JP2002286457A - 車両位置認識装置 - Google Patents
車両位置認識装置Info
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- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 11
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
Abstract
(57)【要約】
【課題】 所定の走行路上に所定の磁界を形成し、その
走行路上を走行する車両が、地磁気や他の磁性体など磁
気外乱の影響を受ける状態でも高検出信頼性、高精度で
自車両の位置を検出する。 【解決手段】 路面上の所定の位置に磁界を形成する少
なくとも１つの磁気マーカ１と、この磁気マーカ１によ
って形成された磁界の強度を検出する少なくとも１つの
磁気センサ２と、磁気マーカ１の前後から所定量離れた
地点での磁気センサ２から得られる磁界強度に基づいて
車両位置の演算を行う車載検出器３とを備え、車載検出
器３は磁気マーカ１の前後から所定量離れた地点での磁
気センサ２ら得られる磁界強度に基づいて磁気マーカ１
の磁界強度を補正する補正手段および磁気マーカ１の存
在を判定する判定手段を有し、その補正と判定は磁気セ
ンサ２から得られる磁界強度の平均値に基づいて行う。
走行路上を走行する車両が、地磁気や他の磁性体など磁
気外乱の影響を受ける状態でも高検出信頼性、高精度で
自車両の位置を検出する。 【解決手段】 路面上の所定の位置に磁界を形成する少
なくとも１つの磁気マーカ１と、この磁気マーカ１によ
って形成された磁界の強度を検出する少なくとも１つの
磁気センサ２と、磁気マーカ１の前後から所定量離れた
地点での磁気センサ２から得られる磁界強度に基づいて
車両位置の演算を行う車載検出器３とを備え、車載検出
器３は磁気マーカ１の前後から所定量離れた地点での磁
気センサ２ら得られる磁界強度に基づいて磁気マーカ１
の磁界強度を補正する補正手段および磁気マーカ１の存
在を判定する判定手段を有し、その補正と判定は磁気セ
ンサ２から得られる磁界強度の平均値に基づいて行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、所定の走行路上
に所定の磁界を形成し、その走行路上を走行する車両が
自車両の位置を高い精度で検出する車両位置認識装置に
関するものである。
に所定の磁界を形成し、その走行路上を走行する車両が
自車両の位置を高い精度で検出する車両位置認識装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両位置認識装置は、例えば特開
平１０−２０６１７３号公報に示されているように、路
面上に１つあるいは複数個、所定の位置に敷設され所定
の磁界を形成する磁界形成手段と、磁界形成手段によっ
て形成された形成された磁界を検出する磁界強度検出手
段と、磁界強度検出手段により得られた磁界強度により
車両位置演算を行う適否を判定する車両位置演算適否判
定手段と、車両位置演算適否判定手段の判定結果を受
け、磁界強度検出手段による検出磁界強度によって車両
位置を検出する車両位置演算手段により構成されてい
る。
平１０−２０６１７３号公報に示されているように、路
面上に１つあるいは複数個、所定の位置に敷設され所定
の磁界を形成する磁界形成手段と、磁界形成手段によっ
て形成された形成された磁界を検出する磁界強度検出手
段と、磁界強度検出手段により得られた磁界強度により
車両位置演算を行う適否を判定する車両位置演算適否判
定手段と、車両位置演算適否判定手段の判定結果を受
け、磁界強度検出手段による検出磁界強度によって車両
位置を検出する車両位置演算手段により構成されてい
る。
【０００３】また、磁界強度検出手段はあらかじめ磁界
形成手段の影響を受けない位置（例えば磁界形成手段の
中間点）を非磁界位置判定手段により判定し、非磁界位
置磁界強度を記録し、磁界強度検出手段により得られた
磁界強度を補正するようになされている。
形成手段の影響を受けない位置（例えば磁界形成手段の
中間点）を非磁界位置判定手段により判定し、非磁界位
置磁界強度を記録し、磁界強度検出手段により得られた
磁界強度を補正するようになされている。
【０００４】斯かる構成により、従来装置では、地磁
気、車両の磁化の影響を受けずに磁界強度を求めること
ができるため、精度のよい車両位置を得ることができ
る。
気、車両の磁化の影響を受けずに磁界強度を求めること
ができるため、精度のよい車両位置を得ることができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来装置では、走行路上に強力な磁界を乱す物質および
磁性体などが有った場合、特に、コンクリート路の継ぎ
目やトンネル内の構造体内の磁化された金属などは、磁
界形成手段である例えば磁気マーカなどよりも大きい磁
界を形成している場合があり、誤検出や未検出、誤差の
大きい車両横位置を出力する等の問題点があった。
従来装置では、走行路上に強力な磁界を乱す物質および
磁性体などが有った場合、特に、コンクリート路の継ぎ
目やトンネル内の構造体内の磁化された金属などは、磁
界形成手段である例えば磁気マーカなどよりも大きい磁
界を形成している場合があり、誤検出や未検出、誤差の
大きい車両横位置を出力する等の問題点があった。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決す
るようになされたものであり、走行路上の磁界を乱す物
質、磁性体などの磁気外乱の影響を排除し、確実に磁気
マーカを検出し、精度良く車両の横位置を求めることが
できる車両位置認識装置を提供する目的とする。
るようになされたものであり、走行路上の磁界を乱す物
質、磁性体などの磁気外乱の影響を排除し、確実に磁気
マーカを検出し、精度良く車両の横位置を求めることが
できる車両位置認識装置を提供する目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る車
両位置認識装置は、路面上の所定の位置に磁界を形成す
る少なくとも１つの信号領域形成手段と、該信号領域形
成手段によって形成された磁界の強度を検出する少なく
とも１つの磁界強度検出手段と、上記信号領域形成手段
の前後から所定量離れた地点での上記磁界強度検出手段
から得られる磁界強度に基づいて車両位置の演算を行う
車両位置演算手段とを備えたものである。
両位置認識装置は、路面上の所定の位置に磁界を形成す
る少なくとも１つの信号領域形成手段と、該信号領域形
成手段によって形成された磁界の強度を検出する少なく
とも１つの磁界強度検出手段と、上記信号領域形成手段
の前後から所定量離れた地点での上記磁界強度検出手段
から得られる磁界強度に基づいて車両位置の演算を行う
車両位置演算手段とを備えたものである。
【０００８】請求項２の発明に係る車両位置認識装置
は、請求項１の発明において、上記車両位置演算手段
は、上記信号領域形成手段の前後から所定量離れた地点
での上記磁界強度検出手段から得られる磁界強度に基づ
いて上記信号領域形成手段の磁界強度を補正する補正手
段を有するものである。
は、請求項１の発明において、上記車両位置演算手段
は、上記信号領域形成手段の前後から所定量離れた地点
での上記磁界強度検出手段から得られる磁界強度に基づ
いて上記信号領域形成手段の磁界強度を補正する補正手
段を有するものである。
【０００９】請求項３の発明に係る車両位置認識装置
は、請求項１または２の発明において、上記車両位置演
算手段は、上記信号領域形成手段の前後から所定量離れ
た地点での上記磁界強度検出手段から得られる磁界強度
に基づいて上記信号領域形成手段の存在を判定する判定
手段を有するものである。
は、請求項１または２の発明において、上記車両位置演
算手段は、上記信号領域形成手段の前後から所定量離れ
た地点での上記磁界強度検出手段から得られる磁界強度
に基づいて上記信号領域形成手段の存在を判定する判定
手段を有するものである。
【００１０】請求項４の発明に係る車両位置認識装置
は、請求項２の発明において、上記補正手段は、上記磁
界強度検出手段から得られる磁界強度の平均値に基づい
て上記信号領域形成手段の磁界強度を補正するものであ
る。
は、請求項２の発明において、上記補正手段は、上記磁
界強度検出手段から得られる磁界強度の平均値に基づい
て上記信号領域形成手段の磁界強度を補正するものであ
る。
【００１１】請求項５の発明に係る車両位置認識装置
は、請求項３の発明において、上記判定手段は、上記磁
界強度検出手段から得られる磁界強度の平均値に基づい
て上記信号領域形成手段の存在を判定するものである。
は、請求項３の発明において、上記判定手段は、上記磁
界強度検出手段から得られる磁界強度の平均値に基づい
て上記信号領域形成手段の存在を判定するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図に基づいて説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
車両位置認識装置を示す構成図である。図において、車
両位置認識装置は、走行路に敷設された信号領域形成手
段としての例えば磁気マーカ１と、車両に搭載された車
両位置検出器４および車速センサ５とを備える。車両位
置検出器４は、車両の中央、右側、左側にそれぞれ設け
られ、磁気マーカ１で形成された磁界の強度を検出する
複数の磁界強度検出手段としての磁気センサ２と、これ
らの磁気センサ２で検出された磁界の強度と車速センサ
５からの車速に基づいて車両位置演算を行う車両位置演
算手段としての車載検出器３とを有する。
図に基づいて説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
車両位置認識装置を示す構成図である。図において、車
両位置認識装置は、走行路に敷設された信号領域形成手
段としての例えば磁気マーカ１と、車両に搭載された車
両位置検出器４および車速センサ５とを備える。車両位
置検出器４は、車両の中央、右側、左側にそれぞれ設け
られ、磁気マーカ１で形成された磁界の強度を検出する
複数の磁界強度検出手段としての磁気センサ２と、これ
らの磁気センサ２で検出された磁界の強度と車速センサ
５からの車速に基づいて車両位置演算を行う車両位置演
算手段としての車載検出器３とを有する。
【００１３】次に、動作について説明する。走行路に敷
設された磁気マーカ１により形成された磁界中を、車両
位置検出装置４を搭載した車両が走行すると、その際複
数の磁気センサ２が磁気マーカ１の磁界強度に応じた磁
界信号を出力する。その出力信号は車載検出器３に供給
され、車載検出器３では、車速センサ５等の出力に応じ
て磁気センサ２の磁界信号をサンプリングすることで磁
界空間磁界強度分布を取得し、この磁界空間磁界強度分
布から車両位置の演算を行い、自車両の横位置を出力す
る。自車両は横位置信号を用いて警報やステアリング制
御などを行う。
設された磁気マーカ１により形成された磁界中を、車両
位置検出装置４を搭載した車両が走行すると、その際複
数の磁気センサ２が磁気マーカ１の磁界強度に応じた磁
界信号を出力する。その出力信号は車載検出器３に供給
され、車載検出器３では、車速センサ５等の出力に応じ
て磁気センサ２の磁界信号をサンプリングすることで磁
界空間磁界強度分布を取得し、この磁界空間磁界強度分
布から車両位置の演算を行い、自車両の横位置を出力す
る。自車両は横位置信号を用いて警報やステアリング制
御などを行う。
【００１４】図２は、磁気センサ２の出力信号を示す図
である。磁気マーカ１付近を自車両に搭載された磁気セ
ンサ２が通過すると、磁気センサ２は磁気マーカ１の垂
直磁界強度および水平磁界強度に応じて、図２のような
垂直磁界強度信号および水平磁界強度信号を出力する。
垂直磁界強度信号および水平磁界強度信号は磁気マーカ
１に最も近づいた位置で極大値を示し、それぞれＶｖ、
Ｖｈという値となる。また、Ｖｖ、Ｖｈは磁気マーカ１
の極性により正負が逆転する。得られた垂直磁界強度極
大値Ｖｖ、水平磁界強度極大値Ｖｈから磁気マーカ１に
対する磁気センサ２の横ずれ量Ｐｈを求める。
である。磁気マーカ１付近を自車両に搭載された磁気セ
ンサ２が通過すると、磁気センサ２は磁気マーカ１の垂
直磁界強度および水平磁界強度に応じて、図２のような
垂直磁界強度信号および水平磁界強度信号を出力する。
垂直磁界強度信号および水平磁界強度信号は磁気マーカ
１に最も近づいた位置で極大値を示し、それぞれＶｖ、
Ｖｈという値となる。また、Ｖｖ、Ｖｈは磁気マーカ１
の極性により正負が逆転する。得られた垂直磁界強度極
大値Ｖｖ、水平磁界強度極大値Ｖｈから磁気マーカ１に
対する磁気センサ２の横ずれ量Ｐｈを求める。
【００１５】次に、図１の車載検出器３における処理動
作を、図３を参照して説明する。まず、ステップＳＴ１
では車速センサ５からの信号により車速演算を行う。ス
テップＳＴ２ではステップＳＴ１で得られた車速から磁
気センサ２の出力信号を所定の距離間隔（例えば５ｃ
ｍ）でサンプリングするためのサンプリング時間を設定
する。ステップＳＴ３ではステップＳＴ２で得られた時
間間隔で磁気センサ２の出力信号をサンプリングし、メ
モリ（図示せず）に記憶する。なお、ここでは車速演算
を行い、それからサンプリングが所定の距離間隔となる
ようサンプリング時間を設定したが、車速センサ５の出
力パルスから直接走行距離を求め、走行距離が所定値に
なる度にサンプリングを行ってもよい。これにより磁気
センサ２の出力磁界強度信号は空間磁界強度分布として
メモリに記憶される。
作を、図３を参照して説明する。まず、ステップＳＴ１
では車速センサ５からの信号により車速演算を行う。ス
テップＳＴ２ではステップＳＴ１で得られた車速から磁
気センサ２の出力信号を所定の距離間隔（例えば５ｃ
ｍ）でサンプリングするためのサンプリング時間を設定
する。ステップＳＴ３ではステップＳＴ２で得られた時
間間隔で磁気センサ２の出力信号をサンプリングし、メ
モリ（図示せず）に記憶する。なお、ここでは車速演算
を行い、それからサンプリングが所定の距離間隔となる
ようサンプリング時間を設定したが、車速センサ５の出
力パルスから直接走行距離を求め、走行距離が所定値に
なる度にサンプリングを行ってもよい。これにより磁気
センサ２の出力磁界強度信号は空間磁界強度分布として
メモリに記憶される。
【００１６】次に、ステップＳＴ３で得られた磁気セン
サ２の空間磁界強度分布からステップＳＴ４では極大点
であるピーク値を求め、垂直磁界強度極大値Ｖｖ、水平
磁界強度極大値Ｖｈを算出する。次に、ステップＳＴ５
では得られたＶｖ、Ｖｈおよび磁気センサ２の設置高さ
ｈから、図４に示すように、磁気マーカ１に対する磁気
センサ２の横ずれ量Ｐｈを次式より求める。
サ２の空間磁界強度分布からステップＳＴ４では極大点
であるピーク値を求め、垂直磁界強度極大値Ｖｖ、水平
磁界強度極大値Ｖｈを算出する。次に、ステップＳＴ５
では得られたＶｖ、Ｖｈおよび磁気センサ２の設置高さ
ｈから、図４に示すように、磁気マーカ１に対する磁気
センサ２の横ずれ量Ｐｈを次式より求める。
【００１７】 Ｐｈ＝ｋ・ｈ・Ｖｈ／Ｖｖ （１）
【００１８】なお、上記式（１）において、ｋは所定の
係数である。また、ここでは上記式（１）より横ずれ量
Ｐｈを求めたが、あらかじめ実験等により得られるマッ
プから求めてもよい。また、磁気マーカ１に対する車両
中心の横ずれ量Ｐｈｃは、検出した磁気センサ２の車両
中心からのオフセット量Ｏｓを、次式の如く磁気マーカ
１に対する磁気センサ２の横ずれ量Ｐｈに加算して求め
る。
係数である。また、ここでは上記式（１）より横ずれ量
Ｐｈを求めたが、あらかじめ実験等により得られるマッ
プから求めてもよい。また、磁気マーカ１に対する車両
中心の横ずれ量Ｐｈｃは、検出した磁気センサ２の車両
中心からのオフセット量Ｏｓを、次式の如く磁気マーカ
１に対する磁気センサ２の横ずれ量Ｐｈに加算して求め
る。
【００１９】 Ｐｈｃ＝Ｐｈ＋Ｏｓ （２）
【００２０】次に、ステップＳＴ６では、図示せずも磁
気マーカ１の列が複数列存在し、例えばレーン中央が
Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ、・・・の磁気マーカ極性、レーン中央
から右側に１ｍオフセットされた列がＮ、Ｎ、Ｎ、Ｎの
磁気マーカ極性、レーン中央から左側に１ｍオフセット
された列がＳ、Ｓ、Ｓ、Ｓの磁気マーカ極性を示す場合
などには、過去に検出した磁気マーカ１の極性から現在
自車両がどのマーカ列を走行しているか判定し、ステッ
プＳＴ７では、次式の如く、磁気マーカ１の列のレーン
中央からのオフセット量Ｏｒを磁気マーカ１に対する車
両中心の横ずれ量Ｐｈｃに加算し、レーン中央からの車
両中心のずれ量Ｐｈｒを求める。
気マーカ１の列が複数列存在し、例えばレーン中央が
Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ、・・・の磁気マーカ極性、レーン中央
から右側に１ｍオフセットされた列がＮ、Ｎ、Ｎ、Ｎの
磁気マーカ極性、レーン中央から左側に１ｍオフセット
された列がＳ、Ｓ、Ｓ、Ｓの磁気マーカ極性を示す場合
などには、過去に検出した磁気マーカ１の極性から現在
自車両がどのマーカ列を走行しているか判定し、ステッ
プＳＴ７では、次式の如く、磁気マーカ１の列のレーン
中央からのオフセット量Ｏｒを磁気マーカ１に対する車
両中心の横ずれ量Ｐｈｃに加算し、レーン中央からの車
両中心のずれ量Ｐｈｒを求める。
【００２１】 Ｐｈｒ＝Ｐｈｃ＋Ｏｒ （３）
【００２２】次に、図３のステップＳＴ４に示したピー
ク検出処理を、図５、図６を用いて詳細に説明する。図
５は磁気センサ２が出力する垂直磁界強度あるいは水平
磁界強度を５ｃｍ毎にサンプリングした結果得られるサ
ンプリング点Ｓ０〜Ｓ２０における空間磁界強度分布を
示す図である。ここでは、磁気センサ２はサンプリング
点Ｓ１０における垂直磁界強度あるいは水平磁界強度を
サンプリングしたときに磁気マーカ１に最も接近し、か
つ磁気マーカ１の前後５０ｃｍ離れたときに磁気センサ
２の検出レベルが地磁気レベル以下になるとする。
ク検出処理を、図５、図６を用いて詳細に説明する。図
５は磁気センサ２が出力する垂直磁界強度あるいは水平
磁界強度を５ｃｍ毎にサンプリングした結果得られるサ
ンプリング点Ｓ０〜Ｓ２０における空間磁界強度分布を
示す図である。ここでは、磁気センサ２はサンプリング
点Ｓ１０における垂直磁界強度あるいは水平磁界強度を
サンプリングしたときに磁気マーカ１に最も接近し、か
つ磁気マーカ１の前後５０ｃｍ離れたときに磁気センサ
２の検出レベルが地磁気レベル以下になるとする。
【００２３】図６において、ステップＳＴ４１では波形
形状判定を行い、それぞれのサンプリング点の垂直磁界
強度あるいは水平磁界強度を微分し、微分した結果が正
負反転するサンプリング点（図５ではＳ１０）から垂直
磁界強度あるいは水平磁界強度の極大値であるピーク点
を求める。また、ノイズを検出しないように微分した結
果が連続的に正正正正負負負負というように連続的に増
大したあと連続的に低下するときの変化点（図５ではＳ
１０）をピーク点としてもよい。ピーク点がサンプリン
グ点Ｓ１０に来たらステップＳＴ４２へ進む。
形状判定を行い、それぞれのサンプリング点の垂直磁界
強度あるいは水平磁界強度を微分し、微分した結果が正
負反転するサンプリング点（図５ではＳ１０）から垂直
磁界強度あるいは水平磁界強度の極大値であるピーク点
を求める。また、ノイズを検出しないように微分した結
果が連続的に正正正正負負負負というように連続的に増
大したあと連続的に低下するときの変化点（図５ではＳ
１０）をピーク点としてもよい。ピーク点がサンプリン
グ点Ｓ１０に来たらステップＳＴ４２へ進む。
【００２４】ステップＳＴ４２では、ピーク両肩のレベ
ルとピーク値とのレベル差、例えば図５ではサンプリン
グ点Ｓ１０がピーク値、サンプリング点Ｓ１５およびＳ
５がピーク両肩のレベルとした場合、サンプリング点Ｓ
１０のピーク値とサンプリング点Ｓ１５およびＳ５ピー
ク両肩のレベルの差（Ｓ１０−Ｓ１５）および（Ｓ１０
−Ｓ５）を求め、そのレベル差が所定値以上であること
を判定し、ステップＳＴ４３へ進む。
ルとピーク値とのレベル差、例えば図５ではサンプリン
グ点Ｓ１０がピーク値、サンプリング点Ｓ１５およびＳ
５がピーク両肩のレベルとした場合、サンプリング点Ｓ
１０のピーク値とサンプリング点Ｓ１５およびＳ５ピー
ク両肩のレベルの差（Ｓ１０−Ｓ１５）および（Ｓ１０
−Ｓ５）を求め、そのレベル差が所定値以上であること
を判定し、ステップＳＴ４３へ進む。
【００２５】具体的には、本実施の形態では、車両に搭
載された磁気センサ２が複数であり、たとえば２つの磁
気センサ２の中間に磁気マーカ１が存在した場合、それ
ぞれの磁気センサ２の垂直磁界強度出力が磁気マーカ１
の直上に磁気センサ２が存在した場合の垂直磁界強度出
力に比べ半分になるというシステムであり、かつ磁気マ
ーカ１の前後５０ｃｍ離れたときに磁気センサ２の検出
レベルが地磁気レベル以下になる場合、判定するピーク
両肩のレベルを極大値の前後２５ｃｍ（図５ではＳ５お
よびＳ１５）のポイントとすれば、過去に得られた垂直
磁界強度極大値Ｖｖの絶対値の平均値がＶｐｅａｋのと
き、（Ｓ１０−Ｓ１５）および（Ｓ１０−Ｓ５）がＶｐ
ｅａｋ／４以上であればステップＳＴ４３へ進む。所定
値は磁気マーカ１の特性、磁気センサ２の車両への搭載
条件により変化するものである。
載された磁気センサ２が複数であり、たとえば２つの磁
気センサ２の中間に磁気マーカ１が存在した場合、それ
ぞれの磁気センサ２の垂直磁界強度出力が磁気マーカ１
の直上に磁気センサ２が存在した場合の垂直磁界強度出
力に比べ半分になるというシステムであり、かつ磁気マ
ーカ１の前後５０ｃｍ離れたときに磁気センサ２の検出
レベルが地磁気レベル以下になる場合、判定するピーク
両肩のレベルを極大値の前後２５ｃｍ（図５ではＳ５お
よびＳ１５）のポイントとすれば、過去に得られた垂直
磁界強度極大値Ｖｖの絶対値の平均値がＶｐｅａｋのと
き、（Ｓ１０−Ｓ１５）および（Ｓ１０−Ｓ５）がＶｐ
ｅａｋ／４以上であればステップＳＴ４３へ進む。所定
値は磁気マーカ１の特性、磁気センサ２の車両への搭載
条件により変化するものである。
【００２６】ステップＳＴ４３では、垂直磁界強度極大
値Ｖｖである例えば（Ｓ１０−Ｓ２０）および（Ｓ１０
−Ｓ０）を求め、そのレベルが所定値以上であることを
判定し、ステップＳＴ４４に進む。サンプリング点Ｓ０
およびＳ２０のレベルは磁気センサ２から前後５０ｃｍ
離れた地点（図５ではＳ０およびＳ２０）でのサンプリ
ング値であり、磁気マーカ１から十分に離れているため
地磁気レベルとなっている。
値Ｖｖである例えば（Ｓ１０−Ｓ２０）および（Ｓ１０
−Ｓ０）を求め、そのレベルが所定値以上であることを
判定し、ステップＳＴ４４に進む。サンプリング点Ｓ０
およびＳ２０のレベルは磁気センサ２から前後５０ｃｍ
離れた地点（図５ではＳ０およびＳ２０）でのサンプリ
ング値であり、磁気マーカ１から十分に離れているため
地磁気レベルとなっている。
【００２７】具体的には、本実施の形態では、車両に搭
載された磁気センサ２が複数であり、たとえば２つの磁
気センサ２の中間に磁気マーカ１が存在した場合、それ
ぞれの磁気センサ２の垂直磁界強度出力が検出最大値の
半分になるというシステムであり、過去に得られた垂直
磁界強度極大値Ｖｖの絶対値の平均値がＶｐｅａｋであ
るとしたとき、（Ｓ１０−Ｓ０）および（Ｓ１０−Ｓ２
０）がＶｐｅａｋ／２以上であればステップＳＴ４４へ
進む。所定値は磁気マーカ１の特性、磁気センサ２の車
両への搭載条件により変化するものである。ここで、垂
直磁界強度極大値Ｖｖを（Ｓ１０−Ｓ０）および（Ｓ１
０−Ｓ２０）としたが、（Ｓ１０―（Ｓ０＋Ｓ２０）／
２）とすると、さらに垂直磁界強度極大値Ｖｖの検出精
度が増す。
載された磁気センサ２が複数であり、たとえば２つの磁
気センサ２の中間に磁気マーカ１が存在した場合、それ
ぞれの磁気センサ２の垂直磁界強度出力が検出最大値の
半分になるというシステムであり、過去に得られた垂直
磁界強度極大値Ｖｖの絶対値の平均値がＶｐｅａｋであ
るとしたとき、（Ｓ１０−Ｓ０）および（Ｓ１０−Ｓ２
０）がＶｐｅａｋ／２以上であればステップＳＴ４４へ
進む。所定値は磁気マーカ１の特性、磁気センサ２の車
両への搭載条件により変化するものである。ここで、垂
直磁界強度極大値Ｖｖを（Ｓ１０−Ｓ０）および（Ｓ１
０−Ｓ２０）としたが、（Ｓ１０―（Ｓ０＋Ｓ２０）／
２）とすると、さらに垂直磁界強度極大値Ｖｖの検出精
度が増す。
【００２８】ここで、磁気マーカ１の影響の小さい地点
のサンプリング点Ｓ０およびＳ２０を使用するのは、磁
気センサ２は常に磁気外乱、例えば地磁気や車体の磁
化、橋梁継ぎ目、コンクリート中および地中に埋設して
いる鉄骨など磁化した金属の影響をうけ、磁気センサ２
の出力値のオフセットが変化するためである。
のサンプリング点Ｓ０およびＳ２０を使用するのは、磁
気センサ２は常に磁気外乱、例えば地磁気や車体の磁
化、橋梁継ぎ目、コンクリート中および地中に埋設して
いる鉄骨など磁化した金属の影響をうけ、磁気センサ２
の出力値のオフセットが変化するためである。
【００２９】ステップＳＴ４４では、複数の磁気センサ
２で求めた垂直磁界強度のうち最も絶対値の大きい出力
を示す磁気センサ２を選択し、その値を垂直磁界強度極
大値Ｖｖとする。また選択された磁気センサ２の水平磁
界強度極大値Ｖｈも同様にして求める。
２で求めた垂直磁界強度のうち最も絶対値の大きい出力
を示す磁気センサ２を選択し、その値を垂直磁界強度極
大値Ｖｖとする。また選択された磁気センサ２の水平磁
界強度極大値Ｖｈも同様にして求める。
【００３０】次に、ステップＳＴ４３の効果について、
図７を用いて具体的に説明する。図７において、ａは磁
気マーカ１の空間磁界強度分布を表し、ｂはコンクリー
ト中および地中に埋設している鉄骨など磁化した金属な
どの外乱空間磁界強度分布を表し、ｃは空間磁界強度分
布ａと外乱空間磁界強度分布ｂとを合成した磁気センサ
２の出力空間磁界強度分布を表している。
図７を用いて具体的に説明する。図７において、ａは磁
気マーカ１の空間磁界強度分布を表し、ｂはコンクリー
ト中および地中に埋設している鉄骨など磁化した金属な
どの外乱空間磁界強度分布を表し、ｃは空間磁界強度分
布ａと外乱空間磁界強度分布ｂとを合成した磁気センサ
２の出力空間磁界強度分布を表している。
【００３１】例えば、上記の特開平１０−２０６１７３
号公報に記載されておいる車両位置認識装置では、非磁
界位置（例えば２ｍ間隔で埋設された磁気マーカの中間
点）のサンプリング値をあらかじめ補正値として記録さ
れ（図７ではＳ２５のサンプリング点）、磁界サンプリ
ング値補正手段によりサンプリング値と補正値との減算
が行われ垂直磁界強度極大値Ｖｖが得られる。この従来
の方法では、サンプリング点Ｓ２５で得られた補正値と
サンプリング点Ｓ１０で得られた実際のマーカ直近での
サンプリング値との差が小さくなってしまい、正確に垂
直磁界強度を求めることができない上、磁気マーカを検
出することができない。これに対し、本実施の形態の場
合、マーカ直近のサンプリング点Ｓ１０の前後５０ｃｍ
のサンプリング点Ｓ２０およびＳ０の平均値を補正値と
しており、磁気外乱の影響を除去できるため、正確に垂
直磁界度極大値を求めることができる。水平方向も同様
である。このため横位置ずれ量Ｐｈの演算値の精度が向
上する。また、磁気マーカ１を確実に検出することがで
きる。
号公報に記載されておいる車両位置認識装置では、非磁
界位置（例えば２ｍ間隔で埋設された磁気マーカの中間
点）のサンプリング値をあらかじめ補正値として記録さ
れ（図７ではＳ２５のサンプリング点）、磁界サンプリ
ング値補正手段によりサンプリング値と補正値との減算
が行われ垂直磁界強度極大値Ｖｖが得られる。この従来
の方法では、サンプリング点Ｓ２５で得られた補正値と
サンプリング点Ｓ１０で得られた実際のマーカ直近での
サンプリング値との差が小さくなってしまい、正確に垂
直磁界強度を求めることができない上、磁気マーカを検
出することができない。これに対し、本実施の形態の場
合、マーカ直近のサンプリング点Ｓ１０の前後５０ｃｍ
のサンプリング点Ｓ２０およびＳ０の平均値を補正値と
しており、磁気外乱の影響を除去できるため、正確に垂
直磁界度極大値を求めることができる。水平方向も同様
である。このため横位置ずれ量Ｐｈの演算値の精度が向
上する。また、磁気マーカ１を確実に検出することがで
きる。
【００３２】また、従来の方法では、磁気マーカの非磁
界位置が例えば２ｍ間隔で埋設された磁気マーカの中間
点である１ｍ地点とすると、その地点と磁気マーカ付近
の磁気外乱の磁界成分が大きく異なることがあり、検出
性能の低下、横位置精度の低下を招く上、磁気マーカの
間隔があらかじめ一定間隔に埋設されていなければ非磁
界位置が判定できない。これに対し、本実施の形態で
は、埋設間隔が様々に変化する場合でも、マーカ直近の
サンプリング点Ｓ１０の前後５０ｃｍのサンプリング点
Ｓ２０およびＳ０の平均値を補正値としているので、磁
気外乱の影響を受けず、検出信頼性を向上でき、横位置
ずれ量の演算値の精度も向上できる。
界位置が例えば２ｍ間隔で埋設された磁気マーカの中間
点である１ｍ地点とすると、その地点と磁気マーカ付近
の磁気外乱の磁界成分が大きく異なることがあり、検出
性能の低下、横位置精度の低下を招く上、磁気マーカの
間隔があらかじめ一定間隔に埋設されていなければ非磁
界位置が判定できない。これに対し、本実施の形態で
は、埋設間隔が様々に変化する場合でも、マーカ直近の
サンプリング点Ｓ１０の前後５０ｃｍのサンプリング点
Ｓ２０およびＳ０の平均値を補正値としているので、磁
気外乱の影響を受けず、検出信頼性を向上でき、横位置
ずれ量の演算値の精度も向上できる。
【００３３】また、ピーク両肩（例えばＳ５およびＳ１
５）のレベルと極大値（Ｓ１０）とのレベル差を判定条
件に用いているため、外乱の影響の小さい狭い領域でピ
ークの鋭さを比較していることになる。一般にマーカ信
号を上回る外乱の発生部位は地中に埋設している鉄骨な
どのため、磁気マーカ１と磁気センサ２との距離よりも
十分に遠方に存在する。そのため外乱成分はピークの鋭
さが磁気マーカ１に比べ鋭くない。
５）のレベルと極大値（Ｓ１０）とのレベル差を判定条
件に用いているため、外乱の影響の小さい狭い領域でピ
ークの鋭さを比較していることになる。一般にマーカ信
号を上回る外乱の発生部位は地中に埋設している鉄骨な
どのため、磁気マーカ１と磁気センサ２との距離よりも
十分に遠方に存在する。そのため外乱成分はピークの鋭
さが磁気マーカ１に比べ鋭くない。
【００３４】よって、図８の概念図に示すように、信号
の空間周波数成分はマーカ信号の方が高く、ピーク両肩
（Ｓ５およびＳ１５）のレベルと極大値（Ｓ１０）との
レベル差で判定することにより、マーカ信号のみを検出
できる。また、外乱信号とマーカ信号が加わることによ
ってできる極大値（図７のＳ１５）などもピーク両肩
（Ｓ５およびＳ１５）のレベルと極大値（Ｓ１０）との
レベル差で判定することにより外乱信号を磁気マーカ１
であると誤検出しない。また、ここではピークの両肩２
点でマーカ信号を判定したが、複数点で行えばさらに検
出信頼性が向上する。
の空間周波数成分はマーカ信号の方が高く、ピーク両肩
（Ｓ５およびＳ１５）のレベルと極大値（Ｓ１０）との
レベル差で判定することにより、マーカ信号のみを検出
できる。また、外乱信号とマーカ信号が加わることによ
ってできる極大値（図７のＳ１５）などもピーク両肩
（Ｓ５およびＳ１５）のレベルと極大値（Ｓ１０）との
レベル差で判定することにより外乱信号を磁気マーカ１
であると誤検出しない。また、ここではピークの両肩２
点でマーカ信号を判定したが、複数点で行えばさらに検
出信頼性が向上する。
【００３５】このように、本実施の形態では、磁気セン
サ出力において、極大点とその前後所定位置の信号を用
いて磁気マーカ信号を検出するようにしたので、初めて
検出する磁気マーカから正しく検出することができ、車
両の横位置を正確に求めることができる。また、極大点
とその前後所定位置の信号を用いて磁気マーカ信号の磁
界強度を補正するようにしたので初めて検出する磁気マ
ーカから正しく検出することができ、車両の横位置を正
確に求めることができる。
サ出力において、極大点とその前後所定位置の信号を用
いて磁気マーカ信号を検出するようにしたので、初めて
検出する磁気マーカから正しく検出することができ、車
両の横位置を正確に求めることができる。また、極大点
とその前後所定位置の信号を用いて磁気マーカ信号の磁
界強度を補正するようにしたので初めて検出する磁気マ
ーカから正しく検出することができ、車両の横位置を正
確に求めることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、路面上の所定の位置に磁界を形成する少なくとも１
つの信号領域形成手段と、該信号領域形成手段によって
形成された磁界の強度を検出する少なくとも１つの磁界
強度検出手段と、上記信号領域形成手段の前後から所定
量離れた地点での上記磁界強度検出手段から得られる磁
界強度に基づいて車両位置の演算を行う車両位置演算手
段とを備えたので、走行路上の磁界を乱す物質、磁性体
などの磁気外乱の影響を排除し、確実に磁気マーカを検
出し、精度良く車両の横位置を求めることができるとい
う効果がある。
ば、路面上の所定の位置に磁界を形成する少なくとも１
つの信号領域形成手段と、該信号領域形成手段によって
形成された磁界の強度を検出する少なくとも１つの磁界
強度検出手段と、上記信号領域形成手段の前後から所定
量離れた地点での上記磁界強度検出手段から得られる磁
界強度に基づいて車両位置の演算を行う車両位置演算手
段とを備えたので、走行路上の磁界を乱す物質、磁性体
などの磁気外乱の影響を排除し、確実に磁気マーカを検
出し、精度良く車両の横位置を求めることができるとい
う効果がある。
【００３７】また、請求項２の発明によれば、上記車両
位置演算手段は、上記信号領域形成手段の前後から所定
量離れた地点での上記磁界強度検出手段から得られる磁
界強度に基づいて上記信号領域形成手段の磁界強度を補
正する補正手段を有するので、きわめて大きな磁気外乱
中であってもその影響を除去でき、精度の良い車両位置
を得ることができ、また、１つ目の信号領域形成手段で
あっても精度のよい車両位置を得ることができ、また、
磁界強度検出手段の温度変動や信号領域形成手段による
車体の急激な磁化による磁界強度検出手段への影響の除
去なども同時に行うことができ、さらに、また磁気形成
手段の埋設間隔が様々に変化しても検出信頼性が高く、
車両位置の検出精度も高いという効果がある。
位置演算手段は、上記信号領域形成手段の前後から所定
量離れた地点での上記磁界強度検出手段から得られる磁
界強度に基づいて上記信号領域形成手段の磁界強度を補
正する補正手段を有するので、きわめて大きな磁気外乱
中であってもその影響を除去でき、精度の良い車両位置
を得ることができ、また、１つ目の信号領域形成手段で
あっても精度のよい車両位置を得ることができ、また、
磁界強度検出手段の温度変動や信号領域形成手段による
車体の急激な磁化による磁界強度検出手段への影響の除
去なども同時に行うことができ、さらに、また磁気形成
手段の埋設間隔が様々に変化しても検出信頼性が高く、
車両位置の検出精度も高いという効果がある。
【００３８】また、請求項３の発明によれば、上記車両
位置演算手段は、上記信号領域形成手段の前後から所定
量離れた地点での上記磁界強度検出手段から得られる磁
界強度に基づいて上記信号領域形成手段の存在を判定す
る判定手段を有するので、きわめて大きな磁気外乱中で
あってもその影響を除去でき、検出信頼性を向上させる
ことができ、また、１つ目の信号領域形成手段であって
も検出信頼性を向上させることができるという効果あ
る。
位置演算手段は、上記信号領域形成手段の前後から所定
量離れた地点での上記磁界強度検出手段から得られる磁
界強度に基づいて上記信号領域形成手段の存在を判定す
る判定手段を有するので、きわめて大きな磁気外乱中で
あってもその影響を除去でき、検出信頼性を向上させる
ことができ、また、１つ目の信号領域形成手段であって
も検出信頼性を向上させることができるという効果あ
る。
【００３９】また、請求項４の発明によれば、上記補正
手段は、上記磁界強度検出手段から得られる磁界強度の
平均値に基づいて上記信号領域形成手段の磁界強度を補
正するので、きわめて大きな磁気外乱中であってもその
影響を除去でき、さらに精度の良い車両位置を得ること
ができ、また、１つ目の信号領域形成手段であっても精
度のよい車両位置を得ることができ、また、磁界強度検
出手段の温度変動や信号領域形成手段による車体の急激
な磁化による磁界強度検出手段への影響の除去なども同
時に行うことができ、さらに、また磁気形成手段の埋設
間隔が様々に変化しても検出信頼性が高く、車両位置の
検出精度も高いという効果がある。
手段は、上記磁界強度検出手段から得られる磁界強度の
平均値に基づいて上記信号領域形成手段の磁界強度を補
正するので、きわめて大きな磁気外乱中であってもその
影響を除去でき、さらに精度の良い車両位置を得ること
ができ、また、１つ目の信号領域形成手段であっても精
度のよい車両位置を得ることができ、また、磁界強度検
出手段の温度変動や信号領域形成手段による車体の急激
な磁化による磁界強度検出手段への影響の除去なども同
時に行うことができ、さらに、また磁気形成手段の埋設
間隔が様々に変化しても検出信頼性が高く、車両位置の
検出精度も高いという効果がある。
【００４０】さらに、請求項５の発明によれば、上記判
定手段は、上記磁界強度検出手段から得られる磁界強度
の平均値に基づいて上記信号領域形成手段の存在を判定
するので、きわめて大きな磁気外乱中であってもその影
響を除去でき、検出信頼性を向上させることができ、ま
た、１つ目の信号領域形成手段であっても検出信頼性を
向上させることができるという効果ある。
定手段は、上記磁界強度検出手段から得られる磁界強度
の平均値に基づいて上記信号領域形成手段の存在を判定
するので、きわめて大きな磁気外乱中であってもその影
響を除去でき、検出信頼性を向上させることができ、ま
た、１つ目の信号領域形成手段であっても検出信頼性を
向上させることができるという効果ある。
【図１】 この発明の実施の形態１を示す構成図であ
る。
る。
【図２】 この発明の実施の形態１における磁気センサ
の出力信号を示す図である。
の出力信号を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１における車載検出器
の処理内容を示すフローチャートである。
の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態１における横ずれ量を
求める一例を示す原理図である。
求める一例を示す原理図である。
【図５】 この発明の実施の形態１における磁気センサ
が出力する磁界強度をサンプリングする際の動作説明に
供するための図である。
が出力する磁界強度をサンプリングする際の動作説明に
供するための図である。
【図６】 この発明の実施の形態１におけるピーク検出
処理内容を示すフローチャートである。
処理内容を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態１におけるきわめて大
きな磁気外乱中における磁気センサが出力する磁界強度
をサンプリングする際の動作説明に供するための図であ
る。
きな磁気外乱中における磁気センサが出力する磁界強度
をサンプリングする際の動作説明に供するための図であ
る。
【図８】 この発明の実施の形態１におけるマーカ信号
のみを検出する際の動作説明に供するための概念図であ
る。
のみを検出する際の動作説明に供するための概念図であ
る。
【符号の説明】 １ 磁気マーカ、２ 磁気センサ、３ 車載検出器、４
車両位置検出装置、５ 車速センサ。
車両位置検出装置、５ 車速センサ。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AB13 AC02 AC04 5H180 AA01 CC17 CC24 5H301 AA01 AA09 EE06 EE13 GG07 GG11 GG14 GG29 HH01 HH03 MM07 MM09
Claims (5)
- 【請求項１】 路面上の所定の位置に磁界を形成する少
なくとも１つの信号領域形成手段と、 該信号領域形成手段によって形成された磁界の強度を検
出する少なくとも１つの磁界強度検出手段と、 上記信号領域形成手段の前後から所定量離れた地点での
上記磁界強度検出手段から得られる磁界強度に基づいて
車両位置の演算を行う車両位置演算手段とを備えたこと
を特徴とする車両位置認識装置。 - 【請求項２】 上記車両位置演算手段は、上記信号領域
形成手段の前後から所定量離れた地点での上記磁界強度
検出手段から得られる磁界強度に基づいて上記信号領域
形成手段の磁界強度を補正する補正手段を有することを
特徴とする請求項１記載の車両位置認識装置。 - 【請求項３】 上記車両位置演算手段は、上記信号領域
形成手段の前後から所定量離れた地点での上記磁界強度
検出手段から得られる磁界強度に基づいて上記信号領域
形成手段の存在を判定する判定手段を有することを特徴
とする請求項１または２記載の車両位置認識装置。 - 【請求項４】 上記補正手段は、上記磁界強度検出手段
から得られる磁界強度の平均値に基づいて上記信号領域
形成手段の磁界強度を補正することを特徴とする請求項
２記載の車両位置認識装置。 - 【請求項５】 上記判定手段は、上記磁界強度検出手段
から得られる磁界強度の平均値に基づいて上記信号領域
形成手段の存在を判定することを特徴とする請求項３記
載の車両位置認識装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001090257A JP3839678B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 車両位置認識装置 |
| US09/963,363 US6502031B2 (en) | 2001-03-27 | 2001-09-27 | Vehicle position recognizing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001090257A JP3839678B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 車両位置認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002286457A true JP2002286457A (ja) | 2002-10-03 |
| JP3839678B2 JP3839678B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=18945066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001090257A Expired - Fee Related JP3839678B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 車両位置認識装置 |
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| JP (1) | JP3839678B2 (ja) |
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| KR20170097945A (ko) * | 2016-02-19 | 2017-08-29 | 한국전자통신연구원 | 센서노드의 감도 보정 장치 및 방법 |
| CN115424454A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-12-02 | 福建省城市大脑建设有限公司 | 一种检测车辆驻停的地磁 |
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| JP6671919B2 (ja) * | 2015-10-23 | 2020-03-25 | キヤノン株式会社 | 送電装置、送電装置の制御方法及びプログラム |
| US11049392B2 (en) * | 2016-06-03 | 2021-06-29 | Aichi Steel Corporation | Position capture method and system |
| JP6928307B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2021-09-01 | 愛知製鋼株式会社 | マーカ検出システム及びマーカ検出方法 |
| JP7091668B2 (ja) * | 2018-01-16 | 2022-06-28 | 愛知製鋼株式会社 | 運転支援システム |
| JP6965815B2 (ja) * | 2018-04-12 | 2021-11-10 | 愛知製鋼株式会社 | マーカ検出システム、及びマーカ検出システムの運用方法 |
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| EP0828161B1 (en) * | 1996-08-23 | 2003-10-29 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Wheel revolution detection method and apparatus |
| JP3486067B2 (ja) | 1997-01-22 | 2004-01-13 | 三菱電機株式会社 | 車両位置認識装置 |
| JPH10208047A (ja) * | 1997-01-23 | 1998-08-07 | Nissan Motor Co Ltd | 車載用走行環境認識装置 |
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-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001090257A patent/JP3839678B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-27 US US09/963,363 patent/US6502031B2/en not_active Expired - Fee Related
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