JP2003077098A - 車線逸脱検知方法及びそのシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 路車間での高度な通信制御を必要とせず、低
コストかつ簡単な構成で道路幅方向の位置を検知するこ
とができる車線逸脱検知方法及びそのシステムを提供す
る。 【解決手段】 道路の長手方向に沿わせて移動通信用ケ
ーブル１を敷設し、この移動通信用ケーブル１より放射
される電波を受信するアンテナ２を車両３の複数箇所に
取り付け、各アンテナ２で受信される電波の位相を比較
することにより、車両３の道路幅方向の位置を検知す
る。移動通信用ケーブル１からアンテナ２までの直線距
離の相違により位相差が出る。水平距離により位相差が
変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両が所定の車線
から逸脱したことを検知する車線逸脱検知方法及びその
システムに係り、特に、路車間での高度な通信制御を必
要とせず、低コストかつ簡単な構成で道路幅方向の位置
を検知することができる車線逸脱検知方法及びそのシス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車線逸脱検知システムとして代表
的なものは、図４に示されるように、道路３１に埋設さ
れた磁気マーカ３２と、車両３３に取り付けられた磁気
センサ３４とから構成されるシステムである。

【０００３】磁気マーカ３２は、車線に沿って連続的又
は離散的に道路３１に埋設され、常時、磁力を発生させ
る機能を有する。

【０００４】磁気センサは、車両３３が磁気マーカ３２
の近傍を通過する際、磁気マーカ３２の磁気を検知し
て、車両の道路幅方向の位置を検知する機能を有する。

【０００５】車両３３が磁気マーカ３２の埋設されてい
る車線から逸脱すると、磁気が検知できなくなるため、
車線逸脱と判断することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気マーカ３２
を用いた車線逸脱検知システムでは、道路に磁気マーカ
３２を埋設する必要があるため、道路工事が必要とな
り、そのためコストが高く、また工事期間中は通行止め
などにより車両通行を妨げなければならないという問題
点がある。

【０００７】また、道路上に積雪がある場合には、車両
に取り付けられた磁気センサ３４と道路に埋設された磁
気マーカ３２との距離が大きくなり、磁気が検知でき
ず、車線逸脱が検知できないという問題点がある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、路車間での高度な通信制御を必要とせず、低コスト
かつ簡単な構成で道路幅方向の位置を検知することがで
きる車線逸脱検知方法及びそのシステムを提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の方法は、道路の長手方向に沿わせて移動通信
用ケーブルを敷設し、この移動通信用ケーブルより放射
される電波を受信するアンテナを車両の複数箇所に取り
付け、各アンテナで受信される電波の位相を比較するこ
とにより、車両の道路幅方向の位置を検知するものであ
る。

【００１０】各アンテナを高さが異なる箇所に取り付け
てもよい。

【００１１】複数本の前記移動通信用ケーブルを道路幅
方向の位置が異なる箇所に敷設してもよい。

【００１２】また、本発明のシステムは、道路の長手方
向に沿わせて敷設した移動通信用ケーブルと、この移動
通信用ケーブルより放射される電波を受信するべく車両
の複数箇所に取り付けたアンテナと、各アンテナで受信
される電波の位相を比較することにより、車両の道路幅
方向の位置を検知する受信機とを備えたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００１４】図１に示されるように、本発明に係る車線
逸脱検知システムは、道路の長手方向に沿わせるべく路
側・路肩等に敷設した漏洩ケーブル等の移動通信用ケー
ブル１と、この移動通信用ケーブルより放射される電波
を受信するべく車両３の上下複数箇所に取り付けたアン
テナ２（設置位置の下から順にＡ，Ｂ，Ｃとする）と、
各アンテナで受信される電波の位相を比較することによ
り、車両の道路幅方向の位置を検知する受信機（情報処
理装置）４とを備えたものである。

【００１５】移動通信用ケーブル１は、車線逸脱検知サ
ービスが行われる道路に沿って敷設され、長手方向に連
続的又は離散的に所定の周波数の電波を放射する機能を
有する。従って、図１（ａ）のように、道路幅方向に向
かう平行な電波が放射され、長手方向には均一な強度分
布が得られることになる。

【００１６】路車間での送受信ができればよいので周波
数は限定しないが、雪の多い地方では雪の影響を受けな
い周波数帯の電波を使用するとよい。これは、移動通信
用ケーブル１が雪で覆われたり、除雪のために路肩に雪
が大量に堆積する状況でも送受信に支障がないようにす
るためである。

【００１７】移動通信用ケーブル１は、車両３に取り付
けたアンテナ２のうち、最も下段のものよりも下か、最
も上段のものよりも上の位置に敷設するとよい。図１
（ｂ）の例では、車両３の車体側面に下からＡ，Ｂ，Ｃ
の順でアンテナ２が取り付けられており、移動通信用ケ
ーブル１は、Ａのアンテナ２よりも低くなるよう、路面
とほほ同じ高さに敷設されている。Ｃのアンテナ２より
も高くなるよう中空に敷設してもよいことは勿論であ
る。これは、後述するように、複数のアンテナ２で受信
される電波の位相差に基づいて、移動通信用ケーブル１
からの距離と積雪がある場合の積雪高さとを算出する場
合に、移動通信用ケーブル１とアンテナ２との相対位置
関係が定まっていた方が計算が容易だからである。

【００１８】受信機４は、複数個のアンテナ２（図１の
例ではＡ，Ｂ，Ｃの３個）で受信した電波５の位相を比
較して、移動通信用ケーブル１からの水平距離ｘを検知
する機能と、その距離情報から車両の運転手に警報を発
する機能とを有する。

【００１９】以下、アンテナ２で受信される電波の位相
差から水平距離ｘを検知する動作について説明する。

【００２０】移動通信用ケーブル１から放射された電波
５は、複数個のアンテナ２（Ａ，Ｂ，Ｃ）で受信される
が、アンテナ２（Ａ，Ｂ，Ｃ）はそれぞれ高さが違えて
取り付けられているため、移動通信用ケーブル１からの
直線距離がそれぞれ異なり、そのため、受信する電波の
位相がそれぞれ異なり、各アンテナ間で位相差が生じ
る。

【００２１】例として、アンテナＡ，Ｂ，Ｃをそれぞれ
地上高１，２，３ｍの位置で車両３に取り付け、移動通
信用ケーブル１の敷設高さを地上高１ｍ、電波５の周波
数を６０ＭＨｚ（＝波長５ｍ）とする。この場合の水平
距離ｘとアンテナＡＢ間及びＡＣ間の位相差との関係を
図２に示す。

【００２２】図２には、車両３の下に積雪がある場合に
ついても特性を示した。各特性曲線は、２１がＡＢ間
（積雪無し）、２２がＡＢ間（積雪１ｍ）、２３がＡＢ
間（積雪５ｍ）、２４がＡＣ間（積雪無し）、２５がＡ
Ｃ間（積雪１ｍ）、２６がＡＣ間（積雪５ｍ）の場合を
示している。

【００２３】図２を見ると、車両３が移動通信用ケーブ
ル１から離れるに従ってＡＢ間、ＡＣ間の位相差が小さ
くなることが分かる。このことから、基本的には２つの
アンテナの位相差から水平距離ｘを求めることが可能で
あることが分かる。

【００２４】ただし、車両３の下に積雪がある場合には
アンテナＡ，Ｂ，Ｃの高さが変化する。例えば、積雪５
ｍのときはアンテナＡ，Ｂ，Ｃの地上高はそれぞれ６，
７，８ｍとなる。図２のように、水平距離ｘと位相差と
の関係は、積雪の高さによって変わってしまうため、２
つのアンテナの位相差からだけでは水平距離ｘは一意に
求まらない。

【００２５】そこで、本発明では、３つのアンテナを用
いた。３つのアンテナで電波５を受信することにより、
２種類の位相差を得ることができる。図２の距離位相差
特性において、それぞれの位相差とそれぞれの積雪パラ
メータによる曲線との交点が示す水平距離ｘのうち、同
一積雪パラメータで同一水平距離ｘのものが求める水平
距離ｘである。例えば、ＡＢ間、ＡＣ間の位相差が、そ
れぞれ５０度、１１０度と求まると、これを満たす水平
距離ｘ及び積雪の条件は、水平距離ｘ＝１．７ｍ、積雪
＝１ｍしかなく、一意に水平距離ｘが求められる。

【００２６】このように、移動通信用ケーブル１の敷設
高さが分かっており、予め積雪を考慮した距離位相差特
性が分かっていれば、３つのアンテナを用いることで、
車両の道路幅方向の位置を正確に検知することができ
る。

【００２７】以上のように、本発明に係る車線逸脱検知
システムは、路側に漏洩ケーブル等の移動通信用ケーブ
ル１を敷設して電波を放射し、車両には複数個のアンテ
ナ２をそれぞれ異なる高さに取り付け、各アンテナ２で
受信される電波の位相を比較することにより、路車間で
の高度な通信制御を必要とせず、また、道路にマーカや
センサを埋設しないので道路工事をする必要もなく、低
コストかつ簡単な構成で車両の道路幅方向の位置を検知
することができる。

【００２８】次に、図１では１本の移動通信用ケーブル
１を道路に沿わせて敷設したが、複数本の移動通信用ケ
ーブル１を敷設した実施形態を説明する。図３のよう
に、道路の一側に移動通信用ケーブル１を敷設すると共
に、道路の反対側にも移動通信用ケーブル１’を敷設す
る。これにより、移動通信用ケーブル１が１本だけの場
合より、さらに信頼性と精度を向上させることができ
る。その理由は、移動通信用ケーブル１と車両３との距
離が離れるに従って、前述のように各アンテナ２で受信
される電波間の位相差が小さくなるため、位相の測定誤
差等により距離検出精度が低下することになるが、道路
反対側に別の移動通信用ケーブル１’が敷設されていれ
ば、その移動通信用ケーブル１’を使用して位相測定を
行うことにより、距離検出精度を損なうことなく距離検
出ができるからである。

【００２９】このように複数本の移動通信用ケーブルを
道路幅方向の位置が異なる箇所に敷設することで、信頼
性と精度を向上させることができる。道路構造等により
場合によっては、さらに多くの移動通信用ケーブルを敷
設してもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００３１】（１）路車間での高度な通信制御を必要と
せず、低コストかつ簡単な構成で道路幅方向の位置を検
知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す車線逸脱検知システ
ムの構成図である。

【図２】本発明における車両の道路幅方向の位置と受信
電波の位相差との関係を示す距離位相差特性図である。

【図３】本発明の他の実施形態を示す道路の立体図であ
る。

【図４】従来の車線逸脱検知システムの構成図である。

【符号の説明】

１ 移動通信用ケーブル ２ アンテナ ３ 車両 ４ 受信機（情報処理装置） ５ 電波

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H180 AA01 BB04 CC12 CC17 FF05 LL02 LL09 5H301 AA01 AA03 BB20 CC03 CC06 CC08 DD07 DD11 DD17 EE05 FF03 FF11 FF23 GG07 HH04 KK03 LL01 LL06 LL11 LL14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路の長手方向に沿わせて移動通信用ケ
   ーブルを敷設し、この移動通信用ケーブルより放射され
   る電波を受信するアンテナを車両の複数箇所に取り付
   け、各アンテナで受信される電波の位相を比較すること
   により、車両の道路幅方向の位置を検知することを特徴
   とする車線逸脱検知方法。
2. 【請求項２】 各アンテナを高さが異なる箇所に取り付
   けることを特徴とする請求項１記載の車線逸脱検知方
   法。
3. 【請求項３】 複数本の前記移動通信用ケーブルを道路
   幅方向の位置が異なる箇所に敷設することを特徴とする
   請求項１又は２記載の車線逸脱検知方法。
4. 【請求項４】 道路の長手方向に沿わせて敷設した移動
   通信用ケーブルと、この移動通信用ケーブルより放射さ
   れる電波を受信するべく車両の複数箇所に取り付けたア
   ンテナと、各アンテナで受信される電波の位相を比較す
   ることにより、車両の道路幅方向の位置を検知する受信
   機とを備えたことを特徴とする車線逸脱検知システム。