JP2004150922A - 測位装置および測位装置の設置状態診断方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】移動体の位置を正しく測位するために、測位装置の設置状態を容易に診断できるようにする。
【解決手段】移動体の旋回角速度、移動速度、加速度、方位、傾斜角などを検出するためのセンサブロック１２０と、使用者が診断要求コマンドを発行するための診断要求コマンド入力部１０７と、センサ出力の変動量または最大出力を計測する出力計測部１０８と、測位装置１００の設置状態を判定する取付状態判定部１０９と、取付状態判定結果を使用者に告知する表示部１１１とを備え、出力計測部１０８が計測した値が所定の閾値を超える場合に、測位装置１００の設置状態が異常と判定し、表示部１１１に判定結果を表示する。
【選択図】 図１
【解決手段】移動体の旋回角速度、移動速度、加速度、方位、傾斜角などを検出するためのセンサブロック１２０と、使用者が診断要求コマンドを発行するための診断要求コマンド入力部１０７と、センサ出力の変動量または最大出力を計測する出力計測部１０８と、測位装置１００の設置状態を判定する取付状態判定部１０９と、取付状態判定結果を使用者に告知する表示部１１１とを備え、出力計測部１０８が計測した値が所定の閾値を超える場合に、測位装置１００の設置状態が異常と判定し、表示部１１１に判定結果を表示する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測位装置が移動体に正しく設置されているかどうかを診断可能な測位装置および測位装置の設置状態診断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
測位装置は、現在位置を測定して使用者に進路方向を誘導するナビゲーション装置において不可欠な装置である。従来の測位装置は、図７に示すように、位置を検出するためのセンサとして、電波航法におけるＧＰＳ受信機６０１と、自立航法における距離センサ６０２および振動ジャイロ６０３とを備えている。図７に示すナビゲーション装置では、ＧＰＳ受信機６０１によるデータが受信できない場合には、切替手段６０４がセンサを切り替えて、振動ジャイロ６０３による角度情報および距離センサ６０２による走行速度情報を用いることにより、推測ユニット６０５が現在位置、現在の進行方向、走行速度の推測を行っている。
【０００３】
このような測位装置においては、各種の情報を取得するセンサが正しく動作してなければならず、そのための校正は重要である。図７に示すナビゲーション装置では、振動ジャイロ６０３の出力は、センサ個体差や時間によって零点出力電圧が変動するため、走行速度が零かつ振動ジャイロが出力する変化角度データのばらつきが所定の値以下となった状態で、オフセット・ドリフト検出手段６０６が、振動ジャイロ６０３が出力する変化角度データの平均値を算出することにより、零点オフセットを設定している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、移動体の水平面内の旋回角速度を検出する角速度センサの校正は、図８に示す回転角速度検出装置のように、ＧＰＳ受信機７０１によって得られた方位情報に基づいて車両が直進していると判断できる場合には、角速度センサ７０２の出力値を零点オフセットとして設定し、この零点オフセットを使用して車両の回転角速度を検出する。なお、直進状態の判定は、制御回路７０３が、図９に示すように、角速度センサの出力値をメモリに逐次保存し（ステップ８０１）、出力値が１０個溜まったときに（ステップ８０２）、角速度センサ７０２の出力値が所定値以下かどうかを判定し（ステップ８０３）、所定値以下の場合に直進状態を判定していた（ステップ８０４）（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、移動体の停止、発進を検出する加速度センサの校正は、図１０に示す車両加速度センサ補正装置のように、車両停車判定手段９０１が、車速センサの出力等によって車両の停車を判定すると、加速度センサ９０３の出力が一定値を超える場合に、傾斜判定手段９０２が傾斜と判定し、補正条件判定手段９０４が停車かつ傾斜角なしと判定した場合に、補正量決定手段９０５が加速度センサ９０３の零点オフセットを検出して補正量を決定している。したがって、車両が傾斜している状態のように、停車していても加速度センサの出力が零にならない場合でも、零点オフセットを誤検出せずに正確に検出することができる（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
なお、移動体の傾斜角の判定は、図１１に示すナビゲーション装置のように、加速度センサと車速パルス信号を利用して、車両の水平面に対する傾斜角を検出する装置が知られている。図１１に示すナビゲーション装置は、車速パルス信号と加速度センサそれぞれを用いて、車両進行方向に生じる加速度ＧｂならびにＧｃを検出する。傾斜角が零以外の場合は、加速度センサが検出する加速度Ｇｃに重力加速度Ｇの影響を受けるため、車速パルス信号が検出する加速度Ｇｂと加速度センサが検出する加速度Ｇｃの間に加速度差Ｇａが生じる。この加速度差Ｇａと重力加速度Ｇを用いて三角関数的に傾斜角θを算出する（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−５５４８０号公報（第５−７頁、第７図）
【特許文献２】
特開２０００−３４６８７１号公報（第４−９頁、第２図、第１１図）
【特許文献３】
特開平７−３０１６４１号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献４】
特開平１０−２５３３５２号公報（第４−６頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
昨今では、移動体に対して着脱可能で、測位のための各種センサも一体化されているナビゲーション装置が提案されている。このようなナビゲーション装置は、図６に示すように、使用者自身が着脱を行うので、測位を正しく行うためには、正しく固定されているかどうかの確認が必要である。図６に示すナビゲーション装置は、各種センサを用いた測位部を搭載したナビゲーション装置本体部１４１と、車両のダッシュボード等に接着テープやねじにより固定される取付スタンド１４２と、取付スタンド１４２に着脱可能かつ角度調整可能で、本体部１４１が着脱可能かつ角度調整可能に取り付けられる取付ステー１４３とにより構成されている。使用者は、本体部１４１をステー１４３から取り外して使用した場合は、再度ステー１４３に取り付けなければならず、そのときに正しく固定できずに、振動等により正しく測位できない場合がある。
しかしながら、固定型または携帯型を問わず、従来の測位装置では、各種センサは、校正によりセンサが正しく動作するように調整されているが、測位装置またはセンサの固定が適切か否かを使用者もしくは取り付け作業者が判断するための基準もしくは取り付け確認手段が提供されていないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、使用者自身が測位装置の設置状態を容易に確認することのできる測位装置および測位装置の取付診断方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の測位装置は、移動体の移動状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果から移動体の位置を算出する測位手段と、前記移動体が所定の状態を保持している間に前記検出手段で検出された検出結果から前記検出手段の設置状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
この構成により、移動体の位置を測位するために用いられる検出手段を、この検出手段の設置状態を判定する判定手段として流用することができ、測位装置の構成が簡単になるとともに、測位装置が移動体に正しく取り付けられているかどうかを容易に確認することができる。
【００１１】
また、本発明の測位装置は、移動体が停止していることを検出して、前記所定の状態が停止状態であることを検出する停止検出手段を備えたことを特徴とする。
この構成により、移動体の停止中に検出手段の設置状態を判定することができるので、精度の高い判定結果を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の測位装置は、前記判定手段が、前記検出手段で検出された検出値または前記検出値の変動量で前記検出手段の設置状態を判定することを特徴とする。
この構成により、設置状態の判定の信頼性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の測位装置は、前記検出手段が、移動体の水平面内の旋回角速度を検出する角速度検出手段であることを特徴とする。
この構成により、検出手段の設置状態の判定を、移動体の旋回または振動を検出することにより行うことができる。
【００１４】
また、本発明の測位装置は、前記判定手段で判定された前記検出手段の設置状態を通知する通知手段を備えたことを特徴とする。
この構成により、検出手段の設置状態を操作者に通知することができ、使用者は検出手段が正しく設置されていないことを認識することができる。
【００１５】
また、本発明の測位装置は、複数の前記検出手段と、前記複数の検出手段から前記測位手段へ出力される検出結果を前記判定手段の判定結果に基づいて選択する検出結果選択手段とを備えたことを特徴とする。
この構成により、検出手段の設置状態が不完全な場合があったとしても、判定手段の判定結果に基づいて正常に動作している検出手段のみを選択することにより、最低限の測位機能を得ることができる。
【００１６】
また、本発明は、上記したいずれかの測位装置を備え、移動体に対して着脱可能に構成されたナビゲーション装置である。
この構成により、ナビゲーション装置を移動体から外して、再度取り付けて使用する場合に、ナビゲーション装置が移動体に対して正しく取り付けられているかどうかを容易に確認することができる。
【００１７】
また、本発明は、移動体の位置を算出する測位装置において、移動体が所定の状態を保持している間に、前記移動体の移動状態を検出する検出手段の検出結果から前記検出手段の設置状態を判定することを特徴とする測位装置の取付診断方法である。
この方法により、検出手段が正しく設置されているかどうかを容易に確認することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態における測位装置の構成を示している。測位装置１００において、角速度センサ１０１は、圧電振動ジャイロ等を利用して移動体の水平方向に生じる旋回角速度を検出する。停止検出手段である速度センサ１０２は、単位時間の車輪の回転数あるいはＧＰＳ受信信号の周波数ドップラーシフト等を計測することにより移動体の移動速度を検出する。加速度センサ１０３は、移動体の進行方向に生じる加速度を検出する。方位センサ１０４は、地磁気方位センサあるいはＧＰＳ受信信号の周波数ドップラーシフト等を利用して、移動体の移動時もしくは静止時の向きを計測する。ＧＰＳ受信機１０５は、測位衛星から送信されている信号を受信することにより、移動体の位置を検出する。これらセンサ群１０１〜１０４およびＧＰＳ受信機１０５が、それぞれ移動体の移動状態を検出する検出手段であり、センサブロック１２０は、これらのセンサ群で構成される処理ブロックである。なお、図１０で説明したように加速度センサ１０３の出力と速度センサ１０２の出力を１階微分した値との差分により、移動体の水平面に対する傾斜角を検出することができ、したがって加速度センサ１０３と速度センサ１０２とを傾斜角センサとして使用することができる。ここで移動体とは、測位装置１００が車両や船舶、航空機等に搭載されていれば、その車両や船舶、航空機が移動体であり、また測位装置１００が移動体に対して着脱可能な携帯型のナビゲーション装置に搭載されていれば、そのナビゲーション装置自体が移動体となるが、そのナビゲーション装置が車両や船舶、航空機等に取り付けられた場合は、その車両や船舶、航空機が移動体となる。タイマ１０６は、計時要求信号の入力を受け付けてから所定の時間が経過した時点で通知信号を出力する。診断要求コマンド入力部１０７では、ボタンスイッチの押し下げ等により使用者から入力され、測位装置１００が正しく取り付けられているかどうかの診断要求コマンドを発行する。出力計測部１０８では、診断要求コマンド入力部１０７が発行する診断要求コマンドを検出した後、タイマ１０６に対して計時要求信号を発行してから通知信号を検出するまでの間に、センサブロック１２０において検出したセンサ出力の変動量または最大出力値を計測する。センサブロック１２０において検出したセンサ出力は、アナログ出力電圧をＡ／Ｄコンバータを通じてディジタル値に変換したものか、もしくはシリアル通信手段を介して所定の通信フォーマットに変換して、出力計測部１０８に入力する。取付状態判定部１０９では、出力計測部１０８で計測されたセンサ出力の変動量または最大出力値を用いて、測位装置の設置状態が正常かどうかを判定する。測位部１１０では、センサブロック１２０にて検出したセンサ出力値に対して補正処理を行い、移動体の位置を算出する。センサ出力値に対する補正処理としては、角速度センサならびに加速度センサに対する零点オフセット補正、感度補正、地磁気方位センサに対する着磁補正、地図データを利用したマップマッチング処理による位置補正等を必要に応じて適用する。また、測位部１１０では、取付状態判定部１０９の判定結果に応じて、測位計算に用いるセンサの組み合わせを変更する。表示部１１１では、液晶ディスプレイ等を用いて測位部１１０が計算した移動体の位置および取付状態判定部１０９の判定結果を表示する。判定処理ブロック１３０は、これらタイマ１０６、出力計測部１０８、取付状態判定部１０９および測位部１１０により構成されており、さらに、この測位装置１００の出力をナビゲーション装置の他の機能部へ出力するための図示しない制御部を備えている。
【００１９】
次に、センサに入力される運動量とセンサ出力の関係について図２を用いて説明する。図２は角速度センサ１０１、加速度センサ１０３、方位センサ１０４、ならびに傾斜角センサにおける入出力の特性を示した図である。図２において、横軸ｘは、移動体に生じる旋回角速度、方位、加速度ならびに傾斜角の内いずれか１つの運動量変化の大きさを表しており、縦軸Ｖｏは各運動量の検出に用いるセンサの出力値を表している。また、原点Ｖｒｅｆは、運動量変化がない場合の基準出力値である。ここで、傾斜角を検出する場合には、図１０に示す方法に従い、加速度センサ１０３の出力と速度センサ１０２の出力を１階微分して得た加速度との差分を傾斜角センサの出力値とみなす。出力特性Ｌ０は、振動ノイズならびにセンサ誤差が含まれていない場合の理想的な出力特性であり、運動量の変化に比例したセンサ出力値となる。出力特性Ｌ１は、出力特性Ｌ０に対してオフセット誤差２０１が含まれた出力特性である。出力特性Ｌ２は、出力特性Ｌ０に対して感度誤差２０２が含まれた出力特性である。出力特性Ｌ１のセンサ出力からオフセット誤差２０１を検出する方法は、横軸ｘの運動量変化の値が零もしくは一定値の時に、出力特性Ｌ１と理想的な出力特性Ｌ０との差分を計算する。また、出力特性Ｌ２のセンサ出力から感度誤差２０２を検出する方法は、横軸ｘの運動量変化の値が非零かつ一定値の時に、出力特性Ｌ２と理想的な出力特性Ｌ０との出力比を計算する。実際に検出されるセンサ出力は、前述の出力特性に対して測位装置自体の振動およびセンサ自身に含まれるノイズが重畳する。
【００２０】
次に、出力計測部１０８におけるセンサ出力計測方法を図３に示す。まず、振動によるノイズを含むセンサ出力の変動量を計測する方法を図３（ａ）を用いて説明する。図３（ａ）は、横軸ｔを時間、縦軸Ｖｏをセンサ出力電圧としたセンサ出力の時系列変化グラフである。また、データ系列３０１は、サンプリング周期ｔｓで標本化を行なったセンサ出力データである。計測時間Ｔはタイマ１０６によって計時された時間である。変動量ｗは、計測時間Ｔの間におけるセンサ出力Ｖｏの最大値と最小値の差分である。
【００２１】
次に、振動によるノイズを含むセンサ出力の最大出力値の計測する方法を図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）は、図３（ａ）と同様のセンサ出力の時系列変化グラフである。最大出力ＶｏＭＡＸは、計測時間Ｔの間においてセンサ出力Ｖｏと基準電圧Ｖｒｅｆの差分絶対値が最大となる値である。出力計測部１０８では、取付診断要求コマンドが発行された時の状態に応じて、変動量ｗあるいは最大出力ＶｏＭＡＸのいずれかを計測する。
【００２２】
次に、使用者が診断要求コマンド入力部１０７から取付状態診断要求コマンドを発行する場合における移動体の状態とセンサ出力の対応関係を図４を用いて説明する。図４（ａ）は、移動体の状態と角速度センサ１０１の出力の対応関係を示した一覧表である。角速度センサ１０１は、移動体に生じる角速度に比例した出力を発生する。角速度が発生しない状態４０１では、角速度センサ出力はＶｒｅｆとなる。状態４０１の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗもしくは最大出力ＶｏＭＡＸが所定の閾値以下かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、状態４０２の場合は、角速度センサ１０１の出力値が変動するため、測位装置１００の設置状態を診断することはできない。
【００２３】
図４（ｂ）は、移動体の状態と方位センサ１０４の出力の対応関係を示した一覧表である。方位センサ１０４は、地球に対する移動体の相対方位に応じた出力を発生する。方位が変化しない状態４０３では、方位センサの出力は一定値となる。状態４０３の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗが所定の閾値かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、状態４０４の場合は、方位センサ１０４の出力値が変動するため、測位装置１００の設置状態を診断することはできない。
【００２４】
図４（ｃ）は、移動体の状態と加速度センサ１０３の出力の対応関係を示した一覧表である。加速度センサ１０３は、移動体の進行方向に生じる加速度に比例した出力を発生する。加速度が発生しない状態４０５および状態４０７では、加速度センサ出力はＶｒｅｆとなる。状態４０５および状態４０７の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗもしくは最大出力ＶｏＭＡＸが所定の閾値以下かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、移動速度と傾斜角が共に一定となる状態４０６および状態４０８では、加速度センサ出力は一定値となる。状態４０６および状態４０８の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗが所定の閾値以下かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、状態４０９の場合は、加速度センサ１０３の出力値が変動するため、測位装置１００の設置状態を診断することはできない。
【００２５】
図４（ｄ）は、移動体の状態と傾斜角を検出するセンサの出力の対応関係を示した一覧表である。傾斜角センサ（加速度センサ１０３の出力と速度センサ１０２の出力を１階微分した値との差分）は、水平面を基準とした移動体の傾斜角に比例した出力を発生する。傾斜角が発生しない状態４１０では、傾斜角センサの出力はＶｒｅｆとなる。状態４１０の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗもしくは最大出力ＶｏＭＡＸが所定の閾値以下かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。傾斜角が一定の状態４１１では、傾斜角センサの出力は一定値となる。状態４１１の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗが所定の閾値かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、状態４１２の場合は、傾斜角センサの出力値が変動するため、測位装置１００の取付状態を診断することはできない。
【００２６】
以上の図４の説明における設置状態の判定に用いる閾値は、センサ特性（オフセット誤差、感度誤差の許容範囲）ならびに測位装置の設置状態が正常の場合に許容されるノイズの最大値を考慮して設定しておく。
【００２７】
次に、本実施の形態における測位装置の動作について図５を用いて説明する。図５（ａ）は、本実施の形態において、一定時間ごとに測位演算を行なう測位装置の動作を示すフローチャートである。ステップ５０１では、前回の測位演算からの経過時間を測定して、経過時間が所定の時間を超えている場合はステップ５０２の処理を行い、そうでない場合は所定の時間が経過するまでステップ５０１の判定処理を繰り返す。ステップ５０２では、測位装置１００の取付診断処理を行なう。ステップ５０３では、測位部１１０において移動体の位置、移動速度、方位、傾斜角の計算を行なう。また、ステップ５０２の処理を行なった後は、ステップ５０１以降の処理を繰り返し実行する。
【００２８】
図５（ｂ）は、本実施の形態における測位装置の取付診断処理の動作を示すフローチャートである。以下では、移動体の速度（停止検出手段である速度センサ１０２の出力がゼロ（停止）であるか否か）に応じて、角速度センサ１０１のみを利用して測位装置の設置状態を判定する場合について説明する。ステップ５１１では、出力計測部１０８において診断要求コマンドの入力有無を判断して、入力があった場合には、ステップ５１２の処理を行い、入力がない場合には、取付診断処理を終了する。ステップ５１２では、出力計測部１０８によって角速度センサ１０１の出力の変動量ないし最大出力を測定する。ステップ５１３では、ステップ５１２のセンサ出力を計測している間、速度センサ１０２の出力がゼロか否かを判定し、ゼロの場合はステップ５１５、それ以外の場合はステップ５１４の処理をそれぞれ行う。ステップ５１４では、使用者が診断要求コマンドを入力可能な状態でないと判断して、表示部１１１に診断できないことを通知するメッセージ（例えば、「取付診断できません」または「停車して再度チェックして下さい」等）を表示する。ステップ５１５では、ステップ５１２において測定した変動量ないし最大出力が予め定められた閾値を超えているかどうか判定を行い、閾値を超えている場合はステップ５１６、超えていない場合はステップ５１８の処理をそれぞれ実行する。ステップ５１６では、取付状態を異常と設定する。ステップ５１７では、角速度センサ１０１の出力データを無効にして、測位部１１０における移動体の位置算出に角速度センサを利用しないようにする。ステップ５１８では、取付状態を正常と設定する。ステップ５１９では、角速度センサ１０１の出力データを有効にして、測位部１１０における移動体の位置算出に角速度センサを利用できるようにする。ステップ５２０では、ステップ５１６またはステップ５１８において設定された取付状態判定結果を表示部１１１に表示した後、例えば、ステップ５１６で取付状態を異常と設定された場合、「取扱説明書で本体の取り付けを確認して下さい」、またステップ５１８で取付状態が正常と判定された場合は「本体が正常に取り付けられています」等を表示した後、取付診断処理を終了する。
【００２９】
このように 本実施の形態によれば、移動体の旋回角速度、移動速度、加速度、方位、傾斜角などを検出するためのセンサブロック１２０と、使用者が診断要求コマンドを発行するための診断要求コマンド入力部１０７と、センサ出力の変動量または最大出力を計測する出力計測部１０８と、設置状態を判定する取付状態判定部１０９と、取付状態判定結果を使用者に告知する表示部１１１とを備え、出力計測部１０８が計測した値が所定の閾値を超える場合に測位装置１００の取付状態が異常と判定し、表示部１１１に判定結果を表示するので、測位装置１００の移動体に対する設置状態を容易に診断することができる。
【００３０】
また、本実施の形態では、測位部１１０に、取付状態判定部１０９の判定結果に基づいて測位に用いるセンサを選択するセンサ選択手段または検出結果選択手段を備えているので、測位装置の設置状態が不完全な場合であったとしても、判定が不合格となったセンサを使用しないことにより、最低限の測位機能を提供することが可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態では、図５（ａ）の測位装置の取り付け診断処理の動作について角速度センサを用いた例について示したが、その他の方位センサ、加速度センサ、傾斜角センサを用いる場合においても同様に実現可能である。
【００３２】
また、本実施の形態では、取付状態の判定結果を使用者に告知するために、表示部１１１として液晶ディスプレイなどを用いて視覚的に表示を行う場合について説明したが、その他に音声などの聴覚的手段を用いるようにしてもよい。
【００３３】
なお、本発明は、車両等の移動体に直接固定されるナビゲーション装置に適用することもでき、さらに、地図データ記憶部、電波航法のためのＧＰＳ受信部、自立航法のための検出手段である各種センサ、およびモニタなどを一体化した、図６に示すような着脱可能な携帯型ナビゲーション装置に適用した場合には、ナビゲーション装置本体部を一般ユーザが設置するので、ナビゲーション装置本体部を取付ステーに取り付けた時に取り付けが甘くなることがあり、このような場合には本体部が振動して正しい位置測定ができなくなることがあるので、本発明を適用することにより、その設置状態を容易に判断することができ、特に優れた効果を発揮することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、移動体の移動状態を検出する検出手段と、検出手段の検出結果から移動体の位置を算出する測位手段と、移動体が所定の状態を保持している間に検出手段で検出された検出結果から検出手段の設置状態を判定する判定手段とを備えているので、移動体の位置を測位するための検出手段を、この検出手段の設置状態を判定する判定手段として流用することができ、構成が簡単になるとともに、測位装置が移動体に正しく取り付けられているかどうかを容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における測位装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態におけるセンサ入出力特性を示す特性図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態におけるセンサ変動量の測定方法を説明するための特性図
（ｂ）本発明の実施の形態におけるセンサ最大出力の測定方法を説明するための特性図
【図４】（ａ）移動体の状態と角速度センサの出力の関係を説明する一覧図
（ｂ）移動体の状態と方位センサの出力の関係を説明する一覧図
（ｃ）移動体の状態と加速度センサの出力の関係を説明する一覧図
（ｄ）移動体の状態と傾斜角センサの出力の関係を説明する一覧図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態における測位装置の動作を説明するフロー図
（ｂ）本発明の実施の形態における取付状態診断処理の動作を説明するフロー図
【図６】着脱可能なナビゲーション装置の一例を示す斜視図
【図７】従来のナビゲーション装置の構成を示すブロック図
【図８】従来の回転角速度検出装置の構成を示すブロック図
【図９】従来のの回転角検出装置の直進判定処理の動作説明のためのフロー図
【図１０】従来の車両加速度センサ補正装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来のナビゲーション装置における傾斜角検出原理を説明するための説明図
【符号の説明】
１００ 測位装置
１０１ 角速度センサ
１０２ 速度センサ
１０３ 加速度センサ
１０４ 方位センサ
１０５ ＧＰＳ受信機
１０６ タイマ
１０７ 診断要求コマンド入力部
１０８ 出力計測部
１０９ 取付状態判定部
１１０ 測位部
１１１ 表示部
１２０ センサブロック
１３０ 判定処理ブロック
１４１ ナビゲーション装置本体部
１４２ 取付スタンド
１４３ 取付ステー
【発明の属する技術分野】
本発明は、測位装置が移動体に正しく設置されているかどうかを診断可能な測位装置および測位装置の設置状態診断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
測位装置は、現在位置を測定して使用者に進路方向を誘導するナビゲーション装置において不可欠な装置である。従来の測位装置は、図７に示すように、位置を検出するためのセンサとして、電波航法におけるＧＰＳ受信機６０１と、自立航法における距離センサ６０２および振動ジャイロ６０３とを備えている。図７に示すナビゲーション装置では、ＧＰＳ受信機６０１によるデータが受信できない場合には、切替手段６０４がセンサを切り替えて、振動ジャイロ６０３による角度情報および距離センサ６０２による走行速度情報を用いることにより、推測ユニット６０５が現在位置、現在の進行方向、走行速度の推測を行っている。
【０００３】
このような測位装置においては、各種の情報を取得するセンサが正しく動作してなければならず、そのための校正は重要である。図７に示すナビゲーション装置では、振動ジャイロ６０３の出力は、センサ個体差や時間によって零点出力電圧が変動するため、走行速度が零かつ振動ジャイロが出力する変化角度データのばらつきが所定の値以下となった状態で、オフセット・ドリフト検出手段６０６が、振動ジャイロ６０３が出力する変化角度データの平均値を算出することにより、零点オフセットを設定している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、移動体の水平面内の旋回角速度を検出する角速度センサの校正は、図８に示す回転角速度検出装置のように、ＧＰＳ受信機７０１によって得られた方位情報に基づいて車両が直進していると判断できる場合には、角速度センサ７０２の出力値を零点オフセットとして設定し、この零点オフセットを使用して車両の回転角速度を検出する。なお、直進状態の判定は、制御回路７０３が、図９に示すように、角速度センサの出力値をメモリに逐次保存し（ステップ８０１）、出力値が１０個溜まったときに（ステップ８０２）、角速度センサ７０２の出力値が所定値以下かどうかを判定し（ステップ８０３）、所定値以下の場合に直進状態を判定していた（ステップ８０４）（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、移動体の停止、発進を検出する加速度センサの校正は、図１０に示す車両加速度センサ補正装置のように、車両停車判定手段９０１が、車速センサの出力等によって車両の停車を判定すると、加速度センサ９０３の出力が一定値を超える場合に、傾斜判定手段９０２が傾斜と判定し、補正条件判定手段９０４が停車かつ傾斜角なしと判定した場合に、補正量決定手段９０５が加速度センサ９０３の零点オフセットを検出して補正量を決定している。したがって、車両が傾斜している状態のように、停車していても加速度センサの出力が零にならない場合でも、零点オフセットを誤検出せずに正確に検出することができる（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
なお、移動体の傾斜角の判定は、図１１に示すナビゲーション装置のように、加速度センサと車速パルス信号を利用して、車両の水平面に対する傾斜角を検出する装置が知られている。図１１に示すナビゲーション装置は、車速パルス信号と加速度センサそれぞれを用いて、車両進行方向に生じる加速度ＧｂならびにＧｃを検出する。傾斜角が零以外の場合は、加速度センサが検出する加速度Ｇｃに重力加速度Ｇの影響を受けるため、車速パルス信号が検出する加速度Ｇｂと加速度センサが検出する加速度Ｇｃの間に加速度差Ｇａが生じる。この加速度差Ｇａと重力加速度Ｇを用いて三角関数的に傾斜角θを算出する（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−５５４８０号公報（第５−７頁、第７図）
【特許文献２】
特開２０００−３４６８７１号公報（第４−９頁、第２図、第１１図）
【特許文献３】
特開平７−３０１６４１号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献４】
特開平１０−２５３３５２号公報（第４−６頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
昨今では、移動体に対して着脱可能で、測位のための各種センサも一体化されているナビゲーション装置が提案されている。このようなナビゲーション装置は、図６に示すように、使用者自身が着脱を行うので、測位を正しく行うためには、正しく固定されているかどうかの確認が必要である。図６に示すナビゲーション装置は、各種センサを用いた測位部を搭載したナビゲーション装置本体部１４１と、車両のダッシュボード等に接着テープやねじにより固定される取付スタンド１４２と、取付スタンド１４２に着脱可能かつ角度調整可能で、本体部１４１が着脱可能かつ角度調整可能に取り付けられる取付ステー１４３とにより構成されている。使用者は、本体部１４１をステー１４３から取り外して使用した場合は、再度ステー１４３に取り付けなければならず、そのときに正しく固定できずに、振動等により正しく測位できない場合がある。
しかしながら、固定型または携帯型を問わず、従来の測位装置では、各種センサは、校正によりセンサが正しく動作するように調整されているが、測位装置またはセンサの固定が適切か否かを使用者もしくは取り付け作業者が判断するための基準もしくは取り付け確認手段が提供されていないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、使用者自身が測位装置の設置状態を容易に確認することのできる測位装置および測位装置の取付診断方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の測位装置は、移動体の移動状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果から移動体の位置を算出する測位手段と、前記移動体が所定の状態を保持している間に前記検出手段で検出された検出結果から前記検出手段の設置状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
この構成により、移動体の位置を測位するために用いられる検出手段を、この検出手段の設置状態を判定する判定手段として流用することができ、測位装置の構成が簡単になるとともに、測位装置が移動体に正しく取り付けられているかどうかを容易に確認することができる。
【００１１】
また、本発明の測位装置は、移動体が停止していることを検出して、前記所定の状態が停止状態であることを検出する停止検出手段を備えたことを特徴とする。
この構成により、移動体の停止中に検出手段の設置状態を判定することができるので、精度の高い判定結果を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の測位装置は、前記判定手段が、前記検出手段で検出された検出値または前記検出値の変動量で前記検出手段の設置状態を判定することを特徴とする。
この構成により、設置状態の判定の信頼性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の測位装置は、前記検出手段が、移動体の水平面内の旋回角速度を検出する角速度検出手段であることを特徴とする。
この構成により、検出手段の設置状態の判定を、移動体の旋回または振動を検出することにより行うことができる。
【００１４】
また、本発明の測位装置は、前記判定手段で判定された前記検出手段の設置状態を通知する通知手段を備えたことを特徴とする。
この構成により、検出手段の設置状態を操作者に通知することができ、使用者は検出手段が正しく設置されていないことを認識することができる。
【００１５】
また、本発明の測位装置は、複数の前記検出手段と、前記複数の検出手段から前記測位手段へ出力される検出結果を前記判定手段の判定結果に基づいて選択する検出結果選択手段とを備えたことを特徴とする。
この構成により、検出手段の設置状態が不完全な場合があったとしても、判定手段の判定結果に基づいて正常に動作している検出手段のみを選択することにより、最低限の測位機能を得ることができる。
【００１６】
また、本発明は、上記したいずれかの測位装置を備え、移動体に対して着脱可能に構成されたナビゲーション装置である。
この構成により、ナビゲーション装置を移動体から外して、再度取り付けて使用する場合に、ナビゲーション装置が移動体に対して正しく取り付けられているかどうかを容易に確認することができる。
【００１７】
また、本発明は、移動体の位置を算出する測位装置において、移動体が所定の状態を保持している間に、前記移動体の移動状態を検出する検出手段の検出結果から前記検出手段の設置状態を判定することを特徴とする測位装置の取付診断方法である。
この方法により、検出手段が正しく設置されているかどうかを容易に確認することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態における測位装置の構成を示している。測位装置１００において、角速度センサ１０１は、圧電振動ジャイロ等を利用して移動体の水平方向に生じる旋回角速度を検出する。停止検出手段である速度センサ１０２は、単位時間の車輪の回転数あるいはＧＰＳ受信信号の周波数ドップラーシフト等を計測することにより移動体の移動速度を検出する。加速度センサ１０３は、移動体の進行方向に生じる加速度を検出する。方位センサ１０４は、地磁気方位センサあるいはＧＰＳ受信信号の周波数ドップラーシフト等を利用して、移動体の移動時もしくは静止時の向きを計測する。ＧＰＳ受信機１０５は、測位衛星から送信されている信号を受信することにより、移動体の位置を検出する。これらセンサ群１０１〜１０４およびＧＰＳ受信機１０５が、それぞれ移動体の移動状態を検出する検出手段であり、センサブロック１２０は、これらのセンサ群で構成される処理ブロックである。なお、図１０で説明したように加速度センサ１０３の出力と速度センサ１０２の出力を１階微分した値との差分により、移動体の水平面に対する傾斜角を検出することができ、したがって加速度センサ１０３と速度センサ１０２とを傾斜角センサとして使用することができる。ここで移動体とは、測位装置１００が車両や船舶、航空機等に搭載されていれば、その車両や船舶、航空機が移動体であり、また測位装置１００が移動体に対して着脱可能な携帯型のナビゲーション装置に搭載されていれば、そのナビゲーション装置自体が移動体となるが、そのナビゲーション装置が車両や船舶、航空機等に取り付けられた場合は、その車両や船舶、航空機が移動体となる。タイマ１０６は、計時要求信号の入力を受け付けてから所定の時間が経過した時点で通知信号を出力する。診断要求コマンド入力部１０７では、ボタンスイッチの押し下げ等により使用者から入力され、測位装置１００が正しく取り付けられているかどうかの診断要求コマンドを発行する。出力計測部１０８では、診断要求コマンド入力部１０７が発行する診断要求コマンドを検出した後、タイマ１０６に対して計時要求信号を発行してから通知信号を検出するまでの間に、センサブロック１２０において検出したセンサ出力の変動量または最大出力値を計測する。センサブロック１２０において検出したセンサ出力は、アナログ出力電圧をＡ／Ｄコンバータを通じてディジタル値に変換したものか、もしくはシリアル通信手段を介して所定の通信フォーマットに変換して、出力計測部１０８に入力する。取付状態判定部１０９では、出力計測部１０８で計測されたセンサ出力の変動量または最大出力値を用いて、測位装置の設置状態が正常かどうかを判定する。測位部１１０では、センサブロック１２０にて検出したセンサ出力値に対して補正処理を行い、移動体の位置を算出する。センサ出力値に対する補正処理としては、角速度センサならびに加速度センサに対する零点オフセット補正、感度補正、地磁気方位センサに対する着磁補正、地図データを利用したマップマッチング処理による位置補正等を必要に応じて適用する。また、測位部１１０では、取付状態判定部１０９の判定結果に応じて、測位計算に用いるセンサの組み合わせを変更する。表示部１１１では、液晶ディスプレイ等を用いて測位部１１０が計算した移動体の位置および取付状態判定部１０９の判定結果を表示する。判定処理ブロック１３０は、これらタイマ１０６、出力計測部１０８、取付状態判定部１０９および測位部１１０により構成されており、さらに、この測位装置１００の出力をナビゲーション装置の他の機能部へ出力するための図示しない制御部を備えている。
【００１９】
次に、センサに入力される運動量とセンサ出力の関係について図２を用いて説明する。図２は角速度センサ１０１、加速度センサ１０３、方位センサ１０４、ならびに傾斜角センサにおける入出力の特性を示した図である。図２において、横軸ｘは、移動体に生じる旋回角速度、方位、加速度ならびに傾斜角の内いずれか１つの運動量変化の大きさを表しており、縦軸Ｖｏは各運動量の検出に用いるセンサの出力値を表している。また、原点Ｖｒｅｆは、運動量変化がない場合の基準出力値である。ここで、傾斜角を検出する場合には、図１０に示す方法に従い、加速度センサ１０３の出力と速度センサ１０２の出力を１階微分して得た加速度との差分を傾斜角センサの出力値とみなす。出力特性Ｌ０は、振動ノイズならびにセンサ誤差が含まれていない場合の理想的な出力特性であり、運動量の変化に比例したセンサ出力値となる。出力特性Ｌ１は、出力特性Ｌ０に対してオフセット誤差２０１が含まれた出力特性である。出力特性Ｌ２は、出力特性Ｌ０に対して感度誤差２０２が含まれた出力特性である。出力特性Ｌ１のセンサ出力からオフセット誤差２０１を検出する方法は、横軸ｘの運動量変化の値が零もしくは一定値の時に、出力特性Ｌ１と理想的な出力特性Ｌ０との差分を計算する。また、出力特性Ｌ２のセンサ出力から感度誤差２０２を検出する方法は、横軸ｘの運動量変化の値が非零かつ一定値の時に、出力特性Ｌ２と理想的な出力特性Ｌ０との出力比を計算する。実際に検出されるセンサ出力は、前述の出力特性に対して測位装置自体の振動およびセンサ自身に含まれるノイズが重畳する。
【００２０】
次に、出力計測部１０８におけるセンサ出力計測方法を図３に示す。まず、振動によるノイズを含むセンサ出力の変動量を計測する方法を図３（ａ）を用いて説明する。図３（ａ）は、横軸ｔを時間、縦軸Ｖｏをセンサ出力電圧としたセンサ出力の時系列変化グラフである。また、データ系列３０１は、サンプリング周期ｔｓで標本化を行なったセンサ出力データである。計測時間Ｔはタイマ１０６によって計時された時間である。変動量ｗは、計測時間Ｔの間におけるセンサ出力Ｖｏの最大値と最小値の差分である。
【００２１】
次に、振動によるノイズを含むセンサ出力の最大出力値の計測する方法を図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）は、図３（ａ）と同様のセンサ出力の時系列変化グラフである。最大出力ＶｏＭＡＸは、計測時間Ｔの間においてセンサ出力Ｖｏと基準電圧Ｖｒｅｆの差分絶対値が最大となる値である。出力計測部１０８では、取付診断要求コマンドが発行された時の状態に応じて、変動量ｗあるいは最大出力ＶｏＭＡＸのいずれかを計測する。
【００２２】
次に、使用者が診断要求コマンド入力部１０７から取付状態診断要求コマンドを発行する場合における移動体の状態とセンサ出力の対応関係を図４を用いて説明する。図４（ａ）は、移動体の状態と角速度センサ１０１の出力の対応関係を示した一覧表である。角速度センサ１０１は、移動体に生じる角速度に比例した出力を発生する。角速度が発生しない状態４０１では、角速度センサ出力はＶｒｅｆとなる。状態４０１の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗもしくは最大出力ＶｏＭＡＸが所定の閾値以下かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、状態４０２の場合は、角速度センサ１０１の出力値が変動するため、測位装置１００の設置状態を診断することはできない。
【００２３】
図４（ｂ）は、移動体の状態と方位センサ１０４の出力の対応関係を示した一覧表である。方位センサ１０４は、地球に対する移動体の相対方位に応じた出力を発生する。方位が変化しない状態４０３では、方位センサの出力は一定値となる。状態４０３の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗが所定の閾値かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、状態４０４の場合は、方位センサ１０４の出力値が変動するため、測位装置１００の設置状態を診断することはできない。
【００２４】
図４（ｃ）は、移動体の状態と加速度センサ１０３の出力の対応関係を示した一覧表である。加速度センサ１０３は、移動体の進行方向に生じる加速度に比例した出力を発生する。加速度が発生しない状態４０５および状態４０７では、加速度センサ出力はＶｒｅｆとなる。状態４０５および状態４０７の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗもしくは最大出力ＶｏＭＡＸが所定の閾値以下かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、移動速度と傾斜角が共に一定となる状態４０６および状態４０８では、加速度センサ出力は一定値となる。状態４０６および状態４０８の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗが所定の閾値以下かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、状態４０９の場合は、加速度センサ１０３の出力値が変動するため、測位装置１００の設置状態を診断することはできない。
【００２５】
図４（ｄ）は、移動体の状態と傾斜角を検出するセンサの出力の対応関係を示した一覧表である。傾斜角センサ（加速度センサ１０３の出力と速度センサ１０２の出力を１階微分した値との差分）は、水平面を基準とした移動体の傾斜角に比例した出力を発生する。傾斜角が発生しない状態４１０では、傾斜角センサの出力はＶｒｅｆとなる。状態４１０の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗもしくは最大出力ＶｏＭＡＸが所定の閾値以下かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。傾斜角が一定の状態４１１では、傾斜角センサの出力は一定値となる。状態４１１の場合は、出力計測部１０８が計測するセンサ出力の変動量ｗが所定の閾値かどうかを判定することで、測位装置１００の設置状態を診断することができる。また、状態４１２の場合は、傾斜角センサの出力値が変動するため、測位装置１００の取付状態を診断することはできない。
【００２６】
以上の図４の説明における設置状態の判定に用いる閾値は、センサ特性（オフセット誤差、感度誤差の許容範囲）ならびに測位装置の設置状態が正常の場合に許容されるノイズの最大値を考慮して設定しておく。
【００２７】
次に、本実施の形態における測位装置の動作について図５を用いて説明する。図５（ａ）は、本実施の形態において、一定時間ごとに測位演算を行なう測位装置の動作を示すフローチャートである。ステップ５０１では、前回の測位演算からの経過時間を測定して、経過時間が所定の時間を超えている場合はステップ５０２の処理を行い、そうでない場合は所定の時間が経過するまでステップ５０１の判定処理を繰り返す。ステップ５０２では、測位装置１００の取付診断処理を行なう。ステップ５０３では、測位部１１０において移動体の位置、移動速度、方位、傾斜角の計算を行なう。また、ステップ５０２の処理を行なった後は、ステップ５０１以降の処理を繰り返し実行する。
【００２８】
図５（ｂ）は、本実施の形態における測位装置の取付診断処理の動作を示すフローチャートである。以下では、移動体の速度（停止検出手段である速度センサ１０２の出力がゼロ（停止）であるか否か）に応じて、角速度センサ１０１のみを利用して測位装置の設置状態を判定する場合について説明する。ステップ５１１では、出力計測部１０８において診断要求コマンドの入力有無を判断して、入力があった場合には、ステップ５１２の処理を行い、入力がない場合には、取付診断処理を終了する。ステップ５１２では、出力計測部１０８によって角速度センサ１０１の出力の変動量ないし最大出力を測定する。ステップ５１３では、ステップ５１２のセンサ出力を計測している間、速度センサ１０２の出力がゼロか否かを判定し、ゼロの場合はステップ５１５、それ以外の場合はステップ５１４の処理をそれぞれ行う。ステップ５１４では、使用者が診断要求コマンドを入力可能な状態でないと判断して、表示部１１１に診断できないことを通知するメッセージ（例えば、「取付診断できません」または「停車して再度チェックして下さい」等）を表示する。ステップ５１５では、ステップ５１２において測定した変動量ないし最大出力が予め定められた閾値を超えているかどうか判定を行い、閾値を超えている場合はステップ５１６、超えていない場合はステップ５１８の処理をそれぞれ実行する。ステップ５１６では、取付状態を異常と設定する。ステップ５１７では、角速度センサ１０１の出力データを無効にして、測位部１１０における移動体の位置算出に角速度センサを利用しないようにする。ステップ５１８では、取付状態を正常と設定する。ステップ５１９では、角速度センサ１０１の出力データを有効にして、測位部１１０における移動体の位置算出に角速度センサを利用できるようにする。ステップ５２０では、ステップ５１６またはステップ５１８において設定された取付状態判定結果を表示部１１１に表示した後、例えば、ステップ５１６で取付状態を異常と設定された場合、「取扱説明書で本体の取り付けを確認して下さい」、またステップ５１８で取付状態が正常と判定された場合は「本体が正常に取り付けられています」等を表示した後、取付診断処理を終了する。
【００２９】
このように 本実施の形態によれば、移動体の旋回角速度、移動速度、加速度、方位、傾斜角などを検出するためのセンサブロック１２０と、使用者が診断要求コマンドを発行するための診断要求コマンド入力部１０７と、センサ出力の変動量または最大出力を計測する出力計測部１０８と、設置状態を判定する取付状態判定部１０９と、取付状態判定結果を使用者に告知する表示部１１１とを備え、出力計測部１０８が計測した値が所定の閾値を超える場合に測位装置１００の取付状態が異常と判定し、表示部１１１に判定結果を表示するので、測位装置１００の移動体に対する設置状態を容易に診断することができる。
【００３０】
また、本実施の形態では、測位部１１０に、取付状態判定部１０９の判定結果に基づいて測位に用いるセンサを選択するセンサ選択手段または検出結果選択手段を備えているので、測位装置の設置状態が不完全な場合であったとしても、判定が不合格となったセンサを使用しないことにより、最低限の測位機能を提供することが可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態では、図５（ａ）の測位装置の取り付け診断処理の動作について角速度センサを用いた例について示したが、その他の方位センサ、加速度センサ、傾斜角センサを用いる場合においても同様に実現可能である。
【００３２】
また、本実施の形態では、取付状態の判定結果を使用者に告知するために、表示部１１１として液晶ディスプレイなどを用いて視覚的に表示を行う場合について説明したが、その他に音声などの聴覚的手段を用いるようにしてもよい。
【００３３】
なお、本発明は、車両等の移動体に直接固定されるナビゲーション装置に適用することもでき、さらに、地図データ記憶部、電波航法のためのＧＰＳ受信部、自立航法のための検出手段である各種センサ、およびモニタなどを一体化した、図６に示すような着脱可能な携帯型ナビゲーション装置に適用した場合には、ナビゲーション装置本体部を一般ユーザが設置するので、ナビゲーション装置本体部を取付ステーに取り付けた時に取り付けが甘くなることがあり、このような場合には本体部が振動して正しい位置測定ができなくなることがあるので、本発明を適用することにより、その設置状態を容易に判断することができ、特に優れた効果を発揮することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、移動体の移動状態を検出する検出手段と、検出手段の検出結果から移動体の位置を算出する測位手段と、移動体が所定の状態を保持している間に検出手段で検出された検出結果から検出手段の設置状態を判定する判定手段とを備えているので、移動体の位置を測位するための検出手段を、この検出手段の設置状態を判定する判定手段として流用することができ、構成が簡単になるとともに、測位装置が移動体に正しく取り付けられているかどうかを容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における測位装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態におけるセンサ入出力特性を示す特性図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態におけるセンサ変動量の測定方法を説明するための特性図
（ｂ）本発明の実施の形態におけるセンサ最大出力の測定方法を説明するための特性図
【図４】（ａ）移動体の状態と角速度センサの出力の関係を説明する一覧図
（ｂ）移動体の状態と方位センサの出力の関係を説明する一覧図
（ｃ）移動体の状態と加速度センサの出力の関係を説明する一覧図
（ｄ）移動体の状態と傾斜角センサの出力の関係を説明する一覧図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態における測位装置の動作を説明するフロー図
（ｂ）本発明の実施の形態における取付状態診断処理の動作を説明するフロー図
【図６】着脱可能なナビゲーション装置の一例を示す斜視図
【図７】従来のナビゲーション装置の構成を示すブロック図
【図８】従来の回転角速度検出装置の構成を示すブロック図
【図９】従来のの回転角検出装置の直進判定処理の動作説明のためのフロー図
【図１０】従来の車両加速度センサ補正装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来のナビゲーション装置における傾斜角検出原理を説明するための説明図
【符号の説明】
１００ 測位装置
１０１ 角速度センサ
１０２ 速度センサ
１０３ 加速度センサ
１０４ 方位センサ
１０５ ＧＰＳ受信機
１０６ タイマ
１０７ 診断要求コマンド入力部
１０８ 出力計測部
１０９ 取付状態判定部
１１０ 測位部
１１１ 表示部
１２０ センサブロック
１３０ 判定処理ブロック
１４１ ナビゲーション装置本体部
１４２ 取付スタンド
１４３ 取付ステー
Claims (8)
- 移動体の移動状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果から移動体の位置を算出する測位手段と、前記移動体が所定の状態を保持している間に前記検出手段で検出された検出結果から前記検出手段の設置状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする測位装置。
- 移動体が停止していることを検出して、前記所定の状態が停止状態であることを検出する停止検出手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
- 前記判定手段は、前記検出手段で検出された検出値または前記検出値の変動量で前記検出手段の設置状態を判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測位装置。
- 前記検出手段は、移動体の水平面内の旋回角速度を検出する角速度検出手段であることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の測位装置。
- 前記判定手段で判定された前記検出手段の設置状態を通知する通知手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の測位装置。
- 複数の前記検出手段と、前記複数の検出手段から前記測位手段へ出力される検出結果を前記判定手段の判定結果に基づいて選択する検出結果選択手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の測位装置。
- 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の測位装置を備え、移動体に対して着脱可能に構成されたナビゲーション装置。
- 移動体の位置を算出する測位装置において、移動体が所定の状態を保持している間に、前記移動体の移動状態を検出する検出手段の検出結果から前記検出手段の設置状態を判定することを特徴とする測位装置の取付診断方法。
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