JPH10293139A - 速度演算装置 - Google Patents
速度演算装置Info
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- JPH10293139A JPH10293139A JP9115284A JP11528497A JPH10293139A JP H10293139 A JPH10293139 A JP H10293139A JP 9115284 A JP9115284 A JP 9115284A JP 11528497 A JP11528497 A JP 11528497A JP H10293139 A JPH10293139 A JP H10293139A
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Abstract
判定することができ、従来よりも正確に速度を演算する
ことができる、速度演算装置を得る。 【解決手段】 速度演算装置10は、加速度検出手段と
して加速度センサ12を含む。加速度センサ12は、自
動車の前後(進行)方向に傾斜して設けられる。加速度
センサ12を自動車の前後方向に傾斜させて取り付ける
ことにより、走行状態を示す要素である加減速状態と等
速走行状態とを知ることができる。この場合、加速度セ
ンサ12は、その検出方向が自動車の前後方向に対して
+5°〜+45°あるいは−5°〜−45°に傾斜(ピ
ッチング)するようにして車体に取り付けられることが
好ましい。
Description
し、特にたとえば、自動車のナビゲーションシステムに
おいて自動車の位置を算出するために必要な速度情報を
得るための速度演算装置に関する。
を利用したものがある。この場合の加速度センサは、車
の前後方向に対して直交するように設けられ、車の前後
方向への加速度のみを検出するものであった。そして、
この加速度センサの出力信号を時間積分することにより
車の走行速度を得ていた。
うな速度演算装置では、路面の傾斜状況の変化に基づく
重力加速度の影響等によって、実際には停車しているに
もかかわらず、演算により得られた速度が0にならない
などの不都合があった。また、従来の速度演算装置で
は、積分演算による誤差が累積し、演算により正確な速
度が得られないという問題があった。
停車しているか走行しているかを正しく判定することが
でき、従来よりも正確に速度を演算することができる、
速度演算装置を得ることである。
への加速度と車の上下方向への加速度とが合成された加
速度を検出するための加速度検出手段と、加速度検出手
段の出力の所定時間区間ごとのP−P値を得るためのP
−P値演算回路と、P−P値としきい値とを比較するこ
とにより車が走行しているか停車しているかを判定する
ための比較回路と、比較回路によって停車状態であると
判定されたときのP−P値に基づきしきい値を更新する
ためのしきい値演算回路と、加速度検出手段の出力から
基準値を除いた出力を積分して速度を得るための速度演
算回路と、比較回路によって車が停車状態であると判定
されたときの加速度検出手段の出力に基づき基準値を更
新するための基準値演算回路と、比較回路によって車が
停車状態であると判定されたときに、速度演算回路によ
り得られた速度を補正して0にするための速度補正回路
とを含む、速度演算装置である。
検出手段によって加速度が検出される。この加速度は、
車の前後方向への走行加速度と車の上下方向への上下振
動加速度とが合成された加速度に対応するものである。
ここで、所定時間区間ごとの加速度の最大値から最小値
に至る振幅に対応する値をP−P値とすると、この加速
度のP−P値は、車が前後方向に加減速したとき及び車
体が上下方向に振動したときに大きくなる。そこで、本
発明にかかる速度演算装置では、しきい値に対してP−
P値が大きいか小さいかを比較回路により判定すること
によって、車が走行しているか停車しているかを判定す
る。ここで、しきい値とは、加速度がかかっていないと
き即ち停車しているときのP−P値に対応する値であ
る。つまり、本発明にかかる速度演算装置では、P−P
値がしきい値以下のときには停車していると判定され、
P−P値がしきい値より大きいときには走行していると
判定される。しかし、しきい値は、路面の傾斜状態が変
化して重力加速度が加速度検出手段にかかったり、気温
が変化することによって変化する。これらの原因でしき
い値が不適切な値になると速度を正確に演算することが
できない。そこで、本発明にかかる速度演算装置では、
比較回路によって停車状態であると判定されたときに、
しきい値が更新される。更新されるしきい値は、重力加
速度や気温の変化の影響等を排除するため、しきい値演
算回路によって停車時のP−P値に基づき演算される。
また、本発明にかかる速度演算装置では、加速度検出手
段の出力から基準値を減じた出力を積分することによ
り、車の走行速度に対応する速度が得られる。基準値
は、加速度がかかっていないとき即ち停車時の加速度検
出手段の出力に対応する値である。この基準値は、路面
の傾斜状態が変化して重力加速度がかかったり、気温が
変化することによって変化する。しかし、基準値が適切
な値でないと速度を正確に演算することができない。そ
こで、本発明にかかる速度演算装置では、比較回路によ
って停車状態であると判定されたときに基準値を更新す
る。更新される基準値は、重力加速度や気温の変化の影
響等を排除するため、基準値演算回路によって停車時の
加速度に基づき演算される。さらに、本発明にかかる速
度演算装置では、比較回路によって停車状態であると判
定されたときには、速度演算回路により求められた走行
速度が速度補正回路により補正されて0にされる。した
がって、積分演算による累積誤差等が除去され、実際に
は停車しているのに走行していると判定されてしまう不
都合が防止される。
て、加速度検出手段は、車の前後方向に傾斜させて設け
られた加速度センサを含むことが好ましい。この場合に
は、一つの加速度センサによって、車の前後方向への加
速度と上下方向への加速度とが合成されて検出されるた
め、走行時と停車時との加速度の差が明確になり、判定
が容易かつ正確に行えるようになる。
および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の
形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
装置の一例の使用状態を示す図解図である。図1に示す
速度演算装置10は、たとえば自動車の走行速度を演算
により求めるためのものである。この速度演算装置10
は、加速度検出手段として加速度センサ12を含む。加
速度センサ12は、自動車の前後(進行)方向に傾斜し
て設けられる。加速度センサ12を自動車の前後方向に
傾斜させて取り付けることにより、走行状態を示す要素
である加減速状態と等速走行状態とを知ることができ
る。この場合、加速度センサ12は、その検出方向が自
動車の前後方向に対して+5°〜+45°あるいは−5
°〜−45°に傾斜(ピッチング)するようにして車体
に取り付けられることが好ましい。これは、傾斜角度が
5°より小さい場合には、車体の上下方向への加速度の
検出感度が悪くなるからであり、45°より大きい場合
には、車体の前後方向への加速度の検出感度が悪くなる
からである。
度θ傾斜させて取り付けた状態を示す図解図である。図
2からわかるように、自動車の前後方向に実際にかかる
加速度を1とすると、加速度センサ12が検出する前後
方向の加速度はcosθである。また、自動車の上下方
向に実際にかかる加速度を1とすると、加速度センサ1
2が検出する上下方向の加速度はsinθである。言い
換えれば、この加速度センサ12では、自動車の前後方
向への加速度と自動車の上下方向への加速度とが合成さ
れた加速度が検出される。自動車の前後方向への加速度
成分は、主として自動車の走行時の加減速および自動車
の前後方向への振動に対応するものである。一方、自動
車の上下方向への加速度成分は、主として自動車の上下
振動に対応するものである。
方向にθ=+25°傾斜させて取り付けたとする。この
場合には、自動車の前後方向に実際にかかる加速度を1
とすると、加速度センサ12が検出する前後方向の加速
度はcos25°=0.906である。また、自動車の
上下方向に実際にかかる加速度を1とすると、加速度セ
ンサ12が検出する上下方向の加速度はsin25°=
0.422である。
ク図である。図3に示すように、加速度センサ12の出
力側には、加速度センサ12の出力をデジタル信号に変
換するためのADコンバータ14が接続される。ADコ
ンバータ14の出力側には、速度演算回路としての積分
回路16が接続される。積分回路16は、加速度センサ
12からの加速度に対応する出力から基準値を減じた値
を積分して、自動車の走行速度に対応する出力を得るた
めのものである。この速度演算装置10では、自動車の
前後方向への加速度に比べて、走行時における上下振動
は極めて小さいのでノイズとみなすことができるため、
加速度センサ12の出力から基準値を減じた値をそのま
ま積分することにより走行速度を得ている。ここで基準
値とは、自動車に加速度がかかっていないとき即ち停車
しているときの加速度センサ12の出力に基づいて、基
準値演算回路18により演算される値である。
4の出力側に接続され、停車時のADコンバータ14の
出力のたとえば1秒間の平均値を演算により求めて基準
値としている。この基準値は、後述する比較回路30に
より自動車が停車したと判定されるごとに演算しなおさ
れて更新される。基準値を更新することにより、累積誤
差等の影響を無くすことができ、より実際の値に近い自
動車の走行速度を演算により得ることができる。また、
積分回路16の出力側には、速度補正回路20が接続さ
れる。通常、積分回路16の出力は、速度に対応する値
となる。しかし、累積誤差等の影響により、停車時に演
算により得られた速度が0とならず、実際の状態と演算
上の状態とが異なってしまう不都合が生じる場合があ
る。そこで、このような不都合を防止するため、この速
度演算装置10では、停車するごとに速度補正回路20
によって演算速度を0にする。
2の出力側には、加速度センサ12の出力をDCカット
して、出力の高域成分のみを取り出すためのハイパスフ
ィルタ22が接続される。ハイパスフィルタ22を介す
ることにより、道路の傾斜変化や気温の変化による基準
値変化への影響を除去している。ハイパスフィルタ22
としては、たとえばカットオフ周波数0.5Hzのもの
が用いられる。ハイパスフィルタ22の出力側には、ハ
イパスフィルタ22の出力を増幅するためのアンプ24
が接続される。このアンプ24は、上下振動による加速
度信号とノイズレベルとの区別をつきやすくするため
に、ハイパスフィルタ22の出力をたとえば23倍に増
幅するものが用いられる。アンプ24の出力側には、加
速度センサ12の出力の高域成分のみを取り出した値を
デジタル信号に変換するためのADコンバータ26が接
続される。
力の所定時間区間ごとの最大値から最小値に至る振幅と
してのP−P値を演算により得るためのP−P値演算回
路28が接続される。この所定時間区間としては、たと
えば2秒間〜5秒間が好ましい。これは、通常の自動車
では、加速直後の1秒間は、自動車の前後方向への加速
度と上下方向への加速度とが共に小さいため、P−P値
演算の時間区間を1秒より小さくすると、加速直後のP
−P値が停車状態のP−P値と同じ値になってしまい、
速度=0と演算されてしまう不都合があるからである。
このP−P値は、自動車の前後方向への加速度成分と上
下方向への加速度成分とを含み、自動車が加減速したと
き及び上下振動したときに大きくなる。
回路30が接続される。比較回路30は、P−P値と後
述するしきい値とを比較するためのものである。この比
較回路30では、P−P値がしきい値より大きい(P−
P値>しきい値)ときに走行していると判定され、P−
P値がしきい値以下(P−P値≦しきい値)のときに停
車していると判定される。比較回路30の出力信号は、
停車していると判定された際に、基準値を更新するため
基準値演算回路18に入力され、演算により得られた速
度を0にするため速度補正回路20に入力され、しきい
値を更新するためしきい値演算回路32に入力される。
路28の出力側に接続され、自動車に加速度がかかって
いないとき即ち停車しているときのP−P値に基づい
て、しきい値を演算するものである。このしきい値演算
回路32では、停車時の時間区間2〜5秒のP−P値に
係数1〜1.5を掛け合わせた値をしきい値とする。こ
のしきい値は、自動車が停車したと判定されるごとに、
しきい値演算回路32で演算しなおされて更新される。
しきい値を更新することにより、累積誤差等の影響を無
くすことができ、走行中か停車中かの判断をより正確に
行うことができる。しきい値演算回路32で演算された
しきい値は、上述の比較を行うため、比較回路30に入
力される。つまり、この速度演算装置10では、比較回
路30の比較の結果により停車していると判定されれ
ば、基準値演算回路18およびしきい値演算回路32に
信号が送られ、その時以前の2〜5秒間のデータをもと
に新たな基準値としきい値とが演算されて設定される。
また、速度補正回路20では、速度が0とされる。した
がって、この速度演算装置10によれば、自動車が実際
に停車している際には、演算により得られた速度も必ず
0とすることができる。
秒間の停車後、AT車をブレーキ開放のみで10秒間走
行させ、再度ブレーキをかけて停車させたときのアンプ
24の出力波形とP−P値演算回路28の出力波形とを
示すグラフである。図4(A)は、本発明にかかる速度
演算装置10のアンプ24の出力波形を示すグラフであ
り、図4(B)は、それに対応するP−P値の波形を示
すグラフである。この測定において、加速度センサ12
を自動車の前後方向に+25°傾斜させて設けた速度演
算装置10を用いた。一方、図5(A)は、比較例とし
ての速度演算装置のアンプの出力波形を示すグラフであ
り、図5(B)は、そのP−P値の波形を示すグラフで
ある。この比較例においては、上述した本発明にかかる
速度演算装置10とほぼ同様の構成であるが、加速度セ
ンサ12を自動車の前後方向に傾斜させていない点のみ
異なる速度演算装置を用いた。図4に示す実施例および
図5に示す比較例において、いずれもP−P値演算のた
めの時間区間は、2秒間とした。また、いずれも停車時
のP−P値を1.5倍した値をしきい値とした。図4と
図5を比較してみればわかるように、図5に示す比較例
では、実際に走行しているときにP−P値がしきい値以
下になり、停車していると誤って判断されてしまうのに
対し、図4に示す実施例では、実際に走行しているとき
のP−P値がしきい値よりも大きくなり、演算上も走行
していると正しく判断されることがわかる。これは、走
行中は、自動車にかかる加速度の変化が小さくなること
に由来する。しかし、本発明にかかる速度演算装置10
では、加速度センサ12を傾斜させて設けているので、
自動車の前後方向への加速度と上下振動への加速度とが
合成された加速度が検知されるため、走行中もP−P値
が大きくなり、走行状態を誤って停車状態と判定してし
まう不都合が防止される。
20による補正状況を示すグラフである。図6におい
て、実線は、速度補正回路20によって補正された後の
出力を示し、これが、この実施例にかかる速度演算装置
10により演算された速度である。一方、破線は、速度
補正回路20による補正前の演算速度である。この場合
の測定条件は、図4の測定条件と同じであり、5秒間の
停車後、AT車をブレーキ開放のみで10秒間走行さ
せ、再度ブレーキをかけて停車させたときの演算結果で
ある。また、この測定においても、加速度センサ12を
自動車の前後方向に+25°傾斜させて設けた速度演算
装置10を用いた。図6に破線で示すように、測定開始
から20秒経過時に実際には停車しているにもかかわら
ず、補正前は累積誤差等の影響により、約−4km/h
という誤っった演算結果になる。しかし、本発明にかか
る速度演算装置10では、P−P値としきい値を比較す
る比較回路30からの判定結果に基づき、積分回路16
の出力を速度補正回路20によって補正するので、比較
回路30により停車していると判定された際には、演算
速度が0となるように演算結果全体が補正される。その
ため、停車していると判定された時には演算速度が必ず
0になるとともに、より正確な演算速度を得ることがで
きる。
置によれば、車が停車しているか走行しているかを正し
く判定することができる。また、本発明にかかる速度演
算装置によれば、従来のものよりも正確に車の速度を得
ることができる。また、本発明にかかる速度演算装置で
は、1つの加速度センサで車の前後方向および上下方向
の加速度を検出できるので、装置の小型化等を図ること
が容易になる。
を示す図解図である。
て取り付けた状態を示す図解図である。
アンプの出力波形を示すグラフであり、図4(B)は、
それに対応するP−P値の波形を示すグラフである。
アンプの出力波形を示すグラフであり、図5(B)は、
そのP−P値の波形を示すグラフである。
る補正状況を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 車の前後方向への加速度と車の上下方向
への加速度とが合成された加速度を検出するための加速
度検出手段、 前記加速度検出手段の出力の所定時間区間ごとのP−P
値を得るためのP−P値演算回路、 前記P−P値としきい値とを比較することにより車が走
行しているか停車しているかを判定するための比較回
路、 前記比較回路によって停車状態であると判定されたとき
のP−P値に基づき前記しきい値を更新するためのしき
い値演算回路、 前記加速度検出手段の出力から基準値を除いた出力を積
分して速度を得るための速度演算回路、 前記比較回路によって車が停車状態であると判定された
ときの前記加速度検出手段の出力に基づき前記基準値を
更新するための基準値演算回路、および前記比較回路に
よって車が停車状態であると判定されたときに、前記速
度演算回路により得られた速度を補正して0にするため
の速度補正回路を含む、速度演算装置。 - 【請求項2】 前記加速度検出手段は、車の前後方向に
傾斜させて設けられた加速度センサを含む、請求項1に
記載の速度演算装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11528497A JP3391215B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 速度演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11528497A JP3391215B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 速度演算装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10293139A true JPH10293139A (ja) | 1998-11-04 |
JP3391215B2 JP3391215B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=14658860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11528497A Expired - Fee Related JP3391215B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 速度演算装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3391215B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006049247A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Pioneer Corporation | 画像表示装置および画像表示方法 |
JP2007174591A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 基地局 |
WO2011010390A1 (ja) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | パイオニア株式会社 | 停車判定装置、停車判定方法、停車判定プログラム及び記憶媒体 |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP11528497A patent/JP3391215B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006049247A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Pioneer Corporation | 画像表示装置および画像表示方法 |
JP2007174591A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 基地局 |
WO2011010390A1 (ja) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | パイオニア株式会社 | 停車判定装置、停車判定方法、停車判定プログラム及び記憶媒体 |
JPWO2011010390A1 (ja) * | 2009-07-24 | 2012-12-27 | パイオニア株式会社 | 停車判定装置、停車判定方法、停車判定プログラム及び記憶媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3391215B2 (ja) | 2003-03-31 |
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