JP3488983B2 - Vehicle navigation system - Google Patents

Vehicle navigation system

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JP3488983B2
JP3488983B2 JP07199594A JP7199594A JP3488983B2 JP 3488983 B2 JP3488983 B2 JP 3488983B2 JP 07199594 A JP07199594 A JP 07199594A JP 7199594 A JP7199594 A JP 7199594A JP 3488983 B2 JP3488983 B2 JP 3488983B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車速センサまたはGP
S衛星からのGPS信号を用いて車両の走行速度を検出
する車両用ナビゲーション装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vehicle speed sensor or a GP.
The present invention relates to a vehicle navigation device that detects a traveling speed of a vehicle by using a GPS signal from an S satellite.

【0002】[0002]

【従来の技術】車速センサ等を用いて車両の走行距離お
よび車両走行速度を自動的に検出する車両用ナビゲーシ
ョン装置が知られている。車速センサ等のセンサ出力は
ある程度の誤差を含むため、定期的にセンサ出力を校正
する必要がある。校正の方法には各種の方法が考えら
れ、例えば特開昭57-206815号公報に記載された装置で
は、実距離が既知である2地点間を走行して車速センサ
を用いて距離を計測し、その計測した距離を実距離と比
較してセンサ出力の校正を行っている。
2. Description of the Related Art There is known a vehicular navigation device which automatically detects a traveling distance and a traveling speed of a vehicle by using a vehicle speed sensor or the like. Since the sensor output of the vehicle speed sensor or the like contains some error, it is necessary to calibrate the sensor output periodically. Various methods are conceivable for the calibration method. For example, in the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-206815, the vehicle travels between two points whose actual distances are known and the distance is measured using a vehicle speed sensor. The sensor output is calibrated by comparing the measured distance with the actual distance.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の装置
によって校正を行う場合、上記2地点のいずれかに車両
を移動させ、手動によって計測の開始と終了を指示しな
ければならず、校正が面倒である上に、校正の指示を人
間が行うため誤差が生じやすい。一方、車両の走行距離
や車両走行速度を検出するために用いられる車速センサ
は、車輪1回転当たり所定数のパルスを発生するもので
あり、このパルス数とタイヤ径とによって車両の走行距
離が、また所定時間単位の走行距離によって車両走行速
度がそれぞれ求められる。
However, when performing calibration with this type of device, it is necessary to move the vehicle to one of the above two points and manually instruct the start and end of measurement. In addition to being cumbersome, errors are likely to occur because humans give instructions for calibration. On the other hand, the vehicle speed sensor used for detecting the traveling distance and the traveling speed of the vehicle generates a predetermined number of pulses per one rotation of the wheel, and the traveling distance of the vehicle is determined by the number of pulses and the tire diameter. Further, the vehicle traveling speed is obtained from the traveling distance in units of a predetermined time.

【0004】ところが、タイヤ径はタイヤの種類によっ
てそれぞれ異なるため、走行距離を正確に求めるために
は、タイヤ径を事前に測定しておく必要がある。しか
し、走行距離を求めるたびにタイヤ径を測定するのは面
倒であり、また走行距離が求まるまでに時間がかかって
しまう。このような問題を解決するため、例えばタイヤ
種別ごとに車速センサ校正値を記憶したROMを設ける
ことも考えられるが、タイヤは走行を繰り返すうちに次
第にすり減り、また車両走行速度や車重によりタイヤの
空気圧も変化するため、これらによってタイヤ径が変化
する。したがって、ROMの内容に基づいて校正を行っ
ても、精度の高い校正はできない。また、ROMの記憶
内容に基づいて校正を行うようにすると、ROMに記憶
されていないタイヤ径を有するタイヤに交換した場合
に、校正を行えなくなる。
However, since the tire diameter differs depending on the type of tire, it is necessary to measure the tire diameter in advance in order to accurately obtain the traveling distance. However, it is troublesome to measure the tire diameter every time the traveling distance is obtained, and it takes time to obtain the traveling distance. In order to solve such a problem, for example, a ROM storing the vehicle speed sensor calibration value for each tire type may be provided, but the tire gradually wears down as the vehicle is repeatedly run, and the tire speed is reduced by the vehicle running speed and vehicle weight. Since the air pressure also changes, the tire diameter changes accordingly. Therefore, even if the calibration is performed based on the contents of the ROM, it is not possible to perform highly accurate calibration. Further, if the calibration is performed based on the stored contents of the ROM, the calibration cannot be performed when the tire having a tire diameter not stored in the ROM is replaced.

【0005】本発明の目的は、車両走行速度を精度よく
求めるようにした車両用ナビゲーション装置を提供する
ことにある。
It is an object of the present invention to provide a vehicular navigation device which is capable of accurately obtaining a vehicle traveling speed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】実施例を示す図1に対応
づけて本発明を説明すると、本発明は、車輪1回転当た
り所定数のパルスを出力するパルス発生器1と、所定時
間Tの間のパルス発生器1の出力パルス数CCと、パル
ス発生器1の出力パルス間隔における車両の走行距離
(以下、パルス間距離という)kとに基づいて、車両の
走行速度(以下、センサ速度という)V D を演算するセ
ンサ速度演算手段5と、GPS信号を受信するGPS受
3と、GPS信号に基づいて車両の走行速度(以
下、GPS速度という)V G を演算するGPS速度演算
手段5と、GPS速度V G 、所定時間Tおよび出力パル
ス数CCに基づいて、パルス発生器1の出力パルス間隔
における車両の走行距離(以下、理論パルス間距離とい
う)k G を演算する理論パルス間距離演算手段5と、セ
ンサ速度V D に応じてGPS速度V G の信頼度rを推定す
る信頼度推定手段5と、信頼度rが大きいほど理論パル
ス間距離k G に近い値にパルス間距離kを修正するパル
ス間距離修正手段5とを備え、GPS速度V G とその信
頼度rに基づいてセンサ速度V D を修正する。請求項2
に記載の発明は、請求項1に記載された車両用ナビゲー
ション装置において、理論パルス間距離k G の平均値k G
av と、信頼度rの平均値r av とを演算する平均値演算手
段5を備え、パルス間距離修正手段5によって、信頼度
平均値r av が大きいほど理論パルス間距離平均値k Gav
に近い値にパルス間距離kを修正する。請求項3に記載
の発明は、請求項1または請求項2に記載された車両用
ナビゲーション装置において、パルス間距離修正手段5
によって、GPS速度V G とセンサ速度V D との差の絶対
値が所定値を超えた場合にはパルス間距離kの修正を行
わないようにしたものである。
When in association with FIG. 1 showing an embodiment illustrating the present invention SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a wheel revolution per
Pulse generator 1 that outputs a predetermined number of pulses
The number of output pulses CC of the pulse generator 1 during the interval T and the pulse
Distance traveled by the vehicle at the output pulse interval of the pulse generator 1
Based on k (hereinafter referred to as the pulse distance),
The speed for calculating the running speed (hereinafter referred to as sensor speed) V D
And capacitors speed calculating means 5, a GPS receiver 3 for receiving a GPS signal, the running speed (hereinafter of the vehicle based on the GPS signal
Below, GPS speed) GPS speed calculation to calculate V G
Means 5, GPS speed V G , predetermined time T and output pulse
Output pulse interval of the pulse generator 1 based on the number of pulses CC
Vehicle mileage (hereinafter referred to as theoretical pulse distance)
U) The theoretical pulse distance calculation means 5 for calculating k G
Estimate the reliability r of the GPS speed V G according to the sensor speed V D
Reliability estimation means 5 and the larger the reliability r,
A pulse that corrects the inter-pulse distance k to a value close to the inter-pulse distance k G.
And a GPS speed V G and its correspondence
The sensor speed V D is modified based on the dependence r . Claim 2
The invention according to is the vehicle navigation apparatus according to claim 1, the average value k G theoretical pulse distance k G
average value calculation hand for calculating the av, the average value r av of reliability r
The step 5 is provided, and the reliability between the pulse distance correction means 5 is increased.
The larger the average value r av, the average value of theoretical pulse distances k Gav
The inter-pulse distance k is corrected to a value close to. According to a third aspect of the present invention, in the vehicular navigation device according to the first or second aspect, the inter-pulse distance correcting means 5 is used.
The absolute difference between the GPS speed V G and the sensor speed V D
If the value exceeds the specified value, correct the inter-pulse distance k.
I did not try to avoid it.

【0007】[0007]

【作用】請求項1に記載の発明では、所定時間Tの間の
パルス発生器の出力パルス数CCと、パルス発生器の出
力パルス間隔における車両の走行距離(パルス間距離)
kとに基づいて、車両の走行速度(センサ速度)V D
演算するとともに、GPS信号を受信して車両の走行速
度(GPS速度)V G を演算する。また、GPS速度V
G 、所定時間Tおよび出力パルス数CCに基づいて、パ
ルス発生器のパルス間隔における車両の走行距離(理論
パルス間距離)k G を演算するとともに、センサ速度V D
に応じてGPS速度V G の信頼度rを推定する。そし
て、信頼度rが大きいほど理論パルス間距離k G に近い
値にパルス間距離kを修正することによって、GPS速
度V G とその信頼度rに基づいてセンサ速度V D を修正す
る。請求項2に記載の発明では、理論パルス間距離k G
の平均値k Gav と、信頼度rの平均値r av とを演算し、
信頼度平均値r av が大きいほど理論パルス間距離平均値
Gav に近い値にパルス間距離kを修正する。請求項3
に記載の発明では、GPS速度V G とセンサ速度V D との
差の絶対値が所定値を超えた場合にはパルス間距離kの
修正を行わない。
In the invention described in claim 1,During a predetermined time T
The number of output pulses CC of the pulse generator and the output of the pulse generator
Vehicle mileage at force pulse intervals (distance between pulses)
Based on k and the traveling speed (sensor speed) V of the vehicle D To
The vehicle speed is calculated by receiving GPS signals
Degree (GPS speed) V G Is calculated. Also, the GPS speed V
G , Based on the predetermined time T and the output pulse count CC,
Distance traveled by the pulse generator pulse (theory
Distance between pulses) k G And the sensor speed V D
According to GPS speed V G Estimate the reliability r of That
And the reliability r is larger, the theoretical pulse distance k G Close to
By correcting the inter-pulse distance k to the value,
Degree V G And the sensor speed V based on the reliability r D Fix
ItAccording to the invention of claim 2,Theoretical pulse distance k G
Mean k of Gav And the average value r of the reliability r av And compute
Average reliability r av Is larger, the theoretical average distance between pulses
k Gav The inter-pulse distance k is corrected to a value close to.Claim 3
In the invention described inGPS speed V G And sensor speed V D With
If the absolute value of the difference exceeds the specified value,
Do not modify.

【0008】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
Incidentally, in the section of means and action for solving the above-mentioned problems for explaining the constitution of the present invention, the drawings of the embodiments are used to make the present invention easy to understand. It is not limited to.

【0009】[0009]

【実施例】図1は本発明による車両用ナビゲーション装
置の一実施例のブロック図である。図1において、1は
車両走行速度を検出する車速センサであり、例えば車両
のトランスミッションに取り付けられ、車輪の1回転当
たり所定数のパルスを出力する。2は車両の進行方向を
検出する方位センサであり、車両のヨー方向の角速度を
出力する。この角速度を積分することで車両進行方向が
検出される。3は不図示のGPS衛星からのGPS信号
を受信するGPS受信機である。4は交差点ネットワー
クデータを含む道路地図データを記憶する地図記憶メモ
リであり、交差点やカーブ地点を示すノードの位置情
報、ノード間を接続する道路(リンク)の経路長および
地名等の文字情報等を記憶する。5は、後述する図2〜
5の処理を行うCPU、6はCPU5によって実行され
る制御プログラム等を記憶するROM、7はCPU5に
よる演算結果を記憶するRAMである。8は目的地等を
入力する操作ボード、9はCPU5によって作成された
画像データを記憶するV−RAMであり、このV−RA
M9に記憶された内容に応じてディスプレイ10に絵文
字情報が表示される。上述した車速センサ1、方位セン
サ2、GPS受信機3、地図記憶メモリ4、CPU5、
ROM6、RAM7、操作ボード8、V−RAM9およ
びディスプレイ10はインタフェース回路11を介して
相互に信号のやり取りを行う。
1 is a block diagram of an embodiment of a vehicle navigation device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle speed sensor for detecting a vehicle traveling speed, which is attached to, for example, a transmission of a vehicle and outputs a predetermined number of pulses per one rotation of a wheel. A bearing sensor 2 detects the traveling direction of the vehicle and outputs the angular velocity of the vehicle in the yaw direction. The traveling direction of the vehicle is detected by integrating this angular velocity. 3 is a GPS receiver for receiving GPS signals from GPS satellites (not shown). Reference numeral 4 denotes a map storage memory for storing road map data including intersection network data, which stores position information of nodes indicating intersections and curve points, path information of roads (links) connecting nodes and character information such as place names. Remember. 5 is shown in FIGS.
A CPU that performs the processing of 5, a ROM that stores a control program and the like executed by the CPU 5, and a RAM that stores the calculation result by the CPU 5. Reference numeral 8 is an operation board for inputting a destination and the like, 9 is a V-RAM for storing the image data created by the CPU 5, and this V-RA
Pictographic information is displayed on the display 10 according to the contents stored in M9. The above-described vehicle speed sensor 1, azimuth sensor 2, GPS receiver 3, map storage memory 4, CPU 5,
The ROM 6, the RAM 7, the operation board 8, the V-RAM 9, and the display 10 exchange signals with each other via the interface circuit 11.

【0010】図2〜4はいずれもCPU5が行う割り込
み処理であり、図2は車速パルス計測処理、図3は車速
検出処理、図4は車速パルス間隔修正処理を示す。CP
U5は不図示のイグニションキーがオン位置に操作され
ると、不図示のメイン処理によって車両各部の電気機器
を制御し、所定時間ごとに図2〜4の割り込み処理を行
う。例えば、図2の車速パルス計測処理は車速センサ1
からパルスが出力されるごとに、図3の車速検出処理は
約100msごとに、図4の車速パルス間隔修正処理は
約1secごとに行われる。ただし、トンネル等のGP
S信号を受信できない地域を車両が走行する場合には、
図4の処理間隔は長くなる。
2 to 4 each show an interrupt process performed by the CPU 5, FIG. 2 shows a vehicle speed pulse measurement process, FIG. 3 shows a vehicle speed detection process, and FIG. 4 shows a vehicle speed pulse interval correction process. CP
When an ignition key (not shown) is operated to the ON position, U5 controls the electric equipment of each part of the vehicle by a main process (not shown), and performs the interrupt process of FIGS. For example, the vehicle speed pulse measurement process of FIG.
Whenever a pulse is output from the vehicle, the vehicle speed detection process of FIG. 3 is performed about every 100 ms, and the vehicle speed pulse interval correction process of FIG. 4 is performed about every 1 sec. However, GP such as tunnels
If the vehicle is driving in an area where S signals cannot be received,
The processing interval in FIG. 4 becomes longer.

【0011】以下、これらの図に基づいて、本実施例の
動作を説明する。図2に示す車速パルス計測処理のステ
ップS1では、車速センサ1から出力されるパルス数を
計測してリターンする。具体的には、車速センサ1から
パルスが出力されるごとに、パルス数を計測する変数C
を1加算する。
The operation of this embodiment will be described below with reference to these figures. In step S1 of the vehicle speed pulse measurement process shown in FIG. 2, the number of pulses output from the vehicle speed sensor 1 is measured and the process returns. Specifically, a variable C that measures the number of pulses each time a pulse is output from the vehicle speed sensor 1.
Is incremented by 1.

【0012】一方、図3に示す車速検出処理のステップ
S11では、図2のステップS1で計測している変数C
の値を変数CCに代入し、次のステップS12で変数C
をゼロにリセットする。したがって、変数Cはこの時点
以降の車速パルス数を計測する。すなわち、変数Cは車
速検出処理を行ってから次に車速検出処理を行うまでの
間に、車速センサ1から出力されたパルス数を計測す
る。ステップS13では、(1)式に基づいて車両走行
速度VDを演算する。なお、kは車速パルスが出力され
てから次に車速パルスが出力されるまでの間に車両が走
行した距離(以下、kをパルス間距離と呼ぶ)を示す、
Tは車速検出処理を行う時間間隔を示す。
On the other hand, in step S11 of the vehicle speed detection processing shown in FIG. 3, the variable C measured in step S1 of FIG.
Is substituted into the variable CC, and in the next step S12, the variable C
To zero. Therefore, the variable C measures the number of vehicle speed pulses after this point. That is, the variable C measures the number of pulses output from the vehicle speed sensor 1 between the vehicle speed detection processing and the next vehicle speed detection processing. In step S13, the vehicle traveling speed V D is calculated based on the equation (1). Note that k represents the distance traveled by the vehicle between the output of the vehicle speed pulse and the next output of the vehicle speed pulse (hereinafter, k is referred to as the inter-pulse distance),
T indicates a time interval for performing the vehicle speed detection process.

【数1】VD=CC×k/T ・・・(1) 以下、(1)式に基づいて演算される速度VDを車速セ
ンサ演算速度と呼ぶ。
## EQU1 ## V D = CC × k / T (1) Hereinafter, the speed V D calculated based on the equation (1) will be referred to as a vehicle speed sensor calculated speed.

【0013】ステップS14では、ステップS13で演
算された車速センサ演算速度VDをRAM7に記憶して
リターンする。(1)式に示すパルス間距離kは後述す
る図4の車速パルス間隔修正処理によって定期的に修正
されるため、これによりステップS13で求まる車速セ
ンサ演算速度の精度は高くなる。
In step S14, the vehicle speed sensor calculation speed V D calculated in step S13 is stored in the RAM 7 and the process returns. Since the inter-pulse distance k shown in the equation (1) is periodically corrected by the vehicle speed pulse interval correction processing of FIG. 4 which will be described later, the accuracy of the vehicle speed sensor calculation speed obtained in step S13 is increased.

【0014】図4に示す車速パルス間隔修正処理のステ
ップS21では、GPS信号に基づいて車両走行速度を
演算する。この演算は以下のようにして行う。車両が位
置する座標UをU(Ux,Uy,Uz)、GPS衛星の
座標GをG(Xi、Yi、Zi)とし、車両とGPS衛
星との間の真の距離をRiとすると、これらの関係式は
(2)式で示される。なお、iはGPS衛星を区別する
記号である。
In step S21 of the vehicle speed pulse interval correction process shown in FIG. 4, the vehicle traveling speed is calculated based on the GPS signal. This calculation is performed as follows. Let U (Ux, Uy, Uz) be the coordinate where the vehicle is located, G (Xi, Yi, Zi) be the coordinate G of the GPS satellite, and Ri be the true distance between the vehicle and the GPS satellite. The relational expression is represented by Expression (2). Note that i is a symbol that distinguishes GPS satellites.

【数2】 (Xi−Ux)2+(Yi−Uy)2+(Zi−Uz)2=Ri2 ・・・(2) 異なる4個のGPS衛星について(2)式の関係を求め
ることにより、車両位置U(Ux,Uy,Uz)を求め
ることができる。なお、車両位置Uを求めるために4個
のGPS衛星を必要とするのは、真の距離Riが時間成
分を含むためである。
## EQU2 ## (Xi-Ux) 2 + (Yi-Uy) 2 + (Zi-Uz) 2 = Ri 2 (2) By calculating the relationship of equation (2) for four different GPS satellites , Vehicle position U (Ux, Uy, Uz) can be obtained. Note that four GPS satellites are needed to obtain the vehicle position U because the true distance Ri includes a time component.

【0015】一方、(2)式を時間によって微分すると
(3)式のようになる。
On the other hand, when the equation (2) is differentiated with respect to time, the equation (3) is obtained.

【数3】 (Xi−Ux)・(Xi’−Ux’)+(Yi−Uy)・(Yi’−Uy’) +(Zi−Uz)・(Zi’−Uz’)=Ri・Ri’ ・・・(3) (3)式の(Xi’,Yi’,Zi’)はGPS衛星の
速度成分を示し、(Ux’,Uy’,Uz’)は車両の
速度成分を示す。GPS衛星の速度成分は、衛星の軌道
位置を時間微分することで求めることができる。したが
って、異なる4個のGPS衛星について(3)式の関係
を求めることにより、車両速度V(Ux’,Uy’,U
z’)を求めることができる。
## EQU00003 ## (Xi-Ux). (Xi'-Ux ') + (Yi-Uy). (Yi'-Uy') + (Zi-Uz). (Zi'-Uz ') = Ri.Ri' ... (3) (Xi ', Yi', Zi ') in the equation (3) indicates the velocity component of the GPS satellite, and (Ux', Uy ', Uz') indicates the velocity component of the vehicle. The velocity component of the GPS satellite can be obtained by time-differentiating the orbital position of the satellite. Therefore, the vehicle speed V (Ux ′, Uy ′, U can be obtained by calculating the relationship of the equation (3) for four different GPS satellites.
z ') can be obtained.

【0016】また、車両速度の絶対値VGは(4)式で
示される。
The absolute value V G of the vehicle speed is expressed by the equation (4).

【数4】 VG={(Ux’)2+(Uy’)2+(Uz’)21/2 ・・・(4) 図3のステップS21では、(4)式に基づいてVG
求める。以下、VGをGPS演算速度と呼ぶ。
## EQU4 ## V G = {(Ux ') 2 + (Uy') 2 + (Uz ') 2 } 1/2 (4) In step S21 in FIG. 3, V is calculated based on the equation (4). Ask for G. Hereinafter, V G will be referred to as the GPS calculation speed.

【0017】ステップS22では、RAM7に記憶され
ている車速センサ演算速度VDを読み込む。ステップS
23では、RAM7から読み込んだ車速センサ演算速度
Dの補正を行う。すなわち、車両が高速で走行する
と、タイヤが膨張してタイヤ径が大きくなるため、車速
センサ1から出力されるパルス数が減少し、検出される
車両速度が実際の速度よりも小さくなる。したがって、
このステップS23では、車両走行速度が大きい場合に
は、演算された車速センサ演算速度VDをより大きい速
度に修正する。ただし、このステップS23の処理は必
須のものではなく、省略してもよい。
In step S22, the vehicle speed sensor calculation speed V D stored in the RAM 7 is read. Step S
At 23, the vehicle speed sensor calculation speed V D read from the RAM 7 is corrected. That is, when the vehicle travels at a high speed, the tire expands and the tire diameter increases, so the number of pulses output from the vehicle speed sensor 1 decreases and the detected vehicle speed becomes lower than the actual speed. Therefore,
In step S23, if the vehicle traveling speed is high, the calculated vehicle speed sensor calculation speed V D is corrected to a higher speed. However, the process of step S23 is not essential and may be omitted.

【0018】ステップS24では、図3のステップS1
3で求めた車速センサ演算速度VDとステップS21で
求めたGPS演算速度VGとの差分の絶対値がスレッシ
ョルド値TH1より大きいか否かを判定する。この判定
を設けたのは、ステップS21で求めたGPS演算速度
はGPS信号の受信状態によって大きく変動し、GPS
演算速度VGの信頼度が極端に低下する場合があるため
である。すなわち、車両の近くにビル等の電波障害物が
あると、GPS衛星からのGPS信号がビル等で反射さ
れて周波数または位相が変化する場合や、雑音によって
信号レベルが低下する場合等があり、このような場合に
は演算されるGPS演算速度VGの精度が悪くなる。こ
のため、このステップS24では、車速センサ演算速度
DとGPS演算速度VGの差分の絶対値がスレッショル
ド値TH1より大きい場合には、GPS信号に異常があ
ると判断してリターンする。すなわち、この場合には、
GPS演算速度VGを用いた車両走行速度の修正を行わ
ないようにする。
In step S24, step S1 of FIG.
It is determined whether or not the absolute value of the difference between the vehicle speed sensor calculation speed V D obtained in step 3 and the GPS calculation speed V G obtained in step S21 is larger than the threshold value TH1. This determination is provided because the GPS calculation speed obtained in step S21 varies greatly depending on the GPS signal reception state.
This is because the reliability of the calculation speed V G may be extremely reduced. That is, when there is a radio wave obstacle such as a building near the vehicle, the GPS signal from the GPS satellite may be reflected by the building or the like to change the frequency or phase, or noise may lower the signal level. In such a case, the accuracy of the GPS calculation speed V G calculated becomes poor. Therefore, in step S24, if the absolute value of the difference between the vehicle speed sensor calculated speed V D and the GPS calculated speed V G is larger than the threshold value TH1, it is determined that the GPS signal is abnormal and the process returns. That is, in this case,
The vehicle traveling speed is not corrected using the GPS calculation speed V G.

【0019】なお、タイヤ交換やタイヤの磨耗等により
車速センサ演算速度VDが変動することもあるが、その
変動量はGPS演算速度VGの変動量よりもはるかに少
ないため、このステップS24では、車速センサ演算速
度VDを基準としてGPS演算速度VGの変動量を判断す
る。
Although the vehicle speed sensor calculation speed V D may fluctuate due to tire replacement, tire wear, or the like, the fluctuation amount is much smaller than the GPS calculation speed V G , and therefore in this step S24. Then, the variation amount of the GPS calculation speed V G is determined with reference to the vehicle speed sensor calculation speed V D.

【0020】一方、ステップS24の判定が否定される
とステップS25に進み、車速センサ演算速度VDがス
レッショルド値TH2より小さいか否かを判定する。こ
の判定を設けたのは、車両走行速度が低下するとGPS
演算速度VGの精度が悪くなるためであり、例えば車両
速度が20km/h以下の場合には、GPS演算速度V
Gを用いた車両速度の修正を行わないようにする。ステ
ップS25の判定が肯定されるとリターンし、判定が否
定されるとステップS26に進む。ステップS26で
は、(5)式に基づいてGPS演算速度の信頼度を推定
する。
On the other hand, if the determination in step S24 is negative, the process proceeds to step S25, and it is determined whether the vehicle speed sensor calculation speed V D is smaller than the threshold value TH2. This judgment is provided when the vehicle traveling speed decreases and the GPS
This is because the accuracy of the calculation speed V G becomes poor. For example, when the vehicle speed is 20 km / h or less, the GPS calculation speed V G
Disable the vehicle speed correction using G. If the determination in step S25 is affirmative, the process returns, and if the determination is negative, the process proceeds to step S26. In step S26, the reliability of the GPS calculation speed is estimated based on the equation (5).

【数5】r=f(VD) ・・・(5)[Number 5] r = f (V D) ··· (5)

【0021】(5)式に示すように、信頼度rは車速セ
ンサ演算速度VDに応じて変化し、その関係は図5
(a)のようになる。図示のように、車両走行速度が約
20km/h以下の場合には信頼度が大変に悪い。この
ため図5(b)に示すように、車両走行速度が約20k
m/hの場合の信頼度を0とし、車両走行速度が十分に
大きい場合の信頼度を1として、図5(a)の曲線を図
示の縦軸方向に引き延ばした曲線を作成し、この曲線を
関数fとして信頼度rを求める。
As shown in the equation (5), the reliability r changes according to the vehicle speed sensor calculated speed V D , and the relationship is shown in FIG.
It becomes like (a). As shown in the figure, the reliability is very poor when the vehicle traveling speed is about 20 km / h or less. Therefore, as shown in FIG. 5B, the vehicle traveling speed is about 20k.
When the reliability in the case of m / h is 0 and the reliability in the case where the vehicle traveling speed is sufficiently high is 1, the curve of FIG. 5A is extended in the vertical axis direction shown in the drawing, and the curve is created. Is used as a function f to obtain the reliability r.

【0022】ステップS27では、車速パルスが出力さ
れてから次に車速パルスが出力されるまでに車両が走行
した距離を示す係数kGを、(6)式に基づいて求め
る。以下、この係数kGを理論パルス間隔値と呼ぶ。
In step S27, the coefficient k G indicating the distance traveled by the vehicle from the output of the vehicle speed pulse to the output of the next vehicle speed pulse is determined based on the equation (6). Hereinafter, this coefficient k G is called a theoretical pulse interval value.

【数6】kG=VG×T/CC ・・・(6) ステップS28では、(7)式に示すように、理論パル
ス間隔値kGと信頼度rとを掛け合わせた値を順次加算
する。また(8)式に示すように、信頼度rを順次加算
する。さらに(9)式に示すように、ステップS28の
演算回数を示す変数nを1加算する。
[Equation 6] k G = V G × T / CC (6) In step S28, as shown in the equation (7), a value obtained by multiplying the theoretical pulse interval value k G and the reliability r is sequentially applied. to add. Further, as shown in the equation (8), the reliability r is sequentially added. Further, as shown in the equation (9), 1 is added to the variable n indicating the number of calculations in step S28.

【数7】Skr=Skr+kG×r ・・・(7) Sr=Sr+r ・・・(8) n=n+1 ・・・(9)(7) S kr = S kr + k G × r (7) S r = S r + r (8) n = n + 1 (9)

【0023】ステップS29では、演算回数nがスレッ
ショルド回数を示す値TH3未満であるか否かを判定
し、判定が肯定されるとリターンし、判定が否定される
とステップS30に進む。ステップS30では、(1
0),(11)式に基づいて理論パルス間隔値kGの平
均値kGavと信頼度rの平均値ravを求める。
In step S29, it is determined whether or not the number of calculations n is less than a value TH3 indicating the number of thresholds. If the determination is affirmative, the process returns. If the determination is negative , the process proceeds to step S30. In step S30, (1
The average value kGav of the theoretical pulse interval values kG and the average value rav of the reliability r are calculated based on the equations (0) and (11).

【数8】kGav=Skr/Sr ・・・(10) rav=Sr/n ・・・(11) このように、理論パルス間隔値kGと信頼度rを平均化
するのは、理論パル間隔値kGと信頼度rはいずれもG
PS演算速度VGに応じて変動するため、その変動を吸
収するためである。
[Equation 8] kGav = Skr / Sr (10) rav = Sr / n (11) As described above, the theoretical pulse interval value kG and the reliability r are averaged. kG and reliability r are both G
This is because it fluctuates according to the PS operation speed VG, so that the fluctuation is absorbed.

【0024】ステップS31では、変数Skr、Srおよ
びnをリセットする。すなわち、理論パルス間隔値kG
と信頼度rの各平均値を求めた後は、再度各平均値を求
めるために変数Skr、Srおよびnをいったんリセット
する。ステップS32では、図3のステップS13の処
理で用いるパルス間隔値kを(12)式に基づいて修正
する。
In step S31, the variables S kr , S r and n are reset. That is, the theoretical pulse interval value k G
After obtaining each average value of the reliability r, the variables S kr , S r and n are once reset to obtain each average value again. In step S32, the pulse interval value k used in the process of step S13 of FIG. 3 is corrected based on the equation (12).

【数9】 k=(kGav−k)×rav×k1+k ・・・(12) パルス間隔値kは、(12)式に示すように、信頼度平
均値ravが1に近いほど理論パルス間隔値kGavに近づ
く。また、(12)式のk1は、出荷時等に予め設定さ
れる係数であり、0<k1≦1の範囲で変化する。この
k1が1に近いほどパルス間隔値kは理論パルス間隔値
Gavに近づく。したがって、GPS演算速度VGの信頼
度が高いと予想される場合には係数k1を大きくし、逆
にGPS演算速度VGの信頼度が低いと予想される場合
には係数k1を小さくすればよい。例えば、パルス間隔
値kと理論パルス間隔値kGとを一致させたい場合、係
数k1を0.1、信頼度平均値ravを1とすると、ステ
ップS31の処理を10回行う必要があるが、係数k1
を1とするとステップS31の処理を1回行うだけで済
む。
[Equation 9] k = (k Gav −k) × r av × k1 + k (12) The pulse interval value k is theoretical as the reliability average value r av is closer to 1 as shown in the equation (12). The pulse interval value k Gav is approached. Further, k1 in the equation (12) is a coefficient set in advance at the time of shipment, and changes in the range of 0 <k1 ≦ 1. The closer the k1 is to 1, the closer the pulse interval value k becomes to the theoretical pulse interval value k Gav . Therefore, if the reliability of the GPS operation speed V G is expected to be high, the coefficient k1 should be increased, and conversely, if the reliability of the GPS operation speed V G is expected to be low, the coefficient k1 should be decreased. Good. For example, when it is desired to match the pulse interval value k with the theoretical pulse interval value k G , if the coefficient k1 is 0.1 and the reliability average value r av is 1, the process of step S31 needs to be performed 10 times. , Coefficient k1
If 1 is set to 1, it is sufficient to perform the process of step S31 once.

【0025】以上、図4の車速パルス間隔修正処理をま
とめると、ステップS21ではGPS信号を用いてGP
S演算速度VGを求め、ステップS24,S25ではG
PS信号を用いた修正を行うか否かを判定し、ステップ
S26ではGPS演算速度VGの信頼度rを求め、ステ
ップS27では理論パルス間隔値kGを求める。ステッ
プS28〜S30では理論パルス間隔値kGと信頼度r
の各平均値を求め、これら平均値に基づいてステップS
32ではパルス間隔値kを修正する。このステップS3
2で修正されたパルス間隔値kは、次回以降の図3のス
テップS13の処理で使用される。
As described above, the vehicle speed pulse interval correction processing of FIG. 4 is summarized.
S calculation speed V G is calculated, and G is calculated in steps S24 and S25.
It is determined whether or not the correction using the PS signal is performed, the reliability r of the GPS calculation speed V G is obtained in step S26, and the theoretical pulse interval value k G is obtained in step S27. In steps S28 to S30, the theoretical pulse interval value k G and the reliability r
Then, the average value of each of the
At 32, the pulse interval value k is modified. This step S3
The pulse interval value k corrected in 2 is used in the process of step S13 of FIG.

【0026】このように、上記実施例では、車速センサ
1を用いて演算した車両走行速度をGPS信号を用いて
演算した車両走行速度とその信頼度に応じて修正するよ
うにしたため、タイヤ径の変化等に影響されず、真の車
両走行速度に近い速度を演算できる。
As described above, in the above embodiment, the vehicle traveling speed calculated using the vehicle speed sensor 1 is corrected in accordance with the vehicle traveling speed calculated using the GPS signal and the reliability thereof. A speed close to the true vehicle traveling speed can be calculated without being affected by changes or the like.

【0027】図4の処理では、GPS演算速度VGに基
づいて演算される理論パルス間隔値kGと信頼度rとに
よってパルス間隔値kを修正しているが、GPS信号の
受信状態が安定している場合等は、信頼度rを考慮せず
理論パルス間隔値kGをパルス間隔値kとしてもよい。
これにより、図4の処理時間が短くなる。図3の車速パ
ルス計測処理では、所定時間ごとにCPU5に割り込み
をかけて車速センサ1から出力されたパルス数を計測し
ているが、車速センサ1からパルスが出力されると自動
的にカウントアップするカウンタ等によってパルス数を
計測してもよい。
[0027] In the process of FIG. 4 is to modify the pulse interval value k by the theoretical pulse interval value k G calculated based on the GPS operation speed V G and reliability r, the reception state of the GPS signal stability In such a case, the theoretical pulse interval value k G may be set as the pulse interval value k without considering the reliability r.
This shortens the processing time of FIG. In the vehicle speed pulse measurement process of FIG. 3, the CPU 5 is interrupted at predetermined time intervals to measure the number of pulses output from the vehicle speed sensor 1, but when the vehicle speed sensor 1 outputs a pulse, it automatically counts up. The number of pulses may be measured by a counter or the like.

【0028】図4のステップS26では、車両走行速度
が20km/hの場合の信頼度rを0とした関数fを用
いてGPS演算速度の信頼度rを推定しているが、図5
(a)に示すように、車両走行速度が20km/h以下
の場合の信頼度も考慮に入れた関数を用いて信頼度rを
推定してもよい。図4のステップS24では、GPS演
算速度VGと車速センサ演算速度VDとの差分がスレッシ
ョルド値TH1以下の場合には、GPS演算速度VG
用いた車両走行速度の修正を行わないようにしている
が、差分に上限を設けて、その上限値を越えた場合も、
GPS演算速度VGによる修正を行わないようにしても
よい。図4のステップS32では、(12)式に基づい
てパルス間隔値kの修正を行っているが、パルス間隔値
kを修正する式は(12)式に限定されない。すなわ
ち、信頼度rの平均値が大きいほど理論パルス間隔値の
平均値に近い値にパルス間隔値kを修正するような式で
あればよい。
In step S26 of FIG. 4, the reliability r of the GPS calculation speed is estimated using the function f in which the reliability r is 0 when the vehicle traveling speed is 20 km / h.
As shown in (a), the reliability r may be estimated using a function that also takes into consideration the reliability when the vehicle traveling speed is 20 km / h or less. In step S24 of FIG. 4, if the difference between the GPS calculated speed V G and the vehicle speed sensor calculated speed V D is less than or equal to the threshold value TH1, the vehicle running speed is not corrected using the GPS calculated speed V G. However, if you set an upper limit on the difference and exceed the upper limit,
The correction by the GPS calculation speed V G may not be performed. In step S32 of FIG. 4, the pulse interval value k is modified based on the expression (12), but the expression for modifying the pulse interval value k is not limited to the expression (12). That is, the equation may be such that the larger the average value of the reliability r is, the closer the pulse interval value k is to the value close to the average value of the theoretical pulse interval values.

【0029】 このように構成した実施例では、車速セ
ンサ1がパルス発生器を、CPU5がセンサ速度演算手
段、GPS速度演算手段、パルス間距離演算手段、信頼
度推定手段、パルス間距離修正手段および平均値演算手
段をそれぞれ構成する。
In the embodiment configured as above, the vehicle speed
Sensor 1 is a pulse generator and CPU 5 is a sensor speed calculator.
Step, GPS speed calculation means, pulse distance calculation means, reliability
Degree estimation means, pulse distance correction means and average value calculator
Configure each step .

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば
両走行速度を精度よく求めることができる。
As described above, according to the present invention ,
The car both running speed can be accurately obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による車両用ナビゲーション装置の一実
施例のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a vehicle navigation device according to the present invention.

【図2】CPUによる車速パルス計測処理を示すフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a vehicle speed pulse measurement process by a CPU.

【図3】CPUによる車速検出処理を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart showing a vehicle speed detection process by a CPU.

【図4】CPUによる車速パルス間隔修正処理を示すフ
ローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a vehicle speed pulse interval correction process by a CPU.

【図5】車両走行速度と信頼度との関係を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between vehicle traveling speed and reliability.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車速センサ 2 方位センサ 3 GPS受信機 4 地図記憶メモリ 5 CPU 6 ROM 7 RAM 8 操作ボード 9 V−RAM 10 ディスプレイ 1 vehicle speed sensor 2 direction sensor 3 GPS receiver 4 map memory 5 CPU 6 ROM 7 RAM 8 operation board 9 V-RAM 10 display

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−107985(JP,A) 特開 平3−137515(JP,A) 特開 平4−142480(JP,A) 特開 昭63−302317(JP,A) 特開 平5−157828(JP,A) 特開 平5−18776(JP,A) 特開 平4−346023(JP,A) 特開 平7−164830(JP,A) 特開 平7−260502(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 5/00 - 5/14 G01S 11/00 G01C 21/00 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-2-107985 (JP, A) JP-A-3-137515 (JP, A) JP-A-4-142480 (JP, A) JP-A-63-302317 (JP , A) JP-A-5-157828 (JP, A) JP-A-5-18776 (JP, A) JP-A-4-346023 (JP, A) JP-A-7-164830 (JP, A) JP-A-7-164830 (JP, A) 7-260502 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 5/00-5/14 G01S 11/00 G01C 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車輪1回転当たり所定数のパルスを出力す
るパルス発生器と、 所定時間Tの間の前記パルス発生器の出力パルス数CC
と、前記パルス発生器の出力パルス間隔における車両の
走行距離(以下、パルス間距離という)kとに基づい
て、車両の走行速度(以下、センサ速度という)V D
演算するセンサ速度演算手段と、 GPS信号を受信するGPS受信と、GPS信号に基づいて車両の走行速度(以下、GPS速
度という)V G を演算するGPS速度演算手段と、 GPS速度V G 、所定時間Tおよび出力パルス数CCに
基づいて、前記パルス発生器の出力パルス間隔における
車両の走行距離(以下、理論パルス間距離という)k G
を演算する理論パルス間距離演算手段と、 センサ速度V D に応じてGPS速度V G の信頼度rを推定
する信頼度推定手段と、 信頼度rが大きいほど理論パルス間距離k G に近い値に
パルス間距離kを修正するパルス間距離修正手段とを備
え、 GPS速度V G とその信頼度rに基づいてセンサ速度V D
を修正する ことを特徴とする車両用ナビゲーション装
置。
1. A predetermined number of pulses are output per wheel rotation.
Pulse generator, and the number of output pulses CC of the pulse generator during a predetermined time T
And the vehicle's output pulse interval of the pulse generator
Based on mileage (hereinafter referred to as pulse distance) k
Te, running speed of the vehicle (hereinafter, referred to as the sensor rate) the V D
A sensor speed computing means for computing a GPS receiver for receiving GPS signals, the traveling speed of the vehicle based on the GPS signal (hereinafter, GPS speed
GPS speed calculating means for calculating V G , GPS speed V G , predetermined time T and output pulse number CC
Based on the output pulse interval of the pulse generator
Vehicle mileage (hereinafter referred to as theoretical pulse distance) k G
For calculating the distance between theoretical pulses for calculating the distance, and estimating the reliability r of the GPS speed V G according to the sensor speed V D
The reliability estimation means and the larger the reliability r , the closer to the theoretical pulse distance k G.
Equipped with an inter-pulse distance correction means for correcting the inter-pulse distance k
E, sensor speed V D based on GPS speed V G and its reliability r
A vehicle navigation device characterized by modifying the following .
【請求項2】請求項1に記載の車両用ナビゲーション装
置において、理論パルス間距離k G の平均値k Gav と、信頼度rの平均
値r av とを演算する平均値演算手段を備え、 前記パルス間距離修正手段は、信頼度平均値r av が大き
いほど理論パルス間距離平均値k Gav に近い値にパルス
間距離kを修正する ことを特徴とする車両用ナビゲーシ
ョン装置。
2. The vehicle navigation system according to claim 1, wherein the average value k Gav of the theoretical inter-pulse distances k G and the reliability r are averaged.
An average value calculating means for calculating the value r av is provided, and the inter-pulse distance correcting means has a large reliability average value r av.
The pulse is closer to the theoretical average distance between pulses k Gav
A vehicle navigation device characterized in that the inter-distance k is corrected .
【請求項3】請求項1または請求項2に記載の車両用ナ
ビゲーション装置において、前記パルス間距離修正手段は、GPS速度V G とセンサ
速度V D との差の絶対値が所定値を超えた場合にはパル
ス間距離kの修正を行わない ことを特徴とする車両用ナ
ビゲーション装置。
3. A vehicle navigation system according to claim 1 or claim 2, wherein the pulse distance modifying means includes a GPS velocity V G sensor
If the absolute value of the difference from the speed V D exceeds the specified value,
A vehicular navigation device characterized in that the distance k between spaces is not corrected .
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