JP2000502803A - 改良された車両ナビゲーションシステム用ゼロ運動検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改良された車両ナビゲーションシステムは、最近になって利用可能になった低コストでマイクロマシン化れた圧電センサを利用できるようになり、既に述べたハードワイヤド（固定結線を使用する）方法に助けを求めることなしに、ＧＰＳ受信機の低速度動力学及び直線制限を部分的に克服する。低コストのセンサは、それら固有のＤＣオフセット及びドリフトレートに起因するシステムレベルの誤差を導入する。改良された車両ナビゲーションシステムは、内蔵（ナビゲーションシステム内）車両独立ディバイスとしてゼロ運動検出システムを使用することによりセンサが誘発する誤差及びＧＰＳの低速度動力学的な制限を両方とも最小限まで排除する。

Description

【発明の詳細な説明】 改良された車両ナビゲーションシステム用ゼロ運動検出システム 発明の分野 本発明は、全体的に、車両ナビゲーションシステムに関する。更に詳細には、 本発明は、低速または静止した車両における誤差を小さくするための改良された 車両ナビゲーションシステム及びその方法に関する。 発明の背景 航法衛星時間及び距離市区艇（ＮＡＶＳＴＡＲ）ＧＰＳは米国国防省が開発し た宇宙基地衛星無線航法システムである。ＧＰＳ受信機は陸上、海上、及び、空 中利用者に連続的な三次元的位置、速度、及び、時間データを提供する。 ＧＰＳシステムは、３つの主要セグメントで構成される、即ち、図１に示すよ うにスペース、制御、及び、ユーザセグメントである。スペースセグメントは、 地球表面上の６つの軌道平面内に配置された２４個の操作衛星から成る名目上の 星座によって構成される。衛星は、通常、地球上の任意のあらゆる地点から任意 のあらゆる一時に少なくとも５個の衛星が視界内に在るようなオリエンテーショ ンにおいて円軌道に在る。 各衛星は、航法データを絶えず同報通信する。ＧＰＳ制御セグメントによって 算定されるこの航法データは衛星時間、衛星時間の時計補正と天体暦パラメータ 、年鑑、及び、全てのＧＰＳ衛星に関に関する健康状態含む。利用者は衛星の精 密な位置とクロックオフセットをこの情報から算定する。 制御するセグメントには、マスター制御ステーションと、世界中の種々の地方 に所在する多数のモニタステーションが含まれる。各モニタステーションは、視 界内の全てのＧＰＳ衛星を追跡し、信号測定値データをマスター制御ステーショ ンへ戻す。そこでは、精密な衛星天体暦と衛星クロックエラー（時計誤差）を決 定するための計算が実施される。マスター制御ステーションは、各衛星からの利 用者航法データのアップロードを生成する。このデータは、その航法データメッ セージの一部として、衛星により、続いて、再同報通信される。 ユーザセグメントは、全てのＧＰＳ受信機および例えばアンテナ及びプロセッ サのようなそれらのアプリケーションサポート装置のコレクションである。この 装置は、利用者が、精確な位置、速度、及び、タイミング測定値を得るために必 要な情報を受信し、復号し、処理することを可能にする。 ＧＰＳに基づく位置解法は、低速度車両力学の下では本質的に貧弱である。或 る種の現行システムは、低速度または静止状態における距離的誤差の補正または 較正を助けるために、物理的に接続されたスピード信号または走行距離計入力を 使用する。この固定結線を使用する（ハードワイヤード）方法はシステム全体の コストを増大し、車両の結線システムに関する専門知識を必要とし、各個々の自 動車へインタフェースするための特殊結線ハーネスを必要とし、更に、システム によっては、運動センサのゼロオフセットを決定するための較正手順を必要とす る。例えば、コンパス又はジャイロを使用するシステムにおいて、ユーザは較正 ボタンを押し、サークルに乗り入れ、これらの装置のゼロオフセットを決定する ために必要な最小限の期間中停車しなければならない。車両がマップデータベー スの道路網を用いてまっすぐな道路上を走行している場合には、当該システムは ジャイロに関するゼロオフセットを算定することができる。以前、走行距離計は ゼロ運動用として使用されたが、３ｍｐｈ以下では一般に曖昧であり、しかも、 固定結線を必要とする。他のシステムは、この種の低速運動又はその他の好まし くないＧＰＳ状態の下における車両のヘディング変化を決定するためには回転式 センサを必要とする。 従って、低速または静止状態における位置決定において現在の車両ナビゲーシ ョンシステムよりも一層精確、能率的、かつ、コスト効果的に誤差を小さくする ことのできる改良された車両ナビゲーションシステムの需要がある。 発明の要約 改良された車両ナビゲーションシステム用ゼロ運動検出システムは、最近入手 可能になた低コスでトでマイクロマシン化された圧電素子を利用することが可能 であり、固定結線を用いる方法に助けを求めることなしにＧＰＳ受信機の低速力 学及び直線制限を部分的に克服する。センサは、センサ固有のＤＣオフセット及 びドリフィトレートに起因するシステムレベルの誤差を導入する。改良された車 両ナビゲーションシステムは、内蔵（ナビゲーションシステム内）車両独立装置 としてゼロ運動検出システムを使用することによりセンサが誘発する誤差とＧＰ Ｓの低速動力学的制限の両方を著しく小さくする。ゼロ運動検出システムは、全 てのゼロ運動状態におけるゼロオフセットの再較正を可能にし、真のゼロ速度イ ンジケータを提供する。更に、このシステムは、ハードワイヤードによる方法（ 固定結線の使用）を排除することによってシステムの可搬性を強化する。 或る特定の実施例において、上記のセンサは、加速度（マイクロマシン化した 加速度計）、又は、ＤＣオフセット電圧を用いた回転率（圧電式ジャイロ）のど ちらにでも正比例するアナログ出力を提供する。このオフセット電圧は測定値の 精度に非常に影響する。このオフセット電圧は、温度、車両負荷、及び、車両に 対する当該装置の物理的取付けによっても影響される。振動の振幅を測定して検 出し、この振幅を所定のスレショルドと比較することによって、改良された車両 ナビゲーションシステムは、車両が運動中か或いは休止しているかを決定さうこ とができる。 車両が休止している場合には、改良された車両ナビゲーションシステムは、当 該センサに関するＤＣオフセット電圧として使用するためにセンサの指示値を平 均する。改良された車両ナビゲーションシステムは、ゼロ運動信号をゼロ運動状 態を表示しているＧＰＳに基づく位置計測エンジンにパスする。位置計測エンジ ンは、ヘディング変化を固定して速度測定値を較正するためにこの情報を使用で きる。車両が再び運動状態にあることが決定された場合には、改良された両ナビ ゲーションシステムは、ゼロ運動状態期間中に収集されたＤＣオフセット測定値 を固定し、ヘディング及び速度の変化を更新するために位置計測エンジンは解放 される。 従って、改良された車両ナビゲーションシステムは、車両の休止中におけるＧ ＰＳ位置の「ワンダリング（さまよい）」効果を排除する。これは、改良された 車両ナビゲーションシステムが、高性能ナビゲーションシステムにおいてあまり 高価でない増幅器／センサ組合わせを使用することを可能にする。 図面の簡単な説明 本発明の他の態様及び利点は、以下の詳細な記述を読み、次に示す図面を参照 することにより明白になるはずである。 図１はＮＡＶＳＴＡＲ ＧＰＳシステムにおける種々セグメントの全体的な説 明図である。 図２は本発明の原理に基づく改良された車両ナビゲーションシステムのバリエ ーションを示す。 図３は図２の改良された車両ナビゲーションシステムの一バージョンのブロッ ク／データフローダイアグラムを示す。 図４ａは本発明の原理に基づいたゼロ運動検出システムのブロックダイアグラ ムを示し、図４ｂは図４ａのゼロ運動検出システムの動作に関するフローチャー トを示す。 図５ａ及び５ｂは図２の改良された車両ナビゲーションシステムの或る特定の 実施例の動作の一般的なフローチャートを示す。 図６ａ−６ｄは、改良された車両ナビゲーションシステムが位置伝達のための マップヘディングを用いてヘディング情報を更新する方法を説明する一般的なダ イアグラムを示す。。 本発明は種々の修正および代替形に影響され易いが、その明細については、例 を用いて図示し、詳細に説明することとする。ただし、本発明が特定の実施例に のみ限定されることを意図するものでないことを理解されたい。これとは反対に 、全ての修正事象、等価事象、及び、代替事象は、添付請求の範囲によって定義 された本発明の精神及び適用範囲内に含まれることを意図するものである。 図面の詳細な説明 以前の位置から現在の位置を決定するためにＧＰＳ速度を用いて実現可能な本 発明の原理と方法論に基づく改良された位置決定システムの実施例を以下に示す 。説明を明瞭にするために、この明細書には実際の具体化例の特徴の全てについ ては記述しない。この種のあらゆる実際的具体化例の開発においては（あらゆる 開発計画におけるように）、例えば具体化例毎に異なるシステム及びビジネス関 連の規制条件に準拠することのような開発者が目指す特定の目標および小さな目 標 を達成するためには、具体化を指向する多数の決定が為されなければならないこ とは勿論理解されるはずである。更に、この種の開発努力は複雑かつ多くの時間 を要するが、この開示の恩恵を受ける普通の熟達者にとっては、装置考案工学を 定例的に実施することを意味することが理解されるはずである。 改良された車両ナビゲーションシステムの態様は、位置決定のためにＧＰＳ信 号を利用可能な種々のシステム構成と関連して応用される。この種の車両ナビゲ ーションシステムについては、「改良された車両ナビゲーションシステム及びそ の方法」と題して本出願と同時に提出された同時係属特許出願第０８／５８０， １５０号に開示されている。当該技術分野における通常の熟練者であれば理解で きるように他の構成も可能である。 図２は自動車１２用の改良された車両ナビゲーションシステム１０の模範的な 配置構成をブロックダイアグラムの形式において示す。この実施例において、改 良された車両ナビゲーションシステム１０は、ＧＰＳ信号を受け取るためにＧＰ Ｓアンテナ１４を使用する。アンテナ１４は、仰角５度以上最小利得−３ｄＢｉ Ｃ、最大利得＋６ｄＢｉＣの右手円形分極であることが好ましい。これらの明細 書に適合するパッチ又はヘリックスアンテナが使用できる。ＧＰＳアンテナ１４ は、アンテナ１４によって受信したＧＰＳ信号を増幅するためにプリアンプ１６ に接続できる。プリアンプ１６は任意装備であり、ＧＰＳアンテナはＧＰＳ受信 機１８に直接接続できる。 ＧＰＳ受信機１８は、数個の衛星のレンジ（既知の宇宙座標における衛星と受 信機アンテナとの間の距離）を測定し、これらのレンジの幾何学的交差を算定す ることによって地理的位置を連続的に決定する。レンジを決定するには、ＧＰＳ 信号が当該衛星から当該受信機アンテナに到達するまでの所要時間を受信機１８ によって測定する。各衛星によって生成されるタイミングコードは、受信機１８ のよって生成される同じコードと比較される。受信機のコードは、衛星のコード にマッチするまでシフトされる。視レンジ測定値を求めるために、結果として得 られるタイムシフトに光速が乗じられる。 結果として得られるレンジ測定値は、大気の効果および衛星と受信機の時計誤 差に起因する伝播遅延を含むので「疑似レンジ」と呼ばれる。短期間内における 、 これら疑似レンジの各々の変化も、同様に受信機１８によって測定および処理さ れる。「デルタ疑似レンジ」と呼ばれるこれらの測定結果は速度を算定するため に用いられる。デルタレンジは、受信機受によって疑似レンジから算定され、毎 秒当たりのメータで表される。ＧＰＳ受信機１８は、疑似レンジ平滑化するため に、ＧＰＳ信号の搬送波位相を追跡することが出来る。速度とタイムデータは、 通常、１秒間に１度算定される。例えば高度のような位置成分の１つが既知であ れば、受信機１６によって受信機の速度と時刻を決定するには、わずかに３つの 衛星疑似レンジ測定値だけが必要である。この場合には、３個の衛星の追跡だけ が必要である。 図２に示すように、ＧＰＳ受信機１８は、アプリケーションユニット２２にＧ ＰＳ測定値を提供する。アプリケーションユニット２２は、例えば、プロセッサ 、メモリ、バス、アプリケーションソフトウェアと関連回路、及び、インタフェ ースハードウェア２６のようなアプリケーション処理回路２４によって構成され る。本発明の一実施例において、アプリケーションユニット２２はＧＰＳ受信機 １８に組込み可能である。インタフェースハードウェア２６は、アプリケーショ ンユニット２２を備えた車両ナビゲーションシステム１０の種々の構成要素を統 合する。 システム１０は、例えば破線で示すような機能の組合わせを含む。例えば、改 良された車両ナビゲーションシステムは、車両位置を伝達するために、ＧＰＳ受 信機１８、加速度計２８、（或る実施例においては、最近入手可能な低コストで マイクロマシン化された加速度計の直交軸加速度計が使用される）、および、マ ップデータベース３０に頼る事が出来る。追加的な実施例において、改良された 車両ナビゲーションシステム１０は、本発明の他の態様に基づき、加速度計２８ 、走行距離計２９、及び、マップデータベース３０を使用する。別の実施例は、 スピードセンサ３４、例えば、ジャイロ、コンパス、または、差動走行距離計の ようなヘディングセンサ３６、、及び、１方向又は２方向通信リンク３８を備え ることができる。当該技術分野における通常の熟達者でわれば理解できるように 、本発明の態様を組み込んで他の構成および組み合わせも可能である。更に、改 良された車両ナビゲーションシステムには、様々な自動車機能を制御し、これに 関 する情報を提供する高度のドライバ情報システムを組み込むことが出来る。 図３は、改良された車両ナビゲーションシステムの或る特定の実施例が備えた 融通性及び精度を表す改良された車両ナビゲーションシステム１０に関するブロ ック及びデータフローダイアグラムを示す。ＧＰＳ受信機１８は、位置情報、速 度情報、疑似レンジ、及び、デルタ疑似レンジをセンサ積分器４０に供給する。 センサ積分器４０は、車両に関する現在の位置を決定するために速度情報を用い る。この実施例において、ＧＰＳ速度情報が利用可能ではない倍には、センサ積 分器４０は、現在の位置を決定するために、利用可能なデルタレンジ測定値を用 いてＧＰＳ速度を算定できる。ＧＰＳ速度情報は、１組のデルタレンジ測定値か ら導出され、デルタレンジ測定値の１つの部分集合だけが利用可能である場合に は、車両ナビゲーションシステムは、デルタレンジ測定値の当該部分集合からＧ ＰＳ速度情報を導出することができる。車両ナビゲーションシステムは、起動に 際してＧＰＳ位置情報を現在位置として使用し、その他の作動期間中には、現在 位置に対するチェックとして使用する。現在位置がチェックに失敗した場合には 、現在位置の代わりにＧＰＳ位置を使用えきる。 ＧＰＳ速度情報が利用可能でない場合には、或る特定の実施例は、センサから 車両位置を伝達するために用いられる情報を入手できる。多重軸加速度計である センサ２８は、少なくとも２つの直交軸（横方向、縦方向、及び／又は垂直）に 関する加速度情報をアプリケーションユニットに提供する。走行距離計２９は、 加速度計から導出された情報の代わりに使用できる情報を提供する。他の利用可 能な情報には、走行距離計距離とＧＰＳヘディング、距離計算とマップヘディン グ、ＧＰＳスピード情報とマップヘディング、ジャイロヘディングと縦方向スピ ード、及び、その他の情報が含まれる。 マップデータベース３０は、例えば道路網のようなマップ情報を記憶し、アプ リケーションユニット２２にマップ情報を提供する。マップデータベースは、或 るレベルの既知精度、信頼性、または、定義済みエラー誤差を持たねばならない 。この実施例において、街路セグメントヘディングの全ての変化は、固定した測 定値誤差を伴ったヘディングを有する形状点として表される。ディスプレイ及び キーボードを含む利用者インタフェース３２は、利用者と改良された車両ナビゲ ー ションシステム１０との間の対話を可能にする。この実施例において、現在のヘ ディングとマップヘディングとの間の差がスレショルド値未満である場合には、 ヘディングとしてマップヘディングが用いられる。可能であれば、アプリケーシ ＤＯＰはＧＰＳエンジンにおいて自動的に算定される共通変数即ち精度の位置希 速度ベクトルを出力するカルマンフィルタ配置構成に入力され得る。 ＧＰＳが利用可能であっても利用不可能であってもあらゆる場合に、センサ積 分器４０は、現在位置と速度（スピードとヘディング）をマップマッチングブロ ック４２に供給する。マップマッチングブロック４２は当該車両がその上を走行 することが決定された当該道路セグメントに関する例えばヘディング及び提案さ れる位置のような道路セグメント情報を提供する。センサ積分器４０は、現在位 置を更新するためにマップマッチングブロック４２によって提供されるヘディン グを用いて速度情報のヘディング成分を更新することが出来る。マップマッチン グブロック４２が良好なマッチ状態であることを表示する場合には、マップマッ チした位置によって現在位置を置き換え可能である。そうでないならば、センサ 積分器は、速度情報を用いて、前の位置を現在位置に伝達する。従って、センサ 積分器４０は現在位置を決定し、ユーザインタフェース、及び／又は、ルートガ イダンスブロック４６へ現在位置を供給する。 同様に、マップマッチングブロック４２は、例えば、距離スケールファクタ、 及び／又は、オフセット、及び、旋回レートスケールファクタ、及び／又は、オ フセットのような補正データをセンサ較正ブロック４４に提供する。同様に、セ ンサ積分器４０は、センサ較正ブロック４４にも補正データを提供する。ただし 、センサ積分器４０からの補正データはＧＰＳ情報に基づく。従って、ＧＰＳ情 報に基づいた正確な補正データは、センサ２８（２或いは３軸加速度計）、並び に、特定の実施例に応じて他のセンサ２９、３４、及び、３６を較正するために 連続的に入手可能である。マップマッチングブロックからの補正データは、マッ プ情 報と現在位置との間に良好なマッチ状態が現れるまでは、センサ較正ブロック４ ４によって無視されることもあり得る。マップマッチング４９高度に正確なマッ チが、例えば方向変換のような重要な操車の後で最も現れ易い場合には、マップ マッチしている位置が、本発明の原理に基づいた位置伝達のために基準点または 起動位置として用いられる。 センサ較正ブロック４４は、例えば、センサ２８及び２９に関するスケールフ ァクタ及びゼロファクタのようなセンサ較正パラメータを含み、センサ２８−３ ６を較正するために、センサ積分器４０に較正パラメータを提供する。一実施例 において、システムは、そのプロセッサを用いて、センサ積分器４０とセンサ較 正４４をＧＰＳエンジン１８に組み合わせることが出来る。或る特定の実施例に おいて、ルートガイダンスとユーザインタフェース、センサ積分器４０とセンサ 較正４４は、アプリケーション指向集積回路（ＡＳＩＣ）において実施される。 現在位置の精度が高いこと（例えば、孤立した旋回におけるマップマッチした 位置）が決定される場合には、改良された車両ナビゲーションシステム１０は、 既知の位置を用いて現在位置を更新することが出来る。現在では以前の位置であ る既知の位置から或る距離だけ車両が移動した後で、改良された車両ナビゲーシ ョンシステムは、以前の位置から現在位置へ車両位置を正確に伝達しなければな らない。 図２の改良されたナビゲーションシステムの特定の実施例において、ゼロの運 動検出、ＧＰＳ受信機１８、直交軸加速度計２８、及び、走行距離計２９を用い て車両位置を算定するために実施される計算は３個の座標フレームにおいて行わ れる。車両位置は、測地学座標（緯度、経度、高度）において報告される。非Ｇ ＰＳデータは、車体またはプラットホーム座標において提供される。ＧＰＳ速度 、及び、位置の速度伝達に用いられる方程式は、北、東、下方フレームで行われ る。測地学フレームは球面三角法に基づく地球中心地球固定（ＥＣＥＦ）座標に よる表現である。これは、マッピングデータベースが使う座標フレームである。 その単位は、ジオイドからの高さを表す度とメータ変位である。これらの座標は 、地球位置計測システム（ＧＰＳ）によって用いられる地球モデルであるＷＧＳ −８４地球モデルに関する座標である。これは、マッピングデータベースを参照 する 北米基準１９８３年（ＮＡＤ ８３）システムに数学的に等価である。北東下方 フレームは、座標軸が真北、真東、及び、真下（地球に垂直）方向を指す車両に 固定された右手直交座標系である。車体座標は、原点をナビゲーションユニット に置き、ｘ軸が車両の鼻方向を指し、右軸が車両の右ドアを指し、ｚ軸が地球に 垂直に下方を指す右手正規直交座標系を形成する。 ＧＰＳが利用可能な状態において、この特定の実施例が正常操車されている場 合における、車両位置の算定および加速度計と走行距離計の較正のために用いら れる方程式を次に示す。 定義 変換マトリックス 次の肩付き文字はデータの起源を表わすために用いられる。 Ｇ＝ＧＰＳ Ａ＝加速度計 Ｏ＝走行距離計 次の添字は妥当時間または積分期間いずれかの時間を表わすために用いられる。 ｔ＝ 現在時間 ｔ−１＝ 現行データがセットされる以前に最後にデータがセットされた時間 ｔ−２＝ ｔ−１以前にデータがセットされた時間 ｔ−１とｔ−２は必ずしも１秒間の差を意味するとは限らずデータ収集時間、及 び／又は、データ妥当時間のみを表すことに注意されたい。 次の添字は座標基準フレームを表わす。 Ｎ＝北東下方 Ｂ＝車体（鼻右ドア下方） Ｇ＝測地的（緯度経度高さ） 非ＧＰＳセンサからの情報を使う場合には、それらのデータは、車体フレームか ら北東下方フレームまで回転させることが必要である。これは、真北から車両の 鼻軸まで度で表したヨー軸のまわりの回転である。このための方程式を次に示す 。 定常状態位置伝達方程式は速度ろ加速度の物理的定義に基づく。現行位置は前 の位置に速度の積分と加速度の重積分を加えた値に等しい。 次の情報は時間ｔにおいて収集される。 す。 加速度 れるスピード 次に示す他の情報は、時間ｔにおいて我々にとって使用可能であるが、前の時間 に収集された情報である。 度 ＧＰＳが入手可能であり、有効位置と速度解を生成した場合、車両位置伝達に は次の方程式が用いられる。 或いは この方程式は、現在位置が、前の位置に、ＧＰＳ速度（ベクトル）にデルタタ イムを乗じた値を加算し、更に２期間前からのＧＰＳ加速度を加算し、それから 、２期間前からの加速度計加速度（修正率）を減算し、更に、現在の秒からの加 速時計加速度を加えた値に等しいことを意味する。 同様に、この秒において算定される値を次に示す。 （１）東向きと北向き速度との逆正接として算定されるＧＰＳヘディング： （２）時間ｔ−１において有効なＧＰＳ速度および時間ｔ−１からｔまでの縦方 向加速時計加速度の重積分から算定される時間ｔ−１から時間ｔまでの距離： （３）ＧＰＳ速度及び時間ｔ−２から時間ｔ−１まで加速度から算定される時間 ｔ−２から時間ｔ−１までの距離。これは、車両速度センサ及び縦方向加速度計 の両方に関する較正係数として使われる。 （４）時間ｔ−２と時間ｔ−１とにおいて算定したＧＰＳヘディングから求めた 時間ｔ−２から時間ｔ−１までのヘディングの変化。これは、横方向加速度計に 関する修正率として使われる。 ＧＰＳ速度情報が利用可能でない場合にシステム精度を維持するためには、各 センサは較正されている必要がある。較正は、ＧＰＳ受信機１８からの公知の良 質データを用いて実施されるものとする。ＧＰＳ受信機１８の速度精度は毎秒 当たり１メートル以内でなくてはならない。１．５ｍ／ｓ未満の低速度状態にお いては、ＧＰＳ速度情報はの精度は低下する。ＧＰＳ速度情報は、毎秒当たり１ つの割合で特定の１組の加速度計データにマッチするようにタイムタグされる。 地図マッチングは修正率を提供するが、これらの修正率は長期傾向に基づくもの であって、任意の特定期間と直接的に関連しない。この特定の実施例においてＧ ＰＳ速度を用いたセンサの較正は、通常、以下に示すセンサに関係する。 走行距離計（車両速度センサ）の較正。走行距離計の出力はカウンタのチック の個数であ、所定個数のチックが走行した直線距離の１単位に等しい。一例とし て、ＧＭ車両速度センサの４０００パルスが１マイルに相当する。このためのデ フォルト値は工場設定され、較正された値はＦＬＡＳＨに記憶される。走行距離 計は、有効なＧＰＳデータが入手可能である場合にＧＰＳ速度と同一期間に生じ る加速度から１秒間に１度の割合で較正される。 横方向加速度計。横方向加速度計は求心性の加速度を測定する。それは、次の 方程式から旋回角度を計算するために使われる、即ち、ラジアンで表した旋回角 度は求心性加速度と接線速度との商に等しい。横方向加速度計は、較正されるこ とを必要とする２つの値を持つ、即ち、ゼロオフセットとスケールファクタであ る。ゼロオフセットは、加速状態が存在しない場合において加速度計が出力する 測定値である。スケールファクタは、加速度のＧ数を算定するために、加速度計 読取り値と加速度計ゼロオフセットとの間の差だけ乗算される数である。図４ａ と４ｂにおいて検討されるゼロ運動検出システムは、加速度計のゼロオフセット 値を計算するために使われる。ＧＰＳ速度の第１導関数はスケールファクタ較正 を計算するために用いられる。 縦方向加速度計。縦向加速度計は車両の鼻／尾部軸に沿った加速度を測定する 。正の加速度は鼻方向（順方向）に向かい、負の加速度は車両の後部に向かう。 縦方向加速度計は、較正する必要のある２つの値を持つ、即ち、ゼロオフセット とスケールファクタである。ゼロオフセットは、加速状態が存在しない場合にお いて加速度計が出力する測定値である。スケールファクタは、加速度のＧ数を算 定するために、加速度計読取り値と加速度計ゼロオフセットとの間の差だけ乗算 される数である。ＧＰＳ速度の第１導関数はスケールファクタ較正を計算するた め に用いられる。図４ａと４ｂにおいて検討されるゼロ運動検出システムは、加速 度計のゼロオフセット値を計算するために使われる。 図４ａは、運動信号を提供する運動センサ（この実施例における直交軸加速度 計）を備えたゼロ運動検出システムを示す。増幅器６５は、運動信号を増幅し、 この実施例の場合には、運動信号は、アナログからデジタルへのコンバータ６７ においてディジタル化される。運動信号は、アプリケーションユニット２２（図 ２）のセンサフィルタブロック６９に供給される。車両航法（ナビゲーション） は、例えば加速度計、ジャイロ、または、圧電センサのような運動センサ６４か らの運動信号のサンプルをスレショルドと比較することによってゼロ運動状態を 決定する（スレショルドは、車両振動特性により、当該ユニットを搭載している 車両のタイプに関して決定されるか、或いは、例えば走行距離計、ＧＰＳ、また は、ＤＧＰ Ｓのようなゼロ運動を触発する他のセンサを用いて設定可能な運動 センサに関するスレショルドである）。車両ナビゲーションシステムは、ゼロ運 動状態が検出された場合には、ゼロオフセットを決定するために少なくとも１つ のサンプルを使用する。或る期間に亙って少なくとも２つのサンプルを比較し、 これらのサンプルを平均して、運動センサ６４に関するゼロオフセットを求める ことが好ましい。ゼロ運動状態が存在する場合には、車両ナビゲーションシステ ムはゼロ運動フラグ７１をセットし、少なくとも１つのサンプルを用いて、処理 済み運動信号を提供するセンサに関するゼロオフセットを決定する。 同様に、システムは、運動信号、または、ゼロオフセットを計算するために使 われる生のデータを提供するセンサに関するゼロオフセットを反映するオフセッ トデータ信号７３を提供する。ゼロ運動状態を検出すると、速度がゼロであるの で、車両ナビゲーションシステムは、低速ＧＰＳ測定値の曖昧さを分解出来る。 ＧＰＳ速度はゼロにならない。従って、１．５ｍ／ｓ未満の低速度状態において は曖昧さが存在する。ゼロ運動フラグがオンである場合には、当該システムは動 いていないので、曖昧さは解決される。従って、当該システムはヘディングを凍 結し、そして、速度のスピード成分をゼロにセットすることもできる。 次の高水準言語プログラムは、ゼロ運動検出システムのこの特定実施例の動作 を示す。 NUMSAMPLES=16（in filter array） WORD DATA[NUMSAMPLES-1] WORD NOISE FOR(I=0; I<NUMSAMPLES; I++) NOISE=NOISE+|DATA[I]-DATA[I+1]| If（NOISE>THRESHOLD） ZERO_MOTION_FLAG=0 ELSE ZERO_MOTION FLAG=1. 図４ｂは、ゼロ運動検出システムの一変種のフローチャートを示す。過程７５ において、システムは変数ＩとＮＯＩＳＥをゼロにすることを開始し、過程７７ において、アレイの第１の値が読取られる。カウンタＩは、過程７９においてイ ンクレメントされ、システムは、過程８１において、その次のサンプルを読み取 る。過程８３において、システムは、運動信号の連続したサンプル間の差を累積 し始める。全てのサンプルの読み取りが完了し、連続したサンプルの間の差が可 変ＮＯＩＳＥに累積されるまで、システムは過程８１から８７までをループする 。いったん、全てのサンプルの読取りが完了すると、システムは、過程８９にお いて、可変ＮＯＩＳＥをスレショルド値と比較する。ＮＯＩＳＥ変数がスレショ ルドより大きい場合には、システムは、過程９１において運動の検出が完了した ことを決定する。ＮＯＩＳＥ変数がスレショルド未満である場合には、システム は、ゼロ運動フラグをセットし、過程９３において速度がゼロであることを決定 する。ゼロ運動フラグをセットすることにより、距離変化をゼロにセットし、ヘ ディングと及び現在位置を欠如させることができる。更に、過程９５において、 システムは、サンプルされつつあるセンサに関するゼロオフセットを計算する。 図４ｂと前記の高水準プログラムに関して示すように、本システムは、例えば 直交軸加速度計の１つの軸のような１つのセンサ６４から運動信号のサンプリン グを行う。この特定の実施例において、加速度計の各直交軸に関する運動信号が サンプル抽出され、各々に関するゼロオフセットが決定される。更に、ゼロオフ セット、センサ較正、または、曖昧さの解決は、本発明の原理に基づいたゼロ運 動検出システムを用いることにより、他のセンサに関して達成可能である。 図５ａ、及び、５ｂは、改良された車両ナビゲーションシステム１０において 、前の位置から現在の車両位置決定する方法を説明する一般的なフローチャート を示す。過程１５０において、改良された車両ナビゲーションシステムは、当該 車両が既に述べたゼロ運動状態にあるかどうかを判定する。そうであれば、当シ ステムは、過程１５２において、距離変化をゼロにセットし、ヘディングと現在 位置を固定し、ゼロオフセットを較正する。 車両が動いているとシステムが判定した場合には、システムはＧＰＳ解決が利 用可能であるかどうかを決定するために過程１５４に進む。ＧＰＳが利用可能で ある場合には、システムは、現在位置を決定するためにＣＰＳ速度情報を使用す る。過程１５６に示すように、システムは、次に示すように、東方及び北方加速 度を算定する。 ｅ−ａｃｃ＝ｅ−ｖｅｌ−ｌａｓｔ．ｅ−ｖｅｌ （１） ｎ−ａｃｃ＝ｎ−ｖｅｌ−ｌａｓｔ．ｎ−ｖｅｌ （２） 次に示すように、加速度は東方及び北方変位を算定するために用いられる。 ｅ−ｄｉｓｔ＝(ｅ−ｖｅｌ＊Δｔ)＋１／２(ｅ−ａｃｃ＊Δｔ)²) （３） ｎ−ｄｉｓｔ＝(ｎ−ｖｅｌ＊Δｔ)＋１／２(ｎ−ａｃｃ＊Δｔ)² （４） 現在位置は次のように算定される。 lat = lat +（n-dist*degrees/meter） （５） long = long +（e-dist*degrees/meter） （６） ここに、度／メータは、赤道からの距離が増すにつれて経度の１度におけるメー タの縮小要素を考慮にいれた場合のメータから度への変換係数を表す。最終的に 、過程１５６において、システムは、上記方程式からの情報を用いて例えば、加 速度計スケールファクタ及び走行距離計距離のようなセンサ項目を較正する。車 両速度が１．５ｍ／ｓ以上であれば較正は毎秒１度（スケールファクタ）発生す るので、システムはこれらのセンサを良好に較正された状態に維持することがで きる。車両ナビゲーションシステムにおける位置伝達のためのＧＰＳ速度の使用 については、「ＧＰＳ速度を用いる改良された車両ナビゲーションシステム及び そ の方法」と題し、本出願と同時提出された米国特許出願第０８／５７９／，９０ ２号に開示されている。 過程１５４におけるＧＰＳによる完全解決が利用可能でない場合には、システ ムは、過程１５８において、任意のＧＰＳ測定値が利用可能であるかどうかをチ ェックする。そうであれば、システムは、過程１６０において、デルタレンジ測 定値の利用可能な部分集合から速度情報を算定する。過程１６２において速度情 報が良好である場合には、システムは、過程１６４において、この実施例におけ る加速度スケールファクタ及び走行距離計を較正することなしに、現在位置を計 算する。過程１６２において、ＧＰＳ速度が良好でないと決定された場合には、 システムは、過程１６６において、ＧＰＳ速度のヘディング成分をチェックする 。ＧＰＳヘディング成分が有効なであると決定された場合には、過程１６８にお いて、走行距離計を用いて距離変化がセットされ、そして、ＧＰＳデルタレンジ 測定値から算定されたＧＰＳヘディングを用いてヘディングがセットされる。代 りに、走行距離計は使用されず、使われず、距離は、縦方向加速度情報から導出 される。過程１７０において、システムは、このヘディングと距離に関して、次 の方程式を用いて位置（緯度、経度）を計算する。 ｅ−ｄｉｓｔ＝ΔＤｉｓｔ＊ｓｉｎ（ｈｅａｄｉｎｇ） （７） ｎ−ｄｉｓｔ＝ΔＤｉｓｔ＊ｃｏｓ（ｈｅａｄｉｎｇ） （８） 東方および北方距離を計算した後でシステムは、方程式５と６を用いて車両位置 を決定するが、この実施例の場合にはここでは較正は行われない。 システムが、程１６６において、ＧＰＳヘディングが有効なでない（ＧＰＳ封 鎖、または、低速度）と決定するか、或いは、過程１５８において、ＧＰＳ測定 値が不十分であると決定した場合には、当該システムは、直交軸加速度計に依存 する。一層正確なＧＰＳシステムを使用しない限り、１．５ｍ／ｓ未満の速度ス においては、ＧＰＳ速度情報は誤差を生じる。例えば、ＤＧＰＳを使用する物車 両ナビゲーションシステムにおいては、システムの精度が比較的高いので、スレ ショルド速度は比較的低い。従って、車両ナビゲーションシステムは、直交軸加 速時計からの横方向と縦方向の加速度情報を用いて距離の変化を決定するために 、過程１７２に進む。過程１７４において、システムは、加速度計からの経度方 向 距離を走行距離計の距離と比較し、これらの間の差がスレショルド値を越えた場 合には、過程１７６においては走行距離計の距離が用いられる。差がスレショル ドより小さい場合には、過程１７８における距離として、加速度計距離または走 行距離計距離が使用できる。点線で画いた過程１７３に示すように、走行距離計 を使用しない場合には、縦方向加速度情報から距離が導出される。一旦距離の変 化が決定されると、システムは、過程１８０において、ヘディングを決定するた めに、次の方程式を用いて位置を算定する。 スピード＝ΔＤｉｓｔ／Δｔ （９） Δθ＝ａ_lat（横方向加速度）／縦方向スピード （１０） ヘデイング＝ヘデイング＋Δθ（３６０度法） （１１） ヘディングを決定した後で、システムは、東方および北方距離を決定するために 方程式７と８を使用し、位置を決定するために方程式５と６を使用する。 前の位置から現在の位置まで車両位置を伝達するための多重直交軸加速度情報 の使用については、「多重軸加速度計を使用する改良された車両ナビゲーション システム及びその方法」と題し、本出願と同時に提出された同時係属米国特許出 願第０８／５８０，１７７号に更に詳細に記述されている。 過程１５６、１６４、１７０、または、１８０において初期現在位置を決定し た後で、システムは、過程１８２に進み、ここで現在位置がＧＰＳ位置と比較さ れる。現在位置がＧＰＳ位置からの許容距離内にある場合には、システムは、過 程１８４における現在位置が有効であると決定する。有効でない場合には、シス テムは、過程１８６において、現在位置をＧＰＳ位置と交換する。この点におい て、システムは、地図マッチング過程８８に、速度とヘディング成分を持つ位置 と速度を送る。マップデータベース３０の構成に応じて、例えば、現在の位置お よび前の位置に基づくヘディングと距離、現在の位置、及び、各々に関する特性 指数（ＦＯＭ）のような他の情報をマップマッチングブロック１８８に送ること ができる。 地図マッチングブロック１８８は、マップマッチした現在位置、距離、ヘディ ング、各々に関するＦＯＭ、及び、較正データを送り返す。この実施例において 、地図マッチングブロック１８８は、マップデータベース３０（図２）に問い合 わ せて、車両が横切ることを決定した地図上の通路セグメントのヘディングを求め る。地図マッチングブロック１８８は、現在のヘディングとマップヘディングと の間の差がスレショルド内に記入されている場合には、更新された現在位置を求 めるために、ＧＰＳ、及び／又は、センサ計算に基づいて決定された現在位置と 関連しているヘディングを更新する。従って、地図マッチングブロック１８８は 、ＧＰＳ速度情報に基づくヘディング、過程１８６のＧＰＳ位置情報に基づいた ヘディング、センサからのヘディング、或いは、例えば全ての生入力がカルマン フィルタに入るような実施例のように、ＧＰＳとセンサ情報の組合わせを介して 決定された現在位置基づくヘディングを更新するためにマップヘディングを使用 する。 図６ａに示すように、この特定実施例は、（速度情報（積分済み）から 求めた変位１９４と１９６を前の位置に加算することにより）前の位置１９１を 現在位置１９２に伝達するためにＧＰＳ速度情報を使用する。図６ｂにおいて、 ＧＰＳ情報が利用可能ではない場合には、車両ナビゲーションシステムは、ヘデ ィングと距離１９８を用いて、前の位置１９１を現在位置１９２に伝達するため にセンサ情報を使用する。ＧＰＳヘディング（或いは、ＧＰＳを使用しないなら ば、センサからの現在ヘディング）とマップヘディングとの間の差がスレショル ド内に有る場合には、位置伝達のためのヘディングとしてマップヘディングが用 いられる。車両ナビゲーションシステム１０は、代替案としての別の方法道でこ れを達成することが出来る。例えば、図６ｃに示すようにＧＰＳ速度を用いる場 合、ＧＰＳとマップヘッディングがスレショルド内に有れば、車両ナビゲーショ ンシステム１０は、マップヘディング２０２と直線配置するために、ＧＰＳ速度 ベクトル２００を回転させ、そして、回転されたＧＰＳ速度ベクトル２０４を変 位を求めるために積分する。図に示すように、更新された現在位置２０６は、直 交変位２０８と２１０を前の位置１９１に適用することによって求められる。図 ６ｄに示すように、車両ナビゲーションシステムが、ヘディング及び距離１９８ を用いて前の位置１９１を現在位置１９２に伝達するためにセンサ情報を使用す る場合には、更新された現在位置２０６までの位置伝達用ヘディングとしてマッ プヘディング２０２を使用できる。非ＧＰＳセンサ又はＧＰＳとセンサの組合わ せから求めた情報を更新するためにマップヘディングを使用することは、当該技 術分 野における熟練者であれば理解できるはずの同様の方法において達成可能である 。利用可能な情報及び特定の実施例に応じて、改良された車両ナビゲーションシ ステムは、マップマッチンブロック１８８によって提供された情報に対してそれ ぞれ異なって反応することがあり得る。 従って、改良された車両ナビゲーションシステムは、完全な停止状態において 更新実施が可能であるので、例えば、融通性、モジュール性、及び、低コストに おける精度のような幾つかの重要な利点を提供する。前述の例及び検討によって 開示された本発明の原理は種々のナビゲーションシステム構成及びセンサを用い て実現できる。改良された車両ナビゲーションシステムは、例えば、可搬性と設 置コストを改良するためにＧＰＳが利用可能でない場合に、走行距離計の部接を 使用せず、また、加速度計入力から距離情報を入手することなく実現可能である 。更に、改良された車両ナビゲーションシステムは、全てのＧＰＳ測定値が利用 可能である場合にはＧＰＳ信号から推測航法情報を入手可能であり、全てではな いがＧＰＳ信号が利用可能である場合にはその加速度計を使用する。当該技術分 野における熟達者は、ここに図示および記述されているた例としての適用方法に 厳密に従うことなく、また、次の請求項の範囲に記述されている本発明の真の精 神及び適用範囲から逸脱することなしに、本発明にとって、これら及び様々な他 の修正及び変更を実行することが可能であることを容易に認識するはずである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１２月１１日（１９９７．１２．１１） 【補正内容】 請求の範囲 １．改良されたゼロ運動検出システム（２２）を備えた車両ナビゲーションシ ステム（１０）において、 オフセットを有する運動信号を提供する運動検出センサを有し、 ゼロ運動状態を決定するために前記のゼロ運動検出システム（２２）が前記の 運動信号の少なくとも１つのサンプルとスレショルドとを比較し、前記のゼロ運 動状態にある場合には前記の検出システム（２２）が前記のオフセットを決定し 、 前記のゼロ運動状態が決定されない場合には前記のナビゲーションシステムが 非ゼロ速度信号に基づいて前の位置を現在の位置へ伝達し、前記のナビゲーショ ンシステム（１０）が前記の非ゼロ速度信号を無視し、前記ゼロ運動状態の前記 の決定に基づいて以前に決定した位置を固定する方法。 ２．ゼロ運動信号を有する請求項１記載システムにおいて、前記の検出システ ム（２２）がヘディング変化を固定し、前記ゼロ運動状態の前記の決定に基づい て速度情報を較正するためにゼロ運動信号を生成するシステム。 ３．請求項２記載のシステムにおいて、前記ナビゲーションシステム（１０） が前記のゼロ運動状態が決定されない場合にＧＰＳ速度を利用して前の位置を現 在位置へ伝達し、前記運動状態が決定された場合には前記の検出探知システム（ ２２）がＧＰＳ速度情報における曖昧さを解決するシステム。 ４．請求項１記載のシステムにおいて、前記の検出システム（２２）が前記の 運動信号のサンプルを平均することにより前記のオフセットを決定するシステム 。 ５．請求項１記載のシステムにおいて、前記の検出システム（２２）が前記の ゼロ運動状態を決定するために前記の運動信号の少なくとも２つのサンプルとス レショルドとを比較するシステム。 ６．請求項１記載のシステムにおいて、前記の運動検出センサが直交軸加速度 計（２８）を含み、前記の検出探知システム（２２）が前記のゼロ運動状態にあ る場合には前記のシステムが前記の加速度計（２８）の少なくとも１つの軸に関 してゼロオフセットを決定するシステム。 ７．請求項１記載のシステムにおいて、前記の運動検出センサがジャイロを含 むシステム。 ８．請求項１記載のシステムにおいて、前記の運動検出センサが圧電素子を含 むシステム。 ９．請求項１記載のシステムにおいて、前記の運動検出センサが前記の加速度 計（２８）の各軸に関するオフセットを有する運動信号を提供する直交軸加速度 計（２８）であり、 前記の運動状態にある場合には前記のゼロ運動検出システム（２２）が前記の ゼロ運動状態を決定するために前記の運動信号の少なくとも２つのサンプルとス レショルドとを比較し、前記の検出探知システムが各軸に関する前記の運動信号 のサンプルを平均することによって前記の加速度計（２８）の各軸に関するゼロ オフセットを決定し、前記のゼロ運動検出システム（２２）がヘディング変化を 固定して速度情報を較正するためにゼロ運動信号を提供するシステム。 １０．請求項１記載のシステムにおいて前記速度信号が前記の運動信号を含む システム。 １１．請求項１記載のシステムにおいて前記の速度信号がＧＰＳ速度信号を含 むシステム。 １２．請求項１−１１記載のシステムにおいて、前記の運動検出センサが１番 目の軸において前記の運動信号を提供し、前記のナビゲーションシステムが前記 のゼロ運動状態の前記の決定に基づいて前記の１番目の軸における変化を固定す るシステム。 １３．ゼロ運動状態を検出する方法において、 オフセットを有する運動センサ信号を提供する過程と、 前記の運動センサ信号のサンプルの少なくとも１つとスレショルドとを比較す ることによってゼロ運動状態を決定する過程と、 前記のゼロ運動状態が検出された場合においては前記のオフセットを決定する ために前記のサンプルの少なくとも１つを用いる過程と、 前記のゼロ運動状態の決定に基づいて以前に決定した位置を固定する過程とを 有する方法。 １４．請求項１３記載の方法において、更に、ＧＰＳ速度測定値の曖昧さを解 決するためにゼロ運動状態の検出に際してゼロ運動信号を提供する過程を有する 方法。 １５．請求項１３記載の方法において、更に、 ゼロ運動信号を生成する過程と、 ヘディング変化を固定し、前記のゼロ運動信号に応答して速度情報を較正する 過程を有する方法。 １６．請求項１３記載の方法において、前記のゼロ運動状態を決定する前記の 過程が前記のゼロ運動状態を決定するために前記の運動信号のサンプルの少なく とも２つと前記のスレショルドとを比較する過程を含む方法。 １７．請求項１６記載の方法において、前記の使用する過程が前記のサンプル を平均する過程を含む方法。 １８．請求項１３記載の方法において、運動信号を提供する前記の過程が運動 信号及び前記加速度計（２８）の少なくとも１つの軸に関するオフセットを提供 する直交軸加速度計（２８）を使用する過程を含む方法。 １９．請求項１３記載の方法において、運動信号を提供する前記の過程がジャ イロを採用する過程を含む方法。 ２０．請求項１３記載の方法において、運動信号を提供する前記の過程が圧電 素子を使用する過程を含む方法。 ２１．請求項１３記載の方法において、 前記の運動センサ信号と前記の直交軸加速度計（２８）の少なくとも１つの軸 に関する前記のオフセットとを提供する過程と、 前記の運動センサ信号の少なくとも２つのサンプルを前記のスレショルドと比 較することによって前記のゼロ運動状態を決定する過程と、 前記のゼロ運動状態の前記の決定に基づいてゼロ運動信号を提供する過程と、 ヘディング変化を固定し、前記のゼロ運動信号に応答して速度情報を較正する 過程と、 前記のゼロ運動状態が検出された場合には前記のオフセットを決定するために 前記のサンプルを平均する過程とを有する方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車両ナビゲーションシステム用の改良されたゼロ運動検出システムにおけ る前記のゼロ運動検出システムにおいて、 オフセットを有する運動信号を提供する運動検出センサを有し、 前記のゼロ運動検出システムシステムがゼロの運動状態を決定するために前記 の運動信号の少なくとも１つのサンプルとスレショルドとを比較し、前記のゼロ 運動状態にある場合には前記検出システムが前記オフセットを決定するシステム 。 ２．請求項１記載のゼロ運動検出システムにおいて、ゼロ運動信号を有し、ヘデ ィング変化を固定して速度情報を較正するために前記検出システムがゼロ運動信 号を生成するシステム。 ３．請求項２記載のゼロ運動検出システムにおいて、前記検出システムがＧＰ Ｓ速度情報における曖昧さを解決するシステム。 ４．請求項１記載のゼロ運動検出システムにおいて、前記の検出システムが前 記運動信号のサンプルを平均することにより前記オフセットを決定するシステム 。 ５．請求項１記載のゼロ運動検出システムにおいて、前記検出システムが前記 のゼロ運動状態を決定するために前記の運動信号の少なくとも２つのサンプルを スレショルドと比較するシステム。 ６．請求項１記載のゼロ運動検出システムにおいて、前記の運動検出センサが 直交軸加速度計を含み、前記の検出システムが前記ゼロ運動状態にある場合には 前記のシステムが前記の加速度計の少なくとも１つの軸に関するゼロオフセット を決定するシステム。 ７．請求項１記載ゼロ運動検出システムにおいて、前記の運動検出センサがジ ャイロを含むシステム。 ８．請求項１記載のゼロ運動検出システムにおいて、前記の運動検出センサが 圧電素子を含むシステム。 ９．車両ナビゲーションシステム用の改良されたゼロ運動検出システムにおけ る前記のゼロ運動検出システムにおいて、 前記加速度計の各軸に関するオフセットを有する運動信号を提供する直交軸加 速度計を有し、 前記のゼロ運動検出システムがゼロ運動状態を決定するために前記の運動信号 の少なくとも２つのサンプルとスレショルとを比較し、前記のゼロ運動状態にあ る場合には前記の検出探知システムが各軸に関する前記の運動信号のサンプルを 平均することによって前記加速度計の各軸に関するゼロオフセットを決定し、前 記のゼロ運動検出システムがヘディング変化を固定して速度情報を較正するため にゼロ運動信号を供給するシステム。 １０．ゼロ運動状態を検出する方法において、 運動センサ信号を提供する過程と、 前記の運動センサ信号の少なくとも１つのサンプルとスレショルドとを比較す ることによりゼロ運動状態を決定する過程と、 前記のゼロ運動状態が検出された場合に前記のオフセットを決定するために前 記のサンプルの少なくとも１つを使用する過程とを有する方法。 １１．請求項１０記載の方法において、ゼロ運動状態の検出に際してＧＰＳ速 度測定値の曖昧さを解決するためにゼロ運動信号を提供する過程を有する方法。 １２．請求項１０記載の方法において、 ゼロ運動信号を提供する過程と、 ヘディング変化を固定し、前記のゼロ運動信号に応答してて速度情報を較正す る過程とを有する方法。 １３．請求項１０記載の方法において、前記のゼロ運動状態を決定する過程が 前記のゼロ運動状態を決定するために前記の運動信号の少なくとも２つのサンプ ルと前記のスレショルドとを比較する過程を含む方法。 １４．請求項１３記載の方法において、前記のサンプルを使用する過程が平均 する過程を含む方法。 １５．請求項１０記載の方法において、運動信号を供給する前記の過程が運動 信号と前記加速度計の少なくとも１つの軸に関するオフセットとを提供する直交 軸加速度計を使用する過程を含む方法。 １６．請求項１０記載の方法において、運動信号を提供する過程がジャイロを 使用する過程を含む方法。 １７．請求項１０記載の方法において、運動信号を提供する過程が圧電素子を 使用する過程を含む方法。 １８．ゼロ運動状態を検出する方法において、 運動信号と直交軸加速度計の少なくとも１つの軸に関するオフセットとを提供 する過程と、 前記運動信号の少なくとも２つのサンプルとスレショルドとを比較することよ ってゼロ運動状態を決定する過程と、 ゼロ運動信号を提供する過程と、 ヘディング変化を固定し、前記のゼロ運動信号に応答して速度情報を較正する 過程と、 前記のゼロ運動状態が検出された場合に前記のオフセットを決定するために前 記のサンプルを平均する過程とを有する方法。