JP3018175B1 - 走行支援道路システム - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 磁気マーカや電磁反射型マーカ等のマーカを
利用して位置情報や他の情報が提供できる走行支援道路
システムを提供する。 【解決手段】 情報マーカ13を端点情報マーカ13ｔとデ
ータ情報マーカ13ｄとで構成し、隣接する位置マーカ12
に最も近い位置に配設した端点情報マーカ13ｔが、情報
マーカ12とは逆極性のビットをもって情報区間の始端又
は終端を示す情報を発信し、端点情報マーカ13ｔの内側
に等間隔に配設したデータ情報マーカ13ｄが、ビット情
報の１/０に応じた極性の磁極Ｎ/Ｓをもってデータを発
信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気マーカや電波
反射型マーカ等のマーカを利用して位置情報や他の情報
を提供できるようにした走行支援道路システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】走行支援道路システムにおいて扱われる
ＡＨＳは、従来は自動車運転道路システム（Automated
Highway System）を指すとするのが一般的である。近年
は、高度巡航支援高速道路システム（Advanced Cruise
Assist Highway System）の意味合いが強くなってお
り、道路に配備された情報通信インフラと各種センサ・
アクチュエータを装備した車両が路車間通信等を介して
相互に連携して実現する自動運転システムと解釈される
ことも多い。一方また、情報通信インフラの整備された
走行支援道路から情報提供や運転補助を受けたり自動運
転している車両は、ＡＨＳ車と呼ばれ、こうしたＡＨＳ
車が走行する道路をＡＨＳレーンと呼ぶのが普通であ
る。この種ＡＨＳレーンには、自動走行を可能にする制
御機能を備えたものだけでなく、走行中の道路の走行地
点の絶対位置座標を車両に報知するための位置マーカを
備えたものが多い。

【０００３】図４に示す従来の走行支援道路システム１
は、車両に対して位置情報発信能力を有する位置マーカ
２を道路の走行レーンの中央部に埋設したものであり、
車両側に搭載したマーカ検出器３で位置マーカ２を検出
することで、現在地を標定できるようになっている。そ
して通常位置マーカ２としては強磁性体の素材からなる
磁気マーカが使用され、マーカ検出器３としては車両の
左右方向に配列し、位置マーカ２が発信する磁気ベクト
ルを高感度で検出することができる複数の磁気センサ４
ａを備えた磁気検出ユニット４と、この磁気検出ユニッ
ト４から供給される信号を位置検出信号として演算する
位置検出ユニット５とを有しているものが使用される。

【０００４】そして位置マーカ２は、レーン中央に漏洩
磁場の減衰特性を利用して位置検出できるように、車両
の制御に適した間隔をもって配列して埋設されてある。
また、１つの位置マーカ２に複数の磁極を構成しても、
異極どうしが近距離に存在することで磁気回路が形成さ
れて、外部への磁路が弱められるといった弊害を招くこ
とが判っているので、これを防止するために、位置マー
カ２は１個で単一磁極を構成し、１ビットのデータを提
供する構成とするのが普通であり、位置マーカ２間の間
隔は例えば2000mmなどの寸法が推奨されている。

【０００５】前記のようなものにおいて、マーカ検出器
３によって検出された位置マーカ２からの信号から、車
両は走行レーンを判定し、横位置検出に基づく操舵制御
補助や縦位置検出に基づく安全走行等を支援できるよう
になっている。なお前記のものにおいては、位置マーカ
２として磁気マーカの代わりに、例えば車両からの電波
を反射してビット情報を発信する電波発射型マーカのよ
うに外部から電力を供給する能動型のマーカを使用する
ものや、車両からの光線を反射してビット情報を発信す
る光反射型マーカを使用するもの等がある。ただ電波発
射型マーカは、耐環境性やコスト面で不利であり、イン
フラ整備には莫大な投資を必要とするなど、実用性に欠
けるので慣用されにくくなっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の走行支援道路シ
ステムは、前記のように車両位置制御用パラメータ制御
周期さらには敷設コストにも配慮し、単一ビットの位置
マーカを間隔をおいて設置してあるので、通過車両に位
置情報しか提供することができず、それ以外の位置情報
だけでは車両走行支援に限界のある、例えば安全速度規
制に関する情報や、進行方向前方で営業する給油所或い
は休憩所さらには駐車場等に関する情報のように、道路
網に付帯する諸施設に関する情報等を通知することがで
きなく、その結果単位距離当たりに提供できる情報量に
制約があって、情報が低密度となって高度の情報伝達を
することが困難であり、また車両の移動速度が大きく変
化するような走行レーンの場合、データレートが大幅に
変化するために、伝送品質が著しく低下するという問題
がある。

【０００７】そこで本発明は、前記の問題を解消して単
位距離当たりに提供できる情報量を高密度として、高度
の路車間情報伝達を可能にし、また車両の移動速度が大
きく変化するような走行レーンの場合でも、データレー
トが大幅に変化することがなくて、伝送品質が低下する
ことのない走行支援道路システムを提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、走行支援道路
システムにおいて、請求項１に記載の発明は、道路に所
定間隔をもって配列され、通過車両に位置情報を発信す
る位置マーカと、隣接する前記位置マーカどうしを結ぶ
レーン上に該レーンを所定間隔をもって分割して配設さ
れ、前記位置情報以外の情報を発信する情報マーカとを
具え、この情報マーカは隣接する前記位置マーカに最も
近い位置に配設され、情報区間の始端又は終端を示す情
報を発信する端点情報マーカと、この端点情報マーカの
内側に等間隔に配設され、データを発信するデータ情報
マーカとを含むことを特徴とするものである。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜３を参
照して説明する。図１は、本発明の一実施形態を示すマ
ーカ配置図、図２は、同実施形態の概略回路構成図、図
３は、同実施形態によるデータ読み取り動作を説明する
ためのフローチャートである。

【００１４】図１(Ａ)に示す走行支援道路11には、受動
的な情報発信手段である磁気マーカからなる従来の位置
マーカと同様に、2000mm間隔で配設された位置マーカ12
及びこの位置マーカ12の中間に走行レーンに沿って所定
間隔をもって配列された複数の情報マーカ13（13ｔ，13
ｄ）が設けられた構成をもつものである。情報マーカ13
（13ｔ，13ｄ）は、位置マーカ12と同じ磁性素材ででき
ており、検出磁界強度だけをもってしては位置マーカ12
なのか情報マーカ13なのか区別はできない。

【００１５】このため、ここでは2000mmという基準ピッ
チ間隔で配設された位置マーカ12について、すべて例え
ばＮ極等の同一極性に統一し、１情報区間の両端をＮ極
の位置マーカで区切るようにしてある。さらに、両端を
Ｎ局の位置マーカ12で仕切られた１情報区間には、例え
ば以下に示す５個の情報マーカ13を離間距離の違いをも
って種別判別できるようにして配列してある。

【００１６】前記の５個の情報マーカ13には、端点情報
マーカ13ｔとデータ情報マーカ13ｄの２種類が含まれ
る。端点情報マーカ13ｔは、隣接する一対の位置マーカ
12の内側に距離400mmだけ置いた最も近い位置に配設さ
れ、位置マーカ12とは逆極性のＳ極の磁界を形成して情
報区間の始端又は終端を示す情報を発信する。データ情
報マーカ13ｄは、端点情報マーカ13ｔの内側に距離300m
mをおいて等間隔に配設され、情報ビットの１/０に応じ
た磁極Ｎ/Ｓの磁界を形成してデータを発信する。

【００１７】また、各マーカ12，13ｔ，13ｄは、図１
(Ｂ)に示したように、地表において半径100mmの範囲に
磁界を形成するため、位置マーカ12と端点情報マーカ13
ｔとの間には直線距離にして200mmのヌル領域が存在
し、また端点情報マーカ13ｔとデータ情報マーカ13ｄと
の間及びデータ情報マーカ13ｄ間には、直線距離にして
100mmのヌル領域が存在する。

【００１８】本実施形態の場合、位置マーカ12と端点情
報マーカ13ｔとの間の区間が、車両速度との相関をとっ
て伝送速度を確認する区間となる。また、端点情報マー
カ13ｔから次の位置マーカ12の手前の端点情報マーカ13
ｔまでが、３個のデータ情報マーカ13ｄが存在するデー
タ区間となる。さらに、最後の端点情報マーカ13ｔと位
置マーカ12との間が、データ区間の終了を検知する区間
となる。従って、これらの区間距離の違いに基づいてマ
ーカ種別を判別することが可能になる。また、どのマー
カも、図１(Ｃ)に示したように、直上２ガウス程度の磁
界強度で、かつ100mm横に離れた位置で強度が約0.7ガウ
ス程度の磁界強度を有するように設計してある。

【００１９】図２に示すように、車両に搭載するマーカ
検出装置31は、車両のボディ構造を支えるシャーシ部分
に磁気検出ユニット14が配設してあり、この磁気検出ユ
ニット14が路上のマーカ12，13から検出したビット情報
を内部処理し、車両の現在地や前方車両の走行状況の受
信に供するようになっている。そしてこの磁気検出ユニ
ット14は、車両の左右方向に200mmの間隔を置いて３個
の磁気センサ14ａを内蔵していて、この磁気センサ14ａ
を地磁気を排除しそれ以上の磁気強度を検出できるよう
に、地上約250mmの位置に配設するよう推奨してある。
磁気センサ14ａとしては、垂直と水平の２軸の磁界をベ
クトルとして検出する２軸センサが用いられるが、これ
に限定されずに、磁気強度を磁界の向きに合わせて検出
する１軸センサを用いることもできる。

【００２０】磁気検出ユニット14から得られた磁界強度
は、電気信号に変換され、直上検出部15と縦位置演算部
16ならびに横位置演算部17に供給される。直上検出部15
にて検出された位置マーカ12が発信する位置情報は、極
性判別部18にて極性判別された後、信号処理部19に供給
される。

【００２１】一方また、速度センサ20が車両速度に比例
する周波数の速度パルスを発するため、この速度パルス
をクロック入力とする伝送速度カウンタ21において、隣
接する一対の位置マーカ12が検出される期間中に発生し
た速度パルスの個数が計数される。すなわち、直上検出
部15にて検出される直上通過を示す信号により、伝送速
度カウンタ21の計数開始と計数終了が制御され、計数開
始とともに前回の計数値をリセットされた伝送速度カウ
ンタ21は、計数終了後に計数値を出力する。このとき得
られた計数値は情報伝送速度は換算され、信号処理部19
に供給される。

【００２２】情報伝送速度の供給を受けた信号処理部19
は、極性判別部18の極性判別結果を情報伝送速度に応じ
て予知されるマーカ通過タイミングで取り込み、取り込
んだマーカの磁極極性すなわちビット情報をデータ制御
判別部22に供給する。データ制御判別部22は、外部制御
インタフェース23を介して各種制御パラメータやバイト
長又は速度リミッタの上下限しきい値、さらに情報マー
カ13の配置間隔等のデータが設定されており、これらの
設定値に基づいてビット情報から情報データを抽出す
る。

【００２３】ここで抽出された情報データは、データ転
送部24を介してデータ一時格納部25に供給される。デー
タ一時格納部25は、情報データを一時的に蓄積する転送
バッファであり、後段の外部出力部26の伝送速度に合わ
せ、走行速度に応じた可変長符号として送られてくる情
報データを整理調整する。データ一時格納部25に格納さ
れて整理調整された情報データは、外部出力部26におい
て必要な転送フォーマット又はプロトコルに変換されて
外部に出力される。

【００２４】縦位置演算部16及び横位置演算部17の出力
は、信号処理部19における間隔演算の精度向上に利用す
ることもできるが、ここでは位置検出データとして前記
の情報データと併せ、外部出力部26を介して外部出力
し、操舵制御などの自動運転制御データとして利用され
る。

【００２５】次に、前記マーカ検出装置31によるデータ
読み取り動作について、図３に示すフローチャートを参
照して説明する。まず、同図に示すステップ（101）に
おいて、磁気パルスが入力されると、続く判断ステップ
（102）において入力判定がなされる。この入力判定に
より、磁気パルスの入力であると判定されると、続くス
テップ（103）において、速度入力がなされる。速度範
囲が所定範囲すなわち判定してもよい範囲にあれば、判
断ステップ（104）の肯定結果を受けて、マーカ間隔計
算ステップ（105）へと移行する。このステップ（105）
では、マーカ間隔が計算される。計算されたマーカ間隔
は続く３種類の判断ステップ（106），（107），(108）
において、それぞれ2000mm，400mm，300mmのしきい値を
基準に判別される。

【００２６】ここで、マーカ間隔が2000mmを越えること
が判ると、位置検出がなされ、また400mm以下であって3
00mm以下であることが判ると、データ読み取りが開始さ
れる。このデータ読み取りでは、まず情報マーカ13のＮ
/Ｓ判定すなわちデータ情報に関するビットの１/０判定
が行われる。さらに続くステップ（112）において、デ
ータ情報のビット数の計数が行われ、判定ステップ（11
3）において情報区間の終了を示す端点情報マーカ13ｔ
が検出されるまで、ビット数計数が継続的に行われる。

【００２７】さらに、続く判断ステップ（114）におい
て、次の開始区間が到来したかどうかが判断され、到来
した場合は、データ読み取りステップ（109）に戻り、
ステップ（110）以下のデータ読み取りが繰り返され
る。また、開始区間が到来しなかった場合は、ステップ
（115）において、それまでのステップにおいて読み取
られたデータを出力する。このようにして、位置マーカ
12に挟まれた１情報区間からデータ情報が読み取られ
る。

【００２８】このように、この走行支援道路システムに
よれば、道路に所定間隔をもって配列した位置マーカ12
が、通過車両に位置情報を発信し、隣接する位置マーカ
12どうしを結ぶレーン上に該レーンを所定間隔をもって
分割して配設した情報マーカ13が、位置情報以外の情報
を発信するので、位置情報だけでは車両走行支援に限界
のある安全速度規制に関する情報や、進行方向前方で営
業する給油所或いは休憩所さらには駐車場等に関する情
報のように、道路網に付帯する諸施設に関する情報等を
通知することができる。

【００２９】また情報マーカ13を端点情報マーカ13ｔと
データ情報マーカ13ｄで構成し、隣接する位置マーカ12
に最も近い位置に配設した端点情報マーカ13ｔが情報区
間の始端又は終端を示す情報を発信し、端点情報マーカ
13ｔの内側に等間隔に配設したデータ情報マーカ13ｄ
が、データを発信するので、情報データ区間を識別でき
る区間を先頭に配列し、この先頭区間はデータ区間の間
隔とは異なる間隔をもってデータ情報マーカを配列させ
ることによって認識させるとともに、正確に配列させた
距離を車両移動速度に応じたデータ転送速度をもって判
別することで、速度変化に対して大きなダイナッミクレ
ンジを確保し、データの読み取り精度を向上させること
ができ、読み取りエラーを排除して正確なデータ転送が
可能である。

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】尚、本発明では一対の位置マーカ12によっ
て両端を仕切られた区間から、データ情報マーカ13ｄの
数に対応したビットのデータ情報を読み取る構成とした
が、データ情報マーカ13ｄの配設個数を変えることで、
読み取るデータ情報のビット数を他の数値に変えること
も可能である。ただし、この場合にはデータ情報マーカ
13ｄの配設個数を変えても、位置マーカ12と端点情報マ
ーカ13ｔとの間隔とデータ情報マーカ12ｄ間の間隔が同
一値にならないようにする。

【００３４】

【発明の効果】本発明は前記のようであって、請求項１
に記載の発明は、道路に所定間隔をもって配列され、通
過車両に位置情報を発信する位置マーカと、隣接する前
記位置マーカどうしを結ぶレーン上に該レーンを所定間
隔をもって分割して配設され、前記位置情報以外の情報
を発信する情報マーカとを具え、この情報マーカは隣接
する前記位置マーカに最も近い位置に配設され、情報区
間の始端又は終端を示す情報を発信する端点情報マーカ
と、この端点情報マーカの内側に等間隔に配設され、デ
ータを発信するデータ情報マーカとを含むので、位置情
報だけでは車両走行支援に限界のある安全速度規制に関
する情報や、進行方向前方で営業する給油所或いは休憩
所さらには駐車場等に関する情報のように、道路網に付
帯する諸施設に関する情報等を通知することができると
いう優れた効果がある。また、情報データ区間を識別で
きる区間を先頭に配列し、この先頭区間はデータ区間の
間隔とは異なる間隔をもってデータ情報マーカを配列さ
せることによって認識させるとともに、正確に配列させ
た距離を車両移動速度に応じたデータ転送速度をもって
判断することで、速度変化に対して大きなダイナミック
レンジを確保し、データの読み取り精度を向上させるこ
とができ、読み取りエラーを排除して正確なデータ転送
を実現できるという効果もある。

【００３５】また請求項２に記載の発明は、情報マーカ
を、端点情報マーカとデータ情報マーカとで構成し、隣
接する前記位置マーカに最も近い位置に配設した端点情
報マーカが、情報区間の始端又は終端を示す情報を発信
し、端点情報マーカの内側に等間隔に配設したデータ情
報マーカが、データを発信するので、情報データ区間を
識別できる区間を先頭に配列し、この先頭区間はデータ
区間の間隔とは異なる間隔をもってデータ情報マーカを
配列させることによって認識させるとともに、正確に配
列させた距離を車両移動速度に応じたデータ転送速度を
もって判断することで、速度変化に対して大きなダイナ
ミックレンジを確保し、データの読み取り精度を向上さ
せることができ、読み取りエラーを排除して正確なデー
タ転送が可能である等の効果を奏する。

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の走行支援道路システムの一実施形態を
示すマーカ配置図である。

【図２】同実施形態の概略回路構成図である。

【図３】同実施形態のデータ読み込み動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図４】この発明と同種の従来の走行支援道路システム
の一例のシステム構成図である。

【符号の説明】

11 走行支援道路 12 位置マーカ 13 情報マーカ 13ｔ 端点情報マーカ 13ｄ データ情報マーカ 14 磁気検出ユニット 14ａ 磁気センサ 15 直上検出部 16 縦位置演算部 17 横位置演算部 18 極性判別部 19 信号処理部 20 速度センサ 21 伝送速度カウンタ 22 データ制御判別部 23 外部制御インターフェース 24 データ転送部 25 データ一時格納部 26 外部出力部 31 マーカ検出装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−21500（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−83396（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−103964（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−104362（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−89974（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−198887（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−160485（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−154295（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−128039（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/00 - 1/16 G05D 1/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路に所定間隔をもって配列され、通過
   車両に位置情報を発信する位置マーカと、隣接する前記
   位置マーカどうしを結ぶレーン上に該レーンを所定間隔
   をもって分割して配設され、前記位置情報以外の情報を
   発信する情報マーカとを具え、この情報マーカは隣接す
   る前記位置マーカに最も近い位置に配設され、情報区間
   の始端又は終端を示す情報を発信する端点情報マーカ
   と、この端点情報マーカの内側に等間隔に配設され、デ
   ータを発信するデータ情報マーカとを含むことを特徴と
   する走行支援道路システム。