JPH04136509U - 車両の勾配検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単且つ高精度に車両の勾配の検出を行う。 【構成】ＧＰＳ装置から位置Ｄ_n 及び高度情報Ａ_n を入
力し(S1)、入力した今回値Ｄ_n,Ａ_n と前回値Ｄ_n-1,Ａ
_n-1 とからそれぞれ所定時間の間における移動距離と高
度の変化量ΔＤとΔＡとを算出する(S2,S3) 。そして、
前記ΔＤとΔＡとから今回の勾配θ_n を算出( θ_n ＝Δ
Ａ／ΔＤ）し、前回までの勾配値との加重平均をとって
最終的な勾配値θとする(S4,S5) 。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両の勾配検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、自動変速機を備えた車両においては、車速とエンジンのアクセル開度 とに対応して予め設定された変速パターンを複数種備え、運転席に設けたスイッ チ等によって選択できるようにしたものがあり、変速パターンの選択については 、路面の勾配に応じて変速パターンを変えることが理論上好ましいことが知られ ている。

【０００３】 このように路面勾配に応じて変速パターンを変化させるためには、勾配を検出 する必要があり、従来の勾配の検出方法としては、一般的に傾斜角センサを使用 するものが知られている（例えば実開平２−４１１１１号公報等）。また、加速 度センサを使用するものもある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、傾斜角センサを使用するものでは、センサ個々の部品バラツキ や取り付け位置の影響等によって勾配の検出精度にバラツキが生じるという問題 点がある。また、加速度センサを使用するものでは、前記傾斜角センサの場合と 同様の問題点に加えて、検出した加速度に基づいて演算処理して求めるもので、 この演算処理のためのプログラムが複雑化し多大なＲＯＭやＲＡＭ容量を必要と するという問題点がある。

【０００５】 本考案は上記の事情に鑑みなされたもので、ナビゲーションシステムに利用さ れるＧＰＳで得られる位置情報及び高度情報を利用することにより、勾配の検出 が簡易且つ高精度にできる車両の勾配検出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このため本考案の勾配検出装置は、図１に示すように、衛星から発信される電 波に基づいて一定のサンプリング周期で位置及び高度を検出するＧＰＳ装置と、 該ＧＰＳ装置で得られる今回と前回の位置情報に基づいて単位時間当たりの移動 距離を算出する移動距離算出手段と、同じくＧＰＳ装置で得られる今回と前回の 高度情報とに基づいて単位時間当たりの高度差を算出する高度差算出手段と、前 記両算出手段で算出された単位時間当たりの移動距離と高度差に基づいて勾配を 算出する勾配算出手段とを備えて構成した。

【０００７】

【作用】

かかる構成において、ＧＰＳ装置は、衛星から発信される電波に基づいて一定 のサンプリング周期で車両の位置と高度を検出する。移動距離算出手段は、ＧＰ Ｓ装置で得られた今回と前回との位置情報からサンプリング期間における移動距 離を算出する。また、高度差検出手段は、同じくＧＰＳ装置で得られた今回と前 回との高度情報からサンプリング期間における高度差を算出する。勾配算出手段 は、両算出手段で算出された移動距離と高度差とに基づいて勾配を算出する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 本実施例の構成を示す図２において、アンテナ１は、地球上の決められた円軌 道を周回する衛星から発信される情報電波を受信するためのもので、このアンテ ナ１で受信された情報はナビゲーションシステムに使用されるＧＰＳ装置２に入 力される。該ＧＰＳ装置２では、アンテナ１から入力した情報に基づいて車両の 現在位置と現在の高度を算出する。

【０００９】 ここで、ＧＰＳ装置における位置及び高度の検出原理について簡単に説明する 。 衛星と電波を受信する受信側、即ち車両とに時計が装備されており、衛星から 各種情報と共に情報発信の時刻情報が発信され、衛星から車両に電波が到達する までの遅れ時間でその衛星までの距離が算出できる。つまり、その衛星を中心と するある球面上に車両が存在することになる。そこで、同時に３つの衛星からの 電波を受信してそれぞれの距離を算出すれば、３つの球面が一点で交差する。こ れにより、３次元的に車両の位置と高度が算出できる。ただし、衛星と受信側と の時計が完全に一致していない場合は、３つの衛星からの距離球面が一点で交差 しなくなる。このため、現実には、もう１つの衛星を加え、即ち４つの衛星から の電波を受けて時間遅れをとることにより、位置と高度を高精度に検出するよう になっている。

【００１０】 このようにして算出した位置情報と高度情報とをコントロールユニット３に出 力する。コントロールユニット３は、図３に示すフローチャートに従って前回の 位置と今回の位置とから所定サンプリング期間における移動距離を算出し、また 、前回の高度と今回の高度とから所定サンプリング期間における高度差を算出し 、両算出値に基づいて勾配の算出を行う。ここで、移動距離算出手段、高度差算 出手段及び勾配算出手段の各機能は、コントロールユニット３において、図３の フローチャートに示すようにソフトウエア的に備えられている。

【００１１】 次に図３に示すフローチャートに従って、コントロールユニット３における勾 配算出動作について説明する。 この勾配算出ルーチンは所定時間毎に実行されるものとする。 ステップ１では、ＧＰＳ装置２から今回の位置Ｄ_n 情報及び高度Ａ_n 情報を入 力する。尚、前記位置Ｄ_n 情報は出発点からの距離で示されるものとする。

【００１２】 ステップ２では、ステップ１で入力した今回の高度Ａ_n から前回得られた高度 Ａ_n-1 を減算することにより、今回の高度差ΔＡ（＝Ａ_n −Ａ_n-1 ）を算出する 。 ステップ３では、同じようにして、ステップ１で入力した今回の位置Ｄ_n から 前回得られた位置Ｄ_n-1 を減算することにより、今回の距離変化量（前回算出時 点から今回算出時点までの間の移動距離に相当する）ΔＤ（＝Ｄ_n −Ｄ_n-1 ）を 算出する。

【００１３】 ステップ４では、ステップ２と算出した高度差ΔＡをステップ３で算出した距 離変化量ΔＤで除算することにより、今回の勾配θ_n （＝ΔＡ／ΔＤ）を算出す る。 ステップ５では、前回までの勾配θ_n-1 とステップ４で算出された今回の勾配 θ_n との加重平均を次式により求めて現在の勾配θを算出する。

【００１４】 θ＝θ_n ×Ｋ＋θ_n-1 （１−Ｋ） ここで、Ｋは重み付け係数である。 ステップ６では、今回算出した高度Ａ_n 、位置Ｄ_n 及び勾配θをそれぞれＡ_{n- 1} 、Ｄ_n-1 及びθ_n-1 と置き換えて記憶する。 このように、ＧＰＳ装置を利用して車両の勾配を検出すれば、従来のセンサを 使用するものに比べて、センサの部品バラツキやセンサ取り付け位置の影響によ る精度のバラツキがなくなり、安定した勾配検出が行え、しかも、検出が簡単に 行えると共に検出精度も向上できる。

【００１５】 尚、本実施例では、加重平均をとって最終的な勾配値としたが加重平均をとら ず、今回の移動距離変化量ΔＤ_n と高度変化量ΔＡ_n とから得られる今回の勾配 θ_n をそのまま最終的なものとしてもよい。また、移動距離情報及び高度情報を 共にＧＰＳ装置より得るようにしたが、移動距離情報については車速センサから 求めた距離情報を用いるようにしてもよい。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、ナビゲーションシステムに利用されるＧ ＰＳ装置で得られる位置情報と高度情報を用いて勾配を検出する構成としたので 、従来に比べて簡単且つ高精度に勾配を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の構成を説明するブロック図

【図２】本考案の一実施例を示す簡略構成図

【図３】同上実施例の勾配算出動作を説明するフローチ
ャート

【符号の説明】

１ アンテナ ２ ＧＰＳ装置 ３ コントロールユニット

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｂ 29/10 Ａ 6763−2Ｃ // Ｆ１６Ｈ 59:60 8207−3Ｊ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】衛星から発信される電波に基づいて一定の
   サンプリング周期で位置及び高度を検出するＧＰＳ装置
   と、該ＧＰＳ装置で得られる今回と前回の位置情報に基
   づいて単位時間当たりの移動距離を算出する移動距離算
   出手段と、同じくＧＰＳ装置で得られる今回と前回の高
   度情報とに基づいて単位時間当たりの高度差を算出する
   高度差算出手段と、前記両算出手段で算出された単位時
   間当たりの移動距離と高度差に基づいて勾配を算出する
   勾配算出手段とを備えたことを特徴とする車両の勾配検
   出装置。