JP2008216226A - ナビゲーション装置、傾斜角を用いた角速度補正装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加速度傾斜角θaccおよびGPS傾斜角θgpsからセンサ傾斜角θsensorと車両傾斜角θcarとを算出し、この2つの傾斜角θsensor,θcarに基づいて角速度ωgyroを補正することにより、車両が傾いているときでも、角速度センサ4の感度補正と同時に加速度センサ1のゼロ点補正を行うことができるようにする。また、このように同じ演算の中で角速度センサ4の感度補正と加速度センサ1のゼロ点補正とを行うことにより、簡単なアルゴリズムで感度補正とゼロ点補正を行うことができるようにする。
【選択図】 図2
Description
また、本発明は、車両の傾きが存在し、GPS電波を受信できない環境においても、簡単なアルゴリズムで感度補正とゼロ点補正を行うことができ、それによって自律航法精度を向上させることができるようにすることを目的とする。
1.GPS速度Vgpsが10km/h以上であること
2.算出したGPS傾斜角θgpsの絶対値が10度以下であること
3.算出したGPS傾斜角θgpsの標準偏差が3度以下であること
2 車速センサ
3 GPS受信機
4 角速度センサ
11 加速度傾斜角算出部
12 GPS傾斜角算出部
13 センサ傾斜角算出部
14 車両傾斜角算出部
15 角速度補正部
16 走行距離補正部
21 加速度傾斜角信頼性判定部
22 GPS傾斜角信頼性判定部
23 センサ傾斜角記憶部
24 センサ傾斜角信頼性判定部
25 車両傾斜角信頼性判定部
Claims (19)
- GPS受信機と角速度センサと加速度センサと車速センサとを備え、これらの出力値を用いて車両の位置および方位を検出する機能を備えたナビゲーション装置であって、上記角速度センサと上記加速度センサとが同じ傾斜角で車両内に設置されており、
上記加速度センサより出力される加速度、上記車速センサより出力される車速の変化量から求められる加速度および重力加速度に基づいて、水平方向に対する上記加速度センサの傾斜角を表した加速度傾斜角を算出する加速度傾斜角算出部と、
上記GPS受信機で複数のGPS衛星から受信する電波のドップラー効果による周波数の変化に基づいて、水平方向に対する車両の傾斜角を表したGPS傾斜角を算出するGPS傾斜角算出部と、
上記加速度傾斜角および上記GPS傾斜角に基づいて、上記車両の走行方向に対する上記角速度センサの傾斜角を表したセンサ傾斜角を算出するセンサ傾斜角算出部と、
上記加速度傾斜角および上記センサ傾斜角に基づいて、水平方向に対する上記車両の傾斜角を表した車両傾斜角を算出する車両傾斜角算出部と、
上記センサ傾斜角および上記車両傾斜角に基づいて、上記角速度センサより出力される角速度を補正する角速度補正部とを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。 - 上記車両傾斜角に基づいて、上記車速センサの出力値から計算される車両の走行距離を補正する走行距離補正部を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のナビゲーション装置。
- 上記車速センサより出力される車速に基づいて、上記加速度傾斜角算出部により算出される上記加速度傾斜角の信頼性を判定する加速度傾斜角信頼性判定部を備え、
上記加速度傾斜角算出部は、上記加速度傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定されたときに、上記加速度傾斜角を算出することを特徴とする請求項1に記載のナビゲーション装置。 - 上記GPS受信機による電波の受信の受信状態に基づいて、上記GPS傾斜角算出部により算出される上記GPS傾斜角の信頼性を判定するGPS傾斜角信頼性判定部を備え、
上記GPS傾斜角算出部は、上記GPS傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定されたときに、上記GPS傾斜角を算出することを特徴とする請求項1に記載のナビゲーション装置。 - 上記GPS受信機で複数のGPS衛星から受信する電波のドップラー効果による周波数の変化から計算した上記車両の速度に基づいて、上記GPS傾斜角算出部により算出される上記GPS傾斜角の信頼性を判定するGPS傾斜角信頼性判定部を備え、
上記センサ傾斜角算出部は、上記GPS傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定されたときに、上記センサ傾斜角を算出することを特徴とする請求項1に記載のナビゲーション装置。 - 上記GPS傾斜角が所定値以下か否かで上記GPS傾斜角の信頼性を判定するGPS傾斜角信頼性判定部を備え、
上記センサ傾斜角算出部は、上記GPS傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定されたときに、上記センサ傾斜角を算出することを特徴とする請求項1に記載のナビゲーション装置。 - 上記GPS傾斜角の標準偏差が所定値以下か否かで上記GPS傾斜角の信頼性を判定するGPS傾斜角信頼性判定部を備え、
上記センサ傾斜角算出部は、上記GPS傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定されたときに、上記センサ傾斜角を算出することを特徴とする請求項1に記載のナビゲーション装置。 - 上記車速センサより出力される車速に基づいて、上記加速度傾斜角算出部により算出される上記加速度傾斜角の信頼性を判定する加速度傾斜角信頼性判定部を備え、
上記センサ傾斜角算出部は、上記加速度傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定され、かつ、上記GPS傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定されたときに、上記センサ傾斜角を算出することを特徴とする請求項4〜7の何れか1項に記載のナビゲーション装置。 - 上記センサ傾斜角算出部により算出された上記センサ傾斜角を記憶しておくセンサ傾斜角記憶部を備え、
上記センサ傾斜角算出部は、上記GPS傾斜角信頼性判定部により信頼性なしと判定され、かつ、上記センサ傾斜角記憶部に上記センサ傾斜角の過去の算出値が記憶されているときに、上記センサ傾斜角記憶部に記憶されている上記センサ傾斜角を出力することを特徴とする請求項8に記載のナビゲーション装置。 - 上記センサ傾斜角算出部により算出された上記センサ傾斜角を記憶しておくセンサ傾斜角記憶部を備え、
上記センサ傾斜角算出部は、上記加速度傾斜角信頼性判定部および上記GPS傾斜角信頼性判定部の少なくとも一方により信頼性なしと判定され、かつ、上記センサ傾斜角記憶部に上記センサ傾斜角の過去の算出値が記憶されているときに、上記センサ傾斜角記憶部に記憶されている上記センサ傾斜角を出力することを特徴とする請求項8に記載のナビゲーション装置。 - 上記センサ傾斜角算出部より上記センサ傾斜角が出力されたか否かで上記センサ傾斜角の信頼性を判定するセンサ傾斜角信頼性判定部を備え、
上記車両傾斜角算出部は、上記センサ傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定されたときに、上記車両傾斜角を算出することを特徴とする請求項9または10に記載のナビゲーション装置。 - 上記車両傾斜角算出部は、上記加速度傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定され、かつ、上記センサ傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定されたときに、上記車両傾斜角を算出することを特徴とする請求項11に記載のナビゲーション装置。
- 上記車両傾斜角算出部より上記車両傾斜角が算出されたか否かで上記車両傾斜角の信頼性を判定する車両傾斜角信頼性判定部を備え、
上記角速度補正部は、上記センサ傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定され、かつ、上記車両傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定されたときに、上記センサ傾斜角および上記車両傾斜角に基づいて、上記角速度センサより出力される角速度を補正することを特徴とする請求項11に記載のナビゲーション装置。 - 上記角速度補正部は、上記センサ傾斜角信頼性判定部により信頼性ありと判定され、かつ、上記車両傾斜角信頼性判定部により信頼性なしと判定されたときに、上記センサ傾斜角に基づいて、上記角速度センサより出力される角速度を補正することを特徴とする請求項11に記載のナビゲーション装置。
- 加速度センサより出力される加速度、車速センサより出力される車速の変化量から求められる加速度および重力加速度に基づいて、水平方向に対する上記加速度センサの傾斜角を表した加速度傾斜角を算出する加速度傾斜角算出部と、
GPS受信機で複数のGPS衛星から受信する電波のドップラー効果による周波数の変化に基づいて、水平方向に対する車両の傾斜角を表したGPS傾斜角を算出するGPS傾斜角算出部と、
上記加速度傾斜角および上記GPS傾斜角に基づいて、上記加速度センサと同じ傾斜角で車両内に設置された角速度センサの、上記車両の走行方向に対する傾斜角を表したセンサ傾斜角を算出するセンサ傾斜角算出部と、
上記加速度傾斜角および上記センサ傾斜角に基づいて、水平方向に対する上記車両の傾斜角を表した車両傾斜角を算出する車両傾斜角算出部と、
上記センサ傾斜角および上記車両傾斜角に基づいて、上記角速度センサより出力される角速度を補正する角速度補正部とを備えたことを特徴とする傾斜角を用いた角速度補正装置。 - 上記センサ傾斜角算出部により算出された上記センサ傾斜角を記憶しておくセンサ傾斜角記憶部と、
上記GPS傾斜角算出部により算出される上記GPS傾斜角の信頼性を判定するGPS傾斜角信頼性判定部とを備え、
上記センサ傾斜角算出部は、上記GPS傾斜角信頼性判定部により信頼性なしと判定され、かつ、上記センサ傾斜角記憶部に上記センサ傾斜角の過去の算出値が記憶されているときに、上記センサ傾斜角記憶部に記憶されている上記センサ傾斜角を出力することを特徴とする請求項15に記載の傾斜角を用いた角速度補正装置。 - 上記センサ傾斜角算出部により算出された上記センサ傾斜角を記憶しておくセンサ傾斜角記憶部と、
上記加速度傾斜角算出部により算出される上記加速度傾斜角の信頼性を判定する加速度傾斜角信頼性判定部と、
上記GPS傾斜角算出部により算出される上記GPS傾斜角の信頼性を判定するGPS傾斜角信頼性判定部とを備え、
上記センサ傾斜角算出部は、上記加速度傾斜角信頼性判定部および上記GPS傾斜角信頼性判定部の少なくとも一方により信頼性なしと判定され、かつ、上記センサ傾斜角記憶部に上記センサ傾斜角の過去の算出値が記憶されているときに、上記センサ傾斜角記憶部に記憶されている上記センサ傾斜角を出力することを特徴とする請求項15に記載の傾斜角を用いた角速度補正装置。 - 加速度センサより出力される加速度、車速センサより出力される車速の変化量から求められる加速度および重力加速度に基づいて、水平方向に対する上記加速度センサの傾斜角を表した加速度傾斜角を算出する第1のステップと、
GPS受信機で複数のGPS衛星から受信する電波のドップラー効果による周波数の変化に基づいて、水平方向に対する車両の傾斜角を表したGPS傾斜角を算出する第2のステップと、
上記加速度傾斜角および上記GPS傾斜角に基づいて、上記加速度センサと同じ傾斜角で車両内に設置された角速度センサの、上記車両の走行方向に対する傾斜角を表したセンサ傾斜角を算出する第3のステップと、
上記加速度傾斜角および上記センサ傾斜角に基づいて、水平方向に対する上記車両の傾斜角を表した車両傾斜角を算出する第4のステップと、
上記上記センサ傾斜角および上記車両傾斜角に基づいて、上記角速度センサより出力される角速度を補正する第5のステップとを有することを特徴とする傾斜角を用いた角速度補正方法。 - 上記第3のステップは、上記第1のステップで算出される上記加速度傾斜角の信頼性を判定する第6のステップと、
上記第2のステップで算出される上記GPS傾斜角の信頼性を判定する第7のステップと、
上記加速度傾斜角および上記GPS傾斜角の双方とも信頼性ありと判定されたときに、上記センサ傾斜角を算出する第8のステップと、
上記第8のステップで計算された上記センサ傾斜角をセンサ傾斜角記憶部に記憶する第9のステップと、
上記加速度傾斜角および上記GPS傾斜角の少なくとも一方について信頼性なしと判定され、かつ、上記センサ傾斜角記憶部に上記センサ傾斜角の過去の算出値が記憶されているときに、上記センサ傾斜角記憶部に記憶されている上記センサ傾斜角を出力する第10のステップとを有することを特徴とする請求項18に記載の傾斜角を用いた角速度補正方法。
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