JPH09229689A - 磁気ネイル検出装置 - Google Patents
磁気ネイル検出装置Info
- Publication number
- JPH09229689A JPH09229689A JP8035146A JP3514696A JPH09229689A JP H09229689 A JPH09229689 A JP H09229689A JP 8035146 A JP8035146 A JP 8035146A JP 3514696 A JP3514696 A JP 3514696A JP H09229689 A JPH09229689 A JP H09229689A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- vehicle
- elements
- nail
- magnetic field
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成で車両の走行位置情報を得ることの
できる磁気ネイル検出装置を実現する． 【解決手段】道路に磁気ネイル８を打ち込み、この磁気
ネイル８の出す磁界を、車両の一部に取り付けた磁気−
電気変換素子で検出することにより、車両の走行情報を
得る。
できる磁気ネイル検出装置を実現する． 【解決手段】道路に磁気ネイル８を打ち込み、この磁気
ネイル８の出す磁界を、車両の一部に取り付けた磁気−
電気変換素子で検出することにより、車両の走行情報を
得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の走行位置情
報を得ることができる磁気ネイル検出装置に関するもの
である。
報を得ることができる磁気ネイル検出装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】車両の走行状態、例えば車両の位置、速
度を把握するシステムとして、車載ナビゲーションシス
テムが知られている。この車載ナビゲーションシステム
は、車速センサ、方位センサ、ＧＰＳ(Global Position
ing System) 衛星、路側ビーコン、ＦＭ多重放送等を経
由して入手された現在位置情報を、道路地図とともに搭
乗者に示すシステムである。
度を把握するシステムとして、車載ナビゲーションシス
テムが知られている。この車載ナビゲーションシステム
は、車速センサ、方位センサ、ＧＰＳ(Global Position
ing System) 衛星、路側ビーコン、ＦＭ多重放送等を経
由して入手された現在位置情報を、道路地図とともに搭
乗者に示すシステムである。
【０００３】また、車両の車線位置、速度、加速度、他
車両との車間距離等を情報として採り入れ、この情報に
基づいて車両のブレーキ操作、アクセル操作、ステアリ
ング操作等の指令を発生し、運転者又は運転装置に伝え
る自動運転システムも知られている。
車両との車間距離等を情報として採り入れ、この情報に
基づいて車両のブレーキ操作、アクセル操作、ステアリ
ング操作等の指令を発生し、運転者又は運転装置に伝え
る自動運転システムも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような車載ナビゲ
ーションシステムや自動運転システムにおいては、車両
が道路のどの車線を走行しているか、あるいは車線のど
の部分（車線の中央、左寄り又は右寄り）を走行してい
るか、車線に沿って真っ直ぐに走っているか若しくは斜
めに横切っているか等を正確に認識することが重要であ
る。
ーションシステムや自動運転システムにおいては、車両
が道路のどの車線を走行しているか、あるいは車線のど
の部分（車線の中央、左寄り又は右寄り）を走行してい
るか、車線に沿って真っ直ぐに走っているか若しくは斜
めに横切っているか等を正確に認識することが重要であ
る。
【０００５】従来では、車載カメラを通して道路の状態
を撮影し画像認識することにより、走行位置を判定する
技術は提案されているが（例えば特開平７−７７４３１
号公報参照）、カメラや画像処理装置が必要になり、判
定アルゴリズムが複雑になるため、より簡易に走行位置
を認識することのできる装置が望まれていた。そこで、
本発明は、簡単な構成で車両の走行位置情報を得ること
のできる磁気ネイル検出装置を実現することを目的とす
る。
を撮影し画像認識することにより、走行位置を判定する
技術は提案されているが（例えば特開平７−７７４３１
号公報参照）、カメラや画像処理装置が必要になり、判
定アルゴリズムが複雑になるため、より簡易に走行位置
を認識することのできる装置が望まれていた。そこで、
本発明は、簡単な構成で車両の走行位置情報を得ること
のできる磁気ネイル検出装置を実現することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ネイル検出
装置は、道路に磁気ネイルを打ち込み、この磁気ネイル
の出す磁界を、車両の一部に取り付けた磁気−電気変換
素子で検出することにより、車両の走行情報を得る磁気
ネイル検出装置である（請求項１）。前記の構成によれ
ば、道路に打ち込まれた磁気ネイルの磁界を検出するこ
とにより、車両の走行情報を知ることができる。例えば
車線の中に磁気ネイルが配列されてあれば、この磁気ネ
イルの磁界を検出することにより、車線内を走行してい
ることが分かる。
装置は、道路に磁気ネイルを打ち込み、この磁気ネイル
の出す磁界を、車両の一部に取り付けた磁気−電気変換
素子で検出することにより、車両の走行情報を得る磁気
ネイル検出装置である（請求項１）。前記の構成によれ
ば、道路に打ち込まれた磁気ネイルの磁界を検出するこ
とにより、車両の走行情報を知ることができる。例えば
車線の中に磁気ネイルが配列されてあれば、この磁気ネ
イルの磁界を検出することにより、車線内を走行してい
ることが分かる。
【０００７】また、前記磁気−電気変換素子を複数個使
用し、これらの磁気−電気変換素子を車両の底部に、車
両の進行方向とほぼ直角に配列すれば（請求項２）、車
線内のどの位置（車線の中央、左寄り又は右寄り）を走
行しているか分かる。また、前記磁気−電気変換素子を
複数個使用し、これらの磁気−電気変換素子を車両の底
部に、車両の進行方向とほぼ平行に配列すれば（請求項
３）、１個の磁気ネイルの磁界を追跡することにより、
車両の対地速度を求めることができる。
用し、これらの磁気−電気変換素子を車両の底部に、車
両の進行方向とほぼ直角に配列すれば（請求項２）、車
線内のどの位置（車線の中央、左寄り又は右寄り）を走
行しているか分かる。また、前記磁気−電気変換素子を
複数個使用し、これらの磁気−電気変換素子を車両の底
部に、車両の進行方向とほぼ平行に配列すれば（請求項
３）、１個の磁気ネイルの磁界を追跡することにより、
車両の対地速度を求めることができる。
【０００８】前記磁気−電気変換素子を複数個使用し、
これらの磁気−電気変換素子を車両の底部に、縦横に配
列すれば（請求項４）、前記の請求項２の構成の効果
と、請求項３の構成の効果とを共に得ることができる。
なお、前記磁気−電気変換素子とは、磁界を検出して電
気量に変換できる素子のことをいう。磁界を検出して電
気量に変換できる素子ならば検出原理は問わない。例え
ば、磁気抵抗素子、ホール素子を用いることも可能であ
る。さらに、コイルを巻いたフラックスゲート型の磁気
センサを使用することも可能である。
これらの磁気−電気変換素子を車両の底部に、縦横に配
列すれば（請求項４）、前記の請求項２の構成の効果
と、請求項３の構成の効果とを共に得ることができる。
なお、前記磁気−電気変換素子とは、磁界を検出して電
気量に変換できる素子のことをいう。磁界を検出して電
気量に変換できる素子ならば検出原理は問わない。例え
ば、磁気抵抗素子、ホール素子を用いることも可能であ
る。さらに、コイルを巻いたフラックスゲート型の磁気
センサを使用することも可能である。
【０００９】前記磁気−電気変換素子として、磁気抵抗
素子又はホール素子を使用すれば（請求項５）、小型、
軽量、高感度の磁気ネイル検出装置とすることができ
る。図１は、磁気−電気変換素子として、磁気抵抗素子
を使用して磁界を検出する回路を説明する図であって、
直流電圧Ｖを、固定抵抗２と磁気抵抗素子１で分圧し、
磁気抵抗素子１にバイアス磁界を印加する永久磁石３を
近接させて取り付けている。
素子又はホール素子を使用すれば（請求項５）、小型、
軽量、高感度の磁気ネイル検出装置とすることができ
る。図１は、磁気−電気変換素子として、磁気抵抗素子
を使用して磁界を検出する回路を説明する図であって、
直流電圧Ｖを、固定抵抗２と磁気抵抗素子１で分圧し、
磁気抵抗素子１にバイアス磁界を印加する永久磁石３を
近接させて取り付けている。
【００１０】この状態で外部磁界がかかると、磁気抵抗
素子１の抵抗値が外部磁界に応じて変化し、出力電圧に
変化が現れる。図２は、磁気抵抗素子の特性を示すグラ
フであり、横軸に磁界Ｈ、縦軸に抵抗値Ｒをとってい
る。磁界Ｈが０の付近であれば、抵抗値Ｒの磁界Ｈに対
する微分係数は小さいが、磁界Ｈが大きい領域では、抵
抗値Ｒの磁界Ｈに対する微分係数は大きくなる。したが
って、バイアス磁界ＨB を印加しておくことにより、常
に微分係数の大きな領域を使用することができるので、
出力感度を高めることができる。
素子１の抵抗値が外部磁界に応じて変化し、出力電圧に
変化が現れる。図２は、磁気抵抗素子の特性を示すグラ
フであり、横軸に磁界Ｈ、縦軸に抵抗値Ｒをとってい
る。磁界Ｈが０の付近であれば、抵抗値Ｒの磁界Ｈに対
する微分係数は小さいが、磁界Ｈが大きい領域では、抵
抗値Ｒの磁界Ｈに対する微分係数は大きくなる。したが
って、バイアス磁界ＨB を印加しておくことにより、常
に微分係数の大きな領域を使用することができるので、
出力感度を高めることができる。
【００１１】したがって、磁気抵抗素子にバイアス磁界
が与えられていれば（請求項６）、磁気の検出感度を高
めることができる。なお、道路に埋め込む磁気ネイルの
磁力は、磁気−電気変換素子において、地磁気程度の磁
界が得られるように設定することが好ましい。あまり強
く設定すると、磁気ネイルに鉄粉が付着するという難点
があり、あまり弱く設定すると、磁界の検出が困難にな
る。
が与えられていれば（請求項６）、磁気の検出感度を高
めることができる。なお、道路に埋め込む磁気ネイルの
磁力は、磁気−電気変換素子において、地磁気程度の磁
界が得られるように設定することが好ましい。あまり強
く設定すると、磁気ネイルに鉄粉が付着するという難点
があり、あまり弱く設定すると、磁界の検出が困難にな
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、磁気抵抗素子を使用する場
合の、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら
詳細に説明する。本実施の形態では、磁気抵抗素子を複
数個並べて使用する。例えば図３に示すように、磁気抵
抗素子１を細長いゴム状の永久磁石３の上に１０個並
べ、それぞれから出力電圧を取り出す回路構成とする。
合の、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら
詳細に説明する。本実施の形態では、磁気抵抗素子を複
数個並べて使用する。例えば図３に示すように、磁気抵
抗素子１を細長いゴム状の永久磁石３の上に１０個並
べ、それぞれから出力電圧を取り出す回路構成とする。
【００１３】磁気抵抗素子１は、磁界を加えることによ
って電気抵抗が変化する素子であり、ＩｎＳｂ，ＧａＡ
ｓ，ＩｎＡｓ等の半導体材料がよく用いられる。本実施
の形態では、基板の上に真空蒸着法によりＩｎＳｂ薄膜
を形成した素子を用いるが（例えばトヨコム東洋通信機
株式会社製の「磁気抵抗素子ＴＭＳ−Ｄシリーズ」が使
用可能である）、これ以外に、バルク（単結晶）型の磁
気抵抗素子を使用してもよい。
って電気抵抗が変化する素子であり、ＩｎＳｂ，ＧａＡ
ｓ，ＩｎＡｓ等の半導体材料がよく用いられる。本実施
の形態では、基板の上に真空蒸着法によりＩｎＳｂ薄膜
を形成した素子を用いるが（例えばトヨコム東洋通信機
株式会社製の「磁気抵抗素子ＴＭＳ−Ｄシリーズ」が使
用可能である）、これ以外に、バルク（単結晶）型の磁
気抵抗素子を使用してもよい。
【００１４】このように配列された磁気抵抗素子１の出
力電圧は、図４に示すように、マルチプレクサ５により
直列信号に変換され、サンプルホールド回路６により所
定のサンプリング間隔でピークホールドされ、Ａ／Ｄ変
換器７によりディジタル信号に変換される。そして、Ｃ
ＰＵにおいて、検出磁界の分布が算出される。図５は、
実際の車両のバンパーの底部又はサイドシルの底部に、
図３の磁気抵抗素子１を取り付けた状態を示している。
なお、バンパーやサイドシルの、少なくとも磁気抵抗素
子１の取付け部分は、着磁しない樹脂から出来ているこ
とが望ましいが、金属製であっても磁気抵抗素子１を少
し浮かして取付けることにより、着磁の影響から逃れる
ことができる。
力電圧は、図４に示すように、マルチプレクサ５により
直列信号に変換され、サンプルホールド回路６により所
定のサンプリング間隔でピークホールドされ、Ａ／Ｄ変
換器７によりディジタル信号に変換される。そして、Ｃ
ＰＵにおいて、検出磁界の分布が算出される。図５は、
実際の車両のバンパーの底部又はサイドシルの底部に、
図３の磁気抵抗素子１を取り付けた状態を示している。
なお、バンパーやサイドシルの、少なくとも磁気抵抗素
子１の取付け部分は、着磁しない樹脂から出来ているこ
とが望ましいが、金属製であっても磁気抵抗素子１を少
し浮かして取付けることにより、着磁の影響から逃れる
ことができる。
【００１５】バンパーの底部に取り付けることとすれ
ば、道路に沿って埋め込まれた磁気ネイル８の磁界を、
どの磁気抵抗素子が検出しているのかを知ることによっ
て、車両が車線のどの部分（車線の中央、左寄り又は右
寄り）を走行しているかが分かる。また、磁気ネイル８
の埋め込み間隔が分かっていれば、車両の対地速度を知
ることができる。この対地速度と車輪速度とを比較する
ことにより車輪のスリップ率を知ることもできる。ま
た、磁界の分布を時間経過とともに追跡することによっ
て、車線に沿って真っ直ぐに走っているか斜めに入って
いるかを知ることができる。磁気ネイル８の埋め込みパ
ターン（符号）が車線ごとに決められているとすれば、
符号認識することによって、車両が道路のどの車線（走
行車線、追越し車線等）を走行しているのかを知ること
ができる。
ば、道路に沿って埋め込まれた磁気ネイル８の磁界を、
どの磁気抵抗素子が検出しているのかを知ることによっ
て、車両が車線のどの部分（車線の中央、左寄り又は右
寄り）を走行しているかが分かる。また、磁気ネイル８
の埋め込み間隔が分かっていれば、車両の対地速度を知
ることができる。この対地速度と車輪速度とを比較する
ことにより車輪のスリップ率を知ることもできる。ま
た、磁界の分布を時間経過とともに追跡することによっ
て、車線に沿って真っ直ぐに走っているか斜めに入って
いるかを知ることができる。磁気ネイル８の埋め込みパ
ターン（符号）が車線ごとに決められているとすれば、
符号認識することによって、車両が道路のどの車線（走
行車線、追越し車線等）を走行しているのかを知ること
ができる。
【００１６】前バンパー及び後バンパーの底部にそれぞ
れ取り付ければ、道路方向と車両走行方向との角度差
（ヨー角）を知ることもできる。サイドシルの底部に取
り付ければ、磁気ネイル８の埋め込み間隔が分からなく
とも、１個の磁気ネイルの磁界を追跡することにより車
両の対地速度を正確に知ることができる。この対地速度
と車輪速度とを比較することにより車輪のスリップ率や
タイヤの空気圧の状態を知ることもできる。
れ取り付ければ、道路方向と車両走行方向との角度差
（ヨー角）を知ることもできる。サイドシルの底部に取
り付ければ、磁気ネイル８の埋め込み間隔が分からなく
とも、１個の磁気ネイルの磁界を追跡することにより車
両の対地速度を正確に知ることができる。この対地速度
と車輪速度とを比較することにより車輪のスリップ率や
タイヤの空気圧の状態を知ることもできる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明の磁気ネイル検出装
置によれば、道路に打ち込まれた磁気ネイルの磁界を検
出することにより、車両の走行情報を知ることができる
ので、車載ナビゲーションシステムや自動運転システム
の支援に好適に利用することができる。
置によれば、道路に打ち込まれた磁気ネイルの磁界を検
出することにより、車両の走行情報を知ることができる
ので、車載ナビゲーションシステムや自動運転システム
の支援に好適に利用することができる。
【図１】磁気抵抗素子を使用して磁界を検出する回路を
示す図である。
示す図である。
【図２】横軸に磁界Ｈ、縦軸に抵抗値Ｒをとった、磁気
抵抗素子の特性を示すグラフである。
抵抗素子の特性を示すグラフである。
【図３】磁気抵抗素子を細長いゴム状の永久磁石の上に
１０個並べ、それぞれから出力電圧を取り出す回路構成
を示す図である。
１０個並べ、それぞれから出力電圧を取り出す回路構成
を示す図である。
【図４】磁気抵抗素子の出力電圧処理回路を示す図であ
る。
る。
【図５】実際の車両のバンパーの底部又はサイドシルの
底部に、複数の磁気抵抗素子を一列に取り付けた状態を
示す図である。
底部に、複数の磁気抵抗素子を一列に取り付けた状態を
示す図である。
１ 磁気抵抗素子 ２ 固定抵抗 ３ 永久磁石 ５ マルチプレクサ ６ サンプルホールド回路 ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ 磁気ネイル
Claims (6)
- 【請求項１】道路に磁気ネイルを打ち込み、この磁気ネ
イルの出す磁界を検出することにより、車両の走行情報
を得る磁気ネイル検出装置であって、 磁気−電気変換素子を車両の一部に取り付けて、これを
磁界の検出手段として利用することを特徴とする磁気ネ
イル検出装置。 - 【請求項２】前記磁気−電気変換素子を複数個使用し、
これらの磁気−電気変換素子を車両の底部に、車両の進
行方向とほぼ直角に配列したことを特徴とする請求項１
記載の磁気ネイル検出装置。 - 【請求項３】前記磁気−電気変換素子を複数個使用し、
これらの磁気−電気変換素子を車両の底部に、車両の進
行方向とほぼ平行に配列したことを特徴とする請求項１
記載の磁気ネイル検出装置。 - 【請求項４】前記磁気−電気変換素子を複数個使用し、
これらの磁気−電気変換素子を車両の底部に、縦横に配
列したことを特徴とする請求項１記載の磁気ネイル検出
装置。 - 【請求項５】前記磁気−電気変換素子として、磁気抵抗
素子又はホール素子を使用したことを特徴とする請求項
１から請求項４のいずれかに記載の磁気ネイル検出装
置。 - 【請求項６】前記磁気−電気変換素子が、磁気抵抗素子
であり、これにバイアス磁界が与えられていることを特
徴とする請求項５記載の磁気ネイル検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8035146A JPH09229689A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 磁気ネイル検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8035146A JPH09229689A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 磁気ネイル検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229689A true JPH09229689A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12433775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8035146A Pending JPH09229689A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 磁気ネイル検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09229689A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102155944A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-08-17 | 西安交通大学 | 一种微型六轴集成加速度计陀螺仪的惯性传感器及其应用方法 |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP8035146A patent/JPH09229689A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102155944A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-08-17 | 西安交通大学 | 一种微型六轴集成加速度计陀螺仪的惯性传感器及其应用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040804 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041214 |