(57)【要約】【課題】地磁気を検出して算出された方位情報の精度を判定する。【解決手段】移動中の方位角を検出する方位検出装置において、地磁気を検出して方位情報を求める磁気センサ２と、この磁気センサ２の移動方向と交差する方向の加速度を検出する加速度センサ３と、この加速度センサ３の検出した加速度データと磁気センサ２の求めた方位情報との整合性を判断し、その整合性の判断により移動する進行方向を決定する方位角決定処理部４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動中の方位角を検出する方位検出装置において、
地磁気を検出して方位情報を求める磁気センサと、
上記磁気センサの移動方向と交差する方向の加速度を検出する加速度センサと、
上記加速度センサの出力する加速度データと上記磁気センサの求めた方位情報との整合性を判断する手段と、
上記整合性の判断により移動する進行方向を決定する手段と
を有することを特徴とする方位検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の方位検出装置において、
前記磁気センサは所定の間隔で方位情報を繰り返し求め、
前記判断する手段は、前記磁気センサが方位情報を求める度に整合性の判断を行い、
前記決定する手段は、前記判断する手段による整合性の判断ごとに、
前記磁気センサが前回方位情報を求めてから前記加速度データに変化がない場合には、直前の方位角を進行方向と決定し、
前記磁気センサが前回方位情報を求めてから前記加速度データに変化があり、その変化と前記磁気センサが今回求めた方位情報とに整合性がある場合には、上記今回求めた方位情報により示される方位角を進行方向と決定し、
前記磁気センサが前回方位情報を求めて前記加速度データに変化があり、その変化と前記磁気センサが今回算出した方位情報とに整合性がない場合には、直前の方位角を進行方向と決定する
ことを特徴とする方位検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の方位検出装置において、前記決定する手段は、前記磁気センサが前回方位情報を求めてから前記加速度データに変化があり、その変化と前記磁気センサが今回求めた方位情報とに整合性がない場合には、直前の方位角を進行方向と決定するとともに、移動距離を零と決定する
ことを特徴とする方位検出装置。
【請求項４】
請求項１記載の方位検出装置において、
前記磁気センサは所定の間隔で方位情報を繰り返し求め、
前記判断する手段は、前記磁気センサが方位情報を求める度に整合性の判断を行い、
前記決定する手段は、前記判断する手段による整合性の判断ごとに、
前記磁気センサが前回方位情報を求めてから前記加速度データに変化がない場合には、直前の方位角を進行方向と決定し、
前記磁気センサが前回方位情報を求めてから前記加速度データに変化があり、その変化と前記磁気センサが今回求めた方位情報とに整合性がある場合には、上記今回求めた方位情報により示される方位角を進行方向と決定し、
前記磁気センサが前回方位情報を求めて前記加速度データに変化があり、その変化と前記磁気センサが今回算出した方位情報とに整合性がない場合には、移動距離と地図情報とから現在の方位角を決定する
ことを特徴とする方位検出装置。
【請求項５】
磁気センサにより地磁気を検出して方位情報を算出し、
加速度センサにより移動方向と交差する方向の加速度を検出し、
上記加速度センサの出力する加速度データと上記方位情報との整合性を判断し、
上記整合性の判断により移動する進行方向を決定する
ことを特徴とする方位検出方法。
【請求項６】
コンピュータにインストールすることにより、このコンピュータに、
磁気センサが地磁気を検出して算出した方位情報と、加速度センサが検出した移動方向と交差する方向の加速度データとの整合性を判断して、移動する進行方向を決定させる
ことを特徴とする方位検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方位検出装置、方位検出方法および方位検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用するナビゲーション装置として、特許文献１には、ＧＰＳ信号を受信できなくなった場合に、地磁気センサで方位情報を検知し、加速度センサで距離を算出することにより、ＧＰＳ信号を受信できなくなってからの移動後の位置を特定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術では、地磁気センサが検知した情報が正しいかどうかまでは、判断していない。地磁気センサは、一般に、電車地下鉄内、線路踏切、立体駐車場などでは、地磁気を正確に検出できず、正しい方位情報が得られないことがある。このような場合、ナビゲーション精度が低下し、正しい位置を特定することが困難になってしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決し、地磁気を検出して算出された方位情報の精度を判定して進行方向を決定することのできる方位検出装置、方位検出方法および方位検出プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点によると、移動中の方位角を検出する方位検出装置において、地磁気を検出して方位情報を求める磁気センサと、この磁気センサの移動方向と交差する方向の加速度を検出する加速度センサと、この加速度センサの検出した加速度データと上記磁気センサの求めた方位情報との整合性を判断する手段と、整合性の判断により移動する進行方向を決定する手段とを有することを特徴とする方位検出装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の観点によると、磁気センサにより地磁気を検出して方位情報を算出し、加速度センサにより移動方向と交差する方向の加速度を検出し、加速度センサの出力する加速度データと方位情報との整合性を判断し、整合性の判断により移動する進行方向を決定することを特徴とする方位検出方法が提供される。
【０００８】
本発明の第３の観点によると、コンピュータにインストールすることにより、このコンピュータに、磁気センサが地磁気を検出して算出した方位情報と、加速度センサが検出した移動方向と交差する方向の加速度データとの整合性を判断して、移動する進行方向を決定させることを特徴とする方位検出プログラムが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、地磁気を検出して算出された方位情報について、移動中の移動方向と交差する方向の加速度と整合性があるかどうかを判断し、その判断により移動する進行方向を決定する。これにより、方位情報の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る方位検出装置を有するナビゲーション装置のブロック構成図である。
【図２】図１に示すナビゲーション装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図２に示すフローチャート中の加速度センサによる方位角の決定処理を詳しく説明するフローチャートである。
【図４】図１に示すナビゲーション装置の移動時の方位角の決定方法を説明する図である。
【図５】図２に示すフローチャート中の加速度センサによる方位角の決定処理および移動距離を算出する処理の変形例を示すフローチャートである。
【図６】移動距離と地図情報とから現在の方位角を決定する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
［経路探索装置の構成例］
図１は、本発明の実施の形態に係る方位検出装置を有するナビゲーション装置のブロック構成図である。このナビゲーション装置は、ＧＰＳ受信部１、磁気センサ２、横方向加速度センサ３、方位角決定処理部４、進行方向加速度センサ５、移動距離算出部６、現在地算出部７、地図データベース８および経路案内部９を有する。
【００１３】
ＧＰＳ受信部１は、ＧＰＳ信号を受信する。磁気センサ２は、所定の間隔で繰り返し、地磁気を検出して方位情報を求める。横方向加速度センサ３は、磁気センサ２およびこのナビゲーション装置の移動方向と交差する方向（以下「横方向」という）の加速度を検出する。方位角決定処理部４は、磁気センサ２が方位情報を求める度に、横方向加速度センサ３の出力する加速度データと、地磁気センサ２の求めた方位情報との整合性を判断し、この整合性の判断により、移動する進行方向（方位角）を決定する。進行方向加速度センサ５は、進行方向の加速度を検出する。移動距離算出部６は、方位角決定処理部４により得られた方位角と、進行方向加速度センサ５の出力とから、移動距離を算出する。現在位置算出部７は、ＧＰＳ受信部１がＧＰＳ信号を受信している場合には、そのＧＰＳ信号に基づいて、地図データベース８を参照して現在地を算出する。現在位置算出部７はまた、ＧＰＳ受信部１がＧＰＳ信号を受信していない場合には、移動距離算出部６の算出した移動距離に基づいて、地図データベース８を参照して現在地を算出する。経路案内部９は、現在地および必要な場合には目的地までの経路を画面表示し、また、必要な場合には音声案内を行う。
【００１４】
［動作の説明］
図２は、図１に示すナビゲーション装置の動作を説明するフローチャートである。
【００１５】
ＧＰＳ受信部１がＧＰＳ信号を受信している場合（ステップＳ１でＹＥＳ）には、現在地算出部７は現在地を算出し（ステップＳ２）、現在地を取得する（ステップＳ３）。
【００１６】
ＧＰＳ受信部１がＧＰＳ信号を受信できない場合（ステップＳ１でＮＯ）には、地磁気センサ２により方位角を検知し（ステップＳ４）、横方向加速度センサ３により加速度データを取得し（Ｓ５）、方位角決定処理部４により、方位角の決定処理（ステップＳ６）を行う。移動距離算出部６は、方位角決定処理部５により得られた方位角と、進行方向加速度センサ５により得られた加速度データとから、移動距離を算出する（ステップＳ７）。現在地算出部７は、移動距離算出部６の出力に基づいて現在地を算出し（ステップＳ８）、現在地を取得する（ステップＳ９）。
【００１７】
現在地算出部７は、ステップＳ３またはステップＳ８で現在地を取得すると、前回の位置と今回の位置から進行方向の方位角を決定し、移動履歴としてメモリ（図示せず）に保存する（ステップＳ１０）。この現在地取得処理は、たとえば所定時間間隔、または所定のタイミングで繰り返し行われる。
【００１８】
［方位角決定処理］
図３は、図２に示すフローチャートにステップＳ６として示す加速度センサによる方位角の決定処理を詳しく説明するフローチャートであり、図４は、図１に示すナビゲーション装置の移動時の方位角の決定方法を説明する図である。
【００１９】
方位角決定処理部４は、地磁気センサ２が前回方位情報を算出してから横方向加速度センサ３の出力する加速度データに変化がない場合（ステップＳ１１でＮＯ）には、直前の移動履歴の方位角を進行方向と決定する（ステップＳ１２）。また、方位角決定処理部４は、地磁気センサ２が前回方位情報を算出してから横方向加速度センサ３の出力する加速度データに変化があり、その加速度データの変化と地磁気センサ２が今回算出した方位情報とに整合性がある場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）には、地磁気センサ２が今回算出した方位情報により示される方位角を進行方向と決定する（ステップＳ１４）。さらに、方位角決定処理部４は、地磁気センサ２が前回方位情報を算出してから横方向加速度センサ３の出力する加速度データに変化があり、その加速度データの変化と地磁気センサ２が今回算出した方位情報とに整合性がない場合には、直前の移動履歴の方位角を進行方向と決定する。
【００２０】
たとえば図４に示すように、自動車が、図中右側に曲がるように移動した場合、横方向の加速度が発生する。そのとき本来であれば、方位は図中時計回り方向に変化する。しかしながら、地磁気センサ２により正確に方位が検知されなかった場合、たとえば方位が変化しない、または反時計回りに変化することになる。そこで、この例では、加速度データの変化と地磁気センサ２が今回算出した方位情報とに整合性があるか否か、すなわち地磁気センサ２による方位情報が装置の動き（加速度）にあっているか否かを判定し、整合性がある場合、地磁気センサ２による方位情報を用いて進行方向を決定し、整合性がない場合、地磁気センサ２による方位情報を用いずに進行方向を決定するようにしたものである。
【００２１】
［方位角決定処理の変形例］
図５は、図２に示すフローチャートにステップＳ６として示す加速度センサによる方位角の決定処理、およびステップＳ７として示す移動距離を算出する処理の変形例を示すフローチャートである。
【００２２】
この例では、方位角決定処理部４は、地磁気センサ２が前回方位情報を算出してから横方向加速度センサ３の出力する加速度データに変化があり（ステップＳ１１でＹＥＳ）、その加速度データの変化と地磁気センサ２が今回算出した方位情報とに整合性がない場合（ステップＳ１３でＮＯ）には、直前の方位角を進行方向と決定する（ステップＳ１４）とともに、ステップＳ７で移動距離を算出するのではなく、移動距離を零と決定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１１でＮＯの場合の動作、およびステップＳ１３でＹＥＳの場合の動作は、図２に示したものと同じである。
【００２３】
［移動距離算出処理の変形例］
なお以上においては、横方向加速度センサ３の検出した加速度データに変化があり、地磁気センサ２により取得した方位角と加速度データの変化とに整合性がない場合に、直前の移動履歴を用いることとしたが、その場合、方位角決定の間隔によっては、その間に進行方向が大きく異なる場合がある。たとえば図６に示すように、前回の方位と、いま方位を決定するときの実際の進行方向が異なっている場合、進行方向を正確に決定できないことがある。そのような場合には、移動距離と地図データベース８内の地図情報とから、マップマッチングにより、現在の方位角を決定する。すなわち、マップマッチングにより移動軌跡を記録し、今回の位置で示される方位角が道なりの方向を示しているかを判定する。これにより、現在地取得後の方位角を、より正確に決定することができる。
【００２４】
以上の実施の形態において、地磁気センサ２における方位情報を算出する部分、方位角設定処理部４、移動距離算出部６および現在地算出部７は、コンピュータプログラムとして実施することができる。また、個別の回路により実現することもできる。
【符号の説明】
【００２５】
１  ＧＰＳ受信部
２  地磁気センサ
３  横方向加速度センサ
４  方位角決定処理部（判断する手段、決定する手段）
５  進行方向加速度センサ
６  移動距離算出部
７  現在地算出部
８  経路案内部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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