CN108604099B - 作业车辆系统和磁性标记的作业方法 - Google Patents

作业车辆系统和磁性标记的作业方法 Download PDF

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Abstract

提供能够高效地实施与磁性标记有关的作业的作业车辆系统和作业方法。作业车辆系统(4S)由实施与磁性标记有关的作业的多台作业车辆(4A～4D)构成，该磁性标记以能够利用安装在车辆的底面侧的磁传感器检测的方式铺设在路面上，用于实现驾驶员对车辆的驾驶操作的支援或不依赖于驾驶员操作的自动驾驶用的车辆侧的控制，作业车辆系统(4S)具有取得用于沿着铺设磁性标记(1)的铺设线行驶的控制目标的目标取得装置(481)、通过基于控制目标的转向轮的转向角的控制来实现自动转向的自动转向装置(485)、以及负责与磁性标记(1)有关的作业的作业装置。

Description

作业车辆系统和磁性标记的作业方法
技术领域
本发明涉及能够有助于在道路上铺设磁性标记时的作业高效化的作业车辆系统和使用该作业车辆系统的作业方法。
背景技术
以往，公知有通过安装在车辆上的磁传感器来检测铺设在道路上的磁性标记的车辆用的磁性标记检测系统(例如参照专利文献1。)。根据这种磁性标记检测系统，例如除了能够实现利用沿着车道铺设的磁性标记的自动转向控制或车道偏离警报等各种驾驶支援以外，可能还能够实现自动驾驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-202478号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在所述现有磁性标记中，存在以下这种问题。例如为了实现车道偏离警报的驾驶支援，需要以比较短的间隔铺设多个磁性标记，因此，当铺设各磁性标记时或实施与已铺设的磁性标记有关的保养作业时的作业效率不足时，可能无法避免铺设成本的上升。
本发明是鉴于所述现有问题而完成的，提供能够高效地实施与磁性标记有关的作业的作业车辆系统和作业方法。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式在于一种作业车辆系统，其由实施与磁性标记有关的作业的一台或多台作业车辆构成，该磁性标记以能够利用安装在车辆的底面侧的磁传感器检测的方式铺设在路面上，用于实现驾驶员对车辆的驾驶操作的支援或不依赖于驾驶员操作的自动驾驶用的车辆侧的控制，其中，所述作业车辆系统具有：目标取得装置，其取得用于沿着要铺设一列所述磁性标记的假想线或铺设了一列所述磁性标记的假想线即铺设线行驶的控制目标；用于实现基于该控制目标的转向轮的转向角的控制的单元；以及作业装置，其负责与所述磁性标记有关的作业。
本发明的一个方式在于一种磁性标记的作业方法，其利用多台作业车辆实施与所述磁性标记有关的作业，其中，开头的作业车辆具有取得用于沿着要铺设一列所述磁性标记的假想线或铺设了一列所述磁性标记的假想线即铺设线行驶的控制目标的目标取得装置、以及用于实现基于该控制目标的转向轮的转向角的控制的单元，后续的作业车辆具有用于追踪于先行的作业车辆来行驶的追踪行驶装置、以及负责与所述磁性标记有关的作业的作业装置，针对所述开头的作业车辆组合所述后续的作业车辆而构成多台作业车辆，通过该多台作业车辆的队列行驶来实施与所述磁性标记有关的作业，从所述作业装置的种类不同的多种作业车辆中，根据要实施的作业内容来选择所述后续的作业车辆。
发明效果
在本发明的作业车辆系统中，一台或多台作业车辆沿着所述铺设线行驶。如果一边沿着所述铺设线行驶一边实施与所述磁性标记有关的作业，则能够高效地实施与所述磁性标记有关的作业。
本发明的作业方法是组合多台作业车辆来铺设或保养所述磁性标记的方法。在该作业方法中，通过将沿着所述铺设线行驶的作业车辆作为开头、后续有搭载了负责与所述磁性标记有关的作业的所述作业装置的作业车辆的队列行驶，实施所述磁性标记的铺设或保养等作业。
在该作业方法中，将根据要实施的作业内容选择出的作业车辆与所述开头的作业车辆组合而进行队列行驶，由此能够高效地实施与所述磁性标记有关的作业。进而，通过替换与所述开头的作业车辆组合的作业车辆，能够以高通用性实施与所述磁性标记有关的各种作业。
如上所述，根据本发明的作业车辆系统和磁性标记的作业方法，能够高效地实施与磁性标记有关的作业，能够提高作业效率。
附图说明
图1是例示利用车辆的磁传感器检测磁性标记的状况的说明图。
图2是例示铺设有磁性标记的车道的说明图。
图3是磁性标记的俯视图和侧视图。
图4是示出磁性标记的截面构造的剖视图。
图5是示出磁性标记的铅直方向的磁场分布的曲线图。
图6是示出制作磁性标记的工序的说明图。
图7是示出作业车辆系统的说明图。
图8是示出磁性标记的施工的步骤的流程图。
图9是作业车辆系统的作业的说明图。
具体实施方式
对本发明的优选方式进行说明。
作为与所述磁性标记有关的作业，存在铺设以及已铺设的磁性标记的检查、磁化、清扫或取下等各种作业。
需要说明的是，作为实施与所述磁性标记有关的上述作业的时机，可以是检测到所述作业车辆到达要作业的位置的时机。该情况下，所述作业车辆能够自动或半自动地实施作业，能够进一步减轻作业员等的负担。另一方面，也可以构成为作业员等确认所述作业车辆到达要作业的位置，根据表示已确认的操作而开始作业。该情况下，作业员等负责位置的确认，由此能够提高作业的可靠性。
作为用于实现所述转向轮的转向角的控制的单元，可以具有通过基于所述控制目标的转向轮的转向角的控制来实现自动转向的自动转向装置。
该情况下，能够通过自动转向来实现作业的省力化。
需要说明的是，作为用于实现所述转向轮的转向角的控制的单元，可以是向驾驶员等提示所述控制目标的装置。例如如果采用在画面上显示控制目标的装置，则作业车辆的驾驶员一边确认控制目标一边操作方向盘，由此能够实现沿着所述铺设线的作业车辆的行驶。
可以具有包括起步和停止在内对行驶速度进行控制的速度控制装置。
该情况下，能够进行速度控制，能够进一步实现省力化，能够提高作业效率。需要说明的是，具有所述自动转向装置，另一方面，也可以采用由操作员进行行驶速度调节的结构。如果是具有所述自动转向装置的作业车辆，则与操作员驾驶的情况相比，能够提高沿着所述铺设线行驶时的精度，由此，能够提高作业的精度。
可以具有铺设位置检测装置，该铺设位置检测装置用于检测所述作业车辆是否到达预定铺设所述磁性标记的位置或铺设了所述磁性标记的位置即铺设位置，所述作业装置构成为在通过该铺设位置检测装置检测到到达所述铺设位置的情况下，实施与所述磁性标记有关的作业。
该情况下，每当到达所述铺设位置时，能够自动实施与所述磁性标记有关的作业。能够降低每当到达所述铺设位置时的手动操作的必要性，能够提高作业效率。
所述目标取得装置可以具有接收从多个卫星发送来的电波并计测作业车辆的绝对位置的测位部、以及存储所述铺设线的绝对位置的存储部，通过所述作业车辆的绝对位置和所述铺设线的绝对位置的比较，生成并取得所述控制目标。
该情况下，能够运算将所述作业车辆作为基准的所述铺设线的相对位置等，能够根据该相对位置生成所述控制目标。
所述目标取得装置可以识别车辆行驶的道路上的划分即车道，由此计测沿着该车道延伸的所述铺设线的相对位置，根据该相对位置生成并取得所述控制目标。
作为识别车道的方法，例如存在通过利用光或电波的雷达装置检测划分车道的白线等路线标识来识别车道的方法、根据利用照相机对前方道路进行摄像而得到的图像检测白线等路线标识来识别车道的方法等。
可以在多台作业车辆连着行驶并实施与磁性标记有关的作业的作业车辆系统中，开头的作业车辆具有所述目标取得装置，后续的作业车辆具有用于追踪于先行的作业车辆来行驶的追踪行驶装置、以及按照每个作业车辆而负责不同担当作业的作业装置。
该情况下，能够通过多台作业车辆的队列行驶高效地实施与所述磁性标记有关的作业。如果替换作业车辆，则能够应对不同的作业，通用性提高。
实施例
(实施例1)
本例是涉及以车辆的驾驶操作的支援、自动驾驶、信息提供等为目的而铺设在道路上的磁性标记1的例子。参照图1～图9对其内容进行说明。
图1和图2的磁性标记1例如沿着铺设线530L铺设成一列，该铺设线530L是沿着车辆5行驶的车道530的中央的假想线。这样铺设在路面53上的磁性标记1例如能够通过安装在车辆5的底面50上的磁传感器2等进行检测。磁传感器2对磁性标记1的检测信号例如被输入到车辆5侧的未图示的ECU等，能够用于车道保持用的自动转向控制、车道偏离警报等驾驶支援控制、自动行驶控制等各种车辆侧的控制。
如图3和图4所示，磁性标记1是直径100mm、厚度2.5mm的扁平的圆形片状的标记。在该磁性标记1中，在产生磁的磁性层11的表背两面层叠有保护层12，该保护层12包括玻璃纤维的纤维片即玻璃布12G(图6)。进而，在各保护层12的外侧层叠有将作为铺装用材料的沥青作为主体的层，由此，磁性标记1呈现5层构造。
磁性层11是由最大能积(BHmax)＝6.4kJ/m3的各向同性磁铁构成的层。该磁性层11是在作为基材的沥青中分散氧化铁粉末即磁粉而形成的。
保护层12是使作为母材(母体)的沥青浸渍在玻璃布12G中而得到的复合材料(纤维强化复合材料)的层。
保护层12的外侧的层中、铺设时面向路面53的层是由沥青构成的接合层16。构成该接合层16的沥青在与路面53接合时作为粘接材料发挥功能。
在保护层12的外侧的层中、与接合层16相反的一侧的层是将砂等聚集体混入沥青中而得到的防滑层15。
磁性标记1将形成接合层16的沥青作为粘接材料而粘接在路面53上(图4)。厚度2.5mm的磁性标记1的厚度成为与印刷在路面53上的白线或限速显示等路面标识的厚度相同的程度。另外，与周围的路面53同样，表面侧的防滑层15包括由沥青形成且以防滑为目的的聚集体。因此，在车辆轮胎踏压磁性标记1时，驾驶员感觉违和感的可能性也较小，产生打滑等的可能性较小。
这里，表1中示出要制作的磁性标记1的规格的一部分。
[表1]
Figure BDA0001762644280000061
根据基于使用有限元法的轴对称三维静磁场分析的计算机模拟，如图5那样求出表面磁通密度Gs为1mT、直径100mm的磁性标记1的铅直方向的磁场分布。该图是在纵轴设定作用于铅直方向的磁的磁通密度的对数尺度、在横轴设定以磁性标记1的表面为基准的铅直方向的高度(从标记表面起的高度)的半对数曲线图。根据该图，能够掌握在与车辆5侧的磁传感器2的安装高度的假想范围即100～250mm的上限相当的250mm的位置，磁性标记1作用的磁通密度为8微特斯拉(0.08×10-4特斯拉)。需要说明的是，关于所利用的计算机模拟，发明人已经通过实证实验预先确认了精度。
例如，如果采用磁通密度的测定范围为±0.6毫特斯拉、测定范围内的磁通分辨率为0.02微特斯拉的高灵敏度的磁阻(MI：Magneto Impedance)传感器，则能够以高可靠性检测磁性标记1作用的8微特斯拉的磁场。
磁阻(MI：Magneto Impedance)传感器是利用了包括阻抗根据外部磁场而变化的感磁体的磁阻元件的磁传感器。磁阻元件(MI元件)是利用磁阻效应(MI效应)检测磁的元件，该磁阻效应是指，由于在脉冲电流或高频电流等流过感磁体时使表皮层的电流密度提高的表皮效应，表皮层的深度(厚度)根据外部磁场而变动，感磁体的阻抗敏感地变化。根据这种利用MI效应的MI元件，能够进行高灵敏度的磁计测。如果利用MI元件，则能够实现例如能够检测0.5～10μT程度的微弱磁的低成本且小型的磁传感器。需要说明的是，关于利用MI元件的MI传感器进行了多个申请，例如在WO2005/19851号公报、WO2009/119081号公报、日本特许4655247号公报等中有详细记载。
接着，对磁性标记1的制作方法进行说明。在本例中，如图6所示，在形成了构成磁性层11的磁性片104A后，得到在其表背两面层叠了构成保护层12等的层的冲裁用的中间片104B作为中间加工品。然后，通过将该中间片104B作为对象的冲裁加工，制作出磁化前的磁性标记1。
磁性片104A是将在作为基材的熔融状态的沥青中混合搅拌有磁粉(在本例中为氧化铁粉末)的浆料拉制成较薄的片状并进行干燥后的片。该磁性片104A构成作为磁性标记1的磁性层11(参照图4。)的第1层。
针对以覆盖表面的方式配置玻璃布(玻璃纤维的织布)12G的磁性片104A(图6)涂布将沥青作为主体的熔融材料，使沥青浸渍在玻璃布12G中。由此，形成母材(母体)即沥青通过玻璃布12G进行了强化的复合材料，能够形成由复合材料构成的作为上述保护层12(图4)的第2层。
超过玻璃布12G中能够浸渍沥青的量，进一步供给上述熔融材料时，能够在由复合材料构成的上述第2层的外侧形成将沥青作为主体的层。该层是作为上述防滑层15或接合层16的层。形成构成接合层16的层的一侧涂布的熔融材料的成分几乎全部是沥青，另一方面，构成防滑层15的一侧涂布的熔融材料是在沥青中混入砂等聚集体的材料。
通过以上步骤，能够准备与上述磁性标记1相同的5层构造(参照图4。)的中间片104B。如利用实线圆1R示出已冲裁的位置、利用虚线圆1D示出冲裁预定位置那样，该中间片104B是能够冲裁多个磁性标记1的大尺寸片。
在磁性标记1的保管或运送等中，例如使辊体10(参照图7。)保持磁性标记1时，是便利的。辊体10是将以一定间隔配置了磁性标记1的较长带状的聚乙烯制的载片400卷绕成辊状而得到的。需要说明的是，在辊体10中，在防滑层15位于载片400侧、接合层16位于相反侧的状态下保持磁性标记1。
接着，对实施在道路上铺设磁性标记1的作业的作业车辆系统4S的结构进行说明。
图7的作业车辆系统4S由4台作业车辆4A～D构成。各作业车辆4A～D具有自动转向装置485、全部速度范围的车速控制装置(速度控制装置)486、GPS测位单元(测位部)等，另一方面，根据要担当的作业内容和作用，具有不同的作业装置。
(开头的作业车辆)
开头的作业车辆4A具有取得用于追踪于铺设线530L来行驶的控制目标的目标取得装置481、自动转向装置485和车速控制装置486。在开头的作业车辆4A中，通过目标取得装置481、自动转向装置485、车速控制装置486的组合来构成自动行驶装置48A。这里，铺设线530L是要沿着车道530(参照图2。)铺设一列磁性标记1的假想线。
目标取得装置481具有GPS测位单元(测位部)，并且具有存储铺设线530L(图2)的绝对位置的存储单元(存储部)。目标取得装置481计算GPS测位单元测定的作业车辆4A的绝对位置与铺设线530L的绝对位置的位置偏差(相对位置)，根据该偏差生成并取得控制目标。
需要说明的是，绝对位置的测位是基于DGPS(Differencial Global PositioningSystem：差分全球定位系统)的测位即可。根据DGPS，能够提高测位的精度。作为铺设线530L的绝对位置，可以是由预定铺设磁性标记1的各铺设位置的绝对位置构成的离散数据，也可以是包括相邻铺设位置的中间位置的绝对位置的数据。进而，还可以是利用函数表示铺设线530L的连续数据。
自动行驶装置48A是对转向轮的转向角、发动机节流阀等进行控制以使得能够沿着铺设磁性标记1的铺设线530L以一定速度行驶的装置。自动行驶装置48A运算作为上述控制目标之一的转向轮的转向角目标值，对构成自动转向装置485的方向盘致动器(图示省略)进行驱动。另外，自动行驶装置48A对构成车速控制装置486的发动机节流阀(图示省略)等进行控制，以使得能够以预先设定的速度行驶。
(第2台作业车辆)
第2台作业车辆4B是对配置磁性标记1的路面53进行清洗等的作业车辆。除了用于追踪于开头的作业车辆4A来行驶的追踪行驶装置48B以外，该作业车辆4B还具有对铺设磁性标记1的路面53进行清洗的清洗装置410以及对路面53进行加热的加热装置411。
清洗装置410是包括朝向路面53喷射高压水流的喷射喷嘴的装置。
加热装置411是包括放射火焰的燃烧器、且以与路面53对置的方式设置火焰放射口的装置。加热装置411预先对配置前的路面53进行加热，以使得后续作业车辆4C配置的磁性标记1能够紧贴在路面53上。
追踪行驶装置48B是由雷达计测装置483、自动转向装置485、车速控制装置486的组合构成的装置。
雷达计测装置483是如下装置：对发送毫米波段的电波后到接收反射回来的电波为止的延迟时间进行计测，计测与对象物之间的距离和方位。雷达计测装置483通过变更电波的发送方向，能够扫描前方的二维区域。雷达计测装置483根据反射回来的电波强度的二维分布来检测先行车辆(先行的作业车辆)，并且确定将本车辆作为原点的坐标空间中的先行车辆的位置。
追踪行驶装置48B运算用于追踪于先行车辆的转向轮的转向角，对自动转向装置485的方向盘致动器进行驱动。另外，追踪行驶装置48B对构成车速控制装置486的发动机节流阀(图示省略)等进行控制，以使得能够以预先设定的速度行驶。
需要说明的是，在开头的作业车辆4A后面的各作业车辆4B～D也具有GPS测位单元，预先存储磁性标记1的铺设位置(绝对位置)。后续的各作业车辆4B～D在到达磁性标记1的铺设位置时，实施担当的作业。在后续的作业车辆B～D中，用于检测作业车辆是否到达预定铺设磁性标记1的位置或铺设了磁性标记的位置即铺设位置的铺设位置检测装置由GPS测位单元和存储铺设位置的存储单元的组合构成。
(第3台作业车辆)
第3台作业车辆4C是在路面53上配置磁性标记1的作业车辆。除了与第2台作业车辆4B相同规格的追踪行驶装置48B以外，该作业车辆4C还具有供给磁性标记1的供给装置42、将从供给装置42供给的磁性标记1配置在路面53上的配置装置43、对路面53进行加热的加热装置412、对路面53进行加压的加压装置44。
供给装置42是将保持在载片400上的磁性标记1供给到配置装置43的装置。供给装置42能够对上述辊体10进行处理，卷出载片400而取下磁性标记1。供给装置42具有用于设置辊体10的卷出轴421和卷绕从辊体10卷出的载片400的卷绕轴422。从辊体10卷出且卷绕在卷绕轴422上之前的载片400在使所保持的磁性标记1位于外侧的状态下卷绕在构成配置装置43的加压辊431的外周。
配置装置43是将磁性标记1配置在路面53上的装置。配置装置43具有在卷绕载片400的状态下对路面53进行加压并转动的加压辊431。加压辊431在路面53上转动并将载片400按压到路面53上，由此向路面53移载保持在载片400上的磁性标记1。
加热装置412是包括放射火焰的燃烧器、且以与路面53对置的方式设置火焰放射口的装置。加热装置412对已经配置磁性标记1的路面53进行加热。
加压装置44是包括在路面53上转动并进行加压的加压辊441、通过该加压辊441的重量来调平路面53的装置。加压装置44配置在比加热装置412更靠后侧，以使得能够调平对磁性标记1进行加热后的路面53。
(第4台作业车辆)
除了与第2台、第3台作业车辆4B、C相同规格的追踪行驶装置48B以外，第4台作业车辆4D还具有对所铺设的磁性标记1进行磁化的磁化装置45、检测磁性标记1的磁的检测装置47。
磁化装置45是对铺设在路面53上的磁性标记1作用磁场并进行磁化以使磁性标记1具有磁极性的装置。磁化装置45具有磁场产生部和电力供给部(图示省略)等，该磁场产生部包括卷绕有电线的圆筒状的线圈451和内插配置在线圈451的内侧的由强磁性材料构成的铁心452的组合，该电力供给部控制针对线圈451的通电。
对组合了以上这4台作业车辆4A～D的作业车辆系统4S对磁性标记1的施工方法(图8)进行说明。在该施工方法中，按顺序实施对路面53进行清洗的清洗工序P101、预先对路面53进行加热的第1加热工序P102、在路面53上配置磁性标记1的配置工序P103、对配置了磁性标记1的路面53进行加热的第2加热工序P104、对配置了磁性标记1的路面53进行加压的加压工序P105、对配置在路面53上的磁性标记1作用磁场并进行磁化的磁化工序P106以及检测磁性标记1产生的磁的检测工序P107。需要说明的是，各作业车辆4A～D利用GPS测位单元计测出的绝对位置，确定磁性标记1的铺设位置。
通过沿着铺设线530L(参照图2。)自动行驶的开头的作业车辆4A的引导，使3台作业车辆4B～D进行追踪行驶，由此能够实施图8的施工方法(图9)。第2台作业车辆4B实施清洗工序P101和第1加热工序P102，第3台作业车辆4C实施配置工序P103、第2加热工序P104和加压工序P105，第4台作业车辆4D实施磁化工序P106和检测工序P107。
上述清洗工序P101是如下工序：从第2台作业车辆4B所具有的喷射喷嘴(清洗装置410)喷射高压水流，由此去除路面53的垃圾和污垢，对磁性标记1的铺设位置进行清洗。
第1加热工序P102是通过作业车辆4B的加热装置411的燃烧器预先对与磁性标记1的铺设位置相当的路面53进行加热的预加热工序。在作业车辆4B沿着车道移动时，在加热装置411的加热范围内包括磁性标记1的铺设位置时，实施该工序。根据该第1加热工序P102，能够通过从燃烧器放射的火焰对构成路面53的作为铺装用材料的沥青进行加热而使其软化。
配置工序P103是将保持在从辊体10卷出的载片400上的磁性标记1移载到路面53并进行配置的工序。经由未图示的减速机构，从动于作业车辆4C的驱动轮的旋转，从辊体10卷出载片400。对减速机构的减速程度进行调整，以使得每当到达磁性标记1的铺设位置时，保持在载片400上的磁性标记1位于加压辊431与路面53的间隙中。位于加压辊431与路面53的间隙中的磁性标记1通过加压辊431按压到路面53上进行压接。
如上所述，在载片400中，使防滑层15(图4)位于内侧(片侧)来保持磁性标记1，接合层16成为外侧。如果从载片400的背侧进行加压，则能够在对路面53按压接合层16的状态下配置磁性标记1。在配置磁性标记1时，路面53被加热而处于高温状态，因此，形成接合层16的沥青变热而软化，与路面53侧的沥青一体化。由此，沥青作为粘接材料发挥功能，能够粘接磁性标记1。
在第2加热工序P104中，是与周围的路面53一起对配置在路面53上的磁性标记1进行加热的后加热工序。根据该加热工序P104，能够与周围的路面53的沥青一起对构成磁性标记1的表面的防滑层15(图4)的沥青进行加热而使其软化。
加压工序P105是在对磁性标记1和周围进行加热后进行加压的工序。如果实施与铺装道路的路面53的工序相似的该工序，则能够以高均匀性调平铺设了磁性标记1的路面53，并且，能够使磁性标记1的表面侧的防滑层15的沥青和周围的沥青接近浑然一体而没有边界。
磁化工序P106是对所铺设的磁性标记1作用磁场并进行磁化的工序。
检测工序P107是通过检测磁性标记1产生的磁来检查是否通过磁化实现了期望磁特性的工序。如果该检测工序P107的检查合格，则磁性标记1的铺设完成。
如上所述，根据作业车辆系统4S，通过使4台作业车辆4A～D进行队列行驶，能够高效地实施磁性标记1的铺设作业。如果替换后续的作业车辆的结构，则例如还能够实施已铺设的磁性标记的检查作业或再次磁化作业等。
在本例中，如粘接材料那样利用构成磁性标记1的接合层16的沥青。取而代之，例如还能够利用环氧树脂、硅酮树脂等粘接材料对磁性标记进行接合。该情况下，代替具有加热装置的第2台作业车辆4B，组合具有对路面涂布粘接材料的涂布装置的作业车辆即可。
作为开头的作业车辆，例示了具有自动行驶装置48A的作业车辆4A，但是，取而代之，也可以将除了自动行驶装置48A以外还搭载有清洗装置410或加热装置411等作业装置的作业车辆作为开头的作业车辆。
例示了利用GPS计测单元计测绝对位置并沿着绝对位置已知的铺设线530L自动行驶的结构。取而代之，开头的作业车辆也可以具有对前方的道路图像进行摄像的照相机、以及对摄像图像实施图像处理来检测白线等路线标识从而识别车道的结构。如果能够检测车道的划分线即左右的路线标识来识别车道，则能够确定其中央线作为铺设线。由此，能够确定将作业车辆作为基准的铺设线的相对位置，例如，能够进行将前方20m的铺设线的相对位置作为控制目标的自动转向控制。例如，利用在应用微分滤波器对边缘成分进行了强调的图像中，在水平方向的两侧产生上边缘(从路面的暗部切换为白线的亮部的边界)和下边缘(从亮部切换为暗部的边界)的组合这样的白线的图像特征，能够检测白线等路线标识。
需要说明的是，在路线标识的白色的涂料中包括云母等反射物的情况下，还能够通过基于毫米波或激光的雷达装置等检测路线标识。
进而，也可以在磁性标记的铺设位置标注记号或标记等，从基于照相机的摄像图像中检测记号等，由此识别铺设位置。能够依次识别铺设位置并使作业车辆进行自动行驶。
在实施与已铺设的磁性标记有关的作业的情况下，也可以沿着磁性标记使作业车辆进行队列行驶。关于开头的作业车辆的自动行驶装置，如果能够通过检测所铺设的磁性标记来计测作业车辆相对于磁性标记的横向偏移，实施基于该横向偏移的自动转向控制，则能够实现沿着磁性标记的队列行驶。
本例是采用自动转向装置485作为用于实现转向轮的转向角的控制的单元的例子。作为用于实现转向轮的转向角的控制的单元，还能够采用向驾驶员等提示目标取得装置481取得的控制目标的装置。例如如果是在画面上显示控制目标的装置，则作业车辆的驾驶员一边确认控制目标一边操作方向盘，由此能够实现沿着上述铺设线的作业车辆的行驶。
在对由于铺设后的经时变化或外部磁场的作用等使磁衰减的磁性标记1进行再次磁化的作业中也可以应用作业车辆系统4S。该情况下，将搭载了能够检测衰减后的磁的高灵敏度磁传感器的作业车辆作为开头，沿着磁性标记1进行基于自动行驶的队列行驶即可。
根据第4台作业车辆4D，还能够执行用于变更已磁化的磁性标记1的磁极性的再次磁化。该作业车辆4D具有检测装置47，因此，能够一并实施再次磁化的磁性标记的磁极性的确认、磁特性的确认等。
也可以在各作业车辆中搭载车车间通信装置，将开头的作业车辆的转向角等行驶控制信息传递到后续的作业车辆。如果能够进行车车间通信，则还能够将磁性标记的铺设位置传递到后续的作业车辆。
在本例中，例示了沿着车道连续配置磁性标记1的施工，但是，例如也可以在岔路等的近前配置磁性标记1，以报知接近岔路或路口等的接近信息。
在本例中，作为磁性标记，例示了片形状的磁性标记1。磁性标记的形状也可以是截面为圆形或截面为多边形等的柱状。作为柱状的磁性标记的高度和外径的组合，可以是高度尺寸大于外径的细长的柱状，但是，也可以是外径尺寸大于高度的低矮的柱状。例如可以是高度10mm、直径30mm的圆柱状。
作为圆柱状的磁性标记的制作方法，例如存在将在熔融状态的沥青中混合搅拌有磁粉的上述浆料成型为规定形状来制作的方法、成形为规定形状后加工成规定长度来制作的方法等。
例如如果是高度10mm、直径30mm的圆柱状的磁性标记的情况，则与本例的情况同样，可以将保持该磁性标记的载片卷绕成辊状，作为辊体进行保管、运送。进而，也可以在宽度较宽的载片上配置多列该磁性标记并将其卷绕成辊状。
进而，也可以采用二维配置有多个磁性标记的托盘或板等保持部件，在保持在保持部件上的状态下对磁性标记进行保管或运送。关于保持在保持部件上的磁性标记的处理，例如能够在左右方向和铅直方向上进退、并且具有能够通过负压来吸附磁性标记的吸附头的拾取和放置机构是有效的。采用吸附头一个一个地吸附磁性标记从保持部件接收并依次配置在道路上的结构即可。需要说明的是，关于配置多列磁性标记的载片，应用拾取和放置机构也是有效的。
在铺设柱状的磁性标记时，预先在道路上形成收容磁性标记的坑或孔等收容空间即可。例如关于图7中例示的作业车辆4B，代替加热装置411，或者在该加热装置411的后侧(后退侧)的位置设置用于形成上述收容空间的装置即可。例如如果是高度10mm、直径30mm的低矮的柱状的磁性标记，则可以推压冲头这样的工具而使路面凹陷，由此形成上述收容空间。或者，可以利用钻头这样的工具对路面实施孔加工，由此形成上述收容空间。
关于作业车辆4C的加压辊431，也可以是不进行加压而向收容空间移载磁性标记1的辊。关于用于形成上述收容空间的装置，也可以代替作业车辆4B而设置在作业车辆4C中。如果是设置在作业车辆4C中的情况，则在比加压辊431更靠前侧(前进侧)配置用于形成收容空间的装置即可。
关于上述收容空间，相对于磁性标记的高度，确保较大的深度方向的尺寸即可。该情况下，配置在收容空间内的磁性标记的上端面低于路面，但是，例如通过填充甲基丙烯酸树脂系的填充剂进行密封，提高与周围路面的均匀性即可。需要说明的是，也可以采用沥青作为填充剂。关于作业车辆，设置对路面侧供给填充剂的装置即可。
进而，在对填充剂进行填充时，可以在磁性标记的上端面侧配置玻璃纤维、碳纤维、纤维素纳米纤维等织布或无纺布。该情况下，填充剂浸渍在织布或无纺布中，由此能够强化填充剂的特性。作为织布或无纺布的大小，可以小于收容空间的截面形状，但是，也可以比收容空间的截面形状大一圈。如果是大于收容空间的截面形状的织布等，则能够与收容空间周围的路面一起一体地覆盖磁性标记。该情况下，能够与周围的路面一体地保护收容空间的开口部分。例如，能够抑制收容空间的开口部分的凹陷等，能够在道路的长期运用中较长地维持磁性标记的良好的铺设状态。
在本例中，作为检测磁性标记1的磁传感器2，例示了MI传感器。取而代之，例如也可以组合磁通门传感器或TMR型传感器等采用其他原理的高灵敏度传感器。
磁通门传感器是如下的高灵敏度磁传感器：利用在软磁性铁心中流过周期电流时的铁心磁通的饱和时机根据外部磁场而变化的性质，根据饱和时机来计测磁强度。需要说明的是，关于磁通门传感器进行了多个申请，例如在WO2011/155527号公报、日本特开2012-154786号公报等中有详细记载。
TMR(Tunneling Magneto Resistive：隧道磁阻)型传感器是具有在强磁性层之间夹入膜厚1nm程度的绝缘体层的构造的高灵敏度传感器。在TMR型传感器中，当针对膜面垂直施加电压时，由于隧道效应而在绝缘体层中流过电流，利用此时的电阻根据外部磁场而大幅变化的隧道磁阻(TMR)效应，实现高灵敏度。需要说明的是，关于TMR型传感器进行了多个申请，例如在WO2009/078296号公报、日本特开2013-242299号公报等中有详细记载。
以上，如实施例那样详细说明了本发明的具体例，但是，这些具体例只不过公开了权利要求书中包括的技术的一例。当然不应该通过具体例的结构和数值等限定地解释权利要求书。权利要求书包括利用公知技术或本领域技术人员的知识等对所述具体例进行多种变形、变更或适当组合的技术。
符号说明
1 磁性标记
10 辊体
4 作业车辆
4S 作业车辆系统
411、412 加热装置
42 供给装置
43 配置装置
45 磁化装置
47 检测装置
48A 自动行驶装置
48B 追踪行驶装置
481 目标取得装置
483 雷达计测装置
485 自动转向装置
486 车速控制装置(速度控制装置)
5 车辆
53 路面
530 车道
530L 铺设线

Claims (8)

1.一种作业车辆系统，其由实施与磁性标记有关的作业的一台或多台作业车辆构成，该磁性标记以能够利用安装在车辆的底面侧的磁传感器检测的方式铺设在路面上，用于实现驾驶员对车辆的驾驶操作的支援或不依赖于驾驶员操作的自动驾驶用的车辆侧的控制，其特征在于，所述作业车辆系统具有：
目标取得装置，其取得用于沿着要铺设一列所述磁性标记的假想线或铺设了一列所述磁性标记的假想线即铺设线行驶的控制目标；
用于实现基于该控制目标的转向轮的转向角的控制的单元；以及
作业装置，其负责与所述磁性标记有关的作业，
所述目标取得装置具有接收从多个卫星发送来的电波并计测作业车辆的绝对位置的测位部、以及存储所述铺设线的绝对位置的存储部，
所述存储部存储铺设线的绝对位置，该铺设线的绝对位置包括相邻的所述磁性标记的铺设位置的中间位置的绝对位置，
所述目标取得装置计算所述作业车辆的绝对位置与所述铺设线的绝对位置的位置偏差，根据该偏差生成并取得所述控制目标，
多台作业车辆连着行驶并实施与磁性标记有关的作业，
开头的作业车辆具有所述目标取得装置、以及用于实现所述转向轮的转向角的控制的单元，
后续的作业车辆具备：
供给装置，其具有用于设置将以一定间隔配置了所述磁性标记的长带状的载片卷绕成辊状而得到的辊体的卷出轴以及卷绕从辊体卷出的载片的卷绕轴，并能够从辊体卷出载片而取下磁性标记；以及
配置装置，其将从所述供给装置供给的磁性标记配置在路面上。
2.根据权利要求1所述的作业车辆系统，其特征在于，
作为用于实现所述转向轮的转向角的控制的单元，具有通过基于所述控制目标的转向轮的转向角的控制来实现自动转向的自动转向装置。
3.根据权利要求1所述的作业车辆系统，其特征在于，
所述作业车辆系统具有包括起步和停止在内对行驶速度进行控制的速度控制装置。
4.根据权利要求1所述的作业车辆系统，其特征在于，
所述作业车辆系统具有铺设位置检测装置，该铺设位置检测装置用于检测所述作业车辆是否到达预定铺设所述磁性标记的位置或铺设了所述磁性标记的位置即铺设位置，所述作业装置构成为在通过该铺设位置检测装置检测到到达所述铺设位置的情况下，实施与所述磁性标记有关的作业。
5.根据权利要求1所述的作业车辆系统，其特征在于，
所述目标取得装置识别车辆行驶的道路上的划分即车道，由此计测沿着该车道延伸的所述铺设线的相对位置，根据该相对位置生成并取得所述控制目标。
6.根据权利要求1所述的作业车辆系统，其特征在于，
在多台作业车辆连着行驶并实施与磁性标记有关的作业的作业车辆系统中，开头的作业车辆具有所述目标取得装置，
后续的作业车辆具有用于追踪于先行的作业车辆来行驶的追踪行驶装置、以及按照每个作业车辆而负责不同担当作业的作业装置。
7.一种磁性标记的作业方法，其利用多台作业车辆实施与磁性标记有关的作业，该磁性标记以能够利用安装在车辆的底面侧的磁传感器检测的方式铺设在路面上，用于实现用于支援驾驶员驾驶的车辆侧的驾驶支援控制，其特征在于，
开头的作业车辆具有取得用于沿着要铺设一列所述磁性标记的假想线或铺设了一列所述磁性标记的假想线即铺设线行驶的控制目标的目标取得装置、以及用于实现基于该控制目标的转向轮的转向角的控制的单元，
后续的作业车辆具有用于追踪于先行的作业车辆来行驶的追踪行驶装置、以及负责与所述磁性标记有关的作业的作业装置，
针对所述开头的作业车辆组合所述后续的作业车辆而构成多台作业车辆，通过该多台作业车辆的队列行驶来实施与所述磁性标记有关的作业，
从所述作业装置的种类不同的多种作业车辆中，根据要实施的作业内容来选择所述后续的作业车辆，
所述目标取得装置具有接收从多个卫星发送来的电波并计测作业车辆的绝对位置的测位部、以及存储所述铺设线的绝对位置的存储部，
所述存储部存储铺设线的绝对位置，该铺设线的绝对位置包括相邻的所述磁性标记的铺设位置的中间位置的绝对位置，
所述目标取得装置计算所述作业车辆的绝对位置与所述铺设线的绝对位置的位置偏差，根据该偏差生成并取得所述控制目标，
所述后续的作业车辆还具备：
供给装置，其具有用于设置将以一定间隔配置了所述磁性标记的长带状的载片卷绕成辊状而得到的辊体的卷出轴以及卷绕从辊体卷出的载片的卷绕轴，并能够从辊体卷出载片而取下磁性标记；以及
配置装置，其将从所述供给装置供给的磁性标记配置在路面上。
8.根据权利要求7所述的磁性标记的作业方法，其特征在于，
在所述开头的作业车辆中，作为用于实现所述转向轮的转向角的控制的单元，具有通过基于所述控制目标的转向轮的转向角的控制来实现自动转向的自动转向装置。
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