JP3325578B2 - 車両ナビゲーション時の方向変化を決定する方法、このような方法を実行するための装置及びこのような装置を有する車両 - Google Patents

車両ナビゲーション時の方向変化を決定する方法、このような方法を実行するための装置及びこのような装置を有する車両

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JP3325578B2 JP50376196A JP50376196A JP3325578B2 JP 3325578 B2 JP3325578 B2 JP 3325578B2 JP 50376196 A JP50376196 A JP 50376196A JP 50376196 A JP50376196 A JP 50376196A JP 3325578 B2 JP3325578 B2 JP 3325578B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、左輪センサ及び右輪センサを有し、各セン
サは関連する車輪のエクスカーションの単位を表すパル
スを供給するように作用する、車両のナビゲーション時
の方向変化を決定する方法に関し、該方法は、サンプリ
ング間隔の間に以下の、 − 前記左輪センサからの多数のパルスpL及び前記右輪
センサからの多数のパルスpRを記録する、 − 左補正率ratioL及び右補正率ratioRを供給する、 − （ratioL×pL−ratioR×pR）から方向変化を決定す
る、 ステップを有している。
本発明はまた、 − 左パルスの数を表す信号pLを入力するための左入
力、 − 右パルスの数を表す信号pRを入力するための右入
力、 − 左補正率ratioL及び右補正率ratioRを記憶するため
の記憶手段、 − （ratioL×pL−ratioR×pR）を演算するために前記
左入力、前記右入力及び前記記憶手段に結合される演算
手段、 を有する方向変化を決定するための装置にも関する。
本発明はまた、このような装置が設けられた車両にも
関する。
背景技術 この種の方法は、推測航法に基づいて部分的な車両位
置の決定を構築する。推測航法に基づく車両位置の決定
の際に、次の位置は、所定の瞬時における車両の位置及
び車両センサから得られるデータに基づいて決定され
る。車両の方向変化を決定するこのような方法は、米国
特許第4791574号から既知である。この引用された特許
は、２つの別個のデータ源（sources）から、即ち、車
輪センサ及びコンパスセンサからのデータに基づく方向
変化の決定に関する。これら２つのデータ源からのデー
タの組合せにより、方向変化の決定が向上する。
このような方法はまた、米国特許第5307728号からも
既知であり、これは、車輪センサから得られる方向変化
に基づいて決定される演算位置が、地図データベースか
らのデータに基づいて決定される実行可能な位置と比較
される。前記演算された位置が連続したルートから及び
地図データにより決定される位置からずれている場合、
該演算位置は補正され、次いで、この補正位置は次の位
置演算に使用される。
これら引用された特許明細書は、車両の次の位置を決
定するために車輪センサデータから演算される方向変化
を使用する。これは、各車輪により進行した経路（pat
h）を決定し、続いて、前記差からの方向変化の決定に
よりなされる。実際には、この方向変化を決定する方法
は正確さが不十分であることが判った。不正確さが累積
するために、個々のステップ毎のずれが小さいとして
も、やがて許容できないエラーが上述のように得られる
方向に生じる。不正確さは、例えば、タイヤの磨耗、車
両の荷重（loading）及びその他の変化状況によるかも
知れない。前記引用された特許明細書に記載されるよう
な、前記車輪センサデータから演算される方向変化とそ
の他から得られるデータとを組合わせるシステムにおい
ては、正確さを高める必要性もある。
発明の開示 本発明の目的は、車輪センサからのデータから車両の
方向変化を決定する方法であって、該車両が遭遇するあ
り得る変化状況に対して該決定を動作時に適合させるこ
とにより前記方向変化の決定の正確さを高める方法を提
供することにある。
本発明は、左輪センサ及び右輪センサを有し、各セン
サは関連する車輪のエクスカーションの単位であるパル
スを供給するように作用するようにした車両のナビゲー
ション時の方向変化を決定する方法であって、 − 前記左輪センサからの多数のパルスpL及び前記右輪
センサからの多数のパルスpRを記録するステップと、 − 左補正率ratioL及び右補正率ratioRを供給するステ
ップと、 − （ratioL×pL−ratioR×pR）から第１の方向変化を
決定するステップと、 − 前記左輪センサ及び前記右輪センサとは無関係に第
２の方向変化を決定するステップと、 − 前記車両の動作中で多数のサンプリング間隔の間に
前述のステップを実行し、各サンプリング間隔の間にpL
及びpRと、無関係に決定した前記第２の方向変化とに対
する値を収集するステップと を有する方法において、 この方法が更に、 − pL及びpRと、無関係に決定した前記第２の方向変化
とに対する前記値を、前記多数のサンプリング間隔の間
に決定された第１の方向変化及び第２の方向変化から取
出した統計値の関数として用いて、補正された左補正率
ratioL及び右補正率ratioRを計算し、補正された左補正
率ratioL及び右補正率ratioRを、これに続く前記車両の
ナビゲーション時の方向変化の決定に用いるようにする
ステップを有することを特徴とする。
通常の動作時の規則的な瞬時に、前記車輪センサデー
タと別個のデータ源からのデータにより決定される前記
方向変化とを比較することにより、前記決定が本質的に
向上される。必要であれば、前記決定に含まれるパラメ
ータを適合させ、これは、次の瞬時のより正確な決定を
もたらす。
本発明の方法の変形例は、前記方向変化の別個の決定
がコンパスセンサを使用する際に実行されることを特徴
とする。コンパスセンサを車輪センサに組合わせて使用
することは、例えば引用された米国特許第4791574号か
ら本質的に既知である。しかしながら、本発明の方法の
この変形例においては、前記コンパスセンサのデータが
また、前記車輪センサからの前記方向変化の決定を、こ
の決定に含まれるパラメータを較正することにより向上
させるために使用される。
本発明の方法の変形例は、当該車両の速度及び進行方
向、前記車輪センサの動作並びに前記コンパスセンサの
動作に関する多数の条件が満足されない場合前記値の収
集は中断されることを特徴とする。この変形例による
と、信頼のあるデータが前記パラメータを評価するため
に使用されることが確実になる。これは、例えば、車輪
がスリップすることによる等の偶発的な不正確なデータ
に基づいて前記評価値が生成されることを防止する。
本発明の方法の変形例は、前記方向変化の別個の決定
が地図データを使用する際に実行されることを特徴とす
る。地図データを車輪センサに組合わせて使用すること
は、例えば、引用された米国特許第5307728号から本質
的に既知である。しかしながら、本発明の方法のこの変
形例においては、前記地図データがまた、前記車輪セン
サデータからの前記方向変化の決定を、この決定に含ま
れるパラメータを較正することにより向上させるために
使用される。さらに、本発明の方法の変形例は、前記決
定を向上させるためにコンパスデータと地図データとを
使用することが可能である。これら２つの可能性を組合
わせることの特に重要な利点は、これら２種類のデータ
の相補的な性質にある。即ち、都市等の所定の環境にお
いては、前記コンパスセンサのデータは頻繁にかなり信
頼できないものであるが、前記地図データは非常に信頼
性があり、そして高速道路等の他の環境においては、逆
の状況が発生するからである。
本発明の方法の変形例は、前記第１の評価値及び前記
第２の評価値は各々第３の評価値及び第４の評価値にロ
ーパスフィルタを介して変換され、該第３の評価値及び
該第４の評価値は前記方向変化を決定するために使用さ
れることを特徴とする。前記パラメータの値は前記方向
変化の決定に非常に重要であり、ゆえに、これらは過度
に変動するべきではない。それゆえ、この変形例によれ
ば、前記パラメータの評価値はローパスフィルタにより
フィルタされ、ゆえに、突発的な変化が抑制される。
本発明は更に、前記方法を実行するための装置であっ
て、 − 左パルスの数を表す信号pLを入力するための左入
力、 − 右パルスの数を表す信号pRを入力するための右入
力、 − 左補正率ratioL及び右補正率ratioRを記憶するため
の記憶手段、 − （ratioL×pL−ratioR×pR）を演算するために前記
左入力、前記右入力及び前記記憶手段に結合される演算
手段、 − 前記左パルス及び右パルスとは無関係に第２の方向
変化を決定する他の入力を有する装置において、 この装置は更に、 − pL及びpRと、無関係に決定した前記第２の方向変化
とに対する前記値を、多数のサンプリング間隔の間に決
定された第１の方向変化及び第２の方向変化から取出し
た統計値の関数として用いて、補正された左補正率rati
oL及び右補正率ratioRを計算し、補正された左補正率ra
tioL及び右補正率ratioRを、これに続く前記車両のナビ
ゲーション時の方向変化の決定に用いるようにする他の
演算手段 を有することを特徴とする。この装置は、車輪センサと
方向変化に関する別個の情報とに基づいてパラメータを
上述のように評価することが可能であり、これらパラメ
ータは、次いで前記方向変化の決定を向上させることが
可能である。
本発明による装置の実施例は、該装置が前記第１の評
価値及び前記第２の評価値を第３の評価値及び第４の評
価値に各々変換するために前記他の演算手段に接続され
るローパスフィルタを有することを特徴。このローパス
フィルタは、前記装置の不安定な動作を防止するために
これらパラメータのいかなる突発的な変動も抑制する。
本発明による車両の実施例は、本発明の方法を実行
し、該車両においてナビゲーションシステムと協働する
装置を有する。この装置により前記ナビゲーションシス
テムに供給されるデータは、本発明の方法により、当該
車両が遭遇するあり得る変化状況に連続的に適合され
る。高品質のデータがこのように得られ、前記ナビゲー
ションシステムのより正確な動作を可能にする。
図面の簡単な説明 本発明は、例として、以下の図を参照することにより
詳細に記載されるであろう。
第１図は、推測航法方法を適用したシステムを図的に
示したものである。
第２図は、推測航法方法を図示したフローチャートを
示している。
第３図は、第２図に示される方法において使用される
本発明を図示している。
第４図は、本発明による装置を図的に示している。
第５図は、本発明による車両を示している。
前記図において、対応する参照番号は同様の素子を示
している。
発明を実施するための最良の形態 第１図は、車輪センサからのデータを排他的に使用す
る推測航法により当該位置を決定する方法を実行するた
めのシステムを図的に示している。実際には、このよう
なシステムは、コンパスにより決定される方向データ等
の補助データでもって拡張される。しかしながら、この
実際的な拡張は、本発明の適用には重要ではなく、説明
を簡単にする目的で省かれている。第１図の方法によれ
ば、車両データ、即ち、この場合においては車輪センサ
データが、いわゆるサンプリング間隔時に収集される。
このデータは、前記間隔の開始時における車両位置Pn及
び車両方向φｎから始まり、前記間隔の終了時における
位置Pn+1及び方向φn+1を演算するために使用される。
本実施例は、パルスpLを供給する左輪センサ102及びパ
ルスpRを供給する右輪センサ104を含み、これらパルス
は各車輪のエクスカーションに対応している。これらパ
ルスは、前記間隔時にユニット106に累積され、この
後、これらパルスは、前記間隔時に左輪が進んだ距離dL
及び前記間隔時に右輪が進んだ距離dRに、以下の式、 dL＝dpp x pL （１） dR＝dpp x pR （２） に従って各々変換される。ここで、dppは、前記車輪セ
ンサからのパルス毎に進む距離である。
次いで、ユニット108において、このように決定され
た距離は、前記サンプリング間隔時に当該車両が進んだ
平均経路Δｓに、以下の式、 に従って変換される。ここで、ratioL及びratioRは補正
率であり、もしあれば左輪と右輪との間の差の影響に対
して補償する。さらに、前記ユニット108は、前記間隔
時の車両の方向変化Δφｗを、以下の式、 に従って演算する。ここで、Ｔは、前記センサを持つ前
記２つの車輪間の距離である。これらセンサが前輪上に
装着される場合、Ｔはステアリング方向（the steering
deflection）に依存する補正を受ける。最後に、位置P
n及び方向φｎに基づいて、ユニット110は、次の位置P
n+1及び次の方向φn+1を演算する。この方向は、以下の
式、 φn+1＝φｎ＋Δφｗ （５） から簡単に決定される。
前記方向変化Δφｗの決定におけるエラーが当該方向
の決定における累積する影響を持つことは前述から明ら
かである。各サンプリング間隔において、このエラーは
再び処理され、ゆえに、各個々の決定におけるエラーが
小さいとしても、やがて許容できないエラーが決定され
る方向に生じる。それゆえ、この方法に従って演算され
る位置は、当該車両の実際の位置には対応しない。例え
ば、5.5kmの距離を進行した後、この方法により演算さ
れた位置は、実際の進行経路に対して3.5kmの横ずれを
持つかも知れないことが実際に判った。これは、この種
の方法は、短距離のみにしか使用できないことを意味し
ている。既に述べたように、実際には、上述した方法は
他の位置決定の方法と組合わせて使用される。その一例
は上記方法を電子マップと組合わせることである。この
場合、前記演算された位置が、このマップ上の実行可能
な位置に対応するかどうかチェックされる。例えば当該
車両がわき道に入る場合等の適切な瞬時に、前記演算さ
れた位置は、前記マップに従った補正位置に置き換えら
れる。この方法の組合せに対しても、前記マップ上にお
ける位置の決定を出来る限り信頼性良く可能にするため
に、前記推測航法における決定が出来る限り正確である
ことが再び非常に重要である。
第２図は、推測航法方法を実行する簡単なフローチャ
ートである。当該車両のスタート位置が、初期ステップ
202において決定される。この位置は、使用者が、例え
ば一組の座標の形態またはマップ位置の形態で入力する
ことが可能である。しかし、過去の使用時に演算された
最後の位置であっても良く、そのため、この位置はメモ
リーにセーブされている。他の可能性は、スタート位置
が、当該車両の絶対位置を決定することが出来る別個の
システムにより決定されることにある。これは、例えば
既知の位置においてラジオビーコンにより方向を発見す
るシステムであるか、または特別のナビゲーション衛星
から信号を受信することが出来るシステムである。前記
スタート位置が決定された後、データがサンプリング間
隔時に当該車両のセンサから入力される。この間隔は、
ステップ204により象徴化されている。次いで、ステッ
プ206において、このデータが、前記式３及び４に応じ
て前記間隔時に進行した経路及び方向変化を得るために
処理される。次いで、ステップ208において、前記間隔
の終了時における当該車両の位置及び方向が、この進行
した距離及び方向変化から演算される。最後に、ステッ
プ210において、次のサンプリング期間を開始すべき
か、または当該方法を停止すべきかどうかチェックされ
る。通常の動作時には、その都度新しい間隔が、第２図
においてステップ204に戻ることにより上述のように開
始するであろう。停止は、例えば乗車終了時に起こるで
あろう。
第３図は、上述の方法に対する本発明の使用を示して
いる。この適用によれば、ステップ204、206、208及び2
10のサイクルにより象徴化される、サンプリング間隔時
のセンサデータの入力及び次の位置の演算が、ステップ
206において使用される前記パラメータratioL及びratio
Rに対する新しい値を評価する可能性により補足され
る。このために、当該車両の方向を決定する他の別個の
可能性、例えば、コンパスセンサが使用される。本発明
の使用は、評価サイクルを実行することに帰着する。こ
のサイクルの各々は、 − 多数のサンプリング間隔の間に前記車輪センサ及び
前記コンパスセンサからのデータをセーブする、 − このデータから前記パラメータratioL及びratioRに
対する値を演算する、ステップを有している。ステップ
302において、一組のセンサデータが収集されるサンプ
リング間隔の数をカウントするカウンタｉが、評価サイ
クルを開始するためにゼロに設定される。１回のサンプ
リング間隔が経過した後、ステップ304において前記評
価サイクルを継続するための多数の条件が満たされてい
るかどうかチェックされる。本発明を使用するシステム
のある所定の実施例において、以下の各条件、 − 車両は前方へ移動している − 車両の速度は少なくとも8m/sである − 車輪はスリップしていない − 車両はカーブを曲がっていない − コンパスデータは信頼できるものである − コンパスは較正されていない が前記関連する間隔時に満たされていることが必要条件
である。ステップ304のこれら関連する条件が満たされ
ている場合、ステップ306において、この間隔に関する
一組のセンサデータが、既に収集されている一組のデー
タに付加される。関連する全ての条件が満たされない場
合、前記データはセーブされず、さらに、もしあれば既
に収集されている組がステップ302に戻ることにより移
動される。前記推測航法方法により演算されるΔｓ及び
Δφｗに加え、ステップ306にセーブされた前記データ
の組はまた、コンパスセンサにより決定される方向変化
Δφｃも含有している。ステップ308において、一組の
データがその一連（the series）に付加されたというこ
とが、カウンタｉの増加により記録される。次いで、ス
テップ310において、満足のいくデータが前記パラメー
タratioL及びratioRの評価を可能にするために収集され
ているかどうかチェックされる。第３図におけるステッ
プ310においては、同時にｉがＮに等しいかどうかチェ
ックされる。ここで、Ｎは所望の数のデータの組であ
る。実際には、時々、適切な数の組が収集されているか
どうかだけではなく、これら組に対応する進行した総距
離が満足のいくものであるかどうかがチェックされる。
ある所定の実施例においては、少なくとも80の組が収集
されなければならなく、この期間中に進行した距離が少
なくとも総計100メートルに達しなければならないとい
う条件が課される。両方の条件が満たされない間に関し
ては、新しいデータの組が、第３図におけるステップ20
4に戻ることにより示されるように、この実施例におい
て次のサンプリング期間時に収集される。満足のいく数
の組がある所定の瞬時に収集されている場合、これらの
組を前記パラメータratioL及びratioRを評価するために
使用することが可能である。前記データをチェックする
ために、ステップ312において、前記方向変化が、これ
らの各組が関連する一連のサンプリング間隔時に満足の
いく小ささを残しているかどうかがチェックされる。実
際例においては、この方向変化は、総計で多くて５度に
達するかも知れない。最後に、ステップ314において、
前記パラメータratioL及びratioRが、前記収集されたデ
ータの組に線形回帰法（linear regression method）を
適用することにより評価される。
サンプリング間隔毎の前記パラメータの評価に対し、
進行した距離、前記車輪センサにより決定された前記方
向変化及び前記コンパスセンサにより決定された前記方
向変化に関するデータが得られる。このデータは、以下
のように、 間隔毎に収集される。ここで、 ｋは、処理されるべき前記間隔であり、ｋは１からＮに
わたり、これは総間隔数であり、 ΔΦc,iは、前記コンパスセンサによるｉ番目の間隔に
おける方向変化であり、 ΔΦp.iは、前記車輪センサによるｉ番目の間隔におけ
る方向変化であり、こおで、前記評価された偏差を前記
パラメータratioL及びratioRに容易に変換（translatio
n）することを可能にするために、前記パラメータratio
L及びratioRを使用することよりはむしろ前記パルスか
ら直接ΔΦp,iを決定することが選択され、Δsiは、ｉ
番目の間隔において進行した距離である。
これらの演算は、評価サイクルの各間隔に対して実行さ
れ、その結果生じるデータの組が処理される。
このデータは、以下の式、 Φc,k−Φp,k＝Φ０＋E x Sk＋Φn,k （６） が施される。ここで、 Φ０は、前記評価サイクルの開始時における当該車両の
方向であり、 Φn,kは、前記測定における測定誤差（inaccuracies）
により生じるノイズ期間であり、 Ｅは、前記パラメータratioL及びratioRに起因するエラ
ーである。前記Ｎ組のデータに基づいて、式６の未知の
パラメータΦ０及びＥが、前記線形回帰法により評価さ
れる。この線形回帰法は、測定データの統計的処理に関
する既知の方法であり、ここでは詳細に説明されない。
前記パラメータratioLは、このように評価されたＥから
以下の、 及び ratioLest＝１＋ε のように演算される。
このように決定されたパラメータratioLの評価値は、
前記方向変化を決定するための方法において使用される
前に、ローパスフィルタを介してフィルタすることが可
能である。このフィルタ操作は、前記パラメータの値に
おける望ましくない程強いフラクチュエーションを防止
する。ある実施例に対しては、以下のフィルタ操作、 ratioLnew＝ratioL＋P x（ratioest−ratioL） が選択される。ここで、フィルタパラメータＰは、 に従って決定される。ここで、Ｖは、εの分散量（the
variance）であり、σ２はεの標準偏差であり、両方と
も収集された前記データに前記線形回帰法を適用するこ
とから演算される。ratioRnewに対する値は、以下の
式、 に応じてratioLnewから決定される。
第３図は、この処理手順を簡単に表したものである。
これら種々のステップは、前述の論理的な干渉を説明す
るために表されており、当該方法を実行することが可能
なプログラムの連続的なステップを表してはいない。本
発明による方法を実行するためのシステムの実施例にお
いては、ステップ204、206、208及び210は所定のプログ
ラムモジュールに組み込まれ、ステップ304、306、30
8、310、312及び314は、他のプログラムモジュールに組
み込まれ、これらのモジュールはリアルタイムで協働す
る。さらに、効率を理由に、所定のステップは部分的に
組合わされても良い。例えば、第３図においては、級数
が（aseries）ステップ306を繰り返し実行することによ
り収集され、後段のステップ314において、パラメータ
が線形回帰法によりこの級数に基づいて評価される。し
かしながら、他の例では、新しい組が利用可能になる場
合にいつでも、はや前記線形回帰決定を実行するステッ
プを実行することが可能である。これは、前記級数を記
憶するための空間をセーブし、長時間にわたる前記回帰
決定に必要とされる演算努力を拡げる（spreads）。
当該車両が合理的な一定のスピードで前方に移動する
場合、同様の方法を、前記車輪センサからのパルス毎に
進行する距離を表す前記パラメータdppに対する新しい
値を評価するために使用することが可能である。このた
めに、所定の数の連続する瞬時ｉにおいて前記車輪セン
サにより決定された平均距離Δｓp,iがセーブされる。
次いで、そこから累積的に続く進行距離が、この平均距
離が決定された瞬時ｉにおいて線形的に適合される。同
様の適合が、種々の瞬時ｉにおいて、例えば衛星位置決
めシステムGPSにより別個になされた進行距離の決定を
用いて行われる。前記進行距離と前記時間との間のこの
ように適合された関係の傾きは評価された速度である。
前記車輪センサによりこのように評価された速度Vpが
（例えば、GPSにより）別個に評価された速度Vgからず
れている場合、新しい値を以下の、 dppnew＝dpp Vg/Vp のように前記パラメータdppに対して評価することが可
能である。この新しい値を、ratioL及びratioRに関して
記載したようにdppを置き換えるために使用することが
可能である。このような代行は、好ましくは、当該車両
が所定の最小距離以上にわたって真っ直ぐ前方に移動す
る場合にしか生じない。このdppの変化は、しばしば、
車両の荷重、周囲温度等一時的な原因によるためであ
る。それゆえ、１回の乗車だけ、そして必要であればそ
の乗車後しばらくの間に対して前記新しく決定されたdp
pをセーブすることが推奨される。前記パラメータdppは
また、当該車両の速度に依存するかも知れないことが判
った。必要であれば、種々の速度における進行した距離
の決定に使用するためにdpp値でもって表を構成するこ
とが可能である。この表の内容も上述のように置き換え
ることが可能である。
車両の位置を決定するためのシステムは、マップデー
タ、例えば、道路、交差点及び他の対象物に関するデー
タを持つデータベースを有しても良い。このようなデー
タベースを有するシステムは、推測航法に基づいて決定
された位置を前記マップデータに関連づけ、ゆえに、当
該車両が移動する道路を発見することが可能である。道
路の方向は前記データベースから既知であるため、当該
車両の絶対方向をゆえに決定することが可能である。当
該車両の方向及び方向変化に関するデータのこのような
収集は、前記コンパスセンサの使用に対する代案を示し
ている。この技術は本質的に既知であり、例えば、引用
された米国特許第5307728号に記載され、ここに記載の
技術は、推測航法により演算された位置を確証（verif
y）し、必要であれば、補正する。
推測航法に使用される前記パラメータratioL及びrati
oRを評価する、本発明による方法の使用の際には、前記
車輪センサとは無関係の車両の方向に関するデータが必
要とされる。前記マップからのこのようなデータを得る
前述の技術も本発明に対して使用することが可能であ
る。当該車両の位置及び進行方向と組あう前記マップデ
ータに基づいて、該車両が所定の最小長の道路セグメン
トを進行可能であることが確立される場合、評価サイク
ルが開始される。第３図を参照して記載された方法と同
様に、所定の条件が前記データの収集時に満足のいくこ
とが望ましいかもしれない。ここで、前記収集を終了す
る及び前記パラメータを演算するために満足のいく判定
基準は、ここで、前記道路セグメントの終端に到達され
なければならない点にある。あり得る演算の誤差を考慮
に入れ、演算された位置が前記道路セグメントの終端を
越えて位置されるとすぐに、前記判定基準は満たさたと
見なされる。前記収集されたデータが最小の進行距離に
関するかどうかをチェックすることは依然可能である。
これらパラメータに対する新しい値は、以下の式の組の
結果により得られる。
ここで、ratioLest及びratioRestは新しい評価値であ
り、ΣpL及びΣpRは関連する道路セグメントに対して各
々前記左輪センサ及び右輪センサから収集されたパルス
である。前記演算に使用する前に、このように得られた
評価値をローパスフィルタを介してフィルタすることが
可能である。ある所定の実施例に対しては、以下のフィ
ルタ式、 が使用され、ratioRnew対しては以下の式、 が使用される。ここで、 Ｗ＝Min（S/500,0.25） であり、 である。
ここで、本発明による方法の２つのバージョンが述べ
られた。第１のバージョンによれば、車輪センサには無
関係の方向データがコンパスセンサから得られる。第２
のバージョンによれば、当該車両の方向に関するデータ
がマップデータを持つデータベースから得られる。これ
ら２つのバージョンを別個に使用することは可能であ
る。本発明による方法を利用するシステムのある所定の
実施例においては、両方のバージョンが使用される。こ
のシステムは、前記２つの方法が互いに別個に動作し、
パラメータratioL及びratioRに対する新しい値を別個に
決定することができるように設計される。これら２つの
方法の組合せの利点は、それらの相補的な性質にある。
ある状況においては、前記関連する条件が満足行かない
ために、一方の方法を使用することが不可能であるが、
他方の方法を使用することは可能である。都市において
は、しばしばビルディング、陸橋及び他の障害物があ
り、これらは、前記コンパスセンサをそのデータが前記
パラメータを評価するために使用することが出来ないほ
どに妨害する。しかしながら、都市においては、前記マ
ップデータを評価のために非常に良好に使用することが
可能である。なぜなら、そこには多くのセグメントがあ
り、当該車両は頻繁に方向を変えるであろうし、ゆえ
に、前記マップ上の位置は常に正確に知られているから
である。高速道路上においては、前記コンパスセンサは
それ程頻繁には、前記評価値の基礎とすることが出来る
適切なデータ源を構成するために妨害されないであろ
う。さらに、ディジタルマップデータが最早使用可能で
はない環境においてもこのシステムを使用することは可
能である。この場合、しかしながら、この場合、前記コ
ンパスセンサを利用する方法が、依然ratioL及びtarioR
に対する新しい値を決定し続けることが可能である。
第４図は、本発明による方法を使用する装置400を図
的に表している。この図は、本発明に関連する各素子を
示している。この装置の実施例は、各々前記左輪センサ
及び前記右輪センサからパルスを入力するための入力40
2及び404を有している。この装置はまた、コンパスセン
サから生じる当該車両の方向に関する信号φｃを入力す
るための入力406も有している。さらに、この装置は、
各々前記演算されたΔｓ及びΔφｗを供給するための出
力408及び410を有している。この装置は、式、 を演算するための演算手段412を有している。これらの
式を演算するために、演算手段412は、記憶手段414に記
憶されるパラメータratioL、ratioR、dpp及びＴを使用
する。この装置はまた、多数のサンプリング間隔の間に
前記信号pL、pR及びφｃを処理し、前記パラメータrati
oL及びratioRに対してこれらから評価値を決定すること
が可能である演算手段416を有している。図示の実施例
においては、これら評価値は、ローパスフィルタ418を
介してフィルタされ、この後、前記演算手段412による
更なる使用のために前記記憶手段414に記憶される。
第５図は、本発明による装置504を持つ車両502を示し
ている。この装置は、この車両内のシステム506と協働
する。このシステムは、スタート位置から目的地までの
途上でドライバを支援するナビゲーションシステムであ
っても良い。このシステムは、道路及び採られるべきわ
き道に関してドライバを支援し、このため、いかなる瞬
時においても使用することが出来る当該車両の位置を持
つべきである。本発明によるこの装置は、位置を決定す
ることが出来ることに基づいて、前記システムに進行距
離及び方向変化に関するデータを供給する。この車両
は、前記装置504に接続される左輪センサ508及び右輪セ
ンサ510を有している。この車両はまた、該装置に接続
されるコンパスセンサ512を有している。前記装置によ
り供給される前記データが当該車両を操作する状況の変
化に対して補償されることが、この車両内に前記装置を
適用する固有の特長である。このような補償が無い場合
には、供給される前記データは状況の変化によりずれて
しまうであろう。このような変化の例は、車両の荷重
（load）及びタイヤの磨耗である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ファン ケッセル アントーン マルチ ヌス マルセルス オランダ国 5621 ベーアー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ １ (56)参考文献 特開 昭62−85815（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−187807（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−41206（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−50247（ＪＰ，Ｂ２) 特表 平６−501556（ＪＰ，Ａ) 米国特許4032758（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 21/00 G01C 22/00 G08G 1/0969 G09B 29/00

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】左輪センサ（102）及び右輪センサ（104）
    を有し、各センサは関連する車輪のエクスカーションの
    単位であるパルスを供給するように作用するようにした
    車両（502）のナビゲーション時の方向変化を決定する
    方法であって、 − 前記左輪センサ（102）からの多数のパルスpL及び
    前記右輪センサ（104）からの多数のパルスpRを記録す
    るステップ（204）と、 − 左補正率ratioL及び右補正率ratioRを供給するステ
    ップと、 − （ratioL×pL−ratioR×pR）から第１の方向変化を
    決定するステップ（206）と、 − 前記左輪センサ（102）及び前記右輪センサ（104）
    とは無関係に第２の方向変化を決定するステップと、 − 前記車両（502）の動作中で多数のサンプリング間
    隔の間に前述のステップを実行し、各サンプリング間隔
    の間にpL及びpRと、無関係に決定した前記第２の方向変
    化とに対する値を収集するステップ（210）と を有する方法において、 この方法が更に、 − pL及びpRと、無関係に決定した前記第２の方向変化
    とに対する前記値を、前記多数のサンプリング間隔の間
    に決定された第１の方向変化及び第２の方向変化から取
    出した統計値の関数として用いて、補正された左補正率
    ratioL及び右補正率ratioRを計算し、補正された左補正
    率ratioL及び右補正率ratioRを、これに続く前記車両
    （502）のナビゲーション時の方向変化の決定に用いる
    ようにするステップ（314）を有することを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の方法であって、 前記方向変化の別個の決定はコンパスセンサを使用する
    際に実行されることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】請求項２に記載の方法であって、 当該車両の速度及び進行方向、前記車輪センサの動作並
    びに前記コンパスセンサの動作に関する多数の条件が満
    足されない場合、前記値の収集は中断されることを特徴
    とする方法。
  4. 【請求項４】請求項２または３に記載の方法であって、 少なくとも所定の数の値が収集され、さらに、この値収
    集の開始時及び終了時の間の累積方向変化が十分に小さ
    い場合に、前記第１の評価値及び前記第２の評価値は生
    成されることを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法
    であって、 前記方向変化の別個の決定は地図データを使用する際に
    実行されることを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】請求項５に記載の方法であって、 前記値の収集は、前記地図データに基づいて当該車両が
    真っ直ぐな道路セグメント上を最小の所定の距離進行す
    るであろうことを決定することが出来る条件に依存し
    て、及び該車両の進行の方向及び前記車輪センサの作用
    に関する多数の条件に依存して、前記値の収集は行われ
    ることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】請求項５または６に記載の方法であって、 当該車両が前記道路セグメントを通過し、さらに、前記
    収集された値が少なくとも前記最小の長さの進行道路セ
    グメントに関する場合に、前記第１の評価値及び前記第
    ２の評価値は生成されることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法
    であって、 前記第１の評価値及び前記第２の評価値は各々第３の評
    価値及び第４の評価値にローパスフィルタを介して変換
    され、該第３の評価値及び該第４の評価値は前記方向変
    化を決定するために使用されることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法
    を実行するための装置（400）であって、 − 左パルスの数を表す信号pLを入力するための左入力
    （402）、 − 右パルスの数を表す信号pRを入力するための右入力
    （404）、 − 左補正率ratioL及び右補正率ratioRを記憶するため
    の記憶手段（414）、 − （ratioL×pL−ratioR×pR）を演算するために前記
    左入力（402）、前記右入力（404）及び前記記憶手段
    （414）に結合される演算手段（412）、 − 前記左パルス及び右パルスとは無関係に第２の方向
    変化を決定する他の入力（406）、 を有する装置において、 この装置は更に、 − pL及びpRと、無関係に決定した前記第２の方向変化
    とに対する前記値を、多数のサンプリング間隔の間に決
    定された第１の方向変化及び第２の方向変化から取出し
    た統計値の関数として用いて、補正された左補正率rati
    oL及び右補正率ratioRを計算し、補正された左補正率ra
    tioL及び右補正率ratioRを、これに続く前記車両（50
    2）のナビゲーション時の方向変化の決定に用いるよう
    にする他の演算手段（416） を有することを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】請求項９に記載の装置であって、 前記装置は前記第１の評価値及び前記第２の評価値を第
    ３の評価値及び第４の評価値に各々変換するために前記
    他の演算手段に接続されるローパスフィルタを有するこ
    とを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】請求項９または10に記載の装置を有する
    車両。
  12. 【請求項１２】左輪センサ及び右輪センサを有し、各セ
    ンサは関連する車輪のエクスカーションの単位であるパ
    ルスを供給するように作用する、車両のナビゲーション
    時に進行した距離を決定する方法であって、サンプリン
    グ間隔の間に以下の、 − 前記左輪センサからの多数のパルスpL及び前記右輪
    センサからの多数のパルスpRを記録する − Δｓ＝dpp×（pL＋pR）/2から進行した距離Δｓを
    供給する 方法において、 前記方法はまた、 − 前記車両の動作中で多数のサンプリング間隔の間に
    前述のステップを実行し、一方、各サンプリング間隔の
    間に値Δｓ及び別個に決定される進行距離を収集する、 − Δｓに対して収集された前記値と前記別個に決定さ
    れた進行距離との比較によりdppに対する第１の評価値
    を生成する、 ステップを有することを特徴とする方法。
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