JP2012225841A - 補正装置、補正方法及び補正装置用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】例えば測位電波が受信できない状態において、道路の状態に応じて例えば加速度センサ等のセンサの機能に誤差が生じる場合でも、正確に当該誤差を補正することが可能な補正装置を提供する。
【解決手段】車両に印加されている加速度を検出し、加速度データを生成する加速度センサ１と、加速度データを用いて速度を算出する速度算出部２と、現在位置を検出する位置検出部３と、現在位置に対応する道路の半径データを取得する取得部４と、進行方位を検出するジャイロセンサ５と、進行方位の変化量を算出する変化量算出部６と、道路データと進行方位の変化量とを用いて補正用速度を算出する補正用速度算出部７と、補正用速度を用いて速度算出部２を補正する補正部８と、を備える。
【選択図】図２

Description

本願は、補正装置、補正方法及び補正装置用プログラムの技術分野に属する。より詳細には、速度等の、移動に係る物理量を検出するセンサ等を補正する補正装置及び補正方法並びに当該補正装置用プログラムの技術分野に属する。

近年、例えば車両に搭載されてその移動を案内するナビゲーション装置が広く一般化している。従来のナビゲーション装置においては、ＧＰＳ（Global Positioning System）、加速度センサ及びジャイロセンサ等を用いて、移動に伴う車両の現在位置を算出し、算出された現在位置を用いて上記案内が行われる。ここでＧＰＳによる測位においては、例えばトンネル内等ではＧＰＳ用の測位電波が受信できない。また例えば高層ビルが建ち並ぶ地域等においては、いわゆるマルチパスによりその測位誤差が大きくなる場合がある。このような、測位電波が受信できない場合や測位誤差が大きくなる場合には、ＧＰＳを用いずに、直前に算出された現在位置を起点として、加速度センサやジャイロセンサの検出結果を用いて、現在位置、速度及び移動距離等を自立的に算出して上記案内が行われる。

ここで、通常の加速度センサやジャイロセンサでは、温度の変化等の外的要因などにより、その検出結果に誤差が含まれることがある。このような誤差が検出結果に含まれると、加速度センサ等を用いた自立的な位置や速度等の算出結果にも、例えば経時的あるいは累積的な誤差が含まれることになる。そこで通常、これらの誤差を補正する手段として、ＧＰＳを用いて算出される速度等を用いて誤差を補正することが行われている。しかしながら上記のように、トンネル内等において測位電波が受信できない場合やマルチパスの影響による測位誤差が大きい場合には、ＧＰＳを用いて算出される速度等を用いた、自立的な位置等の算出結果に含まれる誤差の補正ができない場合がある。

そこでこのような問題点を解決するための従来技術として、例えば下記特許文献１に開示されている技術がある。特許文献１に開示されている技術では、ＧＰＳによる測位電波が受信できなくなった場合、受信できなくなる直前のＧＰＳによる測位位置等を基準として車両の加速度を補正し、当該補正後の加速度を用いてその後の車両位置等を演算する構成とされている。

特開平７−２８６８５３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されている技術を用いても、ＧＰＳによる測位電波が受信できない時間やその精度が低下する時間が長くなると、現在位置等の演算結果にも徐々に誤差が含まれてくる。また、例えばトンネル内において道路が複雑にカーブしていたり、あるいは分岐や合流をしていたりする場合、現在位置等の演算結果に含まれる誤差は益々大きくなる。

そこで本願は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、例えばＧＰＳによる測位電波が受信できない状態において、例えば加速度センサ等のセンサの機能に誤差が生じる場合でも、正確に当該誤差を補正することが可能な補正装置及び補正方法並びに当該補正装置用プログラムを提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、印加されている加速度を検出し、加速度情報を生成する加速度検出手段と、前記加速度情報を用いて速度を算出する速度算出手段と、現在位置を検出する位置検出手段と、前記現在位置に対応する道路の道路データを取得する取得手段と、進行方位を検出する方位検出手段と、前記進行方位の変化量を算出する変化量算出手段と、前記道路データと前記進行方位の変化量とを用いて補正用速度を算出する補正用速度算出手段と、前記補正用速度を用いて前記速度算出手段を補正する補正手段と、を備える。

上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、加速度情報を用いて速度を算出する速度算出手段を備えた補正装置において実行される補正方法において、印加されている加速度を検出して前記加速度情報を生成する加速度検出工程と、前記加速度情報を用いて前記速度算出手段により速度を算出する速度算出工程と、現在位置を検出する位置検出工程と、前記現在位置に対応する道路の道路データを取得する取得工程と、進行方位を検出する方位検出工程と、前記進行方位の変化量を算出する変化量算出工程と、前記道路データと前記進行方位の変化量とを用いて補正用速度を算出する補正用速度算出工程と、前記補正用速度を用いて前記速度算出手段を補正する補正工程と、を含む。

上記の課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、コンピュータを、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の補正装置として機能させる。

実施形態に係る補正装置の概要構成を示すブロック図である。 第１実施例に係るナビゲーション装置の概要構成を示すブロック図である。 第１実施例に係る補正処理を示すフローチャートである。 第１実施例に係る補正処理を示す図であり、（ａ）は当該補正処理を説明する概念図であり、（ｂ）は当該補正処理の効果を説明する図である。 第２実施例に係る補正処理を示すフローチャートである。 第２実施例に係る補正処理を説明する概念図である。 第２実施例に係る補正処理の効果を説明する図である。 第３実施例に係る補正処理を示すフローチャートである。

次に、本願を実施するための形態について、図１を用いて説明する。なお図１は、実施形態に係る補正装置の概要構成を示すブロック図である。

図１に示すように、実施形態に係る補正装置Ｓは、加速度検出手段１と、速度算出手段２と、位置検出手段３と、取得手段４と、方位検出手段５と、変化量算出手段６と、補正用速度算出手段７と、補正手段８と、を備えて構成されている。

この構成において加速度検出手段１は、印加されている加速度を検出し、加速度情報を生成して速度算出手段２に出力する。この加速度情報には、検出された加速度の値を示す情報が含まれている。

速度算出手段２は、生成された加速度情報を用いて速度を算出し、算出された速度を補正手段８に出力する。具体的に速度算出手段２は、例えば、加速度情報に含まれている加速度の値を積分することにより速度を算出する。この速度算出手段２による速度の算出処理においては、上記加速度検出手段１による加速度の検出の際に発生する外因による経時的な誤差、又は速度算出手段２による速度の算出処理自体において発生する外因による経時的な誤差等の誤差が含まれる場合がある。

一方位置検出手段３は、現在位置を検出する。具体的に位置検出手段３は、例えば従来と同様の方法により現在位置を検出し、その検出結果を取得手段４に出力する。

そして取得手段４は、検出された現在位置に対応する道路の道路データを取得して補正用速度算出手段７に出力する。具体的に取得手段４は、例えば補正装置Ｓに備えられた図１において図示しない記録部に記録されている道路データから、上記現在位置に対応する道路の道路データを取得して補正用速度算出手段７に出力する。あるいは取得手段４は、図１において図示しない通信部を介して外部のネットワークから当該道路データを取得して補正用速度算出手段７に出力してもよい。

他方方位検出手段５は、進行方位を検出し、その検出結果を変化量算出手段６に出力する。そして変化量算出手段６は、検出された進行方位の変化量を算出し、その算出結果を補正用速度算出手段７に出力する。

これらにより補正用速度算出手段７は、取得手段４により取得された道路データと、変化量算出手段６により算出された進行方位の変化量と、を用いて補正用速度を算出し、算出された補正用速度を補正手段８に出力する。

最後に補正手段８は、算出された補正用速度を用いて速度算出手段２を補正する。より具体的に補正手段８は、算出された補正用速度を用いて、例えば、速度算出手段２において算出された速度に含まれる上記経時的な誤差等をリセットする等の補正を行う。この補正後の速度は、その後、例えば移動距離の算出等の処理に用いられる。

以上説明したように、実施形態に係る補正装置Ｓの動作によれば、現在位置に対応する道路の道路データと進行方位の変化量とを用いて算出された補正用速度を用いて速度算出手段２を補正するので、速度算出手段２に誤差が生じる場合でも、正確に当該誤差を補正することができる。

次に、上述した実施形態に対応する複数の具体的な実施例について、図２乃至図８を用いて説明する。なお以下に説明する各実施例は、車両に搭載され当該車両の移動を案内するナビゲーション装置における補正処理に本願を適用した場合の実施例である。

（Ｉ）第１実施例
始めに、実施形態に対応する第１実施例について、図２乃至図４を用いて説明する。なお図２は第１実施例に係るナビゲーション装置の概要構成を示すブロック図であり、図３は第１実施例に係る補正処理を示すフローチャートであり、図４は当該補正処理を示す図である。このとき図２では、図１に示した実施形態に係る補正装置Ｓにおける各構成部材に対応する実施例の構成部材それぞれについて、当該補正装置Ｓにおける各構成部材と同一の部材番号を用いている。

図２に示すように、実施形態に係る補正装置Ｓの一例としての第１実施例に係るナビゲーション装置Ｓは、加速度検出手段１の一例としての加速度センサ１と、方位検出手段５の一例としてのジャイロセンサ５と、ＣＰＵ、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む距離算出手段の一例、測位手段の一例、車速信号取得手段の一例及びカーブ半径推定手段の一例としての処理部９と、メモリ１０と、受信手段の一例としてのＧＰＳセンサ１１と、通信部１２と、操作部１３と、記録部１４と、メディアドライブ１５と、表示部１６と、を備えて構成されている。このとき、加速度センサ１、ジャイロセンサ５、処理部９、通信部１２、操作部１３、記録部１４、メディアドライブ１５及び表示部１６は、バス１７を介して相互にデータの授受が可能とされている。更に処理部９は、速度算出手段２の一例としての速度算出部２と、位置検出手段３の一例としての位置検出部３と、取得手段４の一例としての取得部４と、変化量算出手段６の一例としての変化量算出部６と、補正用速度算出手段７の一例としての補正用速度算出部７と、補正手段８の一例及び加速度補正手段の一例としての補正部８と、を備えて構成されている。このとき、速度算出部２、位置検出部３、取得部４、変化量算出部６、補正用速度算出部７及び補正部８は、例えば、図３に示すフローチャートに対応するプログラムが処理部９のＣＰＵにより読み出されて実行されることにより、処理部９において機能的に実現されるものである。

また、第１実施例に係るナビゲーション装置Ｓは、例えば車両の購入後においてその車両のダッシュボード上に備え付けられるナビゲーション装置であり、例えば車軸の回転等に対応するいわゆる車速信号を車両から取得することができないナビゲーション装置である。

この構成において加速度センサ１は、ナビゲーション装置Ｓが搭載されている車両の移動に伴って当該車両に加わる加速度を検出し、検出された加速度を示す加速度データを、バス１７を介して処理部９に出力する。加速度センサ１により検出される加速度には、移動に伴う車両の前後又は左右方向の加速度の他、重力加速度が含まれている。この加速度を示す加速度データは、それを一回積分することによる車両の速度の算出に用いられ、更にそれをもう一度積分することによる車両の移動距離の算出に用いられる。

具体的には、ある時刻ｔ_ｎの速度ｖ(ｔ_ｎ)は、直前の時刻ｔ_ｎ−１において算出されていた速度ｖ(ｔ_ｎ−１)と加速度ａ(ｔ)とを用いて、以下の式（１）により算出される。

この式（１）において、右辺第二項は時刻ｔ_ｎから時刻ｔ_ｎ−１までの速度の変化量である。また、時刻ｔ_ｎから時刻ｔ_ｎ−１まで移動距離ｄ(ｔ_ｎ)は、速度ｖ(ｔ_ｎ)を用いて、以下の式（２）により算出される。

一方ジャイロセンサ５は、車両の移動に伴う角速度を検出し、検出された角速度を示す角速度データを、バス１７を介して処理部９に出力する。この角速度が処理部９において積分されることにより、車両の移動に伴う角度変化が算出される。そして更に、この角度変化と直前の車両の進行方位とから、現在の車両の進行方位が算出される。

ＧＰＳセンサ１１は、図示しない衛星軌道上のＧＰＳ衛星からの測位電波を受信し、ナビゲーション装置Ｓが搭載されている車両の位置、高度、速度等を検出し、その検出結果としてのＧＰＳデータを、バス１７を介して処理部９に出力する。このＧＰＳセンサ１１からのＧＰＳデータは、加速度センサ１及びジャイロセンサ５それぞれにおける検出結果と共に、例えば車両の現在位置等の算出に用いられる。またＧＰＳデータは、上述したように、加速度センサ１やジャイロセンサ５の検出結果に含まれる誤差を補正する手段としても用いられる。

通信部１２は、外部の例えばインターネットＮＷと無線により接続され、車両の案内に必要な渋滞情報や天気情報等を取得する。操作部１３は、リモートコントロール装置及び操作ボタン等を含んで構成されており、ナビゲーション装置Ｓに対する使用者又は運転者の入力操作に対応する操作信号を出力する。メディアドライブ１５は、ＳＤメモリカード又は光ディスク等の可搬型記録媒体としてのメディアＭＤに対する必要なデータの記録及び再生に用いられる。記録部１４は、内蔵型記録媒体として例えばハードディスクやＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性の記録媒体を含んで構成されており、車両の案内に必要な地図データや音声データ等のナビゲーション用データの他、第１実施例に係る後述する補正処理を行うためのプログラムが不揮発性に記憶されている。なおこれらのプログラムは、通信部１２を介してネットワークＮＷから取得するようにしてもよいし、メディアＭＤに予め記録されている当該プログラムをメディアドライブ１５によりメディアＭＤから読み出して取得することもできる。液晶ディスプレイ等からなる表示部１６は、地図等、車両の案内のために必要な情報を表示する。

以上の構成において処理部９は、メモリ１０との間で必要なデータの授受を行いつつ、以下に説明する第１実施例に係る補正処理を含む車両の案内処理を行う。具体的には、以下に説明する第１実施例に係る補正処理や現在位置検出処理、あるいは地図上の道路データへのマップマッチング処理の他、従来と同様の例えば経路探索処理等を統括制御する。

このとき処理部９の速度算出部２は、加速度センサ１から送信されてくる上記加速度データを上記式（１）を用いて積分することにより、車両の速度を自立的に算出する。そして処理部９は、当該算出された速度を上記式（２）を用いて更に積分することにより、車両の移動距離を自立的に算出して上記案内処理に用いる。なおこの時の速度算出処理や移動距離の算出処理には、加速度センサ１による加速度の検出の際に発生する外因による経時的な誤差、又は当該速度算出処理自体において発生する外因による経時的な誤差等の誤差が含まれる場合がある。

一方処理部９の位置検出部３は、例えば、記録部１４に記録されている地図データ内の道路の方位を示す方位データと、ジャイロセンサ５から出力されてくる上記角速度データを用いた方位算出処理により得られる方位データ（車両の進行方位を示す方位データ）と、を比較することにより、車両の現在位置を検出する。このときの方位算出処理は、上記角速度データを積分して車両の移動に伴う角度変化を算出し、更にこの角度変化と直前の車両の進行方位とから現在の車両の進行方位を算出する処理である。

そして処理部９の取得部４は、位置検出部３により検出された現在位置に対応する道路の道路データのうち、例えばその半径データを記録部１４から読み出す。この半径データは、現在位置に対応する道路が道路データ上においてカーブしている道路である場合は、そのカーブの半径を示す半径データである。なお、現在位置に対応する道路が直線道路である場合、当該半径データとしての値は道路データ内に記録されていない。またこの半径データを含む道路データは、通信部１２を介してネットワークＮＷから取得してもよい。更に、現在位置に対応する半径データは、上述したように道路データに含まれているものを読み出す他、車両の現在位置周辺の道路データを用いて計算される当該道路自体の形状（例えば、当該道路を示すリンクデータ相互の接続状態等により計算される当該道路自体の形状等）を示すデータを用いて推定するように構成することもできる。

他方、処理部９は、ジャイロセンサ５から出力されてくる上記角速度データを用いた上記方位算出処理により上記方位データを算出し、上記案内処理に用いる。これと並行して処理部９の変化量算出部６は、処理部９により算出された方位データの変化量を車両の進行方位の変化量として算出する。

そして処理部９の補正用速度算出部７は、取得部４により取得された半径データと、変化量算出部６により算出された進行方位の変化量と、を用いて第１実施例に係る補正用速度を算出する。これにより処理部９の補正部８は、算出された補正用速度を用いて、速度算出部２を補正する。より具体的に補正部８は、算出された補正用速度を用いて、速度算出部２において算出された速度に含まれる上記経時的な誤差等をリセットする補正を行う。この補正後の速度は、その後、例えば処理部９による自立的な移動距離の算出処理（具体的には、当該補正後の速度を積分して移動距離を算出する処理）に用いられる。

次に、処理部９の補正部８等を中心として実行される第１実施例に係る補正処理について、具体的に図２乃至図４を用いて説明する。

第１実施例に係る補正処理において処理部９は、図３に示すように、先ず位置検出部３により現在位置が検出されているか否かを判定する（ステップＳ１）。この現在位置は、第１実施例に係る補正処理のために検出される現在位置であってもよいし、他の、例えば経路探索処理等において検出されるものであってもよい。更にステップＳ１における現在位置の検出は、具体的には例えば上述したように、地図データ内の道路の方位を示す方位データと、車両の進行方位を示す方位データと、を比較し、両者が一致する道路の位置を現在位置とすることにより行われる。ステップＳ１において現在位置が検出されていないと判定された場合（ステップＳ１；ＮＯ）、処理部９は現在位置が検出されるまでステップＳ１の判定処理を繰り返す。一方、ステップＳ１において現在位置が検出されたと判定された場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、処理部９は次に、第１実施例に係る補正処理を開始すべきタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２の判定処理として処理部９は、一般的には、処理部９に対して車両の速度に対応する車速信号が入力されているか否か、及びＧＰＳセンサ１１からのＧＰＳデータの精度が予め設定されたしきい値以上あるか否か、の二点を判定する。なお第１実施例に係るナビゲーション装置Ｓにおいては、上述したように車速信号は元々取得できない構成となっている。よって第１実施例に係るナビゲーション装置ＳとしてのステップＳ２の判定処理では、車速信号は常に入力されていないと判定されると共に、ＧＰＳデータの精度が上記しきい値との関係で判定されることとなる。なお、ＧＰＳセンサ１１において、例えば車両がトンネル内を走行している等の理由により上記測位電波が受信できず、よってＧＰＳデータそのものを生成できない場合でも、上記ステップＳ２においては、ＧＰＳデータの精度が上記しきい値未満であると判定される。

ここで、第１実施例に係るナビゲーション装置ＳにおいてＧＰＳデータの精度が上記しきい値以上である場合、ナビゲーション装置Ｓとしての案内処理に用いる速度データとしては、当該しきい値以上の精度を有するＧＰＳデータを用いて算出すればよいこととなる。よってこの場合には、第１実施例に係る速度補正処理を行う必要はない。そこでステップＳ２においてＧＰＳデータの精度が上記しきい値以上であると判定された場合（ステップＳ２；ＮＯ）、処理部９は、第１実施例に係る補正処理は実行せず、上記ステップＳ１の判定処理に戻る。これに対して、ＧＰＳデータの精度が上記しきい値未満である場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、処理部９は次に、現在時刻を示す時刻データ及び現在の車両の進行方位を示す方位データを取得し（ステップＳ３）、例えばメモリ１０又は記録部１４に一時的に記録させる（ステップＳ４）。この時の方位データは、ジャイロセンサ５からの角速度データを用いて処理部９により行われる上記方位算出処理により算出される方位データである。

なお、構成上車速信号が取得できるナビゲーション装置における上記ステップＳ２の判定処理としては、車速信号が取得できるか、又はＧＰＳデータの精度が上記しきい値以上である場合に「ＮＯ」と判定され、一方、車速信号が何らかの理由で取得できず、且つＧＰＳデータの精度も上記しきい値未満である場合に、「ＹＥＳ」と判定される。

ステップＳ４において上記時刻データ及び上記方位データが記録されたら、次に処理部９の変化量算出部６は、当該記録した方位データにより示される方位と車両の現在方位とが予め定められた規定角度以上変化しているか否かを判定する（ステップＳ５）。このステップＳ５の判定処理に用いられる上記「規定角度」は、例えば「５°」とされる。この規定角度は、例えば、実験的又は経験的に予め定められる規定角度である。このような規定角度との関係でステップＳ５の判定処理を行うことにより、例えば現在位置に対応する道路のカーブの半径データが大きい（即ちカーブが緩い）場合でも車両の速度が速ければ、第１実施例に係る補正処理が可能となる。また同様に、車両の速度が遅い場合でも現在位置に対応する道路のカーブの半径データが小さい（即ちカーブが急である）のであれば、第１実施例に係る補正処理が可能となる。また、上記ステップＳ２における判定処理において「ＹＥＳ」と判定された以降最初のステップＳ５の判定処理であれば、直前のステップＳ４の処理において記録された方位データにより示される方位は、通常は車両の現在方位を示す方位データであるので、両者は一致し、このタイミングでのステップＳ５の判定結果は「ＮＯ」となる。ステップＳ５において「ＮＯ」と判定された場合、処理部９は次に、ステップＳ４における現在方位の記録処理から予め定められた既定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６）。このステップＳ６の判定処理に用いられる上記「規定時間」は、例えば「２秒」とされる。この規定時間は、第１実施例に係る補正処理の精度を向上させるためにはより短い方がよいが、その他には、例えば実験的又は経験的に予め決定される。また、上記ステップＳ２における判定処理において「ＹＥＳ」と判定された以降最初のステップＳ６の判定処理であれば、上記ステップＳ４の処理から上記既定時間が経過していないのが通常であるので、ステップＳ６の判定結果は「ＮＯ」となる。ステップＳ６において「ＮＯ」と判定された場合、処理部９は次に、その時点でのジャイロセンサ５からの角速度データを用いて、車両の現在の進行方位を示す方位データを上記方位算出処理により取得する（ステップＳ７）。その後処理部９は上記ステップＳ５の処理に移行する。そして処理部９の変化量算出部６は、当該ステップＳ５として、ステップＳ４において記録した方位データにより示される方位とステップＳ７において取得された方位データにより示される車両の現在方位とが上記規定角度以上変化しているか否かを判定する。当該方位の変化が当該規定角度以上である場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、処理部９は後述するステップＳ８の処理に移行し、当該方位の変化が当該規定角度未満である場合（ステップＳ５；ＮＯ）、処理部９は再びステップＳ６に移行する。そして当該ステップＳ６において、ステップＳ４における現在方位の記録処理から上記既定時間が経過していない場合（ステップＳ６；ＮＯ）、処理部９は再び上記ステップＳ７の処理に移行する。一方ステップＳ４における現在方位の記録処理から上記既定時間が経過している場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、処理部９は上記ステップＳ１の処理に移行する。以上のステップＳ５乃至Ｓ７の処理が繰り返し実行されることにより、ステップＳ４における現在方位の記録処理から上記既定時間内に車両の進行方位が上記規定角度以上変化した場合、換言すれば当該規定時間内に当該規定角度だけ車両がカーブを走行した場合に、処理部９は上記ステップ８以降の処理に移行する。

上記ステップＳ５の判定において、ステップＳ４において記録した方位データにより示される方位と車両の現在方位とが上記規定角度以上変化している場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、処理部９の取得部４は、上記ステップＳ１において検出されている現在位置に対応する道路データを記録部１４内において検索し、当該現在位置に対応する道路の半径データを取得する（ステップＳ８）。なおこの半径データは、上述したようにネットワークＮＷを介して取得するものであってもよいし、当該現在位置周辺の道路自体の形状を示すデータを用いて推定されるものであってもよい。次に処理部９の補正用速度算出部７は、上記ステップＳ５において判定されている、ステップＳ４において記録した方位データにより示される方位と車両の現在方位と間の変化量と、ステップＳ８の処理により取得されている半径データと、を用いて、以下の式（３）により第１実施例に係る補正用速度ｖ_ｃを算出する（ステップＳ９）。

ここで式（３）における「Ｒ」は、図４（ａ）に例示するように自車位置マークＭ１により現在位置が示される車両が走行している道路Ｄの半径Ｒであり、上記ステップＳ８の処理により取得された半径データにより示されている道路Ｄの半径Ｒである。また式（３）における「θ」は、図４（ａ）に例示するように車両の進行方位の変化量（単位は「度」）であり、上記ステップＳ５において判定されている方位の変化量である。更に式（３）における「規定時間」は上記ステップＳ６の判定処理に用いられた規定時間である。

ステップＳ９の処理において補正用速度ｖ_ｃが算出されたら、次に処理部９の補正部８は、当該補正用速度ｖ_ｃを用いて、そのタイミングで速度算出部２により算出されている速度、即ち、加速度データを用いて算出されている速度を補正する（ステップＳ１０）。より具体的に補正部８は、そのタイミングで加速度データを用いて算出されている速度を、上記補正用速度ｖ_ｃに置換する。このステップＳ１０の処理により、そのタイミングで加速度データに上記経時的な誤差等の誤差が含まれていたとしても、それを用いて算出されていた速度が上記補正用速度ｖ_ｃに置換されることで当該誤差がリセットされることとなる。上記誤差がリセットされた速度を示す速度データは、それ以降の上記式（２）を用いた移動距離の算出に用いられる。ステップＳ１０の処理により速度算出部２が補正されたら、処理部９は上記ステップＳ１の処理に移行する。

以上説明したように、第１実施例に係る動作によれば、現在位置に対応する道路の半径データと進行方位の変化量とを用いて算出された補正用速度ｖ_ｃを用いて速度算出部２を補正するので、速度算出部２に誤差が生じる場合でも、正確に当該誤差を補正することができる。即ち、第１実施例に係る補正処理を実行しない場合には、図４（ｂ）左に例示するように、正しい速度ｖ_ｃｃに対して、速度算出部２において算出される算出速度ｖ_ｒに例えば経時的な誤差が含まれていることになり、よってその算出速度ｖ_ｒを積分することにより算出される移動距離にも誤差Ｅ１が含まれることになる。これに対して、図４（ｂ）右に例示する時刻ｔ_１において第１実施例に係る補正処理が実行されると、上記ステップＳ９及びＳ１０の処理がエラー処理でない限り、算出速度ｖ_ｒが正しい速度ｖ_ｃｃに補正される。よって、時刻ｔ_１以降にそれまでと同様の誤差が算出速度ｖ_ｒに含まれることになったとしても、結果として、その算出速度ｖ_ｒを積分することにより算出される移動距離における誤差は、元の誤差Ｅ１から誤差Ｅ２分だけ少なくなる。

また、現在位置に対応する道路の半径データを道路データから取得し、その半径データと進行方位の変化量とに基づいて補正用速度ｖ_ｃを算出するので、より精度良く補正用速度ｖ_ｃを算出してより正確に速度算出部２を補正することができる。

更に、補正された速度算出部２により算出された速度を用いて移動距離を算出するので、より正確に移動距離を算出することができる。

更にまた、ＧＰＳによる測位精度がしきい値以下である間に、第１実施例に係る補正処理が実行されるので、測位電波を用いた測位精度が低い場合でも、速度算出部２を正確に補正することができる。

なお、車速信号が取得可能な構成となっているナビゲーション装置において、上記測位精度がしきい値以下であり且つ当該車速信号が取得できない間に、第１実施例に係る補正処理を実行するように構成すれば、測位電波を用いた測位精度が低く、且つ車速信号が取得できない場合でも、速度算出部２を正確に補正することができる。

（II）第２実施例
次に、実施形態に対応する他の実施例である第２実施例について、図５乃至図７を用いて説明する。なお図５は第２実施例に係る補正処理を示すフローチャートであり、図６及び図７は当該補正処理を示す図である。

第２実施例に係るナビゲーション装置のハードウエア的な構成は、基本的には第１実施例に係るナビゲーション装置Ｓのハードウエア的な構成と同様である。よって、以下の第２実施例の説明では、第１実施例に係るナビゲーション装置Ｓと同様のハードウエアについては、同様の部材番号を用いて説明する。更に図５において、第１実施例に係る補正処理（図３参照）と同様の処理については、同様のステップ番号を付して細部の説明は省略する。

上述した第１実施例では、半径データＲと車両の進行方位の変化量θとを用いて速度算出部２を補正する場合について説明したが、以下に説明する第２実施例では、速度算出部２に加えて、加速度センサ１をも補正する。

第２実施例に係る補正処理においては、図５に示すように、処理部９は、先ず第１実施例に係る補正処理と同様のステップＳ１乃至Ｓ１０の処理を実行して、速度算出部２を補正する。

次に処理部９は、現在の時刻と現在の車両の速度を取得する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１の処理により取得される車両の速度は、直前のステップＳ１０の処理により補正された直後の車両の速度であることになり、ステップＳ９及びＳ１０の処理としてエラー処理とならない限り、結果的に図４（ｂ）に例示する正しい速度ｖ_ｃｃに、より近い速度であることになる。次に処理部９は、ステップＳ１０の速度の補正処理が第２実施例に係る補正処理（図５に示す補正処理）全体として二度目以降の補正処理であり、且つ前回の図５に示す補正処理のステップＳ１１において取得された時刻からの経過時間が予め定められた既定間隔以内であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２の判定処理に用いられる上記「規定間隔」は、第２実施例に係る補正処理として精度の向上の観点からは短い方がよい。この既定間隔は、例えば、ステップＳ１０の処理により補正された速度に基づいて可変とすることもできる。ステップＳ１２において速度の補正処理が二度目以降の補正処理でないか、又は前回からの経過時間が既定間隔以内でないと判定された場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、処理部９は上記ステップＳ１の処理に移行する。一方ステップＳ１２において速度の補正処理が二度目以降の補正処理であり、且つ前回からの経過時間が既定間隔以内であると判定された場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、処理部９は次に、これまで二度以上の上記ステップＳ１１の処理により取得されている速度を用いて、加速度センサ１を補正するための補正用加速度を算出する（ステップＳ１３）。具体的に処理部９は、例えば、時刻ｔ_ｂにおいて実行された一度目の上記ステップＳ１１の処理により取得されている車両の速度をｖ_ｂとし、時刻ｔ_ｂより遅い時刻ｔ_ａにおいて実行された二度目の上記ステップＳ１１の処理により取得されている車両の速度をｖ_ａとしたとき、以下の式（４）により第２実施例に係る補正用加速度ａ_ｃを算出する。

このステップＳ１３の処理により、図６に例示するように自車位置マークＭ２により示される時刻ｔｂの現在位置における補正後の速度ｖ_ｂと、自車位置マークＭ３により示される時刻ｔａの現在位置における速度ｖ_ａと、を用いて上記補正用加速度ａ_ｃが算出される。

ステップＳ１３の処理において補正用加速度ａ_ｃが算出されたら、次に処理部９は、当該算出された補正用加速度ａ_ｃが、実際に加速度センサ１の補正に用いるための加速度補正条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の判定処理は、ステップＳ１３の処理において算出された補正用加速度ａ_ｃが明かなエラー値であった場合に、当該エラー値により加速度センサ１が補正されることで、第２実施例に係る補正処理により補正しようとしている誤差が反って大きくなってしまうことを防止するための処理である。ステップＳ１４の判定処理として具体的に処理部９は、例えば、第２実施例に係るステップＳ９の処理において算出された補正用速度ｖ_ｃ（即ち上記式（４）に用いられる速度ｖ_ａ又は速度ｖ_ｂのいずれかである速度）の値が例えば「３００ｋｍ／ｈ」等の明かなエラー値であった場合、又はステップＳ１３の処理において算出された補正用加速度ａ_ｃの値が例えば「４Ｇ」等の明かなエラー値であった場合や、補正対象である加速度センサ１から従来と同様にして出力されていた加速度データとステップＳ１３の処理により算出された補正用加速度ａ_ｃとが大きくかけ離れている場合等には、算出された補正用加速度ａ_ｃが加速度補正条件を満たしていないと判定する（ステップＳ１４；ＮＯ）。この場合処理部９は、上記ステップＳ１の処理に移行する。一方ステップ１４において、算出された補正用加速度ａ_ｃが加速度補正条件を満たしていると判定された場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、次に処理部９の補正部８は、算出された補正用加速度ａ_ｃを用いて、そのタイミングで加速度センサ１から出力されている加速度データを補正する（ステップＳ１５）。より具体的に補正部８は、そのタイミングで加速度センサ１から出力されている加速度データを、上記補正用加速度ａ_ｃに置換する。このステップＳ１５の処理により、そのタイミングで加速度データに上記経時的な誤差等の誤差が含まれていたとしても、それ自体が上記補正用加速度ａ_ｃに置換されることで当該誤差がリセットされることとなる。上記誤差がリセットされた加速度データは、それ以降の上記式（１）を用いた速度の算出（間接的には、上記式（２）を用いた移動距離の算出）に用いられる。ステップＳ１５の処理により加速度センサ１が補正されたら、処理部９は上記ステップＳ１の処理に移行する。

以上説明したように、第２実施例に係る補正処理によれば、第１実施例に係る補正処理と同様の作用効果に加えて、補正された加速度センサ１により生成された加速度データを用いて算出された速度を用いて移動距離を算出するので、より正確に移動距離を算出することができる。

また、上記既定間隔内において速度算出部２を複数回（二回）補正し、各補正後の速度算出部２によりそれぞれ算出された複数の速度ｖ_ｂ及び速度ｖ_ａを用いて加速度センサ１を補正するので、速度算出部２と共に加速度センサ１をも補正することで、速度算出部２及び加速度センサ１それぞれにおける誤差を共に補正することができる。即ち、第２実施例に係る補正処理を実行しない場合には、図７（ａ）左及び図７（ｂ）左にそれぞれ例示するように、正しい加速度ａ_ｃ及び正しい速度ｖ_ｃｃに対して、加速度センサ１からの加速度データにより示される加速度ａ_ｒ及び速度算出部２において算出される算出速度ｖ_ｒそれぞれに例えば経時的な誤差が含まれていることになり、よってその算出速度ｖ_ｒを積分することにより算出される移動距離ｄ_ｒにも、例えば図７（ｃ）左に例示する正しい移動距離ｄ_ｃｃに対して大きな誤差Ｅ_ｄが含まれる。これに対して、図７（ａ）右、図７（ｂ）右及び図７（ｃ）右にそれぞれ例示する時刻ｔ_１について第２実施例に係る速度の補正処理（図５ステップＳ１０参照）及び加速度センサ１の補正処理（図５ステップＳ１５参照）が実行されると、加速度ａ_ｒ及び算出速度ｖ_ｒが、それぞれ正しい加速度ａ_ｃｃ及び速度ｖ_ｃｃに補正される。よって、時刻ｔ_１以降にそれまでと同様の誤差が加速度ａ_ｒ及び算出速度ｖ_ｒに含まれることになったとしても、結果として、その算出速度ｖ_ｒを積分することにより算出される移動距離ｄ_ｒの正確な移動距離ｄ_ｃｃに対する誤差は、図７（ｃ）右に例示する誤差Ｅ_ｄ２となる。なお、加速度センサ１のみを補正した場合には、移動距離ｄ_ｒの移動距離ｄ_ｃｃに対する誤差は図７（ｃ）右に例示する誤差Ｅ_ｄ１となるが、これに加えて速度の補正処理を実行することで、当該誤差を上記誤差Ｅ_ｄ２まで小さくすることができる。

（III）第３実施例
最後に、実施形態に対応する更に他の実施例である第３実施例について、図８を用いて説明する。なお図８は第３実施例に係る補正処理を示すフローチャートである。

第３実施例に係るナビゲーション装置のハードウエア的な構成は、基本的には第１実施例に係るナビゲーション装置Ｓのハードウエア的な構成と同様である。よって、以下の第３実施例の説明では、第１実施例に係るナビゲーション装置Ｓと同様のハードウエアについては、同様の部材番号を用いて説明する。更に、図８において、第１実施例に係る補正処理（図３参照）及び第２実施例に係る補正処理（図５参照）と同様の処理については、同様のステップ番号を付して細部の説明は省略する。

上述した第２実施例に係る補正処理は、例えば二つのカーブが直線で結ばれているような場合、即ち、車両の進行方位が上記規定角度以上変わるカーブが複数あるが、それらが連続していないときに、速度算出部２及び加速度センサ１を補正する場合の処理である。これに対して、以下に説明する第３実施例に係る補正処理は、車両の進行方位が上記規定角度以上変わるカーブが連続するときに、速度算出部２及び加速度センサ１を補正する場合の処理である。なお、車両の進行方位が上記規定角度以上変わるカーブが連続するときとは、同方向のカーブが連続する場合（即ち例えば道路がループ状となっている場合）と、異なる方向のカーブが連続する場合（即ち例えば道路が蛇行している場合）とが含まれる。

第３実施例に係る補正処理においては、図８に示すように、処理部９は、先ず第１実施例に係る補正処理と同様のステップＳ１乃至Ｓ１０の処理を実行して、速度算出部２を補正する。

次に処理部９は、ステップＳ１０の速度の補正処理が第３実施例に係る補正処理（図８に示す補正処理）内で二回目以降の補正処理（即ち、連続するカーブにおいて短時間に繰り返された補正処理）であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において速度の補正処理が二回目以降の補正処理でないと判定された場合（ステップＳ２０；ＮＯ）、処理部９は上記ステップＳ１の処理に移行する。一方ステップＳ２０において速度の補正処理が二回目以降の補正処理であると判定された場合（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、処理部９は次に、これまで二回以上の上記ステップＳ１０の処理により補正されている速度を用いて、加速度センサ１を補正するための補正用加速度ａ_ｃを算出する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３の処理では、第２実施例に係る補正処理と同様の式（４）が用いられる。

ステップＳ１３の処理において補正用加速度ａ_ｃが算出されたら、次に処理部９及び補正部８は、第２実施例に係るステップＳ１４及びＳ１５と同様の処理を行い、算出された補正用加速度ａ_ｃを用いて、そのタイミングで加速度センサ１から出力されている加速度データを補正する（ステップＳ１５）。

ここで、カーブが連続していない場合に用いられる第２実施例に係る補正処理では、図５ステップＳ１５の処理で加速度センサ１を補正した場合に、もう一度図５ステップＳ１に戻って現在位置を検出し、更に図５ステップＳ２において補正処理を開始すべきタイミングであるかどうかを判断する必要がある。これに対してカーブが連続している場合は、図８ステップＳ２において判定される補正処理を開始すべきタイミングであるか否かという条件は満たされていると考えられることから、第３実施例に係る補正処理のように、図８ステップＳ１５における加速度センサ１の補正処理後は図８ステップＳ３の処理に戻るのである。

以上説明した第３実施例に係る補正処理によっても、第２実施例に係る補正処理と同様の作用効果を奏することができる。

１ 加速度検出手段（加速度センサ）
２ 速度算出手段（速度算出部）
３ 位置検出手段（位置検出部）
４ 取得手段（取得部）
５ 方位検出手段（ジャイロセンサ）
６ 変化量算出手段（変化量算出部）
７ 補正用速度算出手段（補正用速度算出部）
８ 補正手段（補正部）
９ 処理部
１１ ＧＰＳセンサ
１２ 通信部
１４ 記録部
Ｓ 補正装置（ナビゲーション装置）
Ｄ 道路
Ｒ 半径
ＮＷ ネットワーク
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 自車位置マーク

Claims (9)

1. 印加されている加速度を検出し、加速度情報を生成する加速度検出手段と、
   前記加速度情報を用いて速度を算出する速度算出手段と、
   現在位置を検出する位置検出手段と、
   前記現在位置に対応する道路の道路データを取得する取得手段と、
   進行方位を検出する方位検出手段と、
   前記進行方位の変化量を算出する変化量算出手段と、
   前記道路データと前記進行方位の変化量とを用いて補正用速度を算出する補正用速度算出手段と、
   前記補正用速度を用いて前記速度算出手段を補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする補正装置。
2. 請求項１に記載の補正装置において、
   前記取得手段は、前記現在位置に対応する前記道路のカーブ半径を示す半径データを前記道路データから取得し、
   前記補正用速度算出手段は、前記半径データと前記進行方位の変化量とに基づいて前記補正用速度を算出することを特徴とする補正装置。
3. 請求項１に記載の補正装置において、
   前記道路データを用いて当該道路データに対応する前記道路の形状を計算し、当該計算された形状に基づいて前記現在位置に対応する前記道路のカーブ半径を示す半径データを推定するカーブ半径推定手段を更に備え、
   前記補正用速度算出手段は、前記半径データと前記進行方位の変化量とに基づいて前記補正用速度を算出することを特徴とする補正装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の補正装置において、
   前記補正手段は所定時間内において前記速度算出手段を複数回補正し、
   各補正後の前記速度算出手段によりそれぞれ算出された複数の前記速度を用いて前記加速度検出手段を補正する加速度補正手段を更に備えることを特徴とする補正装置。
5. 請求項４に記載の補正装置において、
   補正された前記加速度検出手段により生成された前記加速度情報を用いて前記速度算出手段により算出された前記速度を用いて、移動距離を算出する距離算出手段を更に備えることを特徴とする補正装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の補正装置において、
   測位衛星から送信されてくる測位電波を受信する受信手段と、
   前記測位電波を用いて前記補正装置の位置を測位する測位手段と、
   を更に備え、
   前記位置検出手段による前記現在位置の検出、前記取得手段による前記道路データの取得、前記補正用速度算出手段による前記補正用速度の算出及び前記補正手段による前記速度算出手段の補正は、少なくとも前記測位手段による測位精度が、予め設定されているしきい値以下である間に実行されることを特徴とする補正装置。
7. 請求項６に記載の補正装置において、
   当該補正装置は車両に搭載されており、
   前記車両からの車速信号を取得する車速信号取得手段を更に備え、
   前記位置検出手段による前記現在位置の検出、前記取得手段による前記道路データの取得、前記補正用速度算出手段による前記補正用速度の算出及び前記補正手段による前記速度算出手段の補正は、前記測位精度が前記しきい値以下であり、且つ前記車速信号が取得できない間に実行されることを特徴とする補正装置。
8. 加速度情報を用いて速度を算出する速度算出手段を備えた補正装置において実行される補正方法において、
   印加されている加速度を検出して前記加速度情報を生成する加速度検出工程と、
   前記加速度情報を用いて前記速度算出手段により速度を算出する速度算出工程と、
   現在位置を検出する位置検出工程と、
   前記現在位置に対応する道路の道路データを取得する取得工程と、
   進行方位を検出する方位検出工程と、
   前記進行方位の変化量を算出する変化量算出工程と、
   前記道路データと前記進行方位の変化量とを用いて補正用速度を算出する補正用速度算出工程と、
   前記補正用速度を用いて前記速度算出手段を補正する補正工程と、
   を含むことを特徴とする補正方法。
9. コンピュータを、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の補正装置として機能させることを特徴とする補正装置用プログラム。

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