JPH01114711A - 車両位置検出装置 - 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 本発明は自動車等の現在位置を地図とともに表示したシ
音声で知らせたりするために現在位置を精度良く推測す
る車両位置検出装置に関するものである。

従来の技術 第４図は従来の車両位置検出装置を示している。

以下、この従来例の構成について第４図と共に説明する
。

同図において４１は走行距離検出手段、４２は地磁気セ
ンサを使用した方位検出手段、４３は地図データと地磁
気の水平成分が記憶された地図メモリ、４４は制御手段
、４６は表示手段である。

次に上記車両位置検出装置の動作について説明する。

上記地図メモリ４３に所定の直線路における地磁気の水
平成分が記憶されておシ、制御手段４４において方位検
出手段４２からのデータによる車両の進行方位ならびに
地磁気の水平成分の大きさの誤差が所定値に達したら、
地図メモリ４３の地磁気の水平成分データより方位検出
手段の出力を補正して、上記走行距離検出手段４１から
のデータと前記誤差補正した方位検出手段４２からのデ
ータにより車両の現在位置を推測する。このようにして
推測した現在位置を地図とともに表示器に表示する。（
特開昭６０−８９３００号公報参照）発明が解決しよう
とする問題点 従来の車両位置検出装置は前記したように、進行方向の
補正は予め地図メモリに各直線路の地磁気データを入れ
ておき、そのデータと方位検出手段からのデータの差を
使用して行われているために、建物等の増減による環境
の変化によって補正できない場合があるほか、地磁気計
測が広域になるために実現が・難しかった。

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたもので、現在位
置推測の精度向上を図ることができる車両位置検出装置
を提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決するために、車両の走行距離
を検出する走行距離検出手段と、車両の進行方向のデー
タを求めるとともに磁界の強さを検出する地磁気検出手
段と、この地磁気検出手段の出力値よシ異常磁界を判断
しその異常磁界の変化方向を求める異常値判断手段と、
この異常値判断手段からの異常磁界検出信号と異常磁界
の変“化方向データと前記地磁気検出手段の出力値から
車体の着磁による地磁気検出手段の出力値の変化量を求
める着磁補正量演算手段と、前記地磁気検出手段による
車両の進行方向のデータと前記着磁補正量演算手段から
の着磁による地磁気検出手段の出力値の変化量に基づい
て車両の進行方向を求める方位演算手段と、前回の推測
位置から前記走行距離検出手段より得られた走行距離と
前記方位演算手段より得られた車両の進行方向の方位角
に基づいて新しい現在位置を推測する推測航法演算手段
とから構成したものである。

作　　　用 本発明は上記構成により、通常は車載地磁気検出手段と
走行距離検出手段から現在位置を推測し、異常強磁界を
検出したとき着磁したかを調べ、もし着磁しておれば地
磁気検出手段の出力値を補正するので精度良く車両位置
を推測できる。

実施例 以下に本発明の一実施例の構成について説明する。

第１図において、１ｏは走行距離検出手段であシ、１１
は地磁気検出手段である。１２は地磁気検出手段１１の
車両の進行方向データと地磁気検出手段１１の出力値の
変化量から進行方向を求める方位演算手段である。１３
は走行距離検出手段１ｏと地磁気検出手段１１の出力か
ら現在位置を推測する推測航法演算手段である。１４は
地磁気検出手段１１の出力値の異常を判断しその異常磁
界の変化方向を求める異常値判断手段、１６は異常値判
断手段１４からの異常磁界検出信号と異常磁界の変化方
向データと地磁気検出手段１１の出力値から車体の着磁
による地磁気検出手段１１の出力値の変化量を求め、方
位演算手段１２での進行方位計算に修正を加える着磁補
正量演算手段である。１６は推測航法演算手段１３で求
めた推測位置データを出力するための端子である。

次に上記構成においてその動作を説明する。

一定時間ごとに地磁気検出手段１１の出力値から進行方
向の方位角を求め、走行距離検出手段１０の出力から走
行距離を求め、これらの値から推測航法演算手段１３で
現在位置を推測していく。いま、前回の推測位置を（ｘ
ｏ、ｙｏ）とする。ある時間Ｔの間に車体の進行方向が
θにな゛す、走行距離検出手段１ｏの出力値から演算し
た走行距離がＡだったとすると推測位置は次ぎのように
求まる。

Ｘ　＝　Ａ　Ｘ　ｃｏｓ　ｆＪ　−１−Ｘ　０Ｙ＝Ａｘ
ｓｉｎθ十Ｙ○ 前記ｘ、ｙを新しい推測位置としてそれぞれＸ○、ＹＯ
と置き換えて、時間Ｔごとに上記演算を繰シ返し推測位
置を更新していく。

しかし、実際には踏切等での強磁界によって車体が着磁
され、地磁気検出手段１１からの出力値が変化するため
上記の方法で求めた推測位置は実際の位置から外れてい
く。そこで本発明では、異常値判断手段１４において地
磁気検出手段１１の出力から異常強磁界の方向を測定し
て着磁方向を求め、着磁補正量演算手段１５において着
磁後の地磁気検出手段１１の出力と予め求めて置いた地
磁気検出手段１１の出力とを比較して地磁気検出手段１
１の出力変化量と変化方向を求めて、方位演算手段１２
においてその出力変化量と変化方向を使用して地磁気検
出手段１１の出力を補正して、推測航法演算手段１３に
おいて新しい現在位置を推測するもので精度良く現在位
置を推測できる。

上記方法での車両位置修正について第２図、第３図を用
いて説明する。

第２図は着磁をしていない車に取シ付けられた地磁気検
出手段の互いに直交した２成分の出力値Ｖｘ、Ｖアの軌
跡で一般に地磁気の水平成分を表す。

２ｏは異常磁界が存在しない場合に車体を旋回させたと
きの軌跡である。２１はトラック等の移動物体による異
常磁界を地磁気検出手段が検出したときの出力値Ｖ！、
Ｖアの描く軌跡であシ、２２は踏切による異常強磁界を
地磁気検出手段が検出したときの出力値ｖ８、ｖアの描
く軌跡である。円２３は磁界の強さを一定とした所定の
閾値である。

一般に踏切等の固定したものによる異常磁界はトラック
等の移動体による異常磁界よシも強く、磁界の強さの変
化量によシ区別することができ、また、円２３のような
閾値を設けることによシ地磁気を含めた磁界の強さによ
って区別することもできる。なお、車体が着磁している
場合でも、異常磁界でない場所で車体を旋回させたとき
の地磁気検出手段の出力値Ｖ！、Ｖアの描く円の軌跡の
中心を原点にするようにｖ８、Ｖアの座標を平行移動さ
せれば着磁していない場合と同様に扱える。

第３図において、ステップ３０１で予め車両を旋回させ
地磁気検出手段の出力値■工、Ｖアの描く円の方程式 ％式％） を求める。ここでａ、ｂは円の中心、Ｒは円の半径であ
る。ステップ３０２で走行距離検出手段と地磁気検出手
段からの出力値を入力し、ステップ３０３でその入力値
と地磁気検出手段の出力の補正値ＣＸ、ＣＹを使用して
走行方向の方位角θと移動距離Ａを求めて、前回の推測
現在位置Ｘ○、ＹＯを使用して次のように現在位置を推
測する。

Ｘ＝Ａｘｃｏｓ９＋Ｘ０ Ｙ＝Ａｘｓｉｎθ＋ＹＯ 前記Ｘ、Ｙを新しい推測位置として、それぞれｘＯｌＹ
Ｏと置き換える。ステップ３０４において、移動距離Ａ
から累積移動距離りを求める。ステップ３０５で前記累
積移動距離りが所定移動距離ＬＯよシ大きいか比較し、
もしＬ≧ＬＯであればステップ３０６において地磁気検
出手段からの出力値Ｖ！、Ｖアをそれぞれテーブルに順
に記憶する。このテーブルは所定の距離Ｃ戻った地点か
ら現在位置までの地磁気検出手段の出力値を記憶し、そ
れ以前の地磁気検出手段の出力データは順次消去してい
く。ステップ３０７において、前回異常磁界検出の判定
を行った時点からの走行距離ｄを求めかつＬ＝Ｏとし、
ステップ３つ８において前記距離ｄが所定距離Ｃよシも
大きければステップ３０９でテーブルに記憶している地
磁気検出手段の出力値の各成分のうちでの最大値”：！
ｍａｘ、■　　　と最小値ｖ８工１ｎ、ｖアｍｉｎを求
める。

ｍａｘ ステップ３１０で上記データを使用して磁界の強さの変
化幅Ｍを次のように求める。

””（（■ｍａニーｖｃｍｉｎ）２＋（ｖｙｍａｘ　”
アｍ１ｎ）２）１／２ステツプ３１１でその変化幅が所
定の閾値Ｔｈよシ大きいかどうか調べる。もし前記地磁
気変化幅Ｍが所定閾値Ｔｈより小さければ異常磁界は検
出されなかったと判断してステップ３１６で前記ｄを０
にしステップ３０２へ戻る。もし地磁気変化幅Ｍが所定
閾値Ｔｈより大きければ、異常磁界を検出したと判断し
てステップ３１２でＶ工の最大値と最小値のうち前記ａ
に近い方を■工ｆ、　　ａに近くない方をＶ工、とする
。同様に、■アの最大値と最小値のうち前記すに近い方
を■ア６、ｂに近くない方をｖｙｌとすると異常磁界の
■ニーＶア平面での変化方向Φは次のように求まる。

Φ＝ｔａｎ　　（（Ｖｙｌ’ｙｆ）／（■ｘ６−ｖｘｆ
））（（Ｖ！、−Ｖｘｆ）≧（Ｍ）、！：　き）Φ＝ｙ
ｒ＋ｊａｎ　　（（Ｖ、Ｊ−Ｖ、ｆ）／（Ｖ、／　Ｖ！
０（（ｖ！、−ｖ工１）＜Ｏのとき） ステップ３１３において、ステップ３０１の円の方程式
と今回の地磁気検出手段の出力値を比較し、今回の出力
値から （Ｒ−ｄＲ）＜Ｒ１＜（Ｒ＋ｄＲ） ｄＲ：閾値 を満足していれば着磁をしていないと判断してステップ
３１６で前記ｄを０にしてステップ３０１へ戻る。もし
満足していなければ着磁したとしてステップ３１４にお
いて今回の地磁気検出手段の出力値を起点として傾きΦ
の直線とステップ３０１の円の方程式と初めて交わる点
を求め、この交点から今回の地磁気検出手段の出力値ま
での距離ＣＸ、ＣＹを求める。そしてステップ３１６で
前記ｄを０にしてステップ３０２へ戻る。

なお、上記実施例では異常磁界であるかどうかの判断を
磁界の強さの変化量から行ったが、磁界の強さの絶対値
（ｖｘ＋ｖア２）１／２を計“算し所定の閾値第２図の
円２３よシ大きければ異常磁界と判断してもよい。また
磁界変化の方位などの磁界変化の特徴異常磁界を判断し
てもよい。

発明の効果 以上のように、本発明によれば踏切等の強磁界中を走行
して車体着磁を起こしても、地磁気検出手段の出力デー
タを自動的に補正するため現在位置を精度良く推測でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における車両位置検出装置の
ブロック図、第２図は地磁気検出手段の出力の軌跡図、
第３図は同装置の手段の演算処理を示すフローチャート
、第４図は従来の車両位置検出装置のブロック図である
。 １ｏ・・・・・・走行距離検出手段、１１・・・・・・
地磁気検出手段、１２・・・・・・方位演算手段、１３
・・・・・・推測航法演算手段、１４・・・・・・異常
値判断手段、１６・・・・・・着磁補正量演算手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、
   車両の進行方向および磁界の強さを検出する地磁気検出
   手段と、この地磁気検出手段の出力値より異常磁界を判
   断しその異常磁界の変化方向を求める異常値判断手段と
   、この異常値判断手段の異常磁界検出信号と異常磁界の
   変化方向データと前記地磁気検出手段の出力値から車体
   の着磁による地磁気検出手段の出力値の変化量を求める
   着磁補正量演算手段と、前記地磁気検出手段による車両
   の進行方向と前記着磁補正量演算手段からの出力値から
   車両の進行方向を求める方位演算手段と、前回の推測位
   置から前記走行距離検出手段より得られた走行距離と前
   記方位演算手段より得られた車両の進行方向の方位角に
   基づいて新しい現在位置を推測する推測航法演算手段と
   からなる車両位置検出装置。
2. （２）異常値判断手段において、地磁気検出手段の出力
   サンプルから磁界の強さを求め、磁界の強さが所定の値
   以上であれば異常磁界と判断するとともに前記地磁気検
   出手段の出力値の変化方向ベクトルを求めることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の車両位置検出装置。
3. （３）着磁補正量演算手段において、予め車両を旋回さ
   せたときの地磁気検出手段の出力値を記録しておき、異
   常値判断手段からの異常磁界検出信号を受取ったのち前
   記地磁気検出手段の出力値と、記録している出力値との
   差から車体の着磁による地磁気検出手段の出力値の変化
   量を求めることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の車両位置検出装置。