JP2000047727A - Vehicle position detecting device - Google Patents

Vehicle position detecting device

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JP2000047727A
JP2000047727A JP10212604A JP21260498A JP2000047727A JP 2000047727 A JP2000047727 A JP 2000047727A JP 10212604 A JP10212604 A JP 10212604A JP 21260498 A JP21260498 A JP 21260498A JP 2000047727 A JP2000047727 A JP 2000047727A
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JP
Japan
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lane marking
wave
reflected wave
vehicle
road surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10212604A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Taguchi
康治 田口
Yoshihide Agari
良英 上里
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Denso Ten Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Denso Ten Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Denso Ten Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a vehicle position detecting device to detect the position of its own vehicle about a lane section marker at a high S/N ratio by detecting the position of the vehicle with respect to the lane section marker from the detection result of a marker detection means. SOLUTION: A transmitting means sends a radio wave toward the road surface around the vehicle and a receiving means receives its reflected wave separately as a vertical and a horizontal polarized wave. A marker reflected wave extracting means extracts the reflected wave from the lane section marker laid on the road surface according to the result of a comparison between the vertical and horizontal polarized components of the reflected wave and a marker detecting means detects the lane section marker according to the extracted reflected wave from the lane section marker. Then the position of the vehicle about the lane section marker is detected from the detection result. Of this device, a signal processing circuit 31 detects the position of the lane section marker according to beat signal data from a subtracting process circuit 30 and also detects the position of a body other than the lane section marker according to beat signal data from an FFT processing circuit 28.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、路面に敷設された
車線区分標識に対する車両の位置を検出するための車両
位置検出装置、この車両位置検出装置が検知しやすい車
線区分標識、およびこれらの車両位置検出装置および車
線区分標識を備えた車両位置検出システムに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle position detecting device for detecting the position of a vehicle with respect to a lane marker laid on a road surface, a lane marker easily detected by the vehicle position detecting device, and these vehicles. The present invention relates to a vehicle position detection system including a position detection device and a lane marking.

【0002】[0002]

【従来の技術】道路上での車両の位置を検出する技術と
して、実開平1−106910号公報の「車両の操舵制
御装置」に記載されたものがある。この従来技術は、路
面に光反射テープを敷設し、車両の下方に向けて投光す
ることにより、その反射光強度に基づいて光反射テープ
に対する自車両の相対位置を検出するものである。
2. Description of the Related Art As a technique for detecting a position of a vehicle on a road, there is a technique described in "Vehicle steering control apparatus" in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 1-109910. In this conventional technique, a light reflecting tape is laid on a road surface, and the light is projected toward a lower side of a vehicle, thereby detecting a relative position of the own vehicle with respect to the light reflecting tape based on the reflected light intensity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
によれば、光を用いて光反射テープの位置を検出するも
のであるため、降雨・降雪時には外乱光により自車両か
ら投光した光の反射光を検出できない虞がある。また、
車両の下方に向けて投光するいわゆる直下型検出のた
め、走行に伴う位置予測情報すなわちプレビュー情報を
得ることは難しい。
However, according to this prior art, since the position of the light reflecting tape is detected using light, the light projected from the own vehicle due to disturbance light during rainfall or snowfall. There is a possibility that reflected light cannot be detected. Also,
Because of the so-called direct type detection in which light is projected downward from the vehicle, it is difficult to obtain position prediction information, that is, preview information, associated with traveling.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の車両位置検出装
置はこのような問題を解決するためになされたものであ
り、車両周りの路面に向けて電波を送信する送信手段
と、路面からの反射波を垂直偏波と水平偏波に分離して
受信する受信手段と、反射波の垂直偏波成分と水平偏波
成分とを比較し比較結果に基づいて路面上に敷設された
車線区分標識からの反射波を抽出する標識反射波抽出手
段と、抽出された前記車線区分標識からの反射波に基づ
いて車線区分標識を検知する標識検知手段とを備え、標
識検知手段の検知結果から車線区分標識に対する車両の
位置を検出することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The vehicle position detecting device of the present invention has been made to solve such a problem, and includes a transmitting means for transmitting a radio wave toward a road surface around a vehicle, and a transmitting device for transmitting a radio wave from the road surface. A receiving means for separating the reflected wave into a vertically polarized wave and a horizontally polarized wave, and comparing the vertically polarized wave component and the horizontally polarized wave component of the reflected wave with the lane markings laid on the road surface based on the comparison result Marker reflected wave extracting means for extracting a reflected wave from the vehicle, and sign detecting means for detecting a lane marking based on the extracted reflected wave from the lane marking, and detecting the lane marking based on the detection result of the sign detecting means. The position of the vehicle with respect to the sign is detected.

【0005】送信手段から送信された電波のうち、水平
偏波はそのほとんどが路面とほぼ平行な車線区分標識の
表面において反射し、さらに前方に進行していってしま
う。垂直偏波は一部が車線区分標識の表面において屈折
して車線区分標識内部に入り込み、車線区分標識と路面
との境界部等で散乱する。その散乱波の一部は入射経路
を逆行し、受信手段に反射波として到達する。
[0005] Of the radio waves transmitted from the transmitting means, most of the horizontally polarized waves are reflected on the surface of the lane marking substantially parallel to the road surface, and travel further forward. The vertically polarized waves are partially refracted on the surface of the lane marking and enter the lane marking, and are scattered at the boundary between the lane marking and the road surface. Part of the scattered wave goes back on the incident path and reaches the receiving means as a reflected wave.

【0006】一方、送信波は路面上に存在する種々の物
体においても反射し、その反射波も受信手段に到達す
る。ただし、この場合の反射は、路面に対してほぼ垂直
な面で反射するため、反射波には通常は水平偏波と垂直
偏波がともに含まれている。
[0006] On the other hand, the transmitted wave is also reflected on various objects existing on the road surface, and the reflected wave also reaches the receiving means. However, since the reflection in this case is reflected on a surface substantially perpendicular to the road surface, the reflected wave usually includes both the horizontal polarization and the vertical polarization.

【0007】したがって、標識反射波抽出手段において
垂直偏波と水平偏波の強度を比較することにより、車線
区分標識からの反射波かそれ以外の物体からの反射波か
を識別できる。
Therefore, by comparing the intensity of the vertical polarization and the intensity of the horizontal polarization in the sign reflected wave extracting means, it is possible to discriminate between the reflected wave from the lane marking and the reflected wave from other objects.

【0008】標識検出手段では標識反射波抽出手段で抽
出された反射波に基づいて車線区分標識の位置を検知
し、これによって、車両の車線区分標識に対する位置を
検出する。
The sign detecting means detects the position of the lane marking based on the reflected wave extracted by the sign reflected wave extracting means, and thereby detects the position of the vehicle relative to the lane marking.

【0009】車線区分標識として、たとえば白線がある
が、表面が誘電体層でありその比誘電率が10以上であ
ることが望ましい。
As a lane marking, for example, there is a white line, but it is desirable that the surface is a dielectric layer and its relative permittivity is 10 or more.

【0010】また、車線区分標識の誘電体層表面下に電
波反射用の導体を備えていることが望ましい。
It is desirable that a conductor for radio wave reflection is provided below the surface of the dielectric layer of the lane marking.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態である
車両位置検出装置の構成を示すブロック図である。この
装置は、レーダ装置の送受信機能を利用するものであ
り、レーダ装置に対して車両位置検出に必要ないくつか
の手段を付加したものである。レーダ装置としては、F
M−CWレーダ装置が用いられている。この車両位置検
出装置は車両の前端部に設けられており、車両前方の所
定範囲の路面を検知範囲としている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle position detecting device according to an embodiment of the present invention. This device utilizes a transmission / reception function of a radar device, and is obtained by adding some means necessary for vehicle position detection to the radar device. As a radar device, F
An M-CW radar device is used. The vehicle position detecting device is provided at a front end of the vehicle, and uses a predetermined range of a road surface in front of the vehicle as a detection range.

【0012】送信部11は電圧制御型発振器(VCO)
12を備え、このVCO12に対する印加制御電圧を変
調器13により調整して三角波変調信号を生成する。た
とえば、中心周波数f0を76.5GHz、周波数変調
幅ΔFを100MHz、FM変調周波数fmを700H
zとする三角波変調信号を生成する。この信号は、送信
アンテナ14から車両前方、たとえば、数m〜数十mの
範囲の前方路面に向けて放射される。
The transmitting unit 11 is a voltage controlled oscillator (VCO)
The modulator 13 adjusts a control voltage applied to the VCO 12 to generate a triangular wave modulation signal. For example, the center frequency f0 is 76.5 GHz, the frequency modulation width ΔF is 100 MHz, and the FM modulation frequency fm is 700H.
Generate a triangular wave modulation signal as z. This signal is radiated from the transmitting antenna 14 toward the front of the vehicle, for example, toward a front road surface in a range of several meters to several tens of meters.

【0013】受信部21は、垂直偏波成分を受信するた
めの受信アンテナ22と、水平偏波成分を受信するため
の受信アンテナ23と、ミキサ24,25と、増幅器2
6,27とを有する。
The receiving section 21 includes a receiving antenna 22 for receiving a vertically polarized wave component, a receiving antenna 23 for receiving a horizontally polarized wave component, mixers 24 and 25, and an amplifier 2
6, 27.

【0014】受信アンテナ22で受信した垂直偏波成分
の信号は、ミキサ24において、送信部11に設けられ
た方向性結合器15からの送信信号の一部とミキシング
されビート信号が抽出される。このビート信号は増幅器
26で増幅され、FFT処理回路28に送られる。
The signal of the vertical polarization component received by the receiving antenna 22 is mixed with a part of the transmission signal from the directional coupler 15 provided in the transmission unit 11 in the mixer 24, and a beat signal is extracted. This beat signal is amplified by the amplifier 26 and sent to the FFT processing circuit 28.

【0015】同様に、受信アンテナ23で受信した水平
偏波成分の信号は、ミキサ25において、送信部11に
設けられた方向性結合器16からの送信信号の一部とミ
キシングされビート信号が抽出される。このビート信号
は増幅器27で増幅され、FFT処理回路29に送られ
る。
Similarly, the signal of the horizontal polarization component received by the receiving antenna 23 is mixed in the mixer 25 with a part of the transmission signal from the directional coupler 16 provided in the transmission section 11 to extract a beat signal. Is done. This beat signal is amplified by the amplifier 27 and sent to the FFT processing circuit 29.

【0016】FFT処理回路28,29は、増幅器2
6,27からのビート信号をA/D変換して、FFT
(高速フーリエ変換)処理を施すことにより、それぞれ
垂直偏波および水平偏波におけるビート信号の周波数解
析を行う。
The FFT processing circuits 28 and 29 include the amplifier 2
A / D-converts the beat signal from 6, 27 and FFT
By performing (Fast Fourier Transform) processing, the frequency analysis of beat signals in vertical polarization and horizontal polarization, respectively, is performed.

【0017】減算処理回路30は、FFT処理回路28
で周波数変換された垂直偏波のビート信号からFFT処
理回路29で周波数変換された水平偏波のビート信号を
減じる処理を行う。
The subtraction processing circuit 30 includes an FFT processing circuit 28
The FFT processing circuit 29 subtracts the horizontally-polarized beat signal frequency-converted from the vertically-polarized beat signal frequency-converted in step (1).

【0018】信号処理回路31は、減算処理回路30か
らのビート信号データに基づいて車線区分標識の位置検
出処理を行うとともに、FFT処理回路28からのビー
ト信号データに基づいて車線区分標識以外の物体の位置
検出処理を行う。
The signal processing circuit 31 performs position detection processing of the lane marking based on the beat signal data from the subtraction processing circuit 30, and performs an object other than the lane marking based on the beat signal data from the FFT processing circuit 28. Is performed.

【0019】本装置における物体(車線区分標識を含
む)の検出処理は、FM−CWレーダの検出原理に基づ
くものなので、ここで、FM−CWレーダの原理を簡単
に説明する。
Since the detection processing of the object (including the lane marking) in the present apparatus is based on the detection principle of the FM-CW radar, the principle of the FM-CW radar will be briefly described here.

【0020】上述したように送信信号の中心周波数をf
0、周波数変調幅をΔF、FM変調周波数をfmとし、
さらに、ターゲットの相対速度が零のときのビート周波
数(狭義のビート周波数)をfr、相対速度に基づくド
ップラ周波数をfd、周波数が増加する区間(アップ区
間)のビート周波数をfb1、周波数が減少する区間
(ダウン区間)のビート周波数をfb2とすると、 fb1=fr−fd …(1) fb2=fr+fd …(2) が成り立つ。
As described above, the center frequency of the transmission signal is represented by f
0, the frequency modulation width is ΔF, the FM modulation frequency is fm,
Further, the beat frequency when the relative velocity of the target is zero (the beat frequency in a narrow sense) is fr, the Doppler frequency based on the relative velocity is fd, the beat frequency in the section where the frequency increases (up section) is fb1, and the frequency decreases. Assuming that the beat frequency in the section (down section) is fb2, fb1 = fr-fd (1) fb2 = fr + fd (2) holds.

【0021】したがって、変調サイクルのアップ区間と
ダウン区間のビート周波数fb1およびfb2を別々に
測定すれば、次式(3)、(4)からfrおよびfdを
求めることができる。
Therefore, if the beat frequencies fb1 and fb2 in the up and down sections of the modulation cycle are measured separately, fr and fd can be obtained from the following equations (3) and (4).

【0022】 fr=(fb1+fb2)/2 …(3) fd=(fb2−fb1)/2 …(4) frおよびfdが求まれば、ターゲットの距離Rと速度
Vを次の(5)(6)式により求めることができる。
Fr = (fb1 + fb2) / 2 (3) fd = (fb2-fb1) / 2 (4) If fr and fd are obtained, the distance R and the velocity V of the target are calculated by the following (5) (6) ) Formula.

【0023】 R=(C/(4・ΔF・fm))・fr …(5) V=(C/(2・f0))・fd …(6) ここに、Cは光の速度である。R = (C / (4 · ΔF · fm)) · fr (5) V = (C / (2 · f0)) · fd (6) where C is the speed of light.

【0024】(1)〜(6)式の演算はFFT処理回路
28または減算処理回路30からのビート信号に基づい
てそれぞれ別々に信号処理回路31において行われる。
The operations of the equations (1) to (6) are separately performed in the signal processing circuit 31 based on the beat signal from the FFT processing circuit 28 or the subtraction processing circuit 30, respectively.

【0025】信号処理回路31では、減算処理回路30
からのビート信号に基づくターゲット検出処理により、
路面に敷設された車線区分標識の位置検出が行われる。
また、FFT処理回路28からのビート信号に基づくタ
ーゲット検出処理により、路上の種々の物体の位置検出
が行われる。
In the signal processing circuit 31, the subtraction processing circuit 30
By the target detection processing based on the beat signal from
The position of the lane markings laid on the road surface is detected.
Further, the position detection of various objects on the road is performed by the target detection processing based on the beat signal from the FFT processing circuit 28.

【0026】減算処理回路30で生成されるビート信号
を用いることにより、車線区分標識の位置を他の物体と
区別して検出できるのは、車線区分標識からの反射波の
偏波成分と路上のその他の物体からの反射波の偏波成分
との相違に基づく。
The use of the beat signal generated by the subtraction processing circuit 30 enables the position of the lane marker to be detected separately from other objects because the polarization component of the reflected wave from the lane marker and the other components on the road are detected. Based on the difference from the polarization component of the reflected wave from the object.

【0027】路上の一般物体からの反射波には垂直偏波
と水平偏波の双方が含まれているのに対し、路面に敷設
された車線区分標識からの反射波には水平偏波がほとん
ど含まれていない。
While the reflected wave from a general object on the road includes both vertically polarized and horizontally polarized waves, the reflected wave from the lane markings laid on the road surface is almost horizontally polarized. Not included.

【0028】送信波は車線区分標識たとえば白線の表面
に当たると、そのうちの水平偏波成分はほとんど反射す
る。白線表面は路面と平行であるため、反射波は本装置
とは反対側に向かい、本装置に戻ることはない。一方、
垂直偏波成分は、一部が白線表面で屈折し、内部に透過
してゆく。これは、白線が誘電体で構成されているため
であり、この透過した屈折波は、路面と白線との境界部
において散乱する。散乱光の一部は入射経路を逆方向に
たどり、白線表面で屈折して本装置の受信部に至る。
When the transmitted wave hits the surface of a lane marking, for example, a white line, the horizontal polarization component is almost reflected. Since the surface of the white line is parallel to the road surface, the reflected wave goes to the opposite side of the present device and does not return to the present device. on the other hand,
Part of the vertically polarized wave component is refracted on the surface of the white line and is transmitted inside. This is because the white line is made of a dielectric material, and the transmitted refracted wave is scattered at the boundary between the road surface and the white line. Part of the scattered light follows the incident path in the opposite direction, refracts on the surface of the white line, and reaches the receiving unit of the present apparatus.

【0029】図2は車線区分標識での透過率を垂直偏波
と水平偏波についてそれぞれ示したグラフである。この
グラフは、車線区分標識の比誘電率を100とし、本装
置の配置高さを60cmとしたときの任意の距離におけ
る透過率を示すものである。距離Lと入射角θとの間に
はL(m)=0.6tan(90゜−θ)の関係がある。
つまり、距離が遠くなるにしたがって入射角が大きくな
る。入射角が大きくなれば反射率が高くなり、したがっ
て透過率が低下する。図2はこのことをよく表してい
る。
FIG. 2 is a graph showing the transmittance at the lane marking for vertical polarization and horizontal polarization, respectively. This graph shows the transmittance at an arbitrary distance when the relative permittivity of the lane marking is set to 100 and the arrangement height of the device is set to 60 cm. There is a relationship of L (m) = 0.6 tan (90 ° −θ) between the distance L and the incident angle θ.
That is, the incident angle increases as the distance increases. The greater the angle of incidence, the higher the reflectance and therefore the lower the transmittance. FIG. 2 illustrates this well.

【0030】同図において、特性35は垂直偏波の透過
率を示し、特性36は水平偏波の透過率を示している。
このグラフからわかるように、垂直偏波の透過率が水平
偏波の透過率に対して十分に大きいことがわかる。
In the figure, a characteristic 35 indicates the transmittance of vertically polarized waves, and a characteristic 36 indicates the transmittance of horizontally polarized waves.
As can be seen from this graph, the transmittance of vertically polarized waves is sufficiently larger than the transmittance of horizontally polarized waves.

【0031】したがって、図3に示すような水平に対し
て45度傾斜した直線偏波40、つまり、水平偏波強度
Exと垂直偏波強度Eyとが等しい偏波を送信波に用い
ると、白線からの反射波は、図4に示すように、水平偏
波強度Erxに対して垂直偏波強度Eryが十分に大き
い直線偏波41となる。
Therefore, when a linearly polarized wave 40 inclined at 45 degrees to the horizontal as shown in FIG. 3, that is, a polarized wave having the same horizontal polarization intensity Ex and the same vertical polarization intensity Ey as the transmission wave, a white line As shown in FIG. 4, the reflected wave becomes a linearly polarized wave 41 whose vertical polarization intensity Ery is sufficiently larger than the horizontal polarization intensity Erx.

【0032】車線区分標識以外の路上の一般物体からの
反射波は、その物体のほぼ垂直な面での反射であるた
め、垂直偏波および水平偏波が同程度の反射率で反射す
る。したがって、このような一般物体からの反射波は垂
直偏波および水平偏波をともに含んでいる。
Since a reflected wave from a general object on the road other than the lane marking is a reflection on a substantially vertical surface of the object, the vertically polarized wave and the horizontally polarized wave are reflected at substantially the same reflectance. Therefore, the reflected wave from such a general object includes both vertically polarized waves and horizontally polarized waves.

【0033】本装置では、このような受信波の偏波成分
比率の相違を利用して車線区分標識を選択的に検出する
ものであり、この選択処理は減算処理回路30で実行さ
れる。
In the present device, the lane marking is selectively detected by utilizing such a difference in the polarization component ratio of the received wave. This selection processing is executed by the subtraction processing circuit 30.

【0034】図5(a)〜(c)は、減算処理回路30
での処理を説明するためのグラフである。同図(a)は
ある時間帯において得られた垂直偏波に関する周波数変
換されたビート信号の一例を示し、同図(b)は同じ時
間帯に受信した水平偏波に関する周波数変換されたビー
ト信号の一例を示し、同図(c)は同図(a)に示す垂
直偏波のビート信号から同図(b)に示す水平偏波のビ
ート信号を減じた結果を示す。各図において、横軸は周
波数であり、縦軸は受信強度を示す。
FIGS. 5A to 5C show the subtraction processing circuit 30.
5 is a graph for explaining the processing in FIG. FIG. 3A shows an example of a frequency-converted beat signal for a vertical polarization obtained in a certain time zone, and FIG. 6B shows a frequency-converted beat signal for a horizontal polarization received in the same time zone. (C) shows the result of subtracting the horizontally polarized beat signal shown in (b) from the vertically polarized beat signal shown in (a). In each figure, the horizontal axis indicates frequency, and the vertical axis indicates reception intensity.

【0035】図5(a)において、2つのピーク43,
44が現れているが、ここでは、ピーク43が車線区分
標識である白線からの反射波に基づくものであり、ピー
ク44が先行車両からの反射波に基づくものであるとす
る。このように、受信波の垂直偏波成分には、車線区分
標識およびその他の物体(主として先行車両)からの反
射が含まれる。
In FIG. 5A, two peaks 43,
Although 44 appears, it is assumed here that the peak 43 is based on the reflected wave from the white line which is the lane marking, and the peak 44 is based on the reflected wave from the preceding vehicle. As described above, the vertical polarization component of the received wave includes lane markings and reflections from other objects (mainly, preceding vehicles).

【0036】しかし、車線区分標識からの反射波には上
述した理由により水平偏波成分がほとんど含まれていな
い。そのため、図5(a)に示すような垂直偏波を受信
したときの水平偏波には、図5(b)に示すように、車
線区分標識からの反射波がほとんど含まれていない。つ
まり、先行車両からの反射波に基づくビート信号45の
みが現れる。
However, the reflected wave from the lane marking does not include a horizontal polarization component for the reason described above. Therefore, as shown in FIG. 5B, the horizontal polarized wave when the vertical polarized wave as shown in FIG. 5A is received hardly includes the reflected wave from the lane marking. That is, only the beat signal 45 based on the reflected wave from the preceding vehicle appears.

【0037】そこで、図5(a)の波形から図5(b)
の波形を減じれば、同図(c)に示すように、垂直偏波
のみからなる反射波46を抽出できる。この反射波46
は車線区分標識からの反射波に他ならない。
Therefore, the waveform shown in FIG.
Is reduced, a reflected wave 46 consisting of only vertically polarized waves can be extracted as shown in FIG. This reflected wave 46
Is nothing but reflected waves from lane markings.

【0038】信号処理回路31では、図5(c)に示す
ビート周波数に基づいて、車線区分標識の位置および相
対速度を検出する。車線区分標識の位置の検出は、車線
区分標識に対する自車両の位置の検出に他ならない。
The signal processing circuit 31 detects the position and the relative speed of the lane marking based on the beat frequency shown in FIG. The detection of the position of the lane marking is nothing less than the detection of the position of the own vehicle with respect to the lane marking.

【0039】つぎに、望ましい車線区分標識について説
明する。
Next, a description will be given of desirable lane division markers.

【0040】既に述べたように、送信波は車線区分標識
表面で屈折し、路面との境界部で散乱反射する。この散
乱光の一部が入射経路を逆行して受信される。そこで、
図6に示すように、車線区分標識を誘電体層61と導体
層62による二層構造とし、誘電体層61と道路63と
の境界面に導体層62を配置する。このように構成する
ことにより、誘電体層61表面で屈折して透過した送信
波が反射率の高い導体層62で反射する。したがって、
車線区分標識が誘電体層だけで構成されている場合に比
べて、反射波強度が増大する。なお、導体層62の誘電
体層61側の表面は、電波が散乱するように凹凸加工さ
れていることが望ましい。
As described above, the transmitted wave is refracted at the lane marking surface and scattered and reflected at the boundary with the road surface. A part of the scattered light is received by traveling back through the incident path. Therefore,
As shown in FIG. 6, the lane markings have a two-layer structure including a dielectric layer 61 and a conductor layer 62, and the conductor layer 62 is disposed at the boundary between the dielectric layer 61 and the road 63. With this configuration, the transmission wave refracted and transmitted on the surface of the dielectric layer 61 is reflected by the conductor layer 62 having a high reflectance. Therefore,
The reflected wave intensity is increased as compared with the case where the lane marking is constituted only by the dielectric layer. The surface of the conductor layer 62 on the side of the dielectric layer 61 is desirably roughened so as to scatter radio waves.

【0041】車線区分標識の誘電体層の比誘電率は大き
い方が反射強度が増して好ましい。図7は誘電体層表面
71での電波の屈折の様子を示す図である。いま、入射
角θが80度の場合を考えてみる。入射角θが80度と
いうのは、本装置を路面から60cmの高さに設置した
ときの前方3.4mの位置での入射角である。これより
さらに前方であれば入射角θは大きくなり、近ければ入
射角θは小さくなる。車線区分標識の位置情報をプレビ
ュー情報として利用する場合には、3.4mよりもさら
に遠方の位置情報が有効と考えられる。
It is preferable that the relative dielectric constant of the dielectric layer of the lane marking is large because the reflection intensity increases. FIG. 7 is a diagram showing a state of refraction of a radio wave on the dielectric layer surface 71. Now, consider the case where the incident angle θ is 80 degrees. The incident angle θ of 80 degrees is an incident angle at a position of 3.4 m in front when the apparatus is installed at a height of 60 cm from the road surface. The incident angle θ increases if the distance is further forward, and the incident angle θ decreases if the distance is closer. When the position information of the lane marking is used as preview information, position information farther than 3.4 m is considered effective.

【0042】さて、入射角θが80度とき、アスファル
ト路面からの反射に対して10dBの差が生じる屈折角
αは試験結果から18度であった。そして、屈折角αが
18度よりもさらに小さければ、反射強度がさらに増加
するので望ましい。
When the incident angle θ was 80 degrees, the refraction angle α at which the difference from the asphalt road surface caused a difference of 10 dB was 18 degrees from the test results. If the refraction angle α is smaller than 18 degrees, the reflection intensity is further increased, which is desirable.

【0043】入射角の正弦値に対する屈折角の正弦値す
なわち屈折率nは、比誘電率εrの平方根に一致し、次
のように表される。
The sine value of the refraction angle relative to the sine value of the incident angle, that is, the refractive index n, matches the square root of the relative permittivity εr, and is expressed as follows.

【0044】[0044]

【数1】 上記(7)式にθ=80度、α=18度を代入すれば、
比誘電率εrはおよそ10.15となる。したがって、
車線区分標識の誘電体の比誘電率εrは10以上である
ことが望ましい。
(Equation 1) By substituting θ = 80 degrees and α = 18 degrees into the above equation (7),
The relative permittivity εr is approximately 10.15. Therefore,
It is desirable that the relative permittivity εr of the dielectric of the lane marking is 10 or more.

【0045】図8は車線区分標識の他の望ましい実施形
態を示す断面図である。図6に示す車線区分標識では、
反射率をあげるために導体層62を用いたが、この実施
形態では導体層62に代えて、導体粉81を用いる。つ
まり、車線区分標識として導体粉81が混入した誘電体
層82を用いる。このように構成することにより、誘電
体層82の表面で屈折した入射波83は、導体粉81で
散乱し、その一部が入射経路を逆戻りする。このように
構成すると、反射特性に優れた車線区分標識を容易に敷
設することができる。
FIG. 8 is a sectional view showing another preferred embodiment of the lane marking. In the lane marking shown in FIG.
Although the conductor layer 62 is used to increase the reflectance, a conductor powder 81 is used instead of the conductor layer 62 in this embodiment. That is, the dielectric layer 82 mixed with the conductor powder 81 is used as the lane marking. With this configuration, the incident wave 83 refracted on the surface of the dielectric layer 82 is scattered by the conductor powder 81, and a part of the incident wave 83 returns to the incident path. With this configuration, it is possible to easily lay a lane marking having excellent reflection characteristics.

【0046】上述したような望ましい車線区分標識は、
それ自身を白線とするのではなく、図9に示すように、
通常の白線91上に適当な間隔で点在させてもよい。同
図において、符号92は望ましい車線区分標識の敷設部
分を示す。
Desirable lane markings as described above are:
Instead of making itself a white line, as shown in FIG.
It may be scattered on the normal white line 91 at an appropriate interval. In the figure, reference numeral 92 indicates a laid portion of a desired lane marking.

【0047】図1に示す車両位置検出装置では、送信波
として45度傾斜した直線偏波を用いているが、水平偏
波と垂直偏波を含むものであれば、たとえば、円偏波の
ようなものでもよい。
In the vehicle position detecting device shown in FIG. 1, a linearly polarized wave inclined at 45 degrees is used as a transmission wave. However, if it includes a horizontally polarized wave and a vertically polarized wave, for example, a circularly polarized wave is used. May be something.

【0048】また、この車両位置検出装置はFM−CW
レーダの原理を利用して車線区分標識の位置を検知する
ものであるが、検知方式は他のレーダ方式でもかまわな
い。
Further, this vehicle position detecting device is an FM-CW
Although the position of the lane marking is detected by utilizing the principle of radar, another radar method may be used as the detection method.

【0049】望ましい車線区分標識に用いる導体層ある
いは導体粉の材料としては、アルミニュームが望まし
い。
As a material for the conductor layer or the conductor powder used for the desired lane marking, aluminum is desirable.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のように、本発明の車両位置検出装
置によれば、比較的遠方にある白線のような車線区分標
識を他の物体と区別して検出できる。つまり、比較的遠
方の車線区分標識に対する自車両の位置を明確に検知で
きる。しかも、光よりも波長の短い電波を利用するの
で、冠水時に外乱光により自車両から投光した光の反射
光を検出できないというような従来装置の問題も生じな
い。
As described above, according to the vehicle position detecting device of the present invention, lane markings such as white lines which are relatively far away can be detected separately from other objects. That is, the position of the host vehicle with respect to the relatively far lane marking can be clearly detected. In addition, since radio waves having a wavelength shorter than that of light are used, there is no problem in the conventional device that reflected light of light projected from the own vehicle due to disturbance light during flooding cannot be detected.

【0051】また、本発明の車線区分標識によれば、本
発明の車両位置検出装置から放射され、車線区分標識で
反射されて戻ってくる電波の強度を高めることができ
る。
Further, according to the lane markings of the present invention, the intensity of radio waves radiated from the vehicle position detecting device of the present invention, reflected by the lane markings and returned can be increased.

【0052】したがって、本発明の車線区分標識が敷設
された路上を本発明の車両位置検出装置を搭載した車両
が走行する車両位置検出システムによれば、高いS/N
で車線区分標識に対する自車両の位置を検出できる。
Therefore, according to the vehicle position detecting system in which the vehicle equipped with the vehicle position detecting device of the present invention travels on the road on which the lane marking of the present invention is laid, a high S / N is achieved.
Can detect the position of the own vehicle with respect to the lane marking.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である車両位置検出装置の
構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle position detecting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】車線区分標識における垂直偏波・水平偏波の透
過率を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing transmittances of vertical polarization and horizontal polarization in lane markings.

【図3】送信波の偏波成分を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a polarization component of a transmission wave.

【図4】受信波の偏波成分を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a polarization component of a received wave.

【図5】減算処理回路30で処理するビート信号の処理
前後の状態を示すグラフ。
5 is a graph showing a state before and after a beat signal processed by a subtraction processing circuit 30. FIG.

【図6】本発明の一実施形態である車線区分標識を示す
断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a lane marking according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態である車線区分標識の表面
での電波の屈折を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing refraction of radio waves on the surface of a lane marking, which is one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施形態である車線区分標識を示す
断面図。
FIG. 8 is a sectional view showing a lane marking according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施形態である車線区分標識を示す
平面図。
FIG. 9 is a plan view showing a lane marking according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…層深部、12…VCO、13…変調器、14…送
信アンテナ、15,16…方向性結合器、21…受信
部、22…垂直偏波用受信アンテナ、23…水平偏波用
受信アンテナ、24,25…ミキサ、28,29…FF
T処理回路、30…減算処理回路、31…信号処理回
路、61…誘電体層、62…導体層、81…導体粉。
11 deep layer, 12 VCO, 13 modulator, 14 transmitting antenna, 15, 16 directional coupler, 21 receiving unit, 22 receiving antenna for vertical polarization, 23 receiving antenna for horizontal polarization , 24, 25 ... mixer, 28, 29 ... FF
T processing circuit, 30: subtraction processing circuit, 31: signal processing circuit, 61: dielectric layer, 62: conductor layer, 81: conductor powder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上里 良英 兵庫県神戸市兵庫区御所通一丁目2番28号 富士通テン株式会社内 Fターム(参考) 5H301 AA01 AA10 BB20 CC02 CC06 EE12 FF21 FF26 GG07 MM07 5J070 AB19 AC01 AD02 AD03 AD17 AE07 AF03 AH25 AH31 AH35 AK22 BA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yoshihide Kamisato 1-2-28 Goshodori, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term in Fujitsu Ten Limited (Reference) 5H301 AA01 AA10 BB20 CC02 CC06 EE12 FF21 FF26 GG07 MM07 5J070 AB19 AC01 AD02 AD03 AD17 AE07 AF03 AH25 AH31 AH35 AK22 BA01

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両周りの路面に向けて電波を送信する
送信手段と、前記路面からの前記電波の反射波を垂直偏
波と水平偏波に分離して受信する受信手段と、前記反射
波の垂直偏波成分と水平偏波成分とを比較し比較結果に
基づいて前記路面上に敷設された車線区分標識からの反
射波を抽出する標識反射波抽出手段と、前記抽出された
前記車線区分標識からの反射波に基づいて前記車線区分
標識を検知する標識検知手段とを備え、 前記標識検知手段の検知結果から前記車線区分標識に対
する前記車両の位置を検出することを特徴とする車両位
置検出装置。
A transmitting means for transmitting a radio wave toward a road surface around a vehicle, a receiving means for separating a reflected wave of the radio wave from the road surface into a vertically polarized wave and a horizontally polarized wave, and receiving the reflected wave; Sign reflected wave extracting means for comparing the vertically polarized wave component and the horizontally polarized wave component and extracting a reflected wave from a lane marking laid on the road surface based on the comparison result; and the extracted lane marking A sign detecting means for detecting the lane marking based on a reflected wave from the sign, and detecting a position of the vehicle with respect to the lane marking from a detection result of the sign detecting means. apparatus.
【請求項2】 前記送信信号は、垂直偏波成分と水平偏
波成分を含む電波であることを特徴とする請求項1に記
載の車両位置検出装置。
2. The vehicle position detecting device according to claim 1, wherein the transmission signal is a radio wave including a vertical polarization component and a horizontal polarization component.
【請求項3】 前記送信信号は、垂直偏波成分と水平偏
波成分の各強度が互いにほぼ等しく、前記標識反射波抽
出手段は、前記反射波の垂直偏波成分と水平偏波成分と
の差分に基づいて前記車線区分標識からの反射波を抽出
するものであることを特徴とする請求項2に記載の車両
位置検出装置。
3. The transmission signal, wherein a vertical polarization component and a horizontal polarization component have substantially equal intensities, and the beacon reflected wave extraction means determines a difference between a vertical polarization component and a horizontal polarization component of the reflected wave. The vehicle position detecting device according to claim 2, wherein a reflected wave from the lane marking is extracted based on the difference.
【請求項4】 車線識別のために路面上に敷設された車
線区分標識において、比誘電率が10以上の誘電体層が
表面に形成されていることを特徴とする車線区分標識。
4. A lane marking which is laid on a road surface for lane identification, wherein a dielectric layer having a relative permittivity of 10 or more is formed on the surface.
【請求項5】 前記誘電体層中に入射した電波を反射す
る導体を備えたことを特徴とする請求項4に記載の車線
区分標識。
5. The lane marking according to claim 4, further comprising a conductor that reflects a radio wave incident on the dielectric layer.
【請求項6】 前記導体が前記誘電体層の下に設けられ
た導体層であることを特徴とする請求項5に記載の車線
区分標識。
6. The lane marking according to claim 5, wherein the conductor is a conductor layer provided below the dielectric layer.
【請求項7】 前記導体が前記誘電体層中に設けられた
導体粒または導体粉であることを特徴とする請求項5に
記載の車線区分標識。
7. The lane marking according to claim 5, wherein the conductor is a conductor particle or a conductor powder provided in the dielectric layer.
【請求項8】 請求項1または2に記載された車両位置
検出装置と、前記車両位置検出装置が搭載された車両が
走行する路面に敷設された請求項3〜6のいずれか一項
に記載された車線区分標識とを備えた車両位置検出シス
テム。
8. The vehicle position detecting device according to claim 1, which is laid on a road surface on which a vehicle on which the vehicle position detecting device is mounted travels. Vehicle position detection system provided with a traffic lane marking.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002098758A (en) * 2000-07-25 2002-04-05 Daimlerchrysler Ag Method and device for finding position of automobile with respect to traveling lane
JP2004170138A (en) * 2002-11-18 2004-06-17 Mitsubishi Electric Corp Radar device
WO2015194042A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 日産自動車株式会社 Radio wave image generation device and radio wave image generation method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002098758A (en) * 2000-07-25 2002-04-05 Daimlerchrysler Ag Method and device for finding position of automobile with respect to traveling lane
JP2004170138A (en) * 2002-11-18 2004-06-17 Mitsubishi Electric Corp Radar device
WO2015194042A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 日産自動車株式会社 Radio wave image generation device and radio wave image generation method
JPWO2015194042A1 (en) * 2014-06-20 2017-05-25 日産自動車株式会社 Radio wave image generation apparatus and radio wave image generation method

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