JP7158109B2 - 車両加速度計の前進軸のキャリブレーション方法及び装置 - Google Patents
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Description
車両がスロープを有するルートまで走行したと認識する場合、前記スロープを有するルートの実際スロープを取得するステップと、前記車両の加速度計の3つの軸の加速度データをそれぞれ取得するステップであって、前記3つの軸が第1の軸、第2の軸及び第3の軸であるステップと、前記3つの軸の加速度データおよび運動学方程式に基づいて、前記第1の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、前記第2の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、及び前記第3の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープをそれぞれ計算するステップであって、前記運動学方程式は、車両が坂道を走行するときに加速度によって満たされる運動学方程式であるステップと、前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するステップと、第1の時間帯内において前記3つの軸のうち、順方向/逆方向のリアルタイムスロープと実際スロープとの方向の一致性が最も高い軸を、前進軸としてキャリブレーションするステップと、を含む。このようにして、車両サプライヤーのマークデータに依存する必要がなく、ルートの実際スロープデータ及び車両の走行データに基づいて車両加速度計の前進軸に対するキャリブレーションを実現することができる。
ここで、前記3つの軸のいずれか1つの軸について、gが重力加速度で、mが前記車両の質量で、a1が前記いずれか1つの軸の加速度データで、a2が前記いずれか1つの軸の車体前進方向に沿った縦方向加速度で、t1、t2がそれぞれ前後2つの時刻を代表し、その対応する車速がV1、V2で、kは、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致するか否かを表し、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致すると、kは1で、Hは前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープで、前記加速度計の前進軸が車速方向と逆であると、kは-1で、Hは前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープである。
前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定する前記ステップは、前記3つの軸のいずれか1つの軸について、前記実際スロープ、前記いずれかの軸の順方向のリアルタイムスロープとスロープ閾値との比較に基づいて、前記いずれかの軸の順方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するステップと、前記実際スロープ、前記いずれかの軸の逆方向のリアルタイムスロープとスロープ閾値との比較に基づいて、前記いずれかの軸の逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するステップと、を含む。
前記取得モジュールは、車両がスロープを有するルートまで走行したと認識する場合、前記スロープを有するルートの実際スロープを取得するために使用され、
前記取得モジュールは、さらに、前記車両の加速度計の3つの軸の加速度データをそれぞれ取得するために使用され、前記3つの軸が第1の軸、第2の軸及び第3の軸であり、
前記計算モジュールは、前記3つの軸の加速度データおよび運動学方程式に基づいて、前記第1の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、前記第2の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、及び前記第3の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープをそれぞれ計算するために使用され、前記運動学方程式は、車両が坂道を走行するときに加速度によって満たされる運動学方程式であるために使用され、
前記計算モジュールは、さらに、前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するために使用され、
前記キャリブレーションモジュールは、第1の時間帯内において前記3つの軸のうち、順方向/逆方向のリアルタイムスロープと実際スロープとの方向の一致性が最も高い軸を、前進軸としてキャリブレーションするために使用される。
第2の時間帯内において前記加速度計の3つの軸の平均値をそれぞれ統計するために使用される統計モジュールをさらに含み、
前記取得モジュールは、具体的に、前記車両の加速度計の3つの軸の現在加速度データをそれぞれ取得すること、及び前記3つの軸の現在加速度データから、それぞれ前記3つの軸に対応する前記平均値を差し引き、前記3つの軸の加速度データを得ること、に用いられる。
前記第1の時間帯内において、前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を複数回測定すること、
前記第1の時間帯内において前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向が一致する3つの一致性確率値をそれぞれ統計すること、及び
前記3つの一致性確率値のうち、最も大きい一致性確率値に対応する軸を、前進軸としてキャリブレーションすること、に用いられる。
ここで、前記3つの軸のいずれか1つの軸について、gが重力加速度で、mが前記車両の質量で、a1が前記いずれかの軸の加速度データで、a2が前記いずれかの軸の車体前進方向に沿った縦方向加速度で、t1、t2がそれぞれ前後2つの時刻を代表し、その対応する車速がV1、V2で、kは、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致するか否かを表し、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致すると、kは1で、Hは前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープで、前記加速度計の前進軸が車速方向と逆であると、kは-1で、Hは前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープである。
本願の実施例において、車両加速度計の前進軸のキャリブレーション方法及び装置が提供されており、車両サプライヤーのマークデータに依存する必要がなく、ルートの実際スロープデータ及び車両の走行データに基づいて車両加速度計の前進軸に対するキャリブレーションを実現することができる。具体的に、ルートの実際スロープや、車両内の加速度計の3つの軸の加速度データ、および車両が坂道を走行するときに加速度によって満たされる運動学方程式に基づいて、3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと実際スロープとの方向の一致性をそれぞれ確定し、さらに、第1の時間帯内において3つの軸のうち、順方向/逆方向のリアルタイムスロープと実際スロープとの方向の一致性が最も高い軸を、前進軸としてキャリブレーションすることができる。
ここで、前記3つの軸のいずれか1つの軸について、gが重力加速度で、mが前記車両の質量で、a1が前記いずれか1つの軸の加速度データで、a2が前記いずれか1つの軸の車体前進方向に沿った縦方向加速度で、t1、t2がそれぞれ前後2つの時刻を代表し、その対応する車速がV1、V2で、kは、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致するか否かを表し、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致すると、kは1で、Hは前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープで、前記加速度計の前進軸が車速方向と逆であると、kは-1で、Hは前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープである。
Kn(n=1、2、3)の計算は、
P0=0、-T<Pn<Tの場合、Kn=1、そうではない場合、Kn=-1で、
P0>0、Pn≧Tの場合、Kn=1で、
P0>0、-T<Pn<Tの場合、Kn=0で、
P0>0、Pn≦-Tの場合、Kn=-1で、
P0<0、Pn≦-Tの場合、Kn=1で、
P0<0、-T<Pn<Tの場合、Kn=0で、
P0<0、Pn≧Tの場合、Kn=-1であるようになってもよい。
ここで、Kn=1は、順方向のリアルタイムスロープの方向が実際スロープの方向と一致すると表すことができ、Kn=0は、順方向のリアルタイムスロープの方向と実際スロープの方向との一致が未知であると表すことができ、Kn=-1は、順方向のリアルタイムスロープの方向が実際スロープの方向と一致しないと表すことができる。
Ln(n=1、2、3) の計算は、
P0=0、-T<Qn<Tの場合、Ln=1、そうではない場合、Ln=-1で、
P0>0、Qn≧Tの場合、Ln=1で、
P0>0、-T<Qn<Tの場合、Ln=0で、
P0>0、Qn≦-Tの場合、Ln=-1で、
P0<0、Qn≦-Tの場合、Ln=1で、
P0<0、-T<Qn<Tの場合、Ln=0で、
P0<0、Qn≧Tの場合、Ln=-1であるようになってもよい。
ここで、Ln=1は、逆方向のリアルタイムスロープの方向が実際スロープの方向と一致すると表すことができ、Ln=0は、逆方向のリアルタイムスロープの方向と実際スロープの方向との一致が未知であると表すことができ、Ln=-1は、逆方向のリアルタイムスロープの方向が実際スロープの方向と一致しないと表すことができる。
前記取得モジュール31は、車両がスロープを有するルートまで走行したと認識する場合、前記スロープを有するルートの実際スロープを取得するために使用され、
前記取得モジュール31はさらに、前記車両の加速度計の3つの軸の加速度データをそれぞれ取得するためにも使用され、前記3つの軸が第1の軸、第2の軸及び第3の軸であり、
前記計算モジュール32は、前記3つの軸の加速度データおよび運動学方程式に基づいて、前記第1の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、前記第2の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、及び前記第3の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープをそれぞれ計算するために使用され、前記運動学方程式は、車両が坂道を走行するときに加速度によって満たされる運動学方程式であり、
前記計算モジュール32はさらに、前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するために使用され、
前記キャリブレーションモジュール33は、第1の時間帯内において前記3つの軸のうち、順方向/逆方向のリアルタイムスロープと実際スロープとの方向の一致性が最も高い軸を、前進軸としてキャリブレーションするために使用される。
第2の時間帯内において前記加速度計の3つの軸の平均値をそれぞれ統計するために使用される統計モジュールを含み、
前記取得モジュールは、具体的に、前記車両の加速度計の3つの軸の現在加速度データをそれぞれ取得すること、及び前記3つの軸の現在加速度データから、それぞれ前記3つの軸に対応する前記平均値を差し引き、前記3つの軸の加速度データを得ること、に用いられる。
前記第1の時間帯内において、前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を複数回測定すること、
前記第1の時間帯内において前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向が一致する3つの一致性確率値をそれぞれ統計すること、及び
前記3つの一致性確率値のうち、最も大きい一致性確率値に対応する軸を、前進軸としてキャリブレーションすること、に用いられる。
ここで、前記3つの軸のいずれか1つの軸について、gが重力加速度で、mが前記車両の質量で、a1が前記いずれか1つの軸の加速度データで、a2が前記いずれか1つの軸の車体前進方向に沿った縦方向加速度で、t1、t2がそれぞれ前後2つの時刻を代表し、その対応する車速がV1、V2で、kは、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致するか否かを表し、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致すると、kは1で、Hは前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープで、前記加速度計の前進軸が車速方向と逆であると、kは-1で、Hは前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープである。
Claims (19)
- 車両加速度計の前進軸のキャリブレーション方法であって、前記方法は、
車両がスロープを有するルートまで走行したと認識する場合、前記スロープを有するルートの実際スロープを取得するステップと、
前記車両の加速度計の3つの軸の加速度データをそれぞれ取得するステップであって、前記3つの軸が第1の軸、第2の軸及び第3の軸であるステップと、
前記3つの軸の加速度データおよび運動学方程式に基づいて、前記第1の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、前記第2の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、及び前記第3の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープをそれぞれ計算するステップであって、前記運動学方程式は、車両が坂道を走行するときに加速度によって満たされる運動学方程式であるステップと、
前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するステップと、
第1の時間帯内において前記3つの軸のうち、順方向/逆方向のリアルタイムスロープと実際スロープとの方向の一致性が最も高い軸を、前進軸としてキャリブレーションするステップと、を含むことを特徴とする、車両加速度計の前進軸のキャリブレーション方法。 - 前記車両の加速度計の3つの軸の加速度データをそれぞれ取得するステップの前に、さらに、第2の時間帯内において前記加速度計の3つの軸の平均値をそれぞれ統計するステップを含み、
前記車両の加速度計の3つの軸の加速度データをそれぞれ取得するステップは、
前記車両の加速度計の3つの軸の現在加速度データをそれぞれ取得するステップと、
前記3つの軸の現在加速度データから、それぞれ前記3つの軸に対応する前記平均値を差し引き、前記3つの軸の加速度データを得るステップと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 第1の時間帯内において前記3つの軸のうち、順方向/逆方向のリアルタイムスロープと実際スロープとの方向の一致性が最も高い軸を、前進軸としてキャリブレーションするステップは、
前記第1の時間帯内において、前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を複数回測定するステップと、
前記第1の時間帯内において前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向が一致する3つの一致性確率値をそれぞれ統計するステップと、
前記3つの一致性確率値のうち、最も大きい一致性確率値に対応する軸を、前進軸としてキャリブレーションするステップと、を含むことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の方法。 - 前記運動学方程式は、
ここで、前記3つの軸のいずれか1つの軸について、gが重力加速度で、mが前記車両の質量で、a1が前記いずれか1つの軸の加速度データで、a2が前記いずれか1つの軸の車体前進方向に沿った縦方向加速度で、t1、t2がそれぞれ前後2つの時刻を代表し、その対応する車速がV1、V2で、kは、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致するか否かを表し、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致すると、kは1で、Hは前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープで、前記加速度計の前進軸が車速方向と逆であると、kは-1で、Hは前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープであることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の方法。 - 前記実際スロープが上り坂である場合、前記実際スロープの値が正の数で、前記実際スロープが下り坂である場合、前記実際スロープの値が負の数であり、
前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するステップは、
前記3つの軸のいずれか1つの軸について、前記実際スロープ、前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープとスロープ閾値との比較に基づいて、前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するステップと、
前記実際スロープ、前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープとスロープ閾値との比較に基づいて、前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するステップと、を含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。 - 車両がスロープを有するルートまで走行したと認識する場合、前記ルートの実際スロープを取得するステップは、
ナビゲーションルートを前記車両へ送信するステップと、
前記車両が前記ナビゲーションルートのうち、スロープを有するルートまで走行したと位置決めされた場合、予め取得された、スロープデータを保存するためのデータベースから、前記ルートの実際スロープを取得するステップと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - さらに、
前記車両が走行するとき、前記キャリブレーションされた前進軸及び前記キャリブレーションされた前進軸の方向に基づいて、前記車両の走行している現在ルートのスロープを計算するステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - さらに、
前記キャリブレーションされた前進軸に基づいて前記3つの軸うちの重力加速度軸及び方向軸をそれぞれキャリブレーションするステップと、
前記加速度計における3つの軸の加速度を利用して前記車両の走行方向を位置決めするステップと、
前記車両の走行方向を利用して前記車両のためにナビゲーションルートを計画するステップと、を含むことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の方法。 - 車両加速度計の前進軸のキャリブレーション装置であって、
取得モジュール、計算モジュール及びキャリブレーションモジュールを含み、
前記取得モジュールは、車両がスロープを有するルートまで走行したと認識する場合、前記スロープを有するルートの実際スロープを取得するために使用され、
前記取得モジュールは、更に、前記車両の加速度計の3つの軸の加速度データをそれぞれ取得するために使用され、前記3つの軸が第1の軸、第2の軸及び第3の軸であり、
前記計算モジュールは、前記3つの軸の加速度データおよび運動学方程式に基づいて、前記第1の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、前記第2の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープ、及び前記第3の軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープをそれぞれ計算するために使用され、前記運動学方程式は、車両が坂道を走行するときに加速度によって満たされる運動学方程式であり、
前記計算モジュールは、さらに、前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定するために使用され、
前記キャリブレーションモジュールは、第1の時間帯内において前記3つの軸のうち、順方向/逆方向のリアルタイムスロープと実際スロープとの方向の一致性が最も高い軸を、前進軸としてキャリブレーションするために使用されることを特徴とする、車両加速度計の前進軸のキャリブレーション装置。 - さらに、
第2の時間帯内において前記加速度計の3つの軸の平均値をそれぞれ統計するために使用される統計モジュールを含み、
前記取得モジュールは、前記車両の加速度計の3つの軸の現在加速度データをそれぞれ取得すること、及び前記3つの軸の現在加速度データから、それぞれ前記3つの軸に対応する前記平均値を差し引き、前記3つの軸の加速度データを得ること、に用いられることを特徴とする、請求項9に記載の装置。 - 前記キャリブレーションモジュールは、
前記第1の時間帯内において、前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を複数回測定すること、
前記第1の時間帯内において前記3つの軸の順方向/逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向が一致する3つの一致性確率値をそれぞれ統計すること、及び
前記3つの一致性確率値のうち、最も大きい一致性確率値に対応する軸を、前進軸としてキャリブレーションすること、に用いられることを特徴とする、請求項9又は請求項10に記載の装置。 - 前記運動学方程式は、
ここで、前記3つの軸のいずれか1つの軸について、gが重力加速度で、mが前記車両の質量で、a1が前記いずれか1つの軸の加速度データで、a2が前記いずれか1つの軸の車体前進方向に沿った縦方向加速度で、t1、t2がそれぞれ前後2つの時刻を代表し、その対応する車速がV1、V2で、kは、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致するか否かを表し、前記加速度計の前進軸が車速方向と一致すると、kは1で、Hは前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープで、前記加速度計の前進軸が車速方向と逆であると、kは-1で、Hは前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープであることを特徴とする、請求項9又は請求項10に記載の装置。 - 前記実際スロープが上り坂である場合、前記実際スロープの値が正の数で、前記実際スロープが下り坂である場合、前記実際スロープの値が負の数であり、
前記計算モジュールは、
前記3つの軸のいずれか1つの軸について、前記実際スロープ、前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープとスロープ閾値との比較に基づいて、前記いずれか1つの軸の順方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定すること、及び
前記実際スロープ、前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープとスロープ閾値との比較に基づいて、前記いずれか1つの軸の逆方向のリアルタイムスロープと前記実際スロープとの方向の一致性を確定すること、に用いられることを特徴とする、請求項12に記載の装置。 - 前記取得モジュールは、
ナビゲーションルートを前記車両へ送信すること、及び
前記車両が前記ナビゲーションルートのうち、スロープを有するルートまで走行したと位置決めされた場合、予め取得された、スロープデータを保存するためのデータベースから、前記ルートの実際スロープを取得すること、に用いられることを特徴とする、請求項9に記載の装置。 - 前記計算モジュールは、さらに、前記車両が走行するとき、前記キャリブレーションされた前進軸及び前記キャリブレーションされた前進軸の方向に基づいて、前記車両の走行している現在ルートのスロープを計算するために使用されることを特徴とする、請求項9に記載の装置。
- 前記キャリブレーションモジュールは、さらに、前記キャリブレーションされた前進軸に基づいて前記3つの軸うちの重力加速度軸及び方向軸をそれぞれキャリブレーションするために使用され、
前記計算モジュールは、さらに、前記加速度計における3つの軸の加速度を利用して前記車両の走行方向を位置決めするために使用され、前記車両の走行方向を利用して前記車両のためにナビゲーションルートを計画するために使用されることを特徴とする、請求項9又は請求項10に記載の装置。 - 電子機器であって、
少なくとも1つのプロセッサ、および前記少なくとも1つのプロセッサと通信するように接続されたメモリを含み、前記メモリには、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な命令が記憶されており、前記命令が前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されることで、前記少なくとも1つのプロセッサは、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の方法を実行することができることを特徴とする、電子機器。 - コンピュータ命令が記憶された非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、コンピュータ命令は、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の方法を実行させるためのものであることを特徴とする、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
- コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがプロセッサで実行されると、コンピュータに請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の方法を実行させることを特徴とする、コンピュータプログラム。
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