JP2843902B2 - 車両用慣性航法装置 - Google Patents
車両用慣性航法装置Info
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- JP2843902B2 JP2843902B2 JP7092396A JP7092396A JP2843902B2 JP 2843902 B2 JP2843902 B2 JP 2843902B2 JP 7092396 A JP7092396 A JP 7092396A JP 7092396 A JP7092396 A JP 7092396A JP 2843902 B2 JP2843902 B2 JP 2843902B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載されその車
両の現在の標高及び位置を検出する車両用慣性航法装置
に係り、特に車輪のスリップの影響を補正して検出確度
を向上させた車両用慣性航法装置に関するものである。
両の現在の標高及び位置を検出する車両用慣性航法装置
に係り、特に車輪のスリップの影響を補正して検出確度
を向上させた車両用慣性航法装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用慣性航法装置としては車輪
の回転速度を検出するオドメータを併用するものが一般
的であり、従来この種の装置を図６を参照して説明す
る。車輪に取り付けられたオドメータ１より車輪の回転
速度ｎ（rpm）が慣性航法装置（以下ＩＮＳと言う）演
算部１０の走行速度計算部３に入力され、走行速度計算
部３では入力された回転速度ｎ及びタイヤの周長Ｌt（k
m）より車両の走行速度Ｖ Ｖ＝ｎ×Ｌt×６０＝ｎ×ξ （km/Hr) (1) が求められ分速度計算部４に入力される。上式の ξ＝Ｌt×６０ (2) はオドメータのスケールファクタと呼ばれる。
の回転速度を検出するオドメータを併用するものが一般
的であり、従来この種の装置を図６を参照して説明す
る。車輪に取り付けられたオドメータ１より車輪の回転
速度ｎ（rpm）が慣性航法装置（以下ＩＮＳと言う）演
算部１０の走行速度計算部３に入力され、走行速度計算
部３では入力された回転速度ｎ及びタイヤの周長Ｌt（k
m）より車両の走行速度Ｖ Ｖ＝ｎ×Ｌt×６０＝ｎ×ξ （km/Hr) (1) が求められ分速度計算部４に入力される。上式の ξ＝Ｌt×６０ (2) はオドメータのスケールファクタと呼ばれる。
【０００３】ジャイロ部２でピッチ軸回りの回転角速度
ωθ及び方位軸回りの回転角速度ωψが検出され、それ
ぞれＩＮＳ演算部１０のピッチ角計算部５及び方位角計
算部６に入力される。ピッチ角計算部５は入力されたピ
ッチ軸回りの回転角速度ωθを積分して、ピッチ角θ θ＝∫ωθｄｔ＋θ0 （ラジアン） (3) を算出して分速度計算部４に入力する。上式のθ0はピ
ッチ角の初期値、つまり出発点におけるピッチ角であ
る。一方、方位角計算部６は入力された方位軸回りの回
転角速度ωψを積分して、方位角ψ ψ＝∫ωψｄｔ＋ψ0 (4) を算出して分速度計算部４に入力する。上式のψ0は方
位角の初期値、つまり出発点における方位角である。
ωθ及び方位軸回りの回転角速度ωψが検出され、それ
ぞれＩＮＳ演算部１０のピッチ角計算部５及び方位角計
算部６に入力される。ピッチ角計算部５は入力されたピ
ッチ軸回りの回転角速度ωθを積分して、ピッチ角θ θ＝∫ωθｄｔ＋θ0 （ラジアン） (3) を算出して分速度計算部４に入力する。上式のθ0はピ
ッチ角の初期値、つまり出発点におけるピッチ角であ
る。一方、方位角計算部６は入力された方位軸回りの回
転角速度ωψを積分して、方位角ψ ψ＝∫ωψｄｔ＋ψ0 (4) を算出して分速度計算部４に入力する。上式のψ0は方
位角の初期値、つまり出発点における方位角である。
【０００４】分速度計算部４では、ピッチ角計算部５よ
り入力される車両のピッチ角θ（ラジアン）を用いて、
図７に示すように走行速度Ｖより水平速度ＶH及び鉛直
速度ＶVを算出する。即ち、 ＶH＝Ｖ cos θ (5) ＶV＝Ｖ sin θ (6)
り入力される車両のピッチ角θ（ラジアン）を用いて、
図７に示すように走行速度Ｖより水平速度ＶH及び鉛直
速度ＶVを算出する。即ち、 ＶH＝Ｖ cos θ (5) ＶV＝Ｖ sin θ (6)
【０００５】分速度計算部４は方位角計算部６より入力
される車両の方位角ψを用いて図８に示すように水平速
度ＶHより東方向水平速度ＶHE、北方向水平速度ＶHNを
それぞれ算出する。即ち、 ＶHE＝ＶH sin ψ (7) ＶHN＝ＶH cos ψ (8) これらの算出された鉛直速度ＶV、東方向水平速度
ＶHE、北方向水平速度ＶHNは分速度計算部４より標高、
位置計算部７に入力され、車両の出発点に対する走行距
離Ｌ、標高ＬV、東方向（水平）位置ＬHE、北方向（水
平）位置ＬHNが次式より計算され、外部に出力される。 Ｌ＝∫Ｖｄｔ (9) ＬHE＝∫ＶHEｄｔ (10) ＬHN＝∫ＶHNｄｔ (11) ＬV＝∫ＶVｄｔ (12)
される車両の方位角ψを用いて図８に示すように水平速
度ＶHより東方向水平速度ＶHE、北方向水平速度ＶHNを
それぞれ算出する。即ち、 ＶHE＝ＶH sin ψ (7) ＶHN＝ＶH cos ψ (8) これらの算出された鉛直速度ＶV、東方向水平速度
ＶHE、北方向水平速度ＶHNは分速度計算部４より標高、
位置計算部７に入力され、車両の出発点に対する走行距
離Ｌ、標高ＬV、東方向（水平）位置ＬHE、北方向（水
平）位置ＬHNが次式より計算され、外部に出力される。 Ｌ＝∫Ｖｄｔ (9) ＬHE＝∫ＶHEｄｔ (10) ＬHN＝∫ＶHNｄｔ (11) ＬV＝∫ＶVｄｔ (12)
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両が坂道
を上る（下る）ときには車輪のスリップにより単位時間
当たりの走行距離、つまり走行速度が実際には（１）式
で求めた速度Ｖより小さく（大きく）なる。つまり
（１）,（２）式のスケールファクタξがＬt（車輪の周
長）×６０より小さく（大きく）なると考えられる。も
しスケールファクタξがα％だけＬt×６０より小さく
（大きく）なったとすれば、（５）乃至（８）式より求
めるＶH，ＶV，ＶHE，ＶHNの各分速度、更にはこれらの
分速度を（９）乃至（１２）式により積分して求める走
行距離Ｌ、東方向位置ＬHE、北方向位置ＬHN及び標高Ｌ
Vも同様にα％だけ減少（増加）することになる。この
ように従来航法装置では坂道走行時の車輪のスリップに
起因する走行速度Ｖの誤差（スケールファクタ誤差）に
より走行距離Ｌ、位置ＬHE，ＬHN及び標高ＬVの測定値
に誤差を生ずる不都合があった。
を上る（下る）ときには車輪のスリップにより単位時間
当たりの走行距離、つまり走行速度が実際には（１）式
で求めた速度Ｖより小さく（大きく）なる。つまり
（１）,（２）式のスケールファクタξがＬt（車輪の周
長）×６０より小さく（大きく）なると考えられる。も
しスケールファクタξがα％だけＬt×６０より小さく
（大きく）なったとすれば、（５）乃至（８）式より求
めるＶH，ＶV，ＶHE，ＶHNの各分速度、更にはこれらの
分速度を（９）乃至（１２）式により積分して求める走
行距離Ｌ、東方向位置ＬHE、北方向位置ＬHN及び標高Ｌ
Vも同様にα％だけ減少（増加）することになる。この
ように従来航法装置では坂道走行時の車輪のスリップに
起因する走行速度Ｖの誤差（スケールファクタ誤差）に
より走行距離Ｌ、位置ＬHE，ＬHN及び標高ＬVの測定値
に誤差を生ずる不都合があった。
【０００７】また、車輪は走行速度Ｖに応じてスリップ
するため単位時間当たりの走行距離、つまり走行速度が
実際には(1)式で求めた速度Ｖより小さくなる。つまり
(1),(2)式のスケールファクタξがＬt（タイヤの周長）
×６０より小さくなると考えられる。もしスケールファ
クタξがα％だけＬt×６０より小さくなったとすれ
ば、(5)乃至(8)式より求めるＶH，ＶV，ＶHE，ＶHNの各
分速度、更にはこれらの分速度を(9)乃至(12)式により
積分して求める走行距離Ｌ、東方向位置ＬHE、北方向位
置ＬHN及び標高ＬVも同様にα％だけ減少することにな
る。このように従来の装置では走行速度と共に増加する
車輪のスリップに起因する走行速度Ｖの誤差（スケール
ファクタ誤差）により走行距離Ｌ、位置ＬHE，ＬHN及び
標高ＬVの測定値に誤差を生ずる不都合があった。
するため単位時間当たりの走行距離、つまり走行速度が
実際には(1)式で求めた速度Ｖより小さくなる。つまり
(1),(2)式のスケールファクタξがＬt（タイヤの周長）
×６０より小さくなると考えられる。もしスケールファ
クタξがα％だけＬt×６０より小さくなったとすれ
ば、(5)乃至(8)式より求めるＶH，ＶV，ＶHE，ＶHNの各
分速度、更にはこれらの分速度を(9)乃至(12)式により
積分して求める走行距離Ｌ、東方向位置ＬHE、北方向位
置ＬHN及び標高ＬVも同様にα％だけ減少することにな
る。このように従来の装置では走行速度と共に増加する
車輪のスリップに起因する走行速度Ｖの誤差（スケール
ファクタ誤差）により走行距離Ｌ、位置ＬHE，ＬHN及び
標高ＬVの測定値に誤差を生ずる不都合があった。
【０００８】本発明は、上記従来の不都合を解決して、
車輪のスリップに起因する測定誤差を軽減することが可
能な車両用慣性航法装置を提供することを目的とする。
車輪のスリップに起因する測定誤差を軽減することが可
能な車両用慣性航法装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の第１発明の車両用慣性航法装置は、オドメー
タと、ジャイロ部と、慣性航法装置演算部とにより構成
される。その慣性航法装置演算部は、走行速度計算部
と、走行速度補正部と、ピッチ角計算部と、方位角計算
部と、分速度計算部と、標高、位置計算部とを具備す
る。
に、本願の第１発明の車両用慣性航法装置は、オドメー
タと、ジャイロ部と、慣性航法装置演算部とにより構成
される。その慣性航法装置演算部は、走行速度計算部
と、走行速度補正部と、ピッチ角計算部と、方位角計算
部と、分速度計算部と、標高、位置計算部とを具備す
る。
【００１０】前記オドメータは、車両の回転速度ｎを検
出して前記走行速度計算部に入力する。前記走行速度計
算部は、入力された車輪の回転速度ｎにスケールファク
タを乗算して走行速度Ｖを計算し、前記走行速度補正部
に入力する。前記走行速度補正部は、入力された前記走
行速度Ｖに対して、車輪のスリップに起因する走行速度
誤差を補正し、その補正した走行速度Ｖ′を前記分速度
計算部及び標高、位置計算部にそれぞれ入力する。
出して前記走行速度計算部に入力する。前記走行速度計
算部は、入力された車輪の回転速度ｎにスケールファク
タを乗算して走行速度Ｖを計算し、前記走行速度補正部
に入力する。前記走行速度補正部は、入力された前記走
行速度Ｖに対して、車輪のスリップに起因する走行速度
誤差を補正し、その補正した走行速度Ｖ′を前記分速度
計算部及び標高、位置計算部にそれぞれ入力する。
【００１１】前記ジャイロ部は、車両のピッチ軸回りの
回転角速度ωθを検出して前記ピッチ角計算部に入力す
ると共に車両の方位軸回りの回転角速度ωψを検出して
前記方位角計算部に入力する。前記ピッチ角計算部は、
入力された車両のピッチ軸回りの回転角速度ωθを積分
して車両のピッチ角θを計算して前記分速度計算部及び
走行速度補正部に入力する。前記方位角計算部は、入力
された車両の方位軸回りの回転角速度ωψを積分して車
両の方位角ψを計算して前記分速度計算部に入力する。
回転角速度ωθを検出して前記ピッチ角計算部に入力す
ると共に車両の方位軸回りの回転角速度ωψを検出して
前記方位角計算部に入力する。前記ピッチ角計算部は、
入力された車両のピッチ軸回りの回転角速度ωθを積分
して車両のピッチ角θを計算して前記分速度計算部及び
走行速度補正部に入力する。前記方位角計算部は、入力
された車両の方位軸回りの回転角速度ωψを積分して車
両の方位角ψを計算して前記分速度計算部に入力する。
【００１２】前記分速度計算部は、入力された前記ピッ
チ角θ及び補正した走行速度Ｖ′と方位角ψより車両の
東方向水平速度ＶHE、北方向水平速度ＶHN及び鉛直速度
ＶVを計算して前記標高、位置計算部に入力する。前記
標高、位置計算部は、入力された前記走行速度Ｖ′、東
方向速度ＶHE、北方向水平速度ＶHN及び鉛直速度ＶVよ
り車両の出発点に対する標高ＬV、東方向位置ＬHE、北
方向位置ＬHN及び走行距離Ｌの少なくともいずれかを計
算して外部へ出力する。
チ角θ及び補正した走行速度Ｖ′と方位角ψより車両の
東方向水平速度ＶHE、北方向水平速度ＶHN及び鉛直速度
ＶVを計算して前記標高、位置計算部に入力する。前記
標高、位置計算部は、入力された前記走行速度Ｖ′、東
方向速度ＶHE、北方向水平速度ＶHN及び鉛直速度ＶVよ
り車両の出発点に対する標高ＬV、東方向位置ＬHE、北
方向位置ＬHN及び走行距離Ｌの少なくともいずれかを計
算して外部へ出力する。
【００１３】本願の第２発明の車両用慣性航法装置は、
オドメータと、ジャイロ部と、慣性航法装置演算部とに
より構成される。その慣性航法装置演算部は、走行速度
計算部と、走行速度補正部と、ピッチ角計算部と、ピッ
チ角補正部と、方位角計算部と、分速度計算部と、標
高、位置計算部とを具備する。
オドメータと、ジャイロ部と、慣性航法装置演算部とに
より構成される。その慣性航法装置演算部は、走行速度
計算部と、走行速度補正部と、ピッチ角計算部と、ピッ
チ角補正部と、方位角計算部と、分速度計算部と、標
高、位置計算部とを具備する。
【００１４】前記オドメータは、車輪の回転速度ｎを検
出して前記走行速度計算部に入力する。前記走行速度計
算部は、入力された車輪の回転速度ｎにスケールファク
タを乗算して走行速度Ｖを計算し、前記走行速度補正部
に入力する。前記走行速度補正部は、入力された前記走
行速度Ｖに対して、車輪のスリップに起因する走行速度
誤差を補正し、その補正した走行速度Ｖ′を前記ピッチ
角補正部、分速度計算部及び標高、位置計算部にそれぞ
れ入力する。
出して前記走行速度計算部に入力する。前記走行速度計
算部は、入力された車輪の回転速度ｎにスケールファク
タを乗算して走行速度Ｖを計算し、前記走行速度補正部
に入力する。前記走行速度補正部は、入力された前記走
行速度Ｖに対して、車輪のスリップに起因する走行速度
誤差を補正し、その補正した走行速度Ｖ′を前記ピッチ
角補正部、分速度計算部及び標高、位置計算部にそれぞ
れ入力する。
【００１５】前記ジャイロ部は、車両のピッチ軸回りの
回転角速度ωθを検出して前記ピッチ角計算部に入力す
ると共に車両の方位軸回りの回転角速度ωψを検出して
前記方位角計算部に入力する。前記ピッチ角計算部は入
力された車両のピッチ軸回りの回転角速度ωθを積分し
て車両のピッチ角θを計算して前記ピッチ角補正部に入
力する。また前記方位角計算部は入力された車両の方位
軸回りの回転角速度ωψを積分して車両の方位角ψを計
算して前記分速度計算部に入力する。
回転角速度ωθを検出して前記ピッチ角計算部に入力す
ると共に車両の方位軸回りの回転角速度ωψを検出して
前記方位角計算部に入力する。前記ピッチ角計算部は入
力された車両のピッチ軸回りの回転角速度ωθを積分し
て車両のピッチ角θを計算して前記ピッチ角補正部に入
力する。また前記方位角計算部は入力された車両の方位
軸回りの回転角速度ωψを積分して車両の方位角ψを計
算して前記分速度計算部に入力する。
【００１６】前記ピッチ角補正部は、入力された車両の
ピッチ角θに対して車両のサスペンション機構に起因す
るピッチ角誤差を補正し、その補正したピッチ角θ′を
前記分速度計算部に入力する。前記分速度計算部は、入
力された前記補正したピッチ角θ′及び走行速度Ｖ′と
方位角ψより車両の東方向水平速度ＶHE、北方向水平速
度ＶHN及び鉛直速度ＶVを計算して前記標高、位置計算
部に入力する。
ピッチ角θに対して車両のサスペンション機構に起因す
るピッチ角誤差を補正し、その補正したピッチ角θ′を
前記分速度計算部に入力する。前記分速度計算部は、入
力された前記補正したピッチ角θ′及び走行速度Ｖ′と
方位角ψより車両の東方向水平速度ＶHE、北方向水平速
度ＶHN及び鉛直速度ＶVを計算して前記標高、位置計算
部に入力する。
【００１７】前記標高、位置計算部は、入力された前記
走行速度Ｖ′、東方向水平速度ＶHE、北方向水平速度Ｖ
HN及び鉛直速度ＶVより車両の出発点に対する標高ＬV、
東方向位置ＬHE、北方向位置ＬHN及び走行距離Ｌの少な
くともいずれかを計算して外部へ出力する。
走行速度Ｖ′、東方向水平速度ＶHE、北方向水平速度Ｖ
HN及び鉛直速度ＶVより車両の出発点に対する標高ＬV、
東方向位置ＬHE、北方向位置ＬHN及び走行距離Ｌの少な
くともいずれかを計算して外部へ出力する。
【００１８】
【実施例】以下、本発明に係る車両用慣性航法装置の実
施例を図面に従って説明する。
施例を図面に従って説明する。
【００１９】図１は本発明の第１実施例であって、坂道
走行時の車輪のスリップの影響を除去する構成を示す
る。但し、従来の図６と対応する部分に同じ符号を付
し、重複説明を省略する。この第１実施例では走行速度
計算部３の出力側に走行速度補正部１１が設けられ、斜
面を走行時の車輪のスリップに起因する走行速度誤差
（スケールファクタ誤差）が補正される。補正に必要な
データは前以て試験走行することにより求められ、走行
速度補正部１１のメモリに格納される。
走行時の車輪のスリップの影響を除去する構成を示す
る。但し、従来の図６と対応する部分に同じ符号を付
し、重複説明を省略する。この第１実施例では走行速度
計算部３の出力側に走行速度補正部１１が設けられ、斜
面を走行時の車輪のスリップに起因する走行速度誤差
（スケールファクタ誤差）が補正される。補正に必要な
データは前以て試験走行することにより求められ、走行
速度補正部１１のメモリに格納される。
【００２０】斜面走行時の車輪のスリップに起因する走
行距離Ｌの誤差δＬは斜面の傾斜角、つまりピッチ角θ
にほぼ比例することが実験的に検証された。従って、ピ
ッチ角θをもつ斜面を１０００ｍ走行した時の走行距離
Ｌの誤差δＬを δＬ＝ｋθ （ｍ） (13) と置くことができる。ピッチ角θは図２（Ａ）に示すよ
うに、斜面Ｓが上り勾配であればθ＞０、図２（Ｂ）に
示すように下り勾配であればθ＜０とする。ｋは比例定
数であり、後述する試験走行によって容易に求められ、
あらかじめ走行速度補正部１１のメモリに記憶される。
この誤差δＬを除くためにはオドメータ１のスケールフ
ァクタξを
行距離Ｌの誤差δＬは斜面の傾斜角、つまりピッチ角θ
にほぼ比例することが実験的に検証された。従って、ピ
ッチ角θをもつ斜面を１０００ｍ走行した時の走行距離
Ｌの誤差δＬを δＬ＝ｋθ （ｍ） (13) と置くことができる。ピッチ角θは図２（Ａ）に示すよ
うに、斜面Ｓが上り勾配であればθ＞０、図２（Ｂ）に
示すように下り勾配であればθ＜０とする。ｋは比例定
数であり、後述する試験走行によって容易に求められ、
あらかじめ走行速度補正部１１のメモリに記憶される。
この誤差δＬを除くためにはオドメータ１のスケールフ
ァクタξを
【００２１】 ξ′＝Ｌt（１−δＬ／１０００）×６０ ＝Ｌt（１−ｋθ／１０００）×６０ (14) に修正すればよい。従って走行速度Ｖは走行速度補正部
１１で Ｖ′＝ｎξ′＝ｎＬt（１−δＬ／１０００）×６０ (15) ＝Ｖ（１−ｋθ／１０００） (16) に修正される。
１１で Ｖ′＝ｎξ′＝ｎＬt（１−δＬ／１０００）×６０ (15) ＝Ｖ（１−ｋθ／１０００） (16) に修正される。
【００２２】次に試験走行によって（１３）式の比例定
数ｋを求める一例を述べる。なお試験走行時には走行速
度補正部１１の動作は行われず、入力Ｖがそのまま出力
される。
数ｋを求める一例を述べる。なお試験走行時には走行速
度補正部１１の動作は行われず、入力Ｖがそのまま出力
される。
【００２３】いま、ピッチ角θ1，θ2，‥‥‥，θPの
斜面をそれぞれ１０００ｍ走行した時の走行距離の誤差
をδＬ1，δＬ2，‥‥‥，δＬPとし、それぞれの場合
により比例定数を求めれば、 ｋi＝δＬi／θi（ｉ＝１，２，‥‥ｐ） (17) （１３）式の比例定数ｋとしてはこれらの平均をとっ
て、 ｋ＝（ｋ1＋ｋ2＋‥‥‥＋ｋp）／ｐ（ｍ／度） (18) とする。次に数値例をあげよう、１０００ｍの斜面の試
験走行によって θ1＝１０°，δＬ1＝１１ｍ； θ2＝２０°，δＬ2＝１８ｍ； θ3＝−１０°，δＬ3＝−９ｍ； θ4＝−２０°，δＬ4＝−２２ｍ (19) のデータが得られるとすれば、比例定数ｋiは ｋi＝１.１，ｋ2＝０.９ ｋ3＝０.９，ｋ4＝１.１ (20) と求められ、これらの平均をとって、 ｋ＝（１.１＋０.９＋０.９＋１.１）／４＝１.０〔ｍ／度〕 (21) となる。（２１）式を（１４）,（１６）式に代入すれ
ば修正されたスケールファクタξ′及び走行速度Ｖ′は ξ′＝Ｌt（１−１.０×θ／１０００）×６０ (22) Ｖ′＝Ｖ（１−１.０×θ／１０００） (23) と求められる。
斜面をそれぞれ１０００ｍ走行した時の走行距離の誤差
をδＬ1，δＬ2，‥‥‥，δＬPとし、それぞれの場合
により比例定数を求めれば、 ｋi＝δＬi／θi（ｉ＝１，２，‥‥ｐ） (17) （１３）式の比例定数ｋとしてはこれらの平均をとっ
て、 ｋ＝（ｋ1＋ｋ2＋‥‥‥＋ｋp）／ｐ（ｍ／度） (18) とする。次に数値例をあげよう、１０００ｍの斜面の試
験走行によって θ1＝１０°，δＬ1＝１１ｍ； θ2＝２０°，δＬ2＝１８ｍ； θ3＝−１０°，δＬ3＝−９ｍ； θ4＝−２０°，δＬ4＝−２２ｍ (19) のデータが得られるとすれば、比例定数ｋiは ｋi＝１.１，ｋ2＝０.９ ｋ3＝０.９，ｋ4＝１.１ (20) と求められ、これらの平均をとって、 ｋ＝（１.１＋０.９＋０.９＋１.１）／４＝１.０〔ｍ／度〕 (21) となる。（２１）式を（１４）,（１６）式に代入すれ
ば修正されたスケールファクタξ′及び走行速度Ｖ′は ξ′＝Ｌt（１−１.０×θ／１０００）×６０ (22) Ｖ′＝Ｖ（１−１.０×θ／１０００） (23) と求められる。
【００２４】航法装置より出力される走行距離Ｌのデー
タは試験走行によって走行速度Ｖを補正するに必要な上
記比例定数ｋを求めるのに必要であるが、常時出力する
必要がなければ、その計算を省略すればよい。
タは試験走行によって走行速度Ｖを補正するに必要な上
記比例定数ｋを求めるのに必要であるが、常時出力する
必要がなければ、その計算を省略すればよい。
【００２５】分速度計算部４及び標高、位置計算部７の
動作は従来例と同様であるので説明を省略する。
動作は従来例と同様であるので説明を省略する。
【００２６】この第１実施例の構成によれば、従来のＩ
ＮＳ演算部１０の走行速度計算部３に続いて走行速度補
正部１１が設けられ、斜面のピッチ角θと走行距離誤差
δＬとの間の関係よりあらかじめ求めた比例てｋを用い
て、斜面走行時の車輪のスリップに起因する速度誤差が
補正される。従ってこの第１実施例によれば、この補正
された走行速度Ｖ′を用いることにより、斜面における
車輪のスリップに起因する誤差を軽減して、従来より正
確な標高、位置等の計測値が得られる。
ＮＳ演算部１０の走行速度計算部３に続いて走行速度補
正部１１が設けられ、斜面のピッチ角θと走行距離誤差
δＬとの間の関係よりあらかじめ求めた比例てｋを用い
て、斜面走行時の車輪のスリップに起因する速度誤差が
補正される。従ってこの第１実施例によれば、この補正
された走行速度Ｖ′を用いることにより、斜面における
車輪のスリップに起因する誤差を軽減して、従来より正
確な標高、位置等の計測値が得られる。
【００２７】図３は本発明の第２実施例であって、車両
のサスペンション機構の影響及び走行速度と共に増加す
る車輪のスリップの影響を補正して検出確度を向上させ
た構成を示す。但し、従来の図６と対応する部分に同じ
符号を付し、重複説明を省略する。
のサスペンション機構の影響及び走行速度と共に増加す
る車輪のスリップの影響を補正して検出確度を向上させ
た構成を示す。但し、従来の図６と対応する部分に同じ
符号を付し、重複説明を省略する。
【００２８】まず、車両のサスペンション機構の影響に
ついて説明する。車両はサスペンション機構によって走
行速度Ｖに応じて車体が上向きにδθだけ傾斜するた
め、ピッチ角計算部５では地表のピッチ角θ′よりδθ
だけ僅かに大きなピッチ角θ θ＝θ′＋δθ (24) が算出される。このため分速度計部４で計算される水平
速度ＶH及び鉛直速度ＶVはδθが小さいとしてテイラー
展開して第一次近似すれば、 ＶH＝Ｖ cosθ＝Ｖ cos（θ′＋δθ） ≒Ｖ（cosθ′−δθsinθ′） ＝Ｖ cosθ′（１−δθtanθ′） (25) ＶV＝Ｖ sinθ＝Ｖ sin（θ′＋δθ） ≒Ｖ（sinθ′＋δθcosθ′） ＝Ｖ sinθ′（１＋δθcotθ′） (26)
ついて説明する。車両はサスペンション機構によって走
行速度Ｖに応じて車体が上向きにδθだけ傾斜するた
め、ピッチ角計算部５では地表のピッチ角θ′よりδθ
だけ僅かに大きなピッチ角θ θ＝θ′＋δθ (24) が算出される。このため分速度計部４で計算される水平
速度ＶH及び鉛直速度ＶVはδθが小さいとしてテイラー
展開して第一次近似すれば、 ＶH＝Ｖ cosθ＝Ｖ cos（θ′＋δθ） ≒Ｖ（cosθ′−δθsinθ′） ＝Ｖ cosθ′（１−δθtanθ′） (25) ＶV＝Ｖ sinθ＝Ｖ sin（θ′＋δθ） ≒Ｖ（sinθ′＋δθcosθ′） ＝Ｖ sinθ′（１＋δθcotθ′） (26)
【００２９】車両の登坂能力は航空機と異なり小さいも
のであるから、ピッチ角θ′はもともと比較的小さい値
であり、例えばθ′＝１０゜とすれば、tanθ′＝０.１
７６、cotθ′＝５．５７であるように、tanθ′＜１、
cotθ′＞１であり、またδθも極めて小さい値で、例
えばδθ≒０.０１７ラジアン（＝１゜）とすれば、δ
θtanθ′≒０.００３、δθcotθ′≒０.０９５≒０.
１となることからも分かるようにδθtanθ′≪１とな
るので、この項を省略でき、よって(25)式より ＶH＝Ｖ cosθ≒Ｖ cosθ′ (27) となり、サスペンション機構に起因するピッチ角変動が
水平速度ＶHに与える影響は無視できる。しかし、(26)
式のδθcosθ′は１に対して１０％程度となるので無
視することができない。このようにサスペンション機構
によるピッチ角θの増加のため鉛直速度ＶV、従って標
高ＬVに比較的大きな誤差が発生することが判る。
のであるから、ピッチ角θ′はもともと比較的小さい値
であり、例えばθ′＝１０゜とすれば、tanθ′＝０.１
７６、cotθ′＝５．５７であるように、tanθ′＜１、
cotθ′＞１であり、またδθも極めて小さい値で、例
えばδθ≒０.０１７ラジアン（＝１゜）とすれば、δ
θtanθ′≒０.００３、δθcotθ′≒０.０９５≒０.
１となることからも分かるようにδθtanθ′≪１とな
るので、この項を省略でき、よって(25)式より ＶH＝Ｖ cosθ≒Ｖ cosθ′ (27) となり、サスペンション機構に起因するピッチ角変動が
水平速度ＶHに与える影響は無視できる。しかし、(26)
式のδθcosθ′は１に対して１０％程度となるので無
視することができない。このようにサスペンション機構
によるピッチ角θの増加のため鉛直速度ＶV、従って標
高ＬVに比較的大きな誤差が発生することが判る。
【００３０】本実施例では、ピッチ角計算部５の出力側
にピッチ角補正部１２が設けられ、車両のサスペンショ
ン機構に起因するピッチ角誤差を補正するようにしてい
る。補正に必要なデータは三角測量などで地形が測定さ
れている２地点間を前もって試験走行することにより求
められ、前記補正部１２のメモリに格納される。
にピッチ角補正部１２が設けられ、車両のサスペンショ
ン機構に起因するピッチ角誤差を補正するようにしてい
る。補正に必要なデータは三角測量などで地形が測定さ
れている２地点間を前もって試験走行することにより求
められ、前記補正部１２のメモリに格納される。
【００３１】また、本実施例では走行速度計算部３の出
力側に走行速度補正部１１が設けられ、走行速度と共に
増加する車輪のスリップに起因する走行速度誤差（スケ
ールファクタ誤差）が補正される。この場合も補正に必
要なデータは三角測量などで地形が測定されている２地
点間を前もって試験走行することにより求められ、前記
補正部１１のメモリに格納される。
力側に走行速度補正部１１が設けられ、走行速度と共に
増加する車輪のスリップに起因する走行速度誤差（スケ
ールファクタ誤差）が補正される。この場合も補正に必
要なデータは三角測量などで地形が測定されている２地
点間を前もって試験走行することにより求められ、前記
補正部１１のメモリに格納される。
【００３２】(a) 走行速度と共に増加する車輪のスリッ
プに起因する走行速度誤差の補正車両のスリップは走行
速度と共に直線的に増加することが実験的に検証されて
いる。従ってこのスリップに起因する走行距離誤差δＬ
も走行速度と共に直線的に増加する。
プに起因する走行速度誤差の補正車両のスリップは走行
速度と共に直線的に増加することが実験的に検証されて
いる。従ってこのスリップに起因する走行距離誤差δＬ
も走行速度と共に直線的に増加する。
【００３３】いま、１０００ｍ離れた平坦な２地点間を
速度Ｖで走行したとき、航法装置の出力データがＬ＝１
０００（ｍ）よりδＬだけ増加したとすれば、この誤差
δＬとａ，ｂを定数として、 δＬ＝ａＶ＋ｂ（ｍ） (28) と表せる。この誤差δＬを除くためにはオドメータ１の
スケールファクタξを ξ′＝Ｌt（１−δＬ／１０００）×６０ (29) に修正すればよい。従って走行速度Ｖは走行速度補正部
１１で Ｖ′＝ｎξ′＝ｎＬt（１−δＬ／１０００）×６０ ＝Ｖ｛１−（ａＶ＋ｂ）／１０００｝ (30) に修正される。(30)式の定数ａ，ｂは第１試験走行によ
って容易に求められ、あらかじめ走行速度補正部１１の
メモリに記憶させておく。
速度Ｖで走行したとき、航法装置の出力データがＬ＝１
０００（ｍ）よりδＬだけ増加したとすれば、この誤差
δＬとａ，ｂを定数として、 δＬ＝ａＶ＋ｂ（ｍ） (28) と表せる。この誤差δＬを除くためにはオドメータ１の
スケールファクタξを ξ′＝Ｌt（１−δＬ／１０００）×６０ (29) に修正すればよい。従って走行速度Ｖは走行速度補正部
１１で Ｖ′＝ｎξ′＝ｎＬt（１−δＬ／１０００）×６０ ＝Ｖ｛１−（ａＶ＋ｂ）／１０００｝ (30) に修正される。(30)式の定数ａ，ｂは第１試験走行によ
って容易に求められ、あらかじめ走行速度補正部１１の
メモリに記憶させておく。
【００３４】次に第１試験走行によって走行速度Ｖの補
正に必要な定数ａ，ｂを求める一例を述べる。第１試験
走行時には、走行速度補正部１１、ピッチ角補正部１２
の動作は行われず入力信号Ｖあるいはθがそのまま通過
するのみとされる。従って航法装置は図６の従来例と同
じ動作となる。
正に必要な定数ａ，ｂを求める一例を述べる。第１試験
走行時には、走行速度補正部１１、ピッチ角補正部１２
の動作は行われず入力信号Ｖあるいはθがそのまま通過
するのみとされる。従って航法装置は図６の従来例と同
じ動作となる。
【００３５】平坦地を速度Ｖ1，Ｖ2で１０００ｍ走行し
た時の走行距離データがそれぞれＬ1＝１０００＋δＬ1
（ｍ）、Ｌ2＝１０００＋δＬ2（ｍ）であったとすれ
ば、δＬ1，δＬ2はそれぞれ δＬ1＝ａＶ1＋ｂ (31) δＬ2＝ａＶ2＋ｂ (32) と置ける。この(31),(32)式より ａ＝（δＬ1−δＬ2）／（Ｖ1−Ｖ2） (33) ｂ＝（Ｖ1δＬ2−Ｖ2δＬ1）／（Ｖ1−Ｖ2） (34) が求められる。次に数値例をあげ説明しよう。図４に示
すように平坦地をそれぞれ１０００ｍ試走して Ｖ1＝４０ｋｍ／Ｈｒ、δＬ1＝−４ｍ、 Ｖ2＝８０ｋｍ／Ｈｒ、δＬ2＝＋１２ｍ (35) であったとすれば、(22),(23)式より ａ＝０.４［ｍ／（ｋｍ／Ｈｒ）］、ｂ＝−２０［ｍ］ (36) が求まり、(28),(30)式に代入すれば、誤差δＬ及び走
行速度Ｖ′はそれぞれ δＬ＝０.４Ｖ−２０ (37) Ｖ′＝Ｖ（１−４×１０-4Ｖ−０.０２） (38) となる。
た時の走行距離データがそれぞれＬ1＝１０００＋δＬ1
（ｍ）、Ｌ2＝１０００＋δＬ2（ｍ）であったとすれ
ば、δＬ1，δＬ2はそれぞれ δＬ1＝ａＶ1＋ｂ (31) δＬ2＝ａＶ2＋ｂ (32) と置ける。この(31),(32)式より ａ＝（δＬ1−δＬ2）／（Ｖ1−Ｖ2） (33) ｂ＝（Ｖ1δＬ2−Ｖ2δＬ1）／（Ｖ1−Ｖ2） (34) が求められる。次に数値例をあげ説明しよう。図４に示
すように平坦地をそれぞれ１０００ｍ試走して Ｖ1＝４０ｋｍ／Ｈｒ、δＬ1＝−４ｍ、 Ｖ2＝８０ｋｍ／Ｈｒ、δＬ2＝＋１２ｍ (35) であったとすれば、(22),(23)式より ａ＝０.４［ｍ／（ｋｍ／Ｈｒ）］、ｂ＝−２０［ｍ］ (36) が求まり、(28),(30)式に代入すれば、誤差δＬ及び走
行速度Ｖ′はそれぞれ δＬ＝０.４Ｖ−２０ (37) Ｖ′＝Ｖ（１−４×１０-4Ｖ−０.０２） (38) となる。
【００３６】(b) サスペンション機構に起因するピッチ
角誤差の補正 サスペンション機構によって車両の走行速度に比例して
車体のピッチ角が地表のピッチ角よりδθだけ増加する
ことが発明者等により実験的に検証された。これは走行
速度に比例して車体に対する風圧が発生し、この風圧に
比例してサスペンションばねが変形してピッチ角δθが
発生するものと考えられる。このピッチ角誤差δθのた
め標高ＬVの計算値に誤差δＬVを生じる。この誤差δＬ
Vも走行速度にほぼ比例して増加する。従って１０００
ｍ走行時の標高誤差δＬvは δＬv＝ｃＶ′＋ｄ（ｍ） (39) と置くことができる。速度Ｖ′は(30)式により補正した
ものである。(39)式のｃ，ｄは定数である。
角誤差の補正 サスペンション機構によって車両の走行速度に比例して
車体のピッチ角が地表のピッチ角よりδθだけ増加する
ことが発明者等により実験的に検証された。これは走行
速度に比例して車体に対する風圧が発生し、この風圧に
比例してサスペンションばねが変形してピッチ角δθが
発生するものと考えられる。このピッチ角誤差δθのた
め標高ＬVの計算値に誤差δＬVを生じる。この誤差δＬ
Vも走行速度にほぼ比例して増加する。従って１０００
ｍ走行時の標高誤差δＬvは δＬv＝ｃＶ′＋ｄ（ｍ） (39) と置くことができる。速度Ｖ′は(30)式により補正した
ものである。(39)式のｃ，ｄは定数である。
【００３７】この標高誤差δＬvと対応するピッチ角誤
差δθは δθ＝tan-1（δＬV／１０００）≒δＬV／１０００ (40) 上式に(39)式を代入すれば、 δθ≒（ｃＶ′＋ｄ）／１０００ (41) となる。ピッチ角計算部５の出力するピッチ角θはピッ
チ角補正部１２でこのピッチ角誤差δθを減算して、よ
り正確なピッチ角 θ′＝θ−δθ＝θ−（ｃＶ′＋ｄ）／１０００ (42) に修正される。(42)式の定数ｃ，ｄは第２試験走行によ
って容易に求められ、あらかじめピッチ角補正部１２の
メモリに記憶させておく。
差δθは δθ＝tan-1（δＬV／１０００）≒δＬV／１０００ (40) 上式に(39)式を代入すれば、 δθ≒（ｃＶ′＋ｄ）／１０００ (41) となる。ピッチ角計算部５の出力するピッチ角θはピッ
チ角補正部１２でこのピッチ角誤差δθを減算して、よ
り正確なピッチ角 θ′＝θ−δθ＝θ−（ｃＶ′＋ｄ）／１０００ (42) に修正される。(42)式の定数ｃ，ｄは第２試験走行によ
って容易に求められ、あらかじめピッチ角補正部１２の
メモリに記憶させておく。
【００３８】次に第２試験走行によってピッチ角θの補
正に必要な定数ｃ，ｄを求める一例を述べる。第２試験
走行では走行速度補正部１１は正常に動作させるが、ピ
ッチ角補正部１２の補正動作は勿論行われず、入力デー
タθがそのまま出力される。速度Ｖ1，Ｖ2で１０００ｍ
試験走行した時の標高誤差をそれぞれδＬV1，δＬV2と
すれば、 δＬV1＝ｃＶ1＋ｄ (43) δＬV2＝ｃＶ2＋ｄ (44) とおける。(43),(44)式より ｃ＝（δＬV1−δＬV2）／（Ｖ1−Ｖ2） (45) ｄ＝（Ｖ1δＬV2−Ｖ2δＬV1）／（Ｖ1−Ｖ2） (46) が求められる。次に数値例をあげて説明しよう。図５に
示すようにそれぞれ１０００ｍ走行して Ｖ1＝４０km／Hr、δＬv1＝−２ｍ、 Ｖ2＝８０km／Hr、δＬv2＝＋６ｍ (47) であったとすれば、(45),(46)式より ｃ＝０.２〔ｍ／(km／Hr)〕、ｄ＝−１０〔ｍ〕 (48) が求まり、このｃ，ｄを(39),(41)式に代入すれば、 δＬV＝０.２Ｖ′−１０ （ｍ） (49) δθ≒２×１０-4Ｖ′−０.０１（ラジアン） (50) となる。｛(b)項終り。｝
正に必要な定数ｃ，ｄを求める一例を述べる。第２試験
走行では走行速度補正部１１は正常に動作させるが、ピ
ッチ角補正部１２の補正動作は勿論行われず、入力デー
タθがそのまま出力される。速度Ｖ1，Ｖ2で１０００ｍ
試験走行した時の標高誤差をそれぞれδＬV1，δＬV2と
すれば、 δＬV1＝ｃＶ1＋ｄ (43) δＬV2＝ｃＶ2＋ｄ (44) とおける。(43),(44)式より ｃ＝（δＬV1−δＬV2）／（Ｖ1−Ｖ2） (45) ｄ＝（Ｖ1δＬV2−Ｖ2δＬV1）／（Ｖ1−Ｖ2） (46) が求められる。次に数値例をあげて説明しよう。図５に
示すようにそれぞれ１０００ｍ走行して Ｖ1＝４０km／Hr、δＬv1＝−２ｍ、 Ｖ2＝８０km／Hr、δＬv2＝＋６ｍ (47) であったとすれば、(45),(46)式より ｃ＝０.２〔ｍ／(km／Hr)〕、ｄ＝−１０〔ｍ〕 (48) が求まり、このｃ，ｄを(39),(41)式に代入すれば、 δＬV＝０.２Ｖ′−１０ （ｍ） (49) δθ≒２×１０-4Ｖ′−０.０１（ラジアン） (50) となる。｛(b)項終り。｝
【００３９】車両用慣性航法装置より出力される走行距
離Ｌのデータは試験走行によって走行速度Ｖを補正する
に必要な上記ａ，ｂのデータを得るのに必要であるが、
常時出力する必要がなければ、その計算を省略すればよ
い。
離Ｌのデータは試験走行によって走行速度Ｖを補正する
に必要な上記ａ，ｂのデータを得るのに必要であるが、
常時出力する必要がなければ、その計算を省略すればよ
い。
【００４０】上記(b)項で述べた第２試験走行時におけ
る走行速度Ｖ1，Ｖ2{(41),(47)式}としては(a)項で述べ
た補正後の走行速度Ｖ′を用いるのが望ましい。しかし
試験走行を簡略化して上記第２試験走行を行わずに第１
試験走行時に補正に必要なデータを全て得るようにして
もよい。その場合には走行速度Ｖ1，Ｖ2として未補正の
データを用いればよい。この場合補正の精度が多少低下
するのみで、同様の効果が得られる。
る走行速度Ｖ1，Ｖ2{(41),(47)式}としては(a)項で述べ
た補正後の走行速度Ｖ′を用いるのが望ましい。しかし
試験走行を簡略化して上記第２試験走行を行わずに第１
試験走行時に補正に必要なデータを全て得るようにして
もよい。その場合には走行速度Ｖ1，Ｖ2として未補正の
データを用いればよい。この場合補正の精度が多少低下
するのみで、同様の効果が得られる。
【００４１】分速度計算部４及び標高、位置計算部７の
動作は従来例と同様であるので説明を省略する。
動作は従来例と同様であるので説明を省略する。
【００４２】この第２実施例の構成によれば、従来のＩ
ＮＳ演算部１０の走行速度計算部３に続いて走行速度補
正部１１が設けられ、走行速度と走行距離誤差δＬとの
間の直線的関係よりあらかじめ求められた補正係数ａ，
ｂを用いて、走行速度と共に増加する車輪のスリップに
起因する速度誤差が補正される。また従来のピッチ角計
算部５に続いてピッチ角補正部１２が設けられ、走行速
度と標高誤差δＬVとの間の直線的関係よりあらかじめ
求めた補正係数ｃ，ｄを用いて、サスペンション機構に
起因するピッチ角誤差が補正される。従ってこの第２実
施例によれば、これら補正された走行速度Ｖ′，ピッチ
角θ′を用いることにより走行速度と共に増加する車輪
のスリップ及びサスペンション機構に起因する誤差を軽
減して、従来例より極めて正確な標高、位置等の計測値
が得られる。
ＮＳ演算部１０の走行速度計算部３に続いて走行速度補
正部１１が設けられ、走行速度と走行距離誤差δＬとの
間の直線的関係よりあらかじめ求められた補正係数ａ，
ｂを用いて、走行速度と共に増加する車輪のスリップに
起因する速度誤差が補正される。また従来のピッチ角計
算部５に続いてピッチ角補正部１２が設けられ、走行速
度と標高誤差δＬVとの間の直線的関係よりあらかじめ
求めた補正係数ｃ，ｄを用いて、サスペンション機構に
起因するピッチ角誤差が補正される。従ってこの第２実
施例によれば、これら補正された走行速度Ｖ′，ピッチ
角θ′を用いることにより走行速度と共に増加する車輪
のスリップ及びサスペンション機構に起因する誤差を軽
減して、従来例より極めて正確な標高、位置等の計測値
が得られる。
【００４３】なお、第２実施例では、平坦地走行を前提
として走行速度Ｖと共に増加する車輪のスリップに起因
する走行速度誤差を補正したが、傾斜地を走行する場合
には、第１実施例で説明したように坂道走行時の車輪の
スリップに起因する走行速度誤差をさらに勘案して補正
を実行してもよい。
として走行速度Ｖと共に増加する車輪のスリップに起因
する走行速度誤差を補正したが、傾斜地を走行する場合
には、第１実施例で説明したように坂道走行時の車輪の
スリップに起因する走行速度誤差をさらに勘案して補正
を実行してもよい。
【００４４】以上本発明の実施例について説明してきた
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用慣
性航法装置によれば、車輪のスリップに起因する測定誤
差を軽減して、従来装置よりも正確な標高、位置等の計
測値を得ることができる。
性航法装置によれば、車輪のスリップに起因する測定誤
差を軽減して、従来装置よりも正確な標高、位置等の計
測値を得ることができる。
【図１】本発明に係る車両用慣性航法装置の第１実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】第１実施例において斜面の上り勾配及び下り勾
配と斜面のピッチ角θの正負符号との対応を示す説明図
である。
配と斜面のピッチ角θの正負符号との対応を示す説明図
である。
【図３】本発明の第２実施例を示すブロック図である。
【図４】平坦地走行時の走行速度Ｖに対する走行距離誤
差δＬの直線的関係を示す説明図である。
差δＬの直線的関係を示す説明図である。
【図５】走行速度Ｖに対する標高誤差δＬvの直線的関
係を示す説明図である。
係を示す説明図である。
【図６】従来の車両用慣性航法装置のブロック図であ
る。
る。
【図７】走行速度Ｖ、水平速度ＶH、鉛直速度ＶVとピッ
チ角θとの対応を示す説明図である。
チ角θとの対応を示す説明図である。
【図８】水平速度ＶH、東方向水平速度ＶHE、北方向水
平速度ＶHNと方位角ψとの対応を示す説明図である。
平速度ＶHNと方位角ψとの対応を示す説明図である。
１ オドメータ ２ ジャイロ部 ３ 走行速度計算部 ４ 分速度計算部 ５ ピッチ角計算部 ６ 方位角計算部 ７ 標高、位置計算部 １０ ＩＮＳ計算部 １１ 走行速度補正部 １２ ピッチ角補正部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−215564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−273474（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 21/00 G01C 21/16
Claims (2)
- 【請求項１】 オドメータと、ジャイロ部と、慣性航法
装置演算部とにより構成され、その慣性航法装置演算部
は、走行速度計算部と、走行速度補正部と、ピッチ角計
算部と、方位角計算部と、分速度計算部と、標高、位置
計算部とを具備する車両用慣性航法装置であって、 前記オドメータは、車輪の回転速度ｎを検出して前記走
行速度計算部に入力するものであり、 前記走行速度計算部は、入力された車輪の回転速度ｎに
スケールファクタを乗算して走行速度Ｖを計算し、前記
走行速度補正部に入力するものであり、 前記走行速度補正部は、入力された前記走行速度Ｖに対
して、車輪のスリップに起因する走行速度誤差を補正
し、その補正した走行速度Ｖ′を前記分速度計算部及び
標高、位置計算部にそれぞれ入力するものであり、 前記ジャイロ部は、車両のピッチ軸回りの回転角速度ω
θを検出して前記ピッチ角計算部に入力すると共に車両
の方位軸回りの回転角速度ωψを検出して前記方位角計
算部に入力するものであり、 前記ピッチ角計算部は、入力された車両のピッチ軸回り
の回転角速度ωθを積分して車両のピッチ角θを計算し
て前記分速度計算部及び走行速度補正部に入力するもの
であり、 前記方位角計算部は、入力された車両の方位軸回りの回
転角速度ωψを積分して車両の方位角ψを計算して前記
分速度計算部に入力するものであり、 前記分速度計算部は、入力された前記ピッチ角θ及び補
正した走行速度Ｖ′と方位角ψより車両の東方向水平速
度ＶHE、北方向水平速度ＶHN及び鉛直速度ＶVを計算し
て前記標高、位置計算部に入力するものであり、 前記標高、位置計算部は、入力された前記走行速度
Ｖ′、東方向水平速度ＶHE、北方向水平速度ＶHN及び鉛
直速度ＶVより車両の出発点に対する標高ＬV、東方向位
置ＬHE、北方向位置ＬHN及び走行距離Ｌの少なくともい
ずれかを計算して出力するものであることを特徴とする
車両用慣性航法装置。 - 【請求項２】 オドメータと、ジャイロ部と、慣性航法
装置演算部とにより構成され、その慣性航法装置演算部
は、走行速度計算部と、走行速度補正部と、ピッチ角計
算部と、ピッチ角補正部と、方位角計算部と、分速度計
算部と、標高、位置計算部とを具備する車両用慣性航法
装置であって、 前記オドメータは、車輪の回転速度ｎを検出して前記走
行速度計算部に入力するものであり、 前記走行速度計算部は、入力された車輪の回転速度ｎに
スケールファクタを乗算して走行速度Ｖを計算し、前記
走行速度補正部に入力するものであり、 前記走行速度補正部は、入力された前記走行速度Ｖに対
して、車輪のスリップに起因する走行速度誤差を補正
し、その補正した走行速度Ｖ′を前記ピッチ角補正部、
分速度計算部及び標高、位置計算部にそれぞれ入力する
ものであり、 前記ジャイロ部は、車両のピッチ軸回りの回転角速度ω
θを検出して前記ピッチ角計算部に入力すると共に車両
の方位軸回りの回転角速度ωψを検出して前記方位角計
算部に入力するものであり、 前記ピッチ角計算部は、入力された車両のピッチ軸回り
の回転角速度ωθを積分して車両のピッチ角θを計算し
て前記ピッチ角補正部に入力するものであり、 前記方位角計算部は、入力された車両の方位軸回りの回
転角速度ωψを積分して車両の方位角ψを計算して前記
分速度計算部に入力するものであり、 前記ピッチ角補正部は、入力された車両のピッチ角θに
対して、車両のサスペンション機構に起因するピッチ角
誤差を補正し、その補正したピッチ角θ′を前記分速度
計算部に入力するものであり、 前記分速度計算部は、入力された前記補正したピッチ角
θ′及び走行速度Ｖ′と方位角ψより車両の東方向水平
速度ＶHE、北方向水平速度ＶHN及び鉛直速度ＶVを計算
して前記標高、位置計算部に入力するものであり、 前記標高、位置計算部は、入力された前記走行速度
Ｖ′、東方向水平速度ＶHE、北方向水平速度ＶHN及び鉛
直速度ＶVより車両の出発点に対する標高ＬV、東方向位
置ＬHE、北方向位置ＬHN及び走行距離Ｌの少なくともい
ずれかを計算して出力するものであることを特徴とする
車両用慣性航法装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092396A JP2843902B2 (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 車両用慣性航法装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092396A JP2843902B2 (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 車両用慣性航法装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243384A JPH09243384A (ja) | 1997-09-19 |
| JP2843902B2 true JP2843902B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=13445522
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107588769A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-01-16 | 北京航天发射技术研究所 | 一种车载捷联惯导、里程计及高程计组合导航方法 |
Families Citing this family (1)
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| US6360165B1 (en) * | 1999-10-21 | 2002-03-19 | Visteon Technologies, Llc | Method and apparatus for improving dead reckoning distance calculation in vehicle navigation system |
-
1996
- 1996-03-04 JP JP7092396A patent/JP2843902B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107588769A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-01-16 | 北京航天发射技术研究所 | 一种车载捷联惯导、里程计及高程计组合导航方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH09243384A (ja) | 1997-09-19 |
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