JP3589786B2

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Publication number: JP3589786B2
Application number: JP10166796A
Authority: JP
Inventors: 忠富石上; 良彦宇津井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JPH09287962A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の進行方位と現在位置等を検出するロケータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、例えば特公平３−１８１２４号公報に示された従来のロケータ装置を示すブロック図であり、図において、１は車両の単位走行距離毎にパルス信号を出力する距離センサ、２は予めメモリに記憶した制御プログラムに従って車両の進行方位と現在位置を演算するコンピュータを含む演算手段２２からなる信号処理器、２０は車両のヨーレイトに応じた信号を出力する角速度センサ、３は例えばトランスミッションのセレクトレバーがＲレンジにあるか否かの状態を示すＲポジション信号またはバックライト信号などで車両が後退状態にあることを検出する後退状態検出センサである。
【０００３】
次に動作について説明する。
図１６において、信号処理器２は、角速度センサ２０の出力信号から進行方位変化角を求め、出発時の進行方位に積算して進行方位を検出する。また、距離センサ１のパルス信号から走行距離を演算しておき、後退状態検出センサ３の出力信号により前進していると判断した場合には走行距離を正の値とし、後退していると判断した場合には走行距離を負の値とする。そして、進行方位と走行距離を用いて車両の現在位置を更新して出力するものである。
【０００４】
また、従来のロケータ装置において、車両の進行方位変化角および加速度を検出するものとして、例えば、特開平７−２８０５８４号公報に示されたものがある。図１７はその構成を示すブロック図であり、図において、４は車両の走行速度に応じた速度信号を出力する速度センサ、２は信号処理器である。信号処理器２は、車両のヨーレイトに応じた信号を出力する角速度センサ２０、車両の横方向の加速度に応じた信号を出力する加速度センサ２１、および予めメモリに記憶されたプログラムに従って車両の進行方位変化角と加速度を演算するコンピュータを含む演算手段２２から構成されている。
【０００５】
次に動作について説明する。
図１７において、まず、角速度センサ２０の出力信号ωi （ｉ＝１〜３）、車両の横方向の加速度を検出する加速度センサ２１の出力信号ａi （ｉ＝１〜３）、および速度センサ４の速度信号ｖi （ｉ＝１〜３）を所定時間以内に３回読み込む。この読み込んだ各信号には、式（１）に示すように、未知数である角速度センサ２０の感度Ａとオフセット値ω0f、および加速度センサ２１のオフセット値ａ0fが含まれているので、測定回数３回分の方程式から３つの未知数を解き、式（２）により角速度信号ωsiを得る。そして、所定時間毎に角速度信号ωsiを積分して進行方位変化角を求めるものである。
【０００６】
ωi （ｉ＝１〜３）＝Ａ×ωsi（ｉ＝１〜３）＋ω0f
ａi （ｉ＝１〜３）＝ａsi（ｉ＝１〜３）＋ａ0f
ｖi （ｉ＝１〜３）＝ａsi（ｉ＝１〜３）／ωsi（ｉ＝１〜３）（１）
ωsi（ｉ＝１〜３）＝｛ωi （ｉ＝３）−ω0f｝／Ａ（２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のロケータ装置は以上のように構成されているので、図１６に示したロケータ装置では、Ｒポジション信号線をロケータ装置本体に接続しないままで車両を後退させた場合には、車両が前進していると誤判断して現在位置の特定を誤ってしまう。従って、後退状態検出センサ３からＲポジション信号線をロケータ装置本体に接続する必要があり、その配線工事はカーナビを扱えるカー用品専門店などで行う必要があるという課題があった。
【０００８】
また、図１７に示したロケータ装置では、加速度センサ２１から車両の前後方向の加速度を測定できず、車両の後退または前進の走行状態を判別することができなかった。また、車両走行中には車両の横方向の加速度，角速度および速度の３種の信号を測定して、角速度センサ２０のオフセット値と感度の算出を可能としているが、路面の傾斜等により誤差が発生する課題があった。さらには、停車時に角速度センサ２０のオフセット値を検出する手段を備えていないので、角速度センサ２０のオフセット値を的確に補正する機会を逸するという課題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、Ｒポジション信号線をロケータ装置本体に接続しなくても、車両の前進または後退の走行状態を判別できるロケータ装置を得ることを目的とする。
【００１０】
また、この発明は、距離センサからのパルス信号の発生が不正になった場合に、走行速度と走行距難の計算をパルス信号以外の情報で代行し、走行速度と走行距離の誤差を小さくすることができるロケータ装置を得ることを目的とする。
【００１１】
さらに、この発明は、Ｒポジション信号線と距離センサの出力信号線をロケータ装置に配線しなくても、車両の走行状態，走行速度および走行距離を検出できるロケータ装置を得ることを目的とする。
【００１２】
さらに、この発明は、車両の停車時に行われる角速度センサのオフセット値の補正頻度を上げるとともに、ハンドルを切ったままの状態で発車した時にオフセット値を誤補正しないようにすることができるロケータ装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係るロケータ装置は、距離センサ，角速度センサおよび加速度センサを有して車両の走行速度，走行距離および進行方位を検出するロケータ装置において、車両が発車して走行速度が所定値以上になるまでは、加速度センサの出力信号と停車時の出力信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走行状態判定手段を備え、また、走行状態判定手段を、車両の走行速度が所定値以下で、かつ加速度センサの出力信号の微分値の絶対値が所定値以下である状態が所定時間以上継続した場合には、車両が停車したと判断するようにしたものである。
【００１４】
請求項２記載の発明に係るロケータ装置は、距離センサ，角速度センサおよび加速度センサを有して車両の走行速度，走行距離および進行方位を検出するロケータ装置において、車両が発車して走行速度が所定値以上になるまでは、加速度センサの出力信号と停車時の出力信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走行状態判定手段と、車両が停車状態である場合において、加速度センサの出力信号の微分値が所定値以下で、かつ角速度センサの出力信号からオフセット値を差し引いた残りの値が所定値以下になった場合には、その角速度センサの出力信号レベルを新たにオフセット値として設定する角速度センサ補正手段とを備えたものである。
【００１５】
請求項３記載の発明に係るロケータ装置は、角速度センサ，加速度センサおよびＧＰＳ受信機を有して車両の現在位置および進行方位を検出するロケータ装置において、車両が発車して走行速度が所定値以上になるまでは、加速度センサの出力信号と停車時の出力信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走行状態判定手段を備え、また、走行状態判定手段を、車両の走行速度が所定値以下で、かつ加速度センサの出力信号の微分値の絶対値が所定値以下である状態が所定時間以上継続した場合には、車両が停車したと判断するようにしたものである。
【００１６】
請求項４記載の発明に係るロケータ装置は、角速度センサ，加速度センサおよびＧＰＳ受信機を有して車両の現在位置および進行方位を検出するロケータ装置において、車両が発車して走行速度が所定値以上になるまでは、加速度センサの出力信号と停車時の出力信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走行状態判定手段と、車両が停車状態である場合において、加速度センサの出力信号の微分値が所定値以下で、かつ角速度センサの出力信号からオフセット値を差し引いた残りの値が所定値以下になった場合には、その角速度センサの出力信号レベルを新たにオフセット値として設定する角速度センサ補正手段とを備えたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるロケータ装置を示すブロック図であり、図において、１は車両の単位走行距離毎にパルス信号を出力する距離センサ、２は信号処理器である。信号処理器２は、車両のヨーレイトに応じた信号を出力する角速度センサ２０、車両の前後方向の加速度に応じた正，負の信号を出力する加速度センサ２１、予めメモリに記憶した制御プログラムに従って車両の進行方位と現在位置を演算するコンピュータを含む演算手段２３から構成されている。
【００１８】
次に動作について説明する。
図２は距離センサ１から距離パルスが出力されたときに行う割り込み処理１の内容を示す流れ図、図３は所定時間△ｔ毎に行う割り込み処理２の内容を示す流れ図、図４はメインルーチンの処理内容を示す流れ図、図５はメインルーチン中の走行状態判定（ステップＳＴ４０５）の処理内容を詳細に示す流れ図、図６は走行速度と加速度センサ２１の出力信号を示す説明図であり、走行状態判定の処理にて用いるものである。
【００１９】
図２において、割り込み処理１は、ステップＳＴ２０１で距離パルスカウンタｎに１を加算し、割り込み処理を終了する。
【００２０】
図３において、割り込み処理２は、ステップＳＴ３０１で現在位置検出タイミングを示す処理開始フラグをセツトし、割り込み処理を終了する。
【００２１】
図４において、メインルーチンは、各センサの信号から所定時間△ｔ毎に最新の進行方位θi と所定時間△ｔ毎の走行距離△Ｌi を検出して出力するために、まず、ステップＳＴ４０１で処理開始フラグのクリア等の演算手段２３の初期化を行い、続いて、ステップＳＴ４０２で処理開始フラグがセットされているか否かを判定して、走行軌跡情報である走行距離△Ｌi と進行方位θi を検出する所定時間△ｔ毎のタイミングをとる。ステップＳＴ４０３では次回の割り込みに備えて処理開始フラグをクリアする。ステップＳＴ４０４は式（３）により所定時間△ｔ毎の走行距離△Ｌi と走行速度ｖi を演算するもので、演算後は、次の所定時間△ｔの距離パルスをカウントするために距離パルスカウンタ値ｎをクリアする。
【００２２】
△Ｌi ＝ｎ×Ｃ
ｖi ＝｜△Ｌi ｜／△ｔ（３）
但し、Ｃは単位走行距離である。
【００２３】
ステップＳＴ４０５では図５の流れ図を用いて処理の詳細を後述するが、車両の走行状態を前進，後退または停車の３つの状態で表すように判定する。ステップＳＴ４０６は角速度センサ２０のオフセット値を補正する処理で、走行状態が停車のときに角速度センサ２０の出力信号ωsgをオフセット値ω0fとして設定する。ステップＳＴ４０７は車両の最新の進行方位θi を演算するもので、式（４）により角速度センサ２０の出力信号ωsgから求めた進行方位変化角△θi を前回求めた進行方位θi-1 に積算して進行方位θi を更新する。
【００２４】
ωi ＝（ωsg−ω0f）×ＳＦ
△θi ＝ωi ×△ｔ
θi ＝θi-1 ＋△θi （４）
但し、ＳＦは、角速度センサ２０の出力信号ωsgを角速度信号ωi に変換するスケールファクタである。
【００２５】
そして、ステップＳＴ４０８では、最新の進行方位θi と所定時間△ｔ毎の走行距離△Ｌi を用いて車両の現在位置を更新して、ステップＳＴ４０９で現在位置と進行方位θi を出力するものである。
【００２６】
図５は走行状態判定ステップＳＴ４０５の処理の詳細を示した流れ図であり、走行状態判定の処理は、車両の走行状態を前進，後退または停車の３つの状態で判別するもので、車両が走行している場合には停車開始を判断し、また、停車している場合には発車開始とその時に前進しているか、あるいは後退しているかを判断するものである（走行状態判定手段）。
【００２７】
まず、車両の走行状態に応じた処理を行うために、ステップＳＴ５０１で走行速度が０以外か否かを判定し、０以外であれば、車両が走行しているとしてステップＳＴ５０２を次に行い、０であれば、車両が停車しているとしてステップＳＴ５０８を次に行う。ステップＳＴ５０２では、車両の発車時に確定した走行状態を、次に停車するまで保持するために、走行状態判定フラグがセットされているか否かを判定して、走行状態が未確定であれば、ステップＳＴ５０３を次に行い、既に走行状態が確定していれば、ステップＳＴ５１１を次に行う。ステップＳＴ５０３では走行状態がまだ停車となったままか、あるいは走行速度が予め定められた所定値未満の発車時であるか否かを判定する。走行状態が停車、もしくは、その所定値未満の走行速度であれば、発車の状態を判定するためにステップＳＴ５０４を次に行い、走行状態が停車以外で、かつ、予め定められ所定値以上の走行速度であれば、走行状態が確定したとしてステップＳＴ５１１を次に行う。ステップＳＴ５０４では加速度センサ２１の最新の出力信号ａi と停車時の出力信号ａSTP の差の絶対値が予め定められた所定値より大か否かを判定し、その所定値より大であれば、走行状態を判定できるとしてステップＳＴ５０５を次に行い、その所定値以下であれば、走行状態を判定できないとして走行状態判定処理を終える。
【００２８】
ステップＳＴ５０５では加速度センサ２１の最新の出力信号ａi から停車時の出力信号ａSTP を差し引いた残りの値が正ならば、ステップＳＴ５０６で走行状態を前進としてから走行状態判定処理を終了し、負ならば、ステップＳＴ５０７で走行状態を後退としてから走行状態判定処理を終了する。ステップＳＴ５０８では走行状態判定フラグをセットして次に発車する時に前進または後退を判定できるようにする。ステップＳＴ５０９では加速度センサ２１の出力信号ａi を停車時の出力信号ａSTP として保持し、ステップＳＴ５１０で走行状態を停車として走行状態判定処理を終了する。またステップＳＴ５１１では発車時の走行状態を確定したとして走行状態判定フラグをクリアしてから走行状態判定処理を終了する。
【００２９】
図６は、図５における走行状態の判定結果を示す説明図であり、図において、（ａ）は前進，停車および後退時の走行速度パターン、（ｂ）は加速度センサ２１の出力信号パターン、（ｃ）はこの実施の形態１における走行状態の判定結果を示す図である。
【００３０】
ロケータ装置に用いられる距離センサ１は、一般的に、前進または後退の極性を持たず、移動した距離しか得られない。従って、距離センサ１のパルス信号の発生レートから計算される走行速度も前進または後退によらず、正の値となる。車両が前進方向に発車した場合には、走行速度が上昇し、かつ、正の加速度が検出される。この時、走行状態を前進と判定し、走行速度が予め定められた所定値を越えた以降は、走行状態として前進を保持する。そして、減速して停車した時に走行状態を停車とする。また、車両が後退方向に発車した場合には、走行速度は上昇するが、負の加速度が検出されるため、この時、走行状態を後退と判定する。
【００３１】
以上のように、この実施の形態１によれば、ロケータ装置に内蔵した加速度センサ２１の出力信号を用いることにより、発車直後の加速度センサ２１の出力信号の極性により車両が前進したのか後退したのか走行状態を判別できるように構成したので、Ｒポジション信号線をロケータ装置に接続する必要を無くし、ロケータ装置の車体への取り付けが容易になる効果がある。
【００３２】
実施の形態２．
この実施の形態は、上記実施の形態１において、図４に示した流れ図中のステップＳＴ４０４の走行距離・速度演算だけが異なるものであり、図７の距離パルスの発生レートから計算する走行速度と、加速度センサ２１の出力信号により推定される走行速度の関係を示す説明図を用いて説明する。
【００３３】
図７に示すように、車両が普通に走行している場合には、式（３）のパルス信号の発生レートから計算される走行速度ｖi と、式（５）により加速度センサ２１の出力信号ａi から推定される走行速度ｖaiはほぼ同一であり、このときには、実際の走行速度ｖSiは走行速度ｖi と走行速度ｖaiを平均したものとして求められる。ところが、車輪がスピンまたはスリップするとパルス信号に増減が生じる。スリップした場合を例にとると、車輪の回転数が実際の加速度に応じたものより、パルス信号に欠けが生じるので、パルス信号の発生レートから計算される走行速度ｖi はパルス信号が欠けた分だけ実際の走行速度ｖSiから小さくなってしまう。しかしながら、車体の慣性運動による速度はそれと比べて大きく、加速度センサ２１の出力信号ａi から推定される走行速度ｖi は実際の走行速度ｖSiと同一であると期待できる。そこで、このときには走行速度ｖaiを実際の走行速度ｖSiとして設定するもので、走行距離△Ｌi も式（５）のように求めるものである（走行速度演算手段）。
【００３４】
ｖai＝ｖSi-1＋ａi ×△ｔ
ｖSi＝（ｖai＋ｖi ）／２
△Ｌi ＝ｖSi×△ｔ（５）
【００３５】
以上のように、この実施の形態２によれば、距離センサのパルス信号の発生レートと加速度センサの出力信号を用いて走行速度を演算するように構成したので、車輪にスピンやスリップを生じても走行速度と走行距離の誤差を小さくすることができる効果がある。
【００３６】
実施の形態３．
この実施の形態は、上記実施の形態１において、図４に示した流れ図中のステップＳＴ４０５の走行状態判定だけが異なるものであり、図８の走行状態判定の処理内容を示す流れ図を用いて説明する。
【００３７】
図８は、車両の走行状態を発車または停車の２つの状態とし、車両が走行している場合には停車開始を判断し、また、停車している場合には発車開始を判断するものである。まず、ステップＳＴ８０１にて走行状態が停車か否かを判定し、停車ならば、ステップＳＴ８０２を次に行い、発車ならば、ステップＳＴ８０４を次に行う。ステップＳＴ８０２では、発車時に生じる加速度の有無を判定するために、加速度センサ２１の出力信号ａi の微分値の絶対値が予め定められた所定値より大か否かを判定する。大であれば、ステップＳＴ８０３で走行状態を発車としてから走行状態判定処理を終了し、小が所定時間以上継続した場合には、このまま走行状態判定処理を終了する。ステップＳＴ８０４では、停車開始を判定する必要性があるか否かを判定するために、走行速度ｖi が予め定められた所定値未満か否かを判定する。その所定値未満であれば、ステップＳＴ８０５を次に行い、その所定値以上であれば、このまま走行状態判定処理を終了する。ステップＳＴ８０５では加速度センサ２１の出力信号ａi の微分値の絶対値が予め定められた所定値未満か否かを判定し、その所定値未満が所定時間以上継続した場合には、ステップＳＴ８０６で走行状態を停車としてから走行状態判定処理を終了し、その所定値以上であれば、このまま走行状態判定処理を終了する（走行状態判定手段）。
【００３８】
以上のように、この実施の形態３によれば、車両の走行速度が所定値以下で、かつ加速度センサの出力信号の微分値の絶対値が所定値以下である状態が所定時間以上継続した場合には、車両が停車したと判断するように構成したので、車両が停車したことを即座に検知することができ、停車時に行う角速度センサ２０のオフセットの補正頻度を上げることができ、角速度センサ２０から演算した方位情報の精度がより良好になる他、進行方位を更新する必要性の有無を明確に判断できるようになる効果がある。また、車両が停車状態である場合において、加速度センサの出力信号の微分値の絶対値が所定値以上になった時点で、その車両が発車したと判断するように構成したので、車両が発車したことを即座に検知することができ、ハンドルを切った状態で車両が発車した場合においても、発車時に旋回した角度を進行方向に反映させることができる効果がある。
【００３９】
実施の形態４．
この実施の形態は、上記実施の形態１において、図４に示した流れ図中のステップＳＴ４０６の角速度センサ２０のオフセット補正の処理だけが異なるものであり、図９の角速度センサ２０のオフセット補正の処理内容を示す流れ図を用いて説明する。
【００４０】
図９において、ステップＳＴ９０１にて走行状態が停車か否かを判定し、停車であればステップＳＴ９０２を次に行い、発車であればオフセット補正はできないとして角速度センサ補正処理を終了する。ステップＳＴ９０２では角速度センサ２０の出力信号ωsgからオフセット値ω0fを差し引いた残りの値の絶対値が予め定められた所定値未満か否かを判定し、その所定値未満であれば、ステップＳＴ９０３を行い、その所定値以上であれば、オフセット補正はできないとして角速度センサ補正処理を終了する。ステップＳＴ９０３では加速度センサ２１の出力信号ａi の微分値の絶対値が予め定められた所定値未満か否かを判定し、その所定値未満であれば、ステップＳＴ９０４を行い、その所定値以上であれば、オフセット補正はできないとして角速度センサ補正処理を終了する。ステップＳＴ９０４では角速度センサ２０の出力信号ωsgをオフセット値ω0fとして設定してから角速度センサ補正処理を終了する（角速度センサ補正手段）。
【００４１】
以上のように、この実施の形態４によれば、車両が停車状態である場合において、加速度センサの出力信号の微分値が所定値以下で、かつ角速度センサの出力信号からオフセット値を差し引いた残りの値が所定値以下になった場合には、その角速度センサの出力信号レベルを新たにオフセット値として設定する角速度センサ補正手段を備えるように構成したので、ハンドルを切った状態で車両が発車した場合には、角速度信号を発生した角速度センサの出力信号を用いてオフセット値を補正することがなくなり、発車直後の進行方位の精度を向上できる効果がある。
【００４２】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５によるロケータ装置を示すブロック図であり、２は信号処理器で、車両のヨーレイトに応じた信号を出力する角速度センサ２０、車両の前後方向の加速度に応じた信号を出力する加速度センサ２１、予めメモリに記憶した制御プログラムに従って現在位置と進行方位を演算するコンピュータを含む演算手段２４、車両が存在する絶対座標上の位置情報等の測位データを出力するＧＰＳ受信機２５から構成されている。また、２６は衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナで、ＧＰＳ受信機２５に接続されている。
【００４３】
次に動作について説明する。
図１１はＧＰＳ受信機２５がＧＰＳアンテナ２６を通じて衛星からの電波を受信したときに行う割り込み処理１の内容を示す流れ図である。また、図１２はメインルーチンの処理内容を示す流れ図、図１３はＧＰＳ受信機２５の測位データを用いて走行速度ｖaiを修正して走行距離ΔＬi を演算する処理を示す流れ図、図１４は車両の現在位置Ｐi を演算する処理を示す流れ図、図１５は現在位置Ｐi の決定状況を示す説明図である。尚、所定時間△ｔ毎の割り込み処理２と走行状態判定の処理、および角速度センサ２０のオフセット補正の処理については実施の形態１と同一であるので説明を省略する。
【００４４】
図１１において、割り込み処理１は、ステップＳＴ１１０１でＧＰＳ受信機２５の測位周期である所定時間Δｔg 毎に車両の現在位置等を測位できているか否かを判定し、測位できていれば、次にステップＳＴ１１０２を行い、測位できていなければ、割り込み処理１を終了する。ステップＳＴ１１０２では測位ステータスやＧＰＳ測位位置Ｐgi，測位方位θgi，測位速度ｖgi等を保持する。そしてステップＳＴ１１０３でＧＰＳ受信フラグをセツトし、処理を終了する。
【００４５】
図１２において、メインルーチンは、角速度センサ２０と加速度センサ２１の両出力信号から所定時間△ｔ毎に最新の進行方位θi と走行速度ｖaiを推定するとともに、また、所定時間△ｔg 毎にはＧＰＳ受信機２５の測位データを用いて走行速度ｖaiと進行方位θi の修正、ならびに走行距離△Ｌi と現在位置Ｐi の検出を行い、そして進行方位θi と現在位置Ｐi を出力するものである。
【００４６】
まず、ステップＳＴ１２０１で処理開始フラグやＧＰＳ受信フラグのクリア等の演算手段２４の初期化を行い、続いて、ステップＳＴ１２０２で処理開始フラグをセットしているか否かを判定して、走行軌跡情報である進行方位θi と走行速度ｖaiを推定する所定時間△ｔ毎のタイミングをとる。ステップＳＴ１２０３では次回の割り込みに備えて処理開始フラグをクリアする。ステップＳＴ１２０４では式（５）に示すように、加速度センサ２１の出力信号ａi を用いて走行速度ｖaiを推定する。ステップＳＴ１２０５では実施の形態１において説明したように、車両の走行状態を前進，後退または停車の３つの状態で表すように判別する（走行状態判定手段）。ステップＳＴ１２０６では走行状態が停車のときに角速度センサ２０の出力信号をオフセット値として設定する。ステップＳＴ１２０７では式（４）により演算した進行方位変化角△θi を前回求めた進行方位θi-1 に積算して、最新の進行方位θi を更新する。ステップＳＴ１２０８ではＧＰＳ受信機２５の測位データの受信有無を確認するためにＧＰＳ受信フラグがセットされているか否かを判定し、セットされていれば、ステップＳＴ１２０９を実行し、クリアされていれば、ステップＳＴ１２０２に戻る。ステップＳＴ１２０９では次回の割り込みに備えてＧＰＳ受信フラグをクリアする。
【００４７】
ステップＳＴ１２１０では詳細は図１３を用いて後述するが、加速度センサ２１により推定した走行速度ｖaiとＧＰＳ受信機２５の測位データを用いて走行速度ｖSiを演算する。ステップＳＴ１２１１では走行速度ｖSiに基づいて再度走行状態を判定する。ステップＳＴ１２１２では走行状態が停車以外の場合に限って、角速度センサ２０により推定した進行方位θi とＧＰＳ受信機２５の測位方位θgiを重み付け平均して進行方位θi を修正する。ステップＳＴ１２１３では詳細は図１４と図１５を用いて後述するが、角速度センサ２０と加速度センサ２１により推定した車両の現在位置ＰdiとＧＰＳの測位位置Ｐgiを用いて車両の現在位置Ｐi を修正する。ステップＳＴ１２１４では車両の現在位置Ｐi と進行方位θi を出力してステップＳＴ１２０２に戻る。
【００４８】
図１３は、ＧＰＳ受信機２５の測位データを用いて加速度センサ２１により推定した走行速度ｖaiを修正し、さらに走行距離△Ｌi を演算する処理の流れを示したものである。まず、ＧＰＳ受信機２５の測位精度が低下しているか否かを判定するために、ステップＳＴ１３０１でＧＰＳ受信機２５の測位速度ｖgiが予め定められた所定値より大か否かを判定する。その所定値より大であれば、ステップＳＴ１３０２を次に行い、その所定値以下であれば、ステップＳＴ１３０７を次に行う。ステップＳＴ１３０２ではＧＰＳ受信機２５の測位精度が良好であるとして、式（６）によりＧＰＳ受信機２５の測位位置Ｐgi（Ｘgi，Ｙgi）の移動量（△Ｘgi，△Ｙgi）から推定速度ｖpiを求める。そして、ステップＳＴ１３０３では加速度センサ２１により推定した走行速度ｖaiと近い方の速度との差を比較して、測位速度ｖgiの方が近ければ、ステップＳＴ１３０４にて走行速度ｖaiと測位速度ｖgiを重み付け平均して走行速度ｖSiを設定する。また、推定速度ｖpiの方が近ければ、ステップＳＴ１３０６にて走行速度ｖaiと推定速度ｖpiを重みづけ平均して走行速度ｖSiを設定する。ステップＳＴ１３０５では走行速度ｖSiに測位周期の所定時間△ｔg を掛けて所定時間△ｔg 毎の走行距離△Ｌi を演算する。ステップＳＴ１３０７では式（５）により加速度センサ２１の出力信号ａi を用いて求めた走行速度ｖaiを走行速度ｖSiと設定してから、ステップＳＴ１３０５を次に行う（走行速度演算手段）。
【００４９】
ｖpi＝（△Ｘgi2 ＋△Ｙgi2 ）1/2 ／△ｔg （６）
【００５０】
図１４の現在位置の演算の処理においては、ステップＳＴ１４０１で前回求めた現在位置Ｐi-1 に所定時間△ｔg 毎の走行距離△Ｌi と進行方位θi によるベクトル分だけ加算した位置を自律航法測位位置Ｐdiとする。また、ステップＳＴ１４０２ではＧＰＳ受信機２５の測位精度が低下しているか否かを判定するために、走行速度ｖsiが予め定められた所定値より大か否かを判定する。その所定値より大であれば、ＧＰＳ受信機２５の測位精度が良好であるとしてステップＳＴ１４０３を次に行い、その所定値以下であれば、ＧＰＳ受信機２５の測位精度が低下したとしてステップＳＴ１４０４を次に行う。ステップＳＴ１４０３では自律航法測位位置ＰdiとＧＰＳ測位位置Ｐgiを重み付け平均した位置を現在位置Ｐi とする。また、ステップＳＴ１４０４では自律航法測位位置Ｐdiを現在位置Ｐi とする。
【００５１】
図１５は、車両の現在位置Ｐi を決定する様子を示す説明図であり、図において、（ａ）は低速走行時の自律航法測位位置ＰdiとＧＰＳ測位位置Ｐgi及び車両の現在位置Ｐi の位置関係、（ｂ）は中高速走行時の位置関係を示す例である。ＧＰＳ受信機２５は低速走行していることが判断できないため、ＧＰＳ測位位置Ｐgiの位置精度は低下していく。従って、この時には、ＧＰＳ測位位置Ｐgiより信頼できる自律航法測位位置Ｐdiを車両の現在位置Ｐi とするものである。一方、自律航法測位位置Ｐdiは時間の経過とともに位置の誤差が拡大するので、中高速走行時ではＧＰＳ測位位置Ｐgiの方に向かって徐々に車両の現在位置Ｐi を寄せていくものである。
【００５２】
以上のように、この実施の形態５によれば、ロケータ装置本体に内蔵した加速度センサ２１の出力信号とＧＰＳ受信機２５の測位速度を用いて車両の走行速度と走行距離を演算するように構成したので、Ｒポジション信号線と距離センサ１の出力信号線の両方ともロケータ装置本体に接続する必要が無くなり、ロケータ装置の車体への着脱が極めて容易になる効果がある。また、ＧＰＳ受信機２５の測位精度が低下する低速走行時においては、ロケータ装置本体に内蔵した加速度センサ２１の出力信号を用いて走行速度と走行距離を推定するように構成したので、低速走行時における走行速度と走行距離の信頼性を向上できる効果がある。
【００５３】
実施の形態６．
上記実施の形態１と実施の形態２及び実施の形態５において、加速度センサ２１は、前進方向は正、後退方向は負の出力特性を持つものとして説明したが、むろん逆の出力特性を持つものであっても良い。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、距離センサ，角速度センサおよび加速度センサを有して車両の走行速度，走行距離および進行方位を検出するロケータ装置において、車両が発車して走行速度が所定値以上になるまでは、加速度センサの出力信号と停車時の出力信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走行状態判定手段を備え、また、走行状態判定手段を、車両の走行速度が所定値以下で、かつ加速度センサの出力信号の微分値の絶対値が所定値以下である状態が所定時間以上継続した場合には、車両が停車したと判断するように構成したので、ロケータ装置に内蔵した加速度センサの出力信号を用いることにより、発車直後の加速度センサの出力信号の極性により車両が前進したか後退したかの走行状態を判別できるので、Ｒポジション信号線をロケータ装置に接続する必要が無くなり、ロケータ装置の車体への取り付けが容易になる効果がある。
また、ロケータ装置に内蔵した加速度センサの出力信号を用いることにより、走行速度が徐々に下がって停車する場合において、車両が停車したことを即座に検知することができ、それにより、停車時に行う角速度センサのオフセットの補正頻度を上げることができ、角速度センサから計算した方位情報の精度がより良好になる他、進行方位を更新する必要性の有無を明確に判断できるようになる効果がある。
【００５５】
請求項２記載の発明によれば、距離センサ，角速度センサおよび加速度センサを有して車両の走行速度，走行距離および進行方位を検出するロケータ装置において、車両が発車して走行速度が所定値以上になるまでは、加速度センサの出力信号と停車時の出力信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走行状態判定手段と、車両が停車状態である場合において、加速度センサの出力信号の微分値が所定値以下で、かつ角速度センサの出力信号からオフセット値を差し引いた残りの値が所定値以下になった場合には、その角速度センサの出力信号レベルを新たにオフセット値として設定する角速度センサ補正手段とを備えるように構成したので、ロケータ装置に内蔵した加速度センサの出力信号を用いることにより、発車直後の加速度センサの出力信号の極性により車両が前進したか後退したかの走行状態を判別できるので、Ｒポジション信号線をロケータ装置に接続する必要が無くなり、ロケータ装置の車体への取り付けが容易になる効果がある。
また、ロケータ装置に内蔵した加速度センサと角速度センサの両出力信号を用いることにより、例えば、ハンドルを切った状態で車両を発車した場合には、角速度信号が発生した角速度センサの出力信号を用いてオフセットを補正することがなくなるので、発車直後の進行方位の精度を向上できる効果がある。
【００５６】
請求項３記載の発明によれば、角速度センサ，加速度センサおよびＧＰＳ受信機を有して車両の現在位置および進行方位を検出するロケータ装置において、車両が発車して走行速度が所定値以上になるまでは、加速度センサの出力信号と停車時の出力信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走行状態判定手段を備え、また、走行状態判定手段を、車両の走行速度が所定値以下で、かつ加速度センサの出力信号の微分値の絶対値が所定値以下である状態が所定時間以上継続した場合には、車両が停車したと判断するように構成したので、ロケータ装置に内蔵した加速度センサの出力信号とＧＰＳ受信機の測位速度を用いることにより、発車直後の加速度センサの出力信号の極性により車両が前進したのか後退したのか走行状態を判別できるので、Ｒポジション信号線と距離センサの出力信号線の両方ともロケータ装置に接続する必要が無くなり、ロケータ装置の車体への着脱が極めて容易になる効果がある。
また、ロケータ装置に内蔵した加速度センサの出力信号を用いることにより、走行速度が徐々に下がって停車する場合において、車両が停車したことを即座に検知することができ、それにより、停車時に行う角速度センサのオフセットの補正頻度を上げることができ、角速度センサから計算した方位情報の精度がより良好になる他、進行方位を更新する必要性の有無を明確に判断できるようになる効果がある。
【００５７】
請求項４記載の発明によれば、角速度センサ，加速度センサおよびＧＰＳ受信機を有して車両の現在位置および進行方位を検出するロケータ装置において、車両が発車して走行速度が所定値以上になるまでは、加速度センサの出力信号と停車時の出力信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走行状態判定手段と、車両が停車状態である場合において、加速度センサの出力信号の微分値が所定値以下で、かつ角速度センサの出力信号からオフセット値を差し引いた残りの値が所定値以下になった場合には、その角速度センサの出力信号レベルを新たにオフセット値として設定する角速度センサ補正手段とを備えるように構成したので、ロケータ装置に内蔵した加速度センサの出力信号とＧＰＳ受信機の測位速度を用いることにより、発車直後の加速度センサの出力信号の極性により車両が前進したのか後退したのか走行状態を判別できるので、Ｒポジション信号線と距離センサの出力信号線の両方ともロケータ装置に接続する必要が無くなり、ロケータ装置の車体への着脱が極めて容易になる効果がある。
また、ロケータ装置に内蔵した加速度センサと角速度センサの両出力信号を用いることにより、例えば、ハンドルを切った状態で車両を発車した場合には、角速度信号が発生した角速度センサの出力信号を用いてオフセットを補正することがなくなるので、発車直後の進行方位の精度を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるロケータ装置を示すブロック図である。
【図２】距離センサからパルス信号が出力されたときに行う割り込み処理の内容を示す流れ図である。
【図３】所定時間毎に行う割り込み処理の内容を示す流れ図である。
【図４】メインルーチンの処理内容を示す流れ図である。
【図５】メインルーチン中の走行状態判定の処理内容を示す流れ図である。
【図６】メインルーチン中の走行状態判定の処理において用いる走行速度と加速度センサの出力信号を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による距離パルスの発生レートから計算する走行速度と、加速度センサの出力信号により推定される走行速度の関係を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態３によるメインルーチン中の走行状態判定の処理内容を示す流れ図である。
【図９】この発明の実施の形態４によるメインルーチン中の角速度センサのオフセット補正の処理内容を示す流れ図である。
【図１０】この発明の実施の形態５によるロケータ装置を示すブロック図である。
【図１１】ＧＰＳ受信機が測位データを受信したときに行う割り込み処理の内容を示す流れ図である。
【図１２】メインルーチンの処理内容を示す流れ図である。
【図１３】メインルーチン中の走行速度の修正と走行距離の演算を行う処理の内容を示す流れ図である。
【図１４】現在位置を演算する処理を示す流れ図である。
【図１５】現在位置の修正例の様子を示す説明図である。
【図１６】従来のロケータ装置を示すブロック図である。
【図１７】従来のロケータ装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１距離センサ、２０角速度センサ、２１加速度センサ、２５ＧＰＳ受信機。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a locator device for detecting a traveling direction and a current position of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a block diagram showing a conventional locator device disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-18124. In the drawing, reference numeral 1 denotes a distance sensor that outputs a pulse signal for each unit traveling distance of a vehicle; A signal processor comprising arithmetic means 22 including a computer for calculating the heading and current position of the vehicle according to a control program stored in the memory, 20 is an angular velocity sensor for outputting a signal corresponding to the yaw rate of the vehicle, 3 is, for example, a selection of a transmission This is a reverse state detection sensor that detects that the vehicle is in the reverse state with an R position signal or a backlight signal indicating whether the lever is in the R range or not.
[0003]
Next, the operation will be described.
In FIG. 16, the signal processor 2 obtains a traveling azimuth change angle from an output signal of the angular velocity sensor 20 and integrates the traveling azimuth at the time of departure to detect the traveling azimuth. The travel distance is calculated from the pulse signal of the distance sensor 1, and when it is determined that the vehicle is moving forward based on the output signal of the backward state detection sensor 3, the travel distance is set to a positive value, and it is determined that the vehicle is traveling backward. In this case, the traveling distance is set to a negative value. Then, the current position of the vehicle is updated and output using the traveling direction and the traveling distance.
[0004]
Further, in a conventional locator device, there is, for example, a device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-280584 as a device for detecting a traveling azimuth change angle and an acceleration of a vehicle. FIG. 17 is a block diagram showing the configuration. In the figure, reference numeral 4 denotes a speed sensor that outputs a speed signal according to the traveling speed of the vehicle, and 2 denotes a signal processor. The signal processor 2 includes an angular velocity sensor 20 that outputs a signal according to the yaw rate of the vehicle, an acceleration sensor 21 that outputs a signal according to the lateral acceleration of the vehicle, and a traveling direction of the vehicle according to a program stored in a memory in advance. It comprises a calculating means 22 including a computer for calculating a change angle and an acceleration.
[0005]
Next, the operation will be described.
17, first, an output signal ωi (i = 1 to 3) of the angular velocity sensor 20, an output signal ai (i = 1 to 3) of the acceleration sensor 21 for detecting the lateral acceleration of the vehicle, and The speed signal vi (i = 1 to 3) is read three times within a predetermined time. Since the read signals include the sensitivity A and the offset value ω0f of the angular velocity sensor 20 and the offset value a0f of the acceleration sensor 21, which are unknowns, as shown in Expression (1), the number of measurements is three. The three unknowns are solved from the following equation, and the angular velocity signal ωsi is obtained from the equation (2). Then, the angular velocity signal ωsi is integrated every predetermined time to determine the traveling azimuth change angle.
[0006]
ωi (i = 1 to 3) = A × ωsi (i = 1 to 3) + ω0f
ai (i = 1 to 3) = asi (i = 1 to 3) + a0f
vi (i = 1 to 3) = asi (i = 1 to 3) / ωsi (i = 1 to 3) (1)
ωsi (i = 1 to 3) = {ωi (i = 3) −ω0f} / A (2)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional locator device is configured as described above, in the locator device shown in FIG. 16, when the vehicle is moved backward without connecting the R position signal line to the locator device main body, the vehicle moves forward. And incorrectly determine the current position. Therefore, it is necessary to connect the R position signal line from the retreat state detection sensor 3 to the locator device main body, and there is a problem that the wiring work needs to be performed at a car accessory specialty store capable of handling car navigation.
[0008]
Further, in the locator device shown in FIG. 17, the acceleration sensor 21 could not measure the acceleration in the front-rear direction of the vehicle, and could not determine whether the vehicle was traveling backward or forward. Also, while the vehicle is running, three kinds of signals of the lateral acceleration, the angular velocity, and the velocity of the vehicle are measured, and the offset value and the sensitivity of the angular velocity sensor 20 can be calculated. There were issues that occurred. Furthermore, since there is no means for detecting the offset value of the angular velocity sensor 20 when the vehicle is stopped, there is a problem that an opportunity to accurately correct the offset value of the angular velocity sensor 20 is missed.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a locator device that can determine a forward or backward running state of a vehicle without connecting an R position signal line to a locator device main body. Aim.
[0010]
Further, according to the present invention, when the generation of a pulse signal from the distance sensor becomes invalid, the calculation of the traveling speed and the difficulty of the traveling distance is substituted by information other than the pulse signal, and the error between the traveling speed and the traveling distance is reduced. It is an object of the present invention to obtain a locator device which can be used.
[0011]
A further object of the present invention is to provide a locator device capable of detecting a running state, a running speed, and a running distance of a vehicle without wiring an R position signal line and an output signal line of a distance sensor to the locator device.
[0012]
Further, the present invention provides a locator device capable of increasing the frequency of correcting the offset value of the angular velocity sensor performed when the vehicle is stopped, and preventing the offset value from being erroneously corrected when the vehicle is departed with the steering wheel turned. The purpose is to get.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A locator device according to a first aspect of the present invention is a locator device having a distance sensor, an angular velocity sensor, and an acceleration sensor for detecting a traveling speed, a traveling distance, and a traveling direction of the vehicle. Until the value becomes equal to or more than the predetermined value, the forward or backward state of the vehicle is determined according to the difference between the output signal of the acceleration sensor and the output signal at the time of stopping. Or a running state determination means for holding a backward state value until the vehicle stops.Further, the traveling state determination means may determine that the vehicle is running when the traveling speed of the vehicle is equal to or less than a predetermined value and the absolute value of the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time or more. It is determined that the vehicle has stopped.
[0014]
The locator device according to claim 2 isIn a locator device having a distance sensor, an angular velocity sensor, and an acceleration sensor for detecting a traveling speed, a traveling distance, and a traveling direction of a vehicle, an output signal of the acceleration sensor is provided until the vehicle departs and the traveling speed exceeds a predetermined value. The forward or backward state of the vehicle is determined according to the difference between the output signal and the output signal when the vehicle is stopped, and if the traveling speed exceeds a predetermined value, the previous forward or backward state value is held until the vehicle stops. The traveling state determining means, and when the vehicle is in a stopped state, the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value, and the remaining value obtained by subtracting the offset value from the output signal of the angular velocity sensor is equal to or less than the predetermined value. In the event that the output signal level of the angular velocity sensor becomes negative, an angular velocity sensor correction means for newly setting the output signal level of the angular velocity sensor as an offset value is provided.
[0015]
A locator device according to a third aspect of the present invention is a locator device having an angular velocity sensor, an acceleration sensor, and a GPS receiver for detecting a current position and a traveling direction of the vehicle. Until, the forward or backward state of the vehicle is determined according to the difference between the output signal of the acceleration sensor and the output signal at the time of stopping, and when the traveling speed exceeds a predetermined value, the immediately preceding forward or backward Traveling state determination means for holding the state value of the vehicle until the vehicle stops.Further, the traveling state determination means may determine that the vehicle is running when the traveling speed of the vehicle is equal to or less than a predetermined value and the absolute value of the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time or more. It is determined that the vehicle has stopped.
[0016]
The locator device according to the invention of claim 4 is:In a locator device having an angular velocity sensor, an acceleration sensor, and a GPS receiver for detecting a current position and a traveling direction of a vehicle, an output signal of the acceleration sensor and a stop signal until the vehicle starts traveling and a traveling speed becomes a predetermined value or more. The forward or backward state of the vehicle is determined according to the difference from the output signal at the time, and when the traveling speed becomes a predetermined value or more, the traveling state in which the immediately preceding forward or backward state value is maintained until the vehicle stops. When the vehicle is stationary, the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value, and the remaining value obtained by subtracting the offset value from the output signal of the angular velocity sensor is equal to or less than the predetermined value. In such a case, there is provided an angular velocity sensor correcting means for newly setting the output signal level of the angular velocity sensor as an offset value.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a locator device according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a distance sensor that outputs a pulse signal for each unit traveling distance of a vehicle, and 2 denotes a signal processor. The signal processor 2 includes an angular velocity sensor 20 that outputs a signal according to the yaw rate of the vehicle, an acceleration sensor 21 that outputs positive and negative signals according to the longitudinal acceleration of the vehicle, and a vehicle according to a control program stored in a memory in advance. And a calculation means 23 including a computer for calculating the traveling direction and the current position of the vehicle.
[0018]
Next, the operation will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the contents of an interrupt process 1 performed when a distance pulse is output from the distance sensor 1, FIG. 3 is a flowchart showing the contents of an interrupt process 2 performed every predetermined time Δt, and FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the details of the processing of the running state determination (step ST405) in the main routine. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the running speed and the output signal of the acceleration sensor 21. This is used in the determination process.
[0019]
In FIG. 2, the interrupt processing 1 adds 1 to the distance pulse counter n in step ST201, and ends the interrupt processing.
[0020]
In FIG. 3, the interrupt process 2 sets a process start flag indicating the current position detection timing in step ST301, and ends the interrupt process.
[0021]
In FIG. 4, the main routine is first executed in step ST401 in order to detect and output the latest traveling azimuth .theta.i and the traveling distance .DELTA.Li every predetermined time .DELTA.t from a signal of each sensor at predetermined time .DELTA.t. Initialization of the arithmetic means 23 such as clearing of the start flag is performed. Subsequently, in step ST402, it is determined whether or not the processing start flag is set, and the traveling distance △ Li and traveling direction θi, which are traveling locus information, are determined. A timing is set for each predetermined time Δt to be detected. In step ST403, the processing start flag is cleared in preparation for the next interruption. Step ST404 calculates the traveling distance ΔLi and the traveling speed vi for each predetermined time Δt according to the equation (3). After the calculation, the distance pulse counter value is used to count the distance pulse for the next predetermined time Δt. Clear n.
[0022]
ΔLi = n × C
vi = | △ Li | / △ t (3)
Here, C is a unit traveling distance.
[0023]
In step ST405, the details of the processing will be described later with reference to the flowchart of FIG. 5, but it is determined that the running state of the vehicle is represented by three states of forward, backward or stop. Step ST406 is a process of correcting the offset value of the angular velocity sensor 20, and sets the output signal ωsg of the angular velocity sensor 20 as the offset value ω0f when the running state is stopped. In step ST407, the latest traveling azimuth θi of the vehicle is calculated, and the traveling azimuth change angle △ θi obtained from the output signal ωsg of the angular velocity sensor 20 by equation (4) is integrated with the previously obtained traveling azimuth θi-1. The traveling direction θi is updated.
[0024]
ωi = (ωsg−ω0f) × SF
Δθi = ωi × △ t
θi = θi-1 + △ θi (4)
Here, SF is a scale factor for converting the output signal ωsg of the angular velocity sensor 20 into an angular velocity signal ωi.
[0025]
Then, in step ST408, the current position of the vehicle is updated using the latest traveling direction θi and the traveling distance ΔLi every predetermined time Δt, and in step ST409, the current position and the traveling direction θi are output.
[0026]
FIG. 5 is a flowchart showing the details of the processing of the running state determination step ST405. The processing of the running state determination is to determine the running state of the vehicle from three states of forward, backward, and stop. If the vehicle is stopped, it is determined whether the vehicle is stopped. If the vehicle is stopped, it is determined whether the vehicle is departed and whether the vehicle is moving forward or backward at that time (driving state determining means).
[0027]
First, in order to perform a process according to the traveling state of the vehicle, it is determined in step ST501 whether or not the traveling speed is other than 0. If the traveling speed is other than 0, it is determined that the vehicle is traveling, and step ST502 is next performed. If it is 0, it is determined that the vehicle is stopped, and step ST508 is performed next. In step ST502, it is determined whether or not the traveling state determination flag is set in order to hold the traveling state determined at the time of departure of the vehicle until the vehicle stops next. ST503 is performed next, and if the running state has already been determined, step ST511 is performed next. In step ST503, it is determined whether or not the traveling state is still stopped or whether the traveling speed is less than a predetermined value. If the traveling state is stopped or the traveling speed is less than the predetermined value, step ST504 is performed next to determine the departure state, and the traveling state is other than stopped and the traveling state is equal to or more than a predetermined value. If it is the speed, step ST511 is performed next assuming that the running state has been determined. In step ST504, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the latest output signal ai of the acceleration sensor 21 and the output signal aSTP when the vehicle is stopped is larger than a predetermined value. If the state can be determined, step ST505 is performed next. If the state is equal to or smaller than the predetermined value, the traveling state cannot be determined, and the traveling state determination process ends.
[0028]
In step ST505, if the remaining value obtained by subtracting the output signal aSTP at the time of stopping from the latest output signal ai of the acceleration sensor 21 is positive, the traveling state is made forward in step ST506, and the traveling state determination processing is terminated. Then, after the traveling state is set to the reverse in step ST507, the traveling state determination processing ends. In step ST508, a traveling state determination flag is set so that forward or backward can be determined at the time of next departure. In step ST509, the output signal ai of the acceleration sensor 21 is held as the output signal aSTP when the vehicle is stopped, and in step ST510, the running state is stopped and the running state determination process ends. In step ST511, it is determined that the running state at the time of departure has been determined, the running state determination flag is cleared, and the running state determination processing ends.
[0029]
6A and 6B are explanatory diagrams showing the determination results of the traveling state in FIG. 5, in which FIG. 6A is a traveling speed pattern at the time of forward, stop, and reverse, FIG. 6B is an output signal pattern of the acceleration sensor 21, and FIG. FIG. 3C is a diagram illustrating a determination result of a traveling state according to the first embodiment.
[0030]
The distance sensor 1 used in the locator device generally has no forward or backward polarity, and can obtain only the moved distance. Therefore, the traveling speed calculated from the pulse signal generation rate of the distance sensor 1 also becomes a positive value regardless of whether the vehicle is moving forward or backward. When the vehicle starts in the forward direction, the traveling speed increases and a positive acceleration is detected. At this time, the traveling state is determined to be forward, and after the traveling speed exceeds a predetermined value, the forward state is maintained as the traveling state. Then, when the vehicle stops after deceleration, the traveling state is set to the stop. When the vehicle starts moving backward, the traveling speed increases, but a negative acceleration is detected. At this time, the traveling state is determined to be backward.
[0031]
As described above, according to the first embodiment, by using the output signal of the acceleration sensor 21 incorporated in the locator device, whether the vehicle has advanced or retracted depends on the polarity of the output signal of the acceleration sensor 21 immediately after departure. Since the running state can be determined, there is no need to connect the R position signal line to the locator device, and the locator device can be easily mounted on the vehicle body.
[0032]
Embodiment 2 FIG.
This embodiment differs from the first embodiment only in the travel distance / speed calculation in step ST404 in the flow chart shown in FIG. 4, and differs from the travel speed calculated from the distance pulse generation rate in FIG. A description will be given with reference to an explanatory diagram showing a relationship between traveling speeds estimated from output signals of the acceleration sensor 21. FIG.
[0033]
As shown in FIG. 7, when the vehicle is traveling normally, the traveling speed vi calculated from the pulse signal generation rate of the equation (3) and the output signal ai of the acceleration sensor 21 are calculated by the equation (5). Are approximately the same, and at this time, the actual traveling speed vSi is obtained as an average of the traveling speed vi and the traveling speed vai. However, when the wheel spins or slips, the pulse signal increases or decreases. In the case of a slip, as an example, the pulse speed of the wheel is less than that of the actual acceleration, so the running speed vi calculated from the generation rate of the pulse signal is equal to the lack of the pulse signal. Only the actual traveling speed vSi becomes smaller. However, the speed due to the inertial motion of the vehicle body is higher than that, and the running speed vi estimated from the output signal ai of the acceleration sensor 21 can be expected to be the same as the actual running speed vSi. Therefore, at this time, the traveling speed vai is set as the actual traveling speed vSi, and the traveling distance △ Li is also obtained as in equation (5) (traveling speed calculation means).
[0034]
vai = vSi-1 + ai × △ t
vSi = (vai + vi) / 2
ΔLi = vSi × Δt (5)
[0035]
As described above, according to the second embodiment, the running speed is calculated using the generation rate of the pulse signal of the distance sensor and the output signal of the acceleration sensor. Also, there is an effect that the error between the traveling speed and the traveling distance can be reduced.
[0036]
Embodiment 3 FIG.
This embodiment differs from the first embodiment only in the running state determination in step ST405 in the flowchart shown in FIG. 4, and will be described with reference to the flowchart showing the processing content of the running state determination in FIG. I do.
[0037]
FIG. 8 shows a state in which the traveling state of the vehicle is set to two states of departure or stop, and when the vehicle is traveling, the start of the stop is determined, and when the vehicle is stopped, the start of the departure is determined. . First, in step ST801, it is determined whether or not the running state is stopped. If the vehicle is stopped, step ST802 is performed next, and if the vehicle is departed, step ST804 is performed next. In step ST802, it is determined whether or not the absolute value of the differential value of the output signal ai of the acceleration sensor 21 is larger than a predetermined value in order to determine the presence or absence of acceleration generated at the time of departure. If it is large, in step ST803, the traveling state is set to departure, and then the traveling state determination processing is terminated. If the small state continues for a predetermined time or more, the traveling state determination processing is terminated as it is. In step ST804, it is determined whether or not the traveling speed vi is less than a predetermined value in order to determine whether or not it is necessary to determine the start of stopping. If it is less than the predetermined value, step ST805 is performed next, and if it is not less than the predetermined value, the traveling state determination processing ends. In step ST805, it is determined whether or not the absolute value of the differential value of the output signal ai of the acceleration sensor 21 is less than a predetermined value. If the absolute value is less than a predetermined time, the running state is determined in step ST806. Is stopped, and the traveling state determination processing is terminated. If the predetermined value is exceeded, the traveling state determination processing is terminated (traveling state determination means).
[0038]
As described above, according to the third embodiment, the state where the running speed of the vehicle is equal to or less than the predetermined value and the absolute value of the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than the predetermined value continues for a predetermined time or more. Is configured to determine that the vehicle has stopped, so that it is possible to immediately detect that the vehicle has stopped, to increase the frequency of correction of the offset of the angular velocity sensor 20 performed when the vehicle stops, and to increase the angular velocity sensor 20. In addition to improving the accuracy of the azimuth information calculated from the above, there is an effect that the necessity of updating the traveling azimuth can be clearly determined. Further, when the vehicle is in a stopped state, when the absolute value of the differential value of the output signal of the acceleration sensor becomes equal to or more than a predetermined value, it is determined that the vehicle has started, so the vehicle has started. This can be immediately detected, and even when the vehicle starts with the steering wheel turned, there is an effect that the turning angle at the time of departure can be reflected in the traveling direction.
[0039]
Embodiment 4 FIG.
This embodiment is different from the first embodiment only in the offset correction processing of the angular velocity sensor 20 in step ST406 in the flowchart shown in FIG. 4, and the offset correction processing of the angular velocity sensor 20 in FIG. A description will be given using a flowchart showing the contents.
[0040]
In FIG. 9, in step ST901, it is determined whether or not the traveling state is a stop. If the vehicle is stopped, step ST902 is performed next. If the vehicle is a departure, the offset correction cannot be performed, and the angular velocity sensor correction processing ends. In step ST902, it is determined whether or not the absolute value of the remaining value obtained by subtracting the offset value ω0f from the output signal ωsg of the angular velocity sensor 20 is less than a predetermined value. If the absolute value is less than the predetermined value, step ST903 is performed. If the value is equal to or more than the predetermined value, it is determined that the offset correction cannot be performed, and the angular velocity sensor correction processing ends. In step ST903, it is determined whether or not the absolute value of the differential value of the output signal ai of the acceleration sensor 21 is less than a predetermined value. If the absolute value is less than the predetermined value, step ST904 is performed. If the offset correction cannot be performed, the angular velocity sensor correction processing ends. In step ST904, the output signal ωsg of the angular velocity sensor 20 is set as the offset value ω0f, and then the angular velocity sensor correction processing ends (angular velocity sensor correction means).
[0041]
As described above, according to the fourth embodiment, when the vehicle is in a stopped state, the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than the predetermined value, and the remainder obtained by subtracting the offset value from the output signal of the angular velocity sensor. When the value of the vehicle speed becomes equal to or less than a predetermined value, the vehicle is started with the steering wheel turned off because the angular velocity sensor correction means for setting the output signal level of the angular velocity sensor as a new offset value is provided. In this case, there is no need to correct the offset value using the output signal of the angular velocity sensor that has generated the angular velocity signal, so that there is an effect that the accuracy of the traveling direction immediately after departure can be improved.
[0042]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing a locator device according to Embodiment 5 of the present invention. Reference numeral 2 denotes a signal processor, which is an angular velocity sensor 20 for outputting a signal corresponding to the yaw rate of the vehicle, and which corresponds to the acceleration in the front-rear direction of the vehicle. An acceleration sensor 21 for outputting a signal, a calculating means 24 including a computer for calculating a current position and a heading according to a control program stored in a memory in advance, and a GPS reception for outputting positioning data such as position information on an absolute coordinate where the vehicle exists. Machine 25. A GPS antenna 26 receives a radio wave from a satellite, and is connected to the GPS receiver 25.
[0043]
Next, the operation will be described.
FIG. 11 is a flowchart showing the contents of the interrupt process 1 performed when the GPS receiver 25 receives a radio wave from a satellite via the GPS antenna 26. FIG. 12 is a flowchart showing the processing contents of the main routine, FIG. 13 is a flowchart showing the processing for correcting the traveling speed vai using the positioning data of the GPS receiver 25 to calculate the traveling distance ΔLi, and FIG. FIG. 15 is a flowchart showing a process for calculating the current position Pi, and FIG. 15 is an explanatory diagram showing a situation in which the current position Pi is determined. Note that the interrupt processing 2 for each predetermined time Δt, the processing for determining the traveling state, and the processing for offset correction of the angular velocity sensor 20 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.
[0044]
In FIG. 11, an interrupt process 1 determines whether or not the current position of the vehicle or the like has been measured at every predetermined time Δtg, which is a positioning cycle of the GPS receiver 25, in step ST1101. Step ST1102 is performed, and if the positioning has not been completed, the interrupt processing 1 is terminated. In step ST1102, the positioning status, the GPS positioning position Pgi, the positioning direction θgi, the positioning speed vgi, and the like are held. Then, in step ST1103, the GPS reception flag is set, and the process ends.
[0045]
In FIG. 12, the main routine estimates the latest traveling azimuth θi and traveling speed vai at predetermined time intervals Δt from both output signals of the angular velocity sensor 20 and the acceleration sensor 21, and sets the GPS at predetermined time intervals Δtg. Using the positioning data of the receiver 25, the traveling speed vai and the traveling direction θi are corrected, the traveling distance ΔLi and the current position Pi are detected, and the traveling direction θi and the current position Pi are output.
[0046]
First, in step ST1201, initialization of the arithmetic means 24 such as clearing of a processing start flag and a GPS reception flag is performed, and then, in step ST1202, it is determined whether or not the processing start flag is set, and based on travel locus information. A timing is set for each predetermined time Δt for estimating a certain traveling direction θi and a traveling speed vai. In step ST1203, the processing start flag is cleared in preparation for the next interruption. In step ST1204, the traveling speed vai is estimated using the output signal ai of the acceleration sensor 21, as shown in equation (5). In step ST1205, as described in the first embodiment, it is determined that the running state of the vehicle is represented by three states of forward, backward, or stopped (running state determining means). In step ST1206, the output signal of the angular velocity sensor 20 is set as an offset value when the running state is stopped. In step ST1207, the latest azimuth θi is updated by integrating the azimuth change angle △ θi calculated by equation (4) with the previously obtained azimuth θi-1. In step ST1208, it is determined whether or not the GPS reception flag has been set in order to confirm whether or not the GPS receiver 25 has received the positioning data. If the GPS reception flag has been set, step ST1209 is executed. It returns to step ST1202. In step ST1209, the GPS reception flag is cleared in preparation for the next interruption.
[0047]
In step ST1210, although the details will be described later with reference to FIG. 13, the traveling speed vSi is calculated using the traveling speed vai estimated by the acceleration sensor 21 and the positioning data of the GPS receiver 25. In step ST1211, the traveling state is determined again based on the traveling speed vSi. In step ST1212, the traveling azimuth θi estimated by the angular velocity sensor 20 and the positioning azimuth θgi of the GPS receiver 25 are weighted and averaged to correct the traveling azimuth θi only when the traveling state is other than the stop. In step ST1213, the details will be described later with reference to FIGS. 14 and 15, but the current position Pi of the vehicle is corrected using the current position Pdi of the vehicle estimated by the angular velocity sensor 20 and the acceleration sensor 21 and the positioning position Pgi of the GPS. In step ST1214, the current position Pi and traveling direction θi of the vehicle are output, and the process returns to step ST1202.
[0048]
FIG. 13 shows a flow of a process of correcting the traveling speed vai estimated by the acceleration sensor 21 using the positioning data of the GPS receiver 25, and further calculating the traveling distance ΔLi. First, in order to determine whether or not the positioning accuracy of the GPS receiver 25 has decreased, it is determined in step ST1301 whether or not the positioning speed vgi of the GPS receiver 25 is higher than a predetermined value. If it is larger than the predetermined value, step ST1302 is performed next, and if it is smaller than the predetermined value, step ST1307 is performed next. In step ST1302, it is determined that the positioning accuracy of the GPS receiver 25 is good, and the estimated speed vpi is obtained from the movement amount (△ Xgi, △ Ygi) of the positioning position Pgi (Xgi, Ygi) of the GPS receiver 25 by Expression (6). . Then, in step ST1303, the difference between the traveling speed vai estimated by the acceleration sensor 21 and the closer speed is compared. If the positioning speed vgi is closer, in step ST1304, the traveling speed vai and the positioning speed vgi are weighted and averaged. To set the traveling speed vSi. If the estimated speed vpi is closer, in step ST1306, the running speed vai and the estimated speed vpi are weighted and averaged to set the running speed vSi. In step ST1305, the traveling speed vSi is multiplied by the predetermined time Δtg of the positioning cycle to calculate the traveling distance ΔLi for each predetermined time Δtg. In step ST1307, the running speed vai obtained by using the output signal ai of the acceleration sensor 21 by equation (5) is set as the running speed vSi, and then step ST1305 is performed next (running speed calculating means).
[0049]
vpi = (△ Xgi2 + △ Ygi2) 1/2 / △ tg (6)
[0050]
In the process of calculating the current position in FIG. 14, the position obtained by adding the vector obtained by the travel distance ΔLi for each predetermined time Δtg and the traveling direction θi to the current position Pi-1 obtained last time in step ST1401 is the autonomous navigation positioning position. Pdi. Also, in step ST1402, in order to determine whether or not the positioning accuracy of the GPS receiver 25 has decreased, it is determined whether or not the traveling speed vsi is higher than a predetermined value. If it is larger than the predetermined value, step ST1403 is performed next assuming that the positioning accuracy of the GPS receiver 25 is good, and if it is lower than the predetermined value, it is determined that the positioning accuracy of the GPS receiver 25 has decreased and step ST1404 is performed. Then do it. In step ST1403, the position obtained by weighting and averaging the autonomous navigation positioning position Pdi and the GPS positioning position Pgi is set as the current position Pi. In step ST1404, the autonomous navigation positioning position Pdi is set as the current position Pi.
[0051]
FIGS. 15A and 15B are explanatory diagrams showing how the current position Pi of the vehicle is determined. FIG. 15A shows the positional relationship between the autonomous navigation positioning position Pdi, the GPS positioning position Pgi, and the current position Pi of the vehicle during low-speed driving. (B) is an example showing the positional relationship during middle-high speed running. Since the GPS receiver 25 cannot determine that the vehicle is traveling at low speed, the positional accuracy of the GPS positioning position Pgi decreases. Therefore, at this time, the autonomous navigation positioning position Pdi which is more reliable than the GPS positioning position Pgi is set as the current position Pi of the vehicle. On the other hand, since the position error of the autonomous navigation positioning position Pdi increases with time, the current position Pi of the vehicle is gradually moved toward the GPS positioning position Pgi during middle-high speed driving.
[0052]
As described above, according to the fifth embodiment, the configuration is such that the traveling speed and the traveling distance of the vehicle are calculated using the output signal of acceleration sensor 21 incorporated in the locator device body and the positioning speed of GPS receiver 25. Therefore, it is not necessary to connect both the R position signal line and the output signal line of the distance sensor 1 to the locator device main body, so that the locator device can be easily attached to and detached from the vehicle body. Further, at the time of low-speed running when the positioning accuracy of the GPS receiver 25 is reduced, the running speed and the running distance are estimated using the output signal of the acceleration sensor 21 built in the locator device main body. There is an effect that the reliability of the traveling speed and the traveling distance can be improved.
[0053]
Embodiment 6 FIG.
In the first, second, and fifth embodiments, the acceleration sensor 21 has been described as having a positive output characteristic in the forward direction and a negative output characteristic in the reverse direction. It may be.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, in the locator device having the distance sensor, the angular velocity sensor, and the acceleration sensor to detect the traveling speed, the traveling distance, and the traveling direction of the vehicle, the vehicle starts traveling and travels. Until the speed becomes a predetermined value or more, the forward or backward state of the vehicle is determined according to the difference between the output signal of the acceleration sensor and the output signal at the time of stopping, and when the traveling speed becomes the predetermined value or more, Equipped with running state determination means for holding the immediately preceding forward or backward state value until the vehicle stops.In addition, the traveling state determination means determines that the vehicle is running when the traveling speed of the vehicle is equal to or less than a predetermined value and the absolute value of the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time or more. To judge that it has stoppedBy using the output signal of the acceleration sensor built in the locator device, it is possible to determine whether the vehicle has moved forward or backward by the polarity of the output signal of the acceleration sensor immediately after departure. There is no need to connect the locator device to the locator device, and the locator device can be easily attached to the vehicle body.
Further, by using the output signal of the acceleration sensor built in the locator device, when the traveling speed gradually decreases and the vehicle stops, it is possible to immediately detect that the vehicle has stopped. The frequency of correcting the sensor offset can be increased, and the accuracy of the azimuth information calculated from the angular velocity sensor can be improved, and the necessity of updating the traveling azimuth can be clearly determined.
[0055]
According to the invention described in claim 2,In a locator device having a distance sensor, an angular velocity sensor, and an acceleration sensor for detecting a traveling speed, a traveling distance, and a traveling direction of a vehicle, an output signal of the acceleration sensor is provided until the vehicle departs and the traveling speed exceeds a predetermined value. The forward or backward state of the vehicle is determined according to the difference between the output signal and the output signal when the vehicle is stopped, and if the traveling speed exceeds a predetermined value, the previous forward or backward state value is held until the vehicle stops. The traveling state determining means, and when the vehicle is in a stopped state, the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value, and the remaining value obtained by subtracting the offset value from the output signal of the angular velocity sensor is equal to or less than the predetermined value. And an angular velocity sensor correction means for newly setting the output signal level of the angular velocity sensor as an offset value when theSo thatBy using the output signal of the acceleration sensor built into the locator device, it is possible to determine whether the vehicle has moved forward or backward based on the polarity of the output signal of the acceleration sensor immediately after departure, so that the R position signal line is connected to the locator device. There is no need to connect, and there is an effect that the locator device can be easily attached to the vehicle body.
In addition, by using both output signals of the acceleration sensor and the angular velocity sensor built in the locator device, for example, when the vehicle is started with the steering wheel turned, using the output signal of the angular velocity sensor that generated the angular velocity signal Since the offset is not corrected, there is an effect that the accuracy of the traveling direction immediately after departure can be improved.
[0056]
According to the third aspect of the present invention, in the locator device having an angular velocity sensor, an acceleration sensor, and a GPS receiver for detecting the current position and the traveling direction of the vehicle, the vehicle starts and the traveling speed becomes equal to or higher than a predetermined value. Up to this point, the forward or backward state of the vehicle is determined according to the difference between the output signal of the acceleration sensor and the output signal at the time of stopping, and if the traveling speed becomes a predetermined value or more, the state of the immediately preceding forward or backward state Equipped with running state determination means that holds the value until the vehicle stopsIn addition, the traveling state determination means determines that the vehicle is running when the traveling speed of the vehicle is equal to or less than a predetermined value and the absolute value of the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time or more. To judge that it has stoppedWith the configuration, by using the output signal of the acceleration sensor built in the locator device and the positioning speed of the GPS receiver, it is possible to determine whether the vehicle has moved forward or backward based on the polarity of the output signal of the acceleration sensor immediately after departure. Therefore, it is not necessary to connect both the R position signal line and the output signal line of the distance sensor to the locator device, and the locator device can be easily attached to and detached from the vehicle body.
Further, by using the output signal of the acceleration sensor built in the locator device, when the traveling speed gradually decreases and the vehicle stops, it is possible to immediately detect that the vehicle has stopped. The frequency of correcting the sensor offset can be increased, and the accuracy of the azimuth information calculated from the angular velocity sensor can be improved, and the necessity of updating the traveling azimuth can be clearly determined.
[0057]
According to the invention described in claim 4,In a locator device having an angular velocity sensor, an acceleration sensor, and a GPS receiver for detecting a current position and a traveling direction of a vehicle, an output signal of the acceleration sensor and a stop signal until the vehicle starts traveling and a traveling speed becomes a predetermined value or more. The forward or backward state of the vehicle is determined according to the difference from the output signal at the time, and when the traveling speed becomes a predetermined value or more, the traveling state in which the immediately preceding forward or backward state value is maintained until the vehicle stops. When the vehicle is stationary, the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value, and the remaining value obtained by subtracting the offset value from the output signal of the angular velocity sensor is equal to or less than the predetermined value. In such a case, there is provided an angular velocity sensor correction means for newly setting the output signal level of the angular velocity sensor as an offset value.Now that we have configuredBy using the output signal of the acceleration sensor built into the locator device and the positioning speed of the GPS receiver, it is possible to determine whether the vehicle has moved forward or backward based on the polarity of the output signal of the acceleration sensor immediately after departure. It is not necessary to connect both the signal line and the output signal line of the distance sensor to the locator device, and there is an effect that the locator device can be easily attached to and detached from the vehicle body.
In addition, by using both output signals of the acceleration sensor and the angular velocity sensor built in the locator device, for example, when the vehicle is started with the steering wheel turned, using the output signal of the angular velocity sensor that generated the angular velocity signal Since the offset is not corrected, there is an effect that the accuracy of the traveling direction immediately after departure can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a locator device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the contents of an interrupt process performed when a pulse signal is output from a distance sensor.
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of an interrupt process performed every predetermined time.
FIG. 4 is a flowchart showing processing contents of a main routine.
FIG. 5 is a flowchart showing the processing content of running state determination during a main routine.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a traveling speed and an output signal of an acceleration sensor used in a traveling state determination process in a main routine.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a traveling speed calculated from a distance pulse generation rate and a traveling speed estimated from an output signal of an acceleration sensor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing processing content of running state determination during a main routine according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a process of offset correction of an angular velocity sensor during a main routine according to Embodiment 4 of the present invention;
FIG. 10 is a block diagram showing a locator device according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing the contents of an interrupt process performed when a GPS receiver receives positioning data.
FIG. 12 is a flowchart showing processing contents of a main routine.
FIG. 13 is a flowchart showing the contents of processing for correcting the traveling speed and calculating the traveling distance during the main routine.
FIG. 14 is a flowchart showing a process of calculating a current position.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a state of a correction example of a current position.
FIG. 16 is a block diagram showing a conventional locator device.
FIG. 17 is a block diagram showing a conventional locator device.
[Explanation of symbols]
1 distance sensor, 20 angular velocity sensor, 21 acceleration sensor, 25 GPS receiver.

Claims

It has a distance sensor that outputs a pulse signal according to the traveling distance of the vehicle, an angular velocity sensor that outputs a signal according to the yaw rate of the vehicle, and an acceleration sensor that outputs a signal according to the acceleration of the vehicle in the front-rear direction. A locator device for detecting a traveling speed, a traveling distance, and a heading direction of the vehicle, wherein the output signal of the acceleration sensor and the output signal at the time of stopping until the traveling speed of the vehicle exceeds a predetermined value. Traveling state determining means for determining the forward or backward state of the vehicle according to the difference between the two, and when the traveling speed becomes a predetermined value or more, retains the immediately preceding forward or backward state value until the vehicle stops. the provided, the running state determining means, the running speed of the vehicle is below a predetermined value, and the absolute value of the predetermined time condition is below a predetermined value of the differential value of the output signal of the acceleration sensor than When it continued, locator apparatus and determines that the vehicle stops.

It has a distance sensor that outputs a pulse signal according to the traveling distance of the vehicle, an angular velocity sensor that outputs a signal according to the yaw rate of the vehicle, and an acceleration sensor that outputs a signal according to the acceleration of the vehicle in the front-rear direction. A locator device for detecting a traveling speed, a traveling distance, and a heading direction of the vehicle, wherein the output signal of the acceleration sensor and the output signal at the time of stopping until the traveling speed of the vehicle exceeds a predetermined value. Traveling state determining means for determining the forward or backward state of the vehicle according to the difference between the two, and when the traveling speed becomes a predetermined value or more, retains the immediately preceding forward or backward state value until the vehicle stops. When the vehicle is stationary, the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value, and the offset value is subtracted from the output signal of the angular velocity sensor. And if the remaining values is equal to or less than a predetermined value, the locator device is characterized in that a velocity sensor correcting means for setting an output signal level of the angular velocity sensor as a new offset value.

An angular velocity sensor that outputs a signal according to the yaw rate of the vehicle, an acceleration sensor that outputs a signal according to the longitudinal acceleration of the vehicle, and a GPS receiver that outputs a coordinate position where the vehicle exists In the locator device for detecting the current position and the traveling direction of the vehicle, the vehicle departs and runs at a speed equal to or higher than a predetermined value, according to a difference between an output signal of the acceleration sensor and an output signal at a stop. determines the state of the forward or backward movement of the vehicle, when the traveling speed exceeds a predetermined value, the state value of the immediately preceding forward or backward with the traveling state determining means for retaining until the vehicle stops, the running The state determination means is configured to determine whether the traveling speed of the vehicle is equal to or less than a predetermined value and the absolute value of the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value. Locator apparatus and determines that the vehicle stops.

An angular velocity sensor that outputs a signal according to the yaw rate of the vehicle, an acceleration sensor that outputs a signal according to the longitudinal acceleration of the vehicle, and a GPS receiver that outputs a coordinate position where the vehicle exists In the locator device for detecting the current position and the traveling direction of the vehicle, the vehicle departs and runs at a speed equal to or higher than a predetermined value, according to a difference between an output signal of the acceleration sensor and an output signal at a stop. A traveling state determination unit that determines a forward or backward state of the vehicle and, when the traveling speed becomes equal to or more than a predetermined value, retains a preceding forward or backward state value until the vehicle stops, and When the vehicle is stopped, the differential value of the output signal of the acceleration sensor is equal to or less than a predetermined value, and the remaining value obtained by subtracting the offset value from the output signal of the angular velocity sensor is a predetermined value. In a case where it becomes less, the locator device is characterized in that a velocity sensor correcting means for setting an output signal level of the angular velocity sensor as a new offset value.