JPH11118918A - 車両の位置検出システム - Google Patents
車両の位置検出システムInfo
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- JPH11118918A JPH11118918A JP9281917A JP28191797A JPH11118918A JP H11118918 A JPH11118918 A JP H11118918A JP 9281917 A JP9281917 A JP 9281917A JP 28191797 A JP28191797 A JP 28191797A JP H11118918 A JPH11118918 A JP H11118918A
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Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両の走行路上の位置を高精度に検出する車
両の位置検出システムを提供することを目的とする。 【解決手段】 路面と異なる誘電率の電波反射体が走行
路の所定位置に設置されており、車両に搭載され、所定
の広がり角を持つ電波を前記電波反射体に照射する送信
手段14と、車両に搭載され、走行路で反射された電波
を受信する受信手段と14、車両に搭載され、受信した
反射波と送信波とのビート信号の周波数スペクトラムに
基づいて、電波反射体に対する車両の位置を検出する位
置検出手段20,22とを有する。このように、受信し
た反射波と送信波とのビート信号の周波数スペクトラム
に基づいて電波反射体に対する車両の位置を検出するた
め、外乱の影響を受けにくく、高精度に車両位置を検出
することができる。
両の位置検出システムを提供することを目的とする。 【解決手段】 路面と異なる誘電率の電波反射体が走行
路の所定位置に設置されており、車両に搭載され、所定
の広がり角を持つ電波を前記電波反射体に照射する送信
手段14と、車両に搭載され、走行路で反射された電波
を受信する受信手段と14、車両に搭載され、受信した
反射波と送信波とのビート信号の周波数スペクトラムに
基づいて、電波反射体に対する車両の位置を検出する位
置検出手段20,22とを有する。このように、受信し
た反射波と送信波とのビート信号の周波数スペクトラム
に基づいて電波反射体に対する車両の位置を検出するた
め、外乱の影響を受けにくく、高精度に車両位置を検出
することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の位置検出シス
テムに関し、車両の走行路上の位置を検出する車両の位
置検出システムに関する。
テムに関し、車両の走行路上の位置を検出する車両の位
置検出システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より車両の自動操舵を行う等のため
に、走行路面に白線や反射テープ等を設置しておき、こ
れらの白線や反射テープを車両に設けた検出装置で光学
的に検出して車両の白線や反射テープに対する相対位
置、つまり車両の走行路上の位置を検出することが行わ
れている。例えば、実開平1−106910号(実願昭
62−97935号)には、車両の走行路に光学的に識
別可能な反射テープを設けておき、車両の走行方向と直
角方向に配置した光センサで上記反射テープからの反射
光を受光し受光量が常時等しくなるように車両の操舵を
制御することが開示されている。
に、走行路面に白線や反射テープ等を設置しておき、こ
れらの白線や反射テープを車両に設けた検出装置で光学
的に検出して車両の白線や反射テープに対する相対位
置、つまり車両の走行路上の位置を検出することが行わ
れている。例えば、実開平1−106910号(実願昭
62−97935号)には、車両の走行路に光学的に識
別可能な反射テープを設けておき、車両の走行方向と直
角方向に配置した光センサで上記反射テープからの反射
光を受光し受光量が常時等しくなるように車両の操舵を
制御することが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のシステムでは、
屋外で車両位置を検出する場合には、例えば雨天等で走
行路面が濡れたり、水溜まりが生じた状況では、太陽等
の外乱光が濡れた路面や水溜まり等で反射されて光セン
サに入射し、この外乱光を反射テープと誤検出するおそ
れがあり、また、反射テープが汚れた場合に検出精度が
悪化して反射テープを検出できないおそれがあるという
問題があった。
屋外で車両位置を検出する場合には、例えば雨天等で走
行路面が濡れたり、水溜まりが生じた状況では、太陽等
の外乱光が濡れた路面や水溜まり等で反射されて光セン
サに入射し、この外乱光を反射テープと誤検出するおそ
れがあり、また、反射テープが汚れた場合に検出精度が
悪化して反射テープを検出できないおそれがあるという
問題があった。
【0004】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
所定の広がり角を持つ電波を走行路上の電波反射体に照
射し、受信した反射波と送信波とのビート信号の周波数
スペクトラムに基づいて電波反射体に対する車両の位置
を検出することにより、車両の走行路上の位置を高精度
に検出する車両の位置検出システムを提供することを目
的とする。
所定の広がり角を持つ電波を走行路上の電波反射体に照
射し、受信した反射波と送信波とのビート信号の周波数
スペクトラムに基づいて電波反射体に対する車両の位置
を検出することにより、車両の走行路上の位置を高精度
に検出する車両の位置検出システムを提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、路面と異なる誘電率の電波反射体が走行路の所定位
置に設置されており、車両に搭載され、所定の広がり角
を持つ電波を前記電波反射体に照射する送信手段と、車
両に搭載され、前記走行路で反射された電波を受信する
受信手段と、車両に搭載され、受信した反射波と送信波
とのビート信号の周波数スペクトラムに基づいて、前記
電波反射体に対する車両の位置を検出する位置検出手段
とを有する。
は、路面と異なる誘電率の電波反射体が走行路の所定位
置に設置されており、車両に搭載され、所定の広がり角
を持つ電波を前記電波反射体に照射する送信手段と、車
両に搭載され、前記走行路で反射された電波を受信する
受信手段と、車両に搭載され、受信した反射波と送信波
とのビート信号の周波数スペクトラムに基づいて、前記
電波反射体に対する車両の位置を検出する位置検出手段
とを有する。
【0006】このように、受信した反射波と送信波との
ビート信号の周波数スペクトラムに基づいて電波反射体
に対する車両の位置を検出するため、外乱の影響を受け
にくく、高精度に車両位置を検出することができる。請
求項2に記載の発明は、請求項1記載の車両の位置検出
システムにおいて、前記電波反射体は、路面上の車線表
示用のガイドラインである。
ビート信号の周波数スペクトラムに基づいて電波反射体
に対する車両の位置を検出するため、外乱の影響を受け
にくく、高精度に車両位置を検出することができる。請
求項2に記載の発明は、請求項1記載の車両の位置検出
システムにおいて、前記電波反射体は、路面上の車線表
示用のガイドラインである。
【0007】通常、道路のアスファルトとガイドライン
とは誘電率が異なるため、ガイドラインを用いて車両の
位置を検出することが可能である。請求項3に記載の発
明は、請求項2記載の車両の位置検出システムにおい
て、前記車両の走行している走行路の走行路幅の情報を
検出する走行路情報検出手段と、検出された前記走行路
幅の情報に基づいて前記送信手段の電波の照射方向を可
変する照射方向可変手段とを有する このように、走行路幅の情報に基づいて送信手段の電波
の照射方向を可変するため、実際の走行路でその走行路
幅が変化しても、その走行路幅に応じて所定の広がり角
を持つ電波をガイドラインに照射することができ、ガイ
ドラインに対する車両の位置を確実に検出できる。
とは誘電率が異なるため、ガイドラインを用いて車両の
位置を検出することが可能である。請求項3に記載の発
明は、請求項2記載の車両の位置検出システムにおい
て、前記車両の走行している走行路の走行路幅の情報を
検出する走行路情報検出手段と、検出された前記走行路
幅の情報に基づいて前記送信手段の電波の照射方向を可
変する照射方向可変手段とを有する このように、走行路幅の情報に基づいて送信手段の電波
の照射方向を可変するため、実際の走行路でその走行路
幅が変化しても、その走行路幅に応じて所定の広がり角
を持つ電波をガイドラインに照射することができ、ガイ
ドラインに対する車両の位置を確実に検出できる。
【0008】請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3
のいずれかに記載の車両の位置検出システムにおいて、
前記送信手段と受信手段は、受信した反射波と送信電波
とのビート信号の周波数スペクトラムに基づいて車両の
対地速度を得るため設けられたものである。このため、
車両の対地速度検出のための構成と位置検出のための構
成とを共通化でき、センサ数の増大を抑えることができ
る。
のいずれかに記載の車両の位置検出システムにおいて、
前記送信手段と受信手段は、受信した反射波と送信電波
とのビート信号の周波数スペクトラムに基づいて車両の
対地速度を得るため設けられたものである。このため、
車両の対地速度検出のための構成と位置検出のための構
成とを共通化でき、センサ数の増大を抑えることができ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例の機能ブ
ロック図を示す。同図中、発信器10は、例えばミリ波
帯域の発信信号を生成し、このミリ波信号はパワーアン
プ12で電力増幅されて送受信センサ14に供給され、
送受信センサ14から路面16に向けて照射される。路
面16で反射されたミリ波信号の一部は送受信センサ1
4で受信される。送受信センサ14はパワーアンプ12
から供給されるミリ波信号の一部を分岐して、受信した
路面反射ミリ波信号と混合し、これによって得られたビ
ート信号を出力する。
ロック図を示す。同図中、発信器10は、例えばミリ波
帯域の発信信号を生成し、このミリ波信号はパワーアン
プ12で電力増幅されて送受信センサ14に供給され、
送受信センサ14から路面16に向けて照射される。路
面16で反射されたミリ波信号の一部は送受信センサ1
4で受信される。送受信センサ14はパワーアンプ12
から供給されるミリ波信号の一部を分岐して、受信した
路面反射ミリ波信号と混合し、これによって得られたビ
ート信号を出力する。
【0010】このビート信号はアンプ及びフィルタ18
において増幅され、かつ、不要周波数成分を除去された
後、FFT(高速フーリエ変換回路)20に供給され、
ここで周波数分析されて周波数スペクトラムが得られ
る。電子制御装置(ECU)22内の落ち込み判定部2
4は周波数スペクトラム上でのレベル落ち込みを生じた
周波数を判定する。ガイドライン位置演算部26は上記
周波数スペクトラム上でのレベル落ち込みを生じた周波
数から、ガイドラインまでの距離を演算する。ECU2
2にはFFT20のほかに車輪速センサ27の検出信
号、及びナビゲーションシステム28から道路情報が供
給されており、ECU22はナビゲーションシステム2
8からの道路情報の道路幅に応じて駆動機構29を制御
して送受信センサ14の取り付け角θbを可変する。ま
た、ガイドライン位置演算部26で得たガイドラインま
での距離に応じてガイドライン逸脱警報を行う。
において増幅され、かつ、不要周波数成分を除去された
後、FFT(高速フーリエ変換回路)20に供給され、
ここで周波数分析されて周波数スペクトラムが得られ
る。電子制御装置(ECU)22内の落ち込み判定部2
4は周波数スペクトラム上でのレベル落ち込みを生じた
周波数を判定する。ガイドライン位置演算部26は上記
周波数スペクトラム上でのレベル落ち込みを生じた周波
数から、ガイドラインまでの距離を演算する。ECU2
2にはFFT20のほかに車輪速センサ27の検出信
号、及びナビゲーションシステム28から道路情報が供
給されており、ECU22はナビゲーションシステム2
8からの道路情報の道路幅に応じて駆動機構29を制御
して送受信センサ14の取り付け角θbを可変する。ま
た、ガイドライン位置演算部26で得たガイドラインま
での距離に応じてガイドライン逸脱警報を行う。
【0011】送受信センサは、図2(A),(B)に示
すように、車両30の後部両側に一対取り付けられ、右
側方の送受信センサを14R、左側方の送受信センサを
14Rとする。送受信センサ14R,14Lは、送受信
ビームの中心軸を車両進行方向であるX軸方向に対して
車両後方に角度θaだけ傾けて取り付けられ、かつ、送
受信ビームの中心軸を車幅方向であるY軸方向に対して
車両側方に角度θbだけ傾けて取り付けられており、Y
軸方向に所定の広がり角θdの広がりを持たせている。
ところで、図2(A)における、信号処理回路32は図
1の発信器10、パワーアンプ12、送受信センサ1
4、アンプ及びフィルタ18、FFT20、ECU22
に相当する。
すように、車両30の後部両側に一対取り付けられ、右
側方の送受信センサを14R、左側方の送受信センサを
14Rとする。送受信センサ14R,14Lは、送受信
ビームの中心軸を車両進行方向であるX軸方向に対して
車両後方に角度θaだけ傾けて取り付けられ、かつ、送
受信ビームの中心軸を車幅方向であるY軸方向に対して
車両側方に角度θbだけ傾けて取り付けられており、Y
軸方向に所定の広がり角θdの広がりを持たせている。
ところで、図2(A)における、信号処理回路32は図
1の発信器10、パワーアンプ12、送受信センサ1
4、アンプ及びフィルタ18、FFT20、ECU22
に相当する。
【0012】ところで、道路の路面に引かれる白線や黄
線等のガイドラインは、主成分の合成樹脂に顔料、反射
剤等を混入したものであり、その誘電率は2〜4程度で
あり、アスファルトの誘電率に対してはるかに大きな値
である。従って、ミリ波に対する反射率は、アスファル
トに対してガイドラインの方がはるかに低い。ここで、
車両を上方から見たとき図3に示すように、車両30が
ガイドライン36,38間の中央位置を走行している時
には、送受信センサ14R,14Lそれぞれの送受信ビ
ームの中心軸が路面16上でガイドライン36,38に
当たるように取り付け角度θbが設定され、路面上に広
がり角θdの楕円状のビーム反射エリア40R,40L
が形成される。
線等のガイドラインは、主成分の合成樹脂に顔料、反射
剤等を混入したものであり、その誘電率は2〜4程度で
あり、アスファルトの誘電率に対してはるかに大きな値
である。従って、ミリ波に対する反射率は、アスファル
トに対してガイドラインの方がはるかに低い。ここで、
車両を上方から見たとき図3に示すように、車両30が
ガイドライン36,38間の中央位置を走行している時
には、送受信センサ14R,14Lそれぞれの送受信ビ
ームの中心軸が路面16上でガイドライン36,38に
当たるように取り付け角度θbが設定され、路面上に広
がり角θdの楕円状のビーム反射エリア40R,40L
が形成される。
【0013】送受信ビームの中心軸におけるビート信号
の周波数であるドップラー周波数FDは次式で表され
る。
の周波数であるドップラー周波数FDは次式で表され
る。
【0014】
【数1】
【0015】但し、F0 は送信波周波数、Cは光速、V
X は車両の車速の直進方向成分、VYは車速の横方向成
分、θa、θbは図2(A),(B)に示す角度であ
る。ここで、車速の横方向成分VY を無視すると、次式
が得られる。
X は車両の車速の直進方向成分、VYは車速の横方向成
分、θa、θbは図2(A),(B)に示す角度であ
る。ここで、車速の横方向成分VY を無視すると、次式
が得られる。
【0016】
【数2】
【0017】この式でVX ・COSθb・COSθaは
光速Cに対して充分に小さく無視できるため、ドップラ
ー周波数FDはビーム反射エリア40R,40Lそれぞ
れの車両30に近づくほど周波数が高くなり、また、ビ
ーム反射エリア40R,40Lそれぞれの送受信ビーム
の中心軸からの変位が大きくなるほど送受信センサ14
R,14Lで受信される反射ビーム強度が小さくなるの
で、送受信センサ14L,14Rそれぞれのビート信号
の周波数スペクトラムは、ガイドライン36,38が無
いとすれば、図4(A),(B)の実線IL,IRに示
すようになり、ガイドライン36,38があるとミリ波
の反射率が低下するため、図4(A),(B)の実線II
L,IIRに示すように、40L2 ,40R2 で示す周波
数が減衰した周波数スペクトラムとなる。
光速Cに対して充分に小さく無視できるため、ドップラ
ー周波数FDはビーム反射エリア40R,40Lそれぞ
れの車両30に近づくほど周波数が高くなり、また、ビ
ーム反射エリア40R,40Lそれぞれの送受信ビーム
の中心軸からの変位が大きくなるほど送受信センサ14
R,14Lで受信される反射ビーム強度が小さくなるの
で、送受信センサ14L,14Rそれぞれのビート信号
の周波数スペクトラムは、ガイドライン36,38が無
いとすれば、図4(A),(B)の実線IL,IRに示
すようになり、ガイドライン36,38があるとミリ波
の反射率が低下するため、図4(A),(B)の実線II
L,IIRに示すように、40L2 ,40R2 で示す周波
数が減衰した周波数スペクトラムとなる。
【0018】なお、図4(A)には図3のビーム反射エ
リア40L上の位置40L1 ,40L2 ,40L3 それ
ぞれに対応する点を同一符号で示し、図4(B)には図
3のビーム反射エリア40R上の位置40R1 ,40R
2 ,40R3 それぞれに対応する点を同一符号で示して
いる。これに対して、車両を上方から見たとき図5の上
部に示すように、車両30がガイドライン36,38間
のガイドライン38近い位置を走行している時には、ガ
イドライン36でミリ波の反射率が低下するため、送受
信センサ14Lのビート信号の周波数スペクトラムは、
図6(A)の実線III Lに示すように、40L 1 で示す
周波数(ビーム反射エリア40L上の位置40L1 に対
応する)が減衰する波形となり、また、ガイドライン3
8でミリ波の反射率が低下するため、送受信センサ14
Rのビート信号の周波数スペクトラムは、図6(B)の
実線IIIRに示すように、40R3 で示す周波数(ビー
ム反射エリア40R上の位置40R3 に対応する)が減
衰する波形となる。
リア40L上の位置40L1 ,40L2 ,40L3 それ
ぞれに対応する点を同一符号で示し、図4(B)には図
3のビーム反射エリア40R上の位置40R1 ,40R
2 ,40R3 それぞれに対応する点を同一符号で示して
いる。これに対して、車両を上方から見たとき図5の上
部に示すように、車両30がガイドライン36,38間
のガイドライン38近い位置を走行している時には、ガ
イドライン36でミリ波の反射率が低下するため、送受
信センサ14Lのビート信号の周波数スペクトラムは、
図6(A)の実線III Lに示すように、40L 1 で示す
周波数(ビーム反射エリア40L上の位置40L1 に対
応する)が減衰する波形となり、また、ガイドライン3
8でミリ波の反射率が低下するため、送受信センサ14
Rのビート信号の周波数スペクトラムは、図6(B)の
実線IIIRに示すように、40R3 で示す周波数(ビー
ム反射エリア40R上の位置40R3 に対応する)が減
衰する波形となる。
【0019】また、車両を上方から見たとき図5の下部
にに示すように、車両30がガイドライン36,38間
のガイドライン36近い位置を走行している時には、ガ
イドライン36でミリ波の反射率が低下するため、送受
信センサ14Lのビート信号の周波数スペクトラムは、
図7(A)の実線IVLに示すように、40L3 で示す周
波数(ビーム反射エリア40L上の位置40L3 に対応
する)が減衰する波形となり、また、ガイドライン38
でミリ波の反射率が低下するため、送受信センサ14R
のビート信号の周波数スペクトラムは、図7(B)の実
線IVRに示すように、40R1 で示す周波数(ビーム反
射エリア40R上の位置40R1 に対応する)が減衰す
る波形となる。
にに示すように、車両30がガイドライン36,38間
のガイドライン36近い位置を走行している時には、ガ
イドライン36でミリ波の反射率が低下するため、送受
信センサ14Lのビート信号の周波数スペクトラムは、
図7(A)の実線IVLに示すように、40L3 で示す周
波数(ビーム反射エリア40L上の位置40L3 に対応
する)が減衰する波形となり、また、ガイドライン38
でミリ波の反射率が低下するため、送受信センサ14R
のビート信号の周波数スペクトラムは、図7(B)の実
線IVRに示すように、40R1 で示す周波数(ビーム反
射エリア40R上の位置40R1 に対応する)が減衰す
る波形となる。
【0020】図8はECU22が実行する車両位置検出
処理の一実施例のフローチャートを示す。同図中、ステ
ップS10では、ナビゲーションシステム28からの道
路情報に基づいて、走行中の道路の道路幅を推定する。
次に、ステップS12で推定した道路幅から、図3に示
すように車両30がガイドライン36,38間の中央位
置を走行している時に送受信センサ14R,14Lそれ
ぞれの送受信ビームの中心軸が路面16上でガイドライ
ン36,38に当たるように取り付け角度θbを決定
し、取り付け角度θbとなるように駆動機構29を制御
する。
処理の一実施例のフローチャートを示す。同図中、ステ
ップS10では、ナビゲーションシステム28からの道
路情報に基づいて、走行中の道路の道路幅を推定する。
次に、ステップS12で推定した道路幅から、図3に示
すように車両30がガイドライン36,38間の中央位
置を走行している時に送受信センサ14R,14Lそれ
ぞれの送受信ビームの中心軸が路面16上でガイドライ
ン36,38に当たるように取り付け角度θbを決定
し、取り付け角度θbとなるように駆動機構29を制御
する。
【0021】次に、ステップS14で、FFT20の周
波数分析で得られた送受信センサ14L,14Rそれぞ
れのビート信号の周波数スペクトラムを読み込み、ステ
ップS16で車輪速センサ27の検出信号から車速を検
出する。この後、ステップS18で(2)式から理論ピ
ーク周波数を算出し、ステップS20で送受信センサ1
4L,14Rそれぞれのビート信号の周波数スペクトラ
ムから減衰量が最大となる落ち込み位置の有無の検出、
及び落ち込み位置(周波数)の検出を行う。
波数分析で得られた送受信センサ14L,14Rそれぞ
れのビート信号の周波数スペクトラムを読み込み、ステ
ップS16で車輪速センサ27の検出信号から車速を検
出する。この後、ステップS18で(2)式から理論ピ
ーク周波数を算出し、ステップS20で送受信センサ1
4L,14Rそれぞれのビート信号の周波数スペクトラ
ムから減衰量が最大となる落ち込み位置の有無の検出、
及び落ち込み位置(周波数)の検出を行う。
【0022】ステップS22では、送受信センサ14
L,14Rそれぞれのビート信号の周波数スペクトラム
に、共に落ち込みが無いかどうかを判別し、共に無けれ
ばガイドライン無しと見なしてステップS10に進む。
いずれか一方に落ち込みがあれば、ステップS24に進
む。ステップS22では、送受信センサ14L,14R
それぞれのビート信号の周波数スペクトラムにおける落
ち込み位置(周波数)の判別を行う。
L,14Rそれぞれのビート信号の周波数スペクトラム
に、共に落ち込みが無いかどうかを判別し、共に無けれ
ばガイドライン無しと見なしてステップS10に進む。
いずれか一方に落ち込みがあれば、ステップS24に進
む。ステップS22では、送受信センサ14L,14R
それぞれのビート信号の周波数スペクトラムにおける落
ち込み位置(周波数)の判別を行う。
【0023】この判別で、送受信センサ14Lのビート
信号の周波数スペクトラムにおける落ち込み位置(周波
数)が図4(A)の実線ILのピーク周波数より高い図
7(A)に示す状態であるか、又は、送受信センサ14
Rのビート信号の周波数スペクトラムにおける落ち込み
位置(周波数)が図4(B)の実線IRのピーク周波数
より低い図7(B)に示す状態である場合には、ステッ
プS26で車両位置が走行ラインの左寄りと見なす。こ
の後、ステップS32に進んで、図9に示すマップを用
い、ピーク周波数と落ち込み位置(周波数)との周波数
偏差から、取り付け角度θbを基準とする角度偏差α
(図3に示す)を推定し、この角度偏差αから位置ずれ
量を演算してステップS10に進む。なお、図9では実
線が低車速時、一点鎖線が中車速時、破線が高車速時そ
れぞれのマップを表している。
信号の周波数スペクトラムにおける落ち込み位置(周波
数)が図4(A)の実線ILのピーク周波数より高い図
7(A)に示す状態であるか、又は、送受信センサ14
Rのビート信号の周波数スペクトラムにおける落ち込み
位置(周波数)が図4(B)の実線IRのピーク周波数
より低い図7(B)に示す状態である場合には、ステッ
プS26で車両位置が走行ラインの左寄りと見なす。こ
の後、ステップS32に進んで、図9に示すマップを用
い、ピーク周波数と落ち込み位置(周波数)との周波数
偏差から、取り付け角度θbを基準とする角度偏差α
(図3に示す)を推定し、この角度偏差αから位置ずれ
量を演算してステップS10に進む。なお、図9では実
線が低車速時、一点鎖線が中車速時、破線が高車速時そ
れぞれのマップを表している。
【0024】一方、送受信センサ14Lのビート信号の
周波数スペクトラムにおける落ち込み位置(周波数)が
実線ILのピーク周波数に等しい図4(A)に示す状態
であるか、又は、送受信センサ14Rのビート信号の周
波数スペクトラムにおける落ち込み位置(周波数)が実
線IRのピーク周波数に等しい図4(B)に示す状態で
ある場合には、ステップS28で車両位置が走行ライン
の中央位置と見なし、ステップS32に進んで、位置ず
れ量を0としてステップS10に進む。
周波数スペクトラムにおける落ち込み位置(周波数)が
実線ILのピーク周波数に等しい図4(A)に示す状態
であるか、又は、送受信センサ14Rのビート信号の周
波数スペクトラムにおける落ち込み位置(周波数)が実
線IRのピーク周波数に等しい図4(B)に示す状態で
ある場合には、ステップS28で車両位置が走行ライン
の中央位置と見なし、ステップS32に進んで、位置ず
れ量を0としてステップS10に進む。
【0025】更に、送受信センサ14Lのビート信号の
周波数スペクトラムにおける落ち込み位置(周波数)が
図4(A)の実線ILのピーク周波数より低い図6
(A)に示す状態であるか、又は、送受信センサ14R
のビート信号の周波数スペクトラムにおける落ち込み位
置(周波数)が図4(B)の実線IRのピーク周波数よ
り高い図6(B)に示す状態である場合には、ステップ
S30で車両位置が走行ラインの右寄りと見なし、ステ
ップS32に進んで、図9に示すマップを用い、ピーク
周波数と落ち込み位置(周波数)との周波数偏差から、
取り付け角度θbを基準とする角度偏差α(図3に示
す)を推定し、この角度偏差αから位置ずれ量を演算し
てステップS10に進む。
周波数スペクトラムにおける落ち込み位置(周波数)が
図4(A)の実線ILのピーク周波数より低い図6
(A)に示す状態であるか、又は、送受信センサ14R
のビート信号の周波数スペクトラムにおける落ち込み位
置(周波数)が図4(B)の実線IRのピーク周波数よ
り高い図6(B)に示す状態である場合には、ステップ
S30で車両位置が走行ラインの右寄りと見なし、ステ
ップS32に進んで、図9に示すマップを用い、ピーク
周波数と落ち込み位置(周波数)との周波数偏差から、
取り付け角度θbを基準とする角度偏差α(図3に示
す)を推定し、この角度偏差αから位置ずれ量を演算し
てステップS10に進む。
【0026】このように、受信した反射波と送信波との
ビート信号の周波数スペクトラムに基づいて電波反射体
に対する車両の位置を検出するため、外乱の影響を受け
にくく、高精度に車両位置を検出することができ、ま
た、電波反射体としてガイドラインを利用できる。ま
た、ナビゲーションシステム28から得た走行路幅の情
報に基づいて電波の照射方向を可変するため、実際の走
行路でその走行路幅が変化しても、その走行路幅に応じ
て所定の広がり角を持つ電波をガイドラインに照射する
ことができ、ガイドラインに対する車両の位置を確実に
検出できる。
ビート信号の周波数スペクトラムに基づいて電波反射体
に対する車両の位置を検出するため、外乱の影響を受け
にくく、高精度に車両位置を検出することができ、ま
た、電波反射体としてガイドラインを利用できる。ま
た、ナビゲーションシステム28から得た走行路幅の情
報に基づいて電波の照射方向を可変するため、実際の走
行路でその走行路幅が変化しても、その走行路幅に応じ
て所定の広がり角を持つ電波をガイドラインに照射する
ことができ、ガイドラインに対する車両の位置を確実に
検出できる。
【0027】ところで、発信器10とパワーアンプ12
と送受信センサ14とが送信手段に対応し、送受信セン
サ14とアンプ及びフィルタ18とが受信手段に対応
し、FFT20とECU22とが位置検出手段に対応す
る。また、ナビゲーションシステム28が走行路情報検
出手段に対応し、ECU22と駆動機構29が照射方向
可変手段に対応する。
と送受信センサ14とが送信手段に対応し、送受信セン
サ14とアンプ及びフィルタ18とが受信手段に対応
し、FFT20とECU22とが位置検出手段に対応す
る。また、ナビゲーションシステム28が走行路情報検
出手段に対応し、ECU22と駆動機構29が照射方向
可変手段に対応する。
【0028】なお、送受信センサ14L,14Rのうち
いずれか一方があれば、ガイドライン36又は38まで
の距離を知ることができ、本発明を実現でき、必ずしも
送受信センサ14L,14Rの双方を必要とするもので
はない。なお、駆動機構29を制御して送受信センサ1
4の取り付け角θbを可変する代わりに、送受信センサ
14としてアレイアンテナを用い、アレイアンテナを構
成する各アンテナ素子の位相を調整して指向性を変化さ
せる構成としてもいいことは勿論である。
いずれか一方があれば、ガイドライン36又は38まで
の距離を知ることができ、本発明を実現でき、必ずしも
送受信センサ14L,14Rの双方を必要とするもので
はない。なお、駆動機構29を制御して送受信センサ1
4の取り付け角θbを可変する代わりに、送受信センサ
14としてアレイアンテナを用い、アレイアンテナを構
成する各アンテナ素子の位相を調整して指向性を変化さ
せる構成としてもいいことは勿論である。
【0029】なお、発信器10からECU22までは、
ABS(アンチロックブレーキシステム)で使用する対
地車速VX 等を求める従来からの対地車速センサと共通
化できる。この場合、送受信センサ14Lで検出した相
対速度LSPD 、送受信センサ14Rで検出した相対速度
RSPD それぞれは次式で表される。
ABS(アンチロックブレーキシステム)で使用する対
地車速VX 等を求める従来からの対地車速センサと共通
化できる。この場合、送受信センサ14Lで検出した相
対速度LSPD 、送受信センサ14Rで検出した相対速度
RSPD それぞれは次式で表される。
【0030】
【数3】
【0031】但し、F0 は送信波周波数、FDはドップ
ラー周波数、Cは光速、θaは図2(A)に示す角度、
θbl,θbrは送受信センサ14L,14Rそれぞれ
の図2(B)に示す角度θbである。この(3)、
(4)式から車速の直進方向成分(対地車速)VX 、車
速の横方向成分VY 、車両のすべり角βそれぞれが次式
により算出される。
ラー周波数、Cは光速、θaは図2(A)に示す角度、
θbl,θbrは送受信センサ14L,14Rそれぞれ
の図2(B)に示す角度θbである。この(3)、
(4)式から車速の直進方向成分(対地車速)VX 、車
速の横方向成分VY 、車両のすべり角βそれぞれが次式
により算出される。
【0032】
【数4】
【0033】但し、LDは送受信センサ取り付け位置と
車両重心位置との間の距離、γはヨーレートである。上
記の(5)式で得られた対地車速VX がABSに供給さ
れる。この場合、位置検出のための構成と対地車速検出
のための構成とを共通化することにより、センサ数の増
大を抑えることができる。
車両重心位置との間の距離、γはヨーレートである。上
記の(5)式で得られた対地車速VX がABSに供給さ
れる。この場合、位置検出のための構成と対地車速検出
のための構成とを共通化することにより、センサ数の増
大を抑えることができる。
【0034】
【発明の効果】上述の如く、 請求項1に記載の発明
は、路面と異なる誘電率の電波反射体が走行路の所定位
置に設置されており、車両に搭載され、所定の広がり角
を持つ電波を前記電波反射体に照射する送信手段と、車
両に搭載され、前記走行路で反射された電波を受信する
受信手段と、車両に搭載され、受信した反射波と送信波
とのビート信号の周波数スペクトラムに基づいて、前記
電波反射体に対する車両の位置を検出する位置検出手段
とを有する。
は、路面と異なる誘電率の電波反射体が走行路の所定位
置に設置されており、車両に搭載され、所定の広がり角
を持つ電波を前記電波反射体に照射する送信手段と、車
両に搭載され、前記走行路で反射された電波を受信する
受信手段と、車両に搭載され、受信した反射波と送信波
とのビート信号の周波数スペクトラムに基づいて、前記
電波反射体に対する車両の位置を検出する位置検出手段
とを有する。
【0035】このように、受信した反射波と送信波との
ビート信号の周波数スペクトラムに基づいて電波反射体
に対する車両の位置を検出するため、外乱の影響を受け
にくく、高精度に車両位置を検出することができる。請
求項2に記載の発明は、請求項1記載の車両の位置検出
システムにおいて、前記電波反射体は、路面上の車線表
示用のガイドラインである。
ビート信号の周波数スペクトラムに基づいて電波反射体
に対する車両の位置を検出するため、外乱の影響を受け
にくく、高精度に車両位置を検出することができる。請
求項2に記載の発明は、請求項1記載の車両の位置検出
システムにおいて、前記電波反射体は、路面上の車線表
示用のガイドラインである。
【0036】通常、道路のアスファルトとガイドライン
とは誘電率が異なるため、ガイドラインを用いて車両の
位置を検出することが可能である。請求項3に記載の発
明は、請求項2記載の車両の位置検出システムにおい
て、前記車両の走行している走行路の走行路幅の情報を
検出する走行路情報検出手段と、検出された前記走行路
幅の情報に基づいて前記送信手段の電波の照射方向を可
変する照射方向可変手段とを有するこのように、走行路
幅の情報に基づいて送信手段の電波の照射方向を可変す
るため、実際の走行路でその走行路幅が変化しても、そ
の走行路幅に応じて所定の広がり角を持つ電波をガイド
ラインに照射することができ、ガイドラインに対する車
両の位置を確実に検出できる。
とは誘電率が異なるため、ガイドラインを用いて車両の
位置を検出することが可能である。請求項3に記載の発
明は、請求項2記載の車両の位置検出システムにおい
て、前記車両の走行している走行路の走行路幅の情報を
検出する走行路情報検出手段と、検出された前記走行路
幅の情報に基づいて前記送信手段の電波の照射方向を可
変する照射方向可変手段とを有するこのように、走行路
幅の情報に基づいて送信手段の電波の照射方向を可変す
るため、実際の走行路でその走行路幅が変化しても、そ
の走行路幅に応じて所定の広がり角を持つ電波をガイド
ラインに照射することができ、ガイドラインに対する車
両の位置を確実に検出できる。
【0037】請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3
のいずれかに記載の車両の位置検出システムにおいて、
前記送信手段と受信手段は、受信した反射波と送信電波
とのビート信号の周波数スペクトラムに基づいて車両の
対地速度を得るため設けられたものである。このため、
車両の対地速度検出のための構成と位置検出のための構
成とを共通化でき、センサ数の増大を抑えることができ
る。
のいずれかに記載の車両の位置検出システムにおいて、
前記送信手段と受信手段は、受信した反射波と送信電波
とのビート信号の周波数スペクトラムに基づいて車両の
対地速度を得るため設けられたものである。このため、
車両の対地速度検出のための構成と位置検出のための構
成とを共通化でき、センサ数の増大を抑えることができ
る。
【図1】本発明の一実施例の機能ブロック図である。
【図2】送受信センサの取り付けを説明するための図で
ある。
ある。
【図3】ビーム反射エリアとガイドラインとの関係を説
明するための図である。
明するための図である。
【図4】周波数スペクトラムを示す図である。
【図5】ビーム反射エリアとガイドラインとの関係を説
明するための図である。
明するための図である。
【図6】周波数スペクトラムを示す図である。
【図7】周波数スペクトラムを示す図である。
【図8】車両位置検出処理の一実施例のフローチャート
である。
である。
【図9】周波数偏差と角度偏差とのマップである。
10 発信器 12 パワーアンプ12 14 送受信センサ 16 路面 18 アンプ及びフィルタ 20 FFT(高速フーリエ変換回路) 22 電子制御装置(ECU) 24 落ち込み判定部 26 ガイドライン位置演算部 27 車輪速センサ 28 ナビゲーションシステム 29 駆動機構 30 車両 32 信号処理回路 36,38 ガイドライン 40L,40R ビーム反射エリア
Claims (4)
- 【請求項1】 路面と異なる誘電率の電波反射体が走行
路の所定位置に設置されており、 車両に搭載され、所定の広がり角を持つ電波を前記電波
反射体に照射する送信手段と、 車両に搭載され、前記走行路で反射された電波を受信す
る受信手段と、 車両に搭載され、受信した反射波と送信波とのビート信
号の周波数スペクトラムに基づいて、前記電波反射体に
対する車両の位置を検出する位置検出手段とを有するこ
とを特徴とする車両の位置検出システム。 - 【請求項2】 請求項1記載の車両の位置検出システム
において、 前記電波反射体は、路面上の車線表示用のガイドライン
であることを特徴とする車両の位置検出システム。 - 【請求項3】 請求項2記載の車両の位置検出システム
において、 前記車両の走行している走行路の走行路幅の情報を検出
する走行路情報検出手段と、 検出された前記走行路幅の情報に基づいて前記送信手段
の電波の照射方向を可変する照射方向可変手段とを有す
ることを特徴とする車両の位置検出システム。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の車両
の位置検出システムにおいて、 前記送信手段と受信手段は、受信した反射波と送信電波
とのビート信号の周波数スペクトラムに基づいて車両の
対地速度を得るため設けられたものであることを特徴と
する車両の位置検出システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9281917A JPH11118918A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 車両の位置検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9281917A JPH11118918A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 車両の位置検出システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11118918A true JPH11118918A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17645765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9281917A Pending JPH11118918A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 車両の位置検出システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11118918A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003121546A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | Omron Corp | 車載用レーダ装置 |
CN106462162A (zh) * | 2015-05-12 | 2017-02-22 | 汽车驾驶解决有限公司 | 依靠预记录引导轨的介电改变的用于车辆的自动引导*** |
CN112020659A (zh) * | 2018-04-19 | 2020-12-01 | 京瓷株式会社 | 电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序 |
-
1997
- 1997-10-15 JP JP9281917A patent/JPH11118918A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003121546A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | Omron Corp | 車載用レーダ装置 |
CN106462162A (zh) * | 2015-05-12 | 2017-02-22 | 汽车驾驶解决有限公司 | 依靠预记录引导轨的介电改变的用于车辆的自动引导*** |
CN112020659A (zh) * | 2018-04-19 | 2020-12-01 | 京瓷株式会社 | 电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序 |
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