【手続補正書】
【提出日】平成24年9月14日(2012.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体との接触面のうねりに応じて発生する垂直方向の加速度を取得する垂直方向加速度取得部と、
上記接触面のうねりに応じて発生する上記移動体の進行方向と直交した水平軸周りの角速度を取得する水平方向角速度取得部と、
上記移動体に搭載されたときの本体部の取付使用角度に応じて、上記垂直方向の加速度に混入した上記移動体における進行方向の加速度の混入度合を相関係数として求める相関係数算出部と、
上記相関係数に基づいて算出した上記垂直方向の加速度に混入している上記進行方向の加速度に基づいて真の垂直方向の加速度を求める真垂直方向加速度検出部と、
上記真の垂直方向の加速度及び上記水平軸周りの角速度に基づいて上記移動体の進行方向の速度を算出する速度計算部と
を有する速度算出装置。
【請求項２】
上記真垂直方向加速度検出部は、上記相関係数に基づいて算出した上記垂直方向の加速度に混入している上記進行方向の加速度を当該垂直方向の加速度から減算することにより上記真の垂直方向の加速度を求める
請求項１に記載の速度算出装置。
【請求項３】
上記相関係数算出部は、上記進行方向の加速度が所定の閾値よりも大きいときに限り、上記相関係数を求める
請求項２に記載の速度算出装置。
【請求項４】
上記相関係数算出部は、サンプリング毎に求まる新しい相関係数を入力とし、ローパスフィルタによる処理を行うことにより最終的な相関係数を求める
請求項３に記載の速度算出装置。
【請求項５】
上記相関係数算出部は、上記ローパスフィルタにおけるゲインを上記進行方向の加速度の大きさに応じて可変とする
請求項４に記載の速度算出装置。
【請求項６】
上記本体部の取付使用角度に応じて水平軸周りの角速度に混入した上記移動体におけるＺ軸回りのヨー角速度の混入度合を第２相関係数として求める第２相関係数算出部と、
上記第２相関係数に基づいて算出した上記水平軸回りの角速度に混入している上記ヨー角速度を当該水平軸回りの角速度から減算することにより真の水平軸回りの角速度を求める真水平軸回り角速度検出部と
を具え、
上記速度計算部は、上記真の垂直方向の加速度及び上記真の水平軸周りの角速度に基づいて上記移動体の進行方向の速度を算出する
請求項２に記載の速度算出装置。
【請求項７】
上記第２相関係数算出部は、上記Ｚ軸回りのヨー角速度が所定の閾値よりも大きいときに限り、上記第２相関係数を求める
請求項６に記載の速度算出装置。
【請求項８】
垂直方向加速度取得部により、移動体の接触面のうねりに応じて発生する垂直方向の加速度を取得する垂直方向加速度取得ステップと、
水平方向角速度取得部により、上記接触面のうねりに応じて発生する上記移動体の進行方向と直交した水平軸周りの角速度を取得する水平方向角速度取得ステップと、
上記移動体に搭載されたときの本体部の取付使用角度に応じて、上記垂直方向の加速度に混入した上記移動体における進行方向の加速度の混入度合を相関係数算出部によって相関係数として求める相関係数算出ステップと、
上記相関係数に基づいて算出した上記垂直方向の加速度に混入している上記進行方向の加速度に基づいて所定の真垂直方向加速度検出部により真の垂直方向の加速度を求める真垂直方向加速度検出ステップと、
速度計算部により上記真の垂直方向の加速度及び上記水平軸周りの角速度に基づいて上記移動体の進行方向の速度を算出する速度算出ステップと
を有する速度算出方法。
【請求項９】
移動体との接触面のうねりに応じて発生する垂直方向の加速度を取得する垂直方向加速度取得部と、
上記接触面のうねりに応じて発生する上記移動体の進行方向と直交した水平軸周りの角速度を取得する水平方向角速度取得部と、
上記移動体に搭載されたときの本体部の取付使用角度に応じて、上記垂直方向の加速度に混入した上記移動体における進行方向の加速度の混入度合を相関係数として求める相関係数算出部と、
上記相関係数に基づいて算出した上記垂直方向の加速度に混入している上記進行方向の加速度に基づいて真の垂直方向の加速度を求める真垂直方向加速度検出部と、
上記真の垂直方向の加速度及び上記水平軸周りの角速度に基づいて上記移動体の進行方向の速度を算出する速度計算部と、
上記進行方向に垂直な垂直軸周りの角速度を算出する垂直方向角速度検出部と、
上記垂直軸周りの角速度に基づいて上記移動体が旋回した角度を算出する角度算出部と、
上記速度計算部により算出された上記進行方向の速度と、上記角度算出部により算出された上記角度とに基づいて、上記移動体の位置を算出する位置算出部と
を有するナビゲーション装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明の速度算出装置においては、移動体との接触面のうねりに応じて発生する垂直方向の加速度を取得する垂直方向加速度取得部と、接触面のうねりに応じて発生する移動体の進行方向と直交した水平軸周りの角速度を取得する水平方向角速度取得部と、移動体に搭載されたときの本体部の取付使用角度に応じて、垂直方向の加速度に混入した移動体における進行方向の加速度の混入度合を相関係数として求める相関係数算出部と、相関係数に基づいて算出した垂直方向の加速度に混入している進行方向の加速度に基づいて真の垂直方向の加速度を求める真垂直方向加速度検出部と、真の垂直方向の加速度及び水平軸周りの角速度に基づいて移動体の進行方向の速度を算出する速度計算部とを設けるようにした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また本発明の速度算出方法においては、垂直方向加速度取得部により、移動体の接触面のうねりに応じて発生する垂直方向の加速度を取得する垂直方向加速度取得ステップと、水平方向角速度取得部により、接触面のうねりに応じて発生する移動体の進行方向と直交した水平軸周りの角速度を取得する水平方向角速度取得ステップと、移動体に搭載されたときの本体部の取付使用角度に応じて、垂直方向の加速度に混入した移動体における進行方向の加速度の混入度合を相関係数算出部によって相関係数として求める相関係数算出ステップと、相関係数に基づいて算出した垂直方向の加速度に混入している進行方向の加速度に基づいて所定の真垂直方向加速度検出部により真の垂直方向の加速度を求める真垂直方向加速度検出ステップと、速度計算部により真の垂直方向の加速度及び水平軸周りの角速度に基づいて移動体の進行方向の速度を算出する速度算出ステップとを有するようにした。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
さらに本発明のナビゲーション装置においては、移動体との接触面のうねりに応じて発生する垂直方向の加速度を取得する垂直方向加速度取得部と、接触面のうねりに応じて発生する移動体の進行方向と直交した水平軸周りの角速度を取得する水平方向角速度取得部と、移動体に搭載されたときの本体部の取付使用角度に応じて、垂直方向の加速度に混入した移動体における進行方向の加速度の混入度合を相関係数として求める相関係数算出部と、相関係数に基づいて算出した垂直方向の加速度に混入している進行方向の加速度に基づいて真の垂直方向の加速度を求める真垂直方向加速度検出部と、真の垂直方向の加速度及び水平軸周りの角速度に基づいて移動体の進行方向の速度を算出する速度計算部と、進行方向に垂直な垂直軸周りの角速度を算出する垂直方向角速度検出部と、垂直軸周りの角速度に基づいて移動体が旋回した角度を算出する角度算出部と、速度計算部により算出された進行方向の速度と、角度算出部により算出された角度とに基づいて、移動体の位置を算出する位置算出部とを設けるようにした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
［１−２．ＰＮＤの構成］
上述した本発明の基本原理を用いて車両の速度及び現在位置を算出するＰＮＤの具体的構成について説明する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
従ってローパスフィルタ部３３は、加算加速度αczからクレードル３におけるＰＮＤ支持部３Ｄの支持点３Ｃを中心とした振動に伴う加速度αcを取り除くことによって、路面のうねりによって発生する加速度αzだけを抽出することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
また従ってローパスフィルタ部３３は、加算角速度ωcyからクレードル３におけるＰＮＤ支持部３Ｄの支持点３Ｃを中心とした振動に伴う角速度ωcを取り除くことによって、路面のうねりによって発生するピッチレートωyだけを抽出することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３７】
このためＰＮＤ１の速度算出部２２は、路面のうねりの円弧Ｂ２が車両のホイールベースＷより小さい場合、加速度αb及び角速度ωbを用いた小円弧速度Ｖbを算出することにより、速度Ｖを過大な値として算出してしまうことになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５１】
ステップＳＰ８において制御部１１は、ステップＳＰ５において平滑化及びノイズ除去処理を施された速度データＶＤ、及びステップＳＰ７において算出された角度データＤＤに基づいて現在位置データＮＰＤ２を算出し、次のステップＳＰ９へ移る。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５５】
この場合、ＰＮＤ１、５０の速度算出部２２、５２は、５０［Ｈｚ］のサンプリング周波数で検出した加速度αz及びピッチレートωyの例えば２５データ点毎の平均値を取ることにより、速度Ｖを１秒当たり２回だけ算出することになる。これによりＰＮＤ１、５０の制御部１１は、速度算出処理に対する処理負荷を軽減することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５６】
さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、３軸加速度センサ４及びＹ軸ジャイロセンサ５によりそれぞれ検出した加速度データＡＤ及びピッチレートデータＰＤに対して、ハイパスフィルタ部３２によりハイパスフィルタ処理を施すようにした場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、ＰＮＤ１、５０は、３軸加速度センサ４及びＹ軸ジャイロセンサ５によりそれぞれ検出した加速度データＡＤ及びピッチレートデータＰＤに対して、ハイパスフィルタ処理を施さないようにしてもよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５７】
さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、３軸加速度センサ４及びＹ軸ジャイロセンサ５によりそれぞれ検出した加速度データＡＤ及びピッチレートデータＰＤに対して、ハイパスフィルタ部３２及びローパスフィルタ部３３によりハイパスフィルタ処理及びローパスフィルタ処理を施すようにした場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、ＰＮＤ１、５０は、加速度データＡＤ及びピッチレートデータＰＤに対して、ハイパスフィルタ処理及びローパスフィルタ処理に加えて、移動平均フィルタ処理を施すようにしてもよい。またＰＮＤ１、５０は、加速度データＡＤ及びピッチレートデータＰＤに対して、ハイパスフィルタ処理、ローパスフィルタ処理及び移動平均フィルタ処理を任意に組み合わせた処理を施すようにしても良い。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２７３】
この場合ＰＮＤ５０では、Ｚ軸回りのヨーレートωｚの値が「０」付近の場合、僅かなノイズによっても当該ヨーレートωzの値に大きな影響を与え、当該ノイズが支配的になってしまうので、自律速度Ｖyの算出に際しては、ヨーレート｜ωz｜が所定の閾値ＴＨy（例えば１[deg/S]）よりも大きいときに限り、相関係数Ｋyを求める。