JPH11125502A - 車両位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents
車両位置検出装置及び位置検出方法Info
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- JPH11125502A JPH11125502A JP9290064A JP29006497A JPH11125502A JP H11125502 A JPH11125502 A JP H11125502A JP 9290064 A JP9290064 A JP 9290064A JP 29006497 A JP29006497 A JP 29006497A JP H11125502 A JPH11125502 A JP H11125502A
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】車両の走行速度に関係なく、外乱磁界の影響を
簡単に補正できる上、必要以上に多くの検出センサを使
用しなくても、車両の横方向位置の検出精度を向上でき
る車両位置検出装置を提供すること。 【解決手段】車両の車幅方向に等間隔で配置し、かつ走
行レ−ンの中央に配置されたレ−ンマ−カ−が発生する
磁界のX,Z軸方向の強さを検出する複数の2軸型セン
サを含むセンサ部1と、センサ部からの出力信号に基づ
いて各種の演算処理を行う演算部13とを具備し、前記
演算部は、2軸型センサがレ−ンマ−カ−の磁界,外乱
磁界のいずれに反応しているかを判別し、レ−ンマ−カ
−及び外乱に反応している2軸型センサによる方位ベク
トルのベクトル差を算出することにより方位補正すると
共に、レ−ンマ−カ−と車両の中心部分に位置する2軸
型センサとの位置関係を算出するようにした。
簡単に補正できる上、必要以上に多くの検出センサを使
用しなくても、車両の横方向位置の検出精度を向上でき
る車両位置検出装置を提供すること。 【解決手段】車両の車幅方向に等間隔で配置し、かつ走
行レ−ンの中央に配置されたレ−ンマ−カ−が発生する
磁界のX,Z軸方向の強さを検出する複数の2軸型セン
サを含むセンサ部1と、センサ部からの出力信号に基づ
いて各種の演算処理を行う演算部13とを具備し、前記
演算部は、2軸型センサがレ−ンマ−カ−の磁界,外乱
磁界のいずれに反応しているかを判別し、レ−ンマ−カ
−及び外乱に反応している2軸型センサによる方位ベク
トルのベクトル差を算出することにより方位補正すると
共に、レ−ンマ−カ−と車両の中心部分に位置する2軸
型センサとの位置関係を算出するようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は自動操縦される車
両の位置検出装置及び位置検出方法に関し、特に走行レ
−ンの中央に対する車両の横方向の位置を検出する車両
位置検出装置及び位置検出方法の改良に関する。
両の位置検出装置及び位置検出方法に関し、特に走行レ
−ンの中央に対する車両の横方向の位置を検出する車両
位置検出装置及び位置検出方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、車両の自動操縦システムにおけ
る車両位置検出装置には、例えば磁気方式,光方式,画
像処理方式などがあるが、磁気方式はシステム構成が比
較的に簡略化でき、経済性にも優れていることから、例
えば工場内での製品,部品などを搬送する無人車両など
に適用されている。
る車両位置検出装置には、例えば磁気方式,光方式,画
像処理方式などがあるが、磁気方式はシステム構成が比
較的に簡略化でき、経済性にも優れていることから、例
えば工場内での製品,部品などを搬送する無人車両など
に適用されている。
【0003】この磁気方式では、車両の走行レ−ンの中
央に誘導ケ−ブルを設置したり、或いは永久磁石を所定
の間隔で設置したりすることにより、これらによって発
生される磁界の強さを検出し、この検出信号を利用して
車両の位置制御を行うものである。
央に誘導ケ−ブルを設置したり、或いは永久磁石を所定
の間隔で設置したりすることにより、これらによって発
生される磁界の強さを検出し、この検出信号を利用して
車両の位置制御を行うものである。
【0004】例えば実開平3−17806号公報では、
無人車の予定軌道に沿わせて路面上に磁石を一定の間隔
で配置すると共に、無人車の底面部に磁石による磁界を
検出する複数のホ−ルICを横一列に配置してなり、ホ
−ルICの位置及び磁石の距離との間の幾何学条件から
無人車の予定軌道に対する位置などが求められている。
無人車の予定軌道に沿わせて路面上に磁石を一定の間隔
で配置すると共に、無人車の底面部に磁石による磁界を
検出する複数のホ−ルICを横一列に配置してなり、ホ
−ルICの位置及び磁石の距離との間の幾何学条件から
無人車の予定軌道に対する位置などが求められている。
【0005】ところで、この磁気方式では、誘導ケ−ブ
ルや磁石が発生する磁界の強さ及び誘導ケ−ブルや磁石
とホ−ルICとの距離によってはホ−ルICが検出する
磁界強度が非常に弱い場合があり、地磁気(3×10-5
T)以下の磁界強度を検出しなければならないこともあ
る。
ルや磁石が発生する磁界の強さ及び誘導ケ−ブルや磁石
とホ−ルICとの距離によってはホ−ルICが検出する
磁界強度が非常に弱い場合があり、地磁気(3×10-5
T)以下の磁界強度を検出しなければならないこともあ
る。
【0006】しかも、通常、車両の多くは磁性材料によ
って構成されていることから、磁化されており、その磁
化の強さは車両によって異なるが、強い場所では10-4
Tオ−ダ−(数ガウス)に達する。従って、磁化された
車両にホ−ルICを設置すると、本来、ホ−ルICが検
出すべき磁界強度による出力に、車両の磁化による出力
がオフセットとして加えられる。しかしながら、このオ
フセット出力は車両の種類やホ−ルICの車両への取付
位置などにより異なるために、補正するのに手間がかか
るという問題がある。
って構成されていることから、磁化されており、その磁
化の強さは車両によって異なるが、強い場所では10-4
Tオ−ダ−(数ガウス)に達する。従って、磁化された
車両にホ−ルICを設置すると、本来、ホ−ルICが検
出すべき磁界強度による出力に、車両の磁化による出力
がオフセットとして加えられる。しかしながら、このオ
フセット出力は車両の種類やホ−ルICの車両への取付
位置などにより異なるために、補正するのに手間がかか
るという問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、例えば特開平8−201006号公報参照
には、図18に示すように、複数のピックアップコイル
を用いた車両位置検出装置が提案されている。この車両
位置検出装置は、走行レ−ンの中央の走行方向に等間隔
で配置され、走行レ−ンの路面に垂直方向に着磁された
複数の永久磁石(レ−ンマ−カ−)Mの磁界強度の時間
的変化量を検出するために、車両下部の車幅方向にアレ
−状に配置した複数のピックアップコイルPUと、複数
のピックアップコイルPUのうち、最大の出力電圧を検
出し、この最大出力電圧を発生するピックアップコイル
位置を車両の横方向位置とする横位置検出回路DETと
から構成されており、最大出力電圧を発生するピックア
ップコイルPUの位置から車両の横方向位置を検出する
ものである。
するために、例えば特開平8−201006号公報参照
には、図18に示すように、複数のピックアップコイル
を用いた車両位置検出装置が提案されている。この車両
位置検出装置は、走行レ−ンの中央の走行方向に等間隔
で配置され、走行レ−ンの路面に垂直方向に着磁された
複数の永久磁石(レ−ンマ−カ−)Mの磁界強度の時間
的変化量を検出するために、車両下部の車幅方向にアレ
−状に配置した複数のピックアップコイルPUと、複数
のピックアップコイルPUのうち、最大の出力電圧を検
出し、この最大出力電圧を発生するピックアップコイル
位置を車両の横方向位置とする横位置検出回路DETと
から構成されており、最大出力電圧を発生するピックア
ップコイルPUの位置から車両の横方向位置を検出する
ものである。
【0008】この提案によれば、複数のピックアップコ
イルPUにより磁界強度の時間的変化量が検出され、そ
のうち、最大出力電圧を発生するピックアップコイル位
置を車両の横方向位置とすることにより、車両の磁化や
地磁気の影響を受けずに車両の位置検出が可能になるも
のである。
イルPUにより磁界強度の時間的変化量が検出され、そ
のうち、最大出力電圧を発生するピックアップコイル位
置を車両の横方向位置とすることにより、車両の磁化や
地磁気の影響を受けずに車両の位置検出が可能になるも
のである。
【0009】しかしながら、この車両位置検出装置で
は、車両が停止したり、或いは車両の走行速度が低速に
なると、ピックアップコイルPUによってレ−ンマ−カ
−Mの磁界強度の時間的変化量を検出することが難しく
なり、車両の横方向位置の検出精度が低下するのみなら
ず、外部磁界,地磁気などの外乱磁界の影響を受け易く
なり、検出精度の信頼性が低下するという問題がある。
は、車両が停止したり、或いは車両の走行速度が低速に
なると、ピックアップコイルPUによってレ−ンマ−カ
−Mの磁界強度の時間的変化量を検出することが難しく
なり、車両の横方向位置の検出精度が低下するのみなら
ず、外部磁界,地磁気などの外乱磁界の影響を受け易く
なり、検出精度の信頼性が低下するという問題がある。
【0010】その上、同装置では、複数のピックアップ
コイルPUのうち、最大出力電圧を発生するピックアッ
プコイルPUを検出することから、車両の横方向位置の
検出精度を高めるにはピックアップコイル間の間隔を狭
くする必要がある。しかしながら、その間隔を狭くする
と、レ−ンマ−カ−Mからの磁気的な影響が複数のピッ
クアップコイルPUに波及するために、個々のピックア
ップコイルPUの分解能が低下してしまい、車両の横方
向位置の検出精度の向上は期待できなくなる。逆に、ピ
ックアップコイル間の間隔を広くすれば、個々のピック
アップコイルPUの分解能は高くなるものの、検出結果
に基づく車両の横方向へのシフト量は大まかになり、や
はり、位置精度の向上は期待できなくなるという問題が
ある。
コイルPUのうち、最大出力電圧を発生するピックアッ
プコイルPUを検出することから、車両の横方向位置の
検出精度を高めるにはピックアップコイル間の間隔を狭
くする必要がある。しかしながら、その間隔を狭くする
と、レ−ンマ−カ−Mからの磁気的な影響が複数のピッ
クアップコイルPUに波及するために、個々のピックア
ップコイルPUの分解能が低下してしまい、車両の横方
向位置の検出精度の向上は期待できなくなる。逆に、ピ
ックアップコイル間の間隔を広くすれば、個々のピック
アップコイルPUの分解能は高くなるものの、検出結果
に基づく車両の横方向へのシフト量は大まかになり、や
はり、位置精度の向上は期待できなくなるという問題が
ある。
【0011】それ故に、本発明の目的は、車両の走行速
度に関係なく、外乱磁界の影響を簡単に補正できる上、
必要以上に多くの検出センサを使用しなくても、車両の
横方向位置の検出精度をも向上できる車両位置検出装置
及び位置検出方法を提供することにある。
度に関係なく、外乱磁界の影響を簡単に補正できる上、
必要以上に多くの検出センサを使用しなくても、車両の
横方向位置の検出精度をも向上できる車両位置検出装置
及び位置検出方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の目的を達成するために、走行レ−ンの中央に対する車
両の横方向の位置を検出する車両位置検出装置であっ
て、車両の中心部分から横方向にほぼ等間隔で配置し、
かつ走行レ−ンの中央の走行方向に所定の間隔で配置さ
れたレ−ンマ−カ−が発生する磁界のX,Z軸方向の強
さを検出する複数の2軸型センサを含むセンサ部と、セ
ンサ部からの出力信号に基づいて各種の演算処理を行う
演算部とを具備し、前記演算部は、センサ部からの出力
信号に基づいてそれぞれの2軸型センサがレ−ンマ−カ
−の磁界,外乱磁界のいずれに反応しているかを判別
し、レ−ンマ−カ−に反応している2軸型センサによる
方位ベクトルと外乱にのみ反応している2軸型センサに
よる方位ベクトルとのベクトル差を算出することにより
方位補正すると共に、レ−ンマ−カ−と車両の中心部分
に位置する2軸型センサとの位置関係を算出することを
特徴とする。
の目的を達成するために、走行レ−ンの中央に対する車
両の横方向の位置を検出する車両位置検出装置であっ
て、車両の中心部分から横方向にほぼ等間隔で配置し、
かつ走行レ−ンの中央の走行方向に所定の間隔で配置さ
れたレ−ンマ−カ−が発生する磁界のX,Z軸方向の強
さを検出する複数の2軸型センサを含むセンサ部と、セ
ンサ部からの出力信号に基づいて各種の演算処理を行う
演算部とを具備し、前記演算部は、センサ部からの出力
信号に基づいてそれぞれの2軸型センサがレ−ンマ−カ
−の磁界,外乱磁界のいずれに反応しているかを判別
し、レ−ンマ−カ−に反応している2軸型センサによる
方位ベクトルと外乱にのみ反応している2軸型センサに
よる方位ベクトルとのベクトル差を算出することにより
方位補正すると共に、レ−ンマ−カ−と車両の中心部分
に位置する2軸型センサとの位置関係を算出することを
特徴とする。
【0013】又、本発明の第2の発明は、走行レ−ンの
中央に対する車両の横方向の位置を検出する車両位置検
出装置であって、車両の中心部分から横方向にほぼ等間
隔で配置し、かつ走行レ−ンの中央の走行方向に所定の
間隔で配置されたレ−ンマ−カ−が発生する磁界のX,
Z軸方向の強さを検出する複数の2軸型センサを含むセ
ンサ部と、センサ部における2軸型センサの路面からの
設置高さを検出する車高センサと、センサ部及び車高セ
ンサからの出力信号に基づいて各種の演算処理を行う演
算部とを具備し、前記演算部は、センサ部からの出力信
号に基づいてそれぞれの2軸型センサがレ−ンマ−カ−
の磁界,外乱磁界のいずれに反応しているかを判別し、
レ−ンマ−カ−に反応している2軸型センサによる方位
ベクトルと外乱にのみ反応している2軸型センサによる
方位ベクトルとのベクトル差を算出することにより方位
補正すると共に、レ−ンマ−カ−と車両の中心部分に位
置する2軸型センサとの位置関係を算出することを特徴
とする。
中央に対する車両の横方向の位置を検出する車両位置検
出装置であって、車両の中心部分から横方向にほぼ等間
隔で配置し、かつ走行レ−ンの中央の走行方向に所定の
間隔で配置されたレ−ンマ−カ−が発生する磁界のX,
Z軸方向の強さを検出する複数の2軸型センサを含むセ
ンサ部と、センサ部における2軸型センサの路面からの
設置高さを検出する車高センサと、センサ部及び車高セ
ンサからの出力信号に基づいて各種の演算処理を行う演
算部とを具備し、前記演算部は、センサ部からの出力信
号に基づいてそれぞれの2軸型センサがレ−ンマ−カ−
の磁界,外乱磁界のいずれに反応しているかを判別し、
レ−ンマ−カ−に反応している2軸型センサによる方位
ベクトルと外乱にのみ反応している2軸型センサによる
方位ベクトルとのベクトル差を算出することにより方位
補正すると共に、レ−ンマ−カ−と車両の中心部分に位
置する2軸型センサとの位置関係を算出することを特徴
とする。
【0014】又、本発明の第3の発明は、前記演算部
は、複数の2軸型センサがレ−ンマ−カ−の磁界,外乱
磁界のいずれに反応しているかの判別に閾値を用い、2
軸型センサの検出信号が閾値より大きい場合はレ−ンマ
−カ−に反応していると判断し、検出信号が閾値より小
さい場合は外乱にのみ反応していると判断することを特
徴とし、第4の発明は、前記センサ部は、少なくとも、
2軸型センサと、2軸型センサのX,Z軸に関する検出
信号を位相検波する位相検波回路とを含む複数のユニッ
トセンサ部から構成したことを特徴とし、さらに、第5
の発明は、前記2軸型センサは、コイル,ホ−ル素子,
磁気抵抗素子などの検出素子を有し、この検出素子のう
ち、同一種の2つをX,Z軸方向に交叉するように配置
して構成したことを特徴とする。
は、複数の2軸型センサがレ−ンマ−カ−の磁界,外乱
磁界のいずれに反応しているかの判別に閾値を用い、2
軸型センサの検出信号が閾値より大きい場合はレ−ンマ
−カ−に反応していると判断し、検出信号が閾値より小
さい場合は外乱にのみ反応していると判断することを特
徴とし、第4の発明は、前記センサ部は、少なくとも、
2軸型センサと、2軸型センサのX,Z軸に関する検出
信号を位相検波する位相検波回路とを含む複数のユニッ
トセンサ部から構成したことを特徴とし、さらに、第5
の発明は、前記2軸型センサは、コイル,ホ−ル素子,
磁気抵抗素子などの検出素子を有し、この検出素子のう
ち、同一種の2つをX,Z軸方向に交叉するように配置
して構成したことを特徴とする。
【0015】又、本発明の第6の発明は、走行レ−ンの
中央の走行方向に所定の間隔で配置されたレ−ンマ−カ
−が発生する磁界の強さを、車両の中心部分から横方向
にほぼ等間隔で配置された複数の2軸型センサにて検出
し、それぞれの検出信号に基づいて、それぞれの2軸型
センサがレ−ンマ−カ−の磁界,外乱磁界のいずれに反
応しているかを判別し、レ−ンマ−カ−に反応している
2軸型センサによる方位ベクトルと外乱にのみ反応して
いる2軸型センサによる方位ベクトルとのベクトル差を
算出することにより方位補正し、補正デ−タに基づいて
レ−ンマ−カ−と車両の中心部分に位置する2軸型セン
サとの位置関係を算出することを特徴とする車両位置検
出方法である。
中央の走行方向に所定の間隔で配置されたレ−ンマ−カ
−が発生する磁界の強さを、車両の中心部分から横方向
にほぼ等間隔で配置された複数の2軸型センサにて検出
し、それぞれの検出信号に基づいて、それぞれの2軸型
センサがレ−ンマ−カ−の磁界,外乱磁界のいずれに反
応しているかを判別し、レ−ンマ−カ−に反応している
2軸型センサによる方位ベクトルと外乱にのみ反応して
いる2軸型センサによる方位ベクトルとのベクトル差を
算出することにより方位補正し、補正デ−タに基づいて
レ−ンマ−カ−と車両の中心部分に位置する2軸型セン
サとの位置関係を算出することを特徴とする車両位置検
出方法である。
【0016】さらに、本発明の第7の発明は、走行レ−
ンの中央の走行方向に所定の間隔で配置されたレ−ンマ
−カ−が発生する磁界の強さを、車両の中心部分から横
方向にほぼ等間隔で配置された複数の2軸型センサにて
検出し、それぞれの検出信号に基づいてレ−ンマ−カ−
と車両の中心部分に位置する2軸型センサとの位置関係
を算出するに先立って、2軸型センサの検出信号に基づ
く演算処理の結果、すべての2軸型センサがレ−ンマ−
カ−に反応していないと判定された場合、これら2軸型
センサの検出信号を外乱によるものとし、この外乱デ−
タによって、いずれかの2軸型センサがレ−ンマ−カ−
に反応した際の検出デ−タを補正することを特徴とし、
第8の発明は、前記2軸型センサがレ−ンマ−カ−の磁
界,外乱磁界のいずれに反応しているかを閾値によって
判別し、2軸型センサの検出信号が閾値より大きい場合
はレ−ンマ−カ−に反応していると判断し、検出信号が
閾値より小さい場合は外乱にのみ反応していると判断す
ることを特徴とする車両位置検出方法である。
ンの中央の走行方向に所定の間隔で配置されたレ−ンマ
−カ−が発生する磁界の強さを、車両の中心部分から横
方向にほぼ等間隔で配置された複数の2軸型センサにて
検出し、それぞれの検出信号に基づいてレ−ンマ−カ−
と車両の中心部分に位置する2軸型センサとの位置関係
を算出するに先立って、2軸型センサの検出信号に基づ
く演算処理の結果、すべての2軸型センサがレ−ンマ−
カ−に反応していないと判定された場合、これら2軸型
センサの検出信号を外乱によるものとし、この外乱デ−
タによって、いずれかの2軸型センサがレ−ンマ−カ−
に反応した際の検出デ−タを補正することを特徴とし、
第8の発明は、前記2軸型センサがレ−ンマ−カ−の磁
界,外乱磁界のいずれに反応しているかを閾値によって
判別し、2軸型センサの検出信号が閾値より大きい場合
はレ−ンマ−カ−に反応していると判断し、検出信号が
閾値より小さい場合は外乱にのみ反応していると判断す
ることを特徴とする車両位置検出方法である。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる車両位置検
出装置の1実施例について図1〜図2を参照して説明す
る。この車両位置検出装置は、例えば複数のユニットセ
ンサ部1a〜1eからなるセンサ部1と、ユニットセン
サ部1a〜1eからの出力信号を適宜に選択・切換する
マルチプレクサなどの切換部11と、切換部11の出力
信号をアナログ値からデジタル値に変換するA/D変換
部12と、A/D変換部12の出力信号を取り込んで各
種の演算処理を行うCPUなどの演算部13と、後述す
る2軸型センサの路面からの設置高さを検出する車高セ
ンサ14とから構成されている。
出装置の1実施例について図1〜図2を参照して説明す
る。この車両位置検出装置は、例えば複数のユニットセ
ンサ部1a〜1eからなるセンサ部1と、ユニットセン
サ部1a〜1eからの出力信号を適宜に選択・切換する
マルチプレクサなどの切換部11と、切換部11の出力
信号をアナログ値からデジタル値に変換するA/D変換
部12と、A/D変換部12の出力信号を取り込んで各
種の演算処理を行うCPUなどの演算部13と、後述す
る2軸型センサの路面からの設置高さを検出する車高セ
ンサ14とから構成されている。
【0018】上述のセンサ部1において、複数のユニッ
トセンサ部1a〜1eはほぼ同一に構成されており、そ
れぞれにはほぼ同一に構成されたフラックスゲ−ト型の
2軸型センサA〜Eが組み込まれている。このユニット
センサ部1aは、例えば環状コアにドライブコイルを巻
回すると共に、第1のコイル2と第2のコイル3とを直
交するように巻回してなるフラックスゲ−ト型の2軸型
センサAと、発振器4と、発振器4の発振周波数を所望
の周波数に分周する周波数分周器5と、第1のコイル2
及び第2のコイル3の検出信号を位相検波する位相検波
器6X,6Zと、位相検波器6X,6Zの出力信号を積
分する積分回路7X,7Zと、積分回路7X,7Zの出
力信号を増幅する直流増幅回路8X,8Zと、安定化電
源9と、基準電圧の発生回路10とから構成されてお
り、基準電圧Vref ,X軸方向(路面に対して水平方向
=車両VHの横方向)の磁界の強さに対応する検出電圧
Vx,Z軸方向(路面に対して垂直方向)の磁界の強さ
に対応する検出電圧Vz が出力される。
トセンサ部1a〜1eはほぼ同一に構成されており、そ
れぞれにはほぼ同一に構成されたフラックスゲ−ト型の
2軸型センサA〜Eが組み込まれている。このユニット
センサ部1aは、例えば環状コアにドライブコイルを巻
回すると共に、第1のコイル2と第2のコイル3とを直
交するように巻回してなるフラックスゲ−ト型の2軸型
センサAと、発振器4と、発振器4の発振周波数を所望
の周波数に分周する周波数分周器5と、第1のコイル2
及び第2のコイル3の検出信号を位相検波する位相検波
器6X,6Zと、位相検波器6X,6Zの出力信号を積
分する積分回路7X,7Zと、積分回路7X,7Zの出
力信号を増幅する直流増幅回路8X,8Zと、安定化電
源9と、基準電圧の発生回路10とから構成されてお
り、基準電圧Vref ,X軸方向(路面に対して水平方向
=車両VHの横方向)の磁界の強さに対応する検出電圧
Vx,Z軸方向(路面に対して垂直方向)の磁界の強さ
に対応する検出電圧Vz が出力される。
【0019】上述の複数の2軸型センサA〜Eは車両V
Hの、走行レ−ンの中央に所定の間隔で配置された永久
磁石よりなるレ−ンマ−カ−Mが発生する磁界に感応し
うる部所に横方向(車幅方向)にほぼ一定の間隔にて配
置されており、2軸型センサが例えば5個の場合には、
2軸型センサCが車両VHの中心部分に位置するように
配置されている。具体的には、2軸型センサA〜Eにお
ける第1のコイル2はレ−ンマ−カ−Mが発生する磁界
のうち、X軸方向の磁界の強さが検出できるように、第
2のコイル3はZ軸方向の磁界の強さが検出できるよう
に配置されている。以下、2軸型センサAの第1のコイ
ル2が検出する検出信号をAX 、第2のコイル3が検出
する検出信号をAz とし、2軸型センサB,C,D,E
のそれぞれの検出信号はそれぞれBx ,Bz ,Cx ,C
z ,Dx ,Dz ,Ex ,Ez として使用する。
Hの、走行レ−ンの中央に所定の間隔で配置された永久
磁石よりなるレ−ンマ−カ−Mが発生する磁界に感応し
うる部所に横方向(車幅方向)にほぼ一定の間隔にて配
置されており、2軸型センサが例えば5個の場合には、
2軸型センサCが車両VHの中心部分に位置するように
配置されている。具体的には、2軸型センサA〜Eにお
ける第1のコイル2はレ−ンマ−カ−Mが発生する磁界
のうち、X軸方向の磁界の強さが検出できるように、第
2のコイル3はZ軸方向の磁界の強さが検出できるよう
に配置されている。以下、2軸型センサAの第1のコイ
ル2が検出する検出信号をAX 、第2のコイル3が検出
する検出信号をAz とし、2軸型センサB,C,D,E
のそれぞれの検出信号はそれぞれBx ,Bz ,Cx ,C
z ,Dx ,Dz ,Ex ,Ez として使用する。
【0020】次に、この車両位置検出装置を利用した車
両の位置検出方法について図1〜図4を参照して説明す
る。まず、図1に示すように、車両VHの走行に先立っ
て、2軸型センサA〜Eのドライブコイルには周波数分
周器5から例えば100KHz,8V程度の高周波電圧
が印加されていることから、2軸型センサA〜Eは車両
から見た磁界が静磁界,動磁界のいずれであっても、そ
の磁界の強さを検出できる。車両VHが走行レ−ンを一
定方向に走行する際に、レ−ンマ−カ−Mが発生する磁
界に適宜の2軸型センサA〜Eが反応し、その2軸型セ
ンサからはX軸方向,Z軸方向の磁界の強さに対応する
検出信号が出力される。これらの検出信号は位相検波回
路6X,6Zで位相検波され、積分回路7X,7Zで積
分され、直流増幅回路8X,8Zで増幅され、検出電圧
Vx ,Vz が基準電圧Vref と共に出力される。これら
の信号は切換部11にて適宜に選択・切換され、A/D
変換部12にてアナログ値からデジタル値に変換され
る。
両の位置検出方法について図1〜図4を参照して説明す
る。まず、図1に示すように、車両VHの走行に先立っ
て、2軸型センサA〜Eのドライブコイルには周波数分
周器5から例えば100KHz,8V程度の高周波電圧
が印加されていることから、2軸型センサA〜Eは車両
から見た磁界が静磁界,動磁界のいずれであっても、そ
の磁界の強さを検出できる。車両VHが走行レ−ンを一
定方向に走行する際に、レ−ンマ−カ−Mが発生する磁
界に適宜の2軸型センサA〜Eが反応し、その2軸型セ
ンサからはX軸方向,Z軸方向の磁界の強さに対応する
検出信号が出力される。これらの検出信号は位相検波回
路6X,6Zで位相検波され、積分回路7X,7Zで積
分され、直流増幅回路8X,8Zで増幅され、検出電圧
Vx ,Vz が基準電圧Vref と共に出力される。これら
の信号は切換部11にて適宜に選択・切換され、A/D
変換部12にてアナログ値からデジタル値に変換され
る。
【0021】図3において、ステップS1ではA/D変
換部12でのA/D変換デ−タが演算部13に読み込ま
れ、ステップS2では読み込みデ−タが磁力値に変換さ
れる。ステップS3では2軸型センサA〜Eのレ−ンマ
−カ−Mに対する反応の有無を閾値によってレベル判定
する。ステップS4では基準電圧Vref に対する2軸型
センサA〜Eの出力値を補正する。ステップS5では2
軸型センサA〜Eの出力値のうち、どの2軸型センサが
最大出力を出力した2軸型センサかを判定し、ステップ
S6に進む。ステップS6では2軸型センサA〜Eがレ
−ンマ−カ−Mに対して上述の閾値を超えるような反応
がないか否かが判断される。2軸型センサA〜Eのすべ
ての検出出力が閾値以下で反応していないと判断される
と、ステップS7に進み、2軸型センサA〜Eが検出し
た閾値以下の検出出力の平均値を外乱磁界の補正値とし
て算出し、ステップS1において、次回の読み込みデ−
タの補正デ−タとして演算部13に読み込まれる。一
方、ステップS6において、2軸型センサA〜Eのう
ち、どれかの2軸型センサに反応があると判断される
と、ステップS8に進む。このステップS8では各種の
演算処理が行われ、その出力はステップS9でステアリ
ングの制御系に制御出力として出力される。
換部12でのA/D変換デ−タが演算部13に読み込ま
れ、ステップS2では読み込みデ−タが磁力値に変換さ
れる。ステップS3では2軸型センサA〜Eのレ−ンマ
−カ−Mに対する反応の有無を閾値によってレベル判定
する。ステップS4では基準電圧Vref に対する2軸型
センサA〜Eの出力値を補正する。ステップS5では2
軸型センサA〜Eの出力値のうち、どの2軸型センサが
最大出力を出力した2軸型センサかを判定し、ステップ
S6に進む。ステップS6では2軸型センサA〜Eがレ
−ンマ−カ−Mに対して上述の閾値を超えるような反応
がないか否かが判断される。2軸型センサA〜Eのすべ
ての検出出力が閾値以下で反応していないと判断される
と、ステップS7に進み、2軸型センサA〜Eが検出し
た閾値以下の検出出力の平均値を外乱磁界の補正値とし
て算出し、ステップS1において、次回の読み込みデ−
タの補正デ−タとして演算部13に読み込まれる。一
方、ステップS6において、2軸型センサA〜Eのう
ち、どれかの2軸型センサに反応があると判断される
と、ステップS8に進む。このステップS8では各種の
演算処理が行われ、その出力はステップS9でステアリ
ングの制御系に制御出力として出力される。
【0022】上述の演算処理は、例えば図4に示すよう
に行われる。まず、ステップSA1ではレ−ンマ−カ−
MのN極が路面側に位置しているか、或いはS極が路面
側に位置しているかが判定される。ステップSA2では
方位補正が行われる。この方位補正は、2軸型センサA
〜Eがレ−ンマ−カ−M以外からの外部磁界,地磁気な
どの外乱磁界の影響を受け、2軸型センサA〜Eの検出
出力にオフセット値として含まれており、このオフセッ
ト値の補正を行うものである。尚、以下のステップでは
外乱補正後の補正デ−タを用いて各種の演算処理がなさ
れる。ステップSA3では中心部分に配置された2軸型
センサCとレ−ンマ−カ−Mとの位置関係を演算し、車
両の横方向へのシフト方向が算出される。さらに、ステ
ップSA4では2軸型センサCとレ−ンマ−カ−Mとの
位置関係から算出された車両の横方向へのシフト方向に
基づいて、その実際のシフト量が算出される。この出力
はステアリングの制御系に出力される結果、車両VHは
常に走行レ−ンの中央に位置制御される。
に行われる。まず、ステップSA1ではレ−ンマ−カ−
MのN極が路面側に位置しているか、或いはS極が路面
側に位置しているかが判定される。ステップSA2では
方位補正が行われる。この方位補正は、2軸型センサA
〜Eがレ−ンマ−カ−M以外からの外部磁界,地磁気な
どの外乱磁界の影響を受け、2軸型センサA〜Eの検出
出力にオフセット値として含まれており、このオフセッ
ト値の補正を行うものである。尚、以下のステップでは
外乱補正後の補正デ−タを用いて各種の演算処理がなさ
れる。ステップSA3では中心部分に配置された2軸型
センサCとレ−ンマ−カ−Mとの位置関係を演算し、車
両の横方向へのシフト方向が算出される。さらに、ステ
ップSA4では2軸型センサCとレ−ンマ−カ−Mとの
位置関係から算出された車両の横方向へのシフト方向に
基づいて、その実際のシフト量が算出される。この出力
はステアリングの制御系に出力される結果、車両VHは
常に走行レ−ンの中央に位置制御される。
【0023】上述の演算処理における方位補正,シフト
方向算出,横位置算出の具体的方法について順に説明す
る。まず、方位補正については、例えば図5〜図6及び
図7に示す方法が実行される。図5ではレ−ンマ−カ−
Mに対して3つの2軸型センサA,B,Cが反応してお
り、2つの2軸型センサD,Eはレ−ンマ−カ−M以外
の磁界に反応しており、その方位を矢印で示している。
従って、2つの2軸型センサD,Eの検出出力は外乱に
よるものと判断し、それぞれのX軸成分,Z軸成分の平
均値を3つの2軸型センサA,B,Cにおける検出出力
のそれぞれのX軸成分,Z軸成分から除去(差し引く)
することによって、補正するものである。尚、方位角θ
は θ=tan-1(Hz /Hx )で求めることができ
る。但し、Hx ,Hz はそれぞれX軸,Z軸方向の検出
磁界の強さであって、 Hx =Vx−Vref ,Hz =Vz
−Vref である。
方向算出,横位置算出の具体的方法について順に説明す
る。まず、方位補正については、例えば図5〜図6及び
図7に示す方法が実行される。図5ではレ−ンマ−カ−
Mに対して3つの2軸型センサA,B,Cが反応してお
り、2つの2軸型センサD,Eはレ−ンマ−カ−M以外
の磁界に反応しており、その方位を矢印で示している。
従って、2つの2軸型センサD,Eの検出出力は外乱に
よるものと判断し、それぞれのX軸成分,Z軸成分の平
均値を3つの2軸型センサA,B,Cにおける検出出力
のそれぞれのX軸成分,Z軸成分から除去(差し引く)
することによって、補正するものである。尚、方位角θ
は θ=tan-1(Hz /Hx )で求めることができ
る。但し、Hx ,Hz はそれぞれX軸,Z軸方向の検出
磁界の強さであって、 Hx =Vx−Vref ,Hz =Vz
−Vref である。
【0024】図5に示す方位補正の方法について図6を
参照して具体的に説明する。同図(a)は、2軸型セン
サA,B,Cがレ−ンマ−カ−Mに反応しており、2軸
型センサD,Eが外乱磁界にのみ反応しており、それら
の方位角がθA ,θB ,θC,θD ,θE であることを
示している。尚、例えば2軸型センサAの方位角θAは
θA =tan-1(Az /Ax )で求められ、他の2軸
型センサについても同様の要領で求められる。まず、同
図(a)における方位角θA 〜θE の中から同一角のも
のを抽出する。この場合、方位角θD と方位角θE とが
同一角であるから、2軸型センサD,Eの検出出力にお
けるX軸,Z軸成分はそれぞれ Dx =Ex ,Dz =E
z となる。次に、この外乱磁界(2軸型センサD,
E)による方位ベクトルD(v)を利用して2軸型セン
サA,B,Cの方位角θA ,θB ,θC の補正を行う。
尚、この補正は2軸型センサA,B,Cの方位ベクトル
から2軸型センサDの方位ベクトルD(v)を減算する
ことにより行われる。2軸型センサAの方位補正は、同
図(b)に示すように、2軸型センサAによる方位ベク
トルA(v)から方位ベクトルD(v)を減算(方位ベ
クトルA(v)と図示点線で示す方位ベクトルD(v)
とをベクトル和)することによって行われ、補正された
方位ベクトルはA(v)’であり、その方位角はθA か
らθA ’に補正される。2軸型センサBの方位補正は、
同図(c)に示すように、2軸型センサBによる方位ベ
クトルB(v)から方位ベクトルD(v)を減算するこ
とによって行われ、補正された方位ベクトルはB
(v)’であり、その方位角はθB からθB ’に補正さ
れる。さらに、2軸型センサCの方位補正は、同図
(d)に示すように、2軸型センサCによる方位ベクト
ルC(v)から方位ベクトルD(v)を減算することに
よって行われ、補正された方位ベクトルはC(v)’で
あり、その方位角はθC からθC ’に補正される。
参照して具体的に説明する。同図(a)は、2軸型セン
サA,B,Cがレ−ンマ−カ−Mに反応しており、2軸
型センサD,Eが外乱磁界にのみ反応しており、それら
の方位角がθA ,θB ,θC,θD ,θE であることを
示している。尚、例えば2軸型センサAの方位角θAは
θA =tan-1(Az /Ax )で求められ、他の2軸
型センサについても同様の要領で求められる。まず、同
図(a)における方位角θA 〜θE の中から同一角のも
のを抽出する。この場合、方位角θD と方位角θE とが
同一角であるから、2軸型センサD,Eの検出出力にお
けるX軸,Z軸成分はそれぞれ Dx =Ex ,Dz =E
z となる。次に、この外乱磁界(2軸型センサD,
E)による方位ベクトルD(v)を利用して2軸型セン
サA,B,Cの方位角θA ,θB ,θC の補正を行う。
尚、この補正は2軸型センサA,B,Cの方位ベクトル
から2軸型センサDの方位ベクトルD(v)を減算する
ことにより行われる。2軸型センサAの方位補正は、同
図(b)に示すように、2軸型センサAによる方位ベク
トルA(v)から方位ベクトルD(v)を減算(方位ベ
クトルA(v)と図示点線で示す方位ベクトルD(v)
とをベクトル和)することによって行われ、補正された
方位ベクトルはA(v)’であり、その方位角はθA か
らθA ’に補正される。2軸型センサBの方位補正は、
同図(c)に示すように、2軸型センサBによる方位ベ
クトルB(v)から方位ベクトルD(v)を減算するこ
とによって行われ、補正された方位ベクトルはB
(v)’であり、その方位角はθB からθB ’に補正さ
れる。さらに、2軸型センサCの方位補正は、同図
(d)に示すように、2軸型センサCによる方位ベクト
ルC(v)から方位ベクトルD(v)を減算することに
よって行われ、補正された方位ベクトルはC(v)’で
あり、その方位角はθC からθC ’に補正される。
【0025】又、図7に示す方位補正は、車両VHがレ
−ンマ−カ−M,M間(a区間)に位置している場合、
すべての2軸型センサA〜Eがレ−ンマ−カ−Mの磁界
に反応しないことを利用した外乱補正に関するものであ
る。即ち、車両VHがa区間に位置している時には、す
べての2軸型センサA〜Eはレ−ンマ−カ−Mの磁界に
反応しないことから、この区間aにおいて2軸型センサ
A〜Eから出力される検出出力は外乱磁界によるものと
判断し、これら検出出力の平均値を外乱補正デ−タとし
て演算部13に取り込まれる。そして、車両VHがb区
間に移動すると、2軸型センサA〜Eのうち、どれかの
2軸型センサがレ−ンマ−カ−Mに反応した際に、その
2軸型センサの検出出力のX軸成分,Z軸成分から外乱
補正デ−タがベクトル的に減算されることによって方位
補正が行われる。尚、2軸型センサがレ−ンマ−カ−M
に反応しているか否かは、便宜的に閾値によって判定さ
れており、検出出力が閾値より小さい場合には反応して
いない判定される。
−ンマ−カ−M,M間(a区間)に位置している場合、
すべての2軸型センサA〜Eがレ−ンマ−カ−Mの磁界
に反応しないことを利用した外乱補正に関するものであ
る。即ち、車両VHがa区間に位置している時には、す
べての2軸型センサA〜Eはレ−ンマ−カ−Mの磁界に
反応しないことから、この区間aにおいて2軸型センサ
A〜Eから出力される検出出力は外乱磁界によるものと
判断し、これら検出出力の平均値を外乱補正デ−タとし
て演算部13に取り込まれる。そして、車両VHがb区
間に移動すると、2軸型センサA〜Eのうち、どれかの
2軸型センサがレ−ンマ−カ−Mに反応した際に、その
2軸型センサの検出出力のX軸成分,Z軸成分から外乱
補正デ−タがベクトル的に減算されることによって方位
補正が行われる。尚、2軸型センサがレ−ンマ−カ−M
に反応しているか否かは、便宜的に閾値によって判定さ
れており、検出出力が閾値より小さい場合には反応して
いない判定される。
【0026】上述のシフト方向算出については、例えば
図8〜図9,図10〜図11,図12〜図13に示す3
つの方法が推奨される。図8に示す第1の方法は、2軸
型センサA〜Eの検出出力のうち、Z軸成分の検出出力
(磁界の強さに対応するベクトル値)AZ 〜EZ の大小
関係がNO1〜NO10の条件パタ−ン化され、その条
件パタ−ンによってレ−ンマ−カ−Mに対する2軸型セ
ンサCの実在位置が判断され、シフト方向が一義的に決
定されるものである。図8に示す条件パタ−ンとシフト
方向との関係について、図9を参照して説明する。例え
ば条件パタ−ンがNO1の場合には、2軸型センサAの
検出出力AZ が2軸型センサB〜Eの検出出力BZ 〜E
Z より大きいことから、レ−ンマ−カ−Mは2軸型セン
サAに最も近い位置に位置していることになる。従っ
て、中心部分に位置する2軸型センサCのシフト方向は
矢印で示すX方向(左方向)になる。条件パタ−ンがN
O3の場合には、2軸型センサBの検出出力BZ が2軸
型センサA,C〜Eの検出出力AZ ,CZ 〜EZ より大
きいことから、レ−ンマ−カ−Mは2軸型センサBに最
も近い位置に位置していることになる。従って、2軸型
センサCのシフト方向は矢印で示すX方向(左方向)に
なる。又、条件パタ−ンがNO5の場合には、2軸型セ
ンサCの検出出力CZ が2軸型センサA〜B,D〜Eの
検出出力AZ 〜BZ ,DZ 〜EZ より大きいことから、
レ−ンマ−カ−Mは2軸型センサCに最も近い適正位置
に位置していることになる。従って、シフトは不要とな
る。さらに、条件パタ−ンがNO8の場合には、2軸型
センサD,Eの検出出力DZ ,E Z がほぼ等しく、かつ
2軸型センサA〜Cの検出出力AZ 〜CZ より大きいこ
とから、レ−ンマ−カ−Mは2軸型センサDと2軸型セ
ンサEとの間に位置していることになる。従って、2軸
型センサCのシフト方向は矢印で示す−X方向(右方
向)になる。
図8〜図9,図10〜図11,図12〜図13に示す3
つの方法が推奨される。図8に示す第1の方法は、2軸
型センサA〜Eの検出出力のうち、Z軸成分の検出出力
(磁界の強さに対応するベクトル値)AZ 〜EZ の大小
関係がNO1〜NO10の条件パタ−ン化され、その条
件パタ−ンによってレ−ンマ−カ−Mに対する2軸型セ
ンサCの実在位置が判断され、シフト方向が一義的に決
定されるものである。図8に示す条件パタ−ンとシフト
方向との関係について、図9を参照して説明する。例え
ば条件パタ−ンがNO1の場合には、2軸型センサAの
検出出力AZ が2軸型センサB〜Eの検出出力BZ 〜E
Z より大きいことから、レ−ンマ−カ−Mは2軸型セン
サAに最も近い位置に位置していることになる。従っ
て、中心部分に位置する2軸型センサCのシフト方向は
矢印で示すX方向(左方向)になる。条件パタ−ンがN
O3の場合には、2軸型センサBの検出出力BZ が2軸
型センサA,C〜Eの検出出力AZ ,CZ 〜EZ より大
きいことから、レ−ンマ−カ−Mは2軸型センサBに最
も近い位置に位置していることになる。従って、2軸型
センサCのシフト方向は矢印で示すX方向(左方向)に
なる。又、条件パタ−ンがNO5の場合には、2軸型セ
ンサCの検出出力CZ が2軸型センサA〜B,D〜Eの
検出出力AZ 〜BZ ,DZ 〜EZ より大きいことから、
レ−ンマ−カ−Mは2軸型センサCに最も近い適正位置
に位置していることになる。従って、シフトは不要とな
る。さらに、条件パタ−ンがNO8の場合には、2軸型
センサD,Eの検出出力DZ ,E Z がほぼ等しく、かつ
2軸型センサA〜Cの検出出力AZ 〜CZ より大きいこ
とから、レ−ンマ−カ−Mは2軸型センサDと2軸型セ
ンサEとの間に位置していることになる。従って、2軸
型センサCのシフト方向は矢印で示す−X方向(右方
向)になる。
【0027】図10〜図11に示すシフト方向算出の第
2の方法は、例えば2軸型センサB〜Dのいずれかがレ
−ンマ−カ−Mに反応している場合に、その反応してい
る2軸型センサの、レ−ンマ−カ−Mに対する方位角が
90°より大きいか否かによってシフト方向を決定する
ものである。例えば図11において実線で示すように、
2軸型センサCの直下にレ−ンマ−カ−Mが位置する場
合には、その方位角θ C は90°であるために、シフト
されない。しかしながら、レ−ンマ−カ−Mが図示点線
位置にある場合には、その方位角θC は90°より小さ
くなるために、2軸型センサCのシフト方向は矢印で示
すX方向(左方向)になる。図示しないが、レ−ンマ−
カ−Mが2軸型センサD,E側に位置すると、方位角θ
C は90°より大きくなるために、それのシフト方向は
−X方向(右方向)になる。この方位角θC は、θC =
tan-1(Cz /Cx )で求められる。但し、Cx ,C
zはそれぞれX軸,Z軸成分の検出出力(磁界の強さに
対応するベクトル値)である。尚、2軸型センサA又は
2軸型センサEのみがレ−ンマ−カ−Mに反応する場合
には、2軸型センサCのシフト方向はX方向又は−X方
向になる。
2の方法は、例えば2軸型センサB〜Dのいずれかがレ
−ンマ−カ−Mに反応している場合に、その反応してい
る2軸型センサの、レ−ンマ−カ−Mに対する方位角が
90°より大きいか否かによってシフト方向を決定する
ものである。例えば図11において実線で示すように、
2軸型センサCの直下にレ−ンマ−カ−Mが位置する場
合には、その方位角θ C は90°であるために、シフト
されない。しかしながら、レ−ンマ−カ−Mが図示点線
位置にある場合には、その方位角θC は90°より小さ
くなるために、2軸型センサCのシフト方向は矢印で示
すX方向(左方向)になる。図示しないが、レ−ンマ−
カ−Mが2軸型センサD,E側に位置すると、方位角θ
C は90°より大きくなるために、それのシフト方向は
−X方向(右方向)になる。この方位角θC は、θC =
tan-1(Cz /Cx )で求められる。但し、Cx ,C
zはそれぞれX軸,Z軸成分の検出出力(磁界の強さに
対応するベクトル値)である。尚、2軸型センサA又は
2軸型センサEのみがレ−ンマ−カ−Mに反応する場合
には、2軸型センサCのシフト方向はX方向又は−X方
向になる。
【0028】図12〜図13に示すシフト方向算出の第
3の方法は、例えば2軸型センサB〜Dがレ−ンマ−カ
−Mに反応している場合に、2軸型センサB及び2軸型
センサDのレ−ンマ−カ−Mに対する方位角θBB(=1
80−θB )及び方位角θDの大小比較によって中心部
分に位置する2軸型センサCのシフト方向を決定するも
のである。例えば図13において実線で示すように、レ
−ンマ−カ−Mが2軸型センサCから若干2軸型センサ
B側にずれた位置に存在する場合には、2軸型センサB
の方位角θBBは2軸型センサDの方位角θD より大きい
ことから、両者の差(θBB−θD )が0より大きくな
り、2軸型センサCのシフト方向は矢印で示すX方向
(左方向)になる。又、図13において点線で示すよう
に、レ−ンマ−カ−Mが2軸型センサCから若干2軸型
センサD側にずれた位置に存在する場合には、2軸型セ
ンサBの方位角θBBは2軸型センサDの方位角θD より
小さいことから、両者の差(θBB−θD )が0より小さ
くなり、2軸型センサCのシフト方向は点線の矢印で示
す−X方向(右方向)になる。それぞれの方位角θBB,
θD は、θBB=tan-1(Bz /Bx ),θD =tan
-1(Dz /Dx ) で求められる。但し、Bx ,Dx ,
Bz ,Dz はそれぞれ2軸型センサB,DのX軸,Z軸
成分の検出出力である。尚、2軸型センサA又は2軸型
センサEのみがレ−ンマ−カ−Mに反応している場合に
は、2軸型センサCのシフト方向はX方向又は−X方向
になる。
3の方法は、例えば2軸型センサB〜Dがレ−ンマ−カ
−Mに反応している場合に、2軸型センサB及び2軸型
センサDのレ−ンマ−カ−Mに対する方位角θBB(=1
80−θB )及び方位角θDの大小比較によって中心部
分に位置する2軸型センサCのシフト方向を決定するも
のである。例えば図13において実線で示すように、レ
−ンマ−カ−Mが2軸型センサCから若干2軸型センサ
B側にずれた位置に存在する場合には、2軸型センサB
の方位角θBBは2軸型センサDの方位角θD より大きい
ことから、両者の差(θBB−θD )が0より大きくな
り、2軸型センサCのシフト方向は矢印で示すX方向
(左方向)になる。又、図13において点線で示すよう
に、レ−ンマ−カ−Mが2軸型センサCから若干2軸型
センサD側にずれた位置に存在する場合には、2軸型セ
ンサBの方位角θBBは2軸型センサDの方位角θD より
小さいことから、両者の差(θBB−θD )が0より小さ
くなり、2軸型センサCのシフト方向は点線の矢印で示
す−X方向(右方向)になる。それぞれの方位角θBB,
θD は、θBB=tan-1(Bz /Bx ),θD =tan
-1(Dz /Dx ) で求められる。但し、Bx ,Dx ,
Bz ,Dz はそれぞれ2軸型センサB,DのX軸,Z軸
成分の検出出力である。尚、2軸型センサA又は2軸型
センサEのみがレ−ンマ−カ−Mに反応している場合に
は、2軸型センサCのシフト方向はX方向又は−X方向
になる。
【0029】又、横位置算出については、例えば図14
〜図15,図16,図17に示す3つの方法が推奨され
る。図14に示す第1の方法は、2軸型センサA〜Eの
検出出力のうち、Z軸成分の検出出力AZ 〜EZ の大小
関係がNO1〜NO10の条件パタ−ン化され、その条
件パタ−ンによってレ−ンマ−カ−Mに対する2軸型セ
ンサCの実在位置が判断され、横方向への具体的なシフ
ト量が決定されるものである。尚、このシフト量は、例
えば2軸型センサ間の配置間隔がそれぞれ200mmに
設定されているという条件下で、条件パタ−ン毎に図1
4に示すように設定されている。シフト量の+,−はシ
フト方向を示しており、+は左方向を、−は右方向を示
している。図14に示す条件パタ−ンとシフト量(及び
シフト方向)との関係について、図15を参照して説明
する。例えば条件パタ−ンがNO1の場合には、2軸型
センサAの検出出力AZ が2軸型センサB〜Eの検出出
力BZ 〜EZ より大きいことから、レ−ンマ−カ−Mは
2軸型センサAに最も近い位置に位置していることにな
る。従って、中心部分に位置する2軸型センサCのシフ
ト方向は矢印で示すX方向(左方向)であり、そのシフ
ト量はほぼ+400mmとなる。条件パタ−ンがNO3
の場合には、2軸型センサBの検出出力BZが2軸型セ
ンサA,C〜Eの検出出力AZ ,CZ 〜EZ より大きい
ことから、レ−ンマ−カ−Mは2軸型センサBに最も近
い位置に位置していることになる。従って、2軸型セン
サCのシフト方向は矢印で示すX方向(左方向)であ
り、そのシフト量はほぼ+200mmとなる。又、条件
パタ−ンがNO5の場合には、2軸型センサCの検出出
力CZ が2軸型センサA〜B,D〜Eの検出出力AZ 〜
B Z ,DZ 〜EZ より大きいことから、レ−ンマ−カ−
Mは2軸型センサCに最も近い適正位置に位置している
ことになる。従って、シフトは不要となる。さらに、条
件パタ−ンがNO8の場合には、2軸型センサD,Eの
検出出力DZ ,EZがほぼ等しく、かつ2軸型センサA
〜Cの検出出力AZ 〜CZ より大きいことから、レ−ン
マ−カ−Mは2軸型センサDと2軸型センサEとの間に
位置していることになる。従って、2軸型センサCのシ
フト方向は矢印で示す−X方向(右方向)であり、その
シフト量はほぼ−300mmとなる。
〜図15,図16,図17に示す3つの方法が推奨され
る。図14に示す第1の方法は、2軸型センサA〜Eの
検出出力のうち、Z軸成分の検出出力AZ 〜EZ の大小
関係がNO1〜NO10の条件パタ−ン化され、その条
件パタ−ンによってレ−ンマ−カ−Mに対する2軸型セ
ンサCの実在位置が判断され、横方向への具体的なシフ
ト量が決定されるものである。尚、このシフト量は、例
えば2軸型センサ間の配置間隔がそれぞれ200mmに
設定されているという条件下で、条件パタ−ン毎に図1
4に示すように設定されている。シフト量の+,−はシ
フト方向を示しており、+は左方向を、−は右方向を示
している。図14に示す条件パタ−ンとシフト量(及び
シフト方向)との関係について、図15を参照して説明
する。例えば条件パタ−ンがNO1の場合には、2軸型
センサAの検出出力AZ が2軸型センサB〜Eの検出出
力BZ 〜EZ より大きいことから、レ−ンマ−カ−Mは
2軸型センサAに最も近い位置に位置していることにな
る。従って、中心部分に位置する2軸型センサCのシフ
ト方向は矢印で示すX方向(左方向)であり、そのシフ
ト量はほぼ+400mmとなる。条件パタ−ンがNO3
の場合には、2軸型センサBの検出出力BZが2軸型セ
ンサA,C〜Eの検出出力AZ ,CZ 〜EZ より大きい
ことから、レ−ンマ−カ−Mは2軸型センサBに最も近
い位置に位置していることになる。従って、2軸型セン
サCのシフト方向は矢印で示すX方向(左方向)であ
り、そのシフト量はほぼ+200mmとなる。又、条件
パタ−ンがNO5の場合には、2軸型センサCの検出出
力CZ が2軸型センサA〜B,D〜Eの検出出力AZ 〜
B Z ,DZ 〜EZ より大きいことから、レ−ンマ−カ−
Mは2軸型センサCに最も近い適正位置に位置している
ことになる。従って、シフトは不要となる。さらに、条
件パタ−ンがNO8の場合には、2軸型センサD,Eの
検出出力DZ ,EZがほぼ等しく、かつ2軸型センサA
〜Cの検出出力AZ 〜CZ より大きいことから、レ−ン
マ−カ−Mは2軸型センサDと2軸型センサEとの間に
位置していることになる。従って、2軸型センサCのシ
フト方向は矢印で示す−X方向(右方向)であり、その
シフト量はほぼ−300mmとなる。
【0030】図16に示す横位置算出の第2の方法は、
例えば2軸型センサA〜Eの検出出力のうち、Z軸成分
の検出出力AZ 〜EZ の最も大きいものを検出し、最大
出力の2軸型センサとレ−ンマ−カ−Mとの距離Lを算
出し、この距離Lに、中心部分に位置する2軸型センサ
Cからの距離aを加算することによって横位置方向への
シフト量を算出するものである。例えば最大出力の2軸
型センサが2軸型センサBの場合、まず、2軸型センサ
Bのレ−ンマ−カ−Mに対する方位角θB をθB =ta
n-1(Bz /Bx ) によって算出する。そして、車高
センサ14から出力される2軸型センサBの路面からの
高さデ−タ(高さh)を利用して、2軸型センサBとレ
−ンマ−カ−Mとの水平方向の距離Lを L=h/ta
nθBから求める。従って、2軸型センサCからレ−ン
マ−カ−Mまでの距離は、2軸型センサ間の設定距離が
aであることから、a+L(=200mm+L)とな
り、2軸型センサCのシフト方向は矢印で示すX方向
(左方向)であり、そのシフト量は 200mm+L
になる。尚、図示していないが、レ−ンマ−カ−Mが2
軸型センサBと2軸型センサCとの間に位置している場
合には、2軸型センサBとレ−ンマ−カ−Mとの距離L
は L=h/tan(180−θB )で算出され、2軸
型センサCからレ−ンマ−カ−Mまでの距離は a−L
(=200mm−L) で算出される。従って、シフト
方向は−X方向(右方向)であり、そのシフト量は 2
00mm−L になる。
例えば2軸型センサA〜Eの検出出力のうち、Z軸成分
の検出出力AZ 〜EZ の最も大きいものを検出し、最大
出力の2軸型センサとレ−ンマ−カ−Mとの距離Lを算
出し、この距離Lに、中心部分に位置する2軸型センサ
Cからの距離aを加算することによって横位置方向への
シフト量を算出するものである。例えば最大出力の2軸
型センサが2軸型センサBの場合、まず、2軸型センサ
Bのレ−ンマ−カ−Mに対する方位角θB をθB =ta
n-1(Bz /Bx ) によって算出する。そして、車高
センサ14から出力される2軸型センサBの路面からの
高さデ−タ(高さh)を利用して、2軸型センサBとレ
−ンマ−カ−Mとの水平方向の距離Lを L=h/ta
nθBから求める。従って、2軸型センサCからレ−ン
マ−カ−Mまでの距離は、2軸型センサ間の設定距離が
aであることから、a+L(=200mm+L)とな
り、2軸型センサCのシフト方向は矢印で示すX方向
(左方向)であり、そのシフト量は 200mm+L
になる。尚、図示していないが、レ−ンマ−カ−Mが2
軸型センサBと2軸型センサCとの間に位置している場
合には、2軸型センサBとレ−ンマ−カ−Mとの距離L
は L=h/tan(180−θB )で算出され、2軸
型センサCからレ−ンマ−カ−Mまでの距離は a−L
(=200mm−L) で算出される。従って、シフト
方向は−X方向(右方向)であり、そのシフト量は 2
00mm−L になる。
【0031】図17に示す横位置算出の第3の方法は、
例えば2軸型センサA〜Eの検出出力のうち、Z軸成分
の検出出力AZ 〜EZ の最も大きいものとその次に大き
いものを検出し、それぞれの2軸型センサからレ−ンマ
−カ−Mまでの距離を算出し、その差分の1/2を、検
出出力の大きい側の2軸型センサからレ−ンマ−カ−M
までの距離L1 に加算することによって横方向へのシフ
ト量が算出される。尚、2軸型センサからレ−ンマ−カ
−Mまでの距離L1 が、例えば50mm以下の場合には
差分の調整は行わない。例えば最大出力の2軸型センサ
が2軸型センサCの場合、まず、2軸型センサCのレ−
ンマ−カ−Mに対する方位角(180−θC )を (1
80−θC )=tan-1(Cz /Cx ) によって算出
する。そして、車高センサ14から出力される2軸型セ
ンサCの路面からの高さデ−タhを利用して、2軸型セ
ンサCとレ−ンマ−カ−Mとの水平方向における距離L
1を L1 =h/tan(180−θC ) から求め
る。従って、距離L1 >50mmの場合には、シフト量
は (a−L1 /2)+L1 =(200mm−L1 /
2)+L1 から算出され、距離L1 <50mmの場合
には、便宜的にシフト量は予め50mmに設定される。
尚、2軸型センサCのシフト方向は、レ−ンマ−カ−M
が2軸型センサCより左方向に位置している場合にはX
方向(左方向)となり、レ−ンマ−カ−Mが2軸型セン
サCより右方向に位置している場合には−X方向(右方
向)となる。又、2軸型センサCのみがレ−ンマ−カ−
Mに反応している場合にはシフト量は0であり、2軸型
センサB又は2軸型センサDのみがレ−ンマ−カ−Mに
反応している場合にはシフト量は左方向又は右方向にそ
れぞれ200mmとなる。
例えば2軸型センサA〜Eの検出出力のうち、Z軸成分
の検出出力AZ 〜EZ の最も大きいものとその次に大き
いものを検出し、それぞれの2軸型センサからレ−ンマ
−カ−Mまでの距離を算出し、その差分の1/2を、検
出出力の大きい側の2軸型センサからレ−ンマ−カ−M
までの距離L1 に加算することによって横方向へのシフ
ト量が算出される。尚、2軸型センサからレ−ンマ−カ
−Mまでの距離L1 が、例えば50mm以下の場合には
差分の調整は行わない。例えば最大出力の2軸型センサ
が2軸型センサCの場合、まず、2軸型センサCのレ−
ンマ−カ−Mに対する方位角(180−θC )を (1
80−θC )=tan-1(Cz /Cx ) によって算出
する。そして、車高センサ14から出力される2軸型セ
ンサCの路面からの高さデ−タhを利用して、2軸型セ
ンサCとレ−ンマ−カ−Mとの水平方向における距離L
1を L1 =h/tan(180−θC ) から求め
る。従って、距離L1 >50mmの場合には、シフト量
は (a−L1 /2)+L1 =(200mm−L1 /
2)+L1 から算出され、距離L1 <50mmの場合
には、便宜的にシフト量は予め50mmに設定される。
尚、2軸型センサCのシフト方向は、レ−ンマ−カ−M
が2軸型センサCより左方向に位置している場合にはX
方向(左方向)となり、レ−ンマ−カ−Mが2軸型セン
サCより右方向に位置している場合には−X方向(右方
向)となる。又、2軸型センサCのみがレ−ンマ−カ−
Mに反応している場合にはシフト量は0であり、2軸型
センサB又は2軸型センサDのみがレ−ンマ−カ−Mに
反応している場合にはシフト量は左方向又は右方向にそ
れぞれ200mmとなる。
【0032】この実施例によれば、車両VHの下部の車
幅方向にはフラックスゲ−ト型の2軸型センサA〜E
が、レ−ンマ−カ−Mからの磁界に反応可能なるように
ほぼ一定の間隔で配置されているために、車両VHの走
行速度に関係なく、走行時でも又は停車時でもレ−ンマ
−カ−Mが発生する磁界の強さを検出できる。
幅方向にはフラックスゲ−ト型の2軸型センサA〜E
が、レ−ンマ−カ−Mからの磁界に反応可能なるように
ほぼ一定の間隔で配置されているために、車両VHの走
行速度に関係なく、走行時でも又は停車時でもレ−ンマ
−カ−Mが発生する磁界の強さを検出できる。
【0033】しかも、演算部13では、2軸型センサA
〜Eの検出出力に基づいて、2軸型センサA〜Eがレ−
ンマ−カ−Mの磁界,外乱磁界のいずれに反応している
かを判別し、レ−ンマ−カ−Mに反応している2軸型セ
ンサの検出出力から外乱磁界にのみ反応している2軸型
センサの検出出力をベクトル的に減算することによって
方位補正されているために、車両VHのシフト方向或い
はシフト量の精度を向上させることができる。
〜Eの検出出力に基づいて、2軸型センサA〜Eがレ−
ンマ−カ−Mの磁界,外乱磁界のいずれに反応している
かを判別し、レ−ンマ−カ−Mに反応している2軸型セ
ンサの検出出力から外乱磁界にのみ反応している2軸型
センサの検出出力をベクトル的に減算することによって
方位補正されているために、車両VHのシフト方向或い
はシフト量の精度を向上させることができる。
【0034】又、車両VHの実在位置がレ−ンマ−カ−
間にあり、すべての2軸型センサA〜Eがレ−ンマ−カ
−Mに反応していない場合(閾値以下の場合)には、そ
れぞれの検出出力を外乱磁界によるものとして扱い、そ
れらの平均値を外乱補正デ−タとし、車両VHの移動に
伴ってレ−ンマ−カ−Mに反応した2軸型センサの検出
出力からベクトル的に減算することによって方位補正さ
れるために、車両VHのシフト方向或いはシフト量を精
度よく算出することができる。
間にあり、すべての2軸型センサA〜Eがレ−ンマ−カ
−Mに反応していない場合(閾値以下の場合)には、そ
れぞれの検出出力を外乱磁界によるものとして扱い、そ
れらの平均値を外乱補正デ−タとし、車両VHの移動に
伴ってレ−ンマ−カ−Mに反応した2軸型センサの検出
出力からベクトル的に減算することによって方位補正さ
れるために、車両VHのシフト方向或いはシフト量を精
度よく算出することができる。
【0035】例えば車両VHのシフト方向算出におい
て、第1の方法は、2軸型センサA〜EのZ軸方向の磁
界の強さに対応する検出デ−タの大小を比較し、最大出
力の2軸型センサが車両の中心部分に位置する2軸型セ
ンサCに対してどのような位置関係にあるのかを判断
し、車両のシフト方向を左方向又は右方向などに決定す
るものであるために、シフト方向算出の処理を簡略化で
きるし、これらの処理が外乱補正されたデ−タに基づい
て行われていることから、算出されたシフト方向の精度
を向上できる。特に、具体的なシフト量を算出する必要
のある場合には中心部分に位置する2軸型センサCから
最大出力の2軸型センサまでの距離を、予め設定されて
いる2軸型センサ間の距離を斟酌して算出すればよく、
シフト量の算出も簡略化できる。
て、第1の方法は、2軸型センサA〜EのZ軸方向の磁
界の強さに対応する検出デ−タの大小を比較し、最大出
力の2軸型センサが車両の中心部分に位置する2軸型セ
ンサCに対してどのような位置関係にあるのかを判断
し、車両のシフト方向を左方向又は右方向などに決定す
るものであるために、シフト方向算出の処理を簡略化で
きるし、これらの処理が外乱補正されたデ−タに基づい
て行われていることから、算出されたシフト方向の精度
を向上できる。特に、具体的なシフト量を算出する必要
のある場合には中心部分に位置する2軸型センサCから
最大出力の2軸型センサまでの距離を、予め設定されて
いる2軸型センサ間の距離を斟酌して算出すればよく、
シフト量の算出も簡略化できる。
【0036】車両VHのシフト方向算出において、第2
の方法は、レ−ンマ−カ−Mに反応している2軸型セン
サのうち、特定の2軸型センサのレ−ンマ−カ−Mに対
する方位角を算出し、その方位角の大きさによって車両
のシフト方向を左方向又は右方向などに決定するもので
あるために、反応している2軸型センサのうち、任意の
2軸型センサからの2軸ベクトルデ−タを用いた演算処
理によりシフト方向を算出できる。例えば複数の2軸型
センサからの検出デ−タを用いてシフト方向を算出し、
総合的に判断するようにすれば、より精度の高いシフト
方向を算出することができる。これらの処理は、第1の
方法と同様に、外乱補正されたデ−タに基づいて行われ
ていることから、算出されたシフト方向の精度を向上で
きる。特に、具体的なシフト量を算出する必要のある場
合には方位角及び2軸型センサの路面からの高さhに基
づいて、方位角の算出に利用した2軸型センサとレ−ン
マ−カ−Mとの距離を算出し、さらにこの2軸型センサ
から中心部分に位置する2軸型センサCまでの距離を加
算すればよく、容易にシフト量を算出できる。
の方法は、レ−ンマ−カ−Mに反応している2軸型セン
サのうち、特定の2軸型センサのレ−ンマ−カ−Mに対
する方位角を算出し、その方位角の大きさによって車両
のシフト方向を左方向又は右方向などに決定するもので
あるために、反応している2軸型センサのうち、任意の
2軸型センサからの2軸ベクトルデ−タを用いた演算処
理によりシフト方向を算出できる。例えば複数の2軸型
センサからの検出デ−タを用いてシフト方向を算出し、
総合的に判断するようにすれば、より精度の高いシフト
方向を算出することができる。これらの処理は、第1の
方法と同様に、外乱補正されたデ−タに基づいて行われ
ていることから、算出されたシフト方向の精度を向上で
きる。特に、具体的なシフト量を算出する必要のある場
合には方位角及び2軸型センサの路面からの高さhに基
づいて、方位角の算出に利用した2軸型センサとレ−ン
マ−カ−Mとの距離を算出し、さらにこの2軸型センサ
から中心部分に位置する2軸型センサCまでの距離を加
算すればよく、容易にシフト量を算出できる。
【0037】車両VHのシフト方向算出において、第3
の方法は、レ−ンマ−カ−Mに反応している2軸型セン
サのうち、レ−ンマ−カ−Mを挟むような位置関係にあ
る2つの2軸型センサのレ−ンマ−カ−Mに対する方位
角を算出し、これらの方位角の減算値が0より大きいか
否かによって車両のシフト方向を左方向又は右方向など
に決定するものであるために、第2の方法に比較してよ
り精度の高い位置検出が可能となる。特に、具体的なシ
フト量を算出する必要のある場合には方位角及び2軸型
センサの路面からの高さhに基づいて、方位角の算出に
利用した2軸型センサとレ−ンマ−カ−Mとの距離を算
出し、さらにこの2軸型センサから中心部分に位置する
2軸型センサCまでの距離を加算すればよく、容易にシ
フト量を算出できる。
の方法は、レ−ンマ−カ−Mに反応している2軸型セン
サのうち、レ−ンマ−カ−Mを挟むような位置関係にあ
る2つの2軸型センサのレ−ンマ−カ−Mに対する方位
角を算出し、これらの方位角の減算値が0より大きいか
否かによって車両のシフト方向を左方向又は右方向など
に決定するものであるために、第2の方法に比較してよ
り精度の高い位置検出が可能となる。特に、具体的なシ
フト量を算出する必要のある場合には方位角及び2軸型
センサの路面からの高さhに基づいて、方位角の算出に
利用した2軸型センサとレ−ンマ−カ−Mとの距離を算
出し、さらにこの2軸型センサから中心部分に位置する
2軸型センサCまでの距離を加算すればよく、容易にシ
フト量を算出できる。
【0038】しかも、2軸型センサA〜Eによるレ−ン
マ−カ−Mの検出には2軸型センサA〜Eから出力され
る2軸ベクトルデ−タ(X軸,Z軸方向デ−タ)に基づ
いて行われるために、車両VHに配置される2軸型セン
サの個数が少なくても、比較的に精度よく位置検出がで
きる。従って、装置コストを低減できるのみならず、2
軸型センサ相互間の特性調整も簡単にできる。
マ−カ−Mの検出には2軸型センサA〜Eから出力され
る2軸ベクトルデ−タ(X軸,Z軸方向デ−タ)に基づ
いて行われるために、車両VHに配置される2軸型セン
サの個数が少なくても、比較的に精度よく位置検出がで
きる。従って、装置コストを低減できるのみならず、2
軸型センサ相互間の特性調整も簡単にできる。
【0039】尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約
されることなく、例えば2軸型センサは第1,第2のコ
イルを交叉するように配置する他に、ホ−ル素子,MR
素子などのうち、同一種の素子の2つを交叉するように
配置して構成することもできるし、その配置数は5個以
外に設定することもできる。又、センサ部は単に2軸型
センサによって構成し、その検出出力をA/D変換して
演算部に取り込むようにすることもできる。又、2軸型
センサの路面からの設置高さを固定化すれば、車高セン
サは省略できる。又、方位補正はそれぞれの補正方法を
採用する他、いずれか一方のみを採用することもでき
る。さらには、シフト方向算出及び横位置算出(シフト
量)のそれぞれの方法は単独に採用する他、それぞれを
適宜に組み合わせることもできる。
されることなく、例えば2軸型センサは第1,第2のコ
イルを交叉するように配置する他に、ホ−ル素子,MR
素子などのうち、同一種の素子の2つを交叉するように
配置して構成することもできるし、その配置数は5個以
外に設定することもできる。又、センサ部は単に2軸型
センサによって構成し、その検出出力をA/D変換して
演算部に取り込むようにすることもできる。又、2軸型
センサの路面からの設置高さを固定化すれば、車高セン
サは省略できる。又、方位補正はそれぞれの補正方法を
採用する他、いずれか一方のみを採用することもでき
る。さらには、シフト方向算出及び横位置算出(シフト
量)のそれぞれの方法は単独に採用する他、それぞれを
適宜に組み合わせることもできる。
【0040】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車両の
車幅方向には複数の2軸型センサが、レ−ンマ−カ−か
らの磁界に反応可能なるようにほぼ一定の間隔で配置さ
れているために、車両の走行速度に関係なく、走行時で
も又は停車時でもレ−ンマ−カ−が発生する磁界の強さ
を検出できる。
車幅方向には複数の2軸型センサが、レ−ンマ−カ−か
らの磁界に反応可能なるようにほぼ一定の間隔で配置さ
れているために、車両の走行速度に関係なく、走行時で
も又は停車時でもレ−ンマ−カ−が発生する磁界の強さ
を検出できる。
【0041】しかも、演算部では、複数の2軸型センサ
の検出出力に基づいて、どの2軸型センサがレ−ンマ−
カ−の磁界,外乱磁界のいずれに反応しているかを判別
し、レ−ンマ−カ−に反応している2軸型センサの検出
出力から外乱磁界にのみ反応している2軸型センサの検
出出力をベクトル的に減算することによって方位補正さ
れているために、車両のシフト方向或いはシフト量の精
度を向上させることができる。
の検出出力に基づいて、どの2軸型センサがレ−ンマ−
カ−の磁界,外乱磁界のいずれに反応しているかを判別
し、レ−ンマ−カ−に反応している2軸型センサの検出
出力から外乱磁界にのみ反応している2軸型センサの検
出出力をベクトル的に減算することによって方位補正さ
れているために、車両のシフト方向或いはシフト量の精
度を向上させることができる。
【0042】又、車両の実在位置がレ−ンマ−カ−間に
あり、すべての2軸型センサがレ−ンマ−カ−に反応し
ていない場合(閾値以下の場合)には、それぞれの検出
出力を外乱磁界によるものとして扱い、それらの平均値
を外乱補正デ−タとし、車両の移動に伴ってレ−ンマ−
カ−に反応した2軸型センサの検出出力からベクトル的
に減算することによって方位補正されるために、車両の
シフト方向或いはシフト量を精度よく算出することがで
きる。
あり、すべての2軸型センサがレ−ンマ−カ−に反応し
ていない場合(閾値以下の場合)には、それぞれの検出
出力を外乱磁界によるものとして扱い、それらの平均値
を外乱補正デ−タとし、車両の移動に伴ってレ−ンマ−
カ−に反応した2軸型センサの検出出力からベクトル的
に減算することによって方位補正されるために、車両の
シフト方向或いはシフト量を精度よく算出することがで
きる。
【0043】例えば車両のシフト方向算出において、複
数の2軸型センサのZ軸方向の磁界の強さに対応する検
出デ−タの大小を比較し、最大出力の2軸型センサが車
両の中心部分に位置する2軸型センサに対してどのよう
な位置関係にあるのかを判断し、車両のシフト方向を左
方向又は右方向などに決定する方法を採用すれば、シフ
ト方向算出の処理を簡略化できるし、これらの処理が外
乱補正されたデ−タに基づいて行われていることから、
算出されたシフト方向の精度を向上できる。特に、具体
的なシフト量を算出する必要のある場合には中心部分に
位置する2軸型センサから最大出力の2軸型センサまで
の距離を、予め設定されている2軸型センサ間の距離を
斟酌して算出すればよく、シフト量の算出も簡略化でき
る。
数の2軸型センサのZ軸方向の磁界の強さに対応する検
出デ−タの大小を比較し、最大出力の2軸型センサが車
両の中心部分に位置する2軸型センサに対してどのよう
な位置関係にあるのかを判断し、車両のシフト方向を左
方向又は右方向などに決定する方法を採用すれば、シフ
ト方向算出の処理を簡略化できるし、これらの処理が外
乱補正されたデ−タに基づいて行われていることから、
算出されたシフト方向の精度を向上できる。特に、具体
的なシフト量を算出する必要のある場合には中心部分に
位置する2軸型センサから最大出力の2軸型センサまで
の距離を、予め設定されている2軸型センサ間の距離を
斟酌して算出すればよく、シフト量の算出も簡略化でき
る。
【0044】又、車両のシフト方向算出において、レ−
ンマ−カ−に反応している2軸型センサのうち、特定の
2軸型センサのレ−ンマ−カ−に対する方位角を算出
し、その方位角の大きさによって車両のシフト方向を左
方向又は右方向などに決定する方法を採用すれば、反応
している2軸型センサのうち、任意の2軸型センサから
の2軸ベクトルデ−タを用いた演算処理によりシフト方
向を算出できる。特に、具体的なシフト量を算出する必
要のある場合には方位角及び2軸型センサの路面からの
高さデ−タに基づいて、方位角の算出に利用した2軸型
センサとレ−ンマ−カ−との距離を算出し、さらにこの
2軸型センサから中心部分に位置する2軸型センサまで
の距離を加算すればよく、容易にシフト量を算出でき
る。
ンマ−カ−に反応している2軸型センサのうち、特定の
2軸型センサのレ−ンマ−カ−に対する方位角を算出
し、その方位角の大きさによって車両のシフト方向を左
方向又は右方向などに決定する方法を採用すれば、反応
している2軸型センサのうち、任意の2軸型センサから
の2軸ベクトルデ−タを用いた演算処理によりシフト方
向を算出できる。特に、具体的なシフト量を算出する必
要のある場合には方位角及び2軸型センサの路面からの
高さデ−タに基づいて、方位角の算出に利用した2軸型
センサとレ−ンマ−カ−との距離を算出し、さらにこの
2軸型センサから中心部分に位置する2軸型センサまで
の距離を加算すればよく、容易にシフト量を算出でき
る。
【0045】又、車両のシフト方向算出において、レ−
ンマ−カ−に反応している2軸型センサのうち、レ−ン
マ−カ−を挟むような位置関係にある2つの2軸型セン
サのレ−ンマ−カ−に対する方位角を算出し、これらの
方位角の減算値が0より大きいか否かによって車両のシ
フト方向を左方向又は右方向などに決定する方法を採用
すれば、より精度の高い位置検出が可能となる。特に、
具体的なシフト量を算出する必要のある場合には方位角
及び2軸型センサの路面からの高さデ−タに基づいて、
方位角の算出に利用した2軸型センサとレ−ンマ−カ−
との距離を算出し、さらにこの2軸型センサから中心部
分に位置する2軸型センサまでの距離を加算すればよ
く、容易にシフト量を算出できる。
ンマ−カ−に反応している2軸型センサのうち、レ−ン
マ−カ−を挟むような位置関係にある2つの2軸型セン
サのレ−ンマ−カ−に対する方位角を算出し、これらの
方位角の減算値が0より大きいか否かによって車両のシ
フト方向を左方向又は右方向などに決定する方法を採用
すれば、より精度の高い位置検出が可能となる。特に、
具体的なシフト量を算出する必要のある場合には方位角
及び2軸型センサの路面からの高さデ−タに基づいて、
方位角の算出に利用した2軸型センサとレ−ンマ−カ−
との距離を算出し、さらにこの2軸型センサから中心部
分に位置する2軸型センサまでの距離を加算すればよ
く、容易にシフト量を算出できる。
【0046】さらには、複数の2軸型センサによるレ−
ンマ−カ−の検出にはそれぞれの2軸型センサから出力
される2軸ベクトルデ−タ(X軸,Z軸方向デ−タ)に
基づいて行われるために、車両に配置される2軸型セン
サの個数が少なくても、比較的に精度よく位置検出がで
きる。従って、装置コストを低減できるのみならず、2
軸型センサ相互間の特性調整も簡単にできる。
ンマ−カ−の検出にはそれぞれの2軸型センサから出力
される2軸ベクトルデ−タ(X軸,Z軸方向デ−タ)に
基づいて行われるために、車両に配置される2軸型セン
サの個数が少なくても、比較的に精度よく位置検出がで
きる。従って、装置コストを低減できるのみならず、2
軸型センサ相互間の特性調整も簡単にできる。
【図1】本発明にかかる車両位置検出装置の1実施例を
示す図であって、同図(a)はブロック回路図、同図
(b)は同図(a)に示すユニットセンサ部のブロック
回路図。
示す図であって、同図(a)はブロック回路図、同図
(b)は同図(a)に示すユニットセンサ部のブロック
回路図。
【図2】図1に示す車両位置検出装置に適用される2軸
型センサの設置状態を説明する図であって、同図(a)
は正面図、同図(b)は同図(a)の平面図。
型センサの設置状態を説明する図であって、同図(a)
は正面図、同図(b)は同図(a)の平面図。
【図3】本発明にかかる車両位置検出装置による車両の
位置検出方法を説明するためのフロ−チャ−ト。
位置検出方法を説明するためのフロ−チャ−ト。
【図4】図3に示す演算処理のフロ−チャ−ト。
【図5】図4に示す方位補正の第1の補正方法を説明す
るための概略図。
るための概略図。
【図6】図5に示す方位補正の第1の補正方法を説明す
るための概略図であって、同図(a)は各2軸型センサ
の方位角を示す図、同図(b)は2軸型センサAの方位
補正を示すベクトル図、同図(c)は2軸型センサBの
方位補正を示すベクトル図、同図(d)は2軸型センサ
Cの方位補正を示すベクトル図。
るための概略図であって、同図(a)は各2軸型センサ
の方位角を示す図、同図(b)は2軸型センサAの方位
補正を示すベクトル図、同図(c)は2軸型センサBの
方位補正を示すベクトル図、同図(d)は2軸型センサ
Cの方位補正を示すベクトル図。
【図7】図4に示す方位補正の第2の補正方法を説明す
るための概略図。
るための概略図。
【図8】図4に示すシフト方向算出の第1の算出方法を
説明するための条件パタ−ン図。
説明するための条件パタ−ン図。
【図9】図8に示す条件パタ−ン図の説明図。
【図10】図4に示すシフト方向算出の第2の算出方法
を説明するための条件パタ−ン図。
を説明するための条件パタ−ン図。
【図11】図10に示す条件パタ−ン図の説明図。
【図12】図4に示すシフト方向算出の第3の算出方法
を説明するための条件パタ−ン図。
を説明するための条件パタ−ン図。
【図13】図12に示す条件パタ−ン図の説明図。
【図14】図4に示す横位置算出の第1の算出方法を説
明するための条件パタ−ン図。
明するための条件パタ−ン図。
【図15】図14に示す条件パタ−ン図の説明図。
【図16】図4に示す横位置算出の第2の算出方法を説
明するための概略図。
明するための概略図。
【図17】図4に示す横位置算出の第3の算出方法を説
明するための概略図。
明するための概略図。
【図18】従来の車両位置検出装置の回路ブロック図。
A〜E 2軸型センサ M レ−ンマ−カ− VH 車両 A(v),A(v)’ 2軸型センサAの方位ベクトル B(v),B(v)’ 2軸型センサBの方位ベクトル C(v),C(v)’ 2軸型センサCの方位ベクトル D(v) 2軸型センサDの方位ベクトル 1 センサ部 1a〜1e ユニットセンサ部 2 第1のコイル 3 第2のコイル 4 発振器 5 周波数分周器 6x,6z 位相検波器 7x,7z 積分回路 8x,8z 直流増幅回路 9 安定化電源 10 基準電圧 11 切換部 12 A/D変換部 13 演算部 14 車高センサ
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 一則 大阪府大阪市中央区城見1丁目4番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 内
Claims (8)
- 【請求項1】 走行レ−ンの中央に対する車両の横方向
の位置を検出する車両位置検出装置であって、車両の中
心部分から横方向にほぼ等間隔で配置し、かつ走行レ−
ンの中央の走行方向に所定の間隔で配置されたレ−ンマ
−カ−が発生する磁界のX,Z軸方向の強さを検出する
複数の2軸型センサを含むセンサ部と、センサ部からの
出力信号に基づいて各種の演算処理を行う演算部とを具
備し、前記演算部は、センサ部からの出力信号に基づい
てそれぞれの2軸型センサがレ−ンマ−カ−の磁界,外
乱磁界のいずれに反応しているかを判別し、レ−ンマ−
カ−に反応している2軸型センサによる方位ベクトルと
外乱にのみ反応している2軸型センサによる方位ベクト
ルとのベクトル差を算出することにより方位補正すると
共に、レ−ンマ−カ−と車両の中心部分に位置する2軸
型センサとの位置関係を算出することを特徴とする車両
位置検出装置。 - 【請求項2】 走行レ−ンの中央に対する車両の横方向
の位置を検出する車両位置検出装置であって、車両の中
心部分から横方向にほぼ等間隔で配置し、かつ走行レ−
ンの中央の走行方向に所定の間隔で配置されたレ−ンマ
−カ−が発生する磁界のX,Z軸方向の強さを検出する
複数の2軸型センサを含むセンサ部と、センサ部におけ
る2軸型センサの路面からの設置高さを検出する車高セ
ンサと、センサ部及び車高センサからの出力信号に基づ
いて各種の演算処理を行う演算部とを具備し、前記演算
部は、センサ部からの出力信号に基づいてそれぞれの2
軸型センサがレ−ンマ−カ−の磁界,外乱磁界のいずれ
に反応しているかを判別し、レ−ンマ−カ−に反応して
いる2軸型センサによる方位ベクトルと外乱にのみ反応
している2軸型センサによる方位ベクトルとのベクトル
差を算出することにより方位補正すると共に、レ−ンマ
−カ−と車両の中心部分に位置する2軸型センサとの位
置関係を算出することを特徴とする車両位置検出装置。 - 【請求項3】 前記演算部は、複数の2軸型センサがレ
−ンマ−カ−の磁界,外乱磁界のいずれに反応している
かの判別に閾値を用い、2軸型センサの検出信号が閾値
より大きい場合はレ−ンマ−カ−に反応していると判断
し、検出信号が閾値より小さい場合は外乱にのみ反応し
ていると判断することを特徴とする請求項1又は2に記
載の車両位置検出装置。 - 【請求項4】 前記センサ部は、少なくとも、2軸型セ
ンサと、2軸型センサのX,Z軸に関する検出信号を位
相検波する位相検波回路とを含む複数のユニットセンサ
部から構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載
の車両位置検出装置。 - 【請求項5】 前記2軸型センサは、コイル,ホ−ル素
子,磁気抵抗素子などの検出素子を有し、この検出素子
のうち、同一種の2つをX,Z軸方向に交叉するように
配置して構成したことを特徴とする請求項1,2,4の
いずれかに記載の車両位置検出装置。 - 【請求項6】 走行レ−ンの中央の走行方向に所定の間
隔で配置されたレ−ンマ−カ−が発生する磁界の強さ
を、車両の中心部分から横方向にほぼ等間隔で配置され
た複数の2軸型センサにて検出し、それぞれの検出信号
に基づいて、それぞれの2軸型センサがレ−ンマ−カ−
の磁界,外乱磁界のいずれに反応しているかを判別し、
レ−ンマ−カ−に反応している2軸型センサによる方位
ベクトルと外乱にのみ反応している2軸型センサによる
方位ベクトルとのベクトル差を算出することにより方位
補正し、補正デ−タに基づいてレ−ンマ−カ−と車両の
中心部分に位置する2軸型センサとの位置関係を算出す
ることを特徴とする車両位置検出方法。 - 【請求項7】 走行レ−ンの中央の走行方向に所定の間
隔で配置されたレ−ンマ−カ−が発生する磁界の強さ
を、車両の中心部分から横方向にほぼ等間隔で配置され
た複数の2軸型センサにて検出し、それぞれの検出信号
に基づいてレ−ンマ−カ−と車両の中心部分に位置する
2軸型センサとの位置関係を算出するに先立って、2軸
型センサの検出信号に基づく演算処理の結果、すべての
2軸型センサがレ−ンマ−カ−に反応していないと判定
された場合、これら2軸型センサの検出信号を外乱によ
るものとし、この外乱デ−タによって、いずれかの2軸
型センサがレ−ンマ−カ−に反応した際の検出デ−タを
補正することを特徴とする車両位置検出方法。 - 【請求項8】 前記2軸型センサがレ−ンマ−カ−の磁
界,外乱磁界のいずれに反応しているかを閾値によって
判別し、2軸型センサの検出信号が閾値より大きい場合
はレ−ンマ−カ−に反応していると判断し、検出信号が
閾値より小さい場合は外乱にのみ反応していると判断す
ることを特徴とする請求項6又は7に記載の車両位置検
出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29006497A JP3248467B2 (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 車両位置検出装置及び位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29006497A JP3248467B2 (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 車両位置検出装置及び位置検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11125502A true JPH11125502A (ja) | 1999-05-11 |
JP3248467B2 JP3248467B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=17751330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29006497A Expired - Fee Related JP3248467B2 (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 車両位置検出装置及び位置検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3248467B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007010534A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Murata Mach Ltd | 移動体システム |
WO2017038689A1 (ja) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 株式会社東海理化電機製作所 | 車両用視認制御装置 |
CN110383359A (zh) * | 2017-03-28 | 2019-10-25 | 爱知制钢株式会社 | 标识器检测系统及标识器检测方法 |
CN113710989A (zh) * | 2019-04-16 | 2021-11-26 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于车辆的传感器装置、用于制造用于车辆的传感器装置的方法、用于运行用于车辆的传感器装置的方法和用于车辆的传感器系统 |
-
1997
- 1997-10-22 JP JP29006497A patent/JP3248467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007010534A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Murata Mach Ltd | 移動体システム |
JP4591694B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2010-12-01 | 村田機械株式会社 | 移動体システム |
WO2017038689A1 (ja) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 株式会社東海理化電機製作所 | 車両用視認制御装置 |
CN110383359A (zh) * | 2017-03-28 | 2019-10-25 | 爱知制钢株式会社 | 标识器检测系统及标识器检测方法 |
CN113710989A (zh) * | 2019-04-16 | 2021-11-26 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于车辆的传感器装置、用于制造用于车辆的传感器装置的方法、用于运行用于车辆的传感器装置的方法和用于车辆的传感器系统 |
CN113710989B (zh) * | 2019-04-16 | 2024-04-26 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于车辆的传感器装置及其制造方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3248467B2 (ja) | 2002-01-21 |
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