JPH07218276A - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents
車両用ナビゲーション装置Info
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- JPH07218276A JPH07218276A JP1174494A JP1174494A JPH07218276A JP H07218276 A JPH07218276 A JP H07218276A JP 1174494 A JP1174494 A JP 1174494A JP 1174494 A JP1174494 A JP 1174494A JP H07218276 A JPH07218276 A JP H07218276A
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- JP
- Japan
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- vehicle
- sensor
- bias
- value
- offset
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Abstract
(57)【要約】
【目的】相対方位センサに対して誤ったオフセットバイ
アス補正を行わないようにすることで、自車位置の決定
精度の向上することが可能な車両用ナビゲーション装置
を提供する。 【構成】車両の走行方位の変化を検出する相対方位検出
手段12と、車両の走行速度を検出する車速検出手段1
3と、車速検出手段13からの信号に基づき、車両が停
車しているかどうかを判断して、停車している場合に、
相対方位検出手段12のオフセットバイアス量を推定す
るバイアス推定手段1aと、推定されたバイアス量に基
づいて、相対方位検出手段12の出力におけるオフセッ
トバイアスを補正するバイアス補正手段1bとを有す
る。
アス補正を行わないようにすることで、自車位置の決定
精度の向上することが可能な車両用ナビゲーション装置
を提供する。 【構成】車両の走行方位の変化を検出する相対方位検出
手段12と、車両の走行速度を検出する車速検出手段1
3と、車速検出手段13からの信号に基づき、車両が停
車しているかどうかを判断して、停車している場合に、
相対方位検出手段12のオフセットバイアス量を推定す
るバイアス推定手段1aと、推定されたバイアス量に基
づいて、相対方位検出手段12の出力におけるオフセッ
トバイアスを補正するバイアス補正手段1bとを有す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の現在地を表示地
図上に重畳表示して、ドライバーに位置情報を提供する
車両用ナビゲーション装置に関する。
図上に重畳表示して、ドライバーに位置情報を提供する
車両用ナビゲーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ナビゲーション装置において、その相対
方位センサのオフセットバイアス補正を行う従来の技術
としては、例えば、特公昭58−039360号公報記
載の例がある。この従来例では、相対方位センサとして
ジャイロセンサを用いており、走行距離検出信号の有無
により、車両の走行または停止の状態を検出して、走行
時のヨーレートから停止時のそれを引くことにより、当
該センサのオフセットバイアス補正を行っている。
方位センサのオフセットバイアス補正を行う従来の技術
としては、例えば、特公昭58−039360号公報記
載の例がある。この従来例では、相対方位センサとして
ジャイロセンサを用いており、走行距離検出信号の有無
により、車両の走行または停止の状態を検出して、走行
時のヨーレートから停止時のそれを引くことにより、当
該センサのオフセットバイアス補正を行っている。
【0003】また、特開昭59−218914号公報記
載の例では、絶対方位が得られる地磁気センサと、相対
方位が得られるレートセンサとを組み合わせて、地磁気
センサのオフセット補正、レートセンサのドリフト補
正、および、レートセンサの感度補正のいずれか一つを
行わせている。
載の例では、絶対方位が得られる地磁気センサと、相対
方位が得られるレートセンサとを組み合わせて、地磁気
センサのオフセット補正、レートセンサのドリフト補
正、および、レートセンサの感度補正のいずれか一つを
行わせている。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】上記のような相対方
位センサとしては、光ファイバージャイロ、振動ジャイ
ロ等が現在、実用化されている。しかし、いずれのセン
サにおいても、静止状態にもかかわらず、あたかも進行
方向変化(回転)しているかの如く信号が出力されるこ
とがある。これは、センサを構成する機械部品、電子部
品の温度特性や経時劣化を誤差因子とする不可避の問題
で、センサ単体では解決が困難であるか、あるいは、解
決するためには精度の高い構造、部品が必要であるた
め、その解決には非常にコストがかかる。
位センサとしては、光ファイバージャイロ、振動ジャイ
ロ等が現在、実用化されている。しかし、いずれのセン
サにおいても、静止状態にもかかわらず、あたかも進行
方向変化(回転)しているかの如く信号が出力されるこ
とがある。これは、センサを構成する機械部品、電子部
品の温度特性や経時劣化を誤差因子とする不可避の問題
で、センサ単体では解決が困難であるか、あるいは、解
決するためには精度の高い構造、部品が必要であるた
め、その解決には非常にコストがかかる。
【0005】相対方位センサにおける、このようなオフ
セットバイアスは、車両の進行方位算出において、誤差
の原因となるうえ、最終的には、車両位置の決定におけ
る誤差の要因となる。したがって、オフセットバイアス
補正を実行して誤差を少なくすることで、車両の位置検
出における誤差が低減できる。
セットバイアスは、車両の進行方位算出において、誤差
の原因となるうえ、最終的には、車両位置の決定におけ
る誤差の要因となる。したがって、オフセットバイアス
補正を実行して誤差を少なくすることで、車両の位置検
出における誤差が低減できる。
【0006】そこで、上記第1の従来技術例では、これ
らの相対方位センサのオフセットバイアス補正等を行う
場合、方位センサと共にナビゲーション装置に搭載され
ている車速センサから、信号が出力されていないときに
は、車両は回転していないと想定し、そのときの検出角
速度が0となるように方位センサの補正値を設定してい
た。
らの相対方位センサのオフセットバイアス補正等を行う
場合、方位センサと共にナビゲーション装置に搭載され
ている車速センサから、信号が出力されていないときに
は、車両は回転していないと想定し、そのときの検出角
速度が0となるように方位センサの補正値を設定してい
た。
【0007】しかし、このような方法では、オフセット
バイアス補正値が正当であるか否かによらず、推定され
たバイアス補正値によって一律に補正していたので下記
の様な問題があった。
バイアス補正値が正当であるか否かによらず、推定され
たバイアス補正値によって一律に補正していたので下記
の様な問題があった。
【0008】すなわち、車両が停車中で、かつ、車両が
振動、あるいは、回転しているときの検出角速度でオフ
セットバイアス補正を行う可能性があり、その場合は、
全く間違った補正値で補正することとなる。例えば、駐
車場等に設置されているターンテーブル上で車両が回転
中、あるいは、吊り橋や高架道路上でひどく路面が振動
しているときなどに、オフセットバイアス補正を行う
と、間違った補正値で補正してしまう。
振動、あるいは、回転しているときの検出角速度でオフ
セットバイアス補正を行う可能性があり、その場合は、
全く間違った補正値で補正することとなる。例えば、駐
車場等に設置されているターンテーブル上で車両が回転
中、あるいは、吊り橋や高架道路上でひどく路面が振動
しているときなどに、オフセットバイアス補正を行う
と、間違った補正値で補正してしまう。
【0009】したがって、相対方位センサに、何らかの
予期せぬトラブルにより突発的かつ短期的な誤差が発生
すると、間違った補正値により、オフセットバイアス補
正を行う場合がある。
予期せぬトラブルにより突発的かつ短期的な誤差が発生
すると、間違った補正値により、オフセットバイアス補
正を行う場合がある。
【0010】また、上記第2の従来技術例では、地磁気
センサおよびレートセンサのいずれか一つは、必ず正確
であると仮定している。しかしながら、一般的にいっ
て、それぞれのセンサは、誤差を有しており、互いに他
方のセンサを正確であると仮定して、補正値を算出して
も、その効果を得ることは難しい。
センサおよびレートセンサのいずれか一つは、必ず正確
であると仮定している。しかしながら、一般的にいっ
て、それぞれのセンサは、誤差を有しており、互いに他
方のセンサを正確であると仮定して、補正値を算出して
も、その効果を得ることは難しい。
【0011】本発明は、上記の問題点を鑑み、相対方位
センサに対して誤ったオフセットバイアス補正を実行し
ないことにより、自車位置の決定精度を向上できる車両
用ナビゲーション装置を提供するとを目的とするもので
ある。
センサに対して誤ったオフセットバイアス補正を実行し
ないことにより、自車位置の決定精度を向上できる車両
用ナビゲーション装置を提供するとを目的とするもので
ある。
【0012】
【問題を解決するための手段】上記目的は、車両の走行
方位変化を検出する相対方位センサを少なくとも備える
車両用ナビゲーション装置において、相対方位センサの
検出結果に基づいて、当該センサのオフセットバイアス
値を推定するバイアス推定手段と、推定されたオフセッ
トバイアス値が予め定めた条件に合致した場合にだけ、
当該バイアス値に基づいて、当該センサの検出結果を補
正するバイアス補正手段とを有すること、を特徴とする
車両用ナビゲーション装置により達成される。
方位変化を検出する相対方位センサを少なくとも備える
車両用ナビゲーション装置において、相対方位センサの
検出結果に基づいて、当該センサのオフセットバイアス
値を推定するバイアス推定手段と、推定されたオフセッ
トバイアス値が予め定めた条件に合致した場合にだけ、
当該バイアス値に基づいて、当該センサの検出結果を補
正するバイアス補正手段とを有すること、を特徴とする
車両用ナビゲーション装置により達成される。
【0013】
【作用】本発明を適用した車両用ナビゲーションにおい
て、車両の現在地の移動につれて、表示画面上の表示地
図を逐次書き換えつつ、その上に現在地を合成表示する
ものである。
て、車両の現在地の移動につれて、表示画面上の表示地
図を逐次書き換えつつ、その上に現在地を合成表示する
ものである。
【0014】本発明において、相対方位センサは、車両
の走行方位の変化を検出する。バイアス推定手段は、こ
の相対方位センサの検出結果に基づいて、当該センサの
オフセットバイアス値を推定する。バイアス補正手段
は、推定されたオフセットバイアス値が予め定めた条件
に合致した場合にだけ、当該バイアス値に基づいて、当
該センサの検出結果を補正するものである。
の走行方位の変化を検出する。バイアス推定手段は、こ
の相対方位センサの検出結果に基づいて、当該センサの
オフセットバイアス値を推定する。バイアス補正手段
は、推定されたオフセットバイアス値が予め定めた条件
に合致した場合にだけ、当該バイアス値に基づいて、当
該センサの検出結果を補正するものである。
【0015】本発明では、オフセットバイアス値を推定
して、それらの値が、予め定めた条件、例えば、その値
またはその平均値が、ある範囲内であれば、車両は方向
を変えておらず、得られているオフセットバイアス値
は、誤差によるものと想定して、補正を実行するもので
ある。
して、それらの値が、予め定めた条件、例えば、その値
またはその平均値が、ある範囲内であれば、車両は方向
を変えておらず、得られているオフセットバイアス値
は、誤差によるものと想定して、補正を実行するもので
ある。
【0016】また、相対方位センサと共に、絶対方位セ
ンサを備える場合でも、バイアス推定手段は、絶対方位
センサおよび相対方位センサの検出結果に基づいて、当
該センサのオフセットバイアス値を同様に推定して、補
正を実行することができる。
ンサを備える場合でも、バイアス推定手段は、絶対方位
センサおよび相対方位センサの検出結果に基づいて、当
該センサのオフセットバイアス値を同様に推定して、補
正を実行することができる。
【0017】
【実施例】本発明を適用した車両用ナビゲーション装置
の一実施例を、図面を用いて説明する。ここで、図1
は、本発明に係る機能ブロックの構成を示すブロック図
であり、図2は、図1の機能を適用したナビゲーション
装置における電気的なハードウェア構成の一例を示すブ
ロック図である。
の一実施例を、図面を用いて説明する。ここで、図1
は、本発明に係る機能ブロックの構成を示すブロック図
であり、図2は、図1の機能を適用したナビゲーション
装置における電気的なハードウェア構成の一例を示すブ
ロック図である。
【0018】本実施例は、機能として、図1に示すよう
な、車両の移動情報を検出するセンサ系51と、当該移
動情報を受け入れて、オフセットバイアス補正を行い、
車両の現在位置を出力する情報処理装置50と、各種設
定の入力および車両位置の表示を行う入出力系52とを
有する。
な、車両の移動情報を検出するセンサ系51と、当該移
動情報を受け入れて、オフセットバイアス補正を行い、
車両の現在位置を出力する情報処理装置50と、各種設
定の入力および車両位置の表示を行う入出力系52とを
有する。
【0019】センサ系51は、車両の回転角度または回
転角速度を検出して車両の進行方位の変化を検出する相
対方位検出手段12と、車両の単位時間あたりの走行距
離をまたは速度を検出する速度検出手段13とを有す
る。
転角速度を検出して車両の進行方位の変化を検出する相
対方位検出手段12と、車両の単位時間あたりの走行距
離をまたは速度を検出する速度検出手段13とを有す
る。
【0020】情報処理装置50は、センサ系51の検出
結果に基づいて、相対方位センサ12のオフセットバイ
アス量を推定するバイアス推定手段1aと、推定された
バイアス量に基づいて、相対方位センサ12の出力にお
けるオフセットバイアスを補正するバイアス補正手段1
bとを有する。
結果に基づいて、相対方位センサ12のオフセットバイ
アス量を推定するバイアス推定手段1aと、推定された
バイアス量に基づいて、相対方位センサ12の出力にお
けるオフセットバイアスを補正するバイアス補正手段1
bとを有する。
【0021】本実施例は、具体的には、図2に示される
ように、上記バイアス推定手段1aとバイアス補正手段
1bとを実現するCPU1を主体としたマイクロコンピ
ュータにより統括制御されている。
ように、上記バイアス推定手段1aとバイアス補正手段
1bとを実現するCPU1を主体としたマイクロコンピ
ュータにより統括制御されている。
【0022】情報処理装置50は、当該CPU1と、そ
れに接続されるシステムバス2を有しており、さらに、
そのシステムバス2に接続される、I/Oコントローラ
3および4、SCSIコントローラ5、グラフィックコ
ントローラ6、V−RAM7、ROM8、D−RAM
9、漢字ROM10、バックアップRAM11、およ
び、タイマー23を有する。
れに接続されるシステムバス2を有しており、さらに、
そのシステムバス2に接続される、I/Oコントローラ
3および4、SCSIコントローラ5、グラフィックコ
ントローラ6、V−RAM7、ROM8、D−RAM
9、漢字ROM10、バックアップRAM11、およ
び、タイマー23を有する。
【0023】センサ系51は、相対方位センサ12と、
その出力を増幅するAMP14と、A/D変換器15
と、距離センサ12とを有する。ここで、相対方位セン
サ12は、AMP(増幅器)14およびA/D変換器1
5を介して、距離センサ13と共に、I/Oコントロー
ラ3に接続される。
その出力を増幅するAMP14と、A/D変換器15
と、距離センサ12とを有する。ここで、相対方位セン
サ12は、AMP(増幅器)14およびA/D変換器1
5を介して、距離センサ13と共に、I/Oコントロー
ラ3に接続される。
【0024】距離センサ13は、例えば、車両のトラン
スミッションの回転をギアで分岐し、その分岐したシャ
フトの回転数から、移動距離および車速(単位時間あた
りの移動距離)を計測するものであり、機能的には、車
速センサと同じである。
スミッションの回転をギアで分岐し、その分岐したシャ
フトの回転数から、移動距離および車速(単位時間あた
りの移動距離)を計測するものであり、機能的には、車
速センサと同じである。
【0025】入出力系52は、本実施例のナビゲーショ
ン装置に対する各種入力操作用のキー16と、スピーカ
17と、サウンドジェネレータ18と、CD−ROM1
9と、CRT20とを有している。
ン装置に対する各種入力操作用のキー16と、スピーカ
17と、サウンドジェネレータ18と、CD−ROM1
9と、CRT20とを有している。
【0026】スピーカ17は、サウンドジェネレータ1
8を介して、キー16と共に、I/Oコントローラ4に
接続されている。CD−ROM19およびCRT20
は、SCSIコントローラ5およびグラフィックコント
ローラ6に、それぞれ接続されている。
8を介して、キー16と共に、I/Oコントローラ4に
接続されている。CD−ROM19およびCRT20
は、SCSIコントローラ5およびグラフィックコント
ローラ6に、それぞれ接続されている。
【0027】VDT(Visual Display
Terminal)として機能するCRT20は、車両
乗員等に対し、目的地までの走行経路案内等を主として
行うもので、このCRT20に表示されるべき地図情報
は、地図情報記憶手段19としてのCD−ROM19に
格納されている。
Terminal)として機能するCRT20は、車両
乗員等に対し、目的地までの走行経路案内等を主として
行うもので、このCRT20に表示されるべき地図情報
は、地図情報記憶手段19としてのCD−ROM19に
格納されている。
【0028】本実施例において、車両現在地の検出に
は、相対方位センサ12および距離センサ13の信号出
力を用いるとともに、I/Oコントローラ21を介し
て、GPS衛星からのGPS信号を受信するGPS受信
装置(GPSRx)22の信号出力を利用して行ってい
る。
は、相対方位センサ12および距離センサ13の信号出
力を用いるとともに、I/Oコントローラ21を介し
て、GPS衛星からのGPS信号を受信するGPS受信
装置(GPSRx)22の信号出力を利用して行ってい
る。
【0029】本実施例のナビゲーション装置全体の制御
は、ROM8に格納されたシステムプログラムを、CP
U1で実行することにより行われている。
は、ROM8に格納されたシステムプログラムを、CP
U1で実行することにより行われている。
【0030】次に、本実施例における作用を説明する。
図3は、ROM8に格納されCPU1により実行される
制御プログラムを示すフローチャートである。以下、こ
のフローチャートに従って制御プログラムを説明する。
図3は、ROM8に格納されCPU1により実行される
制御プログラムを示すフローチャートである。以下、こ
のフローチャートに従って制御プログラムを説明する。
【0031】最初、図3に示すように、プログラムがス
タートすると、初期設定が行われ(ステップ100)、
プログラムの変数等が設定されるとともに、前回の最終
現在位置が呼び出され、周辺地図とともに車両の現在位
置が表示される(ステップ110)。
タートすると、初期設定が行われ(ステップ100)、
プログラムの変数等が設定されるとともに、前回の最終
現在位置が呼び出され、周辺地図とともに車両の現在位
置が表示される(ステップ110)。
【0032】現在位置の表示が完了すると、本装置は作
動状態になり、車両の移動につれて相対方位センサ12
および距離センサ(車速センサ)13を介して、車両の
移動情報が検出される。すなわち、車速センサ13の情
報から走行距離が求められ(ステップ120)、相対方
位センサ12の情報から車両の回転角度が求められる
(ステップ130)。このステップにおける処理方法
は、本発明における特徴であり、補正方法も含めて以下
で説明する。
動状態になり、車両の移動につれて相対方位センサ12
および距離センサ(車速センサ)13を介して、車両の
移動情報が検出される。すなわち、車速センサ13の情
報から走行距離が求められ(ステップ120)、相対方
位センサ12の情報から車両の回転角度が求められる
(ステップ130)。このステップにおける処理方法
は、本発明における特徴であり、補正方法も含めて以下
で説明する。
【0033】次に、車両の最新の進行方向は、直前の方
位θN-1に対し、相対方位センサ12により検出される
車両の回転角度Δθを、加算することにより演算され
る。
位θN-1に対し、相対方位センサ12により検出される
車両の回転角度Δθを、加算することにより演算され
る。
【0034】すなわち、最新の車両方位θNは、
【0035】
【数1】
【0036】となる(ステップ140)。
【0037】この相対方位センサ12としては、振動ジ
ャイロ、機械式ジャイロ、光ファイバー式ジャイロ等が
利用される。また、相対角度センサを、相対方位センサ
12として用い、その出力が角速度ωである場合は、 Δθ=ωt として、上記数1に入力して、最新の方位を求めること
が出来る。ここで、tは相対角度センサ12におけるサ
ンプリング間隔である。また、距離センサ13として
は、上記に説明したように、車輪の回転速度を検出する
ことが可能なセンサが利用される。
ャイロ、機械式ジャイロ、光ファイバー式ジャイロ等が
利用される。また、相対角度センサを、相対方位センサ
12として用い、その出力が角速度ωである場合は、 Δθ=ωt として、上記数1に入力して、最新の方位を求めること
が出来る。ここで、tは相対角度センサ12におけるサ
ンプリング間隔である。また、距離センサ13として
は、上記に説明したように、車輪の回転速度を検出する
ことが可能なセンサが利用される。
【0038】以上により、求められた走行距離及び進行
方向から、車両の推測位置が演算される(ステップ15
0)。
方向から、車両の推測位置が演算される(ステップ15
0)。
【0039】ステップ150において、推測位置
(XN,YN)は、以下の式から求められる。
(XN,YN)は、以下の式から求められる。
【0040】
【数2】
【0041】ここで、 (XN-1,YN-1):前回の車両位置 ΔL:車両の走行距離 θN-1:前回の車両方位 Δθ:車両の回転角度 である。
【0042】次に、ステップ160では、以上のように
求められた推測位置と、記憶されている道路地図とから
位置照合処理が行われる。この処理は、マップマッチン
グとも呼ばれ、推測位置に含まれる様々な誤差を吸収す
る処理で、近年盛んに研究されている。この方法の例と
しては、例えば、特開昭61−56910号公報記載の
例に記述されている方法を用いることが出来る。この他
にも様々な方式が提案されているが、この処理を実行す
ることで、センサの積分誤差が累積せず、位置決定にお
いては、一様の誤差精度(例えば、15m)が得られ
る。
求められた推測位置と、記憶されている道路地図とから
位置照合処理が行われる。この処理は、マップマッチン
グとも呼ばれ、推測位置に含まれる様々な誤差を吸収す
る処理で、近年盛んに研究されている。この方法の例と
しては、例えば、特開昭61−56910号公報記載の
例に記述されている方法を用いることが出来る。この他
にも様々な方式が提案されているが、この処理を実行す
ることで、センサの積分誤差が累積せず、位置決定にお
いては、一様の誤差精度(例えば、15m)が得られ
る。
【0043】位置照合処理が終了すると、システムの動
作を終了するかどうかを検出する。すなわち、イグニッ
ションキーがOFFされたならば(ステップ170でY
ES)、必要なデータ(現在位置、車両方位等)をバッ
クアップする等の終了処理(ステップ180)が実行さ
れた後、処理を終了する。終了しない場合は(ステップ
180でNO)、ステップ110〜ステップ170が繰
り返し実施され、現在地が更新されつつ最新の地図表示
が出力される。
作を終了するかどうかを検出する。すなわち、イグニッ
ションキーがOFFされたならば(ステップ170でY
ES)、必要なデータ(現在位置、車両方位等)をバッ
クアップする等の終了処理(ステップ180)が実行さ
れた後、処理を終了する。終了しない場合は(ステップ
180でNO)、ステップ110〜ステップ170が繰
り返し実施され、現在地が更新されつつ最新の地図表示
が出力される。
【0044】次に、本発明の特徴である相対方位入力処
理(図3、ステップ130)に関して、図4のフローチ
ャートを用いて説明する。本処理は、図1に示される機
能手段により達成されるものである。
理(図3、ステップ130)に関して、図4のフローチ
ャートを用いて説明する。本処理は、図1に示される機
能手段により達成されるものである。
【0045】相対角度センサ12により検出された角速
度ωが、バイアス推定手段1aに入力されると(ステッ
プ200)、当該推定手段1aは、車速センサ13の情
報から、車両が走行中か否かを調べ、停車中であれば検
出された角速度ωが積算され(ステップ240)、その
積算回数が数えられる(ステップ250)。この積算回
数nが、所定回数c以上であれば(ステップ260でY
ES)、オフセットバイアスが、以下の数式により、ω
の平均値を計算することにより得られる(ステップ27
0)。
度ωが、バイアス推定手段1aに入力されると(ステッ
プ200)、当該推定手段1aは、車速センサ13の情
報から、車両が走行中か否かを調べ、停車中であれば検
出された角速度ωが積算され(ステップ240)、その
積算回数が数えられる(ステップ250)。この積算回
数nが、所定回数c以上であれば(ステップ260でY
ES)、オフセットバイアスが、以下の数式により、ω
の平均値を計算することにより得られる(ステップ27
0)。
【0046】
【数3】
【0047】ここで、ωiは、i番目に検出された角速
度であり、i=1…nである。また、オフセットバイア
スとして平均値、すなわち、ωBIASを採用する理由は、
個々の検出時における角速度ωに含まれるノイズをカッ
トするためである。
度であり、i=1…nである。また、オフセットバイア
スとして平均値、すなわち、ωBIASを採用する理由は、
個々の検出時における角速度ωに含まれるノイズをカッ
トするためである。
【0048】こうして、オフセットバイアスωBIASが推
定されると、図1に示されるバイアス補正手段1bによ
り、角速度の補正値が算出される(ステップ280)。
算出の方法は、図5のフローチャートで示される。
定されると、図1に示されるバイアス補正手段1bによ
り、角速度の補正値が算出される(ステップ280)。
算出の方法は、図5のフローチャートで示される。
【0049】すなわち、図5において、ωBIASが所定値
ωC以下であるかどうかが調べられ、所定値ωC以下であ
れば(ステップ300でYES)、ωBIASを補正値ωE
とする(ステップ310)。所定値以上である場合は
(ステップ300でNO)、得られた補正値は、異常で
あると判断して、ωEの更新は行わない。
ωC以下であるかどうかが調べられ、所定値ωC以下であ
れば(ステップ300でYES)、ωBIASを補正値ωE
とする(ステップ310)。所定値以上である場合は
(ステップ300でNO)、得られた補正値は、異常で
あると判断して、ωEの更新は行わない。
【0050】ここで、所定値ωCは、相対角度センサ1
2が、正常かつ静止状態である場合には、出力し得ない
値を選んでおく。例えば、相対角度センサ12として光
ファイバージャイロを用いた場合は、この所定値は0.
5deg/secとする。こうすることにより、所定値
ωC以上の値が得られたときには、ターンテーブル上で
車両が回転しているか、または、相対角度センサ12の
異常な出力であるとして、補正値ωEを算出するために
は適していないと判断できる。
2が、正常かつ静止状態である場合には、出力し得ない
値を選んでおく。例えば、相対角度センサ12として光
ファイバージャイロを用いた場合は、この所定値は0.
5deg/secとする。こうすることにより、所定値
ωC以上の値が得られたときには、ターンテーブル上で
車両が回転しているか、または、相対角度センサ12の
異常な出力であるとして、補正値ωEを算出するために
は適していないと判断できる。
【0051】以上の処理が終了すると、相対方位入力処
理(図4のフロー)に戻り、オフセットバイアスωBIAS
を算出するために用いた変数n、ωaddを初期化し(ス
テップ290)、図3のフローへ戻り、図3のステップ
140へ進む。
理(図4のフロー)に戻り、オフセットバイアスωBIAS
を算出するために用いた変数n、ωaddを初期化し(ス
テップ290)、図3のフローへ戻り、図3のステップ
140へ進む。
【0052】また、相対方位入力処理(図4のフロー)
のステップ200で、次回以降に検出される角速度ω
は、利用する際、すなわち、車両が走行中の場合(ステ
ップ210でNO)、補正値ωE分だけ補正される(ス
テップ220)。最後に、ステップ230では、使用し
た変数をクリアすることにより、次の補正値算出に備え
る。
のステップ200で、次回以降に検出される角速度ω
は、利用する際、すなわち、車両が走行中の場合(ステ
ップ210でNO)、補正値ωE分だけ補正される(ス
テップ220)。最後に、ステップ230では、使用し
た変数をクリアすることにより、次の補正値算出に備え
る。
【0053】以上の作用により、本処理を用いること
で、本実施例におけるナビゲーション操作では、より正
確な角速度(方位変化)が得られることになる。
で、本実施例におけるナビゲーション操作では、より正
確な角速度(方位変化)が得られることになる。
【0054】本実施例によれば、方位測定における外
乱、例えば、駐車場におけるターンテーブル上での回
転、振動、温度変化がある場合でも、それらに影響され
ず、より正確なオフセットバイアス補正が実施できる。
乱、例えば、駐車場におけるターンテーブル上での回
転、振動、温度変化がある場合でも、それらに影響され
ず、より正確なオフセットバイアス補正が実施できる。
【0055】本発明を適用した第2の実施例を、図6を
用いて説明する。本実施例は、上記第1の実施例と同じ
構成(図1および図2参照)と、同じ作用(図3および
図4参照)とを有するが、図1のバイアス推定手段1a
およびバイアス補正手段1bが実行する、図4のステッ
プ280における補正値算出処理(図5のフロー)が異
なる。以下、本実施例の上記実施例と異なる部分につい
て説明し、他の共通部分については説明を省略する。
用いて説明する。本実施例は、上記第1の実施例と同じ
構成(図1および図2参照)と、同じ作用(図3および
図4参照)とを有するが、図1のバイアス推定手段1a
およびバイアス補正手段1bが実行する、図4のステッ
プ280における補正値算出処理(図5のフロー)が異
なる。以下、本実施例の上記実施例と異なる部分につい
て説明し、他の共通部分については説明を省略する。
【0056】本実施例においては、図6に示すように、
相対方位センサ12により検出された角速度ωのオフセ
ットバイアス補正値の算出するため、バイアス推定手段
1aは、図4のステップ270で算出されたオフセット
バイアスωBIASの過去m個分の平均値ωAVを算出する
(ステップ400)。
相対方位センサ12により検出された角速度ωのオフセ
ットバイアス補正値の算出するため、バイアス推定手段
1aは、図4のステップ270で算出されたオフセット
バイアスωBIASの過去m個分の平均値ωAVを算出する
(ステップ400)。
【0057】ここで、得られた平均値ωAVが所定値ωd
以下であれば(ステップ410でYES)、補正値ωE
をωAVとする(ステップ420)。所定値以上であれ
ば、補正値は更新しない(ステップ410でNO)。
以下であれば(ステップ410でYES)、補正値ωE
をωAVとする(ステップ420)。所定値以上であれ
ば、補正値は更新しない(ステップ410でNO)。
【0058】本実施例によれば、オフセットバイアスの
平均値を用いて、オフセットバイアス補正値を更新する
ことにより、急激な補正値の変動が緩和されるので、よ
り精度の高い補正値が得られる。
平均値を用いて、オフセットバイアス補正値を更新する
ことにより、急激な補正値の変動が緩和されるので、よ
り精度の高い補正値が得られる。
【0059】本発明を適用した第3の実施例を、図7を
用いて説明する。本実施例は、上記第1の実施例と同じ
構成(図1および図2参照)と、同じ作用(図3および
図4参照)とを有するが、図1のバイアス推定手段1a
およびバイアス補正手段1bが実行する、図4のステッ
プ280における補正値算出処理(図5のフロー)が異
なる。以下、本実施例の上記実施例と異なる部分につい
て説明し、他の共通部分については説明を省略する。
用いて説明する。本実施例は、上記第1の実施例と同じ
構成(図1および図2参照)と、同じ作用(図3および
図4参照)とを有するが、図1のバイアス推定手段1a
およびバイアス補正手段1bが実行する、図4のステッ
プ280における補正値算出処理(図5のフロー)が異
なる。以下、本実施例の上記実施例と異なる部分につい
て説明し、他の共通部分については説明を省略する。
【0060】本実施例においては、図7に示すように、
上記第2の実施例と同様に、オフセットバイアスωBIAS
の過去m個分の平均値ωAVを算出する(ステップ50
0)。本実施例では、さらに、このωBIASのばらつき度
合いωSを、以下の式により算出する(ステップ51
0)。
上記第2の実施例と同様に、オフセットバイアスωBIAS
の過去m個分の平均値ωAVを算出する(ステップ50
0)。本実施例では、さらに、このωBIASのばらつき度
合いωSを、以下の式により算出する(ステップ51
0)。
【0061】
【数4】
【0062】ここで、ばらつき度合いωSが、所定値ω
e以下であれば(ステップ520でYES)、補正値ω
EをωAVとして更新する。ωe以上であれば(ステップ
520でNO)更新しない。すなわち、オフセットバイ
アスの平均値からのばらつきを調べることで、当該平均
値を算出する場合に用いたデータに、異常な値が含まれ
ていないかどうかを判断する。
e以下であれば(ステップ520でYES)、補正値ω
EをωAVとして更新する。ωe以上であれば(ステップ
520でNO)更新しない。すなわち、オフセットバイ
アスの平均値からのばらつきを調べることで、当該平均
値を算出する場合に用いたデータに、異常な値が含まれ
ていないかどうかを判断する。
【0063】したがって、本実施例によれば、オフセッ
トバイアス補正値を更新において、異常な値による影響
が除かれ、急激な補正値の変動が緩和されるので、より
精度の高い補正値が得られる。
トバイアス補正値を更新において、異常な値による影響
が除かれ、急激な補正値の変動が緩和されるので、より
精度の高い補正値が得られる。
【0064】本発明を適用した第4の実施例を、図8を
用いて説明する。ここで、図8は、上記で説明した図3
のステップ130の相対方位入力処理の手順を示すフロ
ーチャートである。
用いて説明する。ここで、図8は、上記で説明した図3
のステップ130の相対方位入力処理の手順を示すフロ
ーチャートである。
【0065】本実施例は、上記第1の実施例と同じ電気
的ハードウエア(図2参照)と、全体作用(図3参照)
とを有するが、図3のフローにおける相対方位入力処理
(ステップ130)、および、この処理を達成する機能
手段が異なる。
的ハードウエア(図2参照)と、全体作用(図3参照)
とを有するが、図3のフローにおける相対方位入力処理
(ステップ130)、および、この処理を達成する機能
手段が異なる。
【0066】すなわち、本実施例は、当該処理を達成す
る機能手段として、図9に示すように、上記第1の実施
例と同じ機能手段(図1参照)、すなわち、相対方位セ
ンサ12、車速センサ13、バイアス推定手段1a、お
よび、バイアス補正手段1bに加えて、車両の絶対方位
を検出して、その結果をバイアス推定手段1aへ出力す
る絶対方位センサ22とを有する。
る機能手段として、図9に示すように、上記第1の実施
例と同じ機能手段(図1参照)、すなわち、相対方位セ
ンサ12、車速センサ13、バイアス推定手段1a、お
よび、バイアス補正手段1bに加えて、車両の絶対方位
を検出して、その結果をバイアス推定手段1aへ出力す
る絶対方位センサ22とを有する。
【0067】絶対方位センサ22は、絶対方位情報がG
PS衛星からの信号から得られるGPS受信機を用い
る。また、その他に地磁気センサ等を用いることが出来
る。
PS衛星からの信号から得られるGPS受信機を用い
る。また、その他に地磁気センサ等を用いることが出来
る。
【0068】本実施例において、相対方位センサ12よ
り角速度ωが検出され、その検出結果がバイアス推定手
段1aへ入力される(ステップ600)と同時に、絶対
方位センサ22により絶対方位θABSが検出され、その
結果が当該推定手段1aへ入力される(ステップ61
0)。
り角速度ωが検出され、その検出結果がバイアス推定手
段1aへ入力される(ステップ600)と同時に、絶対
方位センサ22により絶対方位θABSが検出され、その
結果が当該推定手段1aへ入力される(ステップ61
0)。
【0069】ここで、予め定めた時点で、絶対方位セン
サ22の方位にリセットされるまでは、相対方位センサ
12からの情報のみで得られる方位をジャイロ方位θG
と呼ぶことする。
サ22の方位にリセットされるまでは、相対方位センサ
12からの情報のみで得られる方位をジャイロ方位θG
と呼ぶことする。
【0070】ジャイロ方位θGは、逐次、以下の式で求
められる(ステップ620)。
められる(ステップ620)。
【0071】
【数5】
【0072】次に、先に絶対方位センサ22の方位にリ
セットされてからの時間tERを計測する(ステップ63
0)。この経過時間tERが、所定時間tC(例えば、tC
は1分)以上経過したなら(ステップ640でYE
S)、絶対方位センサ22で得られる方位θABSとジャ
イロ方位θGとの差を、経過時間tERで割ることによ
り、オフセットバイアスの推定値ωBIASが演算される
(ステップ650)。
セットされてからの時間tERを計測する(ステップ63
0)。この経過時間tERが、所定時間tC(例えば、tC
は1分)以上経過したなら(ステップ640でYE
S)、絶対方位センサ22で得られる方位θABSとジャ
イロ方位θGとの差を、経過時間tERで割ることによ
り、オフセットバイアスの推定値ωBIASが演算される
(ステップ650)。
【0073】こうして、オフセットバイアスωBIASが推
定されると、上記第1の実施例と同様に、図9に示され
るバイアス補正手段1bにより、角速度の補正値が算出
される(ステップ660)。
定されると、上記第1の実施例と同様に、図9に示され
るバイアス補正手段1bにより、角速度の補正値が算出
される(ステップ660)。
【0074】ここで、補正値の算出の方法としては、上
記第1の実施例(図5参照)、第2の実施例(図6参
照)、または、第3実施例(図7参照)で示される、い
ずれかひとつの方法を用いることが出来る。そのため、
補正値算出に関する説明は、省略する。
記第1の実施例(図5参照)、第2の実施例(図6参
照)、または、第3実施例(図7参照)で示される、い
ずれかひとつの方法を用いることが出来る。そのため、
補正値算出に関する説明は、省略する。
【0075】補正値ωEが算出されると、オフセットバ
イアスωBIASを算出するために用いた変数を初期化す
る。すなわち、θG=θABS(ステップ670)、tER=
0(ステップ680)として、図3のフローへ戻り、図
3のステップ140へ進む。
イアスωBIASを算出するために用いた変数を初期化す
る。すなわち、θG=θABS(ステップ670)、tER=
0(ステップ680)として、図3のフローへ戻り、図
3のステップ140へ進む。
【0076】また、本実施例の相対方位入力処理(図8
のフロー)で、次回以降に検出される角速度ωは、本処
理による補正を利用する際、すなわち、経過時間t
ERが、所定時間以上ならば(ステップ640でNO)、
補正値ωE分だけ補正される(ステップ690)。最後
に、ステップ700では、使用した変数をθG、tERを
初期化することにより、次の補正値算出に備える。
のフロー)で、次回以降に検出される角速度ωは、本処
理による補正を利用する際、すなわち、経過時間t
ERが、所定時間以上ならば(ステップ640でNO)、
補正値ωE分だけ補正される(ステップ690)。最後
に、ステップ700では、使用した変数をθG、tERを
初期化することにより、次の補正値算出に備える。
【0077】本処理によれば、相対方位センサ12によ
り得られた情報をもとに得られた方位と、絶対方位セン
サ22により得られた方位とを、ある程度の時間が経っ
た段階で補正を行うため、車両の走行中であっても、相
対方位センサ12が安定しているかどうか、方位測定に
おける外乱を受けていないかどうかを判断できる。
り得られた情報をもとに得られた方位と、絶対方位セン
サ22により得られた方位とを、ある程度の時間が経っ
た段階で補正を行うため、車両の走行中であっても、相
対方位センサ12が安定しているかどうか、方位測定に
おける外乱を受けていないかどうかを判断できる。
【0078】したがって、本実施例によれば、車両が走
行しているか否かに関わらず、逐次、オフセットバイア
スの補正値が演算されることになり、より正確なオフセ
ットバイアスの補正が得られる。
行しているか否かに関わらず、逐次、オフセットバイア
スの補正値が演算されることになり、より正確なオフセ
ットバイアスの補正が得られる。
【0079】
【効果】本発明によれば、相対方位センサを用いた測定
に影響する外乱が存在しても、その相対方位センサに対
して、より正確なオフセットバイアス補正が実施できる
ため、その結果、自車位置の決定精度を高めることが可
能な車両用ナビゲーション装置を提供することができ
る。
に影響する外乱が存在しても、その相対方位センサに対
して、より正確なオフセットバイアス補正が実施できる
ため、その結果、自車位置の決定精度を高めることが可
能な車両用ナビゲーション装置を提供することができ
る。
【0080】
【図1】本発明に係る機能ブロックの構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図2】本発明が適用されたナビゲーション装置の電気
的なハードウェア構成を示すブロック図。
的なハードウェア構成を示すブロック図。
【図3】本発明の一実施例におけるナビゲーション処理
の手順を示すフローチャート。
の手順を示すフローチャート。
【図4】本発明の一実施例における相対方位入力処理の
手順を示すフローチャート。
手順を示すフローチャート。
【図5】本発明の一実施例におけるオフセットバイアス
補正値算出処理の手順を示すフローチャート。
補正値算出処理の手順を示すフローチャート。
【図6】本発明の一実施例におけるオフセットバイアス
補正値算出処理の手順を示すフローチャート。
補正値算出処理の手順を示すフローチャート。
【図7】本発明の一実施例におけるオフセットバイアス
補正値算出処理の手順を示すフローチャート。
補正値算出処理の手順を示すフローチャート。
【図8】本発明の一実施例における相対方位入力処理の
手順を示すフローチャート。
手順を示すフローチャート。
【図9】本発明に係る機能ブロックの構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
1…CPU、2…システムバス、3、4、21…I/O
コントローラ、5…SCSIコントローラ、6…グラフ
ィックコントローラ、7…V−RAM、8…ROM、9
…D−RAM、10…漢字ROM、11…バックアップ
RAM、12…相対方位センサ、13…距離センサ、1
4…AMP、15…A/D変換器、16…キー、17…
スピーカ、18…サウンドジェネレータ、19…CD−
ROM、20…CRT、22…GPS Rx、23…タ
イマー。
コントローラ、5…SCSIコントローラ、6…グラフ
ィックコントローラ、7…V−RAM、8…ROM、9
…D−RAM、10…漢字ROM、11…バックアップ
RAM、12…相対方位センサ、13…距離センサ、1
4…AMP、15…A/D変換器、16…キー、17…
スピーカ、18…サウンドジェネレータ、19…CD−
ROM、20…CRT、22…GPS Rx、23…タ
イマー。
Claims (8)
- 【請求項1】車両の走行方位変化を検出する相対方位セ
ンサを少なくとも備える車両用ナビゲーション装置にお
いて、 相対方位センサの検出結果に基づいて、当該センサのオ
フセットバイアス値を推定するバイアス推定手段と、 推定されたオフセットバイアス値が予め定めた条件に合
致した場合にだけ、当該バイアス値に基づいて、当該セ
ンサの検出結果を補正するバイアス補正手段とを有する
ことを特徴とする車両用ナビゲーション装置。 - 【請求項2】請求項1において、 車両の走行方位を検出する絶対方位センサをさらに有
し、 前記バイアス推定手段は、前記相対方位センサおよび絶
対方位センサの検出結果に基づいて、当該センサのオフ
セットバイアス値を推定することを特徴とする車両用ナ
ビゲーション装置。 - 【請求項3】請求項1において、 車両の走行距離およびその変化のうち、いずれか一方を
検出する距離センサをさらに有し、 前記バイアス推定手段は、前記距離センサの検出結果に
基づいて、車両の停車時を判断して、その場合にだけ、
前記オフセットバイアス値を推定することを特徴とする
車両用ナビゲーション装置。 - 【請求項4】請求項2において、 前記バイアス推定手段は、予め定めた時間間隔で得られ
た前記相対方位センサの検出結果から求められる方位
と、前記絶対方位センサの検出結果との差から、前記オ
フセットバイアス量を推定することを特徴とする車両用
ナビゲーション装置。 - 【請求項5】請求項1または2において、 前記バイアス補正手段での予め定めた条件は、前記オフ
セットバイアス値が予め定めた値以下であるということ
を特徴とする車両用ナビゲーション装置。 - 【請求項6】請求項1または2において、 前記バイアス補正手段での予め定めた条件は、前記オフ
セットバイアス値の平均値が、予め定めた値以下である
ということを特徴とする車両用ナビゲーション装置。 - 【請求項7】請求項1または2において、 前記バイアス補正手段での予め定めた条件は、前記オフ
セットバイアス値のばらつきが、予め定めた値以下であ
ることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。 - 【請求項8】請求項1において、 当該ナビゲーション装置が搭載される車両は、停車して
いる場合に、その状態を示す情報を出力するものであっ
て、 前記バイアス推定手段は、当該情報を受け入れて、それ
に基づいて車両の停車時を判断して、その場合にだけ、
前記オフセットバイアス値を推定することを特徴とする
車両用ナビゲーション装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1174494A JPH07218276A (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 車両用ナビゲーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1174494A JPH07218276A (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 車両用ナビゲーション装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07218276A true JPH07218276A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11786536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1174494A Pending JPH07218276A (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 車両用ナビゲーション装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07218276A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5906653A (en) * | 1995-12-01 | 1999-05-25 | Fujitsu Ten Limited | Navigation system and gyroscopic device |
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JP2012137455A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Alpine Electronics Inc | ジャイロ用ゼロ点補正方法及び装置 |
KR101447617B1 (ko) * | 2013-04-01 | 2014-10-07 | (주)나노포인트 | 교통정지 표지판 인식 후 가속센서 바이어스 값을 이용한 정차 및 무정차 검출 장치 및 방법 |
CN114623845A (zh) * | 2020-12-08 | 2022-06-14 | 本田技研工业株式会社 | 传感器偏差估计装置及偏差估计方法 |
-
1994
- 1994-02-03 JP JP1174494A patent/JPH07218276A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040309 |