JP6544486B2 - 磁気マーカ及び運転支援システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の運転を支援するために道路に敷設される磁気マーカ、及びこの磁気マーカを含む運転支援システムに関する。

従来、車両側の磁気センサにより検出可能に道路に敷設される磁気マーカが知られている（例えば、特許文献１参照。）。磁気マーカを利用すれば、例えば車線に沿って敷設された磁気マーカを利用する自動操舵制御や車線逸脱警報などの各種の運転支援のほか、自動運転を実現できる可能性がある。

特開２００５−２０２４７８号公報

しかしながら、磁気マーカの検出により取得できる情報は、磁気マーカの有無や、磁気マーカに対する車両の幅方向の横ずれ量や、磁極性がＮ極であるかＳ極であるか等の情報であり、磁気マーカ側から取得できる情報の量や種類が十分とは言えないという問題がある。

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、より多くの情報を提供可能な磁気マーカ、及びこの磁気マーカを利用した運転支援システムを提供しようとするものである。

本発明に係る磁気マーカは、周辺磁界を発生する磁気発生部のほかに、情報を提供する情報提供部を備えている。この磁気マーカによれば、検出する側の車両に対してより多くの情報を提供可能である。

本発明に係る磁気マーカに対応し、前記磁気マーカが提供する情報を取得する情報取得部を備える車両であれば、磁気的な方法で取得できる情報よりも多くの情報を前記磁気マーカから取得可能である。前記磁気マーカと前記車両との組み合わせを含む運転支援システムであれば、前記磁気マーカから取得した情報を利用し、例えばその情報に基づく運転支援情報の提示や、警報等の提示や、その情報を利用した車両制御等、多彩な運転支援を実現できる。

実施例１における、運転支援システムの説明図。 実施例１における、磁気マーカの上面図及び側面図。 実施例１における、ＲＦＩＤタグを示す正面図。 実施例１における、磁気マーカの鉛直方向の磁界分布を示すグラフ。 実施例１における、磁気センサの電気的構成を示すブロック図。 実施例１における、ＲＦＩＤタグ及びタグリーダの電気的構成を示すブロック図。 実施例１における、車載ユニットの動作の流れを示すフロー図。 実施例２における、磁気マーカの正面図。 実施例２における、磁気マーカの正面図。

本発明の好適な態様について説明する。
前記磁気マーカを敷設する走行路は、公共の道路であっても良く、ショッピングセンタなどの敷地内の通路であっても良い。さらに、ショッピングセンタなどの建物内の自走式の立体駐車場や自走式の地下駐車場の通路であっても良い。

前記情報提供部は、前記磁気マーカに保持された無線タグであっても良い。
この場合には、無線通信により情報を車両側に提供できる。無線通信であれば、前記磁気マーカの表面側に積雪や汚れ等が付着等しても影響が比較的少なく、情報の送信が可能である。なお、車両側の情報取得部には、前記磁気マーカから送信された電波を受信して情報を復調する機能を設けると良い。

前記磁気マーカが前記無線タグを保持する態様としては、例えばシート状の無線タグが前記磁気マーカの表面側あるいは裏面側に配設されている態様や、前記磁気マーカの側面側に配設されている態様等がある。さらに、前記無線タグの一部が前記磁気マーカの内部に埋設されている一方、無線アンテナが前記磁気マーカの表面側や裏面側や側面側に配設されている態様であっても良い。さらには、前記無線タグの全部が前記磁気マーカに埋設されて保持されている態様であっても良い。なお、前記磁気マーカの表面側とは、敷設時に上方を向く側であり、前記磁気マーカの裏面側とは、敷設時に走行路の路面に面する側である。

前記無線タグは、７１０〜９６０ＭＨｚの周波数帯域を使用する無線タグである磁気マーカであると良い。
この周波数帯域を使用する無線タグであれば、小型かつロバストな無線通信を実現できる。

前記磁気発生部は、磁気発生源として磁性粉末を含んで成形された磁石を有していると良い。例えば前記無線タグ等の動作に必要な電力を電磁誘導等により無線伝送する際、前記磁気発生部に渦電流が発生すると電力送信の効率が著しく損なわれる。前記磁性粉末を成形した磁石であれば電気的な内部抵抗が高いので渦電流を抑制でき、効率良く電力を伝送できる。さらに、例えば、ゴムやプラスチック等の高分子材料よりなるバインダの中に磁性粉末を練り込んで成形したボンド磁石を前記磁気発生部として採用すれば、高周波損失を低減できるので、高い周波数帯域を使用する無線タグとの相性が良好である。

前記情報提供部は、前記磁気マーカの表面に形成されて画像的に読み取り可能なパターンであっても良い。画像的に読み取り可能なパターンとしては、例えば、バーコード、ＱＲコード（登録商標）等の画像的なコードのほか、色の種類や、色の塗り分けパターンや、テクスチャ（模様）や、文字や、記号等、画像的に識別できる様々なパターンがある。車両側の情報取得部には、前記磁気マーカの表面に形成されたパターンを画像的に撮像し、そのパターンが表す情報を画像的に読み取る機能を設けると良い。

前記磁気マーカから取得した情報の利用としては、その情報や加工情報を運転者に提示することで運転を支援したり、その情報を利用して車両を制御する等による運転支援が考えられる。情報等を運転者に提示する装置としては、例えば、表示ディスプレイやスピーカやアラームやブザーやバイブレータなどの装置がある。車両を制御する装置としては、例えば、自動ブレーキを実現するための装置や、自動操舵を実現する装置や、エンジンスロットルを自動でコントロールする装置等がある。

前記磁気マーカの情報提供部が提供する情報は、当該磁気マーカの敷設位置を表す位置情報であると良い。
この場合には、前記磁気マーカを通過する際、その磁気マーカの敷設位置を表す位置情報を車両側で取得できるようになる。この位置情報は、車両側で自車位置の捕捉等に利用できる有効な情報である。

前記車両は、前記磁気マーカから取得した位置情報に基づく自車位置の情報を、他の車両との間で送受信するための車々間通信装置を備えていることも良い。この場合には、前記車両が、周辺の他車両との位置関係を把握できるようになる。他車両との位置関係を把握できれば、例えば自動ブレーキ制御等の運転支援に際して制御の確実性を高めて安全性を向上できる。また、警報等の運転支援であれば、例えば２台前の先行車両など、運転者が視認できない車両の挙動に関する警報を実現できる。

（実施例１）
本例は、磁気マーカ１を利用する運転支援システム１Ｓに関する例である。この内容について、図１〜図７を参照して説明する。

図１に例示する車両用の運転支援システム１Ｓは、車両５の走行路の路面５３に敷設された磁気マーカ１と、磁気センサ２等を含む車載ユニット２Ａを備える車両５と、の組み合わせによるシステムである。車両５の底面に当たる車体フロア５０に取り付けられる車載ユニット２Ａの出力信号は、例えば車両５側の図示しないＥＣＵ等に入力される。車載ユニット２Ａの出力信号は、例えば、車線維持のための自動操舵制御や、車線逸脱警報や、経路ナビゲーションや、交通情報表示や、警報や、自動運転など、各種の運転支援に利用可能である。

磁気マーカ１は、図２のごとく、直径１００ｍｍ、最大厚さ約２．０ｍｍの扁平な円形状を呈し、路面５３への接着接合が可能なマーカである。この磁気マーカ１では、シート状のＲＦＩＤタグ（Radio Frequency IDentification、無線タグ）１５が表面側に積層されている。ＲＦＩＤタグ１５を備える本例の磁気マーカ１は、車両５側で磁気的に検出可能であるのに加え、磁気的な方法に依らずに各種の情報を車両５側に提供可能である。

磁気マーカ１は、直径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍの扁平な磁石シート１１の表裏の両面側を樹脂モールド１２により覆ったマーカである。磁気発生部の一例をなす磁石シート１１は、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が６．４ｋＪ／ｍ³の等方性フェライトラバーマグネットのシートである。この磁石シート１１は、酸化鉄の磁性粉末である原材料にバインダとしてのゴムを混ぜてシート状に成形したボンド磁石である。

厚さ０．５ｍｍのシート状のＲＦＩＤタグ１５は、磁石シート１１の表面に積層配置されている。表面側の樹脂モールド１２は、ＲＦＩＤタグ１５が積層配置された磁石シート１１の表面側を覆っている。磁気マーカ１の表面側の樹脂モールド１２の厚みは０．３ｍｍ、磁気マーカ１の施工面に当たる裏面側の厚みは０．２ｍｍとなっている。磁気マーカ１では、ＲＦＩＤタグ１５の配設部分が最大厚さとなり、樹脂モールド１２の厚みを含めて最大厚さ２．０ｍｍとなっている。

なお、ＲＦＩＤタグ１５に対応する矩形状の配置孔を設けた直径１００ｍｍ厚さ０．５〜１．０ｍｍのシートを磁石シート１１の表面に積層配置し、その配置孔にＲＦＩＤタグ１５を位置させることも良い。この場合には、ＲＦＩＤタグ１５の配設部分の厚さを他の部分と同等、あるいは他の部分よりも薄くできる。これにより、車両５のタイヤ等に磁気マーカ１が踏まれたときにＲＦＩＤタグ１５に作用する荷重を抑制できる。

磁気マーカ１の路面５３への施工は、例えば接着材による接着固定により実施される。なお、磁気マーカ１の外周側面にも樹脂モールドを施すことも良い。さらに、ＲＦＩＤタグ１５を積層した磁石シート１１の表面にガラスクロス等を積層し、ガラスクロスに樹脂を含浸させることで、ガラス繊維で強化された樹脂モールドを形成することも良い。

情報提供部の一例をなすＲＦＩＤタグ１５は、図３のごとく、シート状部材であるタグシート１５０の表面にＩＣチップ１５７を実装した電子部品である。ＲＦＩＤタグ１５は、外部から無線伝送により供給された電力により動作し、ＩＣチップ１５７が記憶する情報を無線で送信するように構成されている。

特に本例のＲＦＩＤタグ１５は、９００ＭＨｚ帯を使用する無線タグである。この周波数帯域であれば、ＲＦＩＤタグ１５の小型化が容易であると共に、電波の透過性が高いためロバストな無線通信を実現できる。なお、ボンド磁石である磁石シート１１は、高周波損失が少ないという特性を備えている。それ故、この磁石シート１１は、ＲＦＩＤタグ１５が送信する９００ＭＨｚ帯の電波を減衰させる度合いが少なく、無線通信のロバスト性を阻害するおそれが少ない。

タグシート１５０は、ＰＥＴフィルムから切り出したシート状部材である。タグシート１５０の表面には、銀ペースト等の導電性インクの印刷パターンであるループコイルパターン１５１及びアンテナパターン１５３が形成されている。ループコイルパターン１５１及びアンテナパターン１５３は、それぞれ１箇所において切り欠きを有する略環状を呈している。この切り欠き部分には、ＩＣチップ１５７を配設するためのチップ配設領域（図示略）が形成されている。タグシート１５０にＩＣチップ１５７を接合すると、各パターン１５１、１５３がＩＣチップ１５７と電気的に接続される。

ループコイルパターン１５１は、受電コイル１５２をなすパターンである。外部からの電磁誘導によってこのループコイルパターン１５１に励磁電流が発生する。アンテナパターン１５３は、情報を無線送信する送信アンテナ１５４をなすパターンである。ループコイルパターン１５１がなす受電コイル１５２及びアンテナパターン１５３がなす送信アンテナ１５４は、いずれも、その形成面の鉛直方向に感度を有している。この感度の仕様は、車両５の車体フロア５０に取り付けた車載ユニット２Ａとの通信等に適している。なお、各パターン１５１、１５３を印刷するための導電性インクとしては、銀ペーストのほか、黒鉛ペースト、塩化銀ペースト、銅ペースト、ニッケルペースト等を利用することができる。さらに、銅エッチング等により各パターン１５１、１５３を形成することも可能である。

ＩＣチップ１５７は、メモリ手段であるＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む半導体素子１５８をシート状の基材１５９の表面に実装した電子部品である。ＲＦＩＤタグ１５は、このＩＣチップ１５７を上記のタグシート１５０の表面に貼り付けて作製される。図示しない電極を設けたインターポーザ型のＩＣチップ１５７の貼り付けには、導電性の接着材のほか、超音波接合やカシメ接合など様々な接合方法を採用できる。なお、ＲＦＩＤタグ１５の電気的な構成については、図６のブロック図を参照して後で説明する。

ＲＦＩＤタグ１５のタグシート１５０やＩＣチップ１５７の基材１５９としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂フィルムや、紙などを採用できる。さらにまた、上記ＩＣチップ１５７としては、半導体素子そのものであっても良く、半導体素子をプラスチック樹脂等によりパッケージングしたチップであっても良い。

ここで、本例の磁気マーカ１が備える磁石シート１１の形状仕様、磁気的な仕様の一部を表１に示す。

磁気マーカ１が鉛直方向に作用する磁界分布は図４の通りである。同図は、有限要素法を用いた軸対称３次元静磁場解析によるシミュレーション結果を示す片対数グラフである。なお、このコンピュータシミュレーションを実行するに当たっては、実証実験によりシミュレーションの精度を予め確認済みのシミュレーションプログラムを用いている。さらに、同図に示す一部のデータについては実証実験によりシミュレーションの値が正しいことを確認している。

図４では、鉛直方向に作用する磁気の磁束密度の対数目盛を縦軸に設定し、磁気マーカ１の表面を基準とした鉛直方向の高さ（マーカ表面からの高さ）を横軸に設定している。同図中、マーカ表面からの高さ＝０ｍｍのときの磁束密度が表１中の「表面の磁束密度Ｇｓ」となる。この磁気マーカ１では、磁気センサ２の取付け高さとして想定される１００〜２５０ｍｍの範囲において、８マイクロテスラ以上の磁束密度が確保されている。

次に、磁気マーカ１を検出等する側の車両５について説明する。この車両５は、磁気マーカ１を磁気的に検出する図５の磁気センサ２、及び磁気マーカ１から情報を取得する図６のタグリーダ３を含む車載ユニット２Ａ（図１）を備えている。車載ユニット２Ａは、路面５３に敷設される磁気マーカ１を検出等できるよう、車両の底面をなす車体フロア５０に取り付けられている。車載ユニット２Ａの取付け高さは、車種によって違いがあるが１００〜２５０ｍｍの範囲となっている。以下、車載ユニット２Ａを構成する磁気センサ２、及びタグリーダ３について、順番に説明する。

（磁気センサ）
磁気検出部の一例をなす磁気センサ２は、図５のブロック図の通り、ＭＩ素子２１と駆動回路とが一体化された１チップのＭＩ（Magnet Impedance）センサである。ＭＩ素子２１は、ほぼ零磁歪であるＣｏＦｅＳｉＢ系合金製のアモルファスワイヤ（感磁体の一例）２１１と、このアモルファスワイヤ２１１の周囲に巻回されたピックアップコイル２１３と、を含む素子である。磁気センサ２は、アモルファスワイヤ２１１にパルス電流を印加したときのピックアップコイル２１３の誘起電圧を計測することで、感磁体であるアモルファスワイヤ２１１に作用する磁気を検出する。

駆動回路は、アモルファスワイヤ２１１にパルス電流を供給するパルス回路２３と、ピックアップコイル２１３の誘起電圧を所定タイミングでサンプリングして出力する信号処理回路２５と、を含めて構成されている。パルス回路２３は、パルス電流の元となるパルス信号を生成するパルス発生器２３１を含む回路である。信号処理回路２５は、パルス信号に連動して開閉される同期検波２５１を介してピックアップコイル２１３の誘起電圧を取り出し、増幅器２５３により所定の増幅率で増幅する回路である。この信号処理回路２５で増幅された信号がセンサ信号として外部に出力される。

この磁気センサ２の仕様の一部を表２に示す。

磁気センサ２は、磁束密度の測定レンジが±０．６ミリテスラであって、測定レンジ内の磁束分解能が０．０２マイクロテスラという高感度のセンサである。このような高感度は、アモルファスワイヤ２１１のインピーダンスが外部磁界に応じて敏感に変化するというＭＩ効果を利用するＭＩ素子２１により実現されている。磁束分解能が０．０２マイクロテスラ（表２参照。）の磁気センサ２によれば、取付高さの想定範囲である１００〜２５０ｍｍにおいて少なくとも磁束密度８マイクロテスラ（図４参照。）の磁気を作用する磁気マーカ１を確実性高く検出可能である。さらに、この磁気センサ２は、３ｋＨｚ周期での高速サンプリングが可能で、車両の高速走行にも対応している。

（タグリーダ）
情報取得部の一例をなすタグリーダ３は、図６のごとく、磁気マーカ１が備えるＲＦＩＤタグ１５に対して電力を供給する電力供給部３１と、ＲＦＩＤタグ１５が無線送信する情報を取得する情報取得部３３と、を含んで構成されている。電力供給部３１は、ループコイル３１０に電流を供給して磁界を発生させ、電磁誘導により電力を伝送する電子回路である。情報取得部３３は、ループアンテナ３３０を利用してＲＦＩＤタグ１５が送信する電波を受信し、復調により情報を取り出す電子回路である。

タグリーダ３は、ループコイル３１０が発生する磁界による電磁誘導によりＲＦＩＤタグ１５側の受電コイル１５２に励磁電流を生じさせることで電力を伝送し、ＲＦＩＤタグ１５側の受電部１５５に電力を蓄えさせる。ＲＦＩＤタグ１５側では、受電部１５５から電力の供給を受けて無線送信部１５６が動作し、送信アンテナ１５４を介して各種の情報を車両５側に送信する。また、データ書込み機能を備えたリーダライタを車載する専用の作業車両であれば、新たな情報のＲＡＭへの書き込みやデータの書き換え等を実行可能である。

次に、運転支援システム１Ｓにおける車載ユニット２Ａの動作について、図７のフロー図を参照して説明する。
車両５の走行中では、車載ユニット２Ａの磁気センサ２を利用して磁気マーカ１の検出処理が繰り返し実行される（Ｓ１０１）。磁気センサ２により磁気マーカ１が検出されると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、車載ユニット２Ａは、タグリーダ３に電力伝送を実施させ、これにより磁気マーカ１のＲＦＩＤタグ１５に動作電力を供給する（Ｓ１０３）。車載ユニット２Ａは、ＲＦＩＤタグ１５の動作に応じて開始される無線送信に同期してタグリーダ３に受信・復調処理を開始させ（Ｓ１０４）、ＲＦＩＤタグ１５からの送信情報を取得する。

なお、磁気マーカ１が備えるＲＦＩＤタグ１５が車両５側に提供する情報としては、例えば以下の（１）位置情報、（２）高さ情報、（３）交通情報等を例示できる。なお、磁気マーカ１の磁気的な検出によれば、磁気マーカ１の有無、磁気マーカ１を通過する際の車両５の車幅方向の横ずれ量等の情報を取得でき、これらの情報は、車線逸脱警報や自動操舵や車線逸脱回避制御や自動運転などの各種の運転支援に適用可能である。

（１）２次元的な位置情報
２次元的な位置情報を車両５側に提供すれば、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）などの測位手段によらずに正確な位置情報を車両５側で取得でき、ナビゲーションシステムを実現できる。また、車両５の進行方向において隣り合う磁気マーカ１の中間に車両５が位置するときには、車速やヨーレートなどの計測値を利用した自律航法により車両位置を推定し、磁気マーカ１を通過する毎に正確な位置を取得すると良い。

ＧＰＳなどの測位手段を有するナビゲーションシステムとの組み合わせも有効である。トンネルやビルの谷間などＧＰＳ電波が受信不可能であったり不安定に陥り易い箇所に、位置情報を提供可能な磁気マーカ１を敷設しておけば、ＧＰＳ電波の不良な受信状態をバックアップできナビゲーションシステムによる位置捕捉精度を向上できる。

（２）高さ情報（３次元的な位置情報）
例えば、ショッピングセンタなどの自走式立体駐車場などの通路に磁気マーカ１を敷設しておき、階数などの高さ情報を車両５側に提供することも良い。例えばＧＰＳ等では、建物内の階数の特定が容易ではない。車両が所在する階数が不明であれば、仮に階数の指定付きの空き枠情報がインフラ側から提供されても、その空き枠への経路案内を精度高く行うことは難しい。階数を特定可能な高さ情報の提供が有れば、自走式立体駐車場内での空き枠への精度の高い路案内を実現できる。

（３）交通情報
交差点の情報や、分岐路の情報や、合流路の情報などの交通情報を車両５側に提供することも良い。例えば、交差点や分岐路や合流路など道路（走行路）上の特徴あるポイントに磁気マーカ１を設置し、対応する道路形状の種別の情報を磁気マーカ１側から提供すると良い。交通情報を利用する運転支援としては、運転者に注意を促す表示や警報音等による交通情報の提示や、ブレーキ制御やステアリング制御等の各種の運転支援制御がある。例えば交差点の停止線と磁気マーカ１との距離が規定されていれば、停止線に停止させるためのブレーキ制御を精度高く実行できる。また、例えば分岐路の開始位置と磁気マーカ１との距離が規定されていれば、分岐路で分岐させるための運転支援制御を精度高く実行できる。なお、交差点や分岐路と磁気マーカ１との距離の情報を、ＲＦＩＤタグ１５からの送信情報に含めることも良い。

以上のように、本例の運転支援システム１Ｓを構成する磁気マーカ１は、情報提供部としてのＲＦＩＤタグ１５を備えている。車両５側では、磁気的な方法により磁気マーカ１を検出することにより磁気マーカ１の有無や車両５の車幅方向の横ずれ量を検出等できるほか、磁気マーカ１から運転支援に役立つ情報を取得できる。ＲＦＩＤタグ１５を備える高機能な磁気マーカ１を走行路に敷設する運転支援システム１Ｓであれば、磁気マーカ１を活用して自動運転を含む様々な運転支援を実現できる。

なお、本例の磁気マーカ１では、磁気センサ２で検出可能な磁気特性を確保しながら、表面の磁束密度Ｇｓを１ミリテスラに抑えている。この１ミリテスラの磁束密度は、例えばホワイトボードや冷蔵庫の扉等に貼り付けるマグネットシート表面の２０〜４０ミリテスラ程度の磁束密度の１／１０よりもさらに小さい。磁気マーカ１は、これらの事務用あるいは家庭用のマグネットシートと比べても磁力が非常に微弱である。

このように磁気マーカ１が発生する磁界が極めて微弱であれば、車両５側から電力を伝送する際の電磁誘導の効率を高め、電力伝送の信頼性や効率を確保できる。また、ＲＦＩＤタグ１５及びタグリーダ３は情報の送受信用のアンテナ１５４、３３０として磁界成分を検出等するループ状の磁界アンテナを採用している。周辺磁界が大きいと情報の送受信に影響が生じる可能性があるが、磁気マーカ１が発生する磁界が微弱であれば無線通信の信頼性が損なわれるおそれが少ない。

なお、本例では、磁気マーカ１の磁気発生部をなす磁石シート１１として、酸化鉄の磁性粉末にバインダであるゴムを混ぜて成形したボンド磁石である等方性フェライトラバーマグネットを例示している。磁気マーカの磁石としては、酸化鉄の磁性粉末である原材料をバインダであるプラスチックを原材料に混ぜて溶解した後、金型で成形したプラスチックマグネットなどのボンド磁石であっても良く、原材料を焼き固めた焼結マグネット等であっても良い。

磁石シート１１をなすフェライトマグネットは電気抵抗が大きいという特性を有している。それ故、電磁誘導により電力を伝送する際、磁石シート１１の表面に渦電流が生じるおそれが少なく、電力を無線伝送する際の伝送効率を確保できる。また、磁石を粉砕してバインダであるゴムに練り込んだボンド磁石である磁石シート１１では、粉砕された磁石が絶縁物であるバインダで結合されており、電気抵抗が非常に大きくなっている。そのため、この磁石シート１１によれば、ＲＦＩＤタグ１５が無線通信を行う際、高周波損失を生じさせるおそれがほとんどない。

高周波損失の少ないボンド磁石からなる磁石シート１１であれば、無線電波の減衰を回避できるため、ＲＦＩＤタグ１５の配置自由度を高くできる。例えば、磁石シート１１あるいは磁気マーカ１の表面や裏面や側面に貼り付けるようにＲＦＩＤタグ１５を配設したり、磁石シート１１あるいは磁気マーカ１の内部にＲＦＩＤタグ１５を配設したり、磁気マーカ１の下側にＲＦＩＤタグ１５を配設する等、の配置が可能である。

また、高周波損失の少ないボンド磁石を磁気マーカの磁石として採用する場合であれば、ＲＦＩＤタグ１５による無線通信の搬送周波数として１００ｋＨｚ以上の高い周波数を選択できる。搬送周波数が高い周波数であれば、ＲＦＩＤタグの小型化が容易である。特に例えば９００ＭＨｚ帯の搬送周波数であれば、透過性が高いため通信安定性の確保が比較的容易でありロバスト性を向上できる。

このように、ラバーマグネットやプラスチックマグネットなど高周波損失が少ないボンド磁石を磁気マーカの磁石として採用する場合には、例えば９００ＭＨｚ帯の搬送周波数を採用することで無線通信のロバスト性とＲＦＩＤタグの小型化とを両立できる。なお、７１０〜９６０ＭＨｚの周波数帯域を使用するＲＦＩＤタグであれば同様の効果を期待できる。

磁気センサ２としてＭＩ素子２１を利用するセンサを例示している。磁気センサとしては、その取付高さとして想定する１００〜２５０ｍｍの範囲で磁気マーカ１の検出が可能な感度を有する磁気センサであれば良く、ＭＩ素子２１を利用する磁気センサに限定されるものではない。例えば、フラックスゲートセンサ、ＴＭＲ型センサ等、他の種類の磁気センサを採用することもできる。２個以上の磁気センサを利用する場合には、ＭＩセンサ、フラックスゲートセンサ、ＴＭＲ型センサのうちの２種類以上を組み合わせて採用することもできる。車両に設置される磁気センサの位置は、道路の路面とは少なくとも１００ｍｍ程度の距離がある。磁気センサとしては、路面に配置された磁気マーカ１が発する磁気を容易に検出できる性能を有するセンサを採用する必要がある。

磁気マーカ１を構成する磁石シート１１の磁性材料や磁石の種類は、本例には限定されない。磁性材料や磁石の種類としては、様々な材料や種類を採用できる。磁気マーカ１に要求される磁気的仕様や環境仕様等に応じて、適切な磁性材料や種類を選択的に決定するのが良い。
なお、ＲＦＩＤタグ１５及びタグリーダ３について、電力伝送のためのアンテナと、情報を送信あるいは受信するためのアンテナとを共用することも良い。
本例では、磁気マーカ１の表面側にＲＦＩＤタグ１５を設けているが、ＲＦＩＤタグ１５を裏面側に設けることも良い。磁気マーカ１を路面に敷設したとき、磁気マーカ１本体の裏側にＲＦＩＤタグ１５が位置するようになる。例えば磁気マーカ１が車両タイヤに踏まれた場合であっても、磁気マーカ１本体によりＲＦＩＤタグ１５を保護できるため、ＲＦＩＤタグ１５を保護する構成を簡素にできる。

本例では、磁石シート１１の表面にＲＦＩＤタグ１５を積層配置した後、磁石シート１１の表面側に樹脂モールド１２の層を形成している。これに代えて、樹脂モールドの層を形成した後の磁気マーカ１の表面にＲＦＩＤタグを積層配置しても良い。磁気マーカ１の裏面側や側面側にＲＦＩＤタグを配設する場合も同様である。

磁気マーカ１が２次元的な位置情報を車両５側に提供するように構成した場合、車両５間での相互通信を可能とする車々間通信装置を各車両５に設けることも良い。この場合には、道路上の各車両５が互いの位置情報を無線で送受信できるようになる。各車両５が周辺の他車両との位置関係を把握できるようになれば、自動運転を含めて運転支援のための車両制御の安全性や精度を向上できる。車両間でやり取りする自車位置の位置情報としては、磁気マーカ１から提供を受けた位置情報を基にした位置情報としても良い。例えば、磁気マーカ１に対する自車の車幅方向の横ずれ量を補正した位置情報を自車位置として設定したり、磁気マーカ１を通過した後の自律航法による移動情報を含めた位置情報を自車位置として設定すると良い。

さらに、位置情報に加えて速度情報や加速度情報などの走行情報を車々間通信によってやり取りすれば、周辺の他車両との位置関係に加えて他車両の挙動を把握できるようになる。この場合には、例えば２台前の先行車両がブレーキをかけたとき、回避ブレーキ制御の要否を適切に判断できるようになり、車両制御の精度を高め安全性を向上できる。また、例えば２台前の車両がブレーキをかけたときに警報を行う等の運転支援が可能になる。

本例では、磁気マーカとして、シート形状の磁気マーカ１を例示している。磁気マーカの形状は、断面円形状や断面多角形状等の柱状であっても良い。柱状の磁気マーカの高さと外径との組み合わせとしては、外径よりも高さ寸法の方が大きい細長い柱状であっても良いが、高さよりも外径寸法の方が大きい背の低い柱状であっても良い。例えば高さ１０〜２０ｍｍ、直径２５〜３０ｍｍの円柱状とすると良い。なお、この円柱状の磁気マーカの場合には、ボンド磁石の一種であるフェライトプラスチックマグネットを採用すると良い。

柱状の磁気マーカを敷設する際には、磁気マーカを収容する窪みあるいは孔等の収容スペースを予め道路に形成しておくと良い。収容スペースについては、磁気マーカの高さに対して深さ方向の寸法を大きく確保しておくと良い。この場合、収容スペースに配置した磁気マーカの上端面は、路面よりも低くなるが、例えばメタクリル樹脂系の充填剤を充填することで封止し、周囲の路面との均一性を高めると良い。なお、充填剤としてはアスファルトを採用しても良い。

さらに、充填剤を充填するに当たって、ガラス繊維、カーボン繊維、セルロースナノファイバー等の織布あるいは不織布を磁気マーカの上端面側に配置しておくことも良い。この場合には、織布あるいは不織布に充填剤が含浸することで充填剤の特性を強化できる。織布あるいは不織布の大きさとしては、収容スペースの断面形状よりも小さいものであっても良いが、収容スペースの断面形状よりもひと回り大きなものであっても良い。収容スペースの断面形状よりも大きな織布等であれば、収容スペースの周りの路面と共に磁気マーカを一体的に覆うことができる。この場合には、周囲の路面と一体的に収容スペースの開口部分を保護できる。例えば収容スペースの開口部分の凹み等を抑制でき、道路の長期間に渡る運用において磁気マーカの良好な敷設状態を長く維持できる。

（実施例２）
本例は、実施例１の磁気マーカに代えて、表面側に画像的なパターンが形成された磁気マーカ１を採用した例である。この内容について図８及び図９を参照して説明する。
図８の磁気マーカ１は、形状的な仕様や磁気的な仕様が実施例１と同様であり、樹脂モールド等の表面処理も同様である。相違点は、ＲＦＩＤタグ１５が表面側に積層配置されておらず、代わりとして、情報提供部の一例をなす画像的なパターンであるコード画像１８が印刷等により形成されている点にある。また、本例の運転支援システムを構成する車載ユニットは、実施例１のタグリーダに代えて、路面５３を撮像するカメラと、磁気マーカ１の撮像画像に画像処理を施してコード画像１８から情報を読み取る画像ＥＣＵと、の組み合わせ（図示略）を情報取得部の一例として備えている。

図８の磁気マーカ１では、例えばバーコードやＱＲコード（登録商標）などのコード画像１８が印刷されたフィルムが磁石シート１１の表面に積層配置され、さらにその表面に透明な樹脂モールドの層が積層されている。
車両５側のカメラは、路面５３に敷設された磁気マーカ１の表面を撮像できるよう、下方にレンズを向けて取り付けられている。画像ＥＣＵは、磁気マーカ１を磁気的に検出できたときにカメラの撮像画像を取り込んで画像処理を施し、コード画像領域の切り出し、及びコード画像１８が表す情報の読み取りを実行するように構成されている。

なお、本例に代えて、磁石シート１１の表面側を覆う樹脂モールドの表面に直接、コード画像を印刷等しても良い。この場合、コード画像の表面側に透明な保護層を設けることも良い。また、例えば白い部分が凸で、黒い部分が凹等の凸凹をなすコード画像を形成しても良い。
また、例えばコード画像中の黒い部分のみに孔を設けた白色シートを被せて、孔を介して磁石シート１１の黒色を外部から見えるようにし、白色シートの白い部分との対比によりコード画像を表示することも良い。

なお、コード画像に代えて色のパターンを表示することも良い。色のパターンとしては、単色の色の種類、色の塗り分け等のパターンがある。単色の場合には、安全な箇所を青で、事故が多く危険な箇所を赤としたり、交差点を赤、合流路を黄色、分岐路を青で表示する等が考えられる。色の塗り分けパターンとしては、例えば、図９のように角度で分割した４つの領域の塗り分けパターン１９で情報を提示することも良い。
また、１箇所の磁気マーカ１で提供可能な情報量が目的に対して十分ではない場合であれば、車両５の進行方向に隣り合う２個など複数の磁気マーカ１の画像的なパターンを組み合わせて１つの情報を表すこともできる。
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。

以上、実施例のごとく本発明の具体例を詳細に説明したが、これらの具体例は、特許請求の範囲に包含される技術の一例を開示しているにすぎない。言うまでもなく、具体例の構成や数値等によって、特許請求の範囲が限定的に解釈されるべきではない。特許請求の範囲は、公知技術や当業者の知識等を利用して前記具体例を多様に変形、変更あるいは適宜組み合わせた技術を包含している。

１ 磁気マーカ
１Ｓ 運転支援システム
１１ 磁石シート（磁気発生部）
１２ 樹脂モールド
１５ ＲＦＩＤタグ（無線タグ、情報提供部）
１８ コード画像（情報提供部）
１９ 塗り分けパターン（情報提供部）
２Ａ 車載ユニット
２ 磁気センサ（磁気検出部）
２１ ＭＩ素子
３ タグリーダ（情報取得部）
５ 車両
５０ 車体フロア（底面）
５３ 路面

Claims (12)

1. 車両に取り付けられた磁気センサで検出できるように走行路に敷設される磁気マーカであって、
   磁界を発生する磁気発生部のほかに、運転支援に役立つ情報を車両側に提供する情報提供部を備え、
   該情報提供部は、前記磁気マーカに保持された無線タグ、及び画像的に読み取り可能であって、かつ、運転支援に役立つ情報を提供可能なように前記磁気マーカの表面に形成されたパターンのうちの少なくともいずれか一方である磁気マーカ。
2. 請求項１において、前記無線タグは、シート状をなしていると共に、磁気マーカの表面側に積層されている磁気マーカ。
3. 請求項２において、前記無線タグが積層された磁気マーカの表面側は、樹脂によって覆われている磁気マーカ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、前記無線タグを収容可能な配置孔を設けたシートが磁気マーカの表面側に積層され、
   前記無線タグは、前記配置孔に位置している磁気マーカ。
5. 請求項１〜３のいずれか１項において、前記無線タグの一部あるいは全部が、前記磁気マーカの内部に埋設されている磁気マーカ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、前記無線タグは、７１０〜９６０ＭＨｚの周波数帯域を使用する無線タグである磁気マーカ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、前記磁気発生部は、磁気発生源として磁性粉末を含んで成形された磁石を有している磁気マーカ。
8. 車両の運転を支援するための運転支援システムであって、
   磁界を発生する磁気発生部のほかに、車両側に情報を提供する情報提供部を備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気マーカが、車両の走行路に敷設され、
   車両は、前記磁気マーカを磁気的に検出する磁気検出部のほか、前記磁気マーカの情報提供部が提供する情報を取得する情報取得部を備えている運転支援システム。
9. 請求項８において、前記車両は、前記磁気マーカから取得した情報を運転者に提示することで運転を支援する装置を備えている運転支援システム。
10. 請求項８又は９において、前記車両は、前記磁気マーカから取得した情報を利用して車両を制御する装置を備えている運転支援システム。
11. 請求項８〜１０のいずれか１項において、前記磁気マーカの情報提供部が提供する情報は、当該磁気マーカの敷設位置を表す位置情報である運転支援システム。
12. 請求項１１において、前記車両は、前記磁気マーカから取得した前記位置情報に基づく自車位置の情報を他の車両との間で送受信するための車々間通信装置を備えている運転支援システム。

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