WO1999017079A1

WO1999017079A1 - Appareil magnetique pour detecter la position d'un vehicule

Info

Publication number: WO1999017079A1
Application number: PCT/JP1998/004348
Authority: WO
Inventors: Yoshinobu Honkura; Hideki Fujii; Aki Watarai; Eiji Kako
Original assignee: Aichi Steel Works, Ltd.
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 1999-04-08
Also published as: KR20010024330A; EP1020707A1; DE69810797T2; CN1117965C; EP1020707B1; DE69810797D1; EP1020707A4; CN1272174A; KR100374923B1; US6336064B1

Description

明細書

磁気式車両位置検出装置技術分野

本発明は、自動車に設置された磁気センサで、道路中央に設置された磁気マー力が作る磁界を検出することにより、道路セン夕からの自動車の横ズレ量を抽出する磁気式車両位置検出装置に関する。背景技術

電流が流れるケーブル線をコイルで検出しながら誘導する方式、カメラを用いて画像解析を用いる誘導方式、電波を用いた誘導方式、超音波を用いた誘導方式、磁気テープを磁気センサで検出する誘導方式等、各種方式が、工場内の無人運転走行システムに使用されていた。しかし、これらを自動車が走る道路上に適用しようとすると、磁気以外の誘導方式は、雨や雪、霧などの悪天候時に使用することができないために、採用が困難であった。また、磁気方式では、直線状に複数個の磁気センサが並べられたアレイセンサで磁性ラインを検出する方法が工場内無人運転に使用されているが、スピードが早く、更に高さ振動が発生する一般の自動車の誘導には利用が困難である。

自動車の誘導を目的とする磁気誘導方式として、米国特許 5347456号に記載されたものがある。それによると、自動車に設置されたセンサが、道路の中央に設置された磁気マ一力の垂直（高さ方向）及び水平（左右方向）の二つの磁界成分を検出して、それら関係から高さ振動を補正した横ズレ量を算出することを開示している。

しかしながら、垂直方向磁界成分は磁気センサの高さにおいて 2 0〜2 5 cmを超えると相当に減衰するので、検出可能な横ズレ量は 2 0〜2 5 cmと非常に狭くなってしまう問題があった。そのため、自動車が道路に進入する際に、磁気マ一力が存在するセンタ（走行レーンの中央）から 2 0 ~ 2 5 cm以内の範囲に進入することができなければ、セン夕への磁気誘導が開始されないことがある。

さらに、車両が（正確には車両の磁気センサ）がセン夕から 2 0〜 2 5 cm以内に誘導された後でも、鉄橋、トンネルなど局所的に磁気マ一力に匹敵する大きな外乱磁界がある場合、自動車がセン夕から 2 5 cm以上離れて、センタ誘導不能となってしまう可能性が生じてしまう。例えば、セン夕から右に 2 0 cm程度離れている時に、磁気マーカの信号を上回る左から右に横方向に局所的な外乱磁界がかかった場合、左側に自動車があると誤判断し、右側への誘導指示が発せられることが考えられる。磁気マーカはセン夕に沿って 2 m程度の間隔で設置されているが、最大ステアリング角度が 5度の場合、 1 mも進行すると 2 5 cmもセン夕から簡単に逸脱してしまうという問題点があった。

たとえば自動車の車幅を約 1 . 7 mとし、道路の車両走行レーンの幅を 3 . 5 m とする場合、磁気センサと磁気マーカの距離は最大 0 . 9 mになるので、自動車の位置検出範囲は従来の 2 5 cm程度では不十分であり、 l m程度まで広げることが好ましい。このようにすると、自動車が道路に存在している間中、磁気センサが磁気マーカを検出でき、自動車を確実にセン夕（走行レーン中央）へ誘導できるはずである。

更に、カーブ等では、磁気マーカ通過ごとに横ズレ量が変化すると考えられるので、少なくとも 2 m進行する間に必ず横ズレ量を検出する必要が生じる。しかし、従来方式では、車両の位置検出が複雑であるために応答性が悪く、その結果、磁気マーカの設置間隔を短くしなければならない。これを解消するために、磁気マーカの設置間隔を短くしなくても高精度かつ簡単に位置検出ができる磁気誘導方式が期待されている。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、広い範囲にわたって高精度かつ高速にセン夕からの横ズレ量を検出可能な磁気式車両位置検出装置を提供することを、その課題としている。発明の開示

上記課題を解決するために、本発明者らは、車両進行方向の磁界成分を検出することにより、更に好ましくは車両進行方向、及び、車両進行方向と直交する 2 方向（垂直方向、水平方向）の磁気センサを更有する 3次元磁気センサを用いることにより、自動車のセン夕維持能力を高めると同時に、横ズレ検出範囲を 2 5 〜 l m程度へと 4倍程度広げることができることを見出した。その結果、この車両進行方向の磁界成分に基づいて横ズレ量を検出することにより、外乱磁界の影響により、横ズレ量（磁気センサからセン夕までの距離）が 2 5 cm以上となっても、セン夕側への誘導を確実に行ってセン夕上へ車両を復帰させることができることを見出した。

以下、本発明の各構成を詳細に説明する。

請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置によれば、車両側の磁気センサは、車両進行方向の磁界成分の変化に基づいて、車両（正確には磁気センサ）と走行レーン中央のセン夕（正確には磁気マーカ）との間の横ズレ量を抽出する。

このようにすれば後述するように、既存の他の方向の磁界成分を検出する磁気センサに比較して、横ズレ量を広い範囲にわたって高精度に検出でき、従来の検出方式に比較して格段に実用性に富む磁気式車両位置検出装置を実現することができる。

請求項 2記載の構成によれば請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において更に、進行方向磁気センサの出力信号の最小値と最大値との差である進行方向磁界の最大変化量に基づいて横ズレ量を抽出する。このようにすれば、高精度に横ズレ量を検出することができる。

請求項 3記載の構成によれば請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において更に、進行方向磁気センサの出力信号の最小値と最大値との間の距離に基づいて横ズレ量を抽出する。このようにすれば、高精度に横ズレ量を検出することがで &る。

請求項 4記載の構成によれば請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において更に、垂直磁界成分を検出する垂直方向磁気センサと、水平磁界成分を検出する水平方向磁気センサとを含み、これら三つの磁気センサの出力信号に基づいて、車両の横ズレ量を検出する。

このようにすれば、横ズレ量が小さい場合において、一層高精度に横ズレ量を検出することができる。

なお、ここで、垂直方向磁気センサとは、垂直磁界成分更に正確に言えば車両進行方向及び車両左右方向に対してそれそれ直角な方向の磁界成分を検出するセンサであり、水平方向磁気センサとは、水平磁界成分更に正確に言えば車両左右方向の磁界成分を検出するセンサである。

請求項 5記載の構成によれば請求項 4記載の磁気式車両位置検出装置において更に、進行方向磁界の反転時点における垂直方向磁界及び水平方向磁界に基づいて横ズレ量を検出する。このようにすれば正確に横ズレ量を検出することができる。

請求項 6記載の構成によれば請求項 4記載の磁気式車両位置検出装置において更に、垂直方向磁界及び水平方向磁界のピーク値又はピーク値と瞬時値との平均値を用いて横ズレ量情報を抽出する。このようにすれば正確に横ズレ量を検出することができる。

請求項 7記載の構成によれば請求項 4記載の磁気式車両位置検出装置において更に、横ズレ量が大きい場合に進行方向磁界から横ズレ量を検出し、水平方向磁界成分から左右判別を行う。横ズレ量が小さい場合に進行方向磁界及び水平方向磁界の組み合わせで高さ変動の影響を補正した横ズレ量を検出し、横ズレ量が更に小さい場合に垂直方向磁界及び水平方向磁界の組み合わせで高さ変動の影響を補正した横ズレ量及び左右判別を検出する。

このようにすれば広い横ズレ量レンジにわたって正確な横ズレ量検出を行うことができ、特に横ズレ量が大きい場合における検出精度を向上することができる。請求項 8記載の構成によれば請求項 4記載の磁気式車両位置検出装置において更に、磁気マーカの磁界変化成分を含む所定幅の帯域を除く他の帯域の信号成分を除去する処理を行うので、検出精度の向上を図ることができる。

請求項 9記載の構成によれば請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において更に、進行方向磁気センサの出力信号の変調信号成分に基づいて磁気マーカの進行方向位置を判定する。このようにすれば磁気マ一力の進行方向位置を正確に検出することができる。

請求項 1 0記載の構成によれば請求項 5記載の磁気式車両位置検出装置において更に、検出した三つの方向の磁界成分のピーク値に基づいて磁気マーカの進行方向位置を判定し、求めた過去（直前の）の複数の磁気マ一力位置から次の磁気マ一力中間点を算出し、この磁気マーカ中間点における磁界の大きさに基づいて、磁気マーカによる磁界（信号磁界）以外のバックグラウンド磁界、特にそのうちの長周期の外乱磁界による磁界のレベルを抽出し、これにより磁気センサで検出した磁界（検出磁界）からこのバックグラウンド磁界を差し引いて、信号磁界を抽出する。これにより検出精度の向上を図ることができる。

請求項 1 1記載の構成によれば請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において更に、今回通過した磁気マーカから抽出した横ズレ量と、連続する直前の複数の磁気マーカから抽出された直前の複数の横ズレ量の平均値とに基づいて短周期の外乱磁界によるノイズ成分を除去する。これにより検出精度の向上を図ることができる。

請求項 1 2記載の構成によれば請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において更に、磁気マーカの配置変化に基づいて道路形状情報を検出する道路形状情報検出手段を備える。このようにすれば、この磁気式車両位置検出装置の多機能化、複合機能化を実現し、たとえば、濃霧のワインディングロ—ドなどにおいて、前方所定距離前方に存在する急カーブやアップダウンの存在、更には湾曲方向や傾斜率などを、運転者に報知することができる。

請求項 1 3記載の構成によれば請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において更に、隣接する複数の磁気マーカ間の通過時間に基づいて車両速度を算出する車両速度算出手段を備える。このようにすれば、車速センサの追加なしに車速検出を実現することができる。

請求項 1 4記載の構成によれば請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において更に、抽出した橫ズレ量に基づいて操舵制御を行う。このようにすれば、安全、快適なォ一トクルーズを実現することができる。

(三次元磁気センサを用いた横ズレ量算出原理の説明）

•検出法 1一小横ズレ量領域における横ズレ量の検出法

横ズレ量がたとえば 2 5 cm以内の小横ずれ領域では、磁気マーカの中央部で最も大きな出力を有し、且つ、横ズレ量が大きくなると急激に小さくなる垂直方向磁界 B zを用いる。これにより、 2 cm程度の精度で横ズレ量を測定することができる。ただし、左右方向の判別は、磁気センサが磁気マーカの左に位置する場合と、右に位置する場合とで出力電圧の符号が反対となる水平（左右）方向磁界 B T yから判別することができる。

磁気センサの高さの補正が必要な場合には、第 6図に示す、垂直方向磁界 B z の最大値 B z maxと、水平（左右）方向磁界 B yの最大値 B ymaxとセンサ高さと横ズレ量とのマップを用いてセンサ高さの補正を行った横ずれ量を求めることができる。

なお、任意の横ズレ量において、垂直方向磁界 B zの最大値 B z maxは、磁気センサが磁気マーカの直上または真横に位置する場合の値であり、同様に、水平 (左右）方向磁界 B yの最大値 B y maxは、磁気センサが磁気マ一力の真横に位置する場合の値である。

横ズレ量の計算は、第 6図に示すマップから直接求めることもできるし、第 7 図に示す B z maxと B ymaxとの比と横ズレ量との略間の直線関係を利用して簡単な一次方程式で求めることもできる。

•検出法 2—中横ズレ量領域における横ズレ量の検出法

横ズレ量がたとえば 2 5 cm〜 5 0 cm程度の中横ずれ領域では、横ズレ方向に最も大きな磁界変化を生じ、横ズレ量が 1 0 cmを越えると横ズレ量と出力値が一対一に対応する水平（左右）方向磁界 B yを用いる。これにより、 4 c m程度の精度で横ズレ量を求めることができる。しかしながら、水平（左右）方向磁界 B y は遠くまで広がっているが、横ズレ量が 0の場合に信号電圧の符号が反転することがないので外乱磁界と干渉し判別がしにくい。

これに比較して、進行方向磁界 B xは、水平（左右）方向磁界 B yと同様に遠くまで広がっているが、進行方向磁界成分 B xの符号は磁気マーカを越えると反転するので、磁気マーカの磁界と外乱磁界との判別が容易である。したがって、進行方向磁界 B xと水平（左右）方向磁界 B yとを組み合わせることが、横ズレ量 5 0 cmまでの範囲における横ズレ量の測定に好適である。

磁気センサの高さの補正が必要な場合には、第 8図に示す進行方向磁界 B xの最大値 B xmaxと水平（左右）方向磁界 B yの最大値 B ymaxとのマップから高さを算出し、この高さに基づいて横ずれ量を補正することができる。横ズレ量の計算は、第 8図に示すマップから直接求めることもできるし、第 9図に示す B xma Xと B ymaxとの比と横ズレ量との略直線関係を利用して簡単な一次方程式で求めることもできる。

•検出法 3—大横ズレ量領域における横ズレ量の検出法

横ズレ量がたとえば 5 0〜 1 0 0 cmの大横ずれ領域では、進行方向磁界 B xの最大値と最小値を示す地点間の進行方向距離を求め、第 1 0図または第 2 4図からわかるように、高精度に横ずれ量を算出することができる。この時、水平（左右）方向磁界 B yの符号から左右判別がなされる。この検出方法では、高さの影響を無視することができる。なお、第 1 0図はシミュレーションで求めた図であり、第 2 4図は実験で求めた図である。これらのシミュレーション及び実験は、磁気マーカの直径を 1 0 0 mm、その厚さを 5 mm、磁気マーカ上端面よりの磁気センサの高さを 2 5 0 mmとして行った。

•検出法 4一大横ズレ量領域における横ズレ量の他の検出法

横ズレ量がたとえば 3 0ないし 4 0 cmから 1 m程度の大横ずれ領域では、進行方向磁界 B Xの最大値と最小値との間の差である進行方向磁界 B Xの最大変化量 B x maxを求め、この B x maxと横ズレ量との関係を示すマヅプ（第 2 5図参照）から横ズレ量を検出することができる。第 2 5図からわかるように、横ズレ量がたとえば 3 0ないし 4 0 cmから l m程度となると、磁気センサの高さが変化しても、 B x maxはほとんど影響を受けず、このため高さ補正なしにすばやくかつ高精度に横ズレ量を検出することができる。なお、この場合も、水平（左右）方向磁界 B yの符号から左右判別がなされる。

更に、この進行方向磁界 B Xの最大変化量 B x maxから横ズレ量を求める検出法は、上述した進行方向磁界 B xの最大値と最小値を示す地点間の進行方向距離距離に基づいて横ズレ量を求める検出法よりも横ズレ量が大きい領域で検出感度が高いことが実験からわかった。

ただし、進行方向磁界 B xの最大変化量 B x maxから横ズレ量を求める検出法では、実験結果を示す第 2 5図からわかるように、横ズレ量が 3 0 cm未満で高さ変化による出力変化が大きいのでその補正が必要となる。したがって、横ズレ量が小さい場合には上記検出法 1 ~ 3を適宜選択し、横ズレ量が大きい場合には上記検出法 4を採用するようにしてもよい。

•その他の検出法 5 その他、水平（左右）方向磁界 B yからも横ずれ量を算出することができ、この場合はセンサの高さ変動の影響も無視できる。進行方向磁界 B xと水平（左右）方向磁界 B yとのどちらかを条件に応じて適宜選択することができる。また、進行方向磁界 B xで検出した横ズレ量と、水平（左右）方向磁界 B yで検出した横ズレ量との平均値を横ズレ量とすることもできる。

しかしながら、水平（左右）方向磁界 B yは外乱の影響を受けやすく、進行方向磁界 B xの最大値と最小値との差は外乱の影響を受けにくいので、進行方向磁界 B xの最大値と最小値との差から算出する方が望ましい。

(センタ誘導方式の説明）

次に、道路の走行レーンの中央すなわち本明細書でいうセン夕への車両誘導の方式について以下に説明する。

上述したように、自動車が道路に進入した場合に、従来セン夕から 2 5 cm以内に近付づかないとセン夕誘導を開始することができなかったが、進行方向磁界 B Xの変化に基づいて横ズレ量を求める本発明の横ズレ量検出方式では、ほとんど自動車の走行レーンのどの位置でもセン夕への誘導を開始することができる。更に、進行方向磁界 B x、水平（左右）方向磁界 B yおよび垂直方向磁界 B z を検出し、これらの信号を用いて、進行方向磁界 B Xのみによる横ズレ量算出、進行方向磁界 B Xおよび水平（左右）方向磁界 B yの組み合わせによる横ズレ量算出、垂直方向磁界 B zおよび水平（左右）方向磁界 B yの組合せによる横ズレ量算出を行い、これら 3種類の横ズレ量から適宜選択することにより、横ズレ量が小さい範囲、中程度の範囲および大きい範囲のどの範囲でも高精度で横ズレ量を求めることができる。

たとえば、この磁気誘導道路への車両の進入時には、自動車はセン夕から 5 0 〜 1 0 0 cm離れた地点に位置するので、進行方向磁界 B xおよび水平（左右）方向磁界 B yより横ズレ量を算出する。

次に、この横ズレ量を用いて車両をセン夕側に誘導することにより横ズレ量が減少すれば、進行方向磁界 B xおよび水平（左右）方向磁界 B yの組み合わせから横ズレ量を算出し、この算出値に従ってさらに車両をセンタ側へ誘導する。更に、横ズレ量が小さくなれば、求めた B x、 B y、 B zの組み合わせから高い精度で横ズレを求めることができる。

また、横ズレ量が 2 5 cmより大きくなつたとしても、脱輪するまでの間に、上記方法で横ズレ量を再度検出することができるので、再び中央部に自動車を誘導復帰させることができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の磁気式車両位置検出装置（磁気式車両位置検出方式）の原理を示す模式斜視図である。

第 2図は、磁気センサ 1 と磁気マーカ 3との配置状態を示す正面図である。第 3図は、横ズレ量すなわち磁気マーカ 3から左右方向（水平）方向への距離と、垂直方向磁界との関係を示す特性図である。

第 4図は、横ズレ量すなわち磁気マーカ 3から左右方向（水平）方向への距離と、水平（左右）方向磁界との関係を示す特性図である。

第 5図は、横ズレ量すなわち磁気マ一力 3から左右方向（水平）方向への距離と、進行方向磁界との関係を示す特性図である。

第 6図は、横ズレ量 2 5 c m未満の範囲で用いる B zと B yとを次元とする二次元仮想空間上における横ズレ量の等高線を示す特性図である。

第 7図は、横ズレ量と、 B z / B yとの関係を示す特性図である。

第 8図は、横ズレ量 2 5〜 5 0 c mの範囲で用いる B zと B x m a zとを次元とする二次元仮想空間上における横ズレ量の等高線を示す特性図である。

第 9図は、横ズレ量と、 B xmax/B ymaxとの関係を示す特性図である。

第 1 0図は、横ズレ量 5 0〜 1 0 0 c mの範囲で用いるための B xmaxと B xmi nとの間の距離と、横ズレ量との関係を示す特性図である。

第 1 1図は、垂直方向磁界と横ズレ量との関係の測定例を示す特性図である。第 1 2図は、横ズレ量が 0〜 1 0 0 0 mmの範囲における進行方向磁界と横ズレ量との関係の測定例を示す特性図である。

第 1 3図は、横ズレ量が 4 0 0〜 1 0 0 0 mmの範囲における進行方向磁界と横ズレ量との関係の測定例を示す拡大特性図である。

第 1 4図は、横ズレ量が 0〜 1 0 0 0匪の範囲における水平方向磁界と横ズレ量との関係の測定例を示す特性図である。

第 1 5図は、横ズレ量が 4 0 0〜 1 0 0 0腿の範囲における水平方向磁界と横ズレ量との関係の測定例を示す拡大特性図である。

第 1 6図は、磁気マーカと進行方向同一位置における橫ズレ量と各磁気センサの出力電圧との関係を示す特性図である。

第 1 7図は、実施例 1のコンビュ—夕 2の制御例を示すフロ—チヤ一トである。第 1 8図は、実施例 1のコンピュータ 2の制御例を示すフローチヤ一トである。第 1 9図は、実施例 1のコンビュ—夕 2の制御の変形例を示すフローチヤ—トである。

第 2 0図は、実施例 1のコンビュ—夕 2の制御の変形例を示すフローチヤ一トである。

第 2 1図は、磁気マ一力 3を結ぶセンタ—ラインから右に 20cm横ずれしたラインを走行する場合における各磁気センサの出力を示すための特性図である。

第 2 2図は、磁気マーカ 3を結ぶセン夕一ライン上を走行する場合における各磁気センサの出力を示すための特性図である。

第 2 3図は、磁気マーカ 3を結ぶセン夕—ラインから左に 20cm横ずれしたラインを走行する場合における各磁気センサの出力を示すための特性図である。

第 2 4図は、実験により求めたピーク間距離 L xと横ズレ量との関係を示す特性図である。

第 2 5図は、実験により求めた進行方向磁界 B xの最大値と最小値との差 B x ' ， = B xmaxと横ズレ量との関係を示す特性図である。

第 2 6図は、実施例 2の横ズレ量検出方式を示すフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

上記説明した本発明の各構成の更に詳細な説明及び他の特徴を以下の実施例を参照して説明する。

実施例 1

以下、進行方向磁気センサ、垂直方向磁気センサ及び水平方向磁界センサからなる三次元磁気センサを用いて横ズレ量を抽出する磁気式車両位置検出装置の実施例について説明する。

(装置構成）

この磁気式車両位置検出装置の装置構成を第 1図を参照して説明する。

この磁気式車両位置検出装置は、車両の前部下面に設けられた三次元磁気センサ 1と、この三次元磁気センサ 1の出力信号を処理して横ズレ量を算出する車載のコンピュータ 2とからなる。三次元磁気センサ 1は、垂直方向磁気センサ 1 1、水平方向磁界センサ 1 2、及び、進行方向磁気センサ 1 3からなる。水平方向磁気センサ 1 2は車両左右方向の磁界成分を検出し、進行方向磁気センサ 1 3は車両前後方向の磁界成分を検出し、垂直方向磁気センサ 1 1は車両左右方向及び車両前後方向に対してそれそれ直角な方向すなわち車両高さ方向の磁界成分を検出する。磁気センサ 1は第 2図に示すように路面から約 25cmの高さに設置されている。

3は、道路の車線中央部（セン夕）に沿って路面に一定間隔で（たとえば 2 m ごとに）設置された磁気マ一力であって、磁気マ一力 3は、直径 1 0 0醒で高さ約 5 mmの円盤形状の永久磁石からなり、最大エネルギー積が約 1 6 0 0 0 0 J / m³のものを用いた。磁気マーカ 3の上側の主面は一方の磁極たとえば N極に磁化されている。

(磁気マ一力 3周囲の磁界分布）

磁気マーカ 3がその周囲に作る磁界分布について説明する。なお、各図において進行方向磁界 B x、水平（左右）方向磁界 B yおよび垂直方向磁界 B zは G (ガウス）すなわち 0 . 0 0 0 1 · Tを単位として図示されている。

まず、検出磁界の進行方向磁界、水平（左右）方向磁界および垂直方向成分 B x、 B yおよび B zと横ズレ量（横ズレ量ともいう）との関係を第 3図〜第 5図に示す。測定点は高さ 2 5 cmである。

垂直方向磁界 B zは、第 3図に示すように、磁気マーカ 3近傍で鋭いピークをもつが、磁界の広がりは 2 5 cm程度と狭く、かつ、左右対照の分布形状を有する。したがって、垂直方向磁界 B zは、横ズレ量が 2 5 cm以内で大きく、中心付近で特に大きな値を有するが、その代わり、横ズレ量が 2 5 cm以上になると小さくなるたとえばフルスケールが 0. 0005 ( T (テスラ））、感度が 0. 0000 1 Tの性能を有する垂直方向磁気センサ 1 1を用いれば、 0〜250 mmまでの横ズレ量を位置精度 20mmという高精度で測定することができる（第 3図参照）。ただし、この場合、左右判別は水平方向磁界センサ 12の出力値の符号から判定する必要が有る。

水平（左右）方向磁界 Byは、磁気マーカ 3の直上で 0であり、磁気マーカ 3 の直上から 15 cm程度離れた点にピークを有し、 lm近くまでの広い広がりを持つ左右で符号が反対の分布形状をもつ。したがって、車が磁気マ一力 3を通過した時点における垂直、水平方向のセンサ 1 1、 12の出力電圧は、横ズレ量に応じた B z、 Byの検出値に対応することになる。水平（左右）方向磁界 Byは、 1 mまで出力され、横ズレの左右判別もその符号から判別することができるが、磁気マーカ 3の直上では出力が 0となるために横ずれ位置を特定できない。

たとえば、フルスケール 0. 0017 (T (テスラ））、感度 0. 00000 24 Tの性能を有する水平方向磁界センサ 12を用いれば、 250〜500 mm までの横ズレ量を測定することができる（第 4図参照）。この時の検出精度は上述の垂直方向磁気センサ 1 1の場合よりやや悪化するが、 500丽までは問題なく測定することができる。更に本発明者らは、進行方向磁界 Bxの変化に基づいて横ズレ量を測定できることを見出した。

たとえばフルスケール 0. 00003 (T (テスラ））、感度 0. 00000 1 · Tの性能を有する進行方向磁気センサ 13を用いれば、進行方向磁界 B の最小値（最小ビーク）と最大値（最大ピーク）との間の距離と横ズレ量との関係をあらかじめ記憶しておくことにより、横ズレ量を簡単な一次式で算出できることを新たに見い出した。

これにより、横ズレ量を 500〜 1000腿の範囲で検出精度 100 mmで測定することができる。この場合の横ズレ量精度は 100mmとやや悪化するが、 10 00mmまで測定可能である。なお、ここで述べた進行方向磁気センサ 13の出力信号を用いた横ズレ量測定の詳細は後で詳述する。 .

なお、進行方向磁界 Bxを用いたその他の横ズレ量検出方式として、進行方向磁界 Bxの最小値（最小ピーク）と最大値（最大ピーク）との間の進行方向磁界 B xの最大変化量 B xmaxと横ズレ量との関係をあらかじめ記憶しておくことにより、横ズレ量を更に高精度かつ簡単に求めることができることも見い出した。この方式についても後で詳述する。

結局、第 3図〜第 5図から、横ズレ量が小さい場合には、垂直方向磁界 Bzと横ズレ量との関係を用いて横ズレ量を求め、更に水平（左右）方向磁界 Byの符号で左右を判定して行うこと。横ズレ量が 250mmを超えた場合には水平（左右）方向磁界 B yと横ズレ量との関係を用いて横ズレ量を求めること。横ズレ量が 5 00mmを超えた場合には、最も検出範囲が広い進行方向磁気センサ 13を用いた横ズレ量検出を行うことが望ましいことが理解される。

もちろん、本実施例の特徴をなす進行方向磁気センサ 13の信号だけで横ズレ量を抽出してもよい。

(横ズレ量抽出の一例）

三つの磁気センサを用いた横ズレ量抽出の一例を以下に説明する。

まず、自動車の磁気センサ 13が磁気マ一力 3に 80 cn！〜 lm程度まで近付くと、 Bxはマイナス値となり、 B yの符号は自動車が磁気マ一力 3の左を通る場合はプラス値、右を通る場合はマイナス値となる。磁気センサ 1が磁気マーカ 3の配列ラインの直上を通過する場合には、 Byは変化しない。その後、磁気センサ 1が磁気マーカ 3に近付くにつれて Bxは小さくなって負のビーク値となり、 Byは大きくなる。

磁気センサ 1が磁気マ一力 3に 25 cm以内に近付くと、 B zが出力し始める。さらに近付くと By、 B zは更に大きくなるが、 Bxは負のピーク値（最小値）となった後、逆に小さくなり始める。そして、磁気センサ 1が磁気マ一力 3の真横（進行方向において等しい位置）に達すると、 Bxは 0になり、 By、 B zはともに最大値をとる。その後は、 By、 B zは小さくなつていき、 Bxは、ブラス値を出力し始める。

磁気センサ 1が磁気マーカ 3から 25 cm以上離れると、 B zは非常に小さくなる。 Bxは正のピーク値（最大値）となり、その後、徐々に減少していく。

結局、 Bx、 Byは、磁気マーカ 3から 1 m以内で検出可能なれベルで変化し、 B zは 25 cm以内で検出可能なレベルで変化することがわかる。但し、磁気マー力 3近傍では、 B zの出力が最も大きく、 B Xは中央で出力が 0になる。また、 B yは、磁気センサ 1が磁気マーカ 3が存在する走行レーンの中央を通過した時は、その出力は 0となる。

第 3図に示す垂直方向磁界 B zは、横ズレ量が 0、すなわち、磁気センサ 1が磁気マーカ 3の直上または真横にある場合に出力が最大になる。

第 4図は、磁気センサ 1が左右一方側から磁気マーカ 3に接近した場合の出力を示した図である。

水平磁界 B yは、磁気マ一力 3の左では、出力がプラス、磁気マーカ 3の右では、出力がマイナスになり、中央部（磁気マーカ 3の直上）では 0になる。また、磁気マーカ 3の中央部から離れると、変化し始め、最大値（正のピーク値）あるいは、最小値（負のピーク値）をとり、 1 m程度離れると 0になる。 B yは、左がプラス、右はマイナスになるので、左右判別ができる。さらに横ズレ量が l m まで出力が得られるが、中央では出力が 0になる。

磁気センサ 1が走行レーンの中央を磁気マーカ 3の前方からその後方へ通過する場合における磁気マーカ 3からの距離と進行方向磁界 B Xの変化との関係は、磁気センサ 1が磁気マーカ 3の左右一方側から磁気マーカ 3を越えて他方側へ移動する場合における磁気マーカ 3からの距離と水平（左右）方向磁界 B yの変化との関係と等しくなる。

車両が所定の横ズレ量で前進している場合の水平（左右）方向磁界 B yは、磁気センサ 1が磁気マ一力 3の真横にきた場合に最大値 B y maxとなる。ただし、横ズレ量が 0の場合は水平（左右）方向磁界 B yは 0である。

同様に、車両が所定の横ズレ量で前進している場合の垂直方向磁界 B zは、磁気センサ 1が磁気マーカ 3の真横にきた場合に最大値 B z maxとなる。

また、進行方向磁界 B xは、磁気センサ 1が磁気マーカ 3の進行方向前方における所定の位置で最小値（負のピーク値）となり、磁気センサ 1が磁気マーカ 3 の横または直上に位置する場合に 0となり、磁気センサ 1が磁気マ一力 3の進行方向後方における所定の位置で最大値（正のビーク値）となる。

そこで、進行方向磁界 B xの最大値（正のピーク値）と最小値（負のピーク値）との差を B xmaxとする。また、 B xが最大値である地点と最小値である地点との間の進行方向距離を Lxとする。

次に、上述した各信号値 B x max、 B ymax、 B z maxの特長を述べる。

信号値 B z maxは、磁気マーカ 3付近では、出力が最も大きいので精度よくセン夕一位置を確認できる。しかし、測定できる横ズレ量範囲が狭く、また磁気マ一力 3左右で対称であるために、左右どちらがわにズレているかが判定できない。信号値 B y maxは、測定できる横ズレ量範囲広く、また磁気マーカ 3の左右方向判別ができる。しかし、セン夕において出力がゼロのため、セン夕にいるのか、 1 m外に外れているかがわからない。

信号値 B x maxは、測定できる横ズレ量範囲広く、磁気マーカ 3に近いほど大きくなるが、 B z maxと同様、磁気マーカ 3の左右方向判別ができない。

信号値 B ymaxと信号値 B z maxとを組み合せる従来の横ズレ量検出では、 2 5 cmまでの検出が限界であつたが、信号値 B x maxと信号値 B ymaxとを組み合せることにより、測定できる横ズレ量範囲を lmと広くとることができる。

また、進行方向磁界 B xは、磁気マーカ 3通過時において極性が変化することを用いることにより外部ノイズ判別が容易にできる。それについて後で説明する。 (横ズレ量の高さ補正）

実際は、自動車が高速で走行すると高さによる検出磁界の変動を生じるが、この変動はマップ処理で補正することが可能である。以下、この高さ補正について説明する。

まず、横ズレ量が 2 5 cm以内では、第 6図に示すマップによって磁気センサ 1 の高さを補正して横ずれ量を抽出することができる。すなわち、第 6図に示すように S直方向磁界 B zと水平（左右）方向磁界 B yとの比は、センサ高さによらず、横ズレ量一定になるので、その比からセンサ高さの補正をしながら、横ずれ量を判定することができる。

次に、横ズレ量が 2 5〜 5 0 cmの範囲では、第 8図に示すマップによって進行方向磁界 B xと水平（左右）方向磁界 B yとから磁気センサ 1の高さを補正して横ずれ量を抽出することができる。すなわち、第 8図に示すように進行方向磁界 B xと水平（左右）方向磁界 B yとの比は、センサ高さによらず、横ズレ量一定になるので、その比からセンサ高さの補正をしながら、横ずれ量を判定することができる。

最後に、横ズレ量が 5 0〜 1 0 0 cmの範囲では、 B Xまたは B xmaxの最大値と最小値との差から横ずれ量がわかる。第 1 0図に示すように、この時、磁気マ —力 3が十分離れているので、高さの影響は、ほとんど受けない。本実施例では、次の式

(横ズレ量） = 1 . 8 5 X B max - 3 9 0 を用いて横ズレ量を算出する。ただし、 B Xの単位は G ( 0 . 0 0 0 1 · T ) である。

また、第 4図からわかるように、水平（左右）方向磁界 B yからも横ずれ量を検出することができる。更に、進行方向磁界 B xで求めた横ズレ量と、水平（左右）方向磁界 B yで求めた横ズレ量の平均値を最終の横ズレ量とすることもできる。ただし、水平（左右）方向磁界 B yは外乱の影響を受けやすく、進行方向磁界 B xの最大値と最小値との差は外乱磁界の影響を受けにくい。

(外乱磁界対策）

以下、外乱磁界に対する対策について説明する。

主な外乱磁界としては、地磁気及び、鉄橋、トンネル、ビル等による局所的な磁界変化源がある。これらの外乱磁界は、 2 m間隔の磁気マーカ 3に対して一様あるいは 2 m以上の長い周期をもつ長周期磁界と 2 m以下の短周期磁界及びその両者の重ね合せ磁界の三つに分類される。

まず、進行方向の外乱磁界について説明する。

進行方向磁界 B xは磁気マーカ 3の設置間隔である 2 mごとに符号が反転するとともに、遠くまで拡がっていて、道路上のどこを走っていても検出が可能である。したがって、進行方向磁界 B xは他の磁界よりも外乱磁界と最も分別しやすい ₀

次に、長周期外乱磁界について説明すると、その大きさは、隣接する 2つの磁気マーカ 3間でほぼ一定であるので、 2つのマ一力 3の中間の値を求め、その値を外乱値と判定して磁気センサ 1の測定値から減算すればよい。そして進行方向磁界 B xの最大値と最小値との差から B x maxを求め、求めた B x maxから横ズレ量を求めることができる。横ズレ量の検出精度を上げるために複数個の測定値の平均値を利用してもよい。

次に短周期外乱磁界の影響を除去する方法を説明する。

短周期外乱磁界が 2つの磁気マーカ 3の間にある場合は、磁気マーカ 3の 2 m という配置間隔と車速とにより決定される周期を求め、その周期以外の周期の磁界は外乱磁界と判定し分離する。但し、この場合、周期判別なので複数個の測定値を利用する。

次に長周期と短周期の重なった外乱磁界の影響を辞去する方法を説明する。長周期と短周期の重なった外乱磁界の場合、ソフトウェアによるローパスフィル夕などを用いて短周期外乱磁界を除去し、その後、順次得られる複数個の測定値を利用して長周期外乱磁界を除去する。

次に、垂直方向磁界 B zについて説明する。

垂直方向磁界 B zは中央部すなわち横ズレ量 2 5 cm以内で大きいので、中央部付近での横ズレ量抽出により自動車を道路中央に保持するのに好都合である。外乱磁界が重なると、 B z maxが誤差を含んで横ズレ量の誤差が大きくなるので、その補正が重要となる。

もし横ズレ量が 2 5 cm以内にあれば、垂直方向磁界 B zは一定周期の信号となるので、短周期外乱磁界については進行方向磁界 B xと同様に周波数の違いを利用して除去することができる。但し、この場合、周期判別なので複数個の判別値を利用する。

長周期外乱磁界については、プラスからマイナスに大きく変動する進行方向磁界 B xが 0になった時点の垂直方向磁界 B zの値 B z oを求め、隣接する 2つの磁気マーカ 3の中間の B zの値 B z mを求めて、それを外乱磁界とし、 B z oから B z mを差し引くことによって辞去することができる。検出精度を上げるためには、複数個の測定値を利用することが有効である。

水平（左右）方向磁界 B yも進行方向磁界 B xと同じく l m程度の磁界の広がりをもつが、横ズレ量 15cm以上では、水平（左右）方向磁界 B yは一方向磁界と考えられるので、垂直方向磁界 B zと同様に扱うことができる。安全性を考慮すると、磁気マ一力 3を確実にキヤツチしていることが重要であり、特に、進行方向磁界 B xは磁気マーカ 3の設置地点で、信号がプラスマイナスに変化し、さらに、磁気マーカ 2の配置間隔に依存する周波数をもっているので、磁気マーカ 3を確認する最良質な信号であるといえる。

結局、 B xに加えて B y、 B zも利用すれば、セン夕中央から 1 m程度の位置までの横ズレ量を求めることができる。セン夕を大きく外れていた場合でも、 B Xと B yとの組合せで確実にセン夕に誘導されてくる。そして、磁気センサ 1がセン夕へ誘導されると、その後、非常に大きな B xと B z及びかなり大きな B y という 3つの信号によって、自動車は、大きく且つ複雑な外乱磁界に杭して、確実にセン夕に把持される。つまり、トンネルや鉄橋等の複雑で強力な外乱磁界の影響を受けても、セン夕に誘導され、安全走行が可能である。

更に具体的に説明すると、横ズレ量が 20cm程度の位置で走行中に、トンネル等の外乱磁界が大きい環境下で 3個程度の磁気マーカ 3を見失うとステアリング角度を最大 5度で操舵したとすると中央から 50cm程度外れてしまうこととなる。この場合でも、 1 mまで検出できるので、再び磁気マ一力 3をキャッチし、その上で外乱磁界を計算、補正し後に横ズレ量を算出し、それに応じてセン夕誘導を再び開始することができる。このようにして、強力な外乱磁界下でも、自動車のセン夕誘導保持が可能となる。

また、車両がセン夕中央に保持される場合には、進行方向磁界 B xも垂直方向磁界 B zも大きく振動するので、磁気マーカ 3の位置を確実に検出することができる。また、磁気センサ 1が磁気マーカ 3上を通過する際、横ズレ量に応じて、自動車を道路中央へに速やかに誘導が開始できる。これは、カーブでの誘導に特に効果的である。従来方法だと、磁気マーカ 3を通過して横ズレ量を計算するまでにかなりの時間を要し、応答性が悪く、カーブでは、磁気マーカ 3の配置間隔を 2 mから 1 mに縮める必要があった。

(制御動作例の説明）

次に、第 1 7図、第 1 8図に示すフローチャートを参照して上述した各検出動作の具体的な実施順序を説明する。

まず、電源投入によりス夕— ト後、初期化を行い（S 1 0 0 ) 、磁気センサ 1 1〜 1 3の出力信号から垂直磁界成分測定値 B z、水平磁界成分測定値 B y、進行磁界成分測定値 Bxを読み込む（ S 1 02) 。

次に、進行方向磁界成分測定値 Bxの変動成分 Bx' の符号が負から正へ反転する符号反転時点を求めて、磁気マーカ 3の位置を確認する（S 104) 。

次に、隣接する 2つの上記符号反転時点間の時間として定義される周期を算出し、この周期に基づいて隣接する 2つの磁気マーカ 3間の中間地点に相当する中間時点を求め、この中間時点における進行方向磁界成分測定値 Bx、水平方向磁界成分測定値 B y、垂直磁界成分測定値 B zを外乱オフセットレベルの今回値として記憶する（S 1 06 )

次に、予め算出した直前 5回の外乱オフセットレベルの平均値と上記今回値との差が 0. 1 G未満かどうかを調べ（S 1 08) 、未満であれば上記今回値含む直前の 5回の外乱オフセットレベルの平均値を新たに算出し（S 1 1 0) 、以上であれば上記予め記憶する直前の 5回の外乱オフセットレベルの平均値を変更することなく、 S 1 14へ進む。

S 1 14では、検出した垂直磁界成分測定値 B z、水平磁界成分測定値 B y、進行磁界成分測定値 B Xから上記外乱オフセットレベルの平均値を差し引いて、各磁界成分測定値のうちの変動信号成分 Bx' 、 By' 、 B z ⁵ とする（S 1 1 4) 。これにより、隣接する 2個の磁気マーカ 3間の中間の磁界成分の値を地磁気および長周期外乱磁界とみなして垂直磁界成分測定値 B z、水平磁界成分測定値 B y、進行磁界成分測定値 Bxから差し引き、地磁気と外乱磁界を相殺することができる。

次に、入力される進行方向磁界成分測定値 Bxの最大値または変動信号成分 B X ⁵ の最大値を求めて記憶し（S 1 1 6) 、進行方向磁界成分の変動信号成分 B X ' が 0のところで磁気マーカ 3を通過したと判定し（S 1 1 8) 、まだ通過していなければ S 1 14ヘリ夕一ンし、通過していれば S 1 20へ進んでその時の S直磁界成分 B zの変動信号成分 B z ' および水平磁界成分 B yの変動信号成分 B ⁵ を求めて記憶し、更に、進行方向磁界成分測定値 Bxの最小値またはその変動信号成分 Bx，の最少値を求めてそれを記憶する（S 1 24) 。

次に、変動信号成分 Bx' の最大値と最小値との差を算出して進行方向磁界成分の最大変化量 Bxmaxとして記憶し、同時に変動信号成分 Bx' の最大値と最小値との間の距離 Lxを、カウン夕でカウントした上記周期および別に検出した車速との積から算出する（ S 1 2 5 ) 。なお、フローチヤ一トでは、進行方向磁界成分の最大変化量 Bxmaxは Bx' ' と記載されている。また、この明細書で Tはテスラ（磁界強度単位）を意味する。

次に、距離 Lxが予め記憶する所定範囲から逸脱している場合には、検出した進行方向磁界への外乱の影響が大きいもの判定として S 1 02ヘリ夕—ンする ( S 12 6 ) 。

次に、求めた進行方向磁界成分の最大変化量 Bxmax ( = Βχ' ⁵ ) 及び距離 Lxに基づいて横ズレ量検出方法を次のように選択する（S 1 27) 。

進行方向磁界成分 Bxの最大変化量 Bxmax ( = Bx， ' ）が 0. 6 x 0. 0 00 1 · T以上と大きい場合には磁気マーカ近傍にあるものとして変動信号成分 B z ' 、 B y ' と横ズレ量との関係を示す内蔵のマップから 0〜25cm内での横ズレ量を求め（ S 1 2 8 ) 、最大変化量 Bxmax ( = Bx，， ) が 0. 06 5 x 0. 000 1 · T~ 0. 6 x 0. 000 1 · Τの範囲であれば磁気マーカ 3から 25〜50cm程度離れているものとして変動信号成分 Bx，、 B y' と横ズレ量との関係を示す内蔵のマップから 25〜50cm内での横ズレ量を求め（S 130)、最大変化量 Bxmax ( = Βχ， ' ）が 0. 0 6 5 x 0. 00 0 1 · Τ未満であれば横ズレ量が更に大きいと判定して距離 L Xと横ズレ量との関係を示す内蔵のマヅプから 50〜 1 00cmの横ズレ量を求めるか所定の計算式で算出する（ S 13 2)

次に、上述のようにして直前の 5個の磁気マーカ 3において算出した横ズレ量の平均値と、今回算出した横ズレ量の今回値との差を算出し（S 134) 、その差が 100mm未満であれば、上記今回値を含む直前の 5個の横ズレ量搬出値の平均値を新たに算出し（S 1 36) 、この差が大きくずれている場合には上記平均値の新規算出を行わず、かつ、横ズレ量の今回値を記憶する上記平均値として (S 1 38) 、 S 140へ進む。

次に、自動車の E CUからの信号に基づいてそれが現在自動運転中かどうかを判断し（S 140) 、そうであれば E CUに上記横ズレ量の今回値を出力して、 E CUにこの横ズレ量を解消する向きにステアリング制御を行わせ（S 144) 、かつ、横ズレ量が大きい場合にだけ音声又は運転席のデスプレイにて警告を発し (S 142) 、そうでなければステアリング制御を行わず上記警告だけを発する。

(変形態様）、

上述した S 100から S 1 27までの制御動作の他例を第 1 9図、第 20図に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、この制御では、第 20図に示すように短い時間間隔で定期的に実施される割りこみルーチンを 2 1 2を有しているので、これから先に説明する。

まず、進行方向磁界測定値 Bxを入力し（S 2 00 ) 、 Bxが最小値かどうかを調べる（S 2 02 ) 。なお、この検出は連続的に変化する Bxの微分係数が負から正に変化する期間に行う。高周波ノイズ信号による誤判定を回避するために高周波信号成分はあらかじめソフトウエア又はハードウエア構成のローパスフィルタを用いて除去しておくことが好ましい。

S 202にて、上記最小値を検出したら第 2タイマをリセットしてから再ス夕 —トし（S 204) 、そうでなければ S 204をジャンプして、 S 206へ進む。

S 206では、進行方向磁界測定値 Bxが最大値かどうかを調べる。なお、この検出は連続的に変化する Bxの微分係数が正から負に変化する期間に行う。高周波ノイズ信号による誤判定を回避するために高周波信号成分はあらかじめソフトウエア又はハードウエア構成のローパスフィルタを用いて除去しておくことが好ましい。

S 206にて、上記最大値を検出したら S 208へ進み、検出しなければ第 1 9図に示すメインルーチンヘリ夕一ンする。 S 2 08では、第 2夕イマのカウント値を調べて記憶し、次に、このカウント値に車速を掛けて距離 Lxを算出し (S 2 1 0) 、次に、これら最大値と最小値との差 Bxmax ( = Bx， ' ）を求めて（S 2 12) 、メインルーチンにリターンする。

なお、 Bxが上記最小値である地点は磁気マーカ 3の手前でかつ磁気マーカ 3 の近傍に存在し、 Bxが上記最大値である地点は磁気マーカ 3を越え、かつ磁気マ一力 3の近傍に存在している。

次に、第 17図、第 1 8図に示す S 100~S 1 27を簡略化した制御例を第 19図のフロ一チャートを参照して説明する。

S 102にて、各方向の磁界成分測定値 Bx、 By、 B zを読み込み後、予め保持する進行方向磁界の平均値（直流レベルすなわちオフセットレベル） Bxm と進行方向磁界測定値 Bxとの差 Bx，を算出し（S 103) 、差 Bx，が 0かどうか、すなわち、進行方向において現在、磁気マーカ 3と同一地点かどうかを調べ（S 104) 、そうでなければ S 102ヘリ夕一ンする。

差 Bx' が 0であれば、第 1夕イマのカウント値を記憶し（S 150) 、第 1 夕イマをリセットしてから再ス夕一トし（S 152) 、車速を検出する（S 15 4) 。

この車速検出は次のように行われる。

上;記第 1夕イマのカウント値は進行方向において隣接する 2つの磁気マーカ 3 間の通過時間 Tを示し、この隣接 2磁気マーカ 3間の距離 Lxは既知一定であるから、車速は Lx/Tとして算出できる。なお、公知の他の独立の車速センサを採用する場合には、第 1夕イマは不要である。

次に、各方向の磁界成分の平均値（直流レベルすなわちオフセットレベル） B xm、 B ym、 B zmを求める（ S 156 ) 。算出は、第 17図に示す方式の他、各種方式が考えられる。

たとえば、第 20図の S 202、 S 206で直前の 5つの磁気マーカ 3にて求めた進行方向磁界 B Xの最大値と最小値とを全て加算し 10で割って求めてもよい

次に、 S 156にて算出した各方向の磁界成分の平均値 Bxm、 Bym、 B z mと、 S 102で読み込んだ各方向の磁界成分の測定値 Bx、 By、 B zとの差を求めて、それらの変動成分 Bx，、 By' 、 B z ' を算出する（S 158) 。 (その他の変形態様）

なお、磁気マーカ 3を順次検出することにより、または、磁気マーカ 3の配置間隔や、その上面磁極反転などにより、磁気センサ 1 1 1〜 13を用いて磁気マ —力 3から道路形状情報を検出することも可能である。

第 24図に、ピーク間距離 Lxと横ズレ量との実際の関係を示す。なお、実験条件は以下のとおりである。横ズレ量 0〜 500匪の範囲で 1◦ 0腿ごとに 10 回測定を行い、各測定値の平均値を黒丸で、最大値、最小値を白丸で示す。測定値のばらつきは、回路ノイズと考えられる。実施例 2

他の実施例を第 2 6図のフローチャートを参照して以下に説明する。

この実施例は、上記実施例 1における S 1 3 2において、距離 L xではなく、進行方向磁界 B Xの最大値と最小値との差 B x max ( = B X， ' ) に基づいて、横ズレ量を検出する点が実施例 1 と異なっている。

実験デ一夕を示す第 2 5図からわかるように、横ズレ量が 5 0 0 mm以上では、磁気センサ 1の高さの影響が非常に小さくなり、かつ、 B x maxと横ズレ量との関係がほぼ直線関係となるので、横ズレ量が 5 0 0 mm以上ではあらかじめ記憶する B x maxと横ズレ量との関係（第 2 5図）から磁気センサ 1の高さ補正なしに横ズレ量を簡単に推定することができる。なお、第 2 5図の実験条件は、上述した第 2 4図の実験条件と同じである。

Claims

請求の範囲

1 . 上端に一方の磁極を有して車線中央部に沿って所定間隔で配置された磁気マ一力近傍の磁界変化を検出する車両搭載式の磁気センサと、

前記磁気センサの出力信号に基づいて前記磁気マーカを基準点とする前記車両の左右方向への変位量である横ズレ量を抽出する横ずれ情報抽出手段と、

を備える磁気式車両位置検出装置において、

前記磁気センサは、車両の進行方向磁界成分を検出する進行方向磁気センサを有することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

2 . 請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記横ずれ情報抽出手段は、前記進行方向磁気センサの出力信号の最小値と最大値との差である進行方向磁界の最大変化量に基づいて前記横ズレ量を抽出することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

3 . 請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記横ずれ情報抽出手段は、前記進行方向磁気センサの出力信号の最小値と最大値との間の距離に基づいて前記横ズレ量を抽出することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

4 . 請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記磁気センサは、垂直方向磁界成分を検出する垂直方向磁気センサと、前記進行方向磁界成分および垂直方向磁界成分と直角な水平方向磁界成分を検出する水平方向磁気センサとを更に有し、

前記横ずれ情報抽出手段は、前記三つの磁気センサの出力信号に基づいて前記車両の横ズレ量を抽出することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

5 . 請求項 4記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記横ずれ情報抽出手段は、前記進行方向磁気センサの出力信号が反転する時点における前記垂直方向磁気センサ及び水平方向磁気センサの出力信号値を用いて前記横ズレ量を抽出することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

6 . 請求項 4記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記横ずれ情報抽出手段は、前記垂直方向磁気センサ及び水平方向磁気センサの出力信号のピーク値を用いて前記横ズレ量を抽出することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

7 . 請求項 4記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記横ずれ情報抽出手段は、

前記横ズレ量が大きい場合、前記進行方向磁気センサの出力信号に基づいて前記横ズレ量を抽出するとともに前記水平方向磁気センサの出力信号に基づいて左右判別情報を抽出し、

前記横ズレ量が小さい場合、前記進行方向磁気センサ及び水平方向磁気センサの出力信号に基づいて前記横ズレ量を抽出し、

前記横ズレ量が更に小さい場合、前記垂直方向磁気センサ及び水平方向磁気センサの出力信号に基づいて前記横ズレ量を抽出することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

8 . 請求項 4記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記横ずれ情報抽出手段は、前記各磁気センサの出力信号のうち前記磁気マー力により生じる磁界の変化成分を含む所定幅の有効帯域を除いた他の帯域の信号成分を除去するフィル夕手段を備えることを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

9 . 請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記進行方向磁気センサの出力信号の変調信号成分に基づいて前記磁気マーカの進行方向位置を判定することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

1 0 . 請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記横ずれ情報抽出手段は、

前記磁気センサの出力信号のピーク値に基づいて前記磁気マ一力の進行方向位置を判定し、

互いに隣接する二つの前記磁気マーカの位置から磁気マ一力中間点を算出し、前記磁気マ一力中間点における磁気センサの出力信号レベルに基づいて長周期の外乱磁界によるノィズ成分を除去することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

1 1 . 請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記横ずれ情報抽出手段は、

今回通過した前記磁気マーカから抽出した前記横ズレ量と、連続する直前の複数の磁気マ一力から抽出された前記横ズレ量の平均値とに基づいて短周期の外乱磁界によるノイズ成分を除去することを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

1 2 . 請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において、

前記磁気マーカの配置変化に基づいて道路形状情報を検出する道路形状情報検出手段を備える磁気式車両位置検出装置。

1 3 . 請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において、

隣接する前記磁気マ一力間の通過時間に基づいて車両速度を算出する車両速度算出手段を備えることを特徴とする磁気式車両位置検出装置。

1 4 . 請求項 1記載の磁気式車両位置検出装置において、

抽出された前記横ズレ量に基づいて操舵制御装置に操舵制御指令信号を発信する操舵指令手段を備えることを特徴とする磁気式車両位置検出装置。