JPH09287962A - ロケータ装置 - Google Patents

ロケータ装置

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JPH09287962A
JPH09287962A JP10166796A JP10166796A JPH09287962A JP H09287962 A JPH09287962 A JP H09287962A JP 10166796 A JP10166796 A JP 10166796A JP 10166796 A JP10166796 A JP 10166796A JP H09287962 A JPH09287962 A JP H09287962A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 後退状態検出センサ3からRポジション信号
線をロケータ装置本体に接続する必要があり、その配線
工事はカーナビを扱えるカー用品専門店などで行う必要
があった。 【解決手段】 車両が発車して走行速度が所定値以上に
なるまでは、加速度センサ21の出力信号と停車時の出
力信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判
定し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前
進または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走
行状態判定手段を備え、発車直後の加速度センサ21の
出力信号の極性により車両が前進したか後退したかの走
行状態を判別するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両の進行方位
と現在位置等を検出するロケータ装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図16は、例えば特公平3−18124
号公報に示された従来のロケータ装置を示すブロック図
であり、図において、1は車両の単位走行距離毎にパル
ス信号を出力する距離センサ、2は予めメモリに記憶し
た制御プログラムに従って車両の進行方位と現在位置を
演算するコンピュータを含む演算手段22からなる信号
処理器、20は車両のヨーレイトに応じた信号を出力す
る角速度センサ、3は例えばトランスミッションのセレ
クトレバーがRレンジにあるか否かの状態を示すRポジ
ション信号またはバックライト信号などで車両が後退状
態にあることを検出する後退状態検出センサである。
【0003】次に動作について説明する。図16におい
て、信号処理器2は、角速度センサ20の出力信号から
進行方位変化角を求め、出発時の進行方位に積算して進
行方位を検出する。また、距離センサ1のパルス信号か
ら走行距離を演算しておき、後退状態検出センサ3の出
力信号により前進していると判断した場合には走行距離
を正の値とし、後退していると判断した場合には走行距
離を負の値とする。そして、進行方位と走行距離を用い
て車両の現在位置を更新して出力するものである。
【0004】また、従来のロケータ装置において、車両
の進行方位変化角および加速度を検出するものとして、
例えば、特開平7−280584号公報に示されたもの
がある。図17はその構成を示すブロック図であり、図
において、4は車両の走行速度に応じた速度信号を出力
する速度センサ、2は信号処理器である。信号処理器2
は、車両のヨーレイトに応じた信号を出力する角速度セ
ンサ20、車両の横方向の加速度に応じた信号を出力す
る加速度センサ21、および予めメモリに記憶されたプ
ログラムに従って車両の進行方位変化角と加速度を演算
するコンピュータを含む演算手段22から構成されてい
る。
【0005】次に動作について説明する。図17におい
て、まず、角速度センサ20の出力信号ωi (i=1〜
3)、車両の横方向の加速度を検出する加速度センサ2
1の出力信号ai (i=1〜3)、および速度センサ4
の速度信号vi (i=1〜3)を所定時間以内に3回読
み込む。この読み込んだ各信号には、式(1)に示すよ
うに、未知数である角速度センサ20の感度Aとオフセ
ット値ω0f、および加速度センサ21のオフセット値a
0fが含まれているので、測定回数3回分の方程式から3
つの未知数を解き、式(2)により角速度信号ωsiを得
る。そして、所定時間毎に角速度信号ωsiを積分して進
行方位変化角を求めるものである。
【0006】 ωi (i=1〜3)=A×ωsi(i=1〜3)+ω0fi (i=1〜3)=asi(i=1〜3)+a0fi (i=1〜3)=asi(i=1〜3)/ωsi(i=1〜3) (1) ωsi(i=1〜3)={ωi (i=3)−ω0f}/A (2)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のロケータ装置は
以上のように構成されているので、図16に示したロケ
ータ装置では、Rポジション信号線をロケータ装置本体
に接続しないままで車両を後退させた場合には、車両が
前進していると誤判断して現在位置の特定を誤ってしま
う。従って、後退状態検出センサ3からRポジション信
号線をロケータ装置本体に接続する必要があり、その配
線工事はカーナビを扱えるカー用品専門店などで行う必
要があるという課題があった。
【0008】また、図17に示したロケータ装置では、
加速度センサ21から車両の前後方向の加速度を測定で
きず、車両の後退または前進の走行状態を判別すること
ができなかった。また、車両走行中には車両の横方向の
加速度,角速度および速度の3種の信号を測定して、角
速度センサ20のオフセット値と感度の算出を可能とし
ているが、路面の傾斜等により誤差が発生する課題があ
った。さらには、停車時に角速度センサ20のオフセッ
ト値を検出する手段を備えていないので、角速度センサ
20のオフセット値を的確に補正する機会を逸するとい
う課題があった。
【0009】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、Rポジション信号線をロケータ装
置本体に接続しなくても、車両の前進または後退の走行
状態を判別できるロケータ装置を得ることを目的とす
る。
【0010】また、この発明は、距離センサからのパル
ス信号の発生が不正になった場合に、走行速度と走行距
難の計算をパルス信号以外の情報で代行し、走行速度と
走行距離の誤差を小さくすることができるロケータ装置
を得ることを目的とする。
【0011】さらに、この発明は、Rポジション信号線
と距離センサの出力信号線をロケータ装置に配線しなく
ても、車両の走行状態,走行速度および走行距離を検出
できるロケータ装置を得ることを目的とする。
【0012】さらに、この発明は、車両の停車時に行わ
れる角速度センサのオフセット値の補正頻度を上げると
ともに、ハンドルを切ったままの状態で発車した時にオ
フセット値を誤補正しないようにすることができるロケ
ータ装置を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るロケータ装置は、距離センサ,角速度センサおよび加
速度センサを有して車両の走行速度,走行距離および進
行方位を検出するロケータ装置において、車両が発車し
て走行速度が所定値以上になるまでは、加速度センサの
出力信号と停車時の出力信号との差に応じて車両の前進
または後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上にな
った場合は、直前の前進または後退の状態値を車両が停
車するまで保持する走行状態判定手段を備えたものであ
る。
【0014】請求項2記載の発明に係るロケータ装置
は、距離センサのパルス信号と加速度センサの出力信号
を用いて車両の走行速度を演算する走行速度演算手段を
備えたものである。
【0015】請求項3記載の発明に係るロケータ装置
は、角速度センサ,加速度センサおよびGPS受信機を
有して車両の現在位置および進行方位を検出するロケー
タ装置において、車両が発車して走行速度が所定値以上
になるまでは、加速度センサの出力信号と停車時の出力
信号との差に応じて車両の前進または後退の状態を判定
し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進
または後退の状態値を車両が停車するまで保持する走行
状態判定手段を備えたものである。
【0016】請求項4記載の発明に係るロケータ装置
は、GPS受信機の測位速度と加速度センサの出力信号
を用いて車両の走行速度を演算する走行速度演算手段を
備えたものである。
【0017】請求項5記載の発明に係るロケータ装置
は、GPS受信機の測位速度が所定値以下になった場合
に、加速度センサの出力信号のみを用いて車両の走行速
度を演算する走行速度演算手段を備えたものである。
【0018】請求項6記載の発明に係るロケータ装置
は、走行状態判定手段を、車両の走行速度が所定値以下
で、かつ加速度センサの出力信号の微分値の絶対値が所
定値以下である状態が所定時間以上継続した場合には、
車両が停車したと判断するようにしたものである。
【0019】請求項7記載の発明に係るロケータ装置
は、走行状態判定手段を、車両が停車状態である場合に
おいて、加速度センサの出力信号の微分値の絶対値が所
定値以上になった時点で、その車両が発車したと判断す
るようにしたものである。
【0020】請求項8記載の発明に係るロケータ装置
は、車両が停車状態である場合において、加速度センサ
の出力信号の微分値が所定値以下で、かつ角速度センサ
の出力信号からオフセット値を差し引いた残りの値が所
定値以下になった場合には、その角速度センサの出力信
号レベルを新たにオフセット値として設定する角速度セ
ンサ補正手段を備えたものである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるロ
ケータ装置を示すブロック図であり、図において、1は
車両の単位走行距離毎にパルス信号を出力する距離セン
サ、2は信号処理器である。信号処理器2は、車両のヨ
ーレイトに応じた信号を出力する角速度センサ20、車
両の前後方向の加速度に応じた正,負の信号を出力する
加速度センサ21、予めメモリに記憶した制御プログラ
ムに従って車両の進行方位と現在位置を演算するコンピ
ュータを含む演算手段23から構成されている。
【0022】次に動作について説明する。図2は距離セ
ンサ1から距離パルスが出力されたときに行う割り込み
処理1の内容を示す流れ図、図3は所定時間△t毎に行
う割り込み処理2の内容を示す流れ図、図4はメインル
ーチンの処理内容を示す流れ図、図5はメインルーチン
中の走行状態判定(ステップST405)の処理内容を
詳細に示す流れ図、図6は走行速度と加速度センサ21
の出力信号を示す説明図であり、走行状態判定の処理に
て用いるものである。
【0023】図2において、割り込み処理1は、ステッ
プST201で距離パルスカウンタnに1を加算し、割
り込み処理を終了する。
【0024】図3において、割り込み処理2は、ステッ
プST301で現在位置検出タイミングを示す処理開始
フラグをセツトし、割り込み処理を終了する。
【0025】図4において、メインルーチンは、各セン
サの信号から所定時間△t毎に最新の進行方位θi と所
定時間△t毎の走行距離△Li を検出して出力するため
に、まず、ステップST401で処理開始フラグのクリ
ア等の演算手段23の初期化を行い、続いて、ステップ
ST402で処理開始フラグがセットされているか否か
を判定して、走行軌跡情報である走行距離△Li と進行
方位θi を検出する所定時間△t毎のタイミングをと
る。ステップST403では次回の割り込みに備えて処
理開始フラグをクリアする。ステップST404は式
(3)により所定時間△t毎の走行距離△Li と走行速
度vi を演算するもので、演算後は、次の所定時間△t
の距離パルスをカウントするために距離パルスカウンタ
値nをクリアする。
【0026】 △Li =n×C vi =|△Li |/△t (3) 但し、Cは単位走行距離である。
【0027】ステップST405では図5の流れ図を用
いて処理の詳細を後述するが、車両の走行状態を前進,
後退または停車の3つの状態で表すように判定する。ス
テップST406は角速度センサ20のオフセット値を
補正する処理で、走行状態が停車のときに角速度センサ
20の出力信号ωsgをオフセット値ω0fとして設定す
る。ステップST407は車両の最新の進行方位θi
演算するもので、式(4)により角速度センサ20の出
力信号ωsgから求めた進行方位変化角△θi を前回求め
た進行方位θi-1 に積算して進行方位θi を更新する。
【0028】 ωi =(ωsg−ω0f)×SF △θi =ωi ×△t θi =θi-1 +△θi (4) 但し、SFは、角速度センサ20の出力信号ωsgを角速
度信号ωi に変換するスケールファクタである。
【0029】そして、ステップST408では、最新の
進行方位θi と所定時間△t毎の走行距離△Li を用い
て車両の現在位置を更新して、ステップST409で現
在位置と進行方位θi を出力するものである。
【0030】図5は走行状態判定ステップST405の
処理の詳細を示した流れ図であり、走行状態判定の処理
は、車両の走行状態を前進,後退または停車の3つの状
態で判別するもので、車両が走行している場合には停車
開始を判断し、また、停車している場合には発車開始と
その時に前進しているか、あるいは後退しているかを判
断するものである(走行状態判定手段)。
【0031】まず、車両の走行状態に応じた処理を行う
ために、ステップST501で走行速度が0以外か否か
を判定し、0以外であれば、車両が走行しているとして
ステップST502を次に行い、0であれば、車両が停
車しているとしてステップST508を次に行う。ステ
ップST502では、車両の発車時に確定した走行状態
を、次に停車するまで保持するために、走行状態判定フ
ラグがセットされているか否かを判定して、走行状態が
未確定であれば、ステップST503を次に行い、既に
走行状態が確定していれば、ステップST511を次に
行う。ステップST503では走行状態がまだ停車とな
ったままか、あるいは走行速度が予め定められた所定値
未満の発車時であるか否かを判定する。走行状態が停
車、もしくは、その所定値未満の走行速度であれば、発
車の状態を判定するためにステップST504を次に行
い、走行状態が停車以外で、かつ、予め定められ所定値
以上の走行速度であれば、走行状態が確定したとしてス
テップST511を次に行う。ステップST504では
加速度センサ21の最新の出力信号ai と停車時の出力
信号aSTP の差の絶対値が予め定められた所定値より大
か否かを判定し、その所定値より大であれば、走行状態
を判定できるとしてステップST505を次に行い、そ
の所定値以下であれば、走行状態を判定できないとして
走行状態判定処理を終える。
【0032】ステップST505では加速度センサ21
の最新の出力信号ai から停車時の出力信号aSTP を差
し引いた残りの値が正ならば、ステップST506で走
行状態を前進としてから走行状態判定処理を終了し、負
ならば、ステップST507で走行状態を後退としてか
ら走行状態判定処理を終了する。ステップST508で
は走行状態判定フラグをセットして次に発車する時に前
進または後退を判定できるようにする。ステップST5
09では加速度センサ21の出力信号ai を停車時の出
力信号aSTP として保持し、ステップST510で走行
状態を停車として走行状態判定処理を終了する。またス
テップST511では発車時の走行状態を確定したとし
て走行状態判定フラグをクリアしてから走行状態判定処
理を終了する。
【0033】図6は、図5における走行状態の判定結果
を示す説明図であり、図において、(a)は前進,停車
および後退時の走行速度パターン、(b)は加速度セン
サ21の出力信号パターン、(c)はこの実施の形態1
における走行状態の判定結果を示す図である。
【0034】ロケータ装置に用いられる距離センサ1
は、一般的に、前進または後退の極性を持たず、移動し
た距離しか得られない。従って、距離センサ1のパルス
信号の発生レートから計算される走行速度も前進または
後退によらず、正の値となる。車両が前進方向に発車し
た場合には、走行速度が上昇し、かつ、正の加速度が検
出される。この時、走行状態を前進と判定し、走行速度
が予め定められた所定値を越えた以降は、走行状態とし
て前進を保持する。そして、減速して停車した時に走行
状態を停車とする。また、車両が後退方向に発車した場
合には、走行速度は上昇するが、負の加速度が検出され
るため、この時、走行状態を後退と判定する。
【0035】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、ロケータ装置に内蔵した加速度センサ21の出力信
号を用いることにより、発車直後の加速度センサ21の
出力信号の極性により車両が前進したのか後退したのか
走行状態を判別できるように構成したので、Rポジショ
ン信号線をロケータ装置に接続する必要を無くし、ロケ
ータ装置の車体への取り付けが容易になる効果がある。
【0036】実施の形態2.この実施の形態は、上記実
施の形態1において、図4に示した流れ図中のステップ
ST404の走行距離・速度演算だけが異なるものであ
り、図7の距離パルスの発生レートから計算する走行速
度と、加速度センサ21の出力信号により推定される走
行速度の関係を示す説明図を用いて説明する。
【0037】図7に示すように、車両が普通に走行して
いる場合には、式(3)のパルス信号の発生レートから
計算される走行速度vi と、式(5)により加速度セン
サ21の出力信号ai から推定される走行速度vaiはほ
ぼ同一であり、このときには、実際の走行速度vSiは走
行速度vi と走行速度vaiを平均したものとして求めら
れる。ところが、車輪がスピンまたはスリップするとパ
ルス信号に増減が生じる。スリップした場合を例にとる
と、車輪の回転数が実際の加速度に応じたものより、パ
ルス信号に欠けが生じるので、パルス信号の発生レート
から計算される走行速度vi はパルス信号が欠けた分だ
け実際の走行速度vSiから小さくなってしまう。しかし
ながら、車体の慣性運動による速度はそれと比べて大き
く、加速度センサ21の出力信号ai から推定される走
行速度vi は実際の走行速度vSiと同一であると期待で
きる。そこで、このときには走行速度vaiを実際の走行
速度vSiとして設定するもので、走行距離△Li も式
(5)のように求めるものである(走行速度演算手
段)。
【0038】 vai=vSi-1+ai ×△t vSi=(vai+vi )/2 △Li =vSi×△t (5)
【0039】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、距離センサのパルス信号の発生レートと加速度セン
サの出力信号を用いて走行速度を演算するように構成し
たので、車輪にスピンやスリップを生じても走行速度と
走行距離の誤差を小さくすることができる効果がある。
【0040】実施の形態3.この実施の形態は、上記実
施の形態1において、図4に示した流れ図中のステップ
ST405の走行状態判定だけが異なるものであり、図
8の走行状態判定の処理内容を示す流れ図を用いて説明
する。
【0041】図8は、車両の走行状態を発車または停車
の2つの状態とし、車両が走行している場合には停車開
始を判断し、また、停車している場合には発車開始を判
断するものである。まず、ステップST801にて走行
状態が停車か否かを判定し、停車ならば、ステップST
802を次に行い、発車ならば、ステップST804を
次に行う。ステップST802では、発車時に生じる加
速度の有無を判定するために、加速度センサ21の出力
信号ai の微分値の絶対値が予め定められた所定値より
大か否かを判定する。大であれば、ステップST803
で走行状態を発車としてから走行状態判定処理を終了
し、小が所定時間以上継続した場合には、このまま走行
状態判定処理を終了する。ステップST804では、停
車開始を判定する必要性があるか否かを判定するため
に、走行速度vi が予め定められた所定値未満か否かを
判定する。その所定値未満であれば、ステップST80
5を次に行い、その所定値以上であれば、このまま走行
状態判定処理を終了する。ステップST805では加速
度センサ21の出力信号ai の微分値の絶対値が予め定
められた所定値未満か否かを判定し、その所定値未満が
所定時間以上継続した場合には、ステップST806で
走行状態を停車としてから走行状態判定処理を終了し、
その所定値以上であれば、このまま走行状態判定処理を
終了する(走行状態判定手段)。
【0042】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、車両の走行速度が所定値以下で、かつ加速度センサ
の出力信号の微分値の絶対値が所定値以下である状態が
所定時間以上継続した場合には、車両が停車したと判断
するように構成したので、車両が停車したことを即座に
検知することができ、停車時に行う角速度センサ20の
オフセットの補正頻度を上げることができ、角速度セン
サ20から演算した方位情報の精度がより良好になる
他、進行方位を更新する必要性の有無を明確に判断でき
るようになる効果がある。また、車両が停車状態である
場合において、加速度センサの出力信号の微分値の絶対
値が所定値以上になった時点で、その車両が発車したと
判断するように構成したので、車両が発車したことを即
座に検知することができ、ハンドルを切った状態で車両
が発車した場合においても、発車時に旋回した角度を進
行方向に反映させることができる効果がある。
【0043】実施の形態4.この実施の形態は、上記実
施の形態1において、図4に示した流れ図中のステップ
ST406の角速度センサ20のオフセット補正の処理
だけが異なるものであり、図9の角速度センサ20のオ
フセット補正の処理内容を示す流れ図を用いて説明す
る。
【0044】図9において、ステップST901にて走
行状態が停車か否かを判定し、停車であればステップS
T902を次に行い、発車であればオフセット補正はで
きないとして角速度センサ補正処理を終了する。ステッ
プST902では角速度センサ20の出力信号ωsgから
オフセット値ω0fを差し引いた残りの値の絶対値が予め
定められた所定値未満か否かを判定し、その所定値未満
であれば、ステップST903を行い、その所定値以上
であれば、オフセット補正はできないとして角速度セン
サ補正処理を終了する。ステップST903では加速度
センサ21の出力信号ai の微分値の絶対値が予め定め
られた所定値未満か否かを判定し、その所定値未満であ
れば、ステップST904を行い、その所定値以上であ
れば、オフセット補正はできないとして角速度センサ補
正処理を終了する。ステップST904では角速度セン
サ20の出力信号ωsgをオフセット値ω0fとして設定し
てから角速度センサ補正処理を終了する(角速度センサ
補正手段)。
【0045】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、車両が停車状態である場合において、加速度センサ
の出力信号の微分値が所定値以下で、かつ角速度センサ
の出力信号からオフセット値を差し引いた残りの値が所
定値以下になった場合には、その角速度センサの出力信
号レベルを新たにオフセット値として設定する角速度セ
ンサ補正手段を備えるように構成したので、ハンドルを
切った状態で車両が発車した場合には、角速度信号を発
生した角速度センサの出力信号を用いてオフセット値を
補正することがなくなり、発車直後の進行方位の精度を
向上できる効果がある。
【0046】実施の形態5.図10はこの発明の実施の
形態5によるロケータ装置を示すブロック図であり、2
は信号処理器で、車両のヨーレイトに応じた信号を出力
する角速度センサ20、車両の前後方向の加速度に応じ
た信号を出力する加速度センサ21、予めメモリに記憶
した制御プログラムに従って現在位置と進行方位を演算
するコンピュータを含む演算手段24、車両が存在する
絶対座標上の位置情報等の測位データを出力するGPS
受信機25から構成されている。また、26は衛星から
の電波を受信するGPSアンテナで、GPS受信機25
に接続されている。
【0047】次に動作について説明する。図11はGP
S受信機25がGPSアンテナ26を通じて衛星からの
電波を受信したときに行う割り込み処理1の内容を示す
流れ図である。また、図12はメインルーチンの処理内
容を示す流れ図、図13はGPS受信機25の測位デー
タを用いて走行速度vaiを修正して走行距離ΔLi を演
算する処理を示す流れ図、図14は車両の現在位置Pi
を演算する処理を示す流れ図、図15は現在位置Pi
決定状況を示す説明図である。尚、所定時間△t毎の割
り込み処理2と走行状態判定の処理、および角速度セン
サ20のオフセット補正の処理については実施の形態1
と同一であるので説明を省略する。
【0048】図11において、割り込み処理1は、ステ
ップST1101でGPS受信機25の測位周期である
所定時間Δtg 毎に車両の現在位置等を測位できている
か否かを判定し、測位できていれば、次にステップST
1102を行い、測位できていなければ、割り込み処理
1を終了する。ステップST1102では測位ステータ
スやGPS測位位置Pgi,測位方位θgi,測位速度vgi
等を保持する。そしてステップST1103でGPS受
信フラグをセツトし、処理を終了する。
【0049】図12において、メインルーチンは、角速
度センサ20と加速度センサ21の両出力信号から所定
時間△t毎に最新の進行方位θi と走行速度vaiを推定
するとともに、また、所定時間△tg 毎にはGPS受信
機25の測位データを用いて走行速度vaiと進行方位θ
i の修正、ならびに走行距離△Li と現在位置Pi の検
出を行い、そして進行方位θi と現在位置Pi を出力す
るものである。
【0050】まず、ステップST1201で処理開始フ
ラグやGPS受信フラグのクリア等の演算手段24の初
期化を行い、続いて、ステップST1202で処理開始
フラグをセットしているか否かを判定して、走行軌跡情
報である進行方位θi と走行速度vaiを推定する所定時
間△t毎のタイミングをとる。ステップST1203で
は次回の割り込みに備えて処理開始フラグをクリアす
る。ステップST1204では式(5)に示すように、
加速度センサ21の出力信号ai を用いて走行速度vai
を推定する。ステップST1205では実施の形態1に
おいて説明したように、車両の走行状態を前進,後退ま
たは停車の3つの状態で表すように判別する(走行状態
判定手段)。ステップST1206では走行状態が停車
のときに角速度センサ20の出力信号をオフセット値と
して設定する。ステップST1207では式(4)によ
り演算した進行方位変化角△θi を前回求めた進行方位
θi- 1 に積算して、最新の進行方位θi を更新する。ス
テップST1208ではGPS受信機25の測位データ
の受信有無を確認するためにGPS受信フラグがセット
されているか否かを判定し、セットされていれば、ステ
ップST1209を実行し、クリアされていれば、ステ
ップST1202に戻る。ステップST1209では次
回の割り込みに備えてGPS受信フラグをクリアする。
【0051】ステップST1210では詳細は図13を
用いて後述するが、加速度センサ21により推定した走
行速度vaiとGPS受信機25の測位データを用いて走
行速度vSiを演算する。ステップST1211では走行
速度vSiに基づいて再度走行状態を判定する。ステップ
ST1212では走行状態が停車以外の場合に限って、
角速度センサ20により推定した進行方位θi とGPS
受信機25の測位方位θgiを重み付け平均して進行方位
θi を修正する。ステップST1213では詳細は図1
4と図15を用いて後述するが、角速度センサ20と加
速度センサ21により推定した車両の現在位置PdiとG
PSの測位位置Pgiを用いて車両の現在位置Pi を修正
する。ステップST1214では車両の現在位置Pi
進行方位θi を出力してステップST1202に戻る。
【0052】図13は、GPS受信機25の測位データ
を用いて加速度センサ21により推定した走行速度vai
を修正し、さらに走行距離△Li を演算する処理の流れ
を示したものである。まず、GPS受信機25の測位精
度が低下しているか否かを判定するために、ステップS
T1301でGPS受信機25の測位速度vgiが予め定
められた所定値より大か否かを判定する。その所定値よ
り大であれば、ステップST1302を次に行い、その
所定値以下であれば、ステップST1307を次に行
う。ステップST1302ではGPS受信機25の測位
精度が良好であるとして、式(6)によりGPS受信機
25の測位位置Pgi(Xgi,Ygi)の移動量(△Xgi
△Ygi)から推定速度vpiを求める。そして、ステップ
ST1303では加速度センサ21により推定した走行
速度vaiと近い方の速度との差を比較して、測位速度v
giの方が近ければ、ステップST1304にて走行速度
aiと測位速度vgiを重み付け平均して走行速度vSi
設定する。また、推定速度vpiの方が近ければ、ステッ
プST1306にて走行速度vaiと推定速度vpiを重み
づけ平均して走行速度vSiを設定する。ステップST1
305では走行速度vSiに測位周期の所定時間△tg
掛けて所定時間△tg 毎の走行距離△Li を演算する。
ステップST1307では式(5)により加速度センサ
21の出力信号ai を用いて求めた走行速度vaiを走行
速度vSiと設定してから、ステップST1305を次に
行う(走行速度演算手段)。
【0053】 vpi=(△Xgi 2 +△Ygi 21/2 /△tg (6)
【0054】図14の現在位置の演算の処理において
は、ステップST1401で前回求めた現在位置Pi-1
に所定時間△tg 毎の走行距離△Li と進行方位θi
よるベクトル分だけ加算した位置を自律航法測位位置P
diとする。また、ステップST1402ではGPS受信
機25の測位精度が低下しているか否かを判定するため
に、走行速度vsiが予め定められた所定値より大か否か
を判定する。その所定値より大であれば、GPS受信機
25の測位精度が良好であるとしてステップST140
3を次に行い、その所定値以下であれば、GPS受信機
25の測位精度が低下したとしてステップST1404
を次に行う。ステップST1403では自律航法測位位
置PdiとGPS測位位置Pgiを重み付け平均した位置を
現在位置Pi とする。また、ステップST1404では
自律航法測位位置Pdiを現在位置Pi とする。
【0055】図15は、車両の現在位置Pi を決定する
様子を示す説明図であり、図において、(a)は低速走
行時の自律航法測位位置PdiとGPS測位位置Pgi及び
車両の現在位置Pi の位置関係、(b)は中高速走行時
の位置関係を示す例である。GPS受信機25は低速走
行していることが判断できないため、GPS測位位置P
giの位置精度は低下していく。従って、この時には、G
PS測位位置Pgiより信頼できる自律航法測位位置Pdi
を車両の現在位置Pi とするものである。一方、自律航
法測位位置Pdiは時間の経過とともに位置の誤差が拡大
するので、中高速走行時ではGPS測位位置Pgiの方に
向かって徐々に車両の現在位置Pi を寄せていくもので
ある。
【0056】以上のように、この実施の形態5によれ
ば、ロケータ装置本体に内蔵した加速度センサ21の出
力信号とGPS受信機25の測位速度を用いて車両の走
行速度と走行距離を演算するように構成したので、Rポ
ジション信号線と距離センサ1の出力信号線の両方とも
ロケータ装置本体に接続する必要が無くなり、ロケータ
装置の車体への着脱が極めて容易になる効果がある。ま
た、GPS受信機25の測位精度が低下する低速走行時
においては、ロケータ装置本体に内蔵した加速度センサ
21の出力信号を用いて走行速度と走行距離を推定する
ように構成したので、低速走行時における走行速度と走
行距離の信頼性を向上できる効果がある。
【0057】実施の形態6.上記実施の形態1と実施の
形態2及び実施の形態5において、加速度センサ21
は、前進方向は正、後退方向は負の出力特性を持つもの
として説明したが、むろん逆の出力特性を持つものであ
っても良い。
【0058】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、距離センサ,角速度センサおよび加速度センサを
有して車両の走行速度,走行距離および進行方位を検出
するロケータ装置において、車両が発車して走行速度が
所定値以上になるまでは、加速度センサの出力信号と停
車時の出力信号との差に応じて車両の前進または後退の
状態を判定し、走行速度が所定値以上になった場合は、
直前の前進または後退の状態値を車両が停車するまで保
持する走行状態判定手段を備えるように構成したので、
ロケータ装置に内蔵した加速度センサの出力信号を用い
ることにより、発車直後の加速度センサの出力信号の極
性により車両が前進したか後退したかの走行状態を判別
できるので、Rポジション信号線をロケータ装置に接続
する必要が無くなり、ロケータ装置の車体への取り付け
が容易になる効果がある。
【0059】請求項2記載の発明によれば、距離センサ
のパルス信号と加速度センサの出力信号を用いて車両の
走行速度を演算する走行速度演算手段を備えるように構
成したので、車輪にスリップやスピンを生じた場合の走
行速度と走行距離の誤差を小さくすることができる効果
がある。
【0060】請求項3記載の発明によれば、角速度セン
サ,加速度センサおよびGPS受信機を有して車両の現
在位置および進行方位を検出するロケータ装置におい
て、車両が発車して走行速度が所定値以上になるまで
は、加速度センサの出力信号と停車時の出力信号との差
に応じて車両の前進または後退の状態を判定し、走行速
度が所定値以上になった場合は、直前の前進または後退
の状態値を車両が停車するまで保持する走行状態判定手
段を備えるように構成したので、ロケータ装置に内蔵し
た加速度センサの出力信号とGPS受信機の測位速度を
用いることにより、発車直後の加速度センサの出力信号
の極性により車両が前進したのか後退したのか走行状態
を判別できるので、Rポジション信号線と距離センサの
出力信号線の両方ともロケータ装置に接続する必要が無
くなり、ロケータ装置の車体への着脱が極めて容易にな
る効果がある。
【0061】請求項4記載の発明によれば、GPS受信
機の測位速度と加速度センサの出力信号を用いて車両の
走行速度を演算する走行速度演算手段を備えるように構
成したので、車両の走行速度と走行距離を求めることが
できるので、Rポジション信号線と距離センサの出力信
号線の両方ともロケータ装置本体に接続する必要が無く
なり、ロケータ装置の車体への着脱が極めて容易になる
効果がある。
【0062】請求項5記載の発明によれば、GPS受信
機の測位速度が所定値以下になった場合に、加速度セン
サの出力信号のみを用いて車両の走行速度を演算する走
行速度演算手段を備えるように構成したので、低速走行
時における走行速度と走行距離の信頼性を向上できる効
果がある。
【0063】請求項6記載の発明によれば、走行状態判
定手段を、車両の走行速度が所定値以下で、かつ加速度
センサの出力信号の微分値の絶対値が所定値以下である
状態が所定時間以上継続した場合には、車両が停車した
と判断するように構成したので、ロケータ装置に内蔵し
た加速度センサの出力信号を用いることにより、走行速
度が徐々に下がって停車する場合において、車両が停車
したことを即座に検知することができ、それにより、停
車時に行う角速度センサのオフセットの補正頻度を上げ
ることができ、角速度センサから計算した方位情報の精
度がより良好になる他、進行方位を更新する必要性の有
無を明確に判断できるようになる効果がある。
【0064】請求項7記載の発明によれば、走行状態判
定手段を、車両が停車状態である場合において、加速度
センサの出力信号の微分値の絶対値が所定値以上になっ
た時点で、その車両が発車したと判断するように構成し
たので、ロケータ装置に内蔵した加速度センサと角速度
センサの両出力信号を用いることにより、停車状態にあ
る車両が発車したことを即座に検出でき、そして、例え
ばハンドルを切った状態で車両が発車した場合において
も、発車時に旋回した角度を進行方位に反映させること
が的確にできる効果がある。
【0065】請求項8記載の発明によれば、車両が停車
状態である場合において、加速度センサの出力信号の微
分値が所定値以下で、かつ角速度センサの出力信号から
オフセット値を差し引いた残りの値が所定値以下になっ
た場合には、その角速度センサの出力信号レベルを新た
にオフセット値として設定する角速度センサ補正手段を
備えるように構成したので、ロケータ装置に内蔵した加
速度センサと角速度センサの両出力信号を用いることに
より、例えば、ハンドルを切った状態で車両を発車した
場合には、角速度信号が発生した角速度センサの出力信
号を用いてオフセットを補正することがなくなるので、
発車直後の進行方位の精度を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるロケータ装置
を示すブロック図である。
【図2】 距離センサからパルス信号が出力されたとき
に行う割り込み処理の内容を示す流れ図である。
【図3】 所定時間毎に行う割り込み処理の内容を示す
流れ図である。
【図4】 メインルーチンの処理内容を示す流れ図であ
る。
【図5】 メインルーチン中の走行状態判定の処理内容
を示す流れ図である。
【図6】 メインルーチン中の走行状態判定の処理にお
いて用いる走行速度と加速度センサの出力信号を示す説
明図である。
【図7】 この発明の実施の形態2による距離パルスの
発生レートから計算する走行速度と、加速度センサの出
力信号により推定される走行速度の関係を示す説明図で
ある。
【図8】 この発明の実施の形態3によるメインルーチ
ン中の走行状態判定の処理内容を示す流れ図である。
【図9】 この発明の実施の形態4によるメインルーチ
ン中の角速度センサのオフセット補正の処理内容を示す
流れ図である。
【図10】 この発明の実施の形態5によるロケータ装
置を示すブロック図である。
【図11】 GPS受信機が測位データを受信したとき
に行う割り込み処理の内容を示す流れ図である。
【図12】 メインルーチンの処理内容を示す流れ図で
ある。
【図13】 メインルーチン中の走行速度の修正と走行
距離の演算を行う処理の内容を示す流れ図である。
【図14】 現在位置を演算する処理を示す流れ図であ
る。
【図15】 現在位置の修正例の様子を示す説明図であ
る。
【図16】 従来のロケータ装置を示すブロック図であ
る。
【図17】 従来のロケータ装置を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 距離センサ、20 角速度センサ、21 加速度セ
ンサ、25 GPS受信機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G09B 29/00 G09B 29/00 F // G01C 19/00 9402−2F G01C 19/00 Z

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の走行距離に応じたパルス信号を出
    力する距離センサと、その車両のヨーレイトに応じた信
    号を出力する角速度センサと、上記車両の前後方向の加
    速度に応じた信号を出力する加速度センサとを有して上
    記車両の走行速度,走行距離および進行方位を検出する
    ロケータ装置において、上記車両が発車して走行速度が
    所定値以上になるまでは、上記加速度センサの出力信号
    と停車時の出力信号との差に応じて上記車両の前進また
    は後退の状態を判定し、走行速度が所定値以上になった
    場合は、直前の前進または後退の状態値を上記車両が停
    車するまで保持する走行状態判定手段を備えたことを特
    徴とするロケータ装置。
  2. 【請求項2】 距離センサのパルス信号の発生レートと
    加速度センサの出力信号を用いて、車両の走行速度を演
    算する走行速度演算手段を備えたことを特徴とする請求
    項1記載のロケータ装置。
  3. 【請求項3】 車両のヨーレイトに応じた信号を出力す
    る角速度センサと、その車両の前後方向の加速度に応じ
    た信号を出力する加速度センサと、上記車両が存在する
    座標位置を出力するGPS受信機とを有して上記車両の
    現在位置および進行方位を検出するロケータ装置におい
    て、上記車両が発車して走行速度が所定値以上になるま
    では、上記加速度センサの出力信号と停車時の出力信号
    との差に応じて上記車両の前進または後退の状態を判定
    し、走行速度が所定値以上になった場合は、直前の前進
    または後退の状態値を上記車両が停車するまで保持する
    走行状態判定手段を備えたことを特徴とするロケータ装
    置。
  4. 【請求項4】 GPS受信機により測位した測位速度と
    加速度センサの出力信号を用いて、車両の走行速度を演
    算する走行速度演算手段を備えたことを特徴とする請求
    項3記載のロケータ装置。
  5. 【請求項5】 GPS受信機の測位速度が所定値以下に
    なった場合には、加速度センサの出力信号のみを用い
    て、車両の走行速度を演算する走行速度演算手段を備え
    たことを特徴とする請求項3記載のロケータ装置。
  6. 【請求項6】 走行状態判定手段は、車両の走行速度が
    所定値以下で、かつ加速度センサの出力信号の微分値の
    絶対値が所定値以下である状態が所定時間以上継続した
    場合には、車両が停車したと判断することを特徴とする
    請求項1または請求項3記載のロケータ装置。
  7. 【請求項7】 走行状態判定手段は、車両が停車状態で
    ある場合において、加速度センサの出力信号の微分値の
    絶対値が所定値以上になった時点で、その車両が発車し
    たと判断することを特徴とする請求項1または請求項3
    記載のロケータ装置。
  8. 【請求項8】 車両が停車状態である場合において、加
    速度センサの出力信号の微分値が所定値以下で、かつ角
    速度センサの出力信号からオフセット値を差し引いた残
    りの値が所定値以下になった場合には、その角速度セン
    サの出力信号レベルを新たにオフセット値として設定す
    る角速度センサ補正手段を備えたことを特徴とする請求
    項1または請求項3記載のロケータ装置。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6272403B2 (en) 1998-11-27 2001-08-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Reverse determination method of vehicle and vehicle control apparatus
JP2003331397A (ja) * 2002-05-13 2003-11-21 Mitsubishi Electric Corp 発進報知装置
US7164973B2 (en) 2001-10-02 2007-01-16 Robert Bosch Gmbh Method for determining vehicle velocity
JP2007170882A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Furuno Electric Co Ltd 移動状態検出装置
JP2008035651A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Akebono Brake Ind Co Ltd 鉄道車両用進行方向自動判定方法
WO2010100760A1 (ja) * 2009-03-06 2010-09-10 トヨタ自動車株式会社 車両状態判定装置及び車両状態判定方法
JP2011001054A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Robert Bosch Gmbh 車両における低速運転方向の特定
JP2016004423A (ja) * 2014-06-17 2016-01-12 スズキ株式会社 俯瞰画像生成装置
JP2017114215A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 トヨタ自動車株式会社 シフト位置判定装置
JP2019117124A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 株式会社デンソー 測位装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6272403B2 (en) 1998-11-27 2001-08-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Reverse determination method of vehicle and vehicle control apparatus
US7164973B2 (en) 2001-10-02 2007-01-16 Robert Bosch Gmbh Method for determining vehicle velocity
JP2003331397A (ja) * 2002-05-13 2003-11-21 Mitsubishi Electric Corp 発進報知装置
JP4667226B2 (ja) * 2005-12-20 2011-04-06 古野電気株式会社 移動状態検出装置
JP2007170882A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Furuno Electric Co Ltd 移動状態検出装置
JP2008035651A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Akebono Brake Ind Co Ltd 鉄道車両用進行方向自動判定方法
US8285436B2 (en) 2009-03-06 2012-10-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle state judging apparatus and vehicle state judging method
CN102239073A (zh) * 2009-03-06 2011-11-09 丰田自动车株式会社 车辆状态判定装置以及车辆状态判定方法
WO2010100760A1 (ja) * 2009-03-06 2010-09-10 トヨタ自動車株式会社 車両状態判定装置及び車両状態判定方法
JP5083455B2 (ja) * 2009-03-06 2012-11-28 トヨタ自動車株式会社 車両状態判定装置及び車両状態判定方法
JP2011001054A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Robert Bosch Gmbh 車両における低速運転方向の特定
US8880288B2 (en) 2009-06-16 2014-11-04 Robert Bosch Gmbh Determining low-speed driving direction in a vehicle
JP2016004423A (ja) * 2014-06-17 2016-01-12 スズキ株式会社 俯瞰画像生成装置
JP2017114215A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 トヨタ自動車株式会社 シフト位置判定装置
JP2019117124A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 株式会社デンソー 測位装置

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