JPH05264285A - 車両進行方位検出装置 - Google Patents
車両進行方位検出装置Info
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- JPH05264285A JPH05264285A JP9185192A JP9185192A JPH05264285A JP H05264285 A JPH05264285 A JP H05264285A JP 9185192 A JP9185192 A JP 9185192A JP 9185192 A JP9185192 A JP 9185192A JP H05264285 A JPH05264285 A JP H05264285A
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- Japan
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- vehicle
- traveling direction
- speed
- wheel speed
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Abstract
(57)【要約】
【目的】信号の不安定検出による左右輪出力パルス数の
ばらつきに起因する進行方位の誤った推定を防止する。 【構成】 車両の左・右車輪の回転数をそれぞれ検出し
当該各車輪の回転数に応じた信号を出力する左・右車輪
速センサ３，４と、絶対方位を検出する地磁気センサ５
と、これらのセンサ３，４，５の各出力信号に基づいて
所定の演算を行ない車両の進行方位を算出するナビゲー
ション制御部１とを備えている。そして、ナビゲーショ
ン制御部１が、センサ３，４の単位時間内の出力信号の
平均値により車速を算出し、この算出された車速が所定
の限界速度以下である場合に直前の進行方位とセンサ５
の出力信号に基づき算出された推定進行方位とを用いて
車両の進行方位を推定する。
ばらつきに起因する進行方位の誤った推定を防止する。 【構成】 車両の左・右車輪の回転数をそれぞれ検出し
当該各車輪の回転数に応じた信号を出力する左・右車輪
速センサ３，４と、絶対方位を検出する地磁気センサ５
と、これらのセンサ３，４，５の各出力信号に基づいて
所定の演算を行ない車両の進行方位を算出するナビゲー
ション制御部１とを備えている。そして、ナビゲーショ
ン制御部１が、センサ３，４の単位時間内の出力信号の
平均値により車速を算出し、この算出された車速が所定
の限界速度以下である場合に直前の進行方位とセンサ５
の出力信号に基づき算出された推定進行方位とを用いて
車両の進行方位を推定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両進行方位検出装置
に係り、とくに、ナビゲーションシステムにおける自車
の移動方向検出用等として好適な車両進行方位検出装置
に関する。
に係り、とくに、ナビゲーションシステムにおける自車
の移動方向検出用等として好適な車両進行方位検出装置
に関する。
【０００２】
【背景技術】一般に、航法装置の一種であるナビゲーシ
ョンシステムは、システム制御部を中心にして表示・入
力部，地図データ記憶部，センサ部等で構成される。か
かるナビゲーションシステムでは、車両の時々刻々の現
在位置の変化を地図表示上に示していく方法として、セ
ンサ部からの入力情報をもとにした推測航法と、推測航
法で得られた車両の走行軌跡と地図情報との比較をする
マップマッチングが利用される。ここで、推測航法の内
容は、センサ部の構成によって差異を生じるが、センサ
部が左・右の車輪速センサと地磁気センサで構成される
場合には、左右の車輪速センサからのパルス信号出力数
差に基づき車両の回転（進行方位の変化）を算出し，こ
れを直前の進行方位に加えて求めた推定進行方位と、地
磁気センサからの出力信号に基づき求めた推定進行方位
とを状況に応じて混ぜ合わせることによって車両の進行
方位を推定し、左右の車輪速センサからのパルス信号出
力の平均値に変換係数を乗じることにより車両の移動距
離を求めていた。
ョンシステムは、システム制御部を中心にして表示・入
力部，地図データ記憶部，センサ部等で構成される。か
かるナビゲーションシステムでは、車両の時々刻々の現
在位置の変化を地図表示上に示していく方法として、セ
ンサ部からの入力情報をもとにした推測航法と、推測航
法で得られた車両の走行軌跡と地図情報との比較をする
マップマッチングが利用される。ここで、推測航法の内
容は、センサ部の構成によって差異を生じるが、センサ
部が左・右の車輪速センサと地磁気センサで構成される
場合には、左右の車輪速センサからのパルス信号出力数
差に基づき車両の回転（進行方位の変化）を算出し，こ
れを直前の進行方位に加えて求めた推定進行方位と、地
磁気センサからの出力信号に基づき求めた推定進行方位
とを状況に応じて混ぜ合わせることによって車両の進行
方位を推定し、左右の車輪速センサからのパルス信号出
力の平均値に変換係数を乗じることにより車両の移動距
離を求めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】左・右車輪速センサと
して、磁気誘導ピックアップ方式のセンサを使用した場
合、図３に示すような車輪速センサ信号のレベルは、図
４に示す如く車速に応じて変化する。また、車輪速セン
サ信号が入力される制御部のインターフェースには、セ
ンサ信号安定検出限界レベルが存在する（図４参照）。
このため、限界速度付近以下の車速では車輪速センサ信
号を安定して検出できず、更にセンサの取り付け誤差等
が加わって左右輪で信号のばらつきを生じ、信号の不安
定検出による左右輪パルス数のばらつきにより車両回転
の誤算出が生じ、また、信号の不安定検出によるパルス
数の減少により移動距離の誤算出が生じるという不都合
があった。特に、信号の不安定検出による左右輪パルス
数のばらつきによる車両回転の誤算出は、車体着磁の誤
判定など、その後のシステム動作特性を大きく悪化させ
る原因となるおそれがあった。
して、磁気誘導ピックアップ方式のセンサを使用した場
合、図３に示すような車輪速センサ信号のレベルは、図
４に示す如く車速に応じて変化する。また、車輪速セン
サ信号が入力される制御部のインターフェースには、セ
ンサ信号安定検出限界レベルが存在する（図４参照）。
このため、限界速度付近以下の車速では車輪速センサ信
号を安定して検出できず、更にセンサの取り付け誤差等
が加わって左右輪で信号のばらつきを生じ、信号の不安
定検出による左右輪パルス数のばらつきにより車両回転
の誤算出が生じ、また、信号の不安定検出によるパルス
数の減少により移動距離の誤算出が生じるという不都合
があった。特に、信号の不安定検出による左右輪パルス
数のばらつきによる車両回転の誤算出は、車体着磁の誤
判定など、その後のシステム動作特性を大きく悪化させ
る原因となるおそれがあった。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、かかる従来技術の有する問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、とくに、
信号の不安定検出による左右輪出力パルス数のばらつき
に起因する進行方位の誤った推定を防止し得る車両進行
方位検出装置を提供することにある。
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、とくに、
信号の不安定検出による左右輪出力パルス数のばらつき
に起因する進行方位の誤った推定を防止し得る車両進行
方位検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の車両進行方位検出装置は、車両の左・右車
輪の回転数をそれぞれ検出し当該各車輪の回転数に応じ
た信号を出力する左・右車輪速検出手段と、絶対方位を
検出する絶対方位検出手段と、これら両検出手段の各出
力信号に基づいて所定の演算を行ない車両の進行方位を
算出する演算手段とを備え、当該演算手段が、左右車輪
速検出手段の単位時間内の出力信号の平均値により車速
を算出する車速算出機能と、この算出された車速が所定
の限界速度以下である場合に直前の進行方位と絶対方位
検出手段の出力信号に基づき算出された推定進行方位と
を用いて車両の進行方位を推定する進行方位推定機能と
を有していることを特徴として構成されている。
め、本発明の車両進行方位検出装置は、車両の左・右車
輪の回転数をそれぞれ検出し当該各車輪の回転数に応じ
た信号を出力する左・右車輪速検出手段と、絶対方位を
検出する絶対方位検出手段と、これら両検出手段の各出
力信号に基づいて所定の演算を行ない車両の進行方位を
算出する演算手段とを備え、当該演算手段が、左右車輪
速検出手段の単位時間内の出力信号の平均値により車速
を算出する車速算出機能と、この算出された車速が所定
の限界速度以下である場合に直前の進行方位と絶対方位
検出手段の出力信号に基づき算出された推定進行方位と
を用いて車両の進行方位を推定する進行方位推定機能と
を有していることを特徴として構成されている。
【０００６】
【作用】車両が走行を開始すると、車輪の回転に伴い左
・右車輪速計測手段からの車輪の回転数に対応する信号
が、絶対方位検出手段からの方位検出信号が、それぞれ
演算手段に入力される。演算手段では、左・右車輪速検
出手段の単位時間内の出力信号の平均値により車速を算
出し、算出された車速が所定の限界速度以下である場合
に直前の進行方位と絶対方位検出手段の出力信号に基づ
き算出された推定進行方位とを用いて車両の進行方位を
推定する。
・右車輪速計測手段からの車輪の回転数に対応する信号
が、絶対方位検出手段からの方位検出信号が、それぞれ
演算手段に入力される。演算手段では、左・右車輪速検
出手段の単位時間内の出力信号の平均値により車速を算
出し、算出された車速が所定の限界速度以下である場合
に直前の進行方位と絶対方位検出手段の出力信号に基づ
き算出された推定進行方位とを用いて車両の進行方位を
推定する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図２に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【０００８】図１には、本発明に係る車両進行方位検出
装置の一実施例であるナビゲーションシステムの構成が
示されている。この図１のナビゲーションシステムは、
自車位置の検出，表示・入力部６を構成する表示部の制
御等を行なう演算手段としてのナビゲーション制御部１
と、地図情報が予め格納された地図・データ記憶部２
と、車両の左・右車輪の回転数をそれぞれ検出し当該各
車輪の回転数に応じた信号を出力する左・右車輪速検出
手段としての左・右車輪速センサ３，４と、絶対方位を
検出する絶対方位検出手段としての地磁気センサ５と、
地図表示とともに自車位置を表示する表示部及び複数の
操作スイッチが配置された入力部とから成る表示・入力
部６とから構成されている。
装置の一実施例であるナビゲーションシステムの構成が
示されている。この図１のナビゲーションシステムは、
自車位置の検出，表示・入力部６を構成する表示部の制
御等を行なう演算手段としてのナビゲーション制御部１
と、地図情報が予め格納された地図・データ記憶部２
と、車両の左・右車輪の回転数をそれぞれ検出し当該各
車輪の回転数に応じた信号を出力する左・右車輪速検出
手段としての左・右車輪速センサ３，４と、絶対方位を
検出する絶対方位検出手段としての地磁気センサ５と、
地図表示とともに自車位置を表示する表示部及び複数の
操作スイッチが配置された入力部とから成る表示・入力
部６とから構成されている。
【０００９】左・右車輪速センサ３，４としては、前述
した磁気誘導ピックアップ方式のセンサが使用されてお
り、当該センサ３，４から各車輪の回転数に対応したパ
ルス信号が出力されるようになっている。ナビゲーショ
ン制御部１は、マイクロコンピュータ等を含んで構成さ
れ、各種の制御機能を有している。
した磁気誘導ピックアップ方式のセンサが使用されてお
り、当該センサ３，４から各車輪の回転数に対応したパ
ルス信号が出力されるようになっている。ナビゲーショ
ン制御部１は、マイクロコンピュータ等を含んで構成さ
れ、各種の制御機能を有している。
【００１０】図２には、進行方位を推定するまでの、ナ
ビゲーション制御部１の制御アルゴリズムを示すフロー
チャートが示されている。ここで、このフローチャート
に沿って、ナビゲーション制御部１の主要な制御動作に
ついて説明する。
ビゲーション制御部１の制御アルゴリズムを示すフロー
チャートが示されている。ここで、このフローチャート
に沿って、ナビゲーション制御部１の主要な制御動作に
ついて説明する。
【００１１】まず、ナビゲーション制御部１内の図示し
ないＣＰＵ（中央処理装置）では、新しい進行方位Ｄn
の算出に備えて、前回の値Ｄn-1 を内部メモリに記憶す
る（ステップＳ１０１）。次に、ＣＰＵでは、地磁気セ
ンサ５の出力に基づき推定進行方位（ｄ2 ）n を算出し
（ステップＳ１０２）、単位時間内の左・右車輪速セン
サ３，４の平均出力パルス数Ｎa から車速Ｖを算出する
（ステップＳ１０３）。
ないＣＰＵ（中央処理装置）では、新しい進行方位Ｄn
の算出に備えて、前回の値Ｄn-1 を内部メモリに記憶す
る（ステップＳ１０１）。次に、ＣＰＵでは、地磁気セ
ンサ５の出力に基づき推定進行方位（ｄ2 ）n を算出し
（ステップＳ１０２）、単位時間内の左・右車輪速セン
サ３，４の平均出力パルス数Ｎa から車速Ｖを算出する
（ステップＳ１０３）。
【００１２】そして、ＣＰＵでは、次ステップＳ１０４
で、算出された車速Ｖを判定し、該車速Ｖが限界速度
（車輪速センサ３，４の出力信号安定検出限界レベルに
対応する速度：図４参照）を超えている場合には、左・
右車輪速センサ３，４からのパルス出力数差に基づき車
両の回転を算出し（ステップＳ１０５）、算出した車両
の回転をステップＳ１０１で内部メモリに記憶した直前
の進行方位Ｄn-1 に加えて推定進行方位（ｄ1 ）n を算
出し（ステップＳ１０６）、更にこの推定進行方位（ｄ
1 ）n とステップＳ１０２で算出された推定進行方位
（ｄ2 ）n とを用いて車両の進行方位Ｄn を推定する
（ステップＳ１０７）。ここで、この進行方位Ｄn の推
定は、次式を用いて（ｄ1 ）n と（ｄ2 ）n とを状況
に応じて混ぜ合わせることにより行なわれる。
で、算出された車速Ｖを判定し、該車速Ｖが限界速度
（車輪速センサ３，４の出力信号安定検出限界レベルに
対応する速度：図４参照）を超えている場合には、左・
右車輪速センサ３，４からのパルス出力数差に基づき車
両の回転を算出し（ステップＳ１０５）、算出した車両
の回転をステップＳ１０１で内部メモリに記憶した直前
の進行方位Ｄn-1 に加えて推定進行方位（ｄ1 ）n を算
出し（ステップＳ１０６）、更にこの推定進行方位（ｄ
1 ）n とステップＳ１０２で算出された推定進行方位
（ｄ2 ）n とを用いて車両の進行方位Ｄn を推定する
（ステップＳ１０７）。ここで、この進行方位Ｄn の推
定は、次式を用いて（ｄ1 ）n と（ｄ2 ）n とを状況
に応じて混ぜ合わせることにより行なわれる。
【００１３】 Ｄn ＝α・（ｄ1 ）n ＋（１−α）・（ｄ2 ）n …………
【００１４】式における混ぜ合わせの比率α（ここ
に、０≦α≦１）、（１−α）は、車輪速センサ３，
４、地磁気センサ５それぞれへの依存度を示し、通常は
それぞれある一定の値となるが、センサ信号の異常を検
出した場合には、その異常が生じたセンサへの依存度が
下がるように、ＣＰＵによりαの値が調整されるように
なっている。
に、０≦α≦１）、（１−α）は、車輪速センサ３，
４、地磁気センサ５それぞれへの依存度を示し、通常は
それぞれある一定の値となるが、センサ信号の異常を検
出した場合には、その異常が生じたセンサへの依存度が
下がるように、ＣＰＵによりαの値が調整されるように
なっている。
【００１５】ステップＳ１０４における判定の結果、車
速Ｖが限界速度以下の場合には、ＣＰＵでは、ステップ
Ｓ１０１で記憶した直前のＤn-1 とステップＳ１０２で
算出された推定進行方位（ｄ2 ）n とを用いて車両の進
行方位Ｄn を推定する（ステップＳ１０８）。ここで、
この進行方位Ｄn の推定は、次式を用いてＤn-1 と
（ｄ2 ）n とを状況に応じて混ぜ合わせることにより行
なわれる。
速Ｖが限界速度以下の場合には、ＣＰＵでは、ステップ
Ｓ１０１で記憶した直前のＤn-1 とステップＳ１０２で
算出された推定進行方位（ｄ2 ）n とを用いて車両の進
行方位Ｄn を推定する（ステップＳ１０８）。ここで、
この進行方位Ｄn の推定は、次式を用いてＤn-1 と
（ｄ2 ）n とを状況に応じて混ぜ合わせることにより行
なわれる。
【００１６】 Ｄn ＝β・Ｄn-1 ＋（１−β）・（ｄ2 ）n …………
【００１７】式における混ぜ合わせの比率β（ここ
に、０≦β≦１）、（１−β）は、直前の進行方位、地
磁気センサ５それぞれへの依存度を示し、通常はそれぞ
れある一定の値となるが、地磁気センサ信号の異常を検
出した場合には、直前の進行方位への依存度が上がるよ
うに、ＣＰＵによりβの値が調整されるようになってい
る。
に、０≦β≦１）、（１−β）は、直前の進行方位、地
磁気センサ５それぞれへの依存度を示し、通常はそれぞ
れある一定の値となるが、地磁気センサ信号の異常を検
出した場合には、直前の進行方位への依存度が上がるよ
うに、ＣＰＵによりβの値が調整されるようになってい
る。
【００１８】ステップＳ１０４における判定の結果、車
速Ｖがゼロである場合には、ＣＰＵでは、車両停止中の
判断を行なうことは勿論である。
速Ｖがゼロである場合には、ＣＰＵでは、車両停止中の
判断を行なうことは勿論である。
【００１９】ＣＰＵでは、ステップＳ１０３で算出した
左・右車輪速センサ３，４からのパルス信号出力の平均
値Ｎa に変換係数を乗じて、車両の移動距離を求めるよ
うになっている。
左・右車輪速センサ３，４からのパルス信号出力の平均
値Ｎa に変換係数を乗じて、車両の移動距離を求めるよ
うになっている。
【００２０】以上説明したように、本実施例によると、
車速が限界速度以下の低速走行時には、左・右車輪速セ
ンサ３，４の出力パルス数差から算出した車両の回転情
報を進行方位の推定に使用しないので、左・右車輪速セ
ンサ３，４の出力信号の不安定検出による左右輪出力パ
ルス数のばらつきで誤った進行方位を推定することを防
止することができ、車体着磁の誤判定など、ナビゲーシ
ョンシステムの動作性能を悪化させる要因を減らすこと
ができるという効果がある。
車速が限界速度以下の低速走行時には、左・右車輪速セ
ンサ３，４の出力パルス数差から算出した車両の回転情
報を進行方位の推定に使用しないので、左・右車輪速セ
ンサ３，４の出力信号の不安定検出による左右輪出力パ
ルス数のばらつきで誤った進行方位を推定することを防
止することができ、車体着磁の誤判定など、ナビゲーシ
ョンシステムの動作性能を悪化させる要因を減らすこと
ができるという効果がある。
【００２１】なお、上記実施例のセンサに加えて車両の
進行方位を推定できる他のセンサ，例えばジャイロ等を
も含むナビゲーションシステムの場合には、車輪速セン
サ，地磁気センサの出力に異常が生じた時、ジャイロ等
への依存度を上げるようにしても良い。また、車両の移
動距離の算出に際しては、車輪速センサ出力信号の不安
定検出によるパルス数の減少を考慮して、左右の信号出
力の内、大きい方の値を用いて移動距離を求めても良
い。
進行方位を推定できる他のセンサ，例えばジャイロ等を
も含むナビゲーションシステムの場合には、車輪速セン
サ，地磁気センサの出力に異常が生じた時、ジャイロ等
への依存度を上げるようにしても良い。また、車両の移
動距離の算出に際しては、車輪速センサ出力信号の不安
定検出によるパルス数の減少を考慮して、左右の信号出
力の内、大きい方の値を用いて移動距離を求めても良
い。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車速が所定の限界速度以下である場合には、演算手段で
は、直前の進行方位と絶対方位検出手段の出力信号によ
り算出される推定進行方位とを用いて車両の進行方位を
推定することから、左・右車輪速検出手段として磁気誘
導方式の車輪速センサを使用した場合にあっても、車速
が当該車輪速センサの出力信号検出の限界速度以下の低
速時には、左・右車輪速センサの出力パルス数差から算
出した車両の回転情報が進行方位の推定に使用されず、
左・右車輪速センサ出力信号の不安定検出による左右輪
出力パルス数のばらつきで誤った進行方位を推定するこ
とを防止することができ、これにより車体着磁の誤判定
などを防止することができるという従来にない優れた車
両進行方位検出装置を提供することができる。
車速が所定の限界速度以下である場合には、演算手段で
は、直前の進行方位と絶対方位検出手段の出力信号によ
り算出される推定進行方位とを用いて車両の進行方位を
推定することから、左・右車輪速検出手段として磁気誘
導方式の車輪速センサを使用した場合にあっても、車速
が当該車輪速センサの出力信号検出の限界速度以下の低
速時には、左・右車輪速センサの出力パルス数差から算
出した車両の回転情報が進行方位の推定に使用されず、
左・右車輪速センサ出力信号の不安定検出による左右輪
出力パルス数のばらつきで誤った進行方位を推定するこ
とを防止することができ、これにより車体着磁の誤判定
などを防止することができるという従来にない優れた車
両進行方位検出装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１のナビゲーション制御部の主要な制御アル
ゴリズムを示すフローチャートである。
ゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】車輪速センサ出力信号の一例を示す線図であ
る。
る。
【図４】車速による車輪速センサ出力信号レベルの変化
を示す線図である。
を示す線図である。
１ 演算手段としてのナビゲーション制御部 ３ 左車輪速検出手段としての左車輪速センサ ４ 右車輪速検出手段としての右車輪速センサ ５ 絶対方位検出手段としての地磁気センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 車両の左・右車輪の回転数をそれぞれ検
出し当該各車輪の回転数に応じた信号を出力する左・右
車輪速検出手段と、絶対方位を検出する絶対方位検出手
段と、これら両検出手段の各出力信号に基づいて所定の
演算を行ない前記車両の進行方位を算出する演算手段と
を備え、当該演算手段が、前記左右車輪速検出手段の単
位時間内の出力信号の平均値により車速を算出する車速
算出機能と、この算出された車速が所定の限界速度以下
である場合に直前の進行方位と前記絶対方位検出手段の
出力信号に基づき算出された推定進行方位とを用いて車
両の進行方位を推定する進行方位推定機能とを有してい
ることを特徴とした車両進行方位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9185192A JPH05264285A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 車両進行方位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9185192A JPH05264285A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 車両進行方位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264285A true JPH05264285A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=14038078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9185192A Withdrawn JPH05264285A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 車両進行方位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05264285A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023124616A (ja) * | 2022-02-25 | 2023-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | 情報処理装置 |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP9185192A patent/JPH05264285A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023124616A (ja) * | 2022-02-25 | 2023-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | 情報処理装置 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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