JPH09159472A - Estimation device for gear position, prediction device for vehicle speed and navigation apparatus for moving body using it - Google Patents

Estimation device for gear position, prediction device for vehicle speed and navigation apparatus for moving body using it

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JPH09159472A
JPH09159472A JP34431395A JP34431395A JPH09159472A JP H09159472 A JPH09159472 A JP H09159472A JP 34431395 A JP34431395 A JP 34431395A JP 34431395 A JP34431395 A JP 34431395A JP H09159472 A JPH09159472 A JP H09159472A
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JP
Japan
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vehicle
speed
vehicle speed
predicted
rotation speed
Prior art date
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JP34431395A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Ozaki
和久 尾崎
Kanji Kayanuma
完治 茅沼
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a gear position by a method wherein a change, in terms of time, in the rotational speed of an engine detected from an alternator noise superposed on a power supply is stored temporarily, its change waveform is referred to and whether the gear position is changed or not is judged. SOLUTION: A noise detection part 20 is connected to a power supply 18 via a cigar plug 29 and a capacitor 28, it rectifies the output of an alternator 19 directly coupled to an engine, and a remaining AC portion which is taken out by a filter 30 is pulse-shaped by a binarization circuit 31 so as to be counted by a counter 32. A rotational-speed detection part 21 at an auxiliary computing part 8 always monitors its output, and a change, in terms of time, in the rotational speed is stored temporarily in a waveform storage part 23. A gear-position judgment part 24 refers to its change waveform, and it judges whether a change rate is larger than a definite reference value or not on the basis of a positive or a negative and whether the gear is shifted up or shifted down. A gear position which is found is stored in a gear-position memory 25. Therefore, a mechanical switch is not required, and a mounting operation becomes easy.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の移動体の
ギア位置推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた
移動体のナビゲーション装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gear position estimating device for a moving body such as a vehicle, a vehicle speed predicting device, and a navigation device for a moving body using the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、車両等の移動体に搭載されて自
車の位置を時々刻々、ディスプレイのマップ上に表示し
て道案内を行なうようにした装置としてナビゲーション
装置が知られており、広く利用されつつある。この種の
ナビゲーション装置は、例えば特公平4−34082号
公報等に示されており、この装置の基本的機能としては
ディスプレイ上に表示した地図上において自車位置を検
出し、移動した際にその移動方向、移動距離を検出し、
それに対応して地図上にドットを打ち込んで自車位置と
走行軌跡とを順次表示するようになっている。
2. Description of the Related Art Generally, a navigation device is known as a device which is mounted on a moving body such as a vehicle and displays the position of the vehicle on a map of a display moment by moment to guide a road. It is being used. This type of navigation device is disclosed in, for example, Japanese Examined Patent Publication No. 4-34082, and the basic function of this device is to detect the position of the vehicle on a map displayed on the display, and to move it when the vehicle moves. Detects the moving direction and moving distance,
Correspondingly, dots are entered on the map to sequentially display the vehicle position and the traveling locus.

【0003】図21はこのような一般的なナビゲーショ
ン装置を示すブロック構成図であり、この装置は、自車
位置測定手段としてGPS(Golbal Posit
ioning System)2を有しており、図示し
ない複数の人工衛星からの信号をアンテナ3を介して受
信し、自車の位置を設定し得るようになっている。ま
た、上記受信機2が信号を受信し得ない場合も考慮し
て、自立航法の補助手段として車輪4の車軸に車速セン
サ5を設け、このセンサ5からの出力パルスを車速パル
ス検出部6におけるカウンタ7にてカウントし、このカ
ウント値をマイクロコンピュータ等の補助演算部8にて
処理することにより車速を求めて主演算部9に入力する
ようになっている。
FIG. 21 is a block diagram showing the configuration of such a general navigation device. This device uses GPS (Golbal Position) as a vehicle position measuring means.
Ionizing System) 2 and receives signals from a plurality of artificial satellites (not shown) via the antenna 3 to set the position of the own vehicle. Further, in consideration of the case where the receiver 2 cannot receive the signal, a vehicle speed sensor 5 is provided on the axle of the wheel 4 as an assisting means for self-contained navigation, and the output pulse from the sensor 5 is output to the vehicle speed pulse detecting section 6. The counter 7 counts, and the count value is processed by an auxiliary calculator 8 such as a microcomputer to obtain the vehicle speed and input it to the main calculator 9.

【0004】また、この主演算部9には、車両が旋回を
行なった時にその旋回動作を検出するジャイロや地磁気
センサ等の旋回検出手段10が接続されると共に地図情
報を読み込むCD−ROM駆動部11も接続される。更
には、この主演算部9には、動作の切り替え等を指定す
るコマンドを入力するキーボード12、取り込まれた地
図情報や自車位置を表示するための液晶モニタ13及び
交差点名等を音声により案内するスピーカ14等がそれ
ぞれ接続されている。
Further, the main arithmetic unit 9 is connected with a turning detecting means 10 such as a gyro and a geomagnetic sensor for detecting the turning motion of the vehicle when the vehicle turns, and a CD-ROM driving unit for reading map information. 11 is also connected. Further, a keyboard 12 for inputting a command for designating operation switching, a liquid crystal monitor 13 for displaying the captured map information and the position of the vehicle, and an intersection name and the like are voice-guided to the main arithmetic unit 9. The speakers 14 and the like are connected to each other.

【0005】このような装置において、GPS2が人工
衛星からの信号を受信して正常に測位できている時は、
ほとんどの自車位置の計算はGPS2からのデータで行
なうが、もし、車両がビル陰、ガード下、トンネル等に
入り、人工衛星からの信号を受信できなくて測位不可能
な状態になったときはGPS2からの速度情報等が得ら
れなくなってしまう。そこで、このような状況を考慮し
て車速パルス検出部6は、車速センサ5からのパルスを
カウントして車両の速度を計算し、この計算結果を主演
算部9へ報告するようになっている。主演算部9は、G
PS2からの速度情報に、上記車速パルス検出部6から
の速度情報を置き換えて、トンネル内等でも引き続き測
位を続けることになる。
In such a device, when the GPS 2 receives a signal from an artificial satellite and can normally perform positioning,
Most of the vehicle position is calculated using the data from GPS2, but if the vehicle enters a building, under a guard, a tunnel, etc. and cannot receive signals from satellites, it becomes impossible to perform positioning. Will not be able to obtain speed information or the like from GPS2. Therefore, in consideration of such a situation, the vehicle speed pulse detection section 6 counts the pulses from the vehicle speed sensor 5 to calculate the speed of the vehicle, and reports the calculation result to the main calculation section 9. . The main calculation unit 9 is G
The speed information from the vehicle speed pulse detector 6 is replaced with the speed information from the PS2, and the positioning is continued even in the tunnel or the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな構成においては、ナビゲーション装置専用の車速セ
ンサ5を設けなければならないため、この車速センサ5
の部品のコスト増を余儀なくされるばかりか、ナビゲー
ション装置の装着のために煩わしい作業が必要であっ
た。尚、車両自体に出荷時に設けられている速度メータ
等から情報を入手することも考えられるが、この場合に
は更に複雑な装着作業を必要とすることから実際的では
ない。
By the way, in the above-mentioned structure, since the vehicle speed sensor 5 dedicated to the navigation device must be provided, this vehicle speed sensor 5 is required.
Not only was the cost of these parts increased, but also a cumbersome operation was required to install the navigation device. Note that it is conceivable to obtain the information from a speedometer or the like provided in the vehicle itself at the time of shipment, but this is not practical because it requires a more complicated mounting work.

【0007】また、ナビゲーション装置を構築するため
には、上述のように車両速度を得なくてはならず、車両
速度なくしては自車位置や走行軌跡を特定し得ない。こ
の車両速度を求める方法として、例えば特開昭60−2
53979号公報にはエンジンの回転速度とギア位置を
検出し、またタイヤのスリップ等も考慮した車速検出装
置が開示されているが、この場合には、ギア位置検出手
段として、ギア位置に応じてスイッチを閉じる等の動作
をする機械的スイッチ手段などを採用しており、部品点
数も多くなってコスト高を招来してしまう。
In order to construct the navigation device, the vehicle speed must be obtained as described above, and the vehicle position and the traveling locus cannot be specified without the vehicle speed. As a method of obtaining the vehicle speed, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-2
Japanese Patent Laid-Open No. 53979 discloses a vehicle speed detection device that detects engine rotation speed and gear position, and also considers tire slip and the like. Since a mechanical switch means for closing the switch is used, the number of parts is increased and the cost is increased.

【0008】本発明は、以上ような問題点に着目し、こ
れを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の
第1の目的は、車両のギア位置を検出することができる
ギア位置推定装置を提供することにある。本発明の第2
の目的は、車両の速度を簡単に検出することができる車
両速度予測装置を提供することにある。本発明の第3の
目的は、車両速度予測装置を用いた移動体のナビゲーシ
ョン装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems and to solve them effectively. A first object of the present invention is to provide a gear position estimating device that can detect the gear position of a vehicle. Second of the present invention
It is an object of the present invention to provide a vehicle speed prediction device that can easily detect the speed of the vehicle. A third object of the present invention is to provide a navigation device for a moving body using a vehicle speed prediction device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、車両の電
源に重畳されるオルタネータノイズを検出するノイズ検
出部と、このノイズ検出部の出力からエンジンの回転速
度を検出する回転速度検出部と、この検出部で得られた
前記回転速度の時間的変化を一時的に記憶する波形記憶
部と、この波形記憶部の変化波形を参照してギア位置が
変化したか否かを判断するギア位置判断部とを備えるよ
うに構成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A first invention is a noise detector for detecting an alternator noise superimposed on a power source of a vehicle, and a rotation speed detector for detecting an engine rotation speed from an output of the noise detector. And a waveform storage unit for temporarily storing the temporal change of the rotation speed obtained by the detection unit, and a gear for determining whether or not the gear position is changed by referring to the change waveform of the waveform storage unit. The position determining unit is provided.

【0010】第2の発明は、上記第1の発明のギア位置
推定装置を用いた車両速度予測装置において、GPS等
の自車位置測定手段と、この自車位置測定手段から得ら
れた車両移動速度と前記ギア位置測定装置から出力され
るギア位置情報と前記回転速度検出部で得られた回転速
度とに基づいて各ギア位置に対応させて得た係数をテー
ブル化してアップデート可能に記憶する係数記憶部と、
前記自車位置測定手段から出力が得られない時に前記回
転速度と前記係数記憶部の係数を参照することにより車
両移動速度を求める車速予測部とを備えるように構成し
たものである。
A second aspect of the invention is a vehicle speed predicting apparatus using the gear position estimating apparatus of the first aspect of the invention, wherein a vehicle position measuring means such as GPS and a vehicle movement obtained from the vehicle position measuring means. Coefficients corresponding to each gear position based on the speed, the gear position information output from the gear position measuring device, and the rotation speed obtained by the rotation speed detecting unit are tabulated into a table and stored as updateable coefficients. Storage part,
It is configured to include a vehicle speed predicting unit that obtains a vehicle moving speed by referring to the rotation speed and the coefficient of the coefficient storage unit when an output is not obtained from the vehicle position measuring means.

【0011】第3の発明は、車両電源に重畳されるオル
タネータノイズを検出するノイズ検出部と、このノイズ
検出部の出力からエンジンの回転速度を検出する回転速
度検出部と、GPS等の自車位置測定手段と、前記回転
速度検出部の出力と前記自車位置測定手段から出力され
る車両速度とを更新しつつ記憶する速度記憶部と、車両
の速度範囲と前記自車位置測定手段が測位可能時のエン
ジンの回転速度範囲と前記自車位置測定手段が測位不可
能時のエンジンの回転速度範囲と予測車両速度とを予め
テーブル化して記憶する予測車速記憶部と、前記自車位
置測定手段からの出力が得られない時に前記予測車速記
憶部のテーブルと前記回転速度検出部からの出力とに基
づいて車両移動速度を求める予測車速決定部とを備える
ように構成したものである。
According to a third aspect of the present invention, a noise detecting section for detecting alternator noise superimposed on a vehicle power source, a rotational speed detecting section for detecting an engine rotational speed from an output of the noise detecting section, and a vehicle such as GPS. A position measuring unit, a speed storage unit that stores the output of the rotation speed detecting unit and the vehicle speed output from the own vehicle position measuring unit while updating them, a speed range of the vehicle, and the own vehicle position measuring unit performs positioning. A predicted vehicle speed storage unit that stores the engine speed range when possible, the engine speed range when the own vehicle position measuring means cannot measure, and the predicted vehicle speed in advance as a table, and the own vehicle position measuring means. And a predicted vehicle speed determination unit that determines a vehicle moving speed based on the table of the predicted vehicle speed storage unit and the output from the rotation speed detection unit when the output from the vehicle is not obtained. It is.

【0012】第4の発明は、上記車両速度予測装置と、
GPS等の自車位置測定手段とを有し、この自車位置測
定手段から車両の速度信号が得られない時に前記車両速
度予測装置からの速度信号に基づいて自車位置を推定す
るように構成したナビゲーション装置に関するものであ
る。
A fourth invention is the above vehicle speed predicting device,
A vehicle position measuring means such as GPS is provided, and the vehicle position is estimated based on the speed signal from the vehicle speed predicting device when the vehicle speed signal cannot be obtained from the vehicle position measuring means. Navigation device.

【0013】第1の発明によれば、ノイズ検出部は電源
電圧に重畳されるオルタネータノイズを検出し、このノ
イズに基づいて回転速度検出部はエンジンの回転速度を
求める。波形記憶部は上記回転速度の時間的変化を一時
的に記憶しており、そして、この記憶内容に基づいてギ
ア位置判断部は変化率が所定値以上に変化した時に、或
いは回転速度が所定値以下になった時にギア位置が変化
したと判断する。
According to the first aspect of the invention, the noise detector detects the alternator noise superimposed on the power supply voltage, and the rotation speed detector determines the rotation speed of the engine based on this noise. The waveform storage unit temporarily stores the temporal change in the rotational speed, and based on the stored contents, the gear position determination unit causes the gear position determination unit to change when the change rate exceeds a predetermined value or the rotational speed reaches a predetermined value. It is determined that the gear position has changed when:

【0014】第2の発明によれば、係数記憶部には、自
車位置測定手段から得られた正確な車両移動速度と、第
1の発明のギア位置推定装置から出力されるギア位置情
報と第1の発明で用いた回転速度検出部で得られたエン
ジンの回転速度とに基づいて各ギア位置に対応させて求
めた係数が記憶されており、上記自車位置測定手段から
の出力が得られない時に、車速予測部は上記エンジンの
回転速度と係数を参照することにより車両移動速度を求
めることができる。上記係数記憶部の内容は、アップデ
ート可能になされており、例えば車種等を変更した時に
リセットされ、走行により新たな係数が求められる。
According to the second invention, the coefficient storage unit stores the accurate vehicle moving speed obtained from the own vehicle position measuring means, and the gear position information output from the gear position estimating device of the first invention. Coefficients calculated corresponding to each gear position based on the engine rotation speed obtained by the rotation speed detection unit used in the first invention are stored, and the output from the vehicle position measuring means is obtained. If not, the vehicle speed predicting unit can obtain the vehicle moving speed by referring to the engine rotation speed and the coefficient. The contents of the coefficient storage unit are updatable, and are reset when, for example, the vehicle type is changed, and a new coefficient is obtained by running.

【0015】第3の発明によれば、ノイズ検出部は、車
両の電源電圧に重畳されるオルタネータノイズを検出
し、この検出結果より回転速度検出部は、エンジンの回
転速度を検出する。速度記憶部には、上記回転速度検出
部からの出力値と自車位置測定手段から出力される車両
速度とを更新しつつ記憶することにより、常に一定期間
の最新のものが記憶されており、また、予測車速記憶部
には車両の速度範囲と上記測定手段が測位可能時のエン
ジン回転速度範囲と測位不可能時のエンジン回転速度範
囲と予測車両速度とを予めテーブル化して記憶してい
る。そして、上記測定手段からの出力が得られない時
に、予測車両決定部は上記テーブルと速度検出部からの
出力に基づいて車両移動速度を求める。
According to the third aspect of the invention, the noise detecting section detects alternator noise superimposed on the power supply voltage of the vehicle, and the rotation speed detecting section detects the rotation speed of the engine based on the detection result. The speed storage unit stores the latest value for a certain period of time by storing the output value from the rotation speed detection unit and the vehicle speed output from the own vehicle position measuring unit while updating it, Further, the predicted vehicle speed storage unit stores in advance a table of a vehicle speed range, an engine rotation speed range when positioning is possible by the measuring means, an engine rotation speed range when positioning is not possible, and a predicted vehicle speed. Then, when the output from the measuring means is not obtained, the predictive vehicle determination unit obtains the vehicle moving speed based on the output from the table and the speed detection unit.

【0016】上記予測車速記憶部に加えて、複数の予測
車両速度に対応して実際に車両速度が適合した時の頻度
すなわち度数を加味した頻度用予測車速記憶部を設けて
おき、上記測定手段からの出力が得られない場合におい
て、上記頻度用予測車速記憶部の頻度値(度数)が満た
されていない時には、上記予測車速記憶部を参照して車
両移動速度を求め、頻度値が満たされている時には、頻
度用予測車速記憶部を参照して最大頻度に対応する予測
車両速度を車両移動速度として決定する。
In addition to the predictive vehicle speed storage unit, a frequency predictive vehicle speed storage unit is provided in which the frequency when the vehicle speeds actually correspond to a plurality of predicted vehicle speeds, that is, the frequency is added, and the measuring means is provided. In the case where the frequency value (frequency) of the frequency predictive vehicle speed storage unit is not satisfied, the vehicle moving speed is obtained by referring to the predictive vehicle speed storage unit, and the frequency value is satisfied. When it is, the predicted vehicle speed storage unit for frequency is referred to and the predicted vehicle speed corresponding to the maximum frequency is determined as the vehicle moving speed.

【0017】第4の発明によれば、自車位置測定手段か
ら車両の速度信号が得られない時には、上記車両速度予
測装置から速度信号を得、これに基づいて自車位置を推
定することができる。この場合、ジャイロ等の旋回検出
手段を設けることにより、自車が旋回移動してもこれに
対応することができる。
According to the fourth aspect of the invention, when the speed signal of the vehicle cannot be obtained from the vehicle position measuring means, the speed signal can be obtained from the vehicle speed predicting device and the vehicle position can be estimated based on the speed signal. it can. In this case, by providing turning detection means such as a gyro, it is possible to cope with the turning movement of the own vehicle.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るギア位置推
定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体のナ
ビゲーション装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。請求項2に規定する第2の発明の車両速度予測装
置は、ギア位置とエンジンの回転速度と車両速度とはあ
る相関関係があることからGPS等の自車位置測定手段
が人工衛星からの信号を正常に受信できている時に、上
記相関関係の係数を計算することにより推定して記憶し
ておき、GPSが信号を正常に受信できなくなった時
に、推定したギア位置毎の係数を呼び出してエンジンの
回転速度に乗算するなどの演算処理を行ない、これによ
り車両速度を求めて車速センサの代替を行なう。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a gear position estimating device, a vehicle speed predicting device and a navigation device for a mobile body using the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the vehicle speed predicting apparatus of the second invention defined in claim 2, since the gear position, the engine rotation speed, and the vehicle speed have a certain correlation, the own vehicle position measuring means such as GPS outputs a signal from the artificial satellite. When the GPS is normally received, the coefficient of the above correlation is estimated and stored in memory, and when the GPS cannot receive the signal normally, the estimated coefficient for each gear position is called and the engine is called. Then, the vehicle speed sensor is replaced by calculating the vehicle speed.

【0019】ここで上記したギア位置の推定に関してで
あるが、通常ならば、特開昭60−253979号公報
に示すようにミッション部にセンサスイッチを設けて直
接検出することも考えられるが、これではコスト増加に
つながる。そこで、本発明においては例えば、特開昭5
1−123042号公報等に示すように電源に重畳する
オルタネータノイズをカウントしてエンジンの回転速度
を検出し、これに基づいてギア位置を推定する。この方
法ならば、ナビゲーション装置の本来の取り付け工程に
含まれる電源接続工程にこの作業を含めることができ、
煩雑さをなくすことができる。
Regarding the above-mentioned estimation of the gear position, normally, it is conceivable that a sensor switch may be provided in the mission section to directly detect it, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 60-253979. Then, it leads to an increase in cost. Therefore, in the present invention, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As shown in JP-A-1-123042, etc., alternator noise superimposed on the power source is counted to detect the engine rotation speed, and the gear position is estimated based on this. With this method, this work can be included in the power supply connection process included in the original installation process of the navigation device,
The complexity can be eliminated.

【0020】エンジンの回転速度でどのようにギア位置
を推定するかという点について、ここではマニュアルト
ランスミッション(以下MTとする)とオートマチック
トランスミッション(以下ATとする)の2種類につき
考え、更に典型例としてギアをシフトアップ、シフトダ
ウンした時の場合を考える。
Regarding how to estimate the gear position based on the rotation speed of the engine, two types of transmission, a manual transmission (hereinafter referred to as MT) and an automatic transmission (hereinafter referred to as AT), are considered here, and as typical examples. Consider the case when the gear is upshifted or downshifted.

【0021】(1)MT車の場合 図1はMT車の時間に対するエンジンの回転速度の特性
を示し、ギア位置がP1からP2へシフトアップした時
のものである。ギア位置がP1の時、エンジンの回転速
度はr0であるが、ギアチェンジのときは一旦アイドリ
ングの回転速度riに落ち、時間tdの後、P2のギア
位置に変わりruのエンジン回転速度になる。第1の発
明のギア位置推定装置は、このエンジンの回転速度を常
に監視し、その変化率を計算する。回転速度がr0から
riに変化するときは、エンジンが一時的に負荷から解
放されるために、どのような走行パターンでも略一定の
時間内に同じ変化率で回転が下がることになる。この変
化率は通常の走行の減速におけるエンジンの回転速度の
下降率よりも大きいので(車体の慣性のため)、この下
降率を基にギアシフトと通常走行での(クラッチを繋い
だままの)減速を区別することができる。
(1) Case of MT Vehicle FIG. 1 shows the characteristics of the engine rotation speed with respect to time of the MT vehicle, when the gear position is shifted up from P1 to P2. When the gear position is P1, the engine rotation speed is r0, but at the time of a gear change, the engine rotation speed falls to idling rotation speed ri, and after a time td, it changes to the P2 gear position and becomes the ru engine rotation speed. The gear position estimating device of the first invention constantly monitors the rotational speed of the engine and calculates the rate of change thereof. When the rotation speed changes from r0 to ri, the engine is temporarily released from the load, and therefore the rotation speed decreases at the same rate of change within a substantially constant time in any running pattern. This rate of change is greater than the rate of decrease in engine speed during deceleration during normal driving (due to the inertia of the vehicle body). Therefore, based on this rate of decrease, gearshift and deceleration during normal driving (with the clutch engaged) Can be distinguished.

【0022】この性質を利用して、アイドリングの回転
速度ri以下にエンジン回転速度が下がったらそれより
も僅かな時間tiだけさかのぼり、この分の回転速度の
変化率が所定の値、例えばth以下ならばギアシフトし
たと認識すればよい。更に、エンジンの回転速度がri
以下になった時からシフトが完了するまでtd時間だけ
待ち、ギアシフト前後の回転速度の差Δruを求め、そ
れが負ならシフト前より後の方のエンジン回転速度が下
がっているので、シフトアップしたと認識する。図2は
シフトダウンした時の様子である。シフトの検出は前記
の通りであり、エンジンの回転速度の変化分Δrdは正
のため、シフト前より後の方の回転速度が上がってお
り、シフトダウンしていることが認識できる。この場
合、rdはシフトダウン後の回転速度である。
Utilizing this property, when the engine rotation speed falls below the idling rotation speed ri, the time is traced back for a short time ti, and if the rate of change of this rotation speed is a predetermined value, for example, th or less. For example, you can recognize that the gear has been shifted. Furthermore, the rotation speed of the engine is ri
Wait for td time until the shift is completed from the time when it becomes the following, find the difference Δru between the rotational speeds before and after the gear shift, and if it is negative, the engine rotational speed after the shift is lower, so shift up. Recognize that. FIG. 2 shows the state when downshifted. The shift is detected as described above, and since the change Δrd in the rotation speed of the engine is positive, the rotation speed after the shift is higher than that before the shift, and it can be recognized that the shift is down. In this case, rd is the rotation speed after downshifting.

【0023】(2)AT車の場合 図3はAT車の時間に対するエンジンの回転速度の特性
を示し、ギア位置がP1からP2へシフトアップしたも
のである(参考文献:自動車工学全書 9自動車工学全
書編集委員会 山海堂 p245〜251)。ギアシフ
ト時のエンジンの回転速度は実線L1に示す通りr0か
らruに変わるが、ギア位置推定装置はこのエンジン回
転速度を常に監視し、その変化率を計算する。ここでは
Q1〜Q5までをサンプルし、変化率を求めている。A
T車の場合もどのような走行パターンでも一時的に負荷
から解放されるために略一定の時間内に同じ変化率Δr
/Δtで回転が下がることになる。この変化率は同図一
点鎖線L2に示すように通常の走行の減速時におけるエ
ンジンの回転速度の下降率より大きい(車体の慣性のた
め)ため、この変化率の差でギアシフトと通常走行での
減速を区別することができる。すなわち、ギアシフト時
は一定値以上の大きな変化率となり、この変化率が負な
らシフトアップと認識することができる。
(2) In the case of an AT vehicle FIG. 3 shows the characteristics of the engine rotation speed with respect to the time of an AT vehicle, in which the gear position is shifted up from P1 to P2 (Reference: Automotive Engineering Complete 9 Automotive Engineering). Zensho-do Editorial Committee Sankaido p245-251). The rotation speed of the engine at the time of gear shift changes from r0 to ru as indicated by the solid line L1, but the gear position estimation device constantly monitors this engine rotation speed and calculates the rate of change thereof. Here, Q1 to Q5 are sampled to obtain the rate of change. A
In the case of the T car, the same change rate Δr can be obtained within a substantially constant time because the load is temporarily released in any driving pattern.
The rotation decreases at / Δt. This rate of change is larger than the rate of decrease of the engine rotation speed during deceleration of normal traveling (due to the inertia of the vehicle body) as indicated by the one-dot chain line L2 in FIG. The deceleration can be distinguished. That is, during gear shift, the rate of change is a certain value or more, and if the rate of change is negative, it can be recognized as upshift.

【0024】図4はシフトダウンした時のAT車の時間
に対するエンジンの回転速度の特性を示すグラフであ
る。ギアシフトの検出は前記の通りであり、エンジン回
転速度の変化率Δt/Δrは正のため、シフトダウンし
ていることが認識できる。この場合、rdはシフトダウ
ン後のエンジン回転速度である。図5は本発明のギア位
置推定装置及び車両速度予測装置を含んだ移動体のナビ
ゲーション装置を示すブロック図である。尚、図21に
示す装置を同一部分には同一符号を付す。このナビゲー
ション装置15は、自車の位置を特定する自車位置測定
手段、例えばGPS2と、ギア位置を推定するギア位置
推定装置16と、GPSの出力を得られない時に車両速
度を予測する車両速度予測装置17と、ナビゲーション
装置15の全体の動作を制御する例えばマイクロコンピ
ュータ等よりなる主演算部9を有している。
FIG. 4 is a graph showing the characteristics of the engine rotation speed with respect to the time of the AT vehicle when downshifting. The detection of the gear shift is as described above, and since the rate of change Δt / Δr of the engine rotation speed is positive, it can be recognized that the shift is down. In this case, rd is the engine speed after the downshift. FIG. 5 is a block diagram showing a navigation device for a mobile body including a gear position estimation device and a vehicle speed prediction device of the present invention. The same parts as those of the device shown in FIG. 21 are designated by the same reference numerals. The navigation device 15 includes a vehicle position measuring unit that identifies the position of the vehicle, for example, the GPS 2, a gear position estimation device 16 that estimates the gear position, and a vehicle speed that predicts the vehicle speed when the GPS output cannot be obtained. It has a prediction device 17 and a main calculation unit 9 which controls the overall operation of the navigation device 15 and is composed of, for example, a microcomputer.

【0025】車両には、直流の電源18とこれを充電す
るオルタネータ(交流発電機)19が設けられ、走行時
における電源18からの電圧には、オルタネータノイズ
が重畳される。上記ギア位置推定装置16は、このオル
タネータノイズを検出するノイズ検出部20と、この検
出部20の出力からエンジンの回転速度を検出する回転
速度検出部21と、この検出部21で得られたエンジン
の回転速度の最新の一定時間の時間的変化を一時的に記
憶する例えばRAMよりなる波形記憶部23と、この記
憶された変化波形を参照してギア位置が変化したか否か
を判断するギア位置判断部24とにより主に構成され、
得られたギア位置は、例えばRAMよりなるギア位置メ
モリ25に記憶される。
The vehicle is provided with a DC power source 18 and an alternator (AC generator) 19 for charging the DC power source 18, and alternator noise is superimposed on the voltage from the power source 18 during traveling. The gear position estimation device 16 includes a noise detection unit 20 that detects the alternator noise, a rotation speed detection unit 21 that detects the rotation speed of the engine from the output of the detection unit 20, and an engine obtained by the detection unit 21. The waveform storage unit 23, which is composed of, for example, a RAM, which temporarily stores the latest temporal change in the rotation speed of the gear, and a gear which determines whether or not the gear position has changed by referring to the stored change waveform. Mainly composed of the position determination unit 24,
The obtained gear position is stored in the gear position memory 25 including, for example, a RAM.

【0026】また、上記車両速度予測装置17はGPS
2からの車両移動速度と上記ギア位置推定装置16から
出力されるギア位置情報と前記回転速度検出部21で得
られたエンジンの回転速度とに基づいて各ギア位置に対
応させて得られた係数をテーブル化してアップデート可
能に記憶する例えばRAMよりなる係数記憶部26と、
上記GPS2からの出力が得られない時に上記回転速度
と、テーブル化された係数を参照して車両移動速度を予
測して求める車速予測部26とにより主に構成される。
尚、上記回転速度検出部21、速度変化検出部22、ギ
ア位置判断部23及び車速予測部27は、CPUよりな
る補助演算部8内にプログラムとして組み込まれ、ソフ
トウエアで処理を行なう。
The vehicle speed predicting device 17 is a GPS device.
The coefficient obtained in correspondence with each gear position based on the vehicle moving speed from No. 2, the gear position information output from the gear position estimating device 16 and the engine rotation speed obtained by the rotation speed detecting unit 21. And a coefficient storage unit 26 including a RAM, which stores the table in an updatable manner,
It is mainly configured by a vehicle speed predicting section 26 that obtains by predicting the vehicle moving speed by referring to the rotation speed and the tabulated coefficient when the output from the GPS 2 cannot be obtained.
The rotation speed detection unit 21, the speed change detection unit 22, the gear position determination unit 23, and the vehicle speed prediction unit 27 are incorporated as a program in the auxiliary calculation unit 8 including a CPU and are processed by software.

【0027】上記ノイズ検出部20は、シガープラグ2
8及びカップリングコンデンサ29を介して電源18に
接続され、また、このノイズ検出部20は、エンジンに
直結したオルタネータ19の出力を整流した後に残って
いる交流分をパルスに整形しこのパルスをカウントする
ようにしたものであり、具体的には、交流分を取り出す
フィルタ30、取り出した交流分を2値化してパルスを
作る2値化回路31及びこの出力パルスをカウントする
カウンタ32よりなる。このようなノイズ検出部は、例
えば特開昭51−123042号公報や特開平2−26
2062号公報等に種々示されている。
The noise detecting section 20 includes a cigar plug 2
8 and a coupling capacitor 29 are connected to the power source 18, and the noise detecting unit 20 shapes the AC component remaining after rectifying the output of the alternator 19 directly connected to the engine into a pulse and counts this pulse. Specifically, it comprises a filter 30 for extracting the AC component, a binarization circuit 31 for binarizing the AC component thus taken out to generate a pulse, and a counter 32 for counting the output pulse. Such a noise detecting unit is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-123042 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-26.
Various types are disclosed in Japanese Patent No. 2062.

【0028】さて、このような構成において、補助演算
部8の回転速度検出部21では、上記ノイズ検出部20
のカウンタ32の出力をカウントすることによりエンジ
ンの回転速度を常時監視しており、ここで得られた回転
速度の時間的変化を波形記憶部23に一時的に記憶す
る。例えば、得られた回転速度は、タイマ33より規定
される所定のタイミング周期でサンプリングされて、そ
の時の値がプロットされて、波形記憶部23に順次記憶
される。この場合、車両速度の変化を求めるに必要とさ
れる最新の複数個のサンプリング値のみを一時的に記憶
していればよく、古いサンプリング値は順次消されて行
く。この時のサンプリング値の記憶状態は、例えば図1
乃至図4に示されており、回転速度の変化波形となって
いる。
Now, in such a configuration, in the rotation speed detecting section 21 of the auxiliary calculating section 8, the noise detecting section 20 is used.
The rotation speed of the engine is constantly monitored by counting the output of the counter 32, and the temporal change in the rotation speed obtained here is temporarily stored in the waveform storage unit 23. For example, the obtained rotation speed is sampled at a predetermined timing cycle defined by the timer 33, the values at that time are plotted, and sequentially stored in the waveform storage unit 23. In this case, only the latest plurality of sampling values required for obtaining the change in vehicle speed need to be temporarily stored, and old sampling values are sequentially erased. The storage state of the sampling value at this time is, for example, as shown in FIG.
4 to FIG. 4, the change waveform of the rotation speed is shown.

【0029】そして、ギア位置判断部はこの変化波形を
参照して、変化率が一定の基準値、例えば図3及び図4
における直線L1と直線L2の傾きの中間の値thu或
いはthd(AT車の場合)よりも大きいか否か、正か
負かに基づいてギアシフトがなされたか否か、ギアシフ
トがなされた場合にはシフトアップかシフトダウンかを
判断する。また、MT車の場合には、回転速度が図1及
び図2中において[ti+td]時間の間にある程度変
化した場合において、回転速度がアイドリング回転速度
を示す基準値riより小さくなって、且つ短時間tiの
内に、傾き基準値thに相当する変化率が存在したか否
かによってギアシフトがなされたか否かが判断される。
この場合、シフトアップの時には、継続的には回転速度
は下がり(図1参照)、シフトダウンの時には回転速度
は上がる(図2参照)。その判断の結果、得られたギア
位置は、ギア位置メモリ25に記憶される。
Then, the gear position determination unit refers to this change waveform and refers to a reference value with a constant change rate, for example, FIGS.
Is larger than the intermediate value tho or thd of the inclination between the straight line L1 and the straight line L2 in (in the case of an AT vehicle), whether or not the gear shift is made based on whether it is positive or negative, and if the gear shift is made, the shift is made Determine whether it is up or downshift. Further, in the case of the MT vehicle, when the rotation speed changes to some extent during the [ti + td] time in FIGS. 1 and 2, the rotation speed becomes smaller than the reference value ri indicating the idling rotation speed and is short. It is determined whether or not the gear shift is performed depending on whether or not the change rate corresponding to the tilt reference value th exists within the time ti.
In this case, at the time of shift up, the rotation speed continuously decreases (see FIG. 1), and at the time of shift down, the rotation speed increases (see FIG. 2). As a result of the determination, the obtained gear position is stored in the gear position memory 25.

【0030】このようにギア位置が判別できたとして、
次にこれより車両速度を求める場合について説明する。
図6はMT車の場合のエンジンの回転速度と車両速度と
の関係を示す特性である(参考文献:JASO{(社)
自動車技術会}規格 Z003−90[自動車走行性能
線図の様式])。MT車の場合はエンジン軸と車軸が直
結しているため原点を通る直線で表される。すると、前
記ギア位置推定装置によってエンジン回転速度rとギア
位置とGPSなどの自車位置測定手段から車両速度が求
まれば、ギア直線との交点であるp点が求まり、その特
性の傾きはv/r(単位はkm/h/rpm)によって
求まり、これを係数として記憶しておく。以後、ギア位
置とエンジン回転速度が既知ならばこの係数を呼び出
し、下記式によって車両速度を求めることができる。 車両速度=そのギア位置の係数×エンジン回転速度 AT車の時は上記の特性は曲線になるが、エンジン回転
速度を分割して折れ線近似すればよい。後の処理はMT
車の時と同様である。
Assuming that the gear position can be determined in this way,
Next, a case where the vehicle speed is obtained from this will be described.
FIG. 6 is a characteristic showing the relationship between the engine speed and the vehicle speed in the case of an MT vehicle (reference: JASO {(company)
Automotive Engineering Society} Standard Z003-90 [Form of automobile driving performance diagram]]. In the case of an MT vehicle, the engine shaft and the axle are directly connected to each other, and thus are represented by a straight line passing through the origin. Then, if the vehicle speed is obtained from the engine rotation speed r, the gear position, and the vehicle position measuring means such as GPS by the gear position estimation device, the point p which is the intersection with the gear straight line is obtained, and the inclination of the characteristic is v. / R (unit is km / h / rpm), and this is stored as a coefficient. After that, if the gear position and the engine rotation speed are known, this coefficient is called and the vehicle speed can be obtained by the following equation. Vehicle speed = coefficient of the gear position × engine rotation speed When the vehicle is an AT vehicle, the above characteristic becomes a curve, but the engine rotation speed may be divided to approximate a polygonal line. Later processing is MT
It is the same as when driving.

【0031】ギア位置に対する係数a1〜a5は例えば
図7のようなテーブルを係数記憶部26に記憶してお
く。前記の係数は車両のギア比、タイヤ径などによって
決まり、各車種ごとに異なるため走行して学習する必要
がある。補助演算部8であるCPUは走行時、GPSな
どの自車位置測定手段が有効なときに前記の方法で事前
に係数を計算して係数記憶部26に記憶させておき、車
両がビル陰に入ったりしてGPSが車両速度を検出でき
なくなったらば、車速予測部27がこの係数を呼び出
し、エンジン回転速度とギア位置のみで車両速度を演算
により予測し、その結果を主演算部9に報告するように
する。ナビゲーション装置の新規取り付け、または車種
の変更などの時はリセットを行なうなどして図7のテー
ブルをすべてクリアにし、走行して新たに係数を求めて
テーブルに記憶させて行く。その様子を図8に示す。こ
の例ではギア位置が3速目まで求まっていて4、5速目
はまで求まっていない。このようにまだ係数が求まって
いず、新規ギア位置が検出できたときは係数を計算して
テーブルに書き込んで行く。
The coefficients a1 to a5 for the gear positions are stored in the coefficient storage unit 26 in a table as shown in FIG. 7, for example. The above-mentioned coefficient is determined by the gear ratio of the vehicle, the tire diameter, etc., and is different for each vehicle type, so it is necessary to learn by running. The CPU, which is the auxiliary calculation unit 8, calculates the coefficient in advance by the above-mentioned method and stores it in the coefficient storage unit 26 when the vehicle position measuring means such as GPS is effective during traveling, and the vehicle is hidden behind the building. If the vehicle speed cannot be detected by GPS after entering, the vehicle speed predicting unit 27 calls this coefficient, predicts the vehicle speed only by the engine rotation speed and the gear position, and reports the result to the main calculating unit 9. To do so. When the navigation device is newly installed or the vehicle type is changed, the table shown in FIG. 7 is cleared by resetting it, and the vehicle is run to obtain new coefficients and store them in the table. This is shown in FIG. In this example, the gear positions are obtained up to the third speed, but not up to the fourth and fifth speeds. In this way, when the coefficient is not yet obtained and the new gear position can be detected, the coefficient is calculated and written in the table.

【0032】この係数テーブルを不揮発メモリにしてお
き、リセットされるまで記憶させておけば、一旦学習し
た係数を続けて使用できるため、学習の時間がないビル
陰での発進の時などにも車両速度を予測することがで
き、測位の破綻がなく動作する。図9にギア位置推定装
置のCPU(補助演算部8)の動作フローを示す。ナビ
ゲーション装置の出荷時、または搭載車種の変更すると
きは(S1)、何らかのフラグをリセットしておき、そ
の時はギアがMT車かAT車かをキーなどで入力する
(S2)。この後、フラグをセットして、不揮発メモリ
に記憶し、次回からはこれを入力しない様にする。この
ルーチンが立ち上がるときはナビゲーション装置の電源
投入時であり、車両のエンジンがかかった時であるた
め、1速で発進するとしてギア位置を1速と初期化する
(S3)。
If this coefficient table is stored in a non-volatile memory and is stored until it is reset, the coefficient once learned can be used continuously, so that the vehicle can be used even when starting in the shade of a building where there is no learning time. Velocity can be predicted, and it works without positioning failure. FIG. 9 shows an operation flow of the CPU (auxiliary calculation unit 8) of the gear position estimation device. When the navigation device is shipped or when the type of vehicle to be mounted is changed (S1), some flag is reset, and at that time, whether the gear is an MT vehicle or an AT vehicle is input with a key or the like (S2). After this, the flag is set and stored in the non-volatile memory so that it will not be input from the next time. Since this navigation routine is started when the navigation device is powered on and when the vehicle engine is started, the gear position is initialized to the first speed on the assumption that the vehicle will start at the first speed (S3).

【0033】MT車の場合は(ギアは例えば5速とす
る)(S4)、エンジン回転速度とその変化率を計算し
ておき(S5、S6)、変化率がth以下(S7)、す
なわち一定以下に回転速度が低下し、且つエンジン回転
速度がアイドル回転速度riになったら(S8)、ギア
がシフトしたとしてtdの時間の後(S9)、エンジン
回転速度を求め(S10)、この変化Δrを求め、Δr
が正値ならシフトダウン、負値ならシフトアップしたと
認識する(S11)。そして、シフトアップの場合にお
いて、すでに5速目ならば、ギア位置を変更せず、4速
目以下ならばギア位置を1つ更新する(S12、S1
3)。また、シフトダウンの場合には、すでに1速目な
らば、ギア位置を変更せず、2速目以上ならば、ギア位
置を1つ更新する(S14、S15)。
In the case of an MT vehicle (the gear is, for example, 5th speed) (S4), the engine speed and its change rate are calculated (S5, S6), and the change rate is less than or equal to th (S7), that is, constant. When the rotation speed decreases below and the engine rotation speed reaches the idle rotation speed ri (S8), it is assumed that the gear has shifted and the engine rotation speed is obtained after the time td (S9) (S10). And Δr
If is a positive value, downshift is recognized, and if it is a negative value, upshift is recognized (S11). In the case of upshifting, if the fifth speed has already been reached, the gear position is not changed, and if the fourth speed or lower, the gear position is updated by one (S12, S1).
3). In the case of downshifting, the gear position is not changed if it is already in the first speed, and one gear position is updated if it is in the second speed or higher (S14, S15).

【0034】AT車の場合は(ギアは例えば4速とす
る)同じくエンジン回転速度とその変化率を計算してお
き(S16、S17)、変化率がthu以下なら(S1
8)、シフトアップとしてギア位置を更新し(S19、
S20)、thd以上なら(S21)、シフトダウンし
たとしてギア位置を変更する(S22、S23)。図1
0に車両速度予測装置のCPU(補助演算部8)の動作
フローを示す。
In the case of an AT vehicle (gear is, for example, 4th gear), similarly, the engine speed and its change rate are calculated (S16, S17), and if the change rate is less than or equal to thu (S1
8), the gear position is updated as the shift is up (S19,
S20), if it is thd or more (S21), the gear position is changed because the gear is downshifted (S22, S23). FIG.
0 shows an operation flow of the CPU (auxiliary calculation unit 8) of the vehicle speed prediction device.

【0035】エンジン回転速度(S31)、ギア位置推
定装置から得たギア位置を取得し(S32)、GPSが
測位可能なときは(S33)、GPSからの車両速度デ
ータをホストCPUである主演算部9に報告する(S3
4)。また、別に係数記憶部26のテーブルが埋まって
いない時には(S35)、上記データから係数を計算し
(S36)、テーブルを作成する(S37)。テーブル
が以前から書き込まれて満たされていればそのままとす
る。GPSが測位できなくなったら(S33)、ギア位
置より今まで記憶しておいた係数記憶部26の係数テー
ブルを参照し(S38)、これにエンジン回転速度を掛
けて車両速度を予測する(S39)。今度はこの予測し
たデータを、GPSからの車両速度に置き換えてホスト
CPUに報告する(S40)。
The engine rotation speed (S31), the gear position obtained from the gear position estimating device are acquired (S32), and when GPS positioning is possible (S33), the vehicle speed data from the GPS is the main operation of the host CPU. Report to section 9 (S3
4). If the table of the coefficient storage unit 26 is not filled (S35), the coefficient is calculated from the above data (S36) and the table is created (S37). If the table was previously written and filled, leave it alone. When the GPS cannot be positioned (S33), the coefficient table of the coefficient storage unit 26 stored so far is referred to from the gear position (S38), and the engine speed is multiplied to this to predict the vehicle speed (S39). . Next, the predicted data is replaced with the vehicle speed from GPS and reported to the host CPU (S40).

【0036】このように本発明の車両速度予測装置によ
れば本来の取り付け作業に含まれる車両からの電源引き
出し作業だけで、車両速度を検出でき、車速パルスセン
サからワイヤを引き出す取り付け工程数を削減できる。
また、車速センサのコスト増加もなくなる。また、車速
センサは後から取り付けることはできないことが多く、
そのような車種にも本装置を後から取り付けることがで
き、装置全体の可用性が広がる。エンジン回転速度、ギ
ア位置は一般的には専用のセンサを使用するが、本発明
ではそれらが電源引き出し作業で完了するため、その分
のコスト増加がない。また、一般的に図5に示すような
ノイズ検出部の回路量は小さく、このためのコスト増は
非常に少ない。更に、各々のギア位置に対してエンジン
回転速度−車両速度の係数を学習するために、その車種
に最適な係数が得られ、精度の高い車両速度の予測が可
能である。
As described above, according to the vehicle speed predicting apparatus of the present invention, the vehicle speed can be detected only by the work of pulling out the power from the vehicle, which is included in the original mounting work, and the number of mounting steps for pulling out the wire from the vehicle speed pulse sensor is reduced. it can.
Also, the cost increase of the vehicle speed sensor is eliminated. In addition, the vehicle speed sensor cannot often be installed later,
This device can be attached to such a vehicle type later, and the availability of the entire device is expanded. Dedicated sensors are generally used for the engine rotation speed and gear position, but in the present invention, they are completed by the power drawing operation, so there is no cost increase. Further, generally, the circuit amount of the noise detecting unit as shown in FIG. 5 is small, and the cost increase for this is very small. Further, since the coefficient of engine rotation speed-vehicle speed is learned for each gear position, the optimum coefficient for the vehicle type is obtained, and the vehicle speed can be predicted with high accuracy.

【0037】以上説明した発明においては、車両速度を
求める方法としてギア位置を推測し、これに基づいて車
両速度を予測するようにしたが、これに限定されず、エ
ンジン回転速度とGPSからの車両速度とを継続的にモ
ニタして記憶することにより、GPSからの信号が得ら
れない場合でも車両速度を予測できるようにしてもよ
い。第3の発明の車両速度予測装置は以上のような考え
を基にしてなされている。すなわち、コスト増等の問題
のある車速センサは使わず、エンジン回転速度と車両速
度との間には、ある程度の相関関係があることを利用し
てエンジンの回転速度から車両速度を予測し、車速セン
サの代替を行なうようになっている。
In the invention described above, the gear position is estimated and the vehicle speed is predicted based on the gear position as a method for obtaining the vehicle speed. However, the present invention is not limited to this. By continuously monitoring and storing the speed, the vehicle speed may be predicted even when the signal from the GPS cannot be obtained. The vehicle speed prediction device of the third invention is based on the above idea. That is, without using a vehicle speed sensor that has a problem such as an increase in cost, the vehicle speed is predicted from the engine speed by utilizing the fact that there is a certain degree of correlation between the engine speed and the vehicle speed. It is designed to replace the sensor.

【0038】前記の相関関係とは既知の車両速度(測位
不可能時の直前)に対し、その後の車両速度は極端には
変化しないし、また、エンジンの回転速度が上がれば車
両速度は上がり、下がれば車両速度は下がるなどの基本
的な車両の特性を示している。エンジンの回転速度と車
両速度との関係は図6に示したように速度領域は広い
が、現実の走行パターンを考えると頻度の高い速度は限
定され、そのときのギア位置も決まるためエンジン回転
速度も概算できることがわかる。すなわち、測位不可能
時になる直前の車両速度、エンジン回転速度によって車
両の走行状態がほぼ推定でき、現在のエンジン回転速度
を知れば、その走行状態が継続されているとして車両速
度が予測できる。
The above correlation means that the known vehicle speed (immediately before the time when positioning is impossible) does not significantly change the vehicle speed thereafter, and if the engine speed increases, the vehicle speed increases. It shows basic vehicle characteristics such as a decrease in vehicle speed if it decreases. The relationship between the engine speed and the vehicle speed has a wide speed range as shown in FIG. 6, but the frequency that is frequently used is limited in consideration of the actual traveling pattern, and the gear position at that time is also determined. It turns out that can be roughly estimated. That is, the running state of the vehicle can be almost estimated from the vehicle speed and the engine rotation speed immediately before the time when positioning is impossible, and if the current engine rotation speed is known, the vehicle speed can be predicted assuming that the running state is continued.

【0039】図11に車両の位置、速度、エンジン回転
速度の状態を示す。今、車両mがx0の位置にあり、ガ
ード下などで中央部は測位不可能、すなわち測位できな
かったとする。測位できない直前の位置x1において車
両速度はv1、エンジン回転速度e1であり、測位でき
なかった直後はそれぞれx2,v2,e2である。x
1,v1はGPSより得られるが、測位不可能なときに
は得られないのでe1,e2でv2を予測する。すなわ
ち既知の速度v1とその時のエンジン回転速度e1によ
って車両の走行状態を知ることができ、その後のエンジ
ン回転速度e2によって状態の変化が予測できる。
FIG. 11 shows the position, speed and engine speed of the vehicle. Now, it is assumed that the vehicle m is at the position of x0 and that the central portion cannot be positioned under the guard or the like, that is, the positioning cannot be performed. The vehicle speed is v1 and the engine rotation speed e1 at the position x1 immediately before the positioning cannot be performed, and x2, v2, and e2 are immediately after the positioning cannot be performed, respectively. x
1, v1 can be obtained from GPS, but cannot be obtained when positioning is impossible, so v2 is predicted by e1 and e2. That is, the running state of the vehicle can be known from the known speed v1 and the engine rotation speed e1 at that time, and the change in the state can be predicted from the subsequent engine rotation speed e2.

【0040】例えばx1の位置で、v1が2〜3Km/
h、e1がアイドル回転であり、v2が同じくアイドル
回転なら車両は渋滞などで停止していると予測でき、v
2=0Km/hとおくことができる。このように車両速
度が予測できればx1の位置と予測したv2により未知
の位置x2を算出でき、以下同様にして未知の位置x3
も予測でき、測位を継続することができる。尚、この例
では車両は直線状の運動だが、旋回してもジャイロなど
の旋回検出手段によって旋回情報を得れば、GPSが測
位できなくても同様にして位置を推定することができ
る。車両が測位可能な位置x4になった時にはx4,v
4が得られるのでその値を採用して測位を継続する。
For example, at the position of x1, v1 is 2-3 Km /
If h and e1 are idle rotations and v2 is also idle rotations, it can be predicted that the vehicle is stopped due to traffic jam, etc.
It can be set to 2 = 0 Km / h. If the vehicle speed can be predicted in this way, the unknown position x2 can be calculated from the predicted position v2 and the predicted position v2.
Can be predicted and positioning can be continued. In this example, although the vehicle has a linear motion, if the turning information is obtained by the turning detection means such as a gyro even if the vehicle turns, the position can be estimated in the same manner even if the GPS cannot perform positioning. When the vehicle reaches the position x4 where it can be positioned, x4, v
Since 4 is obtained, the value is adopted and positioning is continued.

【0041】図12に具体的な車両速度の状態をテーブ
ルにしたものを示す。ここでは測位が不可能となる時の
直前の速度をvg1,vg2,…として種々分類する。
この速度値は測位可能な時のGPSから得られる。例え
ばvg1に渋滞のような速度0〜10Km/hの範囲
を、vg2に市街地走行のような10〜40Km/hな
どを当てはめておく。以下100Km/h程度まで続
く。エンジン回転速度はここでは簡単にアイドル回転を
ei0,それ以上の回転速度をer0などとある範囲を
もたせておく。添字の0は測位不能になる直前を示し、
1は測位不能になった直後を示している。
FIG. 12 shows a table of concrete vehicle speed states. Here, the speed immediately before the time when the positioning becomes impossible is variously classified as vg1, vg2, ....
This speed value is obtained from GPS when positioning is possible. For example, a range of 0 to 10 km / h such as traffic congestion is applied to vg1, and 10 to 40 km / h such as city driving is applied to vg2. The following continues up to about 100 km / h. Here, the engine rotation speed is simply set to a certain range such as idle rotation ei0 and higher rotation speed er0. The subscript 0 indicates immediately before positioning is impossible,
1 indicates immediately after the positioning becomes impossible.

【0042】以上の車両速度と、測位できた時のエンジ
ン回転速度と、測位できなかった時のエンジン回転速度
の3つの入力で車両の状態を予測し、複数の予測車両速
度v1,v2,v3…を当てはめている。v1は例えば
0Km/h,v2は20Km/h、v3はvg1−1K
m/h(前値−1)、v4はvg1Km/h(前値保
持)等としておく。尚、テーブルの右側に車両の状態を
参考のために付しておく。以上の速度テーブルは予め値
を設定した半導体ROM等に記憶させており、テーブル
値は固定的である。このように半導体ROMを用いる
と、テーブルが単純でメモリ量を比較的少なくすること
ができる。更に、車両速度の予測精度を上げる場合に
は、過去の走行パターンを記憶し、過去の車両速度の度
数が一番大きい車両速度を出力する方法もある。
The state of the vehicle is predicted by three inputs of the vehicle speed, the engine rotation speed when positioning is possible, and the engine rotation speed when positioning is not possible, and a plurality of predicted vehicle speeds v1, v2, v3 are obtained. ... is applied. v1 is, for example, 0 km / h, v2 is 20 km / h, and v3 is vg1-1K.
m / h (previous value -1) and v4 are set to vg1Km / h (previous value hold) and the like. The state of the vehicle is attached to the right side of the table for reference. The speed table described above is stored in a semiconductor ROM or the like with preset values, and the table values are fixed. When the semiconductor ROM is used in this way, the table is simple and the memory amount can be made relatively small. Further, in order to improve the prediction accuracy of the vehicle speed, there is also a method of storing a past traveling pattern and outputting the vehicle speed having the highest frequency of the past vehicle speed.

【0043】図12に示したと同様に、あるサンプルの
直前の車両速度、その時のエンジン回転速度、現在のエ
ンジン回転速度、現在の車両速度を測定しておき、前3
者の値のときの現在の車両速度の度数分布をテーブルと
して記憶する。図13にそのテーブルを示す。図中のv
g1,ei0,er0等の記号は図12の場合と同一で
ある。ここでは説明の簡単化のために速度の範囲をvr
1,vr2,vr3,vr4の4種類に分類し、例えば
vr1は0〜20Km/hなどとある範囲を持たせてお
く。h1,h2,h3…はこの速度の範囲内に入ったサ
ンプルの度数である。実際には、速度範囲は100Km
/h程度以上まで多種類に亘っている。例えばこの中の
度数h1〜h4間で度数h1が最大の度数であったなら
ば予測車両速度vr1を採用し、10Km/hと当ては
める。
As in the case shown in FIG. 12, the vehicle speed immediately before a certain sample, the engine rotation speed at that time, the current engine rotation speed, and the current vehicle speed are measured in advance.
The frequency distribution of the current vehicle speed at the time of the person's value is stored as a table. FIG. 13 shows the table. V in the figure
Symbols such as g1, ei0, and er0 are the same as those in FIG. Here, the velocity range is set to vr for simplification of description.
1, vr2, vr3, vr4 are classified into four types, and for example, vr1 has a certain range such as 0 to 20 Km / h. h1, h2, h3 ... Are the frequencies of the samples that fall within this velocity range. Actually, the speed range is 100km
There are many types up to over / h. For example, if the frequency h1 is the maximum frequency among the frequencies h1 to h4, the predicted vehicle speed vr1 is adopted and applied as 10 Km / h.

【0044】このテーブルは走行中、度数hの値を常に
書き換えるため、半導体RAMにするのが好ましい。ま
た、このテーブルを作るためのデータサンプルはGPS
が測位可、測位不可に関係なく行なう。このような速度
テーブルにすることにより過去の走行パターンが速度テ
ーブルに反映され、より実際的な車両速度の予測がで
き、予測精度の向上が可能である。図14は図12と図
13の2つのテーブルを併用した場合のテーブルであ
る。図中のROMテーブル部分は図12と同一であり、
車両速度の度数分布を計算するテーブルの場合は出力さ
れる予測車両速度はv1,v2の代わりに度数の一番多
かった速度vr1,vr2に置き換わっている。この部
分のみ動的に変化するRAMテーブルである。
Since this table constantly rewrites the value of the frequency h during traveling, it is preferable to use a semiconductor RAM. In addition, the data sample for making this table is GPS
Is performed regardless of whether positioning is possible or not. By using such a speed table, past traveling patterns are reflected in the speed table, more realistic vehicle speed prediction can be performed, and prediction accuracy can be improved. FIG. 14 is a table when the two tables of FIG. 12 and FIG. 13 are used together. The ROM table portion in the figure is the same as that in FIG. 12,
In the case of the table for calculating the frequency distribution of vehicle speeds, the predicted vehicle speeds output are replaced by the speeds vr1 and vr2 having the highest frequencies instead of v1 and v2. This is a RAM table that dynamically changes only this part.

【0045】図15は第3の発明の車両速度予測装置を
用いたナビゲーション装置を示すブロック図である。な
お、図5に示す装置と同一部分については同一符号を付
して説明を省略する。この第3の発明の車両速度予測装
置34は、オルタネータノイズを検出するノイズ検出部
20、この検出部20の出力よりエンジンの回転速度を
検出する回転速度検出部21、GPS等の自車位置測定
手段2、この測定手段2と回転速度検出部21の出力を
一定の期間の最新のものを更新しつつ記憶する速度記憶
部40、車両の速度範囲とGPSが測位可能時のエンジ
ンの回転速度範囲とGPSが測位不可能時のエンジンの
回転速度範囲と予測車両速度とを予めテーブル化して記
憶する例えばROMよりなる予測車速記憶部35、及び
GPSから出力が得られない時に上記予測車速記憶部3
5のテーブルと回転速度検出部21からの出力に基づい
て車両の移動速度を予測する予測車速決定部36とによ
り主に構成されている。ROMよりなる上記予測車速記
憶部35には、上記図12に示したようなテーブルが予
め記憶されている。
FIG. 15 is a block diagram showing a navigation device using the vehicle speed predicting device of the third invention. The same parts as those of the device shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The vehicle speed prediction device 34 according to the third aspect of the invention includes a noise detection unit 20 that detects alternator noise, a rotation speed detection unit 21 that detects the rotation speed of the engine from the output of the detection unit 20, and vehicle position measurement such as GPS. Means 2, speed storage unit 40 for storing the output of the measuring unit 2 and the rotation speed detection unit 21 while updating the latest output for a certain period, the speed range of the vehicle and the rotation speed range of the engine when GPS can measure the position. And a predicted vehicle speed storage unit 35 including, for example, a ROM that stores in advance a table of the engine rotation speed range and the predicted vehicle speed when GPS cannot determine the position, and the predicted vehicle speed storage unit 3 when no output is obtained from the GPS.
5 and a predicted vehicle speed determination unit 36 that predicts the moving speed of the vehicle based on the output from the rotation speed detection unit 21. The table shown in FIG. 12 is stored in advance in the predicted vehicle speed storage unit 35 including a ROM.

【0046】また、変形例として、上記予測車速記憶部
35に加えて、車両の速度範囲とGPSが測位可能時の
エンジンの回転速度範囲とGPSが測位不可能時のエン
ジンの回転速度範囲と複数の予測車両速度とこの複数の
予測車両速度に対応する実際の車両速度の頻度(度数)
とを書き換え可能にテーブル化して記憶する例えばRA
M或いはRAMとROMを組み合わせたメモリよりなる
頻度用予測車速記憶部37を設けるようにしてもよい。
この記憶部37には、図13或いは図14に示したよう
なテーブルが記憶される。このような構成において、予
測車両速度テーブルとして予測車速記憶部35のみを用
いる場合には、先の発明の場合と同様にCPUよりなる
補助演算部8は、GPS2からのデータを常時監視して
おり、測位が可能な場合にはこのデータを採用し、車両
位置、車両速度等のデータをホストCPUである主演算
部9に報告する。この最新のデータ及び回転速度検出部
21からの最新のエンジン回転速度は更新されつつ速度
記憶部35に一定の期間だけ記憶されている。
As a modified example, in addition to the predicted vehicle speed storage unit 35, a vehicle speed range, an engine rotation speed range when GPS positioning is possible, and an engine rotation speed range when GPS positioning is not possible Predicted vehicle speeds and the frequency (frequency) of actual vehicle speeds corresponding to these predicted vehicle speeds
And rewritable table are stored in a rewritable manner, for example, RA
The frequency predictive vehicle speed storage unit 37 may be provided which includes M or a memory in which RAM and ROM are combined.
The storage unit 37 stores the table as shown in FIG. 13 or FIG. In such a configuration, when only the predicted vehicle speed storage unit 35 is used as the predicted vehicle speed table, the auxiliary calculation unit 8 including the CPU constantly monitors the data from the GPS 2 as in the case of the above invention. When positioning is possible, this data is adopted, and data such as vehicle position and vehicle speed is reported to the main arithmetic unit 9 which is the host CPU. The latest data and the latest engine rotation speed from the rotation speed detection unit 21 are updated and stored in the speed storage unit 35 for a certain period.

【0047】GPSが、もし測位不可能になったなら
ば、測位不可能になった直前のGPSからの車両速度の
データvg、直前のエンジン回転速度のデータei0或
いはer0を上記速度記憶部40から引き出すと同時に
これらのデータを現在(直後)のエンジン回転速度ei
1或いはer1とを予測車速記憶部35の入力パラメー
タとして用い、対応する予測車両速度vを求める。そし
て、この求めた値を車両速度として主演算部9に報告す
ることになる。この予測操作は、GPSによる測位が再
度可能になるまで行ない、測位が再度可能になったとき
に、元の様にGPSからの車両速度データを主演算部9
に報告する。
If the GPS becomes unable to perform positioning, the vehicle speed data vg from the GPS immediately before the positioning becomes impossible and the immediately preceding engine rotation speed data ei0 or er0 from the speed storage section 40. At the same time as withdrawing these data, the current (immediately after) engine speed ei
1 or er1 is used as an input parameter of the predicted vehicle speed storage unit 35 to obtain the corresponding predicted vehicle speed v. Then, the calculated value is reported to the main calculation unit 9 as the vehicle speed. This prediction operation is performed until positioning by GPS becomes possible again, and when positioning becomes possible again, the vehicle speed data from GPS is returned to the main operation unit 9 as before.
Report to

【0048】次に、予測車速記憶部35と頻度用予測車
速記憶部37とを併せてもつ場合の動作について説明す
る。例えばエンジンをかけ、ナビゲーション装置の主電
源が入ったらテーブルを埋めるデータのサンプル個数を
初期化する。走行すると、前記のようにエンジン回転速
度、車両速度をサンプルするが、サンプルした個数をカ
ウントしておき、一定数以下ならばまだ度数テーブルは
母数が不足してデータの信頼性が低いとして頻度用予測
車速記憶部37を用いず、予測車両速度は固定値である
予測車速記憶部35を参照して求める。走行して行くう
ちにサンプルした個数が一定数以上になったら母数は十
分に大きくなったとして頻度用予測車速記憶部37を使
用可能とし、データの信頼性が高いので、予測車両速度
は今まで作成してきた度数テーブルによる速度を当ては
めた頻度用車速記憶部37のテーブルを参照して求め
る。
Next, the operation when the estimated vehicle speed storage unit 35 and the frequency estimated vehicle speed storage unit 37 are provided together will be described. For example, the engine is started, and when the main power of the navigation device is turned on, the number of data samples filling the table is initialized. While running, the engine speed and vehicle speed are sampled as described above, but the number of samples is counted and if the number is less than a certain number, the frequency table is still insufficient because the parameter is insufficient and the reliability of the data is low. The estimated vehicle speed storage unit 37 is not used, and the estimated vehicle speed is obtained by referring to the estimated vehicle speed storage unit 35 having a fixed value. If the sampled number becomes a certain number or more while traveling, the parameter predictive vehicle speed storage unit 37 can be used assuming that the population parameter has become sufficiently large, and the reliability of the data is high. The speed is calculated by referring to the table of the frequency vehicle speed storage unit 37 to which the speed based on the frequency table created up to now is applied.

【0049】上記のテーブル参照は、GPSが測位不可
能になった時であることは今まで述べた通りである。ま
た、このテーブル切り替え方法は上記に限らず、モニタ
でテーブルの種類を表示し、キーボードでテーブルを選
択するようにしてもよい。以上のように求めた予測車両
速度の動作結果について図16乃至図18に基づいて説
明する。図16に示すように車両速度が一定の時、t1
の時間だけ測位できなかった場合と、車両速度を加速し
ていく時、t2の時間だけ測位できなかった場合を考え
る。
As described above, the above table reference is when the GPS cannot be positioned. Further, this table switching method is not limited to the above, and the table type may be displayed on the monitor and the table may be selected by the keyboard. The operation result of the predicted vehicle speed obtained as described above will be described based on FIGS. 16 to 18. As shown in FIG. 16, when the vehicle speed is constant, t1
Consider the case where the positioning could not be performed only during the time of, and the case where the positioning could not be performed during the time of t2 when the vehicle speed was accelerated.

【0050】時間t1の間は速度一定であり、エンジン
回転速度は時間t1の直前、直後ともに一定の回転なの
でテーブルにより速度は直前の速度と変わらず一定と判
断され、点線の通り、実走行車両速度と予測車両速度は
一致する。時間t2の間は加速しているため、エンジン
回転速度は時間t2の直前より、直後の方が大きくな
り、テーブルにより加速していると判断され、直前の車
両速度より一定数大きな車両速度が与えられ、点線のよ
うな予測車両速度が求められる。これを2次元位置で表
すと時間t1の場合は図17の様になる。尚、図中、白
丸は実走行位置、黒丸は予測走行位置をそれぞれ示す。
時間t1の間は実走行位置P2からP5までであるが、
Pt2からPt5の予測走行位置は前記実走行位置と一
致する。また、時間t2の場合は図18に示す通り、実
走行位置P2からP8に対し、予測走行位置Pt3から
Pt6までは速度を早く設定しているので実走行位置よ
り前にプロットされ、Pt7からPt9までは後ろにプ
ロットされる。
Since the speed is constant during the time t1, and the engine rotation speed is constant both immediately before and after the time t1, the speed is judged to be constant without changing from the speed immediately before by the table. The speed and the predicted vehicle speed match. Since the vehicle is accelerating during the time t2, the engine speed immediately after the time t2 is larger than immediately before the time t2, and it is determined that the engine is accelerating by the table. Then, the predicted vehicle speed as indicated by the dotted line is obtained. When this is represented by a two-dimensional position, it becomes as shown in FIG. 17 at the time t1. In the figure, white circles indicate actual traveling positions, and black circles indicate predicted traveling positions.
During the time t1, the actual traveling positions P2 to P5 are
The predicted traveling positions of Pt2 to Pt5 match the actual traveling position. Further, at the time t2, as shown in FIG. 18, the predicted traveling positions Pt3 to Pt6 are set to have a higher speed than the actual traveling positions P2 to P8, so that the actual traveling positions are plotted before Pt7 to Pt9. Are plotted behind.

【0051】ここで、図19に例えばROMよりなる予
測車速記憶部35を用いた場合のフローを説明する。ま
ず、GPSのデータを入力して取り込み(S51)、こ
れより測位が可能か否かを判断する(S52)。測位で
きている場合には、GPSからのデータを車両速度vと
して用い(S53)、また、この速度vとこの時のエン
ジンの回転速度e0を記憶する(S54)。すなわち、
GPSの測位不可能になることに備えて、最新のデータ
を常に更新して記憶しておく。これと同時に、先のGP
Sからの車両速度vをホストCPUへ報告する(S5
5)。S52にて、GPSの測位が不可能になった場合
には、その直後のエンジンの回転速度e1を測定して記
憶し(S56)、vg、e0、e1の3つのパラメータ
によってテーブルROM、すなわち予測車速記憶部35
を参照して予測車両速度vを求める(S57)。そし
て、求めた予測車両速度を車両速度としてホストCPU
へ報告する(S55)。
Here, the flow in the case of using the predicted vehicle speed storage unit 35 including, for example, a ROM will be described with reference to FIG. First, GPS data is input and captured (S51), and it is determined from this whether or not positioning is possible (S52). When the positioning is possible, the data from the GPS is used as the vehicle speed v (S53), and the speed v and the engine rotation speed e0 at this time are stored (S54). That is,
The latest data is constantly updated and stored in case the GPS positioning becomes impossible. At the same time, the previous GP
The vehicle speed v from S is reported to the host CPU (S5
5). When GPS positioning becomes impossible in S52, the engine rotation speed e1 immediately after that is measured and stored (S56), and a table ROM, that is, a prediction is made by three parameters of vg, e0, and e1. Vehicle speed storage unit 35
The predicted vehicle speed v is obtained by referring to (S57). The predicted vehicle speed thus obtained is used as the vehicle speed, and the host CPU
(S55).

【0052】図20は予測車両速度記憶部と頻度用予測
車速記憶部を用いた場合のフローを示す。尚、図示例で
は度数テーブル内の度数やサンプル値カウンタの値は有
限なので、オーバフローフラグを設けてサンプル値カウ
ンタ値が一定数hmに達したら0に戻す対策を行なって
いる。このフローでは、GPSが測位可能か不可能かに
関係なくエンジンの回転速度、車両速度のサンプリング
を行ない、車両速度の度数分布テーブルを作成して行く
と共にサンプル個数をカウントして行く。すなわち、ス
タートとすると、サンプルカウンタ値とオーバフローフ
ラグを共に”0”にセットし(S61)、次に、サンプ
ルカウンタ値が所定の母数値hmに達したか否かが判断
される(S62)。カウンタ値が所定の母数値hmに達
したならば、テーブルが埋まってそれ以上のサンプルデ
ータは不必要なのでオーバフローフラグを”1”にセッ
トし(S63)、GPSの出力を入力する(S64)。
また、カウンタ値が所定値hmに達していない時にも、
そのままS64へ移行する。
FIG. 20 shows a flow when the predicted vehicle speed storage unit and the frequency-use predicted vehicle speed storage unit are used. In the illustrated example, since the frequency and the value of the sample value counter in the frequency table are finite, an overflow flag is provided to take a measure to return the sample value counter value to 0 when the sample value counter value reaches a certain number hm. In this flow, the engine rotation speed and the vehicle speed are sampled regardless of whether GPS positioning is possible or not, a vehicle speed frequency distribution table is created, and the number of samples is counted. That is, when starting, both the sample counter value and the overflow flag are set to "0" (S61), and then it is determined whether the sample counter value has reached a predetermined population value hm (S62). When the counter value reaches the predetermined population value hm, the table is filled and further sample data is unnecessary, so the overflow flag is set to "1" (S63) and the GPS output is input (S64).
Also, when the counter value has not reached the predetermined value hm,
The process shifts to S64 as it is.

【0053】次に、度数分布テーブル(頻度用予測車速
記憶部)37に記入し、サンプルカウンタを1つインク
リメントする(S65)。そして、GPSが測位可能か
否かを判断し(S66)、測位可能ならば、GPSから
のデータを車両速度vとし(S67)、その時のエンジ
ン回転速度を記憶し(S68)、上記車両速度vをホス
トCPUへ報告する(S69)。そして、次に、オーバ
フローフラグの状態を判断し(S70)、これが”0”
ならばそのままS62に戻り、”1”ならば、サンプル
カウンタ値を零にした後に(S71)、S62に戻る。
また、上記S66にてGPSが測位不可能ならば、次に
オーバフローフラグの状態を判断し(S72)、これ
が”1”ならば、RAMテーブルはすでに埋まっている
ので頻度用予測車速記憶部37のRAMテーブルを参照
し、予測車両速度を求め(S73)、それをホストPC
Uへ報告する(S69)。
Next, the frequency distribution table (predicted vehicle speed storage unit for frequency) 37 is entered, and the sample counter is incremented by 1 (S65). Then, it is determined whether the GPS can perform positioning (S66). If the positioning is possible, the data from the GPS is set as the vehicle speed v (S67), the engine rotation speed at that time is stored (S68), and the vehicle speed v is set. To the host CPU (S69). Then, next, the state of the overflow flag is judged (S70), and this is "0".
If so, the process directly returns to S62, and if "1", the sample counter value is set to zero (S71), and then the process returns to S62.
If GPS positioning is not possible in S66, the state of the overflow flag is next determined (S72). If this is "1", the RAM table has already been filled, so the frequency prediction vehicle speed storage unit 37 stores it. The predicted vehicle speed is obtained by referring to the RAM table (S73), and the predicted vehicle speed is calculated by the host PC.
Report to U (S69).

【0054】また、オーバフローフラグが”0”の場合
には、次にサンプルカウンタ値がho(ho<hm)よ
りも大きいか否かを判断し(S74)、YESの場合に
は、RAMテーブルはある程度完成しているのでこの場
合にも、RAMテーブルを参照して予測車両速度を求め
る(S73)。また、S74にてカウンタ値がhoより
も小さい場合には、RAMテーブルは使用するには未完
成状態なので、ROMテーブル(予測車速記憶部)35
を参照して予測車両速度を求める(S75)。そして、
求められた予測車両速度は、上述のように車両速度とし
てホストCPUに報告される(S69)。
If the overflow flag is "0", it is then determined whether the sample counter value is larger than ho (ho <hm) (S74). Since it is completed to some extent, the predicted vehicle speed is obtained by referring to the RAM table in this case as well (S73). If the counter value is smaller than ho in S74, the RAM table is in an incomplete state for use, so the ROM table (predicted vehicle speed storage unit) 35
The predicted vehicle speed is obtained by referring to (S75). And
The calculated predicted vehicle speed is reported to the host CPU as the vehicle speed as described above (S69).

【0055】このように本発明の車速予測装置によれば
本来の取り付け作業に含まれる車両からの電源引き出し
作業だけで、車速を検出でき、車速パルスセンサから引
き出す取り付け工数を削減できる。また車速センサのコ
スト増加もなくなる。また、車速センサは後から取り付
けることはできないことが多く、そのような車種にも本
装置を後から取り付けることができ、装置全体の可用性
が広がる。テーブルを例えばROMよりなる記憶部と例
えばRAMよりなる記憶部の2つを参照するようにした
場合は固定的な値であるROM内の予測車両速度より過
去の走行パターンが反映され、より予測車両速度の精度
を高めることができる。
As described above, according to the vehicle speed predicting apparatus of the present invention, the vehicle speed can be detected only by the work of pulling out the power source from the vehicle, which is included in the original mounting work, and the number of mounting steps to be pulled out from the vehicle speed pulse sensor can be reduced. Also, the cost increase of the vehicle speed sensor is eliminated. In addition, the vehicle speed sensor cannot be attached later in many cases, and the present apparatus can be attached even in such a vehicle type, and the availability of the entire apparatus is expanded. When the table is referred to, for example, a storage unit including a ROM and a storage unit including, for example, a RAM, the past traveling pattern is reflected by the predicted vehicle speed in the ROM, which is a fixed value, and the predicted vehicle is more predicted. The speed accuracy can be increased.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のギア位置
推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体の
ナビゲーション装置によれば、次のように優れた作用効
果を発揮することができる。請求項1に規定するギア位
置推定装置によれば、オルタネータノイズを基にしてギ
ア位置を判断するようにしたので、従来用いていた機械
的スイッチは不要となり、コスト削減に寄与できるのみ
ならず、取り付け操作も用意に行なうことができる。請
求項2に規定する車両速度予測装置によれば、上記ギア
位置を推定装置からのギア位置情報を参照して車両速度
を予測するようにしたので、従来の車速センサを不要に
できることから取り付け工程数を削減でき、コストの削
減にも寄与することができる。請求項3に規定する車両
速度予測装置によれば、オルタネータノイズからエンジ
ン回転速度を求め、これと他のパラメータを予めテーブ
ル化して記憶した記憶部を参照して車両速度を予測する
ようにしたので、上記請求項2の装置と同様に、従来の
車速センサを不要にできることから取り付け工程数を削
減でき、コストの削減にも寄与することができる。請求
項5に規定するナビゲーション装置によれば、上記した
車両速度予測装置を用いるので、全体として取り付け作
業を容易化でき、且つコストの削減も図ることができ
る。
As described above, according to the gear position estimating device, the vehicle speed predicting device and the navigation device for a mobile body using the same of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. it can. According to the gear position estimating device defined in claim 1, since the gear position is determined based on the alternator noise, the mechanical switch used conventionally becomes unnecessary, which not only contributes to cost reduction, but also The mounting operation can be easily performed. According to the vehicle speed predicting device defined in claim 2, the vehicle speed is predicted by referring to the gear position by referring to the gear position information from the estimating device. Therefore, the conventional vehicle speed sensor can be eliminated, and therefore the mounting process can be performed. The number can be reduced and the cost can be reduced. According to the vehicle speed predicting device defined in claim 3, the engine speed is obtained from the alternator noise, and the vehicle speed is predicted by referring to a storage unit that stores this and other parameters in a table in advance. Similarly to the apparatus of claim 2, the conventional vehicle speed sensor can be eliminated, so that the number of mounting steps can be reduced and the cost can be reduced. According to the navigation device defined in claim 5, since the vehicle speed predicting device is used, the mounting operation can be facilitated as a whole and the cost can be reduced.

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

【図1】MT車のシフトアップ時のエンジン回転速度の
変化を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing a change in engine rotation speed when an MT vehicle is upshifted.

【図2】MT車のシフトダウン時のエンジン回転速度の
変化を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a change in engine rotation speed when an MT vehicle is downshifted.

【図3】AT車のシフトアップ時のエンジン回転速度の
変化を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a change in engine speed when an AT vehicle is upshifted.

【図4】AT車のシフトダウン時のエンジン回転速度の
変化を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a change in engine speed when an AT vehicle is downshifted.

【図5】本発明のギア位置推定装置、車両速度予測装置
を含んだ移動体のナビゲーション装置を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing a navigation device for a mobile body including a gear position estimation device and a vehicle speed prediction device of the present invention.

【図6】各ギア位置に対するエンジン回転速度と車両速
度との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between engine speed and vehicle speed for each gear position.

【図7】ギア位置と係数との一般的関係を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a general relationship between a gear position and a coefficient.

【図8】ギア位置と実際の係数との関係を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a gear position and an actual coefficient.

【図9】ギア位置の推定工程を示すフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart showing a gear position estimating step.

【図10】本発明の車両速度予測工程を示すフローチャ
ートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a vehicle speed prediction process of the present invention.

【図11】車両の位置、速度、エンジン回転速度の状態
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state of vehicle position, speed, and engine rotation speed.

【図12】具体的な車両速度の状態のテーブルを示す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing a table of specific vehicle speed states.

【図13】具体的な車両速度の状態の他のテーブルを示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing another table of specific vehicle speed states.

【図14】具体的な車両速度の状態の更に他のテーブル
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing still another table of specific vehicle speed states.

【図15】本発明の車両速度予測装置を含んだ移動体の
ナビゲーション装置を示すブック図である。
FIG. 15 is a book diagram showing a navigation device for a mobile body including a vehicle speed prediction device of the present invention.

【図16】車両速度の変化を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing changes in vehicle speed.

【図17】車両の実走行位置と予測走行位置の関係を示
す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a relationship between an actual traveling position and a predicted traveling position of a vehicle.

【図18】車両の実走行位置と予測走行位置の関係を示
す図である 。
FIG. 18 is a diagram showing a relationship between an actual traveling position and a predicted traveling position of a vehicle.

【図19】予測車速記憶部を用いた時の車両速度予測工
程を示すフローチャートである。
FIG. 19 is a flowchart showing a vehicle speed prediction process when using a predicted vehicle speed storage unit.

【図20】予測車速記憶部と頻度用予測車速記憶部を用
いた時の車両速度予測工程を示すフローチャートであ
る。
FIG. 20 is a flowchart showing a vehicle speed prediction process when the predicted vehicle speed storage unit and the frequency-use predicted vehicle speed storage unit are used.

【図21】従来の移動体のナビゲーション装置を示すブ
ック図である。
FIG. 21 is a book diagram showing a conventional navigation device for a mobile body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…GPS(自車位置測定手段)、8…補助演算部、9
…主演算部、10…旋回検出部、15…ナビゲーション
装置、16…ギア位置推定装置、17…車両速度予測装
置、18…電源、19…オルタネータ、20…ノイズ検
出部、21…回転速度検出部、23…波形記憶部、24
…ギア位置判断部、25…ギア位置メモリ、26…係数
記憶部、27…車速予測部、34…車両速度予測装置、
35…予測車速記憶部、36…予測車速決定部、37…
頻度用予測車速記憶部、40…速度記憶部、m…車両。
2 ... GPS (vehicle position measuring means), 8 ... Auxiliary calculation unit, 9
... main calculation unit, 10 ... turning detection unit, 15 ... navigation device, 16 ... gear position estimation device, 17 ... vehicle speed prediction device, 18 ... power supply, 19 ... alternator, 20 ... noise detection unit, 21 ... rotation speed detection unit , 23 ... Waveform storage unit, 24
... Gear position determination unit, 25 ... Gear position memory, 26 ... Coefficient storage unit, 27 ... Vehicle speed prediction unit, 34 ... Vehicle speed prediction device,
35 ... Predicted vehicle speed storage unit, 36 ... Predicted vehicle speed determination unit, 37 ...
Predicted vehicle speed storage unit for frequency, 40 ... Speed storage unit, m ... Vehicle.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両の電源に重畳されるオルタネータノ
イズを検出するノイズ検出部と、このノイズ検出部の出
力からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出部
と、この検出部で得られた前記回転速度の時間的変化を
一時的に記憶する波形記憶部と、この波形記憶部の変化
波形を参照してギア位置が変化したか否かを判断するギ
ア位置判断部とを備えたことを特徴とするギア位置推定
装置。
1. A noise detector for detecting alternator noise superimposed on a power supply of a vehicle, a rotation speed detector for detecting an engine rotation speed from an output of the noise detector, and the noise detector obtained by the detector. The present invention is characterized by including a waveform storage unit that temporarily stores a temporal change in rotational speed, and a gear position determination unit that determines whether or not the gear position has changed by referring to the change waveform of the waveform storage unit. Gear position estimating device.
【請求項2】 請求項1に規定するギア位置推定装置を
用いた車両速度予測装置において、GPS等の自車位置
測定手段と、この自車位置測定手段から得られた車両移
動速度と前記ギア位置測定装置から出力されるギア位置
情報と前記回転速度検出部で得られた回転速度とに基づ
いて各ギア位置に対応させて得た係数をテーブル化して
アップデート可能に記憶する係数記憶部と、前記自車位
置測定手段から出力が得られない時に前記回転速度と前
記係数記憶部の係数を参照することにより車両移動速度
を求める車速予測部とを備えたことを特徴とする車両速
度予測装置。
2. A vehicle speed predicting apparatus using the gear position estimating apparatus as defined in claim 1, wherein a vehicle position measuring means such as GPS, a vehicle moving speed obtained from the vehicle position measuring means, and the gear. A coefficient storage unit that stores updatable and stores a table of coefficients obtained corresponding to each gear position based on the gear position information output from the position measurement device and the rotation speed obtained by the rotation speed detection unit, A vehicle speed predicting apparatus comprising: a vehicle speed predicting unit that obtains a vehicle moving speed by referring to the rotational speed and the coefficient of the coefficient storing unit when an output is not obtained from the vehicle position measuring unit.
【請求項3】 車両電源に重畳されるオルタネータノイ
ズを検出するノイズ検出部と、このノイズ検出部の出力
からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出部と、
GPS等の自車位置測定手段と、前記回転速度検出部の
出力と前記自車位置測定手段から出力される車両速度と
を更新しつつ記憶する速度記憶部と、車両の速度範囲と
前記自車位置測定手段が測位可能時のエンジンの回転速
度範囲と前記自車位置測定手段が測位不可能時のエンジ
ンの回転速度範囲と予測車両速度とを予めテーブル化し
て記憶する予測車速記憶部と、前記自車位置測定手段か
らの出力が得られない時に前記予測車速記憶部のテーブ
ルと前記回転速度検出部からの出力とに基づいて車両移
動速度を求める予測車速決定部とを備えたことを特徴と
する車両速度予測装置。
3. A noise detecting section for detecting alternator noise superimposed on a vehicle power supply, and a rotational speed detecting section for detecting the rotational speed of the engine from the output of the noise detecting section.
A vehicle position measuring means such as GPS, a speed storage section for updating and storing the output of the rotation speed detecting section and the vehicle speed output from the vehicle position measuring means, a vehicle speed range, and the vehicle A predicted vehicle speed storage unit that stores in advance a table of the engine rotation speed range when the position measurement means can measure the position, the engine rotation speed range when the vehicle position measurement means cannot measure the position, and the predicted vehicle speed; A predicted vehicle speed determination unit that determines a vehicle moving speed based on the table of the predicted vehicle speed storage unit and the output from the rotation speed detection unit when the output from the vehicle position measuring means is not obtained. Vehicle speed prediction device.
【請求項4】 車両の速度範囲と前記自車位置測定手段
が測定可能時のエンジンの回転速度範囲と前記自車位置
測定手段が測定不可能時のエンジンの回転速度範囲と複
数の予測車両速度とこの複数の予測車両速度に対応する
実際の車両速度の頻度とを書き換え可能にテーブル化し
て記憶する頻度用予測車速記憶部を有しており、前記予
測車速決定部は、前記自車位置測定手段から出力が得ら
れない場合において、前記予測車速記憶部の頻度値が満
たされていない時には前記予測車速記憶部を参照して車
両移動速度を求め、頻度値が満たされている時には前記
頻度用予測車速記憶部を参照して最大頻度に対応する予
測車速を車両移動速度として決定することを特徴とする
請求項3記載の車両速度予測装置。
4. A vehicle speed range, an engine rotation speed range when the own vehicle position measuring means can measure, an engine rotation speed range when the own vehicle position measuring means cannot measure, and a plurality of predicted vehicle speeds. And the frequency of the actual vehicle speed corresponding to the plurality of predicted vehicle speeds are rewritably tabulated and stored, and the predicted vehicle speed storage unit for frequency is provided. When no output is obtained from the means, when the frequency value of the predicted vehicle speed storage unit is not satisfied, the vehicle moving speed is obtained by referring to the predicted vehicle speed storage unit, and when the frequency value is satisfied, the frequency 4. The vehicle speed prediction device according to claim 3, wherein the predicted vehicle speed corresponding to the maximum frequency is determined as the vehicle moving speed by referring to the predicted vehicle speed storage unit.
【請求項5】 請求項2乃至4に規定する車両速度予測
装置と、GPS等の自車位置測定手段とを有し、この自
車位置測定手段から車両の速度信号が得られない時に前
記車両速度予測装置からの速度信号に基づいて自車位置
を推定するように構成したことを特徴とする移動体のナ
ビゲーション装置。
5. A vehicle speed predicting device as defined in claim 2 and a vehicle position measuring means such as GPS, and the vehicle when the vehicle speed signal cannot be obtained from the vehicle position measuring means. A navigation device for a moving body, characterized in that the position of the vehicle is estimated based on a speed signal from a speed prediction device.
【請求項6】 自車の旋回検出手段を有し、前記自車位
置測定手段からの車両の速度信号が得られない時に前記
旋回検出手段からの出力も参照して自車位置を推定する
ように構成したことを特徴とする請求項5記載の移動体
のナビゲーション装置。
6. The vehicle has a turning detection means for the own vehicle, and when the speed signal of the vehicle from the own vehicle position measuring means is not obtained, the own vehicle position is estimated by also referring to the output from the turning detection means. The navigation device for a mobile body according to claim 5, wherein the navigation device is configured as described above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2420179A (en) * 2004-11-11 2006-05-17 E Lead Electronic Co Ltd Vehicle speed detection in a navigation system
JP2014058909A (en) * 2012-09-18 2014-04-03 Toyota Motor Corp Engine control device

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