角速度センサの０点電位補正方法およびナビゲーション装置
【課題】 角速度センサの０点電位を補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分に行うことができ、ひいては、ナビゲーションを高精度に行うことができる「角速度センサの０点電位補正方法およびナビゲーション装置」を提供すること。
【解決手段】 所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、実走行履歴が道路形状と一致しない場合には、角速度センサ１１の０点電位の値を現在の値から変更することによって実走行履歴を道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること。
【解決手段】 所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、実走行履歴が道路形状と一致しない場合には、角速度センサ１１の０点電位の値を現在の値から変更することによって実走行履歴を道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度センサの０点電位補正方法およびナビゲーション装置に係り、特に、車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致するように補正するのに好適な角速度センサの０点電位補正方法およびナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車載用のナビゲーション装置においては、角速度センサと称される車両の角速度を計測するセンサが用いられている。
【０００３】
この角速度センサは、車速センサ等とともに自車位置を測位するために重要な役割を担っている。
【０００４】
しかしながら、この角速度センサは、角速度０〔ｒａｄ／ｓ〕に対応する電位である０点電位の出力特性が、温度に依存して変化し、さらに、当該出力特性が個体ごとに異なるといった性質を有している。
【０００５】
したがって、ナビゲーション装置が常に正確な自車位置を把握するためには、角速度センサの０点電位を、１つの基準値と一致させることが不可欠となっていた。
【０００６】
そこで、これまでにも、角速度センサの０点電位を補正するために種々の方法が採用されていた。
【０００７】
１つの方法としては、自車が走行する前などにおいて、角速度センサを起動した直後の角速度センサの電位の出力値を０点電位の基準値として設定しておき、次に角速度センサを起動した直後において、角速度センサの出力値（０点電位）が前記設定した基準値からずれている場合に、出力値を前記基準値と一致させるように補正する方法が採用されている。
【０００８】
また、他の方法としては、信号待ちや安全確認のために停車した場合などにおいて、自車が所定の時間（例えば３秒）停車したときの角速度センサの電位の出力値を０点電位の基準値として設定しておき、次に自車が所定の時間停車したときに、角速度センサの出力値（０点電位）が前記設定した基準値からずれている場合に、出力値を前記基準値と一致させるように補正する方法が採用されている。
【０００９】
さらに、他の方法としては、直線道路を直進している場合などにおいて、角度センサが所定の時間（例えば１０秒）ばらつきのない電位を出力し続けたときの出力値を０点電位の基準値として設定しておき、次に角度センサが所定の時間ばらつきのない電位を出力し続けたときに、角速度センサの出力値（０点電位）が前記設定した基準値からずれている場合に、出力値を前記基準値と一致させるように補正する方法が採用されている。
【００１０】
なお、これらの方法には、ＧＰＳによって取得した自車位置の情報が補佐的に用いられる場合がある。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−３１８３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、角速度センサは、起動直後において電位が安定しないという起動ドリフト特性を有するため、前述した角速度センサを起動した直後の角速度センサの電位の出力値を０点電位の基準値として設定して補正を行う方法では、適切な補正を行うことができない場合がある。
【００１３】
また、交通状況によっては、信号待ちや安全確認のために停車する機会が少ない場合もあるため、前述した所定の時間の停車時における角速度センサの電位の出力値を０点電位の基準値として設定して補正を行う方法では、補正の機会が少なすぎる場合がある。
【００１４】
さらに、地理的条件によっては、直線道路を直進する機会が少ない場合もあるため、前述した角度センサが所定の時間ばらつきのない電圧を出力し続けたときの出力値を０点電位の基準値として設定して補正を行う方法では、やはり補正の機会が少なすぎる場合がある。
【００１５】
したがって、従来は、角速度センサの０点電位の補正を十分に行うことができないといった問題が発生していた。
【００１６】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、角速度センサの０点電位を補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分に行うことができ、ひいては、ナビゲーションを高精度に行うことができる角速度センサの０点電位補正方法およびナビゲーション装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述した目的を達成するため、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法の特徴は、車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する角速度センサの０点電位補正方法であって、角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する点にある。
【００１８】
そして、このような方法によれば、所定の区間における車両が実際に走行した軌跡である実走行履歴（以下、同様）を、当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法の特徴は、車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する角速度センサの０点電位補正方法であって、角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該区間における道路形状とを比較し、前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する点にある。
【００２０】
そして、このような方法によれば、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から求められた補正値を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに更に高精度に行うことが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法の特徴は、実走行履歴を回転させたとしても回転後における実走行履歴が道路形状と一致しない場合に、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行う点にある。
【００２２】
そして、このような方法によれば、例えば、所定の区間の始点における自車両の方位（以下、自車方位と称する）が適正でなかった等の、０点電位が基準値からずれていること以外の原因によって実走行履歴が道路形状と一致しなかった場合において、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、０点電位を補正する必要はなく、現在の値を保持することが可能となる。
【００２３】
さらにまた、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、角速度センサと、当該角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する補正手段とを備えたナビゲーション装置であって、前記補正手段が、角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する点にある。
【００２４】
そして、このような構成によれば、補正手段により、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、角速度センサの０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことが可能となる。
【００２５】
また、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、角速度センサと、当該角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する補正手段とを備えたナビゲーション装置であって、前記補正手段が、角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該区間における道路形状とを比較し、前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する点にある。
【００２６】
そして、このような構成によれば、補正手段により、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から求められた補正値を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、角速度センサの０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに更に高精度に行うことが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、補正手段が、実走行履歴を回転させたとしても回転後における実走行履歴が道路形状と一致しない場合に、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行う点にある。
【００２８】
そして、このような構成によれば、０点電位が基準値からずれていること以外の原因によって実走行履歴が道路形状と一致しなかった場合において、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、角速度センサの０点電位を補正する必要はなく、現在の値を保持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法によれば、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことができる結果、角速度センサの０点電位を補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分に行うことができ、ひいては、ナビゲーションを高精度に行うことができる。
【００３０】
さらに、付加的な効果としては、本発明によれば、温度特性が悪い安価な角速度センサを用いる場合においても、良好な温度特性を有する高価な角速度センサと同様の性能（例えば自車位置追従性能）を発揮することができ、コストを削減することができる。
【００３１】
また、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法によれば、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から求められた補正値を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに更に高精度に行うことができる結果、角速度センサの０点電位を更に高精度に補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分にかつ更に高精度に行うことができ、ひいては、ナビゲーションを更に高精度に行うことができる。
【００３２】
さらに、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法によれば、０点電位が基準値からずれていること以外の原因によって実走行履歴が道路形状と一致しなかった場合において、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、０点電位を補正する必要はなく、現在の値を保持することができる結果、０点電位の補正を無駄なく効率的に行うことができる。
【００３３】
さらにまた、本発明に係るナビゲーション装置によれば、補正手段により、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、角速度センサの０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことができる結果、角速度センサの０点電位を補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分に行うことができ、ナビゲーションを高精度に行うことができる。
【００３４】
また、本発明に係るナビゲーション装置によれば、補正手段により、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から求められた補正値を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、角速度センサの０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに更に高精度に行うことができる結果、角速度センサの０点電位を更に高精度に補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分にかつ更に高精度に行うことができ、ナビゲーションを更に高精度に行うことができる。
【００３５】
さらに、本発明に係るナビゲーション装置によれば、０点電位が基準値からずれていること以外の原因によって実走行履歴が道路形状と一致しなかった場合において、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、角速度センサの０点電位を補正する必要はなく、現在の値を保持することができる結果、０点電位の補正を無駄なく効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係るナビゲーション装置の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態におけるナビゲーション装置１は、大別すると、ナビゲーション装置本体２と、このナビゲーション装置本体２の入力側に接続された自立航法センサ３、地図・地域情報格納部５、人工衛星情報受信部６および交通情報受信部７と、ナビゲーション装置本体２の出力側に接続されたディスプレイ装置８と、ナビゲーション装置本体２と相互に通信可能に接続されたネットワーク機器９および外部通信機器１０とによって構成されている。
【００３８】
自立航法センサ３は、角速度センサ１１を有しており、この角速度センサ１１は、車両の角速度を検出して検出結果を出力するようになっている。この検出結果は、当然、角速度０〔ｒａｄ／ｓ〕に対応する角速度センサ１１の０点電位（以下、単に０点電位と称する）に依存した値をとることになる。
【００３９】
ここで、角速度センサ１１の検出結果は、ナビゲーションにおける自車位置の測位等に用いられるため、常に適正な値を示すことが好ましく、そのためには、０点電位が所定の基準値と一致していることが必要となる。
【００４０】
しかし、前述したように、０点電位は、温度に依存する出力特性を有する上に、個体によって出力特性が異なるため、一定した値をとることが困難である。
【００４１】
そこで、本実施形態においては、０点電位を基準値と一致させる０点電位補正を行うための手段が講ぜられている。
【００４２】
すなわち、本実施形態において、ナビゲーション装置本体２には、０点電位を補正する補正手段としての制御・演算部１２が内蔵されている。
【００４３】
制御・演算部１２の入力側には、前述した角速度センサ１１が接続されており、この角速度センサ１１から出力された前記検出結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部に入力されるようになっている。
【００４４】
また、自立航法センサ３は、加速度センサ１５を有しており、この加速度センサ１５は、車両の加速度を検出して検出結果を出力するようになっている。加速度センサ１５から出力された検出結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に入力されるようになっている。
【００４５】
さらに、自立航法センサ３は、距離センサ１６を有しており、この距離センサ１６は、車両の走行距離を検出して検出結果を出力するようになっている。距離センサ１６から出力された検出結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に入力されるようになっている。
【００４６】
人工衛星情報受信部６は、ＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８を有しており、このＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８は、ＧＰＳやＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）によって自車の絶対位置の情報を受信し、受信結果を出力するようになっている。ＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８から出力された受信結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に入力されるようになっている。
【００４７】
制御・演算部１２には、データ記憶部１９が接続されており、このデータ記憶部１９は、演算用メモリ２０、一時記憶用メモリ２１およびデータ保存用メモリ２２を有している。
【００４８】
制御・演算部１２は、自立航法センサ３から入力された検出結果をデータ記憶部１９の一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２に記憶させるようになっている。
【００４９】
そして、制御・演算部１２は、一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２に記憶された自立航法センサ３の検出結果を読み出し、この読み出した検出結果に基づいて、所定の区間における車両の実走行履歴（以下、単に実走行履歴と略称する）を、演算用メモリ２０を用いて演算するようになっている。
【００５０】
この演算によって求められた実走行履歴は、０点電位、自立航法センサ３における各センサ１１，１５，１６の検出結果および所定の区間の始点における自車方位に依存した形状の軌跡を示すものとなる。なお、自車方位については、ＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８の受信結果に基づいて取得することができる。
【００５１】
そして、制御・演算部１２は、前記演算によって求められた実走行履歴のデータを、一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２に記憶させるようになっている。
【００５２】
地図・地域情報格納部５は、地図情報や地域情報が格納されたメモリカード２４、ｉＶＤＲ（Information Versatile Disk for Removable usage）２５、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２６およびＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭ２７の各構成部を有しており、これらの構成部は、それぞれインターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に接続されている。
【００５３】
制御・演算部１２は、地図・地域情報格納部５から地図情報を読み出すとともに、ＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８から自車の絶対位置の情報を取得してマップマッチングを行うことによって、前記所定の区間における道路形状（以下、単に道路形状と略称する）を取得するようになっている。
【００５４】
そして、制御・演算部１２は、取得した前記道路形状のデータを、一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２に記憶させるようになっている。
【００５５】
さらに、制御・演算部１２は、一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２から、前記実走行履歴のデータと、前記道路形状のデータとを読み出して両者を比較し、両者が一致するか否かを判定するようになっている。
【００５６】
そして、制御・演算部１２は、図２に示すように、地点Ａと地点Ｂとを結ぶ前記所定の区間において、前記実走行履歴と、前記道路形状とが一致する場合には、０点電位の値が基準値と一致する適正な値であると判断し、０点電位の値を現在の値に保持するようになっている。
【００５７】
一方、制御・演算部１２は、図３および図４に示すように、前記実走行履歴と、前記道路形状とが一致しない場合には、前記実走行履歴を回転させる回転処理を行い、回転後における実走行履歴が、前記道路形状と一致するか否かを判定するようになっている。
【００５８】
そして、制御・演算部１２は、前記回転処理の結果、図３の実走行履歴を回転させた後の図５に示すように、回転後における実走行履歴が、前記道路形状と一致した場合には、図２の場合と同様に０点電位の値が基準値と一致する適正な値であると判断し、０点電位の値を現在の値に保持するようになっている。
【００５９】
なお、図３における実走行履歴は、０点電位の値は基準値と一致しているが、前記所定の区間の始点における自車方位が適正でなかった場合に示される軌跡である。
【００６０】
これに対し、制御・演算部１２は、前記回転処理の結果、図４の実走行履歴を回転させた後の図６に示すように、回転後における実走行履歴が、前記道路形状と一致しない場合には、現在の０点電位の値が基準値からずれていると判断して、０点電位を基準値に一致させる補正を行うようになっている。
【００６１】
すなわち、制御・演算部１２は、０点電位の値を現在の値から変更することによって、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行うようになっている。
【００６２】
この処理において、制御・演算部１２は、０点電位を変更した後における実走行履歴（以下、シミュレート軌跡と称する）が、前記道路形状と一致するか否かのシミュレーションを行うようになっている。
【００６３】
このシミュレーションは、０点電位の値を逐次変更することによって、シミュレート軌跡が前記道路形状と一致するまで繰り返し行われるようになっている。 また、制御・演算部１２は、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行うに際して、必要に応じて、シミュレート軌跡を回転させる回転処理も行うようになっている（図８ステップ１６参照）。
【００６４】
そして、制御・演算部１２は、前記シミュレーションの結果、シミュレート軌跡が道路形状と一致した場合には、当該シミュレーションによる変更後における０点電位を基準値として設定するようになっている。これにより、０点電位の値を基準値と一致する値に補正することができる。
【００６５】
そして、制御・演算部１２は、前記回転処理後における判定によって現在の値に保持された０点電位（基準値）あるいは前記シミュレーションによって補正された０点電位（基準値）のデータをデータ保存用メモリ２２に記憶させ、この記憶させた０点電位に基づいて、自車位置の測位等のナビゲーションに必要な制御を行うようになっている。
【００６６】
したがって、本実施形態においては、制御・演算部１２によるシミュレーションによって、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことが可能となる。また、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、０点電位を補正せずに現在の値を保持することができる結果、０点電位の補正を無駄なく効率的に行うことが可能となる。
【００６７】
なお、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理は、必ずしも車両が所定の区間を経た直後に行う必要はなく、当該所定の区間に対応する実走行履歴のデータと道路形状のデータとをデータ記憶部１９に記憶させておきさえすれば、車両が所定の区間を経て時間が経過した後においても、データ記憶部１９から各データを読み出すことによっていつでも実行することができる。
【００６８】
また、前記所定の区間については、コンセプトに応じて種々の値を設定することができる。例えば、２００ｍの走行距離を前記所定の区間としてもよい。この場合には、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が２００ｍ進行するたびに行うことが可能となる。
【００６９】
ところで、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を前記所定の区間につき１回のみ行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定すれば、０点電位を補正することはできるが、この１回の処理が、誤った道路形状を取得した上でなされたものである場合には、補正後の０点電位が今まで以上に誤った値を示す虞がある。
【００７０】
そこで、より好ましい実施形態としては、制御・演算部１２によって、前記所定の区間ごとに、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する。
【００７１】
なお、前記補正値は、例えば、前記複数回の処理によって変更された各０点電位から算出された平均値であってもよいし、または、各０点電位における最も頻度の高い値を前記補正値とする多数決によって求められた多数決値であってもよい。多数決値の場合、例えば、１回目の処理によって変更された０点電位が２６００ｍＶ、２回目が２６５０ｍＶ、３回目が２６００ｍＶとなる場合には、２６００ｍＶが補正値となる。
【００７２】
そのようにすれば、例えば、所定の区間について誤った道路形状を取得した上で前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理が１回なされたとしても、同じ区間について正しい道路形状を取得した上で前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を多数回行い、各処理によって変更された０点電位から求められた補正値（例えば、平均値や多数決値等）を基準値として設定することができる。
【００７３】
この結果、誤った道路形状が取得されている場合における誤差を少なくすることができ、角速度センサ１１の０点電位の補正を更に高精度に行うことが可能となる。
【００７４】
なお、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行う場合、各処理に対応する道路形状は、同一の区間についてのものであるが、各道路形状は、制御・演算部１２による複数回のマップマッチングによって個別に取得されていることが前提となる。
【００７５】
上記構成の他にも、ナビゲーション装置１は、交通情報受信部７にＶＩＣＳ／ＲＤＳ受信機２８を有しており、このＶＩＣＳ／ＲＤＳ受信機２８は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）やＲＤＳ（Radio Data System）によって交通情報を受信し、受信結果を出力するようになっている。ＶＩＣＳ／ＲＤＳ受信機２８から出力された受信結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に入力されるようになっている。
【００７６】
また、制御・演算部１２には、画像処理部３０が接続されており、この画像処理部３０は、制御・演算部１２の制御により、ナビゲーションの際にディスプレイ装置８に表示させる画像データを作成して出力するようになっている。画像処理部３０によって出力された画像データは、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介してディスプレイ装置８に入力されるようになっている。
【００７７】
さらに、制御・演算部１２には、音声処理部３１が接続されており、この音声処理部３１は、制御・演算部１２の制御により、ナビゲーションの際にディスプレイ装置８の図示しないスピーカに音声出力させる音声データを作成して出力するようになっている。音声処理部３１によって出力された音声データは、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介してディスプレイ装置８に入力されるようになっている。
【００７８】
次に、本発明に係る角速度センサ１１の０点電位補正方法の実施形態について、図７および図８を参照して説明する。
【００７９】
なお、本実施形態における０点電位補正方法は、前述したナビゲーション装置１を用いて行うことができる。
【００８０】
すなわち、０点電位補正処理を開始した後、まず、図７のステップ１（ＳＴ１）に示すように、制御・演算部１２によって前記実走行履歴と前記道路形状とが一致するか否かを判定し、一致する場合にはステップ２（ＳＴ２）に進み、一致しない場合にはステップ３（ＳＴ３）に進む。
【００８１】
ステップ２（ＳＴ２）において、制御・演算部１２は、０点電位が基準値と一致した適正な値であると判断して０点電位の値を現在の値に保持して処理を終了する。
【００８２】
一方、ステップ３（ＳＴ３）においては、制御・演算部１２により、実走行履歴を回転させる回転処理を行った後に、ステップ４（ＳＴ４）に進む。
【００８３】
なお、ステップ３（ＳＴ３）から後述するステップ６（ＳＴ６）までの工程は、０点電位を補正する必要があるか否かを判断する工程となる。
【００８４】
次いで、ステップ４（ＳＴ４）においては、制御・演算部１２により、回転後における実走行履歴が道路形状と一致するか否かを判定し、一致する場合にはステップ７（ＳＴ７）に進み、一致しない場合にはステップ５（ＳＴ５）に進む。
【００８５】
ステップ７（ＳＴ７）においては、制御・演算部１２により、０点電位の値は基準値と一致しているが前記所定の区間の始点における自車方位が適正でなかったと判断して自車方位を修正する。そして、自車方位を修正した後には、ステップ２（ＳＴ２）に進む。
【００８６】
一方、ステップ５（ＳＴ５）においては、制御・演算部１２により、マッチングが不可能であるか否か、すなわち、実走行履歴の回転角度を変更したとしても回転後における実走行履歴を道路形状と一致させることが不可能であるか否かを判定し、不可能な場合にはステップ８（ＳＴ８）に進み、可能な場合にはステップ６（ＳＴ６）に進む。
【００８７】
ステップ８（ＳＴ８）においては、０点電位の値を現在の値から補正する処理（以下、本処理と称する）に移行する（図８参照）。
【００８８】
一方、ステップ６（ＳＴ６）においては、制御・演算部１２により、実走行履歴の回転角度を変更した後にステップ３（ＳＴ３）に戻る。
【００８９】
次いで、図８に示すように、図７のステップ８（ＳＴ８）を受けて本処理を開始した後に、図８のステップ１１（ＳＴ１１）に示すように、現在の０点電位の値を待避させる。そして、現在の０点電位の値を待避させた後にステップ１２（ＳＴ１２）に進む。なお、このときの現在の０点電位の値を待避させておく時間については、ステップ１２（ＳＴ１２）以降のシミュレーションの結果が収束せずに、すなわちシミュレート軌跡が道路形状と一致せずに、発散する場合のことを考慮して適当な値を設定することが好ましい。
【００９０】
次いで、ステップ１２（ＳＴ１２）においては、制御・演算部１２により、０点電位の値を現在の値から変更した後にステップ１３（ＳＴ１３）に進む。
【００９１】
次いで、ステップ１３（ＳＴ１３）においては、制御・演算部１２により、ステップ１３（ＳＴ１３）において変更した０点電位の値を用いてシミュレーションを開始した後にステップ１４（ＳＴ１４）に進む。
【００９２】
次いで、ステップ１４（ＳＴ１４）においては、制御・演算部１２により、シミュレート軌跡が道路形状と一致するか否かを判定し、一致する場合にはステップ１５（ＳＴ１５）に進み、一致しない場合にはステップ１６（ＳＴ１６）に進む。
【００９３】
ステップ１５（ＳＴ１５）においては、制御・演算部１２により、０点電位の値をシミュレーションによって変更された値に置換することによって、置換した０点電位の値を基準値として設定して処理を終了する。
【００９４】
一方、ステップ１６（ＳＴ１６）においては、制御・演算部１２により、シミュレート軌跡を回転させる回転処理を行った後に、ステップ１７（ＳＴ１７）に進む。
【００９５】
次いで、ステップ１７（ＳＴ１７）においては、制御・演算部１２により、回転後におけるシミュレート軌跡が道路形状と一致するか否かを判定し、一致する場合にはステップ２０（ＳＴ２０）に進み、一致しない場合にはステップ１８（ＳＴ１８）に進む。
【００９６】
ステップ２０（ＳＴ２０）においては、制御・演算部１２により、０点電位の値は基準値と一致しているが自車方位が適正でなかったと判断して自車方位を修正する。そして、自車方位を修正した後に、ステップ１５（ＳＴ１５）に進む。
【００９７】
一方、ステップ１８（ＳＴ１８）においては、制御・演算部１２により、マッチングが不可能であるか否か、すなわち、シミュレート軌跡の回転角度を変更したとしても回転後におけるシミュレート軌跡を道路形状と一致させることが不可能であるか否かを判定し、不可能な場合にはステップ１５（ＳＴ１５）に進み、可能な場合にはステップ１９（ＳＴ１９）に進む。
【００９８】
ステップ１９（ＳＴ１９）においては、制御・演算部１２により、シミュレート軌跡の回転角度を変更した後にステップ１６（ＳＴ１６）に戻る。
【００９９】
以上述べたように、本発明に係る角速度センサ１１の０点電位補正方法およびナビゲーション装置１によれば、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことができる。
【０１００】
この結果、角速度センサ１１の０点電位を補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分に行うことができ、ひいては、ナビゲーションを高精度に行うことができる。
【０１０１】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係るナビゲーション装置の実施形態を示すブロック図
【図２】本発明に係るナビゲーション装置の実施形態において、実走行履歴と道路形状との一致状態を示す説明図
【図３】本発明に係るナビゲーション装置の実施形態において、自車方位が不正で０点電位が適正な場合における実走行履歴と道路形状との不一致状態を示す説明図
【図４】本発明に係るナビゲーション装置の実施形態において、自車方位および０点電位補正の双方が不正な場合における実走行履歴と道路形状との不一致状態を示す説明図
【図５】図３の実走行履歴を回転させた後における実走行履歴と道路形状との一致状態を示す説明図
【図６】図４の実走行履歴を回転させた後における実走行履歴と道路形状との不一致状態を示す説明図
【図７】本発明に係る角速度センサの０点電位補正の実施形態を示すフローチャート
【図８】本発明に係る角速度センサの０点電位補正の実施形態において、図７の後続の工程（本処理）を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０３】
１ ナビゲーション装置
１１ 角速度センサ
１２ 制御・演算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度センサの０点電位補正方法およびナビゲーション装置に係り、特に、車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致するように補正するのに好適な角速度センサの０点電位補正方法およびナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車載用のナビゲーション装置においては、角速度センサと称される車両の角速度を計測するセンサが用いられている。
【０００３】
この角速度センサは、車速センサ等とともに自車位置を測位するために重要な役割を担っている。
【０００４】
しかしながら、この角速度センサは、角速度０〔ｒａｄ／ｓ〕に対応する電位である０点電位の出力特性が、温度に依存して変化し、さらに、当該出力特性が個体ごとに異なるといった性質を有している。
【０００５】
したがって、ナビゲーション装置が常に正確な自車位置を把握するためには、角速度センサの０点電位を、１つの基準値と一致させることが不可欠となっていた。
【０００６】
そこで、これまでにも、角速度センサの０点電位を補正するために種々の方法が採用されていた。
【０００７】
１つの方法としては、自車が走行する前などにおいて、角速度センサを起動した直後の角速度センサの電位の出力値を０点電位の基準値として設定しておき、次に角速度センサを起動した直後において、角速度センサの出力値（０点電位）が前記設定した基準値からずれている場合に、出力値を前記基準値と一致させるように補正する方法が採用されている。
【０００８】
また、他の方法としては、信号待ちや安全確認のために停車した場合などにおいて、自車が所定の時間（例えば３秒）停車したときの角速度センサの電位の出力値を０点電位の基準値として設定しておき、次に自車が所定の時間停車したときに、角速度センサの出力値（０点電位）が前記設定した基準値からずれている場合に、出力値を前記基準値と一致させるように補正する方法が採用されている。
【０００９】
さらに、他の方法としては、直線道路を直進している場合などにおいて、角度センサが所定の時間（例えば１０秒）ばらつきのない電位を出力し続けたときの出力値を０点電位の基準値として設定しておき、次に角度センサが所定の時間ばらつきのない電位を出力し続けたときに、角速度センサの出力値（０点電位）が前記設定した基準値からずれている場合に、出力値を前記基準値と一致させるように補正する方法が採用されている。
【００１０】
なお、これらの方法には、ＧＰＳによって取得した自車位置の情報が補佐的に用いられる場合がある。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−３１８３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、角速度センサは、起動直後において電位が安定しないという起動ドリフト特性を有するため、前述した角速度センサを起動した直後の角速度センサの電位の出力値を０点電位の基準値として設定して補正を行う方法では、適切な補正を行うことができない場合がある。
【００１３】
また、交通状況によっては、信号待ちや安全確認のために停車する機会が少ない場合もあるため、前述した所定の時間の停車時における角速度センサの電位の出力値を０点電位の基準値として設定して補正を行う方法では、補正の機会が少なすぎる場合がある。
【００１４】
さらに、地理的条件によっては、直線道路を直進する機会が少ない場合もあるため、前述した角度センサが所定の時間ばらつきのない電圧を出力し続けたときの出力値を０点電位の基準値として設定して補正を行う方法では、やはり補正の機会が少なすぎる場合がある。
【００１５】
したがって、従来は、角速度センサの０点電位の補正を十分に行うことができないといった問題が発生していた。
【００１６】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、角速度センサの０点電位を補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分に行うことができ、ひいては、ナビゲーションを高精度に行うことができる角速度センサの０点電位補正方法およびナビゲーション装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述した目的を達成するため、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法の特徴は、車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する角速度センサの０点電位補正方法であって、角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する点にある。
【００１８】
そして、このような方法によれば、所定の区間における車両が実際に走行した軌跡である実走行履歴（以下、同様）を、当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法の特徴は、車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する角速度センサの０点電位補正方法であって、角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該区間における道路形状とを比較し、前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する点にある。
【００２０】
そして、このような方法によれば、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から求められた補正値を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに更に高精度に行うことが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法の特徴は、実走行履歴を回転させたとしても回転後における実走行履歴が道路形状と一致しない場合に、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行う点にある。
【００２２】
そして、このような方法によれば、例えば、所定の区間の始点における自車両の方位（以下、自車方位と称する）が適正でなかった等の、０点電位が基準値からずれていること以外の原因によって実走行履歴が道路形状と一致しなかった場合において、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、０点電位を補正する必要はなく、現在の値を保持することが可能となる。
【００２３】
さらにまた、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、角速度センサと、当該角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する補正手段とを備えたナビゲーション装置であって、前記補正手段が、角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する点にある。
【００２４】
そして、このような構成によれば、補正手段により、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、角速度センサの０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことが可能となる。
【００２５】
また、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、角速度センサと、当該角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する補正手段とを備えたナビゲーション装置であって、前記補正手段が、角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該区間における道路形状とを比較し、前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する点にある。
【００２６】
そして、このような構成によれば、補正手段により、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から求められた補正値を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、角速度センサの０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに更に高精度に行うことが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明に係るナビゲーション装置の特徴は、補正手段が、実走行履歴を回転させたとしても回転後における実走行履歴が道路形状と一致しない場合に、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行う点にある。
【００２８】
そして、このような構成によれば、０点電位が基準値からずれていること以外の原因によって実走行履歴が道路形状と一致しなかった場合において、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、角速度センサの０点電位を補正する必要はなく、現在の値を保持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法によれば、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことができる結果、角速度センサの０点電位を補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分に行うことができ、ひいては、ナビゲーションを高精度に行うことができる。
【００３０】
さらに、付加的な効果としては、本発明によれば、温度特性が悪い安価な角速度センサを用いる場合においても、良好な温度特性を有する高価な角速度センサと同様の性能（例えば自車位置追従性能）を発揮することができ、コストを削減することができる。
【００３１】
また、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法によれば、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から求められた補正値を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに更に高精度に行うことができる結果、角速度センサの０点電位を更に高精度に補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分にかつ更に高精度に行うことができ、ひいては、ナビゲーションを更に高精度に行うことができる。
【００３２】
さらに、本発明に係る角速度センサの０点電位補正方法によれば、０点電位が基準値からずれていること以外の原因によって実走行履歴が道路形状と一致しなかった場合において、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、０点電位を補正する必要はなく、現在の値を保持することができる結果、０点電位の補正を無駄なく効率的に行うことができる。
【００３３】
さらにまた、本発明に係るナビゲーション装置によれば、補正手段により、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、角速度センサの０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことができる結果、角速度センサの０点電位を補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分に行うことができ、ナビゲーションを高精度に行うことができる。
【００３４】
また、本発明に係るナビゲーション装置によれば、補正手段により、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から求められた補正値を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、角速度センサの０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに更に高精度に行うことができる結果、角速度センサの０点電位を更に高精度に補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分にかつ更に高精度に行うことができ、ナビゲーションを更に高精度に行うことができる。
【００３５】
さらに、本発明に係るナビゲーション装置によれば、０点電位が基準値からずれていること以外の原因によって実走行履歴が道路形状と一致しなかった場合において、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、角速度センサの０点電位を補正する必要はなく、現在の値を保持することができる結果、０点電位の補正を無駄なく効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係るナビゲーション装置の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態におけるナビゲーション装置１は、大別すると、ナビゲーション装置本体２と、このナビゲーション装置本体２の入力側に接続された自立航法センサ３、地図・地域情報格納部５、人工衛星情報受信部６および交通情報受信部７と、ナビゲーション装置本体２の出力側に接続されたディスプレイ装置８と、ナビゲーション装置本体２と相互に通信可能に接続されたネットワーク機器９および外部通信機器１０とによって構成されている。
【００３８】
自立航法センサ３は、角速度センサ１１を有しており、この角速度センサ１１は、車両の角速度を検出して検出結果を出力するようになっている。この検出結果は、当然、角速度０〔ｒａｄ／ｓ〕に対応する角速度センサ１１の０点電位（以下、単に０点電位と称する）に依存した値をとることになる。
【００３９】
ここで、角速度センサ１１の検出結果は、ナビゲーションにおける自車位置の測位等に用いられるため、常に適正な値を示すことが好ましく、そのためには、０点電位が所定の基準値と一致していることが必要となる。
【００４０】
しかし、前述したように、０点電位は、温度に依存する出力特性を有する上に、個体によって出力特性が異なるため、一定した値をとることが困難である。
【００４１】
そこで、本実施形態においては、０点電位を基準値と一致させる０点電位補正を行うための手段が講ぜられている。
【００４２】
すなわち、本実施形態において、ナビゲーション装置本体２には、０点電位を補正する補正手段としての制御・演算部１２が内蔵されている。
【００４３】
制御・演算部１２の入力側には、前述した角速度センサ１１が接続されており、この角速度センサ１１から出力された前記検出結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部に入力されるようになっている。
【００４４】
また、自立航法センサ３は、加速度センサ１５を有しており、この加速度センサ１５は、車両の加速度を検出して検出結果を出力するようになっている。加速度センサ１５から出力された検出結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に入力されるようになっている。
【００４５】
さらに、自立航法センサ３は、距離センサ１６を有しており、この距離センサ１６は、車両の走行距離を検出して検出結果を出力するようになっている。距離センサ１６から出力された検出結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に入力されるようになっている。
【００４６】
人工衛星情報受信部６は、ＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８を有しており、このＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８は、ＧＰＳやＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）によって自車の絶対位置の情報を受信し、受信結果を出力するようになっている。ＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８から出力された受信結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に入力されるようになっている。
【００４７】
制御・演算部１２には、データ記憶部１９が接続されており、このデータ記憶部１９は、演算用メモリ２０、一時記憶用メモリ２１およびデータ保存用メモリ２２を有している。
【００４８】
制御・演算部１２は、自立航法センサ３から入力された検出結果をデータ記憶部１９の一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２に記憶させるようになっている。
【００４９】
そして、制御・演算部１２は、一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２に記憶された自立航法センサ３の検出結果を読み出し、この読み出した検出結果に基づいて、所定の区間における車両の実走行履歴（以下、単に実走行履歴と略称する）を、演算用メモリ２０を用いて演算するようになっている。
【００５０】
この演算によって求められた実走行履歴は、０点電位、自立航法センサ３における各センサ１１，１５，１６の検出結果および所定の区間の始点における自車方位に依存した形状の軌跡を示すものとなる。なお、自車方位については、ＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８の受信結果に基づいて取得することができる。
【００５１】
そして、制御・演算部１２は、前記演算によって求められた実走行履歴のデータを、一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２に記憶させるようになっている。
【００５２】
地図・地域情報格納部５は、地図情報や地域情報が格納されたメモリカード２４、ｉＶＤＲ（Information Versatile Disk for Removable usage）２５、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２６およびＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭ２７の各構成部を有しており、これらの構成部は、それぞれインターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に接続されている。
【００５３】
制御・演算部１２は、地図・地域情報格納部５から地図情報を読み出すとともに、ＧＰＳ／ＤＧＰＳ受信機１８から自車の絶対位置の情報を取得してマップマッチングを行うことによって、前記所定の区間における道路形状（以下、単に道路形状と略称する）を取得するようになっている。
【００５４】
そして、制御・演算部１２は、取得した前記道路形状のデータを、一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２に記憶させるようになっている。
【００５５】
さらに、制御・演算部１２は、一時記憶用メモリ２１またはデータ保存用メモリ２２から、前記実走行履歴のデータと、前記道路形状のデータとを読み出して両者を比較し、両者が一致するか否かを判定するようになっている。
【００５６】
そして、制御・演算部１２は、図２に示すように、地点Ａと地点Ｂとを結ぶ前記所定の区間において、前記実走行履歴と、前記道路形状とが一致する場合には、０点電位の値が基準値と一致する適正な値であると判断し、０点電位の値を現在の値に保持するようになっている。
【００５７】
一方、制御・演算部１２は、図３および図４に示すように、前記実走行履歴と、前記道路形状とが一致しない場合には、前記実走行履歴を回転させる回転処理を行い、回転後における実走行履歴が、前記道路形状と一致するか否かを判定するようになっている。
【００５８】
そして、制御・演算部１２は、前記回転処理の結果、図３の実走行履歴を回転させた後の図５に示すように、回転後における実走行履歴が、前記道路形状と一致した場合には、図２の場合と同様に０点電位の値が基準値と一致する適正な値であると判断し、０点電位の値を現在の値に保持するようになっている。
【００５９】
なお、図３における実走行履歴は、０点電位の値は基準値と一致しているが、前記所定の区間の始点における自車方位が適正でなかった場合に示される軌跡である。
【００６０】
これに対し、制御・演算部１２は、前記回転処理の結果、図４の実走行履歴を回転させた後の図６に示すように、回転後における実走行履歴が、前記道路形状と一致しない場合には、現在の０点電位の値が基準値からずれていると判断して、０点電位を基準値に一致させる補正を行うようになっている。
【００６１】
すなわち、制御・演算部１２は、０点電位の値を現在の値から変更することによって、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行うようになっている。
【００６２】
この処理において、制御・演算部１２は、０点電位を変更した後における実走行履歴（以下、シミュレート軌跡と称する）が、前記道路形状と一致するか否かのシミュレーションを行うようになっている。
【００６３】
このシミュレーションは、０点電位の値を逐次変更することによって、シミュレート軌跡が前記道路形状と一致するまで繰り返し行われるようになっている。 また、制御・演算部１２は、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行うに際して、必要に応じて、シミュレート軌跡を回転させる回転処理も行うようになっている（図８ステップ１６参照）。
【００６４】
そして、制御・演算部１２は、前記シミュレーションの結果、シミュレート軌跡が道路形状と一致した場合には、当該シミュレーションによる変更後における０点電位を基準値として設定するようになっている。これにより、０点電位の値を基準値と一致する値に補正することができる。
【００６５】
そして、制御・演算部１２は、前記回転処理後における判定によって現在の値に保持された０点電位（基準値）あるいは前記シミュレーションによって補正された０点電位（基準値）のデータをデータ保存用メモリ２２に記憶させ、この記憶させた０点電位に基づいて、自車位置の測位等のナビゲーションに必要な制御を行うようになっている。
【００６６】
したがって、本実施形態においては、制御・演算部１２によるシミュレーションによって、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことが可能となる。また、実走行履歴を回転させることによって回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致すれば、０点電位を補正せずに現在の値を保持することができる結果、０点電位の補正を無駄なく効率的に行うことが可能となる。
【００６７】
なお、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理は、必ずしも車両が所定の区間を経た直後に行う必要はなく、当該所定の区間に対応する実走行履歴のデータと道路形状のデータとをデータ記憶部１９に記憶させておきさえすれば、車両が所定の区間を経て時間が経過した後においても、データ記憶部１９から各データを読み出すことによっていつでも実行することができる。
【００６８】
また、前記所定の区間については、コンセプトに応じて種々の値を設定することができる。例えば、２００ｍの走行距離を前記所定の区間としてもよい。この場合には、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が２００ｍ進行するたびに行うことが可能となる。
【００６９】
ところで、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を前記所定の区間につき１回のみ行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定すれば、０点電位を補正することはできるが、この１回の処理が、誤った道路形状を取得した上でなされたものである場合には、補正後の０点電位が今まで以上に誤った値を示す虞がある。
【００７０】
そこで、より好ましい実施形態としては、制御・演算部１２によって、前記所定の区間ごとに、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正する。
【００７１】
なお、前記補正値は、例えば、前記複数回の処理によって変更された各０点電位から算出された平均値であってもよいし、または、各０点電位における最も頻度の高い値を前記補正値とする多数決によって求められた多数決値であってもよい。多数決値の場合、例えば、１回目の処理によって変更された０点電位が２６００ｍＶ、２回目が２６５０ｍＶ、３回目が２６００ｍＶとなる場合には、２６００ｍＶが補正値となる。
【００７２】
そのようにすれば、例えば、所定の区間について誤った道路形状を取得した上で前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理が１回なされたとしても、同じ区間について正しい道路形状を取得した上で前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を多数回行い、各処理によって変更された０点電位から求められた補正値（例えば、平均値や多数決値等）を基準値として設定することができる。
【００７３】
この結果、誤った道路形状が取得されている場合における誤差を少なくすることができ、角速度センサ１１の０点電位の補正を更に高精度に行うことが可能となる。
【００７４】
なお、前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行う場合、各処理に対応する道路形状は、同一の区間についてのものであるが、各道路形状は、制御・演算部１２による複数回のマップマッチングによって個別に取得されていることが前提となる。
【００７５】
上記構成の他にも、ナビゲーション装置１は、交通情報受信部７にＶＩＣＳ／ＲＤＳ受信機２８を有しており、このＶＩＣＳ／ＲＤＳ受信機２８は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）やＲＤＳ（Radio Data System）によって交通情報を受信し、受信結果を出力するようになっている。ＶＩＣＳ／ＲＤＳ受信機２８から出力された受信結果は、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介して制御・演算部１２に入力されるようになっている。
【００７６】
また、制御・演算部１２には、画像処理部３０が接続されており、この画像処理部３０は、制御・演算部１２の制御により、ナビゲーションの際にディスプレイ装置８に表示させる画像データを作成して出力するようになっている。画像処理部３０によって出力された画像データは、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介してディスプレイ装置８に入力されるようになっている。
【００７７】
さらに、制御・演算部１２には、音声処理部３１が接続されており、この音声処理部３１は、制御・演算部１２の制御により、ナビゲーションの際にディスプレイ装置８の図示しないスピーカに音声出力させる音声データを作成して出力するようになっている。音声処理部３１によって出力された音声データは、インターフェース１４（Ｉ．Ｆ．）を介してディスプレイ装置８に入力されるようになっている。
【００７８】
次に、本発明に係る角速度センサ１１の０点電位補正方法の実施形態について、図７および図８を参照して説明する。
【００７９】
なお、本実施形態における０点電位補正方法は、前述したナビゲーション装置１を用いて行うことができる。
【００８０】
すなわち、０点電位補正処理を開始した後、まず、図７のステップ１（ＳＴ１）に示すように、制御・演算部１２によって前記実走行履歴と前記道路形状とが一致するか否かを判定し、一致する場合にはステップ２（ＳＴ２）に進み、一致しない場合にはステップ３（ＳＴ３）に進む。
【００８１】
ステップ２（ＳＴ２）において、制御・演算部１２は、０点電位が基準値と一致した適正な値であると判断して０点電位の値を現在の値に保持して処理を終了する。
【００８２】
一方、ステップ３（ＳＴ３）においては、制御・演算部１２により、実走行履歴を回転させる回転処理を行った後に、ステップ４（ＳＴ４）に進む。
【００８３】
なお、ステップ３（ＳＴ３）から後述するステップ６（ＳＴ６）までの工程は、０点電位を補正する必要があるか否かを判断する工程となる。
【００８４】
次いで、ステップ４（ＳＴ４）においては、制御・演算部１２により、回転後における実走行履歴が道路形状と一致するか否かを判定し、一致する場合にはステップ７（ＳＴ７）に進み、一致しない場合にはステップ５（ＳＴ５）に進む。
【００８５】
ステップ７（ＳＴ７）においては、制御・演算部１２により、０点電位の値は基準値と一致しているが前記所定の区間の始点における自車方位が適正でなかったと判断して自車方位を修正する。そして、自車方位を修正した後には、ステップ２（ＳＴ２）に進む。
【００８６】
一方、ステップ５（ＳＴ５）においては、制御・演算部１２により、マッチングが不可能であるか否か、すなわち、実走行履歴の回転角度を変更したとしても回転後における実走行履歴を道路形状と一致させることが不可能であるか否かを判定し、不可能な場合にはステップ８（ＳＴ８）に進み、可能な場合にはステップ６（ＳＴ６）に進む。
【００８７】
ステップ８（ＳＴ８）においては、０点電位の値を現在の値から補正する処理（以下、本処理と称する）に移行する（図８参照）。
【００８８】
一方、ステップ６（ＳＴ６）においては、制御・演算部１２により、実走行履歴の回転角度を変更した後にステップ３（ＳＴ３）に戻る。
【００８９】
次いで、図８に示すように、図７のステップ８（ＳＴ８）を受けて本処理を開始した後に、図８のステップ１１（ＳＴ１１）に示すように、現在の０点電位の値を待避させる。そして、現在の０点電位の値を待避させた後にステップ１２（ＳＴ１２）に進む。なお、このときの現在の０点電位の値を待避させておく時間については、ステップ１２（ＳＴ１２）以降のシミュレーションの結果が収束せずに、すなわちシミュレート軌跡が道路形状と一致せずに、発散する場合のことを考慮して適当な値を設定することが好ましい。
【００９０】
次いで、ステップ１２（ＳＴ１２）においては、制御・演算部１２により、０点電位の値を現在の値から変更した後にステップ１３（ＳＴ１３）に進む。
【００９１】
次いで、ステップ１３（ＳＴ１３）においては、制御・演算部１２により、ステップ１３（ＳＴ１３）において変更した０点電位の値を用いてシミュレーションを開始した後にステップ１４（ＳＴ１４）に進む。
【００９２】
次いで、ステップ１４（ＳＴ１４）においては、制御・演算部１２により、シミュレート軌跡が道路形状と一致するか否かを判定し、一致する場合にはステップ１５（ＳＴ１５）に進み、一致しない場合にはステップ１６（ＳＴ１６）に進む。
【００９３】
ステップ１５（ＳＴ１５）においては、制御・演算部１２により、０点電位の値をシミュレーションによって変更された値に置換することによって、置換した０点電位の値を基準値として設定して処理を終了する。
【００９４】
一方、ステップ１６（ＳＴ１６）においては、制御・演算部１２により、シミュレート軌跡を回転させる回転処理を行った後に、ステップ１７（ＳＴ１７）に進む。
【００９５】
次いで、ステップ１７（ＳＴ１７）においては、制御・演算部１２により、回転後におけるシミュレート軌跡が道路形状と一致するか否かを判定し、一致する場合にはステップ２０（ＳＴ２０）に進み、一致しない場合にはステップ１８（ＳＴ１８）に進む。
【００９６】
ステップ２０（ＳＴ２０）においては、制御・演算部１２により、０点電位の値は基準値と一致しているが自車方位が適正でなかったと判断して自車方位を修正する。そして、自車方位を修正した後に、ステップ１５（ＳＴ１５）に進む。
【００９７】
一方、ステップ１８（ＳＴ１８）においては、制御・演算部１２により、マッチングが不可能であるか否か、すなわち、シミュレート軌跡の回転角度を変更したとしても回転後におけるシミュレート軌跡を道路形状と一致させることが不可能であるか否かを判定し、不可能な場合にはステップ１５（ＳＴ１５）に進み、可能な場合にはステップ１９（ＳＴ１９）に進む。
【００９８】
ステップ１９（ＳＴ１９）においては、制御・演算部１２により、シミュレート軌跡の回転角度を変更した後にステップ１６（ＳＴ１６）に戻る。
【００９９】
以上述べたように、本発明に係る角速度センサ１１の０点電位補正方法およびナビゲーション装置１によれば、所定の区間における車両の実走行履歴を当該区間における道路形状と一致させる処理を行い、この処理によって変更された０点電位を基準値として設定して０点電位の補正を行うことにより、０点電位の補正あるいは現在の値の保持を、車両が所定の区間を経るたびに行うことができる。
【０１００】
この結果、角速度センサ１１の０点電位を補正する機会を格段に増やすことによって、０点電位の補正を十分に行うことができ、ひいては、ナビゲーションを高精度に行うことができる。
【０１０１】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係るナビゲーション装置の実施形態を示すブロック図
【図２】本発明に係るナビゲーション装置の実施形態において、実走行履歴と道路形状との一致状態を示す説明図
【図３】本発明に係るナビゲーション装置の実施形態において、自車方位が不正で０点電位が適正な場合における実走行履歴と道路形状との不一致状態を示す説明図
【図４】本発明に係るナビゲーション装置の実施形態において、自車方位および０点電位補正の双方が不正な場合における実走行履歴と道路形状との不一致状態を示す説明図
【図５】図３の実走行履歴を回転させた後における実走行履歴と道路形状との一致状態を示す説明図
【図６】図４の実走行履歴を回転させた後における実走行履歴と道路形状との不一致状態を示す説明図
【図７】本発明に係る角速度センサの０点電位補正の実施形態を示すフローチャート
【図８】本発明に係る角速度センサの０点電位補正の実施形態において、図７の後続の工程（本処理）を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０３】
１ ナビゲーション装置
１１ 角速度センサ
１２ 制御・演算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する角速度センサの０点電位補正方法であって、
角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、
前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、
この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること
を特徴とする角速度センサの０点電位補正方法。
【請求項２】
車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する角速度センサの０点電位補正方法であって、
角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該区間における道路形状とを比較し、
前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、
これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、
この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること
を特徴とする角速度センサの０点電位補正方法。
【請求項３】
前記実走行履歴を回転させたとしても回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合に、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行うこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の角速度センサの０点電位補正方法。
【請求項４】
角速度センサと、当該角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する補正手段とを備えたナビゲーション装置であって、
前記補正手段は、
角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、
前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、
この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること
を特徴とするナビゲーション装置。
【請求項５】
角速度センサと、当該角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する補正手段とを備えたナビゲーション装置であって、
前記補正手段は、
角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該区間における道路形状とを比較し、
前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、
これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、
この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること
を特徴とするナビゲーション装置。
【請求項６】
前記補正手段は、
前記実走行履歴を回転させたとしても回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合に、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行うこと
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。
【請求項１】
車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する角速度センサの０点電位補正方法であって、
角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、
前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、
この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること
を特徴とする角速度センサの０点電位補正方法。
【請求項２】
車両に搭載された角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する角速度センサの０点電位補正方法であって、
角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該区間における道路形状とを比較し、
前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、
これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、
この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること
を特徴とする角速度センサの０点電位補正方法。
【請求項３】
前記実走行履歴を回転させたとしても回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合に、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行うこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の角速度センサの０点電位補正方法。
【請求項４】
角速度センサと、当該角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する補正手段とを備えたナビゲーション装置であって、
前記補正手段は、
角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該所定の区間における道路形状とを比較し、
前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行い、
この処理によって変更された０点電位を、０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること
を特徴とするナビゲーション装置。
【請求項５】
角速度センサと、当該角速度センサの０点電位を、０点電位の基準値と一致させるように補正する補正手段とを備えたナビゲーション装置であって、
前記補正手段は、
角速度センサの０点電位に依存する所定の区間における車両の実走行履歴と、当該区間における道路形状とを比較し、
前記実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合には、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を複数回行い、
これら複数回の処理によって変更された各０点電位から補正値を求め、
この補正値を０点電位の基準値として設定することによって０点電位を補正すること
を特徴とするナビゲーション装置。
【請求項６】
前記補正手段は、
前記実走行履歴を回転させたとしても回転後における実走行履歴が前記道路形状と一致しない場合に、前記角速度センサの０点電位の値を現在の値から変更することによって前記実走行履歴を前記道路形状と一致させる処理を行うこと
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１６２３３０（Ｐ２００６−１６２３３０Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５１２７５（Ｐ２００４−３５１２７５）
【出願日】平成１６年１２月３日（２００４．１２．３）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月３日（２００４．１２．３）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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