JPH0395407A

JPH0395407A - ジャイロ装置

Info

Publication number: JPH0395407A
Application number: JP23359889A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hamada; 修浜田; Shigeru Imura; 滋井村; Seiichi Izumi; 誠一泉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1991-04-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野〕本発明は、例えば自動車等のナビゲーション装置に適用
されるジャイロ装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、例えばナビゲーション装置に適用される角速
度センサを用いたジャイロ装置において、角速度センサ
のドリフト戒分を連続的なデータとして検出し、このド
リフト戒分を角速度センサの出力から減算して角速度デ
ータを得るようにし、正確な角速度データが得られるよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕

近年、自動車に搭載させるナビゲーション装置として種
々のものが開発されている。例えば、自車の位置を出発
点からの車の走行方向、走行量等の検出により判別し、
この判別した自車位置の近傍の道路地図をＣＤ　　ＲＯ
Ｍ装置の如き大容量記憶装置からの情報に基づいてディ
スプレイ装置に表示させることが考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような自動車用ナビゲーション装置に使用する走行
方向検出装置としては、ジャイロ装置を使用することが
考えられるが、自動車用ナビゲーション装置は比較的安
価に構或させる必要があり、比較的精度の低い安価なジ
ャイロ装置が使用される。

この精度の低いジャイロ装置は、０点ドリフトと称され
る誤差が検出出力に生じる不都合があった。即ち、例え
ば自動車の走行により発生する角速度が第５図Ａに示す
状態であったとき、第５図Ｂに示す如く徐々に増加する
ドリフト戊分が発生し、実際にジャイロ装置の出力とし
ては、第６図Ａに示す如くこの角速度データにドリフト
成分が重畳されたものになってしまう。

このため、トリフト成分を検出出力から除去する必要が
あるが、検出出力がドリフｌ−１分だけになるのは自動
車が停止しているときだけであり、交差点等で自動車が
一時的に停止したときに、このドリフ１・戒分を検出し
てオフセットをＯにするようにしていた。例えば、自動
車が走行を開始してからｊｌ＋　　ｔ２の時点（第６図
Ａ参照）で一時停止したとすると、第６図Ｂに示す如く
このｔ１及びｔ２で検出出力を０にリセソｌ・させるこ
とで、自動車が一時停止する毎にドリフトＩｆｆｌ分が
除去されドリフト威分の蓄積がなくなる。

ところが、このように停止時にドリフト成分の除去を行
っても、走行開始から停止するまでの間には依然として
ドリフＩ−戒分が蓄積し、この第６図Ｂに示す検出デー
タと第５図Ａに示す実際の走行状態による本来の角速度
データとには違いが発生する。

本発明はかかる点に鑑み、ドリフ１・成分を除去して良
好な方向検出が行えるようにすることを目的とする。

［課題を解決するための手段〕本発明のジャイロ装置は、例えば第１図に示す如く、移
動体の移動方向を角速度センサ（１１）の出力に基づい
て検出するジャイロ装置において、角速度センサ（１１
）のドリフト成分を連続的なデータとして近似的に検出
し、このトリフＩ−戒分を角速度センサ（１１）の出力
から減算器（１７）で減算して角速度データを得るよう
にしたものである。

（作用〕この構戒によると、連続的にドリフ１・戒分が角速度セ
ンサの出力から減算され、ほとんどドリフト成分のない
角速度データが得られ、この角速度データに基づいて正
確な方向検出が行える。

（実施例］以下、本発明のジャイロ装置の一実施例を、第１図〜第
３図を参照して説明する。

本例においては、自動車用のナビゲーション装置に適用
したもので、第１図に示す如く構戊ずる。

この第１図において、（１０）はジャイロ装置全体を示
し、このジャイロ装置は自動車に搭載され、角速度セン
サ（１１）の出力に基づいて角速度データを検出する。

即ち、角速度センサ　（１１）の出力を、メモリ（１２
）に供給して記憶させると共に、ザンブル・ホールド回
路（１３）を介してメモリ（１４）に記憶させる。この
場合、サンプル・ホールド回路（１３）でのサンプリン
グタイミングは、自動車の停止状態を検出する停止検出
回路（１５）により制御され、停止検出回路（１５）が
自動車の停止状態を検出すると、サンプリング制御信号
をサンプル・ホールド回路（１３）に供給し、このサン
プリング制御信号の供給で角速度センサ（１１）の出力
をサンプリングしてメモリ（１４）に供給する。そして
、メモリ（１４）の出力信号を近似推定回路（１６）に
供給する。この近似推定回路（１６）は、メモリ（１４
）に記憶された停止時のセンサ出力を補関して、連続的
なデータに近似すると共に変化量を推定する回路で、本
例においてはそれぞれの停止時のセンサ出力の間を、直
線で結んで補間ずる。また、補間したデータを基に、以
後のデータの変化量を推定する。この近似推定回路（１
５）で停止時のセンサ出力より近似推定したデータを、
ドリフトデータとする。

そして、メモリ（１２）に一旦記憶された角速度センザ
（１１）の出力を減算器（ｌ７）に供給すると共に、近
似推定回路（１６）が近似推定したデータを減算器（１
７）に供給し、角速度センサ（１１）が検出した角速度
データから近似推定したドリフトデータを減算し、減算
出力をジャイロ装置（１０）の角速度データ検出出力と
して積分回路（２１）に供給する。

そして、積分回路（２１）は、ジャイロ装置（１０）か
ら供給される角速度データを積分して走行方向を検出す
る。即ち、出発点での走行方向が判別できれば、この出
発点での走行方向を角速度データの積分により修正する
ことで、現在の走行方向が検出できる。そして、積分回
路（２１）が出力する走行方向データを現在位置検出回
路（２２）に供給し、さらに距離センサ（２３）が検出
した自動車の走行距離データを現在位置検出回路（２２
）に供給する。このようにすることで、現在位置検出回
路（２２）は自動車の現在の座標位置を検出することが
でき、ディスプレイ装置（２４）に検出した座標位置に
基づいた表示データを供給することで、ディスプレイ装
置（２４）の画面に道路地図等と共に現在位置が表示さ
れる。

次に、このナビゲーション装置が搭載された自動車の位
置検出を行う際の動作について説明すると、現在位置検
出回路（２２）は積分回路（２１）から供給される走行
方向データ及び距離センサ（２３）から供給される走行
距離データに基づいて、出発点の座標位置を移動させて
常に現在位置を検出する。

ここで、走行方向データはジャイロ装置（１０）が出力
する角速度データを積分回路（２１）が積分して得たも
ので、この角速度データの検出動作について説明すると
、ジャイロ装置（１０〉の角速度センザ（１１）が出力
する角速度データにはドリフト成分が含まれている。こ
のドリフト威分が含まれた角速度データとして、例えば
第２図Ａに示す如きデータが得られたとする。この角速
度データはそのままメモリ（１２〉に連続的なデータと
して記憶されると共に、停止検出回路（１５）が自動車
の停止を検出した時点の角速度データが、ザンプル・ホ
ールド回路（１４）でサンプリングされてメモリ（ｌ４
）に記憶される。例えば第２図Ａの走行データ中のｔ１
ｔ２及びｔ３で自動車が停止したとすると、このｔ＋，
ｔｚ及びｔ３の角速度データがメモリ（１４）に記憶さ
れる。そして、この５，ｔ２及びｔ３の角速度データの
補間処理が、近似推定回路（１６）で第２図Ｂに実線で
示す如《行われる。この場合、出発点のデータを「０」
とし、出発点から各停止時毎に直線で結ばれる。また、
各停止時のデータ１＋，１２・・・・に基づいて、次に
自動車が停止するまでの角速度の変化量を推定する。例
えば、停止時のデータとして１，，１２の２点の角速度
が検出できたとき、第３図に示す如く、１．までの角速
度の変化量とｔ１からｔ２までの角速度の変化量とに基
づいて、ｔ２以後の角速度Ｘを推定する。

そして、この近似推定して求めたドリフトデータを、メ
モリ（１２）に一旦記憶させた角速度データより減算す
ることで、第２図Ｃに示す如く、ドリフト成分が除去さ
れた角速度データが得られる。

この場合、木例においては減算するドリフトデー夕を、
各停止時のデータを上述した近似推定により連続的なデ
ータとしているので、連続的にドリフト成分が除去され
た角速度データが得られ、ドリフト成分が極めて少ない
正確な角速度データがジャイロ装置（１０）から出力さ
れる。従って、ジャイロ装置（ｌＯ）に組込まれた角速
度センサ（ｌ１）として、ドリフト成分が多く発生する
安価なものを使用しても、正確な角速度データが得られ
、正確な位置検出ができるナビゲーション装置が安価に
構戒できる。

なお、上述実施例においては、近似推定回路（１６）で
の近似推定を、各データ間を直線で結ぶようにしたが、
多項式による演算処理で２次以上の曲線で結ぶようにし
、第２図Ｂに破線で示す如くより実際のドリフト成分に
近い値を求めるようにしても良い。このようにすること
て、より精度の高い角速度データが得られる。

また、上述実施例では車が停止したときのセンサ出力よ
りドリフト成分を検出するようにしたが、ドリフト成分
が比較的遅く変動することを利用して、ドリフト戒分を
抽出するようにしても高い。

即ち、例えば第４図に示す如く、ジャイロ装置（１０’
）として、角速度センサ（１１）の出力を低域通過フィ
ルタ（ｌ８）に供給し、このフィルタ（１８）により高
域威分をカットしてゆっくり変動するドリフト戒分だけ
を抽出し、抽出したドリフト成分をメモリ（１９）に記
憶させる。そして、メモリ（１９）の出力を減算器（１
７）に供給し、角速度センサ（１１）の出力をそのまま
記憶したメモリ（１２）の出力からトリフト成分を減算
させる。そして、減算出力をジャイロ装置（１０’）の
出力データとして積分回路（２１）に供給する。その他
の部分は、第１図例の回路と同様に構或する。

この第４図例の構或によっても、ドリフト成分が連続的
に検出され、連続的にドリフト戒分が除去された角速度
データが得られる。

さらにまた、本発明は上述実施例に限らず、その他種々
の構或が取り得ることは勿論である。

従来の検出状態を示す説明図である。

（１０）はジャイロ装置、（１１）は角速度センザ、（
ｌ２）＋（１４）はメモリ、（１３）はサンプル・ホー
ルド回路、（１５）は停止検出回路、（１６）は近似推
定回路である。

〔発明の効果］本発明のジャイロ装置によると、ドリフト成分が多く発
生する比較的安価な角速度センサを用いて、正確な角速
度データを検出することができ、正確な位置検出等が行
える利益がある。

【図面の簡単な説明】

Claims

【特許請求の範囲】移動体の移動方向を角速度センサの出力に基づいて検出
するジャイロ装置において、上記角速度センサのドリフト成分を連続的なデータとし
て近似的に検出し、該ドリフト成分を上記角速度センサ
の出力から減算して角速度データを得るようにしたジャ
イロ装置。