JPH09159472A - ギア位置推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体のナビゲーション装置 - Google Patents
ギア位置推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体のナビゲーション装置Info
- Publication number
- JPH09159472A JPH09159472A JP34431395A JP34431395A JPH09159472A JP H09159472 A JPH09159472 A JP H09159472A JP 34431395 A JP34431395 A JP 34431395A JP 34431395 A JP34431395 A JP 34431395A JP H09159472 A JPH09159472 A JP H09159472A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- speed
- vehicle speed
- predicted
- rotation speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 2
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 102100022148 G protein pathway suppressor 2 Human genes 0.000 description 2
- 101000900320 Homo sapiens G protein pathway suppressor 2 Proteins 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両速度を簡単に予測することができる車両
速度予測装置を提供する。 【解決手段】 車両電源に重畳されるオルタネータノイ
ズを検出するノイズ検出部20と、このノイズ検出部の
出力からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出部
21と、GPS等の自車位置測定手段2と、前記回転速
度検出部の出力と前記自車位置測定手段から出力される
車両速度とを更新しつつ記憶する速度記憶部40と、車
両の速度範囲と前記自車位置測定手段が測位可能時のエ
ンジンの回転速度範囲と前記自車位置測定手段が測位不
可能時のエンジンの回転速度範囲と予測車両速度とを予
めテーブル化して記憶する予測車速記憶部35と、前記
自車位置測定手段からの出力が得られない時に前記予測
車速記憶部のテーブルと前記回転速度検出部からの出力
とに基づいて車両移動速度を求める予測車速決定部36
とを備えるように構成する。これにより、従来の車速セ
ンサを用いることなく容易に車両速度を求める。
速度予測装置を提供する。 【解決手段】 車両電源に重畳されるオルタネータノイ
ズを検出するノイズ検出部20と、このノイズ検出部の
出力からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出部
21と、GPS等の自車位置測定手段2と、前記回転速
度検出部の出力と前記自車位置測定手段から出力される
車両速度とを更新しつつ記憶する速度記憶部40と、車
両の速度範囲と前記自車位置測定手段が測位可能時のエ
ンジンの回転速度範囲と前記自車位置測定手段が測位不
可能時のエンジンの回転速度範囲と予測車両速度とを予
めテーブル化して記憶する予測車速記憶部35と、前記
自車位置測定手段からの出力が得られない時に前記予測
車速記憶部のテーブルと前記回転速度検出部からの出力
とに基づいて車両移動速度を求める予測車速決定部36
とを備えるように構成する。これにより、従来の車速セ
ンサを用いることなく容易に車両速度を求める。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の移動体の
ギア位置推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた
移動体のナビゲーション装置に関する。
ギア位置推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた
移動体のナビゲーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、車両等の移動体に搭載されて自
車の位置を時々刻々、ディスプレイのマップ上に表示し
て道案内を行なうようにした装置としてナビゲーション
装置が知られており、広く利用されつつある。この種の
ナビゲーション装置は、例えば特公平4−34082号
公報等に示されており、この装置の基本的機能としては
ディスプレイ上に表示した地図上において自車位置を検
出し、移動した際にその移動方向、移動距離を検出し、
それに対応して地図上にドットを打ち込んで自車位置と
走行軌跡とを順次表示するようになっている。
車の位置を時々刻々、ディスプレイのマップ上に表示し
て道案内を行なうようにした装置としてナビゲーション
装置が知られており、広く利用されつつある。この種の
ナビゲーション装置は、例えば特公平4−34082号
公報等に示されており、この装置の基本的機能としては
ディスプレイ上に表示した地図上において自車位置を検
出し、移動した際にその移動方向、移動距離を検出し、
それに対応して地図上にドットを打ち込んで自車位置と
走行軌跡とを順次表示するようになっている。
【0003】図21はこのような一般的なナビゲーショ
ン装置を示すブロック構成図であり、この装置は、自車
位置測定手段としてGPS(Golbal Posit
ioning System)2を有しており、図示し
ない複数の人工衛星からの信号をアンテナ3を介して受
信し、自車の位置を設定し得るようになっている。ま
た、上記受信機2が信号を受信し得ない場合も考慮し
て、自立航法の補助手段として車輪4の車軸に車速セン
サ5を設け、このセンサ5からの出力パルスを車速パル
ス検出部6におけるカウンタ7にてカウントし、このカ
ウント値をマイクロコンピュータ等の補助演算部8にて
処理することにより車速を求めて主演算部9に入力する
ようになっている。
ン装置を示すブロック構成図であり、この装置は、自車
位置測定手段としてGPS(Golbal Posit
ioning System)2を有しており、図示し
ない複数の人工衛星からの信号をアンテナ3を介して受
信し、自車の位置を設定し得るようになっている。ま
た、上記受信機2が信号を受信し得ない場合も考慮し
て、自立航法の補助手段として車輪4の車軸に車速セン
サ5を設け、このセンサ5からの出力パルスを車速パル
ス検出部6におけるカウンタ7にてカウントし、このカ
ウント値をマイクロコンピュータ等の補助演算部8にて
処理することにより車速を求めて主演算部9に入力する
ようになっている。
【0004】また、この主演算部9には、車両が旋回を
行なった時にその旋回動作を検出するジャイロや地磁気
センサ等の旋回検出手段10が接続されると共に地図情
報を読み込むCD−ROM駆動部11も接続される。更
には、この主演算部9には、動作の切り替え等を指定す
るコマンドを入力するキーボード12、取り込まれた地
図情報や自車位置を表示するための液晶モニタ13及び
交差点名等を音声により案内するスピーカ14等がそれ
ぞれ接続されている。
行なった時にその旋回動作を検出するジャイロや地磁気
センサ等の旋回検出手段10が接続されると共に地図情
報を読み込むCD−ROM駆動部11も接続される。更
には、この主演算部9には、動作の切り替え等を指定す
るコマンドを入力するキーボード12、取り込まれた地
図情報や自車位置を表示するための液晶モニタ13及び
交差点名等を音声により案内するスピーカ14等がそれ
ぞれ接続されている。
【0005】このような装置において、GPS2が人工
衛星からの信号を受信して正常に測位できている時は、
ほとんどの自車位置の計算はGPS2からのデータで行
なうが、もし、車両がビル陰、ガード下、トンネル等に
入り、人工衛星からの信号を受信できなくて測位不可能
な状態になったときはGPS2からの速度情報等が得ら
れなくなってしまう。そこで、このような状況を考慮し
て車速パルス検出部6は、車速センサ5からのパルスを
カウントして車両の速度を計算し、この計算結果を主演
算部9へ報告するようになっている。主演算部9は、G
PS2からの速度情報に、上記車速パルス検出部6から
の速度情報を置き換えて、トンネル内等でも引き続き測
位を続けることになる。
衛星からの信号を受信して正常に測位できている時は、
ほとんどの自車位置の計算はGPS2からのデータで行
なうが、もし、車両がビル陰、ガード下、トンネル等に
入り、人工衛星からの信号を受信できなくて測位不可能
な状態になったときはGPS2からの速度情報等が得ら
れなくなってしまう。そこで、このような状況を考慮し
て車速パルス検出部6は、車速センサ5からのパルスを
カウントして車両の速度を計算し、この計算結果を主演
算部9へ報告するようになっている。主演算部9は、G
PS2からの速度情報に、上記車速パルス検出部6から
の速度情報を置き換えて、トンネル内等でも引き続き測
位を続けることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな構成においては、ナビゲーション装置専用の車速セ
ンサ5を設けなければならないため、この車速センサ5
の部品のコスト増を余儀なくされるばかりか、ナビゲー
ション装置の装着のために煩わしい作業が必要であっ
た。尚、車両自体に出荷時に設けられている速度メータ
等から情報を入手することも考えられるが、この場合に
は更に複雑な装着作業を必要とすることから実際的では
ない。
うな構成においては、ナビゲーション装置専用の車速セ
ンサ5を設けなければならないため、この車速センサ5
の部品のコスト増を余儀なくされるばかりか、ナビゲー
ション装置の装着のために煩わしい作業が必要であっ
た。尚、車両自体に出荷時に設けられている速度メータ
等から情報を入手することも考えられるが、この場合に
は更に複雑な装着作業を必要とすることから実際的では
ない。
【0007】また、ナビゲーション装置を構築するため
には、上述のように車両速度を得なくてはならず、車両
速度なくしては自車位置や走行軌跡を特定し得ない。こ
の車両速度を求める方法として、例えば特開昭60−2
53979号公報にはエンジンの回転速度とギア位置を
検出し、またタイヤのスリップ等も考慮した車速検出装
置が開示されているが、この場合には、ギア位置検出手
段として、ギア位置に応じてスイッチを閉じる等の動作
をする機械的スイッチ手段などを採用しており、部品点
数も多くなってコスト高を招来してしまう。
には、上述のように車両速度を得なくてはならず、車両
速度なくしては自車位置や走行軌跡を特定し得ない。こ
の車両速度を求める方法として、例えば特開昭60−2
53979号公報にはエンジンの回転速度とギア位置を
検出し、またタイヤのスリップ等も考慮した車速検出装
置が開示されているが、この場合には、ギア位置検出手
段として、ギア位置に応じてスイッチを閉じる等の動作
をする機械的スイッチ手段などを採用しており、部品点
数も多くなってコスト高を招来してしまう。
【0008】本発明は、以上ような問題点に着目し、こ
れを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の
第1の目的は、車両のギア位置を検出することができる
ギア位置推定装置を提供することにある。本発明の第2
の目的は、車両の速度を簡単に検出することができる車
両速度予測装置を提供することにある。本発明の第3の
目的は、車両速度予測装置を用いた移動体のナビゲーシ
ョン装置を提供することにある。
れを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の
第1の目的は、車両のギア位置を検出することができる
ギア位置推定装置を提供することにある。本発明の第2
の目的は、車両の速度を簡単に検出することができる車
両速度予測装置を提供することにある。本発明の第3の
目的は、車両速度予測装置を用いた移動体のナビゲーシ
ョン装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、車両の電
源に重畳されるオルタネータノイズを検出するノイズ検
出部と、このノイズ検出部の出力からエンジンの回転速
度を検出する回転速度検出部と、この検出部で得られた
前記回転速度の時間的変化を一時的に記憶する波形記憶
部と、この波形記憶部の変化波形を参照してギア位置が
変化したか否かを判断するギア位置判断部とを備えるよ
うに構成したものである。
源に重畳されるオルタネータノイズを検出するノイズ検
出部と、このノイズ検出部の出力からエンジンの回転速
度を検出する回転速度検出部と、この検出部で得られた
前記回転速度の時間的変化を一時的に記憶する波形記憶
部と、この波形記憶部の変化波形を参照してギア位置が
変化したか否かを判断するギア位置判断部とを備えるよ
うに構成したものである。
【0010】第2の発明は、上記第1の発明のギア位置
推定装置を用いた車両速度予測装置において、GPS等
の自車位置測定手段と、この自車位置測定手段から得ら
れた車両移動速度と前記ギア位置測定装置から出力され
るギア位置情報と前記回転速度検出部で得られた回転速
度とに基づいて各ギア位置に対応させて得た係数をテー
ブル化してアップデート可能に記憶する係数記憶部と、
前記自車位置測定手段から出力が得られない時に前記回
転速度と前記係数記憶部の係数を参照することにより車
両移動速度を求める車速予測部とを備えるように構成し
たものである。
推定装置を用いた車両速度予測装置において、GPS等
の自車位置測定手段と、この自車位置測定手段から得ら
れた車両移動速度と前記ギア位置測定装置から出力され
るギア位置情報と前記回転速度検出部で得られた回転速
度とに基づいて各ギア位置に対応させて得た係数をテー
ブル化してアップデート可能に記憶する係数記憶部と、
前記自車位置測定手段から出力が得られない時に前記回
転速度と前記係数記憶部の係数を参照することにより車
両移動速度を求める車速予測部とを備えるように構成し
たものである。
【0011】第3の発明は、車両電源に重畳されるオル
タネータノイズを検出するノイズ検出部と、このノイズ
検出部の出力からエンジンの回転速度を検出する回転速
度検出部と、GPS等の自車位置測定手段と、前記回転
速度検出部の出力と前記自車位置測定手段から出力され
る車両速度とを更新しつつ記憶する速度記憶部と、車両
の速度範囲と前記自車位置測定手段が測位可能時のエン
ジンの回転速度範囲と前記自車位置測定手段が測位不可
能時のエンジンの回転速度範囲と予測車両速度とを予め
テーブル化して記憶する予測車速記憶部と、前記自車位
置測定手段からの出力が得られない時に前記予測車速記
憶部のテーブルと前記回転速度検出部からの出力とに基
づいて車両移動速度を求める予測車速決定部とを備える
ように構成したものである。
タネータノイズを検出するノイズ検出部と、このノイズ
検出部の出力からエンジンの回転速度を検出する回転速
度検出部と、GPS等の自車位置測定手段と、前記回転
速度検出部の出力と前記自車位置測定手段から出力され
る車両速度とを更新しつつ記憶する速度記憶部と、車両
の速度範囲と前記自車位置測定手段が測位可能時のエン
ジンの回転速度範囲と前記自車位置測定手段が測位不可
能時のエンジンの回転速度範囲と予測車両速度とを予め
テーブル化して記憶する予測車速記憶部と、前記自車位
置測定手段からの出力が得られない時に前記予測車速記
憶部のテーブルと前記回転速度検出部からの出力とに基
づいて車両移動速度を求める予測車速決定部とを備える
ように構成したものである。
【0012】第4の発明は、上記車両速度予測装置と、
GPS等の自車位置測定手段とを有し、この自車位置測
定手段から車両の速度信号が得られない時に前記車両速
度予測装置からの速度信号に基づいて自車位置を推定す
るように構成したナビゲーション装置に関するものであ
る。
GPS等の自車位置測定手段とを有し、この自車位置測
定手段から車両の速度信号が得られない時に前記車両速
度予測装置からの速度信号に基づいて自車位置を推定す
るように構成したナビゲーション装置に関するものであ
る。
【0013】第1の発明によれば、ノイズ検出部は電源
電圧に重畳されるオルタネータノイズを検出し、このノ
イズに基づいて回転速度検出部はエンジンの回転速度を
求める。波形記憶部は上記回転速度の時間的変化を一時
的に記憶しており、そして、この記憶内容に基づいてギ
ア位置判断部は変化率が所定値以上に変化した時に、或
いは回転速度が所定値以下になった時にギア位置が変化
したと判断する。
電圧に重畳されるオルタネータノイズを検出し、このノ
イズに基づいて回転速度検出部はエンジンの回転速度を
求める。波形記憶部は上記回転速度の時間的変化を一時
的に記憶しており、そして、この記憶内容に基づいてギ
ア位置判断部は変化率が所定値以上に変化した時に、或
いは回転速度が所定値以下になった時にギア位置が変化
したと判断する。
【0014】第2の発明によれば、係数記憶部には、自
車位置測定手段から得られた正確な車両移動速度と、第
1の発明のギア位置推定装置から出力されるギア位置情
報と第1の発明で用いた回転速度検出部で得られたエン
ジンの回転速度とに基づいて各ギア位置に対応させて求
めた係数が記憶されており、上記自車位置測定手段から
の出力が得られない時に、車速予測部は上記エンジンの
回転速度と係数を参照することにより車両移動速度を求
めることができる。上記係数記憶部の内容は、アップデ
ート可能になされており、例えば車種等を変更した時に
リセットされ、走行により新たな係数が求められる。
車位置測定手段から得られた正確な車両移動速度と、第
1の発明のギア位置推定装置から出力されるギア位置情
報と第1の発明で用いた回転速度検出部で得られたエン
ジンの回転速度とに基づいて各ギア位置に対応させて求
めた係数が記憶されており、上記自車位置測定手段から
の出力が得られない時に、車速予測部は上記エンジンの
回転速度と係数を参照することにより車両移動速度を求
めることができる。上記係数記憶部の内容は、アップデ
ート可能になされており、例えば車種等を変更した時に
リセットされ、走行により新たな係数が求められる。
【0015】第3の発明によれば、ノイズ検出部は、車
両の電源電圧に重畳されるオルタネータノイズを検出
し、この検出結果より回転速度検出部は、エンジンの回
転速度を検出する。速度記憶部には、上記回転速度検出
部からの出力値と自車位置測定手段から出力される車両
速度とを更新しつつ記憶することにより、常に一定期間
の最新のものが記憶されており、また、予測車速記憶部
には車両の速度範囲と上記測定手段が測位可能時のエン
ジン回転速度範囲と測位不可能時のエンジン回転速度範
囲と予測車両速度とを予めテーブル化して記憶してい
る。そして、上記測定手段からの出力が得られない時
に、予測車両決定部は上記テーブルと速度検出部からの
出力に基づいて車両移動速度を求める。
両の電源電圧に重畳されるオルタネータノイズを検出
し、この検出結果より回転速度検出部は、エンジンの回
転速度を検出する。速度記憶部には、上記回転速度検出
部からの出力値と自車位置測定手段から出力される車両
速度とを更新しつつ記憶することにより、常に一定期間
の最新のものが記憶されており、また、予測車速記憶部
には車両の速度範囲と上記測定手段が測位可能時のエン
ジン回転速度範囲と測位不可能時のエンジン回転速度範
囲と予測車両速度とを予めテーブル化して記憶してい
る。そして、上記測定手段からの出力が得られない時
に、予測車両決定部は上記テーブルと速度検出部からの
出力に基づいて車両移動速度を求める。
【0016】上記予測車速記憶部に加えて、複数の予測
車両速度に対応して実際に車両速度が適合した時の頻度
すなわち度数を加味した頻度用予測車速記憶部を設けて
おき、上記測定手段からの出力が得られない場合におい
て、上記頻度用予測車速記憶部の頻度値(度数)が満た
されていない時には、上記予測車速記憶部を参照して車
両移動速度を求め、頻度値が満たされている時には、頻
度用予測車速記憶部を参照して最大頻度に対応する予測
車両速度を車両移動速度として決定する。
車両速度に対応して実際に車両速度が適合した時の頻度
すなわち度数を加味した頻度用予測車速記憶部を設けて
おき、上記測定手段からの出力が得られない場合におい
て、上記頻度用予測車速記憶部の頻度値(度数)が満た
されていない時には、上記予測車速記憶部を参照して車
両移動速度を求め、頻度値が満たされている時には、頻
度用予測車速記憶部を参照して最大頻度に対応する予測
車両速度を車両移動速度として決定する。
【0017】第4の発明によれば、自車位置測定手段か
ら車両の速度信号が得られない時には、上記車両速度予
測装置から速度信号を得、これに基づいて自車位置を推
定することができる。この場合、ジャイロ等の旋回検出
手段を設けることにより、自車が旋回移動してもこれに
対応することができる。
ら車両の速度信号が得られない時には、上記車両速度予
測装置から速度信号を得、これに基づいて自車位置を推
定することができる。この場合、ジャイロ等の旋回検出
手段を設けることにより、自車が旋回移動してもこれに
対応することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るギア位置推
定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体のナ
ビゲーション装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。請求項2に規定する第2の発明の車両速度予測装
置は、ギア位置とエンジンの回転速度と車両速度とはあ
る相関関係があることからGPS等の自車位置測定手段
が人工衛星からの信号を正常に受信できている時に、上
記相関関係の係数を計算することにより推定して記憶し
ておき、GPSが信号を正常に受信できなくなった時
に、推定したギア位置毎の係数を呼び出してエンジンの
回転速度に乗算するなどの演算処理を行ない、これによ
り車両速度を求めて車速センサの代替を行なう。
定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体のナ
ビゲーション装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。請求項2に規定する第2の発明の車両速度予測装
置は、ギア位置とエンジンの回転速度と車両速度とはあ
る相関関係があることからGPS等の自車位置測定手段
が人工衛星からの信号を正常に受信できている時に、上
記相関関係の係数を計算することにより推定して記憶し
ておき、GPSが信号を正常に受信できなくなった時
に、推定したギア位置毎の係数を呼び出してエンジンの
回転速度に乗算するなどの演算処理を行ない、これによ
り車両速度を求めて車速センサの代替を行なう。
【0019】ここで上記したギア位置の推定に関してで
あるが、通常ならば、特開昭60−253979号公報
に示すようにミッション部にセンサスイッチを設けて直
接検出することも考えられるが、これではコスト増加に
つながる。そこで、本発明においては例えば、特開昭5
1−123042号公報等に示すように電源に重畳する
オルタネータノイズをカウントしてエンジンの回転速度
を検出し、これに基づいてギア位置を推定する。この方
法ならば、ナビゲーション装置の本来の取り付け工程に
含まれる電源接続工程にこの作業を含めることができ、
煩雑さをなくすことができる。
あるが、通常ならば、特開昭60−253979号公報
に示すようにミッション部にセンサスイッチを設けて直
接検出することも考えられるが、これではコスト増加に
つながる。そこで、本発明においては例えば、特開昭5
1−123042号公報等に示すように電源に重畳する
オルタネータノイズをカウントしてエンジンの回転速度
を検出し、これに基づいてギア位置を推定する。この方
法ならば、ナビゲーション装置の本来の取り付け工程に
含まれる電源接続工程にこの作業を含めることができ、
煩雑さをなくすことができる。
【0020】エンジンの回転速度でどのようにギア位置
を推定するかという点について、ここではマニュアルト
ランスミッション(以下MTとする)とオートマチック
トランスミッション(以下ATとする)の2種類につき
考え、更に典型例としてギアをシフトアップ、シフトダ
ウンした時の場合を考える。
を推定するかという点について、ここではマニュアルト
ランスミッション(以下MTとする)とオートマチック
トランスミッション(以下ATとする)の2種類につき
考え、更に典型例としてギアをシフトアップ、シフトダ
ウンした時の場合を考える。
【0021】(1)MT車の場合 図1はMT車の時間に対するエンジンの回転速度の特性
を示し、ギア位置がP1からP2へシフトアップした時
のものである。ギア位置がP1の時、エンジンの回転速
度はr0であるが、ギアチェンジのときは一旦アイドリ
ングの回転速度riに落ち、時間tdの後、P2のギア
位置に変わりruのエンジン回転速度になる。第1の発
明のギア位置推定装置は、このエンジンの回転速度を常
に監視し、その変化率を計算する。回転速度がr0から
riに変化するときは、エンジンが一時的に負荷から解
放されるために、どのような走行パターンでも略一定の
時間内に同じ変化率で回転が下がることになる。この変
化率は通常の走行の減速におけるエンジンの回転速度の
下降率よりも大きいので(車体の慣性のため)、この下
降率を基にギアシフトと通常走行での(クラッチを繋い
だままの)減速を区別することができる。
を示し、ギア位置がP1からP2へシフトアップした時
のものである。ギア位置がP1の時、エンジンの回転速
度はr0であるが、ギアチェンジのときは一旦アイドリ
ングの回転速度riに落ち、時間tdの後、P2のギア
位置に変わりruのエンジン回転速度になる。第1の発
明のギア位置推定装置は、このエンジンの回転速度を常
に監視し、その変化率を計算する。回転速度がr0から
riに変化するときは、エンジンが一時的に負荷から解
放されるために、どのような走行パターンでも略一定の
時間内に同じ変化率で回転が下がることになる。この変
化率は通常の走行の減速におけるエンジンの回転速度の
下降率よりも大きいので(車体の慣性のため)、この下
降率を基にギアシフトと通常走行での(クラッチを繋い
だままの)減速を区別することができる。
【0022】この性質を利用して、アイドリングの回転
速度ri以下にエンジン回転速度が下がったらそれより
も僅かな時間tiだけさかのぼり、この分の回転速度の
変化率が所定の値、例えばth以下ならばギアシフトし
たと認識すればよい。更に、エンジンの回転速度がri
以下になった時からシフトが完了するまでtd時間だけ
待ち、ギアシフト前後の回転速度の差Δruを求め、そ
れが負ならシフト前より後の方のエンジン回転速度が下
がっているので、シフトアップしたと認識する。図2は
シフトダウンした時の様子である。シフトの検出は前記
の通りであり、エンジンの回転速度の変化分Δrdは正
のため、シフト前より後の方の回転速度が上がってお
り、シフトダウンしていることが認識できる。この場
合、rdはシフトダウン後の回転速度である。
速度ri以下にエンジン回転速度が下がったらそれより
も僅かな時間tiだけさかのぼり、この分の回転速度の
変化率が所定の値、例えばth以下ならばギアシフトし
たと認識すればよい。更に、エンジンの回転速度がri
以下になった時からシフトが完了するまでtd時間だけ
待ち、ギアシフト前後の回転速度の差Δruを求め、そ
れが負ならシフト前より後の方のエンジン回転速度が下
がっているので、シフトアップしたと認識する。図2は
シフトダウンした時の様子である。シフトの検出は前記
の通りであり、エンジンの回転速度の変化分Δrdは正
のため、シフト前より後の方の回転速度が上がってお
り、シフトダウンしていることが認識できる。この場
合、rdはシフトダウン後の回転速度である。
【0023】(2)AT車の場合 図3はAT車の時間に対するエンジンの回転速度の特性
を示し、ギア位置がP1からP2へシフトアップしたも
のである(参考文献:自動車工学全書 9自動車工学全
書編集委員会 山海堂 p245〜251)。ギアシフ
ト時のエンジンの回転速度は実線L1に示す通りr0か
らruに変わるが、ギア位置推定装置はこのエンジン回
転速度を常に監視し、その変化率を計算する。ここでは
Q1〜Q5までをサンプルし、変化率を求めている。A
T車の場合もどのような走行パターンでも一時的に負荷
から解放されるために略一定の時間内に同じ変化率Δr
/Δtで回転が下がることになる。この変化率は同図一
点鎖線L2に示すように通常の走行の減速時におけるエ
ンジンの回転速度の下降率より大きい(車体の慣性のた
め)ため、この変化率の差でギアシフトと通常走行での
減速を区別することができる。すなわち、ギアシフト時
は一定値以上の大きな変化率となり、この変化率が負な
らシフトアップと認識することができる。
を示し、ギア位置がP1からP2へシフトアップしたも
のである(参考文献:自動車工学全書 9自動車工学全
書編集委員会 山海堂 p245〜251)。ギアシフ
ト時のエンジンの回転速度は実線L1に示す通りr0か
らruに変わるが、ギア位置推定装置はこのエンジン回
転速度を常に監視し、その変化率を計算する。ここでは
Q1〜Q5までをサンプルし、変化率を求めている。A
T車の場合もどのような走行パターンでも一時的に負荷
から解放されるために略一定の時間内に同じ変化率Δr
/Δtで回転が下がることになる。この変化率は同図一
点鎖線L2に示すように通常の走行の減速時におけるエ
ンジンの回転速度の下降率より大きい(車体の慣性のた
め)ため、この変化率の差でギアシフトと通常走行での
減速を区別することができる。すなわち、ギアシフト時
は一定値以上の大きな変化率となり、この変化率が負な
らシフトアップと認識することができる。
【0024】図4はシフトダウンした時のAT車の時間
に対するエンジンの回転速度の特性を示すグラフであ
る。ギアシフトの検出は前記の通りであり、エンジン回
転速度の変化率Δt/Δrは正のため、シフトダウンし
ていることが認識できる。この場合、rdはシフトダウ
ン後のエンジン回転速度である。図5は本発明のギア位
置推定装置及び車両速度予測装置を含んだ移動体のナビ
ゲーション装置を示すブロック図である。尚、図21に
示す装置を同一部分には同一符号を付す。このナビゲー
ション装置15は、自車の位置を特定する自車位置測定
手段、例えばGPS2と、ギア位置を推定するギア位置
推定装置16と、GPSの出力を得られない時に車両速
度を予測する車両速度予測装置17と、ナビゲーション
装置15の全体の動作を制御する例えばマイクロコンピ
ュータ等よりなる主演算部9を有している。
に対するエンジンの回転速度の特性を示すグラフであ
る。ギアシフトの検出は前記の通りであり、エンジン回
転速度の変化率Δt/Δrは正のため、シフトダウンし
ていることが認識できる。この場合、rdはシフトダウ
ン後のエンジン回転速度である。図5は本発明のギア位
置推定装置及び車両速度予測装置を含んだ移動体のナビ
ゲーション装置を示すブロック図である。尚、図21に
示す装置を同一部分には同一符号を付す。このナビゲー
ション装置15は、自車の位置を特定する自車位置測定
手段、例えばGPS2と、ギア位置を推定するギア位置
推定装置16と、GPSの出力を得られない時に車両速
度を予測する車両速度予測装置17と、ナビゲーション
装置15の全体の動作を制御する例えばマイクロコンピ
ュータ等よりなる主演算部9を有している。
【0025】車両には、直流の電源18とこれを充電す
るオルタネータ(交流発電機)19が設けられ、走行時
における電源18からの電圧には、オルタネータノイズ
が重畳される。上記ギア位置推定装置16は、このオル
タネータノイズを検出するノイズ検出部20と、この検
出部20の出力からエンジンの回転速度を検出する回転
速度検出部21と、この検出部21で得られたエンジン
の回転速度の最新の一定時間の時間的変化を一時的に記
憶する例えばRAMよりなる波形記憶部23と、この記
憶された変化波形を参照してギア位置が変化したか否か
を判断するギア位置判断部24とにより主に構成され、
得られたギア位置は、例えばRAMよりなるギア位置メ
モリ25に記憶される。
るオルタネータ(交流発電機)19が設けられ、走行時
における電源18からの電圧には、オルタネータノイズ
が重畳される。上記ギア位置推定装置16は、このオル
タネータノイズを検出するノイズ検出部20と、この検
出部20の出力からエンジンの回転速度を検出する回転
速度検出部21と、この検出部21で得られたエンジン
の回転速度の最新の一定時間の時間的変化を一時的に記
憶する例えばRAMよりなる波形記憶部23と、この記
憶された変化波形を参照してギア位置が変化したか否か
を判断するギア位置判断部24とにより主に構成され、
得られたギア位置は、例えばRAMよりなるギア位置メ
モリ25に記憶される。
【0026】また、上記車両速度予測装置17はGPS
2からの車両移動速度と上記ギア位置推定装置16から
出力されるギア位置情報と前記回転速度検出部21で得
られたエンジンの回転速度とに基づいて各ギア位置に対
応させて得られた係数をテーブル化してアップデート可
能に記憶する例えばRAMよりなる係数記憶部26と、
上記GPS2からの出力が得られない時に上記回転速度
と、テーブル化された係数を参照して車両移動速度を予
測して求める車速予測部26とにより主に構成される。
尚、上記回転速度検出部21、速度変化検出部22、ギ
ア位置判断部23及び車速予測部27は、CPUよりな
る補助演算部8内にプログラムとして組み込まれ、ソフ
トウエアで処理を行なう。
2からの車両移動速度と上記ギア位置推定装置16から
出力されるギア位置情報と前記回転速度検出部21で得
られたエンジンの回転速度とに基づいて各ギア位置に対
応させて得られた係数をテーブル化してアップデート可
能に記憶する例えばRAMよりなる係数記憶部26と、
上記GPS2からの出力が得られない時に上記回転速度
と、テーブル化された係数を参照して車両移動速度を予
測して求める車速予測部26とにより主に構成される。
尚、上記回転速度検出部21、速度変化検出部22、ギ
ア位置判断部23及び車速予測部27は、CPUよりな
る補助演算部8内にプログラムとして組み込まれ、ソフ
トウエアで処理を行なう。
【0027】上記ノイズ検出部20は、シガープラグ2
8及びカップリングコンデンサ29を介して電源18に
接続され、また、このノイズ検出部20は、エンジンに
直結したオルタネータ19の出力を整流した後に残って
いる交流分をパルスに整形しこのパルスをカウントする
ようにしたものであり、具体的には、交流分を取り出す
フィルタ30、取り出した交流分を2値化してパルスを
作る2値化回路31及びこの出力パルスをカウントする
カウンタ32よりなる。このようなノイズ検出部は、例
えば特開昭51−123042号公報や特開平2−26
2062号公報等に種々示されている。
8及びカップリングコンデンサ29を介して電源18に
接続され、また、このノイズ検出部20は、エンジンに
直結したオルタネータ19の出力を整流した後に残って
いる交流分をパルスに整形しこのパルスをカウントする
ようにしたものであり、具体的には、交流分を取り出す
フィルタ30、取り出した交流分を2値化してパルスを
作る2値化回路31及びこの出力パルスをカウントする
カウンタ32よりなる。このようなノイズ検出部は、例
えば特開昭51−123042号公報や特開平2−26
2062号公報等に種々示されている。
【0028】さて、このような構成において、補助演算
部8の回転速度検出部21では、上記ノイズ検出部20
のカウンタ32の出力をカウントすることによりエンジ
ンの回転速度を常時監視しており、ここで得られた回転
速度の時間的変化を波形記憶部23に一時的に記憶す
る。例えば、得られた回転速度は、タイマ33より規定
される所定のタイミング周期でサンプリングされて、そ
の時の値がプロットされて、波形記憶部23に順次記憶
される。この場合、車両速度の変化を求めるに必要とさ
れる最新の複数個のサンプリング値のみを一時的に記憶
していればよく、古いサンプリング値は順次消されて行
く。この時のサンプリング値の記憶状態は、例えば図1
乃至図4に示されており、回転速度の変化波形となって
いる。
部8の回転速度検出部21では、上記ノイズ検出部20
のカウンタ32の出力をカウントすることによりエンジ
ンの回転速度を常時監視しており、ここで得られた回転
速度の時間的変化を波形記憶部23に一時的に記憶す
る。例えば、得られた回転速度は、タイマ33より規定
される所定のタイミング周期でサンプリングされて、そ
の時の値がプロットされて、波形記憶部23に順次記憶
される。この場合、車両速度の変化を求めるに必要とさ
れる最新の複数個のサンプリング値のみを一時的に記憶
していればよく、古いサンプリング値は順次消されて行
く。この時のサンプリング値の記憶状態は、例えば図1
乃至図4に示されており、回転速度の変化波形となって
いる。
【0029】そして、ギア位置判断部はこの変化波形を
参照して、変化率が一定の基準値、例えば図3及び図4
における直線L1と直線L2の傾きの中間の値thu或
いはthd(AT車の場合)よりも大きいか否か、正か
負かに基づいてギアシフトがなされたか否か、ギアシフ
トがなされた場合にはシフトアップかシフトダウンかを
判断する。また、MT車の場合には、回転速度が図1及
び図2中において[ti+td]時間の間にある程度変
化した場合において、回転速度がアイドリング回転速度
を示す基準値riより小さくなって、且つ短時間tiの
内に、傾き基準値thに相当する変化率が存在したか否
かによってギアシフトがなされたか否かが判断される。
この場合、シフトアップの時には、継続的には回転速度
は下がり(図1参照)、シフトダウンの時には回転速度
は上がる(図2参照)。その判断の結果、得られたギア
位置は、ギア位置メモリ25に記憶される。
参照して、変化率が一定の基準値、例えば図3及び図4
における直線L1と直線L2の傾きの中間の値thu或
いはthd(AT車の場合)よりも大きいか否か、正か
負かに基づいてギアシフトがなされたか否か、ギアシフ
トがなされた場合にはシフトアップかシフトダウンかを
判断する。また、MT車の場合には、回転速度が図1及
び図2中において[ti+td]時間の間にある程度変
化した場合において、回転速度がアイドリング回転速度
を示す基準値riより小さくなって、且つ短時間tiの
内に、傾き基準値thに相当する変化率が存在したか否
かによってギアシフトがなされたか否かが判断される。
この場合、シフトアップの時には、継続的には回転速度
は下がり(図1参照)、シフトダウンの時には回転速度
は上がる(図2参照)。その判断の結果、得られたギア
位置は、ギア位置メモリ25に記憶される。
【0030】このようにギア位置が判別できたとして、
次にこれより車両速度を求める場合について説明する。
図6はMT車の場合のエンジンの回転速度と車両速度と
の関係を示す特性である(参考文献:JASO{(社)
自動車技術会}規格 Z003−90[自動車走行性能
線図の様式])。MT車の場合はエンジン軸と車軸が直
結しているため原点を通る直線で表される。すると、前
記ギア位置推定装置によってエンジン回転速度rとギア
位置とGPSなどの自車位置測定手段から車両速度が求
まれば、ギア直線との交点であるp点が求まり、その特
性の傾きはv/r(単位はkm/h/rpm)によって
求まり、これを係数として記憶しておく。以後、ギア位
置とエンジン回転速度が既知ならばこの係数を呼び出
し、下記式によって車両速度を求めることができる。 車両速度=そのギア位置の係数×エンジン回転速度 AT車の時は上記の特性は曲線になるが、エンジン回転
速度を分割して折れ線近似すればよい。後の処理はMT
車の時と同様である。
次にこれより車両速度を求める場合について説明する。
図6はMT車の場合のエンジンの回転速度と車両速度と
の関係を示す特性である(参考文献:JASO{(社)
自動車技術会}規格 Z003−90[自動車走行性能
線図の様式])。MT車の場合はエンジン軸と車軸が直
結しているため原点を通る直線で表される。すると、前
記ギア位置推定装置によってエンジン回転速度rとギア
位置とGPSなどの自車位置測定手段から車両速度が求
まれば、ギア直線との交点であるp点が求まり、その特
性の傾きはv/r(単位はkm/h/rpm)によって
求まり、これを係数として記憶しておく。以後、ギア位
置とエンジン回転速度が既知ならばこの係数を呼び出
し、下記式によって車両速度を求めることができる。 車両速度=そのギア位置の係数×エンジン回転速度 AT車の時は上記の特性は曲線になるが、エンジン回転
速度を分割して折れ線近似すればよい。後の処理はMT
車の時と同様である。
【0031】ギア位置に対する係数a1〜a5は例えば
図7のようなテーブルを係数記憶部26に記憶してお
く。前記の係数は車両のギア比、タイヤ径などによって
決まり、各車種ごとに異なるため走行して学習する必要
がある。補助演算部8であるCPUは走行時、GPSな
どの自車位置測定手段が有効なときに前記の方法で事前
に係数を計算して係数記憶部26に記憶させておき、車
両がビル陰に入ったりしてGPSが車両速度を検出でき
なくなったらば、車速予測部27がこの係数を呼び出
し、エンジン回転速度とギア位置のみで車両速度を演算
により予測し、その結果を主演算部9に報告するように
する。ナビゲーション装置の新規取り付け、または車種
の変更などの時はリセットを行なうなどして図7のテー
ブルをすべてクリアにし、走行して新たに係数を求めて
テーブルに記憶させて行く。その様子を図8に示す。こ
の例ではギア位置が3速目まで求まっていて4、5速目
はまで求まっていない。このようにまだ係数が求まって
いず、新規ギア位置が検出できたときは係数を計算して
テーブルに書き込んで行く。
図7のようなテーブルを係数記憶部26に記憶してお
く。前記の係数は車両のギア比、タイヤ径などによって
決まり、各車種ごとに異なるため走行して学習する必要
がある。補助演算部8であるCPUは走行時、GPSな
どの自車位置測定手段が有効なときに前記の方法で事前
に係数を計算して係数記憶部26に記憶させておき、車
両がビル陰に入ったりしてGPSが車両速度を検出でき
なくなったらば、車速予測部27がこの係数を呼び出
し、エンジン回転速度とギア位置のみで車両速度を演算
により予測し、その結果を主演算部9に報告するように
する。ナビゲーション装置の新規取り付け、または車種
の変更などの時はリセットを行なうなどして図7のテー
ブルをすべてクリアにし、走行して新たに係数を求めて
テーブルに記憶させて行く。その様子を図8に示す。こ
の例ではギア位置が3速目まで求まっていて4、5速目
はまで求まっていない。このようにまだ係数が求まって
いず、新規ギア位置が検出できたときは係数を計算して
テーブルに書き込んで行く。
【0032】この係数テーブルを不揮発メモリにしてお
き、リセットされるまで記憶させておけば、一旦学習し
た係数を続けて使用できるため、学習の時間がないビル
陰での発進の時などにも車両速度を予測することがで
き、測位の破綻がなく動作する。図9にギア位置推定装
置のCPU(補助演算部8)の動作フローを示す。ナビ
ゲーション装置の出荷時、または搭載車種の変更すると
きは(S1)、何らかのフラグをリセットしておき、そ
の時はギアがMT車かAT車かをキーなどで入力する
(S2)。この後、フラグをセットして、不揮発メモリ
に記憶し、次回からはこれを入力しない様にする。この
ルーチンが立ち上がるときはナビゲーション装置の電源
投入時であり、車両のエンジンがかかった時であるた
め、1速で発進するとしてギア位置を1速と初期化する
(S3)。
き、リセットされるまで記憶させておけば、一旦学習し
た係数を続けて使用できるため、学習の時間がないビル
陰での発進の時などにも車両速度を予測することがで
き、測位の破綻がなく動作する。図9にギア位置推定装
置のCPU(補助演算部8)の動作フローを示す。ナビ
ゲーション装置の出荷時、または搭載車種の変更すると
きは(S1)、何らかのフラグをリセットしておき、そ
の時はギアがMT車かAT車かをキーなどで入力する
(S2)。この後、フラグをセットして、不揮発メモリ
に記憶し、次回からはこれを入力しない様にする。この
ルーチンが立ち上がるときはナビゲーション装置の電源
投入時であり、車両のエンジンがかかった時であるた
め、1速で発進するとしてギア位置を1速と初期化する
(S3)。
【0033】MT車の場合は(ギアは例えば5速とす
る)(S4)、エンジン回転速度とその変化率を計算し
ておき(S5、S6)、変化率がth以下(S7)、す
なわち一定以下に回転速度が低下し、且つエンジン回転
速度がアイドル回転速度riになったら(S8)、ギア
がシフトしたとしてtdの時間の後(S9)、エンジン
回転速度を求め(S10)、この変化Δrを求め、Δr
が正値ならシフトダウン、負値ならシフトアップしたと
認識する(S11)。そして、シフトアップの場合にお
いて、すでに5速目ならば、ギア位置を変更せず、4速
目以下ならばギア位置を1つ更新する(S12、S1
3)。また、シフトダウンの場合には、すでに1速目な
らば、ギア位置を変更せず、2速目以上ならば、ギア位
置を1つ更新する(S14、S15)。
る)(S4)、エンジン回転速度とその変化率を計算し
ておき(S5、S6)、変化率がth以下(S7)、す
なわち一定以下に回転速度が低下し、且つエンジン回転
速度がアイドル回転速度riになったら(S8)、ギア
がシフトしたとしてtdの時間の後(S9)、エンジン
回転速度を求め(S10)、この変化Δrを求め、Δr
が正値ならシフトダウン、負値ならシフトアップしたと
認識する(S11)。そして、シフトアップの場合にお
いて、すでに5速目ならば、ギア位置を変更せず、4速
目以下ならばギア位置を1つ更新する(S12、S1
3)。また、シフトダウンの場合には、すでに1速目な
らば、ギア位置を変更せず、2速目以上ならば、ギア位
置を1つ更新する(S14、S15)。
【0034】AT車の場合は(ギアは例えば4速とす
る)同じくエンジン回転速度とその変化率を計算してお
き(S16、S17)、変化率がthu以下なら(S1
8)、シフトアップとしてギア位置を更新し(S19、
S20)、thd以上なら(S21)、シフトダウンし
たとしてギア位置を変更する(S22、S23)。図1
0に車両速度予測装置のCPU(補助演算部8)の動作
フローを示す。
る)同じくエンジン回転速度とその変化率を計算してお
き(S16、S17)、変化率がthu以下なら(S1
8)、シフトアップとしてギア位置を更新し(S19、
S20)、thd以上なら(S21)、シフトダウンし
たとしてギア位置を変更する(S22、S23)。図1
0に車両速度予測装置のCPU(補助演算部8)の動作
フローを示す。
【0035】エンジン回転速度(S31)、ギア位置推
定装置から得たギア位置を取得し(S32)、GPSが
測位可能なときは(S33)、GPSからの車両速度デ
ータをホストCPUである主演算部9に報告する(S3
4)。また、別に係数記憶部26のテーブルが埋まって
いない時には(S35)、上記データから係数を計算し
(S36)、テーブルを作成する(S37)。テーブル
が以前から書き込まれて満たされていればそのままとす
る。GPSが測位できなくなったら(S33)、ギア位
置より今まで記憶しておいた係数記憶部26の係数テー
ブルを参照し(S38)、これにエンジン回転速度を掛
けて車両速度を予測する(S39)。今度はこの予測し
たデータを、GPSからの車両速度に置き換えてホスト
CPUに報告する(S40)。
定装置から得たギア位置を取得し(S32)、GPSが
測位可能なときは(S33)、GPSからの車両速度デ
ータをホストCPUである主演算部9に報告する(S3
4)。また、別に係数記憶部26のテーブルが埋まって
いない時には(S35)、上記データから係数を計算し
(S36)、テーブルを作成する(S37)。テーブル
が以前から書き込まれて満たされていればそのままとす
る。GPSが測位できなくなったら(S33)、ギア位
置より今まで記憶しておいた係数記憶部26の係数テー
ブルを参照し(S38)、これにエンジン回転速度を掛
けて車両速度を予測する(S39)。今度はこの予測し
たデータを、GPSからの車両速度に置き換えてホスト
CPUに報告する(S40)。
【0036】このように本発明の車両速度予測装置によ
れば本来の取り付け作業に含まれる車両からの電源引き
出し作業だけで、車両速度を検出でき、車速パルスセン
サからワイヤを引き出す取り付け工程数を削減できる。
また、車速センサのコスト増加もなくなる。また、車速
センサは後から取り付けることはできないことが多く、
そのような車種にも本装置を後から取り付けることがで
き、装置全体の可用性が広がる。エンジン回転速度、ギ
ア位置は一般的には専用のセンサを使用するが、本発明
ではそれらが電源引き出し作業で完了するため、その分
のコスト増加がない。また、一般的に図5に示すような
ノイズ検出部の回路量は小さく、このためのコスト増は
非常に少ない。更に、各々のギア位置に対してエンジン
回転速度−車両速度の係数を学習するために、その車種
に最適な係数が得られ、精度の高い車両速度の予測が可
能である。
れば本来の取り付け作業に含まれる車両からの電源引き
出し作業だけで、車両速度を検出でき、車速パルスセン
サからワイヤを引き出す取り付け工程数を削減できる。
また、車速センサのコスト増加もなくなる。また、車速
センサは後から取り付けることはできないことが多く、
そのような車種にも本装置を後から取り付けることがで
き、装置全体の可用性が広がる。エンジン回転速度、ギ
ア位置は一般的には専用のセンサを使用するが、本発明
ではそれらが電源引き出し作業で完了するため、その分
のコスト増加がない。また、一般的に図5に示すような
ノイズ検出部の回路量は小さく、このためのコスト増は
非常に少ない。更に、各々のギア位置に対してエンジン
回転速度−車両速度の係数を学習するために、その車種
に最適な係数が得られ、精度の高い車両速度の予測が可
能である。
【0037】以上説明した発明においては、車両速度を
求める方法としてギア位置を推測し、これに基づいて車
両速度を予測するようにしたが、これに限定されず、エ
ンジン回転速度とGPSからの車両速度とを継続的にモ
ニタして記憶することにより、GPSからの信号が得ら
れない場合でも車両速度を予測できるようにしてもよ
い。第3の発明の車両速度予測装置は以上のような考え
を基にしてなされている。すなわち、コスト増等の問題
のある車速センサは使わず、エンジン回転速度と車両速
度との間には、ある程度の相関関係があることを利用し
てエンジンの回転速度から車両速度を予測し、車速セン
サの代替を行なうようになっている。
求める方法としてギア位置を推測し、これに基づいて車
両速度を予測するようにしたが、これに限定されず、エ
ンジン回転速度とGPSからの車両速度とを継続的にモ
ニタして記憶することにより、GPSからの信号が得ら
れない場合でも車両速度を予測できるようにしてもよ
い。第3の発明の車両速度予測装置は以上のような考え
を基にしてなされている。すなわち、コスト増等の問題
のある車速センサは使わず、エンジン回転速度と車両速
度との間には、ある程度の相関関係があることを利用し
てエンジンの回転速度から車両速度を予測し、車速セン
サの代替を行なうようになっている。
【0038】前記の相関関係とは既知の車両速度(測位
不可能時の直前)に対し、その後の車両速度は極端には
変化しないし、また、エンジンの回転速度が上がれば車
両速度は上がり、下がれば車両速度は下がるなどの基本
的な車両の特性を示している。エンジンの回転速度と車
両速度との関係は図6に示したように速度領域は広い
が、現実の走行パターンを考えると頻度の高い速度は限
定され、そのときのギア位置も決まるためエンジン回転
速度も概算できることがわかる。すなわち、測位不可能
時になる直前の車両速度、エンジン回転速度によって車
両の走行状態がほぼ推定でき、現在のエンジン回転速度
を知れば、その走行状態が継続されているとして車両速
度が予測できる。
不可能時の直前)に対し、その後の車両速度は極端には
変化しないし、また、エンジンの回転速度が上がれば車
両速度は上がり、下がれば車両速度は下がるなどの基本
的な車両の特性を示している。エンジンの回転速度と車
両速度との関係は図6に示したように速度領域は広い
が、現実の走行パターンを考えると頻度の高い速度は限
定され、そのときのギア位置も決まるためエンジン回転
速度も概算できることがわかる。すなわち、測位不可能
時になる直前の車両速度、エンジン回転速度によって車
両の走行状態がほぼ推定でき、現在のエンジン回転速度
を知れば、その走行状態が継続されているとして車両速
度が予測できる。
【0039】図11に車両の位置、速度、エンジン回転
速度の状態を示す。今、車両mがx0の位置にあり、ガ
ード下などで中央部は測位不可能、すなわち測位できな
かったとする。測位できない直前の位置x1において車
両速度はv1、エンジン回転速度e1であり、測位でき
なかった直後はそれぞれx2,v2,e2である。x
1,v1はGPSより得られるが、測位不可能なときに
は得られないのでe1,e2でv2を予測する。すなわ
ち既知の速度v1とその時のエンジン回転速度e1によ
って車両の走行状態を知ることができ、その後のエンジ
ン回転速度e2によって状態の変化が予測できる。
速度の状態を示す。今、車両mがx0の位置にあり、ガ
ード下などで中央部は測位不可能、すなわち測位できな
かったとする。測位できない直前の位置x1において車
両速度はv1、エンジン回転速度e1であり、測位でき
なかった直後はそれぞれx2,v2,e2である。x
1,v1はGPSより得られるが、測位不可能なときに
は得られないのでe1,e2でv2を予測する。すなわ
ち既知の速度v1とその時のエンジン回転速度e1によ
って車両の走行状態を知ることができ、その後のエンジ
ン回転速度e2によって状態の変化が予測できる。
【0040】例えばx1の位置で、v1が2〜3Km/
h、e1がアイドル回転であり、v2が同じくアイドル
回転なら車両は渋滞などで停止していると予測でき、v
2=0Km/hとおくことができる。このように車両速
度が予測できればx1の位置と予測したv2により未知
の位置x2を算出でき、以下同様にして未知の位置x3
も予測でき、測位を継続することができる。尚、この例
では車両は直線状の運動だが、旋回してもジャイロなど
の旋回検出手段によって旋回情報を得れば、GPSが測
位できなくても同様にして位置を推定することができ
る。車両が測位可能な位置x4になった時にはx4,v
4が得られるのでその値を採用して測位を継続する。
h、e1がアイドル回転であり、v2が同じくアイドル
回転なら車両は渋滞などで停止していると予測でき、v
2=0Km/hとおくことができる。このように車両速
度が予測できればx1の位置と予測したv2により未知
の位置x2を算出でき、以下同様にして未知の位置x3
も予測でき、測位を継続することができる。尚、この例
では車両は直線状の運動だが、旋回してもジャイロなど
の旋回検出手段によって旋回情報を得れば、GPSが測
位できなくても同様にして位置を推定することができ
る。車両が測位可能な位置x4になった時にはx4,v
4が得られるのでその値を採用して測位を継続する。
【0041】図12に具体的な車両速度の状態をテーブ
ルにしたものを示す。ここでは測位が不可能となる時の
直前の速度をvg1,vg2,…として種々分類する。
この速度値は測位可能な時のGPSから得られる。例え
ばvg1に渋滞のような速度0〜10Km/hの範囲
を、vg2に市街地走行のような10〜40Km/hな
どを当てはめておく。以下100Km/h程度まで続
く。エンジン回転速度はここでは簡単にアイドル回転を
ei0,それ以上の回転速度をer0などとある範囲を
もたせておく。添字の0は測位不能になる直前を示し、
1は測位不能になった直後を示している。
ルにしたものを示す。ここでは測位が不可能となる時の
直前の速度をvg1,vg2,…として種々分類する。
この速度値は測位可能な時のGPSから得られる。例え
ばvg1に渋滞のような速度0〜10Km/hの範囲
を、vg2に市街地走行のような10〜40Km/hな
どを当てはめておく。以下100Km/h程度まで続
く。エンジン回転速度はここでは簡単にアイドル回転を
ei0,それ以上の回転速度をer0などとある範囲を
もたせておく。添字の0は測位不能になる直前を示し、
1は測位不能になった直後を示している。
【0042】以上の車両速度と、測位できた時のエンジ
ン回転速度と、測位できなかった時のエンジン回転速度
の3つの入力で車両の状態を予測し、複数の予測車両速
度v1,v2,v3…を当てはめている。v1は例えば
0Km/h,v2は20Km/h、v3はvg1−1K
m/h(前値−1)、v4はvg1Km/h(前値保
持)等としておく。尚、テーブルの右側に車両の状態を
参考のために付しておく。以上の速度テーブルは予め値
を設定した半導体ROM等に記憶させており、テーブル
値は固定的である。このように半導体ROMを用いる
と、テーブルが単純でメモリ量を比較的少なくすること
ができる。更に、車両速度の予測精度を上げる場合に
は、過去の走行パターンを記憶し、過去の車両速度の度
数が一番大きい車両速度を出力する方法もある。
ン回転速度と、測位できなかった時のエンジン回転速度
の3つの入力で車両の状態を予測し、複数の予測車両速
度v1,v2,v3…を当てはめている。v1は例えば
0Km/h,v2は20Km/h、v3はvg1−1K
m/h(前値−1)、v4はvg1Km/h(前値保
持)等としておく。尚、テーブルの右側に車両の状態を
参考のために付しておく。以上の速度テーブルは予め値
を設定した半導体ROM等に記憶させており、テーブル
値は固定的である。このように半導体ROMを用いる
と、テーブルが単純でメモリ量を比較的少なくすること
ができる。更に、車両速度の予測精度を上げる場合に
は、過去の走行パターンを記憶し、過去の車両速度の度
数が一番大きい車両速度を出力する方法もある。
【0043】図12に示したと同様に、あるサンプルの
直前の車両速度、その時のエンジン回転速度、現在のエ
ンジン回転速度、現在の車両速度を測定しておき、前3
者の値のときの現在の車両速度の度数分布をテーブルと
して記憶する。図13にそのテーブルを示す。図中のv
g1,ei0,er0等の記号は図12の場合と同一で
ある。ここでは説明の簡単化のために速度の範囲をvr
1,vr2,vr3,vr4の4種類に分類し、例えば
vr1は0〜20Km/hなどとある範囲を持たせてお
く。h1,h2,h3…はこの速度の範囲内に入ったサ
ンプルの度数である。実際には、速度範囲は100Km
/h程度以上まで多種類に亘っている。例えばこの中の
度数h1〜h4間で度数h1が最大の度数であったなら
ば予測車両速度vr1を採用し、10Km/hと当ては
める。
直前の車両速度、その時のエンジン回転速度、現在のエ
ンジン回転速度、現在の車両速度を測定しておき、前3
者の値のときの現在の車両速度の度数分布をテーブルと
して記憶する。図13にそのテーブルを示す。図中のv
g1,ei0,er0等の記号は図12の場合と同一で
ある。ここでは説明の簡単化のために速度の範囲をvr
1,vr2,vr3,vr4の4種類に分類し、例えば
vr1は0〜20Km/hなどとある範囲を持たせてお
く。h1,h2,h3…はこの速度の範囲内に入ったサ
ンプルの度数である。実際には、速度範囲は100Km
/h程度以上まで多種類に亘っている。例えばこの中の
度数h1〜h4間で度数h1が最大の度数であったなら
ば予測車両速度vr1を採用し、10Km/hと当ては
める。
【0044】このテーブルは走行中、度数hの値を常に
書き換えるため、半導体RAMにするのが好ましい。ま
た、このテーブルを作るためのデータサンプルはGPS
が測位可、測位不可に関係なく行なう。このような速度
テーブルにすることにより過去の走行パターンが速度テ
ーブルに反映され、より実際的な車両速度の予測がで
き、予測精度の向上が可能である。図14は図12と図
13の2つのテーブルを併用した場合のテーブルであ
る。図中のROMテーブル部分は図12と同一であり、
車両速度の度数分布を計算するテーブルの場合は出力さ
れる予測車両速度はv1,v2の代わりに度数の一番多
かった速度vr1,vr2に置き換わっている。この部
分のみ動的に変化するRAMテーブルである。
書き換えるため、半導体RAMにするのが好ましい。ま
た、このテーブルを作るためのデータサンプルはGPS
が測位可、測位不可に関係なく行なう。このような速度
テーブルにすることにより過去の走行パターンが速度テ
ーブルに反映され、より実際的な車両速度の予測がで
き、予測精度の向上が可能である。図14は図12と図
13の2つのテーブルを併用した場合のテーブルであ
る。図中のROMテーブル部分は図12と同一であり、
車両速度の度数分布を計算するテーブルの場合は出力さ
れる予測車両速度はv1,v2の代わりに度数の一番多
かった速度vr1,vr2に置き換わっている。この部
分のみ動的に変化するRAMテーブルである。
【0045】図15は第3の発明の車両速度予測装置を
用いたナビゲーション装置を示すブロック図である。な
お、図5に示す装置と同一部分については同一符号を付
して説明を省略する。この第3の発明の車両速度予測装
置34は、オルタネータノイズを検出するノイズ検出部
20、この検出部20の出力よりエンジンの回転速度を
検出する回転速度検出部21、GPS等の自車位置測定
手段2、この測定手段2と回転速度検出部21の出力を
一定の期間の最新のものを更新しつつ記憶する速度記憶
部40、車両の速度範囲とGPSが測位可能時のエンジ
ンの回転速度範囲とGPSが測位不可能時のエンジンの
回転速度範囲と予測車両速度とを予めテーブル化して記
憶する例えばROMよりなる予測車速記憶部35、及び
GPSから出力が得られない時に上記予測車速記憶部3
5のテーブルと回転速度検出部21からの出力に基づい
て車両の移動速度を予測する予測車速決定部36とによ
り主に構成されている。ROMよりなる上記予測車速記
憶部35には、上記図12に示したようなテーブルが予
め記憶されている。
用いたナビゲーション装置を示すブロック図である。な
お、図5に示す装置と同一部分については同一符号を付
して説明を省略する。この第3の発明の車両速度予測装
置34は、オルタネータノイズを検出するノイズ検出部
20、この検出部20の出力よりエンジンの回転速度を
検出する回転速度検出部21、GPS等の自車位置測定
手段2、この測定手段2と回転速度検出部21の出力を
一定の期間の最新のものを更新しつつ記憶する速度記憶
部40、車両の速度範囲とGPSが測位可能時のエンジ
ンの回転速度範囲とGPSが測位不可能時のエンジンの
回転速度範囲と予測車両速度とを予めテーブル化して記
憶する例えばROMよりなる予測車速記憶部35、及び
GPSから出力が得られない時に上記予測車速記憶部3
5のテーブルと回転速度検出部21からの出力に基づい
て車両の移動速度を予測する予測車速決定部36とによ
り主に構成されている。ROMよりなる上記予測車速記
憶部35には、上記図12に示したようなテーブルが予
め記憶されている。
【0046】また、変形例として、上記予測車速記憶部
35に加えて、車両の速度範囲とGPSが測位可能時の
エンジンの回転速度範囲とGPSが測位不可能時のエン
ジンの回転速度範囲と複数の予測車両速度とこの複数の
予測車両速度に対応する実際の車両速度の頻度(度数)
とを書き換え可能にテーブル化して記憶する例えばRA
M或いはRAMとROMを組み合わせたメモリよりなる
頻度用予測車速記憶部37を設けるようにしてもよい。
この記憶部37には、図13或いは図14に示したよう
なテーブルが記憶される。このような構成において、予
測車両速度テーブルとして予測車速記憶部35のみを用
いる場合には、先の発明の場合と同様にCPUよりなる
補助演算部8は、GPS2からのデータを常時監視して
おり、測位が可能な場合にはこのデータを採用し、車両
位置、車両速度等のデータをホストCPUである主演算
部9に報告する。この最新のデータ及び回転速度検出部
21からの最新のエンジン回転速度は更新されつつ速度
記憶部35に一定の期間だけ記憶されている。
35に加えて、車両の速度範囲とGPSが測位可能時の
エンジンの回転速度範囲とGPSが測位不可能時のエン
ジンの回転速度範囲と複数の予測車両速度とこの複数の
予測車両速度に対応する実際の車両速度の頻度(度数)
とを書き換え可能にテーブル化して記憶する例えばRA
M或いはRAMとROMを組み合わせたメモリよりなる
頻度用予測車速記憶部37を設けるようにしてもよい。
この記憶部37には、図13或いは図14に示したよう
なテーブルが記憶される。このような構成において、予
測車両速度テーブルとして予測車速記憶部35のみを用
いる場合には、先の発明の場合と同様にCPUよりなる
補助演算部8は、GPS2からのデータを常時監視して
おり、測位が可能な場合にはこのデータを採用し、車両
位置、車両速度等のデータをホストCPUである主演算
部9に報告する。この最新のデータ及び回転速度検出部
21からの最新のエンジン回転速度は更新されつつ速度
記憶部35に一定の期間だけ記憶されている。
【0047】GPSが、もし測位不可能になったなら
ば、測位不可能になった直前のGPSからの車両速度の
データvg、直前のエンジン回転速度のデータei0或
いはer0を上記速度記憶部40から引き出すと同時に
これらのデータを現在(直後)のエンジン回転速度ei
1或いはer1とを予測車速記憶部35の入力パラメー
タとして用い、対応する予測車両速度vを求める。そし
て、この求めた値を車両速度として主演算部9に報告す
ることになる。この予測操作は、GPSによる測位が再
度可能になるまで行ない、測位が再度可能になったとき
に、元の様にGPSからの車両速度データを主演算部9
に報告する。
ば、測位不可能になった直前のGPSからの車両速度の
データvg、直前のエンジン回転速度のデータei0或
いはer0を上記速度記憶部40から引き出すと同時に
これらのデータを現在(直後)のエンジン回転速度ei
1或いはer1とを予測車速記憶部35の入力パラメー
タとして用い、対応する予測車両速度vを求める。そし
て、この求めた値を車両速度として主演算部9に報告す
ることになる。この予測操作は、GPSによる測位が再
度可能になるまで行ない、測位が再度可能になったとき
に、元の様にGPSからの車両速度データを主演算部9
に報告する。
【0048】次に、予測車速記憶部35と頻度用予測車
速記憶部37とを併せてもつ場合の動作について説明す
る。例えばエンジンをかけ、ナビゲーション装置の主電
源が入ったらテーブルを埋めるデータのサンプル個数を
初期化する。走行すると、前記のようにエンジン回転速
度、車両速度をサンプルするが、サンプルした個数をカ
ウントしておき、一定数以下ならばまだ度数テーブルは
母数が不足してデータの信頼性が低いとして頻度用予測
車速記憶部37を用いず、予測車両速度は固定値である
予測車速記憶部35を参照して求める。走行して行くう
ちにサンプルした個数が一定数以上になったら母数は十
分に大きくなったとして頻度用予測車速記憶部37を使
用可能とし、データの信頼性が高いので、予測車両速度
は今まで作成してきた度数テーブルによる速度を当ては
めた頻度用車速記憶部37のテーブルを参照して求め
る。
速記憶部37とを併せてもつ場合の動作について説明す
る。例えばエンジンをかけ、ナビゲーション装置の主電
源が入ったらテーブルを埋めるデータのサンプル個数を
初期化する。走行すると、前記のようにエンジン回転速
度、車両速度をサンプルするが、サンプルした個数をカ
ウントしておき、一定数以下ならばまだ度数テーブルは
母数が不足してデータの信頼性が低いとして頻度用予測
車速記憶部37を用いず、予測車両速度は固定値である
予測車速記憶部35を参照して求める。走行して行くう
ちにサンプルした個数が一定数以上になったら母数は十
分に大きくなったとして頻度用予測車速記憶部37を使
用可能とし、データの信頼性が高いので、予測車両速度
は今まで作成してきた度数テーブルによる速度を当ては
めた頻度用車速記憶部37のテーブルを参照して求め
る。
【0049】上記のテーブル参照は、GPSが測位不可
能になった時であることは今まで述べた通りである。ま
た、このテーブル切り替え方法は上記に限らず、モニタ
でテーブルの種類を表示し、キーボードでテーブルを選
択するようにしてもよい。以上のように求めた予測車両
速度の動作結果について図16乃至図18に基づいて説
明する。図16に示すように車両速度が一定の時、t1
の時間だけ測位できなかった場合と、車両速度を加速し
ていく時、t2の時間だけ測位できなかった場合を考え
る。
能になった時であることは今まで述べた通りである。ま
た、このテーブル切り替え方法は上記に限らず、モニタ
でテーブルの種類を表示し、キーボードでテーブルを選
択するようにしてもよい。以上のように求めた予測車両
速度の動作結果について図16乃至図18に基づいて説
明する。図16に示すように車両速度が一定の時、t1
の時間だけ測位できなかった場合と、車両速度を加速し
ていく時、t2の時間だけ測位できなかった場合を考え
る。
【0050】時間t1の間は速度一定であり、エンジン
回転速度は時間t1の直前、直後ともに一定の回転なの
でテーブルにより速度は直前の速度と変わらず一定と判
断され、点線の通り、実走行車両速度と予測車両速度は
一致する。時間t2の間は加速しているため、エンジン
回転速度は時間t2の直前より、直後の方が大きくな
り、テーブルにより加速していると判断され、直前の車
両速度より一定数大きな車両速度が与えられ、点線のよ
うな予測車両速度が求められる。これを2次元位置で表
すと時間t1の場合は図17の様になる。尚、図中、白
丸は実走行位置、黒丸は予測走行位置をそれぞれ示す。
時間t1の間は実走行位置P2からP5までであるが、
Pt2からPt5の予測走行位置は前記実走行位置と一
致する。また、時間t2の場合は図18に示す通り、実
走行位置P2からP8に対し、予測走行位置Pt3から
Pt6までは速度を早く設定しているので実走行位置よ
り前にプロットされ、Pt7からPt9までは後ろにプ
ロットされる。
回転速度は時間t1の直前、直後ともに一定の回転なの
でテーブルにより速度は直前の速度と変わらず一定と判
断され、点線の通り、実走行車両速度と予測車両速度は
一致する。時間t2の間は加速しているため、エンジン
回転速度は時間t2の直前より、直後の方が大きくな
り、テーブルにより加速していると判断され、直前の車
両速度より一定数大きな車両速度が与えられ、点線のよ
うな予測車両速度が求められる。これを2次元位置で表
すと時間t1の場合は図17の様になる。尚、図中、白
丸は実走行位置、黒丸は予測走行位置をそれぞれ示す。
時間t1の間は実走行位置P2からP5までであるが、
Pt2からPt5の予測走行位置は前記実走行位置と一
致する。また、時間t2の場合は図18に示す通り、実
走行位置P2からP8に対し、予測走行位置Pt3から
Pt6までは速度を早く設定しているので実走行位置よ
り前にプロットされ、Pt7からPt9までは後ろにプ
ロットされる。
【0051】ここで、図19に例えばROMよりなる予
測車速記憶部35を用いた場合のフローを説明する。ま
ず、GPSのデータを入力して取り込み(S51)、こ
れより測位が可能か否かを判断する(S52)。測位で
きている場合には、GPSからのデータを車両速度vと
して用い(S53)、また、この速度vとこの時のエン
ジンの回転速度e0を記憶する(S54)。すなわち、
GPSの測位不可能になることに備えて、最新のデータ
を常に更新して記憶しておく。これと同時に、先のGP
Sからの車両速度vをホストCPUへ報告する(S5
5)。S52にて、GPSの測位が不可能になった場合
には、その直後のエンジンの回転速度e1を測定して記
憶し(S56)、vg、e0、e1の3つのパラメータ
によってテーブルROM、すなわち予測車速記憶部35
を参照して予測車両速度vを求める(S57)。そし
て、求めた予測車両速度を車両速度としてホストCPU
へ報告する(S55)。
測車速記憶部35を用いた場合のフローを説明する。ま
ず、GPSのデータを入力して取り込み(S51)、こ
れより測位が可能か否かを判断する(S52)。測位で
きている場合には、GPSからのデータを車両速度vと
して用い(S53)、また、この速度vとこの時のエン
ジンの回転速度e0を記憶する(S54)。すなわち、
GPSの測位不可能になることに備えて、最新のデータ
を常に更新して記憶しておく。これと同時に、先のGP
Sからの車両速度vをホストCPUへ報告する(S5
5)。S52にて、GPSの測位が不可能になった場合
には、その直後のエンジンの回転速度e1を測定して記
憶し(S56)、vg、e0、e1の3つのパラメータ
によってテーブルROM、すなわち予測車速記憶部35
を参照して予測車両速度vを求める(S57)。そし
て、求めた予測車両速度を車両速度としてホストCPU
へ報告する(S55)。
【0052】図20は予測車両速度記憶部と頻度用予測
車速記憶部を用いた場合のフローを示す。尚、図示例で
は度数テーブル内の度数やサンプル値カウンタの値は有
限なので、オーバフローフラグを設けてサンプル値カウ
ンタ値が一定数hmに達したら0に戻す対策を行なって
いる。このフローでは、GPSが測位可能か不可能かに
関係なくエンジンの回転速度、車両速度のサンプリング
を行ない、車両速度の度数分布テーブルを作成して行く
と共にサンプル個数をカウントして行く。すなわち、ス
タートとすると、サンプルカウンタ値とオーバフローフ
ラグを共に”0”にセットし(S61)、次に、サンプ
ルカウンタ値が所定の母数値hmに達したか否かが判断
される(S62)。カウンタ値が所定の母数値hmに達
したならば、テーブルが埋まってそれ以上のサンプルデ
ータは不必要なのでオーバフローフラグを”1”にセッ
トし(S63)、GPSの出力を入力する(S64)。
また、カウンタ値が所定値hmに達していない時にも、
そのままS64へ移行する。
車速記憶部を用いた場合のフローを示す。尚、図示例で
は度数テーブル内の度数やサンプル値カウンタの値は有
限なので、オーバフローフラグを設けてサンプル値カウ
ンタ値が一定数hmに達したら0に戻す対策を行なって
いる。このフローでは、GPSが測位可能か不可能かに
関係なくエンジンの回転速度、車両速度のサンプリング
を行ない、車両速度の度数分布テーブルを作成して行く
と共にサンプル個数をカウントして行く。すなわち、ス
タートとすると、サンプルカウンタ値とオーバフローフ
ラグを共に”0”にセットし(S61)、次に、サンプ
ルカウンタ値が所定の母数値hmに達したか否かが判断
される(S62)。カウンタ値が所定の母数値hmに達
したならば、テーブルが埋まってそれ以上のサンプルデ
ータは不必要なのでオーバフローフラグを”1”にセッ
トし(S63)、GPSの出力を入力する(S64)。
また、カウンタ値が所定値hmに達していない時にも、
そのままS64へ移行する。
【0053】次に、度数分布テーブル(頻度用予測車速
記憶部)37に記入し、サンプルカウンタを1つインク
リメントする(S65)。そして、GPSが測位可能か
否かを判断し(S66)、測位可能ならば、GPSから
のデータを車両速度vとし(S67)、その時のエンジ
ン回転速度を記憶し(S68)、上記車両速度vをホス
トCPUへ報告する(S69)。そして、次に、オーバ
フローフラグの状態を判断し(S70)、これが”0”
ならばそのままS62に戻り、”1”ならば、サンプル
カウンタ値を零にした後に(S71)、S62に戻る。
また、上記S66にてGPSが測位不可能ならば、次に
オーバフローフラグの状態を判断し(S72)、これ
が”1”ならば、RAMテーブルはすでに埋まっている
ので頻度用予測車速記憶部37のRAMテーブルを参照
し、予測車両速度を求め(S73)、それをホストPC
Uへ報告する(S69)。
記憶部)37に記入し、サンプルカウンタを1つインク
リメントする(S65)。そして、GPSが測位可能か
否かを判断し(S66)、測位可能ならば、GPSから
のデータを車両速度vとし(S67)、その時のエンジ
ン回転速度を記憶し(S68)、上記車両速度vをホス
トCPUへ報告する(S69)。そして、次に、オーバ
フローフラグの状態を判断し(S70)、これが”0”
ならばそのままS62に戻り、”1”ならば、サンプル
カウンタ値を零にした後に(S71)、S62に戻る。
また、上記S66にてGPSが測位不可能ならば、次に
オーバフローフラグの状態を判断し(S72)、これ
が”1”ならば、RAMテーブルはすでに埋まっている
ので頻度用予測車速記憶部37のRAMテーブルを参照
し、予測車両速度を求め(S73)、それをホストPC
Uへ報告する(S69)。
【0054】また、オーバフローフラグが”0”の場合
には、次にサンプルカウンタ値がho(ho<hm)よ
りも大きいか否かを判断し(S74)、YESの場合に
は、RAMテーブルはある程度完成しているのでこの場
合にも、RAMテーブルを参照して予測車両速度を求め
る(S73)。また、S74にてカウンタ値がhoより
も小さい場合には、RAMテーブルは使用するには未完
成状態なので、ROMテーブル(予測車速記憶部)35
を参照して予測車両速度を求める(S75)。そして、
求められた予測車両速度は、上述のように車両速度とし
てホストCPUに報告される(S69)。
には、次にサンプルカウンタ値がho(ho<hm)よ
りも大きいか否かを判断し(S74)、YESの場合に
は、RAMテーブルはある程度完成しているのでこの場
合にも、RAMテーブルを参照して予測車両速度を求め
る(S73)。また、S74にてカウンタ値がhoより
も小さい場合には、RAMテーブルは使用するには未完
成状態なので、ROMテーブル(予測車速記憶部)35
を参照して予測車両速度を求める(S75)。そして、
求められた予測車両速度は、上述のように車両速度とし
てホストCPUに報告される(S69)。
【0055】このように本発明の車速予測装置によれば
本来の取り付け作業に含まれる車両からの電源引き出し
作業だけで、車速を検出でき、車速パルスセンサから引
き出す取り付け工数を削減できる。また車速センサのコ
スト増加もなくなる。また、車速センサは後から取り付
けることはできないことが多く、そのような車種にも本
装置を後から取り付けることができ、装置全体の可用性
が広がる。テーブルを例えばROMよりなる記憶部と例
えばRAMよりなる記憶部の2つを参照するようにした
場合は固定的な値であるROM内の予測車両速度より過
去の走行パターンが反映され、より予測車両速度の精度
を高めることができる。
本来の取り付け作業に含まれる車両からの電源引き出し
作業だけで、車速を検出でき、車速パルスセンサから引
き出す取り付け工数を削減できる。また車速センサのコ
スト増加もなくなる。また、車速センサは後から取り付
けることはできないことが多く、そのような車種にも本
装置を後から取り付けることができ、装置全体の可用性
が広がる。テーブルを例えばROMよりなる記憶部と例
えばRAMよりなる記憶部の2つを参照するようにした
場合は固定的な値であるROM内の予測車両速度より過
去の走行パターンが反映され、より予測車両速度の精度
を高めることができる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のギア位置
推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体の
ナビゲーション装置によれば、次のように優れた作用効
果を発揮することができる。請求項1に規定するギア位
置推定装置によれば、オルタネータノイズを基にしてギ
ア位置を判断するようにしたので、従来用いていた機械
的スイッチは不要となり、コスト削減に寄与できるのみ
ならず、取り付け操作も用意に行なうことができる。請
求項2に規定する車両速度予測装置によれば、上記ギア
位置を推定装置からのギア位置情報を参照して車両速度
を予測するようにしたので、従来の車速センサを不要に
できることから取り付け工程数を削減でき、コストの削
減にも寄与することができる。請求項3に規定する車両
速度予測装置によれば、オルタネータノイズからエンジ
ン回転速度を求め、これと他のパラメータを予めテーブ
ル化して記憶した記憶部を参照して車両速度を予測する
ようにしたので、上記請求項2の装置と同様に、従来の
車速センサを不要にできることから取り付け工程数を削
減でき、コストの削減にも寄与することができる。請求
項5に規定するナビゲーション装置によれば、上記した
車両速度予測装置を用いるので、全体として取り付け作
業を容易化でき、且つコストの削減も図ることができ
る。
推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体の
ナビゲーション装置によれば、次のように優れた作用効
果を発揮することができる。請求項1に規定するギア位
置推定装置によれば、オルタネータノイズを基にしてギ
ア位置を判断するようにしたので、従来用いていた機械
的スイッチは不要となり、コスト削減に寄与できるのみ
ならず、取り付け操作も用意に行なうことができる。請
求項2に規定する車両速度予測装置によれば、上記ギア
位置を推定装置からのギア位置情報を参照して車両速度
を予測するようにしたので、従来の車速センサを不要に
できることから取り付け工程数を削減でき、コストの削
減にも寄与することができる。請求項3に規定する車両
速度予測装置によれば、オルタネータノイズからエンジ
ン回転速度を求め、これと他のパラメータを予めテーブ
ル化して記憶した記憶部を参照して車両速度を予測する
ようにしたので、上記請求項2の装置と同様に、従来の
車速センサを不要にできることから取り付け工程数を削
減でき、コストの削減にも寄与することができる。請求
項5に規定するナビゲーション装置によれば、上記した
車両速度予測装置を用いるので、全体として取り付け作
業を容易化でき、且つコストの削減も図ることができ
る。
【図1】MT車のシフトアップ時のエンジン回転速度の
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図2】MT車のシフトダウン時のエンジン回転速度の
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図3】AT車のシフトアップ時のエンジン回転速度の
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図4】AT車のシフトダウン時のエンジン回転速度の
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図5】本発明のギア位置推定装置、車両速度予測装置
を含んだ移動体のナビゲーション装置を示すブロック図
である。
を含んだ移動体のナビゲーション装置を示すブロック図
である。
【図6】各ギア位置に対するエンジン回転速度と車両速
度との関係を示すグラフである。
度との関係を示すグラフである。
【図7】ギア位置と係数との一般的関係を示す図であ
る。
る。
【図8】ギア位置と実際の係数との関係を示す図であ
る。
る。
【図9】ギア位置の推定工程を示すフローチャートであ
る。
る。
【図10】本発明の車両速度予測工程を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図11】車両の位置、速度、エンジン回転速度の状態
を示す図である。
を示す図である。
【図12】具体的な車両速度の状態のテーブルを示す図
である。
である。
【図13】具体的な車両速度の状態の他のテーブルを示
す図である。
す図である。
【図14】具体的な車両速度の状態の更に他のテーブル
を示す図である。
を示す図である。
【図15】本発明の車両速度予測装置を含んだ移動体の
ナビゲーション装置を示すブック図である。
ナビゲーション装置を示すブック図である。
【図16】車両速度の変化を示すグラフである。
【図17】車両の実走行位置と予測走行位置の関係を示
す図である。
す図である。
【図18】車両の実走行位置と予測走行位置の関係を示
す図である 。
す図である 。
【図19】予測車速記憶部を用いた時の車両速度予測工
程を示すフローチャートである。
程を示すフローチャートである。
【図20】予測車速記憶部と頻度用予測車速記憶部を用
いた時の車両速度予測工程を示すフローチャートであ
る。
いた時の車両速度予測工程を示すフローチャートであ
る。
【図21】従来の移動体のナビゲーション装置を示すブ
ック図である。
ック図である。
2…GPS(自車位置測定手段)、8…補助演算部、9
…主演算部、10…旋回検出部、15…ナビゲーション
装置、16…ギア位置推定装置、17…車両速度予測装
置、18…電源、19…オルタネータ、20…ノイズ検
出部、21…回転速度検出部、23…波形記憶部、24
…ギア位置判断部、25…ギア位置メモリ、26…係数
記憶部、27…車速予測部、34…車両速度予測装置、
35…予測車速記憶部、36…予測車速決定部、37…
頻度用予測車速記憶部、40…速度記憶部、m…車両。
…主演算部、10…旋回検出部、15…ナビゲーション
装置、16…ギア位置推定装置、17…車両速度予測装
置、18…電源、19…オルタネータ、20…ノイズ検
出部、21…回転速度検出部、23…波形記憶部、24
…ギア位置判断部、25…ギア位置メモリ、26…係数
記憶部、27…車速予測部、34…車両速度予測装置、
35…予測車速記憶部、36…予測車速決定部、37…
頻度用予測車速記憶部、40…速度記憶部、m…車両。
Claims (6)
- 【請求項1】 車両の電源に重畳されるオルタネータノ
イズを検出するノイズ検出部と、このノイズ検出部の出
力からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出部
と、この検出部で得られた前記回転速度の時間的変化を
一時的に記憶する波形記憶部と、この波形記憶部の変化
波形を参照してギア位置が変化したか否かを判断するギ
ア位置判断部とを備えたことを特徴とするギア位置推定
装置。 - 【請求項2】 請求項1に規定するギア位置推定装置を
用いた車両速度予測装置において、GPS等の自車位置
測定手段と、この自車位置測定手段から得られた車両移
動速度と前記ギア位置測定装置から出力されるギア位置
情報と前記回転速度検出部で得られた回転速度とに基づ
いて各ギア位置に対応させて得た係数をテーブル化して
アップデート可能に記憶する係数記憶部と、前記自車位
置測定手段から出力が得られない時に前記回転速度と前
記係数記憶部の係数を参照することにより車両移動速度
を求める車速予測部とを備えたことを特徴とする車両速
度予測装置。 - 【請求項3】 車両電源に重畳されるオルタネータノイ
ズを検出するノイズ検出部と、このノイズ検出部の出力
からエンジンの回転速度を検出する回転速度検出部と、
GPS等の自車位置測定手段と、前記回転速度検出部の
出力と前記自車位置測定手段から出力される車両速度と
を更新しつつ記憶する速度記憶部と、車両の速度範囲と
前記自車位置測定手段が測位可能時のエンジンの回転速
度範囲と前記自車位置測定手段が測位不可能時のエンジ
ンの回転速度範囲と予測車両速度とを予めテーブル化し
て記憶する予測車速記憶部と、前記自車位置測定手段か
らの出力が得られない時に前記予測車速記憶部のテーブ
ルと前記回転速度検出部からの出力とに基づいて車両移
動速度を求める予測車速決定部とを備えたことを特徴と
する車両速度予測装置。 - 【請求項4】 車両の速度範囲と前記自車位置測定手段
が測定可能時のエンジンの回転速度範囲と前記自車位置
測定手段が測定不可能時のエンジンの回転速度範囲と複
数の予測車両速度とこの複数の予測車両速度に対応する
実際の車両速度の頻度とを書き換え可能にテーブル化し
て記憶する頻度用予測車速記憶部を有しており、前記予
測車速決定部は、前記自車位置測定手段から出力が得ら
れない場合において、前記予測車速記憶部の頻度値が満
たされていない時には前記予測車速記憶部を参照して車
両移動速度を求め、頻度値が満たされている時には前記
頻度用予測車速記憶部を参照して最大頻度に対応する予
測車速を車両移動速度として決定することを特徴とする
請求項3記載の車両速度予測装置。 - 【請求項5】 請求項2乃至4に規定する車両速度予測
装置と、GPS等の自車位置測定手段とを有し、この自
車位置測定手段から車両の速度信号が得られない時に前
記車両速度予測装置からの速度信号に基づいて自車位置
を推定するように構成したことを特徴とする移動体のナ
ビゲーション装置。 - 【請求項6】 自車の旋回検出手段を有し、前記自車位
置測定手段からの車両の速度信号が得られない時に前記
旋回検出手段からの出力も参照して自車位置を推定する
ように構成したことを特徴とする請求項5記載の移動体
のナビゲーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34431395A JPH09159472A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | ギア位置推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体のナビゲーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34431395A JPH09159472A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | ギア位置推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体のナビゲーション装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09159472A true JPH09159472A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18368280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34431395A Pending JPH09159472A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | ギア位置推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体のナビゲーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09159472A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2420179A (en) * | 2004-11-11 | 2006-05-17 | E Lead Electronic Co Ltd | Vehicle speed detection in a navigation system |
| JP2014058909A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Toyota Motor Corp | エンジン制御装置 |
| WO2024180736A1 (ja) * | 2023-03-01 | 2024-09-06 | 三菱電機株式会社 | 車両状態検出装置および車両状態検出方法 |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP34431395A patent/JPH09159472A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2420179A (en) * | 2004-11-11 | 2006-05-17 | E Lead Electronic Co Ltd | Vehicle speed detection in a navigation system |
| GB2420179B (en) * | 2004-11-11 | 2006-10-18 | E Lead Electronic Co Ltd | Vehicle speed detection apparatus |
| JP2014058909A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Toyota Motor Corp | エンジン制御装置 |
| WO2024180736A1 (ja) * | 2023-03-01 | 2024-09-06 | 三菱電機株式会社 | 車両状態検出装置および車両状態検出方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6012002A (en) | Vehicle travel meter | |
| JP3582838B2 (ja) | 車両ナビゲーション装置 | |
| JP4010380B2 (ja) | 車両制御装置及びプログラムを記録した記録媒体 | |
| US7640102B2 (en) | Self-tuning apparatus of vehicle speed pulse coefficient and method thereof | |
| JPH1151174A (ja) | 車両制御装置及びそのプログラムを記録した記録媒体 | |
| KR101484218B1 (ko) | 차량 변속 제어 장치 및 방법 | |
| JPH09159472A (ja) | ギア位置推定装置、車両速度予測装置及びこれを用いた移動体のナビゲーション装置 | |
| CN112728068A (zh) | 车辆节能控制方法、存储介质、车辆控制系统及车辆 | |
| JPH09113307A (ja) | 走行パラメータ検出装置 | |
| JP3572828B2 (ja) | ナビゲーション装置 | |
| KR19990053654A (ko) | 전기자동차의 주행 가능거리 표시장치 | |
| US5890087A (en) | Automatic transmission control method using map data | |
| EP0781678A2 (en) | Control apparatus for vehicle | |
| JP3511844B2 (ja) | 車両用走行状態予測装置及びこれを用いた警報装置、並びに予測用データを記録した媒体 | |
| JPH07224923A (ja) | 車載制御システムの制御目標変更装置 | |
| JPH08170938A (ja) | ドライバーズエイド装置 | |
| JP3706244B2 (ja) | 車両制御装置及びそのプログラムを記録した記録媒体 | |
| JP4824522B2 (ja) | 車載装置 | |
| JP3652502B2 (ja) | 車両制御装置及びそのプログラムを記録した記録媒体 | |
| JP3656662B2 (ja) | 現在位置算出装置 | |
| JP4449112B2 (ja) | 車両制御装置 | |
| JPH08304069A (ja) | 勾配検出装置 | |
| JPH10184901A (ja) | 車両制御装置 | |
| JPH11192904A (ja) | 車両の走行モード制御装置 | |
| JPH10184900A (ja) | 車両制御装置 |