JPH0996535A - 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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- JPH0996535A JPH0996535A JP7289620A JP28962095A JPH0996535A JP H0996535 A JPH0996535 A JP H0996535A JP 7289620 A JP7289620 A JP 7289620A JP 28962095 A JP28962095 A JP 28962095A JP H0996535 A JPH0996535 A JP H0996535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- calculating
- moving
- acceleration
- output data
- Prior art date
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- Granted
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- Traffic Control Systems (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置の取り付けの簡素化、安全性の向上を図
ることができるナビゲーション装置を提供する。 【解決手段】 車両の進行方向における加速度を検出す
る加速度センサ１０１と、車両のヨー動作方向の角速度
を検出するジャイロセンサ３とを備え、演算手段１０９
は、まず加速度センサ１０１により得た加速度情報より
速度および走行距離△Ｄnを計算し、ジャイロセンサ１
０２により得た角速度情報より移動方位θznを計算し、
求めた走行距離△Ｄnと移動方位θznと車両の位置を求
める。
ることができるナビゲーション装置を提供する。 【解決手段】 車両の進行方向における加速度を検出す
る加速度センサ１０１と、車両のヨー動作方向の角速度
を検出するジャイロセンサ３とを備え、演算手段１０９
は、まず加速度センサ１０１により得た加速度情報より
速度および走行距離△Ｄnを計算し、ジャイロセンサ１
０２により得た角速度情報より移動方位θznを計算し、
求めた走行距離△Ｄnと移動方位θznと車両の位置を求
める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の位置を求め
るナビゲーション装置に関するものである。
るナビゲーション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下に、従来のナビゲーション装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。
いて、図面を参照しながら説明する。
【０００３】図２６は従来例におけるナビゲーション装
置の車載概念図である。図２６において、１は自動車な
どの車両、２は車両１の角速度を計測するジャイロセン
サ、３は車両１のエンジンなどを制御するエンジン・コ
ントロール・ユニット（Engin Control Unit：以下「Ｅ
ＣＵ」と称する）、４はジャイロセンサ２及びＥＣＵ３
から出力される信号により、車両１の現在位置を演算す
る演算装置である。
置の車載概念図である。図２６において、１は自動車な
どの車両、２は車両１の角速度を計測するジャイロセン
サ、３は車両１のエンジンなどを制御するエンジン・コ
ントロール・ユニット（Engin Control Unit：以下「Ｅ
ＣＵ」と称する）、４はジャイロセンサ２及びＥＣＵ３
から出力される信号により、車両１の現在位置を演算す
る演算装置である。
【０００４】ジャイロセンサ２は、検出方向における回
転運動の角速度、すなわち単位時間あたりの回転角度に
応じた値を電圧値として出力するセンサである。検知方
式の違いにより、コマ式レートジャイロセンサや光ファ
イバジャイロなどがあり、以下に簡単に説明しておく。
転運動の角速度、すなわち単位時間あたりの回転角度に
応じた値を電圧値として出力するセンサである。検知方
式の違いにより、コマ式レートジャイロセンサや光ファ
イバジャイロなどがあり、以下に簡単に説明しておく。
【０００５】図２７はコマ式レートジャイロセンサの構
造を示す図である。図２７に示すように、一定速度で矢
印５ａ方向に回転するロータ５は、ジンバル６により支
持され、さらにジンバル６はスプリング７及びピックオ
フ検出器８により支持されている。このように構成され
たコマ式レートジャイロセンサの入力軸９に、矢印５ｂ
方向の回転力が生じると、ジャイロ効果により入力軸９
と直交する出力軸１０回りに回転力が発生し、これをピ
ックオフ検出器８により検出する。
造を示す図である。図２７に示すように、一定速度で矢
印５ａ方向に回転するロータ５は、ジンバル６により支
持され、さらにジンバル６はスプリング７及びピックオ
フ検出器８により支持されている。このように構成され
たコマ式レートジャイロセンサの入力軸９に、矢印５ｂ
方向の回転力が生じると、ジャイロ効果により入力軸９
と直交する出力軸１０回りに回転力が発生し、これをピ
ックオフ検出器８により検出する。
【０００６】図２８は光ファイバジャイロの構造を示す
図である。図２８に示すように、レーザ１１から出力さ
れた光は、ファイバカップラ１２及び１３を通り、光フ
ァイバ１４内に導かれる。光ファイバ１４は数百ｍの長
さのものを数十ｍｍの直径に巻いたものであり、この
後、光ファイバ１４を出た光は、位相変調器１５を通
り、再びファイバカップラ１２、１３を通過し、光検出
器１６へと導かれる。このように構成された光ファイバ
ジャイロは、光ファイバ１４の巻き線平面と直交する入
力軸回りの回転１７が生じると、Sagnac効果により、光
検出器１６に干渉の変化として出力される。
図である。図２８に示すように、レーザ１１から出力さ
れた光は、ファイバカップラ１２及び１３を通り、光フ
ァイバ１４内に導かれる。光ファイバ１４は数百ｍの長
さのものを数十ｍｍの直径に巻いたものであり、この
後、光ファイバ１４を出た光は、位相変調器１５を通
り、再びファイバカップラ１２、１３を通過し、光検出
器１６へと導かれる。このように構成された光ファイバ
ジャイロは、光ファイバ１４の巻き線平面と直交する入
力軸回りの回転１７が生じると、Sagnac効果により、光
検出器１６に干渉の変化として出力される。
【０００７】このような車両１の角速度を検出するジャ
イロセンサ２が、車両１の鉛直軸回りの角速度を検出可
能に車両１に配されている。
イロセンサ２が、車両１の鉛直軸回りの角速度を検出可
能に車両１に配されている。
【０００８】ＥＣＵ３は、車両１に取り付けられている
各種のセンサ（例えば車輪の回転数を検出するセンサな
ど）から得られた情報を処理し、車両の各種動作をコン
トロールするものである。ＥＣＵ３は車両１の速度に応
じた車速パルスを演算装置４に出力する。
各種のセンサ（例えば車輪の回転数を検出するセンサな
ど）から得られた情報を処理し、車両の各種動作をコン
トロールするものである。ＥＣＵ３は車両１の速度に応
じた車速パルスを演算装置４に出力する。
【０００９】図２９に示すように、演算装置４は時間周
期Δｔ毎に変化する移動距離ΔＤn及び移動方位θnを初
期位置（ｘ0，ｙ0）から累積演算して車両１の現在位置
（ｘn，ｙn）を求める。まず、ジャイロセンサ２から検
出した角速度ωnを時間軸で積分して車両１の移動方位
θnを求める。ただし、時刻ｎにおける初期方位をθ0、
ジャイロセンサ２からデータを得る時間周期をΔｔとす
る。
期Δｔ毎に変化する移動距離ΔＤn及び移動方位θnを初
期位置（ｘ0，ｙ0）から累積演算して車両１の現在位置
（ｘn，ｙn）を求める。まず、ジャイロセンサ２から検
出した角速度ωnを時間軸で積分して車両１の移動方位
θnを求める。ただし、時刻ｎにおける初期方位をθ0、
ジャイロセンサ２からデータを得る時間周期をΔｔとす
る。
【００１０】
【数１】
【００１１】次に、ＥＣＵ３から得られる車速パルスよ
り得た車両１の速度ｖnを時間軸で積分して車両１の移
動距離ΔＤnを求める。ただし、初期速度をｖ0とする。
り得た車両１の速度ｖnを時間軸で積分して車両１の移
動距離ΔＤnを求める。ただし、初期速度をｖ0とする。
【００１２】
【数２】
【００１３】演算装置４は車両１の時刻ｎにおける移動
距離ΔＤn及び移動方位θnを求めると、図２７に示すよ
うに、初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を行なうこ
とにより、車両１の現在位置（ｘn，ｙn）を求めてい
た。
距離ΔＤn及び移動方位θnを求めると、図２７に示すよ
うに、初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を行なうこ
とにより、車両１の現在位置（ｘn，ｙn）を求めてい
た。
【００１４】
【数３】
【００１５】
【数４】
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】このナビゲーション装
置においては、車両１の移動距離を検出するために車両
１のＥＣＵ３から車速パルスのような速度信号を取り出
しており、車両１に対してナビゲーション装置を後付け
する際には、車両１に配線工事が必要となり使用者に負
担がかかると共に、車両１の種類によっては設計上の問
題から配線を接続できないことが有った。また、ＥＣＵ
３対して配線工事をすることによって、ＥＣＵ３が誤動
作を起こす危険性も有り得るという問題点を有してい
た。
置においては、車両１の移動距離を検出するために車両
１のＥＣＵ３から車速パルスのような速度信号を取り出
しており、車両１に対してナビゲーション装置を後付け
する際には、車両１に配線工事が必要となり使用者に負
担がかかると共に、車両１の種類によっては設計上の問
題から配線を接続できないことが有った。また、ＥＣＵ
３対して配線工事をすることによって、ＥＣＵ３が誤動
作を起こす危険性も有り得るという問題点を有してい
た。
【００１７】また、ＥＣＵ３への配線工事を必要とせず
に車両１の移動距離を検出するための手段としては車両
１の進行方向における加速度を検出する加速度センサな
どが考えられるが、この加速度センサやジャイロセンサ
２のようなセンサは、バイアス値（検出する加速度また
は角速度が零の時の出力値）が時間経過や温度変化など
の外的要因によって変動するので、センサからの出力値
には必然的に誤差が含まれてしまい、精度良く加速度や
角速度を検出できないという問題、また、加速度センサ
は、車両１が坂路走行するような場合など、地球の重力
加速度の進行方向成分を加速度センサが検出してしまう
ので、加速度センサの出力には誤差が含まれ、精度良く
加速度を検出できないというような問題があり、加速度
センサやジャイロセンサ２の出力値に誤差が含まれるよ
うな場合は、演算装置４で求める移動距離及び移動方位
にも誤差が含まれる。この誤差はたとえ僅かなものであ
っても累積演算していくために、車両１の移動時間の長
さに伴って誤差も累積されて、無視できないほど大きな
誤差になるという問題点を有していた。
に車両１の移動距離を検出するための手段としては車両
１の進行方向における加速度を検出する加速度センサな
どが考えられるが、この加速度センサやジャイロセンサ
２のようなセンサは、バイアス値（検出する加速度また
は角速度が零の時の出力値）が時間経過や温度変化など
の外的要因によって変動するので、センサからの出力値
には必然的に誤差が含まれてしまい、精度良く加速度や
角速度を検出できないという問題、また、加速度センサ
は、車両１が坂路走行するような場合など、地球の重力
加速度の進行方向成分を加速度センサが検出してしまう
ので、加速度センサの出力には誤差が含まれ、精度良く
加速度を検出できないというような問題があり、加速度
センサやジャイロセンサ２の出力値に誤差が含まれるよ
うな場合は、演算装置４で求める移動距離及び移動方位
にも誤差が含まれる。この誤差はたとえ僅かなものであ
っても累積演算していくために、車両１の移動時間の長
さに伴って誤差も累積されて、無視できないほど大きな
誤差になるという問題点を有していた。
【００１８】本発明は、車両への配線工事を必要とせ
ず、且つ精度良く車両の位置を求めることをのできるナ
ビゲーション装置を提供することを目的としている。
ず、且つ精度良く車両の位置を求めることをのできるナ
ビゲーション装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、車両の位置を求めるナビゲーション装置で
あって、車両の加速度を検出する加速度検出手段の出力
データを基に車両の位置を演算する演算手段を備えた。
に本発明は、車両の位置を求めるナビゲーション装置で
あって、車両の加速度を検出する加速度検出手段の出力
データを基に車両の位置を演算する演算手段を備えた。
【００２０】これにより、車両から信号を取り出すこと
なく、自立型の測位を行うことのできるナビゲーション
装置が得られる。
なく、自立型の測位を行うことのできるナビゲーション
装置が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、車両の移動距離を算出するために、加速度検出手段
を設け、加速度検出手段の出力データを基にして移動距
離を求めるように構成しており、車両から信号を取り出
すための配線工事を必要とせずに測位を行うことができ
る。
は、車両の移動距離を算出するために、加速度検出手段
を設け、加速度検出手段の出力データを基にして移動距
離を求めるように構成しており、車両から信号を取り出
すための配線工事を必要とせずに測位を行うことができ
る。
【００２２】本発明の請求項３に記載の発明は、Ｘ方向
加速度検出手段の出力データから移動距離を、ヨー角速
度検出手段の出力データから移動方位を求めるように構
成しており、車両から信号を取り出すための配線工事を
必要とせずに測位を行うことができる。
加速度検出手段の出力データから移動距離を、ヨー角速
度検出手段の出力データから移動方位を求めるように構
成しており、車両から信号を取り出すための配線工事を
必要とせずに測位を行うことができる。
【００２３】本発明の請求項４に記載の発明は、Ｘ方向
加速度検出手段の出力データから移動距離を、Ｙ方向加
速度検出手段の出力データから移動方位を求めるように
構成しており、車両から信号を取り出すための配線工事
を必要とせずに測位を行うことができる。
加速度検出手段の出力データから移動距離を、Ｙ方向加
速度検出手段の出力データから移動方位を求めるように
構成しており、車両から信号を取り出すための配線工事
を必要とせずに測位を行うことができる。
【００２４】本発明の請求項５に記載の発明は、車両に
係る加速度が零となるときのＸ方向加速度検出手段の出
力データを基にピッチ角を求め、このピッチ角を用い
て、以降のＸ方向加速度検出手段の出力データを補正す
るように構成しており、Ｘ方向加速度検出手段の出力デ
ータに含まれる重力加速度の影響を補正することができ
る。
係る加速度が零となるときのＸ方向加速度検出手段の出
力データを基にピッチ角を求め、このピッチ角を用い
て、以降のＸ方向加速度検出手段の出力データを補正す
るように構成しており、Ｘ方向加速度検出手段の出力デ
ータに含まれる重力加速度の影響を補正することができ
る。
【００２５】本発明の請求項９に記載の発明は、ピッチ
角速度検出手段を設け、ピッチ角速度検出手段の出力デ
ータを基にピッチ角を求め、このピッチ角を用いて、Ｘ
方向加速度検出手段の出力データを補正するように構成
しており、Ｘ方向加速度検出手段の出力データに含まれ
る重力加速度の影響を補正することができる。
角速度検出手段を設け、ピッチ角速度検出手段の出力デ
ータを基にピッチ角を求め、このピッチ角を用いて、Ｘ
方向加速度検出手段の出力データを補正するように構成
しており、Ｘ方向加速度検出手段の出力データに含まれ
る重力加速度の影響を補正することができる。
【００２６】本発明の請求項１０に記載の発明は、Ｚ方
向加速度検出手段を設け、Ｚ方向加速度検出手段の出力
データを基にピッチ角を求め、このピッチ角を用いて、
Ｘ方向加速度検出手段の出力データを補正するように構
成しており、Ｘ方向加速度検出手段の出力データに含ま
れる重力加速度の影響を補正することができる。
向加速度検出手段を設け、Ｚ方向加速度検出手段の出力
データを基にピッチ角を求め、このピッチ角を用いて、
Ｘ方向加速度検出手段の出力データを補正するように構
成しており、Ｘ方向加速度検出手段の出力データに含ま
れる重力加速度の影響を補正することができる。
【００２７】本発明の請求項１２に記載の発明は、Ｘ方
向、Ｙ方向、Ｚ方向をそれぞれ検出する加速度検出手段
を設け、これらを３軸加速度センサ１個により構成した
ことから、装置を小型化することができる。
向、Ｙ方向、Ｚ方向をそれぞれ検出する加速度検出手段
を設け、これらを３軸加速度センサ１個により構成した
ことから、装置を小型化することができる。
【００２８】本発明の請求項１５に記載の発明は、ヨー
角速度検出手段とＹ方向加速度検出手段とから、車両の
進行方向における補正速度を求め、この補正速度を用い
て車両の移動距離を求める構成としたことから、Ｘ方向
加速度検出手段の出力データから得られる移動距離の累
積誤差を低減できる。
角速度検出手段とＹ方向加速度検出手段とから、車両の
進行方向における補正速度を求め、この補正速度を用い
て車両の移動距離を求める構成としたことから、Ｘ方向
加速度検出手段の出力データから得られる移動距離の累
積誤差を低減できる。
【００２９】本発明の請求項１６に記載の発明は、ヨー
角速度検出手段とＹ方向加速度検出手段とから、車両の
進行方向における速度の補正係数を求め、この補正係数
を用いてＸ方向加速度検出手段の出力データを補正する
構成としたことから、Ｘ方向加速度検出手段の出力デー
タから得られる移動距離の累積誤差を低減できる。
角速度検出手段とＹ方向加速度検出手段とから、車両の
進行方向における速度の補正係数を求め、この補正係数
を用いてＸ方向加速度検出手段の出力データを補正する
構成としたことから、Ｘ方向加速度検出手段の出力デー
タから得られる移動距離の累積誤差を低減できる。
【００３０】本発明の請求項１９に記載の発明は、加速
度検出手段の出力値の変化から車両の停止状態を判定す
るように構成しており、車両が停止している状態を判断
することができる。
度検出手段の出力値の変化から車両の停止状態を判定す
るように構成しており、車両が停止している状態を判断
することができる。
【００３１】本発明の請求項２２に記載の発明は、角速
度検出手段の出力値の変化から車両の停止状態を判定す
るように構成しており、車両が停止している状態を判断
することができる。
度検出手段の出力値の変化から車両の停止状態を判定す
るように構成しており、車両が停止している状態を判断
することができる。
【００３２】本発明の請求項３０に記載の発明は、加速
度検出手段の出力値から車両の停止状態を判定すると共
に、このときの加速度検出手段の出力値をバイアス値と
して更新するように構成しており、加速度検出手段の出
力値の精度を高めることができる。
度検出手段の出力値から車両の停止状態を判定すると共
に、このときの加速度検出手段の出力値をバイアス値と
して更新するように構成しており、加速度検出手段の出
力値の精度を高めることができる。
【００３３】本発明の請求項３１に記載の発明は、角速
度検出手段の出力値から車両の停止状態を判定すると共
に、このときの角速度検出手段の出力値をバイアス値と
して更新するように構成しており、角速度検出手段の出
力値の精度を高めることができる。
度検出手段の出力値から車両の停止状態を判定すると共
に、このときの角速度検出手段の出力値をバイアス値と
して更新するように構成しており、角速度検出手段の出
力値の精度を高めることができる。
【００３４】
【実施例】以下に、本発明の実施例について、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【００３５】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図で
ある。図１において、１００は自動車などの車両（図２
参照）、１０１は車両１００の加速度を検出する加速度
センサ、１０２は車両１００の角速度を検出するジャイ
ロセンサ、１０７は加速度センサ１０１の出力データか
ら車両１００の移動距離を算出する移動距離算出手段、
１０８はジャイロセンサ１０２の出力データから車両１
００の移動方位を算出する移動方位算出手段、１０９は
移動距離算出手段１０７及び移動方位算出手段１０８の
算出結果から車両１００の位置を演算する演算手段であ
る。
におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図で
ある。図１において、１００は自動車などの車両（図２
参照）、１０１は車両１００の加速度を検出する加速度
センサ、１０２は車両１００の角速度を検出するジャイ
ロセンサ、１０７は加速度センサ１０１の出力データか
ら車両１００の移動距離を算出する移動距離算出手段、
１０８はジャイロセンサ１０２の出力データから車両１
００の移動方位を算出する移動方位算出手段、１０９は
移動距離算出手段１０７及び移動方位算出手段１０８の
算出結果から車両１００の位置を演算する演算手段であ
る。
【００３６】１０４はＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk - R
ead Only Memory）などの記憶媒体にディジタル化され
た地図データを記憶した地図記憶手段、１０５はＬＣＤ
（Liquid Crystal Display）などの表示画面を備えた表
示手段、１０６は演算手段１０９から車両１００の位置
情報が得られると、地図記憶手段１０４から所定の領域
の地図データを読み出し、車両１００の位置と共に表示
手段１０５に表示させる制御手段である。
ead Only Memory）などの記憶媒体にディジタル化され
た地図データを記憶した地図記憶手段、１０５はＬＣＤ
（Liquid Crystal Display）などの表示画面を備えた表
示手段、１０６は演算手段１０９から車両１００の位置
情報が得られると、地図記憶手段１０４から所定の領域
の地図データを読み出し、車両１００の位置と共に表示
手段１０５に表示させる制御手段である。
【００３７】図２は本発明の第１の実施例におけるナビ
ゲーション装置の車載概念図を示しており、車両１００
を真上から見た状態を想定している。図２に示すよう
に、加速度センサ１０１は、車両１００の進行方向（図
３におけるＸ軸方向）の加速度を、ジャイロセンサ１０
２は車両１００の鉛直軸（図３におけるＺ軸）回りの角
速度をそれぞれ検出可能に車両１００に配されている。
ゲーション装置の車載概念図を示しており、車両１００
を真上から見た状態を想定している。図２に示すよう
に、加速度センサ１０１は、車両１００の進行方向（図
３におけるＸ軸方向）の加速度を、ジャイロセンサ１０
２は車両１００の鉛直軸（図３におけるＺ軸）回りの角
速度をそれぞれ検出可能に車両１００に配されている。
【００３８】図３は本発明の第１の実施例における車両
の座標系を示す図である。図３に示すように、水平面内
で車両１００の進行方向にＸ軸、これと垂直な方向にＹ
軸、さらに車両の重力方向にＺ軸をとっている。以下の
説明ではＸ軸回りの車両１００の動作をロール動作と称
し、ロール動作により車両１００が回転した角度をロー
ル角θxと称する。同様にＹ軸回りの車両１００の動作
をピッチ動作と称し、ピッチ動作により車両１００が回
転した角度をピッチ角θy、さらにＺ軸回りの車両１０
０の動作をヨー動作と称し、ヨー動作により車両１００
が回転した角度をヨー角θzと称する。なお、ヨー角θz
は車両１００の進行方向の変化を表すことになるので、
移動方位θzとも称する。
の座標系を示す図である。図３に示すように、水平面内
で車両１００の進行方向にＸ軸、これと垂直な方向にＹ
軸、さらに車両の重力方向にＺ軸をとっている。以下の
説明ではＸ軸回りの車両１００の動作をロール動作と称
し、ロール動作により車両１００が回転した角度をロー
ル角θxと称する。同様にＹ軸回りの車両１００の動作
をピッチ動作と称し、ピッチ動作により車両１００が回
転した角度をピッチ角θy、さらにＺ軸回りの車両１０
０の動作をヨー動作と称し、ヨー動作により車両１００
が回転した角度をヨー角θzと称する。なお、ヨー角θz
は車両１００の進行方向の変化を表すことになるので、
移動方位θzとも称する。
【００３９】以上のように構成されたナビゲーション装
置について、加速度センサ１０１及びジャイロセンサ１
０２の出力データから、演算手段１０９により車両１０
０の位置を求める動作について説明する。
置について、加速度センサ１０１及びジャイロセンサ１
０２の出力データから、演算手段１０９により車両１０
０の位置を求める動作について説明する。
【００４０】図１に示すように、所定の時間周期Δｔ毎
に加速度センサ１０１及びジャイロセンサ１０２からデ
ータが演算手段１０９に対して出力される。なお、加速
度センサ１０１及びジャイロセンサ１０２からの出力デ
ータは、Ａ／Ｄ（Analog toDigital）変換器（図示せ
ず）を介し、ディジタルデータとして演算手段１０９に
入力される。演算手段１０９は加速度センサ１０１の出
力データを加速度ａxnに、ジャイロセンサ１０２の出力
データを角速度ωznにそれぞれ換算する。
に加速度センサ１０１及びジャイロセンサ１０２からデ
ータが演算手段１０９に対して出力される。なお、加速
度センサ１０１及びジャイロセンサ１０２からの出力デ
ータは、Ａ／Ｄ（Analog toDigital）変換器（図示せ
ず）を介し、ディジタルデータとして演算手段１０９に
入力される。演算手段１０９は加速度センサ１０１の出
力データを加速度ａxnに、ジャイロセンサ１０２の出力
データを角速度ωznにそれぞれ換算する。
【００４１】まず、移動距離算出手段１０７は加速度ａ
xnを得ると、（数５）によって車両１００の速度ｖxnを
演算する。ただし、時刻ｎでの速度をｖxn、加速度をａ
xn、加速度センサ１０１から出力データを得る時間周期
をΔｔとし、ｖx0は初期速度である。
xnを得ると、（数５）によって車両１００の速度ｖxnを
演算する。ただし、時刻ｎでの速度をｖxn、加速度をａ
xn、加速度センサ１０１から出力データを得る時間周期
をΔｔとし、ｖx0は初期速度である。
【００４２】
【数５】
【００４３】この（数５）によって時間周期Δｔにおけ
る車両１００の速度ｖxnが得られると、移動距離算出手
段１０７は、（数６）によって時間周期Δｔにおける車
両１００の移動距離ΔＤnを求める。
る車両１００の速度ｖxnが得られると、移動距離算出手
段１０７は、（数６）によって時間周期Δｔにおける車
両１００の移動距離ΔＤnを求める。
【００４４】
【数６】
【００４５】また、移動方位算出手段１０８は角速度ω
zn得ると、（数７）から時間周期Δｔにおける車両１０
０の移動方位θznを得る。
zn得ると、（数７）から時間周期Δｔにおける車両１０
０の移動方位θznを得る。
【００４６】
【数７】
【００４７】演算手段１０９は、時刻ｎにおける移動距
離ΔＤn及び移動方位θznを、移動距離算出手段１０７
及び移動方位算出手段１０８からそれぞれ得ると、図２
９に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行することにより、時
刻ｎにおける車両１００の位置（ｘn，ｙn）を求める。
離ΔＤn及び移動方位θznを、移動距離算出手段１０７
及び移動方位算出手段１０８からそれぞれ得ると、図２
９に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行することにより、時
刻ｎにおける車両１００の位置（ｘn，ｙn）を求める。
【００４８】
【数８】
【００４９】
【数９】
【００５０】車両１００の位置（ｘn，ｙn）が決まる
と、制御手段１０６は、演算手段１０９で求められた車
両１００の位置を、必要があれば地図記憶手段１０４の
地図データ上の座標系に変換し、地図データ上に車両１
００の位置をマークして表示手段１０５に出力する。
と、制御手段１０６は、演算手段１０９で求められた車
両１００の位置を、必要があれば地図記憶手段１０４の
地図データ上の座標系に変換し、地図データ上に車両１
００の位置をマークして表示手段１０５に出力する。
【００５１】以上のように本実施例では、加速度センサ
１０１の出力データから所定の時間周期Δｔにおける車
両１００の移動距離を求めることができるので、車両１
００から信号を受けなくとも車両１００の位置を求める
ことが可能となり、配線工事を必要としないナビゲーシ
ョン装置を実現できる。
１０１の出力データから所定の時間周期Δｔにおける車
両１００の移動距離を求めることができるので、車両１
００から信号を受けなくとも車両１００の位置を求める
ことが可能となり、配線工事を必要としないナビゲーシ
ョン装置を実現できる。
【００５２】ここで、上記の説明では、車両１００の移
動方位をジャイロセンサ１０２の出力データから求めて
いるが、ジャイロセンサ１０２ではなく、加速度センサ
を用いて移動方位を求める手法について、以下に説明す
る。
動方位をジャイロセンサ１０２の出力データから求めて
いるが、ジャイロセンサ１０２ではなく、加速度センサ
を用いて移動方位を求める手法について、以下に説明す
る。
【００５３】図４は本発明の第１の実施例におけるナビ
ゲーション装置の構成を示すブロック図である。図４に
おいて、１１０は車両１００の加速度を検出する加速度
センサであり、加速度センサ１０１とは異なる方向の加
速度を検出する。１１１は加速度センサ１１０の出力デ
ータから車両１００の移動方位を算出する移動方位算出
手段、１１２は移動距離算出手段１０７及び移動方位算
出手段１１１の算出結果から車両１００の位置を求める
演算手段である。なお、図１に示した符号と同じ符号を
付しているものは、同じ働きを行うものとする。
ゲーション装置の構成を示すブロック図である。図４に
おいて、１１０は車両１００の加速度を検出する加速度
センサであり、加速度センサ１０１とは異なる方向の加
速度を検出する。１１１は加速度センサ１１０の出力デ
ータから車両１００の移動方位を算出する移動方位算出
手段、１１２は移動距離算出手段１０７及び移動方位算
出手段１１１の算出結果から車両１００の位置を求める
演算手段である。なお、図１に示した符号と同じ符号を
付しているものは、同じ働きを行うものとする。
【００５４】図５は本発明の第１の実施例におけるナビ
ゲーション装置の車載概念図を示しており、車両１００
を真上から見た状態を想定している。図５に示すよう
に、加速度センサ１０１は車両１００の進行方向（図３
におけるＸ軸方向）の加速度を、加速度センサ１１０
は、水平面内において車両１００の進行方向に対して垂
直な方向（図３におけるＹ軸方向）の加速度を検出可能
にそれぞれ配されている。
ゲーション装置の車載概念図を示しており、車両１００
を真上から見た状態を想定している。図５に示すよう
に、加速度センサ１０１は車両１００の進行方向（図３
におけるＸ軸方向）の加速度を、加速度センサ１１０
は、水平面内において車両１００の進行方向に対して垂
直な方向（図３におけるＹ軸方向）の加速度を検出可能
にそれぞれ配されている。
【００５５】以上のように構成されたナビゲーション装
置について、加速度センサ１０１及び加速度センサ１１
０の出力データから、演算手段１１２により車両１００
の位置を求める動作について説明する。
置について、加速度センサ１０１及び加速度センサ１１
０の出力データから、演算手段１１２により車両１００
の位置を求める動作について説明する。
【００５６】所定の時間周期Δｔ毎に、加速度センサ１
０１及び加速度センサ１１０からデータが演算手段１１
２に対して出力される。演算手段１１２は、加速度セン
サ１０１及び加速度センサ１１０からの出力データを、
加速度ａxn及び加速度ａynにそれぞれ換算する。前述の
ように加速度センサ１０１の出力データから、移動距離
算出手段１０７は（数５）により時刻ｎにおける車両１
００の速度ｖxnを求め、さらに（数６）から時間周期Δ
ｔにおける移動距離ΔＤnを求める。
０１及び加速度センサ１１０からデータが演算手段１１
２に対して出力される。演算手段１１２は、加速度セン
サ１０１及び加速度センサ１１０からの出力データを、
加速度ａxn及び加速度ａynにそれぞれ換算する。前述の
ように加速度センサ１０１の出力データから、移動距離
算出手段１０７は（数５）により時刻ｎにおける車両１
００の速度ｖxnを求め、さらに（数６）から時間周期Δ
ｔにおける移動距離ΔＤnを求める。
【００５７】また、移動方位算出手段１１１は加速度セ
ンサ１１０の出力データから次のように移動方位θznを
算出する。車両１００の横方向（図３に示すＹ軸方向）
への動作を回転運動と見なすと、車両１００の遠心力と
角速度ωznとの間には、以下の（数１０）に示すような
関係式が成り立つ。ただし、時刻ｎで加速度センサ１０
７の出力データを換算した加速度データである加速度を
ａyn、時刻ｎにおける角速度をωzn、車両１００の回転
運動の回転半径をｒn、車両１００の質量をｍとする。
ンサ１１０の出力データから次のように移動方位θznを
算出する。車両１００の横方向（図３に示すＹ軸方向）
への動作を回転運動と見なすと、車両１００の遠心力と
角速度ωznとの間には、以下の（数１０）に示すような
関係式が成り立つ。ただし、時刻ｎで加速度センサ１０
７の出力データを換算した加速度データである加速度を
ａyn、時刻ｎにおける角速度をωzn、車両１００の回転
運動の回転半径をｒn、車両１００の質量をｍとする。
【００５８】
【数１０】
【００５９】また、車両１００の角速度ωznと速度ｖxn
との間には次の関係式が成り立つ。
との間には次の関係式が成り立つ。
【００６０】
【数１１】
【００６１】（数１０）及び（数１１）から（数１２）
が得られる。ここで、加速度センサ１０７の出力データ
から加速度ａynは既知であり、また、車両１００の速度
はｖ xn既知であるので、移動方位算出手段１１１は車両
１００の角速度ωznを求めることができる。
が得られる。ここで、加速度センサ１０７の出力データ
から加速度ａynは既知であり、また、車両１００の速度
はｖ xn既知であるので、移動方位算出手段１１１は車両
１００の角速度ωznを求めることができる。
【００６２】
【数１２】
【００６３】移動方位算出手段１１１は、（数１２）か
ら角速度ωznを求めると、（数７）から時刻ｎにおける
車両１００の移動方位θznを求める。
ら角速度ωznを求めると、（数７）から時刻ｎにおける
車両１００の移動方位θznを求める。
【００６４】演算手段１１２は、時刻ｎにおける移動距
離ΔＤn及び移動方位θznを、移動距離算出手段１０７
及び移動方位算出手段１１１からそれぞれ得ると、図２
９に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行することによって時
刻ｎにおける車両１００の位置（ｘn，ｙn）を求める。
離ΔＤn及び移動方位θznを、移動距離算出手段１０７
及び移動方位算出手段１１１からそれぞれ得ると、図２
９に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行することによって時
刻ｎにおける車両１００の位置（ｘn，ｙn）を求める。
【００６５】以上のように、加速度センサ１１０を用い
ても、移動方位を求めることができ、車両１００に対し
て配線工事を必要としないナビゲーション装置を実現で
きる。
ても、移動方位を求めることができ、車両１００に対し
て配線工事を必要としないナビゲーション装置を実現で
きる。
【００６６】以上のように本実施例では、車両１００の
移動距離の検出に加速度センサ１０１を設け、この加速
度センサ１０１からの出力データを２回積分することに
より車両１００の移動距離を求めること可能となるの
で、車両１００に対して配線工事を必要とせず、車両１
００に対して容易に着脱可能なナビゲーション装置を実
現できる。
移動距離の検出に加速度センサ１０１を設け、この加速
度センサ１０１からの出力データを２回積分することに
より車両１００の移動距離を求めること可能となるの
で、車両１００に対して配線工事を必要とせず、車両１
００に対して容易に着脱可能なナビゲーション装置を実
現できる。
【００６７】（実施例２）図６は本発明の第２の実施例
におけるナビゲーション装置の構成を示す図である。図
６において、１１３は車両１００のピッチ動作方向に傾
斜した角度（以下「ピッチ角」と称する）を算出するピ
ッチ角算出手段、１１４ピッチ角算出手段１１０で算出
されたピッチ角を一時記憶しておくピッチ角記憶手段、
１１５は加速度センサ１０１の出力データ及びピッチ角
記憶手段１１４に記憶されているピッチ角データから車
両１００の移動距離を算出する移動距離算出手段、１１
６は移動距離算出手段１１５及び移動方位算出手段１０
８の出力結果から車両１００の位置を求める演算手段で
ある。なお、図１に示した符号と同じ符号を付している
ものは、同じ働きを行うものとする。
におけるナビゲーション装置の構成を示す図である。図
６において、１１３は車両１００のピッチ動作方向に傾
斜した角度（以下「ピッチ角」と称する）を算出するピ
ッチ角算出手段、１１４ピッチ角算出手段１１０で算出
されたピッチ角を一時記憶しておくピッチ角記憶手段、
１１５は加速度センサ１０１の出力データ及びピッチ角
記憶手段１１４に記憶されているピッチ角データから車
両１００の移動距離を算出する移動距離算出手段、１１
６は移動距離算出手段１１５及び移動方位算出手段１０
８の出力結果から車両１００の位置を求める演算手段で
ある。なお、図１に示した符号と同じ符号を付している
ものは、同じ働きを行うものとする。
【００６８】図７は本発明の第２の実施例におけるナビ
ゲーション装置の車載概念図であり、車両１００を真上
から見た状態を想定している。図７に示すように、加速
度センサ１０１は車両１００の進行方向（図３における
Ｘ軸方向）の加速度を、またジャイロセンサ１０２は車
両１００のヨー動作方向（図３におけるＺ軸回り）の角
速度をそれぞれ検出可能に配されている。
ゲーション装置の車載概念図であり、車両１００を真上
から見た状態を想定している。図７に示すように、加速
度センサ１０１は車両１００の進行方向（図３における
Ｘ軸方向）の加速度を、またジャイロセンサ１０２は車
両１００のヨー動作方向（図３におけるＺ軸回り）の角
速度をそれぞれ検出可能に配されている。
【００６９】図８は本発明の第２の実施例における車両
の坂路走行状態を示す図である。図８に示すように、第
１の実施例では車両１００の移動距離を求めるために、
車両１００の進行方向の加速度を検出する加速度センサ
１０１を使用している。車両１００が水平面上を走行し
ている場合は良いのであるが、車両１００が坂路を走行
している場合など、車両１００がピッチ角θynを有する
と、重力加速度Ｇの進行方向成分であるＧsinθynを加
速度センサ１０１が検出してしまい、車両１００の進行
方向における実際の加速度ａxnと加速度センサ１０１の
検出する加速度Ａxnとが異なるという問題を生じる。
の坂路走行状態を示す図である。図８に示すように、第
１の実施例では車両１００の移動距離を求めるために、
車両１００の進行方向の加速度を検出する加速度センサ
１０１を使用している。車両１００が水平面上を走行し
ている場合は良いのであるが、車両１００が坂路を走行
している場合など、車両１００がピッチ角θynを有する
と、重力加速度Ｇの進行方向成分であるＧsinθynを加
速度センサ１０１が検出してしまい、車両１００の進行
方向における実際の加速度ａxnと加速度センサ１０１の
検出する加速度Ａxnとが異なるという問題を生じる。
【００７０】本実施例では、例えば坂路走行時など、車
両１００がピッチ角θynを有した場合に生じる加速度セ
ンサ１０１の出力誤差を補正し、精度よく車両１００の
移動距離ΔＤnを求めることのできるナビゲーション装
置について説明する。
両１００がピッチ角θynを有した場合に生じる加速度セ
ンサ１０１の出力誤差を補正し、精度よく車両１００の
移動距離ΔＤnを求めることのできるナビゲーション装
置について説明する。
【００７１】図８に示したように、車両１００における
実際の加速度ａxnは、（数１３）から得られる。ただ
し、ａxnは時刻ｎにおける車両１００の実際の加速度、
Ａxnは時刻ｎに加速度センサ１０１が検出した加速度、
Ｇは地球の重力加速度、θynは時刻ｎにおける車両１０
０のピッチ角をそれぞれ示している。
実際の加速度ａxnは、（数１３）から得られる。ただ
し、ａxnは時刻ｎにおける車両１００の実際の加速度、
Ａxnは時刻ｎに加速度センサ１０１が検出した加速度、
Ｇは地球の重力加速度、θynは時刻ｎにおける車両１０
０のピッチ角をそれぞれ示している。
【００７２】
【数１３】
【００７３】この関係式は、ピッチ角θynが得られる
と、車両１００の実際の加速度ａxnを求めることができ
るということ、つまり加速度センサ１０１の出力データ
を補正できることを意味している。ここで、車両１００
が停止、もしくは等速走行の状態であると仮定した場
合、この状態では車両１００の実際の加速度ａxnは零で
あるから、上記（数１３）は（数１４）、さらに（数１
５）に変形することができる。
と、車両１００の実際の加速度ａxnを求めることができ
るということ、つまり加速度センサ１０１の出力データ
を補正できることを意味している。ここで、車両１００
が停止、もしくは等速走行の状態であると仮定した場
合、この状態では車両１００の実際の加速度ａxnは零で
あるから、上記（数１３）は（数１４）、さらに（数１
５）に変形することができる。
【００７４】
【数１４】
【００７５】
【数１５】
【００７６】加速度センサ１０１は、所定の時間周期Δ
ｔ毎に演算手段１１６にデータを出力する。演算手段１
１６は加速度センサ１０１及びジャイロセンサ１０２の
出力データを、加速度Ａxn及び角速度ωznに換算する。
ピッチ角算出手段１１３は車両１００が停止している、
もしくは等速走行を行っていると判断したときに、上記
の（数１５）から時刻ｎにおける車両１００のピッチ角
θynを算出する。この算出されたピッチ角θynはピッチ
角記憶手段１１４に記憶される。
ｔ毎に演算手段１１６にデータを出力する。演算手段１
１６は加速度センサ１０１及びジャイロセンサ１０２の
出力データを、加速度Ａxn及び角速度ωznに換算する。
ピッチ角算出手段１１３は車両１００が停止している、
もしくは等速走行を行っていると判断したときに、上記
の（数１５）から時刻ｎにおける車両１００のピッチ角
θynを算出する。この算出されたピッチ角θynはピッチ
角記憶手段１１４に記憶される。
【００７７】移動距離算出手段１１５は加速度センサ１
０１の出力データから加速度Ａxnを得ると、ピッチ角θ
ynをピッチ角記憶手段１１４から読み出し、上記の（数
１３）から車両１００の実際の加速度ａxnを得る。加速
度ａxnを得ると、第１の実施例と同様に所定の時間周期
Δｔにおける移動距離ΔＤnを求める。
０１の出力データから加速度Ａxnを得ると、ピッチ角θ
ynをピッチ角記憶手段１１４から読み出し、上記の（数
１３）から車両１００の実際の加速度ａxnを得る。加速
度ａxnを得ると、第１の実施例と同様に所定の時間周期
Δｔにおける移動距離ΔＤnを求める。
【００７８】また移動方位算出手段１０８は、第１の実
施例と同様に、ジャイロセンサ１０２の出力データから
所定の時間周期Δｔにおける時刻ｎでの移動方位θznを
求める。
施例と同様に、ジャイロセンサ１０２の出力データから
所定の時間周期Δｔにおける時刻ｎでの移動方位θznを
求める。
【００７９】演算手段１１６は、移動距離算出手段１１
５及び移動方位算出手段１０８から移動距離ΔＤn及び
移動方位θznをそれぞれ得ると、図２９に示すような初
期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を（数８）及び（数
９）を用いて実行し、時刻ｎでの車両の位置（ｘn，
ｙn）を求める。
５及び移動方位算出手段１０８から移動距離ΔＤn及び
移動方位θznをそれぞれ得ると、図２９に示すような初
期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を（数８）及び（数
９）を用いて実行し、時刻ｎでの車両の位置（ｘn，
ｙn）を求める。
【００８０】なお、車両１００が停止している、もしく
は等速走行を行っているというピッチ角算出手段１１３
の判断基準としては、加速度センサ１０１から出力され
るデータの値が所定の時間変化しないことなどが挙げら
れる。
は等速走行を行っているというピッチ角算出手段１１３
の判断基準としては、加速度センサ１０１から出力され
るデータの値が所定の時間変化しないことなどが挙げら
れる。
【００８１】また、図６に示す構成で、ジャイロセンサ
１０２の代わりに、図４に示す加速度センサ１１０を用
いても良いことは言うまでもない。
１０２の代わりに、図４に示す加速度センサ１１０を用
いても良いことは言うまでもない。
【００８２】以上のように本実施例では、車両１００が
停止状態または等速走行状態のときにピッチ角を求め、
これを用いて加速度センサ１０１の出力データを補正す
ることで、加速度センサ１０１が重力加速度の影響を受
ける場合であっても、正確な車両１００の移動距離を求
めることが可能となる。
停止状態または等速走行状態のときにピッチ角を求め、
これを用いて加速度センサ１０１の出力データを補正す
ることで、加速度センサ１０１が重力加速度の影響を受
ける場合であっても、正確な車両１００の移動距離を求
めることが可能となる。
【００８３】（実施例３）図９は本発明の第３の実施例
におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図で
ある。図９において、１１７は車両１００の角速度を検
出するジャイロセンサ、１１８はジャイロセンサ１１７
の出力データから車両１００のピッチ角を算出するピッ
チ角算出手段、１１９は加速度センサ１０１の出力デー
タ及びピッチ角算出手段１１８から出力されるピッチ角
データから車両１００の移動距離を算出する移動距離算
出手段、１２０は移動距離算出手段１１９及び移動方位
算出手段１０８の出力結果から車両１００の位置を求め
る演算手段である。なお、図１に示した符号と同じ符号
を付しているものは、第１の実施例と同じ働きを行うも
のとする。
におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図で
ある。図９において、１１７は車両１００の角速度を検
出するジャイロセンサ、１１８はジャイロセンサ１１７
の出力データから車両１００のピッチ角を算出するピッ
チ角算出手段、１１９は加速度センサ１０１の出力デー
タ及びピッチ角算出手段１１８から出力されるピッチ角
データから車両１００の移動距離を算出する移動距離算
出手段、１２０は移動距離算出手段１１９及び移動方位
算出手段１０８の出力結果から車両１００の位置を求め
る演算手段である。なお、図１に示した符号と同じ符号
を付しているものは、第１の実施例と同じ働きを行うも
のとする。
【００８４】図１０及び図１１は本発明の第３の実施例
におけるナビゲーション装置の車載概念図である。図１
０は車両１００を真上から見た状態を、図１１は車両１
００を真横から見た状態をそれぞれ想定している。図１
０及び図１１に示すように、加速度センサ１０１は車両
１００の進行方向（図３におけるＸ軸）の加速度を、ジ
ャイロセンサ１０２は車両１００のヨー動作方向（図３
におけるＺ軸回り）の角速度を、ジャイロセンサ１０２
は車両１００のピッチ動作方向（図３におけるＹ軸回
り）の角速度をそれぞれ検出可能に配されている。
におけるナビゲーション装置の車載概念図である。図１
０は車両１００を真上から見た状態を、図１１は車両１
００を真横から見た状態をそれぞれ想定している。図１
０及び図１１に示すように、加速度センサ１０１は車両
１００の進行方向（図３におけるＸ軸）の加速度を、ジ
ャイロセンサ１０２は車両１００のヨー動作方向（図３
におけるＺ軸回り）の角速度を、ジャイロセンサ１０２
は車両１００のピッチ動作方向（図３におけるＹ軸回
り）の角速度をそれぞれ検出可能に配されている。
【００８５】本実施例が第２の実施例と異なるのは、第
２の実施例では車両１００が停止状態、または等速走行
状態において車両１００のピッチ角を求めて更新してい
たので、道路勾配の変化が激しい場合などには正確なピ
ッチ角を得ることが難しかったのに対し、本実施例で
は、車両１００の走行状態に関わらず所定の時間周期毎
にピッチ角を求めることが可能な点においてである。
２の実施例では車両１００が停止状態、または等速走行
状態において車両１００のピッチ角を求めて更新してい
たので、道路勾配の変化が激しい場合などには正確なピ
ッチ角を得ることが難しかったのに対し、本実施例で
は、車両１００の走行状態に関わらず所定の時間周期毎
にピッチ角を求めることが可能な点においてである。
【００８６】図９に示すように、所定の時間周期Δｔ毎
に加速度センサ１０１、ジャイロセンサ１０２及びジャ
イロセンサ１１７は、演算手段１２０に対してデータを
出力する。演算手段１２０は加速度センサ１０１、ジャ
イロセンサ１０２及びジャイロセンサ１１７からの出力
データを、加速度ａxn、角速度ωzn及び角速度ωynにそ
れぞれ換算する。ピッチ角算出手段１１８は時刻ｎにお
ける角速度ωynを得ると、以下に示す（数１６）からピ
ッチ角θynを求める。ただし、θy0は車両１００のピッ
チ動作方向における初期角度である。
に加速度センサ１０１、ジャイロセンサ１０２及びジャ
イロセンサ１１７は、演算手段１２０に対してデータを
出力する。演算手段１２０は加速度センサ１０１、ジャ
イロセンサ１０２及びジャイロセンサ１１７からの出力
データを、加速度ａxn、角速度ωzn及び角速度ωynにそ
れぞれ換算する。ピッチ角算出手段１１８は時刻ｎにお
ける角速度ωynを得ると、以下に示す（数１６）からピ
ッチ角θynを求める。ただし、θy0は車両１００のピッ
チ動作方向における初期角度である。
【００８７】
【数１６】
【００８８】移動距離算出手段１１９は、このピッチ角
θynを用い、前述の（数１３）により加速度センサ１０
１が検出した加速度Ａxnを補正し、車両１００の実際の
加速度ａxnを得る。さらに移動距離算出手段１１９は加
速度ａxnが得られると、第１の実施例と同様に（数５）
及び（数６）から時刻ｎにおける車両１００の移動距離
ΔＤnを求める。
θynを用い、前述の（数１３）により加速度センサ１０
１が検出した加速度Ａxnを補正し、車両１００の実際の
加速度ａxnを得る。さらに移動距離算出手段１１９は加
速度ａxnが得られると、第１の実施例と同様に（数５）
及び（数６）から時刻ｎにおける車両１００の移動距離
ΔＤnを求める。
【００８９】また移動方位算出手段１０８は、第１の実
施例と同様に、ジャイロセンサ１０２の出力データから
移動方位θznを算出する。
施例と同様に、ジャイロセンサ１０２の出力データから
移動方位θznを算出する。
【００９０】演算手段１２０は、移動距離算出手段１１
９及び移動方位算出手段１０８から時刻ｎにおける移動
距離ΔＤn及び移動方位θznをそれぞれ得ると、図２９
に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行し、時刻ｎでの車両
の位置（ｘn，ｙn）を求める。
９及び移動方位算出手段１０８から時刻ｎにおける移動
距離ΔＤn及び移動方位θznをそれぞれ得ると、図２９
に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行し、時刻ｎでの車両
の位置（ｘn，ｙn）を求める。
【００９１】以上の説明では、車両１００のピッチ動作
方向の角速度ωynを検出するジャイロセンサ１１７の出
力データから車両１００のピッチ角θynを求める構成と
しているが、車両１００の鉛直軸方向（図３におけるＺ
軸方向）の加速度ａznを検出する加速度センサ１２１
（図１２参照）を用いてもピッチ角θynを求めることが
可能であり、以下にその説明を行う。
方向の角速度ωynを検出するジャイロセンサ１１７の出
力データから車両１００のピッチ角θynを求める構成と
しているが、車両１００の鉛直軸方向（図３におけるＺ
軸方向）の加速度ａznを検出する加速度センサ１２１
（図１２参照）を用いてもピッチ角θynを求めることが
可能であり、以下にその説明を行う。
【００９２】図１２は本発明の第３の実施例におけるナ
ビゲーション装置の構成を示すブロック図である。図１
２において、１２１は車両１００の加速度を検出する加
速度センサ、１２２は加速度センサ１２１の出力データ
から車両１００のピッチ角を算出するピッチ角算出手
段、１２３は移動距離算出手段１１９及び移動方位算出
手段１０８の出力から車両１００の位置を求める演算手
段である。なお、図１に示した符号と同じ符号を付して
いるものは、第１の実施例と同じ働きを行うものとす
る。
ビゲーション装置の構成を示すブロック図である。図１
２において、１２１は車両１００の加速度を検出する加
速度センサ、１２２は加速度センサ１２１の出力データ
から車両１００のピッチ角を算出するピッチ角算出手
段、１２３は移動距離算出手段１１９及び移動方位算出
手段１０８の出力から車両１００の位置を求める演算手
段である。なお、図１に示した符号と同じ符号を付して
いるものは、第１の実施例と同じ働きを行うものとす
る。
【００９３】図１３及び図１４は本発明の第３の実施例
におけるナビゲーション装置の車載概念図である。図１
３は車両１００を真上から見た状態を、図１４は車両１
００を真横から見た状態をそれぞれ想定している。図１
０及び図１１に示すように、加速度センサ１０１は車両
１００の進行方向（図３におけるＸ軸方向）の加速度
を、ジャイロセンサ１０２は車両１００のヨー動作方向
（図３におけるＺ軸回り）の角速度を、加速度センサ１
２１は車両１００の鉛直軸方向（図３におけるＺ軸方
向）の加速度をそれぞれ検出可能に配されている。
におけるナビゲーション装置の車載概念図である。図１
３は車両１００を真上から見た状態を、図１４は車両１
００を真横から見た状態をそれぞれ想定している。図１
０及び図１１に示すように、加速度センサ１０１は車両
１００の進行方向（図３におけるＸ軸方向）の加速度
を、ジャイロセンサ１０２は車両１００のヨー動作方向
（図３におけるＺ軸回り）の角速度を、加速度センサ１
２１は車両１００の鉛直軸方向（図３におけるＺ軸方
向）の加速度をそれぞれ検出可能に配されている。
【００９４】ピッチ角算出手段１２２では、次に示すよ
うな考え方で車両１００のピッチ角θynを求める。図１
５は本発明の第３の実施例における車両の走行状態の概
念図であり、図１５に示すように、車両１００が徐々に
勾配の増加していく坂道を上っていくと考え、このとき
車両１００の遠心力について関係式をたてると（数１
７）が得られる。ただし、車両１００の進行方向の速度
をｖxn-1、加速度センサ１２１の出力データから得る加
速度Ａznの変化量をΔＡzn、Ｙ軸回りの角速度をωynと
している。
うな考え方で車両１００のピッチ角θynを求める。図１
５は本発明の第３の実施例における車両の走行状態の概
念図であり、図１５に示すように、車両１００が徐々に
勾配の増加していく坂道を上っていくと考え、このとき
車両１００の遠心力について関係式をたてると（数１
７）が得られる。ただし、車両１００の進行方向の速度
をｖxn-1、加速度センサ１２１の出力データから得る加
速度Ａznの変化量をΔＡzn、Ｙ軸回りの角速度をωynと
している。
【００９５】
【数１７】
【００９６】この（数１７）により角速度ωynが求まる
と、時間変化をΔｔとして、ピッチ角θynの増加分であ
るΔθynは（数１８）から求めることができる。
と、時間変化をΔｔとして、ピッチ角θynの増加分であ
るΔθynは（数１８）から求めることができる。
【００９７】
【数１８】
【００９８】このようにして時刻ｎにおける車両１００
のピッチ角の増加分Δθynを求めることができるので、
前回の演算したピッチ角θyn-1に、（数１８）により求
めた変化分を加えることで、ピッチ角θynを逐次求める
ことが可能となる。
のピッチ角の増加分Δθynを求めることができるので、
前回の演算したピッチ角θyn-1に、（数１８）により求
めた変化分を加えることで、ピッチ角θynを逐次求める
ことが可能となる。
【００９９】上記のように加速度センサ１２１の出力デ
ータからピッチ角算出手段１２２においてピッチ角θyn
が得ると、移動距離算出手段１１９は（数１３）により
加速度センサ１０１の検出した加速度Ａxnを補正して、
車両１００に係る実際の加速度ａxnを得る。移動距離算
出手段１１９は（数５）及び（数６）から車両１００の
移動距離ΔＤnを求める。
ータからピッチ角算出手段１２２においてピッチ角θyn
が得ると、移動距離算出手段１１９は（数１３）により
加速度センサ１０１の検出した加速度Ａxnを補正して、
車両１００に係る実際の加速度ａxnを得る。移動距離算
出手段１１９は（数５）及び（数６）から車両１００の
移動距離ΔＤnを求める。
【０１００】また移動方位算出手段１０８は、第１の実
施例と同様に、ジャイロセンサ１０２の出力データから
移動方位θznを算出する。
施例と同様に、ジャイロセンサ１０２の出力データから
移動方位θznを算出する。
【０１０１】演算手段１２３は、移動距離算出手段１１
９及び移動方位算出手段１０８から時刻ｎにおける移動
距離ΔＤn及び移動方位θznをそれぞれ得ると、図２９
に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行し、時刻ｎでの車両
の位置（ｘn，ｙn）を求める。
９及び移動方位算出手段１０８から時刻ｎにおける移動
距離ΔＤn及び移動方位θznをそれぞれ得ると、図２９
に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行し、時刻ｎでの車両
の位置（ｘn，ｙn）を求める。
【０１０２】また、図１２に示す構成の場合、ピッチ角
算出手段１２２は次のようにしてもピッチ角θynを求め
ることが可能である。車両１００の進行方向における実
際の加速度ａxn、加速度センサ１０１の検出した加速度
Ａxn及び加速度センサ１２１の検出した加速度Ａznは、
（数１９）のような関係がある。
算出手段１２２は次のようにしてもピッチ角θynを求め
ることが可能である。車両１００の進行方向における実
際の加速度ａxn、加速度センサ１０１の検出した加速度
Ａxn及び加速度センサ１２１の検出した加速度Ａznは、
（数１９）のような関係がある。
【０１０３】
【数１９】
【０１０４】この（数１９）は（数２０）のように変形
をすることができる。
をすることができる。
【０１０５】
【数２０】
【０１０６】ここで、車両１００の進行方向における実
際の加速度ａxnと加速度センサ１０１の検出した加速度
Ａxnとの間には、（数１３）の関係があるため、加速度
センサ１０１の検出した加速度Ａxnが次に示す（数２
１）の条件を満たす場合に、車両１００の進行方向にお
ける実際の加速度ａxnと加速度センサ１０１の検出した
加速度Ａxnとの符号が一致し、車両１００の進行方向に
おける実際の加速度ａxnを算出することができる。
際の加速度ａxnと加速度センサ１０１の検出した加速度
Ａxnとの間には、（数１３）の関係があるため、加速度
センサ１０１の検出した加速度Ａxnが次に示す（数２
１）の条件を満たす場合に、車両１００の進行方向にお
ける実際の加速度ａxnと加速度センサ１０１の検出した
加速度Ａxnとの符号が一致し、車両１００の進行方向に
おける実際の加速度ａxnを算出することができる。
【０１０７】
【数２１】
【０１０８】つまり、ピッチ角算出手段１２２は、加速
度センサ１０１の検出した加速度Ａ xnが（数１３）の条
件式を満たしているかどうかの判断を行い、条件を満た
していれば、次に示す（数２２）からピッチ角θynを求
める。
度センサ１０１の検出した加速度Ａ xnが（数１３）の条
件式を満たしているかどうかの判断を行い、条件を満た
していれば、次に示す（数２２）からピッチ角θynを求
める。
【０１０９】
【数２２】
【０１１０】以上のように本実施例では、ジャイロセン
サ１１７または加速度センサ１２１を設けることによっ
て車両１００のピッチ角の増分を随時求めることが可能
となるので、道路勾配の微小な変化に対応し、車両１０
０の移動距離を正確に算出することが可能となる。ただ
し、ジャイロセンサ１１７は加速度センサ１２１に比べ
て非常に高価なものなので、加速度センサ１２１の方が
装置自体の価格を抑えることができる。
サ１１７または加速度センサ１２１を設けることによっ
て車両１００のピッチ角の増分を随時求めることが可能
となるので、道路勾配の微小な変化に対応し、車両１０
０の移動距離を正確に算出することが可能となる。ただ
し、ジャイロセンサ１１７は加速度センサ１２１に比べ
て非常に高価なものなので、加速度センサ１２１の方が
装置自体の価格を抑えることができる。
【０１１１】なお、図９及び図１２に示すジャイロセン
サ１０２の代わりに、加速度センサ１１０（図４参照）
を用いて車両１００の移動方位を算出することが可能で
あることは言うまでもないことである。特に、図１２に
おけるジャイロセンサ１０２の代わりに加速度センサ１
１０を用いることによって、３軸方向をそれぞれ加速度
センサ１０１、１１０及び１１７で検出することになる
ので、これら３個の加速度センサ１０１、１１０及び１
１７を半導体マイクロマシニングにより製作された半導
体加速度センサによって構成することにより、加速度セ
ンサ３個をＩＣ１個で構成できることになり、安価で小
型化を図ることが可能となる。
サ１０２の代わりに、加速度センサ１１０（図４参照）
を用いて車両１００の移動方位を算出することが可能で
あることは言うまでもないことである。特に、図１２に
おけるジャイロセンサ１０２の代わりに加速度センサ１
１０を用いることによって、３軸方向をそれぞれ加速度
センサ１０１、１１０及び１１７で検出することになる
ので、これら３個の加速度センサ１０１、１１０及び１
１７を半導体マイクロマシニングにより製作された半導
体加速度センサによって構成することにより、加速度セ
ンサ３個をＩＣ１個で構成できることになり、安価で小
型化を図ることが可能となる。
【０１１２】また、図１２に示す実施例では、Ｘ軸方向
の加速度を検出する加速度センサ１０１の出力データを
基に移動距離を、Ｚ軸方向の加速度を検出する加速度セ
ンサ１２１の出力データを基にピッチ角θynをそれぞれ
算出するようにしているが、ピッチ角θynの値が小さい
場合は、加速度センサ１２１の出力変化がほとんど無い
ため、加速度センサ１０１、１２１の代わり、ピッチ角
θynの値が小さい場合であってもセンサの出力変化を出
すために、図１６に示すように加速度センサ３０１、３
０２を配置しても良い。これは、図１７に示すように、
加速度センサ３０１、３０２の各検出軸がＸＺ平面に位
置するように加速度センサ３０１、３０２を配置すると
共に、加速度センサ３０１の検出軸（α軸）とＸ軸との
なす角度を４５度に、加速度センサ３０２の検出軸（β
軸）と加速度センサ３０１の検出軸とのなす角度を９０
度に配した場合について示している。加速度センサ３０
１、３０２の出力値について、Ｘ軸方向の成分及びＺ軸
方向の成分をそれぞれ算出すれば、前述のように演算手
段１２３においてピッチ角θyn及び移動距離ΔＤnを算
出することができる。
の加速度を検出する加速度センサ１０１の出力データを
基に移動距離を、Ｚ軸方向の加速度を検出する加速度セ
ンサ１２１の出力データを基にピッチ角θynをそれぞれ
算出するようにしているが、ピッチ角θynの値が小さい
場合は、加速度センサ１２１の出力変化がほとんど無い
ため、加速度センサ１０１、１２１の代わり、ピッチ角
θynの値が小さい場合であってもセンサの出力変化を出
すために、図１６に示すように加速度センサ３０１、３
０２を配置しても良い。これは、図１７に示すように、
加速度センサ３０１、３０２の各検出軸がＸＺ平面に位
置するように加速度センサ３０１、３０２を配置すると
共に、加速度センサ３０１の検出軸（α軸）とＸ軸との
なす角度を４５度に、加速度センサ３０２の検出軸（β
軸）と加速度センサ３０１の検出軸とのなす角度を９０
度に配した場合について示している。加速度センサ３０
１、３０２の出力値について、Ｘ軸方向の成分及びＺ軸
方向の成分をそれぞれ算出すれば、前述のように演算手
段１２３においてピッチ角θyn及び移動距離ΔＤnを算
出することができる。
【０１１３】（実施例４）図１８は本発明の第４の実施
例におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図
でる。図１８において、１２４は補正速度を算出する補
正速度算出手段、１２５は補正速度算出手段１２４で算
出した補正速度を用いて車両１００の移動距離を算出す
る移動距離算出手段、移動距離算出手段１２５及び移動
方位算出手段１０８の出力から車両１００の位置を求め
る演算手段である。なお、図１に示した符号と同じ符号
を付しているものは、第１の実施例と同じ働きを行うも
のとする。
例におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図
でる。図１８において、１２４は補正速度を算出する補
正速度算出手段、１２５は補正速度算出手段１２４で算
出した補正速度を用いて車両１００の移動距離を算出す
る移動距離算出手段、移動距離算出手段１２５及び移動
方位算出手段１０８の出力から車両１００の位置を求め
る演算手段である。なお、図１に示した符号と同じ符号
を付しているものは、第１の実施例と同じ働きを行うも
のとする。
【０１１４】図１９は本発明の第４の実施例におけるナ
ビゲーション装置の車載概念図であり、車両１００を真
上から見た状態を想定している。図１９に示すように、
加速度センサ１０１は車両１００の進行方向（図３にお
けるＸ軸方向）の加速度を、ジャイロセンサ１０２は車
両１００のヨー動作方向（図３におけるＺ軸回り）の角
速度を、加速度センサ１１０は水平面内において進行方
向と垂直な方向（図３におけるＹ軸方向）の加速度をそ
れぞれ検出可能に配されている。
ビゲーション装置の車載概念図であり、車両１００を真
上から見た状態を想定している。図１９に示すように、
加速度センサ１０１は車両１００の進行方向（図３にお
けるＸ軸方向）の加速度を、ジャイロセンサ１０２は車
両１００のヨー動作方向（図３におけるＺ軸回り）の角
速度を、加速度センサ１１０は水平面内において進行方
向と垂直な方向（図３におけるＹ軸方向）の加速度をそ
れぞれ検出可能に配されている。
【０１１５】第１の実施例に説明したように、車両１０
０の移動距離は加速度センサ１０１の出力から求めるの
であるが、車両１００のピッチ動作や温度変化などによ
り、加速度センサ１０１に出力誤差があると、加速度セ
ンサ１０１の出力データを基に算出される移動距離にも
誤差が含まれてしまう。車両１００の位置は累積演算に
より求めるので誤差も共に累積されることになる。よっ
て例え僅かな誤差であっても、車両１００の走行距離が
長くなると無視できない大きさになるといった問題点を
有していた。
０の移動距離は加速度センサ１０１の出力から求めるの
であるが、車両１００のピッチ動作や温度変化などによ
り、加速度センサ１０１に出力誤差があると、加速度セ
ンサ１０１の出力データを基に算出される移動距離にも
誤差が含まれてしまう。車両１００の位置は累積演算に
より求めるので誤差も共に累積されることになる。よっ
て例え僅かな誤差であっても、車両１００の走行距離が
長くなると無視できない大きさになるといった問題点を
有していた。
【０１１６】加速度センサ１０１の検出した加速度に含
まれる誤差をキャンセルすることについて以下に説明す
る。
まれる誤差をキャンセルすることについて以下に説明す
る。
【０１１７】補正速度算出手段１２４は、次のような考
え方で車両１００の補正速度を求める。時刻ｎにおいて
車両１００がＺ軸回りの回転運動を行っているときの遠
心力、すなわち加速度センサ１１０の検出する加速度ａ
ynと、ジャイロセンサ１０２の検出する角速度ωznとの
間には、（数２３）に示す関係式が成り立つ。ただし、
車両１００の質量をｍ、時刻ｎでの車両１００の回転運
動の半径をｒnとする。
え方で車両１００の補正速度を求める。時刻ｎにおいて
車両１００がＺ軸回りの回転運動を行っているときの遠
心力、すなわち加速度センサ１１０の検出する加速度ａ
ynと、ジャイロセンサ１０２の検出する角速度ωznとの
間には、（数２３）に示す関係式が成り立つ。ただし、
車両１００の質量をｍ、時刻ｎでの車両１００の回転運
動の半径をｒnとする。
【０１１８】
【数２３】
【０１１９】また、ジャイロセンサ１０２の検出する角
速度ωznと、車両１００の時刻ｎにおける周速度（以下
「補正速度」と称する）Ｖnとは（数２４）の関係があ
る。
速度ωznと、車両１００の時刻ｎにおける周速度（以下
「補正速度」と称する）Ｖnとは（数２４）の関係があ
る。
【０１２０】
【数２４】
【０１２１】（数２３）及び（数２４）から（数２５）
が得られ、この（数２５）により時刻ｎにおける補正速
度Ｖnを求めることが可能となる。
が得られ、この（数２５）により時刻ｎにおける補正速
度Ｖnを求めることが可能となる。
【０１２２】
【数２５】
【０１２３】補正速度算出手段１２４は、加速度センサ
１１０及びジャイロセンサ１０２の出力データを基に
（数２５）から補正速度Ｖnを求める。
１１０及びジャイロセンサ１０２の出力データを基に
（数２５）から補正速度Ｖnを求める。
【０１２４】移動距離算出手段１２５は、加速度センサ
から時刻ｎにおける加速度ａxnを得ると、第１の実施例
に示すように（数５）により時刻ｎにおける速度ｖxnを
求める。ここで、車両１００がＺ軸回りの回転運動を
し、補正速度算出手段１２４で補正速度Ｖnが得られた
場合、（数６）における速度ｖxnの代わりに補正速度Ｖ
nを用いて車両１００の移動距離ΔＤnを算出する。
から時刻ｎにおける加速度ａxnを得ると、第１の実施例
に示すように（数５）により時刻ｎにおける速度ｖxnを
求める。ここで、車両１００がＺ軸回りの回転運動を
し、補正速度算出手段１２４で補正速度Ｖnが得られた
場合、（数６）における速度ｖxnの代わりに補正速度Ｖ
nを用いて車両１００の移動距離ΔＤnを算出する。
【０１２５】また移動方位算出手段１０８は、第１の実
施例と同様に、ジャイロセンサ１０２の出力データから
時刻ｎにおける移動方位θznを算出する。なお、移動方
位θ znは加速度センサ１１０の出力データから求めても
良いことは第２の実施例に開示している。
施例と同様に、ジャイロセンサ１０２の出力データから
時刻ｎにおける移動方位θznを算出する。なお、移動方
位θ znは加速度センサ１１０の出力データから求めても
良いことは第２の実施例に開示している。
【０１２６】また、速度ｖxnの代わりに補正速度Ｖnを
置き換えるのではなく、速度ｖxnと補正速度Ｖnとの差
は（数５）の右辺第２項における誤差により生じる誤差
であるから、速度ｖxnと補正速度Ｖnとの関係を表す補
正係数を求め、以後加速度センサ１０１から得る加速度
ａxnを補正係数により補正しても良い。
置き換えるのではなく、速度ｖxnと補正速度Ｖnとの差
は（数５）の右辺第２項における誤差により生じる誤差
であるから、速度ｖxnと補正速度Ｖnとの関係を表す補
正係数を求め、以後加速度センサ１０１から得る加速度
ａxnを補正係数により補正しても良い。
【０１２７】演算手段１２６は、移動距離算出手段１２
５及び移動方位算出手段１０８から時刻ｎにおける移動
距離ΔＤn及び移動方位θznをそれぞれ得ると、図２９
に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行し、時刻ｎでの車両
の位置（ｘn，ｙn）を求める。
５及び移動方位算出手段１０８から時刻ｎにおける移動
距離ΔＤn及び移動方位θznをそれぞれ得ると、図２９
に示すような初期位置（ｘ0，ｙ0）からの累積演算を
（数８）及び（数９）を用いて実行し、時刻ｎでの車両
の位置（ｘn，ｙn）を求める。
【０１２８】以上のように本実施例では、車両１００が
Ｚ軸回りの回転動作をしたとき、ジャイロセンサ１０２
及び加速度センサ１１０の出力データから補正速度を求
め、この補正速度から移動距離を算出することにより、
それまで累積していた移動距離に含まれる誤差をキャン
セルして、精度の良い車両１００の位置を求めることが
可能なる。
Ｚ軸回りの回転動作をしたとき、ジャイロセンサ１０２
及び加速度センサ１１０の出力データから補正速度を求
め、この補正速度から移動距離を算出することにより、
それまで累積していた移動距離に含まれる誤差をキャン
セルして、精度の良い車両１００の位置を求めることが
可能なる。
【０１２９】なお、従来例に示したように、加速度セン
サ１０１の出力データの代わりに、車両１００から検出
可能な車輪の回転数に応じた信号から移動距離を算出す
るようにしても本実施例の目的を達成することが可能で
ある。
サ１０１の出力データの代わりに、車両１００から検出
可能な車輪の回転数に応じた信号から移動距離を算出す
るようにしても本実施例の目的を達成することが可能で
ある。
【０１３０】（実施例５）図２０は本発明の第５の実施
例におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図
である。図２０において、２０４は加速度センサ１０１
及びジャイロセンサ１０２のバイアス値（検出する加速
度または角速度の大きさが零のときの出力電圧値）を記
憶するバイアス値メモリ、２０１はバイアス値メモリ２
０４に記憶されたバイアス値を基に、加速度センサ１０
１及びジャイロセンサ１０２からの出力データを加速度
及び角速度に換算すると共に、移動距離算出手段１０７
及び移動方位算出手段１０８の算出結果から車両１００
の位置を演算する演算手段、２０２は加速度センサ１０
１からの出力データを一時的に記憶する出力値記憶手
段、２０３は出力値記憶手段２０２に記憶された加速度
センサ１０１の出力データを基に車両１００の停止状態
を判定する停止判定手段、２０５は停止判定手段２０３
の判定結果からバイアス値メモリ２０４におけるバイア
ス値の書き換え処理を制御する制御手段である。
例におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図
である。図２０において、２０４は加速度センサ１０１
及びジャイロセンサ１０２のバイアス値（検出する加速
度または角速度の大きさが零のときの出力電圧値）を記
憶するバイアス値メモリ、２０１はバイアス値メモリ２
０４に記憶されたバイアス値を基に、加速度センサ１０
１及びジャイロセンサ１０２からの出力データを加速度
及び角速度に換算すると共に、移動距離算出手段１０７
及び移動方位算出手段１０８の算出結果から車両１００
の位置を演算する演算手段、２０２は加速度センサ１０
１からの出力データを一時的に記憶する出力値記憶手
段、２０３は出力値記憶手段２０２に記憶された加速度
センサ１０１の出力データを基に車両１００の停止状態
を判定する停止判定手段、２０５は停止判定手段２０３
の判定結果からバイアス値メモリ２０４におけるバイア
ス値の書き換え処理を制御する制御手段である。
【０１３１】なお、第１の実施例と同様に、制御手段２
０５は演算手段２０１から車両１００の位置を得ると、
地図記憶手段１０４から地図データを読み出して表示手
段１０５に表示させる。また、第１の実施例の符号と同
じ符号を付しているものは同じ働きを行うものとする。
０５は演算手段２０１から車両１００の位置を得ると、
地図記憶手段１０４から地図データを読み出して表示手
段１０５に表示させる。また、第１の実施例の符号と同
じ符号を付しているものは同じ働きを行うものとする。
【０１３２】図２１は本発明の第５の実施例におけるナ
ビゲーション装置の車載概念図であり、図２１に示すよ
うに、加速度センサ１０１は車両１００の進行方向（図
３におけるＸ軸方向）の加速度を検出し、ジャイロセン
サ１０２は車両１００のヨー動作方向（図３におけるＺ
軸回り）の角速度をそれぞれ検出可能に車両１００に配
されている。
ビゲーション装置の車載概念図であり、図２１に示すよ
うに、加速度センサ１０１は車両１００の進行方向（図
３におけるＸ軸方向）の加速度を検出し、ジャイロセン
サ１０２は車両１００のヨー動作方向（図３におけるＺ
軸回り）の角速度をそれぞれ検出可能に車両１００に配
されている。
【０１３３】図２２は加速度センサまたはジャイロセン
サの出力特性を示す図である。加速度センサ１０１また
はジャイロセンサ１０２、検出する加速度または角速度
の大きさに比例した電圧を出力するのであるセンサであ
る。このような加速度センサまたはジャイロセンサで
は、図２２に示すような出力電圧値が得られる。しかし
ながら、図２２に示すように全てが正の値であるため、
正負の符号を持たせるためにセンサから得られた出力値
からバイアス値を差し引く処理が必要となる。
サの出力特性を示す図である。加速度センサ１０１また
はジャイロセンサ１０２、検出する加速度または角速度
の大きさに比例した電圧を出力するのであるセンサであ
る。このような加速度センサまたはジャイロセンサで
は、図２２に示すような出力電圧値が得られる。しかし
ながら、図２２に示すように全てが正の値であるため、
正負の符号を持たせるためにセンサから得られた出力値
からバイアス値を差し引く処理が必要となる。
【０１３４】ところが、バイアス値は時間の経過や温度
の変化などの外的要因によって不規則に変動するという
特徴がある。例えば図２２において、実線Ｒの出力特性
が得られているとする。ここで前述のような外的要因に
より破線Ｒ’に出力特性が変わってしまう。
の変化などの外的要因によって不規則に変動するという
特徴がある。例えば図２２において、実線Ｒの出力特性
が得られているとする。ここで前述のような外的要因に
より破線Ｒ’に出力特性が変わってしまう。
【０１３５】このようなバイアスの誤差は、算出される
移動距離及び移動方位の誤差となり、たとえ僅かな誤差
であっても累積演算により誤差も累積され、次第に無視
できないものとなってしまう。特に車両１００が実際に
は停止しているにもかかわらず、誤差によって零でない
加速度データまたは角速度データが得られ、地図データ
上では移動してしまうといった不具合が生じてしまうこ
ともある。
移動距離及び移動方位の誤差となり、たとえ僅かな誤差
であっても累積演算により誤差も累積され、次第に無視
できないものとなってしまう。特に車両１００が実際に
は停止しているにもかかわらず、誤差によって零でない
加速度データまたは角速度データが得られ、地図データ
上では移動してしまうといった不具合が生じてしまうこ
ともある。
【０１３６】よって精度の良い車両１００の位置を検出
するためには、このバイアス値の変動による誤差を取り
除いてやることが必要なのであるが、加速度センサまた
はジャイロセンサは、その構成上、加速度または角速度
の大きさが零であることを検出することは不可能であ
る。そこで車両１００に係る加速度または角速度の大き
さが零の状態、つまり車両１００の停止状態を判定し、
このときの加速度センサ１０１またはジャイロセンサ１
０２の出力電圧をバイアス値として新たに更新する。
するためには、このバイアス値の変動による誤差を取り
除いてやることが必要なのであるが、加速度センサまた
はジャイロセンサは、その構成上、加速度または角速度
の大きさが零であることを検出することは不可能であ
る。そこで車両１００に係る加速度または角速度の大き
さが零の状態、つまり車両１００の停止状態を判定し、
このときの加速度センサ１０１またはジャイロセンサ１
０２の出力電圧をバイアス値として新たに更新する。
【０１３７】加速度センサ１０１の出力データを基に移
動距離算出手段１０７で移動距離を算出し、ジャイロセ
ンサ１０２の出力データを基に移動方位算出手段１０８
で移動方位を算出し、この移動距離及び移動方位をに基
づいて演算手段２０１において車両１００の位置を求め
る処理は第１の実施例と同様であり説明を省略する。
動距離算出手段１０７で移動距離を算出し、ジャイロセ
ンサ１０２の出力データを基に移動方位算出手段１０８
で移動方位を算出し、この移動距離及び移動方位をに基
づいて演算手段２０１において車両１００の位置を求め
る処理は第１の実施例と同様であり説明を省略する。
【０１３８】図２３は本発明の第５の実施例における停
止判定手段の動作を示すフローチャートであり、加速度
センサ１０１の出力データの変化から車両１００の停止
状態を判定する処理について説明している。
止判定手段の動作を示すフローチャートであり、加速度
センサ１０１の出力データの変化から車両１００の停止
状態を判定する処理について説明している。
【０１３９】図２３に示すように、まず、第１加速度セ
ンサ２１の出力データを所定の時間ΔＴ毎に出力値記憶
手段２０２に一時的に記憶させる（Ｓｔｅｐ５０１）。
ンサ２１の出力データを所定の時間ΔＴ毎に出力値記憶
手段２０２に一時的に記憶させる（Ｓｔｅｐ５０１）。
【０１４０】所定の時間ΔＴに達すると、制御手段２０
５からの指示により、停止判定手段２０３は出力値記憶
手段２０２に記憶された加速度センサ１０１の複数個の
出力データｐnの平均値Ｐを求める（Ｓｔｅｐ５０
２）。
５からの指示により、停止判定手段２０３は出力値記憶
手段２０２に記憶された加速度センサ１０１の複数個の
出力データｐnの平均値Ｐを求める（Ｓｔｅｐ５０
２）。
【０１４１】
【数２６】
【０１４２】次に、所定の時間ΔＴにおいて出力値記憶
手段２０２に記憶された加速度センサ１０１の個々の出
力データｐnと、（数２６）で求めた平均値Ｐの差を求
めて２乗し、さらに個々に求めた値の和ｐΔＴを求める
（Ｓｔｅｐ５０３）。
手段２０２に記憶された加速度センサ１０１の個々の出
力データｐnと、（数２６）で求めた平均値Ｐの差を求
めて２乗し、さらに個々に求めた値の和ｐΔＴを求める
（Ｓｔｅｐ５０３）。
【０１４３】
【数２７】
【０１４４】停止判定手段２０３は、（数２７）により
求めたｐΔＴの値と、予め定めておいた閾値ｋ１とを比
較し（Ｓｔｅｐ５０４）、ｐΔＴの値が閾値ｋ１以下の
値であれば車両１００は停止状態であり（Ｓｔｅｐ５０
５）、ｐΔＴの値が閾値ｋ１より大きい値であれば、車
両１００は非停止状態であると判定する（Ｓｔｅｐ５０
６）。
求めたｐΔＴの値と、予め定めておいた閾値ｋ１とを比
較し（Ｓｔｅｐ５０４）、ｐΔＴの値が閾値ｋ１以下の
値であれば車両１００は停止状態であり（Ｓｔｅｐ５０
５）、ｐΔＴの値が閾値ｋ１より大きい値であれば、車
両１００は非停止状態であると判定する（Ｓｔｅｐ５０
６）。
【０１４５】つまり所定の時間ΔＴにおけるジャイロセ
ンサ１０２の出力値を分散処理した値が、閾値ｋ２の示
す値以下であれば車両１００が停止状態であると判定す
る。
ンサ１０２の出力値を分散処理した値が、閾値ｋ２の示
す値以下であれば車両１００が停止状態であると判定す
る。
【０１４６】閾値ｋ１を定める基準としては、車両１０
０が停止している状態と等速走行している状態との境界
に設定するのが好ましい。車両１００の停止状態と等速
走行状態とを比較すると、車両１００が停止している状
態の加速度センサ１０１の出力データは、ほとんど変動
が無くバイアス値にほぼ等しい。一方車両１０が等速走
行している状態の出力データは、車両１００の微小な加
減速を検出してしまうために、バイアス値にほぼ等しく
なることはなく、等速走行時における加速度センサ１０
１の出力データの変動は、停止時の出力データの変動よ
りも大きく検出される。よって、この境界に閾値ｋ１を
設定することにより、車両１００の停止状態を正確に判
定することが可能となる。
０が停止している状態と等速走行している状態との境界
に設定するのが好ましい。車両１００の停止状態と等速
走行状態とを比較すると、車両１００が停止している状
態の加速度センサ１０１の出力データは、ほとんど変動
が無くバイアス値にほぼ等しい。一方車両１０が等速走
行している状態の出力データは、車両１００の微小な加
減速を検出してしまうために、バイアス値にほぼ等しく
なることはなく、等速走行時における加速度センサ１０
１の出力データの変動は、停止時の出力データの変動よ
りも大きく検出される。よって、この境界に閾値ｋ１を
設定することにより、車両１００の停止状態を正確に判
定することが可能となる。
【０１４７】また、上記説明では加速度センサ１０１の
出力データの変化から車両１００の停止状態を判定する
処理について示したものであるが、ジャイロセンサ１０
２の出力データからでも同様にして車両１００の停止状
態を判定することが可能であり、以下に説明する。
出力データの変化から車両１００の停止状態を判定する
処理について示したものであるが、ジャイロセンサ１０
２の出力データからでも同様にして車両１００の停止状
態を判定することが可能であり、以下に説明する。
【０１４８】図２４は本発明の第５の実施例における停
止判定手段の動作を示すフローチャートであり、ジャイ
ロセンサ１０２の出力データの変化から車両１００の停
止状態を判定する処理について示している。ただし、図
２０に示す出力値記憶手段２０２はジャイロセンサ１０
２の出力データを記憶する。
止判定手段の動作を示すフローチャートであり、ジャイ
ロセンサ１０２の出力データの変化から車両１００の停
止状態を判定する処理について示している。ただし、図
２０に示す出力値記憶手段２０２はジャイロセンサ１０
２の出力データを記憶する。
【０１４９】図２４に示すように、まず、ジャイロセン
サ１０２の出力データｑnを所定の時間ΔＴ毎に出力値
記憶手段２０２に記憶させ（Ｓｔｅｐ８０１）、制御手
段２０５からの指示により所定の時間ΔＴにおけるジャ
イロセンサ１０２の出力値ｑ nの平均値Ｑを求める（Ｓ
ｔｅｐ８０２）。
サ１０２の出力データｑnを所定の時間ΔＴ毎に出力値
記憶手段２０２に記憶させ（Ｓｔｅｐ８０１）、制御手
段２０５からの指示により所定の時間ΔＴにおけるジャ
イロセンサ１０２の出力値ｑ nの平均値Ｑを求める（Ｓ
ｔｅｐ８０２）。
【０１５０】
【数２８】
【０１５１】次に、所定の時間ΔＴの間に出力記憶手段
２０２に記憶されたジャイロセンサ１０２の個々の出力
データｑnと、（数２８）から求めた平均値Ｑとの差を
求めて２乗し、さらに個々に求めた値の和ｑΔＴを求め
る（Ｓｔｅｐ８０３）。
２０２に記憶されたジャイロセンサ１０２の個々の出力
データｑnと、（数２８）から求めた平均値Ｑとの差を
求めて２乗し、さらに個々に求めた値の和ｑΔＴを求め
る（Ｓｔｅｐ８０３）。
【０１５２】
【数２９】
【０１５３】この（数２９）により求めたｑΔＴの値
と、予め定めておいた閾値ｋ２とを比較し（Ｓｔｅｐ８
０４）、ｑΔＴの値が閾値ｋ２以下のの値であれば車両
１００は停止状態（Ｓｔｅｐ８０５）であると判定し、
ｑΔＴの値が閾値ｋ２よりも大きい値であれば車両１０
０は非停止状態であると判定する（Ｓｔｅｐ８０６）。
と、予め定めておいた閾値ｋ２とを比較し（Ｓｔｅｐ８
０４）、ｑΔＴの値が閾値ｋ２以下のの値であれば車両
１００は停止状態（Ｓｔｅｐ８０５）であると判定し、
ｑΔＴの値が閾値ｋ２よりも大きい値であれば車両１０
０は非停止状態であると判定する（Ｓｔｅｐ８０６）。
【０１５４】つまり所定の時間ΔＴにおけるジャイロセ
ンサ１０２の出力値を分散処理した値が、閾値ｋ２の示
す値以下であれば車両１００が停止状態であると判定す
る。
ンサ１０２の出力値を分散処理した値が、閾値ｋ２の示
す値以下であれば車両１００が停止状態であると判定す
る。
【０１５５】閾値ｋ２を定める基準としては、車両１０
０が停止している場合と直進走行している場合との間に
設定することが望ましい。車両１００が停止している場
合と直進走行している場合とを比較すると、車両１００
が停止している場合のジャイロセンサ１０２の出力デー
タは、ほとんど変動が無くバイアス値にほぼ等しい。一
方車両１００が直進走行している場合は、車両１００が
微小な蛇行走行を検出してしまい、ジャイロセンサ１０
２の出力データはバイアス値とほぼ等しくなることはな
く、直進走行時のジャイロセンサ１０２の出力データの
変動は、停止時の出力データの変動よりも大きく検出さ
れる。よって、この境界に閾値ｋ２を設定することによ
り、車両１００の停止状態を正確に判定することが可能
となる。
０が停止している場合と直進走行している場合との間に
設定することが望ましい。車両１００が停止している場
合と直進走行している場合とを比較すると、車両１００
が停止している場合のジャイロセンサ１０２の出力デー
タは、ほとんど変動が無くバイアス値にほぼ等しい。一
方車両１００が直進走行している場合は、車両１００が
微小な蛇行走行を検出してしまい、ジャイロセンサ１０
２の出力データはバイアス値とほぼ等しくなることはな
く、直進走行時のジャイロセンサ１０２の出力データの
変動は、停止時の出力データの変動よりも大きく検出さ
れる。よって、この境界に閾値ｋ２を設定することによ
り、車両１００の停止状態を正確に判定することが可能
となる。
【０１５６】以上のように、加速度センサ１０１または
ジャイロセンサ１０２の出力変化に基づいて停止判定手
段２０３が車両１００の停止状態を判定すると、制御手
段２０５はこのときの加速度センサ１０１及びジャイロ
センサ１０２の出力値をバイアス値としてバイアス値メ
モリ２０４に記憶させることでバイアス値の更新を行
う。
ジャイロセンサ１０２の出力変化に基づいて停止判定手
段２０３が車両１００の停止状態を判定すると、制御手
段２０５はこのときの加速度センサ１０１及びジャイロ
センサ１０２の出力値をバイアス値としてバイアス値メ
モリ２０４に記憶させることでバイアス値の更新を行
う。
【０１５７】以上のように本実施例では、加速度センサ
１０１またはジャイロセンサ１０２の出力値の変化から
車両１００の停止状態を判定することが可能となる。そ
して車両１００の停止時に加速度センサ１０１及びジャ
イロセンサ１０２のバイアス値を更新することで、加速
度センサ１０１及びジャイロセンサ１０２の出力誤差が
累積することを防ぐことができ、精度の良い車両１００
の位置を求めることのできるナビゲーション装置を実現
できる。
１０１またはジャイロセンサ１０２の出力値の変化から
車両１００の停止状態を判定することが可能となる。そ
して車両１００の停止時に加速度センサ１０１及びジャ
イロセンサ１０２のバイアス値を更新することで、加速
度センサ１０１及びジャイロセンサ１０２の出力誤差が
累積することを防ぐことができ、精度の良い車両１００
の位置を求めることのできるナビゲーション装置を実現
できる。
【０１５８】また、この停止判定手段２０３は、第２の
実施例における車両１００の停止状態の判定にも適用可
能であることは言うまでもないことである。
実施例における車両１００の停止状態の判定にも適用可
能であることは言うまでもないことである。
【０１５９】また、本実施例のさらなる使用例として
は、次のような場合が考えられる。図２５は本発明の第
５の実施例におけるナビゲーション装置の車載概念図で
あり、ＧＰＳ（Grbal Positioning Systrem）２０６よ
って車両１００の位置を求めるナビゲーション装置の例
を示している。図２５に示すように、ＧＰＳ２０６によ
る測位では複数のＧＰＳ衛星から電波を同時に受信して
車両１００の位置を求めるため、受信環境により絶えず
測位誤差が生じる。故にたとえ車両１００が停止してい
る場合であっても、測位誤差から車両１００が地図デー
タ上で移動する、あるいはふらつくことが生じる。これ
を防ぐためにジャイロセンサ１０２を設け、その出力の
変化から車両１００の停止状態を判定し、車両１００が
停止状態にあるときは、制御手段２０５により強制的に
地図データ上の車両１００の位置を動かさないように制
御することが可能である。
は、次のような場合が考えられる。図２５は本発明の第
５の実施例におけるナビゲーション装置の車載概念図で
あり、ＧＰＳ（Grbal Positioning Systrem）２０６よ
って車両１００の位置を求めるナビゲーション装置の例
を示している。図２５に示すように、ＧＰＳ２０６によ
る測位では複数のＧＰＳ衛星から電波を同時に受信して
車両１００の位置を求めるため、受信環境により絶えず
測位誤差が生じる。故にたとえ車両１００が停止してい
る場合であっても、測位誤差から車両１００が地図デー
タ上で移動する、あるいはふらつくことが生じる。これ
を防ぐためにジャイロセンサ１０２を設け、その出力の
変化から車両１００の停止状態を判定し、車両１００が
停止状態にあるときは、制御手段２０５により強制的に
地図データ上の車両１００の位置を動かさないように制
御することが可能である。
【０１６０】なお、本実施例では、車両１００の移動方
位を求めるためにジャイロセンサ１０２を用いている
が、図４に示すように加速度センサ１１０を用いても良
いことは第１の実施例から明らかであり、加速度センサ
１１０の出力の変化からも車両１００の停止状態を判定
することは可能である。
位を求めるためにジャイロセンサ１０２を用いている
が、図４に示すように加速度センサ１１０を用いても良
いことは第１の実施例から明らかであり、加速度センサ
１１０の出力の変化からも車両１００の停止状態を判定
することは可能である。
【０１６１】また、従来例に示したように、加速度セン
サ１０１の代わりに、車両１００から検出可能な車輪の
回転数に応じた信号から移動距離を求める場合でも、ジ
ャイロセンサ１０２の出力の変化から、車両１００の停
止状態の判定を行い、ジャイロセンサ１０２のバイアス
値を更新することは可能である。
サ１０１の代わりに、車両１００から検出可能な車輪の
回転数に応じた信号から移動距離を求める場合でも、ジ
ャイロセンサ１０２の出力の変化から、車両１００の停
止状態の判定を行い、ジャイロセンサ１０２のバイアス
値を更新することは可能である。
【０１６２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両の移
動距離を算出するために、加速度検出手段を設け、加速
度検出手段の出力データを基にして移動距離を求めるよ
うに構成しており、車両から信号を取り出すための配線
工事を必要とせずに測位を行うことができるので、使用
者に負担がかからず、安全性の高いナビゲーション装置
を実現できる。
動距離を算出するために、加速度検出手段を設け、加速
度検出手段の出力データを基にして移動距離を求めるよ
うに構成しており、車両から信号を取り出すための配線
工事を必要とせずに測位を行うことができるので、使用
者に負担がかからず、安全性の高いナビゲーション装置
を実現できる。
【０１６３】また、Ｘ方向加速度検出手段の出力データ
から移動距離を、ヨー角速度検出手段の出力データから
移動方位を求めるように構成しており、車両から信号を
取り出すための配線工事を必要とせずに測位を行うこと
ができるので、使用者に負担がかからず、安全性の高い
ナビゲーション装置を実現できる。
から移動距離を、ヨー角速度検出手段の出力データから
移動方位を求めるように構成しており、車両から信号を
取り出すための配線工事を必要とせずに測位を行うこと
ができるので、使用者に負担がかからず、安全性の高い
ナビゲーション装置を実現できる。
【０１６４】また、Ｘ方向加速度検出手段の出力データ
から移動距離を、Ｙ方向加速度検出手段の出力データか
ら移動方位を求めるように構成しており、車両から信号
を取り出すための配線工事を必要とせずに測位を行うこ
とができるので、使用者に負担がかからず、安全性の高
いナビゲーション装置を実現できる。
から移動距離を、Ｙ方向加速度検出手段の出力データか
ら移動方位を求めるように構成しており、車両から信号
を取り出すための配線工事を必要とせずに測位を行うこ
とができるので、使用者に負担がかからず、安全性の高
いナビゲーション装置を実現できる。
【０１６５】また、車両に係る加速度が零となるときの
Ｘ方向加速度検出手段の出力データを基にピッチ角を求
め、このピッチ角を用いて、以降のＸ方向加速度検出手
段の出力データを補正するように構成しており、Ｘ方向
加速度検出手段の出力データに含まれる重力加速度の影
響を補正することができるので、精度の良い測位を行う
ことができるナビゲーション装置を実現できる。
Ｘ方向加速度検出手段の出力データを基にピッチ角を求
め、このピッチ角を用いて、以降のＸ方向加速度検出手
段の出力データを補正するように構成しており、Ｘ方向
加速度検出手段の出力データに含まれる重力加速度の影
響を補正することができるので、精度の良い測位を行う
ことができるナビゲーション装置を実現できる。
【０１６６】また、ピッチ角速度検出手段を設け、ピッ
チ角速度検出手段の出力データを基にピッチ角を求め、
このピッチ角を用いて、Ｘ方向加速度検出手段の出力デ
ータを補正するように構成しており、Ｘ方向加速度検出
手段の出力データに含まれる重力加速度の影響を補正す
ることができるので、精度の良い測位を行うことができ
るナビゲーション装置を実現できる。
チ角速度検出手段の出力データを基にピッチ角を求め、
このピッチ角を用いて、Ｘ方向加速度検出手段の出力デ
ータを補正するように構成しており、Ｘ方向加速度検出
手段の出力データに含まれる重力加速度の影響を補正す
ることができるので、精度の良い測位を行うことができ
るナビゲーション装置を実現できる。
【０１６７】また、Ｚ方向加速度検出手段を設け、Ｚ方
向加速度検出手段の出力データを基にピッチ角を求め、
このピッチ角を用いて、Ｘ方向加速度検出手段の出力デ
ータを補正するように構成しており、Ｘ方向加速度検出
手段の出力データに含まれる重力加速度の影響を補正す
ることができるので、精度の良い測位を行うことができ
るナビゲーション装置を実現できる。
向加速度検出手段の出力データを基にピッチ角を求め、
このピッチ角を用いて、Ｘ方向加速度検出手段の出力デ
ータを補正するように構成しており、Ｘ方向加速度検出
手段の出力データに含まれる重力加速度の影響を補正す
ることができるので、精度の良い測位を行うことができ
るナビゲーション装置を実現できる。
【０１６８】また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向をそれぞれ
検出する加速度検出手段を設け、これらを３軸加速度セ
ンサ１個により構成したことから、装置を小型化するこ
とができると共に、精度の良い測位を行うことができる
ナビゲーション装置を実現できる。
検出する加速度検出手段を設け、これらを３軸加速度セ
ンサ１個により構成したことから、装置を小型化するこ
とができると共に、精度の良い測位を行うことができる
ナビゲーション装置を実現できる。
【０１６９】また、ヨー角速度検出手段とＹ方向加速度
検出手段とから、車両の進行方向における補正速度を求
め、この補正速度を用いて車両の移動距離を求める構成
としたことから、Ｘ方向加速度検出手段の出力データか
ら得られる移動距離の累積誤差を低減でき、精度の良い
測位を行うことができるナビゲーション装置を実現でき
る。
検出手段とから、車両の進行方向における補正速度を求
め、この補正速度を用いて車両の移動距離を求める構成
としたことから、Ｘ方向加速度検出手段の出力データか
ら得られる移動距離の累積誤差を低減でき、精度の良い
測位を行うことができるナビゲーション装置を実現でき
る。
【０１７０】また、ヨー角速度検出手段とＹ方向加速度
検出手段とから、車両の進行方向における速度の補正係
数を求め、この補正係数を用いてＸ方向加速度検出手段
の出力データを補正する構成としたことから、Ｘ方向加
速度検出手段の出力データから得られる移動距離の累積
誤差を低減でき、精度の良い測位を行うことができるナ
ビゲーション装置を実現できる。
検出手段とから、車両の進行方向における速度の補正係
数を求め、この補正係数を用いてＸ方向加速度検出手段
の出力データを補正する構成としたことから、Ｘ方向加
速度検出手段の出力データから得られる移動距離の累積
誤差を低減でき、精度の良い測位を行うことができるナ
ビゲーション装置を実現できる。
【０１７１】また、加速度検出手段の出力値の変化から
車両の停止状態を判定するように構成しており、車両が
停止している状態を判断することのできるナビゲーショ
ン装置を実現できる。
車両の停止状態を判定するように構成しており、車両が
停止している状態を判断することのできるナビゲーショ
ン装置を実現できる。
【０１７２】また、角速度検出手段の出力値の変化から
車両の停止状態を判定するように構成しており、車両が
停止している状態を判断することのできるナビゲーショ
ン装置を実現できる。
車両の停止状態を判定するように構成しており、車両が
停止している状態を判断することのできるナビゲーショ
ン装置を実現できる。
【０１７３】また、加速度検出手段の出力値から車両の
停止状態を判定すると共に、このときの加速度検出手段
の出力値をバイアス値として更新するように構成してお
り、加速度検出手段の出力値の精度を高めることがで
き、精度の良い測位を行うことができるナビゲーション
装置を実現できる。
停止状態を判定すると共に、このときの加速度検出手段
の出力値をバイアス値として更新するように構成してお
り、加速度検出手段の出力値の精度を高めることがで
き、精度の良い測位を行うことができるナビゲーション
装置を実現できる。
【０１７４】また、角速度検出手段の出力値から車両の
停止状態を判定すると共に、このときの角速度検出手段
の出力値をバイアス値として更新するように構成してお
り、角速度検出手段の出力値の精度を高めることがで
き、精度の良い測位を行うことができるナビゲーション
装置を実現できる。
停止状態を判定すると共に、このときの角速度検出手段
の出力値をバイアス値として更新するように構成してお
り、角速度検出手段の出力値の精度を高めることがで
き、精度の良い測位を行うことができるナビゲーション
装置を実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例におけるナビゲーション
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施例におけるナビゲーション
装置の車載概念図
装置の車載概念図
【図３】本発明の第１の実施例における車両の座標系を
示す図
示す図
【図４】本発明の第１の実施例におけるナビゲーション
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の第１の実施例におけるナビゲーション
装置の車載概念図
装置の車載概念図
【図６】本発明の第２の実施例におけるナビゲーション
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第２の実施例におけるナビゲーション
装置の車載概念図
装置の車載概念図
【図８】本発明の第２の実施例における車両の坂路走行
状態を示す図
状態を示す図
【図９】本発明の第３の実施例におけるナビゲーション
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の第３の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の車載概念図
ン装置の車載概念図
【図１１】本発明の第３の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の車載概念図
ン装置の車載概念図
【図１２】本発明の第３の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の構成を示すブロック図
ン装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の第３の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の車載概念図
ン装置の車載概念図
【図１４】本発明の第３の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の車載概念図
ン装置の車載概念図
【図１５】本発明の第３の実施例における車両の走行状
態の概念図
態の概念図
【図１６】本発明の第３の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の車載概念図
ン装置の車載概念図
【図１７】本発明の第３の実施例における加速度センサ
の検出方向の説明図
の検出方向の説明図
【図１８】本発明の第４の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の構成を示すブロック図
ン装置の構成を示すブロック図
【図１９】本発明の第４の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の車載概念図
ン装置の車載概念図
【図２０】本発明の第５の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の構成を示すブロック図
ン装置の構成を示すブロック図
【図２１】本発明の第５の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の車載概念図
ン装置の車載概念図
【図２２】加速度センサまたはジャイロセンサの出力特
性を示す図
性を示す図
【図２３】本発明の第５の実施例における停止判定手段
の動作を示すフローチャート
の動作を示すフローチャート
【図２４】本発明の第５の実施例における停止判定手段
の動作を示すフローチャート
の動作を示すフローチャート
【図２５】本発明の第５の実施例におけるナビゲーショ
ン装置の車載概念図
ン装置の車載概念図
【図２６】従来例におけるナビゲーション装置の車載概
念図
念図
【図２７】コマ式レートジャイロセンサの構造を示す図
【図２８】光ファイバジャイロの構造を示す図
【図２９】車両の位置演算の説明図
１００ 車両 １０１ 加速度センサ（Ｘ方向加速度検出手段） １０２ ジャイロセンサ（ヨー角速度検出手段） １０４ 地図記憶手段 １０５ 表示手段 １０６、２０５ 制御手段 １０７、１１５、１１９、１２５ 移動距離算出手段 １０８、１１１ 移動方位算出手段 １０９、１１２、１１６、１２０、１２６、２０１ 演
算手段 １１０ 加速度センサ（Ｙ方向加速度検出手段） １１３、１１８、１２２ ピッチ角算出手段 １１４ ピッチ角記憶手段 １１７ ジャイロセンサ（ピッチ角速度検出手段） １２１ 加速度センサ（Ｚ方向加速度検出手段） １２４ 補正速度算出手段 ２０２ 出力値記憶手段 ２０３ 停止判定手段 ２０４ バイアス値メモリ ２０６ ＧＰＳ ３０１、３０２ 加速度センサ
算手段 １１０ 加速度センサ（Ｙ方向加速度検出手段） １１３、１１８、１２２ ピッチ角算出手段 １１４ ピッチ角記憶手段 １１７ ジャイロセンサ（ピッチ角速度検出手段） １２１ 加速度センサ（Ｚ方向加速度検出手段） １２４ 補正速度算出手段 ２０２ 出力値記憶手段 ２０３ 停止判定手段 ２０４ バイアス値メモリ ２０６ ＧＰＳ ３０１、３０２ 加速度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平6−302020 (32)優先日 平６(1994)12月６日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平7−185226 (32)優先日 平７(1995)７月21日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 坂梨 健二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松岡 哲也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 浦 太郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 池田 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村端 崇好 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (37)
- 【請求項１】車両の位置を求めるナビゲーション装置で
あって、車両の加速度を検出する加速度検出手段の出力
データを基に車両の位置を演算する演算手段を備えたこ
とを特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項２】少なくとも車両の進行方向における加速度
を検出する加速度検出手段を備えていることを特徴とす
る請求項１記載のナビゲーション装置。 - 【請求項３】車両の進行方向における加速度を検出する
Ｘ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向における
角速度を検出するヨー角速度検出手段と、前記Ｘ方向加
速度検出手段の出力データから車両の移動距離を算出す
る移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検出手段の出力
データから車両の移動方位を算出する移動方位算出手段
と、前記移動距離算出手段及び前記移動方位算出手段に
より算出された車両の移動距離及び移動方位を前回の車
両の位置に累積して車両の位置を演算する演算手段とを
備えたことを特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項４】車両の進行方向における加速度を検出する
Ｘ方向加速度検出手段と、水平面上において車両の進行
方向と垂直な方向における加速度を検出するＹ方向加速
度検出手段と、前記Ｘ方向加速度検出手段の出力データ
から車両の移動距離を算出する移動距離算出手段と、前
記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車両の移動方
位を算出する移動方位算出手段と、前記移動距離算出手
段及び前記移動方位算出手段により算出された車両の移
動距離及び移動方位を前回の車両の位置に累積して車両
の位置を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする
ナビゲーション装置。 - 【請求項５】車両の進行方向における加速度を検出する
Ｘ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向における
角速度を検出するヨー角速度検出手段と、車両に係る加
速度が零のときに前記Ｘ方向加速度検出手段の出力デー
タを基に車両のピッチ角を算出するピッチ角算出手段
と、前記ピッチ角算出手段により算出されたピッチ角を
記憶するピッチ角記憶手段と、前記ピッチ角記憶手段に
記憶されているピッチ角を用いて前記Ｘ方向加速度検出
手段の出力データを補正し、車両の移動距離を算出する
移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検出手段の出力デ
ータから車両の移動方位を算出する移動方位算出手段
と、前記移動距離算出手段及び前記移動方位算出手段の
算出した移動距離及び移動方位を前回の車両の位置に累
積して車両の位置を演算する演算手段とを備えたことを
特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項６】車両の進行方向における加速度を検出する
Ｘ方向加速度検出手段と、水平面上において車両の進行
方向と垂直な方向における加速度を検出するＹ方向加速
度検出手段と、車両に係る加速度が零のときに前記Ｘ方
向加速度検出手段の出力データを基に車両のピッチ角を
算出するピッチ角算出手段と、前記ピッチ角算出手段に
より算出されたピッチ角を記憶するピッチ角記憶手段
と、前記ピッチ角記憶手段に記憶されているピッチ角を
用いて前記Ｘ方向加速度検出手段の出力データを補正
し、車両の移動距離を算出する移動距離算出手段と、前
記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車両の移動方
位を算出する移動方位算出手段と、前記移動距離算出手
段及び前記移動方位算出手段の算出した移動距離及び移
動方位を前回の車両の位置に累積して車両の位置を演算
する演算手段とを備えたことを特徴とするナビゲーショ
ン装置。 - 【請求項７】前記ピッチ角算出手段は、前記Ｘ方向加速
度検出手段の出力データの値が所定の時間変化が無いこ
とを判断したときに、車両のピッチ角を算出することを
特徴とする請求項５または請求項６記載のナビゲーショ
ン装置。 - 【請求項８】前記ピッチ角算出手段は、車両が停止して
いるとき、もしくは等速走行を行っているときにピッチ
角を算出することを特徴とする請求項５または請求項６
記載のナビゲーション装置。 - 【請求項９】車両の進行方向における加速度を検出する
Ｘ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向における
角速度を検出するヨー角速度検出手段と、車両のピッチ
動作方向における角速度を検出するピッチ角速度検出手
段と、前記ピッチ角速度検出手段の出力データを基に車
両のピッチ角を算出するピッチ角算出手段と、前記ピッ
チ角算出手段により算出されたピッチ角を用いて前記Ｘ
方向加速度検出手段の出力データを補正し、車両の移動
距離を算出する移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検
出手段の出力データから車両の移動方位を算出する移動
方位算出手段と、前記移動距離算出手段及び前記移動方
位算出手段の算出した移動距離及び移動方位を前回の車
両の位置に累積して車両の位置を演算する演算手段とを
備えたことを特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項１０】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向におけ
る角速度を検出するヨー角速度検出手段と、車両の鉛直
軸方向における加速度を検出するＺ方向加速度検出手段
と、前記Ｚ方向加速度検出手段の出力データを基に車両
のピッチ角を算出するピッチ角算出手段と、前記ピッチ
角算出手段により算出されたピッチ角を用いて前記Ｘ方
向加速度検出手段の出力データを補正し、車両の移動距
離を算出する移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検出
手段の出力データから車両の移動方位を算出する移動方
位算出手段と、前記移動距離算出手段及び前記移動方位
算出手段の算出した移動距離及び移動方位を前回の車両
の位置に累積して車両の位置を演算する演算手段とを備
えたことを特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項１１】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、水平面上において車両の進
行方向と垂直な方向における加速度を検出するＹ方向加
速度検出手段と、車両の鉛直軸方向における加速度を検
出するＺ方向加速度検出手段と、前記Ｚ方向加速度検出
手段の出力データを基に車両のピッチ角を算出するピッ
チ角算出手段と、前記ピッチ角算出手段により算出され
たピッチ角を用いて前記Ｘ方向加速度検出手段の出力デ
ータを補正し、車両の移動距離を算出する移動距離算出
手段と、前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車
両の移動方位を算出する移動方位算出手段と、前記移動
距離算出手段及び前記移動方位算出手段の算出した移動
距離及び移動方位を前回の車両の位置に累積して車両の
位置を演算する演算手段とを備えたことを特徴とするナ
ビゲーション装置。 - 【請求項１２】前記Ｘ方向加速度検出手段、前記Ｙ方向
加速度検出手段及び前記Ｚ方向加速度検出手段は、３軸
加速度センサ１個により構成されたものであることを特
徴とする請求項１１記載のナビゲーション装置。 - 【請求項１３】前記Ｘ方向加速度検出手段、前記Ｙ方向
加速度検出手段及び前記Ｚ方向加速度検出手段は、半導
体３軸加速度センサ１個により構成されたものであるこ
とを特徴とする請求項１１記載のナビゲーション装置。 - 【請求項１４】前記移動距離算出手段は、前記Ｘ方向加
速度検出手段の検出した加速度と、重力加速度の車両の
進行方向成分との和が、車両の進行方向に係る実際の加
速度に等しいということに基づいて、前記Ｘ方向加速度
検出手段の検出した加速度を補正することを特徴とする
請求項５、請求項６、請求項９、請求項１０、請求項１
１のうち、いずれか１に記載のナビゲーション装置。 - 【請求項１５】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向におけ
る角速度を検出するヨー角速度検出手段と、水平面上に
おいて車両の進行方向と垂直な方向における加速度を検
出するＹ方向加速度検出手段と、前記ヨー角速度検出手
段及び前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車両
の進行方向における補正速度を算出する補正速度算出手
段と、前記Ｘ方向加速度検出手段の出力データ、または
前記補正速度算出手段の補正速度を基に車両の移動距離
を算出する移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検出手
段または前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車
両の移動方位を算出する移動方位算出手段と、前記移動
距離算出手段及び前記移動方位算出手段の算出した移動
距離及び移動方位を前回の車両の位置に累積して車両の
位置を演算する演算手段とを備えたことを特徴とするナ
ビゲーション装置。 - 【請求項１６】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向におけ
る角速度を検出するヨー角速度検出手段と、水平面上に
おいて車両の進行方向と垂直な方向における加速度を検
出するＹ方向加速度検出手段と、前記ヨー角速度検出手
段及び前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから前記
Ｘ方向加速度検出手段の出力データを補正するための補
正係数を算出する補正係数算出手段と、前記Ｘ方向加速
度検出手段の出力データ、または前記Ｘ方向加速度検出
手段の出力データを前記補正係数により補正したデータ
を基に車両の移動距離を算出する移動距離算出手段と、
前記ヨー角速度検出手段または前記Ｙ方向加速度検出手
段の出力データから車両の移動方位を算出する移動方位
算出手段と、前記移動距離算出手段及び前記移動方位算
出手段の算出した移動距離及び移動方位を前回の車両の
位置に累積して車両の位置を演算する演算手段とを備え
たことを特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項１７】車輪の回転数に応じた信号を検出する車
輪信号検出手段と、車両のヨー動作方向における角速度
を検出するヨー角速度検出手段と、水平面上において車
両の進行方向と垂直な方向における加速度を検出するＹ
方向加速度検出手段と、前記ヨー角速度検出手段及び前
記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車両の進行方
向における補正速度を算出する補正速度算出手段と、前
記車輪信号検出手段の出力データまたは前記補正速度算
出手段の補正速度を基に車両の移動距離を算出する移動
距離算出手段と、前記ヨー角速度検出手段または前記Ｙ
方向加速度検出手段の出力データから車両の移動方位を
算出する移動方位算出手段と、前記移動距離算出手段及
び前記移動方位算出手段の算出した移動距離及び移動方
位を前回の車両の位置に累積して車両の位置を演算する
演算手段とを備えたことを特徴とするナビゲーション装
置。 - 【請求項１８】車輪の回転数に応じた信号を検出する車
輪信号検出手段と、車両のヨー動作方向における角速度
を検出するヨー角速度検出手段と、水平面上において車
両の進行方向と垂直な方向における加速度を検出するＹ
方向加速度検出手段と、前記ヨー角速度検出手段及び前
記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから前記車輪信号
検出手段の出力データを補正するための補正係数を算出
する補正係数算出手段と、前記車輪信号検出手段の出力
データ、または前記車輪信号検出手段の出力データを前
記補正係数により補正したデータを基に車両の移動距離
を算出する移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検出手
段または前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車
両の移動方位を算出する移動方位算出手段と、前記移動
距離算出手段及び前記移動方位算出手段の算出した移動
距離及び移動方位を前回の車両の位置に累積して車両の
位置を演算する演算手段とを備えたことを特徴とするナ
ビゲーション装置。 - 【請求項１９】車両の位置を求めるナビゲーション装置
であって、車両の加速度を検出する少なくとも１つの加
速度検出手段と、前記加速度検出手段の出力の変化から
車両の停止状態を判定する停止判定手段とを備えたこと
を特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項２０】前記停止判定手段は、前記加速度検出手
段の出力データと所定の閾値とを比較して車両の停止状
態を判定することを特徴とする請求項１９記載のナビゲ
ーション装置。 - 【請求項２１】前記停止判定手段は、所定の時間におい
て前記加速度検出手段が検出した複数個の出力データを
統計的に処理して得られた値と、所定の閾値とを比較し
て車両の停止状態を判定することを特徴とする請求項１
９記載のナビゲーション装置。 - 【請求項２２】車両の位置を求めるナビゲーション装置
であって、車両の角速度を検出する少なくとも１つの角
速度検出手段と、前記角速度検出手段の出力の変化から
車両の停止状態を判定する停止判定手段とを備えたこと
を特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項２３】前記停止判定手段は、前記角速度検出手
段の出力データと所定の閾値とを比較して車両の停止状
態を判定することを特徴とする請求項２２記載のナビゲ
ーション装置。 - 【請求項２４】前記停止判定手段は、所定の時間におい
て前記角速度検出手段が検出した複数個の出力データを
統計的に処理して得られた値と、所定の閾値とを比較し
て車両の停止状態を判定することを特徴とする請求項２
２記載のナビゲーション装置。 - 【請求項２５】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向におけ
る角速度を検出するヨー角速度検出手段と、前記Ｘ方向
加速度検出手段の出力データから車両の移動距離を算出
する移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検出手段の出
力データから車両の移動方位を算出する移動方位算出手
段と、前記移動距離算出手段及び前記移動方位算出手段
により算出された車両の移動距離及び移動方位を前回の
車両の位置に累積して車両の位置を演算する演算手段と
を備えたナビゲーション装置であって、前記Ｘ方向加速
度検出手段の出力データの変化から車両の停止状態を判
定する停止判定手段を有することを特徴とするナビゲー
ション装置。 - 【請求項２６】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向におけ
る角速度を検出するヨー角速度検出手段と、前記Ｘ方向
加速度検出手段の出力データから車両の移動距離を算出
する移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検出手段の出
力データから車両の移動方位を算出する移動方位算出手
段と、前記移動距離算出手段及び前記移動方位算出手段
により算出された車両の移動距離及び移動方位を前回の
車両の位置に累積して車両の位置を演算する演算手段と
を備えたナビゲーション装置であって、前記ヨー角速度
検出手段の出力データの変化から車両の停止状態を判定
する停止判定手段を有することを特徴とするナビゲーシ
ョン装置。 - 【請求項２７】車輪の回転数に応じた信号を検出する車
輪信号検出手段と、車両のヨー動作方向における角速度
を検出するヨー角速度検出手段と、前記車輪信号検出手
段の出力データから車両の移動距離を算出する移動距離
算出手段と、前記ヨー角速度検出手段の出力データから
車両の移動方位を算出する移動方位算出手段と、前記移
動距離算出手段及び前記移動方位算出手段により算出さ
れた車両の移動距離及び移動方位を前回の車両の位置に
累積して車両の位置を演算する演算手段とを備えたナビ
ゲーション装置であって、前記ヨー角速度検出手段の出
力データの変化から車両の停止状態を判定する停止判定
手段を有することを特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項２８】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、水平面上において車両の進
行方向と垂直な方向における加速度を検出するＹ方向加
速度検出手段と、前記Ｘ方向加速度検出手段の出力デー
タから車両の移動距離を算出する移動距離算出手段と、
前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車両の移動
方位を算出する移動方位算出手段と、前記移動距離算出
手段及び前記移動方位算出手段により算出された車両の
移動距離及び移動方位を前回の車両の位置に累積して車
両の位置を演算する演算手段とを備えたナビゲーション
装置であって、前記Ｘ方向加速度検出手段または前記Ｙ
方向加速度検出手段の出力データの変化から車両の停止
状態を判定する停止判定手段を有することを特徴とする
ナビゲーション装置。 - 【請求項２９】車輪の回転数に応じた信号を検出する車
輪信号検出手段と、水平面上において車両の進行方向と
垂直な方向における加速度を検出するＹ方向加速度検出
手段と、前記車輪信号検出手段の出力データから車両の
移動距離を算出する移動距離算出手段と、前記Ｙ方向加
速度検出手段の出力データから車両の移動方位を算出す
る移動方位算出手段と、前記移動距離算出手段及び前記
移動方位算出手段により算出された車両の移動距離及び
移動方位を前回の車両の位置に累積して車両の位置を演
算する演算手段とを備えたナビゲーション装置であっ
て、前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データの変化から
車両の停止状態を判定する停止判定手段を有することを
特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項３０】車両の位置を求めるナビゲーション装置
であって、車両の加速度を検出する少なくとも１つの加
速度検出手段と、前記加速度検出手段のバイアス値を記
憶するバイアス値記憶手段と、前記加速度検出手段の出
力の変化から車両の停止状態を判定する停止判定手段
と、前記停止判定手段が車両の停止状態であると判定す
ると、そのときの前記加速度検出手段の出力データをバ
イアス値として前記バイアス値記憶手段に記憶させるよ
うに制御する制御手段とを備えたことを特徴とするナビ
ゲーション装置。 - 【請求項３１】車両の位置を求めるナビゲーション装置
であって、車両の角速度を検出する少なくとも１つの角
速度検出手段と、前記角速度検出手段のバイアス値を記
憶するバイアス値記憶手段と、前記角速度検出手段の出
力の変化から車両の停止状態を判定する停止判定手段
と、前記停止判定手段が車両の停止状態であると判定す
ると、そのときの前記角速度検出手段の出力データをバ
イアス値として前記バイアス値記憶手段に記憶させるよ
うに制御する制御手段とを備えたことを特徴とするナビ
ゲーション装置。 - 【請求項３２】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向におけ
る角速度を検出するヨー角速度検出手段と、前記Ｘ方向
加速度検出手段の出力データから車両の移動距離を算出
する移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検出手段の出
力データから車両の移動方位を算出する移動方位算出手
段と、前記移動距離算出手段及び前記移動方位算出手段
により算出された車両の移動距離及び移動方位を前回の
車両の位置に累積して車両の位置を演算する演算手段と
を備えたナビゲーション装置であって、前記Ｘ方向加速
度検出手段及び／または前記ヨー角速度検出手段のバイ
アス値を記憶するバイアス値記憶手段と、前記Ｘ方向加
速度検出手段の出力データの変化から車両の停止状態を
判定する停止判定手段と、前記停止判定手段が車両の停
止状態であると判定すると、そのときの前記Ｘ方向加速
度検出手段及び／または前記ヨー角速度検出手段の出力
データをバイアス値として前記バイアス値記憶手段に記
憶させるように制御する制御手段とを有することを特徴
とするナビゲーション装置。 - 【請求項３３】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、車両のヨー動作方向におけ
る角速度を検出するヨー角速度検出手段と、前記Ｘ方向
加速度検出手段の出力データから車両の移動距離を算出
する移動距離算出手段と、前記ヨー角速度検出手段の出
力データから車両の移動方位を算出する移動方位算出手
段と、前記移動距離算出手段及び前記移動方位算出手段
により算出された車両の移動距離及び移動方位を前回の
車両の位置に累積して車両の位置を演算する演算手段と
を備えたナビゲーション装置であって、前記Ｘ方向加速
度検出手段及び／または前記ヨー角速度検出手段のバイ
アス値を記憶するバイアス値記憶手段と、前記ヨー角速
度検出手段の出力データの変化から車両の停止状態を判
定する停止判定手段と、前記停止判定手段が車両の停止
状態であると判定すると、そのときの前記Ｘ方向加速度
検出手段及び／または前記ヨー角速度検出手段の出力デ
ータをバイアス値として前記バイアス値記憶手段に記憶
させるように制御する制御手段とを有することを特徴と
するナビゲーション装置。 - 【請求項３４】車輪の回転数に応じた信号を検出する車
輪信号検出手段と、車両のヨー動作方向における角速度
を検出するヨー角速度検出手段と、前記車輪信号検出手
段の出力データから車両の移動距離を算出する移動距離
算出手段と、前記ヨー角速度検出手段の出力データから
車両の移動方位を算出する移動方位算出手段と、前記移
動距離算出手段及び前記移動方位算出手段により算出さ
れた車両の移動距離及び移動方位を前回の車両の位置に
累積して車両の位置を演算する演算手段とを備えたナビ
ゲーション装置であって、前記ヨー角速度検出手段のバ
イアス値を記憶するバイアス値記憶手段と、前記角速度
検出手段の出力データの変化から車両の停止状態を判定
する停止判定手段と、前記停止判定手段が車両の停止状
態であると判定すると、そのときの前記ヨー角速度検出
手段の出力データをバイアス値として前記バイアス値記
憶手段に記憶させるように制御する制御手段とを有する
ことを特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項３５】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、水平面上において車両の進
行方向と垂直な方向における加速度を検出するＹ方向加
速度検出手段と、前記Ｘ方向加速度検出手段の出力デー
タから車両の移動距離を算出する移動距離算出手段と、
前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車両の移動
方位を算出する移動方位算出手段と、前記移動距離算出
手段及び前記移動方位算出手段により算出された車両の
移動距離及び移動方位を前回の車両の位置に累積して車
両の位置を演算する演算手段とを備えたナビゲーション
装置であって、前記Ｘ方向加速度検出手段及び／または
前記Ｙ方向加速度検出手段のバイアス値を記憶するバイ
アス値記憶手段と、前記Ｘ方向加速度検出手段の出力デ
ータの変化から車両の停止状態を判定する停止判定手段
と、前記停止判定手段が車両の停止状態であると判定す
ると、そのときの前記Ｘ方向加速度検出手段及び／また
は前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データをバイアス値
として前記バイアス値記憶手段に記憶させるように制御
する制御手段とを有することを特徴とするナビゲーショ
ン装置。 - 【請求項３６】車両の進行方向における加速度を検出す
るＸ方向加速度検出手段と、水平面上において車両の進
行方向と垂直な方向における加速度を検出するＹ方向加
速度検出手段と、前記Ｘ方向加速度検出手段の出力デー
タから車両の移動距離を算出する移動距離算出手段と、
前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データから車両の移動
方位を算出する移動方位算出手段と、前記移動距離算出
手段及び前記移動方位算出手段により算出された車両の
移動距離及び移動方位を前回の車両の位置に累積して車
両の位置を演算する演算手段とを備えたナビゲーション
装置であって、前記Ｘ方向加速度検出手段及び／または
前記Ｙ方向加速度検出手段のバイアス値を記憶するバイ
アス値記憶手段と、前記Ｙ方向加速度検出手段の出力デ
ータの変化から車両の停止状態を判定する停止判定手段
と、前記停止判定手段が車両の停止状態であると判定す
ると、そのときの前記Ｘ方向加速度検出手段及び／また
は前記Ｙ方向加速度検出手段の出力データをバイアス値
として前記バイアス値記憶手段に記憶させるように制御
する制御手段とを有することを特徴とするナビゲーショ
ン装置。 - 【請求項３７】車輪の回転数に応じた信号を検出する車
輪信号検出手段と、水平面上において車両の進行方向と
垂直な方向における加速度を検出するＹ方向加速度検出
手段と、前記車輪信号検出手段の出力データから車両の
移動距離を算出する移動距離算出手段と、前記Ｙ方向加
速度検出手段の出力データから車両の移動方位を算出す
る移動方位算出手段と、前記移動距離算出手段及び前記
移動方位算出手段により算出された車両の移動距離及び
移動方位を前回の車両の位置に累積して車両の位置を演
算する演算手段とを備えたナビゲーション装置であっ
て、前記Ｙ方向加速度検出手段のバイアス値を記憶する
バイアス値記憶手段と、前記Ｙ方向加速度検出手段の出
力データの変化から車両の停止状態を判定する停止判定
手段と、前記停止判定手段が車両の停止状態であると判
定すると、そのときの前記Ｙ方向加速度検出手段の出力
データをバイアス値として前記バイアス値記憶手段に記
憶させるように制御する制御手段とを有することを特徴
とするナビゲーション装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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