CN117083214A - 磁标识器的检测方法以及系统 - Google Patents

磁标识器的检测方法以及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN117083214A
CN117083214A CN202280024127.XA CN202280024127A CN117083214A CN 117083214 A CN117083214 A CN 117083214A CN 202280024127 A CN202280024127 A CN 202280024127A CN 117083214 A CN117083214 A CN 117083214A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
signal
degree
magnetic marker
axes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280024127.XA
Other languages
English (en)
Inventor
山本道治
长尾知彦
青山均
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aichi Steel Corp
Original Assignee
Aichi Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2021062783A external-priority patent/JP7572630B2/ja
Application filed by Aichi Steel Corp filed Critical Aichi Steel Corp
Publication of CN117083214A publication Critical patent/CN117083214A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/20—Control system inputs
    • G05D1/24—Arrangements for determining position or orientation
    • G05D1/244—Arrangements for determining position or orientation using passive navigation aids external to the vehicle, e.g. markers, reflectors or magnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
    • G08G1/0112—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data from the vehicle, e.g. floating car data [FCD]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/04—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/025—Compensating stray fields
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/60—Intended control result
    • G05D1/646—Following a predefined trajectory, e.g. a line marked on the floor or a flight path
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/042—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using inductive or magnetic detectors
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/167—Driving aids for lane monitoring, lane changing, e.g. blind spot detection
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2105/00—Specific applications of the controlled vehicles
    • G05D2105/20—Specific applications of the controlled vehicles for transportation
    • G05D2105/22—Specific applications of the controlled vehicles for transportation of humans
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2107/00—Specific environments of the controlled vehicles
    • G05D2107/10—Outdoor regulated spaces
    • G05D2107/13—Spaces reserved for vehicle traffic, e.g. roads, regulated airspace or regulated waters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2109/00—Types of controlled vehicles
    • G05D2109/10—Land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2111/00—Details of signals used for control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles
    • G05D2111/30—Radio signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

一种标识器检测系统(1)，其用于具备磁传感器的车辆(5)检测在形成行驶路(100)的表面的路面(100S)配设的磁标识器(10)，其中，磁传感器能够对沿着铅垂方向的轴以及行进方向的轴作用的磁分量的大小按照每个轴进行计测，检测单元(12)基于沿着任一轴的磁计测值在车辆(5)的行进方向上的变化，确定磁标识器(10)所属的可能性高的候补区间，并根据表示一方的轴的磁计测值在候补区间中的变化的第一信号与表示另一方的轴的磁计测值在候补区间中的变化的第二信号的同步的程度，来判断是否检测出磁标识器(10)。

Description

磁标识器的检测方法以及系统
技术领域
本发明涉及配设于车辆的行驶路的磁标识器的检测方法以及系统。
背景技术
以往，已知有用于将配设于道路的磁标识器利用于车辆控制的车辆用的磁标识器检测系统(例如，参照专利文献1。)。若使用这样的磁标识器检测系统，例如能够利用车辆的磁传感器等检测出沿着车道配设的磁标识器，则能够实现自动转向控制、车道脱离警报、自动驾驶等各种驾驶支援。
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，在上述以往的磁标识器检测系统中，存在如下那样的间题。即，存在由于作用于磁传感器等的各种干扰磁而磁标识器的检测可靠性有可能受损这样的问题。例如并行的车辆、交错的车辆等也可能成为干扰磁的产生源。
本发明是鉴于上述以往的问题点而完成的，欲提供检测可靠性高的磁标识器的检测方法以及系统。
用于解决课题的方案
本发明的一方案为一种磁标识器的检测方法，其用于在具备磁传感器的车辆在行驶路移动中检测在形成行驶路的表面的路面配设的磁标识器，其中，
所述磁传感器能够对沿着至少包括两轴的多个轴作用的磁分量的大小按照该多个轴的每个轴进行计测，
所述磁标识器的检测方法包括：
第一处理，基于沿着所述多个轴中的至少任一轴的磁分量的大小在车辆的行进方向上的变化，确定作为所述磁标识器所属的可能性高的时间区间或者空间区间的候补区间；以及
第二处理，根据表示沿着所述两轴中的一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第一信号与表示沿着另一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第二信号的同步的程度，判断在所述候补区间中是否检测出所述磁标识器。
本发明的一方案为一种系统，其用于具备磁传感器的车辆检测在形成行驶路的表面的路面配设的磁标识器，其中，
所述磁传感器能够对沿着至少包括两轴的多个轴作用的磁分量的大小按照该多个轴的每个轴进行计测，
所述系统包括：
第一电路，其基于沿着所述多个轴中的至少任一轴的磁分量的大小在车辆的行进方向上的变化，确定作为所述磁标识器所属的可能性高的时间区间或者空间区间的候补区间；以及
第二电路，其根据表示沿着所述两轴中的一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第一信号与表示沿着另一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第二信号的同步的程度，判断在所述候补区间中是否检测出磁标识器。
发明效果
本发明以具备能够对沿着至少包括两轴的多个轴作用的磁分量的大小按照每个轴进行计测的磁传感器的车辆为前提。本发明在确定磁标识器所属的可能性高的候补区间的第一处理或者电路与判断在候补区间中是否检测出磁标识器的第二处理或者电路的组合中具有技术特征之一。
第一处理或者电路基于沿着多个轴中的至少任一轴的磁分量的大小在行进方向上的变化，确定所述候补区间。第二处理或者电路根据表示沿着所述两轴中的一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第一信号与表示沿着另一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第二信号的同步的程度，判断是否检测出磁标识器。
在本发明中，首先，确定磁标识器所属的可能性高的候补区间。然后，对磁标识器所属的可能性高的候补区间，利用第一信号与第二信号的同步的程度，判断是否检测出磁标识器。根据本发明，通过这样设置确定候补区间的阶段以及判断在该候补区间中是否检测出磁标识器的阶段这两个阶段，从而能够实现磁标识器的检测可靠性的提高。
附图说明
图1是示出实施例1的车辆检测磁标识器的情形的主视图。
图2是示出实施例1的在配设有磁标识器的车道行驶的车辆的俯视图。
图3是实施例1的标识器检测系统的结构图。
图4是示出实施例1的标识器检测处理的流程的流程图。
图5是示出实施例1的铅垂方向的磁计测值(Gv)在行进方向上的变化的说明图。
图6是示出实施例1的行进方向的磁计测值(Gt)在行进方向上的变化的说明图。
图7是实施例1的候补区间的说明图。
图8是示出实施例1的Gv的时间差量值在行进方向上的变化的说明图。
图9是示出实施例1的Gv的车宽方向的变化曲线(分布曲线)的说明图。
图10是示出实施例1的车宽方向的磁梯度在车宽方向上的变化曲线(分布曲线)的说明图。
图11是示出实施例1的车宽方向的磁计测值(Gh)在行进方向上的变化的说明图。
具体实施方式
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标识器10的检测方法以及系统1的例子。使用图1～图11对该内容进行说明。
本例是将用于检测磁标识器10的标识器检测系统(系统的一例)1应用于能够进行车道维持行驶的驾驶支援系统5S的例子。驾驶支援系统5S构成为包括对用于使转向轮转向的未图示的转向致动器、调节发动机输出的节气门致动器等进行控制的车辆ECU50。车辆ECU50例如以使相对于磁标识器10的横向偏移量接近零的方式控制车辆5，实现车道维持行驶。
标识器检测系统1由包括磁传感器Cn(n为1～15的整数)的传感器单元11与执行用于检测磁标识器10的标识器检测处理的检测单元12的组合构成。以下，在概要说明磁标识器10后，说明构成磁标识器检测系统1的传感器单元11以及检测单元12。
磁标识器10是沿着形成车辆5的行驶路的车道100的中央例如每隔2m配设的道路用标识器。该磁标识器10呈直径20mm、高度28mm的柱状，并能够向设置于路面100S的孔收容。磁标识器10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得到的作为永久磁铁的铁氧体塑料磁体。需要说明的是，也可以在作为铁氧体塑料磁体本身的磁标识器10的表面的全部或一部分例如设置树脂模塑层。
形成磁标识器10的铁氧体塑料磁体的最大能积(BHmax)为6.4kJ/立方米。并且，磁标识器10的端面的磁通密度为45mT(毫特斯拉)。在此，作为利用磁标识器的车辆，考虑乘用车、卡车等各种车种类。磁传感器的安装高度取决于每个车种类的地上高度，通常设想为100～250mm的范围。磁标识器10能够在相当于设想为磁传感器Cn的安装高度的范围的上限的高度250mm的位置作用8μT(8×10-6T)的磁通密度的磁。
接着，对构成标识器检测系统1的传感器单元11以及检测单元12进行说明。
传感器单元11如图1～图3所示，是15个磁传感器C1～C15在一条直线上排列而成的棒状的单元。15个磁传感器C1～C15的间隔成为10cm的等间隔。传感器单元1以长度方向沿着车宽方向的状态例如安装于车辆5的前保险杠的内侧。在本例的车辆5的情况下，以路面100S为基准的传感器单元11的安装高度成为200mm。传感器单元11构成为包括15个磁传感器Cn与内置有未图示的CPU等的信号处理电路110的组合(图3)。
磁传感器Cn是利用非晶体线材等感磁体的阻抗根据外部磁场而敏感变化这样的公知的MI效果(Magneto Impedance Effect)来检测磁的传感器。磁传感器Cn检测沿着非晶体线材等感磁体作用的磁分量，并输出表示该磁分量的大小(磁计测值)的传感器信号。
磁传感器Cn是磁通密度的测定范围为±0.6毫特斯拉且测定范围内的磁通分辨率为0.02微特斯拉这样的高灵敏度的传感器。如上所述，磁标识器10在设想为磁传感器Cn的安装高度的范围100～250mm能够作用8μT(8×10-6T)以上的磁通密度的磁。若为作用磁通密度8μT以上的磁的磁标识器10，则能够使用磁通分辨率为0.02μT的磁传感器Cn可靠性高地进行检测。
需要说明的是，本例的磁传感器Cn具有相互正交的一对感磁体，以能够检知沿相互正交的两轴的方向作用的磁分量。各磁传感器Cn以使一对感磁体的方向相同的方式组装于传感器单元11。传感器单元11以使各磁传感器Cn能够检测沿着行进方向的轴(一方的轴)作用的磁分量以及沿着铅垂方向的轴(另一方的轴，相对于行进方向正交的轴)作用的磁分量的方式安装于车辆5。
信号处理电路110(图3)是对各磁传感器Cn的传感器信号实施噪声除去、放大等信号处理的电路。信号处理电路110每当车辆5前进规定量(例如5cm)而取入各磁传感器Cn的传感器信号，生成对应的磁计测值并将该磁计测值向检测单元12输入。需要说明的是，信号处理电路110如上所述生成表示沿着铅垂方向的轴作用的磁分量的大小的磁计测值(Gv)以及表示沿着行进方向的轴作用的磁分量的大小的磁计测值(Gt)。在以下的说明中，适当记载为磁传感器的磁计测值。
检测单元12是控制传感器单元11并执行作为用于检测磁标识器10的运算处理的标识器检测处理的电路。检测单元12具有安装有执行各种运算的CPU(central processingunit)、ROM(read only memory)、RAM(random access memory)等存储器元件等的电路基板。
在RAM的存储区域形成有用于存储各磁传感器Cn的时间序列的磁计测值的工作区域。检测单元12利用该工作区域，而存储相当于车辆5的移动履历的在过去的规定距离(例如10m)的范围内的时间序列的磁计测值。
在检测单元12连接有车辆5所具备的车速传感器的信号线。车速传感器是每当车轮旋转规定量时输出脉冲信号的传感器。作为规定量，例如存在1度、10度、30度等规定的角度、1cm、5cm、10cm等规定的距离等。本例的检测单元12以每当车辆5前进5cm时输出磁计测值(Gv、Gt)的方式控制传感器单元11。
检测单元12读出在上述的RAM的工作区域存储的由各磁传感器Cn得到的磁计测值(Gt、Gv)，而执行标识器检测处理等。在由检测单元12进行的标识器检测处理的结果中，除了检测出磁标识器10的意旨以外，还包括相对于检测出的磁标识器10的横向偏移量。检测单元12每当车辆5前进(每移动)5cm时执行标识器检测处理，并将标识器检测处理的检测结果向车辆ECU50输入。如上所述，由检测单元12得到的检测结果在用于车道维持的自动转向控制、车道脱离警报、自动驾驶等车辆5侧的各种控制中利用。需要说明的是，在本例中，例示每当车辆5前进5cm时每执行一次标识器检测处理的结构，但例如也可以以3kHz的频率反复执行标识器检测处理。
检测单元12具备作为以下的各电路(机构)的功能。
(a)第一电路：基于行进方向的磁计测值(Gt)在车辆5的行进方向上的变化，确定磁标识器10所属的可能性高的候补区间(第一处理)。需要说明的是，候补区间可以是夹于两个时间点的时间区间，也可以是两个地点间的空间区间。
(b)第二电路：判断在候补区间中是否检测出磁标识器10(第二处理)。第二电路根据表示候补区间中的铅垂方向的磁计测值(Gv)的变化的第一信号与表示候补区间中的行进方向的磁计测值(Gt)的变化的第二信号的同步的程度来执行上述的判断。
参照图4的标识器检测处理的流程图对如上述那样构成的标识器检测系统1的动作进行说明。该标识器检测处理是每当车辆5前进5cm时标识器检测系统1执行的处理。以下，以检测单元12的动作为主体来说明标识器检测处理的内容。
检测单元12每当车辆5前进5cm时，取入传感器单元11的各磁传感器Cn的磁计测值。需要说明的是，检测单元12通过对从车速传感器输入的脉冲信号进行处理，从而对车辆5前进了5cm进行检知。检测单元12取入表示行进方向的磁分量的大小的磁计测值(行进方向的磁计测值，Gt)以及表示铅垂方向的磁分量的大小的磁计测值(铅垂方向的磁计测值，Gv)，来作为各磁传感器Cn的磁计测值(S101)。检测单元12将从传感器单元11取入的各磁传感器Cn的磁计测值(Gt、Gv)随时写入工作区域(RAM的存储区域)。此时，新存储最新的磁计测值(Gt、Gv)，另一方面，消去最旧的磁计测值(Gt、Gv)。由此，关于各磁传感器Cn，过去的10m的量的时间序列的磁计测值(Gt、Gv)被存储并保持于工作区域。
在车辆5通过磁标识器10时的行进方向上，Gv(铅垂方向的磁计测值)如图5所例示的那样变化。Gv随着接近磁标识器10而逐渐变大，并在磁传感器位于磁标识器10的正上方时成为峰值。并且，随着从磁标识器10离开而逐渐变小。Gv的行进方向的变化曲线成为正态分布曲线。需要说明的是，该图是磁标识器10的N极朝向上方的情况的例示。该图中的实心的三角形表示行进方向上的磁标识器10的位置、更严格地说表示磁标识器10的中心的位置。
另外，在车辆5通过磁标识器10时的行进方向上，Gt(行进方向的磁计测值)如图6所例示的那样变化。Gt随着接近磁标识器10而逐渐变大，并在磁标识器10的跟前的位置成为正侧的峰值。当进一步靠近磁标识器10时，Gt逐渐变小，并在磁传感器位于磁标识器10的正上方时成为零。这是因为，行进方向的磁分量的朝向根据在磁标识器10的哪一侧而反转。并且，随着从磁标识器10离开而Gt(绝对值)向负侧逐渐变大，并迎来峰值。并且，当从磁标识器10离开时，Gt(绝对值)逐渐变小并靠近零。Gt的行进方向的变化曲线如图6那样是正负的两个峰夹着磁标识器10而相邻那样的曲线。Gt的变化曲线在磁标识器10的正上方产生以陡的倾斜度与零交叉的零交叉Zc。
检测单元12首先参照上述的RAM的工作区域，并读出各磁传感器Cn的Gt的时间序列的数据(图6)。如参照图6说明的那样，当在车辆5的行驶中传感器单元11到达磁标识器10的正上方时，关于由位于磁标识器10之上的磁传感器得到的Gt的变化曲线，产生其正负反转的零交叉Zc。检测单元12对由各磁传感器Cn得到的Gt的变化曲线尝试零交叉Zc的检测(S102)。该图中的实心的三角形表示行进方向上的磁标识器10的位置、更严格地说表示磁标识器10的中心的位置。
检测单元12在能够检测出零交叉Zc时(S102：是)，将以与零交叉Zc对应的行进方向的位置为基准的规定的区间设定为磁标识器10所属的可能性高的候补区间(S103)。在本例中，如图7所示，将以零交叉Zc的位置为中央在其前后1m范围内的区间设定为候补区间。
接着，检测单元12参照上述的RAM的工作区域，读出候补区间中的Gv(铅垂方向的磁计测值)。并且，对候补区间中的Gv的时间序列数据，求出在时间上相邻的数据的差量。此时间差量相当于图5的Gv的时间微分(微分处理的一例)。根据此时间差量，图5的Gv的变化曲线被变换为图8所例示的变化曲线。该图中的实心的三角形表示行进方向上的磁标识器10的位置、更严格地说表示磁标识器10的中心的位置。
图8的Gv的时间差量值的变化曲线呈与图6所例示的Gt(行进方向的磁计测值)的变化曲线相同的倾向。图8的Gv的时间差量值与图6的变化曲线相同地，随着接近磁标识器10的中心位置而逐渐变大，并在磁标识器10的中心位置的跟前成为正侧的峰值。当进一步靠近磁标识器10的中心位置时，铅垂方向的磁计测值的时间差量逐渐变小，并在磁传感器位于磁标识器10的正上方时成为零。并且，随着从磁标识器10的中心位置离开，Gv(绝对值)向负侧逐渐变大，并迎来峰值。当进一步从磁标识器10离开时，Gv的时间差量值(绝对值)逐渐变小并靠近零。Gv的时间差量值的变化曲线(图8)与图6相同地，成为正负的两个峰夹着磁标识器10的中心而相邻那样的曲线。另外，Gv的时间差量值的变化曲线在磁标识器10的正上方产生以陡的倾斜度与零交叉的零交叉Zc。
检测单元12通过运算而求出表示由上述的步骤S103设定的候补区间中的Gt的变化曲线(第一信号，图7)与该候补区间中的Gv的时间差量值的变化曲线(第二信号，图8)的相关的程度(同步的程度的一例)的相关系数(S104)。需要说明的是，在运算相关系数时，预先实施将对象的两个变化曲线的振幅设为1的归一化处理较佳。若对两个变化曲线实施归一化处理，则能够求出在完全一致时相关系数成为1的归一化相关系数。相关系数是使上述的第一信号与第二信号的同步的程度数值化得到的数值的一例。
检测单元12对由步骤S104求出的相关系数(归一化相关系数)实施阈值处理，判断Gt的变化曲线与Gv的时间差量值的变化曲线的同步的程度。具体而言，检测单元12在上述的归一化相关系数为0.8以上时(S105：是)，判断为上述的两个变化曲线的同步的程度高。并且，检测单元12若两个变化曲线的同步的程度高，则判断为在候补区间中能够检测出磁标识器10，并确认该意旨的检测结果(106)。
检测单元12当确认磁标识器10的检测出时，计测车辆5相对于该检测出的磁标识器10的横向偏移量(S107)。并且，检测单元12将包括检测出磁标识器10的意旨以及相对于该磁标识器10的横向偏移量的检测结果作为标识器检测处理的结果而输出(S108)。需要说明的是，车辆ECU50利用检测单元12所输出的检测结果，来实现车道维持行驶等驾驶支援控制。
在此，参照图9以及图10对检测单元12计测车辆5的横向偏移量的方法进行说明。例如，传感器单元11的各磁传感器Cn的Gv(铅垂方向的磁计测值)的变化曲线(分布曲线)例如如图9所示那样成为单峰的曲线。该变化曲线的峰值、即车宽方向上的峰值与磁标识器10的中心位置对应地出现。图9以及图10中的实心的三角形表示车宽方向上的磁标识器10的位置、更严格地说表示磁标识器10的中心的位置。
在本例中，对传感器单元11的各磁传感器Cn的Gv求出由相邻的两个磁传感器得到的磁计测值的差量、即车宽方向的磁梯度。车宽方向的磁梯度的变化曲线(分布曲线)如图10所例示的那样成为正负的峰隔着零交叉Zc而相邻那样的曲线。这是因为，在车宽方向上，根据相对于磁标识器10的中心位置为哪一侧的磁传感器，磁的朝向反转，且更替磁增加的正的磁梯度或者磁减少的负的磁梯度。因此，该图中的零交叉Zc与磁标识器10的中心位置对应地出现。
若基于例示车宽方向的磁梯度的变化曲线的图10，则能够确定车宽方向上的磁标识器10的中心位置。例如，若车宽方向的磁梯度的正负反转的零交叉Zc位于任两个磁传感器Cn的中间，则其中间的位置成为车宽方向上的磁标识器10的中心位置。例如，在某磁传感器的位置处的车宽方向的磁梯度为零并且其两外侧的磁传感器的位置处的车宽方向的磁梯度的正负反转的情况下，中央的磁传感器的正下方的位置成为车宽方向上的磁标识器10的中心位置。
检测单元12将传感器单元11的中央位置(例如磁传感器C8的位置)相对于磁标识器10的车宽方向的位置上的偏差作为车辆5的横向偏移量而计测。例如，若为图10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。如上述那样，磁传感器C9与C10的间隔为10cm，因此车辆5相对于磁标识器10的横向偏移量以在车宽方向上位于传感器单元11的中央的C8为基准而成为(9.5-8)×10cm。
如以上那样在本例的系统1中，通过着眼于Gt(行进方向的磁计测值)的行进方向的变化的第一处理与着眼于Gt与Gv(铅垂方向的磁计测值)的同步的程度的第二处理的组合，而可靠性高地检测磁标识器10。根据第一处理，能够根据产生Gt的正负反转的零交叉Zc而遗漏少且可靠性高地设定磁标识器10所属的可能性高的候补区间。
并且，根据第二处理，能够基于在由所述第一处理设定的候补区间中Gt的行进方向的变化与Gv的行进方向的变化的同步的程度，判断在候补区间中是否能够检测出磁标识器10。若通过第二处理来判断在候补区间中是否能够检测出磁标识器10，则即使通过上述的第一处理存在误检测，也能够可靠性高地排除该误检测。
需要说明的是，在本例的第二处理中，将Gt的行进方向的变化曲线(图7)与Gv的时间差量值的行进方向的变化曲线(图8)的相关的程度(归一化相关系数)作为两个变化曲线的同步的程度而求出。也可以代替于此，求出Gt的行进方向的变化曲线(图7)与Gv的行进方向的变化曲线(图5)的同步的程度来检测磁标识器10。作为同步的程度，例如，也可以确定图7的变化曲线的零交叉Zc的时间点与图5的变化曲线的峰值的时间点的时间偏移。作为同步的程度，也可以确定图7的变化曲线的频率或者周期与图5的变化曲线的频率或者周期的偏移。需要说明的是，在作为同步的程度而求出变化曲线的频率或者周期的偏移的情况下，也可以在图7的变化曲线与图8的变化曲线中，确定时间点的偏移、频率的偏移、周期之差、周期的偏移(相位差)等。在将时间点的偏移、频率的偏移、周期之差、周期的偏移(相位差)等作为同步的程度而求出的情况下，例如能够通过利用与偏移量、差的值相关的阈值处理判断磁标识器10是否属于候补区间，来最终判断是否能够检测出磁标识器10。
在本例中，例示了能够计测行进方向的磁分量与铅垂方向的磁分量的磁传感器。也可以是能够计测行进方向的磁分量、车宽方向的磁分量以及铅垂方向的磁分量中的任两个方向的磁分量的磁传感器。例如，在采用了能够计测车宽方向的磁分量以及行进方向的磁分量的磁传感器的情况下，着眼于从磁标识器10在车宽方向上偏移一些地配置的磁传感器所输出的车宽方向的磁计测值(Gh)在行进方向上的变化曲线较佳。该变化曲线如图11所例示的那样，成为在位于磁标识器10的正侧方时成为峰值且在其前后逐渐变小的单峰的曲线。图11所例示的变化曲线为与图5的Gv的行进方向的变化曲线相同的倾向的变化曲线。因此，若为Gt的行进方向的变化曲线与Gh的行进方向的变化曲线的情况，则能够通过与本例中说明了的方法大致相同的方法调查同步的程度。该图中的实心的三角形表示行进方向上的磁标识器10的位置、更严格地说表示磁标识器10的中心的位置。
另外，也可以计测沿着作为与行进方向正交的轴的铅垂方向的轴以及车宽方向的轴的磁分量。例如，在Gv的行进方向的变化曲线(图5)与Gh的行进方向的变化曲线(图11)的情况下，均成为在通过磁标识器10的时间点成为峰值的单峰的曲线。若为这些变化曲线的组合，则能够直接调查相关系数。需要说明的是，在第一处理中，也可以在设定候补区间时，求出Gv的时间差量(图8)或者Gh的时间差量，并检测零交叉。
并且，也可以采用能够计测沿着行进方向的轴的磁分量、沿着车宽方向的轴的磁分量以及沿着铅垂方向的轴的磁分量的磁传感器。在该情况下，通过对三方向的磁分量的计测值调查同步的程度，从而能够进一步提高基于上述的第二处理的精度。例如，也可以除了取得Gv的行进方向的变化曲线(图5，第一信号的一例)与Gh的行进方向的变化曲线(图11，第二信号的一例)的相关系数来作为同步的程度以外，还取得Gt的行进方向的变化曲线(图6，第三信号的一例)与Gv的行进方向的变化曲线(图5，第一信号的一例)以及Gh的行进方向的变化曲线(图11，第二信号的一例)中的至少任一者的同步的程度。并且，也可以对上述的两个同步的程度分别执行阈值处理，并在通过两方的阈值处理而能够进行肯定的判断时，判断为能够检测出磁标识器10。此时，关于对Gv的行进方向的变化曲线(图5，第一信号的一例)或者Gh的行进方向的变化曲线(图11，第二信号的一例)实施微分处理而得到的信号，也可以将与Gt的行进方向的变化曲线(图6，第三信号的一例)的相关系数作为同步的程度而求出。
需要说明的是，由磁传感器对磁的检测方向严格与行进方向、车宽方向、铅垂方向中的任一者一致不是必需的要件。另外，由磁传感器对磁的检测方向相互正交也不是必需的要件。基于磁传感器的多个检测方向(检测轴)相互交叉即可。
需要说明的是，在本例中，作为磁标识器10所属的可能性高的候补区间，例示了行进方向上的位置的区间。也可以代替于此，将时间区间设定为候补区间。例如，也可以将包括图6中的零交叉Zc的时间点的规定期间设定为候补区间。规定期间例如可以根据车速而变更，例如也可以在高速道路中设为短的时间，在车速低的一般道路中设为长的时间。
以上，如实施例那样对本发明的具体例详细地进行了说明，但这些具体例只不过公开了包含于专利技术方案的技术的一例。当然不应通过具体例的结构、数值等限定性地解释专利技术方案。专利技术方案包含利用公知技术、本领域技术人员的知识等对上述具体例进行各种变形、变更或者适当组合而得到的技术。
附图标记说明
1 标识器检测系统(系统)
10 磁标识器
100 车道(行驶路)
100S 路面
11 传感器单元
Cn 磁传感器
110 信号处理电路
12 检测单元(第一电路、第二电路)
5 车辆
50 车辆ECU。

Claims (9)

1.一种磁标识器的检测方法，其用于在具备磁传感器的车辆在行驶路移动中检测在形成行驶路的表面的路面配设的磁标识器，其中，
所述磁传感器能够对沿着至少包括两轴的多个轴作用的磁分量的大小按照该多个轴的每个轴进行计测，
所述磁标识器的检测方法包括：
第一处理，基于沿着所述多个轴中的至少任一轴的磁分量的大小在车辆的行进方向上的变化，确定作为所述磁标识器所属的可能性高的时间区间或者空间区间的候补区间；以及
第二处理，根据表示沿着所述两轴中的一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第一信号与表示沿着另一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第二信号的同步的程度，判断在所述候补区间中是否检测出所述磁标识器。
2.根据权利要求1所述的磁标识器的检测方法，其中，
在所述第二处理中，使所述同步的程度数值化而执行阈值处理，在表示该同步的程度的数值为规定的阈值以上时，判断为在所述候补区间中检测出所述磁标识器。
3.根据权利要求1或2所述的磁标识器的检测方法，其中，
所述一方的轴与所述另一方的轴相互正交。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的磁标识器的检测方法，其中，
所述一方的轴是所述行进方向的轴，另一方面，所述另一方的轴是相对于该行进方向正交的轴，
所述第二处理是将表示所述第一信号与对所述第二信号实施微分处理而得到的信号的相关的程度的相关系数作为表示所述同步的程度的数值而求出的处理。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的磁标识器的检测方法，其中，
所述两轴均是相对于所述行进方向正交的轴，
所述第二处理是将表示所述第一信号与所述第二信号的相关的程度的相关系数作为表示所述同步的程度的数值而求出的处理。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的磁标识器的检测方法，其中，
所述两轴均是相对于行进方向正交的轴，
所述磁标识器除了能够计测沿着所述两轴的磁分量的大小以外，还能够计测沿着所述行进方向的轴的磁分量的大小，
在所述第二处理中，除了取得表示沿着所述两轴中的一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第一信号与表示沿着另一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第二信号的同步的程度以外，
还取得表示沿着所述行进方向的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第三信号与所述第一信号以及所述第二信号中的至少任一信号的同步的程度。
7.根据权利要求6所述的磁标识器的检测方法，其中，
所述第二处理是如下处理：
将表示所述第一信号与所述第二信号的相关的程度的相关系数作为表示所述同步的程度的数值而求出，并且
将表示对所述第一信号以及所述第二信号中的至少任一信号实施微分处理而得到的信号与所述第三信号的相关的程度的相关系数作为表示所述同步的程度的数值而求出。
8.一种系统，其用于具备磁传感器的车辆检测在形成行驶路的表面的路面配设的磁标识器，其中，
所述磁传感器能够对沿着至少包括两轴的多个轴作用的磁分量的大小按照该多个轴的每个轴进行计测，
所述系统包括：
第一电路，其基于沿着所述多个轴中的至少任一轴的磁分量的大小在车辆的行进方向上的变化，确定作为所述磁标识器所属的可能性高的时间区间或者空间区间的候补区间；以及
第二电路，其根据表示沿着所述两轴中的一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第一信号与表示沿着另一方的轴作用的磁分量的大小在所述候补区间中的变化的第二信号的同步的程度，判断在所述候补区间中是否检测出磁标识器。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，
所述第二电路使所述同步的程度数值化而执行阈值处理，在表示该同步的程度的数值为规定的阈值以上时，判断为在所述候补区间中检测出所述磁标识器。
CN202280024127.XA 2021-04-01 2022-03-24 磁标识器的检测方法以及系统 Pending CN117083214A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021062783A JP7572630B2 (ja) 2021-04-01 磁気マーカの検出方法及びシステム
JP2021-062783 2021-04-01
PCT/JP2022/014132 WO2022210297A1 (ja) 2021-04-01 2022-03-24 磁気マーカの検出方法及びシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117083214A true CN117083214A (zh) 2023-11-17

Family

ID=83458884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280024127.XA Pending CN117083214A (zh) 2021-04-01 2022-03-24 磁标识器的检测方法以及系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240167846A1 (zh)
EP (1) EP4318436A1 (zh)
KR (1) KR20230165268A (zh)
CN (1) CN117083214A (zh)
WO (1) WO2022210297A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3224374B2 (ja) * 1999-11-16 2001-10-29 沖電気工業株式会社 磁気式レーンマーカを用いる車両の位置検出装置、ならびに位置検出方法
JP2005202478A (ja) 2004-01-13 2005-07-28 Denso Corp 車両用自動走行システム
JP6885207B2 (ja) * 2017-06-14 2021-06-09 愛知製鋼株式会社 マーカ検出方法及び車両用システム
EP3929689B1 (en) * 2019-02-23 2023-11-29 Aichi Steel Corporation Magnetic marker diagnostic system and diagnostic method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022158105A (ja) 2022-10-17
WO2022210297A1 (ja) 2022-10-06
KR20230165268A (ko) 2023-12-05
EP4318436A1 (en) 2024-02-07
US20240167846A1 (en) 2024-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109643486B (zh) 车辆用系统及前进道路推定方法
EP3862988B1 (en) Magnetic marker system
CN109642798B (zh) 车辆用的学习系统及学习方法
CN110383359B (zh) 标识器检测系统及标识器检测方法
JP3375968B2 (ja) 磁力計車両検出器
WO2022270507A1 (ja) 磁気マーカの検出方法及び検出システム
CN109642783B (zh) 车辆用的姿态检测系统
CN117083214A (zh) 磁标识器的检测方法以及系统
JP7572630B2 (ja) 磁気マーカの検出方法及びシステム
JP7151747B2 (ja) 車両用システム及び進路推定方法
WO2022270509A1 (ja) 磁気マーカの検出方法及び検出システム
WO2022270365A1 (ja) 車両用システム
WO2024063079A1 (ja) 車両用システム
WO2024204269A1 (ja) 磁気マーカの検出方法、及び検出システム
JP2024136900A (ja) 磁気マーカの検出方法及び磁気検出システム
KR20240007164A (ko) 센서 유닛 및 시스템
JP2002230683A (ja) 車載用磁気センサ及びそれを備えた車両位置検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination