JP2002352376A

JP2002352376A - 電波マーカ、及び、電波マーカシステム

Info

Publication number: JP2002352376A
Application number: JP2001160281A
Authority: JP
Inventors: Satoru Handa; 悟半田; Takahiko Tanji; 能彦丹治; Keiji Yasui; 啓二安井; Koichi Nomura; 幸一野村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】厚みの薄いマーカを、鉄橋の鋼板に可能な限
り近づけて設置することが望まれている。しかし、送信
アンテナと鋼板などの距離が接近すると、電磁路形成が
阻害され、出力低下を招くため、高架橋や橋梁部への設
置が困難であった。また、設置場所の構造によって放射
する電磁波の強度分布にバラツキが生じ、位置検出精度
が低下する恐れがあった。【解決手段】マーカの送信アンテナ下部に磁性体シー
トを組み込むことで鋼板との距離が近くても出力を維持
するとともに電磁界強度分布を一定にし、さらに、鋼板
を磁性体シートの下部に組み込むことにより、設置場所
毎の調整を不要にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は危険防止サービスを
提供したり、自動運転を行う交通システムにおいて、マ
ーカを道路に敷設しマーカからマーカ直上がピークとな
る電磁界を放射し、車両に搭載した検出器において前記
マーカから放射された電磁界の強度分布を検出すること
により、車線内の左右方向の走行位置を検知するレーン
マーカシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電波式レーンマーカは、電池や電
源供給回路、アンテナと制御回路を組み合わせて構成
し、道路舗装部に埋設されている。また、マーカには受
信アンテナ、受信した電磁波周波数を高効率で２逓倍す
る周波数変換部と送信アンテナを備え、マーカ検出器か
ら送信された微弱な電磁波を受信して受信電磁波とは異
なる周波数の電磁波をロスが少なく反射送信すること
で、電池や電源不要とし、高い検出精度を実現した逓倍
反射式電波マーカシステムが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】道路で使用することか
ら、メンテナンスフリーが要望されており、電池交換不
要とすることが必要であった。また、レーンマーカは、
車線部に数メートル間隔で設置するため、施工面から、
配線レスが要望されており、これらから、電源供給が不
要で、単体設置が可能なマーカが望まれていた。逓倍反
射式電波マーカは、これら課題を解決し、電池レス、配
線レスで舗装内に設置が可能なものである。一方、レー
ンマーカは、道路のあらゆる部位での使用が可能である
ことが求められ、一般的な舗装路はもちろん、橋梁部や
高架路でも使用できることが必要である。しかしなが
ら、逓倍反射式電波マーカシステムは、マーカ検出器と
マーカの間での電磁結合を活用して動作するものであ
り、鉄橋などの鋼板部に設置した場合、電磁路が遮断さ
れることによって電磁結合が阻害され、検出精度が低下
する恐れがあった。さらに、近年の橋梁技術、舗装技術
の進展によって橋梁部の舗装が薄くでき、軽量化を進め
る傾向にあり、舗装部に埋設するレーンマーカも、マー
カ自体の厚みを薄くすると共に橋梁部の鋼板上に直接設
置し、施工厚みを薄くすることが望まれている。また、
位置検出は、マーカから反射送信された電磁波の横方向
の分布を計測し、その分布からマーカとマーカ検出器即
ち車両との横位置を演算、検出するものであるが、マー
カから反射送信される電磁波の分布特性のバラツキが位
置検出精度にも影響するため、分布特性を可能な限り一
定にすることが必要となる。現状においては、マーカの
設置場所によって下部構造物に様々な種類があり、例示
すると一般的な土盛り、鉄橋などの鋼板、コンクリート
舗装路の網目状鉄線入りなどが挙げられる。マーカをこ
れら場所に設置した場合、マーカ下部の構造物の種類、
および、それとの離間距離によって、マーカから反射送
信される電磁波の分布にバラツキが生じ、位置検出精度
が劣化する恐れがある。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するもので、電
池、電源不要で動作し厚みの薄い特徴をもつ逓倍反射式
電波マーカを鋼板部に直接設置可能とするもので、橋梁
や高架部などを含めたあらゆる道路環境上で位置検出が
提供できるようにするものである。

【０００５】また、マーカの下部構造物によらず、一定
の反射電磁波分布を持つことで、場所を問わず安定した
位置検出性能が得られるものである。

【０００６】また、橋梁部、土盛り部等鋼板の有無など
環境が異なるあらゆる設置場所に対して、同じレーンマ
ーカを設置できるようにすることで、設置、調達といっ
た施工性の向上を図るものである。

【０００７】また、固定用金具をマーカ本体に内蔵する
ことで、マーカの設置施工性の向上をさらに図るもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明第１の電波マーカは、電磁波を受信する受信
アンテナと、電磁波を送信する送信アンテナと、前記受
信アンテナと前記送信アンテナとを密閉する非磁性体の
ケースと、前記非磁性体のケースの底部に前記送信アン
テナと平行に板状磁性体を備える。

【０００９】また、本発明第２の電波マーカは、第１の
周波数の電磁波の受信アンテナと、前記受信アンテナに
接続され第1の周波数を逓倍し第２の周波数を生成する
周波数変換部と、前記第２の周波数の電磁波を反射送信
する送信アンテナと、これらを非磁性体のケースで密封
し、前記非磁性体ケースの底部に前記送信アンテナと平
行に板状磁性体を備える。

【００１０】また、本発明第３の電波マーカは、第１の
周波数の電磁波をの受信アンテナと、前記受信アンテナ
に接続され第1の周波数を逓倍し第２の周波数を生成す
る周波数変換部と、前記第２の周波数の電磁波を反射送
信する送信アンテナと、これらを非磁性体のケースで密
封し、前記非磁性体ケースの底部に前記送信アンテナと
平行に板状磁性体を備え、前記板状磁性体は左右対称の
形状であり、その中心から略垂直に伸びる直線上に前記
送信アンテナの中心があることを特徴とする。

【００１１】また、本発明第４の電波マーカは、第１の
周波数の電磁波を受信する略棒状の受信アンテナと、前
記受信アンテナに接続され第1の周波数を逓倍し第２の
周波数を生成する周波数変換部と、前記第２の周波数の
電磁波を反射送信する略平面状の送信アンテナとを備
え、前記送信アンテナと平行に前記受信アンテナを設置
して受信する第１の周波数の電磁波と送信する第２の周
波数の電磁波が直交するように構成し、これらを非磁性
体のケースで密封し、前記非磁性体の底部に送信アンテ
ナと平行に板状磁性体を備えている。

【００１２】また、本発明第５の電波マーカは、第１の
周波数の電磁波を受信する略棒状の受信アンテナと、前
記受信アンテナに接続され第1の周波数を逓倍し第２の
周波数を生成する周波数変換部と、前記第２の周波数の
電磁波を反射送信する略平面状の送信アンテナとを備
え、前記送信アンテナと平行に前記受信アンテナを設置
して受信する第１の周波数の電磁波と送信する第２の周
波数の電磁波が直交するように構成し、これらを非磁性
体のケースで密封し、前記非磁性体の底部に送信アンテ
ナと平行に板状磁性体を備え、前記板状磁性体は左右対
称の形状であり、その中心から略垂直に伸びる直線上に
前記送信アンテナの中心があることを特徴とする。

【００１３】また、本発明第１の逓倍反射式電波マーカ
システムは、電磁波を受信する受信アンテナと、電磁波
を送信する送信アンテナと、前記受信アンテナと前記送
信アンテナとを密閉する非磁性体のケースと、前記非磁
性体のケースの底部に前記送信アンテナと平行に板状磁
性体を備えた電波マーカと、前記電波マーカとの間で電
磁波の送受信を行なうマーカ検出器の送信アンテナと前
記電波マーカの受信アンテナとの間で電磁界閉回路を形
成して電磁誘導を生じさせることにより、マーカの送信
アンテナから出力する電磁界が前記板状磁性体に沿って
側方に広がり、マーカ検出器の受信アンテナとの間で電
磁界閉回路を形成して電磁誘導を生じさせることでマー
カ検出器がマーカからの反射電磁波の強度を検出でき、
薄型構造で鉄橋等の鋼板上に直接設置可能であることを
特徴とする。

【００１４】また、本発明第２の電波マーカシステム
は、第１の周波数の電磁波の受信アンテナと、前記受信
アンテナに接続され第1の周波数を逓倍し第２の周波数
を生成する周波数変換部と、前記第２の周波数の電磁波
を反射送信する送信アンテナと、これらを非磁性体のケ
ースで密封し、前記非磁性体ケースの底部に前記送信ア
ンテナと平行に板状磁性体を備えた電波マーカと、前記
電波マーカとの間で電磁波の送受信を行なうマーカ検出
器の送信アンテナと前記電波式マーカの受信アンテナと
の間で電磁界閉回路を形成して電磁誘導を生じさせるこ
とにより、マーカの送信アンテナから出力する電磁界が
前記板状磁性体に沿って側方に広がり、マーカ検出器の
受信アンテナとの間で電磁界閉回路を形成して電磁誘導
を生じさせることでマーカ検出器がマーカからの反射電
磁波の強度を検出でき、薄型構造で鉄橋等の鋼板上に直
接設置可能であることを特徴とする。

【００１５】また、本発明第３の電波マーカシステム
は、第１の周波数の電磁波を受信する略棒状の受信アン
テナと、前記受信アンテナに接続され第1の周波数を逓
倍し第２の周波数を生成する周波数変換部と、前記第２
の周波数の電磁波を反射送信する略平面状の送信アンテ
ナとを備え、前記送信アンテナと平行に前記受信アンテ
ナを設置して受信する第１の周波数の電磁波と送信する
第２の周波数の電磁波が直交するように構成し、これら
を非磁性体のケースで密封し、前記非磁性体の底部に送
信アンテナと平行に板状磁性体を備えた電波マーカと、
前記電波マーカとの間で電磁波の送受信を行なうマーカ
検出器の送信アンテナと前記電波マーカの受信アンテナ
との間で電磁界閉回路を形成して電磁誘導を生じさせる
ことにより、マーカの送信アンテナから出力する電磁界
が板状磁性体に沿って側方に広がり、マーカ検出器の受
信アンテナとの間で電磁界閉回路を形成して電磁誘導を
生じさせることでマーカ検出器がマーカからの反射電磁
波の強度を検出でき、薄型構造で鉄橋等の鋼板上に直接
設置可能であることを特徴とする。

【００１６】また、本発明第４の電波マーカシステム
は、第１の周波数の電磁波の受信アンテナと、前記受信
アンテナに接続され第1の周波数を逓倍し第２の周波数
を生成する周波数変換部と、前記第２の周波数の電磁波
を反射送信する送信アンテナとを備え、これらを非磁性
体のケースで密封し、前記非磁性体のケースの底部に前
記送信アンテナと平行に板状磁性体を備えた電波マーカ
と、車両等の移動体に搭載されマーカが設置された路面
に向けて第１の周波数の電磁波を送信する送信アンテナ
と、略横一列に配置されマーカから反射送信される電磁
波を受信する受信アンテナとを備え、前記受信アンテナ
によって横方向のマーカからの反射電磁波の強度分布を
測定し、前記強度分布の測定結果からマーカと車両等と
の横位置を検知するマーカ検出器とから構成される電波
マーカシステムにおいて、前記板状磁性体は左右対称の
形状であって、その中心から略垂直に伸びる直線上に前
記送信アンテナの中心があり、前記送信アンテナから反
射送信される電磁波を前記板状磁性体により集束してマ
ーカ設置場所の下部構造物の影響を受けずに一定の電磁
界分布とすることにより、マーカ検出器がマーカ設置場
所によらず一定の精度で位置検出を行えることを特徴と
する。

【００１７】また、本発明第５の電波マーカシステム
は、第１の周波数の電磁波を受信する略棒状の受信アン
テナと、前記受信アンテナに接続され第1の周波数を逓
倍し第２の周波数を生成する周波数変換部と、前記第２
の周波数の電磁波を反射送信する略平面状の送信アンテ
ナとを備え、前記送信アンテナと平行に前記受信アンテ
ナを設置して受信する第１の周波数の電磁波と送信する
第２の周波数の電磁波が直交するように構成し、これら
を非磁性体のケースで密封し、前記非磁性体の底部に送
信アンテナと平行に板状磁性体を備え、前記板状磁性体
は左右対称の形状であり、その中心から略垂直に伸びる
直線上に前記送信アンテナの中心がある電波マーカと、
車両等の移動体に搭載されマーカが設置された路面に向
けて第１の周波数の電磁波を送信する送信アンテナと、
略横一列に配置されマーカから反射送信される電磁波を
受信する受信アンテナとを備え、前記受信アンテナによ
って横方向のマーカからの反射電磁波の強度分布を測定
し、前記強度分布の測定結果からマーカと車両等との横
位置を検知するマーカ検出器とから構成される電波マー
カシステムにおいて、前記板状磁性体は左右対称の形状
であって、その中心から略垂直に伸びる直線上に前記送
信アンテナの中心があり、前記送信アンテナから反射送
信される電磁波を前記板状磁性体により集束してマーカ
設置場所の下部構造物の影響を受けずに一定の電磁界分
布とすることにより、マーカ検出器がマーカ設置場所に
よらず一定の精度で位置検出を行えることを特徴とす
る。

【００１８】また、本発明第６の電波マーカシステム
は、本発明第６、７、８、９、または１０の電波マーカ
システムに加え、板状磁性体の下部に鋼板を備え、鋼板
を組み込んだ状態でアンテナ特性を合わせこみ、鉄橋等
の鋼板上、土盛り部、網目状鉄線入りコンクリート舗装
部等各種道路環境で共通に使用できることを特徴とした
電波マーカを備える。

【００１９】また、本発明第７の電波マーカシステム
は、本発明第６の電波マーカシステムに加え、板状磁性
体下部の鋼板に設置固定部を備え、鉄橋の鋼板やコンク
リート路盤、アスファルト路盤等あらゆる道路部位にお
いて特性を保持したまま直接固定可能であることを特徴
とした電波マーカを備える。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明第１の電波マーカによれ
ば、板状磁性体に電磁波が収束することにより、低部の
構造物の影響なしに、高い出力で電磁波を反射出力でき
る。

【００２１】また、本発明第２及び第４の電波式マーカ
によれば、本発明第１の電波マーカに比し、受信した電
磁波を逓倍した電磁波を反射送信できるため、マーカ検
知器が自ら送信した成分を分離することなく受信できる
ため、信号の送受信を確実に行なうことができる。

【００２２】また、本発明第３及び第５の電波マーカに
よれば、マーカ設置場所によって生じる反射送信電磁界
の分布のばらつきを抑え、また、左右対称とすることが
でき、位置制度の向上が図れる。

【００２３】また本発明第１、第２、または、第３の電
波マーカシステムによれば、電磁波を集束する板状磁性
体を送信アンテナ下部に備えることにより、底部の構造
物の影響を受けず、高い出力で反射送信でき、良好なマ
ーカ検出が可能となるものである。また、底部に薄いシ
ート状の磁性体を備えることで性能が保持できることか
ら、棒状の受信アンテナと平面状の送信アンテナが平行
に配置されることによる逓倍反射式電波マーカの厚みが
薄い特徴を損なうことなく構成できる。これらによっ
て、橋梁や高架部を含めたあらゆる道路環境で位置検出
が可能となる。

【００２４】また、本発明第４、または、第５の電波マ
ーカシステムによれば、マーカ設置場所によって生じる
反射送信電磁界の分布のばらつきを抑え、また、左右対
称とすることができ、位置制度の向上が図れる。

【００２５】また、本発明第６の電波マーカシステムに
よれば、また、本発明の逓倍反射式電波マーカシステム
は、設置場所毎にマーカを準備する必要が無く、単一仕
様のマーカで施工できるため、施工工事、調達面で簡素
化がはかれる。

【００２６】また、本発明第７の電波マーカシステムに
よれば、また、本発明の逓倍反射式電波マーカシステム
は、マーカの性能を維持したまま設置性が向上するとと
もに、舗装時にマーカが移動せず位置を固定できること
から位置検出システム、および、車線逸脱防止支援や車
線保持といった応用システムの安定性を高めることがで
きる。

【００２７】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。本発明の第１の実施の形態の逓倍反
射式電波マーカシステムの構成と作用について、以下に
示す。

【００２８】図１は、本実施の形態における逓倍反射式
電波マーカの構成を示したものである。１は受信アンテ
ナであり、ここでは円筒状のフェライトにコイルを巻き
つけて形成するバーアンテナにより構成されている。車
両等に設置されたマーカ検出器の送信アンテナから出力
される第一の周波数の電磁波を受信するものである。２
は周波数変換部であり、受信アンテナ１で受信した電磁
波の周波数を変換し、第一の周波数の２逓倍となる第２
の周波数のクロックを生成するものである。３は送信ア
ンテナであり、周波数変換部２で生成された第２の周波
数のクロックを電磁波として出力するものである。受信
する電磁波と送信する電磁波が直交するように、受信ア
ンテナ１と送信アンテナ３は平行に配置している。

【００２９】このような構成で、車両側から送信された
電磁波に対して異なる周波数を、磁界を直交させる形で
反射することで、マーカ検出器側は微弱な送信出力で、
かつ、受信した電磁波から自らが送信した成分を分離す
る必要なくマーカを検出できるものである。４は、板状
磁性体であり、送信アンテナ３と平行に配置している。
ここでは、板状磁性体４として、シート状のフェライト
を用いている。板状磁性体４は、電磁波を集束する特性
をもっており、送信アンテナ３の下方に放射される電磁
波を集束し、下方から側方へみちびくことにより、送信
アンテナ３の下部の構造にかかわらず、電磁界閉回路を
形成することができ、鋼板などで作られる鉄橋などに設
置しても電磁波を反射できるものである。５はケースで
あり、これら構成物を収納するものである。なお、板状
磁性体４は、ケース５に内蔵される、あるいは、ケース
４の底面に貼り付けられる、のいずれでもかまわない。

【００３０】図２は、逓倍反射式電波マーカの回路構成
を示したものである。周波数変換部２は全波整流回路を
応用した構成であり、電源無しで、かつ、高効率で周波
数を２逓倍できることから、受信する電磁波が微弱であ
っても、反射送信できるものである。

【００３１】図３は、従来の逓倍反射式電波マーカを、
土盛り上の舗装等一般的な道路に設置した場合の、マー
カ検出器とマーカ間の電磁波の放射イメージを示したも
のである。１はマーカの受信アンテナであり、水平に設
置している。３はマーカの送信アンテナであり、１と平
行に即ち水平に設置している。６はマーカ検出器の送信
アンテナであり、垂直に設置している。７はマーカ検出
器の受信アンテナであり、垂直に設置している。図中の
破線は、マーカ検出器の送信アンテナ６から出力される
電磁波の放射イメージを示したものであり、上下に８の
字様に放射される。マーカの受信アンテナ１の周辺で
は、マーカの受信アンテナ１がフェライトにコイルを巻
き付けた棒状アンテナで構成されているため、電磁波が
集束され、高い効率で受信できている。

【００３２】図中の実線は、マーカの送信アンテナ３か
ら出力される反射電磁波の放射イメージを示したもので
あり、左右に８の字様に放射される。マーカ検出器の受
信アンテナ７もフェライトにコイルを巻き付けた棒状ア
ンテナで構成されているため、電磁波が集束され、高い
効率で受信できる。

【００３３】次に、図４は鉄橋の鋼板上にマーカを設置
した場合の電磁波の放射イメージであり、図４を用い
て、鉄橋の鋼板上にマーカを設置した場合の動作を示
す。８は鋼板である。鋼板８によって、マーカの送信ア
ンテナ３から出力される反射電磁波の流路が遮断され、
出力は大きく低下してしまう。鋼板８と送信アンテナ３
との距離が狭くなるほど、遮断される割合は大きくな
り、出力が低下する。このため、マーカ検出器７では、
充分な受信レベルを得ることができず、マーカの検出精
度が低下したり、マーカを検出できなかったりすること
となる。

【００３４】図５は、マーカの送信アンテナ３と鋼板８
との間に板状磁性体を挿入した場合の電磁波の放射イメ
ージを示したものである。４は板状磁性体であり、ここ
ではシート状のフェライトを用いている。板状磁性体８
は、電磁界を集束する特性をもっているため、図中の実
線で示した放射イメージのように、送信アンテナから反
射送信電磁波が出力される。これにより、鋼板９によっ
て遮断されることなく高い出力を維持することができる
ため、マーカ検出器の受信アンテナ７によって充分な受
信レベルを得ることができ、マーカを良好に検出できる
こととなる。

【００３５】このように、電磁波を集束する板状磁性体
を送信アンテナ下部に備えることにより、底部の構造物
の影響を受けず、高い出力で反射送信でき、良好なマー
カ検出が可能となるものである。また、底部に薄いシー
ト状の磁性体を備えることで性能が保持できることか
ら、棒状の受信アンテナと平面状の送信アンテナが平行
に配置されることによる逓倍反射式電波マーカの厚みが
薄い特徴を損なうことなく構成できるものである。これ
らによって、橋梁や高架部を含めたあらゆる道路環境で
位置検出が可能となるものである。

【００３６】図６は、本発明の逓倍反射式電波マーカの
第２の構成例を示したもので、図１の構成とは送信アン
テナと受信アンテナの配置を逆にして、上から受信アン
テナ、送信アンテナ、板状磁性体の順にしたものであ
る。この構成でも、動作可能である。

【００３７】本発明の第２の実施の形態の逓倍反射式電
波マーカシステムの構成と作用について、以下に示す。

【００３８】本実施の形態における逓倍反射式電波マー
カの構成は、一点を除き本発明の第１の実施の形態の逓
倍反射式電波マーカシステムにおけるマーカの構成と同
じであるため、図１を用いて、相違点に絞って以下に説
明する。

【００３９】本発明の第１の実施の形態のマーカにおい
ては、板状磁性体４の形状は特に指定していない。本発
明の第２の実施の形態のマーカにおいては、板状磁性体
４は左右対象の形状とし、かつ、その中心から垂直にの
びる直線上に円形の送信アンテナ３の中心が存在するよ
う構成する。なお、逓倍反射式電波マーカは、受信アン
テナ１が道路の進路方向と平行となるように設置するも
のである。

【００４０】図７は、上記構成のマーカから反射送信さ
れる電磁波の左右方向の放射イメージを示したものであ
る。マーカ検出器の送信アンテナ６から送信される電磁
波は割愛している。マーカ検出器の受信アンテナ７は、
ここでは３個用い、横一線上に配置されている。マーカ
からの高さを一定とした場合マーカから反射送信された
電磁波は直上が最も強く、脇へ行くほど弱くなる。この
３個の受信アンテナによって、電磁波の強度を同時に測
定することで、横方向の分布が検知できる。横方向の分
布から、図中に示した横位置を演算算出する。ここで、
マーカから反射送信される電磁波の強度分布が、マーカ
毎にばらついていたり、また、同一マーカでも左右非対
称であれば、検出誤差は拡大する。板状磁性体４は電磁
波を集束する特性をもっているため、図の様に下部構造
物の影響を受けず、一定の電磁界分布を持つことができ
る。また、板状磁性体４を左右対象の形状とすること
で、左右対象の電磁波分布を持つこととなる。これによ
り、マーカ毎、および、マーカ設置場所によって生じる
反射送信電磁界の分布強度のバラツキを抑え、また、左
右対称とすることができ、位置検出精度の向上を図るこ
とが可能となる。

【００４１】次に、本発明の第３の実施の形態の逓倍反
射式電波マーカシステムの構成と作用について、以下に
示す。

【００４２】図８は、本実施の形態の逓倍反射式電波マ
ーカシステムにおけるマーカの構成を示したものであ
る。本構成は、図１に示した逓倍反射式電波マーカの構
成に加え、板状磁性体の下部に鋼板を加えたものであ
る。９は鋼板であり、板状磁性体４の下側に平行に設置
している。図９は、マーカを道路に設置した場合の断面
構造の一例を示したものである。左が鉄橋、右が一般的
な地面上の道路である。

【００４３】本発明の第１および第２の実施の形態で示
したマーカをこれら道路部位に使用する場合、マーカ
は、下部に鋼板があることを前提にアンテナの特性を調
整しており、鋼板が無いときとは浮遊容量等に差が出て
特性が変化するため、鋼板の有無に合わせてアンテナを
構成するコンデンサやコイルの巻き数を変更して特性を
合わせる必要がある。このために、この場合でも鋼板上
設置用と、土部設置用との２種類必要となる。これに対
し、本発明の第２の実施の形態の逓倍反射式電波マーカ
は、図８に示したように、板状磁性体４の下部に鋼板９
を配置し、鋼板を組み込み一体化したマーカとして構成
してコンデンサやコイルの巻き数など特性を合わせ込む
事で、マーカ下部の構造に関わらず一定の性能を維持で
きるものである。これにより、同一仕様のマーカを、鋼
板上、土部問わず設置が可能となるものである。

【００４４】なお、図８では、受信アンテナ１、周波数
変換部２、送信アンテナ３、板状磁性体４、鋼板９をケ
ース５で収納しているが、ケース５は受信アンテナ１、
周波数変換部２、送信アンテナ３を収納し、ケース５の
下部に板状磁性体４、鋼板９が接着される構造でも同じ
効果を持つものである。

【００４５】このように、設置場所毎にマーカを準備す
る必要が無く、単一仕様のマーカで施工できるため、施
工工事、調達面で簡素化がはかれるものである。

【００４６】次に、本発明の第４の実施の形態の逓倍反
射式電波マーカシステムの構成と作用について、以下に
示す。

【００４７】図１０は、本実施の形態の逓倍反射式電波
マーカシステムにおけるマーカの構成を示したものであ
る。本構成は、図８に示した本発明の第３の実施の形態
の逓倍反射式電波マーカシステムにおけるマーカに対
し、鋼板において固定用の機能を兼ねるように固定穴な
どを設けたものである。図１０において、１０は設置固
定部の一例として、設置固定用穴を四隅に設けた設置固
定用穴付鋼板である。設置固定用穴付鋼板１０は、図８
の鋼板９の機能と設置固定用の金具としての機能を兼ね
備えるものである。

【００４８】マーカ設置工事の方法として、土部の路盤
上や橋梁部の鋼板上にマーカを置き、アスファルトなど
舗装材を流し込み、ロードローラなどで踏み固める方法
が一般的である。しかしながら、舗装材を流し込む際
や、さらには、ロードローラで踏み固める際に舗装材が
流れ、マーカの位置もずれる懸念がある。マーカは、車
両が車線内の横位置を検出する基準位置となるため、マ
ーカ自体の位置が変動すると、位置検出そのものが影響
を受け、車線中央部を保持して走行する自動運転や、一
定量横ずれを起こすと警報を鳴らしたりする車線逸脱防
止といったサービスの信頼性が低下する。

【００４９】従って、マーカは指定位置に正しく設置す
ることが必須となる。設置固定する際には、固定用金具
などを用いるのが一般的であるが、電磁波を用いたシス
テムであるために、固定用金具の追加によって特性変化
が生じる恐れがある。本発明の設置固定部付きマーカ
は、特性安定化を目的として組み込まれている鋼板を、
固定用金具として用途を兼ね、この鋼板を組み込んだ構
造でコンデンサやコイルの巻き数など特性を合わせ込む
事で、設置固定するための新たな加工や部材を必要とせ
ず、また、新たな加工や部材が不要であるがゆえに特性
変化がなく、安定した性能を維持できるものである。

【００５０】このように、マーカの性能を維持したまま
設置性が向上するとともに、舗装時にマーカが移動せず
位置を固定できることから位置検出システム、および、
車線逸脱防止支援や車線保持といった応用システムの安
定性を高めることができるものである。

【００５１】

【発明の効果】本発明第１の電波マーカによれば、板状
磁性体に電磁波が収束することにより、低部の構造物の
影響なしに、高い出力で電磁波を反射出力できる。

【００５２】また、本発明第２及び第４の電波式マーカ
によれば、本発明第１の電波マーカに比し、受信した電
磁波を逓倍した電磁波を反射送信できるため、マーカ検
知器が自ら送信した成分を分離することなく受信できる
ため、信号の送受信を確実に行なうことができる。

【００５３】また、本発明第３及び第５の電波マーカに
よれば、マーカ設置場所によって生じる反射送信電磁界
の分布のばらつきを抑え、また、左右対称とすることが
でき、位置制度の向上が図れる。

【００５４】また本発明第１、第２、または、第３の電
波マーカシステムによれば、電磁波を集束する板状磁性
体を送信アンテナ下部に備えることにより、底部の構造
物の影響を受けず、高い出力で反射送信でき、良好なマ
ーカ検出が可能となるものである。また、底部に薄いシ
ート状の磁性体を備えることで性能が保持できることか
ら、棒状の受信アンテナと平面状の送信アンテナが平行
に配置されることによる逓倍反射式電波マーカの厚みが
薄い特徴を損なうことなく構成できる。これらによっ
て、橋梁や高架部を含めたあらゆる道路環境で位置検出
が可能となる。

【００５５】また、本発明第４、または、第５の電波マ
ーカシステムによれば、マーカ設置場所によって生じる
反射送信電磁界の分布のばらつきを抑え、また、左右対
称とすることができ、位置制度の向上が図れる。

【００５６】また、本発明第６の電波マーカシステムに
よれば、また、本発明の逓倍反射式電波マーカシステム
は、設置場所毎にマーカを準備する必要が無く、単一仕
様のマーカで施工できるため、施工工事、調達面で簡素
化がはかれる。

【００５７】また、本発明第７の電波マーカシステムに
よれば、また、本発明の逓倍反射式電波マーカシステム
は、マーカの性能を維持したまま設置性が向上するとと
もに、舗装時にマーカが移動せず位置を固定できること
から位置検出システム、および、車線逸脱防止支援や車
線保持といった応用システムの安定性を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の電波マーカの構成
を示す外観斜視図

【図２】本発明第１の実施の形態における電波マーカの
回路構成図

【図３】マーカ検出器とマーカ間の電磁波の放射イメー
ジを示す模式図

【図４】鉄橋の鋼板上にマーカを設置した場合の電磁波
の放射イメージを示す模式図

【図５】本発明の第１の実施の形態の板状磁性体を挿入
した場合の電磁波の放射イメージを示す模式図

【図６】本発明第１の実施の形態における電波マーカの
構成例を示す斜視図

【図７】本発明第２の実施の形態に係る電波マーカから
反射送信される電磁波の左右方向の放射イメージを示す
模式図

【図８】本発明の第３の実施の形態の逓倍反射式電波マ
ーカの構成を示す斜視図

【図９】本発明の実施の形態に係るマーカを道路に設置
した場合の断面構造の一例を示す説明図

【図１０】本発明の第４の実施の形態の逓倍反射式電波
マーカの構成を示す斜視図

【符号の説明】

１受信アンテナ２周波数変換部３送信アンテナ４板状磁性体５ケース６マーカ検出器の送信アンテナ７マーカ検出器の受信アンテナ８鋼板９鋼板１０設置固定用穴付鋼板

フロントページの続き (72)発明者安井啓二大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者野村幸一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5H180 AA01 CC17 CC24 5H301 AA03 BB20 EE02 EE13 EE28 5J046 AA02 AA04 AA07 AA13 AB11 AB12 RA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁波を受信する受信アンテナと、電磁
波を送信する送信アンテナと、前記受信アンテナと前記
送信アンテナとを密閉する非磁性体のケースと、前記非
磁性体のケースの底部に前記送信アンテナと平行に板状
磁性体を備えた電波マーカ。
【請求項２】第１の周波数の電磁波の受信アンテナ
と、前記受信アンテナに接続され第1の周波数を逓倍し
第２の周波数を生成する周波数変換部と、前記第２の周
波数の電磁波を反射送信する送信アンテナと、これらを
非磁性体のケースで密封し、前記非磁性体ケースの底部
に前記送信アンテナと平行に板状磁性体を備えた電波マ
ーカ。
【請求項３】第１の周波数の電磁波をの受信アンテナ
と、前記受信アンテナに接続され第1の周波数を逓倍し
第２の周波数を生成する周波数変換部と、前記第２の周
波数の電磁波を反射送信する送信アンテナと、これらを
非磁性体のケースで密封し、前記非磁性体ケースの底部
に前記送信アンテナと平行に板状磁性体を備え、前記板
状磁性体は左右対称の形状であり、その中心から略垂直
に伸びる直線上に前記送信アンテナの中心があることを
特徴とする電波マーカ。
【請求項４】第１の周波数の電磁波を受信する略棒状
の受信アンテナと、前記受信アンテナに接続され第1の
周波数を逓倍し第２の周波数を生成する周波数変換部
と、前記第２の周波数の電磁波を反射送信する略平面状
の送信アンテナとを備え、前記送信アンテナと平行に前
記受信アンテナを設置して受信する第１の周波数の電磁
波と送信する第２の周波数の電磁波が直交するように構
成し、これらを非磁性体のケースで密封し、前記非磁性
体の底部に送信アンテナと平行に板状磁性体を備えた電
波マーカ。
【請求項５】第１の周波数の電磁波を受信する略棒状
の受信アンテナと、前記受信アンテナに接続され第1の
周波数を逓倍し第２の周波数を生成する周波数変換部
と、前記第２の周波数の電磁波を反射送信する略平面状
の送信アンテナとを備え、前記送信アンテナと平行に前
記受信アンテナを設置して受信する第１の周波数の電磁
波と送信する第２の周波数の電磁波が直交するように構
成し、これらを非磁性体のケースで密封し、前記非磁性
体の底部に送信アンテナと平行に板状磁性体を備え、前
記板状磁性体は左右対称の形状であり、その中心から略
垂直に伸びる直線上に前記送信アンテナの中心があるこ
とを特徴とする電波マーカ。
【請求項６】電磁波を受信する受信アンテナと、電磁
波を送信する送信アンテナと、前記受信アンテナと前記
送信アンテナとを密閉する非磁性体のケースと、前記非
磁性体のケースの底部に前記送信アンテナと平行に板状
磁性体を備えた電波マーカと、前記電波マーカとの間で
電磁波の送受信を行なうマーカ検出器の送信アンテナと
前記電波マーカの受信アンテナとの間で電磁界閉回路を
形成して電磁誘導を生じさせることにより、マーカの送
信アンテナから出力する電磁界が前記板状磁性体に沿っ
て側方に広がり、マーカ検出器の受信アンテナとの間で
電磁界閉回路を形成して電磁誘導を生じさせることでマ
ーカ検出器がマーカからの反射電磁波の強度を検出で
き、薄型構造で鉄橋等の鋼板上に直接設置可能であるこ
とを特徴とする電波マーカシステム。
【請求項７】第１の周波数の電磁波の受信アンテナ
と、前記受信アンテナに接続され第1の周波数を逓倍し
第２の周波数を生成する周波数変換部と、前記第２の周
波数の電磁波を反射送信する送信アンテナと、これらを
非磁性体のケースで密封し、前記非磁性体ケースの底部
に前記送信アンテナと平行に板状磁性体を備えた電波マ
ーカと、前記電波マーカとの間で電磁波の送受信を行な
うマーカ検出器の送信アンテナと前記電波マーカの受信
アンテナとの間で電磁界閉回路を形成して電磁誘導を生
じさせることにより、マーカの送信アンテナから出力す
る電磁界が前記板状磁性体に沿って側方に広がり、マー
カ検出器の受信アンテナとの間で電磁界閉回路を形成し
て電磁誘導を生じさせることでマーカ検出器がマーカか
らの反射電磁波の強度を検出でき、薄型構造で鉄橋等の
鋼板上に直接設置可能であることを特徴とする電波マー
カシステム。
【請求項８】第１の周波数の電磁波を受信する略棒状
の受信アンテナと、前記受信アンテナに接続され第1の
周波数を逓倍し第２の周波数を生成する周波数変換部
と、前記第２の周波数の電磁波を反射送信する略平面状
の送信アンテナとを備え、前記送信アンテナと平行に前
記受信アンテナを設置して受信する第１の周波数の電磁
波と送信する第２の周波数の電磁波が直交するように構
成し、これらを非磁性体のケースで密封し、前記非磁性
体の底部に送信アンテナと平行に板状磁性体を備えた電
波マーカと、前記電波マーカとの間で電磁波の送受信を
行なうマーカ検出器の送信アンテナと前記電波マーカの
受信アンテナとの間で電磁界閉回路を形成して電磁誘導
を生じさせることにより、マーカの送信アンテナから出
力する電磁界が板状磁性体に沿って側方に広がり、マー
カ検出器の受信アンテナとの間で電磁界閉回路を形成し
て電磁誘導を生じさせることでマーカ検出器がマーカか
らの反射電磁波の強度を検出でき、薄型構造で鉄橋等の
鋼板上に直接設置可能であることを特徴とする電波マー
カシステム。
【請求項９】第１の周波数の電磁波の受信アンテナ
と、前記受信アンテナに接続され第1の周波数を逓倍し
第２の周波数を生成する周波数変換部と、前記第２の周
波数の電磁波を反射送信する送信アンテナとを備え、こ
れらを非磁性体のケースで密封し、前記非磁性体のケー
スの底部に前記送信アンテナと平行に板状磁性体を備え
た電波マーカと、車両等の移動体に搭載されマーカが設
置された路面に向けて第１の周波数の電磁波を送信する
送信アンテナと、略横一列に配置されマーカから反射送
信される電磁波を受信する受信アンテナとを備え、前記
受信アンテナによって横方向のマーカからの反射電磁波
の強度分布を測定し、前記強度分布の測定結果からマー
カと車両等との横位置を検知するマーカ検出器とから構
成される電波マーカシステムにおいて、前記板状磁性体
は左右対称の形状であって、その中心から略垂直に伸び
る直線上に前記送信アンテナの中心があり、前記送信ア
ンテナから反射送信される電磁波を前記板状磁性体によ
り集束してマーカ設置場所の下部構造物の影響を受けず
に一定の電磁界分布とすることにより、マーカ検出器が
マーカ設置場所によらず一定の精度で位置検出を行える
ことを特徴とした電波マーカシステム。
【請求項１０】第１の周波数の電磁波を受信する略棒
状の受信アンテナと、前記受信アンテナに接続され第1
の周波数を逓倍し第２の周波数を生成する周波数変換部
と、前記第２の周波数の電磁波を反射送信する略平面状
の送信アンテナとを備え、前記送信アンテナと平行に前
記受信アンテナを設置して受信する第１の周波数の電磁
波と送信する第２の周波数の電磁波が直交するように構
成し、これらを非磁性体のケースで密封し、前記非磁性
体の底部に送信アンテナと平行に板状磁性体を備え、前
記板状磁性体は左右対称の形状であり、その中心から略
垂直に伸びる直線上に前記送信アンテナの中心がある電
波マーカと、車両等の移動体に搭載されマーカが設置さ
れた路面に向けて第１の周波数の電磁波を送信する送信
アンテナと、略横一列に配置されマーカから反射送信さ
れる電磁波を受信する受信アンテナとを備え、前記受信
アンテナによって横方向のマーカからの反射電磁波の強
度分布を測定し、前記強度分布の測定結果からマーカと
車両等との横位置を検知するマーカ検出器とから構成さ
れる電波マーカシステムにおいて、前記板状磁性体は左
右対称の形状であって、その中心から略垂直に伸びる直
線上に前記送信アンテナの中心があり、前記送信アンテ
ナから反射送信される電磁波を前記板状磁性体により集
束してマーカ設置場所の下部構造物の影響を受けずに一
定の電磁界分布とすることにより、マーカ検出器がマー
カ設置場所によらず一定の精度で位置検出を行えること
を特徴とした電波マーカシステム。
【請求項１１】板状磁性体の下部に鋼板を備え、鋼板
を組み込んだ状態でアンテナ特性を合わせこみ、鉄橋等
の鋼板上、土盛り部、網目状鉄線入りコンクリート舗装
部等各種道路環境で共通に使用できることを特徴とした
電波マーカを備えた請求項６、７、８、９または請求項
１０記載の電波マーカシステム
【請求項１２】板状磁性体下部の鋼板に設置固定部を
備え、鉄橋の鋼板やコンクリート路盤、アスファルト路
盤等あらゆる道路部位において特性を保持したまま直接
固定可能であることを特徴とした電波マーカを備えた請
求項１１記載の電波マーカシステム。