专利名称：角速度校正装置和方法、导航装置和蜂窝电话的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种角速度校正装置、角速度校正方法、导航装置和具有导航功能 的导航装置，并且例如能够有利地应用于能够通过角速度传感器检测车辆的倾斜的导航装置O背景技术
迄今，导航装置已经得到广泛应用，导航装置安装在运动的车辆等上，基于从 GPS卫星发送的GPS (全球定位系统)信号计算当前位置，并且在地图画面(map screen) 上指示车辆的位置和行进方向。
现在，在实际道路上存在分成具有相互不同的倾斜的多条道路的地方，并且这 些互道(mutualroad)在水平方向上接近或重叠(例如，城市中的高速公路的驶入匝道/驶 出阻道(on/offramp))。
在这些地方行进的过程中，仅仅通过由GPS信号等计算的当前位置，导航装置 很难确定道路。
提出了导航装置(例如，见日本未审专利申请公布No.2003-194558)，这些导航 装置使用加速度传感器、角速度传感器、气压传感器等来计算与车辆的垂直方向有关的 速度和变化等，从而基于这些计算在具有相互不同的倾斜和高度的道路的行进过程中选 择道路。
另外，除了导航装置以外，还提出了例如蜂窝电话的便携式电子装置，这些便 携式电子装置具有测量功能、地图显示功能等，并且安装有角速度传感器，由此在具有 相互不同的倾斜和高度的道路的行进过程中能够选择道路。发明内容
现在，在使用上述的角速度传感器的情况下，由于角速度传感器的性质而导致 所谓的偏移成分(offset component)包含在其检测值中。
作为用于校正偏移成分的校正值，导航装置可以计算例如在车辆停止时获得的 检测值的平均值，并且将它设置为校正值。
另外，在角速度传感器的情况下，偏移成分可以随角速度传感器的温度而改 变。一般来说，运动车辆根据从开始运动起所经过的时间、入射阳光的程度等经常改 变。因此，车辆内的温度和导航装置的温度也经常改变，由此角速度传感器的温度也经 常改变。
然而，例如，在高速公路上运动的车辆可以在相对较长的时间段内连续地运 动。在这种情况下，导航装置可能不会更新偏移成分的校正值，并且不能够适当地校正 角速度传感器的检测值。
在这种情况下，在具有相互不同的倾斜和高度的道路上行进的过程中，导航装 置可能不会正确地确定道路，可能会选择错误的道路，并且，将其区域中的地图呈现给用户。
希望寻找一种能够精确地校正角速度传感器的检测值的角速度校正装置和角速 度校正方法、以及提高当前位置的计算精确度的导航装置和具有导航功能的蜂窝电话。
根据本发明实施例的角速度校正装置和角速度校正方法通过水平轴角速度检测 单元检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕正交于运动物体的行进方向的水 平轴的角速度构成的水平轴角速度，通过校正值产生单元基于过去的所述水平轴角速度 中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度产生用于校正水平轴角速度的校正 值，并且通过校正单元使用校正值校正水平轴角速度，其中，所述水平轴角速度检测单 元安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上。
因此，该角速度校正装置和角速度校正方法能够适当地排除从急峻的坡道(Still hill)等获得、由相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴 角速度，并且能够通过使用这里的校正值来精确地去除包含在水平轴角速度中的偏移成 分。
另外，根据本发明的实施例的导航装置包括测量单元，测量当前位置；水平 轴角速度检测单元，安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上， 并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕正交于运动物体的行进方向的水 平轴的角速度构成的水平轴角速度；校正值产生单元，基于过去的所述水平轴角速度 中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正水平轴角速度的校正 值；校正单元，使用校正值来校正水平轴角速度；倾斜信息产生单元，基于由校正单元 校正的水平轴角速度，产生表示运动物体相对于水平方向的倾斜状态的倾斜信息；以及 地图位置计算单元，基于由测量单元测量的测量信息、存储在预定的存储单元中并指示 运动表面的倾斜状态的地图信息、以及倾斜信息，计算运动物体在示出地图信息的地图 上的位置。
因此，根据本发明实施例的导航装置能够适当地排除从急峻的坡道等获得、由 相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴角速度，能够产生 校正值，并且能够使用通过使用校正值已经适当地去除了偏移成分的水平轴角速度来精 确地产生主单元的倾斜信息。因此，根据本发明实施例的导航装置能够基于主单元的倾 斜信息和包含在地图信息中的倾斜信息，以高精确度计算主单元的位置。
另外，根据本发明实施例的具有导航功能的蜂窝电话包括测量单元，测量当 前位置；水平轴角速度检测单元，安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体 的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕正交于运动物体的 行进方向的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；校正值产生单元，基于过去的所述水 平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正水平轴角 速度的校正值；校正单元，使用校正值来校正水平轴角速度；倾斜信息产生单元，基于 由校正单元校正的水平轴角速度产生表示运动物体相对于水平方向的倾斜状态的倾斜信 息；位置计算单元，基于由测量单元测量的测量信息、存储在预定的存储单元中并指示 运动表面的倾斜状态的地图信息、以及倾斜信息，计算运动物体在示出地图信息的地图 上的位置；以及蜂窝电话单元，通过与预定的基站执行无线通信来执行电话呼叫处理。
因此，根据本发明实施例的导航装置能够适当地排除从急峻的坡道等获得、由相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴角速度，能够产生 校正值，并且能够使用通过使用校正值已经适当地去除了偏移成分的水平轴角速度来精 确地产生主单元的倾斜信息。因此，根据本发明实施例的导航装置能够基于主单元的倾 斜信息和包含在地图信息中的倾斜信息，以高精确度计算主单元的位置。
根据上述配置，能够适当地排除从急峻的坡道等获得、由相对较大的值构成、 且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴角速度，能够产生校正值，并且，通过 使用这里的校正值，能够精确地去除包含在水平轴角速度中的偏移成分。因此，根据本 发明的实施例，能够实现可以高精确度校正角速度传感器的检测值的角速度校正装置和 角速度校正方法。
另外，根据本发明的实施例，导航装置能够适当地排除从急峻的坡道等获得、 由相对较大的值构成、且并非在所有情况下仅仅表示偏移成分的水平轴角速度，能够产 生校正值，并且能够使用通过使用校正值已经适当地去除了偏移成分的水平轴角速度来 精确地产生主单元的倾斜信息。因此，根据本发明实施例的导航装置能够基于主单元的 倾斜信息和包含在地图信息中的倾斜信息，以高精确度计算主单元的位置。因此，根据 本发明的实施例，能够实现可提高当前位置的计算精确度的导航装置和具有导航功能的 蜂窝电话。


图1是示出PND的整体配置的示意图2是示出PND的坐标系统的定义的示意图3是示出PND的传感器配置的示意图4A和4B是示出在不平稳的道路表面上行走(drive)时的状态的示意图5是示出在绕曲线行走时的状态的示意图6是示出使用速度和角度的当前位置计算方法的示意图7是示出PND电路配置的示意图8是示出速度计算单元的配置的示意图9是示出源于支架(cradle)的振动的状态的示意图10是示出最大值与最小值之间的关系的示意图11是伴随说明使用速度计算处理的当前位置计算处理程序的流程图12是示出倾斜计算单元的配置的示意图13A和13B是示出俯仰角速度(pitch rate)和道路倾斜值的变化(第1部分) 的示意图14A和14B是示出俯仰角速度和道路倾斜值的变化(第2部分)的示意图15A和15B是示出俯仰角速度和道路倾斜值的变化(第3部分)的示意图16是伴随说明倾斜信息产生处理程序的流程图17是示出蜂窝电话的整体配置的示意图18是示出蜂窝电话的电路配置的示意图；以及
图19是示出根据另一个实施例的应用例子的示意图。
具体实施方式
将参照附图描述执行本发明的实施例(下文中简称作“实施例”)。注意按 照下面顺序给出描述。
1.第一实施例(PND)
2.第二实施例(蜂窝电话)
3.其它实施例
1.第一实施例
1-1.PND 的结构
如图1所示，在便携式导航装置(下文中还称作PND (个人导航装置))1的前面 上设置有显示单元2。使得PND 1例如在显示单元2上根据存储在内部的非易失性存储 器(未示)中的地图数据显示地图画面等，由此能够将其内容呈现给用户。
另外，PND 1由支架3保持，支架3经由吸盘3A附着到以后描述的车辆9的仪 表板上，此外，PNDl与支架3进行电连接和机械连接。
因此，通过经由支架3从车辆9的电池提供的电力对PNDl进行操作，另外，当 从支架3去除PND 1时，PND 1通过从内部电池提供的电力在独立状态下操作。
现在，PNDl设置为使得其显示单元2大致与车辆9的行进方向垂直。此时， PND 1的坐标系统显示为如下车辆9的前/后方向(行进方向)是X轴，与X轴正交 的水平方向为Y轴，垂直方向为Z轴。
在这种坐标系统中，车辆9的行进方向定义为X轴的正向，右方向定义为Y轴 的正向，下方向定义为Z轴的正向。
如图3所示，在PND 1内部设置有三轴加速度传感器4、Y轴陀螺传感器5和Z 轴陀螺传感器6。
使得三轴加速度传感器4分别检测沿X轴的加速度α χ、沿Y轴的加速度α y和 沿Z轴的加速度Ciz作为电压值。
另外，使得Y轴陀螺传感器5和Z轴陀螺传感器6分别检测Y轴上的俯仰角速 度《,和Z轴上的横摆角速度(yaw rate) ωζ作为电压值。
注意由于Y轴陀螺传感器5和Z轴陀螺传感器6的性质，在分别由Y轴陀螺 传感器5和Z轴陀螺传感器6检测的电压值内包含偏移成分。
1-2.计算原理
现在，根据本发明实施例的PND 1还能够基于由三轴加速度传感器4、Y轴陀 螺传感器5等检测的加速度和俯仰角速度等来执行自主定位处理(autonomous positioning processing),以在计算沿道路(用作运动表面)运动的车辆9 (用作运动物体)的速度以后 计算当前位置。现在，将描述计算速度和当前位置的基本原理。
1-2-1.速度计算原理
实际上，车辆9很少在平滑的道路上操作，现实中，车辆9在如图4A所示的总 体凹状的道路以及如图4B所示的总体凸状的道路上操作。
当车辆9在凹状道路上操作时(图4A)，安装在车辆9的仪表板上的PND 1通过 三轴加速度传感器4 (图幻以例如50Hz的采样频率检测沿Z轴的向下方向的加速度αζ。
另外，PND 1通过Y轴陀螺传感器5 (图3)以50Piz的采样频率检测与行进方向正交的Y轴上的角速度(下文中还称作俯仰角速度)ωγ。
现在，PND 1将沿Z轴的向下方向的加速度Ciz定义为正的，还将在沿如图4Α 所示的凹状道路表面形成的虚圆内相对于行进方向向上垂直旋转时的俯仰角速度ωγ定义 为正的。
PND 1使用由三轴加速度传感器4检测的加速度α ζ和由Y轴陀螺传感器5检测 的俯仰角速度ων以能够通过下式(1)按每秒50次计算行进方向的速度V
~ ωyο
另外，当车辆9在凸状道路上操作时(图4B)，PND 1通过三轴加速度传感器4 以例如50Hz的采样频率检测沿Z轴的向上方向的加速度αζ，还通过Y轴陀螺传感器5 以例如50Hz的采样频率检测Y轴上的俯仰角速度ω/。
PND 1使用由三轴加速度传感器4检测的加速度α ζ'和由Y轴陀螺传感器5检测的俯仰角速度ω/以能够通过下式( 按每秒50次计算行进方向的速度V' /
V = ^r…(2)COyO
为了便于说明，负加速度Ciz将被描述为，但是实际上三轴加速度传感器 检测加速度作为加速度CizW负值。另外，类似地，对于俯仰角速度ω/，负俯 仰角速度《,将被描述为俯仰角速度ω/，但是实际上Y轴陀螺传感器5检测俯仰角速 度ω/作为俯仰角速度负值。因此，实际上，速度V'也被计算为速度V。
1-2-2.当前位置计算原理
接下来，将描述当前位置计算原理，S卩，基于通过上述的速度计算原理计算的 速度V和围绕Z轴的角速度计算当前位置。
如图5所示，通过Z轴陀螺传感器6 (图3)以例如50Piz的采样频率检测在车辆 9沿例如逆时针方向转弯时围绕Z轴的角速度(俯仰角速度)ωζ。
接下来，PND 1基于前一位置PO处的速度V和用由陀螺传感器检测的横摆角速 度ωζ乘以采样周期(在这种情况下，0.02秒)获得的角度θ获得从前一位置PO到当前 位置Pl的变化量。然后，通过将该变化量加到前一位置Ρ0，PNDl能够计算并获得当 前位置Pl。
1-3.PND的电路配置
如图7所示，PND 1配置有控制单元11和导航单元10，导航单元10设置有各 种类型的传感器并且实现导航功能。
控制单元11由CPU(中央处理单元)构成，并且，按照从由例如非易失性存储 器构成的存储单元12读出的基本程序，对整个装置执行集中控制(centralizedcontrol)。
另外，PNDl根据由控制单元11从存储单元12读出的各种类型的应用程序，执 行以后描述的当前位置计算处理和倾斜信息产生处理等。
此外，PND 1具有操作单元13，操作单元13由与显示单元2 —体化的触摸面 板、未示出的电源开关等构成。当经由触摸面板或电源开关等从用户接收到操作指令8时，操作单元13向控制单元11通知其操作内容。
使得控制单元11根据从操作单元13通知的操作内容执行与用户操作内容相对应 的处理，例如，设置目的地等。
在执行导航处理的情况下，控制单元11用作GPS处理单元21、速度计算单元 22、角度计算单元23、位置计算单元25、导航单元沈和倾斜计算单元观。
在能够从GPS卫星接收GPS信号的情况下，控制单元11能够执行GPS测量处 理，以便基于该GPS信号进行测量。
也就是说，PND 1将由GPS天线ANTl从GPS卫星接收的多条GPS信号发送至控制单元11的GPS处理单元21。
GPS处理单元21通过基于通过解调多条GPS信号获得的赤道数据(equator data)和从多个GPS卫星到车辆9的距离精确地测量车辆9的当前位置来获得当前位置数据NPD 1，然后将它发送至导航单元26。
导航单元沈基于当前位置数据NPD 1从存储单元12读出包括车辆9的当前位置 的周围环境的地图数据，并且产生包括该当前位置的地像，然后将地像输出到 显示单元2，由此显示地像。
另外，当没有从GPS卫星接收GPS信号时，PNDl不执行GPS测量处理。因此，主要当没有接收到GPS信号时，PNDl基于由三轴加速度传感器4、Y轴陀螺传感器 5等检测的加速度和俯仰角速度等能够执行自主定位处理，以在计算速度V以后计算当前 位置。
也就是说，三轴加速度传感器4以例如50 的采样频率检测加速度α χ、α y和 αζ,并且加速度αχ、α ,和α ζ之中的示出加速度α χ的加速度数据AD被发送至控制单 元11的速度计算单元22。
Y轴陀螺传感器5以例如50Hz的采样频率检测俯仰角速度ωγ，示出俯仰角速度 ωγ的俯仰角速度数据PD被发送至控制单元11的速度计算单元22。
基于与从三轴加速度传感器4提供的加速度数据AD对应的加速度α ζ和与从Y 轴陀螺传感器5提供的俯仰角速度数据PD对应的俯仰角速度ωγ，速度计算单元22使用 式(1)按每秒50次计算速度V，然后将示出速度V的速度数据VC发送至位置计算单元 25。
另外，Z轴陀螺传感器6以例如50Hz的采样频率检测横摆角速度ωγ，示出横摆 角速度ωγ的横摆角速度数据YD被发送至控制单元11的角度计算单元23和倾斜计算单 元28。
角度计算单元23将采样周期(在这种情况下，0.02秒)和与从Z轴陀螺传感器 6提供的横摆角速度数据YD对应的横摆角速度ωζ相乘，由此计算在车辆9顺时针或逆 时针转弯时的角度Θ，然后，角度计算单元23将示出角度θ的角度数据DD发送至位置 计算单元25。
位置计算单元25基于与从角度计算单元23提供的角度数据DD对应的角度θ 和与从速度计算单元22提供的速度数据VD对应的速度V，求解从如图6所示的前一位 置PO到当前位置Pl的变化量。
位置计算单元25然后通过将这里的变化量加到前一位置PO来计算当前位置Pl，并且将示出该当前位置Pl的当前位置数据NPD 2发送至导航单元沈。
另一方面，倾斜计算单元观基于来自Y轴陀螺传感器5的俯仰角速度数据PD 和来自Z轴陀螺传感器6的横摆角速度数据YD产生表示PND 1的倾斜的状态的倾斜信 息Al，然后将它提供给导航单元沈(以后进行详细描述)。
现在，倾斜信息AI表示车辆9行走的道路是“平坦的(指示道路几乎平坦)”、 “上坡的(指示向上斜坡)”还是“下坡的(指示向下斜坡)”。
导航单元沈基于从GPS处理单元21提供的当前位置数据NPDl和从位置计算 单元25提供的当前位置数据NPD 2，从存储单元12读出包括车辆9的当前位置的周围环 境的地图数据。
现在，如果车辆9的当前位置处于具有相互不同的倾斜和高度的多条道路的分 叉点或者在其附近(下文中，这称作倾斜分叉地方)，则基于读出的地图数据，将基于倾 斜信息AI选择道路之一。
导航单元沈在选择的道路上设置当前位置，在产生包括该当前位置的地像 以后，将它输出到显示单元2，从而显示地像。
因此，PND 1根据基于GPS信号的当前位置数据NPD 1和基于各种传感器的检 测值产生的当前位置数据NPD 2，产生包括车辆9的当前位置的周围环境的地像，然 后将这个地像输出到显示单元2。
此时，如果车辆9位于倾斜分叉地方，则PND 1基于倾斜信息AI选择倾斜分叉 地方处的道路之一，并且在该道路上设置当前位置。
1-4.速度计算处理
接下来，将描述速度计算处理，S卩，基于与从三轴加速度传感器4提供的加速 度数据AD对应的加速度α ζ和与从Y轴陀螺传感器5提供的俯仰角速度数据PD对应的 俯仰角速度ωγ，通过速度计算单元22计算速度V。
当执行速度计算处理时，速度计算单元22用作如图8所示的数据获取单元31、 高通滤波单元32、低通滤波单元33、速度计算单元34、平滑化和噪声去除单元35、以及 速度输出单元36。
速度计算单元22的数据获取单元31获取从三轴加速度传感器4提供的加速度数 据AD和从Y轴陀螺传感器5提供的俯仰角速度数据PD，并且将加速度数据AD和俯仰 角速度数据PD发送至高通滤波单元32。
高通滤波单元32截掉从数据获取单元31提供的加速度数据AD和俯仰角速度数 据PD的直流成分，并且将作为其结果获得的加速度数据ADl和俯仰角速度数据PDl发 送至低通滤波单元33。
低通滤波单元33对从高通滤波单元32提供的加速度数据ADl和俯仰角速度数 据PDl执行以后描述的低通滤波处理，并且将作为其结果获得的加速度数据AD2和俯仰 角速度数据PD2发送至速度计算单元34。
速度计算单元34对从低通滤波单元33提供的加速度数据AD2和俯仰角速度数 据PD2执行以后描述的速度计算处理，并且将作为其结果获得的速度数据VDl发送至平 滑化和噪声去除单元35。
平滑化和噪声去除单元35对从速度计算单元34提供的速度数据VDl执行预定的平滑化和噪声去除处理，减小包含在速度V中的误差(error difference)，然后将作为其结果获得的速度数据VD发送至速度输出单元36。
速度输出单元36将从平滑化和噪声去除单元35提供的速度数据VD发送至位置 计算单元25。
因此，速度计算单元22基于从三轴加速度传感器4提供的加速度数据AD和从 Y轴陀螺传感器5提供的俯仰角速度数据PD计算车辆9的速度V。
1-4-1.低通滤波处理
接下来，将描述由低通滤波单元33对从高通滤波单元32提供的加速度数据ADl 和俯仰角速度数据PDl执行的低通滤波处理。
如上所述，在PND 1安装在车辆9上的情况中，由Y轴陀螺传感器5检测由于 车辆9的行进方向上的道路表面的波动而产生的俯仰角速度ωγ。
尽管将省去细节，但是作为实验的结果，已经示出此时，对于PND 1，不管 车辆9的行走速度如何，俯仰角速度ωγ都被检测为1到2Hz的振动。
现在，由支架3保持PND 1，支架3经由吸盘3A附着到车辆9的仪表板上。如 图9所示，支架3具有设置在吸盘3A上方的支架主单元3B，其一端由支承点3C支撑， 支撑点3C设置在支架主单元3B上的预定高度的位置，PND支承单元3D在另一端支撑 PND 1。
因此，在车辆9根据道路表面的波动进行振动时，PND 1例如在垂直方向上以 PND支承单元3D的支承点3C为中心根据加速度α c和角速度ω。进行振动。
作为实验等的结果，已经确认PND 1通过Y轴陀螺传感器5检测如上所述根据 道路表面的波动以1到2Hz进行振动的俯仰角速度ωγ、以及与从支架接收近似15Hz的 振动的角速度ω。合成的相加角速度ω。γ。
另外，确认PND 1通过三轴加速度传感器4检测如上所述根据道路表面的波动 以1到2 进行振动的加速度α ζ、以及与从支架接收近似15 的振动的加速度α c合成 的相加加速度α czD
因此，低通滤波单元33对从高通滤波单元32提供的加速度数据ADl和俯仰角 速度数据PDl执行低通滤波处理，并且去除15 频率成分(即，源于PND 1由支架3保 持的加速度％和角速度ω。中的每个)。
也就是说，通过从相加加速度α。ζ去除加速度α。，低通滤波单元33能够仅仅提 取源于道路表面的波动的加速度αζ。另外，通过从相加角速度ω。ζ去除角速度ω。，低 通滤波单元33能够仅仅提取源于道路表面的波动的俯仰角速度ωγ。
1-4-2.速度计算处理
接下来，将描述速度计算处理，S卩，基于从低通滤波单元33提供的加速度数据 AD2和俯仰角速度数据PD2，通过速度计算单元34计算速度V。
通常，对于将PND 1安装在车辆9中的位置，可以考虑各种地方，例如，位于 车辆9的前侧上的仪表板上或者位于车辆9的后侧上的后挡风玻璃的附近。
尽管将省去细节，但是作为实验的结果，已经示出此时，对于PND 1，与由 安装在车辆9的前侧上的PNDl检测的加速度ciz相比，由安装在车辆9的后侧上的PND 1检测的加速度α ζ的相位被延迟。因此，PND 1使用俯仰角速度数据PD2的一定范围11内的数据。
现在，在车辆9的速度V是慢速的情况下，加速度α ζ和俯仰角速度ωγ由于道 路表面的微小变化而突然变化。因此，速度计算单元34将要使用的数据的范围设置为25 个数据点，即，设置窄范围，以处理其突然变化。
另外，在车辆9的速度V是高速的情况下，受到车辆9的悬挂的影响较大，并且 加速度α ζ和俯仰角速度ωγ缓慢变化。因此，为了处理缓慢变化，速度计算单元34将 要使用的数据范围设置为75个数据点，S卩，设置宽范围。
具体地讲，速度计算单元34分别从与从低通滤波单元33提供的加速度数据AD2 对应的加速度之中的以与前一位置PO(图6)对应的数据点Pm为中心的25个数据点 或75个数据点的范围提取最大值和最小值，作为最大加速度αζ, max和最小加速度αζ,min ο
另外，加速度计算单元34分别从与从低通滤波单元33提供的俯仰角速度数据 PD2对应的俯仰角速度ωγ之中的以数据点Pm为中心的25个数据点或75个数据点的范 围提取最大值和最小值，作为最大俯仰角速度max和最小俯仰角速度ωγ, ■。
也就是说，速度计算单元34从比能够在加速度Ciz和俯仰角速度《,中出现的 相位偏移宽的范围分别提取最大加速度max和最小加速度C^, mm以及最大俯仰角速度 ωγ, max和最小俯仰角速度ωγ, mm。
速度计算单元34使用从加速度数据AD2提取的最大加速度α z, max和最小加速度 αζ, mm以及从俯仰角速度数据PD2提取的最大俯仰角速度ωγ, max和最小俯仰角速度ωγ, _来通过式⑶计算前一位置PO (图3)处的行进方向上的速度V，式(3)是上述式⑴ 的变型
权利要求
1.一种角速度校正装置，包括水平轴角速度检测单元，该水平轴角速度检测单元安装在附着到沿预定的运动表面 进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围 绕与所述运动物体的行进方向正交的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；校正值产生单元，该校正值产生单元基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的 水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正所述水平轴角速度的校正值；以及 校正单元，该校正单元使用所述校正值来校正所述水平轴角速度。
2.根据权利要求1的角速度校正装置，所述校正值产生单元还包括 累积单元，该累积单元累积过去的所述水平轴角速度；累积控制单元，该累积控制单元在所述累积单元中累积过去的所述水平轴角速度中 的满足所述水平确定条件的所述水平轴角速度；以及校正值计算单元，该校正值计算单元基于在所述累积单元中累积的过去的所述水平 轴角速度计算所述校正值。
3.根据权利要求2的角速度校正装置，其中，所述校正值产生单元计算在过去的预定 时间段内在所述累积单元中累积的所述水平轴角速度的平均值作为所述校正值。
4.根据权利要求1的角速度校正装置，还包括垂直轴角速度检测单元，该垂直轴角速度检测单元检测由围绕所述主单元的垂直轴 的角速度构成的垂直轴角速度，其中，在所述水平轴角速度满足所述水平确定条件并且所述垂直轴角速度满足预定 的垂直确定条件的情况下，所述累积控制单元将水平轴角速度累积在所述累积单元中。
5.根据权利要求1的角速度校正装置，还包括附着角校正单元，该附着角校正单元基于根据所述主单元相对于所述运动物体的附 着角而包含附着角误差的所述垂直轴角速度，校正所述水平轴角速度，其中，所述累积控制单元在所述累积单元中累积由所述附着角校正单元校正的所述 水平轴角速度；以及其中，所述校正单元使用所述校正值来进一步校正由所述附着角校正单元校正的所 述水平轴角速度。
6.根据权利要求1的角速度校正装置，还包括第二校正单元，该第二校正单元使用在过去由所述校正值产生单元计算的所述校正 值来校正所述水平轴角速度；其中，所述校正值产生单元基于由所述第二校正单元校正的过去的所述水平轴角速 度中的满足所述水平确定条件的所述水平轴角速度，产生所述校正值。
7.一种角速度校正方法，包括如下步骤通过水平轴角速度检测单元，检测由根据预定的运动表面的倾斜角度发生的、围绕 与运动物体的行进方向正交的水平轴的角速度构成的水平轴角速度，该水平轴角速度检 测单元安装在附着到沿所述运动表面进行运动的所述运动物体的主单元上；通过预定的校正值产生单元，基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确 定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正所述水平轴角速度的校正值；以及 通过预定的校正单元，使用所述校正值来校正所述水平轴角速度。
8.—种导航装置，包括测量单元，该测量单元测量当前位置；水平轴角速度检测单元，该水平轴角速度检测单元安装在附着到沿预定的运动表面 进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围 绕与所述运动物体的行进方向正交的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；校正值产生单元，该校正值产生单元基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的 水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正所述水平轴角速度的校正值； 校正单元，该校正单元使用所述校正值来校正所述水平轴角速度； 倾斜信息产生单元，该倾斜信息产生单元基于由所述校正单元校正的所述水平轴角 速度，产生表示所述运动物体相对于水平方向的倾斜状态的倾斜信息；以及地图位置计算单元，该地图位置计算单元基于由所述测量单元测量的测量信息、 存储在预定的存储单元中并指示所述运动表面的倾斜状态的地图信息、以及所述倾斜信 息，计算运动物体在示出地图信息的地图上的位置。
9.一种具有导航功能的蜂窝电话，包括 测量单元，该测量单元测量当前位置；水平轴角速度检测单元，该水平轴角速度检测单元安装在附着到沿预定的运动表面 进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围 绕与所述运动物体的行进方向正交的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；校正值产生单元，该校正值产生单元基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的 水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正所述水平轴角速度的校正值； 校正单元，该校正单元使用所述校正值来校正所述水平轴角速度； 倾斜信息产生单元，该倾斜信息产生单元基于由所述校正单元校正的所述水平轴角 速度，产生表示所述运动物体相对于水平方向的倾斜状态的倾斜信息；位置计算单元，该位置计算单元基于由所述测量单元测量的测量信息、存储在预定 的存储单元中并指示所述运动表面的倾斜状态的地图信息、以及所述倾斜信息，计算运 动物体在示出地图信息的地图上的位置；以及蜂窝电话单元，该蜂窝电话单元通过与预定的基站执行无线通信来执行电话呼叫处
全文摘要
本发明提供了一种角速度校正装置、角速度校正方法、导航装置和具有导航功能的蜂窝电话。该角速度校正装置包括水平轴角速度检测单元，其安装在附着到沿预定的运动表面进行运动的运动物体的主单元上，并且检测由根据所述运动表面的倾斜角度发生的、围绕正交于运动物体的行进方向的水平轴的角速度构成的水平轴角速度；校正值产生单元，其基于过去的所述水平轴角速度中的满足预定的水平确定条件的所述水平轴角速度，产生用于校正水平轴角速度的校正值；以及校正单元，其使用校正值校正水平轴角速度。
文档编号G01C21/12GK102023008SQ20101028110
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月9日 优先权日2009年9月17日
发明者君岛雅人 申请人:索尼公司