JP2003042798A - 車両位置推定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ビーコンを利用して車両の推定傾きを修正す
ることの可能な車両位置推定装置を提供する。 【解決手段】車両１が走行通路２上を走行しているにも
かかわらず、その推定位置が徐々にずれてくることによ
り、車両１の推定傾きも、矢印Ｍで示すように実際の傾
きから相当にずれてしまう場合がある。そこで、車両１
が光ビーコン送信機からの信号の受信エリアＡを通過し
たことを検知して（すなわち、車両１に搭載された光ビ
ーコン受信機が光ビーコン送信機からの信号を受信した
時に）、そのＩＤ情報に基づき車両１の推定位置を受信
エリアＡ内に修正すると共に、矢印Ｎで示すように推定
傾きを走行通路２と平行になるよう修正する。推定傾き
を走行通路２と平行になるよう修正する代わりに、予め
決めておいた傾き修正範囲内の角度に修正すること等も
可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビーコンを使用
して車両の走行位置を推定する車両位置推定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、工場等のような構内で荷役・運搬
用の車両の走行位置を推定する方法としては、車両にヨ
ーレートセンサ、車速センサ（モータ回転センサ）、タ
イヤ角センサ等を取り付け、タイヤ角センサの出力から
蛇角を知り、ヨーレートセンサの出力からヨーレートを
知り、車速センサの出力から車速を知ること等により、
それらを総合的に判断して、予め設定されている座標系
上での車両の走行位置を推定するようにしたものが知ら
れている。

【０００３】ところが、上記センサの誤差や外乱等によ
り、その推定位置がずれることがあるため、十分な位置
精度を確保するためには、推定位置のずれに対して何ら
かの手段を講じる必要がある。そのような手段の一例と
して、光ビーコンを利用して推定位置を修正することが
提案されている。すなわち、車両の走行通路の要所に光
ビーコン送信機を設置して、車両がその下を通過した
時、その光ビーコン送信機に対応した位置情報を与え
て、強制的に推定位置を修正するようにしたものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の位置推定を実行
する上では、車両がその走行通路方向に対して路面上ど
の方向に傾いているのか（路面上において、どの方向を
向いているのか）を示す傾き情報（以下、「推定傾き」
という）も非常に重要である。もしこの推定傾きが狂っ
てしまった場合、上記のように光ビーコンによる位置修
正を行ったとしても、傾き自体を修正することは不可能
である。

【０００５】このため、推定傾きが一旦狂ってしまう
と、それ以後は正確に位置推定ができなくなってしま
う、といった問題があった。例えば、推定位置に基づき
車両の走行軌跡を表示するようなシステムでは、傾きが
狂ってしまった場合、まるででたらめな走行軌跡が得ら
れてしまい、切実な問題となる。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、光ビ
ーコンを利用して車両の推定傾きを修正することの可能
な車両位置推定装置、及び、光ビーコンを利用して車両
の実際の傾きを知ることの可能な車両位置推定装置を提
供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下のように構成する。すなわち、本発明
は、車両の走行通路の要所に設置された光ビーコン送信
機と、車両に搭載されて上記光ビーコン送信機から送信
される信号を受信する光ビーコン受信機とを有し、この
光ビーコン受信機での受信信号に基づき車両の走行位置
を推定する車両位置推定装置に適用されるものであり、
その特徴とするところは、車両が上記光ビーコン送信機
による受信エリアを通過する時の上記光ビーコン受信機
の受信信号に基づき、上記走行通路に対する車両の推定
傾きを修正する傾き修正手段を備えたことである。

【０００８】このような傾き修正手段を備えたことによ
り、もし推定傾きに狂いが生じているような場合であっ
ても、車両が光ビーコン送信機の受信エリアを通過する
ことで、その推定傾きが修正される。よって、狂いのな
い正確な位置推定が可能になる。

【０００９】上記傾き修正手段による具体的な修正手法
は各種考えられる。その一例としては、車両の推定傾き
を、各光ビーコン送信機に対応した所定の傾きに修正す
ることがあげられる。より具体的には、車両通路幅が車
両幅とほぼ等しいような場合は、例えば、車両の推定傾
きを光ビーコン送信機の設置されている走行通路に対し
て平行になるよう修正するのが望ましい。また、車両通
路幅が車両幅と比べて比較的広い場合は、修正を必要と
しない傾きの範囲を傾き修正範囲として予め決めてお
き、もし車両の推定傾きが上記傾き修正範囲内にある場
合には修正を行わず、一方、車両の推定傾きが上記傾き
修正範囲内にない場合には上記傾き修正範囲内の傾きに
修正するようにするのが望ましい。なお、傾き修正手段
は、車両の実際の進行方向や車速をも考慮して推定傾き
を修正するようにすれば、一層正確な修正が可能とな
る。

【００１０】また、傾き修正手段は、光ビーコン受信機
の受信信号に基づき走行通路に対する車両の実際の傾き
を検出する傾き検出手段を有するようにし、この傾き検
出手段で検出された傾きに従って車両の推定傾きを修正
することも可能である。このようにすることで、推定傾
きを実際の傾きに一致させることができるので、より一
層正確な位置推定が可能となる。

【００１１】なお、そのような傾き検出手段により検出
された傾きは、必ずしも傾き修正に利用される必要はな
く、その他の目的に利用されてもよい。そのような構成
も本発明の範囲内である。ここで、光ビーコン送信機
は、それ自身の位置情報を含む光信号を走行通路上に向
けて照射するので、この光信号を光ビーコン受信機で受
信することの可能な領域（すなわち受信エリア）が走行
通路上に形成される。この受信エリアは、その境界線が
非常にシャープであるため、その形状や配置位置等に工
夫を加えれば、光ビーコン受信機での受信信号に基づい
て、車両が受信エリアのどの地点をどの方向に通過して
いったのかをほぼ正確に知ることが可能であり、これに
より、走行通路に対する車両の実際の傾きを知ることが
できる。

【００１２】例えば、受信エリアが、走行通路方向に一
定の間隔で配置された少なくとも２つの領域からなり、
これら２つの領域がいずれも走行通路幅方向に非対称な
形状を有するようにする。この場合、傾き検出手段は、
車両が上記２つの領域をそれぞれ通過する際の各通過時
間から、上記２つの領域内の各車両通過点における走行
通路幅方向の座標を求め、この座標と上記間隔とに基づ
いて車両の実際の傾きを検出することが可能である。

【００１３】他の例として、受信エリアが、走行通路方
向に一定の間隔で少なくとも２段に配置され、かつ、走
行通路幅方向に一定の間隔で複数列に配置された複数の
領域からなるようにする。この場合、傾き検出手段は、
車両が上記複数の領域の中のどの領域を通過したかに基
づいて車両の実際の傾きを検出することが可能である。

【００１４】更に他の例として、受信エリアが、走行通
路方向に一定の幅を有する１つの矩形状領域からなるよ
うにする。この場合、傾き検出手段は、上記矩形状領域
の通過開始点と通過終了点との間の距離と上記幅とに基
づいて車両の実際の傾きを検出することが可能である。

【００１５】また、傾き検出手段は、車両の実際の傾き
だけでなく、車両の進行方向をも検出できるようにすれ
ば、これらを用いて、一層正確な傾き修正等を行うこと
が可能になる。なお、本発明は、光ビーコンを利用した
車両位置推定装置に適用されるものであるが、その位置
推定の対象となる車両自体は、構内で使用される荷役・
運搬用の車両であってもよく、一般道路を走行する通常
の自動車であってもよい。そのような車両位置推定装置
は、検知対象が構内車両の場合は、有人車両の運行経路
を管理するためのシステム（例えば走行軌跡を表示する
システム等）や、無人車両の自動走行（自動運転）シス
テム等において利用され得るものであり、また、検知対
象が一般車両の場合は、道路交通網上での自動車用ナビ
ゲーションシステム等において利用され得るものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。 ＜本発明の第１の実施の形態＞図１は、本発明の第１の
実施の形態における傾き修正の原理を示す図である。

【００１７】同図に示すように、車両１の走行通路２に
沿った要所には不図示の光ビーコン送信機が設置され、
一方、車両１には上記光ビーコン送信機から照射される
光信号を受信する不図示の光ビーコン受信機が搭載され
ている。上記光信号は、光ビーコン送信機自身の設置位
置情報（ＩＤ情報）を含んでおり、この光信号が走行通
路２上に照射されることで、走行通路２上には、上記光
信号を上記光ビーコン受信機で受信可能な領域である受
信エリアＡが形成される。

【００１８】ここで、ＩＤ情報は個々の光ビーコン送信
機毎に異なっており、すなわち、車両１の通過する受信
エリアＡが異なれば、光ビーコン受信機の受信信号に含
まれるＩＤ情報も異なってくる。よって、車両１がいず
れかの受信エリアＡを通過すると、その際に光ビーコン
受信機で受信されたＩＤ情報から、車両１の現在の走行
位置を知ることができる。

【００１９】一方、車両１には各種センサ（車速セン
サ、ヨーレートセンサ、タイヤ角センサ等）が取り付け
てあり、それらセンサからの出力信号等に基づいて、車
両１の走行位置が推定される。そして、車両１が受信エ
リアＡを通過する際に上記光ビーコン受信機の受信信号
から得られた位置情報に基づき、車両１の推定位置を修
正することも行われる。このような走行位置の推定や修
正の具体的手法に関しては、既存の自律航法等の技術を
採用可能であるので、ここでは詳しい説明を省略する。
なお、このような走行位置の推定及び修正や、後述する
傾き修正、傾き検出等は、上記光ビーコン受信機の受信
信号を処理するために設けられた、マイコンやパソコン
等を利用したデータ処理回路により実行される。

【００２０】この第１の実施の形態では、上述した走行
位置の推定や修正に加えて、走行通路２に対する車両１
の推定傾きを修正する処理を実行する。図１の例では、
黒丸が車両１のその時々の推定位置であり、それら黒丸
を直線でつないでなる折れ線が走行軌跡（推定軌跡）で
ある。すなわち、車両１の推定位置が徐々にずれていく
ことにより、車両１の推定傾きも、図１の矢印Ｍで示す
ように実際の傾きから相当にずれてしまう場合がある
が、ここでは、車両１が受信エリアＡを通過したことを
検知して（すなわち、光ビーコン受信機が光ビーコン送
信機からの信号を受信した時に）、そのＩＤ情報に基づ
き車両１の推定位置を受信エリアＡ内に修正すると共
に、矢印Ｎで示すように推定傾きを走行通路２と平行に
なるよう修正する。

【００２１】以下に、上記の傾き修正の処理について、
図２を用いてより具体的に説明する。まず、車速センサ
の出力に基づき、車両１の現在の車速（spd）がゼロか
どうかを判断し（ステップａ１）、もし車速がゼロであ
れば、車両１は停止中であるとして、処理を終了する。

【００２２】上記ステップａ１において車速がゼロでな
い、すなわち車両１が走行中であると判断された場合
は、その車速（spd）を保存した後、ビーコン受信機で
信号が受信されたかどうかを判断し（ステップａ２）、
もし信号の受信がなければ処理を終了する。なお、車両
１が前進中であれば spd＞０とし、後退中であれば spd
＜０とする。

【００２３】上記ステップａ２において信号が受信され
た、すなわち車両１が受信エリアＡを通過中であると判
断された場合は、その時点での車両１の進行方向（dire
c）、すなわち車両１が走行通路２上のどちらの方向に
向かって進行しているのか、を判断して、これを保存す
る（ステップａ３）。進行方向の判断は、例えば過去の
複数組の座標値変化等に基づき行うことができる。な
お、車両１が走行通路２上を一方向（例えば図１中にお
けるＸ方向）に走行中であれば direc＞０とし、他方向
（例えば図１中における−Ｘ方向）に走行中であれば d
irec＜０とする。

【００２４】続いて、光ビーコン受信機の受信信号から
ＩＤ情報を読み取り、どの位置を示すＩＤなのかを判断
する（ステップａ４）。例えば各光ビーコン送信機毎に
そのＩＤに番号（１、２、３、・・・）が対応付けられ
ているとすると、何番のＩＤを受信したかに基づき、そ
のＩＤに対応した傾き設定処理を行う（ステップａ５〜
ａ７、ステップａ８〜ａ１０、・・・）。すなわち、光
ビーコン送信機の設置場所によって、その位置での走行
通路方向が異なる場合が考えられるので、各ＩＤ毎にそ
れに対応した処理を行うようにする。

【００２５】例えば図３（ａ）に示すように、車両１の
走行軌跡を表示する全体の座標系上におけるＹ方向が０
°、−Ｘ方向が９０°、−Ｙ方向が１８０°、Ｘ方向が
２７０°に対応するものとして考える。すると、光ビー
コン送信機の設置場所によっては、図３（ｂ）に示すよ
うに走行通路２がＹ方向及び−Ｙ方向に走っている場合
もあれば、図３（ｃ）に示すように走行通路２がＸ方向
及び−Ｘ方向に走っている場合もある。

【００２６】そこで、上記ステップａ４で判断されたＩ
Ｄがどの番号であっても、まずは、車速（spd）と進行
方向（direc）との乗算値が正（spd * direc ＞０）か
どうかを判断する（ステップａ５、ａ８）。ここで、車
両１がＸ方向又はＹ方向に向けて前進している場合、及
び、車両１が−Ｘ方向又は−Ｙ方向に向けて後退してい
る場合には、spd * direc ＞０となり、それ以外の場合
は spd * direc ＜０となる。

【００２７】その後、各ＩＤ毎に、それに対応した傾き
設定処理を行う。すなわち、例えばＩＤ＝１である場
合、そのＩＤに対応する受信エリアＡが例えば図３
（ｂ）に示すようにＹ方向及び−Ｙ方向に延びる走行通
路２上に形成されているとする。するとこの場合におい
て、上記ステップａ５で spd * direc ＞０と判断され
たとすると、車両１がＹ方向に向けて前進しているか、
或いは−Ｙ方向に向けて後退していることになるので、
この場合は推定傾きを走行通路２のＹ方向に合わせて０
°に設定する。一方、上記ステップａ５で spd * direc
＜０と判断されたとすると、車両１が−Ｙ方向に向け
て前進しているか、或いはＹ方向に向けて後退している
ことになるので、この場合は推定傾きを走行通路２の−
Ｙ方向に合わせて１８０°に設定する。

【００２８】また、ＩＤ＝２である場合、そのＩＤに対
応する受信エリアＡが例えば図３（ｃ）に示すようにＸ
方向及び−Ｘ方向に延びる走行通路２上に形成されてい
るとする。するとこの場合において、ステップａ８で s
pd * direc ＞０と判断されたとすると、車両１がＸ方
向に向けて前進しているか、或いは−Ｘ方向に向けて後
退していることになるので、この場合は推定傾きを走行
通路２のＸ方向に合わせて２７０°に設定する（ステッ
プａ９）。一方、ステップａ８で spd * direc＜０と判
断されたとすると、車両１が−Ｘ方向に向けて前進して
いるか、或いはＸ方向に向けて後退していることになる
ので、この場合は推定傾きを走行通路２の−Ｘ方向に合
わせて９０°に設定する（ステップａ１０）。

【００２９】その他のＩＤである場合も、そのＩＤに対
応した傾き設定処理を同様にして行う。以上に示した本
発明の第１の実施の形態によれば、推定傾きに狂いが生
じてしまった場合であっても、車両１が走行通路２上の
いずれかの受信エリアＡを通過することで、その推定傾
きが走行通路２と平行になるよう修正される。しかも、
車速と進行方向とを考慮して傾き修正を行うので、正確
な傾き修正が可能である。その結果、狂いのない非常に
正確な位置推定を実現できる。

【００３０】なお、この第１の実施の形態は、特に、車
両１の実際の傾きが走行通路２とほぼ平行である場合、
例えば走行通路２の幅が車両１の幅とほぼ等しい場合等
に適用されることで、非常に望ましい結果を得ることが
できる。或いは、車両１の実際の傾きが走行通路２とほ
ぼ平行であるとみなせる地点に光ビーコン送信機を設置
することによっても、同様に望ましい結果が期待でき
る。 ＜本発明の第２の実施の形態＞図４は、本発明の第２の
実施の形態における傾き修正の原理を示す図である。

【００３１】この第２の実施の形態では、上記第１の実
施の形態における説明の中で示した走行位置の推定や修
正に加えて、走行通路２に対する車両１の推定傾きを修
正する処理を実行する。図４の例においても、図１と同
様に黒丸が車両１のその時々の推定位置であり、それら
黒丸を直線でつないでなる折れ線が走行軌跡（推定軌
跡）である。すなわち、車両１の推定位置が徐々にずれ
ていくことにより、車両１の推定傾きも、図４の矢印ｍ
で示すように実際の傾きから相当にずれてしまう場合が
ある。そこで、車両１が受信エリアＡを通過したことを
検知して、そのＩＤ情報に基づき車両１の推定位置を受
信エリアＡ内に修正すると共に、推定傾きが、予め設定
された傾き修正範囲Ｂの範囲外である場合には、矢印ｎ
で示すように推定傾きを上記傾き修正範囲Ｂの境界角
（傾き範囲Ｂの境界の角度）に一致するよう修正する。

【００３２】以下に、上記の傾き修正の処理について、
図５を用いてより具体的に説明する。まず、車速センサ
の出力に基づき、車両１の現在の車速（spd）がゼロか
どうかを判断し（ステップｂ１）、もし車速がゼロであ
れば、車両１は停止中であるとして、処理を終了する。

【００３３】上記ステップｂ１において車速がゼロでな
い、すなわち車両１が走行中であると判断された場合
は、その車速（spd）を保存した後、ビーコン受信機で
信号が受信されたかどうかを判断し（ステップｂ２）、
もし信号の受信がなければ処理を終了する。なお、車両
１が前進中であれば spd＞０とし、後退中であれば spd
＜０とする。

【００３４】上記ステップｂ２において信号が受信され
た、すなわち車両１が受信エリアＡを通過中であると判
断された場合は、その時点での車両１の進行方向（dire
c）、すなわち車両１が走行通路２上のどちらの方向に
向かって進行しているのか、を判断して、これを保存す
る（ステップｂ３）。進行方向の判断は、例えば過去の
複数組の座標値変化等に基づき行うことができる。な
お、車両１が走行通路２上を一方向（例えば図４中にお
けるＸ方向）に走行中であれば direc＞０とし、他方向
（例えば図４中における−Ｘ方向）に走行中であれば d
irec＜０とする。

【００３５】続いて、光ビーコン受信機の受信信号から
ＩＤ情報を読み取り、どの位置を示すＩＤなのかを判断
する（ステップｂ４）。例えば各光ビーコン送信機毎に
そのＩＤに番号（１、２、３、・・・）が対応付けられ
ているとすると、何番のＩＤを受信したかに基づき、そ
のＩＤに対応した傾き設定処理を行う（ステップｂ５〜
ｂ９、ステップｂ１０〜ｂ１４、・・・）。すなわち、
光ビーコン送信機の設置場所によって、その位置での走
行通路２の方向等が異なる場合が考えられるので、各Ｉ
Ｄ毎にそれに対応した処理を行うようにする。

【００３６】すなわち、上記ステップｂ４で判断された
ＩＤがどの番号であっても、まずは、車速（spd）と進
行方向（direc）との乗算値が正（spd * direc ＞０）
かどうかを判断する（ステップｂ５、ｂ１０）。ここ
で、車両１がＸ方向又はＹ方向に向けて前進している場
合、及び、車両１が−Ｘ方向又は−Ｙ方向に向けて後退
している場合には、spd * direc ＞０となり、それ以外
の場合は spd * direc ＜０となる。

【００３７】その後、各ＩＤ毎に、それに対応した傾き
設定処理を行う。すなわち、例えばＩＤ＝１である場
合、そのＩＤに対応する受信エリアＡが例えば図３
（ｂ）に示すようにＹ方向及び−Ｙ方向に延びる走行通
路２上に形成されているとする。するとこの場合におい
て、上記ステップｂ５で spd * direc ＞０と判断され
たとすると、車両１がＹ方向に向けて前進しているか、
或いは−Ｙ方向に向けて後退していることになるので、
この場合は、推定傾きが所定の傾き修正範囲Ｂ（図４）
の外にあるかどうかを判断する（ステップｂ６）。ここ
で、傾き修正範囲Ｂとは、修正を必要としない傾きの範
囲であり、各ＩＤ毎に予め決めておく。なお、ここで
は、走行通路方向に沿って１８０°対称な位置にそれぞ
れ傾き修正範囲Ｂを設けるものとする。

【００３８】上記ステップｂ６において、もし推定傾き
が傾き修正範囲Ｂ内であれば、傾き修正を行わずに処理
を終了し、一方、推定傾きが傾き修正範囲Ｂ外であれ
ば、上記の spd * direc ＞０であることに従い、例え
ば図６（ａ）に示すように、矢印Ｃで示される推定傾き
を、矢印Ｄで示すように０°側の傾き修正範囲Ｂ内の角
度に修正する（ステップｂ７）。図６（ａ）には、推定
傾きを０°側の傾き修正範囲Ｂの境界角（２つある境界
のうちの近い方）に一致するように修正する例を示した
が、０°側の傾き修正範囲内であれば、それ以外の角度
（例えば走行通路２に平行）に修正してもよい。

【００３９】一方、上記ステップｂ５で spd * direc
＜０と判断されたとすると、車両１が−Ｙ方向に向けて
前進しているか、或いはＹ方向に向けて後退しているこ
とになるので、この場合も、まず推定傾きが傾き修正範
囲Ｂの外にあるかどうかを判断する（ステップｂ８）。
もし推定傾きが傾き修正範囲Ｂ内であれば、傾き修正を
行わずに処理を終了し、一方、推定傾きが傾き修正範囲
Ｂ外であれば、上記のspd * direc ＜０であることに従
い、例えば図６（ａ）に示すように、矢印Ｃで示される
推定傾きを、矢印Ｅで示すように１８０°側の傾き修正
範囲Ｂ内の角度に修正する（ステップｂ９）。この場合
も、修正後の傾きは１８０°側の傾き修正範囲Ｂの境界
角（２つある境界のうちの近い方）に一致していてもよ
く、或いは１８０°側の傾き修正範囲Ｂ内のどこかの角
度であってもよい。

【００４０】また、ＩＤ＝２である場合、そのＩＤに対
応する受信エリアＡが例えば図３（ｃ）に示すようにＸ
方向及び−Ｘ方向に延びる走行通路２上に形成されてい
るとする。するとこの場合において、ステップｂ１０で
spd * direc ＞０と判断されたとすると、車両１がＸ
方向に向けて前進しているか、或いは−Ｘ方向に向けて
後退していることになるので、この場合もまず推定傾き
が傾き修正範囲Ｂの外にあるかどうかを判断する（ステ
ップｂ１１）。もし推定傾きが傾き修正範囲Ｂ内であれ
ば、傾き修正を行わずに処理を終了し、一方、推定傾き
が傾き修正範囲Ｂ外であれば、上記の spd * direc ＞
０であることに従い、例えば図６（ｂ）に示すように、
矢印Ｆで示される推定傾きを、矢印Ｇで示すように２７
０°側の傾き修正範囲Ｂ内の角度に修正する（ステップ
ｂ１２）。この場合も、修正後の傾きは２７０°側の傾
き修正範囲Ｂの境界角（２つある境界のうちの近い方）
に一致していてもよく、或いは２７０°側の傾き修正範
囲Ｂ内のどこかの角度であってもよい。

【００４１】一方、上記ステップｂ１０で spd * direc
＜０と判断されたとすると、車両１が−Ｘ方向に向け
て前進しているか、或いはＸ方向に向けて後退している
ことになるので、この場合も、まず推定傾きが傾き修正
範囲Ｂの外にあるかどうかを判断する（ステップｂ１
３）。もし推定傾きが傾き修正範囲Ｂ内であれば、傾き
修正を行わずに処理を終了し、一方、推定傾きが傾き修
正範囲Ｂ外であれば、上記の spd * direc ＜０である
ことに従い、例えば図６（ｂ）に示すように、矢印Ｆで
示される推定傾きを、矢印Ｈで示すように９０°側の傾
き修正範囲Ｂ内の角度に修正する（ステップｂ１４）。
この場合も、修正後の傾きは９０°側の傾き修正範囲Ｂ
の境界角（２つある境界のうちの近い方）に一致してい
てもよく、或いは９０°側の傾き修正範囲Ｂ内のどこか
の角度であってもよい。

【００４２】その他のＩＤである場合も、そのＩＤに対
応した傾き設定処理を同様にして行う。以上に示した本
発明の第２の実施の形態によれば、推定傾きに狂いが生
じてしまった場合であっても、車両１が走行通路２上の
いずれかの受信エリアＡを通過することで、その推定傾
きが傾き修正範囲Ｂ内に修正される。しかも、車速と進
行方向とを考慮して傾き修正を行うので、正確な傾き修
正が可能である。その結果、狂いのない非常に正確な位
置推定を実現できる。例えば図７に、第２の実施の形態
における傾き修正を適用した場合の車両の走行軌跡の表
示例を示す。この場合、走行通路２の各所に光ビーコン
送信機１１〜１５をそれぞれ設置して傾き修正を行うよ
うにしたことで、たとえ推定位置が徐々に狂ってきた場
合であっても、光ビーコン送信機１１〜１５の下を車両
が通過する毎に正常な推定位置及び推定傾きが得られる
ため、走行軌跡を正常に復帰させることができる。

【００４３】なお、前記第１の実施の形態は走行通路２
の幅が車両１の幅とほぼ等しい場合等に好適であった
が、第２の実施の形態は、特に、車両１の実際の傾きが
走行通路２と必ずしも平行であるとは限らない場合、例
えば走行通路２の幅が車両１の幅と比べて相当に広い場
合等に適用されることで、非常に望ましい結果を得るこ
とができる。 ＜その他の実施の形態＞本発明は、上記実施の形態に限
定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内にお
いて、種々の構成を採用可能である。例えば、以下のよ
うな構成変更も可能である。

【００４４】（１）上記第１及び第２の実施の形態で
は、車両１が１つの光ビーコン送信機の下を通過する毎
に傾き修正を行うようにしたが、例えば２つの光ビーコ
ン送信機を互いに比較的近づけて設置し、それらからの
信号を所定の順序で受信した時（すなわち、車両１が上
記２つの光ビーコン送信機の下を所定の順序で通過した
時）にのみ傾き修正を行うようにすることも可能であ
る。

【００４５】このようにすれば、車両１の進行方向を明
確に判定できるため、推定位置及び推定傾きがまったく
でたらめな値に狂ってしまった場合であっても、それら
を正常な値に復帰させることができる。例えば図８は、
図７に示した走行軌跡の表示例において、車両が２つの
光ビーコン送信機１５、１４の下をその順序で通過した
場合にのみ傾き修正を行うようにした場合の走行軌跡の
一例を示すものである。この図から明らかなように、車
両が光ビーコン送信機１５、１４の下をその順序で通過
することで、まったくでたらめだった推定位置（Ｊ）が
正常な位置（Ｋ）へと修正され、かつ、推定傾きも走行
通路２に沿った正常な傾きに復帰しているのがわかる。

【００４６】（２）以上に述べた実施の形態は、車両１
の実際の傾きを検出することなしに、推定傾きを実際の
傾きに近づけることを可能とするものであり、比較的簡
易な処理で正確な傾き修正を可能にするものである。し
かし、車両１の実際の傾きを検出する手段を更に設け、
その検出された傾きに合わせて車両１の推定傾きを修正
するようにすれば、より精度の高い傾き修正を実現する
ことができる。そのような傾き検出の原理を、図９
（ａ）〜（ｉ）に示す。

【００４７】図９（ａ）の例では、受信エリアＡが、走
行通路方向に一定の間隔Ｌで配置された２つの領域Ａ１
、Ａ２ からなり、これら２つの領域Ａ１ 、Ａ２ が
いずれも走行通路幅方向に非対称な形状（例えば台形
状）を有している。なお、上記２つの領域Ａ１ 、Ａ２
はそれぞれ別々の光ビーコン送信機によって形成され
るものであり、互いに異なるＩＤを有している。また、
上記間隔Ｌは光ビーコン送信機の間隔に相当し、２つの
領域Ａ１ 、Ａ２ における走行通路方向の各中央位置
（ＩＤによって示される位置）の間の距離とする。

【００４８】この場合、車両が２つの領域Ａ１ 、Ａ２
をそれぞれ通過する際の各通過時間を計測すること等
で、その際の走行通路幅方向の位置を特定する。具体的
には、光ビーコン送信機からは同一の信号が一定周期で
繰り返し送信されているので、その受信回数を計測する
ことで、各領域Ａ１ 、Ａ２の通過地点Ｔ１ 、Ｔ２
（走行通路方向の中央位置）での走行通路幅方向の位置
座標を特定できる。そして、これらＴ１ 、Ｔ２ の各
座標から走行通路幅方向の間隔Ｗを求め、この間隔Ｗ
と、上記の走行通路方向の間隔Ｌとから、車両の実際の
傾きθを算出する。この時、車両の進行方向は、受信さ
れたＩＤの順番から判断できる。

【００４９】図９（ｂ）の例では、受信エリアＡが、図
９（ａ）の場合とほぼ同様、走行通路方向に一定の間隔
Ｌで配置された２つの領域Ａ１ 、Ａ２ からなり、こ
れら２つの領域Ａ１ 、Ａ２ がいずれも走行通路幅方
向に非対称な形状（例えば台形状）を有している。ただ
しこの例では、２つの領域Ａ１ 、Ａ２ における走行
通路方向の長さを異ならせてあり、また、台形の下辺が
走行通路幅方向と一致している。なお、上記２つの領域
Ａ１ 、Ａ２ はそれぞれ同一の光ビーコン送信機によ
って形成されるものであり、互いに同一のＩＤを有して
いる。

【００５０】この場合も、図９（ａ）の例と同様に、車
両の通過地点Ｔ１ 、Ｔ２ の座標から走行通路幅方向
の間隔Ｗを求め、これと走行通路方向の間隔Ｌとから車
両の実際の傾きθを算出する。一方、２つの領域Ａ１
、Ａ２ の走行通路方向の長さが異なっているので、
そのそれぞれの通過時間（受信回数）の違いから、車両
の進行方向を判定する。

【００５１】図９（ｃ）の例では、受信エリアＡが走行
通路方向に一定の間隔Ｌで２段に配置され、かつ、各段
には、複数の小さめの矩形状の領域Ａ１ 〜Ａ５ 、Ａ
６ 〜Ａ１０が走行通路幅方向に一定の間隔Ｖで配置さ
れている。これら領域Ａ１ 〜Ａ１０は全て別々の光ビ
ーコン送信機によって形成されるものであり、互いに異
なるＩＤを有している。

【００５２】この場合、車両が通過する際に順次受信さ
れたＩＤから、車両の通過した領域を判別できるので、
１段目の領域と２段目の領域における走行通路幅方向の
ずれ（Ｖの整数倍）と走行通路方向の間隔Ｌとから車両
の実際の傾きθを算出する。一方、車両の進行方向は、
受信されたＩＤの順番から判断する。

【００５３】図９（ｄ）の例では、図９（ｃ）の例と同
様に受信エリアＡが複数の小さめの領域Ａ１ 〜Ａ５
、Ａ６ 〜Ａ１０からなっているが、１段目の領域Ａ１
〜Ａ５ と２段目の領域Ａ６ 〜Ａ１０とは、走行通路
幅方向の同一位置にあるもの同士（図中に点線で囲んだ
領域）が１つの組となり、これらは互いに同一のＩＤを
有している。同一のＩＤを有する組の領域は同一の光ビ
ーコン送信機からの信号を２つに分割することで形成で
きるので、図９（ｃ）の例と比べて光ビーコン送信機の
数を半分に減らすことができる。

【００５４】この場合、車両が通過する際に順次受信さ
れたＩＤから、走行通路幅方向の位置ずれ（Ｖの整数
倍）を求め、これと走行通路方向の間隔Ｌとから車両の
実際の傾きθを算出する。ただし、進行方向は別の方法
で判別する必要がある。例えば、図９（ｅ）に示すよう
に、走行通路方向の別の位置に、走行通路幅をカバーで
きる広さであって全く別個のＩＤを有するもう１つの領
域Ａ１１を設けるようにすれば、そのＩＤを先に受信し
たか後に受信したかで進行方向の判別が可能である。

【００５５】図９（ｆ）の例では、受信エリアＡが走行
通路方向にそれぞれ一定の間隔Ｌ１、Ｌ２ （Ｌ１ ＞
Ｌ２ ）で３段に配置され、かつ、各段には、複数の小
さめの矩形状の領域Ａ１ 〜Ａ５ 、Ａ６ 〜Ａ１０、Ａ
１１〜Ａ１５が走行通路幅方向に一定の間隔Ｖで配置さ
れている。これら領域のうち、走行通路幅方向の同一位
置にあるもの同士（図中に点線で囲んだ領域）が１つの
組となり、これらは互いに同一のＩＤを有している。

【００５６】この場合、傾きθの算出は図９（ｄ）の例
と同じである。一方、進行方向は、各段がＬ１ ＞Ｌ２
で配置されていることから、順次受信するＩＤの受信
時間間隔から判別可能である。図９（ｇ）の例では、受
信エリアＡが走行通路方向に一定の幅Ｌを有する１つの
矩形状領域である。

【００５７】この場合、車両が受信エリアＡを通過する
際の受信開始点Ｔ１１と受信終了点Ｔ１２を検出し、そ
の間の距離Ｌ′を車速と信号受信回数に基づき計測す
る。そして、ＬとＬ′とから車両の実際の傾きθを算出
する。ただし、進行方向は別の方法で判別する必要があ
る。例えば、図９（ｈ）に示すように、図９（ｇ）と同
様な領域Ａ１ に図９（ａ）と同様な領域Ａ２ 、Ａ３
を組み合わせたものを受信エリアＡとすることで、傾き
θだけでなく進行方向をも検出可能である。すなわち、
領域Ａ１ を用いて傾きθを算出し、領域Ａ２ 及びＡ
３ を用いて進行方向を判断する。なお、この場合は、
各領域Ａ１ 、Ａ２ 、Ａ３ は互いに異なるＩＤを有す
るものとする。

【００５８】図９（ｉ）の例では、受信エリアＡが、走
行通路方向に一定の間隔Ｌで配置された２つの領域Ａ１
、Ａ２ からなり、かつ、これら２つの領域Ａ１ 、
Ａ２の互いに隣接対向する２つの辺が平行であり、しか
もこれら２つの辺の両方が走行通路方向と直交してい
る。なお、これら隣接対向する２つの辺が一定の間隔Ｌ
に設定されている。

【００５９】この場合は、車両の通過に伴う最初の領域
Ａ２ の受信終了点Ｔ２１と、次の領域Ａ１ の受信開
始点Ｔ２２との間の走行距離Ｌ′を求め、図９（ｇ）の
例と同様な考え方で、車両の実際の傾きθを算出する。
一方、車両の進行方向は、受信されたＩＤの順番から判
断する。この例では、図９（ｈ）の例と比べて光ビーコ
ン送信機の数を１個減らすことができる。

【００６０】なお、図９に示した例は傾き検出手段のほ
んの一例であり、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。また、このような傾き検出手段により検出された
傾きは、必ずしも傾き修正に利用される必要はなく、そ
の他の目的に利用されるようにしたものも本発明の範囲
内である。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、車両の推定傾きに狂い
が生じているような場合であっても、車両が光ビーコン
送信機の受信エリアを通過することで、その推定傾きが
より適切な角度に修正されるので、非常に精度の高い位
置推定を実現できる。

【００６２】また、車両の実際の傾きを検出する傾き検
出手段を更に設けて、その検出された傾きに推定傾きを
修正するようにすれば、より一層精度の高い位置推定が
できる。勿論、そのような傾き検出手段を傾き修正以外
の各種目的に利用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における傾き修正の
原理を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における傾き修正処
理を示すフローチャートである。

【図３】座標系上の方向と角度との関係を示す図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施の形態における傾き修正の
原理を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態における傾き修正処
理を示すフローチャートである。

【図６】本発明の第２の実施の形態における傾き修正の
一例を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態における傾き修正を
適用した場合の車両の走行軌跡の表示例を示す図であ
る。

【図８】本発明の他の実施の形態における傾き修正を適
用した場合の車両の走行軌跡の表示例を示す図である。

【図９】本発明の他の実施の形態における傾き検出の原
理を示す図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ 走行通路 １１、１２、１３、１４、１５ 光ビーコン送信機 Ａ 受信エリア Ｂ 傾き修正範囲

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行通路の要所に設置された光ビ
   ーコン送信機と、車両に搭載されて該光ビーコン送信機
   から送信される信号を受信する光ビーコン受信機とを有
   し、該光ビーコン受信機での受信信号に基づき前記車両
   の走行位置を推定する車両位置推定装置において、 前記車両が前記光ビーコン送信機による受信エリアを通
   過する時の前記光ビーコン受信機の受信信号に基づき、
   前記走行通路に対する前記車両の推定傾きを修正する傾
   き修正手段を備えることを特徴とする車両位置推定装
   置。
2. 【請求項２】 前記傾き修正手段は、前記車両の推定傾
   きを各光ビーコン送信機に対応した所定の傾きに修正す
   ることを特徴とする請求項１記載の車両位置推定装置。
3. 【請求項３】 前記傾き修正手段は、前記車両の推定傾
   きを前記光ビーコン送信機の設置されている走行通路に
   対して平行になるよう修正することを特徴とする請求項
   ２記載の車両位置推定装置。
4. 【請求項４】 前記傾き修正手段は、前記車両の推定傾
   きが所定の傾き修正範囲内にある場合には修正を行わ
   ず、一方、前記車両の推定傾きが前記所定の傾き修正範
   囲内にない場合には前記所定の傾き修正範囲内の傾きに
   修正することを特徴とする請求項２記載の車両位置推定
   装置。
5. 【請求項５】 前記傾き修正手段は、前記車両の実際の
   進行方向及び車速をも考慮して前記推定傾きを修正する
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載
   の車両位置推定装置。
6. 【請求項６】 前記傾き修正手段は、前記光ビーコン受
   信機の受信信号に基づき前記走行通路に対する前記車両
   の実際の傾きを検出する傾き検出手段を有し、該傾き検
   出手段で検出された傾きに従って前記車両の推定傾きを
   修正することを特徴とする請求項１に記載の車両位置推
   定装置。
7. 【請求項７】 車両の走行通路の要所に設置された光ビ
   ーコン送信機と、車両に搭載されて該光ビーコン送信機
   から送信される信号を受信する光ビーコン受信機とを有
   し、該光ビーコン受信機での受信信号に基づき前記車両
   の走行位置を推定する車両位置推定装置において、 前記車両が前記光ビーコン送信機による受信エリアを通
   過する時の前記光ビーコン受信機の受信信号に基づき、
   前記走行通路に対する前記車両の実際の傾きを検出する
   傾き検出手段を備えることを特徴とする車両位置推定装
   置。
8. 【請求項８】 前記受信エリアは、走行通路方向に一定
   の間隔で配置された少なくとも２つの領域からなり、該
   ２つの領域はいずれも走行通路幅方向に非対称な形状を
   有し、 前記傾き検出手段は、車両が該２つの領域をそれぞれ通
   過する際の各通過時間から、該２つの領域内の各車両通
   過点における走行通路幅方向の座標を求め、該座標と前
   記間隔とに基づいて前記実際の傾きを検出することを特
   徴とする請求項７に記載の車両位置推定装置。
9. 【請求項９】 前記受信エリアは、走行通路方向に一定
   の間隔で少なくとも２段に配置され、かつ、走行通路幅
   方向に一定の間隔で複数列に配置された複数の領域から
   なり、 前記傾き検出手段は、車両が該複数の領域の中のどの領
   域を通過したかに基づいて前記実際の傾きを検出するこ
   とを特徴とする請求項７に記載の車両位置推定装置。
10. 【請求項10】 前記受信エリアは、走行通路方向に一定
    の幅を有する１つの矩形状領域からなり、 前記傾き検出手段は、該矩形状領域の通過開始点と通過
    終了点との間の距離と前記幅とに基づいて前記実際の傾
    きを検出することを特徴とする請求項７に記載の車両位
    置推定装置。
11. 【請求項11】 前記傾き検出手段は、前記実際の傾きの
    他に、車両の進行方向をも検出することを特徴とする請
    求項７乃至１０のいずれか１項に記載の車両位置推定装
    置。