JPH10339641A - Navigation system with non-contact range detecting function - Google Patents

Navigation system with non-contact range detecting function

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Publication number
JPH10339641A
JPH10339641A JP9149170A JP14917097A JPH10339641A JP H10339641 A JPH10339641 A JP H10339641A JP 9149170 A JP9149170 A JP 9149170A JP 14917097 A JP14917097 A JP 14917097A JP H10339641 A JPH10339641 A JP H10339641A
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JP
Japan
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distance
detection
contact
detecting
moving
Prior art date
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Application number
JP9149170A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Gunji
康弘 郡司
Kenichiro Kurata
謙一郎 倉田
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Hitachi Ltd
Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Xanavi Informatics Corp
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Publication date
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Publication of JPH10339641A publication Critical patent/JPH10339641A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a navigation system with non-contact range detecting function wherein, with no speed information inside a mobile body required to be taken out, attaching of the system is easier and a moving distance is measured with high precision at always. SOLUTION: A distance information 4 displayed at an integrating range finder 2 of a mobile body is detected in non-contact manner with a pick-up optical system, and from it together with the output from an azimuth detecting means 14, a mobile body's position is calculated. The pick-up optical system allow a distance display image to be projected with a spacially-divided photo- detecting element for detecting change in distance. Errors in the integrating range finder is corrected with GPS position and speed output.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体に備えられ
た移動距離表示手段の距離情報を光学系を用いて非接触
に読み出すことにより移動体の移動距離を検出し、移動
体位置情報を算出できるナビゲーション装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting the moving distance of a moving body by reading distance information of moving distance display means provided on the moving body in a non-contact manner by using an optical system, and detecting the moving body position information. The present invention relates to a navigation device that can be calculated.

【0002】[0002]

【従来の技術】カーナビゲーションシステムは、車両の
進行方向の移動距離を、例えば車輪の回転数を検出する
ことにより求め、ヨー方向回転角の検出と併せて2次元
平面上の自車位置を計算し表示するよう構成されてい
る。
2. Description of the Related Art In a car navigation system, a travel distance in a traveling direction of a vehicle is obtained by detecting, for example, the number of rotations of wheels, and the position of the vehicle on a two-dimensional plane is calculated together with the detection of a rotation angle in a yaw direction. And display it.

【0003】車輪の回転を検出する距離センサは、自動
車の場合、通常は車体本体の距離センサ出力を取り出す
ことで代用することができる。しかし、このためにはそ
の取り付けに関し専門的な知識を有するディーラーやカ
ーショップ等で行う必要があり、その際の取り付け費用
や手間などユーザの負担は多大なものであった。
In the case of an automobile, a distance sensor for detecting the rotation of a wheel can be generally used by extracting the output of the distance sensor of the vehicle body. However, for this purpose, it is necessary to perform the installation at a dealer, a car shop, or the like having specialized knowledge on the installation, and the burden on the user such as installation cost and labor at that time is enormous.

【0004】この問題の解決策の一つとして、特開平0
8−43113号公報に示すように加速度センサを用い
る方法がある。車両の進行方向の加速度を検出するよう
に加速度センサを設置し、その出力加速度を2回積分す
ることにより移動距離を算出する方式である。この方式
であれば、車体から距離信号を取り出す手間がかからず
ユーザの負担を軽減することができる。
As one of the solutions to this problem, Japanese Patent Application Laid-Open
There is a method using an acceleration sensor as shown in JP-A-8-43113. In this method, an acceleration sensor is installed so as to detect acceleration in the traveling direction of the vehicle, and the output acceleration is integrated twice to calculate a moving distance. According to this method, it is not necessary to take out the distance signal from the vehicle body, and the burden on the user can be reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方式では、坂道走行時において重力加速度の一部が進
行方向加速度に誤差成分として入り込んでしまい、それ
を2回積分することにより時間と共に膨大な誤差が発生
するという精度面での問題があった。
However, in the above-mentioned conventional method, when traveling on a slope, a part of the gravitational acceleration enters the acceleration in the traveling direction as an error component. There is a problem in terms of accuracy that the noise occurs.

【0006】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、車両に関する専門的な知識を必要とせず簡単
に取り付けられ、且つ如何なる走行条件においても車両
の走行距離を常時高精度に計測可能なナビゲーション装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and can be easily mounted without requiring any specialized knowledge about a vehicle, and constantly measures the traveling distance of the vehicle under any traveling conditions with high accuracy. It is an object to provide a possible navigation device.

【0007】また、本発明の他の目的は、ナビゲーショ
ン装置等の電子機器への情報供給手段として利用でき
る、検出対象の変化を非接触で光学的に検出することが
できる非接触検出装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a non-contact detection device which can be used as information supply means to an electronic device such as a navigation device and which can detect a change in a detection target in a non-contact and optical manner. Is to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、移動距離情
報を表示する移動距離表示手段を備えた移動体に装着さ
れ、前記移動体の方位を検出する方位検出手段を少なく
とも有するナビゲーション装置において、前記移動距離
表示手段にて表示される移動距離情報を非接触で光学的
に検出する非接触距離検出手段と、前記非接触距離検出
手段で得られた移動距離情報と前記方位検出手段で得ら
れた移動方位情報とに基づいて前記移動体の位置を検出
する位置検出手段とを有することを特徴とする非接触距
離検出機能付きナビゲーション装置により達成される。
The object of the present invention is to provide a navigation apparatus which is mounted on a moving body provided with moving distance display means for displaying moving distance information and has at least azimuth detecting means for detecting the azimuth of the moving body. Non-contact distance detecting means for optically detecting the moving distance information displayed by the moving distance display means in a non-contact manner; moving distance information obtained by the non-contact distance detecting means; And a position detecting means for detecting the position of the moving object based on the moving azimuth information.

【0009】また、前記移動体が車輪の回転により移動
する車両であり、かつ前記移動距離表示手段が前記車輪
の回転に伴って距離表示が積算変化する距離積算計であ
ることを特徴とする非接触距離検出機能付きナビゲーシ
ョン装置であってもよい。
Further, the moving body is a vehicle that moves by the rotation of a wheel, and the moving distance display means is a distance integrator whose distance display is integrated with the rotation of the wheel. A navigation device with a contact distance detection function may be used.

【0010】また、前記非接触距離検出手段が、空間的
に分割された複数領域での検出を可能とする光検出手段
を有し、前記光検出手段を用い、前記距離積算計に移動
距離情報として表示される数字の変化を検出あるいは該
数字を認識することにより当該移動体の移動距離情報を
得ることを特徴とする非接触距離検出機能付きナビゲー
ション装置であってもよい。
Further, the non-contact distance detecting means has light detecting means for enabling detection in a plurality of spatially divided areas, and the distance integrator is provided to the distance integrator by using the light detecting means. A navigation device with a non-contact distance detection function may be characterized in that it detects the change in the number displayed as "" or recognizes the number to obtain the moving distance information of the moving object.

【0011】ここで、前記距離積算計が、各々の周面に
複数の数値を分散配置した1以上の円盤を有し、当該各
円盤を前記車輪の回転に伴い回転させることで、当該移
動体の距離変化量を当該各円盤の回転量で表す機械式積
算計であり、前記1以上の円盤の回転運動に対して固定
された表示領域に表示されている、前記各円盤上の数値
の、当該円盤の回転に伴う連続的変化を、前記光検出手
段によりとらえるものであってもよい。
Here, the distance integrator has one or more disks in which a plurality of numerical values are dispersedly arranged on each peripheral surface, and each of the disks is rotated with the rotation of the wheel, whereby the moving body is rotated. Is a mechanical integrator representing the amount of change in the distance by the amount of rotation of each of the disks, the numerical value on each of the disks is displayed in a display area fixed with respect to the rotational movement of the one or more disks, A continuous change due to the rotation of the disk may be detected by the light detecting means.

【0012】また、ここで、前記距離積算計が、数字を
電気的に変化表示させる数字表示素子を有し、前記車輪
の回転に伴って、前記数字表示素子で表示される数字を
変化させることで距離変化量を表示するデジタル式積算
計であり、前記数字表示素子の断続的な表示変化を前記
光検出手段によりとらえるものであってもよい。
In this case, the distance integrator has a number display element for electrically changing and displaying a number, and the number displayed on the number display element changes as the wheel rotates. And a digital integrator that displays the amount of change in distance, and wherein the intermittent display change of the numerical display element is detected by the light detecting means.

【0013】また、前記非接触距離検出手段の移動距離
情報出力が、所定距離移動毎に出力されるパルス状の信
号であってもよい。
Further, the output of the moving distance information of the non-contact distance detecting means may be a pulse-like signal output every time a predetermined distance is moved.

【0014】また、人工衛星からの受信電波に重畳され
たコード情報、または受信電波の搬送波に関する波数及
び位相を計測することにより、当該移動体の位置または
速度情報を算出する衛星測位システムの受信機と、前記
非接触距離検出手段で得られた距離情報の誤差を、前記
衛星測位システムの受信機で計測される当該移動体の位
置または速度情報により補正する距離誤差補正手段とを
さらに有し、前記位置検出手段が、前記距離誤差補正手
段で補正された距離情報に基づいて、当該移動体の位置
を検出することを特徴とする非接触距離検出機能付きナ
ビゲーション装置であってもよい。
A receiver of a satellite positioning system for calculating position information or speed information of a moving object by measuring code information superimposed on a received radio wave from an artificial satellite or a wave number and a phase of a carrier of the received radio wave. And, further comprising a distance error correction means for correcting the error of the distance information obtained by the non-contact distance detection means, by the position or speed information of the moving object measured by the receiver of the satellite positioning system, The navigation device with a non-contact distance detecting function may be characterized in that the position detecting means detects the position of the moving body based on the distance information corrected by the distance error correcting means.

【0015】また、前記非接触距離検出手段は、移動距
離情報出力として、前記距離積算計の表示変化に応じて
パルス状の信号を出力するものであって、人工衛星から
の受信電波に重畳されたコード情報、または受信電波の
搬送波に関する波数及び位相を計測することにより、当
該移動体の位置または速度情報を算出する衛星測位シス
テムの受信機と、前記非接触距離検出手段から出力され
たパルス状の信号について、各パルスが対応する距離間
隔を、前記衛星測位システムの受信機で計測される当該
移動体の位置または速度情報に基づいて決定するパルス
重み付け手段とをさらに有し、前記位置検出手段が、前
記パルス重み付け手段で決定された各パルスが対応する
距離間隔に基づいて算出された距離情報から、当該移動
体の位置を検出することを特徴とする非接触距離検出機
能付きナビゲーション装置であってもよい。
The non-contact distance detecting means outputs a pulse-like signal as a moving distance information output in accordance with a display change of the distance integrator, and is superimposed on a radio wave received from an artificial satellite. A receiver of a satellite positioning system that calculates the position or velocity information of the moving object by measuring the wave number and phase of the carrier wave of the received radio wave, and the pulsed signal output from the non-contact distance detecting means. Pulse weighting means for determining a distance interval corresponding to each pulse based on position or velocity information of the moving object measured by a receiver of the satellite positioning system, the position detection means Detects the position of the moving object from the distance information calculated based on the distance interval corresponding to each pulse determined by the pulse weighting means. It may be a non-contact distance detection function navigation apparatus according to claim.

【0016】ここで、前記パルス重み付け手段により決
定された各パルスに対応する距離間隔が、所定の値より
も大きい場合には、使用者への警告を発生する警告手段
をさらに有するものであってもよい。
Here, when the distance interval corresponding to each pulse determined by the pulse weighting means is larger than a predetermined value, the apparatus further comprises warning means for generating a warning to the user. Is also good.

【0017】また、上記目的は、表示手段を備える移動
体に装着され該移動体の位置を検出するナビゲーション
装置において、前記表示手段に表示された移動体に関す
る情報を非接触で光学的に検出する非接触検出手段を備
え、前記移動体の位置検出に係わる処理において前記検
出された移動体情報を用いるナビゲーション装置であっ
て、前記非接触検出手段として、以下の非接触検出装置
を用いることにより達成される。
Further, the object is to provide a navigation device which is mounted on a moving body provided with a display means and detects the position of the moving body, wherein information on the moving body displayed on the display means is optically detected in a non-contact manner. A navigation device comprising a non-contact detecting means, and using the detected moving object information in a process relating to position detection of the moving object, which is achieved by using the following non-contact detecting device as the non-contact detecting means. Is done.

【0018】上記他の目的は、検出対象を非接触で光学
的に検出する非接触検出装置において、時間的に変化す
る検出対象が表示されている所定の領域を、空間的に分
割された複数の検出素子によって検出する光検出手段
と、前記複数の検出素子からの検出結果を利用して前記
検出対象の変化を検出する変化検出手段とを有すること
を特徴とする非接触検出装置により達成される。
Another object of the present invention is to provide a non-contact detecting apparatus for optically detecting an object to be detected in a non-contact manner, wherein a predetermined area in which a time-varying object to be detected is displayed is divided into a plurality of spatially divided areas. A non-contact detection device characterized by having a light detection means for detecting by a detection element of the present invention, and a change detection means for detecting a change in the detection target using a detection result from the plurality of detection elements. You.

【0019】また、前記変化検出手段が、前記光検出手
段のもつ空間的に分割された複数の検出素子の内、少な
くとも2つの検出信号の差分に基づいて、前記検出対象
の変化を検出することを特徴とする非接触検出装置であ
ってもよい。
The change detecting means may detect a change in the object to be detected based on a difference between at least two detection signals among a plurality of spatially divided detection elements of the light detecting means. A non-contact detection device characterized by the following.

【0020】また、前記光検出手段の複数の検出素子上
に、前記検出対象の光学像を結ぶための光学系と、前記
光学系の光軸およびフォーカスのうち少なくとも一方の
調整を可能とする光学系調整手段とをさらに有すること
を特徴とする非接触検出装置であってもよい。
Further, an optical system for forming an optical image of the object to be detected on the plurality of detecting elements of the light detecting means, and an optical system capable of adjusting at least one of an optical axis and a focus of the optical system. The non-contact detection device may further include a system adjustment unit.

【0021】また、検出対象を照明する光照射手段をさ
らに有することを特徴とする非接触検出装置であっても
よい。
Further, the non-contact detection device may further include light irradiation means for illuminating the detection target.

【0022】また、検出対象で反射された前記光照射手
段からの照明光を前記光検出手段へ選択的に透過させる
ための光学的フィルタをさらに有することを特徴とする
非接触検出装置であってもよい。
A non-contact detection device further comprising an optical filter for selectively transmitting the illumination light reflected by the detection object from the light irradiation means to the light detection means. Is also good.

【0023】また、前記光検出手段の複数の検出素子の
内少なくとも1つ以上の検出信号の値、あるいは、当該
1つ以上の検出信号を利用した所定の演算処理結果に応
じて、前記光照射手段の動作を制御する光照射制御手段
をさらに有することを特徴とする非接触検出装置であっ
てもよい。
Further, the light irradiation is performed in accordance with a value of at least one detection signal among a plurality of detection elements of the light detection means or a predetermined arithmetic processing result using the one or more detection signals. The non-contact detection device may further include light irradiation control means for controlling the operation of the means.

【0024】また、前記光検出手段に投影される光学像
の一部を利用者が視認できるように迂回させて取り出す
ためのモニター手段をさらに有する構成としてもよい。
[0024] Further, a monitor means for detouring and taking out a part of the optical image projected on the light detecting means so that a user can visually recognize it may be provided.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した非接触距
離検出機能付きナビゲーション装置の一実施形態を図面
を参照して説明する。なお、以下の実施形態では、ナビ
ゲーション装置は、自動車等の地表を移動する移動体に
搭載されるものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a navigation device with a non-contact distance detecting function to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, it is assumed that the navigation device is mounted on a moving body that moves on the ground surface such as a car.

【0026】本発明が適用された非接触距離検出機能付
きナビゲーション装置の実施形態は、自動車用ナビゲー
ション装置であって、そのハードウエア構成として、例
えば図2に示すように、車両に設置された移動距離表示
手段、例えば距離積算計から距離情報を非接触で検出す
るピックアップセンサ6、及びその検出信号をもとに車
両の走行速度、走行距離、並びに走行位置を演算すると
共に周辺装置の制御等を行う、例えばマイクロコンピュ
ータ(CPU、RAM、ROM等を含む)により実現さ
れるコントローラ300を有する。ピックアップセンサ
6は、レンズ、LEDなどの発光素子、フォトダイオー
ドなどの受光素子、ハーフミラーなどからなる簡単な光
学系を備えた、小型・低コストなセンサである。
An embodiment of a navigation device with a non-contact distance detection function to which the present invention is applied is a navigation device for an automobile, and as a hardware configuration thereof, for example, a mobile device installed in a vehicle as shown in FIG. Distance display means, for example, a pickup sensor 6 that detects distance information from a distance integrator in a non-contact manner, and calculates the traveling speed, traveling distance, and traveling position of the vehicle based on the detection signal, and controls peripheral devices. For example, a controller 300 that is realized by a microcomputer (including a CPU, a RAM, a ROM, and the like) is provided. The pickup sensor 6 is a small-sized and low-cost sensor having a simple optical system including a lens, a light-emitting element such as an LED, a light-receiving element such as a photodiode, a half mirror, and the like.

【0027】本実施形態の装置は、さらに、車両の方位
変化量(回転角速度)を検出するジャイロ302、地球
磁場を検出することにより移動体の絶対方位を計測する
地磁気センサ304、GPS衛星からの電波信号を受信
することにより受信点の位置や移動方位・速度を計測す
るGPS受信機12、道路地図データをCD−ROM等
を用いて記憶しておく地図メモリ306、及び、コント
ローラ300で推定した移動体の現在位置を、地図メモ
リ306から読み出した周辺地図に重ねてユーザに対し
表示する、CRTや液晶ディスプレイを備える表示装置
308を有する。
The apparatus according to the present embodiment further includes a gyro 302 for detecting the amount of change in azimuth (rotational angular velocity) of the vehicle, a geomagnetic sensor 304 for detecting the absolute azimuth of the moving object by detecting the terrestrial magnetic field, The GPS receiver 12 measures the position, the moving direction, and the speed of the receiving point by receiving the radio signal, the map memory 306 stores road map data using a CD-ROM or the like, and the controller 300 estimates. It has a display device 308 including a CRT and a liquid crystal display, which displays the current position of the moving object on the peripheral map read from the map memory 306 to the user.

【0028】ジャイロ302、地磁気センサ304、G
PS受信機12は、いずれも移動体方位を計測すること
ができ、どれか一つだけを備える構成としても良い。
Gyro 302, geomagnetic sensor 304, G
Any of the PS receivers 12 can measure the azimuth of the moving object, and may be configured to include only one of them.

【0029】次に、本実施形態での各構成要素の詳細説
明を、図1を用いて行う。
Next, each component in this embodiment will be described in detail with reference to FIG.

【0030】本実施形態において、移動距離表示手段2
は、前述したように、車両312のインパネ内のスピー
ドメータ部にある距離積算計などである。非接触距離検
出手段6は、移動距離表示手段2で表示されている移動
距離情報4を非接触で検出する機能をもつ光学系(ピッ
クアップセンサ)であり、前述したように、レンズや受
発光素子、ハーフミラーなどからなる。方位検出手段1
4は、車両312の移動方位を検出するセンサであり、
ジャイロ302、地磁気センサ304、GPS受信機1
2などからなる。非接触距離検出手段6で光学的に検出
された距離情報は、距離誤差補正手段8でGPS受信機
12からの位置または速度情報により誤差が補正され
る。この誤差補正処理については後述する。そして、そ
の補正された距離情報と、方位検出手段14で得られた
方位情報に基づいて、位置検出手段10において車両の
位置を検出することが可能になる。位置検出方式は、デ
ッドレコニング(推測航法)と呼ばれる方法であり、ス
タート位置が何らかの方法で設定されていれば、単位時
間毎にどの方向にどれだけ進んだという走行ベクトルを
上記2つの検出手段から求め、その走行ベクトルをつな
ぎ合わせていくことにより走行位置を求めることができ
る。
In this embodiment, the moving distance display means 2
Is a distance integrator in a speedometer section in the instrument panel of the vehicle 312 as described above. The non-contact distance detecting means 6 is an optical system (pickup sensor) having a function of detecting the moving distance information 4 displayed on the moving distance display means 2 in a non-contact manner. , A half mirror and the like. Direction detecting means 1
Reference numeral 4 denotes a sensor for detecting the moving direction of the vehicle 312,
Gyro 302, geomagnetic sensor 304, GPS receiver 1
2 etc. An error of the distance information optically detected by the non-contact distance detecting means 6 is corrected by the distance error correcting means 8 based on the position or speed information from the GPS receiver 12. This error correction processing will be described later. Then, based on the corrected distance information and the azimuth information obtained by the azimuth detecting means 14, the position detecting means 10 can detect the position of the vehicle. The position detection method is a method called dead reckoning (dead reckoning navigation). If the start position is set by any method, a traveling vector indicating in which direction and how much the vehicle has advanced per unit time can be obtained from the above two detection means. The running position can be obtained by connecting the obtained running vectors.

【0031】次に、非接触距離検出手段6の詳細内容に
ついて図3及び図4を用いて説明する。図3は、距離積
算計2に表示されている移動距離情報4を非接触で検出
するピックアップセンサ6の光学系構成の一例を示した
ものである。ピックアップセンサ6は、図3(a)、
(b)に示すように、レンズ系102、ハーフミラー1
06、受光素子(光検出手段)110、発光素子(光照
射手段)108、カバー104からなる。ここで、レン
ズ系102はガラスまたはプラスチック製のロッドレン
ズまたは複数枚のレンズから構成されるレンズ系であ
る。ハーフミラー106は、光を2つに分離する機能を
もつ光学素子であり、偏光性の有無は問わない。受光素
子(光検出手段)110は、フォトダイオードやCCD
などの光を検知して電気信号に変える光電変換素子であ
る。発光素子108は、LEDやLDなどの発光機能を
電気信号で制御できる素子である。カバー104は、受
光素子110に外乱光が入らないようにするため、かつ
また各光学素子を支持するためのものであり、軽量化、
低コスト化にはプラスチック製のものがよい。
Next, the details of the non-contact distance detecting means 6 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows an example of an optical system configuration of the pickup sensor 6 for detecting the moving distance information 4 displayed on the distance integrator 2 in a non-contact manner. The pickup sensor 6 is shown in FIG.
As shown in (b), the lens system 102 and the half mirror 1
06, a light receiving element (light detecting means) 110, a light emitting element (light irradiating means) 108, and a cover 104. Here, the lens system 102 is a glass or plastic rod lens or a lens system including a plurality of lenses. The half mirror 106 is an optical element having a function of splitting light into two, and may or may not have polarization. The light receiving element (light detecting means) 110 is a photodiode or a CCD.
It is a photoelectric conversion element that detects light and converts it into an electric signal. The light-emitting element 108 is an element that can control a light-emitting function such as an LED or an LD with an electric signal. The cover 104 is for preventing disturbance light from entering the light receiving element 110 and for supporting each optical element.
A plastic material is preferable for cost reduction.

【0032】通常動作では、距離積算計2で表示されて
いる移動距離情報4、特に距離分解能が最も大きい最下
位の桁(自動車のトリップメータの場合、通常分解能1
00m)の映像(明暗)を自然光を介して、レンズ系1
02、ハーフミラー106を通して受光素子110に投
影する。そして、受光素子110を図3(c)に示す1
10a,110b,110cのように空間的に分割し、
分割された複数の受光領域からの検出結果を利用するこ
とにより、上記最下位桁の数字の変化を検出し移動距離
を知る。
In the normal operation, the moving distance information 4 displayed by the distance integrator 2, particularly the least significant digit having the largest distance resolution (in the case of an automobile trip meter, the normal resolution is 1)
00m) through the natural light through the lens system 1
02, the light is projected onto the light receiving element 110 through the half mirror 106. Then, the light receiving element 110 is moved to the position 1 shown in FIG.
Spatially divided like 10a, 110b, 110c,
By utilizing the detection results from the plurality of divided light receiving areas, the change in the number of the least significant digit is detected to know the moving distance.

【0033】また、光学系を調整する際には、発光素子
108をマニュアル点灯させ、その光をハーフミラー1
06で反射させ距離積算計2に照射する。この照射光に
よりできる照射面上のスポットの鮮明度により、受光素
子110へ投影された像のフォーカスの程度を判別でき
るように予め光学設計しておけば容易にフォーカス調整
ができるようになる。フォーカス調整機構は図示してい
ないが、レンズ系102、ハーフミラー106、受光素
子110の内、少なくとも1つ以上の光学素子を光軸方
向に動かすことで対応できる。光軸調整に関しても、上
記同様に、照射面上のスポットが狙ったところに当たっ
ているかどうかで判別できる。光軸調整機構は、ピック
アップセンサ6全体を任意方向に傾斜させる機構を付け
ることで対応できる。
When adjusting the optical system, the light emitting element 108 is manually turned on and the light is transmitted to the half mirror 1.
The light is reflected at 06 and irradiates the distance integrator 2. Focus adjustment can be easily performed by optically designing in advance so that the degree of focus of the image projected on the light receiving element 110 can be determined based on the sharpness of the spot on the irradiation surface formed by the irradiation light. Although the focus adjustment mechanism is not shown, it can be dealt with by moving at least one or more optical elements of the lens system 102, the half mirror 106, and the light receiving element 110 in the optical axis direction. Regarding the optical axis adjustment, similarly to the above, it can be determined whether or not the spot on the irradiation surface hits the target. The optical axis adjustment mechanism can be handled by adding a mechanism for inclining the entire pickup sensor 6 in an arbitrary direction.

【0034】さらに、発光素子108を使わない光学系
調整方法としては、受光素子110へ投影された像を途
中のハーフミラー106でバイパスさせて、図3の発光
素子108のあった部分から人間の目で覗く方法があ
る。フォーカスはその時見えた像の鮮明度で、また光軸
に関しても狙った部分の像が見えるかどうかでそれぞれ
判別できるように予め光学設計しておけばよい。各々の
調整機構は上記と同じでよい。これにより、発光素子1
08を使わない分だけ低コスト化が可能になる。
Further, as an optical system adjusting method without using the light emitting element 108, the image projected on the light receiving element 110 is bypassed by the half mirror 106 on the way, and the part where the light emitting element 108 in FIG. There is a way to look through it. The focus may be optically designed in advance so that it can be determined based on the sharpness of the image seen at that time and also on the optical axis depending on whether or not the image of the target portion can be seen. Each adjustment mechanism may be the same as described above. Thereby, the light emitting element 1
08 is not used, so that the cost can be reduced.

【0035】自然光による通常動作状態において、例え
ばトンネルや日陰などの暗い場所に車両が入った場合、
受光素子110への光量が全体的に減少し、距離検出不
可能になる可能性がある。このような状態は、空間的に
分割された受光素子110の代表として1つの分割領域
からの検出信号が所定のしきい値より小さくなるか、ま
たは検出素子全体の検出信号の平均的な大きさが所定の
しきい値より小さくなるかで判別可能である。この条件
を満たした時、上記発光素子108を自動的に点灯し、
暗い距離積算計の表面上へ照射することによって、受光
素子110への光量を増加させることができ、再度距離
検出可能な状態にすることができる。発光素子108に
よる自動照射は上記条件を満たしたら瞬時に行うよう
に、マイクロプロセッサ等により動作制御するよう構成
しておけば、ほとんど中断無しに、すなわち外光の変化
によって起こる誤差を招くことなく、移動距離を検出す
ることができる。
In a normal operation state by natural light, when a vehicle enters a dark place such as a tunnel or a shade,
There is a possibility that the light amount to the light receiving element 110 is reduced as a whole, and the distance cannot be detected. Such a state is that the detection signal from one divided region is smaller than a predetermined threshold value as a representative of the spatially divided light receiving element 110, or the average magnitude of the detection signal of the entire detection element. Is smaller than a predetermined threshold value. When this condition is satisfied, the light emitting element 108 is automatically turned on,
By irradiating on the surface of the dark distance integrator, the amount of light to the light receiving element 110 can be increased, and the distance can be detected again. The automatic irradiation by the light emitting element 108 is performed instantaneously when the above conditions are satisfied.If the operation is controlled by a microprocessor or the like, the interruption is almost without interruption, that is, without causing an error caused by a change in external light, The moving distance can be detected.

【0036】また、自動車の場合、このピックアップセ
ンサ6はインパネ部に設置するため、設置場所によって
は運転者の計器に対する視界の妨げとなる可能性があ
る。その対策として本実施形態においては、図3(b)
の横断面図のように、やや下側から移動距離情報4を検
出できるように、ピックアップセンサ6を距離積算計2
より下方、手前の位置に設置すればよい。ただし、距離
積算計2の最下位桁の距離情報を必要としないユーザの
場合には、光学系の構成を簡略化するなどして小型化
し、対象とする数値の表示部のすぐ上で、それ以外の数
値を見る妨げとならない位置に、ピックアップセンサ6
を配置することも可能である。
In the case of an automobile, since the pickup sensor 6 is installed in the instrument panel, it may obstruct the driver's view of the instrument depending on the installation location. In this embodiment, as a countermeasure, FIG.
The pickup sensor 6 is connected to the distance integrator 2 so that the moving distance information 4 can be detected from slightly below as shown in the cross-sectional view of FIG.
What is necessary is just to install in the position below and nearer. However, in the case of a user who does not need the distance information of the least significant digit of the distance integrator 2, the size is reduced by, for example, simplifying the configuration of the optical system, and the distance is displayed immediately above the display of the target numerical value. The pick-up sensor 6 is located at a position that does not hinder
Can also be arranged.

【0037】また、図3(c)に示すように、受光素子
110の分割パターンは種々選ぶことができる。分割パ
ターンを細かくすることで、移動距離情報4の数字の変
化を細かく読むことができ、結果距離検出の分解能を向
上させることができる。また、高分解能の受光素子11
0を用いることにより、数字の変化だけでなく、数字そ
のものも認識できる可能性があり、その結果、距離検出
の信頼性も上げることができる。
As shown in FIG. 3C, various division patterns of the light receiving element 110 can be selected. By making the division pattern finer, the change in the number of the moving distance information 4 can be read finely, and as a result, the resolution of distance detection can be improved. Also, the high-resolution light receiving element 11
By using 0, there is a possibility that not only a change in the number but also the number itself can be recognized, and as a result, the reliability of distance detection can be improved.

【0038】なお、上述したピックアップセンサ6は、
ナビゲーション装置本体から分離された構成として用い
られる。このため、ピックアップセンサ6の電源は、ナ
ビゲーション装置の電源線から分岐させて供給するか、
あるいは、ナビゲーション装置から必要な電力を供給す
る。一般的には、ナビゲーション装置は自動車のシガレ
ットライタから電源をとっているため、その電源をナビ
ゲーション装置本体とピックアップセンサ側に分岐させ
る分岐手段を用いて、両者へ電力を供給する構成として
もよい。
The pickup sensor 6 described above is
It is used as a configuration separated from the navigation device body. For this reason, the power of the pickup sensor 6 is supplied by branching from the power line of the navigation device, or
Alternatively, necessary electric power is supplied from the navigation device. In general, since the navigation device receives power from a cigarette lighter of an automobile, a configuration may be used in which power is supplied to both the navigation device body and the pickup sensor using a branching unit that branches the power source to the pickup sensor.

【0039】本発明の非接触距離検出手段の検出原理を
図4を用いて説明する。車両の距離積算計2は、車輪の
回転に伴って図中の円盤3が回転する仕組みになってい
る。その円盤3の周面全域にわたって数字を並んでお
り、スピードメータ下部のスリット中に見える数字を目
安に、円盤3の回転量となって現れる距離変化量を知る
ことができる。距離検出分解能をできるだけ上げるた
め、この円盤3が車両のトリップメータの最下位桁(通
常100m単位に数字が刻まれている)に使われてい場
合を例としてる説明する。
The detection principle of the non-contact distance detecting means of the present invention will be described with reference to FIG. The distance integrator 2 of the vehicle has a mechanism in which the disk 3 in the figure rotates with the rotation of the wheels. The numbers are arranged over the entire peripheral surface of the disk 3, and the amount of change in the distance that appears as the amount of rotation of the disk 3 can be known based on the numbers seen in the slit below the speedometer. In order to improve the distance detection resolution as much as possible, a case will be described as an example where the disk 3 is used as the least significant digit (normally inscribed in units of 100 m) of a trip meter of a vehicle.

【0040】例えば、図4のように4分割の受光素子1
10を用いて、円盤周面の数字像を投影、検出する場合
を考える。本図では円盤3のすぐ上に受光素子110が
乗っているように描いているが、実際はこれらの間に図
3のような光学系が入る。図4の右表には、4分割の受
光素子110の各々の分割領域における検出光量の変化
を時間の経過(距離の変化)と共に示している。表中の
数字は検出光量の相対的な大きさを表すもので、左図の
円盤のように白地に黒の数字の場合、数字と数字の間に
ある白地の隙間が最も明るくなり、表中の“4”という
量で表している。それ以外、黒の数字に掛かる部分は若
干暗くなり“3”という量で表している。従って、左図
の投影状態の場合、4分割の受光素子の各分割領域、
、、の検出光量がそれぞれ4、3、3、3とな
る。そして距離が変化するに伴って4のピーク位置が、
、、、、、…の順で移動するようになる。よ
ってこのピーク位置を検出できれば距離の変化がわか
る。
For example, as shown in FIG.
Let us consider a case where a numeral image on the disk peripheral surface is projected and detected using the numeral 10. In this drawing, the light receiving element 110 is drawn just above the disk 3, but an optical system as shown in FIG. In the right table of FIG. 4, a change in the detected light amount in each of the divided areas of the four-divided light receiving element 110 is shown with the passage of time (a change in distance). The numbers in the table indicate the relative magnitude of the detected light amount.In the case of a black number on a white background like the disk in the left figure, the gap between the numbers between the numbers becomes the brightest, Of "4". Other than that, the portion over the black numbers is slightly darkened and is represented by the amount “3”. Accordingly, in the case of the projection state shown in the left diagram, each divided region of the four-divided light receiving element,
,... Are 4, 3, 3, and 3, respectively. And, as the distance changes, the peak position of 4 becomes
,,,, ... move in this order. Therefore, if this peak position can be detected, a change in the distance can be known.

【0041】ただし、4という検出光量はあくまで相対
的に他よりも大きい量になるということを示すだけで、
絶対値には意味が無い。従って、例えば3.5より大き
い検出光量を探すといった手段でピーク位置を求めるこ
とはできない。何故なら車両が日陰を走行し、距離積算
計の部分が暗くなった場合、4と3は例えば2と1にな
ったりするからである。そこで、上記のバックグランド
光量に左右されない検出を行うには、各分割領域におけ
る時間変化を全体的、相対的に考慮することが必要とな
る。例えば(−)+(−)というように、隣り
合う受光素子の差分に基づく量を計算すると、1、−
1、1、−1…のようなピーク位置の4分割検出が可能
な信号が得られ、且つまた上記のバックグランド光量に
左右されない検出が可能になる。
However, only the fact that the detected light amount of 4 is relatively larger than the others is merely shown.
Absolute values have no meaning. Therefore, the peak position cannot be determined by, for example, searching for a detected light amount larger than 3.5. This is because when the vehicle runs in the shade and the portion of the distance integrator becomes dark, 4 and 3 become 2 and 1, for example. Therefore, in order to perform the detection independent of the background light amount, it is necessary to consider the time change in each divided region as a whole and relatively. For example, when the amount based on the difference between the adjacent light receiving elements is calculated as (−) + (−), 1, −
A signal that can be detected by dividing the peak position into four, such as 1, 1, -1,..., Is obtained, and the detection is not affected by the background light amount.

【0042】上述した差分処理およびピーク位置の検出
処理は、分割された各検出素子での検出結果を入力とし
た、ハード的に構成された論理回路を利用することで実
現することができる。なお、本発明において、ピーク位
置を求める具体的な演算方法はこれに限定されるもので
はなく、円盤3の回転に伴い移動する数値の時間変化を
検出できるものであれば、他の演算手段を用いても構わ
ない。また、分割された検出素子の出力をそのままナビ
ゲーション装置本体へ送り、本体側に設けられたプログ
ラムなどによりソフト的に上記処理を実現する構成とし
てももちろん構わない。
The above-described difference processing and peak position detection processing can be realized by using a hardware-configured logic circuit that receives the detection results of the divided detection elements as inputs. In the present invention, the specific calculation method for obtaining the peak position is not limited to this, and any other calculation means may be used as long as it can detect a time change of a numerical value moving with the rotation of the disk 3. You may use it. Alternatively, the output of the divided detection element may be directly sent to the navigation apparatus main body, and the above-described processing may be implemented in software by a program or the like provided on the main body side.

【0043】図4のように4分割の光学素子110によ
り検出が行われる場合、円盤3が100m刻み数字が付
けられたトリップメータの最下位桁であれば、その1/
4の25mまで距離変化を検出することができる。一
方、車体から車速信号を採り出して距離を検出する通常
のナビゲーション装置の場合、40cmや80cm程度
の分解能になっている。この値からすれば、25mはか
なり粗いように感じるが、実際ナビゲーション画面に表
示される現在位置マークは1m以下の分解能では移動さ
れることはなく、数mから十数m程度(地図表示の縮尺
によっても異なる)の距離変化が現われた後、初めて移
動させるのが普通である。従って、現状の地図表示縮尺
程度であれば、25m程度の分解能でもそれ程問題は無
い。ナビゲーション装置においては、分解能よりも積算
距離の精度が重要であると言える。この点に関しては、
距離積算計が示す距離情報においても原理的に元となる
信号は車体の車速信号であるということから、通常の車
速信号を採ったナビゲーション装置と同程度の精度が実
現できることは明白である。
When the detection is performed by the optical element 110 divided into four parts as shown in FIG. 4, if the disk 3 is the least significant digit of the trip meter provided with a numeral in increments of 100 m, 1 / thereof.
4, a distance change can be detected up to 25 m. On the other hand, in the case of a normal navigation device that detects a distance by extracting a vehicle speed signal from a vehicle body, the resolution is about 40 cm or 80 cm. According to this value, 25m seems quite coarse, but the current position mark actually displayed on the navigation screen is not moved at a resolution of 1m or less, and is about several meters to several tens of meters (scale of map display). It usually moves only after the change in the distance appears. Therefore, there is not much problem even with a resolution of about 25 m as long as the current map display scale. In a navigation device, it can be said that the accuracy of the integrated distance is more important than the resolution. In this regard,
In principle, the signal based on the distance information indicated by the distance integrator is the vehicle speed signal of the vehicle body, so that it is clear that the same accuracy as that of a navigation device using a normal vehicle speed signal can be realized.

【0044】従来の車速信号を採るタイプのナビゲーシ
ョン装置では、車速信号としてパルス信号を受け付ける
構成となっている。このため、実際にピックアップセン
サ6の出力信号を従来のナビゲーション装置に接続する
場合を考慮して、図示したようにピックアップ検出信号
をパルス発生器20を介して出力する構成とすること
で、当該装置の汎用性、利便性の向上を図ることができ
る。これにより、従来の車速信号を採るタイプのナビゲ
ーション装置を改造無しで、そのまま使うことができる
ようになる。
In a conventional navigation device of a type that uses a vehicle speed signal, a pulse signal is received as a vehicle speed signal. For this reason, in consideration of the case where the output signal of the pickup sensor 6 is actually connected to a conventional navigation device, the pickup detection signal is output via the pulse generator 20 as shown in the drawing, so that the device can be used. Versatility and convenience can be improved. As a result, a conventional navigation device that uses a vehicle speed signal can be used without modification.

【0045】また、最近、距離積算計2が液晶表示等の
デジタル式積算計である場合がある。この場合、数字の
切り替わりが電気的に瞬時に行われるため、距離検出の
最小分解能は数字の刻みが表す分解能そのままとなる。
検出原理も、数字表示が電気的に瞬時に次の数字に切り
替わったことを受光素子の空間的な分割検出によりとら
える。
Recently, the distance integrator 2 may be a digital integrator such as a liquid crystal display. In this case, since the switching of the numbers is performed instantaneously electrically, the minimum resolution of the distance detection is the same as the resolution represented by the increments of the numbers.
As for the detection principle, the fact that the number display is electrically instantaneously switched to the next number is detected by spatial division detection of the light receiving element.

【0046】次に、図1の距離誤差補正手段8の一例と
してカルマンフィルタを適用した手段の構成を図5によ
り説明する。非接触距離検出手段6から出力された距離
信号は、上述のように一定距離(上記例では約25m)
走行毎に発生するパルス状の信号になっている。本例の
距離誤差補正手段においては、前記パルス状の信号を車
速変換部40で受けて、パルスカウンタによりパルス数
をカウントし、単位時間当たり距離量、すなわち車速V
odに変換する。車速VodとGPS受信機12の速度出力
からカルマンフィルタ42により誤差補正係数を算出す
る。そして、その誤差補正係数を用いて誤差補正部44
において車速Vodをの誤差を補正し、補正された車速V
を算出する。距離算出部46で車速Vを時間積分により
距離に変換して出力する。
Next, the configuration of a unit using a Kalman filter as an example of the distance error correcting unit 8 in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The distance signal output from the non-contact distance detecting means 6 is a constant distance (about 25 m in the above example) as described above.
It is a pulse signal generated every time the vehicle travels. In the distance error correcting means of the present embodiment, the pulse signal is received by the vehicle speed converter 40, the number of pulses is counted by a pulse counter, and the distance per unit time, that is, the vehicle speed V
Convert to od. An error correction coefficient is calculated by the Kalman filter 42 from the vehicle speed Vod and the speed output of the GPS receiver 12. Then, the error correction unit 44 uses the error correction coefficient.
The error of the vehicle speed Vod is corrected at
Is calculated. The distance calculator 46 converts the vehicle speed V into a distance by time integration and outputs the distance.

【0047】次にカルマンフィルタ42について説明す
る。まず、真の車速をV’とすると非接触距離検出手段
6の主な誤差要因であるスケールファクタ誤差ε、バイ
アスδの関係は数1で表される。
Next, the Kalman filter 42 will be described. First, assuming that the true vehicle speed is V ', the relationship between the scale factor error ε and the bias δ, which are the main error factors of the non-contact distance detecting means 6, is expressed by Equation 1.

【0048】[0048]

【数1】 (Equation 1)

【0049】ここで、スケールファクタ誤差εはタイヤ
の空気圧変化、磨耗あるいはタイヤ交換によりタイヤ径
があらかじめ仮定した値からずれると発生する誤差であ
る。車速Vodから走行距離を求めるとき、走行距離が長
くなればわずかのスケールファクタ誤差εであっても距
離誤差としては大きくなりナビゲーションの精度が悪化
する。また、バイアスδはタイヤのスリップに対応す
る。タイヤはある速度以上では常にスリップしていると
考えられるためである。
Here, the scale factor error ε is an error that occurs when the tire diameter deviates from a previously assumed value due to a change in tire air pressure, wear, or tire replacement. When obtaining the running distance from the vehicle speed Vod, if the running distance becomes long, even a slight scale factor error ε becomes large as the distance error, and the navigation accuracy deteriorates. The bias δ corresponds to the slip of the tire. This is because the tire is considered to be always slipping at a certain speed or higher.

【0050】誤差補正係数算出のためのカルマンフィル
タ42を実現するために、スケールファクタ誤差εとバ
イアスδのそれぞれの信号生成過程を数2、数3の状態
方程式で表す。
In order to realize the Kalman filter 42 for calculating the error correction coefficient, the respective signal generation processes of the scale factor error ε and the bias δ are expressed by the following state equations.

【0051】[0051]

【数2】 (Equation 2)

【0052】[0052]

【数3】 (Equation 3)

【0053】ただし、ここではスケールファクタ誤差
ε、バイアスδは短時間ではほぼ変化しないとする。ま
た、V1(k)、V2(k)は予測誤差であり、ほぼ平
均0の白色雑音を仮定する。
Here, it is assumed that the scale factor error ε and the bias δ hardly change in a short time. Also, V1 (k) and V2 (k) are prediction errors, and assume white noise with an average of almost 0.

【0054】次に、GPS受信機12の出力する速度V
gpsがほぼ正確であるとすると、車速VodとVgpsの観測
過程を数1を用いて示すと、数4の観測方程式で表すこ
とができる。
Next, the speed V output by the GPS receiver 12
Assuming that gps is almost accurate, the observation process of the vehicle speeds Vod and Vgps can be expressed by the observation equation of Expression 4 when expressed by Expression 1.

【0055】[0055]

【数4】 (Equation 4)

【0056】ただし、ω(k)は観測雑音であり、ほぼ
平均0の白色雑音と仮定する。
Here, ω (k) is observation noise, and is assumed to be white noise with almost zero mean.

【0057】カルマンフィルタ42は、数2、数3を状
態方程式、数4を観測方程式とするカルマンフィルタの
一般的な計算方法である繰り返し計算により実現され
る。
The Kalman filter 42 is realized by an iterative calculation which is a general calculation method of a Kalman filter using Equations 2 and 3 as a state equation and Equation 4 as an observation equation.

【0058】その後、収束したスケールファクタ誤差
ε、バイアスδの推定値により、誤差補正部44におい
て、数1を変形した数5にしたがって誤差が補正され
る。
Thereafter, based on the converged estimated values of the scale factor error ε and the bias δ, the error correction unit 44 corrects the error according to the equation (5) obtained by modifying the equation (1).

【0059】[0059]

【数5】 (Equation 5)

【0060】以上のようにすれば、上述したタイヤの空
気圧変化等の誤差だけでなく、距離積算計2が機構上本
来持っている誤差などに対しても補正をかけることがで
き、常時、如何なる走行条件においても高精度を保つこ
とができる。
With the above arrangement, it is possible to correct not only the above-mentioned errors such as the change in tire air pressure, but also the errors inherent in the distance integrator 2 due to the mechanism. High accuracy can be maintained even under running conditions.

【0061】また、前述したように、車体から車速信号
を採るタイプに比べて、ピックアップセンサ6による本
発明方式は分解能の面で劣る可能性がある。しかし、こ
の点に関しても、GPSが測位可能な状態であれば、G
PSは通常1秒周期で測位結果を出力するため、そのG
PSの速度出力を用いて対処できる。すなわち、実際車
両が移動している場合でも、一定距離(上記例で25
m)に達するまで(パルスが車速変換部40に入ってく
るまで)は、ナビゲーション画面の現在地マークを動か
すことができなくなるが、その間はGPSの速度出力を
用いれば細かく動かすことができる。
Further, as described above, the system of the present invention using the pickup sensor 6 may be inferior in resolution in comparison with the type in which the vehicle speed signal is obtained from the vehicle body. However, in this regard, if the GPS can be positioned, the G
Since the PS normally outputs the positioning result in a one-second cycle, its G
This can be handled by using the speed output of the PS. That is, even when the vehicle is actually moving, a certain distance (25 in the above example) is used.
m) (until the pulse enters the vehicle speed conversion unit 40), the current position mark on the navigation screen cannot be moved, but during that time, it can be finely moved by using the speed output of the GPS.

【0062】以上のように、ピックアップセンサ6とG
PS受信機12を組み合わせれば、ピックアップセンサ
6の各種誤差をGPSの速度出力で補正することにより
精度を向上させた後は、短い距離出力はGPSの速度出
力で対応し、長い距離、すなわちパルス入力があった時
はピックアップセンサ6のセンサ精度で対応することが
できる(図7参照)。すなわち、常時、高精度、高分解
能の距離検出が可能になる。
As described above, the pickup sensor 6 and G
When the PS receiver 12 is combined, the accuracy is improved by correcting various errors of the pickup sensor 6 with the GPS speed output, and then the short distance output is handled by the GPS speed output, and the long distance, that is, the pulse is output. When there is an input, it can be handled by the sensor accuracy of the pickup sensor 6 (see FIG. 7). That is, high-precision, high-resolution distance detection is always possible.

【0063】次に、本実施形態の非接触距離検出機能付
きナビゲーション装置の処理手順を、図6〜9のフロー
チャートを用いて説明する。
Next, the processing procedure of the navigation device with a non-contact distance detecting function of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0064】本実施形態での主処理手順は、所定の時間
周期で繰り返されるもので、例えば図6に示されている
ゼネラルフローに示されているように、最初、本実施形
態のナビゲーション装置の電源ON(ステップ100)
後、予め定められた所定の初期処理(ステップ102)
が行われる。この初期処理の際、GPS受信機12等で
の初期処理も行われる。
The main processing procedure in the present embodiment is repeated at a predetermined time period. For example, as shown in the general flow shown in FIG. Power ON (Step 100)
Thereafter, a predetermined initial process (step 102)
Is performed. At the time of this initial processing, initial processing in the GPS receiver 12 and the like is also performed.

【0065】ステップ104では、前回の本処理で位置
検出手段10により得られた位置、あるいは前回の位置
が無ければ、上記GPS受信機12での初期測位結果を
用いて現在位置を自動設定する。GPS受信機12が通
常測位可能でない場合には、手動でユーザが現在位置を
入力する構成としてもよい。
In step 104, the current position is automatically set using the position obtained by the position detection means 10 in the previous main processing or the initial positioning result of the GPS receiver 12 if there is no previous position. When the GPS receiver 12 cannot perform normal positioning, the user may manually input the current position.

【0066】ステップ106では、表示処理部が、上記
で設定された現在位置を含む地図データを地図メモリ3
06から読み込み、さらに、当該地図データの示す地図
上に、移動体の現在位置を示す所定のマークを重畳させ
て表示するように、画像データを生成し、表示装置30
8へ送る。
In step 106, the display processing section stores the map data including the current position set above in the map memory 3.
06, and further generates image data so that a predetermined mark indicating the current position of the moving object is superimposed and displayed on the map indicated by the map data, and the display device 30
Send to 8.

【0067】その後、ステップ108では、以下の割り
込み処理112、114、116を許可する。
Thereafter, in step 108, the following interrupt processing 112, 114, and 116 are permitted.

【0068】移動距離算出割込処理112は、一定時間
Δt毎に入る処理であり、非接触距離検出手段(ピック
アップセンサ)6とGPS受信機12から得られたデー
タから、誤差を補正した移動距離を得るため、距離誤差
補正手段8により計算する。
The moving distance calculation interruption process 112 is a process that is performed at intervals of a predetermined time Δt. The moving distance is obtained by correcting an error based on data obtained from the non-contact distance detecting means (pickup sensor) 6 and the GPS receiver 12. Is calculated by the distance error correction means 8 in order to obtain

【0069】移動方位算出割込処理114もまた、一定
時間Δt毎に入る処理であり、移動体の方位をジャイロ
302や地磁気センサ304により得られたデータか
ら、方位検出手段14により計算する。
The moving direction calculation interrupting process 114 is also a process for entering at a certain time interval Δt, and the direction of the moving body is calculated by the direction detecting means 14 from data obtained by the gyro 302 and the geomagnetic sensor 304.

【0070】移動体位置算出割込処理116では、移動
方位算出割込処理114での算出結果と、移動距離算出
割込処理112での算出結果と、GPS受信機12での
測位結果と、地図メモリ306の情報とを相互に照合し
て移動体の現在位置を推定する。
In the mobile object position calculation interrupt processing 116, the calculation result in the movement direction calculation interrupt processing 114, the calculation result in the movement distance calculation interrupt processing 112, the positioning result in the GPS receiver 12, and the map The current position of the moving object is estimated by collating the information of the memory 306 with each other.

【0071】ステップ118では、位置検出手段10
が、さらに、移動体位置算出割込処理116で推定され
た移動体位置と、ステップ104で設定された移動体の
位置とを比較して、移動体の現在位置が移動しているか
どうかの判定を行う。その結果、移動していれば(ステ
ップ118でYes)、ステップ120において、表示
処理部が現在位置の表示を変更し、それに伴い地図の更
新が必要であれば更新する。また、移動していなければ
(ステップ118でNo)、ステップ112以下の処理
を繰り返す。
In step 118, the position detecting means 10
Compares the position of the moving object estimated in the moving object position calculation interrupt processing 116 with the position of the moving object set in step 104 to determine whether the current position of the moving object is moving. I do. As a result, if it is moving (Yes in Step 118), in Step 120, the display processing unit changes the display of the current position, and if necessary, updates the map. If the user has not moved (No in Step 118), the processes in and after Step 112 are repeated.

【0072】次に、距離誤差補正手段8により一定時間
Δt毎に実行される、移動距離算出割込処理112の処
理手順を図7で説明する。
Next, the processing procedure of the moving distance calculation interruption processing 112 executed by the distance error correction means 8 at every fixed time Δt will be described with reference to FIG.

【0073】本処理では、最初にステップ130で、非
接触距離検出手段(ピックアップセンサ)6のパルス出
力をカウントしたカウンタ値と、GPS受信機12の速
度出力(Vgps)とを入力する。ステップ132では、
そのカウンタ値から単位時間当たりの距離、すなわち車
速Vodを算出する(図5の車速変換部40)。次に、ス
テップ134において、VgpsとVodから図5に示した
カルマンフィルタ処理(図5のカルマンフィルタ42)
を行う。
In this process, first, at step 130, a counter value obtained by counting the pulse outputs of the non-contact distance detecting means (pickup sensor) 6 and the speed output (Vgps) of the GPS receiver 12 are input. In step 132,
The distance per unit time, that is, the vehicle speed Vod is calculated from the counter value (vehicle speed conversion unit 40 in FIG. 5). Next, in step 134, the Kalman filter processing shown in FIG. 5 (Kalman filter 42 in FIG. 5) from Vgps and Vod
I do.

【0074】さらに、ステップ136で今回新しくパル
ス入力があったかどうかを判定し、あった場合はステッ
プ138に進み、ステップ134のカルマンフィルタ処
理が収束したかどうか判定する。収束判定は推定値であ
る誤差補正係数の変化が小さくなることなどから判定で
きる。収束している場合ステップ140に進み、図5の
誤差補正部44の処理を行い、補正された車速Vをステ
ップ142で積分する(図5の距離算出部)ことにより
距離dを算出する。
Further, at step 136, it is determined whether or not there is a new pulse input this time. If so, the process proceeds to step 138, where it is determined whether or not the Kalman filter processing at step 134 has converged. The convergence determination can be made based on the fact that the change in the error correction coefficient, which is the estimated value, becomes small. If the convergence has occurred, the process proceeds to step 140, where the processing of the error correction unit 44 in FIG. 5 is performed, and the corrected vehicle speed V is integrated in step 142 (the distance calculation unit in FIG. 5) to calculate the distance d.

【0075】ステップ136かまたはステップ138に
おいて、判定がNoの場合、ステップ144に進み、GP
S受信機12が通常測位可能かどうかを判定する。受信
衛星数が3個以上で通常測位可能な場合は、ステップ1
48にて、その測位結果であるVgpsを積分処理するこ
とにより距離dを算出し、また、受信衛星数が3個未満
で通常測位が不可能な場合は、ステップ146にて、距
離dは0に設定される。
If the determination in step 136 or 138 is No, the process proceeds to step 144, where GP
It is determined whether the S receiver 12 can perform normal positioning. If the number of received satellites is 3 or more and normal positioning is possible, step 1
At 48, the distance d is calculated by integrating the positioning result Vgps. When the number of received satellites is less than 3 and normal positioning is impossible, the distance d is set to 0 at step 146. Is set to

【0076】次に、方位検出手段14により一定時間Δ
t毎に実行される、移動方位算出割込処理114の処理
手順を図8で説明する。
Next, the azimuth detecting means 14 determines that a predetermined time Δ
The processing procedure of the movement azimuth calculation interrupt processing 114 executed for each t will be described with reference to FIG.

【0077】本処理では、最初にステップ190で、受
信可能なGPS衛星数が3個以上の場合には、後述する
移動体位置算出割込処理116のステップ206により
算出されたGPS方位θgpsと、ジャイロ302により
計測した回転角速度ω(=dθ/dt)とを取得する。
また、受信可能なGPS衛星数が3個未満の場合には、
移動体位置算出割込処理116で得られたGPS方位の
代わりに、後述するステップ192の、前回処理で求め
られたGPS方位θgpsを用いる。
In this processing, first, at step 190, if the number of receivable GPS satellites is three or more, the GPS azimuth θgps calculated at step 206 of the mobile position calculation interrupt processing 116 described later; The rotational angular velocity ω (= dθ / dt) measured by the gyro 302 is acquired.
If the number of receivable GPS satellites is less than three,
Instead of the GPS azimuth obtained in the moving body position calculation interruption processing 116, the GPS azimuth θgps obtained in the previous processing in step 192 described later is used.

【0078】ステップ192では、GPS方位θgps
に、図中に示すような、予め定めた補正係数a、bを含
む数式により、回転角速度ωを時間積分して足し込む。
なお、補正係数a、bは、使用するジャイロ302に応
じて設定されるものであり、例えばジャイロ誤差の補正
を全く必要がない場合は、a=1、b=0と設定しても
よい。通常、bはジャイロバイアス誤差を表し、移動体
停止時のジャイロ出力値を用いる。
At step 192, the GPS azimuth θgps
Then, the rotational angular velocity ω is integrated over time by a mathematical expression including predetermined correction coefficients a and b as shown in FIG.
The correction coefficients a and b are set according to the gyro 302 to be used. For example, when correction of the gyro error is not required at all, a = 1 and b = 0 may be set. Normally, b indicates a gyro bias error, and a gyro output value at the time of stopping the moving body is used.

【0079】次に、位置検出手段10により一定時間Δ
t毎に実行される、移動体位置算出割込処理116の処
理手順を図9で説明する。
Next, the position detecting means 10 sets a predetermined time Δ
The processing procedure of the moving object position calculation interruption processing 116 executed for each t will be described with reference to FIG.

【0080】本処理では、最初にステップ200で、衛
星情報やGPSによる通常測位位置データXg、Yg、Z
gを入力する。ステップ202で、移動体の方位、距離
を各算出割込処理114、112の結果から取得する。
In this process, first, at step 200, the normal positioning position data Xg, Yg, Z by satellite information or GPS
Enter g. In step 202, the azimuth and distance of the moving object are obtained from the results of the calculation interruption processes 114 and 112.

【0081】ステップ204でGPSが通常測位可能な
状態(受信衛星数3個以上)かどうか判定する。通常測
位可能な場合(ステップ204でYes)は、速度ベク
トル3成分が得られ、その内の水平成分Vx、Vyを用い
てステップ206のように方位を算出することができ
る。その算出した方位を直接θgpsに置き換えてもよい
が、フィルタリング処理を施してもよい。また、受信可
能なGPS衛星数が1または2個の場合(ステップ20
4でNo)は、ステップ206のGPSの速度ベクトル
による方位の再設定が行えず、移動方位算出割込処理1
14でのジャイロデータによる角速度の積算によっての
み移動方位が定まる。
At step 204, it is determined whether or not the GPS can be positioned normally (the number of received satellites is three or more). When normal positioning is possible (Yes in step 204), three components of the velocity vector are obtained, and the azimuth can be calculated as in step 206 using the horizontal components Vx and Vy among them. The calculated orientation may be directly replaced with θgps, but may be subjected to filtering processing. If the number of receivable GPS satellites is one or two (step 20)
No in step 4), the azimuth cannot be reset by the GPS velocity vector in step 206, and the moving azimuth calculation interrupt processing 1
The moving azimuth is determined only by the integration of the angular velocity based on the gyro data in 14.

【0082】その後、ステップ208において、移動方
位θgpsと移動距離dにより、移動体の水平面での移動
距離成分ΔX、ΔYが算出され、ステップ210で前回
の処理で求められている現在位置座標X、Yに各々足し
込み、新たな位置X、Yを求める。
Thereafter, in step 208, the moving distance components ΔX and ΔY of the moving body on the horizontal plane are calculated from the moving direction θgps and the moving distance d. In step 210, the current position coordinates X and Each is added to Y, and new positions X and Y are obtained.

【0083】こうして求められた位置X、Yは、ステッ
プ212において、GPS通常測位可能時に出力される
GPS測位位置Xg、Yg、Zgと比較され、大きく離れ
ている場合(ステップ212でYes)はステップ21
4に進み、GPS測位位置Xg、Ygにリセットされる。
そして、ステップ216で地図メモリ306に格納され
ている道路データと検出位置を照合するマップマッチン
グ処理を行い、さらに位置精度を高める。
The positions X and Y obtained in this way are compared with the GPS positioning positions Xg, Yg and Zg output when GPS normal positioning is possible in step 212, and if they are far apart (Yes in step 212), the process proceeds to step 212. 21
The program proceeds to step 4 where the GPS positioning positions Xg and Yg are reset.
Then, in step 216, a map matching process for matching the detected position with the road data stored in the map memory 306 is performed to further improve the position accuracy.

【0084】上記実施形態では、ピックアップセンサ6
からのパルス出力から、図5に示すようにカルマンフィ
ルタを利用した距離誤差補正手段8によって距離を算出
する構成としたが、本発明において距離を算出する方法
はこれに限定されるものではない。例えば、図10に示
すように、上記距離誤差補正手段8の代わりに、GPS
受信機12からの距離情報あるいは速度情報を利用して
ピックアップセンサ6から出力される1パルスの重み付
け、すなわち1パルス出力が示す距離間隔の算出を行う
パルス重み付け手段1002と、該1パルス出力当たり
の距離間隔とパルスカウント数とから移動距離を算出す
る距離算出手段1004とを設ける構成としてもよい。
このような構成によれば、ピックアップセンサ6が検出
している距離積算計2の数値が意味する距離単位を運転
者が予め設定する必要が無く、また、距離積算計2が示
す距離情報に誤差がある場合でも自動的に補正すること
ができる。
In the above embodiment, the pickup sensor 6
5, the distance is calculated by the distance error correcting means 8 using a Kalman filter as shown in FIG. 5, but the method of calculating the distance in the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG.
Pulse weighting means 1002 for weighting one pulse output from the pickup sensor 6 using the distance information or speed information from the receiver 12, that is, calculating a distance interval indicated by one pulse output; A configuration may be provided in which a distance calculating unit 1004 that calculates a moving distance from the distance interval and the pulse count number is provided.
According to such a configuration, there is no need for the driver to previously set the distance unit indicated by the numerical value of the distance integrator 2 detected by the pickup sensor 6, and the distance information indicated by the distance integrator 2 has an error. Even if there is, it can be automatically corrected.

【0085】また、パルス重み付け手段1002で求め
られた1パルス出力が示す距離間隔を調べ、該距離間隔
が予め設定した値より大きい場合には、音や光等による
警告を発生する警告手段1006を設ける構成としても
よい。このような構成によれば、ピックアップセンサ6
が距離積算計2の最下位桁、すなわち最も分解能の高い
桁ではなく、その隣や上位の桁の数値を検出しているこ
とを検知し、これを運転者に対して警告することができ
る。したがって、ピックアップセンサ6の誤装着を防
ぎ、常に正しい数値の検出を促すことができる。
The distance interval indicated by one pulse output obtained by the pulse weighting unit 1002 is checked. If the distance interval is larger than a preset value, a warning unit 1006 for generating a warning by sound, light, or the like is activated. A configuration may be provided. According to such a configuration, the pickup sensor 6
Is detected not the least significant digit of the distance integrator 2, that is, the digit of the next highest digit but the digit of the highest resolution, and can warn the driver of this. Therefore, it is possible to prevent the pickup sensor 6 from being erroneously mounted and to always prompt the detection of a correct numerical value.

【0086】また、上記実施形態のピックアップセンサ
6(図3)では発光素子108からの光照射によって検
出対象を照明すると共に、検出された光量の変化に応じ
て、照明光の自動制御を行う構成としているが、この代
わりに、ナビゲーション装置を使用している間は常時照
明光を照射させる構成としてもよい。
Further, the pickup sensor 6 (FIG. 3) of the above embodiment illuminates the object to be detected by irradiating light from the light emitting element 108, and performs automatic control of the illumination light in accordance with a change in the detected light amount. However, instead of this, the configuration may be such that illumination light is constantly emitted while the navigation device is used.

【0087】例えば、発光素子108として低消費電力
の赤色LED等を用いて、車両の距離積算計2を照明す
る。さらに、図11に示すように、距離積算計2で反射
された赤色LEDの照明光を選択的に透過する光学フィル
タ111を、ビームスプリッタ106と受光素子110
との間に配置する構成としてもよい。なお、ピックアッ
プセンサ6への電力供給は、ナビゲーション装置本体へ
の電源線を分岐させることによって行うものとする。通
常、電源線は車両のシガレットライタへ接続されている
ため、車両のACCをONすると同時に、ナビゲーショ
ン装置本体とピックアップセンサ6への電源が投入され
る。このような構成によれば、上述したトンネル対策と
同時に、バックグラウンドの明暗の影響を少なくするこ
とができる。
For example, a low power consumption red LED or the like is used as the light emitting element 108 to illuminate the distance integrator 2 of the vehicle. Further, as shown in FIG. 11, an optical filter 111 for selectively transmitting the illumination light of the red LED reflected by the distance integrator 2 is connected to the beam splitter 106 and the light receiving element 110.
May be arranged between them. The power supply to the pickup sensor 6 is performed by branching a power supply line to the navigation device main body. Normally, since the power line is connected to the cigarette lighter of the vehicle, the power to the navigation device main body and the pickup sensor 6 is turned on at the same time when the ACC of the vehicle is turned on. According to such a configuration, at the same time as the above-described tunnel countermeasures, the influence of background brightness can be reduced.

【0088】また、上記実施形態では、ピックアップセ
ンサ6により車両に備えられている距離積算計2の表示
を非接触で検出する例について説明したが、ピックアッ
プセンサ(非接触検出手段)6の用途はこれに限定され
るものではない。本発明による非接触検出手段によれ
ば、車両本体が表示している、距離以外の他の車両情報
についても、上記実施形態と同様に非接触で検出し、該
検出した車両情報をナビゲーション装置本体側へ供給す
ることが可能になる。このような構成によれば、車両側
で検出された様々な車両情報をナビゲーション装置側で
も利用することが可能となる。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the display of the distance integrator 2 provided in the vehicle is detected by the pickup sensor 6 in a non-contact manner. It is not limited to this. According to the non-contact detecting means of the present invention, other vehicle information other than the distance displayed by the vehicle main body is detected in a non-contact manner as in the above embodiment, and the detected vehicle information is detected by the navigation device main body. To the side. According to such a configuration, various types of vehicle information detected on the vehicle side can be used on the navigation device side.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明の非接触距離検出機能付きナビゲ
ーション装置によれば、移動体内部の速度情報を取り出
す必要がなくなるため、装置取り付けの際にユーザが被
っていた手間やコストが著しく軽減され、且つ移動体の
進行方向の移動距離を如何なる走行条件においても、常
時、高精度に計測可能なナビゲーション装置を提供でき
る。
According to the navigation device with a non-contact distance detecting function of the present invention, it is not necessary to take out the speed information inside the moving body, so that the labor and cost for the user when installing the device are remarkably reduced. Further, it is possible to provide a navigation device capable of constantly measuring the moving distance of the moving body in the traveling direction in any traveling condition with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による非接触距離検出機能付きナビゲー
ション装置の一実施形態を示す構成ブロック図。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of a navigation device with a non-contact distance detection function according to the present invention.

【図2】本発明のハードウエア構成例を示すブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration example of the present invention.

【図3】図3(a):本発明の非接触距離検出手段の構
成例を説明する説明図。図3(b):図3(a)の断面
構成を説明する説明図。図3(c):非接触距離検出手
段の光学素子の分割パターン例を示す説明図。
FIG. 3A is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a non-contact distance detecting unit according to the present invention. FIG. 3B is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional configuration of FIG. FIG. 3C is an explanatory diagram showing an example of a division pattern of the optical element of the non-contact distance detecting means.

【図4】本発明の非接触距離検出手段の検出原理を説明
する説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a detection principle of a non-contact distance detection unit according to the present invention.

【図5】図1の距離誤差補正手段の一実施形態を示す構
成ブロック図。
FIG. 5 is a configuration block diagram showing one embodiment of a distance error correction unit in FIG. 1;

【図6】本発明の非接触距離検出機能付きナビゲーショ
ン装置のゼネラルフローを示すフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing a general flow of the navigation device with a non-contact distance detection function of the present invention.

【図7】図6中の移動距離算出割込処理のフローチャー
ト。
FIG. 7 is a flowchart of a moving distance calculation interruption process in FIG. 6;

【図8】図6中の移動方位算出割込処理のフローチャー
ト。
FIG. 8 is a flowchart of a moving azimuth calculation interruption process in FIG. 6;

【図9】図6中の移動体位置算出割込処理のフローチャ
ート。
FIG. 9 is a flowchart of a moving object position calculation interruption process in FIG. 6;

【図10】本発明による非接触距離検出機能付きナビゲ
ーション装置の他の実施形態を示す構成ブロック図。
FIG. 10 is a configuration block diagram showing another embodiment of the navigation device with a non-contact distance detection function according to the present invention.

【図11】本発明の非接触距離検出手段の他の例の断面
構成を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration of another example of the non-contact distance detecting means of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…移動距離表示手段(距離積算計)、3…距離積算計
中の円盤、4…移動距離情報、6…非接触距離検出手段
(ピックアップセンサ)、8…距離誤差補正手段、10…
位置検出手段、12…衛星測位システム受信機(GPS受
信機)、14…方位検出手段、20…パルス発生器、102…
レンズ系、106…ハーフミラー、108…光照射手段、110
…光検出手段、111…光学的フィルタ、300…コントロー
ラ、302…ジャイロ、304…地磁気センサ、306…地図メ
モリ、308…表示装置、310…ナビゲーション装置、310
…移動体(車両)。
2 ... moving distance display means (distance integrator), 3 ... disk in the distance integrator, 4 ... moving distance information, 6 ... non-contact distance detecting means (pickup sensor), 8 ... distance error correcting means, 10 ...
Position detecting means, 12: satellite positioning system receiver (GPS receiver), 14: azimuth detecting means, 20: pulse generator, 102 ...
Lens system, 106: half mirror, 108: light irradiation means, 110
... Light detecting means, 111 ... Optical filter, 300 ... Controller, 302 ... Gyro, 304 ... Geomagnetic sensor, 306 ... Map memory, 308 ... Display device, 310 ... Navigation device, 310
… Moving body (vehicle).

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】移動距離情報を表示する移動距離表示手段
を備えた移動体に装着され、当該移動体の方位を検出す
る方位検出手段を少なくとも有するナビゲーション装置
において、 前記移動距離表示手段にて表示される移動距離情報を非
接触で光学的に検出する非接触距離検出手段と、 前記非接触距離検出手段で得られた移動距離情報と前記
方位検出手段で得られた移動方位情報とに基づいて前記
移動体の位置を検出する位置検出手段とを有することを
特徴とする非接触距離検出機能付きナビゲーション装
置。
1. A navigation device mounted on a moving body provided with moving distance display means for displaying moving distance information and having at least azimuth detecting means for detecting the azimuth of the moving body. Non-contact distance detecting means for optically detecting the moving distance information to be obtained in a non-contact manner, based on the moving distance information obtained by the non-contact distance detecting means and the moving azimuth information obtained by the azimuth detecting means. A navigation device having a non-contact distance detecting function, comprising: a position detecting means for detecting a position of the moving body.
【請求項2】請求項1に記載の非接触距離検出機能付き
ナビゲーション装置において、 前記移動体が車輪の回転により移動する車両であり、か
つ前記移動距離表示手段が前記車輪の回転に伴って距離
表示が積算変化する距離積算計であることを特徴とする
非接触距離検出機能付きナビゲーション装置。
2. The navigation device with a non-contact distance detecting function according to claim 1, wherein the moving body is a vehicle that moves by rotation of a wheel, and the moving distance display means displays a distance with the rotation of the wheel. A navigation device with a non-contact distance detection function, wherein the navigation device is a distance integrator whose display changes in total.
【請求項3】請求項2に記載の非接触距離検出機能付き
ナビゲーション装置において、 前記非接触距離検出手段が、空間的に分割された複数領
域での検出を可能とする光検出手段を有し、 前記光検出手段を用い、前記距離積算計に移動距離情報
として表示される数字の変化を検出あるいは該数字を認
識することにより、当該移動体の移動距離情報を得るこ
とを特徴とする非接触距離検出機能付きナビゲーション
装置。
3. The navigation device with a non-contact distance detecting function according to claim 2, wherein the non-contact distance detecting means has a light detecting means capable of detecting in a plurality of spatially divided areas. A non-contact method of obtaining a moving distance information of the moving body by detecting or recognizing a change in a number displayed as moving distance information on the distance integrator using the light detecting means. Navigation device with distance detection function.
【請求項4】請求項3に記載の非接触距離検出機能付き
ナビゲーション装置において、 前記距離積算計が、各々の周面に複数の数値を分散配置
した1以上の円盤を有し、当該各円盤を前記車輪の回転
に伴い回転させることで、当該移動体の距離変化量を当
該各円盤の回転量で表す機械式積算計であり、 前記1以上の円盤の回転運動に対して固定された表示領
域に表示されている、前記各円盤上の数値の、当該円盤
の回転に伴う連続的変化を、前記光検出手段によりとら
えることを特徴とする非接触距離検出機能付きナビゲー
ション装置。
4. The navigation device with a non-contact distance detecting function according to claim 3, wherein the distance integrator has one or more disks on which a plurality of numerical values are dispersedly arranged on each peripheral surface. Is a mechanical integrator that represents the amount of change in distance of the moving object by the amount of rotation of each of the disks by rotating the wheels with the rotation of the wheels, and is a display fixed with respect to the rotational movement of the one or more disks. A navigation device with a non-contact distance detecting function, wherein a continuous change of a numerical value on each of the disks displayed in an area with the rotation of the disks is detected by the light detecting means.
【請求項5】請求項2に記載の非接触距離検出機能付き
ナビゲーション装置において、 前記非接触距離検出手段の移動距離情報出力が、所定距
離移動毎に出力されるパルス状の信号であることを特徴
とする非接触距離検出機能付きナビゲーション装置。
5. The navigation device with a non-contact distance detecting function according to claim 2, wherein the output of the moving distance information of the non-contact distance detecting means is a pulse-like signal output every predetermined distance. Characteristic navigation device with non-contact distance detection function.
【請求項6】請求項2に記載の非接触距離検出機能付き
ナビゲーション装置において、 人工衛星からの受信電波に重畳されたコード情報、また
は受信電波の搬送波に関する波数及び位相を計測するこ
とにより、当該移動体の位置または速度情報を算出する
衛星測位システムの受信機と、 前記非接触距離検出手段で得られた距離情報の誤差を、
前記衛星測位システムの受信機で計測される当該移動体
の位置または速度情報により補正する距離誤差補正手段
とをさらに有し、 前記位置検出手段が、前記距離誤差補正手段で補正され
た距離情報に基づいて、当該移動体の位置を検出するこ
とを特徴とする非接触距離検出機能付きナビゲーション
装置。
6. The navigation device with a non-contact distance detecting function according to claim 2, wherein the code information superimposed on the radio wave received from the artificial satellite or the wave number and phase of the carrier of the received radio wave are measured. A receiver of the satellite positioning system that calculates the position or speed information of the moving object, and an error of the distance information obtained by the non-contact distance detecting means,
A distance error correcting unit that corrects the position or speed information of the moving object measured by a receiver of the satellite positioning system, wherein the position detecting unit calculates the distance information corrected by the distance error correcting unit. A navigation device with a non-contact distance detection function, wherein the navigation device detects the position of the moving object based on the information.
【請求項7】請求項2に記載の非接触距離検出機能付き
ナビゲーション装置において、 前記非接触距離検出手段は、移動距離情報出力として、
前記距離積算計の表示変化に応じてパルス状の信号を出
力するものであって、 人工衛星からの受信電波に重畳されたコード情報、また
は受信電波の搬送波に関する波数及び位相を計測するこ
とにより、当該移動体の位置または速度情報を算出する
衛星測位システムの受信機と、 前記非接触距離検出手段から出力されたパルス状の信号
について、各パルスが対応する距離間隔を、前記衛星測
位システムの受信機で計測される当該移動体の位置また
は速度情報に基づいて決定するパルス重み付け手段とを
さらに有し、 前記位置検出手段が、前記パルス重み付け手段で決定さ
れた各パルスが対応する距離間隔に基づいて算出された
距離情報から、当該移動体の位置を検出することを特徴
とする非接触距離検出機能付きナビゲーション装置。
7. The navigation device with a non-contact distance detecting function according to claim 2, wherein the non-contact distance detecting means outputs a moving distance information.
A pulse-like signal is output in response to a display change of the distance integrator, and the code information superimposed on the received radio wave from the artificial satellite, or by measuring the wave number and phase of the carrier of the received radio wave, A receiver of a satellite positioning system that calculates the position or speed information of the moving object; and a pulse-like signal output from the non-contact distance detection unit, a distance interval corresponding to each pulse, a reception of the satellite positioning system. Pulse weighting means for determining based on the position or speed information of the moving object measured by the machine, wherein the position detecting means is based on a distance interval corresponding to each pulse determined by the pulse weighting means. A navigation device with a non-contact distance detection function, wherein the navigation device detects the position of the moving object from the distance information calculated in the above.
【請求項8】検出対象を非接触で光学的に検出する非接
触検出装置において、 時間的に変化する検出対象が表示されている所定の領域
を、空間的に分割された複数の検出素子によって検出す
る光検出手段と、 前記複数の検出素子からの検出結果を利用して前記検出
対象の変化を検出する変化検出手段とを有することを特
徴とする非接触検出装置。
8. A non-contact detection device for optically detecting an object to be detected in a non-contact manner, wherein a predetermined area in which a time-varying object to be detected is displayed is detected by a plurality of spatially divided detection elements. A non-contact detection device comprising: light detection means for detecting; and change detection means for detecting a change in the detection target using detection results from the plurality of detection elements.
【請求項9】請求項8に記載の非接触検出装置におい
て、 前記変化検出手段が、前記光検出手段のもつ空間的に分
割された複数の検出素子の内、少なくとも2つの検出信
号の差分に基づいて、前記検出対象の変化を検出するこ
とを特徴とする非接触検出装置。
9. The non-contact detection device according to claim 8, wherein the change detection means detects a difference between at least two detection signals among a plurality of spatially divided detection elements of the light detection means. A non-contact detection device that detects a change in the detection target based on the detection result.
【請求項10】請求項8に記載の非接触検出装置におい
て、 前記光検出手段の複数の検出素子上に、前記検出対象の
光学像を結ぶための光学系と、 前記光学系の光軸およびフォーカスのうち少なくとも一
方の調整を可能とする光学系調整手段とをさらに有する
ことを特徴とする非接触検出装置。
10. The non-contact detection device according to claim 8, wherein: an optical system for forming an optical image of the detection target on the plurality of detection elements of the light detection means; A non-contact detection device, further comprising: an optical system adjustment unit configured to adjust at least one of focus.
【請求項11】請求項8に記載の非接触検出装置におい
て、 前記光検出手段に投影される光学像の一部を利用者が視
認できるように迂回させて取り出すためのモニター手段
をさらに有することを特徴とする非接触検出装置。
11. The non-contact detection device according to claim 8, further comprising monitor means for bypassing and extracting a part of the optical image projected on the light detection means so that a user can visually recognize the part. Non-contact detection device characterized by the above-mentioned.
【請求項12】表示手段を備える移動体に装着され、該
移動体の位置を検出するナビゲーション装置において、 前記表示手段に表示された移動体に関する情報を、非接
触で光学的に検出する非接触検出手段を備え、前記移動
体の位置検出に係わる処理において前記検出された移動
体情報を用いるものであって、 前記非接触検出手段は、請求項8〜11のいずれかに記
載の非接触検出装置であることを特徴とするナビゲーシ
ョン装置。
12. A navigation device mounted on a moving body provided with a display means for detecting a position of the moving body, wherein the information about the moving body displayed on the display means is optically detected in a non-contact manner. 12. A non-contact detection device according to claim 8, further comprising a detection unit, wherein the non-contact detection unit uses the detected moving object information in a process related to position detection of the moving object. A navigation device, which is a device.
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