JPH0489518A - 方位検出装置の出力補正方法 - 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　車両の現在位置を求めたり目的地までの最適
経路や迂回路等の情報を表示したりすることにより操縦
者の負担を軽減する事を目的としたナビゲーションシス
テムに用いる方位検出装置の出力補正方法に関するもの
であム 従来の技術 従来　このような分野の技術として４１　　例えば特開
昭６１−２７４２１４号に記載される方位検出装置があ
っな　第１Ｏ図は従来例における車両の方位検出装置の
方位検出方法を示すフローチャートであａここで、ＰＬ
、　Ｐｒはそれぞれ左右車輪１回転に付きｎ個のパルス
波形を出力する車輪回転角センサの出力を単位時間内に
わたって独立に計測した左右車輪の回転角度パルスＩＬ
Ｋはステップ１００１の初期値設定時に π　ｘＤ Ｋ−□　　　　　　　　・・・・・・・・・（１）によ
って設定される単位回転角度パルス当りの移動距離（た
だＬ　πは円周取りは左右車輪の石船、Ｔｒは左右後輪
の間隔（以下トレッド幅と呼ぶ）、θは左右後輪の回転
角度パルス数ＰＩ、　　Ｐｒから算出される旋回ｉ　　
Ｄｈは車両の進行方位であム　ステップ１００３に示す
通り、従来例では　左右後輪の回転角度パルスに単位回
転角度パルス当りの移動距離Ｋを乗算することにより左
右後輪の移動距離に変換し　さらに左右後輪の移動距離
の差分をトレッド幅Ｔｒで除算することにより行ってい
た　またその上で、ステップ１００４に示したように前
記旋回角を積算して行くことにより車両の進行方位を算
出してい九 発明が解決しようとする課題 しかしなか板　上記のような方位検出装置において＆友
　路面とタイヤの滑りやタイヤの歪み等により左右車輪
の回転角度パルスの検出に誤差が生じたと東　算出した
旋回角にも誤差の影響が現れも　特に長い直線路におい
てｌ−Ｌ　　旋回角の誤差の影響が蓄積されていくため
に　実際は直進走行しているのにもかかわらず算出され
た進行方向が曲かってしま１．％　　車両の直進時の検
出方位の安定性が非常に悪化するという課題を有してい
た本発明は　上記課題を克服し　長い直線路における車
両の検出方位の安定性を向上させ、高精度に進行方位の
算出を行うことを目的とすム課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は　車両の左右車輪の移
動距離から旋回角を算出する旋回角算出工程と、車両が
直進走行状態であるかどうかを判定する直進走行判定工
程と、前記直進走行判定工程で直進走行状態であると判
定されたならば旋回角算出工程で算出された旋回角に補
正係数を乗算することにより旋回角の補正を行う旋回角
補正工程を備えたことを特徴とする方位検出装置の出力
補正方法であも 作用 本発明は前記構成により、まず左右車輪の移動距離から
車両の旋回角の算出を行ｔ＼　次に直進走行判定工程で
車両の直進走行状態を判定すも　ここで、直進走行状態
と判定されたときには旋回角補正工程の中で旋回角算出
工程で算出された旋回角に補正係数を掛けて直進走行状
態での旋回角を小さく算出すも　このた取　路面状態や
タイヤの歪み等の影響で算出した旋回角に誤差が発生し
た場合にも直進走行状態ではその影響を低減することが
可能となり、特に旋回角の算出誤差の累積が問題となる
長い直線路においては車両の検出方位の安定性を向上さ
せることが可能とな也実−例 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明すも 第１図は本発明の実施例を示す車両の方位検出装置のブ
ロック図であム　第１図において、１．２は左右後輪１
回転につきそれぞれｎ個のパルス波形を発生する左右車
輪の車輪回転角センサで、例えばそれぞれ左右後輪に独
立に取り付けられたｎ個（例ｎ　＝１００）のセレーシ
ョンを有するロータとセレーションに近接して設けられ
た永久磁石とコイルからなる電磁ピックアップ部で構成
されも３．４はそれぞれ左右車輪の車輪回転角センサ１
．２から出力される左右後輪の回転角度パルスの波形を
整える波形整形回１５．６はそれぞれ波形整形回路３．
４から出力される左右後輪の回転角度パルスを独立に計
数し左右後輪の回転角度パルス数ＰＬＰｒを出力するカ
ラン久　７はマイクロコンピユー久８はメモリ、９はマ
イクロコンピュータ７がら出力される車両の進行方位Ｄ
ｈを表示するＣＲＴ等の出方手段であム 以上のように構成された本実施例の方位検出装置の出力
補正方法について、以下にその動作を説明すも　第２図
は本発明の実施例を示す方位検出装置の出力補正方法の
フローチャートであムまず、ステップ２０１において、
定数、変数の初期設定を行う。ここで使用する定数　変
数（よ　以下の通りであＺ、　　Ｐｉ、　　Ｐｒはそれ
ぞれカウンタ５，６から出力され所定の時間間隔で計測
される左右後輪の回転角度パルスＫ　　ＤｐはＰｉ−Ｐ
ｒで定義される左右後輪の回転角度パルス数ＰＬ　　Ｐ
ｒの差ａ　　Ｄｐｏは前回の左右後輪の回転角度パルス
数の差分、θは左右後輪の回転角度パルス数ＰＬ　Ｐｒ
からマイクロコンピュータ７で算出される旋回角（単位
はラジアン）、Ｄｈは車両の進行方４ｑ　　Ｔｒは車両
のトレッド蝶ＫＬ。

Ｋｒはそれぞれ左右後輪の単位回転角度パルス当りの移
動距離（以降車輪定数と呼ぶ）、Ｍは直進走行状態での
旋回角補正係数であム　本実施例では以下のように初期
値を設定すム　車輪定数Ｋｌ、　　Ｋｒｌ戴距離が確定
した長距離直線路で測定された左右後輪の回転角度パル
ス数と移動距離の比から初期較正をしておき、そこで求
められた値（例えば０．０２［ｍ／ｐｕｌｓｅ］）を初
期値とす４Ｔｒには左右後輪間の距離（例えば１．４［
ｍ］）を代入Ｌ　　Ｄｈには所定の基準方位（例えば東
）から見た初期位置における車両の前方方位（例えばＯ
［ｒａｄ］）を設定する。また直進走行時の旋回角の補
正量を決定する旋回角補正係数ＭＩＣ＆　　車輪乗数の
誤差やタイヤの歪み等の原因により車輪定数が変化する
事によって生ずる直進時の進行方位の誤差を一定範囲に
抑え　かつ緩やかな直線路においても曲がりが検出でき
るよう！二　本実施例においては０．＆　　さらく　前
回の左右後輪の回転角度パルス数の差分Ｄｐｏには０を
代入しておく。次にステップ２０２で（よ　単位時間内
に検出された左右後輪の回転角度パルス数ＰＬ　Ｐｒを
読み込へ　ステップ２０３において、左右後輪の回転角
度パルス数ＰＬ　　Ｐｒの差分Ｄｐを算出しておく。

ステップ２０４は旋回角算出工程であム　ここで１１後
輪車軸の方向の延長線上に旋回円の中心が存在するアッ
カーマンの幾何学的関係を用いて旋回角算出モデルを設
定し　左右後輪の回転角度パルス数ＰＬ　Ｐｒと左右後
輪の単位回転角度パルス当りの移動距離ＫＬ　　Ｋｒお
よび車両のトレッド輻Ｔｒより次の式で旋回角θを算出
すム この場合、左旋回を正方向としていも 次へ　ステップ２０５と２０６で１よ　左右後輪の回転
角度パルス数ＰＬ　　Ｐｒの履歴から車両が直進してい
るかどうかを判断すａ　左旋回中であれば左右後輪の回
転角度パルス数ＰＬ、Ｐｒの差分Ｄｐは１以上の状態が
連続し　また右旋回中であれば左右後輪の回転角度パル
スＰＬ　　Ｐｒ数の差分Ｄｐが一１以下の状態が連続す
るので、直進時には左右後輪の回転角度パルスＰＩ、　
　Ｐｒ数の差分Ｄｐは−１からｌの範囲内に収まり、し
かも同旋回方向であることを示す同符号の差分が連続し
て現れなｕ％　　そこで、左右後輪の回転角度パルス数
の差分Ｄｐか板　前記差分Ｄｐが０のとき、あるいは前
記差分Ｄｐが１で前回の差分Ｄｐｏが０以下のとき、ま
たは前記差分Ｄｐが−１で前回の差分Ｄｐｏが０以上の
ときに直進していると判定する。この判断を行うためス
テップ２０５で前記差分Ｄｐが０または±１であるかど
うかを判断し　さらにステップ２０６で前記差分Ｄｐと
前回の左右後輪の回転角度パルス数の差分Ｄｐｏとの積
がＯ以下であるかどうかを見ることにより、同旋回方向
の旋回角が連続したがどぅかを判断すム　以上ステッ゛
ブ２０５と２０６Ｍ　　直進走行判定工程に相当すム この直進走行判定工程で直進走行状態であると判定され
ればステップ２０７を実行゛すａ　ここでは、直進走行
状態における旋回角算出時の誤差の累積により生じる車
両の進行方位Ｄｈの誤差を抑え直進走行状態の検出方位
の安定性を向上させるために旋回角算出工程で算出され
た旋回角に旋回角補正係数Ｍを乗算して旋回角を補正し
　以下の様に直進走行状態の旋回角を算出すム θ−Ｍ　×　θ　　　　　　　・・団・・・・（３）こ
の処理が旋回角補正工程に相当すム　まな　直進走行判
定工程で直進走行中でないと判定されれば　旋回角の補
正は行わずステップ２０８に直接移行すム ステップ２０８において（友　車両の進行方位Ｄｈの算
出を行う。算出法は前回の車両の進行方位Ｄ′ｈに今回
）旋回角θを積算して行しく Ｄｈ←　Ｄｈ＋　θ　　　　　　　　　　・旧・・・・
・（４）とすム　最後にステップ２０９で、今回の左右
後輪の回転角度パルス数ＰＬ　Ｐｒの差分　ＤｐをＤｐ
ｏに代入してこの値を保存しておきステップ２０２へ戻
も　以下、ステップ２０２からステップ２０９までの処
理を１サイクルとして０．１［ｓｅｃ］毎に繰り返も以
上のよう＆−本実施例においては直進走行状態では路面
とタイヤの滑りやタイヤの歪み等により車輪定数が変化
し　旋回角の算出時に誤差が発生してｋ　直進走行状態
と旋回状態を区別し　直進走行状態では旋回角を小さく
算出するた八　特に長い直進路における旋回角の誤差の
蓄積による車両の検出方位の安定性の悪化を防ぐことが
で敵しかＬ　旋回時の精度に影響を及ぼさな（−な耘　
本発明においては旋回角補正係数Ｍとして第３図に示す
ように０．８という一定値を採用したバこれは例えば以
下に示すように　左右車輪の回転角度パルス数ＰＬ、　
Ｐｒと左右車輪の回転角度パルス数の取得時間間隔とか
ら移動体の速度を算出する速度検出工程を備えて、任意
の速度の関数の形としてもよＬ％　　例えば第４皿　第
５図のように速度により線形に可変させてもよいし　高
速時と低速時の直進走行判定の誤り率の違いを考慮して
第６は　第７図に示すように高速時と低速時で旋回角補
正係数を切り替えても良いし　第８医　第９図に示すよ
うに速度により旋回角補正係数を切り替える回数を複数
回としても良ｔ〜　同様へ　直線的に旋回角補正係数を
可変させるのではなくて滑らかに可変させても良（〜　
また　旋回角算出は左右後輪の回転角度パルス数の差分
を検出し　後輪車軸の延長線上に旋回円の中心が存在す
る旋回角算出モデルを設定して行った力（速度により旋
回円の中心が可変するような旋回角算出モデルを設定す
ることも可能であム　さらに直進走行判定に関してＣヨ
　　地図データの道路とのマツチングにより直進走行判
定を行うなど全く別の方法で行っても良（〜 発明の詳細 な説明したように　本発明によれば　直進走行状態にお
いては旋回角算出工程で算出した旋回角に旋回角補正係
数を乗算し補正を行うことにより、路面とタイヤの滑り
やタイヤの歪み等により生じる旋回角の誤差が進行方位
の誤差として蓄積していくのが抑えられ　旋回時の旋回
角算出に影響を与えることなく、長い直線路での検出方
位の安定性が改善されも

【図面の簡単な説明】

第１図１友　本発明の実施例を示す車両の方位検出装、
置のブロック医　第２図は本発明の実施例を示す方位検
出装置の出力補正方法のフローチャート、第３図は実施
例で用いた旋回角補正係数Ｍの関数形を示すｌ　第４＠
　第５＠　第６＠　第７阻第８ｍ　　第９図は旋回角補
正係数層の関数形の例を示す飄　第１０図は従来例にお
ける車両の方位検出装置の方位検出方法を示すフローチ
ャートであム ト・・・左車輪の車輪回転角センサ、２・・・右車輪の
車輪回転角センサ、工４・・・波形整形回路５．６・・
・カラン久７−・・マイクロコンピユー久　８・・・メ
モリ、９・・・出力手比 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 … にコ 図 弔 図 第 図 第 図 第５図 扼 図 ＠１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）独立に左右車輪の回転数を回転角度パルスから求
   め、移動距離を検出する車輪回転角センサを備え、車両
   の進行方位を検出する方位検出装置において、前記車輪
   回転角センサから所定の時間間隔で検出された左右車輪
   の移動距離を用いて車両の旋回角を算出する旋回角算出
   工程と、車両の直進走行状態を検出する直進走行判定工
   程と、前記直進走行判定工程で車両が直進走行状態であ
   ると判定されたとき、前記旋回角算出工程で算出された
   旋回角に補正係数を乗算して旋回角を修正する旋回角補
   正工程を備えたことを特徴とする方位検出装置の出力補
   正方法。
2. （２）車両の速度を検出する速度検出工程を備え旋回角
   補正工程で用いる補正係数は前記速度検出工程で検出さ
   れた速度の関数であることを特徴とする請求項１記載の
   方位検出装置の出力補正方法。
3. （３）直進走行判定工程は、左右車輪の車輪回転角セン
   サから所定の間隔で出力される左右車輪の回転角度パル
   スの差分が所定の範囲内で、かつ前後所定回数にわたり
   左右車輪の回転角度パルスの差分が連続して同符号でな
   いことで車両の直進走行状態を判別することを特徴とす
   る請求項１または２記載の方位検出装置の出力補正方法
   。