JP7630876B2 - Electronic device and vehicle stop determination method - Google Patents
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Description
本発明は、移動体の停止状態または停車状態を判定する機能を備えた電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic device that has the function of determining whether a moving object is in a stopped or parked state.
移動体(例えば、自動車やバイクなど)に搭載されるナビゲーション装置は、GPS受信機、角速度センサ、加速度センサなどを用いて自車位置を算出し、これを利用して目的地までの経路探索や経路案内を行う。また、ナビゲーション装置では、車輪の回転に応じて生成される車速パルスを利用して移動体の走行距離や停車判定を行っている。例えば、特許文献1の停止判定装置は、今回特定した期間の加速度の平均値と前回特定した期間の加速度の平均値との差分と閾値とを比較し、差分が閾値以下であるとき移動体が停止状態であると判定している。 Navigation devices installed in moving objects (such as automobiles and motorcycles) use a GPS receiver, angular velocity sensor, acceleration sensor, etc. to calculate the vehicle's position, and use this to search for a route to a destination and provide route guidance. Navigation devices also use vehicle speed pulses generated in response to the rotation of the wheels to determine the distance traveled by the moving object and whether it has stopped. For example, the stoppage determination device in Patent Document 1 compares the difference between the average acceleration value for a currently specified period and the average acceleration value for a previously specified period with a threshold value, and determines that the moving object is stopped when the difference is equal to or less than the threshold value.
ナビゲーション装置は、搭載された角速度センサ(ジャイロセンサ)の出力を利用して自車の方位(回転量)を算出し、また、車速パルスを利用して自車の走行距離を算出し、これらの結果から自車の相対的な位置の検出を可能にしている。しかし、角速度センサの検出には誤差が含まれるため、検出誤差が累積されると、自車位置の検出精度が低下してしまう。これを回避するため、自車が停車したとき、角速度センサの出力の0点を補正し、検出誤差が累積されないようにしている。 Navigation devices use the output of the angular velocity sensor (gyro sensor) installed in the vehicle to calculate the vehicle's heading (amount of rotation), and also use the vehicle speed pulse to calculate the vehicle's travel distance, making it possible to detect the vehicle's relative position from these results. However, because detection by the angular velocity sensor contains errors, if detection errors accumulate, the detection accuracy of the vehicle's position will decrease. To avoid this, when the vehicle is stopped, the zero point of the angular velocity sensor output is corrected so that detection errors do not accumulate.
また、ナビゲーション装置では、車速パルスを利用して自車の停車状態の判定を行っている。つまり、車速パルスが入力されないとき停車状態と判定する。しかし、この判定方法では、自車が極低速で走行している場合、車速パルスが入力されず、停車中と誤判定してしまうことがある。このような誤判定を回避するため、特許文献1に記載されるように、加速度センサを併用し、加速度の平均値の差分が閾値以下であるとき停車状態と判定している。 In addition, the navigation device uses the vehicle speed pulse to determine whether the vehicle is stopped. In other words, it determines that the vehicle is stopped when the vehicle speed pulse is not input. However, with this determination method, if the vehicle is traveling at an extremely slow speed, the vehicle speed pulse is not input, and it may be erroneously determined that the vehicle is stopped. To avoid such erroneous determination, as described in Patent Document 1, an acceleration sensor is also used, and the vehicle is determined to be stopped when the difference in the average acceleration is equal to or less than a threshold value.
しかしながら、このような加速度センサを用いた停車判定には次のような課題がある。図1は、停車中の加速度センサによって検出された加速度の変動を例示するグラフであり、縦軸は、加速度センサの出力[m/s2]、横軸は、時間[秒]である。なお、加速度センサは、X軸、Y軸、Z軸の3軸方向の加速度を検出可能であるが、ここでは、自車の直進方向と平行なX軸の加速度を示している。 However, such a vehicle stop determination using an acceleration sensor has the following problem. Fig. 1 is a graph showing an example of the fluctuation of acceleration detected by the acceleration sensor while the vehicle is stopped, where the vertical axis is the acceleration sensor output [m/ s2 ] and the horizontal axis is time [seconds]. Note that the acceleration sensor can detect acceleration in three axial directions, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, but here, the acceleration of the X-axis parallel to the straight-ahead direction of the vehicle is shown.
停車中(アイドリング中)であっても、範囲S1、S2、S3に示すように、検出された加速度は変動し、例えば、範囲S3の加速度は、範囲S1やS2の加速度よりも大きくなる。このような加速度の変動は、車両の振動、部品の個体差、製品環境等によって生じ得る。停車判定の閾値を固定値とした場合、加速度の変動によって停車状態の判定精度が低下するおそれがあり、他方、事前に最適な閾値を決定することも難しい。また、特許文献1のように、今回特定した期間の加速度の平均値と前回特定した期間の加速度の平均値との差分と閾値とを比較する場合であっても、加速度に変動があれば、平均値の差分にもバラツキが生じ、停車状態を精度良く判定することが難しくなる。 Even when the vehicle is stopped (idling), the detected acceleration fluctuates as shown in ranges S1, S2, and S3. For example, the acceleration in range S3 is greater than the acceleration in ranges S1 and S2. Such fluctuations in acceleration can occur due to vehicle vibration, individual differences in parts, product environment, and the like. If the threshold value for determining whether the vehicle is stopped is set to a fixed value, the accuracy of determining whether the vehicle is stopped may decrease due to fluctuations in acceleration, and it is also difficult to determine an optimal threshold value in advance. Furthermore, even when comparing the difference between the average acceleration value for the currently specified period and the average acceleration value for the previously specified period with a threshold value as in Patent Document 1, if there is a fluctuation in acceleration, the difference in the average values will also vary, making it difficult to accurately determine whether the vehicle is stopped.
本発明は、このような従来の課題を解決し、従来と比較して停車状態の判定精度を改善した電子装置および停車判定方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to solve these conventional problems and provide an electronic device and a method for determining whether a vehicle is stopped that improves the accuracy of determining whether the vehicle is stopped compared to conventional methods.
本発明に係る電子装置は、移動体に搭載され、当該移動体の停車状態を判定する機能を備えたものであって、移動体の加速度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された第1の検出期間の加速度の第1の平均値と前記検出手段によって検出された第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、前記第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定する判定手段とを有する。 The electronic device according to the present invention is mounted on a moving body and has a function of determining whether the moving body is stopped, and includes a detection means for detecting the acceleration of the moving body, and a determination means for determining whether the moving body is stopped based on a difference between a first average value of acceleration in a first detection period detected by the detection means and a second average value of acceleration in a second detection period detected by the detection means, divided by the standard deviation of acceleration in the first detection period or the second detection period.
ある実施態様では、前記判定手段は、前記値と閾値とを比較し、前記値が閾値以下のとき、移動体が停車状態にあると判定する。ある実施態様では、前記判定手段は、車速パルスが一定期間入力されないとき、停車判定を行う。ある実施態様では、前記第1の検出期間が前記第2の検出期間より長いとき、前記第1の検出期間の加速度の標準偏差で除する。ある実施態様では、電子装置はさらに、前記検出手段により検出された加速度を記憶する記憶手段を含み、前記判定手段は、前記第1の検出期間および前記第2の検出期間の加速度を前記記憶手段から取得する。ある実施態様では、電子装置はさらに、移動体の角速度を検出する角速度検出手段と、前記判定手段により移動体の停車状態が判定されたとき、前記角速度検出手段の出力を補正する補正手段とを含む。 In one embodiment, the determination means compares the value with a threshold value, and determines that the moving body is in a stopped state when the value is equal to or less than the threshold value. In one embodiment, the determination means performs a stopped state determination when a vehicle speed pulse is not input for a certain period of time. In one embodiment, when the first detection period is longer than the second detection period, the value is divided by the standard deviation of the acceleration in the first detection period. In one embodiment, the electronic device further includes a storage means for storing the acceleration detected by the detection means, and the determination means acquires the acceleration in the first detection period and the second detection period from the storage means. In one embodiment, the electronic device further includes an angular velocity detection means for detecting the angular velocity of the moving body, and a correction means for correcting the output of the angular velocity detection means when the determination means determines that the moving body is in a stopped state.
本発明に係る、移動体に搭載された加速度センサを利用した停車判定方法は、前記加速度センサによって検出された第1の検出期間の加速度の第1の平均値と第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、前記第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定するステップを含む。 The method of the present invention for determining whether a vehicle is stopped using an acceleration sensor mounted on a moving object includes a step of determining whether the moving object is stopped based on a difference between a first average value of acceleration in a first detection period and a second average value of acceleration in a second detection period detected by the acceleration sensor, divided by the standard deviation of acceleration in the first detection period or the second detection period.
本発明によれば、第1の検出期間の加速度の第1の平均値と第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定することで、停車中の加速度のバラツキや変動の影響を抑制することができ、車両の振動の変化や部品の個体差によらず同一の閾値を用いて停車状態の判定を行うことができる。これにより、従来の加速度センサを用いた停車状態の判定と比較してその精度を向上させることができる。 According to the present invention, the stopped state of a moving object is determined based on the difference between the first average value of acceleration in a first detection period and the second average value of acceleration in a second detection period divided by the standard deviation of acceleration in the first detection period or the second detection period. This makes it possible to suppress the effects of variations and fluctuations in acceleration while the vehicle is stopped, and to determine the stopped state using the same threshold value regardless of changes in vehicle vibration or individual differences in parts. This allows for improved accuracy compared to determining the stopped state using a conventional acceleration sensor.
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明に係る電子装置は、自動車、バイク等の移動体に搭載され、加速度センサを利用した移動体の停車判定機能を備える。本発明に係る電子装置は、特に限定されないが、例えば、車両に搭載されたナビゲーション・オーディオ・ビジュアル機能を搭載した車載装置、多機能型携帯電話機(スマートフォン)、携帯型情報端末(タブレット型コンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノート型コンピュータ)等であることができる。 Next, an embodiment of the present invention will be described. The electronic device according to the present invention is mounted on a moving object such as an automobile or motorcycle, and has a function of determining whether the moving object has stopped using an acceleration sensor. The electronic device according to the present invention is not particularly limited, but can be, for example, an in-vehicle device equipped with navigation, audio, and visual functions mounted on a vehicle, a multi-function mobile phone (smartphone), a portable information terminal (tablet computer, laptop computer, notebook computer), etc.
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図2は、本発明の実施例に係る車載装置100の構成例を示すブロック図である。車載装置100は、入力部110、位置検出部120、ナビゲーション部130、通信部140、表示部150、音声出力部160、記憶部170、車両状態取得部180および制御部190を含んで構成される。ここには図示されないが、車載装置100は、例えば、オーディオ・ビジュアル機能、テレビ・ラジオ放送の受信機能などを包含するものであってもよい。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of an in-vehicle device 100 according to an embodiment of the present invention. The in-vehicle device 100 includes an
入力部110は、入力キーデバイス、音声入力認識装置、タッチパネルなどを含み、これらのデバイスを介してユーザーからの指示を受け取り、これを制御部190へ提供する。位置検出部120は、種々のセンサを利用して自車位置を検出する。ある態様では、位置検出部120は、GPS受信機122、加速度センサ124および角速度センサ(ジャイロセンサ)126等を含み、これらのセンサ出力を利用して自車の現在位置を検出する。また別の態様では、位置検出部120は、上記したセンサ122、124、126に加えて、車両状態取得部180から取得した車速パルス182を利用して自車位置を検出するようにしてもよい。
The
GPS受信機122は、GPS衛星から送信されるGPS信号を受信し、受信したGPS信号に基づき自車の絶対位置(緯度、経度、高度)を検出する。この検出は、一定の時間間隔で行われる(例えば、1秒間隔で検出される)。 The GPS receiver 122 receives GPS signals transmitted from GPS satellites and detects the absolute position (latitude, longitude, altitude) of the vehicle based on the received GPS signals. This detection is performed at regular time intervals (for example, at one-second intervals).
加速度センサ124は、例えば3軸(X軸、Y軸、Z軸)の加速度を検出する。X軸は、例えば、自車の直進方向、Y軸は、自車の横方向、Z軸は、鉛直方向である。加速度センサ124により検出された加速度は、例えば、自車の傾きや走行距離の算出に利用可能である。加速度の検出は、一定の時間間隔で行われる(例えば、1秒間に10回)。なお、加速度センサ124は、1軸または2軸方向の加速度を検出するものであってもよい。 The acceleration sensor 124 detects, for example, acceleration on three axes (X-axis, Y-axis, and Z-axis). The X-axis is, for example, the straight-ahead direction of the vehicle, the Y-axis is the lateral direction of the vehicle, and the Z-axis is the vertical direction. The acceleration detected by the acceleration sensor 124 can be used, for example, to calculate the inclination and travel distance of the vehicle. Acceleration detection is performed at regular time intervals (for example, 10 times per second). Note that the acceleration sensor 124 may detect acceleration in one or two axial directions.
角速度センサ126は、例えば3軸(ヨー、ピッチ、ロール)の単位時間当たりの回転量を示す角速度(角度/s)を検出する。つまり、自車の進行方向の回転量、自車の前後の回転量、自車の左右の回転量が検出される。角速度の検出は、一定の時間間隔で行われる(例えば、1秒間に10回)。なお、角速度センサ126は、ヨーのみを検出するものであってもよいし、ヨーとロールあるいはヨーとピッチを検出するものであってもよい。 The angular velocity sensor 126 detects, for example, angular velocity (angles/s) indicating the amount of rotation per unit time about three axes (yaw, pitch, roll). That is, the amount of rotation in the direction of travel of the vehicle, the amount of rotation forward and backward of the vehicle, and the amount of rotation left and right of the vehicle are detected. Angular velocity detection is performed at regular time intervals (for example, 10 times per second). Note that the angular velocity sensor 126 may detect only yaw, or may detect yaw and roll, or yaw and pitch.
ナビゲーション部130は、位置検出部120によって検出された自車位置に基づき自車位置周辺の道路地図を表示部150に表示したり、自車位置から目的地までのルートを探索し、探索したルートを道路地図上に表示し目的地までの案内を行う。ナビゲーション部130は、記憶部170に格納された道路地図データを利用したり、あるいは、通信部140を介して接続されたネットワーク上の道路地図サーバーから必要な道路地図データを取得する。
The navigation unit 130 displays a road map of the area around the vehicle's position on the
通信部140は、車載装置100と外部との間で有線または無線によるデータ通信を可能にする。例えば、インターネットを介して外部のサーバーとの間でデータ通信を可能にする。通信部140は、車載装置100が内蔵する通信モジュールを利用するものであってもよいし、車載装置100に外部接続された電子機器(例えば、スマートフォンなど)の通信機能を利用するものであってもよい。
The
表示部150は、ナビゲーション部130によるナビゲーション画面やメニュー画面等を表示し、音声出力部160は、ナビゲーション部130による音声案内等を出力する。記憶部170は、不揮発性の記憶媒体であり、車載装置100に必要なデータやアプリケーションソフトウエア等を記憶することができる。また、記憶部170は、ナビゲーション部130が使用する道路地図データベースを記憶することが可能である。車両状態取得部180は、例えば、車内バス等を介して車両の状態に関する情報を取得する。車両の状態に関する情報は、例えば、車速パルス182、ギア情報、サイドブレーキ情報、ウィンカー情報などである。取得した情報は制御部190へ提供される。
The
制御部190は、車載装置100の各部の動作を制御する。ある態様では、制御部190は、ROM/RAM等を備えたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含み、ROM/RAMに格納されたプログラムあるいは記憶部170に記憶されたアプリケーションソフトウエアを実行することで種々の動作を制御する。本実施例では、制御部190は、車載装置100の通常の動作制御に加えて、加速度センサ124を利用した停車判定機能を備える。
The
図3は、本実施例の停車判定機能の構成を示すブロック図である。停車判定機能200は、停車判定部210、加速度記憶部220、検出期間設定部230、平均化処理部240および閾値比較部250を含んで構成される。
Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the vehicle stop determination function of this embodiment. The vehicle stop determination function 200 includes a vehicle stop determination unit 210, an
停車判定部210は、ある態様では、車両状態取得部180から取得した車速パルス182に基づき車両が停車状態か否かを判定する。車速パルスは、タイヤの回転に応じて生成されるパルス波形であり、つまり、パルス数は、タイヤの回転数に比例する。停車判定部210は、一定期間、車速パルスが入力されないとき、自車が停車状態にあると判定するが、自車が極低速で走行した場合、車速パルスが一定期間入力されず、停車状態と誤判定するおそれがある。これを回避するため、停車判定部210は、後述するように加速度センサ124を併用し、加速度センサ124の検出結果を停車判定の加重要件に利用する。なお、停車判定部210により停車状態と最終的に判定された場合、制御部190は、角速度センサ126の回転量を0とする補正を行い、検出誤差の累積を解消する。
In one embodiment, the vehicle stop determination unit 210 determines whether the vehicle is stopped based on the vehicle speed pulse 182 acquired from the vehicle
加速度記憶部220は、加速度センサ124から一定の時間間隔で出力される加速度を順次記憶する。加速度記憶部220は、特に限定されないが、例えば、一定の記憶容量を有するメモリやレジスタ等を用いて構成され、加速度センサ124から出力される加速度を一定期間保持する。ある態様では、加速度記憶部220は、停車状態の感度が良好なX軸方向の加速度(自車の直進方向の加速度)を記憶する。但し、これは必須ではなく、X軸以外のY軸またはZ軸の加速度を記憶するものであってもよい。
The
検出期間設定部230は、停車判定を行うための加速度の検出期間を設定し、設定した検出期間の加速度を加速度記憶部220から読み出す。検出期間設定部230は、期間の異なる2つの検出期間を予め設定する。ある態様では、図4(A)に示すように、時刻tsを基準とする検出期間t1、t2を設定する(t1>t2)。時刻tsは、例えば、車速パルスが入力されずに、停車判定部210が加速度センサを利用して停車判定を行うときのタイミングである。検出期間t2は、検出期間t1と重複する関係にあるが、図4(B)に示すように、検出期間t1と検出期間t2とは重複しない関係にあってもよい。図4(B)の例では、検出期間t1は、時刻tsからオフセット期間toffだけ過去の期間である(toff>t1、t1>t2)。検出期間の設定は、上記に限らず、検出期間t1と検出期間t2との部分的に重複してもよいし、検出期間t1と検出期間t2との長さ等しくてもよい。
The detection period setting unit 230 sets a detection period of acceleration for performing a vehicle stop determination, and reads out the acceleration of the set detection period from the
平均化処理部240は、検出期間設定部230で設定された検出期間の加速度の平均値を算出し、次いで平均値の差分を算出し、差分を標準偏差を用いて除する処理を行う。具体的には、次式に示すように、時刻tsを基準とする過去の検出期間t1の加速度センサの出力の平均値と、時刻tsを基準とする過去の検出期間t2の加速度センサの出力の平均値との差分を算出し、この差分を検出期間t1の加速度センサの出力の標準偏差で除した差分補正値Pを算出する。
The averaging
検出期間t1の加速度センサで検出された加速度のバラツキは、平均により均一化され、検出期間t2の加速度センサで検出された加速度のバラツキも同様に平均により均一化される。しかし、図1に示したように、停車状態(アイドリングストップ等)であっても、加速度センサで検出された加速度が変動すると、検出期間t1の平均値と検出期間t2の平均値との差分にもバラツキ(変動)が生じ、それ故、差分と閾値とを比較して停車状態を正確に判定することは難しくなる。 The variation in the acceleration detected by the acceleration sensor during detection period t1 is equalized by averaging, and the variation in the acceleration detected by the acceleration sensor during detection period t2 is also equalized by averaging. However, as shown in FIG. 1, even when the vehicle is stopped (idling stop, etc.), if the acceleration detected by the acceleration sensor fluctuates, the difference between the average value of detection period t1 and the average value of detection period t2 also varies (fluctuations), and therefore it becomes difficult to accurately determine the stopped state by comparing the difference with a threshold value.
本実施例は、加速度センサに発生する誤差が正規分布に従うと仮定し、異なる検出期間の平均値の差分が母集団の標準偏差に比例する性質を利用する。つまり、加速度の全体のバラツキが大きいとき、検出期間t1の平均値と検出期間t2の平均値の差分のバラツキも大きくなり、それに比例して標準偏差が大きくなる。反対に、加速度の全体のバラツキが小さいとき、検出期間t1の平均値と検出期間t2の平均値の差分のバラツキも小さくなり、それに比例して標準偏差が小さくなる。差分を標準偏差で除することで、差分補正値Pは、停車中の加速度のバラツキまたは変動の影響を抑制した値となる。 This embodiment assumes that the errors generated by the acceleration sensor follow a normal distribution, and utilizes the property that the difference in the average values for different detection periods is proportional to the standard deviation of the population. In other words, when the overall variation in acceleration is large, the variation in the difference between the average value for detection period t1 and the average value for detection period t2 also becomes large, and the standard deviation becomes proportionally large. Conversely, when the overall variation in acceleration is small, the variation in the difference between the average value for detection period t1 and the average value for detection period t2 also becomes small, and the standard deviation becomes proportionally small. By dividing the difference by the standard deviation, the difference correction value P becomes a value that suppresses the effects of variation or fluctuations in acceleration while the vehicle is stopped.
ここでは、検出期間t1>検出期間t2の関係から、検出期間t1の加速度センサ出力の標準偏差を用いたが、検出期間t1<検出期間t2の場合には、検出期間t2の加速度センサ出力の標準偏差を用いる。検出期間が長い方、つまり加速度センサの母数が多い方が標準偏差の信頼性が高くなるためである。 Here, since detection period t1 is greater than detection period t2, the standard deviation of the acceleration sensor output during detection period t1 is used, but if detection period t1 is less than detection period t2, the standard deviation of the acceleration sensor output during detection period t2 is used. This is because the longer the detection period, i.e., the greater the number of acceleration sensors, the more reliable the standard deviation will be.
停車中の加速度センサの出力をサンプリングし、これを標準偏差を用いて補正したときの例を図5に示す。図5(A)は、停車中の異なる期間の加速度の平均値の差分が小さい例であり、標準偏差は、40m/s2である。図5(B)は、停車中の異なる期間の加速度の平均値の差分が大きい例であり、標準偏差は、100m/s2である。グラフの縦軸は、平均値の差分の数、横軸は、平均値の差分の範囲[m/s2]を示している。両者とも概ね正規分布となり、形状は似ているが、平均値の差分の大きさが異なる。図5(A)では、-2から+2の範囲で平均値の差分の数が最も多く、図5(B)では、-5から+5の範囲で平均値の差分の数が最も多い。両者の平均値の差分の大きさが異なるため、差分を同一の閾値と比較して停車判定をすることが難しい。 FIG. 5 shows an example in which the output of the acceleration sensor while the vehicle is stopped is sampled and corrected using the standard deviation. FIG. 5(A) shows an example in which the difference in the average value of the acceleration during different periods while the vehicle is stopped is small, and the standard deviation is 40 m/ s2 . FIG. 5(B) shows an example in which the difference in the average value of the acceleration during different periods while the vehicle is stopped is large, and the standard deviation is 100 m/ s2 . The vertical axis of the graph shows the number of differences in the average value, and the horizontal axis shows the range of the difference in the average value [m/ s2 ]. Both are roughly normal distributions and have similar shapes, but the magnitude of the difference in the average value is different. In FIG. 5(A), the number of differences in the average value is the largest in the range from -2 to +2, and in FIG. 5(B), the number of differences in the average value is the largest in the range from -5 to +5. Since the magnitude of the difference in the average value between the two is different, it is difficult to compare the differences with the same threshold value to determine whether the vehicle is stopped.
図5(C)、(D)は、図5(A)、(B)の平均値の差分を標準偏差で除したときのグラフである。図5(C)では、標準偏差=40m/S2で平均値の差分を除することで、-0.05から+0.05の範囲で平均値の差分の数が最も多くなり、図5(D)では、標準偏差=100m/S2で平均値の差分を除することで、-0.05から+0.05の範囲で平均値の差分の数が最も多くなる。このように、平均値の差分の大きさは、加速度のバラツキによらず、図5(C)、(D)において同等になる。このため、同一の閾値を用いて停車判定をすることが可能になる。 5(C) and (D) are graphs obtained by dividing the difference in the average values of FIG. 5(A) and (B) by the standard deviation. In FIG. 5(C), the number of differences in the average values is the largest in the range of −0.05 to +0.05 by dividing the difference in the average values by the standard deviation = 40 m/ S2 , and in FIG. 5(D), the number of differences in the average values is the largest in the range of −0.05 to +0.05 by dividing the difference in the average values by the standard deviation = 100 m/S2. In this way, the magnitude of the difference in the average values is the same in FIG. 5(C) and (D) regardless of the variation in acceleration. Therefore, it is possible to perform a stop determination using the same threshold value.
閾値比較部250は、差分補正値Pと閾値Thとを比較する。閾値Thは、検出期間t1、t2から推定可能な値であり、予め設定される。閾値比較部250は、この比較結果を停車判定部210へ提供する。停車判定部210は、差分補正値P<閾値Thであれば、停車状態と判定し、差分補正値P≧閾値Thであれば、停車状態でない(走行中)と判定する。停車状態の判定結果は、例えば、角速度センサ124の0点の補正などに利用され、停車時に行う補正の精度を向上させることが可能になる。 The threshold comparison unit 250 compares the difference correction value P with the threshold Th. The threshold Th is a value that can be estimated from the detection periods t1 and t2, and is set in advance. The threshold comparison unit 250 provides the comparison result to the stopped vehicle determination unit 210. If the difference correction value P<threshold Th, the stopped vehicle determination unit 210 determines that the vehicle is stopped, and if the difference correction value P≧threshold Th, it determines that the vehicle is not stopped (moving). The result of the determination of the stopped state is used, for example, to correct the zero point of the angular velocity sensor 124, making it possible to improve the accuracy of corrections made when the vehicle is stopped.
図6は、走行中と停車中の加速度センサの出力例と、停車状態の判定例を説明するグラフである。時刻tsは、車速パルスが入力されず、停車判定部210が加速度センサを用いて停車判定を行うタイミングである。走行中の場合、検出期間Aと検出期間Bの加速度の平均値が比較される。平均値の差分が大きいため走行中と判定される。つまり、差分補正値P≧閾値Thである。 Figure 6 is a graph illustrating an example of acceleration sensor output while the vehicle is moving and while stopped, and an example of determining whether the vehicle is stopped. At time ts, no vehicle speed pulse is input, and the stop determination unit 210 uses the acceleration sensor to determine whether the vehicle is stopped. When the vehicle is moving, the average acceleration values of detection period A and detection period B are compared. Since the difference between the average values is large, it is determined that the vehicle is moving. In other words, the difference correction value P is greater than or equal to the threshold value Th.
停車中、検出期間Cと検出期間Dの加速度の平均値を比較する。平均値の差分が小さいため停車中と判定される。つまり、差分補正値P<閾値Thである。また、停車中の別の期間において、検出期間Eと検出期間Fの加速度の平均値が比較される。検出期間C、Dのときよりも加速度のバラツキが大きく平均値の差も大きくなるが、標準偏差による補正が働き、停車中と判定される。つまり、差分補正値P<閾値Thである。 While the vehicle is stopped, the average values of acceleration in detection periods C and D are compared. As the difference in the average values is small, it is determined that the vehicle is stopped. In other words, difference correction value P < threshold value Th. Also, during another period while the vehicle is stopped, the average values of acceleration in detection periods E and F are compared. There is more variation in acceleration than in detection periods C and D, and the difference in the average values is also larger, but correction based on the standard deviation is applied and it is determined that the vehicle is stopped. In other words, difference correction value P < threshold value Th.
このように本実施例によれば、加速度センサを用いて車両の停車状態を判定する際、加速度の標準偏差で平均値の差分を補正することで、車両の振動、部品の個体差あるいは製品環境により平均値の差分にバラツキが生じたとしても、同一の閾値を用いて停車状態を精度よく判定することができる。 In this way, according to this embodiment, when an acceleration sensor is used to determine whether a vehicle is stopped, the difference in the average values is corrected by the standard deviation of the acceleration, so that even if there is variation in the difference in the average values due to vehicle vibration, individual differences in parts, or the product environment, the stopped state can be accurately determined using the same threshold value.
上記実施例では、車速パルスによる停車判定を行う際に加速度センサを用いる例を示したが、これは一例であり、例えば、車速パルスによる停車判定とは無関係に加速度センサのみを用いて停車判定を行うようにしてもよいし、あるいは他のセンサ等を用いた方法による停車判定(例えば、GPS測位による絶対位置の変化など)を行う際に加速度センサを併用した停車判定を行うようにしてもよい。さらに上記実施例では、停車判定したときに角速度センサの0点の補正を行う例を示したが、他のセンサ等の較正ないし補正を行うことも可能である。 In the above embodiment, an example was shown in which an acceleration sensor was used when performing a stop determination based on the vehicle speed pulse, but this is just one example. For example, the stop determination may be performed using only the acceleration sensor, regardless of the stop determination based on the vehicle speed pulse, or the stop determination may be performed using the acceleration sensor in combination with a method using other sensors (for example, a change in absolute position using GPS positioning). Furthermore, in the above embodiment, an example was shown in which the zero point of the angular velocity sensor is corrected when a stop determination is made, but it is also possible to calibrate or correct other sensors.
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。 The above describes in detail the preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to a specific embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention described in the claims.
100:車載装置 110:入力部
120:位置検出部 122:GPS受信機
124:加速度センサ 126:角速度センサ
130:ナビゲーション部 140:通信部
150:表示部 160:音声出力部
170:記憶部 180:車両状態取得部
182:車速パルス 190:制御部
t1、t2、A、B、C、D、E、F:検出期間
100: In-vehicle device 110: Input unit 120: Position detection unit 122: GPS receiver 124: Acceleration sensor 126: Angular velocity sensor 130: Navigation unit 140: Communication unit 150: Display unit 160: Audio output unit 170: Memory unit 180: Vehicle state acquisition unit 182: Vehicle speed pulse 190: Control unit t1, t2, A, B, C, D, E, F: Detection period
Claims (6)
移動体の加速度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された加速度を記憶する記憶手段と、
前記検出手段を利用して停車状態を判定するタイミングを基準とする第1および第2の検出期間を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された第1の検出期間および第2の検出期間の加速度を前記記憶手段から読出し、前記第1の検出期間の加速度の第1の平均値と第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、検出期間が長い方の前記第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定する判定手段と、
を有する電子装置。 An electronic device mounted on a moving body and having a function of determining a stopped state of the moving body,
A detection means for detecting the acceleration of a moving object;
A storage means for storing the acceleration detected by the detection means;
a setting means for setting first and second detection periods based on a timing for determining a stopped state by using the detection means;
a determination means for reading out from said storage means the accelerations during the first detection period and the second detection period set by said setting means, and determining whether the moving object is in a stopped state based on a value obtained by dividing a difference between a first average value of the accelerations during said first detection period and a second average value of the accelerations during said second detection period by a standard deviation of the accelerations during the first detection period or the second detection period, whichever is longer ;
An electronic device having:
移動体の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記判定手段により移動体の停車状態が判定されたとき、前記角速度検出手段の出力を補正する補正手段と、を含む請求項1ないし3いずれか1つに記載の電子装置。 The electronic device further comprises:
An angular velocity detection means for detecting the angular velocity of a moving body;
4. The electronic device according to claim 1, further comprising: a correcting means for correcting an output of said angular velocity detecting means when said determining means determines that the mobile object is in a stopped state.
前記加速度センサにより検出された加速度をメモリに記憶するステップと、
前記加速度センサを利用して停車状態を判定するタイミングを基準とする第1および第2の検出期間を設定するステップと、
前記設定された第1の検出期間および第2の検出期間の加速度を前記メモリから読出すステップと、
前記第1の検出期間の加速度の第1の平均値と第2の検出期間の加速度の第2の平均値との差分を、検出期間が長い方の前記第1の検出期間または第2の検出期間の加速度の標準偏差で除した値に基づき移動体の停車状態を判定するステップを含む、停車判定方法。 A method for determining whether a vehicle is stopped using an acceleration sensor mounted on a moving object, comprising:
storing the acceleration detected by the acceleration sensor in a memory;
setting first and second detection periods based on a timing for determining a stopped state using the acceleration sensor;
reading out the accelerations during the first detection period and the second detection period from the memory;
A method for determining whether a moving body is stopped, the method comprising: determining whether the moving body is stopped based on a difference between a first average value of acceleration in the first detection period and a second average value of acceleration in the second detection period divided by a standard deviation of acceleration in the first detection period or the second detection period, whichever is longer .
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