JP2022083036A - Electronic device and vehicle stop determination method - Google Patents

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宏昭 吉野
Hiroaki Yoshino
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Abstract

To provide an electronic device with accuracy in determination of a vehicle stop state improved in comparison with conventional ones.SOLUTION: An electronic device of the present invention, mounted on a movable object, has a function to determine a stop state of the movable object. The electronic device includes: an acceleration detection sensor which detects acceleration of the movable object; and determination means which determines the stop state of the movable object based on a value obtained by dividing a difference between a first average value of acceleration of a first detection period and a second average value of acceleration of a second detection period, detected by the acceleration detection sensor, by a standard deviation of the acceleration of the first detection period or the second detection period.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、移動体の停止状態または停車状態を判定する機能を備えた電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic device having a function of determining a stopped state or a stopped state of a moving body.

移動体(例えば、自動車やバイクなど)に搭載されるナビゲーション装置は、GPS受信機、角速度センサ、加速度センサなどを用いて自車位置を算出し、これを利用して目的地までの経路探索や経路案内を行う。また、ナビゲーション装置では、車輪の回転に応じて生成される車速パルスを利用して移動体の走行距離や停車判定を行っている。例えば、特許文献1の停止判定装置は、今回特定した期間の加速度の平均値と前回特定した期間の加速度の平均値との差分と閾値とを比較し、差分が閾値以下であるとき移動体が停止状態であると判定している。 A navigation device mounted on a moving object (for example, a car or a motorcycle) calculates the position of the own vehicle using a GPS receiver, an angular velocity sensor, an acceleration sensor, etc., and uses this to search for a route to a destination. Provide route guidance. Further, in the navigation device, the mileage and the stop determination of the moving body are determined by using the vehicle speed pulse generated according to the rotation of the wheels. For example, the stop determination device of Patent Document 1 compares the difference between the average value of the accelerations in the period specified this time and the average value of the accelerations in the previously specified period and the threshold value, and when the difference is equal to or less than the threshold value, the moving body moves. It is determined that it is in a stopped state.

特開2012-163465号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-163465

ナビゲーション装置は、搭載された角速度センサ(ジャイロセンサ)の出力を利用して自車の方位(回転量)を算出し、また、車速パルスを利用して自車の走行距離を算出し、これらの結果から自車の相対的な位置の検出を可能にしている。しかし、角速度センサの検出には誤差が含まれるため、検出誤差が累積されると、自車位置の検出精度が低下してしまう。これを回避するため、自車が停車したとき、角速度センサの出力の0点を補正し、検出誤差が累積されないようにしている。 The navigation device uses the output of the mounted angular velocity sensor (gyro sensor) to calculate the direction (rotation amount) of the own vehicle, and also uses the vehicle speed pulse to calculate the mileage of the own vehicle. From the results, it is possible to detect the relative position of the own vehicle. However, since the detection of the angular velocity sensor includes an error, if the detection error is accumulated, the detection accuracy of the own vehicle position is lowered. In order to avoid this, when the own vehicle is stopped, the 0 point of the output of the angular velocity sensor is corrected so that the detection error is not accumulated.

また、ナビゲーション装置では、車速パルスを利用して自車の停車状態の判定を行っている。つまり、車速パルスが入力されないとき停車状態と判定する。しかし、この判定方法では、自車が極低速で走行している場合、車速パルスが入力されず、停車中と誤判定してしまうことがある。このような誤判定を回避するため、特許文献1に記載されるように、加速度センサを併用し、加速度の平均値の差分が閾値以下であるとき停車状態と判定している。 Further, the navigation device uses the vehicle speed pulse to determine the stopped state of the own vehicle. That is, when the vehicle speed pulse is not input, it is determined that the vehicle is stopped. However, in this determination method, when the own vehicle is traveling at an extremely low speed, the vehicle speed pulse is not input, and it may be erroneously determined that the vehicle is stopped. In order to avoid such an erroneous determination, as described in Patent Document 1, an acceleration sensor is also used, and when the difference between the average values of accelerations is equal to or less than the threshold value, the vehicle is determined to be in a stopped state.

しかしながら、このような加速度センサを用いた停車判定には次のような課題がある。図1は、停車中の加速度センサによって検出された加速度の変動を例示するグラフであり、縦軸は、加速度センサの出力[m/s]、横軸は、時間[秒]である。なお、加速度センサは、X軸、Y軸、Z軸の3軸方向の加速度を検出可能であるが、ここでは、自車の直進方向と平行なX軸の加速度を示している。 However, the vehicle stop determination using such an acceleration sensor has the following problems. FIG. 1 is a graph illustrating fluctuations in acceleration detected by an acceleration sensor while the vehicle is stopped. The vertical axis is the output of the acceleration sensor [m / s 2 ], and the horizontal axis is the time [seconds]. The acceleration sensor can detect accelerations in the three axes of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, but here, the acceleration of the X-axis parallel to the straight-ahead direction of the own vehicle is shown.

停車中(アイドリング中)であっても、範囲S1、S2、S3に示すように、検出された加速度は変動し、例えば、範囲S3の加速度は、範囲S1やS2の加速度よりも大きくなる。このような加速度の変動は、車両の振動、部品の個体差、製品環境等によって生じ得る。停車判定の閾値を固定値とした場合、加速度の変動によって停車状態の判定精度が低下するおそれがあり、他方、事前に最適な閾値を決定することも難しい。また、特許文献1のように、今回特定した期間の加速度の平均値と前回特定した期間の加速度の平均値との差分と閾値とを比較する場合であっても、加速度に変動があれば、平均値の差分にもバラツキが生じ、停車状態を精度良く判定することが難しくなる。 As shown in the ranges S1, S2, and S3, the detected acceleration fluctuates even when the vehicle is stopped (idling). For example, the acceleration in the range S3 is larger than the acceleration in the ranges S1 and S2. Such fluctuations in acceleration may occur due to vehicle vibration, individual differences in parts, product environment, and the like. When the threshold value for the vehicle stop determination is set to a fixed value, the accuracy of determining the stopped state may decrease due to the fluctuation of the acceleration, and on the other hand, it is difficult to determine the optimum threshold value in advance. Further, even when comparing the difference between the average value of the acceleration in the period specified this time and the average value of the acceleration in the previously specified period and the threshold value as in Patent Document 1, if the acceleration fluctuates, The difference between the average values also varies, making it difficult to accurately determine the stopped state.

本発明は、このような従来の課題を解決し、従来と比較して停車状態の判定精度を改善した電子装置および停車判定方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to provide an electronic device and a vehicle stop determination method having improved vehicle stop state determination accuracy as compared with the conventional one.

本発明に係る電子装置は、移動体に搭載され、当該移動体の停車状態を判定する機能を備えたものであって、移動体の加速度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された第1の検出期間の加速度の第1の平均値と前記検出手段によって検出された第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、前記第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定する判定手段とを有する。 The electronic device according to the present invention is mounted on a moving body and has a function of determining a stopped state of the moving body, and is detected by a detecting means for detecting the acceleration of the moving body and the detecting means. The difference between the first average value of the acceleration in the first detection period and the second average value of the acceleration in the second detection period detected by the detection means is the difference between the first detection period or the second detection. It has a determination means for determining the stopped state of the moving body based on the value divided by the standard deviation of the acceleration during the period.

ある実施態様では、前記判定手段は、前記値と閾値とを比較し、前記値が閾値以下のとき、移動体が停車状態にあると判定する。ある実施態様では、前記判定手段は、車速パルスが一定期間入力されないとき、停車判定を行う。ある実施態様では、前記第1の検出期間が前記第2の検出期間より長いとき、前記第1の検出期間の加速度の標準偏差で除する。ある実施態様では、電子装置はさらに、前記検出手段により検出された加速度を記憶する記憶手段を含み、前記判定手段は、前記第1の検出期間および前記第2の検出期間の加速度を前記記憶手段から取得する。ある実施態様では、電子装置はさらに、移動体の角速度を検出する角速度検出手段と、前記判定手段により移動体の停車状態が判定されたとき、前記角速度検出手段の出力を補正する補正手段とを含む。 In one embodiment, the determination means compares the value with the threshold and determines that the moving object is in a stopped state when the value is equal to or less than the threshold. In one embodiment, the determination means makes a stop determination when the vehicle speed pulse is not input for a certain period of time. In one embodiment, when the first detection period is longer than the second detection period, it is divided by the standard deviation of the acceleration of the first detection period. In one embodiment, the electronic device further comprises a storage means for storing the acceleration detected by the detection means, the determination means storing the accelerations of the first detection period and the second detection period. Get from. In one embodiment, the electronic device further comprises an angular velocity detecting means for detecting the angular velocity of the moving body and a correction means for correcting the output of the angular velocity detecting means when the determination means determines the stopped state of the moving body. include.

本発明に係る、移動体に搭載された加速度センサを利用した停車判定方法は、前記加速度センサによって検出された第1の検出期間の加速度の第1の平均値と第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、前記第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定するステップを含む。 The vehicle stop determination method using an acceleration sensor mounted on a moving body according to the present invention has a first average value of accelerations in a first detection period detected by the acceleration sensor and an acceleration in a second detection period. The step includes a step of determining the stopped state of the moving object based on a value obtained by dividing the difference from the second average value by the standard deviation of the acceleration in the first detection period or the second detection period.

本発明によれば、第1の検出期間の加速度の第1の平均値と第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定することで、停車中の加速度のバラツキや変動の影響を抑制することができ、車両の振動の変化や部品の個体差によらず同一の閾値を用いて停車状態の判定を行うことができる。これにより、従来の加速度センサを用いた停車状態の判定と比較してその精度を向上させることができる。 According to the present invention, the difference between the first mean value of the acceleration in the first detection period and the second mean value of the acceleration in the second detection period is the difference between the first detection period or the second detection period. By determining the stopped state of the moving object based on the value divided by the standard deviation of the acceleration, it is possible to suppress the influence of fluctuations and fluctuations in the acceleration while the vehicle is stopped, depending on changes in vehicle vibration and individual differences in parts. It is possible to determine the stopped state using the same threshold value. As a result, the accuracy can be improved as compared with the determination of the stopped state using the conventional acceleration sensor.

停車中の加速度センサの出力値の変動を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the fluctuation of the output value of the acceleration sensor while the vehicle is stopped. 本発明の実施例に係る車載装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle-mounted device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施例に係る停車判定機能の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the stop determination function which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施例に係る検出期間設定部の設定例を説明する図である。It is a figure explaining the setting example of the detection period setting part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施例に係る平均化処理部の機能を説明する図である。It is a figure explaining the function of the averaging processing part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施例に係る停車判定機能の効果を説明するグラフである。It is a graph explaining the effect of the stop determination function which concerns on embodiment of this invention.

次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明に係る電子装置は、自動車、バイク等の移動体に搭載され、加速度センサを利用した移動体の停車判定機能を備える。本発明に係る電子装置は、特に限定されないが、例えば、車両に搭載されたナビゲーション・オーディオ・ビジュアル機能を搭載した車載装置、多機能型携帯電話機(スマートフォン)、携帯型情報端末(タブレット型コンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノート型コンピュータ)等であることができる。 Next, an embodiment of the present invention will be described. The electronic device according to the present invention is mounted on a moving body such as an automobile or a motorcycle, and has a stop determination function of the moving body using an acceleration sensor. The electronic device according to the present invention is not particularly limited, but is, for example, an in-vehicle device equipped with a navigation / audio / visual function mounted on a vehicle, a multifunctional mobile phone (smartphone), a portable information terminal (tablet computer, etc.). It can be a laptop computer, a notebook computer), etc.

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図2は、本発明の実施例に係る車載装置100の構成例を示すブロック図である。車載装置100は、入力部110、位置検出部120、ナビゲーション部130、通信部140、表示部150、音声出力部160、記憶部170、車両状態取得部180および制御部190を含んで構成される。ここには図示されないが、車載装置100は、例えば、オーディオ・ビジュアル機能、テレビ・ラジオ放送の受信機能などを包含するものであってもよい。 Next, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the in-vehicle device 100 according to the embodiment of the present invention. The in-vehicle device 100 includes an input unit 110, a position detection unit 120, a navigation unit 130, a communication unit 140, a display unit 150, a voice output unit 160, a storage unit 170, a vehicle state acquisition unit 180, and a control unit 190. .. Although not shown here, the in-vehicle device 100 may include, for example, an audio / visual function, a television / radio broadcast reception function, and the like.

入力部110は、入力キーデバイス、音声入力認識装置、タッチパネルなどを含み、これらのデバイスを介してユーザーからの指示を受け取り、これを制御部190へ提供する。位置検出部120は、種々のセンサを利用して自車位置を検出する。ある態様では、位置検出部120は、GPS受信機122、加速度センサ124および角速度センサ(ジャイロセンサ)126等を含み、これらのセンサ出力を利用して自車の現在位置を検出する。また別の態様では、位置検出部120は、上記したセンサ122、124、126に加えて、車両状態取得部180から取得した車速パルス182を利用して自車位置を検出するようにしてもよい。 The input unit 110 includes an input key device, a voice input recognition device, a touch panel, and the like, receives an instruction from the user via these devices, and provides the instruction to the control unit 190. The position detection unit 120 detects the position of the own vehicle by using various sensors. In some embodiments, the position detection unit 120 includes a GPS receiver 122, an acceleration sensor 124, an angular velocity sensor (gyro sensor) 126, and the like, and uses the sensor outputs to detect the current position of the own vehicle. In another aspect, the position detection unit 120 may detect the position of the own vehicle by using the vehicle speed pulse 182 acquired from the vehicle state acquisition unit 180 in addition to the sensors 122, 124, and 126 described above. ..

GPS受信機122は、GPS衛星から送信されるGPS信号を受信し、受信したGPS信号に基づき自車の絶対位置(緯度、経度、高度)を検出する。この検出は、一定の時間間隔で行われる(例えば、1秒間隔で検出される)。 The GPS receiver 122 receives a GPS signal transmitted from a GPS satellite, and detects the absolute position (latitude, longitude, altitude) of the own vehicle based on the received GPS signal. This detection is performed at regular time intervals (eg, detected at 1 second intervals).

加速度センサ124は、例えば3軸(X軸、Y軸、Z軸)の加速度を検出する。X軸は、例えば、自車の直進方向、Y軸は、自車の横方向、Z軸は、鉛直方向である。加速度センサ124により検出された加速度は、例えば、自車の傾きや走行距離の算出に利用可能である。加速度の検出は、一定の時間間隔で行われる(例えば、1秒間に10回)。なお、加速度センサ124は、1軸または2軸方向の加速度を検出するものであってもよい。 The acceleration sensor 124 detects, for example, the acceleration of three axes (X-axis, Y-axis, Z-axis). For example, the X-axis is the straight direction of the own vehicle, the Y-axis is the lateral direction of the own vehicle, and the Z-axis is the vertical direction. The acceleration detected by the acceleration sensor 124 can be used, for example, to calculate the inclination and mileage of the own vehicle. Acceleration detection is performed at regular time intervals (eg, 10 times per second). The acceleration sensor 124 may detect acceleration in the uniaxial or biaxial direction.

角速度センサ126は、例えば3軸(ヨー、ピッチ、ロール)の単位時間当たりの回転量を示す角速度(角度/s)を検出する。つまり、自車の進行方向の回転量、自車の前後の回転量、自車の左右の回転量が検出される。角速度の検出は、一定の時間間隔で行われる(例えば、1秒間に10回)。なお、角速度センサ126は、ヨーのみを検出するものであってもよいし、ヨーとロールあるいはヨーとピッチを検出するものであってもよい。 The angular velocity sensor 126 detects, for example, an angular velocity (angle / s) indicating the amount of rotation of three axes (yaw, pitch, roll) per unit time. That is, the amount of rotation of the own vehicle in the traveling direction, the amount of rotation before and after the own vehicle, and the amount of left and right rotation of the own vehicle are detected. Angular velocity detection is performed at regular time intervals (eg, 10 times per second). The angular velocity sensor 126 may detect only yaw, or may detect yaw and roll, or yaw and pitch.

ナビゲーション部130は、位置検出部120によって検出された自車位置に基づき自車位置周辺の道路地図を表示部150に表示したり、自車位置から目的地までのルートを探索し、探索したルートを道路地図上に表示し目的地までの案内を行う。ナビゲーション部130は、記憶部170に格納された道路地図データを利用したり、あるいは、通信部140を介して接続されたネットワーク上の道路地図サーバーから必要な道路地図データを取得する。 The navigation unit 130 displays a road map around the vehicle position on the display unit 150 based on the vehicle position detected by the position detection unit 120, or searches for a route from the vehicle position to the destination, and the searched route. Is displayed on the road map to guide you to your destination. The navigation unit 130 uses the road map data stored in the storage unit 170, or acquires the necessary road map data from the road map server on the network connected via the communication unit 140.

通信部140は、車載装置100と外部との間で有線または無線によるデータ通信を可能にする。例えば、インターネットを介して外部のサーバーとの間でデータ通信を可能にする。通信部140は、車載装置100が内蔵する通信モジュールを利用するものであってもよいし、車載装置100に外部接続された電子機器(例えば、スマートフォンなど)の通信機能を利用するものであってもよい。 The communication unit 140 enables wired or wireless data communication between the vehicle-mounted device 100 and the outside. For example, it enables data communication with an external server via the Internet. The communication unit 140 may use the communication module built in the vehicle-mounted device 100, or may use the communication function of an electronic device (for example, a smartphone) externally connected to the vehicle-mounted device 100. May be good.

表示部150は、ナビゲーション部130によるナビゲーション画面やメニュー画面等を表示し、音声出力部160は、ナビゲーション部130による音声案内等を出力する。記憶部170は、不揮発性の記憶媒体であり、車載装置100に必要なデータやアプリケーションソフトウエア等を記憶することができる。また、記憶部170は、ナビゲーション部130が使用する道路地図データベースを記憶することが可能である。車両状態取得部180は、例えば、車内バス等を介して車両の状態に関する情報を取得する。車両の状態に関する情報は、例えば、車速パルス182、ギア情報、サイドブレーキ情報、ウィンカー情報などである。取得した情報は制御部190へ提供される。 The display unit 150 displays a navigation screen, a menu screen, or the like by the navigation unit 130, and the voice output unit 160 outputs voice guidance or the like by the navigation unit 130. The storage unit 170 is a non-volatile storage medium, and can store data, application software, and the like required for the in-vehicle device 100. Further, the storage unit 170 can store the road map database used by the navigation unit 130. The vehicle state acquisition unit 180 acquires information on the state of the vehicle via, for example, an in-vehicle bus. The information regarding the state of the vehicle is, for example, vehicle speed pulse 182, gear information, side brake information, winker information, and the like. The acquired information is provided to the control unit 190.

制御部190は、車載装置100の各部の動作を制御する。ある態様では、制御部190は、ROM/RAM等を備えたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含み、ROM/RAMに格納されたプログラムあるいは記憶部170に記憶されたアプリケーションソフトウエアを実行することで種々の動作を制御する。本実施例では、制御部190は、車載装置100の通常の動作制御に加えて、加速度センサ124を利用した停車判定機能を備える。 The control unit 190 controls the operation of each unit of the vehicle-mounted device 100. In some embodiments, the control unit 190 includes a microprocessor or microcontroller equipped with a ROM / RAM or the like and can execute various programs stored in the ROM / RAM or application software stored in the storage unit 170. Control the operation. In this embodiment, the control unit 190 has a stop determination function using the acceleration sensor 124 in addition to the normal operation control of the in-vehicle device 100.

図3は、本実施例の停車判定機能の構成を示すブロック図である。停車判定機能200は、停車判定部210、加速度記憶部220、検出期間設定部230、平均化処理部240および閾値比較部250を含んで構成される。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the stop determination function of this embodiment. The vehicle stop determination function 200 includes a vehicle stop determination unit 210, an acceleration storage unit 220, a detection period setting unit 230, an averaging processing unit 240, and a threshold value comparison unit 250.

停車判定部210は、ある態様では、車両状態取得部180から取得した車速パルス182に基づき車両が停車状態か否かを判定する。車速パルスは、タイヤの回転に応じて生成されるパルス波形であり、つまり、パルス数は、タイヤの回転数に比例する。停車判定部210は、一定期間、車速パルスが入力されないとき、自車が停車状態にあると判定するが、自車が極低速で走行した場合、車速パルスが一定期間入力されず、停車状態と誤判定するおそれがある。これを回避するため、停車判定部210は、後述するように加速度センサ124を併用し、加速度センサ124の検出結果を停車判定の加重要件に利用する。なお、停車判定部210により停車状態と最終的に判定された場合、制御部190は、角速度センサ126の回転量を0とする補正を行い、検出誤差の累積を解消する。 In one embodiment, the vehicle stop determination unit 210 determines whether or not the vehicle is in the stopped state based on the vehicle speed pulse 182 acquired from the vehicle state acquisition unit 180. The vehicle speed pulse is a pulse waveform generated in response to the rotation of the tire, that is, the number of pulses is proportional to the number of rotations of the tire. The vehicle stop determination unit 210 determines that the vehicle is in the stopped state when the vehicle speed pulse is not input for a certain period of time, but when the vehicle travels at an extremely low speed, the vehicle speed pulse is not input for a certain period and the vehicle is in the stopped state. There is a risk of erroneous judgment. In order to avoid this, the vehicle stop determination unit 210 also uses the acceleration sensor 124 as described later, and uses the detection result of the acceleration sensor 124 for the important matter of the vehicle stop determination. When the vehicle stop determination unit 210 finally determines that the vehicle is stopped, the control unit 190 corrects the rotation amount of the angular velocity sensor 126 to 0 to eliminate the accumulation of detection errors.

加速度記憶部220は、加速度センサ124から一定の時間間隔で出力される加速度を順次記憶する。加速度記憶部220は、特に限定されないが、例えば、一定の記憶容量を有するメモリやレジスタ等を用いて構成され、加速度センサ124から出力される加速度を一定期間保持する。ある態様では、加速度記憶部220は、停車状態の感度が良好なX軸方向の加速度(自車の直進方向の加速度)を記憶する。但し、これは必須ではなく、X軸以外のY軸またはZ軸の加速度を記憶するものであってもよい。 The acceleration storage unit 220 sequentially stores the acceleration output from the acceleration sensor 124 at regular time intervals. The acceleration storage unit 220 is not particularly limited, but is configured by using, for example, a memory or a register having a constant storage capacity, and holds the acceleration output from the acceleration sensor 124 for a certain period of time. In one embodiment, the acceleration storage unit 220 stores the acceleration in the X-axis direction (acceleration in the straight direction of the own vehicle) having good sensitivity in the stopped state. However, this is not essential, and the acceleration of the Y-axis or the Z-axis other than the X-axis may be stored.

検出期間設定部230は、停車判定を行うための加速度の検出期間を設定し、設定した検出期間の加速度を加速度記憶部220から読み出す。検出期間設定部230は、期間の異なる2つの検出期間を予め設定する。ある態様では、図4(A)に示すように、時刻tsを基準とする検出期間t1、t2を設定する(t1>t2)。時刻tsは、例えば、車速パルスが入力されずに、停車判定部210が加速度センサを利用して停車判定を行うときのタイミングである。検出期間t2は、検出期間t1と重複する関係にあるが、図4(B)に示すように、検出期間t1と検出期間t2とは重複しない関係にあってもよい。図4(B)の例では、検出期間t1は、時刻tsからオフセット期間toffだけ過去の期間である(toff>t1、t1>t2)。検出期間の設定は、上記に限らず、検出期間t1と検出期間t2との部分的に重複してもよいし、検出期間t1と検出期間t2との長さ等しくてもよい。 The detection period setting unit 230 sets the acceleration detection period for determining the stop, and reads the acceleration of the set detection period from the acceleration storage unit 220. The detection period setting unit 230 presets two detection periods having different periods. In one embodiment, as shown in FIG. 4A, the detection periods t1 and t2 with respect to the time ts are set (t1> t2). The time ts is, for example, the timing when the vehicle stop determination unit 210 makes a stop determination using the acceleration sensor without inputting the vehicle speed pulse. The detection period t2 has a relationship that overlaps with the detection period t1, but as shown in FIG. 4B, the detection period t1 and the detection period t2 may have a non-overlapping relationship. In the example of FIG. 4B, the detection period t1 is a period past the offset period tof from the time ts (toff> t1, t1> t2). The setting of the detection period is not limited to the above, and the detection period t1 and the detection period t2 may be partially overlapped, or the lengths of the detection period t1 and the detection period t2 may be equal to each other.

平均化処理部240は、検出期間設定部230で設定された検出期間の加速度の平均値を算出し、次いで平均値の差分を算出し、差分を標準偏差を用いて除する処理を行う。具体的には、次式に示すように、時刻tsを基準とする過去の検出期間t1の加速度センサの出力の平均値と、時刻tsを基準とする過去の検出期間t2の加速度センサの出力の平均値との差分を算出し、この差分を検出期間t1の加速度センサの出力の標準偏差で除した差分補正値Pを算出する。 The averaging processing unit 240 calculates the average value of the acceleration of the detection period set by the detection period setting unit 230, then calculates the difference of the average value, and performs the processing of dividing the difference by using the standard deviation. Specifically, as shown in the following equation, the average value of the output of the accelerometer in the past detection period t1 based on the time ts and the output of the accelerometer in the past detection period t2 based on the time ts. The difference from the average value is calculated, and the difference correction value P is calculated by dividing this difference by the standard deviation of the output of the acceleration sensor in the detection period t1.

Figure 2022083036000002
Figure 2022083036000002

検出期間t1の加速度センサで検出された加速度のバラツキは、平均により均一化され、検出期間t2の加速度センサで検出された加速度のバラツキも同様に平均により均一化される。しかし、図1に示したように、停車状態(アイドリングストップ等)であっても、加速度センサで検出された加速度が変動すると、検出期間t1の平均値と検出期間t2の平均値との差分にもバラツキ(変動)が生じ、それ故、差分と閾値とを比較して停車状態を正確に判定することは難しくなる。 The variation in acceleration detected by the acceleration sensor in the detection period t1 is equalized by the average, and the variation in acceleration detected by the acceleration sensor in the detection period t2 is also equalized by the average. However, as shown in FIG. 1, even when the vehicle is stopped (idling stop, etc.), when the acceleration detected by the acceleration sensor fluctuates, the difference between the average value of the detection period t1 and the average value of the detection period t2 becomes. However, there are variations (variations), and therefore it is difficult to accurately determine the stopped state by comparing the difference with the threshold value.

本実施例は、加速度センサに発生する誤差が正規分布に従うと仮定し、異なる検出期間の平均値の差分が母集団の標準偏差に比例する性質を利用する。つまり、加速度の全体のバラツキが大きいとき、検出期間t1の平均値と検出期間t2の平均値の差分のバラツキも大きくなり、それに比例して標準偏差が大きくなる。反対に、加速度の全体のバラツキが小さいとき、検出期間t1の平均値と検出期間t2の平均値の差分のバラツキも小さくなり、それに比例して標準偏差が小さくなる。差分を標準偏差で除することで、差分補正値Pは、停車中の加速度のバラツキまたは変動の影響を抑制した値となる。 This embodiment assumes that the error generated in the accelerometer follows a normal distribution, and utilizes the property that the difference between the mean values of different detection periods is proportional to the standard deviation of the population. That is, when the overall variation in acceleration is large, the variation in the difference between the average value of the detection period t1 and the average value of the detection period t2 is also large, and the standard deviation is proportionally large. On the contrary, when the overall variation of the acceleration is small, the variation of the difference between the average value of the detection period t1 and the average value of the detection period t2 is also small, and the standard deviation is proportionally small. By dividing the difference by the standard deviation, the difference correction value P becomes a value that suppresses the influence of the variation or fluctuation of the acceleration while the vehicle is stopped.

ここでは、検出期間t1>検出期間t2の関係から、検出期間t1の加速度センサ出力の標準偏差を用いたが、検出期間t1<検出期間t2の場合には、検出期間t2の加速度センサ出力の標準偏差を用いる。検出期間が長い方、つまり加速度センサの母数が多い方が標準偏差の信頼性が高くなるためである。 Here, the standard deviation of the accelerometer output of the detection period t1 is used because of the relationship of the detection period t1> the detection period t2, but when the detection period t1 <the detection period t2, the standard deviation of the accelerometer output of the detection period t2 is used. Use deviation. This is because the longer the detection period, that is, the larger the parameter of the accelerometer, the higher the reliability of the standard deviation.

停車中の加速度センサの出力をサンプリングし、これを標準偏差を用いて補正したときの例を図5に示す。図5(A)は、停車中の異なる期間の加速度の平均値の差分が小さい例であり、標準偏差は、40m/sである。図5(B)は、停車中の異なる期間の加速度の平均値の差分が大きい例であり、標準偏差は、100m/sである。グラフの縦軸は、平均値の差分の数、横軸は、平均値の差分の範囲[m/s]を示している。両者とも概ね正規分布となり、形状は似ているが、平均値の差分の大きさが異なる。図5(A)では、-2から+2の範囲で平均値の差分の数が最も多く、図5(B)では、-5から+5の範囲で平均値の差分の数が最も多い。両者の平均値の差分の大きさが異なるため、差分を同一の閾値と比較して停車判定をすることが難しい。 FIG. 5 shows an example of sampling the output of the accelerometer while the vehicle is stopped and correcting it using the standard deviation. FIG. 5A shows an example in which the difference between the average values of accelerations during different periods while the vehicle is stopped is small, and the standard deviation is 40 m / s 2 . FIG. 5B is an example in which the difference between the average values of accelerations during different periods while the vehicle is stopped is large, and the standard deviation is 100 m / s 2 . The vertical axis of the graph shows the number of differences of the average value, and the horizontal axis shows the range of the difference of the average value [m / s 2 ]. Both have a generally normal distribution and are similar in shape, but the magnitude of the difference between the average values is different. In FIG. 5A, the number of differences in the mean value is the largest in the range of −2 to +2, and in FIG. 5B, the number of differences in the mean value is the largest in the range of −5 to +5. Since the magnitude of the difference between the two average values is different, it is difficult to compare the difference with the same threshold value to determine the stop.

図5(C)、(D)は、図5(A)、(B)の平均値の差分を標準偏差で除したときのグラフである。図5(C)では、標準偏差=40m/Sで平均値の差分を除することで、-0.05から+0.05の範囲で平均値の差分の数が最も多くなり、図5(D)では、標準偏差=100m/Sで平均値の差分を除することで、-0.05から+0.05の範囲で平均値の差分の数が最も多くなる。このように、平均値の差分の大きさは、加速度のバラツキによらず、図5(C)、(D)において同等になる。このため、同一の閾値を用いて停車判定をすることが可能になる。 5 (C) and 5 (D) are graphs when the difference between the average values of FIGS. 5 (A) and 5 (B) is divided by the standard deviation. In FIG. 5C, by dividing the difference in the mean value by the standard deviation = 40 m / S 2 , the number of differences in the mean value is the largest in the range of −0.05 to +0.05, and FIG. 5 (C) In D), by dividing the difference of the mean value by the standard deviation = 100 m / S 2 , the number of the difference of the mean value becomes the largest in the range of −0.05 to +0.05. As described above, the magnitude of the difference between the average values is the same in FIGS. 5 (C) and 5 (D) regardless of the variation in acceleration. Therefore, it is possible to make a stop determination using the same threshold value.

閾値比較部250は、差分補正値Pと閾値Thとを比較する。閾値Thは、検出期間t1、t2から推定可能な値であり、予め設定される。閾値比較部250は、この比較結果を停車判定部210へ提供する。停車判定部210は、差分補正値P<閾値Thであれば、停車状態と判定し、差分補正値P≧閾値Thであれば、停車状態でない(走行中)と判定する。停車状態の判定結果は、例えば、角速度センサ124の0点の補正などに利用され、停車時に行う補正の精度を向上させることが可能になる。 The threshold value comparison unit 250 compares the difference correction value P with the threshold value Th. The threshold value Th is a value that can be estimated from the detection periods t1 and t2, and is set in advance. The threshold value comparison unit 250 provides the comparison result to the stop determination unit 210. If the difference correction value P <threshold value Th, the vehicle stop determination unit 210 determines that the vehicle is in a stopped state, and if the difference correction value P ≧ threshold value Th, it is determined that the vehicle is not in the stopped state (running). The determination result of the stopped state is used, for example, for correcting the 0 point of the angular velocity sensor 124, and it becomes possible to improve the accuracy of the correction performed when the vehicle is stopped.

図6は、走行中と停車中の加速度センサの出力例と、停車状態の判定例を説明するグラフである。時刻tsは、車速パルスが入力されず、停車判定部210が加速度センサを用いて停車判定を行うタイミングである。走行中の場合、検出期間Aと検出期間Bの加速度の平均値が比較される。平均値の差分が大きいため走行中と判定される。つまり、差分補正値P≧閾値Thである。 FIG. 6 is a graph illustrating an output example of the accelerometer while the vehicle is running and stopped, and an example of determining the stopped state. The time ts is a timing at which the vehicle speed pulse is not input and the vehicle stop determination unit 210 makes a vehicle stop determination using the acceleration sensor. When traveling, the average value of the accelerations of the detection period A and the detection period B is compared. Since the difference between the average values is large, it is determined that the vehicle is running. That is, the difference correction value P ≧ threshold value Th.

停車中、検出期間Cと検出期間Dの加速度の平均値を比較する。平均値の差分が小さいため停車中と判定される。つまり、差分補正値P<閾値Thである。また、停車中の別の期間において、検出期間Eと検出期間Fの加速度の平均値が比較される。検出期間C、Dのときよりも加速度のバラツキが大きく平均値の差も大きくなるが、標準偏差による補正が働き、停車中と判定される。つまり、差分補正値P<閾値Thである。 While the vehicle is stopped, the average values of accelerations in the detection period C and the detection period D are compared. Since the difference between the average values is small, it is judged that the vehicle is stopped. That is, the difference correction value P <threshold value Th. Further, in another period while the vehicle is stopped, the average value of the accelerations of the detection period E and the detection period F is compared. The variation in acceleration is larger and the difference in the average value is larger than in the detection periods C and D, but the correction by the standard deviation works and it is determined that the vehicle is stopped. That is, the difference correction value P <threshold value Th.

このように本実施例によれば、加速度センサを用いて車両の停車状態を判定する際、加速度の標準偏差で平均値の差分を補正することで、車両の振動、部品の個体差あるいは製品環境により平均値の差分にバラツキが生じたとしても、同一の閾値を用いて停車状態を精度よく判定することができる。 As described above, according to this embodiment, when the acceleration sensor is used to determine the stopped state of the vehicle, the difference in the average value is corrected by the standard deviation of the acceleration, so that the vibration of the vehicle, the individual difference of parts, or the product environment Therefore, even if the difference in the average value varies, the stopped state can be accurately determined using the same threshold value.

上記実施例では、車速パルスによる停車判定を行う際に加速度センサを用いる例を示したが、これは一例であり、例えば、車速パルスによる停車判定とは無関係に加速度センサのみを用いて停車判定を行うようにしてもよいし、あるいは他のセンサ等を用いた方法による停車判定(例えば、GPS測位による絶対位置の変化など)を行う際に加速度センサを併用した停車判定を行うようにしてもよい。さらに上記実施例では、停車判定したときに角速度センサの0点の補正を行う例を示したが、他のセンサ等の較正ないし補正を行うことも可能である。 In the above embodiment, an example in which the acceleration sensor is used when making a stop determination by the vehicle speed pulse is shown, but this is an example. For example, the stop determination is made using only the acceleration sensor regardless of the stop determination by the vehicle speed pulse. It may be performed, or the vehicle stop determination may be performed by using an acceleration sensor when performing a stop determination by a method using another sensor or the like (for example, a change in the absolute position due to GPS positioning). .. Further, in the above embodiment, the example of correcting the 0 point of the angular velocity sensor when the vehicle is stopped is shown, but it is also possible to calibrate or correct other sensors or the like.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and variations are made within the scope of the gist of the invention described in the claims. It can be changed.

100:車載装置 110:入力部
120:位置検出部 122:GPS受信機
124:加速度センサ 126:角速度センサ
130:ナビゲーション部 140:通信部
150:表示部 160:音声出力部
170:記憶部 180:車両状態取得部
182:車速パルス 190:制御部
t1、t2、A、B、C、D、E、F:検出期間
100: In-vehicle device 110: Input unit 120: Position detection unit 122: GPS receiver 124: Accelerometer 126: Angular velocity sensor 130: Navigation unit 140: Communication unit 150: Display unit 160: Audio output unit 170: Storage unit 180: Vehicle State acquisition unit 182: Vehicle speed pulse 190: Control unit t1, t2, A, B, C, D, E, F: Detection period

Claims (9)

移動体に搭載され、当該移動体の停車状態を判定する機能を備えた電子装置であって、
移動体の加速度を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された第1の検出期間の加速度の第1の平均値と前記検出手段によって検出された第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、前記第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定する判定手段と、
を有する電子装置。
It is an electronic device mounted on a moving body and having a function of determining the stopped state of the moving body.
A detection means that detects the acceleration of a moving object,
The difference between the first average value of the acceleration in the first detection period detected by the detection means and the second average value of the acceleration in the second detection period detected by the detection means is the difference between the first average value and the first average value. A determination means for determining the stopped state of the moving object based on the value divided by the standard deviation of the acceleration in the detection period or the second detection period, and
Electronic device with.
前記判定手段は、前記値と閾値とを比較し、前記値が閾値以下のとき、移動体が停車状態にあると判定する、請求項1に記載の電子装置。 The electronic device according to claim 1, wherein the determination means compares the value with a threshold value, and determines that the moving object is in a stopped state when the value is equal to or less than the threshold value. 前記判定手段は、車速パルスが一定期間入力されないとき、停車判定を行う、請求項1に記載の電子装置。 The electronic device according to claim 1, wherein the determination means determines a stop when the vehicle speed pulse is not input for a certain period of time. 前記第1の検出期間が前記第2の検出期間より長いとき、前記第1の検出期間の加速度の標準偏差で除する、請求項1に記載の停車判定方法。 The stop determination method according to claim 1, wherein when the first detection period is longer than the second detection period, it is divided by the standard deviation of the acceleration in the first detection period. 電子装置はさらに、前記検出手段により検出された加速度を記憶する記憶手段を含み、
前記判定手段は、前記第1の検出期間および前記第2の検出期間の加速度を前記記憶手段から取得する、請求項1に記載の電子装置。
The electronic device further includes a storage means for storing the acceleration detected by the detection means.
The electronic device according to claim 1, wherein the determination means acquires accelerations of the first detection period and the second detection period from the storage means.
電子装置はさらに、
移動体の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記判定手段により移動体の停車状態が判定されたとき、前記角速度検出手段の出力を補正する補正手段と、を含む請求項1ないし5いずれか1つに記載の電子装置。
Electronic devices are also
An angular velocity detecting means for detecting the angular velocity of a moving object,
The electronic device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a correction means for correcting the output of the angular velocity detecting means when the stop state of the moving body is determined by the determination means.
移動体に搭載された加速度センサを利用した停車判定方法であって、
前記加速度センサによって検出された第1の検出期間の加速度の第1の平均値と第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、前記第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定するステップを含む、停車判定方法。
It is a stop judgment method using an acceleration sensor mounted on a moving body.
The difference between the first average value of the acceleration in the first detection period and the second average value of the acceleration in the second detection period detected by the acceleration sensor is the difference between the first detection period or the second detection. A stop determination method comprising a step of determining a stopped state of a moving object based on a value divided by a standard deviation of acceleration during a period.
前記第1の検出期間が前記第2の検出期間より長いとき、前記第1の検出期間の加速度の標準偏差で除する、請求項7に記載の停車判定方法。 The stop determination method according to claim 7, wherein when the first detection period is longer than the second detection period, it is divided by the standard deviation of the acceleration in the first detection period. 前記判定するステップは、車速パルスが一定期間入力されないとき、停車判定を行う、請求項7に記載の停車判定方法。 The stop determination method according to claim 7, wherein the determination step determines a stop when the vehicle speed pulse is not input for a certain period of time.
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