JP3260075B2 - 移動体の進行方向検出装置 - Google Patents
移動体の進行方向検出装置Info
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Description
進行方向を検出するための装置に関する。
れるカーナビゲーション装置における速度検出手段とし
ての車速センサの役割は、車の移動速度や移動距離を求
める手段として利用できる。車が移動したときに車速セ
ンサが検出するパルス数は移動距離に比例しているの
で、単位時間当たりにカウントしたパルス数から単位時
間に移動した距離が求まり、同時に移動速度も求めるこ
とが可能になる。
で前進または後進を行なった場合、車速センサからは、
前後どちらに進む場合も同じ数だけのパルス数が得られ
るため、車速センサの出力値だけでは車の進行方向が前
進なのか後進なのかの区別が付きにくいという欠点があ
る。従来のカーナビゲーション装置では、車の後進を検
出するいわゆるバックセンサとなるものを有している製
品は少なく、後退の区別はバックランプ等に接続されて
いる信号線からの信号で認識されていた。しかし、この
場合は、カーナビゲーション装置を購入した後で特殊な
配線が必要となり、使用者は自分で簡単にセットするこ
とができなかった。
角速度センサの様な非接触なセンサだけでは、移動体す
なわち車の状態(例えば、車が傾斜している場所に位置
している状態等)によって移動状態を誤認識する可能性
があった。逆に、車速センサのみでは、移動状態を前
進、後進どちらか一方しか認識できなかった。このよう
に、車速センサと加速度センサをお互いに独立的に用い
る方法では、車の前進、後進の区別をつけるのが難しい
という問題があった。
し、移動体の前進、後進の区別が可能な移動体の進行方
向検出装置を提供することにある。
進行方向検出装置は、移動体の移動速度を検出する速度
検出手段と、速度検出手段の出力に基づいて移動体の移
動速度及び移動距離を計算する演算手段と、移動体に加
わる加速度を検出する加速度検出手段と、速度検出手段
の出力がないときの加速度検出手段の出力値をオフセッ
ト値に設定するオフセット値設定手段と、速度検出手段
の出力があるとき、加速度検出手段の出力の値をオフセ
ット値と比較し、その比較結果により移動体の進行方向
を決定する決定手段とからなるものである。
(車速センサ)で検出し、速度検出手段の出力に基づい
て演算手段(CPU)で車の移動速度及び移動距離を計
算する。また、移動体に加わる加速度を加速度検出手段
(加速度センサ)で検出し、速度検出手段の出力がない
(すなわちゼロ)ときの加速度検出手段の出力値をオフ
セット値に設定し、速度検出手段の出力があるとき、加
速度検出手段の出力の値をオフセット値と比較し、その
比較結果により移動体の進行方向を決定する。
向検出装置をカーナビゲーション装置に用いた一実施例
を示すブロック図である。
れるカーナビゲーション装置であり、道路地図記憶装置
2、GPS(Global Positioning System) 受信器3、角
度センサ4、車速センサ5、加速度センサ6、制御部
7、メモリ8、表示部9、キー入力回路10及び交通情
報受信装置11から構成される。
なり、道路地図情報を記憶している。走行時の車の位置
は、GPS受信器3、角度センサ4、車速センサ5及び
加速度センサ6からの各情報に基づいて検出される。制
御部7は例えばCPU(中央演算処理装置)からなり、
前記各情報に基づいて演算処理して車の位置に対応する
位置情報を出力する。キー入力回路10はカーナビゲー
ション装置1の種々の動作をキー入力により選択的に行
わせることができる。交通情報受信装置11は、地上装
置(図示しない)より電波ビーコンや光ビーコン信号等
の形式で提供される交通情報を受信するためのものであ
る。
て得られた位置情報と、道路地図記憶装置2から読み出
された道路地図情報に基づいて道路地図を表示部9の表
示画面に表示すると共に、交通情報受信装置11で交通
情報を取り込み表示部9の表示画面に重ね表示する。
ス出力信号pを受けて、車の移動速度及び移動距離を計
算する演算処理と、車速センサ5からの車速パルス出力
信号pが0の時(静止状態)になった時の加速度センサ
6の出力値aを0(オフセット値aoff )と設定してメ
モリ8に記憶させる。次に、再び車速センサ5からの車
速パルス出力信号pが得られたときの加速度センサ6の
出力値aがメモリ8に記憶されたオフセット値aoff に
対して正負どちらかを比較確認し、その比較結果に基づ
いて車が前進しているか後進しているか判断して移動情
報に反映させる演算処理とを行なう。
速度センサ5で検出する場合、図2に示すように平坦な
場所の場合を考えると、車Cが一定速度で走行中はa=
0で加速度はなく、走行中加速した場合は、加速度aが
進行方向に増加し(a>0)、減速すると進行方向とは
逆の方向に加速度が加わる(a<0)。なお、a′は見
かけ上の加速度でa=a′であり、加速度aに対して反
対側に働く加速度で、平面上では加速度aに対して後ろ
に引かれる力の加速度である。また、加速度センサが認
識している加速度がa′であるとも考えることができ
る。
する)したところに停止していた場合(静止状態)を考
えると、加速度センサ6だけでは停止していることを定
義づける基準がないので、図3を例にあげると、この時
点で傾斜角θに見合った重力による加速度Gx(Gx=
G sinθ:Gは重力加速度)が坂を下る方向に常に働い
ていて、車Cからみたら後方にGxの加速度が働いてい
るのでみかけ上の加速度a′はGxと等しくなり、車C
の実際の加速度aが0でも、みかけ上は坂を上がる方向
に加速している状態になる。この様に斜面においてはa
とa′は等しくなく(a≠a′)、加速度センサにとっ
てはa′の値が移動体の加速度と判断している。このこ
とをふまえて説明すると、図4に示すような上り坂で車
Cの進行方向が上る方向にある場合はa′=a+Gxと
なる。この時に加速度センサからみた場合、車Cの加速
度aが−Gxより大きい値(a>−Gx:a′>0)の
時は常に加速(上がる方向に速度を増す)していると判
断して、車Cの加速度aが−Gxと等しい時(a=−G
x:a′=0)定速もしくは、停止と判断する。そし
て、車Cの加速度aが−Gxより小さいとき(a<−G
x:a′<0)を減速(上がる方向の速度が遅くなる)
として判断している。逆に、図5に示すような下り坂で
車Cの進行方向が下る方向にあるときa′=a−Gxと
考えられるので、車Cの加速度aがGxより大きいとき
(a>Gx:a′>0)加速(下る方向に速度が増す)
していると判断して、車Cの加速度aがGxと等しいと
き(a=Gx:a′=0)定速もしくは、停止と判断し
ている。そして、車Cの加速度aがGxより小さいとき
(a<Gx:a′<0)を減速(下る方向の速度が遅く
なる)として判断している。この様に斜面においては、
斜面の傾斜角θに応じたGxが斜面を下る方向に働いて
いて、このGxが加速度センサを誤認識させる要因とな
っている。
に使用している車速センサ(車速パルスを利用する方
法)は、前進、後進の判断ができずに、ただ車速パルス
をカウントして移動している距離や速度を求めていたの
で前進、後進の判断はできなかった。そこで、図1に示
した本発明によれば、この車速センサ5を利用して、制
御部7の制御により、速度が0km/hになり停止状態
と判断した時の加速度センサ6の値(例えばaとする)
をオフセット値(例えばaoff とする)に設定してメモ
リ9に記憶させておき、次に車が動き出したときに、加
速度センサ6の値aがメモリ9に記憶されたオフセット
値aoff (平坦な場所では0、坂道では図3に示すよう
にGx=G sinθの値になる)を基準値として比較し、
比較結果が正の値になる時は前進と判断して、負の値に
なる時は後進と判断してそれぞれ対応する移動情報を出
力するようにすれば、バックセンサとしての役割を果た
すことになるのである。得られた前進情報及び後進情報
はカーナビゲーション装置1において有効に利用され
る。
ける進行方向検出装置の動作のフローチャートを示し、
以下に説明する。まず、ステップS1で車が停止中か否
かが判断され、イエスならば、ステップS2に進み、こ
こで現在の加速度センサ6の出力値aをオフセット値a
off として設定(a=aoff )してメモリ8に記憶さ
せ、リターンする。一方、ノーならばステップS3に進
み、ここで車が前回停止していたか否かが判断される。
ステップS3でノーならばリターンし、イエスならば、
次に加速度センサ6の出力値aがメモリ8に記憶された
オフセット値aoff と制御部7で比較される。制御部7
は、a>aoff ならば前進と判断して前進に対応する移
動情報を出力し、a=aoff ならばエラーと判断し、a
<aoff ならば後進と判断して後進に対応する移動情報
を出力する。
ばカーナビゲーション装置の自立航法において前進だけ
でなく後退の情報を得ることができるので、より正確な
自立航法が可能になる。
にカーナビゲーション装置の自立航法にて前進、後進の
判断を行なう例を述べたが、これに限らず、例えば車速
センサを用いて絶対的な状態(静止状態等)を決定する
ことによって非接触センサ(加速度センサ、角度セン
サ)のオフセット補正を行なって通常の状態を非接触セ
ンサで監視することも可能である。また、本発明を利用
することで移動体(無線誘導の車等)の移動状態の監視
や、自動制御等にも利用できる。
置によれば、移動体の前進、後進の区別が可能となり、
例えばカーナビゲーション装置の自立航法で前進、後進
の区別がつき、より正確なナビゲーションが可能にな
る。また、車に搭載されている従来構成のカーナビゲー
ション装置(自立航法が可能なもの)から本発明を利用
したカーナビゲーション装置に載せ換えるときにも特殊
な配線等の接続を増やすことなく、従来と同様な配線で
接続可能である。
ゲーション装置に用いた一実施例を示すブロック図であ
る。
の加速度検出を説明する概略図である。
合の加速度センサの加速度検出を説明する概略図であ
る。
速度検出を説明する概略図である。
速度検出を説明する概略図である。
るフローチャートである。
Claims (1)
- 【請求項1】 移動体の移動速度を検出する速度検出手
段と、該速度検出手段の出力に基づいて移動体の移動速
度及び移動距離を計算する演算手段と、移動体に加わる
加速度を検出する加速度検出手段と、上記速度検出手段
の出力がないときの上記加速度検出手段の出力値をオフ
セット値に設定するオフセット値設定手段と、上記速度
検出手段の出力があるとき、上記加速度検出手段の出力
の値を上記オフセット値と比較し、その比較結果により
移動体の進行方向を決定する決定手段とからなることを
特徴とする移動体の進行方向検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9299296A JP3260075B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 移動体の進行方向検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9299296A JP3260075B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 移動体の進行方向検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09257824A JPH09257824A (ja) | 1997-10-03 |
JP3260075B2 true JP3260075B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=14069873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9299296A Expired - Fee Related JP3260075B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 移動体の進行方向検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3260075B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008035651A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 鉄道車両用進行方向自動判定方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4646697B2 (ja) | 2005-05-18 | 2011-03-09 | 富士通株式会社 | 携帯装置 |
JP6508033B2 (ja) * | 2015-12-22 | 2019-05-08 | トヨタ自動車株式会社 | シフト位置判定装置 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP9299296A patent/JP3260075B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2008035651A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 鉄道車両用進行方向自動判定方法 |
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