JPH0626865A - 車両方位補正装置 - Google Patents
車両方位補正装置Info
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- JPH0626865A JPH0626865A JP9977792A JP9977792A JPH0626865A JP H0626865 A JPH0626865 A JP H0626865A JP 9977792 A JP9977792 A JP 9977792A JP 9977792 A JP9977792 A JP 9977792A JP H0626865 A JPH0626865 A JP H0626865A
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- offset
- gyro
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Abstract
(57)【要約】
【構成】車両の走行中、停止中にかかわらずＧＰＳ受信
機４２の出力から求められた車両の旋回角と、ジャイロ
の出力データから求められた車両の旋回角との差に基づ
いて、車両の走行中でもオフセットを求め、ジャイロ４
３の出力を補正する。 【効果】車両の走行中であってもオフセットの補正、特
にオフセットのドリフト分まで含めた補正を行うことが
できるので、より正確な車両の方位を検出することがで
きる。
機４２の出力から求められた車両の旋回角と、ジャイロ
の出力データから求められた車両の旋回角との差に基づ
いて、車両の走行中でもオフセットを求め、ジャイロ４
３の出力を補正する。 【効果】車両の走行中であってもオフセットの補正、特
にオフセットのドリフト分まで含めた補正を行うことが
できるので、より正確な車両の方位を検出することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はジャイロ（例えば、光フ
ァイバジャイロ、機械式ジャイロ、振動ジャイロ、ガス
レートジャイロ）のオフセットを補正することができる
車両方位補正装置に関するものである。
ァイバジャイロ、機械式ジャイロ、振動ジャイロ、ガス
レートジャイロ）のオフセットを補正することができる
車両方位補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、道路交通網の任意の箇所を走
行している車両の方位を検出する装置として、ジャイロ
（以下「ジャイロ」という）と、ジャイロからの出力信
号に必要な処理を施す処理装置とを具備し、車両の走行
に伴なって生ずる方位変化量（角速度）Δθを用いて車
両の現在方位デ―タを得るものが提案されている。
行している車両の方位を検出する装置として、ジャイロ
（以下「ジャイロ」という）と、ジャイロからの出力信
号に必要な処理を施す処理装置とを具備し、車両の走行
に伴なって生ずる方位変化量（角速度）Δθを用いて車
両の現在方位デ―タを得るものが提案されている。
【０００３】この装置に採用される方式は、角速度Δθ
に基づいて、車両の現在方位θを θ＝θo ＋Δθ で算出する方式である。θo は１つ前のサンプリング時
点で求めた方位である。この方位データθと、別途求め
られる車両の進行距離データΔｌとに基づいて、Δｌの
東西方向成分Δｘ（＝Δｌ× cosθ）及び南北方向成分
Δｙ（＝Δｌ×sinθ）を、従前の車両位置データ（Ｐx
′，Ｐy ′）に加算することにより、現在の車両位置
データ（Ｐx ，Ｐy ）を求めることができるので、前記
方位検出装置は、車両の位置検出に利用されている。
に基づいて、車両の現在方位θを θ＝θo ＋Δθ で算出する方式である。θo は１つ前のサンプリング時
点で求めた方位である。この方位データθと、別途求め
られる車両の進行距離データΔｌとに基づいて、Δｌの
東西方向成分Δｘ（＝Δｌ× cosθ）及び南北方向成分
Δｙ（＝Δｌ×sinθ）を、従前の車両位置データ（Ｐx
′，Ｐy ′）に加算することにより、現在の車両位置
データ（Ｐx ，Ｐy ）を求めることができるので、前記
方位検出装置は、車両の位置検出に利用されている。
【０００４】ところが、ジャイロでは、車両の走行中、
停止中を問わず、温度や湿度の影響を受けて幾らかの出
力（オフセット）が発生するという傾向がある。このオ
フセット出力は、累積するという性質を有するので、実
際の走行方向からずれた方向を検知してしまうことにな
る。したがって、常に正確なオフセット値を求め、検出
角速度を補正する必要がある。そこで、車両が信号で停
止していると、ジャイロの出力にはオフセット分のみ現
れることを利用して、以後の走行中のデータから前記オ
フセット分を差し引く方式が考えられている。このよう
に停止中のジャイロの出力を利用してオフセットを補正
する装置は種々提案されている（例えば特公昭５８−３
９３６０号公報参照）。
停止中を問わず、温度や湿度の影響を受けて幾らかの出
力（オフセット）が発生するという傾向がある。このオ
フセット出力は、累積するという性質を有するので、実
際の走行方向からずれた方向を検知してしまうことにな
る。したがって、常に正確なオフセット値を求め、検出
角速度を補正する必要がある。そこで、車両が信号で停
止していると、ジャイロの出力にはオフセット分のみ現
れることを利用して、以後の走行中のデータから前記オ
フセット分を差し引く方式が考えられている。このよう
に停止中のジャイロの出力を利用してオフセットを補正
する装置は種々提案されている（例えば特公昭５８−３
９３６０号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ジャイ
ロのオフセットは、停止中、走行中にかかわらず温度や
湿度の変動により変動（ドリフト）するという性質を持
つ。したがって、車両停止中に測定したオフセット値
が、発進後ドリフトにより変化していき、この結果、オ
フセット補正したにもかかわらず求められた方位に誤差
が生じる。
ロのオフセットは、停止中、走行中にかかわらず温度や
湿度の変動により変動（ドリフト）するという性質を持
つ。したがって、車両停止中に測定したオフセット値
が、発進後ドリフトにより変化していき、この結果、オ
フセット補正したにもかかわらず求められた方位に誤差
が生じる。
【０００６】図８は、時間ｔとともにジャイロの出力が
ドリフトしていく様子を示したグラフであり、真のオフ
セット値Ωが、時刻ｔｏで車両停止中に測定したオフセ
ット推定値Ω′よりもずれていく様子が分かる。Ωと
Ω′との差を時間で積分した値が推定方位誤差Ｓとなっ
てしまう。車両発進後、次の停止までの時間が短ければ
ドリフトが小さいうちに再度補正を行えるが、車両の発
進から次の停止までの時間が長ければオフセットの補正
をする機会がなく、ドリフトが大きなものになってしま
う。そのため、ドリフト分による誤差が累積される。
ドリフトしていく様子を示したグラフであり、真のオフ
セット値Ωが、時刻ｔｏで車両停止中に測定したオフセ
ット推定値Ω′よりもずれていく様子が分かる。Ωと
Ω′との差を時間で積分した値が推定方位誤差Ｓとなっ
てしまう。車両発進後、次の停止までの時間が短ければ
ドリフトが小さいうちに再度補正を行えるが、車両の発
進から次の停止までの時間が長ければオフセットの補正
をする機会がなく、ドリフトが大きなものになってしま
う。そのため、ドリフト分による誤差が累積される。
【０００７】本発明の目的は、走行距離センサと、ジャ
イロと、前記走行距離センサ及びジャイロから得られる
車両の走行距離データ及び方位データに基づいて車両の
位置を検出する車両位置検出装置において、方位検出に
使用するジャイロのオフセット値を車両の走行中でも正
確に補正することができる車両方位補正装置を提供する
ことにある。
イロと、前記走行距離センサ及びジャイロから得られる
車両の走行距離データ及び方位データに基づいて車両の
位置を検出する車両位置検出装置において、方位検出に
使用するジャイロのオフセット値を車両の走行中でも正
確に補正することができる車両方位補正装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明の車両方位補正装置は、ジャイロの出力デー
タを積算する積算手段と、ＧＰＳ受信機から供給される
車両方位データを取得する方位データ取得手段と、方位
データ取得手段により車両方位データが２回取得された
場合に、これら２回の取得をする間の車両の旋回角を方
位データに基づいて求める第１演算手段と、前記２回の
取得をする間の車両の旋回角をジャイロの出力データの
積算値に基づいて求める第２演算手段と、これらの２つ
の演算手段により求められた車両の旋回角の差をとり、
前記２回の取得をした時間で割ることによってジャイロ
出力のオフセット値を求めるオフセット算出手段と、オ
フセット算出手段より求められたオフセット値を用いて
ジャイロ出力のオフセット補正を行うオフセット補正手
段とを有するものである。
めの本発明の車両方位補正装置は、ジャイロの出力デー
タを積算する積算手段と、ＧＰＳ受信機から供給される
車両方位データを取得する方位データ取得手段と、方位
データ取得手段により車両方位データが２回取得された
場合に、これら２回の取得をする間の車両の旋回角を方
位データに基づいて求める第１演算手段と、前記２回の
取得をする間の車両の旋回角をジャイロの出力データの
積算値に基づいて求める第２演算手段と、これらの２つ
の演算手段により求められた車両の旋回角の差をとり、
前記２回の取得をした時間で割ることによってジャイロ
出力のオフセット値を求めるオフセット算出手段と、オ
フセット算出手段より求められたオフセット値を用いて
ジャイロ出力のオフセット補正を行うオフセット補正手
段とを有するものである。
【０００９】
【作用】本発明によれば、車両の走行中、停止中にかか
わらずＧＰＳ受信機の出力から方位データを２回求め、
この間の車両の旋回角を求める。また、ジャイロの出力
データを積算しておき、積算値に基づいて車両の旋回角
を求める。これら２つの角度の差に基づいて、車両の走
行中でもオフセットを求め、ジャイロの出力を補正する
ことができる。
わらずＧＰＳ受信機の出力から方位データを２回求め、
この間の車両の旋回角を求める。また、ジャイロの出力
データを積算しておき、積算値に基づいて車両の旋回角
を求める。これら２つの角度の差に基づいて、車両の走
行中でもオフセットを求め、ジャイロの出力を補正する
ことができる。
【００１０】このようにして、車両の走行中であっても
オフセットの補正、特にオフセットのドリフト分まで含
めた補正を行うことができるので、より正確な車両の方
位を検出することができる。なお、ＧＰＳ（グローバル
・ポジショニング・システム）というのは、ＧＰＳ衛星
からの電波を利用して自己の位置を測位する技術であ
り、その原理は、所定の軌道上を周回する複数の人工衛
星が発生する電波の伝搬遅延時間を計測することにより
自己の２次元的又は３次元な位置を測位することにあ
る。ＧＰＳ受信機を搭載して車両の方位を求めるには、
走行しながらＧＰＳ衛星からの電波を受信することによ
り発生するドプラーシフトを測定すればよい。
オフセットの補正、特にオフセットのドリフト分まで含
めた補正を行うことができるので、より正確な車両の方
位を検出することができる。なお、ＧＰＳ（グローバル
・ポジショニング・システム）というのは、ＧＰＳ衛星
からの電波を利用して自己の位置を測位する技術であ
り、その原理は、所定の軌道上を周回する複数の人工衛
星が発生する電波の伝搬遅延時間を計測することにより
自己の２次元的又は３次元な位置を測位することにあ
る。ＧＰＳ受信機を搭載して車両の方位を求めるには、
走行しながらＧＰＳ衛星からの電波を受信することによ
り発生するドプラーシフトを測定すればよい。
【００１１】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１は、本発明の車両方位補正装置を車両の位
置検出装置に適用した実施例を示すブロック図である。
車両の位置検出装置は、左右両輪の回転数を検出する車
輪速センサ４１（このセンサは、距離センサとして利用
される。）、ＧＰＳ受信機４２、ジャイロ４３（旋回角
速度を干渉光の位相変化として読み取る光ファイバジャ
イロ、ピエゾエレクトリック素子の片持ちばり振動技術
を利用して旋回角速度を検出する振動ジャイロ、機械式
ジャイロ等から選ばれたもの。）、道路地図データを格
納した道路地図メモリ２、ロケータ１、ロケータ１に付
属しているシフト型のバッファメモリ２１、並びに検出
した車両現在位置を地図に重ねてディスプレイ７に表示
させるとともにキーボード８とのインターフェイスをと
るナビゲーションコントローラ５等から構成されてい
る。
明する。図１は、本発明の車両方位補正装置を車両の位
置検出装置に適用した実施例を示すブロック図である。
車両の位置検出装置は、左右両輪の回転数を検出する車
輪速センサ４１（このセンサは、距離センサとして利用
される。）、ＧＰＳ受信機４２、ジャイロ４３（旋回角
速度を干渉光の位相変化として読み取る光ファイバジャ
イロ、ピエゾエレクトリック素子の片持ちばり振動技術
を利用して旋回角速度を検出する振動ジャイロ、機械式
ジャイロ等から選ばれたもの。）、道路地図データを格
納した道路地図メモリ２、ロケータ１、ロケータ１に付
属しているシフト型のバッファメモリ２１、並びに検出
した車両現在位置を地図に重ねてディスプレイ７に表示
させるとともにキーボード８とのインターフェイスをと
るナビゲーションコントローラ５等から構成されてい
る。
【００１２】前記ロケータ１は、例えば、車輪速センサ
４１からの出力パルス信号の数をカウンタでカウントす
ることにより車輪の回転数を得、カウンタから出力され
るカウント出力データに対して、乗算器により１カウン
ト当りの距離を示す所定の定数を乗算することにより単
位時間当りの走行距離出力データを算出するとともに、
ジャイロ４３から車両方位の相対変化を求め、これとＧ
ＰＳ受信機４２の絶対方位出力データとから車両の方位
出力データを算出し、車両の走行距離と、方位に基づい
て車両位置を検出する。
４１からの出力パルス信号の数をカウンタでカウントす
ることにより車輪の回転数を得、カウンタから出力され
るカウント出力データに対して、乗算器により１カウン
ト当りの距離を示す所定の定数を乗算することにより単
位時間当りの走行距離出力データを算出するとともに、
ジャイロ４３から車両方位の相対変化を求め、これとＧ
ＰＳ受信機４２の絶対方位出力データとから車両の方位
出力データを算出し、車両の走行距離と、方位に基づい
て車両位置を検出する。
【００１３】また、ロケータ１は、本発明に従って、Ｇ
ＰＳ受信機４２により２回検出された出力データに基づ
いて車両の旋回角を算出するとともに、この間の車両の
旋回角をジャイロ４３の出力データの積算値に基づいて
求め、これらの２つの旋回角の差をとり、前記２回の取
得をした時間で割ることによってジャイロ出力のオフセ
ット値を求め、オフセット補正をする機能を有する。
ＰＳ受信機４２により２回検出された出力データに基づ
いて車両の旋回角を算出するとともに、この間の車両の
旋回角をジャイロ４３の出力データの積算値に基づいて
求め、これらの２つの旋回角の差をとり、前記２回の取
得をした時間で割ることによってジャイロ出力のオフセ
ット値を求め、オフセット補正をする機能を有する。
【００１４】前記道路地図メモリ２は、所定範囲にわた
る道路地図データが予め格納されているものであり、半
導体メモリ、カセットテープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣメモ
リ、ＤＡＴ等が使用可能である。前記ディスプレイ７は
ＣＲＴ、液晶表示器等を使用して、車両走行中の道路地
図と車両方位とを表示するものである。
る道路地図データが予め格納されているものであり、半
導体メモリ、カセットテープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣメモ
リ、ＤＡＴ等が使用可能である。前記ディスプレイ７は
ＣＲＴ、液晶表示器等を使用して、車両走行中の道路地
図と車両方位とを表示するものである。
【００１５】前記ナビゲーション・コントローラ５は、
図形処理プロセッサ、画像処理メモリ等から構成され、
ディスプレイ７上における地図の検索、縮尺切り替え、
スクロール、車両の現在方位の表示等を行わせる。前記
の構成の装置による車両方位補正手順について説明す
る。車両走行中は、前記ロケータ１に取り込んだ各セン
サの出力データに基づいて、車両の方位、位置をディス
プレイ７上に地図とともに表示しているが、その表示中
も一定時間ごとにＧＰＳ受信機４２の出力データ等を取
り込んでいる。
図形処理プロセッサ、画像処理メモリ等から構成され、
ディスプレイ７上における地図の検索、縮尺切り替え、
スクロール、車両の現在方位の表示等を行わせる。前記
の構成の装置による車両方位補正手順について説明す
る。車両走行中は、前記ロケータ１に取り込んだ各セン
サの出力データに基づいて、車両の方位、位置をディス
プレイ７上に地図とともに表示しているが、その表示中
も一定時間ごとにＧＰＳ受信機４２の出力データ等を取
り込んでいる。
【００１６】このＧＰＳ受信機４２の出力データに基づ
いて、車両の移動中、停止中にかかわらず割り込みで処
理される車両方位補正フローを図２，図３に示す。ま
た、車両の走行速度の時間分布の例を図４に示す。まず
ＧＰＳ受信機４２の出力データを取得すると、ステップ
Ｓ１において、終了判定フラグ（後述）がオンであるか
どうかを判別する。最初はオンでないので、ステップＳ
２に進み、車輪速センサ４１から求められた現在の車両
の速度ｖが基準速度ｖｃを越えているかどうかを判定す
る。ここに基準速度ｖｃと比較するのは、ＧＰＳ受信機
４２の出力データからの車両の速度を求める場合、車両
は速度が小さいほど求められた車両の速度は多くの誤差
ｒを含むので、基準速度ｖｃを設けておいて、現在の車
両の速度ｖが基準速度ｖｃを越えている場合のみ、ＧＰ
Ｓ受信機４２の出力データを採用するようにしたからで
ある。現在の車両の速度ｖが基準速度ｖｃを越えていな
ければバッファメモリ２１に記憶されているＧＰＳ方位
θ１，θ２と車両速度ｖ１，ｖ２とを０にクリアする
（ステップＳ１０）。現在の車両の速度ｖが基準速度ｖ
ｃを越えていれば、ステップＳ３に進み、ＧＰＳ受信機
４２の出力データが有効であるかどうかを判定する。出
力データが有効でない場合は、例えば車両がビルや山に
遮られて所定数のＧＰＳ衛星を見通すことができない場
合である。出力データが有効であれば、バッファメモリ
２１に記憶されているＧＰＳ方位θ２をθ１に移し、車
両速度ｖ２をｖ１に移す（ステップＳ４）。そして、有
効なＧＰＳ方位θをθ２として記憶し、そのときの車両
速度ｖをｖ２として記憶する（図５参照）。
いて、車両の移動中、停止中にかかわらず割り込みで処
理される車両方位補正フローを図２，図３に示す。ま
た、車両の走行速度の時間分布の例を図４に示す。まず
ＧＰＳ受信機４２の出力データを取得すると、ステップ
Ｓ１において、終了判定フラグ（後述）がオンであるか
どうかを判別する。最初はオンでないので、ステップＳ
２に進み、車輪速センサ４１から求められた現在の車両
の速度ｖが基準速度ｖｃを越えているかどうかを判定す
る。ここに基準速度ｖｃと比較するのは、ＧＰＳ受信機
４２の出力データからの車両の速度を求める場合、車両
は速度が小さいほど求められた車両の速度は多くの誤差
ｒを含むので、基準速度ｖｃを設けておいて、現在の車
両の速度ｖが基準速度ｖｃを越えている場合のみ、ＧＰ
Ｓ受信機４２の出力データを採用するようにしたからで
ある。現在の車両の速度ｖが基準速度ｖｃを越えていな
ければバッファメモリ２１に記憶されているＧＰＳ方位
θ１，θ２と車両速度ｖ１，ｖ２とを０にクリアする
（ステップＳ１０）。現在の車両の速度ｖが基準速度ｖ
ｃを越えていれば、ステップＳ３に進み、ＧＰＳ受信機
４２の出力データが有効であるかどうかを判定する。出
力データが有効でない場合は、例えば車両がビルや山に
遮られて所定数のＧＰＳ衛星を見通すことができない場
合である。出力データが有効であれば、バッファメモリ
２１に記憶されているＧＰＳ方位θ２をθ１に移し、車
両速度ｖ２をｖ１に移す（ステップＳ４）。そして、有
効なＧＰＳ方位θをθ２として記憶し、そのときの車両
速度ｖをｖ２として記憶する（図５参照）。
【００１７】そして、ステップＳ５においてＧＰＳデー
タの初回の取得であるかどうかを判別し、初回であれ
ば、θ１，ｖ２には何のデータも入っていないので、ス
テップＳ１１に移り、ジャイロ４３の積算値をクリアす
る。初回でなければステップＳ６において今回の速度ｖ
２が前回の速度ｖ１よりも小さいかどうかを判定する。
小さければ車両が減速を始めたことが確認できるので
（図４の時刻ｔ１におけるピークを参照）、終了判定フ
ラグをオンして（ステップＳ７）、その前回の速度ｖ１
及びＧＰＳ方位θ１を登録し（ステップＳ８）、このよ
うにして登録された速度ｖ１をｖＡ、ＧＰＳ方位θ１を
θＡとおく。また、ジャイロ４３の出力データの積算を
開始する（ステップＳ９）。
タの初回の取得であるかどうかを判別し、初回であれ
ば、θ１，ｖ２には何のデータも入っていないので、ス
テップＳ１１に移り、ジャイロ４３の積算値をクリアす
る。初回でなければステップＳ６において今回の速度ｖ
２が前回の速度ｖ１よりも小さいかどうかを判定する。
小さければ車両が減速を始めたことが確認できるので
（図４の時刻ｔ１におけるピークを参照）、終了判定フ
ラグをオンして（ステップＳ７）、その前回の速度ｖ１
及びＧＰＳ方位θ１を登録し（ステップＳ８）、このよ
うにして登録された速度ｖ１をｖＡ、ＧＰＳ方位θ１を
θＡとおく。また、ジャイロ４３の出力データの積算を
開始する（ステップＳ９）。
【００１８】初めに戻って、次にステップＳ１に来る
と、終了判定フラグがオンになっているので、図３のス
テップＳ２１に進み、ジャイロ４３のデータ積算時間が
一定の時間Ｔｃを越えたかどうか調べる。データ積算時
間があまり短いと、誤差の多いデータになってしまうの
で、時間Ｔｃを設定してこれより長くデータを積算した
場合にのみ、補正の対象にしようとするものである。ま
た、煩雑なオフセット補正を避けるためでもある。
と、終了判定フラグがオンになっているので、図３のス
テップＳ２１に進み、ジャイロ４３のデータ積算時間が
一定の時間Ｔｃを越えたかどうか調べる。データ積算時
間があまり短いと、誤差の多いデータになってしまうの
で、時間Ｔｃを設定してこれより長くデータを積算した
場合にのみ、補正の対象にしようとするものである。ま
た、煩雑なオフセット補正を避けるためでもある。
【００１９】データ積算時間が一定の時間Ｔｃを越えて
いると、ステップＳ２２に進み、車輪速センサ４１から
求められた現在の車両の速度ｖが基準速度ｖｃを越えて
いるかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ２３
に進み、ＧＰＳ受信機４２の出力データが有効であるか
どうかを判定し、有効であれば、バッファメモリ２１の
記憶内容をシフトさせ（ステップＳ２４）、初回かどう
かを調べ（ステップＳ２５）、初回でなければ車両が減
速を始めたかどうかを確認し（ステップＳ２６）減速を
し始めたら（図４の時刻ｔ２におけるピークを参照）、
ステップＳ２７に進む。
いると、ステップＳ２２に進み、車輪速センサ４１から
求められた現在の車両の速度ｖが基準速度ｖｃを越えて
いるかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ２３
に進み、ＧＰＳ受信機４２の出力データが有効であるか
どうかを判定し、有効であれば、バッファメモリ２１の
記憶内容をシフトさせ（ステップＳ２４）、初回かどう
かを調べ（ステップＳ２５）、初回でなければ車両が減
速を始めたかどうかを確認し（ステップＳ２６）減速を
し始めたら（図４の時刻ｔ２におけるピークを参照）、
ステップＳ２７に進む。
【００２０】ステップＳ２７では、前回の速度ｖ１及び
ＧＰＳ方位θ１を登録し、このようにして登録された速
度ｖ１をｖＢ、ＧＰＳ方位θ１をθＢとおく。そしてジ
ャイロ出力のオフセット推定誤差εを次の式に基づいて
計算する。 ε2 ＝η2 ／Ｔ＋｛κΣφ(t) ｝2 ／Ｔ2 ＋｛ｒ2(v1)
＋ｒ2(v2) ｝／Ｔ2 ここに、ｔ１はステップＳ８でｖＡ、θＡを登録した時
の時刻、ｔ２はステップＳ２７でｖＢ、θＢを登録した
時の時刻であり、 Ｔ＝ｔ２−ｔ１ η：ジャイロのノイズ（定数） κ：ジャイロのスケールファクタ（定数） Σφ(t) ：ジャイロ出力φ(t) をｔ１からｔ２まで積算
したもの ｒ(v) ：ＧＰＳ方位誤差 である。ｒ(v) は図６に示すように、車両の速度の関数
（例えばｒ(v) ＝ａｖ-1＋ｂ，ａ，ｂ：定数）として予
め求められるものである（ステップＳ２で、現在の車両
の速度ｖが基準速度ｖｃを越えているかどうかを判定し
たのも、現在の車両の速度ｖが基準速度ｖｃを下回る
と、このＧＰＳ方位誤差ｒ(v) が増加するからであっ
た）。オフセット推定誤差εは、式の形から推測できる
ように、時間か経過するとともに減少する性質を示す。
ＧＰＳ方位θ１を登録し、このようにして登録された速
度ｖ１をｖＢ、ＧＰＳ方位θ１をθＢとおく。そしてジ
ャイロ出力のオフセット推定誤差εを次の式に基づいて
計算する。 ε2 ＝η2 ／Ｔ＋｛κΣφ(t) ｝2 ／Ｔ2 ＋｛ｒ2(v1)
＋ｒ2(v2) ｝／Ｔ2 ここに、ｔ１はステップＳ８でｖＡ、θＡを登録した時
の時刻、ｔ２はステップＳ２７でｖＢ、θＢを登録した
時の時刻であり、 Ｔ＝ｔ２−ｔ１ η：ジャイロのノイズ（定数） κ：ジャイロのスケールファクタ（定数） Σφ(t) ：ジャイロ出力φ(t) をｔ１からｔ２まで積算
したもの ｒ(v) ：ＧＰＳ方位誤差 である。ｒ(v) は図６に示すように、車両の速度の関数
（例えばｒ(v) ＝ａｖ-1＋ｂ，ａ，ｂ：定数）として予
め求められるものである（ステップＳ２で、現在の車両
の速度ｖが基準速度ｖｃを越えているかどうかを判定し
たのも、現在の車両の速度ｖが基準速度ｖｃを下回る
と、このＧＰＳ方位誤差ｒ(v) が増加するからであっ
た）。オフセット推定誤差εは、式の形から推測できる
ように、時間か経過するとともに減少する性質を示す。
【００２１】ステップＳ２８では、例えは次の式によ
り、ジャイロ出力のオフセットのドリフト量Ωを求め
る。 Ω＝Ｂｅ＋ｂｅ×Ｔ ここに、Ｂｅは前回オフセットの補正を行ったときのオ
フセット値、ｂｅは単位時間あたりのオフセット変動率
であり、全て既知の量である。
り、ジャイロ出力のオフセットのドリフト量Ωを求め
る。 Ω＝Ｂｅ＋ｂｅ×Ｔ ここに、Ｂｅは前回オフセットの補正を行ったときのオ
フセット値、ｂｅは単位時間あたりのオフセット変動率
であり、全て既知の量である。
【００２２】そして、オフセット推定誤差εとオフセッ
トのドリフト量Ωとを比較し、 ε＜Ω であれば、オフセット補正をする（ステップＳ２９、図
７参照）。すなわち、次の式に基づいて、オフセット補
正量δを求める。 δ＝｛Σφ(t) −（θＢ−θＡ）｝／Ｔ 以上のようにして、車両の走行中、停止中にかかわら
ず，車両の速度が極大の時の方位データθＡ，θＢを求
め、この間の車両の旋回角（θＢ−θＡ）を求める。ま
た、ジャイロの出力データを積算してを求め、積算値に
基づいて車両の旋回角Σφ(t) を求める。
トのドリフト量Ωとを比較し、 ε＜Ω であれば、オフセット補正をする（ステップＳ２９、図
７参照）。すなわち、次の式に基づいて、オフセット補
正量δを求める。 δ＝｛Σφ(t) −（θＢ−θＡ）｝／Ｔ 以上のようにして、車両の走行中、停止中にかかわら
ず，車両の速度が極大の時の方位データθＡ，θＢを求
め、この間の車両の旋回角（θＢ−θＡ）を求める。ま
た、ジャイロの出力データを積算してを求め、積算値に
基づいて車両の旋回角Σφ(t) を求める。
【００２３】これら２つの角度の差に基づいて、オフセ
ット補正量δを求め、ジャイロの出力を補正することが
できる。この場合、方位データを採用するのに、車両の
速度ｖが基準速度ｖｃを越え、かつ、車両の速度ｖが極
大値をとったことを条件とした。これにより、最良の条
件下における方位データを採用することができる。
ット補正量δを求め、ジャイロの出力を補正することが
できる。この場合、方位データを採用するのに、車両の
速度ｖが基準速度ｖｃを越え、かつ、車両の速度ｖが極
大値をとったことを条件とした。これにより、最良の条
件下における方位データを採用することができる。
【００２４】また、オフセット推定誤差εを図６の曲線
から予測し、オフセットのドリフト量Ωとを比較し、オ
フセット推定誤差εがドリフト量Ωを下回ったときの
み、補正を行うこととした。これにより、かえって誤差
が多くなるような無意味なオフセット補正を避けること
ができる。また、ジャイロ出力の積算時間が、基準時間
Ｔｃより長なった場合にのみ、オフセット補正をするこ
ととしたので、煩雑なオフセット補正を避けることがで
きる。
から予測し、オフセットのドリフト量Ωとを比較し、オ
フセット推定誤差εがドリフト量Ωを下回ったときの
み、補正を行うこととした。これにより、かえって誤差
が多くなるような無意味なオフセット補正を避けること
ができる。また、ジャイロ出力の積算時間が、基準時間
Ｔｃより長なった場合にのみ、オフセット補正をするこ
ととしたので、煩雑なオフセット補正を避けることがで
きる。
【００２５】このようにしてオフセット補正されたジャ
イロ出力データは、車輪速センサ４１の出力から求めた
走行距離データと併用され、車両の現在位置が算出され
る。この時に道路地図データと比較し、道路地図データ
との相関度を評価して車両の推定方位を補正し、車両の
現在方位を道路上に設定するマップマッチング方式を採
用してもよい（特開昭63- 148115号公報参照）。
イロ出力データは、車輪速センサ４１の出力から求めた
走行距離データと併用され、車両の現在位置が算出され
る。この時に道路地図データと比較し、道路地図データ
との相関度を評価して車両の推定方位を補正し、車両の
現在方位を道路上に設定するマップマッチング方式を採
用してもよい（特開昭63- 148115号公報参照）。
【００２６】以上、実施例に基づいて本発明の車両方位
補正装置を説明してきたが、本発明は前記実施例に限る
ものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内におい
て種々の設計変更を施すことが可能である。
補正装置を説明してきたが、本発明は前記実施例に限る
ものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内におい
て種々の設計変更を施すことが可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車両の
走行中、停止中にかかわらずＧＰＳ受信機の出力から求
められた車両の旋回角と、ジャイロの出力データから求
められた車両の旋回角との差に基づいて、車両の走行中
でもオフセットを求め、ジャイロの出力を補正すること
ができる。
走行中、停止中にかかわらずＧＰＳ受信機の出力から求
められた車両の旋回角と、ジャイロの出力データから求
められた車両の旋回角との差に基づいて、車両の走行中
でもオフセットを求め、ジャイロの出力を補正すること
ができる。
【００２８】したがって、車両の走行中であってもオフ
セットの補正、特にオフセットのドリフト分まで含めた
補正を行うことができるので、より正確な車両の方位を
検出することができる。
セットの補正、特にオフセットのドリフト分まで含めた
補正を行うことができるので、より正確な車両の方位を
検出することができる。
【図１】本発明の車両方位補正装置を組み入れた位置検
出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】方位補正手順を示すフローチャートである。
【図３】方位補正手順を示すフローチャート（図２の続
き）である。
き）である。
【図４】車両の走行速度分布図である。
【図５】バッファメモリ２１の構造を示す図である。
【図６】ＧＰＳ方位誤差と車両の速度ｒ(v) との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図７】オフセット推定誤差εとオフセットのドリフト
量Ωとの推移を示すグラフである。
量Ωとの推移を示すグラフである。
【図８】ジャイロの出力データの中に含まれるオフセッ
トの変動の様子を示すグラフである。
トの変動の様子を示すグラフである。
１ ロケータ ２１ バッファメモリ ４１ 車輪速センサ ４２ ＧＰＳ受信機 ４３ ジャイロ
Claims (1)
- 【請求項１】走行距離センサと、ジャイロと、前記走行
距離センサ及びジャイロから得られる車両の走行距離デ
ータ及び方位データに基づいて車両の位置を検出する車
両位置検出装置に用いられ、 ジャイロの出力データを積算する積算手段と、 ＧＰＳ受信機から供給される車両方位データを取得する
方位データ取得手段と、 方位データ取得手段により車両方位データが２回取得さ
れた場合に、これら２回の取得をする間の車両の旋回角
を方位データに基づいて求める第１演算手段と、 前記２回の取得をする間の車両の旋回角をジャイロの出
力データの積算値に基づいて求める第２演算手段と、 これらの２つの演算手段により求められた車両の旋回角
の差をとり、前記２回の取得をした時間で割ることによ
ってジャイロ出力のオフセット値を求めるオフセット算
出手段と、 オフセット算出手段より求められたオフセット値を用い
てジャイロ出力のオフセット補正を行うオフセット補正
手段とを有することを特徴とする車両方位補正装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4099777A JP2514766B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 車両方位補正装置 |
| EP93302905A EP0567268B1 (en) | 1992-04-20 | 1993-04-15 | Vehicle heading detecting apparatus |
| DE69314219T DE69314219T2 (de) | 1992-04-20 | 1993-04-15 | Vorrichtung zur Detektion des Fahrzeugkurses |
| EP96200376A EP0716315A1 (en) | 1992-04-20 | 1993-04-15 | Vehicle heading correcting apparatus |
| US08/263,417 US5469158A (en) | 1992-04-20 | 1994-06-21 | Apparatus for correcting the detected heading of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4099777A JP2514766B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 車両方位補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626865A true JPH0626865A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2514766B2 JP2514766B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=14256384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4099777A Expired - Lifetime JP2514766B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 車両方位補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514766B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04187424A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-06 | Ozeki Tekko Kk | 自動製袋機の連続動作制御装置 |
| WO1997018836A1 (fr) * | 1995-11-17 | 1997-05-29 | Takara Shuzo Co., Ltd. | Inhibiteur de reproduction de virus |
| JPH10132590A (ja) * | 1996-10-28 | 1998-05-22 | Motorola Inc | 一体型ｇｐｓ／推測位置ナビゲーション・システムにおけるｇｐｓアンテナ・レバー・アーム補償の認識ならびにその方法および装置 |
| JP2008076288A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Clarion Co Ltd | 車載用ナビゲーション装置、方法及びプログラム |
| JP2014522190A (ja) * | 2011-08-04 | 2014-08-28 | グーグル インコーポレイテッド | コンピュータ制御のモバイルデバイスのためのコンパス向首方向ディスプレイ |
| KR20190060575A (ko) * | 2017-11-24 | 2019-06-03 | 현대오트론 주식회사 | 요레이트 센서를 이용한 차량 위치 추정 장치 및 그것의 차량 위치 추정 방법 |
| CN111272194A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-12 | 北京大椽科技有限公司 | 一种拖挂车上陀螺仪校准方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63182519A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 車載用ナビゲ−シヨン装置 |
| JPH0392713A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ジヤイロオフセツト除去法 |
| JPH03245075A (ja) * | 1990-02-22 | 1991-10-31 | Tokimec Inc | ジャイロ装置 |
| JPH05172575A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-09 | Pioneer Electron Corp | ナビゲーション装置 |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP4099777A patent/JP2514766B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63182519A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 車載用ナビゲ−シヨン装置 |
| JPH0392713A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ジヤイロオフセツト除去法 |
| JPH03245075A (ja) * | 1990-02-22 | 1991-10-31 | Tokimec Inc | ジャイロ装置 |
| JPH05172575A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-09 | Pioneer Electron Corp | ナビゲーション装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04187424A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-06 | Ozeki Tekko Kk | 自動製袋機の連続動作制御装置 |
| WO1997018836A1 (fr) * | 1995-11-17 | 1997-05-29 | Takara Shuzo Co., Ltd. | Inhibiteur de reproduction de virus |
| JPH10132590A (ja) * | 1996-10-28 | 1998-05-22 | Motorola Inc | 一体型ｇｐｓ／推測位置ナビゲーション・システムにおけるｇｐｓアンテナ・レバー・アーム補償の認識ならびにその方法および装置 |
| JP2008076288A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Clarion Co Ltd | 車載用ナビゲーション装置、方法及びプログラム |
| JP2014522190A (ja) * | 2011-08-04 | 2014-08-28 | グーグル インコーポレイテッド | コンピュータ制御のモバイルデバイスのためのコンパス向首方向ディスプレイ |
| KR20190060575A (ko) * | 2017-11-24 | 2019-06-03 | 현대오트론 주식회사 | 요레이트 센서를 이용한 차량 위치 추정 장치 및 그것의 차량 위치 추정 방법 |
| CN111272194A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-12 | 北京大椽科技有限公司 | 一种拖挂车上陀螺仪校准方法 |
| CN111272194B (zh) * | 2020-02-19 | 2023-08-25 | 北京大椽科技有限公司 | 一种拖挂车上陀螺仪校准方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2514766B2 (ja) | 1996-07-10 |
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