JP4983770B2 - 変換係数の導出方法およびナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、変換係数の導出技術に関し、特に各種センサ等において検出した値から位置を特定する際に使用される変換係数を導出する変換係数の導出方法およびナビゲーション装置に関する。

車両用ナビゲーション装置では、一般的に、自立航法から算出された位置と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）から算出された位置とが合成されることによって、最適な位置が推定される。また、自立航法では、車両の速度を示す速度パルスと、ジャイロつまり角速度センサによって計測された車両の旋回角速度とをもとに、前回の測位位置を更新することによって、現在の位置が算出される。このような方式のナビゲーション装置によれば、ＧＰＳ衛星からの電波の受信が困難なトンネル、地下駐車場や高層ビルの谷間であっても、自立航法によって自車位置の導出が可能である。ただし、速度パルスからの移動距離と、ジャイロからの角速度、つまり方位とが正確に取得されていることが前提となる。

車両の移動距離を正確に求めるために、単位パルス当たりの移動距離（以下、「距離変換係数」という）が正確である方が望ましい。距離変換係数は、一般的に車両の重量の変化やタイヤの磨耗等により異なる。そのため、距離変換係数は、速度パルスとＧＰＳ等から導出された距離または速度から算出される。また、車両の旋回角度を正確に求めるために、角速度センサの単位出力当たりの角速度（以下、「角速度変換係数」という）と角速度「０」のときの出力（以下、「オフセット」という）が正確である方が望ましい。角速度変換係数は、一般的に角速度センサの個々のバラツキや角速度センサの車両への取り付け角度により異なる。また、温度変化によってオフセットは変化する可能性がある。そのため、角速度変換係数は、角速度センサ出力とＧＰＳ等から求めた基準となる方位から算出される。また、オフセットは、例えば車両の停止中の角速度センサの出力から算出される。

例えば、ドップラー効果をもとにＧＰＳにおいて計測される速度を基準に、距離変換係数に関係した距離補正係数を補正する方法が提案されている。ＧＰＳから出力される速度、つまり単位時間当たりの移動距離を使用するため、その単位時間と速度パルスをカウントする時間幅を合わせれば、距離変換係数が容易に計算される（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、ＧＰＳにおいて速度を導出するための期間と、速度パルスを導出するための期間とは、一般的に異なっている。これに対応するために、車両が一定速度で移動している状態であるという等速度条件に合致した場合のみ距離変換係数を算出することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、隣接した２つの直線区間における絶対方位の差と、ジャイロの角速度の履歴から角速度変換係数を補正する方法が提案されている。その際、学習が実行されている。学習とは、ノイズ等による変動を抑制するために、例えば１回ごとに求められた角速度変換係数を演算処理して、徐々に角速度変換係数を収束させることである。学習するための条件に合致する機会が多く、短時間に多くの角速度変換係数が得られるほど学習の収束は早い（例えば、特許文献３参照）。
特開平５−１８７７７号公報 特開平８−３１３２７９号公報 特開平９−１５２３４１号公報

以上のような状況において、ＧＰＳが出力するデータのうち、移動速度だけが遅延するのではなく、ＧＰＳの水平方向の測位精度の劣化を示すＨＤＯＰ（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）や衛星数等も遅延する。それらのデータ等は、距離変換係数や角速度変換係数（以下、「変換係数」と総称することもある）の算出が可能か否かを判定する際の指標として使用されるので、例えばトンネルの前後で変換係数を導出するかの判定精度に悪影響を及ぼす場合がある。一方、等速度条件に合致するためには、カーブを挟んだ２つの直線区間が必要になり、さらにその条件に合致しても変換係数が１回だけ更新されるので、収束が遅くなる傾向がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、変換係数を導出するか否かの判定精度を向上する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のナビゲーション装置は、移動体に備えられた角速度センサの出力値と、角速度センサの出力値から角速度への変換係数とをもとに、移動体の角速度を導出するナビゲーション装置であって、衛星から受信した信号をもとに、移動方向の方位と移動速度とが少なくとも含まれた測定データを周期的に測定する測定部と、測定部において測定した測定データのうちの移動速度をもとに、所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値に対する有効範囲を決定する決定部と、決定部において決定した有効範囲に、所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値が含まれていなければ、変換係数の導出の中止を決定するようにして、変換係数を導出するか否かを判定する判定部と、判定部において導出を決定した場合、測定部において測定した測定データから得られる、所定の期間における移動方向の方位の差異と、所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値とをもとに、変換係数を導出する導出部と、を備える。前記決定部は、前記移動速度が低くなるにしたがって狭くなるような有効範囲を決定してもよい。

この態様によると、移動速度に応じて決定した有効範囲を基準としながら、変換係数を導出するか否かを判定するので、変換係数の導出機会の低下を抑制できるとともに、変換係数を導出するかの判定精度を向上できる。この場合、移動速度が低くなるにしたがって狭くなるような有効範囲を決定するので、移動速度が低くなることによる判定精度の悪化を抑制できる。

測定部における測定データの測定タイミングに合うように、角速度センサの出力値の出力タイミングを調節し、調節した角速度センサの出力値を判定部および導出部へ出力する調節部をさらに備えてもよい。この場合、角速度センサの出力値の検出タイミングと測定データの測定タイミングとの誤差に応じて、角速度センサの出力値の出力タイミングを調節するので、検出タイミングと測定タイミングとの誤差を低減できる。

本発明の別の態様は、変換係数の導出方法である。この方法は、衛星から受信した信号をもとに、移動方向の方位と移動体の移動速度とが少なくとも含まれた測定データを周期的に測定するステップと、測定した測定データのうちの移動速度をもとに、所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値に対する有効範囲を決定するステップと、決定した有効範囲に、所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値が含まれていなければ、変換係数の導出の中止を決定するようにして、変換係数を導出するか否かを判定するステップと、導出を決定した場合、測定した測定データから得られる、所定の期間における移動方向の方位の差異と、所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値とをもとに、変換係数を導出するステップと、を備える。決定するステップは、前記移動速度が低くなるにしたがって狭くなるような有効範囲を決定してもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、変換係数を導出するか否かの判定精度を向上できる。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例１は、車両等に搭載されたナビゲーション装置に関する。ナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星からの信号を使用するとともに、自立航法を実行することによって現在の位置を特定する。ここでは、特に自立航法を中心に説明する。自立航法では、前述のごとく、検出した速度パルスに距離変換係数を乗算することによって移動距離が導出され、検出した角速度センサの出力値（以下、「出力値」という）に角速度変換係数を乗算することによって方位が導出される。また、移動距離と方位とをもとに、前回の位置を更新することによって、現在の位置が特定される。

このような自立航法による位置の特定精度を向上させるために、変換係数の正確性が要求される。一般的に、距離変換係数を導出する際に、速度パルスが、ＧＰＳ衛星からの信号をもとに測定した測定データに対応づけられる。ここで、測定データには、移動速度（以下、「ＧＰＳ速度」という）、ＨＤＯＰ等が含まれており、これらの測定に要する期間は、速度パルスの測定に要する期間よりも長くなる傾向にある。さらに、測定データの測定に要する期間は、ＧＰＳ衛星の捕捉状況に応じてゆらぐこともある。このような状況下において、距離変換係数の導出精度を向上させるために、測定データの測定期間のゆらぎも考慮しながら、速度パルスと測定データとの対応づけがなされる方が望ましい。また、角速度変換係数については、更新の機会の増加が要求される。一方、測定データの測定精度が低い場合に、これを使用すれば、角速度変換係数の導出精度が悪化する。そのため、更新機会を増加させながらも、測定精度の低い測定データの使用を低減することが望まれる。

これに対応するために、本実施例に係るナビゲーション装置は次の処理を実行する。ナビゲーション装置は、速度データを測定する際の測定期間のゆらぎの範囲を想定し、ある程度大きなゆらぎの範囲をウインドウとして設定する。また、ナビゲーション装置は、ウインドウに含まれる測定データのすべてと、速度パルスとを対応づける。その結果、ゆらぎの程度を特定しなくても、ゆらぎの影響を考慮しながら、速度パルスと測定データとの対応づけがなされる。一方、ナビゲーション装置は、出力値に対して有効範囲を定めており、有効範囲に含まれる出力値を角度変換係数の導出に使用する。角度変換係数を導出する際には、出力値の他に、測定データも使用するが、測定データの精度は、移動速度が高速になると高くなる傾向を有する。そこで、ナビゲーション装置は、移動速度が高速になるほど、有効範囲を広げることによって、測定精度の低い測定データの使用を低減しながらも、更新機会を増加させる。

図１は、本発明の実施例１に係るナビゲーション装置１００の構成を示す。ナビゲーション装置１００は、位置特定部１０、データ処理部１２、記憶部１４、ＩＦ部１６を含む。また、位置特定部１０は、衛星測位部２０、パルス検出部２２、角速度センサ部２４、第１遅延部２６、第２遅延部２８、距離用判定部３０、角速度用判定部３２、距離変換係数算出部３４、角速度変換係数算出部３６、距離変換実行部３８、角速度変換実行部４０、自立航法計算部４２を含む。

衛星測位部２０は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信する。また、衛星測位部２０は、受信した信号をもとに、ＧＰＳ速度、方位、ＨＤＯＰ、衛星数とを測定する。前述のごとく、測定されたＧＰＳ速度、方位、ＨＤＯＰ、衛星数は、測定データと総称される。なお、測定データには、これら以外の値が含まれていてもよい。また、測定データの測定は、公知の技術によってなされればよいので、ここでは説明を省略する。例えば、ＧＰＳ速度は、前述のごとく、ドップラー効果を利用することによって、導出することができる。衛星測位部２０は、このような測定データを測定タイミングごとに、つまり周期的に測定する。

パルス検出部２２は、図示しない速度センサに接続されており、速度センサは、ドライブシャフトの回転に対応して回転するスピードメータケーブルの中間に設置され、ドライブシャフトの回転に伴った速度パルス信号を出力する。パルス検出部２２は、車両の移動に伴って出力される速度パルス信号を所定の期間ごとに計数することによって、周期的にパルス数を検出する。なお、説明を明瞭にするために、パルス数を検出する周期は、測定タイミングの周期であるとする。角速度センサ部２４は、例えば、振動ジャイロなどのジャイロ装置に相当し、車両の進行方向の変化を車両の相対的な角度変化として検出する。つまり、角速度センサ部２４は、車両の旋回角速度を検出する。ここでは、角速度センサ部２４から出力される値は、前述のごとく、出力値とよばれる。なお、ジャイロ装置として、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

第１遅延部２６は、パルス検出部２２からパルス数を受けつけ、これを遅延させた後に、出力する。つまり、第１遅延部２６は、パルス数の出力タイミングを調節し、調節したパルス数を出力する。ここで、第１遅延部２６における遅延の期間は、パルス検出部２２におけるパルス数の検出タイミングと、衛星測位部２０における測定データ、特にＧＰＳ速度の測定タイミングとの誤差に応じて定められる。一般的に、後者の方が前者よりも導出するための期間が長い。第１遅延部２６は、これらの間の相対的なタイミングのずれを低減するために、パルス数を遅延させる。なお、具体的な遅延期間の値は、実験等によって予め決定されればよい。また、このような第１遅延部２６の処理は、パルス検出部２２におけるパルス数の検出タイミングを調節することと等価である。

距離用判定部３０は、衛星測位部２０からの測定データ、パルス検出部２２からのパルス数、角速度センサ部２４からの出力値をもとに、距離変換係数を導出するか否かを決定する。距離用判定部３０は、導出を決定した場合に、距離変換係数算出部３４に対して距離変換係数の更新を指示する。距離用判定部３０は、このような判定を２段階の処理に分けて実行する。１段階目は、測定データをもとに、各測定タイミングでの測定データの有効性を判定する処理である。２段階目は、有効と判定した測定データを使用しながら、距離変換係数を導出するか否かを判定する処理である。なお、距離用判定部３０のうち、１段目に対応した部分が第１判定部とよばれてもよく、２段目に対応した部分が第２判定部とよばれてもよい。これらの処理を具体的に説明する前に、ここでは、処理の前提となるタイミング、データ構造を説明する。

図２は、距離用判定部３０にてなされる処理のタイミングの概要を示す。図中の「Ｔ１」から「Ｔ８」は、前述の測定タイミングに相当し、隣接した測定タイミングの間隔は、一定の値ΔＴであるとする。また、ここでは、測定タイミングＴ１の際に受けつける測定データを要素「１」とし、測定タイミングＴ２の際に受けつける測定データを要素「２」とする。他の測定タイミングでも、同様に要素が規定される。詳細は後述するが、距離変換係数を計算するときに使用する積算の期間（以下、「積算期間」という）は、４ΔＴであるとされ、測定データの有効性を判定するための期間（以下、「有効性判定期間」という）は、３ΔＴであるとされる。また、検出タイミングは、測定タイミングと一致していてもい。

図３は、距離用判定部３０において使用されるデータの構造を示す。データは、図示のごとく、要素番号欄２００、ＨＤＯＰ欄２０２、衛星数欄２０４、ＧＰＳ速度欄２０６、角速度の分散欄２０８、パルス数欄２１０、有効性欄２１２を含む。要素番号欄２００では、図２において説明した要素を識別するための番号が示される。ＨＤＯＰ欄２０２からＧＰＳ速度欄２０６には、測定データに含まれた値が格納される。角速度の分散欄２０８には、角速度センサ部２４の出力値に対する分散が導出された後に格納される。なお、距離用判定部３０は、ΔＴの間に複数回出力値を受信し、受信した複数の出力値に対する分散を導出しているものとする。パルス数欄２１０には、パルス検出部２２からのパルス数が格納される。有効性欄２１２には、距離用判定部３０における有効性判定の結果が格納される。有効性判定は、「有効」または「無効」のように決定される。有効性判定の詳細は、後述する。図１に戻る。

まず、距離用判定部３０の１段階目の処理を説明する。距離用判定部３０は、測定データに含まれたＨＤＯＰ、衛星数、ＧＰＳ速度、角速度の分散をもとに、各測定データに対する有効性を判定する。距離用判定部３０は、所定の測定タイミングでの測定データの有効性を判定する際に、ＨＤＯＰの測定に要する期間のゆらぎに応じた測定タイミングでの測定データも反映させる。ＨＤＯＰの測定に要する期間は、ＧＰＳ衛星の捕捉状況によって変動するために、距離用判定部３０は、ゆらぎの最大値あるいは最大値に近い値を有効性判定期間として規定する。なお、ここでの有効性判定期間は、図２に示したように３ΔＴであるとする。つまり、距離用判定部３０は、ひとつの測定タイミングにおける測定データの有効性を判定する際に、３つの測定タイミングにおける測定データを使用する。また、有効性の判定は、ＨＤＯＰ、衛星数、ＧＰＳ速度、角速度の分散と、それぞれに対するしきい値（以下、「ＨＤＯＰ用しきい値」、「衛星数用しきい値」、「ＧＰＳ速度用しきい値」、「角速度の分散用しきい値」という）とを比較することによってなされる。距離用判定部３０は、ＨＤＯＰ、衛星数、ＧＰＳ速度、角速度の分散のすべてが条件を満足するか否かを調査する。

例えば、ＨＤＯＰ用しきい値は「６．０」であり、衛星数用しきい値は、「４」であり、ＧＰＳ速度用しきい値は、「８．０ｍ／ｓ」であり、角速度の分散用しきい値は、「４．０」であるとする。ここでは、距離用判定部３０が図３の要素番号「１」に対する測定データの有効性を判定する処理を説明する。距離用判定部３０は、要素番号「１」から要素番号「３」のＨＤＯＰが、ＨＤＯＰ用しきい値「６．０」以下であるので、ＨＤＯＰについての条件が満足されていると判定する。また、距離用判定部３０は、要素番号「１」から要素番号「３」の衛星数が、衛星数用しきい値「４」以上であるので、衛星数についての条件が満足されていると判定する。また、距離用判定部３０は、要素番号「１」から要素番号「３」のＧＰＳ速度が、ＧＰＳ速度用しきい値「８．０ｍ／ｓ」以上であるので、ＧＰＳ速度についての条件が満足されていると判定する。以上の結果、すべての条件が満足されているので、距離用判定部３０は、要素番号「１」の測定データが「有効」であると決定する。

また、距離用判定部３０が図３の要素番号「５」に対する測定データの有効性を判定する処理を説明する。距離用判定部３０は、要素番号「５」から要素番号「７」のＨＤＯＰのうち、要素番号「７」のＨＤＯＰが、ＨＤＯＰ用しきい値「６．０」以下でないので、ＨＤＯＰについての条件が満足されていないと判定する。その結果、距離用判定部３０は、要素番号「５」の測定データが「無効」であると決定する。さらに、距離用判定部３０は、他の要素についても同様の処理を実行し、各要素に対する測定データの有効性を判定する。有効性の判定結果は、図３の有効性欄２１２のように管理される。

次に、距離用判定部３０の２段階目の処理を説明する。距離用判定部３０は、前述の積算期間４ΔＴに含まれる測定データのうち、有効である測定データ、およびそれに対応したパルス数が所定の条件を満足する際に、距離変換係数の導出を決定する。具体的に説明すると、距離用判定部３０は、４つの測定データのうち、有効である測定データを抽出する。また、距離用判定部３０は、抽出した測定データのうち、ＧＰＳ速度の最大値と最小値とを特定するとともに、抽出した測定データに対応したパルス数を積算する。さらに、距離用判定部３０は、最大値と最小値との差が第１しきい値以下であり、パルス数の和が第２しきい値以上であり、有効要素の数が第３しきい値以上であれば、導出を決定する。

このような判定は、例えば以下のような理由にもとづいている。最大値と最小値との差が小さいほど、ＧＰＳ速度のバラツキが小さいといえるので、ＧＰＳ速度の精度が高くなる。また、パルス数の和が大きくなるほど、誤差の影響が小さくなるので、パルス数の和の精度が高くなる。また、有効である要素の数が多いほど、判定に使用される測定データ、パルス数の数が多くなるので、これらの精度が高くなる。さらに、距離変換係数は、ＧＰＳ速度およびパルス数をもとに導出されるので、これらの精度が高くなると、距離変換係数の精度も高くなる。

さらに、具体的に説明するために、第１しきい値が「３．０」であり、第２しきい値が「５」であり、第３しきい値が「２」であるとする。距離用判定部３０は、図３の要素番号「１」のデータが有効であると確認する。次に、距離用判定部３０は、ＧＰＳ速度の最大値と最小値を求める。例えば、ＭＡＸ＝０、ＭＩＮ＝１００と初期化しておいて、ＭＡＸはＧＰＳ速度と比較して小さい場合、ＭＡＸ＝ＧＰＳ速度と置き換えていけばよい。同様にＭＩＮはＧＰＳ速度と比較して大きい場合、ＭＩＮ＝ＧＰＳ速度と置き換えていけばよい。要素番号「１」の場合、両者とも置き換わってＭＡＸ＝１６．７、ＭＩＮ＝１６．７となる。距離用判定部３０は、パルス数の和を導出する。例えばＳＵＭ＝０と初期化して、パルス数を加算すればよい。要素番号「１」の場合、最初であるので、ＳＵＭ＝４５になる。要素番号「２」から「４」に対しても、距離用判定部３０は、同様の処理を実行する。その結果、ＭＩＮ＝１６．５、ＭＡＸ＝１６．７、ＳＵＭ＝１８０が得られる。

距離用判定部３０は、ＧＰＳ速度の最大値と最小値の差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）「０．２」が第１しきい値以下であることを確認する。また、距離用判定部３０は、パルス数の和（ＳＵＭ）「１８０」が第２しきい値以上であり、有効な要素の数「４」が第３しきい値以上であることを確認する。その結果、距離用判定部３０は、距離変換係数の導出を決定する。なお、３つの条件のうちの少なくともひとつが満足しない場合、距離用判定部３０は、距離変換係数の導出を中止する。

距離変換係数算出部３４は、距離用判定部３０において導出を決定した場合、第１遅延部２６からの測定データのうちのＧＰＳ速度と、パルス数とをもとに、距離変換係数を導出する。距離変換係数算出部３４は、積算期間内のＧＰＳ速度の和ΣＶ、積算期間内のパルス数の和ΣＰをもとに、距離変換係数Ｋｖを次のように計算する。
Ｋｖ＝ΣＶ／ΣＰ （１）
さらに、距離変換係数Ｋｖをもとに、前回求めた距離変換係数Ｋｖ_ｎ−１を更新することによって、距離変換係数算出部３４は、今回求める距離変換係数Ｋｖ_ｎを次のように導出してもよい。このような演算によって、ノイズによる変動は抑制される。
Ｋｖ_ｎ＝（１−ｈ）Ｋｖ_ｎ−１＋ｈＫｖ （２）
（ｈは０〜１の定数）

なお、式（１）の演算の代わりに、距離用判定部３０は、積算期間内において有効と判定された要素のＧＰＳ速度の和ΣＶ’、積算期間内において有効と判定された要素のパルス数の和ΣＰ’を使用することによって、距離変換係数Ｋｖ’を次のように導出してもよい。
Ｋｖ’＝ΣＶ’／ΣＰ’ （３）
距離変換実行部３８は、移動体の移動に伴って所定期間ΔＴ内に発生したパルス数Ｐと、パルス数から移動距離への距離変換係数Ｋｖとをもとに、図示しない車両の移動距離ｄを次のように導出する。ここで、距離変換係数Ｋｖは、Ｋｖ_ｎやＫｖ’であってもよい。
ｄ＝ＫｖＰ （４）

第２遅延部２８は、角速度センサ部２４から出力値を受けつけ、これを遅延させた後に、出力する。つまり、第２遅延部２８は、出力値の出力タイミングを調節し、調節した出力値を出力する。ここで、第２遅延部２８における遅延の期間は、角速度センサ部２４における出力値の検出タイミングと、衛星測位部２０における測定データの測定タイミングとの誤差に応じて定められる。一般的に、後者の方が前者よりも導出するための期間が長い。第２遅延部２８は、これらの間の相対的なタイミングのずれを低減するために、出力値を遅延させる。なお、具体的な遅延期間の値は、実験等によって予め決定されればよい。また、このような第２遅延部２８の処理は、角速度センサ部２４における出力値の検出タイミングを調節することと等価である。

角速度用判定部３２は、衛星測位部２０からの測定データ、第２遅延部２８からの出力値をもとに、角速度変換係数を導出するか否かを決定する。角速度用判定部３２は、導出を決定した場合に、角速度変換係数算出部３６に対して角速度変換係数の更新を指示する。角速度用判定部３２は、このような判定を２段階の処理に分けて実行する。１段階目の処理において、角速度用判定部３２は、測定データのうちのＧＰＳ速度をもとに、積算期間にわたる出力値の積算値に対する有効範囲を決定する。ここで、角速度用判定部３２は、ＧＰＳ速度が低くなるほど狭くなるような有効範囲を決定する。また、角速度用判定部３２は、積算期間にわたって出力値を積算する（以下、積算された出力値を「積算値」という）。２段階目の処理として、角速度用判定部３２は、決定した有効範囲と、積算値とをもとに、角速度変換係数を導出するか否かを判定する。つまり、角速度用判定部３２は、積算値が有効範囲に含まれていなければ、角速度変換係数の導出の中止を決定する。これらの処理を具体的に説明する前に、ここでは、処理の前提となるタイミングを説明する。

図４は、角速度用判定部３２にてなされる処理のタイミングの概要を示す。図４では、道路上の複数のＧＰＳ測定地点「Ｐ１」から「Ｐ１１」が示されている。隣接した測定地点間の距離は、前述のΔＴの間に車両が移動した距離に相当する。また、４ΔＴに相当した距離が「差分期間」として示されている。ここで、差分期間の長さと、積算期間の長さとは、同一である。図１に戻る。

まず、角速度用判定部３２の１段階目の処理を説明する。角速度用判定部３２は、測定データのうち、差分期間だけ離れた測定地点でのＧＰＳ速度を抽出する。例えば、図４のＰ１でのＧＰＳ速度とＰ５でのＧＰＳ速度とが抽出される。ここでは、時間的に先の測定地点Ｐ１でのＧＰＳ速度を「Ｖ１」と示し、時間的に後の測定地点Ｐ５でのＧＰＳ速度を「Ｖ２」と示す。角速度用判定部３２は、Ｖ１およびＶ２を高速しきい値、低速しきい値と比較する。ここで、高速しきい値は、低速しきい値よりも大きな値を有する。角速度用判定部３２は、Ｖ１およびＶ２が高速しきい値以上である場合に、高速用の有効範囲を設定し、Ｖ１あるいはＶ２が高速しきい値より小さく、かつＶ１およびＶ２が低速しきい値以上である場合に、低速用の有効範囲を設定する。また、角速度用判定部３２は、Ｖ１あるいはＶ２が低速しきい値より小さい場合に、角速度変換係数の導出の中止を決定する。前述のごとく、高速用の有効範囲は、低速用の有効範囲よりも広くなるように規定されている。一方、角速度用判定部３２は、差分期間に対応した積算期間にわたって、各出力値を積算することによって、積算値を導出する。

さらに、具体的に説明する。ここでは、測定タイミングｎでの出力値をＧ_ｎとし、出力値のオフセットをＧｏｆｆｓｅｔとし、積算値をΣＧとする。このような積算値ΣＧは次のように示される。
ΣＧ＝Σ（Ｇ_ｎ−Ｇoffset）ΔＴ （５）
ここで、右辺のΣは積算期間内の（Ｇ_ｎ−Ｇoffset）ΔＴを積算することに相当する。角速度用判定部３２は、Ｖ１が高速しきい値以上かつＶ２が高速しきい値以上の場合に、上限しきい値Ｇｍａｘに高速用上限値、下限しきい値Ｇｍｉｎに高速用下限値を代入する。上限しきい値と加減しきい値との間が、前述の有効範囲に相当し、高速用上限値と高速用下限値との間が、前述の高速用の有効範囲に相当する。

角速度用判定部３２は、Ｖ１またはＶ２が高速しきい値以上でなく、Ｖ１が低速しきい値以上かつＶ２が低速しきい値以上の場合に、上限しきい値Ｇｍａｘに低速用上限値、下限しきい値Ｇｍｉｎに低速用下限値を代入する。なお、低速用上限値と低速用下限値との間が、前述の低速用の有効範囲に相当する。角速度用判定部３２は、Ｖ１またはＶ２が低速しきい値以上でない場合、角速度用判定部３２は、角速度変換係数の導出を中止して、処理を終了する。一般的に、ＧＰＳには、移動速度が高いほど方位精度が高く、低いほど方位精度が悪化するという傾向があるので、角速度用判定部３２は、ＧＰＳ速度に応じて有効範囲を変更させる。その結果、高速の場合は少ない方位差でも学習がなされ、低速の場合は方位差が大きい場合のみに学習がなされる。

次に、角速度用判定部３２の２段階目の処理を説明する。角速度用判定部３２は、測定データのうち、時間的に先の測定地点Ｐ１でのＨＤＯＰ「ＨＤＯＰ１」、衛星数「衛星数１」を抽出するとともに、時間的に後の測定地点Ｐ５でのＨＤＯＰ「ＨＤＯＰ２」、衛星数「衛星数２」を抽出する。また、角速度用判定部３２は、ＨＤＯＰに対する第４しきい値と、衛星数に対する第５しきい値とを予め規定する。ここで、第４しきい値と第５しきい値は、シミュレーション、実験等によって予め定められればよい。このような状況のもと、角速度用判定部３２は、高速用の有効範囲あるいは低速用の有効範囲に積算値が含まれており、ＨＤＯＰ１およびＨＤＯＰ２が第４しきい値以下であり、衛星数１および衛星数２が第５しきい値以上である場合に、角速度変換係数の導出を決定する。また、上記の条件のうちの少なくともひとつが満足されない場合に、角速度用判定部３２は、角速度変換係数の導出を中止する。

さらに、具体的に説明する。角速度用判定部３２は、（１）積算値ΣＧがＧｍａｘより小さく、かつＧｍｉｎより大きい場合、（２）ＨＤＯＰ１が第４しきい値以下、かつＨＤＯＰ２が第４しきい値以下の場合、（３）衛星数１が第５しきい値以上、かつ衛星数２が第５しきい値以上の場合に、角速度変換係数の導出を決定する。一方、角速度用判定部３２は、（１）から（３）のいずれかを満足しない場合に、角速度変換係数の導出を中止する。以降、角速度用判定部３２は、図４における「Ｐ２」と「Ｐ６」の組合せ、「Ｐ３」と「Ｐ７」の組合せでも上記の処理を実行する。

以上の処理において、上限しきい値Ｇｍａｘは、車両が１８０度以上旋回した場合に、ＧＰＳ方位から求められる方位差の方向が分からなくなることを回避するために設定されている。また、上限しきい値Ｇｍａｘによって、１周以上旋回した場合が除去される。また、下限しきい値Ｇｍｉｎは、ノイズ等によるΣＧの微小な変化が角速度変換係数Ｋωに与える影響を低減するために設定されている。後述のごとく、角速度変換係数Ｋωは式（６）によって示される。分母のΣＧが小さい場合、ノイズ等によってΣＧがわずかに変化しても、角速度変換係数Ｋωが大きく変化してしまう。一方、大きく旋回した場合、つまり（θ2−θ1）およびΣＧが大きい方が、角速度変換係数の精度を向上できる。ここで、θ１は、所定の測定タイミングにおいて、ＧＰＳにて測位された方位であり、θ２は、θ１を測定した測定タイミングから差分期間経過後にＧＰＳにて測位された方位である。

また、高速用上限値／下限値と低速用上限値／下限値の具体的な値は、次のように設定される。高速用上限値は、低速用上限値と等しい値に設定される。例えば、１２０度／１２秒である。上限しきい値は前述の理由によって設けられているので、上限しきい値は、速度によって変えなくてもよい。一方、高速用下限値は、低速用下限値よりも小さくなるように設定される。例えば、高速用下限値が３０度／１２秒であり、低速用下限値が８０度／１２秒である。高速の場合は、ＧＰＳ方位の精度が高いので、高速用下限値を低くして角速度が小さくても学習を実行することによって、学習の機会が増加される。高速道路の場合、滑らかなカーブが多いので、学習頻度をあげるために、高速用下限値が低くされる方が望ましい。また、低速の場合は、交差点のように速度を落として旋回する場合が多く、その場合ＧＰＳ方位の精度が悪いので、学習されにくくすることによって、角速度変換係数の精度の悪化が抑制される。また、例えば、２０ｋｍ／ｈ以下は学習せず、２０ｋｍ／ｈ〜５０ｋｍ／ｈが低速、５０ｋｍ／ｈ以上が高速であるように、速度が定義される。

角速度変換係数算出部３６は、角速度用判定部３２において導出を決定した場合、測定した測定データのうちの方位に対する差分期間での差異と、出力値の積算値とをもとに、角速度変換係数を導出する。角速度変換係数算出部３６は、ＧＰＳにて測位された方位θ１、それから差分期間経過後にＧＰＳにて測位された方位θ２、出力値Ｇ_ｎ、オフセットＧｏｆｆｓｅｔをもとに、角速度変換係数Ｋωを次にように計算する。
Ｋω＝（θ２−θ１）／Σ（Ｇ_ｎ−Ｇｏｆｆｓｅｔ）ΔＴ （６）
さらに、角速度変換係数Ｋωをもとに、前回求めた角速度変換係数をＫω_ｎ−１を更新することによって、角速度変換係数算出部３６は、今回求める角速度変換係数Ｋω_ｎを次のように導出してもよい。このような演算によって、ノイズによる変動は抑制される。
Ｋω_ｎ＝（１−ｈ）Ｋω_ｎ−１＋ｈＫω （７）
（ｈは０〜１の定数）

角速度変換実行部４０は、出力値Ｇ_ｎと、出力値から角速度への角速度変換係数Ｋωとをもとに、図示しない車両の角速度ωを次のように導出する。ここで、角速度変換係数は、Ｋω_ｎであってもよい。
ω＝ＫωＧ_ｎ （８）

自立航法計算部４２は、距離変換実行部３８から車両の移動距離ｄを受けつけるとともに、角速度変換実行部４０から車両の角速度ωを受けつける。また、自立航法計算部４２は、移動距離ｄと角速度ωをもとに現在の位置を導出する。ここで、地球表面上の任意の位置を原点、東方向を正とした位置の東西方向成分をｘ、北方向を正とした位置の南北方向成分をｙ、東方向から北方向に向かう方向を正とした方位をθ、添え字ｎを現在の時間、添え字ｎ−１を前回の時間とする。自立航法計算部４２において、現在位置ｘ_ｎ、ｙ_ｎ、現在方位θ_ｎは、前回位置ｘ_ｎ−１、ｙ_ｎ−１、前回方位θ_ｎ−１と、前回位置から現在位置までの移動距離ｄ_ｎ−１、前回角速度ω_ｎ−１から次のように導出される。ただし、現在の位置および前回の位置は、原点の近傍とする。

記憶部１４は、地図データ等をデジタルデータとして記憶する。記憶部１４は、ハードディスクなどの記憶媒体によって構成される。ＩＦ部１６は、図示しない操作部と表示部とを備える。操作部は、ボタン等によって構成されており、ユーザからの指示を受けつける。操作部は、ナビゲーション機能に関連した指示として、行き先の情報を受けつける。また、表示部は、ディスプレイ等によって構成されており、記憶部１４に記憶された地図を表示したり、操作部において受けつけた行き先までの経路を表示したりする。データ処理部１２は、自立航法計算部４２から現在の位置を受けつけるとともに、記憶部１４に記憶した地図データを参照しながらナビゲーション機能を実行する。データ処理部１２は、操作部から行き先に関する指示を受けつけ、地図データ上において、現在の位置から行き先までの経路を導出する。また、データ処理部１２は、地図データを復号して、その結果を地図として表示部に表示する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成によるナビゲーション装置１００の動作を説明する。図５は、距離用判定部３０における導出手順を示すフローチャートである。衛星測位部２０は、ＧＰＳ測位を実行する（Ｓ１０）。パルス検出部２２は、パルス数を検出する（Ｓ１２）。角速度センサ部２４は、出力値を検出する（Ｓ１４）。第１遅延部２６は、パルス数を遅延させる（Ｓ１６）。距離用判定部３０が距離変換係数を導出すると決定した場合（Ｓ１８のＹ）、距離変換係数算出部３４は、距離変換係数を導出する（Ｓ２０）。一方、距離用判定部３０が距離変換係数を導出すると決定しない場合（Ｓ１８のＮ）、ステップ１０に戻る。また処理を続行する場合（Ｓ２２のＹ）も、ステップ１０に戻る。処理を続行しない場合（Ｓ２２のＮ）、処理は終了される。

図６は、距離用判定部３０における判定手順を示すフローチャートである。図６は、図５のステップ１８の処理に相当する。距離用判定部３０は、有効性を判定し（Ｓ４０）、それに続いて、距離変換係数の導出を判定する（Ｓ４２）。

図７は、距離用判定部３０における有効性の判定手順を示すフローチャートである。図７は、図６のステップ４０に相当する。また、ここでは、所定の測定タイミングにおける測定データの有効性を判定する場合を説明する。距離用判定部３０は、変数ｉを０に設定する（Ｓ６０）。ＨＤＯＰがＨＤＯＰ用しきい値以下であり（Ｓ６２のＹ）、衛星数が衛星数用しきい値以上であり（Ｓ６４のＹ）、ＧＰＳ速度がＧＰＳ速度用しきい値以上であり（Ｓ６６のＹ）、角速度の分散が角速度の分散用しきい値以下であれば（Ｓ６８のＹ）、距離用判定部３０は、ｉに１を加算する（Ｓ７０）。ｉが３でなければ（Ｓ７２のＮ）、ステップ６２に戻る。ｉが３であれば（Ｓ７２のＹ）、距離用判定部３０は、当該測定データを有効に決定する（Ｓ７４）。ＨＤＯＰがＨＤＯＰ用しきい値以下でなく（Ｓ６２のＮ）、あるいは衛星数が衛星数用しきい値以上でなく（Ｓ６４のＮ）、あるいはＧＰＳ速度がＧＰＳ速度用しきい値以上でなく（Ｓ６６のＮ）、あるいは角速度の分散が角速度の分散用しきい値以下でなければ（Ｓ６８のＮ）、距離用判定部３０は、当該測定データを無効に決定する（Ｓ７６）。

図８は、距離用判定部３０における導出の判定手順を示すフローチャートである。図８は、図６のステップ４０に相当する。ここで、積算期間ｎは、４とされる。距離用判定部３０は、変数ｉを０に設定する（Ｓ９０）。ｉ要素のデータが有効であれば（Ｓ９２のＹ）、距離用判定部３０は、ＧＰＳ速度の最大値と最小値を導出し（Ｓ９４）、パルス数の和を導出する（Ｓ９６）。その後、距離用判定部３０は、ｉに１を加算する（Ｓ９８）。一方、ｉ要素のデータが有効でなければ（Ｓ９２のＮ）、ステップ９４からステップ９８は、スキップされる。ｉがｎより小さければ（Ｓ１００のＹ）、ステップ９２に戻る。

ｉがｎより小さくなく（Ｓ１００のＮ）、最大値と最小値との差が第１しきい値以下であり（Ｓ１０２のＹ）、パルス数の和が第２しきい値以上であり（Ｓ１０４のＹ）、有効要素の数が第３しきい値以上であれば（Ｓ１０６のＹ）、距離用判定部３０は、距離変換係数の導出を決定する（Ｓ１０８）。最大値と最小値との差が第１しきい値以下でなく（Ｓ１０２のＮ）、あるいはパルス数の和が第２しきい値以上でなく（Ｓ１０４のＮ）、あるいは有効要素の数が第３しきい値以上でなければ（Ｓ１０６のＮ）、距離用判定部３０は、距離変換係数の導出を中止する（Ｓ１１０）。

図９は、角速度用判定部３２における導出手順を示すフローチャートである。衛星測位部２０は、ＧＰＳ測位を実行する（Ｓ１３０）。角速度センサ部２４は、出力値を検出する（Ｓ１３２）。第２遅延部２８は、出力値を遅延させる（Ｓ１３４）。角速度用判定部３２が角速度変換係数を導出すると決定した場合（Ｓ１３６のＹ）、角速度変換係数算出部３６は、角速度変換係数を導出する（Ｓ１３８）。一方、角速度用判定部３２が角速度変換係数を導出すると決定しない場合（Ｓ１３６のＮ）、ステップ１３０に戻る。また処理を続行する場合（Ｓ１４０のＹ）も、ステップ１３０に戻る。処理を続行しない場合（Ｓ１４０のＮ）、処理は終了される。

図１０は、角速度用判定部３２における判定手順を示すフローチャートである。図１０は、図９のステップ１３６に相当する。Ｖ１が高速しきい値以上であり、かつＶ２も高速しきい値以上であれば（Ｓ１６０のＹ）、角速度用判定部３２は、Ｇｍａｘに高速用上限値を代入し、Ｇｍｉｎに高速用下限値を代入する（Ｓ１６４）。一方、Ｖ１が高速しきい値以上でなく、あるいはＶ２が高速しきい値以上でなく（Ｓ１６０のＮ）、Ｖ１が低速しきい値以上であり、かつＶ２も低速しきい値以上であれば（Ｓ１６２のＹ）、角速度用判定部３２は、Ｇｍａｘに低速用上限値を代入し、Ｇｍｉｎに低速用下限値を代入する（Ｓ１６６）。

ΣＧがＧｍａｘより小さく（Ｓ１６８のＹ）、ΣＧがＧｍｉｎより大きく（Ｓ１７０のＹ）、ＨＤＯＰ１およびＨＤＯＰ２が第４しきい値以下であり（Ｓ１７２のＹ）、衛星数１および衛星数２が第５しきい値以上であれば（Ｓ１７４のＹ）、角速度用判定部３２は、角速度変換係数の導出を決定する（Ｓ１７６）。一方、Ｖ１が低速しきい値以上でなく、あるいはＶ２が低速しきい値以上でなく（Ｓ１６２のＮ）、あるいはΣＧがＧｍａｘより小さくなく（Ｓ１６８のＮ）、あるいはΣＧがＧｍｉｎより大きくなく（Ｓ１７０のＮ）、ＨＤＯＰ１およびＨＤＯＰ２が第４しきい値以下でなく（Ｓ１７２のＮ）、衛星数１および衛星数２が第５しきい値以上でなければ（Ｓ１７４のＮ）、角速度用判定部３２は、角速度変換係数の導出を中止する（Ｓ１７８）。

本発明の実施例によれば、所定の測定タイミングでの測定データの有効性を判定する際に、ＨＤＯＰの測定に要する期間のゆらぎに応じた測定タイミングでの測定データも反映させるので、ゆらぎによる測定データとパルス数とのタイミングの誤差を低減できる。また、ＨＤＯＰの測定に要する期間のゆらぎの最大値を想定し、それに含まれるすべての測定データを考慮するので、ＨＤＯＰの測定に要する期間のゆらぎの正確な値を認識しなくても、ＨＤＯＰの測定に要する期間のゆらぎの影響を低減できる。また、ＨＤＯＰの測定に要する期間のゆらぎの正確な値を認識しないので、処理を簡易にできる。

また、ＨＤＯＰの測定に要する期間のゆらぎに応じた測定タイミングでの測定データも反映させながら有効性を判定するので、判定の精度を向上できる。また、パルス数の検出タイミングとＧＰＳ速度の測定タイミングとの誤差に応じて、パルス数の出力タイミングを調節するので、検出タイミングと測定タイミングの誤差を低減できる。また、有効性の判定精度が向上されるので、距離変換係数を導出するか否かの判定精度を向上できる。また、距離変換係数を導出するか否かの判定精度が向上されるので、距離変換係数の精度を向上できる。また、距離変換係数の精度が向上するので、位置の特定精度を向上できる。

ＧＰＳ速度に応じて決定した有効範囲を基準としながら、角速度変換係数を導出するか否かを判定するので、角速度変換係数の導出機会の低下を抑制できるとともに、角速度変換係数を導出するかの判定精度を向上できる。また、ＧＰＳ速度が低くなるほど狭くなるような有効範囲を決定するので、ＧＰＳ速度が低くなることによる判定精度の悪化を抑制できる。また、角速度センサの出力値の検出タイミングと測定データの測定タイミングとの誤差に応じて、角速度センサの出力値の出力タイミングを調節するので、検出タイミングと測定タイミングとの誤差を低減できる。また、有効性の判定精度が向上されるので、角速度変換係数を導出するか否かの判定精度を向上できる。また、角速度変換係数を導出するか否かの判定精度が向上されるので、角速度変換係数の精度を向上できる。また、角速度変換係数の精度が向上するので、位置の特定精度を向上できる。また、角速度変換係数の導出機会の低下が抑制されるので、学習速度の低下を抑制できる。

また、ＧＰＳからのＨＤＯＰ、衛星数等のデータ遅延を考慮し、所定の条件を満足するときに距離変換係数の算出を行うので、距離変換係数の精度を向上できる。また、学習の条件を緩和して学習回数を増加させるとともに、ＧＰＳ内部における絶対方位算出の遅延を考慮するので、短時間において高精度に角速度変換係数を導出できる。また、方位差を求めるための２点のＧＰＳ方位測位の時間間隔を固定して道路の形状に係わらず、ＧＰＳデータおよびジャイロのデータが所定の条件を満足する場合、常に学習させて学習機会を増加させると共に、ＧＰＳ内部における絶対方位算出の遅延を考慮し、所定の条件を満足するときに角速度変換係数の算出するので、短時間において高精度に角速度変換係数を導出できる。

（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１と同様に、ナビゲーション装置に関する。実施例１において、距離変換係数算出部３４は、第１遅延部２６において出力タイミングが調節されたパルス数と、衛星測位部２０からの測定データとをもとに、距離変換係数を導出する。一方、距離用判定部３０は、衛星測位部２０からの測定データ、パルス検出部２２からのパルス数、角速度センサ部２４からの出力値とを入力する。つまり、パルス数に対するタイイング調節がなされていない。距離用判定部３０は、有効性判定期間や積算期間にてタイミングの誤差を吸収する。あるいは、距離用判定部３０は、図３に示したデータを生成する際に、タイミングの誤差を調節している。つまり、距離用判定部３０がタイミングを調節している。また、出力値についても、距離用判定部３０がタイミングを調節している。角速度用判定部３２、角速度変換係数算出部３６には、第２遅延部２８において出力タイミングが調節された出力値が入力されている。

一方、実施例２に係るナビゲーション装置１００では、距離用判定部３０は、パルス検出部２２からのパルス数の代わりに、第１遅延部２６において出力タイミングが調節されたパルス数を入力する。つまり、距離用判定部３０は、出力タイミングが調節されたパルス数を使用する。その結果、距離用判定部３０では、有効性判定期間や積算期間が短縮されたり、タイミング調節の処理が軽減されたりする。一方、出力値についても同様に、第２遅延部２８において出力タイミングが調節された後に、距離用判定部３０に入力される。

図１１は、本発明の実施例２に係るナビゲーション装置１００の構成を示す。ナビゲーション装置１００は、図１と同様の構成要素にて構成される。しかしながら、図１１のナビゲーション装置１００において、第１遅延部２６からの出力は、距離変換係数算出部３４に加えて、距離用判定部３０にも接続され、第２遅延部２８からの出力は、角速度用判定部３２、角速度変換係数算出部３６に加えて、距離用判定部３０にも接続される。ここでは、図１の差異を中心に説明する。

第１遅延部２６は、遅延させたパルス数を距離用判定部３０および距離変換係数算出部３４へ出力する。また、第２遅延部２８は、遅延させた出力値を距離用判定部３０、角速度変換係数算出部３６、角速度用判定部３２へ出力する。距離用判定部３０は、第１遅延部２６からのパルス数、衛星測位部２０からの測定データ、第２遅延部２８からの出力値を入力する。つまり、距離用判定部３０は、測定データに加えて、第１遅延部２６において出力タイミングが調節されたパルス数、第２遅延部２８において出力タイミングが調節された出力値も入力する。距離用判定部３０は、前述の処理を実行するために、パルス数、速度データ、出力値を使用する。

本発明の実施例によれば、出力タイミングが調節されたパルス数および出力値が距離用判定部においても使用されるので、距離用判定部での処理量を低減できる。また、有効性判定期間や積算期間の期間が短縮されるので、処理量を低減できる。また、有効性判定期間や積算期間の期間が短縮されるので、処理遅延を低減できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、精度低下率としてＨＤＯＰを使用している。しかしながらこれに限らず例えば、精度低下率として、ＧＤＯＰ（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）、ＰＤＯＰ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）等や、これらの組合せを使用してもよい。本変形例によれば、さまざまなパラメータを判定に使用できる。

本発明の実施例１に係るナビゲーション装置の構成を示す図である。 図１の距離用判定部にてなされる処理のタイミングの概要を示す図である。 図１の距離用判定部において使用されるデータの構造を示す図である。 図１の角速度用判定部にてなされる処理のタイミングの概要を示す図である。 図１の距離用判定部における導出手順を示すフローチャートである。 図１の距離用判定部における判定手順を示すフローチャートである。 図１の距離用判定部における有効性の判定手順を示すフローチャートである。 図１の距離用判定部における導出の判定手順を示すフローチャートである。 図１の角速度用判定部における導出手順を示すフローチャートである。 図１の角速度用判定部における判定手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係るナビゲーション装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 位置特定部、 １２ データ処理部、 １４ 記憶部、 １６ ＩＦ部、 ２０ 衛星測位部、 ２２ パルス検出部、 ２４ 角速度センサ部、 ２６ 第１遅延部、 ２８ 第２遅延部、 ３０ 距離用判定部、 ３２ 角速度用判定部、 ３４ 距離変換係数算出部、 ３６ 角速度変換係数算出部、 ３８ 距離変換実行部、 ４０ 角速度変換実行部、 ４２ 自立航法計算部、 １００ ナビゲーション装置。

Claims (3)

1. 移動体に備えられた角速度センサの出力値と、その角速度センサの出力値から角速度への変換係数とをもとに、前記移動体の角速度を導出するナビゲーション装置であって、
   衛星から受信した信号をもとに、移動方向の方位と移動速度とが少なくとも含まれた測定データを周期的に測定する測定部と、
   前記測定部において測定した測定データのうちの移動速度をもとに、所定の期間にわたる前記角速度センサの出力値の積算値に対する有効範囲を決定する決定部と、
   前記決定部において決定した有効範囲に、前記所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値が含まれていなければ、前記変換係数の導出の中止を決定するようにして、前記変換係数を導出するか否かを判定する判定部と、
   前記判定部において導出を決定した場合、前記測定部において測定した測定データから得られる、前記所定の期間における移動方向の方位の差異と、前記所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値とをもとに、変換係数を導出する導出部とを備え、
   前記決定部は、前記移動速度が低くなるにしたがって狭くなるような有効範囲を決定することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記測定部における測定データの測定タイミングに合うように、前記角速度センサの出力値の出力タイミングを調節し、調節した角速度センサの出力値を前記判定部および前記導出部へ出力する調節部をさらに備え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。
3. 衛星から受信した信号をもとに、移動方向の方位と移動体の移動速度とが少なくとも含まれた測定データを周期的に測定するステップと、
   測定した測定データのうちの移動速度をもとに、所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値に対する有効範囲を決定するステップと、
   決定した有効範囲に、前記所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値が含まれていなければ、変換係数の導出の中止を決定するようにして、前記変換係数を導出するか否かを判定するステップと、
   導出を決定した場合、測定した測定データから得られる、前記所定の期間における移動方向の方位の差異と、前記所定の期間にわたる角速度センサの出力値の積算値とをもとに、変換係数を導出するステップとを備え、
   前記決定するステップは、前記移動速度が低くなるにしたがって狭くなるような有効範囲を決定することを特徴とする変換係数の導出方法。

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