JPS6179118A - 推測航法における車両の走行長検出方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は推測航法における車両の走行長検出方法に関す
る。

〔従来の技術〕

船舶の進行しつつある方向を磁針ないしはジャイロコン
パスを用いて検出し、同時に船速計を利用して出発点等
からの距離を計測し、この方向および距離に基づいて船
舶の現在位置を求め、船舶を大洋上で所定の航路に沿っ
て目的の港へ誘導してゆく方法がある。この航海方法は
船事の分野で［推測航法（ｄｅａｄ　ｒｅｃｋｏｎｉｎ
ｇ　）　Ｊという名称で知られている。

近年、自動車や無人搬送の分野で、上記の推測航法を陸
上に応用する動きが盛んに見られる。この方法を実現す
るためには車両の方位を知る機能と、走行長を知る機能
の２つが不可欠である。

方位を知る機能については、計測器メーカ各社カラ、ジ
ャイロコンパス、レートジャイロ、又はフラックスゲー
ト型の磁針などが発売されており、精度の向上とコスト
低減がなされており、実用レベルに近づきつつある。

それに対し、走行長を知る機能については、特別に設け
た計測輪の回転数ないしは車体ｄｔ量を支えている車輪
の回転数（計測する車輪が複数の場合はその平均回転数
）から走行長を求めていた。

例えば、乗用車の運転軌跡を表示する装置においては、
前輪ないしは後輪の走行長をとっている。

しかしながら、もし操舵する車輪（前輪）から走行長を
計測するならば１曲線走行する場合に１右旋回と左旋回
とで前輪の左右輪の走行長が異なる欠点がある。そのた
め、操舵する車輪で走行長を計測しても正確な値が得ら
れない。

また、駆動する車輪（後輪または前輪）で走行長をとる
と、起動又は停止に際してスリップを起し、正確な計測
ができないという欠点がある。

更に、計測する車輪が凹凸のために誤った計測が行なわ
れても、これを訂正する手段がなかった。

また１両輪駆動車においては、車体の代表点を両輪の中
心に置き、右輪の速度ＶＲと左輪の速度ｖ１を制御しつ
つ右輪の走行長ｔＲと左輪の走行長ｔＴ。

を計測し、代表点の走行長ｔを１次式。

ｔ−７（ｚＲ＋　ｔ、　）　＝−２７（ｖｘ＋ｖｂ）ｄ
ｔにより求めている。

しかし、左右輪にスリップがあるとｖＲとｖｌが正確な
値を示さなくなるため、その積分としての走行長にも狂
いが生ずるという欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

すなわち、従来の技術の欠点は、 ■　車体の移動距離と車輪がなぞったわだちの長さが必
ずしも一致しない（＃Ｆに操貯側車輪による計測の場合
）。

■　計測した走行長が正しいか否かを知る方法がなく、
もし車輪がスリップして誤った走行長を計測した場合に
、エラーチェックをすることかできない。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
車輪にスリップ等が発生しても正しい走行長を計測する
ことができる推測航法忙おける車両の走行長検出方法を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明によ
れば、車両の方位を計測する方位検出手段とともに、車
両の全ての車輪にその車輪の走行長を計測する走行長検
出手段を設け、前記方位検出手段の出力および前記各走
行長検出手段の出力に基づい℃それぞれ車両の代表点の
走行長または旋回半径を求め、各車輪に対応して求めた
上記走行長または旋回半径を統計的に処理することによ
りスリップ等が生じた車輪に係る異常な値を排除して正
確な走行長計測値を求めるようにしている。

〔実施例〕

以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、この発明は、例えば自動車が氷上を横すべりする
ときのように、全ての車輪が同時にスリップしてしまう
ような走行は行なわないことが前提である。このような
前提条件を設けても、屋内搬送や屋外の運搬、土木・建
設用のタイヤを持つた機械等の産業用の用途において何
ら支障はない。

次（、本発明を原理的に説明する。

いま、＠２図に示すように車両１が時刻ＴｉからＴ１＋
１訂の間に角度θだけ旋回した場合について考える。

車体が旋回する場合、嬉３図に示すように回転中心Ｏは
車輪１と直交する直線の交わる点である。

車体がスリップなしに回転中心０の回りを旋回すると、
どの車輪の向きの変化量も全て回転中心Ｏから見込んだ
角度の変化ｆＯに等しくなる。

また、回転中心Ｏから見込んだ角度の変化量θは、車体
に搭載した方位センサの出力の変化量で計測することが
できる。

さて、車体の任意の点、この実施例では簡単のために後
輪軸上の中点Ｐを代表点とし、軸距（ホイールベース）
をり１、軸距（トレッド）を２「、旋回中心Ｏから代表
点Ｐまでの距離をＲとする（第２図参照）。

この場合、各車輪１ａ＊１ｂ＠ＩＣ，ｌｄの旋回半径’
１　　ｍ’ｔ　　ｓｒＭ　　＊ｒ４は、次式、で表わす
ことができる。

また、各車輪１ａ、ｌｂ、ＩＣ，ｌｄの走行長をそれぞ
れｔｌ　　１　ｚ、＋　ｔｌ　　＊　ｔ、とすると、前
記旋回半径ｒ１　　＊ｒ２　　＃ｒ３　　＊ｒ４は、と
なる。したがって、第（１）式と第し）式により、各車
輪によって求められる代表点Ｐの回転半径Ｒｉとなる。

もし、各車輪がスリップせず、上記ｔ。

〜ｔ４が正しい走行長を示すならば、 Ｒ，＝　Ｒ，＝　几、＝Ｒ，，＝Ｒ・・・（４）となる
。逆に、スリップが生じている場合、その車輪の走行長
に基づいて計測した半径は、他の車輪の走行長に基づい
て計測した半径と異なった値を示す。

したがって、異常な回転半径Ｂを算出せしめた車輪につ
いては、スリップ有りと考えることにして、その計測し
た走行長を利用しないようにすればよい。

また、第（３）式で求めた回転半径Ｒ１と旋回角θから
代表点Ｐの走行長ｔ、ｉは、次式、によって求めること
ができる。前記回転半径Ｒ１の場合と同様に、もし車輪
がスリップせず、上記ｔ１〜ｔ、が正しい走行長を示す
ならば、ｔｆ）ｔ　＝　ｔＰ　ｔ　＝　’ｐｓ　＝　　
ｔＰ４　　・・・（６）となる。したがって、異常な代
表点Ｐの走行長ｔ。

を算出せしめた車輪については、スリップ有りと考える
ことにして、その計測した走行長を利用しないようにす
ればよい。

なお、代表点Ｐの回転半径Ｒ，あるいは走行長ｔ、ｉが
、走行長を計測する走行長センサおよび方位を計測する
方位センサの有する検出誤差によって生じる誤差の範囲
内にあれば、これらは第（４）式あるいは第（６）式に
示すように一致しているとみなすことはもち論である。

また、旋回角θが極めて小さく、直線走行とみなせる場
合には、第（５）式からも明らかなように、代表点Ｐの
走行長ｔ、ｉは、となるため、曲線走行における補正を
行なわずに、直接、各車輪の走行長を比較して、異常な
値を排除するようにしてもよい。

また、算出した回転半径Ｒ□〜Ｒ４あるいは走行長１ｐ
、−１ｐ、　　に基づく異常な値の認定は、多数決によ
りて行なう。なお、車輪の数が偶数（例えば４輪）で、
前輪２個のデータおよび後輪２個のデータが互いに一致
している場合（多数決で決めることができない場合）Ｋ
は、駆動輪側を異常とみなす。これは、例えば加速時に
駆動輪の二輪が同時にスリップすることが考えられるか
らである。

第１図は本発明方法を適用して車両の走行長を測定する
装置の一実施例を示すブロック図である。

同図において、車両の各車輪１ａ、１ｂ、ｌｃ。

１ｄにはそれぞれ走行長センサ２　ａ　ｅ　２　ｂ＊　
２　’　ｔ２ｄが設けられている。また、車両には車両
の方位を計測する方位センサ３が設けられている。

各センサ２ａ〜２ｄおよび３の出力は、それぞれカウン
タ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ａ、４ｅに加えられる。カウン
タ４ａ〜４ｅＶｃはタイマ５の出力が加えられており、
カウンタ４ａ〜４ｄはタイマ５で計測した一定周期（単
位時間、例えば１００ｍ５ｅｃ　）の間に、４つの車輪
の走行長がどれだけ増加したかを検出し、その増加分ｔ
、、１．．　ｔ、。

ｔ４を示す信号を出力する。同様に、カウンタ４ｅは、
単位時間に右ける方位角の変化分θを示す信号を出力す
る。

回転半径演算装置６は、上記ｔ−３〜ｔ４およびθを示
す信号と、車両の任意の代表点Ｐと各車輪との位蓋関係
を示す幾何的な寸法から、代表点Ｐの回転半径を演算す
る。各車輪ごとに演算を行なうので４個の回転半径Ｒ１
、Ｒ，、Ｒ８，Ｒ，、を示すデータを得る。

統計処理装置７は入力する４つのデータを統計処理して
異常なデータを除去するもので、例えば４つのデータの
うち３つが合えば残り１つを異常とみなし、４つのデー
タのうち前輪に係る２つのデータと後輪に係る２つのデ
ータが異なった場合には駆動輪側のデータを異常とみな
す。そして、異常なデータを除去した残りのデータの平
均値と旋回角とから代表点の真の走行長を算出し、これ
を例えばどの車輪が異常であるかを表示するための信号
とともに出力する。

なお、上記動作は、　１００　ｍ５ｅｃ程度に１回ごと
に異常な車輪の診断を行ない、正しい走行長の計測を行
なう。また、各車輪における走行長計測が異常となる要
因としては、タイヤのスリップの他に、旋回時に伴なう
角加速度のために荷重が集中するタイヤの歪（左旋回時
には右前輪の歪）、小石等を踏みつけた時等が考えられ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、スリップ等が生じ
た車輪に係る走行長は排除することができるため、正確
な走行長計測ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用して車両の走行長を測定する
装置の一実施例を示すブロック図、第２図および第３図
はそれぞれ本発明方決の原理を説明するために用いた図
である。 １、ｌａ、ｌｂ、ＩＣ，ｌｄ−・・車輪、２ａ。 ２ｂ、２Ｃ２２ｄ・・・走行長センサ、３・・・方位セ
ンサ、４ａ、４ｂ、４Ｃ，４ｄ、４ｅ・ｆＪウンタ、５
・・・タイマ、６・・・回転半径演算装置、７・・・統
計処理装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　車両の方位を計測する方位検出手段と、車両の走行長
   を計測する走行長検出手段との出力から車両の現在位置
   を求め、車両を所望の経路上に誘導する推測航法におい
   て、前記車両の全ての車輪にその車輪の走行長を計測す
   る走行長検出手段を設け、前記方位検出手段の出力およ
   び前記各走行長検出手段の出力に基づいてそれぞれ車両
   の代表点の走行長または旋回半径を求め、各車輪に対応
   して求めた上記走行長または旋回半径を統計的に処理す
   ることにより異常な値を排除して走行長計測値を求める
   ことを特徴とする推測航法における車両の走行長検出方
   法。