特許 7421111 ジャイロセンサの補正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-16

(45)【発行日】2024-01-24

(54)【発明の名称】ジャイロセンサの補正方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/28 20060101AFI20240117BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20240117BHJP

   B60W 40/114 20120101ALI20240117BHJP

   B60W 50/023 20120101ALI20240117BHJP

   G08G 1/042 20060101ALI20240117BHJP

【ＦＩ】

G01C21/28

G08G1/00 X

B60W40/114

B60W50/023

G08G1/042 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020562531

(86)(22)【出願日】2019-12-27

(86)【国際出願番号】 JP2019051546

(87)【国際公開番号】W WO2020138470

(87)【国際公開日】2020-07-02

【審査請求日】2022-07-27

(31)【優先権主張番号】P 2018248445

(32)【優先日】2018-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2019037864

(32)【優先日】2019-03-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000116655

【氏名又は名称】愛知製鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129654

【弁理士】

【氏名又は名称】大池 達也

(72)【発明者】

【氏名】山本 道治

(72)【発明者】

【氏名】浦川 一雄

(72)【発明者】

【氏名】荒谷 康太

【審査官】武内 俊之

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１６０４９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｃ ２１／２８

Ｇ０８Ｇ １／００

Ｇ０８Ｇ １／０４２

Ｂ６０Ｗ ４０／１１４

Ｂ６０Ｗ ５０／０２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直方向の軸回りの車両の角速度を計測して角速度を表すセンサ出力を出力するジャイロセンサの補正方法であって、
前記センサ出力が表す角速度を時間的に積分することにより車両の回頭角の計測値である計測方位を求める処理と、
車両の走路に配置されたマーカに対する車両の横ずれ量を検出する横ずれ量検出処理と、
方向が既知である走路に沿って離間する２個のマーカに対する前記横ずれ量を利用して当該２個のマーカを結ぶ線分の方向に対する車両のずれ角を求めることにより車両方位を推定する処理と、
前記計測方位と前記車両方位との差分に処理を施して補正情報を得る生成処理と、
前記補正情報を利用して前記センサ出力あるいは前記計測方位を補正する補正処理と、を含むジャイロセンサの補正方法。

【請求項2】

請求項１において、前記補正情報は、前記差分の時間的な変化を表す情報であり、
前記補正処理は、前記補正情報に基づく補正量により、前記センサ出力あるいは前記計測方位を補正する処理であるジャイロセンサの補正方法。

【請求項3】

請求項１において、前記補正情報は、前記差分の時間的な平均値であり、
前記補正処理は、前記差分の時間的な平均値に当たる補正量の分だけ、前記計測方位をシフトさせる処理であるジャイロセンサの補正方法。

【請求項4】

鉛直方向の軸回りの車両の角速度を計測するジャイロセンサの補正方法であって、
該ジャイロセンサの出力であるセンサ出力に処理を施して得られる計測方位と、車両の走路に沿って配置されたマーカを利用して推定される車両方位と、の差分に処理を施して補正情報を得る生成処理と、
前記補正情報を利用して前記センサ出力を補正する補正処理と、を含み、
前記補正情報は、前記差分の時間的な変化量を少なくとも含む情報であり、
前記補正処理では、前記差分の時間的な変化量に対応する補正量の分だけ前記センサ出力をシフトさせることで該センサ出力を補正する処理が実行されるジャイロセンサの補正方法。

【請求項5】

鉛直方向の軸回りの車両の角速度を計測するジャイロセンサの補正方法であって、
該ジャイロセンサの出力であるセンサ出力に処理を施して得られる計測方位と、車両の走路に沿って配置されたマーカを利用して推定される車両方位と、の差分に処理を施して補正情報を得る生成処理と、
前記補正情報を利用して前記センサ出力あるいは前記計測方位を補正する補正処理と、を含み、
前記補正情報は、前記差分の時間的な変化を表す情報として、前記差分の時間的な変化を近似した直線の傾きａを少なくとも含む情報であり、
前記補正処理では、前記傾きａに当たる補正量の分だけ前記センサ出力をシフトさせることで該センサ出力が補正される、ジャイロセンサの補正方法。

【請求項6】

鉛直方向の軸回りの車両の角速度を計測するジャイロセンサの補正方法であって、
該ジャイロセンサの出力であるセンサ出力に処理を施して得られる計測方位と、車両の走路に沿って配置されたマーカを利用して推定される車両方位と、の差分に処理を施して補正情報を得る生成処理と、
前記補正情報を利用して前記センサ出力あるいは前記計測方位を補正する補正処理と、を含み、
前記補正情報は、前記差分の時間的な変化を近似した直線の傾きａ及び切片ｂを少なくとも含む情報であり、
前記補正処理では、前記差分の時間的な変化の起点からの経過時間Ｔを前記傾きａの値に乗じ、前記切片ｂの値を加算して得られる補正量の分だけ、前記計測方位をシフトさせることで該計測方位が補正される、ジャイロセンサの補正方法。

【請求項7】

請求項４～６のいずれか１項において、前記マーカに対する車両の横ずれ量を検出する横ずれ量検出処理と、
少なくとも２個のマーカについて前記横ずれ量検出処理により検出された横ずれ量に基づいて前記車両方位を推定する処理と、を含むジャイロセンサの補正方法。

【請求項8】

請求項１～３及び７のいずれか１項において、前記２個のマーカを結ぶ線分の方向あるいは前記走路の方向を特定可能な方位情報を提供するために設けられた情報提供部から当該方位情報を取得する方位情報取得処理を含み、
前記車両方位を推定する処理では、前記方位情報によって特定される方向を基準として前記車両方位が推定されるジャイロセンサの補正方法。

【請求項9】

請求項８において、前記情報提供部は、前記マーカに取り付けられた無線タグであるジャイロセンサの補正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載されたジャイロセンサの補正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ナビゲーションシステムや、アンチスキッドコントロールなどの車両制御システムや、自動運転システムなどが組み込まれた車両が増えている。これらのシステムでは、車両の姿勢（方位）や車両の姿勢変化などを精度高く推定する必要がある。そこで、これらのシステムが組み込まれた車両の多くでは、鉛直方向の軸回りの車両の回転方向（ヨー方向）の角速度を計測するジャイロセンサが採用されている（例えば下記の特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－９１４１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、ジャイロセンサの出力は、時間経過や温度変動や振動などの環境条件によって変動（ドリフト）することがある。このようにジャイロセンサの出力特性は、時間経過や環境条件によって変動するため、ジャイロセンサの出力の精度や、その出力に基づく計測量の精度を維持できなくなるおそれがある。

【0005】

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、車両に搭載されたジャイロセンサの補正方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、鉛直方向の軸回りの車両の角速度を計測するジャイロセンサの補正方法であって、
該ジャイロセンサの出力であるセンサ出力に処理を施して得られる計測方位と、車両の走路に沿って配置されたマーカを利用して推定される車両方位と、の差分に処理を施して補正情報を得る生成処理と、
前記補正情報を利用して前記センサ出力あるいは前記計測方位を補正する補正処理と、を含むジャイロセンサの補正方法にある。

【発明の効果】

【0007】

本発明のジャイロセンサの補正方法は、センサ出力に基づく計測方位と、マーカを利用して推定される車両方位と、の差分に基づく補正情報を利用する補正処理を含んでいる。マーカは、走路に配置されており、時間経過や環境条件によって位置が変動するおそれがほとんどない。このマーカを利用して推定される車両方位を利用すれば、時間経過や環境条件によって変動し得るジャイロセンサの出力特性を効果的に補正できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１における、車両を見込む正面図。

【図2】実施例１における、磁気マーカの説明図。

【図3】実施例１における、磁気マーカの敷設態様の説明図。

【図4】実施例１における、ＲＦＩＤタグの正面図。

【図5】実施例１における、車載システムの構成を示す説明図。

【図6】実施例１における、磁気マーカを通過する際の進行方向の磁気計測値の変化を例示する説明図。

【図7】実施例１における、車幅方向に配列された磁気センサＣｎによる車幅方向の磁気計測値の分布曲線を例示する説明図。

【図8】実施例１における、車両の全体動作の流れを示すフロー図。

【図9】実施例１における、車載システムによる自車位置の推定方法の説明図。

【図10】実施例１における、走行ルートに対する自車位置の偏差ΔＤを示す説明図。

【図11】実施例１における、計測方位の補正処理の流れを示すフロー図。

【図12】実施例１における、車両方位Ｖｄの検出方法の説明図。

【図13】実施例１における、計測方位の誤差の時間的な変化を直線近似する処理の説明図。

【図14】実施例２における、計測方位の補正処理の流れを示すフロー図。

【図15】実施例３における、車両方位Ｖｄの検出方法の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施の形態につき、以下の実施例を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
本例は、自車位置（車両の位置）を推定する車載システム１を自動運転システム６に組み合わせた例である。特に、この車載システム１は、磁気マーカ１０を利用してジャイロセンサ２２３が出力する角速度に由来する計測方位を補正する機能を有している。この内容について、図１～図１３を用いて説明する。

【0010】

車載システム１は、図１のごとく、磁気検出等を行う計測ユニット２、磁気マーカ１０に関するマーカ情報を取得するタグリーダ３４、及び自車位置を特定するための演算処理を実行する制御ユニット３２等、を含んで構成されている。

【0011】

この車載システム１を組み合わせる自動運転システム６は、自動運転制御を実行する車両ＥＣＵ６１と、詳細な３次元地図データ（３Ｄマップデータ）を格納する地図データベース（地図ＤＢ）６５と、を含んで構成されている。車両ＥＣＵ６１は、車載システム１が推定する自車位置を制御入力値として、図示しないステアリング操舵ユニットやエンジンスロットルやブレーキなどを制御して車両５を自動走行させる。

【0012】

以下、道路に敷設される磁気マーカ１０を概説した後、計測ユニット２、タグリーダ３４、制御ユニット３２の内容を説明する。
磁気マーカ１０は、図１～図３のごとく、車両５が走行する道路（走路の一例）の路面１００Ｓに敷設されるマーカの一例である。この磁気マーカ１０は、直径２０ｍｍ、高さ２８ｍｍの柱状をなしている。磁気マーカ１０は、例えば、路面１００Ｓ（図１）に設けた孔に収容された状態で敷設される。磁気マーカ１０をなす磁石は、磁性材料である酸化鉄の磁粉を基材である高分子材料中に分散させたフェライトプラスチックマグネットである。この磁石は、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）＝６．４ｋＪ／ｍ^３という特性を備えている。

【0013】

本例の磁気マーカ１０の仕様の一部を表１に示す。

【表1】

この磁気マーカ１０は、計測ユニット２の取付け高さとして想定される範囲１００～２５０ｍｍの上限の２５０ｍｍ高さにおいて、８μＴ（マイクロテスラ）の磁束密度の磁気を作用する。また、この磁気マーカ１０では、表面における磁気の強さを表す表面磁束密度Ｇｓが４５ｍＴとなっている。

【0014】

磁気マーカ１０は、図３のごとく、左右のレーンマークで区分された車線１００の中央に沿って例えば２ｍ間隔（マーカスパンＭ）で配置されている。詳しくは後述するが、車載システム１では、隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ線分の方向を基準として車両方位（車両の前後方向の向き、方位）を推定している。そして、基準となる方位としてこの車両方位を利用し、ジャイロセンサ２２３の出力に由来する計測方位を補正している。

【0015】

なお、磁気マーカ１０の設計上の敷設位置は、車線１００の中央である。したがって、設計上では、隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ線分の方向は車線方向（走路の方向）に一致する。しかしながら、現実的には磁気マーカ１０の敷設位置の誤差が不可避である。そのため、隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ実際の線分の方向は、方位的な誤差を包含し、車線方向からずれている。以下、両者を区別し、車線方向を方位ｄｉｒ、隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ実際の線分の方向を方位ｄｉｒ（Ｍ）という。

【0016】

磁気マーカ１０の上端面には、無線により情報を出力する無線タグであるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ１５が取り付けられている（図２参照。）。情報提供部の一例であるＲＦＩＤタグ１５は、無線による外部給電により動作し磁気マーカ１０に関するマーカ情報を送信する。マーカ情報には、対応する磁気マーカ１０の設計上の敷設位置を表す位置データや、車線方向を表す方位データ（方位情報、方位ｄｉｒ）等が含まれている。

【0017】

なお、隣り合う２個の磁気マーカ１０の敷設位置（絶対位置）がわかれば、演算により方位ｄｉｒを求めることが可能である。隣り合う２個の磁気マーカ１０の敷設位置を表す位置データを、方位情報としてマーカ情報に含めても良い。あるいは、１個前の磁気マーカ１０の敷設位置を車両側で記憶しておき、方位ｄｉｒを演算する際、１個前の磁気マーカ１０の敷設位置を読み出しても良い。この場合には、マーカ情報に含まれる１個の磁気マーカ１０の敷設位置が方位情報の一例となる。

【0018】

情報提供部の一例をなすＲＦＩＤタグ１５は、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルムから切り出したタグシート１５０（図４）の表面にＩＣチップ１５７が実装された電子部品である。タグシート１５０の表面には、ループコイル１５１及びアンテナ１５３の印刷パターンが設けられている。ループコイル１５１は、外部からの電磁誘導によって励磁電流が発生する受電コイルである。アンテナ１５３は、マーカ情報を無線送信するための送信アンテナである。ＲＦＩＤタグ１５は、磁気マーカ１０の上向きの端面に配置されている。

【0019】

次に、車両５が備える計測ユニット２、タグリーダ３４、制御ユニット３２について説明する。
計測ユニット２は、図５のごとく、磁気検出部であるセンサアレイ２１と、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）２２と、が一体化されたユニットである。細長い棒状の計測ユニット２は、路面１００Ｓと対面する状態で、例えばフロントバンパーの内側等に取り付けられる（図１参照。）。本例の車両５の場合、路面１００Ｓを基準とした計測ユニット２の取付け高さが２００ｍｍである。

【0020】

計測ユニット２のセンサアレイ２１は、一直線上に配列された１５個の磁気センサＣｎ（ｎは１～１５の整数）と、図示しないＣＰＵ等を内蔵した検出処理回路２１２と、を備えている。センサアレイ２１では、１５個の磁気センサＣｎが１０ｃｍの等間隔で配置されている。計測ユニット２は、センサアレイ２１における磁気センサＣｎの配列方向が車幅方向に一致するように車両５に取り付けられる。

【0021】

磁気センサＣｎは、アモルファスワイヤなどの感磁体のインピーダンスが外部磁界に応じて敏感に変化するという公知のＭＩ効果（Magneto Impedance Effect）を利用して磁気を検出するセンサである。磁気センサＣｎでは、直交する２軸方向に沿って感磁体が配置され、これにより直交する２軸方向に作用する磁気の検出が可能となっている。なお、本例では、進行方向の磁気成分および車幅方向の磁気成分を検出できるように磁気センサＣｎがセンサアレイ２１に組み込まれている。

【0022】

磁気センサＣｎは、磁束密度の測定レンジが±０．６ｍＴであって、測定レンジ内の磁束分解能が０．０２μＴという高感度のセンサである。本例では、車両５の高速走行に対応できるよう、計測ユニット２の各磁気センサＣｎによる磁気計測の周期が３ｋＨｚに設定されている。

【0023】

磁気センサＣｎの仕様の一部を表２に示す。

【表2】

【0024】

上記のように、磁気マーカ１０は、磁気センサＣｎの取付け高さとして想定する範囲１００～２５０ｍｍにおいて８μＴ以上の磁束密度の磁気を作用できる。磁束密度８μＴ以上の磁気を作用する磁気マーカ１０であれば、磁束分解能が０．０２μＴの磁気センサＣｎを用いて確実性高く検出可能である。

【0025】

センサアレイ２１の検出処理回路２１２（図５）は、磁気マーカ１０を検出するためのマーカ検出処理などを実行する演算回路である。この検出処理回路２１２は、各種の演算を実行するＣＰＵ（central processing unit）、ＲＯＭ（read only memory）やＲＡＭ（random access memory）などのメモリ素子、などを利用して構成されている。

【0026】

検出処理回路２１２は、各磁気センサＣｎが出力するセンサ信号を３ｋＨｚ周期で取得してマーカ検出処理を実行する。検出処理回路２１２は、マーカ検出処理の検出結果を制御ユニット３２に入力する。詳しくは後述するが、このマーカ検出処理では、磁気マーカ１０の検出に加えて、検出した磁気マーカ１０に対する車両５の横ずれ量を計測する横ずれ量検出処理が行われる。

【0027】

計測ユニット２に組み込まれたＩＭＵ２２（図５）は、慣性航法により車両５の相対位置を推定する慣性航法ユニットである。ＩＭＵ２２は、方位を計測する電子コンパスである磁気センサ２２１、加速度を計測する加速度センサ２２２、角速度を計測するジャイロセンサ２２３等を備えている。ジャイロセンサ２２３は、鉛直方向の軸回りの回転方向の角速度（出力の一例）を計測するセンサである。例えば、ジャイロセンサ２２３が計測した角速度と、磁気センサ２２１が計測する方位と、を組み合わせれば、車両５の絶対方位を高精度に推定可能である。

【0028】

ＩＭＵ２２は、加速度の二階積分により変位量を演算し、車両方位に沿って変位量を積算することで基準位置に対する相対位置を演算する。ＩＭＵ２２が推定する相対位置を利用すれば、隣り合う磁気マーカ１０の中間に車両５が位置するときにも自車位置の推定が可能になる。

【0029】

タグリーダ３４は、磁気マーカ１０の表面に配置されたＲＦＩＤタグ１５と無線で通信する通信ユニットである。タグリーダ３４は、ＲＦＩＤタグ１５の動作に必要な電力を無線で送電し、ＲＦＩＤタグ１５が送信するマーカ情報を受信する。マーカ情報としては、上記の通り、対応する磁気マーカ１０の敷設位置（絶対位置）を表す位置データ、車線方向を表す方位データ（方位情報）である方位ｄｉｒ等がある。

【0030】

制御ユニット３２は、計測ユニット２やタグリーダ３４を制御すると共に、車両５の位置である自車位置をリアルタイムで推定するユニットである。制御ユニット３２によって推定された自車位置は、例えば自動運転システム６を構成する車両ＥＣＵ６１に入力される。

【0031】

制御ユニット３２は、各種の演算を実行するＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ素子、などが実装された電子基板（図示略）を備えている。制御ユニット３２が自車位置を推定する方法は、ＲＦＩＤタグ１５が取り付けられた磁気マーカ１０に車両５が到達したときと、隣り合う磁気マーカ１０の中間に車両５が位置するときと、で相違している。詳しくは後述するが、制御ユニット３２は、前者の場合、磁気マーカ１０に取り付けられたＲＦＩＤタグ１５から受信したマーカ情報を利用して自車位置を推定する。一方、後者の場合には、慣性航法により推定した車両５の相対位置に基づいて自車位置を推定する。

【0032】

次に、本例の（１）車載システム１によるマーカ検出処理、及び（２）車両５の全体動作の流れを説明した後、（３）計測方位の補正処理について説明する。
（１）マーカ検出処理
マーカ検出処理は、計測ユニット２のセンサアレイ２１が実行する処理である。センサアレイ２１は、磁気センサＣｎを用いて３ｋＨｚの周期でマーカ検出処理を実行する。

【0033】

上記のごとく、磁気センサＣｎは、車両５の進行方向の磁気成分および車幅方向の磁気成分を計測するように構成されている。例えばこの磁気センサＣｎが、進行方向に移動して磁気マーカ１０の真上を通過するとき、進行方向の磁気計測値は、図６のごとく磁気マーカ１０の前後で正負が反転すると共に、磁気マーカ１０の真上の位置でゼロを交差するように変化する。したがって、車両５の走行中では、いずれかの磁気センサＣｎが検出する進行方向の磁気について、その正負が反転するゼロクロスＺｃが生じたとき、計測ユニット２が磁気マーカ１０の真上に位置すると判断できる。検出処理回路２１２は、このように計測ユニット２が磁気マーカ１０の真上に位置し進行方向の磁気計測値のゼロクロスが生じたときに磁気マーカ１０を検出したと判断する。

【0034】

また、例えば、磁気センサＣｎと同じ仕様の磁気センサについて、磁気マーカ１０の真上を通過する車幅方向の仮想線に沿う移動を想定すると、車幅方向の磁気計測値は、磁気マーカ１０を挟んだ両側で正負が反転すると共に、磁気マーカ１０の真上の位置でゼロを交差するように変化する。１５個の磁気センサＣｎを車幅方向に配列した計測ユニット２の場合には、磁気マーカ１０を介してどちらの側にあるかによって磁気センサＣｎが検出する車幅方向の磁気の正負が異なってくる（図７）。

【0035】

計測ユニット２の各磁気センサＣｎの車幅方向の磁気計測値を例示する図７の分布曲線に基づけば、車幅方向の磁気の正負が反転するゼロクロスＺｃを利用して磁気マーカ１０の車幅方向の位置を特定可能である。隣り合う２個の磁気センサＣｎの中間（中央とは限らない）にゼロクロスＺｃが位置している場合には、ゼロクロスＺｃを挟んで隣り合う２個の磁気センサＣｎの中間の位置が、磁気マーカ１０の車幅方向の位置となる。あるいは車幅方向の磁気計測値がゼロであって両外側の磁気センサＣｎの磁気計測値の正負が反転している磁気センサＣｎが存在する場合には、その磁気センサＣｎの直下の位置が、磁気マーカ１０の車幅方向の位置となる。検出処理回路２１２は、計測ユニット２の中央の位置（磁気センサＣ８の位置）に対する磁気マーカ１０の車幅方向の位置の偏差を、磁気マーカ１０に対する車両５の横ずれ量として計測する（横ずれ量検出処理）。例えば、図７の場合であれば、ゼロクロスＺｃの位置がＣ９とＣ１０との中間辺りのＣ９．５に相当する位置となっている。上記のように磁気センサＣ９とＣ１０の間隔は１０ｃｍであるから、磁気マーカ１０の横ずれ量は、車幅方向において計測ユニット２の中央に位置するＣ８を基準として（９．５－８）×１０ｃｍとなる。そして、磁気マーカ１０を基準とした車両５の車幅方向の偏差である横ずれ量は、上記の偏差の正負を反転して算出できる（横ずれ量検出処理）。計測ユニット２は、磁気マーカ１０に対して車両５が左右どちら側にずれているかに応じて正負が入れ替わる横ずれ量を制御ユニット３２に入力する。

【0036】

（２）車両の全体動作
次に、図８～図１０を参照して車載システム１と自動運転システム６とを備える車両５の全体動作について説明する。
自動運転システム６において走行経路（所定の経路）が設定されると（Ｓ１０１）、３Ｄマップデータを記憶する地図ＤＢ６５から対応するデータが読み出されて自動運転の制御目標となる詳細なルートデータが設定される（Ｓ１０２）。ルートデータは、例えば図９及び図１０中の破線で示すように、少なくとも絶対位置のデータで表される地点の連なりを含むデータである。

【0037】

一方、車載システム１は、自動運転の制御下において、上記のセンサアレイ２１によるマーカ検出処理Ｐ１を繰り返し実行する。いずれかの磁気マーカ１０を検出できたときには（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、車載システム１は、ＲＦＩＤタグ１５が出力するマーカ情報の読取を実行する（Ｓ２０２）。そして車載システム１は、マーカ情報に含まれる位置データが表す磁気マーカ１０の敷設位置を基準として自車位置（図９中の△印で例示）を推定する（Ｓ２０３）。具体的には、マーカ検出処理で計測ユニット２が計測した横ずれ量の分だけ、磁気マーカ１０の敷設位置からオフセットさせた位置を自車位置として推定する。

【0038】

一方、隣り合う磁気マーカ１０の中間に車両５が位置しており、磁気マーカ１０を検出できないときには（Ｓ２０１：ＮＯ）、車載システム１は、直近で検出された磁気マーカ１０の敷設位置に基づいて特定された自車位置（図９中の△印の位置）を基準位置とし、慣性航法により車両５の相対位置を推定する（Ｓ２１２）。具体的には、車載システム１は、上記の通り、計測ユニット２に組み込まれたＩＭＵ２２による計測加速度の二階積分により変位量を演算する。そして車載システム１は、ジャイロセンサ２２が出力する角速度等を利用して特定された車両５の方位に沿って、その変位量を積算することで上記の基準位置に対する車両５の相対位置を推定する。車載システム１は、図９に例示するように、この相対位置の分だけ基準位置から移動させた×印の位置を自車位置として推定する（Ｓ２０３）。なお、同図では、この相対位置を表すベクトルの一例を矢印で示している。

【0039】

車載システム１が推定した自車位置（図９中の△印及び×印の位置）は、自動運転システム６を構成する車両ＥＣＵ６１に入力される。車両ＥＣＵ６１は、図１０において破線で示す制御目標値のルートデータに対する自車位置の偏差ΔＤを算出する（Ｓ１０３）。そして車両ＥＣＵ６１は、この偏差ΔＤに基づいてステアリング制御などの車両制御を実行し（Ｓ１０４）、自動走行を実現する。

【0040】

（３）計測方位の補正処理
上記のごとく車載システム１では、マーカスパンＭ＝２ｍの間隔で磁気マーカ１０が配置された車線１００（図３参照。走路）が想定される。磁気マーカ１０は、車線１００の中央に沿って配置されているので、隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ線分の設計上の方向は、車線方向（方位ｄｉｒ）に一致する。２個の磁気マーカ１０を結ぶ設計上の線分の方向に当たる車線方向の方位ｄｉｒは、磁気マーカ１０に付設されたＲＦＩＤタグ１５によって方位データ（マーカ情報の一部）として無線出力される。

【0041】

車載システム１では、磁気マーカ１０を利用して車両５の向きである車両方位Ｖｄが推定される。そして、車載システム１では、この車両方位Ｖｄを利用して計測方位Ｖｓが補正される。上述した通り、マーカ基準の車両方位Ｖｄは、磁気マーカ１０の敷設位置の誤差に起因する誤差を包含している。図１１の補正処理は、誤差を包含するマーカ基準の車両方位Ｖｄを利用して計測方位Ｖｓを補正する処理である。この補正処理の流れについて、図１１のフロー図を参照して説明する。

【0042】

例えば自動運転システム６が起動されると、制御ユニット３２は、ジャイロセンサ２２３の出力（角速度、センサ出力）の積分演算を開始するようにＩＭＵ２２を制御する（Ｓ３０１）。センサ出力の積分演算により、車両５の回頭角の計測値である計測方位Ｖｓが生成される。また制御ユニット３２は、処理中に利用する変数ｎに初期値である０をセットする（Ｓ３０２）。

【0043】

例えば自動運転の制御中の制御ユニット３２は、センサアレイ２１を制御し、横ずれ量検出処理を含むマーカ検出処理Ｐ１を繰り返し実行させる（Ｓ３０３：ＮＯ）。磁気マーカ１０が検出されると（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、制御ユニット３２は、まず、変数ｎを１加算する（Ｓ３０４）。そして制御ユニット３２は、タグリーダ３４を制御してＲＦＩＤタグ１５からマーカ情報を読み取らせる（Ｓ３０５、方位情報取得処理）。上記のごとく、このマーカ情報には、２個の磁気マーカ１０を結ぶ設計上の線分の方向に当たる車線方向の方位データ（方位ｄｉｒ）が含まれている。

【0044】

続いて制御ユニット３２は、磁気マーカ１０に対する横ずれ量を利用して車両方位Ｖｄを推定する（Ｓ３０６、方位推定処理）。このステップＳ３０６の車両方位Ｖｄの推定には、２個の磁気マーカ１０に対する横ずれ量が必要である。詳しく言うと、車両方位Ｖｄの推定は、２個目の磁気マーカ１０が検出されたときに実行される。上記のステップＳ３０１及びＳ３０２の処理の実行前に、マーカ検出処理Ｐ１を実行し、２個目の磁気マーカ１０が検出されたとき、ステップＳ３０１及びＳ３０２の処理を実行すると良い。

【0045】

ここで、車両方位Ｖｄを演算するステップＳ３０６の方位推定処理の内容について、図１２を参照して説明する。この方位推定処理では、隣り合う２個の磁気マーカ１０についてそれぞれ計測された横ずれ量ＯＦ１、ＯＦ２を利用して車両方位Ｖｄが推定される。ここで、横ずれ量ＯＦ１は、１つ目の磁気マーカ１０に対する横ずれ量であり、横ずれ量ＯＦ２は、２つ目の磁気マーカ１０に対する横ずれ量である。横ずれ量ＯＦ１、ＯＦ２は、車両５の幅方向中央を境に正または負の値となるよう定義される。

【0046】

制御ユニット３２は、図１２のごとく、隣り合う２個の磁気マーカ１０に対する横ずれ量ＯＦ１、ＯＦ２に基づいて、２個の磁気マーカ１０を結ぶ線分の方向ｄｉｒ（Ｍ）に対する車両方位Ｖｄのずれ角Ａｘを次のように演算する。
横ずれ量の変化 ＯＦｄ＝｜ＯＦ２－ＯＦ１｜
ずれ角 Ａｘ＝ａｒｃｓｉｎ（ＯＦｄ／Ｍ）

【0047】

隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ実際の線分の方向ｄｉｒ（Ｍ）は、磁気マーカ１０の敷設位置の誤差による方位的なずれの誤差を含む絶対方位である。この方位的なずれの誤差は不定であるので、本例の方位推定処理では、線分の方向ｄｉｒ（Ｍ）の設計値である方位ｄｉｒ（マーカ情報）を基準として、次のようにマーカ基準の車両方位Ｖｄを推定している。
車両方位 Ｖｄ＝ｄｉｒ＋Ａｘ

【0048】

この方位推定処理では、隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ実際の線分の方向ｄｉｒ（Ｍ）を基準として得られるずれ角Ａｘを、車線方向の設計値である方位ｄｉｒ（マーカ情報）に加算することでマーカ基準の車両方位Ｖｄを求めている。したがって、このマーカ基準の車両方位Ｖｄは、磁気マーカ１０の位置的な誤差の影響を包含したものとなる。

【0049】

制御ユニット３２は、ステップＳ３０６による車両方位Ｖｄの推定に続いて、ＩＭＵ２２の出力である計測方位Ｖｓを取得する（Ｓ３０７）。そして、制御ユニット３２は、計測方位Ｖｓと車両方位Ｖｄとの差分を計測方位Ｖｓの誤差Ｅ（ｎ）として記憶すると共に、計測方位Ｖｓの計測時点の時刻（現在時刻）をｔ（ｎ）として記憶する（Ｓ３０８）。制御ユニット３２は、このようにして誤差Ｅ（ｎ）と時刻ｔ（ｎ）との組合せよりなるデータ列を生成する（生成処理の一例）。

【0050】

続いて制御ユニット３２は、ｔ（１）・・・ｔ（ｎ）に対するＥ（１）・・・Ｅ（ｎ）の変化を直線近似し、Ｅ＝ａＴ＋ｂなる１次方程式（補正情報）を得る（Ｓ３０９、図１３参照。生成処理の一例）。ここで、Ｅは、計測方位Ｖｓの誤差を表す角度的な量であり、Ｔは、時間である。また、補正情報を構成するａは、Ｅ＝ａＴ＋ｂなる近似直線の傾きであり、同じくｂは、近似直線の切片である。なお、本例では、最小二乗法によって直線近似を実施している。

【0051】

図１３に例示する近似処理によりＥ＝ａＴ＋ｂなる近似直線を得た後、制御ユニット３２は、計測方位Ｖｓから誤差Ｅ（補正量）を差し引いて補正計測方位Ｖｓｍを演算する（Ｓ３１０）。上記の近似直線を利用すると、誤差Ｅが（ａ×Ｔｏ＋ｂ）となる。ここで、Ｔｏは、データ列Ｅ（ｎ）に対応する時間であり、Ｔｏ＝ｔ（ｎ）－ｔ（１）である。制御ユニット３２は、この誤差Ｅを利用し、補正計測方位Ｖｓｍ＝Ｖｓ－Ｅ＝Ｖｓ－（ａ×Ｔｏ＋ｂ）を求める。

【0052】

例えば自動運転の制御下では、図１１の処理が繰り返し実行され、変数ｎが１００に達するまでＥ（ｎ）が順次追加される（Ｓ３１１：ＮＯからＳ３０８に至る流れ）。変数ｎが１００に達するまでの間は（Ｓ３１１：ＮＯ）、１００個に満たないデータ列Ｅ（ｎ）により、ステップＳ３０９の直線近似や、ステップＳ３１０の補正値の演算が行われる。

【0053】

変数ｎが１００に到達し、Ｅ（１）・・・Ｅ（１００）なる１００個のデータ列が形成されたとき（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、制御ユニット３２は、Ｅ（１）・・・Ｅ（１００）なる１００個のデータ列を最新データに保持するための処理を実行する。この処理の実行に当たり、制御ユニット３２は、まず、変数ｍに１をセットする（Ｓ３１２）。そして制御ユニット３２は、（ｍ＋１）番目の誤差Ｅ（ｍ＋１）によりｍ番目の誤差Ｅ（ｍ）を書き換えると共に、（ｍ＋１）番目の時刻ｔ（ｍ＋１）によりｍ番目の時刻ｔ（ｍ）を書き換える（Ｓ３１３）。

【0054】

制御ユニット３２は、変数ｍを１ずつ加算しつつ（Ｓ３１４）、変数ｍが１００に達するまで（Ｓ３１５：ＮＯ）、ステップＳ３１３の書き換え処理を繰り返し実行する。変数ｍが１００になると（Ｓ３１５：ＹＥＳ）、元のＥ（１）・・・Ｅ（１００）の１００個のデータ列のうちの時間的に最古のデータであるＥ（１）を消去すると共に、Ｅ（２）・・・Ｅ（１００）を順次繰り下げてＥ（１）・・・Ｅ（９９）の９９個のデータ列を形成する。その後、制御ユニット３２は、次回の処理ループの準備として変数ｎに９９をセットした上で（Ｓ３１６）、次回のループを実行する。次回のループ中のステップＳ３０８では、制御ユニット３２は、新たな誤差のデータをＥ（１００）にセットし、Ｅ（１）・・・Ｅ（１００）の最新の１００個のデータ列を形成する。そして制御ユニット３２は、最新のＥ（１）・・・Ｅ（１００）のデータ列により、直線近似の処理や（Ｓ３０９）、計測方位Ｖｓの補正処理（Ｓ３１０）等を実行する。

【0055】

以上のように、本例の車載システム１は、磁気マーカ１０を利用して計測方位Ｖｓの補正を実行する。精度が向上された補正計測方位Ｖｓｍを利用すれば、自動運転制御によって車両５を精度高く自動走行させることが可能である。ここで、磁気マーカ１０は、道路側に固定されているため、その位置が変動する可能性が少ない。そしてそれ故、隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ線分の方向は、方位的に変動するおそれが少なく安定している。車載システム１では、この線分の方向を利用して車両方位Ｖｄを推定し、計測方位Ｖｓを補正する際の基準となる方位としてこの車両方位Ｖｄを利用している。隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ線分の方向に基づく車両方位Ｖｄを利用する補正処理によれば、計測方位Ｖｓを精度高く補正可能である。

【0056】

ここで、計測方位Ｖｓの補正処理の考え方を説明する。車両５に作用するヨー方向（鉛直方向の軸回りの回転方向）の回転が生じておらず、その回転量がゼロであれば（ゼロ点）、理想的には、ジャイロセンサ２２３が計測する角速度はゼロ（ｄｅｇ／秒）となる。しかしながら、経時変化や温度変化等の影響に応じて、ジャイロセンサ２２３のゼロ点がずれることがある（ドリフト）。このようなドリフトが生じると、ゼロ点においてジャイロセンサ２２３が出力する角速度がゼロにならず、オフセットが生じる。このゼロ点でのオフセットは、角速度を時間的に積分して計測方位Ｖｓを求める際に積分され、計測方位Ｖｓの中の誤差の成分として顕在化する。上記のドリフトによるオフセットは一定に近いので、オフセットに由来する誤差は、積分区間に当たる時間をオフセットの量に乗じた量に近い値となる。本例の補正処理の場合、計測方位Ｖｓの補正量である（ａ×Ｔｏ＋ｂ）のうち、上記のドリフトによるオフセットがａに相当し、Ｔｏが積分区間に当たる時間に相当している。つまり、補正量（ａ×Ｔｏ）は、ジャイロセンサ２２３の出力に含まれるドリフトによるオフセットａの時間積分に当たる量である。計測方位Ｖｓから補正量（ａ×Ｔｏ）を差し引く補正に代えて、ジャイロセンサの出力（角速度）からオフセットａを差し引く補正を実施した後、時間積分により計測方位を求めることも良い。

【0057】

計測方位Ｖｓから差し引く（ａ×Ｔｏ＋ｂ）の補正量のうちのｂの部分は、計測方位Ｖｓと車両方位Ｖｄとの差分の初期値に当たる部分である。積分区間の先頭の時点における計測方位Ｖｓを車両方位Ｖｄに一致させれば、ｂに当たる補正量をゼロにできる。

【0058】

本例では、車線の中央に沿って磁気マーカ１０が配置された走路を対象とし、磁気マーカ１０を伝うように車両５を走行させる自動走行制御を想定している。ここで、現実的に、車両の中央のラインに対する磁気マーカ１０の敷設誤差や、磁気マーカ１０の絶対位置の測定誤差、等が不可避である。そして磁気マーカ１０の敷設誤差や測定誤差等が存在すれば、隣り合う２個の磁気マーカを結ぶ線分の方向ｄｉｒ（Ｍ）が、実際の車線方向ｄｉｒからずれてくる。それ故、上記の線分の方向に角度的な誤差が生じた場合には、この誤差に起因し、ステップＳ３０８（図１１）におけるＥ（ｎ）に誤差が生じる。一方、上記の線分の方向の角度的な誤差は、実際の車線方向に対して正負両側に分散すると考えられる。このような角度的な誤差の影響は、ステップＳ３０９による直線近似によって相殺できるので、比較的容易に抑制可能である。したがって、本例の補正処理では、磁気マーカ１０の敷設誤差の影響を抑制し、ジャイロセンサ２２３が出力する角速度、あるいは計測方位Ｖｓを精度高く補正可能である。

【0059】

以上のように、本例の車載システム１では、磁気マーカ１０を利用してジャイロセンサ２２３の計測方位Ｖｓの補正を可能としている。ジャイロセンサ２２３の計測方位の精度向上により、自動運転などの運転支援制御の精度向上を図ることができる。

【0060】

本例では、マーカ情報に含める方位情報として、隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ設計上の線分の方向を表す方位ｄｉｒを例示している。方位情報が方位そのものの情報であることは必須ではない。例えば、隣り合う２個の磁気マーカ１０の敷設位置（絶対位置）の組合せなどは、方位を特定可能な方位情報の一例となる。

【0061】

マーカ情報に含める方位情報としては、車線方向を表す情報であっても良い。この場合、隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ線分の方向が、車線方向からずれていても良い。隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ線分の方向の車線方向からのずれは、ステップＳ３０８におけるＥ（ｎ）の誤差となる。上記の通り、Ｅ（ｎ）の誤差による影響は、ステップＳ３０９（図１１）の直線近似処理により抑制可能である。また、次に説明する実施例２の構成の場合には、Ｅ（ｎ）の平均値を求める演算により、Ｅ（ｎ）の誤差による影響を抑制できる。磁気マーカ１０は、走路をなす車線の方向に沿って配置されていれば良い。

【0062】

なお、本例では、図１１中のステップＳ３０９において、最大１００点の誤差Ｅ（ｎ）の経時変化を対象として近似処理を行っている。近似対象の誤差Ｅ（ｎ）の点数が多すぎると、誤差Ｅ（ｎ）に対応する時間的な期間が長くなり、その期間内の温度変動などの環境変化を無視できなくなるおそれがある。このように無視できない温度変動等が生じた場合、温度変動等が生じるよりも以前の時間的に古い誤差Ｅ（ｎ）が、近似処理の元データとして不適格なものに変質してしまっているおそれがある。このようなことから、本例の構成の場合、近似対象の誤差Ｅ（ｎ）の点数としては、最大１００点程度が妥当である。当然ながら、この点数は、磁気マーカ１０の間隔であるマーカスパンＭに依存している。本例のマーカスパンＭ＝２ｍよりもマーカスパンが長い場合には、点数を少なめにすることも良く、マーカスパンが短い場合には、点数を多くすることも良い。

【0063】

（実施例２）
本例は、実施例１の車載システムについて、計測方位Ｖｓの補正処理の内容を変更した例である。この内容について、図１４のフロー図を参照しながら説明する。同図は、実施例１で参照した図１１の代替図である。
本例の車載システムが実行する補正処理（図１４）のうち、車両方位Ｖｄ、計測方位Ｖｓを取得するまでの処理（Ｓ３０１からＳ３０７までの処理）は、実施例１の図１１におけるＳ３０１からＳ３０７の処理と同様である。

【0064】

車両方位Ｖｄ、及び計測方位Ｖｓを得た後、本例の制御ユニット（図５中の符号３２）は、計測方位Ｖｓと車両方位Ｖｄとの差分を求めると共に、この差分を計測方位Ｖｓの誤差Ｅ（ｎ）とみなして記憶する（Ｓ４０８）。そして制御ユニット３２は、Ｅ（１）・・・Ｅ（ｎ）の平均値ＡＶ（補正情報）を求める（Ｓ４０９、生成処理の一例）。

【0065】

制御ユニット３２は、ステップＳ４０９で求めた平均値ＡＶを補正量として取扱い、ステップＳ３０７で取得された計測方位Ｖｓから平均値ＡＶを差し引く（シフトさせる）ことで、補正計測方位Ｖｓｍを求める（Ｓ４１０）。さらに制御ユニット３２は、補正計測方位Ｖｓｍにより誤差Ｅ（ｎ）を再計算して記憶する（Ｓ４１０）。

【0066】

例えば自動運転の制御下では、図１４の補正処理が繰り返し実行され、変数ｎが１０に達するまでＥ（ｎ）が順次追加される（Ｓ４１１：ＮＯからＳ４０８に至る流れ）。変数ｎが１０に達するまでの間は（Ｓ４１１：ＮＯ）、１０個に満たないデータ列Ｅ（ｎ）により、ステップＳ４０９の平均値ＡＶの算出や、ステップＳ４１０の補正値の演算が行われる。

【0067】

変数ｎが１０に到達し、Ｅ（１）・・・Ｅ（１０）なる１０個のデータ列が形成されたとき（Ｓ４１１：ＹＥＳ）、制御ユニット３２は、Ｅ（１）・・・Ｅ（１０）なる１０個のデータ列を最新データに保持するための処理（Ｓ４１１からＳ４１６までの一連の処理）を実行する。この処理は、データ列の個数が１０個であるか１００個であるかの相違点を除き、実施例１で参照した図１１におけるステップＳ３１１からＳ３１６の処理とほぼ同様の処理である。データ列が１０個に達した後は、１０個のＥ（ｎ）によってステップＳ４０９の平均値ＡＶの算出や、ステップＳ４１０の補正値の演算が行われる。

【0068】

本例では、計測方位Ｖｓの誤差Ｅ（ｎ）の平均値を利用して、計測方位Ｖｓを補正している。ここで、基準となる方位である車両方位Ｖｄは、実施例１と同様、磁気マーカを利用して推定される。実施例１で説明した通り、磁気マーカの敷設位置には誤差があり、設計上の敷設ラインからのずれが不可避である。そして、磁気マーカの敷設位置の誤差は、車両側で推定する車両方位Ｖｄの誤差に直結する。

【0069】

これに対して、本例の構成では、例えば計測方位Ｖｓの誤差Ｅ（ｎ）の総和を演算した後、データ数を示す変数ｎにより除算することで平均値ＡＶを求めている。誤差Ｅ（ｎ）の総和の演算によれば、上記の車両方位Ｖｄの誤差を相殺できる。そのため、本例の構成では、磁気マーカ１０の敷設位置の誤差の影響を抑制しながら、計測方位Ｖｓを精度高く補正できる。

【0070】

なお、誤差Ｅ（ｎ）の平均値ＡＶを求める母数としてデータ数１０個を設定したが、このデータ数は適宜変更可能である。１０個に代えて２０個であっても良く３０個であっても良い。
なお、その他の構成及び作用効果については実施例１と同様である。

【0071】

ここで、実施例１の計測方位Ｖｓの補正処理と、実施例２の計測方位Ｖｓの補正処理と、を比較して説明する。実施例１の計測方位Ｖｓの補正処理では、誤差Ｅ（ｎ）の時間的な変化を表す近似直線を求め（図１３）、この近似直線の傾きａや切片ｂを利用して計測方位Ｖｓを補正している。実施例１の補正処理では、誤差Ｅ（ｎ）の時間的な変化を利用するため、例えば対象とする時間区間に車両の停車期間が包含されていても問題が生じない。例えば、停車により磁気マーカの検出が途切れ、その後、走行の再開に応じて磁気マーカの検出が再開された場合であっても、上記の直線近似には影響がない。実施例１の構成では、停車に応じて補正処理を中断等する必要性がほとんどなく、継続的な補正処理が可能である。

【0072】

これに対して実施例２の補正処理の場合、停車期間の後の磁気マーカの検出時には、その停車期間の長さに応じて誤差Ｅ（ｎ）が拡大する。そのため、実施例２の補正処理の場合、例えば、車両が停車したときに一旦、補正処理を中断し、その後の走行再開に応じて誤差Ｅ（ｎ）をリセットして補正処理を再開する必要がある。

【0073】

実施例１の補正処理では、誤差Ｅ（ｎ）の時間的な変化を直線近似している。この直線近似の際、誤差Ｅ（ｎ）のデータ数が少ないと、直線近似が不安定になる傾向にある。直線近似が不安定になって近似直線の傾きが変動すれば補正量に対する影響度合いが大きく、計測方位Ｖｓの補正精度が大きく損なわれるおそれがある。一方、誤差Ｅ（ｎ）の平均値ＡＶを算出する実施例２の補正処理の場合、誤差Ｅ（ｎ）のデータ数が少ない場合であっても、平均値ＡＶの変動幅が比較的少ないので、補正の精度が極端に低下するおそれは少ない。

【0074】

実施例１の補正処理の長所と、実施例２の補正処理の長所と、の組合せによれば、それぞれの補正処理の短所をカバーできる。例えば、実施例１の図１１のフロー図においてｎが１００未満のとき（同図中のＳ３１１：ＮＯの場合の処理）、実施例２の補正処理を実施し、ｎが１００のとき（同図中のＳ３１１：ＹＥＳの場合の処理）、実施例１の補正処理を実施すると良い。

【0075】

（実施例３）
本例は、実施例１に基づいて、車両方位Ｖｄの推定方法を変更した例である。本例は、車両５の前後に２ｍの間隔をあけてセンサアレイ２１が配置されている点において、実施例１とは相違している。そして、このようなセンサアレイ２１の配置の相違により、車両方位Ｖｄの特定方法が実施例１とは相違している。この内容について図１５を参照して説明する。

【0076】

本例の車載システム１では、図１５のごとく、車両５におけるセンサアレイ２１の配置間隔（センサスパンＳ）と、磁気マーカ１０の配置間隔（マーカスパンＭ）と、が一致している。そのため、車両５の走行中では、前後のセンサアレイ２１がほぼ同時に２個の磁気マーカ１０を検出できる。

【0077】

本例では、前後のセンサアレイ２１が磁気マーカ１０について計測した横ずれ量ＯＦ１、ＯＦ２に基づいて、車両方位Ｖｄが演算される。具体的には、２個の磁気マーカ１０を結ぶ線分の方向ｄｉｒ（Ｍ）に対する車両方位のずれ角Ａｘは次のように演算可能である。
横ずれ量の変化 ＯＦｄ＝｜ＯＦ２－ＯＦ１｜
ずれ角 Ａｘ＝ａｒｃｓｉｎ（ＯＦｄ／Ｍ）

【0078】

隣り合う２個の磁気マーカ１０を結ぶ実際の線分の方向ｄｉｒ（Ｍ）は、磁気マーカ１０の敷設位置の誤差による方位的なずれの誤差を含む絶対方位であり、この方位的なずれは不定である。ゆえに車両方位Ｖｄは、線分の方向ｄｉｒ（Ｍ）の設計値である方位ｄｉｒ（マーカ情報）を基準としてずれ角Ａｘの分だけヨー方向にずらした方位として推定できる。
車両方位 Ｖｄ＝ｄｉｒ＋Ａｘ

【0079】

このような車両方位Ｖｄの推定方法では、同時に検出された２個の磁気マーカ１０に対する横ずれ量（ＯＦ１、ＯＦ２）を利用して車両方位Ｖｄが推定される。この推定方法の場合、２種類の横ずれ量ＯＦ１、ＯＦ２を得るために車両５の移動が必要ではない。当然ながら、ＯＦ１の取得時点と、ＯＦ２の取得時点と、の間でステアリング操作が生じることもない。本例の車両方位Ｖｄの推定方法では、ステアリング操作等に起因して車両方位Ｖｄの推定誤差が大きくなるおそれが少ない。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。

【0080】

（参考例）
本例は、実施例１または実施例２に基づいて、ジャイロセンサの計測方位の補正に利用する基準方位を変更した例である。実施例１、２では、磁気マーカを利用して推定された車両方位を基準方位に設定している。これに対して本例は、車両の走行経路の方位を基準方位に設定する参考例である。
（補正処理その１）
この補正処理は、例えば自動操舵など車線に沿って車両を走行させる運転支援の制御中を対象としている。この補正処理では、運転支援制御による操舵角に基づいて走行経路の方位を推定する。走行経路の方位は、相対的な方位であっても良い。例えば、ある時点の車両方位を初期値としてジャイロセンサの出力（角速度）を時間積分し、走行経路の方位を求めることも良い。

【0081】

上記の走行経路の方位と、ジャイロセンサの計測方位Ｖｓと、の差分を時間的に順次記憶し、誤差Ｅ（ｎ）とすると良い。この誤差Ｅ（ｎ）の時間的な変化について、実施例１の構成のように近似処理を実施することも良い。あるいは誤差Ｅ（ｎ）について、実施例２のように平均値を求めることも良い。近似処理の結果、あるいは平均値を利用すれば、実施例１あるいは実施例２と同様の補正処理を実施できる。

【0082】

（補正処理その２）
この補正処理は、例えば所定の経路に沿って車両を走行させる自動運転などの運転支援の制御中を対象とする処理である。この補正処理では、所定の経路をなす道路あるいは車線の絶対方位を３次元地図の地図データから読み出し、その絶対方位を走行経路の方位として取り扱うと良い。そして、この走行経路の方位と、ジャイロセンサの計測方位Ｖｓと、の差分を時間的に順次記憶し、誤差Ｅ（ｎ）とすると良い。誤差Ｅ（ｎ）については、上記の補正処理その１と同様の取り扱いが可能である。

【0083】

（補正処理その３）
この補正処理は、ナビゲーション機能などによるマップマッチングにより、走行中の道路が特定されており、地図データを参照することにより、道路の方位を取得できることを前提とする処理である。

【0084】

例えば高速道路などの１本道を走行している際、車線変更することなく走行車線あるいは追越し車線等を走行している場合であれば、走行経路の方位が道路の方位に略一致すると期待できる。この場合は、地図データから読み出した道路の方位をもって実際の走行経路の方位と推定可能である。一方、車線変更の最中では、実際の走行経路の方位と道路の方位とのずれが大きくなる。当然ながら、道路の方位をもって走行経路の方位とみなすと、走行経路の方位と計測方位Ｖｓとの差分である誤差Ｅ（ｎ）に影響が生じる。

【0085】

高速道路などの１本道を走行している場合、右側への車線変更ばかりが何度も繰り返される訳ではなく、右側への車線変更の後、左側への車線変更が行われる可能性が高い。これにより、右側への車線変更の回数と、左側への車線変更の回数と、がほぼ等しくなると期待できる。また、右側への車線変更時の誤差Ｅ（ｎ）への影響と、左側への車線変更時の誤差Ｅ（ｎ）への影響と、では、影響の出方が正反対であり正負が異なる。実施例１の近似処理、あるいは実施例２の平均処理によれば、右側への車線変更時の誤差Ｅ（ｎ）に対する影響と、左側への車線変更時の誤差Ｅ（ｎ）に対する影響と、を相殺できる。したがって、高速道路などの１本道を走行している場合であれば、車線変更の有無に関わらず、道路の方位が走行経路の方位と一致すると推定可能である。

【0086】

なお、上記の補正処理その２、その３において、ＲＦＩＤタグを備える磁気マーカが敷設された道路、車線を想定することもできる。この場合、ＲＦＩＤタグが送信するマーカ情報に、道路、車線の方位を表す方位データを含めると良い。この場合には、地図データを参照することなく、道路、車線の方位を取得できる。
なお、その他の構成及び作用効果については実施例１あるいは実施例２と同様である。

【0087】

以上、実施例のごとく本発明の具体例を詳細に説明したが、これらの具体例は、特許請求の範囲に包含される技術の一例を開示しているにすぎない。言うまでもなく、具体例の構成や数値等によって、特許請求の範囲が限定的に解釈されるべきではない。特許請求の範囲は、公知技術や当業者の知識等を利用して前記具体例を多様に変形、変更あるいは適宜組み合わせた技術を包含している。

【符号の説明】

【0088】

１ 車載システム
１０ 磁気マーカ
１５ ＲＦＩＤタグ（情報提供部、無線タグ）
２ 計測ユニット
２１ センサアレイ（磁気検出部）
２１２ 検出処理回路
２２ ＩＭＵ
２２２ 加速度センサ
２２３ ジャイロセンサ
３２ 制御ユニット
３４ タグリーダ
５ 車両
６ 自動運転システム
６１ 車両ＥＣＵ
６５ 地図データベース（地図ＤＢ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】