JP6900248B2 - 現在位置算出装置、ナビゲーションシステム及びピッチ角誤差の算出方法 - Google Patents
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図1に、本実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示す。
ナビゲーションシステムは自動車に搭載される装置であり、図示するように、加速度センサ1、ジャイロセンサ2、車速センサ3、GNNS受信器4、自律航法処理部5、現在位置算出部6、地図データ記憶部7、ルート探索部8、制御部9、表示装置10、入力装置11を備えている。
さて、図示するように、ピッチ角誤差補正処理において、制御部9は、走行距離の計測を開始する(ステップ202)。なお、この時点までは、GNNS受信器4の衛星測位が良好に行えていた期間であるので、ステップ202の実行時点において現在位置算出部6において現在位置の標高値として正しい標高値が算出されている。また、この時点まではGNNS受信器4の衛星測位が良好に行えていたことよりGNNS利用補正機能によってピッチ角誤差が正しく補正されていた期間であるので、ステップ202の実行時点において、自律航法処理部5も、現在位置の標高値として正しい標高値を認識している。
ここで、ステップ204では、図3に3階層の自走式立体駐車場について示したように各階の水平な平地部分のそれぞれを参照エリアに設定する。なお、図3において、灰色で示したエリアが、それぞれ参照エリアに該当し、この例では、各階につき一つの標高が異なる3つの参照エリアが設定されている。
θe=arctan(dH/ dD)
により算出する。
一方、ピッチ角誤差θeの絶対値が、しきい値Th以下であれば(ステップ212)、算出したピッチ角誤差θeを反映した標高値に、自律航法処理部5が現在位置としている位置の標高値や、現在位置算出部6が現在位置としている位置の標高値を補正する(ステップ214)。
また、次に、算出したピッチ角誤差θeが、以降の現在位置の標高の算出からキャンセルされるように補正値に設定する(ステップ216)。
ここで、このステップ216の補正値の設定は、補正後の標高値を標高値の真値として、自律航法処理部5が算定する標高値が、真値に近づくように、自律航法処理部5が自動車の現在の状態の算定に用いる演算式を更新(学習)することにより行うようにしてもよいし、ピッチ角誤差θeをドリフト量として、加速度センサ1やジャイロセンサ2をドリフト量がキャンセルされるように校正することにより行うようにしてもよいし、
そして、ピッチ角誤差補正処理を終了する。
さて、制御部9は、このようなピッチ角誤差補正処理を、GNNS受信器4の衛星測位が良好に行えるようになった時点で強制的に終了する処理も行う。
さて、加速度センサ1やジャイロセンサドリフト(バイアス)によって、自律航法処理部5の現在位置や移動ベクトルの算定におけるピッチ角誤差がθeである場合、自律航法処理部5が算定している現在位置の標高値の、真の標高値に対する誤差Heは、図4aに示すように、正しく標高値を算定していた時点からの走行距離をDとして、He=D×sinθeとなる。
ところで、以上の実施形態のピッチ角誤差補正処理では、多階層施設の各階の水平な平地部分のそれぞれを参照エリアに設定したが、これは、多階層施設の各階の水平な平地部分の一部または平地部分中の1または複数の地点を参照エリアに設定するようにしてもよい。
または、以上の実施形態のピッチ角誤差補正処理では、ステップ204において参照エリアを設定し、ステップ206における参照エリアへの到達の検出と、ステップ220における参照エリアの通過の検出を行うようにしたが、これは、ステップ206において、単に、所定の走行距離以上にわたり標高値の単位走行距離あたりの変化の絶対値が所定のしきい値より以下となったならば、参照エリアへの到達を検出するようにしてもよい。
Claims (8)
- 自動車に搭載される、現在位置を算出する現在位置算出装置であって、
自律航法によって標高を含む現在位置を算出する自律航法手段と、
参照標高値を記憶する記憶手段と、
前記自動車が、自走可能な多階層の施設内の各階の水平な平地を走行している際に、少なくとも当該走行している平地の階の参照標高値が前記記憶手段に記憶されていない場合に、前記自律航法手段が算定した標高値を、当該走行している平地の階の参照標高値として、前記記憶手段に記憶する参照値保存手段と、
前記自動車が、前記施設内の異なる階の平地に移動した際に、当該移動した平地の階の参照標高値が前記記憶手段に記憶されている場合に、前記自律航法手段が算定した標高値と当該記憶されている参照標高値との差である標高誤差が、当該記憶されていた参照標高値が前記参照値保存手段によって記憶された時点から現時点までの走行距離である移動距離を進む間に生じたものとして、前記自律航法手段が前記標高の算出に用いたピッチ角の算定誤差を算定するピッチ角誤差算定手段と、
前記ピッチ角誤差算定手段が算定したピッチ角の算定誤差に基づいて、前記自律航法手段が算定している現在位置の標高を補正する補正手段とを有することを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項1記載の現在位置算出装置であって、
前記記憶手段は、前記参照標高値と共に、参照走行距離を記憶し、
前記参照値保存手段は、前記参照標高値と共に、現時点における所定の時点からの走行距離を、当該走行している平地の階の参照走行距離として前記記憶手段に記憶し、
前記ピッチ角誤差算定手段は、前記施設内の異なる階の平地に移動した際に、当該移動した平地の階の参照標高値と参照走行距離とが前記記憶手段に記憶されている場合に、前記移動距離を、現時点における前記所定の時点からの走行距離と当該記憶されている参照走行距離との差によって求めることを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項1または2記載の現在位置算出装置であって、
前記ピッチ角誤差算定手段は、
ピッチ角の算定誤差=arctan(標高誤差/移動距離)
によって、前記ピッチ角の算定誤差を算定することを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項1、2または3記載の現在位置算出装置であって、
前記補正手段は、前記ピッチ角誤差算定手段が算定したピッチ角の算定誤差が、所定の範囲内にない場合には、前記標高の補正を行わないことを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項1、2または3記載の現在位置算出装置であって、
前記施設に進入する前に衛星測位を利用して算出した標高に、前記自律航法手段が算定している現在位置の標高を補正する衛星測位利用補正手段を有し、
前記補正手段は、前記自律航法手段が衛星測位を利用して標高を算出した時点から現時点までの走行距離をL、前記ピッチ角誤差算定手段が算定したピッチ角の算定誤差をθ、前記自律航法手段が現時点で算出している標高をHとして、
H-L×sinθ
に、前記自律航法手段が算定している現在位置の標高を補正することを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項1、2、3、4または5記載の現在位置算出装置と、
当該現在位置算出装置が算出した現在位置を地図上に表した案内画面を表示する案内手段とを有することを特徴とするナビゲーションシステム。 - 自動車に搭載されるピッチ角誤差算定装置において、自律航法によって標高を含む前記自動車の現在位置を算出する自律航法手段が、前記標高の算出に用いたピッチ角の算定誤差を算出するピッチ角誤差の算出方法であって、
前記ピッチ角誤差算定装置において、前記自動車が、自走可能な多階層の施設内の各階の水平な平地を走行している際に、少なくとも当該走行している平地の参照標高値が記憶されていない場合に、前記自律航法手段が算定した標高値を、当該走行している平地の参照標高値として記憶する参照値保存ステップと、
前記ピッチ角誤差算定装置において、前記自動車が、前記施設内の平地に移動した際に、当該移動した平地の参照標高値が記憶されている場合に、前記自律航法手段が算定した標高値と当該記憶されている参照標高値との差である標高誤差が、当該記憶されていた参照標高値が記憶された時点から現時点までの走行距離である移動距離を進む間に生じたものとして、前記自律航法手段が前記標高の算出に用いたピッチ角の算定誤差を算定するピッチ角誤差算定ステップとを有することを特徴とするピッチ角誤差の算出方法。 - 請求項7記載のピッチ角誤差の算出方法であって、
前記ピッチ角誤差算定装置は、前記ピッチ角誤差算定ステップにおいて、
ピッチ角の算定誤差=arctan(標高誤差/移動距離)
によって、前記ピッチ角の算定誤差を算定することを特徴とするピッチ角誤差の算出方法。
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