JPH032616A - 車両用走行方位検出装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、両輪速差センサを備えて車両の走行方位を
検出する車両用走行方位検出装置に関する。

（従来の技術） 近年においては、目標地点と、出発地点と、出発地点か
らの走行軌跡及び車両の現在位置とを地図上に表示する
ようにした所謂ナビゲーションシステムが種々開発され
ている。

このようなナビゲーションシステムには、車両の走行方
位を検出するための車両用走行方位検出装置が組み込ま
れている。

車両用走行方位検出装置としては、例えば地磁気センサ
を用いたものがある。地磁気センサとしては、例えばト
ロイダルコア型フラックスゲート式のものが用いられて
おり、この地磁気センサから地磁気ベクトルのＸ方向（
東西方向）成分、Ｙ方向（南北方向）成分を電気信号Ｖ
ｘ、Ｖｙとして取出すようにしている。次にこれら電気
信号Ｖｘ、Ｖｙを増幅器で増幅した後に方位メータへ出
力して方位指示を行わせるようにしている。

ところでこのような地磁気センサを用いた従来のナビゲ
ーションシステムを搭載した車両が例えば鉄道の踏切等
を通過する際に磁気を帯びる場合があり、このようない
わゆる車体着磁によって地磁気センサの示す方向に誤差
が生しる場合がある。

そこで車両を旋回させて車体着磁による地磁気センサの
誤差を補正するようにしたものが提案されている。とこ
ろが現実の問題として前述の如く一般的な走行時におい
て、地磁気センサの補正のためにのみ特別に車両を一周
旋回させることは運転者にとって煩わしくかつ不便であ
る。

そこで車両を旋回させることなく車体着磁による地磁気
センサの補圧を行なうようなものが提案されている（特
開昭６０−１５１０号公報）。

このような従来装置では、地磁気センサで地磁気を検出
し、コンピュータで地磁気の方向及び大きさを計測して
車両の進行方位等を表示すると共に、車両の一般的走行
中において各方向の地磁気を取込み、そのデータ値から
オフセットを計算して補正するようにしている。

また他の従来例では走行時において地磁気センサの出力
がその基準値と大小比較され、両者の偏差か大きいとき
には前記基準値が大きく補正されると共に、両者の偏差
が小さいときには基準値が小さく補正されるようになっ
ている。このような補正を繰返すことにより、基＄値が
車体着磁の磁界方向に移動して地磁気センサの東西南北
の方位間の出力差を縮小するようにしている（特開昭６
１−１５３５２０号公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述したような従来例の地磁気センサの
補正方法においては、車体着磁により地磁気センサの示
す方向に誤差あるいはずれが生じてから地磁気センサの
更生を開始し、その後車両の進行方向が変化した時点で
地磁気センサの更生が完了するようになっている。従っ
て地磁気センサの示す方向に誤差が生じてから更生が完
了するまでの間は誤差の大きな方位データを用いて車両
の現在位置を計算するようにしており、地磁気センサの
更生が完了した時点においても現在位置に誤差を生じて
しまう。

このように、地磁気センサは車体着磁によって検出誤差
が生じやすく、また地磁気センサの補正を行っても正確
な検出値か得られない。このため従来では、車両の絶対
的走行方位を検出する地磁気センサに、車両の相対的走
行方位を検出する両輪速差センサを組合わせ、より正確
な走行方位を検出するようにしているものがある。両輪
速差センサは、左右両輪の回転速度差を基に車両の旋回
角度を算出し、車両の相対的方位を検出するものである
。

上記旋回角度の算出にあたっては、アッカーマン理論に
よる車両モデルを用いているが、これは旋回時の旋回中
心が後輪車軸の延長上にあることを条件としている。と
ころが、例えば駐車場などにて車両が回転半径の小さい
急角度な旋回を行った場合には、タイヤにスリップなど
が発生して、上記旋回中心が後輪車軸上から車両前方側
に移動し、したがって前記車両モデルで算出した旋回角
度は、旋回半径が小さい程実際の旋回角より大きなもの
となって、正確な旋回角度が得られず、正確な走行方位
が検出できなくなる。

そこでこの発明は、車両が急角度な旋回を行った場合で
も、両輪速差センサによる検出精度を向上させることを
目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明は、第１図に示すよ
うに左右両輪の回転速度差に基づいて車両の旋回半径及
び旋回角度を算出して車両のＦ目射的走行方位を検出す
る両輪連着式走行方位検出手段６と、車両の速度を検出
する車速検出手段１１と、車速検出手段１１によって検
出された車速と両輪連着式走行方位検出手段６によって
算出された旋回半径とに応じて前記左右両輪の回転速度
パルスを補正する補正手段１３とを有する構成とした。

（作用） 車速検出手段によって車速が検出され、また両輪連着式
走行方位検出手段によって左右両輪の回転速度パルスに
対応する車両の旋回半径が算出される。補正手段は上記
車速と旋回半径とに応じて旋回角度を補正すべく回転速
度パルスを補正する。これによって両輪連着式走行方位
検出手段により得られる車両の相対的走行方位が正確な
ものとなる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

地磁気式走行方位検出手段としての地磁気センサ１は、
例えばフラックスゲート型のもので、車両の絶対的走行
方位を検出するものである。

両輪連着センサ３は、左右両輪の回転速度に基づくパル
ス差速度を検出するもので、この回転速度パルス差の信
号入力を受ける演算部５は、車両の旋回半径及び旋回角
度に基づく旋回角度と、車両の速度とを演算する。両輪
連着センサ３及び演算部５により車両のＦｉｌ対的な走
行方位を検出する両輪連着式走行方位検出手段６を構成
している。また、この両輪連着式走行方位検出手段６は
、車両検出手段１１を兼ねている。

距離センサ７は、車輪の回転量等に基づいて車両の走行
距離を検出し、所定の走行距離毎に走行方位検出手段と
しての車両位置演算部９にパルス信号を出力する。

補正手段１３に含まれる補正チルプル１２には、あらか
じめ車速Ｖと、左右両輪の回転速度に基づくパルス差に
対応する車両の旋回半径Ｒとによる旋回角度の前記パル
ス補正値が記憶されている。

この補正値Ｈは、旋回半径Ｒが小さい程、また速度が高
い程、大きな値となっている。すなわち、旋回半径が小
さく、かつ車速の速い、例えば高速道路におけるインタ
ーチェンジのランプウェイなどでの旋回走行の際に、補
正手段１３は演算部５に対して旋回角度を大きく補正す
べく、前記パルス補正値Ｈを大きなものとする。

車両位置演算部９は、地磁気センサ１、演算部５及び距
離センサ７の信号入力に基づいて車両の走行方位及び走
行位置を算出する。表示部１５は、車両位置算出部９に
よって算出された走行方位及び走行位置に基づいてＣＲ
Ｔあるいは液晶画面に車両の出発地点、目標地点、走行
軌跡及び現在位置等の情報を地図情報とともに表示する
。

次に、第３図及び第４図に示すフローチャートに基づき
、この発明の制御動作を説明する。

第３図は上記制御動作のメインフローを示している。ま
ず、両輪連着センサ３、地磁気センサ１及び距離センサ
７の各検出値に基づいて、車両の相対的な走行方位に相
当する旋回角度、車両の絶対的な走行方位及び走行距離
の各データを読み出しくステップ３０１）、出力値を補
正した（ステップ３０３）後、現在の車両の方位及び位
置を推定する（ステップ３０５）。

車両の方位の推定については第４図に示すフローチャー
トを基に説明する。まず、両輪連着センサ３により車両
の左右両輪の回転速度パルスをそれぞれ検出する（ステ
ップ４０１）。検出した両パルスの差から、車両速度Ｖ
を演算する（ステップ４０３）とともに、車両の旋回半
径Ｒを演算する（ステップ４０５）。そして、得られた
車両速度Ｖ及び旋回半径Ｒに基づき、次のステップ４０
７に示した補正テーブル１３にて前記左右両輪の回転速
度パルスの補正ＩＨを求め、この補正値Ｈに基づき回転
速度パルスの補正を行う（ステップ４０９）。

上記補正された左右両輪の回転速度パルスから、演算部
５は車両の旋回半径Ｒ及び、旋回半径Ｒに基づく旋回角
度θ８を演算する（ステップ４１１）一方、地磁気セン
サ１からは車両の絶対的走行方位か検出されており、こ
の検出値による前記旋回角度θ１の発生前後間での変位
角度θいと、前記旋回角度θ、とを比較する（ステップ
４１３）。

そして、この両角度がほぼ同じであれば車両の走行方位
θＣを両輪連着センサ３によるものとして（ステップ４
１５）車両の位置を更新しくステップ４１７）、第３図
のステップ３０９に進んで車両の位置等を地図情報と共
に表示部１５に表示する。

前記ステップ４１３で両輪連着センサ３による旋回角度
θＷと地磁気センサｌによる角度θＭとの差が大きいと
きには車体が着磁しているか否かが判断される（ステッ
プ４１９）。着磁している場合には第３図のステップ３
０７に進んで地磁気センサ１の誤差を補正する。着磁し
ていない場合には、車両の走行方位を地磁気センサ１１
によるものとして（ステップ４’２１）、車両位置を更
新する（ステップ４１７）。

〔発明の効果〕

以上説明してきたようにこの発明によれば、車速と旋回
半径とに応じて旋回角度を適宜補正するようにしたので
、旋回時タイヤのスリップ等が発生しても両輪連着式走
行方位検出手段により検出される車両の相対的走行方位
は極めて正確なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図はこの発明
の一実施例を示すブロック図、第３図はこの発明の一実
施例の動作を示すメインフローチャート、第４図は車両
の方位、位置を推定する動作を示すフローチャートであ
る。 ６・・・両輪連着式走行方位検出手段 （両輪連着センサ、演算部） ３・・・補正手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 左右両輪の回転速度パルスを検出してこの各パルス差に
   基づいて車両の旋回半径及び旋回角度を算出して車両の
   相対的走行方位を検出する両輪速差式走行方位検出手段
   と、車両の速度を検出する車速検出手段と、車速検出手
   段によって検出された車速と両輪速差式走行方位検出手
   段によって算出された旋回半径とに応じて前記左右両輪
   の回転速度パルスを補正する補正手段とを有することを
   特徴とする車両用走行方位検出装置。