JP3018837B2 - Moving object position detection device - Google Patents

Moving object position detection device

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JP3018837B2
JP3018837B2 JP5175440A JP17544093A JP3018837B2 JP 3018837 B2 JP3018837 B2 JP 3018837B2 JP 5175440 A JP5175440 A JP 5175440A JP 17544093 A JP17544093 A JP 17544093A JP 3018837 B2 JP3018837 B2 JP 3018837B2
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distance
ultrasonic
vehicle
signal
moving object
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歳康 勝野
茂 上西
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Toyota Motor Corp
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は移動体位置検出装置に係
り、特に移動体上の2点に設置した受信機と地上側の2
点に設置した送信機との距離を検出し、その距離データ
を基に予め設定した座標内における移動体位置を検出す
る移動体位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving object position detecting apparatus, and more particularly, to a receiver installed at two points on a moving object and a receiver on the ground side.
The present invention relates to a moving object position detection device that detects a distance from a transmitter installed at a point and detects a moving object position within predetermined coordinates based on the distance data.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、地上の2点に送信機を設置
し、また移動体上の2点に受信機を設置し、それぞれの
送・受信機間距離を検出して移動体の位置検出を行う装
置が知られている。例えば特開平1−231808号公
報は、これら送・受信機として超音波発振器及び超音波
受信機を用いた装置を開示している。
2. Description of the Related Art Conventionally, transmitters are installed at two points on the ground, and receivers are installed at two points on a moving body, and the distance between the transmitter and the receiver is detected to detect the position of the moving body. An apparatus for performing the above is known. For example, Japanese Patent Laying-Open No. 1-231808 discloses an apparatus using an ultrasonic oscillator and an ultrasonic receiver as these transmitters and receivers.

【0003】上記公報記載の装置は、地上側に設置され
た送信機から発せられた超音波が移動体側の受信機に到
達するまでの時間を計測することにより各受信機につ
き、2台の送信機に対する距離を検出する。このため、
2台の送信機の設置位置を基準として予め地上に座標を
設定しておけば、各受信機について座標上の位置が決定
される。そして、移動体上の2点に設置された受信機の
それぞれについて座標が決定すれば、その座標に対する
移動体の角度も決定することになる。
The apparatus disclosed in the above publication measures two transmissions for each receiver by measuring the time required for an ultrasonic wave emitted from a transmitter installed on the ground to reach a receiver on the mobile body side. Detects distance to aircraft. For this reason,
If coordinates are previously set on the ground based on the installation positions of the two transmitters, the position on the coordinates is determined for each receiver. If the coordinates are determined for each of the receivers installed at two points on the moving body, the angle of the moving body with respect to the coordinates is also determined.

【0004】このように、上記公報記載に開示される移
動体位置検出装置によれば、地上に設定された座標に対
する移動体の位置、及び進行方向が検出可能であり、例
えば移動体の誘導装置、または自動操縦装置等へ広く応
用することができる。
As described above, according to the moving body position detecting device disclosed in the above publication, the position of the moving body with respect to the coordinates set on the ground and the traveling direction can be detected. , Or an autopilot.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、送信機
を発した超音波が受信機に到達するまでの時間を基に送
・受信機間距離を検出する場合、両者間に何らかの障害
物が存在するとその距離を正確に測定することができな
くなる事態が生ずる。送信機と受信機との間に障害物が
存在する場合、受信機には何らかの物体で反射した間接
波、すなわち迂遠な経路を伝播してきた超音波が到達す
ることとなり、現実の送・受信機間距離に対して不当に
長い伝播時間が検出されるからである。
However, when detecting the distance between the transmitter and the receiver based on the time required for the ultrasonic wave emitted from the transmitter to reach the receiver, if any obstacle exists between the two. A situation occurs in which the distance cannot be measured accurately. If there is an obstacle between the transmitter and the receiver, the receiver receives an indirect wave reflected by some object, that is, an ultrasonic wave that has propagated along a roundabout path, and the actual transmitter / receiver This is because an unduly long propagation time is detected for the distance.

【0006】上記従来の装置は、かかる事態に対処する
手段を何ら備えていないものであり、地上の送信機と移
動体上の受信機との間に障害物が存在すると、直接その
影響を被るという問題を有していた。
The above-mentioned conventional device does not have any means for coping with such a situation, and is directly affected by an obstacle between a terrestrial transmitter and a mobile receiver. Had the problem that

【0007】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、検出した送・受信機間の距離データに基づい
て、予め距離が判っている送信機間距離または受信機間
距離を演算し、その値が適正である場合にのみ距離デー
タを採用することにより上記の課題を解決し得る移動体
位置検出装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and calculates a distance between a transmitter and a distance between receivers whose distance is known in advance based on the detected distance data between the transmitter and the receiver. It is another object of the present invention to provide a moving object position detecting device that can solve the above-described problem by adopting distance data only when the value is appropriate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】図1は、上記の目的を達
成する移動体位置検出装置の原理構成図を示す。すなわ
ち、上記の目的は、図1に示すように互いに離間配置さ
れた2台の送信機1r,1lと、互いに離間配置された
2台の受信機2R,2Lと、前記2台の送信機1r,1
l若しくは前記2台の受信機2R,2Lの一方を搭載し
た移動体と、他方を設置した基準物と、各送信機1r,
1lと各受信機間2R,2Lの距離を検出する距離検出
手段3と、前記距離検出手段3で検出した距離データに
基づいて、基準物と移動体との相対位置を演算する位置
演算手段4とを備える移動体位置検出装置において、前
記距離検出手段3で検出した距離データに基づいて、間
隔が既知である前記2台の受信機1r,1l間距離及び
前記2台の送信機2R,2L間距離の少なくとも一方を
演算する既知距離演算手段5と、該既知距離演算手段5
の演算結果と既知の距離データとを比較することによ
り、前記距離検出手段3の検出データの正誤を判定する
正誤判定手段6とを備えてなる移動体位置検出装置によ
り達成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a moving object position detecting apparatus which achieves the above object. That is, the above-mentioned object is achieved by two transmitters 1r and 11l spaced apart from each other as shown in FIG. 1, two receivers 2R and 2L spaced apart from each other, and the two transmitters 1r , 1
1 or a moving body equipped with one of the two receivers 2R and 2L, a reference object equipped with the other, and a transmitter 1r,
Distance detecting means 3 for detecting the distance between 1l and each of the receivers 2R and 2L; and position calculating means 4 for calculating the relative position between the reference object and the moving body based on the distance data detected by the distance detecting means 3. The distance between the two receivers 1r and 1l whose distances are known and the two transmitters 2R and 2L are known based on the distance data detected by the distance detecting means 3. A known distance calculating means for calculating at least one of the distances;
This is achieved by a moving object position detecting device including a correctness / incorrectness determining means 6 for determining whether the detection data of the distance detecting means 3 is correct or not by comparing the calculation result of the above with known distance data.

【0009】[0009]

【作用】本発明に係る移動体位置検出装置において、前
記送信機1r,1lを発した信号が、それぞれ前記受信
機2R,2Lに到達すると、前記距離検出手段3は、前
記送信機1rを発した信号が前記受信機2R,2Lに到
達するまでの伝播時間、及び前記送信機1lを発した信
号が前記受信機2R,2Lに到達するまでの伝播時間を
それぞれ計測する。
In the moving object position detecting device according to the present invention, when signals emitted from the transmitters 1r and 11 reach the receivers 2R and 2L, respectively, the distance detecting means 3 emits the signal from the transmitter 1r. The propagation time until the received signal reaches the receivers 2R and 2L and the propagation time until the signal emitted from the transmitter 11 reaches the receivers 2R and 2L are measured.

【0010】そして、前記距離検出手段3は、このよう
にして計測した伝播時間と、前記送信機1r,1lの発
する信号の伝播速度とに基づいて、前記送信機1rと前
記受信機2R,2Lとの距離、及び前記送信機1lと前
記受信機2R,2Lとの距離を演算する。
[0010] The distance detecting means 3 determines the transmitter 1r and the receivers 2R, 2L based on the propagation time measured in this way and the propagation speed of the signal generated by the transmitters 1r, 11. And the distance between the transmitter 11 and the receivers 2R and 2L are calculated.

【0011】前記位置演算手段4は、演算された4つの
距離データに基づいて、前記2台の送信機1r,1lと
前記2台の受信機2R,2Lの一方を基準として予め設
定しておいた座標上における他方を位置、及び座標軸に
対する傾きを演算する。これにより、当該移動体の前記
基準物に対する相対位置が検出される。
The position calculating means 4 presets one of the two transmitters 1r, 11 and one of the two receivers 2R, 2L as a reference based on the calculated four distance data. The position on the other coordinate and the inclination with respect to the coordinate axis are calculated. Thereby, the relative position of the moving object with respect to the reference object is detected.

【0012】一方、前記既知距離演算手段5は、前記距
離検出手段3の検出した4つの距離データに基づいて、
前記送信機1r,1l間距離w及び前記受信機2R,2
L間距離Wの少なくとも一方を逆算する。この場合、前
記送信機1r,1l間に何らの障害物もなく適切な距離
測定が実行されていれば、逆算値は既知の距離データと
ほぼ等しく、また、障害物等の影響で距離データが大き
く誤検出された場合は、逆算値が既知の距離データとは
大幅に異なる値として演算される。
On the other hand, the known distance calculating means 5 calculates the distance based on the four distance data detected by the distance detecting means 3.
The distance w between the transmitters 1r, 11 and the receivers 2R, 2
At least one of the distances L between L is calculated back. In this case, if proper distance measurement is performed without any obstacle between the transmitters 1r and 1l, the back calculation value is substantially equal to the known distance data, and the distance data is affected by obstacles and the like. If a large erroneous detection is made, the back calculation is calculated as a value that is significantly different from the known distance data.

【0013】従って、前記正誤判定手段6において前記
既知距離演算手段5の演算結果と既知の距離データとの
比較を行うことにより、前記距離検出手段3で検出した
距離データが適正値であるか否かを判断することがで
き、障害物等の影響を排除することが可能となる。
Therefore, by comparing the calculation result of the known distance calculation means 5 with the known distance data in the correctness judgment means 6, whether or not the distance data detected by the distance detection means 3 is an appropriate value is determined. Can be determined, and the influence of an obstacle or the like can be eliminated.

【0014】[0014]

【実施例】図2は、本発明の一実施例である移動体位置
検出装置10の構成を表す全体図を示す。尚、本実施例
の移動体位置検出装置10は、車両11を車庫12へ誘
導する装置として設けられたものである。
FIG. 2 is an overall view showing the structure of a moving object position detecting apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The moving object position detecting device 10 according to the present embodiment is provided as a device for guiding the vehicle 11 to the garage 12.

【0015】ここで図2は、車両11がフロントを左、
リアを右方向に向けた状態を表している。車両11のリ
ア左右コーナ部には、前記した受信機2R,2Lに相当
する超音波発振器13R,13Lが配設されている。こ
の超音波発振器13R,13Lは、例えば振動板にPZ
T(チタン酸ジルコン酸鉛)素子等を接合してなり、空
気中を伝播する超音波振動を検出して、その振動と同周
期の電圧信号を発生し得るものである。ここで、これら
の超音波発振器13R,13Lは、互いの間隔を所定距
離wとして配設している。
Here, FIG. 2 shows that the vehicle 11
This shows a state where the rear is turned rightward. Ultrasonic oscillators 13R and 13L corresponding to the above-mentioned receivers 2R and 2L are disposed at the rear left and right corners of the vehicle 11. The ultrasonic oscillators 13R and 13L are provided with, for example, PZ
A T (lead zirconate titanate) element or the like is joined to detect ultrasonic vibrations propagating in the air and generate a voltage signal having the same cycle as the vibrations. Here, these ultrasonic oscillators 13R and 13L are arranged with a predetermined distance w between each other.

【0016】これら超音波発振器13R,13Lは、共
に制御装置14に電気的に接続されている。この制御装
置14は、前記した距離検出手段3、位置演算手段4、
既知距離演算手段5、及び正誤判定手段6を実現する本
実施例装置の要部である。ここで、本実施例の制御装置
14には、上記した超音波発振器13R,13Lの他、
特定周波数の電磁波を検出する電磁波受信機15が接続
されている。従って、空気中に検出すべき電磁波が伝播
された場合、適切にその発生時期を検出することができ
る。
These ultrasonic oscillators 13R and 13L are both electrically connected to a control device 14. The control device 14 includes the distance detecting means 3, the position calculating means 4,
This is a main part of the apparatus of the present embodiment for realizing the known distance calculation means 5 and the right / wrong judgment means 6. Here, in addition to the above-described ultrasonic oscillators 13R and 13L, the control device 14 of the present embodiment includes:
An electromagnetic wave receiver 15 for detecting an electromagnetic wave of a specific frequency is connected. Therefore, when the electromagnetic wave to be detected is propagated in the air, it is possible to appropriately detect the generation time.

【0017】また、車庫12の入口両側には、前記した
送信機1r,1lに相当するマーカ16r,16lが、
車庫12の幅と等しい距離W離れて設置されている。こ
れらのマーカ16r,16lは、信号発生装置17に接
続され、それぞれ信号発生装置17から供給される電圧
信号を超音波に変換し、その超音波信号を車庫12の前
方に向けて発する。
On both sides of the entrance of the garage 12, markers 16r and 16l corresponding to the transmitters 1r and 11 described above are provided.
It is installed at a distance W equal to the width of the garage 12. These markers 16r and 16l are connected to the signal generator 17, convert the voltage signals supplied from the signal generator 17 into ultrasonic waves, and emit the ultrasonic signals toward the front of the garage 12.

【0018】ここで、本実施例の信号発生装置17に
は、これらマーカ16r,16lに加え、所定周波数の
電磁波を発生する電磁波送信機18が接続されている。
そして、この電磁波送信機18も、マーカ16r,16
lと同様に信号発生装置17の指示に従って、適当な時
期に電磁波を発生する。
Here, an electromagnetic wave transmitter 18 for generating an electromagnetic wave of a predetermined frequency is connected to the signal generator 17 of the present embodiment in addition to the markers 16r and 16l.
The electromagnetic wave transmitter 18 is also used for the markers 16r, 16r.
As in the case of 1, the electromagnetic wave is generated at an appropriate time according to the instruction of the signal generator 17.

【0019】以下、上記した超音波及び電磁波信号を用
いて、図2に示すマーカ16r,16lと超音波受発振
器13R,13Lとの距離Rr,Lr,Rl,Llを検
出する原理について説明する。
Hereinafter, the principle of detecting the distances Rr, Lr, Rl, Ll between the markers 16r, 16l and the ultrasonic receiving oscillators 13R, 13L shown in FIG. 2 using the above-mentioned ultrasonic and electromagnetic wave signals will be described.

【0020】図3は、上記図2に示す距離Rr,Lr,
Rl,Llを検出すべくマーカ16r,16l、電磁波
送信機18と、超音波発振器13R,13L、電磁波受
信機15との間で授受される超音波信号及び電磁波信号
の状態を表すタイムチャートを示す。
FIG. 3 shows the distances Rr, Lr,
FIG. 4 is a time chart showing states of ultrasonic signals and electromagnetic wave signals transmitted / received between markers 16r and 16l, electromagnetic wave transmitter 18, ultrasonic oscillators 13R and 13L, and electromagnetic wave receiver 15 for detecting Rl and Ll. .

【0021】図3(A),(B),(C)に示すよう
に、本実施例の電磁波送信機18及びマーカ16r,1
6lからは、電磁波信号と一方の超音波信号とが同時に
送信される。この場合、電磁波送信機18は、周波数や
継続時間等によりr信号とl信号とを区別して発信する
ことができ、マーカ16rと同期して電磁波を発する際
にはr信号を、またマーカ16lと同期して電磁波を発
する際にはl信号を発生する。
As shown in FIGS. 3A, 3B and 3C, the electromagnetic wave transmitter 18 and the markers 16r, 1
From 61, an electromagnetic wave signal and one ultrasonic signal are transmitted simultaneously. In this case, the electromagnetic wave transmitter 18 can transmit the r signal and the l signal while distinguishing the r signal and the l signal based on the frequency, the duration, and the like. When the electromagnetic wave is emitted in synchronization with the marker 16r, the r signal is output. When an electromagnetic wave is emitted synchronously, an l signal is generated.

【0022】ところで、図3(A),(B)に示すよう
に、時刻t0 において電磁波送信機18のr信号と、マ
ーカ16rの超音波信号とが同時に発せられた場合、両
信号の伝播速度の差に起因して、車両11にこれらの信
号が到達する時刻には差が生ずる。
By the way, as shown in FIGS. 3A and 3B, when the r signal of the electromagnetic wave transmitter 18 and the ultrasonic signal of the marker 16r are emitted simultaneously at time t 0 , the propagation of both signals Due to the speed difference, there is a difference in the time at which these signals arrive at the vehicle 11.

【0023】つまり、光速と同等の伝播速度を有するr
信号は、電磁波送信機18から発せられるとほぼ同時に
電磁波受信機15に到達し、その時刻は図3(D)に示
すようにt0 と見なすことができる。一方、マーカ16
rを発した超音波信号は、空気中を音速で伝播し、マー
カ16rとの距離に応じた伝播時間の後に超音波発振器
13R,13Lのそれぞれに到達する。
That is, r having a propagation speed equal to the speed of light
The signal arrives at the electromagnetic wave receiver 15 almost at the same time as being emitted from the electromagnetic wave transmitter 18, and the time can be regarded as t 0 as shown in FIG. 3 (D). On the other hand, the marker 16
The ultrasonic signal that emitted r propagates in the air at the speed of sound, and reaches each of the ultrasonic oscillators 13R and 13L after a propagation time corresponding to the distance from the marker 16r.

【0024】従って、図2に示すようにRrがLrに比
べて長い場合には、図3(F),(H)に示すように超
音波発振器13Lが超音波信号を受信する時刻t1 に遅
れて、超音波発振器13Rは時刻t2 にその信号を受信
することになる。
Accordingly, when Rr is longer than Lr as shown in FIG. 2, at time t 1 when the ultrasonic oscillator 13L receives the ultrasonic signal as shown in FIGS. 3 (F) and 3 (H). late, ultrasonic generator 13R will receive the signal at time t 2.

【0025】そして、電磁波受信機15が電磁波を受信
してから超音波発振器13R,13Lが超音波信号を受
信するまでに要する時間、すなわち超音波信号の伝播時
間“t2 −t0 ”及び“t1 −t0 ”は、それぞれマー
カ16rと超音波発振器13R,13Lとの距離を表す
特性値としての意味を持つ。
The time required from the reception of the electromagnetic wave by the electromagnetic wave receiver 15 to the reception of the ultrasonic signal by the ultrasonic oscillators 13R and 13L, that is, the propagation times "t 2 -t 0 " and "t 2 -t 0 " of the ultrasonic signal. “t 1 −t 0 ” has a meaning as a characteristic value indicating a distance between the marker 16r and the ultrasonic oscillators 13R and 13L.

【0026】本実施例装置においては、この伝播時間を
計量するカウンタCR ,CL を制御装置14内に設けて
伝播時間を検出している。そして、上記したようにr信
号を受信した直後におけるカウンタCR の値を図3
(E)に示すように距離Rrに対するカウント値CRr
して、またカウンタCL の値を図3(G)に示すように
距離Lrに対するカウント値CLrとして認識する。
In the present embodiment, the counters C R and C L for measuring the propagation time are provided in the control device 14 to detect the propagation time. Then, Figure 3 the value of the counter C R immediately after receiving the r signal as described above
As a count value C Rr to the distance Rr (E), the addition recognizes the value of the counter C L as a count value C Lr for the distance Lr as shown in FIG. 3 (G).

【0027】同様に、図3(A),(C)に示す如く時
刻t3 において電磁波送信機18とマーカ16lとから
それぞれl信号と超音波信号が発せられた際に、電磁波
受信機15がl信号を検知してから各超音波発振器13
R,13Lに超音波信号が到達するまでの時間“t4
3 ”及び“t5 −t3 ”を計量すれば、その計量値が
16lと超音波発振器13R,13Lとの距離Rl,L
lを表すことになる。
Similarly, as shown in FIGS. 3A and 3C, when the electromagnetic wave transmitter 18 and the marker 16l emit an l signal and an ultrasonic signal at time t 3 , respectively, the electromagnetic wave receiver 15 After detecting the l signal, each ultrasonic oscillator 13
The time “t 4 −” until the ultrasonic signal reaches R, 13L.
When t 3 ”and“ t 5 −t 3 ”are measured, the weighed value is 16 l and the distances Rl, L between the ultrasonic oscillators 13R, 13L.
l.

【0028】そこで、本実施例においては、上記したカ
ウンタCR ,CL が、それぞれl信号受信直後にカウン
トした値を、距離Rlに対応したカウント値CRl,CLl
として認識することとしている。この結果、カウンタC
R ,CL の値を監視することにより容易にマーカ16
r,16lと超音波発振器13R,13Lとの距離R
r,Lr,Rl,Llを検出することが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, the values counted by the counters C R and C L immediately after receiving the 1 signal are respectively used as the count values C R1 and C L1 corresponding to the distance Rl.
It is to be recognized as. As a result, the counter C
R, easily marker 16 by monitoring the value of C L
r, 16l and distance R between ultrasonic oscillators 13R, 13L
r, Lr, Rl, Ll can be detected.

【0029】ところで、マーカ16r,16lの位置を
基準として予め地上に座標が設定されているとすれば、
距離Rr,Rlが決まれば超音波発振器13Rの座標は
決定する。同様に距離Lr,Llが決定すれば、超音波
発振器13Lの位置が決定する。つまり、上記したよう
に距離Rr,Lr,Rl,Llの検出が可能である場
合、車両11上の2点につき座標が特定できることにな
る。
By the way, assuming that the coordinates are set in advance on the ground based on the positions of the markers 16r and 16l,
Once the distances Rr and Rl are determined, the coordinates of the ultrasonic oscillator 13R are determined. Similarly, if the distances Lr and Ll are determined, the position of the ultrasonic oscillator 13L is determined. That is, when the distances Rr, Lr, Rl, and Ll can be detected as described above, the coordinates can be specified for two points on the vehicle 11.

【0030】そして、車両11上の2点について座標が
特定できれば、車両11の位置と共に車両11の座標軸
に対する姿勢角を特定することができる。具体的には、
例えば図4に示すように車庫12の幅方向にx軸、奥行
き方向にy軸を設定すると、車両11の後輪軸中心の座
標(X,Y)、及び車両11の長手方向の軸とx軸との
成す角である姿勢角θは、上記したマーカ16r,16
lと超音波発振器13R,13Lとの距離Rr,Lr,
Rl,Ll、及び超音波発振器13R,13L間距離w
により、以下のように特定することができる。
If the coordinates of two points on the vehicle 11 can be specified, the attitude angle of the vehicle 11 with respect to the coordinate axis can be specified together with the position of the vehicle 11. In particular,
For example, as shown in FIG. 4, when the x-axis is set in the width direction of the garage 12 and the y-axis is set in the depth direction, the coordinates (X, Y) of the center of the rear wheel axis of the vehicle 11, and the axis in the longitudinal direction of the vehicle 11 and the x-axis Is the angle formed by the above-mentioned markers 16r, 16r
1 and the distances Rr, Lr, between the ultrasonic oscillators 13R, 13L.
Rl, Ll, and distance w between ultrasonic oscillators 13R, 13L
Can be specified as follows.

【0031】[0031]

【数1】 (Equation 1)

【0032】尚、上記(1)式中Sは、超音波発振器1
3R,13Lの配設される車両11後端部から、車両1
1の後輪軸11aまでの距離であり、K1 ,K2
1 ,Y 2 ,α,J1 ,J2 は、それぞれ以下の式で表
される変数である。
In the above equation (1), S represents the ultrasonic oscillator 1
From the rear end of the vehicle 11 where the 3R and 13L are disposed, the vehicle 1
1 is the distance to the rear axle 11a,1, KTwo,
Y1, Y Two, Α, J1, JTwoAre represented by the following equations, respectively.
Variable.

【0033】[0033]

【数2】 (Equation 2)

【0034】このように、本実施例の移動体位置検出装
置10の如く車両11上の2点と地上の2点との距離を
検出する装置によれば、移動体の位置及び姿勢を検知す
ることができ、例えばステアリング制御及びスロットル
制御等と組み合わせることにより、車庫12内に車両1
1を自動誘導することも可能である。
As described above, according to the apparatus for detecting the distance between two points on the vehicle 11 and two points on the ground, such as the moving body position detecting apparatus 10 of the present embodiment, the position and posture of the moving body are detected. The vehicle 1 can be placed in the garage 12 by combining it with, for example, steering control and throttle control.
It is also possible to automatically guide 1.

【0035】ところが、かかる移動体位置検出装置10
を車両11に搭載して用いる場合は、歩行者や街路樹等
がマーカ16r,16lと超音波発振器13R,13L
との間で行われる信号の授受に与える影響を考慮する必
要がある。車両11が幅広い環境下で使用されることに
鑑みれば、常時良好な状態で信号の授受が実行できると
は限らないからである。
However, the moving object position detecting device 10
When the pedestrian is mounted on the vehicle 11, the pedestrians, the street trees, and the like are provided with the markers 16r and 16l and the ultrasonic oscillators 13R and 13L.
It is necessary to consider the influence on the transmission and reception of signals performed between them. This is because, in view of the fact that the vehicle 11 is used in a wide range of environments, it is not always possible to execute transmission and reception of signals in a favorable state.

【0036】図5は、マーカ16lと超音波発振器13
Rとの間に歩行者20が介在し、車庫12の脇に存在す
る壁21で反射した間接波が超音波発振器13Rに入射
している状態を例示したものである。同図に示すよう
に、かかる状況下にあってはマーカ16lを発した超音
波は、マーカ16lと超音波発振器13Rとの直線距離
Rlより長い距離Rl′を伝播して超音波発振器13R
に到達する。
FIG. 5 shows the marker 161 and the ultrasonic oscillator 13.
This illustrates a state in which a pedestrian 20 is interposed between the ultrasonic generator 13R and an indirect wave reflected by a wall 21 existing beside the garage 12 is incident on the ultrasonic oscillator 13R. As shown in the figure, in such a situation, the ultrasonic wave emitted from the marker 16l propagates a distance Rl 'longer than the linear distance Rl between the marker 16l and the ultrasonic oscillator 13R, and the ultrasonic oscillator 13R
To reach.

【0037】従って、マーカ16lを発した超音波が超
音波発振器13Rへ到達するまでに要する時間が本来の
時間に比べて長くなり、制御装置14では、マーカ16
lと超音波発振器13Rとの直線距離がRl′であると
して検出されることになる。そして、このような誤検出
が行われると、当然に上記(1)式に従って実行される
座標(X,Y)等の演算結果も誤った値となり、これに
対して何らの対処もされないとすれば、車両11が誤っ
た位置へ誘導される等の不具合が発生する。
Therefore, the time required for the ultrasonic wave emitted from the marker 16l to reach the ultrasonic oscillator 13R becomes longer than the original time, and the control device 14
The linear distance between 1 and the ultrasonic oscillator 13R is detected as Rl '. If such an erroneous detection is performed, the calculation result of the coordinates (X, Y) executed according to the above equation (1) naturally becomes an erroneous value, and no action is taken for this. For example, a trouble such as the vehicle 11 being guided to an incorrect position occurs.

【0038】ところで、本実施例の移動体位置検出装置
10は、上記したように距離Rr,Lr,Rl,Ll及
び超音波発振器13R,13L間距離wによって座標
(X,Y)と姿勢角θとを演算するものである。この場
合において上記(4)式に示すαは、マーカ16r,1
6l間距離Wに等しい値である。従ってWは、上記
(2),(3)式により表されるK1 ,K2 ,Y1 ,Y
2 を用いて、以下のように表すことができる。
By the way, as described above, the moving object position detecting device 10 of this embodiment uses the distances Rr, Lr, Rl, Ll and the distance w between the ultrasonic oscillators 13R, 13L to determine the coordinates (X, Y) and the attitude angle θ. Is calculated. In this case, α in the above equation (4) is the marker 16r, 1
This is a value equal to the distance W between 6l. Therefore, W is represented by K 1 , K 2 , Y 1 , Y represented by the above equations (2) and (3).
It can be expressed as follows using 2 .

【0039】[0039]

【数3】 (Equation 3)

【0040】ここで、超音波発振器13R,13L間距
離wは既知であるから、結局距離Rr,Lr,Rl,L
lが確定すれば、これらの値に基づいてマーカ16r,
16l間距離Wが演算できることになる。そして、その
演算結果は、距離Rr,Lr,Rl,Llが適切に検出
できていれば既知の距離Wと等しく、何らかの理由で距
離Rr,Lr,Rl,Llが誤検出されていれば、既知
の距離Wと異なる値として演算されることになる。
Here, since the distance w between the ultrasonic oscillators 13R and 13L is known, the distances Rr, Lr, R1, and L are eventually obtained.
Once l is determined, the markers 16r, 16r,
The distance W between 16l can be calculated. The calculation result is equal to the known distance W if the distances Rr, Lr, Rl, and Ll have been properly detected. If the distances Rr, Lr, Rl, and Ll have been erroneously detected for some reason, the calculation result is known. Is calculated as a value different from the distance W.

【0041】そこで、本実施例の移動体位置検出装置1
0は、距離Rr,Lr,Rl,Llを検出したら、それ
らの値に基づいて車両11の座標(X,Y)及び姿勢角
θを演算すると共に、マーカ16r,16l間距離Wを
演算し、その結果が適正な値である場合に限り座標
(X,Y)及び姿勢角θを適正値として認識することと
した。
Therefore, the moving body position detecting device 1 of this embodiment
0, when the distances Rr, Lr, Rl, Ll are detected, the coordinates (X, Y) and attitude angle θ of the vehicle 11 are calculated based on those values, and the distance W between the markers 16r, 16l is calculated. Only when the result is a proper value, the coordinates (X, Y) and the posture angle θ are recognized as proper values.

【0042】尚、上記(1)〜(7)式は、検出した距
離Rr,Lr,Rl,Llと既知のwとから座標(X,
Y)、姿勢角θ、マーカ16r,16l間距離Wを求め
る関係式であるが、同様に、距離Rr,Lr,Rl,L
lと既知のマーカ16r,16l間距離Wとから座標
(X,Y)、姿勢角θ、超音波発振器13R,13L間
距離wを求めることも可能であり、既知の距離としては
w及びWの何れを用いても検証は可能である。
The above equations (1) to (7) represent the coordinates (X, X) from the detected distances Rr, Lr, Rl, Ll and the known w.
Y), a relational angle for determining the attitude angle θ, and the distance W between the markers 16r and 16l. Similarly, the distances Rr, Lr, Rl, L
It is also possible to obtain the coordinates (X, Y), the attitude angle θ, and the distance w between the ultrasonic oscillators 13R, 13L from the distance l and the known distance W between the markers 16r, 16l. Verification is possible using either of them.

【0043】図6は、かかる処理を実現すべく制御装置
14が実行するルーチンのフローチャートを示す。以
下、同図を参照して、移動体位置検出装置10の動作説
明を行う。尚、本ルーチンは、制御装置14を構成する
マイクロコンピュータ等によって実行されるものであ
り、例えば1sec 毎に起動する定期割り込みルーチンで
ある。
FIG. 6 shows a flowchart of a routine executed by the control device 14 to realize such processing. Hereinafter, the operation of the moving object position detecting device 10 will be described with reference to FIG. This routine is executed by a microcomputer or the like constituting the control device 14, and is, for example, a periodic interrupt routine started every one second.

【0044】本ルーチンが起動すると、先ずステップ1
00において上記した手法によりマーカ16r,16l
と超音波発振器13R,13Lとの距離Rr,Lr,R
l,Llの測定を行う。本実施例においては、このステ
ップ100を実行することにより、前記した距離検出手
段3が実現される。
When this routine is started, first, in step 1
00, the markers 16r, 16l
Rr, Lr, R between the distance and the ultrasonic oscillators 13R, 13L
l and Ll are measured. In the present embodiment, by executing step 100, the above-described distance detecting means 3 is realized.

【0045】そして、超音波信号の伝播時間に基づい
て、これらの距離Rr,Lr,Rl,Llを測定した
ら、ステップ102へ進み、これらの値及び予め記憶し
てある超音波発振器13R,13L間距離wを上記した
(1)式に代入し、車両11の後輪軸中心の座標(X,
Y)と、車両11の姿勢角θとを演算する。このよう
に、本ステップ102は、前記した位置演算手段4に相
当する。
After measuring these distances Rr, Lr, Rl, Ll based on the propagation time of the ultrasonic signal, the process proceeds to step 102, where these values and the previously stored ultrasonic oscillators 13R, 13L are measured. The distance w is substituted into the above equation (1), and the coordinates (X,
Y) and the attitude angle θ of the vehicle 11 are calculated. Thus, the present step 102 corresponds to the above-described position calculating means 4.

【0046】以下、ステップ104及び106は、この
ようにして求めた座標(X,Y)及び姿勢角θが適正値
であるか否かを判別するステップであり、それぞれ前記
した既知距離演算手段5及び正誤反転手段6に相当する
本実施例の要部ある。
Steps 104 and 106 are steps for judging whether or not the coordinates (X, Y) and the attitude angle θ thus obtained are appropriate values. And a main part of the present embodiment corresponding to the true / false inversion means 6.

【0047】すなわち、ステップ104では、上記
(7)式に従って、検出したRr,Lr,Rl,Ll、
及び既知のwを基にマーカ16r,16l間距離Wの演
算を行う。そして、ステップ106では、Wが予め設定
された誤差範囲内の値として演算されているか、つま
り、既知の値W0 ,許容範囲ΔWに対してW0 −ΔW<
W<W+ΔWを満たしているか否かの判別を行う。
That is, at step 104, the detected Rr, Lr, Rl, Ll,
The distance W between the markers 16r and 16l is calculated based on the known w. In step 106, whether W is calculated as a value within a preset error range, that is, W 0 −ΔW <with respect to the known value W 0 and the allowable range ΔW.
It is determined whether or not W <W + ΔW is satisfied.

【0048】ここで、マーカ16r,16l間距離Wが
上記した条件を満たしている場合は、上記ステップ10
0において測定した距離Rr,Lr,Rl,Llが、適
切な値であることが担保されることになる。従って、か
かる場合には、演算した座標(X,Y)、姿勢角θの値
は適正値であると判断して以後の処理を続行する。
Here, if the distance W between the markers 16r and 16l satisfies the above condition, the step 10
It is ensured that the distances Rr, Lr, Rl, Ll measured at 0 are appropriate values. Therefore, in such a case, the values of the calculated coordinates (X, Y) and the posture angle θ are determined to be appropriate values, and the subsequent processing is continued.

【0049】すなわち、ステップ108において後述の
カウンタNを“0”にクリアした後ステップ110へ進
み、車両11の操舵角制御を行う。次いでステップ11
2において、現在の車両11の位置が駐車終了位置であ
るか否かを判別し、駐車終了位置に達していれば、その
まま処理を終了する。また、未だ駐車終了位置に到達し
ていないと判別された場合は、上記ステップ100へ戻
り、以後車両11が駐車終了位置に到達したと判別され
るまで繰り返し上記ステップ100〜112の処理を実
行する。
That is, after the counter N described later is cleared to "0" in step 108, the routine proceeds to step 110, where the steering angle of the vehicle 11 is controlled. Then step 11
In 2, it is determined whether or not the current position of the vehicle 11 is the parking end position. If the current position of the vehicle 11 has reached the parking end position, the process ends. If it is determined that the vehicle has not yet reached the parking end position, the process returns to step 100, and thereafter, the processing of steps 100 to 112 is repeatedly performed until it is determined that the vehicle 11 has reached the parking end position. .

【0050】ところで、上記ステップ106において、
0 −ΔW<W<W+ΔWが成立しないと判別されるの
は、明らかにWとして異常な値が演算された場合であ
る。従って、Wの基礎となった距離Rr,Lr,Rl,
Llの値が適切でない、ひいては距離Rr,Lr,R
l,Llを基に演算した座標(X,Y),姿勢角θの値
が適切でないと判断することができる。このため、かか
る場合は今回のルーチン処理において演算したX,Y,
θの値を更新値として取り込むことなくステップ114
へ進む。
By the way, in step 106,
It is determined that W 0 −ΔW <W <W + ΔW does not hold when obviously an abnormal value is calculated as W. Therefore, the distances Rr, Lr, Rl,
The value of Ll is not appropriate, and thus the distances Rr, Lr, R
It can be determined that the values of the coordinates (X, Y) and the posture angle θ calculated based on l and Ll are not appropriate. Therefore, in such a case, X, Y,
Step 114 without taking the value of θ as an update value
Proceed to.

【0051】ステップ114は、上記ステップ106に
おいて条件不成立とされた回数をカウントするために、
カウンタNをインクリメントするステップである。この
カウンタNは、上記したようにステップ106の条件が
成立する場合にはステップ108においてクリアされる
カウンタである。従って、Nの値は、異常値検出の継続
回数を表すことになる。
Step 114 is to count the number of times that the condition is not satisfied in step 106.
This is the step of incrementing the counter N. This counter N is a counter that is cleared in step 108 when the condition of step 106 is satisfied as described above. Therefore, the value of N indicates the number of times of abnormal value detection.

【0052】そして、ステップ116において、カウン
タNの値が所定の判定値N0 を越えているかを判別し、
未だ越えていないと判別された場合には、何らかの軽微
な異常が発生しているものと判断し、ステップ118に
おいて「異常データ検出中」の表示を行った後ステップ
100以降の処理を繰り返し実行する。
[0052] Then, in step 116, the value of the counter N has to determine exceeds a predetermined reference value N 0,
If it is determined that the error has not yet been exceeded, it is determined that some minor abnormality has occurred, and after "abnormal data is being detected" is displayed in step 118, the processing in step 100 and thereafter is repeatedly executed. .

【0053】従って、上記図5に示すように超音波発振
器13R,13Lとマーカ16r,16lとの間に歩行
者20等の障害物が継続的に介在する場合は、本ルチー
ンが起動される毎にステップ106の条件が不成立とな
り、何れステップ116の条件N>N0 が成立すること
になる。
Therefore, as shown in FIG. 5, when an obstacle such as the pedestrian 20 continuously intervenes between the ultrasonic oscillators 13R and 13L and the markers 16r and 16l, every time the routine is started. Then, the condition of step 106 is not satisfied, and eventually the condition N> N 0 of step 116 is satisfied.

【0054】このため、本実施例においては、ステップ
116においてN>N0 が成立するまで異常状態が継続
した場合には、ステップ120へ進んでNを“0”にク
リアした後ステップ122へ進み、例えば「駐車位置の
検出不可。センサ間の障害物を移動下さい。」等のコー
ルまたは表示を行って処理を終了することとした。
Therefore, in this embodiment, if the abnormal state continues until N> N 0 is satisfied in step 116, the process proceeds to step 120, where N is cleared to “0”, and then to step 122. For example, a call or display such as "Parking position cannot be detected. Move obstacle between sensors." Is performed to end the processing.

【0055】この結果、本実施例の移動体位置検出装置
10においては、適正値であることの担保された距離R
r,Lr,Rl,Llデータに基づいて演算された座標
(X,Y)及び姿勢角θだけが適正データとして採用さ
れることとなり、車両11位置の検出精度を常時高い水
準に維持することができる。
As a result, in the moving object position detecting device 10 of the present embodiment, the distance R that is ensured to be an appropriate value is obtained.
Only the coordinates (X, Y) and the attitude angle θ calculated based on the r, Lr, Rl, and Ll data are adopted as appropriate data, and the detection accuracy of the position of the vehicle 11 can be constantly maintained at a high level. it can.

【0056】そして、図6に示すルーチンに示すように
その検出位置に基づいて操舵角制御を行うシステムにお
いては、障害物の影響で車両11が不適切な位置に誘導
されることがない。更に、上記したように異常検出後所
定の期間は「異常データ検出中」として処理を続行する
こととすれば、歩行者の通過による一時的な異常状態等
によっていちいち処理が中止される煩わしさがなく、実
情に沿った車両制御を実現することができる。
As shown in the routine of FIG. 6, in the system that performs the steering angle control based on the detected position, the vehicle 11 is not guided to an inappropriate position due to an obstacle. Further, as described above, if the processing is continued as “abnormal data is being detected” for a predetermined period after the abnormality is detected, the trouble that the processing is stopped each time due to a temporary abnormal state due to the passage of a pedestrian or the like is eliminated. Therefore, it is possible to realize vehicle control according to the actual situation.

【0057】尚、上記実施例においては、超音波発振器
13R,13Lとマーカ16r,16lとの距離Rr,
Lr,Rl,Llを測定するにあたり、超音波信号と共
に電磁波を発することにより超音波信号の伝播時間を測
定して距離Rr,Lr,Rl,Llの代用値とする手法
を採用しているが、距離の測定は必ずしも上記手法に限
定するものではない。
In the above embodiment, the distances Rr, Rr between the ultrasonic oscillators 13R, 13L and the markers 16r, 16l are determined.
In measuring Lr, Rl, and Ll, a method is employed in which an electromagnetic wave is emitted together with the ultrasonic signal to measure the propagation time of the ultrasonic signal and substitute the values for the distances Rr, Lr, Rl, and Ll. The distance measurement is not necessarily limited to the above method.

【0058】ここで、図7は、本発明に係る移動体位置
検出装置の他の実施例として、地上と移動体との間で電
磁波の授受を必要としない装置の全体構成を示してい
る。
FIG. 7 shows another embodiment of the moving object position detecting apparatus according to the present invention, which shows the entire structure of the apparatus which does not require the transmission and reception of electromagnetic waves between the ground and the moving object.

【0059】すなわち、車両31には、前記した受信機
2R,2Lに相当する超音波発振器32R,32Lと、
これらの超音波発振器32R,32Lとの間で信号の授
受を行い、かつ前記した距離検出手段3、位置演算手段
4、既知距離演算手段5及び正誤判定手段6を実現する
制御装置33が搭載されているだけであり、上記実施例
における電磁波受信機15に相当する装置は存在しな
い。
That is, the vehicle 31 includes ultrasonic oscillators 32R and 32L corresponding to the receivers 2R and 2L described above,
A control device 33 for transmitting and receiving signals to and from the ultrasonic oscillators 32R and 32L and realizing the distance detecting means 3, the position calculating means 4, the known distance calculating means 5, and the correctness determining means 6 is mounted. And there is no device corresponding to the electromagnetic wave receiver 15 in the above embodiment.

【0060】一方、地上すなわち車庫12側には、前記
した送信機1r,1lに相当するレピータ34r,34
l、及びこれらのレピータ34r,34lとの間で信号
の授受を行う信号発生装置34が設置されているだけで
あり、上記実施例における電磁波送信機18に相当する
装置は存在しない。
On the other hand, on the ground, that is, on the garage 12 side, the repeaters 34r, 34 corresponding to the transmitters 1r, 11 described above.
1 and a signal generator 34 for transmitting and receiving signals to and from these repeaters 34r and 34l, and there is no device corresponding to the electromagnetic wave transmitter 18 in the above embodiment.

【0061】ここで、本実施例の超音波発振器32R,
32L及びレピータ34r,34lは、構成上は上記超
音波発振器13R,13L及びマーカ16r,16lと
同一であるが、本実施例においては共に超音波信号の送
信機及び受信機として機能する。
Here, the ultrasonic oscillator 32R of this embodiment,
The 32L and the repeaters 34r and 34l are identical in configuration to the ultrasonic oscillators 13R and 13L and the markers 16r and 16l, but in this embodiment, both function as a transmitter and a receiver for an ultrasonic signal.

【0062】また、制御装置33は、超音波発振器32
R,32Lとレピータ34r,34lとの距離Rr,L
r,Rl,Llを以下の原理に沿って検出し、その値に
基づいて車両31の座標(X,Y)及び姿勢角θを演算
すると共に、レピータ34r,34l間距離Wを用いて
演算値が適正であるか否かを検証するものである。
The control device 33 controls the ultrasonic oscillator 32
Distances Rr, L between R, 32L and repeaters 34r, 34l
r, Rl, Ll are detected in accordance with the following principle, the coordinates (X, Y) and the attitude angle θ of the vehicle 31 are calculated based on the values, and the calculated values are calculated using the distance W between the repeaters 34r, 34l. Is to verify whether or not is appropriate.

【0063】以下、図8に示すタイムチャートを参照し
て、本実施例の移動体位置検出装置30において、超音
波発振器32R,32Lとレピータ34r,34lとの
距離を検出する原理について説明する。
The principle of detecting the distance between the ultrasonic oscillators 32R, 32L and the repeaters 34r, 34l in the moving object position detecting device 30 of the present embodiment will be described below with reference to the time chart shown in FIG.

【0064】図8(A)は、車両11に搭載された超音
波発振器32Lが時刻t0 に超音波を送信した状態を示
す。このようにして発せられた超音波は、それぞれ距離
Lr,Llを経てレピータに到達することになる。従っ
て、レピータ34r,34lがこの超音波信号を受信す
る時刻は距離Lr,Llの関数であり、例えば図7に示
す如くLrに比べてLlが長い場合には、レピータ34
rの方がレピータ34lより早く超音波信号を受信する
ことになる。
[0064] FIG. 8 (A) shows a state in which the ultrasonic generator 32L mounted on the vehicle 11 transmits the ultrasonic wave at time t 0. The ultrasonic waves emitted in this way reach the repeater via the distances Lr and Ll, respectively. Accordingly, the time at which the repeaters 34r and 34l receive the ultrasonic signals is a function of the distances Lr and Ll. For example, when Ll is longer than Lr as shown in FIG.
r receives an ultrasonic signal earlier than the repeater 34l.

【0065】従ってレピータ34r,34lのそれぞれ
について、上記した超音波信号の受信時刻を表すと、図
8(D),(F)に示すようにレピータ34rでは時刻
1が、またレピータ34lでは時刻t1 より遅い時刻
4 が超音波信号の受信時刻となる。
Therefore, when the reception time of the above-mentioned ultrasonic signal is represented for each of the repeaters 34r and 34l, the time t 1 is obtained for the repeater 34r and the time is obtained for the repeater 34l as shown in FIGS. 8 (D) and 8 (F). latest time t 4 than t 1 is the time of reception of ultrasonic signals.

【0066】ところで、本実施例の移動体位置検出装置
30におけるレピータ34r,34lは、超音波信号を
受信したら、即座にそれぞれ超音波で構成したr信号,
l信号を返信する。ここで、レピータ34r,34lに
おける応答時間をΔtとすれば、図8(C),(E)に
示すようにレピータ34rからは時刻t4 のΔt後に当
たる時刻t5 に、また、レピータ34lからは、時刻t
1 のΔt後に相当する時刻t2 にそれぞれr信号、l信
号が返信されることになる。
When the repeaters 34r and 34l of the mobile object position detecting device 30 of the present embodiment receive the ultrasonic signals, the repeaters 34r and 34l immediately receive the r signals,
1 signal is returned. Here, if repeater 34r, the response time in 34l as Delta] t, FIG. 8 (C), the time t 5 corresponds after Delta] t time t 4 from the repeater 34r (E), the addition, the repeater 34l Is the time t
Each r signal at time t 2 corresponding after 1 Delta] t, so that the l signal is returned.

【0067】そして、このr信号及びl信号は、レピー
タ34r,34lから超音波発振器32Lへ向けてそれ
ぞれ距離Lr,Llを逆行し、図8(B)に示すように
超音波発振器32Lに、時刻t3 及び時刻t6 に到達す
ることになる。
Then, the r signal and the l signal are moved backward by distances Lr and Ll from the repeaters 34r and 34l toward the ultrasonic oscillator 32L, respectively, and then transmitted to the ultrasonic oscillator 32L as shown in FIG. will be reached, t 3 and time t 6.

【0068】この場合において、超音波発振器32Lが
超音波信号を発してからr信号を受信するまでに要する
時間(t3 −t0 )は、伝播速度vの超音波が超音波発
振器32Lとレピータ34rとの間の距離Lrを往復す
るのに要する時間(2×Lr/v)とレピータ34rの
応答速度Δtとの和として把握することができる。
In this case, the time (t 3 -t 0 ) required from the time when the ultrasonic oscillator 32L emits the ultrasonic signal to the time when the r signal is received is determined by the time when the ultrasonic wave having the propagation velocity v is equal to the ultrasonic oscillator 32L and the repeater. It can be grasped as the sum of the time (2 × Lr / v) required to reciprocate the distance Lr from the repeater 34r and the response speed Δt of the repeater 34r.

【0069】また、超音波発振器32Lが超音波信号を
発してからl信号を受信するまでに要する時間(t6
0 )は、伝播速度vの超音波が超音波発振器32Lと
レピータ34lとの間の距離Llを往復するのに要する
時間(2×Ll/v)とレピータ34lの応答速度Δt
との和として把握することができる。
The time required from when the ultrasonic oscillator 32L emits an ultrasonic signal to when it receives the 1 signal (t 6
t 0 ) is the time (2 × Ll / v) required for the ultrasonic wave having the propagation velocity v to reciprocate the distance Ll between the ultrasonic oscillator 32L and the repeater 34l and the response speed Δt of the repeater 34l.
Can be understood as the sum of

【0070】この場合、レピータ34r,34lの応答
速度は共にΔtであり、両者に差異がないことから、距
離Lr,Llは、それぞれ以下のように表すことができ
る。
In this case, the response speeds of the repeaters 34r and 34l are both Δt, and there is no difference between them. Therefore, the distances Lr and Ll can be expressed as follows.

【0071】 Lr={(t3 −t0 )−Δt}×v/2 ・・・(8) Ll={(t6 −t0 )−Δt}×v/2 ・・・(9) つまり、制御装置33において(t3 −t0 )及び(t
6 −t0 )を測定することとすれば、距離Lr,Llは
容易に求めることができる。そして、上記の原理は、超
音波発振器32Rとレピータ34r,34lとの距離R
r,Rlを求めるにあたっても全く同様であり、超音波
発振器32Rと超音波発振器32Lとが適当な間隔を空
けて超音波信号を発信し、交互にLr,LlとRr,R
lとを検出することとすれば、座標(X,Y)及び姿勢
角θの演算に必要な全ての距離Rr,Lr,Rl,Ll
を容易に検出することができる。
Lr = {(t 3 −t 0 ) −Δt} × v / 2 (8) Ll = {(t 6 −t 0 ) −Δt} × v / 2 (9) , (T 3 −t 0 ) and (t 3 )
If 6− t 0 ) is measured, the distances Lr and Ll can be easily obtained. The above principle is based on the distance R between the ultrasonic oscillator 32R and the repeaters 34r and 34l.
The same applies to the determination of r and Rl. The ultrasonic oscillator 32R and the ultrasonic oscillator 32L transmit ultrasonic signals at appropriate intervals, and alternately Lr, L1 and Rr, R
l, all the distances Rr, Lr, Rl, Ll necessary for calculating the coordinates (X, Y) and the posture angle θ.
Can be easily detected.

【0072】このように、本実施例の移動体位置検出装
置30によれば、移動体と地上とで電磁波の授受を行う
ことなく距離Rr,Lr,Rl,Llの測定を行うこと
ができ、構成の簡略化を図ることができる。そして、制
御装置33において上記図6に示すルーチンを実行する
こととすれば、上記した移動体位置検出装置10と同様
に、超音波発振器32R,32Lとレピータ34r,3
4lとの間に何らかの障害物が介在した場合において、
その影響を排除することができる。
As described above, according to the moving body position detecting device 30 of the present embodiment, the distances Rr, Lr, Rl, Ll can be measured without transmitting and receiving electromagnetic waves between the moving body and the ground. The configuration can be simplified. If the control device 33 executes the routine shown in FIG. 6, the ultrasonic oscillators 32R and 32L and the repeaters 34r and 34r, 3 similarly to the moving object position detection device 10 described above.
When any obstacle intervenes between 4l
The effect can be eliminated.

【0073】図9は、上記移動体位置検出装置30を、
壁21に隣接した車庫12内に適切に車両11を誘導す
るための車両誘導システムに応用した例を示す。
FIG. 9 shows the moving object position detecting device 30 as
An example applied to a vehicle guidance system for appropriately guiding a vehicle 11 into a garage 12 adjacent to a wall 21 is shown.

【0074】図9に示すように車庫12が壁21に隣接
した設けられている場合、壁21の影響を受けずに広く
車両11の誘導可能領域を確保するためには、車庫12
の最前部にレピータ34r,34lを配設することが好
ましい。ところが、レピータ34r,34lと超音波発
振器32R,32Lとは、車両11が車庫12の前方に
位置する場合に信号の授受を行うものとして設定される
ものであり、レピータ34r,34lと超音波発振器3
2R,32Lとは、如何なる場合にも有効に信号の授受
を行い得るものではない。
When the garage 12 is provided adjacent to the wall 21 as shown in FIG. 9, in order to secure a wide guiding area of the vehicle 11 without being affected by the wall 21,
It is preferable to dispose the repeaters 34r and 34l at the forefront. However, the repeaters 34r and 34l and the ultrasonic oscillators 32R and 32L are set to transmit and receive signals when the vehicle 11 is located in front of the garage 12, and the repeaters 34r and 34l and the ultrasonic oscillators 3
The 2R and 32L cannot effectively transmit and receive signals in any case.

【0075】つまり、図9に示すように、レピータ34
r,34lは、それぞれ超音波発振器32R,32Lと
有効に信号を授受し得る領域を有しており、同図中に破
線で示す有効作動限界を越える領域に超音波発振器32
R,32Lが位置すると、レピータ34r,34lと超
音波発振器32R,32Lとは、適切な交信を続行する
ことができなくなる。
That is, as shown in FIG.
r and 341 have regions which can effectively transmit and receive signals to and from the ultrasonic oscillators 32R and 32L, respectively.
When R and 32L are located, the repeaters 34r and 34l and the ultrasonic oscillators 32R and 32L cannot continue proper communication.

【0076】そして、図9に示すように車庫12に隣接
して壁21が存在するような場合においては、有効作動
領域から外れた領域に位置する超音波発振器32R,3
2Lが、壁21を介して間接波でレピータ34r,34
lと交信する場合があり、この状態が検出できないとす
れば、誤った距離データに基づいて誤った車両誘導が続
行されることになる。
When the wall 21 is present adjacent to the garage 12 as shown in FIG. 9, the ultrasonic oscillators 32R, 3R located outside the effective operation area are located.
2L is transmitted to the repeaters 34r and 34 by indirect waves through the wall 21.
If this state cannot be detected in some cases, erroneous vehicle guidance will be continued based on erroneous distance data.

【0077】この場合に、車両11に搭載されている移
動体位置検出装置30は、かかる状況を適切に検知し
て、誤った車両誘導を停止させ得ることは上記した通り
である。ここで、図9に示す車両誘導システムは、車庫
12の後端両側にレピータ36r,36lを設置し、移
動体位置検出装置30がレピータ34r,34lとの交
信続行不能を検出したら、その後レピータ36r,36
lによる誘導を開始するものである。
In this case, as described above, the moving object position detecting device 30 mounted on the vehicle 11 can appropriately detect such a situation and stop erroneous vehicle guidance. Here, in the vehicle guidance system shown in FIG. 9, repeaters 36r and 36l are installed on both sides of the rear end of the garage 12, and when the moving body position detecting device 30 detects that communication with the repeaters 34r and 34l cannot be continued, the repeater 36r , 36
1 is started.

【0078】かかる構成によれば、図9に示す壁21の
ように車庫12に隣接して何らかの物体が存在しても、
適切に車両11を車庫12の後端まで誘導することが可
能であり、実用的な車両誘導システムを構築することが
できる。尚、図9に示す車両誘導システムは、移動体位
置検出装置30を用いたものであるが、上記した移動体
位置検出装置10によっても同様に構成することが可能
である。
According to such a configuration, even if there is any object adjacent to the garage 12 like the wall 21 shown in FIG.
The vehicle 11 can be appropriately guided to the rear end of the garage 12, and a practical vehicle guidance system can be constructed. Although the vehicle guidance system shown in FIG. 9 uses the moving body position detecting device 30, the vehicle guiding system can be similarly configured by the moving body position detecting device 10 described above.

【0079】尚、上記各実施例においては、前記した受
信機2R,2Lに相当する超音波発振器13R,13
L、32R,32Lを車両11に、また前記した送信機
1r,1lに相当するマーカ16r,16l若しくはレ
ピータ34r,34lを車庫12側に設置する構成を採
用したが、超音波発振器13R,13L、32R,32
Lを車庫12に、マーカ16r,16l若しくはレピー
タ34r,34lを車両11に搭載してもよい。
In each of the above embodiments, the ultrasonic oscillators 13R, 13R corresponding to the receivers 2R, 2L are used.
L, 32R, 32L are installed on the vehicle 11 and the markers 16r, 16l or repeaters 34r, 34l corresponding to the transmitters 1r, 11l are installed on the garage 12 side, but the ultrasonic oscillators 13R, 13L, 32R, 32
L may be mounted on the garage 12, and the markers 16r and 16l or the repeaters 34r and 34l may be mounted on the vehicle 11.

【0080】この場合、例えば車庫12側で車両11の
位置検出を行い、検出結果を車両11に送信することと
すれば、上記各実施例の移動体位置検出装置10,30
と同様に車両11の誘導システムを実現することが可能
である。
In this case, for example, if the position of the vehicle 11 is detected on the garage 12 side and the detection result is transmitted to the vehicle 11, the mobile body position detecting devices 10 and 30 of the above-described embodiments can be used.
It is possible to realize a guidance system for the vehicle 11 in the same manner as described above.

【0081】[0081]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、基準物に設
置された2台の送信機若しくは2台の受信機と、移動体
に搭載された2台の送信機若しくは2台の受信機との距
離を検出した後、これらの距離が既知の受信機間距離ま
たは送信機間距離離との関係で適正な距離であると検証
された場合にだけ車両の位置データが更新される。
As described above, according to the present invention, two transmitters or two receivers installed on a reference object, and two transmitters or two receivers mounted on a mobile body After detecting the distance to the vehicle, the position data of the vehicle is updated only when it is verified that these distances are appropriate distances in relation to the known distance between the receivers or the distance between the transmitters.

【0082】このため、送信機と受信機との間に何らか
の障害物が介在するような場合においては、その異常が
的確に検出されて車両の位置データの更新が停止され、
かかる障害物の影響を受けない、高精度な位置検出を行
うことができるという特長を有している。
For this reason, in the case where some obstacle is interposed between the transmitter and the receiver, the abnormality is accurately detected and the updating of the position data of the vehicle is stopped.
There is a feature that highly accurate position detection can be performed without being affected by such obstacles.

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

【図1】本発明に係る移動体位置検出装置の原理図であ
る。
FIG. 1 is a principle diagram of a moving object position detecting device according to the present invention.

【図2】本発明に係る移動体位置検出装置の一実施例の
全体構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of an embodiment of a moving object position detecting device according to the present invention.

【図3】本実施例の移動体位置検出装置において超音波
発振器とマーカとの距離を測定する原理を説明するため
のタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart for explaining a principle of measuring a distance between an ultrasonic oscillator and a marker in the moving object position detecting device of the present embodiment.

【図4】本実施例の移動体位置検出装置における座標系
の設定例である。
FIG. 4 is a setting example of a coordinate system in the moving object position detecting device of the present embodiment.

【図5】本実施例の移動体位置検出装置において超音波
発振器とマーカとの間に障害物として歩行者が介在する
状況を表す全体図である。
FIG. 5 is an overall view showing a situation where a pedestrian intervenes as an obstacle between the ultrasonic oscillator and the marker in the moving object position detecting device of the present embodiment.

【図6】本実施例の移動体位置検出装置が実行するルー
チンのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a routine executed by the moving object position detecting device according to the present embodiment.

【図7】本発明に係る移動体位置検出装置の他の実施例
の全体構成図である。
FIG. 7 is an overall configuration diagram of another embodiment of the moving object position detecting device according to the present invention.

【図8】本発明に係る移動体位置検出装置の他の実施例
において超音波発振器とレピータとの距離を測定する原
理を説明するためのタイムチャートである。
FIG. 8 is a time chart for explaining a principle of measuring a distance between an ultrasonic oscillator and a repeater in another embodiment of the moving object position detecting device according to the present invention.

【図9】本発明に係る移動体位置検出装置を用いて構成
した車両誘導システムの全体構成図である。
FIG. 9 is an overall configuration diagram of a vehicle guidance system configured using the moving object position detection device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1r,1l 送信機 2r,2l 受信機 3 距離検出手段 4 位置演算手段 5 既知距離演算手段 6 正誤判定手段 10,30 移動体位置検出装置 11,31 車両 12 車庫 13R,13L,32R,32L 超音波発振器 14,33 制御装置 15 電磁波受信機 16r,16l マーカ 17,35 信号発生装置 18 電磁波送信機 20 歩行者 21 壁 34r,34l,36r,36l レピータ 1r, 1l transmitter 2r, 2l receiver 3 distance detecting means 4 position calculating means 5 known distance calculating means 6 true / false determining means 10, 30 moving object position detecting device 11, 31 vehicle 12 garage 13R, 13L, 32R, 32L ultrasonic wave Oscillator 14, 33 Controller 15 Electromagnetic wave receiver 16r, 16l Marker 17, 35 Signal generator 18 Electromagnetic wave transmitter 20 Pedestrian 21 Wall 34r, 341, 36r, 36l Repeater

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−213877(JP,A) 特開 平4−277900(JP,A) 特開 平5−19853(JP,A) 特開 平5−2422(JP,A) 特開 平7−20223(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 11/00 - 11/16 G01S 5/30 G01S 15/00 - 15/96 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-213877 (JP, A) JP-A-4-277900 (JP, A) JP-A-5-19853 (JP, A) JP-A-5-1985 2422 (JP, A) JP-A-7-20223 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01S 11/00-11/16 G01S 5/30 G01S 15/00- 15/96

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 互いに離間配置された2台の送信機と、
互いに離間配置された2台の受信機と、前記2台の送信
機若しくは前記2台の受信機の一方を搭載した移動体
と、他方を設置した基準物と、各送信機と各受信機間の
距離を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段で検
出した距離データに基づいて、基準物と移動体との相対
位置を演算する位置演算手段とを備える移動体位置検出
装置において、 前記距離検出手段で検出した距離データに基づいて、間
隔が既知である前記2台の受信機間距離及び前記2台の
送信機間距離の少なくとも一方を演算する既知距離演算
手段と、 該既知距離演算手段の演算結果と既知の距離データとを
比較することにより、前記距離検出手段の検出データの
正誤を判定する正誤判定手段とを備えてなることを特徴
とする移動体位置検出装置。
1. Two transmitters spaced apart from each other;
Two receivers spaced apart from each other, a mobile unit equipped with one of the two transmitters or the two receivers, a reference object equipped with the other, and between each transmitter and each receiver A moving body position detecting device comprising: a distance detecting means for detecting a distance of the moving object; and a position calculating means for calculating a relative position between the reference object and the moving body based on the distance data detected by the distance detecting means. Known distance calculating means for calculating at least one of the distance between the two receivers and the distance between the two transmitters whose intervals are known, based on the distance data detected by the detecting means; A moving body position detecting device comprising: a correctness / incorrectness determining means for determining whether the detection data of the distance detecting means is correct or not by comparing the calculation result of the distance and known distance data.
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