車両用距離検出装置
【課題】加速度センサから出力された加速度信号を用いて距離信号を求める車両用距離検出装置であっても、累積誤差の発生を低減して、より正確に走行距離を求める
【解決手段】加速度センサ１１から出力された加速度信号ａをデジタル化した加速度信号ｄａは、積算処理部１６にて、積分されて速度信号ｂが求められ、更に、速度信号ｂを積分して走行距離を示す距離信号ｃが求められる。演算部１３では、ＦＦＴ演算をして振動強度が最も大きい振動周波数を求める。そして振動強度が最も大きい振動周波数が、アイドリング周波数記憶部１４に記憶されているアイドリング周波数になっている場合には、判定部１５から、速度リセット信号Ｒが出力される。速度リセット信号Ｒが出力されると、積算処理部１６では、積分する速度信号ｂの値を強制的に零にすることにより、速度信号ｃの累積誤差の増大を防止している。
【解決手段】加速度センサ１１から出力された加速度信号ａをデジタル化した加速度信号ｄａは、積算処理部１６にて、積分されて速度信号ｂが求められ、更に、速度信号ｂを積分して走行距離を示す距離信号ｃが求められる。演算部１３では、ＦＦＴ演算をして振動強度が最も大きい振動周波数を求める。そして振動強度が最も大きい振動周波数が、アイドリング周波数記憶部１４に記憶されているアイドリング周波数になっている場合には、判定部１５から、速度リセット信号Ｒが出力される。速度リセット信号Ｒが出力されると、積算処理部１６では、積分する速度信号ｂの値を強制的に零にすることにより、速度信号ｃの累積誤差の増大を防止している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用距離検出装置に関し、加速度センサを用いて走行距離を検出する場合において、走行距離の累積誤差を低減することができるように工夫したものである。
【背景技術】
【０００２】
有料道路における自動料金収受システムとして、無線式料金収受システムがある。この無線式料金収受システムでは、有料道路の料金所に設置した基地局と、車両（自動車）に搭載した車載器との間で通信をすることにより、車両の認識・認証や決済を行なうものである。なお、基地局と車載器との間の通信は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short-Range Communications）通信が一般的に使用されている。
このような無線式料金収受システムを使用すれば、料金所をノンストップ、キャッシュレスで通過することができる。
【０００３】
更に、無線式料金収受システムの次期システムとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用し、車両位置や、走行経路や、走行距離や、走行時間を検出して課金をするＧＰＳ料金課金システムが検討されている。
【０００４】
このＧＰＳ料金課金システムでは、ＧＰＳ衛星から送信された電波を、車載器に備えたＧＰＳ受信機にて受信している。ＧＰＳ受信機は受信電波を基に車両の走行位置を検出しており、車両が課金エリア（例えば特定の都市エリア）に入ったら課金を開始し、車両が課金エリアから出ていったら課金を終了する。このとき、課金エリアにおいて車両が走行している際には、車両位置や走行経路や走行距離や走行時間を検出している。
車載器は、車両が課金エリアに入った時点で、走行経路の記録を開始し、課金エリアから出た時点で、走行経路から走行距離を求めて課金を行い、課金情報を課金センターに情報送信する。
【０００５】
かかるＧＰＳ料金課金システムでは、従来の無線式料金収受システムにおいて必要であった料金所（ゲート設備）を廃することができる。
【０００６】
なお、ＧＰＳ料金課金システムにおいては、車両が、ＧＰＳ衛星から送信された電波を受信できずＧＰＳ測位ができないとき、例えば車両がトンネル内を走行しているときには、自立型のセンサを用いて走行距離を検出し、自立型のセンサにより検出した走行距離により、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報を補正している。
【０００７】
自立型のセンサとしては、従来では、車輪（または車輪に回転駆動力を伝達するドライブシャフト等）の回転速度を検出することにより車速を求める車速センサを用いているものがある。つまり、このようなタイプの車速センサから出力される車速信号を積分することにより走行距離を求め、このようにして求めた走行距離により、位置情報の補正をしている。
【０００８】
車速センサは、車両（自動車）には必ず備えられているものであり、この車速センサの信号が車速メータに送られて、車速メータに車速が表示されるようになっている。
【０００９】
更に、車速センサと、ハンドルの下側の位置に備えたコンセントや助手席の下の位置（床面）等に備えたコンセントとを、信号ラインを介して接続し、このように外部に露出したコンセントから車速信号を取り出せるようにしている車種もある。
【００１０】
しかし、車種によって上述したコンセントの設置位置が異なるため、車載器とコンセントとを接続する作業は、車種に応じた個別作業となり、煩雑な作業であった。
また車種によっては、上述したコンセントを備えていないものもあり、このような車種では、外部に車速信号を取り出すことができず、その結果、車速信号から走行距離を求めることはできなかった。
なお、二輪車では、車速パルスを外部に取り出すことは想定しておらず、車速パルスを外部に取り出すためのコンセントは備えていない。
【００１１】
そこで、車速センサにまつわる煩雑作業等を回避するため、車速センサの信号を用いる代わりに、車載器に加速度センサを備え、この加速度センサにより検出した加速度信号から、速度や走行距離を算出することが行なわれている。
【００１２】
図１０は、加速度センサ１を用いて、車速や走行距離を算出する従来の手法を示している。図１０に示すように、車載器に搭載した加速度センサ１から出力された加速度信号ａを、第１の積分器２により積分して、車速を示す速度信号ｂを得ている。この速度信号ｂを第２の積分器３により積分して、走行距離を示す距離信号ｃを得ている。つまり、加速度信号ａを２回積分することにより距離信号ｃを得ている。
【００１３】
【特許文献１】特開平９−１９６６９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、図１０に示すような、加速度センサ１を用いて車速や走行距離を算出する従来手法では、加速度信号ａに乗った小さなノイズ等の誤差を原因として、走行速度信号ｂの誤差が生じ、加速度信号ｃの累積誤差が時間の経過と共に大きくなってくる。
【００１５】
このことを、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）を参照して説明する。なお、図１１において、点線は測定値または計算値、実線は真値を示している。
車両が停止している時に、加速度センサ１に何らかの原因により振動（加速度）が作用すると、あるいは熱雑音等により実際には発生していない振動（加速度）を誤検出すると、図１１（ａ）に示すように、加速度センサ１は振動を測定して、加速度信号ａを出力してしまう。このとき、真値つまり走行による加速度は零である。
結局、車両が停止して走行による加速度（真値）は零であるにかかわらず、ノイズとしての加速度信号ａが出力されてしまう。
【００１６】
このようにして、ノイズとしての加速度信号ａが出力されてしまうと、図１１（ｂ）に示すように、車両は停止しているにもかかわらず、速度信号（計算値）ｂが増加する。
更に、速度信号（計算値）ｂが増加すると、図１１（ｃ）に示すように、車両は停止しているにもかかわらず、距離信号（計算値）ｃは時間の経過と共に累積的に増加していく。
つまり、加速度センサ１から出力される加速度信号ａを２回積分することにより、距離信号ｃを求める従来手法では、加速度信号ａにノイズが乗ってしまうと、距離信号（計算値）ｃの累積誤差が時間の経過と共に増加していくという問題があった。
【００１７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、加速度センサを用いて走行距離を検出する車両用距離検出装置において、車両が停止しているにもかかわらず、ノイズを原因として時間の経過と共に距離信号が増加していくことを防止して、走行距離の累積誤差を低減する車両用距離検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決する本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号を基に車両が停止しているか否かを判定する停止判定手段と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記停止判定手段により車両が停止していることが判定されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記停止判定手段により車両が停止していることが判定されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００１９】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の中に各周波数成分がどれだけ含まれているかを求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数が記憶されたアイドリング周波数記憶部と、
前記演算部にて演算した各周波数成分のうちで最も振動強度が大きい周波数成分が、前記アイドリング周波数記憶部に記憶されているアイドリング周波数となっている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００２０】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の強度を求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決めた値となっているスレッショルドが記憶されたスレッショルド記憶部と、
前記演算部にて求めた加速度信号の強度が、前記スレッショルド記憶部に記憶されているスレッショルド以下となっている場合には、速度リセット信号を出力する比較部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記比較部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記比較部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００２１】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
タコメータ信号を基にエンジン回転数を求める演算部と、
前記エンジン回転数が予め設定しているアイドリング回転数となっている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００２２】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
サイドブレーキが掛けられている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００２３】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の中に各周波数成分がどれだけ含まれているかを求めると共に、前記加速度信号の強度を求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数が記憶されたアイドリング周波数記憶部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決めた値となっているスレッショルドが記憶されたスレッショルド記憶部と、
前記演算部にて演算した各周波数成分のうちで最も振動強度が大きい周波数成分が、前記アイドリング周波数記憶部に記憶されているアイドリング周波数となっており、且つ、前記演算部にて求めた加速度信号の強度が、前記スレッショルド記憶部に記憶されているスレッショルド以下となっている場合には、速度リセット信号を出力する停止判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記停止判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記停止判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、加速度信号を積分した速度信号を更に積分することより、走行距離を示す距離信号を求める場合に、車両が停止しているか否かを判定し、車両が停止していると判定した場合には、速度信号の値を強制的に零にして、この零にした速度信号を積分して走行距離を求めるようにしている。
このため、停止時にノイズとしての加速度信号が出力されたとしても、この場合には、速度信号は強制的に零になるため、距離信号が時間の経過と共に増加していくという不具合、つまり、累積誤差が増加していくことを防止することができる。
この結果、加速度信号から出力された加速度信号を用いて距離信号を求める車両用距離検出装置であっても、累積誤差の発生を低減して、より正確に走行距離を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は本発明の実施例１に係る車両用距離検出装置１０を示すものであり、この車両用距離検出装置１０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００２７】
この車両用距離検出装置１０は、加速度センサ１１と、Ａ／Ｄ変換器１２と、演算部１３と、アイドリング周波数記憶部１４と、判定部１５と、積算処理部１６を有している。
【００２８】
加速度センサ１１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器１２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。
【００２９】
演算部１２は、加速度信号ｄａを、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）演算処理をする。ＦＦＴ演算処理をすることにより、加速度信号ｄａの中に、どの周波数成分がどれだけ含まれているかを判定することができる。
【００３０】
図２（ａ）は、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となり、エンジン回転数がアイドリング周波数になった時におけるＦＦＴ演算結果を示し、図２（ｂ）は車両の走行時におけるＦＦＴ演算結果を示す。
アイドリング運転状態の時には、図２（ａ）に示すように、車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数（例えば１０Ｈｚ）の周波数成分の振動強度が最も大きく、走行時には、図２（ｂ）に示すように、車両に応じて予め決まっている走行周波数（例えば４２Ｈｚ）の周波数成分の振動強度が最も大きい。
【００３１】
図１に戻り説明を続けると、積算処理部１６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００３２】
アイドリング周波数記憶部１４には、この車両用距離検出器１０が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数（例えば１０Ｈｚ）が記憶されている。
【００３３】
判定部１５は、アイドリング周波数記憶部１４に記憶されているアイドリング周波数と、演算部１３にて演算したＦＦＴ演算結果を取り込み、ＦＦＴ演算処理をした各周波数のうちで、最も信号成分量（振動強度）が大きい周波数、つまり振動強度がピークとなる周波数を判定する。
更に、判定部１５は、振動強度がピークとなる周波数が、前記アイドリング周波数となっている場合には、速度リセット信号Ｒを積算処理部１６に送る。
【００３４】
積算処理部１６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となると、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、アイドリング運転時（車両停止時）には積算処理部１６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００３５】
更に、積算処理部１６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ１１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部１６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００３６】
図３（ａ）は、車速信号ｂの状態を示しており、点線は計算値、実線は真値を示している。時間Ｔにおいて速度リセット信号Ｒが積算処理部１６に入力されると、車速信号ｂの値が零になり、この零の値が継続する。
【００３７】
図３（ｂ）は、距離信号ｃの状態を示しており、点線は計算値、実線は真値を示している。時間Ｔにおいて速度リセット信号Ｒが積算処理部１６に入力されると、時間Ｔ以降では速度信号ｂの値が強制的に零となるため、距離信号ｃの値は時間Ｔのときの値をそのまま継続する。
つまり、時間Ｔ以降では、車両が停止しているにもかかわらず距離信号ｃが時間と共に増加していくという累積誤差の発生を防止することができる。
【００３８】
このように、ＦＦＴ演算処理をした各周波数のうちで、最も信号成分量（振動強度）が大きい周波数（振動強度がピークとなる周波数）が、アイドリング周波数となっている場合には、車両が停止していると判断し、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
【実施例２】
【００３９】
次に本発明の実施例２に係る車両用距離検出装置２０を、図４を参照して説明する。この車両用距離検出装置２０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００４０】
この車両用距離検出装置２０は、加速度センサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２２と、演算部２３と、スレッショルド記憶部２４と、比較部２５と、積算処理部２６を有している。
【００４１】
加速度センサ２１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器２２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。なお加速度信号ａ（ｄａ）としては、Ｘ軸方向（車両進行方向）の加速度、Ｙ軸方向（車両左右方向）の加速度、Ｚ軸方向（上下方向）の加速度が出力されているが、図４ではこれらをまとめて、概括的に加速度信号ａ，ｄａとして示している。
【００４２】
演算部２３は、加速度信号ｄａの強度値を求める。具体的には、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各方向の加速度を合計したり、加速度信号ｄａの平均値を求めたり、加速度信号ｄａの実効値を求めたりする。
【００４３】
図５（ａ）は、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となった時における加速度ｄａの実効値（ｒｍｓ）、図５（ｂ）は車両の走行時における加速度ｄａの実効値（ｒｍｓ）を示す。
アイドリング運転状態の時には、図５（ａ）に示すように、振動強度を示す加速度ｄａの強度値（例えば実効値（ｒｍｓ））は小さく、走行時には、エンジン振動や路面振動等が大きいため、図２（ｂ）に示すように、振動強度を示す加速度ｄａの強度値（例えば実効値（ｒｍｓ））は大きい。
【００４４】
図４に戻り説明を続けると、積算処理部２６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００４５】
スレッショルド記憶部２４には、スレッショルドｓｈが記憶されている。このスレッショルドｓｈの値は、この車両用距離検出器２０が搭載される車両がアイドリング状態となっている時における加速度ｄａの強度値と、この車両用距離検出器２０が搭載される車両が走行状態となっている時における加速度ｄａの強度値との間の値となるように設定されている。
【００４６】
比較部２５は、スレッショルド記憶部２４に記憶されているスレッショルドｓｈと、演算部２３にて演算した加速度信号ｄａの強度値とを比較する。
更に、比較部２５は、加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている場合には、速度リセット信号Ｒを積算処理部２６に送る。
【００４７】
積算処理部２６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となると、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、アイドリング運転時（車両停止時）には積算処理部２６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００４８】
更に、積算処理部２６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ２１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部２６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００４９】
このように、加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている場合には、車両が停止していると判断し、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
【実施例３】
【００５０】
次に本発明の実施例３に係る車両用距離検出装置３０を、図６を参照して説明する。この車両用距離検出装置３０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００５１】
この車両用距離検出装置３０は、加速度センサ３１と、Ａ／Ｄ変換器３２と、演算部３３と、判定部３５と、積算処理部３６を有している。
【００５２】
加速度センサ３１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器３２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。
【００５３】
演算部３３には、車両に備えられているタコメータ（図示省略）からタコメータ信号ｔａが送られてくる。
演算部３３は、タコメータ信号ｔａを、ＦＦＴ演算をしたり、タコメータ信号ｔａのパルス間隔を抽出したりすることにより、エンジン回転数Ｎｅを求める。
更に説明すると、ＦＦＴ演算をすることにより、振動強度が最も大きい周波数成分を求め、この振動強度が最も大きい周波数成分の周波数に応じたエンジン回転数Ｎｅを演算する。つまり、振動強度が最も大きい周波数成分の周波数が高いほど、エンジン回転数Ｎｅが高いとして演算をするのである。
また、タコメータ信号ｔａのパルス間隔が短くなるほど、エンジン回転数Ｎｅが高いとして演算をするのである。
【００５４】
積算処理部３６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００５５】
判定部３５は、演算部３３から送られてくるエンジン回転数Ｎｅが、予め設定しているアイドリング回転数になったか否かを判定する。そして、エンジン回転数Ｎｅが、アイドリング回転数になっている場合には、速度リセット信号Ｒを積算処理部３６に送る。
【００５６】
積算処理部３６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となると、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、アイドリング運転時（車両停止時）には積算処理部３６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００５７】
更に、積算処理部３６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ３１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部３６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００５８】
このように、エンジン回転数Ｎｅがアイドリング回転数になっている場合には、車両が停止していると判断し、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
【実施例４】
【００５９】
次に本発明の実施例４に係る車両用距離検出装置４０を、図７を参照して説明する。この車両用距離検出装置４０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００６０】
この車両用距離検出装置４０は、加速度センサ４１と、Ａ／Ｄ変換器４２と、判定部４５と、積算処理部４６を有している。
【００６１】
加速度センサ４１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器４２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。
【００６２】
積算処理部４６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００６３】
判定部４５は、サイドブレーキ検出センサ（図示省略）に接続されており、サイドブレーキによりブレーキが掛かっているときには、サイドブレーキ検出センサからサイドブレーキ信号ｓｂが入力されてくる。
そして、判定部４５は、サイドブレーキ信号ｓｂが入力されると、速度リセット信号Ｒを積算処理部３６に送る。
なお、車両が停止時にはサイドブレーキによるブレーキが掛けられるので、サイドブレーキ信号ｓｂが入力されることにより、車両が停止していると判断することができる。
【００６４】
積算処理部４６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となると、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、アイドリング運転時（車両停止時）には積算処理部４６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００６５】
更に、積算処理部４６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ４１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部４６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００６６】
このように、サイドブレーキが掛かっているときには、車両が停止していると判断し、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
【実施例５】
【００６７】
次に本発明の実施例５に係る車両用距離検出装置５０を、図８を参照して説明する。この車両用距離検出装置５０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００６８】
この車両用距離検出装置５０は、マニュアルトランスミッションを備え、ギアシフトを運転者が行なうマニュアル車に搭載して好適なものである。
【００６９】
マニュアル車では、クラッチを切断したときであっても、または、ギアをニュートラル状態にしたときであっても、空走状態で走行することができるが、エンジンはアイドリング状態となる。このとき、エンジンがアイドリング状態となったから、これをもって直ちに停止状態と判断すると、停止状態でもないのに停止であると誤判定してしまう。
【００７０】
また、マニュアル車では、停止時にエンジンを空ふかししてエンジン回転数を上げることもできる。このとき、エンジン回転数が高いときの振動数は、アイドリング状態の振動数よりも高くなるが、これをもって、直ちに走行状態であると判断すると、走行状態でもないのに走行していると誤判定してしまう。
【００７１】
そこで、本実施例では、マニュアル車における上述した誤判定を防止するために、開発したものである。
【００７２】
図８に示すように、車両用距離検出装置５０は、加速度センサ５１と、Ａ／Ｄ変換器５２と、演算部５３と、アイドリング周波数記憶部５４ａと、スレッショルド記憶部５４ｂと、停止判定部５５と、積算処理部５６を有している。
【００７３】
加速度センサ５１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器５２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。なお加速度信号ａ（ｄａ）としては、Ｘ軸方向（車両進行方向）の加速度、Ｙ軸方向（車両左右方向）の加速度、Ｚ軸方向（上下方向）の加速度が出力されているが、図８ではこれらをまとめて、概括的に加速度信号ａ，ｄａとして示している。
【００７４】
演算部５２は、二種類の演算処理をする。
【００７５】
第１の演算処理では、演算部５２は、加速度信号ｄａを、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）演算処理をする。ＦＦＴ演算処理をすることにより、加速度信号ｄａの中に、どの周波数成分がどれだけ含まれているかを判定することができる。この判定結果は、アイドリング周波数記憶部５４ａと停止判定部５５に送られる。
ちなみに、アイドリング運転状態の時には、車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数（例えば１０Ｈｚ）の周波数成分の振動強度が最も大きく、走行時には、車両に応じて予め決まっている走行周波数（例えば４２Ｈｚ）の周波数成分の振動強度が最も大きい。
【００７６】
第２の演算処理では、演算部５２は、加速度信号ｄａの強度値を求める。具体的には、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各方向の加速度を合計したり、加速度信号ｄａの平均値を求めたり、加速度信号ｄａの実効値を求めたりする。加速度信号ｄａの強度値は、スレッショルド記憶部５４ｂと停止判定部５５に送られる。
ちなみに、アイドリング運転状態の時には、振動強度を示す加速度ｄａの強度値（例えば実効値（ｒｍｓ））は小さく、走行時には、エンジン振動や路面振動等が大きいため、振動強度を示す加速度ｄａの強度値（例えば実効値（ｒｍｓ））は大きい。
【００７７】
積算処理部５６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００７８】
アイドリング周波数記憶部５４ａには、この車両用距離検出器５０が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数（例えば１０Ｈｚ）が記憶されている。
【００７９】
スレッショルド記憶部５４ｂには、スレッショルドｓｈが記憶されている。このスレッショルドｓｈの値は、この車両用距離検出器５０が搭載される車両がアイドリング状態となっている時における加速度ｄａの強度値と、この車両用距離検出器５０が搭載される車両が走行状態となっている時における加速度ｄａの強度値との間の値となるように設定されている。
【００８０】
停止判定部５５は、アイドリング周波数記憶部５４ａに記憶されているアイドリング周波数と、演算部５３にて演算したＦＦＴ演算結果を取り込み、ＦＦＴ演算処理をした各周波数のうちで、最も信号成分量（振動強度）が大きい周波数、つまり振動強度がピークとなる周波数を判定する。
更に、停止判定部５５は、振動強度がピークとなる周波数が、前記アイドリング周波数となっているか否かを判定する。
【００８１】
また停止判定部５５は、スレッショルド記憶部５４ｂに記憶されているスレッショルドｓｈと、演算部５３にて演算した加速度信号ｄａの強度値とを比較する。
更に、停止判定部５５は、加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっているか否かを判定する。
【００８２】
そして停止判定部５５は、図９に示すような停止判定を行なう。
即ち、
（イ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数となっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも大きくなっている」場合には、クラッチ切またはニュートラルでの走行であると判定する。
（ロ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数となっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている」場合には、車両が停止していると判定する。
（ハ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数よりも高くなっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも大きくなっている」場合には、車両が走行していると判定する。
（ニ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数よりも高くなっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている」場合には、車両が停止状態でエンジンを空ふかしていると判定する。
【００８３】
そして停止判定部５５は、上記の、
（ロ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数となっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている」ため車両が停止していると判定したとき、及び、
（ニ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数よりも高くなっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている」ため車両が停止状態でエンジンを空ふかしていると判定したとき、
には、速度リセット信号Ｒを積算処理部５６に送る。
【００８４】
積算処理部５６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、上記（ロ）及び（二）の判定により車両が停止していると判定した時には、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、車両停止時には積算処理部５６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００８５】
更に、積算処理部５６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ５１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部５６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００８６】
このように、上記（ロ）及び（ニ）の判定により車両が停止していると判定した時には、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
しかも、上記（ロ）及び（ニ）の判定をすることにより、エンジン回転数がアイドリング周波数であり、かつ、走行による振動が小さいときに、車両が停止していると判断するため、マニュアル車であっても、車両停止状態を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施例１に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図２】ＦＦＴ演算結果を示す特性図であり、図２（ａ）は車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となりエンジン回転数がアイドリング周波数になった時におけるＦＦＴ演算結果を示し、図２（ｂ）は車両の走行時におけるＦＦＴ演算結果を示す。
【図３】加速度から求める信号を示す特性図であり、図３（ａ）は、車速信号の状態を示し、図３（ｂ）は、距離信号の状態を示す。
【図４】本発明の実施例２に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図５】加速度の実効値を示す特性図であり、図５（ａ）は車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となった時における加速度ｄａの実効値（ｒｍｓ）を示し、図５（ｂ）は車両の走行時における加速度ｄａの実効値（ｒｍｓ）を示す。
【図６】本発明の実施例３に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図７】本発明の実施例４に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図８】本発明の実施例５に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図９】実施例５における停止判定部の判定手法を示す判定特性図である。
【図１０】加速度センサを用いて車速や走行距離を算出する従来技術を示す構成図である。
【図１１】加速度及び加速度から求める信号を示す特性図であり、図１１（ａ）は加速度を示し、図１１（ｂ）は車速信号の状態を示し、図１１（ｃ）は距離信号の状態を示す。
【符号の説明】
【００８８】
１０，２０，３０，４０，５０ 車両用距離検出装置
１１，２１，３１，４１，５１ 加速度センサ
１２，２２，３２，４２，５２ Ａ／Ｄ変換器
１３，２３，３３，５３ 演算部
１４，５４ａ アイドリング周波数記憶部
２４，５４ｂ スレッショルド記憶部
１５，３５，４５ 判定部
２５，３５ 判定部
５５ 停止判定部
１６，２６，３６，４６，５６ 積算処理部
ａ，ｄａ 加速度信号
ｂ 車速信号
ｃ 距離信号
Ｎｅ エンジン回転数
ｔａ タコメータ信号
ｓｂ サイドブレーキ信号
Ｒ 速度リセット信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用距離検出装置に関し、加速度センサを用いて走行距離を検出する場合において、走行距離の累積誤差を低減することができるように工夫したものである。
【背景技術】
【０００２】
有料道路における自動料金収受システムとして、無線式料金収受システムがある。この無線式料金収受システムでは、有料道路の料金所に設置した基地局と、車両（自動車）に搭載した車載器との間で通信をすることにより、車両の認識・認証や決済を行なうものである。なお、基地局と車載器との間の通信は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short-Range Communications）通信が一般的に使用されている。
このような無線式料金収受システムを使用すれば、料金所をノンストップ、キャッシュレスで通過することができる。
【０００３】
更に、無線式料金収受システムの次期システムとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用し、車両位置や、走行経路や、走行距離や、走行時間を検出して課金をするＧＰＳ料金課金システムが検討されている。
【０００４】
このＧＰＳ料金課金システムでは、ＧＰＳ衛星から送信された電波を、車載器に備えたＧＰＳ受信機にて受信している。ＧＰＳ受信機は受信電波を基に車両の走行位置を検出しており、車両が課金エリア（例えば特定の都市エリア）に入ったら課金を開始し、車両が課金エリアから出ていったら課金を終了する。このとき、課金エリアにおいて車両が走行している際には、車両位置や走行経路や走行距離や走行時間を検出している。
車載器は、車両が課金エリアに入った時点で、走行経路の記録を開始し、課金エリアから出た時点で、走行経路から走行距離を求めて課金を行い、課金情報を課金センターに情報送信する。
【０００５】
かかるＧＰＳ料金課金システムでは、従来の無線式料金収受システムにおいて必要であった料金所（ゲート設備）を廃することができる。
【０００６】
なお、ＧＰＳ料金課金システムにおいては、車両が、ＧＰＳ衛星から送信された電波を受信できずＧＰＳ測位ができないとき、例えば車両がトンネル内を走行しているときには、自立型のセンサを用いて走行距離を検出し、自立型のセンサにより検出した走行距離により、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報を補正している。
【０００７】
自立型のセンサとしては、従来では、車輪（または車輪に回転駆動力を伝達するドライブシャフト等）の回転速度を検出することにより車速を求める車速センサを用いているものがある。つまり、このようなタイプの車速センサから出力される車速信号を積分することにより走行距離を求め、このようにして求めた走行距離により、位置情報の補正をしている。
【０００８】
車速センサは、車両（自動車）には必ず備えられているものであり、この車速センサの信号が車速メータに送られて、車速メータに車速が表示されるようになっている。
【０００９】
更に、車速センサと、ハンドルの下側の位置に備えたコンセントや助手席の下の位置（床面）等に備えたコンセントとを、信号ラインを介して接続し、このように外部に露出したコンセントから車速信号を取り出せるようにしている車種もある。
【００１０】
しかし、車種によって上述したコンセントの設置位置が異なるため、車載器とコンセントとを接続する作業は、車種に応じた個別作業となり、煩雑な作業であった。
また車種によっては、上述したコンセントを備えていないものもあり、このような車種では、外部に車速信号を取り出すことができず、その結果、車速信号から走行距離を求めることはできなかった。
なお、二輪車では、車速パルスを外部に取り出すことは想定しておらず、車速パルスを外部に取り出すためのコンセントは備えていない。
【００１１】
そこで、車速センサにまつわる煩雑作業等を回避するため、車速センサの信号を用いる代わりに、車載器に加速度センサを備え、この加速度センサにより検出した加速度信号から、速度や走行距離を算出することが行なわれている。
【００１２】
図１０は、加速度センサ１を用いて、車速や走行距離を算出する従来の手法を示している。図１０に示すように、車載器に搭載した加速度センサ１から出力された加速度信号ａを、第１の積分器２により積分して、車速を示す速度信号ｂを得ている。この速度信号ｂを第２の積分器３により積分して、走行距離を示す距離信号ｃを得ている。つまり、加速度信号ａを２回積分することにより距離信号ｃを得ている。
【００１３】
【特許文献１】特開平９−１９６６９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、図１０に示すような、加速度センサ１を用いて車速や走行距離を算出する従来手法では、加速度信号ａに乗った小さなノイズ等の誤差を原因として、走行速度信号ｂの誤差が生じ、加速度信号ｃの累積誤差が時間の経過と共に大きくなってくる。
【００１５】
このことを、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）を参照して説明する。なお、図１１において、点線は測定値または計算値、実線は真値を示している。
車両が停止している時に、加速度センサ１に何らかの原因により振動（加速度）が作用すると、あるいは熱雑音等により実際には発生していない振動（加速度）を誤検出すると、図１１（ａ）に示すように、加速度センサ１は振動を測定して、加速度信号ａを出力してしまう。このとき、真値つまり走行による加速度は零である。
結局、車両が停止して走行による加速度（真値）は零であるにかかわらず、ノイズとしての加速度信号ａが出力されてしまう。
【００１６】
このようにして、ノイズとしての加速度信号ａが出力されてしまうと、図１１（ｂ）に示すように、車両は停止しているにもかかわらず、速度信号（計算値）ｂが増加する。
更に、速度信号（計算値）ｂが増加すると、図１１（ｃ）に示すように、車両は停止しているにもかかわらず、距離信号（計算値）ｃは時間の経過と共に累積的に増加していく。
つまり、加速度センサ１から出力される加速度信号ａを２回積分することにより、距離信号ｃを求める従来手法では、加速度信号ａにノイズが乗ってしまうと、距離信号（計算値）ｃの累積誤差が時間の経過と共に増加していくという問題があった。
【００１７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、加速度センサを用いて走行距離を検出する車両用距離検出装置において、車両が停止しているにもかかわらず、ノイズを原因として時間の経過と共に距離信号が増加していくことを防止して、走行距離の累積誤差を低減する車両用距離検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決する本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号を基に車両が停止しているか否かを判定する停止判定手段と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記停止判定手段により車両が停止していることが判定されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記停止判定手段により車両が停止していることが判定されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００１９】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の中に各周波数成分がどれだけ含まれているかを求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数が記憶されたアイドリング周波数記憶部と、
前記演算部にて演算した各周波数成分のうちで最も振動強度が大きい周波数成分が、前記アイドリング周波数記憶部に記憶されているアイドリング周波数となっている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００２０】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の強度を求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決めた値となっているスレッショルドが記憶されたスレッショルド記憶部と、
前記演算部にて求めた加速度信号の強度が、前記スレッショルド記憶部に記憶されているスレッショルド以下となっている場合には、速度リセット信号を出力する比較部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記比較部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記比較部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００２１】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
タコメータ信号を基にエンジン回転数を求める演算部と、
前記エンジン回転数が予め設定しているアイドリング回転数となっている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００２２】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
サイドブレーキが掛けられている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【００２３】
また本発明の構成は、車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の中に各周波数成分がどれだけ含まれているかを求めると共に、前記加速度信号の強度を求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数が記憶されたアイドリング周波数記憶部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決めた値となっているスレッショルドが記憶されたスレッショルド記憶部と、
前記演算部にて演算した各周波数成分のうちで最も振動強度が大きい周波数成分が、前記アイドリング周波数記憶部に記憶されているアイドリング周波数となっており、且つ、前記演算部にて求めた加速度信号の強度が、前記スレッショルド記憶部に記憶されているスレッショルド以下となっている場合には、速度リセット信号を出力する停止判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記停止判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記停止判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、加速度信号を積分した速度信号を更に積分することより、走行距離を示す距離信号を求める場合に、車両が停止しているか否かを判定し、車両が停止していると判定した場合には、速度信号の値を強制的に零にして、この零にした速度信号を積分して走行距離を求めるようにしている。
このため、停止時にノイズとしての加速度信号が出力されたとしても、この場合には、速度信号は強制的に零になるため、距離信号が時間の経過と共に増加していくという不具合、つまり、累積誤差が増加していくことを防止することができる。
この結果、加速度信号から出力された加速度信号を用いて距離信号を求める車両用距離検出装置であっても、累積誤差の発生を低減して、より正確に走行距離を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は本発明の実施例１に係る車両用距離検出装置１０を示すものであり、この車両用距離検出装置１０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００２７】
この車両用距離検出装置１０は、加速度センサ１１と、Ａ／Ｄ変換器１２と、演算部１３と、アイドリング周波数記憶部１４と、判定部１５と、積算処理部１６を有している。
【００２８】
加速度センサ１１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器１２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。
【００２９】
演算部１２は、加速度信号ｄａを、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）演算処理をする。ＦＦＴ演算処理をすることにより、加速度信号ｄａの中に、どの周波数成分がどれだけ含まれているかを判定することができる。
【００３０】
図２（ａ）は、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となり、エンジン回転数がアイドリング周波数になった時におけるＦＦＴ演算結果を示し、図２（ｂ）は車両の走行時におけるＦＦＴ演算結果を示す。
アイドリング運転状態の時には、図２（ａ）に示すように、車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数（例えば１０Ｈｚ）の周波数成分の振動強度が最も大きく、走行時には、図２（ｂ）に示すように、車両に応じて予め決まっている走行周波数（例えば４２Ｈｚ）の周波数成分の振動強度が最も大きい。
【００３１】
図１に戻り説明を続けると、積算処理部１６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００３２】
アイドリング周波数記憶部１４には、この車両用距離検出器１０が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数（例えば１０Ｈｚ）が記憶されている。
【００３３】
判定部１５は、アイドリング周波数記憶部１４に記憶されているアイドリング周波数と、演算部１３にて演算したＦＦＴ演算結果を取り込み、ＦＦＴ演算処理をした各周波数のうちで、最も信号成分量（振動強度）が大きい周波数、つまり振動強度がピークとなる周波数を判定する。
更に、判定部１５は、振動強度がピークとなる周波数が、前記アイドリング周波数となっている場合には、速度リセット信号Ｒを積算処理部１６に送る。
【００３４】
積算処理部１６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となると、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、アイドリング運転時（車両停止時）には積算処理部１６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００３５】
更に、積算処理部１６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ１１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部１６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００３６】
図３（ａ）は、車速信号ｂの状態を示しており、点線は計算値、実線は真値を示している。時間Ｔにおいて速度リセット信号Ｒが積算処理部１６に入力されると、車速信号ｂの値が零になり、この零の値が継続する。
【００３７】
図３（ｂ）は、距離信号ｃの状態を示しており、点線は計算値、実線は真値を示している。時間Ｔにおいて速度リセット信号Ｒが積算処理部１６に入力されると、時間Ｔ以降では速度信号ｂの値が強制的に零となるため、距離信号ｃの値は時間Ｔのときの値をそのまま継続する。
つまり、時間Ｔ以降では、車両が停止しているにもかかわらず距離信号ｃが時間と共に増加していくという累積誤差の発生を防止することができる。
【００３８】
このように、ＦＦＴ演算処理をした各周波数のうちで、最も信号成分量（振動強度）が大きい周波数（振動強度がピークとなる周波数）が、アイドリング周波数となっている場合には、車両が停止していると判断し、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
【実施例２】
【００３９】
次に本発明の実施例２に係る車両用距離検出装置２０を、図４を参照して説明する。この車両用距離検出装置２０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００４０】
この車両用距離検出装置２０は、加速度センサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２２と、演算部２３と、スレッショルド記憶部２４と、比較部２５と、積算処理部２６を有している。
【００４１】
加速度センサ２１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器２２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。なお加速度信号ａ（ｄａ）としては、Ｘ軸方向（車両進行方向）の加速度、Ｙ軸方向（車両左右方向）の加速度、Ｚ軸方向（上下方向）の加速度が出力されているが、図４ではこれらをまとめて、概括的に加速度信号ａ，ｄａとして示している。
【００４２】
演算部２３は、加速度信号ｄａの強度値を求める。具体的には、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各方向の加速度を合計したり、加速度信号ｄａの平均値を求めたり、加速度信号ｄａの実効値を求めたりする。
【００４３】
図５（ａ）は、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となった時における加速度ｄａの実効値（ｒｍｓ）、図５（ｂ）は車両の走行時における加速度ｄａの実効値（ｒｍｓ）を示す。
アイドリング運転状態の時には、図５（ａ）に示すように、振動強度を示す加速度ｄａの強度値（例えば実効値（ｒｍｓ））は小さく、走行時には、エンジン振動や路面振動等が大きいため、図２（ｂ）に示すように、振動強度を示す加速度ｄａの強度値（例えば実効値（ｒｍｓ））は大きい。
【００４４】
図４に戻り説明を続けると、積算処理部２６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００４５】
スレッショルド記憶部２４には、スレッショルドｓｈが記憶されている。このスレッショルドｓｈの値は、この車両用距離検出器２０が搭載される車両がアイドリング状態となっている時における加速度ｄａの強度値と、この車両用距離検出器２０が搭載される車両が走行状態となっている時における加速度ｄａの強度値との間の値となるように設定されている。
【００４６】
比較部２５は、スレッショルド記憶部２４に記憶されているスレッショルドｓｈと、演算部２３にて演算した加速度信号ｄａの強度値とを比較する。
更に、比較部２５は、加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている場合には、速度リセット信号Ｒを積算処理部２６に送る。
【００４７】
積算処理部２６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となると、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、アイドリング運転時（車両停止時）には積算処理部２６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００４８】
更に、積算処理部２６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ２１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部２６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００４９】
このように、加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている場合には、車両が停止していると判断し、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
【実施例３】
【００５０】
次に本発明の実施例３に係る車両用距離検出装置３０を、図６を参照して説明する。この車両用距離検出装置３０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００５１】
この車両用距離検出装置３０は、加速度センサ３１と、Ａ／Ｄ変換器３２と、演算部３３と、判定部３５と、積算処理部３６を有している。
【００５２】
加速度センサ３１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器３２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。
【００５３】
演算部３３には、車両に備えられているタコメータ（図示省略）からタコメータ信号ｔａが送られてくる。
演算部３３は、タコメータ信号ｔａを、ＦＦＴ演算をしたり、タコメータ信号ｔａのパルス間隔を抽出したりすることにより、エンジン回転数Ｎｅを求める。
更に説明すると、ＦＦＴ演算をすることにより、振動強度が最も大きい周波数成分を求め、この振動強度が最も大きい周波数成分の周波数に応じたエンジン回転数Ｎｅを演算する。つまり、振動強度が最も大きい周波数成分の周波数が高いほど、エンジン回転数Ｎｅが高いとして演算をするのである。
また、タコメータ信号ｔａのパルス間隔が短くなるほど、エンジン回転数Ｎｅが高いとして演算をするのである。
【００５４】
積算処理部３６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００５５】
判定部３５は、演算部３３から送られてくるエンジン回転数Ｎｅが、予め設定しているアイドリング回転数になったか否かを判定する。そして、エンジン回転数Ｎｅが、アイドリング回転数になっている場合には、速度リセット信号Ｒを積算処理部３６に送る。
【００５６】
積算処理部３６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となると、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、アイドリング運転時（車両停止時）には積算処理部３６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００５７】
更に、積算処理部３６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ３１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部３６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００５８】
このように、エンジン回転数Ｎｅがアイドリング回転数になっている場合には、車両が停止していると判断し、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
【実施例４】
【００５９】
次に本発明の実施例４に係る車両用距離検出装置４０を、図７を参照して説明する。この車両用距離検出装置４０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００６０】
この車両用距離検出装置４０は、加速度センサ４１と、Ａ／Ｄ変換器４２と、判定部４５と、積算処理部４６を有している。
【００６１】
加速度センサ４１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器４２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。
【００６２】
積算処理部４６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００６３】
判定部４５は、サイドブレーキ検出センサ（図示省略）に接続されており、サイドブレーキによりブレーキが掛かっているときには、サイドブレーキ検出センサからサイドブレーキ信号ｓｂが入力されてくる。
そして、判定部４５は、サイドブレーキ信号ｓｂが入力されると、速度リセット信号Ｒを積算処理部３６に送る。
なお、車両が停止時にはサイドブレーキによるブレーキが掛けられるので、サイドブレーキ信号ｓｂが入力されることにより、車両が停止していると判断することができる。
【００６４】
積算処理部４６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となると、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、アイドリング運転時（車両停止時）には積算処理部４６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００６５】
更に、積算処理部４６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ４１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部４６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００６６】
このように、サイドブレーキが掛かっているときには、車両が停止していると判断し、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
【実施例５】
【００６７】
次に本発明の実施例５に係る車両用距離検出装置５０を、図８を参照して説明する。この車両用距離検出装置５０は、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車載器に備えられるものである。
【００６８】
この車両用距離検出装置５０は、マニュアルトランスミッションを備え、ギアシフトを運転者が行なうマニュアル車に搭載して好適なものである。
【００６９】
マニュアル車では、クラッチを切断したときであっても、または、ギアをニュートラル状態にしたときであっても、空走状態で走行することができるが、エンジンはアイドリング状態となる。このとき、エンジンがアイドリング状態となったから、これをもって直ちに停止状態と判断すると、停止状態でもないのに停止であると誤判定してしまう。
【００７０】
また、マニュアル車では、停止時にエンジンを空ふかししてエンジン回転数を上げることもできる。このとき、エンジン回転数が高いときの振動数は、アイドリング状態の振動数よりも高くなるが、これをもって、直ちに走行状態であると判断すると、走行状態でもないのに走行していると誤判定してしまう。
【００７１】
そこで、本実施例では、マニュアル車における上述した誤判定を防止するために、開発したものである。
【００７２】
図８に示すように、車両用距離検出装置５０は、加速度センサ５１と、Ａ／Ｄ変換器５２と、演算部５３と、アイドリング周波数記憶部５４ａと、スレッショルド記憶部５４ｂと、停止判定部５５と、積算処理部５６を有している。
【００７３】
加速度センサ５１は、加速度が作用すると、作用した加速度に応じたアナログ信号である加速度信号ａを出力する。Ａ／Ｄ変換器５２は、アナログ信号である加速度信号ａを、デジタル信号である加速度信号ｄａに変換する。なお加速度信号ａ（ｄａ）としては、Ｘ軸方向（車両進行方向）の加速度、Ｙ軸方向（車両左右方向）の加速度、Ｚ軸方向（上下方向）の加速度が出力されているが、図８ではこれらをまとめて、概括的に加速度信号ａ，ｄａとして示している。
【００７４】
演算部５２は、二種類の演算処理をする。
【００７５】
第１の演算処理では、演算部５２は、加速度信号ｄａを、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）演算処理をする。ＦＦＴ演算処理をすることにより、加速度信号ｄａの中に、どの周波数成分がどれだけ含まれているかを判定することができる。この判定結果は、アイドリング周波数記憶部５４ａと停止判定部５５に送られる。
ちなみに、アイドリング運転状態の時には、車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数（例えば１０Ｈｚ）の周波数成分の振動強度が最も大きく、走行時には、車両に応じて予め決まっている走行周波数（例えば４２Ｈｚ）の周波数成分の振動強度が最も大きい。
【００７６】
第２の演算処理では、演算部５２は、加速度信号ｄａの強度値を求める。具体的には、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各方向の加速度を合計したり、加速度信号ｄａの平均値を求めたり、加速度信号ｄａの実効値を求めたりする。加速度信号ｄａの強度値は、スレッショルド記憶部５４ｂと停止判定部５５に送られる。
ちなみに、アイドリング運転状態の時には、振動強度を示す加速度ｄａの強度値（例えば実効値（ｒｍｓ））は小さく、走行時には、エンジン振動や路面振動等が大きいため、振動強度を示す加速度ｄａの強度値（例えば実効値（ｒｍｓ））は大きい。
【００７７】
積算処理部５６は、加速度信号ｄａを積分することにより、車速を示す車速信号ｂを求めて出力すると共に、車速信号ｂを積分することにより、走行距離を示す距離信号ｃを求めて出力している。
このようにして求めた距離信号ｃにより、ＧＰＳ受信機にて検出した位置情報の補正処理が行なわれる。
なお、詳細は後述するが、距離信号ｃは、累積誤差が増加しないように修正処理がされる。
【００７８】
アイドリング周波数記憶部５４ａには、この車両用距離検出器５０が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数（例えば１０Ｈｚ）が記憶されている。
【００７９】
スレッショルド記憶部５４ｂには、スレッショルドｓｈが記憶されている。このスレッショルドｓｈの値は、この車両用距離検出器５０が搭載される車両がアイドリング状態となっている時における加速度ｄａの強度値と、この車両用距離検出器５０が搭載される車両が走行状態となっている時における加速度ｄａの強度値との間の値となるように設定されている。
【００８０】
停止判定部５５は、アイドリング周波数記憶部５４ａに記憶されているアイドリング周波数と、演算部５３にて演算したＦＦＴ演算結果を取り込み、ＦＦＴ演算処理をした各周波数のうちで、最も信号成分量（振動強度）が大きい周波数、つまり振動強度がピークとなる周波数を判定する。
更に、停止判定部５５は、振動強度がピークとなる周波数が、前記アイドリング周波数となっているか否かを判定する。
【００８１】
また停止判定部５５は、スレッショルド記憶部５４ｂに記憶されているスレッショルドｓｈと、演算部５３にて演算した加速度信号ｄａの強度値とを比較する。
更に、停止判定部５５は、加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっているか否かを判定する。
【００８２】
そして停止判定部５５は、図９に示すような停止判定を行なう。
即ち、
（イ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数となっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも大きくなっている」場合には、クラッチ切またはニュートラルでの走行であると判定する。
（ロ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数となっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている」場合には、車両が停止していると判定する。
（ハ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数よりも高くなっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも大きくなっている」場合には、車両が走行していると判定する。
（ニ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数よりも高くなっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている」場合には、車両が停止状態でエンジンを空ふかしていると判定する。
【００８３】
そして停止判定部５５は、上記の、
（ロ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数となっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている」ため車両が停止していると判定したとき、及び、
（ニ）「振動強度がピークとなる周波数が、アイドリング周波数よりも高くなっており」、しかも、「加速度信号ｄａの強度値が、スレッショルドｓｈよりも小さくなっている」ため車両が停止状態でエンジンを空ふかしていると判定したとき、
には、速度リセット信号Ｒを積算処理部５６に送る。
【００８４】
積算処理部５６は、前述したように、加速度信号ｄａを基に、車速信号ｂと距離信号ｃを求めるものであるが、速度リセット信号Ｒが入力されると、速度リセット信号Ｒが入力される直前の速度信号ｂがどのような値になっていても、速度信号ｂの値を強制的に零とする（速度信号ｂをリセットする）。
したがって、上記（ロ）及び（二）の判定により車両が停止していると判定した時には、速度リセット信号Ｒが継続して出力され、車両停止時には積算処理部５６にて求める速度信号ｂの値は、継続して零となる。
【００８５】
更に、積算処理部５６は、速度リセット信号Ｒが入力されていないときには、加速度センサ５１により検出された加速度信号ａ（ｄａ）を積分することにより求めた車速信号ｂを、積分することにより距離信号ｃを求める。
また、積算処理部５６は、速度リセット信号Ｒが入力されているときには、強制的に値が零となった車速信号ｂを積分することにより距離信号ｃを求める。
【００８６】
このように、上記（ロ）及び（ニ）の判定により車両が停止していると判定した時には、車速信号ｂを強制的に零にすることにより、距離信号ｃに累積誤差が時間の経過と共に重畳していくことを防止することができる。
この結果、走行距離を示す距離信号ｃの値が、より正確になる。
しかも、上記（ロ）及び（ニ）の判定をすることにより、エンジン回転数がアイドリング周波数であり、かつ、走行による振動が小さいときに、車両が停止していると判断するため、マニュアル車であっても、車両停止状態を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施例１に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図２】ＦＦＴ演算結果を示す特性図であり、図２（ａ）は車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となりエンジン回転数がアイドリング周波数になった時におけるＦＦＴ演算結果を示し、図２（ｂ）は車両の走行時におけるＦＦＴ演算結果を示す。
【図３】加速度から求める信号を示す特性図であり、図３（ａ）は、車速信号の状態を示し、図３（ｂ）は、距離信号の状態を示す。
【図４】本発明の実施例２に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図５】加速度の実効値を示す特性図であり、図５（ａ）は車両が停止してエンジンがアイドリング運転状態となった時における加速度ｄａの実効値（ｒｍｓ）を示し、図５（ｂ）は車両の走行時における加速度ｄａの実効値（ｒｍｓ）を示す。
【図６】本発明の実施例３に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図７】本発明の実施例４に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図８】本発明の実施例５に係る車両用距離検出装置を示す構成図である。
【図９】実施例５における停止判定部の判定手法を示す判定特性図である。
【図１０】加速度センサを用いて車速や走行距離を算出する従来技術を示す構成図である。
【図１１】加速度及び加速度から求める信号を示す特性図であり、図１１（ａ）は加速度を示し、図１１（ｂ）は車速信号の状態を示し、図１１（ｃ）は距離信号の状態を示す。
【符号の説明】
【００８８】
１０，２０，３０，４０，５０ 車両用距離検出装置
１１，２１，３１，４１，５１ 加速度センサ
１２，２２，３２，４２，５２ Ａ／Ｄ変換器
１３，２３，３３，５３ 演算部
１４，５４ａ アイドリング周波数記憶部
２４，５４ｂ スレッショルド記憶部
１５，３５，４５ 判定部
２５，３５ 判定部
５５ 停止判定部
１６，２６，３６，４６，５６ 積算処理部
ａ，ｄａ 加速度信号
ｂ 車速信号
ｃ 距離信号
Ｎｅ エンジン回転数
ｔａ タコメータ信号
ｓｂ サイドブレーキ信号
Ｒ 速度リセット信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号を基に車両が停止しているか否かを判定する停止判定手段と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記停止判定手段により車両が停止していることが判定されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記停止判定手段により車両が停止していることが判定されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項２】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の中に各周波数成分がどれだけ含まれているかを求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数が記憶されたアイドリング周波数記憶部と、
前記演算部にて演算した各周波数成分のうちで最も振動強度が大きい周波数成分が、前記アイドリング周波数記憶部に記憶されているアイドリング周波数となっている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項３】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の強度を求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決めた値となっているスレッショルドが記憶されたスレッショルド記憶部と、
前記演算部にて求めた加速度信号の強度が、前記スレッショルド記憶部に記憶されているスレッショルド以下となっている場合には、速度リセット信号を出力する比較部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記比較部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記比較部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項４】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
タコメータ信号を基にエンジン回転数を求める演算部と、
前記エンジン回転数が予め設定しているアイドリング回転数となっている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項５】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
サイドブレーキが掛けられている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項６】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の中に各周波数成分がどれだけ含まれているかを求めると共に、前記加速度信号の強度を求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数が記憶されたアイドリング周波数記憶部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決めた値となっているスレッショルドが記憶されたスレッショルド記憶部と、
前記演算部にて演算した各周波数成分のうちで最も振動強度が大きい周波数成分が、前記アイドリング周波数記憶部に記憶されているアイドリング周波数となっており、且つ、前記演算部にて求めた加速度信号の強度が、前記スレッショルド記憶部に記憶されているスレッショルド以下となっている場合には、速度リセット信号を出力する停止判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記停止判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記停止判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項１】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号を基に車両が停止しているか否かを判定する停止判定手段と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記停止判定手段により車両が停止していることが判定されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記停止判定手段により車両が停止していることが判定されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項２】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の中に各周波数成分がどれだけ含まれているかを求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数が記憶されたアイドリング周波数記憶部と、
前記演算部にて演算した各周波数成分のうちで最も振動強度が大きい周波数成分が、前記アイドリング周波数記憶部に記憶されているアイドリング周波数となっている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項３】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の強度を求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決めた値となっているスレッショルドが記憶されたスレッショルド記憶部と、
前記演算部にて求めた加速度信号の強度が、前記スレッショルド記憶部に記憶されているスレッショルド以下となっている場合には、速度リセット信号を出力する比較部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記比較部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記比較部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項４】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
タコメータ信号を基にエンジン回転数を求める演算部と、
前記エンジン回転数が予め設定しているアイドリング回転数となっている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項５】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
サイドブレーキが掛けられている場合には、速度リセット信号を出力する判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【請求項６】
車両に搭載される車両用距離検出装置であって、
加速度に応じた加速度信号を出力する加速度センサと、
前記加速度信号の中に各周波数成分がどれだけ含まれているかを求めると共に、前記加速度信号の強度を求める演算部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決まっているアイドリング周波数が記憶されたアイドリング周波数記憶部と、
当該車両用距離検出装置が搭載される車両に応じて予め決めた値となっているスレッショルドが記憶されたスレッショルド記憶部と、
前記演算部にて演算した各周波数成分のうちで最も振動強度が大きい周波数成分が、前記アイドリング周波数記憶部に記憶されているアイドリング周波数となっており、且つ、前記演算部にて求めた加速度信号の強度が、前記スレッショルド記憶部に記憶されているスレッショルド以下となっている場合には、速度リセット信号を出力する停止判定部と、
前記加速度信号を積分することにより速度信号を求め、この速度信号を積分することにより走行距離を示す距離信号を求めて出力する機能を有しており、前記停止判定部から前記速度リセット信号が出力されていないときには、前記加速度信号を積分することにより求めた速度信号を積分することにより距離信号を求め、前記停止判定部から前記速度リセット信号が出力されているときには、速度信号の値を強制的に零にしてこの値が零となった速度信号を積分することにより距離信号を求める積算処理部と、
を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１０９２６４（Ｐ２００９−１０９２６４Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８００５３（Ｐ２００７−２８００５３）
【出願日】平成１９年１０月２９日（２００７．１０．２９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２９日（２００７．１０．２９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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