(57)【要約】【課題】推測航法時に車輪ロックが発生した場合に、車輪ロックの発生を早期に検知するとともに、車輪ロック発生中の車輌の車速値を精度よく推定する。【解決手段】車速値算出部２が、車速パルス入力部１から入力される車速パルス（デジタル値）１０１に基づき車速値１０２を算出し、車速値変化監視処理部３が、車速値算出部２から入力される車速値１０２の変化をリアルタイムに常時監視し、車速値が第一の車速閾値を下回ってから所定時間内に第一の車速閾値よりも小さい第二の車速閾値を下回った際に、車輌において車輪ロックが発生したと判定し、車速値変化監視処理部３により車輪ロックが発生したと判定された場合に、車速値補間処理部４が、車輪ロック発生前に車速値算出部２により算出された車輌の車速値と車輪ロック発生からの経過時間とに基づいて、車輪ロック発生中の車輌の車速値を推定し、推測航法計算部６に出力する。【選択図】図１
2009020018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を有する車輌の車速値を連続して算出する車速値算出部と、
前記車速値算出部により算出された前記車輌の車速値の変化状況を監視し、前記車輌の車速値が第一の車速閾値を下回ってから所定時間内に前記第一の車速閾値よりも小さい第二の車速閾値を下回った際に、前記車輌において車輪ロックが発生したと判定する車速値監視部とを有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記車速値算出部は、
前記車輌の車輪の回転数に基づいて、前記車輌の車速値を算出し、
前記情報処理装置は、更に、
前記車速値監視部により前記車輌において車輪ロックが発生したと判定された場合に、車輪ロック発生前に前記車速値算出部により算出された前記車輌の車速値と車輪ロック発生からの経過時間とに基づいて、車輪ロック発生中の前記車輌の車速値を推定する車速値推定部を有することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記車速値監視部は、
前記車輌において車輪ロックが発生したと判定した後、前記車速値算出部により算出された前記車輌の車速値が前記第二の車速閾値を上回ってから所定時間を経過した際に、前記車輌における車輪ロックが解消したと判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記車速値監視部は、
複数段階の第一の車速閾値と、第一の車速閾値の各段階に対応する複数段階の第二の車速閾値を有し、前記車速値算出部により算出された前記車輌の車速値がいずれかの第一の車速閾値を下回ってから所定時間内に前記第一の車速閾値に対応する第二の車速閾値を下回った際に、前記車輌において車輪ロックが発生したと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記車速値監視部は、
第二の車速閾値として、対応する第一の車速閾値のｋ倍（ｋ＜１）の値の複数段階の第一種の第二の車速閾値と、値が略ゼロの第二種の第二の車速値とを有し、前記車速値算出部により算出された前記車輌の車速値がいずれかの第一の車速閾値を下回ってからｎ・τ秒（ｎ＜１、τは任意の値）以内に前記第一の車速閾値に対応する第一種の第二の車速閾値を下回った際、又は前記車速値算出部により算出された前記車輌の車速値がいずれかの第一の車速閾値を下回ってからτ秒以内に第二種の第二の車速閾値を下回った際に、前記車輌において車輪ロックが発生したと判定することを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記車速値監視部は、
前記車輌において車輪ロックが発生したと判定した後、前記車速値算出部により算出された前記車輌の車速値が前記第一種の第二の車速閾値を上回ってからｎ・τ秒を経過した際、又は前記車速値算出部により算出された前記車輌の車速値が前記第二種の第二の車速閾値を上回ってからτ秒を経過した際に、前記車輌における車輪ロックが解消したと判断することを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記情報処理装置は、更に、
前記車速値監視部により前記車輌において車輪ロックが発生したと判定される前は、前記車速値算出部により算出された車速値に基づいて前記車輌の推測航法計算を行い、前記車速値監視部により前記車輌において車輪ロックが発生したと判定された後、車輪ロック発生中は、前記車速値推定部により推定された車速値に基づいて前記車輌の推測航法計算を行う推測航法計算部を有することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記情報処理装置は、更に、
前記車輌の推測航法計算を行う推測航法計算装置に対して、前記車速値監視部により前記車輌において車輪ロックが発生したと判定される前は、前記車速値算出部により算出された車速値を送信し、前記車速値監視部により前記車輌において車輪ロックが発生したと判定された後、車輪ロック発生中は、前記車速値推定部により推定された車速値を送信するデータ送信部を有することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項９】
コンピュータが、車輪を有する車輌の車速値を連続して算出する車速値算出ステップと、
コンピュータが、前記車速値算出ステップにより算出された前記車輌の車速値の変化状況を監視し、前記車輌の車速値が第一の車速閾値を下回ってから所定時間内に前記第一の車速閾値よりも小さい第二の車速閾値を下回った際に、前記車輌において車輪ロックが発生したと判定する車速値監視ステップとを有することを特徴とする情報処理方法。
【請求項１０】
車輪を有する車輌の車速値を連続して算出する車速値算出処理と、
前記車速値算出処理により算出された前記車輌の車速値の変化状況を監視し、前記車輌の車速値が第一の車速閾値を下回ってから所定時間内に前記第一の車速閾値よりも小さい第二の車速閾値を下回った際に、前記車輌において車輪ロックが発生したと判定する車速値監視処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の位置測位において、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  ＰｏｓＩｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）測位、車速値・旋回角速度等を用いた推測航法測位およびＧＰＳ測位と推測航法測位を組合わせた測位装置全般に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体測位において、ＧＰＳ測位装置を用いる場合、建物等の構造物が上空を遮るような、ＧＰＳ測位環境が悪い場所では、ＧＰＳ測位環境に左右されない、移動体の旋回角速度と車速値を用いた推測航法による測位を行い、ＧＰＳ測位を補完することが多い。
【０００３】
推測航法の精度は、旋回角速度と車速値の精度に左右されるため、推測航法の精度を上げるために、旋回角速度と車速値の精度を上げることが必要であった。
【０００４】
特許文献１には、ＧＰＳ測位により得られる速度と車速値を比較し、車速パルスの抜けを検出する装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３３３４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
移動体の車速値と旋回角速度を用いた推測航法を行うにあたり、車速値は移動体の車輪の回転数から得られる車速パルス数をカウントして求めることが一般的であるが、鉄道などの移動体では、減速時に車輪がロックすることがあり、実際に移動体は走行していても、ロック中は車速パルス数がゼロまたは減少し、車速値がゼロまたは減少することがある。
この為、推測航法時に車輪ロックが発生すると、車速値が実際の値と比べて小さくなる為、推測航法時に進行距離が小さくなり、その結果、推測航法の精度が大きく劣化する問題があった。
【０００６】
車輪ロックの検出に、ＧＰＳ測位により得られる速度と車速値を比較し、車輪ロックによる車速値がゼロまたは減少した時に、ＧＰＳ測位により得られる速度で車速値を補間することができるが、建物等の構造物が上空を遮るような、ＧＰＳ測位環境が悪い場所では、ＧＰＳ測位により得られる速度の精度が劣化、または得られないことがあるため、車輪ロックの検出および車速値の補間が適切に行われない場合がある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決することを主な目的の一つとしており、車輌における車輪ロックの発生を早期に検知するとともに、ＧＰＳ測位ができない状況でも車輪ロック発生中の車輌の車速値を精度よく推定することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る情報処理装置は、
車輪を有する車輌の車速値を連続して算出する車速値算出部と、
前記車速値算出部により算出された前記車輌の車速値の変化状況を監視し、前記車輌の車速値が第一の車速閾値を下回ってから所定時間内に前記第一の車速閾値よりも小さい第二の車速閾値を下回った際に、前記車輌において車輪ロックが発生したと判定する車速値監視部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車速値の変化状況を監視し、車速値が第一の車速閾値を下回ってから短時間で第二の車速閾値を下回った際に車輪ロックが発生したと判定するため、車輪ロックの発生を早期に検知することができ、また、車輪ロック発生前の車速値と車輪ロック発生からの経過時間に基づき車輪ロック発生中の車速値を推定するため、ＧＰＳ測位ができない状況でも、精度よく車輪ロック発生中の車速値を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における測位装置８の構成図である。
図１において、測位装置８は、車速パルス入力部１と車速値算出部２と車速値変化監視処理部３と車速値補間処理部４とジャイロセンサ５と推測航法計算部６と測位結果出力処理部７とを備える。
【００１１】
車速パルス入力部１は移動体から入力される車速パルス（アナログ値）１００を取り込み、車速パルス（アナログ値）１００のパルス数をカウントすることで、車速パルス（デジタル値）１０１へ変換し、車速パルス（デジタル値）１０１を車速値算出部２へ出力する。
【００１２】
車速値算出部２は、車速パルス入力部１から入力される車速パルス（デジタル値）１０１を取り込み、取り込んだ車速パルス（デジタル値）１０１に移動体の車輌依存の定数を乗じることで車速値１０２を算出する。
車速値算出部２により行われる処理が、車速値算出ステップに相当する。
【００１３】
車速値変化監視処理部３は、車速値算出部２から入力される車速値１０２の変化をリアルタイムに常時監視することで、車輪ロックの発生および車輪ロックが継続していることを検出し、その間は車輪ロック検出信号１０３を出力する。
車速値変化監視処理部３は、概説すると、車速値算出部２により算出された車輌の車速値の変化状況を監視し、車輌の車速値が第一の車速閾値を下回ってから所定時間内に第一の車速閾値よりも小さい第二の車速閾値を下回った際に、車輌において車輪ロックが発生したと判定する。
また、車速値変化監視処理部３は、車輌において車輪ロックが発生したと判定した後、車速値算出部２により算出された車輌の車速値が第二の車速閾値を上回ってから所定時間を経過した際に、車輌における車輪ロックが解消したと判断する。
車速値変化監視処理部３は、車速値監視部の例である。
また、車速値変化監視処理部３により行われる処理が、車速値監視ステップに相当する。
【００１４】
車速値補間処理部４は、車速値変化監視処理部３により車輌において車輪ロックが発生したと判定された場合に、車輪ロック発生前に車速値算出部２により算出された車輌の車速値と車輪ロック発生からの経過時間とに基づいて、車輪ロック発生中の車輌の車速値を推定する。
車速値補間処理部４は、車速値推定部の例である。
【００１５】
以下にて、車速値変化監視処理部３において、車輪ロックの発生および車輪ロックからの復帰を検出する方法について詳細に説明する。
【００１６】
図４は、車輪ロックによる車速値１０２の変化の一例を示す図である。
図４に示すように、車輪ロックには、車輪ロックの結果、車速値１０２がゼロまで落ち込まないパターン１と、車速値１０２がゼロを示すパターン２が存在することが分かっている。
これらの両方のパターンについて、車輪ロックの発生を検出することが必要である。
次に、車速値変化監視処理部３において、車輪ロックの発生を検出する詳細方法について、説明する。
【００１７】
図５及び図６は、実施の形態１の車速値変化監視処理部３の監視条件の一例を示す図である。
図５は、パターン１の場合の車速値変化監視処理部３の監視条件の一例を示し、図６は、パターン２の場合の車速値変化監視処理部３の監視条件の一例を示す。
説明の簡明のため、パターン１の監視条件、パターン２の監視条件を区別して説明しているが、車速値変化監視処理部３は監視条件として両者を併せ持つ。
【００１８】
先ず、図５に示す各記号の意味について説明する。
Ｖ＿ｍａｘ＿ｉは車輪ロックにより車速値１０２が単調減少しながら下回るかどうかの判定車速値で、図５では６〜１５［ｋｍ／ｈ］まで１［ｋｍ／ｈ］毎に設定する。判定車速値Ｖ＿ｍａｘ＿ｉは、第一の車速閾値の例である。
Ｖ＿ｍｉｎ＿ｉは車速値１０２がＶ＿ｍａｘ＿ｉを下回ってからｋ・τまでの間に車速値１０２が下回るかどうかの判定車速値で、Ｖ＿ｍｉｎ＿ｉ＝ｋ・Ｖ＿ｍａｘ＿ｉの関係がある。判定車速値Ｖ＿ｍｉｎ＿ｉは、第一種の第二の車速閾値の例である。
このように、Ｖ＿ｍａｘ＿ｉは複数段階となっており、また、Ｖ＿ｍｉｎ＿ｉもＶ＿ｍａｘ＿ｉに対応して複数段階となっている。
ｋ・τ（ｋ＜１、τは任意の秒数）は車速値１０２がＶ＿ｍａｘ＿ｉを下回ってからＶ＿ｍｉｎ＿ｉ以下になるかどうかの制限時間である。図５では、ｋは０．５、τは１．０［ｓｅｃ］に設定する。
なお、図５の例では、制限時間ｋ・τ、判定車速値Ｖ＿ｍｉｎ＿ｉ＝ｋ・Ｖ＿ｍａｘ＿ｉの両者において、同じ係数ｋを用いているが、例えば、制限時間をｎ・τ（ｎはｋ以外の値であって、ｎ＜１）とし、異なる係数を用いてもよい。
【００１９】
次に、図６において、Ｖ＿ｍｉｎ＿０は車速値１０２がＶ＿ｍａｘ＿ｉを下回ってからτまでの間に車速値１０２が下回るかどうかの判定車速値であり、移動体の車輌依存で設定される値である。
図６ではＶ＿ｍｉｎ＿０は０．２［ｋｍ／ｈ］に設定する。
判定車速値Ｖ＿ｍｉｎ＿０は、第二種の第二の車速閾値の例である。
【００２０】
上記から、車輪ロックの発生検出条件を以下のように設定する。
（１）車速値１０２が単調減少してＶ＿ｍａｘ＿ｉを下回った時から、ｋ・τの間にＶ＿ｍｉｎ＿ｉ以下に単調減少した時
（２）車速値１０２が単調減少してＶ＿ｍａｘ＿ｉを下回った時から、τの間にＶ＿ｍｉｎ＿０以下に単調減少した時
上記の条件（１）または（２）を満たした時点で、車速値変化監視処理部３は、車輪ロックが発生したと判断する。
【００２１】
次に、車速値変化監視処理部３において、車輪ロックからの復帰を検出する詳細方法について、説明する。
【００２２】
上記の車輪ロックの発生検出条件が満たされた後で、車輪ロックから復帰したことを検出する条件を以下のように設定する。
（３）車速値１０２が車輪ロック検出時の判定車速値Ｖ＿ｍｉｎ＿ｉを越えてからｋ・τ経過した時（車輪ロックの検出時に上記条件（１）を満たした場合）
（４）車速値１０２がＶ＿ｍｉｎ＿０を越えてからτ経過した時（車輪ロックの検出時に上記条件（２）を満たした場合）
（５）車速値補間処理部４において、車輪ロックによる車速値１０２の減少を補間した補間後車速値１０４が補間前の車速値１０２より小さくなった時
（６）図５及び図６における車輪ロック継続時間の最大値Ｔ＿ｍａｘを経過した時
上記の条件（３）〜（６）のどれかを満たした時点で、車輪ロックから復帰したと判断する。尚、図５及び図６ではＴ＿ｍａｘは３．０［ｓｅｃ］に設定する。
【００２３】
車速値変化監視処理部３は、上記の条件を満たすかどうかを、車速値算出部２から入力される車速値１０２の変化をリアルタイムに常時監視することで、車輪ロックの発生および車輪ロックが継続していることを検出し、その間は車輪ロック検出信号１０３を出力する。
【００２４】
車速値補間処理部４は、車速値算出部２から入力される車速値１０２と、車速値変化監視処理部３から入力される車輪ロック検出信号１０３を取り込み、車輪ロック検出信号１０３が有効になっている間、車速値１０２を補間し、補間後車速値１０４を出力する。
ここで、車速値補間処理部４は、次の式（１）により、車速値１０２を補間し、補間後車速値１０４を算出する。
【００２５】
Ｖｃ（ｔ）＝Ｖ（ｔ０）＋Ａ・（ｔ−ｔ０），Ａ＜０（固定値）      式（１）
【００２６】
ここで、Ｖｃ（ｔ）は時刻ｔ［ｓｅｃ］における補間後の車速値［ｋｍ／ｈ］、ｔ０は車輪ロック発生を検出した時刻［ｓｅｃ］、Ｖ（ｔ０）は車輪ロック発生検出時に記録されている車速値［ｋｍ／ｈ］、Ａは車速補間時の傾き［（ｋｍ／ｈ）／ｓｅｃ］である。
図７は、実施の形態１の車速値補間処理部４による車速値補間結果の一例を示す図である。
図７では、Ａは−０．５［ｋｍ／ｈ］に設定する。
図７に示すように、車速値補間処理部４は、車輪ロックが発生して、車速値算出部２で車輌の正確な車速を算出できない間に、車輌の車速値を上記の式（１）により推測して、補間後車速値として推測航法計算部６に出力する。
なお、車輪ロックが発生していない場合は、車速値補間処理部４は、車速値補間を行わずに、車速値算出部２により算出された車速値を推測航法計算部６に出力する。
【００２７】
推測航法計算部６は、車速値補間処理部４から入力される車速値１０４（通常時）又は補間後車速値１０４（車輪ロック発生時）と、ジャイロセンサ５から入力される移動体の旋回角速度１０６と、初期位置／前回位置１０５を取り込み、推測航法計算結果１０７を算出する。
推測航法計算は、図８に示すように、初期位置／前回位置１０５を（Ｘｉ，Ｙｉ）とすると、方位角θｉ、補間後車速値１０４をＶｉとすると、ΔＴ［ｓｅｃ］後の時刻の位置（Ｘｉ＋１，Ｙｉ＋１）および方位角θｉ＋１は次の式（２）〜（４）により算出できる。
【００２８】
Ｘｉ＋１＝Ｘｉ＋ΔＴ×Ｖｉ×ＣＯＳ（θｉ）                          式（２）
Ｙｉ＋１＝Ｙｉ＋ΔＴ×Ｖｉ×ＳＩＮ（θｉ）                          式（３）
θｉ＋１＝θｉ＋ΔＴ×（ωｉ＋１＋ωｉ）／２                         式（４）
【００２９】
ここで、ωｉおよびωｉ＋１はその時刻での旋回角速度１０６である。
推測航法計算部６により算出された推測航法計算結果１０７は測位結果出力処理部７に入力され、適切な出力フォーマットに変換されて、測位結果１０８を出力する。
【００３０】
次に、車速値変化監視処理部３による車輪ロック検出処理、及び車速値補間処理部４による車速値補間処理の詳細を図９〜図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
図９において、車速値変化監視処理部３は、ステップＳ１０１以降の処理を周期的に行う。
先ず、車速値変化監視処理部３は、車速値算出部２により算出された車速の算出値を今回値として入力する（Ｓ１０１）。また、車速値変化監視処理部３は、車速値算出部２から今回値の算出時刻も併せて入力する。
次に、車速値変化監視処理部３は、入力した今回値と記憶している前回値とを比較する（Ｓ１０２）。前回値とは、一つ前の周期において車速値算出部２から入力した車速値であり、後述するステップＳ１０９において記憶した車速値である。
次に、車速値変化監視処理部３は今回値と前回値との比較の結果、車輌が減速しているか否かを判断する（Ｓ１０３）。
ステップＳ１０３の判断において、減速していない場合、すなわち、前回値と今回値とが同じであり速度に変化がない場合、または今回値が前回値より大きく車輌が加速している場合（Ｓ１０３でＮｏ）は、現在、車速値変化監視処理部３がロック検出モードであるか否かを判断する（Ｓ１０４）。ロック検出モードとは、車速値変化監視処理部３が車輌の車輪ロック検出条件（１）、（２）を適用して車輪ロックを検出可能な状態をいう。
【００３２】
ステップＳ１０４の判断において、車速値変化監視処理部３がロック検出モードである場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）は、現在車輌は加速中又は等速で走行しているため、車輪ロックが発生する可能性がなく、車速値変化監視処理部３はロック検出モードを解除し（Ｓ１０６）、ステップＳ１０７に移行する。
他方、ステップＳ１０４の判断において、車速値変化監視処理部３がロック検出モードでない場合（Ｓ１０４でＮｏ）は、車速値変化監視処理部３は、次に、現在、車速値変化監視処理部３が補間モードであるか否かを判断する（Ｓ１０５）。補間モードとは、車輪ロックが検出された後、車速値変化監視処理部３が車速値補間処理部４に対して車速値の補間を指示する車輪ロック検出信号１０３を出力し、車速値補間処理部４が車輪ロックが継続している間の現実の車速を推定し、推定した速度（補間後車速値）を推測航法計算部６に出力する状態をいう。
【００３３】
ステップＳ１０５の判断において、車速値変化監視処理部３が補間モードである場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）は、車速値変化監視処理部３は、ステップＳ１２０に移行する。ステップＳ１２０以降の処理については、後述する。
一方、ステップＳ１０５の判断において、車速値変化監視処理部３が補間モードでない場合（Ｓ１０５でＮｏ）は、車速値変化監視処理部３は、次に、今回値を車速値補間処理部４に出力し、車速値補間処理部４が今回値を推測航法計算部６に出力する（Ｓ１０７）。
次に、車速値変化監視処理部３は、今回値をＶ（ｔ０）として記憶し、また、今回値の算出時刻をｔ０として記憶する。Ｖ（ｔ０）は、車速値補間処理部４が車速値の補間を行う際の基準となる車速値であり、ｔ０は、車速値補間処理部４が車速値の補間を行う際の基準となる時刻である。
また、車速値変化監視処理部３は、今回値を前回値として記憶し（Ｓ１０９）、ステップＳ１０１に処理を戻す。
なお、車速値変化監視処理部３は、今回値を前回値として記憶する他に、一定期間の間、車速値算出部２から入力した車速値を記憶し、一定期間分の車速値の履歴を管理している。
【００３４】
また、ステップＳ１０３の判断において、車輌が減速していると判断した場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）は、車速値変化監視処理部３は、現在、車速値変化監視処理部３がロック検出モードであるか否かを判断し（Ｓ１１０）、車速値変化監視処理部３がロック検出モードである場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）は、ステップＳ１１５に処理を移行する。ステップＳ１１５以降の処理については後述する。
ステップＳ１１０の判断において、車速値変化監視処理部３がロック検出モードでない場合（Ｓ１１０でＮｏ）は、現在、車速値変化監視処理部３が補間モードであるか否かを判断し（Ｓ１１１）、補間モードである場合は、ステップＳ１２０に処理を移行する。
他方、補間モードでない場合（Ｓ１１１でＮｏ）は、車速値変化監視処理部３は、前回値から今回値への車速値の変化がいずれかのＶ＿ｍａｘ＿ｉをまたぐか否かを判断する（Ｓ１１２）。すなわち、前回値から今回値への車速値の変化が１５ｋｍ／ｈから６ｋｍ／ｈの間のいずれかの値をまたぐかを判断する。
ステップＳ１１２の判断において、前回値から今回値への車速値の変化がいずれのＶ＿ｍａｘ＿ｉもまたがない場合（Ｓ１１２でＮｏ）は、車速値変化監視処理部３はＳ１０７に処理を移行する。
他方、前回値から今回値への車速値の変化がいずれかのＶ＿ｍａｘ＿ｉをまたぐ場合（Ｓ１１２でＹｅｓ）は、またいだＶ＿ｍａｘ＿ｉのうちの最大値をＶ＿ｍａｘ＿Ｌとする（Ｓ１１３）。このＶ＿ｍａｘ＿Ｌは、車輪ロックを検出する際の基準となる車速値であり、Ｖ＿ｍｉｎ＿Ｌ＝ｋ・Ｖ＿ｍａｘ＿Ｌとなる。
次に、車速値変化監視処理部３は、現在の状態をロック検出モードとし、Ｖ＿ｍａｘ＿Ｌの値、今回値の算出時刻ｔを記憶する（Ｓ１１４）。
【００３５】
ステップＳ１１０の判断において、車速値変化監視処理部３は現在ロック検出モードであると判断した場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）は、車速値がｋ・τ以内にＶ＿ｍｉｎ＿Ｌ以下になったかを判断する（Ｓ１１５）。この判断は、条件（１）の判断に対応する。
ｋ・τの始点となる時刻は、ステップＳ１１４で記憶した時刻ｔであり、この時刻ｔからｋ・τ以内に、今回値がＶ＿ｍｉｎ＿Ｌ（＝ｋ・Ｖ＿ｍａｘ＿Ｌ）以下になったかを判断する。
ステップＳ１１５の判断において、車速値がｋ・τ以内にＶ＿ｍｉｎ＿Ｌ以下になっていない場合（Ｓ１１５でＮｏ）は、車速値変化監視処理部３は次に、車速値がτ以内にＶ＿ｍｉｎ＿０以下になったかを判断する（Ｓ１１６）。この判断は、条件（２）の判断に対応する。
τの始点となる時刻は、ステップＳ１１４で記憶した時刻ｔであり、この時刻ｔからτ以内に、今回値がＶ＿ｍｉｎ＿０以下になったかを判断する。
ステップＳ１１６の判断において、車速値がτ以内にＶ＿ｍｉｎ＿０以下になっていない場合は、車輪ロックが発生していないとみなし、車速値変化監視処理部３はステップＳ１０７に処理を移す（Ｓ１１７）。
【００３６】
他方、ステップＳ１１５又はＳ１１６の判断において、条件を満たす場合（Ｓ１１５又はＳ１１６でＹｅｓ）は、車速値変化監視処理部３は車輪ロックが発生したと判定し（Ｓ１１８）、補間モードに移行する（Ｓ１１９）。なお、車速値変化監視処理部３は、補間モードの間は、車輪ロック検出信号１０３を継続して車速値補間処理部４に出力する。
また、車速値変化監視処理部３は、補間モードに移行する条件が条件（１）、条件（２）のいずれであるのかを記憶する。更に、車速値変化監視処理部３は、車輪ロックを検出した時刻を記憶する。
車速値変化監視処理部３が補間モードに移行し、車輪ロック検出信号１０３が車速値補間処理部４に出力されると、車速値補間処理部４は補間後車速値Ｖｃ（ｔ）を算出し、推測航法計算部６に出力する（Ｓ１２５）。補間後車速値Ｖｃ（ｔ）は、式（１）に従って算出される。
Ｖｃ（ｔ）＝Ｖ（ｔ０）＋Ａ・（ｔ−ｔ０），Ａ＜０（固定値）      式（１）
ここで、Ｖ（ｔ０）は、ステップＳ１０８で記憶された車速値であり、ｔ０は、ステップＳ１０８で記憶された時刻である。このＶ（ｔ０）は、車輪ロックが検出される直前の周期で車速値変化監視処理部３が車速値算出部２から入力した車速値（車輪ロックが発生する直前の車速値）であり、車速値補間処理部４は、この車速値を基準にして補間後車速値Ｖｃ（ｔ）を算出する。
車速値補間処理部４が補間後車速値Ｖｃ（ｔ）を算出し、推測航法計算部６に出力すると、車速値変化監視処理部３が、車速値算出部２から入力した今回値を前回値として記憶する（Ｓ１２９）。
その後、車速値変化監視処理部３はステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００３７】
一方、車輌が減速しているか否かに関わらず、車速値変化監視処理部３が補間モードである場合（Ｓ１０５又はＳ１１１でＹｅｓ）は、車速値変化監視処理部３は、補間モードに移行した条件が条件（１）であったのか、条件（２）であったのかを判断する（Ｓ１２０）。
条件（１）であった場合は、車速値変化監視処理部３は、車速がＶ＿ｍｉｎ＿Ｌを上回ってからｋ・τを経過しているか否かを判断する（Ｓ１２１）。これは条件（３）の判断に対応する。
車速がＶ＿ｍｉｎ＿Ｌを上回ってからｋ・τを経過しているか否かの判断は、例えば、補間モードに移行後車速値が初めてＶ＿ｍｉｎ＿Ｌを上回った時刻を記憶しておき、今回値がＶ＿ｍｉｎ＿Ｌを上回っているか否か、今回値の算出時刻が、初めてＶ＿ｍｉｎ＿Ｌを上回った時刻からｋ・τ以上経過した後の時刻であるか否かを判断することにより行う。
車速がＶ＿ｍｉｎ＿Ｌを上回ってからｋ・τを経過している場合は、車速値変化監視処理部３は補間モードを解除し（Ｓ１２６）、車速値補間処理部４への車輪ロック検出信号１０３の出力を停止する。
そして、車速値変化監視処理部３は今回値を車速値補間処理部４に出力し、車速値補間処理部４が今回値を推測航法計算部６に出力する（Ｓ１２７）。
その後、車速値変化監視処理部３は今回値をＶ（ｔ０）として記憶し、また、今回値の時刻をｔ０として記憶する（Ｓ１２８）。
更に、車速値変化監視処理部３は今回値を前回値として記憶し（Ｓ１２９）、ステップＳ１０１に処理を移す（Ｓ１３０）。
【００３８】
一方、ステップＳ１２０の判断において、条件（２）であると判断した場合は、車速値変化監視処理部３は、車速がＶ＿ｍｉｎ＿０を上回ってからτを経過しているか否かを判断する（Ｓ１２１）。これは条件（４）の判断に対応する。
車速がＶ＿ｍｉｎ＿０を上回ってからτを経過しているか否かの判断は、例えば、補間モードに移行後車速値が初めてＶ＿ｍｉｎ＿０を上回った時刻を記憶しておき、今回値がＶ＿ｍｉｎ＿０を上回っているか否か、今回値の算出時刻が、初めてＶ＿ｍｉｎ＿０を上回った時刻からτ以上経過した後の時刻であるか否かを判断することにより行う。
車速がＶ＿ｍｉｎ＿０を上回ってからτを経過している場合は、車速値変化監視処理部３は補間モードを解除し（Ｓ１２６）、車速値補間処理部４への車輪ロック検出信号１０３の出力を停止し、ステップＳ１２７以降の処理を行う。
【００３９】
ステップＳ１２１又はＳ１２２の判断において、条件を満たさない場合（Ｓ１２１又はＳ１２２でＮｏ）は、車速値変化監視処理部３は、補間後車速値が補間前車速値よりも小さいか否かを判断する（Ｓ１２３）。この判断は、条件（５）の判断に対応する。
補間後車速値が補間前車速値よりも小さいとは、図７に示す状態であり、図７の補間後車速値は右端において補間前車速値（車速値算出部２により算出された車速値）よりも小さくなっており、この時点で、車輪ロックから回復したと判断して車速値の補間を終了する。
補間後車速値が補間前車速値よりも小さい場合（Ｓ１２３でＹｅｓ）は、車速値変化監視処理部３は補間モードを解除し（Ｓ１２６）、車速値補間処理部４への車輪ロック検出信号１０３の出力を停止し、ステップＳ１２７以降の処理を行う。
他方、補間後車速値が補間前車速値よりも小さくない場合（Ｓ１２３でＮｏ）は、車速値変化監視処理部３は、車輪ロックが発生してからの時間が、車輪ロック継続時間の最大値Ｔ＿ｍａｘを経過したか否かを判断する（Ｓ１２４）。この判断は、条件（６）の判断に対応する。
具体的には、車速値変化監視処理部３は、ステップＳ１１８にて記憶した車輪ロック発生時刻からの経過時間が、Ｔ＿ｍａｘを超えているか否かを判断する。
【００４０】
車輪ロック継続時間の最大値Ｔ＿ｍａｘを経過している場合（Ｓ１２４でＹｅｓ）は、車速値変化監視処理部３は補間モードを解除し（Ｓ１２６）、車速値補間処理部４への車輪ロック検出信号１０３の出力を停止し、ステップＳ１２７以降の処理を行う。
他方、車輪ロック継続時間の最大値Ｔ＿ｍａｘを経過していない場合（Ｓ１２４でＮｏ
）は、条件（３）〜（６）のいずれにも合致しないので、補間モードを継続し、車速値補間処理部４がＶｃ（ｔ）を算出し、推測航法計算部６へ出力し（Ｓ１２５）、車速値変化監視処理部３は、ステップＳ１２９以降の処理を行う。
【００４１】
このように、本実施の形態に係る測位装置によれば、車輪ロックによる車速値１０２の急激な減少を補間した、補間後車速値１０４を用いて推測航法を行うことができ、車輪ロックによる推測航法計算の精度劣化を抑制することが可能である。
【００４２】
以上、本実施の形態では、移動体の車速値の変化を常時監視し、車速値の変化が一定の条件を満たすことを検出することで、車輪ロックが発生したと認識する測位装置について説明した。
また、本実施の形態では、車輪ロックが発生したと認識してから、車輪ロックが継続していることを検出し、その間の車速値を補間する測位装置について説明した。
また、本実施の形態では、補間した車速値と旋回角速度を用いて推測航法を行い、移動体の測位結果を出力する測位装置について説明した。
また、本実施の形態では、補間した車速値および旋回角速度を出力する測位装置について説明した。
【００４３】
実施の形態２．
図２は、実施の形態２における測位装置１３の構成図である。
図２において、測位装置１３はデータ受信部１２と推測航法計算部６と測位結果出力処理部７とを備える。
また、測位装置１３は、図３に示す単一または複数の測位装置１１からの補間後車速値／旋回角速度／初期位置（伝送中データ）３００を、例えば無線ＬＡＮ等でデータ受信する機能を有する。
測位装置１３は、推測航法計算装置の例である。
なお、測位装置１１は、それぞれ別の移動体に搭載されており、また、測位装置１３は、移動体に搭載されていない。
次に、図３における測位装置１１の構成について以下に説明する。
【００４４】
図３において、測位装置１１は車速パルス入力部１と車速値算出部２と車速値変化監視処理部３と車速値補間処理部４とジャイロセンサ５と補間後車速値／旋回角速度／初期位置出力処理部９とデータ送信部１０とを備える。
このうち、車速パルス入力部１と車速値算出部２と車速値変化監視処理部３と車速値補間処理部４とジャイロセンサ５は、実施の形態１における測位装置８と同じものである為、説明は割愛する。
【００４５】
補間後車速値／旋回角速度／初期位置出力処理部９は、車速値補間処理部４から入力される補間後車速値１０４と、ジャイロセンサ５から入力される移動体の旋回角速度１０６と、初期位置２００を取り込み、補間後車速値／旋回角速度／初期位置（伝送前データ）２０１を生成し、出力する。
なお、実施の形態１と同様、車輪ロックが発生していない場合は、車速値補間処理部４は、車速値補間を行わずに、車速値算出部２により算出された車速値を補間後車速値／旋回角速度／初期位置出力処理部９に出力する。そして、補間後車速値／旋回角速度／初期位置出力処理部９は、車輪ロックが発生していない場合は、車速値算出部２により算出された車速値と、ジャイロセンサ５から入力される移動体の旋回角速度１０６と、初期位置２００を取り込み、車速値／旋回角速度／初期位置（伝送前データ）２０１を生成し、出力する。
【００４６】
データ送信部１０は、補間後車速値／旋回角速度／初期位置出力処理部９から入力される車速値／旋回角速度／初期位置（伝送前データ）２０１（通常時）又は補間後車速値／旋回角速度／初期位置（伝送前データ）２０１（車輪ロック発生時）を取り込み、車速値／旋回角速度／初期位置（伝送中データ）３００（通常時）又は補間後車速値／旋回角速度／初期位置（伝送中データ）３００（車輪ロック発生時）を、例えば無線ＬＡＮ等によりデータ伝送する。
このように、データ送信部は、車輌の推測航法計算を行う測位装置１３（推測航法計算装置）に対して、車輪ロックが発生したと判定される前は、車速値算出部２により算出された車速値を送信し、車輪ロックが発生したと判定された後、車輪ロック発生中は、車速値補間処理部４により推定された補間後車速値を送信する。
【００４７】
次に、図２に示す、実施の形態２における測位装置１３の動作について説明する。
【００４８】
図２において、データ受信部１２は、測位装置１１から無線ＬＡＮ等でデータ伝送された車速値／旋回角速度／初期位置（伝送中データ）３００（通常時）又は補間後車速値／旋回角速度／初期位置（伝送中データ）３００（車輪ロック発生時）を受信し、車速値／旋回角速度／初期位置（伝送後データ）３０１（通常時）又は補間後車速値／旋回角速度／初期位置（伝送後データ）３０１（車輪ロック発生時）を出力する。
【００４９】
推測航法計算部６は、データ受信部１２から入力される車速値／旋回角速度／初期位置（伝送後データ）３０１（通常時）又は補間後車速値／旋回角速度／初期位置（伝送後データ）３０１（車輪ロック発生時）と前回位置３０２を取り込み、推測航法計算結果１０７を算出する。推測航法計算の詳細は前述の為、割愛する。
【００５０】
測位結果出力処理部７は、推測航法計算部６から入力された推測航法計算結果１０７を取り込み、適切な出力フォーマットに変換し、測位結果（単一／複数）３０３を出力する。
【００５１】
このように、実施の形態２における測位装置１３は、測位装置１１が複数存在する場合に、測位装置１３の一箇所でそれぞれの測位装置１１が搭載された移動体の位置を算出することができ、一括処理を行うことができるという利点がある。
一方、実施の形態１における測位装置８は、実施の形態２における測位装置１３のように、複数の移動体の位置を一括処理する必要がない場合に適しており、推測航法計算処理を各々の測位装置８で実施することで、処理負荷を分散させる利点がある。
これらの実施の形態１、２は、適用する移動体測位システムに応じて、使い分けることが有効である。
【００５２】
以上、本実施の形態では、単一または複数の測位装置により出力された車速値および旋回角速度を用いて推測航法を行い、移動体の測位結果を算出する測位装置について説明した。
【００５３】
最後に、実施の形態１、２に示した測位装置８、１１、１３のハードウェア構成例について説明する。
図１２は、実施の形態１、２に示す測位装置８、１１、１３のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図１２の構成は、あくまでも測位装置８、１１、１３のハードウェア構成の一例を示すものであり、測位装置８、１１、１３のハードウェア構成は図１２に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
【００５４】
図１２において、測位装置８、１１、１３は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。更に、ＣＰＵ９１１は、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）接続していてもよい。また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード９１５、表示装置９０１などは、出力装置の一例である。
【００５５】
通信ボード９１５は、ネットワークに接続されている。例えば、通信ボード９１５は、無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、無線ＬＡＮを経由してのインターネット、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）などに接続されていても構わない。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【００５６】
上記プログラム群９２３には、実施の形態１、２の説明において「〜部」として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
【００５７】
ファイル群９２４には、実施の形態１、２の説明において、「〜の判断」、「〜の計算」、「〜の比較」、「〜の判定」、「〜の更新」、「〜の設定」、「〜の登録」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態１、２で説明しているフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００５８】
また、実施の形態１、２の説明において「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、実施の形態１、２の「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、実施の形態１、２の「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００５９】
このように、実施の形態１、２に示す測位装置８、１１、１３は、処理装置たるＣＰＵ、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置たるキーボード、マウス、通信ボード等、出力装置たる表示装置、通信ボード等を備えるコンピュータであり、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明における実施の形態１の測位装置の構成図である。
【図２】この発明における実施の形態２の測位装置の構成図である。
【図３】この発明における実施の形態２のデータ送信元の測位装置の構成図である。
【図４】車輪ロックによる車速値の変化の一例を示す図である。
【図５】この発明における実施の形態１および２の車速値変化監視処理部の監視条件の一例を示す図である。
【図６】この発明における実施の形態１および２の車速値変化監視処理部の監視条件の一例を示す図である。
【図７】この発明における実施の形態１および２の車速値補間処理部による車速値補間結果の一例を示す図である。
【図８】推測航法計算の一例を示す図である。
【図９】この発明における実施の形態１および２の測位装置の動作例を示すフローチャート図である。
【図１０】この発明における実施の形態１および２の測位装置の動作例を示すフローチャート図である。
【図１１】この発明における実施の形態１および２の測位装置の動作例を示すフローチャート図である。
【図１２】この発明における実施の形態１および２の測位装置のハードウェア構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  車速パルス入力部、２  車速値算出部、３  車速値変化監視処理部、４  車速値補間処理部、５  ジャイロセンサ、６  推測航法計算部、７  測位結果出力処理部、８  測位装置、９  補間後車速値／旋回角速度／初期位置出力処理部、１０  データ送信部、１１  測位装置、１２  データ受信部、１３  測位装置。
【図１】
2009020018.tif 000003
【図２】
2009020018.tif 000004
【図３】
2009020018.tif 000005
【図４】
2009020018.tif 000006
【図５】
2009020018.tif 000007
【図６】
2009020018.tif 000008
【図７】
2009020018.tif 000009
【図８】
2009020018.tif 000010
【図９】
2009020018.tif 000011
【図１０】
2009020018.tif 000012
【図１１】
2009020018.tif 000013
【図１２】
2009020018.tif 000014