速度センサ係数算出装置

【目的】車載用ナビゲーション装置において、速度センサ係数を精度高く修正することを目的とする。
【構成】ＧＰＳで計測した２地点間の直線距離と、前記２地点における推測位置間の直線距離を求め、前記２つの直線距離が一致するように、速度センサ係数を修正する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の位置や方位及びその周囲の地図情報などを表示する車載用ナビゲーション装置における車両位置算出装置に関し、特に車両のタイヤの回転から移動距離を求めるための速度センサ係数算出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車載用ナビゲーション装置では、速度センサ（例えば、一定距離走行する毎にパルスを出力するセンサで車輪の回転軸に取り付けた磁性体の突起物を磁気ピックアップ等でひろう形式のもの）及び角度センサ（例えば、一定時間毎にその間の回転角度を出力したり、あるいは、ある時刻の角速度を出力するセンサで光ファイバジャイロ、ガスレートジャイロ等がある。絶対方位の得られる地磁気センサの出力の差分でも得られる）で移動距離及び回転角を得、これらにより車両の位置と方位を求める。そして、場合により車両の走行軌跡を地図データと照合して位置を修正し、さらにまた絶対的な位置情報を得るためGlobal Positioning System（以下、ＧＰＳとする）を用いて、ＧＰＳで計測した位置（以下、ＧＰＳ位置とする）を得た場合には車両位置をＧＰＳ位置に修正していた。
【０００３】ここで、前記速度センサは、車両のタイヤの回転に比例して出力されるパルス等を検出し、このパルス数を距離に変換するための係数すなわち速度センサ係数を乗じ、移動距離を求めていた。
【０００４】しかしながら上記従来のナビゲーション装置ではＧＰＳによる測位が完全ではなく、例えば都市のビル街や山岳地帯を走行する場合には測位に用いることのできる衛星数が減るため、ＧＰＳが利用できない場所でも、測位精度が確保できるように、速度センサと角速度センサによる推測航法の測位精度を高くしておく必要がある。そして、この推測航法では、経年変化や空気圧の変化によりタイヤの大きさが変化したりタイヤを交換した際には、測位精度確保のために速度センサ係数を修正する必要があった。従来この作業はナビゲーション装置の利用者が実施しなければならず、測位精度に大きく関わる係数であるため、修正は非常に困難だった。
【０００５】これを防ぐため、速度センサ係数を地図データを用いて自動修正する論理が考案された。図８はその様子を示しており、車両位置から得た走行軌跡を地図データ中の道路データと比較しながら位置修正した際、例えば２つの曲がり角８０１、８０２の間の走行軌跡の長さ８０３と、道路データの長さ８０４を比較し、走行軌跡の長さ８０３が道路データの長さ８０４に一致するように、速度センサ係数を自動修正していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記方法では、例えば図９のように、曲がり角９０１付近に車両が走行している道路９０２とは別ではあるものの、形状や方位が似ている道路９０３が存在する場合には、誤って前記別な道路９０３を道路９０２として修正してしまうことがあり、この時に前記速度センサ係数の自動修正を行うと、走行軌跡の長さ９０４を誤った道路までの距離９０５と一致するように速度センサ係数を算出するため、逆に大きな速度センサ係数誤差を生むこととなり、ひいては車両の測位精度をかえって低下させてしまうということがあった。
【０００７】本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、速度センサの出力値に乗じる速度センサ係数を正確に求め、車載用ナビゲーション装置として高い測位精度を得るための速度センサ係数算出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成するために、ＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置の間の直線距離と、前記２つのＧＰＳ位置を直進走行した際の速度センサ出力値を基にした直進走行距離との比、あるいは、前記２つのＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置の間の直線距離との比によって速度センサ係数を算出するようにしたものである。
【０００９】また、本発明は、推定位置算出手段から車両の進行方位変化角度を取得する進行方位変化角度算出手段を備え、前記２つのＧＰＳ位置を計測する間の進行方位変化角度が規定値以上の場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１０】また、本発明は、ＧＰＳからＧＰＳ位置の精度情報を取得し、測位精度評価値を算出する測位精度評価手段を備え、前記２つのＧＰＳ位置のうちの少なくても１つの測位精度評価値が規定範囲外の場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１１】また、本発明は、ＧＰＳで計測されたＧＰＳ位置の標高情報を取得し、前記２つのＧＰＳ位置での標高差を算出するＧＰＳ位置標高差算出手段を備え、ＧＰＳ位置標高差が規定値以上の場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１２】また、本発明は、ＧＰＳからＧＰＳ位置計測に使用した衛星情報を取得する衛星情報取得手段を備え、前記２つのＧＰＳ位置の計測に使用している衛星の組み合わせが違う場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１３】また、本発明は、前記２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻までの間に得た速度センサの出力値から走行距離を算出するＧＰＳ位置間走行距離算出手段を備え、ＧＰＳ位置間走行距離が規定値以上になっていない場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１４】また、本発明は、前記２つのＧＰＳ位置の間の直線距離が規定値以上になっていない場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１５】また、本発明は、前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置までの間の直線距離が規定値以上になっていない場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１６】また、本発明は、前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻と２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の差を計測するＧＰＳ位置間時間計測手段を備え、ＧＰＳ位置間時間が規定値以内になっていない場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１７】また、本発明は、前記２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻までの間に得た速度センサの出力値を基にした走行距離と、前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置までの間の直線距離との差を算出するＧＰＳ間距離差算出手段を備え、ＧＰＳ間距離差が規定値以上になっている場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１８】また、本発明は、前記２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への方位と、前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置への方位との方位差を算出するＧＰＳ位置間方位差算出手段を備え、ＧＰＳ位置間方位差が規定値以上になっている場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００１９】また、本発明は、推定位置算出手段が算出した推定位置の標高情報を地図データより取得する標高情報取得手段と、前記２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への走行経路での標高最高点と標高最低点での標高差を算出する標高差算出手段を備え、標高差が規定値以上になっている場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたものである。
【００２０】また、本発明は、前記速度センサ係数算出手段が速度センサ係数を算出した場合、前記速度センサ係数算出手段が算出した速度センサ係数を新規速度センサ係数とするようにしたものである。
【００２１】また、本発明は、前記速度センサ係数算出手段が速度センサ係数を算出する以前の旧速度センサ係数と、前記速度センサ係数算出手段が算出した新規速度センサ係数の差を算出する新旧係数差算出手段を備え、前記速度センサ係数算出手段が新規速度センサ係数を算出した場合、新旧係数差に規定率を掛けた値を旧速度センサ係数に加算し新たに新規速度センサ係数とするようにしたものである。
【００２２】また、本発明は、前記速度センサ係数算出手段が速度センサ係数を算出する以前の旧速度センサ係数と、前記速度センサ係数算出手段が算出した新規速度センサ係数の差を算出する新旧係数差算出手段を備え、前記速度センサ係数算出手段が新規速度センサ係数を算出した場合、新旧係数差が規定値以内であった場合には、旧速度センサ係数を新たに新規速度センサ係数とするようにしたものである。また、本発明は、前記速度センサ係数算出手段が速度センサ係数を算出する以前の旧速度センサ係数と、前記速度センサ係数算出手段が算出した新規速度センサ係数の差を算出する新旧係数差算出手段を備え、前記速度センサ係数算出手段が新規速度センサ係数を算出した場合、新旧係数差が規定値以上であった場合には、旧速度センサ係数に規定値を加算し新たに新規速度センサ係数とするようにしたものである。
【００２３】また、本発明は、前記速度センサ係数算出手段内に、速度センサ係数を算出した回数を計数する係数算出回数計数手段と、速度センサ係数平均手段を備え、係数算出回数が規定回数を越える毎に、前記速度センサ係数平均手段が速度センサ係数平均値を算出し、前記速度センサ係数算出手段は速度センサ係数平均値を新規速度センサ係数として出力するようにしたものである。
【００２４】また、本発明は、前記速度センサ係数算出手段内に、複数の速度センサ係数の算出結果の分布状態を算出する係数分布状態算出手段と、複数の速度センサ係数の代表値を算出する係数代表値算出手段と、代表値算出前の旧速度センサ係数と速度センサ係数代表値の差が係数分布に比較して有意性があるか否かを判定する係数有意性判定手段を備え、前記係数有意性判定手段が有意性があると判定した場合には、速度センサ係数代表値を新規速度センサ係数として出力するようにしたものである。
【００２５】
【作用】従って本発明によれば、経年変化や空気圧の変化によりタイヤの大きさが変わったり、あるいはタイヤを交換しても、地図データを用いずに速度センサ係数を自動修正でき地図データに起因する誤修正を防止できるという効果を有する。
【００２６】また、本発明によれば、ＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置の間の直線距離と、２つのＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置の間の直線距離との比によって速度センサ係数を算出するので、ＧＰＳの測位間隔および走行経路によらずに速度センサ係数を自動修正できるという効果を有する。
【００２７】さらに、本発明は、進行方位変化が大きくなり角度センサの累積誤差が大きくなり推定位置の誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００２８】また、本発明は、ＧＰＳ位置の測位精度評価値が規定範囲外でＧＰＳ位置誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００２９】また、本発明は、ＧＰＳ位置に標高差があり、ＧＰＳ位置間および推定位置間の直線距離の誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３０】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の計測に使用している衛星の組み合わせが違い、ＧＰＳ間の相対位置誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３１】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の間の走行距離が規定値以上になっておらず、ＧＰＳ位置の相対位置誤差が速度センサ係数誤差に大きく影響すると考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３２】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の間の直線距離が規定値以上になっておらず、ＧＰＳ位置の相対位置誤差が速度センサ係数誤差に大きく影響すると考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３３】また、本発明は、２つの推定位置の間の直線距離が規定値以上になっておらず、ＧＰＳ位置の相対位置誤差が速度センサ係数誤差に大きく影響すると考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３４】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置を計測した時刻の差が規定値以内になっておらず、ＧＰＳ位置の相対位置誤差が速度センサ係数誤差に大きく影響すると考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３５】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の間の走行距離と、２つの推定位置の間の直線距離との差が規定値以上になっており、方位誤差が大きくなり推定位置の誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３６】また、本発明は、１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への方位と、１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置への方位との方位差が規定値以上になっており、方位誤差が大きくなり推定位置の誤差が大きくなった、あるいは、ＧＰＳ位置誤差が大きくなった、と考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３７】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への走行経路内での標高差が規定値以上になっており、ＧＰＳ位置間および推定位置間の直線距離の誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３８】また、本発明は、新旧速度センサ係数差に規定率を掛けた値を旧速度センサ係数に加算し新たに新規速度センサ係数とすることで、算出された新規速度センサ係数の誤差が大きかった場合でも誤差の影響を小さくし、速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３９】また、本発明は、新旧速度センサ係数差が規定値以内であった場合には、速度センサ係数変更しないようにすることで、有意性のない速度センサ係数の変更は行わないようにし、速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００４０】また、本発明は、新旧速度センサ係数差が規定値以上であった場合には、旧速度センサ係数に規定値を加算し新たに新規速度センサ係数とすることで、算出された新規速度センサ係数の誤差が大きかった場合でも誤差の影響を小さくし、速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００４１】また、本発明は、速度センサ係数平均値を速度センサ係数とすることで、算出された新規速度センサ係数の誤差が大きかった場合でも誤差の影響を小さくし、速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００４２】また、本発明は、複数の速度センサ係数の算出結果の分布状態と代表値を算出し、代表値算出前の旧速度センサ係数と速度センサ係数代表値の差が係数分布に比較して有意性があるか否かを判定し、有意性があると判定した場合に、速度センサ係数代表値を新規速度センサ係数とすることで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００４３】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例の構成を示すものである。図１において１０１は速度センサ、１０２は角速度センサ、１０３はＧＰＳ受信機であり、１０４は速度センサ１０１と角速度センサ１０２から車両の推定位置・推定方位を算出する推定位置算出手段、１０５は前記推定位置・推定方位から車両の直進走行を検出する直進走行検出装置、１０６は前記直進走行の際にＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置の間の距離と、前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻までの間に得た速度センサの出力値を基にした距離（直進走行距離）との比から速度センサ係数を算出する速度センサ係数算出手段である。
【００４４】次に本発明の第１の実施例の動作について、図２を用いて説明する。図２は車両２０１が道路２０２上を走行している例を示している。走行軌跡２０３から一定距離以上の直進走行を検出した地点が２０４とする。まずここでナビゲーション装置は、推定位置２０４を道路上で車両が走行すべき位置２０５に位置修正する。直進走行は、予め定めた一定距離以上に渡り、車両の進行方位の変化が予め定めた一定角度以内の状態が続いたことで検出するのが一般的な手法であり、また車載用装置のための簡易な手法でもある。
【００４５】地点２０６は車両の直進走行中にＧＰＳで計測した１つ目のＧＰＳ位置、地点２０７はその時刻の車両の推定位置である。この地点２０７から速度センサの出力値の積算すなわち出力値であるパルス数に係数を乗じつつおこなう積算を開始する。再び一定距離以上の直進走行２０８を検出した地点２０９で、ナビゲーション装置は、推定位置２０９を道路上で車両が走行すべき位置２１０に位置修正するが、速度センサ係数の算出には一定以上の（推定される）移動距離が必要なため、位置修正前の推定位置２０９も保存しておき、そのまま速度センサ係数算出用の推定位置として更新を続ける。
【００４６】その後、予め定めた一定距離２１１以上に渡り直進走行が継続した状態で、２つ目のＧＰＳ位置２１２を計測した時点で、これら２つのＧＰＳ位置２０６，２１２の間の距離２１３と、１つ目のＧＰＳ位置２０６を計測した時刻の推定位置２０７から、ナビゲーション装置で位置修正しなかった走行軌跡上で２つ目のＧＰＳ位置２１２を計測した時刻の推定位置２１４までの間の速度センサの出力値の積算値と、を求め、前記ＧＰＳ位置間の距離を前記速度センサ出力積算値で除した値を、新しい速度センサ係数とする（（数１）参照）。
【００４７】
【数１】

【００４８】なお、速度センサ係数をＧＰＳ位置間の距離と速度センサ出力積算値から直接求めるのではなく、（数２）のように、両者の距離の比を、元の速度センサ係数に乗じて、新しい速度センサ係数を算出してもよい。
【００４９】
【数２】

【００５０】また、前記新しい速度センサ係数を、直ちに反映させるのではなく、（数３）のように、徐々に目標値に収斂させることにより、車両の急加減速による係数の変動を平滑化してもよい。
【００５１】また、元の速度センサ係数に対する変更量が、規定値を越えなかった場合は、速度センサの更新を行わないようにしてもよい。
【００５２】また、元の速度センサ係数に対する変更量に、上限値あるいは元の速度センサ係数に対する変更量の上限率を設けて、速度センサ係数の変動を平滑化してもよい。
【００５３】また、２つのＧＰＳ位置を計測した期間内に速度センサにより求めた距離の代わりに、２つのＧＰＳ位置を計測した時刻に推定された位置間の直線距離を使用してもよい。
【００５４】
【数３】

【００５５】さらに本発明の請求項２によれば、車両が直進走行中でなくても速度センサ係数の修正が可能である。以下、その構成を図３を用いて、動作を図４を用いて説明する。
【００５６】図３は本発明の第２の実施例の構成を示すものであり、１０１は速度センサ、１０２は角速度センサ、１０３はＧＰＳ受信機であり、１０４は速度センサ１０１と角速度センサ１０２から車両の推定位置・推定方位を算出する推定位置算出手段、１０７はＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置の間の距離と、前記２つのＧＰＳ位置のうち、１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置と、２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推進位置との間の距離の比を元の速度センサ係数に乗じて、新たに速度センサ係数を算出する速度センサ係数算出手段である。
【００５７】図４は車両４０１が道路４０２上を走行している例を示している。この例では、車両の直進走行を検出する必要はない。まず、ＧＰＳで計測した１つ目のＧＰＳ位置４０３と、ＧＰＳ位置４０３を計測した時刻の車両の推定位置４０４を控えておき、１つ目のＧＰＳ位置４０３から一定距離４０５以遠の２つ目のＧＰＳ位置４０６までの間の距離４０７と、前記推定位置４０４からＧＰＳ位置４０６を計測した時刻のナビゲーション装置で位置修正せずに推定してきた車両の推定位置４０８までの間の距離４０９を求め、これら距離４０７と距離４０９の比を算出し、前記比を元の速度センサ係数に乗じて、新たに速度センサ係数を算出する（（数４）参照）。
【００５８】
【数４】

【００５９】また、前記新しい速度センサ係数を、直ちに反映させるのではなく、（数５）のように、徐々に目標値を収斂させることにより、車両の急加減速による係数の変動を平滑化してもよい。
【００６０】また、元の速度センサ係数に対する変更量が、規定値を越えなかった場合は、速度センサの更新を行わないようにしてもよい。
【００６１】また、元の速度センサ係数に対する変更量に、上限値あるいは元の速度センサ係数に対する変更量の上限率を設けて、速度センサ係数のの変動を平滑化してもよい。
【００６２】
【数５】

【００６３】さらに上記２つの実施例で示したＧＰＳで計測したＧＰＳ位置は、ＧＰＳ受信機が出力した位置データを直接用いる必要はなく、安定化を図るために、例えば予め定めた一定時間あるいは一定回数の、複数の位置データの重心（全ての位置の平均の位置、あるいは全ての位置からの距離の２乗の和を最小にする位置などが考えられる）としてもよい。
【００６４】また、上記２つの実施例で示したＧＰＳで計測したＧＰＳ位置に、測位精度評価結果（例えば、ＨＤＯＰ、ＧＤＯＰ等の測位精度低下率、あるいは、ＧＰＳ受信機が算出する誤差半径）が測位精度が悪くなっていることを示している場合のＧＰＳ位置は使用しないようにすることもできる。
【００６５】また、上記２つの実施例で示したＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置で、測位にしようした衛星組み合わせが違う場合は、速度センサ係数の算出を行わないようにすることもできる。
【００６６】また、上記２つの実施例で示したＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置で、ＧＰＳが測位した標高差が規定値以上の場合には、速度センサ係数の算出を行わないようにすることもできる。
【００６７】また、上記２つの実施例で示したＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置の間の走行距離が規定値以上になっていない場合には、速度センサ係数の算出を行わないようにすることもできる。
【００６８】また、上記２つの実施例で示したＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置の間の直線距離が規定値以上になっていない場合には、速度センサ係数の算出を行わないようにすることもできる。
【００６９】また、上記２つの実施例で示した２つの推定位置の間の直線距離が規定値以上になっていない場合には、速度センサ係数の算出を行わないようにすることもできる。
【００７０】また、上記２つの実施例で示したＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置を計測した時刻の差が規定値以内になっていない場合には、速度センサ係数の算出を行わないよにすることもできる。
【００７１】また、上記２つの実施例で示した２つのＧＰＳ位置の間の走行距離と、２つの推定位置の間の直線距離との差が規定値以上になっている場合には、速度センサ係数の算出を行わないようにすることもできる。
【００７２】また、上記２つの実施例で示した、１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への方位と、１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置への方位との方位差が規定値以上になっている場合には速度センサ係数の算出を行わないようにすることもできる。
【００７３】また、図５は本発明の第３の実施例の構成を示すものであり、第２の実施例に、車両の進行方位変化角度を算出する方位変化角度算出手段５０１を追加したものであり、上記第２の実施例は、第３の実施例の構成にすることにより、２つのＧＰＳ位置の間での進行方位変化が大きくなり角度センサの累積誤差が大きくなり推定位置の誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないようにすることもできる。
【００７４】また、図６は本発明の第４の実施例の構成を示すものであり、第２の実施例に、地図データ６０１と、推定位置算出手段１０４が算出した推定位置の標高情報を地図データ６０１より取得する標高情報取得手段６０２と、２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への走行経路での標高最高点と標高最低点での標高差を算出する標高差算出手段６０３を追加したものであり、上記第２の実施例は、第４の実施例の構成にすることにより、２つのＧＰＳ位置の間の走行経路の標高差が規定値以上になっている場合には、速度センサ係数を算出しないようにすることもできる。
【００７５】また、第１の実施例を、第４の実施例の構成にしてもよい。また、図７は本発明の第５の実施例の構成を示すものであり、第２の実施例の速度センサ係数算出手段１０７内に、新しく速度センサ係数を算出する新規速度センサ係数算出手段７０１と、新規速度センサ係数記憶手段７０２と、複数の新規速度センサ係数の算出結果の分布状態を算出する係数分布状態算出手段７０３と、複数の速度センサ係数の代表値を算出する係数代表値算出手段７０４と、代表値算出前の旧速度センサ係数に対して速度センサ係数代表値が係数分布に比較して有意性があるか否かを判定する係数有意性判定手段７０５を備え、係数有意性判定手段７０５が速度センサ係数代表値に有意性があると判定した場合には、速度センサ係数代表値を速度センサ係数として出力するようにしたものであり、上記第２の実施例は、第５の実施例の構成にすることにより、有意性のない速度センサ係数更新は行わないようにすることもできる。
【００７６】例えば、係数分布状態算出手段７０３は、複数の速度センサ係数の分散を求め、係数代表値算出手段７０４は、複数の速度センサ係数の平均を求め、係数有意性判定手段７０５は、算出された速度センサ係数の個数が規定数を越え、係数分布状態算出手段７０３が算出した分散が規定値以内であることにより、有意性が有ると判定し、速度センサ係数平均値を速度センサ係数として出力する。
【００７７】また、第１の実施例を、第５の実施例の構成にしてもよい。このように上記実施例によれば、地図データを用いずにＧＰＳを用い、直進走行区間内の２つのＧＰＳ位置間の距離と、その間を直進走行した際に速度センサによって求めた距離との比、あるいは、２つのＧＰＳ位置間の距離と、そのＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置の間の距離との比を、あるいはこれらの比を元の速度センサ係数に乗じるなどして求めた値を、新しい速度センサ係数として自動的に算出するので、ナビゲーション装置の利用者が直接に速度センサ係数を修正することなく、且つ地図データに起因する誤りを伴うことなく速度センサ係数を自動修正することができるという効果を有する。
【００７８】
【発明の効果】本発明は上記実施例より明らかなように、速度センサ係数を自動修正できるので、ナビゲーション装置の利用者が、経年変化等に伴って直接に速度センサ係数を修正しなければならない必要を無くし、且つ従来のように地図データを用いて速度センサ係数を修正することに起因する修正誤差をなくし、ナビゲーション装置に高い測位精度を与えることができるという効果を有する。
【００７９】また、本発明は、ＧＰＳで計測した２つのＧＰＳ位置の間の直線距離と、２つのＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置の間の直線距離との比によって速度センサ係数を算出するので、ＧＰＳの測位間隔および走行経路によらずに速度センサ係数を自動修正できるという効果を有する。
【００８０】さらに、本発明は、進行方位変化が大きくなり角度センサの累積誤差が大きくなり推定位置の誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００８１】また、本発明は、ＧＰＳ位置の測位精度評価値が規定範囲外でＧＰＳ位置誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００８２】また、本発明は、ＧＰＳ位置に標高差があり、ＧＰＳ位置間および推定位置間の直線距離の誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００８３】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の計測に使用している衛星の組み合わせが違い、ＧＰＳ間の相対位置誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００８４】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の間の走行距離が規定値以上になっておらず、ＧＰＳ位置の相対位置誤差が速度センサ係数誤差に大きく影響すると考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００８５】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の間の直線距離が規定値以上になっておらず、ＧＰＳ位置の相対位置誤差が速度センサ係数誤差に大きく影響すると考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００８６】また、本発明は、２つの推定位置の間の直線距離が規定値以上になっておらず、ＧＰＳ位置の相対位置誤差が速度センサ係数誤差に大きく影響すると考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００８７】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置を計測した時刻の差が規定値以内になっておらず、ＧＰＳ位置の相対位置誤差が速度センサ係数誤差に大きく影響すると考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００８８】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の間の走行距離と、２つの推定位置の間の直線距離との差が規定値以上になっており、方位誤差が大きくなり推定位置の誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００８９】また、本発明は、１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への方位と、１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置への方位との方位差が規定値以上になっており、方位誤差が大きくなり推定位置の誤差が大きくなった、あるいは、ＧＰＳ位置誤差が大きくなった、と考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００９０】また、本発明は、２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への走行経路内での標高差が規定値以上になっており、ＧＰＳ位置間および推定位置間の直線距離の誤差が大きくなったと考えられる場合には速度センサ係数の算出を行わないことで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００９１】また、本発明は、新旧速度センサ係数差に規定率を掛けた値を旧速度センサ係数に加算し新たに新規速度センサ係数とすることで、算出された新規速度センサ係数の誤差が大きかった場合でも誤差の影響を小さくし、速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００９２】また、本発明は、新旧速度センサ係数差が規定値以内であった場合には、速度センサ係数変更しないようにすることで、有意性のない速度センサ係数の変更は行わないようにし、速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００９３】また、本発明は、新旧速度センサ係数差が規定値以上であった場合には、旧速度センサ係数に規定値を加算し新たに新規速度センサ係数とすることで、算出された新規速度センサ係数の誤差が大きかった場合でも誤差の影響を小さくし、速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００９４】また、本発明は、速度センサ係数平均値を速度センサ係数とすることで、算出された新規速度センサ係数の誤差が大きかった場合でも誤差の影響を小さくし、速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【００９５】また、本発明は、複数の速度センサ係数の算出結果の分布状態と代表値を算出し、代表値算出前の旧速度センサ係数と速度センサ係数代表値の差が係数分布に比較して有意性があるか否かを判定し、有意性があると判定した場合に、速度センサ係数代表値を新規速度センサ係数とすることで、算出される速度センサ係数の精度を向上させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例における速度センサ係数算出装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施例の動作説明図
【図３】本発明の第２の実施例のブロック図
【図４】本発明の第２の実施例の動作説明図
【図５】本発明の第３の実施例のブロック図
【図６】本発明の第４の実施例のブロック図
【図７】本発明の第５の実施例のブロック図
【図８】従来のナビゲーション装置における速度センサ係数算出装置の動作説明図
【図９】図８の動作の問題点を説明する図
【符号の説明】
１０１速度センサ
１０２角速度センサ
１０３ＧＰＳ受信機
１０４推定位置算出手段
１０５直進走行検出手段
１０６，１０７速度センサ係数算出手段
２０１車両
２０２道路
２０３走行軌跡
２０４直進走行検出時の推定位置
２０５位置修正後の車両位置
２０６直進走行区間内のＧＰＳ位置
２０７ＧＰＳ位置計測時の推定位置
２０８走行軌跡
２０９直進走行検出時の推定位置
２１０位置修正後の車両位置
２１１速度センサ係数算出用の直進走行距離
２１２直進走行区間内のＧＰＳ位置
２１３２つのＧＰＳ位置間の距離
２１４位置修正しない走行軌跡上の、ＧＰＳ位置計測時の推定位置
４０１車両
４０２道路
４０３ＧＰＳ位置
４０４推定位置
４０５速度センサ係数算出用の距離
４０６一定距離以遠で計測したＧＰＳ位置
４０７２つのＧＰＳ位置間の距離
４０８位置修正しない走行軌跡上の、ＧＰＳ位置計測時の推定位置
４０９２つの推定位置間の距離
５０１方位変化角度算出手段
６０１地図データ
６０２標高情報取得手段
６０３標高差算出手段
７０１新規速度センサ係数算出手段
７０２新規速度センサ係数記憶手段
７０３係数分布状態算出手段
７０４係数代表値算出手段
７０５係数有意性判定手段
８０１，８０２曲がり角
８０３走行軌跡の長さ
８０４道路の長さ
９０１曲がり角
９０２走行している道路
９０３誤って走行している道路
９０４走行軌跡の長さ
９０５誤って走行している道路までの長さ

【特許請求の範囲】
【請求項１】車両の位置を算出する推定位置算出手段と、前記推定位置から得た車両の走行軌跡から車両の直進走行を検出する直進走行検出手段と、前記直進走行の区間内にＧＰＳ（Global Positioning System）で計測した任意の２つのＧＰＳ位置の間の直線距離と、前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻までの間に得た速度センサの出力値を基にした直進走行の距離との比によって速度センサ係数を算出する速度センサ係数算出手段とを備えた速度センサ係数算出装置。
【請求項２】車両の位置を算出する推定位置算出手段と、ＧＰＳで計測した任意の２つのＧＰＳ位置の間の直線距離と、前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置までの間の直線距離の比によって速度センサ係数を算出する速度センサ係数算出手段とを備えた速度センサ係数算出装置。
【請求項３】推定位置算出手段から得た車両の走行軌跡から直進走行を検出する直進走行検出手段を備え、前記２つのＧＰＳ位置を計測する間の走行が直進走行でない場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項４】推定位置算出手段から車両の進行方位変化角度を取得する進行方位変化角度算出手段を備え、前期２つのＧＰＳ位置を計測する間の進行方位変化角度が規定値以上の場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項５】ＧＰＳからＧＰＳ位置の精度情報を取得し、測位精度評価値を算出する測位精度評価手段を備え、前記２つのＧＰＳ位置のうちの少なくても１つの測位精度評価値が規定範囲外の場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項６】ＧＰＳで計測されたＧＰＳ位置のＧＰＳが計測した標高情報を取得し、前記２つのＧＰＳ位置での標高差を算出するＧＰＳ位置標高差算出手段を備え、ＧＰＳ位置標高差が規定値以上の場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項７】ＧＰＳからＧＰＳ位置計測に使用した衛星情報を取得する衛星情報取得手段を備え、前記２つのＧＰＳ位置の計測に使用している衛星の組み合わせが違う場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項８】前記２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻までの間に得た速度センサの出力値から走行距離を算出するＧＰＳ位置間走行距離算出手段を備え、ＧＰＳ位置間走行距離が規定値以上になっていない場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項９】前記２つのＧＰＳ位置の間の直線距離が規定値以上になっていない場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１０】前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置までの間の直線距離が規定値以上になっていない場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１１】前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻と２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の差を計測するＧＰＳ位置間時間計測手段を備え、ＧＰＳ位置間時間が規定値以内になっていない場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１２】前記２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻までの間に得た速度センサの出力値を基にした走行距離と、前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置までの間の直線距離との差を算出するＧＰＳ間距離差算出手段を備え、ＧＰＳ間距離差が規定値以上になっている場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１３】前記２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への方位と、前記２つのＧＰＳ位置のうち１つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置から２つ目のＧＰＳ位置を計測した時刻の車両の推定位置への方位との方位差を算出するＧＰＳ位置間方位差算出手段を備え、ＧＰＳ位置間方位差が規定値以上になっている場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１４】推定位置算出手段が算出した推定位置の標高情報を地図データより取得する標高情報取得手段と、前記２つのＧＰＳ位置の１つ目のＧＰＳ位置から２つ目のＧＰＳ位置への走行経路での標高最高点と標高最低点での標高差を算出する標高差算出手段を備え、標高差が規定値以上になっている場合は、前記２つのＧＰＳ位置の組み合わせでは速度センサ係数を算出しないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１５】前記速度センサ係数算出手段が速度センサ係数を算出した場合、前記速度センサ係数算出手段が算出した速度センサ係数を新規速度センサ係数とするようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１６】前記速度センサ係数算出手段が速度センサ係数を算出する以前の旧速度センサ係数と、前記速度センサ係数算出手段が算出した新規速度センサ係数の差を算出する新旧係数差算出手段を備え、前記速度センサ係数算出手段が新規速度センサ係数を算出した場合、新旧係数差に規定率を掛けた値を旧速度センサ係数に加算し新たに新規速度センサ係数とするようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１７】前記速度センサ係数算出手段が速度センサ係数を算出する以前の旧速度センサ係数と、前記速度センサ係数算出手段が算出した新規速度センサ係数の差を算出する新旧係数差算出手段を備え、前記速度センサ係数算出手段が新規速度センサ係数を算出した場合、新旧係数差が規定値以内であった場合には、旧速度センサ係数を新たに新規速度センサ係数とするようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１８】前記速度センサ係数算出手段が速度センサ係数を算出する以前の旧速度センサ係数と、前記速度センサ係数算出手段が算出した新規速度センサ係数の差を算出する新旧係数差算出手段を備え、前記速度センサ係数算出手段が新規速度センサ係数を算出した場合、新旧係数差が規定値以上であった場合には、旧速度センサ係数に規定値を加算し新たに新規速度センサ係数とするようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項１９】前記速度センサ係数算出手段内に、速度センサ係数を算出した回数を計数する係数算出回数計数手段と、速度センサ係数平均手段を備え、係数算出回数が規定回数を越える毎に、前記速度センサ係数平均手段が速度センサ係数平均値を算出し、前記速度センサ係数算出手段は速度センサ係数平均値を新規速度センサ係数として出力するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。
【請求項２０】前記速度センサ係数算出手段内に、複数の速度センサ係数の算出結果の分布状態を算出する係数分布状態算出手段と、複数の速度センサ係数の代表値を算出する係数代表値算出手段と、代表値算出前の旧速度センサ係数と速度センサ係数代表値の差が係数分布に比較して有意性があるか否かを判定する係数有意性判定手段を備え、前記係数有意性判定手段が有意性があると判定した場合には、速度センサ係数代表値を新規速度センサ係数として出力するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の速度センサ係数算出装置。

【図１】