JPH05172575A - ナビゲーション装置 - Google Patents
ナビゲーション装置Info
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- JPH05172575A JPH05172575A JP3337212A JP33721291A JPH05172575A JP H05172575 A JPH05172575 A JP H05172575A JP 3337212 A JP3337212 A JP 3337212A JP 33721291 A JP33721291 A JP 33721291A JP H05172575 A JPH05172575 A JP H05172575A
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Links
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- SAZUGELZHZOXHB-UHFFFAOYSA-N acecarbromal Chemical compound CCC(Br)(CC)C(=O)NC(=O)NC(C)=O SAZUGELZHZOXHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ジャイロ等の角速度センサの出力に生じるオ
フセットドリフトに対応してそのオフセット値が適正に
補正されるようにして、角速度センサの出力から算出さ
れる方位の精度を高め、より精度の高い進行方位を得る
ことのできるナビゲーション装置を提供することを目的
とする。 【構成】 移動体の方位変化に伴う角速度を検出し出力
する角速度センサと、移動体の方位を検出し出力する方
位検出手段とを備え、少なくとも移動体の進行方位を検
出し指示表示するナビゲーション装置であって、角速度
センサの出力と方位検出手段の出力それぞれから所定時
間内の移動体方位の角度変化量を算出し、両者の角度変
化量が等しくなるように角速度センサの出力基準値を補
正するオフセット補正手段を、備えて構成する。
フセットドリフトに対応してそのオフセット値が適正に
補正されるようにして、角速度センサの出力から算出さ
れる方位の精度を高め、より精度の高い進行方位を得る
ことのできるナビゲーション装置を提供することを目的
とする。 【構成】 移動体の方位変化に伴う角速度を検出し出力
する角速度センサと、移動体の方位を検出し出力する方
位検出手段とを備え、少なくとも移動体の進行方位を検
出し指示表示するナビゲーション装置であって、角速度
センサの出力と方位検出手段の出力それぞれから所定時
間内の移動体方位の角度変化量を算出し、両者の角度変
化量が等しくなるように角速度センサの出力基準値を補
正するオフセット補正手段を、備えて構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動体の現在位置，進
行方位等を指示表示して自動車等の移動体の運行を支援
するナビゲーション装置に関するもので、詳しくは、ジ
ャイロなどの角速度センサ出力のオフセットドリフトに
対する補正に関するものである。
行方位等を指示表示して自動車等の移動体の運行を支援
するナビゲーション装置に関するもので、詳しくは、ジ
ャイロなどの角速度センサ出力のオフセットドリフトに
対する補正に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車等に搭載されるナビゲーション装
置では、自車位置および進行方位を正確に測位して、自
車位置すなわち現在地に対応する地図情報と自車位置マ
ークおよび進行方位を示すマーク、または使用者の要求
に応じたその他の情報を、逐次ディスプレイ等により的
確かつ迅速に表示して、運転者へ提示することが要求さ
れている。
置では、自車位置および進行方位を正確に測位して、自
車位置すなわち現在地に対応する地図情報と自車位置マ
ークおよび進行方位を示すマーク、または使用者の要求
に応じたその他の情報を、逐次ディスプレイ等により的
確かつ迅速に表示して、運転者へ提示することが要求さ
れている。
【０００３】自車位置および進行方位の測位は、ＧＰＳ
（Global Positioning System ）衛星からの電波を受信
して算出するもの（以下「ＧＰＳ測位」という）と、ジ
ャイロ等の角速度センサ、地磁気センサ等の方位検出セ
ンサおよび走行状態等を検出する走行センサ等を備えて
それらの検出出力から算出するもの（以下「自立型測
位」という）により行われている。ＧＰＳ測位は、あら
かじめ自車の位置を地図上にセットする必要がなく、さ
らに位置の測位誤差が極めて少なく高い信頼性が得られ
る、といった利点が多くあることから極めて有用な手段
となっている。しかしながらＧＰＳによる測位は、ビ
ル、トンネル内、森林などの物陰では測位できないとい
う欠点があり、また、自立型測位も累積誤差や、温度変
化の影響、車体内外の状況、たとえば地磁気センサは鉄
橋の上では影響が受けやすいなど、検出されるデータは
常に精度のよいものとは限らず、それぞれの測位は必ず
しも万全とはなっていない。したがって、現在ではＧＰ
Ｓ測位と自立型測位とが併用されてそれぞれの欠点を補
い、精度を高めるように構成されている。
（Global Positioning System ）衛星からの電波を受信
して算出するもの（以下「ＧＰＳ測位」という）と、ジ
ャイロ等の角速度センサ、地磁気センサ等の方位検出セ
ンサおよび走行状態等を検出する走行センサ等を備えて
それらの検出出力から算出するもの（以下「自立型測
位」という）により行われている。ＧＰＳ測位は、あら
かじめ自車の位置を地図上にセットする必要がなく、さ
らに位置の測位誤差が極めて少なく高い信頼性が得られ
る、といった利点が多くあることから極めて有用な手段
となっている。しかしながらＧＰＳによる測位は、ビ
ル、トンネル内、森林などの物陰では測位できないとい
う欠点があり、また、自立型測位も累積誤差や、温度変
化の影響、車体内外の状況、たとえば地磁気センサは鉄
橋の上では影響が受けやすいなど、検出されるデータは
常に精度のよいものとは限らず、それぞれの測位は必ず
しも万全とはなっていない。したがって、現在ではＧＰ
Ｓ測位と自立型測位とが併用されてそれぞれの欠点を補
い、精度を高めるように構成されている。
【０００４】従来より自立型測位において進行方位を検
出する手段として利用されているジャイロは、方位変化
における角速度に対応したデータを出力するものである
が、その出力においてはオフセット処理が必要となって
いる。すなわち、ジャイロでは、角速度がないときにも
出力は発生し、その値に重畳して発生した角速度に対応
する値が出力されるため、角速度が発生していないと
き、すなわち方位変化のないときの出力を検出して出力
基準値（オフセット値）として記憶し、角速度の検出に
おいては、ジャイロから出力されるジャイロデータから
オフセット値を差し引く処理が必要となっている。
出する手段として利用されているジャイロは、方位変化
における角速度に対応したデータを出力するものである
が、その出力においてはオフセット処理が必要となって
いる。すなわち、ジャイロでは、角速度がないときにも
出力は発生し、その値に重畳して発生した角速度に対応
する値が出力されるため、角速度が発生していないと
き、すなわち方位変化のないときの出力を検出して出力
基準値（オフセット値）として記憶し、角速度の検出に
おいては、ジャイロから出力されるジャイロデータから
オフセット値を差し引く処理が必要となっている。
【０００５】従来におけるオフセット値の検出は、停止
時には角速度が０であることから、速度センサから停止
情報を得て、停止時にそのときのジャイロ出力を得てジ
ャイロオフセット値として設定していた。
時には角速度が０であることから、速度センサから停止
情報を得て、停止時にそのときのジャイロ出力を得てジ
ャイロオフセット値として設定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のジャイロオフセット値の設定では、オフセット値が
停止しているときに求められた値であるため、走行時に
は温度や湿度の変化等により実際のジャイロオフセット
値が変動（オフセットドリフト）して、ジャイロ出力か
ら算出される進行方位（ジャイロ方位）の誤差が増して
いき、求められる進行方位の精度を悪化させるものとな
っていた。
来のジャイロオフセット値の設定では、オフセット値が
停止しているときに求められた値であるため、走行時に
は温度や湿度の変化等により実際のジャイロオフセット
値が変動（オフセットドリフト）して、ジャイロ出力か
ら算出される進行方位（ジャイロ方位）の誤差が増して
いき、求められる進行方位の精度を悪化させるものとな
っていた。
【０００７】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たもので、ジャイロ等の角速度センサの出力に生じるオ
フセットドリフトに対応してそのオフセット値が適正に
補正されるようにして、角速度センサの出力から算出さ
れる方位の精度を高め、より精度の高い進行方位を得る
ことのできるナビゲーション装置を提供することを目的
としている。
たもので、ジャイロ等の角速度センサの出力に生じるオ
フセットドリフトに対応してそのオフセット値が適正に
補正されるようにして、角速度センサの出力から算出さ
れる方位の精度を高め、より精度の高い進行方位を得る
ことのできるナビゲーション装置を提供することを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載した発明は、移動体の方位変化に伴う
角速度を検出し出力する角速度センサと、移動体の方位
を検出し出力する方位検出手段とを備え、少なくとも移
動体の進行方位を検出し指示表示するナビゲーション装
置であって、前記角速度センサの出力と前記方位検出手
段の出力それぞれから所定時間内の移動体方位の角度変
化量を算出し、両者の角度変化量が等しくなるように前
記角速度センサの出力基準値を補正するオフセット補正
手段を、備えて構成する。
の請求項１に記載した発明は、移動体の方位変化に伴う
角速度を検出し出力する角速度センサと、移動体の方位
を検出し出力する方位検出手段とを備え、少なくとも移
動体の進行方位を検出し指示表示するナビゲーション装
置であって、前記角速度センサの出力と前記方位検出手
段の出力それぞれから所定時間内の移動体方位の角度変
化量を算出し、両者の角度変化量が等しくなるように前
記角速度センサの出力基準値を補正するオフセット補正
手段を、備えて構成する。
【０００９】
【作用】請求項１の発明によるナビゲーション装置で
は、角速度センサの出力から進行方位を求める際に、オ
フセット補正手段により、所定時間内に得る角速度セン
サの出力から算出される方位の角度変化量と、同じくそ
の所定時間内に得る方位検出手段の出力から算出される
方位の角度変化量とにより、たとえば、角速度センサに
よる角度変化量のほうが小さいときには、その算出され
る角速度センサによる角度変化量が大きくなるように、
また、逆に角速度センサによる角度変化量のほうが大き
いときには、その算出される角速度センサによる角度変
化量が小さくなるように、角速度センサの出力基準値、
すなわちオフセット値を補正して、両者の角度変化量が
等しくなるようにする。
は、角速度センサの出力から進行方位を求める際に、オ
フセット補正手段により、所定時間内に得る角速度セン
サの出力から算出される方位の角度変化量と、同じくそ
の所定時間内に得る方位検出手段の出力から算出される
方位の角度変化量とにより、たとえば、角速度センサに
よる角度変化量のほうが小さいときには、その算出され
る角速度センサによる角度変化量が大きくなるように、
また、逆に角速度センサによる角度変化量のほうが大き
いときには、その算出される角速度センサによる角度変
化量が小さくなるように、角速度センサの出力基準値、
すなわちオフセット値を補正して、両者の角度変化量が
等しくなるようにする。
【００１０】これにより、移動中において環境等により
角速度センサの出力基準値が変動しても、方位検出手段
の出力を参照してその変動を検出し出力基準値が補正さ
れるため、角速度センサの出力から算出される進行方位
の精度を高めることができる。
角速度センサの出力基準値が変動しても、方位検出手段
の出力を参照してその変動を検出し出力基準値が補正さ
れるため、角速度センサの出力から算出される進行方位
の精度を高めることができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図１に、本発明の一実施例の車載用ナビゲーシ
ョン装置の構成図を示す。同図に示すように、車載用ナ
ビゲーション装置は、地磁気（地球磁界）に基づいて車
両の絶対方位角度データを出力する方位検出手段である
地磁気センサ１と、車両の方向変化に伴う角速度を検出
し角速度データを出力する角速度センサであるジャイロ
２と、車両が移動中であるか停止中であるかを検出して
その状態を出力するとともに車両の走行速度および移動
距離のデータを出力する走行距離センサ３と、複数のＧ
ＰＳ衛星からの電波を受信して演算を行い、緯度・経度
・高度・進行方位等のデータを生成して出力するＧＰＳ
測位器４と、演算・制御等の各種処理を行うシステムコ
ントローラ５と、システムコントローラ５へ指示入力す
るための入力装置１４と、液晶あるいはＣＲＴ等のディ
スプレイ１５と、を備えて構成されている。
明する。図１に、本発明の一実施例の車載用ナビゲーシ
ョン装置の構成図を示す。同図に示すように、車載用ナ
ビゲーション装置は、地磁気（地球磁界）に基づいて車
両の絶対方位角度データを出力する方位検出手段である
地磁気センサ１と、車両の方向変化に伴う角速度を検出
し角速度データを出力する角速度センサであるジャイロ
２と、車両が移動中であるか停止中であるかを検出して
その状態を出力するとともに車両の走行速度および移動
距離のデータを出力する走行距離センサ３と、複数のＧ
ＰＳ衛星からの電波を受信して演算を行い、緯度・経度
・高度・進行方位等のデータを生成して出力するＧＰＳ
測位器４と、演算・制御等の各種処理を行うシステムコ
ントローラ５と、システムコントローラ５へ指示入力す
るための入力装置１４と、液晶あるいはＣＲＴ等のディ
スプレイ１５と、を備えて構成されている。
【００１２】システムコントローラ５は、地磁気センサ
１、ジャイロ２、走行距離センサ３、およびＧＰＳ測位
器４の出力を入力してＡ／Ｄ変換等を行うインタフェー
ス６と、プログラムに従って各種演算・制御を行うＣＰ
Ｕ（Central Processing Unit ）７と、各種の処理プロ
グラムやその他必要な情報があらかじめ書き込まれたＲ
ＯＭ（Read Only Memory）８と、プログラムを実行する
上で必要な情報の書込みおよび読出しが行われるＲＡＭ
（Random Access Memory）９と、ＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣカ
ード等からなりディジタル化された地図情報等が記録さ
れている記録媒体１０と、Ｖ−ＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）
等からなり即時表示可能にデータ展開された画像情報を
一時記憶するフレームバッファであるバッファメモリ１
１と、ＣＰＵ７の指令により送られてくる地図情報等の
グラフィックデータをバッファメモリ１１に描画し、そ
の描画データを画像情報として出力するグラフィックコ
ントローラ１２と、このグラフィックコントローラ１２
から出力される画像情報を入力してディスプレイ１２の
画像表示を制御する表示制御回路１３と、を備えて構成
されている。
１、ジャイロ２、走行距離センサ３、およびＧＰＳ測位
器４の出力を入力してＡ／Ｄ変換等を行うインタフェー
ス６と、プログラムに従って各種演算・制御を行うＣＰ
Ｕ（Central Processing Unit ）７と、各種の処理プロ
グラムやその他必要な情報があらかじめ書き込まれたＲ
ＯＭ（Read Only Memory）８と、プログラムを実行する
上で必要な情報の書込みおよび読出しが行われるＲＡＭ
（Random Access Memory）９と、ＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣカ
ード等からなりディジタル化された地図情報等が記録さ
れている記録媒体１０と、Ｖ−ＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）
等からなり即時表示可能にデータ展開された画像情報を
一時記憶するフレームバッファであるバッファメモリ１
１と、ＣＰＵ７の指令により送られてくる地図情報等の
グラフィックデータをバッファメモリ１１に描画し、そ
の描画データを画像情報として出力するグラフィックコ
ントローラ１２と、このグラフィックコントローラ１２
から出力される画像情報を入力してディスプレイ１２の
画像表示を制御する表示制御回路１３と、を備えて構成
されている。
【００１３】上記構成のナビゲーション装置において、
システムコントローラ５は起動されると、まず記録媒体
１０から地図表示情報等をアクセスするための情報と自
車位置マークの表示情報等を読み出してＲＡＭ９に記憶
する。次に、ＧＰＳ測位器４から自車位置情報である緯
度・経度のデータと車両の進行方位データを読み取り、
自車位置に対応する地図データを記録媒体１０から読み
出してグラフィックコントローラ１２に送り、現在地の
地図をディスプレイ１５に表示する。さらに、自車位置
情報と進行方位から地図中に自車位置マークを表示する
処理を行い、続いて定期的にＧＰＳ測位器４から自車位
置情報と進行方位データを読み取り、その情報により自
車位置マークの表示位置と方向および必要であれば表示
する地図の更新処理を行う。また、地磁気センサ１、ジ
ャイロ２、および走行距離センサ３の出力データを定期
的に読み取り、その出力データから所定の演算を行って
自車位置と進行方位を算出し、その算出したデータとＧ
ＰＳ測位器４からのデータとを比較し互いの誤差を調整
して修正処理を行う。
システムコントローラ５は起動されると、まず記録媒体
１０から地図表示情報等をアクセスするための情報と自
車位置マークの表示情報等を読み出してＲＡＭ９に記憶
する。次に、ＧＰＳ測位器４から自車位置情報である緯
度・経度のデータと車両の進行方位データを読み取り、
自車位置に対応する地図データを記録媒体１０から読み
出してグラフィックコントローラ１２に送り、現在地の
地図をディスプレイ１５に表示する。さらに、自車位置
情報と進行方位から地図中に自車位置マークを表示する
処理を行い、続いて定期的にＧＰＳ測位器４から自車位
置情報と進行方位データを読み取り、その情報により自
車位置マークの表示位置と方向および必要であれば表示
する地図の更新処理を行う。また、地磁気センサ１、ジ
ャイロ２、および走行距離センサ３の出力データを定期
的に読み取り、その出力データから所定の演算を行って
自車位置と進行方位を算出し、その算出したデータとＧ
ＰＳ測位器４からのデータとを比較し互いの誤差を調整
して修正処理を行う。
【００１４】ジャイロ２の出力による進行方位の算出で
は、従来と同様に停止時の出力をジャイロオフセット値
として設定処理を行うが、本実施例では、走行時におい
てもオフセット補正手段としての処理において、定期的
にドリフト量を検出してジャイロオフセット値の補正を
行う。すなわち、オフセット補正手段による処理では、
ジャイロ２から得られた相対方位（角度変化量）と地磁
気センサ１から得られた相対方位（角度変化量）が等し
くなるようにジャイロオフセット値を更新する。以下、
詳述する。
は、従来と同様に停止時の出力をジャイロオフセット値
として設定処理を行うが、本実施例では、走行時におい
てもオフセット補正手段としての処理において、定期的
にドリフト量を検出してジャイロオフセット値の補正を
行う。すなわち、オフセット補正手段による処理では、
ジャイロ２から得られた相対方位（角度変化量）と地磁
気センサ１から得られた相対方位（角度変化量）が等し
くなるようにジャイロオフセット値を更新する。以下、
詳述する。
【００１５】 Δθａ ：相対ジャイロ方位（ジャイロ角度変化量） Δθｍ ：相対地磁気方位（地磁気角度変化量） Ｊi ：ジャイロデータ（ジャイロ出力） Ｊofs ：ジャイロオフセット値 ΔＪofs ：ジャイロオフセットドリフト量 Ｇ ：ジャイロゲイン（単位出力当りの算出角
度） γ ：定数（０〜１） とすると、オフセットドリフトのない場合、ジャイロ２
の出力から算出される相対ジャイロ方位は、 Δθａ＝（Ｊi −Ｊofs ）×Ｇ により算出される。この場合、オフセットドリフトがな
いので相対ジャイロ方位と相対地磁気方位は等しくな
り、次のようになる。
度） γ ：定数（０〜１） とすると、オフセットドリフトのない場合、ジャイロ２
の出力から算出される相対ジャイロ方位は、 Δθａ＝（Ｊi −Ｊofs ）×Ｇ により算出される。この場合、オフセットドリフトがな
いので相対ジャイロ方位と相対地磁気方位は等しくな
り、次のようになる。
【００１６】 Δθｍ＝Δθａ ＝（Ｊi −Ｊofs ）×Ｇ …（１） また、オフセットドリフトのある場合の相対ジャイロ方
位は次のようになる。
位は次のようになる。
【００１７】 Δθａ＝｛Ｊi −（Ｊofs ＋ΔＪofs ）｝×Ｇ ＝（Ｊi −Ｊofs −ΔＪofs ）×Ｇ …（２） 上記（１）式から（２）式を引くと、 Δθｍ−Δθａ＝ΔＪofs ×Ｇ であり、これを変形すると、
【００１８】
【数１】 上記（３）式によりジャイロオフセットドリフト量ΔＪ
ofs は算出されるが、これは１サンプル期間についての
値であり、車が曲がっている状態すなわち方位変化があ
るときでも１サンプル期間の変化量は小さいので、地磁
気センサ１が受ける外乱の影響によって誤差が非常に大
きくなる。このため次式に示すように、角度の変化量を
１サンプル期間ではなく、一定期間Ｔ毎に変化量の合計
を算出して、その間の角度変化量によりジャイロオフセ
ットドリフト量を求める。
ofs は算出されるが、これは１サンプル期間についての
値であり、車が曲がっている状態すなわち方位変化があ
るときでも１サンプル期間の変化量は小さいので、地磁
気センサ１が受ける外乱の影響によって誤差が非常に大
きくなる。このため次式に示すように、角度の変化量を
１サンプル期間ではなく、一定期間Ｔ毎に変化量の合計
を算出して、その間の角度変化量によりジャイロオフセ
ットドリフト量を求める。
【００１９】
【数２】 上記（４）式により過去一定期間におけるジャイロオフ
セットドリフト量ΔＪ ofsnを求め、前回のジャイロオフ
セット値Ｊofsn-1に対する重み付け定数γにより、新た
なジャイロオフセット値Ｊofsnを次のように求める。
セットドリフト量ΔＪ ofsnを求め、前回のジャイロオフ
セット値Ｊofsn-1に対する重み付け定数γにより、新た
なジャイロオフセット値Ｊofsnを次のように求める。
【００２０】 Ｊofsn＝（１−γ）×Ｊofsn-1＋γ×（Ｊofsn-1＋ΔＪofsn） …（５） この算出値によりジャイロオフセット値は更新され、ジ
ャイロ２出力からの進行方位の算出において用いられ
る。
ャイロ２出力からの進行方位の算出において用いられ
る。
【００２１】図２に、上述したジャイロオフセット補正
処理のフローチャートを示す。同フローチャートにより
処理ステップを説明すると、まず、ジャイロ２の出力か
ら算出した角度変化量Δθａを得てそれまでの合計量に
積算し、同じく地磁気センサ１の出力から算出した角度
変化量Δθｍを得てそれまでの合計量に積算する（ステ
ップＳ１、Ｓ２）。次に、一定時間Ｔが経過したか否か
を判定し、経過していないときには補正は行わずに終了
する（ステップＳ３）。一定時間Ｔが経過したときに
は、上記（４）式によりジャイロオフセットドリフト量
ΔＪofsnを求め、続いて上記（５）式によりジャイロオ
フセット値Ｊofsnを求めて更新する（ステップＳ４、Ｓ
５）。そして、次の期間の積算のために、ジャイロ２お
よび地磁気センサ１それぞれの角度変化積算量をクリア
し、時間Ｔをリセットして終了する（ステップＳ６）。
処理のフローチャートを示す。同フローチャートにより
処理ステップを説明すると、まず、ジャイロ２の出力か
ら算出した角度変化量Δθａを得てそれまでの合計量に
積算し、同じく地磁気センサ１の出力から算出した角度
変化量Δθｍを得てそれまでの合計量に積算する（ステ
ップＳ１、Ｓ２）。次に、一定時間Ｔが経過したか否か
を判定し、経過していないときには補正は行わずに終了
する（ステップＳ３）。一定時間Ｔが経過したときに
は、上記（４）式によりジャイロオフセットドリフト量
ΔＪofsnを求め、続いて上記（５）式によりジャイロオ
フセット値Ｊofsnを求めて更新する（ステップＳ４、Ｓ
５）。そして、次の期間の積算のために、ジャイロ２お
よび地磁気センサ１それぞれの角度変化積算量をクリア
し、時間Ｔをリセットして終了する（ステップＳ６）。
【００２２】このように本実施例では、ジャイロ２の出
力から得られる角度変化量と地磁気センサ１の出力から
得られる角度変化量の差を求め、差があるときにはその
差をジャイロゲインにより割ることによりジャイロオフ
セットドリフト量を算出してジャイロオフセット値を補
正するようにしている。この補正では、ジャイロ２の出
力から得られる角度変化量のほうが小さい場合には、そ
の角度変化量が大きくなるようにジャイロオフセット値
が補正され、ジャイロ２の出力から得られる角度変化量
のほうが大きい場合には、逆にその角度変化量が小さく
なるようにジャイロオフセット値が補正されて、ジャイ
ロ２の出力から得られる角度変化量と地磁気センサ１の
出力から得られる角度変化量が等しくなるように、ジャ
イロオフセット値が更新される。これにより、走行時に
おいて環境等によりジャイロオフセット値が変動して
も、その影響を解消するように適正な値に随時補正され
るため、精度の高い進行方位が算出される。
力から得られる角度変化量と地磁気センサ１の出力から
得られる角度変化量の差を求め、差があるときにはその
差をジャイロゲインにより割ることによりジャイロオフ
セットドリフト量を算出してジャイロオフセット値を補
正するようにしている。この補正では、ジャイロ２の出
力から得られる角度変化量のほうが小さい場合には、そ
の角度変化量が大きくなるようにジャイロオフセット値
が補正され、ジャイロ２の出力から得られる角度変化量
のほうが大きい場合には、逆にその角度変化量が小さく
なるようにジャイロオフセット値が補正されて、ジャイ
ロ２の出力から得られる角度変化量と地磁気センサ１の
出力から得られる角度変化量が等しくなるように、ジャ
イロオフセット値が更新される。これにより、走行時に
おいて環境等によりジャイロオフセット値が変動して
も、その影響を解消するように適正な値に随時補正され
るため、精度の高い進行方位が算出される。
【００２３】なお、上記実施例では、方位検出手段とし
て地磁気センサを構成した例を示したが、これに限られ
るものではなく、たとえば、ＧＰＳ測位器４の出力から
得られる相対ＧＰＳ方位（ＧＰＳ角度変化量）を利用し
て、ジャイロオフセット値を補正するようにしてもよ
い。すなわち、 Δθｇ ：相対ＧＰＳ方位（ＧＰＳ角度変化量） とすると、ジャイロオフセットドリフト量ΔＪofsnを、
次のように求めることができる。
て地磁気センサを構成した例を示したが、これに限られ
るものではなく、たとえば、ＧＰＳ測位器４の出力から
得られる相対ＧＰＳ方位（ＧＰＳ角度変化量）を利用し
て、ジャイロオフセット値を補正するようにしてもよ
い。すなわち、 Δθｇ ：相対ＧＰＳ方位（ＧＰＳ角度変化量） とすると、ジャイロオフセットドリフト量ΔＪofsnを、
次のように求めることができる。
【００２４】
【数３】 このジャイロオフセットドリフト量ΔＪofsnを用いて、
上記（５）式によりオフセット値を求める。また、方位
検出手段として車輪の回転数差により方位を検出するセ
ンサによっても同様に実施することができる。
上記（５）式によりオフセット値を求める。また、方位
検出手段として車輪の回転数差により方位を検出するセ
ンサによっても同様に実施することができる。
【００２５】さらに、地磁気センサ１とＧＰＳ測位器４
のそれぞれの出力から、それぞれのジャイロオフセット
ドリフト量を算出し、両者の信頼性から定められた重み
付けにより、確度の高いジャイロオフセットドリフト量
ΔＪofsnを求めるようにしてもよい。すなわち、前述し
たように上記（４）式により、ジャイロ２と地磁気セン
サ１より得たそれぞれの角度変化量からジャイロオフセ
ットドリフト量ΔＪｍ ofsnを求め、同時に同じ期間Ｔ内
に同様にして上記（６）式により、ジャイロ２とＧＰＳ
測位器４より得たそれぞれの角度変化量からジャイロオ
フセットドリフト量ΔＪｇofsnを求め、重み付け定数α
（０〜１）を用いて次の式により、より確度の高いジャ
イロオフセットドリフト量ΔＪofsnを求める。
のそれぞれの出力から、それぞれのジャイロオフセット
ドリフト量を算出し、両者の信頼性から定められた重み
付けにより、確度の高いジャイロオフセットドリフト量
ΔＪofsnを求めるようにしてもよい。すなわち、前述し
たように上記（４）式により、ジャイロ２と地磁気セン
サ１より得たそれぞれの角度変化量からジャイロオフセ
ットドリフト量ΔＪｍ ofsnを求め、同時に同じ期間Ｔ内
に同様にして上記（６）式により、ジャイロ２とＧＰＳ
測位器４より得たそれぞれの角度変化量からジャイロオ
フセットドリフト量ΔＪｇofsnを求め、重み付け定数α
（０〜１）を用いて次の式により、より確度の高いジャ
イロオフセットドリフト量ΔＪofsnを求める。
【００２６】 ΔＪofsn＝（１−α）×ΔＪｍofsn＋α×ΔＪｇofsn このジャイロオフセットドリフト量ΔＪofsnを用いて、
上記（５）式によりオフセット値を求める。これによ
り、ジャイロ２の出力からより精度の高い進行方位を算
出することができる。
上記（５）式によりオフセット値を求める。これによ
り、ジャイロ２の出力からより精度の高い進行方位を算
出することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ジャイロ等の角速度センサの出力に生じるオフセットド
リフトに対応してそのオフセット値が適正に補正される
ため、角速度センサの出力から算出される方位精度を高
めることができ、より精度の高い進行方位を得ることの
できるナビゲーション装置を提供することができる。
ジャイロ等の角速度センサの出力に生じるオフセットド
リフトに対応してそのオフセット値が適正に補正される
ため、角速度センサの出力から算出される方位精度を高
めることができ、より精度の高い進行方位を得ることの
できるナビゲーション装置を提供することができる。
【図１】本発明一実施例である車載用ナビゲーション装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図２】実施例におけるジャイロオフセット補正処理の
フローチャートである。
フローチャートである。
１…地磁気センサ ２…ジャイロ ３…走行距離センサ ４…ＧＰＳ測位器 ５…システムコントローラ ６…インターフェース ７…ＣＰＵ ８…ＲＯＭ ９…ＲＡＭ １０…ＣＤ−ＲＯＭ １１…バッファメモリ １２…グラフィックコントローラ １３…表示制御回路 １４…入力装置 １５…ディスプレイ
Claims (1)
- 【請求項１】 移動体の方位変化に伴う角速度を検出し
出力する角速度センサと、移動体の方位を検出し出力す
る方位検出手段とを備え、少なくとも移動体の進行方位
を検出し指示表示するナビゲーション装置であって、 前記角速度センサの出力と前記方位検出手段の出力それ
ぞれから所定時間内の移動体方位の角度変化量を算出
し、両者の角度変化量が等しくなるように前記角速度セ
ンサの出力基準値を補正するオフセット補正手段を、備
えることを特徴とするナビゲーション装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337212A JPH05172575A (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | ナビゲーション装置 |
| US07/990,470 US5404307A (en) | 1991-12-19 | 1992-12-15 | Navigation apparatus with detected angular speed correction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337212A JPH05172575A (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | ナビゲーション装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172575A true JPH05172575A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18306498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3337212A Pending JPH05172575A (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | ナビゲーション装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5404307A (ja) |
| JP (1) | JPH05172575A (ja) |
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| US12385757B2 (en) | 2022-03-25 | 2025-08-12 | Panasonic Automotive Systems Co., Ltd. | Display device and display method |
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-
1991
- 1991-12-19 JP JP3337212A patent/JPH05172575A/ja active Pending
-
1992
- 1992-12-15 US US07/990,470 patent/US5404307A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| US5404307A (en) | 1995-04-04 |
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