JP2007093324A - Vehicle speed detection device and navigation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車に搭載され、車両の一定距離走行毎にパルスが発生する車速パルスに基づいて自動車の車速を検出する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for detecting a vehicle speed of a vehicle based on a vehicle speed pulse that is mounted on a vehicle and generates a pulse every time the vehicle travels a certain distance.
従来より、車両の一定距離走行毎にパルスが発生する車速パルス信号を入力し、車速パルス信号の単位時間当たりのパルスの発生数に、１パルスあたりの自動車の移動距離を示す距離変換係数を乗じて、自動車の車速を検出する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。 Conventionally, a vehicle speed pulse signal that generates a pulse every time a vehicle travels a fixed distance is input, and the number of pulses generated per unit time of the vehicle speed pulse signal is multiplied by a distance conversion coefficient that indicates the distance traveled by the vehicle per pulse. A technique for detecting the vehicle speed of an automobile is known (for example, Patent Document 1).
さて、自動車において車速パルス信号を生成する車速パルス生成部は、自動車の製造時に自動車に組み込まれることが多い。また、このような車速パルス信号の、１パルスあたりの自動車の移動距離は、車種や自動車メーカ毎に異なっている。したがって、前述した距離変換係数の適正値は、車種や自動車メーカ毎に異なるものとなる。また、車速パルス信号の、１パルスあたりの自動車の移動距離、したがって距離変換係数の適正値は、自動車のタイヤの空気圧などにも応じて変化する。 A vehicle speed pulse generator that generates a vehicle speed pulse signal in an automobile is often incorporated into the automobile when the automobile is manufactured. Further, the moving distance of the vehicle per pulse of such a vehicle speed pulse signal varies depending on the vehicle type and the vehicle manufacturer. Accordingly, the appropriate value of the above-described distance conversion coefficient varies depending on the vehicle type and the automobile manufacturer. Further, the travel distance of the vehicle per pulse of the vehicle speed pulse signal, and thus the appropriate value of the distance conversion coefficient, varies depending on the tire pressure of the vehicle.
そして、このような距離変換係数を適正値に設定する技術としては、ＧＰＳ受信機によって算定した自動車の走行距離と、当該走行距離の走行に要した期間における車速パルス信号のパルスの発生数とに基づいて、単位時間に発生したパルスの発生数より求まる移動距離がＧＰＳ受信機によって算定した自動車の走行距離と一致するように、前記距離変換係数を求めて設定する技術が知られている（たとえば、特許文献２）。
さて、前述のような車速パルス信号を生成には、車輪の所定の回転角度毎にオン／オフするスイッチが用いられ、このようなスイッチとしては、機械式スイッチの他、光学式スイッチや電気式スイッチや磁気式スイッチなどが用いられている。
そして、このようなスイッチを用いて生成される車速パルス信号においては、パルス発生前後において信号レベルが不安定にばたつくチャタリングが発生してしまうことがある。なお、このようなチャタリングは、機械式スイッチを用いて車速パルス信号を生成する場合に顕著に表れる。
In order to generate the vehicle speed pulse signal as described above, a switch that is turned on / off at every predetermined rotation angle of the wheel is used. As such a switch, in addition to a mechanical switch, an optical switch or an electric switch is used. Switches and magnetic switches are used.
Further, in the vehicle speed pulse signal generated using such a switch, chattering may occur where the signal level fluctuates unstablely before and after the pulse is generated. Such chattering appears prominently when a vehicle speed pulse signal is generated using a mechanical switch.
そこで、このようなチャタリングによって、車速パルス信号のパルス数の計数を誤らないようにするために、短期間の信号レベルの変化をマスクすることにより、チャタリングを除去することが考えられる。
しかし、このマスク時間の適正値は、車速パルス信号の１パルス当たりの移動距離に応じて異なったものとなる。すなわち、チャタリング発生期間が長い車速パルス信号に合わせてチャタリングを除去できるようにマスク時間を設定すると、このマスク時間以下のパルス幅のパルスを持つ車速パルス信号に対しては、パルス数の計数を行うことができなくなってしまう。また、逆に、短いパルス幅のパルスを持つ車速パルス信号に合わせてチャタリングを除去できるようにマスク時間を設定すると、チャタリング発生期間が長い車速パルス信号に対してはチャタリングを除去することができなくなってしまう。なお、一般的に、車速パルス信号には、一定範囲のDUTY比が求められるので、同車速で比較した場合には、１パルス当たりの移動距離が大きいほど、パルス幅は長くなる。また、１パルス当たりの移動距離が大きいほど、当該車速パルス信号に発生するチャタリングの発生時間長は長くなる傾向がある。たとえば、一般的に言って、機械式スイッチを用いて車速パルス信号を生成する場合には、機械式スイッチの感度上の制限より、１パルス当たりの移動距離は大きく設定されることが多い。そして、機械式スイッチを用いて車速パルス信号を生成する場合には、機械式スイッチの構造上、チャタリング発生時間長は長くなる。
Therefore, in order to prevent erroneous counting of the number of pulses of the vehicle speed pulse signal by such chattering, it is conceivable to eliminate chattering by masking a short-term change in signal level.
However, the appropriate value of the mask time differs depending on the movement distance per pulse of the vehicle speed pulse signal. That is, when the mask time is set so that chattering can be removed in accordance with a vehicle speed pulse signal having a long chattering generation period, the number of pulses is counted for a vehicle speed pulse signal having a pulse width equal to or shorter than the mask time. It becomes impossible to do. Conversely, if the mask time is set so that chattering can be removed in accordance with a vehicle speed pulse signal having a pulse with a short pulse width, chattering cannot be removed for a vehicle speed pulse signal with a long chattering occurrence period. End up. In general, the vehicle speed pulse signal requires a certain range of duty ratios. Therefore, when compared at the same vehicle speed, the longer the movement distance per pulse, the longer the pulse width. Further, the longer the travel distance per pulse, the longer the chattering time length generated in the vehicle speed pulse signal. For example, generally speaking, when a vehicle speed pulse signal is generated using a mechanical switch, the movement distance per pulse is often set to be larger than the limit on the sensitivity of the mechanical switch. When a vehicle speed pulse signal is generated using a mechanical switch, the chattering occurrence time length becomes longer due to the structure of the mechanical switch.
そこで、本発明は、車速パルス信号の１パルス当たりの移動距離の如何に関わらずに、チャタリングの除去とパルスの計数を適正に行うことのできる車速検出装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle speed detection device that can appropriately eliminate chattering and count pulses regardless of the travel distance per pulse of the vehicle speed pulse signal.
前記課題達成のために、本発明は、自動車が一定距離走行する毎にパルスが出現する車速パルス信号に基づいて、当該自動車の車速を検出する、自動車に搭載される車速検出装置でに、前記車速パルス信号の、設定されたマスク時間内の信号レベルの変化をマスクするマスク手段と、前記マスク手段が前記マスク時間内の信号レベルの変化をマスクした前記車速パルス信号に単位時間当たりに出現したパルス数に、設定された距離変換係数を乗じて、前記車速を算出する車速変換手段と、前記車速変換手段が算出した車速が、実際の自動車の車速に整合するように、前記車速変換手段に設定されている距離変換係数を更新する距離変換係数更新手段と、前記距離変換係数更新手段が更新した距離変換係数に応じて、距離変換係数が大きいほど長くなるように更新後マスク時間を算出し、算出した更新後マスク時間に、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間を更新するマスク時間更新手段とを備えたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle speed detection device mounted on a vehicle, which detects the vehicle speed of the vehicle based on a vehicle speed pulse signal in which a pulse appears every time the vehicle travels a certain distance. Mask means for masking a change in signal level within a set mask time of the vehicle speed pulse signal, and the mask means appeared per unit time in the vehicle speed pulse signal in which the change in signal level within the mask time is masked The vehicle speed conversion means for calculating the vehicle speed by multiplying the number of pulses by a set distance conversion coefficient, and the vehicle speed conversion means so that the vehicle speed calculated by the vehicle speed conversion means matches the actual vehicle speed of the automobile. According to the distance conversion coefficient updating means for updating the set distance conversion coefficient and the distance conversion coefficient updated by the distance conversion coefficient updating means, the larger the distance conversion coefficient is, Calculating the updated mask time Kunar so, the calculated updated mask time, in which a mask time updating means for updating the mask time set in the chattering removal unit.
このような車速検出装置によれば、車速パルス信号に出現する単位時間当たりのパルス数を車速に変換するために、当該単位時間当たりのパルス数に乗じる距離変換係数を自動的に適正値に設定することができると共に、この距離変換係数に応じて、車速パルス信号に生じるチャタリングをマスクするためのマスク時間を、距離変換係数が大きいほど大きくなるように設定することができる。 According to such a vehicle speed detection device, in order to convert the number of pulses per unit time appearing in the vehicle speed pulse signal into the vehicle speed, the distance conversion coefficient for multiplying the number of pulses per unit time is automatically set to an appropriate value. In addition, the mask time for masking chattering generated in the vehicle speed pulse signal can be set so as to increase as the distance conversion coefficient increases in accordance with the distance conversion coefficient.
ここで、前述したように、一般的に、車速パルス信号には、一定範囲のDUTY比が求められるので、同車速で比較した場合には、1パルス当たりの移動距離、したがって、距離変換係数の適正値が大きいほど、パルス幅は長くなり、当該車速パルス信号に発生するチャタリングの発生時間長は長くなる。したがって、このように、距離変換係数が大きいほど大きくなるようにマスク時間を設定することにより、チャタリングを適正に除去しつつ、車速パルス信号の計数すべきパルスがマスクされてしまうことを抑制することができる。 Here, as described above, since the vehicle speed pulse signal generally requires a certain range of duty ratios, when compared at the same vehicle speed, the travel distance per pulse, and therefore the distance conversion coefficient. The larger the appropriate value, the longer the pulse width and the longer the chattering generation time length generated in the vehicle speed pulse signal. Therefore, by setting the mask time so that the larger the distance conversion coefficient is, the chattering is appropriately removed and the pulse to be counted of the vehicle speed pulse signal is suppressed from being masked. Can do.
ここで、このような車速検出装置は、前記マスク時間更新手段において、算出する前記更新後マスク時間の最大値を予め定めた第１の時間に制限し、算出する更新後マスク時間の最小値を前記第１の時間より小さい予め定めた第２の時間に制限しつつ、前記更新後マスク時間を算出するように構成してもよい。 Here, such a vehicle speed detection device limits the maximum value of the updated mask time to be calculated to a predetermined first time in the mask time update means, and sets the minimum value of the updated mask time to be calculated. The updated mask time may be calculated while being limited to a predetermined second time that is smaller than the first time.
このようにマスク時間の最大値を制限することにより、1パルス当たりの移動距離が大きい車両から、1パルス当たりの移動距離が小さい車両に、車速検出装置が載せ替えられた場合にも、ある程度の車速まで、適正に、チャタリングを除去しつつ、車速パルス信号の計数すべきパルスがマスクされてしまうことを抑止できることを保証できるようになる。また、このようにマスク時間の最小値を制限することにより、距離変換係数の適正値が小さい領域において、パルス幅に比べ比較的チャタリング発生時間が大きくなるような場合でも、パルスをマスクしてしまわない範囲内において、チャタリングを除去しつつ、車速パルス信号の計数すべきパルスがマスクされてしまうことを抑制できることができる。 By limiting the maximum value of the mask time in this way, even when the vehicle speed detection device is replaced from a vehicle with a large movement distance per pulse to a vehicle with a small movement distance per pulse, a certain amount of It is possible to ensure that the pulse to be counted of the vehicle speed pulse signal can be prevented from being masked while properly removing chattering up to the vehicle speed. In addition, by limiting the minimum value of the mask time in this way, even in the region where the appropriate value of the distance conversion coefficient is small, even if chattering generation time is relatively longer than the pulse width, the pulse is masked. It is possible to prevent the pulses to be counted of the vehicle speed pulse signal from being masked while eliminating chattering within a range that does not exist.
また、このような車速検出装置を、前記マスク時間更新手段を、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間と、前記更新後マスク時間との差が、所定のしきい値より小さくなる場合には、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間の更新を行わないものとすることも、過剰な頻度でマスク時間を更新することを抑制し、車速検出の動作の安定を図る上で好ましい。 In addition, when the difference between the mask time set in the chattering removal unit and the updated mask time is smaller than a predetermined threshold value, the vehicle speed detection device is used. It is preferable not to update the mask time set in the chattering removal unit, in order to suppress the update of the mask time with an excessive frequency and to stabilize the operation of the vehicle speed detection.
また、このような車速検出装置は、前記マスク時間更新手段において、少なくとも、前記距離変換係数更新手段が更新した距離変換係数が、当該更新前の距離変換係数から予め定めたレベル以上、減少方向に変化している場合には、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間を、マスク時間の最小時間として予め定めた時間に更新するように構成してもよい。また、このような車速検出装置は、当該車速検出装置に、さらに、前記車速変換手段における、前記マスク手段が前記マスク時間内の信号レベルの変化をマスクした前記車速パルス信号に出現するパルスの検出不能エラーを検出するパルスレスエラー検出手段を設けると共に、前記マスク時間更新手段において、前記パルスレスエラー検出手段が前記検出不能エラーを検出した場合に、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間を、マスク時間の最小時間として予め定めた時間に更新するように構成してもよい。 Further, in such a vehicle speed detection device, in the mask time update means, at least the distance conversion coefficient updated by the distance conversion coefficient update means is decreased in a decreasing direction by a predetermined level or more from the distance conversion coefficient before the update. If it has changed, the mask time set in the chattering removal unit may be updated to a predetermined time as the minimum time of the mask time. Further, such a vehicle speed detection device is further provided for detecting a pulse appearing in the vehicle speed pulse signal in which the mask means masks a change in signal level within the mask time in the vehicle speed conversion means. A pulseless error detecting means for detecting an impossible error, and a mask time set in the chattering removal unit when the pulseless error detecting means detects the undetectable error in the mask time updating means. Alternatively, the mask time may be updated to a predetermined time as a minimum time.
これらのようにすることにより、もし、車速検出装置が載せ替えられた場合において、載せ替え後の車両において、載せ替え前の車両において設定されたマスク時間によるマスクによって、車速パルス信号の計数すべきパルスが完全にもしくは部分的にマスクされてしまった場合には、マスク時間が最小値に設定されるので、その後、支障なく、適正な距離変換係数の設定や、適正なマスク時間の設定を行えるようになる。 By doing so, if the vehicle speed detection device is replaced, the vehicle speed pulse signal should be counted by the mask according to the mask time set in the vehicle before replacement in the vehicle after replacement. If the pulse is completely or partially masked, the mask time is set to the minimum value, so that it is possible to set an appropriate distance conversion coefficient and an appropriate mask time without any trouble after that. It becomes like this.
また、当該車速検出装置に、さらに前記距離変換係数更新手段が更新した前記距離変換係数の確からしさのレベルを算定する尤度算定手段を設けると共に、前記マスク時間更新手段において、前記尤度算定手段が算定した確からしさのレベルが所定のレベル以下であった場合には、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間の更新を行わないように構成することも、より安定的に精度のよい車速の検出を行う上で好ましい。 Further, the vehicle speed detection device is further provided with likelihood calculation means for calculating a probability level of the distance conversion coefficient updated by the distance conversion coefficient update means, and in the mask time update means, the likelihood calculation means If the certainty level calculated by is less than or equal to a predetermined level, the mask time set in the chattering removal unit is not updated. It is preferable when performing detection.
また、このような車速検出装置は、当該車速検出装置に、現在位置の測位を行う測位手段を設け、前記距離変換係数更新手段において、前記測位手段が測位した現在位置の変化より推定される実際の自動車の車速に、前記車速変換手段が算出した車速が整合するように、前記車速変換手段に設定されている距離変換係数を更新するように構成してもよい。もしくは、このような車速検出装置は、当該車速検出装置に、受信電波を利用して前記自動車の車速の測定を行う車速測定手段を設けると共に、前記距離変換係数更新手段において、前記車速測定手段が測定した車速に、前記車速変換手段が算出した車速が整合するように、前記車速変換手段に設定されている距離変換係数を更新するように構成してもよい。 Further, such a vehicle speed detection device is provided with positioning means for positioning the current position in the vehicle speed detection device, and the distance conversion coefficient update means is actually estimated from the change in the current position measured by the positioning means. The distance conversion coefficient set in the vehicle speed conversion means may be updated so that the vehicle speed calculated by the vehicle speed conversion means matches the vehicle speed of the vehicle. Alternatively, in such a vehicle speed detection device, the vehicle speed detection device is provided with vehicle speed measurement means for measuring the vehicle speed of the automobile using received radio waves, and in the distance conversion coefficient update means, the vehicle speed measurement means includes: The distance conversion coefficient set in the vehicle speed conversion unit may be updated so that the vehicle speed calculated by the vehicle speed conversion unit matches the measured vehicle speed.
なお、このような車速検出装置は、たとえば、自動車に搭載されるナビゲーション装置などに適用することができる。すなわち、たとえば、ナビゲーション装置は、このような車速検出装置と、当該車速検出装置が検出した車速を参照して、前記自動車の現在位置を推定する現在位置算出手段と、地図上に、前記現在位置算出手段が算出した現在位置を表した案内画像を表示する案内手段とを含めて構成することができる。 Such a vehicle speed detection device can be applied to, for example, a navigation device mounted in an automobile. That is, for example, the navigation device refers to such a vehicle speed detection device, a current position calculation unit that estimates the current position of the automobile with reference to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device, and the current position on a map. And a guide unit that displays a guide image representing the current position calculated by the calculation unit.
以上のように、本発明によれば、車速パルス信号の１パルス当たりの移動距離の如何に関わらずに、チャタリングの除去とパルスの計数を適正に行うことのできる車速検出装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vehicle speed detection device capable of appropriately eliminating chattering and counting pulses regardless of the travel distance per pulse of the vehicle speed pulse signal. it can.
以下、本発明の実施形態について、自動車に搭載されるナビゲーション装置への適用を例にとり説明する。
図１に、本実施形態に係るナビゲーション装置の構成を示す。
図示するように、ナビゲーション装置１は、自動車に組み込まれた車速センサ２と接続されている。ここで、車速センサ２は、車両が所定距離移動する毎にパルスを発生する車速パルス信号SPLinをナビゲーション装置１に出力する。
次に、ナビゲーション装置１は、車速検出部１０と、操作部１０１と、表示装置１０２と、ＧＰＳ受信機１０３と、ジャイロなどの角加速度センサを用いて車両の進行方位を検出する方位センサ１０４と、地図を表す地図データを記録したＤＶＤ-ＲＯＭなどである地図データ記憶部１０５と、現在状態算出部１０６と、ルート探索部１０７と、メモリ１０８と、制御部１０９と、案内画像生成部１１０と、操作部１０１や表示装置１０２を用いたＧＵＩをユーザに提供するＧＵＩ制御部１１１とを有する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described taking application to a navigation device mounted on an automobile as an example.
FIG. 1 shows a configuration of a navigation device according to the present embodiment.
As shown in the figure, the navigation device 1 is connected to a vehicle speed sensor 2 incorporated in an automobile. Here, the vehicle speed sensor 2 outputs to the navigation device 1 a vehicle speed pulse signal SPLin that generates a pulse each time the vehicle moves a predetermined distance.
Next, the navigation device 1 includes a vehicle speed detection unit 10, an operation unit 101, a display device 102, a GPS receiver 103, and an orientation sensor 104 that detects the traveling direction of the vehicle using an angular acceleration sensor such as a gyro. , A map data storage unit 105 such as a DVD-ROM in which map data representing a map is recorded, a current state calculation unit 106, a route search unit 107, a memory 108, a control unit 109, a guidance image generation unit 110, A GUI control unit 111 that provides a user with a GUI using the operation unit 101 and the display device 102.
但し、以上のナビゲーション装置１は、ハードウエア的には、マイクロプロセッサや、メモリや、その他のグラフィックプロセッサやジオメトリックプロセッサ等の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたＣＰＵ回路であって良く、この場合、以上に示したナビゲーション装置１の各部は、マイクロプロセッサが予め用意されたプログラムを実行することにより具現化するプロセスとして実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、ナビゲーション装置１に提供されるものであって良い。 However, the above navigation apparatus 1 may be a CPU circuit having a general configuration including peripheral devices such as a microprocessor, a memory, and other graphic processors and geometric processors in terms of hardware. In this case, each unit of the navigation device 1 described above may be realized as a process embodied by a microprocessor executing a program prepared in advance. In this case, such a program may be provided to the navigation apparatus 1 via a recording medium or an appropriate communication path.
以下、このような構成におけるナビゲーション装置１の動作について説明する。
すなわち、車速検出部１０は、車速センサ２の出力する車速パルス信号SPLinに基づいて自動車の車速を検出する。
現在状態算出部１０６は、車速検出部１０が検出した車速や方位センサ１０４が検出した進行方位の履歴より推定される現在位置や、ＧＰＳ受信機１０３の出力から推定される現在位置に対して、地図データ記憶部１０５から読み出した地図データが示す、前回決定した現在位置の周辺の地図とのマップマッチング処理などを施して、現在位置として最も確からしい座標と、現在の進行方向として最も確からしい方向とを、それぞれ現在位置、現在進行方位として決定し、メモリ１０８に設定する。
Hereinafter, the operation of the navigation device 1 having such a configuration will be described.
That is, the vehicle speed detection unit 10 detects the vehicle speed of the automobile based on the vehicle speed pulse signal SPLin output from the vehicle speed sensor 2.
The current state calculation unit 106 determines the vehicle position detected by the vehicle speed detection unit 10 and the current position estimated from the traveling direction history detected by the direction sensor 104 and the current position estimated from the output of the GPS receiver 103. The map data read out from the map data storage unit 105 is subjected to a map matching process with a map around the current position determined last time, and the most likely coordinates as the current position and the most likely direction as the current traveling direction Are determined as the current position and the current traveling direction, respectively, and set in the memory 108.
また、制御部１０９は、ユーザの目的地設定要求に応じて、ユーザから操作部１０１、ＧＵＩ制御部１１１を介して目的地の設定を受け付け、これをメモリ１０８にセットする。そして、制御部１０９は、目的地の設定を受け付けたならば、メモリ１０８にセットされた目的地までの推奨ルートをルート探索部１０７に探索させる。ルート探索部１０７は、必要地理的範囲の地図の地図データを地図データ記憶部１０５から読み出し、メモリ１０８に設定されている現在位置から目的地までの最小コストの経路を、距離最小などの所定のコストモデルに基づいて推奨ルートとして算出し、算出した推奨ルートの経路データを、メモリ１０８にセットする。 Further, the control unit 109 accepts a destination setting from the user via the operation unit 101 and the GUI control unit 111 in response to a user destination setting request, and sets this in the memory 108. When the destination setting is accepted, the control unit 109 causes the route search unit 107 to search for a recommended route to the destination set in the memory 108. The route search unit 107 reads the map data of the map in the necessary geographical range from the map data storage unit 105, and obtains the route with the lowest cost from the current position set in the memory 108 to the destination by a predetermined distance or the like. A recommended route is calculated based on the cost model, and route data of the calculated recommended route is set in the memory 108.
そして、案内画像生成部１１０は、地図データ記憶部１０５から読み出した地図データが表す現在位置周辺の地図を表す地図画像を、予め成されたユーザ設定や初期設定に応じた地図縮尺で、メモリ１０８にセットされた現在進行方位が上になるように表示する。また、この際に、案内画像生成部１１０は、この表示した地図画像上の、メモリ１０８にセットされた現在位置に対応する位置に現在位置マークを表示する。また、案内画像生成部１１０は、推奨ルートの経路データがメモリ１０８にセットされている場合には、推奨ルートの現在位置より目的地側の部分を表す推奨ルート図形も地図画像上に表示する。なお、目的地が地図画像が表す地理的範囲に含まれる場合、案内画像生成部１１０は、目的地の位置を示す目的地マークも地図画像上に表示することになる。 The guide image generation unit 110 then displays a map image representing a map around the current position represented by the map data read from the map data storage unit 105 at a map scale according to user settings and initial settings made in advance. It is displayed so that the current traveling direction set in is up. At this time, the guide image generation unit 110 displays a current position mark at a position corresponding to the current position set in the memory 108 on the displayed map image. In addition, when the route data of the recommended route is set in the memory 108, the guide image generating unit 110 also displays a recommended route graphic representing a part on the destination side from the current position of the recommended route on the map image. When the destination is included in the geographical range represented by the map image, the guide image generation unit 110 also displays a destination mark indicating the position of the destination on the map image.
以下、車速検出部１０が行う車速の検出動作について説明する。
図１に戻り、車速検出部１０は、距離補正係数レジスタ１１、マスクレンジレジスタ１２、車速変換部１３、チャタリング除去部１４とを有する。
このような構成において、チャタリング除去部１４は、マスクレンジレジスタ１２に制御部１０９によって設定されたマスクレンジよって定まるマスク時間長以内の、車速パルス信号SPLinの信号レベルの変化をマスクすることにより、車速パルス信号SPLinに発生したチャタリングを除去する。そして、車速変換部１３は、チャタリングが除去された車速パルス信号SPLout上のパルスの単位時間あたりの発生数を計数し、計数した単位時間当たりのパルス数に、距離補正係数レジスタ１１に制御部１０９によって設定された距離補正係数に定数（0.3925m）を乗じて求まる距離変換係数を乗じて車速を算出し、現在状態算出部１０６に出力する。なお、距離補正係数に乗じる定数（0.3925m）は、距離変換係数（車速パルス信号の1パルス当たりの車両の移動距離）の代表的な値の一つとなっている。なお、距離変換係数の範囲は、現状、およそ、0.7849m-0.042mとなっている。また、これに伴い、距離補正係数の範囲は、およそ、2.0-0.115の範囲となっている。
Hereinafter, the vehicle speed detection operation performed by the vehicle speed detection unit 10 will be described.
Returning to FIG. 1, the vehicle speed detection unit 10 includes a distance correction coefficient register 11, a mask range register 12, a vehicle speed conversion unit 13, and a chattering removal unit 14.
In such a configuration, the chattering removal unit 14 masks the change in the signal level of the vehicle speed pulse signal SPLin within the mask time length determined by the mask range set by the control unit 109 in the mask range register 12, thereby The chattering generated in the pulse signal SPLin is removed. Then, the vehicle speed conversion unit 13 counts the number of generated pulses per unit time on the vehicle speed pulse signal SPLout from which chattering has been removed, and sets the number of pulses per unit time in the distance correction coefficient register 11 to the control unit 109. The vehicle speed is calculated by multiplying the distance correction coefficient set by (1) by a constant (0.3925 m) and a distance conversion coefficient, and outputs the result to the current state calculation unit 106. The constant (0.3925 m) to be multiplied by the distance correction coefficient is one of the representative values of the distance conversion coefficient (vehicle travel distance per pulse of the vehicle speed pulse signal). The range of the distance conversion coefficient is approximately 0.7849m-0.042m at present. Accordingly, the range of the distance correction coefficient is approximately 2.0-0.115.
ここで、以上のようなチャタリングの除去を行うチャタリング除去部１４の具体的構成例を図2に示す。
図示するように、チャタリング除去部１４は、ラッチ１４１、カウンタ１４２、コンパレータ１４３を用いて構成される。ラッチ１４１は、車速センサ２から入力する車速パルス信号SPLinの周波数に比べ充分に高い周波数を持つシステムクロックSYSCLKで、車速パルス信号SPLoutをラッチする。コンパレータ１４３は、マスクレンジレジスタ１２に設定されたマスクレンジMSKRとカウンタ１４２の出力するカウント値COを比較し、両者が不一致の期間は出力をLベルとし、両者が一致する期間は出力をHレベルとする。ここで、このコンパレータ１４３の出力が、チャタリングを除去した車速パルス信号SPLoutとなる。
Here, FIG. 2 shows a specific configuration example of the chattering removing unit 14 that removes chattering as described above.
As shown in the figure, the chattering removal unit 14 is configured using a latch 141, a counter 142, and a comparator 143. The latch 141 latches the vehicle speed pulse signal SPLout with the system clock SYSCLK having a frequency sufficiently higher than the frequency of the vehicle speed pulse signal SPLin input from the vehicle speed sensor 2. The comparator 143 compares the mask range MSKR set in the mask range register 12 with the count value CO output from the counter 142, and when the two do not match, the output is L level, and when both match, the output is H level. And Here, the output of the comparator 143 becomes the vehicle speed pulse signal SPLout from which chattering has been removed.
そして、残るカウンタ１４２は、システムクロックSYSCLKに同期してカウントアップ動作を行い、カウント値をコンパレータ１４３に出力する。ただし、コンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutがカウンタ１４２のLレベル有意のイネーブルに入力されており、カウンタ１４２は、コンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutがLレベルの期間のみカウントアップ動作を行い、コンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutがHレベルの期間は、カウント値COを維持する動作を行う。また、ラッチ１４１の出力LOが、カウンタ１４２のLレベル有意のリセットに入力されており、カウンタ１４２は、ラッチ１４１の出力LOがLレベルとなったときにカウント値COが0にリセットされる。 The remaining counter 142 performs a count-up operation in synchronization with the system clock SYSCLK and outputs the count value to the comparator 143. However, the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143 is input to the L level significant enable of the counter 142, and the counter 142 performs a count-up operation only when the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143 is at the L level. During the period when the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143 is at the H level, the count value CO is maintained. Further, the output LO of the latch 141 is input to the L level significant reset of the counter 142, and the counter 142 resets the count value CO to 0 when the output LO of the latch 141 becomes the L level.
ここで、図3に、このようなチャタリング除去部１４の動作例を示す。
図示した例は、マスクレンジレジスタ１２にマスクレンジMSKRとしてn+1が設定されている場合の例である。
図示するように、このようなチャタリング除去部１４によれば、期間T1に示すように、車速センサ２から入力する車速パルス信号SPLinがLレベルであり、これをラッチするラッチ１４１の出力LOもLレベルであるときには、カウンタ１４２のカウント値COが0にリセットされ続け、これにより、カウント値COとマスクレンジMSKRの不一致を検出するコンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutもLレベルとなる。
Here, FIG. 3 shows an example of the operation of such chattering removal unit 14.
The illustrated example is an example when n + 1 is set as the mask range MSKR in the mask range register 12.
As shown in the figure, according to such a chattering removing unit 14, as shown in the period T1, the vehicle speed pulse signal SPLin input from the vehicle speed sensor 2 is at the L level, and the output LO of the latch 141 that latches this is also L. When it is at the level, the count value CO of the counter 142 continues to be reset to 0, whereby the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143 that detects the mismatch between the count value CO and the mask range MSKR is also at the L level.
次に、この状態から、期間T2に示すように、車速センサ２から入力する車速パルス信号SPLinがHレベルに変化したことに伴いラッチ１４１の出力LOがHレベルに変化すると、イネーブルに入力しているコンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutがLレベルであることより、カウンタ１４２のカウントアップ動作が開始される。そして、カウンタ１４２のカウント値COがn+1に達すると、コンパレータ１４３で、カウント値COとマスクレンジMSKRの一致が検出され、コンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutがHレベルに変化する。すると、コンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutによって、カウンタ１４２のカウントアップ動作が停止され、カウンタ１４２の出力するカウント値COはn+1に維持され、これにより、コンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutもHレベルに維持される。 Next, from this state, as shown in the period T2, when the output LO of the latch 141 changes to H level as the vehicle speed pulse signal SPLin input from the vehicle speed sensor 2 changes to H level, the input is enabled. When the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143 is at the L level, the count-up operation of the counter 142 is started. When the count value CO of the counter 142 reaches n + 1, the comparator 143 detects a match between the count value CO and the mask range MSKR, and the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143 changes to the H level. Then, the count-up operation of the counter 142 is stopped by the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143, and the count value CO output from the counter 142 is maintained at n + 1, whereby the vehicle speed pulse signal output from the comparator 143 is output. SPLout is also maintained at the H level.
そして、その後、期間T3に示すように、車速センサ２から入力する車速パルス信号SPLinがLレベルに変化したことに伴いラッチ１４１の出力LOがLレベルに変化すると、カウンタ１４２のカウント値COが0にリセットされ、これにより、コンパレータ１４３においてカウント値COとマスクレンジMSKRの不一致が検出されコンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutがLレベルに変化する。 After that, as shown in the period T3, when the output LO of the latch 141 changes to L level due to the change of the vehicle speed pulse signal SPLin input from the vehicle speed sensor 2 to L level, the count value CO of the counter 142 becomes 0. Thus, the comparator 143 detects a mismatch between the count value CO and the mask range MSKR, and the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143 changes to the L level.
次に、この状態から、期間T4に示すように、チャタリングによって車速センサ２から入力する車速パルス信号SPLinがHレベルに変化したことに伴いラッチ１４１の出力LOがHレベルに変化すると、イネーブルに入力しているコンパレータ１４３の出力する車速パルス信号SPLoutがLレベルであることより、カウンタ１４２のカウントアップ動作が開始される。そして、カウンタ１４２のカウント値COがn+1に達する前に、チャタリングの発生期間が終了し、車速センサ２から入力する車速パルス信号SPLinがLレベルに変化すると、ラッチ１４１の出力LOがLレベルに変化し、カウンタ１４２のカウント値COが0にリセットされる。そして、この期間T4の期間中、カウント値COとマスクレンジMSKRの一致が検出されないため、コンパレータ１４３は、出力する車速パルス信号SPLoutをLレベルに維持する。 Next, from this state, as shown in a period T4, when the output LO of the latch 141 changes to H level due to the change of the vehicle speed pulse signal SPLin input from the vehicle speed sensor 2 to H level by chattering, the input is enabled. When the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143 is at the L level, the count-up operation of the counter 142 is started. Then, before the count value CO of the counter 142 reaches n + 1, the chattering period ends, and when the vehicle speed pulse signal SPLin input from the vehicle speed sensor 2 changes to L level, the output LO of the latch 141 becomes L level. And the count value CO of the counter 142 is reset to zero. During this period T4, the coincidence between the count value CO and the mask range MSKR is not detected, so the comparator 143 maintains the output vehicle speed pulse signal SPLout at the L level.
以上、T2の期間とT4の期間との比較より理解されるように、チャタリング除去部１４によれば、マスクレンジレジスタ１２に設定されたマスクレンジMSKRにシステムクロックSYSCLKの周期を乗じた時間をマスク時間として、車速センサ２から入力する車速パルス信号SPLinの信号レベルのマスク時間より小さい時間長内の変化は、コンパレータ１４３から車速変換部１３に出力される車速パルス信号SPLoutには表れない。すなわち、車速センサ２から入力する車速パルス信号SPLinに発生しているチャタリングが、マスク時間長より短い期間内で発生している場合には、このチャタリングを除去することができる。 As can be understood from the comparison between the period T2 and the period T4, the chattering removal unit 14 masks the time obtained by multiplying the mask range MSKR set in the mask range register 12 by the period of the system clock SYSCLK. As a time, a change within a time length smaller than the mask time of the signal level of the vehicle speed pulse signal SPLin input from the vehicle speed sensor 2 does not appear in the vehicle speed pulse signal SPLout output from the comparator 143 to the vehicle speed conversion unit 13. In other words, when chattering generated in the vehicle speed pulse signal SPLin input from the vehicle speed sensor 2 occurs within a period shorter than the mask time length, this chattering can be removed.
したがって、このようなチャタリング除去部１４によれば、制御部１０９は、マスクレンジレジスタ１２のマスクレンジMSKRの設定によって、車速センサ２から入力する車速パルス信号SPLinに発生しているチャタリングをマスクするマスク時間を任意に変更することができる。 Therefore, according to such a chattering removal unit 14, the control unit 109 masks chattering generated in the vehicle speed pulse signal SPLin input from the vehicle speed sensor 2 according to the setting of the mask range MSKR in the mask range register 12. The time can be changed arbitrarily.
また、逆に、マスクレンジレジスタ１２のマスクレンジMSKRを、マスク時間が、車速パルス信号SPLinの車速変換部１３で計数すべきパルスのパルス幅より大きくなるように設定すると、この車速パルス信号SPLinのパルスもマスクされてしまい、車速変換部１３において車速を検出することができなくなってしまう。 Conversely, if the mask range MSKR of the mask range register 12 is set so that the mask time is larger than the pulse width of the pulse to be counted by the vehicle speed conversion unit 13 of the vehicle speed pulse signal SPLin, the vehicle speed pulse signal SPLin The pulses are also masked, and the vehicle speed conversion unit 13 cannot detect the vehicle speed.
以下、制御部１０９の距離補正係数レジスタ１１への距離補正係数の設定動作と、制御部１０９のマスクレンジレジスタ１２へのマスクレンジMSKRの設定動作について説明する。
まず、制御部１０９の距離補正係数レジスタ１１への距離補正係数の設定動作について説明する。
制御部１０９は、距離補正係数レジスタ１１への距離補正係数の設定のために距離補正係数更新処理を行う。そして、この距離補正係数更新処理では、距離補正係数の適正値を推定し、推定した適正値に、距離補正係数レジスタ１１の距離補正係数を更新する処理を繰り返し行う。ただし、距離補正係数更新処理では、距離補正係数の適正値の推定を繰り返し行いつつ、適正値を推定した各回のうちの、推定した適正値と、現在、距離離補正係数レジスタに設定している距離補正係数との差のレベルが所定レベル以上大きかった回においてのみ、推定した適正値への、距離補正係数レジスタ１１の距離補正係数の更新を行うようにしてもよい。
Hereinafter, the setting operation of the distance correction coefficient to the distance correction coefficient register 11 of the control unit 109 and the setting operation of the mask range MSKR to the mask range register 12 of the control unit 109 will be described.
First, the distance correction coefficient setting operation to the distance correction coefficient register 11 of the control unit 109 will be described.
The control unit 109 performs distance correction coefficient update processing for setting the distance correction coefficient in the distance correction coefficient register 11. In this distance correction coefficient update process, the appropriate value of the distance correction coefficient is estimated, and the process of updating the distance correction coefficient in the distance correction coefficient register 11 to the estimated appropriate value is repeated. However, in the distance correction coefficient update process, while estimating the appropriate value of the distance correction coefficient repeatedly, the estimated appropriate value of each time the appropriate value is estimated and the current distance correction coefficient register are set. The distance correction coefficient of the distance correction coefficient register 11 may be updated to the estimated appropriate value only when the level of the difference from the distance correction coefficient is greater than a predetermined level.
ここで、この距離補正係数の適正値の推定は、たとえば、以下のように行う。すなわち、一定期間毎に、当該期間の開始時点と終了時点でＧＰＳ受信機１０３によって測位した車両の現在位置間の距離をGPS距離として求める。また、当該一定期間中に車速変換部１３の出力した車速の時間積分値として求まる距離を車速パルス距離として求める。また、求めたGPS距離を車速パルス距離で除算した値に、現在、距離補正係数レジスタ１１に設定されている距離補正係数を乗じた値を距離補正係数の適正値候補とする。そして、最近に求めた所定数の適正値候補の平均値を、距離補正係数の適正値として推定する。 Here, the estimation of the appropriate value of the distance correction coefficient is performed as follows, for example. That is, for each fixed period, the distance between the current positions of the vehicles measured by the GPS receiver 103 at the start and end of the period is obtained as the GPS distance. Further, the distance obtained as the time integral value of the vehicle speed output from the vehicle speed conversion unit 13 during the certain period is obtained as the vehicle speed pulse distance. In addition, a value obtained by multiplying the obtained GPS distance by the vehicle speed pulse distance and the distance correction coefficient currently set in the distance correction coefficient register 11 is set as an appropriate value candidate for the distance correction coefficient. Then, the average value of the predetermined number of appropriate value candidates obtained recently is estimated as the appropriate value of the distance correction coefficient.
または、距離補正係数の適正値の推定は、たとえば、以下のように行ってもよい。すなわち、現在状態算出部１０６が算出した現在位置と地図データが示す地図データを参照し、現在状態算出部１０６が算出した現在位置が曲がり角から次の曲がり角に至るまでの道程距離をマップマッチング距離として求める。そして、現在状態算出部１０６が算出した現在位置が当該曲がり角から次の曲がり角に至るまでの期間中に、車速変換部１３の出力した車速の時間積分値として求まる距離を車速パルス距離として求める。また、求めたマップマッチング距離を車速パルス距離で除算した値に、現在、距離補正係数レジスタ１１に設定されている距離補正係数を乗じた値を距離補正係数の適正値候補とする。そして、最近に求めた所定数の適正値候補の平均値を、距離補正係数の適正値として推定する。 Alternatively, the appropriate value of the distance correction coefficient may be estimated as follows, for example. That is, with reference to the current position calculated by the current state calculation unit 106 and the map data indicated by the map data, the distance between the current position calculated by the current state calculation unit 106 and the next corner is the map matching distance. Ask. Then, the distance obtained as the time integral value of the vehicle speed output from the vehicle speed conversion unit 13 is obtained as the vehicle speed pulse distance during the period from the current turn calculated by the current state calculation unit 106 to the next turn. Further, a value obtained by multiplying the obtained map matching distance by the vehicle speed pulse distance and the distance correction coefficient currently set in the distance correction coefficient register 11 is set as a suitable candidate for the distance correction coefficient. Then, the average value of the predetermined number of appropriate value candidates obtained recently is estimated as the appropriate value of the distance correction coefficient.
または、距離補正係数の適正値の推定は、たとえば、以下のように行ってもよい。すなわち、車速変換部１３の出力する車速からＧＰＳ受信機１０３によってドップラ効果を利用して測定した車速を減じた差分を一定期間毎に求める。そして、所定数の複数の差分の算出毎に、当該所定数の複数の差分の平均値を求め、差分の平均値が正の場合は、差分の平均値の絶対値が大きくなるほど大きな割合で、現在距離補正係数レジスタに設定している距離補正係数を小さくした値を、距離補正係数の適正値として推定し、差分の平均値が負の場合は、差分の平均値が大きくなるほど大きな割合で、現在距離補正係数レジスタに設定している距離補正係数を大きくした値を、距離補正係数の適正値として推定する。そして、距離補正係数レジスタ１１の距離補正係数を推定した適正値で更新したならば、距離補正係数を変化させた分、車速変換部１３が過去に出力した車速を、車速返還部１３において更新後の距離補正係数を用いて車速を算出したならば得られたあろう車速に修正した上で、過去分の、車速変換部１３の出力する車速とＧＰＳ受信機１０３によってドップラ効果を利用して測定した車速との差分を求め直す。そして、次回の距離補正係数の適正値の推定の際には、求めなおした差分を用いて、距離補正係数の適正値の推定を行う。 Alternatively, the appropriate value of the distance correction coefficient may be estimated as follows, for example. That is, a difference obtained by subtracting the vehicle speed measured by the GPS receiver 103 using the Doppler effect from the vehicle speed output from the vehicle speed conversion unit 13 is obtained at regular intervals. Then, for each calculation of the predetermined number of differences, the average value of the predetermined number of differences is obtained, and if the average difference value is positive, the absolute value of the average difference value increases, Estimated as the appropriate value of the distance correction coefficient, the value obtained by reducing the distance correction coefficient currently set in the distance correction coefficient register, if the average value of the difference is negative, the larger the average value of the difference, the larger the ratio, A value obtained by increasing the distance correction coefficient currently set in the distance correction coefficient register is estimated as an appropriate value of the distance correction coefficient. Then, if the distance correction coefficient in the distance correction coefficient register 11 is updated with the estimated appropriate value, the vehicle speed output by the vehicle speed conversion unit 13 in the past is updated in the vehicle speed return unit 13 by the amount the distance correction coefficient is changed. If the vehicle speed is calculated using the distance correction coefficient, the vehicle speed is corrected to the obtained vehicle speed, and the past measured vehicle speed output by the vehicle speed conversion unit 13 and the GPS receiver 103 are measured using the Doppler effect. Recalculate the difference from the vehicle speed. Then, in the next estimation of the appropriate value of the distance correction coefficient, the appropriate value of the distance correction coefficient is estimated using the recalculated difference.
さて、制御部１０９は、このような距離補正係数更新処理において、学習レベルを管理する処理も行う。
学習レベルは、100％を最大値として、｛（現在までに行った距離補正係数の適正値の推定回数×100）/所定回数｝％として管理する。
さて、次に、制御部１０９によるマスクレンジレジスタ１２へのマスクレンジ設定動作について説明する。
制御部１０９は、マスクレンジレジスタ１２へのマスクレンジ設定のために、図4に示すマスクレンジ更新処理を行う。
ここで、このマスクレンジ更新処理は、ナビゲーション装置１が起動されると開始される。
さて、図示するように、このスクレンジ更新処理では、処理を開始すると、まず、マスクレンジレジスタ１２にマスクレンジMSKRとして100μsを設定する（ステップ402）。そして、現在の学習レベルが50％を超えているかどうかを調べ（ステップ404）、現在の学習レベルが50％を超えていない場合には、ステップ406に進む。
The control unit 109 also performs processing for managing the learning level in such distance correction coefficient update processing.
The learning level is managed as {(estimated number of appropriate values of distance correction coefficient performed so far × 100) / predetermined number}% with 100% as the maximum value.
Next, the mask range setting operation to the mask range register 12 by the control unit 109 will be described.
The control unit 109 performs a mask range update process shown in FIG. 4 in order to set the mask range in the mask range register 12.
Here, this mask range update process is started when the navigation device 1 is activated.
As shown in the figure, when the process is started in the scrange update process, first, 100 μs is set as the mask range MSKR in the mask range register 12 (step 402). Then, it is checked whether or not the current learning level exceeds 50% (step 404). If the current learning level does not exceed 50%, the process proceeds to step 406.
一方、現在の学習レベルが50％を超えている場合には、現在、距離補正係数レジスタ１１に設定している距離補正係数×1000μsをマスクレンジ候補として算出し（ステップ418）、算出したマスクレンジ候補が1000μsを超える場合には（ステップ420）、算出したマスクレンジ候補を1000μsに変更し（ステップ428）、算出したマスクレンジ候補が100μs未満である場合には（ステップ422）、算出したマスクレンジ候補を100μsに変更する（ステップ430）。そして、算出したマスクレンジ候補と、現在、マスクレンジレジスタ１２に設定されているマスクレンジMSKRとの差分が25μs以上あるかどうかを調べ（ステップ424）、25μs以上ない場合には、ステップ406に進み、25μs以上ある場合には、マスクレンジ候補をマスクレンジMSKRとしてマスクレンジレジスタ１２に設定する（ステップ426）。そして、ステップ406に進む。 On the other hand, when the current learning level exceeds 50%, the distance correction coefficient currently set in the distance correction coefficient register 11 × 1000 μs is calculated as a mask range candidate (step 418), and the calculated mask range is calculated. If the candidate exceeds 1000 μs (step 420), the calculated mask range candidate is changed to 1000 μs (step 428), and if the calculated mask range candidate is less than 100 μs (step 422), the calculated mask range The candidate is changed to 100 μs (step 430). Then, it is checked whether or not the difference between the calculated mask range candidate and the mask range MSKR currently set in the mask range register 12 is 25 μs or more (step 424). If there is more than 25 μs, the mask range candidate is set in the mask range register 12 as the mask range MSKR (step 426). Then, the process proceeds to Step 406.
さて、ステップ404、424、426のいずれかからステップ406に処理が進んだならば、車速パルス検出エラーの発生（ステップ406）と、前述した距離補正係数更新処理による距離補正係数レジスタ１１の距離補正係数の更新の発生（ステップ408）を監視する。
ここで、車速パルス検出エラーは、自動車が走行しているにもかかわらず、車速変換部１３が出力する車速が0である場合に、車速パルス検出エラーが発生したと判定することにより検出する。また、自動車が走行しているかどうかは、たとえば、ＧＰＳ受信機１０３の測位した現在位置の変化や、ＧＰＳ受信機１０３が測定した車速より判定する。
If the process proceeds from any one of steps 404, 424, and 426 to step 406, the occurrence of a vehicle speed pulse detection error (step 406) and the distance correction of the distance correction coefficient register 11 by the distance correction coefficient update process described above. The occurrence of coefficient update (step 408) is monitored.
Here, the vehicle speed pulse detection error is detected by determining that a vehicle speed pulse detection error has occurred when the vehicle speed output from the vehicle speed conversion unit 13 is 0 even though the vehicle is running. Whether or not the automobile is running is determined from, for example, a change in the current position measured by the GPS receiver 103 or a vehicle speed measured by the GPS receiver 103.
そして、ステップ406において車速パルス検出エラーの発生が検出された場合には、距離補正係数更新処理において管理している学習レベルを0％に設定する（ステップ414）と共に、マスクレンジ候補を100μsとして（ステップ416）、マスクレンジ候補をマスクレンジMSKRとしてマスクレンジレジスタ１２に設定する（ステップ426）。そして、ステップ406に戻る。 When the occurrence of a vehicle speed pulse detection error is detected in step 406, the learning level managed in the distance correction coefficient update process is set to 0% (step 414), and the mask range candidate is set to 100 μs ( Step 416), the mask range candidate is set in the mask range register 12 as the mask range MSKR (step 426). Then, the process returns to step 406.
一方、ステップ408で、距離補正係数レジスタ１１の距離補正係数の更新の発生が検出された場合には、距離補正係数の更新後の値と更新前の値からの変化の大きさが、所定のしきい値Thを超えているかどうかを調べる（ステップ410）。ここで、このしきい値Thは、たとえば、距離補正係数の更新後の値が、更新前の値の15％以上、更新前の値から変化している場合に、ステップ410において、所定のしきい値Thを超えていると判定されるように設定する。 On the other hand, when the occurrence of the update of the distance correction coefficient in the distance correction coefficient register 11 is detected in step 408, the value after the update of the distance correction coefficient and the magnitude of the change from the value before the update are set to a predetermined value. It is checked whether or not the threshold value Th is exceeded (step 410). Here, this threshold value Th is a predetermined threshold value in step 410 when, for example, the updated value of the distance correction coefficient has changed from the value before update by 15% or more of the value before update. Set so that it is determined that the threshold value Th is exceeded.
そして、距離補正係数の更新後の値と更新前の値からの変化の大きさが、しきい値Thを超えていれば、距離補正係数更新処理において管理している学習レベルを0％に設定すると（ステップ414）共に、マスクレンジ候補を100μsとして（ステップ416）、マスクレンジ候補をマスクレンジMSKRとしてマスクレンジレジスタ１２に設定する（ステップ426）。そして、ステップ406に戻る。 If the magnitude of change from the updated value and the value before the distance correction coefficient exceeds the threshold value Th, the learning level managed in the distance correction coefficient update process is set to 0%. Then (step 414), the mask range candidate is set to 100 μs (step 416), and the mask range candidate is set to the mask range register 12 as the mask range MSKR (step 426). Then, the process returns to step 406.
一方、ステップ410において、距離補正係数の更新後の値と更新前の値からの変化の大きさが、しきい値Thを超えていないと判定された場合には、距離補正係数更新処理において管理している現在の学習レベルが50％を超えているかどうかを調べ（ステップ412）、現在の学習レベルが50％を超えていない場合には、ステップ406に戻る。 On the other hand, if it is determined in step 410 that the magnitude of the change from the updated value of the distance correction coefficient and the value before the update does not exceed the threshold value Th, management is performed in the distance correction coefficient update process. It is checked whether the current learning level exceeds 50% (step 412). If the current learning level does not exceed 50%, the process returns to step 406.
ただし、以上のステップ410は、距離補正係数の更新後の値の、更新前の値からの、減少方向の変化の大きさが、所定のしきい値Thを超えている場合に、ステップ414に進み、超えていない場合に、ステップ412にすすむ処理としてもよい。すなわち、この場合には、たとえば、距離補正係数の更新後の値が、更新前の値の15％以上減少している場合にステップ414に進み、そうでない場合にはステップ412にすすむようにする。 However, the above-described step 410 is changed to step 414 when the magnitude of change in the decreasing direction of the updated value of the distance correction coefficient from the value before the update exceeds a predetermined threshold value Th. The process may proceed to step 412 when the process proceeds and does not exceed. That is, in this case, for example, when the updated value of the distance correction coefficient has decreased by 15% or more of the value before the update, the process proceeds to step 414, and if not, the process proceeds to step 412. .
さて、ステップ412において、現在の学習レベルが50％を超えていると判定された場合には、現在、距離補正係数レジスタ１１に設定している距離補正係数×1000μsをマスクレンジ候補として算出し（ステップ418）、算出したマスクレンジ候補が1000μsを超える場合には（ステップ420）、算出したマスクレンジ候補を1000μsに変更し（ステップ428）、算出したマスクレンジ候補が100μs未満である場合には（ステップ422）、算出したマスクレンジ候補を100μsに変更する（ステップ430）。そして、算出したマスクレンジ候補と、現在、マスクレンジレジスタ１２に設定されているマスクレンジMSKRとの差分が25μs以上あるかどうかを調べ（ステップ424）、25μs以上ない場合には、ステップ406に戻り、25μs以上ある場合には、マスクレンジ候補をマスクレンジMSKRとしてマスクレンジレジスタ１２に設定する（ステップ426）。そして、ステップ406に戻る。 When it is determined in step 412 that the current learning level exceeds 50%, the distance correction coefficient currently set in the distance correction coefficient register 11 × 1000 μs is calculated as a mask range candidate ( Step 418), if the calculated mask range candidate exceeds 1000 μs (step 420), the calculated mask range candidate is changed to 1000 μs (step 428), and if the calculated mask range candidate is less than 100 μs (step 428) In step 422), the calculated mask range candidate is changed to 100 μs (step 430). Then, it is checked whether or not the difference between the calculated mask range candidate and the mask range MSKR currently set in the mask range register 12 is 25 μs or more (step 424). If there is more than 25 μs, the mask range candidate is set in the mask range register 12 as the mask range MSKR (step 426). Then, the process returns to step 406.
以上、制御部１０９が行うマスクレンジ更新処理について説明した。
なお、以上のマスクレンジ更新処理において、学習レベルが50%を超えていない場合には（ステップ404、412)、マスクレンジレジスタ１２のマスクレンジMSKRの更新を行わないようにしたのは、学習レベルが50%を超えていない場合には、距離補正係数が適正値に収束していない蓋然性が少なからず存在するために、この距離補正係数に従って、マスクレンジレジスタ１２のマスクレンジMSKRの更新を行うと、不適切なマスクレンジMSKRを設定してしまう可能性があるためである。
The mask range update process performed by the control unit 109 has been described above.
In the above mask range update process, if the learning level does not exceed 50% (steps 404 and 412), the mask range MSKR in the mask range register 12 is not updated. If the distance does not exceed 50%, there is a high probability that the distance correction coefficient has not converged to an appropriate value. Therefore, when the mask range MSKR of the mask range register 12 is updated according to the distance correction coefficient, This is because an inappropriate mask range MSKR may be set.
また、以上のマスクレンジ更新処理において、算出したマスクレンジ候補と、現在、マスクレンジレジスタ１２に設定されているマスクレンジMSKRとの差分が25μs以上ない場合に（ステップ424）、マスクレンジレジスタ１２のマスクレンジMSKRの更新を行わないようにしたのは、実用上必要のないほどの過剰な頻度、精度でマスクレンジMSKRの更新を行わよりも、ナビゲーション装置１の動作を安定を優先したためである。 Further, in the above mask range update processing, when the difference between the calculated mask range candidate and the mask range MSKR currently set in the mask range register 12 is not more than 25 μs (step 424), the mask range register 12 The reason why the updating of the mask range MSKR is not performed is that the stability of the operation of the navigation device 1 is prioritized over the updating of the mask range MSKR with an excessive frequency and accuracy that is not necessary in practice.
以上のように本実施形態によれば、車速パルス信号の単位時間当たりのパルス発生数を車速に変換するために、当該単位時間当たりのパルス数に乗じる距離変換係数（本実施形態では、距離補正係数×0.3925m）を自動的に適正値に設定することができると共に、この距離変換係数に応じて、車速パルス信号に生じるチャタリングをマスクするためのマスク時間を、距離変換係数が大きいほど大きくなるように設定することができる。 As described above, according to the present embodiment, in order to convert the number of pulses generated per unit time of the vehicle speed pulse signal into the vehicle speed, a distance conversion coefficient that is multiplied by the number of pulses per unit time (distance correction in the present embodiment). Coefficient × 0.3925m) can be automatically set to an appropriate value, and the mask time for masking chattering generated in the vehicle speed pulse signal increases as the distance conversion coefficient increases, according to the distance conversion coefficient. Can be set as follows.
ここで、前述したように、一般的に、車速パルス信号には、一定範囲のDUTY比が求められるので、同車速で比較した場合には、1パルス当たりの移動距離、したがって、距離変換係数が大きいほど、パルス幅は長くなる。また、1パルス当たりの移動距離、したがって、距離変換係数が大きいほど、当該車速パルス信号に発生するチャタリングの発生時間長は長くなる。したがって、このように距離変換係数が大きいほど大きくなるようにマスク時間を設定することにより、チャタリングを適正に除去しつつ、車速パルス信号の計数すべきパルスがマスクされてしまうことを抑止することができる。 Here, as described above, since the vehicle speed pulse signal generally requires a certain range of duty ratio, when compared at the same vehicle speed, the travel distance per pulse, and therefore the distance conversion coefficient is The larger the value, the longer the pulse width. Further, the longer the travel distance per pulse, and thus the distance conversion coefficient, the longer the chattering generation time length generated in the vehicle speed pulse signal. Therefore, by setting the mask time so as to increase as the distance conversion coefficient increases in this way, it is possible to prevent the pulses to be counted of the vehicle speed pulse signal from being masked while appropriately eliminating chattering. it can.
なお、前述のように、距離変換係数の範囲は、現状、およそ、2-0.115となっている。
そして、図5に、各距離変換係数に対して本実施形態において設定されるマスク時間と、車速パルス信号のパルスのDUTY比が50±15％とした場合の時速250km／sにおけるパルス幅の最小値との関係を示すように、約0.05以上の範囲においてマスク時間は、パルス幅の最小値よりも大きい値をとる。したがって、おおよそありえる全速度域において、本実施形態によるマスク時間の設定によって、車速パルス信号の計数すべきパルスがマスクされてしまうことが抑止されることになる。
As described above, the range of the distance conversion coefficient is currently about 2-0.115.
FIG. 5 shows the minimum pulse width at a speed of 250 km / s when the duty ratio of the mask time set in this embodiment for each distance conversion coefficient and the pulse of the vehicle speed pulse signal is 50 ± 15%. As shown by the relationship with the value, the mask time takes a value larger than the minimum value of the pulse width in the range of about 0.05 or more. Therefore, the mask to be counted of the vehicle speed pulse signal is prevented from being masked by setting the mask time according to the present embodiment in all possible speed ranges.
また、本実施形態によれば、ナビゲーション装置１のある車両から他の車両への載せ替えが発生した場合に、載せ替え時に、マスクレンジレジスタ１２に設定されているマスクレンジMSKRが規定するマスク時間が最大長の1000μsであった場合に、載せ替え後の車両の適正な距離変換係数が最小値の0.115であるときにも、時速約55km／s以下の範囲ではマスク幅の最小値は1000μs以上となるので、このマスク時間の設定によって、車速パルス信号の計数すべきパルスがマスクされてしまうことがない。したがって、このような場合にも、載せ替え後の車両が、時速約55km／sに達するまでの走行期間に、距離補正係数更新処理による距離補正係数の更新と、マスクレンジ更新処理による距離補正係数更新に応じた（ステップ408）マスクレンジレジスタ１２に設定されているマスクレンジMSKRの更新とを適正に行うことができる。 Further, according to the present embodiment, when a transfer from one vehicle of the navigation device 1 to another vehicle occurs, the mask time defined by the mask range MSKR set in the mask range register 12 at the time of replacement. When the maximum length is 1000μs, and the appropriate distance conversion coefficient of the vehicle after replacement is 0.115, which is the minimum value, the minimum value of the mask width is 1000μs or more in the range of about 55km / s or less. Therefore, the pulse to be counted of the vehicle speed pulse signal is not masked by setting the mask time. Therefore, even in such a case, the distance correction coefficient is updated by the distance correction coefficient update process and the distance correction coefficient is updated by the mask range update process during the travel period until the vehicle after replacement reaches about 55 km / s. According to the update (step 408), the mask range MSKR set in the mask range register 12 can be updated appropriately.
また、もし、載せ替え後の車両において、マスク時間の設定によって、車速パルス信号の計数すべきパルスが完全にもしくは部分的にマスクされてしまった場合にも、マスクレンジ更新処理において、車速パルス検出エラー（ステップ406）や、距離補正係数の更新後の値と更新前の値からの敷居値Th以上の変化（ステップ410）が検出され、学習レベルが0％、マスク時間が最小値の100μsに設定されるので、その後、支障なく、距離補正係数更新処理による適正な距離補正係数の設定や、マスクレンジ更新処理による適正なマスク時間の設定を行えるようになる。 Also, if the pulse to be counted in the vehicle speed pulse signal is completely or partially masked by setting the mask time in the vehicle after replacement, vehicle speed pulse detection is performed in the mask range update process. An error (step 406) or a change of the distance correction coefficient after the update and the threshold value Th from the value before the update (step 410) is detected, the learning level is 0%, and the mask time is the minimum value of 100μs Thus, after that, it becomes possible to set an appropriate distance correction coefficient by the distance correction coefficient update process and an appropriate mask time by the mask range update process without any trouble.
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、車速パルス信号の1パルス当たりの移動距離の如何に関わらずに、チャタリングの除去とパルスの計数を適正に行うことができる。
The embodiment of the present invention has been described above.
As described above, according to the present embodiment, chattering removal and pulse counting can be appropriately performed regardless of the travel distance per pulse of the vehicle speed pulse signal.
１…ナビゲーション装置、２…車速センサ、１０…車速検出部、１１…距離補正係数レジスタ、１２…マスクレンジレジスタ、１３…車速変換部、１４…チャタリング除去部、１０１…操作部、１０２…表示装置、１０３…ＧＰＳ受信機、１０４…方位センサ、１０５…地図データ記憶部、１０６…現在状態算出部、１０７…ルート探索部、１０８…メモリ、１０９…制御部、１１０…案内画像生成部、１１１…ＧＵＩ制御部、１４１…ラッチ、１４２…カウンタ、１４３…コンパレータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Navigation apparatus, 2 ... Vehicle speed sensor, 10 ... Vehicle speed detection part, 11 ... Distance correction coefficient register, 12 ... Mask range register, 13 ... Vehicle speed conversion part, 14 ... Chattering removal part, 101 ... Operation part, 102 ... Display apparatus , 103: GPS receiver, 104 ... Direction sensor, 105 ... Map data storage unit, 106 ... Current state calculation unit, 107 ... Route search unit, 108 ... Memory, 109 ... Control unit, 110 ... Guide image generation unit, 111 ... GUI control unit, 141 ... latch, 142 ... counter, 143 ... comparator.
Claims (9)
前記車速パルス信号の、設定されたマスク時間内の信号レベルの変化をマスクするマスク手段と、
前記マスク手段が前記マスク時間内の信号レベルの変化をマスクした前記車速パルス信号に単位時間当たりに出現したパルス数に、設定された距離変換係数を乗じて、前記車速を算出する車速変換手段と、
前記車速変換手段が算出した車速が、実際の自動車の車速に整合するように、前記車速変換手段に設定されている距離変換係数を更新する距離変換係数更新手段と、
前記距離変換係数更新手段が更新した距離変換係数に応じて、距離変換係数が大きいほど長くなるように更新後マスク時間を算出し、算出した更新後マスク時間に、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間を更新するマスク時間更新手段とを有することを特徴とする車速検出装置。 A vehicle speed detection device mounted on a vehicle that detects the vehicle speed of the vehicle based on a vehicle speed pulse signal in which a pulse appears every time the vehicle travels a certain distance,
Mask means for masking a change in signal level within a set mask time of the vehicle speed pulse signal;
Vehicle speed conversion means for calculating the vehicle speed by multiplying the number of pulses that appear per unit time to the vehicle speed pulse signal in which the mask means masks a change in signal level within the mask time and a set distance conversion coefficient. ,
Distance conversion coefficient updating means for updating the distance conversion coefficient set in the vehicle speed conversion means so that the vehicle speed calculated by the vehicle speed conversion means matches the actual vehicle speed of the automobile;
In accordance with the distance conversion coefficient updated by the distance conversion coefficient update means, the updated mask time is calculated so as to be longer as the distance conversion coefficient is larger, and the calculated updated mask time is set in the chattering removal unit. And a mask time updating means for updating the mask time.
前記マスク時間更新手段は、算出する前記更新後マスク時間の最大値を予め定めた第１の時間に制限し、算出する更新後マスク時間の最小値を前記第１の時間より小さい予め定めた第２の時間に制限しつつ、前記更新後マスク時間を算出することを特徴とする車速検出装置。 The vehicle speed detection device according to claim 1,
The mask time updating means limits the maximum value of the updated mask time to be calculated to a first time that is determined in advance, and sets the minimum value of the updated mask time to be calculated to be a predetermined first time that is smaller than the first time. 2. The vehicle speed detecting device, wherein the updated mask time is calculated while being limited to two times.
前記マスク時間更新手段は、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間と、前記更新後マスク時間との差が、所定のしきい値より小さくなる場合には、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間の更新を行わないことを特徴とする車速検出装置。 The vehicle speed detection device according to claim 1 or 2,
The mask time update means is set in the chattering removal unit when the difference between the mask time set in the chattering removal unit and the updated mask time is smaller than a predetermined threshold value. A vehicle speed detection device characterized by not updating the mask time.
前記マスク時間更新手段は、前記距離変換係数更新手段が更新した距離変換係数が、当該更新前の距離変換係数から予め定めたレベル以上、減少方向に変化している場合には、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間を、マスク時間の最小時間として予め定めた時間に更新することを特徴とする車速検出装置。 The vehicle speed detection device according to claim 1, 2, or 3,
The mask time updating means, when the distance conversion coefficient updated by the distance conversion coefficient update means has changed in a decreasing direction by a predetermined level or more from the distance conversion coefficient before the update, the chattering removal unit The vehicle speed detection device is characterized in that the mask time set in (1) is updated to a predetermined time as a minimum time of the mask time.
前記車速変換手段における、前記マスク手段が前記マスク時間内の信号レベルの変化をマスクした前記車速パルス信号に出現するパルスの検出不能エラーを検出するパルスレスエラー検出手段を有し、
前記マスク時間更新手段は、前記パルスレスエラー検出手段が前記検出不能エラーを検出した場合に、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間を、マスク時間の最小時間として予め定めた時間に更新することを特徴とする車速検出装置。 The vehicle speed detection device according to claim 1, 2, 3 or 4,
In the vehicle speed conversion means, the mask means includes pulseless error detection means for detecting an undetectable error of a pulse appearing in the vehicle speed pulse signal in which a change in signal level within the mask time is masked,
The mask time update means updates the mask time set in the chattering removal unit to a predetermined time as a minimum mask time when the pulseless error detection means detects the undetectable error. A vehicle speed detection device.
前記距離変換係数更新手段が更新した前記距離変換係数の確からしさのレベルを算定する尤度算定手段を有し、
前記マスク時間更新手段は、前記尤度算定手段が算定した確からしさのレベルが所定のレベル以下であった場合には、前記チャタリング除去部に設定されているマスク時間の更新を行わないことを特徴とする車速検出装置。 The vehicle speed detection device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5,
A likelihood calculating means for calculating a probability level of the distance conversion coefficient updated by the distance conversion coefficient updating means;
The mask time update means does not update the mask time set in the chattering removal unit when the probability level calculated by the likelihood calculation means is equal to or lower than a predetermined level. A vehicle speed detection device.
現在位置の測位を行う測位手段を有し、
前記距離変換係数更新手段は、前記測位手段が測位した現在位置の変化より推定される実際の自動車の車速に、前記車速変換手段が算出した車速が整合するように、前記車速変換手段に設定されている距離変換係数を更新することを特徴とする車速検出装置。 The vehicle speed detection device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6,
Has positioning means to measure the current position,
The distance conversion coefficient updating means is set in the vehicle speed conversion means so that the vehicle speed calculated by the vehicle speed conversion means matches the actual vehicle speed estimated from the change in the current position measured by the positioning means. A vehicle speed detecting device, wherein the distance conversion coefficient is updated.
受信電波を利用して前記自動車の車速の測定を行う車速測定手段を有し、
前記距離変換係数更新手段は、前記車速測定手段が測定した車速に、前記車速変換手段が算出した車速が整合するように、前記車速変換手段に設定されている距離変換係数を更新することを特徴とする車速検出装置。 The vehicle speed detection device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6,
Vehicle speed measuring means for measuring the speed of the vehicle using received radio waves,
The distance conversion coefficient update means updates the distance conversion coefficient set in the vehicle speed conversion means so that the vehicle speed calculated by the vehicle speed conversion means matches the vehicle speed measured by the vehicle speed measurement means. A vehicle speed detection device.
前記車速検出装置が検出した車速を参照して、前記自動車の現在位置を推定する現在位置算出手段と、
地図上に、前記現在位置算出手段が算出した現在位置を表した案内画像を表示する案内手段とを有することを特徴とするナビゲーション装置。 Vehicle speed detection device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8,
A current position calculating means for estimating a current position of the automobile with reference to the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting device;
A navigation device, comprising: a guide unit that displays a guide image representing the current position calculated by the current position calculation unit on a map.
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