JPH11211745A - 速度距離計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤ圧力、スリップに影響されず、高い精
度で測定でき、安価に構成できる。 【解決手段】 移動体にその前後方向と平行な入力軸の
加速度計１２を取付け、現在位置データによりデータベ
ース２１から現在位置の路面の水平面に対する角度θを
取出し、重力加速度成分ａｇ＝Ｇsin θを求め（２
３）、これを加速度計１２の出力ａから引算し、ａ−ａ
ｇを２回積分して走行距離Ｌを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車、鉄道列
車等の移動体の速度または移動距離を加速度計を利用し
て測定する速度距離計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の速度／距離計は自動車の速度計に
見られるように、車輪の回転数を測定することにより速
度または距離を測定していた。一方では電波式ドプラ速
度や慣性航法装置などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の車輪回転数によ
る速度／距離計はタイヤ空気圧の変化により、車輪の直
径が変化して誤差になる欠点を持つ。また加速時やブレ
ーキ時に車輪がスリップし正しい速度を得られない欠点
もある。一方ドプラ式や慣性航法装置は高価という欠点
がある。

【０００４】この発明は従来の欠点を除去し、安価でか
つ高精度の速度／距離計を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】走行位置に対する路面の
前後方向傾斜角が格納されたデータベースが設けられ、
走行位置検出手段により検出された走行位置により上記
傾斜角データからその走行位置の傾斜角が読取られ、そ
の傾斜角から上記移動体の前後方向軸に入力する重力加
速度の大きさが移動体前後方向計算手段により計算さ
れ、また移動体の前後方向を入力軸とする加速度計によ
り加速度が検出され、この加速度に対し、上記移動体前
後方向重力加速度が補正手段により補正され、その補正
された加速度データが積分手段により積分され移動体の
走行速度が算出され、その上記走行速度が更に積分され
て移動体の走行距離（即ち走行位置）が算出される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を図面を参
照して説明する。図１Ａにおいて、移動体１１には、入
力軸が移動体の前後と平行な加速度計１２が取付けられ
ている。この移動体１１は出発点１３から路面１４に沿
って走行し、現在、水平面に対し角度θだけ傾斜してい
る傾斜路面を走行している状態を示している。

【０００７】図２にこの発明の実施例の機能構成を示
す。加速度計１２は移動体１１の前後方向の加速度を検
出すると同時に、この検出出力には、地球重力加速度の
路面１４に沿う成分も含まれたものとなる。その様子を
図１Ｂに示す。移動体１１が停止状態で、つまり移動体
自体の加速度が零の状態であるが、地球重力加速度Ｇ
（ベクトルの向きは上向きである）の路面１４に沿う成
分ａｇ＝Ｇsin θが加速度計１２の出力ａに生じる。

【０００８】そこで路面１４の各位置での路面傾斜角θ
が格納されたデータベース２１が設けられ、移動体１１
の現在位置データによりデータベース２１が読出され
る。この路面傾斜角θと、加速度計１２の出力ａが速度
・距離演算部２２に入力され、地球重力加速度成分演算
部２３で傾斜による重力加速度成分ａｇ＝Ｇsin θが演
算される。一方、入力された加速度計出力ａからａｇが
引算部２４で引算され、移動体１１の真の加速の大きさ
ａｏが得られる。この移動体加速度ａｏが積分部２５で
積分され、速度ｖが求まり、この速度ｖが積分部２６で
再び積分され、走行距離Ｌが求まる。

【０００９】現在位置を求めるには、位置検出部２７に
おいて、得られている速度ｖの瞬時値を短時間（速度に
応じて適当に決める）ごとに積分して短時間走行距離Δ
Ｌを求め、このΔＬにcos θを乗算し、このΔＬcos θ
を累積加算し、走行開始時に初期入力した出発点位置Ｌ
o に加算する。これにより移動距離が求まり、つまり地
図上の現在位置が求まり、この現在位置により、データ
ベース２１を読出せばよい。現在位置の検出はＧＰＳな
ど他の手段によってもよい。

【００１０】移動体１１が車輪サスペンションなどで支
えられている場合、加速度計１２の入力軸が移動体１１
の前後方向と平行にならない場合がある。この平行度誤
差は速度誤差になる。そこで移動体の前後に光学センサ
などの距離センサ３１，３２を設け、路面と移動体車体
との距離を測定し、その前後の距離の差から、移動体１
１の前後方向が路面１４に対する角度Δθを平行度計算
部３３で計算し、その角度Δθに応じて、前記θを補正
部３４で加減算して補正すれば、移動体１１の加速度の
大きさを正しく得ることができる。

【００１１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
タイヤ空気圧の変化や、車輪スリップなどに無関係に高
精度で測定することができ、かつ安価に構成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａは移動体が傾斜した路面を走行している状態
を示す図、Ｂは地球重力加速度の加速度計１２の出力の
影響を示す図である。

【図２】この発明の実施例の機能的構成を示すブロック
図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路面に沿って走行する移動体に搭載さ
   れ、その移動体の速度距離を測定する速度距離計におい
   て、 走行位置に対する路面の前後方向傾斜角が格納されたデ
   ータベースと、 上記移動体の走行位置を検出する手段と、 上記データベースから走行位置の傾斜角を読取り、その
   傾斜角から上記移動体の前後方向軸に入力する重力加速
   度の大きさを計算する手段と、 移動体の前後方向を入力軸とする加速度計と、 その加速度計の出力から上記計算した移動体前後方向重
   力加速度を補正する手段と、 その補正された加速度データを積分して移動体の走行速
   度を算出する手段と、 上記走行速度を積分して移動体の走行距離を算出する手
   段とを備えることを特徴とする速度距離計。
2. 【請求項２】 上記路面に対する上記移動体上の加速度
   計の入力軸の平行度誤差を補正する手段を備えることを
   特徴とする請求項１記載の速度距離計。
3. 【請求項３】 上記の平行度誤差を補正する手段は上記
   移動体と路面間の距離を測定することにより平行度を測
   定して平行度誤差を補正する手段であることを特徴とす
   る請求項２記載の速度距離計。