JP3424007B2 - 電波式レーンマーカ位置検出方式 - Google Patents

電波式レーンマーカ位置検出方式

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JP3424007B2
JP3424007B2 JP2000178437A JP2000178437A JP3424007B2 JP 3424007 B2 JP3424007 B2 JP 3424007B2 JP 2000178437 A JP2000178437 A JP 2000178437A JP 2000178437 A JP2000178437 A JP 2000178437A JP 3424007 B2 JP3424007 B2 JP 3424007B2
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慎治 佐藤
貴之 大石
裕 真崎
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、道路上を走行中
の車両位置を自動判定するための電波式レーンマーカ位
置検出方式に関する。 【0002】 【従来の技術】従来から、走行車両支援システムの1つ
として、走行する車両の位置を判定し車線逸脱時などに
警報を発して運転者に注意を促したり、自動運転制御を
可能とするレーンマーカシステムが知られており、この
レーンマーカシステムとしては磁気式の磁気式レーンマ
ーカが一般的に採用されている。図11は、このような磁
気式レーンマーカの構成図を示している。図11に示すよ
うに、この磁気式レーンマーカは永久磁石をレーンマー
カ1とし、これら複数のレーンマーカ1が道路の車線中
央上に一定間隔で連続して配置され、車両3のバンパー
部にはホール素子を用いた磁気センサ2が中央、及び左
右に複数個搭載されている。車両3はこの磁気センサ2
により、レーンマーカ1の位置を検出し常にレーンマー
カ1が車両3の中心に位置するように走行位置を制御し
車線保持を行う。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の磁気
式レーンマーカにおける車両位置の検出方法はレーンマ
ーカと磁気センサとの間の受信レベルを比較することに
より行われている。具体的には、回路構成として磁気セ
ンサに対応して複数チャンネルの受信器を接続し、この
受信器とレーンマーカとの間で受信レベルの検出値を比
較するものである。すなわち、受信レベルはレーンマー
カと磁気センサとの距離により異なり、レーンマーカと
磁気センサの距離が近いほど受信レベルは高くなるの
で、この受信レベルを比較し、磁気センサとレーンマー
カとの対応する位置を検出することができる。ところ
が、図12に示すように、磁気センサ2は一定の間隔(5
単位)を空けて設けられているため、正確な位置検出が
得られない恐れがある。また、この磁気式レーンマーカ
には永久磁石が使用されているため、レーンマーカがタ
イヤで踏まれた場合や熱等の外的影響でヒステリシス特
性が変化し(残留磁気)、安定した検出結果が得られな
いことが考えられる。また、降雨、降雪時や霧の発生時
には位置検出の低下が考えられることから対環境性に優
れたレーンマーカが望まれている。 【0004】そこでこの発明の目的は、前記のような従
来のレーンマーカのもつ問題を解消し、対環境性に優れ
検出精度の向上を図ることのできる電波式レーンマーカ
位置検出方式を提供するにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】この発明は、前記のよう
な目的を達成するために、送、受信アンテナを有するレ
ーンマーカと、送、受信アンテナ及び受信器有する車
載質問器とが設けられ電波式レーンマーカシステムに
おいて、車載質問器により検出される最大受信レベルと
予め用意された標準マップの受信レベルとを比較するこ
とにより、レーンマーカと車両との横位置を検出し、こ
の横位置を検出する検索は、前回の検索結果を中心と
し、左右のデータを交互に検索して行うことを特徴とす
るものである。 【0006】 【0007】 【発明の実施の形態】図1,2は本発明の第1実施形態
である電波式レーンマーカ(3チャンネル型:二周波方
式)の構成例を示す。本発明の特徴は磁気方式によるレ
ーンマーカを電波方式にしたことに特徴がある。図1,
2に示すように、電波式レーンマーカは車両3のバンパ
ー付近に横並びに複数個配置された、送信アンテナ4,
5及び受信アンテナ6〜8と信号送信器9及び電力送信
器10と受信器11とを有する車載質問器12から構成されて
いる。そして、図2に示すように、この第1実施形態で
は送信アンテナ4,5はそれぞれ信号送信器9、電力送
信器10に、受信アンテナ6〜8は受信器11に接続され、
この受信器11は解析装置13に接続されている。出力信号
は解析装置13からAHS車両制御装置14に出力される。
したがって、車両3の走行時には送信アンテナ4,5か
ら信号電波及び電力電波が道路上に設置されたレーンマ
ーカ15に対して送信され、その反射波が受信アンテナ6
〜8に受信される。 【0008】図3はレーンマーカ15の全体回路の構成を
示している。図3に示すように、路面に設置されるレー
ンマーカ15は走行車線中央に一定間隔(図11参照)で連
続して設置され受信アンテナ16(F1)と送信アンテナ
17(F2)とを有し、車載質問器12の送信アンテナ4,
5から送信される信号電波及び電力電波を受信アンテナ
16によって受信する。具体的には、電力電波を受信アン
テナ16とF1用コンデンサ18(C)によりLC共振する
ことにより受信し、この電力を整流すると共にチップ19
に供給し起動する。次に受信した信号電波をレーンマー
カ内蔵の信号によりASK変調(振幅変調)した後、送
信アンテナ17から車両側の車載質問器12に向けて送信す
る。 【0009】図4は受信器11における内部回路(位置検
出回路)の一例を示している。図4に示すように、この
受信回路は余分な信号を除去するためのBPF20(搬送
波帯通過フィルタ)、検波部21、変調されている信号を
抽出するBPF22(変調周波数帯域フィルタ)及びレベ
ル検出部23を有し、このレベル検出部23は検出された信
号レベルを取込む処理部24に接続されている。そして、
これらは各受信アンテナ6〜8にそれぞれ接続されてい
る。従って、レーンマーカ15から送信された電波は受信
アンテナ6〜8によってそれぞれ受信され、BPF20、
検波部21、BPF22、レベル検出部23を通じて復調され
処理部40によって信号処理される。これをさらに、具体
的に説明すると、受信アンテナ6〜8で受信された信号
は、それぞれBPF20で他の周波数帯の不要な信号が除
去され検波部21により検波され、この検波信号は搬送波
が除去されたベースバンド信号となり、このベースバン
ド信号はBPF22を通過させることにより復調信号のみ
が抽出される。そして、この抽出信号の振幅値をA/D
変換し受信レベルとして検出し、この検出された信号レ
ベルを処理部24に取込み所定の処理が行なわれる。 【0010】そして、本発明では車両がレーンマーカを
通過したときの各チャンネルの最大受信レベルを取込
み、この受信レベルを予め用意された標準マップと比較
することにより横位置の検出を行うことに特徴がある。
ここで、図5を参照して標準マップについて説明する。
すなわち、標準マップとはレーンマーカがアンテナの真
下にあるとき、アンテナを左右にずらして得られる最大
受信レベルにおけるプロット・データを繰返し測定し標
準化したものである。図5に示す標準マップは3チャン
ネル(CH−0,1,2)のプロット・データを標準化
したもので、横軸に左右のずれ位置である横位置(m
m)、縦軸に検出された受信レベル(mV)を表し、この
例ではCH−0,1,2による検出波形はそれぞれ位相
が異なる正弦波形として表れる。 【0011】ここで、図6に示すようにレーンマーカ15
がCH−0の受信アンテナ6の真下に位置する場合にお
いて説明を行う。すなわち、受信アンテナによる受信レ
ベルはレーンマーカと対向する受信アンテナの距離が近
いほど高いので、それぞれの受信レベルを比較するとC
H−0>CH−1>CH−2の順になる。 【0012】以下、図7のフローチャートを参照して位
置検出方法を詳細に説明する。先ず、走行車両に対して
連続した受信レベルの検出を行う(ステップ1:S
1)。そして、レーンマーカが受信アンテナの真下に対
向したときに最大の受信レベルを取込む(S2)。これ
は、前述した受信回路11(図4参照)により演算処理さ
れる。次に、取込んだ最大受信レベルと標準マップとの
差の2乗を全てのチャンネル分加算する(S3)。この
加算式としては以下の数1の式が成立する。 【数1】V=(V0REF−V0)2+(V1REF−V1)2
(V2REF−V2)2+…… ここで、V0REFはCH−0による最大受信レベル V1REFはCH−1による最大受信レベル V2REFはCH−2による最大受信レベル 【0013】そして、次にこの値が最小になる位置にシ
フトし(S4,S5)、このシフト量から車両の横位置
を推定する(S6)。例えば、仮にそれぞれの最大受信
レベルがCH−0=4500mV,CH−1=700mV,CH−
2=200mVであったとし、標準マップよりこの値が最小
になる位置を求めると、図8に示す標準マップによると
アンテナ中央より「240mm」の位置にレーンマーカが存
在することが検出できる。また、この最小になる位置の
検索は前回の検出結果を中心とし、左右のデータを交互
に検索する方法を採用することにより検索時間の短縮化
を図ることができる。以上のように第1の実施例によれ
ば車両がレーンマーカの上を通過したとき、各アンテナ
の最大受信レベルと予め用意された標準データを比較す
ることにより、レーンマーカに対する車両の左右のズレ
をセンサの設置間隔ではなく、正確な値(±何mm)とし
て、より詳細に検出することができる。 【0014】図9,10は本発明の第2実施形態である電
波式レーンマーカの構成例を示す。この第2実施形態は
レーンマーカ自体に電力(二次電池)をもたせたことに
特徴があり、信号用の周波数のみでよいため一周波数方
式となっている。すなわち、図9,10に示すように、路
面に設置されたレーンマーカ15は二次電池27により電力
をチップ28に供給し待機している。そして、車両3がレ
ーンマーカ15を通過したとき信号用の電波によりF1用
コンデンサ29で共振し、整流用ダイオード30,31により
検波される。これをトリガとしてチップ28はレーンマー
カ内蔵の信号により、変調信号(振幅変調:ASK)を
車両に向けて送信するものである。この第2実施形態で
は前述した第1実施形態に比べ、レーンマーカ自身に電
力を持たせることにより車両側の構成を簡略化すること
ができる。 【0015】 【発明の効果】この発明は、前記のような構成からなる
ので、機能はそのままで車両側のシステムを簡略化する
ことができ、車両走行に伴って位置検出を精度よく且
つ、リアルタイムに検出することができる。また、レー
ンマーカは電波式であるため降雨、降雪にも好適で対環
境性にも優れている。さらに、検索時間の短縮化を行う
ことができるという効果がある。 【0016】
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1実施形態を示す構成図である。 【図2】同システムブロック図である。 【図3】同レーンマーカの内部回路図の一例を示す構成
図である。 【図4】同受信器の内部回路図の一例を示す構成図であ
る。 【図5】標準マップの一例を示す図である。 【図6】位置検出の一例を示す図である。 【図7】位置検出の一例を示すフローチャート図であ
る。 【図8】標準マップの一例を示す図である。 【図9】本発明の第2実施形態を示す構成図である。 【図10】同レーンマーカの内部回路図の一例を示す構
成図である。 【図11】従来の磁気式レーンマーカを示す平面図であ
る。 【図12】同磁気式レーンマーカを搭載した車両の正面
図である。 【符号の説明】 1 レーンマーカ 2 磁気センサ 3 車両 4,5 送信アンテナ 6〜8 受信アンテナ 9 信号送信器 10 電力送信器 11 受信器 12 車載質問器 13 解析装置 14 車両制御装置 15 レーンマーカ 16 受信アンテナ 17 送信アンテナ 18 コンデンサ 19,28 チップ 20 BPF(搬送波帯通過フィルタ) 21 検波部 22 BPF(変調周波数帯域フィルタ) 23 レベル検出部 24 処理部 27 二次電池 30,31 ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−353583(JP,A) 特開 平11−125529(JP,A) 特開 平11−339193(JP,A) 特開 平10−104343(JP,A) 特開 平11−149314(JP,A) 特開2000−292532(JP,A) 特開2000−292430(JP,A) 特開2001−14600(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G08G 1/09

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 送、受信アンテナを有するレーンマーカ
    と、送、受信アンテナ及び受信器有する車載質問器と
    が設けられ電波式レーンマーカシステムにおいて、車
    載質問器により検出される最大受信レベルと予め用意さ
    れた標準マップの受信レベルとを比較することにより、
    レーンマーカと車両との横位置を検出し、この横位置を
    検出する検索は、前回の検索結果を中心とし、左右のデ
    ータを交互に検索して行うことを特徴とする電波式レー
    ンマーカ位置検出方式。
JP2000178437A 2000-06-14 2000-06-14 電波式レーンマーカ位置検出方式 Expired - Lifetime JP3424007B2 (ja)

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