JP3979043B2

JP3979043B2 - Apparatus and method for calculating vehicle movement distance

Info

Publication number: JP3979043B2
Application number: JP2001217596A
Authority: JP
Inventors: 孝治比嘉
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2021-07-18
Also published as: JP2003028665A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の位置検知等に利用され、車速センサの出力と距離係数とに基づき車両の移動距離を算出する車両移動距離算出装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば工場等のような構内で荷役・運搬用の車両の走行位置を検知するための方法としては、タイヤ角センサの出力から蛇角を知り、ヨーレートセンサの出力からヨーレートを知り、車速センサ（モータ回転数センサ）の出力から車速を知ること等により、それらを総合的に判断して、予め設定されている座標系上での車両の位置を検知するようにしたものが知られている。
【０００３】
その場合、車両の移動距離は、車速センサの出力と、この出力を距離に変換する係数である距離係数とに基づいて算出している。例えば、車速センサからは走行モータの回転数が車速カウント値として出力されるので、その一定期間での積分値に距離係数を乗算することにより、車両の移動距離が算出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、車両の移動距離を算出するには、予め設定された距離係数を使用するが、例えばタイヤの磨耗や空気圧変動等によりタイヤ径が変化してしまったような場合、車速センサの出力にも変化が生じ、それに伴って、算出される移動距離にも狂いが生じてしまう。これでは、正確な位置推定ができなくなってしまう。
【０００５】
本発明の課題は、上記従来の問題点に鑑み、タイヤ径の変動にかかわらず正確な移動距離を算出可能な車両移動距離算出装置及び方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下のように構成する。
すなわち本発明は、車両の速度を検知する車速センサの出力と距離係数とに基づき車両の移動距離を算出する車両移動距離算出装置において、車両の走行通路上の所定領域に信号を照射するビーコン送信機を備えると共に、車両に搭載されたビーコン受信機が上記所定領域を通過することによって得られる上記所定領域に対応した推定距離と、上記所定領域に対応した実際の距離とに基づき、上記距離係数を修正する距離係数修正手段を備え、上記距離係数修正手段は、上記推定距離と上記実際の距離との差を算出し、この差を車速センサから出力される車速（モータ回転数に対応する車速カウント値）の積分値で除算して得られる値をこれまでの距離係数から減算することで距離係数を修正することを特徴とする。
【０００７】
このような構成とすることで、ビーコン送信機の配置されている箇所を車両が通過することにより、距離係数修正手段で距離係数の修正が行われる。よって、たとえタイヤの磨耗等によって距離係数にミスマッチが生じてしまったような場合であっても、そのミスマッチが大きくなる前に適切な距離係数に修正されることになるため、車両の移動距離算出の誤差が極力抑えられる。
【０００９】
この場合、上記差と上記車速の積分値は、いずれも、ビーコン受信機が上記所定領域を複数回通過した場合の平均値であることが望ましい。また、距離係数の修正は、上記差を上記車速の積分値で除算して得られる値をこれまでの距離係数から徐々に減算することで、少しずつ修正を行うようにしてもよい。
【００１０】
また、上記距離係数修正手段における距離係数の修正手順は、上記のように推定距離と実際の距離との差を車速センサから出力される車速の積分値で除算して得られる値をこれまでの距離係数から減算する代わりに、上記実際の距離を上記推定距離で除算して得られる値をこれまでの距離係数に乗算することで、距離係数を修正してもよい。
この場合、上記推定距離は、ビーコン受信機が上記所定領域を複数回通過した場合の平均値であることが望ましい。また、距離係数の修正は、これまでの距離係数に、上記実際の距離を上記推定距離で除算して得られる値を徐々に乗算することで、少しずつ修正を行うようにしてもよい。
【００１１】
なお、ビーコン送信機が車両の走行通路上に信号を照射する領域は、例えば、所定間隔に設定された複数（例えば２つ）の領域であり、上記距離係数修正手段は、ビーコン受信機が上記複数の領域を順次通過することによって得られる上記複数の領域間の推定距離と、上記複数の領域間の実際の距離とに基づき、距離係数を修正する構成とすることが可能である。
【００１２】
このように複数の領域に信号を照射するには、単に１つのビーコン送信機を備え、この１つのビーコン送信機の照射領域を複数に分割することにより上記複数の領域にそれぞれ信号を照射するようにしてもよく、或いは、複数のビーコン送信機を備え、これら複数のビーコン送信機から上記複数の領域にそれぞれ信号を照射するようにしてもよい。
【００１３】
また、ビーコン送信機が車両の走行通路上に信号を照射する領域は、必ずしも複数である必要はなく、例えば、所定広さに設定された１つの領域であってもよい。この場合、上記距離係数修正手段は、ビーコン受信機が上記１つの領域を通過する際の受信開始時と受信終了時とに基づき得られる上記所定広さに対応する推定距離と、上記所定広さに対応する実際の距離とに基づき、距離係数を修正する構成とすることが可能である。
【００１４】
本発明の上記の思想は、装置のみならず、方法に対しても同様に適用されうる。すなわち、本発明の方法は、車両の速度を検知する車速センサの出力と距離係数とに基づき車両の移動距離を算出する車両移動距離算出方法において、車両の走行通路上の所定領域にビーコン送信機から信号を照射し、車両に搭載されたビーコン受信機が上記所定領域を通過することによって得られる上記所定領域に対応した推定距離と、上記所定領域に対応した実際の距離とに基づき、上記距離係数を修正するものであり、この距離係数の修正は、上記推定距離と上記実際の距離との差を算出し、この差を車速センサから出力される車速の積分値で除算して得られる値をこれまでの距離係数から減算することで距離係数を修正することを特徴とする。また、上記距離係数の修正は、上記実際の距離を上記推定距離で除算して得られる値をこれまでの距離係数に乗算することで、距離係数を修正するようにしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜本発明の第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る車両移動距離算出装置を説明する図であり、同図（ａ）及び（ｂ）は光ビーコン送信機の設置された車両走行通路の平面図及び側面図である。なお、この実施の形態は、構内を走行する車両の位置検知システムに採用された例である。
【００１６】
図１に示すように、車両１の走行通路２に沿った要所に、２つの光ビーコン送信機３、４が一定距離Ｌだけ離れて設置されている。その設置場所は、例えば工場や倉庫等における上方の梁であってもよく、或いは、走行通路２の側方に立設された柱等であってもよい。
【００１７】
光ビーコン送信機３、４は、それ自身の位置情報（ＩＤ情報）を含んだ面状の光信号ａ、ｂを走行通路２上へ照射しており、走行通路２上には、車両１に搭載された光ビーコン受信機５により上記光信号ａ、ｂを受信可能な領域である受信領域Ａ、Ｂが形成される。これら受信領域Ａ、Ｂの形状は、図１（ａ）に示すように走行通路２の横幅を十分に覆えるだけの長方形状が望ましいが、両者間の距離を特定可能なものであれば、その他各種の形状を採用可能である。
【００１８】
光ビーコン受信機５の出力は、車両１の各所に取り付けられたセンサ類（車速センサ、ヨーレートセンサ、タイヤ角センサ等）からの出力と共に不図示のデータ処理回路へと送られ、そこで各種のデータ処理がなされて、車両の移動距離、ひいては車両の走行位置（予め設定されたマップ上の位置を示す座標）が検出される。位置検出の手法自体は、既存のものを採用可能であり、これについてはここでは詳しい説明を省略する。車両の位置検出に必要な車両移動距離は、車両１の走行モータに取り付けられた車速センサ（モータ回転数センサ）の出力と距離係数とに基づき算出される。本発明は、上記距離係数を修正する手段を備えていることを特徴としており、そのような距離係数の修正処理は上記のデータ処理回路の中で実行される。
【００１９】
そこで次に、上記データ処理回路の中で行われる距離係数修正処理について、図２及び図３を用いて説明する。なお、図２は第１の実施の形態における距離係数修正処理の原理を説明する図であり、図３はその距離係数修正処理を示すフローチャートである。
【００２０】
この第１の実施の形態では、図２に示すように、車両１に搭載されたビーコン受信機５が２つの受信領域Ａ、Ｂを通過することによって得られる推定距離と実際の距離Ｌとの差Ｄを算出し、この差Ｄに基づき距離係数を修正する。その修正処理について、図３を用いて、以下に詳細に説明する。
【００２１】
まず、車両１が走行通路２を走行中に、光ビーコン受信機５が１つ目の受信領域Ａを通過することで光ビーコン送信機３からの信号を受信したら（ステップＳ１：Ｙｅｓ、ステップＳ２：Ｙｅｓ）、その時の車両１の位置を示す座標（Ｘ０、Ｙ０）を保持し（ステップＳ３）、車速センサから出力される車速カウント値（モータ回転数に相当する値）の積分を開始する（ステップＳ４）。
【００２２】
続いて、車両１が走行通路２を更に走行して、光ビーコン受信機５が２つ目の受信領域Ｂを通過することで光ビーコン送信機４からの信号を受信したら（ステップＳ１：Ｙｅｓ、ステップＳ２：Ｎｏ、ステップＳ５：Ｙｅｓ、ステップＳ６：Ｙｅｓ）、その時の車両１の位置を示す座標（Ｘ１、Ｙ１）を保持し（ステップＳ７）、上記ステップＳ４で開始した車速カウント値の積分を終了する（ステップＳ８）。これにより、車速の積分値Ｓpdが得られる。
【００２３】
一方、上記の２つの座標（Ｘ０、Ｙ０）、（Ｘ１、Ｙ１)から、２つの光ビーコン送信機３、４間の推定距離（＝Ｙ１ −Ｙ０）と実際の距離Ｌとの差Ｄ（＝Ｙ１ −Ｙ０−Ｌ）を算出する（ステップＳ９）。なお、ここでは走行通路２がＹ軸方向に沿っているため、推定距離はＹ１ −Ｙ０で算出されるが、もし走行通路２がＸ軸に沿った箇所であれば、Ｘ１ −Ｘ０で算出される。
【００２４】
光ビーコン受信機５が２つの受信領域Ａ、Ｂを通過する毎に、以上の処理を繰り返し、その都度得られる差Ｄと車速積分値Ｓpdをいずれも累積加算していく（ステップＳ１０）。差Ｄの累積加算値をＤsum、車速積分値Ｓpdの累積加算値をＳpdsumとする。
【００２５】
以上の処理を所定回数（Ｎ回）繰り返したら（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、そのＮ回分の累積加算値Ｄsum、ＳpdsumをそれぞれＮで除算することにより、差Ｄと車速積分値Ｓpdのそれぞれの平均値Ｄavr 、Ｓpdavrを算出する（ステップＳ１２）。
【００２６】
そして、これらの値Ｄavr 、Ｓpdavrを用いて距離係数Ｃoefを修正し（ステップＳ１３）、最後に累積加算値Ｄsum、Ｓpdsumをいずれもゼロにリセットする（ステップＳ１４）。上記ステップＳ１３における修正は、以下の修正式（１）に従って行う。
【００２７】
Ｃoef＝Ｃoef' − Ｄavr/Ｓpdavr （１）
ここで、Ｃoefは修正後の距離係数、Ｃoef'はこれまで使用していた距離係数である。すなわち、距離係数は車速カウントあたりの移動距離なので、差Ｄを車速積分値Ｓpdあたりの値に変換して（すなわち、差Ｄを車速積分値Ｓpdで除算して）、これをこれまでの距離係数Ｃoef'から減算したものを新たな距離係数Ｃoefとする。
【００２８】
その後、更なる修正が行われるまで、上記新たな距離係数Ｃoefが移動距離の算出に使用される。このようにして、距離係数がより適正な値に逐次修正されていく。
以上に述べた第１の実施の形態によれば、２つの光ビーコン送信機３、４を車両１が順次通過する際の推定距離と実際距離との差Ｄを算出し、この差Ｄに基づき距離係数を逐次修正するようにしたので、仮にタイヤの磨耗等によって距離係数にミスマッチが生じてしまったような場合であっても、そのミスマッチが大きくなる前に適切な距離係数に修正できるため、車両の移動距離算出時の誤差を極力小さく抑えることができる。その結果、車両の位置検知の精度を、長期間にわたって高く維持することができる。
【００２９】
なお、光ビーコン送信機３、４の間隔Ｌは、車両１の直進性を考えると、互いの受信領域Ａ、Ｂが重ならない範囲内でなるべく短く設定した方が、一層正確な修正精度を実現できる。
＜本発明の第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態は、図１に示したように車両１の走行通路２に沿った要所に２つの光ビーコン送信機３、４が一定距離Ｌだけ離れて設置されている構成については、上記第１の実施の形態と同じであり、距離係数の修正処理のみが異なる。
【００３０】
そこで、第２の実施の形態における距離係数修正処理について、以下に図４及び図５を用いて説明する。なお、図４は第２の実施の形態における距離係数修正処理の原理を説明する図であり、図５はその距離係数修正処理を示すフローチャートである。
【００３１】
この第２の実施の形態では、図４に示すように、車両１に搭載されたビーコン受信機５が２つの受信領域Ａ、Ｂを通過することによって得られる推定距離Ｌ'を算出し、この推定距離Ｌ’と実際の距離Ｌとに基づき距離係数を修正する。その修正処理について、図５を用いて、以下に詳細に説明する。
【００３２】
まず、車両１が走行通路２を走行中に、光ビーコン受信機５が１つ目の受信領域Ａを通過することで光ビーコン送信機３からの信号を受信したら（ステップＳ２１：Ｙｅｓ、ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、その時の車両１の位置を示す座標（Ｘ０、Ｙ０）を保持する（ステップＳ２３）。
【００３３】
続いて、車両１が走行通路２を更に走行して、光ビーコン受信機５が２つ目の受信領域Ｂを通過することで光ビーコン送信機４からの信号を受信したら（ステップＳ２１：Ｙｅｓ、ステップＳ２２：Ｎｏ、ステップＳ２４：Ｙｅｓ、ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、その時の車両１の位置を示す座標（Ｘ１、Ｙ１）を保持する（ステップＳ２６）。
【００３４】
そして、上記のステップＳ２３及びＳ２６で保持された２つの座標（Ｘ０、Ｙ０）、（Ｘ１、Ｙ１）間の距離を、２つの光ビーコン送信機間の推定距離Ｌ’（＝Ｙ１−Ｙ０）として求める（ステップＳ２７）。
光ビーコン受信機５が２つの受信領域Ａ、Ｂを通過する毎に、以上の処理を繰り返し、その都度得られる推定距離Ｌ’を累積加算していき、それを累積加算値Ｌ'sumとして保持する（ステップＳ２８）。
【００３５】
以上の処理を所定回数（Ｎ回）繰り返したら（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、そのＮ回分の累積加算値Ｌ'sumをＮで除算することにより、推定距離Ｌ’の平均値Ｌ'avrを算出する（ステップＳ３０）。
そして、上記推定距離の平均値Ｌ'avrを用いて距離係数Ｃoefを修正し（ステップＳ３１）、最後に累積加算値Ｌ'sumをゼロにリセットする（ステップＳ３２）。上記ステップＳ３１における修正は、以下の修正式（２）に従って行う。
【００３６】
Ｃoef＝Ｃoef'＊Ｌ/Ｌ’ （２）
ここで、Ｃoefは修正後の距離係数、Ｃoef'はこれまで使用していた距離係数である。すなわち、２つの光ビーコン送信機間の実際の距離Ｌを推定距離Ｌ’で除算して得られる値をこれまでの距離係数Ｃoef'に乗算したものを新たな距離係数Ｃoefとする。
【００３７】
その後、更なる修正が行われるまで、上記新たな距離係数Ｃoefが移動距離の算出に使用される。このようにして、距離係数がより適正な値に逐次修正されていく。
以上に述べた第２の実施の形態によれば、２つの光ビーコン送信機３、４を車両１が順次通過する際の推定距離Ｌ’を算出し、この推定距離Ｌ’と実際距離Ｌとに基づき距離係数を逐次修正するようにしたので、第１の実施の形態の場合と同様、タイヤの磨耗等にかかわらず距離係数を適正な値に維持できるため、車両の移動距離算出時の誤差を極力小さく抑えることができ、その結果、車両の位置検知の精度を長期間にわたって高く維持できるようになる。
＜その他の実施の形態＞
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内において、種々の構成を採用可能である。例えば、以下のような構成変更も可能である。
【００３８】
（１）例えば車速によってビーコン受信時の位置精度が大きく異なるような場合は、車速によって修正量を変えるようにすることも可能である。例えば、車速が高い時は修正量を小さく抑え、車速が低い時は修正量を大きくすることが考えられる。
【００３９】
具体的には、前述した修正式（１）、（２）の代わりに、それぞれ以下の修正式（１’）、（２’）を使用すればよい。
Ｃoef＝Ｃoef' − ｋ＊Ｄavr/Ｓpdavr （１’）
Ｃoef＝｛(1−ｋ)＊Ｌ/Ｌ’＋ｋ｝＊Ｃoef' （２’）
ここで、ｋは０＜ｋ＜１であり、修正式（１’）の場合はｋが大きいほど修正の割合が大きくなり、修正式（２’）の場合はｋが大きいほど修正の割合が小さい。よって、車速によってｋを変えることにより、修正量を変えることができる。
【００４０】
（２）前述した実施の形態では２つの光ビーコン送信機を用いたが、ただ１つの光ビーコン送信機を用いて同様な作用を得ることも可能である。
例えば図６に示すように、１つの光ビーコン送信機６の照射領域を分割することで、互いに距離Ｌだけ離れた位置に２つの受信領域Ａ、Ｂを設定することも可能である。この場合は、２つの受信領域Ａ、Ｂで受信する信号はいずれも同じＩＤ情報を含んでいるため、最初に受信した時と次に受信した時の車両位置（座標）から推定距離を求めて、同様に距離係数の修正を行うようにすればよい。
【００４１】
或いは、１つの光ビーコン送信機の照射領域幅を通常よりも広げることで、通常よりも広い所定の広さの１つの受信領域を形成するように設定し、光ビーコン受信機がその１つの受信領域を通過する際の受信開始時から受信終了時までの移動距離を推定距離として、同様に距離係数の修正を行ってもよい。
【００４２】
勿論、１つ又は複数の光ビーコン送信機を用いて、互いに所定間隔に設定された３つ以上の受信領域を形成し、それらの間の推定距離と実際距離とに基づいて距離係数を修正するようにしてもよい。
（３）以上の実施の形態では、ビーコンとして光ビーコンを用いたものだけについて説明してきたが、電波ビーコンを用いることも可能である。ただし、光ビーコンを用いた方が、より高い修正精度が期待できる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、ビーコン送信機の配置されている箇所を車両が通過することにより距離係数の修正が行われるので、タイヤの磨耗等によるタイヤ径の変動にかかわらず常に適正な距離係数が保持される。よって、この適正な距離係数を用いて車両の移動距離を算出できるので、その算出誤差を極力小さく抑えることができる。その結果、本発明により算出される移動距離を利用して車両の位置検知を行う場合、その位置検知の精度を長期にわたって高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両移動距離算出装置を説明する図であり、（ａ）及び（ｂ）は光ビーコン送信機の設置された車両走行通路の平面図及び側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における距離係数修正処理の原理を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における距離係数修正処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態における距離係数修正処理の原理を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における距離係数修正処理を示すフローチャートである。
【図６】１つの光ビーコン送信機の照射領域を分割して２つの受信領域を形成するようにした例を示す図である。
【符号の説明】
１車両
２走行通路
３、４光ビーコン送信機
５光ビーコン受信機
６光ビーコン送信機
Ａ、Ｂ受信領域
Ｌ実際の距離
Ｌ’推定距離[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle movement distance calculation apparatus and method that are used for vehicle position detection and the like and calculate a vehicle movement distance based on an output of a vehicle speed sensor and a distance coefficient.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for detecting the traveling position of a vehicle for cargo handling / transportation in a premises such as a factory, the snake angle is known from the output of the tire angle sensor, the yaw rate is known from the output of the yaw rate sensor, and the vehicle speed sensor It is known to know the vehicle speed from the output of the (motor speed sensor), etc., comprehensively determine them and detect the position of the vehicle on a preset coordinate system. .
[0003]
In this case, the moving distance of the vehicle is calculated based on the output of the vehicle speed sensor and a distance coefficient that is a coefficient for converting this output into a distance. For example, since the rotation speed of the traveling motor is output as a vehicle speed count value from the vehicle speed sensor, the moving distance of the vehicle is calculated by multiplying the integral value over a certain period by a distance coefficient.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in order to calculate the moving distance of the vehicle, a preset distance coefficient is used. For example, when the tire diameter has changed due to tire wear or air pressure fluctuation, the vehicle speed sensor A change also occurs in the output, and accordingly, the calculated moving distance is also distorted. In this case, accurate position estimation cannot be performed.
[0005]
In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a vehicle movement distance calculation apparatus and method capable of calculating an accurate movement distance regardless of variations in tire diameter.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
That is, the present invention relates to a beacon transmission that emits a signal to a predetermined area on a travel path of a vehicle in a vehicle travel distance calculation device that calculates a travel distance of a vehicle based on an output of a vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle and a distance coefficient. The distance coefficient based on an estimated distance corresponding to the predetermined area obtained by a beacon receiver mounted on a vehicle passing through the predetermined area and an actual distance corresponding to the predetermined area. The distance coefficient correction means calculates a difference between the estimated distance and the actual distance, and calculates the difference from the vehicle speed (vehicle speed corresponding to the motor speed) output from the vehicle speed sensor. The distance coefficient is corrected by subtracting the value obtained by dividing by the integral value of the (count value) from the distance coefficient so far .
[0007]
By setting it as such a structure, when a vehicle passes the location where the beacon transmitter is arrange | positioned, distance coefficient correction is performed by the distance coefficient correction means. Therefore, even if there is a mismatch in the distance coefficient due to tire wear, etc., the distance will be corrected to an appropriate distance coefficient before the mismatch becomes large. The error of is suppressed as much as possible.
[0009]
In this case, it is desirable that the integrated value of the difference and the vehicle speed are both average values when the beacon receiver passes the predetermined area a plurality of times. The distance coefficient may be corrected little by little by gradually subtracting the value obtained by dividing the difference by the integrated value of the vehicle speed from the distance coefficient so far .
[0010]
Further, the distance coefficient correction procedure in the distance coefficient correction means includes a value obtained by dividing the difference between the estimated distance and the actual distance by the integral value of the vehicle speed output from the vehicle speed sensor as described above. Instead of subtracting from the distance coefficient, the distance coefficient may be corrected by multiplying the distance coefficient so far by a value obtained by dividing the actual distance by the estimated distance.
In this case, the estimated distance is preferably an average value when the beacon receiver passes through the predetermined area a plurality of times. The correction of the distance coefficient may be performed little by little by gradually multiplying the distance coefficient so far by a value obtained by dividing the actual distance by the estimated distance.
[0011]
The area where the beacon transmitter irradiates a signal on the travel path of the vehicle is, for example, a plurality of (for example, two) areas set at a predetermined interval, and the distance coefficient correcting means includes the beacon receiver described above. The distance coefficient can be corrected based on the estimated distance between the plurality of areas obtained by sequentially passing through the plurality of areas and the actual distance between the plurality of areas.
[0012]
In order to irradiate a signal to a plurality of areas in this way, a single beacon transmitter is provided, and the irradiation area of this one beacon transmitter is divided into a plurality of areas so that each of the plurality of areas is irradiated with a signal. Alternatively, a plurality of beacon transmitters may be provided and signals may be emitted from the plurality of beacon transmitters to the plurality of regions.
[0013]
Moreover, the area | region where a beacon transmitter irradiates a signal on the travel path of a vehicle does not necessarily need to be plural, for example, it may be one area set to a predetermined area. In this case, the distance coefficient correcting means includes the estimated distance corresponding to the predetermined area obtained based on the start of reception and the end of reception when the beacon receiver passes through the one area, and the predetermined area. It is possible to adopt a configuration in which the distance coefficient is corrected based on the actual distance corresponding to.
[0014]
The above idea of the present invention can be applied not only to the apparatus but also to the method. That is, the method of the present invention is a vehicle movement distance calculation method for calculating a movement distance of a vehicle based on an output of a vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle and a distance coefficient, and a beacon transmitter in a predetermined area on the travel path of the vehicle. The distance is based on an estimated distance corresponding to the predetermined area obtained by irradiating a signal from the beacon receiver mounted on the vehicle and passing through the predetermined area, and an actual distance corresponding to the predetermined area. The correction of the coefficient is a value obtained by calculating the difference between the estimated distance and the actual distance and dividing the difference by the integrated value of the vehicle speed output from the vehicle speed sensor. The distance coefficient is corrected by subtracting from the distance coefficient so far . The distance coefficient may be corrected by multiplying the distance coefficient so far by a value obtained by dividing the actual distance by the estimated distance.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<First embodiment of the present invention>
FIG. 1 is a diagram for explaining a vehicle movement distance calculation apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIGS. 1A and 1B are plan views of a vehicle travel path in which an optical beacon transmitter is installed. FIG. This embodiment is an example adopted in a position detection system for a vehicle traveling on the premises.
[0016]
As shown in FIG. 1, two optical beacon transmitters 3 and 4 are installed at a certain distance L along a travel path 2 of the vehicle 1. The installation location may be, for example, an upper beam in a factory, a warehouse, or the like, or may be a column or the like standing on the side of the traveling path 2.
[0017]
The optical beacon transmitters 3 and 4 irradiate the traveling path 2 with the planar optical signals a and b including their own position information (ID information). Reception areas A and B, which are areas where the optical signals a and b can be received, are formed by the mounted optical beacon receiver 5. The shape of these receiving areas A and B is preferably a rectangular shape that can sufficiently cover the lateral width of the travel path 2 as shown in FIG. 1 (a), but if the distance between the two can be specified, Various other shapes can be used.
[0018]
The output of the optical beacon receiver 5 is sent to a data processing circuit (not shown) together with outputs from sensors (vehicle speed sensor, yaw rate sensor, tire angle sensor, etc.) attached to various parts of the vehicle 1, and various data Processing is performed to detect the travel distance of the vehicle, and thus the travel position of the vehicle (coordinates indicating a preset position on the map). As the position detection method itself, an existing one can be adopted, and detailed description thereof will be omitted here. The vehicle travel distance necessary for vehicle position detection is calculated based on the output of a vehicle speed sensor (motor rotation speed sensor) attached to the travel motor of the vehicle 1 and a distance coefficient. The present invention is characterized by comprising means for correcting the distance coefficient, and such distance coefficient correction processing is executed in the data processing circuit.
[0019]
Then, next, the distance coefficient correction processing performed in the data processing circuit will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the distance coefficient correction processing in the first embodiment, and FIG. 3 is a flowchart showing the distance coefficient correction processing.
[0020]
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the estimated distance obtained by the beacon receiver 5 mounted on the vehicle 1 passing through the two reception areas A and B and the actual distance L The difference D is calculated, and the distance coefficient is corrected based on the difference D. The correction process will be described in detail below with reference to FIG.
[0021]
First, if the optical beacon receiver 5 receives the signal from the optical beacon transmitter 3 by passing through the first receiving area A while the vehicle 1 is traveling in the traveling path 2 (step S1: Yes, step S2). : Yes), the coordinates (X0, Y0) indicating the position of the vehicle 1 at that time are held (step S3), and integration of the vehicle speed count value (value corresponding to the motor rotation number) output from the vehicle speed sensor is started ( Step S4).
[0022]
Subsequently, when the vehicle 1 further travels in the travel path 2 and the optical beacon receiver 5 receives the signal from the optical beacon transmitter 4 by passing through the second reception area B (step S1: Yes, Step S2: No, Step S5: Yes, Step S6: Yes), coordinates (X1, Y1) indicating the position of the vehicle 1 at that time are held (Step S7), and the integration of the vehicle speed count value started in Step S4 is integrated. The process ends (step S8). Thereby, the integrated value Spd of the vehicle speed is obtained.
[0023]
On the other hand, from the above two coordinates (X0, Y0), (X1, Y1), a difference D (=) between the estimated distance (= Y1−Y0) between the two optical beacon transmitters 3 and 4 and the actual distance L. Y1-Y0-L) is calculated (step S9). Here, since the travel path 2 is along the Y-axis direction, the estimated distance is calculated as Y1-Y0. However, if the travel path 2 is along the X-axis, it is calculated as X1-X0. The
[0024]
Each time the optical beacon receiver 5 passes through the two reception areas A and B, the above processing is repeated, and the difference D and the vehicle speed integral value Spd obtained each time are cumulatively added (step S10). The cumulative addition value of the difference D is Dsum, and the cumulative addition value of the vehicle speed integral value Spd is Spdsum.
[0025]
When the above process is repeated a predetermined number of times (N times) (step S11: Yes), the cumulative addition values Dsum and Spdsum for the N times are each divided by N to obtain the respective average values of the difference D and the vehicle speed integrated value Spd. Davr and Spdavr are calculated (step S12).
[0026]
Then, the distance coefficient Coef is corrected using these values Davr and Spdavr (step S13), and finally the cumulative addition values Dsum and Spdsum are both reset to zero (step S14). The correction in step S13 is performed according to the following correction formula (1).
[0027]
Coef = Coef '-Davr / Spdavr (1)
Here, Coef is the corrected distance coefficient, and Coef 'is the distance coefficient used so far. That is, since the distance coefficient is the movement distance per vehicle speed count, the difference D is converted into a value per vehicle speed integrated value Spd (that is, the difference D is divided by the vehicle speed integrated value Spd), and this is calculated as the distance coefficient so far. A value obtained by subtracting from Coef ′ is set as a new distance coefficient Coef.
[0028]
Thereafter, the new distance coefficient Coef is used to calculate the travel distance until further correction is made. In this way, the distance coefficient is sequentially corrected to a more appropriate value.
According to the first embodiment described above, the difference D between the estimated distance and the actual distance when the vehicle 1 sequentially passes through the two optical beacon transmitters 3 and 4 is calculated. Since the distance coefficient is corrected sequentially, even if a mismatch occurs in the distance coefficient due to tire wear, etc., it can be corrected to an appropriate distance coefficient before the mismatch becomes large. The error when calculating the moving distance of the vehicle can be minimized. As a result, the accuracy of vehicle position detection can be maintained high over a long period of time.
[0029]
Note that the distance L between the optical beacon transmitters 3 and 4 is set to be as short as possible within a range in which the receiving areas A and B do not overlap each other, considering the straight traveling property of the vehicle 1, thereby achieving more accurate correction accuracy. it can.
<Second embodiment of the present invention>
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, two optical beacon transmitters 3, 4 are installed at a certain distance L along a travel path 2 of the vehicle 1. The configuration is the same as that of the first embodiment, and only the distance coefficient correction process is different.
[0030]
Therefore, the distance coefficient correction process in the second embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of the distance coefficient correction process in the second embodiment, and FIG. 5 is a flowchart showing the distance coefficient correction process.
[0031]
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, an estimated distance L ′ obtained by the beacon receiver 5 mounted on the vehicle 1 passing through the two reception areas A and B is calculated. The distance coefficient is corrected based on the estimated distance L ′ and the actual distance L. The correction process will be described in detail below with reference to FIG.
[0032]
First, when the vehicle 1 travels along the travel path 2 and the optical beacon receiver 5 receives a signal from the optical beacon transmitter 3 by passing through the first receiving area A (step S21: Yes, step S22). : Yes), the coordinates (X0, Y0) indicating the position of the vehicle 1 at that time are held (step S23).
[0033]
Subsequently, when the vehicle 1 further travels in the travel path 2 and the optical beacon receiver 5 receives the signal from the optical beacon transmitter 4 by passing through the second reception area B (step S21: Yes, Step S22: No, step S24: Yes, step S25: Yes), coordinates (X1, Y1) indicating the position of the vehicle 1 at that time are held (step S26).
[0034]
Then, the distance between the two coordinates (X0, Y0) and (X1, Y1) held in the above steps S23 and S26 is the estimated distance L ′ (= Y1-Y0) between the two optical beacon transmitters. Obtained (step S27).
Each time the optical beacon receiver 5 passes through the two reception areas A and B, the above processing is repeated, and the estimated distance L ′ obtained each time is cumulatively added and held as the cumulative added value L′ sum. (Step S28).
[0035]
When the above processing is repeated a predetermined number of times (N times) (step S29: Yes), an average value L′ avr of the estimated distance L ′ is calculated by dividing the cumulative addition value L′ sum for N times by N. (Step S30).
Then, the distance coefficient Coef is corrected using the average value L′ avr of the estimated distance (step S31), and finally the cumulative added value L′ sum is reset to zero (step S32). The correction in step S31 is performed according to the following correction formula (2).
[0036]
Coef = Coef '* L / L' (2)
Here, Coef is the corrected distance coefficient, and Coef 'is the distance coefficient used so far. That is, a value obtained by dividing the actual distance L between the two optical beacon transmitters by the estimated distance L ′ is multiplied by the distance coefficient Coef ′ so far as a new distance coefficient Coef.
[0037]
Thereafter, the new distance coefficient Coef is used to calculate the travel distance until further correction is made. In this way, the distance coefficient is sequentially corrected to a more appropriate value.
According to the second embodiment described above, the estimated distance L ′ when the vehicle 1 sequentially passes through the two optical beacon transmitters 3 and 4 is calculated, and the estimated distance L ′ and the actual distance L are calculated. Since the distance coefficient is corrected sequentially based on the above, the distance coefficient can be maintained at an appropriate value regardless of tire wear, etc., as in the first embodiment. As a result, the vehicle position detection accuracy can be maintained high over a long period of time.
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted within the scope described in each claim. For example, the following configuration changes are possible.
[0038]
(1) For example, when the position accuracy at the time of receiving a beacon varies greatly depending on the vehicle speed, the correction amount can be changed depending on the vehicle speed. For example, it is conceivable to reduce the correction amount when the vehicle speed is high, and to increase the correction amount when the vehicle speed is low.
[0039]
Specifically, the following correction expressions (1 ′) and (2 ′) may be used instead of the correction expressions (1) and (2) described above.
Coef = Coef'-k * Davr / Spdavr (1 ')
Coef = {(1−k) * L / L ′ + k} * Coef ′ (2 ′)
Here, k is 0 <k <1, and in the correction formula (1 ′), the correction ratio increases as k increases, and in the correction formula (2 ′), the correction ratio increases as k increases. small. Therefore, the correction amount can be changed by changing k according to the vehicle speed.
[0040]
(2) In the above-described embodiment, two optical beacon transmitters are used, but it is also possible to obtain a similar action using only one optical beacon transmitter.
For example, as shown in FIG. 6, it is possible to set two reception areas A and B at positions separated from each other by a distance L by dividing the irradiation area of one optical beacon transmitter 6. In this case, since the signals received in the two receiving areas A and B both contain the same ID information, the estimated distance is obtained from the vehicle position (coordinates) at the first reception and the next reception. Similarly, the distance coefficient may be corrected.
[0041]
Alternatively, by setting the irradiation area width of one optical beacon transmitter to be larger than normal, it is set so as to form one reception area having a predetermined width wider than normal, and the optical beacon receiver receives the one reception. Similarly, the distance coefficient may be corrected using the moving distance from the start of reception to the end of reception when passing through the area as the estimated distance.
[0042]
Of course, one or a plurality of optical beacon transmitters are used to form three or more reception areas set at predetermined intervals, and the distance coefficient is corrected based on the estimated distance and the actual distance between them. You may do it.
(3) In the above embodiment, although only the thing using an optical beacon as a beacon has been described, a radio wave beacon can also be used. However, higher correction accuracy can be expected by using an optical beacon.
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the distance coefficient is corrected when the vehicle passes through the location where the beacon transmitter is disposed, the appropriate distance coefficient is always maintained regardless of the tire diameter variation due to tire wear or the like. Is done. Therefore, since the travel distance of the vehicle can be calculated using this appropriate distance coefficient, the calculation error can be minimized. As a result, when the position of the vehicle is detected using the travel distance calculated according to the present invention, the accuracy of the position detection can be maintained high over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining a vehicle movement distance calculation apparatus according to a first embodiment of the present invention, wherein (a) and (b) are a plan view of a vehicle travel path in which an optical beacon transmitter is installed; It is a side view.
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of a distance coefficient correction process in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a distance coefficient correction process in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of a distance coefficient correction process in the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing distance coefficient correction processing according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which an irradiation area of one optical beacon transmitter is divided to form two reception areas.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Running path 3, 4 Optical beacon transmitter 5 Optical beacon receiver 6 Optical beacon transmitter A, B Reception area L Actual distance L 'Estimated distance

Claims

In a vehicle movement distance calculation device that calculates a movement distance of the vehicle based on an output of a vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle and a distance coefficient,
A beacon transmitter that emits a signal to a predetermined area on the travel path of the vehicle;
A distance for correcting the distance coefficient based on an estimated distance corresponding to the predetermined area obtained by a beacon receiver mounted on the vehicle passing through the predetermined area and an actual distance corresponding to the predetermined area Coefficient correction means,
The distance coefficient correcting means calculates a difference between the estimated distance and the actual distance, and calculates a value obtained by dividing the difference by an integrated value of the vehicle speed output from the vehicle speed sensor from the distance coefficient so far. car both moving distance calculating device you characterized by modifying the distance factor by subtracting.

Integral value of the said difference speed are both vehicle moving distance calculating apparatus according to claim 1, wherein the beacon receiver is the average value in the case of multiple passes through the predetermined region.

Modification of the distance factor is the difference in that gradually subtracted from the distance factor to this value obtained by dividing the integrated value of the vehicle speed, according to claim 1 or, characterized in that to correct gradually 2 the vehicle travel distance calculating apparatus according.

In a vehicle movement distance calculation device that calculates a movement distance of the vehicle based on an output of a vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle and a distance coefficient,
A beacon transmitter that emits a signal to a predetermined area on the travel path of the vehicle;
A distance for correcting the distance coefficient based on an estimated distance corresponding to the predetermined area obtained by a beacon receiver mounted on the vehicle passing through the predetermined area and an actual distance corresponding to the predetermined area Coefficient correction means,
The distance factor correcting means, the actual distance of the vehicle a value obtained by dividing the estimated distance you characterized by modifying the distance factor by multiplying the distance factor far both moving distance calculating device .

The vehicle travel distance calculation device according to claim 4 , wherein the estimated distance is an average value when the beacon receiver passes the predetermined area a plurality of times.

Modification of the distance factor is the distance factor so far, the by gradually multiplying a value obtained by dividing the actual distance by the estimated distance, claim 4, characterized in that to correct gradually Or the vehicle movement distance calculation apparatus of 5.

The predetermined area is a plurality of areas set at a predetermined interval, and the distance coefficient correction means is configured such that the beacon receiver mounted on the vehicle sequentially passes between the plurality of areas. of the estimated distance, based on the actual distance between the plurality of regions, the vehicle travel distance calculating apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein modifying the distance factor.

The predetermined area is one area set to a predetermined area, and the distance coefficient correction means is configured to start reception and end reception when a beacon receiver mounted on the vehicle passes through the one area. based on the bets and the estimated distance corresponding to the predetermined size obtained based on the actual distance corresponding to the predetermined size, any one of claims 1 to 6, characterized in that modifying the distance factor 1 The vehicle movement distance calculation device according to item.

In a vehicle movement distance calculation method for calculating a movement distance of the vehicle based on an output of a vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle and a distance coefficient,
Irradiate a signal from a beacon transmitter to a predetermined area on the travel path of the vehicle,
Based on an estimated distance corresponding to the predetermined area obtained by a beacon receiver mounted on the vehicle passing through the predetermined area and an actual distance corresponding to the predetermined area, the distance coefficient is corrected ,
The correction of the distance coefficient is performed by calculating a difference between the estimated distance and the actual distance and dividing the difference by an integrated value of the vehicle speed output from the vehicle speed sensor from a distance coefficient so far. A vehicle movement distance calculation method, wherein a distance coefficient is corrected by subtraction .

Based on the output of the vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed and the distance coefficient In the vehicle movement distance calculation method for calculating the movement distance of the vehicle,
Irradiate a signal from a beacon transmitter to a predetermined area on the travel path of the vehicle,
Based on an estimated distance corresponding to the predetermined area obtained by a beacon receiver mounted on the vehicle passing through the predetermined area and an actual distance corresponding to the predetermined area, the distance coefficient is corrected,
The distance coefficient is corrected by multiplying the distance coefficient so far by a value obtained by dividing the actual distance by the estimated distance, and correcting the distance coefficient.