JPH095093A - Navigation device for movable body - Google Patents
Navigation device for movable bodyInfo
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- JPH095093A JPH095093A JP17821195A JP17821195A JPH095093A JP H095093 A JPH095093 A JP H095093A JP 17821195 A JP17821195 A JP 17821195A JP 17821195 A JP17821195 A JP 17821195A JP H095093 A JPH095093 A JP H095093A
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- JP
- Japan
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- data
- unit
- storage unit
- angle
- gyro
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Gyroscopes (AREA)
- Navigation (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両等の移動体のナビ
ゲーション装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a navigation device for a moving body such as a vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、自動車等の車両に搭載して、ド
ライバに現在の位置状況、交通状況等を時々刻々知らせ
る装置としてナビゲーション装置が知られている。この
種のナビゲーション装置は特公平４−３４０８２号公報
等に開示されたものが基本的ハード構成である。この基
本機能としては地図上において自車位置を検出し、移動
した際に移動方向、移動距離を検出し、地図上にドット
を打ち、自車位置、走行軌跡を表示するのが一般的であ
る。2. Description of the Related Art Generally, a navigation device is known as a device which is mounted on a vehicle such as an automobile and informs a driver of the current position situation, traffic situation and the like. The navigation device of this type has a basic hardware configuration disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-34082. As a basic function, it is common to detect the position of the vehicle on the map, detect the moving direction and the moving distance when moving, dot on the map, and display the position of the vehicle and traveling path. .
【０００３】その検出手段としてＧＰＳ(Global Positi
oning System) 、車輪にとりつけた車速パルスセンサ、
ジャイロセンサ、地磁気センサなどが前記の公告を始め
多く開示されている。ジャイロセンサには古くからガス
レートセンサがあるが、補助機構が複雑高価なため、最
近は光ファイバジャイロ、圧電振動ジャイロなどが全体
的に簡単で安定な機構であり、特に後者は小型安価なた
め最近の製品はすべてどちらかが採用されている。ま
た、ＧＰＳとは地球を取り巻くように配置された複数の
航法用人工衛星からの電波により、２次元的位置を精度
良く求めることができるシステムである。ところで今、
ある車両が直線道路上を走行しているとき、ＧＰＳ等か
らあるインターバルで連続的な位置データが得られる。
しかし、それをそのまま地図上にドットとして打つと、
車両がビル陰に入ったり、Ｓ／Ａ(Selective / Avairab
ility)と呼ばれる軍事上の意図的な測位精度劣化によっ
て地図上における直線の道路上を蛇行している様な表示
になってしまうときがある。GPS (Global Positi
oning System), vehicle speed pulse sensor attached to the wheel,
Many gyro sensors, geomagnetic sensors, and the like have been disclosed, including the aforementioned publication. Gyro sensors have long been gas rate sensors, but since the auxiliary mechanism is complicated and expensive, recently optical fiber gyros, piezoelectric vibrating gyros, etc. are generally simple and stable mechanisms, especially the latter because they are small and inexpensive. Either of the latest products is adopted. The GPS is a system that can accurately obtain a two-dimensional position by radio waves from a plurality of navigation artificial satellites arranged so as to surround the earth. By the way
When a certain vehicle is running on a straight road, continuous position data can be obtained from GPS or the like at certain intervals.
However, if you type it as a dot on the map as it is,
The vehicle is behind the building, S / A (Selective / Avairab
There is a case where the display looks like meandering along a straight road on the map due to the intentional deterioration of positioning accuracy called "ility".
【０００４】そこで、車両は道路上を移動するというこ
とを前提として測位データを地図上の道路に当てはめる
ようにして精度劣化を補償するマップマッチング機能が
開示されている。例えば特公平５−４４６０３号公報な
どは測位データから候補の道路を選んで当てはめようと
している。Therefore, a map matching function for compensating accuracy deterioration by applying positioning data to roads on a map on the assumption that the vehicle moves on the road is disclosed. For example, Japanese Examined Patent Publication (Kokoku) No. 5-44603 is trying to fit a candidate road from the positioning data.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べたガスレート、圧電振動ジャイロは共に静止時の中点
電位が温度、ロットばらつきによって変動し、オフセッ
ト誤差を持つ。このため、回転角計算に大きな誤差を生
じ、地図上の位置表示が狂ってしまうという問題があっ
た。この対策として、特開昭５７−２００８１３号公報
は、車両の停止時にオフセットを検出し、それを中点と
してデータを更新する技術が開示されている。しかし、
ジャイロは角速度の検出器であることから非回転運動時
には出力が出ない。すなわち直線運動時にもオフセット
検出が可能であり、実走行では停止より直線運動の頻度
が多いがその直線運動の検出とオフセットキャンセルを
行っていない。However, in both the gas rate and the piezoelectric vibrating gyro described above, the midpoint potential at rest varies with temperature and lot variation, and has an offset error. Therefore, there is a problem that a large error occurs in the calculation of the rotation angle, and the position display on the map goes wrong. As a countermeasure for this, Japanese Patent Laid-Open No. 57-200813 discloses a technique of detecting an offset when the vehicle is stopped and updating the data with the offset detected as a midpoint. But,
Since the gyro is a detector of angular velocity, it does not output during non-rotational motion. That is, the offset can be detected even during the linear movement, and in actual traveling, the frequency of the linear movement is higher than that of the stop, but the linear movement is not detected and the offset is not canceled.
【０００６】また多くの製品では、車速を測定したり、
停止を検出しているために車軸に回転するとパルスを発
生する車速センサをとりつけているが、このため取り付
け工数、部品点数の増加を招いている。また、上記マッ
プマッチング操作は、個々の測位データを地図上の道路
にあてはめるために、相当複雑な計算を行なわなければ
ならないという問題もある。また、ＧＰＳとジャイロを
２つ設けたナビゲーション装置の場合、ＧＰＳによって
絶対方位を知ることができるため車両が回転すると方位
角の差として回転角を検出でき、また、ジャイロも角速
度から同様に回転角を検出できる。In many products, vehicle speed is measured,
A vehicle speed sensor that generates a pulse when it rotates on the axle because it detects a stop is attached, but this causes an increase in the number of mounting steps and the number of parts. In addition, the map matching operation has a problem that a considerably complicated calculation must be performed in order to apply each positioning data to the road on the map. Further, in the case of a navigation device provided with two GPSs and a gyro, the absolute azimuth can be known by the GPS, so that the rotation angle can be detected as the difference in the azimuth angle when the vehicle rotates. Can be detected.
【０００７】しかしながら、双方ともどんな条件でも回
転角を精度よく検出できるわけではなく、前者はビル陰
に入ったり、トンネル内に入ってしまうと全く測位でき
なくなってしまうし、位置データを検出する間隔が１秒
と比較的長いために比較的大きな角度や長い曲がり時間
を精度よく検出できるが、微少な角度や短い曲がり時間
は精度が極めて悪くなってしまう。これに対して、後者
は一般的にアナログ出力なのでサンプリングレートをＧ
ＰＳよりは上げることができ、微少な回転角や短い曲が
り時間は精度がよいが、ロットばらつきや温度ばらつき
によって感度（角速度−出力特性）が変動してしまい、
大きな回転角、長い曲がり時間では誤差が累積して同じ
く精度が極めて悪くなってしまう。従って、検出精度の
高い回転角を常に得ることが非常に困難になるという新
たな問題がある。However, neither of them can accurately detect the rotation angle under any condition, and the former cannot perform positioning at all when entering the shadow of a building or entering a tunnel, and the interval for detecting position data. Since it is relatively long as 1 second, it is possible to accurately detect a relatively large angle and a long bending time, but a very small angle and a short bending time result in extremely poor accuracy. On the other hand, the latter is generally an analog output, so the sampling rate is G
It can be higher than PS, and minute rotation angle and short bending time are accurate, but sensitivity (angular velocity-output characteristic) fluctuates due to lot variation and temperature variation.
If the rotation angle is large and the bending time is long, errors will accumulate and the accuracy will be extremely poor. Therefore, there is a new problem that it is very difficult to always obtain a rotation angle with high detection accuracy.
【０００８】そこで、この対策として、地磁気センサと
ジャイロセンサの２つを併用してどちらか精度の良いと
ころをとる試みが特公平１−４５８４３号公報に開示さ
れているが、地磁気センサは踏み切り、鉄橋等により外
乱の影響を受ける頻度が非常に多く、信頼性が十分でな
いという問題があり、上記した問題の解決には至ってい
ない。また、前述のようにＧＰＳのみ、またはこれと光
ファイバージャイロ、圧電振動ジャイロと組み合わせて
微少な回転角を検出して測位精度を向上させており、こ
れによって５、６叉路等の高い角度分解能が必要なとき
に対応するようになっている。Therefore, as a countermeasure against this, an attempt to use two geomagnetic sensors and a gyro sensor in combination to obtain the more accurate one is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 1-45843. The frequency of being affected by disturbance due to railway bridges and the like is very high, and there is a problem that reliability is not sufficient, and the above problems have not been solved yet. Further, as described above, GPS is used alone or in combination with an optical fiber gyro and a piezoelectric vibration gyro to detect a minute rotation angle to improve positioning accuracy, which results in high angular resolution of 5 or 6 forks. We are ready to respond when needed.
【０００９】しかしながら、このように角度分解能が高
いナビゲーション装置にあっても、ジャンクションや側
線に分岐する道で車線変更を行った時などは、分岐路を
曲がった時と車線変更を行った時とが同じ回転角度であ
り、それを高精度に検出してしまうとどちらなのか分か
らず誤った経路を認識してしまう場合がある。この結
果、車線変更を行っただけなのに地図表示上いったん分
岐路に移ったあとまた本線に戻るといったおかしな表示
をしてしまうという新たな問題があった。However, even in a navigation device having such a high angular resolution, when a lane is changed on a road branching into a junction or a side line, it is different from when a lane is changed or when a lane is changed. Have the same rotation angle, and if they are detected with high accuracy, there is a case where an incorrect route is recognized without knowing which one. As a result, there is a new problem that the lane change is made, but on the map display, a strange display such as once moving to the branch road and then returning to the main line is displayed.
【００１０】本発明は以上のような問題点に着目し、こ
れを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の
第１の目的は、移動体の直線運動の判断或いは停止の判
断を適確に行なうことができ、これに基づいてドリフト
誤差補正を行なうようにした移動体のナビゲーション装
置を提供することにある。本発明の第２の目的は、２系
統から得られた移動体の回転角から精度の良いものを用
い、これにより回転角速度検出装置の感度ばらつきの誤
差を補正するようにした移動体のナビゲーション装置を
提供することにある。本発明の第３の目的は、高い分解
能で微少角の変動を検出して車線変更時や側線に分岐し
た時などの相異を区別することができる移動体のナビゲ
ーション装置を提供することにある。The present invention has been made to pay attention to the above problems and to solve them effectively. A first object of the present invention is to provide a navigation device for a mobile body, which can accurately determine the linear motion or stop of the mobile body and perform drift error correction based on the determination. It is in. A second object of the present invention is to use a moving object having a high accuracy from the rotation angles of the moving object obtained from two systems, and thereby to correct an error in sensitivity variation of the rotational angular velocity detecting device. To provide. A third object of the present invention is to provide a navigation device for a mobile body which can detect a change in a minute angle with high resolution and can distinguish a difference such as a lane change or a lane branch. .
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】第１の発明は、自車位置
測定手段を有する移動体のナビゲーション装置におい
て、前記移動体の直線移動時において前記自車位置測定
手段から検出された方位角サンプルデータを、サンプル
データ数の異なる複数個のデータ集合とし、このデータ
集合毎の方位角のばらつき範囲を予めテーブルとして記
憶するばらつき記憶部と、前記自車位置測定手段からの
方位角サンプルデータをサンプルデータ数の異なる複数
個のデータ集合として記憶するデータ集合記憶部と、こ
のデータ集合記憶部の各データ集合が前記ばらつき記憶
部に記憶されたばらつき範囲内に入っているか否かを判
断するばらつき判断部と、このばらつき判断部の結果に
基づいて前記移動体が直線運動をしているか否かを判断
する直線運動判断部とを備えるように構成したものであ
る。第２の発明は、回転角速度検出手段と、この検出手
段の中点データを記憶する中点データ記憶部とを有する
移動体のナビゲーション装置において、前記回転角速度
検出手段の角速度検出信号から所定の周波数帯域の信号
を検出する所定帯域検出部と、前記中点データを補正す
る補正部とを備え、前記補正部は、前記所定帯域検出部
の出力に基づいて前記中点データ記憶部の中点データを
補正するように構成したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a navigation device for a moving body having a vehicle position measuring means, wherein an azimuth sample detected by the vehicle position measuring means when the moving body moves linearly. The data is a plurality of data sets having different numbers of sample data, and a variation storage unit that stores a variation range of the azimuth angle for each data set as a table in advance, and sample the azimuth angle sample data from the vehicle position measuring means. A data set storage unit that stores a plurality of data sets having different numbers of data, and a variation determination that determines whether or not each data set of this data set storage unit is within the variation range stored in the variation storage unit Section and a linear motion judging section for judging whether or not the moving body is making a linear motion based on the result of the variation judging section. It is obtained by configured with. According to a second aspect of the present invention, in a navigation device for a moving body having a rotational angular velocity detecting means and a midpoint data storage section for storing midpoint data of the detecting means, a predetermined frequency is obtained from an angular velocity detection signal of the rotational angular velocity detecting means. A predetermined band detection unit that detects a band signal and a correction unit that corrects the midpoint data, wherein the correction unit is based on an output of the predetermined band detection unit, and the midpoint data of the midpoint data storage unit. Is configured to correct.
【００１２】第３の発明は、自車位置測定手段と回転角
速度検出手段とを有する移動体のナビゲーション装置に
おいて、前記移動体が曲進する時に要する時間に対する
回転角の検出精度の良否を前記２つの手段に対応させて
予め記憶する検出精度記憶部と、前記各手段からの検出
信号をそれぞれ記憶するデータ記憶部と、このデータ記
憶部のデータと前記検出精度記憶部のデータを対応させ
て前記２つの手段の内のどちらの手段の検出精度が良い
かを判断する検出精度判断部と、この判断部が前記自車
位置測定手段の検出精度が良いと判断した時に前記回転
角速度検出手段の感度ばらつき誤差を補正するばらつき
誤差補正部とを備えるように構成したものである。第４
の発明は、自車位置測定手段と回転角速度検出手段とを
有する移動体のナビゲーション装置において、前記移動
体の走行距離と回転角との関係より前記移動体が大きく
曲がったか否かを示す情報及び微少角変化時の閾値を予
め記憶する曲り角記憶部と、前記各手段からの信号から
得られる前記移動体の走行距離と回転角を記憶する情報
記憶部と、前記移動体が回転に要した時間を計測する計
測部と、前記情報記憶部のデータと前記曲り角記憶部の
データに基づいて前記移動体が大きく曲がったか否かを
判断する第１の判断部と、前記計測部の出力と前記両手
段のいづれか一方の出力より得られる回転角と前記閾値
とに基づいて前記移動体が同一道路上を移動しているか
否かを判断する第２の判断部とを備えるように構成した
ものである。According to a third aspect of the present invention, in a navigation apparatus for a moving body having a vehicle position measuring means and a rotational angular velocity detecting means, it is determined whether the rotational angle detection accuracy with respect to the time required for the moving body to move forward is good or bad. A detection accuracy storage unit that stores in advance corresponding to one means, a data storage unit that stores a detection signal from each of the means, and the data of the data storage unit and the data of the detection accuracy storage unit are associated with each other. A detection accuracy determination unit that determines which of the two units has a higher detection accuracy, and a sensitivity of the rotational angular velocity detection unit when the determination unit determines that the detection accuracy of the vehicle position measuring unit is good. A variation error correction unit that corrects the variation error is provided. 4th
In the invention, in a navigation device for a moving body having a vehicle position measuring means and a rotational angular velocity detecting means, information indicating whether or not the moving body is greatly bent from a relationship between a traveling distance and a rotation angle of the moving body, and A bend angle storage unit that stores in advance a threshold value when a minute angle changes, an information storage unit that stores a travel distance and a rotation angle of the moving body obtained from a signal from each of the means, and a time required for the moving body to rotate. And a first determination unit for determining whether or not the mobile body is greatly bent based on the data of the information storage unit and the data of the bend angle storage unit, the output of the measurement unit, and the both It is configured to include a second determination unit that determines whether or not the moving body is moving on the same road based on the rotation angle obtained from the output of either one of the means and the threshold value. .
【００１３】[0013]
【作用】第１の発明によれば、ＧＰＳ等の自車位置測定
手段から検出された方位角サンプルデータをデータ数の
異なる複数個のデータ集合とし、このデータ集合をばら
つき記憶部に予め記憶してあった同様なデータ集合毎の
方位角のばらつき範囲に当てはめてばらつきの判断を行
なう。ばらつき判断部は、ばらつき範囲内に入っている
データ集合の数により、移動体が現在直線運動を行なっ
ているか否かを判断する。これにより、ＧＰＳが意図的
に測位精度が劣化するようになされているにもかかわら
ず、移動体の運動状態を正確に把握することが可能とな
る。また、ばらつき判断部が、移動体が直線運動をして
いるものと判断すると、回転角速度検出手段のオフセッ
ト誤差の補正を行なって精度を上げる。According to the first aspect of the invention, the azimuth angle sample data detected from the vehicle position measuring means such as GPS is made into a plurality of data sets having different numbers of data, and the data sets are stored in advance in the variation storage section. The variation is determined by applying it to the same azimuth variation range for each data set. The variation determination unit determines whether or not the moving body is currently performing a linear motion based on the number of data sets included in the variation range. As a result, it becomes possible to accurately grasp the motion state of the moving body even though the positioning accuracy of the GPS is intentionally deteriorated. When the variation determining unit determines that the moving body is performing a linear motion, it corrects the offset error of the rotational angular velocity detecting means to improve the accuracy.
【００１４】第２の発明によれば、ジャイロ等の回転角
速度検出手段の角速度検出信号から所定の周波数帯域の
信号を検出することによりこれに含まれる他軸周波数成
分を取り出し、そのレベルに基づいて補正部は、中点デ
ータ記憶部に記憶されている中点データを補正する。例
えば信号レベルが非常に小さい時には、移動体が停止し
ているものとして補正部はオフセット誤差をキャンセル
するように中点データを補正する。この補正により、オ
フセット誤差をキャンセルすることにより検出精度を上
げる。According to the second aspect of the invention, a signal in a predetermined frequency band is detected from the angular velocity detection signal of the rotational angular velocity detecting means such as a gyro, and the other axis frequency component contained therein is extracted, and based on the level thereof. The correction unit corrects the midpoint data stored in the midpoint data storage unit. For example, when the signal level is extremely low, the correction unit corrects the midpoint data so as to cancel the offset error, assuming that the moving body is stopped. With this correction, the detection accuracy is improved by canceling the offset error.
【００１５】第３の発明によれば、自車位置測定手段と
回転角速度検出手段のそれぞれから移動体の回転角を検
出し、検出精度判断部は各検出値を検出精度記憶部のデ
ータに照合させて、どちらの検出値の精度が良いか判断
する。これにより、常に精度の良い回転角を得ることが
できる。また、自車位置側定手段の検出精度が良いと判
断したときには、ばらつき誤差補正部はこのデータを基
に回転角速度検出手段の回転角を補正し、精度を向上さ
せる。According to the third aspect of the invention, the rotation angle of the moving body is detected from each of the vehicle position measuring means and the rotation angular velocity detecting means, and the detection accuracy determination unit collates each detection value with the data in the detection accuracy storage unit. Then, it is determined which detection value is more accurate. As a result, it is possible to always obtain a precise rotation angle. Further, when it is determined that the detection accuracy of the own vehicle position side determining means is good, the variation error correcting section corrects the rotation angle of the rotation angular velocity detecting means based on this data to improve the accuracy.
【００１６】第４の発明によれば、自車位置測定手段と
回転角速度検出手段の双方から移動体の走行距離と回転
角を求め、これらの値を曲り角記憶部に予め記憶してあ
った情報に基づいて移動体が大きく曲がったのか否かを
第１の判断部が判断する。移動体が小さく曲がった場合
には、次に第２の判断部が回転に要した時間とその時の
回転角に基づいて同一道路上を走行しているのか否かを
判断する。これにより、同一道路上で単に車線を変更し
ただけなのか、或いはこの道路と僅かな角度で分岐して
いる分岐路或いは側路を走行しているのか判断すること
ができる。According to the fourth aspect of the invention, the traveling distance and the rotation angle of the moving body are obtained from both the vehicle position measuring means and the rotation angular velocity detecting means, and these values are stored in advance in the bending angle storage section. Based on the above, the first judging unit judges whether or not the moving body is greatly bent. When the moving body bends slightly, the second determination unit next determines whether or not the vehicle is traveling on the same road based on the time required for rotation and the rotation angle at that time. As a result, it is possible to determine whether the lane is simply changed on the same road or whether the vehicle is traveling on a branch road or a side road that branches at a slight angle with respect to this road.
【００１７】[0017]
【実施例】以下に、本発明に係る移動体のナビゲーショ
ン装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１
は一般的な移動体のナビゲーション装置を示す概略構成
図、図２は第１の発明の特徴部分を示すブロック図、図
３は回転角速度検出手段としてのジャイロの角速度−出
力特性を示すグラフ、図４はジャイロの角速度と曲り角
の関係を示すグラフ、図５はジャイロの角速度−オフセ
ット誤差特性のシミュレーションを示す図、図６はＧＰ
Ｓの速度−方位角特性を示すグラフ、図７はＧＰＳのサ
ンプル数−方位角ばらつき特性を示すグラフである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a navigation device for a mobile body according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a general navigation device for a moving body, FIG. 2 is a block diagram showing a characteristic part of the first invention, FIG. 3 is a graph showing angular velocity-output characteristics of a gyro as a rotational angular velocity detecting means, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the angular velocity of the gyro and the bending angle, FIG. 5 is a diagram showing the simulation of the angular velocity-offset error characteristic of the gyro, and FIG. 6 is the GP.
FIG. 7 is a graph showing the velocity-azimuth characteristic of S, and FIG. 7 is a graph showing the sample number-azimuth variation characteristic of GPS.
【００１８】まず、図１に基づいて移動体のナビゲーシ
ョン装置の全体構成について説明する。図示するよう
に、このナビゲーション装置１は、無線標識の信号とな
るビーコンを受けたり、通信用の電波を送受信するアン
テナ２を有しており、このアンテナ２は無線機３を介し
て装置全体の動作の制御を行なう例えばマイクロコンピ
ュータ等よりなる中央処理部４へ接続されている。ＣＤ
−ＲＯＭドライブ５には、予め道路交通網などの地図情
報が入力されており、このＣＤ−ＲＯＭドライブ５は、
上記中央処理部４に接続されて、必要に応じて地図情報
が中央処理部４へ伝達される。また、回転角速度検出手
段は、例えばジャイロ６よりなり、移動体としての車両
の回転角速度等を求めるようになっている。また、自車
位置測定手段は、例えばＧＰＳ７よりなり、複数の人工
衛星からの電波をアンテナ８により受信し、比較的高精
度な位置測定が可能なようになっている。First, the overall configuration of a navigation system for a mobile unit will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the navigation device 1 has an antenna 2 that receives a beacon serving as a signal of a wireless beacon and transmits / receives a radio wave for communication. It is connected to a central processing unit 4 that controls the operation, such as a microcomputer. CD
-Map information such as road traffic network is input to the ROM drive 5 in advance, and this CD-ROM drive 5 is
Connected to the central processing unit 4, the map information is transmitted to the central processing unit 4 as necessary. The rotational angular velocity detecting means is composed of, for example, a gyro 6 and is adapted to obtain the rotational angular velocity of the vehicle as a moving body. The own vehicle position measuring means is composed of, for example, the GPS 7 and receives radio waves from a plurality of artificial satellites by the antenna 8 so that the position can be measured with relatively high accuracy.
【００１９】上記ジャイロ６やＧＰＳ７は、それぞれ例
えばマイクロコンピュータよりなるジャイロ用処理部９
及びＧＰＳ用処理部１０に接続されて、自車位置や走行
軌跡等を演算により求めるようになっている。各処理部
９、１０の出力は、上記中央処理部４へ必要に応じて入
力されることになる。尚、上記ジャイロやＧＰＳに加え
て、地磁気センサ１１や車軸に取り付けられて回転する
とパルスを発生する車速センサ１２等を設けるようにし
てもよい。上記中央処理部４は、これに入力される地図
情報、位置情報、或いは道路交通情報等に基づいて、目
的地までの最適経路の探索、目的地への所要時間の予
測、車両の操作者が採るべき操作を求め、求めた情報を
操作者に知らせるために出力するようになっている。Each of the gyro 6 and the GPS 7 has a gyro processing unit 9 which is, for example, a microcomputer.
Also, it is connected to the GPS processing unit 10 to calculate the position of the vehicle, the traveling locus, and the like. The outputs of the processing units 9 and 10 are input to the central processing unit 4 as needed. In addition to the gyro and GPS, a geomagnetic sensor 11 and a vehicle speed sensor 12 that is attached to an axle and generates a pulse when rotated may be provided. The central processing unit 4 searches the optimum route to the destination, predicts the time required to reach the destination, predicts the time required to reach the destination, based on the map information, the position information, the road traffic information, etc. input to the central processing unit 4. The operation to be taken is requested and the requested information is output to inform the operator.
【００２０】そして、この中央処理部４には、ディスプ
レイ１３を駆動する表示制御部１４が接続されており、
処理部４にて求めた結果をディスプレイに表示すること
により視認できるように構成している。また、この中央
処理部４には、音声制御回路１５と音声合成回路１６が
接続されており、上記処理部４にて求めた指示情報をス
ピーカ１７から流すように構成されている。そして、こ
の装置全体の動作制御を行なうために、テンキー群やカ
ナ入力キー群等を含む操作部１８が中央処理部４に接続
されている。また、この中央処理部４は、車両は道路上
を移動するということを前提にして測位データを地図上
の道路に当てはめるようにして精度劣化を補償する公知
のマップマッチング機能も有している。A display control section 14 for driving the display 13 is connected to the central processing section 4.
The result obtained by the processing unit 4 is configured to be visible by displaying it on a display. A voice control circuit 15 and a voice synthesizing circuit 16 are connected to the central processing unit 4 so that the instruction information obtained by the processing unit 4 is flown from the speaker 17. An operation unit 18 including a numeric keypad group, a kana input key group, and the like is connected to the central processing unit 4 in order to control the operation of the entire apparatus. The central processing unit 4 also has a well-known map matching function for compensating accuracy deterioration by applying positioning data to a road on a map on the assumption that the vehicle moves on the road.
【００２１】次に、第１の発明の特徴的部分について図
２を参照して説明する。図示するようにＧＰＳ用処理部
１０は、ＧＰＳ７から出力される方位角サンプルデータ
をサンプル数の異なる複数個のデータ集合として、この
データ集合毎の方位角のばらつき範囲を予めテーブルと
して記憶する、例えばＲＯＭよりなるばらつき記憶部１
９と、ＧＰＳ７からの実際の方位角サンプルデータを複
数個のデータ集合として記憶する、例えばＲＡＭよりな
るデータ集合記憶２０と、この各データ集合が上記予め
設定されたばらつき範囲内に入っているか否かを判断す
るばらつき判断部２１と、この判断結果に基づいて車両
（移動体）が直線運動しているか否かを判断する直線運
動判断部２２とにより主に構成され、これらの動作制御
はＧＰＳ用制御部２３により行なわれる。Next, the characteristic part of the first invention will be described with reference to FIG. As illustrated, the GPS processing unit 10 stores the azimuth angle sample data output from the GPS 7 as a plurality of data sets having different numbers of samples, and stores the variation range of the azimuth angle for each data set in advance as a table. Variation storage unit 1 composed of ROM
9 and an actual azimuth angle sample data from the GPS 7 as a plurality of data sets, for example, a data set storage 20 composed of a RAM, and whether each of these data sets is within the preset variation range. The variation determining unit 21 that determines whether the vehicle (moving body) is linearly moving based on the determination result, and the linear motion determining unit 22 that determines whether the vehicle (moving body) is linearly moving. Is performed by the control unit 23.
【００２２】ジャイロ用処理部９は、ジャイロ６の角速
度がゼロとなる中点データを記憶する例えばＲＡＭのよ
うな中点データ記憶部２４と、ジャイロ６の検出データ
を記憶する、例えばＲＡＭのようなデータ記憶部２５
と、この検出データと上記中点データとの相異を角速度
として角度計算を行なう角度演算部２６と、前記直線運
動判断部２２の出力に基づいて上記中点データ記憶部２
４に記憶されている中点データ値を補正する補正部２７
とにより主に構成され、これらの動作制御はジャイロ用
制御部３０により行なわれる。また、ジャイロ６からの
出力は、ローパスフィルタ２８及びＡ／Ｄ変換器２９を
介してデジタル信号として処理部９へ入力される。The gyro processing unit 9 stores a midpoint data storage unit 24, such as a RAM, which stores the midpoint data at which the angular velocity of the gyro 6 becomes zero, and the detection data of the gyro 6, such as a RAM. Data storage unit 25
Based on the output of the angle calculation unit 26 that performs an angle calculation using the difference between the detected data and the midpoint data as the angular velocity, and the linear motion determination unit 22, the midpoint data storage unit 2
Correction unit 27 for correcting the midpoint data value stored in
Is mainly constituted by and the operation control of these is performed by the gyro controller 30. The output from the gyro 6 is input to the processing section 9 as a digital signal via the low pass filter 28 and the A / D converter 29.
【００２３】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、動作の概略について説明
すると、ＧＰＳ７からの方位角データを一定時間サンプ
リングして、このデータ列を複数のデータ集合に分けて
記憶する。そして、データ集合対方位角のばらつきを予
めテーブル化したばらつき記憶部１９のテーブルと上記
各データ集合とを照らし合わせて所定の範囲内か否かを
判断させる。尚、各データ集合中のデータサンプル数は
異なっており、対応するデータサンプル数のデータ集合
毎に照らし合わせを行なう。ここで、所定の範囲内のデ
ータ集合が多いときには、移動体は直線運動を行なって
いると判断し、ジャイロデータの中点リセットを指示
し、オフセット誤差の補正を行なう。すなわち、ＧＰＳ
からの方位角データをサンプルしてサンプル数の異なる
データ集合に分け、これをばらつき範囲のテーブルに当
てはめて、小数の許容範囲外のデータ集合にとらわれず
に直線運動を検出するようになっている。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. First, an outline of the operation will be described. The azimuth angle data from the GPS 7 is sampled for a certain period of time, and this data string is divided into a plurality of data sets and stored. Then, the table of the variation storage unit 19 in which the variation of the data set versus the azimuth angle is tabulated in advance is compared with each of the above-mentioned data sets to determine whether or not the variation is within a predetermined range. The number of data samples in each data set is different, and comparison is performed for each data set having a corresponding number of data samples. Here, when there are many data sets within the predetermined range, it is determined that the moving body is performing a linear motion, an instruction is given to reset the midpoint of the gyro data, and the offset error is corrected. That is, GPS
The azimuth data from is sampled and divided into data sets with different numbers of samples, and this is applied to the variation range table to detect linear motion without being caught by a small number of data sets outside the allowable range. .
【００２４】以上の動作を更に詳しく説明する。ここで
は、ジャイロとして最近よく使用される圧電振動ジャイ
ロを例に取り、そのオフセット誤差について説明する。
図３は、そのジャイロの角速度−出力特性である。車両
が静止または直線運動などの非回転運動をしていると
き、角速度ω＝０であり、その時の中点は電源電圧が５
Ｖなので、２．５Ｖである（同図ａ）。しかしながら、
この中点は温度によって、また、生産上のばらつきによ
って変動し、最大±０．１２Ｖもシフトしてしまう。例
えば−２０゜Ｃの場合は、直線ｂのように変化し、例え
ば＋７０゜Ｃの場合には、直線ｃのように変化する。The above operation will be described in more detail. Here, a piezoelectric vibration gyro that is often used recently as a gyro will be taken as an example to explain the offset error.
FIG. 3 shows the angular velocity-output characteristic of the gyro. When the vehicle is stationary or performing non-rotational motion such as linear motion, the angular velocity is ω = 0, and the power supply voltage is 5 at the midpoint at that time.
Since it is V, it is 2.5 V (a in the figure). However,
This midpoint varies depending on temperature and production variations, and shifts up to ± 0.12V. For example, in the case of −20 ° C., it changes like a straight line b, and in the case of + 70 ° C., it changes like a straight line c.
【００２５】このため、図４（Ａ）の様に車両の進行方
向が回転した時、オフセットした出力からは時刻ー角速
度特性に誤差が生じる。図４（Ａ）では実線が図３中の
ａの特性、破線が図３中のｂの特性の場合を示した。そ
のため、ジャイロ出力を積分した角度特性が図４（Ｂ）
のように正規の（図３のａ）角度θａに対し、オフセッ
トした場合（図３のｂ）には、角度θｂとなり、実際の
回転角より大きく回転したと地図上に表示され、多数の
分岐路では誤った経路を通ったと認識されてしまう。Therefore, when the traveling direction of the vehicle is rotated as shown in FIG. 4A, an error occurs in the time-angular velocity characteristic from the offset output. In FIG. 4A, the solid line shows the case of the characteristic a in FIG. 3, and the broken line shows the case of the characteristic b in FIG. Therefore, the angle characteristic obtained by integrating the gyro output is shown in FIG.
When the angle θa is offset from the regular angle (a in FIG. 3) (b in FIG. 3), the angle becomes θb, and it is displayed on the map that the rotation is larger than the actual rotation angle. On the road, it is perceived that the wrong route was taken.
【００２６】ここで角速度に対してどの程度のオフセッ
ト誤差が生じるかをシミュレーションしてみると図５の
ように角速度ωが小さいほど誤差は大きい。通常多く発
生する３０度／ｓ程度の角速度では、最も大きなオフセ
ットを起こしたときには約±４％程度の誤差となり、９
０度回転したとすると約±４度の誤差が生じる。これら
の誤差が累積するとさらに問題となる。そこで、この変
動する中点を適宜サンプリングしてその値を中点として
更新すれば、その中点をもとに積分する事で角度誤差を
除くことができるのであるが、本案は特開昭５７−２０
０８１３号公報の様に停止時ではなく、直線運動を検出
して誤差補正を行うことにした。Here, a simulation of how much an offset error occurs with respect to the angular velocity results in a larger error as the angular velocity ω becomes smaller as shown in FIG. At an angular velocity of about 30 degrees / s, which usually occurs frequently, an error of about ± 4% occurs when the largest offset occurs.
If rotated by 0 degree, an error of about ± 4 degree occurs. The accumulation of these errors becomes even more problematic. Therefore, if the fluctuating midpoint is appropriately sampled and the value is updated as the midpoint, the angular error can be eliminated by integrating based on the midpoint. -20
It is decided to detect the linear motion and perform the error correction instead of the stop time as in Japanese Patent No. 0813.
【００２７】そのため、ＧＰＳを用い、この受信機から
得られる方位角の値がある程度一定であれば、車両は直
線運動をしていると判断して誤差補正を行なうことにし
た。今、車両が直線運動していると、ＧＰＳから得られ
る方位角データは図６のように車両の速度に依存性はな
いがある範囲ΔＡＺをもっている。この値は約３５度程
度である。このように方位角データがある範囲内で変動
する理由は、前述のように軍事上の理由で意図的に測位
精度を劣化させているからである。このデータをもと
に、例えば固定数の方位角サンプルデータを取り込ん
で、ΔＡＺの範囲内に入っているかを検査し、車両が直
線運動をしていると判断したとすると、もしその固定数
のサンプルの中に、測位精度の劣化したデータが混入し
ていると簡単に誤った判断を下して、ジャイロの誤補正
をしてしまう。Therefore, if the azimuth value obtained from this receiver is constant to some extent using GPS, it is decided that the vehicle is in linear motion and error correction is performed. Now, when the vehicle is moving linearly, the azimuth angle data obtained from the GPS has a certain range ΔAZ which does not depend on the speed of the vehicle as shown in FIG. This value is about 35 degrees. The reason why the azimuth data fluctuates within a certain range is that the positioning accuracy is intentionally deteriorated for military reasons as described above. On the basis of this data, for example, a fixed number of azimuth angle sample data is taken in, it is inspected whether it is within the range of ΔAZ, and if it is determined that the vehicle is in a linear motion, if that fixed number of It is easy to make an erroneous decision that the sample contains data with degraded positioning accuracy, and the gyro will be erroneously corrected.
【００２８】そこで、この誤補正をなくすために、まず
前記図６のようにデータを多く一度に取り込み、あらゆ
る例えば連続して２、３、４サンプルデータを取り出し
て３つのデータ集合を作り、それぞれのデータ集合の最
大の方位角ばらつきΔＡＺ１、ΔＡＺ２、ΔＡＺ３を取
り込み、このばらつきによって表される図７のａの特性
をあらかじめＲＯＭ等のばらつき記憶部１９に記録して
おく。ΔＡＺ１、ΔＡＺ２、ΔＡＺ３はそれぞれ約１
０、１４、１９度程度である。Therefore, in order to eliminate this erroneous correction, first, as shown in FIG. 6, a large amount of data is fetched at one time, and, for example, consecutive 2, 3, and 4 sample data are continuously fetched to form three data sets. The maximum azimuth angle variations ΔAZ1, ΔAZ2, and ΔAZ3 of the data set are captured, and the characteristics of FIG. 7A represented by these variations are recorded in advance in the variation storage unit 19 such as a ROM. ΔAZ1, ΔAZ2, and ΔAZ3 are about 1 each
The angles are 0, 14, and 19 degrees.
【００２９】そして、車両が移動中、連続して上記各デ
ータ集合のサンプルデータと同じ２、３、４個の方位角
サンプルを行なって３つのデータ集合を作り、それぞれ
のデータ集合の最大方位角ばらつきを求めて、図７のＳ
１、Ｓ２、Ｓ３とプロットする。図では、Ｓ１，Ｓ３が
ａ特性の下、すなわちばらつき範囲内であり、Ｓ２が範
囲外である。この場合、サンプル集合の数は３つであ
り、その内２つがばらつき範囲内なので多数決を取って
ばらつき範囲内と判断し、車両は直線運動していると判
断する。多数決でばらつき範囲外が多ければ、車両が回
転運動をしていると判断する。Then, while the vehicle is moving, two, three, and four azimuth angle samples, which are the same as the sample data of each of the above-mentioned data sets, are continuously made to form three data sets, and the maximum azimuth angle of each data set is obtained. Obtaining the variation, S in FIG.
Plot 1, S2, S3. In the figure, S1 and S3 are under the a characteristic, that is, within the variation range, and S2 is outside the range. In this case, the number of sample sets is three, and two of them are within the variation range, so that a majority decision is made and it is determined that the vehicle is in a linear movement. If the majority is out of the variation range, it is determined that the vehicle is rotating.
【００３０】車両は時々刻々移動するから、方位角サン
プル総数はあまり多くできないが、３や５サンプル固定
値による判断よりＧＰＳの測位精度劣化の影響を受けに
くい。図２において、まず、通常のジャイロ６からのア
ナログデータを簡単なフィルタ２８を通し、Ａ／Ｄ変換
器２９でデジタル化しジャイロ用処理部９で積分処理な
どを行って回転角を中央処理部４に報告する。すなわ
ち、デジタルデータは、データ記憶部２５に記憶され、
このデータと中点データ記憶部２４の中点データとの相
異が角速度となり、角度演算部２６はこの角速度に時間
を掛けることにより、変化した角度、すなわち回転角が
求められることになる。Since the vehicle moves from moment to moment, the total number of azimuth samples cannot be increased so much, but it is less affected by the deterioration of the positioning accuracy of GPS than the judgment based on the fixed value of 3 or 5 samples. In FIG. 2, first, analog data from a normal gyro 6 is passed through a simple filter 28, digitized by an A / D converter 29, integrated by a gyro processing unit 9, and the like, and a rotation angle is determined by a central processing unit 4. Report to. That is, the digital data is stored in the data storage unit 25,
The difference between this data and the midpoint data of the midpoint data storage unit 24 is the angular velocity, and the angle calculation unit 26 determines the changed angle, that is, the rotation angle, by multiplying this angular velocity by time.
【００３１】一方、ＧＰＳ７からは衛星からの測位情報
が入ってきてその測位結果をＧＰＳ用処理部１０に報告
する。この処理部１０はＧＰＳからの方位角データ一時
記憶用ＲＡＭ、すなわちデータ集合記憶部２０と、サン
プル−方位角ばらつきのテーブルＲＯＭ、すなわちばら
つき記憶部１９を持ち、両者を比較し、ばらつき判断部
２１にてばらつき範囲内のデータ集合の個数と範囲外の
データ集合の個数を計算する。この計算結果に基づいて
直線運動判断部２２はどちらか大きい方を取り、範囲外
のデータ集合の個数が多ければ回転運動をしていると判
断し、ジャイロ用処理部９に対しては何もしない。On the other hand, the positioning information from the satellite is input from the GPS 7 and the positioning result is reported to the GPS processing unit 10. This processing unit 10 has a RAM for temporarily storing azimuth angle data from GPS, that is, a data set storage unit 20, and a table ROM of sample-azimuth angle variation, that is, variation storage unit 19, and compares both, and a variation determination unit 21. At, the number of data sets within the variation range and the number of data sets outside the range are calculated. Based on this calculation result, the linear motion determination unit 22 takes the larger one, and if the number of data sets out of the range is large, it is determined that the linear motion determination unit 22 is performing the rotational motion, and the gyro processing unit 9 does nothing. do not do.
【００３２】もし、ばらつき範囲内の個数が多ければ直
線運動をしていると判断し、ジャイロ用処理部９に対し
リセット信号Ｓｒを出す。それを受け取ったジャイロ用
処理部９の補正部２７はその時点のジャイロ信号が中点
であるから、中点データ記憶部２４の記憶値を訂正する
ことにより中点データを補正し、以後その値からのずれ
が角速度であると検出し、以後の角度計算に利用する。
このときサンプルしたデータは中点データとして次のリ
セット信号が来るまで中点データ記憶部２４に保存して
それまでその値を利用する。また、直線運動の検出手法
として方位角のサンプルデータの集合を複数個用い、こ
れを予め測定したばらつきテーブルに当てはめ、方位角
がばらつき範囲内か外かを多数決で決定するので、固定
数サンプルだけの物より測位精度劣化にとらわれずに精
度の良い直線運動の判断を行うことができる。If the number within the variation range is large, it is determined that the linear motion is being performed, and the reset signal Sr is output to the gyro processing unit 9. The correction unit 27 of the gyro processing unit 9 that has received the correction corrects the midpoint data by correcting the stored value of the midpoint data storage unit 24 because the gyro signal at that time is the midpoint, and thereafter the value is corrected. The deviation from is detected as the angular velocity and is used for the subsequent angle calculation.
The data sampled at this time is stored in the midpoint data storage unit 24 as the midpoint data until the next reset signal comes, and the value is used until then. In addition, a set of azimuth sample data is used as a linear motion detection method, and this is applied to a variation table that is measured in advance to determine whether the azimuth is within the variation range or not by a majority decision. It is possible to make a highly accurate determination of linear motion without being affected by the deterioration of positioning accuracy.
【００３３】更に、ＧＰＳを用いることにより、速度も
ここから容易に測定できるため、ある速度以下なら停止
していると判断し、同様にジャイロの中点リセットを行
うことができる。また、実走行で頻度の多い直線運動を
ＧＰＳなどの測位手段により検出するため、有線式の車
速パルスセンサが不要で、そのコストや車輪から線を引
き出す工数をかけずに実現できる。また更に、既存のマ
ップマッチングは個々の測位データを地図上の道路に当
てはめるため相当複雑な計算を行っているが、本案の直
線運動検出手法による検出信号を利用して測位データを
複数個まとめて地図上の直線道路に当てはめることがで
き、マップマッチングを簡単な計算によって実現でき
る。Further, since the speed can be easily measured from here by using GPS, it is possible to judge that the vehicle is stopped if the speed is lower than a certain speed and reset the gyro midpoint similarly. In addition, since a linear movement that is frequently used in actual traveling is detected by a positioning means such as GPS, a wired vehicle speed pulse sensor is not required, and it can be realized without increasing the cost or the number of man-hours required to draw the wire from the wheels. Furthermore, the existing map matching uses a considerably complicated calculation to apply individual positioning data to the roads on the map, but it uses the detection signals of the linear motion detection method of the present invention to collect multiple positioning data. It can be applied to straight roads on a map, and map matching can be realized by simple calculation.
【００３４】次に、第２の発明について説明する。先の
第１の発明については、ＧＰＳ７からの出力に基づいて
移動体の直線運動を検出し、これによりジャイロのオフ
セット誤差を修正したが、この第２の発明においてはジ
ャイロの出力信号に含まれる特定の周波数成分から移動
体の停止を判別し、これに基づいてオフセット誤差をキ
ャンセルすることを特徴としている。図８は第２の発明
の特徴部分を示すブロック図、図９はジャイロの軸感度
を示す図、図１０はジャイロの周波数特性を示す図、図
１１は車両の振動とジャイロの周波数特性を示す図であ
る。Next, the second invention will be described. In the first invention, the linear motion of the moving body is detected based on the output from the GPS 7 to correct the offset error of the gyro, but in the second invention, it is included in the output signal of the gyro. The feature is that the stop of the moving body is determined from a specific frequency component, and the offset error is canceled based on this. 8 is a block diagram showing a characteristic part of the second invention, FIG. 9 is a diagram showing a shaft sensitivity of the gyro, FIG. 10 is a diagram showing frequency characteristics of the gyro, and FIG. 11 is a vibration of the vehicle and frequency characteristics of the gyro. It is a figure.
【００３５】図示するようにジャイロ用処理部９は、中
点データを記憶する例えばＲＡＭのような中点データ記
憶部２４、この記憶されている中点データを補正する補
正部２７及びジャイロ用制御部３０を少なくとも有して
いる点は第１の発明と同様であり、更に、この処理部９
はジャイロからの角速度検出信号から所定の周波数帯域
の信号を検出する所定帯域検出部３１を有している。こ
の検出部３１は、ジャイロの他軸周波数成分を抽出する
ために、例えば１０〜２０Ｈｚ程度の周波数帯に設定さ
れたバンドパスフィルタ３２と、この出力をデジタル変
換するためのＡ／Ｄ変換器３３により構成されており、
この変換器３３の出力を上記補正部２７へ入力してい
る。また、この検出部３１へは、ローパスフィルタ２８
で高周波ノイズがカットされた角速度検出信号かアナロ
グ状態で入力されている。他軸周波数成分とは、後述す
るようにジャイロはＺ軸の回転方向の主成分の外に、
Ｘ、Ｙ軸やＺ軸方向にも僅かに振動しており、この主成
分以外の振動成分をいう。As shown in the figure, the gyro processing unit 9 includes a midpoint data storage unit 24 for storing midpoint data, such as a RAM, a correction unit 27 for correcting the stored midpoint data, and a gyro control. The point that at least the section 30 is provided is similar to the first aspect of the invention, and further, the processing section 9
Has a predetermined band detection unit 31 that detects a signal in a predetermined frequency band from the angular velocity detection signal from the gyro. The detection unit 31 includes a bandpass filter 32 set in a frequency band of, for example, about 10 to 20 Hz in order to extract the other axis frequency component of the gyro, and an A / D converter 33 for digitally converting the output. Consists of
The output of the converter 33 is input to the correction unit 27. Further, the low-pass filter 28 is connected to the detection unit 31.
The angular velocity detection signal from which the high frequency noise has been cut is input in the analog state. With the other axis frequency component, the gyro is, in addition to the main component in the rotation direction of the Z axis, as described later,
It also vibrates slightly in the X-, Y-, and Z-axis directions, and refers to vibration components other than this main component.
【００３６】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、ジャイロ６の角速度検出
出力を、アナログのローパスフィルタ２８を通して高周
波ノイズを取り、その出力をＡ／Ｄ変換器２９でデジタ
ル化し、本来の角速度出力を取り出す。ジャイロ用制御
部３０はこの信号に積分処理を行い角度計算をしたり、
ジャイロの誤差補正を行ったりする。一方、ローパスフ
ィルタ２８を通過した出力は分岐されてバンドパスフィ
ルタ３２に流れ、ここで他軸周波数成分を取り出し、同
じくＡ／Ｄ変換器３３がデジタル化する。補正部２７
は、このデジタル信号のレベルを判定し、所定の値より
も大きければ運動していると判断してなにもせず、所定
の値よりも小さければ車両は停止していると判断してジ
ャイロのオフセット誤差のキャンセル処理を行う。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, high-frequency noise is taken from the angular velocity detection output of the gyro 6 through the analog low-pass filter 28, and the output is digitized by the A / D converter 29 to take out the original angular velocity output. The gyro controller 30 performs integration processing on this signal to calculate an angle,
It also performs gyro error correction. On the other hand, the output that has passed through the low-pass filter 28 is branched and flows to the band-pass filter 32, where the other-axis frequency component is taken out, and the A / D converter 33 similarly digitizes it. Correction unit 27
Judges the level of this digital signal, and if it is larger than a predetermined value, it judges that it is exercising, and if it is smaller than the predetermined value, it judges that the vehicle is stopped and determines that the gyro Performs offset error cancellation processing.
【００３７】以上の動作を更に詳しく説明する。図９は
圧電振動ジャイロの音叉型の振動板３４であり、振動板
３４はＺ軸を回転軸としてθ方向へ回転し、最終的に角
速度に比例した信号が得られるようになっているのが一
般的である。前記したようにジャイロは他のＸ軸，Ｙ軸
やＺ軸方向の振動に対しても若干の感度があり、他軸感
度と呼ばれる。図１０はジャイロの周波数特性を示した
グラフであり、本来の角速度に対する周波数応答の上限
は３Ｈｚ程度であり、直線ａで表される。等加速度Ｇで
の他軸感度は１５Ｈｚ以下であり曲線ｂで表される。点
線は高域ノイズを除去するためのローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ）の特性である。The above operation will be described in more detail. FIG. 9 shows a tuning fork type vibration plate 34 of a piezoelectric vibration gyro. The vibration plate 34 rotates in the θ direction with the Z axis as a rotation axis, and finally a signal proportional to the angular velocity is obtained. It is common. As described above, the gyro has some sensitivity to vibrations in other X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and is called other-axis sensitivity. FIG. 10 is a graph showing the frequency characteristics of the gyro, and the upper limit of the frequency response to the original angular velocity is about 3 Hz, which is represented by the straight line a. The other axis sensitivity at the uniform acceleration G is 15 Hz or less and is represented by the curve b. The dotted line is a low-pass filter (L
It is a characteristic of PF).
【００３８】このようなジャイロに車両の振動が加わっ
たときは図１１のようになる。図内の曲線Ａは車両が停
止している時の出力状態であり、エンジンの低い振動の
みが出力され、曲線Ｂが走行中の振動である。レベルや
周波数特性は車種や路面状態で違うが一般的にはこのよ
うになる。以上の振動がジャイロに加わるとジャイロ出
力はそれぞれ曲線Ｃ，曲線Ｄの様な信号が現れる。例え
ば周波数１０〜２０Ｈｚの領域で振幅Ａｔ以上の成分が
検出されたら車両が運動していて、振幅Ａｔよりも小さ
ければ停止していると判断できる。以上が検出原理であ
る。When the vibration of the vehicle is applied to such a gyro, it becomes as shown in FIG. A curve A in the drawing is an output state when the vehicle is stopped, only low engine vibration is output, and a curve B is vibration during traveling. The level and frequency characteristics differ depending on the vehicle type and the road surface condition, but this is generally the case. When the above vibrations are applied to the gyro, signals like curves C and D appear in the gyro output. For example, if a component having an amplitude At or higher is detected in a frequency range of 10 to 20 Hz, the vehicle is moving, and if it is smaller than the amplitude At, it can be determined that the vehicle is stopped. The above is the detection principle.
【００３９】ジャイロ出力はアナログであり、前記の通
り高域ノイズを除去するためのローパスフィルタ２８を
通し、Ａ／Ｄ変換器２９でデジタル化し、制御部３０に
渡す。一方、ローパスフィルタ２８の出力は分岐され
て、バンドパスフィルタ３１を通し、例えば前記の周波
数１０〜２０Ｈｚの領域を取り出し、同じくＡ／Ｄ変換
器３３でデジタル化して補正部２７に渡す。制御部３０
はＡ／Ｄ変換器２９の出力データで積分演算を行って角
度計算をする。また、補正部２７はＡ／Ｄ変換器３３の
出力データを例えば振幅値Ａｔでもってレベル判別し、
これより大きなレベルであったら何らかの運動をしてい
ると判断し、制御部３０を介して中央処理部４へ報告す
る。中央処理部４はそれを測位計算の判断材料にする。
また、もし振幅値Ａｔよりも小さなレベルだったら補正
部２７は、車両が停止していると判断し、中点データ記
憶部２４の中点データを訂正することによりジャイロの
オフセット誤差をキャンセルするなどの誤差補正処理を
行うと共にその旨を中央処理部４へ報告する。The gyro output is analog, passes through the low-pass filter 28 for removing high frequency noise, is digitized by the A / D converter 29, and is passed to the control section 30, as described above. On the other hand, the output of the low-pass filter 28 is branched and passed through the band-pass filter 31 to take out, for example, the region of the above-mentioned frequency of 10 to 20 Hz, which is also digitized by the A / D converter 33 and passed to the correction unit 27. Control unit 30
Calculates the angle by performing an integral calculation on the output data of the A / D converter 29. Further, the correction unit 27 determines the level of the output data of the A / D converter 33 by using, for example, the amplitude value At,
If the level is higher than this, it is determined that some kind of exercise is being performed, and the central processing unit 4 is notified via the control unit 30. The central processing unit 4 uses it as a basis for determining the positioning calculation.
If the level is smaller than the amplitude value At, the correction unit 27 determines that the vehicle is stopped and corrects the midpoint data of the midpoint data storage unit 24 to cancel the gyro offset error. The error correction process is performed and the fact is reported to the central processing unit 4.
【００４０】図１２は他軸感度の周波数領域をデジタル
処理して検出する場合の構成図であり、Ａ／Ｄ変換器２
９の出力を周波数分析器３５にて周波数分析し、同様な
レベル判別を行うようにしている。この周波数分析器３
５としては、高速フーリエ変換器や汎用のデジタル信号
プロセッサを用いることができる。これによればＧＰＳ
などの電波受信上の制約が無く、車両の停止、運動の判
別ができ、誤差要因も大変少ないため高精度、安定な動
作が望める。また、車速センサが不要なためこれが後か
らはとりつけられない車種にも対応できる。ジャイロを
利用するため停止のためだけに別センサが必要なく、コ
スト、部品点数上有利である。以上の装置により中央処
理部は、誤差補正されたジャイロ信号を受け取ることが
できるため、総合判断がより行いやすくなり最終的な測
位、軌跡表示精度向上に貢献できる。FIG. 12 is a block diagram showing a case in which the frequency domain of the sensitivity of another axis is digitally processed and detected. The A / D converter 2 is shown in FIG.
The output of 9 is frequency-analyzed by the frequency analyzer 35, and the same level discrimination is performed. This frequency analyzer 3
As 5, a fast Fourier transformer or a general-purpose digital signal processor can be used. According to this GPS
There are no restrictions on radio wave reception, such as vehicle stop, motion can be discriminated, and error factors are extremely small, so high precision and stable operation can be expected. Further, since a vehicle speed sensor is unnecessary, it can be applied to a vehicle type that cannot be installed later. Since a gyro is used, a separate sensor is not required only for stopping, which is advantageous in terms of cost and number of parts. With the above-described device, the central processing unit can receive the error-corrected gyro signal, so that it is easier to make a comprehensive judgment and contribute to the final positioning and the improvement of the locus display accuracy.
【００４１】次に第３の発明について説明する。この発
明は、ＧＰＳの出力信号より得られた回転角とジャイロ
の出力信号より得られた回転角の内、精度の良い方の回
転角を選択して用いるようにしたことを特徴とする。図
１３は第３の発明の特徴部分を示すブロック図、図１４
は方位角により回転角の算出方法を示す図、図１５は曲
進に要した時間と回転角との関係を示すグラフである。
図示するようにＧＰＳ用処理部１０は、車両が曲進する
時に要する時間に対する回転角の検出精度の良否をＧＰ
Ｓとジャイロに対応させてテーブル化し、予め記憶して
おく、例えばＲＯＭのような検出精度記憶部３６と、Ｇ
ＰＳ及びジャイロからのデータをそれぞれ記憶するデー
タ記憶部２０、２５と、前記各記憶部２０、２５のデー
タと検出精度記憶部３６のデータと比較してＧＰＳとジ
ャイロのどちらの検出精度が良いか判断する検出精度判
断部３７とを少なくとも有しており、これらの各部材の
動作はＧＰＳ用制御部２３により制御される。Next, the third invention will be described. The present invention is characterized in that, of the rotation angle obtained from the output signal of the GPS and the rotation angle obtained from the output signal of the gyro, the rotation angle with higher accuracy is selected and used. 13 is a block diagram showing a characteristic portion of the third invention, FIG.
FIG. 15 is a diagram showing a method of calculating a rotation angle based on an azimuth angle, and FIG. 15 is a graph showing a relationship between a time required for a turn and a rotation angle.
As shown in the figure, the GPS processing unit 10 determines whether the detection accuracy of the rotation angle with respect to the time required for the vehicle to make a turn is GP.
A table is created corresponding to S and the gyro and stored in advance, for example, a detection accuracy storage unit 36 such as a ROM, and a G.
Data storage units 20 and 25 for respectively storing data from the PS and the gyro, and which of the GPS and the gyro has better detection accuracy compared with the data of the storage units 20 and 25 and the data of the detection accuracy storage unit 36? It has at least a detection accuracy judgment unit 37 for judging, and the operation of each of these members is controlled by the GPS control unit 23.
【００４２】ジャイロ用処理部９は、上記検出精度判断
部３７がＧＰＳの検出精度が良いと判断した時に、ジャ
イロ側の感度ばらつき誤差を補正するばらつき誤差補正
部３８を有しており、その他に曲がりに要した時間を計
測するタイマ３９や補正係数を記憶する例えばＲＡＭの
ような補正係数記憶部４０を有している。そして、各部
の動作制御は、ジャイロ用制御部３０により行なわれ
る。The gyro processing unit 9 has a variation error correction unit 38 for correcting the sensitivity variation error on the gyro side when the detection accuracy determination unit 37 determines that the GPS detection accuracy is good, and in addition, It has a timer 39 for measuring the time required for bending and a correction coefficient storage unit 40 such as a RAM for storing the correction coefficient. The operation control of each unit is performed by the gyro controller 30.
【００４３】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、ＧＰＳからの出力信号に
より方位角の差を求めて回転角を算出する。一方、ジャ
イロから曲がりに要した時間と回転角を算出する。これ
らのデータを予め検出精度記憶部３６に記憶しておいた
曲がり時間−回転角の特性テーブルに照らし合わせ、検
出精度判断部３７にてどちらか精度の良い方を選択す
る。また、選択された精度の良い回転角とジャイロから
の回転角の差分をばらつき誤差補正部３８にて演算し、
以後のジャイロデータの補正値とする。この補正値によ
って、もしＧＰＳが測位不能の場合であっても、ジャイ
ロだけで精度を保つことができる。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, the rotation angle is calculated by obtaining the difference in azimuth angle from the output signal from GPS. On the other hand, the time required for the turn and the rotation angle are calculated from the gyro. These data are compared with the curve time-rotation angle characteristic table stored in advance in the detection accuracy storage unit 36, and the detection accuracy determination unit 37 selects whichever has the higher accuracy. Further, the difference between the selected rotation angle with high accuracy and the rotation angle from the gyro is calculated by the dispersion error correction unit 38,
It is used as a correction value for subsequent gyro data. With this correction value, the accuracy can be maintained only by the gyro even if the GPS cannot perform positioning.
【００４４】以上の動作を更に詳しく説明する。先の図
４にて説明したように、曲線ａがジャイロの正規の感度
による回転角速度及び回転角であるが、前記のようにこ
の感度特性はロット、温度、取り付け角度のずれなど様
々な要因でばらつく。図では曲線ｂで示すような感度が
劣化した場合を示すが、最終的な角度演算結果は正規の
角度θａに対し角度θｂを示すことになる。これをその
まま地図上の道路に表示すると実際の回転角より異なっ
た角度で回転したとされ、多数の分岐路では誤った経路
を通ったと認識されてしまう。しかしながら、このよう
な誤差を他の基準値との関係でその割合を求めて補正係
数として計算し、以後測定した回転角にその係数をかけ
れば誤差補正を行うことが可能であり、精度向上に役立
つことができる。この時の補正係数は、補正係数記憶部
４０に記憶させておく。The above operation will be described in more detail. As described above with reference to FIG. 4, the curve a is the rotation angular velocity and the rotation angle according to the regular sensitivity of the gyro. However, as described above, this sensitivity characteristic depends on various factors such as lot, temperature, and mounting angle deviation. Vary. The figure shows the case where the sensitivity is deteriorated as shown by the curve b, but the final angle calculation result shows the angle θb with respect to the regular angle θa. When this is displayed as it is on the road on the map, it is considered that the road has been rotated at an angle different from the actual rotation angle, and many branch roads will be recognized as having gone through an incorrect route. However, it is possible to correct such an error by calculating the ratio of such an error in relation to other reference values and calculating it as a correction coefficient, and then applying that coefficient to the measured rotation angle, which improves accuracy. Can be helpful. The correction coefficient at this time is stored in the correction coefficient storage unit 40.
【００４５】また、ジャイロ信号はＧＰＳより比較的高
いサンプリング周波数（１００Ｈｚ程度）でサンプルさ
れるし、前記の誤差も回転角が小さい場合は積分された
誤差も小さいことが分かる。従って、ジャイロの場合に
は、短い曲がり時間や微少な回転角度の測定にはＧＰＳ
よりも誤差が少ない高精度な測定ができる。一方、ＧＰ
Ｓによる回転角の測定を図１４を使って説明する。今、
車両が点ｓ１の所（時刻ｔ＝０）に走行していてその方
位角をθ１とする。この車両が点ｓ２，ｓ３の経路を通
って曲がり、方位角がθ２になったとすると（時刻ｔ＝
ｔ０）、曲がった角θ３はθ２−θ１で表される（図の
場合はπ−（θ２−θ１））。すなわち、曲進を開始し
た時刻ｔ＝０、曲進を終了した時刻ｔ＝ｔ０と方位角θ
１、θ２が測定できれば回転角を求めることができる。Further, it is understood that the gyro signal is sampled at a sampling frequency (about 100 Hz) which is relatively higher than that of GPS, and the above error is also small when the rotation angle is small. Therefore, in the case of a gyro, the GPS is used for measuring a short bending time and a minute rotation angle.
It is possible to make highly accurate measurements with less error. On the other hand, GP
The measurement of the rotation angle by S will be described with reference to FIG. now,
The vehicle is traveling at the point s1 (time t = 0) and its azimuth angle is θ1. Suppose that this vehicle turns through the route of points s2 and s3 and the azimuth angle becomes θ2 (time t =
t0), and the bent angle θ3 is represented by θ2-θ1 (π- (θ2-θ1) in the figure). That is, the time t = 0 at which the music progression starts, the time t = t0 at which the music progression ends, and the azimuth angle θ.
If 1 and θ2 can be measured, the rotation angle can be obtained.
【００４６】ＧＰＳの方位角サンプル周波数は１Ｈｚと
低いため、長い曲がり時間や大きな回転角度の測定には
誤差が少ない高精度な測定ができるが、短い曲がり時間
や微少な回転角度の測定には誤差が大きい。以上２つの
センサ、すなわちジャイロとＧＰＳの精度が良い場合と
悪い場合の領域があることを述べたが、これを図示した
ものが図１５である。図のａ領域は曲がった時間、回転
角度ともに小さくジャイロの精度が良い領域であり、ｂ
領域は曲がった時間、回転角度ともに大きくＧＰＳの精
度が良い領域である。Since the azimuth angle sampling frequency of GPS is as low as 1 Hz, highly accurate measurement can be performed with little error when measuring a long bending time or a large rotation angle, but there is an error when measuring a short bending time or a minute rotation angle. Is big. Although it has been described that there are areas where the two sensors, that is, the gyro and GPS have good and bad accuracy, FIG. 15 shows these. Area a in the figure is an area in which both the bending time and the rotation angle are small and the gyro accuracy is good, and b
The region is a region where both the curved time and the rotation angle are large and the GPS accuracy is good.
【００４７】この関係を予め測定してテーブル構成にし
たＲＯＭ、すなわち検出精度記憶部３６に記憶させてお
き、ジャイロ側から曲進に要した時間をタイマ３９にて
測定し（ジャイロの方がサンプリング周波数が高く高精
度のため）、ＧＰＳとジャイロからそれぞれ回転角度を
測定する。そして、曲進に要した時間をｔ１とし、ＧＰ
Ｓからの回転角度をθGPS とし、ジャイロからの回転角
度をθGYとすると、図１５に示す２点のペアｐ１、ｐ
２、ｐ３の場合が考えられる。ペアｐ１の場合は両回転
角度がともにａ領域なのでジャイロの回転角度θGYを採
用し、ペアｐ３の場合は両回転角度がｂ領域なのでＧＰ
Ｓの回転角度θGPS を採用する。ペアｐ２の場合はａ，
ｂ領域の境界を跨がっているので両回転角度の平均をと
る。This relationship is measured in advance and stored in a table-structured ROM, that is, in the detection accuracy storage unit 36, and the time required for the curve to advance from the gyro side is measured by the timer 39 (the gyro is more sampled). Because of its high frequency and high accuracy), the rotation angle is measured from GPS and gyro respectively. Then, the time required for the turn is set to t1, and the GP
If the rotation angle from S is θ GPS and the rotation angle from the gyro is θ GY , a pair of two points p1 and p shown in FIG.
The case of 2 and p3 can be considered. In the case of pair p1, both rotation angles are in the a range, so the gyro rotation angle θ GY is used. In the case of pair p3, both rotation angles are in the b range, so GP
The rotation angle θ GPS of S is adopted. A for pair p2,
Since it is straddling the boundary of the region b, both rotation angles are averaged.
【００４８】以上で、２つのセンサの精度の良い方を採
用できた訳であるが、ペアｐ３の場合、すなわちＧＰＳ
の回転角が精度がよい場合、この値を利用して、誤差を
含むθGYの補正を行うためにたとえば（θGPS −θGY）
／θGPS といった補正係数を計算し、以後ジャイロの角
度演算にこの補正係数をかけて誤差補正を行う。この補
正係数は、補正係数記憶部４０に記憶する。また、ペア
ｐ３の場合でも前記のようにＧＰＳの測位ができない場
合もある。この時はジャイロのみに頼ることになるが前
記の補正を行っているため補正前の値より精度が高くな
っている。以上が動作原理である。As described above, it is possible to adopt the one having the higher accuracy of the two sensors. In the case of the pair p3, that is, the GPS
If the rotation angle of is accurate, use this value to correct θ GY including error, for example (θ GPS −θ GY )
A correction coefficient such as / θ GPS is calculated, and thereafter, the correction coefficient is applied to the angle calculation of the gyro to perform the error correction. The correction coefficient is stored in the correction coefficient storage unit 40. Further, even in the case of the pair p3, the GPS positioning may not be possible as described above. At this time, only the gyro is used, but since the correction is performed, the accuracy is higher than the value before the correction. The above is the operation principle.
【００４９】まず、ジャイロ６からのアナログ信号はＡ
／Ｄ変換器２９によってデジタル化され、ジャイロ用制
御部３０に取り込まれる。制御部３０はジャイロ信号に
よって、曲進に要した時間をタイマ３９で測定し、角速
度の積分によって回転角を求め、この結果をＧＰＳ用制
御部２３に報告する。一方、ＧＰＳ７からの方位角デー
タをＧＰＳ用制御部２３が読みとり、ジャイロ用制御部
３０から受け取った曲がった時刻間の方位角の差を計算
し、同じく回転角を算出する。このＧＰＳ用制御部２３
はサンプルしたデータをＲＡＭ、すなわちデータ記憶部
２０に一旦記憶し、曲進に要した時間−回転角のテーブ
ルが書かれている記憶部３０のデータと検出精度判断部
３７にて照らし合わせ、ジャイロからのデータが正確な
ら、すなわちペアｐ１の場合には、その回転角を中央処
理部４に報告する。First, the analog signal from the gyro 6 is A
It is digitized by the / D converter 29 and is taken into the gyro controller 30. The control unit 30 measures the time required for the curving by the timer 39 by the gyro signal, obtains the rotation angle by integrating the angular velocity, and reports the result to the GPS control unit 23. On the other hand, the azimuth data from the GPS 7 is read by the GPS control unit 23, the azimuth difference between the curved times received from the gyro control unit 30 is calculated, and the rotation angle is also calculated. This GPS control unit 23
Temporarily stores the sampled data in the RAM, that is, the data storage unit 20, compares it with the data of the storage unit 30 in which the table of the time-rotation angle required for the turn is written, and the detection accuracy determination unit 37 to check the gyro. If the data from is accurate, that is, in the case of the pair p1, the rotation angle is reported to the central processing unit 4.
【００５０】もしＧＰＳのデータが正確なら、すなわち
ペアｐ３の場合には、前記のような誤差補正係数をばら
つき誤差補正部３８にて計算し、その結果をジャイロ用
制御部３０に知らせる。そして同じくＧＰＳからの回転
角を中央処理部４へ報告する。ジャイロ用制御部３０は
補正係数を受け取り、それを再び新しい補正係数が指示
されるまで補正係数記憶部４０に保存する。以後再び新
しい補正係数が指示されるまで回転角計算にはこの補正
係数をかけた角度をＧＰＳ用制御部２３に報告するよう
になっている。また、テーブルに照らし合わせてもどち
らのセンサデータが正確といえない場合、すなわちペア
ｐ２の場合には両者のデータを平均して中央処理部４に
報告し、補正係数の計算は行わない。If the GPS data is accurate, that is, in the case of the pair p3, the error correction coefficient as described above is calculated by the variation error correction unit 38, and the result is notified to the gyro controller 30. Similarly, the rotation angle from GPS is reported to the central processing unit 4. The gyro controller 30 receives the correction coefficient and stores it in the correction coefficient storage unit 40 until a new correction coefficient is instructed again. After that, until the new correction coefficient is instructed again, the angle multiplied by this correction coefficient is reported to the GPS control unit 23 in the rotation angle calculation. Further, when neither sensor data can be said to be accurate even when compared with the table, that is, in the case of the pair p2, both data are averaged and reported to the central processing unit 4, and the correction coefficient is not calculated.
【００５１】このように、回転角の２つの測定結果の
内、どちらか精度の良い方のデータを採用するので、ど
ちらか１つセンサのデータに頼るより測定精度劣化の影
響を受け難く、常に精度の良い回転角を得ることができ
る。また、新規に加えるハードウエアはテーブル用ＲＯ
Ｍと少なく、小幅なコスト増に止めることができる。As described above, of the two measurement results of the rotation angle, whichever is more accurate is used, so that it is less susceptible to the deterioration of the measurement accuracy than relying on the data of either one of the sensors, and it is always A highly accurate rotation angle can be obtained. Also, the newly added hardware is RO for the table.
It is as small as M, and it can be stopped at a small increase in cost.
【００５２】次に、第４の発明について説明する。この
発明は、例えば高速道路などで車線変更を行なったとき
と、側線に分岐したときの角度が同一の時、誤った経路
を認識してしまうことを防止するようにしたものであ
る。図１６は第４の発明の特徴部分を示すブロック図、
図１７は道路上における車両の軌跡を示す図、図１８は
走行距離−曲り角特性を示す図、図１９は曲った時間と
角速度及び回転角の関係示す図、図２０は動作フローを
示す図である。Next, the fourth invention will be described. The present invention is intended to prevent erroneous routes from being recognized when the lane is changed on a highway or the like and the angles at which the road is branched into side lines are the same. FIG. 16 is a block diagram showing a characteristic part of the fourth invention,
17 is a diagram showing a locus of a vehicle on a road, FIG. 18 is a diagram showing mileage-turning angle characteristics, FIG. 19 is a diagram showing a relationship between a turning time and an angular velocity and a rotation angle, and FIG. 20 is a diagram showing an operation flow. is there.
【００５３】図示するように、ここでは先に示したＧＰ
Ｓ用処理部とジャイロ用処理部とを統合した形でセンサ
処理部４１として表わされている。このセンサ処理部４
１は、車両の曲進時における走行距離と回転角との関係
より車両が大きく曲がったか否かを示すテーブル情報及
び微少角変化時の閾値を予め記憶する曲り角記憶部４２
と、ＧＰＳ及びジャイロから得られる車両の曲進時の走
行距離と回転角を記憶する情報記憶部４３と、車両が回
転に要した時間、すなわち曲進に要した時間を計測する
計測部４４と、上記情報記憶部４３と曲り角記憶部４２
のデータより車両が大きく曲がったか否かを判断する第
１の判断部４５と、計測部４４の出力とＧＰＳ或いはジ
ャイロの出力より得られた回転角に基づいて車両が同一
道路上を移動しているか否かを判断する第２の判断部４
６を有しており、更に、全体の動作制御のプログラムを
記憶するプログラムＲＯＭ４７を備えており、そして各
部材の全体の動作は、センサ制御部４８により制御され
る。尚、図示例においては、走行距離を求める手段とし
てＧＰＳを用いているが、これに代えて車速センサや加
速度センサを用いるようにしてもよい。また、曲り角記
憶部４２に記憶する閾値θｔを別の記憶部に記憶させる
ようにしてもよい。As shown in the figure, here, the GP shown above is used.
The S processing unit and the gyro processing unit are represented as a sensor processing unit 41 in an integrated form. This sensor processing unit 4
Reference numeral 1 denotes a bend angle storage unit 42 that stores in advance table information indicating whether or not the vehicle bends greatly based on the relationship between the traveling distance and the rotation angle when the vehicle is moving forward and the threshold value when the minute angle changes.
An information storage unit 43 for storing a traveling distance and a rotation angle of the vehicle during a turn, which is obtained from GPS and a gyro, and a measuring unit 44 for measuring a time required for the vehicle to turn, that is, a time required for the turn. , The information storage unit 43 and the corner storage unit 42
Based on the rotation angle obtained from the output of the measuring unit 44 and the output of the GPS or the gyro, the vehicle moves on the same road based on the data of Second determination unit 4 for determining whether or not
6 and further includes a program ROM 47 storing a program for controlling the overall operation, and the overall operation of each member is controlled by the sensor control unit 48. In the illustrated example, the GPS is used as the means for obtaining the traveling distance, but a vehicle speed sensor or an acceleration sensor may be used instead of the GPS. Further, the threshold value θt stored in the bend angle storage unit 42 may be stored in another storage unit.
【００５４】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、ＧＰＳからの検出信号に
よって走行距離を算出し、また、ジャイロの出力信号よ
り回転角を算出するが、その回転角度が微少な角であっ
たなら時間を延長して角度演算を続ける。最終的な回転
角度とその時の走行距離の関係を求め、これを予め記憶
しておいたテーブルに当てはめて車両の走行状態を判断
する。その結果、回転角度が一定の範囲内であったなら
車線変更だけであり、範囲外なら分岐路を曲がったと判
断しこれにより回転角が微少角でも正確な走行軌跡を把
握することができる。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, the traveling distance is calculated from the detection signal from the GPS, and the rotation angle is calculated from the output signal of the gyro. If the rotation angle is a minute angle, the time is extended and the angle calculation is continued. The relationship between the final rotation angle and the traveling distance at that time is obtained, and this is applied to a table stored in advance to judge the traveling state of the vehicle. As a result, if the rotation angle is within a certain range, it is only necessary to change the lane, and if it is out of the range, it is determined that the vehicle has turned a branch road, so that an accurate traveling locus can be grasped even if the rotation angle is a minute angle.
【００５５】以上の動作を更に詳しく説明する。図１７
は片側２車線の道路に分岐線があり、丁度そこで車線変
更したときの状態を示す。今、車両ｍがａ点にあり、車
線変更したときの軌跡を曲線Ａ、本線に対して僅かに角
度の異なる分岐線４９に入った時の軌跡を曲線Ｂ、通常
の市街地などで大きく回転した時の軌跡を曲線Ｃとす
る。曲がって走行した時の走行距離をそれぞれｌA 、ｌ
B 、ｌC とし、分岐線、車線変更時の曲がり角度をそれ
ぞれθ１、θ２とし、曲線Ｃの軌跡の曲がり角をθ３と
する。ここでθ１≒θ２であり、ｌA ≒ｌB である。ま
た、曲がった開始時刻をｔ０（図のｂ点）、曲進途中を
時刻ｔ１、曲がり終わりを時刻ｔ２とする。曲がった時
のパラメータとして、曲がったときの走行距離及びその
曲進した時間をとり、両者の関係をプロットすると図１
８のように示される。上記した３方向に曲がった時の場
合を、それぞれ曲線Ａの軌跡をＰA 、曲線Ｂの軌跡をＰ
B 、曲線Ｃの軌跡をＰC とプロットした。The above operation will be described in more detail. FIG.
Shows a state in which there is a branch line on a road with two lanes on each side, and the lane is changed just there. Now, when the vehicle m is at the point a, the trajectory when the lane is changed is the curve A, the trajectory when the vehicle enters the branch line 49 having a slightly different angle with respect to the main line is the curve B, and the vehicle is largely rotated in an ordinary city area. The trajectory of time is curve C. The traveling distances when the vehicle travels while turning are l A and l, respectively.
Let B and l C be the turning angles when the branch line and the lane are changed, and θ1 and θ2, respectively, and let the turning angle of the locus of the curve C be θ3. Here, θ1≈θ2 and l A ≈l B. Further, the turn start time is t0 (point b in the figure), the middle of the turn is time t1, and the end of the turn is time t2. Fig. 1 is a plot of the relationship between the two when the curve is taken as a parameter when the vehicle bends
It is shown as 8. In the case of bending in the above three directions, the locus of curve A is P A and the locus of curve B is P
The loci of B and curve C are plotted as P C.
【００５６】この図中にて実線は車線変更など比較的小
さな角で曲がったときと、市街地などの交差点で約９０
度の大きな回転角で曲がったときの場合を分離するため
の境界線であり、前者をＸエリア、後者をＹエリアと呼
ぶことにする。ＰC は比較的大きな曲がり角であり、曲
がり時間は短いのでＹエリアにある。ＰA 、ＰB は高速
道路などの車線変更や、分岐線４９で曲がったときに特
有のＸエリア内にある。このＸエリアは、自分の車線が
渋滞しており低速で大きな角での車線変更、または、追
い越しなどで高速で、緩い角の車線変更を行ったことを
想定している。In this figure, the solid line is about 90 when turning at a relatively small corner such as a lane change and at an intersection such as an urban area.
It is a boundary line for separating the case of turning at a large rotation angle, and the former is called the X area and the latter is called the Y area. Since P C has a relatively large turn and the turn is short, it is in the Y area. P A and P B are in a special X area when changing lanes such as on expressways or when turning at a branch line 49. In this X area, it is assumed that one's own lane is congested and the lane is changed at a low speed and a large angle, or the lane is changed at a high speed and a gentle angle due to overtaking.
【００５７】この図の実線を予め実験で実測しておき、
ＲＯＭなどの曲り角記憶部４２に記憶させておく。そし
て、車両が曲がったときの走行距離をＧＰＳや車速セン
サなどで測定し、曲がった角度をジャイロなどで測定し
て上記ＲＯＭのテーブルを参照することにより、車両の
属するエリアが２つのエリアのどちらであるか特定すれ
ばよい。The solid line in this figure is measured in advance by an experiment,
It is stored in the corner storage unit 42 such as a ROM. Then, by measuring the distance traveled when the vehicle bends with a GPS or a vehicle speed sensor, measuring the angle of the bend with a gyro, etc., and referring to the table in the ROM, the area to which the vehicle belongs is one of two areas. It should be specified.
【００５８】以上の処理によって市街地の交差点での回
転と高速道路などの車線変更とを分離できたが、次は曲
線Ａと曲線Ｂの分離である。両者は図１７において共に
微少角度θ１で曲がっているのでこれだけでは分離でき
ない。そのため車線変更しただけなのに図１７中でａ、
ｂ、ｇと曲がったため側線（分岐線）４９に出たと認識
してしまい、ｄ点の時点でまた本線上に測位データが来
るので最終的にはａ、ｂ、ｇ、ｃ、ｅ、ｄの様に側線に
出てから本線に戻るといったおかしな表示をすることが
ある。そこで、図１９に示すようにジャイロ出力（角速
度）とその積分である回転角度値の時間変化を考えるこ
とにする。図１９（Ａ）はジャイロ出力である角速度の
変化を示し、図１９（Ｂ）はその積分である回転角を示
す。今、車両ｍが図１７中のｂ点にいるときの時刻をｔ
０とすると軌跡Ｂを通り、分岐線４９に入るときは図１
７のｇ，ｃ，ｅ点を通り図１９のＢ線に示すような直線
状の信号が出る。軌跡Ｂは時刻ｔ１を最後に一回しか曲
がらないので回転角度は時刻ｔ２においてもθ１であ
る。By the above processing, the rotation at the intersection in the city area and the lane change of the highway can be separated. Next, the curve A and the curve B are separated. Both of them are bent at a slight angle θ1 in FIG. 17, and therefore cannot be separated only by this. Therefore, although the lane was just changed, in Figure 17, a,
Since it was bent to b and g, it was recognized that it came out on the side line (branch line) 49, and at the time of point d, the positioning data comes back to the main line, so that finally a, b, g, c, e, d There is a strange display that appears on the side line and then returns to the main line. Therefore, as shown in FIG. 19, let us consider the change over time of the gyro output (angular velocity) and the rotation angle value that is the integral thereof. FIG. 19 (A) shows a change in angular velocity which is a gyro output, and FIG. 19 (B) shows a rotation angle which is an integral thereof. Now, the time when the vehicle m is at point b in FIG. 17 is t
When it is set to 0, it follows the locus B, and when entering the branch line 49,
A linear signal as shown by the line B in FIG. 19 is output through points g, c and e of 7. Since the trajectory B makes only one turn at the end of the time t1, the rotation angle is θ1 even at the time t2.
【００５９】これに対して、単なる車線変更で軌跡Ａを
通ると、図１７中のｂ，ｇ，ｃ，ｄ点を通るので図１９
ではＡ線に示すような信号になり、時刻ｔ１，ｔ２でそ
れぞれθ１、θ２と２度回転し、図１９で時刻ｔ２では
θ４となり、前記の通りθ１≒θ２であるからθ４≒０
になる。これを利用して角度の閾値θｔを予め設定して
おけばこの値を越えたか否かで分岐路４９を曲がったの
か（軌跡Ｂ）、或いは車線変更だけ（軌跡Ａ）なのかを
判別することができる。角速度、角の測定時間である時
刻ｔの設定は角速度出力を監視して、出力が出てきたら
ｔ０（＝０）とし、出力が０になったところでｔ１と設
定し、その約２倍をｔ２として再演算すればよい。以上
が動作原理である。On the other hand, if the vehicle passes through the locus A by simply changing the lane, the points b, g, c and d in FIG.
Then, the signal becomes as shown by the line A, and it rotates twice by θ1 and θ2 at times t1 and t2, respectively, and becomes θ4 at time t2 in FIG. 19, which is θ1≈θ2 and θ4≈0 as described above.
become. If the threshold value θt of the angle is set in advance by utilizing this, it is possible to determine whether the vehicle has turned the branch road 49 (trajectory B) or only the lane change (trajectory A) depending on whether or not this value is exceeded. You can The angular velocity and the time t, which is the measurement time of the angle, are set by monitoring the angular velocity output, setting t0 (= 0) when the output comes out, and setting t1 when the output becomes 0, and doubling that to t2. Should be recalculated as The above is the operation principle.
【００６０】走行距離測定装置としてこの図ではＧＰＳ
７を利用するが、前述のようにこれに代えて車速パルス
センサや、加速度センサなどを用いてもかまわない。一
方、ジャイロ６からは角速度のアナログ出力が一般に得
られるためこの出力をＡ／Ｄ変換器２９でデジタル化
し、センサ制御部４８がすべてをまとめる。この制御部
４８は以上のセンサデータを記憶する情報記憶部４３、
プログラム用ＲＯＭ４７、前記のＲＯＭテーブルや閾値
θｔを記憶しておく曲り角記憶部４２を持ち、曲がり
角、走行距離を連続的に取り込み、大きな曲がりや車線
変更などの判断を行い、センサ制御部４８を介して中央
処理部４に報告する。In this figure, a GPS is used as a mileage measuring device.
However, as described above, a vehicle speed pulse sensor, an acceleration sensor, or the like may be used instead. On the other hand, since an analog output of angular velocity is generally obtained from the gyro 6, this output is digitized by the A / D converter 29, and the sensor control unit 48 puts it all together. The control unit 48 includes an information storage unit 43 that stores the above sensor data,
It has a program ROM 47, a bend angle storage unit 42 for storing the ROM table and the threshold value θt, and continuously takes in a bend angle and a traveled distance to make a decision such as a big bend or a lane change, and a sensor control unit 48. To the central processing unit 4.
【００６１】この判断に際しては、車両ｍの曲進途中の
時間ｔ１は、計測部４４により測定され、第１の判断部
４５がその時の走行距離、曲り角及び曲り角記憶部４２
のテーブル（図１８）を参照して、大きな角度で曲がっ
たか、小さな角度で曲がったか、前述のように判断す
る。車両がＹエリアに位置すれば大きな曲がりを行なっ
たので、その旨を中央処理部４へ報告する。また、車両
がＸエリアに位置すれば小さな曲がりを行なったので、
第２の判断部４６が、時刻ｔ２における回転角と閾値θ
ｔとの関係より（図１９参照）、分岐線に入ったのか、
車線変更しただけなのか判断し、その結果を同じく中央
処理部４へ報告する。In this judgment, the time t1 during the turn of the vehicle m is measured by the measuring unit 44, and the first judging unit 45 causes the traveling distance, the turning angle and the turning angle storage unit 42 at that time.
18 (FIG. 18), it is determined as described above whether the vehicle bends at a large angle or at a small angle. If the vehicle is located in the Y area, it has made a large turn, and this is reported to the central processing unit 4. Also, if the vehicle is located in the X area, it makes a small bend,
The second determination unit 46 determines that the rotation angle and the threshold value θ at time t2.
From the relationship with t (see FIG. 19), whether it entered the branch line,
It is determined whether or not the lane has been changed, and the result is also reported to the central processing unit 4.
【００６２】中央処理部４は、一般にマップマッチング
を行うため、センサ制御部４８から大きく曲がったと言
うデータを受け取ったら、測位データと照らし合わせ、
大きな角度で分岐した道路を探し、そこに自車位置を当
てはめる。また、小さな角度で分岐したというデータを
受け取ったら、同じく測位データと照らし合わせ、小さ
な角度で分岐した側線（分岐線）や高速道路の出入口に
自車位置を当てはめる。また、車線変更だけと言うデー
タを受け取ったら、測位データと照らし合わせ、そのま
まの道路を進行しているように自車位置を当てはめる。Since the central processing unit 4 generally performs map matching, when it receives data indicating a large bend from the sensor control unit 48, it compares it with the positioning data,
Look for a road that diverges at a large angle, and apply your vehicle position there. Also, when the data that the vehicle has branched at a small angle is received, it is also compared with the positioning data, and the vehicle position is applied to the side line (branch line) branched at a small angle or the entrance / exit of the expressway. In addition, when the data that only the lane change is received, it is checked against the positioning data and the position of the own vehicle is applied as if the vehicle is traveling on the road as it is.
【００６３】図２０は以上のデータ処理のフローを示
す。まず、走行距離の測定を開始して（Ｓ１）、ＧＰＳ
や車速センサの信号から走行距離を算出する（Ｓ２）。
また、ジャイロ出力信号も同時に入力し（Ｓ３）、角速
度ω及び角度θを算出する（Ｓ４、Ｓ５）。次に、角速
度ωの値を判定し（Ｓ６）、角速度ωが０なら直線運動
しているので曲がり角の判定処理としての走行距離デー
タはリセットして棄却する（Ｓ７）。通常の測位として
の測定は続けることは明らかである。もし、角速度ωが
何らかの値を持つなら回転したことになるので、今まで
測定した走行距離ｌ、角度θをもとに図１８の様なテー
ブルにこの値をあてはめ（Ｓ８）、エリア分けする（Ｓ
９）。ここで、Ｘエリアなら微少な回転であると判断し
て、次の処理に移り、Ｙエリアなら通常の大きな角の回
転であると判断し、それに相当する道路を探すマップマ
ッチング処理へ移る（Ｓ１０）。Ｘエリアであったら、
その時点で図１９の時刻はｔ１なので計算範囲をｔ２
（≒２×ｔ１）に延長して（Ｓ１１）、角度θと走行距
離を再計算する。次に、角度θと閾値θｔとの比較を行
い（Ｓ１３）、ｔ２時点での計算角度が閾値θｔより大
きければ（微少角で）、分岐路を曲がったと判断し（Ｓ
１４）、側線などにマップマッチングする処理へ移り
（Ｓ１５）、これに対して、角度θがθｔより小さけれ
ば車線変更だけであり（Ｓ１６）、そのままの直線進行
とみなしてマップマッチングする処理へ移る（Ｓ１
７）。FIG. 20 shows the flow of the above data processing. First, start measuring the mileage (S1), and
The travel distance is calculated from the signal from the vehicle speed sensor (S2).
A gyro output signal is also input (S3), and the angular velocity ω and the angle θ are calculated (S4, S5). Next, the value of the angular velocity ω is determined (S6), and if the angular velocity ω is 0, it means that the vehicle is moving linearly, so the traveling distance data for the determination process of the turning angle is reset and discarded (S7). Obviously, the measurement as a normal positioning will continue. If the angular velocity ω has a certain value, it means that the rotation has occurred. Therefore, based on the traveling distance 1 and the angle θ measured so far, this value is applied to a table as shown in FIG. 18 (S8) and divided into areas (S8). S
9). Here, if it is the X area, it is determined that it is a slight rotation, and the process proceeds to the next processing. If it is the Y area, it is determined that it is a rotation with a normal large angle, and the map matching processing that searches for a road corresponding thereto is performed (S10). ). If it is the X area,
At that time, since the time in FIG. 19 is t1, the calculation range is t2.
It is extended to (≈2 × t1) (S11), and the angle θ and the traveling distance are recalculated. Next, the angle θ is compared with the threshold value θt (S13), and if the calculated angle at time t2 is larger than the threshold value θt (at a small angle), it is determined that the branch road is bent (S).
14) Then, the process proceeds to map matching with a side line or the like (S15). On the other hand, if the angle θ is smaller than θt, only the lane change is required (S16), and the process proceeds to map matching with the straight line progressed as it is. (S1
7).
【００６４】このように、微少な角度で曲がった時と同
じように微少な角を曲がって車線変更した時を区別して
測位できるため、車線変更しただけなのに側線に出てか
ら本線に戻るといった表示を避けることができる。以上
のことから総合的な測位精度を上げることができる。ま
たこの装置のためにシステムに新規に加えるハードウエ
アはテーブル用ＲＯＭと少なく、小幅なコスト増に止め
ることができる。As described above, since it is possible to distinguish the position when a lane is changed by changing a lane at a slight angle as when turning at a slight angle, it is possible to display the message that the lane is changed and the vehicle returns to the main line. Can be avoided. From the above, the overall positioning accuracy can be improved. Moreover, the hardware newly added to the system for this device is small as the ROM for the table, and the cost can be increased to a small extent.
【００６５】尚、以上説明した各実施例において、各記
憶部は分離した形で記載したが、これらを部分的に或い
は全体的に統合させた構成としてもよく、それは単なる
プログラム上の問題である。In each of the embodiments described above, each storage unit is described as a separate form, but it is also possible to integrate these parts partially or wholly, which is merely a program problem. .
【００６６】[0066]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の移動体の
ナビゲーション装置によれば次のように優れた作用効果
を発揮することができる。第１の発明によれば、直線運
動を検出するに際して、サンプルデータの集合を複数個
用い、これを予め測定したテーブルに当てはめて方位角
のばらつきが所定の範囲内にあるものとそれ以外のもの
の数を求め、この多数決により直線運動の判断を行なう
ようにしたので、サンプル数を固定した場合と比較して
直線運動の判断を精度良く行なうことができる。また、
上記直線運動の判断に基づいてジャイロ等の自車位置測
定手段の中点リセットを行なうようにしたので、精度の
高い角速度を検出することができる。更に、実走行で頻
度の高い直線運動を自車位置測定手段により検出してい
るので、有線式の車速パルスセンサが不要になり、その
分、コストを削減することができる。As described above, according to the navigation device for a moving body of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. According to the first aspect of the present invention, when a linear motion is detected, a plurality of sets of sample data are used and are applied to a table measured in advance to determine whether the variation of the azimuth angle is within a predetermined range or not. Since the number is calculated and the linear motion is determined by this majority vote, the linear motion can be determined more accurately than in the case where the number of samples is fixed. Also,
Since the midpoint of the vehicle position measuring means such as a gyro is reset based on the determination of the linear movement, it is possible to detect the angular velocity with high accuracy. In addition, since the linear movement that frequently occurs during actual traveling is detected by the vehicle position measuring means, a wired vehicle speed pulse sensor is not required, and the cost can be reduced accordingly.
【００６７】第２の発明によれば、ジャイロ等の回転角
速度検出手段に含まれる他軸からのノイズ成分を利用し
て移動体の停止を判断するようにしたので、ＧＰＳなど
の電波受信上の制約がなく、しかも誤差要因も少ないの
で高精度で移動体の停止の判別を行なうことができる。
また、上記停止の判断により、回転角速度検出手段のオ
フセット誤差をキャンセルするようにしたので、精度の
高い角速度を検出することができる。更に、移動体の停
止を検出するためだけのセンサを設ける必要がないの
で、その分、コストを削減することができる。According to the second invention, the stop of the moving body is judged by utilizing the noise component from the other axis included in the rotational angular velocity detecting means such as the gyro. Since there are no restrictions and there are few error factors, it is possible to highly accurately determine the stop of the moving body.
Further, since the offset error of the rotational angular velocity detecting means is canceled based on the determination of the stop, the angular velocity with high accuracy can be detected. Further, since it is not necessary to provide a sensor only for detecting the stop of the moving body, the cost can be reduced accordingly.
【００６８】第３の発明によれば、２系統の出力信号か
らそれぞれ回転角を求め、この内、精度の良い方のデー
タを採用するようにしたので、１つのセンサデータに頼
る場合と比較して測定精度の劣化の影響を受け難く、常
に精度良い回転角を得ることができる。第４の発明によ
れば、微少な角度で曲がった場合と、同じように微少な
角度で曲がって切り返し、車線変更した場合と精度良く
区別することができる。従って、単に車線変更をしただ
けなのに、表示において移動体が側線に出てから本線に
戻るといったような誤表示の発生を避けることができ
る。According to the third aspect of the invention, the rotation angle is obtained from each of the output signals of the two systems, and the more accurate data of these is adopted, so that comparison is made with the case of relying on one sensor data. As a result, it is possible to obtain an accurate rotation angle without being affected by deterioration of measurement accuracy. According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to accurately distinguish between a case where the vehicle makes a turn at a slight angle and a case where the vehicle makes a turn at the same angle to turn back to change the lane. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of an erroneous display in which the moving body appears on the side line and then returns to the main line even if the lane is simply changed.
【図１】一般的な移動体のナビゲーション装置を示す概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a general mobile navigation device.
【図２】第１の発明の特徴部分を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a characteristic part of the first invention.
【図３】回転角速度検出手段としてのジャイロの角速度
−出力特性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an angular velocity-output characteristic of a gyro as a rotational angular velocity detecting means.
【図４】ジャイロの角速度と曲り角の関係示すグラフで
ある。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a gyro angular velocity and a bending angle.
【図５】ジャイロの角速度−オフセット誤差特性のシミ
ュレーションを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a simulation of angular velocity-offset error characteristics of a gyro.
【図６】ＧＰＳの速度−方位角特性を示すグラフであ
る。FIG. 6 is a graph showing a speed-azimuth characteristic of GPS.
【図７】ＧＰＳのサンプル数−方位角ばらつき特性を示
すグラフである。FIG. 7 is a graph showing GPS sample number-azimuth angle variation characteristics.
【図８】第２の発明の特徴部分を示すブロック図であ
る。FIG. 8 is a block diagram showing a characteristic part of a second invention.
【図９】ジャイロの軸感度を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the axis sensitivity of a gyro.
【図１０】ジャイロの周波数特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing frequency characteristics of a gyro.
【図１１】車両の振動とジャイロの周波数特性を示すグ
ラフである。FIG. 11 is a graph showing vibration of a vehicle and frequency characteristics of a gyro.
【図１２】第２の発明の変形実施例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a modified example of the second invention.
【図１３】第３の発明の特徴部分を示すブロック図であ
る。FIG. 13 is a block diagram showing a characteristic part of a third invention.
【図１４】方位角により回転角の算出方法を示す図であ
る。FIG. 14 is a diagram showing a method of calculating a rotation angle based on an azimuth angle.
【図１５】曲進に要した時間と回転角との関係を示すグ
ラフである。FIG. 15 is a graph showing a relationship between a time required for a turn and a rotation angle.
【図１６】第４の発明の特徴部分を示すブロック図であ
る。FIG. 16 is a block diagram showing a characteristic part of a fourth invention.
【図１７】道路上における車両の軌跡を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a trajectory of a vehicle on a road.
【図１８】走行距離−曲り角特性を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing mileage-turning angle characteristics.
【図１９】曲がった時間と角速度及び回転角の関係を示
す図である。FIG. 19 is a diagram showing a relationship between a bending time, an angular velocity and a rotation angle.
【図２０】動作フローを示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an operation flow.
１…ナビゲーション装置、４…中央処理部、６…ジャイ
ロ（回転角速度検出手段）、 ７…ＧＰＳ（自車位置測
定手段）、９…ジャイロ用処理部、１０…ＧＰＳ用処理
部、１ ３…ディスプレイ、１４…表示制御部、１７…
スピーカ、１９…ばらつき記憶部、２０ …データ集合
記憶部、２１…ばらつき判断部、２２…直線運動判断
部、２３…ＧＰＳ用 御部、２４…中点データ記憶部、
２５…データ記憶部、２６…角度演算部、２７…補正
部、３０…ジャイロ用制御部、３１…所定帯域検出部、
３５…周波数分析器、３６…検 出精度記憶部、３７…
検出精度判断部、３８…ばらつき誤差補正部、３９…タ
イマ、４ ０…補正係数記憶部、４１…センサ処理部、
４２…曲り角記憶部、４３…情報記憶部、 ４４…計測
部、４５…第１の判断部、４６…第２の判断部、４８…
センサ制御部、ｍ…車両（移動体）。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Navigation device, 4 ... Central processing part, 6 ... Gyro (rotational angular velocity detection means), 7 ... GPS (vehicle position measuring means), 9 ... Gyro processing part, 10 ... GPS processing part, 13 ... Display , 14 ... Display control unit, 17 ...
Speaker, 19 ... Variation storage unit, 20 ... Data set storage unit, 21 ... Variation determination unit, 22 ... Linear motion determination unit, 23 ... GPS control unit, 24 ... Midpoint data storage unit,
25 ... Data storage unit, 26 ... Angle calculation unit, 27 ... Correction
Unit, 30 ... Gyro control unit, 31 ... Predetermined band detection unit,
35 ... Frequency analyzer, 36 ... Detection accuracy storage unit, 37 ...
Detection accuracy determination unit, 38 ... Variation error correction unit, 39 ... Timer, 40 ... Correction coefficient storage unit, 41 ... Sensor processing unit,
42 ... Corner storage unit, 43 ... Information storage unit, 44 ... Measuring unit, 45 ... First determination unit, 46 ... Second determination unit, 48 ...
Sensor control unit, m ... Vehicle (moving body).
Claims (6)
ゲーション装置において、前記移動体の直線移動時にお
いて前記自車位置測定手段から検出された方位角サンプ
ルデータを、サンプルデータ数の異なる複数個のデータ
集合とし、このデータ集合毎の方位角のばらつき範囲を
予めテーブルとして記憶するばらつき記憶部と、前記自
車位置測定手段からの方位角サンプルデータをサンプル
データ数の異なる複数個のデータ集合として記憶するデ
ータ集合記憶部と、このデータ集合記憶部の各データ集
合が前記ばらつき記憶部に記憶されたばらつき範囲内に
入っているか否かを判断するばらつき判断部と、このば
らつき判断部の結果に基づいて前記移動体が直線運動を
しているか否かを判断する直線運動判断部とを備えたこ
とを特徴とする移動体のナビゲーション装置。1. A navigation device for a moving body having a vehicle position measuring means, wherein a plurality of azimuth angle sample data detected by the vehicle position measuring means when the moving body moves linearly are different in number of sample data. Of the azimuth angle of each data set as a table in advance, and the azimuth angle sample data from the vehicle position measuring means as a plurality of data sets having different sample data numbers. A data set storage unit to store, a variation determination unit that determines whether or not each data set of the data set storage unit is within the variation range stored in the variation storage unit, and a result of the variation determination unit. A movement comprising a linear movement determination unit that determines whether or not the moving body is performing a linear movement based on the movement. Body navigation device.
中点データを記憶する中点データ記憶部と、前記検出手
段の検出データを記憶するデータ記憶部と、このデータ
記憶部のデータと前記中点データ記憶部の中点データと
の相異を角速度として角度計算を行なう角度演算部と、
前記直線運動判断部の出力に基づいて前記中点データ記
憶部の中点データを補正する補正部とを備えたことを特
徴とする請求項１記載の移動体のナビゲーション装置。2. A rotational angular velocity detecting means, a midpoint data storage section for storing midpoint data of the detecting means, a data storage section for storing detection data of the detecting means, data in the data storage section and the data. An angle calculation unit that calculates an angle by using the difference between the midpoint data storage unit and the midpoint data as the angular velocity,
The navigation device for a mobile body according to claim 1, further comprising a correction unit that corrects the midpoint data of the midpoint data storage unit based on the output of the linear motion determination unit.
中点データを記憶する中点データ記憶部とを有する移動
体のナビゲーション装置において、前記回転角速度検出
手段の角速度検出信号から所定の周波数帯域の信号を検
出する所定帯域検出部と、前記中点データを補正する補
正部とを備え、前記補正部は、前記所定帯域検出部の出
力に基づいて前記中点データ記憶部の中点データを補正
するように構成したことを特徴とする移動体のナビゲー
ション装置。3. A navigation device for a moving body, comprising a rotational angular velocity detecting means and a midpoint data storage section for storing midpoint data of the detecting means, wherein a predetermined frequency band is obtained from an angular velocity detection signal of the rotational angular velocity detecting means. A predetermined band detection unit for detecting the signal of, and a correction unit for correcting the midpoint data, the correction unit, based on the output of the predetermined band detection unit, the midpoint data of the midpoint data storage unit. A navigation device for a mobile body, characterized by being configured to correct.
とを有する移動体のナビゲーション装置において、前記
移動体が曲進する時に要する時間に対する回転角の検出
精度の良否を前記２つの手段に対応させて予め記憶する
検出精度記憶部と、前記各手段からの検出信号をそれぞ
れ記憶するデータ記憶部と、このデータ記憶部のデータ
と前記検出精度記憶部のデータを対応させて前記２つの
手段の内のどちらの手段の検出精度が良いかを判断する
検出精度判断部と、この判断部が前記自車位置測定手段
の検出精度が良いと判断した時に前記回転角速度検出手
段の感度ばらつき誤差を補正するばらつき誤差補正部と
を備えたことを特徴とする移動体のナビゲーション装
置。4. A navigation device for a moving body having a vehicle position measuring means and a rotational angular velocity detecting means, wherein the accuracy of the detection of the rotational angle with respect to the time required for the moving body to make a curve corresponds to the two means. A detection accuracy storage unit that stores the detection signals from the respective units, and a data storage unit that stores the detection signals from the respective units, and the data of the data storage unit and the data of the detection accuracy storage unit are associated with each other. A detection accuracy determination unit that determines which of the above means has better detection accuracy, and corrects the sensitivity variation error of the rotational angular velocity detection means when this determination unit determines that the detection accuracy of the vehicle position measuring means is good. And a variation error correction unit for moving the navigation apparatus.
とを有する移動体のナビゲーション装置において、前記
移動体の走行距離と回転角との関係より前記移動体が大
きく曲がったか否かを示す情報及び微少角変化時の閾値
を予め記憶する曲り角記憶部と、前記各手段からの信号
から得られる前記移動体の走行距離と回転角を記憶する
情報記憶部と、前記移動体が回転に要した時間を計測す
る計測部と、前記情報記憶部のデータと前記曲り角記憶
部のデータに基づいて前記移動体が大きく曲がったか否
かを判断する第１の判断部と、前記計測部の出力と前記
両手段のいづれか一方の出力より得られる回転角と前記
閾値とに基づいて前記移動体が同一道路上を移動してい
るか否かを判断する第２の判断部とを備えたことを特徴
とする移動体のナビゲーション装置。5. In a navigation device for a moving body, which has a vehicle position measuring means and a rotational angular velocity detecting means, information indicating whether or not the moving body is greatly bent based on the relationship between the traveling distance and the rotation angle of the moving body. And a bend angle storage unit that stores in advance a threshold value when a minute angle changes, an information storage unit that stores a traveling distance and a rotation angle of the moving body obtained from a signal from each of the means, and the moving body requires rotation. A measuring unit that measures time, a first determining unit that determines whether or not the moving body is greatly bent based on the data of the information storage unit and the data of the bend angle storage unit, the output of the measuring unit and the A second judging unit for judging whether or not the moving body is moving on the same road based on the rotation angle obtained from the output of either one of the both means and the threshold value. Mobile navigation Gating device.
前記回転角速度検出手段はジャイロであることを特徴と
する請求項１乃至５記載の移動体のナビゲーション装
置。6. The vehicle position measuring means is GPS,
6. The navigation device for a mobile body according to claim 1, wherein the rotational angular velocity detecting means is a gyro.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17821195A JPH095093A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Navigation device for movable body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17821195A JPH095093A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Navigation device for movable body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095093A true JPH095093A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=16044531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17821195A Pending JPH095093A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Navigation device for movable body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH095093A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19945121A1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-12 | Mannesmann Vdo Ag | Navigation system for cars corrects gyro drift by frequent GPS direction measurements |
| WO2010001970A1 (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Moving body posture angle processing device |
| JP2012002794A (en) * | 2010-05-19 | 2012-01-05 | Denso Corp | Current location detection device for vehicle |
| JP4861515B2 (en) * | 2008-07-08 | 2012-01-25 | アルプス電気株式会社 | Direction calculation device and direction calculation method |
| WO2021151363A1 (en) * | 2020-01-27 | 2021-08-05 | 于毅欣 | Method and apparatus for calculating position offset |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP17821195A patent/JPH095093A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19945121A1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-12 | Mannesmann Vdo Ag | Navigation system for cars corrects gyro drift by frequent GPS direction measurements |
| DE19945121C2 (en) * | 1999-09-21 | 2001-12-13 | Mannesmann Vdo Ag | Method of navigating a vehicle |
| WO2010001970A1 (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Moving body posture angle processing device |
| JP5397915B2 (en) * | 2008-07-02 | 2014-01-22 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Attitude angle processing device for moving body |
| US8758275B2 (en) | 2008-07-02 | 2014-06-24 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Moving body posture angle processing device |
| US9008996B2 (en) | 2008-07-02 | 2015-04-14 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Moving body positioning device |
| JP4861515B2 (en) * | 2008-07-08 | 2012-01-25 | アルプス電気株式会社 | Direction calculation device and direction calculation method |
| JP2012002794A (en) * | 2010-05-19 | 2012-01-05 | Denso Corp | Current location detection device for vehicle |
| WO2021151363A1 (en) * | 2020-01-27 | 2021-08-05 | 于毅欣 | Method and apparatus for calculating position offset |
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