JP2023038222A - 磁気マーカシステム、及び磁気マーカシステムの設計方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記磁気マーカは、道路に沿って交互に磁極の向きが反転するように敷設されており、
道路に沿って敷設された前記磁気マーカの間隔である配置ピッチを設定する際、道路に沿って隙間を空けて隣り合う磁気マーカの磁界の干渉により、該磁気マーカ単体の場合よりも、前記磁気センサに作用する磁界が強くなるように前記配置ピッチを設定する磁気マーカシステムの設計方法にある。
本発明の一態様は、運転者による車両の運転操作の支援、あるいは運転者の操作に依らない自動運転のための車両制御を実現するために、車両側の磁気センサで検出可能なように道路に沿って敷設された磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
前記磁気マーカは、道路に沿って交互に磁極の向きが反転するように敷設されており、
道路に沿って隙間を空けて隣り合う磁気マーカの磁界の干渉により、該磁気マーカ単体の場合よりも、前記磁気センサに作用する磁界が強くなるように、道路に沿って敷設された前記磁気マーカの間隔である配置ピッチが設定されている磁気マーカシステムにある。
(実施例1)
本例は、車両5側で検出可能なように道路に沿って敷設された磁気マーカ10を含む磁気マーカシステム1、及びその設計方法の例である。この内容について、図1~図12を用いて説明する。
(第1の敷設仕様)磁気マーカ10の磁極性が交互に切り替わるよう、道路に沿って20cm毎に磁気マーカ10が配置された本例の敷設仕様。上記の通り、磁気マーカ10は直径10cmであるから、道路に沿って隣り合う2つの磁気マーカ10の隙間Gの長さが10cmとなる(図7参照。)。
(第2の敷設仕様)磁気マーカ10の磁極性の切替なしに、道路に沿って20cm毎にS極の磁気マーカ10が配置された敷設仕様。
(第3の敷設仕様)磁気マーカ10の磁極性が交互に切り替わるよう、道路に沿って10cm毎に磁気マーカ10が配置された敷設仕様。磁気マーカ10が直径10cmであるから、道路に沿って隣り合う2つの磁気マーカ10が隙間なく外接する状態となる。
(第4の敷設仕様)隣り合う磁気マーカ10が十分離間して配置され、各磁気マーカ10が孤立している敷設仕様。
(条件1)センサ高さとして想定される100~250mmの上限高さであるHmax=250mmを基準として、配置ピッチが2/3Hmax以上3/2×Hmax以内の範囲にあること。
(条件2)センサ高さとして想定される100~250mmの上限高さであるHmax=250mmを基準として、隣り合う磁気マーカ10の隙間Gの長さが1/3×Hmax以上1×Hmax以内の範囲にあること。
(条件3)隣り合う2つの磁気マーカ10を含めて道路に沿って配列された磁気マーカ10が車両側に作用する磁界の大きさが、道路に沿って正弦波形の分布を呈していること。ここで、車両側に作用する磁界の大きさは、車幅方向の磁界分布の最大値を意味している。したがって、上記の「道路に沿って正弦波形の分布を呈している」は、道路に沿って配列された磁気マーカ10の真上を通過する磁気センサ2によるセンサ出力波形が正弦波になることに相当している。
本例は、実施例1の磁気マーカシステム1に基づき、磁気マーカ10の配置ピッチを決定するための条件を変更した例である。この内容について、図13及び図14を参照して説明する。
本例の磁気マーカシステムでは、配置ピッチを選択的に設定するために、センサ出力波形と正弦波との類似度合いを表す指標値を利用している。指標値としては、例えば、センサ出力波形と正弦波との相関係数や、センサ出カ波形と正弦波との誤差量などを利用できる。
なお、上記の相関係数rに関する閾値として例えば0.9を設定し、相関係数rが閾値以上のときにセンサ出力波形が正弦波を呈していると判断することも良い。この場合には、例えば閾値が0.8の場合と比較して、センサ出力波形と正弦波との一致度をより厳密に判断できる。さらに、相関係数rがほぼ1である一方、配置ピッチが短すぎてセンサ出力が小さくなる配置ピッチの設定を未然に排除することを目的として、相関係数rの範囲として例えば0.8以上0.9未満の範囲や、0.9以上0.95未満の範囲等を設定することも良い。このように相関係数rの上限として1よりも小さい閾値を設定すれば、センサ出力が小さくなってしまうような狭い配置ピッチを未然に排除できる。
なお、その他の構成及び作用効果については実施例1と同様である。
10 磁気マーカ
11 磁石シート
2 磁気センサ
21 MI素子
211 アモルファスワイヤ(感磁体)
213 ピックアップコイル
23 パルス回路
231 パルス発生器
5 車両
53 路面
530 車線
Claims (5)
- 運転者による車両の運転操作の支援、あるいは運転者の操作に依らない自動運転のための車両制御を実現するために、車両側の磁気センサで検出可能なように道路に沿って敷設された磁気マーカを含む磁気マーカシステムの設計方法であって、
前記磁気マーカは、道路に沿って交互に磁極の向きが反転するように敷設されており、
道路に沿って敷設された前記磁気マーカの間隔である配置ピッチを設定する際、道路に沿って隙間を空けて隣り合う磁気マーカの磁界の干渉により、該磁気マーカ単体の場合よりも、前記磁気センサに作用する磁界が強くなるように前記配置ピッチを設定する磁気マーカシステムの設計方法。 - 請求項1において、道路に沿って隣り合う2つの磁気マーカが車両側に作用する磁気の大きさが、道路に沿って正弦波形の分布を呈するように前記配置ピッチを設定する磁気マーカシステムの設計方法。
- 請求項1または2において、車両側において想定される前記磁気センサの取付高さの2倍未満に相当する長さになるように前記配置ピッチを設定する磁気マーカシステムの設計方法。
- 請求項1~3のいずれか1項において、道路に沿って隣り合う2つの前記磁気マーカの隙間の長さが、車両側において想定される前記磁気センサの取付高さの1/3倍以上、かつ、1倍未満に相当する長さになるように前記配置ピッチを設定する磁気マーカシステムの設計方法。
- 運転者による車両の運転操作の支援、あるいは運転者の操作に依らない自動運転のための車両制御を実現するために、車両側の磁気センサで検出可能なように道路に沿って敷設された磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
前記磁気マーカは、道路に沿って交互に磁極の向きが反転するように敷設されており、
道路に沿って隙間を空けて隣り合う磁気マーカの磁界の干渉により、該磁気マーカ単体の場合よりも、前記磁気センサに作用する磁界が強くなるように、道路に沿って敷設された前記磁気マーカの間隔である配置ピッチが設定されている磁気マーカシステム。
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