JPH1194566A - Traveling position sensor - Google Patents

Traveling position sensor

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JPH1194566A
JPH1194566A JP26929897A JP26929897A JPH1194566A JP H1194566 A JPH1194566 A JP H1194566A JP 26929897 A JP26929897 A JP 26929897A JP 26929897 A JP26929897 A JP 26929897A JP H1194566 A JPH1194566 A JP H1194566A
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JP
Japan
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sensor
vehicle
magnetic
sensor pair
marker
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP26929897A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Asaoka
昭 浅岡
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1194566A publication Critical patent/JPH1194566A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a traveling position sensor not influenced by the sensitivity change of a sensor. SOLUTION: The sensors (1-5) mounted on a vehicle with a prescribed interval respectively detect magnetic components in directions perpendicular to a road surface and horizontal to the vehicle. A sensor selection part 7 compares the detection output of the respective sensors and selects the sensor with the maximum detected value of vertical magnetic components and a peak judgement part 8 judges whether or not the detection output of the selected sensor is at a peak. A distance computing part 9 projects the detected value of the sensor adjacent to the sensor whose detected value is judged as at the peak across a magnetic source to a built-in distance detection map and obtains the horizontal direction distance of the sensor to the magnetic source. A horizontal displacement amount computing part 10 computes the horizontal displacement amount of the vehicle by a horizontal direction distance detected value and the position at the vehicle of the sensor. A deviation is generated when computed values by the two sensors do not match, however, the horizontal displacement amount computing part 10 computes and obtains the position on an output characteristic line by the proportional relation of the deviation of both sensors and a corresponding voltage is outputted by an output part 14.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、車両に搭載さ
れ、車両が走行する道路に路上情報として配置されてい
る磁気標識体を検知する走行位置センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a travel position sensor that is mounted on a vehicle and detects a magnetic sign placed on a road on which the vehicle travels as road information.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、走行位置センサとしては、例えば
特開平8−161036号に開示されている車両の走行
情報収集装置が提供されている。その概要を図14に示
す。車両が走行するレーンの左右両側に所定の間隔で磁
気標識体101a〜101d、102a〜102dが対
向するように設けられている。レーンを走行する車両2
00には前端部の左右両側に磁気センサ103a、10
3bが設けられ、車両の走行につれて磁気標識体の磁場
を次々と通過し、磁束密度を検出する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a traveling position sensor, for example, a traveling information collecting device for a vehicle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-161036 has been provided. The outline is shown in FIG. Magnetic markers 101a to 101d and 102a to 102d are provided on both left and right sides of the lane in which the vehicle travels at predetermined intervals so as to face each other. Vehicle 2 running on the lane
At 00, the magnetic sensors 103a, 10a
3b is provided, which sequentially passes the magnetic field of the magnetic marker as the vehicle travels, and detects the magnetic flux density.

【0003】車両がレーンの中央を走行している場合、
両磁気センサは同じ磁束密度を検出するが、中央から偏
位すると、偏位方向側の磁気センサが磁気標識体に接近
し大きい磁束密度を検出することになる。上記情報収集
装置は、検出値の大きい磁気センサ側の磁気標識体を基
準としてその磁束密度の検出値から車両の横偏位量を演
算している。これによって車両が大きく偏位しても磁気
標識体を見失うことなく車両の偏位量を検出することが
できる。
When a vehicle is traveling in the center of a lane,
Both magnetic sensors detect the same magnetic flux density. However, when the magnetic sensors deviate from the center, the magnetic sensors on the side of the deviation approach the magnetic marker and detect a large magnetic flux density. The information collecting device calculates the lateral displacement of the vehicle from the detected value of the magnetic flux density with reference to the magnetic marker on the magnetic sensor side having a large detected value. Thus, even if the vehicle is largely displaced, the amount of deviation of the vehicle can be detected without losing sight of the magnetic sign.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気標
識体に磁極強度のばらつきがあり、また鉄筋が設けられ
ている路盤では磁束密度の分布が歪むことが考えられる
が、上記の情報収集装置では、磁束密度の変動がそのま
ま車両の横偏位として演算され偏差となっている。車両
の横偏位量に偏差が生じると、横偏位の修正に基づいて
行われる自動走行や無人運転などでは、車両操舵に急変
動などの悪影響を及ぼす問題がある。
However, it is conceivable that the magnetic marker has a variation in magnetic pole strength and the distribution of magnetic flux density is distorted in a roadbed provided with a reinforcing bar. The change in the magnetic flux density is directly calculated as a lateral deviation of the vehicle, and is a deviation. When a deviation occurs in the amount of lateral deviation of the vehicle, there is a problem that a sudden change or the like adversely affects the vehicle steering in automatic driving or unmanned driving performed based on the correction of the lateral deviation.

【0005】さらには車両の横偏位量の偏差は磁気セン
サの検出感度の変化として反映されるため、車両が反対
側に偏位し、磁気センサが切り替わる場合、検出感度が
異なると検出値の繋ぎめに段差が生じ、車両操舵に急変
動をもたらすほか車両の操舵制御が発散してしまう問題
も有している。本発明は上記従来の問題点に鑑み、磁束
密度の変動がもたらす偏差を自動的に修正し、磁気セン
サが切り替わっても検出特性を変えずに車両の横偏位量
を検出できる走行位置センサを提供することが目的とし
ている。
Further, since the deviation of the lateral deviation of the vehicle is reflected as a change in the detection sensitivity of the magnetic sensor, when the vehicle is deviated to the opposite side and the magnetic sensor is switched, if the detection sensitivity is different, the detection value will be different. There is a problem in that a level difference occurs in the connection, which causes a sudden change in the vehicle steering and that the steering control of the vehicle diverges. The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a traveling position sensor that can automatically correct a deviation caused by a change in magnetic flux density and detect a lateral deviation amount of a vehicle without changing detection characteristics even when a magnetic sensor is switched. It is intended to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、走
行車線に沿って路面に埋設された磁界標識体と、車両に
配設され路面に垂直な向きの磁界を検出する垂直センサ
と、車両に配設され車両の横水平方向の磁界を検出する
水平センサとを有して、前記磁気標識体に対する車両の
横偏位を前記垂直センサの出力信号と前記水平センサの
出力信号の相関に基づいた演算で求める走行位置センサ
において、前記垂直センサ及び前記水平センサはセンサ
対として車両の幅方向に所定の間隔を隔して複数配置さ
れると共に、前記磁気標識体を挟んで前記磁界標識体に
最も近いセンサ対1とセンサ対2の出力信号から演算さ
れた車両の横偏位演算値と、前記センサ対1及びセンサ
対2の真下に前記磁界標識体が位置したときの車両の横
偏位値をもとに所定の演算式により前記車両の横偏位を
求めるものとした。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a magnetic field marker buried on a road surface along a traveling lane, a vertical sensor disposed on the vehicle and detecting a magnetic field in a direction perpendicular to the road surface, A horizontal sensor disposed in the vehicle and detecting a magnetic field in the horizontal and horizontal directions of the vehicle, the horizontal deviation of the vehicle with respect to the magnetic marker is calculated based on the correlation between the output signal of the vertical sensor and the output signal of the horizontal sensor. In the travel position sensor obtained by the calculation based on the above, a plurality of the vertical sensors and the horizontal sensors are arranged as a sensor pair at a predetermined interval in a width direction of the vehicle, and the magnetic field marker is sandwiched by the magnetic marker. Calculated from the output signals of the sensor pair 1 and the sensor pair 2 closest to the vehicle, and the lateral deviation of the vehicle when the magnetic field marker is positioned directly below the sensor pair 1 and the sensor pair 2. Based on the position value It was assumed to determine the lateral deviation of the vehicle by the arithmetic expression.

【0007】前記所定の演算式は、センサ対1とセンサ
対2の真下に前記磁気標識体が位置したときの車両の横
偏位値をそれぞれA1、B1とし、センサ対1とセンサ
対2の間に前記磁気標識体が位置したとき前記センサ対
1およびセンサ対2の出力信号に基づいて求められる車
両の横偏位値をそれぞれA2、B2とし、前記所定の演
算式の演算結果である車両の横偏位値をYとすると、 Y=A1+(A2−A1)/[〔(B2−B1)+(A
2−A1)〕・(B2−A1)] なる数式で表すこともできる。。
[0007] The predetermined arithmetic expression is that the lateral deviation values of the vehicle when the magnetic marker is located immediately below the sensor pair 1 and the sensor pair 2 are A1 and B1, respectively, and the sensor pair 1 and the sensor pair 2 When the magnetic marker is positioned therebetween, the lateral deviation values of the vehicle determined based on the output signals of the sensor pair 1 and the sensor pair 2 are A2 and B2, respectively, and the vehicle is a calculation result of the predetermined calculation expression. Let Y be the lateral deviation value of Y = A1 + (A2-A1) / [[(B2-B1) + (A
2-A1)] · (B2-A1)]. .

【0008】前記所定の演算式は、センサ対1とセンサ
対2の真下に前記磁気標識体が位置したときの車両の横
偏位値をそれぞれA1、B1とし、センサ対1とセンサ
対2の間に前記磁気標識体が位置したとき前記センサ対
1およびセンサ対2の出力信号に基づいて求められる車
両の横偏位値をそれぞれA2、B2とし、前記所定の演
算式の演算結果である車両の横偏位値をYとすると、 Y=A1+β・B2+(1−β)・A2 β=(A2−A1)/(B2−A1) なる数式で表すこともできる。
[0008] The predetermined arithmetic expression is that the lateral deviation values of the vehicle when the magnetic marker is located directly below the sensor pair 1 and the sensor pair 2 are A1 and B1, respectively, and the sensor pair 1 and the sensor pair 2 When the magnetic marker is positioned therebetween, the lateral deviation values of the vehicle determined based on the output signals of the sensor pair 1 and the sensor pair 2 are A2 and B2, respectively, and the vehicle is a calculation result of the predetermined calculation expression. If Y is the lateral displacement value of Y, then Y = A1 + β · B2 + (1-β) · A2β = (A2-A1) / (B2-A1).

【0009】前記磁気標識体は磁極性を異ならせて配置
し、前記磁気標識体の極性情報に基づいて所定の場所に
おいてのみ前記車両の横偏位演算が行なわれることも可
能である。
The magnetic markers may be arranged with different magnetic polarities, and the lateral displacement of the vehicle may be calculated only at a predetermined location based on the polarity information of the magnetic markers.

【0010】[0010]

【作用】車両の幅方向に設けられるセンサ対が路面に垂
直な向きの磁界と車両横方向の磁界を検出し、検出され
た磁界の相関関係でセンサ対と磁気標識体の横方向距離
が検出される。したがってセンサ対の車両での装着位置
を加減算すれば磁気標識体に対する車両の横偏位が検出
されることになる。センサ対が磁気標識体の真上でそれ
を検出したときに磁気強度の変動の影響を受けないか
ら、その検出値をもとに演算される車両の横偏位量も磁
気の影響を受けない固定点となる。
A pair of sensors provided in the width direction of the vehicle detects a magnetic field in a direction perpendicular to the road surface and a magnetic field in the lateral direction of the vehicle, and the lateral distance between the pair of sensors and the magnetic marker is detected based on a correlation between the detected magnetic fields. Is done. Therefore, if the mounting position of the sensor pair in the vehicle is added or subtracted, the lateral deviation of the vehicle with respect to the magnetic marker is detected. When the sensor pair detects it just above the magnetic sign, it is not affected by the fluctuation of the magnetic intensity, so the lateral displacement of the vehicle calculated based on the detected value is not affected by the magnetism. It is a fixed point.

【0011】したがって磁気標識体を挟んで隣り合う2
つセンサ対で磁束密度を検出し、その検出値に基づいて
演算される2つの車両の横偏位検出値をそれぞれのセン
サ対の固定点を結んだ連線上にいずれか一方の車両の横
偏位検出値を投影してその連線上からの値を出力すれ
ば、磁気の変動に影響されない車両の横偏位が検出され
る。センサ対は磁気標識体を挟んで隣り合う2つのセン
サ対を用いるので、出力の大きさで簡単に特定できる。
[0011] Therefore, two adjacent magnetic marker bodies are interposed therebetween.
The magnetic flux density is detected by one sensor pair, and the lateral deviation detected value of two vehicles calculated based on the detected value is placed on a continuous line connecting the fixed points of the respective sensor pairs. By projecting the deviation detection value and outputting a value from the continuous line, a lateral deviation of the vehicle which is not affected by the magnetic fluctuation is detected. As the sensor pair uses two sensor pairs adjacent to each other with the magnetic marker interposed therebetween, it can be easily specified by the magnitude of the output.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を実施例
により説明する。図1は実施例の構成を示すブロック図
である。センサ1、センサ2、センサ3、センサ4、セ
ンサ5はセンサ対としてそれぞれ路面に対し垂直と車両
の横水平方向の2方向に検知軸を持つ磁気センサで、入
力回路6に接続される。入力回路6はピーク判定部8の
指令でセンサの検出出力を入力するが、各センサについ
ては時分割して入力を行なう。入力値はさらにA/D変
換をして出力される。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. The sensor 1, the sensor 2, the sensor 3, the sensor 4, and the sensor 5 are magnetic sensors each having a detection axis as a sensor pair in two directions perpendicular to the road surface and in the horizontal and horizontal directions of the vehicle, and are connected to the input circuit 6. The input circuit 6 inputs the detection output of the sensor in accordance with the command of the peak determination unit 8, and inputs each sensor in a time-division manner. The input value is further subjected to A / D conversion and output.

【0013】入力回路6にはセンサ選択部7、ピーク判
定部8、距離演算部9が接続されている。センサ選択部
7は各センサの検出出力を比較し路面に垂直の磁界の検
出出力が最大のセンサを選択する。ピ−ク判定部8は各
センサの検出出力を記憶し、その履歴からセンサ選択部
7で選択されたセンサの垂直の磁界の検出出力がピ−ク
であるかどうかを判定する。そして判定の結果によって
入力回路6から次の検出信号を入力するか、車両の横偏
位量を演算するかの決定をし制御を行なう。
The input circuit 6 is connected to a sensor selection unit 7, a peak determination unit 8, and a distance calculation unit 9. The sensor selection unit 7 compares the detection outputs of the sensors and selects the sensor having the maximum detection output of the magnetic field perpendicular to the road surface. The peak determination unit 8 stores the detection output of each sensor, and determines from the history thereof whether or not the detection output of the vertical magnetic field of the sensor selected by the sensor selection unit 7 is a peak. Based on the result of the determination, control is performed by deciding whether to input the next detection signal from the input circuit 6 or to calculate the lateral deviation of the vehicle.

【0014】距離演算部9は各センサの検出出力を一時
的に記憶し、車両の横偏位量演算が決定されると、セン
サ選択部7で選択されたセンサと磁気標識体を挟んで隣
接するセンサの検出出力を内蔵の距離検出マップに投影
しセンサと磁気標識体間の横方向距離を求める。横偏位
量演算部10は2つセンサの横方向距離をもとに所定の
演算によって車両の横偏位量を演算する。出力部14は
演算された車両の横偏位量をD/A変換して出力する。
The distance calculation unit 9 temporarily stores the detection output of each sensor, and when the calculation of the lateral deviation of the vehicle is determined, the distance calculation unit 9 is adjacent to the sensor selected by the sensor selection unit 7 across the magnetic marker. The detected output of the sensor is projected on a built-in distance detection map, and the lateral distance between the sensor and the magnetic marker is determined. The lateral displacement calculator 10 calculates the lateral displacement of the vehicle by a predetermined calculation based on the lateral distance between the two sensors. The output unit 14 performs D / A conversion on the calculated lateral deviation amount of the vehicle and outputs the result.

【0015】図2はセンサ(1〜5)の構成を示す図で
ある。すなわちセンサ(1〜5)は同じような構成で、
水平センサaが車両の横水平方向の磁界検出を、垂直セ
ンサbが路面に垂直する磁界検出を担当し、その検出値
をそれぞれ差動アンプDa、Dbを介して出力するよう
になっている。水平センサa及び垂直センサbは例えば
図3のように直角に配設されたホール素子を用い、ホー
ル素子は矢印で示される検磁軸を路面に垂直の方向及び
車両の横水平方向において配設し使用される。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the sensors (1 to 5). That is, the sensors (1 to 5) have the same configuration,
The horizontal sensor a is in charge of detecting the magnetic field in the horizontal and horizontal directions of the vehicle, and the vertical sensor b is in charge of detecting the magnetic field perpendicular to the road surface, and outputs the detected values via differential amplifiers Da and Db, respectively. As the horizontal sensor a and the vertical sensor b, for example, Hall elements arranged at right angles as shown in FIG. 3 are used, and the Hall elements are provided with a magnetic detection axis indicated by an arrow in a direction perpendicular to the road surface and in a horizontal and horizontal direction of the vehicle. Used.

【0016】ホール素子としては、比較的低コストで、
高感度かつ温度特性に優れ、雑音の少ないインジウムア
ンチモンまたはインジウム砒素のバルク素子が使用され
る。また、このほかガリウム砒素、シリコン、ゲルマニ
ウムのものや蒸着、エピタキシャル成長のものや磁気抵
抗素子、サーチコイル、鎖交コイル、SQUID素子を
用いることも可能である。
As a Hall element, the cost is relatively low.
A bulk element of indium antimony or indium arsenide, which has high sensitivity and excellent temperature characteristics and has low noise, is used. In addition, it is also possible to use gallium arsenide, silicon, germanium, vapor deposition, epitaxial growth, magnetoresistive elements, search coils, linkage coils, and SQUID elements.

【0017】センサ(1〜5)は図4に示すように車両
200のフロントバンパ下部のセンサケース20内に例
えば20cmの間隔をもち、路面に対しほぼ同一の高さ
の15cmとなるように装着される。センサの検出半径
は隣接するセンサまでの範囲を検出範囲とし、センサ位
置が上記設定の場合、20cmとする。これにより、磁
気標識体は2つのセンサで同時に検出できるようにな
る。車両が走行する道路上に所定の間隔T(例えば2
M)に磁気標識体100が磁極を路面と垂直にかつN極
を上にして埋設されてある。
As shown in FIG. 4, the sensors (1 to 5) are mounted in the sensor case 20 below the front bumper of the vehicle 200 at intervals of, for example, 20 cm and at a height substantially equal to 15 cm with respect to the road surface. Is done. The detection radius of the sensor is set to a range up to an adjacent sensor as a detection range, and is set to 20 cm when the sensor position is set as described above. Thereby, the magnetic marker can be detected by the two sensors simultaneously. A predetermined interval T (for example, 2
In M), a magnetic marker 100 is embedded with the magnetic pole perpendicular to the road surface and the N pole facing upward.

【0018】次に、図5のフローチャートに従って磁気
標識体に対する車両の横偏位量の検出の流れを説明す
る。まず、ステップ100において、入力回路6は初期
状態としてセンサ1〜5の検出値を時分割で入力し、入
力値に対してA/D変換を行なって出力する。ステップ
101においては、センサ選択部7が各センサの路面に
垂直する方向の磁界検出出力を比較し、最大な垂直磁界
を検出したセンサを選択する。この処理は磁気標識体に
最も接近したセンサを横偏位量の演算に特定するための
ものである。
Next, the flow of detection of the lateral displacement of the vehicle with respect to the magnetic marker will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step 100, the input circuit 6 inputs detection values of the sensors 1 to 5 in an initial state in a time division manner, performs A / D conversion on the input values, and outputs the result. In step 101, the sensor selection unit 7 compares the magnetic field detection output of each sensor in a direction perpendicular to the road surface, and selects the sensor that has detected the maximum vertical magnetic field. This processing is for specifying the sensor closest to the magnetic marker for calculation of the amount of lateral deviation.

【0019】図6は磁気標識体100により形成される
走行ライン上を車両200が通過する様子を上面から示
す図であり、領域(11、22、33、44、55)は
各センサ(1、2、3、4、5)の検出範囲を示してい
る。車両200がA方向に走行する際、各センサからは
図7に示すような出力電圧が得られる。その出力の大き
さは磁気標識体に対する接近距離を表しているので、ピ
ーク値が検出される時点は車両200が磁気標識体10
0に最も接近し、センサが磁気標識体100の真横にあ
る状態である。ピーク値の大きいセンサ(センサ3)は
磁気標識体に最も接近した距離にある。
FIG. 6 is a diagram showing, from the top, how the vehicle 200 passes on the traveling line formed by the magnetic marker 100, and the regions (11, 22, 33, 44, 55) correspond to the sensors (1, 2). 2, 3, 4, 5). When the vehicle 200 travels in the direction A, output voltages as shown in FIG. 7 are obtained from the sensors. Since the magnitude of the output indicates the approaching distance to the magnetic marker, the point at which the peak value is detected is determined when the vehicle 200 detects the magnetic marker 10.
In this state, the sensor is closest to zero and the sensor is right beside the magnetic marker 100. The sensor having the largest peak value (sensor 3) is located at the closest distance to the magnetic marker.

【0020】したがってピークの大きいセンサの検出出
力を用い、横方向の距離を演算するれば、磁気標識体の
所在位置が分かり、センサの車両での装着位置に基づい
た所定値を加算すれば車両の横偏位量が求められる。ま
た、隣り合う2つのセンサが同じ検出値を検出した場
合、磁気標識体から同じ距離に存在することになり、2
つのセンサのどちらを用いても車両の横偏位量を算出す
ることができる。
Therefore, by calculating the distance in the lateral direction using the detection output of the sensor having a large peak, the location of the magnetic marker can be determined, and if a predetermined value based on the mounting position of the sensor on the vehicle is added, the vehicle can be obtained. Is obtained. Also, if two adjacent sensors detect the same detection value, they will be at the same distance from the magnetic marker,
Either of the two sensors can be used to calculate the lateral deviation of the vehicle.

【0021】ステップ102においては、ピーク判定部
8がセンサ選択部7で選択されたセンサの垂直磁界の検
出値がピ−クになったかどうかをチェックする。ピ−ク
になっていない場合は、センサが磁気標識体の真横に到
達していないとしてステップ100に戻り新たな検出出
力を入力するように指令を出力する。ピ−クになってい
る場合は、磁気標識体の真横からセンサと磁気標識体の
横方向距離を検出可能のためステップ103へ進む。
In step 102, the peak judging section 8 checks whether or not the detected value of the vertical magnetic field of the sensor selected by the sensor selecting section 7 has peaked. If not, it is determined that the sensor has not reached the side of the magnetic marker, and the process returns to step 100 to output a command to input a new detection output. If it is a peak, the process proceeds to step 103 because the lateral distance between the sensor and the magnetic marker can be detected from the side of the magnetic marker.

【0022】ステップ103において、磁気標識体に対
するセンサの横方向の距離を演算するように距離演算部
9で検出値の最も大きいセンサの検出出力を距離検出マ
ップに投影する。距離検出マップとしては図8に示すマ
ップが用いられる。図8のマップには複数の距離線
(A,B,C,D,E)があり、センサの検出出力の投
影位置により横方向距離を検出できる。
In step 103, the distance calculation section 9 projects the detection output of the sensor having the largest detection value onto the distance detection map so as to calculate the lateral distance of the sensor from the magnetic marker. The map shown in FIG. 8 is used as the distance detection map. The map in FIG. 8 includes a plurality of distance lines (A, B, C, D, and E), and the lateral distance can be detected based on the projection position of the detection output of the sensor.

【0023】図9は磁石の磁極軸線上に縦方向距離hを
介したときの水平および垂直方向の磁束密度を計測する
原理を示す図である。センサ40は矢印g,pで示すよ
うな方向に検磁軸がおかれている。横方向距離を変化さ
せたときの、磁気標識体30が発する磁束の垂直方向成
分び水平方向成分の密度変化を図10に示す。図10の
ように横方向距離と磁束密度の関係に縦方向距離hがパ
ラメータとして強く関与している。
FIG. 9 is a diagram showing the principle of measuring the magnetic flux densities in the horizontal and vertical directions when the magnetic pole axis of the magnet is separated by a vertical distance h. The sensor 40 has a magnetic detection axis set in a direction indicated by arrows g and p. FIG. 10 shows changes in the density of the vertical component and the horizontal component of the magnetic flux emitted from the magnetic marker 30 when the lateral distance is changed. As shown in FIG. 10, the vertical distance h is strongly related to the relationship between the horizontal distance and the magnetic flux density as a parameter.

【0024】したがってセンサと路面の距離が不動の場
合は、図10で示すように車両でのセンサの装着高度と
同じ曲線に基づいて横方向距離を求めることが可能であ
る。しかし、車両の積載や上下振動などによりセンサと
路面の距離が変化することを考慮するとより高精度の横
偏位量を検出するには上記図8に示す距離hの変化に依
存しない距離検出マップが必要となる。
Therefore, when the distance between the sensor and the road surface is fixed, the lateral distance can be obtained based on the same curve as the mounting height of the sensor in the vehicle as shown in FIG. However, in consideration of the fact that the distance between the sensor and the road surface changes due to the loading of the vehicle or vertical vibration, etc., a more accurate lateral deviation amount can be detected by a distance detection map independent of the change in the distance h shown in FIG. Is required.

【0025】次に、距離検出マップの作成について説明
する。まず、図9の横方向距離に従いAからEまでの記
号をつけ、縦方向距離hに従い0から2までの数字をつ
け、A0からE0、A1からE1と順次A2からE2ま
で15の横方向距離と縦方向距離hとの組み合わせを作
る。縦方向距離hが小さい場合は、図8に示すように横
方向距離に従いA0からE0の軌跡を描く。次に距離が
中間の場合は、A1からE1の軌跡を描く。距離hが大
きい場合は、A2からE2の軌跡を描く。
Next, the creation of the distance detection map will be described. First, symbols from A to E are given according to the horizontal distance in FIG. 9, numbers from 0 to 2 are given according to the vertical distance h, and 15 horizontal distances from A0 to E0, A1 to E1, and A2 to E2 sequentially. And a vertical distance h. When the vertical distance h is small, a locus from A0 to E0 is drawn according to the horizontal distance as shown in FIG. Next, when the distance is intermediate, a locus from A1 to E1 is drawn. If the distance h is large, a locus from A2 to E2 is drawn.

【0026】従ってA0,A1,A2の連線A、B0,
B1,B2の連線B、C0,C1,C2の連線C、D
0,D1,D2の連線D、E0,E1,E2の連線Eが
それぞれの距離線となって、その線上からは縦方向距離
hに依存しない横方向距離A,B,C,D,Eが求めら
れる。このような垂直磁界と水平磁界との相関で距離h
に依存しない距離検出マップをメモリに書き込んでお
き、垂直磁界強度(磁束密度)と水平磁界強度(磁束密
度)の検出値をマップに投影するだけで一意的に横方向
距離を迅速に得ることができる。なお、ここでは、磁石
の磁場特性の関係で横方向距離と縦方向距離hとの関係
に非線型性が強い理由から、マップを用いて線型変換を
行っているが、磁石の磁場特性上、横方向距離と縦方向
距離hとの関係が線型が強いよう、磁石の形状、材質を
工夫すれば、数式により線型的に変換を行ってもよいこ
とはいうまでもない。この場合マップを記憶するための
メモリが省かれる。
Therefore, the continuous lines A, B0, A0 of A0, A1, A2
B1, B2 connecting lines B, C0, C1, C2 connecting lines C, D
A connecting line D of 0, D1, D2 and a connecting line E of E0, E1, E2 are the respective distance lines, and the horizontal distances A, B, C, D, independent of the vertical distance h from the lines. E is required. The distance h is obtained by the correlation between the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field.
By writing a distance detection map that does not depend on the data on the memory and projecting the detected values of the vertical magnetic field strength (magnetic flux density) and the horizontal magnetic field strength (magnetic flux density) onto the map, the unique lateral distance can be quickly obtained. it can. Note that, here, linear conversion is performed using a map because the relationship between the horizontal distance and the vertical distance h has a strong nonlinearity due to the magnetic field characteristics of the magnet. If the shape and material of the magnet are devised so that the relationship between the horizontal distance and the vertical distance h is linear, it is needless to say that the conversion may be performed linearly using mathematical formulas. In this case, the memory for storing the map is omitted.

【0027】ステップ104において、距離演算部9で
センサの検出出力が投影された距離線によって磁気標識
体とセンサまでの横方向距離を求め、距離に対応した検
出電圧が出力される。上記の処理で、磁気標識体に最も
接近したセンサの横方向距離が検出される。したがっ
て、そのセンサの車両上の装着位置に応じて所定の電圧
を加算すれば、磁気標識体に対する車両の横偏位量が求
められる。例えばセンサ5を選択したのであれば、この
センサは中央のセンサ3に対して右側に40cm偏位し
ているから、センサの検出感度に対応して40cmに相
当する電圧を減算する。
In step 104, the distance calculator 9 determines the lateral distance between the magnetic marker and the sensor from the distance line on which the detection output of the sensor is projected, and outputs a detection voltage corresponding to the distance. In the above processing, the lateral distance of the sensor closest to the magnetic marker is detected. Therefore, if a predetermined voltage is added according to the mounting position of the sensor on the vehicle, the amount of lateral displacement of the vehicle with respect to the magnetic marker can be obtained. For example, if the sensor 5 is selected, since this sensor is deviated to the right by 40 cm with respect to the center sensor 3, a voltage corresponding to 40 cm is subtracted corresponding to the detection sensitivity of the sensor.

【0028】同様にセンサ1、センサ2、センサ3、セ
ンサ4を選択した場合、40cm加算、20cm加算、
加減算なし、20cm減算とそれぞれのセンサの位置に
相当する電圧を加減算することによって、磁気標識体に
対して右50cmから左50cmに車両が横偏位時、例
えばマイナス5Vからプラス5Vまで車両の横偏位に応
じて滑らかな偏位信号を出力することができる。しか
し、磁気標識体の固体ばらつきや鉄筋などの磁性体によ
る影響を受けた場合、磁束密度分布が歪み、センサの検
出した横方向距離が実際のと違い、偏差が生じる。また
この偏差はセンサが切り替わる際、検出信号の繋ぎめに
段差をもたらすことになる。
Similarly, when sensor 1, sensor 2, sensor 3, and sensor 4 are selected, 40 cm addition, 20 cm addition,
By adding or subtracting 20 cm and adding or subtracting the voltage corresponding to the position of each sensor, when the vehicle is laterally displaced from the right 50 cm to the left 50 cm with respect to the magnetic marker, for example, from -5 V to +5 V A smooth displacement signal can be output according to the displacement. However, when affected by a variation in the solid state of the magnetic marker or a magnetic body such as a reinforcing bar, the magnetic flux density distribution is distorted, and the lateral distance detected by the sensor is different from the actual one, causing a deviation. This deviation also causes a step in the connection of the detection signals when the sensor is switched.

【0029】以下の処理は磁束密度の変動により生じる
偏差を無くし、段差を生じさせないことを目的としてい
る。まず、ステップ105において、距離演算部9で最
大ピーク値が出力されるセンサに次ぐ出力が大きい隣セ
ンサの検出出力を距離検出マップに投影する。ステップ
106において、センサの検出出力が投影された距離線
によって磁気標識体とセンサ間の横方向距離を求め、距
離に対応した電圧を出力する。
The following processing aims at eliminating the deviation caused by the fluctuation of the magnetic flux density and preventing the occurrence of a step. First, in step 105, the distance calculation unit 9 projects the detection output of an adjacent sensor having the largest output next to the sensor whose maximum peak value is output on the distance detection map. In step 106, the lateral distance between the magnetic marker and the sensor is obtained from the distance line on which the detection output of the sensor is projected, and a voltage corresponding to the distance is output.

【0030】上記のようにして磁気標識体を挟んで隣り
合うセンサの横方向距離f1とf2が検出される。距離
f1と距離f2は磁気標識体の左右両側から求めた横方
向距離であるので、磁気標識体に磁束密度の分布に変動
がなければ、足し算した結果が両センサの間隔距離にな
る。
As described above, the lateral distances f1 and f2 between the sensors adjacent to each other with the magnetic marker interposed therebetween are detected. Since the distances f1 and f2 are lateral distances obtained from both the left and right sides of the magnetic marker, if the distribution of the magnetic flux density does not fluctuate in the magnetic marker, the sum is the distance between the two sensors.

【0031】しかし、磁束密度の分布などに変動がある
と、距離検出マップに投影して得られる距離値に誤りが
出てくる。一方、センサが磁気標識体の真上を通過した
ときには、図8の距離検出マップに示されるように磁気
強度の変動に影響されない距離検出ができる。したがっ
て、例えば図11のα線で示すような特性で車両の横偏
位量を求める場合には、各センサの検出値から求められ
る車両の横偏位量をα線に投影すれば偏差のない検出特
性を得ることができる。これによりセンサが切り替わっ
ても段差が生じない検出特性が得られる。
However, if the distribution of the magnetic flux density fluctuates, the distance value obtained by projecting it on the distance detection map will have an error. On the other hand, when the sensor passes directly above the magnetic marker, distance detection can be performed without being affected by fluctuations in magnetic intensity, as shown in the distance detection map of FIG. Therefore, for example, when calculating the lateral deviation amount of the vehicle with the characteristic shown by the α line in FIG. 11, if the lateral deviation amount of the vehicle obtained from the detection value of each sensor is projected on the α line, there is no deviation. Detection characteristics can be obtained. As a result, a detection characteristic in which a step does not occur even when the sensor is switched is obtained.

【0032】すなわち、図11に示すように、車両の横
偏位量の検出特性を示す線α上に、各センサ(1〜5)
は磁気標識体の真上でそれを検出したときに、検出値に
偏差が生じないため、線αに示す通りに出力電圧が得ら
れる。A0、B0、C0、D0、E0は各センサ(1〜
5)が磁気標識体の真上でそれを検出したときの車両の
横偏位であり、固定点となっている。一方磁束密度は例
えば高いほうに変動すると、各センサは図のようにセン
サと磁気標識体の距離に従って出力電圧の絶対値が線α
に対して増加し、車両の横偏位検出値に偏差が生じる。
That is, as shown in FIG. 11, each of the sensors (1 to 5) is plotted on a line α indicating the detection characteristic of the lateral deviation amount of the vehicle.
Does not produce a deviation in the detection value when it is detected directly above the magnetic label, so that an output voltage is obtained as shown by the line α. A0, B0, C0, D0, and E0 are sensors (1 to
5) is the lateral displacement of the vehicle when it is detected just above the magnetic marker, and is a fixed point. On the other hand, when the magnetic flux density fluctuates, for example, to the higher side, the absolute value of the output voltage of each sensor changes according to the distance between the sensor and the magnetic marker as shown by a line α.
, And a deviation occurs in the lateral deviation detection value of the vehicle.

【0033】次に図12を用いて偏差を無くす演算方法
について説明する。図12は図11におけるセンサ4と
センサ5の部分を取り出して示すものである。図11と
同じように縦方向は横偏位を表わす出力電圧、横方向は
車両の横偏位である。線αは偏差や段差のない出力特性
を表わす。Dはセンサ4の検出特性、Eはセンサ5の検
出特性を示している。D0、E0はセンサ4、センサ5
が磁気標識体の真上でそれを検出した車両の横偏位検出
値で、磁束密度の変動に影響されない固定点である。F
はセンサの間隔を相当するオフセット電圧である。
Next, a calculation method for eliminating the deviation will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows the sensor 4 and the sensor 5 in FIG. As in FIG. 11, the vertical direction is the output voltage representing the lateral deviation, and the lateral direction is the lateral deviation of the vehicle. The line α represents an output characteristic without a deviation or a step. D indicates the detection characteristic of the sensor 4, and E indicates the detection characteristic of the sensor 5. D0 and E0 are sensors 4 and 5
Is a detected value of the lateral deviation of the vehicle that has detected it just above the magnetic marker, and is a fixed point that is not affected by the fluctuation of the magnetic flux density. F
Is an offset voltage corresponding to the sensor interval.

【0034】ここで、例えば、磁気標識体がMのところ
で検出される場合、センサ4の検出電圧を用いれば車両
の横偏位演算結果がD3、センサ5の検出電圧を用いれ
ば車両の横偏位演算結果がE3となり、線αに対してそ
れぞれ偏差を有するものになる。この偏差を0にするた
めには、以下の計算を行なう。
Here, for example, when the magnetic marker is detected at the position M, the lateral deviation calculation result of the vehicle is obtained by using the detection voltage of the sensor 4 and the lateral deviation calculation result of the vehicle is obtained by using the detection voltage of the sensor 5. The result of the position calculation becomes E3, which has a deviation from the line α. The following calculation is performed to reduce the deviation to zero.

【0035】まず、センサ4およびセンサ5は鉄筋など
の影響を同じ条件で受けるならば、感度の変化量も同一
であるから検出特性を示す線Dおよび線Eは常に平行で
ある。従って磁気標識体のM位置がセンサ4とセンサ5
の間のどこにあっても、常に以下の式が成立する。三角
形D0、D2、D3と三角形E0、E2、E3とが相似
であるから、 ΔD3/ΔE3=(D0−D2)/(E3−E2) (1) 同様に三角形D0、A3、D2と三角形E0、E4、A
3とが相似であるから (D0−D2)/(E3−E2)=F3d/F3e (2) 式(1)と式(2)より ΔE3/ΔD3=F3d/F3e F3e=F−F3dから ΔE3/ΔD3=(F/F3d)−1 よって (ΔE3/ΔD3)+1=(F/F3d) F3d=ΔD3/〔(ΔE3+ΔD3)×F〕
First, if the sensor 4 and the sensor 5 are affected by a reinforcing bar or the like under the same conditions, the change amounts of the sensitivity are the same, so that the lines D and E indicating the detection characteristics are always parallel. Therefore, the M position of the magnetic marker is the sensor 4 and the sensor 5
The following equation always holds, regardless of where Since triangles D0, D2, D3 and triangles E0, E2, E3 are similar, ΔD3 / ΔE3 = (D0−D2) / (E3-E2) (1) Similarly, triangles D0, A3, D2 and triangle E0, E4, A
(D0−D2) / (E3-E2) = F3d / F3e (2) From equations (1) and (2), ΔE3 / ΔD3 = F3d / F3e F3e = F−F3d and ΔE3 / ΔD3 = (F / F3d) −1 (ΔE3 / ΔD3) + 1 = (F / F3d) F3d = ΔD3 / [(ΔE3 + ΔD3) × F]

【0036】したがってF3dで表される電圧にDO点
の電圧を加算すれば、偏差を無くした車両の横偏位検出
値が得られる。DO点の電圧はセンサ4と車両の中心で
あるセンサ3の間隔を表すオフセット値Fである。次の
ステップでは上記演算を行なうための処理である。すな
わち、ステップ107においては、前記処理で求められ
たセンサの検出出力にセンサの位置に応じて所定電圧を
加算する。これによって磁束密度に変動がない場合と、
センサが磁気標識体の真上で磁気標識体を検出した場
合、検出特性が線αに示す通り偏差を生じることなく、
車両の横偏位量を検出できる。上記の場合以外は検出特
性が太線で示すように偏差や段差が生じる。
Therefore, if the voltage at the point DO is added to the voltage represented by F3d, a lateral deviation detection value of the vehicle with no deviation can be obtained. The voltage at the point DO is an offset value F representing the distance between the sensor 4 and the sensor 3 which is the center of the vehicle. The next step is a process for performing the above calculation. That is, in step 107, a predetermined voltage is added to the detection output of the sensor obtained in the above processing according to the position of the sensor. As a result, when there is no change in the magnetic flux density,
When the sensor detects the magnetic label directly above the magnetic label, the detection characteristic does not produce a deviation as shown by the line α,
The lateral displacement of the vehicle can be detected. Except for the cases described above, deviations and steps occur as indicated by the thick lines in the detection characteristics.

【0037】ステップ108においては、前記処理で出
力が求められるセンサが磁気標識体をそのセンサの真上
で検出した場合、偏差がないものとして検出値を出力す
ることができる。磁気標識体が両センサ間で検出される
場合、上記偏差をなくす演算処理を適用する。これに
は、まず両センサのそれぞれの検出出力A2、B2とセ
ンサの直下に磁気標識体がある場合の出力電圧A1、A
2と減算を行なう。その減算値からセンサの感度変動度
が分かる。次にその減算値を式(3)に代入すれば、車
両の横偏位量に対応した偏位電圧Yが検出される。 Y=A1+(A2−A1)/[〔(B2−B1)+(A2−A1)〕 ・(B2−A1)] (3)
In step 108, when the sensor whose output is required in the above processing detects the magnetic marker just above the sensor, the detected value can be output as if there is no deviation. When a magnetic marker is detected between the two sensors, a calculation process for eliminating the deviation is applied. First, the detection outputs A2 and B2 of the two sensors and the output voltages A1 and A2 when the magnetic marker is located immediately below the sensors.
Perform subtraction with 2. The sensitivity variation of the sensor can be determined from the subtraction value. Next, by substituting the subtraction value into the equation (3), a deviation voltage Y corresponding to the lateral deviation amount of the vehicle is detected. Y = A1 + (A2-A1) / [[(B2-B1) + (A2-A1)] · (B2-A1)] (3)

【0038】これによって、鉄筋などの外乱磁性体によ
るセンサの検出感度が変化しても車両の横偏位の検出に
偏差を生じることなく、線αで示されるように検出特性
が保たれる。また、上記式(3)に代入する代わりに、
両センサのそれぞれの検出出力A2、B2とセンサの直
下に磁気標識体がある場合の出力電圧A1、B1と減算
を行なう結果を式(4)に代入してβを求める。βの演
算値とセンサの直下に磁気標識体がある場合の出力電圧
A1および両センサのそれぞれの検出出力A2、B2を
式(5)に代入しても上記と同じ特性が得られる。 β=(A2−A1)/(B2−A1) (4) Y=A1+β・B2+(1−β)・A2 (5)
As a result, even if the detection sensitivity of the sensor due to a disturbance magnetic body such as a reinforcing bar changes, the detection characteristic is maintained as shown by the line α without causing a deviation in the detection of the lateral deviation of the vehicle. Also, instead of substituting into the above equation (3),
Β is obtained by substituting the detection outputs A2 and B2 of both sensors and the output voltages A1 and B1 when there is a magnetic marker directly below the sensors and the result of subtraction into equation (4). The same characteristics as described above can be obtained by substituting the calculated value of β, the output voltage A1 in the case where the magnetic marker is immediately below the sensor and the detection outputs A2 and B2 of both sensors into the equation (5). β = (A2-A1) / (B2-A1) (4) Y = A1 + β · B2 + (1-β) · A2 (5)

【0039】なお、A1は磁気標識体に最も接近したセ
ンサの出力で、A2は磁気標識体を挟んで反対側にセン
サの出力である。B1は磁気標識体に最も接近したセン
サが磁気標識体標識体の真上で磁気標識体を検出すると
きの出力である。B2は磁気標識体標識体を挟んで反対
側にあるセンサが磁気標識体標識体の真上で磁気標識体
を検出するときの出力である。A1、A2、B1、B2
はそれぞれ図12中のD0、E0、D3、E3に相当す
るものである。また、上記示した演算式のほかにも、例
えば、隣接するセンサの信号の平均を求めたり、2つセ
ンサの横偏位検出値を低域通過フィルタを介して出力す
ることにより、信号のつなぎ目の段差を減少することが
できる。あるいは、センサを切り替えるとき、時間とと
もに徐徐にたのセンサの出力値に近づかせたり、対数関
係を利用したシグモイド関数とよばれる2つの信号を滑
らかに結合する関数を用いる。
A1 is the output of the sensor closest to the magnetic marker, and A2 is the sensor output on the opposite side of the magnetic marker. B1 is the output when the sensor closest to the magnetic marker detects the magnetic marker just above the magnetic marker. B2 is the output when the sensor on the opposite side of the magnetic marker label detects the magnetic marker just above the magnetic marker marker. A1, A2, B1, B2
Respectively correspond to D0, E0, D3, and E3 in FIG. In addition to the above arithmetic expressions, for example, by calculating the average of the signals of the adjacent sensors or outputting the lateral deviation detection values of the two sensors through a low-pass filter, the joint of the signals is obtained. Can be reduced. Alternatively, when the sensor is switched, a function called a sigmoid function using a logarithmic relationship that smoothly combines two signals is used, which gradually approaches the output value of the sensor over time.

【0040】次に、第2の実施例について説明する。こ
の実施例は磁気標識体の磁極性をコード化し、場所の認
識を行なって車両の横偏位の検出方法を選択できるよう
にしたものである。前記説明したように単個のセンサの
検出出力とセンサの車両での装着位置によって車両の横
偏位も検出できる。この方法では、検出値に偏差こそ生
じるものの、処理の簡単さから時間のかからない検出効
果を有している。したがって高速走行のできる走行場所
では、前記無偏差検出をこの方法に切り替えれば、高い
演算速度の素子を用いなくても、信号の遅れにより操舵
制御が発散することが防止できる。
Next, a second embodiment will be described. In this embodiment, the magnetic polarity of the magnetic marker is coded, and the location is recognized so that the method of detecting the lateral deviation of the vehicle can be selected. As described above, the lateral displacement of the vehicle can be detected based on the detection output of the single sensor and the mounting position of the sensor on the vehicle. This method has a detection effect that does not take much time due to the simplicity of processing, although a deviation occurs in the detection value. Therefore, in a traveling place where high-speed traveling is possible, if the non-deviation detection is switched to this method, the divergence of the steering control due to a signal delay can be prevented without using an element having a high calculation speed.

【0041】そこで、高速走行できる場所で埋設されて
いる磁気標識体の磁極性を所定のパターンで異ならせて
コード化し、センサは車両の横偏位を検出している過程
で求めた磁極性を検出し、パターン認識により走行場所
検出を行ない、道路状況に適した横偏位量検出方法が選
択する。
Therefore, the magnetic polarity of the magnetic marker buried in a place where the vehicle can run at high speed is coded with different magnetic polarities in a predetermined pattern, and the sensor uses the magnetic polarity obtained in the process of detecting the lateral deviation of the vehicle. Then, the driving place is detected by pattern recognition, and a lateral deviation detecting method suitable for the road condition is selected.

【0042】図13は検出の流れを示すフローチャート
である。ステップ200〜ステップ204は第1の実施
例のステップ100〜104と同様に、各センサのうち
最大のピーク値を有するセンサの検出出力に基づいてセ
ンサと磁気標識体間の横方向を演算する。ステップ20
5においては、検出された磁気標識体の磁極性を記憶す
る。
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the detection. Steps 200 to 204 calculate the lateral direction between the sensor and the magnetic marker based on the detection output of the sensor having the largest peak value among the sensors, similarly to steps 100 to 104 of the first embodiment. Step 20
In step 5, the detected magnetic polarity of the magnetic marker is stored.

【0043】ステップ206において、記憶されている
極性例のパターンにより、上記の数式に基づいて隣接す
る2つセンサの検出信号を結合すべきか、1つのセンサ
単独の検出信号で横偏位演算を行なうかの判断を行な
う。例えば、結合すべき場所の磁気標識体の極性パター
ンをSNNSSと5ビットの符号で規定すれば、記憶さ
れた過去に通過した磁気標識体の磁極性列のパターンが
SNNSSであれば、結合処理を行なうようにステップ
207へ進む。
In step 206, the detection signals of the two adjacent sensors should be combined based on the above equation according to the stored example of the polarity, or the lateral deviation calculation is performed using the detection signal of one sensor alone. Is determined. For example, if the polarity pattern of the magnetic marker at the place to be combined is defined by SNNSS and a 5-bit code, the combining process is performed if the stored magnetic polarity string pattern of the magnetic marker passed in the past is SNNSS. Proceed to step 207 to perform.

【0044】ステップ207〜ステップ211は第1の
実施例のステップ105〜109と同様に隣接するセン
サの出力を用いて、偏差を無くす信号の結合をして車両
の横偏位量を演算し、その演算値を表す検出電圧をD/
A変換して出力される。磁極性列のパターンがSNNS
Sでなければ、ステップ212で単独のセンサの信号に
センサの位置に対応した所定電圧を加算して車両の横偏
位を求め、対応する検出電圧をステップ211でD/A
変換して出力される。
Steps 207 to 211 calculate the lateral displacement of the vehicle by combining the signals for eliminating the deviation by using the outputs of the adjacent sensors as in steps 105 to 109 of the first embodiment. The detection voltage representing the calculated value is D /
A-converted and output. The pattern of the magnetic polarity row is SNNS
If it is not S, a predetermined voltage corresponding to the position of the sensor is added to the signal of the single sensor in step 212 to determine the lateral deviation of the vehicle.
Converted and output.

【0045】本実施例は以上のように構成され、検出信
号に偏差をなくす結合処理を行なう場所を限定すること
で、高演算速度の素子を用いなくても、操舵制御が発散
することが防止される
The present embodiment is configured as described above, and by limiting the place where the coupling processing for eliminating the deviation in the detection signal is performed, the steering control can be prevented from diverging without using a high-operation speed element. Be done

【0046】[0046]

【発明の効果】車両の幅方向に設けられるセンサ対が路
面に垂直な向きの磁界と車両横方向の磁界を検出し、検
出された磁界の相関関係でセンサ対と磁気標識体の横方
向距離が検出される。したがってセンサ対の車両での装
着位置を加減算すれば磁気標識体に対する車両の横偏位
が検出されることになる。センサ対が磁気標識体の真上
でそれを検出したときに磁気強度の変動の影響を受けな
いから、その検出値をもとに演算される車両の横偏位量
も磁気の影響を受けない固定点となる。
According to the present invention, a pair of sensors provided in the width direction of the vehicle detects a magnetic field in a direction perpendicular to the road surface and a magnetic field in the lateral direction of the vehicle, and the lateral distance between the pair of sensors and the magnetic marker is determined by the correlation between the detected magnetic fields. Is detected. Therefore, if the mounting position of the sensor pair in the vehicle is added or subtracted, the lateral deviation of the vehicle with respect to the magnetic marker is detected. When the sensor pair detects it just above the magnetic sign, it is not affected by the fluctuation of the magnetic intensity, so the lateral displacement of the vehicle calculated based on the detected value is not affected by the magnetism. It is a fixed point.

【0047】したがって磁気標識体を挟んで隣り合う2
つセンサ対で検出し、その検出値に基づいて演算される
2つの車両の横偏位検出値をそれぞれのセンサ対の固定
点を結んだ連線上にいずれか一方の車両の横偏位検出値
を投影してその連線上からの値を出力すれば、磁気の変
動に影響されない車両の横偏位が検出される。センサ対
は磁気標識体を挟んで隣り合う2つのセンサ体を用いる
ので、複雑な処理を要せず出力の大きさで簡単に特定で
きる。
Therefore, two adjacent magnetic labels are interposed.
Detected by one sensor pair, and the lateral deviation detection value of two vehicles calculated based on the detected value is detected on a continuous line connecting the fixed points of the respective sensor pairs with the lateral deviation detection of either vehicle By projecting the value and outputting the value from the connection line, the lateral deviation of the vehicle which is not affected by the magnetic fluctuation is detected. Since the sensor pair uses two sensor bodies adjacent to each other with the magnetic marker interposed therebetween, it can be easily specified by the magnitude of the output without requiring complicated processing.

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

【図1】実施例の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment.

【図2】センサの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a sensor.

【図3】センサがホール素子の場合の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration when a sensor is a Hall element.

【図4】センサを車両に装着するときの位置及び磁気標
識体との位置関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship between a sensor and a magnetic marker when the sensor is mounted on a vehicle.

【図5】車両の横偏位量を検出するためのフローチャー
トである。
FIG. 5 is a flowchart for detecting a lateral deviation amount of a vehicle.

【図6】センサの検出範囲と磁気標識体の位置関係を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship between a detection range of a sensor and a magnetic marker.

【図7】車両の走行に従って各センサの出力を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing the output of each sensor as the vehicle travels.

【図8】垂直方向及び水平方向の磁束密度と磁気標識体
の横方向距離関係を示す距離検出マップである。
FIG. 8 is a distance detection map showing a relationship between a magnetic flux density in a vertical direction and a horizontal direction and a lateral distance of a magnetic marker.

【図9】磁気の検出状態の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a detection state of magnetism.

【図10】磁束密度とセンサの横方向距離およびセンサ
の装着高さの関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a magnetic flux density, a lateral distance of a sensor, and a mounting height of the sensor.

【図11】センサの感度と出力特性を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating sensitivity and output characteristics of a sensor.

【図12】偏差補正を説明するため図である。FIG. 12 is a diagram for explaining deviation correction.

【図13】第2の実施例を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a second embodiment.

【図14】従来例の概要を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an outline of a conventional example.

【符号の説明】 1、2、3、4、5。40 センサ 6 入力回路 7 センサ選択部 8 ピーク判定部 9 距離演算部 10 横偏位量演算部 11、22、33、44、55 センサの検出範囲 14 出力部 20 センサケース 30、100 磁気標識体 200 車両 a 水平センサ b 垂直センサ A、B、C、D、E 横方向距離 h 縦方向距離 g、p 磁気検知軸 F オフセット電圧 M 磁気標識体の検出位置 T 磁気標識体間距離 Da、Db 差動アンプ α 横偏位検出特性を示す線である。[Description of Signs] 1, 2, 3, 4, 5, 40 Sensor 6 Input Circuit 7 Sensor Selection Unit 8 Peak Judgment Unit 9 Distance Calculation Unit 10 Lateral Deviation Amount Calculation Unit 11, 22, 33, 44, 55 Sensor Detection range 14 Output unit 20 Sensor case 30, 100 Magnetic marker 200 Vehicle a Horizontal sensor b Vertical sensor A, B, C, D, E Horizontal distance h Vertical distance g, p Magnetic detection axis F Offset voltage M Magnetic marker Body detection position T Distance between magnetic markers Da, Db Differential amplifier α Lines showing lateral deviation detection characteristics.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 走行車線に沿って路面に埋設された磁界
標識体と、車両に配設され路面に垂直な向きの磁界を検
出する垂直センサと、車両に配設され車両の横水平方向
の磁界を検出する水平センサとを有して、前記磁気標識
体に対する車両の横偏位を前記垂直センサの出力信号と
前記水平センサの出力信号の相関に基づいた演算で求め
る走行位置センサにおいて、前記垂直センサ及び前記水
平センサはセンサ対として車両の幅方向に所定の間隔を
隔して複数配置されると共に、前記磁気標識体を挟んで
前記磁界標識体に最も近いセンサ対1とセンサ対2の出
力信号から演算された車両の横偏位演算値と、前記セン
サ対1及びセンサ対2の真下に前記磁界標識体が位置し
たときの車両の横偏位値をもとに所定の演算式により前
記車両の横偏位を求めることを特徴とする走行位置セン
サ。
1. A magnetic field marker buried on a road surface along a traveling lane, a vertical sensor disposed on a vehicle and detecting a magnetic field in a direction perpendicular to the road surface, and a vertical sensor disposed on the vehicle and disposed in a horizontal and horizontal direction of the vehicle. A travel position sensor having a horizontal sensor for detecting a magnetic field, and determining a lateral deviation of the vehicle with respect to the magnetic marker by an operation based on a correlation between an output signal of the vertical sensor and an output signal of the horizontal sensor. A plurality of vertical sensors and the horizontal sensors are arranged at predetermined intervals in the width direction of the vehicle as a sensor pair, and a sensor pair 1 and a sensor pair 2 closest to the magnetic field marker with the magnetic marker interposed therebetween. A predetermined calculation formula is used based on a lateral deviation calculation value of the vehicle calculated from the output signal and a lateral deviation value of the vehicle when the magnetic field marker is located immediately below the sensor pair 1 and the sensor pair 2. Calculate the lateral deviation of the vehicle A traveling position sensor characterized by:
【請求項2】 前記所定の演算式は、センサ対1とセン
サ対2の真下に前記磁気標識体が位置したときの車両の
横偏位値をそれぞれA1、B1とし、センサ対1とセン
サ対2の間に前記磁気標識体が位置したとき前記センサ
対1およびセンサ対2の出力信号に基づいて求められる
車両の横偏位値をそれぞれA2、B2とし、前記所定の
演算式の演算結果である車両の横偏位値をYとすると、 Y=A1+(A2−A1)/[〔(B2−B1)+(A
2−A1)〕・(B2−A1)] なる数式で表わされることを特徴とする請求項1記載の
走行位置センサ。
2. The predetermined arithmetic expression is such that the lateral deviation values of the vehicle when the magnetic marker is located immediately below the sensor pair 1 and the sensor pair 2 are A1 and B1, respectively, and the sensor pair 1 and the sensor pair When the magnetic marker is positioned between the two, the lateral deviation values of the vehicle obtained based on the output signals of the sensor pair 1 and the sensor pair 2 are A2 and B2, respectively, and the calculation result of the predetermined calculation expression is Assuming that the lateral deviation value of a certain vehicle is Y, Y = A1 + (A2-A1) / [[(B2-B1) + (A
2-A1)] · (B2-A1)] The travel position sensor according to claim 1, wherein the travel position sensor is represented by the following mathematical formula.
【請求項3】 前記所定の演算式は、センサ対1とセン
サ対2の真下に前記磁気標識体が位置したときの車両の
横偏位値をそれぞれA1、B1とし、センサ対1とセン
サ対2の間に前記磁気標識体が位置したとき前記センサ
対1およびセンサ対2の出力信号に基づいて求められる
車両の横偏位値をそれぞれA2、B2とし、前記所定の
演算式の演算結果である車両の横偏位値をYとすると、 Y=A1+β・B2+(1−β)・A2 β=(A2−A1)/(B2−A1) なる数式で表わされることを特徴とする請求項1記載の
走行位置センサ。
3. The predetermined arithmetic expression is such that the lateral displacement values of the vehicle when the magnetic marker is located immediately below the sensor pair 1 and the sensor pair 2 are A1 and B1, respectively, and the sensor pair 1 and the sensor pair When the magnetic marker is positioned between the two, the lateral deviation values of the vehicle obtained based on the output signals of the sensor pair 1 and the sensor pair 2 are A2 and B2, respectively, and the calculation result of the predetermined calculation expression is The lateral displacement value of a certain vehicle is represented by Y, wherein Y = A1 + β · B2 + (1-β) · A2β = (A2-A1) / (B2-A1). Travel position sensor according to any of the preceding claims.
【請求項4】 前記磁気標識体は磁極性を異ならせて配
置し、前記磁気標識体の極性情報に基づいて所定の場所
においてのみ前記車両の横偏位検出が行われることを特
徴とする請求項1、2または3記載の走行位置センサ。
4. The vehicle according to claim 1, wherein the magnetic markers are arranged with different magnetic polarities, and the lateral deviation of the vehicle is detected only at a predetermined location based on the polarity information of the magnetic markers. Item 3. The travel position sensor according to item 1, 2 or 3.
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