JPH10253352A - 移動判定装置及びナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易且つ安価な構成で水平面に対する車両の
進行方向の傾斜状態を判定しこれを処理に反映すること
により、より正確な誘導処理を行うことが可能なナビゲ
ーション装置等を提供する。 【解決手段】 車両Ｃに加わる進行方向の加速度Ｇcを
加速度センサ１により検出し、一方、車両Ｃの移動距離
を車速パルス信号から求めて時間で２回微分し車両Ｃの
移動に伴う加速度Ｇbを求める。そして、加速度Ｇcから
加速度Ｇbをベクトル的に減算して重力加速度Ｇの車両
Ｃの進行方向成分の加速度Ｇaを算出する。その後、加
速度Ｇaと重力加速度Ｇを用いて三角関数的に傾斜角θ
を求める。また、求めた傾斜角θを用いて、ディスプレ
イ上に車両Ｃを示す位置マークを表示する際の当該ディ
スプレイ上の移動距離を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の移動体に
搭載され、当該移動体の移動において、その現在位置、
移動方向、移動距離等を検出してディスプレイに表示さ
れている地図上に移動体の現在位置として表示し、当該
移動体の目的地までの移動を補助するナビゲーション装
置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】現在、例えば、自動車、航空機、船舶等
の移動体のための測位装置として、移動体が現在存在し
ている点を含む地図上の地点に当該移動体の位置を示す
位置マークを重畳して表示し、これに基づいて目的地ま
での経路誘導を行う、いわゆるナビゲーション装置が知
られている。そして、これらのナビゲーション装置のう
ち、車両に搭載される車両ナビゲーション装置には、大
別して、自立型ナビゲーション装置とＧＰＳ（Global P
ositioning System）型ナビゲーション装置がある。

【０００３】ここで、前者は車両に備えられた移動距離
センサ等により車両の移動距離を求めると共に加速度セ
ンサ等により車両の加速度及び速度を算出し、当該移動
距離を基準地点に加算して現在位置を算出し、当該算出
した現在位置に基づいて、算出した速度から表示画面上
に位置マーク及び該当する地図を表示するものである。
なお、従来における上記移動距離算出処理においては、
いわゆるスピードメータ用の車速パルス信号（タイヤ一
回転毎に予め設定されたパルス数の車速パルス信号が出
力される。）を用いて当該パルス数を計数することによ
り当該移動距離を算出するのが一般的である。

【０００４】一方、後者は、宇宙空間に打ち上げられて
いる複数個のＧＰＳ衛星からの測位電波を受信し、当該
受信結果に基づいて３次元測量法又は２次元測量法によ
り車両の現在位置（絶対位置）を算出し、当該算出した
絶対位置に基づいて表示画面上に位置マーク及び該当す
る地図を表示するものである。

【０００５】これらのうち、後者のＧＰＳを用いたナビ
ゲーション装置は、予め自車の位置を地図上に入力する
必要がなく、また現在位置の測位誤差が極めて少ないの
で高い信頼性が得られるという特長を有する。

【０００６】しかしながら、ＧＰＳを用いたナビゲーシ
ョン装置においては、高層ビルの影や、トンネル内、又
は森林の中等のように電波が届き難い物影に自車が存在
しているときは測位ができないという欠点があり、自立
測位型のナビゲーション装置においては、累積誤差や温
度変化の影響等の車体内外の要因による影響を受けやす
い等、出力されるデータは常に精度の高いものでない場
合があった。

【０００７】そこで、最近では、上記ＧＰＳと自立測位
法の双方を用い、夫々の欠点を相互に補完し合う、いわ
ゆるハイブリッド型のナビゲーション装置が一般化しつ
つある。

【０００８】ところで、上記従来のハイブリッド型ナビ
ゲーション装置においては、車両の移動距離としては、
上記移動距離センサの出力をそのまま車両の移動距離と
して用いていた。しかしながら、実際の車両の移動を考
えてみると、水平面内の移動だけではなく、上り坂及び
下り坂を走行する場合が頻繁におきる。このとき、当該
表示画面上に表示される地図は通常は水平面を基準とし
た平面（２次元）であるので、上り坂又は下り坂の場合
には当該２次元平面上（水平面内）の移動距離よりも実
際の移動距離の方が長くなる。従って、この場合に上述
のように移動距離センサの出力をそのまま車両の移動距
離として用いて表示画面上に位置マークを表示すると、
地図上の位置マークの表示位置が実際の現在位置よりも
遠方となって正確な位置表示及び誘導ができないという
問題点がある。

【０００９】そこで、従来の車両ナビゲーション装置に
おいては、当該車両の傾斜を検出する傾斜計を設け、こ
れにより検出された傾斜を用いて移動距離等を補正して
車両の誘導に用いていた。

【００１０】この傾斜計の例としては、例えば、特開平
８−２９７０３３号公報（特に図３及びその関連説明）
に開示されているように、ピエゾ型等の半導体加速度セ
ンサを二つ用意し、一方の加速度センサの感度軸を車両
の進行方向と一致させ、他方の加速度センサの感度軸を
車両の進行方向と垂直な方向として設置する構成が一般
的であった。そして、当該感度軸を車両の進行方向と一
致させた加速度センサにより車両の進行方向の加速度を
求めると共に、感度軸を車両の進行方向に垂直な方向と
した他方の加速度センサにより重力加速度に平行な方向
の加速度を算出し、当該算出した重力加速度に平行な方
向の加速度の大きさと当該重力加速度とを比較して車両
の傾斜を求めていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平８−２９７０３３号公報に開示された技術による
と、二つ（二軸）の加速度センサが必要であるので、ナ
ビゲーション装置全体としての構成が複雑になると共に
高価になるという問題点がある。

【００１２】また、重力加速度を検出するための加速度
センサにおいては、車両の移動に伴う振動等がノイズ成
分として加速度センサの出力信号に重畳され、これを除
くためには複雑且つ高度の処理が必要となるという問題
点もある。

【００１３】更に、二つの加速度センサを設置する際、
その感度軸を極めて高精度に直交させる必要があり、実
際の車両においては、その直交精度が劣悪であるので、
正確な傾斜角が算出されない場合があるという問題点も
ある。

【００１４】そこで、本発明は、上記の各問題点に鑑み
てなされたもので、その課題は、簡易且つ安価な構成で
車両の進行方向の傾斜状態を判定し、これを処理に反映
することにより、より正確な誘導処理を行うことが可能
なナビゲーション装置等を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、車両等の移動体の移動
方向に当該移動体に加わる加速度を検出する加速度セン
サ、ＣＰＵ等の加速度検出手段と、前記移動体の移動方
向に沿った移動距離を検出するＣＰＵ等の移動距離検出
手段と、前記検出された移動距離に基づいて求められた
加速度と前記検出された加速度とに基づいて前記移動体
の進行方向が傾斜しているか否かを判定するＣＰＵ等の
判定手段と、を備える。

【００１６】請求項１に記載の発明の作用によれば、加
速度検出手段は、移動体の移動方向に当該移動体に加わ
る加速度を検出する。

【００１７】一方、移動距離検出手段は、移動体の移動
方向に沿った移動距離を検出する。

【００１８】そして、判定手段は、検出された移動距離
に基づいて求められた加速度と検出された加速度とに基
づいて移動体の進行方向が傾斜しているか否かを判定す
る。

【００１９】よって、移動体に加わる加速度と当該移動
体の移動距離から移動体の進行方向が傾斜しているか否
かを判定するので、移動体の移動に伴う振動等の影響を
受けることなく、且つ簡易な構成で正確に移動体の進行
方向が傾斜しているか否かを判定できる。

【００２０】上記の課題を解決するために、請求項２に
記載の発明は、移動体の移動方向に当該移動体に加わる
加速度を検出する加速度センサ、ＣＰＵ等の加速度検出
手段と、前記移動体の移動方向に沿った移動距離を検出
するＣＰＵ等の移動距離検出手段と、前記検出された移
動距離に基づいて求められた加速度と前記検出された加
速度とに基づいて前記移動体の鉛直方向の移動の有無を
判定するＣＰＵ等の判定手段と、を備える。

【００２１】請求項２に記載の発明の作用によれば、加
速度検出手段は、移動体の移動方向に当該移動体に加わ
る加速度を検出する。

【００２２】一方、移動距離検出手段は、移動体の移動
方向に沿った移動距離を検出する。

【００２３】そして、判定手段は、検出された移動距離
に基づいて求められた加速度と上記検出された加速度と
に基づいて移動体の鉛直方向の移動の有無を判定する。

【００２４】よって、移動体に加わる加速度と当該移動
体の移動距離から移動体の鉛直方向の移動の有無を判定
するので、移動体の移動に伴う振動等の影響を受けるこ
となく、且つ簡易な構成で正確に移動体の鉛直方向の移
動の有無を判定できる。

【００２５】上記の課題を解決するために、請求項３に
記載の発明は、請求項１又は２に記載の移動判定装置に
おいて、前記検出された移動距離に基づいて求められた
加速度と前記検出された加速度と重力加速度に基づいて
前記移動体の進行方向の傾斜角を算出するＣＰＵ等の算
出手段を更に備える。

【００２６】請求項３に記載の発明の作用によれば、請
求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、算出手段
は、検出された移動距離に基づいて求められた加速度と
上記検出された加速度と重力加速度に基づいて移動体の
進行方向の傾斜角を算出する。

【００２７】よって、より正確且つ具体的に移動体の進
行方向の傾斜状態を判定できる。

【００２８】上記の課題を解決するために、請求項４に
記載の発明は、請求項３に記載の移動判定装置におい
て、前記判定手段は、前記算出された傾斜角が予め設定
された所定角度以上であるとき前記移動体の進行方向が
傾斜していると判定するように構成される。

【００２９】請求項４に記載の発明の作用によれば、請
求項３に記載の発明の作用に加えて、判定手段は、算出
された傾斜角が予め設定された所定角度以上であるとき
移動体の進行方向が傾斜していると判定する。

【００３０】よって、算出された傾斜角に雑音成分等が
含まれている場合であっても、確実に移動体の進行方向
の傾斜の有無を判定できる。

【００３１】上記の課題を解決するために、請求項５に
記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の
移動判定装置において、前記移動距離検出手段は、前記
移動体の移動に対応した車速パルス信号等の速度信号に
基づいて前記走行距離を検出するように構成される。

【００３２】請求項５に記載の発明の作用によれば、請
求項１から４のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、移動距離検出手段が移動体の移動に対応した速度信
号に基づいて走行距離を検出するので、正確に移動距離
を検出して傾斜の有無を判定することができる。

【００３３】上記の課題を解決するために、請求項６に
記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の
移動判定装置と、前記判定手段における判定結果に基づ
いて、前記検出された移動距離を補正し、補正移動距離
を算出するＣＰＵ等の補正手段と、前記算出された補正
移動距離に基づいて前記移動体の現在位置を含む移動状
態をディスプレイ等の表示手段に表示するＣＰＵ等の表
示制御手段と、を備える。

【００３４】請求項６に記載の発明の作用によれば、請
求項１から５のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、補正手段は、判定手段における判定結果に基づいて
検出された移動距離を補正し、補正移動距離を算出す
る。

【００３５】そして、表示制御手段は、算出された補正
移動距離に基づいて移動体の現在位置を含む移動状態を
表示手段に表示する。

【００３６】よって、判定された傾斜の有無に基づいて
進行方向に沿った移動距離を補正し、移動状態を表示手
段に表示するので、正確に移動体の移動状態を表示でき
る。

【００３７】上記の課題を解決するために、請求項７に
記載の発明は、請求項６に記載のナビゲーション装置に
おいて、前記補正手段は、前記算出された傾斜角に基づ
いて前記検出された移動距離を補正し、補正移動距離を
算出するように構成される。

【００３８】請求項７に記載の発明の作用によれば、請
求項６に記載の発明の作用に加えて、補正手段は、算出
された傾斜角に基づいて検出された移動距離を補正し、
補正移動距離を算出するので、より正確且つ具体的に移
動体の移動状態を表示できる。

【００３９】

【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施の形態
について、図面を用いて説明する。なお、以下に説明す
る実施形態は、車両に搭載されているナビゲーション装
置において当該車両の傾斜角（水平面と車両の進行方向
とのなす角をいう。以下、同じ。）を求め、表示画面上
の位置マークを移動させる際の移動距離を補正する場合
について本発明を適用した場合の実施形態である。

【００４０】（Ｉ）原理 始めに、本発明を用いて車両の傾斜角を算出する際の原
理について、図１を用いて説明する。

【００４１】なお、図１は、車両Ｃが傾斜角θの上り坂
ＳＰを登攀中且つ増速中である状態を示しており、当該
車両Ｃはその進行方向に加わる加速度を検出する一軸の
加速度センサ１を備えている。このとき、当該加速度セ
ンサ１の検出軸（高感度方向）は車両Ｃの進行方向と平
行になっている。また、加速度センサ１は、具体的に
は、静電容量型やピエゾ型等の半導体加速度センサや、
圧電素子型の加速度センサ等の種々の型式のものが用い
られる。

【００４２】更に車両Ｃには、そのタイヤの回転に伴っ
て上記車速パルス信号を出力する後述の走行距離センサ
が備えられている。

【００４３】図１に示すように、増速しつつ上り坂ＳＰ
を登攀中の車両Ｃに対しては、鉛直下方向に常に重力加
速度Ｇが加わっている。今、当該重力加速度Ｇの車両Ｃ
の進行方向の成分を、図１に示すように加速度Ｇaとす
る。

【００４４】一方、車両Ｃの移動に伴う進行方向の加速
度をＧbとすると、当該加速度Ｇbは、上記走行距離セン
サから出力される上記車速パルス信号を計数することに
より車両Ｃの走行距離を算出して得られた距離データを
時間で２回微分処理することにより得られる。この加速
度Ｇbは車両Ｃに対しては図１に示す方向に作用するこ
ととなる。

【００４５】従って、車両Ｃに搭載されている加速度セ
ンサ１により検出される加速度は、図１より、加速度Ｇ
aと加速度Ｇbとのベクトル的な和となる。

【００４６】ここで、上記加速度センサ１により検出さ
れる加速度をＧcとすると、 Ｇc＝Ｇa＋Ｇb（ベクトル的な加算） であるから、これより、加速度Ｇaは、ベクトル的な減
算を用いて、 Ｇa＝Ｇc−Ｇb となる。

【００４７】このことを利用して、本発明では、走行距
離センサの出力信号を時間で２回微分したものを加速度
センサ１の出力信号からベクトル的に減算し、その結果
から加速度Ｇaを求め、当該加速度Ｇaと重力加速度Ｇと
を用いて、下記式（１）により傾斜角θを算出する。

【００４８】 θ＝ｓｉｎ^-1（｜Ｇa｜／｜Ｇ｜） …（１） そして、当該算出した傾斜角θを用いて表示画面上の位
置マークを移動させる際の移動距離を補正している。

【００４９】なお、車両Ｃの走行に伴う加速度Ｇbと加
速度Ｇcの変化については、後ほど実施例の欄で具体的
に説明する。

【００５０】（II）構成及び概要動作 次に、本発明の具体的な実施形態の説明として、先ず、
実施形態にかかるナビゲーション装置の構成及び概要動
作について、図２を用いて説明する。

【００５１】図２に示すように、実施形態に係るナビゲ
ーション装置Ｓは、自車の発進又は停止並びに加速時又
は減速時における車両Ｃに実際に加わる加速度を検出
し、加速度データを出力する加速度検出手段としての上
記加速度センサ１と、例えば、自車の方向変換時の角速
度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力す
る角速度センサ２と、例えば、タイヤの回転に対応して
速度信号としての車速パルス信号を出力する上記走行距
離センサ３と、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して自車が
存在する緯度及び経度等のＧＰＳ測位データを出力する
と共に、自車の進行方向の絶対方位データを出力するＧ
ＰＳ受信機４とを備えている。

【００５２】更に、ナビゲーション装置Ｓは、上記加速
度センサ１、角速度センサ２、走行距離センサ３及びＧ
ＰＳ受信機４から夫々出力される、加速度データ、相対
方位データ、角速度データ、車速パルス信号、ＧＰＳ測
位データ及び絶対方位データに基づいて、ナビゲーショ
ン装置Ｓ全体の制御を行うシステムコントローラ５と、
各種データを入力するためのリモコン装置等の入力装置
１１と、地図情報を記憶したＤＶＤ−ＲＯＭ（DVD-Read
Only Memory）ディスクＤＫ１及びＣＤーＲＯＭ（Comp
act Disk-ROM）ディスクＤＫ２を、システムコントロー
ラ５の制御の下で夫々再生するＤＶＤ−ＲＯＭドライブ
１２ａ及びＣＤ−ＲＯＭドライブ１２ｂと、システムコ
ントローラ５の制御の下、各種表示データを表示する表
示ユニット１３と、システムコントローラ５の制御の下
で各種音声データを再生し、出力する音響再生ユニット
１８と、近年実用化が進んでいるＶＩＣＳ（Vehicle In
formation and Communication System）に基づく渋滞情
報を受信するＶＩＣＳ受信部２２とを備えている。

【００５３】また、システムコントローラ５は、ＧＰＳ
受信機４等の外部センサとのインターフェース動作を行
うインターフェース部６と、上記車速パルス信号におけ
るパルス数を計数することにより車両Ｃの移動距離を算
出すると共に、システムコントローラ５全体を制御する
移動距離算出手段、加速度検出手段、判定手段、算出手
段、補正手段及び表示制御手段としてのＣＰＵ７と、シ
ステムコントローラ５を制御する制御プログラム等が格
納されたＲＯＭ（Read Only Memory）８と、入力装置１
１を介して使用者により予め設定された経路データ等の
各種データを読み書き可能に格納するＲＡＭ（Random A
ccess Memory）９とを備えている。そして、当該入力装
置１１、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２ａ、ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブ１２ｂ、表示ユニット１３、音響再生ユニット
１８及びＶＩＣＳ受信部２２とは、バスライン１０を介
して接続されている。また、上記各センサ等とはインタ
ーフェース６及びバスライン１０を介して接続されてい
る。

【００５４】次に、表示ユニット１３は、バスライン１
０を介してＣＰＵ７から送信される制御データに基づい
て表示ユニット１３全体の制御を行うグラフィックコン
トローラ１４と、即時表示可能な画像情報を一時的に記
録するＶＲＡＭ（Video RAM）とのメモリからなるバッ
ファメモリ１５と、グラフィックコントローラ１４から
出力される画像データに基づいて、液晶、ＣＲＴ（Cath
ode Ray Tube）等の表示手段としてのディスプレイ１７
を表示制御する表示制御部１６と、を備えて構成されて
いる。

【００５５】更に、音響生成ユニット１８は、ＤＶＤ−
ＲＯＭドライブ１２ａ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１２ｂ又
はＲＡＭ９からバスライン１０を介して送信されてくる
音声ディジタルデータのＤ／Ａ変換を行うＤ／Ａコンバ
ータ１９と、Ｄ／Ａコンバータ１９から出力される音声
アナログ信号を増幅する増幅器２０と、増幅された音声
アナログ信号を音声に変換して出力するスピーカ２１と
を備えて構成されている。

【００５６】次に、概要動作について説明する。

【００５７】上述した構成のナビゲーション装置Ｓが起
動されると、システムコントローラ５は、先ずＤＶＤ−
ＲＯＭディスクＤＫ１又はＣＤーＲＯＭディスクＤＫ２
から地図情報等をアクセスするための情報と、自車位置
マーク等の表示情報等を読み出してＲＡＭ９に記憶す
る。そして、走行距離センサ３の出力を読み取り、読み
取った出力に基づいて走行距離を算出すると共に、当該
読み取った出力を１回微分することにより速度を求め
る。なお、この走行距離がディスプレイ１７上に位置マ
ークを表示する際に後述のフローチャートで示される処
理により補正される。

【００５８】次に角速度センサ２の出力を読み取り、読
み取った出力に基づいて進行方向を算出する。その後、
上記走行距離データ及び進行方向データに基づいて、自
車の現在位置の演算を行い、自車の現在位置を求める。
そして、当該求めた自車の現在位置に対応する地図情報
をＤＶＤ−ＲＯＭディスクＤＫ１又はＣＤーＲＯＭディ
スクＤＫ２から読み出してグラフィックコントローラ１
４に出力し、現在位置を含む地図をディスプレイ１７に
表示する。

【００５９】このとき、随時ＧＰＳ受信機４から出力さ
れるＧＰＳ測位データ及び上記速度データに基づいて上
記加速度センサ１及び角速度センサ２から算出される各
データの補正を行う。そして、当該各データにより位置
マークの表示位置と表示方向及び必要なときディスプレ
イ１７に表示する地図の更新を行う。

【００６０】なお、上記速度データについては、走行距
離センサ３の出力信号を用いて算出する他に、加速度セ
ンサ１の出力信号を１回積分することにより求めてもよ
い。

【００６１】（III）距離補正処理の実施形態 次に、本実施形態に係る距離の補正処理について、図３
乃至図５を用いて説明する。なお、図３は主としてＣＰ
Ｕ７において実行される距離補正処理を示すフローチャ
ートであり、図４は距離補正の概念を示す図であり、図
５は本発明の傾斜角算出処理を示すフローチャートであ
る。

【００６２】図３に示すように、距離補正処理において
は、始めに、後ほど詳説する方法により車両Ｃの傾斜角
θを求める（ステップＳ１）。

【００６３】そして、走行距離センサ３の出力信号が入
力されると（ステップＳ２）、次に、当該出力信号から
車両Ｃの進行方向に沿った移動距離ｄを求める（ステッ
プＳ３）。この移動距離ｄは、図４に示すように、上り
坂ＳＰを車両Ｃが登攀しているときは当該上り坂ＳＰに
平行な方向の移動距離となる。

【００６４】そして、進行方向に沿った移動距離ｄが算
出されると、次に、ステップＳ１において求めた傾斜角
θを用いて、水平面内の移動距離ｄ’を以下の式により
算出する（ステップＳ４）。

【００６５】ｄ’＝ｄ×ｃｏｓθこれ以後は、算出した
水平面内の移動距離ｄ’を用いて、ディスプレイ１７上
に表示されている地図上において位置マークを移動させ
て表示することとなる。

【００６６】次に、上記ステップＳ１における傾斜角θ
の算出処理について、図５を用いて詳説する。

【００６７】図５に示すように、傾斜角θの算出処理に
おいては、始めに、走行距離センサ３からの車速パルス
信号をＣＰＵ７に入力する（ステップＳ１１）。

【００６８】次に、加速度センサ３において実際に車両
Ｃに加わっている進行方向の加速度Ｇc（図１参照）を
測定する（ステップＳ１２）。

【００６９】そして、ＣＰＵ７において、入力された車
速パルス信号から走行距離データを算出すると共に当該
走行距離データを時間で２回微分することにより車両Ｃ
の進行方向の移動に伴う加速度Ｇb（図１参照）を算出
する（ステップＳ１３）。

【００７０】次に、測定した加速度Ｇcから算出した加
速度Ｇbをベクトル的に減算することにより、重力加速
度Ｇの車両の進行方向の成分である加速度Ｇa（図１参
照）を算出する（ステップＳ１４）。

【００７１】次に、ローパスフィルタ等を用いることに
より、ステップＳ１５において算出した結果から、車両
Ｃの振動に係るノイズ成分、各センサにおける過渡現像
に起因する時間遅れ並びに車両Ｃのいわゆるノッキング
等の影響による誤差等を除去するフィルタ処理を行う
（ステップＳ１５）。

【００７２】そして、算出した加速度Ｇaと重力加速度
Ｇを用いて、下記式（上記式（１））により傾斜角θを
算出し出力する（ステップＳ１６）。

【００７３】 θ＝ｓｉｎ^-1（｜Ｇa｜／｜Ｇ｜） …（１） 以上図４乃至図６により説明した実施形態の処理によ
り、傾斜角θを有する坂を移動中の車両Ｃについても、
それをディスプレイ１７に表示されている地図上に示す
ための水平面内の移動距離が正確に算出されるので、地
図上における車両Ｃの移動量が正確に表示されることと
なり、より精度の高いナビゲーション処理が可能とな
る。

【００７４】なお、図３に示す傾斜角θの算出処理及び
図５に示す補正処理は、ナビゲーション装置Ｓが動作中
は所定の周期で常に実行されているものである。

【００７５】更に、上記の実施形態は、上り坂ＳＰを車
両Ｃが登攀する場合について説明したが、これに限ら
ず、本発明は、下り坂を車両Ｃが移動する場合について
も同様に適用できる。

【００７６】また、上述の実施形態において算出された
傾斜角θを用いて、当該傾斜角θが予め設定されている
所定の角度（例えば、３度）以上であるときに車両Ｃが
上り坂上又は下り坂上を走行していると判定して車両Ｃ
の現在位置を補正する等の処理を行うこともできる。更
に、このときの所定の角度を傾斜角θの算出の際に影響
すると思われる雑音を除去するための閾値として設定す
れば、より精度よく傾斜の有無（車両Ｃが上り坂上又は
下り坂上を走行しているか否か）を判定してナビゲーシ
ョン処理を行うことができる。

【００７７】

【実施例】次に、実際の車両Ｃの移動に伴って、上記加
速度Ｇcと加速度Ｇbがどのように変化するかについての
車両の走行実験の結果を図６及び図７を用いて説明す
る。なお、図６は車両Ｃの移動に伴う加速度Ｇcと加速
度Ｇbの変化の具体的な値を示したものであり、黒菱形
が加速度Ｇcに相当し、黒四角が加速度Ｇbに相当する。
また、図７は加速度Ｇcから加速度Ｇbを減算した差分の
車両Ｃの移動に伴う変化を示したのものであり、黒菱形
がその差分に相当し、黒四角がスムージング処理（図５
ステップＳ１５に相当）を施した後の差分に相当する。
更に、図６及び図７において、加速度が負のときが増速
中に相当し、正のときが減速中に相当する。

【００７８】なお、図６及び図７における加速度の正負
と増速又は減速との関係については、加速度センサ１の
取り付け方向（感度軸方向）を車両Ｃの進行方向に対し
て１８０度回転させるた場合には逆転する。すなわち、
加速度センサ１の感度軸方向を車両Ｃの進行方向に対し
て１８０度回転させた場合には、加速度が正のときが増
速中に相当し、負のときが減速中に相当することとな
る。

【００７９】図６及び図７に示すように、車両が水平面
内の走行、すなわち平地走行しているときは、加速度Ｇ
cと加速度Ｇbとの差はほとんどない。

【００８０】ところが、上り坂（時間８０カウント乃至
１１０カウント）になると、加速度Ｇcが加速度Ｇbより
も小さい値となり、この場合は、重力加速度Ｇの車両Ｃ
の進行方向の成分Ｇaが車両Ｃの反対方向に加わってい
ることを示している。

【００８１】一方、下り坂（時間１５５カウント乃至２
００カウント）になると、加速度Ｇcが加速度Ｇbよりも
大きい値となり、この場合は、重力加速度Ｇの車両Ｃの
進行方向の成分Ｇaが車両Ｃの進行方向と同じ方向に加
わっていることを示している。

【００８２】本発明においては、実際には図７の黒四角
で締めされるスムージング処理後の値を用いて傾斜角θ
が算出され、これにより車両Ｃの移動距離が補正されて
ディスプレイ１７上に表示されることとなる。

【００８３】以上説明したように、実施形態のナビゲー
ション装置Ｓの処理によれば、車両Ｃの移動方向に加わ
る加速度Ｇcと当該車両Ｃの走行距離から車両Ｃの進行
方向が傾斜しているか否か（すなわち、傾斜地を走行し
ているか否か又は鉛直方向に移動しているか否か）を判
定するので、車両Ｃの移動に伴う振動等の影響を受ける
ことなく、且つ簡易な構成で正確に車両Ｃの進行方向が
傾斜しているか否かを判定できる。

【００８４】また、検出された走行距離に基づいて求め
られた加速度Ｇbと加速度センサ１により検出された加
速度Ｇcと重力加速度Ｇに基づいて車両Ｃの進行方向の
傾斜角θを算出するので、より正確且つ具体的に傾斜状
態を判定できる。

【００８５】更に、算出された傾斜角θが予め設定され
た所定角度以上であるとき車両Ｃの進行方向が傾斜して
いると判定するので、算出された傾斜角θに雑音成分等
が含まれている場合であっても、確実に車両Ｃの進行方
向が傾斜の有無を判定できる。

【００８６】更にまた、車速パルス信号に基づいて車両
Ｃの走行距離を検出するので、正確に移動距離を検出し
て傾斜の有無を判定することができる。

【００８７】また、判定された傾斜角θに基づいて進行
方向に沿った移動距離を補正してディスプレイ１７に表
示するので、正確に車両Ｃの現在位置を表示できる。

【００８８】なお、上述の実施形態においては、加速度
Ｇcと加速度Ｇbとを比較して傾斜角θを算出したが、こ
れに限らず、加速度Ｇcを１回時間で積分することによ
り速度を求め、求められた速度と、走行距離センサ３か
らの距離データを１回微分して算出した速度とを比較し
て傾斜角θを算出してもよい。

【００８９】また、加速度Ｇcを時間で２回積分するこ
とにより移動距離を求め、求められた移動距離と上記距
離データとを比較して傾斜角θを算出してもよい。

【００９０】更に、上記の実施形態は、傾斜角θを用い
てディスプレイ１７に表示する際の移動距離を補正する
処理について説明したが、これに限らず、角速度センサ
２の出力を傾斜角θを用いて補正することもできる。こ
れは、当該角速度センサ２としては、例えば、光ファイ
バジャイロや圧電振動ジャイロが一般的に使用される
が、当該各ジャイロが、車両が傾斜した状態で動作する
と実際の転回角度よりも少ない角度を転回角度として出
力してしまう特性を有していることに鑑み、当該転回角
度の減少分を傾斜角θを用いて補正するものである。

【００９１】更にまた、上述の実施形態においては、加
速度Ｇcと加速度Ｇbを用いて傾斜角θを具体的に算出し
た実施形態を説明したが、上述の説明から明らかなよう
に、加速度Ｇcと加速度Ｇbとの間の大小関係さえ判れ
ば、具体的な傾斜角θは判らなくても少なくとも車両Ｃ
が上り坂又は下り坂にいることは判る。従って、車両Ｃ
が上り坂又は下り坂にいることのみを判定してディスプ
レイ１７の表示画面上の位置マークを移動させる際の移
動距離を補正する等の処理を行うこともできる。

【００９２】また、上記加速度Ｇcと加速度Ｇbとの間の
大小関係を用いて、車両Ｃが上下方向に移動しているか
否かのみを判定し、これを用いてナビゲーション処理を
行うこともできる。

【００９３】更に、図３及び図５に示すフローチャート
に対応するプログラムを、上記ＤＶＤ−ＲＯＭディスク
ＤＫ１又はＣＤ−ＲＯＭディスクＤＫ２に予め記憶させ
ており、当該傾斜角θを用いた処理を行うときに読み出
して実行するように構成することもできる。この場合に
は、ＲＯＭ８の容量を低減することができることとな
る。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、移動体に加わる加速度と当該移動体の移
動距離から移動体の進行方向が傾斜しているか否かを判
定するので、移動体の移動に伴う振動等の影響を受ける
ことなく、且つ簡易な構成で正確に移動体の進行方向が
傾斜しているか否かを判定できる。

【００９５】請求項２に記載の発明によれば、移動体に
加わる加速度と当該移動体の移動距離から移動体の鉛直
報告の移動の有無を判定するので、移動体の移動に伴う
振動等の影響を受けることなく、且つ簡易な構成で正確
に移動体の鉛直方向の移動の有無を判定できる。

【００９６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明の効果に加えて、算出手段が検出さ
れた移動距離に基づいて求められた加速度と上記検出さ
れた加速度と重力加速度に基づいて移動体の進行方向の
傾斜角を算出するので、より正確且つ具体的に移動体の
進行方向の傾斜状態を判定できる。

【００９７】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の効果に加えて、判定手段が算出された傾
斜角が予め設定された所定角度以上であるとき移動体の
進行方向が傾斜していると判定するので、算出された傾
斜角に雑音成分等が含まれている場合であっても、確実
に移動体の進行方向が傾斜の有無を判定できる。

【００９８】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、移
動距離検出手段が移動体の移動に対応した速度信号に基
づいて走行距離を検出するので、正確に移動距離を検出
して傾斜の有無を判定することができる。

【００９９】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、判
定された傾斜の有無に基づいて進行方向に沿った移動距
離を補正し、移動状態を表示手段に表示するので、正確
に移動体の移動状態を表示できる。

【０１００】従って、より精度の高いナビゲーション処
理を行うことができる。

【０１０１】請求項７に記載の発明によれば、請求項６
に記載の発明の効果に加えて、補正手段が算出された傾
斜角に基づいて検出された移動距離を補正し、補正移動
距離を算出するので、より正確且つ具体的に移動体の移
動状態を表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を示す説明図である。

【図２】実施形態の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。

【図３】距離補正処理を示すフローチャートである。

【図４】距離補正処理を示す説明図である。

【図５】傾斜角算出処理を示すフローチャートである。

【図６】車両の移動に伴う加速度の変化を示す実験結果
（Ｉ）である。

【図７】車両の移動に伴う加速度の変化を示す実験結果
（II）である。

【符号の説明】

１…加速度センサ ２…角速度センサ ３…走行距離センサ ４…ＧＰＳ受信機 ５…システムコントローラ ６…インターフェース ７…ＣＰＵ ８…ＲＯＭ ９…ＲＡＭ １０…バスライン １１…入力装置 １２ａ…ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ １２ｂ…ＣＤ−ＲＯＭドライブ １３…表示ユニット １４…グラフィックコントローラ １５…バッファメモリ １６…表示制御 １７…ディスプレイ １８…音響再生ユニット １９…Ｄ／Ａコンバータ ２０…増幅器 ２１…スピーカ ２２…ＶＩＣＳ受信部 Ｓ…ナビゲーション装置 ＤＫ１…ＤＶＤ−ＲＯＭ ＤＫ２…ＣＤ−ＲＯＭ Ｃ…車両 ＳＰ…上り坂 Ｇa、Ｇb…加速度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 達也 埼玉県川越市大字山田字西町25番地１ パ イオニア株式会社川越工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の移動方向に当該移動体に加わる
   加速度を検出する加速度検出手段と、 前記移動体の移動方向に沿った移動距離を検出する移動
   距離検出手段と、 前記検出された移動距離に基づいて求められた加速度と
   前記検出された加速度とに基づいて前記移動体の進行方
   向が傾斜しているか否かを判定する判定手段と、 を備えることを特徴とする移動判定装置。
2. 【請求項２】 移動体の移動方向に当該移動体に加わる
   加速度を検出する加速度検出手段と、 前記移動体の移動方向に沿った移動距離を検出する移動
   距離検出手段と、 前記検出された移動距離に基づいて求められた加速度と
   前記検出された加速度とに基づいて前記移動体の鉛直方
   向の移動の有無を判定する判定手段と、 を備えることを特徴とする移動判定装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の移動判定装置に
   おいて、 前記検出された移動距離に基づいて求められた加速度と
   前記検出された加速度と重力加速度に基づいて前記移動
   体の進行方向の傾斜角を算出する算出手段を更に備える
   ことを特徴とする移動判定装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の移動判定装置におい
   て、 前記判定手段は、前記算出された傾斜角が予め設定され
   た所定角度以上であるとき前記移動体の進行方向が傾斜
   していると判定することを特徴とする移動判定装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか一項に記載の
   移動判定装置において、 前記移動距離検出手段は、前記移動体の移動に対応した
   速度信号に基づいて前記走行距離を検出することを特徴
   とする移動判定装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか一項に記載の
   移動判定装置と、 前記判定手段における判定結果に基づいて、前記検出さ
   れた移動距離を補正し、補正移動距離を算出する補正手
   段と、 前記算出された補正移動距離に基づいて前記移動体の現
   在位置を含む移動状態を表示手段に表示する表示制御手
   段と、 を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のナビゲーション装置に
   おいて、 前記補正手段は、前記算出された傾斜角に基づいて前記
   検出された移動距離を補正し、補正移動距離を算出する
   ことを特徴とするナビゲーション装置。