JPH08297033A - Navigation device - Google Patents

Navigation device

Info

Publication number
JPH08297033A
JPH08297033A JP12564395A JP12564395A JPH08297033A JP H08297033 A JPH08297033 A JP H08297033A JP 12564395 A JP12564395 A JP 12564395A JP 12564395 A JP12564395 A JP 12564395A JP H08297033 A JPH08297033 A JP H08297033A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration sensor
acceleration
sensor
relative position
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP12564395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuomi Nagahama
克臣 長濱
Masatoshi Oba
正利 大場
Yukio Ogawa
幸男 小川
Yoshiyuki Morita
善之 森田
Atsushi Imakita
淳 今北
Hisanori Fujimoto
尚紀 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP12564395A priority Critical patent/JPH08297033A/en
Publication of JPH08297033A publication Critical patent/JPH08297033A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Instructional Devices (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重力加速度の影響を抑制し、坂道等の車両が
傾斜した状態でも正確に相対位置検知を行うことができ
るナビゲーション装置を提供すること 【構成】 相対位置検知装置4は、加速度センサ8で検
出したセンサ出力を積分して得られた速度と、ジャイロ
センサ7で検出した角速度を制御装置3に送る。GPS
装置2は、GPS信号を受信し正確な絶対位置情報を制
御装置に送る。制御装置では、両装置2,4からの情報
に基づいて現在位置を算出する。さらに、傾斜センサ1
5を設け、そのセンサ出力に基づいて加速度センサのセ
ンサ出力に含まれる重力加速度成分を除去する補正を行
い、正確な速度(距離)情報を求め、相対位置検出の精
度を向上する。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a navigation device that suppresses the influence of gravitational acceleration and can accurately detect a relative position even when a vehicle is inclined on a slope or the like [Configuration] Relative position detection device 4 Sends the velocity obtained by integrating the sensor output detected by the acceleration sensor 8 and the angular velocity detected by the gyro sensor 7 to the control device 3. GPS
The device 2 receives the GPS signal and sends accurate absolute position information to the control device. The control device calculates the current position based on the information from both devices 2 and 4. Furthermore, the tilt sensor 1
5, the gravitational acceleration component included in the sensor output of the acceleration sensor is corrected based on the sensor output, accurate velocity (distance) information is obtained, and the accuracy of relative position detection is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ナビゲーション装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a navigation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車などに搭載されるナビゲーション
装置は、一般にGPS(GlobalPosition
ing System)を利用して自動車の絶対位置を
検出し、予め記憶した地図データに合成し、現在の自動
車の位置を表示することを基本システムとしている。
2. Description of the Related Art Navigation devices mounted on automobiles and the like are generally GPS (Global Position).
ing system) is used to detect the absolute position of the vehicle, synthesize it with map data stored in advance, and display the current position of the vehicle.

【0003】よく知られているように、GPSは精度よ
い絶対位置をリアルタイムで測位できるものの、高架
下,トンネル内,気象条件等によりGPS用の人工衛星
からの電波を受信できない(受信感度が低い)場所や、
ビルの谷間のように電波が反射して精度良い計測ができ
ないという問題がある。
As is well known, although GPS can accurately measure an absolute position in real time, it cannot receive radio waves from a GPS satellite due to underpass, tunnel, weather conditions, etc. (reception sensitivity is low. ) Location,
There is a problem that radio waves are reflected like in a valley of a building and accurate measurement cannot be performed.

【0004】したがって、係る欠点を補うため、通常は
車速(距離)情報と方位情報を検出して自動車の相対位
置を検出する自立航法を併用したハイブリッド航法が用
いられる。すなわち、GPSが機能している時はその受
信信号に基づいて自動車の絶対位置を検出し、GPSが
機能しない(電波を受信できない時)は、自立航法によ
り受信できなくなった時の自動車の絶対位置を基準位置
とし、そこからの相対位置を求めることにより現在の自
動車の位置を求めるようにしている。
Therefore, in order to make up for such a drawback, a hybrid navigation is commonly used in combination with self-contained navigation in which vehicle speed (distance) information and direction information are detected to detect the relative position of the vehicle. That is, when GPS is functioning, the absolute position of the vehicle is detected based on the received signal, and when GPS is not functioning (when radio waves cannot be received), the absolute position of the vehicle when it cannot be received due to self-contained navigation. Is used as a reference position, and the current position of the automobile is calculated by calculating the relative position from the reference position.

【0005】そして、車速情報の検知は、車のスピード
メータに使われる車速パルスを用いて行うのが一般的で
ある。また、方位は地磁気センサ,光ファイバジャイ
ロ、セラミックジャイロ等が用いられる。しかし、上記
車速パルスを用いる方法では、取付上の制約やタイヤの
磨耗等による誤差、また車種間で出力形式に統一性がな
く、汎用性に乏しいという問題がる。
The vehicle speed information is generally detected by using vehicle speed pulses used in a vehicle speedometer. A geomagnetic sensor, an optical fiber gyro, a ceramic gyro, or the like is used for the azimuth. However, the above-mentioned method using the vehicle speed pulse has a problem in that there is an error due to mounting restrictions, tire wear, and the like, and the output format is not uniform among the vehicle types, and the versatility is poor.

【0006】そこで、これらの問題を解決するために、
車速パルス方式に替えて、加速度センサを用い、そのセ
ンサ出力(加速度)を積分処理することにより速度(距
離)を検知することも考えられている(特開平5−10
774号公報等)。
Therefore, in order to solve these problems,
Instead of the vehicle speed pulse system, it is also considered that an acceleration sensor is used and the sensor output (acceleration) is integrated to detect the speed (distance) (JP-A-5-10).
774, etc.).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た加速度センサを用いた方式では、タイヤの磨耗による
誤差等の問題は解決されたものの、以下に示す新たな問
題が生じる。すなわち、加速度センサには検出感度の方
向性があり、センサの取付角度により出力感度が大きく
異なるという問題がある。従って、取り付け処理を正確
に行わなければならず、その作業が煩雑となる。
However, in the method using the acceleration sensor described above, the problems such as errors due to tire wear have been solved, but the following new problems occur. That is, the acceleration sensor has a direction of detection sensitivity, and there is a problem that the output sensitivity greatly varies depending on the mounting angle of the sensor. Therefore, the mounting process must be performed accurately, and the work becomes complicated.

【0008】また、仮に精度良く取り付けられたとして
も、車両に取付けられた加速度センサには、ロール・ピ
ッチの影響があり、例えば坂道での移動は重力の影響も
受けるためたとえ同一の加速度であっても、センサ出力
は平地走行時、上り坂移動時,下り坂移動時でそれぞれ
異なる。また、旋回(転回)時では遠心力が加わり、や
はり同一の加速度であっも直進移動時のセンサ出力とは
異なる出力が得られる。このように、同一の加速度であ
っても、車両の走行姿勢等によりセンサ出力が異なるた
め、そのセンサ出力を積分して得られる速度情報に誤差
を生じる。
Even if the acceleration sensor is mounted with high accuracy, the acceleration sensor mounted on the vehicle is affected by the roll pitch. For example, movement on a slope is affected by gravity, so that the acceleration is the same. However, the sensor output is different when traveling on level ground, moving uphill, and moving downhill. In addition, centrifugal force is applied during turning (turning), and even with the same acceleration, an output different from the sensor output during straight movement is obtained. As described above, even if the acceleration is the same, the sensor output varies depending on the running posture of the vehicle and the like, and thus an error occurs in speed information obtained by integrating the sensor output.

【0009】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、走行中に発生するロール・ピッチに伴い生じる進行
方向以外の加速度の影響を可及的に抑制でき(誤差成分
を除去し)、坂道やカーブ等の移動時の移動物体(車
両)の姿勢に関係なく正確に加速度に基づく速度を求め
ることができ、加速度センサを用いた高精度の相対位置
検知を行うことができ、さらに、加速度センサの取り付
けが比較的簡単に精度良く行えるナビゲーション装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to solve the above problems and to exert an influence of acceleration other than the traveling direction, which is caused by a roll pitch generated during traveling. Can be suppressed as much as possible (eliminating the error component), and the velocity based on the acceleration can be accurately obtained regardless of the posture of the moving object (vehicle) when moving on a slope or a curve. It is an object of the present invention to provide a navigation device that can perform relative position detection with high accuracy and that can relatively easily and accurately attach an acceleration sensor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係るナビゲーション装置では、基準位
置からの相対位置を求めるための移動物体の移動方向,
移動量に関するデータを抽出する相対位置検出手段と、
地図情報を持つ地図情報記憶手段と、前記地図情報や車
両の現在位置を表示する表示手段と、上記の制御を行う
制御手段とを備えてなるナビゲーション装置において、
相対位置検出手段は、進行方向に高感度となるように配
置された加速度センサと、ジャイロセンサ等の進行方向
に関する情報を検出する検出手段を有したものを前提と
する。そして、重力方向に高感度となるように配置され
た加速度センサからなる傾斜検知装置と、その傾斜検知
装置の出力を用い、前記相対位置検知装置の出力である
進行方向の加速度を検知する加速度センサのセンサ出力
に含まれる傾斜に基づく誤差分を除去する補正を行う補
正手段とを備えて構成した(請求項1)。
In order to achieve the above-mentioned object, in a navigation device according to the present invention, a moving direction of a moving object for obtaining a relative position from a reference position,
Relative position detection means for extracting data regarding the movement amount,
In a navigation device comprising map information storage means having map information, display means for displaying the map information and the current position of the vehicle, and control means for performing the above control,
The relative position detection means is premised to have an acceleration sensor arranged so as to have high sensitivity in the traveling direction, and a detection means for detecting information on the traveling direction such as a gyro sensor. Then, an inclination detecting device including an acceleration sensor arranged so as to have high sensitivity in the direction of gravity, and an acceleration sensor for detecting the acceleration in the traveling direction which is the output of the relative position detecting device using the output of the inclination detecting device. And a correction means for performing a correction for removing an error component based on the inclination included in the sensor output of (1).

【0011】また、上記と同一の前提からなるナビゲー
ション装置に対して、進行方向と直交する横方向に高感
度となるように配置された遠心力検知用加速度センサ
と、その遠心力検知用加速度センサの出力を用い、前記
相対位置検知装置の出力である進行方向の加速度を検知
する加速度センサのセンサ出力に含まれる遠心力に基づ
く誤差分を除去する補正を行う補正手段とを備えて構成
してもよい(請求項2)。
Further, a centrifugal force detecting acceleration sensor arranged so as to have high sensitivity in a lateral direction orthogonal to a traveling direction with respect to a navigation device based on the same premise as described above, and the centrifugal force detecting acceleration sensor. The output of the relative position detecting device is used to correct the error based on the centrifugal force included in the sensor output of the acceleration sensor that detects the acceleration in the traveling direction. (Claim 2)

【0012】そして、いずれの場合も、精度を向上させ
るためには、GPS等の絶対位置を求める絶対位置検出
手段を備え、前記制御部は、前記相対位置検出手段と前
記絶対位置検出手段からの出力信号に基づいて車両の現
在位置を決定する機能を追加することである(請求項
3)。
In any case, in order to improve accuracy, an absolute position detecting means for obtaining an absolute position, such as GPS, is provided, and the control section controls the relative position detecting means and the absolute position detecting means. It is to add a function of determining the current position of the vehicle based on the output signal (claim 3).

【0013】また、好ましくは前記加速度センサを、姿
勢制御装置を介して前記移動物体に装着するようにし、
前記姿勢制御装置は、所定の回転軸または支点を基準と
して前記加速度センサを移動可能に支持するとともに、
前記移動物体に対する前記加速度センサの相対的な姿勢
を、前記移動物体の移動姿勢の変化と逆方向に変化させ
るようにすることである(請求項4)。
Preferably, the acceleration sensor is mounted on the moving object via an attitude control device,
The attitude control device movably supports the acceleration sensor based on a predetermined rotation axis or a fulcrum, and
The relative attitude of the acceleration sensor with respect to the moving object is changed in a direction opposite to the change of the moving attitude of the moving object (claim 4).

【0014】さらに好ましくは、前記姿勢制御装置が、
直交する2つの回転軸回りに適宜回転するジンバル構造
からなり、さらに前記移動物体のピッチ方向に対してダ
ンパ構造を持たせるようにしたり(請求項5)、或い
は、前記移動物体のロール方向とピッチ方向に対して、
それぞれダンパ構造を持たせることである(請求項
6)。さらにまた、前記姿勢制御装置が、前記加速度セ
ンサの移動を抑制する移動停止機構をさらに備え、前記
移動物体の姿勢変化に追従して前記加速度センサの相対
的姿勢を変化させるモードと、相対的姿勢を固定するモ
ードを切り替える切り替え手段を備えて構成するとなお
よい(請求項7)。
More preferably, the attitude control device is
A gimbal structure that rotates appropriately around two orthogonal rotation axes may be provided, and a damper structure may be provided in the pitch direction of the moving object (Claim 5), or the roll direction and the pitch of the moving object. For the direction
Each of them has a damper structure (claim 6). Furthermore, the posture control device further includes a movement stop mechanism that suppresses movement of the acceleration sensor, and a mode in which the relative posture of the acceleration sensor is changed in accordance with the posture change of the moving object, and a relative posture. It is more preferable to include a switching means for switching the mode for fixing the above (Claim 7).

【0015】[0015]

【作用】進行方向に対して高感度となるように設置され
た加速度センサのセンサ出力は、移動物体が水平でかつ
直進している場合には、移動速度の変化である真の加速
度に対応したものとなる。しかし、実際には、坂道を移
動するなど傾斜すると重力加速度の影響を受け、また曲
る際に生じる遠心力を受けるため、そのセンサ出力には
上記重力加速度や遠心力も加わった値となる。
The sensor output of the acceleration sensor installed so as to have high sensitivity to the traveling direction corresponds to the true acceleration which is the change in the moving speed when the moving object is horizontal and straight ahead. Will be things. However, in reality, when the vehicle is tilted such as moving on a slope, it is affected by the gravitational acceleration and also receives a centrifugal force generated when the vehicle bends, so that the sensor output has a value including the gravitational acceleration and the centrifugal force.

【0016】そこで請求項1のように構成すると、傾斜
検知装置により傾斜に応じたセンサ出力が得られるの
で、そのセンサ出力に基づいて補正手段により補正値を
求め、加速度センサのセンサ出力値に基づくデータを補
正する。これにより真の(移動速度,距離情報を算出す
るのに必要な)進行方向の加速度を抽出できる。なお、
係る補正処理は、センサ出力に対して直接行ってもよい
が、センサ出力(加速度)に基づいて演算される速度情
報や距離情報に対して行ってもよい(間接的にセンサ出
力を補正する)。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, since the sensor output corresponding to the inclination is obtained by the inclination detection device, the correction value is obtained by the correction means based on the sensor output, and based on the sensor output value of the acceleration sensor. Correct the data. This makes it possible to extract the true acceleration in the traveling direction (necessary for calculating the moving speed and distance information). In addition,
The correction process may be performed directly on the sensor output, but may be performed on speed information or distance information calculated based on the sensor output (acceleration) (indirectly correcting the sensor output). .

【0017】また、請求項2のように構成すると、遠心
力検知用加速度センサにより、横方向の加速度を検出で
きるので、上記と同様に進行方向用の加速度センサに含
まれる、回転時の遠心力により生じる加速度成分を分離
可能となる。よって、正確な真の加速度を求めることが
でき、それに基づき正確な移動距離などを求め、移動体
の正確な相対位置が算出される。
According to the second aspect of the invention, since the lateral acceleration can be detected by the centrifugal force detecting acceleration sensor, the centrifugal force during rotation, which is included in the traveling direction acceleration sensor, as in the above case. It is possible to separate the acceleration component caused by. Therefore, it is possible to obtain an accurate true acceleration, an accurate moving distance and the like based on the accurate acceleration, and an accurate relative position of the moving body is calculated.

【0018】また、請求項4〜7のように構成すると、
加速度センサの姿勢が制御され、加速度センサは、その
検出軸(高感度方向)と重力方向とが常に直交(最小感
度方向が重力方向と一致)する姿勢を維持する。したが
って、加速度センサへの重力加速度の影響が最小限に抑
えられ、その後上記補正処理を行うことにより、より正
確な測定が行える。特に請求項5,6のようにすると、
ダンパ構造により所定方向の振動が吸収され、センサ出
力に含まれる誤差分が可及的に減少する。また請求項7
のように構成した場合には、通常は上記請求項4〜6に
示す動作原理にしたがって、センサ出力に誤差成分が含
まれるのを抑制するが、姿勢制御装置が共振により暴走
するようなおそれがあるなど正常な動作が行えなくなる
場合には、姿勢制御を停止することができるので、上記
した補正処理のみによる誤差分除去が行われる。従っ
て、状況に応じて2つのモードを切り替えて実行するこ
とにより、常時最適な処理が行われて誤差分が除去さ
れ、正確な測定(相対位置検出)が行われる。
Further, when configured as in claims 4 to 7,
The posture of the acceleration sensor is controlled, and the acceleration sensor maintains a posture in which the detection axis (high sensitivity direction) and the gravity direction are always orthogonal (the minimum sensitivity direction matches the gravity direction). Therefore, the influence of gravitational acceleration on the acceleration sensor is minimized, and more accurate measurement can be performed by performing the above-mentioned correction process thereafter. In particular, when the inventions are set forth in claims 5 and 6,
Vibration in a predetermined direction is absorbed by the damper structure, and the error included in the sensor output is reduced as much as possible. Claim 7
In such a case, the sensor output is normally prevented from containing an error component in accordance with the operating principles described in claims 4 to 6, but the attitude control device may run away due to resonance. When normal operation cannot be performed due to some reason, the posture control can be stopped, and thus the error component is removed only by the above-described correction process. Therefore, by switching between the two modes depending on the situation, the optimum processing is always performed, the error component is removed, and accurate measurement (relative position detection) is performed.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明に係るナビゲーション装置の好
適な実施例を添付図面を参照にして詳述する。図1は本
発明の第1実施例の概略構成を示した図で、同図に示す
ように、人工衛星からのGPS信号をアンテナ1で受信
し、その受信した信号をGPS受信部2に与えるように
している。GPS受信装置2は、同時に受信した複数の
人工衛星からの受信信号に基づき、所定の演算処理によ
り現在位置の緯度と経度を算出し、制御装置3に転送す
るようになっている。尚、係る演算処理は公知のため具
体的な説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of a navigation device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a GPS signal from an artificial satellite is received by an antenna 1 and the received signal is given to a GPS receiving section 2. I am trying. The GPS receiving device 2 calculates the latitude and longitude of the current position by a predetermined calculation process based on the received signals from a plurality of artificial satellites received at the same time, and transfers them to the control device 3. Since the calculation process is publicly known, a detailed description thereof will be omitted.

【0020】制御装置3には、自立航法するための相対
位置検知装置4(具体的な構成は後述する)からの検出
信号も与えられる。そして制御装置3では、GPSに基
づく絶対位置情報と、相対位置検知装置4から与えられ
る前回の位置からの相対的な移動方向,距離に基づく相
対位置情報を用いて車両の現在位置を算出するようにな
っている。
The control device 3 is also supplied with a detection signal from a relative position detection device 4 (a specific configuration will be described later) for self-contained navigation. Then, the control device 3 calculates the current position of the vehicle using the absolute position information based on the GPS and the relative position information based on the relative moving direction and the distance from the previous position given from the relative position detection device 4. It has become.

【0021】すなわち、この制御装置3は、GPS受信
装置2からの入力がある場合にはそれを優先し、緯度・
経度の絶対位置に基づいて地図情報記憶部5にアクセス
し、対応する地図を読み出すとともに、その地図上の存
在位置にポインタなどの自車の現在位置を表示するマー
クを重ね合わせて、位置表示装置6に出力表示する。
That is, the control device 3 prioritizes the input from the GPS receiving device 2 when there is an input, and the latitude /
The position display device is accessed by accessing the map information storage unit 5 based on the absolute position of the longitude, reading out the corresponding map, and superimposing a mark such as a pointer indicating the current position of the vehicle on the existing position on the map. The output is displayed on 6.

【0022】一方、GPS受信装置2からの入力信号が
なくなると、相対位置検知装置4からの入力信号(移動
方向と移動距離に関する情報)に基づき、前回の存在位
置に対して入力信号(相対移動位置)を加算(移動方向
(進行方向)に移動距離を加算する)して現在位置を求
め、そのようにして求めた現在位置を上記と同様に位置
表示装置6に出力表示する。なお、上記の説明ではGP
S側を優先的に使用するようにしたが、本発明はこれに
限ることなく相対位置検知装置4からの出力を基本と
し、GPS信号等の絶対位置情報に基づいて適宜更正す
るようにしても良い。
On the other hand, when the input signal from the GPS receiving device 2 disappears, based on the input signal from the relative position detecting device 4 (information relating to the moving direction and moving distance), the input signal (relative movement) with respect to the previous existing position is detected. The position is added (the moving distance is added to the moving direction (moving direction)) to obtain the current position, and the current position thus obtained is output and displayed on the position display device 6 in the same manner as described above. In the above explanation, GP
Although the S side is preferentially used, the present invention is not limited to this, but the output from the relative position detection device 4 is basically used, and the correction may be appropriately performed based on absolute position information such as a GPS signal. good.

【0023】なお、上記したアンテナ1としては、たと
えば指向性のない(弱い)直交ダイポールアンテナ,ヘ
リカルアンテナ、平面アンテナ等が用いられる。また、
地図情報記憶部5としては、CD−ROMやICカード
などを用いることができる。さらに位置表示装置6とし
ては、液晶ディスプレイが小型のためよいが、CRTデ
ィスプレイでもよい。
As the above-mentioned antenna 1, for example, a directional (weak) orthogonal dipole antenna, a helical antenna, a plane antenna, or the like is used. Also,
A CD-ROM, an IC card, or the like can be used as the map information storage unit 5. Further, as the position display device 6, a liquid crystal display is preferable because it is small, but a CRT display may be used.

【0024】次に、相対位置検知装置4の構成について
説明すると、本ナビゲーション装置が実装される移動物
体である車両(自車)の移動方向(進行方向)を検出す
るための基準データである角速度を検出するジャイロセ
ンサ7と、移動距離を求めるための基準データである加
速度を検出する加速度センサ8とを備えている。ジャイ
ロセンサ7としては、地磁気ジャイロ,光ファイバジャ
イロ,圧電振動ジャイロ等の各種のセンサを用いること
ができる。そして、基本的にはジャイロセンサ7から得
られる角速度情報を積分して角度情報に変換することに
より移動方向を求めるもので、上記角度情報に変換する
機能は、相対位置検知装置4側にもたせてもよく、ある
いは制御装置3側にもたせてもよい。
Next, the structure of the relative position detecting device 4 will be described. Angular velocity, which is reference data for detecting the moving direction (traveling direction) of a vehicle (own vehicle) which is a moving object on which the present navigation device is mounted. A gyro sensor 7 for detecting the acceleration and an acceleration sensor 8 for detecting an acceleration which is reference data for obtaining the moving distance. As the gyro sensor 7, various sensors such as a geomagnetic gyro, an optical fiber gyro, and a piezoelectric vibration gyro can be used. Then, basically, the moving direction is obtained by integrating the angular velocity information obtained from the gyro sensor 7 and converting it into angle information, and the function of converting the angle information is also given to the relative position detection device 4 side. Alternatively, it may be provided on the control device 3 side.

【0025】また、加速度センサ8は、静電容量型やピ
エゾ型等の半導体加速度センサや、圧電素子型等の種々
のものを用いることができる。そして、本実施例ではピ
エゾ型の半導体加速度センサを用い、その加速度センサ
8からは加速度に対応した電圧が出力されるようになっ
ている。さらに、加速度センサで検出された加速度を積
分することにより自車の速度を求め、さらに積分するこ
とにより移動距離を求めるようになる。そして、上記積
分(2階積分)処理を角度算出と同様に、相対位置検知
装置4或いは制御装置3で行う。すなわち、相対位置検
知装置4からは、加速度情報,速度情報,距離情報のい
ずれかが出力され、制御装置3では与えられた情報に対
して必要に応じて積分処理を行い所望のデータを得るよ
うになっている。
As the acceleration sensor 8, various types such as a capacitance type or a piezo type semiconductor acceleration sensor or a piezoelectric element type can be used. In this embodiment, a piezo type semiconductor acceleration sensor is used, and the acceleration sensor 8 outputs a voltage corresponding to the acceleration. Furthermore, the speed of the vehicle is obtained by integrating the acceleration detected by the acceleration sensor, and the moving distance is obtained by further integrating it. Then, the integration (second order integration) process is performed by the relative position detection device 4 or the control device 3 as in the angle calculation. That is, one of acceleration information, speed information, and distance information is output from the relative position detection device 4, and the control device 3 performs an integration process on the given information as necessary to obtain desired data. It has become.

【0026】一方、相対位置検出の具体的な検出アルゴ
リズムの一例を示すと以下のようにして行われる。すな
わち始点の位置及び移動方向がわかっているとする。す
ると、速度v、方向θが常に検出できれば、次式を単位
時間ごとに計算することにより現在位置が求まる。
On the other hand, an example of a specific detection algorithm for detecting the relative position is as follows. That is, it is assumed that the position of the starting point and the moving direction are known. Then, if the velocity v and the direction θ can always be detected, the current position can be obtained by calculating the following equation for each unit time.

【0027】X=X1+v・cosθ Y=Y1+v・sinθ ただし、(X,Y):現在位置 (X′,Y′):前回の位置 そして、速度vは上記したように加速度センサ8の出力
を積分することにより求め、角度θは始点での方向と角
度の変化により求めることができる。ここで、始点での
位置,方向はGPS方位情報から、角度の変化はジャイ
ロセンサ7の出力より求められる。
X = X1 + vcos θ Y = Y1 + vsin θ where (X, Y): current position (X ', Y'): previous position Then, the speed v is obtained by integrating the output of the acceleration sensor 8 as described above. The angle θ can be obtained by changing the direction and angle at the starting point. Here, the position and direction at the starting point are obtained from the GPS azimuth information, and the change in angle is obtained from the output of the gyro sensor 7.

【0028】そして、本実施例では上記演算処理は制御
装置3内で行われ、相対位置検知装置7からは、各セン
サ7,8の出力である角度及び加速度が出力されるよう
になっている。
In the present embodiment, the arithmetic processing is performed in the control device 3, and the relative position detection device 7 outputs the angles and accelerations which are the outputs of the sensors 7 and 8. .

【0029】さらに、本実施例では、GPS信号から得
られる絶対位置情報に基づいて、上記加速度センサ8の
センサ出力から速度情報を算出する際の補正を行うよう
にしている。すなわち、図2に示すように、GPS装置
2から得られる絶対位置の時系列データ(X(nΔ
t),Y(nΔt))を微分処理部10に送り、そこに
おいて微分処理し、速度の時系列データV1(nΔt)
を算出する。
Further, in this embodiment, correction is performed when calculating the speed information from the sensor output of the acceleration sensor 8 based on the absolute position information obtained from the GPS signal. That is, as shown in FIG. 2, absolute position time series data (X (nΔ
t), Y (nΔt)) is sent to the differential processing unit 10 and is differentiated there, and the speed time series data V1 (nΔt)
To calculate.

【0030】一方、車両の進行方向に生じる加速度を検
知する加速度センサ8の出力A(nΔt)を、積分処理
部11に与え、そこにおいて予め設定された関数により
積分処理を行い、相対速度の時系列データV2(nΔ
t)を算出する。
On the other hand, the output A (nΔt) of the acceleration sensor 8 for detecting the acceleration generated in the traveling direction of the vehicle is given to the integration processing section 11, and the integration processing is performed there by a preset function to determine the relative speed. Series data V2 (nΔ
Calculate t).

【0031】そして、単位時間中に得られたデータV1
(nΔt),V2(nΔt)を積分関数変換部12に与
え、そこにおいて最尤推定を行いV1(nΔt)/V2
(nΔt)の分布における最尤値αを求め、これを積分
処理部11に転送する。積分処理部11では、上記した
ように加速度センサ8のセンサ出力A(nΔt)を積分
処理するが、さらにそのようにして得られた積分値に上
記最尤値αを補正値として乗算処理するようにしてい
る。これにより、センサの取付誤差及び経年変化誤差が
補正される。なお、係るGPS信号に基づく補正処理
は、必ずしも行う必要はなく、加速度センサ出力を積分
して速度を求めるようにしてもよい。
Then, the data V1 obtained during the unit time
(NΔt) and V2 (nΔt) are given to the integral function conversion unit 12, and maximum likelihood estimation is performed there, and V1 (nΔt) / V2
The maximum likelihood value α in the distribution of (nΔt) is obtained and transferred to the integration processing unit 11. In the integration processing unit 11, the sensor output A (nΔt) of the acceleration sensor 8 is integrated as described above. Further, the integration value obtained in this way is multiplied by the maximum likelihood value α as a correction value. I have to. As a result, the sensor mounting error and the secular change error are corrected. The correction process based on the GPS signal does not necessarily have to be performed, and the acceleration sensor output may be integrated to obtain the speed.

【0032】ここで本発明では、図1に示すように傾斜
センサ15を付加し、重力加速度による加速度センサ8
のセンサ出力に対する誤差を補正するようにしている。
すなわち、自車が坂道を移動している場合には、加速度
センサ8には、移動速度の変化にともなう加速度に重力
加速度がさらに加わってしまうので、その重力加速度に
ともなう分だけ誤差となる。そして、坂道の傾斜が強い
ほど誤差が大きくなる。
Here, in the present invention, an inclination sensor 15 is added as shown in FIG.
The error with respect to the sensor output of is corrected.
That is, when the own vehicle is moving on a slope, the acceleration sensor 8 is further added with the gravitational acceleration in addition to the acceleration due to the change in the moving speed, so that there is an error due to the gravitational acceleration. The error increases as the slope of the slope increases.

【0033】そこで、予め、加速度センサ8の姿勢情報
に基づいた重力加速度誤差成分の補正テーブル16を作
成しておく。そして、傾斜センサ15の出力を補正値決
定部17に与え、補正値決定部17では、入力されたデ
ータに基づいて補正テーブル16を参照し、対応する補
正値を読み出すとともに、その補正値を減算器18に転
送する。また、この減算器18には、積分処理部11の
出力も与えられる。そして、減算器18にて、「積分値
−補正値」を実行し、その演算結果を積分関数変換部1
2に送る。すなわち、重力加速度による誤差は、相対速
度のオフセット誤差となるため、上記のように推定され
た誤差分に相当する補正値を、算出された相対速度に対
して減算処理を行うことにより重力加速度誤差を補正す
ることができる。なお、本実施例では上記補正テーブル
16,補正値決定部17および減算器18にて補正手段
が構成される。
Therefore, a correction table 16 for the gravitational acceleration error component based on the posture information of the acceleration sensor 8 is created in advance. Then, the output of the tilt sensor 15 is given to the correction value determination unit 17, and the correction value determination unit 17 refers to the correction table 16 based on the input data to read the corresponding correction value and subtract the correction value. Transfer to the container 18. The output of the integration processing unit 11 is also given to the subtractor 18. Then, the subtracter 18 executes "integral value-correction value", and the calculation result is calculated by the integral function conversion unit 1
Send to 2. That is, since the error due to the gravitational acceleration is an offset error of the relative velocity, the gravitational acceleration error is calculated by subtracting the correction value corresponding to the error estimated as described above from the calculated relative velocity. Can be corrected. In this embodiment, the correction table 16, the correction value determination unit 17, and the subtractor 18 constitute a correction means.

【0034】そして、上記傾斜センサ15として本実施
例では速度検出のために設置される加速度センサ8と同
じ型のものを使用し、図3に示すように、両センサ8,
15を一体化している。すなわち、両センサ8,15
は、同一特性からなるピエゾ抵抗型の半導体センサを用
いて構成され、1つの筐体20内に実装される。
In this embodiment, the inclination sensor 15 is of the same type as the acceleration sensor 8 installed for speed detection. As shown in FIG.
15 are integrated. That is, both sensors 8, 15
Are configured using piezoresistive semiconductor sensors having the same characteristics, and are mounted in one housing 20.

【0035】各センサ8,15は、おもり部8a,15
aが梁部8b,15bを介して片持ち支持されるととも
に、その梁部8b,15bにピエゾ抵抗効果素子8c,
15cが取り付けられて構成される。そして、おもり部
8a,15aに加速度が加わると、そのおもり部8a,
15aは、梁部8b,15bを中心に揺れる。そして、
その揺れ角(振れ角)は、加速度が大きいほど大きくな
り、そのように振れ角が大きいと梁部8b,15bの撓
み量も大きくなり、貼り付けられたピエゾ抵抗効果素子
8c,15cも大きく歪み、抵抗値が大きく変化する。
その抵抗値の変化を電圧変換することにより加速度に応
じた電圧値を出力できるようにし、その電圧値から加速
度を検知するようになっている。
Each of the sensors 8 and 15 has a weight portion 8a and 15
a is cantilevered through the beam portions 8b and 15b, and the piezoresistive effect elements 8c and 8c are attached to the beam portions 8b and 15b.
15c is attached and configured. When acceleration is applied to the weight portions 8a and 15a, the weight portions 8a and 15a
15a swings around the beam portions 8b and 15b. And
The swaying angle (swaying angle) increases as the acceleration increases, and when the swaying angle increases, the amount of bending of the beam portions 8b and 15b also increases, and the attached piezoresistive effect elements 8c and 15c are also greatly distorted. , The resistance value changes greatly.
By converting the change in the resistance value into a voltage, a voltage value corresponding to the acceleration can be output, and the acceleration is detected from the voltage value.

【0036】そして、各センサはその検出感度の良好な
方向が直交するように配置される。すなわち、進行方向
と重力方向がそれぞれ図中片側矢印で示すようになって
いると仮定し、加速度センサ8はおもり部8aが筐体2
0の底面20aに垂直するように配置され、傾斜センサ
15はそのおもり部15aが筐体20の底面20aと平
行になるように配置される。
The sensors are arranged so that the directions in which the detection sensitivity is good intersect at right angles. That is, assuming that the traveling direction and the gravitational direction are respectively indicated by the one-sided arrows in the figure, the acceleration sensor 8 has the weight portion 8a in the housing 2.
The tilt sensor 15 is arranged so as to be perpendicular to the bottom surface 20a of the housing 0, and the weight portion 15a of the tilt sensor 15 is parallel to the bottom surface 20a of the housing 20.

【0037】これにより、傾斜センサ15は、同図中両
方向矢印に示すように揺れ動くので、上下方向、すなわ
ち重力方向と同一方向の加速度に対する検出感度が最も
高くなり、傾斜に対応した出力となる。したがって、重
力加速度を検出することになる。そして、本実施例で
は、傾斜センサ15からの出力は、重力加速度にともな
う誤差に応じた出力電圧であり、具体的な傾斜角度では
ない。そこでこれにともない、上記した補正テーブル
は、傾斜センサ15からの出力電圧と、その時の補正値
とを対にした状態で格納することになる。
As a result, the tilt sensor 15 sways as shown by the double-headed arrow in the figure, so that the detection sensitivity to the acceleration in the vertical direction, that is, the same direction as the gravity direction becomes the highest, and the output corresponding to the tilt is obtained. Therefore, the gravitational acceleration is detected. Further, in the present embodiment, the output from the tilt sensor 15 is an output voltage according to an error associated with gravitational acceleration, and is not a specific tilt angle. Therefore, along with this, the above-mentioned correction table stores the output voltage from the tilt sensor 15 and the correction value at that time as a pair.

【0038】なお、本実施例でテーブル参照方式により
補正値を求めるようにしたのは、傾斜センサ15の出力
電圧と補正値が完全な比例関係にないので、より正確な
補正制御を行うためである。したがって、要求される仕
様によって精度をある程度低下させて良い場合には、補
正値決定部17にて与えられたセンサ出力に対して予め
求めた演算式にしたがって演算処理を行い、補正値を決
定してもよい。その場合であっても従来の補正しないも
のに比べれば、精度は向上する。そして本実施例では同
一タイプのセンサを用いているので、その出力特性はほ
ぼ同じであるので、比較的単純な式でおよその補正値を
算出することが可能となる。
The correction value is obtained by the table reference method in this embodiment because the output voltage of the tilt sensor 15 and the correction value are not in a perfect proportional relationship, so that more accurate correction control is performed. is there. Therefore, when the accuracy may be lowered to some extent according to the required specifications, the correction value is determined by performing the calculation processing on the sensor output given by the correction value determination unit 17 according to the calculation formula obtained in advance. May be. Even in that case, the accuracy is improved as compared with the conventional uncorrected one. Since the sensors of the same type are used in this embodiment, their output characteristics are almost the same, so that it is possible to calculate an approximate correction value by a relatively simple formula.

【0039】また、本実施例のように、加速度センサと
傾斜センサをともに小型で廉価な半導体型の加速度セン
サを用いて構成したため、傾斜センサを設けて補正機能
を付加しても装置全体では従来のものと比べてさほど大
型化しない。
Further, as in the present embodiment, both the acceleration sensor and the inclination sensor are constituted by using a small-sized and inexpensive semiconductor type acceleration sensor. Therefore, even if the inclination sensor is provided and a correction function is added, the whole apparatus is conventional. It doesn't grow much larger than the ones.

【0040】さらに、本実施例では加速度センサ8と傾
斜センサ15とを同一の筐体20内に実装し一体化した
ため、同一地点での加速度と傾斜を検出できるので、測
定精度が上がるとともに、筐体20内に設置する際に両
者の高感度方向の相対位置関係(直交方向)を精度よく
行うと、実際の車両への設置の際には筐体20の姿勢を
考慮して行えばよく、比較的簡単に行える。
Further, in the present embodiment, the acceleration sensor 8 and the tilt sensor 15 are mounted and integrated in the same housing 20, so that the acceleration and the tilt at the same point can be detected, so that the measurement accuracy is improved and the housing is also improved. If the relative positional relationship (orthogonal direction) in the high-sensitivity direction is accurately set when the body 20 is installed in the body 20, the posture of the housing 20 may be taken into consideration when the body 20 is actually installed, It's relatively easy.

【0041】図4は本発明の第2実施例を示している。
本実施例では上記した実施例と相違し、車両の転回動作
等により生じる、進行方向軸以外の横方向の加速度によ
る誤差の除去を図るものである。すなわち、道路を曲っ
たり、或いは湾曲している道路を走行している場合に
は、車両ひいては加速度センサ8に対して遠心力が加わ
り、その遠心力に基づく横方向の加速度が加わるので、
加速度センサ8の出力には本来の速度変化に伴う加速度
成分に上記横方向(遠心力方向)の加速度(誤差)も含
んだ値となる。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
Unlike the above-described embodiment, this embodiment is intended to eliminate the error caused by the lateral acceleration other than the traveling direction axis, which is caused by the turning operation of the vehicle or the like. That is, when the vehicle is traveling on a curved or curved road, a centrifugal force is applied to the vehicle and the acceleration sensor 8, and a lateral acceleration based on the centrifugal force is applied.
The output of the acceleration sensor 8 has a value that includes the acceleration (error) in the lateral direction (centrifugal force direction) in addition to the acceleration component due to the original speed change.

【0042】そこで本実施例では、車両の進行方向に対
して水平方向に直交する遠心力方向を検知軸とする加速
度センサ25を設け、遠心力方向検知用加速度センサ2
5のセンサ出力を用いて上記遠心力による誤差分を除去
するようにしている。
Therefore, in this embodiment, an acceleration sensor 25 having a centrifugal force direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle as a detection axis is provided, and the acceleration sensor 2 for detecting the centrifugal force direction is provided.
The sensor output of No. 5 is used to remove the error due to the centrifugal force.

【0043】すなわち、前後方向(進行方向)に発生す
る真の加速度の値をG前後とし、左右方向(遠心力方
向)に発生する真の加速度の値をG左右とすると、各セ
ンサ8,25のセンサ出力は、上記両値が合成された値
となる。つまり、前後方向(進行方向)用の加速度セン
サ8のセンサ出力GFEは、 GFE=G前後+αG左右 …(1) となる。ここでαは、センサ固有の他軸感度定数であ
る。
That is, assuming that the true acceleration value generated in the front-rear direction (traveling direction) is G front-rear and the true acceleration value generated in the left-right direction (centrifugal force direction) is G left-right , each of the sensors 8, 25. The sensor output of is a value obtained by combining the above two values. That is, the sensor output G FE of the acceleration sensor 8 for the front-back direction (travel direction) is G FE = G front - back + αG left-right (1). Here, α is the other axis sensitivity constant specific to the sensor.

【0044】同様に、遠心力検知用の加速度センサ25
の出力GLRは、 GLR=G左右+αG前後 …(2) となる。
Similarly, the acceleration sensor 25 for detecting the centrifugal force
Output G LR is G LR = G left / right + αG front / back (2).

【0045】そして、上記した(1),(2)より下記
式が成り立つ。
From the above (1) and (2), the following equation holds.

【0046】[0046]

【数1】 一方、車両が転回をしている場合、その回転半径をr0
、角速度をωとすると、遠心力であるG左右は、 G左右=r0 ω2 …(4) となり、車両の角速度ωは、ジャイロの出力ω0 により
近似でき、さらに回転半径r0 は、両センサの出力から
近似的に下記式により求めることができる。
[Equation 1] On the other hand, if the vehicle is turning, its turning radius is r0
, G left and right as centrifugal force are G left and right = r0 ω 2 (4), the angular velocity ω of the vehicle can be approximated by the output ω 0 of the gyro, and the turning radius r 0 is It can be approximately calculated from the output by the following formula.

【0047】[0047]

【数2】 そして、係る演算により求めた半径Rは、その距離が大
きくなるほど実際の半径r0 との差も大きくなるが、相
対的な割合は加速度に比べると無視できるのでRをr0
とみなすことができる。したがって、最終的に求める真
の進行方向の加速度G前後は、下記式により求められ
る。
[Equation 2] The radius R obtained by this calculation has a larger difference from the actual radius r0 as the distance increases, but since the relative ratio can be ignored compared to the acceleration, R is r0.
Can be regarded as Therefore, before and after the finally obtained acceleration G in the true traveling direction is obtained by the following equation.

【0048】[0048]

【数3】 そして、上記原理を実施するための誤差分除去を行う補
正装置としては、図5に示すようになっている。信号・
補正処理の順にしたがってその構成を説明すると、ま
ず、進行方向用の加速度センサ8のセンサ出力GFBを積
分器26に与え、そこにおいて時間積分し、その演算結
果を回転半径算出部27に与える。回転半径算出部27
には、遠心力検知用加速度センサ25のセンサ出力GLR
も与えられ、GLRと積分器26の出力を、上記式(5)
に代入し、そのセンサ出力に基づく車両の回転半径Rを
算出する。
(Equation 3) A correction device for removing the error for implementing the above principle is shown in FIG. signal·
The configuration will be described in the order of the correction process. First, the sensor output G FB of the acceleration sensor 8 for the traveling direction is given to the integrator 26, where it is integrated over time, and the calculation result is given to the turning radius calculation unit 27. Turning radius calculation unit 27
Is the sensor output G LR of the acceleration sensor 25 for detecting centrifugal force.
Is also given, and the output of G LR and the integrator 26 is given by the above equation (5).
And the turning radius R of the vehicle is calculated based on the sensor output.

【0049】この算出した回転半径Rは、ジャイロ出力
ω0 とともに遠心力方向加速度成分算出部28に与えら
れ、そこにおいて上記式(4)を演算処理し、真の遠心
力G左右を算出する。
The calculated radius of gyration R is given to the centrifugal force direction acceleration component calculating section 28 together with the gyro output ω 0, and the equation (4) is calculated there to calculate the true centrifugal force G right and left .

【0050】また、両センサ8,25の出力は、加減算
器で「GFB−GLR」が演算処理された後、乗算器29に
与えられ、係数(1/(1−α))が掛けられ、得られ
た演算結果が加算器に与えられ、上記遠心力方向加速度
成分算出部28で求められた値G左右とともに加算され
る。そして、その加算値が積分処理部30に送られ、積
分されることにより、結果として式(6)を実行するこ
とになり、前後方向の真の速度G前後が求まる。なお、
その他の構成並びに作用効果は上記した第1実施例と同
様であるので、同一符号を示しその詳細な説明を省略す
る。なお、この第2実施例と上記した第1実施例を組み
合わせて構成してももちろんよく、係る場合には傾斜と
遠心力の両方の影響を抑制できるので、より精度が向上
する。
The outputs of both sensors 8 and 25 are given to the multiplier 29 after being subjected to the arithmetic processing of "G FB -G LR " by the adder / subtractor, and multiplied by the coefficient (1 / (1-α)). Then, the obtained calculation result is given to the adder, and is added together with the values G left and right obtained by the centrifugal force direction acceleration component calculation unit 28. Then, the added value is sent to the integration processing unit 30 and is integrated, and as a result, the equation (6) is executed, and the true speed G front- back direction is obtained. In addition,
The other structure and effects are the same as those of the first embodiment described above, and therefore the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted. The second embodiment and the above-described first embodiment may be combined, of course, and in such a case, the effects of both the inclination and the centrifugal force can be suppressed, so that the accuracy is further improved.

【0051】図6は本発明の第3実施例を示している。
本実施例では、加速度センサ8の取り付け機構の改良で
ある。すなわち、上記した各実施例では、加速度センサ
8は固定的に設置され、例えば坂道を移動する際に車両
が傾斜すると加速度センサ8も重力方向に対して車両と
同一角度に傾斜するように構成されたが、本実施例では
車両が傾斜しても加速度センサは追従しにくくし重力方
向と同一方向に起立した状態を保持するようにし、加速
度センサの出力自体に重力加速度の影響を受けにくくし
た。これにより、相対位置は二次元情報となるため、現
在の相対位置検知装置の誤差要因の一つである、三次元
情報を二次元情報として用いていることによる誤差も抑
えられる。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
In this embodiment, the mounting mechanism of the acceleration sensor 8 is improved. That is, in each of the above-described embodiments, the acceleration sensor 8 is fixedly installed, and for example, when the vehicle tilts when moving on a slope, the acceleration sensor 8 is also tilted at the same angle as the vehicle with respect to the gravity direction. However, in the present embodiment, even if the vehicle leans, the acceleration sensor does not easily follow, and the standing state in the same direction as the direction of gravity is maintained so that the output itself of the acceleration sensor is less affected by the gravitational acceleration. As a result, the relative position becomes two-dimensional information, so that an error caused by using the three-dimensional information as the two-dimensional information, which is one of the error factors of the current relative position detecting device, can be suppressed.

【0052】具体的には、まず加速度センサ8が内蔵さ
れた筐体32を移動可能に支持する。図示の例では、回
転軸33に平面略三角形状の連結板34を介して筐体3
2を取り付ける。そして、回転軸33は機枠35に対し
て回転自在に取り付けられる。これにより、回転軸33
と筐体32は一体化され、回転軸33が回転すると筐体
32(加速度センサ8)も同一角度だけ回転する。さら
に筐体32の底面にはおもり36を取り付けている。
Specifically, first, the housing 32 having the built-in acceleration sensor 8 is movably supported. In the illustrated example, the housing 3 is connected to the rotary shaft 33 via a connecting plate 34 having a substantially triangular shape in a plane.
Attach 2. The rotary shaft 33 is rotatably attached to the machine frame 35. As a result, the rotating shaft 33
The housing 32 is integrated with the housing 32, and when the rotating shaft 33 rotates, the housing 32 (acceleration sensor 8) also rotates by the same angle. Further, a weight 36 is attached to the bottom surface of the housing 32.

【0053】従って、この機枠35を車両に固定する
と、坂道等で車両が傾斜するとそれにともない機枠35
も傾斜する。しかし、重力の影響を受けて回転軸33と
おもり36を結ぶ線は常に重力方向になるような方向に
補正され、回転軸33も回転する。これにより、加速度
センサ8の姿勢が、重力方向に対して一定になる。な
お、おもり36を設置したのは、より確実に加速度セン
サ8の姿勢が重力方向に対して所定の関係になるように
するためで、筐体32自体にある程度重量があるため、
仮におもり36がなくても機能する。このように傾斜の
影響を受けにくくなるので、センサ出力に含まれる誤差
分が少なくなり、その後上記各信号処理を行うことによ
って、より高精度な相対位置検知が可能となる。なお、
加速度センサ8の出力に対する信号処理、及びその他の
構成は上記した各実施例と同様であるので、その詳細な
説明を省略する。
Therefore, when the machine frame 35 is fixed to the vehicle, the machine frame 35 is accompanied by the inclination of the vehicle on a slope or the like.
Also tilts. However, under the influence of gravity, the line connecting the rotating shaft 33 and the weight 36 is corrected to always be in the direction of gravity, and the rotating shaft 33 also rotates. As a result, the posture of the acceleration sensor 8 becomes constant in the gravity direction. The weight 36 is installed in order to ensure that the posture of the acceleration sensor 8 has a predetermined relationship with the direction of gravity, and the housing 32 itself has a certain weight.
It functions even if the weight 36 is not provided. As described above, since the influence of the inclination is less likely to occur, the error component included in the sensor output is reduced, and by performing the above-described signal processing thereafter, it is possible to detect the relative position with higher accuracy. In addition,
Since the signal processing for the output of the acceleration sensor 8 and other configurations are the same as those in the above-described embodiments, detailed description thereof will be omitted.

【0054】図7は、本発明の第4実施例を示してい
る。上記した第3実施例では回転軸を中心として回転す
る一軸振子構造であるので、たとえば坂道での傾斜の影
響を抑制するなど、その誤差の吸収は一次元方向である
が、本実施例では二次元方向での誤差吸収を可能として
いる。すなわち、同図に示すように、加速度センサ8を
実装した筐体32(筐体32の底部には必要に応じてお
もりが装着される)を連結棒37を介して機枠35の天
井部に接続している。そして連結棒37の上端は、その
接続点を中心として自由に回転移動できるようになって
いる(自由振子構造)。したがって、筐体32は図中矢
印で示すように前後左右方向に移動可能のうとなり、内
蔵される加速度センサ8の最小感度方向と重力加速度方
向とを常に一致させることができ、傾斜による重力加速
度の影響等の誤差発生を最小限に押さえることができ
る。なお、加速度センサ8の出力に対する信号処理、及
びその他の構成は上記した各実施例と同様であるので、
その詳細な説明を省略する。
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. The third embodiment described above has a uniaxial pendulum structure that rotates about the rotation axis, so that the error is absorbed in a one-dimensional direction, such as suppressing the effect of inclination on a slope, but in the present embodiment, the It enables error absorption in the dimensional direction. That is, as shown in the figure, a housing 32 (where a weight is attached to the bottom of the housing 32 as needed) on which the acceleration sensor 8 is mounted is mounted on the ceiling portion of the machine casing 35 via a connecting rod 37. Connected. The upper end of the connecting rod 37 can freely rotate around the connection point (free pendulum structure). Therefore, the housing 32 becomes movable in the front-rear direction and the left-right direction as shown by the arrow in the figure, and the minimum sensitivity direction of the built-in acceleration sensor 8 and the gravitational acceleration direction can always be made to coincide with each other, and the gravitational acceleration due to the inclination is increased. It is possible to minimize the occurrence of errors such as the influence of. Since the signal processing for the output of the acceleration sensor 8 and other configurations are the same as those in the above-described embodiments,
Detailed description thereof will be omitted.

【0055】図8は、本発明の第5実施例を示してお
り、本実施例は上記第3,第4実施例と同様に加速度セ
ンサが傾斜しにくくした構成を採った別の構成である。
図示するように、独立した回転軸41とそれに従属する
別の回転軸42とを組み合わせたジンバル構造を構成
し、そのジンバル構造43の中心すなわち両軸41,4
2の交点上に加速度センサ8を内蔵した筐体32を設置
する。これにより、加速度センサ8は、常に三次元空間
上で同一姿勢を保つように制御され、進行方向に対して
も一定の姿勢をとることになる。従って、取り付け時に
加速度センサ8の向きが正しくなるように調整すると、
各回転軸41,42を中心に適宜回転し以後はその初期
設定時の加速度センサの姿勢を維持する。
FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is another construction which adopts a construction in which the acceleration sensor is hard to tilt like the third and fourth embodiments. .
As shown in the drawing, a gimbal structure is formed by combining an independent rotating shaft 41 and another rotating shaft 42 subordinate thereto, and the center of the gimbal structure 43, that is, both shafts 41, 4 are formed.
A housing 32 having the acceleration sensor 8 built therein is installed on the intersection of the two. As a result, the acceleration sensor 8 is controlled so as to always maintain the same posture in the three-dimensional space, and has a constant posture in the traveling direction. Therefore, when adjusting so that the orientation of the acceleration sensor 8 is correct during mounting,
The rotation axes 41 and 42 are appropriately rotated, and thereafter the posture of the acceleration sensor at the time of initial setting is maintained.

【0056】さらに本実施例では、ピッチ方向の回転軸
41に対して加速度a1なる変数の粘性関数i(a1)
を持つダンパ構造45を付加させている。係る構成にす
ると、ロール動作による誤差の発生を、そのダンパ構造
45で吸収し、最小限に抑えることが可能となる。
Further, in this embodiment, the viscous function i (a1) of the variable of acceleration a1 with respect to the rotation axis 41 in the pitch direction is used.
A damper structure 45 having a is added. With such a configuration, it is possible to minimize the occurrence of an error due to the roll operation by the damper structure 45 and minimize it.

【0057】図9は、本発明の第6実施例であり、上記
第4実施例を基本構成としている。すなわち、ジンバル
構造43で加速度センサを保持し、さらに、回転軸41
に所定のダンパ構造45を実装した点で共通する。ここ
で本実施例では、ロール方向の回転軸42に対しても加
速度a2なる変数の粘性関数j(a2)を持つダンパ構
造46を付加させることにより、ピッチ動作による誤差
の発生をもダンパ構造46により吸収することが可能と
なる。このように、信号処理の前段に、誤差発生を抑制
させる機構を設けることにより、より高精度な相対位置
検知が可能となる。なお、その他の構成及び作用効果は
上記した各実施例と同様である。
FIG. 9 shows a sixth embodiment of the present invention, which has the fourth embodiment as a basic configuration. That is, the gimbal structure 43 holds the acceleration sensor, and
It is common in that a predetermined damper structure 45 is mounted on. Here, in the present embodiment, the damper structure 46 having the viscous function j (a2) of the variable of the acceleration a2 is added to the rotating shaft 42 in the roll direction as well, so that the damper structure 46 can prevent the error due to the pitch operation. Can be absorbed by. As described above, by providing the mechanism for suppressing the error generation in the preceding stage of the signal processing, it is possible to detect the relative position with higher accuracy. In addition, other configurations and operational effects are the same as those in the above-described embodiments.

【0058】図10は本発明の第7実施例を示してい
る。本実施例でも上記した第5,第6実施例と同様に,
ジンバル構造43にて加速度センサ8を内蔵する筐体3
2を支持するようになっている。そして、本実施例で
は、係るジンバル構造43を支持する軸41,42を基
台47に回転自在に取り付けている。この基台47は、
その上面に半球状の凹所47aが形成されており、この
凹所47aにジンバル構造43の下半分が挿入されるよ
うになっている。
FIG. 10 shows a seventh embodiment of the present invention. Also in this embodiment, similar to the fifth and sixth embodiments described above,
Case 3 with built-in acceleration sensor 8 in gimbal structure 43
It is supposed to support 2. In the present embodiment, the shafts 41 and 42 that support the gimbal structure 43 are rotatably attached to the base 47. This base 47 is
A hemispherical recess 47a is formed on the upper surface thereof, and the lower half of the gimbal structure 43 is inserted into the recess 47a.

【0059】そして、上記凹所47aには、球状の永久
磁石48を配置している。これにより、永久磁石48
は、凹所47a内を自由に移動可能となり、重力を受け
ることにより地面を基準とした絶対軸軸上での最下方位
置に位置する。すなわち、仮に基台47を水平に設置し
た場合には、図示するようにその半球の凹所47aの底
部に位置するが、傾斜してる場合には、凹所47aの内
面のうち、最も低い位置に移動することになる。
A spherical permanent magnet 48 is arranged in the recess 47a. As a result, the permanent magnet 48
Can freely move in the recess 47a and is positioned at the lowermost position on the absolute axis with respect to the ground by receiving gravity. That is, if the base 47 is installed horizontally, it is located at the bottom of the recess 47a of the hemisphere as shown in the figure, but if it is inclined, the lowest position of the inner surface of the recess 47a. Will be moved to.

【0060】さらに、ジンバル構造43の下端には電磁
石49を装着している。この電磁石49は図示省略する
電源からの通電により磁界を発生し、上記永久磁石49
と吸引力が生じるようになっている。そして、図示省略
するが永久磁石48は、凹所47aから離反しないよう
に適宜のガイド手段により最下方位置を維持するように
なっており、これにより、上記通電により発生した吸引
力にを受けて、電磁石49が永久磁石48に引き寄せら
れ、それにともない軸41,42が適宜回転する。する
と、電磁石49は、永久磁石48の真上に位置するため
両者49,48を結ぶ線は、重力方向と一致する。した
がって、予め加速度センサ8の最小感度方向を永久磁石
48を通るジンバル構造43の直径方向に合わせておく
と、上記のように永久磁石48と電磁石49が重力方向
と一致した場合には、加速度センサ8の最小感度方向も
重力方向に一致することになる。
Further, an electromagnet 49 is attached to the lower end of the gimbal structure 43. The electromagnet 49 generates a magnetic field when energized by a power source (not shown),
And suction power is generated. Although not shown, the permanent magnet 48 is kept at the lowermost position by an appropriate guide means so as not to separate from the recess 47a, whereby the permanent magnet 48 receives the attractive force generated by the energization. The electromagnet 49 is attracted to the permanent magnet 48, and the shafts 41 and 42 rotate accordingly. Then, since the electromagnet 49 is located directly above the permanent magnet 48, the line connecting the two 49, 48 coincides with the direction of gravity. Therefore, if the minimum sensitivity direction of the acceleration sensor 8 is previously aligned with the diameter direction of the gimbal structure 43 passing through the permanent magnet 48, when the permanent magnet 48 and the electromagnet 49 coincide with the gravity direction as described above, the acceleration sensor The minimum sensitivity direction of 8 also coincides with the gravity direction.

【0061】したがって、基台47を車両に取り付ける
際にその傾き調整(水平に設置する)を比較的ラフに行
っても、電磁石49へ通電することにより、加速度セン
サ8を重力加速度の影響を受けにくい所定の姿勢にする
ことができる。よって、車両への取り付け作業が簡単と
なる。そして、実際の運転時には、電磁石49への通電
を遮断する。すると、ジンバル構造43により車両の傾
きなどに応じて基台47が傾くと、各軸41,42回り
に適宜回転し、筐体32(加速度センサ8)は、上記通
電による初期設定時の姿勢を維持する。
Therefore, even if the inclination adjustment (horizontal installation) when mounting the base 47 to the vehicle is relatively rough, the acceleration sensor 8 is affected by the gravitational acceleration by energizing the electromagnet 49. It is possible to have a difficult predetermined posture. Therefore, the mounting work to the vehicle becomes easy. Then, during the actual operation, the power supply to the electromagnet 49 is cut off. Then, when the base 47 is tilted by the gimbal structure 43 according to the tilt of the vehicle or the like, the base 32 is appropriately rotated around the shafts 41 and 42, and the housing 32 (acceleration sensor 8) assumes the posture at the time of initial setting due to the energization. maintain.

【0062】なお、本実施例では永久磁石48が移動
し、常に最下方位置にくるようにしたが、本発明はこれ
に限ることなく永久磁石48を所定位置(通常は凹所4
7aの底部)に固定していてもよい。係る構成にする
と、基台47を車両に取り付ける際に水平度出しは精密
に行う必要があるが、基台47を所定の状態で設置でき
たならば、上記と同様に電磁石49に通電することによ
り加速度センサ8を所望の姿勢にすることができる。こ
の方式では、基台47の設置が上記実施例よりも煩雑に
なるものの、構成が簡単となる。
In this embodiment, the permanent magnet 48 is moved so that it is always at the lowermost position. However, the present invention is not limited to this, and the permanent magnet 48 is placed at a predetermined position (usually the recess 4).
It may be fixed to the bottom of 7a). With such a configuration, when the base 47 is attached to the vehicle, it is necessary to precisely adjust the level, but if the base 47 can be installed in a predetermined state, the electromagnet 49 should be energized in the same manner as above. Thus, the acceleration sensor 8 can have a desired posture. In this method, the installation of the base 47 is more complicated than that in the above embodiment, but the configuration is simple.

【0063】図11は、本発明の第8実施例を示してい
る。同図に示すように、本実施例では図6に示した第3
実施例を基本とし、回転軸33の回転を強制的に停止す
る機構を設けた。すなわち、第3実施例では、振子構造
をとっているため、特殊な場合(例えば共振を引き起こ
す周波数の誤差の入力時)に、誤差を増大させるモード
を持ち、かえって動作が不安定になるおそれがある。し
たがって、通常は振子構造による第3実施例の動作を行
わせ、外部信号の入力により、回転軸33をロックして
誤差の増大を防ぐようにしている。
FIG. 11 shows an eighth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the third embodiment shown in FIG.
Based on the embodiment, a mechanism for forcibly stopping the rotation of the rotating shaft 33 is provided. That is, in the third embodiment, since it has a pendulum structure, in a special case (for example, when an error in the frequency that causes resonance is input), there is a mode to increase the error, and the operation may become unstable. is there. Therefore, the operation of the third embodiment is normally performed by the pendulum structure, and the rotation shaft 33 is locked by the input of an external signal to prevent an increase in error.

【0064】すなわち、回転軸33の一端に電磁ブレー
キ50を装着する。電磁ブレーキ50は、電磁石駆動装
置51からの通電によりブレーキ力が発生し回転軸33
の回転を阻止するもので、通常はブレーキがかかってい
ない状態となっており、第3実施例に示した動作原理に
したがって回転軸33が回転し、内蔵する加速度センサ
8の姿勢を所定の状態に保つ。そして、所定の外部信号
が制御部52に入力されると、その制御部52からの制
御信号が電磁石駆動装置51に伝わり、電磁ブレーキ5
0が動作するようになる。すると、加速度センサ8はそ
の時の姿勢を保持し、第1,第2実施例に示したような
通常の装置として機能する。
That is, the electromagnetic brake 50 is attached to one end of the rotary shaft 33. The electromagnetic brake 50 generates a braking force by energization from the electromagnet driving device 51, and the rotating shaft 33
The rotation axis 33 rotates in accordance with the operating principle shown in the third embodiment, and the posture of the built-in acceleration sensor 8 is kept in a predetermined state. Keep on. Then, when a predetermined external signal is input to the control unit 52, the control signal from the control unit 52 is transmitted to the electromagnet driving device 51, and the electromagnetic brake 5
0 comes to work. Then, the acceleration sensor 8 holds the posture at that time and functions as a normal device as shown in the first and second embodiments.

【0065】なお、その他の構成は、第3実施例に示し
たものと同様であるので、同一符号を付しその説明を省
略する。また、係る構造は、たとえば図7に示す自由振
子構造のものに対しても適用できるのはもちろんであ
る。
Since the other construction is the same as that shown in the third embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. Further, it goes without saying that such a structure can be applied to, for example, the structure of the free pendulum structure shown in FIG.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のように、本発明に係るナビゲーシ
ョン装置では、傾斜検知装置や遠心力検知用加速度セン
サの出力に基づいて、進行方向の加速度を検知するため
の加速度センサのセンサ出力に対して直接または間接的
に補正を行うようにしたため、そのセンサ出力に含まれ
る移動物体の傾斜にともなう重力加速度や、遠心力に基
づく成分が除去される。よって、真の移動物体の速度変
化にともない生じる加速度成分を分離抽出でき、正確な
移動物体の速度,移動距離を算出できる。その結果、加
速度センサを用いた高精度の相対位置検知を行うことが
できる。
As described above, in the navigation device according to the present invention, the sensor output of the acceleration sensor for detecting the acceleration in the traveling direction is detected based on the outputs of the inclination detection device and the acceleration sensor for centrifugal force detection. Since the correction is performed directly or indirectly, the gravitational acceleration due to the inclination of the moving object included in the sensor output and the component based on the centrifugal force are removed. Therefore, it is possible to separate and extract the acceleration component generated due to the velocity change of the true moving object, and to calculate the accurate velocity and moving distance of the moving object. As a result, highly accurate relative position detection using the acceleration sensor can be performed.

【0067】特に、請求項4〜6の構成を付加すると、
機械的に上記重力加速度の影響が受けにくくなるので、
加速度センサのセンサ出力に含まれる重力加速度に基づ
く誤差成分が可及的に抑制されるので、その後の上記補
正処理を行うことににより、より正確な測定が行うこと
ができる。また、請求項7のように構成した場合には、
通常は上記請求項4〜6に示す動作原理にしたがって、
センサ出力に誤差成分が含まれるのを抑制するが、姿勢
制御装置が共振により暴走するようなおそれがあるなど
正常な動作が行えなくなる場合には、姿勢制御を停止す
ることができるので、上記した補正処理のみによる誤差
分除去を行うことができる。よって、常に状況に応じた
正確な相対位置検出が可能となる。
Particularly, when the configurations of claims 4 to 6 are added,
Since it is less likely to be mechanically affected by the gravitational acceleration,
Since the error component based on the gravitational acceleration included in the sensor output of the acceleration sensor is suppressed as much as possible, more accurate measurement can be performed by performing the subsequent correction process. Further, in the case of the configuration as in claim 7,
Generally, in accordance with the operating principles described in claims 4 to 6,
Although it is possible to suppress the error component from being included in the sensor output, the attitude control can be stopped when normal operation cannot be performed, such as when the attitude control device may run out of control due to resonance. The error can be removed only by the correction process. Therefore, it is always possible to accurately detect the relative position according to the situation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るナビゲーション装置の第1実施例
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a navigation device according to the present invention.

【図2】その要部を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a main part thereof.

【図3】加速度センサと傾斜センサの取り付け状態を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a mounting state of an acceleration sensor and a tilt sensor.

【図4】本発明に係るナビゲーション装置の第2実施例
を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the navigation device according to the present invention.

【図5】その要部である補正装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a correction device which is a main part thereof.

【図6】本発明に係るナビゲーション装置の第3実施例
を示す加速度センサの取り付け状態を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a mounting state of an acceleration sensor showing a third embodiment of the navigation device according to the present invention.

【図7】本発明に係るナビゲーション装置の第4実施例
を示す加速度センサの取り付け状態を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a mounting state of an acceleration sensor showing a fourth embodiment of the navigation device according to the present invention.

【図8】本発明に係るナビゲーション装置の第5実施例
を示す加速度センサの取り付け状態を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a mounting state of an acceleration sensor showing a fifth embodiment of the navigation device according to the present invention.

【図9】本発明に係るナビゲーション装置の第6実施例
を示す加速度センサの取り付け状態を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a mounting state of an acceleration sensor showing a sixth embodiment of the navigation device according to the present invention.

【図10】本発明に係るナビゲーション装置の第7実施
例を示す加速度センサの取り付け状態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a mounting state of an acceleration sensor showing a seventh embodiment of the navigation device according to the present invention.

【図11】本発明に係るナビゲーション装置の第8実施
例を示す加速度センサの取り付け状態を示す図である。
FIG. 11 is a view showing an attached state of an acceleration sensor showing an eighth embodiment of the navigation device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 GPS装置 3 制御装置 4 相対位置検知装置 6 表示装置 7 ジャイロセンサ 8 加速度センサ(進行方向用) 13 微分処理 14 積分処理部 15 積分関数変換処理部 15 傾斜センサ 16 補正テーブル(補正手段) 17 補正値決定部(補正手段) 18 減算器(補正手段) 25 遠心力方向用加速度センサ 33 回転軸 41,42 軸 43 ジンバル構造 45,46 ダンパ構造 50 電磁ブレーキ(移動停止機構) 51 電磁石駆動装置(移動停止機構) 52 制御部(切り替え手段) 2 GPS device 3 Control device 4 Relative position detection device 6 Display device 7 Gyro sensor 8 Acceleration sensor (for traveling direction) 13 Differentiation processing 14 Integration processing unit 15 Integral function conversion processing unit 15 Inclination sensor 16 Correction table (correction means) 17 Correction Value determiner (correction means) 18 Subtractor (correction means) 25 Centrifugal force direction acceleration sensor 33 Rotation shaft 41, 42 Axis 43 Gimbal structure 45, 46 Damper structure 50 Electromagnetic brake (movement stop mechanism) 51 Electromagnet drive device (movement) Stopping mechanism) 52 Control unit (switching means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 善之 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 今北 淳 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 藤本 尚紀 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiyuki Morita 10 No. 10 Hanazono Dodo-cho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Omron Co., Ltd. (72) Inventor Atsushi Imakita No. 10 Hanazono Todo-cho, Kyoto City, Kyoto Inside Muron Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Fujimoto 10 Todocho, Hanazono, Ukyo-ku, Kyoto City Kyoto Prefecture Inside Omron Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準位置からの相対位置を求めるための
移動物体の移動方向,移動量に関するデータを抽出する
相対位置検出手段と、 地図情報を持つ地図情報記憶手段と、 前記地図情報や車両の現在位置を表示する表示手段と、 上記の制御を行う制御手段とを備えてなるナビゲーショ
ン装置において、 相対位置検出手段は、進行方向に高感度となるように配
置された加速度センサと、ジャイロセンサ等の進行方向
に関する情報を検出する検出手段を有し、 かつ、重力方向に高感度となるように配置された加速度
センサからなる傾斜検知装置と、 その傾斜検知装置の出力を用い、前記相対位置検知装置
の出力である進行方向の加速度を検知する加速度センサ
のセンサ出力に含まれる傾斜に基づく誤差分を除去する
補正を行う補正手段とを備えたことを特徴とするナビゲ
ーション装置。
1. A relative position detecting means for extracting data on a moving direction and a moving amount of a moving object for obtaining a relative position from a reference position, a map information storing means having map information, and a map information storing means for storing the map information and the vehicle. In a navigation device comprising display means for displaying the current position and control means for performing the above control, the relative position detection means includes an acceleration sensor arranged to have high sensitivity in the traveling direction, a gyro sensor, etc. Of the relative position by using an output of the inclination detection device, which has a detection means for detecting information about the traveling direction of the vehicle and is composed of an acceleration sensor arranged so as to have high sensitivity in the direction of gravity. And a correction unit that performs correction for removing an error component based on the inclination included in the sensor output of the acceleration sensor that detects the acceleration in the traveling direction, which is the output of the device. A navigation device characterized in that
【請求項2】 基準位置からの相対位置を求めるための
移動物体の移動方向,移動量に関するデータを抽出する
相対位置検出手段と、 地図情報を持つ地図情報記憶手段と、 前記地図情報や車両の現在位置を表示する表示手段と、 上記の制御を行う制御手段とを備えてなるナビゲーショ
ン装置において、 相対位置検出手段は、進行方向に高感度となるように配
置された加速度センサと、ジャイロセンサ等の進行方向
に関する情報を検出する検出手段を有し、 かつ、進行方向と直交する横方向に高感度となるように
配置された遠心力検知用加速度センサと、 その遠心力検知用加速度センサの出力を用い、前記相対
位置検知装置の出力である進行方向の加速度を検知する
加速度センサのセンサ出力に含まれる遠心力に基づく誤
差分を除去する補正を行う補正手段とを備えたことを特
徴とするナビゲーション装置。
2. A relative position detecting means for extracting data on a moving direction and a moving amount of a moving object for obtaining a relative position from a reference position, a map information storing means having map information, and a map information storing means for storing the map information and the vehicle. In a navigation device comprising display means for displaying the current position and control means for performing the above control, the relative position detection means includes an acceleration sensor arranged to have high sensitivity in the traveling direction, a gyro sensor, etc. The acceleration sensor for centrifugal force detection, which has a detecting means for detecting information on the traveling direction of the vehicle and is arranged with high sensitivity in the lateral direction orthogonal to the traveling direction, and the output of the acceleration sensor for detecting the centrifugal force. Correction for removing the error component based on the centrifugal force included in the sensor output of the acceleration sensor that detects the acceleration in the traveling direction, which is the output of the relative position detection device. A navigation device, comprising:
【請求項3】 GPS等の絶対位置を求める絶対位置検
出手段を備え、前記制御手段は、前記相対位置検出手段
と前記絶対位置検出手段からの出力信号に基づいて車両
の現在位置を決定することを特徴とする請求項1または
2に記載のナビゲーション装置。
3. An absolute position detecting means for obtaining an absolute position such as GPS is provided, and the control means determines the current position of the vehicle based on output signals from the relative position detecting means and the absolute position detecting means. The navigation device according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記加速度センサを、姿勢制御装置を介
して前記移動物体に装着するようにし、 前記姿勢制御装置は、所定の回転軸または支点を基準と
して前記加速度センサを移動可能に支持するとともに、
前記移動物体に対する前記加速度センサの相対的な姿勢
を、前記移動物体の移動姿勢の変化と逆方向に変化させ
るように制御することを特徴とする請求項1〜3のいず
れか1項に記載のナビゲーション装置。
4. The acceleration sensor is attached to the moving object via an attitude control device, and the attitude control device movably supports the acceleration sensor with a predetermined rotation axis or a fulcrum as a reference. ,
The relative attitude of the acceleration sensor with respect to the moving object is controlled so as to change in a direction opposite to a change in the moving attitude of the moving object. Navigation device.
【請求項5】 前記姿勢制御装置が、直交する2つの回
転軸回りに適宜回転するジンバル構造からなり、 さらに前記移動物体のピッチ方向に対してダンパ構造を
持たせたことを特徴とする請求項4に記載のナビゲーシ
ョン装置。
5. The attitude control device comprises a gimbal structure that appropriately rotates about two orthogonal rotation axes, and further has a damper structure in the pitch direction of the moving object. 4. The navigation device according to item 4.
【請求項6】 前記姿勢制御装置が、直交する2つの回
転軸回りに適宜回転するジンバル構造からなり、 さらに前記移動物体のロール方向とピッチ方向に対し
て、それぞれダンパ構造を持たせたことを特徴とする請
求項4に記載のナビゲーション装置。
6. The attitude control device comprises a gimbal structure that appropriately rotates about two orthogonal rotation axes, and further has a damper structure in each of a roll direction and a pitch direction of the moving object. The navigation device according to claim 4, which is characterized in that.
【請求項7】 前記姿勢制御装置が、前記加速度センサ
の移動を抑制する移動停止機構をさらに備え、 前記移動物体の姿勢変化に追従して前記加速度センサの
相対的姿勢を変化させるモードと、相対的姿勢を固定す
るモードを切り替える切り替え手段を備えたことを特徴
とする請求項4に記載のナビゲーション装置。
7. The attitude control device further comprises a movement stopping mechanism for suppressing the movement of the acceleration sensor, and a mode in which the relative attitude of the acceleration sensor is changed to follow the attitude change of the moving object, The navigation device according to claim 4, further comprising a switching unit that switches a mode for fixing a physical posture.
JP12564395A 1995-04-27 1995-04-27 Navigation device Withdrawn JPH08297033A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12564395A JPH08297033A (en) 1995-04-27 1995-04-27 Navigation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12564395A JPH08297033A (en) 1995-04-27 1995-04-27 Navigation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08297033A true JPH08297033A (en) 1996-11-12

Family

ID=14915105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12564395A Withdrawn JPH08297033A (en) 1995-04-27 1995-04-27 Navigation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08297033A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09189564A (en) * 1996-01-11 1997-07-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mobile position and speed calculator
JPH10122880A (en) * 1996-10-23 1998-05-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Navigation device
JPH10132589A (en) * 1996-10-31 1998-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Navigation device
WO1999002943A1 (en) * 1997-07-10 1999-01-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Mechanism for changing attaching angle of built-in gyrosensor and method of mounting mechanism for changing attaching angle
JP2007007796A (en) * 2005-07-01 2007-01-18 Toyota Motor Corp Walking robot
US7370523B2 (en) 2004-11-19 2008-05-13 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Tire deformation calculating method and tire deformation calculating apparatus
JP2009019992A (en) * 2007-07-12 2009-01-29 Alpine Electronics Inc Position detection device and position detection method
DE19947506B4 (en) * 1999-10-01 2012-11-29 Johnson Controls Automotive Electronics Gmbh Car combination display instrument with navigation module
KR102210622B1 (en) * 2019-08-29 2021-02-02 올인올테크 주식회사 Acceleration measuring device having rotation structure
WO2021075400A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 株式会社小松製作所 Acceleration detection device, work machine, and acceleration detection method
JP2022190463A (en) * 2021-06-14 2022-12-26 矢崎エナジーシステム株式会社 Acceleration sensor correction device, road gradient detection device, operation record device, acceleration sensor correction program, and structure of correction value data

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09189564A (en) * 1996-01-11 1997-07-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mobile position and speed calculator
JPH10122880A (en) * 1996-10-23 1998-05-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Navigation device
JPH10132589A (en) * 1996-10-31 1998-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Navigation device
WO1999002943A1 (en) * 1997-07-10 1999-01-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Mechanism for changing attaching angle of built-in gyrosensor and method of mounting mechanism for changing attaching angle
US6301982B1 (en) 1997-07-10 2001-10-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Variable mechanism for mounting angle housed gyro-sensor and method of mounting variable mechanism for mounting angle
DE19947506B4 (en) * 1999-10-01 2012-11-29 Johnson Controls Automotive Electronics Gmbh Car combination display instrument with navigation module
US7370523B2 (en) 2004-11-19 2008-05-13 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Tire deformation calculating method and tire deformation calculating apparatus
JP2007007796A (en) * 2005-07-01 2007-01-18 Toyota Motor Corp Walking robot
JP2009019992A (en) * 2007-07-12 2009-01-29 Alpine Electronics Inc Position detection device and position detection method
US8510044B2 (en) 2007-07-12 2013-08-13 Alpine Electronics, Inc. Position sensing device and method
KR102210622B1 (en) * 2019-08-29 2021-02-02 올인올테크 주식회사 Acceleration measuring device having rotation structure
WO2021075400A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 株式会社小松製作所 Acceleration detection device, work machine, and acceleration detection method
JP2021067498A (en) * 2019-10-18 2021-04-30 株式会社小松製作所 Acceleration detector, work machine, and method for detecting acceleration
JP2022190463A (en) * 2021-06-14 2022-12-26 矢崎エナジーシステム株式会社 Acceleration sensor correction device, road gradient detection device, operation record device, acceleration sensor correction program, and structure of correction value data

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4612980B2 (en) Apparatus and method for a pitch measuring instrument for personal vehicles
JP5482047B2 (en) Speed calculation device, speed calculation method, and navigation device
JP4736866B2 (en) Navigation device
JPH08297033A (en) Navigation device
JP4316777B2 (en) Gravity measuring device and method
JP2000356647A (en) Method and device for detecting offset error of acceleration sensor, current position detecting device for vehicle, navigation device
CA2011022C (en) Accelerometer assisted microprocessor controlled automatic gyro north finding system
US20150308855A1 (en) Method for calibrating an inertial navigation system with a limited mechanical turning range
US7581329B2 (en) Dynamic percent grade measurement device
JP2007232635A (en) POSITIONING DEVICE, POSITIONING DEVICE CONTROL METHOD, POSITIONING DEVICE CONTROL PROGRAM, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM CONTAINING POSITIONING DEVICE CONTROL PROGRAM
JP3331865B2 (en) Navigation device
US11535328B2 (en) Measurement device and program
RU2408843C1 (en) Analytical gyro-compass for quasi-static measurements
JP2001511512A (en) Position measuring device for land vehicles
RU2855984C1 (en) Method and device for determining azimuth (variants)
JP3551657B2 (en) Navigation device
JP2004020207A (en) Vehicle pitch angle detection method using car navigation device and car navigation device
RU2186339C1 (en) System of gyroscopic course and roll indication
JP2000121364A (en) Compass
JPH0282111A (en) Vehicle direction detection device
JPS58221171A (en) Angular acceleration sensor
JPH08201074A (en) Vehicle position calculation device
JPH11337569A (en) Vibration acceleration measurement device
JP2006145398A (en) Gyroscope sensor and navigation system
KR19980069338A (en) Active Suspension System and Control Method Using Vehicle Navigation System

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020702