JP2013250064A - Stop determination method, program performing stop determination and stop determination device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a new technique for performing stop determination for a moving body.SOLUTION: A stop determination method for a moving body includes: a first step of calculating a first error variance that is an error variance of angular acceleration in movement of the moving body; a second step of calculating a second error variance that is an error variance of angular velocity in the movement of the moving body; and a third step of calculating a first mean value that is a mean value of velocity in the movement of the moving body. When a moving state of the moving body is determined to be at a stop in any of determination using the first error variance, determination using the second error variance and determination using the first mean value, the moving body is determined to be at a stop.

Description

本発明は、移動体の監視装置に関し、特にジャイロセンサーと加速度センサーとを搭載する移動体の停止判定方法、停止判定を行うプログラム及び停止判定装置に関する。   The present invention relates to a moving body monitoring apparatus, and more particularly, to a moving body stop determination method, a stop determination program, and a stop determination apparatus equipped with a gyro sensor and an acceleration sensor.

従来、いわゆるシームレス測位やモーションセンシング、姿勢制御など様々な分野において、慣性センサーの活用が注目されている。慣性センサーとしては、ジャイロセンサーや加速度センサー、圧力センサー、地磁気センサーなどが広く知られており、これらの慣性センサーが種々の移動体に搭載されて利用されている。   Conventionally, the use of inertial sensors has attracted attention in various fields such as so-called seamless positioning, motion sensing, and attitude control. As the inertia sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, a pressure sensor, a geomagnetic sensor, and the like are widely known, and these inertia sensors are used by being mounted on various moving bodies.

例えば、特許文献1に記載されているように、ジャイロセンサーや加速度センサーの出力データの分散を用いて車両の停止判定を行う技術が開示されている。   For example, as described in Patent Document 1, a technique for determining stop of a vehicle using dispersion of output data of a gyro sensor or an acceleration sensor is disclosed.

特開平9−96535号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-96535

近年では、小型で安価な慣性センサーとして、半導体の微細加工技術を応用したMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)センサーが種々の移動体に搭載されるようになってきている。しかしながら、これらのMEMSセンサーは、従来のセンサーに比べて衝撃や振動、温度変化といった外界の影響を受け易く、このため特許文献1に記載の停止判定では、正確な停止判定ができない場合があると考えられる。   In recent years, as a small and inexpensive inertial sensor, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) sensor to which a semiconductor microfabrication technology is applied has been mounted on various moving bodies. However, these MEMS sensors are more susceptible to external influences such as shock, vibration, and temperature change than conventional sensors. For this reason, the stop determination described in Patent Document 1 may not be able to make an accurate stop determination. Conceivable.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]
本適用例にかかる停止判定方法は、移動体の移動における角加速度の誤差分散である第1の誤差分散を算出する第1の工程と、前記移動体の移動における角速度の誤差分散である第2の誤差分散を算出する第2の工程と、前記移動体の移動における速度の平均である第1の平均値を算出する第3の工程と、を含み、前記移動体の移動状態が、前記第1の誤差分散を用いた判定、前記第2の誤差分散を用いた判定及び前記第1の平均値を用いた判定のいずれの判定においても停止と判定された場合に停止していると判定されることを特徴とする。
[Application Example 1]
The stop determination method according to this application example includes a first step of calculating a first error variance that is an error variance of angular acceleration in the movement of the moving body, and a second step that is an error variance of the angular velocity in the movement of the moving body. And a third step of calculating a first average value that is an average of speeds of movement of the moving body, wherein the moving state of the moving body includes the first step In any of the determination using the error variance of 1, the determination using the second error variance, and the determination using the first average value, it is determined to be stopped. It is characterized by that.

この方法によれば、第1の工程における結果と第2の工程における結果とを用いて、ジャイロセンサーの出力に含まれる誤差成分の影響を排除することができる。   According to this method, the influence of the error component included in the output of the gyro sensor can be eliminated by using the result in the first step and the result in the second step.

又、等速で直進走行した場合には、第1の工程における結果と第2の工程における結果及び加速度センサーの出力データには変動が見られず、誤って停止判定してしまう可能性がある。そこで第3の工程における結果も用い、移動体が停止しているか否かを推定する。これによって、停止判定を適切に行うことができる。   In addition, when the vehicle travels straight at a constant speed, the result in the first step, the result in the second step, and the output data of the acceleration sensor are not changed, and there is a possibility that the stop is erroneously determined. . Therefore, the result in the third step is also used to estimate whether the moving body is stopped. Thereby, stop determination can be performed appropriately.

[適用例2]
上記適用例にかかる停止判定方法において、前記移動体は、ジャイロセンサーと加速度センサーとを有し、前記角速度は、前記ジャイロセンサーの出力データから求められ、前記角加速度は、前記角速度から求められ、前記速度は、前記加速度センサーの出力データから求められることが好ましい。
[Application Example 2]
In the stop determination method according to the application example, the moving body includes a gyro sensor and an acceleration sensor, the angular velocity is obtained from output data of the gyro sensor, and the angular acceleration is obtained from the angular velocity, The speed is preferably obtained from output data of the acceleration sensor.

この方法によれば、移動体がジャイロセンサーと加速度センサーとを有し、角速度をジャイロセンサーの出力データから求め、速度を加速度センサーから求めることで、移動体の停止判定を行うための演算処理が容易に行えると共に、2種類のセンサーを用いることで、より判定の精度を高めることができる。   According to this method, the mobile body has a gyro sensor and an acceleration sensor, the angular velocity is obtained from the output data of the gyro sensor, and the speed is obtained from the acceleration sensor. It can be easily performed, and the accuracy of determination can be further enhanced by using two types of sensors.

[適用例3]
上記適用例にかかる停止判定方法において、前記第2の誤差分散を用いた前記移動体の停止の判定は所定の閾値との比較をすることで行われ、前記所定の閾値に対するキャリブレーションが、前記移動体が停止と判定された場合に行われることが好ましい。
[Application Example 3]
In the stop determination method according to the application example, the stop determination of the moving body using the second error variance is performed by comparing with a predetermined threshold, and the calibration with respect to the predetermined threshold is performed by the calibration. This is preferably performed when it is determined that the moving body is stopped.

この方法によれば、第2の誤差分散を用いた移動体の停止の判定に所定の閾値を用い、当該所定の閾値のキャリブレーションを移動体が停止と判定された場合に行うことで、キャリブレーション用のデータとして直前に算出された結果を用いることができることから、外界の影響によりセンサーの出力がシフトしていくような場合でも閾値を判断に適切な値に維持することができ、ジャイロセンサーの出力データと、加速度センサーデータの出力データに基づく停止判定を適正なものとすることができる。   According to this method, a predetermined threshold value is used for determining whether the moving body is stopped using the second error variance, and calibration is performed when the moving body is determined to be stopped by performing calibration of the predetermined threshold value. Since the result calculated immediately before can be used as the data for the operation, even if the output of the sensor shifts due to the influence of the outside world, the threshold value can be maintained at an appropriate value for judgment. The stop determination based on the output data and the output data of the acceleration sensor data can be made appropriate.

[適用例4]
本適用例にかかる停止判定を行うプログラムは、ジャイロセンサーと加速度センサーとを有する移動体において用いられるプログラムであって、前記ジャイロセンサーの出力データから角速度を算出する処理と、前記角速度から角加速度を算出する処理と、前記加速度センサーの出力データから速度を算出する処理と、前記角加速度の誤差分散である第1の誤差分散を算出する処理と、前記角速度の誤差分散である第2の誤差分散を算出する処理と、前記速度の平均値を算出する処理と、を含み、前記移動体の停止状態を、前記第1の誤差分散、前記第2の誤差分散及び前記速度の平均値により判定し、前記第2の誤差分散による停止の判定に用いられる閾値のキャリブレーションが、前記移動体が停止と判定された場合に行われることを特徴とする。
[Application Example 4]
The program for determining whether to stop according to this application example is a program used in a mobile body having a gyro sensor and an acceleration sensor, and calculates angular velocity from output data of the gyro sensor, and calculates angular acceleration from the angular velocity. A process for calculating, a process for calculating a velocity from output data of the acceleration sensor, a process for calculating a first error variance which is an error variance of the angular acceleration, and a second error variance which is an error variance of the angular velocity. And a process of calculating an average value of the speeds, and the stop state of the moving body is determined by the first error variance, the second error variance, and the average value of the speeds. The threshold value calibration used for determining the stoppage due to the second error variance is performed when the moving body is determined to be stopped. To.

この構成によれば、ジャイロセンサーと加速度センサーとを有する移動体における停止判定プログラムが、ジャイロセンサーの出力データから角速度を算出する処理と、角速度から角加速度を算出する処理と、加速度センサーの出力データから速度を算出する処理と、角加速度の誤差分散である第1の誤差分散を算出する処理と、角速度の誤差分散である第2の誤差分散を算出する処理と、速度の平均値を算出する処理と、を含み、移動体の停止状態を、第1の誤差分散、第2の誤差分散及び速度の平均値により判定し、第2の誤差分散による停止の判定に用いられる閾値のキャリブレーションが、移動体が停止と判定された場合に行われることで、移動体の停止に対する判定を適切に行うことができる。   According to this configuration, the stop determination program in the moving body having the gyro sensor and the acceleration sensor calculates the angular velocity from the output data of the gyro sensor, the processing of calculating the angular acceleration from the angular velocity, and the output data of the acceleration sensor. , Calculating the first error variance that is the error variance of the angular acceleration, processing calculating the second error variance that is the error variance of the angular velocity, and calculating the average value of the velocity And determining a stop state of the moving object based on an average value of the first error variance, the second error variance, and the speed, and calibrating a threshold value used for determining the stop due to the second error variance. By being performed when it is determined that the moving body is stopped, it is possible to appropriately make a determination regarding the stop of the moving body.

[適用例5]
本適用例にかかる停止判定装置は、ジャイロセンサーと加速度センサーとを有し、前記ジャイロセンサーの出力データから角速度を算出する処理と、前記角速度から角加速度を算出する処理と、前記加速度センサーの出力データから速度を算出する処理と、前記角加速度の誤差分散である第1の誤差分散を算出する処理と、前記角速度の誤差分散である第2の誤差分散を算出する処理と、前記速度の平均値を算出する処理と、を含み、前記移動体の停止状態を、前記第1の誤差分散、前記第2の誤差分散及び前記速度の平均値により判定し、前記第2の誤差分散による停止の判定に用いられる閾値のキャリブレーションが、前記移動体が停止と判定された場合に行われることを特徴とする。
[Application Example 5]
The stop determination device according to this application example includes a gyro sensor and an acceleration sensor, calculates a angular velocity from output data of the gyro sensor, calculates an angular acceleration from the angular velocity, and outputs the acceleration sensor A process of calculating a velocity from data, a process of calculating a first error variance which is an error variance of the angular acceleration, a process of calculating a second error variance which is an error variance of the angular velocity, and an average of the velocity A stop state of the moving body is determined based on the average value of the first error variance, the second error variance, and the velocity, and a stop state due to the second error variance is calculated. The threshold value calibration used for the determination is performed when the moving body is determined to be stopped.

この構成によれば、停止判定装置が、ジャイロセンサーと加速度センサーとを有し、ジャイロセンサーの出力データから角速度を算出する処理と、角速度から角加速度を算出する処理と、加速度センサーの出力データから速度を算出する処理と、角加速度の誤差分散である第1の誤差分散を算出する処理と、角速度の誤差分散である第2の誤差分散を算出する処理と、速度の平均値を算出する処理と、を含み、移動体の停止状態を、第1の誤差分散、第2の誤差分散及び速度の平均値により判定し、第2の誤差分散による停止の判定に用いられる閾値のキャリブレーションが、移動体が停止と判定された場合に行われることで、移動体の停止に対する判定を適切に行うことができる。尚、ジャイロセンサー及び加速度センサーは、停止判定装置内に含まれていてもよく、停止判定装置外の停止判定装置を実装する移動体の側の含まれていてもよい。   According to this configuration, the stop determination device includes the gyro sensor and the acceleration sensor, and calculates the angular velocity from the output data of the gyro sensor, the processing of calculating the angular acceleration from the angular velocity, and the output data of the acceleration sensor. Processing to calculate velocity, processing to calculate first error variance that is error variance of angular acceleration, processing to calculate second error variance that is error variance of angular velocity, and processing to calculate average value of velocity And determining a stop state of the moving body based on an average value of the first error variance, the second error variance, and the speed, and calibration of a threshold value used for determining a stop due to the second error variance, By being performed when it is determined that the moving body is stopped, it is possible to appropriately perform the determination regarding the stop of the moving body. Note that the gyro sensor and the acceleration sensor may be included in the stop determination device, or may be included on the side of the moving body on which the stop determination device outside the stop determination device is mounted.

第1の工程を説明するための図。The figure for demonstrating a 1st process. 第2の工程を説明するための図。The figure for demonstrating a 2nd process. 第3の工程を説明するための図。The figure for demonstrating a 3rd process. ナビゲーション装置の概略ブロック図。The schematic block diagram of a navigation apparatus. センサーデータの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of sensor data. 詳細停止判定用データの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the data for detailed stop determination. 第1のナビゲーション処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a 1st navigation process. 詳細停止判定処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a detailed stop determination process. 記憶部のデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the data structure of a memory | storage part. 第2のナビゲーション処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a 2nd navigation process. 停止条件キャリブレーション処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a stop condition calibration process.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。用いる図は、説明のための便宜上のものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each layer and each member is made different from the actual scale so that each layer and each member can be recognized. The figure used is for convenience of explanation.

(第1実施形態)
図1は、角加速度の誤差分散の算出(第1の工程)を説明するための図である。図1において、横軸は時間軸を示す。下向きに示した矢印は、時間軸におけるジャイロセンサーの出力データの検出タイミングを示す。尚、隣接する検出タイミングの間隔を単位時間と呼ぶことにする。単位時間は、例えば、10ミリ秒でよい。また、連続した所定の数の単位時間を蓄積時間と呼ぶことにする。蓄積時間は、例えば単位時間の20倍とすることでもよい。この場合、単位時間が10ミリ秒であれば、蓄積時間は200ミリ秒となる。第1の工程で求める角加速度の誤差分散は、当該蓄積時間における誤差分散である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a view for explaining calculation of error variance of angular acceleration (first step). In FIG. 1, the horizontal axis represents the time axis. Arrows shown downward indicate the detection timing of output data of the gyro sensor on the time axis. An interval between adjacent detection timings is called a unit time. The unit time may be 10 milliseconds, for example. Further, a predetermined number of unit times that are continuous are referred to as accumulation time. The accumulation time may be, for example, 20 times the unit time. In this case, if the unit time is 10 milliseconds, the accumulation time is 200 milliseconds. The error variance of the angular acceleration obtained in the first step is the error variance in the accumulation time.

先ず、ジャイロセンサーの所定の蓄積時間分の検出結果を用いて角加速度の時系列データを取得する。具体的には、蓄積時間分の角速度に対して時間微分を行って、角加速度の時系列データを得る。   First, angular acceleration time-series data is acquired using detection results for a predetermined accumulation time of the gyro sensor. Specifically, time differentiation is performed on the angular velocity corresponding to the accumulation time to obtain time series data of angular acceleration.

ここで、角加速度を算出する手法としては、例えば、隣接する検出時刻におけるジャイロセンサーの検出結果の時間差分を計算する手法や、蓄積時間分のジャイロセンサーの検出結果に対する平滑化処理を行って連続的な曲線を算出し、その時間微分を計算する手法など、様々な手法を適用することができる。本実施形態では、角速度を“ω”と表記し、角加速度を“α”と表記し、速度を“v”と表記する。   Here, as a method of calculating the angular acceleration, for example, a method of calculating a time difference between detection results of gyro sensors at adjacent detection times or a smoothing process on the detection results of the gyro sensor corresponding to the accumulation time are continuously performed. Various methods such as a method of calculating a typical curve and calculating a time derivative thereof can be applied. In the present embodiment, the angular velocity is represented as “ω”, the angular acceleration is represented as “α”, and the velocity is represented as “v”.

その後、当該蓄積時間における角加速度“α”の誤差分散(以下、「角加速度誤差分散」と称す。)を算出する。角加速度誤差分散は、角加速度“α”の誤差のばらつきを示す指標値である。誤差分散は種々の定義が可能であるが、本実施形態では、蓄積時間分の角加速度“α”のデータの標本分散を角加速度誤差分散と定義する。より具体的には、蓄積時間分の角加速度のデータの平均値を算出する。そして、各々の角加速度のデータと平均値との差の二乗和をデータ数で除算することで、角加速度誤差分散を算出する。この角加速度誤差分散を“σ2 α”と表記する。 Thereafter, the error variance of the angular acceleration “α” during the accumulation time (hereinafter referred to as “angular acceleration error variance”) is calculated. The angular acceleration error variance is an index value indicating a variation in error of the angular acceleration “α”. The error variance can be defined in various ways. In this embodiment, the sample variance of the angular acceleration “α” data corresponding to the accumulation time is defined as the angular acceleration error variance. More specifically, an average value of angular acceleration data corresponding to the accumulation time is calculated. Then, the angular acceleration error variance is calculated by dividing the square sum of the difference between each angular acceleration data and the average value by the number of data. This angular acceleration error variance is expressed as “σ 2 α ”.

また、本実施形態では、角加速度誤差分散“σ2 α”の算出を、単位時間ずつ時間をずらしながら行う。すなわち、単位時間ずつ時間をずらしながら、蓄積時間分の角加速度“α”の誤差分散を算出する。例えば、単位時間が“10ミリ秒”であり、蓄積時間が“200ミリ秒”であるとする。この場合は、10ミリ秒ずつ時間をずらしながら、200ミリ秒分の角加速度“α”の時系列データを用いて角加速度誤差分散“σ2 α”を算出する。このようにして算出した最新の角加速度誤差分散“σ2 α”に対する閾値判定を行うことで、移動体が停止しているか否かの第1の停止判定が行われる。 In the present embodiment, the angular acceleration error variance “σ 2 α ” is calculated while shifting the time by unit time. That is, the error variance of the angular acceleration “α” corresponding to the accumulation time is calculated while shifting the time by unit time. For example, it is assumed that the unit time is “10 milliseconds” and the accumulation time is “200 milliseconds”. In this case, the angular acceleration error variance “σ 2 α ” is calculated using time series data of the angular acceleration “α” for 200 milliseconds while shifting the time by 10 milliseconds. By performing threshold determination for the latest angular acceleration error variance “σ 2 α ” calculated in this way, a first stop determination is made as to whether or not the moving body is stopped.

ここで、角加速度誤差分散“σ2 α”に対する閾値判定について説明する。閾値判定は、予め設定される閾値“θα”との比較において移動中であるか又は停止中であるかを判定するものである。また、閾値“θα”は、実験などにより決定される値でもよい。例えば、移動中と停止中のジャイロセンサーの検出結果を用いて角加速度誤差分散“σ2 α”のサンプルデータを取得し、このサンプルデータを用いて移動状態と停止状態とを分離するのに適した値として閾値“θα”を求めることができる。 Here, threshold determination for the angular acceleration error variance “σ 2 α ” will be described. The threshold determination is to determine whether the vehicle is moving or stopped in comparison with a preset threshold “θ α ”. Further, the threshold value “θ α ” may be a value determined by experiments or the like. For example, it is suitable to acquire sample data of angular acceleration error variance “σ 2 α ” using the detection results of the moving and stopped gyro sensors, and to separate the moving state and the stopped state using this sample data As a value, the threshold value “θ α ” can be obtained.

角加速度誤差分散“σ2 α”が閾値“θα”未満(或いは閾値以下)であれば(σ2 α<θα)、移動体は停止していると判定する。それに対して、角加速度誤差分散“σ2 α”が閾値“θα”以上(或いは閾値超)であれば(σ2 α≧θα)、移動体は移動していると判定する。 If the angular acceleration error variance “σ 2 α ” is less than the threshold “θ α ” (or less than the threshold) (σ 2 αα ), it is determined that the moving body is stopped. On the other hand, if the angular acceleration error variance “σ 2 α ” is equal to or greater than the threshold “θ α ” (or exceeds the threshold) (σ 2 α ≧ θ α ), it is determined that the moving body is moving.

なお、上述したように、本実施形態では単位時間ずつ時間をずらしながら角加速度誤差分散“σ2 α”を算出するため、ジャイロセンサーの検出タイミング毎に角加速度誤差分散“σ2 α”に対する閾値判定を行って停止を判定することができる。 As described above, in the present embodiment, the angular acceleration error variance “σ 2 α ” is calculated while shifting the unit time by unit time. Therefore, the threshold for the angular acceleration error variance “σ 2 α ” is detected at each detection timing of the gyro sensor. A determination can be made to determine a stop.

図2は、角速度の誤差分散の算出(第2の工程)を説明するための図である。図2において、横軸は時間軸を示し、時間軸の上に示した下向きの矢印はジャイロセンサーの検出タイミングを示す。先ず、ジャイロセンサーの検出結果から所定の蓄積時間分の角速度“ω”の時系列データを得る。そして、角加速度誤差分散の算出と同様に、蓄積時間分の角速度“ω”のデータの誤差分散(以下、「角速度誤差分散」と称す。)を算出する。   FIG. 2 is a diagram for explaining calculation of the angular velocity error variance (second step). In FIG. 2, the horizontal axis indicates the time axis, and the downward arrow shown above the time axis indicates the detection timing of the gyro sensor. First, time-series data of the angular velocity “ω” for a predetermined accumulation time is obtained from the detection result of the gyro sensor. Then, similarly to the calculation of the angular acceleration error variance, the error variance of the data of the angular velocity “ω” for the accumulation time (hereinafter referred to as “angular velocity error variance”) is calculated.

この場合も、例えば角速度“ω”のデータの標本分散を角速度誤差分散と定義することができる。つまり、各々の角速度のデータと平均値との差の二乗和をデータ数で除算することで、角速度誤差分散を算出する。この角速度誤差分散を“σ2 ω”と表記する。角速度誤差分散“σ2 ω”は、ジャイロセンサーの検出結果の誤差分散(検出誤差分散)に相当する。 Also in this case, for example, the sample variance of the data of the angular velocity “ω” can be defined as the angular velocity error variance. That is, the angular velocity error variance is calculated by dividing the sum of squares of the difference between each angular velocity data and the average value by the number of data. This angular velocity error variance is expressed as “σ 2 ω ”. The angular velocity error variance “σ 2 ω ” corresponds to the error variance (detection error variance) of the detection result of the gyro sensor.

第1の工程と同様に、第2の工程においても、単位時間ずつ時間をずらしながら角速度誤差分散“σ2 ω”を算出する。例えば、単位時間が“10ミリ秒”であり、蓄積時間が“200ミリ秒”であるとする。この場合は、10ミリ秒ずつ時間をずらしながら、最新の200ミリ秒分の角速度“ω”の時系列データを用いて角速度誤差分散“σ2 ω”を算出する。 Similar to the first step, also in the second step, the angular velocity error variance “σ 2 ω ” is calculated while shifting the time by unit time. For example, it is assumed that the unit time is “10 milliseconds” and the accumulation time is “200 milliseconds”. In this case, the angular velocity error variance “σ 2 ω ” is calculated using time series data of the latest angular velocity “ω” for 200 milliseconds while shifting the time by 10 milliseconds.

次いで、角速度誤差分散“σ2 ω”を、所定の標本値算出時間分集める。標本値算出時間は、標本値を算出するための時間(標本時間)であり、蓄積時間よりも長い時間、例えば蓄積時間の整数倍の時間を設定する。具体的には、蓄積時間が“200ミリ秒”である場合は、例えばその5倍の時間である“1000ミリ秒=1秒”を標本値算出時間として設定する。そして、標本値算出時間に含まれる角速度誤差分散“σ2 ω”を用いて標本値を算出する。 Next, the angular velocity error variance “σ 2 ω ” is collected for a predetermined sample value calculation time. The sample value calculation time is a time (sample time) for calculating the sample value, and is set to a time longer than the accumulation time, for example, an integral multiple of the accumulation time. Specifically, when the accumulation time is “200 milliseconds”, for example, “1000 milliseconds = 1 second”, which is five times as long, is set as the sample value calculation time. Then, the sample value is calculated using the angular velocity error variance “σ 2 ω ” included in the sample value calculation time.

標本値とする値は適宜選択可能であるが、本実施形態では、標本値算出時間に含まれる角速度誤差分散“σ2 ω”の平均値を計算して標本値とする。本実施形態では、この標本値(角速度誤差分散の平均値)を“σ2 AVE”と表記する。図2において、実線で囲った矩形のひとまとまりが、1つの標本値“σ2 AVE”を算出するための角速度誤差分散“σ2 ω”の組合せに対応する。 The sample value can be selected as appropriate, but in the present embodiment, the average value of the angular velocity error variance “σ 2 ω ” included in the sample value calculation time is calculated and used as the sample value. In the present embodiment, this sample value (average value of angular velocity error variance) is expressed as “σ 2 AVE ”. In FIG. 2, a group of rectangles surrounded by a solid line corresponds to a combination of angular velocity error variances “σ 2 ω ” for calculating one sample value “σ 2 AVE ”.

連続する複数の標本値算出時間それぞれについて標本値“σ2 AVE”を算出し、所定の標本値変化判定時間分の標本値の組“σ2 AVE(1),σ2 AVE(2),・・・,σ2 AVE(n)”を生成する。標本値変化判定時間は、標本値の時間変化を判定するための時間であり、標本値算出時間よりも長い時間、例えば標本値算出時間の整数倍の時間を設定する。例えば、標本値算出時間を“1000ミリ秒=1秒”とした場合は、その5倍の時間である“5秒”を標本値変化判定時間として設定する。 A sample value “σ 2 AVE ” is calculated for each of a plurality of consecutive sample value calculation times, and a set of sample values “σ 2 AVE (1), σ 2 AVE (2) ,. .., Σ 2 AVE (n) ”is generated. The sample value change determination time is a time for determining the time change of the sample value, and is set to a time longer than the sample value calculation time, for example, an integer multiple of the sample value calculation time. For example, when the sample value calculation time is “1000 milliseconds = 1 second”, “5 seconds”, which is five times the time, is set as the sample value change determination time.

本実施形態では、標本値変化判定時間分の標本値の組“σ2 AVE(1),σ2 AVE(2),・・・,σ2 AVE(n)”のことを「標本値組」と称する。標本値組を構成する各標本値の括弧書きの数字は、標本値の番号を示す。例えば、上記のように標本値変化判定時間を“5秒”とした場合は、5秒分の標本値組“σ2 AVE(1),σ2 AVE(2),σ2 AVE(3),σ2 AVE(4),σ2 AVE(5)”を生成する。そして、標本値組を構成する標本値の時間変化に基づいて、移動体が停止しているか否かの判定を行う。これを、第2の停止判定と称す。 In this embodiment, a sample value set “σ 2 AVE (1), σ 2 AVE (2),..., Σ 2 AVE (n)” for the sample value change determination time is referred to as a “sample value set”. Called. The numbers in parentheses of the sample values that make up the sample value set indicate the sample value numbers. For example, when the sample value change determination time is “5 seconds” as described above, the sample value sets “σ 2 AVE (1), σ 2 AVE (2), σ 2 AVE (3), σ 2 AVE (4), σ 2 AVE (5) ”are generated. And based on the time change of the sample value which comprises a sample value group, it is determined whether the mobile body has stopped. This is referred to as a second stop determination.

標本値に対する停止判定について説明する。横軸は時間軸、縦軸は標本値とし、標本値組を構成する標本値“σ2 AVE”を時系列にプロットしていき、これらの標本値“σ2 AVE”の近似直線を算出する。近似直線は、例えば最小二乗法を用いて算出することができる。すなわち、各々の標本値“σ2 AVE”から近似直線までの距離の二乗和を最小化する直線を算出する。そして、算出した近似直線の傾きに対する閾値判定を行う。具体的には、近似直線の傾きが所定の閾値未満(或いは閾値以下)であれば、移動体は停止していると判定する。それに対して、近似直線の傾きが閾値以上(或いは閾値超)であれば、移動体は移動していると判定する。 The stop determination for the sample value will be described. The horizontal axis is the time axis, the vertical axis is the sample value, the sample values “σ 2 AVE ” constituting the sample value set are plotted in time series, and approximate lines of these sample values “σ 2 AVE ” are calculated. . The approximate straight line can be calculated using, for example, the least square method. That is, a straight line that minimizes the sum of squares of the distance from each sample value “σ 2 AVE ” to the approximate straight line is calculated. Then, threshold determination is performed for the calculated slope of the approximate line. Specifically, if the slope of the approximate straight line is less than a predetermined threshold (or less than or equal to the threshold), it is determined that the moving body has stopped. On the other hand, if the inclination of the approximate line is equal to or greater than the threshold (or exceeds the threshold), it is determined that the moving body is moving.

図3は、速度の平均の算出(第3の工程)を説明するための図である。図3において、横軸は時間軸を示し、時間軸の上に示した下向きの矢印は加速度センサーの検出タイミングを示す。本実施形態では、加速度センサーの検出時間間隔のことを「単位時間」として説明する。単位時間は、例えば“10ミリ秒”である。   FIG. 3 is a diagram for explaining average speed calculation (third step). In FIG. 3, the horizontal axis indicates the time axis, and the downward arrow shown above the time axis indicates the detection timing of the acceleration sensor. In the present embodiment, the detection time interval of the acceleration sensor will be described as “unit time”. The unit time is, for example, “10 milliseconds”.

先ず、加速度センサーの所定の蓄積時間分の検出結果を用いて速度の時系列データを取得する。蓄積時間は、単位時間よりも長い時間とし、例えば単位時間の整数倍の時間を設定する。第1の工程における蓄積時間と本工程における蓄積時間は同じ時間でもよい。具体的には、単位時間が“10ミリ秒”であれば、例えばその20倍の時間である“200ミリ秒”を蓄積時間として設定することでもよい。   First, speed time-series data is acquired using detection results for a predetermined accumulation time of the acceleration sensor. The accumulation time is set to a time longer than the unit time, and for example, a time that is an integral multiple of the unit time is set. The accumulation time in the first step and the accumulation time in this step may be the same time. Specifically, if the unit time is “10 milliseconds”, for example, “200 milliseconds”, which is 20 times as long, may be set as the accumulation time.

その後、当該蓄積時間における速度“v”の平均(以下、「速度平均」と称す。)を算出する。速度平均は、速度“v”の平均値を示す指標値である。平均は種々の定義が可能であるが、本実施形態では、蓄積時間分の速度“v”のデータの平均と定義する。より具体的には、蓄積時間分の速度のデータの平均値を算出する。この速度平均を“Avev”と表記する。 Thereafter, the average of the speed “v” in the accumulation time (hereinafter referred to as “speed average”) is calculated. The speed average is an index value indicating an average value of the speed “v”. The average can be defined in various ways. In this embodiment, the average is defined as the average of the data of the speed “v” for the accumulation time. More specifically, the average value of the speed data for the accumulation time is calculated. This average speed is expressed as “Ave v ”.

第1の工程と同様に、第3の工程においても、速度平均“Avev”の算出を、単位時間ずつ時間をずらしながら行う。すなわち、単位時間ずつ時間をずらしながら、最新の蓄積時間分の速度“v”の速度平均を算出する。例えば、単位時間が“10ミリ秒”であり、蓄積時間が“200ミリ秒”であるとする。この場合は、10ミリ秒ずつ時間をずらしながら、最新の200ミリ秒分の速度“v”の時系列データを用いて速度平均“Avev”を算出する。第3の停止判定方法では、このようにして算出した速度平均“Avev”に対する閾値判定を行うことで、移動体が停止しているか否かの判定を行う。これを、第3の停止判定と称す。 Similar to the first step, also in the third step, the speed average “Ave v ” is calculated while shifting the time by unit time. That is, the speed average of the speed “v” for the latest accumulation time is calculated while shifting the time by unit time. For example, it is assumed that the unit time is “10 milliseconds” and the accumulation time is “200 milliseconds”. In this case, the speed average “Ave v ” is calculated using time series data of the speed “v” for the latest 200 milliseconds while shifting the time by 10 milliseconds. In the third stop determination method, it is determined whether or not the moving body is stopped by performing a threshold determination on the speed average “Ave v ” calculated in this way. This is referred to as third stop determination.

速度平均“Avev”に対する閾値判定について説明する。予め、速度平均“Avev”に対する閾値“vv”を設定する。閾値“vv”は、停止状態と移動状態とを分離可能な値を経験的に決定することが望ましい。 The threshold judgment for the speed average “Ave v ” will be described. Previously sets a threshold value "v v" for the speed average "Ave v". The threshold value “v v ” is desirably determined empirically as a value capable of separating the stopped state and the moving state.

速度平均“Avev”が閾値“vv”未満(或いは閾値以下)であれば(Avev<vv)、移動体は停止していると判定する。それに対して、速度平均“Avev”が閾値“vv”以上(或いは閾値超)であれば(Avev≧vv)、移動体は移動していると判定する。 If the speed average “Ave v ” is less than the threshold “v v ” (or less than the threshold) (Ave v <v v ), it is determined that the moving body is stopped. On the other hand, if the speed average “Ave v ” is equal to or greater than the threshold “v v ” (or exceeds the threshold) (Ave v ≧ v v ), it is determined that the moving body is moving.

なお、上述したように、本実施形態では単位時間ずつ時間をずらしながら速度平均“Avev”を算出するため、加速度センサーの検出タイミング毎に速度平均“Avev”に対する閾値判定を行って停止を判定することができる。 As described above, in this embodiment, the speed average “Ave v ” is calculated while shifting the time by unit time. Therefore, the threshold is determined for the speed average “Ave v ” at each detection timing of the acceleration sensor, and the stop is stopped. Can be determined.

上記の第1の停止判定、第2の停止判定及び第3の停止判定のそれぞれを個別に用いて移動体の停止判定を行うことができるのは勿論である。その他に、第1の停止判定と第2の停止判定と第3の停止判定方法とを併用して移動体の停止判定を行うことも可能である。   Of course, the moving body can be determined to be stopped by using each of the first stop determination, the second stop determination, and the third stop determination. In addition, it is also possible to perform the stop determination of the moving body by using the first stop determination, the second stop determination, and the third stop determination method in combination.

問題となるのは、第1の停止判定を単独で用いた場合、特に移動体が移動している状態から停止状態に移行する移行段階において、誤判定が生ずる可能性が高まることである。移動体が移動している状態から停止状態に移行する際には、角加速度誤差分散が徐々に減少していき、角加速度誤差分散が所定の閾値未満(或いは閾値以下)となった時点で停止と判定されることになる。しかし、移動体がほぼ停止しているがまだ微妙に動いている場合に、角加速度誤差分散のレベルが停止時に観測される角加速度のノイズのレベルと同じとなる結果、閾値判定によって停止と誤判定される場合がある。   The problem is that when the first stop determination is used alone, there is an increased possibility that an erroneous determination will occur, particularly at the transition stage where the moving body moves from the moving state to the stopped state. When moving from a moving state to a stop state, the angular acceleration error variance gradually decreases, and stops when the angular acceleration error variance is less than (or below) a predetermined threshold. It will be determined. However, when the moving body is almost stopped but still moving slightly, the angular acceleration error variance level becomes the same as the level of angular acceleration noise observed at the time of stopping. It may be judged.

又、第1の停止判定と第2の停止判定とを用いた場合、移動体が等速で直進している状態では、角加速度誤差分散値及び角速度誤差分散値は所定の閾値未満(或いは閾値以下)となる可能性が高く、閾値判定によって停止と誤判定される場合がある。   Further, when the first stop determination and the second stop determination are used, the angular acceleration error variance value and the angular velocity error variance value are less than a predetermined threshold (or threshold value) when the moving body is traveling straight at a constant speed. Or less) and may be erroneously determined to be stopped by the threshold determination.

かかる問題に対処するため、以下のように停止判定を行うことにすればより好適である。すなわち、第1の停止判定によって移動体が停止していると判定され、且つ、第2の停止判定方法によっても移動体が停止していると判定され、且つ、第3の停止判定方法によっても移動体が停止していると判定された場合に、移動体は停止していると判定する。つまり、第1及び第2及び第3の停止判定方法をAND条件として、全ての判定結果が停止である場合に、移動体は停止していると最終判断する。   In order to cope with such a problem, it is more preferable to perform stop determination as follows. That is, it is determined that the moving body is stopped by the first stop determination, the moving body is determined to be stopped by the second stop determination method, and the third stop determination method is also used. When it is determined that the moving body is stopped, it is determined that the moving body is stopped. That is, when all the determination results are “stop” using the first, second, and third stop determination methods as AND conditions, it is finally determined that the moving body is stopped.

本実施例は、第1の停止判定、第2の停止判定及び第3の停止判定を用いる停止判定装置をナビゲーション装置100に用いた場合の例である。図4に、ナビゲーション装置100の概略構成図を示す。ナビゲーション装置100は、処理部10、操作部20、表示部30、音出力部40、通信部50、時計部60、IMU(Inertial Measurement Unit)70、記憶部80などから構成されている。   The present embodiment is an example of a case where a stop determination device that uses the first stop determination, the second stop determination, and the third stop determination is used for the navigation device 100. FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of the navigation device 100. The navigation device 100 includes a processing unit 10, an operation unit 20, a display unit 30, a sound output unit 40, a communication unit 50, a clock unit 60, an IMU (Inertial Measurement Unit) 70, a storage unit 80, and the like.

処理部10は、記憶部80に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従ってナビゲーション装置100の各部を統括的に制御する制御装置であり、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサーを有して構成される。処理部10は、IMU70の検出結果を利用した慣性航法演算処理を行って移動体の位置(位置座標)を算出する。そして、算出位置を指し示した地図を表示部30に表示させる処理を行う。   The processing unit 10 is a control device that comprehensively controls each unit of the navigation device 100 according to various programs such as a system program stored in the storage unit 80, and includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit). Is done. The processing unit 10 performs inertial navigation calculation processing using the detection result of the IMU 70 to calculate the position (positional coordinates) of the moving body. And the process which displays the map which pointed the calculation position on the display part 30 is performed.

また、処理部10は、ジャイロセンサー71の検出結果から角加速度を求める角加速度算出部、所定の蓄積時間分の角加速度の誤差分散を算出する角加速度誤差分散算出部、所定の蓄積時間分の角速度の誤差分散を算出する角速度誤差分散算出部、加速度センサー73の検出結果から速度を求める速度算出部、所定の蓄積時間分の速度分散を算出する速度分散算出部として機能する。また、処理部10は、角加速度誤差分散と、角速度誤差分散と、速度分散とを用いて移動体が停止しているか否かを判定する停止判定部として機能する。   Further, the processing unit 10 includes an angular acceleration calculation unit that obtains angular acceleration from the detection result of the gyro sensor 71, an angular acceleration error variance calculation unit that calculates an angular variance of angular acceleration for a predetermined accumulation time, and a predetermined accumulation time. It functions as an angular velocity error variance calculator that calculates angular velocity error variance, a velocity calculator that calculates velocity from the detection result of the acceleration sensor 73, and a velocity variance calculator that calculates velocity variance for a predetermined accumulation time. Further, the processing unit 10 functions as a stop determination unit that determines whether or not the moving body is stopped using the angular acceleration error variance, the angular velocity error variance, and the velocity variance.

操作部20は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたキーやボタンの信号を処理部10に出力する。この操作部20の操作により、目的地の入力等の各種指示入力がなされる。   The operation unit 20 is an input device configured by, for example, a touch panel or a button switch, and outputs a pressed key or button signal to the processing unit 10. By operating the operation unit 20, various instructions such as destination input are input.

表示部30は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成され、処理部10から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部30には、ナビゲーション画面等が表示される。   The display unit 30 is configured by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and is a display device that performs various displays based on display signals input from the processing unit 10. A navigation screen or the like is displayed on the display unit 30.

音出力部40は、スピーカー等により構成され、処理部10から入力される音出力信号に基づいた各種音出力を行う音出力装置である。音出力部40からは、ナビゲーション用の音声ガイダンス等が音出力される。   The sound output unit 40 is a sound output device that includes a speaker or the like and outputs various sounds based on a sound output signal input from the processing unit 10. From the sound output unit 40, sound guidance and the like for navigation are output.

通信部50は、ナビゲーション装置100の管理サーバー等の外部装置と無線通信を行うための通信装置である。この機能は、例えばBluetooth(登録商標)といった公知の無線通信方式の技術を用いて実現される。   The communication unit 50 is a communication device for performing wireless communication with an external device such as a management server of the navigation device 100. This function is realized by using a known wireless communication technique such as Bluetooth (registered trademark).

時計部60は、ナビゲーション装置100の内部時計であり、水晶発振器等を有する発振回路を備えて構成される。時計部60の計時時刻は、処理部10に随時出力される。   The timepiece unit 60 is an internal timepiece of the navigation device 100 and includes an oscillation circuit having a crystal oscillator or the like. The time measured by the clock unit 60 is output to the processing unit 10 as needed.

IMU70は、慣性センサーを備えて構成されるセンサーユニットであり、例えばジャイロセンサー71と加速度センサー73とを備えて構成される。IMU70は、装置本体の動作を検出するモーションセンサー部として機能し、予めセンサーに対応付けられたローカル座標の直交3軸それぞれの検出軸の加速度及び各検出軸の軸回りの角速度を検出可能に構成される。なお、ジャイロセンサー71及び加速度センサー73は、それぞれが独立したセンサーであってもよいし、一体型のセンサーであってもよい。   The IMU 70 is a sensor unit that includes an inertial sensor, and includes a gyro sensor 71 and an acceleration sensor 73, for example. The IMU 70 functions as a motion sensor unit that detects the operation of the apparatus main body, and is configured to detect the acceleration of each of the three orthogonal axes of the local coordinates previously associated with the sensor and the angular velocity around the axis of each detection axis. Is done. Note that the gyro sensor 71 and the acceleration sensor 73 may be independent sensors or may be integrated sensors.

記憶部80は、ROM(Read Only Memory)やフラッシュROM、RAM(Random Access Memory)等の記憶装置によって構成され、ナビゲーション装置100のシステムプログラムや、ナビゲーション機能等の各種機能を実現するための各種プログラム、データ等を記憶している。また、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有する。   The storage unit 80 is configured by a storage device such as a ROM (Read Only Memory), a flash ROM, or a RAM (Random Access Memory), and various programs for realizing various functions such as a system program of the navigation device 100 and a navigation function. , Data, etc. are stored. In addition, it has a work area for temporarily storing data being processed and results of various processes.

図4に示すように、記憶部80には、プログラムとして、処理部10により読み出され、第1のナビゲーション処理(図7参照)として実行される第1のナビゲーションプログラム81が記憶されている。また、第1のナビゲーションプログラム81は、詳細停止判定処理(図8参照)として実行される詳細停止判定プログラム811をサブルーチンとして記憶している。詳細停止判定プログラム811は、第1の停止判定プログラム8111と第2の停止判定プログラム8112と第3の停止判定プログラム8113とを含む。   As shown in FIG. 4, the storage unit 80 stores a first navigation program 81 that is read as a program by the processing unit 10 and executed as a first navigation process (see FIG. 7). The first navigation program 81 stores a detailed stop determination program 811 executed as a detailed stop determination process (see FIG. 8) as a subroutine. The detailed stop determination program 811 includes a first stop determination program 8111, a second stop determination program 8112, and a third stop determination program 8113.

第1のナビゲーション処理とは、処理部10が、詳細停止判定処理を行って移動体の停止を判定し、その判定結果に応じた測位処理を行って、移動体の位置を算出する処理である。そして、処理部10は、算出位置をプロットしたナビゲーション画面を生成して表示部30に表示させる。   The first navigation process is a process in which the processing unit 10 performs a detailed stop determination process to determine the stop of the moving object, performs a positioning process according to the determination result, and calculates the position of the moving object. . And the process part 10 produces | generates the navigation screen which plotted the calculation position, and displays it on the display part 30. FIG.

また、詳細停止判定処理とは、処理部10が、原理で説明した第1の停止判定方法及び第2の停止判定方法及び第3の停止判定方法に基づく停止判定を行って、移動体が停止しているか否かを精細に判定する処理である。これらの処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。   The detailed stop determination process is a process in which the processing unit 10 performs stop determination based on the first stop determination method, the second stop determination method, and the third stop determination method described in the principle, and the moving body stops. This is a process for finely determining whether or not it is in progress. These processes will be described later in detail using a flowchart.

また、記憶部80には、データとして、センサーデータ83と、詳細停止判定用データ85と、ナビゲーション用データ87とが記憶される。   The storage unit 80 also stores sensor data 83, detailed stop determination data 85, and navigation data 87 as data.

センサーデータ83は、IMU70の検出結果が時系列に記憶されたデータであり、そのデータ構成例を図5に示す。センサーデータ83には、IMU70の検出時刻831と、ジャイロセンサー71により検出された角速度検出値833と、加速度センサー73により検出された加速度検出値835とが対応付けて記憶される。k個分の検出時刻831によって1つの蓄積時間が形成される。   The sensor data 83 is data in which the detection results of the IMU 70 are stored in time series, and an example of the data configuration is shown in FIG. In the sensor data 83, a detection time 831 of the IMU 70, an angular velocity detection value 833 detected by the gyro sensor 71, and an acceleration detection value 835 detected by the acceleration sensor 73 are stored in association with each other. One accumulation time is formed by k detection times 831.

詳細停止判定用データ85は、詳細停止判定処理の処理用データであり、そのデータ構成例を図6に示す。詳細停止判定用データ85には、停止判定を行う判定時刻851と、第1の停止判定用データ853と、第2の停止判定用データ855と、第3の停止判定用データ857が対応付けて記憶される。m個分の判定時刻851によって1つの標本値算出時間が形成される。   The detailed stop determination data 85 is processing data for the detailed stop determination process, and a data configuration example thereof is shown in FIG. The detailed stop determination data 85 is associated with a determination time 851 for determining stop, first stop determination data 853, second stop determination data 855, and third stop determination data 857. Remembered. One sample value calculation time is formed by m determination times 851.

第1の停止判定用データ853は、第1の停止判定処理用のデータであり、各判定時刻851それぞれについて、角加速度誤差分散と、第1の停止判定結果とが対応付けて記憶されている。第1の停止判定結果には「停止」又は「移動」が記憶される。   The first stop determination data 853 is data for first stop determination processing, and for each determination time 851, the angular acceleration error variance and the first stop determination result are stored in association with each other. . “Stop” or “Move” is stored in the first stop determination result.

第2の停止判定用データ855は、第2の停止判定処理用のデータであり、各判定時刻851それぞれについて、角速度誤差分散と、標本値組と、第2の停止判定結果とが対応付けて記憶される。標本値組には、標本値変化判定時間分のn個の標本値が記憶される。また、第2の停止判定結果には「停止」又は「移動」が記憶される。   The second stop determination data 855 is data for the second stop determination process, and for each determination time 851, the angular velocity error variance, the sample value set, and the second stop determination result are associated with each other. Remembered. In the sample value set, n sample values corresponding to the sample value change determination time are stored. Further, “stop” or “movement” is stored in the second stop determination result.

第3の停止判定用データ857は、第3の停止判定処理用のデータであり、各判定時刻851それぞれについて、速度平均と、第3の停止判定結果とが対応付けて記憶されている。第3の停止判定結果には「停止」又は「移動」が記憶される。   The third stop determination data 857 is data for third stop determination processing, and for each determination time 851, a speed average and a third stop determination result are stored in association with each other. “Stop” or “movement” is stored in the third stop determination result.

ナビゲーション用データ87は、第1のナビゲーション処理の処理用データである。ナビゲーション用データ87には、加速度センサー73により検出された加速度を積分することで求められる移動体の速度ベクトルや、速度ベクトルを用いて算出される移動体の位置といったデータが記憶される。   The navigation data 87 is processing data for the first navigation processing. The navigation data 87 stores data such as the velocity vector of the moving object obtained by integrating the acceleration detected by the acceleration sensor 73 and the position of the moving object calculated using the velocity vector.

図7は、記憶部80に記憶された第1のナビゲーションプログラム81に従って処理部10が実行する第1のナビゲーション処理の流れを示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the first navigation process executed by the processing unit 10 in accordance with the first navigation program 81 stored in the storage unit 80.

最初に、処理部10は、IMU70からセンサーデータ83を入力するまで待機し(ステップA1;No)、センサーデータ83を入力すると(ステップA1;Yes)、記憶部80に記憶された詳細停止判定プログラム811に従って詳細停止判定処理を行う(ステップA3)。   First, the processing unit 10 waits until the sensor data 83 is input from the IMU 70 (step A1; No). When the sensor data 83 is input (step A1; Yes), the detailed stop determination program stored in the storage unit 80 Detailed stop determination processing is performed according to 811 (step A3).

図8は、詳細停止判定処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、処理部10は、第1の停止判定処理を行う(ステップB1)。具体的には、過去蓄積時間分(例えば200ミリ秒分)の角速度の時系列データに対して時間微分を行って、角加速度の時系列データを取得する。そして、取得した角加速度の時系列データを用いて、当該蓄積時間における角加速度誤差分散を算出して、第1の停止判定用データ853に記憶させる。そして、算出した角加速度誤差分散に対する閾値判定を行い、角加速度誤差分散が所定の閾値未満(或いは閾値以下)であれば、第1の停止判定用データ853の第1の停止判定の結果(第1の停止判定結果)を「停止」とする。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the detailed stop determination process.
First, the processing unit 10 performs a first stop determination process (step B1). Specifically, time differentiation is performed on the time-series data of angular velocities for the past accumulated time (for example, 200 milliseconds) to obtain time-series data of angular acceleration. Then, using the acquired time series data of the angular acceleration, the angular acceleration error variance during the accumulation time is calculated and stored in the first stop determination data 853. Then, threshold determination is performed on the calculated angular acceleration error variance. If the angular acceleration error variance is less than a predetermined threshold (or less than the threshold), the result of the first stop determination (first stop determination data 853) 1 stop determination result) is set to “stop”.

次いで、処理部10は、第2の停止判定処理を行う(ステップB3)。具体的には、最新の標本値算出時間分(例えば1秒分)の角速度の誤差分散に対する平均処理を行って角速度誤差分散の平均値を算出して、当該標本値算出時間における標本値を算出する。そして、所定の標本値変化判定時間分(例えば5秒分)の標本値組を生成し、当該標本値組に含まれる標本値を用いて、例えば最小二乗法を利用して近似直線を算出する。そして、算出した近似直線の傾きに対する閾値判定を行い、傾きが所定の閾値未満(或いは閾値以下)である場合は、第2の停止判定による判定結果(第2の停止判定結果)を「停止」とする。   Next, the processing unit 10 performs a second stop determination process (step B3). Specifically, the average value of the angular velocity error variance is calculated by performing an averaging process on the angular velocity error variance for the latest sample value calculation time (for example, 1 second), and the sample value at the sample value calculation time is calculated. To do. Then, a sample value set for a predetermined sample value change determination time (for example, 5 seconds) is generated, and an approximate straight line is calculated using, for example, the least square method using the sample value included in the sample value set. . Then, threshold determination is performed on the calculated inclination of the approximate straight line. If the inclination is less than a predetermined threshold (or less than the threshold), the determination result (second stop determination result) by the second stop determination is “stop”. And

次いで、処理部10は、第3の停止判定処理を行う(ステップB5)。具体的には、過去蓄積時間分(例えば200ミリ秒分)の加速度の時系列データに対して積分を行って速度の時系列データを取得する。そして、取得した速度の時系列データを用いて、当該蓄積時間における速度平均を算出して、第3の停止判定用データ857に記憶させる。そして、算出した速度平均に対する閾値判定を行い、速度平均が所定の閾値未満(或いは閾値以下)であれば、第3の停止判定用データ857の第3の停止判定の結果(第3の停止判定結果)を「停止」とする。   Next, the processing unit 10 performs a third stop determination process (step B5). Specifically, the time series data of the velocity is obtained by integrating the time series data of the acceleration for the past accumulation time (for example, 200 milliseconds). Then, using the time series data of the acquired speed, a speed average in the accumulation time is calculated and stored in the third stop determination data 857. Then, a threshold determination is performed on the calculated speed average, and if the speed average is less than a predetermined threshold (or less than the threshold), the result of the third stop determination of the third stop determination data 857 (third stop determination) Result) is “stop”.

その後、処理部10は、第1の停止判定結果と、第2の停止判定結果と、第3の停止判定結果がそれぞれ停止であるかを判定し(ステップB7,B9,B11)、何れも「停止」であれば(ステップB7;Yes,B9;Yes,B11;Yes)、移動体が停止していると最終判断する(ステップB13)。また、何れか一方でも停止判定結果が「停止」でなければ(ステップB7;No又はB9;No又はB11;No)、処理部10は、移動体が移動していると最終判断する(ステップB15)。   Thereafter, the processing unit 10 determines whether the first stop determination result, the second stop determination result, and the third stop determination result are each stopped (steps B7, B9, and B11). If it is “stop” (step B7; Yes, B9; Yes, B11; Yes), it is finally determined that the moving body is stopped (step B13). Further, if the stop determination result is not “stop” in any one of the cases (step B7; No or B9; No or B11; No), the processing unit 10 finally determines that the moving body is moving (step B15). ).

例えば、図6の詳細停止判定用データ85において、判定時刻“t1”及び“t2”では、第1の停止判定結果及び第2の停止判定結果及び第3の停止判定結果が何れも「停止」であるため、処理部10は、移動体が停止していると最終判断する。しかし、判定時刻“t3”では、第2の停止判定結果及び第3の停止判定結果は「停止」であるが、第1の停止判定結果は「移動」であるため、処理部10は、移動体が移動していると最終判断する。又、判定時刻“t4”では、第1の停止判定結果及び第2の停止判定結果は「停止」であるが、第3の停止判定結果は「移動」であるため、処理部10は、移動体が移動していると最終判断する。最終判断を行った後、処理部10は、詳細停止判定処理を終了する。   For example, in the detailed stop determination data 85 of FIG. 6, at the determination times “t1” and “t2”, the first stop determination result, the second stop determination result, and the third stop determination result are all “stop”. Therefore, the processing unit 10 finally determines that the moving body is stopped. However, at the determination time “t3”, the second stop determination result and the third stop determination result are “stop”, but the first stop determination result is “move”. Final decision that the body is moving. At the determination time “t4”, the first stop determination result and the second stop determination result are “stop”, but the third stop determination result is “move”. Final decision that the body is moving. After making the final determination, the processing unit 10 ends the detailed stop determination process.

図7の第1のナビゲーション処理に戻って、処理部10は、詳細停止判定処理の判定結果が停止であるかを判定し(ステップA5)、停止判定であれば(ステップA5;Yes)、位置をホールドする(ステップA7)。すなわち、停止と判定された期間は、慣性航法演算処理によって算出した最新の位置を変化させないように、その位置にホールド(固定)する。   Returning to the first navigation process of FIG. 7, the processing unit 10 determines whether the determination result of the detailed stop determination process is stop (step A5), and if it is a stop determination (step A5; Yes), the position Is held (step A7). That is, during the period determined to be stopped, the latest position calculated by the inertial navigation calculation process is held (fixed) at that position so as not to change.

一方、移動体が移動していると判定した場合は(ステップA5;No)、処理部10は、慣性航法演算処理を行う(ステップA9)。具体的には、加速度センサー73により検出された加速度を積分して移動体の速度ベクトルを算出する。そして、算出した速度ベクトルから単位時間当たりの移動方向及び移動距離を求め、前回の算出位置に加算することで、移動体の位置を新たに算出・更新する。   On the other hand, when it determines with the mobile body moving (step A5; No), the process part 10 performs an inertial navigation calculation process (step A9). Specifically, the velocity vector of the moving body is calculated by integrating the acceleration detected by the acceleration sensor 73. Then, the moving direction and moving distance per unit time are obtained from the calculated velocity vector, and added to the previous calculated position, thereby newly calculating / updating the position of the moving body.

次いで、処理部10は、最新の算出位置で表示部30のナビゲーション画面を表示更新する(ステップA11)。そして、処理部10は、処理を終了するか否かを判定し(ステップA13)、まだ処理を終了しないと判定した場合は(ステップA13;No)、ステップA1に戻る。また、処理を終了すると判定した場合は(ステップA13;Yes)、処理部10は、第1のナビゲーション処理を終了する。   Next, the processing unit 10 updates the display of the navigation screen of the display unit 30 at the latest calculated position (step A11). Then, the processing unit 10 determines whether or not to end the process (step A13). If it is determined that the process is not yet ended (step A13; No), the processing unit 10 returns to step A1. When it is determined that the process is to be ended (step A13; Yes), the processing unit 10 ends the first navigation process.

以上述べたように、移動体に搭載されたジャイロセンサー71によって単位時間毎に検出される角速度に対する時間微分が行われて、角加速度が算出される。そして、所定の蓄積時間分の角加速度の誤差分散が算出され、当該誤差分散に対する閾値判定が行われることで、移動体が停止しているか否かを判定する第1の停止判定が行われる。   As described above, the angular acceleration is calculated by performing time differentiation on the angular velocity detected per unit time by the gyro sensor 71 mounted on the moving body. Then, an error variance of angular acceleration for a predetermined accumulation time is calculated, and a threshold determination for the error variance is performed, thereby performing a first stop determination for determining whether or not the moving body is stopped.

ジャイロセンサー71により検出される角速度には、温度や振動といった外界の影響に起因する誤差成分(ノイズ成分)が含まれ得る。そのため、本実施形態では、ジャイロセンサー71により検出される時系列の角速度に対して時間微分を行って角加速度を算出することで、角速度に含まれる誤差成分の影響を排斥する。そして、角加速度の誤差分散を用いて移動体が停止しているか否かを判定することで、移動体の停止判定を適切に行うことが可能となる。   The angular velocity detected by the gyro sensor 71 may include an error component (noise component) due to the influence of the outside world such as temperature and vibration. Therefore, in the present embodiment, the time series angular velocity detected by the gyro sensor 71 is time-differentiated to calculate the angular acceleration, thereby eliminating the influence of the error component included in the angular velocity. Then, by determining whether or not the moving body is stopped using the error variance of the angular acceleration, it is possible to appropriately determine whether the moving body is stopped.

また、ジャイロセンサー71の検出結果から蓄積時間分の角速度の誤差分散が算出される。そして、所定の標本値算出時間分の角速度の誤差分散の平均値を標本値として、所定の標本値変化判定時間分の標本値組が生成される。そして、生成された標本値組に含まれる標本値の時間変化に基づいて、移動体が停止しているか否かを判定する第2の停止判定が行われる。   Further, the angular velocity error variance corresponding to the accumulation time is calculated from the detection result of the gyro sensor 71. Then, a sample value set for a predetermined sample value change determination time is generated using an average value of error variances of angular velocities for a predetermined sample value calculation time as a sample value. Then, based on the temporal change of the sample values included in the generated sample value set, a second stop determination is performed to determine whether or not the moving body is stopped.

前述したように、ジャイロセンサー71の検出結果には種々の誤差成分が含まれ得るため、算出される角速度の誤差分散にも誤差成分が重畳されることとなる。しかし、ある1つの時間断面で見た場合の角速度の誤差分散を用いるのではなく、複数の時間断面で見た角速度の誤差分散の時間変化を用いることで、移動体の停止判定を適切に行うことができる。   As described above, since various error components can be included in the detection result of the gyro sensor 71, the error component is also superimposed on the calculated error distribution of the angular velocity. However, instead of using the error variance of the angular velocity when viewed in one time section, the time variation of the error distribution of the angular velocity viewed in a plurality of time sections is used to appropriately determine the stop of the moving body. be able to.

また、移動体に搭載された加速度センサー73によって単位時間毎に検出される加速度に対する積分が行われて、速度が算出される。そして、所定の蓄積時間分の速度の平均が算出され、当該速度平均に対する閾値判定が行われることで、移動体が停止しているか否かを判定する第3の停止判定が行われる。   Further, the acceleration is detected by the acceleration sensor 73 mounted on the moving body, and integration is performed on the acceleration detected every unit time, thereby calculating the speed. And the average of the speed | rate for predetermined | prescribed accumulation | storage time is calculated, and the 3rd stop determination which determines whether the moving body has stopped by performing the threshold value determination with respect to the said speed average is performed.

前述したように、移動体が等速で直進している状態では、角加速度及び角速度の標本値組に変動は無く、停止判定閾値未満(或いは閾値以下)となる可能性が高く、閾値判定によって停止と誤判定される場合があるため、速度の平均を用いることで移動体の停止判定を適切に行うことができる。   As described above, in a state where the moving body is moving straight at a constant speed, there is no change in the sample set of angular acceleration and angular velocity, and there is a high possibility that it will be less than the stop determination threshold (or less than the threshold). Since it may be erroneously determined as a stop, the stop determination of the moving body can be appropriately performed by using the average speed.

さらに、第1の停止判定と第2の停止判定と第3の停止判定とを併用して、移動体の停止判定の最終判断が行われる。すなわち、第1の停止判定の判定結果と第2の停止判定の判定結果と第3の停止判定の判定結果の全てが停止である場合に移動体は停止していると最終判断され、何れか一方でも判定結果が移動であれば、移動体は移動していると最終判断される。このように3種類の停止判定方法を併用して移動体の停止判定を行うことで、移動体の停止判定を確実に行うことができる。   Further, the final determination of the moving body stop determination is performed by using the first stop determination, the second stop determination, and the third stop determination in combination. That is, when all of the determination result of the first stop determination, the determination result of the second stop determination, and the determination result of the third stop determination are all stopped, it is finally determined that the moving body is stopped, On the other hand, if the determination result is movement, it is finally determined that the moving body is moving. As described above, the moving body stop determination can be reliably performed by performing the stop determination of the moving body using the three types of stop determination methods in combination.

(第2実施形態)
本実施形態は、第2の停止判定を第1実施形態における第2の停止判定よりもより簡易なものとした実施形態である。尚、本実施形態の説明においては、第1の実施形態で説明したものと同じ機能に関しては、第1実施形態におけるブロック図並びにフローチャートを流用するものとし、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
The present embodiment is an embodiment in which the second stop determination is simpler than the second stop determination in the first embodiment. In the description of the present embodiment, regarding the same functions as those described in the first embodiment, the block diagram and the flowchart in the first embodiment are used, and the description thereof is omitted.

本実施形態における第2の停止判定は、ジャイロセンサー71の出力データにより検出された角速度の誤差分散に対して閾値判定を行って移動体の停止を判定するものである。すなわち、角速度誤差分散が所定の簡易停止判定用閾値未満(或いは簡易停止判定用閾値以下)となることを停止条件として、角速度誤差分散に対する閾値判定を行って停止判定を行う。以降、本実施形態における第2の停止判定を、簡易停止判定と呼ぶ。   In the second stop determination in the present embodiment, the stop of the moving body is determined by performing a threshold determination on the error variance of the angular velocity detected from the output data of the gyro sensor 71. That is, the stop determination is performed by performing the threshold determination for the angular velocity error variance under the condition that the angular velocity error variance is less than the predetermined simple stop determination threshold (or less than the simple stop determination threshold). Hereinafter, the second stop determination in the present embodiment is referred to as simple stop determination.

この場合は、簡易停止判定用閾値の校正(キャリブレーション)を行うこととすれば好適である。移動体として四輪の自動車を想定した場合、自動車が停止していたとしてもアイドリング状態であれば、エンジンの動作による車体の振動をジャイロセンサー71が検知してしまう可能性がある。また、車内でエアコンが動作しているような場合には、その動作による振動をもジャイロセンサー71は検知してしまう可能性がある。このように、単純に停止している状態といっても、ジャイロセンサー71により検出される角速度の総体的な値は、移動体の状況に応じてその都度変化するものである。そのため、固定的な閾値を用いるのではなく、閾値を可変に設定して停止判定を行うことが好ましい。   In this case, it is preferable to calibrate the simple stop determination threshold. When a four-wheeled vehicle is assumed as the moving body, the gyro sensor 71 may detect the vibration of the vehicle body due to the operation of the engine if the vehicle is idling even if the vehicle is stopped. Further, when the air conditioner is operating in the vehicle, the gyro sensor 71 may detect vibration due to the operation. As described above, even if the vehicle is simply stopped, the overall value of the angular velocity detected by the gyro sensor 71 changes each time depending on the situation of the moving body. Therefore, it is preferable not to use a fixed threshold value but to make a stop determination by setting the threshold value variably.

そこで、第1の停止判定、第2の停止判定、第3の停止判定、の何れかの停止判定方法によって移動体が停止していると判定された場合に、停止判定用の条件(停止条件)をキャリブレーションする処理を行う。そして、以後の停止判定では、キャリブレーションされた停止条件を用いて停止判定を行う。この場合の実施例について以下説明する。   Therefore, when it is determined that the moving body is stopped by any one of the first stop determination, the second stop determination, and the third stop determination, the stop determination condition (stop condition) ) Is calibrated. In the subsequent stop determination, the stop determination is performed using the calibrated stop condition. An embodiment in this case will be described below.

図9は、本実施形態におけるナビゲーション装置100の記憶部80に記憶されるプログラム及びデータ構成の一例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a program and a data configuration stored in the storage unit 80 of the navigation device 100 according to the present embodiment.

記憶部80には、プログラムとして、第2のナビゲーション処理(図10参照)として実行される第2のナビゲーションプログラム82が記憶されている。また、第2のナビゲーションプログラム82には、詳細停止判定プログラム811と、停止条件キャリブレーション処理(図10参照)として実行される停止条件キャリブレーションプログラム813と、簡易停止判定処理として実行される簡易停止判定プログラム815とが含まれている。   The storage unit 80 stores a second navigation program 82 executed as a second navigation process (see FIG. 10) as a program. The second navigation program 82 includes a detailed stop determination program 811, a stop condition calibration program 813 executed as a stop condition calibration process (see FIG. 10), and a simple stop executed as a simple stop determination process. A determination program 815 is included.

また、記憶部80には、データとして、センサーデータ83と、詳細停止判定用データ85と、ナビゲーション用データ87と、簡易停止判定用データ88と、簡易停止判定用閾値89とが記憶される。簡易停止判定用データ88は、簡易停止判定処理の処理用データであり、簡易停止判定に用いる角速度誤差分散や、簡易停止判定の判定結果などである。また、簡易停止判定用閾値89は、停止条件キャリブレーション処理で設定される閾値である。   The storage unit 80 also stores sensor data 83, detailed stop determination data 85, navigation data 87, simple stop determination data 88, and a simple stop determination threshold 89 as data. The simple stop determination data 88 is processing data for the simple stop determination process, and includes angular velocity error variance used for the simple stop determination, a determination result of the simple stop determination, and the like. The simple stop determination threshold value 89 is a threshold value set in the stop condition calibration process.

図10は、第2のナビゲーション処理の流れを示すフローチャートである。なお、図7の第1のナビゲーション処理と同一のステップについては同一の符号を付して説明を省略し、第1のナビゲーション処理とは異なるステップを中心に説明する。   FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the second navigation process. Note that the same steps as those in the first navigation process in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and steps different from those in the first navigation process will be mainly described.

最初に、処理部10は、初期キャリブレーションとして、記憶部80に記憶された停止条件キャリブレーションプログラム813に従って停止条件キャリブレーション処理を実行する(ステップC1)。この初期キャリブレーションとしての停止条件キャリブレーション処理は、移動体が自動車であった場合、自動車のエンジンを始動した後、自動車の移動が開始する前に実行すべき処理である。   First, the processing unit 10 executes a stop condition calibration process according to the stop condition calibration program 813 stored in the storage unit 80 as an initial calibration (step C1). The stop condition calibration process as the initial calibration is a process to be executed before the movement of the automobile starts after the automobile engine is started when the moving body is an automobile.

図11は、停止条件キャリブレーション処理の流れを示すフローチャートである。先ず、処理部10は、IMU70からデータを入力するまで待機し(ステップD1;No)、データを入力した場合は(ステップD1;Yes)、記憶部80の詳細停止判定プログラム811に従って詳細停止判定処理を行う(ステップD3)。詳細停止判定処理の処理フローは、図8に示した通りである。   FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the stop condition calibration process. First, the processing unit 10 waits until data is input from the IMU 70 (step D1; No), and when data is input (step D1; Yes), a detailed stop determination process according to the detailed stop determination program 811 of the storage unit 80. (Step D3). The process flow of the detailed stop determination process is as shown in FIG.

処理部10は、詳細停止判定処理の判定結果が「停止」であれば(ステップD5;Yes)、簡易停止判定用閾値設定処理を行う(ステップD7)。具体的には、移動体が自動車であった場合、自動車の停止中にジャイロセンサー71により検出された角速度の時系列データを用いて、当該停止期間中における角速度の誤差分散(角速度誤差分散)を算出する。そして、処理部10は、算出した角速度誤差分散を用いて簡易停止判定用閾値89を設定する。例えば、当該停止期間中に検出された角速度の平均値(角速度平均値)を算出し、角速度平均値に角速度誤差分散を加算した値が簡易停止判定用閾値89として設定される。そして、処理部10は、停止条件キャリブレーション処理を終了する。   If the determination result of the detailed stop determination process is “stop” (step D5; Yes), the processing unit 10 performs a simple stop determination threshold setting process (step D7). Specifically, when the moving body is an automobile, the angular velocity error variance (angular velocity error variance) during the suspension period is calculated using the time-series data of the angular velocity detected by the gyro sensor 71 while the automobile is stopped. calculate. Then, the processing unit 10 sets the simple stop determination threshold value 89 using the calculated angular velocity error variance. For example, an average value (angular velocity average value) of angular velocities detected during the stop period is calculated, and a value obtained by adding angular velocity error variance to the angular velocity average value is set as the simple stop determination threshold value 89. Then, the processing unit 10 ends the stop condition calibration process.

図10の第2のナビゲーション処理に戻って、停止条件キャリブレーション処理を実行した後、処理部10は、IMU70からデータを入力するまで待機し(ステップC2;No)、データを入力した場合は(ステップC2;Yes)、記憶部80に記憶された簡易停止判定プログラム815に従って簡易停止判定処理を行う(ステップC3)。簡易停止判定の処理は、ジャイロセンサー71により検出された蓄積時間分の角速度の誤差分散を算出し、当該角速度誤差分散に対して簡易停止判定用閾値89を用いた閾値判定を行うことで実現する。   Returning to the second navigation process of FIG. 10, after executing the stop condition calibration process, the processing unit 10 waits until data is input from the IMU 70 (step C2; No). Step C2; Yes), simple stop determination processing is performed in accordance with the simple stop determination program 815 stored in the storage unit 80 (step C3). The simple stop determination process is realized by calculating an angular velocity error variance corresponding to the accumulation time detected by the gyro sensor 71 and performing threshold determination using the simple stop determination threshold 89 for the angular velocity error variance. .

次いで、処理部10は、簡易停止判定の処理の判定結果が「停止」であれば(ステップC5;Yes)、位置をホールドする(ステップA7)。また、簡易停止判定の処理の判定結果が「停止」ではなく「移動」であれば(ステップC5;No)、処理部10は、慣性航法演算処理を行う(ステップA9)。   Next, when the determination result of the simple stop determination process is “stop” (step C5; Yes), the processing unit 10 holds the position (step A7). If the determination result of the simple stop determination process is not “stop” but “movement” (step C5; No), the processing unit 10 performs an inertial navigation calculation process (step A9).

なお、第2のナビゲーション処理では、初期キャリブレーションとして停止条件キャリブレーション処理を実行するものとして説明したが、他の所定の実行タイミングで停止条件キャリブレーション処理を実行することとしてもよい。例えば、移動体が移動している状態から停止している状態に変化したタイミングを実行タイミングとして、停止条件キャリブレーション処理を実行してもよい。   In the second navigation process, the stop condition calibration process is executed as the initial calibration. However, the stop condition calibration process may be executed at another predetermined execution timing. For example, the stop condition calibration process may be executed with the execution timing as the timing at which the moving body changes from the moving state to the stopped state.

尚、上記の停止条件キャリブレーション処理は、角速度誤差分散を用いた簡易停止判定処理を行う際の停止条件をキャリブレーションする処理として説明したが、詳細停止判定処理を行う際の停止条件をキャリブレーションする処理としてもよい。この場合のキャリブレーションは、例えば簡易停止判定の処理によって移動体が停止していると判定された場合に、詳細停止判定処理において停止条件として用いる閾値判定用の閾値(以下、「精細判定用閾値」と称す。)を設定する処理として行われる。   The stop condition calibration process has been described as the process for calibrating the stop condition when performing the simple stop determination process using angular velocity error variance. However, the stop condition when performing the detailed stop determination process is calibrated. It is good also as processing to do. In this case, for example, when it is determined that the moving body is stopped by the simple stop determination process, the threshold determination threshold value (hereinafter referred to as “fine determination threshold value”) used as the stop condition in the detailed stop determination process is determined. This is performed as a process of setting “.

より具体的には、簡易停止判定の処理によって停止と判定された場合は、ジャイロセンサー71により検出された時系列の角速度に対する時間微分を行って、角加速度のサンプルデータを取得する。そして、取得した角加速度のサンプルデータを用いて角加速度誤差分散を算出し、当該角加速度誤差分散を用いて精細判定用閾値を設定する。精細判定用閾値は、例えば、停止期間中の角加速度平均値に角加速度誤差分散を加算した値とすることができる。   More specifically, when it is determined to be stopped by the simple stop determination process, time differentiation is performed on the time-series angular velocity detected by the gyro sensor 71 to obtain sample data of angular acceleration. Then, the angular acceleration error variance is calculated using the acquired sample data of angular acceleration, and the fine determination threshold value is set using the angular acceleration error variance. The fine determination threshold value can be, for example, a value obtained by adding the angular acceleration error variance to the angular acceleration average value during the stop period.

上述した実施形態では、角加速度及び角速度の誤差分散を、それぞれ角加速度及び角速度のデータの標本分散として定義したが、誤差分散の定義はこれに限られない。例えば、角加速度及び角速度の不偏分散を誤差分散と定義してもよいし、標本分散又は不偏分散の正の平方根で表される標準偏差を誤差分散と定義してもよい。何れの定義を用いたとしても、上記の実施形態と同様の手法で停止判定を行うことができる。   In the embodiment described above, the error variance of angular acceleration and angular velocity is defined as the sample variance of angular acceleration and angular velocity data, respectively, but the definition of error variance is not limited to this. For example, the unbiased variance of angular acceleration and angular velocity may be defined as error variance, and the standard deviation represented by the positive square root of sample variance or unbiased variance may be defined as error variance. Regardless of which definition is used, stop determination can be performed by the same method as in the above embodiment.

また、上述した実施形態では、標本値算出時間分の角速度誤差分散の平均値を標本値として第2の停止判定を行うものとして説明したが、標本値はこれに限られない。例えば、角速度誤差分散の平均値ではなく中央値を選択して標本値としてもよい。また、標本値算出時間分の角速度のデータの誤差分散を標本値としてもよい。すなわち、単位時間毎に検出される角速度の時系列データを標本値算出時間分蓄積し、蓄積した標本値算出時間分の角速度のデータの誤差分散を算出して当該標本値算出時間における標本値としてもよい。   In the embodiment described above, the second stop determination is performed using the average value of the angular velocity error variance for the sample value calculation time as the sample value. However, the sample value is not limited to this. For example, instead of an average value of angular velocity error variance, a median value may be selected as a sample value. The error variance of the angular velocity data for the sample value calculation time may be used as the sample value. That is, the time-series data of the angular velocity detected every unit time is accumulated for the sample value calculation time, the error variance of the angular velocity data for the accumulated sample value calculation time is calculated, and the sample value at the sample value calculation time is calculated. Also good.

また、第1実施形態における第2の停止判定では、最小二乗法を利用するなどして標本値組を構成する標本値の近似直線を求めるものとして説明したが、標本値の近似はこれに限られない。例えば、標本値を直線ではなく曲線で近似し、その近似曲線を微分することで得られる値(近似曲線の微分値)に対する閾値判定を行って停止を判定してもよい。   In the second stop determination in the first embodiment, it has been described that the approximate straight line of the sample values constituting the sample value set is obtained by using the least square method, but the approximation of the sample values is limited to this. I can't. For example, the sample value may be approximated by a curve instead of a straight line, and the threshold value may be determined for a value (differential value of the approximate curve) obtained by differentiating the approximate curve to determine stop.

また、上述した実施形態における第3の停止判定では、蓄積時間分の速度データから速度の平均を求めるものとして説明したが、速度の平均はこれに限らない。例えば、中央値や、最頻値に対する閾値判定を行って停止を判定してもよい。   In the third stop determination in the above-described embodiment, the average speed is calculated from the speed data corresponding to the accumulation time. However, the average speed is not limited to this. For example, the stop may be determined by performing threshold determination for the median value or the mode value.

尚、上記の実施形態で停止判定に用いた各種の時間は適宜設定変更可能である。すなわち、単位時間、蓄積時間、標本値算出時間及び標本値変化判定時間の各種の時間として設定する値は、本発明を適用するシステムに応じて適宜設定してよい。   Note that various times used for the stop determination in the above embodiment can be appropriately changed. That is, values set as various times of unit time, accumulation time, sample value calculation time, and sample value change determination time may be appropriately set according to the system to which the present invention is applied.

以上、本発明にかかる実施形態に説明を行ったが、本発明は上述した実施形態に限られるものではない。本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において広く適用が可能である。   The embodiment according to the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention can be widely applied without departing from the spirit of the present invention.

100…ナビゲーション装置、10…処理部、20…操作部、30…表示部、40…音出力部、50…通信部、60…時計部、70…IMU、71…ジャイロセンサー、73…加速度センサー、80…記憶部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Navigation apparatus, 10 ... Processing part, 20 ... Operation part, 30 ... Display part, 40 ... Sound output part, 50 ... Communication part, 60 ... Clock part, 70 ... IMU, 71 ... Gyro sensor, 73 ... Acceleration sensor, 80: Storage unit.

Claims (5)

移動体の移動における角加速度の誤差分散である第1の誤差分散を算出する第1の工程と、
前記移動体の移動における角速度の誤差分散である第2の誤差分散を算出する第2の工程と、
前記移動体の移動における速度の平均である第1の平均値を算出する第3の工程と、
を含み、
前記移動体の移動状態が、前記第1の誤差分散を用いた判定、前記第2の誤差分散を用いた判定及び前記第1の平均値を用いた判定のいずれの判定においても停止と判定された場合に停止していると判定されることを特徴とする停止判定方法。
A first step of calculating a first error variance which is an error variance of angular acceleration in the movement of the moving body;
A second step of calculating a second error variance that is an error variance of angular velocity in the movement of the moving body;
A third step of calculating a first average value that is an average of speeds of movement of the moving body;
Including
The moving state of the moving body is determined to be stopped in any of the determination using the first error variance, the determination using the second error variance, and the determination using the first average value. A stop determination method, characterized in that it is determined that the vehicle has stopped when it is stopped.
前記移動体は、ジャイロセンサーと加速度センサーとを有し、
前記角速度は、前記ジャイロセンサーの出力データから求められ、
前記角加速度は、前記角速度から求められ、
前記速度は、前記加速度センサーの出力データから求められることを特徴とする請求項1に記載の停止判定方法。
The moving body has a gyro sensor and an acceleration sensor,
The angular velocity is obtained from output data of the gyro sensor,
The angular acceleration is obtained from the angular velocity,
The stop determination method according to claim 1, wherein the speed is obtained from output data of the acceleration sensor.
前記第2の誤差分散を用いた前記移動体の停止の判定は所定の閾値との比較をすることで行われ、
前記所定の閾値に対するキャリブレーションが、前記移動体が停止と判定された場合に行われることを特徴とする請求項1又は2に記載の停止判定方法。
The determination of the stop of the moving body using the second error variance is performed by comparing with a predetermined threshold,
The stop determination method according to claim 1 or 2, wherein the calibration with respect to the predetermined threshold is performed when it is determined that the moving body is stopped.
ジャイロセンサーと加速度センサーとを有する移動体において用いられるプログラムであって、
前記ジャイロセンサーの出力データから角速度を算出する処理と、
前記角速度から角加速度を算出する処理と、
前記加速度センサーの出力データから速度を算出する処理と、
前記角加速度の誤差分散である第1の誤差分散を算出する処理と、
前記角速度の誤差分散である第2の誤差分散を算出する処理と、
前記速度の平均値を算出する処理と、
を含み、
前記移動体の停止状態を、前記第1の誤差分散、前記第2の誤差分散及び前記速度の平均値により判定し、
前記第2の誤差分散による停止の判定に用いられる閾値のキャリブレーションが、前記移動体が停止と判定された場合に行われることを特徴とする停止判定を行うプログラム。
A program used in a moving object having a gyro sensor and an acceleration sensor,
A process of calculating an angular velocity from output data of the gyro sensor;
A process of calculating an angular acceleration from the angular velocity;
A process of calculating a speed from output data of the acceleration sensor;
A process of calculating a first error variance which is an error variance of the angular acceleration;
A process of calculating a second error variance which is an error variance of the angular velocity;
A process of calculating an average value of the speeds;
Including
The stop state of the moving body is determined by an average value of the first error variance, the second error variance, and the speed,
A program for performing stop determination, wherein calibration of a threshold value used for determination of stop due to the second error variance is performed when the moving body is determined to be stopped.
ジャイロセンサーと加速度センサーとを有し、
前記ジャイロセンサーの出力データから角速度を算出する処理と、
前記角速度から角加速度を算出する処理と、
前記加速度センサーの出力データから速度を算出する処理と、
前記角加速度の誤差分散である第1の誤差分散を算出する処理と、
前記角速度の誤差分散である第2の誤差分散を算出する処理と、
前記速度の平均値を算出する処理と、
を含み、
前記移動体の停止状態を、前記第1の誤差分散、前記第2の誤差分散及び前記速度の平均値により判定し、
前記第2の誤差分散による停止の判定に用いられる閾値のキャリブレーションが、前記移動体が停止と判定された場合に行われることを特徴とする停止判定装置。
It has a gyro sensor and an acceleration sensor,
A process of calculating an angular velocity from output data of the gyro sensor;
A process of calculating an angular acceleration from the angular velocity;
A process of calculating a speed from output data of the acceleration sensor;
A process of calculating a first error variance which is an error variance of the angular acceleration;
A process of calculating a second error variance which is an error variance of the angular velocity;
A process of calculating an average value of the speeds;
Including
The stop state of the moving body is determined by an average value of the first error variance, the second error variance, and the speed,
A stop determination apparatus, wherein calibration of a threshold value used for determination of stop due to the second error variance is performed when it is determined that the moving body is stopped.
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