JP2002269684A

JP2002269684A - 道路位置検出システム

Info

Publication number: JP2002269684A
Application number: JP2001065800A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Suzuki; 尋善鈴木
Original assignee: National Institute for Land and Infrastructure Management
Current assignee: National Institute for Land and Infrastructure Management
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】提供情報の基準となる道路延長方向の位置を
精度よく提供することができる道路位置検出システムを
提供する。【解決手段】路側に路車間通信電波ビ−コン２を設置
するとともに、前記路車間通信電波ビ−コン２の通信範
囲３の路面に、道路延長方向の基準点となる、唯一の基
準点マーカ４を配置し、前記路車間通信電波ビ−コン２
は、前記基準点マーカ４を基準点とする道路延長方向の
道路形状等の道路線形や障害物等の前方道路事象までの
基点距離を提供し、車両５は、前記路車間通信電波ビ−
コン２との通信が成立した場合に、前記基準点マーカ４
を検出して、前記基準点マーカ４の通過を基点距離とす
る基点位置提供装置を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】この発明は、道路に路車間通信ビ
−コンと基準点マ−カを備え、路車間通信ビ−コンの通
信範囲にある基準点マ−カを検出することにより、道路
上の車両の絶対位置や、前方道路事象までの基点距離を
求める基点位置提供装置を備えた道路位置検出システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、例えば、特開平１０−１６０
４８５号に示された従来の道路位置検出システムにおけ
る基点位置提供装置を示す構成図であり、図１２におい
て、１は道路、６は道路１に敷設されたＮ極性を持つ磁
気マ−カ、７は同じく道路１に敷設されたＳ極性を持つ
磁気マ−カ、１０は磁気マ−カ６、７のＮ／Ｓ極性で２
値コ−ド化されたマ−カコ−ド、５は車両、５４は車両
５に搭載されたマ−カコ−ド検出器である。

【０００３】以下、かかる従来例につき説明する。図１
２において、車両５が磁気マ−カ６、７のＮ／Ｓ極性で
２値コ−ド化されたマ−カコ−ド１０の上を通過した場
合、車両５のマ−カコ−ド検出器５４は、磁気マ−カ
６、７の上を通過するごとに磁気マ−カ６、７のＮ／Ｓ
極性を判定し、例えば、Ｎ極を検出した場合には「１」
と、Ｓ極を検出した場合には「０」とセットして、マ−
カコ−ド１０の並びに応じたコ−ドを「１０１１００１
０１」のごとく読み取る。かかるごとく、予め道路１に
Ｎ／Ｓ極性の並びを変えて磁気マ−カ６、７を敷設する
ことで、図１２では、９ピットの情報を車両５に提供が
可能である。また、このようなコ−ドを読み取ることに
より、マ−カコ−ド１０中の磁気マ−カ６、７のいずれ
かの通過位置を、上記の情報と対応する道路延長方向の
基準点とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置においてはＮ／Ｓ極性でマ−カコ−ド１０を形成した
磁気マ−カ６、７を道路１の延長方向に敷設し、かかる
マ−カコ−ド１０上を車両５が通過することでコ−ドを
検出するようにしたため、車両５が必ず、マ−カコ−ド
１０を形成する全ての磁気マ−カ６、７の上を欠損する
ことなく通過する必要があり、また、マ−カコ−ド１０
を形成する全ての磁気マ−カ６、７の設置個数分の距離
を走行しないと情報が受けられず、基準点も認識できな
い。また、短い距離の走行で情報を得ようとした場合、
磁気マ−カ６、７の敷設個数の制約より極めて小さい情
報量しか車両５に提供できないといった問題点があっ
た。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもで、車両がわずかな走行距離の間に
情報を正確に受信でき、また、かかる情報に対応した基
準点を精度よく検出できる基点位置提供装置を備えた道
路位置検出システムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る道路位置
検出システムにおける基点位置提供装置は、道路側に路
車間通信電波ビ−コンを配備するとともに、前記路車間
通信ビ−コンの通信領域の路面に基準点マ−カを敷設
し、車両側に前記路車間通信ビ−コンの受信手段と前記
基準点マ−カの検出手段を備えて、前記基準点マ−カの
通過位置を前記基準位置とする基準位置検出手段を設け
たものである。

【０００７】

【作用】この発明によれば、路車間通信電波ビ−コンか
ら、少なくとも道路の前方線形等の前方道路情報との基
点距離あるいは道路の位置を提供し、前記基準点マ−カ
が前記基点距離あるいは道路の絶対位置の実路面上での
基準位置を示すようにして、車両側に備えた前記路車間
通信ビ−コンの受信手段で車両が情報を受信するととも
に、前記路車間通信ビ−コンの通信領域に入ったことを
確認し、前記基準位置検出手段で前記基準点マ−カの通
過を認識して、かかる前記基準点マ−カの通過位置を前
記基準位置とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】（実施例１）以下、この発明の道
路位置検出システムにおける基点位置提供装置の実施例
につき、図面に基づき説明する。図１はこの発明に係わ
る基点位置提供装置の実施例を示す構成図、図２は帯状
磁気マ−カの車線幅方向の磁界分布の説明図、図３は車
両による帯状磁気マ−カの検出説明図である。

【０００９】図１において、１は道路、２は道路１の路
側等の設けられ、道路面において所定範囲の通信領域３
を有する路車間通信電波ビ−コン、４は路車間通信電波
ビ−コン２の通信領域３の範囲の路面に、車線毎に唯一
敷設された基準点マ−カであり、ここでは、車線幅方向
に長い帯状磁気マ−カで形成した例を示している。５は
車両で、かかる路車間通信電波ビ−コン２の受信手段、
帯状磁気マ−カ４の検出手段と基準位置検出手段とを備
えている。路車間通信電波ビ−コン２は、この間に複数
の基点が存在しないよう、少なくとも道路延長方向に数
十ｍ程度の狭い通信領域３を有するものである。

【００１０】また、図２において、１１は道路１の車線
の区画線であり、帯状磁気マ−カ４は、区画線１１近く
まで到達する車線幅方向の長さを有し、車線上に車線幅
方向にほぼ一様な鉛直方向の磁界強度をもつ、車線幅方
向の磁界分布４１を形成している。

【００１１】図３において、４ａは帯状磁気マ−カ４の
道路延長方向の断面形状を示しており、４２は帯状磁気
マ−カ４の鉛直方向の磁界強度の道路延長方向の磁界分
布を示しており、４２ａは磁界のピ−ク点で帯状磁気マ
−カ４の道路延長方向の基準点である。５１は車両５に
搭載された基準点マ−カの検出手段を形成する帯状磁気
マ−カ４の磁界を検出する磁気センサであり、５２は路
車間通信電波ビ−コン２の受信手段を形成する受信アン
テナである。磁気センサ５１は、車両前方の下部に、受
信アンテナ５２は、車室内や車室外の上方部分に取り付
けられる。５３は受信アンテナ５２の出力を基に、路車
間通信電波ビ−コン２の通信領域を判定する受信手段
と、磁気センサ５１の出力を基に、基準点マ−カの通過
位置を検出する基準位置検出手段を備えた車載検出器で
ある。８は車両の走行方向を示している。

【００１２】各図において、まず車両５が道路１を帯状
磁気マ−カ４の方向８に向かって走行して、路車間通信
電波ビ−コン２の通信領域３に入ると、車両５の受信ア
ンテナ５２で、路車間通信電波ビ−コン２の電波が受信
され、車載検出器５３で受信波が復調されて、通信が成
立したことを確認して、路車間通信電波ビ−コン２が提
供する道路１の前方線形等の前方道路情報との基点距離
あるいは道路１の絶対位置情報を受信する。また、車両
５の車載検出器５３は、同時に磁気センサ５１で鉛直方
向の磁界強度を連続的に測定し、車両５が帯状磁気マー
カ４を通過時に山形を示す道路延長方向の磁界分布４２
のピーク点４２ａを検出する。

【００１３】車載検出器５３は、ピーク点４２ａを検出
したときに、ピーク点４２ａの通過位置が路車間通信電
波ビ−コン２の通信領域３の範囲に入っており、かつ、
この通信領域３に入ってから最初のピーク点４２ａであ
ることを認識した場合に、ピーク点４２ａの通過位置を
道路延長方向の基準位置とし、これ以外のピーク点があ
った場合には、これを棄却する。車両５は、車載検出器
５３で検出された上記ピーク点４２ａの位置を路車間通
信電波ビ−コン２で提供される基点距離あるいは道路の
絶対位置の実路面上での基準位置とする。

【００１４】磁気センサ５１は、帯状磁気マーカ４を識
別するために、鉛直方向の磁界Ｂｚと車線幅方向の磁界
Ｂｘの２軸の磁界強度を検出する２軸磁気センサを用い
るのがよく、鉛直方向磁界Ｂｚの磁界強度よりピーク点
４２ａを検出した場合に、車線幅方向磁界Ｂｘの時間強
度が、ほぼ０であることを確認して、帯状磁気マーカ４
の通過を判定する。

【００１５】かかる実施例においては、路車間通信電波
ビ−コン２より、道路１の前方線形等の前方道路情報と
の基点距離あるいは道路１の絶対位置情報が提供される
とともに、その通信領域３の範囲内にある最初の帯状磁
気マーカ４の道路延長方向の１の鉛直方向磁界Ｂｚのピ
ーク点４２ａを前記情報の基準位置としたたため、車両
５のわずかな走行距離の間に情報を正確に受信でき、ま
た、かかる情報に対応した基準点を精度よく検出できる
という利点がある。

【００１６】また、基準位置提供を帯状磁気マーカ４で
行うようにして、情報提供と基準位置提供の手段を切離
し、情報提供を路車間通信電波ビーコン２で行うように
したため、大きな情報量を提供することが可能で、基点
に関連する情報のみならず、サービスに関連する他の情
報も同時に提供が可能であるという利点がある。

【００１７】（実施例２）次に、この発明の他の実施例
につき、図面に基づいて説明する。図４は、この発明に
係わる他の実施例を示す構成図、図５は車両による電波
マーカと帯状磁気マーカの検出状態を示す説明図であ
る。

【００１８】図４において、２０は電波マーカで、２１
は道路１に埋設された電波マーカ２０のアンテナであ
り、車線幅方向に長いループアンテナを用いて、車線幅
までの通信領域を確保している。２２はアンテナ２１よ
り電波を路面上方に送信するための電波アンテナ２０の
マーカ制御期であり、アンテナ２１とマーカ制御器２２
は、電気線路で結合されている。

【００１９】図５において、２３は電波マーカ２０のア
ンテナ２１からの送信電波による通信領域を示してお
り、帯状磁気マーカ４は、道路延長方向の電界分布４２
のピーク点４２ａが、かかる通信領域２３の範囲内にあ
るように敷設される。５４はマーカ受信アンテナで、車
両５の前方の下部に取り付けられており、その出力は、
車載検出器５３に与えられる。

【００２０】各図において、まず、車両５が道路１を帯
状磁気マーカ４の方向８に向かって走行して、電波マー
カ２０のアンテナ２１に接近し、その通信領域２３に入
ると、車両５のマーカ受信アンテナ５４で、電波マーカ
２０の電波が受信され、車載検出器５３で受信波が復調
されて、通信が成立したことを確認して、電波マーカ２
０が提供する道路１の前方線形等の前方道路情報との基
点距離あるいは道路１の絶対位置情報を受信する。ま
た、車載検出器５３は、同時に磁気センサ５１で鉛直方
向の磁界強度を連続的に測定し、道路延長方向の磁界分
布４２のピーク点４２ａを検出する。

【００２１】上記実施例１と同様に、車載検出器５３
は、道路延長方向の磁界分布４２のピーク点４２ａを検
出したときに、ピーク点４２ａの通過位置が電波マーカ
２０の通信領域２３の範囲に入っており、かつ、この通
信領域２３に入ってから最初のピーク点４２ａであるこ
とを認識した場合に、ピーク点４２ａの通過位置を道路
延長方向の基準位置とし、これ以外のピーク点があった
場合には、これを棄却する。また、車両５は、車載検出
器５３で検出された上記ピーク点４２ａの位置を電波マ
ーカ２０で提供される基点距離あるいは道路の絶対位置
情報の基準位置とする。

【００２２】かかる実施例でも、車両のわずかな走行距
離の間に情報を正確に受信でき、また、かかる情報に対
応した基準点を精度よく検出できるという利点がある。
しかも、路車間通信の手段として、電波マーカ２０を用
いているため、路側に柱を立ててて設置する路車間通信
電波ビーコン２の場合と比較して、安価にできるととも
に、車線毎に別の情報が提供可能であるという利点があ
る。

【００２３】（実施例３）次に、この発明の更に他の実
施例につき、図面に基づいて説明する。図６は、この発
明に係わる更に他の実施例を示す同極位置マーカ存在時
の基準点マーカ配置図、図７は異極位置マーカ存在時の
基準点マーカ配置図、図８は位置マーカの道路延長方向
の磁界分布の説明図、図９は位置マーカの車線幅方向の
磁界分布の説明図である。

【００２４】図６において、６は道路１の車線幅方向の
位置基準となる位置マーカで、路面側を磁石のＮ極とし
たＮ極磁気マーカを用いた例を示している。路車間通信
電波ビーコン２の通信領域３の範囲には、かかるＮ極磁
気マーカ６と基準点マーカである帯状磁気マーカ４が存
在する。帯状磁気マーカ４の極性は、路面側を磁石のＳ
極とし、位置マーカであるＮ極磁気マーカ６と逆磁性と
している。Ｎ極磁気マーカ６は、図８に示す道路延長方
向に磁界分布６１を有するとともに、図９に示すよう
に、車線幅方向にもほぼ同じような磁界分布６２を有す
るのに対し、帯状磁気マーカ４は、道路延長方向には図
８に示す位置マーカの道路延長方向に磁界分布６１と同
等の磁界分布４２を、車線幅方向には、図２に示す車線
幅方向に均一な磁界分布４１を有している。

【００２５】さらに、図６において、車両５図の右側よ
り路車間通信電波ビーコン２の通信領域３に入った場合
に、車両５に搭載された磁気センサ５１は、Ｎ極磁気マ
ーカ６と帯状磁気マーカ４の双方を検出する。しかしな
がら、基準点である帯状磁気マーカ４の極性がＳ極であ
るため、車載検出器５３は、極性判別によりＳ極のみを
検出し、基準点マーカと位置マーカを区分し、基準点マ
ーカである帯状磁気マーカ４の通過位置を基準位置とす
る。

【００２６】次に、図７は、位置マーカとしてＮ極磁気
マーカ６とＳ極磁気マーカ７を交互に配置した場合を示
している。Ｓ極磁気マーカ７は、Ｎ極磁気マーカ６と極
性のみ反転した同じ磁界分布を有している。帯状磁気マ
ーカ４の極性は、同様に、路面側を磁石視のＳ極とし、
２本の帯状磁気マーカ４をＮ極磁気マーカ６の隣に道路
延長方向に所定間隔で並べて設置している。２本の帯状
磁気マーカ４の間隔は、双方の道路延長方向の磁界分布
４２のピーク点４２ａが分離できる距離としておく。ま
た、隣接するＳ極磁気マーカ７と帯状磁気マーカ４の間
隔も両者の道路延長方向の磁界分布が分離できる距離と
しておく。

【００２７】図７において、車両５が同様に図の右側よ
り路車間通信電波ビーコン２の通信領域３に入った場合
に、車両５に搭載された磁気センサ５１は、Ｎ極磁気マ
ーカ６とＳ極磁気マーカ７および帯状磁気マーカ４を検
出する。しかしながら、２本の帯状磁気マーカ４を通過
するときの車載検出器５３で検出された極性配列は、
「ＮＮ」であり、位置マーカを連続的に検出した場合の
極性配列は、「ＳＮ」となるため、かかる極性配列の差
により、車載検出器５３は、基準点マーカである帯状磁
気マーカ４を区分し、２本の帯状磁気マーカ４の内、後
に検出した帯状磁気マーカ４の通過位置を基準位置とす
る。車両５が車線内を蛇行して、Ｎ極磁気マーカ６を検
出してから、Ｓ極磁気マーカ７を検出せずに、再度、Ｎ
極磁気マーカ６を検出した場合にも、車載検出器５３で
検出される極性配列は、「ＮＮ」となるが、「ＮＮ」間
の距離は、２本の帯状磁気マーカ４間の間隔とは大きく
異なるため、車載検出器５３は、ピーク点検出間の距離
を車両速度から演算することにより求めて、かかる「Ｎ
Ｎ」配列の間隔が、２本の帯状磁気マーカ４の配列の間
隔と異なるとして棄却する。

【００２８】かかる実施例においても、上記した実施例
と同様な利点を有するとともに、基準点マーカを路車間
通信電波ビーコンの通信範囲に、他の磁気マーカと極性
の配置を異にしておくことにより、車線幅方向の横位置
基準の提供に用いる位置検出用の磁気マーカと共存して
も、基準点マーカを容易に識別できるという利点があ
る。

【００２９】また、上記実施例においては、情報提供手
段により路車間通信電波ビーコン２を用いた場合を示し
たが、帯状磁気マーカ４に隣接して電波マーカ２０を設
置して、情報の提供を行ってもよい。

【００３０】さらに、上記実施例において、Ｓ，Ｎ極性
を各々反転したものを用いてもよいことは云うまでもな
い。

【００３１】（実施例４）この発明の更に他の実施例に
つき、図面に基づき説明する。図１０は位置マーカと同
等のマーカで基準点マーカを形成した場合のマーカ配置
図、図１１は位置マーカと同等のマーカで基準点マーカ
を形成した場合の車線幅方向の磁界分布の説明図であ
る。

【００３２】図１０において、基準点マーカは、位置マ
ーカであるＳ極磁気マーカ７を複数個、車線幅方向に一
直線に並べて形成しており、各Ｓ極磁気マーカ７は、図
１１において、Ｓ極磁気マーカ７の車線幅方向の磁界分
布７２の重畳した磁界分布がほぼ均一な車線幅方向の磁
界分布７３を形成するような間隔で敷設される。

【００３３】かかる実施例においても、上記実施例と同
じ効果が得られるとともに、基準点マーカに多量に用い
る位置マーカと類似の仕様のものを用いることで、基準
点マーカを安価に形成できるという利点がある。

【００３４】上記実施例では、位置マーカとしてＮ極磁
気マーカ６のみが存在する場合を示したが、異極位置マ
ーカが存在しても同様であるし、また、Ｓ，Ｎ極性を各
々反転した磁気マーカを用いてもよいことは云うまでも
ない。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明の道路位置検出
システムによれば、道路の前方線形等の前方道路情報と
の基点距離あるいは道路の絶対位置等を、前記道路の延
長方向の狭範囲に通信領域を有して車両に提供する路車
間通信電波ビ−コンと、前記路車間通信電波ビ−コンの
通信領域の路面に敷設され、前記情報に係わる実路面上
での基準位置を示す基準点マ−カとを備え、車両側に前
記路車間通信電波ビ−コンの受信手段と前記基準点マ−
カの検出手段を備えるとともに、前記車両が前記路車間
通信電波ビ−コンの通信領域に入ったことを確認し、前
記基準点マ−カの通過を認識し、前記基準点マ−カの通
過位置を前記基準位置とするようにしたため、わずかな
走行距離の間に情報を正確に受信でき、また、かかる情
報に対応した基準点を精度よく検出できるという効果が
ある。

【００３６】また、道路の前方線形等の前方道路情報と
の基点距離あるいは道路の絶対位置等を、路面上の所定
の狭範囲に通信領域をする電波マーカから提供するよう
にしたため、装置を安価に構成できるとともに、車線毎
に別の情報が提供可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる道路位置検出システムにお
ける基点位置提供装置の実施形態を示す構成図である。

【図２】帯状磁気マーカの車線幅方向の磁界分布の説
明図である。

【図３】車両による帯状磁気マーカの検出状態を示す
説明図である。

【図４】この発明に係わる他の実施形態を示す構成図
である。

【図５】車両による電波マーカと帯状磁気マーカの検
出状態を示す説明図である。

【図６】同極位置マーカ存在時の基準点マーカの配置
図である。

【図７】異極位置マーカ存在時の基準点マーカの配置
図である。

【図８】位置マーカの道路延長方向の磁界分布の説明
図である。

【図９】位置マーカの車線幅方向の磁界分布の説明図
である。

【図１０】位置マーカと同等のマーカで基準点マーカ
を形成した場合のマーカ配置図である。

【図１１】位置マーカと同等のマーカで基準点マーカ
を形成した場合の車線幅方向の磁界分布の説明図であ
る。

【図１２】従来の基点位置提供装置の説明図である。

【符号の説明】

１道路２路車間通信電波ビ−コン３通信領域４帯状磁気マーカ（基準点マー
カ）５車両６Ｎ極磁気マーカ７Ｓ極磁気マーカ８車両走行方向１１車線の区画線２０電波マーカ２１アンテナ２２マーカ制御器２３通信領域４１磁界分布（車線幅方向）４２磁界分布（道路延長方向）４２ａピーク点５１磁気センサ５２受信アンテナ５３車載検出器５４マ−カコ−ド
検出器６１磁界分布（道路延長方向）６２磁界分布（道
路延長方向）７２磁界分布（車線幅方向）７３磁界分布（車
線幅方向）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】道路側に配置され、少なくとも道路の前
方線形等の前方の道路情報との基点距離あるいは道路の
絶対位置を、前記道路の延長方向の狭範囲に通信領域を
有して車両に提供する路車間通信電波ビ−コンと、前記
路車間通信電波ビ−コンの通信領域の路面に敷設され、
前記基点距離あるいは道路の絶対位置の実路面上での基
準位置を示す基準点マ−カとを備え、車両側に前記路車
間通信電波ビ−コンの受信手段と前記基準点マ−カの検
出手段を備えるとともに、前記車両が前記路車間通信電
波ビ−コンの通信領域に入ったことを確認し、前記基準
点マ−カの通過を認識し、前記基準点マ−カの通過位置
を前記基準位置とする基準位置検出手段を有する基点位
置提供装置を備えたことを特徴とする道路位置検出シス
テム。
【請求項２】前記路車間通信電波ビ−コンは、路面に
敷設され、路面上の所定の狭範囲に通信領域を有する電
波マ−カであることを特徴とする請求項１に記載の道路
位置検出システム。
【請求項３】前記基準点マ−カは、前記路車間通信電
波ビ−コンの通信範囲に唯一置かれた磁気マ−カである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の道路位置検
出システム。
【請求項４】前記基準点マ−カは、前記路車間通信電
波ビ−コンの通信範囲に他の磁気マ−カと極性の配置を
異にして置かれた磁気マ−カであることを特徴とする特
許請求項１，２または３に記載の道路位置検出システ
ム。
【請求項５】前記基準点マ−カは、車線幅方向に長い
帯状の磁気マ−カであることを特徴とする請求項３また
は４に記載の道路位置検出システム。