CN102023008B - 角速度校正装置和方法、导航装置和蜂窝电话 - Google Patents

角速度校正装置和方法、导航装置和蜂窝电话 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种角速度校正装置、角速度校正方法、导航装置和具有导航功能的蜂窝电话。该角速度校正装置包括：水平轴角速度检测单元，其安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕正交于运动物体的行进方向的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；校正值产生单元，其基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正水平轴角速度的校正值；以及校正单元，其使用校正值校正水平轴角速度。

Description

角速度校正装置和方法、导航装置和蜂窝电话
技术领域
本发明涉及一种角速度校正装置、角速度校正方法、导航装置和具有导航功能的导航装置，并且例如能够有利地应用于能够通过角速度传感器检测车辆的倾斜的导航装置。 
背景技术
迄今，导航装置已经得到广泛应用，导航装置安装在运动的车辆等上，基于从GPS卫星发送的GPS(全球定位系统)信号计算当前位置，并且在地图画面(map screen)上指示车辆的位置和行进方向。 
现在，在实际道路上存在分成具有相互不同的倾斜的多条道路的地方，并且这些互道(mutual road)在水平方向上接近或重叠(例如，城市中的高速公路的驶入匝道/驶出匝道(on/offramp))。 
在这些地方行进的过程中，仅仅通过由GPS信号等计算的当前位置，导航装置很难确定道路。 
提出了导航装置(例如，见日本未审专利申请公布No.2003-194558)，这些导航装置使用加速度传感器、角速度传感器、气压传感器等来计算与车辆的垂直方向有关的速度和变化等，从而基于这些计算在具有相互不同的倾斜和高度的道路的行进过程中选择道路。 
另外，除了导航装置以外，还提出了例如蜂窝电话的便携式电子装置，这些便携式电子装置具有测量功能、地图显示功能等，并且安装有角速度传感器，由此在具有相互不同的倾斜和高度的道路的行进过程中能够选择道路。 
发明内容
现在，在使用上述的角速度传感器的情况下，由于角速度传感器的性质而导致所谓的偏移成分(offset component)包含在其检测值中。 
作为用于校正偏移成分的校正值，导航装置可以计算例如在车辆停止时获得的检测值的平均值，并且将它设置为校正值。 
另外，在角速度传感器的情况下，偏移成分可以随角速度传感器的温度而改变。一般来说，运动车辆根据从开始运动起所经过的时间、入射阳光的程度等经常改变。因此，车辆内的温度和导航装置的温度也经常改变，由此角速度传感器的温度也经常改变。 
然而，例如，在高速公路上运动的车辆可以在相对较长的时间段内连续地运动。在这种情况下，导航装置可能不会更新偏移成分的校正值，并且不能够适当地校正角速度传感器的检测值。 
在这种情况下，在具有相互不同的倾斜和高度的道路上行进的过程中，导航装置可能不会正确地确定道路，可能会选择错误的道路，并且，将其区域中的地图呈现给用户。 
希望寻找一种能够精确地校正角速度传感器的检测值的角速度校正装置和角速度校正方法、以及提高当前位置的计算精确度的导航装置和具有导航功能的蜂窝电话。 
根据本发明实施例的角速度校正装置和角速度校正方法通过水平轴角速度检测单元检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕正交于运动物体的行进方向的水平轴的角速度构成的水平轴角速度，通过校正值产生单元基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度产生用于校正水平轴角速度的校正值，并且通过校正单元使用校正值校正水平轴角速度，其中，所述水平轴角速度检测单元安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上。 
因此，该角速度校正装置和角速度校正方法能够适当地排除从 急峻的坡道(still hill)等获得、由相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴角速度，并且能够通过使用这里的校正值来精确地去除包含在水平轴角速度中的偏移成分。 
另外，根据本发明的实施例的导航装置包括：测量单元，测量当前位置；水平轴角速度检测单元，安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕正交于运动物体的行进方向的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；校正值产生单元，基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正水平轴角速度的校正值；校正单元，使用校正值来校正水平轴角速度；倾斜信息产生单元，基于由校正单元校正的水平轴角速度，产生表示运动物体相对于水平方向的倾斜状态的倾斜信息；以及地图位置计算单元，基于由测量单元测量的测量信息、存储在预定的存储单元中并指示运动表面的倾斜状态的地图信息、以及倾斜信息，计算运动物体在示出地图信息的地图上的位置。 
因此，根据本发明实施例的导航装置能够适当地排除从急峻的坡道等获得、由相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴角速度，能够产生校正值，并且能够使用通过使用校正值已经适当地去除了偏移成分的水平轴角速度来精确地产生主单元的倾斜信息。因此，根据本发明实施例的导航装置能够基于主单元的倾斜信息和包含在地图信息中的倾斜信息，以高精确度计算主单元的位置。 
另外，根据本发明实施例的具有导航功能的蜂窝电话包括：测量单元，测量当前位置；水平轴角速度检测单元，安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕正交于运动物体的行进方向的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；校正值产生单元，基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正水平轴角速度的校正值；校正单元，使用校正值来校正水 平轴角速度；倾斜信息产生单元，基于由校正单元校正的水平轴角速度产生表示运动物体相对于水平方向的倾斜状态的倾斜信息；位置计算单元，基于由测量单元测量的测量信息、存储在预定的存储单元中并指示运动表面的倾斜状态的地图信息、以及倾斜信息，计算运动物体在示出地图信息的地图上的位置；以及蜂窝电话单元，通过与预定的基站执行无线通信来执行电话呼叫处理。 
因此，根据本发明实施例的导航装置能够适当地排除从急峻的坡道等获得、由相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴角速度，能够产生校正值，并且能够使用通过使用校正值已经适当地去除了偏移成分的水平轴角速度来精确地产生主单元的倾斜信息。因此，根据本发明实施例的导航装置能够基于主单元的倾斜信息和包含在地图信息中的倾斜信息，以高精确度计算主单元的位置。 
根据上述配置，能够适当地排除从急峻的坡道等获得、由相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴角速度，能够产生校正值，并且，通过使用这里的校正值，能够精确地去除包含在水平轴角速度中的偏移成分。因此，根据本发明的实施例，能够实现可以高精确度校正角速度传感器的检测值的角速度校正装置和角速度校正方法。 
另外，根据本发明的实施例，导航装置能够适当地排除从急峻的坡道等获得、由相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴角速度，能够产生校正值，并且能够使用通过使用校正值已经适当地去除了偏移成分的水平轴角速度来精确地产生主单元的倾斜信息。因此，根据本发明实施例的导航装置能够基于主单元的倾斜信息和包含在地图信息中的倾斜信息，以高精确度计算主单元的位置。因此，根据本发明的实施例，能够实现可提高当前位置的计算精确度的导航装置和具有导航功能的蜂窝电话。 
附图说明
图1是示出PND的整体配置的示意图； 
图2是示出PND的坐标系统的定义的示意图； 
图3是示出PND的传感器配置的示意图； 
图4A和4B是示出在不平稳的道路表面上行走(drive)时的状态的示意图； 
图5是示出在绕曲线行走时的状态的示意图； 
图6是示出使用速度和角度的当前位置计算方法的示意图； 
图7是示出PND电路配置的示意图； 
图8是示出速度计算单元的配置的示意图； 
图9是示出源于支架(cradle)的振动的状态的示意图； 
图10是示出最大值与最小值之间的关系的示意图； 
图11是伴随说明使用速度计算处理的当前位置计算处理程序的流程图； 
图12是示出倾斜计算单元的配置的示意图； 
图13A和13B是示出俯仰角速度(pitch rate)和道路倾斜值的变化(第1部分)的示意图； 
图14A和14B是示出俯仰角速度和道路倾斜值的变化(第2部分)的示意图； 
图15A和15B是示出俯仰角速度和道路倾斜值的变化(第3部分)的示意图； 
图16是伴随说明倾斜信息产生处理程序的流程图； 
图17是示出蜂窝电话的整体配置的示意图； 
图18是示出蜂窝电话的电路配置的示意图；以及 
图19是示出根据另一个实施例的应用例子的示意图。 
具体实施方式
将参照附图描述执行本发明的实施例(下文中简称作“实施例”)。注意：按照下面顺序给出描述。 
1.第一实施例(PND) 
2.第二实施例(蜂窝电话) 
3.其它实施例 
1.第一实施例 
1-1.PND的结构 
如图1所示，在便携式导航装置(下文中还称作PND(个人导航装置))1的前面上设置有显示单元2。使得PND 1例如在显示单元2上根据存储在内部的非易失性存储器(未示)中的地图数据显示地图画面等，由此能够将其内容呈现给用户。 
另外，PND 1由支架3保持，支架3经由吸盘3A附着到以后描述的车辆9的仪表板上，此外，PND 1与支架3进行电连接和机械连接。 
因此，通过经由支架3从车辆9的电池提供的电力对PND 1进行操作，另外，当从支架3去除PND 1时，PND 1通过从内部电池提供的电力在独立状态下操作。 
现在，PND 1设置为使得其显示单元2大致与车辆9的行进方向垂直。此时，PND 1的坐标系统显示为如下：车辆9的前/后方向(行进方向)是X轴，与X轴正交的水平方向为Y轴，垂直方向为Z轴。 
在这种坐标系统中，车辆9的行进方向定义为X轴的正向，右方向定义为Y轴的正向，下方向定义为Z轴的正向。 
如图3所示，在PND 1内部设置有三轴加速度传感器4、Y轴陀螺传感器5和Z轴陀螺传感器6。 
使得三轴加速度传感器4分别检测沿X轴的加速度αx、沿Y轴的加速度αy和沿Z轴的加速度αz作为电压值。 
另外，使得Y轴陀螺传感器5和Z轴陀螺传感器6分别检测Y轴上的俯仰角速度ωy和Z轴上的横摆角速度(yaw rate)ωz作为电压值。 
注意：由于Y轴陀螺传感器5和Z轴陀螺传感器6的性质，在分别由Y轴陀螺传感器5和Z轴陀螺传感器6检测的电压值内包含 偏移成分。 
1-2.计算原理 
现在，根据本发明实施例的PND 1还能够基于由三轴加速度传感器4、Y轴陀螺传感器5等检测的加速度和俯仰角速度等来执行自主定位处理(autonomous positioning processing)，以在计算沿道路(用作运动表面)运动的车辆9(用作运动物体)的速度以后计算当前位置。现在，将描述计算速度和当前位置的基本原理。 
1-2-1.速度计算原理 
实际上，车辆9很少在平滑的道路上操作，现实中，车辆9在如图4A所示的总体凹状的道路以及如图4B所示的总体凸状的道路上操作。 
当车辆9在凹状道路上操作时(图4A)，安装在车辆9的仪表板上的PND 1通过三轴加速度传感器4(图3)以例如50Hz的采样频率检测沿Z轴的向下方向的加速度αz。 
另外，PND 1通过Y轴陀螺传感器5(图3)以50Hz的采样频率检测与行进方向正交的Y轴上的角速度(下文中还称作俯仰角速度)ωy。 
现在，PND 1将沿Z轴的向下方向的加速度αz定义为正的，还将在沿如图4A所示的凹状道路表面形成的虚圆内相对于行进方向向上垂直旋转时的俯仰角速度ωy定义为正的。 
PND 1使用由三轴加速度传感器4检测的加速度αz和由Y轴陀螺传感器5检测的俯仰角速度ωy以能够通过下式(1)按每秒50次计算行进方向的速度V： 
V = α z ω y · · · ( 1 ) .
另外，当车辆9在凸状道路上操作时(图4B)，PND 1通过三轴加速度传感器4以例如50Hz的采样频率检测沿Z轴的向上方向的加速度αz，还通过Y轴陀螺传感器5以例如50Hz的采样频率检测Y轴上的俯仰角速度ωy′。 
PND 1使用由三轴加速度传感器4检测的加速度αz′和由Y轴陀螺传感器5检测的俯仰角速度ωy′以能够通过下式(2)按每秒50次计算行进方向的速度V′： 
V ′ = α z ′ ω y ′ · · · ( 2 ) .
为了便于说明，负加速度αz将被描述为αz′，但是实际上三轴加速度传感器检测加速度αz′作为加速度αz的负值。另外，类似地，对于俯仰角速度ωy′，负俯仰角速度ωy将被描述为俯仰角速度ωy′，但是实际上Y轴陀螺传感器5检测俯仰角速度ωy′作为俯仰角速度ωy的负值。因此，实际上，速度V′也被计算为速度V。 
1-2-2.当前位置计算原理 
接下来，将描述当前位置计算原理，即，基于通过上述的速度计算原理计算的速度V和围绕Z轴的角速度计算当前位置。 
如图5所示，通过Z轴陀螺传感器6(图3)以例如50Hz的采样频率检测在车辆9沿例如逆时针方向转弯时围绕Z轴的角速度(俯仰角速度)ωz。 
接下来，PND 1基于前一位置P0处的速度V和用由陀螺传感器检测的横摆角速度ωz乘以采样周期(在这种情况下，0.02秒)获得的角度θ获得从前一位置P0到当前位置P1的变化量。然后，通过将该变化量加到前一位置P0，PND 1能够计算并获得当前位置P1。 
1-3.PND的电路配置 
如图7所示，PND 1配置有控制单元11和导航单元10，导航单元10设置有各种类型的传感器并且实现导航功能。 
控制单元11由CPU(中央处理单元)构成，并且，按照从由例如非易失性存储器构成的存储单元12读出的基本程序，对整个装置执行集中控制(centralized control)。 
另外，PND 1根据由控制单元11从存储单元12读出的各种类型的应用程序，执行以后描述的当前位置计算处理和倾斜信息产生处 理等。 
此外，PND 1具有操作单元13，操作单元13由与显示单元2一体化的触摸面板、未示出的电源开关等构成。当经由触摸面板或电源开关等从用户接收到操作指令时，操作单元13向控制单元11通知其操作内容。 
使得控制单元11根据从操作单元13通知的操作内容执行与用户操作内容相对应的处理，例如，设置目的地等。 
在执行导航处理的情况下，控制单元11用作GPS处理单元21、速度计算单元22、角度计算单元23、位置计算单元25、导航单元26和倾斜计算单元28。 
在能够从GPS卫星接收GPS信号的情况下，控制单元11能够执行GPS测量处理，以便基于该GPS信号进行测量。 
也就是说，PND 1将由GPS天线ANT1从GPS卫星接收的多条GPS信号发送至控制单元11的GPS处理单元21。 
GPS处理单元21通过基于通过解调多条GPS信号获得的赤道数据(equator data)和从多个GPS卫星到车辆9的距离精确地测量车辆9的当前位置来获得当前位置数据NPD 1，然后将它发送至导航单元26。 
导航单元26基于当前位置数据NPD 1从存储单元12读出包括车辆9的当前位置的周围环境的地图数据，并且产生包括该当前位置的地图图像，然后将地图图像输出到显示单元2，由此显示地图图像。 
另外，当没有从GPS卫星接收GPS信号时，PND 1不执行GPS测量处理。因此，主要当没有接收到GPS信号时，PND 1基于由三轴加速度传感器4、Y轴陀螺传感器5等检测的加速度和俯仰角速度等能够执行自主定位处理，以在计算速度V以后计算当前位置。 
也就是说，三轴加速度传感器4以例如50Hz的采样频率检测加速度αx、αy和αz，并且加速度αx、αy和αz之中的示出加速度αx的加 速度数据AD被发送至控制单元11的速度计算单元22。 
Y轴陀螺传感器5以例如50Hz的采样频率检测俯仰角速度ωy，示出俯仰角速度ωy的俯仰角速度数据PD被发送至控制单元11的速度计算单元22。 
基于与从三轴加速度传感器4提供的加速度数据AD对应的加速度αz和与从Y轴陀螺传感器5提供的俯仰角速度数据PD对应的俯仰角速度ωy，速度计算单元22使用式(1)按每秒50次计算速度V，然后将示出速度V的速度数据VC发送至位置计算单元25。 
另外，Z轴陀螺传感器6以例如50Hz的采样频率检测横摆角速度ωy，示出横摆角速度ωy的横摆角速度数据YD被发送至控制单元11的角度计算单元23和倾斜计算单元28。 
角度计算单元23将采样周期(在这种情况下，0.02秒)和与从Z轴陀螺传感器6提供的横摆角速度数据YD对应的横摆角速度ωz相乘，由此计算在车辆9顺时针或逆时针转弯时的角度θ，然后，角度计算单元23将示出角度θ的角度数据DD发送至位置计算单元25。 
位置计算单元25基于与从角度计算单元23提供的角度数据DD对应的角度θ和与从速度计算单元22提供的速度数据VD对应的速度V，求解从如图6所示的前一位置P0到当前位置P1的变化量。 
位置计算单元25然后通过将这里的变化量加到前一位置P0来计算当前位置P1，并且将示出该当前位置P1的当前位置数据NPD 2发送至导航单元26。 
另一方面，倾斜计算单元28基于来自Y轴陀螺传感器5的俯仰角速度数据PD和来自Z轴陀螺传感器6的横摆角速度数据YD产生表示PND 1的倾斜的状态的倾斜信息AI，然后将它提供给导航单元26(以后进行详细描述)。 
现在，倾斜信息AI表示车辆9行走的道路是“平坦的(指示道路几乎平坦)”、“上坡的(指示向上斜坡)”还是“下坡的(指示向下斜坡)”。 
导航单元26基于从GPS处理单元21提供的当前位置数据NPD1和从位置计算单元25提供的当前位置数据NPD 2，从存储单元12读出包括车辆9的当前位置的周围环境的地图数据。 
现在，如果车辆9的当前位置处于具有相互不同的倾斜和高度的多条道路的分叉点或者在其附近(下文中，这称作倾斜分叉地方)，则基于读出的地图数据，将基于倾斜信息AI选择道路之一。 
导航单元26在选择的道路上设置当前位置，在产生包括该当前位置的地图图像以后，将它输出到显示单元2，从而显示地图图像。 
因此，PND 1根据基于GPS信号的当前位置数据NPD 1和基于各种传感器的检测值产生的当前位置数据NPD 2，产生包括车辆9的当前位置的周围环境的地图图像，然后将这个地图图像输出到显示单元2。 
此时，如果车辆9位于倾斜分叉地方，则PND 1基于倾斜信息AI选择倾斜分叉地方处的道路之一，并且在该道路上设置当前位置。 
1-4.速度计算处理 
接下来，将描述速度计算处理，即，基于与从三轴加速度传感器4提供的加速度数据AD对应的加速度αz和与从Y轴陀螺传感器5提供的俯仰角速度数据PD对应的俯仰角速度ωy，通过速度计算单元22计算速度V。 
当执行速度计算处理时，速度计算单元22用作如图8所示的数据获取单元31、高通滤波单元32、低通滤波单元33、速度计算单元34、平滑化和噪声去除单元35、以及速度输出单元36。 
速度计算单元22的数据获取单元31获取从三轴加速度传感器4提供的加速度数据AD和从Y轴陀螺传感器5提供的俯仰角速度数据PD，并且将加速度数据AD和俯仰角速度数据PD发送至高通滤波单元32。 
高通滤波单元32截掉从数据获取单元31提供的加速度数据AD和俯仰角速度数据PD的直流成分，并且将作为其结果获得的加速度 数据AD1和俯仰角速度数据PD1发送至低通滤波单元33。 
低通滤波单元33对从高通滤波单元32提供的加速度数据AD1和俯仰角速度数据PD1执行以后描述的低通滤波处理，并且将作为其结果获得的加速度数据AD2和俯仰角速度数据PD2发送至速度计算单元34。 
速度计算单元34对从低通滤波单元33提供的加速度数据AD2和俯仰角速度数据PD2执行以后描述的速度计算处理，并且将作为其结果获得的速度数据VD1发送至平滑化和噪声去除单元35。 
平滑化和噪声去除单元35对从速度计算单元34提供的速度数据VD1执行预定的平滑化和噪声去除处理，减小包含在速度V中的误差(error difference)，然后将作为其结果获得的速度数据VD发送至速度输出单元36。 
速度输出单元36将从平滑化和噪声去除单元35提供的速度数据VD发送至位置计算单元25。 
因此，速度计算单元22基于从三轴加速度传感器4提供的加速度数据AD和从Y轴陀螺传感器5提供的俯仰角速度数据PD计算车辆9的速度V。 
1-4-1.低通滤波处理 
接下来，将描述由低通滤波单元33对从高通滤波单元32提供的加速度数据AD1和俯仰角速度数据PD1执行的低通滤波处理。 
如上所述，在PND 1安装在车辆9上的情况中，由Y轴陀螺传感器5检测由于车辆9的行进方向上的道路表面的波动而产生的俯仰角速度ωy。 
尽管将省去细节，但是作为实验的结果，已经示出：此时，对于PND 1，不管车辆9的行走速度如何，俯仰角速度ωy都被检测为1到2Hz的振动。 
现在，由支架3保持PND 1，支架3经由吸盘3A附着到车辆9的仪表板上。如图9所示，支架3具有设置在吸盘3A上方的支架主单元3B，其一端由支承点3C支撑，支撑点3C设置在支架主单元 3B上的预定高度的位置，PND支承单元3D在另一端支撑PND 1。 
因此，在车辆9根据道路表面的波动进行振动时，PND 1例如在垂直方向上以PND支承单元3D的支承点3C为中心根据加速度αc和角速度ωc进行振动。 
作为实验等的结果，已经确认PND 1通过Y轴陀螺传感器5检测如上所述根据道路表面的波动以1到2Hz进行振动的俯仰角速度ωy、以及与从支架接收近似15Hz的振动的角速度ωc合成的相加角速度ωcy。 
另外，确认PND 1通过三轴加速度传感器4检测如上所述根据道路表面的波动以1到2Hz进行振动的加速度αz、以及与从支架接收近似15Hz的振动的加速度αc合成的相加加速度αcz。 
因此，低通滤波单元33对从高通滤波单元32提供的加速度数据AD1和俯仰角速度数据PD1执行低通滤波处理，并且去除15Hz频率成分(即，源于PND 1由支架3保持的加速度αc和角速度ωc中的每个)。 
也就是说，通过从相加加速度αcz去除加速度αc，低通滤波单元33能够仅仅提取源于道路表面的波动的加速度αz。另外，通过从相加角速度ωcz去除角速度ωc，低通滤波单元33能够仅仅提取源于道路表面的波动的俯仰角速度ωy。 
1-4-2.速度计算处理 
接下来，将描述速度计算处理，即，基于从低通滤波单元33提供的加速度数据AD2和俯仰角速度数据PD2，通过速度计算单元34计算速度V。 
通常，对于将PND 1安装在车辆9中的位置，可以考虑各种地方，例如，位于车辆9的前侧上的仪表板上或者位于车辆9的后侧上的后挡风玻璃的附近。 
尽管将省去细节，但是作为实验的结果，已经示出：此时，对于PND 1，与由安装在车辆9的前侧上的PND 1检测的加速度αz相比，由安装在车辆9的后侧上的PND 1检测的加速度αz的相位被延 迟。因此，PND 1使用俯仰角速度数据PD2的一定范围内的数据。 
现在，在车辆9的速度V是慢速的情况下，加速度αz和俯仰角速度ωy由于道路表面的微小变化而突然变化。因此，速度计算单元34将要使用的数据的范围设置为25个数据点，即，设置窄范围，以处理其突然变化。 
另外，在车辆9的速度V是高速的情况下，受到车辆9的悬挂的影响较大，并且加速度αz和俯仰角速度ωy缓慢变化。因此，为了处理缓慢变化，速度计算单元34将要使用的数据范围设置为75个数据点，即，设置宽范围。 
具体地讲，速度计算单元34分别从与从低通滤波单元33提供的加速度数据AD2对应的加速度αz之中的以与前一位置P0(图6)对应的数据点Pm为中心的25个数据点或75个数据点的范围提取最大值和最小值，作为最大加速度αz，max和最小加速度αz，min。 
另外，加速度计算单元34分别从与从低通滤波单元33提供的俯仰角速度数据PD2对应的俯仰角速度ωy之中的以数据点Pm为中心的25个数据点或75个数据点的范围提取最大值和最小值，作为最大俯仰角速度ωy，max和最小俯仰角速度ωy，min。 
也就是说，速度计算单元34从比能够在加速度αz和俯仰角速度ωy中出现的相位偏移宽的范围分别提取最大加速度αz，max和最小加速度αz，min以及最大俯仰角速度ωy，max和最小俯仰角速度ωy，min。 
速度计算单元34使用从加速度数据AD2提取的最大加速度αz，max和最小加速度αz，min以及从俯仰角速度数据PD2提取的最大俯仰角速度ωy，max和最小俯仰角速度ωy，min来通过式(3)计算前一位置P0(图3)处的行进方向上的速度V，式(3)是上述式(1)的变型： 
V = α z , max - α z , min ω y , max - ω y , min · · · ( 3 ) .
接下来，速度计算单元34将表示速度V的速度数据VD1发送至平滑化和噪声去除单元35。 
也就是说，即使在加速度αz和俯仰角速度ωy中发生相位偏移的情况下，通过使用式(3)，速度计算单元34仍能够在去除相位偏移影响的情况下计算速度V。 
因此，通过在提取最大加速度αz，max和最小加速度αz，min以及最大俯仰角速度ωy，max和最小俯仰角速度ωy，min的情况中根据车辆9的速度V在数据范围之间切换，速度计算单元34能够反映与速度V相对应的道路表面和车辆9的状态，从而能够提高速度V的计算精确度。 
1-4-3.使用速度计算处理的位置计算处理程序 
接下来，将参照图11中的流程图描述当前位置计算处理程序，即，PND 1的控制单元11使用例如上述的速度计算处理来计算当前位置。 
实际上，控制单元11从例程RT1的开始步骤进入并进入步骤SP1，并且通过速度计算处理单元22的数据获取单元31获取由三轴加速度传感器4检测的加速度数据AD和由Y轴陀螺传感器5检测的俯仰角速度数据PD，随后进入下面的步骤SP2。 
在步骤SP2中，控制单元11通过速度计算处理单元22的高通滤波单元32对加速度数据AD和俯仰角速度数据PD执行高通滤波处理，并且进入下面的步骤SP3。 
在步骤SP3中，控制单元11通过速度计算单元22的低通滤波单元33对经过高通滤波处理的加速度数据AD1和俯仰角速度数据PD1执行低通滤波处理(例如，截止频率为1Hz的第4阶IIR滤波)，并且进入下面的步骤SP4。 
在步骤SP4中，控制单元11通过速度计算单元22的速度计算单元34使用式(3)基于经过低通滤波处理的与加速度数据AD2对应的加速度αz和与俯仰角速度数据PD2对应的俯仰角速度ωy计算速度V，并且进入下面的步骤SP5。 
在步骤SP5中，控制单元11对指示在步骤SP4中计算的速度V的速度数据VD执行平滑化和噪声去除处理。 
具体地讲，控制单元11对指示在步骤SP4中计算的速度V的速度数据VD1执行低通滤波处理，并且进入下面的步骤SP6，其中，该低通滤波处理已经导致截止频率可变。 
在步骤SP6中，控制单元11通过角度计算单元23获得由Z轴陀螺传感器6检测的横摆角速度数据YD，并且进入下面的步骤SP7。 
在步骤SP7中，控制单元11将与横摆角速度数据YD对应的横摆角速度ωz与0.02秒(即，采样周期)进行相乘，由此通过角度计算单元23计算指示角度θ的角度数据DD，并且进入下面的步骤SP8。 
在步骤SP8中，控制单元11基于在步骤SP5中经过平滑化和噪声去除处理的速度数据VD和在步骤SP8中计算的角度数据DD计算当前位置数据NPD 2，并且进入下一个步骤SP9。 
在步骤SP9中，控制单元11基于从位置计算单元25提供的当前位置数据NPD 2读出包括车辆9的当前位置的周围环境的地图数据，并且产生包括该当前位置的地图图像。接下来，控制单元11将产生的地图图像输出到显示单元2，进入下面的步骤SP10，并且结束这一系列处理。 
1-5.产生倾斜信息 
接下来，描述倾斜计算处理，即，基于从Y轴陀螺传感器5(图7)提供的俯仰角速度数据PD，通过斜率计算单元28计算表示PND 1的倾斜状态的倾斜信息AI。 
1-5-1.产生基本倾斜信息 
首先，将描述由倾斜计算单元28执行的倾斜信息AI的基本产生处理。倾斜计算单元28由如图12所示的各种功能块构成，并且向附着角校正单元(attachment angle correction unit)41提供俯仰角速度数据PD和横摆角速度数据YD。 
现在，如上所述，PND 1安装为显示单元2与车辆9的行进方向近似垂直，但是实际上不可能完全垂直，常常具有一定量的倾斜。 这种倾斜称作附着角。 
在这种倾斜的情况下，例如，除俯仰角速度ωy之外的角速度成分(例如，横摆角速度ωz等)包含在俯仰角速度数据PD中。 
另外，如上所述，源于由于Y轴陀螺传感器5的性质发生的偏移的误差成分(偏移成分)也包含在俯仰角速度数据PD中。 
附着角校正单元41首先使用横摆角速度数据YD校正俯仰角速度数据PD。因此，附着角校正单元41对包含在俯仰角速度数据PD中的除横摆角速度ωz等之外的角速度成分进行偏移，以产生俯仰角速度数据PD11，并且将它提供给偏移校正单元42。 
俯仰角速度数据PD11已经偏移了源于角速度的误差成分，并且它变成包含偏移成分和俯仰角速度ωy的数据。 
偏移校正单元42使用由以后描述的偏移校正值计算单元45计算的偏移校正值CF校正包含在俯仰角速度数据PD11中的偏移成分。 
具体地讲，校正单元42通过从俯仰角速度数据PD11减去偏移校正值来产生俯仰角速度数据PD12，并且将它提供给倾斜信息产生单元43。 
俯仰角速度数据PD12既偏移了源于角速度的误差成分又偏移了源于Y轴陀螺传感器5的偏移的误差成分(偏移成分)，并且变成以高精确度表示俯仰角速度ωy的数据。 
倾斜信息产生单元43通过乘以俯仰角速度数据PD12计算道路倾斜值RI，基于道路倾斜值RI产生表示PND 1的倾斜状态的倾斜信息AI，并且将它提供给导航单元26(图7)。 
具体地讲，倾斜信息产生单元43将道路倾斜值RI与预定的上坡阈值(uphill threshold)TU和下坡阈值TD进行比较。顺便说一句，上坡阈值TU和下坡阈值TD是基于实验等预先确定的值。 
如果道路倾斜值RI小于下坡阈值TD，则倾斜信息产生单元43确定车辆9当前沿下坡进行运动，并且将倾斜信息AI设置为“下坡的”。另外，如果道路倾斜值RI等于或大于下坡阈值TD并小于上坡 阈值TU，则倾斜信息产生单元43确定车辆9当前正沿近似平坦道路进行运动，并且将倾斜信息AI设置为“平坦的”。另外，如果道路倾斜值RI大于上坡阈值TU，则倾斜信息产生单元43确定车辆9当前正沿上坡进行运动，并且将倾斜信息AI设置为“上坡的”。 
因此，倾斜计算单元28对俯仰角速度数据PD校正源于角速度的误差成分，并且使用偏移校正值CF校正偏移成分，然后将由其乘积值构成的道路倾斜值RI与上坡阈值TU和下坡阈值TD进行比较，由此产生倾斜信息AI。 
1-5-2.计算偏移校正值 
接下来，将描述由倾斜计算单元28执行的偏移值CF的计算。附着角校正单元41将具有源于附着角的校正后的误差成分的俯仰角速度数据PD11提供给累积单元44。 
累积单元44例如由环式缓冲存储器(ring buffer memory)构成，并且累积过去预定时段(例如，一分钟)的俯仰角速度数据PD11。 
另外，累积单元44根据来自偏移校正值计算单元45的请求读出并提供累积的俯仰角速度数据PD11。 
现在，对于实际道路，倾斜角度既不会连续地增大也不会连续地减小，而是在相对较短的区段内增大和减小。因此，在车辆9沿实际道路运动的情况下，由Y轴陀螺传感器5产生的俯仰角速度数据PD在每个相对较短的时间段内在增大和减小之间变化。 
这指示：如果在比俯仰角速度数据PD增大和减小的时间段长的时间段内计算俯仰角速度数据PD的平均值，则这里的平均值自身将表示偏移值。 
使用这个信息，偏移校正值计算单元45从累积单元44读出俯仰角速度数据PD11，计算它的平均值(即，运动平均值)，并且将计算的平均值设置为最新偏移校正值CF。 
另外，偏移校正值计算单元45在每个相对较短的时间段(例如，一秒)内重复偏移校正值CF，由此不断地更新成最新偏移校正 值CF。 
现在，Y轴陀螺传感器5的温度实际上相对温和地变化。因此，偏移校正值计算单元45仅仅使用最近的俯仰角速度数据PD，由此使用由具有近似与当前时间点相同的温度的Y轴陀螺传感器5产生的俯仰角速度数据PD11来计算适于当前时间点的温度的偏移校正值CF。 
因此，倾斜计算单元28基于最近(即，过去)的俯仰角速度数据PD计算偏移校正值CF，并且在相对较短的周期内进一步更新。 
1-5-3.俯仰角速度数据的选择 
现在，让我们假想这样一种情况：车辆9沿具有相对较陡峭的倾斜的斜坡(例如，城市中的高速公路上的驶入匝道)进行运动。此时，假设车辆9沿近似平坦的道路运动，然后沿陡峭的上坡运动，然后再沿近似平坦的道路运动。 
此时，在相对较短的时间段TM1内，由俯仰角速度数据PD指示的俯仰角速度ωy大致从0经由正值和负值再次大致变回到0，如图13A中的特性曲线QP1所示。 
现在，在偏移校正值计算单元45按原样使用俯仰角速度数据PD来计算其平均值作为偏移校正值CF的情况下，如特性曲线QC1所示，偏移校正值CF变成相对较大的值和相对较小的值。 
然而，如上所述，偏移成分是高度依赖于Y轴陀螺传感器5的温度的值，正确的偏移校正值CF不会急剧变化。也就是说，如特性曲线QC1所示的偏移校正值CF不再是表示原始偏移成分的值。 
在偏移校正单元42使用偏移校正值CF校正俯仰角速度数据PD的情况下，由校正后的俯仰角速度数据PD12指示的俯仰角速度ωy成为失真波，如特性曲线QPC1所示。 
另外，例如，如图13B中的特性曲线QP1所示，由倾斜信息产生单元43通过乘以校正后的俯仰角速度数据PD而得到的道路倾斜值RI可以具有小于上坡阈值TU的最大值。 
在这种情况下，倾斜信息产生单元43应该确定车辆正沿上坡运 动，但是却确定车辆正沿近似平坦的道路运动，并且将倾斜信息AI设置为“平坦的”。因此，导航单元26使用倾斜信息AI选择错误道路作为当前沿着其运动的道路，并且会向用户呈现错误的当前位置。 
在用作水平轴角速度的俯仰角速度数据PD超过以零为其中心的预定范围的情况下，倾斜计算单元28排除俯仰角速度数据PD并且计算偏移校正值CF。 
具体地讲，倾斜计算单元28将俯仰角速度数据PD提供给附着角校正单元以及偏移校正单元46。偏移校正单元46使用紧邻之前的偏移校正值CF校正俯仰角速度数据PD，其中，利用紧邻之前的俯仰角速度数据PD计算该紧邻之前的偏移校正值CF。 
也就是说，偏移校正单元46从俯仰角速度数据PD减去偏移校正值CF，从而产生校正后的俯仰角速度数据PD21，并且将它提供给累积控制单元47。 
累积控制单元47确定俯仰角速度数据PD21是否满足用作水平确定条件的俯仰角速度条件，具体地，确定俯仰角速度数据PD21是否位于俯仰角速度上限值PUL与俯仰角速度下限值PDL的范围内。 
现在，在俯仰角速度数据PD21满足俯仰角速度条件的情况下，累积控制单元47累积此时提供给累积单元44的俯仰角速度数据PD11。另一方面，在俯仰角速度数据PD21不满足俯仰角速度条件的情况下，累积控制单元47删除此时提供给累积单元44的俯仰角速度数据PD11而不允许累积。 
另外，在弯曲道路(所谓的曲面)上，存在如下情况：道路的内侧较低而外侧较高，即形成所谓的滑坡(bank)，以处理作用于车辆9的离心力。 
在车辆9这样沿形成有滑坡的道路运动的情况下，PND 1相对于水平方向关于车辆9的行进方向向左侧或右侧倾斜。此时，存在如下情况：例如，如图14A中的特性曲线QP2所示，即使关于道路的行进方向没有倾斜，在时间段TM2期间由Y轴陀螺传感器5产生的俯仰角速度数据PD也相对较大地变化。 
在按原样使用俯仰角速度数据PD，并且由偏移校正值计算单元45计算它的平均值以设置偏移校正值CF的情况下，如特性曲线QC2所示，偏移校正值CF变成相对较大的值。 
特性曲线QC2所示的偏移校正值CF变成不再示出原始偏移成分的值，这与图13A所示的特性曲线QC1的情况类似。 
在偏移校正单元42使用偏移校正值CF校正俯仰角速度数据PD的情况下，由校正后的俯仰角速度数据PD12所示的俯仰角速度ωy变成失真波，如特性曲线QPC2所示。 
在这种情况下，例如，如图14B中所示的特性曲线QRI2中所示，由倾斜信息产生单元43通过乘以俯仰角速度数据PD12获得的道路倾斜值RI可具有其最大值，该最大值等于或大于上坡阈值TU。在这种情况下，倾斜信息产生单元43可以错误地将应该设置为“平坦的”的倾斜信息AI设置为“上坡的”。因此，导航单元26可以选择错误道路作为当前沿其运动的道路，并且可以向用户呈现错误的当前位置。 
现在，对于倾斜计算单元28，即使当横摆角速度数据YD的值超过以0为中心的预定范围时，仍排除此时的俯仰角速度数据PD以计算偏移校正值CF。 
具体地讲，倾斜计算单元28将横摆角速度数据YD提供给横摆角速度校正单元48以及附着角校正单元41。横摆角速度校正单元48使用预定的横摆角速度校正值来校正横摆角速度数据YD，从而对包含在横摆角速度数据YD中的偏移成分进行反平衡(counterbalance)并产生横摆角速度数据YD21，并且将它提供给累积控制单元47。 
累积控制单元47确定横摆角速度数据YD21是否满足横摆角速度条件，具体地，确定横摆角速度数据YD21是否位于预定的横摆角速度上限值YUL与横摆角速度下限值YDL之间的范围内。 
在横摆角速度数据YD满足横摆角速度条件的情况下，累积控制单元47允许将此时提供给累积单元44的俯仰角速度数据PD11进 行累积。另一方面，在横摆角速度数据YD不满足俯仰角速度条件的情况下，累积控制单元47删除提供给累积单元44的俯仰角速度数据PD11而不允许累积。 
也就是说，累积控制单元47允许仅仅在满足俯仰角速度条件和横摆角速度条件二者的情况下将提供给累积单元44的俯仰角速度数据PD11进行累积，而在其它情况下删除数据。换言之，选择性地允许累积。 
偏移校正计算单元45计算通过累积控制单元47在累积单元44中选择性累积的俯仰角速度数据PD11的平均值，从而计算偏移校正值CF。在下文中，累积控制单元47、累积单元44和偏移校正值计算单元45还总体称作校正值产生单元49。 
现在，在图15A中示出了与图13A中的特性曲线QP1相同的特性曲线QP3。另外，使用由累积控制单元47选择性累积的俯仰角速度数据PD计算的偏移校正值CF被示出为特性曲线QC3。 
从特性曲线QC3可以看出，通过由累积控制单元47选择性累积俯仰角速度数据PD，偏移校正值CF能够保持为不会发生大变化的近似固定值。 
这与不会急剧变化的Y轴陀螺传感器5的温度以及不会急剧变化的偏移成分一致。也就是说，通过由累积控制单元47选择性累积俯仰角速度数据PD计算的偏移校正值CF能够被视为有利地反映真实的偏移成分的值。 
在由偏移校正单元42通过使用这样计算的偏移校正值CF来校正俯仰角速度数据PD的情况下，由校正后的俯仰角速度数据PD12指示的俯仰角速度ωy变成与特性曲线QP3类似并以近似平行方式进行偏移的波，如特性曲线QPC3所示。 
由倾斜信息产生单元43通过乘以校正后的俯仰角速度数据PD12获得的道路倾斜值RI与图13B中的情况不同，并且具有等于或大于上坡阈值TU的其最大值，例如，如图15B中的特性曲线QRI3所示。 
在这种情况下，在应该确定沿上坡运动的情形中，倾斜信息产生单元43能够正确地确定沿上坡运动，并且能够将倾斜信息AI设置为“上坡的”。因此，使用倾斜信息AI的导航单元26能够选择正确道路作为当前正在行进的道路，并且能够向用户呈现正确的当前位置。 
因此，倾斜计算单元28通过校正值产生单元49选择性累积俯仰角速度数据PD并且将它的平均值设置为偏移校正值CF，从而能够适当地校正俯仰角速度数据PD的偏移成分，由此能够产生正确的倾斜信息AI。 
1-5-4.倾斜信息产生处理程序 
接下来，将参照图16中的流程图描述倾斜信息产生处理程序，即，PND 1的控制单元11产生使用偏移校正值CF校正了俯仰角速度数据PD的倾斜信息AI。 
实际上，控制单元11从例程RT2的开始步骤进入并进入步骤SP21。在步骤SP21中，控制单元11执行预定的通电处理和各种类型的初始化处理，接下来进入下面的步骤SP22。 
在步骤SP22中，控制单元11使用横摆角速度数据YD通过倾斜计算单元28的附着角校正单元41校正包含在俯仰角速度数据PD中的源于附着角的误差成分，并且产生俯仰角速度数据PD11。接下来，控制单元11将产生的俯仰角速度数据PD11提供给偏移校正单元42和累积单元44，并且进入下面的步骤SP23。 
在步骤SP23中，控制单元11使用紧邻之前的偏移校正值CF来通过倾斜计算单元28的俯仰角速度校正单元46校正俯仰角速度数据PD，从而产生俯仰角速度数据PD21，并且进入下面的步骤SP24。 
在步骤SP24中，控制单元11通过倾斜计算单元28的横摆角速度校正单元48校正横摆角速度数据YD，从而产生横摆角速度数据YD 21，并且进入下面的步骤SP25。 
在步骤SP25中，控制单元11通过倾斜计算单元28的累积控制 单元47确定俯仰角速度数据PD21是否满足俯仰角速度条件以及横摆角速度数据YD21是否满足预定的横摆角速度条件。 
如果这里获得了肯定结果，则这指示，俯仰角速度数据PD没有大大地变化，并且能够通过求平均来计算适当的偏移校正值CF。此时，控制单元11进入下面的步骤SP26。 
在步骤SP26中，控制单元11允许通过累积控制单元47对提供给累积单元44的俯仰角速度数据PD11进行累积，使得它用作偏移校正值CF的产生源的一部分，并且进入下面的步骤SP28。 
另一方面，如果在步骤SP25中获得否定结果，则这指示，俯仰角速度数据PD已经大大地变化，并且这不适于计算偏移校正值CF，此时控制单元11进入下面的步骤SP27。 
在步骤SP27中，控制单元11通过累积控制单元47删除提供给累积单元44的俯仰角速度数据PD11并且不允许累积，从而从偏移校正值CF排除该数据，并且进入下面的步骤SP28。 
在步骤SP28中，控制单元11通过偏移校正值计算单元45计算累积在累积单元44中的俯仰角速度数据PD11的平均值，并且将它设置为最新偏移校正值CF，并且进入下面的步骤SP29。 
在步骤SP29中，控制单元11通过偏移校正单元42使用最新偏移校正值CF来校正俯仰角速度数据PD11，从而产生俯仰角速度数据PD12，并且进入下面的步骤SP30。 
在步骤SP30中，控制单元11基于道路倾斜值RI产生倾斜信息AI，然后将它提供给导航单元26，其中，已经通过由倾斜计算单元28的倾斜信息产生单元43乘以俯仰角速度数据PD12计算了该道路倾斜值RI。接下来，控制单元11在等待预定的时间段(例如，一秒)以后再次返回到步骤SP22并且重复这一系列处理。 
顺便说一句，在经由操作单元13上的电源开关指示到断电或暂停状态的转换的情况下，控制单元11结束这一系列的倾斜信息产生处理程序RT2。 
1-6.操作和优点 
根据上述配置，在满足俯仰角速度条件的情况下，基于已经校正了偏移成分的俯仰角速度数据PD21，PND 1的控制单元11允许通过倾斜计算单元28的累积控制单元47将俯仰角速度数据PD11累积在累积单元44中。 
因此，通过提供俯仰角速度条件，累积控制单元47能够排除当道路表面是相对较陡峭的倾斜时获得的俯仰角速度数据PD，并且，并非在所有情况下仅仅出现偏移成分。 
另外，控制单元11通过倾斜计算单元28的偏移校正值计算单元45基于在累积单元44中累积的俯仰角速度数据PD11计算偏移校正值CF。 
因此，仅仅通过计算在累积单元44中累积的俯仰角速度数据PD11的平均值，偏移校正值计算单元45能够仅仅基于满足俯仰角速度条件的俯仰角速度数据PD11计算偏移校正值CF。 
此外，控制单元11通过倾斜计算单元28的偏移校正单元42使用最新偏移校正值CF校正俯仰角速度数据PD11，从而产生俯仰角速度数据PD12，然后基于俯仰角速度数据PD12产生倾斜信息AI并将它提供给导航单元26。 
如果基于当前位置数据NPD1或NPD2计算的车辆9的当前位置是倾斜分叉地方，则导航单元26基于倾斜信息AI确定当前位置在哪个道路，并且在产生包括该当前位置的地图图像以后，在显示单元2上显示地图图像。 
因此，控制单元11通过倾斜计算单元28的校正值产生单元49能够产生偏移校正值CF，该偏移校正值CF适当地排除根据陡峭的坡道等获得、由相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的俯仰角速度数据PD11。 
结果，控制单元11能够通过斜率计算单元28的倾斜信息产生单元43产生适当地反映实际道路表面倾斜的倾斜信息AI，并且能够通过导航单元26从倾斜分叉地方处的多条道路选择正确道路。 
另外，仅仅在满足俯仰角速度条件和横摆角速度条件的情况 下，控制单元11允许通过累积控制单元37将俯仰角速度数据PD11累积在累积单元44中。因此，累积控制单元47能够从偏移校正值CF的产生源排除与关于形成有滑坡的道路的行进方向的倾斜无关地变化的俯仰角速度数据PD。 
此外，控制单元11能够通过附着角校正单元41排除源于PND1相对于车辆9的附着角并包含在俯仰角速度数据PD中的误差成分。因此，控制单元11能够进一步提高道路斜率值RI和由倾斜信息产生单元43计算的倾斜信息AI的精确度。 
根据上述配置，基于当俯仰角速度数据PD21满足俯仰角速度条件时的俯仰角速度数据PD11，PND 1的控制单元11通过校正值产生单元49计算偏移校正值CF。另外，控制单元11使用计算的偏移校正值CF通过偏移校正单元42校正俯仰角速度数据PD11，并且基于此，通过倾斜信息产生单元43产生倾斜信息AI。因此，控制单元11能够排除根据陡峭的坡道等获得并且不表示偏移成分的俯仰角速度数据PD以产生偏移校正值CF，并且能够通过该偏移校正值CF从俯仰角速度数据PD适当地排除偏移成分。 
2.第二实施例 
如图17所示，根据第二实施例的蜂窝电话101包括显示单元102、传声器104、扬声器105和操作单元106，其中，显示单元102由LCD(液晶装置)构成以执行各种类型的显示，操作单元106由输入按钮等构成。 
另外，与第一实施例的PND 1类似，使得蜂窝电话101经由支架103附着到车辆9(图4)。 
如图18所示，对于蜂窝电话101，中央控制单元109控制蜂窝电话单元110和导航单元10，其中，蜂窝电话单元110起蜂窝电话的作用，导航单元10执行与上述第一实施例类似的导航处理。 
蜂窝电话单元110连接到显示单元102和操作单元106，还连接到存储单元108，该存储单元108由半导体存储器等构成并且用于保存各种类型的数据。顺便说一句，尽管从图18中省去，但是显示单 元102、操作单元106和存储单元108也分别连接到导航单元10。 
在执行电话呼叫通信功能的情况下，蜂窝电话101使用蜂窝电话单元110实现通信功能和电子邮件功能。实际上，蜂窝电话101的蜂窝电话单元110将经由天线ANT2从未示出的基站接收的接收信号发送至发送/接收单元111。 
发送/接收单元111由发送单元和接收单元构成，通过根据预定方法对接收信号进行解调等来交换接收数据，并且将它发送至解码器112。解码器112根据按微计算机配置制造的蜂窝电话控制单元114的控制对接收数据进行解码，从而恢复电话呼叫方的电话呼叫音频数据，并且将它输出到扬声器105。扬声器105基于电话呼叫音频数据输出对方(partner)的电话呼叫音频。 
另一方面，蜂窝电话单元110将从传声器104收集的音频信号发送至编码器115。编码器115根据蜂窝电话控制单元114的控制对音频信号进行数字转换，接下来，将通过根据预定方法对其进行编码而获得的音频数据发送至发送/接收单元111。 
当根据预定方法对音频数据进行解调时，发送/接收单元111经由天线ANT2将其无线发送至基站(未示出)。 
此时，蜂窝电话单元110的蜂窝电话控制单元114根据来自操作单元106的操作命令在显示单元102上显示对方的电话号码和波接收状态等。 
另外，在通过通信功能接收电子邮件的情况下，蜂窝电话单元110的蜂窝电话控制单元114将接收数据从发送/接收单元111提供给解码器112，发送在显示单元102上通过解码接收数据而恢复的电子邮件数据，在显示单元102上显示电子邮件内容，并且将它存储在存储单元108上。 
此外，在通过通信功能发送电子邮件的情况下，当通过编码器115对经由操作单元106输入的电子邮件数据进行编码时，蜂窝电话单元110的蜂窝电话控制单元114经由发送/接收单元111和天线ANT2对它进行无线发送。 
另一方面，在执行导航功能的情况下，整个控制单元109控制导航单元10并且执行导航处理。 
与第一实施例类似，导航单元10通过控制单元11的倾斜计算单元28(图12)产生倾斜信息AI，并且将它提供给导航单元26。 
与第一实施例类似，在满足俯仰角速度条件的情况下，基于已经校正了偏移成分的俯仰角速度数据PD21，倾斜计算单元28允许通过累积控制单元47将俯仰角速度数据PD11累积在累积单元44中。 
另外，倾斜计算单元28通过偏移校正值计算单元45基于在累积单元44中累积的俯仰角速度数据PD11计算偏移校正值CF。 
另外，倾斜计算单元28通过使用最新偏移校正值CF由偏移校正单元42校正俯仰角速度数据PD11来产生俯仰角速度数据PD12，通过倾斜信息产生单元43基于俯仰角速度数据PD12产生倾斜信息AI，并且将它提供给导航单元26。 
如果基于当前位置数据NPD1或NPD2计算的车辆9的当前位置是倾斜分叉地方，则导航单元26基于倾斜信息AI将道路之一确定为当前位置，并且在产生包括该当前位置的地图图像以后，在显示单元102上显示地图图像。 
因此，根据第二实施例的蜂窝电话101通过导航单元10的控制单元11的倾斜计算单元28的校正值产生单元49能够适当地排除俯仰角速度数据PD11，并且能够产生偏移校正值CF，其中，该俯仰角速度数据PD11是相对较大的值，并且并非在所有情况下仅仅示出偏移成分。因此，控制单元11能够使用偏移校正值CF通过倾斜计算单元28的偏移校正单元42从俯仰角速度数据PD11适当地排除偏移成分。 
结果，蜂窝电话101能够通过控制单元11的倾斜计算单元28的倾斜信息产生单元43产生适当地反映道路表面的实际倾斜的倾斜信息AI，并且，通过导航单元26能够从倾斜分叉地方处的多条道路选择正确道路。 
根据上述配置，通过导航单元10的控制单元11的校正值产生单元49，基于当俯仰角速度数据PD21满足俯仰角速度条件时的俯仰角速度数据PD11，根据第二实施例的蜂窝电话101计算偏移校正值CF。另外，控制单元11使用计算的偏移校正值CF通过偏移校正单元42校正俯仰角速度数据PD11，并且基于此，通过倾斜信息产生单元43产生倾斜信息AI。因此，与第一实施例类似，蜂窝电话101能够排除根据陡峭的坡道等获得并且不表示偏移成分的俯仰角速度数据PD并产生偏移校正值CF，并且，能够根据这里的偏移校正值CF从俯仰角速度数据PD适当地排除偏移成分。 
3.其它实施例 
请注意：根据上述的实施例，已经给出了如下描述：确定是否通过校正值产生单元49的累积控制单元47在累积单元44中累积俯仰角速度数据PD11，并且通过由偏移校正值计算单元45计算累积单元44的俯仰角速度数据PD11的平均值来产生偏移校正值CF。 
然而，本发明不限于此，并且，例如，可以确定是否通过累积控制单元47加上俯仰角速度数据PD11，并且通过将紧邻之前的偏移校正值CF与已经确定要相加的俯仰角速度数据PD1加权相加来计算新的偏移校正值CF。另外，例如，能够将预定时间段(例如，过去一分钟)内的俯仰角速度数据PD11的乘积值存储在累积单元44中，并且由偏移校正值计算单元45计算的偏移校正值CF执行除法。 
也就是说，对于校正值产生单元49，通过仅仅对当俯仰角速度数据PD21满足俯仰角速度条件时的俯仰角速度数据PD11计算平均值来产生偏移校正值CF就足够了。 
另外，根据上述的实施例，已经描述了这样一种情况：其中，在累积单元44中累积的俯仰角速度数据PD11的平均值被设置为偏移校正值CF。 
然而，本发明不限于此，即，所谓的加权相加平均值，其中，基于俯仰角速度数据PD11的新性(newness)的不同系数被相加， 并且计算的其平均值可用作偏移校正值CF。另外，除了平均值以外，例如，通过各种统计计算方法(例如，平方和的平方根等)获得的值能够用作偏移校正值CF。 
此外，根据上述的实施例，描述了这样一种情况：其中，仅仅在满足俯仰角速度条件和横摆角速度条件二者的情况下，俯仰角速度数据PD11累积在累积单元44中。 
然而，本发明不限于此，例如，在仅仅满足俯仰角速度条件而不管横摆角速度条件如何的情况下，俯仰角速度数据PD11可以累积在累积单元44中。然而，在这种情况下，对于由于源于斜坡道路的误差成分而产生错误倾斜信息AI的可能性增加。 
此外，根据上述的实施例，已经描述了这样一种情况：其中，附着角校正单元41使用横摆角速度数据YD校正源于PND 1的附着角并且包含在俯仰角速度数据PD中的误差成分。 
然而，本发明不限于此，并且在确定由附着角导致的误差极小的情况下，可省去附着角校正单元41，并且，可通过偏移校正单元42仅仅校正偏移成分。 
此外，根据上述的实施例，描述了这样一种情况：其中，基于由偏移校正单元46校正了偏移成分的俯仰角速度数据PD21，由累积控制单元47确定是否满足俯仰角速度条件。 
然而，本发明不限于此，并且，例如，基于校正之前的俯仰角速度数据PD，由累积控制单元47确定是否满足俯仰角速度条件。在这种情况下，在考虑偏移成分的情况下分别设置俯仰角速度上限值PUL和俯仰角速度下限值PDL就足够了。 
另外，根据上述的实施例，描述了这样一种情况：其中，基于由横摆角速度校正单元48校正了偏移成分的横摆角速度数据YD21，由累积控制单元47确定是否满足横摆角速度条件。 
然而，本发明不限于此，并且，例如，基于校正之前的横摆角速度数据YD，由累积控制单元47确定是否满足横摆角速度条件。在这种情况下，在考虑偏移成分的情况下分别设置横摆角速度上限值 YUL和横摆角速度下限值YDL就足够了。 
另外，根据上述的第一实施例，已经描述了这样一种情况：其中，在左/右方向上长的横向地安置的状态下使用PND 1。然而，本发明不限于此，并且可以布置为：在垂直方向上长的垂直地安置的状态下使用PND 1，如图19所示。在这种情况下，PND 1通过Y轴陀螺传感器5检测围绕Z轴的横摆角速度ωz，并且通过Z轴陀螺传感器6检测围绕Y轴的俯仰角速度ωy。这同样适用于第二实施例。 
此外，根据上述的第一实施例，已经描述了这样一种情况：其中，三轴加速度传感器4、Y轴陀螺传感器5和Z轴陀螺传感器6设置在PND 1内。然而，本发明不限于此，并且可以布置为：三轴加速度传感器4、Y轴陀螺传感器5和Z轴陀螺传感器6设置在PND 1之外。这同样适用于第二实施例。 
另外，例如，PND 1可以在PND 1的侧面上设置调整机构，从而能够调整三轴加速度传感器4、Y轴陀螺传感器5和Z轴陀螺传感器6的附着角。 
因此，即使在PND 1没有被安装为其显示单元2与车辆9的行进方向近似垂直的情况下，例如，通过用户调整该调整机构，也可以使Y轴陀螺传感器5的旋转轴与车辆9的垂直方向一致。如上所述，可以省去倾斜计算单元28的附着角校正单元41。这同样适用于第二实施例。 
另外，根据上述的第一实施例，已经描述了这样一种情况：其中，本发明应用于在经由支架3附着到车辆9并且从该支架3去除时通过内部电池操作的PND 1。然而，本发明不限于此，并且，例如，本发明可以应用于内置在车辆9中并且例如是固定式的导航装置。 
另外，根据上述的第一实施例，已经描述了这样一种情况：其中，PND 1附着到作为汽车的车辆9，但是本发明不限于此，并且PND 1可以附着到沿各种运动表面进行运动的运动物体(例如，摩托车、自行车或火车)。在这种情况下，通过预定的附着装置等将支架3固定到运动物体就足够了。 
另外，根据上述第二实施例，描述了这样一种情况：其中，本发明应用于蜂窝电话101的导航单元10。然而，本发明不限于这个应用，并且，例如，本发明可以应用于具有导航功能和Y轴陀螺传感器5的各种类型的电子装置(例如，计算机装置或数字照相机等)。 
另外，根据上述的第一实施例，已经描述了这样一种情况：其中，PND 1的控制单元11根据预先存储在存储单元12中的应用程序对上述的例程RT2执行倾斜信息产生处理。 
然而，本发明不限于此，并且PND 1的控制单元11能够根据从存储介质安装的应用程序、从互联网下载的应用程序和通过其它各种途径安装的应用程序执行上述的倾斜信息产生处理。这同样适用于第二实施例。 
另外，根据上述的第一实施例，已经描述了这样一种情况：其中，PND 1被配置为具有Y轴陀螺传感器5、校正值产生单元49和偏移校正单元42的角速度校正装置，其中，Y轴陀螺传感器5用作水平轴角速度检测单元，校正值产生单元49用作校正值产生单元，偏移校正单元42用作校正单元。 
然而，本发明不限于此，并且该导航装置可以由以各种其它配置制造的水平轴角速度检测单元、校正值产生单元和校正单元构成。 
另外，根据上述的第一实施例，已经描述了这样一种情况：其中，用作导航装置的PND 1由用作测量单元的GPS处理单元21或位置计算单元25、用作水平轴角速度检测单元的Y轴陀螺传感器5、用作校正值产生单元的校正值产生单元49、用作校正单元的偏移校正单元42、用作倾斜信息产生单元的倾斜信息产生单元43和用作地图位置计算单元的导航单元26构成。 
然而，本发明不限于此，并且该导航装置可由以各种其它配置制造的测量单元、水平轴角速度检测单元、校正值产生单元、校正单元、倾斜信息产生单元和地图位置计算单元构成。 
另外，根据上述的第二实施例，描述了这样一种情况：其中， 用作具有导航功能的蜂窝电话的蜂窝电话101由用作测量单元的GPS处理单元21或位置计算单元25、用作水平轴角速度检测单元的Y轴陀螺传感器5、用作校正值产生单元的校正值产生单元40、用作校正单元的偏移校正单元42、用作倾斜信息产生单元的倾斜信息产生单元43、用作地图位置计算单元的导航单元26和用作蜂窝电话的蜂窝电话单元110构成。 
然而，本发明不限于此，并且具有导航功能的蜂窝电话可由以各种其它配置制造的测量单元、水平轴角速度检测单元、校正值产生单元、校正单元、倾斜信息产生单元、地图位置计算单元和蜂窝电话单元构成。 
本申请包含与在于2009年9月17日提交到日本专利局的日本在先专利申请JP 2009-216083中公开的主题有关的主题，该日本在先专利申请的全部内容以引用方式并入本文。 
本领域技术人员应该明白，可以根据设计要求和其它因素进行各种变型、组合、子组合和替换，只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内即可。 

Claims (9)

1.一种角速度校正装置，包括：
水平轴角速度检测单元，该水平轴角速度检测单元安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕与所述运动物体的行进方向正交的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；
校正值产生单元，该校正值产生单元基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正所述水平轴角速度的校正值；
校正单元，该校正单元使用所述校正值来校正所述水平轴角速度；
垂直轴角速度检测单元，该垂直轴角速度检测单元检测由围绕所述主单元的垂直轴的角速度构成的垂直轴角速度；以及
附着角校正单元，该附着角校正单元基于根据所述主单元相对于所述运动物体的附着角而包含附着角误差的所述垂直轴角速度，校正所述水平轴角速度。
2.根据权利要求1的角速度校正装置，所述校正值产生单元还包括：
累积单元，该累积单元累积过去的所述水平轴角速度；
累积控制单元，该累积控制单元在所述累积单元中累积过去的所述水平轴角速度中的满足所述水平确定条件的所述水平轴角速度；以及
校正值计算单元，该校正值计算单元基于在所述累积单元中累积的过去的所述水平轴角速度计算所述校正值。
3.根据权利要求2的角速度校正装置，其中，所述校正值产生单元计算在过去的预定时间段内在所述累积单元中累积的所述水平轴角速度的平均值作为所述校正值。
4.根据权利要求2的角速度校正装置，
其中，在所述水平轴角速度满足所述水平确定条件并且所述垂直轴角速度满足预定的垂直确定条件的情况下，所述累积控制单元将水平轴角速度累积在所述累积单元中。
5.根据权利要求2的角速度校正装置，
其中，所述累积控制单元在所述累积单元中累积由所述附着角校正单元校正的所述水平轴角速度；以及
其中，所述校正单元使用所述校正值来进一步校正由所述附着角校正单元校正的所述水平轴角速度。
6.一种角速度校正装置，包括：
水平轴角速度检测单元，该水平轴角速度检测单元安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕与所述运动物体的行进方向正交的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；
校正值产生单元，该校正值产生单元基于由第二校正单元校正的过去的所述水平轴角速度中的满足所述水平确定条件的所述水平轴角速度，产生校正值；
校正单元，该校正单元使用所述校正值来校正所述水平轴角速度；
第二校正单元，该第二校正单元使用在过去由校正值产生单元计算的校正值来校正所述水平轴角速度。
7.一种角速度校正方法，包括如下步骤：
通过水平轴角速度检测单元，检测由根据预定的运动表面的倾斜角度发生的、围绕与运动物体的行进方向正交的水平轴的角速度构成的水平轴角速度，该水平轴角速度检测单元安装在附着到沿所述运动表面进行运动的所述运动物体的主单元上；
通过预定的校正值产生单元，基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正所述水平轴角速度的校正值；
通过预定的校正单元，使用所述校正值来校正所述水平轴角速度；
通过垂直轴角速度检测单元，检测由围绕所述主单元的垂直轴的角速度构成的垂直轴角速度；以及
通过附着角校正单元，基于根据所述主单元相对于所述运动物体的附着角而包含附着角误差的所述垂直轴角速度，校正所述水平轴角速度。
8.一种导航装置，包括：
测量单元，该测量单元测量当前位置；
水平轴角速度检测单元，该水平轴角速度检测单元安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕与所述运动物体的行进方向正交的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；
校正值产生单元，该校正值产生单元基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正所述水平轴角速度的校正值；
校正单元，该校正单元使用所述校正值来校正所述水平轴角速度；
垂直轴角速度检测单元，该垂直轴角速度检测单元检测由围绕所述主单元的垂直轴的角速度构成的垂直轴角速度；
附着角校正单元，该附着角校正单元基于根据所述主单元相对于所述运动物体的附着角而包含附着角误差的所述垂直轴角速度，校正所述水平轴角速度；
倾斜信息产生单元，该倾斜信息产生单元基于由所述校正单元校正的所述水平轴角速度，产生表示所述运动物体相对于水平方向的倾斜状态的倾斜信息；以及
地图位置计算单元，该地图位置计算单元基于由所述测量单元测量的测量信息、存储在预定的存储单元中并指示所述运动表面的倾斜状态的地图信息、以及所述倾斜信息，计算运动物体在示出地图信息的地图上的位置。
9.一种具有导航功能的蜂窝电话，包括：
测量单元，该测量单元测量当前位置；
水平轴角速度检测单元，该水平轴角速度检测单元安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕与所述运动物体的行进方向正交的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；
校正值产生单元，该校正值产生单元基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正所述水平轴角速度的校正值；
校正单元，该校正单元使用所述校正值来校正所述水平轴角速度；
垂直轴角速度检测单元，该垂直轴角速度检测单元检测由围绕所述主单元的垂直轴的角速度构成的垂直轴角速度；
附着角校正单元，该附着角校正单元基于根据所述主单元相对于所述运动物体的附着角而包含附着角误差的所述垂直轴角速度，校正所述水平轴角速度；
倾斜信息产生单元，该倾斜信息产生单元基于由所述校正单元校正的所述水平轴角速度，产生表示所述运动物体相对于水平方向的倾斜状态的倾斜信息；
位置计算单元，该位置计算单元基于由所述测量单元测量的测量信息、存储在预定的存储单元中并指示所述运动表面的倾斜状态的地图信息、以及所述倾斜信息，计算运动物体在示出地图信息的地图上的位置；以及
蜂窝电话单元，该蜂窝电话单元通过与预定的基站执行无线通信来执行电话呼叫处理。
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