JP2015040850A - Vehicle stop determination apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、停車判定装置に関する。 The present invention relates to a stop determination device.
ナビゲーションシステムや車車間通信システムなどから得られる電子情報を利用して運転支援を行う車載機器では、車両が停車しているのか、走行しているのかを表す情報(以下、単に「停車情報」と言う。)が求められる場合がある。停車情報は、例えば、車両が停車している時にのみ車載機器の操作を許可したり、車両の停車中に発生しやすいGPS(Global Positioning System、全地球測位システム)の測位誤差を補正したりといった場合に求められる。 In an in-vehicle device that provides driving support using electronic information obtained from a navigation system or an inter-vehicle communication system, information indicating whether the vehicle is stopped or traveling (hereinafter simply referred to as “stop information”). May be required). Stop information is, for example, allowing operation of in-vehicle devices only when the vehicle is stopped, or correcting GPS (Global Positioning System, global positioning system) positioning errors that are likely to occur while the vehicle is stopped. Required in case.
ところで、通常、停車判定は、車両に標準的に装備される車速センサの信号を車載機器へ入力することで実現できる。 By the way, usually, the stoppage determination can be realized by inputting a signal of a vehicle speed sensor that is normally equipped in the vehicle to the in-vehicle device.
しかしながら、PND(Portable Navigation Device、Personal Navigation Device)のような小型のカーナビゲーション装置や、簡易的な車車間通信システムのように、車速センサに代表される各種の車両側情報の信号を受け付けるインタフェースを備えていない簡易な車載機器もある。また、例えば廉価な車両のように、機械式の車速センサを採用している車両は、車速センサの検知結果を電気信号として車載機器へ入力することができない場合がある。 However, an interface for receiving various vehicle side information signals typified by a vehicle speed sensor, such as a small car navigation device such as PND (Portable Navigation Device, Personal Navigation Device) and a simple inter-vehicle communication system. There are some simple in-vehicle devices that are not equipped. Further, for example, a vehicle that employs a mechanical vehicle speed sensor, such as an inexpensive vehicle, may not be able to input the detection result of the vehicle speed sensor as an electrical signal to an in-vehicle device.
そこで、車速センサからの信号を必要とせず、加速度センサの測定結果に基づいて車両が停車しているか否かを判断する停車判定装置が知られている。 Therefore, there is known a stop determination device that does not require a signal from a vehicle speed sensor and determines whether or not the vehicle is stopped based on a measurement result of an acceleration sensor.
この従来の停車判定装置は、車両が停車している状態(以下、単に「停車状態」という。)における加速度のばらつき度合い(つまりは分散)と、車両が走行している状態(以下、単に「走行状態」という。)における加速度のばらつき度合い(つまりは分散)との2つのばらつき度合いが異なることから、一定期間の加速度標本値を統計的に処理して加速度標本値の分散を算出し、この分散が所定の閾値を超えているか否かによって車両が停車していることを判断する(例えば、特許文献1参照)。 This conventional stoppage determination device has a degree of acceleration variation (that is, dispersion) in a state where the vehicle is stopped (hereinafter simply referred to as “stopped state”) and a state in which the vehicle is traveling (hereinafter simply referred to as “ Since the two variations of the acceleration variation (that is, the variance) in the “running state”) are different, the acceleration sample values for a certain period are statistically processed to calculate the variance of the acceleration sample values. It is determined that the vehicle is stopped depending on whether or not the variance exceeds a predetermined threshold (see, for example, Patent Document 1).
例えば自動二輪車のようなエンジンの振動が比較的大きい車両の場合、エンジンのアイドル中の振動によって、停車中であっても加速度標本の分散が大きい。つまり、アイドル中のエンジンの振動が大きい車両に従来の停車判定装置を適用する場合、実際には停車状態であるにもかかわらず走行状態と誤判定される虞がある。 For example, in the case of a vehicle with relatively large engine vibration such as a motorcycle, the dispersion of acceleration samples is large even when the vehicle is stopped due to vibration during idling of the engine. That is, when the conventional stop determination device is applied to a vehicle with a large engine vibration during idling, it may be erroneously determined as a running state even though it is actually in a stop state.
また、従来の停車判定装置は、車両の前後方向の加速度を測定しなければならず、加速度センサの測定軸を車両の前後方向へ指向させる必要がある。このことは、例えば、自動二輪車のように設置空間を確保することが難しい車両では、そもそも加速度センサの搭載が困難であったり、車体に新たなステーを設けて加速度センサを設置するため費用や重量が増加したり、ステーによって美観が損なわれたりする。 Moreover, the conventional stop determination device must measure the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle, and needs to point the measurement axis of the acceleration sensor in the longitudinal direction of the vehicle. This is because, for example, in vehicles where it is difficult to secure an installation space such as a motorcycle, it is difficult to install an acceleration sensor in the first place, or a new stay is installed on the vehicle body to install the acceleration sensor. Or the aesthetics will be damaged by the stay.
そこで、本発明は、停車時であっても振動のばらつきが大きく、しかも加速度センサの設置空間を確保することが難しい車両に、車速センサの信号などの車両側情報を取得できない機器を搭載する場合であっても、停車判断をより確実に行う停車判定装置を提案する。 Therefore, the present invention provides a case where a device that cannot acquire vehicle-side information such as a signal of a vehicle speed sensor is mounted on a vehicle in which variation in vibration is large even when the vehicle is stopped and it is difficult to secure an installation space for an acceleration sensor. Even so, a stop determination device that makes a stop determination more reliably is proposed.
前記の課題を解決するため本発明に係る停車判定装置は、車両に設けられてそれぞれ異なる三方向の加速度を測定する三軸加速度センサと、前記三軸加速度センサの測定値について予め定める遮断周波数より低い周波数の成分を逓減させる高域通過フィルタと、前記高域通過フィルタを通過した前記測定値の周波数成分と判定閾値との比較から前記車両が停車しているか否かを判定する判定処理部と、を備える。 In order to solve the above problems, a stop determination device according to the present invention includes a triaxial acceleration sensor that is provided in a vehicle and measures accelerations in three different directions, and a cutoff frequency that is determined in advance for measurement values of the triaxial acceleration sensor. A high-pass filter that gradually reduces a low-frequency component, and a determination processing unit that determines whether the vehicle is stopped based on a comparison between a frequency component of the measurement value that has passed through the high-pass filter and a determination threshold value; .
本発明によれば、停車時であっても振動のばらつきが大きく、しかも加速度センサの設置空間を確保することが難しい車両に、車速センサの信号などの車両側情報を取得できない機器を搭載する場合であっても、停車判断をより確実に行う停車判定装置を提供できる。 According to the present invention, when a device that cannot acquire vehicle-side information such as a signal from a vehicle speed sensor is mounted on a vehicle in which vibration variation is large even when the vehicle is stopped and it is difficult to secure an installation space for an acceleration sensor. Even so, it is possible to provide a stop determination device that makes a stop determination more reliably.
以下、本発明に係る停車判定装置の実施の形態について、図1から図9を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a stop determination device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
図1は、本発明の実施形態に係る停車判定装置が適用される車両を示す側面図である。 FIG. 1 is a side view showing a vehicle to which a stop determination device according to an embodiment of the present invention is applied.
図1に示すように、本実施形態に係る停車判定装置1が適用される車両2は、所謂自動二輪車である。車両2は、前後方向に延びる車体3と、車体3の前方に配置される操舵輪としての前輪5と、車体3に前輪5を操舵可能に支えるステアリング機構6と、車体3の後方に配置される駆動輪としての後輪7と、車体3に後輪7を上下方向へ揺動可能に支えるとともに一体化されたエンジン8を有するパワーユニット9と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
なお、車両2は、スクータ型の自動二輪車に限られず、他のタイプの自動二輪車であっても良い。
The
停車判定装置1は、車両2のいずれかであってエンジン8の振動が伝わる箇所、例えば、車体3の前端部に取り付けられている。停車判定装置1は、車両2から電源、例えば直流12Vの電源を供給されて駆動する。
The
ところで、停車判定装置1は、小型のカーナビゲーション装置や、簡易的な車車間通信システムのように、車速センサに代表される各種の車両側情報の信号を受け付けるインタフェースを備えていない簡易な車載機器11に停車情報を提供するものであり、車載機器11の機能の一部でもある。
By the way, the
図2は、本発明の実施形態に係る停車判定装置を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the stop determination device according to the embodiment of the present invention.
図2に示すように、本実施形態に係る停車判定装置1は、車両2に設けられてそれぞれ異なる三方向の加速度を測定する三軸加速度センサ12と、三軸加速度センサ12から加速度測定値を受け取り車両2が停車しているか否かを判定する制御部13と、三軸加速度センサ12および制御部13へ電源を供給する電源回路15と、制御部13から車両2が停車しているか否かの判定結果を取り出す出力ポート16と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
なお、停車判定装置1を車載機器11の機能の一部、例えばPNDの機能の一部として組み込む場合には、制御部13および電源回路15は、PNDの他の機能との間で共有できる。また、車両2が停車しているか否かの判定結果を制御部13の内部でPNDの他の機能へ提供できるため、出力ポート16が不要になる。
In addition, when incorporating the
さらに、停車判定装置1を組み込む車載機器11の例として、PNDの他に、車車間通信システム、路車間通信システム、携帯電話、スマートフォンがある。これらの機器に停車判定装置1を組み込む場合には、機器が元来備えているCPUや加速度センサ、電源回路等を停車判定装置1に利用することができる。
Furthermore, examples of the in-
三軸加速度センサ12は、異なる三方向、例えば直交する三方向の加速度を測定し、それぞれの値を制御部13へ出力する。三方向それぞれの加速度の測定値を、Ax(n)、Ay(n)、Az(n)と表す。nはサンプル数、例えばn=1〜100個である。
The
制御部13は、マイクロプロセッサ(図示省略)、マイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置(図示省略)を備える。また、制御部13は、三軸加速度センサ12から加速度測定値Ax(n)、Ay(n)、Az(n)を取得する加速度検出部21と、三軸加速度センサ12の測定値について予め定める遮断周波数より低い周波数の成分を逓減させる高域通過フィルタ22と、高域通過フィルタ22を通過した測定値の周波数成分と判定閾値Vthとの比較から車両2が停車しているか否かを判定する判定処理部23と、搭載される車両2に応じて判定閾値Vthを学習して更新する判定閾値学習部25と、を備える。
The control unit 13 includes a microprocessor (not shown), a storage device (not shown) that stores various arithmetic programs executed by the microprocessor, parameters, and the like. The control unit 13 determines in advance the
高域通過フィルタ22の遮断周波数は、エンジン8のアイドル時の一次振動周波数に所定の値を加算した値に設定されている。三方向それぞれの加速度について高域通過フィルタ22を通過した測定値の周波数成分を、Ahx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)と表す。
The cutoff frequency of the high-
電源回路15は、車両2から供給される電源、例えば直流12Vを変換して三軸加速度センサ12や制御部13に適合させる。
The
次に、本実施形態に係る停車判定装置1が行う停車判定処理について詳細に説明する。
Next, the stop determination process performed by the
図3は、本実施形態に係る停車判定装置が行う停車判定処理を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a stop determination process performed by the stop determination device according to the present embodiment.
図3に示すように、本実施形態に係る停車判定装置1は、先ず、三軸加速度センサ12から加速度検出部21へ三方向それぞれの加速度測定値Ax(n)、Ay(n)、Az(n)を受け取り(ステップS1)、高域通過フィルタ22に加速度測定値Ax(n)、Ay(n)、Az(n)を順次に通過させてフィルタ処理後の値Ahx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)を一時的に制御部13のメモリへ記憶する(ステップS2からステップS4)。このステップS1からステップS4は、実行周期Ts、例えばTs=3ミリ秒ごとに行われる。
As shown in FIG. 3, the
次いで、停車判定装置1は、制御部13のメモリから判定処理部23へフィルタ処理後の値Ahx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)を読み込んで、所定の時間間隔ごとに三方向それぞれの2乗値の平均値の平方根(RMS:Root Mean Square)Vix、Viy、Vizを計算し(ステップS11からステップS13)、さらに三方向の計算値Vix、Viy、Vizの算術平均Viを求め(ステップS14)、算術平均Viと判定閾値Vthとを比較して車両2が停車しているか否かを判定する(ステップS16)。このとき、停車判定装置1は、判定閾値学習部25で判定閾値Vthを学習して更新する処理をステップS16の前に行う(ステップS15)。このステップS11からステップS16は、実行周期Tsよりも長い実行周期T1、例えばT1=100ミリ秒ごとに行われる。
Next, the
ステップS1からステップS16の各処理について詳細を説明する。 Details of each processing from step S1 to step S16 will be described.
先ず、ステップS1において、加速度検出部21は、三軸加速度センサ12が測定した三方向の加速度測定値Ax(n)、Ay(n)、Az(n)をサンプル時間Ts毎に取得する。サンプル時間Tsは、エンジン8の二次振動の周波数成分を測定可能な値に設定されている。例えば、測定したいエンジン回転数の最大値Rmax回毎分(rpm:revolution per minute、または回転毎分(rotation per minute))に対するサンプリング時間Tsは、[数1]の条件式で表される。
[数1]
サンプリング時間Ts ≦ 1÷(最大値Rmax÷60×2×2)
First, in step S <b> 1, the
[Equation 1]
Sampling time Ts ≦ 1 ÷ (maximum value Rmax ÷ 60 × 2 × 2)
測定したいエンジン回転数、つまりエンジン8のアイドル時のエンジン回転数は、一般的なエンジン8において、最大値Rmax=5000回毎分で十分である。この場合、サンプリング時間Tsは、[数2]の条件式で求められる。
[数2]
サンプリング時間Ts ≦ 1÷(5000÷60×2×2)=0.003=3ミリ秒
As for the engine speed to be measured, that is, the engine speed when the engine 8 is idle, the maximum value Rmax = 5000 times per minute is sufficient for the general engine 8. In this case, the sampling time Ts is obtained by the conditional expression [Equation 2].
[Equation 2]
Sampling time Ts ≦ 1 ÷ (5000 ÷ 60 × 2 × 2) = 0.003 = 3 milliseconds
ステップS2からステップS4において、高域通過フィルタ22は、加速度測定値Ax(n)、Ay(n)、Az(n)から重力加速度、車両の加減速や姿勢変化にともなう加速度、アイドリング時のエンジン一次振動など、遮断周波数以下の周波数成分を遮断して、エンジン回転数上昇時のエンジン振動を主とする遮断周波数以上の周波数成分を抽出する。フィルタ処理後の値Ahx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)は、メモリ空間にそれぞれ設けられたバッファに格納される。バッファは、フィルタ処理後の値Ahx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)を実行周期T1分、蓄積する。
In steps S2 to S4, the high-
ステップS11からステップS13において、判定処理部23は、フィルタ処理後の値Ahx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)の二乗値の平均を計算し、その平方根をとることで、その大きさ(振幅)を算出する。この三方向それぞれの加速度振動の大きさを、Vix、Viy、Vizと表す。加速度振動の大きさVix、Viy、VizとAhx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)との関係を[数3]から[数5]に示す。
ステップS14において、判定処理部23は、[数6]の式に示すように、三方向それぞれの加速度振動の大きさVix、Viy、Vizの算術平均Viを計算する。算術平均Viは、三軸加速度センサ12が設置された箇所におけるエンジン振動の大きさを総合的に示す指標Viである。
[数6]
算術平均Vi(指標Vi) = (Vix+Viy+Viz)÷3
In step S <b> 14, the
[Equation 6]
Arithmetic mean Vi (index Vi) = (Vix + Viy + Viz) ÷ 3
一般に、エンジン振動は、周波数(つまり、エンジン回転数)と振動の大きさとの間に正の相関関係を示す。しかしながら、車両2のいずれかの箇所で観測する場合には、エンジン振動は、車両2側の共振点や非共振などの振動特性の影響を受けてしまう。この車両2側の振動特性の影響は、エンジン振動を測定する方向によっても異なる。つまり、車両2のいずれかの箇所に設置される三軸加速度センサ12の測定結果は、エンジン振動をエンジン8で直接的に測定する場合に比べて、三方向それぞれに周波数と振動の大きさとの相関関係の強弱が異なってしまい、周波数特性も異なってしまう。
In general, engine vibration shows a positive correlation between frequency (that is, engine speed) and magnitude of vibration. However, when observing at any location of the
そこで、本発明の発明者は、三軸加速度センサ12の三方向を平均した指標Viを採用することによって、車体3側の振動特性の影響を相殺し、周波数と振動の大きさとの相関関係を安定化させて、エンジン8で直接的に観測される相関関係に近づけられることを実験的に確認した。つまり、本実施形態の停車判定装置1は、車体3側の振動特性に影響を受ける三軸加速度センサ12の測定結果を、算術平均Viで評価することによって、停車判定の判定精度を向上させる。
Therefore, the inventor of the present invention uses an index Vi that averages the three directions of the three-
ステップS15において、判定閾値学習部25は、その時点までに取得した算術平均Viの時系列情報から判定閾値Vthを学習して更新する。判定閾値Vthの学習方法を2通り説明する。
In step S15, the determination threshold
図4および図5は、本実施形態に係る停車判定装置が行う判定閾値更新処理を示すフローチャートである。 4 and 5 are flowcharts showing determination threshold update processing performed by the stop determination device according to the present embodiment.
図4および図5に示すように、本実施形態に係る停車判定装置1の判定閾値学習部25は、判定処理部23で停車の判定が成立している際に、三方向それぞれの加速度振動の大きさVix、Viy、Vizの算術平均Vi、つまり指標Viよりも若干大きい値が判定閾値Vthよりも小さければ、判定閾値Vthをこの指標Viより若干大きい値に更新する。
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the determination threshold
具体的には、判定閾値学習部25は、判定閾値Vthの初期値を取り得る最大値に設定しておく。そして、判定閾値学習部25は、停車判定、つまりステップS16が成立中か否かを判断する(ステップS21)。停車判定が成立している場合(ステップS21 True)、判定閾値学習部25は、更新時間Trの期間中(図5 ステップS31からステップS40)、指標Viの最大値Vimaxを一時的に記憶する(ステップS22、S23)。
Specifically, the determination threshold
ステップS11からステップS16の実行周期T1が経過した後に(ステップS24、S25)、停車判定結果を安定化させるために最大値Vimaxを若干大きい値に補正して補正値Vimax’を求める(ステップS26)。最大値Vimaxと補正値Vimax’との関係は、[数7]の通りである。[数7]は、指標Viより若干大きい値を算出する計算式を表している。
[数7]
補正値Vimax’=a×最大値Vimax+b
なお、定数a、bは、例えば、1≦a≦1.2、0.1×Viidle≦b≦0.2×Viidleの範囲に設定される。ここで、Viidleは、アイドリング時の指標Viの平均値である。
After the execution cycle T1 from step S11 to step S16 has elapsed (steps S24 and S25), the maximum value Vimax is corrected to a slightly larger value to stabilize the stoppage determination result (step S26). . The relationship between the maximum value Vimax and the correction value Vimax ′ is as [Equation 7]. [Expression 7] represents a calculation formula for calculating a value slightly larger than the index Vi.
[Equation 7]
Correction value Vimax ′ = a × maximum value Vimax + b
The constants a and b are set in a range of 1 ≦ a ≦ 1.2 and 0.1 × Viid ≦≦≦ 0.2 × Vidle, for example. Here, Vidle is an average value of the index Vi during idling.
補正値Vimax’が現在の判定閾値Vthよりも小さい場合には、判定閾値Vthを補正値Vimax’で更新する(ステップS27、S28)。停車状態における指標Viが最も小さくなる特性があるため、判定閾値Vthは、最終的に停車状態における指標Viを補正した値Vi’に収束し、これを判定閾値Vthに採用することで停車判定が可能になる。 If the correction value Vimax 'is smaller than the current determination threshold value Vth, the determination threshold value Vth is updated with the correction value Vimax' (steps S27 and S28). Since there is a characteristic that the indicator Vi becomes the smallest in the stop state, the determination threshold Vth finally converges to a value Vi ′ obtained by correcting the indicator Vi in the stop state, and the stop determination is made by adopting this as the determination threshold Vth. It becomes possible.
判定閾値更新処理が完了したか否かの判定(ステップS30)は、判定閾値Vthが更新される都度(ステップS31からステップS33)、現在の判定閾値Vthで停車判定が成立している時間、具体的にはカウンタタイマ1を計数し(ステップS34 True、ステップS35)、停車判定が成立していない時間、具体的にはカウンタタイマ2を計数し(ステップS34 False、ステップS36)、その両方があらかじめ設定した更新完了判定閾カウント値Tthを超えたときに(ステップS37、S38)、その更新を完了する(ステップS39)。更新完了判定閾カウント値Tthは、例えば、更新完了判定閾期間を30秒とすると、実行周期T1、例えばT1=100ミリ秒からTth=300となる。
The determination whether or not the determination threshold update process is completed (step S30) is the time when the stop determination is established at the current determination threshold Vth each time the determination threshold Vth is updated (step S31 to step S33), specifically Specifically, the
図6は、本実施形態に係る停車判定装置が行う判定閾値更新処理の他の例を示す概念図である。 FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating another example of the determination threshold update process performed by the stop determination device according to the present embodiment.
図7および図8は、本実施形態に係る停車判定装置が行う判定閾値更新処理の他の例を示すフローチャートである。 7 and 8 are flowcharts illustrating another example of the determination threshold value update process performed by the stop determination device according to the present embodiment.
図6から図8に示すように、本実施形態に係る停車判定装置1の判定閾値学習部25は、三方向それぞれの加速度振動の大きさVix、Viy、Vizの算術平均Vi、つまり指標Viについて、大きさ別に出現頻度を計数し、車両2が停車している際に出現頻度が高まる大きさの区分と、車両2が走行している際に出現頻度が高まる大きさの区分との間で統計的に判定閾値Vthを求めて更新する。
As shown in FIGS. 6 to 8, the determination threshold
具体的には、判定閾値学習部25は、指標Viをその大きさ別に出現頻度を計数する。この計数結果は、図6に示すように、横軸を指標Viの大きさとし、縦軸を出現頻度とするヒストグラムを描く。車両2が停車と走行とを繰り返すうち、ヒストグラムには、2つの峰、つまり一方は停車状態における指標Viを中心とする峰と、他方は走行状態における指標Viを中心とする峰とが現れる。これらヒストグラム上の2つの峰の谷の位置を特定し、谷の位置における指標Viの大きさで判定閾値Vthを更新する。
谷の位置を特定するアルゴリズムには、例えば、画像処理において2値化処理の閾値選定法として一般に知られているkittlerの方法がある。
Specifically, the determination threshold
As an algorithm for specifying the position of the valley, for example, there is a kittler method generally known as a threshold selection method for binarization processing in image processing.
kittlerの方法は、ヒストグラムから統計的な手法によって最適な閾値を求める。kittlerの方法は、閾値候補kを変えていった場合に、[数8]から[数15]で計算されるE(k)を最小にする閾値候補kを算出する。この閾値候補kを判定閾値Vthとして更新する。 The kittler method obtains an optimum threshold value from a histogram by a statistical method. The kittler method calculates a threshold candidate k that minimizes E (k) calculated from [Equation 8] to [Equation 15] when the threshold candidate k is changed. This threshold candidate k is updated as the determination threshold Vth.
σ0(k):ある閾値候補kの時の閾値候補k以下の区間における指標Viの大きさiの分散。
σ1(k):ある閾値候補kの時の閾値候補k以上の区間における指標Viの大きさiの分散。
σ 0 (k): Variance of the size i of the index Vi in a section equal to or less than the threshold candidate k at the time of a certain threshold candidate k.
σ1 (k): variance of the size i of the index Vi in a section equal to or greater than the threshold candidate k at the time of a certain threshold candidate k.
判定閾値更新処理が完了したか否かの判定(ステップS59)は、ヒストグラム上で閾値候補k未満と閾値候補k以上の2つの区間でそれぞれの最大頻度と閾値候補kでの頻度との差を計算し(ステップS65)、その両者が予め定めた更新完了判定閾差Hth、例えば50を超えたときに(ステップS66、S67)、その更新を完了する(ステップS68)。 The determination of whether or not the determination threshold update process has been completed (step S59) is based on the difference between the maximum frequency and the frequency at the threshold candidate k in the two sections below the threshold candidate k and above the threshold candidate k on the histogram. When the calculation is completed (step S65) and both of them exceed a predetermined update completion determination threshold difference Hth, for example, 50 (steps S66 and S67), the update is completed (step S68).
図9は、本実施形態に係る停車判定装置が行う停車判定処理を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing stop determination processing performed by the stop determination device according to the present embodiment.
図9に示すように、本実施形態に係る停車判定装置1の判定処理部23は、ステップS16において、指標Viが最新の判定閾値Vthを停車判定期間Tonの間、継続して下回った場合に、車両2が停車状態であることを判定する(ステップS71からステップS77)。他方、指標Viが最新の判定閾値Vthを走行判定期間Toffの間、継続して上回った場合に車両2が停車状態でないこと、翻って走行状態であることを判定する(ステップS78からステップS83)。
As illustrated in FIG. 9, the
なお、三軸加速度センサ12、高域通過フィルタ22、判定処理部23および判定閾値学習部25は、処理の一部または全部をデジタル回路で実装することも可能であり、アナログ回路で実装することも可能である。例えば、Ahx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)の2乗値の平均値の平方根計算までをアナログ回路で実装し、処理結果をCPUのアナログ入力ポートに入力し、その後の処理をCPU内でデジタル処理するといったことが可能である。
The three-
本実施形態に係る停車判定装置1は、重力加速度や、車両2の加減速、姿勢変化による加速度を高域通過フィルタ22によって除去できるため、エンジン振動を検出できる箇所であれば、車両2のいずれの箇所であっても設置できる。
The
また、本実施形態に係る停車判定装置1は、三軸加速度センサ12が測定する三方向の加速度から車両2が停車しているか否かを判定するため、ある一方向の振動特性による誤判定を起こしにくく、判定精度を高められ、しかも設置の方向性も自由度が高い。
Moreover, since the
さらに、本実施形態に係る停車判定装置1は、算術平均Viで停車判定を行うことによって、車両2の車種、停車判定装置1の設置箇所、設置の向き(三軸加速度センサ12の測定軸の方向)、エンジン8と停車判定装置1の設置箇所間の伝達特性などによって様々に変化する加速度測定値Ax(n)、Ay(n)、Az(n)や、フィルタ処理後の値Ahx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)、三方向それぞれの加速度振動の大きさVix、Viy、Vizの周波数特性の変動を相殺し、誤判定を防止する。
Furthermore, the
さらにまた、本実施形態に係る停車判定装置1は、判定閾値Vthを学習し、更新するため、車両2の車種や、停車判定装置1の設置箇所が変わっても、適切な判定閾値Vthを適用して停車判定を行うことができる。特に、停車判定装置1は、判定閾値Vthを自己学習するため、車両2の車種や、停車判定装置1の設置箇所ごとに事前実験を行い適切な判定閾値Vthを求めたり、初期設定等のマニュアル操作をしたりすることなく、停車判定装置1を設置した後に、しばらく走行と停車とを繰り返すだけで、高精度な停車判定を有効に行うことができる。
Furthermore, since the
また、本実施形態に係る停車判定装置1は、エンジン8のアイドル時の一次振動周波数に所定の値を加算した遮断周波数が適用される高域通過フィルタ22を通過したフィルター処理後の値Ahx(n)、Ahy(n)、Ahz(n)と判定閾値Vthとの比較から車両2が停車しているか否かを判定するため、アイドル時のエンジン一次振動による影響を抑制して、アイドル時とエンジン回転数上昇時(車両2の走行時)との差を鮮明にし、停車判定の精度を向上させる。単気筒エンジンにおいては、アイドル時のエンジン一次振動が比較的大きく、アイドル時とエンジン回転数上昇時との加速度測定値Ax(n)、Ay(n)、Az(n)の差が小さいため、アイドル時のエンジン一次振動による影響を抑制することが、特に有効である。
In addition, the
したがって、本発明に係る停車判定装置1によれば、停車時であっても振動のばらつきが大きく、しかも加速度センサの設置空間を確保することが難しい車両2に、車速センサの信号などの車両側情報を取得できない車載機器11を搭載する場合であっても、停車判断をより確実に行うことができる。
Therefore, according to the
1 停車判定装置
2 車両
3 車体
5 前輪
6 ステアリング機構
7 後輪
8 エンジン
9 パワーユニット
11 車載機器
12 三軸加速度センサ
13 制御部
15 電源回路
16 出力ポート
21 加速度検出部
22 高域通過フィルタ
23 判定処理部
25 判定閾値学習部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記三軸加速度センサの測定値について予め定める遮断周波数より低い周波数の成分を逓減させる高域通過フィルタと、
前記高域通過フィルタを通過した前記測定値の周波数成分と判定閾値との比較から前記車両が停車しているか否かを判定する判定処理部と、を備える停車判定装置。 A triaxial acceleration sensor that is provided in the vehicle and measures acceleration in three different directions;
A high-pass filter that gradually decreases a frequency component lower than a predetermined cutoff frequency for the measurement value of the three-axis acceleration sensor;
A stop determination device comprising: a determination processing unit that determines whether or not the vehicle is stopped based on a comparison between a frequency component of the measurement value that has passed through the high-pass filter and a determination threshold value.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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CN114397116A (en) * | 2022-01-12 | 2022-04-26 | 咸阳黄河轮胎橡胶有限公司 | Intelligent identification method for operation state of coal mine engineering vehicle |
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2013
- 2013-08-23 JP JP2013173841A patent/JP2015040850A/en active Pending
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