JPH11304529A - Method of calculating travel distance - Google Patents

Method of calculating travel distance

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JPH11304529A
JPH11304529A JP10816398A JP10816398A JPH11304529A JP H11304529 A JPH11304529 A JP H11304529A JP 10816398 A JP10816398 A JP 10816398A JP 10816398 A JP10816398 A JP 10816398A JP H11304529 A JPH11304529 A JP H11304529A
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JP
Japan
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acceleration
vehicle
acceleration sensor
output
determined
Prior art date
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JP10816398A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Furuichi
健二 古市
Yukitake Ishikawa
幸毅 石川
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of calculating the travel distance whereby whether a slope is uphill or downhill can be determined. SOLUTION: Based on the output al of a first acceleration sensor 1 with its sensing direction aligned with the moving direction of a moving body and the output a2 of a second acceleration sensor 2 with its sensing direction aligned with a direction 90 deg. to the moving direction of the moving body, the absolute value of the tilt angle α of a road surface 3 is obtd. from a2 and whether a1 increases or decreases is judged from a sampling time to judge whether a road which the vehicle is running slopes upward or downward. The true acceleration A of the vehicle is calculated from the output a1 of the first acceleration sensor 1, tilt angle α and its positive/negative sign to calculate the travel distance of the vehicle from the true acceleration A.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のナビゲー
ションシステム等に組み込まれる位置検出装置における
走行距離算出方法に関し、特に加速度センサを使用して
移動体の距離を求める走行距離算出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for calculating a traveling distance in a position detecting device incorporated in a navigation system of an automobile or the like, and more particularly to a method for calculating a traveling distance using an acceleration sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車のナビゲーションシステムにおい
ては、GPS衛星からの電波を受信して現在位置を検出
するGPS方式と、車輌の出発位置からの移動距離を積
算して地図上の現在位置を推測する自立航法方式とがあ
る。この自立航法方式では、一般に車輪の回転に応じて
発生する車速パルスを利用して、車両の移動距離を算出
する。
2. Description of the Related Art In a car navigation system, a GPS system for receiving a radio wave from a GPS satellite to detect a current position and a moving distance from a departure position of a vehicle are integrated to estimate a current position on a map. There is a self-contained navigation system. In this self-contained navigation system, a travel distance of a vehicle is calculated using a vehicle speed pulse generally generated according to rotation of a wheel.

【0003】而して、ナビゲーションシステムにおい
て、テレビ画面に表示される地図は真上から見たもので
あるが、画面に表示されている道路は平坦路のみでな
く、傾斜路も含まれてる。このような傾斜路は、画面上
では平坦路と同様に表示され、その画面上の距離は実際
の傾斜無視したものとなっており、傾斜路の実際の距離
は画面上の距離よりも長いものである。
[0003] In the navigation system, the map displayed on the television screen is viewed from directly above, but the roads displayed on the screen include not only flat roads but also inclined roads. Such a ramp is displayed on the screen in the same way as a flat road, and the distance on the screen ignores the actual inclination, and the actual distance of the ramp is longer than the distance on the screen. is there.

【0004】従って、車輌が傾斜路を走行している場合
の移動距離を上述したように車速パルスを利用して算出
したものを車輌の現在位置の算出にそのまま利用する
と、テレビ画面上の車輌の位置と、実際の車輌の位置と
に差異が発生するという問題がある。そこで、従来、車
輌の傾斜角度センサを搭載した位置検出装置が提案され
ている(例えば、特開平5−1920号公報)。この従
来技術においては、加速度センサと傾斜角センサを利用
して、両者の出力から車輌の水平方向の加速度を計算
し、この水平加速度を2重積分して水平移動距離を算出
している。この傾斜角センサとしては、例えばジャイロ
を利用するものと、光学的に検出するものとがある。し
かし、ジャイロを利用する傾斜角センサは、車輌が動い
ていないと検出できないものである。また、車輌が坂道
で停止しているときでも、その傾斜角をθとし、重力を
gとすると、加速度センサは重力の影響を受けて、gsi
nθなる出力を発生し、これを2重積分すると、(gsin
θ)t2/2なる誤差を発生する。一方、光学的に傾斜
角θを検出することは、機構上、価格が高くなり、自動
車車輌等にこれを搭載することは現実的でない。
[0004] Therefore, if the distance traveled when the vehicle is traveling on an incline is calculated using the vehicle speed pulse as described above and is used as it is for calculating the current position of the vehicle, the vehicle distance on the television screen is calculated. There is a problem that a difference occurs between the position and the actual position of the vehicle. Therefore, conventionally, a position detecting device equipped with a vehicle tilt angle sensor has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-1920). In this conventional technique, the acceleration in the horizontal direction of the vehicle is calculated from the outputs of both the acceleration sensor and the inclination angle sensor, and the horizontal acceleration is double integrated to calculate the horizontal movement distance. The tilt angle sensor includes, for example, a sensor using a gyro and a sensor detecting optically. However, an inclination angle sensor using a gyro cannot detect unless the vehicle is moving. Further, even when the vehicle is stopped on a slope, if the inclination angle is θ and the gravity is g, the acceleration sensor is affected by the gravity, and gsi
When an output of nθ is generated and this is double integrated, (g sin
θ) to generate a t 2/2 becomes error. On the other hand, optically detecting the inclination angle θ is mechanically expensive, and it is not practical to mount it on an automobile or the like.

【0005】そこで、本発明者等は加速度センサを使用
して傾斜角度を演算する方法であって移動体が停止して
いても傾斜角を検出することができる方法を既に提案し
た(特願平7−193530号公報)。この傾斜角演算
方法は、移動体の進行方向に平行に取り付けられた第1
の加速度センサと、移動体の進行方向に対して所定角度
傾斜して取り付けられた第1の加速度センサとにより、
夫々第1及び第2の加速度を検出し、これを基に、移動
体が斜面を進行するときの斜面の傾斜角度を算出し、こ
の傾斜角度に基づいて斜面方向の重力成分を算出し、こ
の斜面方向の重力成分を第1の加速度から除去して斜面
方向の加速度を演算するものである。
Therefore, the present inventors have already proposed a method of calculating an inclination angle by using an acceleration sensor and capable of detecting the inclination angle even when the moving body is stopped (Japanese Patent Application No. Hei 10-26139). No. 7-193530). This inclination angle calculation method is based on a first mounting method which is mounted parallel to the traveling direction of the moving body.
And a first acceleration sensor attached at a predetermined angle to the traveling direction of the moving body,
The first and second accelerations are detected, respectively, and based on the first and second accelerations, a slope angle of the slope when the moving body advances on the slope is calculated, and a gravity component in the slope direction is calculated based on the slope angle. The gravity component in the slope direction is removed from the first acceleration to calculate the acceleration in the slope direction.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
傾斜角演算方法は、走行路の傾斜角の絶対値は求めるこ
とができるものの、その正負の符号を求めることはでき
なかった。即ち、2ヶの加速度センサにより傾斜角θ
は、下式で求められる。
However, in the above-described method of calculating the inclination angle, the absolute value of the inclination angle of the traveling road can be obtained, but the sign of the sign cannot be obtained. That is, the inclination angle θ is obtained by two acceleration sensors.
Is obtained by the following equation.

【0007】[0007]

【数1】 θ=cos-1{(αB−αAcosθ2)/(gsinθ2)} αA:傾けないで取り付けたセンサ出力 αB:傾けて取り付けたセンサ出力 θ2:センサの傾斜角(取付角) この数式1に示すように、傾斜角θは、cosで表される
ため、θが正であっても、負であっても、(αB−αAco
2)/(gsinθ2)の値が同一になり、θの正負を判
別できない。
[Number 1] θ = cos -1 {(α B -α A cosθ 2) / (gsinθ 2)} α A: not tilt mounting sensor output alpha B: inclined mounting sensor output theta 2: inclination sensor Angle (Mounting Angle) As shown in Expression 1, since the inclination angle θ is represented by cos, even if θ is positive or negative, (α B −α A co
The value of (sθ 2 ) / (g sin θ 2 ) becomes the same, and the sign of θ cannot be determined.

【0008】このため、従来方法では、走行している斜
面が、上り坂であるのか、又は下り坂であるのかを判別
することができず、傾斜角による重力成分の影響を取り
除くことができないという難点がある。このため、移動
体の加速度を正確に検知できず、距離を正確に求めるこ
とができない。
For this reason, in the conventional method, it cannot be determined whether the running slope is an uphill or a downhill, and the influence of the gravity component due to the inclination angle cannot be removed. There are difficulties. For this reason, the acceleration of the moving object cannot be detected accurately, and the distance cannot be obtained accurately.

【0009】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、坂道の上り坂か又は下り坂かを判別するこ
とができる走行距離算出方法を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a traveling distance calculation method capable of determining whether the vehicle is traveling uphill or downhill.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る走行距離算
出方法は、検出方向を移動体の進行方向に一致させた第
1の加速度センサの出力a1と、検出方向を移動体の進
行方向に対し90°をなす角度の方向にした第2の加速
度センサの出力a2とを基に、a2から路面の傾斜角度
αの絶対値を算出すると共に、所定時間内のa1の増大
又は低減を判定して移動体が進行している路面が上り坂
か下り坂かを判定することを特徴とする。
A travel distance calculating method according to the present invention is characterized in that an output a1 of a first acceleration sensor whose detection direction coincides with a traveling direction of a moving object and a detection direction coincides with the traveling direction of the moving object. On the basis of the output a2 of the second acceleration sensor in the direction of an angle of 90 °, the absolute value of the road surface inclination angle α is calculated from a2, and the increase or decrease of a1 within a predetermined time is determined. It is characterized in that it is determined whether the road on which the mobile body is traveling is uphill or downhill.

【0011】この走行距離算出方法において、前記第1
の加速度センサの出力a1と、前記傾斜角度α及びその
正負符号とから、移動体の真の加速度を算出することが
できる。そして、前記真の加速度から移動体の走行距離
を算出することができる。また、前記第2の加速度セン
サの出力が重力加速度gと等しい場合に、平坦路である
と判定することができる。更に、第1の加速度センサの
出力a1がgsinαに一致する場合に、上り坂に停止し
ていると判定し、−gsinαに一致する場合に、下り坂
に停止していると判定することができる。更にまた、第
1の加速度センサの出力a1が0である場合に、平坦路
に停止していると判定することができる。
In this running distance calculating method, the first
The true acceleration of the moving object can be calculated from the output a1 of the acceleration sensor, and the inclination angle α and the sign thereof. Then, the traveling distance of the moving body can be calculated from the true acceleration. When the output of the second acceleration sensor is equal to the gravitational acceleration g, it can be determined that the road is a flat road. Furthermore, when the output a1 of the first acceleration sensor matches gsinα, it can be determined that the vehicle has stopped uphill, and when it matches −gsinα, it can be determined that the vehicle has stopped downhill. . Furthermore, when the output a1 of the first acceleration sensor is 0, it can be determined that the vehicle has stopped on a flat road.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明方
法により、傾斜路において上り坂か下り坂かを判定する
ための原理及び傾斜路の場合の距離測定方法について説
明する。図1に示すように、第1の加速度センサ1及び
第2の加速度センサ2を具備する位置検出装置を搭載し
た自動車が、斜面3を上っているとする。この斜面3の
傾斜角度はαであり、第1の加速度センサ1の加速度検
出方向は自動車の進行方向であり、第2の加速度センサ
2の加速度検出方向は自動車の進行方向に対して傾斜角
度βで傾斜しているものとする。また、自動車の真の加
速度をA、第1の加速度センサ1のセンサ出力として得
られる第1の加速度をa1、第2の加速度センサ2のセ
ンサ出力として得られる第2の加速度をa2とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. First, the principle of determining whether the vehicle is going uphill or downhill on a ramp and the method of measuring the distance in the case of a ramp using the method of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, it is assumed that an automobile equipped with a position detection device including a first acceleration sensor 1 and a second acceleration sensor 2 is climbing a slope 3. The inclination angle of the slope 3 is α, the acceleration detection direction of the first acceleration sensor 1 is the traveling direction of the vehicle, and the acceleration detection direction of the second acceleration sensor 2 is the inclination angle β with respect to the traveling direction of the vehicle. Shall be inclined. A is the true acceleration of the automobile, a1 is the first acceleration obtained as the sensor output of the first acceleration sensor 1, and a2 is the second acceleration obtained as the sensor output of the second acceleration sensor 2.

【0013】その結果、重力加速度をgとすると、第2
の加速度センサが検出した第2の加速度a2は下記数式
2にて表される。
As a result, if the gravitational acceleration is g, the second
The second acceleration a2 detected by the acceleration sensor is expressed by the following equation (2).

【0014】[0014]

【数2】a2=Acosβ+gsin(α+β) この数式2において、β=90°の場合は、下記数式3
となる。
A2 = A cos β + g sin (α + β) In this equation 2, when β = 90 °, the following equation 3
Becomes

【0015】[0015]

【数3】 a2=Acos90+gsin(α+90)=gcosα これは、第2の加速度センサ2の検出方向が第1の加速
度センサ1の検出方向、即ち、車両の移動方向に垂直で
上方を向いている場合である。この場合は、斜面の傾斜
角度αは下記数式4にて表される。
A2 = Acos90 + gsin (α + 90) = gcosα This is a case where the detection direction of the second acceleration sensor 2 is upward and perpendicular to the detection direction of the first acceleration sensor 1, that is, the moving direction of the vehicle. It is. In this case, the inclination angle α of the slope is expressed by the following equation (4).

【0016】[0016]

【数4】α=cos-1(a2/g) −90°≦α≦90°なので、数式4から明らかなよう
に、αはα>0となり、傾斜角の絶対値は求められるも
のの、その符号、即ち、上り坂か、下り坂かはわからな
い。
Since α = cos −1 (a2 / g) −90 ° ≦ α ≦ 90 °, as is clear from Equation 4, α is α> 0, and the absolute value of the inclination angle is obtained. The sign, i.e., uphill or downhill, is not known.

【0017】一方、β=0°の場合は、第2の加速度セ
ンサ2の出力は、第1の加速度センサ1の出力と一致
し、下記数式5にて表される。
On the other hand, when β = 0 °, the output of the second acceleration sensor 2 matches the output of the first acceleration sensor 1 and is expressed by the following equation (5).

【0018】[0018]

【数5】(a2=)a1=Acos0+gsin(α+0)=
A+gsinα そこで、本実施例においては、第2の加速度センサ2を
その検出方向と車両の進行方向とがなす角度βを90°
に設定し、β=0°の第1の加速度センサ1の出力α1
(数式5)と、β=90°の第2の加速度センサ2の出
力α2(数式3)とから、真の加速度Aを求める。
(A2 =) a1 = Acos0 + gsin (α + 0) =
A + g sin α In the present embodiment, the angle β between the detection direction of the second acceleration sensor 2 and the traveling direction of the vehicle is set to 90 °.
And the output α1 of the first acceleration sensor 1 at β = 0 °
The true acceleration A is obtained from (Equation 5) and the output α2 (Equation 3) of the second acceleration sensor 2 at β = 90 °.

【0019】先ず、平坦路の場合、α=0°であるの
で、前記数式5からa1=Aとなる。従って、平坦路の
場合の加速度は第1の加速度センサ1の出力a1として
得られる。ちなみに、第2の加速度センサ2の出力a2
は数式3からa2=gとなる。
First, in the case of a flat road, since α = 0 °, a1 = A is obtained from the above equation (5). Therefore, the acceleration on a flat road is obtained as the output a1 of the first acceleration sensor 1. By the way, the output a2 of the second acceleration sensor 2
Is a2 = g from Equation 3.

【0020】次に、平坦路から上り坂に移る場合の判定
方法について説明する。図2に示すように、時刻t1で
平坦路を走行していた車輌が時刻t2で傾斜角度αの上
り坂に移った場合、t2−t1が十分に短いと仮定す
る。これは、計算のサンプリングタイムを例えば50m
s以下のように、十分に短くすればよい。
Next, a description will be given of a method of determining when the vehicle moves uphill from a flat road. As shown in FIG. 2, it is assumed that when the vehicle traveling on the flat road at time t1 moves uphill at an inclination angle α at time t2, t2-t1 is sufficiently short. This means that the sampling time of the calculation is, for example, 50 m.
s It may be sufficiently short as follows.

【0021】このように、t2−t1が十分に短いと、
時刻t1における車輌の真の加速度A(t=t1)と、
時刻t2における車輌の真の加速度A(t=t2)とは
等しいと仮定できる。そして、第1の加速度センサ1の
加速度a1は、平坦路ではa1=Aであるのに対し、傾
斜路では数式5からa1=A+gsinαであり、上り坂
ではsinα>0であるので、時刻t2における第1の加
速度センサ1の加速度a1(t=t2)は時刻t1にお
ける第1の加速度センサ1の加速度a1(t=t1)よ
りも大きくなる。即ち、a(t=t2)>a(t=t
1)であるので、この条件が得られた場合は、上り坂で
あると判定できる。
Thus, if t2−t1 is sufficiently short,
True acceleration A of the vehicle at time t1 (t = t1);
It can be assumed that the true acceleration A (t = t2) of the vehicle at time t2 is equal. Then, the acceleration a1 of the first acceleration sensor 1 is a1 = A on a flat road, whereas a1 = A + gsinα is obtained from Equation 5 on an inclined road, and sinα> 0 on an uphill road. The acceleration a1 (t = t2) of the first acceleration sensor 1 is larger than the acceleration a1 (t = t1) of the first acceleration sensor 1 at time t1. That is, a (t = t2)> a (t = t
Since this condition is obtained, it can be determined that the vehicle is traveling uphill.

【0022】逆に、平坦路から下り坂に移った場合に
は、sinα<0であるので、第1の加速度センサ1の出
力a1は、時刻t2において、時刻t1の出力よりも小
さくなる。即ち、a1(t=t2)<a1(t=t1)
である。従って、この条件が得られた場合には、下り坂
であると判定できる。
Conversely, when the vehicle moves from a flat road to a downhill, since sinα <0, the output a1 of the first acceleration sensor 1 becomes smaller at time t2 than at time t1. That is, a1 (t = t2) <a1 (t = t1)
It is. Therefore, when this condition is obtained, it can be determined that the vehicle is going downhill.

【0023】このようにして、車輌は現在進行している
路面が上り坂であるか、又は下り坂であるかを判定する
ことができると共に、数式4から傾斜角度の絶対値を算
出することができ、数式5から車輌の真の加速度Aを算
出することができる。
In this manner, the vehicle can determine whether the current traveling road surface is an uphill or a downhill, and can calculate the absolute value of the inclination angle from Equation (4). Thus, the true acceleration A of the vehicle can be calculated from Expression 5.

【0024】なお、サンプリングタイムについては、前
述のごとく、十分に短くする必要があるが、50ms以
下程度にすれば十分である。図3に示すように、路面が
傾斜角αの上り坂から長さLの平坦路を経て傾斜角αの
下り坂に移った場合を考える。時速100km/時(約
28m/s)で走行している場合は、上り坂から下り坂
に移ったことを検出するためには、サンプルタイムをL
/28以下にすればよく、このLが例えば3mと通常の
路面からみて極めて短い場合でも、サンプルタイムは3
(m)/28(m/s)=約100ms以下とすればよ
い。このため、計算の負荷は大きくはない。
Although the sampling time needs to be sufficiently short as described above, it is sufficient if the sampling time is about 50 ms or less. As shown in FIG. 3, consider a case where the road surface moves from an uphill slope with an inclination angle α to a downhill slope with an inclination angle α via a flat road of length L. When traveling at a speed of 100 km / h (approximately 28 m / s), the sample time is set to L in order to detect that the vehicle has moved from an uphill to a downhill.
/ 28 or less, and the sample time is 3 even if this L is extremely short, for example, 3 m when viewed from a normal road surface.
(M) / 28 (m / s) = approximately 100 ms or less. Therefore, the calculation load is not large.

【0025】また、路面傾斜角度αの正負については、
第1の加速度センサ1の出力のみを基にしているため、
複数のセンサを使用していないので、温度ドリフトのバ
ラツキの影響が小さく、演算誤差が大きくならない。
The sign of the road surface inclination angle α is:
Since it is based only on the output of the first acceleration sensor 1,
Since a plurality of sensors are not used, the influence of temperature drift variation is small, and the calculation error does not increase.

【0026】次に、図4乃至6を参照して本発明の実施
例方法について説明する。図4乃至6はこの実施例方法
を示すフローチャート図である。車が停止している(平
坦路又は坂道を問わず)状態からスタートし、サンプリ
ングタイムt毎に走行距離を計算する。なお、Cα、C
A、Ca1、S0は、コンピュータの計算上、夫々α、
A、a1、Sを一時的に格納するバッファ領域である。
また、Sは走行距離を示す。先ず、これらの初期値を0
にクリアする。そして、第2の加速度センサ2の出力a
2がgに一致しないか否かを判定し(ステップS1)、
一致しない場合(YES)は路面傾斜角度αの絶対値を
数式4から求める(ステップS2)。a2がgに一致す
る場合(NO)は平坦路であると判定され、ステップS
3に移る。この平坦路の場合は、第1の加速度センサ1
の加速度a1が0である場合(YES)は、車輌が平坦
路で停止していると判定され、a1が0でない場合(N
O)はこのa1が車輌の真の加速度Aになる(ステップ
S3)。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 are flow charts showing the method of this embodiment. Starting from a state in which the car is stopped (regardless of a flat road or a sloping road), the traveling distance is calculated every sampling time t. Note that Cα, C
A, Ca1, and S0 are respectively α,
This is a buffer area for temporarily storing A, a1, and S.
S indicates the traveling distance. First, set these initial values to 0
To clear. Then, the output a of the second acceleration sensor 2
It is determined whether 2 does not match g (step S1),
If they do not match (YES), the absolute value of the road surface inclination angle α is obtained from Expression 4 (step S2). If a2 matches g (NO), it is determined that the road is a flat road, and step S
Move to 3. In the case of this flat road, the first acceleration sensor 1
If the acceleration a1 is zero (YES), it is determined that the vehicle is stopped on a flat road, and if a1 is not zero (N
In O), this a1 becomes the true acceleration A of the vehicle (step S3).

【0027】一方、路面が傾斜している場合、a1=g
sinαであるときは、車輌は上り坂に停止していると判
定される(ステップS4)。また、a1=−gsinαで
あるときは、車輌は下り坂に停止していると判定される
(ステップS5)。なお、S転送とは、Sの演算結果を
ナビゲーション等に送信することを意味する。
On the other hand, when the road surface is inclined, a1 = g
If it is sinα, it is determined that the vehicle has stopped on an uphill (step S4). When a1 = −g sin α, it is determined that the vehicle is stopped on the downhill (step S5). Note that S transfer means transmitting the calculation result of S to navigation or the like.

【0028】そして、a1が±gsinαでない場合は、
車輌は傾斜路を進行していることになる。そこで、図5
に示すフローチャートにより、ステップS6にて、|α
|が前回と変化なしの場合(YES)で、ステップS7
にて、その符号の変化がないと判定された場合(YE
S)は、前回が上り坂なら上り坂、前回が下り坂なら下
り坂を意味し、真の加速度Aは式P1で求まる。また、
符号の変化がある場合(NO)は、前回が上り坂なら下
り坂、前回が下り坂なら上り坂を意味し、真の加速度A
は式P2で求まる。一方、ステップS6にて、|α|が
前回の値から変化した場合(NO)は、前回は平坦路か
否かを判定し(ステップS8)、平坦路である場合(Y
ES)は、第1の加速度センサ1の出力a1が前回のサ
ンプリングタイムのときの値よりも増大しているか否か
を判定し(ステップS9)、a1が増大している場合
(NO)は、平坦路から上り坂に移行したと判定し、a
1が低下した場合(YES)は、平坦路から下り坂に移
行したと判定する。その場合は、夫々式P3及びP4に
て真の加速度Aが求まる。
When a1 is not ± gsinα,
The vehicle is traveling on a ramp. Therefore, FIG.
According to the flowchart shown in FIG.
If | does not change from the previous time (YES), step S7
When it is determined that there is no change in the sign (YE
S) means an uphill if the previous time was an uphill, and a downhill if the last time was a downhill, and the true acceleration A is obtained by equation P1. Also,
If there is a change in sign (NO), it means a downhill if the previous time was an uphill, and an uphill if the previous time was a downhill.
Is obtained by Expression P2. On the other hand, in step S6, if | α | has changed from the previous value (NO), it is determined whether or not the previous time is a flat road (step S8), and if it is a flat road (Y).
ES) determines whether or not the output a1 of the first acceleration sensor 1 has increased from the value at the previous sampling time (step S9). If a1 has increased (NO), It is determined that the vehicle has moved uphill from a flat road, and a
If 1 has decreased (YES), it is determined that the vehicle has shifted from a flat road to a downhill. In that case, the true acceleration A is obtained by equations P3 and P4, respectively.

【0029】そして、ステップS8にて、前回が平坦路
でないと判断された場合(NO)には、坂道から坂道に
変化した場合であり、前回のαが正であるか、負である
かを判定する(ステップS10)。そして、前回のαが
正であれば、前回は上りであり、負であれば前回は下り
である。そして、前回が上りの場合は、a1がCa1+
gsin(α−Cα)であるか否かが判定され(ステップ
S11)、YESの場合には上りから上りに変化したも
のであり、真の加速度Aは式P5にて与えられる。一
方、NOの場合には上りから下りに変化したものであ
り、真の加速度Aは式P6にて求まる。また、ステップ
S10にて前回が下りであると判定された場合には、a
1がCa1+gsin(α−Cα)であるか否かが判定さ
れ(ステップS12)、YESの場合には下りから下り
に変化したものであり、真の加速度Aは式P7にて与え
られる。一方、NOの場合には下りから上りに変化した
ものであり、真の加速度Aは式P8にて求まる。
If it is determined in step S8 that the previous time is not a flat road (NO), it means that the vehicle has changed from a sloping road to a sloping road, and whether the previous α is positive or negative is determined. A determination is made (step S10). If the previous α is positive, the previous time is up, and if negative, the previous time is down. If the previous time was an uphill, a1 was Ca1 +
It is determined whether or not gsin (α−Cα) (step S11). In the case of YES, the change is from up to up, and the true acceleration A is given by equation P5. On the other hand, in the case of NO, it is a change from ascending to descending, and the true acceleration A is obtained by equation P6. If it is determined in step S10 that the last time was a descent, a
It is determined whether or not 1 is Ca1 + gsin (α-Cα) (step S12), and if YES, it has changed from descent to descent, and the true acceleration A is given by equation P7. On the other hand, in the case of NO, the vehicle has changed from descending to ascending, and the true acceleration A is obtained by equation P8.

【0030】次いで、図6のフローチャートにおいて、
真の加速度Aが0か否かを判定し(ステップS13)、
0でない場合は、前回の真の加速度CAと今回の真の加
速度Aとは一致するか否かを判定する(ステップS1
4)。本来、これは一致するはずであるが、例えば、サ
ンプリングタイム等の関係で僅かの誤差が合った場合、
それが例えば5%以内であれば同じ(無視)と判断して
前述の如く計算した値を真の値とする(ステップS1
4)。誤差が大きい場合は、前回の傾斜角Cαを使用し
て真の加速度A1を再計算する(ステップS15)。そ
して、基本的には、前回と今回の真の加速度は一致する
ものなので、絶対値の差が小さい方を真の加速度として
選択する(ステップS16)。即ち、前述の如くして求
めたAの方が前回値に近ければこのAを真の加速度と
し、再計算したA1の方が前回値に近ければこのA1を
真の加速度Aとする(ステップS17)。その後、真の
加速度Aを使用して距離を計算し(ステップS18)、
算出された距離Sと真の加速度Aをコンピュータのバッ
ファにストアする。また、距離Sをナビゲータ等に転送
する。
Next, in the flowchart of FIG.
It is determined whether or not the true acceleration A is 0 (step S13),
If it is not 0, it is determined whether or not the previous true acceleration CA and the current true acceleration A match (step S1).
4). Originally, this should match, but for example, if there is a slight error in relation to the sampling time,
If it is within 5%, for example, it is determined to be the same (ignored) and the value calculated as described above is set as a true value (step S1).
4). If the error is large, the true acceleration A1 is recalculated using the previous inclination angle Cα (step S15). Then, since the true acceleration of the previous time and the true acceleration of the present time are basically the same, the one with the smaller absolute value difference is selected as the true acceleration (step S16). That is, if A obtained as described above is closer to the previous value, this A is set to the true acceleration, and if A1 recalculated is closer to the previous value, this A1 is set to the true acceleration A (step S17). ). Thereafter, the distance is calculated using the true acceleration A (step S18),
The calculated distance S and the true acceleration A are stored in a buffer of the computer. Further, the distance S is transferred to a navigator or the like.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
進行方向を検出方向とする第1の加速度センサと、検出
方向をこの進行方向に対し垂直上方とする第2の加速度
センサとを使用し、第1の加速度センサの出力の増減に
より路面が平坦路から上り坂に移行したのか又は下り坂
に移行したのかを判定し、第2の加速度センサの出力か
ら路面の傾斜角度の絶対値を求めるので、移動体の加速
度を路面によらず高精度で測定することができる。ま
た、本発明によれば、移動体が停止していても、上り坂
又は下り坂及び傾斜角を検知することができる。そし
て、本発明は加速度センサにより上述のごとく加速度を
検知するので、車速パルスが不要であり、位置検出装置
を自動車車体に取り付けることが容易である。
As described above, according to the present invention,
A first acceleration sensor having a traveling direction as a detection direction and a second acceleration sensor having a detection direction perpendicular to the traveling direction are used. It is determined whether the vehicle has moved uphill or downhill, and the absolute value of the inclination angle of the road surface is obtained from the output of the second acceleration sensor. Therefore, the acceleration of the moving object is measured with high accuracy regardless of the road surface can do. Further, according to the present invention, it is possible to detect an uphill or downhill and an inclination angle even when the moving body is stopped. Since the acceleration is detected by the acceleration sensor as described above, the vehicle speed pulse is unnecessary, and the position detecting device can be easily mounted on the vehicle body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の走行距離算出方法の原理を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of a traveling distance calculation method according to the present invention.

【図2】同じく、本発明の走行距離算出方法の原理を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of a traveling distance calculation method according to the present invention.

【図3】サンプルタイミングを説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating sample timing.

【図4】本発明の実施例方法を示すフローチャート図で
ある。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例方法を示すフローチャート図で
ある。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例方法を示すフローチャート図で
ある。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a method according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:第1の加速度センサ 2:第2の加速度センサ 3:路面 1: first acceleration sensor 2: second acceleration sensor 3: road surface

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検出方向を移動体の進行方向に一致させ
た第1の加速度センサの出力a1と、検出方向を移動体
の進行方向に対し90°をなす角度の方向にした第2の
加速度センサの出力a2とを基に、a2から路面の傾斜
角度αの絶対値を算出すると共に、所定時間内のa1の
増大又は低減を判定して移動体が進行している路面が上
り坂か下り坂かを判定することを特徴とする走行距離算
出方法。
1. An output a1 of a first acceleration sensor whose detection direction matches the traveling direction of a moving body, and a second acceleration whose detection direction is at an angle of 90 ° with respect to the traveling direction of the moving body. Based on the output a2 of the sensor, the absolute value of the road surface inclination angle α is calculated from a2, and the increase or decrease of a1 within a predetermined time is determined to determine whether the road on which the moving body is traveling is uphill or downhill. A traveling distance calculation method characterized by determining whether the vehicle is on a slope.
【請求項2】 前記第1の加速度センサの出力a1と、
前記傾斜角度α及びその正負符号とから、移動体の真の
加速度を算出することを特徴とする請求項1に記載の走
行距離算出方法。
2. An output a1 of the first acceleration sensor,
The travel distance calculation method according to claim 1, wherein a true acceleration of the moving body is calculated from the inclination angle α and the sign thereof.
【請求項3】 前記真の加速度から移動体の走行距離を
算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の走行
距離算出方法。
3. The travel distance calculation method according to claim 1, wherein the travel distance of the moving body is calculated from the true acceleration.
【請求項4】 前記第2の加速度センサの出力が重力加
速度gに位置している場合に、平坦路であると判定する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載
の走行距離算出方法。
4. The method according to claim 1, wherein when the output of the second acceleration sensor is located at a gravitational acceleration g, the road is determined to be a flat road. Driving distance calculation method.
【請求項5】 第1の加速度センサの出力a1がgsin
αに一致する場合に、上り坂に停止していると判定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載
の走行距離算出方法。
5. An output a1 of the first acceleration sensor is gsin
The travel distance calculation method according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that the vehicle has stopped on an uphill when the vehicle speed is equal to α.
【請求項6】 第1の加速度センサの出力a1が−gsi
nαに一致する場合に、下り坂に停止していると判定す
ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記
載の走行距離算出方法。
6. The output a1 of the first acceleration sensor is -gsi
The travel distance calculation method according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that the vehicle is stopped on a downhill when the vehicle speed is equal to nα.
【請求項7】 第1の加速度センサの出力a1が0であ
る場合に、平坦路に停止していると判定することを特徴
とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の走行距離
算出方法。
7. The traveling distance according to claim 1, wherein when the output a1 of the first acceleration sensor is 0, it is determined that the vehicle is stopped on a flat road. Calculation method.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1681573A1 (en) * 2005-01-12 2006-07-19 Macnica, Inc. Vehicle stopped-judgement apparatus and stopped-judgement method in a velocity-calculation apparatus
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CN114353822A (en) * 2022-01-11 2022-04-15 深圳市几米物联有限公司 Trailer mileage recording method, trailer and recording system
CN114353822B (en) * 2022-01-11 2024-05-24 深圳市几米物联有限公司 Trailer mileage recording method, trailer and recording system

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