JP2019067314A - Magnetic type safe driving support system with derailment preventing function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用道路に磁石式白線を設け、車両の両側に磁気センサを備えることで道路レーンからの脱輪を防止する磁気式の安全運転支援システムに関するものである。 The present invention relates to a magnetic safe driving support system that provides a magnet-type white line on a road for a vehicle and provides magnetic sensors on both sides of the vehicle to prevent derailing from a road lane.
脱輪防止については、車両が白線に乗り上げた時に大きな振動を与えて運転者に危険を知らせるための道路レーン表示の白線上に突起物の設置や白線の凹凸化している。しかしこの方式は白線に乗り上げてからの警告であるため運転者が脱輪回避するためには間に合わないという欠点があった。 As for the prevention of wheel removal, when a vehicle runs on a white line, a large vibration is given to install a protrusion on the white line of the road lane display or to make the white line uneven to notify the driver of danger. However, since this method is a warning after riding on a white line, it has a drawback that it can not make it in time for the driver to avoid getting out of the wheel.
自動運転における脱輪防止は、道路白線をカメラで認識して白線から適当な距離を常に保つよう車両を道路中央に誘導している。しかし、雨天、大雪などの悪天候においては、道路白線および道路標識などが認識できないなどの欠点があった。 Derailment prevention in automatic driving is to guide the vehicle to the center of the road so that the road white line is recognized by a camera and a proper distance from the white line is always maintained. However, in bad weather such as wet weather and heavy snow, there were drawbacks such as the inability to recognize road white lines and road signs.
従来この欠点を解決する手段として、特許文献1、2に開示されているように道路に磁石式マーカを埋設させ、それを車両側の磁気センサで検知して、自動操舵を支援することや脱輪防止機能の研究がなされている。磁石式の欠点は、鉄筋構造の橋やトンネルおよび隣を走る車両、道路周辺の鉄筋構造の建造物などから発生する磁界および地磁気などからなる外部磁界の方が、磁石式マーカから発する信号磁界よりも大きくなり、磁気マーカの検出確実性が損なわれることである。
Conventionally, as a means for solving this drawback, as disclosed in
その対策として、磁石からの信号磁界を強めることは特許文献3に述べられているように道路に落ちた上の釘やナットなどを磁石が吸着してパンクなどの危険を増加することになるので好ましくない。そのため磁石マーカの磁力を表面磁束密度で400G以下に保たざるを得ない。
As a countermeasure, intensifying the signal magnetic field from the magnet causes the magnet to adsorb the nail, nut, etc. on the road which has fallen onto the road as described in
弱い信号磁界を前提に、特許文献1には地磁気の影響を除去する方法が、特許文献2には鉄筋構造から発する磁界の影響を取り除く方法が開示されている。これらの方法は高速走行時における磁石からの信号磁界を外部の磁界との周波数の違いに着目し、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタを利用して分離するというものである。しかし、走行速度は幅広く変化することや道路周辺にある多様な磁力信号源などを考慮すると単純なフィルタ処理で精度の高い両者の分離は困難である。そこで両者のより信頼性の高い分離方法が求められている。
On the premise of a weak signal magnetic field,
さらに、道路中央に磁石式マーカを施設する特許文献1、2の方式は、車両を中央部走行に誘導制御することを目標としたもので、直接白線からの距離を直接測定するものではない。具体的には車両が白線に近づいた場合、道路中央部にある磁石と車両の中央部付近に設置された磁気センサの距離は1000mm程度離れる場合があり、信号磁界の強さは1mG以下となると予測される。特許文献3は信号磁界の強さは80mG程度を想定し使用する磁気センサおよびその設置位置を決めているので、車両が中央部から離れて白線に近づいている様子は、把握できない。つまり十分信頼性の高い脱輪防止機能を提供するものではない。
Furthermore, the methods of
さらに、磁石式マーカを道路中央部に埋設するため道路施工および保全管理の煩雑さが問題であった。
そこで、悪天候時においてレーダおよびカメラを使った自動運転システムの欠点を補完することができ、しかも磁石の埋設施工が簡易で、信頼性の高い脱輪防止機能を提供する磁気式の安全運転支援システムの開発が求められている。
さらに本システムは、車両が走行する道路レーンの両側の白線から車両までの距離を計測することで、車両を道路中央に誘導制御する機能をも実現することができることが望ましい。
Furthermore, the complexity of road construction and maintenance management has been a problem because the magnet type marker is embedded in the central part of the road.
Therefore, a magnetic safe driving support system that can compensate for the shortcomings of an automatic driving system using radar and a camera during bad weather, and that is easy to embed the magnet and provide a reliable derailment prevention function. Development is required.
Furthermore, it is desirable that this system can also realize a function of guiding and controlling the vehicle to the center of the road by measuring the distance from the white line to the vehicle on both sides of the road lane on which the vehicle travels.
本発明者は、悪天候下においても脱輪防止機能を実現することができる可能性のある磁気式を前提に、図1に示すように白線部に磁石を設置し、その磁石から発生する信号磁界を車両の両側に設置した磁気センサで検出して、その信号磁界測定値から車両と白線との距離および白線への接近速度を求めて脱輪を予測する安全運転支援システムを構想するに至った。その構想に基づいて磁気式安全運転支援システムを実現するにあたっての課題は以下の通りである。 The present inventor installs a magnet on a white wire as shown in FIG. 1 on the premise of a magnetic type that can realize the wheel removal prevention function even under bad weather, and a signal magnetic field generated from the magnet Has come to the concept of a safe driving support system that predicts derailment by detecting the distance between the vehicle and the white line and the approach speed to the white line from the measured signal magnetic field by detecting magnetic sensors installed on both sides of the vehicle . The problems in realizing a magnetic safe driving support system based on the concept are as follows.
磁気式白線と車両の側面に高さ150mm以上の位置に取り付けた磁気センサとの間隔は、150mmから1200mm程度離れている。白線に埋設される磁石は、白線内に埋設できるシート状磁石で非常に薄くて小型なものであることが必要である。そのシート状の磁石が生み出す磁界は道路地面から高さ150mm以上の位置では、0.1mGから500mGと非常に小さいと想定される。さらに高速で移動する車両に取り付けられた磁気センサがその磁界を検知する時間も5ミリ秒(以下、m秒と記す。)〜10m秒程度と非常に小さい。
したがって、微小な磁界を高速で検知するためには、高速測定が可能な超高感度磁気センサの開発が必要である。
The distance between the magnetic white wire and the magnetic sensor attached to the side surface of the vehicle at a height of 150 mm or more is about 150 mm to about 1200 mm. The magnet embedded in the white wire needs to be a sheet-like magnet which can be embedded in the white wire and be very thin and compact. The magnetic field generated by the sheet-like magnet is assumed to be very small at 0.1 mG to 500 mG at a position 150 mm or more in height from the road ground. Furthermore, the time during which a magnetic sensor attached to a vehicle moving at high speed detects the magnetic field is also very small, about 5 milliseconds (hereinafter, referred to as m seconds) to 10 milliseconds.
Therefore, in order to detect a minute magnetic field at high speed, it is necessary to develop an ultra-sensitive magnetic sensor capable of high-speed measurement.
次に、シート状磁石の埋設施工は、白線部の下に簡単に埋設できてその上にペンキ塗り施工が従来施工と同様な方法で行うことができることが必要である。そのためにはできるだけ薄くて小型で、しかも道路幅方向に強い磁界を作る出すシート状の磁石の開発が必要である。 Next, it is necessary that the sheet-like magnet can be buried easily under the white wire portion, and the paint coating can be performed thereon in the same manner as the conventional method. For that purpose, it is necessary to develop a sheet-like magnet which is as thin and small as possible and which produces a strong magnetic field in the road width direction.
また、道路上には磁石が作り出す磁石信号磁界(以下、信号磁界という。)のほかに地磁気、鉄骨、近接車両などによる外部磁界が存在する。外部磁界の方が信号磁界より大きい場合が想定されるので、それら大きな外部磁界である外乱磁界から必要な信号磁界を取り出す必要がある。
さらに白線への接近速度を求めて、0.1秒程度前には脱輪の危険度を運転手または無人運転ホストコンピュータに通知し脱輪回避のための操作を可能とする必要がある。
In addition to the magnet signal magnetic field (hereinafter referred to as a signal magnetic field) generated by the magnet, an external magnetic field due to geomagnetism, steel frame, nearby vehicles, etc. exists on the road. Since it is assumed that the external magnetic field is larger than the signal magnetic field, it is necessary to take out the necessary signal magnetic field from the disturbance magnetic field which is the large external magnetic field.
Further, it is necessary to obtain the approaching speed to the white line and notify the driver or the unmanned driving host computer about the danger of derailing about 0.1 seconds ago to enable operation for the derailment avoidance.
本発明者は、上記課題を解決するために、磁石、磁気センサおよび信号技術の3つの方向から総合的研究を進めた。具体的に言えば、道路幅方向に磁石幅の端部の上方250mmの位置で500mG以上の強い磁界を発生することができる小型で薄いシート磁石の開発とその施工法の工夫、2KHz以上の高速測定ができてかつ0.1mG程度の微小磁界を検知できる超高感度高速磁気センサの開発および外乱磁界から微小信号磁界を抽出する信号処理演算方法プログラムの開発、以上3つの開発を進めて、それらの特性を最適に組み合わせることで上記課題を解決した。 In order to solve the above-mentioned subject, the present inventor advanced comprehensive research from three directions of magnet, a magnetic sensor, and signal technology. Specifically, development of a small, thin sheet magnet capable of generating a strong magnetic field of 500 mG or more at a position 250 mm above the end of the magnet width in the road width direction and the device of its construction method, high speed of 2 KHz or more Development of ultra-sensitive high-speed magnetic sensor that can measure and detect small magnetic field of about 0.1mG, development of signal processing operation method program to extract small signal magnetic field from disturbance magnetic field The above problems are solved by optimally combining the characteristics of
最初に、高速対応型の超高感度磁気センサは、高速かつ高感度特性を両立するために測定操作モードは測定のインターバル間隔を0.01m秒〜0.1m秒(10KHz〜100KHz)とし、その時間内で磁界測定回数を100回以上行い、平均化することでノイズを抑制することができる磁気センサである。
特許文献3で開示されているGSRセンサを基礎に高速対応型の超高感度磁気センサが好ましい。開示されているGSRセンサにおいて、アモルファスワイヤの長さを0.5mm以上で2mm以下、コイル巻き数30回以上、一つのコイルに2本以上の複数本のワイヤを内蔵するGSRセンサ素子とすることにより1回の測定の感度を高めることができる。
First, in order to make high-speed and high-sensitivity characteristics compatible, the measurement operation mode is to set the measurement interval to 0.01 ms to 0.1 ms (10 KHz to 100 KHz) in order to achieve both high speed and high sensitivity characteristics. It is a magnetic sensor that can suppress noise by averaging the number of times of magnetic field measurement 100 times or more in time.
A high-speed compatible ultra-sensitive magnetic sensor based on the GSR sensor disclosed in
また、高速対応型の超高感度磁気センサは、その電子回路には特許文献3に開示されているGSRセンサ用の電子回路構成を援用し、検波タイミング、検波時間、サンプルホールド回路のコンデンサ容量などを調整する。
ADコンバータは16ビットとして、分解能を分解能0.05mG/ビットとし、測定レンジは±1.5Gとする。必要に応じてウィンドウ操作を行うことで測定レンジは±6Gまで可能とする。測定レンジが上記記載のGSR素子、電子回路および測定操作モードを組み合わせることにより、10KHz以上の測定サンプリング速さ、σノイズで0.05mG以下の感度、測定レンジ±6Gおよび16ビット(分解能0.05mG/ビット)の性能を有する超高感度高速磁気センサが得られる。
In addition, the high-speed compatible ultra-high sensitivity magnetic sensor uses the electronic circuit configuration for the GSR sensor disclosed in
The AD converter has 16 bits, the resolution is 0.05 mG / bit, and the measurement range is ± 1.5 G. The measurement range can be up to ± 6 G by performing window operation as needed. Measuring range is the measurement sampling speed of 10 KHz or more, sensitivity of 0.05 mG or less with σ noise, measuring range ± 6 G and 16 bits (resolution 0.05 mG) by combining the GSR element, electronic circuit and measurement operation mode described above High sensitivity and high speed magnetic sensor with the performance of
また、GSRセンサ素子を形成するアモルファスワイヤの先端部にパーマロイ合金などの集磁用軟磁性体を取り付けることによりGSRセンサの感度を改善することができる。
なお、本発明における磁気センサは本発明が要求する性能を持つものである限り、GSRセンサに限るものではない。
Further, the sensitivity of the GSR sensor can be improved by attaching a soft magnetic body for magnetic collection such as permalloy to the tip of the amorphous wire forming the GSR sensor element.
The magnetic sensor in the present invention is not limited to the GSR sensor as long as it has the performance required by the present invention.
本発明の磁気センサは、車両の両側にそれぞれ1個を設置する。車両の側面あるいは側面の下側であって両側に設置する。車両に設置する磁気センサの位置は外側線およびセンターラインの磁気式白線との間隔を可能な限り近づけることが必要である。これにより効率よく磁石からの信号磁界を検出できる。
また、複数個の磁気センサの設置により信号磁界を一層感度よく検出できる。
The magnetic sensor of the present invention is installed one on each side of the vehicle. Installed on both sides of the side of the vehicle or below the side. The position of the magnetic sensor installed in the vehicle needs to be as close as possible to the distance between the outer line and the magnetic white line of the center line. Thereby, the signal magnetic field from the magnet can be detected efficiently.
Moreover, the signal magnetic field can be detected with higher sensitivity by installing a plurality of magnetic sensors.
外側線およびセンターラインの白線に磁石を所定の間隔で埋め込むことにより磁気式白線を作製できる。磁石の形状は道路の白線方向に合せてシート状とする。シート状の磁石はフェライト磁石粉末またはNdFeB系磁石粉末などの希土類磁石粉末を混入して作製し、そのサイズは幅50mm〜100mm、長さ20cm〜50cm、厚み1mm〜5mmとする。磁石の着磁方向はシート面に垂直に磁化するのが一般的であるが、道路幅方向に強い磁界を発生させるために、幅方向の面内着磁とする。シート状の磁石から発生する磁界は図4に示すように磁石の直上(±1.5M)では500mG以上、1000mm(±0.5M)離れている点で1mG程度である。上記センサで計測すると1000mm離れた点でも十分検知することができる。 Magnetic white lines can be produced by embedding magnets at predetermined intervals in the white lines of the outer and center lines. The shape of the magnet is a sheet according to the direction of the white line of the road. The sheet-like magnet is prepared by mixing rare earth magnet powder such as ferrite magnet powder or NdFeB magnet powder, and its size is 50 mm to 100 mm in width, 20 cm to 50 cm in length, and 1 mm to 5 mm in thickness. The magnetization direction of the magnet is generally magnetized perpendicularly to the sheet surface, but in order to generate a strong magnetic field in the road width direction, in-plane magnetization in the width direction is adopted. As shown in FIG. 4, the magnetic field generated from the sheet-like magnet is 500 mG or more immediately above the magnet (± 1.5 M) and about 1 mG at a point 1000 mm (± 0.5 M) apart. If it measures with the above-mentioned sensor, it can detect enough also at the point 1000 mm apart.
次に、磁気センサによる磁界測定値は外乱磁界と信号磁界からなっているが、信号磁界だけを分離して求める。まず磁界測定値Hiを求め、その時間微分値ΔHi/Δtを計算する。図5に示すようにシート磁石を横切った瞬間に鋭い正弦波形が発生するが、ゼロクロス点が磁石シートを横切った瞬間で、それから車両がシート磁石を通過する時刻Tiを連続的に求めることができる。正弦波形の幅が磁石体の幅に対応する。正弦波形の間の時刻Δtiを求め、所定の磁石間隔Lp(例えば10M)をその値Δtiで割ってその瞬間における車両速度Vi(=Lp/Δti)を求める。シート磁石の長さLmをViで割って磁石を通過するに要する時間ΔTi(=Lm/Vi)を求め、正弦波形を±Ti±ΔTiの積分幅で積分して、Hの山形波形を求める。このHの波高値が外乱磁界を取り除いた求める磁石信号磁界となる。 Next, although the magnetic field measurement value by the magnetic sensor consists of a disturbance magnetic field and a signal magnetic field, only the signal magnetic field is separated and obtained. First, the magnetic field measurement value Hi is determined, and its time differential value ΔHi / Δt is calculated. As shown in FIG. 5, a sharp sinusoidal waveform is generated at the moment of crossing the sheet magnet, but at the moment the zero crossing point crosses the magnet sheet, the time Ti at which the vehicle passes the sheet magnet can be determined continuously. . The width of the sine wave corresponds to the width of the magnet. The time Δti between the sine waveforms is determined, and a predetermined magnet interval Lp (for example, 10 M) is divided by the value Δti to obtain the vehicle speed Vi (= Lp / Δti) at that moment. The length Lm of the sheet magnet is divided by Vi to obtain the time ΔTi (= Lm / Vi) required to pass through the magnet, and the sine waveform is integrated by an integral width of ± Ti ± ΔTi to obtain a mountain waveform of H. The peak value of H becomes a magnet signal magnetic field to be obtained by removing the disturbance magnetic field.
5個以上の波高値を連続的に比較して波高値の高さと周期時間が一定あるいは連続的に変化することおよび磁石体から発生しているはずの理論的に予測される波高値の高さと周期時間と比較して同じ程度になっていることを確認して、磁界センサが磁石シートの磁界を検知していることを判定する。その上で、波高値の高さが磁石からの磁界強度にのみ対応していることを判定して、その値から白線までの距離Riを求める。 The height and cycle time of the peak value are continuously or continuously compared by continuously comparing five or more peak values, and the theoretically predicted peak height which should be generated from the magnet body It is determined that the magnetic field sensor detects the magnetic field of the magnet sheet by confirming that the same degree is compared with the cycle time. Then, it is determined that the height of the peak value corresponds only to the magnetic field intensity from the magnet, and the distance Ri to the white line is determined from that value.
つぎにRiの時間変化Vr=ΔRi/Δtを求めて白線への接近速度を求める。図6に示すように白線に乗り上げるまでの時間Td=Ri/Vrを計算し、その値を使って事前に定めた脱輪危険度を判定してそれを運転手または無人運転制御用ホストコンピュータに通知して、事前に脱輪を回避することを可能とする磁気式安全運転支援システムを構築する。 Next, time change Vr = ΔRi / Δt of Ri is determined to determine the approach speed to the white line. As shown in FIG. 6, a time Td = Ri / Vr to get on the white line is calculated, and the value is used to determine a predetermined derailment risk and to use it as a driver or a host computer for unmanned operation control. Make a notification and construct a magnetic safe driving support system that makes it possible to avoid derailing in advance.
本発明は、磁気式白線と車両に取り付けた超高感度高速磁気センサおよび車両と白線との距離を計算する演算装置からなるものである。磁気式白線から発生する微小な磁界を高速走行中の車両に取り付けた磁気センサで測定し、信号磁界よりも大きい外乱磁界から信号磁界のみを抽出し、その磁界強度を使って白線と車両の距離を求めるというアイデアによるものである。連続的に白線までの距離を測定し白線への接近速度を求め、脱輪の危険を事前に予測して0.1秒前に脱輪警告を運転者に通知することで、脱輪を回避することを可能にする有用な磁気式安全運転支援システムを提供することができる The present invention comprises a magnetic white wire, an ultra-sensitive high-speed magnetic sensor attached to the vehicle, and an arithmetic unit for calculating the distance between the vehicle and the white wire. The minute magnetic field generated from the magnetic white line is measured by the magnetic sensor attached to the vehicle traveling at high speed, only the signal magnetic field is extracted from the disturbance magnetic field larger than the signal magnetic field, and the distance between the white line and the vehicle The idea is to seek The distance to the white line is continuously measured to obtain the approaching speed to the white line, and the driver is warned of the warning about the derailment in advance by predicting the danger of derailment 0.1 seconds before, to avoid derailment. Can provide a useful magnetic safe driving support system that makes it possible to
本発明の磁気式安全運転支援システムは、信号磁界検出手段と信号磁界発生手段と信号磁界処理手段からなる脱輪防止機能を備える。
信号磁界検出手段は0.1ミリ秒以下の測定サンプリング速さ、σノイズ0.05mG以下、16ビット(分解能0.03mG/ビット)の性能を有する超高感度高速磁気センサを車両の両側に設置し、信号磁界発生手段は道路上の外側線および中央線の白線に所定の間隔で磁石が埋設された磁気式白線からなり、信号磁界処理手段は車両の両側の磁気センサにより測定された磁界測定値から外乱磁界が取り除かれた磁気式白線の磁石からの信号磁界を求め、外側線および中央線の白線からの距離を算出する演算装置からなる。
The magnetic safe driving support system of the present invention is provided with a derailing prevention function including signal magnetic field detection means, signal magnetic field generation means, and signal magnetic field processing means.
The signal magnetic field detection means installs ultra-sensitive high-speed magnetic sensors on both sides of the vehicle with measured sampling speeds of 0.1 ms or less, σ noise of 0.05 mG or less, and 16-bit (resolution 0.03 mG / bit) performance. The signal magnetic field generating means comprises a magnetic white line in which a magnet is embedded at a predetermined interval on an outer line on the road and a white line of the center line, and the signal magnetic field processing means measures the magnetic field measured by magnetic sensors on both sides of the vehicle. It consists of a computing device that determines the signal magnetic field from the magnet of the magnetic white wire from which the disturbance magnetic field has been removed from the value, and calculates the distance from the white wire of the outer line and the center line.
本システムにより道路の走行レーンから車両の脱輪危険度を求めることができる。 With this system, it is possible to obtain the degree of risk of leaving the vehicle from the traveling lane of the road.
信号磁界検出手段である超高感度高速磁気センサは、超高速スピン回転効果(英語表記:GHz Spin Rotation effect)を基礎とするGSRセンサである。高速かつ高感度特性を両立するために、測定操作モードとしては測定のインターバル間隔を0.01m秒〜0.1m秒(10KHz〜100KHz)として、その時間内で磁界測定回数を100回以上行い、平均化することでノイズを抑制したものである。 The ultra-sensitive high-speed magnetic sensor, which is a signal magnetic field detection means, is a GSR sensor based on an ultra-fast spin rotation effect (English notation: GHz Spin Rotation effect). In order to achieve both high speed and high sensitivity characteristics, the measurement operation mode is such that the measurement interval interval is 0.01 ms to 0.1 ms (10 KHz to 100 KHz), and the magnetic field measurement is performed 100 times or more within that time, Noise is suppressed by averaging.
GSRセンサを構成するGSRセンサ素子は、アモルファスワイヤ(以下、ワイヤという。)の直径10μm以下の絶縁性材料により被覆されており、長さが0.5mm〜2mmにてワイヤを周回するコイル巻き数が30回〜200回からなる。一つのコイルが2本のワイヤを周回する基本素子からなり、かつ複数個(偶数個に限る。)のユニット素子からなる。ユニット素子のワイヤは直列または並列に配置してもよい。直列配置の場合は、アモルファスワイヤに流れるパルス電流の方向は測定磁界の向きに対して、一つのアモルファスワイヤは同じ方向で他のアモルファスワイヤは反対の方向となる。 The GSR sensor element constituting the GSR sensor is coated with an insulating material having a diameter of 10 μm or less of an amorphous wire (hereinafter referred to as a wire), and the number of coil turns around the wire with a length of 0.5 mm to 2 mm There are 30 times to 200 times. One coil consists of a basic element which goes around two wires, and consists of a plurality (limited to an even number) of unit elements. The wires of unit elements may be arranged in series or in parallel. In the case of the series arrangement, the direction of the pulse current flowing in the amorphous wire is the same as that of one amorphous wire and the opposite direction of the other amorphous wire with respect to the direction of the measurement magnetic field.
本発明のGSRセンサ素子により1回の測定の感度を高めることができる。そして、通常の自動車用GSR素子の10mV/Gに比べて100mV/G〜500mV/Gへと10倍〜50倍も高感度化を実現することができる。 The GSR sensor element of the present invention can increase the sensitivity of one measurement. And, it is possible to realize high sensitivity by 10 to 50 times to 100 mV / G to 500 mV / G as compared with 10 mV / G of an ordinary automotive GSR element.
GSRセンサを構成する電子回路は、特許文献3に示すGSRセンサ用の電子回路構成を援用する。そのうえで検波タイミングは立ち上がりパルス検波を採用し、パルス時間は2ナノ秒(以下、n秒と記載する。)〜8n秒、パルス周期は50n秒〜100n秒とする。サンプルホールド回路のコンデンサ容量は5pF〜50pFとする。1回の測定時間は0.01m秒〜0.1m秒(測定周波数は、10KHzから100KHzである。)で、100回の測定値を使って平均化して測定ノイズを小さくすることにより、磁界検出力を0.05mG以下に改善できる。ADコンバータは16ビットとして、分解能を分解能0.05mG/ビットとし、測定レンジは±1.5Gとする。必要に応じてウィンドウ操作を行うことにより測定レンジは±6Gまで可能となる。
The electronic circuit which comprises a GSR sensor uses the electronic circuit structure for GSR sensors shown to
超高感度高速磁気センサは、上述のGSRセンサ素子、電子回路および測定操作モードを組み合わせることにより10KHz〜100KHzの測定サンプリング速さ、σノイズで0.05mG以下の感度、測定レンジ±1.5G〜±6Gおよび16ビット(分解能0.05mG/ビット)の性能を有することができる。 Ultra-high-sensitivity high-speed magnetic sensor, measuring sampling speed 10KHz ~ 100KHz by combining the above GSR sensor element, electronic circuit and measurement operation mode, sensitivity less than 0.05mG in σ noise, measurement range ± 1.5G ~ It can have performance of ± 6 G and 16 bits (resolution 0.05 mG / bit).
本発明の磁気センサは、車両の両側面で道路面から高さ150mm〜300mmの位置にそれぞれ1個以上を設置する。 The magnetic sensor of the present invention installs one or more at a position of 150 mm to 300 mm in height from the road surface on both side surfaces of the vehicle.
さらに、GSRセンサ素子が集磁用軟磁性体と一体化していることが好ましい。GSRセンサ素子のアモルファスワイヤの先端部にパーマロイ合金などの軟磁性体を取り付けて一体化すると外部磁界が軟磁性体に集中させることができる。この集磁効果によりGSRセンサの感度を2倍〜5倍程度改善することができる。
なお本発明における磁気センサは、本発明が要求する性能を持つものである限り、GSRセンサに限るものではない。
Furthermore, it is preferable that the GSR sensor element be integrated with the magnetic flux collecting soft magnetic material. When a soft magnetic material such as permalloy is attached to and integrated with the tip of the amorphous wire of the GSR sensor element, an external magnetic field can be concentrated on the soft magnetic material. The sensitivity of the GSR sensor can be improved by about 2 to 5 times by this magnetic collection effect.
The magnetic sensor in the present invention is not limited to the GSR sensor as long as it has the performance required by the present invention.
本発明の信号磁界発生手段である磁石は、幅方向に面着磁されている長さ50cm以下、幅10cm以下、厚み5mm以下からなるシート状の磁石であって、1M〜20Mのピッチで白線に埋設されている。 The magnet as the signal magnetic field generating means of the present invention is a sheet-like magnet having a length of 50 cm or less, a width of 10 cm or less, and a thickness of 5 mm or less that is surface magnetized in the width direction. Are buried in the
シート状の磁石は、フェライト磁石粉末またはNdFeB系磁石粉末からなる希土類磁石粉末を混入して作製する。シート状の磁石は、幅50mm〜100mm、長さ20cm〜50cm、厚み1mm〜5mmとする。着磁方向は通常面に垂直に磁化するのが一般的であるが、道路幅方向に強い信号磁界を発生させるために、幅方向の面内着磁とする。 The sheet-like magnet is produced by mixing rare earth magnet powder composed of ferrite magnet powder or NdFeB magnet powder. The sheet-like magnet has a width of 50 mm to 100 mm, a length of 20 cm to 50 cm, and a thickness of 1 mm to 5 mm. The magnetization direction is generally magnetized perpendicularly to the surface, but in order to generate a strong signal magnetic field in the road width direction, in-plane magnetization in the width direction is adopted.
図4には、道路幅3Mの2車線の場合における道路中心から白線部までの距離と磁石の信号磁界強度との関係を示す。車両の両側面に磁気センサを設置した普通車(車幅2Mとする。)および軽自動車(車幅1.4Mとする。)が道路中心から左右に揺れて走行している場合に、車両に設置する左側センサおよび右側センサが検出する信号磁界強度を示している。 FIG. 4 shows the relationship between the distance from the road center to the white line portion and the signal magnetic field strength of the magnet in the case of two lanes having a road width of 3M. When a normal car (car width 2M.) And a light car (car width 1.4M.) With magnetic sensors installed on both sides of the car are traveling while swaying from the center of the road to the left and right. The signal magnetic field intensity which the left side sensor and the right side sensor to install detect is shown.
図4に示すように、磁石信号磁界の強度は磁石の直上で500mG以上、磁石から1000mm離れている点で1mG程度である。磁気センサで計測すると1000mm離れた点でも十分検知することができる。すなわち、車両が道路中心から外れて走行している場合でも左側センサおよび右側センサの両者ともに信号磁界強度を検知できる。
したがって、磁石から発生する信号磁界強度と車両から白線までの距離とは定量的な数学的関係が存在するので、信号磁界強度が求まれば白線までの距離を正確に求めることができる。
As shown in FIG. 4, the intensity of the magnet signal magnetic field is about 500 mG or more immediately above the magnet and about 1 mG at a point 1000 mm away from the magnet. When measured by a magnetic sensor, it can be sufficiently detected even at a point 1000 mm apart. That is, even when the vehicle travels off the road center, both the left sensor and the right sensor can detect the signal magnetic field strength.
Therefore, since there is a quantitative mathematical relationship between the signal magnetic field strength generated from the magnet and the distance from the vehicle to the white line, the distance to the white line can be accurately determined if the signal magnetic field strength is determined.
本発明の信号磁界処理手段は、車両の両側面の磁気センサにより測定された磁界測定値から外乱磁界が取り除かれた磁気式白線の磁石からの信号磁界を求め、外側線および中央線の白線からの距離を算出する演算装置からなる。 The signal magnetic field processing means of the present invention determines the signal magnetic field from the magnet of the magnetic white line from which the disturbance magnetic field has been removed from the magnetic field measurement values measured by the magnetic sensors on both sides of the vehicle. And an arithmetic unit for calculating the distance of
また、本発明の信号磁界処理手段は、車両の両側面の磁気センサの磁界の測定値時間微分から道路の進行方向に並んでいるシート磁石を通過した時間を求め、その時刻における信号磁界の測定値を求めて、その信号磁界測定値から両側の白線からの距離と車両のレーン中心からのずれを計算するとともに白線への接近速度を計算することにより脱輪危険度の算出・警報すると同時に車両をレーン中心に誘導するシステムからなる。 Further, the signal magnetic field processing means of the present invention obtains the time passing through the sheet magnets aligned in the traveling direction of the road from the measurement value time derivative of the magnetic field of the magnetic sensor on both sides of the vehicle and measures the signal magnetic field at that time. From the measured signal magnetic field, the distance from the white line on both sides and the deviation from the lane center of the vehicle are calculated, and the approaching speed to the white line is calculated, and the warning for derailment risk is calculated and alerted at the same time System to guide the center of the lane.
信号磁界処理手段は、はじめに磁気センサにより測定された磁界測定値は外乱磁界と信号磁界からなっているので信号磁界だけを分離して求めることである。
図5を用いて説明する。
磁界測定値Hi(図5(a))を求め、その時間微分値ΔHi/Δt(図5(b))を計算する。シート磁石を横切った瞬間に鋭い正弦波形が発生するが、ゼロクロス点が磁石シートを横切った瞬間で、それから車両がシート磁石を通過する時刻Tiを連続的に求めることができる。正弦波形の幅が磁石体の幅に対応する。正弦波形の間の時刻ΔTiを求め、所定の磁石間隔Lp(例えば10Mとする。)をその値で割ってその瞬間における車両速度Vi(=Lp/ΔTi)を求める。シート磁石の長さLmをViで割って磁石を通過するに要する時間ΔTmi(=Lm/Vi)を求め、正弦波形を±Ti±ΔTmiの積分幅で積分して、磁界Hの山形波形を求める。この磁界Hの波高値の最大値が外部磁界を取り除いた求める磁石信号磁界(図5(c))となる。
The signal magnetic field processing means is to separate and obtain only the signal magnetic field because the magnetic field measurement value first measured by the magnetic sensor is composed of the disturbance magnetic field and the signal magnetic field.
This will be described with reference to FIG.
A magnetic field measurement value Hi (FIG. 5 (a)) is obtained, and its time differential value ΔHi / Δt (FIG. 5 (b)) is calculated. A sharp sinusoidal waveform occurs at the moment of crossing the sheet magnet, but at the instant the zero crossing point crosses the magnet sheet, it is then possible to continuously determine the time Ti at which the vehicle passes the sheet magnet. The width of the sine wave corresponds to the width of the magnet. A time ΔTi between sinusoidal waveforms is determined, and a predetermined magnet interval Lp (for example, 10 M) is divided by that value to determine the vehicle speed Vi (= Lp / ΔTi) at that moment. The length Lm of the sheet magnet is divided by Vi to obtain the time ΔTmi (= Lm / Vi) required to pass through the magnet, and the sine waveform is integrated by the integral width of ± Ti ± ΔTmi to obtain the chevron waveform of the magnetic field H . The maximum value of the peak value of the magnetic field H is a magnet signal magnetic field (FIG. 5C) to be obtained by removing the external magnetic field.
5個以上の波高値を連続的に比較して波高値の高さと周期時間が一定あるいは連続的に変化することおよび磁石から発生しているはずの理論的に予測される波高値の高さと周期時間と比較して同じ程度になっていることを確認して、磁気センサがシート状磁石の磁界を検知していることを判定する。その上で、波高値の高さが磁石からの磁界強度にのみ対応していることを判定して、その値から白線までの距離Riを求める。 The height and cycle time of the peak value are constantly or continuously changed by continuously comparing five or more peak values, and the theoretically predicted height and cycle of the peak value that should be generated from the magnet It is determined that the magnetic sensor detects the magnetic field of the sheet-like magnet by confirming that the same degree is compared with time. Then, it is determined that the height of the peak value corresponds only to the magnetic field intensity from the magnet, and the distance Ri to the white line is determined from that value.
つぎにRiの時間変化Vr=ΔRi/Δtを求めて白線への接近速度として、その速度Vrと距離Riから白線に乗り上げるまでの時間Td(=Ri/Vr)を計算し、その値Tdを使って事前に定めた脱輪危険度を計算してそれを運転手または無人運転制御用ホストコンピュータに通知して、事前に脱輪を回避することを可能とする。 Next, the time change of Ri Vr = ΔRi / Δt is obtained, and the speed Vr and time Td (= Ri / Vr) to get on the white line from the distance Ri are calculated as the approaching speed to the white line, and the value Td is used It is possible to calculate the degree of risk of derailing determined in advance and notify it to the driver or the host computer for unmanned operation control to prevent derailment in advance.
本発明の実施の形態につき、実施例で具体的に説明する。
本発明は、図1に示すようにシート状磁石14を埋設した磁気式白線13と車両11の両側面に取り付けた超高感度高速磁気センサ12Rおよび13と磁界測定値を信号処理し脱輪危険度を計算する演算装置(図示せず)および危険度を運転手に伝える装置(図示せず)からなっている。
磁気センサは、GSRセンサを基礎に高速対応型の超高感度磁気センサで、高速かつ高感度特性を両立するために、測定操作モードとしては、測定のインターバル間隔を0.02m秒(20KHz)として、その時間内で磁界測定回数を1000回行い、平均化することでノイズを抑制するものである。
The embodiments of the present invention will be specifically described by way of examples.
In the present invention, as shown in FIG. 1, the magnetic
The magnetic sensor is a high-speed response type ultra-sensitive magnetic sensor based on the GSR sensor, and in order to make high-speed and high-sensitivity characteristics compatible, the measurement interval mode is 0.02 ms (20 KHz) as the measurement operation mode Within that time, the number of times of magnetic field measurement is performed 1000 times, and noise is suppressed by averaging.
GSRセンサ素子2の構成は、図2を用いて説明する。
基板21の上部に、4本のアモルファスワイヤ(以下、ワイヤという。)、ワイヤを周回する2個のコイル、2個のワイヤ電極および2個のコイル電極が配置されている。各ワイヤは絶縁性のガラス被覆がされている直径5μmで長さ0.8mm、各コイルの巻き数は100回である。右側のコイル24R内には2本のワイヤ22R1、22R2が並列配置され、左側のコイル24L内には2本のワイヤ23L1、23L2が並列配置されている。ワイヤ電極はワイヤ+電極25とワイヤアース26からなり、コイル電極はコイル出力電極27とコイルアース電極28からなる。
The configuration of the
Four amorphous wires (hereinafter referred to as wires), two coils around the wires, two wire electrodes, and two coil electrodes are disposed on the top of the
ワイヤと電極の接続は、まずワイヤ+電極25と右側コイル24R内の2本のワイヤ22R1および22R2の上端部との間を導電性金属で接続し、次に右側の2本のワイヤ22R1および22R2の下端部と左側コイル24L内の2本のワイヤ23L1および23L2の下端部との間(左右ワイヤ接続部という。)を導電性金属で接続し、最後に左側コイル24L内の左側の2本のワイヤ23L1および23L2の上端部とワイヤアース26との間を導電性金属で接続する。
この接続により、パルス電流はワイヤ+電極25から右側の2本のワイヤ22R1および22R2を下部方向に向けて流れ、左右ワイヤ接続部を介して、左側の2本のワイヤ23L1および23L2を上部方向に向けて流れ、ワイヤアース26に流れる。
検出磁界の方向に対してパルス電流の流れる方向が一つのワイヤは同一方向で、他のワイヤは反対方向となることにより感度が向上する。
The connection between the wire and the electrode is made by first connecting the wire + electrode 25 and the upper ends of the two wires 22R1 and 22R2 in the right coil 24R with a conductive metal, and then the two right wires 22R1 and 22R2 Between the lower end portion of the left coil 24L and the lower ends of the two wires 23L1 and 23L2 in the left coil 24L (referred to as left and right wire connection portions) with a conductive metal, and finally the two left wires in the left coil 24L. A conductive metal is connected between the upper ends of the wires 23L1 and 23L2 and the
By this connection, the pulse current flows downward from the wire + electrode 25 to the two wires 22R1 and 22R2 on the right side, and the two wires 23L1 and 23L2 on the left side are directed upward via the left and right wire connection parts. It flows toward the
With respect to the direction of the detection magnetic field, the sensitivity is improved by causing one wire to flow in the same direction as the pulse current flows and the other wire in the opposite direction.
本例では、パルス周波数は1.2GHzとして、GSRセンサ素子の磁界感度を200mv/Gと高感度化が実現できる。。 In this example, the pulse frequency is 1.2 GHz, and the magnetic field sensitivity of the GSR sensor element can be as high as 200 mv / G. .
電子回路3の構成は、図3により説明する。
パルス発信回路31からパルス電流をGSRセンサ素子32に通電し、その際にコイルに生じるパルス電圧の中、検波タイミングは立ち上がりパルス検波を採用し、パルス時間は5n秒、パルス周期は100n秒とする。バッファー回路34を介して、サンプルホールド回路35のコンデンサ37の容量は10pFとする。ホールド電圧は増幅器38で増幅処理した後ADコンバータ39で16ビットのデジタル出力とする。分解能を分解能0.05mG/ビットとする。
1回の測定は、0.05m秒(20KHz)で、1000回の測定値を使って平均化し測定ノイズを小さくして、磁界検出力を0.02mGに改善できる。測定レンジは±1.5Gとする。必要に応じてウィンドウ操作を行うことで測定レンジは±6Gまで可能である。
The configuration of the
Pulse current is supplied from the pulse transmission circuit 31 to the GSR sensor element 32. Among the pulse voltages generated in the coil at that time, the detection timing is rising pulse detection, and the pulse time is 5 n seconds and the pulse period is 100 n seconds. . The capacitance of the capacitor 37 of the sample and hold circuit 35 is 10 pF via the buffer circuit 34. The hold voltage is amplified by the amplifier 38 and then converted to a 16-bit digital output by the AD converter 39. The resolution is 0.05 mG / bit.
One measurement is 0.05 ms (20 KHz), and 1000 measurements can be used to average out the measurement noise to reduce the magnetic field detection power to 0.02 mG. The measurement range is ± 1.5G. The measurement range can be up to ± 6 G by performing window operation as needed.
磁気センサは、上述のGSRセンサ素子2、電子回路3および測定操作モードを組み合わせることで、20KHzの測定サンプリング速さ、σノイズで0.02mGの感度を得ることができ、測定レンジ±1.5G、ウィンドウ操作で±6Gに拡大できる。ADコンバータは16ビット(分解能0.05mG/ビット)の性能をもつ。磁気センサを普通乗用車の運転席および助手席のそれぞれのドアの下部のステップ内にそれぞれ1個ずつ設置し、道路面から高さは230mmの位置である。
The magnetic sensor can obtain a measurement sampling speed of 20 KHz and a sensitivity of 0.02 mG with σ noise by combining the
磁気式白線は、2車線の一般自動車道路の外側線および中央線の白線にシート状磁石を10M間隔で埋め込んで作製する。
シート状磁石はフェライト磁石粉末を混入してゴム磁石を作製する。シート状磁石は、幅80mm、長さ30cm、厚み3mmとする。シート状磁石の着磁方向は幅方向の面内着磁とする。シート状磁石発生する信号磁界の強度は磁石の直上では650mG、1000mm離れている点で2mGである。シート状磁石から発生する信号磁界強度と車両から白線までの距離とは定量的な数学的関係が存在するので、信号磁界強度が求まれば白線までの距離を正確に求めることができる。
Magnetic white lines are manufactured by embedding sheet magnets at 10 M intervals in the white lines of the outer and center lines of a two-lane general motorway.
A sheet-like magnet mixes a ferrite magnet powder, and produces a rubber magnet. The sheet-like magnet has a width of 80 mm, a length of 30 cm, and a thickness of 3 mm. The magnetization direction of the sheet-like magnet is in-plane magnetization in the width direction. The strength of the signal magnetic field generated by the sheet-like magnet is 650 mG immediately above the magnet and 2 mG at a point 1000 mm apart. Since there is a quantitative mathematical relationship between the signal magnetic field strength generated from the sheet-like magnet and the distance from the vehicle to the white line, the distance to the white line can be accurately determined if the signal magnetic field strength is determined.
磁気センサから白線までの距離は、上述のように、磁気センサにより磁界測定値Hiを求め、その時間微分値ΔHi/Δtを計算して波高値である磁石信号磁界を得る。波高値から白線までの距離Riを求めることにより普通乗用車と外側線までの距離が求められる。この距離から普通乗用車がレーンから脱輪する危険度が分かる。 As for the distance from the magnetic sensor to the white line, as described above, the magnetic field measurement value Hi is determined by the magnetic sensor, and the time differential value ΔHi / Δt is calculated to obtain the magnet signal magnetic field which is the peak value. By determining the distance Ri from the peak value to the white line, the distance between the normal passenger car and the outside line can be determined. From this distance, it is possible to know the degree of danger of a normal passenger car leaving the lane.
つぎに、上述のように、Riの時間変化から白線への接近速度Vrを求めて、その速度から白線に乗り上げるまでの時間Tdを計算する。その値Tdと事前に定めた脱輪危険度とから判定し、それを運転手または無人運転制御用ホストコンピュータに通知して事前に脱輪を回避することができる。また、道路中心に誘導することもできる。 Next, as described above, the approaching speed Vr to the white line is obtained from the time change of Ri, and the time Td from the speed to the time when the white line is climbed is calculated. Based on the value Td and the predetermined degree of risk of leaving the vehicle, it is possible to notify the driver or the host computer for unmanned operation control of it and to avoid leaving the vehicle in advance. You can also guide to the center of the road.
ここで、本発明は車両の脱輪を防止することによる安全運転支援システムである。
本システムから、外側線から脱輪して車両がガードレール等との衝突あるいは路肩からの転落を防ぐことが可能となる。また、中央線から脱輪して対向車線あるいは隣車線への進入を防ぐことにより車両同士の衝突を回避することができるものである。
本システムにおいて、磁石を埋設する磁気式白線は、一般的には白線を指しているが対向車線との間の中央線には追越禁止の標識として黄線が敷設されている。それゆえ、本発明にて記載している白線には黄線も含まれるものである。
また、中央線あるいは外側線に脱輪防止のために所定の間隔でブロックが敷設されている。しかし、大雪等の場合にはブロックが積雪に埋没して車両の脱輪を防止することが困難となるが、磁石式ブロックとすることにより脱輪を防ぐことが可能となる。従って、本発明の主旨に沿うものであることから、磁気式白線には磁石式ブロックも含まれるものである。
Here, the present invention is a safe driving support system by preventing the derailing of the vehicle.
From this system, it is possible to prevent the vehicle from colliding with a guardrail or the like or falling from the shoulder of the vehicle by derailing from the outside line. In addition, collision between the vehicles can be avoided by derailing from the central line and preventing entry into the opposite lane or the next lane.
In the present system, the magnetic white line in which the magnet is embedded generally points to the white line, but a yellow line is laid on the center line between the oncoming lane and the opposite lane as a mark of no passing. Therefore, the white lines described in the present invention include yellow lines.
In addition, blocks are laid at predetermined intervals on the center line or outside line in order to prevent derailing. However, in the case of heavy snow or the like, it is difficult for the block to be buried in snow and to prevent the derailment of the vehicle, but it is possible to prevent the derailment by using the magnet type block. Therefore, the magnetic white line also includes a magnetic block, as it is in accordance with the subject matter of the present invention.
1:磁気式安全運転システム(演算装置などソフトは図示せず)
11:車両 12R:磁気センサ(右側) 12L:磁気センサ(左側) 13:白線 14:シート状磁石 15R:白線と磁気センサまでの距離(右側) 15L:白線と磁気センサまでの距離(左側)
2:GSRセンサ
21:基板 22R1:アモルファスワイヤ(右側) 22R2:アモルファスワイヤ(右側) 23L1:アモルファスワイヤ(左側) 23L2:アモルファスワイヤ(左側) 24R:コイル 24L:コイル 25:ワイヤ+電極 26:ワイヤアース 27:コイル出力電極 28:コイルアース
3:電子回路、
31:パルス発信回路 32:GSRセンサ素子 33:入力側回路 34:バッファー回路 35:サンプルホールド回路 36:電子スイッチ 37:コンデンサ 38:増幅器 39:ADコンバータ
1: Magnetic safe driving system (The software such as arithmetic unit is not shown)
11: Vehicle 12R: Magnetic sensor (right side) 12L: Magnetic sensor (left side) 13: White wire 14:
2: GSR sensor 21: Substrate 22R1: amorphous wire (right side) 22R2: amorphous wire (right side) 23L1: amorphous wire (left side) 23L2: amorphous wire (left side) 24R: coil 24L: coil 25: wire + electrode 26: wire earth 27: coil output electrode 28: coil ground 3: electronic circuit,
31: pulse transmission circuit 32: GSR sensor element 33: input side circuit 34: buffer circuit 35: sample hold circuit 36: electronic switch 37: capacitor 38: amplifier 39: AD converter
Claims (5)
前記信号磁界検出手段は、0.1ミリ秒以下の測定サンプリング速さ、σノイズ0.05mG以下、16ビット(分解能0.03mG/ビット)の性能を有する超高感度高速磁気センサを車両の両側に設置してなり、
前記信号磁界発生手段は、道路上の外側線および中央線の白線に所定の間隔で磁石が埋設された磁気式白線からなり、
前記信号磁界処理手段は、前記車両の両側の前記磁気センサにより測定された磁界測定値から外乱磁界が取り除かれた磁気式白線の磁石からの信号磁界を求め、前記外側線および中央線の白線からの距離を算出する演算装置からなることを特徴とする磁気式安全運転支援システム。 A magnetic safe driving support system comprising a signal magnetic field detecting means, a signal magnetic field generating means, and a signal magnetic field processing means, and having a derailment preventing function.
The signal magnetic field detection means is an ultra-sensitive high-speed magnetic sensor having a measurement sampling speed of 0.1 ms or less, a σ noise of 0.05 mG or less, and 16-bit (resolution 0.03 mG / bit) performance on both sides of the vehicle. Installed in the
The signal magnetic field generating means comprises magnetic white lines in which magnets are embedded at predetermined intervals on white lines of outer and center lines on the road,
The signal magnetic field processing means determines the signal magnetic field from the magnet of the magnetic white line from which the disturbance magnetic field has been removed from the magnetic field measurement values measured by the magnetic sensors on both sides of the vehicle. A magnetic safe driving support system comprising: an arithmetic unit for calculating the distance of
前記磁気センサは、超高速スピン回転効果(英語表記:GHz Spin Rotation effect)を基礎とするGSRセンサからなることを特徴とする磁気式安全運転支援システム。 In claim 1,
A magnetic safe driving support system, wherein the magnetic sensor comprises a GSR sensor based on an ultra-fast spin rotation effect (English notation: GHz Spin Rotation effect).
前記GSRセンサは、GSRセンサ素子が集磁用軟磁性体と一体化していることを特徴とする磁気式安全運転支援システム。 In claim 2,
The GSR sensor has a GSR sensor element integrated with a magnetic flux collecting soft magnetic body.
前記磁石は、幅方向に面着磁されている長さ50cm以下、幅10cm以下、厚み5mm以下からなるシート状磁石であって、1Mから20Mのピッチで白線に埋設されていることを特徴とする磁気式安全運転支援システム。 In any one of claims 1 to 3,
The magnet is a sheet-like magnet having a length of 50 cm or less, a width of 10 cm or less, and a thickness of 5 mm or less that is surface magnetized in the width direction, and is embedded in a white line at a pitch of 1M to 20M. Magnetic safe driving support system.
前記信号磁界処理手段は、前記車両の両側の磁気センサによる前記磁界測定値の時間微分から道路の進行方向に並んでいる前記シート状磁石を通過した時間を求め、その時刻における前記信号磁界の測定値を前記磁界測定値から外乱磁界の影響を取り除いて求めて、その信号磁界測定値から前記白線からの距離と車両のレーン中心からのずれを計算するとともに白線への接近速度を計算することにより脱輪危険度の算出・警報すると同時に前記車両を前記レーン中心に誘導することを特徴とする磁気式安全運転支援システム。
In any one of claims 1 to 4,
The signal magnetic field processing means obtains the time passing through the sheet-like magnet aligned in the traveling direction of the road from the time differentiation of the magnetic field measurement values by the magnetic sensors on both sides of the vehicle, and measures the signal magnetic field at that time. The value is obtained by removing the influence of the disturbance magnetic field from the magnetic field measurement value, and from the signal magnetic field measurement value, the distance from the white line and the deviation from the lane center of the vehicle are calculated and the approach speed to the white line is calculated. A magnetic safe driving support system characterized in that the vehicle is guided to the center of the lane at the same time as the calculation and warning of the degree of risk of leaving a wheel.
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