(57)【要約】【課題】位置算出手段を有する制御装置とは異なる制御装置にセンサデータ及び衛星測位データの取得手段を設け、位置算出手段を有する制御装置の初期化が完了していない場合でも、センサデータ及び衛星測位データを取りこぼさないようにする位置算出装置及び位置算出方法を提供する。【解決手段】取得した衛星測位データ及びセンサデータを取得データ格納部１６に格納すると共に第２の通信ドライバ１４を介して主制御装置２０の位置算出処理部２２に送信し、位置算出処理部２２から出力される初回センサデータ送信開始要求を第１の通信ドライバ２４を介して受信し、初回センサデータ送信開始要求に基づいて取得データ格納部１６に格納されている主制御装置２０の初期化が完了するまでに取得したセンサデータを第２の通信ドライバ１４を介して位置算出処理部２２に送信するデータ取得部１２を備える従制御装置１０を有する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星測位データ及びセンサデータを第２の制御手段から取得して位置算出を行う位置算出処理部を備える第１の制御手段と、測位衛星からの測位信号を受信する測位信号受信機及び車両の状態を検出するセンサから衛星測位データ及びセンサデータを取得し、取得した前記衛星測位データ及びセンサデータを取得データとして取得データ格納部に格納すると共に前記位置算出処理部に送信し、前記位置算出処理部から出力される初回センサデータ送信開始要求を受信し、前記初回センサデータ送信開始要求に基づいて前記取得データ格納部に格納されている前記第１の制御手段の初期化が完了するまでに取得した前記取得データを前記位置算出処理部に送信するデータ取得部を備える第２の制御手段とを含んでなる位置算出装置。
【請求項２】
電源オン時、リセット時、又は、過負荷時に前記位置算出処理部の動作準備が整っていなかった場合には、前記第１の制御手段の初期化完了の後、前記位置算出処理部は、データ送信開始要求コマンドを前記データ取得部に送信し、前記コマンドを受信した前記データ取得部は前記取得データ格納部に格納されている最新の取得データを前記位置算出処理部に送信し、前記位置算出処理部は受信した前記取得データを一括処理することを特徴とする請求項１に記載の位置算出装置。
【請求項３】
前記データ取得部が前記取得データを送信した後に所定のサンプリング周期で前記センサデータの取得を開始した場合には、前記センサデータの取得のたびに前記データ取得部から前記位置算出処理部に前記センサデータを送信することを特徴とする請求項２に記載の位置算出装置。
【請求項４】
前記車両の状態を検出するセンサとして、タイヤの回転速度に応じて発生するパルスを検出する車速センサと車両の回転を角速度で検出するジャイロセンサとを含み、センサデータの取得のためのサンプリング周期は、前記ジャイロセンサからのセンサデータの取得のためのサンプリング周期を前記車速センサからのセンサデータの取得のためのサンプリング周期の整数倍としたことを特徴とする請求項１に記載の位置算出装置。
【請求項５】
前記データ取得部は、前記位置算出処理部から前記データ送信開始要求コマンドを受けた回数を累計するデータ送信開始要求カウンタを備え、前記データ送信開始要求カウンタは、前記第２の制御手段の起動時に０にリセットされ、前記位置算出処理部からの前記データ送信開始要求コマンドを受信するたびに計数を行うとともに前記取得データ格納部に格納されている全ての取得データを前記位置算出処理部に送信する場合に前記データ送信開始要求カウンタの計数値も送信することを特徴とする請求項２に記載の位置算出装置。
【請求項６】
第２の制御手段に接続された測位衛星からの測位信号を受信する測位信号受信機及び車両の状態を検出するセンサから衛星測位データ及びセンサデータを取得して第１の制御手段に送信し、前記第１の制御手段において位置算出処理を行う位置算出方法であって、前記第２の制御手段は前記第１の制御手段の初期化が終了していない間も前記衛星測位データ及びセンサデータを取得してこれをメモリに格納し、前記第１の制御手段の初期化が終了した場合には、前記メモリに格納された最新の取得データを前記第１の制御手段に送信し、送信されてきた前記取得データを前記第１の制御手段の位置算出処理部で一括処理することを特徴とする位置算出方法。
【請求項７】
前記第２の制御手段が前記メモリに格納された前記最新の取得データを送信した後に所定のサンプリング周期でセンサデータの取得を開始した場合には、前記センサデータの取得のたびに前記センサデータを前記第１の制御手段の前記位置算出処理部に送信することを特徴とする請求項６に記載の位置算出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の現在位置を算出する位置算出装置及び位置算出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の位置算出装置は、位置算出機能の外にナビシステム管理機能など複数の機能が１つの制御装置の元に実現されるようになっており、この場合において位置算出機能は、上記制御装置に接続された車両の状態を検出するセンサおよび測位衛星からの測位信号を受信する測位信号受信機から衛星測位データおよびセンサデータを取得し、衛星測位データおよびセンサデータを元に現在位置の算出を行っていた。
【０００３】
最近のカーナビゲーション装置のように車載情報端末が高機能化されるにつれ、多くのハードウェアが上記のような１つの制御装置に接続され、そして多くの機能が上記制御装置の元に動作するようにされてきたため、上記制御装置は多数のハードウェアの制御やアプリケーションソフトウェアの初期化処理に多くの時間が必要になってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため車載情報端末に電源（ＡＣＣ（アクセサリー）電源を含む）がオンされてから、位置算出を行うためのソフトウェアが初期化を完了し、位置更新処理を開始するまでの時間が長くなる傾向にあり、位置算出を行うためのソフトウェアの初期化を完了しない前にユーザが車両を発進させるケースが増えてきた。
【０００５】
位置算出を行うためのソフトウェアの初期化を完了しない前にユーザが車両を発進させた場合には、電源オンしてから位置算出ができるようになるまでのセンサデータや衛星測位データを取りこぼすことになり、結果として、車両の発進後に算出した位置の精度悪化を引き起こす原因となっていた。
【０００６】
そこで本発明は、位置算出手段を有する制御装置とは異なる制御装置にセンサデータ及び衛星測位データの取得手段を設け、位置算出手段を有する制御装置の初期化が完了していない場合でも、センサデータ及び衛星測位データを取りこぼさないようにする位置算出装置及び位置算出方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の発明は、衛星測位データ及びセンサデータを第２の制御手段から取得して位置算出を行う位置算出処理部を備える第１の制御手段と、測位衛星からの測位信号を受信する測位信号受信機及び車両の状態を検出するセンサから衛星測位データ及びセンサデータを取得し、取得した前記衛星測位データ及びセンサデータを取得データとして取得データ格納部に格納すると共に前記位置算出処理部に送信し、前記位置算出処理部から出力される初回センサデータ送信開始要求を受信し、前記初回センサデータ送信開始要求に基づいて前記取得データ格納部に格納されている前記第１の制御手段の初期化が完了するまでに取得した前記取得データを前記位置算出処理部に送信するデータ取得部を備える第２の制御手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【０００８】
このような構成により、起動時に位置算出手段を有する第１の制御手段の初期化が完了していない場合でも、センサデータ及び衛星測位データを取りこぼさないようにして位置算出の精度を向上させることができる。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、電源オン時、リセット時、又は、過負荷時に前記位置算出処理部の動作準備が整っていなかった場合には、前記第１の制御手段の初期化完了の後、前記位置算出処理部は、データ送信開始要求コマンドを前記データ取得部に送信し、前記コマンドを受信した前記データ取得部は前記取得データ格納部に格納されている全ての取得データを前記位置算出処理部に送信し、前記位置算出処理部は受信した前記取得データを一括処理することを特徴とする。
【００１０】
このような構成により、電源オン時、リセット時又は過負荷時に、位置算出手段を有する第１の制御手段の初期化が完了していない場合でも、センサデータ及び衛星測位データを取りこぼさないようにして位置算出の精度を向上させることができる。
【００１１】
また請求項３記載の発明は、前記データ取得部が前記取得データを送信した後に所定のサンプリング周期で前記センサデータの取得を開始した場合には、前記センサデータの取得のたびに前記データ取得部から前記位置算出処理部に前記センサデータを送信することを特徴とする。
【００１２】
このような構成により、位置算出手段を有する第１の制御手段の初期化が完了して場合には、所定のサンプリング周期で取得したセンサデータ及び衛星測位データを処理するようにして位置算出手段を有する第１の制御手段の処理負荷を増大させないようにすることができる。
【００１３】
また請求項４記載の発明は、前記車両の状態を検出するセンサとして、タイヤの回転速度に応じて発生するパルスを検出する車速センサと車両の回転を角速度で検出するジャイロセンサとを含み、センサデータの取得のためのサンプリング周期は、前記ジャイロセンサからのセンサデータの取得のためのサンプリング周期を前記車速センサからのセンサデータの取得のためのサンプリング周期の整数倍としたことを特徴とする。
【００１４】
このような構成により、ジャイロセンサに対しては車速センサより例えば１０倍細かくサンプリングし、サンプリングにより得たジャイロ出力データにより零点調整を実施し、位置精度が悪くなるのを防止する。
【００１５】
また請求項５記載の発明は、前記データ取得部は、前記位置算出処理部から前記データ送信開始要求コマンドを受けた回数を累計するデータ送信開始要求カウンタを備え、前記データ送信開始要求カウンタは、前記第２の制御手段の起動時に０にリセットされ、前記位置算出処理部からの前記データ送信開始要求コマンドを受信するたびに計数を行うとともに前記取得データ格納部に格納されている全ての取得データを前記位置算出処理部に送信する場合に前記データ送信開始要求カウンタの計数値も送信するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
このような構成により、位置算出手段を有する第１の制御手段の位置算出部は電源オンによる起動なのか、リセットや過負荷で再起動したのかを判断することができる。
【００１７】
また請求項６記載の発明は、第２の制御手段に接続された測位衛星からの測位信号を受信する測位信号受信機及び車両の状態を検出するセンサから衛星測位データ及びセンサデータを取得して第１の制御手段に送信し、前記第１の制御手段において位置算出処理を行う位置算出方法であって、前記第２の制御手段は前記第１の制御手段の初期化が終了していない間も前記衛星測位データ及びセンサデータを取得してこれをメモリに格納し、前記第１の制御手段の初期化が終了した場合には、前記メモリに格納された最新の取得データを前記第１の制御手段に送信し、送信されてきた前記取得データを前記第１の制御手段の位置算出処理部で一括処理することを特徴とする。
【００１８】
このような構成により、第１の制御手段の初期化が終了した場合に第１の制御手段の位置算出処理部は速やかに正確な位置算出を行うことができる。
【００１９】
また請求項７記載の発明は、前記第２の制御手段が前記メモリに格納された前記最新の取得データを送信した後に所定のサンプリング周期でセンサデータの取得を開始した場合には、前記センサデータの取得のたびに前記センサデータを前記第１の制御手段の前記位置算出処理部に送信することを特徴とする。
【００２０】
このような構成により、位置算出手段を有する第１の制御手段の初期化が完了して場合には、所定のサンプリング周期で取得したセンサデータ及び衛星測位データを処理するようにして位置算出手段を有する第１の制御手段の処理負荷を増大させないようにすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態に係る位置算出装置の構成を示すブロック図である。図１において本発明の位置算出装置は、衛星測位データ及びセンサデータを従制御装置１０から第１の通信ドライバ２４を介して取得して位置算出を行う位置算出処理部２２を備える第１の制御手段としての主制御装置２０と、測位衛星からの測位信号を受信する測位信号受信機４０及び車両の状態を検出するセンサ３０から衛星測位データ及びセンサデータを取得し、取得した衛星測位データ及びセンサデータを取得データ格納部１６に格納すると共に第２の通信ドライバ１４を介して位置算出処理部２２に送信し、位置算出処理部２２から出力される初回センサデータ送信開始要求を第１の通信ドライバ２４及び第２の通信ドライバ１４を介して受信し、初回センサデータ送信開始要求に基づいて取得データ格納部１６に格納されている主制御装置２０の初期化が完了するまでに取得したセンサデータを第２の通信ドライバ１４を介して位置算出処理部２２に送信するデータ取得部１２を備える第２の制御手段としての従制御装置１０とから構成されている。
【００２３】
また従制御装置１０のデータ取得部１２は、主制御装置２０の第１の通信ドライバ２４を介して送信位置算出処理部２２から出力される初回センサデータ送信開始要求が送信されてくるたびに初回センサデータ送信開始要求回数を累計するための初回センサデータ送信開始要求カウンタ１８を備える。これについては後述する。
【００２４】
また主制御装置２０は、ナビゲーションシステムのハード及びソフトを管理するナビシステム管理部２６を備えている。これについては後述する。
【００２５】
本発明では、位置算出装置を起動させてから位置算出を行うためのソフトウェアが初期化を完了し位置更新処理を開始するまでに衛星測位データ及びセンサデータを取りこぼさないように従制御装置１０の初期化に要する時間を主制御装置２０の初期化に要する時間よりも短くし、かつ従制御装置１０の資源を衛星測位データ及びセンサデータの取得に集中させる。これにより、例えばユーザが電源（ＡＣＣ（アクセサリー）電源を含む）をオンしてから車両を発進させるまでに位置算出に必要なセンサデータ及び衛星測位データを確保して位置算出精度を上げることができる。
【００２６】
従制御装置１０のデータ取得部１２に接続される車両状態検出センサ３０としては、タイヤの回転速度に応じて発生するパルスを検出する車速センサ、車両の回転を角速度で検出するジャイロセンサなどがある。
【００２７】
従制御装置１０のデータ取得部１２は車速センサからセンサデータを１００ミリ秒のサンプリング周期で取得し、またジャイロセンサからジャイロ出力データを１０ミリ秒のサンプリング周期で取得するようにしている。
【００２８】
また従制御装置１０のデータ取得部１２に接続される測位信号受信機４０としては、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機などがあり、測位信号受信機４０は測位衛星（図示せず）から測位信号を受信し、従制御装置１０は衛星測位データをおよそ１秒のサンプリング周期で取得するようにしている。
【００２９】
主制御装置２０のナビシステム管理部２６は、ナビゲーションシステムのハードウェア及びソフトウェアを管理し、位置算出処理部２２における従制御装置１０が管理する衛星測位データ及びセンサデータの取得による位置算出処理を除いて主制御装置２０によってナビゲーションシステムとしての動作制御を行うようにしている。そして、近年、マルチメディア系アプリケーション、例えば、動画再生やカラオケ等がナビゲーションソフトに付加されるようになっており、主制御装置２０は位置算出処理以外に多様なアプリケーションを動作させるべく制御を行っている。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態に係る位置算出装置の動作を説明するためのタイムシーケンス図である。図２において本発明の位置算出装置を動作させるために、まず電源（図示せず）（ＡＣＣ電源を含む）をオンする。従制御装置１０は、初期化を完了した後、主制御装置２０の位置算出処理部２２から初回センサデータ送信開始要求なしに、起動後一定時間（例えば、１秒）をおいて、従制御装置１０のデータ取得部１２は車両状態検出センサ３０のデータ取得を開始する。ただし、ジャイロセンサからのセンサデータの取得については、従制御装置１０からジャイロセンサを起動した後の１秒間はジャイロセンサ出力が不安定なためデータ取得は行わない。
【００３１】
データ取得部１２は、車両状態検出センサ３０の出力を１００ミリ秒毎（ジャイロセンサ出力は１０ミリ秒毎）にサンプリングしてセンサデータを取得するとともに取得したセンサデータを取得データ格納部１６に格納する。ジャイロセンサ出力と車速パルスデータなどのセンサデータについては最新の５秒間分を常時保存しておき、後述する初回センサデータ送信開始要求（コマンド）を受信するたびに、データ取得部１２の取得データ格納部１６に格納されている最新の５秒間分の取得データを主制御装置２０へ送信する。
【００３２】
ジャイロセンサ出力に対しては１０ミリ秒毎にサンプリングしてジャイロ出力データを取得する。ジャイロセンサ出力は他のセンサデータを１回取得する間に１０回のデータ取得を行うが、取得データ格納部１６に最新５秒間分のデータとして保存する時には、データ取得部１２でサンプリングして得た最新１０回のジャイロセンサ出力データの算術平均値を求めてそれを取得データ格納部１６に格納する。なお、車両を発進させる際にジャイロセンサの零点を調整せずに発進させると位置精度が悪くなるので、ジャイロセンサ出力に対しては車速センサ出力より１０倍細かくサンプリングし、サンプリングにより得たジャイロセンサ出力データにより零点調整を実施する。また停車後に再発進する場合には、既に取得したジャイロセンサ出力データを元に設定されるデフォルト値を使用してジャイロセンサの零点調整を行う。
【００３３】
一方、主制御装置２０の初期化が終了し、主制御装置２０が起動したのを受けて位置算出処理部２２は初回センサデータ送信開始要求（コマンド）を第１の通信ドライバ２４を介して従制御装置１０のデータ取得部１２に送信する。
【００３４】
初回センサデータ送信開始要求を受信した従制御装置１０のデータ取得部１２は、取得データ格納部１６に格納されている最新の取得データの読み取りを行って第２の通信ドライバ１４を介して主制御装置２０の位置算出処理部２２に送信し、主制御装置２０の位置算出処理部２２は初回センサデータにより、位置算出の処理を一括して行う。主制御装置２０の位置算出処理部２２は、一括処理した後においては、従制御装置１０からセンサデータが送信されてくるたびに処理する。これにより、主制御装置２０の位置算出処理部２２は車両状態検出センサ３０及び測位信号受信機４０からのセンサデータを取りこぼさないで位置算出を行うことができる。
【００３５】
測位信号受信機４０から衛星測位データが得られた場合、従制御装置１０のデータ取得部１２は、センサデータと衛星測位データを一緒にして主制御装置２０の位置算出処理部２２に送信する。測位信号受信機４０からの衛星測位データの取得はおよそ１秒に一度のサンプリングタイミングで実施されており、測位信号受信機４０から衛星測位データが得られないサンプリングタイミングでは、センサデータのみを主制御装置２０の位置算出処理部２２に送信する。
【００３６】
主制御装置２０は、位置算出に係る処理以外にも上記したようにナビシステム管理に係る処理を実施しており、ナビシステム管理に係る処理において例えばシステムエラーが発生して主制御装置２０にリセットが掛かった場合、あるいはマルチメディア系アプリケーションを実施中に過負荷（例えば、ハードウェア又はソフトウェアに障害が発生してその回復に手間取ってしまうような場合）になり位置算出処理が動作不能になった場合には、主制御装置２０は再起動を行い、再起動に伴い再び初回センサデータ送信開始要求（コマンド）を出力するので、従制御装置１０のデータ取得部１２は、初回センサデータ送信開始要求（コマンド）がデータ取得部１２に到達する間に取得データ格納部１６に格納されている最新の取得データの読み取りを行って第２の通信ドライバ１４を介して主制御装置２０の位置算出処理部２２に送信し、主制御装置２０の位置算出処理部２２は初回センサデータとして一括処理を行う。主制御装置２０の位置算出処理部２２は、取得データを一括処理した後においては、従制御装置１０からセンサデータが送信されてくるたびに処理を行う。
【００３７】
なお従制御装置１０のデータ取得部１２には、主制御装置２０の位置算出処理部２２から初回センサデータ送信開始要求を受けた回数を累計する初回センサデータ送信開始要求カウンタ１８が備えられ、初回センサデータ送信開始要求カウンタ１８は、従制御装置１０の起動時に０にリセットされ、主制御装置２０の位置算出処理部２２からの初回センサデータ送信開始要求（コマンド）を受信するたびに計数を行う。そして初回センサデータ送信開始要求を受信した後に送信する初回センサデータには初回センサデータ送信開始要求カウンタ１８のカウント値も送信されるので、主制御装置２０の位置算出処理部２２では、初回センサデータ送信開始要求カウンタのカウント値を見るだけで、電源オンによる起動なのか、リセットや過負荷で再起動したのかを判断することができる。つまり、電源オンによる起動時に初回センサデータ送信開始要求が１回送信されてカウント値が１になっており、リセットや過負荷で再起動した場合にはさらにインクリメントされることになるので、カウント値が１以外の整数になって返され、これにより、主制御装置２０の位置算出処理部２２では、初回センサデータ送信開始要求カウンタのカウント値を見るだけで、電源オンによる起動なのか、リセットや過負荷で再起動したのかを判断することができる。
【００３８】
また主制御装置２０が再起動を行う場合であっても、従制御装置１０のデータ取得部１２は衛星測位データ及びセンサデータ取得を継続して実施し、また主制御装置２０は再起動を行い、再起動に伴い主制御装置２０の位置算出処理部２２から初回センサデータ送信開始要求（コマンド）が出力されたときに従制御装置１０のデータ取得部１２から初回センサデータが送信されていない場合に測位信号受信機４０から衛星測位データの取得があった場合には、つまり初回センサデータと衛星測位データを送信するタイミングが一致した場合には、衛星測位データを破棄し、初回センサデータのみを送信し、これに初回センサデータの一括処理を行いやすくする。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明は、位置算出手段を有する制御装置とは異なる制御装置にセンサデータ及び衛星測位データの取得手段を設け、電源オン時、リセット時又は過負荷時に、位置算出手段を有する制御装置の初期化が完了していない場合でも、センサデータ及び衛星測位データを取りこぼさないようにして位置算出の精度を向上させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る位置算出装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る位置算出装置の動作を説明するためのタイムシーケンス図
【符号の説明】
１０　従制御装置
１２　データ取得部
１４　第２の通信ドライバ
１６　取得データ格納部
１８　初回センサデータ送信開始要求カウンタ
２０　主制御装置
２２　位置算出処理部
２４　第１の通信ドライバ
２６　ナビシステム管理部
３０　車両状態検出センサ
４０　測位信号受信機
【図１】
2004061174.tif 000003
【図２】
2004061174.tif 000004