JP2766506B2

JP2766506B2 - 車両位置表示装置

Info

Publication number: JP2766506B2
Application number: JP1091653A
Authority: JP
Inventors: 義人稲田
Original assignee: MATSUDA HYUUTETSUKU KK; ROIYARU KOOHOREESHON KK
Current assignee: MATSUDA HYUUTETSUKU KK; ROIYARU KOOHOREESHON KK
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JPH02268225A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば自動車教習所等において、車輪か
ら路肩までの距離等、車両と走行路との相対的な位置関
係を乗員に表示するために用いられる車両位置表示装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、車輪から路肩までの距離等の車両と走行路との
相対的位置関係を乗員に把握させるための装置として
は、例えばサイドミラーやルームミラー等が知られてい
る。しかしながら、上記相対位置関係を自動的に表示す
る装置は知られてはいない。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般的に、自動車教習所等で教習を受ける生徒にとっ
て、自分が運転している車両の大きさを把握するのが困
難である。しかも、サイドミラー等は、後方車両等を見
るものであって、後輪を見るものではない。そのため、
特に左回転時に左後輪と路肩との間に距離感がつかめ
ず、左後輪を路肩に乗上げる場合が多い。このような場
合に、もしも左後輪と路肩との間隔が運転席に表示され
るとすれば、この表示に基いて、自分が運転している車
両と走行路との相対位置関係を、運転席に座した状態
で、正確に知ることができる。その結果、車両と路肩と
の距離感、すなわち車両感覚を養うことが可能となる。

なお、従来から、工場内等の走行路に誘導線を敷設
し、誘導線から信号を検出し、この誘導線に沿って移動
する無人搬送車が知られている（例えば特願昭63−2769
81号参照）。しかしながら、この技術は無人搬送車を誘
導するだけであり、周囲との相対位置を検出することは
できない。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので
あり、車輪から路肩までの距離等の車両と走行路との相
対的位置関係を表示することが可能な車両位置表示装置
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の車両位置表示装
置は、走行路側に設けられ、低周波の発振を行う発振器
と、前記発振器に接続され、前記走行路の幅方向におけ
る一定の位置に、前記走行路に沿って連続して敷設され
た基準ループ線と、車両側に設けられ、前記基準ループ
線から発生する磁界の強度を検出し、検出レベルに応じ
た電圧値を出力する検出手段と、前記車両側に設けら
れ、前記基準ループ線に対する前記検出手段の複数の高
さにそれぞれ応じて、前記検出電圧値と前記基準ループ
線に対する前記検出手段の相対位置についての複数の関
係があらかじめ入力設定され、前記複数の関係から選択
された１つの関係を用いてい前記検出手段からの検出電
圧値に基いて前記車両と前記走行路との相対位置を演算
する制御手段と、前記車両側に設けられ、演算された前
記車両と前記走行路との相対位置を表示する表示部とを
具備する。

上記構成において、前記制御手段は、走行時における
検出電圧値に基いて、前記複数の関係から１つの関係を
選択するように構成しても良い。

または、上記構成において、前記制御手段は、外部か
ら入力された操作指令に基いて、前記複数の関係から１
つの関係を選択するように構成しても良い。

上記各構成において、複数の検出手段を、前記車両の
幅方向における所定位置に複数配置するように構成して
も良い。

また、上記各構成において、複数の走行路に対してそ
れぞれ発振器及び基準ループ線を互いに独立して敷設
し、前記各発振器はそれぞれ互いに異なる周波数の低周
波を発振し、前記検出手段は検出周波数の切換えが可能
であるように構成しても良い。

〔作用〕

上記本発明の車両位置表示装置によれば、基準ループ
線に流れる低周波電流により磁界が発生し、この磁界の
強度が検出手段により電圧として検出される。検出手段
による検出電圧は、基準ループ線と検出手段との距離と
一定の関係にある。従って、検出電圧値をデータテーブ
ルと比較することにより、検出手段が基準ループ線から
どれだけどの方向に離れているのか、換言すれば、車両
と走行路の相対位置を知ることができる。ここで、検出
手段の基準ループ線に対する相対位置は、車両の高さに
より若干変化する。そのため、基準ループ線に対する検
出手段の複数の高さ（車高）にそれぞれ応じて、検出電
圧値と基準ループ線に対する検出手段の相対位置につい
ての複数の関係（データテーブル）をあらかじめ入力設
定し、複数の関係から１つを選択することにより、車両
と走行路との相対的位置関係を把握することができる。

さらに、基準ループ線は、走行路の幅方向における一
定の位置、例えば路肩から一定の距離に敷設されている
ので、演算された基準ループ線と検出手段との相対位置
がわかれば、車両における検出手段の位置から車輪等の
各部分間での距離等を演算し、表示することが可能であ
る。車両の走行路との相対的位置を表示することによ
り、例えば自動車教習所で教習を受けている教習生は、
車両と走行路との相対位置関係を正確に把握することが
でき、車両感覚の習得を容易に行うことができるととも
に、車両の運転を確実に行うことができる。

また、制御手段により、走行時における検出電圧値に
基いて、自動的に複数の関係から１つの関係を選択する
ように構成することにより、実際に車両を走行させた場
合における検出手段の高さの変化を自動的に補正するこ
とができ、より正確な車両位置を表示することが可能と
なる。

または、乗員（例えば、指導員）による操作指令に基
いて、複数の関係から１つの関係を選択するように構成
することにより、制御手段の制御プログラムや検出手段
のハードウエア構成を簡単にすることが可能となる。特
に、自動車教習所等の教習コースは舗装されており、ま
た、走行速度も比較的遅い。そのため、走行時の車両の
上下動は比較的小さいため、乗車人数等に応じて車高を
一定に設定しても、演算された車両の相対位置の誤差は
小さく、実用上ほとんど問題にはならない。

また、複数個の検出コイルを車両の幅方向に一定間隔
に配列することにより、検出範囲が広がるとともに、基
準ループ線からの水平距離をより正確に得ることが可能
となる。

また、複数の走行路によってそれぞれ異なる周波数の
低周波を発振させることにより、走行路同士が交差した
り、近接したりする場合であっても、互いに干渉を受け
ることなく、確実に車両が現在走行している走行路にお
ける相対位置を検出することが可能となる。

〔実施例〕

第１図および第２図に示すように、自動車教習所にお
ける走行路Ｒの幅方向中央の地表面近傍には、基準ルー
プ線11が埋設されている。基準ループ線11は、走行路Ｒ
に沿って敷設されるとともに、その両端は発振器12に接
続されている。発振器12は１〜10KHzの低周波発信送信
器によって構成され、発振器12から低周波電流が基準ル
ープ線11に流れる。なお、発振器12は、走行路Ｒの近傍
に限らず、走行路Ｒから離れた建物内等いずれの場所に
設置されていてもよい。

車両Ｃには、その前後輪それぞれの車輪の近傍に、各
車軸と互いに平行に３つの検出コイル（検出手段）２が
一定間隔で取付けられている。検出コイル２は、基準ル
ープ線11に流れる低周波電流により発生される磁界の強
度を出力電圧値として検出するように構成されている。

第１図に示すように、各検出コイル２はそれぞれ、A/
D変換器３を介して制御器（制御手段）４に接続されて
おり、各検出コイル２の検出電圧値は、それぞれ制御器
４に入力される。制御器４は、表示部５に接続されてお
り、制御器４による演算結果が表示部５に表示される。
また、制御器４は操作部６と接続されており、操作部６
からの操作指令に基いて作動される。

操作部６は、図示しない電源スイッチ、データテーブ
ルの選択を自動側もしくは手動側に切換える切換えスイ
ッチ、データテーブル選択スイッチおよび作動スイッチ
等によって構成されている。

第３図において曲線Ｖで示すように、検出コイル２に
よる検出電圧値（出力電圧値）は、検出コイル２が基準
ループ線11に最も近付いたとき、すなわち基準ループ線
11の真上に位置（実線の検出コイル位置参照）するとき
に最も高くピーク値ｐとなり、この位置から検出コイル
２が離れるにつれて低減する。従って、基準ループ線11
に直交する水平方向の各位置において、各位置における
検出コイル２の検出電圧値を上記ピーク値ｐとの比率で
表わし、この比率と基準ループ線11からの水平距離との
関係をあらかじめデータテーブル化して作成しておき、
データテーブル上の比率値と実際の走行時の検出電圧値
から計算される比率値とを比較することにより、ピーク
値ｐ、すなち基準ループ線11からの水平距離を得ること
ができる。

また、車両の地上高さは乗員人数等によって変化し、
これに伴って上記検出コイル２と基準ループ線11との上
下間隔（以下、コイル地上高さという）Ｙも変化する。
このため、コイル地上高さＹとして、例えば150〜350mm
の間を20〜30mmピッチに分け、これら複数のコイル地上
高さについて、それぞれデータテーブルが作成されてい
る。これらのデータテーブルは制御器４に入力設定さ
れ、制御器４では自動もしくは手動により適切なデータ
テーブルが選択される。

つぎに、第４図に基いて、制御器４での処理の手順に
ついて説明する。操作部６での電源スイッチのON操作に
よってスタートし、ステップS₁で作動スイッチのON・OF
Fを判別し、ONの時にステップS₂で検出コイル２からの
検出電圧値が入力されているか否かを判別する。これに
より、車両Ｃが基準ループ線11の敷設されている走行路
Ｒを走行しているか否かを判別し、入力されていなけれ
ば、ステップS₃で検出不能である旨の表示指令を表示部
５に発し、再びステップS₂にリターンする。

検出電圧値が入力されていれば、ステップS₄でデータ
テーブルの選択を手動で行うか否かを、操作部６の切換
えスイッチが手動選択側あるいは自動選択側のいずれに
あるかによって判別する。手動側に切換えられている場
合、ステップS₅で操作部の選択スイッチにより指定され
たデータテーブルを取出し、このデータテーブルに基い
てステップS₆で各種値を演算する。

ステップS₄で自動選択側に切換えられている場合、ス
テップS₇で自動選択に必要な実際の走行における基準ピ
ーク値が得られているか否かを、基準ピーク値検出ルー
チンS₈からの入力に基いて判別する。得られていなけれ
ば、ステップS₃に進み表示不能の表示指令を発する。

すでに基準ピーク値が得られていれば、ステップS₉で
この基準ピーク値に基いてこの基準ピーク値と対応する
コイル地上高さにおけるデータテーブルを選択する。そ
してこのデータテーブルに基いてステップS₆で各種値を
演算する。

なお、上記基準ピーク値検出ルーチンS₈は電源スイッ
チONにより開始され、制御器４で車両Ｃの移動に伴う３
つの検出コイル2a,2b,2cでの検出電圧値の増加減少の変
化を読取り、その変化点での値を基準ピーク値として自
動設定する。例えば第５図に示すように、中央検出コイ
ル2aが基準ループ線11の真上を同図において左から右に
通過すると、その通過の瞬間の前後で各検出電圧値は中
央検出コイル2aでピーク値ｐを挟んで増加から減少へ変
化（実線の矢印参照）し、左側検出コイル2bで減少傾向
が継続（１点鎖線の矢印参照）し、また右側検出コイル
2cで増加傾向が継続（２点鎖線の矢印参照）することに
なる。従って、中央検出コイル2aでの検出電圧値の変化
点を読取れば、中央検出コイル2aによる出力電圧特性曲
線Vaにおけるピーク値ｐを検出することができる。

そして、上記基準ピーク値を上記変化点通過、すなわ
ち複数の検出コイル2a,2b,2cのいずれかが基準ループ線
11の真上を通過する毎に、新しい値に更新する。これ
は、基準ループ線11の埋設深さ等が場所によって異なる
場合を想定して順次補正させるようにしたものである。

つぎに、ステップS₆での各種値の演算処理手順につい
て説明する。まず、ステップS₂での前輪側もしくは後輪
側の３つの検出電圧値から、最大値及びこの最大値を検
出した検出コイル２とを特定する。そして、他の２つの
検出電圧値の大小関係から、基準ループ線11が上記特定
検出コイル２の左右いずれの側にあるかを決定する。例
えば、第３図において１点鎖線で示す場合、最大検出値
ａを示すのは車両Ｃの幅方向中央に設置した中央検出コ
イル2aであり、左右の検出コイル2b,2cでの検出値b,cの
大小比較により上記最大値ａは出力電圧値曲線Ｖのピー
ク値ｐより左側にある。従って、基準ループ線11は中央
検出コイル2aの右側、すなわち範囲IIIにあることが決
定される。

つぎに、ステップS₅またはステップS₉で設定もしくは
選択されたデータテーブルから、このコイル地上高さで
のピーク値を読取る。つぎに、このピーク値とステップ
S₂での最大検出値ａとの比率を求め、この比率に基き上
記データテーブルから検出コイル2aと基準ループ線11と
の水平距離H₁を求める。

この水平距離H₁に基いて車両中心と路肩Ｓとの水平距
離H₂が求まり、さらに路肩Ｓと基準ループ線11との距離
および車両幅から左後輪と路肩との水平距離H₃が求ま
る。以上の演算結果である水平距離H₁〜H₃がステップS
₁₀で表示部に選択的に表示され、この表示によって乗員
は車両Ｃと走行路Ｒとの相対位置関係を把握することが
できる。

上記構成の車両位置表示装置を作動させる手順につい
て説明する。自動車教習所で車両Ｃをスタートさせると
ともに、操作部６の電源スイッチをON状態にする。つぎ
に、データテーブル選択の切換えスイッチを自動側もし
くは手動側のいずれかに切換え操作する。手動側に切換
えた場合には、さらにその時の乗員人数やタイヤの空気
圧等に基いて、対応するコイル地上高さのデータテーブ
ルを選択し、それをデータテーブル選択スイッチにより
制御器４に設定する。

基準ループ線11が敷設されたコースに入った後に、車
両位置を知りたい時に作動スイッチをON状態にする。制
御器４では、前輪側もしくは後輪側のそれぞれで検出電
圧値の大小比較を行い、基準ループ線11と検出コイル２
との概略の相対位置を判別する。すなわち、第３図にお
いて１点鎖線で示す車両位置では、中央検出コイル2aが
最大検出値ａ、左側検出コイル2bが最小検出値ｂを示す
ことにより、基準ループ線11が中央検出コイル2aと右側
検出コイル2cとの間に位置していることを判別する。こ
の判別を行う理由は、最大検出値ａのみを検出しても、
これと対応する値が出力電圧値曲線Ｖにおいてピーク値
を挟んで左右両側にあるため、基準ループ線11が上記最
大検出値ａを検出した検出コイル2aの左右いずれの側に
位置しているのかが判らないからである。

切換えスイッチが手動側に切換えられている場合に
は、設定スイッチにより設定されたデータテーブルにお
けるピーク値を読取り、このピーク値と検出コイル２の
最大検出値との比率を求め、この比率と同じ値を上記デ
ータテーブルから検索し、その値における水平距離をこ
のデータテーブルから読取る。これが基準ループ線11と
上記最大検出値を示す検出コイル2aとの水平距離H₁であ
り、この水平距離H₁に基いて左後輪と左路肩との水平距
離H₃等が計算される。

また、データテーブル選択の切換えスイッチが自動側
に操作されていれば、基準ピーク値と対応するデータテ
ーブルを、あからじめ入力設定されている複数のデータ
テーブルから選択し、該当するデータテーブルを読取
る。つぎに、上記基準ピーク値と検出値との比率を求
め、この比率と同じ値をデータテーブルから検索し、そ
の値を示す水平距離を読取る。以下の処理は手動の場合
と同様に行われ、各種水平距離H₁〜H₃が表示部に選択的
に表示される。

さらに、車両Ｃの右前輪と路肩Ｓとの水平距離H₄も、
前部の３つの検出コイル２によって、同様に求めること
ができ、この水平距離H₄もスイッチ操作により表示部５
に表示される。

このように車室内の表示部に上記各種水平距離H₁〜H₄
が表示されるため、教習生は自分が運転している車両と
走行路との相対位置関係を目で見える具体的な数値によ
って把握することができ、車両感覚の習得を容易に行う
ことができる。

なお上記実施例における他の態様を以下に説明する。

A.自動車教習所内において、例えばＳ字、クランクもし
くは坂道等の各コース毎に独立した基準ループ線を敷設
し、これら複数の基準ループ線に互いに異なる周波数の
低周波電流が流れるように、検出コイルでの検出をこの
低周波電流に対応して複数段階に検出周波数切換え可能
に構成してもよい。これにより、各コースの接続部近傍
で互いに異なる基準ループ線同士が干渉することによる
悪影響を除くことができる。

B.上記実施例では検出コイル２を前部と後部とにそれぞ
れ３つずつ配置しているが、これに限らず、少なくとも
後部に１つあればよい。その場合、基準ループ線11が単
一の検出コイルのいずれの側に位置しているかの判別
は、例えば検出電圧値がその検出時点の前後で増加傾向
にあるか、減少傾向にあるかの判別と、その検出時点の
操舵方向の判別とによって行うことができる。

C.基準ループ線の敷設位置を、例えば走行路の路肩寄り
に設定してもよい。また、走行路幅方向の２箇所以上の
地点に位置するように、複数本の基準ループ線を１つの
走行路に敷設してもよい。

D.表示部には、車両の運転に際して最も把握しにくい、
例えば左後輪と路肩との距離のみを表示させるようにし
てもよい。

E.この装置を自動車教習所の走行路ではなく、一般道路
に適用してもよい。これにより脱輪や接触等を防止して
車両の運転を確実に行うことができる。また、道路と車
両との相対位置関係を具体的な数値によらずに、例えば
図形等によって表示してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の車両位置表示装置によ
れば、走行路側に設けられ、低周波の発振を行う発振器
と、前記発振器に接続され、前記走行路の幅方向におけ
る一定の位置に、前記走行路に沿って連続して敷設され
た基準ループ線と、車両側に設けられ、前記基準ループ
線から発生する磁界の強度を検出し、検出レベルに応じ
た電圧値を出力する検出手段と、前記車両側に設けら
れ、前記基準ループ線に対する前記検出手段の複数の高
さにそれぞれ応じて、前記検出電圧値と前記基準ループ
線に対する前記検出手段の相対位置についての複数の関
係があらかじめ入力設定され、前記複数の関係から選択
された１つの関係を用いて前記検出手段からの検出電圧
値に基いて前記車両と前記走行路との相対位置を演算す
る制御手段と、前記車両側に設けられ、演算された前記
車両と前記走行路との相対位置を表示する表示部とを具
備する。

すなわち、基準ループ線に流れる低周波電流により磁
界が発生し、この磁界の強度が検出手段により電圧とし
て検出され、検出電圧値をデータテーブルと比較するこ
とにより、検出手段が基準ループ線からどれだけどの方
向に離れているのか、換言すれば、車両と走行路の相対
位置を知ることができる。また、検出手段の基準ループ
線に対する相対位置は、車両の高さにより若干変化する
が、基準ループ線に対する検出手段の複数の高さ（車
高）にそれぞれ応じて、検出電圧値と基準ループ線に対
する検出手段の相対位置についての複数の関係（データ
テーブル）をあらかじめ入力設定し、複数の関係から１
つを選択することにより、車両と走行路との相対的位置
関係を把握することができる。車両の走行路に対する相
対的位置を表示することにより、例えば自動車教習所で
教習を受けている教習生は、車両と走行路との相対位置
関係を正確に把握することができ、車両感覚の習得を容
易に行うことができるとともに、車両の運転を確実に行
うことができる。

また、前記制御手段は、走行時における検出電圧値に
基いて、前記複数の関係から１つの関係を選択するよう
に構成することにより、検出手段の基準ループ線に対す
る高さの変化に応じて、制御手段が自動的に複数の関係
の中から１つの関係を選択するので、実際に車両を走行
させた場合における検出手段の高さの変化を自動的に補
正することができ、より正確な車両位置を表示すること
が可能となる。

または、前記制御手段は、外部から入力された操作指
令に基いて、前記複数の関係から１つの関係を選択する
ように構成することにより、例えば指導員によるスイッ
チ操作により、複数の関係から１つの関係を選択するこ
とにより、制御手段の制御プログラムや検出手段のハー
ドウエア構成を簡単にすることが可能となる。

また、複数の検出手段を、前記車両の幅方向における
所定位置に複数配置するように構成することにより、検
出範囲が広がるとともに、基準ループ線からの水平距離
をより正確に得ることが可能となる。

また、複数の走行路に対してそれぞれ発振器及び基準
ループ線を互いに独立して敷設し、前記各発振器はそれ
ぞれ互いに異なる周波数の低周波を発振し、前記検出手
段は検出周波数の切換えが可能であるように構成するこ
とにより、走行路同士が交差したり、近接したりする場
合であっても、互いに干渉を受けることなく、確実に車
両が現在走行している走行路における相対位置を検出す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の実施例を示す構成説明図、第
２図は車両と走行路との関係を示す平面説明図、第３図
は車両と走行路との相対位置関係を求める原理の説明
図、第４図は制御器での処理を示すフローチャート、第
５図は基準ピーク値の検出原理を示す説明図である。 2,2a,2b,2c……検出コイル、４……制御器、５……表示
部、11……基準ループ線、12……発振器、Ｃ……車両、
Ｒ……走行路、H₁〜H₄……水平距離

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】走行路側に設けられ、低周波の発振を行う
発振器と、前記発振器に接続され、前記走行路の幅方向における一
定の位置に、前記走行路に沿って連続して敷設された基
準ループ線と、車両側に設けられ、前記基準ループ線から発生する磁界
の強度を検出し、検出レベルに応じた電圧値を出力する
検出手段と、前記車両側に設けられ、前記基準ループ線に対する前記
検出手段の複数の高さにそれぞれ応じて、前記検出電圧
値と前記基準ループ線に対する前記検出手段の相対位置
についての複数の関係があらかじめ入力設定され、前記
複数の関係から選択された１つの関係を用いて前記検出
手段からの検出電圧値に基いて前記車両と前記走行路と
の相対位置を演算する制御手段と、前記車両側に設けられ、演算された前記車両と前記走行
路との相対位置を表示する表示部とを具備する車両位置
表示装置。
【請求項２】前記制御手段は、走行時における検出電圧
値に基いて、前記複数の関係から１つの関係を選択する
ことを特徴とする請求項１記載の車両位置表示装置。
【請求項３】前記制御手段は、外部から入力された操作
指令に基いて、前記複数の関係から１つの関係を選択す
ることを特徴とする請求項１記載の車両位置表示装置。
【請求項４】複数の検出手段を、前記車両の幅方向にお
ける所定位置に複数配置したことを特徴とする請求項１
から３のいずれかに記載の車両位置表示装置。
【請求項５】複数の走行路に対してそれぞれ発振器及び
基準ループ線を互いに独立して敷設し、前記各発振器は
それぞれ互いに異なる周波数の低周波を発振し、前記検
出手段は検出周波数の切換えが可能であることを特徴と
する請求項１から４のいずれかに記載の車両位置表示装
置。