JP4362968B2

JP4362968B2 - Vehicle position detecting device and recording medium

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Publication number: JP4362968B2
Application number: JP2000337640A
Authority: JP
Inventors: 和彦山口; 浩永縄; 松井　　武
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2020-11-06
Also published as: JP2002150473A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば疑似ランダム符号を用いて車両位置を検出する車両位置検出装置及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両位置を検出する技術として、例えば特開平１１−２６５４９７４号公報に記載の様に、疑似ランダム符号を磁石列に適用したシステムが提案されている。
【０００３】
この技術では、道路上に車両の進行方向に沿って磁石（マーカ）の列を敷設するが、その敷設の際には、各磁石の極（磁極）をＭ系列のＰＮ符号に従って決定する。そして、車両がその道路上を走行しながら磁石列の各磁極を検出し、検出した磁極の配列から車両位置を特定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的な道路には、磁気外乱が発生しているところが存在するため、磁石列の磁極を正確に検出できないことがある。
例えば鉄橋等の構造物や金属製の落下物などが磁気を帯びている場合には、その磁気を磁石列の磁気と誤判断してしまい、結果として車両位置を誤検出する可能性がある。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、道路に敷設された磁石式マーカの磁極を確実に検出して、正確な車両位置を求めることができる車両位置検出装置及び記録媒体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、車両に搭載された磁気信号検出手段（例えば電磁石を利用したセンサ）により、道路に埋設された磁石式マーカ（例えば磁気ネイル）による磁気信号を検出し、その検出された磁気信号に基づいて、車両位置を検出する車両位置検出装置である。
【０００７】
特に本発明では、磁気信号検出手段によって検出された磁気信号が、磁石式マーカによる磁気信号であるか否かを判定する判定手段を備えているので、その判定手段により、磁気外乱等の影響を排除して、磁石式マーカの磁気信号のみを正しく検出することができる。
【０００８】
つまり、例えば鉄橋等の構造物や金属製の落下物などが磁気を帯びている場合の様に、磁気外乱が発生している場合には、磁気信号検出手段は、磁石式マーカの磁気信号だけでなく、磁気外乱による磁気信号も検出することがあるが、本発明では、判定手段により、磁石式マーカによる磁気信号のみを選択することができる。
【０００９】
これにより、磁気信号の誤検出を防止できるので、道路に敷設された磁石式マーカの磁極のみを確実に検出でき、よって、正確な磁極情報に基づいて、正しい車両位置を求めることができる。
また、本発明では、ＧＰＳ衛星からの送信波を受信して特定される車両位置と、磁気信号検出手段によって検出された磁気信号により特定される車両位置を比較している。
従って、ＧＰＳにより特定される車両位置と磁気信号により特定される車両位置が一致した場合には、磁気信号が磁石式マーカによる適正なものであると判断することができ、よって、磁気外乱によるものを確実に排除できる。
（２）請求項２の発明では、判定手段により、磁気信号検出手段によって検出された磁気信号が磁石式マーカによる磁気信号ではないと判定された場合には、磁気信号に基づく磁極情報を正しい磁極情報に訂正する。
例えば検出した磁気信号により得られた例えば４チップ（４個の磁石式マーカ）の磁極情報のうち、例えば最後のチップの磁極情報が正しくないと考えられる場合には、そのチップの符号を反転する。これにより、全てのチップに関して正しい磁極情報が得られる。
また、検出した磁気信号により得られた例えば４チップの磁極情報のうち、任意の１又は複数のチップの磁極情報を反転し、各チップ列の示す位置情報が正しいか否かを、例えばＧＰＳにより得られる情報と比較して判定することにより、全てのチップに関して正しい磁極情報が得られる。
これにより、正しい磁極情報を得ることができる。
（３）請求項３の発明では、チップの磁極情報が間違っている場合には、磁極情報を反転させることにより、例えばＳ極を示す０符号はＮ極を示す１符号に反転することにより、正しい磁極情報に訂正することができる。
【００１６】
（４）請求項４の発明は、車両に搭載された磁気信号検出手段（例えば電磁石を利用したセンサ）により、道路に埋設された磁石式マーカ（例えば磁気ネイル）による磁気信号を検出し、その検出された磁気信号に基づいて、車両位置を検出する車両位置検出装置である。
本発明では、磁気信号検出手段によって検出された磁気信号が、磁石式マーカによる磁気信号であるか否かを判定する判定手段を備えているので、その判定手段により、磁気外乱等の影響を排除して、磁石式マーカの磁気信号のみを正しく検出することができる。
つまり、例えば鉄橋等の構造物や金属製の落下物などが磁気を帯びている場合の様に、磁気外乱が発生している場合には、磁気信号検出手段は、磁石式マーカの磁気信号だけでなく、磁気外乱による磁気信号も検出することがあるが、本発明では、判定手段により、磁石式マーカによる磁気信号のみを選択することができる。
これにより、磁気信号の誤検出を防止できるので、道路に敷設された磁石式マーカの磁極のみを確実に検出でき、よって、正確な磁極情報に基づいて、正しい車両位置を求めることができる。
また、本発明では、判定手段により、磁気信号検出手段によって検出された磁気信号が磁石式マーカによる磁気信号ではないと判定された場合には、磁気信号に基づく磁極情報を正しい磁極情報に訂正する。
【００１７】
例えば検出した磁気信号により得られた例えば４チップ（４個の磁石式マーカ）の磁極情報のうち、例えば最後のチップの磁極情報が正しくないと考えられる場合には、そのチップの符号を反転する。これにより、全てのチップに関して正しい磁極情報が得られる。
【００１８】
また、検出した磁気信号により得られた例えば４チップの磁極情報のうち、任意の１又は複数のチップの磁極情報を反転し、各チップ列の示す位置情報が正しいか否かを、例えばＧＰＳにより得られる情報と比較して判定することにより、全てのチップに関して正しい磁極情報が得られる。
【００１９】
これにより、正しい磁極情報を得ることができる。
（５）請求項５の発明では、チップの磁極情報が間違っている場合には、磁極情報を反転させることにより、例えばＳ極を示す０符号はＮ極を示す１符号に反転することにより、正しい磁極情報に訂正することができる。
【００２０】
（６）請求項６の発明は、磁石式マーカの磁極が、道路の車両進行方向に特定の間隔で疑似ランダム符号に従って配列されている場合に、その磁石式マーカの磁極を、車両に取り付けた磁気信号検出手段により検出し、その検出した磁石式マーカの磁極の配列に基づいて、車両位置を検出する車両位置検出装置である。
【００２１】
本発明では、磁石式マーカの磁極の配列は、疑似ランダム符号に従って決められているので、磁石式マーカの磁極の一部の配列（チップ列：部分符号）から、車両位置が分かる。
従って、まず、磁気信号検出手段により検出した磁石式マーカの所定個の磁極の配列を示す部分符号を、例えば部分符号と車両位置を関連させて記憶するデータベースを参照することにより、車両位置（即ち部分符号により示される車両位置）を検出する。
【００２２】
尚、本発明では、「符号化された磁石式マーカ配列の連続する符号の一部（即ち、疑似ランダムコードの連続する符号の一部）」を「部分符号」と称する。
ここで、擬似ランダム符号（ＰＮ符号）とは、スペクトル拡散通信やＣＤＭＡ等に用いられる拡散符号系列であり、符号長２ⁿ−１のＭ系列の疑似ランダム符号は、１周期の中で連続するｎ個以上の符号が全て異なる性質を持つ。
【００２３】
（７）請求項７の発明は、車両位置検出の具体的な手順を例示している。
ここでは、磁気信号検出手段により検出した磁石式マーカの配列の部分符号を、記憶手段（例えばＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等のメモリ）に記憶した部分符号と車両位置の関係を示すデータベースに当てはめ、現在の車両位置を検出する。
【００２４】
（８）請求項８の発明では、疑似ランダム符号として、Ｍ系列符号を用いる。
符号長２n−１のＭ系列の拡散符号は、１周期の中で連続するｎ個以上の符号は全て異なることが数学的に保証されている系列である。このＭ系列は、ｎ段のシフトレジスタからｍｏｄ２加算のフィードバックを行うことにより発生し、その符号長（Ｌ）は、２n−１である。
【００２５】
従って、前記部分符号は、２ⁿ−１の符号長のＭ系列において、ｎ個の符号の並びである。
例えばｎ＝４とすると、１５の符号長のＭ系列を示していることになる。
つまり、２ⁿ−１の符号長のＭ系列において、ｎ個の符号の並び（部分符号）が特定されれば、そのｎ個の並びがＭ系列のどの位置にあるかが分かるので、磁気信号検出手段により、ｎ個の並びを検出することにより、Ｍ系列で配列された磁石式マーカが、道路のどの位置にあるか（従って車両位置）を検出することができる。
【００２６】
（９）請求項９の発明は、上述した車両位置検出装置による処理を実行させるプログラムを記憶している記録媒体である。
つまり、上述した車両位置検出装置の処理を実行させることができるプログラムを記憶したものであれば、特に限定はない。
【００２７】
例えば記録媒体としては、マイクロコンピュータとして構成される電子制御装置、マイクロチップ、フロッピィディスク（登録商標）、ハードディスク、光ディスク等の各種の記録媒体が挙げられる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両位置検出装置及び記録媒体の好適な実施の形態を、例（実施例）を挙げて図面に基づいて詳細に説明する。
（実施例１）
本実施例では、既知である磁石式マーカ（レーンマーカ）の間隔と、レーンマーカセンサによって検出された磁気信号により特定される車両の移動距離を比較して、磁気信号が正しいか否かを判断する。
【００２９】
ａ）まず、本実施例における車両位置検出システムの構成を説明する。
図１に示す様に、本実施例では、道路の進行方向に沿って、特定の間隔Ｌ（例えば１ｍ間隔の等間隔）でレーンマーカ（磁気ネイル）１を敷設する。
このレーンマーカ１は、磁石の磁極（Ｓ極又はＮ極）の一方が地面に向けられている。つまり、レーンマーカ１は、疑似ランダム符号の配列（ここでは例えばＭ系列のＰＮ符号配列）に従って、０符号をＳ極、１符号をＮ極として、その磁極を地面に向けて道路に敷設されている。
【００３０】
一方、車両には、図２に示す様に、通過したレーンマーカ１の磁極を検出するレーンマーカセンサ３、データベース等を記憶している記憶装置５、車両位置を求めるための演算等を行う演算装置７などを備えた車両位置検出装置が搭載されている。
【００３１】
以下、車両位置検出装置の各構成について説明する。
前記レーンマーカセンサ３は、主として電磁石から構成され、レーンマーカ１の磁界を横断することにより発生する電流を利用して、即ち電流によって生ずる電圧変化（磁気信号）により磁極を検出し、その情報（磁極情報）を演算装置７に送る。つまり、このレーンマーカセンサ３は、Ｓ極を検出した場合には０を、Ｎ極を検出した場合には１を出力する。
【００３２】
前記記憶装置５は、例えばＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の各種の記憶装置であり、データベースの情報等を記憶している。
前記演算装置７は、主としてマイクロコンピュータからなり、レーンマーカセンサ３により検出された磁極の配列の情報や、データベース等からの情報に基づいて、車両位置を検出するものである。
【００３３】
このうち、前記記憶装置５に記憶されているデータベースは、道路に敷設されているレーンマーカ１の敷設配列と同じＭ系列に準拠し、その中で連続する（レーンマーカ１に相当する）ｎ個のチップの符号と、その符号に対応する位置を記録したものである。
【００３４】
つまり、例えば符号長１５チップのＭ系列を挙げて説明すると、図３（ａ）、（ｂ）に示す様に、このデータベースでは、符号長１５チップのＭ系列の連続する４チップ単位に位置を対応づけている。即ち、各４チップ単位にて車両位置を表すことができる。
【００３５】
尚、この場合には、全てのチップ列毎に位置を定義しているが、レーンマーカ１が特定の間隔で敷設されている場合には、各チップ列の位置は特定のチップ列（例えばＸ₁の［０００１］）からの相対位置として表すことが可能なため、原理的には少なくとも１つのチップ列に対して位置が特定されていればよい。
【００３６】
ｂ）次に、本実施例における処理手法の原理について説明する。
本実施例では、常に（ｎ＋１）個の最新のレーンマーカ１の磁極を示す出力値（データ）を保持し、このデータは新しいレーンマーカ１が検出される毎に更新される。
【００３７】
ここで、ｎはＭ系列の符号長により、下記式（１）によって決定されるものであり、例えば符号長が１５の場合は、ｎは４（即ち４桁のチップ列：部分符号）になる。従って、本実施例の場合は、（４＋１）の５個の磁極のデータを保持する。
【００３８】
符号長＝２ⁿ−１・・・（１）
そして、このデータと同じ配列（５桁のチップ列のうちの４桁のチップ列）を、前記図３（ａ）に示すデータベースの中から検索し、そのチップ列に対応する位置Ｘ_i及びＸ_i+1を認識する。
【００３９】
例えば先頭から５個のデータを保持している場合には、最初の４個のチップ列に該当する［０００１］が位置Ｘ₁を示し、次の（１チップずれた）４個のチップ列に該当する［００１０］が位置Ｘ₂を示す。
次に、演算装置７では、上記処理をレーンマーカ１を検出する毎に繰り返すとともに、下記式（２）により、認識した位置の移動距離（即ち車両の移動距離）を算出する。
【００４０】
ｄｘ＝Ｘ_i−Ｘ_i-1 ・・・（２）
但し、ｄｘ：移動距離
Ｘ_i：最新のレーンマーカ検出結果から認識した位置
Ｘ_i-1：一つ前のレーンマーカ検出結果から認識した位置
そして、計算した移動距離ｄｘと、予め定められているレーンマーカ１の敷設間隔Ｌを比較し、一致する場合は、レーンマーカセンサ３の出力値（磁気信号）は正しいとする。一方、一致しない場合は、最後に検出した磁気信号が（例えば磁気外乱による）正しくない信号であると見なして、その磁気信号が示す磁極情報を反転（例えばＳ極の場合はＮ極に反転）させたものを記憶する。
【００４１】
ｃ）次に、本実施例の車両位置検出装置の制御処理を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず、図４のステップ１００にて、車両走行中に、レーンマーカセンサ３により、レーンマーカ１の磁極を順次読みとる。
【００４２】
続くステップ１１０では、読みとった少なくともｎ＋１個（ここでは例えば５個）のレーンマーカ１の磁極情報から、連続する５桁のチップ列を認識する。
続くステップ１２０では、図３（ａ）に示すデータベースを参照し、５桁のチップ列のうち、１番目〜４番目の４桁のチップ列に相当する位置Ｘ_i-1と、２番目〜５番目の４桁のチップ列に相当する位置Ｘ_iを読み取る。
【００４３】
例えばチップ列［０００１］から位置Ｘ₁を読み取り、次のチップ列［００１０］から次の位置Ｘ₂を読み取る。
続くステップ１３０では、前記ステップ１２０にて求めた位置Ｘ_i-1及びＸ_iを、前記式（２）に代入して、移動距離ｄｘを算出する。
【００４４】
続くステップ１４０では、移動距離ｄｘが、予め定められているレーンマーカ１の敷設間隔Ｌと一致するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１５０に進み、一方否定判断されるとステップ１６０に進む。尚、一致するか否かは、移動距離ｄｘと敷設間隔Ｌの差が所定の許容範囲内に収まるか否かによって判断する。
【００４５】
ステップ１５０では、移動距離ｄｘと敷設間隔Ｌが一致したので、レーンマーカセンサ３の磁気信号は正しいと見なして、前記ステップ１１０で認識した５桁のチップ列の全ての磁極のデータが正しいと認識し、一旦本処理を終了する。
一方、ステップ１６０では、移動距離ｄｘと敷設間隔Ｌが一致しないので、レーンマーカセンサ３の磁気信号は正しくないと見なして、最も後に検出した磁気信号が示す磁極情報を反転（例えばＳ極の場合はＮ極に反転）して、新しい５桁のチップ列を作成する。
【００４６】
ここで、最後のチップの磁気情報を反転するのは、それまでに得られた磁気情報が既に正しいと判定されているからである。
続くステップ１７０では、前記ステップ１６０で作成した５桁のチップ列の全ての磁極のデータ（磁極情報）が正しいと認識し、一旦本処理を終了する。
【００４７】
ｃ）この様に、本実施例では、レーンマーカセンサ３の出力信号（磁気信号）に基づいて得られた連続するチップ列により、ある位置から次の位置に移動した移動距離ｄｘを求め、その移動距離ｄｘと（既知である）レーンマーカ１の敷設間隔Ｌを比較している。
【００４８】
そして、移動距離ｄｘと敷設間隔Ｌが一致した場合には、レーンマーカセンサ３によって得られた磁極情報は正しいものと判断し、一方、移動距離ｄｘと敷設間隔Ｌが一致しない場合には、その磁極情報は間違っていると判断している。
これにより、例えば鉄橋等の構造物や金属製の落下物などが磁気を帯びている場合の様に、磁気外乱が発生している場合でも、それによる磁気信号を、レーンマーカ１による磁気信号であると誤判定することを防止できる。
【００４９】
また、磁極情報が間違っていると判断された場合には、（それまでの４チップ分は正かったのであるから）最後に検出した（５番目の）磁極情報が間違っているとして、その磁極情報を反転して記憶する。これにより、全てのチップの磁極情報（符号）が正しいものにとなる。
【００５０】
よって、道路に敷設されたレーンマーカ１の磁極のみを確実に検出できるので、正確な磁極情報に基づいて、正しい車両位置を求めることができる。
（実施例２）
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な箇所の説明は省略する。
【００５１】
本実施例では、車速センサによって検出された車速と、レーンマーカセンサによって検出された磁気信号により特定される車速を比較して、磁気信号が正しいか否かを判断する。
ａ）まず、本実施例における車両側の車両位置検出装置について説明する。
【００５２】
図５に示す様に、車両には、通過したレーンマーカ１の磁極を検出するレーンマーカセンサ１３、例えばクランク軸の回転から車両の速度を検出する車速センサ１５、前記図３（ａ）と同様なデータベース等を記憶している記憶装置１７、車速の演算や車両位置の演算等の各種の演算処理を行う演算装置１９等を備えた車両位置検出装置が搭載されている。
【００５３】
ｂ）次に、本実施例における処理手法の原理について説明する。
本実施例では、前記実施例１と同様に、常に（ｎ＋１）個の最新のレーンマーカ１の磁極を示す出力値（データ）を保持し、このデータは新しいレーンマーカ１が検出される毎に更新される。
【００５４】
従って、本実施例においても、前記式（１）に基づいて、符号長が１５の場合は、５個の磁極のデータを保持する。
そして、このデータと同じ配列を、前記図３（ａ）に示すデータベースの中から検索し、そのチップ列に対応する位置Ｘ_i及びＸ_i+1を認識する。
【００５５】
次に、演算装置１９では、上記処理をレーンマーカ１を検出する毎に繰り返すとともに、下記式（３）によって、認識した位置の推移より単位時間あたりの移動距離（即ち車速）を算出する。
Ｖ_M＝（Ｘ_i−Ｘ_i-1）／（ｔ_i−ｔ_i-1）・・・（３）
但し、Ｖ_M ：（レーンマーカから求めた）車速
Ｘ_i：最新のレーンマーカ検出結果から認識した位置
Ｘ_i-1：一つ前のレーンマーカ検出結果から認識した位置
ｔ_i：最新のレーンマーカを認識した時刻
ｔ_i-1：一つ前のレーンマーカを認識した時刻
尚、（Ｘ_i−Ｘ_i-1）が、前記実施例１の移動距離ｄｘに相当する。
【００５６】
そして、計算した車速Ｖ_Mと、車速センサ１５により検出した車速Ｖｓを比較し、一致する場合は、レーンマーカセンサ１３の出力値（磁気信号）は正しいとする。一方、一致しない場合は、最後に検出した磁気信号が正しくないと見なして、その磁気信号が示す磁極情報を反転させたものを記憶する。
【００５７】
ｃ）次に、本実施例の車両位置検出装置の制御処理を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず、図６のステップ２００にて、車両走行中に、レーンマーカセンサ１３により、レーンマーカ１の磁極を順次読みとる。
【００５８】
続くステップ２１０では、読みとった少なくともｎ＋１個（ここでは例えば５個）のレーンマーカ１の磁極情報から、連続する５桁のチップ列を認識する。
続くステップ２２０では、前記図３（ａ）に示すデータベースを参照し、５桁のチップ列のうち、１番目〜４番目の４桁のチップ列に相当する位置Ｘ_i-1と、２番目〜５番目の４桁のチップ列に相当する位置Ｘ_iを読み取る。
【００５９】
続くステップ２３０では、前記ステップ２２０にて求めた位置Ｘ_i-1及びＸ_iの差（即ち移動距離ｄｘ）を算出する。
続くステップ２４０では、前記位置Ｘ_i-1における時刻ｔ_i-1と、位置Ｘ_iにおける時刻ｔ_iと、移動距離ｄｘを、前記式（３）に代入し、単位時間当たりの移動距離Ｖ_Mを算出する。
【００６０】
続くステップ２５０では、車速センサ１５から車速Ｖｓを読み取る。
続くステップ２６０では、単位時間当たりの移動距離Ｖ_Mが車速Ｖｓと一致するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２７０に進み、一方否定判断されるとステップ２８０に進む。尚、一致するか否かは、単位時間当たりの移動距離Ｖ_Mと車速Ｖｓの差が所定の許容範囲内に収まるか否かによって判断する。
【００６１】
ステップ２７０では、単位時間当たりの移動距離Ｖ_Mと車速Ｖｓが一致したので、レーンマーカセンサ１３の磁気信号は正しいと見なして、前記ステップ２１０で認識した５桁のチップ列の全ての磁極のデータが正しいと認識し、一旦本処理を終了する。
【００６２】
一方、ステップ２８０では、単位時間当たりの移動距離Ｖ_Mと車速Ｖｓが一致しないので、レーンマーカセンサ１３の磁気信号は正しくないと見なして、最も後に検出した磁気信号が示す磁極情報を反転して、新しい５桁のチップ列を作成する。
【００６３】
続くステップ２９０では、前記ステップ２８０で作成した５桁のチップ列の全ての磁極のデータ（磁極情報）が正しいと認識し、一旦本処理を終了する。
ｃ）この様に、本実施例では、レーンマーカセンサ１３の出力信号（磁気信号）により得られた連続するチップ列に基づいて、単位時間当たりの移動距離Ｖ_Mを求め、その単位時間当たりの移動距離Ｖ_Mと車速Ｖｓを比較している。
【００６４】
そして、単位時間当たりの移動距離Ｖ_Mと車速Ｖｓが一致した場合には、レーンマーカセンサ１３によって得られた磁極情報は正しいものと判断し、一方、単位時間当たりの移動距離Ｖ_Mと車速Ｖｓが一致しない場合には、その磁極情報は間違っていると判断している。
【００６５】
これにより、前記実施例１と同様に、磁気外乱が発生している場合でも、それによる磁気信号を、レーンマーカ１による磁気信号であると誤判定することを防止できる。また、磁極情報は間違っていると判断した場合には、正しい磁気情報に訂正できる。
【００６６】
よって、道路に敷設されたレーンマーカ１の磁極のみを確実に検出できるので、正確な磁極情報に基づいて、正しい車両位置を求めることができる。
（実施例３）
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１、２と同様な箇所の説明は省略する。
【００６７】
本実施例では、ＧＰＳ衛星からの送信波を受信して特定される車両位置と、レーンマーカセンサによって検出された磁気信号により特定される車両位置を比較して、磁気信号が正しいか否かを判断する。
ａ）まず、本実施例における車両側の車両位置検出装置について説明する。
【００６８】
図７に示す様に、車両には、通過したレーンマーカ１の磁極を検出するレーンマーカセンサ２３、ＧＰＳ衛星からの送信波を利用して車両の絶対位置を検出するＧＰＳ装置２５、データベース等を記憶している記憶装置２７、車両位置の演算等の各種の演算処理を行う演算装置２９等を備えた車両位置検出装置が搭載されている。
【００６９】
また、前記記憶装置に記憶されるデータベースは、図８に示す様に、４個のチップ列と緯度（Ｘ_i）・経度（Ｙ_i）で示される車両の絶対位置を対応づけて記憶したものである。
ｂ）次に、本実施例における処理手法の原理について説明する。
【００７０】
本実施例では、常にｎ個の最新のレーンマーカ１の磁極を示す出力値（データ）を保持し、このデータは新しいレーンマーカ１が検出される毎に更新される。従って、本実施例では、前記式（１）に基づいて、符号長が１５の場合は、４個の磁極のデータを保持する。
【００７１】
そして、このデータと同じ配列を、前記図８に示すデータベースの中から検索し、そのチップ列に対応する位置（Ｘ_i、Ｙ_i）を認識する。一方、ＧＰＳ装置２５によっても、位置（Ｘ₀、Ｙ₀）を検出する。
次に、下記式（４）を用いて、チップ列による位置（Ｘ_i、Ｙ_i）とＧＰＳ装置２５による位置（Ｘ₀、Ｙ₀）を比較する。
【００７２】
Ｚ＞｛（Ｘ_i−Ｘ₀）²＋（Ｙ_i−Ｙ₀）²｝^1/2 ・・・（４）
但し、Ｚ：ＧＰＳの誤差
この式（４）は、チップ列による位置（Ｘ_i、Ｙ_i）とＧＰＳ装置２５による位置（Ｘ₀、Ｙ₀）の間の距離（位置のずれ）が、ＧＰＳの誤差の範囲Ｚかどうかを判定するための条件式である。
【００７３】
そして、前記比較の結果、その位置のずれがＧＰＳの誤差範囲内のときには、レーンマーカ１を正しく検出したと判断する。
一方、その違いがＧＰＳの誤差範囲外のときには、レーンマーカ１を正しく検出していないとして、保持している４個のチップ列のデータの中から、任意の１チップの符号を反転し、前記比較の処理を繰り返す。
【００７４】
また、全てのチップを反転しても、前記式（４）が成立しない場合は、任意の２チップの符号を反転（必要であれば任意の３チップも反転）し、同様な比較の処理を繰り返す。この操作は、前記式（１）が成立するまで繰り返される。
そして、前記式（４）が成立した場合には、そのチップ列が真の値であると判断する。
【００７５】
ｃ）次に、本実施例の車両位置検出装置の制御処理を、図９のフローチャートに基づいて説明する。
まず、図９のステップ３００にて、ＧＰＳ装置２５により、現在の車両位置である緯度・経度（Ｘ₀、Ｙ₀）を読み取る。
【００７６】
続くステップ３１０では、レーンマーカセンサ２３により、レーンマーカ１の磁極を読みとる。
続くステップ３２０では、読みとった少なくともｎ個（ここでは例えば４個）のレーンマーカ１の磁極情報から、連続する４桁のチップ列を認識する。
【００７７】
続くステップ３３０では、前記図８に示すデータベースを参照し、４桁のチップ列に相当する車両位置の緯度・経度（Ｘ_i、Ｙ_i）を読み取る。
続くステップ３４０では、ＧＰＳによる位置（Ｘ₀、Ｙ₀）とレーンマーカ１による位置（Ｘ_i、Ｙ_i）を、前記式（４）に代入し、ＧＰＳによる位置（Ｘ₀、Ｙ₀）とレーンマーカ１による位置（Ｘ_i、Ｙ_i）の差が、ＧＰＳの計測精度範囲（誤差の範囲）Ｚ内であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２５０に進み、一方否定判断されるとステップ３６０に進む。
【００７８】
ステップ３５０では、ＧＰＳによる位置（Ｘ₀、Ｙ₀）とレーンマーカ１による位置（Ｘ_i、Ｙ_i）の差が、ＧＰＳの誤差の範囲Ｚ内であるので、レーンマーカセンサ２３により検出された磁気信号は正しいと見なして、前記ステップ３２０で認識した４桁のチップ列の全ての磁極のデータが正しいと認識し、一旦本処理を終了する。
【００７９】
一方、ステップ３６０では、ＧＰＳによる位置（Ｘ₀、Ｙ₀）とレーンマーカ１による位置（Ｘ_i、Ｙ_i）の差が、ＧＰＳの誤差の範囲Ｚ内ではないので、レーンマーカセンサ２３の磁気信号は正しくないと見なして、前記ステップ３２０で認識した４桁のチップ列のうち、任意のチップの符号を反転して新しい４桁のチップ列を作成する。
【００８０】
その後、前記ステップ３３０を経てステップ３４０にて、同様な判定を行う。この判定は、上述した様に、ステップ３６０にて、任意のチップ列の符号を順次反転することにより、ステップ３４０にて肯定判断されるまで行われる。
ｃ）この様に、本実施例では、ＧＰＳ装置２５により検出された位置（Ｘ₀、Ｙ₀）と、レーンマーカセンサ２３によって得られたチップ列が示す位置（Ｘ_i、Ｙ_i）を比較している。
【００８１】
そして、その差がＧＰＳの誤差の範囲Ｚ内である場合には、レーンマーカセンサ２３によって得られた磁極情報は正しいものと判断し、一方、その差がＧＰＳの誤差の範囲Ｚ内でない場合には、その磁極情報は間違っていると判断している。
【００８２】
これにより、前記実施例１又は２と同様に、磁気外乱が発生している場合でも、それによる磁気信号を、レーンマーカ１による磁気信号であると誤判定することを防止できる。また、磁極情報は間違っていると判断した場合には、正しい磁気情報に訂正できる。
【００８３】
よって、道路に敷設されたレーンマーカ１の磁極のみを確実に検出できるので、正確な磁極情報に基づいて、正しい車両位置を求めることができる。
また、本実施例では、正しいチップ列が得られるまでチップの符号を反転させているので、特にＭ系列のチップ列を最初に取得した場合（イニシャル）に、その符号をチェックするのに有効である。
（実施例４）
次に、実施例４について説明するが、前記実施例１〜３と同様な箇所の説明は省略する。
【００８４】
本実施例は、磁気センサによって検出された磁気信号が、ノイズ信号か否かを判断するものである。
ａ）まず、本実施例における車両側の車両位置検出装置について説明する。
図１０に示す様に、車両には、通過したレーンマーカ１の磁界強度を検出する磁気センサ３３、車速を検出する車速センサ３５、データベース等を記憶している記憶装置３７、車両位置の演算等の各種の演算処理を行う演算装置３９等を備えた車両位置検出装置が搭載されている。
【００８５】
前記磁気センサ３３は、道路に敷設されているレーンマーカ１が発生する磁界や、道路及びその周辺にて発生する磁界を検出するものであり、センサ周辺の磁束密度を計測して、磁束密度に比例した電圧（出力信号）を出力する。尚、この磁気センサ３３としては、実施例１〜３のレーンマークセンサを利用できる。
【００８６】
また、レーンマーカ１は、一定の間隔で道路に敷設されているが、必ずしもＭ系列のＰＮ符号配列に従って配列されている必要はなく、各種の配列を採用できる。
ｂ）次に、本実施例における処理手法の原理について説明する。
【００８７】
本実施例では、磁気センサ３３から出力される電圧を監視し、図１１に示す様に、しきい値である電圧Ｖｍを上回るとき、又は電圧Ｖｉを下回るときに、何らかの磁界発生物体を検出したと判定する。
また、車両の走行速度Ｖｓとレーンマーカ１の敷設間隔Ｌにより計算される所定時間ｔ秒間（即ち２つの敷設間隔２Ｌを走行する時間ｔ）を、下記式（５）より算出する。
【００８８】
ｔ＝２Ｌ／Ｖｓ・・・（５）
そして、前記ｔ秒間に検出される磁界発生物体の検出タイミングを記憶する。従って、このｔ時間の計測により、必ず２つ以上３つ以下のレーンマーカ１を検出することになる。
【００８９】
次に、記憶した磁界発生物体の検出タイミングから、全ての検出タイミング間の時間間隔を計算する。例えば図１１の、ｔ₁〜ｔ₂、ｔ₂〜ｔ₃、ｔ₃〜ｔ₄、ｔ₁〜ｔ₃、ｔ₂〜ｔ₄、ｔ₁〜ｔ₄の時間間隔を計算する。
そして、計算した時間間隔がｔ／２秒であれば、磁気外乱によるものではないので、この検出信号がレーンマーカ１による磁気信号であると判断する。
【００９０】
尚、計算した時間間隔がｔ／２秒であれば、両側の磁気信号が正しいとする。また、時間間隔がｔ／２秒でなければ、両側の磁気信号とも正しくないとするが、この場合、一方の磁気信号が既に正しいものと判定されていれば、他方の磁気信号が正しくないとする。
【００９１】
ｃ）次に、本実施例の車両位置検出装置の制御処理を、図１２のフローチャートに基づいて説明する。
まず、図１２のステップ４００にて、車速センサ３５により車速Ｖｓを求める。続くステップ４１０では、前記式（５）を用い、敷設間隔Ｌと車速Ｖｓから所定時間ｔを算出する。
【００９２】
続くステップ４２０では、磁気センサ３３が検出した磁気信号（電圧の変化）から磁極を認識するとともに、検出した時間ｔ_iを認識する。
続くステップ４３０では、ｔ秒間に検出した全ての磁極の検出間隔（時間）を計算する。
【００９３】
続くステップ４４０では、検出間隔がｔ／２秒する磁極を、レーンマーカ１が発生している磁極であると認識する。尚、検出間隔がｔ／２秒と一致するか否かは、検出間隔とｔ／２秒の差が所定の許容範囲内に収まるか否かによって判断する
ｃ）この様に、本実施例では、磁気センサ３３により検出した各磁極の検出間隔を算出し、この検出間隔がｔ／２秒であれば、検出した磁極がレーンマーカ１によるものであると判断している。
【００９４】
これにより、前記実施例１〜３と同様に、磁気外乱が発生している場合でも、それによる磁気信号を、レーンマーカ１による磁気信号であると誤判定することを防止できる。
よって、道路に敷設されたレーンマーカ１の磁極のみを確実に検出できるので、正確な磁極情報に基づいて、正しい車両位置を求めることができる。
【００９５】
尚、本発明は上記実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々の態様で実施できることはいうまでもない。
例えば、前記実施例では、車両位置検出装置について述べたが、車両位置検出装置による処理を実行させるプログラムを記憶している記録媒体も、本発明の範囲である。
【００９６】
例えば記録媒体としては、マイクロコンピュータとして構成される電子制御装置、マイクロチップ、フロッピィディスク（登録商標）、ハードディスク、光ディスク等の各種の記録媒体が挙げられる。
つまり、上述した車両位置検出装置の処理を実行させることができるプログラムを記憶したものであれば、特に限定はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】道路に埋設されたレーンマーカの状態を示す説明図である。
【図２】実施例１の車両位置検出装置を示す説明図である。
【図３】（ａ）はデータベースを示す説明図、（ｂ）は符号列を示す説明図である。
【図４】実施例１の制御処理を示すフローチャートである。
【図５】実施例２の車両位置検出装置を示す説明図である。
【図６】実施例２の制御処理を示すフローチャートである。
【図７】実施例３の車両位置検出装置を示す説明図である。
【図８】実施例３のデータベースを示す説明図である。
【図９】実施例３の制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施例４の車両位置検出装置を示す説明図である。
【図１１】実施例４の磁気センサの出力信号を示す説明図である。
【図１２】実施例４の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…磁石式マーカ（レーンマーカ）
３，１３，２３…レーンマーカセンサ
５，１７，２７，３７…記憶装置
７，１９、２９，３９…演算装置
１５，３５…車速センサ
２５…ＧＰＳ装置
３３…磁気センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle position detection device and a recording medium that detect a vehicle position using, for example, a pseudo-random code.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique for detecting a vehicle position, a system in which a pseudo random code is applied to a magnet array has been proposed as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-2654974.
[0003]
In this technique, a row of magnets (markers) is laid on the road along the traveling direction of the vehicle. At the time of laying, the poles (magnetic poles) of each magnet are determined according to the M-series PN code. Then, each magnetic pole of the magnet array is detected while the vehicle travels on the road, and the vehicle position is specified from the detected arrangement of the magnetic poles.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in general roads, where there are magnetic disturbances, the magnetic poles of the magnet array may not be accurately detected.
For example, when a structure such as an iron bridge or a metal fallen object has magnetism, the magnetism is erroneously determined as the magnetism of the magnet array, and as a result, the vehicle position may be erroneously detected.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and a vehicle position detection device and a recording medium that can accurately detect the magnetic poles of a magnetic marker laid on a road and obtain an accurate vehicle position. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
(1) The invention of claim 1 detects a magnetic signal by a magnetic marker (for example, a magnetic nail) embedded in a road by a magnetic signal detection means (for example, a sensor using an electromagnet) mounted on a vehicle, This is a vehicle position detection device that detects a vehicle position based on a detected magnetic signal.
[0007]
In particular, in the present invention, since the magnetic signal detected by the magnetic signal detection means is provided with a determination means for determining whether or not the magnetic signal is a magnetic signal from a magnetic marker, the determination means can be used to reduce the influence of a magnetic disturbance or the like. Therefore, only the magnetic signal of the magnetic marker can be detected correctly.
[0008]
In other words, when a magnetic disturbance has occurred, such as when a structure such as an iron bridge or a metal fallen object is magnetized, the magnetic signal detection means only detects the magnetic signal of the magnetic marker. In addition, a magnetic signal due to magnetic disturbance may be detected, but in the present invention, only the magnetic signal from the magnetic marker can be selected by the determination means.
[0009]
  Thereby, since erroneous detection of the magnetic signal can be prevented, only the magnetic poles of the magnetic marker laid on the road can be reliably detected, and therefore the correct vehicle position can be obtained based on accurate magnetic pole information.
  In the present invention, the vehicle position specified by receiving the transmission wave from the GPS satellite is compared with the vehicle position specified by the magnetic signal detected by the magnetic signal detecting means.
Therefore, when the vehicle position specified by the GPS and the vehicle position specified by the magnetic signal match, it can be determined that the magnetic signal is appropriate by the magnetic marker, and therefore by magnetic disturbance. Can be surely eliminated.
  (2) Invention of Claim 2Then, when the determination means determines that the magnetic signal detected by the magnetic signal detection means is not a magnetic signal from the magnetic marker, the magnetic pole information based on the magnetic signal is corrected to correct magnetic pole information.
For example, out of the magnetic pole information of, for example, four chips (four magnetic markers) obtained from the detected magnetic signal, for example, when the magnetic pole information of the last chip is considered to be incorrect, the sign of that chip is reversed. . Thereby, correct magnetic pole information can be obtained for all chips.
In addition, the magnetic pole information of any one or a plurality of chips, for example, among the magnetic pole information of, for example, four chips obtained from the detected magnetic signal is inverted, and whether the position information indicated by each chip row is correct is determined by, for example, GPS. By making a comparison with the obtained information, correct magnetic pole information can be obtained for all chips.
Thereby, correct magnetic pole information can be obtained.
(3) In the invention of claim 3, when the magnetic pole information of the chip is wrong, by reversing the magnetic pole information, for example, the 0 code indicating the S pole is inverted to the 1 code indicating the N pole, Correct magnetic pole information can be corrected.
[0016]
  (4Claim4InventionDetects a magnetic signal from a magnetic marker (for example, a magnetic nail) embedded in a road by a magnetic signal detection means (for example, a sensor using an electromagnet) mounted on a vehicle, and based on the detected magnetic signal A vehicle position detection device that detects a vehicle position.
In the present invention, since the magnetic signal detected by the magnetic signal detection means is provided with a determination means for determining whether or not the magnetic signal is a magnetic signal from a magnetic marker, the determination means eliminates the influence of a magnetic disturbance or the like. Thus, only the magnetic signal of the magnetic marker can be detected correctly.
In other words, when a magnetic disturbance has occurred, such as when a structure such as an iron bridge or a metal fallen object is magnetized, the magnetic signal detection means only detects the magnetic signal of the magnetic marker. In addition, a magnetic signal due to magnetic disturbance may be detected, but in the present invention, only the magnetic signal from the magnetic marker can be selected by the determination means.
Thereby, since erroneous detection of the magnetic signal can be prevented, only the magnetic poles of the magnetic marker laid on the road can be reliably detected, and therefore the correct vehicle position can be obtained based on accurate magnetic pole information.
  In the present invention,When the determination means determines that the magnetic signal detected by the magnetic signal detection means is not a magnetic signal generated by the magnetic marker, the magnetic pole information based on the magnetic signal is corrected to correct magnetic pole information.
[0017]
For example, out of the magnetic pole information of, for example, four chips (four magnetic markers) obtained from the detected magnetic signal, for example, when the magnetic pole information of the last chip is considered to be incorrect, the sign of that chip is reversed. . Thereby, correct magnetic pole information can be obtained for all chips.
[0018]
In addition, the magnetic pole information of any one or a plurality of chips, for example, among the magnetic pole information of, for example, four chips obtained from the detected magnetic signal is inverted, and whether the position information indicated by each chip row is correct is determined by, for example, GPS. By making a comparison with the obtained information, correct magnetic pole information can be obtained for all chips.
[0019]
  Thereby, correct magnetic pole information can be obtained.
  (5Claim5In this invention, when the magnetic pole information of the chip is wrong, the magnetic pole information is inverted, for example, the 0 code indicating the S pole is inverted to the 1 code indicating the N pole, thereby correcting the correct magnetic pole information. be able to.
[0020]
  (6Claim6According to the present invention, when the magnetic poles of the magnetic marker are arranged according to a pseudo-random code at specific intervals in the vehicle traveling direction of the road, the magnetic marker detecting means attached to the vehicle detects the magnetic pole of the magnetic marker. And it is a vehicle position detection apparatus which detects a vehicle position based on the arrangement | sequence of the magnetic pole of the detected magnetic marker.
[0021]
In the present invention, since the arrangement of the magnetic poles of the magnetic marker is determined according to a pseudo-random code, the vehicle position can be determined from the partial arrangement (chip sequence: partial code) of the magnetic poles of the magnetic marker.
Accordingly, first, by referring to a database that stores the partial code indicating the arrangement of the predetermined number of magnetic poles of the magnetic marker detected by the magnetic signal detecting means in association with the partial code and the vehicle position, for example, The vehicle position indicated by the partial code) is detected.
[0022]
In the present invention, “a part of a continuous code of an encoded magnetic marker array (that is, a part of a continuous code of a pseudo random code)” is referred to as a “partial code”.
Here, the pseudo random code (PN code) is a spread code sequence used for spread spectrum communication, CDMA, etc., and has a code length of 2ⁿThe −1 M-sequence pseudo-random code has a property that all of n or more consecutive codes in one period are different.
[0023]
  (7Claim7The present invention exemplifies a specific procedure for vehicle position detection.
  Here, the partial code of the arrangement of the magnetic markers detected by the magnetic signal detection means is applied to a database indicating the relationship between the partial code stored in the storage means (for example, a memory such as ROM or EEPROM) and the vehicle position, and the current vehicle Detect position.
[0024]
  (8Claim8In the present invention, an M-sequence code is used as the pseudo-random code.
  An M-sequence spreading code having a code length of 2n-1 is a sequence in which it is mathematically guaranteed that n or more consecutive codes in one period are all different. This M sequence is generated by feedback of mod2 addition from an n-stage shift register, and its code length (L) is 2n-1.
[0025]
Therefore, the partial code is 2ⁿIn an M sequence having a code length of −1, this is a sequence of n codes.
For example, when n = 4, an M sequence having a code length of 15 is shown.
That is, 2ⁿIn the M sequence having a code length of −1, if a sequence of n codes (partial code) is specified, it is possible to know where the n sequences are in the M sequence. By detecting the n lines, it is possible to detect the position of the magnetic marker arranged in the M series on the road (and hence the vehicle position).
[0026]
  (9Claim9According to the present invention, the processing by the vehicle position detection device described above is executed.programIs a recording medium storing.
  That is, the process of the vehicle position detection device described above can be executed.ProgramThere is no particular limitation as long as it is memorized.
[0027]
  For example, as a recording medium, an electronic control device configured as a microcomputer, a microchip, a floppy disk(Registered trademark)And various recording media such as a hard disk and an optical disk.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a vehicle position detection device and a recording medium according to the invention will be described in detail with reference to the drawings by way of examples (examples).
Example 1
In this embodiment, a known magnetic marker (lane marker) interval is compared with the moving distance of the vehicle specified by the magnetic signal detected by the lane marker sensor to determine whether or not the magnetic signal is correct. .
[0029]
a) First, the configuration of the vehicle position detection system in this embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, in this embodiment, lane markers (magnetic nails) 1 are laid at specific intervals L (for example, equal intervals of 1 m) along the road traveling direction.
In the lane marker 1, one of the magnetic poles (S pole or N pole) of the magnet is directed to the ground. In other words, the lane marker 1 is laid on the road with the 0 code as the S pole and the 1 code as the N pole, with the magnetic pole facing the ground, according to the pseudo random code arrangement (here, for example, the M-sequence PN code arrangement). .
[0030]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the vehicle includes a lane marker sensor 3 that detects the magnetic pole of the lane marker 1 that has passed, a storage device 5 that stores a database, etc., and an arithmetic device that performs calculations for determining the vehicle position. 7 is mounted.
[0031]
Hereinafter, each structure of a vehicle position detection apparatus is demonstrated.
The lane marker sensor 3 is mainly composed of an electromagnet. The lane marker sensor 3 detects a magnetic pole by using a current generated by crossing the magnetic field of the lane marker 1, that is, a voltage change (magnetic signal) caused by the current, and information (magnetic pole). Information) is sent to the arithmetic unit 7. That is, the lane marker sensor 3 outputs 0 when the S pole is detected, and 1 when the N pole is detected.
[0032]
The storage device 5 is various storage devices such as an EEPROM, a ROM, a CD-ROM, and a DVD, and stores database information and the like.
The arithmetic unit 7 is mainly composed of a microcomputer, and detects a vehicle position based on information on the arrangement of magnetic poles detected by the lane marker sensor 3 and information from a database or the like.
[0033]
Among these, the database stored in the storage device 5 conforms to the same M series as the laying array of the lane markers 1 laid on the road, and n chips (corresponding to the lane marker 1) that are continuous in the M series. And a position corresponding to the code are recorded.
[0034]
In other words, for example, an M sequence having a code length of 15 chips will be described. As shown in FIGS. 3A and 3B, in this database, positions are set in units of four consecutive chips of an M sequence having a code length of 15 chips. It is associated. That is, the vehicle position can be expressed in units of 4 chips.
[0035]
In this case, the position is defined for every chip row. However, when the lane marker 1 is laid at a specific interval, the position of each chip row is a specific chip row (for example, X₁In principle, the position should be specified for at least one chip row.
[0036]
b) Next, the principle of the processing method in this embodiment will be described.
In the present embodiment, output values (data) indicating the magnetic poles of (n + 1) latest lane markers 1 are always held, and this data is updated each time a new lane marker 1 is detected.
[0037]
Here, n is determined by the following equation (1) depending on the code length of the M sequence. For example, when the code length is 15, n is 4 (that is, a 4-digit chip string: partial code). . Accordingly, in the present embodiment, data of five magnetic poles (4 + 1) are held.
[0038]
Code length = 2ⁿ-1 (1)
Then, the same array as this data (a 4-digit chip row in the 5-digit chip row) is searched from the database shown in FIG. 3A, and the position X corresponding to the chip row is searched._iAnd X_{i + 1}Recognize
[0039]
For example, when five pieces of data are held from the beginning, [0001] corresponding to the first four chip rows is located at the position X.₁[0010] corresponding to the next four chip rows (shifted by one chip) is the position X₂Indicates.
Next, the calculation device 7 repeats the above process every time the lane marker 1 is detected, and calculates the movement distance of the recognized position (that is, the movement distance of the vehicle) by the following equation (2).
[0040]
dx = X_i-X_i-1  ... (2)
Where dx: movement distance
X_i: Position recognized from the latest lane marker detection result
X_i-1: Position recognized from the previous lane marker detection result
Then, the calculated moving distance dx is compared with a predetermined laying interval L of the lane marker 1, and if they match, it is assumed that the output value (magnetic signal) of the lane marker sensor 3 is correct. On the other hand, if they do not match, it is assumed that the last detected magnetic signal is an incorrect signal (for example, due to magnetic disturbance), and the magnetic pole information indicated by the magnetic signal is inverted (for example, inverted to N pole in the case of S pole) Remember what you did.
[0041]
c) Next, the control processing of the vehicle position detection apparatus of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
First, in step 100 of FIG. 4, the magnetic poles of the lane marker 1 are sequentially read by the lane marker sensor 3 while the vehicle is traveling.
[0042]
In the subsequent step 110, a continuous 5-digit chip row is recognized from the magnetic pole information of at least n + 1 (here, for example, five) lane markers 1 read.
In the following step 120, referring to the database shown in FIG. 3 (a), the position X corresponding to the first to fourth 4-digit chip row out of the 5-digit chip row._i-1And position X corresponding to the second to fifth 4-digit chip row_iRead.
[0043]
For example, the position X from the chip row [0001]₁And the next position X from the next chip row [0010]₂Read.
In the following step 130, the position X obtained in step 120 is determined._i-1And X_iIs substituted into the equation (2) to calculate the movement distance dx.
[0044]
In the following step 140, it is determined whether or not the moving distance dx is equal to a predetermined laying interval L of the lane marker 1. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 150, while if a negative determination is made, the process proceeds to step 160. Whether or not they match is determined by whether or not the difference between the moving distance dx and the laying interval L is within a predetermined allowable range.
[0045]
In step 150, since the moving distance dx and the laying interval L coincide with each other, the magnetic signal of the lane marker sensor 3 is regarded as correct, and the data of all the magnetic poles in the 5-digit chip row recognized in step 110 are recognized as correct. Then, this process is temporarily terminated.
On the other hand, in step 160, since the moving distance dx does not match the laying interval L, the magnetic signal of the lane marker sensor 3 is regarded as incorrect, and the magnetic pole information indicated by the magnetic signal detected last is reversed (for example, in the case of the S pole). Is inverted to N pole) to create a new 5-digit chip row.
[0046]
Here, the reason why the magnetic information of the last chip is inverted is that the magnetic information obtained so far has already been determined to be correct.
In the following step 170, it is recognized that all the magnetic pole data (magnetic pole information) of the 5-digit chip array created in the step 160 is correct, and this processing is once ended.
[0047]
c) As described above, in the present embodiment, the moving distance dx moved from one position to the next position is obtained from the continuous chip row obtained based on the output signal (magnetic signal) of the lane marker sensor 3, and The moving distance dx is compared with the laying interval L of the lane marker 1 (which is known).
[0048]
If the moving distance dx and the laying interval L match, it is determined that the magnetic pole information obtained by the lane marker sensor 3 is correct. On the other hand, if the moving distance dx and the laying interval L do not match, The magnetic pole information is judged to be wrong.
As a result, even when a magnetic disturbance occurs, such as when a structure such as an iron bridge or a metal fallen object is magnetized, the magnetic signal generated by the lane marker 1 is a magnetic signal. Can be prevented from being erroneously determined.
[0049]
If it is determined that the magnetic pole information is wrong, the last detected (fifth) magnetic pole information is wrong (because the previous four chips were correct) and the magnetic pole information is incorrect. The information is inverted and stored. As a result, the magnetic pole information (code) of all chips is correct.
[0050]
Therefore, since only the magnetic pole of the lane marker 1 laid on the road can be reliably detected, a correct vehicle position can be obtained based on accurate magnetic pole information.
(Example 2)
Next, the second embodiment will be described, but the description of the same parts as the first embodiment will be omitted.
[0051]
In this embodiment, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor and the vehicle speed specified by the magnetic signal detected by the lane marker sensor are compared to determine whether or not the magnetic signal is correct.
a) First, the vehicle position detection apparatus on the vehicle side in the present embodiment will be described.
[0052]
As shown in FIG. 5, the vehicle includes a lane marker sensor 13 that detects the magnetic pole of the lane marker 1 that has passed, for example, a vehicle speed sensor 15 that detects the speed of the vehicle from the rotation of the crankshaft, and the same as FIG. A vehicle position detection device including a storage device 17 that stores a database and the like, a calculation device 19 that performs various calculation processes such as calculation of vehicle speed and calculation of vehicle position, and the like is mounted.
[0053]
b) Next, the principle of the processing method in this embodiment will be described.
In this embodiment, as in the first embodiment, output values (data) indicating the magnetic poles of the (n + 1) latest lane markers 1 are always held, and this data is updated each time a new lane marker 1 is detected. The
[0054]
Therefore, also in the present embodiment, when the code length is 15, based on the formula (1), data of five magnetic poles are held.
Then, the same array as this data is searched from the database shown in FIG. 3 (a), and the position X corresponding to the chip row is searched._iAnd X_{i + 1}Recognize
[0055]
Next, the computing device 19 repeats the above process every time the lane marker 1 is detected, and calculates the movement distance (ie, vehicle speed) per unit time from the transition of the recognized position by the following equation (3).
V_M= (X_i-X_i-1) / (T_i-T_i-1(3)
However, V_M  : Vehicle speed (obtained from lane marker)
X_i: Position recognized from the latest lane marker detection result
X_i-1: Position recognized from the previous lane marker detection result
t_i: Time when the latest lane marker was recognized
t_i-1: Time when the previous lane marker was recognized
(X_i-X_i-1) Corresponds to the movement distance dx of the first embodiment.
[0056]
And the calculated vehicle speed V_MAnd the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 15 are compared, and if they match, the output value (magnetic signal) of the lane marker sensor 13 is assumed to be correct. On the other hand, if they do not match, it is assumed that the last detected magnetic signal is not correct, and the inverted magnetic pole information indicated by the magnetic signal is stored.
[0057]
c) Next, the control processing of the vehicle position detection apparatus of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
First, in step 200 of FIG. 6, the magnetic poles of the lane marker 1 are sequentially read by the lane marker sensor 13 while the vehicle is traveling.
[0058]
In the subsequent step 210, a continuous 5-digit chip row is recognized from the magnetic pole information of at least n + 1 (here, for example, five) lane markers 1 read.
In the next step 220, the database shown in FIG. 3A is referred to, and the position X corresponding to the first to fourth 4-digit chip row out of the 5-digit chip row._i-1And position X corresponding to the second to fifth 4-digit chip row_iRead.
[0059]
In subsequent step 230, the position X obtained in step 220 is determined._i-1And X_iDifference (ie, movement distance dx) is calculated.
In the following step 240, the position X_i-1At time t_i-1And position X_iAt time t_iAnd the movement distance dx is substituted into the equation (3), and the movement distance V per unit time_MIs calculated.
[0060]
In the following step 250, the vehicle speed Vs is read from the vehicle speed sensor 15.
In the following step 260, the moving distance V per unit time_MIs equal to the vehicle speed Vs. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 270, whereas if a negative determination is made, the process proceeds to step 280. It should be noted that whether or not they match is the movement distance V per unit time_MAnd whether the difference between the vehicle speed Vs falls within a predetermined allowable range.
[0061]
In step 270, the moving distance V per unit time_MAnd the vehicle speed Vs match, the magnetic signal of the lane marker sensor 13 is regarded as correct, the data of all the magnetic poles in the 5-digit chip row recognized in the step 210 are recognized as correct, and the process is temporarily terminated. .
[0062]
On the other hand, in step 280, the moving distance V per unit time._MSince the vehicle speed Vs does not match, the magnetic signal of the lane marker sensor 13 is regarded as incorrect, and the magnetic pole information indicated by the magnetic signal detected most recently is inverted to create a new 5-digit chip row.
[0063]
In the following step 290, it is recognized that all the magnetic pole data (magnetic pole information) of the 5-digit chip array created in step 280 is correct, and this processing is once ended.
c) As described above, in this embodiment, the movement distance V per unit time is based on the continuous chip sequence obtained from the output signal (magnetic signal) of the lane marker sensor 13._MAnd the travel distance V per unit time_MAnd the vehicle speed Vs are compared.
[0064]
And the movement distance V per unit time_MAnd the vehicle speed Vs agree with each other, it is determined that the magnetic pole information obtained by the lane marker sensor 13 is correct, while the moving distance V per unit time_MAnd the vehicle speed Vs do not match, it is determined that the magnetic pole information is incorrect.
[0065]
As a result, similarly to the first embodiment, even when a magnetic disturbance occurs, it is possible to prevent erroneous determination of a magnetic signal generated by the magnetic disturbance as a magnetic signal generated by the lane marker 1. If it is determined that the magnetic pole information is wrong, it can be corrected to correct magnetic information.
[0066]
Therefore, since only the magnetic pole of the lane marker 1 laid on the road can be reliably detected, a correct vehicle position can be obtained based on accurate magnetic pole information.
(Example 3)
Next, the third embodiment will be described, but the description of the same parts as the first and second embodiments will be omitted.
[0067]
In this embodiment, the vehicle position specified by receiving a transmission wave from a GPS satellite and the vehicle position specified by the magnetic signal detected by the lane marker sensor are compared to determine whether the magnetic signal is correct. to decide.
a) First, the vehicle position detection apparatus on the vehicle side in the present embodiment will be described.
[0068]
As shown in FIG. 7, the vehicle stores a lane marker sensor 23 that detects the magnetic pole of the lane marker 1 that has passed, a GPS device 25 that detects the absolute position of the vehicle using a transmission wave from a GPS satellite, a database, and the like. The vehicle position detection device including the storage device 27 and the calculation device 29 for performing various calculation processes such as calculation of the vehicle position is mounted.
[0069]
Further, the database stored in the storage device includes four chip rows and latitudes (X_i) / Longitude (Y_i), The absolute position of the vehicle shown in FIG.
b) Next, the principle of the processing method in this embodiment will be described.
[0070]
In this embodiment, output values (data) indicating magnetic poles of the n latest lane markers 1 are always held, and this data is updated every time a new lane marker 1 is detected. Therefore, in this embodiment, when the code length is 15, based on the formula (1), data of four magnetic poles is held.
[0071]
Then, the same array as this data is searched from the database shown in FIG. 8, and the position (X_i, Y_i) On the other hand, the position (X₀, Y₀) Is detected.
Next, using the following formula (4), the position (X_i, Y_i) And the position (X₀, Y₀).
[0072]
Z> {(X_i-X₀)²+ (Y_i-Y₀)²}^1/2  ... (4)
However, Z: GPS error
This equation (4) is calculated by the position (X_i, Y_i) And the position (X₀, Y₀) Is a conditional expression for determining whether or not the distance (positional deviation) is within the GPS error range Z.
[0073]
As a result of the comparison, when the position shift is within the GPS error range, it is determined that the lane marker 1 has been correctly detected.
On the other hand, if the difference is outside the GPS error range, it is determined that the lane marker 1 has not been detected correctly, and the sign of any one chip is reversed from the data of the four chip sequences that are held, and the comparison is performed. Repeat the process.
[0074]
If the above formula (4) is not satisfied even if all chips are inverted, the sign of any two chips is inverted (if necessary, any three chips are also inverted), and the same comparison process is performed. repeat. This operation is repeated until the formula (1) is established.
If the above equation (4) is established, it is determined that the chip row is a true value.
[0075]
c) Next, the control processing of the vehicle position detection apparatus of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
First, in step 300 of FIG. 9, the GPS device 25 causes the latitude / longitude (X₀, Y₀).
[0076]
In subsequent step 310, the lane marker sensor 23 reads the magnetic pole of the lane marker 1.
In the following step 320, a continuous 4-digit chip row is recognized from the magnetic pole information of at least n (here, four, for example) lane markers 1 read.
[0077]
In subsequent step 330, the database shown in FIG. 8 is referred to, and the latitude / longitude (X_i, Y_i).
In the following step 340, the GPS position (X₀, Y₀) And the position (X_i, Y_i) Is substituted into the equation (4), and the GPS position (X₀, Y₀) And the position (X_i, Y_i) Is within the GPS measurement accuracy range (error range) Z. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 250, whereas if a negative determination is made, the process proceeds to step 360.
[0078]
In step 350, the GPS position (X₀, Y₀) And the position (X_i, Y_i) Is within the GPS error range Z, the magnetic signal detected by the lane marker sensor 23 is assumed to be correct, and the data of all the magnetic poles of the 4-digit chip array recognized in step 320 are Recognize that it is correct, and once terminate this process.
[0079]
On the other hand, in step 360, the position (X₀, Y₀) And the position (X_i, Y_i) Is not within the GPS error range Z, the magnetic signal of the lane marker sensor 23 is regarded as incorrect, and the sign of an arbitrary chip in the four-digit chip sequence recognized in step 320 is changed. Invert to create a new 4-digit chip row.
[0080]
Thereafter, the same determination is made in step 340 through step 330. As described above, this determination is performed until the affirmative determination is made in step 340 by sequentially inverting the sign of an arbitrary chip sequence in step 360.
c) In this way, in this embodiment, the position (X₀, Y₀) And the position (X) indicated by the chip row obtained by the lane marker sensor 23_i, Y_i).
[0081]
When the difference is within the GPS error range Z, it is determined that the magnetic pole information obtained by the lane marker sensor 23 is correct, while when the difference is not within the GPS error range Z. Determines that the magnetic pole information is wrong.
[0082]
As a result, similarly to the first or second embodiment, even when a magnetic disturbance occurs, it is possible to prevent an erroneous determination that the magnetic signal is a magnetic signal generated by the lane marker 1. If it is determined that the magnetic pole information is wrong, it can be corrected to correct magnetic information.
[0083]
Therefore, since only the magnetic pole of the lane marker 1 laid on the road can be reliably detected, a correct vehicle position can be obtained based on accurate magnetic pole information.
Further, in this embodiment, since the sign of the chip is inverted until a correct chip sequence is obtained, it is effective for checking the sign when the M-sequence chip sequence is first acquired (initial). is there.
(Example 4)
Next, although Example 4 is demonstrated, description of the location similar to the said Examples 1-3 is abbreviate | omitted.
[0084]
In this embodiment, it is determined whether or not the magnetic signal detected by the magnetic sensor is a noise signal.
a) First, the vehicle position detection apparatus on the vehicle side in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 10, the vehicle includes a magnetic sensor 33 that detects the magnetic field strength of the lane marker 1 that has passed, a vehicle speed sensor 35 that detects the vehicle speed, a storage device 37 that stores a database, a vehicle position calculation, and the like. A vehicle position detection device including an arithmetic device 39 that performs various arithmetic processes is mounted.
[0085]
The magnetic sensor 33 detects a magnetic field generated by the lane marker 1 laid on the road and a magnetic field generated in and around the road. The magnetic sensor 33 measures the magnetic flux density around the sensor and is proportional to the magnetic flux density. Output voltage (output signal). In addition, as this magnetic sensor 33, the lane mark sensor of Examples 1-3 can be utilized.
[0086]
The lane markers 1 are laid on the road at regular intervals, but are not necessarily arranged according to the M-sequence PN code arrangement, and various arrangements can be adopted.
b) Next, the principle of the processing method in this embodiment will be described.
[0087]
In this embodiment, the voltage output from the magnetic sensor 33 is monitored, and as shown in FIG. 11, when a voltage Vm that is a threshold value is exceeded or a voltage Vi is exceeded, some magnetic field generating object is detected. Is determined.
Further, a predetermined time t seconds (that is, a time t during which the two laying intervals 2L are traveled) calculated by the traveling speed Vs of the vehicle and the laying interval L of the lane marker 1 is calculated from the following equation (5).
[0088]
t = 2L / Vs (5)
And the detection timing of the magnetic field generation | occurrence | production object detected in the said t second is memorize | stored. Therefore, two or more and three or less lane markers 1 are always detected by the measurement of the time t.
[0089]
Next, a time interval between all detection timings is calculated from the stored detection timings of the magnetic field generating objects. For example, t in FIG.₁~ T₂, T₂~ T_Three, T_Three~ T_Four, T₁~ T_Three, T₂~ T_Four, T₁~ T_FourCalculate the time interval.
If the calculated time interval is t / 2 seconds, it is not due to a magnetic disturbance, so that the detection signal is determined to be a magnetic signal from the lane marker 1.
[0090]
If the calculated time interval is t / 2 seconds, it is assumed that the magnetic signals on both sides are correct. Also, if the time interval is not t / 2 seconds, the magnetic signals on both sides are not correct. In this case, if one of the magnetic signals is already determined to be correct, the other magnetic signal is not correct. To do.
[0091]
c) Next, the control processing of the vehicle position detection device of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
First, in step 400 of FIG. 12, the vehicle speed sensor 35 determines the vehicle speed Vs. In the subsequent step 410, the predetermined time t is calculated from the laying interval L and the vehicle speed Vs using the equation (5).
[0092]
In the subsequent step 420, the magnetic pole is recognized from the magnetic signal (voltage change) detected by the magnetic sensor 33, and the detected time t is detected._iRecognize
In the subsequent step 430, the detection intervals (time) of all the magnetic poles detected in t seconds are calculated.
[0093]
In the subsequent step 440, the magnetic pole whose detection interval is t / 2 seconds is recognized as the magnetic pole generated by the lane marker 1. Whether or not the detection interval coincides with t / 2 seconds is determined by whether or not the difference between the detection interval and t / 2 seconds is within a predetermined allowable range.
c) Thus, in this embodiment, the detection interval of each magnetic pole detected by the magnetic sensor 33 is calculated, and if this detection interval is t / 2 seconds, it is determined that the detected magnetic pole is due to the lane marker 1. is doing.
[0094]
As a result, similarly to the first to third embodiments, even when a magnetic disturbance occurs, it is possible to prevent erroneous determination that the magnetic signal is a magnetic signal generated by the lane marker 1.
Therefore, since only the magnetic pole of the lane marker 1 laid on the road can be reliably detected, a correct vehicle position can be obtained based on accurate magnetic pole information.
[0095]
  Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be carried out in various modes without departing from the technical scope of the present invention.
  For example, in the above-described embodiment, the vehicle position detection device has been described, but the processing by the vehicle position detection device is executed.programA recording medium that stores the information is also within the scope of the present invention.
[0096]
  For example, as a recording medium, an electronic control device configured as a microcomputer, a microchip, a floppy disk(Registered trademark)And various recording media such as a hard disk and an optical disk.
  That is, the process of the vehicle position detection device described above can be executed.ProgramThere is no particular limitation as long as it is memorized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state of a lane marker embedded in a road.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a vehicle position detection device according to a first embodiment.
3A is an explanatory diagram showing a database, and FIG. 3B is an explanatory diagram showing a code string.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control process according to the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a vehicle position detection device according to a second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating control processing according to the second embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a vehicle position detection device according to a third embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a database according to the third embodiment.
FIG. 9 is a flowchart illustrating control processing according to the third embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a vehicle position detection device according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an output signal of a magnetic sensor according to a fourth embodiment.
FIG. 12 is a flowchart illustrating control processing according to the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Magnetic marker (lane marker)
3, 13, 23 ... Lane marker sensor
5, 17, 27, 37 ... storage device
7, 19, 29, 39 ... arithmetic device
15, 35 ... Vehicle speed sensor
25 ... GPS device
33 ... Magnetic sensor

Claims

In a vehicle position detection device for detecting a magnetic signal by a magnetic marker embedded in a road by a magnetic signal detection means mounted on a vehicle, and detecting a vehicle position based on the detected magnetic signal,
Said magnetic signal the magnetic signal detected by the detection means, Rutotomoni comprises determining means for determining whether or not a magnetic signal by the magneto marker,
The determination means performs the determination by comparing a vehicle position specified by receiving a transmission wave from a GPS satellite and a vehicle position specified by a magnetic signal detected by the magnetic signal detection means. A vehicle position detecting device characterized by the above.

When the determination means determines that the magnetic signal detected by the magnetic signal detection means is not a magnetic signal from the magnet marker, the magnetic pole information based on the magnetic signal is corrected to correct magnetic pole information. The vehicle position detection device according to claim 1, wherein the vehicle position detection device is characterized by the following.

The vehicle position detection device according to claim 2, wherein the magnetic pole information is corrected to correct magnetic pole information by inverting the magnetic pole information .

In a vehicle position detection device for detecting a magnetic signal by a magnetic marker embedded in a road by a magnetic signal detection means mounted on a vehicle, and detecting a vehicle position based on the detected magnetic signal,
The magnetic signal detected by the magnetic signal detection means includes a determination means for determining whether or not the magnetic signal is a magnetic signal by the magnet type marker,
When the determination means determines that the magnetic signal detected by the magnetic signal detection means is not a magnetic signal from the magnet marker, the magnetic pole information based on the magnetic signal is corrected to correct magnetic pole information. car both position detecting device shall be the features.

The vehicle position detection device according to claim 4 , wherein the magnetic pole information is corrected to correct magnetic pole information by inverting the magnetic pole information.

When the magnetic marker magnetic poles are laid in accordance with a pseudo-random code at specific intervals in the vehicle traveling direction of the road, the magnetic signal detecting means detects the magnetic marker magnetic poles, and the detected magnetic type The vehicle position detection device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the vehicle position is detected based on a partial code indicating an arrangement of magnetic poles of the marker.

The vehicle position according to claim 6 , wherein the vehicle position is detected by applying the partial code of the arrangement of the magnetic marker to data indicating the relationship between the partial code stored in the storage means and the vehicle position. Detection device.

The pseudorandom code is a M-sequence code, the partial code, the M-sequence code length of 2n-1, according to claim 6 or 7, characterized in that a sequence of at least n code Vehicle position detection device.

The recording medium which memorize | stored the program which performs the process by the vehicle position detection apparatus in any one of the said Claims 1-8 .