特許ウォッチ

公開番号2024121590
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-06
出願番号2023028768
出願日2023-02-27
発明の名称位置推定システム
出願人愛知製鋼株式会社
代理人個人
主分類G01C 21/28 20060101AFI20240830BHJP(測定;試験)
要約【課題】磁気マーカを利用して車両位置を推定する一方、デッドレコニングによる車両位置の推定精度が向上された位置推定システムを提供すること。
【解決手段】位置推定システム1は、磁気マーカ10を基準として車両の位置を測位する磁気ポジショニング回路153と、車両の内界から取得される内界情報に基づくデッドレコニングにより車両の位置を推定するデッドレコニング回路151と、磁気ポジショニング回路153により測位された車両の位置と、デッドレコニング回路151により推定された車両の位置と、に基づき、車両の位置を含む状態量を推定するフィルタリング回路157と、を備え、状態量は、車両のヨー角と車両の移動方向との角度的なずれである横滑り角を変数に含む状態方程式により表すことができ、横滑り角は、定常円旋回の近似式により推定される。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
磁気マーカが配置された床面あるいは路面を移動する車両の位置を推定するシステムであって、
前記磁気マーカを検出する検出部と、
該検出部により検出された磁気マーカを基準として車両の位置を測位する磁気ポジショニング部と、
車両の内界から取得される内界情報に基づくデッドレコニングにより車両の位置を推定するＤＲ部と、
前記磁気ポジショニング部により測位された車両の位置と、前記ＤＲ部により推定された車両の位置と、に基づき、車両の位置を含む状態量を推定する状態推定部と、を備え、
該状態推定部が推定する状態量は、車両のヨー角と車両の移動方向との角度的なずれである横滑り角を変数に含む状態方程式により表すことができ、
前記横滑り角は、定常円旋回の近似式により推定される物理量である車両用の位置推定システム。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
請求項１において、前記定常円旋回の近似式は、車両の重心位置が変数として含まれる近似式であり、
前記状態量には、車両の位置のほか、少なくとも、車両の重心位置が含まれる車両用の位置推定システム。
【請求項３】
請求項１において、車両は、操舵方向が固定された左右の車輪を備え、前記内界情報は、左右の車輪速であり、
前記定常円旋回の近似式は、車両の重心位置、前記左右の車輪速、及び左右の車輪の車幅方向の距離であるトレッド幅、を変数として含む式である車両用の位置推定システム。
【請求項４】
請求項３において、前記状態量には、車両の位置のほか、少なくとも、車両の重心位置及び前記トレッド幅が含まれる車両用の位置推定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の位置を推定するための位置推定システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、道路に間隔を空けて配設された磁気マーカを利用し、車両の位置を測位する磁気ポジショニングシステムが提案されている（例えば下記の特許文献１参照。）。このシステムでは、車両が検出した磁気マーカを基準として車両位置が測位される。例えば、このシステムでは、磁気マーカに対する車両の横ずれ量が計測され、その磁気マーカの敷設位置から横ずれ量の分だけ、位置的にずらすことで車両位置が測位される。
【０００３】
下記の特許文献１のシステムは、磁気ポジショニングにより車両位置を測位する機能のほか、デッドレコニング（Dead Reckoning、自律航法、推測航法、慣性航法）により車両位置を推定する機能を備えている。デッドレコニングは、例えば車輪速やヨーレートなどの車両の内界情報に基づき、車両が移動した先の位置を推定する手法である。車輪速やヨーレートなどの内界情報を利用するデッドレコニングであれば、いずれかの磁気マーカを検出した後、新たな磁気マーカを検出するまでの期間においても車両位置の推定が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１２５１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁気マーカを利用する磁気ポジショニングシステムでは、磁気マーカを検出後、新たな磁気マーカを検出するまでの期間における車両位置の推定精度の確保が重要であり、自動走行などの高度な車両制御を実現するためには、デッドレコニングによる車両位置の推定精度を高める必要がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、磁気マーカを利用して車両位置を推定する一方、デッドレコニングによる車両位置の推定精度が向上された位置推定システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、磁気マーカが配置された床面あるいは路面を移動する車両の位置を推定するシステムであって、
前記磁気マーカを検出する検出部と、
該検出部により検出された磁気マーカを基準として車両の位置を測位する磁気ポジショニング部と、
車両の内界から取得される内界情報に基づくデッドレコニングにより車両の位置を推定するＤＲ部と、
前記磁気ポジショニング部により測位された車両の位置と、前記ＤＲ部により推定された車両の位置と、に基づき、車両の位置を含む状態量を推定する状態推定部と、を備え、
該状態推定部が推定する状態量は、車両のヨー角と車両の移動方向との角度的なずれである横滑り角を変数に含む状態方程式により表すことができ、
前記横滑り角は、定常円旋回の近似式により推定される物理量である車両用の位置推定システムにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の位置推定システムでは、磁気ポジショニング部により観測された車両の位置と、ＤＲ部により推定された車両の位置と、に基づき、車両の位置を含む状態量が推定される。本発明の位置推定システムでは、定常円旋回の近似式により横滑り角が推定されると共に、横滑り角を変数とする状態方程式により状態量が表される。
【０００９】
本発明の位置推定システムでは、車両の位置を推定するに当たって横滑り角が利用される。車両のヨー角と車両の移動方向との角度的なずれである横滑り角を利用すれば、デッドレコニングによる位置推定の精度向上を図ることができる。特に、本発明の位置推定システムでは、横滑り角が定常円旋回の近似式により推定される。定常円旋回の近似式による横滑り角であれば、車両の位置を含む状態量の推定に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例１における、位置推定システムの説明図。
実施例１における、磁気マーカの斜視図。
実施例１における、車両の構成を示すブロック図。
実施例１における、位置推定システムの構成を示すブロック図。
実施例１における、磁気マーカを通過する際の前後方向の磁気計測値の変化を示すグラフ。
実施例１における、磁気マーカの真上に磁気検出ユニットが位置するとき、各磁気センサＣｎによる車幅方向の磁気計測値の分布の近似曲線を示すグラフ。
実施例１における、磁気ポジショニングによる処理内容の説明図。
実施例１における、位置推定アルゴリズムのブロック図。
実施例１における、位置推定処理の流れを示すフロー図。
実施例２における、車両の構成を示すブロック図。
実施例２における、位置推定アルゴリズムのブロック図。
実施例３における、位置推定アルゴリズムのブロック図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許