JPH0843423A - Method and device for detecting acceleration and the like - Google Patents

Method and device for detecting acceleration and the like

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JPH0843423A
JPH0843423A JP6179905A JP17990594A JPH0843423A JP H0843423 A JPH0843423 A JP H0843423A JP 6179905 A JP6179905 A JP 6179905A JP 17990594 A JP17990594 A JP 17990594A JP H0843423 A JPH0843423 A JP H0843423A
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JP
Japan
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acceleration
plane
detected
detecting
horizontal plane
Prior art date
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Application number
JP6179905A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunori Aiga
康則 相賀
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0843423A publication Critical patent/JPH0843423A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an acceleration detection device with simple configuration and at low cost. CONSTITUTION:Acceleration sensors 1 and 2 provided with detection axes an and a2 inclined at thetas against an installation plane P are used. If the installation plane P is inclined against horizontal plane H, in the case acceleration a is applied in horizontal direction, the component of gravitational acceleration appears besides the component of acceleration alpha in the detection value of the acceleration sensors 1 and 2. Based an the detection values of the acceleration sensors 1 and 2, numeral calculation is performed, so that, inclination thetap of the installation plane P against the horizontal plane H is detected, and influence of gravitational acceleration is excluded.

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、移動体等の加速度、速
度、移動距離等を検出する加速度等検出装置及び方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration detecting device and method for detecting acceleration, velocity, moving distance, etc. of a moving body or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】推測航法装置等において使用される車両
用距離センサとしては、車輪速センサを利用した構成が
ある。この構成においては、車輪速センサによって車輪
の回転数が検出され、検出された回転数が積算(積分)
される。しかし、このような構成を使用した場合、車輪
のスリップや摩耗等に起因する誤差が生じてしまい、移
動距離を正確に知ることができない。また、車輪速セン
サの取付けは容易でないため車両使用者が車輪速センサ
を取付・交換するのは非常に困難である。
2. Description of the Related Art As a vehicle distance sensor used in a dead reckoning device or the like, there is a configuration utilizing a wheel speed sensor. In this configuration, the rotation speed of the wheel is detected by the wheel speed sensor, and the detected rotation speed is integrated (integrated).
To be done. However, when such a configuration is used, an error occurs due to wheel slip, wear, etc., and the movement distance cannot be accurately known. Further, since it is not easy to attach the wheel speed sensor, it is very difficult for a vehicle user to attach and replace the wheel speed sensor.

【0003】このような問題点を回避する方法として
は、車両に加わる加速度を検出し、これを時間により2
回積分して移動距離を得るという方法をあげることがで
きる。この方法を実施する際には、車輪の回転を監視す
る必要がないから車輪のスリップや摩耗等に起因する誤
差が生じる余地がなく、また車輪への取付の必要も生じ
ない。さらに、近年では、半導体マイクロプロセスによ
って製造される加速度センサ等、小型の加速度センサが
開発されているから、装置を小形化する上でも有意であ
る。
As a method of avoiding such a problem, the acceleration applied to the vehicle is detected, and the detected acceleration is changed depending on time.
One method is to obtain the moving distance by integrating twice. When this method is carried out, there is no need to monitor the rotation of the wheels, so there is no room for error due to slip or wear of the wheels, and there is no need to attach them to the wheels. Further, in recent years, a small acceleration sensor such as an acceleration sensor manufactured by a semiconductor micro process has been developed, which is significant for downsizing the device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加速度
検出による方法は、搭載する移動体の傾きにより誤差を
発生させるという問題を有している。
However, the method based on the acceleration detection has a problem that an error occurs due to the inclination of the mounted moving body.

【0005】例えばある車両に加速度センサが搭載され
ており、車体が水平姿勢を採っている状態で水平方向と
なるよう、加速度センサの検出軸が設定されていたとす
る。通常の加速度センサは、加わる加速度のうち所定方
向(検出軸)の成分のみを検出する機能を有しているか
ら、車両が常に水平姿勢を保ちながら走行しているので
あれば、検出軸をこのような方向に設定することによ
り、車両の発進、加速、制動等に伴い車両に加わる加速
度を検出することができる。さらに、このようにして検
出される加速度を積分することにより、速度、移動距離
等の情報を正確に得ることができる。
For example, it is assumed that an acceleration sensor is mounted on a vehicle and the detection axis of the acceleration sensor is set so as to be horizontal when the vehicle body is in a horizontal posture. Since an ordinary acceleration sensor has a function of detecting only a component in a predetermined direction (detection axis) of applied acceleration, if the vehicle is always traveling in a horizontal posture, the detection axis is By setting such a direction, it is possible to detect the acceleration applied to the vehicle as the vehicle starts, accelerates, brakes, or the like. Further, by integrating the acceleration detected in this way, information such as speed and movement distance can be accurately obtained.

【0006】しかし、実際には、荷物の積載、人員の搭
乗、路面の傾斜等の原因によって、車両は傾く。上述の
ように車体が水平姿勢を採っている状態で水平方向とな
るよう加速度センサの検出軸が設定されていた場合、車
両が傾いている状態では加速度センサの検出軸は水平方
向からずれた方向を向く。車両に加わる加速度として
は、上述の発進、加速、制動等に伴い加わる加速度のみ
ではなく、重力加速度も存在しているから、検出軸が水
平方向からずれることにより加速度センサは重力加速度
の成分をも検出してしまう。これは、誤差の発生原因と
なる。
However, in reality, the vehicle leans due to causes such as luggage loading, personnel boarding, and road inclination. When the detection axis of the acceleration sensor is set to be horizontal when the vehicle body is in the horizontal posture as described above, the detection axis of the acceleration sensor is displaced from the horizontal direction when the vehicle is tilted. Turn to. As the acceleration applied to the vehicle, not only the acceleration applied due to the start, acceleration, braking, etc., but also the gravitational acceleration is present. I will detect it. This causes an error.

【0007】また、航空用慣性航法装置等においては、
3軸加速度センサ及び3軸ヨーレイトジャイロセンサを
使用し、航空機の姿勢変化に起因して生じる加速度の検
出誤差を航空機の姿勢変化(ヨー、ピッチ、ロール)の
検出値に基づき補正する装置が採用されている。これと
類似の構成を使用すれば、上述の車体の傾きによる誤差
を補正できる。しかし、このような構成を応用する場合
には車体の傾きを別途検出しなければならないから、装
置構成の肥大、構成の複雑化、コストデメリット等が生
じてしまう。
In an inertial navigation system for aviation, etc.,
A device that uses a 3-axis acceleration sensor and a 3-axis yaw rate gyro sensor to correct an acceleration detection error caused by a change in the attitude of the aircraft based on the detected values of the attitude change (yaw, pitch, roll) of the aircraft is adopted. ing. By using a configuration similar to this, it is possible to correct the error due to the inclination of the vehicle body. However, when such a configuration is applied, the tilt of the vehicle body must be detected separately, resulting in enlargement of the device configuration, complication of the configuration, cost demerit, and the like.

【0008】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、加速度センサの配
置を工夫することにより、取付の容易さを確保しつつ、
比較的簡素な装置構成にて誤差の少ない加速度検出、速
度検出、移動距離検出を可能にすることを目的とする。
[0008] The present invention has been made to solve the above problems, and by devising the arrangement of the acceleration sensor, while ensuring the ease of mounting,
An object of the present invention is to enable acceleration detection, speed detection, and movement distance detection with a small error with a relatively simple device configuration.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の加速度検出装置は、加わる加速度の
うち設置面Pに対し角度θs をなす方向a1 の成分αa1
を検出する第1加速度センサと、加わる加速度のうち上
記設置面Pに対し角度θs をなしかつ方向a1と同一平
面上に存する方向a2 の成分αa2を検出する第2加速度
センサと、第1及び第2加速度センサによって検出され
る成分αa1及びαa2に基づき、水平面Hに対する設置面
Pの傾きθp の影響を排除しつつ、方向a1 及びa2
含む平面と上記水平面Hの交線方向の加速度αを演算す
る手段と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve such an object, the acceleration detecting device of the present invention has a component α a1 in the direction a 1 which forms an angle θ s with respect to the installation surface P among the applied acceleration.
And a second acceleration sensor that detects a component α a2 of the applied acceleration that forms an angle θ s with respect to the installation surface P and that is in the direction a 2 that is coplanar with the direction a 1 . Based on the components α a1 and α a2 detected by the first and second acceleration sensors, while eliminating the influence of the inclination θ p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H, the plane including the directions a 1 and a 2 and the horizontal plane H And means for calculating the acceleration α in the direction of the intersection line.

【0010】本発明の加速度検出装置は、あるいは、加
わる加速度のうち設置面Pに対し角度θs をなす方向a
1 の成分αa1を検出する第1加速度センサと、加わる加
速度のうち上記設置面Pに対し角度θs をなしかつ方向
1 と同一平面上に存する方向a2 の成分αa2を検出す
る第2加速度センサと、第1及び第2加速度センサによ
って検出される成分αa1及びαa2に基づき水平面Hに対
する設置面Pの傾きθp を検出する手段と、第1及び第
2加速度センサによって検出される成分αa1及びαa2
びに検出される傾きθp に基づき、方向a1 及びa2
含む平面と上記水平面Hの交線方向の加速度αを演算す
る手段と、を備えることを特徴とする。
The acceleration detecting device of the present invention may be arranged such that, in the applied acceleration, a direction a forming an angle θ s with respect to the installation plane P.
A first acceleration sensor for detecting a component α a1 of 1 and a first acceleration sensor for detecting a component α a2 of a direction a 2 which forms an angle θ s with respect to the installation plane P and is coplanar with the direction a 1 in the applied acceleration. Two acceleration sensors, a means for detecting the inclination θ p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H based on the components α a1 and α a2 detected by the first and second acceleration sensors, and the means detected by the first and second acceleration sensors. And a means for calculating the acceleration α in the direction of intersection of the horizontal plane H with the plane including the directions a 1 and a 2 based on the detected components α a1 and α a2 and the detected inclination θ p. .

【0011】本発明の速度検出装置は、本発明の加速度
検出装置と、加速度αを時間により1回積分することに
より速度vを演算する手段と、を備えることを特徴とす
る。
The speed detecting device of the present invention is characterized by including the acceleration detecting device of the present invention and means for calculating the speed v by integrating the acceleration α once with time.

【0012】本発明の移動距離検出装置は、本発明の加
速度検出装置と、加速度αを時間により2回積分するこ
とにより移動距離lを演算する手段と、を備えることを
特徴とする。
The moving distance detecting device of the present invention is characterized by including the acceleration detecting device of the present invention and means for calculating the moving distance 1 by integrating the acceleration α twice with time.

【0013】そして、本発明の加速度検出方法は、加わ
る加速度のうち、設置面Pに対し共に角度θs をなしか
つ同一平面上に属する方向a1 及びa2 の成分αa1及び
αa2をそれぞれ検出するステップと、検出された成分α
a1及びαa2に基づき、水平面Hに対する設置面Pの傾き
θp の影響を排除しつつ、方向a1 及びa2 を含む平面
と上記水平面Hの交線方向の加速度αを演算するステッ
プと、を有することを特徴とする。
In the acceleration detecting method of the present invention, among the applied accelerations, the components α a1 and α a2 of the directions a 1 and a 2 that form an angle θ s with the installation plane P and belong to the same plane, respectively. Detecting step and detected component α
calculating the acceleration α in the direction of intersection between the plane including the directions a 1 and a 2 and the horizontal plane H while eliminating the influence of the inclination θ p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H based on a1 and α a2 ; It is characterized by having.

【0014】[0014]

【作用】本発明の加速度検出装置及び加速度検出方法に
おいては、方向a1 及びa2 の加速度成分αa1及びαa2
が検出される。方向a1 及びa2 は共に設置面Pに対し
角度θs をなしているから、検出される加速度成分αa1
及びαa2には、設置面Pが水平配置されている状態で重
力加速度gの成分が含まれている。また設置面Pが水平
面Hに対して傾いている状態であっても方向a1 又はa
2 が水平にならない限り、加速度成分αa1及びαa2には
重力加速度gの成分が含まれている。さらに、方向a1
及びa2 は同一平面上にあるから、加速度ベクトルの関
係式上変数として現れるのは検出すべき加速度αの他に
は水平面Hに対する設置面Pの傾きθp のみとなる。従
って、成分αa1及びαa2を使用してこの関係式に基づく
演算を行うことにより、水平面Hに対する設置面Pの傾
きθp の影響を排除しつつ、方向a1 及びa2 を含む平
面と水平面Hの交線方向の加速度αを演算することがで
きる。その結果、比較的簡素な装置構成にて誤差の少な
い加速度検出が実現される。その際、加速度センサ等の
取付が問題になることもない。
In the acceleration detecting device and the acceleration detecting method of the present invention, the acceleration components α a1 and α a2 in the directions a 1 and a 2
Is detected. Since the directions a 1 and a 2 both form an angle θ s with the installation plane P, the detected acceleration component α a1
And α a2 include the component of the gravitational acceleration g when the installation surface P is horizontally arranged. Even when the installation surface P is inclined with respect to the horizontal plane H, the direction a 1 or a
Unless 2 is horizontal, the acceleration components α a1 and α a2 include the component of gravitational acceleration g. Further, the direction a 1
Since a and a 2 are on the same plane, only the inclination θ p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H appears as variables in the relational expression of the acceleration vector in addition to the acceleration α to be detected. Therefore, by performing the calculation based on this relational expression using the components α a1 and α a2 , it is possible to eliminate the influence of the inclination θ p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H and to obtain a plane including the directions a 1 and a 2. The acceleration α in the direction of the intersection of the horizontal plane H can be calculated. As a result, acceleration detection with less error is realized with a relatively simple device configuration. At that time, there is no problem in mounting the acceleration sensor or the like.

【0015】本発明の速度検出装置においては、上述の
ようにして検出された加速度αが時間により1回積分さ
れ、速度vが求められる。本発明の移動距離検出装置に
おいては、上述のようにして検出された加速度αが時間
により2回積分され、移動距離lが求められる。従っ
て、水平面Hに対する設置面Pの傾きθp の影響を排除
した速度検出、移動距離検出が可能になる。
In the speed detecting device of the present invention, the acceleration α detected as described above is integrated once with time to obtain the speed v. In the moving distance detecting device of the present invention, the acceleration α detected as described above is integrated twice with time to obtain the moving distance l. Therefore, it is possible to detect the velocity and the moving distance without the influence of the inclination θ p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1には、本発明の一実施例に係る装置の
機能構成が示されている。また、図2には、この実施例
における加速度センサの配置態様が示されている。これ
らの図に示されるように、本実施例においては設置面P
に対し角度θs をなすよう設置台3上に背中合わせに配
置された2個の加速度センサ1及び2が使用されてい
る。また、加速度センサ1及び2の検出軸a1 及びa2
は設置面Pに鉛直な面内に設定されている。加速度セン
サ1及び2により検出される加速度αa1及びαa2は、移
動加速度演算部4に供給されている。移動加速度演算部
4は加速度αa1及びαa2に基づき後述の演算を行い、図
2中左右方向(すなわち検出軸a1 及びa2 を含む平面
と水平面Hの交線方向)の加速度αを検出する。移動速
度演算部5は、外部から与えられる初速度v0 を積分定
数としながら、検出された加速度αを積分し、これによ
り速度vを検出する。移動距離演算部6は、加速度α及
び速度vに基づき演算を行い移動距離lを検出する。
FIG. 1 shows a functional configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 shows an arrangement mode of the acceleration sensor in this embodiment. As shown in these figures, in the present embodiment, the installation surface P
On the other hand, two acceleration sensors 1 and 2 arranged back to back on the installation base 3 are used so as to form an angle θ s . Further, the detection axes a 1 and a 2 of the acceleration sensors 1 and 2
Is set in a plane vertical to the installation plane P. The accelerations α a1 and α a2 detected by the acceleration sensors 1 and 2 are supplied to the moving acceleration calculation unit 4. The moving acceleration calculation unit 4 performs the calculation described below based on the accelerations α a1 and α a2 , and detects the acceleration α in the left-right direction (that is, the direction of the intersection of the plane including the detection axes a 1 and a 2 and the horizontal plane H) in FIG. To do. The moving speed calculation unit 5 integrates the detected acceleration α while using the initial speed v 0 given from the outside as an integration constant, thereby detecting the speed v. The moving distance calculation unit 6 performs a calculation based on the acceleration α and the speed v to detect the moving distance l.

【0018】この実施例が特徴としているのは、図2に
示されるようなセンサ配置の他、加速度センサ1及び2
により検出される加速度αa1及びαa2を用いて、水平面
Hに対する設置面Pの傾きθp を補償し、重力加速度g
に起因した誤差を防いでいる点にある。
This embodiment is characterized by the sensor arrangement shown in FIG. 2 and the acceleration sensors 1 and 2.
The inclination α p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H is compensated by using the accelerations α a1 and α a2 detected by
The point is that the error caused by is prevented.

【0019】ここに、図3に示されるように、本実施例
の装置を搭載する移動体が、前部が浮き上がり後部が沈
み込んでいる状態にあるとする。この状態では、検出軸
1及びa2 の方向を水平面Hを基準として表すとそれ
ぞれθs +θp 又はθs −θp となる。従って、この状
態で水平方向の加速度αが加わったとき加速度センサ1
及び2により検出される加速度αa1及びαa2は、重力加
速度gの影響を考慮にいれると、次のように表される。
Here, as shown in FIG. 3, it is assumed that the moving body on which the apparatus of this embodiment is mounted is in a state in which the front portion is lifted and the rear portion is depressed. In this state, the directions of the detection axes a 1 and a 2 are θ s + θ p or θ s −θ p , respectively, when the horizontal plane H is used as a reference. Therefore, when the horizontal acceleration α is applied in this state, the acceleration sensor 1
The accelerations α a1 and α a2 detected by 2 and 2 are expressed as follows, taking the influence of the gravitational acceleration g into consideration.

【0020】[0020]

【数1】 αa1= α・cos(θs +θp )−g・sin(θs +θp ) …(1) αa2=−α・cos(θs −θp )−g・sin(θs −θp ) …(2) これらの式において変数であるのは、加速度α及び移動
体の傾きθp である。式(1)の両辺にcos(θs
θp )を乗じたものと式(2)の両辺にcos(θs
θp )を乗じたものとを加算すると、変数αが消去され
次の式が得られる。
[Alpha] a1 = [alpha] .cos ([theta] s + [theta] p ) -g * sin ([theta] s + [theta] p ) (1) [alpha] a2 =-[alpha] .cos ([theta] s- [ theta] p ) -g * sin ([theta]) s −θ p ) (2) The variables in these equations are the acceleration α and the inclination θ p of the moving body. Both sides of the equation (1) have cos (θ s
multiplied by θ p ) and cos (θ s + on both sides of equation (2)
θ p ) multiplied by and added, the variable α is eliminated and the following equation is obtained.

【0021】[0021]

【数2】 f(θp )=αa1・cos(θs −θp )+αa2・cos(θs +θp ) −g・sin2θs =0 …(3) また、この式の両辺を変数θp にて微分すると、次の式
が得られる。
[Number 2] f (θ p) = α a1 · cos (θ s -θ p) + α a2 · cos (θ s + θ p) -g · sin2θ s = 0 ... (3) In addition, variable both sides of this equation Differentiating with respect to θ p gives the following equation.

【0022】[0022]

【数3】 f´(θp )=αa1・sin(θs −θp )−αa2・sin(θs +θp ) =0 …(4) 移動加速度演算部4は、収束判定条件としてEquation 3] f'(θ p) = α a1 · sin (θ s -θ p) -α a2 · sin (θ s + θ p) = 0 ... (4) moving acceleration calculator 4, a stopping criterion

【数4】 f(θp +Δθp )=f(θp )+f´(θp )・Δθp =0 すなわちF (θ p + Δθ p ) = f (θ p ) + f ′ (θ p ) · Δθ p = 0 That is,

【数5】Δθp =−f(θp )/f´(θp ) を用いながら、ニュートンラプソン法を実行し、傾きθ
p を数値計算する。具体的には、初期値θp0を収束判定
条件中のθp に代入してΔθp =Δθp0を演算し、θp1
=θp0+Δθp0を収束判定条件中のθp に代入してΔθ
p =Δθp1を演算し、θp2=θp1+Δθp1を収束判定条
件中のθp に代入してΔθp =Δθp2を演算し、…とい
った手順を、Δθp が所定値より小さくなるまで(十分
に収束するまで)繰り返す。移動加速度演算部4は、Δ
θp が所定値より小さくなった時点でのθp を式(1)
又は(2)に代入することにより、加速度αを求め、出
力する。
[Number 5] while using Δθ p = -f (θ p) / f' a (θ p), run the Newton Raphson method, the slope θ
Calculate p numerically. Specifically, the initial value θ p0 is substituted into θ p in the convergence determination condition to calculate Δθ p = Δθ p0 , and θ p1
= Θ p0 + Δθ p0 is substituted for θ p in the convergence judgment condition and Δθ
Calculate p = Δθ p1 and substitute θ p2 = θ p1 + Δθ p1 into θ p in the convergence judgment condition to calculate Δθ p = Δθ p2, and so on until Δθ p becomes smaller than a predetermined value. Repeat (until it converges sufficiently). The moving acceleration calculation unit 4 calculates Δ
Equation theta p at the time the theta p is smaller than a predetermined value (1)
Alternatively, by substituting in (2), the acceleration α is obtained and output.

【0023】移動速度演算部5及び移動距離演算部6
は、求められた加速度αの他初速度v0 を用いて、速度
v及び移動距離lを演算する。演算タイミングを添字i
で表すこととすると、演算式は次のように表される。但
し、加速度αを最初に検出したタイミングi=0では速
度v及び移動距離lの演算を行わないこととし、このタ
イミングで得られた加速度α=α0 を、次のタイミング
i=1において初速度v0 と共に速度v及び移動距離l
の演算に使用する。
Moving speed calculator 5 and moving distance calculator 6
Calculates the velocity v and the moving distance l using the other initial velocity v 0 of the obtained acceleration α. Calculation timing is subscript i
If it is expressed by, the arithmetic expression is expressed as follows. However, at the timing i = 0 when the acceleration α is first detected, the velocity v and the moving distance l are not calculated, and the acceleration α = α 0 obtained at this timing is used as the initial velocity at the next timing i = 1. velocity v and movement distance l together with v 0
It is used to calculate.

【0024】[0024]

【数6】vi =vi-1 +αi-1 t li =vi-1 t+αi-1 2 /2 なお、以上の説明では、検出軸a1 及びa2 を含む面が
設置面Pと直交している構成について述べたが、検出軸
1 及びa2 を含む面は既知の角度にて設置面Pと交差
していればよい。また、以上の説明では、検出軸a1
びa2 を含む面が移動体の進行方向と平行であると仮定
していたが、検出軸a1 及びa2 を含む面は移動体の進
行方向と直交していない方向であれば、どのような方向
でもよい。加速度センサ1及び2の材質、構成に関して
は、既知のいずれでもよい。本発明の用途としては、ナ
ビゲーション装置、車体制御装置、エンジン制御装置、
速度表示装置、走行距離表示装置等をあげることができ
る。ただし、本発明は車両用に限定されるものではな
く、その他の移動体にも使用でき、また移動体以外であ
っても水平面Hに対する設置面Pの傾きθp が生じ得る
用途であれば好適に応用できる。
[6] v i = v i-1 + α i-1 t l i = v i-1 t + α i-1 t 2/2 In the above description, the plane including the detection axis a 1 and a 2 is placed Although the configuration orthogonal to the plane P has been described, the plane including the detection axes a 1 and a 2 may intersect the installation plane P at a known angle. Further, in the above description, it is assumed that the plane including the detection axes a 1 and a 2 is parallel to the traveling direction of the moving body, but the plane including the detection axes a 1 and a 2 is the traveling direction of the moving body. Any direction may be used as long as the direction is not orthogonal to. Any known material may be used for the materials and configurations of the acceleration sensors 1 and 2. Applications of the present invention include a navigation device, a vehicle body control device, an engine control device,
A speed display device, a mileage display device, etc. can be mentioned. However, the present invention is not limited to a vehicle, but can be used for other moving bodies, and is suitable for any application other than the moving body as long as the inclination θ p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H can occur. Can be applied to.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の加速度検
出装置及び加速度検出方法によれば、方向a1 及びa2
の加速度成分αa1及びαa2を検出し、これらに基づき方
向a1及びa2 を含む平面と水平面Hの交線方向の加速
度αを演算するようにしたため、水平面Hに対する設置
面Pの傾きθp の影響を排除することができ、誤差の少
ない加速度検出を実現することができる。その際、姿勢
検出手段を別途設ける必要がないから比較的簡素な装置
構成となり、コスト上も有利となる。さらに、加速度セ
ンサ等の取付が問題になることもなく、使い勝手がよく
交換・修理等も容易な装置を得ることができる。
As described above, according to the acceleration detecting device and the acceleration detecting method of the present invention, the directions a 1 and a 2
The acceleration components α a1 and α a2 are detected, and the acceleration α in the direction of the intersection of the plane including the directions a 1 and a 2 and the horizontal plane H is calculated based on the detected acceleration components α a1 and α a2. The influence of p can be eliminated, and acceleration detection with less error can be realized. At that time, since it is not necessary to separately provide the posture detection means, the device configuration is relatively simple, which is advantageous in terms of cost. Further, it is possible to obtain a device which is easy to use and easy to replace and repair without mounting the acceleration sensor or the like.

【0026】また、本発明の速度検出装置及び移動距離
検出装置によれば、上述のようにして検出した加速度α
を時間により1回又は2回積分することにより速度v又
は移動距離lを求めるようにしたため、水平面Hに対す
る設置面Pの傾きθp の影響を排除した誤差の少ない速
度検出、移動距離検出が可能になる。
Further, according to the speed detecting device and the moving distance detecting device of the present invention, the acceleration α detected as described above is used.
Since the speed v or the moving distance 1 is obtained by integrating once or twice depending on time, it is possible to detect the speed and the moving distance with less error by eliminating the influence of the inclination θ p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H. become.

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

【図1】本発明の一実施例に係る装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】この実施例における加速度センサの配置を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of acceleration sensors in this embodiment.

【図3】傾きの発生とベクトル関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the occurrence of inclination and a vector relationship.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 加速度センサ 3 設置台 4 移動加速度演算部 5 移動速度演算部 6 移動距離演算部 P 設置面 H 水平面 a1 ,a2 検出軸 θs 設置面に対する検出軸の傾き θp 水平面に対する設置面の傾き αa1,αa2 加速度センサにより検出される加速度 α 検出すべき加速度 v 速度 l 移動距離1, 2 Acceleration sensor 3 Installation base 4 Moving acceleration calculation unit 5 Moving speed calculation unit 6 Moving distance calculation unit P Installation surface H Horizontal plane a 1 , a 2 Detection axis θ s Detection axis inclination relative to installation surface θ p Installation surface relative to horizontal surface Slope α a1 , α a2 Acceleration detected by acceleration sensor α Acceleration to be detected v Velocity l Moving distance

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加わる加速度のうち設置面Pに対し角度
θs をなす方向a1の成分αa1を検出する第1加速度セ
ンサと、 加わる加速度のうち上記設置面Pに対し角度θs をなし
かつ方向a1 と同一平面上に存する方向a2 の成分αa2
を検出する第2加速度センサと、 第1及び第2加速度センサによって検出される成分αa1
及びαa2に基づき、水平面Hに対する設置面Pの傾きθ
p の影響を排除しつつ、方向a1 及びa2 を含む平面と
上記水平面Hの交線方向の加速度αを演算する手段と、 を備えることを特徴とする加速度検出装置。
1. A applied without a first acceleration sensor for detecting the component alpha a1 direction a 1 to to installation surface P forms an angle theta s of acceleration, the angle theta s to the installation surface P of the acceleration applied And the component α a2 of the direction a 2 that is coplanar with the direction a 1
A second acceleration sensor for detecting the component α a1 detected by the first and second acceleration sensors
And α a2 , the inclination θ of the installation plane P with respect to the horizontal plane H
An acceleration detecting device comprising: means for calculating an acceleration α in a direction of an intersection of the plane including the directions a 1 and a 2 and the horizontal plane H while eliminating the influence of p .
【請求項2】 加わる加速度のうち設置面Pに対し角度
θs をなす方向a1の成分αa1を検出する第1加速度セ
ンサと、 加わる加速度のうち上記設置面Pに対し角度θs をなし
かつ方向a1 と同一平面上に存する方向a2 の成分αa2
を検出する第2加速度センサと、 第1及び第2加速度センサによって検出される成分αa1
及びαa2に基づき水平面Hに対する設置面Pの傾きθp
を検出する手段と、 第1及び第2加速度センサによって検出される成分αa1
及びαa2並びに検出される傾きθp に基づき、方向a1
及びa2 を含む平面と上記水平面Hの交線方向の加速度
αを演算する手段と、 を備えることを特徴とする加速度検出装置。
2. A applied without a first acceleration sensor for detecting the component alpha a1 direction a 1 at an angle theta s to installation surface P of the acceleration, the angle theta s to the installation surface P of the applied acceleration And the component α a2 of the direction a 2 that is coplanar with the direction a 1
A second acceleration sensor for detecting the component α a1 detected by the first and second acceleration sensors
And α a2 , the inclination θ p of the installation plane P with respect to the horizontal plane H
And a component α a1 detected by the first and second acceleration sensors.
And α a2 and the detected inclination θ p , the direction a 1
And means for calculating an acceleration α in the direction of the intersection of the horizontal plane H and the plane including a 2 and a 2 .
【請求項3】 請求項1又は2記載の加速度検出装置
と、 加速度αを時間により1回積分することにより速度vを
演算する手段と、 を備えることを特徴とする速度検出装置。
3. A speed detecting device comprising: the acceleration detecting device according to claim 1; and a means for calculating a speed v by integrating the acceleration α once with time.
【請求項4】 請求項1又は2記載の加速度検出装置
と、 加速度αを時間により2回積分することにより移動距離
lを演算する手段と、 を備えることを特徴とする移動距離検出装置。
4. A moving distance detecting apparatus, comprising: the acceleration detecting apparatus according to claim 1; and a unit that calculates a moving distance 1 by integrating acceleration α twice with time.
【請求項5】 加わる加速度のうち、設置面Pに対し共
に角度θs をなしかつ同一平面上に属する方向a1 及び
2 の成分αa1及びαa2をそれぞれ検出するステップ
と、 検出された成分αa1及びαa2に基づき、水平面Hに対す
る設置面Pの傾きθpの影響を排除しつつ、方向a1
びa2 を含む平面と上記水平面Hの交線方向の加速度α
を演算するステップと、 を有することを特徴とする加速度検出方法。
5. Among the applied acceleration, a step of detecting components α a1 and α a2 of directions a 1 and a 2 that both form an angle θ s with respect to the installation surface P and belong to the same plane, respectively, Based on the components α a1 and α a2 , while eliminating the influence of the inclination θ p of the installation surface P with respect to the horizontal plane H, the acceleration α in the direction of the intersection of the plane including the directions a 1 and a 2 and the horizontal plane H
An acceleration detection method comprising the step of:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6827172B2 (en) 2001-12-04 2004-12-07 Denso Corporation Lateral inclination angle detector for passenger-protecting device for use in automotive vehicle
JP2008058256A (en) * 2006-09-04 2008-03-13 Univ Nihon Device for calculating speed

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