CN110741286B - 标识器检测方法及车辆用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种标识器检测方法,该方法用于使用包括在车宽方向上排列的多个磁传感器的传感器单元(11)对铺设于道路的磁性标识器(10)进行检测,在该标识器检测方法中,生成表示磁分布的对称性的特征量,并且通过实施与该特征量相关的阈值处理来判定磁性标识器(10)以外的成为干扰的磁产生源存在的可能性,由此抑制误检测,该磁分布是由传感器单元(11)所具备的各磁传感器计测的磁计测值的分布。

Description

标识器检测方法及车辆用系统
技术领域
本发明涉及用于检测铺设于道路的磁性标识器的标识器检测方法及车辆用系统。
背景技术
以往,已知有将铺设于道路的磁性标识器用于车辆控制的车辆用的标识器检测系统(例如,参照专利文献1。)。如果使用这样的标识器检测系统来检测例如沿着车道铺设的磁性标识器,则能够实现自动转向控制、车道偏离警报、自动驾驶等各种驾驶辅助。
在先技术文献
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,在上述现有的标识器检测系统中,存在如下问题。即,由于作用于磁传感器等的各种干扰磁,存在有可能损害磁性标识器的检测可靠性的问题。例如铁制的检修孔、其他车辆等有可能成为干扰磁的产生源。
本发明是鉴于上述现有的问题而完成的,提供一种用于抑制误检测的标识器检测方法及车辆用系统。
用于解决课题的方案
本发明的一个实施方式是一种标识器检测方法,该标识器检测方法用于使用安装于车辆的磁传感器来对铺设于道路的磁性标识器进行检测,其中,
在所述标识器检测方法中,
通过对表示磁分布的对称性的特征量进行处理来判定所述磁性标识器以外的成为干扰的磁产生源的存在可能性,所述磁分布是由所述磁传感器计测的磁计测值的位置上的分布。
本发明的一个实施方式是一种车辆用系统,其对铺设于道路的磁性标识器进行检测,其中,
所述车辆用系统具有:
磁传感器,其对所述磁性标识器的磁进行检测;以及
判定单元,其判定有无成为干扰的磁产生源,
通过执行上述方式的标识器检测方法来判定所述磁产生源的存在可能性。
发明效果
在所述磁性标识器的附近没有成为干扰的磁产生源的情况下,磁分布近似于对称,另一方面,在所述磁性标识器的附近有磁产生源时,在该磁性标识器周边的磁场产生紊乱,磁分布的对称性受损。本发明的标识器检测方法是着眼于这样的磁分布的对称性来判定成为干扰的磁产生源的存在可能性的方法。
在本发明的标识器检测方法中,通过处理表示所述磁分布的对称性的特征量来判定成为干扰的磁产生源的存在可能性。并且,本发明的车辆用系统通过执行上述标识器检测方法来判定所述磁产生源的存在可能性。
根据本发明,通过判定成为干扰的所述磁产生源的存在可能性,能够降低所述磁性标识器的误检测。
附图说明
图1是表示车辆用系统的说明图。
图2是表示车辆用系统的结构的框图。
图3是表示磁性标识器的图。
图4是例示通过磁性标识器时的行进方向的磁计测值的时间上的变化的说明图。
图5是例示通过磁性标识器时的各磁传感器的车宽方向的磁计测值的分布的说明图。
图6是表示标识器检测处理的流程的流程图。
图7是表示车间控制的流程的流程图。
图8是在先车辆的选择例的说明图。
图9是表示转向控制的流程的流程图。
图10是表示磁分布的对称性的特征量的运算处理的说明图之一。
图11是表示磁分布的对称性的特征量的运算处理的说明图之二。
图12是表示判定处理的流程的流程图。
图13是例示通过磁性标识器时的各磁传感器的车宽方向的磁计测值的其他分布的说明图。
图14是表示磁分布的对称性的特征量的运算处理的说明图之三。
具体实施方式
对本发明的优选的方案进行说明。
在本发明的标识器检测方法中,所述磁分布可以是车辆的行进方向上的分布。
在该情况下,当车辆通过所述磁性标识器时,能够取得作用于所述磁传感器的磁的时间变化的分布作为所述磁分布。
所述磁分布也可以是由在车宽方向上排列的多个所述磁传感器计测的磁计测值的分布。
在该情况下,能够取得所述多个磁传感器在相同时刻计测的磁计测值的分布作为所述磁分布。
也可以通过与所述特征量相关的阈值处理来判定有无所述磁产生源。
例如,在判定为有所述磁产生源的情况下,可以采用中断利用了所述磁性标识器的车辆侧的控制等的对应。
也可以将第一总和与第二总和的差值的大小作为所述特征量来处理,该第一总和是构成所述磁分布的值的合计值的大小,
该第二总和是将属于所述磁分布的中心的两侧中的一侧的值的正负反转后的值和属于另一侧的值的合计值的大小。
所述磁分布是在相当于所述磁性标识器的正上方的位置正负反转的分布,也可以将构成该磁分布的值的合计值的大小作为所述特征量来处理。
在这些情况下,能够以较简单的硬件结构生成所述特征量。例如,如果通过运算处理生成该特征量的情况下,运算处理的负载小,因此能够采用小规模的硬件结构。
所述特征量可以是通过磁分布中的最大值进行归一化而得的值。
在该情况下,能够抑制作用于所述磁传感器的磁的大小的影响。如果进行归一化,则能够与磁的大小无关地可靠性高地判定所述磁产生源的存在可能性。
在本发明的车辆用系统中,具备执行对车辆的驾驶进行辅助的控制的控制单元,该控制单元可以根据所述磁产生源的存在可能性来切换包含是否执行辅助所述驾驶的控制在内的控制的内容。
如果根据所述磁产生源的存在可能性来切换控制的内容,则能够事先避免由于所述磁性标识器以外的所述磁产生源而控制变得不稳定。
实施例
使用以下的实施例对本发明的实施方式进行具体说明。
(实施例1)
本例是涉及用于检测铺设于道路的磁性标识器10的标识器检测方法及车辆用系统1的例子。关于该内容,使用图1~图14进行说明。
如图1及图2所示,本例的标识器检测方法是使用在车宽方向上排列有多个磁传感器Cn(n为1~15的整数)的车辆5侧的传感器单元11来检测磁性标识器10的方法。在该标识器检测方法中,基于磁性标识器10产生的磁分布的对称性,判定成为干扰的磁产生源的存在可能性。
在成为干扰的磁产生源的存在可能性的判定处理中,使用传感器单元11取得磁性标识器10产生的磁分布,生成表示该磁分布的对称性的特征量。然后,基于该特征量来判定所述磁产生源的存在可能性。
车辆用系统1是通过检测磁性标识器10来使车辆5以追随铺设有磁性标识器10的车道100的方式自动行驶的驾驶辅助系统的例子。
车辆用系统1构成为除了具备磁传感器Cn的传感器单元11之外,还包括检测单元12。检测单元12是从传感器单元11引入磁分布数据并执行各种运算处理的单元。检测单元12在用于检测磁性标识器10的标识器检测处理中,执行判定磁性标识器10以外的成为干扰的磁产生源的存在可能性的判定处理。
车辆用系统1除了上述传感器单元11及检测单元12之外,还具备计测与在先车辆的距离等的前方感测单元42、能够进行外部控制的转向单元45、发动机节气门单元46、制动控制单元47、控制各单元的控制单元41等。
转向单元45是控制车辆5的转向轮的操舵角(转向角)的单元。转向单元45具备操舵角传感器,能够计测操舵角并向外部输出。发动机节气门单元46是通过控制向发动机送入燃料的节气门开度来调节发动机输出的单元。制动控制单元47是通过控制制动系统的工作流体的液压等来调节制动力的单元。
以下,在概述磁性标识器10之后,依次对前方感测单元42、传感器单元11、检测单元12、以及控制单元41进行说明。
(磁性标识器)
磁性标识器10是在车辆5行驶的道路的路面100S(参照图1。)铺设的道路标识器。磁性标识器10是沿着由左右的行车道标识划分的车道100的中央以例如3m间隔排列。
如图3所述,磁性标识器10呈直径20mm、高度28mm的柱状,以收容于在路面100S设置的孔的状态铺设。形成磁性标识器10的磁铁是将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体,具备最大能积(BHmax)=6.4kJ/m3这一特性。
将本例的磁性标识器10的规格的一部分示于表1中。
[表1]
磁铁种类 铁氧体塑料磁体
直径 Φ20mm
高度 28mm
表面磁通密度Gs 45mT
该磁性标识器10在作为传感器单元11的安装高度而假设的范围100~250mm的上限的250mm高度下,能够作用8μT(微特斯拉)的磁通密度的磁。需要说明的是,成为磁性标识器10的磁铁的表面磁通密度Gs为45mT(毫特斯拉)。
(前方感测单元)
图2的前方感测单元42是利用激光计测至对象物为止的距离的单元。虽然省略了图示,但该前方感测单元42构成为包括激光的发光部、反射光的受光部、计测从发光到接收反射光为止的延迟时间的计时部。发光部具备用于变更激光的射出方向的多面镜(旋转多面镜)。
由多面镜射出的射出方向的变更范围为水平方向±15度的范围。前方感测单元42能够通过这样地变更激光的方向来进行一维的线扫描。前方感测单元42对水平方向±15度的一维范围的各位置计测上述的延迟时间,确定至存在于该范围的物体为止的距离。
前方感测单元42以射出方向的中心轴与车辆5的前后方向一致的方式安装。车载状态的前方感测单元42生成并输出对属于车辆5的正面侧的水平方向±15度的一维范围的各位置关联了距离数据的距离信息。
(传感器单元)
传感器单元11(图1及图2)是安装于车辆5的底面的磁检测单元。传感器单元11例如安装于前保险杠的内侧。在本例的车辆5的情况下,以路面100S为基准的安装高度为200mm。
传感器单元11具备沿着车宽方向以10cm间隔排列的15个磁传感器Cn、以及生成输出数据的数据生成电路110(参照图2。)。传感器单元11以15个磁传感器Cn中的中央的磁传感器C8位于车辆5的车宽方向的中心的方式被车载。
数据生成电路110是生成磁传感器Cn的磁计测值的车宽方向的磁分布数据并向外部输出的电路。数据生成电路110构成为,在使各磁传感器Cn同步地工作后,依次读取各磁传感器Cn的磁计测值,生成车宽方向的磁分布数据。
磁传感器Cn是利用非晶磁性线等磁敏体的阻抗根据外部磁场而敏感地变化这一公知的MI效果(Magnet Impedance Effect)来计测磁的MI传感器。磁传感器Cn构成为能够检测正交的两个方向的磁分量的大小。在传感器单元11中,以感知车辆5的行进方向及车宽方向的磁分量的方式组装有磁传感器Cn。因此,作为数据生成电路110生成的车宽方向的磁分布数据,有以下的两种车宽方向的磁分布数据。
(第一磁分布数据)
作为构成传感器单元11的各磁传感器Cn的行进方向的磁计测值的分布的磁分布数据。
(第二磁分布数据)
作为构成传感器单元11的各磁传感器Cn的车宽方向的磁计测值的分布的磁分布数据。
磁传感器Cn的磁通密度的测定范围为±0.6mT,实现了测定范围内的磁通分辨率为0.02μT这样的高灵敏度。如上所述,磁性标识器10在作为传感器单元11的安装高度而假设的范围的上限即高度250mm下作用8μT左右的磁。根据磁通分辨率为0.02μT的磁传感器Cn,能够可靠性高地感测磁性标识器10的磁。
将磁传感器Cn的规格的一部分示于表2中。
[表2]
测定范围 ±0.6mT
磁通分辨率 0.02μT
采样周期 3kHz
(检测单元)
检测单元12是取得传感器单元11输出的车宽方向的磁分布数据并执行各种运算处理的运算单元。检测单元12构成为除了执行运算处理的CPU(central processing unit)之外,还包括ROM(read only memory)、RAM(random access memory)等存储器元件等。
检测单元12对从传感器单元11取得的上述第一及第二磁分布数据实施各种运算处理。作为运算处理,有用于检测磁性标识器10的标识器检测处理等。
在标识器检测处理中,利用作为行进方向的磁计测值的分布的所述第一磁分布数据来检测磁性标识器10,并且利用作为车宽方向的磁计测值的分布的所述第二磁分布数据来检测车辆5相对于磁性标识器10的横向偏移量。并且,在构成标识器检测处理的判定处理中,利用上述第二磁分布数据判定有无成为干扰的磁产生源。
检测单元12朝向控制单元41输出反映了这些处理的结果的标识器检测信息。
(控制单元)
控制单元41是执行用于使车辆5沿着铺设有磁性标识器10的车道100行驶的车道追随控制的单元。控制单元41基于前方感测单元42的距离信息、转向单元45输出的操舵角、检测单元12的标识器检测信息等取得信息,执行车道追随控制。
控制单元41基于上述取得信息来控制转向单元45、发动机节气门单元46、制动控制单元47等,在保持与在先车辆的车间距离的同时使车辆5以追随车道100的方式自动行驶。需要说明的是,控制单元41在标识器检测信息中包含表示有成为干扰的磁产生源的判定信息的情况下,切换车道追随控制的内容,由此避免误控制。
接着,对检测磁性标识器10的(1)标识器检测处理、以及用于使车辆5以追随车道100的方式自动行驶的(2)车道追随控制进行说明。并且,对磁性标识器10以外的(3)成为干扰的磁产生源的有无的判定处理、以及判定为有磁产生源时的(4)干扰作用下的车道追随控制的内容进行说明。
(1)标识器检测处理
标识器检测处理是从传感器单元11取得所述第一及第二磁分布数据并由检测单元12执行的处理。
在此,对基于标识器检测处理的磁性标识器10的检测方法进行简单说明。如上所述,磁传感器Cn构成为计测车辆5的行进方向及车宽方向的磁分量。例如,当任一个磁传感器Cn沿行进方向移动并通过磁性标识器10的正上方时,行进方向的磁计测值如图4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的正上方的位置穿过零交叉的方式变化。因此,在车辆5的行驶期间,对于任一个磁传感器Cn检测的行进方向的磁,在产生了其正负反转的零交叉X1时,能够判断为传感器单元11位于磁性标识器10的正上方。
另外,例如对于与磁传感器Cn相同规格的磁传感器,试着假设沿着通过磁性标识器10的正上方的车宽方向的假想线的移动。该磁传感器的车宽方向的磁计测值以在隔着磁性标识器10的两侧正负反转,并且在磁性标识器10的正上方的位置穿过零交叉的方式变化。在将15个磁传感器Cn排列于车宽方向的传感器单元11的情况下,如图5所示,磁传感器Cn检测的车宽方向的磁的正负根据隔着磁性标识器10位于哪一侧而不同。
也就是说,图5的磁分布数据中的零交叉X2的位置成为磁性标识器10的正上方的位置。例如,在该图的情况下,磁传感器C9和C10的中间附近的C9.5的零交叉X2的位置为磁性标识器10的正上方的位置(以下,称为磁性标识器10的位置。)。在此,如上所述,在传感器单元11中,相邻的磁传感器Cn的间隔为10cm,并且磁传感器C8成为车辆5的车宽方向的中心。因此,如果在图5的情况下,则以车辆5的车宽方向的中心为基准向右侧偏离(9.5-8)×10cm=15cm的位置成为磁性标识器10的位置。
需要说明的是,例如当车辆5在车宽方向上靠近左侧行驶时,磁性标识器10相对于传感器单元11向右侧偏移,例如如图5所示,零交叉X2的位置成为比磁传感器C8靠右侧的正值。当将车辆5靠近右侧时的横向偏移量作为正侧,将靠近左侧时的横向偏移量作为负侧时,例如在图5的情况下,将磁性标识器10的位置即上述(9.5-8)×10cm=15cm的正负反转的(-15)cm成为车辆5的横向偏移量。
接着,参照图6对标识器检测处理的流程进行说明。
检测单元12取得构成上述第一磁分布数据的磁传感器Cn的行进方向的磁计测值(S101)。而且,对于至少任一个磁传感器Cn的行进方向的磁计测值的经时变化,尝试检测相当于图4的X1的零交叉(S102)。检测单元12在检测该零交叉之前(S102:否),反复取得磁传感器Cn的行进方向的磁计测值(S101)。
检测单元12在伴随行进方向的磁计测值的经时变化而能够检测相当于图4的X1的零交叉时(S102:是),判断为传感器单元11位于磁性标识器10的正上方。需要说明的是,关于磁性标识器10的检测判断,除了检测相当于图4的X1的零交叉之外,还设定行进方向的磁计测值的经时变化的比例、即磁计测值的微分值(差值)的大小为规定的阈值以上的条件。
检测单元12在根据相当于图4的X1的零交叉的检测而能够检测到磁性标识器10时,取得表示磁传感器Cn在相同时刻计测而得的车宽方向的磁计测值的分布的上述第二磁分布数据(S103)。
检测单元12执行检测车辆5相对于磁性标识器10的横向偏移量的处理(S104→S105),另一方面,执行判定成为干扰的磁产生源的存在可能性的判定处理P1。需要说明的是,关于该判定处理P1的内容,将在后面详细说明。
检测单元12对于作为磁传感器Cn的车宽方向的磁计测值的分布的上述第二磁分布数据,确定相当于图5的X2的零交叉的车宽方向的位置(S104)。然后,基于该零交叉的车宽方向的位置,确定车辆5相对于磁性标识器10的车宽方向的横向偏移量(S105)。具体而言,检测单元12将表示相当于图5的X2的零交叉的车宽方向的位置的值的正负反转,作为车宽方向的横向偏移量。
(2)通常的车道追随控制
在车道追随控制中,并行地执行图7的车间控制和图9的转向控制。
执行车间控制的控制单元41如图7所述,取得转向单元45的操舵角、车速等车辆信息,执行推定预测的车辆5的前进道路R(图8)的运算(S201)。
控制单元41取得前方感测单元42的距离信息,判断在前进道路R上是否存在物体(S202)。如图8所述,如果在前进道路R存在物体(S202:是),则选择该物体作为追随对象的在先车辆。然后,从上述距离信息读取与该在先车辆关联的距离数据,确定为车间距离(S203)。需要说明的是,在选择在先车辆时,可以根据该物体的距离的经时变化,进行是静止物还是移动物的判定,以是移动物的情况为前提进行在先车辆的选择。
控制单元41将与在先车辆的车间距离和预先设定的目标车间距离进行对比(S204)。然后,控制单元41以实际的车间距离相对于目标车间距离的偏差接近零的方式控制发动机节气门单元46、制动控制单元47等,调节发动机输出、制动力(S205)。
另一方面,在本车道不存在在先的车辆且没有在先车辆的情况下(S202:否),设定预先设置的目标车速(S213)。控制单元41以能够实现该目标车速的方式控制发动机节气门单元46等,并调节发动机输出等(S205)。
接着,执行转向控制的控制单元41如图9所示,参照从检测单元12取得的标识器检测信息,判断是否检测到磁性标识器10(S301)。在检测到磁性标识器10的情况下(S301:是),控制单元41取得包含于标识器检测信息的横向偏移量(S302)。
控制单元41基于转向单元45输出的操舵角、以及标识器检测信息所包含的横向偏移量,运算用于使横向偏移量接近零的目标操舵角(S303)。然后,控制单元41以使转向轮的操舵角与目标操舵角一致的方式控制转向单元45(S304),由此,实现追随铺设有磁性标识器10的车道的车辆5的自动行驶。
(3)判定处理
图6中的判定处理P1是为了判定磁性标识器10以外的成为干扰的磁产生源的存在可能性而使用由检测单元12(判定单元的一例。)执行的处理。在该判定处理P1中,对于作为磁传感器Cn的车宽方向的磁计测值的分布的上述第二磁分布数据,生成表示磁分布的对称性的特征量,判定成为干扰的磁产生源的存在可能性。
以下,参照图10及图11对特征量的运算方法进行说明,按照图12的流程图对判定处理的流程进行说明。需要说明的是,本例的判定处理是作为成为干扰的磁产生源的存在可能性来判定有无磁产生源的处理的例子。
首先,参照图10对该特征量的运算方法进行说明。该图中,在将(a)车宽方向的磁分布(第一分布)的零交叉X2的右侧的各值的正负反转时,得到如该图(b)那样的第二分布。在运算特征量时,运算(a)车宽方向的磁分布(第一分布)的各值的合计值的大小(绝对值)即第一总和、以及(b)第二分布的各值的合计值的大小(绝对值)即第二总和。
在关于(a)车宽方向的磁分布(第一分布)的所述第一总和中,由于相对于零交叉X2,左侧的正值被右侧的负值抵消,因此第一总和接近零。零交叉X2的两侧的波峰越是点对称,则第一总和越接近零,如果是以零交叉X2为基准的理想的点对称,则第一总和为零。另一方面,(b)在将零交叉X2的右侧的各值的正负反转的第二分布中,左右两侧的波形为正值,因此作为各值的合计的绝对值的第二总和变大。
特征量是关于(a)车宽方向的磁分布的第一总和与关于(b)第二分布的第二总和的差值的大小(绝对值)。如上所述,磁分布的对称性越高,则关于(a)车宽方向的磁分布的第一总和越接近零,上述特征量变大。因此,该特征量越大,可以判断磁分布的对称性越高。
另一方面,如图11所示,在零交叉X2的两侧的波形的大小不同的情况下,对于车宽方向的磁分布(第一分布),零交叉X2的两侧的正负不会充分抵消。因此,上述第一总和不会变得足够小。于是,作为该第一总和与所述第二总和的差值的绝对值的上述特征量变小。因此,该特征量越小,可以判断磁分布的对称性越低。
在执行图12的判定处理时,检测单元12首先取得作为车宽方向的磁计测值的分布的所述第二磁分布数据(S401),运算表示磁分布的对称性的上述特征量(S402)。然后,检测单元12实施与该特征量相关的阈值处理(S403)。
在特征量是比预先设定的阈值大的值的情况下(S403:是),检测单元12判定为磁性标识器10形成的磁分布的对称性高,没有磁性标识器10以外的成为干扰的磁产生源(S404)。另一方面,在特征量为预先设定的阈值以下的情况下(S403:否),检测单元12由于具有成为干扰的磁产生源,因此判定为磁分布的对称性受损(S414)。
(4)干扰作用下的车道追随控制
控制单元41从检测单元12引入包含表示有成为干扰的磁产生源的判定结果的标识器检测信息时,将车道追随控制的内容从通常的控制切换为干扰作用下的控制。
干扰作用下的控制与通常的控制不同在于,根据操舵角的计测值及相对于磁性标识器10的横向偏移量来运算目标操舵角时的控制增益的设定。在干扰作用下的控制中,与通常的控制相比,控制增益变更为1/2。由此,即使在由于成为干扰的磁产生源而导致磁性标识器10的周围的磁场紊乱的情况下,也能够抑制对车辆5的控制的影响程度。
需要说明的是,在进行了表示有成为干扰的磁产生源的判定时,也可以中止转向控制。在该情况下,可以通过在例如驾驶座的显示面板等显示表示暂时中断车道追随控制的显示,由此将方向盘操作委托给驾驶员。需要说明的是,关于车间控制,也可以基于操舵角的计测值和基于前方感测单元42的距离信息,保持状态不变地继续进行。
如上所述,本例的标识器检测方法是着眼于磁分布的对称性来判定成为干扰的磁产生源的存在可能性的方法。如果没有磁性标识器10以外的磁产生源,则磁分布的对称性被确保得较高。另一方面,若有磁性标识器10以外的成为干扰的磁产生源,则磁分布产生紊乱,磁分布的对称性受损的可能性高。这样,若着眼于车宽方向的磁分布的对称性,则能够可靠性高地判定有无成为干扰的磁产生源。
另外,执行上述标识器检测方法的车辆用系统1根据有无成为干扰的磁产生源来切换追随车道而使车辆5自动行驶时的控制。在判定为有成为干扰的磁产生源时,通过减小控制增益而使车辆5侧的反应缓慢,从而抑制由成为干扰的磁产生源引起的行为的紊乱。
需要说明的是,在本例中,着眼于车宽方向的磁分布的对称性,判定成为干扰的磁产生源的存在可能性。也可以代替该方式、或者除此以外,着眼于行进方向的对称性来判定成为干扰的磁产生源的存在可能性。在该情况下,不需要在车宽方向上排列有多个磁传感器的传感器单元。能够仅通过一个磁传感器来取得行进方向的磁分布。
在本例中,作为成为干扰的磁产生源的存在可能性,判定其有无,但也可以代替该方式,以概率的方式表示例如100%、60%、20%等成为干扰的磁产生源的存在可能性。或者,也可以将级别10作为上限,通过频度等来表示级别2、级别5、级别9等存在可能性。这样,也可以通过将上述特征量的值置换为概率的数值或者频度的处理来判定存在可能性。
关于通过概率的数值或者频度表示磁产生源的存在可能性的情况下的车道追随控制,也可以通过频度等阶段性地变更控制增益。或者,也可以是通过针对频度等的阈值处理,如果频度为阈值以下则执行车道追随控制,另一方面,在频度超过阈值时中断车道追随控制等的控制。
例如,当车辆5通过来自铁筋结构的桥等的均匀磁场时,作用于传感器单元11的磁接近均匀,磁分布的对称性(线对称)变高,如图10所示,运算的特征量有可能取较大的值。与此相对,在本例的标识器检测处理中,如图6中的S102所示,在行进方向的磁分布中产生零交叉而检测到磁性标识器10时,执行判定处理P1。因此,在上述那样的均匀的磁场中,特征量取较大的值作为技术上的课题不会变得明显。
例如,也可以将由基于磁传感器的磁计测值的时间上的差分(微分)或者位置上的差分(微分)等磁梯度构成的磁分布作为对象来运算特征量。在上述均匀磁场中,磁梯度接近零。因此,如果以由磁梯度构成的磁分布为对象,则在上述那样的均匀磁场中求出小的特征量。
需要说明的是,在本例中,在为了计算特征量而计算所述第二总和(图10及图11)时,将零交叉X2作为磁分布的中心进行处理,将一侧的值的正负反转而得到(b)第二分布。在不知晓磁分布的中心的情况下,也可以在车宽方向上变更假定为中心的点的位置的同时计算每个位置的特征量,采用最高的特征量的值。在该情况下,在计算表示磁分布的对称性的特征量时,确定磁分布的中心的必要性降低。
另外,在本例中,通过将车宽方向的磁分布(第一分布)的零交叉X2的右侧的各值的正负反转,生成图10所例示的第二分布。也可以代替该方式,将第一分布的左侧的各值的正负反转而生成第二分布。如上所述,第二总和是第二分布的各值的合计值的大小(绝对值)。因此,第二总和不会因将第一分布的右侧的各值的正负反转还是将第一分布的左侧的各值的正负反转而变动。
例如,在采用在车宽方向上排列有在铅垂方向上具有灵敏度的磁传感器Cn的传感器单元的情况下,如图13所例示,磁性标识器的正上方成为磁计测值的最大值,并且得到磁计测值随着从该正上方在车宽方向上远离而逐渐变小的正态分布那样的线对称的磁分布。如该图那样,对于形成正态分布且不出现零交叉的线对称的磁分布,可以将作为最大值的位置的峰点P作为磁分布的中心来处理。或者,也可以与上述情况同样地,在车宽方向上变更假定为磁分布的中心的点的位置的同时,对每个位置计算特征量,采用最高的特征量的值。
在图13所例示的线对称的磁分布和图5所例示的点对称的磁分布中,第一总和与第二总和的大小关系相反。关于点对称的磁分布,如图10所例示,第一总和接近零,第二总和变大。另一方面,关于图13的线对称的磁分布,如以下说明所述,第一总和变大,另一方面,第二总和接近零。
如图14所示,在(a)车宽方向的磁分布(第一分布)中,峰点P的两侧均为正值。因此,(a)车宽方向的磁分布(第一分布)的各值的合计值的大小(绝对值)即第一总和变大。另一方面,在(b)将峰点P的右侧的各值的正负反转的第二分布中,左右两侧的波形的正负相反。由于左侧的正值被右侧的负值抵消,因此(b)第二分布的各值的合计值的大小(绝对值)即第二总和接近零。在(a)车宽方向的磁分布(第一分布)隔着峰点P为线对称的情况下,该第二总和接近零,若在峰位置P的两侧为理想的线对称,则第二总和为零。因此,作为关于(a)车宽方向的磁分布的第一总和与关于(b)第二分布的第二总和的差值的大小(绝对值)的特征量,对于图13那样的线对称的磁分布,线对称的对称性越高,特征量越大。
需要说明的是,在如图10及图11那样计算特征量时,也可以通过磁分布的大小的最大值、第一及第二总和中的较大的值等对特征量进行归一化。根据归一化,能够抑制磁分布的分布值的大小的影响,能够生成高精度地反应磁分布的对称性的特征量。
如果是如图10那样的产生零交叉X2的点对称的磁分布,则也可以将(a)第一分布的各值的合计值的大小(绝对值)即第一总和作为对称性的特征量来处理。在该情况下,对称性越高,作为特征量的第一总和越接近零。这样,关于表示对称性的特征量,并不限定于本例,能够适当变更。
需要说明的是,在车辆通过磁性标识器时,若车宽方向上的磁性标识器的偏移量大,则在作为传感器单元11的检测区域的磁传感器C1~C15的范围(参照图5。)中,零交叉X2的位置偏向端部。当零交叉X2的位置偏离时,在以零交叉X2为基准呈点对称的磁分布(例如图10的(a)中的第一分布)中,单侧的底部部分有可能从磁传感器C1~C15的范围偏离。这样的情况下,以零交叉X2为基准的两侧的分布变得不平衡,在实施图10那样的特征量的运算方法时可能产生问题。在点对称的磁分布中,应该接近零的上述第一总和由于上述两侧的分布的不平衡而变大,有可能损害特征量的精度。作为应对这样危险的对策,例如考虑以下的对策。
·在车宽方向上的磁性标识器的偏移量超过阈值的情况下,不执行检测处理这样的对策。
·对于磁分布中的、从磁传感器C1~C15的范围偏离的底部部分,假定磁计测值平滑地衰减来推定分布,运算特征量的对策。
·通过尽可能大地确保传感器单元11的车宽方向的尺寸,来降低磁分布从磁传感器C1~C15的范围偏离的对策。
·在以零交叉X2为基准,磁分布的一侧的底部部分从磁传感器C1~C15的范围偏离的情况下,对于磁分布的另一侧的底部部分,也从运算对象中排除,从而使零交叉X2位于成为特征量的运算对象的磁分布的中心这样的对策。例如,在零交叉X2位于磁传感器C12与C13之间的情况下,可以将组合了(C13~C15)三个磁传感器的范围和(C12~C10)三个磁传感器的范围的(C10~C15)的范围的磁分布作为特征量的运算对象。
在本例中,采用在车辆的行进方向及车宽方向上具有灵敏度的磁传感器Cn。也可以代替该方式,是在铅垂方向、行进方向、车宽方向的一轴方向上具有灵敏度的磁传感器,也可以是在车宽方向和铅垂方向的双轴方向、行进方向和铅垂方向的双轴方向上具有灵敏度的磁传感器,也可以是在车宽方向、行进方向和铅垂方向这三轴方向上具有灵敏度的磁传感器。
在本例中,例示了直径20mm、高度28mm的柱状磁性标识器10,但也可以采用例如厚度1~5mm、直径80~120mm左右的片状的磁性标识器。作为该磁性标识器的磁铁,例如可以采用类似于办公用或者在厨房等中使用的磁片的磁铁、即铁氧体橡胶磁体等。
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。
附图标记说明:
1...车辆用系统;
10...磁性标识器;
100...车道;
11...传感器单元;
110...数据生成电路;
12...检测单元(判定单元);
41...控制单元;
42...前方感测单元;
5...车辆;
Cn...磁传感器(n为1~15的整数)。

Claims (9)

1.一种标识器检测方法,该标识器检测方法用于使用安装于车辆的磁传感器来对铺设于道路的磁性标识器进行检测,其中,
所述标识器检测方法包括如下步骤:
求出第一总和与第二总和的差值来作为表示磁分布的对称性的特征量,所述磁分布是由所述磁传感器计测的磁计测值的位置上的分布,所述第一总和是构成所述磁分布的值的合计值的大小,所述第二总和是将属于所述磁分布的中心的两侧中的一侧的值的正负反转而得的值和属于另一侧的值的合计值的大小;以及
通过对所述特征量进行处理来判定所述磁性标识器以外的成为干扰的磁产生源的存在可能性。
2.根据权利要求1所述的标识器检测方法,其中,
求出所述差值的步骤包括求出所述第一总和的步骤和求出第二总和的步骤。
3.一种标识器检测方法,该标识器检测方法用于使用安装于车辆的磁传感器来对铺设于道路的磁性标识器进行检测,其中,
所述标识器检测方法包括如下步骤:
取得在相当于所述磁性标识器的正上方的位置正负反转的磁分布;
求出构成所述磁分布的值的合计值的大小来作为表示磁分布的对称性的特征量,所述磁分布是由所述磁传感器计测的磁计测值的位置上的分布;以及
通过对所述特征量进行处理来判定所述磁性标识器以外的成为干扰的磁产生源的存在可能性。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的标识器检测方法,其中,
所述磁分布是车辆的行进方向上的分布。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的标识器检测方法,其中,
所述磁分布是车辆的宽度方向上的分布。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的标识器检测方法,其中,
通过与所述特征量相关的阈值处理来判定有无所述磁产生源。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的标识器检测方法,其中,
所述特征量是通过磁分布中的最大值进行归一化而得的值。
8.一种车辆用系统,其对铺设于道路的磁性标识器进行检测,其中,
所述车辆用系统具有:
磁传感器,其对所述磁性标识器的磁进行检测;以及
判定单元,其判定有无成为干扰的磁产生源,
通过执行权利要求1至7中任一项所述的标识器检测方法来判定所述磁产生源的存在可能性。
9.根据权利要求8所述的车辆用系统,其中,
所述车辆用系统具备执行辅助车辆的驾驶的控制的控制单元,该控制单元根据所述磁产生源的存在可能性,来切换包含是否执行辅助所述驾驶的控制在内的控制的内容。
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