JP4737549B2 - 位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラム及びナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
(1−1)外観構成
図1において、ナビゲーション装置1は、GPSアンテナ2によりGPS衛星(図示せず)からのGPS信号等を基に現在位置を算出し、表示部3に地図画面や所望の目的地までの経路案内画面等を表示することにより、ユーザに現在位置や周辺地図、或いは案内経路等を提示し得るようになされている。
図2に示すように、ナビゲーション装置1は、上述した表示部3に加え、GPS信号の受信処理等を行うGPS処理部10、GPS信号を受信し得ない際に各種センサによる検出値を基に速度を算出する自律速度算出ユニット11、GPS処理部10又は自律速度算出ユニット11からの情報を基に経路案内画面等を表す表示データを生成するナビゲーションユニット12、及び各種データ等を記憶する記憶部13等を有している。
次に、ナビゲーション装置1がGPSアンテナ2により充分なGPS信号を受信し得ない場合における、自律速度算出ユニット11による速度V及び補正角速度φcの算出について説明する。
まず、自律速度算出ユニット11における速度Vの算出について説明する。ここでは、図3(A)に示すように、車両100が水平面HZに対して勾配角度θをなす斜面SLを走行していると仮定する。
次に、自律速度算出ユニット11(図1)における高度変化量Dhの算出処理について説明する。自律速度算出ユニット11は、GPSアンテナ2においてGPS信号を受信できない場合、一般に気圧PRと高度hとの間に対応関係があることを利用し、気圧センサ15から取得した気圧検出信号SRを気圧PRに換算し、さらに当該気圧PRから高度hを算出するようになされている。
次に、ジャイロセンサ16から供給される角速度φを補正し補正角速度φcを算出する補正処理について説明する。ここでは、図3(A)と対応する図4(A)に示すように、車両100が進行方向FWへ向かって水平面HZに対して勾配角度θをなす斜面SLを走行していると仮定する。
ところで自律速度算出ユニット11は、GPS信号を受信できない場合、(6)式に示したように、時刻t0の(すなわち直前の)速度V0を用いて時刻t1の(すなわち現在の)速度V1を算出するため、速度V0が誤っていると速度V1も誤った値となる。このため自律速度算出ユニット11は、車両100に取り付けられたナビゲーション装置1における最初の速度V、すなわち静止状態における速度Vを「ゼロ」として確実に検出する必要がある。
次に、自律速度算出ユニット11が車両100の速度Vを算出しナビゲーションユニット12へ出力する際の速度出力処理手順について、図5のフローチャートを用いて説明する。
(3−1)地磁気センサによる環境変化の判定
ところでナビゲーション装置1(図1)には、3軸方向の地磁気を検出し得る地磁気センサ17が設けられている。
具体的にナビゲーション装置1(図2)は、環境情報処理部30の環境変化判定部31により、電源切断前と電源投入後との周囲環境が同一であるか否かを判定するようになされている。
次に、ナビゲーション装置1において環境情報処理部30により動作中に環境情報としての地磁気値TMを記憶部13に記憶させる際の環境情報記憶処理手順RT2、及び起動時の環境情報に応じ検出情報として位置情報PS及び方向情報DRを復元する際の検出情報復元処理手順RT3について、それぞれ図7及び図8のフローチャートを用いて説明する。
実際上、環境情報処理部30は、電源が投入されている間、所定の時間間隔ごとに環境情報記憶処理手順RT2(図7)を実行するようになされており、当該環境情報記憶処理手順RT2を開始するとステップSP21へ移る。
環境情報処理部30は、電源が切断された動作停止状態から起動された際、そのときの環境情報に応じて検出情報の復元を試みるようになされており、検出情報復元処理手順RT3(図8)を開始してステップSP31へ移る。
以上の構成においてナビゲーション装置1は、環境情報処理部30により、電源切断前に静止状態であり、且つ当該ナビゲーション装置1がクレードル4に装着されているときに、環境情報としての地磁気値TMを記憶させ、また随時ナビゲーションユニット12により検出情報としての位置情報PS及び方向情報DRを記憶部13に記憶・更新させておく。
なお上述した実施の形態においては、自律速度算出ユニット11が加速度検出信号SA、気圧検出信号SR、角速度φを用いて速度V及び補正角速度φcを算出し出力するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば角速度φを補正することなくそのままナビゲーションユニット12へ供給するようにし、又は3軸方向の加速度を検出して所定の演算処理により速度Vを算出するようにする等、他の種々の手法により速度V及び補正角速度φc(又は角速度φ)を算出し出力するようにしても良く、要はGPS処理部10から位置情報PSを取得し得ないときにナビゲーションユニット12により現在位置を算出できれば良い。さらには、速度V及び補正角速度φc(又は角速度φ)を算出しないことにより、現在位置を推定しないようにして構成を簡略化しても良い。
Claims (11)
- 所定の測位手段から供給される測位情報を基に現在位置を検出し、当該現在位置に関する検出情報を生成する位置検出部と、
少なくとも1軸方向の地磁気値を検出する地磁気センサと、
上記位置検出部により検出した最新の上記検出情報と共に、上記地磁気センサにより検出した最新の上記地磁気値を記憶する記憶部と、
動作停止状態から起動したときに、上記地磁気センサにより検出した上記地磁気値を基に、前回動作停止したときと比較して周囲の環境が変化したか否かを判定する環境変化判定部と、
上記環境変化判定部により前回動作停止したときから上記周囲の環境が変化していないと判定された場合、上記記憶部に記憶している上記検出情報を初期の検出情報として設定する初期情報設定部と
を具えることを特徴とする位置検出装置。 - 上記環境変化判定部は、
上記動作停止状態から起動した際に上記地磁気センサにより検出した上記地磁気値と上記記憶部に記憶している上記地磁気値との差分が所定の閾値未満であるか否かを基に、上記周囲の環境が変化したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。 - 上記地磁気センサは、
3軸方向の上記地磁気値を検出し、
上記記憶部は、
上記3軸方向の上記地磁気値を記憶し、
上記環境変化判定部は、
上記地磁気センサにより検出した上記3軸方向の地磁気値と、上記記憶部に記憶している上記3軸方向の地磁気値との誤差が所定の閾値未満であるか否かを基に、上記周囲の環境が変化したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の位置検出装置。 - 上記位置検出部は、
上記現在位置を表す位置情報と上記位置検出装置の進行方向を表す方向情報とを検出し、
上記記憶部は、
上記最新の位置情報及び最新の上記方向情報並びに上記最新の地磁気値を記憶し、
上記初期情報設定部は、
上記環境変化判定部により上記周囲の環境が変化していないと判定された場合、上記記憶部に記憶している上記位置情報及び上記方向情報を初期の位置情報及び初期の方向情報として設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。 - 上記位置検出装置と対応した台座部に対して上記位置検出装置が装着されているか否かを検出する装着検出子と
を具え、
上記記憶部は、
上記装着検出子により上記位置検出装置が上記台座部に装着されていると検出された場合に、上記最新の位置情報と共に上記最新の地磁気値を記憶し、
上記環境変化検出部は、
非動作状態から起動した際に上記装着検出子により上記位置検出装置が上記台座部に装着されていると検出された場合に、上記周囲の環境が変化したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。 - 上記位置検出装置が静止状態にあるか否かを検出する静止状態検出部と、
を具え、
上記記憶部は、
上記静止状態検出部により上記静止状態にあると検出された場合に、上記最新の位置情報と共に上記最新の地磁気値を記憶し、
上記環境変化検出部は、
動作停止状態から起動した際に上記静止状態検出部により上記静止状態にあると検出された場合に、上記周囲の環境が変化したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。 - 上記静止状態検出部は、
上記測位情報を基に上記位置検出装置が静止状態にあるか否かを検出する
ことを特徴とする請求項6に記載の位置検出装置。 - 加速度を検出する加速度センサと
を具え、
上記静止状態検出部は、
上記加速度センサにより検出した加速度から算出した速度の所定時間範囲における統計的なばらつきの大きさを基に、上記位置検出装置が静止状態にあるか否かを検出する
ことを特徴とする請求項6に記載の位置検出装置。 - 所定の測位手段から供給される測位情報を基に現在位置を検出し、当該現在位置に関する検出情報を生成する位置検出ステップと、
上記位置検出ステップにより検出した最新の検出情報と共に、少なくとも1軸方向の地磁気値を検出する地磁気センサにより検出した最新の地磁気値を所定の記憶部に記憶する記憶ステップと、
動作停止状態から起動したときに、上記地磁気センサにより検出した上記地磁気値を基に、前回動作停止したときと比較して周囲の環境が変化したか否かを判定する環境変化判定ステップと、
上記環境変化判定ステップにより前回動作停止したときから上記周囲の環境が変化していないと判定された場合、上記記憶部に記憶している上記検出情報を初期の検出情報として設定する初期情報設定ステップと
を具えることを特徴とする位置検出方法。 - 位置検出装置に対して、
所定の測位手段から供給される測位情報を基に現在位置を検出し、当該現在位置に関する検出情報を生成する位置検出ステップと、
上記位置検出ステップにより検出した最新の検出情報と共に、少なくとも1軸方向の地磁気値を検出する地磁気センサにより検出した最新の地磁気値を所定の記憶部に記憶する記憶ステップと、
動作停止状態から起動したときに、上記地磁気センサにより検出した上記地磁気値を基に、前回動作停止したときと比較して周囲の環境が変化したか否かを判定する環境変化判定ステップと、
上記環境変化判定ステップにより前回動作停止したときから上記周囲の環境が変化していないと判定された場合、上記記憶部に記憶している上記検出情報を初期の検出情報として設定する初期情報設定ステップと
を実行させることを特徴とする位置検出プログラム。 - 所定の測位手段から供給される測位情報を基に現在位置を検出し、当該現在位置に関する検出情報を生成する位置検出部と、
上記位置検出部により検出した最新の検出情報と共に、少なくとも1軸方向の地磁気値を検出する地磁気センサにより検出した最新の地磁気値を記憶する記憶部と、
動作停止状態から起動したときに、上記地磁気センサにより検出した地磁気値を基に、前回動作停止したときと比較して周囲の環境が変化したか否かを判定する環境変化判定部と、
上記環境変化判定部により前回動作停止したときから上記周囲の環境が変化していないと判定された場合、上記記憶部に記憶している上記検出情報を初期の検出情報として設定する初期情報設定部と、
上記検出情報を基に、所定の地図上における上記現在位置、又は当該地図上において上記現在位置から所定の目的地へ至るための経路を提示する提示部と
を具えることを特徴とするナビゲーション装置。
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