(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサを備える車載装置の取付け角度を検出する取付け角度検出装置であって、
前記加速度センサの出力を用いて、前記車載装置のピッチ方向における取付け角度を算出する取付け角度演算手段と、
前記取付け角度演算手段にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、
前記比較手段にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新手段と、
を備えることを特徴とする取付け角度検出装置。
【請求項２】
加速度センサとＧＰＳ受信装置または車速パルスセンサとを備える車載装置の取付け角度を検出する取付け角度検出装置であって、
前記加速度センサの出力と前記ＧＰＳ受信装置または車速パルスセンサの出力とを用いて、前記車載装置のヨー方向における取付け角度を算出する取付け角度演算手段と、
前記取付け角度演算手段にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、
前記比較手段にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新手段と、
を備えることを特徴とする取付け角度検出装置。
【請求項３】
加速度センサとジャイロセンサとＧＰＳ受信装置とを備える車載装置の取付け角度を検出する取付け角度検出装置であって、
前記加速度センサの出力と前記ジャイロセンサの出力と前記ＧＰＳ受信装置の出力とを用いて、前記車載装置のロール方向における取付け角度を算出する取付け角度演算手段と、
前記取付け角度演算手段にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、
前記比較手段にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサまたは前記ジャイロセンサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新手段と、
を備えることを特徴とする取付け角度検出装置。
【請求項４】
加速度センサとジャイロセンサとＧＰＳ受信装置とを備える車載装置の取付け角度を検出する取付け角度検出装置であって、
前記加速度センサの出力と前記ジャイロセンサの出力と前記ＧＰＳ受信装置の出力とを用いて、前記車載装置のピッチ方向とヨー方向とロール方向とにおける各々の取付け角度を算出する取付け角度演算手段と、
前記取付け角度演算手段にて今回算出された各々の取付け角度と前回算出された各々の取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、
前記比較手段にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサまたは前記ジャイロセンサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新手段と、
を備えることを特徴とする取付け角度検出装置。
【請求項５】
加速度センサを備える車載装置の車両への設置状態に応じた処理を行う方法であって、
前記加速度センサの出力を用いて、前記車載装置のピッチ方向における取付け角度を算出する取付け角度演算工程と、
前記取付け角度演算工程にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較工程と、
前記比較工程にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項６】
加速度センサとＧＰＳ受信装置または車速パルスセンサとを備える車載装置の車両への設置状態に応じた処理を行う方法であって、
前記加速度センサの出力と前記ＧＰＳ受信装置または車速パルスセンサの出力とを用いて、前記車載装置のヨー方向における取付け角度を算出する取付け角度演算工程と、
前記取付け角度演算工程にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、
前記比較工程にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項７】
加速度センサとジャイロセンサとＧＰＳ受信装置とを備える車載装置の車両への設置状態に応じた処理を行う方法であって、
前記加速度センサの出力と前記ジャイロセンサの出力と前記ＧＰＳ受信装置の出力とを用いて、前記車載装置のロール方向における取付け角度を算出する取付け角度演算工程と、
前記取付け角度演算工程にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較工程と、
前記比較工程にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサまたは前記ジャイロセンサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
加速度センサとジャイロセンサとＧＰＳ受信装置とを備える車載装置の車両への設置状態に応じた処理を行う方法であって、
前記加速度センサの出力と前記ジャイロセンサの出力と前記ＧＰＳ受信装置の出力とを用いて、前記車載装置のピッチ方向とヨー方向とロール方向とにおける各々の取付け角度を算出する取付け角度演算工程と、
前記取付け角度演算工程にて今回算出された各々の取付け角度と前回算出された各々の取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較工程と、
前記比較工程にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサまたは前記ジャイロセンサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載装置の取付け角度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両に搭載されるナビゲーション装置は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの位置情報と、加速度センサ及びジャイロセンサ等による走行距離及び方位情報に基づき現在位置と方位を推測計算し案内表示をしている。しかし、上述の加速度センサ及びジャイロセンサは、車両に対してその検出軸が傾いて取付けられていると出力値が減少してしまう。これに対処するために様々な方法が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５３６５８
【０００４】
また、ジャイロセンサ等のセンサの出力値をＧＰＳ受信データ又は地図データと照合しながら、随時センサの変換ゲインを補正し、その補正量を学習することで取付け角度による誤差を解消する方法も知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、ナビゲーション装置は、コンパクト化が進み、その取付け場所は、車両のインダッシュやトランク又は助手席シートの下等、多岐に及んでいる。取付け場所の自由度が増す一方で、ナビゲーション装置は車両に対して大きく傾けられた状態で取付けられることがある。しかし、例えば上述のナビゲーション装置を水平に対して上向きに３０度以上傾けて取付けた場合、又は車両の前方向に対して左右に５度以上傾けて取付けた場合には、ジャイロセンサ等のセンサの出力が大きく減少してしまい、センサの出力を正確に補正できなくなることがあった。そのため、ナビゲーション装置の取付け角度には設置角度の適正範囲（許容範囲）が設定されている。
【０００６】
ところが、ナビゲーション装置の取付け角度にこのような制限があることは、一般的に知られておらず、そのため、ナビゲーション装置が許容範囲を超える角度に取付けられて、使用される場合があった。また、ナビゲーション装置が許容範囲を超える角度に取付けられ、案内表示に誤差が生じたとしても、使用者はその原因を知り得ず適切な処置を行えない場合があった。
【０００７】
また、ナビゲーション装置の取付け場所を変更し、それに伴い取付け角度が変更されても、ナビゲーション装置は、変更前の取付け角度に基づきジャイロセンサ等の出力補正をするので、位置及び方位の案内表示に誤差を生じていた。
【０００８】
本発明はこうした従来の課題に鑑みてなされたものであり、ナビゲーション装置等の車載装置が不適切な取付け角度に設置されることを防止し、又は車載装置の取付け角度が変更された場合においても、車載装置の精度を維持する等の取付け角度検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１には、加速度センサを備える車載装置の取付け角度を検出する取付け角度検出装置であって、前記加速度センサの出力を用いて、前記車載装置のピッチ方向における取付け角度を算出する取付け角度演算手段と、前記取付け角度演算手段にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、前記比較手段にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
第２には、加速度センサとＧＰＳ受信装置または車速パルスセンサとを備える車載装置の取付け角度を検出する取付け角度検出装置であって、前記加速度センサの出力と前記ＧＰＳ受信装置または車速パルスセンサの出力とを用いて、前記車載装置のヨー方向における取付け角度を算出する取付け角度演算手段と、前記取付け角度演算手段にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、前記比較手段にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
第３には、加速度センサとジャイロセンサとＧＰＳ受信装置とを備える車載装置の取付け角度を検出する取付け角度検出装置であって、前記加速度センサの出力と前記ジャイロセンサの出力と前記ＧＰＳ受信装置の出力とを用いて、前記車載装置のロール方向における取付け角度を算出する取付け角度演算手段と、前記取付け角度演算手段にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、前記比較手段にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサまたは前記ジャイロセンサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
第４には、加速度センサとジャイロセンサとＧＰＳ受信装置とを備える車載装置の取付け角度を検出する取付け角度検出装置であって、前記加速度センサの出力と前記ジャイロセンサの出力と前記ＧＰＳ受信装置の出力とを用いて、前記車載装置のピッチ方向とヨー方向とロール方向とにおける各々の取付け角度を算出する取付け角度演算手段と、前記取付け角度演算手段にて今回算出された各々の取付け角度と前回算出された各々の取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、前記比較手段にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサまたは前記ジャイロセンサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
第５には、加速度センサを備える車載装置の車両への設置状態に応じた処理を行う方法であって、前記加速度センサの出力を用いて、前記車載装置のピッチ方向における取付け角度を算出する取付け角度演算工程と、前記取付け角度演算工程にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較工程と、前記比較工程にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
第６には、加速度センサとＧＰＳ受信装置または車速パルスセンサとを備える車載装置の車両への設置状態に応じた処理を行う方法であって、前記加速度センサの出力と前記ＧＰＳ受信装置または車速パルスセンサの出力とを用いて、前記車載装置のヨー方向における取付け角度を算出する取付け角度演算工程と、前記取付け角度演算工程にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較手段と、前記比較工程にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
第７には、加速度センサとジャイロセンサとＧＰＳ受信装置とを備える車載装置の車両への設置状態に応じた処理を行う方法であって、前記加速度センサの出力と前記ジャイロセンサの出力と前記ＧＰＳ受信装置の出力とを用いて、前記車載装置のロール方向における取付け角度を算出する取付け角度演算工程と、前記取付け角度演算工程にて今回算出された取付け角度と前回算出された取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較工程と、前記比較工程にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサまたは前記ジャイロセンサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
第８には、加速度センサとジャイロセンサとＧＰＳ受信装置とを備える車載装置の車両への設置状態に応じた処理を行う方法であって、前記加速度センサの出力と前記ジャイロセンサの出力と前記ＧＰＳ受信装置の出力とを用いて、前記車載装置のピッチ方向とヨー方向とロール方向とにおける各々の取付け角度を算出する取付け角度演算工程と、前記取付け角度演算工程にて今回算出された各々の取付け角度と前回算出された各々の取付け角度とを比較して前記車載装置の取付け角度の変更を検出する比較工程と、前記比較工程にて前記車載装置の取付け角度の変更が検出された場合に、前記加速度センサまたは前記ジャイロセンサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットする更新工程と、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本取付け角度検出装置の構成を表すブロック図であり、図２は、本取付け角度検出装置の検出対象である車載装置とその取付け方向の関係を表す図である。なお、本取付け角度検出装置は、車載装置１０１のピッチ方向の取付け角度θpitch、ヨー方向の取付け角度θyaw、及びロール方向の取付け角度θrollを検出する。
【００１８】
図１において、本取付け角度検出装置は、加速度を検出し出力する加速度センサ１と、検出軸周りの角速度を出力するジャイロセンサ２と、ＧＰＳ衛星からの受信データに基づく位置情報を出力するＧＰＳ受信装置３と、車載装置１０１の取付け角度を検出する取付け角度演算手段４と、記憶手段５と、比較手段６と、通知手段７と、更新手段８とを備えて構成されている。なお、加速度センサ１、ジャイロセンサ２、及びＧＰＳ受信装置３は、車載装置１０１に設置されている。
【００１９】
このような構成の本取付け角度検出装置の動作は次のようになる。まず、取付け角度演算手段４は、加速度センサ１の検出加速度を積算し平均化させた値Ａaveを重力加速度ｇで除算することで、ピッチ方向の取付け角度の正弦値sin(θpitch)を求める。
【００２０】
次に、加速度センサ１から求めた加速度Ａｓから重力加速度ｇのピッチ方向の取付け角度の正弦値ｇ×sin(θpitch)を減算し、ＧＰＳ受信装置３から求めた車両加速度Ａｒのピッチ方向の取付け角度の余弦値Ａｒ×cos(θpitch)を除算することで、ヨー方向の取付け角度の余弦値cos(θyaw)を求める。
【００２１】
また、ＧＰＳ受信装置３から求めた角速度の参照値ωｒに対するジャイロセンサ２による検出角速度ωｓの比をとることでジャイロセンサ２の感度Ｓｇを求める。そして感度Ｓｇをピッチ方向の取付け角度の余弦値cos(θpitch)で除算することでロール方向の取付け角度の余弦値cos(θroll)を求める。
【００２２】
次に、比較手段６は、検出された各取付け角度θpitch、θyaw、θrollとそれらの許容範囲とを比較する。取付け角度が許容範囲を超えるとき、通知手段７は、取付け角度が異常であることを使用者に通知する。
【００２３】
また、比較手段６は、検出された各取付け角度と、記憶手段５に記憶されている前回の検出動作で検出された各取付け角度とを比較し、求められた取付け角度と前回値とが異なれば、取付け角度が変更されたものと判定する。その際、通知手段７は、取付け角度が変更されたことを使用者に通知する。続いて、更新手段８は、上述のセンサ出力を補正するパラメータを学習する機能をリセットすることで、変更された取付け角度に基づく補正パラメータに更新させる。或いはまた、通知手段７が使用者に対し前記学習機能をリセットするように促す通知を出力してもよい。
【００２４】
かかる構成を有する本実施形態の取付け角度検出装置によれば、加速度センサ１及びジャイロセンサ２の出力変化に基づき、車載装置１０１の取付け角度θpitch、θyaw、θrollを検出する。そして、検出された各取付け角度が許容範囲を超えるとき、取付け角度が異常であることを使用者に通知する。したがって、使用者は、車載装置１０１の取付け角度の異常を知ることができる。そして、本取付け角度検出装置は、車載装置１０１が不適切な取付け角度に設置されることを防止する。
【００２５】
また、本取付け角度検出装置は、検出された各取付け角度と前回検出した各取付け角度とを比較することにより、取付け角度の変更を検出する。取付け角度の変更が検出されると、センサの補正パラメータを学習する機能をリセットし、変更された取付け角度に基づく補正パラメータに更新させるので、取付け角度が変更された場合においても、その変更後の取付け角度に基づく出力補正が行われ車載装置１０１の精度を維持することができる。
【実施例１】
【００２６】
次に、本発明の好適な第１の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施例は、車両１００に搭載されたナビゲーション装置１０１の取付け角度を検出する取付け角度検出装置について説明する。
【００２７】
図１に示すように、本取付け角度検出装置は、加速度を検出し出力する加速度センサ１と、検出軸周りの角速度を検出し出力するジャイロセンサ２と、ＧＰＳ衛星からの受信データに基づく位置情報を出力するＧＰＳ受信装置３と、ナビゲーション装置１０１の取付け角度を検出する取付け角度演算手段４と、記憶手段５と、比較手段６と、通知手段７と、更新手段８とを備えて構成されている。
【００２８】
本取付け角度検出装置に備えられている加速度センサ１、ジャイロセンサ２、ＧＰＳ受信装置３は、ナビゲーション装置１０１に搭載されているセンサである。なお、これらセンサは、別途ナビゲーション装置１０１に設けても良い。
【００２９】
取付け角度演算手段４は、加速度センサ１、ジャイロセンサ２、ＧＰＳ受信装置３からの信号情報に基づき、ナビゲーション装置１０１のピッチ方向における取付け角度θpitch、ヨー方向における取付け角度θyaw、及びロール方向における取付け角度θrollを検出するよう構成されている。詳細な構成については、後述する。
【００３０】
記憶手段５は、情報の記憶及び書き換えをすることが可能な記憶装置であり、取付け角度演算手段４で検出された各取付け角度θpitch、θyaw、θroll等を記憶する。ここで、前回の取付け角度検出動作の際に求められ、記憶手段５に記憶されている取付け角度を各々θpitch＊、θyaw＊、θroll＊と表記する。
【００３１】
比較手段６は、取付け角度演算手段４で検出された取付け角度を所定値と比較し判定する等の手段である。
【００３２】
通知手段７は、取付け角度の異常等をナビゲーション装置１０１に設けられている表示モニタ、又は音声等を介して使用者に対しメッセージを通知する手段である。
【００３３】
更新手段８は、加速度センサ１及びジャイロセンサ２の出力を補正するパラメータ（変換ゲイン等）の値を更新させる等の手段である。
【００３４】
次に、取付け角度演算手段４の構成について詳細に説明する。図３は、取付け角度演算手段４の構成を表すブロック図である。同図において、取付け角度演算手段４は、ピッチ角度演算部４１と、加速度センサの感度検出部４２と、ヨー角度演算部４３と、ジャイロセンサの感度検出部４４と、ロール角度演算部４５とを備えて構成されている。
【００３５】
ピッチ角度演算部４１は、加速度センサ１の出力Ａｓを積算し平均化させた値Ａaveを算出し、その値Ａaveを重力加速度ｇで除算することでピッチ方向の取付け角度θpitchを求めるよう構成されている。
【００３６】
ヨー角度演算部４２は、加速度センサ１から求めた加速度Ａｓから重力加速度ｇのピッチ方向の取付け角度の正弦値ｇ×sin(θpitch)を減算し、ＧＰＳ受信装置３の位置情報に基づき加速度Ａｒ（以下「参照加速度」という）を求め、参照加速度Ａｒのピッチ方向の取付け角度の余弦値Ａｒ×cos(θpitch)を除算することで、ヨー方向の取付け角度の余弦値cos(θyaw)を求めるよう構成されている。なお、車両１００が一定距離走行する毎にパルス信号を生じさせる車速パルスセンサのパルス信号を入力し、このパルス信号の時間変化率から上述の参照加速度Ａｒを求めるよう構成してもよい。
【００３７】
ジャイロセンサの感度検出部４３は、ＧＰＳ受信装置３の位置情報に基づき旋回軸周りの角速度ωｒ（以下「参照角速度」という）を求め、参照角速度ωｒとジャイロセンサ２の出力である角速度ωｓとの比をとることで、ジャイロセンサ２の感度Ｓｇを求めるよう構成されている。
【００３８】
ロール角度演算部４４は、ジャイロセンサ２の感度Ｓｇをピッチ方向の取付け角度の余弦値cos(θpitch)で除算することでロール方向の取付け角度θrollを求めるよう構成されている。
【００３９】
次に、このような構成を有する本取付け角度検出装置の動作について、図４に示すフローチャートに基づき説明する。
【００４０】
例えば、ナビゲーション装置の電源が投入されるのに伴い、本取付け角度検出装置による検出動作が起動されると、ステップＳ１において、取付け角度演算手段４は、ナビゲーション装置１０１の取付け角度θpitch、θyaw、θrollを検出する。この取付け角度演算手段４の動作は次のようになる。
【００４１】
【数１】
0004739378.tif 000002
【００４２】
まず、ピッチ角度演算部４１は、例えば車両が停止している時や一定速で走行している時、すなわち進行方向の加速度成分がゼロの時における加速度センサ１の出力Ａｓを積算し、平均化させた値Ａaveを算出する。そして、数式（１）に示すように、この平均化させた値Ａaveを重力加速度ｇで除算することでピッチ方向の取付け角度に相当するsin(θpitch)を求める。
【００４３】
【数２】
0004739378.tif 000003
【００４４】
次に、ヨー角度演算部４２は、数式（２）に示すように、加速度センサ１から求めた加速度Ａｓから重力加速度ｇのピッチ方向の取付け角度の正弦値ｇ×sin(θpitch)を減算することにより、加速度センサの検出軸方向における重力加速度の影響を除去する。そして、ＧＰＳ受信装置３による位置情報を入力し、その位置の時間に対する変化量から車両の参照加速度Ａｒを求め、数式（３）に示すように、参照加速度Ａｒのピッチ方向の取付け角度の余弦値Ａｒ×cos(θpitch)を除算することで、ヨー方向の取付け角度に相当する余弦値cos(θyaw)を求める。
【００４５】
【数３】
0004739378.tif 000004
【００４６】
ジャイロセンサの感度検出部４３は、ＧＰＳ受信装置３による位置情報を入力し、その時間に対する方位変化量から車両の旋回軸周りの参照角速度ωｒを求める。そして、数式（４）に示すように、参照角速度ωｒとジャイロセンサ２の出力である角速度ωｓとの比をとることで、ジャイロセンサ２の感度Ｓｇを求める。すなわち、ジャイロセンサ２の感度Ｓｇは、実際の角速度ωｒに対するジャイロセンサ２の出力ωｓの出力減少率ともいえる。
【００４７】
ロール角度演算部４４は、数式（５）に示すように、ジャイロセンサ２の感度Ｓｇをピッチ方向の取付け角度の余弦値cos(θpitch)で除算することでロール方向の取付け角度に相当するcos(θroll)を求める。
【００４８】
このような演算により、取付け角度演算手段４は、ナビゲーション装置１０１の取付け角度θpitch、θyaw、θrollを検出する。
【００４９】
次に、図４に示すフローチャートのステップＳ２において、比較手段６は、検出された各取付け角度とそれらの許容範囲を規定する角度とを比較する。ここで、比較手段６により、各取付け角度θpitch、θyaw、θrollの少なくとも何れか１つが許容範囲外であると判定されると、ステップＳ３に移行し、通知手段７が、ナビゲーション装置１０１の取付け角度が許容範囲外に設置されている（取付け角度が異常である）ことをナビゲーション装置１０１の表示モニタ或いは音声等で使用者に対して通知する。なお、通知内容は、ナビゲーション装置１０１の取付け角度を許容範囲内に正しく設置し直すよう促すものでもよい。
【００５０】
また、ステップＳ４において、比較手段６は、検出された各々の取付け角度θpitch、θyaw、θrollと、記憶手段５に記憶されている各々の前回値θpitch＊、θyaw＊、θroll＊とを比較する。ここで、各取付け角度と各前回値との差の少なくとも１つが所定量よりも大きければ、比較手段６は、取付け角度が変更されたものとして検出する。
【００５１】
そして、ステップＳ５において、通知手段７は、ナビゲーション装置１０１の取付け角度が変更されたことを表示モニタ等により使用者に通知する。
【００５２】
引き続きステップＳ６において、更新手段８は、ナビゲーション装置１０１の学習機能をリセットし、加速度センサ１又はジャイロセンサ２の出力を補正するパラメータ（変換ゲイン等）を、変更された各取付け角度に基づく値に更新させる。
【００５３】
ここで、上述の補正パラメータは、ナビゲーション装置１０１の学習機能により求められている。すなわち、上述の学習機能は、加速度センサ１又はジャイロセンサ２の出力をＧＰＳ受信装置による位置情報又は地図情報と参照しながらその補正量を累積し平均化することにより、誤差成分を排除した補正パラメータを求めている。ナビゲーション装置１０１は、この補正パラメータを用いることにより、取付け角度により生じる加速度センサ１又はジャイロセンサ２の誤差を補正している。
【００５４】
すなわち、ステップ６において、更新手段８は、ナビゲーション装置１０１の上述の学習機能をリセットすることで、変更前の取付け角度に基づき累積された補正量を初期化し、変更された取付け角度に基づく学習動作を再開させる。
【００５５】
なお、上述の学習機能がナビゲーション装置１０１ではなく、更新手段８に備えられてもよい。その場合、ステップＳ４において取付け角度の変更が検出され、ステップ６に移行すると、更新手段８は、前記学習機能をリセットし、加速度センサ１及びジャイロセンサ２の出力を次に示すように補正した真の値をナビゲーション装置１０１に提供するようにしてもよい。
【００５６】
【数４】
0004739378.tif 000005
【００５７】
例えば、更新手段８は、数式（６）に示す加速度センサ１の出力Ａｓを真の値Ａに補正する変換ゲインＧ１とオフセットＣ１を、数式（７）に示す取付け角度θpitch、θyawに基づく値に変更し、この変更された変換ゲインＧ１とオフセットＣ１に基づき、加速度センサ１の出力Ａｓを補正した真の値Ａをナビゲーション装置１０１に提供する。また、数式（８）に示すジャイロセンサ２の出力ωｓを真の値ωに補正する変換ゲインＧ２を、数式（９）に示す取付け角度θpitch、θrollに基づく値に変更し、この変更された変換ゲインＧ２に基づき、ジャイロセンサ２の出力ωｓを補正した真の値ωをナビゲーション装置１０１に提供する。
【００５８】
最後に、ステップＳ７において、求められた各取付け角度θpitch、θyaw、θrollを記憶手段５に記憶する。記憶された各取付け角度は、次回の検出動作のステップＳ４において前回値として比較される。
【００５９】
以上、説明したように本実施例の取付け角度検出装置によれば、加速度センサ１及びジャイロセンサ２の出力変化に基づきナビゲーション装置１０１の取付け角度θpitch、θyaw、θrollを検出する。そして、検出された各取付け角度が許容範囲外であれば、取付け角度が異常であることを使用者に通知する。したがって、ナビゲーション装置１０１が許容範囲を超える取付け角度に設置され、案内表示に誤差が生じたとしても、使用者は、その原因を知ることができ適切な処置を行うことができる。その結果、本取付け角度検出装置は、ナビゲーション装置１０１が許容範囲を超える取付け角度に設置されることを未然に防止することができる。
【００６０】
また、本取付け角度検出装置は、検出された各取付け角度と前回検出した各取付け角度とを比較することにより、取付け角度の変更を検出する。取付け角度の変更が検出されると、センサ出力を補正するパラメータの値が今回検出された値に基づき更新されるので、取付け角度が変更された場合においてもナビゲーション装置１０１による案内表示の精度を維持することができる。
【００６１】
また、本取付け角度検出装置は、取付け角度の変更を検出すると上述のパラメータを求める学習機能をリセットして再開させるので、使用者によるリセット操作を必要とせずナビゲーション装置１０１による案内表示の精度を維持することができる。
【００６２】
なお、比較手段６は、ピッチ方向の取付け角度の正弦値sin(θpitch)、ヨー方向の取付け角度の余弦値cos(θyaw)、ロール方向の取付け角度の余弦値cos(θroll)と、それらに対応する許容範囲又は前回値と比較することで、取付け角度の異常又は取付け角度の変更を検出してもよい。
【実施例２】
【００６３】
次に、本発明に係る第２の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施例における構成要素と同一、又は相当する部分については、同一の符号で示している。
【００６４】
図５は、本取付け角度検出装置の構成を表すブロック図である。同図において、本取付け角度検出装置は、ジャイロセンサ２と、ＧＰＳ受信装置３と、ジャイロセンサの感度検出部４３と、記憶手段５と、比較手段６と、通知手段７と、更新手段８とを備えて構成されている。
【００６５】
次に、本取付け角度検出装置の動作について、図６のフローチャートに基づき説明する。
【００６６】
本取付け角度検出装置による検出動作が起動されると、ステップＳ１１において、ジャイロセンサの感度検出部４３は、ＧＰＳ受信装置３による位置情報の時間に対する方位変化量から車両の旋回軸周りの参照角速度ωｒを求める。そして、参照角速度ωｒとジャイロセンサ２の出力である角速度ωｓとの比を求め、その比をジャイロセンサ２の感度Ｓｇとして検出する。
【００６７】
次に、ステップＳ１２において、比較手段６は、上述のジャイロセンサ２の感度Ｓｇと、感度の許容範囲とを比較する。ここで、前記許容範囲は、ナビゲーション装置１０１が正確に案内表示できる感度範囲に設定されている。ジャイロセンサ２の感度Ｓｇが許容範囲外のとき、比較手段６は、ナビゲーション装置１０１の取付け角度が異常であると判定する。
【００６８】
そして、ステップＳ１３において、通知手段７は、ナビゲーション装置１０１の取付け角度が異常であることを表示モニタ等で使用者に通知する。
【００６９】
また、ステップＳ１４において、比較手段６は、検出されたジャイロセンサ２の感度Ｓｇと、記憶手段５に記憶されている前回の検出動作で求められた感度Ｓｇ＊とを比較する。ジャイロセンサ２の感度Ｓｇと記憶されている前回の感度Ｓｇ＊との差が所定量以上に大きければ、比較手段６は、取付け角度が変更されたものとして検出する。
【００７０】
そして、ステップＳ１５において、通知手段７は、ナビゲーション装置１０１の取付け角度が変更されたことを表示モニタ等により使用者に通知する。
【００７１】
ステップＳ１５に続きステップＳ１６において、更新手段８は、ジャイロセンサ２等のセンサの出力を補正するパラメータを求める学習機能をリセットすることで、変更された取付け角度に基づく補正パラメータに更新させる。
【００７２】
最後に、ステップＳ１７において、求められたジャイロセンサ２の感度Ｓｇを記憶手段５に記憶する。
【００７３】
本実施例の取付け角度検出装置によれば、ジャイロセンサ２の感度Ｓｇを検出し、感度Ｓｇの量からナビゲーション装置１０１の取付け角度の異常を検出する。そして、取付け角度の異常を検出すると使用者に通知する。したがって、ナビゲーション装置１０１が許容範囲を超えるような不適切な角度に設置され、案内表示に誤差が生じたとしても、使用者は、その原因を知ることができ適切な処置を行うことができる。その結果、本取付け角度検出装置は、ナビゲーション装置１０１が不適切な角度に設置されることを未然に防止することができる。
【００７４】
また、本取付け角度検出装置は、検出されたジャイロセンサの感度Ｓｇと前回検出した感度Ｓｇ＊とを比較することにより、取付け角度の変更を検出する。取付け角度の変更が検出されると、センサ出力を補正するパラメータの値を求める学習機能をリセットするので、変更された取付け角度に基づくパラメータの学習機能が再開され、取付け角度が変更された場合においてもナビゲーション装置１０１による案内表示の精度を維持することができる。
【００７５】
また、本取付け角度検出装置は、取付け角度の変更を検出すると上述のパラメータを求める学習機能をリセットして再開させるので、使用者によるリセット操作を必要とせずナビゲーション装置１０１による案内表示の精度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】第１の実施例に係る取付け角度検出装置の構成を表すブロック図である。
【図２】車載装置と取付け方向の関係を表す図である。
【図３】第１の実施例に係る取付け角度演算手段の構成を表すブロック図である。
【図４】第１の実施例に係る取付け角度検出装置の動作を表すフローチャートである。
【図５】第２の実施例に係る取付け角度検出装置の構成を表すブロック図である。
【図６】第２の実施例に係る取付け角度検出装置の動作を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１  …  加速度センサ
２  …  ジャイロセンサ
３  …  ＧＰＳ受信装置
４  …  取付け角度演算手段
５  …  記憶手段
６  …  比較手段
７  …  通知手段
８  …  更新手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004739378.tif 000009
【図５】
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【図６】
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