JP5724676B2 - 携帯端末装置、速度算出方法及び速度算出プログラム - Google Patents
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Description
Y=aX×gX+bX ・・・式(1)
Y=aY×gY+bY ・・・式(2)
Y=aZ×gZ+bZ ・・・式(3)
Y:GPS加速度
aX,aY,aZ:3軸加速度センサの各軸が出力する加速度に対する相関係数
gX,gY,gZ:3軸加速度センサの各軸が出力する加速度
bX,bY,bZ:3軸加速度センサの各軸が出力する加速度に対する相関値
ここで、車両の運行におけるGPS速度から算出した加速度と、加速度センサの各データが取得した加速度との散布図を図1〜3に示す。この実験は、GPS機能付き携帯電話端末を車両のエアコン吹き出し口のホルダに固定して計測した場合を示す。また、図1〜3は、車両の運行開始から運行終了まで取得されたデータの散布図である。
<構成>
図7は、実施例1における携帯端末装置100の構成の一例を示すブロック図である。携帯端末装置100は、アンテナ(ANT)、制御部101、第1記憶部104、3軸加速度センサ105、第2記憶部106、表示部107を備える。
加速度=(軸1の加速度×軸1の相関係数の絶対値+軸2の加速度×軸2の相関係数の絶対値)/(軸1の相関係数の絶対値+軸2の相関係数の絶対値) ・・・式(4)
加速度算出部203は、算出した加速度を加速度補正部204に出力する。
E−AV2=0 ・・・式(5)
終端速度:V=41
空気抵抗:A=1
式(5)によると、エネルギーEは1681になる。
f(v)=E−Av2 ・・・式(6)
f(v):余剰エネルギー
エンジンが発するエネルギーに対し、車両にはブレーキが備わっている。ブレーキが吸収可能なエネルギーは、ブレーキが十分に放熱可能な状態を維持する限り、タイヤと路面の摩擦力に依存する。そのため、速度に対してブレーキの吸収可能なエネルギーは一定となる。
B=E×1.5 ・・・式(7)
B≒2521
ここで、車両の運動エネルギーの増加と、エンジンが発するエネルギーの比率(パワーウェイトレシオ)を1:10と仮定すると、運動エネルギーの増加は次の式となる。
F(v)=10×Av2 ・・・式(8)
以上の条件の下、速度に対する運動エネルギーの増減の幅を所定の範囲とし、加速度補正部204は、算出された加速度を、所定の範囲内になるよう補正する。
EV=(s/t)×v1(s)+((t−s)/t)×v2(s) ・・・式(9)
EV:推定速度
v1(s):未受信区間s時点での加算された速度
v2(s):未受信区間s時点での減算された速度
按分部208は、式(9)に対し、未受信区間sを1からtまで算出すると、未受信区間での車両の速度に対して尤もらしい値を求めることができる。按分部208は、求めた推定速度を第2記憶部106に記憶する。
次に、速度算出処理で用いられるデータのデータ構造について説明する。図13は、GPS衛星からのGPS情報(衛星情報ともいう)の一例を示す図である。図13に示す例では、GPS情報は、衛星時間(GPS時間ともいう)、緯度、経度、速度を含む。この速度がGPS速度である。
次に、実施例1における携帯端末装置100の動作について説明する。図18は、実施例1における速度の計測開始処理の一例を示すフローチャートである。図18に示す処理は、携帯端末装置のアプリケーションメイン画面から処理開始が指示されたときに行う処理である。
次に、GPS情報とセンサ情報とにリングバッファを用いる理由について説明する。まず、GPS情報の更新割り込みと、センサ情報取得用のソフトウェアタイマ割り込みとは、別のスレッドとして別々に発生する。さらに、GPS情報に関してはGPS電波が受信出来ない区間では割り込みが発生しない。また、ソフトウェアタイマ割り込みも携帯端末装置のOSに負荷がかかっている場合は、割り込みタイミングが遅れる。
GPS情報更新の割り込みは、GPS処理部102が新しいGPS情報を取得したタイミングで実施される。
センサ情報は、ソフトウェアタイマ割り込みのタイミングでプログラムが生成される。センサ情報リングバッファ20の読み取りポインタは、入力ポインタの半分後ろになる。
次に、センサ情報、GPS情報を含む計測情報の処理手順について説明する。図25は、計測情報の処理手順の一例を示す図である。
次に、実施例2における携帯端末装置300について説明する。実施例2では、携帯端末装置300は、気圧センサによるデータを用いて、未受信区間に算出された速度を補正する。
図26は、実施例2における携帯端末装置300の構成の一例を示すブロック図である。図26に示す構成において、図7に示す構成と同様のものは同じ符号を付し、その説明を省略する。
速度=速度−気圧データ×aP+bP ・・・式(10)
aP:加速度と気圧データとの相関係数
bP:加速度と気圧データとの相関値
速度補正部402は、補正した速度を計測情報に含めて第2記憶部304に記憶する。
次に、気圧と加速度との関係について説明する。トンネルなどの長い未受信区間では、加速度による速度の算出において、速度が全体的に加速したり、減速したりする現象が発生する。
次に、実施例2における携帯端末装置300の動作について説明する。図31は、実施例2における速度の計測開始処理の一例を示すフローチャートである。図31に示す処理は、携帯端末装置のアプリケーションメイン画面から処理開始が指示されたときに行う処理である。
(付記1)
GPS情報に基づく速度を取得する取得部と、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出する第1算出部と、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出する第2算出部と、
前記第2算出部により算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する第3算出部と、
を備える携帯端末装置。
(付記2)
前記第3算出部は、
前記区間の前で取得された速度に、前記第2算出部により算出された加速度を所定時間毎に加算する加算部と、
前記区間の後で取得された速度に、前記第2算出部により算出された加速度を所定時間毎に減算する減算部と、を備え、
前記加算部により加算された速度と、前記減算部により減算された速度とを用いて前記区間内の速度を算出する付記1記載の携帯端末装置。
(付記3)
前記第3算出部は、
前記加算部により加算された速度と、前記減算部により減算された速度とを、前記区間の区間数に応じて按分し、前記区間内の速度を算出する按分部をさらに備える付記2記載の携帯端末装置。
(付記4)
前記第2算出部により算出された加速度が所定範囲内になるよう補正する加速度補正部をさらに備え、
前記第3算出部は、
補正された加速度を用いて前記区間内の速度を算出する付記1乃至3いずれか一項に記載の携帯端末装置。
(付記5)
前記加速度補正部は、
前記車両の速度の運動エネルギーに対する加速度の増減幅を算出し、該増減幅を前記所定範囲とする付記4記載の携帯端末装置。
(付記6)
気圧センサと、
算出された区間内の速度の時間軸での微分値と、前記気圧センサのデータの時間軸での微分値とに相関がある場合、前記区間内の速度に対し、前記気圧センサのデータと相関がある加速度分を減算する速度補正部と、をさらに備える付記1乃至5いずれか一項に記載の携帯端末装置。
(付記7)
GPS情報に基づく速度を取得し、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出し、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出し、
前記算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する
処理をコンピュータが実行する速度算出方法。
(付記8)
GPS情報に基づく速度を取得し、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出し、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出し、
前記算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する
処理をコンピュータに実行させる速度算出方法。
101、301 制御部
102 GPS処理部
103、302 速度算出部
104 第1記憶部
105 3軸加速度センサ
106、304 第2記憶部
107 表示部
201 GPS速度取得部
202 相関算出部
203 加速度算出部
204 加速度補正部
205 推定速度算出部
206 加算部
207 減算部
208 按分部
303 気圧センサ
401 気圧相関算出部
404 速度補正部
Claims (7)
- GPS情報に基づく速度を取得する取得部と、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出する第1算出部と、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出する第2算出部と、
前記第2算出部により算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する第3算出部と、
を備える携帯端末装置。 - 前記第3算出部は、
前記区間の前で取得された速度に、前記第2算出部により算出された加速度を単位時間毎に加算する加算部と、
前記区間の後で取得された速度に、前記第2算出部により算出された加速度を単位時間毎に減算する減算部と、を備え、
前記加算部により算出された速度と、前記減算部により算出された速度とを用いて前記区間内の速度を算出する請求項1記載の携帯端末装置。 - 前記第2算出部により算出された加速度が所定範囲内になるよう補正する加速度補正部をさらに備え、
前記第3算出部は、
補正された加速度を用いて前記区間内の速度を算出する請求項1又は2記載の携帯端末装置。 - 前記加速度補正部は、
前記車両の速度の運動エネルギーに対する加速度の増減幅を算出し、該増減幅を前記所定範囲とする請求項3記載の携帯端末装置。 - 気圧センサと、
前記第3算出部により算出された区間内の速度の時間軸での微分値と、前記気圧センサのデータの時間軸での微分値とに相関がある場合、前記区間内の速度に対し、前記気圧センサのデータと相関がある加速度分を減算する速度補正部と、をさらに備える請求項1乃至4いずれか一項に記載の携帯端末装置。 - GPS情報に基づく速度を取得し、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出し、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出し、
前記算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する
処理をコンピュータが実行する速度算出方法。 - GPS情報に基づく速度を取得し、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出し、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出し、
前記算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する
処理をコンピュータに実行させる速度算出プログラム。
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US20080071476A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Takayuki Hoshizaki | Vehicle dynamics conditioning method on MEMS based integrated INS/GPS vehicle navigation system |
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JP4964047B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2012-06-27 | アルパイン株式会社 | 位置検出装置及び位置検出方法 |
US8108140B2 (en) * | 2007-09-25 | 2012-01-31 | Yamaha Corporation | Navigation device |
WO2009098768A1 (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-13 | Pioneer Corporation | ナビゲーション装置及びナビゲーション方法、並びにナビゲーション用プログラム |
US8989982B2 (en) * | 2008-08-29 | 2015-03-24 | Sony Corporation | Velocity calculation device, velocity calculation method, and navigation device |
JP2011064501A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Sony Corp | ナビゲーション装置、ナビゲーション方法及びナビゲーション機能付携帯電話機 |
JP5482047B2 (ja) * | 2009-09-15 | 2014-04-23 | ソニー株式会社 | 速度算出装置、速度算出方法及びナビゲーション装置 |
US8781737B2 (en) * | 2009-11-20 | 2014-07-15 | Qualcomm Incorporated | Spatial alignment determination for an inertial measurement unit (IMU) |
JP5445082B2 (ja) * | 2009-12-03 | 2014-03-19 | ソニー株式会社 | 速度算出装置及び速度算出方法並びにナビゲーション装置及びナビゲーション機能付携帯電話機 |
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