JP4362968B2 - 車両位置検出装置及び記録媒体 - Google Patents

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

Claims (9)

1. 車両に搭載された磁気信号検出手段により、道路に埋設された磁石式マーカによる磁気信号を検出し、該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において、
   前記磁気信号検出手段によって検出された磁気信号が、前記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るとともに、
   前記判定手段は、ＧＰＳ衛星からの送信波を受信して特定される車両位置と、前記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と、を比較して前記判定を行うことを特徴とする車両位置検出装置。
2. 前記判定手段により、前記磁気信号検出手段によって検出された磁気信号が前記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、前記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ことを特徴とする前記請求項１に記載の車両位置検出装置。
3. 前記磁極情報を反転させることにより、正しい磁極情報に訂正することを特徴とする前記請求項２に記載の車両位置検出装置。
4. 車両に搭載された磁気信号検出手段により、道路に埋設された磁石式マーカによる磁気信号を検出し、該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において、
   前記磁気信号検出手段によって検出された磁気信号が、前記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るとともに、
   前記判定手段により、前記磁気信号検出手段によって検出された磁気信号が前記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、前記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ことを特徴とする車両位置検出装置。
5. 前記磁極情報を反転させることにより、正しい磁極情報に訂正することを特徴とする前記請求項４に記載の車両位置検出装置。
6. 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敷設されている場合に、前記磁気信号検出手段によって前記磁石式マーカの磁極を検出し、該検出された磁石式マーカの磁極の配列を示す部分符号に基づいて、車両位置を検出することを特徴とする前記請求項１〜５のいずれかに記載の車両位置検出装置。
7. 前記磁石式マーカの配列の部分符号を、記憶手段に記憶した部分符号と車両位置との関係を示すデータに当てはめて、車両位置を検出することを特徴とする前記請求項６に記載の車両位置検出装置。
8. 前記疑似ランダム符号は、Ｍ系列符号であり、前記部分符号は、２n−１の符号長のＭ系列において、少なくともｎ個の符号の並びであることを特徴とする前記請求項６又は７に記載の車両位置検出装置。
9. 前記請求項１〜８のいずれかに記載の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。

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