JPH11108673A - Running position sensor - Google Patents

Running position sensor

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JPH11108673A
JPH11108673A JP26526397A JP26526397A JPH11108673A JP H11108673 A JPH11108673 A JP H11108673A JP 26526397 A JP26526397 A JP 26526397A JP 26526397 A JP26526397 A JP 26526397A JP H11108673 A JPH11108673 A JP H11108673A
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JP
Japan
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vehicle
electromagnetic field
sensor
lateral deviation
traveling
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Application number
JP26526397A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Asaoka
昭 浅岡
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a running position sensor by which a vehicle can be measured precisely by excluding the error of a lateral deviation due to rolling of the vehicle on a snow accumulated road or the like, by a method wherein an electromagnetic field marker body which is composed of a magnet group or the like buried under a road surface is detected by a magnetic field sensor which is arranged and installed at the vehicle. SOLUTION: A traveling position sensor for a vehicle is constituted, e.g. of magnetic sensors 2a, 2b inside a right sensor case 1 and a left sensor case 1 which are fixed to a front bumper 3 at a prescribed interval, of a plurality of electromagnetic field marker bodies composed of magnets 4 which are buried vertically at prescribed intervals in the width wise direction and the traveling direction of a traveling road surface 6 and of the like. The magnetic sensors 2a, 2b are provided respectively with, e.g. longitudinal and transverse Hall elements whose magnetism sensing axes are at right angles, and they are connected to circuit parts which are installed inside the sensor cases 1. Then, on the basis of signals from the respective Hall elements, the lateral deviation of the vehicle and the height of the vehicle with reference to the magnets 4 are computed, and the lateral deviation is corrected by a vehicle rolling angle computed on the basis of the height or the like of the vehicle so as to be outputted. The electromagnetic field marker bodies may be constituted of induction coils.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 この発明は、車両のロール
による横偏位の演算誤差を排除して、積雪路のような悪
路において標識体に対する車両の走行位置を正確に計測
するのに好適な電磁界標識体を用いた走行位置センサに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is suitable for accurately measuring a traveling position of a vehicle relative to a sign on a bad road such as a snowy road by eliminating a calculation error of a lateral deviation due to a roll of the vehicle. The present invention relates to a travel position sensor using an electromagnetic field marker.

【0002】[0002]

【従来の技術】 従来の走行位置センサとしては、特開
平4−288605号公報に開示されるような、車両走
行位置検出装置がある。本開示例を図11に示す。本開
示例によれば、磁気センサは、縦コイル、及び横コイル
の信号のベクトル和を求めることによって、車両のロー
ルに依存することなく、誘導ケーブルからの距離を求め
ることができると記載されている。
2. Description of the Related Art As a conventional traveling position sensor, there is a vehicle traveling position detecting device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-288605. FIG. 11 shows an example of the present disclosure. According to the present disclosure, it is described that the magnetic sensor can determine the distance from the induction cable without depending on the roll of the vehicle by determining the vector sum of the signals of the vertical coil and the horizontal coil. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、この
ような従来の車両走行位置検出装置にあっては、ケーブ
ル断面の周囲に同心円状に磁束密度が変化するような単
調な特性を有する誘導ケーブルでなければその効果を期
待することはできず、複雑な磁束密度分布を有する永久
磁石に適用することは困難である。また、誘導ケーブル
を長距離に渡って敷設しなければならず、ケーブルの断
線等に対応するための維持管理コストが増大する。ま
た、万一ケーブルの一部が断線した場合は敷設路全般に
渡って、誘導ケーブルの機能を失うため、車両の走行が
不可能になる、といった問題点があった。この発明はこ
のような従来の問題点に着目してなされたもので、車両
のロールによる横偏位の演算誤差を排除して、積雪路の
ような悪路において標識体に対する車両の走行位置を正
確に計測するのに好適な電磁界標識体を用いた走行位置
センサを提供することにある。
However, in such a conventional vehicle traveling position detecting device, an induction cable having a monotonous characteristic such that the magnetic flux density changes concentrically around the cable cross section must be used. Such effects cannot be expected, and it is difficult to apply the present invention to a permanent magnet having a complicated magnetic flux density distribution. In addition, the induction cable must be laid over a long distance, and the maintenance cost for dealing with the disconnection of the cable increases. In addition, if a part of the cable is broken, the function of the guide cable is lost over the entire laid road, so that the vehicle cannot run. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and eliminates a calculation error of a lateral deviation due to a roll of the vehicle, and determines a traveling position of the vehicle with respect to a marker on a rough road such as a snowy road. An object of the present invention is to provide a traveling position sensor using an electromagnetic field marker suitable for accurate measurement.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】 このため、請求項1記
載の走行位置センサにおいては、路面に埋設された磁石
群または誘導コイル群からなる複数列の電磁界標識体
と、路面に垂直な向きの電磁界を検出する垂直センサな
らびに車両の幅方向の電磁界を検出する幅方向センサを
一組として車両に複数組配設される電磁界センサと、前
記垂直センサ及び前記幅方向センサの信号の相関にもと
づき前記電磁界標識体に対する車両の横偏位を演算する
横偏位演算手段と、前記垂直センサ及び前記幅方向セン
サの信号の相関にもとづき前記電磁界標識体に対する車
両の高さを演算する車高演算手段と、前記車高演算手段
の出力及び前記電磁界センサ間の距離にもとづき車両の
ロール角を演算するロール角演算手段と、前記ロール角
演算手段の出力にもとづき補正された横偏位を出力する
横偏位補正手段と、からなる構成とした。請求項2記載
の走行位置センサにおいては、請求項1記載の走行位置
センサにおいて、前記電磁界標識体は、走行車線の幅方
向に所定の間隙を有して、かつ、車両の進行方向に交互
に埋設される構成とした。
Therefore, in the travel position sensor according to the first aspect, a plurality of rows of electromagnetic field markers each including a group of magnets or a group of induction coils embedded in a road surface, and a direction perpendicular to the road surface. A plurality of electromagnetic field sensors arranged in the vehicle as a set of a vertical sensor for detecting the electromagnetic field of the vehicle and a width sensor for detecting the electromagnetic field in the width direction of the vehicle, and signals of the vertical sensor and the width direction sensor. Lateral deviation calculating means for calculating a lateral deviation of the vehicle with respect to the electromagnetic field marker based on the correlation; and calculating a height of the vehicle with respect to the electromagnetic field marker based on a correlation between signals of the vertical sensor and the width direction sensor. Vehicle height calculating means, a roll angle calculating means for calculating a roll angle of a vehicle based on an output of the vehicle height calculating means and a distance between the electromagnetic field sensors, and an output of the roll angle calculating means. And a lateral deviation correcting means for outputting the corrected lateral deviation. In the traveling position sensor according to the second aspect, in the traveling position sensor according to the first aspect, the electromagnetic field marker has a predetermined gap in a width direction of a traveling lane and alternates in a traveling direction of the vehicle. It is configured to be buried in.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】 以下、この発明を図面にもとづ
いて説明する。まず、構成を説明する。図1から図9は
本発明の実施の形態1を説明する図である。図1は全体
の構成を説明する図であって、車両のフロントバンパ3
の下部2箇所にセンサケース1が固定されている。セン
サケース1は、車両正面から見て右側と左側とに設けら
れており、右側のセンサケース1の内部に磁気センサ2
a、左側のセンサケース1の内部に磁気センサ2bが、
路面6からほぼ同一の高さ約15cmに、かつWの間隙
を有して配設されている。また、センサケース1の内部
には図示しない回路基板も内蔵される。走行路面には所
定の間隔T例えば2mを隔てて、磁石4が磁極を路面に
垂直にかつN極を上にして埋設される。なお、磁極はS
を上にしてもかまわない。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration will be described. FIG. 1 to FIG. 9 are diagrams illustrating Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a view for explaining the overall configuration, and shows a front bumper 3 of a vehicle.
The sensor case 1 is fixed to two lower portions of. The sensor case 1 is provided on the right side and the left side when viewed from the front of the vehicle.
a, a magnetic sensor 2b inside the left sensor case 1,
It is disposed at approximately the same height from the road surface 6 at about 15 cm and with a gap of W. Further, a circuit board (not shown) is also built in the sensor case 1. At a predetermined interval T, for example, 2 m, a magnet 4 is buried in the traveling road surface with the magnetic poles perpendicular to the road surface and the N poles facing upward. The magnetic pole is S
May be on top.

【0006】図2は、磁気センサ2a及び磁気センサ2
bの構造を示す図であって、車両前面から見た正面図で
ある。縦ホール素子5a及び横ホール素子5bは近接し
て互いに感磁軸が直交するよう固定される。5c、5d
は各ホール素子の感磁軸を示す。なお、縦ホール素子5
a及び横ホール素子5bはそれぞれ、比較的低コスト
で、高感度かつ温度特性に優れ、雑音の少ないインジウ
ムアンチモンまたはインジウム砒素のバルク素子を使用
するのが望ましい。ただし、ガリウム砒素、シリコン、
ゲルマニウムのものや、蒸着、エピタキシャル成長のも
のや、サーチコイル、鎖交コイル、SQUID素子を用
いてもかまわない。
FIG. 2 shows a magnetic sensor 2 a and a magnetic sensor 2.
FIG. 4 is a front view of the structure of FIG. The vertical Hall element 5a and the horizontal Hall element 5b are fixed so that they are close to each other and their magnetic sensing axes are orthogonal to each other. 5c, 5d
Indicates the magneto-sensitive axis of each Hall element. The vertical Hall element 5
It is desirable to use a bulk element of indium antimony or indium arsenide, which has a relatively low cost, a high sensitivity, an excellent temperature characteristic, and a low noise, respectively. However, gallium arsenide, silicon,
Germanium, vapor deposition, epitaxial growth, search coil, linkage coil, and SQUID element may be used.

【0007】図3は、回路のブロック図であって、縦ホ
ール素子5a及び横ホール素子5bの入力は図示しない
電源より供給され、出力は、差動アンプ8a及び差動ア
ンプ8bで差動増幅された後、ch1からch2で示す
ように回路部10に伝達される。磁気センサ2bからの
出力も同様にch3、ch4で示すように回路部10に
伝達される。回路部10は、図示しないA/D変換器、
オペアンプ、CPU、ROM、RAM、クロック回路、
電源回路等より構成される。さらに、横偏位信号は、D
/A変換器9によりアナログ信号に変換され、図示しな
い車両制御回路に伝達される。
FIG. 3 is a block diagram of the circuit. The inputs of the vertical Hall element 5a and the horizontal Hall element 5b are supplied from a power source (not shown), and the output is differentially amplified by the differential amplifiers 8a and 8b. After that, it is transmitted to the circuit section 10 as shown by ch1 and ch2. Similarly, the output from the magnetic sensor 2b is transmitted to the circuit section 10 as indicated by ch3 and ch4. The circuit unit 10 includes an A / D converter (not shown),
Operational amplifier, CPU, ROM, RAM, clock circuit,
It is composed of a power supply circuit and the like. Further, the lateral deviation signal is D
The signal is converted into an analog signal by the / A converter 9 and transmitted to a vehicle control circuit (not shown).

【0008】次に作用を説明する。図4は全体の信号処
理の流れを示すフローチャートである。以下フローチャ
ートに従って、各部の作用を説明する。まず、磁気セン
サ2a及び磁気センサ2bには、それぞれ縦ホール素子
5a及び横ホール素子5bが内蔵されているから、ホー
ル素子の数は計4個であり、信号も4系統の信号が回路
部10に入力される。S10において、ch1からch
4までの4系統の信号が10、回路部10のA/D変換
器でデジタル変換される。S20において、縦ホール素
子5aの最大の信号の履歴によりピークであるか否かを
判断する。ピークであるときは信号の履歴が極大となる
ことから判別できる。ピークでない場合はS10に戻り
A/D変換を再度行なう。なお、S20の処理は磁気セ
ンサ2aと磁気センサ2bとを独立して行ない、ピーク
が早く訪れたセンサ信号を優先してピークとする。
Next, the operation will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the entire signal processing. The operation of each unit will be described below with reference to the flowchart. First, the magnetic sensor 2a and the magnetic sensor 2b have a built-in vertical Hall element 5a and a horizontal Hall element 5b, respectively. Is input to In S10, ch1 to ch
The signals of the four systems up to 4 are digitally converted by the A / D converter 10 of the circuit unit 10. In S20, it is determined whether or not a peak is present based on the history of the maximum signal of the vertical hall element 5a. When it is a peak, it can be determined from the fact that the signal history becomes maximum. If it is not the peak, the process returns to S10 to perform A / D conversion again. Note that the process of S20 is performed independently by the magnetic sensor 2a and the magnetic sensor 2b, and the sensor signal whose peak arrives earlier is prioritized as the peak.

【0009】ここで、S30を説明する前に、磁石の磁
束密度分布とマップとの相関について図5から図8を用
いて説明する。図5は磁石の磁極軸線上に所定の距離h
を介したときの水平及び垂直方向の磁束密度を計測する
方法を示した図である。ここで、4aは磁力線である。
図のように距離hを介して、変横ずれ量Yを可変した時
の、縦ホール素子5aの磁束密度を距離hを変化させて
図6に示す。図6のように、横ずれ量Yが異なると、同
じ距離hでも磁束密度が変化する。また、距離hが異な
ると、同じ横ずれ量Yでも磁束密度が変化する。従っ
て、距離hの変化に依存しない横ずれ量Yを求めるに
は、図7に示すマップを用いる必要がある。図7は距離
hの変化に依存しない横ずれ量Yを求めるマップを説明
する図である。図5の横ずれ量Yに従いAからEまでの
記号をつけ、距離hに従い0から2までの数字をつけ、
組み合わせて、A0からE0、A1からE1、A2から
E2まで15の横ずれ量Yと距離hとの組み合わせを作
る。距離hが小さい場合は、横ずれ量Yに従いA0から
E0の軌跡を描く。次に、距離hが中間の場合は、横ず
れ量Yに従いA1からE1の軌跡を描く。次に、距離h
が大きい場合は、横ずれ量Yに従いA2からE2の軌跡
を描く。本図を細分化して縦ホール素子5a及び横ホー
ル5bの磁束密度に対する横偏位の値をメモリに書き込
んでおき、マップを作成すれば、距離hに依存しないで
かつ、正確な横偏位を高速によびだすことが可能にな
る。図8は横ずれ量Yの変化に依存しない距離hを求め
るマップを説明する図である。前記と同様に、A0から
A2、B0からB2と順次E0からE2まで15の横ず
れ量Yと距離hとの組み合わせを作る。横ずれ量Yが0
の場合は、距離hが増大するに従いA0からA2の軌跡
を描く。次に、横ずれ量Yが中間の場合は、距離hが増
大するに従いC0からC2の軌跡を描く。本図を細分化
して縦ホール素子5a及び横ホール素子5bの磁束密度
に対する距離hの値をメモリに書き込んでおき、マップ
を作成すれば、横偏位に依存しないで、かつ、正確な距
離hを高速によびだすことが可能になる。本実施の形態
では、磁石の磁場特性の関係で、横ずれ量Yと距離hと
の関係が非線形が強い理由から、マップを用いて線形変
換を行なっているが、縦ホール素子5a及び横ホール素
子5bの磁束密度と、横ずれ量Y及び距離hとの線形関
係が強くなるように、形状や材質を工夫すれば、数式に
より線形的に変換を行なってもよいことは言うまでもな
い。
Before explaining S30, the correlation between the magnetic flux density distribution of the magnet and the map will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a predetermined distance h on the pole axis of the magnet.
FIG. 5 is a diagram showing a method of measuring magnetic flux densities in horizontal and vertical directions when the magnetic flux density passes through. Here, 4a is a line of magnetic force.
FIG. 6 shows the magnetic flux density of the vertical Hall element 5a when the distance h is changed when the variable lateral displacement amount Y is varied via the distance h as shown in the figure. As shown in FIG. 6, when the lateral displacement amount Y is different, the magnetic flux density changes even at the same distance h. Further, when the distance h is different, the magnetic flux density changes even with the same lateral displacement amount Y. Therefore, in order to obtain the lateral displacement amount Y independent of the change in the distance h, it is necessary to use the map shown in FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining a map for obtaining the lateral shift amount Y independent of the change in the distance h. A symbol from A to E is attached according to the lateral displacement amount Y in FIG. 5, and a number from 0 to 2 is attached according to the distance h.
In combination, 15 combinations of the lateral displacement amount Y and the distance h are created from A0 to E0, A1 to E1, and A2 to E2. If the distance h is small, a locus from A0 to E0 is drawn according to the lateral displacement amount Y. Next, when the distance h is intermediate, the trajectory from A1 to E1 is drawn according to the lateral displacement amount Y. Next, the distance h
Is large, a trajectory from A2 to E2 is drawn according to the lateral displacement amount Y. This figure is subdivided and the value of the lateral deviation with respect to the magnetic flux density of the vertical Hall element 5a and the horizontal hole 5b is written in the memory, and if a map is created, an accurate lateral deviation independent of the distance h can be obtained. It becomes possible to get out at high speed. FIG. 8 is a diagram for explaining a map for obtaining a distance h that does not depend on a change in the lateral displacement amount Y. Similarly to the above, a combination of the lateral displacement amount Y and the distance h of 15 from A0 to A2, B0 to B2, and E0 to E2 is created. The lateral displacement amount Y is 0
In the case of, the trajectory from A0 to A2 is drawn as the distance h increases. Next, when the lateral displacement amount Y is intermediate, a locus from C0 to C2 is drawn as the distance h increases. This figure is subdivided, and the value of the distance h with respect to the magnetic flux density of the vertical Hall element 5a and the horizontal Hall element 5b is written in the memory, and if a map is created, the accurate distance h is independent of the lateral displacement. At high speed. In the present embodiment, the linear conversion is performed using the map because the relationship between the lateral displacement amount Y and the distance h is strongly nonlinear due to the relationship of the magnetic field characteristics of the magnet, but the vertical Hall element 5a and the horizontal Hall element are used. Needless to say, if the shape and material are devised so that the linear relationship between the magnetic flux density of 5b and the amount of lateral displacement Y and the distance h is strengthened, the conversion may be performed linearly using mathematical expressions.

【0010】上述のようにS30において、磁気センサ
2aの縦ホール素子5a及び横ホール素子5bの信号を
マップに投影して横偏位Y1を求める。続いてS40に
おいて、磁気センサ2bの縦ホール素子5a及び横ホー
ル素子5bの信号をマップに投影して横偏位Y2を求め
る。さらにS50において、磁気センサ2aの縦ホール
素子5a及び横ホール素子5bの信号をマップに投影し
て距離Z1を求める。続いてS60において、磁気セン
サ2bの縦ホール素子5a及び横ホール素子5bの信号
をマップに投影して距離Z2を求める。
As described above, in S30, the signals of the vertical Hall element 5a and the horizontal Hall element 5b of the magnetic sensor 2a are projected on a map to determine the horizontal deviation Y1. Subsequently, in S40, the signals of the vertical Hall element 5a and the horizontal Hall element 5b of the magnetic sensor 2b are projected on a map to determine the horizontal deviation Y2. Further, in S50, the signals of the vertical Hall element 5a and the horizontal Hall element 5b of the magnetic sensor 2a are projected on a map to determine the distance Z1. Subsequently, in S60, the signals of the vertical Hall element 5a and the horizontal Hall element 5b of the magnetic sensor 2b are projected on a map to determine the distance Z2.

【0011】次に、S70において、車両のロール各θ
を演算する。図9は車両のロール角を求める方法を説明
するための構成図である。磁気センサ2a及び磁気セン
サ2bとの距離をLとする。また、S50及びS60に
おいて求めた距離Z1及び距離Z2を用いて以下の演算
により、車両のロール角θを求めることができる。 θ=arcTan((Z2−Z1)/L)‥‥‥‥(1)
Next, in S70, each roll of the vehicle θ
Is calculated. FIG. 9 is a configuration diagram for explaining a method of obtaining the roll angle of the vehicle. Let L be the distance between the magnetic sensor 2a and the magnetic sensor 2b. Further, the roll angle θ of the vehicle can be obtained by the following calculation using the distances Z1 and Z2 obtained in S50 and S60. θ = arcTan ((Z2-Z1) / L) ‥‥‥‥ (1)

【0012】S80において、(1)式で求めたロール
角θを用いて、またS30及びS40で求めた磁気セン
サ2a及び磁気センサ2bにおける横偏位Y1及び横偏
位Y2を用いてロールによる横偏位の誤差を除去する。
ロールによる横偏位の偏差を除去する方法は、Y1のロ
ール誤差をΔY1、Y2のロール誤差をΔY2、ロール
補正後の横偏位をYとすると次式で表わされる。 Y1のロール誤差ΔY1=Z1*tan(θ) Y2のロール誤差ΔY2=Z2*tan(θ) であるから、ロール補正後の横偏位Yは、 Y=((Y1−ΔY1)+(Y2−ΔY2))/2‥‥‥‥(2) S80においては、(2)式によるロール補正後の横偏
位YをD/A変換してS90においてD/A変換器9よ
り出力する。
In step S80, the roll angle θ is obtained by using the roll angle θ obtained by the equation (1), and by using the lateral displacement Y1 and the lateral displacement Y2 in the magnetic sensor 2a and the magnetic sensor 2b obtained in S30 and S40. Eliminate deviation errors.
The method of removing the deviation of the lateral deviation due to the roll is represented by the following equation, where the roll error of Y1 is ΔY1, the roll error of Y2 is ΔY2, and the lateral deviation after the roll correction is Y. The roll error ΔY1 = Z1 * tan (θ) of Y1 The roll error ΔY2 = Z2 * tan (θ) of Y2, the lateral deviation Y after the roll correction is Y = ((Y1−ΔY1) + (Y2− ΔY2)) / 2 ‥‥‥‥ (2) In S80, the lateral deviation Y after the roll correction by the equation (2) is D / A-converted and output from the D / A converter 9 in S90.

【0013】以上説明してきたように、本実施の形態の
走行位置センサにおいては、路面6に埋設された磁石4
からなる2列の電磁界標識体と、路面6に垂直な向きの
電磁界を検出する縦ホール素子5aならびに車両の幅方
向の電磁界を検出する横ホール素子5bとを一組として
車両に配設される磁気センサ2a及び磁気センサ2b
と、前記縦ホール素子5a及び前記横ホール素子5bと
の信号の相関にもとづき、前記電磁界標識体に対する車
両の横偏位を演算する横偏位演算手段と、前記縦ホール
素子5a及び前記横ホール素子5bとの信号の相関にも
とづき、前記電磁界標識体に対する車両の高さを演算す
る車高演算手段と、前記車高演算手段の出力及び前記磁
気センサ2a及び磁気センサ2b間の距離にもとづき車
両のロール角を演算するロール角演算手段と、前記ロー
ル角演算手段の出力にもとづき補正された横偏位を出力
する横偏位補正手段とからなる回路部10の構成とした
ため、磁石4による電磁界標識体でも、誘導ケーブルと
同様に車両のロールによる横偏位の誤差を排除できる。
また、磁石4による電磁界標識体を使用できることから
ケーブルの断線等に対応するための維持管理コストが低
減できる。また、ケーブルの断線が生じないため、電磁
界標識体敷設路全般に渡って、車両の走行が不可能にな
る危険を排除できるという効果が得られる。さらに、2
列の電磁界標識体を用いているため、万一いずれかのセ
ンサが故障しても、故障していないセンサを用いて車両
の走行機能を温存することが可能である。
As described above, in the traveling position sensor according to the present embodiment, the magnet 4 embedded in the road surface 6 is used.
, A vertical Hall element 5a for detecting an electromagnetic field in a direction perpendicular to the road surface 6 and a horizontal Hall element 5b for detecting an electromagnetic field in the width direction of the vehicle are provided as a set to the vehicle. Magnetic sensor 2a and magnetic sensor 2b provided
A lateral deviation calculating means for calculating a lateral deviation of the vehicle with respect to the electromagnetic field marker based on a signal correlation between the vertical hall element 5a and the horizontal hall element 5b; Vehicle height calculating means for calculating the height of the vehicle with respect to the electromagnetic field marker based on the correlation of the signal with the hall element 5b; and the output of the vehicle height calculating means and the distance between the magnetic sensor 2a and the magnetic sensor 2b. The circuit unit 10 includes a roll angle calculating means for calculating the roll angle of the vehicle and a lateral deviation correcting means for outputting a lateral deviation corrected based on the output of the roll angle calculating means. The electromagnetic field marker according to the present invention can eliminate the lateral deviation error due to the roll of the vehicle as in the case of the guide cable.
In addition, since the electromagnetic field marker using the magnet 4 can be used, the maintenance cost for coping with the disconnection of the cable or the like can be reduced. In addition, since the cable is not broken, there is an effect that the danger that the vehicle cannot travel can be eliminated over the entire road where the electromagnetic field sign is laid. In addition, 2
Since the row of electromagnetic field markers is used, even if one of the sensors fails, the running function of the vehicle can be preserved using the sensor that has not failed.

【0014】次に、実施の形態2について説明する。図
10は本発明実施の形態2の全体の構成を説明する図で
あって、磁石4が車両の進行方向に交互に埋設されてい
る。その他の構成ならびに作用は実施の形態1と同一で
ある。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 10 is a view for explaining the overall configuration of the second embodiment of the present invention, in which magnets 4 are embedded alternately in the traveling direction of the vehicle. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

【0015】以上説明したきたように、本実施の形態の
走行位置センサにおいては、請求項1記載の走行位置セ
ンサにおいて、前記電磁界標識体は走行車線の幅方向に
所定の間隙Wを有して、かつ車両の進行方向に交互に埋
設される構成としたため、磁石4による電磁界標識体で
も、誘導ケーブルと同様に車両のロールによる横偏位の
誤差を排除できる。また、磁石4による電磁界標識体を
使用できることからケーブルの断線等に対応するための
維持管理コストが低減できる。また、ケーブルの断線が
生じないため、電磁界標識体敷設全般に渡って、車両の
走行が不可能になる危険を排除できるという効果が得ら
れる。さらに、2列の電磁界標識体を用いているため、
万一いずれかのセンサが故障しても、故障していないセ
ンサを用いて車両の走行機能を温存することが可能であ
る。さらに、電磁界標識体の本数を削減でき低コスト化
が図れる。なお、いずれの実施の形態においても、標識
体が磁石であり、電磁界センサがホール素子をはじめと
する磁気センサであるとして説明を行なってきたが、標
識体を誘導コイルとし、電磁界センサは、前記誘導コイ
ルの電磁場分布を計測できるものに置き換えてもよい。
As described above, in the traveling position sensor according to the present embodiment, in the traveling position sensor according to the first aspect, the electromagnetic field marker has a predetermined gap W in the width direction of the traveling lane. In addition, since it is configured to be buried alternately in the traveling direction of the vehicle, even with the electromagnetic field marker using the magnet 4, the error of the lateral deviation due to the roll of the vehicle can be eliminated as in the case of the guide cable. In addition, since the electromagnetic field marker using the magnet 4 can be used, the maintenance cost for coping with the disconnection of the cable or the like can be reduced. Further, since the cable is not broken, there is obtained an effect that the danger that the vehicle cannot travel can be eliminated throughout the laying of the electromagnetic field sign. Furthermore, since two rows of electromagnetic field markers are used,
Should any of the sensors fail, the running function of the vehicle can be preserved using the sensors that have not failed. Furthermore, the number of electromagnetic field markers can be reduced, and cost can be reduced. In each of the embodiments, the description has been made assuming that the marker is a magnet and the electromagnetic field sensor is a magnetic sensor such as a Hall element, but the marker is an induction coil, and the electromagnetic sensor is Alternatively, the magnetic field distribution of the induction coil may be measured.

【0016】[0016]

【発明の効果】 以上説明してきたように、本発明の走
行位置センサによれば、車両のロールによる横偏位の誤
差を排除して、積雪路のような悪路において標識体に対
する車両の走行位置を正確に計測することができる。ま
た、誘導ケーブルを敷設した場合の敷設コストや維持管
理コストがかからないし、誘導ケーブルが断線して車両
の走行が不可能になるという虞もない。また、万一いず
れかのセンサが故障しても、故障していない電磁界セン
サを用いて車両の走行機能を温存することが可能であ
る。
As described above, according to the traveling position sensor of the present invention, the vehicle travels with respect to the sign on a rough road such as a snowy road by eliminating the error of the lateral deviation due to the roll of the vehicle. The position can be measured accurately. In addition, no laying cost and no maintenance cost are required when the guide cable is laid, and there is no danger that the vehicle will not be able to travel due to the break of the guide cable. Also, even if one of the sensors fails, the traveling function of the vehicle can be preserved by using an electromagnetic field sensor that has not failed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態1にかかる走行位置センサの全体
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an entire configuration of a traveling position sensor according to a first embodiment;

【図2】 磁気センサの構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a structure of a magnetic sensor.

【図3】 回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a circuit.

【図4】 全体の信号処理の流れを示すフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the entire signal processing.

【図5】 磁石の磁極軸線上に所定の距離hを介したと
きの水平及び垂直方向の磁束密度を計測する方法を示し
た図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of measuring magnetic flux densities in a horizontal direction and a vertical direction when a predetermined distance h is interposed on a magnetic pole axis of a magnet.

【図6】 距離hを介して、横ずれ量Yを可変した時
の、縦ホール素子5aの磁束密度を距離hを変化させた
図である。
FIG. 6 is a diagram in which the magnetic flux density of the vertical Hall element 5a is changed with the distance h when the lateral shift amount Y is varied via the distance h.

【図7】 距離hの変化に依存しない横ずれ量Yを求め
るマップを説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a map for obtaining a lateral shift amount Y independent of a change in a distance h.

【図8】 横ずれ量Yの変化に依存しない距離hを求め
るマップを説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a map for obtaining a distance h that does not depend on a change in a lateral displacement amount Y.

【図9】 車両のロール角を求める方法を説明するため
の構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram for explaining a method of obtaining a roll angle of a vehicle.

【図10】実施の形態2にかかる走行位置センサの全体
の構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an overall configuration of a traveling position sensor according to a second embodiment.

【図11】 従来の走行位置センサを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a conventional traveling position sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 センサケース 2a 磁気センサ 2b 磁気センサ 3 フロントバンパ 4 磁石 4a 磁力線 5a 縦ホール素子 5b 横ホール素子 5c 縦ホール素子感磁軸 5d 横ホール素子感磁軸 6 路面 8a 差動アンプ 8b 差動アンプ 9 D/A変換器 10 回路部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor case 2a Magnetic sensor 2b Magnetic sensor 3 Front bumper 4 Magnet 4a Magnetic field line 5a Vertical hall element 5b Horizontal hall element 5c Vertical hall element magnetic sensing axis 5d Horizontal hall element magnetic sensing axis 6 Road surface 8a Differential amplifier 8b Differential amplifier 9D / A converter 10 circuit part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 路面に埋設された磁石群または誘導コイ
ル群からなる複数列の電磁界標識体と、路面に垂直な向
きの電磁界を検出する垂直センサならびに車両の幅方向
の電磁界を検出する幅方向センサを一組として車両に複
数組配設される電磁界センサと、前記垂直センサ及び前
記幅方向センサの信号の相関にもとづき前記電磁界標識
体に対する車両の横偏位を演算する横偏位演算手段と、
前記垂直センサ及び前記幅方向センサの信号の相関にも
とづき前記電磁界標識体に対する車両の高さを演算する
車高演算手段と、前記車高演算手段の出力及び前記電磁
界センサ間の距離にもとづき車両のロール角を演算する
ロール角演算手段と、前記ロール角演算手段の出力にも
とづき補正された横偏位を出力する横偏位補正手段とか
らなる走行位置センサ。
1. A plurality of rows of electromagnetic field markers consisting of a group of magnets or induction coils embedded in a road surface, a vertical sensor for detecting an electromagnetic field in a direction perpendicular to the road surface, and detecting an electromagnetic field in a width direction of a vehicle. A plurality of electromagnetic field sensors arranged in the vehicle as a set of width direction sensors to be set, and a lateral displacement for calculating a lateral deviation of the vehicle with respect to the electromagnetic field marker based on a correlation between signals of the vertical sensor and the width direction sensor. A displacement calculating means,
Vehicle height calculating means for calculating the height of the vehicle relative to the electromagnetic field marker based on the correlation between the signals of the vertical sensor and the width direction sensor; and based on the output of the vehicle height calculating means and the distance between the electromagnetic field sensors. A travel position sensor comprising: a roll angle calculating means for calculating a roll angle of a vehicle; and a lateral deviation correcting means for outputting a lateral deviation corrected based on an output of the roll angle calculating means.
【請求項2】 前記電磁界標識体は、走行車線の幅方向
に所定の間隙を有して、かつ、車両の進行方向に交互に
埋設されることを特徴とする請求項1記載の走行位置セ
ンサ。
2. The travel position according to claim 1, wherein the electromagnetic field sign has a predetermined gap in a width direction of a traveling lane and is buried alternately in a traveling direction of the vehicle. Sensor.
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