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位置捕捉系统以及位置捕捉方法

阅读：942发布：2020-05-08

专利汇可以提供位置捕捉系统以及位置捕捉方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且位置捕捉系统(1)包括：车辆(5)，其具备磁检测铺设于道路的磁性标识器(10)并判别极性的计测单元(2)以及测量位置的GPS单元(35)；数据库 (34)，其将各磁性标识器(10)的铺设位置与磁性标识器(10)的极性信息相关联地存储；以及位置捕捉单元(32)，在检测到任意磁性标识器(10)时，该位置捕捉单元(32)进行从数据库(34)选择对应的铺设位置以捕捉车辆(5)的位置的处理，在检测到任意磁性标识器(10)时，选择位于以由GPS单元(35)得到的测位位置为基准的规定范围内、且相关联的极性信息与检测到的磁性标识器(10)的极性相适的铺设位置。，下面是位置捕捉系统以及位置捕捉方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种位置捕捉系统，其中，
所述位置捕捉系统包括：
车辆，其具备磁检测铺设于道路的磁性标识器并且判别该磁性标识器的极性的标识器检测部、以及测量位置的测位部；
位置信息存储部，其将各磁性标识器的铺设位置与表示磁性标识器的极性的极性信息相关联地存储；以及
位置捕捉部，在检测到任意磁性标识器时，所述位置捕捉部从所述位置信息存储部所存储的铺设位置之中选择与该任意磁性标识器对应的铺设位置，并将该铺设位置或以该铺设位置为基准的校正位置捕捉为所述车辆的位置，
该位置捕捉部选择位于以在检测到所述任意磁性标识器的时间点由所述测位部得到的测位位置为基准的规定范围内、且相关联的极性信息与由所述标识器检测部检测到的磁性标识器的极性相适的铺设位置。
2.根据权利要求1所述的位置捕捉系统，其中，
所述标识器检测部能够计测相对于磁性标识器在车宽方向上的偏差即车辆的横向偏移量，所述位置捕捉部将通过所述横向偏移量对所选择的铺设位置进行校正而得的校正位置捕捉为所述车辆的位置。
3.根据权利要求1或2所述的位置捕捉系统，其中，
所述极性信息是表示任一磁性标识器的极性的信息，所述位置捕捉部选择相关联的极性信息所表示的极性与由所述标识器检测部检测到的磁性标识器的极性一致的铺设位置。
4.根据权利要求1或2所述的位置捕捉系统，其中，
所述极性信息是将沿着道路的长度方向铺设的多个磁性标识器的极性组合而成的信息，
所述位置捕捉部选择相关联的极性信息所表示的多个磁性标识器的极性的组合与由所述标识器检测部最近检测到的多个磁性标识器的极性的组合一致的铺设位置。
5.一种位置捕捉方法，其是具备测量位置的测位部的车辆利用铺设于道路的磁性标识器来捕捉本车位置的位置捕捉方法，其中，
所述位置捕捉方法包括如下步骤：
在检测到任意磁性标识器时，以在检测到该任意磁性标识器的时间点由所述测位部得到的测位位置为基准来设定规定范围；以及
参照与表示磁性标识器的极性的极性信息相关联地存储的各磁性标识器的铺设位置的数据库，选择位于所述规定范围内、且相关联的极性信息与检测到的磁性标识器的极性相适的铺设位置，
将该选择的铺设位置或以该选择的铺设位置为基准的校正位置捕捉为所述车辆的位置。

说明书全文

位置捕捉系统以及位置捕捉方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于捕捉车辆的位置的位置捕捉方法以及位置捕捉系统。

背景技术

[0002] 以往，已知有利用全球定位系统(GPS，Global Positioning System)的位置捕捉系统。若是具备GPS单元的车辆，则能够利用GPS电波来测量本车辆的绝对位置，并例如能够在与绝对位置建立对应的地图上显示当前位置(例如参照专利文献1)。

[0003] 在先技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本特开平10-47983号公报

发明内容

[0006] 发明要解决的课题

[0007] 然而，在以往的位置捕捉系统中，存在以下那样的问题。即，根据GPS电波的接收状态，有可能无法进行位置的捕捉，或有可能成为捕捉的位置的精度不足的状态。

[0008] 本发明是鉴于上述以往的问题点而提出的，其期望提供一种精度高的位置捕捉方法以及位置捕捉系统。

[0009] 用于解决课题的手段

[0010] 本发明的一方案是一种位置捕捉系统，其中，

[0011] 所述位置捕捉系统包括：

[0012] 车辆，其具备磁检测铺设于道路的磁性标识器并且判别该磁性标识器的极性的标识器检测部、以及测量位置的测位部；

[0013] 位置信息存储部，其将各磁性标识器的铺设位置与表示磁性标识器的极性的极性信息相关联地存储；以及

[0014] 位置捕捉部，在检测到任意磁性标识器时，所述位置捕捉部从所述位置信息存储部所存储的铺设位置之中选择与该任意磁性标识器对应的铺设位置，并将该铺设位置或以该铺设位置为基准的校正位置捕捉为所述车辆的位置，

[0015] 该位置捕捉部选择位于以在检测到所述任意磁性标识器的时间点由所述测位部得到的测位位置为基准的规定范围内的铺设位置、且相关联的极性信息与由所述标识器检测部检测到的磁性标识器的极性相适的铺设位置。

[0016] 本发明的一方案是一种位置捕捉方法，其是具备测量位置的测位部的车辆利用铺设于道路的磁性标识器来捕捉本车位置的位置捕捉方法，其中，

[0017] 所述位置捕捉方法包括如下步骤：

[0018] 在检测到任意磁性标识器时，以在检测到该任意磁性标识器时间点由所述测位部得到的测位位置为基准来设定规定范围；以及

[0019] 参照与表示磁性标识器的极性的极性信息相关联地存储的各磁性标识器的铺设位置的数据库，选择位于所述规定范围内、且相关联的极性信息与检测到的磁性标识器的极性相适的铺设位置，

[0020] 将该选择的铺设位置或以该选择的铺设位置为基准的校正位置捕捉为所述车辆的位置。

[0021] 发明效果

[0022] 在本发明中，利用由测位部得到的测位位置来选择磁性标识器的铺设位置，并利用该铺设位置来捕捉车辆的位置。磁性标识器固定于道路，因此其铺设位置不会发生变动等，能够较容易地确保位置上的精度。在检测到磁性标识器时，若利用该铺设位置来捕捉本车位置，则能够进行高精度的位置捕捉。

[0023] 特别是，在本发明中，在选择磁性标识器的铺设位置时，利用了检测到的磁性标识器的极性。因此，能够可靠性高地选择选择与检测到的磁性标识器对应的铺设位置，由此，能够进行高精度的位置捕捉。附图说明

[0024] 图1是实施例1中的位置捕捉系统的说明图。

[0025] 图2是实施例1中的磁性标识器的说明图。

[0026] 图3是示出实施例1中的磁性标识器的铺设规格的说明图。

[0027] 图4是示出实施例1中的车辆侧的系统结构的框图。

[0028] 图5是例示实施例1中的通过S极的磁性标识器时的行进方向的磁计测值的变化的说明图。

[0029] 图6是例示实施例1中的通过N极的磁性标识器时的行进方向的磁计测值的变化的说明图。

[0030] 图7是例示实施例1中的由在车宽方向上排列的磁传感器Cn得到的车宽方向的磁计测值的分布的说明图。

[0031] 图8是实施例1中的系统动作的说明图。

[0032] 图9是实施例1中的磁性标识器的选择方法的说明图。

[0033] 图10是实施例1中的由位置捕捉系统进行的本车位置的捕捉方法的说明图。

[0034] 图11是示出实施例1中的本车位置相对于行驶路线的偏差的说明图。

[0035] 图12是示出实施例2中的磁性标识器的铺设规格的说明图。

具体实施方式

[0036] 作为本发明中的测位部，可以是利用GPS来测量位置的单元、通过惯性导航来测量相对于作为基准的位置的相对位置的单元等。

[0037] 作为所述规定范围，可以设定以规定的概率以上包含测位位置的误差圆等。

[0038] 关于本发明的实施方式，使用以下的实施例来具体进行说明。

[0039] (实施例1)

[0040] 本例是关于无论周围的环境如何均能够可靠性高地捕捉本车位置(车辆的位置)的位置捕捉系统1的例子。关于其内容，使用图1～图11进行说明。

[0041] 如图1所示，位置捕捉系统1包括：计测单元2，其进行铺设于道路的磁性标识器10的检测等；数据库34，其将磁性标识器10的铺设位置与极性(极性信息)关联地储存(记录)；GPS单元35，其构成测量位置的测位部的一例；以及位置捕捉单元32，其构成捕捉本车位置的位置捕捉部。在本例中，将该位置捕捉系统1组合于自动驾驶系统6。需要说明的是，在图1中，省略了自动驾驶系统6的图示。

[0042] 以下，在对磁性标识器10进行概括说明之后，对计测单元2、位置捕捉单元32、GPS单元35、以及数据库34的内容进行说明，接着对利用位置捕捉系统1的自动驾驶系统6的结构例进行说明。

[0043] 如图1以及图2所示，磁性标识器10是铺设于供车辆5行驶的道路的路面100S的道路标识器。磁性标识器10沿着由左右的行车道标志划分出的车道(图3中的附图标记100)的中央以例如10m间隔配置。

[0044] 如图2所示，磁性标识器10呈直径20mm、高度28mm的柱状，以收容于在路面100S(参照图1)上设置的收容孔的状态铺设。形成磁性标识器10的磁铁是使作为磁性材料的氧化铁的磁粉分散于作为基材的高分子材料中而得到的铁氧体塑料磁铁，并具备最大能积(BHmax)＝6.4kJ/m3这样的特性。

[0045] 柱状的磁性标识器10的一端面侧为N极，另一端面侧为S极。在将该磁性标识器10收容于收容孔时，在车辆5侧判别的极性根据哪一个端面位于上方而不同。另一方面，无论哪一个端面位于上方，磁性的强度都是恒定的。在作为计测单元2的安装高度而假定的范围100～250mm的上限250mm的高度处，磁性标识器10所作用的磁性的磁通密度与极性无关，而为8μT(微特斯拉)。需要说明的是，在以下的说明中，将对车辆5侧作用N极的磁性的磁性标识器10称作N极的磁性标识器10，将对车辆5侧作用S极的磁性的磁性标识器10称作S极的磁性标识器10。

[0046] 在本例中，如例示单侧3车道的道路的图3所示那样，针对每个车道100切换磁性标识器10的极性。该图中的黑圈表示N极的磁性标识器10，白圈表示S极的磁性标识器10。当车辆5在该图的道路上行驶时，例如，若本车道的磁性标识器10为S极，则相邻的其他车道的磁性标识器10为N极。再例如，若本车道的磁性标识器10为N极，则相邻的其他车道的磁性标识器10为S极。需要说明的是，与道路的长度方向相当的车道方向上的磁性标识器10的间隔为10m，另一方面，车宽方向上相邻的磁性标识器10的间隔与车道宽度相同且为3.5m。

[0047] 接下来，对车辆5所具备的计测单元2、位置捕捉单元32、GPS单元35、数据库34进行说明。

[0048] 如图1以及图4所示，计测单元2是作为标识器检测部的传感器阵列21与通过惯性导航来推定相对位置的IMU(Inertial Measurement Unit)22一体化而成的单元。计测单元2是在车宽方向上较长的棒状的单元，例如以与路面100S相面对的状态安装于车辆5的前保险杠的内侧。在本例的车辆5的情况下，以路面100S为基准的计测单元2的安装高度为
200mm。

[0049] 传感器阵列21具备以10cm的等间隔在一直线上排列的15个磁传感器Cn(n为1～15的整数)、以及内置有未图示的CPU(central processing unit)等的检测处理电路212(参照图4)。该传感器阵列21以15个磁传感器的排列方向沿着车宽方向、并且磁传感器C8位于车辆5的中心的方式安装于车辆5。

[0050] 磁传感器Cn是利用非晶线等感磁体的阻抗根据外部磁场而敏感地变化这一公知的MI效果(Magneto Impedance Effect)来检测磁的传感器。在磁传感器Cn中，非晶线等未图示的感磁体沿着正交的双轴方向配置，由此能够检测在正交的双轴方向上作用的磁。在本例中，以能够检测车辆5的行进方向以及车宽方向的磁分量的方式将磁传感器Cn组装于传感器阵列21。

[0051] 磁传感器Cn是磁通密度的测定范围为±0.6mT且测定范围内的磁通分辨率为0.02μT这样的高灵敏度的传感器。如上所述，磁性标识器10能够在作为磁传感器Cn的安装高度而假定的范围100～250mm作用有8μT以上的磁通密度的磁。若是作用有磁通密度8μT以上的磁的磁性标识器10，则能够使用磁通分辨率为0.02μT的磁传感器Cn来可靠性高地进行检测。

[0052] 传感器阵列21的检测处理电路212(图4)是执行用于检测磁性标识器10的标识器检测处理等的运算电路。该检测处理电路212除了执行各种运算的未图示的CPU(Central Processing Unit)之外，还利用未图示的ROM(read only memory)、RAM(random access memory)等存储器元件等而构成。

[0053] 检测处理电路212取得各磁传感器Cn输出的传感器信号来执行标识器检测处理。并且，每当执行标识器检测处理时，将检测结果向位置捕捉单元32输入。在标识器检测处理中，除了磁性标识器10的检测之外，还进行检测到的磁性标识器10的极性的判别、以及车辆
5相对于磁性标识器10的横向偏移量的计测，其详细内容在后文叙述。

[0054] 组装于计测单元2的IMU22是通过惯性导航来推定车辆5的相对位置的惯性导航单元。IMU22具备计测方位的电子罗盘即双轴磁传感器221、计测加速度的双轴加速度传感器222、以及计测角速度的双轴陀螺仪传感器223。IMU22通过加速度的二阶积分来运算位移量，通过沿着由双轴陀螺仪传感器223检测到的车辆5的行进方向变化、计测出的方位累计位移量来运算相对于基准位置的相对位置。若利用IMU22推定的相对位置，则在车辆5位于相邻的磁性标识器10的中间时也能够进行本车位置的捕捉。

[0055] 所述位置捕捉单元32(图4)是对计测单元2进行控制、并且实时捕捉车辆5的位置即本车位置的单元。位置捕捉单元32将捕捉到的本车位置输入自动驾驶系统6。需要说明的是，将计测单元2控制为以3kHz周期执行上述的标识器检测处理，以使得能够应对车辆5的高速行驶。

[0056] 位置捕捉单元32除了执行各种运算的CPU之外，还具备安装有ROM、RAM等存储器元件等的电子基板(省略图示)。关于位置捕捉单元32捕捉本车位置的方法，车辆5已到达磁性标识器10的情况与车辆5位于在车道方向上相邻的磁性标识器10的中间的情况不同。详细内容在后文叙述，但在前者的情况下，位置捕捉单元32基于从数据库34选择性取得的磁性标识器10的铺设位置来捕捉本车位置。另一方面，在后者的情况下，在IMU22中通过惯性导航推定相对位置来捕捉本车位置。

[0057] 所述GPS单元35(图4)是接收GPS电波来测量车辆5的位置的单元。GPS单元35在传感器阵列21检测到磁性标识器10时测量位置，并将该测位位置输入位置捕捉单元32。GPS单元35的测位误差是在以真值为基准的半径3m的误差圆内以96％(2σ)以上的概率包含测位位置这样的误差。

[0058] 需要说明的是，GPS单元35的测位位置是成为基于GPS的测量的契机的磁性标识器10的位置。GPS单元35将测位位置在位置上错开与预先设定的GPS单元35相对于传感器阵列
21的偏移量、相对于由传感器阵列21计测出的磁性标识器10的横向偏移量等对应的量，从而计算成为测位的契机的磁性标识器10的位置。GPS单元35将该磁性标识器10的位置作为测位位置输入位置捕捉单元32。

[0059] 所述数据库34(图4)是储存有磁性标识器10的铺设位置的数据库。数据库34例如利用具备作为位置信息存储部的功能的SSD(Solid State Drive)、HDD(Hard Disk Drive)等来构筑。在该数据库34中，将铺设位置以与表示磁性标识器10的极性的极性信息相关联的状态进行储存。铺设位置是表示磁性标识器10的绝对位置的位置信息。

[0060] 自动驾驶系统6是利用上述那样的位置捕捉系统1所捕捉的本车位置的系统。如图4所示，该自动驾驶系统6包括执行自动驾驶控制的车辆ECU61、储存详细的三维地图数据(3D映射数据)的地图数据库(地图DB)65。车辆ECU61将位置捕捉系统1所捕捉到的本车位置作为控制输入值之一，对未图示的转向控制单元、发动机节气门、制动器等进行控制，以使车辆5自动行驶。

[0061] 接下来，对本例的(1)由位置捕捉系统1进行的标识器检测处理、以及(2)包括位置捕捉系统1的车辆5的整体动作的流程进行说明。

[0062] (1)标识器检测处理

[0063] 标识器检测处理是由计测单元2的传感器阵列21执行的处理。传感器阵列21使用磁传感器Cn以3kHz的周期执行标识器检测处理。

[0064] 如上所述，传感器阵列21所具备的磁传感器Cn对车辆5的行进方向以及车宽方向的磁分量进行检测。例如在该磁传感器Cn在行进方向上移动而通过磁性标识器10的正上方时，行进方向的磁计测值如图5以及图6所示那样，以在磁性标识器10的前后正负反转并且在磁性标识器10的正上方的位置处穿过零交叉的方式变化。因此，在车辆5的行驶中，针对任意磁传感器Cn检测出的行进方向的磁计测值，在产生了其正负反转的零交叉Zc时，能够判断为计测单元2位于磁性标识器10的正上方。在像这样计测单元2位于磁性标识器10的正上方且产生了行进方向的磁计测值的零交叉Zc时，检测处理电路212判断为检测到磁性标识器10。

[0065] 此外，关于行进方向的磁计测值的图5以及图6的经时变化，零交叉Zc处的斜度的正负根据磁性标识器10的极性而不同。在本例的磁传感器Cn的结构中，在图5的负的斜度时为S极，在图6的正的斜度时为N极。传感器阵列21在检测到磁性标识器10，根据零交叉Zc的斜度的正负来判别极性。

[0066] 另外，例如，针对与磁传感器Cn相同的规格的磁传感器，假定沿着在磁性标识器10的正上方通过的车宽方向的假想线的移动。在像这样假定的情况下，车宽方向的磁计测值以在将磁性标识器10夹着的两侧正负反转并且在磁性标识器10的正上方的位置处穿过零交叉的方式变化。在将15个磁传感器Cn沿车宽方向排列而成的计测单元2的情况下，根据以磁性标识器10为基准而处于哪一侧，磁传感器Cn检测到的车宽方向的磁计测值的正负不同(图7)。

[0067] 若基于例示计测单元2的各磁传感器Cn的车宽方向的磁计测值的图7的分布，则将车宽方向的磁计测值的正负反转的零交叉Zc夹着而相邻的两个磁传感器Cn的中间的位置、或者检测的车宽方向的磁计测值为零且两外侧的磁传感器Cn的磁计测值的正负反转了的磁传感器Cn的正下方的位置成为磁性标识器10的车宽方向的位置。检测处理电路212计测磁性标识器10的车宽方向的位置相对于计测单元2的中央的位置(磁传感器C8的位置)的偏差来作为上述的横向偏移量。例如，若为图7的情况，则零交叉Zc的位置成为相当于C9与C10的中间附近的C9.5的位置。如上所述，由于磁传感器C9与C10的间隔为10cm，因此磁性标识器10的横向偏移量以在车宽方向上位于计测单元2的中央的C8为基准而成为(C9.5-C8)×10cm＝15cm。

[0068] (2)车辆5的整体动作

[0069] 接下来，关于具备位置捕捉系统1和自动驾驶系统6的车辆5的整体动作，沿着图8的流程图，并同时参照图9～图11进行说明。

[0070] 若对自动驾驶系统6设定行驶路线(S101)，则从存储3D映射数据的地图DB65读取对应的数据而设定成为自动驾驶的控制目标的详细的路线数据(S102)。路线数据例如如图10中的虚线所示那样，是至少包括由绝对位置的位置数据表示的地点的连结的数据。

[0071] 另一方面，车辆5以自动驾驶行驶的控制模式下的位置捕捉系统1反复执行上述的由传感器阵列21进行的标识器检测处理(S201)。在传感器阵列21检测到磁性标识器10时(S202：是)，执行磁性标识器10的极性的判别(S223)，并且取得由GPS单元35得到的测位位置(S224)。

[0072] 位置捕捉单元32若取得由GPS单元35得到的测位位置，则参照数据库34，选择性地取得与传感器阵列21检测到的磁性标识器10对应的铺设位置(S225)。具体地说，位置捕捉单元32在检测到磁性标识器10时，取得由GPS单元35得到的测位位置，并且以该测位位置为基准设定与GPS的上述的误差圆GM相同大小的半径3m的规定范围GC(参照图9)。接着，从储存于数据库34的铺设位置之中，选择位于该规定范围GC且相关联的极性信息与在上述的步骤S223中判别的极性一致的铺设位置。

[0073] 在此，如上所述，车道方向的磁性标识器10的间隔为10m，另一方面，车宽方向上相邻的磁性标识器10的间隔窄至3.5m。如上所述，在GPS的误差圆GM为半径3m的情况下，有可能在以该误差圆GM内的测位位置MP为基准的半径3m的规定范围GC内包含多个磁性标识器10的铺设位置。需要说明的是，图9中的误差圆GM表示以96％以上的概率包含检测到磁性标识器10(T)时的由GPS得到的测位位置的范围。

[0074] 在例如该误差圆GM内的图9中的MP1的×标记为实际的测位位置的情况下，在以该测位位置MP1为基准的半径3m的规定范围GC1内不包含磁性标识器10(T)的铺设位置以外的其他磁性标识器10的铺设位置。若为该情况，则能够可靠性高地从规定范围GC1之中选择磁性标识器10(T)的铺设位置。

[0075] 另一方面，例如，在误差圆GM内的图9中的MP2的×标记为实际的测位位置的情况下，在以该测位位置MP2为基准的半径3m的规定范围GC2内包含位于相邻的其他车道且在车宽方向上与磁性标识器10(T)相邻的其他磁性标识器10(U)。在此，如上所述，在图9的道路中，相邻的其他车道的磁性标识器10(U)与本车道的磁性标识器10(T)的极性不同。在参照数据库34而选择性地取得铺设位置时，若利用与各铺设位置相关联的极性信息，则能够排除磁性标识器10(U)的铺设位置，并能够可靠性高地选择与磁性标识器10(T)对应的铺设位置。

[0076] 位置捕捉单元32若选择性地取得与如上述那样检测到的磁性标识器10对应的铺设位置，则基于该铺设位置捕捉本车位置(S206)。具体地说，求出将该铺设位置在位置上错开与在标识器检测处理中计测单元2所计测的横向偏移量对应的量而得的校正位置，以捕捉为本车位置(图10中的△标记的位置)。

[0077] 另一方面，在车辆5位于相邻的磁性标识器10的中间而无法检测到磁性标识器10时(S202：否)，将基于最近检测到的磁性标识器10的铺设位置而捕捉的本车位置(图10中的△标记的位置)作为基准位置，并通过惯性导航来推定车辆5的相对位置(S213)。具体地说，如上所述，通过由组装于计测单元2的IMU22进行的计测加速度的二阶积分来运算位移量，并且沿着由双轴陀螺仪传感器223检测到的车辆5的行进方向变化、计测方位累计该位移量，由此推定车辆5相对于上述的基准位置的相对位置。接着，如图10所例示那样，将从基准位置移动了与该相对位置对应的量的×标记的位置捕捉为本车位置。需要说明的是，在图10中，示出了表示该相对位置的向量的一例。

[0078] 位置捕捉系统1所捕捉到的本车位置(图10中的△标记以及×标记的位置)向自动驾驶系统6的车辆ECU61输入。车辆ECU61计算相对于图11中虚线所示的控制目标的路线数据的偏差ΔD(S103)。接着，车辆ECU61基于该偏差ΔD来执行转向控制、节气门控制等车辆控制(S104)，实现自动行驶。

[0079] 如上所述，在本例的位置捕捉系统1中，在检测到磁性标识器10时，参照数据库34来选择对应的铺设位置，并利用所选择的铺设位置来捕捉本车位置。在该位置捕捉系统1中，由GPS得到的测位位置不会直接被捕捉为本车位置。以由GPS得到的测位位置为基准，仅设定用于从数据库34选择铺设位置的规定范围。这是因为，在位置捕捉系统1中，能够避免GPS的测位误差的影响，从而能够高精度地捕捉本车位置。

[0080] 在本例中，设定了与GPS的误差圆(半径3m)相同大小的规定范围(由图9中的附图标记GC表示范围)。另一方面，道路的车道宽度为3.5m，因此在以GPS的误差圆中的任意测位位置为基准的半径3m的规定范围内，除了本车道的磁性标识器10的铺设位置之外，也有可能包含相邻的其他车道的磁性标识器10的铺设位置。因此，在本例中，关于车宽方向上相邻的磁性标识器10的组合，以不成为相同的极性的方式在每个车道100切换磁性标识器10的极性(参照图9)。并且，在位置捕捉系统1中，将表示这样铺设的磁性标识器10的极性的极性信息与铺设位置相关联地储存于数据库34。

[0081] 若利用与铺设位置相关联的极性信息，则能够区别是本车道的磁性标识器10的铺设位置、还是相邻的其他车道的磁性标识器10的铺设位置。在磁性标识器10的检测时从数据库34选择铺设位置时，若利用检测出的磁性标识器10的极性信息，则能够可靠性高地排除相邻的其他车道的磁性标识器10的铺设位置。并且，若能够取得检测出的磁性标识器10的铺设位置，则能够高精度地捕捉本车位置。

[0082] 需要说明的是，也可以取代由GPS单元35进行的测位，通过对路口名称的交通标志、信号灯等道路环境的构成物进行图像识别等来确定路口，从而以较低精度取得当前位置(测位的一方式)。也可以在检测到磁性标识器10时，使用该低精度的当前位置并参照铺设位置的数据库34来选择对应的铺设位置。

[0083] 在本例中，例示了如下结构：在通过磁性标识器10后至检测下一个磁性标识器10的期间，将最近检测磁性标识器10时所捕捉到的本车位置设为基准位置，通过惯性导航推定相对位置，从而捕捉新的本车位置。也可以采用如下结构：在检测到下一个磁性标识器10时，将利用惯性导航所捕捉的本车位置用作测位位置，从数据库34选择铺设位置。该结构在例如隧道中等无法进行GPS的测位的环境下有效。

[0084] 在本例中，例示了与自动驾驶系统6组合的位置捕捉系统1，但也可以取代自动驾驶系统6，而应用于对从车道100的脱离进行警报的脱离警报系统、沿着车道100使转向盘自动转向或产生用于避免从车道100脱离的转向辅助力的车线保持系统、实施路线引导等的导航系统等。

[0085] 需要说明的是，在本例中，利用与位置捕捉单元32分体的SSD、HDD而构筑了数据库34，但也能够取代于此，利用位置捕捉单元32的RAM等存储器元件来构筑数据库34。

[0086] 此外，若是能够与互联网等通信路线连接的车辆5，则也可以使服务器装置具有储存有铺设位置的数据库。在该情况下，也可以采用如下结构：检测到磁性标识器10的车辆5将极性与由GPS得到的测位位置一起向服务器装置发送，服务器装置返回该磁性标识器10的铺设位置。此外，也可以构成为，车辆5还将横向偏移量向服务器装置，服务器装置返回利用横向偏移量校正的车辆5的位置。

[0087] (实施例2)

[0088] 本例是基于实施例1的位置捕捉系统，将位置捕捉系统的结构变更为能够应对GPS的测位精度低的道路环境的例子。关于其内容，参照图12进行说明。

[0089] 例示的道路环境是由于例如沿着道路建设有高层建筑物而无法说GPS电波的接收状态良好的道路环境。在例如该道路环境中，GPS的测位误差约为实施例1的2倍，测位位置以96％的概率所属的误差圆的大小为半径6m。作为以GPS的测位位置为基准而设定的规定范围，设定与GPS的误差圆的大小相同的半径6m的规定范围。

[0090] 为了能够应对半径6m的误差圆，在本例的位置捕捉系统1中，磁性标识器10的铺设规格与实施例1不同。关于车道方向的配置间隔，与实施例1相同而为10m间隔，另一方面，磁性标识器10的极性与实施例1不同。如图12所示，磁性标识器10的极性针对每个车道100并非恒定，而是在车道方向上极性接近随机地切换。在该图中，用黑圈示出N极的磁性标识器10，用白圈示出S极的磁性标识器10。

[0091] 在GPS的误差为半径6m的误差圆GM的情况下，在以该误差圆GM内的任意测位位置为基准的半径6m的规定范围GC之中，有可能包含最多4～5处磁性标识器10的铺设位置。例如，在磁性标识器10(c)的检测时的GPS的测位位置处于图12中的附图标记MP的×标记的情况下，以该测位位置MP为基准来设定半径6m的规定范围GC。在该规定范围GC之中，包含4处磁性标识器10的铺设位置。此时，难以仅根据磁性标识器10(c)的极性来从与磁性标识器10(c)～(f)对应的各铺设位置之中选择磁性标识器10(c)的铺设位置。

[0092] 为此，在本例中，在数据库34中变更了与铺设位置相关联的极性信息的结构。该极性信息是将位于与铺设位置对应的磁性标识器10、以及从车辆5的行进方向上游侧与该磁性标识器10相邻的位置的两个磁性标识器10的极性组合而成的信息。例如关于磁性标识器10(c)，其极性为N极，在行进方向上游侧相邻的两个磁性标识器10(a)、10(b)的极性为N极、N极。因此，与磁性标识器10(c)的铺设位置相关联的极性信息为NNN。另外，在沿着车道100在行进方向上行驶的车辆检测到磁性标识器10(c)时，包含该磁性标识器10(c)在内的最近检测到的3个磁性标识器10成为磁性标识器10(a)～(c)这3个。并且，该3个磁性标识器10(a)～(c)的极性的组合成为NNN。

[0093] 例如，行进方向与车辆所在的车道100不同的车道100的磁性标识器10(e)所关联的极性信息为SSN。另外，例如，行进方向相同的车道100的磁性标识器10(d)所关联的极性信息为NNS。在像这样检测到磁性标识器10(c)时，在以由GPS得到的测位位置MP为基准而设定的半径6m的规定范围GC内，与成为NNN的极性信息相关联的铺设位置仅为与磁性标识器10(c)对应的铺设位置。因此，在车辆5检测到磁性标识器10(c)时，作为与最近检测到的磁性标识器10的极性的组合即NNN相关联的铺设位置，能够可靠性高地选择磁性标识器10(c)的铺设位置。

[0094] 若是如上述那样3个磁性标识器10的极性的组合的极性信息，则能够表现2×2×2＝8值。若为8值的极性信息，则能够从规定范围GC所包含的最大4～5处左右的磁性标识器10的铺设位置之中选择正确的铺设位置。需要说明的是，也可以采用4个以上的磁性标识器
10的极性的组合的极性信息，还可以采用两个磁性标识器的极性的组合的极性信息。定性地，GPS的误差圆越大，则需要将以测位位置为基准的规定范围设定得越大，且规定范围中包含的铺设位置的数量变多。为此，在GPS的误差变大且GPS的误差圆变大的情况下，可以增加构成极性信息的磁性标识器10的数量。

[0095] 需要说明的是，极性信息为能够在沿着车道100行驶中的车辆侧判别的磁性标识器10的极性的历史信息。在车辆变更车道100等情况下，极性信息的利用变难。为此，也可以采用在获取转向灯的动作信号、并在取得该动作信号时取消极性信息的利用的结构，在产生了阈值以上的横摆角速度、横向加速度时判断为并非沿着车道100行驶的状态而取消极性信息的利用的结构等。

[0096] 需要说明的是，关于其他结构以及作用效果，与实施例1相同。

[0097] 以上，如实施例那样详细地说明了本发明的具体例，但这些具体例只不过公开了技术方案所包含的技术的一例。当然，不应该利用具体例的结构、数值等对技术方案进行限定性解释。技术方案包含利用公知技术、本领域技术人员的知识等而将上述具体例进行各种变形、变更或者适当组合而成的技术。

[0098] 附图标记说明：

[0099] 1 位置捕捉系统

[0100] 10 磁性标识器

[0101] 2 计测单元

[0102] 21 传感器阵列(标识器检测部)

[0103] 212 检测处理电路

[0104] 22 IMU

[0105] 32 位置捕捉单元(位置捕捉部)

[0106] 34 数据库(位置信息存储部)

[0107] 35 GPS单元(测位部)

[0108] 5 车辆

[0109] 6 自动驾驶系统

[0110] 61 车辆ECU

[0111] 65 地图数据库(地图DB)。

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位置捕捉系统以及位置捕捉方法

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