JP3329260B2 - 磁歪振動子の設置方法、磁歪振動子検出装置、道路および交通システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁歪現象を利用して
磁歪振動子検出装置を用いてその存在を検出できる磁歪
振動子の道路に対する設置方法、またこの設置方法によ
って磁歪振動子を設置した道路、またこの磁歪振動子設
置方法に対応した磁歪振動子検出装置、およびこの道路
と磁歪振動子を検出する磁歪振動子検出装置とを有する
交通システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁歪振動子を用いて、それを道路
に埋め込んでおいて道路上の車両の位置を検出したり、
それにより車両を自動的に操舵するなどの応用が拡大し
ている。フェライトや強磁性材料のアモルファスなどに
外部磁界を加えることによって「ジュール効果」と呼ば
れる寸法変化を起こす性質を磁歪現象といい、このよう
な性質を持った磁歪材に静的なバイアス磁界を与えなが
ら、さらに呼びかけ電磁波によって交流磁界を加える
と、交流磁界が磁歪振動子に磁歪変位を与え、交流磁界
の周波数が磁歪材の共振周波数に一致したときに磁歪振
動子に最大の磁歪変位を与えることができ、呼びかけ電
磁波による交流磁界を停止しても磁歪振動子の機械的共
振によって短時間だけ電磁波を発生するので、これを検
出して磁歪振動子の存在を検出することができる。

【０００３】その検出方法を簡単に説明する。図１６の
ようにアモルファス等の強磁性体を展伸した薄板で長方
形の磁歪材３１を作り、これに接近してたとえば図示の
ように着磁したテープ状の帯状の磁性材３２を配置して
磁歪材３１に静的なバイアス磁界を与えする。この状態
で矢印Ｚ方向から呼びかけ電磁波を投射して交流励磁を
行う。そしてその周波数を変化させていき、磁歪材３１
の共振周波数に一致すると磁歪材３１はその長手方向に
振動する。図１７はこの磁化変位特性を示すもので、磁
性材３２がない場合Ｈ₀の交流励磁に対して変位幅Ｍ₀の
振動をもたらすが、磁性材３２による磁気バイアスＨ_d
を加えておくと、呼びかけ電磁波によるＨ_Aの交流励磁
に対してＭ_Aなる変位幅の振動をもたらすことができ
る。そしてこの呼びかけ電磁波を止めても、磁歪材３１
の機械的共振が短時間継続し、この機械的共振による機
械的応力で磁歪材３１が変形に対応して磁化状態が変化
するビラリー効果によって電磁波を発生するので、これ
を検出して磁歪材の存在を知ることができる。また共振
周波数の異なった複数の磁歪材を組合せて配置すれば、
共振周波数の組合せを検出することによってその位置が
示す特定の情報を知ることもできる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような磁歪材を用
いた磁歪振動子を道路中に埋め込み、または道路周辺に
設置して車両から呼掛け電磁波を投射して磁歪振動子を
検出して、それに対する車両の位置を検出しようとする
場合、検出精度の向上が求められ、また他の車両からの
呼掛け電波による妨害を防ぐ必要がある。

【０００５】本発明はこのような課題を解決し、検出精
度を向上させ、並走する、または対向して走行する車両
からの呼掛け電波との干渉を防ぐための磁歪振動子の設
置方法、磁歪振動子検出装置、道路および交通システム
を提供しようとするものである。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】上記の課題を解決するため、請求項１の磁
歪振動子の設置方法は、磁歪材と前記磁歪材に静的な磁
気バイアスを与えるための磁性体とから構成される磁歪
振動子の長手方向の軸を道路面に対して略平行で、かつ
車両の進行方向に対して斜めになるように道路中に設置
したため、磁歪振動子の真上において最大の出力を得て
道路に対するアンテナの相対位置を認識することができ
るとともに、ループアンテナの電磁波の磁力線の方向は
進行方向に対して斜め前方に向かうので、対向車線を前
から接近する車両のループアンテナも同じような角度で
あれば、お互いに磁力線の方向は平行であり少なくとも
接近するまでの間は互いの磁力線の向きは互いに避ける
方向にあり干渉しにくくすることができる。

【００１１】また請求項２の磁歪振動子の設置方法は、
磁歪材と前記磁歪材に静的な磁気バイアスを与えるため
の磁性体とから構成される磁歪振動子の長手方向の軸が
車両の進行方向に進むにつれて深くなるように道路中に
設置したものである。

【００１２】このような磁歪振動子の配置に対してルー
プアンテナのループ面は磁歪振動子の長手方向の軸に対
して略直交するよう、言い替えればループアンテナ３巻
線の軸は磁歪振動子１の長手方向の軸に対して略平行す
るように配置することによって、磁歪振動子の中央にル
ープアンテナのループ面が一致する位置で最高の受信信
号が得られ、道路に対するアンテナの相対位置を認識す
ることができる。また、請求項３の磁歪振動子の設置方
法によれば、磁歪材と前記磁歪材に静的な磁気バイアス
を与えるための磁性体とから構成される磁歪振動子の長
手方向の軸が車両の進行方向に進むにつれて浅くなるよ
うに道路中に設置したことにより、進行方向にある磁歪
振動子を前方において検出することができる。

【００１３】また請求項４の磁歪振動子の設置方法は、
磁歪振動子の長手方向の軸を車両の進行方向に直交する
垂直面内において道路面に対して一方が深く他方が浅く
なるように斜めに設けた一つの磁歪振動子を道路中に設
置する。

【００１４】ループアンテナのループ面はこのように配
置された磁歪振動子の長手方向の軸に対して略直交する
ように、言い替えればループアンテナの巻線の軸は磁歪
振動子の長手方向の軸に対して略平行するように配置さ
れているので、磁歪振動子の中央にループアンテナのル
ープ面が一致する位置で最大の出力を得られ、道路に対
するアンテナの相対位置を認識することができるととも
に、ループアンテナの電磁波の磁力線の方向は進行方向
に垂直な面内で斜め上と斜め下方向に向くので、対向車
線を前から接近する車両のループアンテナも同じような
角度であれば、互いの発する磁力線方向は交差し、また
隣接車線の車両の発する磁力線も斜めの平行になり互い
に干渉しにくくなる。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】上記各請求項に対応するループアンテナに
代えて、そのループアンテナの巻線の軸と一致する方向
のコア材を有するバーアンテナを配置しても同様な効果
を得ることができる。

【００２１】また請求項５記載の磁歪振動子の設置方法
は、請求項１から４に加え磁歪振動子を道路中に埋設し
たものである。

【００２２】さらに請求項６の磁歪振動子の設置方法
は、請求項５記載の磁歪振動子の設置方法において、磁
歪振動子の道路への埋設深さが１０センチメートル以上
であることを特徴とし、このために埋設深さのばらつき
による検出出力のばらつきを少なくできるとともに道路
工事等のたびに磁歪振動子を埋設し直す必要がなくな
る。

【００２３】そして請求項７の道路は、請求項１から４
のいずれかに記載の磁歪振動子の設置方法を用いて磁歪
振動子を設置したものである。

【００２４】つぎに請求項８の磁歪振動子検出装置は、
請求項１から４のいずれかに記載の道路中に設置した磁
歪振動子の設置方法に対応してその磁歪振動子の長手方
向の軸に略直交するループ面を有するループアンテナま
たは前記磁歪振動子の長手方向の軸に略平行な軸を有す
るバーアンテナを備えたものである。

【００２５】また請求項９の磁歪振動子検出装置は、請
求項１から４のいずれかに記載の道路中に設置した磁歪
振動子の設置方法に対応してその磁歪振動子の長手方向
の軸に略平行するループ面を有するループアンテナまた
は前記磁歪振動子の長手方向の軸に略直交する軸を有す
るバーアンテナを備えたものである。

【００２６】請求項１０記載の磁歪振動子検出装置は、
道路中に設置した一対の磁歪振動子を備え、前記各磁歪
振動子の長手方向の軸を進行方向に略直交した垂直面内
において上方に向かって広がるＶ字状もしくは逆ハの字
状に設け、前記磁歪振動子の長手方向の軸を含む平面に
略直交するループ面を有するループアンテナまたは前記
磁歪振動子の長手方向の軸を含む平面に略平行する軸を
有するバーアンテナを備えている。

【００２７】また請求項１１の磁歪振動子検出装置は、
道路中に設置した一対の磁歪振動子を備え、前記各磁歪
振動子の長手方向の軸を進行方向に略直交した垂直面内
において上方に向かって広がるＶ字状もしくは逆ハの字
状に設け、前記磁歪振動子の長手方向の軸を含む平面に
略平行するループ面を有するループアンテナまたは前記
磁歪振動子の長手方向の軸を含む平面に略直交する軸を
有するバーアンテナを備えている。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の種々の実施形態を
図面に基づいて説明する。

【００３３】（実施の形態１）図１は磁歪振動子と、そ
れに電磁波を投射し、また磁歪振動子からの電磁波を受
信するためのループアンテナとの相対関係を示す図で、
図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ１−
Ｘ２断面図、図１（ｃ）はループアンテナの位置の変化
に対する、呼び掛け電磁波により磁歪振動子が発生した
電磁波をループアンテナで受けた信号出力の変化を示
す。

【００３４】磁歪振動子１の長手方向の軸は道路面２に
対して略垂直に、たとえばその上端が道路面から１０ｃ
ｍまたはそれより深く道路に埋め込まれているものとす
る。これは道路面に近いほど検出用のループアンテナに
近くなるので検出感度が高くなるが、それだけ埋設深さ
の誤差が検出感度に影響を与えることと、道路面の補修
の際に磁歪振動子も設置し直さなければならないこと等
を考慮して深さを決める。そしてこの磁歪振動子１に対
して電磁波を投射するループアンテナ３のループ面は道
路面２に対して略平行に保持するものとする。言い替え
ればループアンテナ３の巻線の軸は道路面２に対して略
垂直に保持する。ループアンテナ３からは後述の磁歪振
動子検出装置の送信手段によって一定時間、たとえば５
ｍｓの間磁歪振動子１に機械的共振を生じる周波数の電
磁波を放射し、つぎの一定時間、たとえば５ｍｓの間は
機械的共振をする磁歪振動子１から放射される電磁波を
ループアンテナ３が受信し、磁歪振動子検出装置の受信
手段によって信号出力を検出するものとし、これを順次
繰り返している。この状態でループアンテナ３から放射
される電磁波の磁力線は図の４のような経路により磁歪
振動子１を通過してこれを励振し、励振された磁歪振動
子１からは電磁波が発生し、これによる磁力線が同様に
発生する。ここで図１（ｂ）のようにループアンテナ３
を道路面２に対して略平行に左右に移動させると、Ａの
位置では磁歪振動子１の長手方向の軸と、ループアンテ
ナ３の中心軸とが一致し、ループアンテナ３から磁歪振
動子１への放射電磁波が最も効率的に磁歪振動子１を励
振し、また磁歪振動子１からの発生電磁波も最も効率的
にループアンテナ３にとらえられるので、図１（ｃ）の
Ａ点の最も高い受信信号出力が得られる。ループアンテ
ナ３のＢまたはＣの位置ではループアンテナ３から磁歪
振動子１への放射電磁波の磁力線も弱くなり、また磁歪
振動子１から発生する電磁波のループアンテナ３への影
響も弱まるので、信号出力は急激に低下する。ここでは
ループアンテナ３を左右に動かして説明したが、図１
（ｂ）において紙面の前後または斜め方向に動かして
も、中心軸からの移動距離に応じて図のように出力が変
化するものである。

【００３５】磁歪振動子１および磁歪振動子検出装置の
構成を以下に説明する。図２は磁歪振動子１の一実施形
態の分解構成斜視図、図３は磁歪振動子検出装置の一実
施形態のブロック図である。図２において符号５は、一
例として強磁性体のアモルファスなどを展伸した薄板で
作った長方形の磁歪材であり、符号８の磁性体から静的
な磁気バイアスを与えられ、かつ交流の電界または磁界
を受けてその長手方向に機械的振動を行う。磁歪材５に
はフェライトなどの強磁性材を用いることもできる。符
号６は非磁性体でかつ非導電性の枠体で、厚さは磁歪材
５より厚く、その内部の収納部７が磁歪材５の外形寸法
に対して上下左右わずかな間隙を持つように形成する。
符号８は、たとえばプラスチック等の非導電性の基材に
強磁性体のコーティングを施してこれに図示のようなパ
ターンの着磁を施した帯状の磁性材である。そして符号
９は枠体６の収納部７の磁性材８と反対側の開口を封口
するためのもので、たとえばプラスチック等の非磁性体
でかつ非導電性の材料で枠体６と同一の外形寸法に切断
した封口板である。

【００３６】このような部材を用いて枠体６の収納部７
に磁歪材５を収容して枠体６に磁性材８を接着剤等で固
定する。接着剤に代えて超音波溶着等の接合手段によっ
てもよい。そして枠体６の他の側の面には封口板９を接
着または超音波溶着等の方法で固定する。このようにす
れば、磁歪材５の長辺と短辺とはそれぞれ枠体６の収納
部７の内壁との間に僅かな隙間があるため、その長手方
向への振動による伸縮を妨げられることはない。

【００３７】このように構成され磁歪材５に磁性材８に
よって静的な磁界が加えられた磁歪振動子１に磁歪材５
の長手方向に沿って電磁波が印加され、その周波数が磁
歪材５の共振周波数に一致したときに磁歪材５は最大の
振幅で振動し、印加磁界が中断した後にも短時間継続す
る機械的振動によって磁歪材５から電磁波を発射する。

【００３８】図３の磁歪振動子検出装置のブロック図に
おいて、符号１１はこの磁歪振動子検出装置の制御を司
るマイクロプロセッサ（以下ＭＰＵと呼ぶ）、符号１２
は検出すべき磁歪振動子の共振周波数と、この共振周波
数と中間周波数との差の周波数とを発振するダイレクト
デジタルシンセサイザ（以下、ＤＤＳと略記する）、１
３は送信と受信とを切り替える送受信切り替え部、１４
は送信増幅器、１５は送信および受信に共用に使用する
アンテナ、１６は送信および受信する共振周波数によっ
て最適のコンデンサが選択される同調コンデンサ部、１
７は送信から受信への切り替え時の送信終了直後に短時
間活性化される放電抵抗器、１８は受信した信号を増幅
する受信増幅部、１９は受信した周波数を中間周波数に
変換する中間周波数変換部、２０は中間周波数以外のノ
イズを減少させるフィルター部、２１は増幅検波部、２
２は検出した磁歪振動子の周波数を特定して表示すると
ともにその検出レベルを棒グラフ等で表示する表示部で
ある。

【００３９】このような構成においてつぎに３個の異な
った共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を持った第１，第２お
よび第３の磁歪振動子１ａ，１ｂ，１ｃをそれぞれ多数
個道路に埋め込んで車両に設けたアンテナによって道路
上における車両の位置を検出する場合の例によりその動
作を説明する。磁歪振動子の共振周波数はたとえば９０
ｋＨｚから高い方へ概ね３０ｋＨｚ間隔で設定が可能で
あり、商用中波放送の手前４４５ｋＨｚまで選択でき
る。たとえば本実施の形態では図４の道路２３に埋め込
まれた磁歪振動子の配置を示す図において中央分離帯用
磁歪振動子１ａの共振周波数ｆ１を２１０ｋＨｚ、上り
路肩用磁歪振動子１ｂの共振周波数ｆ２を２４０ｋＨ
ｚ、下り路肩用磁歪振動子１ｃの共振周波数ｆ３は２７
０ｋＨｚのものを、たとえば上面が路面より１０ｃｍ程
度の深さに埋設されているものとする。

【００４０】ＭＰＵ１１はＤＤＳ１２に第１の磁歪振動
子１ａの共振周波数であるｆ１を発振させ、送受信切り
替え部１３を送信にして送信増幅器１４で電力増幅を行
い、アンテナ１５より出力する。このときアンテナ１５
のリターン端子には同調コンデンサ部１６のなかで送信
する周波数（この場合ｆ１）に最も適したコンデンサが
選択されて直列に接続される。こうして第１の磁歪振動
子１ａに電磁波が発射され、もし共振範囲にあれば共振
状態に入る。ついで受信に入るが、受信への切り替え前
に短時間放電抵抗１７を活性化する。

【００４１】つぎにＤＤＳ１２から中間周波数ｆｃ（た
とえば３．５８ＭＨｚ）と第１の磁歪振動子１ａの共振
周波数ｆ１との差の周波数を発振させ、中間周波数変換
部１９の局部発振信号とする。同時に送受信切り替え部
１３は受信に切り替える。第１の磁歪振動子１ａの共振
による電磁波のエコー信号はアンテナ１５より受信増幅
部１８へ入り高周波増幅される。このとき同調コンデン
サ部１６は引き続き同じ値が選択される。このエコー信
号は中間周波数変換部１９で中間周波数に変換される。

【００４２】ついでフィルター部２０で中間周波数ｆｃ
以外のノイズを減衰させる。さらに増幅検波部２１で受
信レベルまで増幅されて検波され、ＭＰＵ１１のＡ／Ｄ
コンバータ入力を介して取り込まれて演算処理がなさ
れ、表示部２２で結果が表示される。磁歪振動子に対す
る車両の道路上の位置を変化させれば、磁歪振動子の位
置と信号出力の関係を示す図１（ｃ）のような特性が得
られる。複数の磁歪振動子からの距離の変化にしたがっ
てそれぞれの出力も変化し、道路上の車両の位置を判定
することができる。

【００４３】同様に引き続いて上り側路肩用の第２の磁
歪振動子１ｂ、下り側路肩用の第３の磁歪振動子１ｃの
判別のためにその各共振周波数ｆ２，ｆ３と上記と同様
な手順をサイクリックに繰り返して道路上の位置を判別
する。このときＤＤＳ１２と発振周波数と同調コンデン
サ１６の選択は上記と同様のルールで行われる。磁歪振
動子の検出結果は表示部２２で表示するだけでなく、得
られた結果をＭＰＵ１１で演算して磁歪振動子に対する
車両の位置を数値化して操舵装置と連携させれば道路に
対する車両位置を適正に保つように自動操舵することも
可能となる。

【００４４】ここでは３種類の共振周波数の磁歪振動子
を用いた場合を説明したが、周波数の許す範囲で多数の
周波数を順次送信して受信することが可能であり、磁歪
振動子の共振周波数の組み合せでいろいろな情報を与え
ることができる。また磁歪振動子１ｂ，１ｃは道路端に
設けたが、走行路の中央に設けてもよい。この場合走行
路の中央にいたときに磁歪振動子１ｂ，１ｃからの最大
の受信信号出力を得ることができる。

【００４５】図３では１個のループアンテナ１５を送信
と受信に共用しているが、これを送信専用として、受信
増幅部１８の入力に別のループアンテナを接続して受信
専用としてもよい。この場合送信用と受信用のアンテナ
は形を変えてもよい。たとえば送信用ループアンテナは
大型とし、受信用ループアンテナは小型にする。このよ
うに構成すれば大型のループアンテナで離れた距離にあ
る磁歪振動子を励振しておき、小型のループアンテナで
精度高く磁歪振動子との位置を検出できる。

【００４６】このように本実施の形態ではループアンテ
ナのループ面を道路面に略平行に設けることを前提にし
て磁歪振動子の長手方向の軸を道路面に対して略垂直に
設けることによって、ループアンテナの中心が磁歪振動
子の軸上に一致したときに最大の検出出力を得られるこ
とを利用して磁歪振動子に対するループアンテナの位
置、すなわちこのループアンテナを設置した車両の道路
上の位置を検出することができる。

【００４７】（実施の形態２）つぎに実施の形態２の図
５は磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また磁歪振
動子からの電磁波を受信するためのループアンテナとの
相対関係を示す図で、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）
は図５（ａ）におけるＸ１−Ｘ２断面図、図５（ｃ）は
ループアンテナの位置の変化に対する、呼び掛け電磁波
により磁歪振動子が発生した電磁波をループアンテナで
受けた信号出力の変化を示す。

【００４８】磁歪振動子１の長手方向の軸は図１と同様
に道路面２に対して略垂直に道路に埋め込まれている。
そしてここでは磁歪振動子１に対して電磁波を投射する
ループアンテナ３のループ面は道路面２に対して略垂直
に保持されている。言い替えればループアンテナ３の巻
線の軸は道路面２に対して略平行に保持されている。ル
ープアンテナ３からは図１の場合と同様に一定時間磁歪
振動子１に機械的共振を生じる周波数の電磁波を放射
し、つぎの一定時間は、機械的共振をする振動子１から
放射される電磁波をループアンテナ３が受信することを
順次繰り返している。この状態でたとえばループアンテ
ナがＤの位置、すなわち磁歪振動子１の長手方向の軸に
ループアンテナ３のループ面が一致したときのループア
ンテナから放射される電磁波の磁力線は図の４ａのよう
になって磁歪振動子１の軸と直交して磁歪振動子１にほ
とんど機械的共振を与えられず、また磁歪振動子１から
Ｚ方向に放射される電磁波の磁力線はループアンテナ３
のループ面に略平行となりループアンテナ３の感度の最
低の方向に当たり、したがって受信信号出力は最低とな
る。ここでループアンテナ３を−Ｘ方向すなわち左方に
移動して行くと、次第にループアンテナ３からの磁力線
は磁歪振動子１内を通過しはじめ、位置Ｅにおいて図５
（ｂ）のようにループアンテナ３からの磁力線４ｂは、
磁歪振動子１の軸と一致した経路となり、また磁歪振動
子１からの磁力線も同様の経路となり、磁歪振動子１か
らループアンテナ３に誘起される受信信号出力は最大と
なる。また位置Ｆについても同様であり、このようにル
ープアンテナ３をＸ方向に移動すれば図示のような鋭い
Ｖ字状の特性が得られ、微妙な位置検出ができる。ルー
プアンテナ３のループ面を道路２の面に垂直に、かつ車
両の進行方向に平行に設ければ、すなわち図のＹ方向が
車両の進行方向であればループアンテナ３すなわちそれ
を備えた車両が道路の幅（Ｘ）方向に右方または左方に
推移したことを検出することができ、またループアンテ
ナ３のループ面を道路面に垂直に、かつ車両の進行方向
に直交するように設ければ、すなわち図のＸ方向を車両
の進行方向とすればループアンテナ３すなわちそれを備
えた車両が道路の磁歪振動子に対して手前にあるか、ま
たは真上にあるか、通過したかということを検出するこ
とができる。ここではループアンテナ３を磁歪振動子１
の真上を通過するように左右に動かして説明したが、磁
歪振動子１の真上を通過しないように左右に移動させて
も同様な特性で真上から離れるほど出力値の低下した特
性となる。磁歪振動子検出装置は実施の形態１の図３の
ものを用いることができる。

【００４９】このように本実施の形態ではループアンテ
ナのループ面を道路面に略垂直に設けることを前提にし
て磁歪振動子の長手方向の軸を道路面に対して略垂直に
設けることによって、ループアンテナの中心が磁歪振動
子の軸上に一致したときに検出出力のＶ字状の鋭い谷を
得ることを利用して磁歪振動子に対するループアンテナ
の位置、すなわちこのループアンテナを設置した車両の
道路上の位置を検出することができる。

【００５０】（実施の形態３）つぎに実施の形態３の図
６は磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また磁歪振
動子からの電磁波を受信するためのループアンテナとの
相対関係を示す図で、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）
はそのＸ１−Ｘ２断面図、図６（ｃ）はループアンテナ
の位置の変化に対する、呼び掛け電磁波により磁歪振動
子が発生した電磁波をループアンテナで受けた信号出力
の変化を示す。

【００５１】磁歪振動子１の長手方向の軸は道路面２に
対して略平行に、かつＸ軸方向に略平行に道路に埋め込
まれている。そしてここでは磁歪振動子１に対して電磁
波を投射するループアンテナ３のループ面は道路面２に
対して略垂直に保持されている。言い替えればループア
ンテナ３の巻線の軸は道路面２に対して略平行に保持さ
れている。ループアンテナ３からは一定時間磁歪振動子
１に電磁波を放射し、つぎの一定時間は、磁歪振動子１
から放射される電磁波をループアンテナ３が受信するこ
とを順次繰り返している。この状態でたとえばループア
ンテナ３の中心が磁歪振動子１の長手方向の中心の上に
あるときにループアンテナから放射される電磁波の磁力
線４により磁歪振動子１に機械的共振を与え、それによ
り磁歪振動子１から放射される電磁波の磁力線は図６
（ｃ）の最高点となり、ループアンテナ３がＸまたは−
Ｘ方向に移動すれば、磁力線による磁歪振動子への励振
も、また機械的共振による発生電磁波も弱くなるため受
信信号出力は低下する。またループアンテナ３をＹまた
は−Ｙ方向に移動しても、同様に磁力線による磁歪振動
子への励振も、また機械的共振による発生電磁波も弱く
なるため受信信号出力は低下する。

【００５２】このような本実施の形態ではループアンテ
ナ３のループ面を道路面に略垂直に、かつ車両の進行方
向に略直交するように設け、磁歪振動子の長手方向の軸
が道路面に略平行であり、かつ車両の進行方向と略同方
向になるように設ければ、すなわち図のＸ方向を車両の
進行方向とすればループアンテナ３すなわちそれを備え
た車両が道路の幅（Ｙ方向）に対して推移したかどうか
を検出することができる。

【００５３】このような構成はループアンテナ３を車両
のバンパーなどに路面に垂直に設けて車両の進行方向に
対して幅方向を認識できるので磁歪振動子に対する追尾
性に優れている。

【００５４】またループアンテナ３のループ面を道路面
に略垂直で、かつ車両の進行方向に略平行に設け、磁歪
振動子の長手方向の軸が道路面に略平行で、車両の進行
方向と略直交する向きであれば、すなわち図のＹ方向が
車両の進行方向であれば、ループアンテナ３すなわちそ
れを備えた車両が道路の幅（Ｘ）方向に推移したことを
検出することができ、磁歪振動子に対するループアンテ
ナの位置、すなわちこのループアンテナを設置した車両
の道路上の位置を検出することができる。

【００５５】（実施の形態４）つぎに実施の形態４の図
７は磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また磁歪振
動子からの電磁波を受信するためのループアンテナとの
相対関係を示す図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）
はそのＸ１−Ｘ２断面図、図７（ｃ）はループアンテナ
の位置の変化に対する、呼び掛け電磁波により磁歪振動
子が発生した電磁波をループアンテナで受けた信号出力
の変化を示す。

【００５６】磁歪振動子１の長手方向の軸は道路面２に
対して略平行に、かつＸ軸方向に略平行に道路に埋め込
まれている。そしてここでは磁歪振動子１に対して電磁
波を投射するループアンテナ３のループ面は道路面２に
対して略平行に保持されている。言い替えればループア
ンテナ３の巻線の軸は道路面２に対して略垂直に保持さ
れている。ループアンテナ３からは一定時間磁歪振動子
１に電磁波を放射し、つぎの一定時間は、磁歪振動子１
から放射される電磁波をループアンテナ３が受信するこ
とを順次繰り返している。この状態でたとえばループア
ンテナ３の中心が磁歪振動子１の長手方向の中心の上Ｇ
点にあるときにループアンテナから放射される電磁波の
磁力線４ｃは磁歪振動子３の長手方向の軸と直交するた
め磁歪振動子１にほとんど機械的共振を与えられず、ま
た磁歪振動子１から放射される電磁波の磁力線もループ
アンテナ３を貫通せず、受信信号出力は図７（ｃ）のＧ
点すなわち真上の点で最低となり、ループアンテナ３が
Ｘまたは−Ｘ方向に移動すれば、磁力線による磁歪振動
子への励振も、また機械的共振による発生電磁波を受け
たループアンテナの受信信号出力も強くなりＨ点または
Ｉ点で最高となる。

【００５７】このように本実施の形態ではループアンテ
ナ３のループ面を道路面に略平行に設け、また磁歪振動
子の長手方向の軸が道路面に略平行であり、かつ車両の
進行方向と略直交向になるように設ければ、すなわち図
のＹ方向を車両の進行方向とすればループアンテナ３す
なわちそれを備えた車両が道路の幅（Ｘ方向）に対して
推移したかどうかをシャープに検出することができる。

【００５８】（実施の形態５）つぎに実施の形態５の図
８は磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また磁歪振
動子からの電磁波を受信するためのループアンテナとの
相対関係を示す図で、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）
はそのＸ１−Ｘ２断面図、図８（ｃ）は対面通行する車
線にそれぞれ埋設された磁歪振動子１とそれを検出する
ためのループアンテナ３の方向を示す平面図、図８
（ｄ）はループアンテナの位置の変化に対する呼び掛け
電磁波により磁歪振動子が発生した電磁波をループアン
テナで受けた信号出力の変化を示す。

【００５９】磁歪振動子１の長手方向の軸は道路面２に
対して略平行に、またＹ方向が車両の進行方向とすると
長手方向の軸の左側が前方へ出るように斜めに道路に埋
め込まれている。そしてここでは磁歪振動子１に対して
電磁波を投射するループアンテナ３のループ面は道路面
２に対して略垂直に保持され、かつ磁歪振動子１の長手
方向の軸と略直交するように配置されている。言い替え
ればループアンテナ３の巻線の軸が道路面２に対して略
平行に保持され、かつ磁歪振動子１の長手方向の軸と略
平行するように配置されている。ループアンテナ３から
は一定時間磁歪振動子１に電磁波を放射し、つぎの一定
時間は、磁歪振動子１から放射される電磁波をループア
ンテナ３が受信することを順次繰り返す。この状態でル
ープアンテナ３の中心が磁歪振動子１の長手方向の中心
の上にあるときにループアンテナから放射される電磁波
の磁力線４により磁歪振動子１に機械的共振を与え、そ
れにより磁歪振動子１から放射される電磁波の磁力線は
図８（ｄ）の最高点となり、ループアンテナ３がＷ１−
Ｗ２方向、またはＸ，−Ｘ方向に移動すれば、磁力線に
よる磁歪振動子への励振も、また機械的共振による発生
電磁波も弱くなるため受信信号出力は低下する。

【００６０】このように配置したことによってループア
ンテナ３の電磁波の磁力線の方向は進行方向Ｙに対して
左斜め前方に向かうので、対向車線を前から接近する車
両のループアンテナも同じような角度であれば、図８
（ｃ）のようにお互いに磁力線の方向は平行であり少な
くとも接近するまでの間は互いの磁力線の向きは互いに
避ける方向にあり干渉しにくくなっている。

【００６１】このように本実施の形態では磁歪振動子の
長手方向の軸が道路面に対して略平行であり、車両の進
行方向に対して斜めになるように設け、ループアンテナ
３のループ面を道路面に略垂直に、かつ磁歪振動子に対
して略直交するように設けて、ループアンテナ３すなわ
ちそれを備えた車両が道路の幅（Ｘ）方向に推移したこ
とを検出することができ、磁歪振動子に対するループア
ンテナの位置、すなわちこのループアンテナを設置した
車両の道路上の位置を検出することができて、かつ接近
するまで対向車線の車両のループアンテナからの影響を
受けにくくすることができる。

【００６２】（実施の形態６）つぎに実施の形態６の図
９も磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また磁歪振
動子からの電磁波を受信するためのループアンテナとの
相対関係を示す図で、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）
はそのＹ１−Ｙ２断面図、図９（ｃ）はループアンテナ
の位置の変化に対する、呼び掛け電磁波により磁歪振動
子が発生した電磁波をループアンテナで受けた信号出力
の変化を示す。

【００６３】磁歪振動子１の長手方向の軸は道路面２に
対して車両の進行方向をＹ方向とすると、車両が進むに
つれて深くなるように斜めに道路に埋め込まれている。
そしてここでは磁歪振動子１に対して電磁波を投射する
ループアンテナ３のループ面はこのように配置された磁
歪振動子１の長手方向の軸に対して略直交するように配
置されている。言い替えればループアンテナ３の巻線の
軸は磁歪振動子１の長手方向の軸に対して略平行するよ
うに配置されている。ループアンテナ３からは一定時間
磁歪振動子１に電磁波を放射し、つぎの一定時間は、磁
歪振動子１から放射される電磁波をループアンテナ３が
受信することを順次繰り返す。この状態でループアンテ
ナ３から放射される電磁波の磁力線４により磁歪振動子
１に機械的共振を与え、それにより磁歪振動子１から放
射される電磁波の磁力線によりループアンテナ３が図９
（ｂ）のように磁歪振動子１の中央にループアンテナ３
のループ面が一致する位置で図９（ｃ）の実線のように
最高の受信信号が得られ、Ｙまたは−Ｙ方向へ推移する
にしたがって急激に低下する。

【００６４】またループアンテナ３の中心が磁歪振動子
１の長手方向の軸に対してＸまたは−Ｘ方向に移動すれ
ば、磁力線による磁歪振動子への励振も、また機械的共
振による発生電磁波も弱くなるため図９（ｃ）の破線の
ように受信信号出力は低下する。

【００６５】このように配置したことによってループア
ンテナ３の電磁波の磁力線の方向は進行方向Ｙに対して
斜め下方に向かうので、対向車線を前から接近する車両
のループアンテナも同じように斜め下方に向かう角度で
あれば、お互いに磁力線の角度が交差するために干渉し
にくくなっている。

【００６６】また図とは反対に磁歪振動子１の長手方向
の軸は道路面２に対して車両の進行方向に進むにつれて
浅くなるように斜めに道路に埋め込むこともできる。そ
してこの場合も磁歪振動子１に対して電磁波を投射する
ループアンテナ３のループ面は磁歪振動子１の長手方向
の軸に対して略直交するように配置する。

【００６７】このように構成してもループアンテナから
発生する磁力線の方向は進行方向Ｙに対して斜め上方に
向い、対向車のお互いの磁力線の角度が交差するために
干渉しにくい。

【００６８】このように本実施の形態では磁歪振動子の
長手方向の軸が道路面に対して車両の進行方向に進むに
つれて深くなるように、または同方向に進むにつれて浅
くなるように斜めに道路に埋め込まれていることによ
り、ループアンテナ３すなわちそれを備えた車両が道路
の幅（Ｘ）方向または進行（Ｙ）方向に推移したことを
検出することができ、磁歪振動子に対するループアンテ
ナの位置、すなわちこのループアンテナを設置した車両
の道路上の位置を検出することができるとともに、対向
車線の車両のループアンテナからの影響を受けにくくす
ることができる。また後者の例の場合角度が傾いている
ことによって車両の前方の磁歪振動子を検出することが
できる。

【００６９】（実施の形態７）つぎに実施の形態７の図
１０も磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また磁歪
振動子からの電磁波を受信するためのループアンテナと
の相対関係を示す図で、図１０（ａ）は平面図、図１０
（ｂ）はそのＸ１−Ｘ２断面図、図１０（ｃ）はループ
アンテナの位置の変化に対する、呼び掛け電磁波により
磁歪振動子が発生した電磁波をループアンテナで受けた
信号出力の変化を示す。

【００７０】磁歪振動子１の長手方向の軸は車両の進行
方向に直交する垂直面内において道路面２に対して一方
が浅く他方が深くなるように、たとえば進行方向に向か
って右が深くなるように斜めに道路に埋め込まれてい
る。そしてここでは磁歪振動子１に対して電磁波を投射
するループアンテナ３のループ面はこのように配置され
た磁歪振動子１の長手方向の軸に対して略直交するよう
に配置されている。言い替えればループアンテナ３の巻
線の軸は磁歪振動子１の長手方向の軸に対して略平行す
るように配置されている。ループアンテナ３からは一定
時間磁歪振動子１に電磁波を放射し、つぎの一定時間
は、磁歪振動子１から放射される電磁波をループアンテ
ナ３が受信することを順次繰り返す。この状態でループ
アンテナ３から放射される電磁波の磁力線４により磁歪
振動子１に機械的共振を与え、それにより磁歪振動子１
から放射される電磁波の磁力線によりループアンテナ３
が図１０（ｂ）のように磁歪振動子１の中央にループア
ンテナ３のループ面が一致する位置で図１０（ｃ）の実
線のように最高の受信信号が得られ、これより−Ｘまた
はＸ方向へ推移するにしたがって急激に低下する。

【００７１】またループアンテナ３の中心が磁歪振動子
１の長手方向の軸に対してＹまたは−Ｙ方向に移動すれ
ば、磁力線による磁歪振動子への励振も、また機械的共
振による発生電磁波も弱くなるため図１０（ｃ）の破線
のように受信信号出力は低下する。

【００７２】このように配置したことによってループア
ンテナ３の電磁波の磁力線の方向は進行方向Ｙに垂直な
面内で右下方向に向くので、対向車線を前から接近する
車両のループアンテナも同じような角度であれば、互い
の発する磁力線方向は交差し、また隣接車線の車両の発
する磁力線も斜めの平行になり互いに干渉しにくくな
る。また図とは反対に磁歪振動子１の長手方向の軸を進
行方向Ｙに向かって左が深くなるように斜めに道路に埋
め込んでも同様の効果が得られる。

【００７３】このように本実施の形態では磁歪振動子の
長手方向の軸を車両の進行方向に直交する垂直面内にお
いて道路面に対して一方が浅く他方が深くなるように斜
めに道路に埋め込まれていることにより、ループアンテ
ナ３すなわちそれを備えた車両が道路の幅（Ｘ）方向ま
たは進行（Ｙ）方向に推移したことを検出することがで
き、磁歪振動子に対するループアンテナの位置、すなわ
ちこのループアンテナを設置した車両の道路上の位置を
検出することができるとともに、対向車線および隣接車
線の車両のループアンテナからの影響を受けにくくする
ことができる。

【００７４】（実施の形態８）つぎに実施の形態８の図
１１も磁歪振動子と、それに電磁波を投射するためのル
ープアンテナとの相対関係を示す図で、図１１（ａ）は
平面図、図１１（ｂ）はそのＸ１−Ｘ２断面図、図１１
（ｃ）はループアンテナの位置の変化に対する呼び掛け
電磁波により磁歪振動子が発生した電磁波をループアン
テナで受けた信号出力の変化を示す。

【００７５】複数の磁歪振動子１のそれぞれの長手方向
の軸は道路面２に対して略平行に、かつ車両の進行方向
に一直線上になるように道路に埋め込まれている。そし
てここでは磁歪振動子１に対して電磁波を投射するルー
プアンテナ３のループ面は道路面に対して略垂直であ
り、このように配置された磁歪振動子１の長手方向の軸
に対して略直交するように配置されている。言い替えれ
ばループアンテナ３の巻線の軸は道路面に対して略平行
であり磁歪振動子１の長手方向の軸に対して略平行する
ように配置されている。ループアンテナ３からは一定時
間磁歪振動子１に電磁波を放射し、つぎの一定時間は、
磁歪振動子１から放射される電磁波をループアンテナ３
が受信することを順次繰り返す。この状態でループアン
テナ３から放射される電磁波の磁力線により磁歪振動子
１に機械的共振を与え、それにより磁歪振動子１から放
射される電磁波の磁力線によりループアンテナ３が磁歪
振動子１の真上の位置で図１１（ｃ）の最高の受信信号
が得られ、これより−ＸまたはＸ方向へ推移するにした
がって急激に低下する。またＹまたは−Ｙ方向へ推移す
るときも同様に変化する。

【００７６】このように本実施の形態では複数の磁歪振
動子の長手方向の軸を道路面に平行にかつ車両の進行方
向に平行に一直線に配置したので、複数の磁歪振動子１
の列の上にループアンテナ３が位置したときに最高の受
信信号出力が得られるので、ループアンテナ３すなわち
それを備えた車両が道路の幅（Ｘ）方向に推移したこと
を検出することができ、磁歪振動子に対するループアン
テナの位置、すなわちこのループアンテナを設置した車
両の道路上の位置を検出することができる。

【００７７】（実施の形態９）つぎに実施の形態９の図
１２も磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また磁歪
振動子からの電磁波を受信するためのループアンテナと
の相対関係を示す図で、図１２（ａ）は平面図、図１２
（ｂ）はそのＸ１−Ｘ２断面図、図１２（ｃ）はループ
アンテナの位置の変化に対する、呼び掛け電磁波により
磁歪振動子が発生した電磁波をループアンテナで受けた
信号出力の変化を示す。

【００７８】一対の磁歪振動子１のそれぞれの長手方向
の軸は道路面２に対して略平行な面内において車両の進
行方向に向かって広がるＶ字状もしくは逆ハの字状にな
るように道路に埋め込まれている。そしてここでは磁歪
振動子１に対して電磁波を投射するループアンテナ３の
ループ面は道路面に対して略垂直であり、車両の進行方
向に略直交するように配置されている。言い替えればル
ープアンテナ３の巻線の軸は道路面に対して略平行であ
り、かつ車両の進行方向に対して略平行するように配置
されている。ループアンテナ３からは一定時間磁歪振動
子１に電磁波を放射し、つぎの一定時間は、磁歪振動子
１から放射される電磁波をループアンテナ３が受信する
ことを順次繰り返す。この状態でループアンテナ３から
放射される電磁波の磁力線により磁歪振動子１に機械的
共振を与え、それにより磁歪振動子１から放射される電
磁波の磁力線によりループアンテナ３が磁歪振動子１の
真上の位置で図１２（ｃ）の実線の最高の受信信号が得
られ、これより−ＸまたはＸ方向へ推移するにしたがっ
て急激に低下するが、２個の磁歪振動子１からの出力が
加わるために実施の形態８のものより特性カーブはやや
ブロードな特性となる。

【００７９】またループアンテナ３が図１２（ａ）の破
線の位置にあるとき、−Ｘ方向、Ｘ方向にループアンテ
ナを移動させると図１２（ｃ）の破線のような受信信号
特性が得られ、これは２個の磁歪振動子１が進行方向に
向けてＶ字状に広がっているために、よりブロードな特
性が特性が得られる。

【００８０】このように本実施の形態では複数の磁歪振
動子のそれぞれの長手方向の軸は道路面２に対して略平
行な面内において車両の進行方向に向かって広がるＶ字
状もしくは逆ハの字状になるように道路に埋め込まれ、
ループアンテナ３のループ面は道路面に対して略垂直で
あり、車両の進行方向に略直交するように配置したの
で、受信信号出力の変化は中心付近でブロードな特性と
することができ、また標識に対する前後関係を知ること
ができる。

【００８１】（実施の形態１０）つぎに実施の形態１０
の図１３も磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また
磁歪振動子からの電磁波を受信するためのループアンテ
ナとの相対関係を示す図で、図１３（ａ）は平面図、図
１３（ｂ）はそのＸ１−Ｘ２断面図、図１３（ｃ）はル
ープアンテナの位置の変化に対する、呼び掛け電磁波に
より磁歪振動子が発生した電磁波をループアンテナで受
けた信号出力の変化を示す。

【００８２】一対の磁歪振動子１のそれぞれの長手方向
の軸は進行方向略直交した面内において上方に向かって
広がるＶ字状もしくは逆ハの字状になるように道路に埋
め込まれている。そしてここでは磁歪振動子１に対して
電磁波を投射するループアンテナ３のループ面は道路面
に対して略平行であるように配置されている。言い替え
ればループアンテナ３の巻線の軸は道路面に対して略垂
直であるように配置されている。ループアンテナ３から
は一定時間磁歪振動子１に電磁波を放射し、つぎの一定
時間は、磁歪振動子１から放射される電磁波をループア
ンテナ３が受信することを順次繰り返す。この状態でル
ープアンテナ３から放射される電磁波の磁力線により磁
歪振動子１に機械的共振を与え、それにより磁歪振動子
１から放射される電磁波の磁力線によりループアンテナ
３が磁歪振動子１の真上の位置で図１３（ｃ）の最高の
受信信号が得られ、これより−ＸまたはＸ方向へ推移す
るにしたがって急激に低下するが、２個の磁歪振動子１
がＶ字状に配列されその出力が加わるために実施の形態
８のものより特性カーブはかなりブロードな特性とな
る。

【００８３】このように本実施の形態では一対の磁歪振
動子のそれぞれの長手方向の軸は進行方向に略直交した
垂直面内において上方に向かって広がるＶ字状もしくは
逆ハの字状になるように道路に埋め込まれ、ループアン
テナ３のループ面は道路面に対して略平行であるように
配置したので、受信信号出力の変化は中心付近でブロー
ドな特性とすることができ、標識の大きさが広がったと
同じ効果を得られ、中心付近での進行コースに自由度を
与えることができる。

【００８４】（実施の形態１１）つぎに実施の形態１１
の図１４も磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また
磁歪振動子からの電磁波を受信するためのループアンテ
ナとの相対関係を示す図で、図１４（ａ）は平面図、図
１４（ｂ）はそのＸ１−Ｘ２断面図、図１４（ｃ）はル
ープアンテナの位置の変化に対する、呼び掛け電磁波に
より磁歪振動子が発生した電磁波をループアンテナで受
けた信号出力の変化を示す。

【００８５】一対の磁歪振動子のうちの１個の磁歪振動
子１−１の長手方向の軸は道路面２に略垂直に設け、他
の１個の１−２の長手方向の軸は道路面に平行でかつ車
両の進行方向と略同方向となるように道路に埋め込まれ
ている。そしてここでは一対の磁歪振動子に対して電磁
波を投射するループアンテナ３のループ面は道路面に対
して略平行であるように配置されている。言い替えれば
ループアンテナ３の巻線の軸は道路面に対して略垂直で
あるように配置されている。ループアンテナ３からは一
定時間磁歪振動子１−１および１−２に電磁波を放射
し、つぎの一定時間は、磁歪振動子１−１および１−２
から放射される電磁波をループアンテナ３が受信するこ
とを順次繰り返す。この状態でループアンテナ３から放
射される電磁波の磁力線により磁歪振動子１−１および
１−２に機械的共振を与え、それにより磁歪振動子１−
１および１−２から放射される電磁波の磁力線によりル
ープアンテナ３が受信信号出力を得る。道路面２に垂直
に設置された磁歪振動子１−１からの受信信号は図１４
（ｃ）の実線のように磁歪振動子１−１の真上の位置で
最高の受信信号出力が得られ、これより−Ｘ、Ｘ方向ま
たは−Ｙ、Ｙ方向へ推移するにしたがって急激に低下す
る。

【００８６】また進行方向に略平行に設置された磁歪振
動子１−２からの受信信号は図１４（ｃ）の破線のよう
に真上においてＶ字状特性の谷となって最小の出力が得
られ、−ＹまたはＹ方向へ移動するとそれぞれ最大点が
得られる。

【００８７】この磁歪振動子１−１と１−２からの出力
は、それぞれ同一共振周波数であれば加え合わさって区
別できなくなるので、それぞれ異なった共振周波数のも
のを用いて実施の形態１で説明したような磁歪振動子検
出装置を用いれば弁別でき、磁歪振動子１−１で道路の
幅方向の位置を検出でき、磁歪振動子１−２で前後方向
の位置を検出することができる。

【００８８】このように本実施の形態では一対の磁歪振
動子のうちの一方の磁歪振動子の長手方向の軸は道路面
に略垂直に設け、他方の磁歪振動子の長手方向の軸は道
路面に平行でかつ車両の進行方向と略同方向となるよう
に道路に埋め込まれ、一対の磁歪振動子に対して電磁波
を投射するループアンテナのループ面は道路面に対して
略平行であるように配置されているので、一対の磁歪振
動子のそれぞれの共振周波数を変えておけば、道路幅方
向と標識に対する前後位置とを検出することができる。

【００８９】（実施の形態１２）つぎに実施の形態１２
の図１５も磁歪振動子と、それに電磁波を投射し、また
磁歪振動子からの電磁波を受信するためのループアンテ
ナとの相対関係を示す図で、図１５（ａ）は平面図、図
１５（ｂ）はそのＸ１−Ｘ２断面図、図１５（ｃ）はル
ープアンテナの位置の変化に対する、呼び掛け電磁波に
より磁歪振動子が発生した電磁波をループアンテナで受
けた信号出力の変化を示す。

【００９０】一対の磁歪振動子のうちの１個の磁歪振動
子１−１の長手方向の軸は道路面２に略垂直に設け、他
の１個の１−３の長手方向の軸は道路面に平行でかつ車
両の進行方向と略直交する方向となるように道路に埋め
込まれている。そしてここでは一対の磁歪振動子に対し
て電磁波を投射するループアンテナ３のループ面は道路
面に対して略平行であるように配置されている。言い替
えればループアンテナ３の巻線の軸は道路面に対して略
垂直であるように配置されている。ループアンテナ３か
らは一定時間磁歪振動子１−１および１−３に電磁波を
放射し、つぎの一定時間は、磁歪振動子１−１および１
−３から放射される電磁波をループアンテナ３が受信す
ることを順次繰り返す。

【００９１】この状態でループアンテナ３から放射され
る電磁波の磁力線により磁歪振動子１−１および１−３
に機械的共振を与え、それにより磁歪振動子１−１およ
び１−３から放射される電磁波の磁力線によりループア
ンテナ３が受信信号出力を得る。道路面２に垂直に設置
された磁歪振動子１−１からの受信信号は図１５（ｃ）
の実線のように磁歪振動子１−１の真上の位置で最高の
受信信号出力が得られ、これより−Ｘ、Ｘ方向または−
Ｙ、Ｙ方向へ推移するにしたがって急激に低下する。

【００９２】また進行方向に略直交する方向に設置され
た磁歪振動子１−３からの受信信号は図１５（ｃ）の破
線のように真上においてＶ字状特性の谷となって最小の
出力が得られ、−ＸまたはＸ方向へ移動するとそれぞれ
最大点が得られる。

【００９３】この磁歪振動子１−１と１−３からの出力
は、それぞれ同一共振周波数であれば加え合わさって区
別できなくなるので、それぞれ異なった共振周波数のも
のを用いて実施の形態１で説明したような磁歪振動子検
出装置を用いれば弁別でき、磁歪振動子１−１で道路の
幅方向の位置を最大点で検出でき、磁歪振動子１−３で
同じく最小点で検出でき、より正確に位置を検出するこ
とができる。

【００９４】このように本実施の形態では一対の磁歪振
動子のうちの一方の磁歪振動子の長手方向の軸は道路面
に略垂直に設け、他方の磁歪振動子の長手方向の軸は道
路面に平行でかつ車両の進行方向と略直交する方向とな
るように道路に埋め込まれ、一対の磁歪振動子に対して
電磁波を投射するループアンテナのループ面は道路面に
対して略平行であるように配置されているので、一対の
磁歪振動子のそれぞれの共振周波数を変えておけば、道
路幅方向をより正確に検出することができる。

【００９５】以上各実施形態において、磁歪振動子を道
路に埋設するものとして説明したが、用途によっては、
例えば走行距離や速度を測定するためのものでは必ずし
も道路に埋め込まなくてもよく、ガードレールに取り付
けたり、側溝の中に設置してもよい。

【００９６】また送信、受信はループアンテナに限らず
バーアンテナを用いてもよい。これはフェライト等を焼
結したコア材に絶縁した巻線を巻回したもので、コアの
軸方向に磁力線が発生する。したがってループアンテナ
に置き換えるときにはループアンテナのループ面に垂直
な方向とバーアンテナのコア材の軸とを対応させればよ
い。このようにして上記各実施形態のものにバーアンテ
ナを適用することができる。また送信と受信のアンテナ
を別にする場合、一方をループアンテナに、他方をバー
アンテナにすることもできる。

【００９７】そしてループアンテナやバーアンテナは車
両の車体下やバンパーの中に設置する。車体の下アンテ
ナを設置した場合は広範囲に呼掛け電波を送信すること
ができ、車両の車体が導電性であることから外来雑音に
対するシールド効果がある。この際の注意点としてエン
ジン設置領域はエンジンの点火装置や発電装置等の電気
機器が多く雑音を受けやすいので避けた方がよい。どう
してもエンジン設置領域に設けるときはループアンテナ
やバーアンテナの道路面とは反対側に導体や磁性体から
なる遮蔽体を設置する。

【００９８】また平行して走行する車両や対向車両のア
ンテナから放射する電磁波の影響を避けるため、ループ
アンテナやバーアンテナの目的とする磁歪振動子検出方
向と異なる方向に導体や磁性体の遮蔽体を設置すること
も有効である。

【００９９】また実施の形態１で説明したように、送信
アンテナと受信アンテナとを別にする場合、送信アンテ
ナを車両の進行方向の前方側に設置し、受信アンテナを
後方側に設置する。送信アンテナから送信した後、切り
換えて受信するまでに車両は進行しているので、このよ
うに配置すれば受信時には受信アンテナに最も近い位置
に磁歪振動子が位置することになる。

【０１００】この場合の変形例として送信用ループアン
テナを大きいループアンテナ、受信用のループアンテナ
を小さいループアンテナとし、受信用のループアンテナ
を送信用ループアンテナの内側で進行方向の後方に設け
ることができる。

【０１０１】また実施の形態１で説明したように、送信
アンテナと受信アンテナとを別にする場合、受信装置を
複数設けて、それぞれに進行方向に直交する車両の幅方
向に配置した受信アンテナからの入力を与えるように構
成し、磁歪振動子の機械的共振によって発生する電磁波
を受信して複数の受信アンテナからの受信信号出力を比
較すれば、ただちに道路上の車両位置を決定することも
でき、また自動操舵のためのデータを得ることができ
る。たとえば道路面に垂直に、レーンの中心に略垂直に
埋設した磁歪振動子を検出するために、道路面に略平行
なループ面を持つ３個の受信ループアンテナを進行方向
と直交する方向に配列し、中央のものが最大の受信信号
出力を得、両端のものが同程度の出力を得ている場合
に、この車両はレーンの中央を走行していると判断でき
る。この場合送信のアンテナは大きなループアンテナを
用いることが好ましい。

【０１０２】なお磁歪体の共振周波数や回路各部の周波
数、寸法、個数、道路への埋め込み深さ等数値に関して
は、すべて一例であり、これらの数値に限定されるもの
ではない。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の磁歪振動子
の設置方法は請求項１から６に示したようにそれぞれ１
または複数の磁歪振動子の設置方向やその組合を変え、
磁歪振動子に対する呼掛け電磁波を投射し、かつ磁歪振
動子からの電磁波を受信するアンテナとの組合せ配置に
よってアンテナ受信出力の最大点または最小点を検出す
ることで相互の位置関係を明確にすることができる。

【０１０４】特に請求項１の方法によれば対向車線にあ
る車両との干渉を少なくすることができ、請求項３の方
法では進行方向前方において検出することができ、請求
項４の方法では対向車線を前から接近する車両や隣接車
線の車両の発する磁力線の干渉を少なくできる。

【０１０５】そして請求項５の方法では埋設により磁歪
振動子を道路中の任意の場所に設置でき、請求項６の方
法では埋設深さのばらつきによる検出出力のばらつきを
少なくできるとともに道路工事等のたびに磁歪振動子を
埋設し直す必要がなくなる。そして請求項７の道路によ
れば上記各請求項によって得られる効果をもたらすこと
のできる道路を構成できる。

【０１０６】請求項８から１１の磁歪振動子検出装置は
上記請求項１から６の磁歪振動子の設置方法によっても
たらされる効果をすべて発揮することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における磁歪振動子と、
それに電磁波を投射するためのループアンテナとの相対
関係を示す図

【図２】本発明の実施の形態１の磁歪振動子の分解構成
斜視図

【図３】同じく実施の形態１における磁歪振動子検出装
置のブロック図

【図４】同じく実施の形態１における道路に埋め込まれ
た磁歪振動子の配置を示す図

【図５】同じく実施の形態２における磁歪振動子と、そ
れに電磁波を投射するためのループアンテナとの相対関
係を示す図

【図６】同じく実施の形態３における磁歪振動子と、そ
れに電磁波を投射するためのループアンテナとの相対関
係を示す図

【図７】同じく実施の形態４における磁歪振動子と、そ
れに電磁波を投射するためのループアンテナとの相対関
係を示す図

【図８】同じく実施の形態５における磁歪振動子と、そ
れに電磁波を投射するためのループアンテナとの相対関
係を示す図

【図９】同じく実施の形態６における磁歪振動子と、そ
れに電磁波を投射するためのループアンテナとの相対関
係を示す図

【図１０】同じく実施の形態７における磁歪振動子と、
それに電磁波を投射するためのループアンテナとの相対
関係を示す図

【図１１】同じく実施の形態８における磁歪振動子と、
それに電磁波を投射するためのループアンテナとの相対
関係を示す図

【図１２】同じく実施の形態９における磁歪振動子と、
それに電磁波を投射するためのループアンテナとの相対
関係を示す図

【図１３】同じく実施の形態１０における磁歪振動子
と、それに電磁波を投射するためのループアンテナとの
相対関係を示す図

【図１４】同じく実施の形態１１における磁歪振動子
と、それに電磁波を投射するためのループアンテナとの
相対関係を示す図

【図１５】同じく実施の形態１２における磁歪振動子
と、それに電磁波を投射するためのループアンテナとの
相対関係を示す図

【図１６】磁歪振動子の検出方法を示す説明図

【図１７】磁歪体の磁化変位特性図

【符号の説明】

１ 磁歪材 ２ 道路面 ３ ループアンテナ ４ 磁力線 ５ 磁歪材 ６ 枠体 ７ 収納部 ８ 磁性帯 ９ 封口板 １０ 磁歪振動子検出装置 １１ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ） １２ ダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ） １３ 送受信切り替え部 １４ 送信増幅器 １５ アンテナ １６ 同調コンデンサ部 １７ 放電抵抗 １８ 受信増幅部 １９ 中間周波数変換部 ２０ フィルター部 ２１ 増幅検波部 ２２ 表示部 ２３ 道路 ２４ 車両

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−265615（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−167949（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−268058（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−255200（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−244788（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−63562（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−278133（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−314540（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−128039（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/00 G01S 13/74 - 13/84 H01Q 7/00 - 7/08

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁歪材と前記磁歪材に静的な磁気バイア
   スを与えるための磁性体とから構成される磁歪振動子の
   長手方向の軸を道路面に対して略平行で、かつ車両の進
   行方向に対して斜めになるように道路中に設置する磁歪
   振動子の設置方法。
2. 【請求項２】 磁歪材と前記磁歪材に静的な磁気バイア
   スを与えるための磁性体とから構成される磁歪振動子の
   長手方向の軸が車両の進行方向に進むにつれて深くなる
   ように道路中に設置する磁歪振動子の設置方法。
3. 【請求項３】 磁歪材と前記磁歪材に静的な磁気バイア
   スを与えるための磁性体とから構成される磁歪振動子の
   長手方向の軸が車両の進行方向に進むにつれて浅くなる
   ように道路中に設置する磁歪振動子の設置方法。
4. 【請求項４】 磁歪振動子の長手方向の軸を車両の進行
   方向に直交する垂直面内において道路面に対して一方が
   深く他方が浅くなるように斜めになるよう一つの磁歪振
   動子を道路中に設置する磁歪振動子の設置方法。
5. 【請求項５】 磁歪振動子を道路中に埋設した請求項１
   から４のいずれかに記載の磁歪振動子の設置方法。
6. 【請求項６】 磁歪振動子の道路中の埋設深さが１０セ
   ンチメートル以上である請求項５記載の磁歪振動子の設
   置方法。
7. 【請求項７】 請求項１から４のいずれかに記載の磁歪
   振動子の設置方法を用いて磁歪振動子を設置した道路。
8. 【請求項８】 請求項１から４のいずれかに記載の道路
   中に設置された磁歪振動子の設置方法に対応してその磁
   歪振動子の長手方向の軸に略直交するループ面を有する
   ループアンテナまたは前記磁歪振動子の長手方向の軸に
   略平行な軸を有するバーアンテナを備えた磁歪振動子検
   出装置。
9. 【請求項９】 請求項１から４のいずれかに記載の道路
   中に設置された磁歪振動子の設置方法に対応してその磁
   歪振動子の長手方向の軸に略平行するループ面を有する
   ループアンテナまたは前記磁歪振動子の長手方向の軸に
   略直交する軸を有するバーアンテナを備えた磁歪振動子
   検出装置。
10. 【請求項１０】 道路中に設置された一対の磁歪振動子
    を備え、前記各磁歪振動子の長手方向の軸を進行方向に
    略直交した垂直面内において上方に向かって広がるＶ字
    状もしくは逆ハの字状に設け、前記磁歪振動子の長手方
    向の軸を含む平面に略直交するループ面を有するループ
    アンテナまたは前記磁歪振動子の長手方向の軸を含む平
    面に略平行する軸を有するバーアンテナを備えた磁歪振
    動子検出装置。
11. 【請求項１１】 道路中に設置された一対の磁歪振動子
    を備え、前記各磁歪振動子の長手方向の軸を進行方向に
    略直交した垂直面内において上方に向かって広がるＶ字
    状もしくは逆ハの字状に設け、前記磁歪振動子の長手方
    向の軸を含む平面に略平行するループ面を有するループ
    アンテナまたは前記磁歪振動子の長手方向の軸を含む平
    面に略直交する軸を有するバーアンテナを備えた磁歪振
    動子検出装置。