JPH03168809A - 車両位置検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は．磁性体レーンを磁化しながら車両の相対位置
を検知する車両位置検知方法に関するものである。

［従来の技術］ フエライトを標識体とする移動体の磁気誘導技術は、ゴ
ルフカート、屯椅子等の誘導システムとして具体化され
、実用化されるまでに至っている。

この誘導システムを構成する従来の磁気センサ系は、第
３図に示すような、道路面ｌＯに沿って敷設されるフェ
ライトマーカレーン１１と、車両上に搭載される磁気セ
ンサユニットｌ２によって構成され、上記磁気センサユ
ニットｌ２は、フエライトマーカレーン１１を磁化する
ための励磁コイルｌ３及びフエライトマーカレーン１１
の形成する磁場分布を検出するための２個の検知コイル
１４ａ，　１４ｂを備えている。上記検知コイル１４ａ
，　１４ｂは、センサユニットの中心位置に対し左右対
称に配置される。

このような構成を有する磁気センサ系において、検知コ
イル１４ａ，１４ｂの出力信号２０ａ．　２０ｂは、セ
ンサの位置に対し，第４図に示す如く山型の特性を示す
。車両の制御を行うには、これら２つの信号の差をセン
サ出力信号２１として．車両の位置に対応づけ、操舵制
御信号として用いている。

このようにして得られるセンサ出力信号２ｌは、センサ
の位置に対し原点を通過するＳ字特性を示すが、これは
左・右の検知コイル１４ａ，　１４ｂの出力特性が同じ
であることが前提になる。一般には、温度変化に伴い、
左・右検知コイル１４ａ，　１４ｂのインダクタンスの
不均一な変動が生じたり、大きな衝撃により左・右検知
コイル１４ａ，　１４ｂの動作点がシフトし、不均一な
検知コイル出力（例えば２０ａ．２０ｂ’）が生じたり
する。このような変動が生じた場合には、Ｓ字特性をも
つセンサ出力信号が２１゜として示すように原点を通過
しなくなり、センサの位置の特定が困難になるため、操
舵制御を適確に行えなくなる。

また、車両の走行中に石等の障害物のある所や道路に穴
が開いている所では路面からのセンサ高さが当初の値か
らシフトすることになり、この場合には、センサ出力電
圧の絶対レベルが変化してしまうため、センサ出力信号
を操陀制御に利用できなくなる。特に、磁場強度は距離
の２〜３乗分の１に比例して低減するため、センサ出力
信号はセンサ高さの変化に対しては大きく変動すること
になる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、かかる従来の欠点を除去し、検
知コイルのインピーダンス特性のバラツキや検知コイル
位置のアンバランス等による出力特性のアンバランスの
影響を受けず、またセンサ高さの変動に伴うセンサ出力
信号の変動を抑制できるようにした車両位置検知方法を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上・記課題を解決するための本発明の車両位置検知方法
は、車両上に設置された励磁コイルの発する磁場により
道路面に敷設された磁性体レーンを磁化し，それによっ
て形成される磁場分布を、同一屯両上に中心位置に対し
対称的に所定間隔を隔てて設置された２個の検知コイル
の出力電圧として検出することにより、車両の磁性体レ
ーンに対する相対位置を認知する車両位置検知方法にお
いて、上記２個の検知コイル出力を最大出力レベルで規
格化し、これらのうちの一方の出力値を他方の出力値に
より除した値を磁性体レーンに対する屯両の相対位置に
対応付けて操舵制御用の信号とすることを特徴とするも
のである． ［作　用１ 上記゛構成によれば，２個の検知コイルのインビーダン
ス変化等によりそれらの出力特性にアンバランスが生じ
た場合でも、２個の検知コイル出力が最大電圧レベルに
より規格化されるため、センサ位置に対する山型の特性
は左・右検知コイルにおいて実質的に同等になる．この
ことは、センサを構成する素子のバラツキもある程度許
容することになるため、センサユニットの製造歩留りも
向上し、コストも低下する。

また、２個の検知コイル出力のうち一方の出力値を他方
の出力値により除した値を磁性体レーンに対する車両の
相対位置に対応付けているため、センサの高さ変動が生
じた場合でも、この高さ変動に対し検知コイル出力が同
じ係数にて変化している範囲内では、特性（Ｓ字特性）
の変化はなく、安定した操舵制御が行えることになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

本発明の車両位置検知方法は、先に第３図によって説明
したように、車両上に設置された磁気センサユニットｌ
２における励磁コイルＩ３の磁場により、道路面１０に
敷設された磁性体（フエライトマーカ）レーン１１を磁
化し、それによって形成される磁場分布を、同一車両上
に中心位置に対し対称的に所定間隔を隔てて設置された
２個の検知コイル１４ａ，　１４ｂの出力電圧として検
出することにより、車両の磁性体レーン１１に対する相
対位置を認知するものであるが、上記検知コイル１４ａ
，　１４ｂに接続した信号処理装置において、検知コイ
ル１４ａ，１４ｂの出力に対し、以下に説明するような
処理が施される。

第ｌ図及び第２図は、本発明の車両位置検知方法の原理
を説明するためのものであり、検知コイル１４ａ，　１
４ｂの出力とセンサの磁性体レーン１１の中心位置に対
する相対位置の関係を示している。

本発明では、上記信号処理装置において、第ｌ？及び第
２図からわかるように、２個の検知コイル１４ａ，　１
４ｂの出力信号Ｖｘ，Ｖｙ　　（左・右検知コイル出力
特性３１ａ，３ｌｂ上の一点）を、それぞれの出力特性
３１ａ，３ｌｂの最大出力レベルＶ■＋ＶＰｔで規格化
する。この規格化により、左側検知コイル１４ａの出力
信号Ｖｘは、ピークレベルが１．ｏの特性曲線３２ａ上
の値Ｖｘ”となり、右側検知コイル１４ｂの出力信号ｖ
ｙは同じくピークレベルが１．０の特性曲線３２ｂ上の
値ｖｙ８となる。

これらの規格化を行うには、まず車両を起動時に一度だ
け磁性体レーン１１上をレーンを横切るようにスキャン
ニングさせ、これにより得られる左・右検知コイル出力
特性３１ａ．３ｌｂをメモリに記憶させる。そして、こ
れらのデータから最大出力レベルＶＰｌ＋ＶＰ！を読み
出し、車両の運行時に検知される検知コイル出力信号Ｖ
ｘ，　Ｖｙの最大出力レベルＶｐ＋＊Ｖｐｚによる規格
化の演算を行い、再度メモリ内に規格化した左・右検知
コイルの信号Ｖｘ”％Ｖｙ”として記憶させる。これら
の信号は、異なるセンサ位置に対しては特性曲線３２ａ
，　３２ｂ上のデータとして記憶される。

さ゛らに、本発明ではこれら規格化した信号ｙｘｍ．Ｖ
ｙ”　　（特性曲線３２ａ，　３２ｂ上の一点）のうち
の一方、例えば右側検知コイルの信号Ｖｙ”　　（特性
曲線３２ｂ上の一点）を、左側検知コイルの信号Ｖｘ”
（特性曲線３２ａ上の一点）で除し、この値を磁性体レ
ーンに対する車両の相対位置に対応付けて操舵制御信号
に用いる． この除算により得られたセンサ出力の特性は、第２図の
特性曲線３３で示すように、１．０の値を通り、センサ
位ｆｉｘに対し、Ｓ字型に変化する特性となる。このよ
うな演算を行うことにより、センサの高さがｈ，からｈ
２に増大した場合に、左・右検知コイル出力特性３２ａ
，　３２ｂが特性３２ａ’，３２ｂ’に示すようにｋ倍
に変化しても、これらの変化分は相殺されて無視できる
ようになる。即ち、高さがｈ，の時の左・右検知出力を
それぞれＶｘ，　Ｖｙとし、高さがｈ２の時の左・右検
知出力をそれぞれＶｘ’，Ｖｙ’とすると、除算された
値αは、 となり、高さ変化による特性変動の効果（ｋ）がαの式
に入らない。このＳ字型特性を有する値αが、ｌより小
さい領域では左側、ｌより大きい領域では右側にセンサ
が位置していることに対応付けられ、その絶対値が中心
からの偏差を表わすことになる。

このように、本発明の方法によれば、センサの高さが変
動しても、センサの磁性体レーンに対する相対位置を正
確に求めることができ、安定した燥舵制御を行うことが
できる。これは、磁性体の透磁率が車両の進行方向で変
化していたとしても、上述したｋの値が部分的に変化す
ることになり、同様な効果が期待できる。

なお、信号処理装置におけるこれらの演算は、マイコン
を用い、あるいは適宜コンビュークを設置するなどの手
段により容易に実現することができる。

［発明の効果］ 以上に詳細に説明したように，本発明によれば２個の検
知コイル出力を最大出力レベルで規格化し、規格化され
た信号の一方の出力値を他方の出力値により除した値を
操舵制御用の信号とすることにより、検知コイルのイン
ピーダンス特性のバラツキや検知コイル位置のアンバラ
ンス等による出力特性のアンバランスの影響を受けず、
またセンサの高さの変動に伴って操舵制御が不能または
不安定になる事態を避けることができる。

特に、検知コイルのある程度のアンバランスが許容され
るので、センサユニットの製造歩留りの向上，コストの
低下を期待することができる。また，除雪屯や車椅子の
如き屋外で誘導される車両においては、道路面の凹凸や
ごみ等でセンサの高さ変動が起こり易いが、本発明の方
法によれば，高信頼、高安定な走行誘導を実現すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図及び第２図は本発明の車両位置検知方法における
信号処理の態様を説明するための線図、第３図は磁気セ
ンサ系の基本的構成図，第４図は従来の車両位置検知方
法における信号処理の問題点を説明するための線図であ
る。 ｌＯ・・道路面、　　１１・・磁性体レーン、ｌ２・・
磁気センサユニット， １３・・励磁コイル、１４ａ，　１４ｂ・・検知コイル
、３１ａ，３ｌｂ　・・検知コイルの出力特性、３２ａ
，　３２ｂ，　３２ａ’　，　３２ｂ’・・規格化した
コイル出力の特性曲線、３３・・センサ出力の特性曲線
。 第 １ 図 第 ２ 図 ｘ（ｃｍ） 第 ３ 図 第 ４ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両上に設置された励磁コイルの発する磁場により
   道路面に敷設された磁性体レーンを磁化し、それによっ
   て形成される磁場分布を、同一車両上に中心位置に対し
   対称的に所定間隔を隔てて設置された２個の検知コイル
   の出力電圧として検出することにより、車両の磁性体レ
   ーンに対する相対位置を認知する車両位置検知方法にお
   いて、上記２個の検知コイル出力を最大出力レベルで規
   格化し、これらのうちの一方の出力値を他方の出力値に
   より除した値を磁性体レーンに対する車両の相対位置に
   対応付けて操舵制御用の信号とする、 ことを特徴とする車両位置検知方法。