JPH0949852A

JPH0949852A - 速度検出装置

Info

Publication number: JPH0949852A
Application number: JP21823895A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Okubo; 仁大久保
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-08-04
Filing date: 1995-08-04
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】車両から得られる速度情報信号（車速パル
ス）に基づいて正確に速度を算出できる速度検出装置を
提供する。【解決手段】速度情報信号に対して変換係数Ｖ_P を用
いた演算処理により速度値を算出する際に、その変換係
数Ｖ_P としての値を、速度ｕに応じて可変設定する。つ
まり、速度に応じたタイヤ回転半径の変化を考慮した演
算が実行されるようにして、速度情報信号から正確な速
度を算出できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えばナビゲーショ
ンシステムなどに好適な速度検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車に搭載されるナビゲーショ
ンシステムなどでは、その動作機能の性質上、自動車の
走行速度を正確に検出することが必要となる。通常、自
動車には速度メータでの速度表示を実行するために、速
度検出機構が設けられており、これはタイヤの回転に対
応してパルスを発生させるパルスジェネレータとしての
形態となっている。なお、このパルス出力を、以下車速
パルスという。

【０００３】車速パルスは、例えばタイヤの１回転でｎ
パルス発生されるようにされており、従って単位時間内
のパルス数を検出することで走行速度を検出することが
できる。例えば単位時間を１秒としたときに、低速走行
時は図８（ａ）のように車速パルスのパルス周期が長く
なり、１秒間に検出されるパルス数は小さい値となる。
一方、高速走行時には図８（ｂ）のように車速パルスの
パルス周期が短くなり、１秒間に検出されるパルス数は
多くなる。

【０００４】このように車速パルス数はタイヤの回転速
度に比例するものであるため、単位時間内に検出された
車速パルス数に或る固定の係数を乗算すれば、速度（例
えば時速（Ｋｍ／ｈ）を算出することができる。即ち、
単位時間当たりの車速パルス数をＰとすると、速度Ｕ
は、

【数１】で求められる。ここでＫは、比例定数となる或る固定値
とされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、車速パルス
に基づいて算出される速度は、必ずしも正確なものとは
いえないという問題がある。つまり車速パルスが正確に
速度に比例してはいない。この理由を図９で説明する。
図９（ａ）は車両停止状態、図９（ｂ）は車両走行状態
を示している。

【０００６】車両走行中には、図９（ｂ）にＬとして示
すような揚力が働くことになる。この揚力Ｌは、次の
（数２）で表わされる。

【数２】ここで、Ｕは車両速度、Ｃ_L は揚力係数、ρは流体密
度、Ｓは車両の形状によって決まる定数である。

【０００７】この（数２）より、車両に作用する揚力Ｌ
は、車両の速度Ｕの２乗に比例していることがわかる。
またタイヤは一般に、弾性に富んだゴムで形成されてお
りタイヤにかかる車両重量をＷ、タイヤの弾性係数を
ｋ、重量がかかることによる車両の浮き沈みの変位をｘ
とすると、

【数３】となる。そこで、揚力Ｌによる変位ｘ_L は、力のつりあ
いより

【数４】とすることができるため、

【数５】となる。

【０００８】つまり、タイヤの回転半径の変化は停車時
の回転半径を基準として、車両速度の２乗に比例して大
きくなる。すなわち図９（ｂ）における回転半径ｒ₂
は、図９（ａ）に示す停車時の回転半径ｒ₁ を基準とし
て、車両速度の２乗に比例して大きくなっているものと
なる。

【０００９】このように揚力に起因するタイヤの回転半
径の変化という現象が存在するとともに、さらに、走行
中のタイヤと路面の摩擦やタイヤの変形によるタイヤ温
度の変化、ホイールとの熱伝達などにより、タイヤ内の
空気温度が変化し、体積が変動するという現象もある。
つまり、一般的にが走行中はタイヤ内の空気圧は増加
し、これもタイヤの回転半径を大きくすることを引き起
こす。

【００１０】上述したように車速パルスはタイヤの回転
数に正確に比例して出力されるものであるところ、速度
によってタイヤの回転半径が変化することを考慮する
と、実際の速度とタイヤの回転数（即ち車速パルス数）
は正確に比例しないことが理解される。従って、車速パ
ルスに単に固定の係数を乗算する方式では、正確な速度
を検出することができないことになる。

【００１１】実際に車両をテストコースで走行させた場
合の車速パルス数の検出結果を（表１）に示す。

【表１】例えば或る距離に設定された区間Ａにおいて最高速度を
６０Ｋｍ／ｈで走行した場合と、最高速度を１４０Ｋｍ
／ｈで走行した場合の車速パルス数を調べたところ、本
来同一のパルス数となるはずのところ、（表１）に示さ
れるように最高速度１４０Ｋｍ／ｈで走行した場合の方
がパルス数が減っていた。区間Ｂについて同様の実験を
行なった場合も、（表１）からわかるように最高速度１
４０Ｋｍ／ｈで走行した場合の方がパルス数が減ってい
た。これは、高速度になるほどタイヤの回転半径が大き
くなるという現象に起因した結果にほかならない。

【００１２】以上のように車速パルスに基づいて検出し
た速度が必ずしも正確ではないということは、例えばナ
ビゲーションシステムの動作が或る程度不正確となるこ
とを余儀なくされてしまい不都合となる。

【００１３】ここで、ナビゲーションシステムにおいて
ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）を用いる
ものでは、ＧＰＳ受信機から出力される速度情報を用い
て速度を検出することも考えられるが、通常ＧＰＳ受信
機から出力される速度情報は低速（例えば１５Ｋｍ／ｈ
以下）ではあまり高精度ではないことや、当然ながらト
ンネル内などのＧＰＳ受信が不可能な場所では全く利用
できないことになる。

【００１４】特にナビゲーションシステムにおいては、
常に現在位置を正確に把握するためにＧＰＳ受信情報と
自律走行情報の両方を用いるものがある。つまりＧＰＳ
受信が不可能となった期間は、自律走行情報により現在
位置を把握するようにしている。ところが、この自律走
行情報とは、車両の速度と方位変化から現在位置を算出
するものであるため、車速パルスに基づく車両速度が不
正確となり、またＧＰＳ受信が不能である期間での動作
ということを考えると、車速パルスに基づいた正確な速
度検出ができないということは大きな問題となってしま
う。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点に鑑みて、車両から得られる速度情報信号（車速パル
ス）に基づいて正確に速度を算出できる速度検出装置を
提供することを目的とする。

【００１６】このため、速度情報信号に対して変換係数
を用いた演算処理により速度値を算出する際に、その変
換係数としての値を、速度に応じて可変設定することが
できる係数可変手段を備えるようにする。つまり、速度
に応じたタイヤ回転半径の変化を考慮した演算が実行さ
れるようにして、速度情報信号から正確な速度を算出で
きるようにする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の速度検出装置をナ
ビゲーションシステムにおけるコントローラ内に内蔵し
たものとしての実施の形態を説明する。

【００１８】図１はナビゲーションシステムとしてのブ
ロック図を示すものである。ナビゲーションコントロー
ラ１はＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ及び各部とのインターフ
ェース部を有するマイクロコンピュータにより構成され
る。ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２は、ナビゲーションコント
ローラ１の制御に基づいてＣＤ−ＲＯＭの再生動作を行
なう部位である。ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２に装填される
ＣＤ−ＲＯＭには地図情報や地図上の各地点に対する名
称などの付加情報が記録されている。ＣＤ−ＲＯＭから
再生された情報はナビゲーションコントローラ１に供給
される。

【００１９】ＧＰＳ受信機３は、いわゆるＧＰＳ（グロ
ーバルポジショニングシステム：広域測位システム）に
よる現在位置情報を得るための部位である。このＧＰＳ
受信機３からは位置情報（緯度／経度）、絶対方位情
報、速度情報が得られ、これらの情報はナビゲーション
コントローラ１に入力される。

【００２０】操作部４は、ユーザーがナビゲーションシ
ステムを使用する際に各種の操作入力を行なう部位であ
る。例えばドライブに際して目的地までの好適な経路を
知りたい場合には、現在位置、目的地を入力する。さら
に画面表示のスクロールや縮尺変更、各種情報の提示な
どを求める操作を行なうことができる。これらの操作部
４からの操作情報はナビゲーションコントローラ１に入
力される。ナビゲーションコントローラ１は入力された
操作情報及び内部ＲＯＭに保持する動作プログラムに従
って各部に対して所要の制御を行なうことになる。

【００２１】表示コントローラ５は、モニタ６における
画像表示動作をコントロールする。即ちナビゲーション
コントローラ１から供給される表示指令及び表示内容に
基づいてモニタ６へ映像信号を供給し、モニタ６におい
て画像表示を実行させる。モニタ６は例えば液晶ディス
プレイ装置などにより形成されている。

【００２２】車速パルス発生部７は、自動車のタイヤの
回転速度に対応したパルスを発生させるパルスジェネレ
ータとして形成される。即ち図８において前述したよう
に、タイヤの回転速度に応じて単位時間内に発生される
パルス数が変化するものである。相対方位検出部８は、
例えばジャイロ機構により、進行方向の相対的な変化、
即ち角度変化を検出する部位とされている。

【００２３】この車速パルス発生部７及び相対方位検出
部８からの信号はナビゲーションコントローラ１に供給
される。ナビゲーションコントローラ１は、例えばＧＰ
Ｓ受信が不可能な際には、車速パルス発生部７からの車
速パルスから算出した速度と、相対方位検出部８からの
方位変化情報に基づいて現在位置を把握するようにして
いる。つまり自律走行方式で現在位置を把握できる。

【００２４】このようなナビゲーションシステムでは、
ナビゲーションコントローラ１はＣＤ−ＲＯＭプレーヤ
２によるＣＤ−ＲＯＭの再生動作を実行させ、地図情報
を得る。そして再生された地図情報を表示コントローラ
５に供給し、モニタ６において地図画像の表示を実行さ
せる。

【００２５】また現在位置はＧＰＳ受信機３からの緯度
／経度情報により把握することができ、もしくは上記の
自律走行方式で把握できる。そしてナビゲーションコン
トローラ１はその現在位置情報を表示コントローラ５に
供給する。すると表示コントローラ５はその位置に対応
してモニタ６に表示された地図上で現在位置を示す画像
が表示されるように映像信号を生成する。さらにユーザ
ーが操作部４を用いてモニタ６における地図画像の縮尺
変更やスクロール表示などの要求を行なった場合は、ナ
ビゲーションコントローラ１はその操作に基づいて表示
コントローラ５を制御し、モニタ６において要求された
画像表示を実行させることになる。

【００２６】また、ユーザーが目的地までの最短経路を
知りたいとして現在位置、目的位置を入力した場合は、
ナビゲーションコントローラ１は考えられる経路の中か
ら最適な経路を判別し、その経路がモニタ６における地
図画像上で表示されるようにするなどの処理を行なう。

【００２７】このようなナビゲーションシステムでは、
現在の車両の速度が正確に検出できることが、各種動作
の精度を向上させるうえで重要なものとなる。本実施の
形態では、車速パルスに基づいてナビゲーションコント
ローラ１が正確な速度を検出することができるようにし
ている。

【００２８】上述したように、車速パルスはタイヤの回
転速度に比例したパルスである。そして、タイヤの回転
半径は速度に比例して大きくなるように変化する。従っ
て、車速パルスに係数を乗算して速度を算出する場合
に、その係数を速度に比例するように変化させる、つま
りはタイヤの回転半径の変化に応じて変化させるように
すれば、正確な速度を算出できることになる。

【００２９】そこでナビゲーションコントローラ１は、
単位時間当たりの車速パルス数Ｐを用いた速度Ｕの算出
演算を、

【数６】とし、しかも、この場合の係数となるＶ_P については、
次の（数７）〜（数９）のいづれかの関数により設定さ
れる値としている。

【数７】

【数８】

【数９】なお、これらの式において、Ａ，Ｂ，Ｃは定数である。
また、ｕは現在の速度であるが、この速度ｕとしては１
処理サイクル前に算出された速度Ｕの値を用いればよ
い。

【００３０】この（数７）〜（数９）のいづれを用いて
係数Ｖ_P の設定を行なうようにするかは、要求される速
度精度やナビゲーションコントローラ１の処理能力など
に応じて決められれば良い。

【００３１】（数７）の場合、速度ｕと係数Ｖ_P の関数
は、定数Ａを切片、定数Ｂを傾きとした、図３（ａ）の
ような一次関数となる。このような関数を用いる場合、
係数Ｖ_P の設定の演算処理は簡易なものとなり、ナビゲ
ーションコントローラ１の処理負担は大きなものとはな
らない。ところが、１００Ｋｍ／ｈ以上の高速走行時に
は算出される速度Ｕは、多少誤差が生じるものとなる。

【００３２】（数８）の場合、速度ｕと係数Ｖ_P の関数
は、定数Ａを切片、定数Ｃを２次曲線の傾きとした、図
３（ｂ）のような関数となる。このような関数を用いる
場合、係数Ｖ_P の設定の演算処理は図３（ａ）の場合よ
り多少複雑になるが、１００Ｋｍ／ｈ以上の高速走行時
には算出される速度Ｕもかなり正確なものとなる。

【００３３】さらに（数９）の場合、速度ｕと係数Ｖ_P
の関数は、図３（ｃ）のような関数となる。このような
関数を用いる場合、係数Ｖ_P の設定の演算処理は図３
（ａ）（ｂ）の場合より複雑になるが、算出される速度
Ｕはより高精度となる。

【００３４】そして（数７）〜（数９）のいづれを採用
するにしても、ナビゲーションコントローラ１は例えば
図２の処理により車速パルスから、かなり正確な速度を
算出できることになる。即ち、まず車速パルス発生部７
から出力されている車速パルスについて、単位時間とし
て例えば１秒間におけるパルス数Ｐを検出する(F10) 。
そして、次に（数７）〜（数９）のいづれかの演算で、
係数Ｖ_P の値を設定する(F11) 。

【００３５】係数Ｖ_P の値を設定したら、上記（数６）
の演算により速度Ｕを求める。この速度Ｕは、自律走行
方式などにおける現在位置の把握のための値としてなど
に用いられることになる。なお、次の処理としての１秒
後の速度検出における係数Ｖ_P の設定に用いる速度ｕと
して、算出された速度Ｕを代入する(F13) 。

【００３６】このような処理により、ナビゲーションコ
ントローラ１は車速パルスに基づいて正確な速度Ｕを算
出することができるようになる。なお、係数Ｖ_P の設定
用いる速度ｕの値は、ここでは１処理前に算出された速
度Ｕの値を用いるようにしたが、これに代えて車速パル
ス数Ｐの値としてもよい。いづれにしても、実際の速度
もしくはタイヤの回転速度に応じた値であればよく、用
いる値に応じて定数Ａ，Ｂ，Ｃが適正に設定されればよ
いものである。

【００３７】以上のように本実施の形態では（数７）〜
（数９）のいづれかの演算で係数Ｖ_P の値を設定し、そ
の係数Ｖ_P の値を用いて速度Ｕを算出する。つまり、係
数Ｖ_P を、速度に比例して値が増減する項を含む関数式
（数７）、もしくは速度の２乗に比例して値が増減する
項を含む関数式（数８）、もしくは速度に比例して値が
増減する項及び車両の速度の２乗に比例して値が増減す
る項を含む関数式（数９）のいづれかに基づいて可変設
定することにしていることから、速度に応じたタイヤの
回転半径の変動を考慮して正確な速度Ｕを算出できる。

【００３８】ところで、正確な速度Ｕを算出するには、
係数Ｖ_P を設定する際の定数Ａ，Ｂ，Ｃが適正な値とな
っていなければならないことは言うまでもない。ところ
が、これは一律に決められるものではなく、装着したタ
イヤの特性や車両重量などにより、個々の自動車毎に最
適値が異なるものとなる。また同じ自動車であってもタ
イヤ交換をした場合や、さらには気温、天候等によって
も定数Ａ，Ｂ，Ｃとしての最適な値は変化すると考えら
れる。

【００３９】そこで、図３（ａ）〜（ｃ）に示したよう
な関数を形成する或る程度標準的な定数Ａ，Ｂ，Ｃを決
めておくほか、逐次この値が更新されるようにしてい
る。例えば図４（ａ）は図３（ａ）の関数（つまり数
７）を演算に採用する場合において、図４（ａ）に実線
で示す標準状態での定数Ａ，Ｂに対して、そのときの状
況に応じて定数Ａ又はＢ又はその両方を変更すること
で、例えば一点鎖線で示すように関数特性を変化させる
ようにしている。

【００４０】図４（ｂ）は同様に、図３（ｂ）の関数
（つまり数８）を演算に採用する場合において、図４
（ｂ）に実線で示す標準状態での定数Ａ，Ｃに対して、
そのときの状況に応じて定数Ａ又はＣ又はその両方を変
更することで、例えば一点鎖線で示すように関数特性を
変化させるようにしている。

【００４１】例えばこのように関数特性を変化させるこ
とで、常に好適な係数Ｖ_P が算出されるようにし、得ら
れる速度Ｕの精度をより向上させるものである。特に本
実施の形態では、ＧＰＳ受信機から得られる速度情報も
利用して関数特性が補正されるようにしている。

【００４２】このための処理を図５〜図７で説明する。
ナビゲーションコントローラ１は例えばＧＰＳ受信が可
能な期間において、図５のような処理を行なっている。
これは定数Ａ，Ｂ，Ｃの補正のために使用するデータＤ
40，Ｄ80，Ｄ113 を得る処理である。

【００４３】まずステップF101でデータＤ40，Ｄ80，Ｄ
113 の値を『０』にクリアする。続いてステップF102,F
103,F104で車両の速度を監視している。ここでの車両の
速度の監視対象は車速パルスから算出された速度Ｕでも
良いし、ＧＰＳ受信機から入力される速度情報でもよ
い。速度が４０Ｋｍ／ｈ近辺となっているときは、処理
をステップF102からF105に進める。そして、その速度が
４０Ｋｍ／ｈ前後となっている時点で車速パルスから算
出された速度Ｕ40と、同時点でＧＰＳ受信機から入力さ
れる速度Ｕgps40 を求め、速度Ｕ40から速度Ｕgps40 を
徐算した値をデータＤ40とする。そしてこの値をＤ40の
値の１サンプルとして内部レジスタに保持する(F106)。

【００４４】ここで、Ｄ40の値のサンプル数として所定
数のサンプルが得られたか否かを判断し、得られていな
ければステップF102,F103,F104のループに戻る。従っ
て、車両速度が４０Ｋｍ／ｈ近辺の状態であって、ステ
ップF105,F106 の処理が行なわれるたびにＤ40の値のサ
ンプルが蓄積され、或る時点でステップF107で肯定結果
が出る。この場合は、蓄積されたサンプルとしての値の
平均値を算出し(F108)、この平均値を実際のデータＤ40
として、ＲＡＭ１ａに記憶させる(F109)。

【００４５】速度が８０Ｋｍ／ｈ近辺となっているとき
は、処理をステップF103からF110に進める。そして、そ
の速度が８０Ｋｍ／ｈ前後となっている時点で車速パル
スから算出された速度Ｕ80と、同時点でＧＰＳ受信機か
ら入力される速度Ｕgps80 を求め、速度Ｕ80から速度Ｕ
gps80 を徐算した値をデータＤ80とする。そしてこの値
をＤ80の値の１サンプルとして内部レジスタに保持する
(F111)。

【００４６】ステップF112では、Ｄ80の値のサンプル数
として所定数のサンプルが得られたか否かを判断し、得
られていなければステップF102,F103,F104のループに戻
る。つまり車両速度が８０Ｋｍ／ｈ近辺の状態であっ
て、ステップF110,F111 の処理が行なわれるたびにＤ80
の値のサンプルが蓄積される。或る時点でステップF112
で肯定結果が出ると、蓄積されたサンプルとしての値の
平均値が算出され(F113)、この平均値が実際のデータＤ
80として、ＲＡＭ１ａに記憶される(F114)。

【００４７】速度が１１３Ｋｍ／ｈ近辺となっていると
きは、処理をステップF104からF115に進める。そして、
その時点で車速パルスから算出された速度Ｕ113 と、同
時点でＧＰＳ受信機から入力される速度Ｕgps113を求
め、速度Ｕ113 から速度Ｕgps113を徐算した値をデータ
Ｄ113 とする。そしてこの値をＤ113 の値の１サンプル
として内部レジスタに保持する(F116)。

【００４８】ステップF117では、Ｄ113 の値のサンプル
数として所定数のサンプルが得られたか否かを判断し、
得られていなければステップF102,F103,F104のループに
戻る。車両速度が１１３Ｋｍ／ｈ近辺の状態であって、
ステップF115,F116 の処理が何度か行なわれ、Ｄ113 の
値のサンプルが蓄積されて或る時点でステップF117で肯
定結果が出ると、蓄積されたサンプルとしての値の平均
値が算出され(F118)、この平均値が実際のデータＤ113
として、ＲＡＭ１ａに記憶される(F119)。

【００４９】以上のようにナビゲーションコントローラ
１は所要の時点で図５の処理を行ない、データＤ40，Ｄ
80，Ｄ113 の値を設定する。この処理は定期的に行なわ
れてもよいし、またＧＰＳ受信が可能な時点では何度も
行なわれるようにしてもよい。なお、ここでは４０Ｋｍ
／ｈ，８０Ｋｍ／ｈ，１１３Ｋｍ／ｈに対応するデータ
Ｄ40，Ｄ80，Ｄ113 の値を設定しているが、もちろんこ
れに限られず、他の速度に対応するデータを設定しても
よい。

【００５０】このデータＤ40，Ｄ80，Ｄ113 は、次のよ
うに定数Ａ，Ｂ，Ｃの設定に使用されることになる。

【００５１】係数Ｖ_P の設定に上記（数７）を使用する
場合は、定数Ａ，Ｂが適正値に設定されなければならな
い。図６はデータＤ40，Ｄ80を用いて定数Ａ，Ｂの補
正、つまりイニシャル設定値からの値の増減設定を行な
う処理の一例を示したものである。まず最初に定数Ａ，
Ｂはイニシャル設定値とされており、例えば図４（ａ）
に実線に示すような関数により係数Ｖ_P が算出される状
態となっている(F201)。

【００５２】ここで、図６のステップF203以下の処理と
して、データＤ40，Ｄ80を用いて定数Ａ，Ｂをより適切
な値に変更する処理を行なうことになる。なお、図中
『＋』『−』は値の増減を示しており、増加量又は減少
量をそれぞれ３段階に分けている。つまり『Ａ＋＋＋』
は定数Ａの値を大きく上げる処理、『Ａ＋＋』は定数Ａ
の値を中程度上げる処理、『Ａ＋』は定数Ａの値をわず
かに上げる処理を示す。また、『Ａ−−−』は定数Ａの
値を大きく下げる処理、『Ａ−−』は定数Ａの値を中程
度下げる処理、『Ａ−』は定数Ａの値をわずかに下げる
処理を示す。

【００５３】まずステップF202ではデータＤ40＝１であ
るか否かを判別する。データＤ40＝１である場合につい
ては後述する。データＤ40＝１でなければ、ステップF2
03〜F206で、（１−Ｄ80）／（１−Ｄ40）の値を0.8 ,
1.2 ,1.7 ,2.3の各しきい値と比較して処理の分岐を行
なう。

【００５４】（１−Ｄ80）／（１−Ｄ40）の値が0.8 未
満であればステップF207で（１−Ｄ40）の値の正負を判
別し、正であれば、定数Ａの値を大きく上げ、さらに定
数Ｂをわずかに下げるように補正する(F208)。また負で
あれば、定数Ａの値を大きく下げ、さらに定数Ｂをわず
かに上げるように補正する(F209)。

【００５５】（１−Ｄ80）／（１−Ｄ40）の値が0.8 以
上1.2 以下であればステップF210で（１−Ｄ40）の値の
正負を判別し、正であれば、定数Ａの値を中程度上げる
ように補正する(F211)。また負であれば、定数Ａの値を
中程度下げるように補正する(F212)。

【００５６】（１−Ｄ80）／（１−Ｄ40）の値が1.2 よ
り大きく1.78未満であればステップF213で（１−Ｄ40）
の値の正負を判別し、正であれば、定数Ａの値及び定数
Ｂの値をそれぞれわずかに上げるように補正する(F21
4)。また負であれば、定数Ａの値及び定数Ｂの値をそれ
ぞれわずかに下げるように補正する(F215)。

【００５７】（１−Ｄ80）／（１−Ｄ40）の値が1.7 以
上2.3 以下であればステップF216で（１−Ｄ40）の値の
正負を判別し、正であれば、定数Ｂの値を中程度上げる
ように補正する(F217)。また負であれば、定数Ｂの値を
中程度下げるように補正する(F218)。

【００５８】さらに（１−Ｄ80）／（１−Ｄ40）の値が
2.3 より大きければステップF219で（１−Ｄ40）の値の
正負を判別し、正であれば、定数Ａの値をわずかに下
げ、さらに定数Ｂを大きく上げるように補正する(F22
0)。また負であれば、定数Ａの値をわずかに上げ、さら
に定数Ｂを大きく下げるように補正する(F221)。

【００５９】（表２）に、この図６の処理に対応する係
数Ａ，Ｂの各種場合の更新処理例を示す。

【表２】例えば、この（表２）における（ａ）に示すようにデー
タＤ40，Ｄ80の値が上記図５の処理において得られた場
合は、図６のステップF208に進む場合に相当する。（表
２）の（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）
（ｉ）（ｊ）は、それぞれステップF211,F214,F217,F22
0,F221,F218,F215,F212,F209に進む場合について、それ
ぞれ例を示している。

【００６０】なお、図６のステップF202でデータＤ40＝
１とされた場合は、次にステップF222でデータＤ80＝１
か否かを確認する。そしてデータＤ80＝１であった場合
は、定数Ａ，Ｂはイニシャル値が最適な値であるとして
値の補正が行なわない(F223)。

【００６１】一方、データＤ80＝１でない場合は、ステ
ップF224で定数Ａ，Ｂの値の補正を行なうことになる。
この場合は詳述を避けるが、データＤ80に関する値か
ら、図６のステップF203〜F206のように処理の分岐を行
ない、それぞれの場合に適切な、定数Ａ，Ｂについての
値の補正を行なえば良い。このような、データＤ40＝１
で、データＤ80＝１ではない場合の補正例として（表
２）の（ｋ）〜（ｏ）に示す。つまりＤ80，又は１−Ｄ
80の値に応じて、処理を例えば５段階に分け、それぞれ
表に示すように定数Ａ，Ｂの値の増減を行なえばよい。

【００６２】このような定数Ａ，Ｂの補正により、係数
Ｖ_P と速度の関数は、例えば図４（ａ）の各一点鎖線に
示すように各種最適な関数に変更され、それぞれの場合
では、変更された関数に基づいて係数Ｖ_P が求められ、
速度Ｕが算出されることになる。例えば（表２）の
（ａ）の場合は、図４（ａ）に（Ａ＋＋＋，Ｂ−）とし
て示す関数で係数Ｖ_P が求められることになる。

【００６３】以上のように、例えばＧＰＳ受信機３から
の速度情報Ｕgps を利用して、係数Ｖ_P を設定するため
の関数式の補正、つまり定数Ａ，Ｂの補正を行ない、ひ
いては係数Ｖ_P をより適正な値に補正することで、係数
Ｖ_P を用いて算出される速度Ｕはより高精度な値とする
ことができる。

【００６４】係数Ｖ_P の設定に上記（数８）を使用する
場合は、定数Ａ，Ｃが適正値に設定されなければならな
い。この場合の定数Ａ，Ｃの補正はデータＤ80，Ｄ113
が用いられる。図７はデータＤ80，Ｄ113 を用いて定数
Ａ，Ｃの補正、つまりイニシャル設定値からの値の増減
設定を行なう処理の一例を示したものである。まず最初
に定数Ａ，Ｃはイニシャル設定値とされており、例えば
図４（ｂ）に実線に示すような関数により係数Ｖ_P が算
出される状態となっている(F301)。

【００６５】ここで、図７のステップF303以下の処理と
して、データＤ80，Ｄ113 を用いて定数Ａ，Ｃをより適
切な値に変更する処理を行なうことになる。なお、図中
『＋』『−』の表示の意味は図６と同様である。

【００６６】まずステップF302ではデータＤ80＝１であ
るか否かを判別する。データＤ80＝１である場合につい
ては後述する。データＤ80＝１でなければ、ステップF3
03〜F306で（１−Ｄ113 ）／（１−Ｄ80）の値を0.8 ,
1.2 ,1.7 ,2.3の各しきい値と比較して処理の分岐を行
なう。

【００６７】（１−Ｄ113 ）／（１−Ｄ80）の値が0.8
未満であればステップF307で（１−Ｄ80）の値の正負を
判別し、正であれば、定数Ａの値を大きく上げ、さらに
定数Ｃをわずかに下げるように補正する(F308)。また負
であれば、定数Ａの値を大きく下げ、さらに定数Ｃをわ
ずかに上げるように補正する(F309)。

【００６８】（１−Ｄ113 ）／（１−Ｄ80）の値が0.8
以上1.2 以下であればステップF310で（１−Ｄ80）の値
の正負を判別し、正であれば、定数Ａの値を中程度上げ
るように補正する(F311)。また負であれば、定数Ａの値
を中程度下げるように補正する(F312)。

【００６９】（１−Ｄ113 ）／（１−Ｄ80）の値が1.2
より大きく1.7 未満であればステップF313で（１−Ｄ8
0）の値の正負を判別し、正であれば、定数Ａの値及び
定数Ｃの値をそれぞれわずかに上げるように補正する(F
314)。また負であれば、定数Ａの値及び定数Ｃの値をそ
れぞれわずかに下げるように補正する(F315)。

【００７０】（１−Ｄ113 ）／（１−Ｄ80）の値が1.7
以上2.3 以下であればステップF316で（１−Ｄ80）の値
の正負を判別し、正であれば、定数Ｃの値を中程度上げ
るように補正する(F317)。また負であれば、定数Ｃの値
を中程度下げるように補正する(F318)。

【００７１】さらに（１−Ｄ113 ）／（１−Ｄ80）の値
が2.3 より大きければステップF319で（１−Ｄ80）の値
の正負を判別し、正であれば、定数Ａの値をわずかに下
げ、さらに定数Ｃを大きく上げるように補正する(F32
0)。また負であれば、定数Ａの値をわずかに上げ、さら
に定数Ｃを大きく下げるように補正する(F321)。

【００７２】（表３）に、この図７の処理に対応する係
数Ａ，Ｃの各種場合の更新処理例を示す。

【表３】例えば、この（表３）における（ａ）に示すようにデー
タＤ80，Ｄ113 の値が上記図５の処理において得られた
場合は、図７のステップF308に進む場合に相当する。
（表３）の（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）
（ｈ）（ｉ）（ｊ）は、それぞれステップF311,F314,F3
17,F320,F321,F318,F315,F312,F309に進む場合につい
て、それぞれ例を示している。

【００７３】なお、図７のステップF302でデータＤ80＝
１とされた場合は、次にステップF322でデータＤ113 ＝
１か否かを確認する。そしてデータＤ113 ＝１であった
場合は、定数Ａ，Ｃはイニシャル値が最適な値であると
して値の補正が行なわない(F323)。

【００７４】一方、データＤ113 ＝１でない場合は、ス
テップF324で定数Ａ，Ｃの値の補正を行なうことにな
る。この場合は詳述を避けるが、データＤ113 に関する
値から、図７のステップF303〜F306のように処理の分岐
を行ない、それぞれの場合に適切な、定数Ａ，Ｃについ
ての値の補正を行なえば良い。このような、データＤ80
＝１で、データＤ113 ＝１ではない場合の補正例として
（表３）の（ｋ）〜（ｏ）に示す。つまりＤ113 ，又は
１−Ｄ113 の値に応じて、処理を例えば５段階に分け、
それぞれ表に示すように定数Ａ，Ｃの値の増減を行なえ
ばよい。

【００７５】このような定数Ａ，Ｃの補正により、係数
Ｖ_P は速度の関数は、例えば図４（ｂ）の各一点鎖線に
示すように各種最適な関数に変更され、それぞれの場合
では、変更された関数に基づいて係数Ｖ_P が求められ、
速度Ｕが算出されることになる。例えば（表３）の
（ａ）の場合は、図４（ｂ）に（Ａ＋＋＋，Ｃ−）とし
て示す関数で係数Ｖ_P が求められることになる。

【００７６】以上のように、例えばＧＰＳ受信機からの
速度情報Ｕgps を利用して、係数Ｖ_P を設定するための
関数式の補正、つまり定数Ａ，Ｃの補正を行ない、ひい
ては係数Ｖ_P をより適正な値に補正することで、係数Ｖ
_P を用いて算出される速度Ｕはより高精度な値とするこ
とができる。なお、係数Ｖ_P の算出に（数９）を用いる
場合については例を上げないが、同様に定数Ａ，Ｂ，Ｃ
が補正されればよい。また定数Ａ，Ｂ，Ｃの補正のため
の処理は図６、図７の処理以外にも各種考えられる。

【００７７】ところで、ＧＰＳ受信機３から得られる速
度Ｕgps を用いて速度Ｕを補正する他の方式を説明す
る。これは速度Ｕを

【数１０】とするものである。ここで係数Ｖ_P は上記（数６）と同
様である。係数Ｖgps は、ＧＰＳ受信機３から得られる
速度Ｕgps を用いて算出される係数である。

【００７８】すなわち係数Ｖgps は、

【数１１】又は

【数１２】で算出される。これらの式においてＵ_-1は１サイクル前
の処理で算出された速度である。またＶgps-1 は１サイ
クル前の処理で設定された係数Ｖgps である。Ｃgps は
定数である。

【００７９】このような演算で設定した係数Ｖgps を補
正係数として（数１０）の演算を行なうことでも、算出
される速度Ｕをより高精度とすることができる。ただ
し、この方式はＧＰＳ受信可能期間のみ実行できるもの
である。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の速度検出装
置は、車両から得られる速度情報信号に対して変換係数
を用いた演算処理により速度値を算出する際に、変換係
数としての値を、速度に応じて可変設定するようにして
いるため、速度に応じたタイヤの回転半径の変動による
誤差をなくした正確な速度を得ることができるという効
果がある。

【００８１】また変換係数としての値を、車両の速度に
比例して値が増減する項を含む関数式に基づいて設定す
ることで、変換係数の設定演算の処理負担を大きくしな
いまま実用上必要範囲（例えば１００Ｋｍ／ｈ以下）で
正確な速度を検出できる。

【００８２】また、変換係数としての値を、車両の速度
の２乗に比例して値が増減する項を含む関数式に基づい
て設定すること、もしくは、車両の速度に比例して値が
増減する項と車両の速度の２乗に比例して値が増減する
項を含む関数式に基づいて設定することで、より正確な
速度検出が可能となる。

【００８３】また、車両から得られる速度情報信号に応
じて変換係数を可変設定するとともに、ＧＰＳ受信機か
らの速度など、他の速度情報を用いて変換係数又は変換
係数を設定する関数式の補正を行なうことで、各時点
や、そのときの状況に応じてより高精度な速度検出が可
能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の速度検出装置を備えたナ
ビゲーションシステムのブロック図である。

【図２】実施の形態における速度算出処理のフローチャ
ートである。

【図３】実施の形態における速度算出のための係数設定
関数の説明図である。

【図４】実施の形態における係数設定関数の補正動作の
説明図である。

【図５】実施の形態における係数設定関数の補正のため
のデータ作成のフローチャートである。

【図６】実施の形態における係数設定関数の補正のため
の処理例のフローチャートである。

【図７】実施の形態における係数設定関数の補正のため
の処理例のフローチャートである。

【図８】車速パルスの説明図である。

【図９】車両にかかる揚力及びそれによるタイヤ回転半
径の変動の説明図である。

【符号の説明】

１ナビゲーションコントローラ１ａＲＡＭ３ＧＰＳ受信機４操作部７車速パルス発生部８相対方位検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両から得られる速度情報信号に対して
変換係数を用いた演算処理により速度値を算出する速度
検出装置において、前記変換係数としての値を、速度に応じて可変設定する
係数可変手段を備えたことを特徴とする速度検出装置。
【請求項２】前記係数可変手段は、前記変換係数とし
ての値を、車両の速度に比例して値が増減する項を含む
関数式に基づいて設定することを特徴とする請求項１に
記載の速度検出装置。
【請求項３】前記係数可変手段は、前記変換係数とし
ての値を、車両の速度の２乗に比例して値が増減する項
を含む関数式に基づいて設定することを特徴とする請求
項１に記載の速度検出装置。
【請求項４】前記係数可変手段は、前記変換係数とし
ての値を、車両の速度に比例して値が増減する項、及び
車両の速度の２乗に比例して値が増減する項を含む関数
式に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載
の速度検出装置。
【請求項５】前記係数可変手段は、車両から得られる
速度情報信号に応じて前記変換係数を可変設定するとと
もに、他の速度情報を用いて前記変換係数又は変換係数
を設定する関数式の補正を行なうことを特徴とする請求
項１に記載の速度検出装置。