CN108779986B - 行进方向推测装置 - Google Patents

Abstract

得到能够高精度地推测车辆的行进方向的行进方向推测装置。在搭载于具备位置检测部和角速度检测部的车辆而推测车辆的行进方向的行进方向推测装置中，具备：第一角度运算部，根据由位置检测部检测并以预定的时间间隔更新的车辆的位置的变化计算第一角度；第二角度运算部，根据由角速度检测部检测出的车辆的旋转角速度和位置检测部中的车辆的位置的检测间隔计算第二角度；以及行进方向运算部，根据第一角度及第二角度计算车辆的行进方向。

Description

行进方向推测装置

技术领域

本发明涉及用于推测行驶中的车辆的行进方向的行进方向推测装置。

背景技术

作为以往的行进方向推测装置，例如，有专利文献1记载的行进方向推测装置。专利文献1记载的行进方向推测装置将从GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收机得到的行进方向信号、和旋转角速度信号作为输入，推测车辆的行进方向。专利文献1记载的行进方向推测装置在车辆以高速移动的情况下，在推测行进方向时，使向从GPS接收机得到的行进方向信号的依赖度变大，使向旋转角速度信号的依赖度变小。另一方面，在车辆以低速移动的情况下，专利文献1记载的行进方向推测装置在推测行进方向时，使向从GPS接收机得到的行进方向信号的依赖度变小，使向旋转角速度信号的依赖度变大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-282324

发明内容

以往的行进方向推测装置根据车速变更向从GPS接收机得到的行进方向信号的依赖度、和向旋转角速度的依赖度来运算行进方向。但是，从GPS接收机得到的行进方向信号、和真正想求出的行进方向的误差未必依赖于车速。因此，以往的行进方向推测装置未必能够高精度地推测车辆的行进方向。特别地，在以往的行进方向推测装置中，在从GPS接收机得到的车辆的位置信息的更新间隔长的情况下，推测的行进方向相对实际的行进方向的误差有可能变大。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于得到一种即使在车辆的位置信息的更新间隔长的情况下也能够高精度地推测车辆的行进方向的行进方向推测装置。

本发明中的行进方向推测装置是搭载于具备位置检测部和角速度检测部的车辆来推测车辆的行进方向的行进方向推测装置，具备：第一角度运算部，根据由位置检测部检测并以预定的时间间隔更新的车辆的位置的变化来计算第一角度；第二角度运算部，根据由角速度检测部检测出的车辆的旋转角速度和由位置检测部检测的车辆的位置的更新间隔来计算第二角度；以及行进方向运算部，根据第一角度及第二角度来计算车辆的行进方向，第二角度运算部使用旋转角速度γ和更新间隔T，通过θ_c＝(γ×T)/2的运算来计算第二角度θ_c。

本发明中的行进方向推测装置具备：第一角度运算部，根据由位置检测部检测并以预定的时间间隔更新的车辆的位置的变化来计算第一角度；第二角度运算部，根据由角速度检测部检测出的车辆的旋转角速度和由位置检测部检测的车辆的位置的更新间隔来计算第二角度；以及行进方向运算部，根据第一角度及第二角度来计算车辆的行进方向，所以即使在车辆的位置信息的更新间隔长的情况下，也能够高精度地推测车辆的行进方向。

附图说明

图1是示出搭载有本发明的实施方式1所涉及的行进方向推测装置的车辆的系统结构的一个例子的图。

图2是示出本发明的实施方式1所涉及的行进方向推测装置的概略结构和周边的模块的框图。

图3是示出本发明的实施方式1所涉及的行进方向推测装置的处理步骤的一个例子的流程图。

图4是用于说明本发明的实施方式1所涉及的行进方向推测装置中的第一角度运算部的动作的图。

图5是用于说明本发明的实施方式1所涉及的行进方向推测装置的动作的图。

图6是用于说明搭载有本发明的实施方式1所涉及的行进方向推测装置的车辆系统的动作的图。

图7是示出搭载有本发明的实施方式1所涉及的行进方向推测装置的车辆系统的硬件结构的一个例子的图。

图8是示出本发明的实施方式2所涉及的行进方向推测装置的概略结构和周边的模块的框图。

图9是用于说明本发明的实施方式2所涉及的行进方向推测装置的动作的图。

图10是示出本发明的实施方式2所涉及的行进方向推测装置的处理步骤的一个例子的流程图。

图11是示出本发明的实施方式3所涉及的行进方向推测装置的概略结构和周边的模块的框图。

图12是示出本发明的实施方式4所涉及的行进方向推测装置的概略结构和周边的模块的框图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是示出搭载有本实施方式1中的行进方向推测装置11的车辆1的系统结构的一个例子的图。在图1中，车辆1具备车轮2、方向盘3、转向部4、天线6、卫星信号接收部7、车速传感器8、转向控制部9、地图配送部10、行进方向推测装置11以及横摆率传感器12。在图1所示的车辆系统中，转向部4依照从转向控制部9输入的转向指令值动作，进行转向控制以使车辆1沿着道路行驶。转向部4例如由EPS(电子动力转向)用马达以及ECU(ElectronicControl Unit，电子控制单元)构成。ECU也可以具备微型机等计算机以及存储器，具备专用的电子电路。通过转向部4依照来自转向控制部9的转向指令值动作，能够控制方向盘3的旋转以及车轮2的朝向。

天线6接收从车辆1的外部的卫星5发送的卫星信号，将接收到的卫星信号输出到卫星信号接收部7。卫星5例如由多个GPS(Global Positioning System，全球定位系统)卫星构成。此外，在本实施方式中，示出卫星5由GPS卫星构成的情况，但不限定于此，也可以使用GLONASS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)等其它测位卫星。

卫星信号接收部7由GPS接收机构成，处理由天线6接收到的卫星信号，检测车辆1的位置来生成位置信号。卫星信号接收部7针对每个更新间隔T检测车辆1的位置，更新位置信号。即，更新间隔T是卫星信号接收部7中的车辆1的位置的检测间隔，是从卫星信号接收部7输出的位置信号的更新间隔。另外，卫星信号接收部7将位置信号输出到地图配送部10以及行进方向推测装置11。即，卫星信号接收部7作为检测车辆1的位置的位置检测部发挥功能。此外，在本实施方式中，成为作为卫星信号接收部7使用GPS接收机的结构，但也可以使用与GLONASS等其它系统对应的接收机。另外，为了使检测的位置成为高精度，卫星信号接收部7也可以成为从卫星5取得校正信息的结构、或者经由因特网取得校正信息的结构。另外，卫星信号接收部7也可以成为与DGPS(Differential GPS，差分GPS)对应的结构。

横摆率传感器12检测作为车辆1的旋转角速度的横摆率，将检测到的横摆率输出到转向控制部9以及行进方向推测装置11。即，横摆率传感器12作为检测车辆1的旋转角速度的角速度检测部发挥功能。行进方向推测装置11根据从横摆率传感器12输入的横摆率、从卫星信号接收部7输入的位置信号，推测车辆1的行进方向，输出到转向控制部9。此外，本实施方式的行进方向推测装置11针对卫星信号接收部7中的车辆1的位置的每个更新间隔T，推测车辆1的行进方向。换言之，本实施方式的行进方向推测装置11每当在卫星信号接收部7中检测到车辆1的位置时，推测车辆1的行进方向。由行进方向推测装置11求出的行进方向例如用从预定的方向起的角度表示。行进方向推测装置11由例如ECU构成。此外，行进方向推测装置11的内部结构以及动作的详情将后述。

地图配送部10根据来自卫星信号接收部7的位置信号，输出车辆1在地图上的位置以及车辆1的前方的道路信息。地图配送部10输出例如行驶的车道中的各地点的纬度以及经度、车道数、曲率等作为道路信息。此外，地图配送部10也可以将从行进方向推测装置11输出的车辆1的行进方向作为输入，输出将车辆1的位置以及车辆1的前方的道路信息变换到以车辆1或者车辆1的周边的位置为原点、以车辆1的行进方向为预定的坐标轴的坐标系而得的结果。地图配送部10由例如ECU构成。

车速传感器8检测车辆1的行驶速度，将检测到的车速V输出到转向控制部9。此外，在图1所示的车辆1中，成为从设置于4个车轮2的车速传感器8中的1个车速传感器8检测车速V的结构，但还能够成为其它结构。例如，也可以将由4个车速传感器8检测出的速度的平均作为车速V。或者，也可以使用设置于车辆1的后方的2个车轮2的车速传感器8，将由2个车速传感器8检测出的速度的平均作为车速V。

转向控制部9构成为生成向转向部4发送的转向指令值的ECU。转向控制部9根据从车速传感器8输入的车速V、从行进方向推测装置11输入的行进方向、从地图配送部10输入的车辆的位置及道路信息、以及从横摆率传感器12输入的横摆率，求出作为目标的转向角，作为转向指令值输出到转向部4。另外，转向控制部9取得转向部4的状态。此外，在图1中，卫星信号接收部7和行进方向推测装置11成为分别的结构，但也可以成为1个结构，例如也可以在相同的ECU中进行两方的处理。进而，也可以还包括转向控制部9而成为1个结构。

接下来，参照图2以及图3，说明行进方向推测装置11的结构以及动作。图2是示出本实施方式的行进方向推测装置11的概略结构和周边的模块的框图。另外，图3是示出本实施方式的行进方向推测装置11的处理步骤的一个例子的流程图。在图2中，行进方向推测装置11具有第一角度运算部21、第二角度运算部22以及行进方向运算部23。以下，还使用图3来说明行进方向推测装置11的具体的动作。

首先，第一角度运算部21从卫星信号接收部7取得当前的车辆1的位置(S1)。此外，第一角度运算部21针对卫星信号接收部7中的车辆1的位置的每个更新间隔T，取得车辆1的位置。在此，当前的车辆1的位置意味着，在卫星信号接收部7中检测出的最新的车辆1的位置。换言之，当前的车辆1的位置是指，在卫星信号接收部7中在过去的最近的更新时刻更新后的车辆1的位置。第一角度运算部21还存储上次取得的车辆1的位置。上次取得的车辆1的位置为相比于当前的车辆1的位置，更新间隔T以前的车辆1的位置。即，上次取得的车辆1的位置为相比于在卫星信号接收部7中检测出的最新的车辆1的位置，在前1个检测时刻检测到的车辆1的位置。换言之，上次取得的车辆1的位置为在卫星信号接收部7中刚被更新为最新的车辆1的位置之前的车辆1的位置。在将行进方向推测装置11推测车辆1的行进方向的时刻设为当前的时刻时，当前的车辆1的位置是在最接近当前的过去的更新时刻T1更新的车辆1的位置。另外，上次取得的车辆1的位置是指，相比于更新时刻T1，在更新间隔T以前更新的车辆1的位置。接下来，第一角度运算部21根据当前的车辆1的位置(X_n,Y_n)以及上次取得的车辆1的位置(X_n-1,Y_n-1)，运算第一角度(S2)。

图4是用于说明本实施方式的行进方向推测装置11中的第一角度运算部21的动作的图。在图4中，例如，X方向表示经度方向(东西方向)的位置，Y方向表示纬度方向(南北方向)的位置。另外，图4示出以车速V从上次取得的车辆1的位置31(X_n-1,Y_n-1)移动至当前的车辆1的位置32(X_n,Y_n)，Vcosθ_G是车速的X方向分量，Vsinθ_G是车速的Y方向分量。在此，X_n、Y_n作为从基准位置起的相对位置，设为分别表示经度方向、纬度方向的位置的位置。

此外，在本实施方式中，作为基准位置，使用当前的车辆1的位置32(X_n,Y_n)，但也可以将车辆1的附近的预定的位置作为基准位置。X_n、Y_n的单位设为m(米)。在用经度和纬度表示从卫星信号接收部7输入的车辆1的位置信号的情况下，第一角度运算部21将位置信号换算为X_n、Y_n。第一角度运算部21使用当前的车辆1的位置32(X_n,Y_n)以及上次取得的车辆1的位置31(X_n-1,Y_n-1)，通过式(1)计算第一角度θ_G。在式(1)中，arctan()是求出反正切的函数。以上是图3的S2中的第一角度运算部21的动作。

接下来，第二角度运算部22使用从横摆率传感器12输入的横摆率γ、和从卫星信号接收部7输入的车辆1的位置的更新间隔T，通过式(2)计算第二角度θ_C(S3)。此外，在本实施方式的行进方向推测装置11中，车辆1的位置的更新间隔T使用预先决定的更新间隔、例如1秒。因此，从卫星信号接收部7输入的更新间隔T成为固定值。如果更新间隔T是固定值，则也可以不从卫星信号接收部7输入更新间隔T，而是第二角度运算部22预先存储更新间隔T。此外，通常，第二角度运算部22使用从横摆率传感器12输入的最新的横摆率γ来计算第二角度θ_C。

接下来，行进方向运算部23使用由第一角度运算部21计算出的第一角度θ_G、和由第二角度运算部22计算出的第二角度θ_C，通过式(3)计算车辆1的行进方向Ψ(S4)。

ψ＝θ_G+θ_C …(3)

接下来，行进方向推测装置11判断是否应结束处理(S5)。在判断为应结束处理时，行进方向推测装置11结束处理。在判断为不应结束处理时，行进方向推测装置11的处理转移到S6。在S6中，行进方向推测装置11判断从在S1中第一角度运算部21取得车辆1的位置起的经过时间是否达到更新间隔T。在未经过更新间隔T的时间的情况下，行进方向推测装置11待机直至经过更新间隔T的时间为止。在经过了更新间隔T的时间的情况下，行进方向推测装置11的处理返回到S1。

行进方向推测装置11如以上所述动作，推测车辆1的行进方向Ψ。在此，说明行进方向运算部23对第一角度θ_G加上第二角度θ_C来计算车辆1的行进方向Ψ的理由。图5是用于说明本实施方式的行进方向推测装置11的动作的图。在图5中，例如，X方向表示经度方向(东西方向)的位置，Y方向表示纬度方向(南北方向)的位置。如图5所示，在恒定地进行转弯的车辆1中，在车辆1的位置从(X_n-1,Y_n-1)变化为(X_n,Y_n)时，从车辆1的位置求出的第一角度为图5所示的θ_G。但是，车辆1如图5所示朝向转弯圆的切线方向，所以在与实际的车辆的行进方向Ψ之间产生误差。卫星信号接收部7中的车辆1的位置的更新间隔T越长，该误差越大。

因此，在将时刻nT下的车速设为V_n、位置的更新间隔T之间的车速V_n的变化被近似为充分小的情况下，图5所示的时刻(n-1)T至时刻nT中的车辆1的位置的变化用式(4)以及式(5)表示。时刻(n-1)T下的车辆1的位置是(X_n-1,Y_n-1)，时刻nT下的车辆1的位置是(X_n,Y_n)。在此，式中的下标n表示时刻nT下的各变量。此外，n是整数。

根据式(1)、式(4)、式(5)，根据车辆1的位置变化计算的时刻nT下的第一角度θ_Gn用式(6)表示。另外，根据式(6)，时刻nT下的实际的车辆1的行进方向Ψ_n用式(7)表示。因此，在行进方向运算部23中，对时刻nT下的第一角度θ_Gn加上时刻nT下的第二角度θ_Cn，从而能够推测时刻nT下的实际的车辆1的行进方向Ψ_n。如以上所述，行进方向运算部23对第一角度θ_G加上第二角度θ_C，来计算车辆1的行进方向Ψ。

ψ_n＝θ_Gn+θ_Cn …(7)

接下来，叙述转向控制部9以及转向部4的动作。转向控制部9根据从地图配送部10输入的车辆1的位置、从地图配送部10输入的车辆1行驶的前方的道路信息、从行进方向推测装置11输入的车辆的行进方向、以及从横摆率传感器12输入的车辆的横摆率，通过例如式(8)求出车辆1沿着道路行驶所需的转向角，作为转向指令值θ_ref输出到转向部4。

θ_ref＝k₁y_Ld+k₂e_Ld+k₃γ …(8)

在式(8)中，k₁、k₂、k₃分别是控制增益。图6是用于说明搭载有本实施方式的行进方向推测装置11的车辆系统的动作的图，特别是用于说明转向控制部9的动作的图。使用图6，说明式(8)中的y_Ld、e_Ld。式(8)中的y_Ld是在当前的行进方向上前进了距离Ld的位置33、和目标路线34的距离的差。在此，距离Ld是以当前的车速V前进了预定时间Td的情况下的距离。另外，式(8)中的e_Ld是在当前的行进方向上前进了距离Ld的位置33、和目标路线34的角度的差。

转向部4根据从转向控制部9输入的转向指令值进行转向，使车辆1沿着道路行驶。如以上所述，本实施方式的行进方向推测装置11具备：第一角度运算部21，根据由位置检测部(卫星信号接收部7)检测出的车辆1的位置计算第一角度；第二角度运算部22，根据由角速度检测部(横摆率传感器12)检测出的车辆1的旋转角速度和位置检测部中的车辆1的位置的更新间隔计算第二角度；以及行进方向运算部23，根据第一角度及第二角度计算车辆1的行进方向。根据本实施方式的行进方向推测装置11，即使在车辆1的位置信息的更新间隔长的情况下，也能够高精度地推测车辆1的行进方向。

图7是示出搭载有本实施方式的行进方向推测装置11的车辆系统的硬件结构的一个例子的图。ECU13a实现转向控制部9以及行进方向推测装置11的功能。另外，ECU13b实现地图配送部10的功能。地图配送部10的功能还能够使用另外搭载的车辆导航装置的功能来实现。另外，ECU13c以及马达15实现转向部4的功能。另外，GPS接收机14实现卫星信号接收部7的功能。

实施方式2.

实施方式1中的行进方向推测装置11针对卫星信号接收部7中的车辆1的位置的每个更新间隔T，推测车辆1的行进方向。但是，还考虑相比于车辆1的位置的更新间隔T，行进方向推测装置11中的行进方向的推测间隔T_a更短的情况。例如是T＝1秒、T_a＝30毫秒的情况。本实施方式的行进方向推测装置11设想这样的情况。

图8是示出本实施方式的行进方向推测装置11的概略结构和周边的模块的框图。搭载本实施方式的行进方向推测装置11的车辆1的系统结构与图1相同。在图8中，行进方向推测装置11具有第一角度运算部21、第二角度运算部22、第三角度运算部24以及行进方向运算部23b。在本实施方式的行进方向推测装置11中，第一角度运算部21以及第二角度运算部22与实施方式1相同，针对卫星信号接收部7中的车辆1的位置的每个更新间隔T，计算第一角度θ_G以及第二角度θ_C。

第三角度运算部24使用从横摆率传感器12输入的横摆率γ，针对行进方向的每个推测间隔T_a，计算第三角度。行进方向运算部23b根据第一角度、第二角度以及第三角度，针对行进方向的每个推测间隔T_a，求出车辆1的行进方向。图9是用于说明本实施方式的行进方向推测装置11的动作的图。为了简化说明，在图9中，车辆1的位置的更新间隔T设为是行进方向的推测间隔T_a的3倍。在图9中，横轴表示时刻，纵轴表示行进方向。另外，在图9中，行进方向用从预定方向起的角度表示。

如图9所示，本实施方式的行进方向推测装置11在时刻nT，对第一角度θ_G加上第二角度θ_C，来推测行进方向Ψ_n。该动作与在实施方式1中叙述的动作相同。在此，时刻nT与卫星信号接收部7将车辆1的位置更新为最新的信息的时刻T1相同。在时刻nT至时刻(n+1)T的期间，行进方向推测装置11针对行进方向的每个推测间隔T_a，加上对横摆率γ进行积分而得到的值作为新的行进方向。累计横摆率γ的积分值而得到的结果是第三角度。作为横摆率γ，使用随时检测出的值即可。其中，作为横摆率，如果使用时刻nT下的横摆率γ_n，则在时刻nT至时刻(n+1)T的期间，横摆率γ_n不变化，所以积分值能够用时刻nT下的横摆率γ_n与从时刻nT起的经过时间之积来计算。在图9中，时刻nT+T_a下的第三角度用横摆率γ_n与时间T_a之积来求出。另外，在图9中，时刻nT+2T_a下的第三角度用横摆率γ_n与时间2T_a之积来求出。

第三角度运算部24针对车辆1的位置的每个更新间隔T，对第三角度进行复位而使其成为0。因此，在时刻nT，第三角度为0。在时刻nT至时刻(n+1)T的期间，第三角度运算部24针对行进方向的每个推测间隔T_a，对与从时刻nT起的经过时间相当的横摆率γ进行积分，作为第三角度输出。即，第三角度是对与卫星信号接收部7更新车辆1的位置之后的经过时间相当的横摆率进行积分而得到的角度。行进方向运算部23b针对行进方向的每个推测间隔T_a，将第一角度、第二角度以及第三角度相加，求出车辆1的行进方向。

图10是示出本实施方式的行进方向推测装置11的处理步骤的一个例子的流程图。使用图10，说明本实施方式的行进方向推测装置11的处理。首先，第三角度运算部24对第三角度进行复位，使第三角度的值成为0(S7)。接下来，第一角度运算部21从卫星信号接收部7取得当前的车辆1的位置(S1)。接下来，第一角度运算部21根据当前的车辆1的位置、和上次取得的车辆1的位置，运算第一角度(S2)。接下来，第二角度运算部22使用从横摆率传感器12输入的横摆率γ、和从卫星信号接收部7输入的车辆1的位置的更新间隔T，计算第二角度θ_C(S3)。此外，S1、S2以及S3的处理与实施方式1中的处理相同。

接下来，行进方向运算部23使用第一角度、第二角度以及第三角度，计算车辆1的行进方向(S4)。此外，在第三角度被复位的状态下，S4的处理与实施方式1中的处理相同。接下来，行进方向推测装置11判断是否应结束处理(S5)。在判断为应结束处理时，行进方向推测装置11结束处理。在判断为不应结束处理时，行进方向推测装置11的处理转移到S6。在S6中，行进方向推测装置11判断从在S1中第一角度运算部21取得车辆1的位置起的经过时间是否达到更新间隔T。在未经过更新间隔T的时间的情况下，行进方向推测装置11的处理转移到S8。在经过了更新间隔T的时间的情况下，行进方向推测装置11的处理返回到S7。

在S8中，行进方向推测装置11判断从在S4中行进方向运算部23计算车辆1的行进方向起的经过时间是否达到推测间隔T_a。在未经过推测间隔T_a的时间的情况下，行进方向推测装置11待机直至经过推测间隔T_a的时间为止。在经过了推测间隔T_a的时间的情况下，行进方向推测装置11的处理转移到S9。在S9中，第三角度运算部24计算第三角度。在S9的处理结束后，行进方向推测装置11的处理返回到S4。本实施方式的行进方向推测装置11如以上所述动作。

根据本实施方式的行进方向推测装置11，相比于针对车辆1的位置的每个更新间隔T更新行进方向，行进方向的输出更连续。因此，在搭载有本实施方式的行进方向推测装置11的车辆1中，能够使转向控制部9中的转向指令值的值变得平滑，能够改善乘坐者的乘坐感。此外，在此说明了行进方向推测装置11，但也可以在行进方向推测装置11的外部具备对时刻nT至时刻(n+1)T的期间的车辆1的位置进行插值的结构，与本实施方式的行进方向推测装置11一起搭载于车辆。

实施方式3.

在实施方式1中的行进方向推测装置11中，设为卫星信号接收部7中的车辆1的位置的更新间隔T是预先决定的时间间隔。但是，车辆1的位置的更新间隔T无需一定是预先决定的时间间隔。本实施方式的行进方向推测装置11设想未预先决定车辆1的位置的更新间隔T的情况。

图11是示出本实施方式的行进方向推测装置11的概略结构和周边的模块的框图。搭载有本实施方式的行进方向推测装置11的车辆1的系统结构基本上与图1相同。但是，卫星信号接收部7设为将位置信号被更新的时刻的信息附加到位置信号而输出。在图11中，行进方向推测装置11具有第一角度运算部21、第二角度运算部22b、行进方向运算部23以及更新间隔运算部25。在本实施方式的行进方向推测装置11中，第一角度运算部21以及行进方向运算部23与实施方式1相同。另外，在本实施方式的行进方向推测装置11中，关于第二角度运算部22b，除了从更新间隔运算部25被输入车辆1的位置的更新间隔T这点以外，与实施方式1相同。

更新间隔运算部25参照从卫星信号接收部7输出的位置信号被更新的时刻的信息，计算更新后的时刻的差分来求出更新间隔T。在从卫星5发送的卫星信号中还包括时刻信息，所以卫星信号接收部7利用该信息输出检测到位置的时刻。根据本实施方式的行进方向推测装置11，即使在从卫星信号接收部7输出的位置信息的更新间隔变动的情况下、不连续的情况下，也能够高精度地推测车辆1的行进方向。

实施方式4.

实施方式1中的行进方向推测装置11构成为假设车辆1的位置的更新间隔T的期间中的车速的变化充分小。但是，在车辆1的位置的更新间隔T的期间，车速未必恒定。本实施方式的行进方向推测装置11设想在车辆1的位置的更新间隔T的期间，车速以不可忽略的程度变化的情况。

图12是示出本实施方式的行进方向推测装置11的概略结构和周边的模块的框图。搭载有本实施方式的行进方向推测装置11的车辆1的系统结构除了新具备加速度传感器16以外，与图1相同。加速度传感器16检测车辆1的前后方向的加速度(行进方向的加速度)。在图12中，行进方向推测装置11具有第一角度运算部21、第二角度运算部22c、行进方向运算部23、以及更新间隔运算部25。在本实施方式的行进方向推测装置11中，第一角度运算部21以及行进方向运算部23与实施方式1相同。另外，在本实施方式的行进方向推测装置11中，更新间隔运算部25与实施方式3相同。

第二角度运算部22c使用从横摆率传感器12输入的横摆率γ、和从更新间隔运算部25输入的车辆1的位置的更新间隔T，通过式(9)计算第二角度θ_C。在式(9)中，k_a是根据由加速度传感器检测的加速度而变化的系数。式(9)除了被乘以系数k_a以外，与式(2)相同。行进方向运算部23将第一角度和第二角度相加，来求出车辆1的行进方向。

在假设为车速的变化充分小而推测行进方向时，在车辆1加速的情况下，比实际更大地推测车辆1的行进方向，在车辆1减速的情况下，比实际更小地推测车辆1的行进方向。因此，在本实施方式的行进方向推测装置11中，第二角度运算部22c根据车辆1的加速度调整系数k_a的值，调整第二角度θ_C的大小。具体而言，在本实施方式的行进方向推测装置11中，第二角度运算部22c在车辆1加速中的情况下，使系数k_a小于1，在车辆1减速中的情况下，使系数k_a大于1。另外，在第二角度运算部22c中，车辆1的加速的程度越大则使系数k_a的值越大，车辆1的减速的程度越大则使系数k_a的值越小。此外，在车辆1既未加速也未减速的情况下，系数k_a的值成为1。在该情况下，式(9)与式(2)相同。根据本实施方式的行进方向推测装置11，即使在车辆1加减速过程中，也能够更高精度地推测行进方向。

Claims (11)

1.一种行进方向推测装置，搭载于具备位置检测部和角速度检测部的车辆来推测所述车辆的行进方向，其特征在于，具备：

第一角度运算部，根据由所述位置检测部检测并以预定的时间间隔更新的所述车辆的位置的变化来计算第一角度；

第二角度运算部，根据由所述角速度检测部检测出的所述车辆的旋转角速度和由所述位置检测部检测的所述车辆的位置的更新间隔来计算第二角度；以及

行进方向运算部，根据所述第一角度及所述第二角度来计算所述车辆的行进方向，

所述第二角度运算部使用所述旋转角速度γ和所述更新间隔T，通过θ_c＝(γ×T)/2的运算来计算所述第二角度θ_c。

2.根据权利要求1所述的行进方向推测装置，其特征在于，

所述第二角度运算部根据由设置于外部的加速度传感器检测出的所述车辆的加速度，调整所述第二角度的大小。

3.根据权利要求2所述的行进方向推测装置，其特征在于，

所述第二角度运算部在所述车辆加速的情况下，相比于所述车辆减速的情况，减小所述第二角度。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的行进方向推测装置，其特征在于，

所述第一角度运算部根据所述车辆的最新的位置与刚被更新为所述最新的位置之前的所述车辆的位置之间的变化来计算所述第一角度。

5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的行进方向推测装置，其特征在于，

所述行进方向推测装置具备第三角度运算部，该第三角度运算部对从所述位置检测部将所述车辆的位置更新为最新的位置的时刻起的经过时间中的所述旋转角速度进行积分来计算第三角度，

所述行进方向运算部根据所述第一角度、所述第二角度以及所述第三角度来计算所述车辆的行进方向。

6.根据权利要求4所述的行进方向推测装置，其特征在于，

所述行进方向推测装置具备第三角度运算部，该第三角度运算部对从所述位置检测部将所述车辆的位置更新为最新的位置的时刻起的经过时间中的所述旋转角速度进行积分来计算第三角度，

所述行进方向运算部根据所述第一角度、所述第二角度以及所述第三角度来计算所述车辆的行进方向。

7.一种行进方向推测装置，搭载于具备位置检测部和角速度检测部的车辆来推测所述车辆的行进方向，其特征在于，具备：

第一角度运算部，根据由所述位置检测部检测并以预定的时间间隔更新的所述车辆的位置的变化来计算第一角度；

第二角度运算部，根据由所述角速度检测部检测出的所述车辆的旋转角速度和由所述位置检测部检测的所述车辆的位置的更新间隔来计算第二角度；以及

行进方向运算部，根据所述第一角度及所述第二角度来计算所述车辆的行进方向，

所述第二角度运算部根据由设置于外部的加速度传感器检测出的所述车辆的加速度，调整所述第二角度的大小，

所述第二角度运算部使用所述旋转角速度γ、所述更新间隔T和根据所述车辆的所述加速度而变化的系数k_a，通过θ_c＝(k_a×γ×T)/2的运算来计算所述第二角度θ_c。

8.根据权利要求7所述的行进方向推测装置，其特征在于，

所述第二角度运算部在所述车辆加速的情况下，相比于所述车辆减速的情况，减小所述第二角度。

9.根据权利要求7所述的行进方向推测装置，其特征在于，

所述第一角度运算部根据所述车辆的最新的位置与刚被更新为所述最新的位置之前的所述车辆的位置之间的变化来计算所述第一角度。

10.根据权利要求8所述的行进方向推测装置，其特征在于，

所述第一角度运算部根据所述车辆的最新的位置与刚被更新为所述最新的位置之前的所述车辆的位置之间的变化来计算所述第一角度。

11.根据权利要求7至10中的任意一项所述的行进方向推测装置，其特征在于，

所述行进方向推测装置具备第三角度运算部，该第三角度运算部对从所述位置检测部将所述车辆的位置更新为最新的位置的时刻起的经过时间中的所述旋转角速度进行积分来计算第三角度，

所述行进方向运算部根据所述第一角度、所述第二角度以及所述第三角度来计算所述车辆的行进方向。

Images