(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、道路の所定コース上に敷設された磁気マーカから発生される磁界を磁気センサユニットにて検出し、該磁気センサユニットでの検出磁界に基づいて当該車両の道路における横方向位置を決定するようにした車両位置検出装置において、
舵角センサにて検出される車両の舵角に基づいて、車両の旋回状態を表す旋回状態量を取得する旋回状態取得手段と、
旋回状態取得手段にて取得される旋回状態量が所定量より大きくなるか否かを判定する旋回状態判定手段と、
上記旋回状態量が所定量より大きくなると上記旋回状態判定手段が判定したときに、当該旋回状態量と上記磁気センサユニットでの検出磁界とに基づいて当該車両の道路における横方向位置を演算する横方向位置演算手段とを備える車両位置検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両位置検出装置において、
上記磁気センサユニットは、車両の横方向に所定の間隔で配列された第一の磁気センサと第二の磁気センサを有し、
上記横方向位置演算手段は、第一の磁気センサでの検出磁界が所定条件となるときに、その検出磁界と上記旋回状態取得手段にて取得された旋回状態量に基づいて磁気マーカが第一の磁気センサと第二の磁気センサの配列方向と所定の位置関係となる際における第一の磁気センサと磁気マーカとの間の距離情報を演算する第一の演算手段と、
第二の磁気センサでの検出磁界が上記所定条件となるときに、その検出磁界と上記旋回状態取得手段にて取得された旋回状態量に基づいて磁気マーカが第一の磁気センサと第二の磁気センサの配列方向と所定の位置関係になる際における第二の磁気センサと磁気マーカとの間の距離情報を演算する第二の演算手段と、
上記第一の演算手段及び第二の演算手段にて演算された各距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算する第三の演算手段とを有する車両位置検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両位置検出装置において、
上記第一の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られてから第二の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られるまでの予測時間に基づいた遅れ時間を、第一の磁気センサと第二の磁気センサとの間の距離、車速及び上記旋回状態取得手段にて取得された旋回状態量に基づいて演算する遅れ時間演算手段と、
上記第一の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られた後の所定タイミングから上記遅れ演算手段にて演算された遅れ時間が経過する前に上記第二の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られたときに、上記第三の演算手段が上記第一の演算手段及び第二の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算するようにさせる演算制御手段とを備えた車両位置検出装置。
【請求項４】
請求項３記載の車両位置検出装置において、
上記横方向位置演算手段は、上記第二の演算手段にて得られた距離情報を用いることなく上記第一の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算する第四の演算手段を有し、
上記演算制御手段は、更に、上記第一の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られた後の所定タイミングから上記遅れ演算手段にて演算された遅れ時間が経過しても上記第二の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られないときに、上記第四の演算手段に上記第一の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算させるようにした車両位置検出装置。
【請求項５】
請求項２記載の車両位置検出装置において、
上記横方向位置演算手段は、上記第二の演算手段にて得られた距離情報を用いることなく上記第一の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算する第四の演算手段を有し、
上記第一の演算手段に基づいて得られた距離情報に基づいて第一の磁気センサにて所定条件での検出磁界が得られたときに当該第一の磁気センサが磁気マーカを含む所定範囲内に位置するか否かを判定する位置判定手段と、
第一の磁気センサが当該所定範囲内に位置すると上記位置判定手段が判定したときに、上記第三の演算手段に代えて、上記第四の演算手段が車両の横方向位置を演算するようにさせる演算制御手段とを有する車両位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路の幅方向における車両の位置（  横方向位置）  を検出する車両位置検出装置に係り、詳しくは、道路に敷設した磁気マーカからの磁界を車両に設けられた磁気センサにより検出し、その検出した磁界に基づいて当該車両の道路における横方向位置を決定するようにした車両位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路上に設定した所定のコースに沿うように操舵制御を行う自動運転車両が提案されている。このような自動運転車両では、常に道路の幅方向における当該車両の位置（  横方向位置）  を検出し、その検出位置に基づいて当該車両が該所定のコースから逸脱しないように操舵制御を行うようにしている。
【０００３】
このような自動運転車両に搭載される車両位置検出装置は、図１に示すように、上記所定のコース上に所定間隔で敷設された磁気マーカ１０からの磁界を検出する磁気センサ２０を備えている。このコース上に敷設される各磁気マーカ１０から発生される磁界の強度は、当該磁気マーカ１０からの距離に応じて変化する。このことから、車両位置検出装置は、更に、磁気マーカ１０の発生磁界の特性を表す基準特性情報、例えば、距離と磁界強度との関係を示す基準マップを備えており、磁気センサ２０にて検出された磁界強度に対応する距離が上記基準マップを参照して求められる。そして、この求められた距離に基づいて車両１００の横方向位置が演算される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両１００が走行すべき道路が大きく曲がり、例えば、図２に示すように、その道路上に敷設された磁気マーカ１０に沿って車両１００が大きな舵角にて走行する場合、磁気センサ２０に対する磁気マーカ１０の相対移動軌跡が変化する。即ち、図３に示すように、車両１００が直進する場合、磁気マーカ１０は、磁気センサ２０に対して相対移動軌跡Ａ０のように移動するが、車両１００の舵角が大きくなると、磁気マーカ１０は、磁気センサ２０に対して相対移動軌跡Ａ１のように移動する。
【０００５】
このような状況では、磁気マーカ１０が磁気センサ２０に対して相対移動軌跡Ａ０のように移動する場合、磁気マーカ１０が磁気センサ２０に対して最も近づく位置Ｐ１において、磁気センサ２０での検出磁界（ピーク値）に基づいて、当該磁気センサ２０と磁気マーカ１０との間の距離Ｌ１０が車両１００の横方向位置を表す情報として演算される。
【０００６】
また、磁気マーカ１０が磁気センサ２０に対して相対移動軌跡Ａ１のように移動する場合、磁気マーカ１０が上記位置Ｐ１を通過した後に磁気センサ２０に対して最も近づく位置Ｐ２において、磁気センサ２０での検出磁界（ピーク値）に基づいて当該磁気センサ２０と磁気マーカ１０との間の距離Ｌ１１が車両１００の横方向位置を表す情報として演算される。しかし、この場合、車両位置検出装置は、磁気センサ２０から横方向に距離Ｌ１１だけ離れたＰ２’  に磁気マーカ１０が位置すると認識する。即ち、相対移動軌跡Ａ１上を本来位置Ｐ１に磁気マーカ１０があるものとして認識されなければならないにもかかわらず、位置Ｐ２’  に磁気マーカ１０が存在するものとして認識されてしまう。
【０００７】
上記のずれ（Ｐ１−Ｐ２’  ）は、舵角が小さく車両１００が大きく旋回しない場合には、特に問題にはならないが、舵角が大きくなって車両１００が大きく旋回すると、そのずれが大きくなって車両１００の横方向位置の精度が低下してしまう。
また、車両の横方向位置の検出精度を上げるために、例えば、図４に示すように、車両１００の横方向に所定間隔で配列された複数の磁気センサ２０、２１にて磁気マーカ１０から発生される磁界を検出することが提案されている。
【０００８】
各磁気センサ２０、２１の間を相対移動軌跡Ａ０のように磁気マーカ１０が移動する場合、各磁気センサ２０、２１のそれぞれに磁気マーカ１０が最も近づく位置Ｐ０にて、一方の磁気センサ２０がその検出磁界（ピーク値）に基づいて磁気マーカ１０までの距離Ｌ１０を演算し、他方の磁気センサ２１がその検出磁界（ピーク値）に基づいて磁気マーカ１０までの距離Ｌ２０を演算する。そして、これらの距離Ｌ１０及びＬ２０に基づいて車両１００の横方向位置が演算される。  しかし、この場合、舵角が大きくなって、各磁気センサ２０、２１の間を相対移動軌跡Ａ１のように磁気マーカ１０が移動すると、一方の磁気センサ２１に磁気マーカ１０が最も近づく位置Ｐ２２と、他方の磁気センサ２０に磁気マーカ１０が最も近づく位置Ｐ２１が異なる。従って、磁気マーカ１０が各磁気センサ２０、２１に略同時期に最も接近することを前提に、各磁気センサ２０、２１からの検出磁界に基づいて車両１００の横方向位置を演算する従来の車両位置検出装置では、上記のように、舵角が大きくなって磁気マーカ１０が各磁気センサ２０、２１に最も接近するタイミングがずれると、得られる車両１００の横方向位置の精度が低下する。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、車両が種々の旋回状態にてカーブ路を走行する際にも、できるだけ正確な車両の横方向位置が検出できるような車両位置検出装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、車両に搭載され、道路の所定コース上に敷設された磁気マーカから発生される磁界を磁気センサユニットにて検出し、該磁気センサユニットでの検出磁界に基づいて当該車両の道路における横方向位置を決定するようにした車両位置検出装置が提供される。
本発明の一局面によれば、車両が急激に旋回する場合に特に車両の横方向位置の検出精度が低下することから、特にそのような状況での検出精度を低下させないようにするという観点から、舵角センサにて検出される車両の舵角に基づいて、車両の旋回状態を表す旋回状態量を取得する旋回状態取得手段と、旋回状態取得手段にて取得される旋回状態量が所定量より大きくなるか否かを判定する旋回状態判定手段と、上記旋回状態量が所定量より大きくなると上記旋回状態判定手段が判定したときに、当該旋回状態量と上記磁気センサユニットでの検出磁界とに基づいて当該車両の道路における横方向位置を演算する横方向位置演算手段とを備えるように構成される。
【００１７】
また、上記磁気センサユニットが複数の磁気センサを含む構成となる場合に、より精度よく車両の横方向位置が検出できるという観点から、上記局面において、上記磁気センサユニットは、車両の横方向に所定の間隔で配列された第一の磁気センサと第二の磁気センサを有し、上記横方向位置演算手段は、第一の磁気センサでの検出磁界が所定条件となるときに、その検出磁界と上記旋回状態取得手段にて取得された旋回状態量に基づいて磁気マーカが第一の磁気センサと第二の磁気センサの配列方向上と所定の位置関係となる際における第一の磁気センサと磁気マーカとの間の距離情報を演算する第一の演算手段と、第二の磁気センサでの検出磁界が上記所定条件となるときに、その検出磁界と上記旋回状態取得手段にて取得された旋回状態量に基づいて磁気マーカが第一の磁気センサと第二の磁気センサの配列方向と所定の位置関係になる際における第二の磁気センサと磁気マーカとの間の距離情報を演算する第二の演算手段と、上記第一の演算手段及び第二の演算手段にて演算された各距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算する第三の演算手段とを有するように構成することができる。
【００１８】
このような車両位置検出装置では、第一の磁気センサでの検出磁界と旋回状態量に基づいて演算される距離情報と第二の磁気センサでの検出磁界と旋回状態量に基づいて演算される距離情報とに基づいて車両の横方向位置が演算される。
上記各磁気センサでの検出磁界の所定条件とは、当該車両位置検出装置において予め固定的に定められているものであれば、特に限定されず、例えば、磁気マーカが各磁気センサに最も接近したときに得られる検出磁界の条件（  ピーク値）  を当該所定条件として定めることができる。
【００１９】
また、第一の磁気センサと第二の磁気センサの配列方向に対する磁気マーカの所定の位置関係は、当該車両位置検出装置において予め固定的に定められているものであれば、特に限定されず、例えば、磁気マーカが第一の磁気センサと第二の磁気センサの配列方向上に位置する条件を当該所定の位置関係として定めることができる。
【００２０】
また、車両の横方向位置の出力を必要以上に遅らせないという観点から、上記局面において、上記第一の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られてから第二の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られるまでの予測時間に基づいた遅れ時間を、第一の磁気センサと第二の磁気センサとの間の距離、車速及び上記旋回状態取得手段にて取得された旋回状態量に基づいて演算する遅れ時間演算手段と、上記第一の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られた後の所定タイミングから上記遅れ演算手段にて演算された遅れ時間が経過する前に上記第二の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られたときに、上記第三の演算手段が上記第一の演算手段及び第二の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算するようにさせる演算制御手段とを備えるように構成することができる。
【００２１】
このような車両位置検出装置では、上記遅れ時間経過後には、上記第三の演算手段が上記第一の演算手段及び第二の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算することなない。
また、同様の観点から、上記局面において、上記横方向位置演算手段は、上記第二の演算手段にて得られた距離情報を用いることなく上記第一の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算する第四の演算手段を有し、上記演算制御手段は、更に、上記第一の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られた後の所定タイミングから上記遅れ演算手段にて演算された遅れ時間が経過しても上記第二の磁気センサにて上記所定条件での検出磁界が得られないときに、上記第四の演算手段に上記第一の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算させるように構成することができる。
【００２２】
このような車両位置検出装置では、上記遅れ時間が経過した後には、第二の磁気センサからの検出磁界を考慮することなく、第一の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置が演算される。
また、一方の磁気センサでの検出磁界に基づいて比較的精度のよい車両の横方向位置が得られると見込まれる場合には、余分な処理を行わないという観点から、上記局面において、上記横方向位置演算手段は、上記第二の演算手段にて得られた距離情報を用いることなく上記第一の演算手段にて得られた距離情報に基づいて車両の横方向位置を演算する第四の演算手段を有し、上記第一の演算手段に基づいて得られた距離情報に基づいて第一の磁気センサにて所定条件での検出磁界が得られたときに当該第一の磁気センサが磁気マーカを含む所定範囲内に位置するか否かを判定する位置判定手段と、第一の磁気センサが当該所定範囲内に位置すると上記位置判定手段が判定したときに、上記第三の演算手段に代えて、上記第四の演算手段が車両の横方向位置を演算するようにさせる演算制御手段とを有するように構成することができる。
【００２３】
第一の磁気センサが磁気マーカを含む所定範囲内に位置する場合、第二の磁気センサでの検出磁界に基づいて演算される距離情報を考慮することなく、第一の磁気センサでの検出磁界に基づいて演算される距離情報に基づいて車両の横方向位置が演算される。
上記磁気マーカを含む所定範囲は、第一の磁気センサでの検出磁界に基づいて比較的精度のよい車両の横方向位置が得られると見込まれるという観点から定められる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する
例えば、図５に示すように、本発明の実施の一形態に係る車両位置検出装置が搭載される車両１００の先頭部分には、道路に所定間隔で敷設された磁気マーカ１０からの磁界を検出する磁気センサユニット１１０が設けられている。この磁気センサユニット１１０は、図６に示すように、中央磁気センサ１１１、右磁気センサ１１２及び左磁気センサ１１３を有している。これら磁気センサ１１１、１１２及び１１３は、車両１００の横方向に所定間隔Ｌ０で配列されている。
【００２５】
また、本発明の実施の一形態に係る車両位置検出装置は、例えば、図７に示すように構成される。
図７において、この車両位置検出装置は、車両１００の道路における横方向位置を演算する横方向位置演算ユニット（ＥＣＵ）１５０を有している。車両１００には、上記磁気センサユニット１１０の他、車輪の回転速度に応じた検出信号を出力する車速センサ１２０及び車両の舵角を検出する舵角センサ１３０が設けられている。横方向位置演算ユニット１５０は、磁気センサユニット１１０の各磁気センサからの検出信号、車速センサ１２０からの検出信号及び舵角センサ１３０にて得られる検出舵角に基づいて当該車両１００の道路における横方向位置を演算する。
【００２６】
横方向演算ユニット１５０は、例えば、図６に示す手順に従って車両の横方向位置を演算する。  図６において、舵角センサ１３０にて得られた検出舵角が取得される（Ｓ１）。そして、その検出舵角が所定の舵角より大きいか否かを判定する（Ｓ２）。この基準となる所定の舵角は、磁気マーカ１０の磁気センサに対する相対移動軌跡が図３及び図４に示すような状況となって、演算される横方向位置が要求される精度にて得られなくなる条件に基づいて決定される。
【００２７】
検出舵角が上記所定の舵角より小さいと判定された場合（Ｓ２においてＮＯ）は、横方向位置演算処理（１）が実行される（Ｐ１）。この横方向位置演算処理（１）では、次のようにして車両１００の横方向位置が演算される。
例えば、図６に示すように、磁気マーカ１０が上記のような磁気センサユニット１１０における中央磁気センサ１１１と右磁気センサ１１２との間を相対移動軌跡Ａ０にて通過すると、中央磁気センサ１１１及び右磁気センサ１１２での検出磁界のピーク値が略同時に検出される。すると、それらの検出磁界に基づいて中央磁気センサ１１１と磁気マーカ１０との間の距離（センサ横偏差）Ｌ１及び右磁気センサ１１２と磁気マーカ１０との間の距離（  センサ横偏差）  Ｌ２が演算される。この演算は、例えば、予め格納された磁気マーカからの発生磁界の強度（  垂直磁束密度Ｂｚ及び水平磁束密度Ｂｙ）  と距離との関係を示したマップを参照してなされる。
【００２８】
そして、これらのセンサ横偏差Ｌ１及びＬ２に基づいて、車両１００の横方向位置Ｌが、例えば、
Ｌ＝［Ｌ１＋（Ｌ０−Ｌ２）］／２
に従って演算される。即ち、上記式により、中央磁気センサ１１１での検出磁界に基づいて演算された中央磁気センサ１１１から磁気マーカ１０までの距離Ｌ１と右磁気センサ１１２での検出磁界に基づいて演算された中央磁気センサ１１１から磁気マーカ１０までの距離（Ｌ０−Ｌ２）との平均値が車両１００の横方向位置として演算される。
【００２９】
なお、この例では、中央磁気センサ１１１の位置を基準として、その位置から磁気マーカ１０までの距離を車両１００の横方向位置として演算しているが、上記基準となる位置は、各磁気センサからの相対的な位置関係が予め判っている車体の任意の位置に設定することができる。
上記のように、舵角センサ１３０にて検出される舵角が所定値より小さい状況では、上述したような横方向演算処理（１）が繰り返し実行される。そして、その過程で得られる車両１００の横方向位置に基づいて磁気マーカ１０が敷設されたラインに沿って走行するように車両１００の操舵制御が行われる。
【００３０】
上記のようにして車両１００が操舵制御されながら走行する過程で、車両１００が、図９に示すように、磁気マーカ１０が敷設されるラインに沿って大きく旋回すると、舵角センサ１３０にて検出される舵角が所定値より大きいと判定される（Ｓ１、Ｓ２においてＹＥＳ）。すると、舵角と磁気センサ角度θとの関係を表したマップを参照して、検出された舵角に対応した磁気センサ角度θが算出される（Ｓ３）。
【００３１】
この場合、例えば、図１０に示すように、磁気マーカ１０が磁気センサユニット１１０における中央磁気センサ１１１と右磁気センサ１１２との間を斜めの相対移動軌跡Ａ１にて通過する。この状態が拡大されて図１１に示される。図１１において、上記磁気センサ角度θは、車両１００の横方向Ｔ（磁気センサの配列方向）と磁気センサ１１２（１１１）が磁気マーカ１０に最も接近した際（  ピーク値検出時）  の当該磁気センサ１１２（１１１）から磁気マーカ１０に向かう方向とのなす角度である。この磁気センサ角度θは、車両１００の進行方向Ｓと磁気センサ１１２（１１１）に対する磁気マーカ１０の相対移動軌跡Ａ１とのなす角度であるともいえる。
【００３２】
上記磁気センサ角度θは、次のようにして算出される。
図１２に示すように、車両１００の舵角∠ＣＯＲｒ  が検出されると、この舵角∠ＣＯＲｒ  及び前後輪間の距離Ｃ−Ｒｒ  を用いて後輪旋回半径Ｏ−Ｒｒ  が、
Ｏ−Ｒｒ  ＝Ｃ−Ｒｒ  ／ｔａｎ  （  ∠ＣＯＲｒ）
に従って演算される。
【００３３】
更に、この後輪旋回半径Ｏ−Ｒｒ  及び磁気センサと後輪との間の距離Ｓ−Ｒｒ  とを用いてセンサ回転角∠ＳＯＲｒ  が、
∠ＳＯＲｒ  ＝ｔａｎ  −１（  Ｓ−Ｒｒ  ／Ｏ−Ｒｒ）
に従って演算される。
そして、このセンサ回転角∠ＳＯＲｒ  が次のような理由により上記磁気センサ角度θ（∠ＴＳＲｒ  ）として得られる。
【００３４】
∠ＴＳＲｒ  ＝９０°−∠ＯＳＲｒ
∠ＯＳＲｒ  ＋∠ＳＯＲｒ  ＝９０°
∴  ∠ＴＳＲｒ  ＝∠ＳＯＲｒ
上記のように検出舵角∠ＣＯＲｒ  から得られる磁気センサ角度θ（  ∠ＴＳＲｒ）と舵角∠ＣＯＲｒ  との関係を予めマップ（ＲＯＭテーブル）に記述しておき、舵角センサ１３０から検出舵角が取得されたときに、該マップから対応する磁気センサ角度θが得られる（Ｓ３）。
【００３５】
そして、この得られた磁気センサ角度θが補正係数として横方向位置演算ユニット１５０内の所定のレジスタに保存される（Ｓ４）。
この状態で、横方向位置演算処理（２）が実行される（Ｐ２）。
この横方向位置演算処理（２）は、例えば、図１３に示す手順に従って、実行される。以下、図１１に示すように、磁気センサ１０が磁気センサユニット１１０の中央磁気センサ１１１と右磁気センサ１１２との間を相対移動軌跡Ａ１にて通過する場合を例に、上記横方向位置演算処理（２）について説明する。
【００３６】
図１３において、横方向位置演算ユニット１５０は、磁気センサユニット１１０の各磁気センサ１１１、１１２及び１１３からの検出信号を監視しており、いずれかの磁気センサからの検出磁界（例えば、垂直磁束密度Ｂｚ）がピーク値となるか否かを判定している（Ｓ２１）。図１１に示すように、磁気マーカ１０が位置Ｐに達したときに右磁気センサ１１２での検出磁界がピーク値になったと判定されると（Ｓ２１においてＹＥＳ）、右磁気センサ１１２での検出磁界に基づいてセンサ横偏差Ｌ２が算出される（Ｓ２２）。なお、各磁気センサ１１１、１１２及び１１３は、垂直磁束密度Ｂｚと水平磁束密度Ｂｙを独立して検出できるような構造になっており、特に、水平磁束密度Ｂｙについては、車両１００の横方向成分（磁気センサの配列方向成分）を検出するように調整されている。
【００３７】
上記センサ横偏差Ｌ２の演算は、次のようになされる。
右磁気センサ１１２にて検出された水平磁束密度Ｂｙが、上述したようにレジスタに補正係数として保存された磁気センサ角度θを用いて、
Ｂｙ’  ＝Ｂｙ／ｃｏｓ  θ
に従って、当該右磁気センサ１１２から磁気マーカ１０に向かう方向の水平磁束密度Ｂｙ’  に補正される。そして、右磁気センサ１１２にて検出された垂直磁束密度Ｂｚとこの補正にて得られた水平磁束密度Ｂｙ’  とに基づいて、右磁気センサ１１２（  位置Ｓ）  から磁気マーカ１０（  位置Ｐ）  までの距離Ｌ２０が演算される。この演算は、前述した磁気マーカ１０からの発生磁界（垂直磁束密度Ｂｚ及び水平磁束密度Ｂｙ）と距離との関係を示すマップを参照してなされる。
【００３８】
次に、このように得られた距離Ｌ２０が、補正係数となる磁気センサ角度θを用いて、
Ｌ２＝Ｌ２０／ｃｏｓ  θ
に従って補正され、センサ横偏差Ｌ２が算出される。
上記のようにして、右磁気センサ１１２からの検出磁界に基づいてセンサ横偏差Ｌ２が演算されると、そのセンサ横偏差Ｌ２に基づいて磁気マーカ１０が右磁気センサ１１２の近傍を通過したか否かが判定される（Ｓ２３）。具体的には、このセンサ横偏差Ｌ２が所定値以下であるか否かが判定される。ここで、磁気マーカ１０が右磁気センサ１１２の近傍を通過したと判定されると、上記のように右磁気センサ１１２での検出磁界に基づいて演算されたセンサ横偏差Ｌ２０を用いて、車両１００の横方向位置Ｌが、
Ｌ＝Ｌ０−Ｌ２
に従って演算される（Ｓ３２）。
【００３９】
上記のように、磁気マーカ１０が右磁気センサ１１２の近傍を通過した場合には、中央磁気センサ１１１での検出磁界を考慮せずに、当該右磁気センサ１１２での検出磁界だけに基づいて車両１００の横方向位置が演算される。これは、磁気マーカ１０が磁気センサの近傍を通過する場合、その磁気センサでの検出磁界に基づいて上記のような手順で得らるセンサ横偏差Ｌ２の誤差量が比較的小さくなるからである。従って、上記ステップ２３での判定基準となる所定値は、このような観点から決定されるもので、例えば、磁気センサの検出範囲が２０センチメートルである場合、この所定値は１０センチメートルに設定される。
【００４０】
一方、磁気マーカ１０が右磁気センサ１１２の近傍を通過していないと判定されると（Ｓ２３においてＮＯ）、上記のように右磁気センサ１１２での検出磁界に基づいて演算されたセンサ横偏差Ｌ２が所定のレジスタに保存される（Ｓ２４）。その後、横方向位置演算ユニット１５０は、車速センサ１２０からの検出信号に基づいて車速Ｖｓを取り込み（Ｓ２５）、その車速Ｖｓ及び上述した磁気センサ角度θに基づいて遅れ時時間Ｔｄを、
Ｔｄ＝（Ｌ０／Ｖｓ）・ｔａｎ  θ＋α
に従って算出する（Ｓ２６）。
【００４１】
この遅れ時間Ｔｄは、車両１００が車速Ｖｓで走行する場合、右磁気センサ１１２にて磁界のピーク値を検出した時から中央磁気センサ１１１にて磁界のピーク値を検出するまでの予想時間（  磁気マーカ１０が位置Ｐから位置Ｑに達するまでの予想時間）  を表しており、磁気センサ間の距離Ｌ０を車速Ｖｓで走行した場合の時間に（ｔａｎ  θ）を乗じた値と所定の時間α（  ゼロ以上の所定値）  を加算したものとなっている。
【００４２】
上記のように遅れ時間Ｔｄが算出されると、タイマＴがスタートされ（Ｓ２７）、他の磁気センサ（  中央磁気センサ１１１）  にてピーク値が検出されるか否か（Ｓ２８）、タイマＴが遅れ時間Ｔｄに達したか否か（Ｓ２９）が判定される。ここで、タイマＴが遅れ時間Ｔｄに達したにもかかわらず、他の磁気センサにてピーク値が検出されない場合（Ｓ２９においてＹＥＳ）、車両１００の横方向位置Ｌの出力タイミングが遅れるのを防止するため、上記のように保存したセンサ横偏差Ｌ２に基づいて車両１００の横位置Ｌ（Ｌ＝Ｌ０−Ｌ２）にて演算される（Ｓ３２）。
【００４３】
タイマＴが遅れ時間Ｔｄに達する前に、図１１に示すように、磁気マーカ１０が中央磁気センサ１１１に最も近づく位置Ｑに達すると、即ち、中央磁気センサ１１１での検出磁界（  例えば、垂直磁束密度Ｂｚ）  がピーク値になると（Ｓ２８においてＹＥＳ）、その検出磁界（垂直磁束密度Ｂｚ及び水平磁束密度Ｂｙ）及び検出舵角に基づいてセンサ横偏差Ｌ１が演算される（Ｓ３０）。この中央磁気センサ１１１での検出磁界に基づいたセンサ横偏差Ｌ１の演算は、上述したような右磁気センサ１１２での検出磁界に基づいたセンサ横偏差Ｌ２の演算と同様の手法にて行われる。
【００４４】
上記のようにして中央磁気センサ１１１での検出磁界に基づいてセンサ横偏差Ｌ１が算出されると、このセンサ横偏差Ｌ１と上記のように保存されたセンサ横偏差Ｌ２に基づいて、車両１００の横方向位置Ｌが、
Ｌ＝［Ｌ１＋（Ｌ０−Ｌ２）］／２
に従って演算される（Ｓ３１）。
【００４５】
上記のようにして演算された車両１００の横方向位置Ｌは、横方向位置演算ユニット１５０から出力され（Ｓ３３）、例えば、当該車両１００の操舵制御系に供給される。そして、操舵制御系は、この横方向位置Ｌに基づいて車両１００が磁気マーカ１０の配列されたコースに沿うような操舵制御を行う。
上述したような車両位置検出装置では、車両１００の舵角が所定値より大きい場合、各磁気センサでの検出磁界に基づいて演算される磁気センサと磁気マーカ１０との距離（Ｌ２０、Ｌ１０）から更に舵角に依存する磁気センサ角度θに基づいてセンサ横偏差（Ｌ２、Ｌ１）が演算され、そのセンサ横偏差（Ｌ２、Ｌ１）に基づいて車両１００の横方向位置Ｌが演算される。従って、車両１００の舵角が大きく、磁気マーカ１０が、図１１に示す相対移動軌跡Ａ１のように、磁気センサ１１１、１１２の配列方向（車両１００の横方向）に対して斜めに移動しても、常に、磁気マーカ１０の相対移動軌跡Ａ１と磁気センサ１１１、１１２の配列方向との交点と各磁気センサ１１１、１１２との間の距離（センサ横偏差Ｌ２、Ｌ１）に基づいて車両１００の横方向位置Ｌが演算されることになり、当該横方向位置Ｌの検出精度が向上する。
【００４６】
また、車両１００の舵角が大きくなった場合、一方の磁気センサ１１２にて磁界のピーク値を先に検出したときにその検出磁界に基づいてセンサ横偏差Ｌ２を演算して保存し、他方の磁気センサ１１１にて磁界のピーク値を後に検出した時点で、その検出磁界に基づいて演算されるセンサ横偏差Ｌ１と保存したセンサ横偏差Ｌ２に基づいて車両１００の横方向位置Ｌが演算される。従って、車両１００の舵角が大きくなって各磁気センサ１１１、１１２が磁界のピーク値を検出するタイミングが異なっても、常に、磁気マーカ１０の相対移動軌跡Ａ１と磁気センサ１１１、１１２の配列方向との交点と各磁気センサ１１１、１１２との間の距離を表すセンサ横偏差Ｌ２、Ｌ１にて車両１００の横方向位置Ｌが演算されるので、当横方向位置Ｌの検出精度が向上する。
【００４７】
更に、上記一方の磁気センサ１１２にて磁界のピーク値を検出した後に、他の磁気センサ１１１にて磁界にピーク値を検出されるまでの予測時間が車両１００の舵角に依存した磁気センサ角度θ、車速Ｖｓ及び磁気センサ間の距離Ｌ０に基づいて算出される。そして、その予測時間内に他の磁気センサ１１１にて磁界のピーク値が検出されない場合には、最初に磁界のピーク値を検出した磁気センサ１１２での検出磁界に基づいて得られたセンサ横偏差Ｌ２だけに基づいて車両１００の横方向位置Ｌが演算される。従って、横方向位置Ｌの出力タイミングが遅れることを防止することができる。
【００４８】
上記のような予測時間と同様に、車両１００の舵角に依存した磁気センサ角度θ、車速Ｖｓ及び磁気センサ間の距離Ｌ０に基づいて、一方の磁気センサ１１２にて磁界のピーク値を検出してから磁気マーカ１０が各磁気センサ１１１、１１２を結ぶ直線上に達するまでの予測時間を演算することができる。このような予測時間を用いることにより、車両１００の舵角が大きな状態であっても、磁気マーカ１０が磁気センサユニット１１０の真下を通過するタイミングを検出することが可能となる。従って、そのタイミング、各磁気マーカ１０の位置情報及び車速Ｖｓに基づいて車両１００の進行方向の位置を自律的に検出することが可能となる。
【００４９】
なお、上述した例では、右磁気センサ１１２と中央磁気センサ１１１との間を磁気マーカ１０が通過した場合についての処理を説明したが、左磁気センサ１１３と中央磁気センサ１１１との間を磁気マーカ１０が通過した場合も同様の処理が行われる。
また、単一の磁気センサであっても、図１３のステップＳ２１、Ｓ２２での処理に従って、車両１００の横方向位置Ｌを演算することができる。
【００５０】
上記例において、舵角センサ１３０が旋回情報取得手段に対応し、横方向位置演算ユニット１５０が図８に示す手順に従って実行される処理が横方向位置演算手段に対応する。
図８におけるステップＳ３での処理が角度情報演算手段に対応し、図１３に示すステップＳ２２及びＳ３０での処理の一部が補正手段に対応する。また、図８に示すステップＳ２での処理が旋回状態判定手段に対応する。
【００５１】
更に、図１３に示すステップＳ２２での処理が第一の演算手段に対応し、ステップＳ３０での処理が第二の演算手段に対応し、ステップＳ３１での処理が第三の演算手段に対応する。
図１３に示すステップＳ２５及びＳ２６での処置が遅れ時間演算手段に対応し、ステップＳ２７、Ｓ２８及びＳ２９での処理が演算制御手段に対応し、ステップＳ３２での処理が第四の演算手段に対応する。
【００５２】
また更に、図１３に示すステップＳ２３での処理が位置判定手段に対応し、該ステップＳ２３からステップＳ３２に進む制御が演算制御手段に対応する。
【００５３】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、本願発明によれば、車両の旋回状態を表す旋回状態量と磁気センサでの検出磁界に基づいて車両の横方向位置が演算されるので、車両の旋回状態に応じて磁気センサユニットに対する磁気マーカの相対移動軌跡が変化しても、その旋回状態量によりその磁気センサユニットに対する磁気マーカの移動軌跡の状態が考慮されたうえで磁気センサユニットでの検出磁界に基づいた車両の横方向位置を得ることができる。従って、車両が種々の旋回状態にてカーブ路を走行する際にも、できるだけ正確な車両の横方向位置が検出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の走行状態と磁気マーカとの関係の一例を示す図である。
【図２】車両の走行状態と磁気マーカとの関係の他の一例を示す図である。
【図３】磁気センサと磁気マーカの相対移動軌跡との関係を示す図である。
【図４】２つの磁気センサと磁気マーカの相対移動軌跡との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係る車両位置検出装置が搭載される車両と磁気マーカとの関係を示す図である。
【図６】車両に設けられる磁気センサユニットの構造を示す図である。
【図７】本発明の実施の一形態に係る車両位置検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】横方向位置検出ユニットでの処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】車両が大きく旋回した場合の当該車両と磁気マーカとの関係を示す図である。
【図１０】車両が図９に示す状態にて走行する際における、各磁気センサと磁気マーカの相対移動軌跡との関係を示す図である。
【図１１】図１０に示す状態を拡大して示す図である。
【図１２】車両が旋回する際における、舵角と磁気センサ角度θとの関係を示す図である。
【図１３】図８における横位置演算処理（２）の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  磁気マーカ
１００  車両
１１０  磁気センサユニット
１１１  中央磁気センサ
１１２  右磁気センサ
１１３  左磁気センサ
１２０  車速センサ
１３０  舵角センサ
１５０  横方向位置検出ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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