JPH10307032A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の要因により加速度センサの出力にずれ
が生じた場合でも、速度及び距離を高い精度で算出する
ことのできるナビゲーション装置を提供すること。 【解決手段】 加速度センサ（Ｇセンサ）の出力から加
速度及び速度を算出する（Ｓ２０２）と共に、ＧＰＳ及
びジャイロにより位置または方位を算出し（Ｓ２０３，
Ｓ２０４）、車両等の移動体が停止状態または等速度走
行状態にある場合にＧセンサの出力の平均値を求め、当
該平均値に基づいてＧセンサ出力のオフセット値を更新
するオフセット補正処理（Ｓ２０９）、速度に応じてＧ
ＰＳ測位による速度データによりＧセンサ出力から求め
た速度データを更新する速度リセット処理（Ｓ２１
０）、更には等加速度状態においてＧＰＳ測位により求
めた速度データとＧセンサにより求めた速度データとの
比によりゲインを補正する処理（Ｓ２１１）を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両等の
移動体の現在位置や進行方位等を指示表示して当該移動
体の運行を支援するナビゲーション装置の技術分野に関
するもので、詳しくは加速度を検出する加速度センサの
他、車両等の車軸一回転当たりの車速パルス数に基づい
て車両等の走行距離を検出する距離センサ、あるいはＧ
ＰＳ（Global Positioning System）受信機、もしくは
角速度センサを備え、車両等の移動体の走行距離及び速
度を検出するナビゲーション装置の技術分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、例えば、自動車、航空機、船舶等
の各種の移動体のための測位装置として、移動体が現在
存在している地点を含む地図上の当該地点に当該移動体
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。これらのナビゲーション装置
のうち、例えば、車両等に搭載される車載用ナビゲーシ
ョン装置には、大別して自立型ナビゲーション装置とＧ
ＰＳ（Global Positioning System ）型ナビゲーション
装置がある。

【０００３】前者は、移動体に備えられた速度センサ等
により移動体の移動距離等を求め、それを基準地点に加
算して現在位置を算出し、算出した現在位置に基づい
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。

【０００４】また、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、受信
結果に基づいて３次元測量法又は２次元測量法により移
動体の現在位置を算出し、算出した現在位置に基づい
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測位を用いる装
置においては、予め自車の位置を地図上にセットする必
要がなく、また自車位置の測位誤差が極めて少なく高い
信頼性が得られる利点がある。

【０００６】しかしながら、ＧＰＳ測位は、ビル、トン
ネル内、森林等の物陰では測位できないという欠点があ
り、また、自立型測位も、積分誤差、累積誤差、温度変
化の影響、あるいは車両内外の状況等により影響を受け
易い等、検出されるデータは常に精度の良いものとは限
らず、それぞれの測位は必ずしも万全とはなっていな
い。

【０００７】従って、最近ではＧＰＳ型測位と自立型測
位とが併用されてそれぞれの欠点を補うように構成され
たハイブリッド型の車載用ナビゲーション装置が一般化
しつつある。

【０００８】このハイブリッド型の車載用ナビゲーショ
ン装置は精度の高い走行位置表示を行うことができる装
置であるが、自立型測位として車速センサやバックセン
サ等の予め車両に設置されているセンサを用いた測位を
採用する場合には、ナビゲーション装置と当該センサと
を電気的に接続する必要があり、接続作業が煩雑になる
という問題があった。

【０００９】そこで、車両に設置されたセンサとの電気
的接続の不要なハイブリッド型の車載用ナビゲーション
装置として、加速度センサを用いたものが提案された。
この装置は、例えば半導体チップからなる加速度センサ
をナビゲーション装置に具備し、ナビゲーション装置を
車両に設置することにより、当該加速度センサからの出
力値を獲得し、当該出力値に基づいて加速度を算出した
後に当該加速度を積分して速度変化量を算出し、前回算
出した当該速度に累積する。更に当該速度を積分して移
動距離変化量を算出し前回算出した当該移動距離に累積
している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のような装置にお
いて、当該加速度センサは、一般に加速度が本来「０」
であるべき時においても、実際には所定の出力値（以
下、「オフセット値」とする）を示すように調整されて
いる。そして、当該車両の加速／減速時には前記所定の
出力値を基準として、当該加速度センサの出力値が当該
車両の加速度の方向により増加あるは減少する。その増
加あるいは減少量は当該車両の加速度の大きさに比例す
るように調整されている。

【００１１】従って、加速度を求める際には、加速度セ
ンサの出力値から上記オフセット値を差し引く処理を行
っていた。

【００１２】また、上記加速度センサの出力値を、ナビ
ゲーション装置で実際に取り扱われる量に変換するため
に、上記加速度センサの出力値からオフセット値を引い
た値に、所定のゲインを乗じて当該実加速度が得られる
ようにしていた。

【００１３】しかしながら、上記加速度センサの出力値
は、上記装置起動時、あるいは長時間（長距離）無停止
走行時、もしくは温度変化時等において変動するため、
本来得られるべき値にドリフトが生じ、しかもそのドリ
フトの大きさが一定ではないので、車両停止時における
加速度センサの出力値から上記所定のオフセット値を差
し引いても、その値が「０」にならない。

【００１４】その結果、車両が停止していても少しずつ
自車位置が動いてしまい、距離誤差が発生するという問
題があった。

【００１５】また、同様に上記ゲインについても、上記
装置起動時、あるいは上記装置取付角度や車両の傾斜角
の変動の相違、もしくは温度変化時等における加速度セ
ンサの出力値のドリフトに対応できず、算出される速度
及び距離に誤差を生じるという問題があった。

【００１６】また、同様に、上記変化量算出手段により
上記実加速度に基づいて算出した速度データについて
も、上記実加速度を時間で積分する際に生じる積分誤差
や前回算出した当該速度データに、今回積分して得られ
た当該速度データ変化量を累積する際に生じる累積誤差
等の問題があった。

【００１７】また、同様に上記移動体の移動距離につい
ても、上記実加速度を時間で２回積分する際に生じる積
分誤差や、前回算出した当該移動距離に、今回２回積分
して得られた当該移動距離変化量を累積する際に生じる
累積誤差等の問題があった。

【００１８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、当該速度データと当該移動距離の算出時に積
分及び累積誤差が生じた場合、または複数の要因により
加速度センサの出力値にドリフトが生じた場合でも、速
度及び距離を高い精度で算出することのできるナビゲー
ション装置を提供することを課題としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のナビゲ
ーション装置は、上記課題を解決するために、移動体の
前後方向の加速度を検出し加速度データを出力する加速
度センサと、上記移動体の位置変化または方向変化に対
応して所定のデータを出力する変位検出手段と、上記加
速度センサから出力される加速度データに所定の演算を
施すことにより実加速度を算出する実加速度算出手段
と、上記実加速度または変位検出手段からのデータに基
づいて上記移動体の単位時間当たりの位置変化量または
方向変化量の少なくともいずれか一方を算出し所定の変
化量データを出力する変化量算出手段と、上記変化量算
出手段により出力された変化量データに基づいて上記移
動体の移動距離を算出する移動距離算出手段とを備え、
上記実加速度算出手段は、上記実加速度及び上記変位検
出手段からの出力データに基づいて上記移動体の変位状
態を検出し、上記移動体が所定状態にある際の上記加速
度センサまたは上記変位検出手段の少なくともいずれか
一方の出力データに基づいて上記演算のパラメータの値
の更新を行うことを特徴とする。

【００２０】請求項１に記載のナビゲーション装置によ
れば、移動体が移動すると、加速度センサにより当該移
動体の前後方向の加速度が検出されて加速度データが出
力されると共に、変位検出手段により上記移動体の位置
変化または方向変化に対応して所定のデータが出力され
る。そして、実加速度算出手段により、上記加速度セン
サから出力される加速度データに所定の演算が施されて
実加速度が算出され、変化量算出手段により、当該実加
速度または上記変位検出手段からのデータに基づいて上
記移動体の単位時間当たりの位置変化量または方向変化
量の少なくともいずれか一方が算出され、所定の変化量
データが出力される。更に、移動距離算出手段により、
当該変化量データに基づいて上記移動体の移動距離が算
出される。

【００２１】そして、本発明の上記実加速度算出手段に
より、上記実加速度及び上記変位検出手段からの出力デ
ータに基づいて上記移動体の変位状態が検出され、当該
検出結果により上記移動体が所定状態にあると判定され
ると、この際の上記出力データに基づいて、上記演算の
パラメータの値が更新される。従って、上記移動体が所
定状態の上記加速度センサまたは上記変位検出手段の少
なくともいずれか一方の上記出力データに基づいて上記
更新が行われるため、適切な値のパラメータにより上記
演算が行われ、誤差の少ない実加速度が得られる。その
結果、当該誤差の少ない実加速度により算出される上記
変化量データ、及び当該変化量データに基づいて算出さ
れる移動距離の誤差が減少する。

【００２２】請求項２に記載のナビゲーション装置は、
上記請求項１に記載のナビゲーション装置において、上
記パラメータは、上記加速度データに乗ずるゲイン、ま
たはゲイン補正係数、もしくは上記加速度データから差
し引くオフセット値の少なくともいずれか一つであるこ
とを特徴とする。

【００２３】請求項２に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記のように更新されるパラメータは、上記加速
度データに乗ずるゲイン、またはゲイン補正係数、もし
くは上記加速度データから差し引くオフセット値の少な
くともいずれか一つであるので、温度変化または移動体
の傾斜角の変動の相違等により上記ゲインが変動する場
合、あるいは温度変化等により上記オフセット値が変動
する場合であっても、これらのゲイン、ゲイン補正係
数、またはオフセット値は上述のように適正に更新さ
れ、上記実加速度、変化量データ、及び移動距離の誤差
が減少する。

【００２４】請求項３に記載のナビゲーション装置は、
前記請求項１または請求項２に記載のナビゲーション装
置において、上記実加速度算出手段が上記演算のパラメ
ータの更新を行う際の出力データを得る前記所定状態
は、前記移動体の安定状態であることを特徴とする。

【００２５】請求項３に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記移動体が安定状態の上記加速度センサまたは
上記変位検出手段の少なくともいずれか一方の上記出力
データに基づいて上記更新が行われるため、適切な値の
パラメータにより上記演算が行われ、誤差の少ない実加
速度が得られる。その結果、当該誤差の少ない実加速度
により算出される上記変化量データ、及び当該変化量デ
ータに基づいて算出される移動距離の誤差が減少する。

【００２６】請求項４に記載のナビゲーション装置は、
請求項２または請求項３に記載のナビゲーション装置に
おいて、上記実加速度算出手段は、上記演算として上記
加速度データからオフセット値を差し引く演算を行うと
共に、上記実加速度及び上記変位検出手段からの出力デ
ータに基づいて上記移動体の停止状態を検出し、上記移
動体が停止状態にある際に、加速度センサのオフセット
値を更新することを特徴とする。

【００２７】請求項４に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度算出手段により、上記実加速度を算
出する演算として上記加速度データからオフセット値を
差し引く演算が行われ、上記実加速度及び上記変位検出
手段からの出力データに基づく上記移動体の停止状態の
検出結果により、上記移動体が停止状態にあると判定さ
れた場合には、加速度センサのオフセット値が更新され
る。従って、オフセット値が温度変化等により変動する
場合であっても、上記移動体が停止状態にあり、安定し
た値の上記出力データによって上記オフセット値が更新
されるので、適切なオフセット値により上記演算が行わ
れることになり、誤差の少ない上記実加速度が得られ
る。その結果、誤差の少ない実加速度により算出される
変化量データ、及び当該変化量データに基づいて算出さ
れる移動距離の誤差が減少する。

【００２８】請求項５に記載のナビゲーション装置は、
請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のナビゲー
ション装置において、上記実加速度算出手段は、上記演
算として上記加速度データからオフセット値を差し引く
演算を行うと共に、上記実加速度及び上記変位検出手段
からの出力データに基づいて上記移動体の等速度移動状
態を検出し、上記移動体が等速度移動状態にある際に、
上記加速度センサのオフセット値を更新することを特徴
とする。

【００２９】請求項５に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度算出手段により、上記実加速度を算
出する演算として上記加速度データからオフセット値を
差し引く演算が行われ、上記実加速度及び上記変位検出
手段からの出力データに基づく上記移動体の等速度移動
状態の検出結果により、上記移動体が等速度移動状態に
あると判定された場合には、加速度センサのオフセット
値が更新されるので、適切なオフセット値により上記演
算が行われることになり、長時間停止しない状態であっ
ても、誤差の少ない上記実加速度が得られる。その結
果、誤差の少ない実加速度により算出される変化量デー
タ、及び当該変化量データに基づいて算出される移動距
離の誤差が減少する。

【００３０】請求項６に記載のナビゲーション装置は、
請求項４または請求項５に記載のナビゲーション装置に
おいて、上記実加速度算出手段は、上記加速度データの
平均値を算出し、当該平均値により上記加速度センサの
オフセット値を更新することを特徴とする。

【００３１】請求項６に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度算出手段により、上述のように上記
移動体が停止状態あるいは等速度状態にある時に、上記
加速度データの平均値が算出され、当該平均値により上
記加速度センサのオフセット値が更新される。従って、
上記オフセット値は安定したデータにより更新されるこ
とになり、適切なオフセット値により上記演算が行われ
るので、誤差の少ない上記実加速度が得られる。その結
果、誤差の少ない実加速度により算出される変化量デー
タ、及び当該変化量データに基づいて算出される移動距
離の誤差が減少する。上記実加速度、変化量データ、及
び移動距離の誤差が減少する。

【００３２】請求項７に記載のナビゲーション装置は、
請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載のナビゲー
ション装置において、上記実加速度算出手段は、上記演
算としてゲインを乗ずる演算を行うと共に、上記実加速
度及び上記変位検出手段からの出力データに基づいて上
記移動体の等速度移動状態を検出し、上記移動体が等速
度移動状態にある際に、上記変化量算出手段により上記
実加速度に基づいて算出した速度データと上記変位検出
手段からの出力データに基づいて算出した速度データと
の比に応じて、上記ゲインの値を更新することを特徴と
する。

【００３３】請求項７に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度算出手段により、上記実加速度を算
出する演算としてゲインを乗ずる演算が行われ、上記実
加速度及び上記変位検出手段からの出力データに基づく
上記移動体の等速度移動状態の検出結果により、上記移
動体が等速度移動状態にあると判定された場合には、上
記変化量算出手段により算出した加速度データに基づく
速度データと上記変位検出手段からの出力データに基づ
く速度データとの比に応じて、上記ゲインの値の更新が
行われる。従って、上記ゲインが変動する場合でも上記
ゲインは適正な値に更新されることになり、適切な値の
ゲインにより上記演算が行われるので、誤差の少ない実
加速度が得られる。その結果、誤差の少ない実加速度に
基づいて算出される変化量データ、及び当該変化量デー
タに基づいて算出される移動距離の誤差が減少する。

【００３４】請求項８に記載のナビゲーション装置は、
請求項７に記載のナビゲーション装置において、上記実
加速度算出手段は、上記変化量算出手段により上記実加
速度に基づいて算出した速度データの平均値と上記変位
検出手段からの出力データに基づいて算出した速度デー
タの平均値との比に応じて、上記ゲインの値を更新する
ことを特徴とする。

【００３５】請求項８に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度算出手段により、上記変化量算出手
段にて算出された加速度データに基づく速度データの平
均値と上記変位検出手段からの出力データに基づく速度
データの平均値との比に応じて、上記ゲインの値の更新
が行われるので、上記ゲインが変動する場合でも上記ゲ
インは適正な値に更新されることになり、適切な値のゲ
インにより上記演算が行われ、誤差の少ない実加速度が
得られる。その結果、誤差の少ない実加速度に基づいて
算出される変化量データ、及び当該変化量データに基づ
いて算出される移動距離の誤差が減少する。

【００３６】請求項９に記載のナビゲーション装置は、
請求項２乃至請求項８のいずれか一項に記載のナビゲー
ション装置において、上記実加速度算出手段は、上記演
算としてゲインとゲイン補正係数とを乗ずる演算を行う
と共に、上記変化量算出手段により上記実加速度及び上
記変位検出手段からの出力データに基づいて算出した加
速度変化量から、等加速度移動状態を検出し、上記移動
体が等加速度移動状態にある際に、減速時と加速時とで
独立に上記ゲイン補正係数の値を更新することを特徴と
する。

【００３７】請求項９に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度算出手段により、上記実加速度を算
出する演算としてゲインとゲイン補正係数とを乗ずる演
算が行われ、上記変化量算出手段にて算出された加速度
データ及び及び上記変位検出手段からの出力データに基
づく加速度変化量による等加速度移動状態の検出の結
果、上記移動体が等加速度移動状態にあると判定された
場合には、減速時と加速時とで独立に上記ゲイン補正係
数の値が更新される。従って、減速時と加速時で上記移
動体の傾斜角の変動が相違する場合でも、適正な値に更
新されたゲイン補正係数により適正な値の実加速度が算
出され、変化量データ、及び移動距離の誤差が減少す
る。

【００３８】請求項１０に記載のナビゲーション装置
は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のナビ
ゲーション装置において、上記変位検出手段は、少なく
とも、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて移動体位置を算
出するＧＰＳ測位手段、移動体の方向変化に伴い角速度
データを出力する角速度センサ、あるいは移動体の移動
速度を検出する速度検出手段のいずれか一つを備えてい
ることを特徴とする。

【００３９】請求項１０に記載のナビゲーション装置に
よれば、少なくとも、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて
移動体位置を算出するＧＰＳ測位手段、移動体の方向変
化に伴い角速度データを出力する角速度センサ、あるい
は移動体の移動速度を検出する速度検出手段のいずれか
一つにより、上記移動体の位置変化または方向変化に対
応して所定のデータが得られ、当該所定のデータは加速
度センサにより出力される加速度データに比べて精度と
信頼性の高い値であるため、当該所定のデータに基づい
て上述のような更新が行われることにより、実加速度、
変化量データ、及び移動距離の誤差が減少する。

【００４０】請求項１１に記載のナビゲーション装置
は、前記課題を解決するために、移動体の前後方向の加
速度を検出し加速度データを出力する加速度センサと、
上記移動体の位置変化または方向変化に対応して所定の
データを出力する変位検出手段と、上記加速度センサか
ら出力される加速度データに所定の演算を施すことによ
り実加速度を算出する実加速度算出手段と、上記実加速
度または変位検出手段からのデータに基づいて上記移動
体の単位時間当たりの位置変化量または方向変化量の少
なくともいずれか一方を算出し所定の変化量データを出
力する変化量算出手段と、上記変化量算出手段により出
力された変化量データに基づいて上記移動体の移動距離
を算出する移動距離算出手段とを備え、上記実加速度算
出手段は、減速時と加速時とで異なるパラメータを用い
て上記演算を行うことを特徴とする。

【００４１】請求項１１に記載のナビゲーション装置に
よれば、移動体が移動すると、加速度センサにより当該
移動体の前後方向の加速度が検出されて加速度データが
出力されると共に、変位検出手段により上記移動体の位
置変化または方向変化に対応して所定のデータが出力さ
れる。そして、実加速度算出手段により、上記加速度セ
ンサから出力される加速度データに所定の演算が施され
て実加速度が算出され、変化量算出手段により、当該実
加速度または上記変位検出手段からのデータに基づいて
上記移動体の単位時間当たりの位置変化量または方向変
化量の少なくともいずれか一方が算出され、所定の変化
量データが出力される。更に、移動距離算出手段によ
り、当該変化量データに基づいて上記移動体の移動距離
が算出される。

【００４２】そして、本発明の上記実加速度算出手段に
より、減速時と加速時で上記移動体の傾斜角の変動が相
違する場合でも、その変動に応じた減速時と加速時とで
異なるパラメータにより上記演算が行われるので、誤差
の少ない実加速度が得られる。その結果、誤差の少ない
実加速度に基づいて算出される変化量データ、及び当該
変化量データに基づいて算出される移動距離の誤差が減
少する。

【００４３】請求項１２に記載のナビゲーション装置
は、前記請求項１１に記載のナビゲーション装置におい
て、前記減速時と加速時で異なるパラメータは、ゲイン
またはオフセット値であることを特徴とする。

【００４４】請求項１２に記載のナビゲーション装置に
よれば、上記実加速度算出手段により、前記減速時と加
速時で異なるゲインまたはオフセット値により上記演算
が行われるので、減速時と加速時で上記移動体の傾斜角
の変動が相違する場合でも、その変動に応じたゲインま
たはオフセット値を用いて上記演算が行われることにな
り、誤差の少ない実加速度が得られる。その結果、誤差
の少ない実加速度に基づいて算出される変化量データ、
及び当該変化量データに基づいて算出される移動距離の
誤差が減少する。

【００４５】

【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態に
おいては、本発明を自動車等における車載用ナビゲーシ
ョン装置に適用した場合について説明する。

【００４６】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。

【００４７】図１は、本実施形態の車載用ナビゲーショ
ン装置の全体構成を示すブロック図である。

【００４８】図１に示すように、本実施形態に係る車載
用ナビゲーション装置Ｓは、車両の発進または停止及び
前進または後退及び加速または減速時における加速度を
検出し加速度データを出力する加速度センサ１と、例え
ば車両の方向変化の角速度を検出し、単位時間当たりの
角速度データ及び相対方位データを出力する変位検出手
段の一つとしての角速度センサ２と、例えば車軸の回転
に伴い発生する車速パルスを検出し、そのパルス数を単
位時間毎にカウントする。そして、車軸一回転当たりの
車速パルス数に基づいて単位時間当たりの移動距離を検
出し、走行距離データを出力する変位検出手段の一つと
しての速度検出手段に相当する走行距離センサ３と、Ｇ
ＰＳ衛星からの電波を受信して車両が存在する緯度、経
度、高度、速度等のＧＰＳ測位データを出力すると共
に、車両の進行方向の絶対方位データを出力する変位検
出手段の一つとしてのＧＰＳ測位手段に相当するＧＰＳ
受信機４を備えている。

【００４９】また、バスライン１０を介して上記加速度
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から出力される、加速度データ、角速度デ
ータ及び相対方位データ、走行距離データ、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
装置全体の制御を行うシステムコントローラ５と、ユー
ザーが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（Di
gital Video（またはVersatile）Disk-Read Only Memor
y）ディスクＤＫ１あるいはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Dis
k Read Only Memory ）ディスクＤＫ２を、それぞれシ
ステムコントローラ５の制御下で再生するＤＶＤ−ＲＯ
Ｍドライブ１２ａあるいはＣＤ−ＲＯＭドライブ１２ｂ
と、システムコントローラ５の制御下で各種表示データ
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、ＶＩＣＳ（Vehicle Information an
d Communication System）に基づいて渋滞情報を受信す
るＶＩＣＳ受信部２２を備えている。

【００５０】システムコントローラ５は、上記各種セン
サ等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、システムコントローラ５全体を制御するＣＰＵ
７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１１を介してユーザーにより予め設定された経路
データ等の読み出し可能な各種データを格納するＲＡＭ
９を備えており、入力装置１１、ＤＶＤ−ＲＯＭドライ
ブ１２ａあるいはＣＤ−ＲＯＭドライブ１２ｂ、表示ユ
ニット１３及び音響再生ユニット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、上記各種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。

【００５１】更に、表示ユニット１３は、バスライン１
０を介してＣＰＵ７から送ら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スコン
トローラ１４と、ＶＲＡＭ（Video RAM ）等のメモリか
らなる即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッ
ファメモリ１５と、グラフィックスコントローラ１４か
ら出力される画像データに基づいて、液晶表示装置やＣ
ＲＴ（Cathode Ray Tube）等のディスプレイ１７を表示
制御する表示制御部１６を備えて構成されている。

【００５２】また、音響再生ユニット１８は、ＤＶＤ−
ＲＯＭドライブ１２ａあるいはＣＤ−ＲＯＭドライブ１
２ｂ又はＲＡＭ９からバスライン１０を介して送られる
音声ディジタル信号の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を備
えて構成されている。

【００５３】上記構成のナビゲーション装置が起動され
ると、システムコントローラ５は、まずＤＶＤ−ＲＯＭ
ディスクＤＫ１あるいはＣＤ−ＲＯＭディスクＤＫ２か
ら地図表示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。次に、加速度センサ１の出力値を読み取り、読み取
った出力値に基づいて後述するように車両の加速度を算
出し、算出した加速度から車両の速度及び走行距離を求
める。更に、角速度センサ２の出力値を読み取り、読み
取った出力値に基づいて相対方位データを算出し上記絶
対方位データに累積する。そして、上記走行距離データ
及び車両の進行方向の累積絶対方位データに基づいて、
自車の現在位置の演算を行い、自車の現在位置の緯度、
経度、高度を求める。自車位置に対応する地図データを
ＤＶＤ−ＲＯＭディスクＤＫ１あるいはＣＤ−ＲＯＭデ
ィスクＤＫ２から読み出してグラフィックスコントロー
ラ１４に送り、現在地の地図をディスプレイ１７に表示
する。また、随時ＧＰＳ受信機４から送出されるＧＰＳ
測位データの中の自車位置情報である緯度・経度・高度
のデータと車両の進行方向の絶対方位データに基づいて
算出される速度データ等を用いて上記加速度センサ１及
び角速度センサ２の出力値から算出される各種データ等
の補正を行う。そして、その情報により自車位置マーク
の表示位置と方向及び必要に応じて表示する地図の更新
処理を行う。

【００５４】このように、本実施形態のナビゲーション
装置は、加速度センサ１の出力値を利用して車両の速度
及び走行距離を求めており、加速度センサ１の信頼性を
高めるために、他のセンサ等からの情報を用いて加速度
センサ１の出力値を補正する処理を行っている。

【００５５】以下、この補正処理について説明するが、
まず、本実施形態における加速度センサ１の出力値に基
づいて具体的な車両の加速度及び速度並びに走行距離の
算出方法について説明する。なお、以下に説明する処理
は、実加速度検出手段、変化量検出手段、及び移動距離
算出手段に相当し、システムコントローラ５において行
われる。

【００５６】また、本実施形態においては、加速度セン
サ１により車両の前後方向（進行方向）の加速度を検出
するように、かつ、加速時の加速度センサ１の出力値か
らオフセット値を差し引いた値が正となるように上記加
速度センサ１を車両に設置したものとして説明する。

【００５７】図２は本実施形態における加速度センサ１
からの出力値を処理する手段を示すブロック図である。
図２に示すように、入力する加速度Ａｃｃに対応して加
速度センサ本体１ａから検出回路１ｂを通って検出され
る加速度の電圧を、ローパスフィルタ１ｃでノイズを除
去した後に、１２ビットのＡ／Ｄコンバータ１ｄでサン
プリング周期Ｔ期間にｍ回のＡ／Ｄ変換を行う。そし
て、下記（１）式を使用して平均化処理手段１ｅにより
サンプリング周期Ｔ期間の平均化処理を行って、サンプ
リング１Ｔ期間毎にサンプリング周期Ｔ期間の加速度セ
ンサ１の出力値のＡ／Ｄ変換データの平均値ａ'_nを算出
する。

【００５８】

【数１】 なお、ここで「ＬＳＢ」とは、上記Ａ／Ｄコンバータ１
ｄの出力値の大きさを示す単位で、例えばｎビットのＡ
／Ｄコンバータの場合、入力電圧レンジを２ⁿ等分して
目盛りを打つことから、目盛りの間隔はＦＳ／２ⁿ（Ｆ
Ｓは入力電圧レンジのフルスケール）となる。これは出
力のＬＳＢ（最下位ビット）に対応する。入力電圧がＦ
Ｓ／２ⁿ変化すれば、出力はＬＳＢの１ビット分だけ変
化する。即ち、１ＬＳＢ＝ＦＳ／２ⁿという大きさを単
位に用いる。

【００５９】次に、加速度センサ１の出力値には予めオ
フセット値が設定されているため、この平均値ａ'_nから
オフセット値を差し引き、更に所定のゲイン及びゲイン
補正係数を乗じることにより、車両の加速度を算出す
る。例えば、サンプリング時刻ｎＴにおける今回の車両
の加速度Ａ_n［ｍ／ｓ²］は、

【数２】 Ａ_n ＝ Ｃ_y・Ｇk_n-1・Ｇ_n-1・（ａ'_n−ａ_oe） ・・・（２） Ｃ_y ：加速度センサの出力極性 （＝±１； ＋１：加速時の加速度センサ１の出力値か
らオフセット値を差し引いた値が正となるように設置し
た場合 −１：加速時の加速度センサ１の出力値からオフセット
値を差し引いた値が負となるように設置した場合 Ｇk_n-1：加減速独立ゲイン補正係数（加速時と減速時で
異なる値を用いる） Ｇ_n-1 ：加速度センサゲイン［ｍ／ｓ²／ＬＳＢ］（常
に一定ではなく、使用状況により変化する） ａ'_n ：加速度センサ出力［ＬＳＢ］ ａ_oe ：オフセット量［ＬＳＢ］ （温度変化時や装置起動時等により変化する） により求められる。

【００６０】ここで、サンプリング周期Ｔ期間における
車両の走行状態を等加速度直線運動と仮定すると、サン
プリング時刻ｎＴにおける今回の車両の速度変化量ΔＶ
_n［ｋｍ／ｈ］は、

【数３】 ΔＶ_n ＝ （3600／1000）・Ａ_n・Ｔ ・・・（３） ｎ：サンプリング数（1,2,3,4,5・・・） Ｔ：サンプリング周期 により求められる。従ってサンプリング時刻ｎＴにおけ
る今回の車両の速度Ｖ_n［ｋｍ／ｈ］は、

【数４】 Ｖ_n ＝ ΔＶ_n ＋ Ｖ_n-1 ・・・（４） Ｖ_n-1：前回の車両の速度［ｋｍ／ｈ］ となる。また、サンプリング周期Ｔ期間における車両の
走行状態を等加速度直線運動と仮定すると、サンプリン
グ時刻ｎＴにおける今回の車両の走行距離の変化量Δｄ
_n［ｍ］は、

【数５】 Δｄ_n ＝ １／２・Ａ_n・Ｔ² ＋（1000／3600）・Ｖ_n-1・Ｔ ・・・（５） となる。従って、サンプリング時刻ｎＴにおける今回の
車両の単位時間当たりの累積走行距離Ｄ_n［ｍ］は、

【数６】 と求められる。

【００６１】以上のような演算を主にＣＰＵ７にて行う
ことにより、加速度センサ１の出力値に基づいて車両の
速度及び走行距離を求めることができ、これらを正確に
求めるためには、上記（２）式の加速度の算出を正確に
行う必要がある。

【００６２】しかしながら、上記（２）式で示した加速
度センサ１の出力値のオフセット値ａ_oeは温度変化時あ
るいは装置起動時もしくは長時間（長距離）無停止走行
時等において変動するため、上記（２）式で示したオフ
セット値ａ_oeを固定値とすると、上記（２）式で示され
る今回の車両の加速度Ａ_nに誤差を生じ、この誤差が上
記（４）式の今回の車両の速度Ｖ_n及び上記（６）式の
今回の車両の単位時間当たりの累積走行距離Ｄ_nにも影
響を与え、誤差を生じさせる結果となってしまう。

【００６３】この問題を解決するためには、車両が停止
する度に、その時の加速度センサ１の出力値の平均値
ａ'_stopを求め、上記オフセット値ａ_oeをこの停止時の
出力値の平均値ａ'_stopで置き換えれば良い。

【００６４】しかし、上記のような加速度センサ１の出
力値のオフセット値ａ_oeの変動が発生すると、車両が停
止していても上記（２）式による差分部（ａ'_n−ａ_oe）
は「０」にはならず、加速度センサ１の出力値ａ'_nから
車両が停止した状態を判定する正確な停止判定方法がな
かった。

【００６５】また、車両の停止判定を行って、上記オフ
セット値ａ_oeの更新を行う場合でも、次の車両の発進ま
での間に上記温度変化等の影響により加速度センサ１の
出力値のオフセット値ａ_oeが変動すると、上記（２）式
による差分部（ａ'_n−ａ_oe）に基づいて上記（４）式及
び（６）式により車両の速度及び単位時間当たりの累積
走行距離が計算されることになり、車両の発進後におい
て、この単位時間当たりの累積走行距離が積算されるた
めに誤差を取り除くことができなかった。

【００６６】そこで、本発明は、上記のような加速度セ
ンサ１の出力値ａ'_nが変動する状況下においても、正確
な車両の停止判定と発進判定を行って、車両の停止が確
定した場合には、次に車両の発進が確定されるまでの
間、加速度センサ１の出力値ａ'_nから求めた車両の速度
及び単位時間当たりの累積走行距離をゼロクリアし続け
るようにしたものである。

【００６７】以下、本発明の実施形態について説明する
が、まず本実施形態では、車両の正確な停止判定と発進
判定を行う具体例について説明する。

【００６８】本実施形態では、一定期間の加速度センサ
１の出力値あるいは角速度センサ２の出力値が安定して
いる時、またはＧＰＳ測位時にＧＰＳ速度データが０
［ｋｍ／ｈ］であることを検出した場合に車両が停止し
ていると判定している。一方、車両の停止が確定した後
に一定期間の加速度センサ１の出力値あるいは角速度セ
ンサ２の出力値の変化量が大きくなった時、またはＧＰ
Ｓ測位時にＧＰＳ速度データが０［ｋｍ／ｈ］ではない
ことを検出した場合に車両が発進したと判定するように
した。

【００６９】具体的には、まず車両の停止判定処理にお
いては、加速度センサ１の出力値の揺り戻しが検知され
た時、あるいは加速度センサ１の出力値の標準偏差が所
定値σ以下になった時、もしくは角速度センサ２の出力
値の標準偏差が所定値ｓ以下になった時、またはＧＰＳ
測位時にＧＰＳ速度データが０［ｋｍ／ｈ］になった時
に、車両が停止したと判定するようにした。

【００７０】ここで、「揺り戻し」とは、車両の停止直
後に車両の進行方向から逆方向に急激に変化する加速度
が車両に加わり、その後、加速度が車両の前後方向に減
衰振動しながらゼロに収束していく現象を言い、余程緩
やかな停止動作を行わない限り、車種や加速度センサの
取り付け場所によらずに発生するため、この揺り戻しを
検知することにより正確な車両の停止判定を行うことが
できるものである。

【００７１】図４に揺り戻し発生の際における車両の加
速度及び速度の変化例を示す。図４は横軸が時間［秒］
を表し、右側縦軸が速度［ｋｍ／ｈ］及び左側縦軸が加
速度［×１０^-2ｍ／ｓ²］を表す。また、実線で描かれ
た折線グラフは車両の加速度の測定値を表し、負の加速
度が出力されている時は、減速を行っている（ブレーキ
を含んでいる状態）時に相当する。更に、点線で描かれ
た折線グラフは車両の走行速度の測定値（車速パルス数
から換算した値）を表す。

【００７２】また、実験条件については、例えば速度約
４０［ｋｍ／ｈ］で定速走行後、ドライバーが日常的に
行うのと同程度の強さで減速し、停車させることにし
た。

【００７３】この揺り戻しが発生するのは次のようなメ
カニズムによる。

【００７４】車両が停止するために減速している時、車
両には元の速度で走り続けようとする慣性力が働くの
で、車両の車輪に対する位置は停止時よりも前（進行方
向）側になっている。この慣性力は、車両の速度変化が
小さくなるにつれて弱まり、車両を再び車輪に近づけよ
うとするサスペンションの復元力が相対的に強くなって
くる。そして、車輪が完全に停止した直後、サスペンシ
ョンの復元力が車両の慣性力を上回り、車両は一旦停止
した後、後ろ向きに急激に動き始める。これが揺り戻し
の始まりである（図４のｔ１以降）。この後は、サスペ
ンションの復元力により、車両は前後方向に減衰振動
し、やがて停止する。

【００７５】そこで、本実施形態では、まず車両が減速
したことを検知するために、過去の所定時間の加速度セ
ンサ１の出力値の平均値が負であるか否かを判定する。

【００７６】次に、車両の減速が検知されたら、上記の
ように車両が「後ろ向きに急激に動き始める」ことを検
知するために、加速度センサ１の出力値が上記進行方向
とは逆向きに変化し、所定時間内の車両の加速度の変化
量が所定値を超えたか否かを判定する。そして、これら
の判定の条件の全てが真である場合に揺り戻しが発生し
たと判定するようにした。

【００７７】以下、上記揺り戻し検知を含む本実施形態
の車両の停止判定処理を図３及び図５のフローチャート
に基づいて説明する。この車両の停止判定処理は、上述
した車両の加速度等の算出処理と並行して、ナビゲーシ
ョン装置が起動されている間は常に実行されている。ま
た、図３には示していないが、加速度センサ１、角速度
センサ２、ＧＰＳ受信機４の出力値を所定周期Ｔ期間毎
に行うサンプリング処理も、上記車両の加速度等の算出
処理及び車両の停止判定処理と並行して実行されてい
る。

【００７８】まず、処理が開始されると、車両の停止確
定のフラグが立っているか否かが判定される（ステップ
Ｓ１）。そして、車両の停止が確定したと判定されてい
ない間は、車両の停止確定のフラグが立っていないので
（ステップＳ１；Ｎｏ）、次に、カウンタ１の値が常に
所定値ｕになっているか否か、即ちｕ個のサンプリング
データが常に存在しているか否かの判定処理に移行する
（ステップＳ２）。そして、カウンタ１の値が所定値ｕ
に達していない間は、そのまま車両の停止判定処理を終
了する（ステップＳ２；Ｎｏ）。

【００７９】一方、カウンタ１の値が所定値ｕに達して
いる時には（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、まず上述したよ
うに、加速度センサ１の出力値の揺り戻しが検知された
か否かを判定する（ステップＳ３）。

【００８０】この揺り戻し検知の詳細な処理は図５に示
されており、まず、車両の平均加速度が負であるか否か
により車両の減速が行われているか否かを判定する（ス
テップＳ２０）。この車両の平均加速度とは、上述のよ
うなｕ個のサンプリングデータの平均値である。そし
て、車両の減速が行われていなかった場合には（ステッ
プＳ２０；Ｎｏ）、揺り戻し検知処理を終了して図３の
ステップＳ４の処理に移行する。

【００８１】また、車両の減速が行われていた場合には
（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、車両の最新加速度が正で
あるか否かを判定する（ステップＳ２１）。そして、車
両の最新加速度が正でない場合には（ステップＳ２１；
Ｎｏ）、揺り戻しが始まっていないとして揺り戻し検知
処理を終了して図３のステップＳ４の処理に移行する。

【００８２】一方、車両の最新加速度が正である場合に
は（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、車両の最新加速度から
前々回の車両の加速度を差し引いた値が所定値以上、例
えば１．０［ｍ／ｓ²］以上であるか否かにより、車両
の急激な加速度の変化があったか否かを判定する（ステ
ップＳ２２）。そして、上記値が１．０［ｍ／ｓ²］に
満たない場合には（ステップＳ２２；Ｎｏ）、揺り戻し
が始まっていないとして揺り戻し検知処理を終了して図
３のステップＳ４の処理に移行する。

【００８３】しかし、上記値が１．０［ｍ／ｓ²］以上
である場合には（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、揺り戻し
が開始されたと判定して、後述する図３のステップＳ８
以下の車両の停止確定処理に移行する（図３、ステップ
Ｓ３；Ｙｅｓ）。

【００８４】このように揺り戻しを検知することによ
り、車種や加速度センサ１の取り付け場所によらず、車
両の停止判定を行うことができる。但し、厳密に揺り戻
しか否かを判定するためには、減衰振動の有無を確認す
る必要があるが、実験の結果、上記ステップＳ２０〜Ｓ
２２の条件判定だけでも実用上十分な検知を行うことが
可能であることが分かった。

【００８５】次に、図３のステップＳ３において、揺り
戻しが開始されていないと判定された場合には（ステッ
プＳ３；Ｎｏ）、図３のステップＳ２で確認されている
ｕ個の加速度センサ１の出力値のサンプリングデータを
用いて標準偏差を算出し、この標準偏差が所定値σ以下
であるか否かを判定する。そして、標準偏差が所定値σ
以下である場合には（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、サンプ
リング期間における加速度センサ１の出力値が安定して
いるため車両が停止状態であると判定して後述するステ
ップＳ８以下の車両の停止確定処理を行う。

【００８６】一方、標準偏差が所定値σを超える場合に
は（ステップＳ４；Ｎｏ）、ｕ個の角速度センサ２の出
力値のサンプリングデータを用いて角速度センサ２の標
準偏差を算出し、この標準偏差が所定値ｓ以下であるか
否かを判定する。そして、標準偏差が所定値ｓ以下であ
る場合には（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、サンプリング期
間における角速度センサ２の出力値が安定しているため
車両が停止状態にあると判定して後述するステップＳ８
以下の車両の停止確定処理を行う。

【００８７】また、標準偏差が所定値ｓを超える場合に
は（ステップＳ５；Ｎｏ）、ＧＰＳが測位状態であるか
否かを判定する（ステップＳ６）。そして、測位状態で
はない場合には（ステップＳ６；Ｎｏ）、車両の停止判
定処理を終了するが、測位状態の場合には（ステップＳ
６；Ｙｅｓ）、ＧＰＳ速度データがゼロであるか否かを
判定する（ステップＳ７）。そして、ＧＰＳ速度データ
がゼロではない場合には（ステップＳ７；Ｎｏ）、車両
の停止判定処理を終了するが、ゼロの場合には（ステッ
プＳ７；Ｙｅｓ）、車両が停止したと判定して、車両の
停止確定のマスク処理を行う（ステップＳ８）。このマ
スク処理の結果、車両の停止確定のフラグが立つことに
なり、このフラグが立っている間は車両の停止判定処理
（ステップＳ２〜Ｓ７）は行われない（ステップＳ１；
Ｙｅｓ）。

【００８８】最後に、後述する車両の発進確定のマスク
を解除し（ステップＳ９）、後述する車両の発進判定処
理が行われるように設定する。

【００８９】本実施形態では、以上のような処理におい
て、例えばサンプリング周期Ｔ期間を０．１秒間、σを
０．３０、ｓを０．１５として車両の停止判定を行っ
た。

【００９０】以上のように、本発明によれば、加速度セ
ンサ１の出力値だけでなく、他のセンサ等の出力値に基
づいて車両の停止を判定するので、確実に車両の停止を
判定することができる。

【００９１】そして、以上のようにして車両の停止が確
定したと判定した場合には、前回の車両の速度（上記
（４）式におけるＶ_n-1）及び現在の車両の速度（上記
（４）式におけるＶ_n）をゼロに設定し続ける（ステッ
プＳ１０，Ｓ１１）。更に、現在までの単位時間当たり
の累積走行距離（上記（６）式におけるＤ_n）をゼロに
し続ける（ステップＳ１２）。

【００９２】従って、次に車両が発進するまでの間に加
速度センサ１の出力値が温度変化等の影響を受けて変動
し、加速度センサ１の出力値からオフセット値を差し引
いた値がゼロにならない場合でも、車両の停止確定後の
サンプリング時刻ｎＴにおける今回の車両の速度（上記
（４）式におけるＶ_n）及び単位時間当たりの累積走行
距離（上記（６）式におけるＤ_n）の値をゼロに設定し
続けているため、自車位置表示は停止した状態となる。

【００９３】また、車両の停止判定以前の積分誤差や累
積誤差等がキャンセルされるため、誤差が蓄積されず、
車両の速度及び走行距離等の精度が向上する。

【００９４】次に、本実施形態の車両の発進判定処理に
ついて図６のフローチャートを用いて説明する。本実施
形態では、一定期間の加速度センサ１の出力値あるいは
角速度センサ２の出力値の変化量が大きくなる時、また
はＧＰＳ測位時にＧＰＳ速度データが０［ｋｍ／ｈ］で
はないことを検出した場合に車両が発進したと判定する
ようにした。

【００９５】具体的には、まず車両の発進判定処理にお
いては、加速度センサ１の出力値の標準偏差が所定値η
以上となった時、もしくは角速度センサ２の出力値の標
準偏差が所定値τ以上となった時、またはＧＰＳ測位時
にＧＰＳ速度データが０［ｋｍ／ｈ］ではなくなった時
に、車両が発進したと判定するようにした。

【００９６】以下、図６のフローチャートに基づいて本
実施形態の車両の発進判定処理を説明する。この車両の
発進判定処理は、上述した車両の加速度等の算出処理及
び車両の停止判定処理と並行して、ナビゲーション装置
が起動されている間は常に実行されている。また、図６
には示していないが、加速度センサ１、角速度センサ
２、ＧＰＳ受信機４の出力値を所定周期Ｔ期間毎に行う
サンプリング処理も、この車両の発進判定処理と並行し
て実行されている。

【００９７】まず、処理が開始されると、車両の発進確
定のフラグが立っているか否かが判定される（ステップ
Ｓ３０）。そして、車両の発進が確定したと判定されて
いない間は、車両の発進確定のフラグが立っていないの
で（ステップＳ３０；Ｎｏ）、次にカウンタ１の値が常
に所定値εになっているか否か、即ちε個のサンプリン
グデータが常に存在しているか否かの判定処理に移行す
る（ステップＳ３１）。そして、カウンタ１の値が所定
値εに達していない間は、そのまま車両の発進判定処理
を終了する（ステップＳ３１；Ｎｏ）。一方、カウンタ
１の値が所定値εに達している時には（ステップＳ３
１；Ｙｅｓ）、まず上述したように、ε個の加速度セン
サ１の出力値のサンプリングデータを用いて標準偏差を
算出し、この標準偏差が所定値η以上であるか否かを判
定する。そして、標準偏差が所定値η以上である場合に
は（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、サンプリング期間にお
ける加速度センサ１の出力値の変化量が大きくなったた
め車両が発進状態であると判定して後述するステップＳ
３６以下の車両の発進確定処理を行う。

【００９８】一方、標準偏差が所定値ηに達していない
場合には（ステップＳ３２；Ｎｏ）、ε個の角速度セン
サ２の出力値のサンプリングデータを用いて角速度セン
サ２の標準偏差を算出し、この標準偏差が所定値τ以上
であるか否かを判定する。そして、標準偏差が所定値τ
以上である場合には（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、サン
プリング期間における角速度センサ２の出力値の変化量
が大きくなったため車両が発進状態にあるとして後述す
るステップＳ３６以下の車両の発進確定処理を行う。

【００９９】また、標準偏差が所定値τに達しない場合
には（ステップＳ３３；Ｎｏ）、ＧＰＳが測位状態であ
るか否かを判定する（ステップＳ３４）。そして、測位
状態ではない場合には（ステップＳ３４；Ｎｏ）、車両
の発進判定処理を終了するが、測位状態の場合には（ス
テップＳ３４；Ｙｅｓ）、ＧＰＳ速度データがゼロでな
いか否かを判定する（ステップＳ３５）。そして、ＧＰ
Ｓ速度データがゼロの場合には（ステップＳ３５；Ｎ
ｏ）、車両の発進判定処理を終了するが、ゼロでない場
合には（ステップＳ３５；Ｙｅｓ）、車両が発進したと
判定して、車両の発進確定のマスク処理を行う（ステッ
プＳ３６）。このマスク処理の結果、車両の発進確定の
フラグが立つことになり、このフラグが立っている間は
車両の発進判定処理（ステップＳ３１〜Ｓ３５）は行わ
れない（ステップＳ３０；Ｙｅｓ）。

【０１００】最後に、前述した車両の停止確定のマスク
を解除し（ステップＳ３７）、前述した車両の停止判定
処理が行われるように設定する。

【０１０１】本実施形態では、以上のような処理におい
て、例えばサンプリング周期Ｔ期間を０．１秒間、ηを
４．００、τを２．００として車両の発進判定を行っ
た。

【０１０２】以上のように、本発明によれば、加速度セ
ンサ１の出力値だけでなく、他のセンサ等の出力値に基
づいて車両の発進を判定するので、確実に車両の発進を
判定することができる。

【０１０３】以上説明したように、本発明によれば、正
確に車両の停止と発進を判定することができ、車両の停
止が確定したと判定した場合には、前回の車両の速度
（上記（４）式におけるＶ_n-1）と現在の車両の速度
（上記（４）式におけるＶ_n）及び現在までの単位時間
当たりの累積走行距離（上記（６）式におけるＤ_n）を
ゼロに設定し続けるので、次に車両が発進するまでの間
に加速度センサ１の出力値からオフセット値を差し引い
た値がゼロにならない場合でも、確実に車両の速度と累
積走行距離をゼロにし続けて自車位置表示を停止させた
状態にすることができる。また、車両の発進後において
算出されるサンプリング時刻ｎＴにおける今回の車両の
速度（上記（４）式におけるＶ_n）及び単位時間当たり
の累積走行距離（上記（６）式におけるＤ_n）は、初速
度となる前回の車両の速度（上記（４）式におけるＶ
_n-1）及び前回までの単位時間当たりの累積走行距離
（上記（６）式におけるＤ_n-1）が共にゼロであるた
め、誤差を減少させることができる。

【０１０４】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図７及び図８に基づいて説明する。なお、本
実施形態のナビゲーション装置の概略構成及び加速度セ
ンサの構成は図１及び図２に示した第１の実施形態と同
様であり、第１の実施形態との共通箇所には同一符号を
付して説明を省略する。

【０１０５】上記第１の実施形態においては、車両の停
止確定中は現在の車両の速度Ｖ_nと前回の車両の速度Ｖ
_n-1と現在までの車両の単位時間当たりの累積走行距離
Ｄ_nをゼロにし続けていたため、車両の発進後に算出さ
れるサンプリング時刻ｎＴにおける今回の車両の速度Ｖ
_n及び単位時間当たりの累積走行距離Ｄ_nは、車両の停止
時において加速度センサ１の出力値のオフセット値ａ_oe
が変動する場合でも、車両の停止時における積分誤差や
累積誤差等の影響を受けることなく正確に算出されるこ
とになる。

【０１０６】しかし、加速度センサ１の出力値の上記停
止時のオフセット値ａ_oeの変動は、ナビゲーション装置
の起動時や車両停止中における温度変化時、あるいは車
両停止直後の加速度センサ１の出力値の安定時間のばら
つき等によっても発生するため、上記（２）式に示した
停止時のオフセット値ａ_oeを固定値とした場合には、上
記（２）式により算出される車両の加速度Ａ_nは加速度
センサ１の出力値のオフセット値ａ_oeの変動に追従せず
に誤差を有することになる。

【０１０７】その結果、上記（３）式で求められる車両
の速度変化量ΔＶ_n及び上記（５）式で求められる車両
の走行距離の変化量Δｄ_nにも誤差が生じることにな
り、その結果、上記（４）式で求められる車両の速度Ｖ
_n及び上記（６）式で求められる車両の単位時間当たり
の累積走行距離Ｄ_nにも誤差が生じることになる。

【０１０８】ここで、上記（２）式において上記停止時
のオフセット値ａ_oeを加速度センサ１の出力値ａ'_nから
差し引くのは、加速度センサ１の出力値ａ'_nが車両の停
止時においてもゼロにならず所定値、即ち上記停止時の
オフセット値ａ_oeを示すように、加速度センサ１が設計
されているためである。

【０１０９】そこで、本実施形態では、上記停止時のオ
フセット値ａ_oeを固定値とせずに、上記第１の実施形態
で説明したような正確な車両の停止判定処理により停止
が確定した場合に、車両の停止確定時の加速度センサ１
の出力値ａ'_nの平均値を求め、その平均値により上記停
止時のオフセット値ａ_oeを更新することにした。更に、
加速度センサ１の出力値ａ'_nがより一層安定した状態に
ある時に上記平均値を求めるため、車両の停止直後と発
進直前の所定期間を平均値算出期間から除くことにし
た。

【０１１０】これにより、車両の停止時において加速度
センサ１の出力値ａ'_nが装置起動時や温度変化時等によ
り変動した場合でも、その変動に追従した上記停止時の
オフセット値ａ_oeを設定することができ、車両の発進後
において算出される車両の加速度Ａ_nの誤差を減少させ
ることができ、その結果、車両の速度変化量ΔＶ_n及び
走行距離の変化量Δｄ_nの誤差を減少させ、その結果車
両の速度Ｖ_n及び単位時間当たりの累積走行距離Ｄ_nの誤
差を減少させることができる。

【０１１１】以下、図７及び図８を用いて本実施形態に
おける具体的な車両停止時におけるオフセット値ａ_oeの
更新方法について説明する。なお、以下に示す処理は主
にＣＰＵ７にて行われることになる。

【０１１２】図７は停止時におけるオフセット値の更新
処理を示すフローチャートであり、当該処理は、第１の
実施形態で説明した車両の加速度等の算出処理及び車両
の停止判定処理並びに車両の発進判定処理と別に並行し
て実行されるものである。また、加速度センサ１の出力
値のサンプリング期間は、第１の実施形態で説明したサ
ンプリング周期と同様にＴ期間となっており、当該更新
処理はＴ期間毎に実行されることになる。

【０１１３】この更新処理では、まず、第１の実施形態
で説明した車両の停止確定を示すフラグが立っているか
否かを判定する（ステップＳ４０）。つまり、第１の実
施形態で説明した車両の正確な停止判定により、車両の
停止が確定した場合にのみこの更新処理が行われるよう
になっている。この判定の結果、車両の停止確定フラグ
が立っていない時は（ステップＳ４０；Ｎｏ）、後述す
る車両の停止安定期間を計測するためのカウンタ２をゼ
ロクリアし（ステップＳ４１）、更に後述する停止時の
オフセット候補値の算出期間及び車両の発進兆候期間を
計測するためのカウンタ３及びカウンタ４をゼロクリア
して（ステップＳ４２，Ｓ４３）、更新処理を終了す
る。

【０１１４】一方、車両の停止確定フラグが立ってお
り、車両の停止が確定している場合には（ステップＳ４
０；Ｙｅｓ）、車両の停止安定期間が終了したか否かを
カウンタ２の値が所定値αに達したか否かで判定する
（ステップＳ４４）。カウンタ２は上述したように車両
の停止が確定していない時には常にゼロクリアされる
が、車両の停止が確定するとゼロクリアされないため、
サンプリング周期Ｔ期間毎にインクリメントされる。従
って、カウンタ２の値が所定値αに達するのは、車両の
停止確定直後からαＴ期間経過後の時である。つまり、
この期間が車両の停止安定期間であり、この期間は加速
度センサ１の出力値の平均値の算出は行わない。これ
は、車両の停止確定直後は車両が若干動いていたり、揺
れていたりする場合があるため、加速度センサ１の出力
値が安定していない可能性があるためである。

【０１１５】そこで、この車両の停止安定期間が終了し
ていない場合には（ステップＳ４４；Ｎｏ）、カウンタ
２の値をインクリメントして、更新処理を終了する。な
お、この時カウンタ３及びカウンタ４のゼロクリア処理
も行うことになる（ステップＳ４２，Ｓ４３）。

【０１１６】一方、車両の停止安定期間が終了した場合
には（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）、加速度センサ１の出
力値が安定したか否かを、当該出力値の標準偏差が所定
値２σ以下であるかで判定する（ステップＳ４５）。そ
して、車両の停止安定期間終了後に加速度センサ１の出
力値の標準偏差が所定値２σを超える場合には、安定し
た値でないため、オフセット値を更新することができな
い。従って、後述する停止時のオフセット候補値の算出
期間及び車両の発進兆候期間を計測するためのカウンタ
３及びカウンタ４をゼロクリアして（ステップＳ４２，
Ｓ４３）、更新処理を終了する。

【０１１７】しかし、車両の停止安定期間が終了し（ス
テップＳ４４；Ｙｅｓ）、加速度センサ１の出力値の標
準偏差が所定値２σ以下となって安定した場合には（ス
テップＳ４５；Ｙｅｓ）、停止時のオフセット候補値の
算出を行うため、加速度センサ１の出力値のサンプリン
グ処理を行う。サンプリングは本実施形態ではβ個に設
定しており、カウンタ３の値が所定値βになるまで（ス
テップＳ４６；Ｙｅｓ）サンプリングを続ける（ステッ
プＳ４６；Ｎｏ）。カウンタ３は上述したように加速度
センサ１の出力値の標準偏差が所定値２σを超える時に
は常にゼロクリアされるが、所定値２σ以下になるとゼ
ロクリアされないため、サンプリング周期Ｔ期間毎にイ
ンクリメントされる。従って、カウンタ３の値が所定値
βに達するのは、車両の停止確定直後から（α＋β）Ｔ
期間経過後の時である。

【０１１８】そして、カウンタ３の値が所定値βにな
り、即ち上記標準偏差が所定値２σ以下となってからβ
Ｔ期間経過した時に（ステップＳ４６；Ｙｅｓ）、停止
時のオフセット値の第ｍ候補値を算出する（ステップＳ
４７）。このｍは１から始まる整数であり、最初は第１
候補値が算出される。

【０１１９】この候補値の算出は、下記（７）式に基づ
いてＣＰＵ７により行われる。

【０１２０】

【数７】 そして、この第ｍ候補値を図８に示すようなＲＡＭ９上
に設けられたバッファ９ａの最上位アドレス部から記憶
される。バッファ９ａは、本実施形態ではγ個のサンプ
リングデータを記憶できる容量を有しており、以上のよ
うにして算出した停止時の各オフセット候補値が順次記
憶されるようになっている。

【０１２１】次に、停止時のオフセット候補値の算出と
記憶が終了した後は、車両の発進兆候期間が終了したか
否かをカウンタ４の値が所定値γに達したか否かで判定
する（ステップＳ４８）。カウンタ４は、上記停止時の
オフセット候補値算出のためのサンプリング期間が終了
していない間はゼロクリアされており、サンプリング期
間終了後の停止時のオフセット第ｍ候補値算出後であっ
て車両の発進兆候期間の終了判定後にインクリメントさ
れるので、停止時のオフセット第１候補値算出時にはカ
ウンタ４の値は０、停止時のオフセット第２候補値算出
時にはカウンタ４の値は１となる。

【０１２２】この更新処理はサンプリング周期Ｔ期間毎
に実行されるから、カウンタ４の値が所定値γに達する
のは、上記停止時のオフセット候補値算出のためのサン
プリング期間終了直後からγＴ期間経過後の時であり、
この期間を車両の発進兆候期間としている。この車両の
発進兆候期間は車両の発進確定直前において車両が動き
始め、加速度センサ１の出力値が不安定になる可能性が
あるため、加速度センサ１の出力値の平均値を算出しな
いようにしているものである。

【０１２３】以上のように、上記停止時のオフセット第
１候補値が算出された直後においては、カウンタ４の値
は０であり、所定値γに達していないため（ステップＳ
４８；Ｎｏ）、カウンタ４の値をインクリメントし（ス
テップＳ５０）、今回の更新処理を終了する。

【０１２４】そして、次の周期１Ｔ期間後にこの更新処
理が実行されると、車両は停止状態にあるため（ステッ
プＳ４０；Ｙｅｓ）、車両の停止安定期間の終了判定処
理が行われるが（ステップＳ４４）、上述したように既
に車両の停止安定期間は終了しているため（ステップＳ
４４；Ｙｅｓ）、加速度センサ１の出力値が安定してい
るか否かが判定され（ステップＳ４５）、安定している
場合には（ステップＳ４５；Ｙｅｓ）、サンプリング期
間の終了判定処理に移行する（ステップＳ４６）。しか
し、この場合でも上述したように既にカウンタ３の値は
所定値βに達しているので（ステップＳ４６；Ｙｅ
ｓ）、現在の加速度センサ１の出力値のサンプリングを
行い、停止時のオフセット第２候補値算出を行う（ステ
ップＳ４７）。なお、この時には、停止時のオフセット
第１候補値の算出のために既にβ個のサンプリングが行
われており、今回のサンプリングでβ＋１個のサンプリ
ングが行われたことになるが、停止時のオフセット候補
値の算出はあくまでもβ個のサンプリングデータに基づ
いて行われるように設定されており、今回のサンプリン
グデータから（β−１）個前のデータまでに基づいて上
記（７）式により停止時のオフセット第２候補値が算出
される（ステップＳ４７）。

【０１２５】この算出された停止時のオフセット第２候
補値は、図８に示すバッファ８ａの最上位アドレス部に
記憶され、その前に前回記憶された停止時のオフセット
第１候補値は最上位アドレス部よりも候補値１個分下位
のアドレス部にシフトされる。従って、バッファ８ａ上
では停止時のオフセット第２候補値の上に第１候補値が
積み上げられることになる。

【０１２６】そして、この停止時のオフセット第２候補
値の算出後のカウンタ４の値は、前回の車両の発進兆候
期間の終了判定後のインクリメントにより１になってお
り、まだ所定値γに達していないため（ステップＳ４
８；Ｎｏ）、カウンタ４の値をインクリメントして更新
処理を終了する。以下同様に、次々に停止時のオフセッ
ト候補値の算出が行われる。

【０１２７】また、停止時のオフセット第（γ＋１）候
補値の算出が行われた時には（ステップＳ４７）、バッ
ファ８ａには、最下位アドレスから最上位アドレスに向
かって、停止時のオフセット第１候補値から第γ候補値
までの所定値γ個の停止時のオフセット候補値が既に記
憶されおり、停止時のオフセット第（γ＋１）候補値を
最上位アドレス部に記憶させると、｛（γ＋１）−γ｝
番目、即ち停止時のオフセット第１候補値がバッファ８
ａから溢れることになる。

【０１２８】更に、この時のカウンタ４の値は、前回の
インクリメントにより所定値γになっているため、車両
の発進兆候期間が終了したと判定して（ステップＳ４
８；Ｙｅｓ）、上述のように溢れた停止時のオフセット
第１候補値を停止時のオフセット値として更新し（ステ
ップＳ４９）、今回の更新処理を終了する。

【０１２９】以下、同様に、停止時のオフセット第（γ
＋２）候補値の算出が行われた時には（ステップＳ４
７）、既に車両の発進兆候期間は終了しているので（ス
テップＳ４８；Ｙｅｓ）、停止時のオフセット第２候補
値を停止時のオフセット値として更新され、更に、停止
時のオフセット第ｍ候補値が算出された時には、停止時
のオフセット第（ｍ−γ）候補値が停止時のオフセット
値として更新される。

【０１３０】そして、以上のように停止時のオフセット
値が次々に更新されている状態で、第１の実施形態で説
明した処理により車両の発進が確定すると、車両の停止
確定フラグは立っていないため（ステップＳ４０；Ｎ
ｏ）、カウンタ２及びカウンタ３並びにカウンタ４はゼ
ロクリアされ（ステップＳ４１，４２，４３）、ここま
での段階で更新された停止時の最新オフセット値に基づ
いて車両の発進後の加速度等の算出が行われることにな
る。

【０１３１】本実施形態では、例えば具体的に、サンプ
リング周期Ｔ期間を第１の実施形態と同様に０．１秒と
し、αを５、βを１６、γを５として停止時のオフセッ
ト値ａ_oeの更新を行った。

【０１３２】以上のように、本発明によれば、停止時の
オフセット候補値算出期間内のサンプリングデータに基
づいて得られた平均値により、次々に停止時のオフセッ
ト値が更新されることになり、上記装置起動時や温度変
化時あるいは加速度センサ１の出力値の安定時間のばら
つき等により加速度センサ１の出力値が変動する場合で
も、その変動に追従した適切な停止時のオフセット値ａ
_oeを設定することができる。

【０１３３】その結果、車両の発進後において、適正な
停止時のオフセット値により、誤差の少ない車両の加速
度を算出することができ、当該車両の加速度から算出さ
れる車両の速度及び走行距離の誤差を減少させることが
できる。

【０１３４】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を図９に基づいて説明する。なお、本実施形態
のナビゲーション装置の概略構成及び加速度センサ１の
構成は図１及び図２に示した第１の実施形態と同様であ
り、第１の実施形態との共通箇所には同一符号を付して
説明を省略する。

【０１３５】上記第２の実施形態においては、車両の停
止確定時における加速度センサ１の出力値の平均値に基
づいて停止時のオフセット値の更新を行うことにより、
上記装置起動時や温度変化時あるいは加速度センサ１の
出力値の安定時間のばらつき等による加速度センサ１の
出力値の変動に追従した適切な車両の加速度等の算出を
可能とした。

【０１３６】しかしながら、高速道路等での長距離無停
止走行のような長時間にわたって無停止走行状態が続く
場合には、第２の実施形態のように車両の停止確定時の
加速度センサ１の出力値の平均値に基づいて停止時のオ
フセット値の更新を行うことができない。

【０１３７】その結果、長時間（長距離）無停止走行中
に、温度変化等により加速度センサ１の出力値が変動し
た場合には、この変動に追従した適切な車両走行時のオ
フセット値の更新を行うことができず、算出される車両
の加速度及び速度並びに走行距離に誤差を生じることに
なる。特に、高速道路等では、車両の走行距離を正確に
求めないと、”出口”や”分岐”等の経路案内等をタイ
ミング良く行えない。

【０１３８】そこで、本実施形態では、長時間（長距
離）無停止走行状態であって、車両の角速度と速度の変
化量が少ない状態であることを検知した場合には、この
期間の加速度センサ１の出力値の平均値を求め、車両走
行時のオフセット値がこの平均値に近づくように更新す
ることにした。これは、長時間（長距離）無停止走行中
であっても、車両の角速度と速度の変化量が少なけれ
ば、車両が等速度走行状態に近いと考えられるからであ
る。

【０１３９】以下、図９を用いて本実施形態における具
体的な車両走行時におけるオフセット値の更新処理につ
いて説明する。なお、以下に示す処理は主にＣＰＵ７に
て行われることになる。

【０１４０】図９は走行時におけるオフセット値の更新
処理を示すフローチャートであり、当該処理は、第１の
実施形態で説明した車両の加速度等の算出処理及び車両
の停止判定処理並びに車両の発進判定処理と別に並行し
て実行されるものである。また、加速度センサ１の出力
値のサンプリング期間は、第１の実施形態で説明したサ
ンプリング周期と同様にＴ期間となっており、当該更新
処理はＴ期間毎に実行されることになる。

【０１４１】この更新処理では、まず、第１の実施形態
で説明した車両の発進確定を示すフラグが立っているか
否かを判定する（ステップＳ５１）。つまり、第１の実
施形態で説明した正確な車両の発進判定により、車両の
発進が確定した場合にのみこの更新処理が行われるよう
になっている。この判定の結果、車両の発進確定フラグ
が立っていない時は（ステップＳ５１；Ｎｏ）、後述す
る車両の走行時のオフセット値更新判定期間を計測する
ためのカウンタ５をゼロクリアし（ステップＳ５２）、
更新処理を終了する。

【０１４２】一方、車両の発進確定フラグが立ってお
り、車両の発進が確定している場合には（ステップＳ５
１；Ｙｅｓ）、上記第１の実施形態で説明した（４）式
により、加速度センサ１の出力値に基づいて算出される
サンプリング時刻ｎＴにおける今回の車両の速度Ｖ_nが
３０［ｋｍ／ｈ］以上であるか否かを判定する（ステッ
プＳ５３）。これは、車両の速度が低すぎる場合には、
車両の速度及び加速度が不安定になる傾向にあるため、
車両走行時のオフセット値の更新に適した状態であると
は言えないためである。また、これはバック走行をして
いる場合を除外するためのものでもある。つまり、通常
３０ｋｍ／ｈでバック走行をすることはないため、３０
ｋｍ／ｈ以上であれば車両が前進していると推測される
からである。従って、当該車両の速度Ｖ_nが３０［ｋｍ
／ｈ］未満である場合には（ステップＳ５３；Ｎｏ）、
カウンタ５をゼロクリアして（ステップＳ５２）この更
新処理を終了する。

【０１４３】しかし、当該車両の速度Ｖ_nが３０［ｋｍ
／ｈ］以上の場合には（ステップＳ５３；ＹＥＳ）、Ｇ
ＰＳが測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ５
４）。そして、ＧＰＳが測位状態にあり（ステップＳ５
４；Ｙｅｓ）、正確な車両の速度が計測可能な場合に
は、ＧＰＳ測位によるＧＰＳ速度データが３０［ｋｍ／
ｈ］以上であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。
この理由は加速度センサ１の出力値に基づいて算出され
るサンプリング時刻ｎＴにおける今回の車両の速度Ｖ_n
が３０［ｋｍ／ｈ］以上であるか否かを判定する理由と
同様である。

【０１４４】従って、当該ＧＰＳ速度データが３０［ｋ
ｍ／ｈ］未満である場合には（ステップＳ５５；Ｎ
ｏ）、カウンタ５をゼロクリアして（ステップＳ５２）
この更新処理を終了する。

【０１４５】しかし、当該ＧＰＳ速度データが３０［ｋ
ｍ／ｈ］以上の場合には（ステップＳ５５；ＹＥＳ）、
加速度センサ１の出力値に基づいて算出したサンプリン
グ時刻ｎＴにおける今回の車両の加速度Ａ_nの絶対値が
０．３［ｍ／ｓ²］以下であるか否かを判定する（ステ
ップＳ５６）。これは、加速度センサ１の出力値により
算出された速度の変化量（加速度Ａ_n）が少なく、車両
が等速度走行状態にあると言えるか否かを判定するため
である。その結果、車両の加速度Ａ_nの絶対値が０．３
［ｍ／ｓ²］を超える場合には（ステップＳ５６；Ｎ
ｏ）、車両が等速度走行状態にあるとは言えないので、
カウンタ５をゼロクリアして（ステップＳ５２）この更
新処理を終了する。

【０１４６】一方、車両の加速度Ａ_nの絶対値が０．３
［ｍ／ｓ²］以下である場合には（ステップＳ５６；Ｙ
ｅｓ）、次に車両の角加速度の絶対値が０．３［ｄｅｇ
／ｓ²］以下であるか否かを判定する（ステップＳ５
７）。これは、角速度センサ２の出力値により算出され
た角速度の変化量（角加速度）が少なく、車両が等速度
走行状態にあると言えるか否かを判定するためである。
その結果、車両の角加速度の絶対値が０．３［ｄｅｇ／
ｓ²］を超える場合には（ステップＳ５７；Ｎｏ）、車
両が等速度走行状態にあるとは言えないので、カウンタ
５をゼロクリアして（ステップＳ５２）この更新処理を
終了する。

【０１４７】しかし、車両の角加速度の絶対値が０．３
［ｍ／ｓ²］以下である場合には（ステップＳ５７；Ｙ
ｅｓ）、次に、ＧＰＳ測位によるＧＰＳ加速度データの
絶対値が０．３［ｍ／ｓ²］以下であるか否かを判定す
る（ステップＳ５８）。これも、ＧＰＳ速度データの変
化量（ＧＰＳ加速度データ）が少なく、車両が等速度走
行状態にあると言えるか否かを判定するためである。そ
の結果、当該ＧＰＳ加速度データの絶対値が０．３［ｍ
／ｓ²］を超える場合には（ステップＳ５８；Ｎｏ）、
車両が等速度走行状態にあるとは言えないので、カウン
タ５をゼロクリアして（ステップＳ５２）この更新処理
を終了する。

【０１４８】一方、当該ＧＰＳ加速度データの絶対値が
０．３［ｍ／ｓ²］以下である場合には（ステップＳ５
８；Ｙｅｓ）、以上のような各条件を満たした車両の等
速度走行状態が所定期間継続したか否かをカウンタ５の
値により判定する（ステップＳ５９）。そして、カウン
タ５の値が所定値λに達して車両の等速度走行状態が継
続していると判定した場合には（ステップＳ５９；Ｙｅ
ｓ）、下記（８）式により当該車両の等速度走行状態に
おける加速度センサ１の出力値の平均値に近づくように
車両走行時のオフセット値を更新する（ステップＳ６
０）。しかし、カウンタ５の値が所定値λに達していな
い場合には（ステップＳ５９；Ｎｏ）、カウンタ５の値
をインクリメントして、この更新処理を終了する。

【０１４９】

【数８】 ここで、可変更新定数δは、上記平均値により車両走行
時のオフセット値を補正する割合を定めるものであり、
本実施形態においては、例えば装置起動時の加速度セン
サ１の出力値のドリフトが収束するまでは０．００２と
し、その他は０．００１とした。

【０１５０】そして、以上のような各条件を満たす車両
の等速度走行状態にある限りは、上記（８）式により過
去λＴ期間分の加速度センサ１のサンプリングデータの
平均値が求められ、車両走行時のオフセット値ａ_oenが
次々に上記平均値に近づきながら更新されていく。ま
た、更新速度は可変更新定数δに比例する。

【０１５１】また、ＧＰＳ測位状態ではない場合でも
（ステップＳ５４；Ｎｏ）、加速度センサ１の出力値に
基づいて算出した速度の変化量である加速度Ａ_nの絶対
値が０．２［ｍ／ｓ²］以下であり（ステップＳ６１；
Ｙｅｓ）かつ角速度センサ２の出力値に基づいて算出し
た角速度の変化量である角加速度の絶対値が０．２［ｄ
ｅｇ／ｓ²］以下である場合には（ステップＳ６２；Ｙ
ｅｓ）、車両が等速度走行状態にあると判定して上述の
ような車両走行時のオフセット値の更新を行う。

【０１５２】しかし、車両の加速度Ａ_nの絶対値が０．
２［ｍ／ｓ²］を超える場合（ステップＳ６１；Ｎ
ｏ）、あるいは車両の角加速度の絶対値が０．２［ｄｅ
ｇ／ｓ²］を超える場合には（ステップＳ６２；Ｎ
ｏ）、車両が等速度走行状態にあるとは言えないので、
カウンタ５をゼロクリアして（ステップＳ６３）この更
新処理を終了する。

【０１５３】以上のように、本発明によれば、車両が等
速度走行状態にあると判定された期間内の加速度センサ
１のサンプリングデータに基づいて得られた平均値によ
り、次々に車両走行時のオフセット値が上記平均値に近
づきながら更新されることになり、長時間（長距離）無
停止走行時に温度変化等により加速度センサ１の出力値
が変動する場合でも、その変動に追従した適切な車両走
行時のオフセット値ａ _oeを設定することができる。

【０１５４】その結果、車両走行時において、適正な車
両走行時のオフセット値により、誤差の少ない車両の加
速度を算出することができ、当該車両の加速度から算出
される車両の速度及び走行距離の誤差を減少させること
ができる。

【０１５５】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態を図１０乃至図１５に基づいて説明する。な
お、本実施形態のナビゲーション装置の概略構成及び加
速度センサ１の構成は図１及び図２に示した第１の実施
形態と同様であり、第１の実施形態との共通箇所には同
一符号を付して説明を省略する。

【０１５６】上記第２の実施形態または第３の実施形態
においては、車両停止時あるいは走行時における加速度
センサ１の出力値の平均値に基づいてオフセット値の更
新を行うことにより、上記装置起動時や長時間（長距
離）無停止走行時や温度変化時等による加速度センサ１
の出力値の変動に追従した適切な車両の加速度等の算出
を可能とした。

【０１５７】しかしながら、上記第１の実施形態で説明
した（２）式に示すように、車両の加速度Ａ_nはゲイン
Ｇ_n-1を乗じることにより算出され、従来はこのゲイン
Ｇ_n-1を固定値としていたため、ナビゲーション装置の
水平及び車両前後方向に対する取り付け角度に対してゲ
インが変動する場合でも適切に調整ができず、また、装
置起動時や温度ドリフト時によるゲイン変動あるいは加
減速時の車両本体の傾斜角の変動の相違等によるゲイン
変動などに対応できなかった。

【０１５８】従って、上記（２）式により算出される車
両の加速度に誤差を生じ、その結果、上記（４）式によ
り算出される車両の速度及び上記（６）式により算出さ
れる車両の走行距離に誤差を生じた。

【０１５９】そこで、本実施形態では、第３の実施形態
で説明した車両が等速度走行状態と判定される期間にお
いて、その期間中の加速度センサ１の出力値に基づいて
算出される車両の速度の平均値と、ＧＰＳ測位によるＧ
ＰＳ速度データの平均値との比により、ゲインＧ_n-1の
更新を行うことにした。

【０１６０】次に、車両の発進が確定している間、加速
度センサ１の出力値により算出された加速度の変化量が
少ない状態（等加速度走行状態）で走行している場合
と、ジャイロ（角速度）センサ２の出力値により算出さ
れた角速度の変化量である角加速度の変化量が少ない状
態（等角加速度走行状態）で走行している場合と、ＧＰ
Ｓ測位時にのみＧＰＳ速度データの変化量であるＧＰＳ
加速度データの変化量が少ない状態（等加速度走行状
態）で走行している場合には、その期間（ｎＴ期間）の
加速度センサ１の出力値により算出された加速度の平均
値とＧＰＳ速度データの変化量であるＧＰＳ加速度デー
タの平均値を比較しながら、ＧＰＳ加速度データ平均値
に近づくようにゲイン補正係数を車両の加速時と減速時
それぞれ独立にゲイン変動に追従する（永久）学習をし
ながら収束させていくことにした以下、図１０乃至図１
５に基づいて本実施形態のゲイン更新処理及び補正係数
更新処理について説明する。なお、以下に示す処理は主
にＣＰＵ７にて行われることになる。

【０１６１】図１０は等速度走行状態及び等加速度走行
状態におけるゲイン更新処理及びゲイン補正係数更新処
理を示すフローチャートであり、当該処理は、第１の実
施形態で説明した車両の加速度等の算出処理及び車両の
停止判定処理並びに車両の発進判定処理、更には第２の
実施形態で説明した車両停止時のオフセット値の更新処
理、第３の実施形態で説明した車両走行時のオフセット
値の更新処理と別に並行して実行されるものである。ま
た、加速度センサ１の出力値のサンプリング期間は、第
１の実施形態で説明したサンプリング周期と同様にＴ期
間となっており、当該更新処理はＴ期間毎に実行される
ことになる。

【０１６２】まず、このゲイン更新処理では、第１の実
施形態で説明した車両の発進確定を示すフラグが立って
いるか否かを判定する（ステップＳ７０）。つまり、第
１の実施形態で説明した正確な車両の発進判定により、
車両の発進が確定した場合にのみこの更新処理が行われ
るようになっている。この判定の結果、車両の発進確定
フラグが立っていない時は（ステップＳ７０；Ｎｏ）、
後述する車両の等速度走行時加速度センサゲイン更新判
定期間及び車両の等加速度走行時の加減速独立のゲイン
補正係数更新判定期間を計測するためのカウンタ６及び
カウンタ７をゼロクリアし（ステップＳ７１,８４）、
更新処理を終了する。

【０１６３】一方、車両の発進確定フラグが立ってお
り、車両の発進が確定している場合には（ステップＳ７
０；Ｙｅｓ）、ＧＰＳが測位状態であるか否かを判定す
る（ステップＳ７２）。そして、ＧＰＳが測位状態にな
く（ステップＳ７２；Ｎｏ）、正確なＧＰＳ速度データ
の計測ができない場合にはカウンタ６及びカウンタ７を
ゼロクリアし（ステップＳ７１,Ｓ８４）、更新処理を
終了する。

【０１６４】しかし、ＧＰＳが測位状態にあり（ステッ
プＳ７２；Ｙｅｓ）、正確なＧＰＳ速度データが計測可
能な場合には、ＧＰＳ測位によるＧＰＳ速度データが３
０［ｋｍ／ｈ］以上であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ７３）。これは、ＧＰＳ速度データが低すぎる場合に
は、車両の速度及び加速度が不安定になる傾向にあるた
め、ゲインの更新に適した状態であるとは言えないため
である。

【０１６５】従って、当該ＧＰＳ速度データが３０［ｋ
ｍ／ｈ］未満である場合には（ステップＳ７３；Ｎ
ｏ）、カウンタ６をゼロクリアし（ステップＳ７８）、
この更新処理を終了して、後述する図１０のステップＳ
８１以下のゲイン補正係数更新処理に移行する。

【０１６６】しかし、当該ＧＰＳ速度データが３０［ｋ
ｍ／ｈ］以上の場合には（ステップＳ７３；Ｙｅｓ）、
上記第１の実施形態で説明した（４）式により、加速度
センサ１の出力値に基づいて算出されるサンプリング時
刻ｎＴにおける今回の車両の速度Ｖ_nが３０［ｋｍ／
ｈ］以上であるか否かを判定する（ステップＳ７４）。

【０１６７】当該車両の速度Ｖ_nが３０［ｋｍ／ｈ］未
満である場合には（ステップＳ７４；Ｎｏ）、カウンタ
６をゼロクリアし（ステップＳ７８）、この更新処理を
終了して、後述する図１０のステップＳ８１以下のゲイ
ン補正係数更新処理に移行する。

【０１６８】しかし、当該車両の速度Ｖ_nが３０［ｋｍ
／ｈ］以上の場合には（ステップＳ７４；Ｙｅｓ）、加
速度センサ１の出力値に基づいて算出したサンプリング
時刻ｎＴにおける今回の車両の加速度Ａ_nの絶対値が
０．３［ｍ／ｓ²］以下であるか否かを判定する（ステ
ップＳ７５）。これは、加速度センサ１の出力値により
算出された車両の速度の変化量（加速度Ａ_n）が少な
く、車両が等速度走行状態にあると言えるか否かを判定
するためである。その結果、車両の加速度Ａ_nの絶対値
が０．３［ｍ／ｓ²］を超える場合には（ステップＳ７
５；Ｎｏ）、車両が等速度走行状態にあるとは言えない
ので、カウンタ６をゼロクリアし（ステップＳ７８）、
この更新処理を終了して、後述する図１０のステップＳ
８１以下のゲイン補正係数更新処理に移行する。

【０１６９】一方、車両の加速度Ａ_nの絶対値が０．３
［ｍ／ｓ²］以下である場合には（ステップＳ７５；Ｙ
ｅｓ）、次に車両の角加速度の絶対値が０．３［ｄｅｇ
／ｓ²］以下であるか否かを判定する（ステップＳ７
６）。これは、角速度センサ２の出力値により算出され
た車両の角速度の変化量（角加速度）が少なく、車両が
等速度走行状態にあると言えるか否かを判定するためで
ある。従って、車両の角加速度の絶対値が０．３［ｄｅ
ｇ／ｓ²］を超える場合には（ステップＳ７６；Ｎ
ｏ）、車両が等速度走行状態にあるとは言えないので、
カウンタ６をゼロクリアし（ステップＳ７８）、この更
新処理を終了して、後述する図１０のステップＳ８１以
下のゲイン補正係数更新処理に移行する。

【０１７０】しかし、車両の角加速度の絶対値が０．３
［ｍ／ｓ²］以下である場合には（ステップＳ７６；Ｙ
ｅｓ）、次に、ＧＰＳ測位によるＧＰＳ加速度データの
絶対値が０．３［ｍ／ｓ²］以下であるか否かを判定す
る（ステップＳ７７）。これも、ＧＰＳ速度データの変
化量（ＧＰＳ加速度データ）が少なく、車両が等速度走
行状態にあると言えるか否かを判定するためである。そ
の結果、当該ＧＰＳ加速度データの絶対値が０．３［ｍ
／ｓ²］を超える場合には（ステップＳ７７；Ｎｏ）、
車両が等速度走行状態にあるとは言えないので、カウン
タ６をゼロクリアし（ステップＳ７８）、この更新処理
を終了して、後述する図１０のステップＳ８１以下のゲ
イン補正係数更新処理に移行する。

【０１７１】一方、当該ＧＰＳ加速度データの絶対値が
０．３［ｍ／ｓ²］以下である場合には（ステップＳ７
７；Ｙｅｓ）、以上のような各条件を満たした車両の等
速度走行状態が所定期間継続したか否かをカウンタ６の
値により判定する（ステップＳ７９）。カウンタ６は上
記各条件のいずれか一つでも偽である場合にはゼロクリ
アされるが（ステップＳ７８）、全ての条件が真である
場合には（ステップＳ７９；Ｎｏ）、ゼロクリアされず
周期Ｔ期間の間隔でインクリメントされる。従って、カ
ウンタ６の値が所定値χに達するのは、上記全ての条件
が真となった直後からχＴ期間経過後であり、このχＴ
期間中において車両の等速度走行状態が継続していると
判定した場合には（ステップＳ７９；Ｙｅｓ）、下記
（９）式によりゲインの更新を行う（ステップＳ８
０）。次に、後述する図１０のステップＳ８１以下のゲ
イン補正係数更新処理に移行する。

【０１７２】

【数９】 そして、以上のような各条件を満たす車両が等速度走行
状態にある限りは、上記（９−１）式により過去χＴ期
間分の加速度センサ１の出力値に基づいて算出した速度
の平均値が求められ、更に上記（９−２）式により過去
χＴ期間分のＧＰＳ測位によるＧＰＳ速度データの平均
値が求められ、そして、上記（９−３，４）式によりゲ
インＧ_nが求められ、求めた値によりゲインが更新され
る。従って、ゲインＧ_nが装置の水平及び車両前後方向
に対する取付角度や、装置起動時及び温度ドリフト時
や、加速時と減速時における車両の傾斜角の変動の相違
等の要因により、変動する場合においても、その変動に
追従した適切な値にゲインＧ _nを更新することができ
る。

【０１７３】以上のようなゲインの更新処理を行った
後、本実施形態では、前述していた図１０のステップＳ
８１以下の加減速独立のゲイン補正係数の更新処理を行
う。

【０１７４】まず、加速度センサ１の出力値に基づいて
算出されるサンプリング時刻ｎＴにおける今回の車両の
加速度Ａ_nの変化量を求め、その車両の加速度Ａ_nの変化
量の絶対値が０．３以下であるか否かについて判定し、
車両の等加速度走行状態の判定を行う（ステップＳ８
１）。当該車両の加速度Ａ_nの変化量の絶対値が０．３
を超える場合には（ステップＳ８１；Ｎｏ）、車両が等
加速度走行状態ではないとしてカウンタ７をゼロクリア
して（ステップＳ８４）、加減速独立のゲイン補正係数
の更新処理を終了する。

【０１７５】一方、上記車両の加速度Ａ_nの変化量の絶
対値が０．３以下である場合には（ステップＳ８１；Ｙ
ｅｓ）、角速度センサ２の出力値に基づいて算出される
車両の角速度の変化量である角加速度の変化量の絶対値
が０．３以下であるか否かについて判定し、車両の等加
速度走行状態の判定を行う（ステップＳ８２）。当該車
両の角加速度の変化量の絶対値が０．３を超える場合に
は（ステップＳ８２；Ｎｏ）、車両が等加速度走行状態
ではないとしてカウンタ７をゼロクリアして（ステップ
Ｓ８４）、加減速独立のゲイン補正処理を終了する。

【０１７６】一方、上記車両の角加速度の変化量の絶対
値が０．３以下である場合には（ステップＳ８２；Ｙｅ
ｓ）、ＧＰＳ測位によるＧＰＳ加速度データの変化量の
絶対値が０．３以下であるか否かにより、車両の等加速
度走行状態の判定を行う（ステップＳ８３）。当該ＧＰ
Ｓ加速度データの変化量の絶対値が０．３を超える場合
には（ステップＳ８３；Ｎｏ）、車両の等加速度走行状
態ではないとしてカウンタ７をゼロクリアして（ステッ
プＳ８４）、加減速独立のゲイン補正係数の更新処理を
終了する。

【０１７７】一方、上記ＧＰＳ加速度データの変化量が
０．３以下である場合には（ステップｓ８３；Ｙｅ
ｓ）、以上のような車両の等加速度走行状態の判定処理
をカウンタ７の値が所定値κになるまで継続する（ステ
ップＳ８５）。カウンタ７は上述した車両の各等加速度
走行状態の判定条件のいずれか一つでも偽である場合に
は、ゼロクリアされるが（ステップＳ８４）、全ての車
両の等加速度走行状態の判定条件が真であれば、ゼロク
リアされないので、カウンタ７の値が所定値κに達する
のは、全ての車両の等加速度走行状態の判定条件が真に
なった直後から、κＴ期間経過後である。そして、車両
の等加速度走行状態がκＴ期間継続したと判定した場合
には（ステップＳ８５：Ｙｅｓ）、下記（１０）,（１
１）式により加減速独立にゲイン補正係数の更新処理を
行う（ステップＳ８６）。

【０１７８】

【数１０】

【数１１】 （加速時） ０＜Ａacc_n＜Ａgps_n の場合 Ｇｋ_n ＝ Ｇｋ_n-1 ＋ φ ・・・（１１−１） ０＜Ａgps_n＜Ａacc_n の場合 Ｇｋ_n ＝ Ｇｋ_n-1 − φ ・・・（１１−２） （減速時） Ａgps_n＜Ａacc_n＜０ の場合 Ｇｋ'_n ＝ Ｇｋ'_n-1 ＋ φ ・・・（１１−３） Ａacc_n＜Ａgps_n＜０ の場合 Ｇｋ'_n ＝ Ｇｋ'_n-1 − φ ・・・（１１−４） Ｇｋ_n ： 今回の加速時ゲイン補正係数 Ｇｋ_n-1 ： 前回までの加速時ゲイン補正係数 Ｇｋ'_n ： 今回の減速時ゲイン補正係数 Ｇｋ'_n-1 ： 前回までの減速時ゲイン補正係数 φ ： 可変更新定数（０≦φ≦１） そして、以上のような各条件を満たす車両が等加速度走
行状態にある限りは、上記（１１−１）〜（１１−４）
式により加減速独立にゲイン補正係数が更新される。

【０１７９】従って、加速時と減速時における車両の傾
斜角の変動の相違等によるゲイン変動を抑えることがで
き、算出される車両の加速度及び速度並びに走行距離の
誤差を少なくすることができる。

【０１８０】なお、可変更新定数φは、例えば±０．０
０４（±０．４％）、±０．００２（±０．２％）、±
０．００１（±０．１％）等の３種類のものを用いて以
下のように随時変更する。この可変更新定数φの変更
は、車両の加速度の変化を観察して、ゲインが真値に収
束するように行う。以下、本実施形態における加減速独
立ゲイン補正係数学習処理について、図１１乃至図１４
のフローチャートに基づいて説明する。なお、この加減
速独立ゲイン補正係数学習処理は、上述したゲイン補正
係数の更新処理（ステップＳ８６）を行う時に実行され
るようになっており、サンプリング期間は、上述したゲ
イン更新処理及びゲイン補正係数の更新処理と同様にＴ
期間となっている。従って、当該学習処理はＴ期間毎に
実行されることになる。

【０１８１】まず、上述した車両の等加速度走行条件が
成立したか否かを判定し（ステップＳ９０）、成立して
いない場合には（ステップＳ９０；Ｎｏ）、当該学習処
理を終了する。しかし、車両の等加速度走行条件が成立
している場合には（ステップＳ９０；Ｙｅｓ）、今回の
車両が加速中であり、かつ、今回の加速度センサ１の出
力値に基づいて算出されるサンプリング時刻ｎＴにおけ
る今回の車両の加速度Ａ_nの平均値Ａacc_nが今回のＧＰ
Ｓ測位によるＧＰＳ加速度データの平均値Ａgps _nよりも
小さい場合（以下、アンダーラン状態とする）であるか
否かを判定する（ステップＳ９１）。その結果、今回の
車両が加速中であってアンダーラン状態であると判定し
た場合には（ステップＳ９１；Ｙｅｓ）、前回の車両が
加速中であり、かつ、前回の車両の加速度センサ１の出
力値に基づいて算出されたサンプリング時刻（ｎ−１）
Ｔにおける前回の車両の加速度Ａ_n-1の平均値Ａacc_n-1
が前回のＧＰＳ測位によるＧＰＳ加速度データの平均値
Ａgps_n-1よりも大きい場合（以下、オーバーラン状態と
する）であるかを判定する（ステップＳ９２）。

【０１８２】その結果、前回の車両が加速中であってオ
ーバラン状態ではないと判定した場合には（ステップＳ
９２；Ｎｏ）、更に前々回の加速度センサ１の出力値に
基づいて算出されたサンプリング時刻（ｎ−２）Ｔにお
ける前々回の車両の加速度Ａ _n-2の平均値Ａacc_n-2が加
速中においてオーバラン状態であったか否かを判定する
（ステップＳ９３）。

【０１８３】その結果、前々回がオーバラン状態ではな
いと判定した場合には（ステップＳ９３；Ｎｏ）、前々
回から今回に至るまでアンダーラン状態が継続してお
り、加減速独立ゲイン補正係数は発散していると判定し
（ステップＳ９４）、可変更新定数φを最大の０．４％
にセットする（ステップＳ９５）。

【０１８４】一方、今回はアンダーラン状態であるが
（ステップＳ９１；Ｙｅｓ）、前回はオーバーラン状態
であった場合には（ステップＳ９２；Ｙｅｓ）、フラグ
Ｆ_A1を１とし（ステップＳ９６）、可変更新定数φを
０．２％にセットする（ステップＳ９７）。そして、後
述するステップＳ９８に移行する。

【０１８５】また、今回と前回がアンダーラン状態であ
るが（ステップＳ９１；Ｙｅｓ，ステップＳ９２；Ｎ
ｏ）、前々回はオーバーラン状態であった場合には（ス
テップＳ９３；Ｙｅｓ）、フラグＦ_A1を０とし（ステッ
プＳ１０１）、可変更新定数φを０．１％にセットして
（ステップＳ１０２）、ステップＳ９８に移行する。

【０１８６】ステップＳ９８では、減速時のゲイン補正
係数Ｇｋ’_nが収束しているかどうか、即ち減速時の当
該学習処理において、前々回の学習処理にあたる時がオ
ーバーラン状態またはアンダーラン状態の時にセットさ
れるＦ_B1、Ｆ_B2のフラグのいずれかが１であるかどうか
を判定し、どららかが１であれば、減速時のゲイン補正
係数Ｇｋ’_nは収束していると判定し（ステップＳ９
８；Ｙｅｓ）、加速時、減速時両方共にゲイン補正係数
（Ｇｋ_n及びＧｋ’_n）が収束している時のフラグを立て
る（ステップＳ９９）。この結果はマップマッチング処
理に用いられる。

【０１８７】このように可変更新定数φとして０．１％
と０．２％のいずれかが選択されるということは、過去
にアンダーラン状態からオーバーラン状態、またはオー
バーラン状態からアンダーラン状態の切り換えが必ずあ
った、ということである。これは、目標とするゲイン値
を跨いだことを意味し、収束方向に向かっていることが
分かる。

【０１８８】一方、Ｆ_B1、Ｆ_B2のいずれも１ではない場
合には（ステップＳ９８；Ｎｏ）、上記（１１−１）式
により加速時のゲイン補正係数Ｇｋ_nを更新し（ステッ
プＳ１０３）、今回がアンダーラン状態であると判定し
て（ステップＳ１０４）、加速時のゲイン補正係数の学
習処理を終了する。

【０１８９】次に、上記ステップＳ９１にて、今回の加
速度センサ１の出力値に基づいて算出されるサンプリン
グ時刻ｎＴにおける今回の車両の加速度Ａ_nの平均値Ａa
cc_nが加速中においてアンダーラン状態ではないと判定
された場合には（ステップＳ９１；Ｎｏ）、今回の車両
が加速中においてオーバーラン状態であるか否かを判定
する（図１２，ステップＳ１０５）。その結果、加速中
であってオーバーラン状態であると判定した時は（ステ
ップＳ１０５；Ｙｅｓ）、前回も加速中においてアンダ
ーラン状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０
６）。

【０１９０】そして、前回がアンダーラン状態ではない
と判定した場合には（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、更に
前々回の加速度が加速中においてアンダーラン状態であ
ったか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

【０１９１】その結果、前々回がアンダーラン状態では
ないと判定した場合には（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、
前々回から今回に至るまでオーバーラン状態が継続して
おり、加減速独立ゲイン補正係数は発散していると判定
し（ステップＳ１０８）、可変更新定数φを最大の０．
４％にセットする（ステップＳ１０９）。

【０１９２】一方、今回はアンダーラン状態であるが
（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、前回はアンダーラン状
態であった場合には（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、フ
ラグＦ _A2を１とし（ステップＳ１１０）、可変更新定数
φを０．２％にセットする（ステップＳ１１１）。そし
て、後述するステップＳ１１２に移行する。

【０１９３】また、今回と前回がオーバーラン状態であ
るが（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ，ステップＳ１０６；
Ｎｏ）、前々回はオーバーラン状態であった場合には
（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、フラグＦ_A2を０とし
（ステップＳ１１５）、可変更新定数φを０．１％にセ
ットして（ステップＳ１１６）、ステップＳ１１２に移
行する。

【０１９４】ステップＳ１１２では、減速時のゲイン補
正係数Ｇｋ’_nが収束しているかどうか、即ち減速時の
当該学習処理において、前々回の学習処理にあたる時が
オーバーラン状態またはアンダーラン状態の時にセット
されるＦ_B1、Ｆ_BA2のフラグのいずれかが１であるかど
うかを判定し、どららかが１であれば、減速時のゲイン
補正係数Ｇｋ’_nは収束していると判定し（ステップＳ
１１２；Ｙｅｓ）、加速、減速両方共にゲイン補正係数
（Ｇｋ_n及びＧｋ’_n）が収束している時のフラグを立て
る（ステップＳ１１３）。この結果はマップマッチング
の処理に用いられる。

【０１９５】一方、Ｆ_B1、Ｆ_BA2のいずれも１ではない
場合には（ステップＳ１１２；Ｎｏ）、上記（１１−
２）式によりゲイン補正係数を更新し（ステップＳ１１
７）、今回がオーバーラン状態であると判定して（ステ
ップＳ１１８）、ゲイン補正係数の学習処理を終了す
る。

【０１９６】次に、上記ステップＳ１０５にて、加速中
においてオーバーラン状態にはないと判定された場合に
は（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、減速中においてアンダ
ーラン状態であるか否かを判定する（図１３，ステップ
Ｓ１１９）。その結果、減速中であってアンダーラン状
態であると判定した時は（ステップＳ１１９；Ｙｅ
ｓ）、前回は減速中においてオーバーラン状態であるか
否かを判定する（ステップＳ１２０）。

【０１９７】そして、前回がオーバーラン状態ではない
と判定した場合には（ステップＳ１２０；Ｎｏ）、更に
前々回の加速度センサ１の出力値に基づいて算出された
サンプリング時刻（ｎ−２）Ｔにおける前々回の車両の
加速度Ａ_n-2の平均値Ａacc_{n- 2}が減速中においてオーバ
ラン状態であったか否かを判定する（ステップＳ１２
１）。

【０１９８】その結果、前々回がオーバーラン状態では
ないと判定した場合には（ステップＳ１２１；Ｎｏ）、
前々回から今回に至るまで減速時におけるアンダーラン
状態が継続しており、加減速独立ゲイン補正係数は発散
していると判定し（ステップＳ１２２）、可変更新定数
φを最大の０．４％にセットする（ステップＳ１２
３）。

【０１９９】一方、今回は減速時のアンダーラン状態で
あるが（ステップＳ１１９；Ｙｅｓ）、前回は減速時の
アンダーラン状態であった場合には（ステップＳ１２
０；Ｙｅｓ）、フラグＦ_B1を１とし（ステップＳ１２
４）、可変更新定数φを０．２％にセットする（ステッ
プＳ１２５）。そして、後述するステップＳ１２６に移
行する。

【０２００】また、今回と前回が減速時のアンダーラン
状態であるが（ステップＳ１１９；Ｙｅｓ，ステップＳ
１２０；Ｎｏ）、前々回は減速時のオーバーラン状態で
あった場合には（ステップＳ１２１；Ｙｅｓ）、フラグ
Ｆ_B1を０とし（ステップＳ１２９）、可変更新定数φを
０．１％にセットして（ステップＳ１３０）、ステップ
Ｓ１２６に移行する。

【０２０１】ステップＳ１２６では、加速時のゲイン補
正係数Ｇｋ_nが収束しているかどうか、即ち加速時の当
該学習処理において、前々回の学習処理にあたる時がオ
ーバーラン状態またはアンダーラン状態の時にセットさ
れるＦ_A1、Ｆ_A2のフラグのいずれかが１であるかどうか
を判定し、どららかが１であれば、加速時のゲイン補正
係数Ｇｋ_nは収束していると判定し（ステップＳ１２
６；Ｙｅｓ）、加速時、減速時両方共にゲイン補正係数
（Ｇｋ_n及びＧｋ’_n）が収束している時にフラグを立て
る（ステップＳ１２７）。この結果はマップマッチング
処理に用いられる。

【０２０２】一方、Ｆ_A1、Ｆ_A2のいずれも１ではない場
合には（ステップＳ１２６；Ｎｏ）、上記（１１−３）
式により減速時のゲイン補正係数Ｇｋ’_nを更新し（ス
テップＳ１３１）、今回が減速時のアンダーラン状態で
あると判定して（ステップＳ１３２）、ゲイン補正係数
の学習処理を終了する。

【０２０３】次に、上記ステップＳ１１９にて、今回の
加速度センサ１の出力値に基づいて算出されるサンプリ
ング時刻ｎＴにおける今回の車両の加速度Ａ_nの平均値
Ａacc _nが減速中においてアンダーラン状態ではないと判
定された場合には（ステップＳ１１９；Ｎｏ）、減速中
においてオーバーラン状態であるか否かを判定する（図
１４，ステップＳ１３３）。その結果、減速時であって
オーバーラン状態であると判定した時は（ステップＳ１
３３；Ｙｅｓ）、前回も減速中においてアンダーラン状
態であるか否かを判定する（ステップＳ１３４）。

【０２０４】そして、前回がアンダーラン状態ではない
と判定した場合には（ステップＳ１３４；Ｎｏ）、更に
前々回の加速度センサ１の出力値に基づいて算出された
サンプリング時刻（ｎ−２）Ｔにおける前々回の車両の
加速度Ａ_n-2の平均値Ａacc_{n- 2}が加速中においてアンダ
ーラン状態であったか否かを判定する（ステップＳ１３
５）。

【０２０５】その結果、前々回がアンダーラン状態では
ないと判定した場合には（ステップＳ１３５；Ｎｏ）、
前々回から今回に至るまで減速時のオーバーラン状態が
継続しており、加減速独立ゲイン補正係数は発散してい
ると判定し（ステップＳ１３６）、可変更新定数φを最
大の０．４％にセットする（ステップＳ１３７）。

【０２０６】一方、今回は減速時のオーバーラン状態で
あるが（ステップＳ１３３；Ｙｅｓ）、前回は減速時の
アンダーラン状態であった場合には（ステップＳ１３
４；Ｙｅｓ）、フラグＦ_B2を１とし（ステップＳ１３
８）、可変更新定数φを０．２％にセットする（ステッ
プＳ１３９）。そして、後述するステップＳ１４０に移
行する。

【０２０７】また、今回と前回が減速時のオーバーラン
状態であるが（ステップＳ１３３；Ｙｅｓ，ステップＳ
１３４；Ｎｏ）、前々回は減速時のオーバーラン状態で
あった場合には（ステップＳ１３５；Ｙｅｓ）、フラグ
Ｆ_B2を０とし（ステップＳ１４３）、可変更新定数φを
０．１％にセットして（ステップＳ１４４）、ステップ
Ｓ１４０に進む。

【０２０８】ステップＳ１４０では、加速時のゲイン補
正係数Ｇｋ_nが収束しているかどうか、即ち加速時の当
該学習処理において、前々回の学習処理にあたる時がオ
ーバーラン状態またはアンダーラン状態の時にセットさ
れるＦ_A1、Ｆ_A2のフラグのいずれかが１であるかどうか
を判定し、どららかが１であれば、加速時のゲイン補正
係数Ｇｋ_nは収束していると判定し（ステップＳ１４
０；Ｙｅｓ）、加速、減速両方共に補正係数（Ｇｋ_n及
びＧｋ’_n）が収束している時にフラグを立てる（ステ
ップＳ１４１）。この結果はマップマッチング処理に用
いられる。

【０２０９】一方、Ｆ_A1、Ｆ_A2のいずれも１ではない場
合には（ステップＳ１４０；Ｎｏ）、上記（１１−４）
式により減速時ゲイン補正係数Ｇｋ’_nを更新し（ステ
ップＳ１４５）、今回が減速時のオーバーラン状態であ
ると判定して（ステップＳ１４６）、ゲイン補正係数の
学習処理を終了する。

【０２１０】また、上記ステップＳ１３３による判定の
結果がＮｏになる場合は、加速度センサ１の出力に基づ
く加速度の平均値Ａacc_nとＧＰＳ測位による加速度の平
均値Ａgps_nとが等しく、ゲイン補正係数は収束している
と判定する（ステップＳ１４７）。

【０２１１】以上のような学習処理により、例えば、加
速時のゲイン補正係数Ｇｋ_nは図１５に示すように段階
的に減少し、時刻ｔ₂以降は収束した状態となる。な
お、理想的な加速時のゲイン補正係数Ｇｋ_nの収束状況
は、最終的に収束すべき値を中心として、加減速独立ゲ
イン補正係数Ｇｋ_nの変化の方向が正負の方向に交互に
反転し続けているような状況を言う。そこで、ＣＰＵ７
はこの加速時のゲイン補正係数Ｇｋ_nの変化が単調増加
あるいは単調減少するようになった場合（時刻ｔ₃〜）
には、ゲインの真値が変化してきたと判定する。そし
て、再び最も大きい可変更新定数φ（大：０．４％）を
選択して、新たに加速時のゲイン補正係数Ｇｋ _nを収束
させる動作を継続する。

【０２１２】加速時の収束について説明したが、減速時
のゲイン補正係数Ｇｋ’_nについても全く同様のことが
言える。

【０２１３】このようにして、加減速独立ゲイン補正係
数Ｇｋ_n、Ｇｋ’_nはそれぞれ収束し、最も精度の高い実
際のゲイン変動の状況に合致した加減速独立ゲイン補正
係数Ｇｋ_n、Ｇｋ’_nが得られる。

【０２１４】以上のように、本発明によれば、等速度状
態においてゲインの更新を行うため、ナビゲーション装
置の取り付け位置に追従した適切なゲイン調整を行うこ
とができ、また、起動時や温度変化によりゲインが変動
しても適切に調整することができる。更には、加減速独
立のゲイン補正係数の更新を行うので、加速時及び減速
時の車両の傾斜角の変動の相違によるゲイン変動が生じ
ても、当該変動に追従した適切なゲイン補正係数を設定
することができる。その結果、本発明によれば、加速度
及び速度並びに走行距離の誤差を減少させることがで
き、加速度センサを用いた高精度な非接触のナビゲーシ
ョン装置を提供することができる。また、上述のように
ナビゲーション装置の取り付け位置に応じてゲイン調節
が可能なため、当該ナビゲーション装置を車種に限定さ
れることなく取り付けることができる。

【０２１５】なお、本実施形態では、加速時及び減速時
の車両の傾斜角の変動の相違によるゲイン変動に対応す
るために、ゲイン補正係数を加速時と減速時で独立に設
定する例について説明したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、ゲイン自体Ｇ _n-1またはオフセット値ａ
_oe自体を加速時用と減速時用にそれぞれ異なる値のもの
を容易しておき、加速時と減速時で異なるゲインＧ_n-1
またはオフセット値ａ_{o e}を用いるように構成しても良
い。

【０２１６】オフセット値ａ_oeについても、加速時と減
速時で異なるものを用いるのは、車両の構造上、加速時
と減速時で車両本体の傾斜角が異なると、加速度センサ
１に働く重力も異なることになり、この重力の影響は加
速度センサ１のオフセット値に現れるためである。従っ
て、加速時と減速時で異なるオフセット値を用い、ま
た、ゲインそのものを減速時と加速度で変えることによ
り、ゲイン補正係数を加速時と減速時でそれぞれ設定す
る場合と同様の効果が得られるのである。

【０２１７】つまり、加速度及び速度並びに走行距離の
誤差を減少させることができ、加速度センサを用いた高
精度な非接触のナビゲーション装置を提供することがで
きる。また、上述のようにナビゲーション装置の取り付
け位置に応じてゲイン調節が可能なため、当該ナビゲー
ション装置を車種に限定されることなく取り付けること
ができる。

【０２１８】なお、加速時と減速時の判断は、速度の増
減あるいは加速度センサの出力極性に基づいて行うよう
にすれば良い。

【０２１９】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施形態を図１６及び図１７に基づいて説明する。な
お、本実施形態のナビゲーション装置の概略構成及び加
速度センサ１の構成は図１及び図２に示した第１の実施
形態と同様であり、第１の実施形態との共通箇所には同
一符号を付して説明を省略する。

【０２２０】上述した各実施形態においては、車両の正
確な停止判定及び発進判定、または当該判定に基づく積
分誤差や累積誤差の発生防止、更にはオフセット値また
はゲインあるいはゲイン補正係数の更新を行うことによ
り、正確な車両の加速度の算出を可能とし、当該加速度
に基づいて正確な速度と走行距離の算出を行うことがで
きた。しかし、本実施形態は、これらの処理に加え、加
速度センサ１の出力値に基づいて算出された速度を、信
頼性の高いＧＰＳ速度データあるいは走行距離センサ３
による速度データを用いて校正することにより、より一
層正確な速度を算出しようとするものである。

【０２２１】本実施形態では、次のような計算を行うこ
とにより、ＧＰＳ受信機４または走行距離センサ３等に
より検出された車両の速度Ｖ_refを使用して前回の車両
の速度Ｖ_n-1を任意の間隔で適宜、校正（リセット）
し、車両の初速度Ｖ₀を算出する。

【０２２２】

【数１２】 Ｖ₀ ＝ Ｖ_n-1 ＋ ＳＰ_n・（Ｖ_ref−Ｖ_n-1） ・・・（１２） 上記（１２）式において、ＳＰ_nは速度係数であり、次
のように算出する。

【０２２３】

【数１３】 ＳＰ_n ＝ Ｖ_ref／３０ （Ｖ_ref≦３０ｋｍ／ｈ） ＝ １．０ （Ｖ_ref＞３０ｋｍ／ｈ） ・・・（１３） ここで、速度係数ＳＰ_nは、車両の速度に比例する変数
であり、図１６に示すように、Ｖ_refが３０．０［ｋｍ
／ｈ］以下の場合では所定の割合で変化し、Ｖ_{r ef}が３
０．０［ｋｍ／ｈ］に達すると１になり、更に車両停止
すると０になるように設定する。

【０２２４】つまり、速度が３０．０［ｋｍ／ｈ］を超
える場合には、信頼性の高いＧＰＳ測位等による速度デ
ータを用いるが、３０．０［ｋｍ／ｈ］以下の場合に
は、所定の割合でＧＰＳ測位等による速度データを加算
し、加速度センサ１の出力値に基づく速度データの校正
を行うものである。

【０２２５】以下、図１７のフローチャートに基づいて
本実施形態の速度リセット処理を説明する。なお、当該
処理は、第１の実施形態で説明した加速度等の算出処理
及び停止判定処理並びに発進判定処理、更には第２の実
施形態で説明した停止中のオフセット値の更新処理、第
３の実施形態で説明した走行中のオフセット値の更新処
理、及び第４の実施形態で説明したゲイン更新処理並び
にゲイン補正係数の更新処理とは別個に並行して実行さ
れるものである。また、サンプリング期間は、各実施形
態と同様にＴ期間となっており、当該更新処理はＴ期間
毎に実行されることになる。

【０２２６】また、図１７に示した例は、ＧＰＳ測位に
より得られる速度データに基づいて当該リセット処理を
行うものである。

【０２２７】まず、第１の実施形態で説明した上記
（２）式により今回の車両の加速度Ａ_nを算出する（ス
テップＳ１５０）。次に、車両の発進が確定したか否か
を判定し（ステップＳ１５１）、車両の発進が確定して
いない場合には（ステップＳ１５１；Ｎｏ）、速度リセ
ット処理を終了する。しかし、発進が確定している場合
には（ステップＳ１５１；Ｙｅｓ）、第１の実施形態で
説明した上記（３）式により今回の車両の速度変化量Δ
Ｖ_nを算出する（ステップＳ１５２）。そして、ＧＰＳ
データを更新し、ＧＰＳが測位状態にあるか否かを判定
する（ステップＳ１５３）。

【０２２８】その結果、ＧＰＳ測位状態ではない場合に
は（ステップＳ１５３；Ｎｏ）、速度のリセットが行え
ないため、第１の実施形態で説明した上記（４）式によ
り今回の車両の速度Ｖ_nを算出し（ステップＳ１５
５）、同様に第１の実施形態で説明した上記（５）式に
より今回の車両の走行距離変化量Δｄ_nを算出し、更に
第１の実施形態で説明した（６）式により、今回の車両
の単位時間当たりの累積走行距離Ｄ_nを算出する（ステ
ップＳ１５７）。

【０２２９】一方、ＧＰＳ測位状態にある場合には（ス
テップＳ１５３；Ｙｅｓ）、ＧＰＳ速度データが０［ｋ
ｍ／ｈ］であるか否かを判定する（ステップＳ１５
４）。そして、ＧＰＳ速度データが０［ｋｍ／ｈ］であ
る場合には（ステップＳ１５４；Ｙｅｓ）、上述と同様
に速度のリセットは行わずに今回の車両の速度Ｖ_n、走
行距離変化量Δｄ_n、及び累積走行距離Ｄ_nを算出する
（ステップＳ１５５〜Ｓ１５７）。

【０２３０】しかし、ＧＰＳ速度データが０［ｋｍ／
ｈ］ではない場合には、ＧＰＳ速度データを上記Ｖ_ref
とし、更に上記（１２）式に基づいて、速度係数ＳＰ_n
を決定する。つまり、ＧＰＳ速度データが３０［ｋｍ／
ｈ］を超える場合には、速度係数ＳＰ_nを１．０に設定
し、ＧＰＳ速度データが３０［ｋｍ／ｈ］以下の場合に
は、Ｖ_refを３０で除算することにより求める。そし
て、上記（１３）式により、速度Ｖ_n-1のリセットを行
う（ステップＳ１５８）。

【０２３１】その後、上述と同様に、リセットした速度
Ｖ_n-1を用いて、上述した（４）式により今回の車両の
速度Ｖ_nを算出し（ステップＳ１５９）、（５）式によ
り今回の車両の走行距離変化量Δｄ_nを算出し（ステッ
プＳ１６０）、更に（６）式により、今回の車両の累積
走行距離Ｄ_nを算出する（ステップＳ１６１）。

【０２３２】以上のように、本実施形態によれば、加速
度センサ１の出力により算出された車両の速度Ｖ_nを信
頼性の高い速度データで校正するので、当該速度Ｖ_n及
び走行距離Ｄ_nの積分誤差及び累積誤差を減少させるこ
とができ、より一層正確な速度及び走行距離を求めるこ
とができる。

【０２３３】（第６の実施形態）次に、本発明の第６の
実施形態を図１８及び図１９に基づいて説明する。な
お、本実施形態のナビゲーション装置の概略構成及び加
速度センサ１の構成は図１及び図２に示した第１の実施
形態と同様であり、第１の実施形態との共通箇所には同
一符号を付して説明を省略する。

【０２３４】本実施形態は、第１の実施形態で説明した
停止判定及び発進判定処理と、第２の実施形態で説明し
た車両の停止時におけるオフセット値の更新処理と、第
３の実施形態で説明した車両の走行中におけるオフセッ
ト値の更新処理と、第４の実施形態で説明した加減速独
立ゲイン補正処理と、第５の実施形態で説明した速度リ
セット処理とを全て組み合わせ、より正確な車両の速度
と走行距離を算出しようとするものである。

【０２３５】図１８は、本実施形態における各センサ等
が接続されたシステムコントローラ５を機能面から説明
するためのブロック図である。

【０２３６】図１８に示すように、加速度センサ１の出
力値は、Ａ／Ｄ変換部３０を介して第１停止判定処理部
３１に入力される。この第１停止判定処理部３１は、図
３のステップＳ３に示した揺り戻し検知による車両停止
判定処理を行う。次に、この第１停止判定処理部３１を
通過した加速度センサ１の出力値は第２停止判定処理部
３２に入力される。この第２停止判定処理部３２は、図
３のステップＳ４に示した加速度センサ１の出力値に基
づいて標準偏差σを算出し、標準偏差σが所定値以下で
ある場合に停止判定処理を行う。

【０２３７】一方、角速度センサ２の出力値は、Ａ／Ｄ
変換部３３を介して第３停止判定処理部３４に入力され
る。この第３停止判定処理部３４は、図３のステップＳ
５に示した角速度センサ２の出力値に基づいて標準偏差
ｕを算出し、標準偏差ｕが所定値以下である場合に停止
判定処理を行う。

【０２３８】更に、ＧＰＳ受信機４の出力は、第４停止
判定処理部３５に入力される。この第４停止判定処理部
３５は、図３のステップＳ６及びＳ７のＧＰＳ速度デー
タに基づく停止判定処理を行う。

【０２３９】以上のような各停止判定処理部による判定
結果、及び各停止判定処理部を通過した加速度センサ１
の出力値は、加速度センサ停止オフセット補正部３６に
入力される。この加速度センサ停止オフセット補正部３
６は、第２の実施形態で説明した図７に示す車両の停止
時オフセット値の更新を行う。

【０２４０】また、上記各停止判定処理部による判定結
果、及び各停止判定処理部を通過した加速度センサ１の
出力値は、角速度センサ停止オフセット補正部３７に入
力される。この角速度センサ停止オフセット補正部３６
は、角速度センサ２のオフセット値の更新を行う。この
処理は、上述の各実施形態においては説明されていない
が、加速度センサのオフセット値の更新と同様の処理で
ある。つまり、角速度センサ２の出力値についても、加
速度センサ１の場合と同様にオフセットが生じるため当
該オフセット値を補正する必要があるため、停止確定時
にて、角速度センサ２の出力の所定サンプリング数にお
ける平均値を求め、この平均値を角速度センサ出力のオ
フセット値として更新するのである。

【０２４１】次に、上記加速度センサ停止オフセット補
正部３６を通過した加速度センサ１の出力は第１発進判
定処理部３８に入力される。この第１発進判定処理部３
８は、図６のステップＳ３２に示した加速度センサ１の
出力値についての標準偏差の判定処理を行う。

【０２４２】一方、上記角速度センサ停止オフセット補
正部３７を通過した角速度センサ２の出力は、第２発進
判定処理部３９に入力される。この第２発進判定処理部
３９は、図６のステップＳ３３に示した角速度センサ出
力についての標準偏差の判定処理を行う。

【０２４３】更に、第４停止判定処理部３５を通過した
ＧＰＳ受信機４の出力は、第３発進判定処理部４０に入
力される。この第３発進判定処理部４０は、図６のステ
ップＳ３４及びＳ３５のＧＰＳ速度データに基づく発進
判定処理を行う。

【０２４４】次に、上記各発進判定処理部の判定結果及
び第１発進判定処理部３８を通過した加速度センサ１の
出力値は、加速度演算部４１に入力される。加速度演算
部４１は、加速度センサ１の出力値に基づいて加速度及
び速度を算出し、当該加速度を第１等速度判定部４４に
出力する。第１等速度判定部４４は、図９に示したステ
ップＳ５３の速度判定処理及びステップＳ５６，Ｓ６１
の加速度に基づく等速度判定処理を行う。

【０２４５】一方、上記各発進判定処理部の判定結果、
及び第２発進判定処理部３９を通過した角速度センサ２
の出力値は、角速度演算部４２に入力される。角速度演
算部４２は角速度センサ２の出力値に基づいて角加速度
を演算し、第２等速度判定部４５に出力する。第２等速
度判定部４５は、図９に示すステップＳ５７の角加速度
に基づく等速度判定処理を行う。

【０２４６】また、上記各発進判定処理部の判定結果、
及び第３発進判定処理部４０を通過したＧＰＳ速度デー
タは、ＧＰＳ速度データ演算部４３に入力される。ＧＰ
Ｓ速度データ演算部４３は、ＧＰＳ速度データに基づい
て加速度を算出し、当該加速度及びＧＰＳ速度データ
は、第３等速度判定部４６に入力される。第３等速度判
定部４６は、図９に示したステップＳ５４，Ｓ５５のＧ
ＰＳ速度データに基づく等速度判定処理、及びステップ
Ｓ５８に示したＧＰＳ加速度に基づく等速度判定処理を
行う。

【０２４７】次に、上記各等速度判定部の判定結果、及
び第１等速度判定処理部４４を通過した加速度センサ１
の出力値は、加速度センサ走行オフセット補正部４７に
入力され、加速度センサ走行オフセット補正部４７は、
図９のステップＳ６０に示した走行中のオフセット値の
更新処理を行う。

【０２４８】また、上記各等速度判定部の判定結果、及
び第２等速度判定処理部４５を通過した角速度センサ２
の出力は、角速度センサ走行オフセット補正部４８に入
力され、角速度センサ出力のオフセット値の更新が行わ
れる。この更新処理については上述した各実施形態にお
いて説明されていないが、加速度センサ１の場合と同様
に、等速度直進状態において角速度センサ２の出力値の
平均を求め、所定の割合でオフセット値を更新する処理
である。

【０２４９】次に、上記加速度センサ走行オフセット補
正部４７を通過した加速度センサ１の出力、及び加速度
演算部４１により算出された加速度センサ１の出力値に
基づく速度、更には加速度変化量は、第１等加速度判定
部４９に入力される。第１等加速度判定部４９は、図１
０に示すステップＳ７４の加速度センサ速度に基づく等
速度判定処理、ステップＳ７５の加速度に基づく等加速
度判定処理、ステップＳ８１に示す加速度変化量に基づ
く等加速度判定処理を行う。

【０２５０】また、上記角速度センサ走行オフセット補
正部４８を通過した角速度センサ２の出力、及び角速度
演算部４２により算出された角速度センサ２の出力に基
づく角加速度は、第２等加速度判定部５０に入力され
る。第２等加速度判定部５０は、図１０のステップＳ７
６の角加速度に基づく等加速度判定処理、ステップＳ８
２の角加速度変化量に基づく等加速度判定処理を行う。

【０２５１】更に、上記第３等速度判定部４６を通過し
たＧＰＳ速度データ、及びＧＰＳ速度演算部４３で算出
されたＧＰＳ加速度、並びにＧＰＳ加速度変化量は、第
３等加速度判定部５１に入力される。第３等加速度判定
部５１は、図１０に示すステップＳ７２，Ｓ７３のＧＰ
Ｓ速度データに基づく等速度判定処理、ステップＳ７７
のＧＰＳ加速度に基づく等速度判定処理、更にはステッ
プＳ８３のＧＰＳ加速度変化量に基づく等加速度判定処
理を行う。

【０２５２】次に、上記等加速度判定部４９を通過した
加速度センサ１の出力値は、加速度センサゲイン補正部
５２に入力される。加速度センサゲイン補正部５２は、
図１０のステップＳ８０のゲインの更新処理、及びステ
ップＳ８６の加減速独立ゲイン補正処理を行う。

【０２５３】そして、上述した加速度センサ停止オフセ
ット補正部３６と加速度センサ走行オフセット補正部４
７により更新されたオフセット値と、加速度センサゲイ
ン補正部５２により更新されたゲイン及びゲイン補正係
数は、加速度演算部５３に入力される。加速度演算部５
３は、上記オフセット値とゲインとゲイン補正係数に基
づいて上記（１）式により加速度を算出し、更に上記
（３）式により当該加速度を積分して速度を算出する。
更にこの速度は、速度積分器５４に入力され、速度積分
器５４は当該速度を積分して走行距離を算出する。

【０２５４】一方、第３等加速度判定部５１を通過した
ＧＰＳ速度データ、及び加速度演算部４１で算出された
速度変化量は、加速度センサの速度校正部５５に入力さ
れる。加速度センサ１の速度校正部５５は、図１７のス
テップＳ１５８の速度リセット処理の他、ステップＳ１
５９の当該リセットした速度に基づく速度の算出、ステ
ップＳ１６０の走行距離変化量の算出、ステップＳ１６
１の累積走行距離の算出を行う。

【０２５５】本実施形態は、以上のような機能を有する
システムコントローラ５により、以下のような自車位置
検出処理を行うものである。以下、図１９に基づいて本
実施形態における自車位置検出処理について説明する。
なお、サンプリング周期はＴ周期であり、各処理はＴ周
期毎に実行される。

【０２５６】まず、電源が投入されると本実施形態のナ
ビゲーション装置が起動し、当該処理がスタートする
（ステップＳ２００）。そして、ナビゲーション装置と
各機器との接続状況の確認と、初期数値設定等が行われ
（ステップＳ２０１）、加速度センサ１の出力値に基づ
く加速度、速度の算出が行われる（ステップＳ２０
２）。次に、ＧＰＳによる位置、方位の算出が行われ
（ステップＳ２０３）、更に、角速度センサ２の出力値
から方位を算出する（ステップＳ２０４）。そして、こ
れらの算出値に基づいて走行距離が算出され（ステップ
Ｓ２０５）、自車位置をＧＰＳ受信機及び各種センサの
出力値に基づいて求める。

【０２５７】その後、角速度センサ２の出力に基づく停
止判定処理及び発進判定処理と（ステップＳ２０６）、
あるいは、角速度センサ２の出力に基づく角速度センサ
の停止時または走行中のオフセット値の更新処理が行わ
れる（ステップＳ２０７）。

【０２５８】更に、加速度センサ１の出力値に基づく停
止判定処理及び発進判定処理（ステップＳ２０８）、あ
るいは加速度センサ１の出力に基づく停止時または走行
中のオフセット値の更新処理が行われる（ステップＳ２
０９）。なお、このステップＳ２０８の停止判定処理が
図３に示した処理に相当するものであり、発進判定処理
が図６に示した処理に相当するものである。更に、ステ
ップＳ２０９のオフセット値の更新処理は、図７及び図
９に示した処理に相当するものである。

【０２５９】次に、ＧＰＳデータによる加速度センサ１
の速度リセット処理が行われ（ステップＳ２１０）、更
にＧＰＳデータによる加速度センサゲイン補正が行われ
る（ステップＳ２１１）。このステップＳ２１０の速度
リセット処理は、図１７に示した処理に相当するもので
あり、ステップＳ２１１のゲイン補正処理は、図１０に
示した処理に相当するものである。

【０２６０】以下、ステップＳ２０２からの処理が繰り
返して行われる。また、上述した各実施形態で説明した
各カウンタもこのループの中でインクリメントされるよ
うになっている。

【０２６１】以上のような、本実施形態によれば、正確
に車両の停止と発進を判定することができ、停止が確定
したと判定した場合には、前回の車両の速度と現在の車
両の速度及び現在までの累積走行距離をゼロに設定する
ので、停止中における累積誤差を減少させることがで
き、確実に速度と走行距離をゼロにして自車位置表示を
停止させた状態にすることができる。また、発進後にお
いて算出される速度及び走行距離は、初速度となる前回
の車両の速度及び現在までの累積走行距離が共にゼロで
あるため、その後の誤差を減少させることができる。

【０２６２】また、停止中の温度変化、または起動時、
あるいは停止直後の安定時間のばらつき等により加速度
センサ１の出力が変動する場合でも、その変動に追従し
た適切なオフセット値を設定することができ、発進後に
おいて、適正なオフセット値により、誤差の少ない加速
度を算出し、当該加速度から算出される速度及び走行距
離の誤差を減少させることができる。

【０２６３】また、長時間無停止走行時等に温度変化等
により加速度センサ１の出力が変動する場合でも、その
変動に追従した適切なオフセット値を設定することがで
き、走行中において、適正なオフセット値により、誤差
の少ない加速度を算出し、当該加速度から算出される速
度及び走行距離の誤差を減少させることができる。

【０２６４】更に、ナビゲーション装置の取り付け位置
に追従した適切なゲイン調整を行うことができ、また、
起動時や温度変化によりゲインが変動しても適切に調整
することができる。そして、加速時及び減速時の車両の
傾斜角の変動の相違によるゲイン変動が生じても、当該
変動に追従した適切なゲイン補正係数を設定することが
でき、加速度及び速度並びに走行距離の誤差を減少さ
せ、加速度センサを用いた高精度な非接触のナビゲーシ
ョン装置を提供することができる。また、上述のように
ナビゲーション装置の取り付け位置に応じてゲイン調節
が可能なため、当該ナビゲーション装置を車種に限定さ
れることなく取り付けることができる。

【０２６５】また、以上のように低誤差で算出される速
度を、信頼性の高い速度データにより補正することによ
り、速度及び走行距離の積分誤差及び累積誤差を減少さ
せることができ、より一層正確な速度及び走行距離を求
めることができる。

【０２６６】以上のように、本実施形態によれば、自立
型測位を行うセンサとして、外部機器等との電気的接続
が不要な加速度センサを用いたハイブリッド型の車載用
ナビゲーション装置であって、いかなる状況において
も、精度の高い走行位置表示を行うことができる装置を
提供することができる。

【０２６７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
ナビゲーション装置によれば、実加速度及び変位検出手
段からの出力データに基づいて移動体の変位状態を検出
し、移動体が所定状態にある際の加速度センサまたは変
位検出手段の少なくともいずれか一方の出力データに基
づいて移動体の実加速度を算出する演算のパラメータの
値の更新を行うようにしたので、上記パラメータが環境
変化等により変動する場合でも、当該パラメータに基づ
いて算出される実加速度、及び移動体の位置変化または
方向変化に関する変化量データ、並びに移動体の移動距
離の誤差を減少させることができる。

【０２６８】請求項２に記載のナビゲーション装置によ
れば、加速度データに乗ずるゲイン、またはゲイン補正
係数、もしくは加速度データから差し引くオフセット値
の少なくともいずれか一つを上述のように更新するの
で、温度変化または移動体の傾斜角の変動の相違等によ
り上記ゲインが変動する場合、あるいは温度変化等によ
り上記オフセット値が変動する場合であっても、これら
のゲイン、ゲイン補正係数、またはオフセット値を上述
のように適正に更新することができ、上記実加速度、変
化量データ、及び移動距離の誤差を減少させることがで
きる。

【０２６９】請求項３に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記移動体が安定状態の上記加速度センサまたは
上記変位検出手段の少なくともいずれか一方の上記出力
データに基づいて上記更新が行われるため、適切な値の
パラメータにより上記演算が行われ、誤差の少ない実加
速度を得ることができる。その結果、当該誤差の少ない
実加速度により算出される上記変化量データ、及び当該
変化量データに基づいて算出される移動距離の誤差を減
少させることができる。

【０２７０】請求項４に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度を算出する演算として上記加速度デ
ータからオフセット値を差し引く演算を行い、上記実加
速度及び上記変位検出手段からの出力データに基づいて
上記移動体の停止状態を検出し、上記移動体が停止状態
にある際に、加速度センサのオフセット値を更新するよ
うにしたので、オフセット値が温度変化等により変動す
る場合であっても、安定した値の上記出力データによっ
て上記オフセット値を更新することができ、上記実加速
度、変化量データ、及び移動距離の誤差を減少させるこ
とができる。

【０２７１】請求項５に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度を算出する演算として上記加速度デ
ータからオフセット値を差し引く演算を行い、上記実加
速度及び上記変位検出手段からの出力データに基づいて
上記移動体の等速度移動状態を検出し、上記移動体が等
速度移動状態にある際に、上記加速度センサのオフセッ
ト値を更新するようにしたので、長時間停止しない状態
でオフセット値が温度変化等により変動する場合であっ
ても、安定した値の上記出力データによって上記オフセ
ット値を更新することができ、上記実加速度、変化量デ
ータ、及び移動距離の誤差を減少させることができる。

【０２７２】請求項６に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記加速度データの平均値を算出し、当該平均値
により上記加速度センサのオフセット値を更新するよう
にしたので、オフセット値を安定したデータにより更新
することができ、上記実加速度、変化量データ、及び移
動距離の誤差を減少させることができる。

【０２７３】請求項７に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度を算出する演算としてゲインを乗ず
る演算を行い、上記実加速度及び上記変位検出手段から
の出力データに基づいて上記移動体の等速度移動状態を
検出し、上記移動体が等速度移動状態にある際に、上記
変化量算出手段により上記実加速度に基づいて算出した
速度データと上記変位検出手段からの出力データに基づ
いて算出した速度データとの比に応じて、上記ゲインの
値を更新するようにしたので、上記ゲインが変動する場
合でも上記ゲインを適正な値に更新することができ、上
記実加速度、変化量データ、及び移動距離の誤差を減少
させることができる。

【０２７４】請求項８に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記変化量算出手段により算出した加速度データ
に基づく速度データの平均値と上記変位検出手段からの
出力データに基づく速度データの平均値との比に応じ
て、上記ゲインの値を更新するようにしたので、上記ゲ
インが変動する場合でも上記ゲインを適正な値に更新す
ることができ、上記実加速度、変化量データ、及び移動
距離の誤差を減少させることができる。

【０２７５】請求項９に記載のナビゲーション装置によ
れば、上記実加速度を算出する演算としてゲインとゲイ
ン補正係数とを乗ずる演算を行い、上記変化量算出手段
により上記実加速度及び上記変位検出手段からの出力デ
ータに基づいて算出した加速度変化量から、等加速度移
動状態を検出し、上記移動体が等加速度移動状態にある
際に、減速時と加速時とで独立に上記ゲイン補正係数の
値を更新するようにしたので、減速時と加速時で上記移
動体の傾斜角の変動が相違する場合でも、適正な値に更
新されたゲイン補正係数により適正な値の実加速度を算
出することができ、変化量データ、及び移動距離の誤差
を減少させることができる。

【０２７６】請求項１０に記載のナビゲーション装置に
よれば、少なくとも、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて
移動体位置を算出するＧＰＳ測位手段、移動体の方向変
化に伴い角速度データを出力する角速度センサ、あるい
は移動体の移動速度を検出する速度検出手段のいずれか
一つにより、上記移動体の位置変化または方向変化に対
応して所定のデータを得るので、加速度センサにより出
力される加速度データに比して精度の高いデータに基づ
いて上述のような更新を行うことができ、実加速度、変
化量データ、及び移動距離の誤差を減少させることがで
きる。

【０２７７】請求項１１に記載のナビゲーション装置に
よれば、実加速度及び変位検出手段からの出力データに
基づいて移動体の変位状態を検出し、減速時と加速時で
上記移動体の傾斜角の変動に応じて、それぞれ異なるパ
ラメータにより実加速度を蚕算出するので、誤差の少な
い実加速度を得ることができる。その結果、誤差の少な
い実加速度に基づいて算出される変化量データ、及び当
該変化量データに基づいて算出される移動距離の誤差を
減少させることができる。

【０２７８】請求項１２に記載のナビゲーション装置に
よれば、減速時と加速時で上記移動体の傾斜角の変動が
相違する場合でも、その変動に応じたゲインまたはオフ
セット値を用いて上記演算を行うので、誤差の少ない実
加速度を得ることができ、その結果、誤差の少ない実加
速度に基づいて算出される変化量データ、及び当該変化
量データに基づいて算出される移動距離の誤差を減少さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における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２】本発明の実施形態における加速度センサからの
出力値を処理する手段を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施形態における車両の停止判定処理
を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施形態における揺り戻し発生の際に
おける車両の加速度及び速度の変化例を示すグラフであ
る。

【図５】本発明の実施形態における揺り戻し検知処理を
示すフローチャートである。

【図６】本発明の実施形態における車両の発進判定処理
を示すフローチャートである。

【図７】本発明の実施形態おける停止時におけるオフセ
ット値の更新処理を示すフローチャートである。

【図８】本発明の実施形態におけるＲＡＭ上に設けられ
たバッファの構成を示す模式図である。

【図９】本発明の実施形態の走行時におけるオフセット
値の更新処理を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の実施形態の等速度走行状態及び等加
速度走行状態におけるゲインの更新処理及びゲイン補正
係数更新処理を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の実施形態における加減速独立ゲイン
補正係数学習処理を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の実施形態における加減速独立ゲイン
補正係数学習処理を示すフローチャートである。

【図１３】本発明の実施形態における加減速独立ゲイン
補正係数学習処理を示すフローチャートである。

【図１４】本発明の実施形態における加減速独立ゲイン
補正係数学習処理を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の実施形態におけるゲイン補正係数の
収束例を示すフローチャートである。

【図１６】本発明の実施形態における速度係数の切換例
を示すグラフである。

【図１７】本発明の実施形態における速度リセット処理
を示すフローチャートである。

【図１８】本発明の実施形態における各センサ等が接続
されたシステムコントローラを機能面から説明するため
のブロック図である。

【図１９】本発明の実施形態における自車位置検出処理
を示すフローチャートである。

【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…グラフィックスコントローラ １５…バッファメモリ １６…表示制御部 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 ＤＫ１…ＤＶＤ−ＲＯＭディスク ＤＫ２…ＣＤ−ＲＯＭディスク

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の前後方向の加速度を検出し加速
   度データを出力する加速度センサと、 上記移動体の位置変化または方向変化に対応して所定の
   データを出力する変位検出手段と、 上記加速度センサから出力される加速度データに所定の
   演算を施すことにより実加速度を算出する実加速度算出
   手段と、 上記実加速度または変位検出手段からのデータに基づい
   て上記移動体の単位時間当たりの位置変化量または方向
   変化量の少なくともいずれか一方を算出し所定の変化量
   データを出力する変化量算出手段と、 上記変化量算出手段により出力された変化量データに基
   づいて上記移動体の移動距離を算出する移動距離算出手
   段とを備え、 上記実加速度算出手段は、上記実加速度及び上記変位検
   出手段からの出力データに基づいて上記移動体の変位状
   態を検出し、上記移動体が所定状態にある際の上記加速
   度センサまたは上記変位検出手段の少なくともいずれか
   一方の出力データに基づいて上記演算のパラメータの値
   の更新を行う、 ことを特徴とするナビゲーション装置。
2. 【請求項２】 上記パラメータは、上記加速度データに
   乗ずるゲイン、またはゲイン補正係数、もしくは上記加
   速度データから差し引くオフセット値の少なくともいず
   れか一つであ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. 【請求項３】 上記実加速度算出手段が上記演算のパラ
   メータの更新を行う際の出力データを得る前記所定状態
   は、前記移動体の安定状態であることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載のナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 上記実加速度算出手段は、上記演算とし
   て上記加速度データからオフセット値を差し引く演算を
   行うと共に、上記実加速度及び上記変位検出手段からの
   出力データに基づいて上記移動体の停止状態を検出し、
   上記移動体が停止状態にある際に、加速度センサのオフ
   セット値を更新することを特徴とする請求項２または請
   求項３に記載のナビゲーション装置。
5. 【請求項５】 上記実加速度算出手段は、上記演算とし
   て上記加速度データからオフセット値を差し引く演算を
   行うと共に、上記実加速度及び上記変位検出手段からの
   出力データに基づいて上記移動体の等速度移動状態を検
   出し、上記移動体が等速度移動状態にある際に、上記加
   速度センサのオフセット値を更新することを特徴とする
   請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のナビゲー
   ション装置。
6. 【請求項６】 上記実加速度算出手段は、上記加速度デ
   ータの平均値を算出し、当該平均値により上記加速度セ
   ンサのオフセット値を更新することを特徴とする請求項
   ４または請求項５に記載のナビゲーション装置。
7. 【請求項７】 上記実加速度算出手段は、上記演算とし
   てゲインを乗ずる演算を行うと共に、上記実加速度及び
   上記変位検出手段からの出力データに基づいて上記移動
   体の等速度移動状態を検出し、上記移動体が等速度移動
   状態にある際に、上記変化量算出手段により上記実加速
   度に基づいて算出した速度データと上記変位検出手段か
   らの出力データに基づいて算出した速度データとの比に
   応じて、上記ゲインの値を更新することを特徴とする請
   求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載のナビゲーシ
   ョン装置。
8. 【請求項８】 上記実加速度算出手段は、上記変化量算
   出手段により上記実加速度に基づいて算出した速度デー
   タの平均値と上記変位検出手段からの出力データに基づ
   いて算出した速度データの平均値との比に応じて、上記
   ゲインの値を更新することを特徴とする請求項７に記載
   のナビゲーション装置。
9. 【請求項９】 上記実加速度算出手段は、上記演算とし
   てゲインとゲイン補正係数とを乗ずる演算を行うと共
   に、上記変化量算出手段により上記実加速度及び上記変
   位検出手段からの出力データに基づいて算出した加速度
   変化量から、等加速度移動状態を検出し、上記移動体が
   等加速度移動状態にある際に、減速時と加速時とで独立
   に上記ゲイン補正係数の値を更新することを特徴とする
   請求項２乃至請求項８のいずれか一項に記載のナビゲー
   ション装置。
10. 【請求項１０】 上記変位検出手段は、少なくとも、Ｇ
    ＰＳ衛星からの電波に基づいて移動体位置を算出するＧ
    ＰＳ測位手段、移動体の方向変化に伴い角速度データを
    出力する角速度センサ、あるいは移動体の移動速度を検
    出する速度検出手段のいずれか一つを備えていることを
    特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載
    のナビゲーション装置。
11. 【請求項１１】 移動体の前後方向の加速度を検出し加
    速度データを出力する加速度センサと、 上記移動体の位置変化または方向変化に対応して所定の
    データを出力する変位検出手段と、 上記加速度センサから出力される加速度データに所定の
    演算を施すことにより実加速度を算出する実加速度算出
    手段と、 上記実加速度または変位検出手段からのデータに基づい
    て上記移動体の単位時間当たりの位置変化量または方向
    変化量の少なくともいずれか一方を算出し所定の変化量
    データを出力する変化量算出手段と、 上記変化量算出手段により出力された変化量データに基
    づいて上記移動体の移動距離を算出する移動距離算出手
    段とを備え、 上記実加速度算出手段は、減速時と加速時とで異なるパ
    ラメータを用いて上記演算を行うことを特徴とするナビ
    ゲーション装置。
12. 【請求項１２】 前記減速時と加速時で異なるパラメー
    タは、ゲインまたはオフセット値であることを特徴とす
    る請求項１１に記載のナビゲーション装置。