JPH10154295A - Road position detection system and in-vehicle device - Google Patents
Road position detection system and in-vehicle deviceInfo
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- JPH10154295A JPH10154295A JP8318315A JP31831596A JPH10154295A JP H10154295 A JPH10154295 A JP H10154295A JP 8318315 A JP8318315 A JP 8318315A JP 31831596 A JP31831596 A JP 31831596A JP H10154295 A JPH10154295 A JP H10154295A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】道路の走行方向に磁気ネイルを布設し、この磁
気ネイルを検出することにより車両の位置を検出する場
合に、道路上の車両の絶対位置を求めること。
【解決手段】1つの車線に磁気ネイルを複数列配列し、
磁気ネイルの符号をコード化することにより、道路上の
絶対位置情報を盛り込む。
(57) [Problem] To provide an absolute position of a vehicle on a road when laying a magnetic nail in a traveling direction of a road and detecting a position of the vehicle by detecting the magnetic nail. A plurality of rows of magnetic nails are arranged in one lane.
The absolute position information on the road is included by encoding the code of the magnetic nail.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、道路に道路マーカ
を布設し、この道路マーカを検出することにより道路上
の車両位置を検出する道路位置検出システムに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road position detecting system in which a road marker is laid on a road and a vehicle position on the road is detected by detecting the road marker.
【0002】[0002]
【従来の技術】路上と車両との通信又は車両と車両との
通信により、車両の車線位置、走行距離、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
情報に基づいてドライバに警告したり、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
し運転装置に伝えたりし、究極的には一定の車間距離を
保ちつつ隊列走行をして渋滞を解消する自動運転システ
ムが知られている。2. Description of the Related Art The lane position, mileage, speed, acceleration, inter-vehicle distance, etc. of a vehicle are taken as information by communication between the vehicle and the road or between the vehicle and the vehicle. Automatic driving that warns the driver and issues commands such as brake operation, accelerator operation, steering operation, etc. to the driving device and ultimately eliminates congestion by running in platoon while maintaining a fixed inter-vehicle distance Systems are known.
【0003】このような自動運転システムにおいては、
車両の走行距離(所定の基準点からの走行距離)、車両
が道路のどの車線を走行しているか、車線を外れていな
いか、あるいは前方車両との車間距離を正確に認識する
ことが重要である。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、走行位置や車
間距離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。In such an automatic driving system,
It is important to accurately recognize the mileage of the vehicle (the mileage from a predetermined reference point), which lane of the road the vehicle is traveling on, whether it is out of the lane, or the distance between the vehicle and the vehicle in front. is there. 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a technology for determining a traveling position and an inter-vehicle distance by photographing a state of a road through an in-vehicle camera and recognizing the image (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-77431). Is required, and the determination algorithm becomes complicated. Therefore, a device that can easily recognize the traveling position has been desired.
【0004】また、レーザレーダを車両に搭載して、パ
ルス状のレーザビームを前方に照射し、先行車両のリフ
レクタからの反射光の伝搬時間を計測して車間距離を検
出する技術も実現されているが(青野,真保,早舷「走
行環境認識技術の動向」自動車技術Vol.48, No.9, 第5
4−59頁, 1994)、前方を走行する車両からの反射の
他に、反対車線を走行する車両、ガードレール、道路側
壁などからも反射があるため、これらの障害物をも前方
車両と認識してしまい、誤った警告を発するという難点
がある。Also, a technology has been realized in which a laser radar is mounted on a vehicle, a pulse-like laser beam is emitted forward, and the propagation time of reflected light from a reflector of a preceding vehicle is measured to detect an inter-vehicle distance. (Aono, Maho, Starboard "Trends in Driving Environment Recognition Technology" Automotive Technology Vol.48, No.9, 5th
4-59, 1994), in addition to reflections from vehicles traveling ahead, reflections also occur from vehicles traveling in the opposite lane, guardrails, road side walls, etc., and these obstacles are also recognized as vehicles ahead. The disadvantage is that it gives a false warning.
【0005】そこで、図6に示すように道路面に道路の
方向に沿って磁気ネイルを埋め込み、車体に設けた磁気
センサによってこの磁気ネイルを検出することにより、
車両の走行距離や車体の横方向の変位を検出するシステ
ムが提案されている(1994年9月13日米国特許第 5,34
7,456号、1992年5月14日PCT国際公開WO 92/08176
号参照)。Therefore, as shown in FIG. 6, a magnetic nail is embedded in the road surface along the direction of the road, and this magnetic nail is detected by a magnetic sensor provided on the vehicle body.
A system for detecting the mileage of a vehicle and the lateral displacement of a vehicle body has been proposed (US Pat. No. 5,34, September 13, 1994).
7,456, May 14, 1992 PCT International Publication WO 92/08176
No.).
【0006】また、1対の導線を道路に埋め込み、電磁
誘導結合を利用して車両との信号の授受を行うシステム
も提案されている。さらに、極性が交互に変わる磁気テ
ープを道路に貼り付け、磁気テープから生ずる磁界を利
用して車両との信号の授受を行うシステムも提案されて
いる。これらの磁気ネイル、誘導線、磁気テープ等、車
両の走行位置を検出するため道路に設けられた設備を
「道路マーカ」と総称することとする。There has also been proposed a system in which a pair of conductors is embedded in a road and a signal is transmitted to and received from a vehicle using electromagnetic induction coupling. Further, there has been proposed a system in which a magnetic tape having alternating polarities is attached to a road, and a signal is exchanged with a vehicle using a magnetic field generated by the magnetic tape. Equipment provided on the road for detecting the running position of the vehicle, such as magnetic nails, guide lines, magnetic tapes, etc., will be collectively referred to as "road markers".
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前記のように道路マー
カを利用する場合、自動運転システムを搭載した車両は
道路マーカを正確に検出することによって、車両の走行
位置を知る必要がある。ところが、道路マーカを検出し
て車両の走行位置を知ろうとすれば、基準となる道路マ
ーカを特定して、その道路マーカから何番目という情報
に基づいて車両の走行位置を知ることが考えられる。As described above, when a road marker is used, a vehicle equipped with an automatic driving system needs to know the traveling position of the vehicle by accurately detecting the road marker. However, in order to detect the road marker and to know the traveling position of the vehicle, it is conceivable to specify a reference road marker and to know the traveling position of the vehicle based on information on the number of the road marker.
【0008】ここで、道路マーカの特定は、例えば次の
ようにして行うことが考えられる。車両は、高速道路に
入る前に通信手段、例えばビーコンから、これから高速
道路に入るという情報を受ける。ナビゲーション装置を
搭載していれば、ナビゲーション装置からこの情報を受
けてもよい。高速道路の入口と出口との間に磁気ネイル
が埋め込まれており、車両が当該入口から高速道路に入
ると、最初は特定の符号(例えばS極)が現れ、その後
両符号が所定のコード内容に従って現れる。この最初の
特定の符号を初めて検出した地点を出発点とする。その
後、磁気ネイルをカウントすることにより、相対座標を
知ることができる。Here, it is conceivable that the road marker is specified, for example, as follows. Before entering the highway, the vehicle receives information from communication means, for example a beacon, that it is about to enter the highway. If a navigation device is installed, the information may be received from the navigation device. A magnetic nail is embedded between the entrance and the exit of the highway. When a vehicle enters the highway from the entrance, a specific code (for example, S pole) appears first, and then both codes have a predetermined code content. Appears according to. The point at which the first specific code is detected for the first time is defined as a starting point. Thereafter, the relative coordinates can be known by counting the magnetic nails.
【0009】前記のような方法では、前後を走行する複
数台の車両間で走行位置の情報を交換して隊列走行する
場合、いずれかの車両が基準とする道路マーカのカウン
トを間違えば、走行位置の情報に誤差が生じて安全な隊
列走行が実現できなくなってしまう。場合によっては、
大事故にもつながる。そこで、前後を走行する複数台の
車両間で走行位置の情報を交換する場合、情報の信頼性
を格段に向上させる技術が求められている。In the above-described method, when a plurality of vehicles traveling back and forth travel in platoon by exchanging traveling position information, if any of the vehicles has a wrong road marker count as a reference, the traveling An error occurs in the position information, which makes it impossible to realize safe platooning. In some cases,
It can lead to a major accident. Therefore, when exchanging the information of the traveling position between a plurality of vehicles traveling back and forth, a technology for significantly improving the reliability of the information is required.
【0010】そこで、本発明は、道路マーカを検出する
ことにより車両の位置を正確に求めることのできる、信
頼性のある道路位置検出システムを実現することを目的
とする。また、従来では、道路マーカの符号としてN
極,S極等2とおりの符号しか使用されていなかったと
ころ、本発明では、多数の符号を使用することにより大
量の情報を伝達することのできる道路位置検出システム
を実現することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to realize a reliable road position detection system that can accurately determine the position of a vehicle by detecting a road marker. Conventionally, the sign of the road marker is N
Although only two kinds of codes, such as poles and S poles, are used, the present invention aims to realize a road position detection system capable of transmitting a large amount of information by using a large number of codes. .
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の道路位置検出シ
ステムは、1つの車線に道路マーカを複数列配列し、道
路マーカの符号をコード化することにより、道路上の絶
対位置を検出可能にしたものである。前記の構成によれ
ば、車両は、複数の道路マーカを検出し、そのコードを
読み取ることにより、道路上の絶対位置を知ることがで
きる。A road position detecting system according to the present invention is capable of detecting an absolute position on a road by arranging a plurality of columns of road markers in one lane and encoding the codes of the road markers. It was done. According to the configuration described above, the vehicle can detect the plurality of road markers and read the codes thereof to know the absolute position on the road.
【0012】前記道路マーカの配列間隔は、当該道路の
制限速度に応じた長さに設定されることが好ましい(請
求項2)。前記「配列間隔」とは、具体的にいえば道路
の方向に沿って磁気ネイルの配列されているピッチのこ
とである。この場合は、高速道路ならピッチは長くし、
一般道路ならピッチは短くすることになる。高速道路な
ら車間距離を長めにとる必要があり、一般道路なら車間
距離を短めにとることができるという事実と照らし合わ
せると、車両は自己の読み取ったコードと、前方車両の
読み取ったコードの差(コード間の距離)のみに基づい
て車間距離を調整することができる。It is preferable that the arrangement interval of the road markers is set to a length corresponding to the speed limit of the road (claim 2). The “arrangement interval” specifically refers to a pitch at which magnetic nails are arranged along the direction of a road. In this case, the pitch should be longer on the highway,
On ordinary roads, the pitch will be shorter. In light of the fact that it is necessary to increase the distance between vehicles on a highway, and the distance between vehicles on an ordinary road can be shortened, the difference between the code read by the vehicle and the code read by the vehicle ahead ( The inter-vehicle distance can be adjusted based only on the distance between the cords).
【0013】前記道路マーカの配列間隔は、当該道路の
車線ごとに異なった長さに設定されてもよい(請求項
3)。この場合は、車両は、ピッチを知ることにより、
どの車線を走行しているか(走行車線か、追い越し車線
か等)を知ることができる。本発明の車載装置は、請求
項1記載の道路位置検出システムに適用され、配列され
た複数の道路マーカを検出する道路マーカ検出手段と、
検出された道路マーカの符号に基づいてコードを解読
し、自己の車両の道路上の絶対位置を検出する絶対位置
検出手段とを備えるものである(請求項4)。[0013] The arrangement interval of the road markers may be set to a different length for each lane of the road. In this case, the vehicle knows the pitch,
It is possible to know which lane the vehicle is traveling in (traveling lane, passing lane, etc.). The vehicle-mounted device according to the present invention is applied to the road position detection system according to claim 1, and a road marker detection unit that detects a plurality of arranged road markers;
An absolute position detecting means for decoding a code based on the detected sign of the road marker and detecting an absolute position of the own vehicle on the road is provided (claim 4).
【0014】この車載装置であれば、前記道路位置検出
システムにおいて自己の車両の道路上の絶対位置を検出
することができる。また、本発明の車載装置は、当該絶
対位置情報を送信するとともに、他の車両からの絶対位
置情報を受信して車間距離を調整する車間距離調整手段
をさらに備えることが好ましい(請求項5)。With this vehicle-mounted device, the absolute position of the vehicle on the road can be detected by the road position detection system. It is preferable that the on-vehicle device of the present invention further includes an inter-vehicle distance adjusting unit that transmits the absolute position information and receives the absolute position information from another vehicle to adjust the inter-vehicle distance. .
【0015】車両の道路上の絶対位置に基づけば車間距
離を正確に調整することができるからである。本発明の
道路位置検出システムは、信号放射強度が3とおり以上
異なる道路マーカを設置することにより、道路マーカの
コードを構成したものである。「信号放射強度が3とお
り以上異なる」とは、磁気ネイルや磁気テープならば磁
化の方向や強さを変えて3とおり以上の符号を実現する
ことを意味する。着色したテープならば、色彩を変えて
3とおり以上の符号を実現することを意味する。This is because the inter-vehicle distance can be accurately adjusted based on the absolute position of the vehicle on the road. In the road position detection system of the present invention, a road marker code is configured by installing road markers having three or more different signal radiation intensities. The expression "the signal radiation intensities differ by three or more types" means that in the case of a magnetic nail or a magnetic tape, three or more types of codes are realized by changing the direction and intensity of the magnetization. In the case of a colored tape, it means that three or more codes are realized by changing colors.
【0016】例えばN極の磁化の強さを強弱2とおり設
定し、S極の磁化の強さを強弱2とおり設定すれば、計
4つの符号を得ることができる。走行方向に埋め込んだ
道路マーカの連続するN個を1単位とすれば、これに基
づいて、4N とおりのコードを得ることができる。さら
に請求項1記載のように1つの車線に道路マーカをM列
配列した場合は、4MNとおりのコードを得ることができ
る。For example, if the magnetization strength of the N pole is set in two different strengths and the magnetization strength of the S pole is set in two different strengths, a total of four signs can be obtained. If N consecutive road markers embedded in the traveling direction are regarded as one unit, 4 N codes can be obtained based on this. Further, when M rows of road markers are arranged in one lane as described in claim 1, 4 MN kinds of codes can be obtained.
【0017】前記のとおり複数のコードを得ることがで
きるので、道路マーカのコードの内容を距離的に分割し
て多重化してもよい(請求項7)。こうすれば、複数種
類の情報、例えば、道路上の絶対位置情報、道路の形状
情報(この先カーブ有り等)、交通規制情報を、道路の
同じ場所に設定できる。Since a plurality of codes can be obtained as described above, the content of the code of the road marker may be multiplexed by dividing it in terms of distance. In this way, a plurality of types of information, for example, absolute position information on the road, road shape information (there is a curve ahead, etc.), and traffic regulation information can be set at the same location on the road.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、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。 −実施形態1− 図1は、道路マーカとして車線の真中に磁気ネイルを3
列に埋め込んだ道路を低空から見た図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. -Embodiment 1- FIG. 1 shows three magnetic nails in the middle of a lane as road markers.
It is the figure which looked at the road embedded in the row from the low sky.
【0019】図2は、道路上の磁気ネイルの配列を示す
平面図である。一番下の列では、N極とS極とが、所定
ピッチaを周期として交互に(1をN極、−1をS極と
すれば−1,1,−1,1,‥‥)配列されている。真
中の列では、磁気ネイルが所定ピッチaごとに配列され
ているが、そのN極とS極の符号変化の周期は2倍とな
っている。一番上の列では、磁気ネイルが所定ピッチa
ごとに配列されているが、N極とS極の符号変化の周期
は4倍となっている。FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of magnetic nails on a road. In the bottom row, the N pole and the S pole alternately have a predetermined pitch a as a cycle (−1, 1, −1, 1,..., Where 1 is the N pole and −1 is the S pole). Are arranged. In the middle row, the magnetic nails are arranged at every predetermined pitch a, but the sign change cycle of the N pole and the S pole is doubled. In the top row, the magnetic nail has a predetermined pitch a
However, the period of the sign change between the north pole and the south pole is quadrupled.
【0020】一番下の列を構成する符号を下位の桁とみ
なし、真中の列を構成する符号を中位の桁とみなし、一
番上の列を構成する符号を上位の桁とみなして、上中下
の各桁の符号により符号の組合せ(以下「磁気ネイルの
コード」又は「コード」という)が構成される。例え
ば、図2では、走行方向に沿って、(1,1,1),(1,1,-1),
(1,-1,1),‥‥というコードが作られている。The code forming the lowermost column is regarded as the lower digit, the code constituting the middle column is regarded as the middle digit, and the code constituting the uppermost column is regarded as the upper digit. , A code combination (hereinafter, referred to as a “magnetic nail code” or a “code”) is formed by the upper, middle, and lower digits. For example, in FIG. 2, along the traveling direction, (1,1,1), (1,1, -1),
The code (1, -1,1), ‥‥ has been created.
【0021】前記ピッチaの値や、コードの意味内容
は、予め道路側と車載装置の側で取り決められており、
分かっているものとする。このコードの繰り返し単位
は、桁数に依存する。図2の例では、3桁のコードなの
で、繰り返し単位は、ピッチaの8倍になる(図2では
Aで表されている)。The value of the pitch a and the meaning of the code are determined in advance on the road side and the vehicle-mounted device side.
You know. The repetition unit of this code depends on the number of digits. In the example of FIG. 2, since the code is a three-digit code, the repeating unit is eight times the pitch a (represented by A in FIG. 2).
【0022】本発明で、「道路上の絶対位置を検出す
る」という意味は、この長さAの区間の中で車両がどの
位置にいるかを検出することができるという意味であ
る。したがって、距離A以上離れた車両同士では、車間
距離の検出はできないが(検出しようとしてもAの整数
倍の不確定さが残る)、この不都合は、距離Aを適正に
とることによって、許容できる。というのは、あまり離
れた車両間では車間距離を検出する必要がないからであ
る。In the present invention, the meaning of "detecting an absolute position on a road" means that it is possible to detect the position of the vehicle in this section of length A. Therefore, the inter-vehicle distance cannot be detected between vehicles separated by a distance A or more (an uncertainty of an integral multiple of A remains even if an attempt is made to detect the inter-vehicle distance), but this disadvantage can be tolerated by properly setting the distance A. . This is because it is not necessary to detect an inter-vehicle distance between vehicles that are too far apart.
【0023】以上の考察から、距離Aが決まる。距離A
が一定という条件で位置検出の誤差を減少させようとす
れば、ピッチaを短くすればよい。それには、桁数を増
やさなければならない。桁数を増やすということは、磁
気ネイルの列数を増やすということになる。車両の幅は
車種により一定なので、磁気ネイルの列数を増大させよ
うとすれば、磁気ネイル列同士の間隔を減少させなけれ
ばならない。しかし、磁気ネイル列同士の間隔を過度に
減少させると、磁界分布が重複し、各桁ごとの符号が分
からなくなる。したがって、ピッチaを短くするにも磁
気ネイルの列数から来る制約がある。From the above considerations, the distance A is determined. Distance A
In order to reduce the position detection error under the condition that is constant, the pitch a may be shortened. To do that, we need to increase the number of digits. Increasing the number of digits means increasing the number of rows of magnetic nails. Since the width of the vehicle is constant depending on the type of vehicle, if the number of magnetic nail rows is to be increased, the interval between the magnetic nail rows must be reduced. However, if the distance between the magnetic nail rows is excessively reduced, the magnetic field distributions overlap, and the sign of each digit cannot be determined. Therefore, shortening the pitch a is limited by the number of magnetic nail rows.
【0024】そこで、位置検出の精度を向上させようと
するには、むしろ、後述するように自律航法により算出
される推定位置で補間するという処理が効果的であると
考えられる。図3は、車載装置を示すブロック図であ
る。車載装置は、走行距離検出部11と、走行方向検出
部12と、両検出部11,12から出力される走行距離
検出信号、走行方向検出信号に基づいて自律航法により
推定位置を算出する位置推定部14と、道路に埋め込ま
れた磁気ネイルの磁界を検出するための磁界検出部13
と、道路に沿って埋め込まれた磁気ネイルの磁界を、磁
界検出部13のいずれの磁気抵抗素子が検出したのかを
特定する検出素子特定部13d及び波形整形部13a,
13b,13cと、磁気ネイルのコードを解読し、これ
により道路上の絶対位置を示す絶対位置信号を出力する
コード解読部19と、位置推定部14で検出された推定
位置を前記絶対位置信号でリセットする位置決定部16
と、マイクロ波又はミリ波により検出された車両の絶対
位置信号を他の車両に送信し、他の車両からの絶対位置
信号を受信する送受信部20とを備えている。Therefore, in order to improve the accuracy of position detection, it is considered that a process of interpolating with an estimated position calculated by autonomous navigation is effective, as will be described later. FIG. 3 is a block diagram illustrating the in-vehicle device. The in-vehicle device is configured to calculate an estimated position by autonomous navigation based on a traveling distance detection unit 11, a traveling direction detection unit 12, a traveling distance detection signal output from each of the detection units 11, 12, and a traveling direction detection signal. And a magnetic field detector 13 for detecting a magnetic field of a magnetic nail embedded in a road.
A detecting element specifying unit 13d for specifying which magnetic resistance element of the magnetic field detecting unit 13 detects the magnetic field of the magnetic nail embedded along the road, and a waveform shaping unit 13a;
13b, 13c, a code decoding unit 19 for decoding codes of magnetic nails and outputting an absolute position signal indicating an absolute position on the road, and an estimated position detected by the position estimating unit 14 is used as the absolute position signal. Position determination unit 16 to be reset
And a transmission / reception unit 20 that transmits an absolute position signal of the vehicle detected by microwaves or millimeter waves to another vehicle and receives an absolute position signal from the other vehicle.
【0025】さらに詳細に説明すると、前記走行距離検
出部11として、例えば車輪速センサが使用可能であ
る。この車輪速センサは、車輪の回転を検出する磁気セ
ンサを有し、磁気センサからの出力正弦波信号の波数を
カウンタによりカウントすることにより車輪の回転数を
得、カウンタから出力されるカウントデータに対して、
乗算器により車輪の外周を示す所定の定数を乗算するこ
とにより検出周期Δt(周期番号をnで表す。)当りの
走行距離を検出するものである。なお、それ以外に、ド
ップラシフト等に基いて車両の走行速度を検出し、積分
することにより走行距離を検出する構成の車速センサ
等、従来公知の構成のものも使用可能である。More specifically, a wheel speed sensor, for example, can be used as the traveling distance detector 11. This wheel speed sensor has a magnetic sensor that detects the rotation of the wheel, obtains the number of rotations of the wheel by counting the number of waves of a sine wave signal output from the magnetic sensor with a counter, and counts the data output from the counter. for,
The traveling distance per detection cycle Δt (cycle number is represented by n) is detected by multiplying a predetermined constant indicating the outer circumference of the wheel by a multiplier. In addition, a conventionally known configuration such as a vehicle speed sensor configured to detect a traveling distance by detecting a traveling speed of a vehicle based on a Doppler shift and integrating the detected traveling speed may be used.
【0026】前記走行方向検出部12には、例えば、単
位時間当りの回転角度データを出力するジャイロが使用
可能である。このジャイロの例として、振動ジャイロ、
光ファイバジャイロ、差動型車輪速センサがあげられ
る。また、地磁気の水平分力を検出する地磁気センサを
使用することもでき、地磁気センサと前記ジャイロとの
組合せを採用することも可能である。A gyro that outputs rotation angle data per unit time can be used as the traveling direction detector 12, for example. Examples of this gyro include a vibrating gyro,
An optical fiber gyro and a differential wheel speed sensor can be used. Further, a geomagnetic sensor for detecting a horizontal component of the geomagnetism can be used, and a combination of the geomagnetic sensor and the gyro can be employed.
【0027】前記磁界検出部13は、例えばバンパーの
底部に設けられ、図4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の上に複数個並べ、それぞれ
から出力電圧を取り出す回路構成としている。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,GaAs,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。The magnetic field detector 13 is provided, for example, at the bottom of a bumper. As shown in FIG. 4, a plurality of magnetoresistive elements 1 are arranged on an elongated rubber-like permanent magnet 3, and an output voltage is taken out from each. It has a circuit configuration. The magnetoresistive element 1 is an element whose electric resistance changes when a magnetic field is applied, and semiconductor materials such as InSb, GaAs, and InAs are often used. In the present embodiment, an element in which an InSb thin film is formed on a substrate by a vacuum deposition method is used (for example, a “magnetic resistance element TMS-D series” manufactured by Toyocom Toyo Communication Equipment Co., Ltd.). Alternatively, a bulk (single crystal) type magnetoresistive element may be used.
【0028】検出素子特定部13dは、道路に沿って埋
め込まれた磁気ネイルの磁界を、磁界検出部13のいず
れの磁気抵抗素子が検出したのかを特定する。この特定
は、磁気抵抗素子を順に走査し、閾値以上の出力電圧が
検出された時点でその磁気抵抗素子を特定することによ
り行う。磁気ネイルの列数と同数の磁気抵抗素子が特定
されれば、出力電圧の符号(±)を決定する。The detecting element specifying unit 13d specifies which magnetic resistance element of the magnetic field detecting unit 13 detects the magnetic field of the magnetic nail embedded along the road. This identification is performed by sequentially scanning the magnetoresistive elements and identifying the magnetoresistive element when an output voltage equal to or higher than the threshold is detected. If the same number of magnetoresistive elements as the number of magnetic nail columns are specified, the sign (±) of the output voltage is determined.
【0029】コード解読部19は、この出力電圧の符号
により、磁気ネイルのコードを読み取ることができる。
そして読み取ったコードに含まれる絶対位置情報と、ピ
ッチaとに基づいて、道路上の絶対位置0,1a,2
a,3a,‥‥を算出する。なお、閾値以上の出力電圧
を出す磁気抵抗素子は、磁気ネイルの列数(3)と同数
あるはずであるので、もし磁気ネイルの列数に足りない
か、過剰の場合は、検出に異常があるものとみなして当
該時点での出力電圧を無効にする。The code decoding section 19 can read the code of the magnetic nail based on the sign of the output voltage.
Then, based on the absolute position information included in the read code and the pitch a, the absolute positions 0, 1a, and 2 on the road are determined.
a, 3a, ‥‥ are calculated. Since the number of magnetoresistive elements that output an output voltage equal to or higher than the threshold value should be equal to the number of magnetic nail columns (3), if the number of magnetic nail columns is insufficient or excessive, an abnormality is detected in detection. The output voltage at that time is invalidated assuming that there is something.
【0030】位置推定部14は、走行距離検出部11か
ら出力される距離データΔDn を取り込み、前回の推定
位置データDn-1 に対して前記成分ΔDn を加算するこ
とにより、現在の推定位置Dn を検出する。なお、推定
位置の初期位置D0 を決める必要があるが、この初期位
置D0 は、コード解読部19から絶対位置信号を受け入
れた時点ごとに、その絶対位置信号が示す座標ma(m
は0,1,2,3,‥‥のいずれか)を初期位置D0 と
してそれを採用すればよい。The position estimating unit 14 takes in the distance data ΔD n output from the traveling distance detecting unit 11 and adds the component ΔD n to the previous estimated position data D n−1 to obtain the current estimated value. detecting the position D n. Note that the initial position D 0 of the estimated position needs to be determined, and the initial position D 0 is calculated every time the absolute position signal is received from the code decoding unit 19 by the coordinates ma (m) indicated by the absolute position signal.
Is any of 0, 1, 2, 3,...) As the initial position D 0 .
【0031】もし、磁気抵抗素子の取付け長さを超えて
車線を逸脱すれば、磁気ネイルの列数に応じた数の磁界
の検出ができなくなるが、この場合は、位置推定部14
から出力される車両の推定位置Dn のみに基づいて位置
検出を続けることになる。送受信部20は、検出された
車両の推定位置Dn に相当する信号を他の車両に送信
し、他の車両からの推定位置を示す信号を受信する。こ
のとき、車両のコード番号、速度、加速度などの情報も
やりとりする。そして、互いの車間距離を計算し、常に
一定の間隔で走行できるように、自車の自動ブレーキ操
作、自動アクセル操作などを行う。If the vehicle deviates from the lane beyond the installation length of the magnetoresistive element, it becomes impossible to detect the number of magnetic fields corresponding to the number of rows of the magnetic nails.
It will continue position detection based only on the estimated position D n of the vehicle output from. Transceiver unit 20 transmits a signal corresponding to the estimated position D n of the detected vehicle to another vehicle, receives a signal indicating the estimated position of the other vehicles. At this time, information such as a vehicle code number, speed, and acceleration is also exchanged. Then, the distance between the vehicles is calculated, and an automatic brake operation, an automatic accelerator operation, and the like of the own vehicle are performed so that the vehicle can always travel at a constant interval.
【0032】このとき重要なことの1つは、長さAの区
間の中に存在する車両とのみ通信することである。長さ
Aの区間の外にいる車両とで通信することは、前述した
ように車間距離にAの整数倍の不確定さが出るのであま
り好ましくないからである。実際、送受信部20の送信
電力を絞ることにより、長さAの区間よりも遠くでは十
分なレベルで受信できないようにしている。One of the important things at this time is to communicate only with the vehicles existing in the section of the length A. This is because communication with a vehicle outside the section having the length A is not preferable because the inter-vehicle distance has an uncertainty of an integral multiple of A as described above. Actually, the transmission power of the transmission / reception unit 20 is reduced so that reception cannot be performed at a sufficient level farther than the section of the length A.
【0033】以上図面を参照しながら、本発明の実施形
態1を説明したが、本発明の実施形態は前記のものに限
られるものではない。前記の実施形態では、磁気ネイル
の列数は3であったが、複数列であれば3に限定されな
い。また、一方向複数車線ある場合、磁気ネイルを布設
するときにピッチaを車線ごとに変え、車載装置でピッ
チaを検出することにより走行中の車線が分かるように
してもよい。これにより、同一車線内での隊列走行制御
をすることができる。While the first embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, the embodiment of the present invention is not limited to the above. In the above embodiment, the number of rows of the magnetic nail is three, but the number is not limited to three as long as it is a plurality of rows. Further, when there are a plurality of lanes in one direction, the pitch a may be changed for each lane when the magnetic nail is laid, and the running lane may be recognized by detecting the pitch a with the vehicle-mounted device. Thereby, platooning control in the same lane can be performed.
【0034】また、道路マーカとして道路に埋め込まれ
た磁気ネイルを利用したが、磁気ネイルではなく、図5
に示すような磁気テープを用いてもよい。磁気テープ
は、強磁性体粉末を充填したゴム製のテープであり、N
極(1)とS極(−1)とが交互に配列されている。ま
た、道路に発光素子を埋め込み、車両でその発光色を識
別するようにしてもよく、道路に反射板を埋め込み、車
両でその反射色を識別するようにしてもよい。 −実施形態2− 次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。Although a magnetic nail embedded in a road is used as a road marker, it is not a magnetic nail, but a magnetic nail shown in FIG.
A magnetic tape as shown in FIG. The magnetic tape is a rubber tape filled with a ferromagnetic powder.
The pole (1) and the south pole (-1) are alternately arranged. Further, a light emitting element may be embedded in the road and the emission color thereof may be identified by the vehicle, or a reflector may be embedded in the road and the reflection color may be identified by the vehicle. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【0035】図7は、道路マーカとして磁気テープを張
った道路の平面図である。磁気テープは、道幅3.5m
の道路に3本張られ、磁気テープ同士の間隔は約50c
mである。この磁気テープは、N極とS極が必ずしも交
互に現れるものではなく、N極の磁化の強さを強弱2と
おり有し、S極の磁化の強さを強弱2とおり有し、磁化
0の場合を含めて、合計5とおりの符号を持つ。N極強
を2、N極弱を1、S極強を−2、S極弱を−1と表
し、連続する3符号を1単位(フレーム)とする。これ
に基づいて、53 とおりのコードを形成する。1フレー
ムの長さは1m程度とする。FIG. 7 is a plan view of a road on which a magnetic tape is provided as a road marker. 3.5m road width with magnetic tape
Three roads, the distance between magnetic tapes is about 50c
m. In this magnetic tape, the N pole and the S pole do not always appear alternately, but have two types of N pole magnetization strength, two S pole magnetization strengths, and have 0 magnetization. It has a total of five codes including the case. The N maximum is 2, the N minimum is 1, the S maximum is -2, and the S minimum is -1, and three consecutive codes are defined as one unit (frame). Based on this, to form a 5 three types of code. The length of one frame is about 1 m.
【0036】この磁気テープを3列埋め込んでいるの
で、さらに(53 )3 =約195万とおりのコードを得
ることができる。このコードに、誤り検出のための工夫
(例えばパリティチェック符号)を加えてもよい。この
コードの1フレームを距離的に分割して多重化し、複数
種類の不変情報、例えば、道路上の絶対位置情報、道路
の形状情報、交通規制情報を含めるようにしている。道
路の形状情報の例として、この先にカーブがあればその
曲がる方向と曲率半径、坂があればアップダウンの区別
と勾配等があげられる。交通規制情報の例として、車線
の特定、交差点の特定、車線数の減少、規制速度の変更
等の情報があげられる。多重化の方法としては、1フレ
ームの最初のコードを初期化のためのコードとし、次の
コードをある種の情報に割り当て、次のコードを他の種
類の情報に割り当てる、といったことが考えられる。Since this magnetic tape is embedded in three rows, it is possible to obtain (5 3 ) 3 = approximately 1.95 million codes. A device for error detection (for example, a parity check code) may be added to this code. One frame of the code is divided into distances and multiplexed to include a plurality of types of invariant information, for example, absolute position information on a road, road shape information, and traffic regulation information. Examples of road shape information include the direction of curvature and radius of curvature if there is a curve ahead, the distinction of up-down and slope if there is a slope, and the like. Examples of traffic regulation information include information such as lane identification, intersection identification, lane count reduction, regulation speed change, and the like. As a multiplexing method, it is conceivable that the first code of one frame is used as a code for initialization, the next code is assigned to a certain type of information, and the next code is assigned to another type of information. .
【0037】車載装置の磁界検出部の構成は、実施形態
1に用いたものとほぼ同じであるが、検出磁界にしきい
値を設け、N極強、N極弱、S極強、S極弱をそれぞれ
分離して検出できるようにする。したがって車載装置
で、符号を検出し、復号化し、分離すれば、埋め込まれ
た各種の情報を同時に得ることができる。The configuration of the magnetic field detecting section of the vehicle-mounted device is almost the same as that used in the first embodiment, except that a threshold value is provided for the detected magnetic field, and the N pole strong, N pole weak, S pole strong, S pole weak. Can be detected separately from each other. Therefore, if the in-vehicle device detects, decodes, and separates the code, various embedded information can be obtained at the same time.
【0038】本発明は前記の実施形態2に限られるもの
ではない。例えば、実施形態2の磁気テープの代わりに
磁化の程度の異なる磁気ネイルを用いてもよく、道路に
色の異なる3種類の発光素子を埋め込み、車両でその発
光色を識別するようにしてもよい。The present invention is not limited to the second embodiment. For example, instead of the magnetic tape of the second embodiment, magnetic nails having different degrees of magnetization may be used, and three types of light-emitting elements having different colors may be embedded in a road, and the emission color may be identified in a vehicle. .
【0039】[0039]
【発明の効果】以上のように請求項1記載の道路位置検
出システム又は請求項4記載の車載装置によれば、複数
の道路マーカを検出し、そのコードを読み取ることによ
り、道路上の絶対位置を知ることができるので、前後を
走行する複数台の車両間で走行位置の情報を交換すれ
ば、正確な車間距離が求まり、走行の安全を確保するこ
とができる。As described above, according to the road position detecting system according to the first aspect or the vehicle-mounted device according to the fourth aspect, by detecting a plurality of road markers and reading their codes, the absolute position on the road is detected. Therefore, by exchanging the traveling position information between a plurality of vehicles traveling back and forth, an accurate inter-vehicle distance can be obtained, and traveling safety can be ensured.
【0040】また、請求項6記載の道路位置検出システ
ムによれば、道路マーカの多数の符号を使用することに
より大量の情報を伝達することができる。According to the road position detecting system of the present invention, a large amount of information can be transmitted by using a large number of codes of the road marker.
【図1】本発明の道路マーカとして、車線の真中に磁気
ネイルを3列に打ち込んだ道路を低空から見た図であ
る。FIG. 1 is a view of a road in which magnetic nails are driven in three rows in the middle of a lane as viewed from a low altitude as a road marker according to the present invention.
【図2】道路上の磁気ネイルの配列を示す平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of magnetic nails on a road.
【図3】車載装置を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an in-vehicle device.
【図4】磁気抵抗素子を細長いゴム状の永久磁石の上に
複数個並べ、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。FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration in which a plurality of magnetoresistive elements are arranged on an elongated rubber-like permanent magnet, and an output voltage is taken out from each of them.
【図5】道路上の磁気テープの配列を示す平面図であ
る。FIG. 5 is a plan view showing an arrangement of magnetic tapes on a road.
【図6】車線の真中に磁気ネイルを1列に打ち込んだ道
路を低空から見た図である。FIG. 6 is a view of a road in which magnetic nails are driven in a row in the middle of a lane, as viewed from a low altitude.
【図7】道路マーカとして磁気テープを3列に張った道
路の平面図である。FIG. 7 is a plan view of a road on which magnetic tapes are stretched in three rows as road markers.
1 磁気抵抗素子 2 抵抗素子 3 永久磁石 5 地上データ伝送装置 11 走行距離検出部 12 走行方向検出部 13 磁界検出部 13a,13b,13c 波形整形部 13d 検出素子特定部 14 位置推定部 16 位置決定部 19 コード解読部 REFERENCE SIGNS LIST 1 magnetoresistive element 2 resistive element 3 permanent magnet 5 terrestrial data transmission device 11 running distance detecting unit 12 running direction detecting unit 13 magnetic field detecting units 13a, 13b, 13c waveform shaping unit 13d detecting element specifying unit 14 position estimating unit 16 position determining unit 19 Code decoding unit
Claims (7)
の道路マーカを検出することにより、車両の位置を検出
する道路位置検出システムであって、 1つの車線に道路マーカを複数列配列し、道路マーカの
符号をコード化することにより、道路上の絶対位置を検
出可能にしたことを特徴とする道路位置検出システム。1. A road position detection system for laying road markers in a traveling direction of a road and detecting a position of the vehicle by detecting the road markers, wherein a plurality of columns of road markers are arranged in one lane. A road position detection system characterized in that an absolute position on a road can be detected by coding a sign of a road marker.
制限速度に応じた長さに設定されることを特徴とする請
求項1記載の道路位置検出システム。2. The road position detecting system according to claim 1, wherein the arrangement interval of the road markers is set to a length corresponding to a speed limit of the road.
車線ごとに異なった長さに設定されることを特徴とする
請求項1記載の道路位置検出システム。3. The road position detection system according to claim 1, wherein the arrangement intervals of the road markers are set to different lengths for each lane of the road.
用され、 配列された複数の道路マーカを検出する道路マーカ検出
手段と、 検出された道路マーカの符号に基づいてコードを解読
し、自己の車両の道路上の絶対位置を検出する絶対位置
検出手段とを備えることを特徴とする車載装置。4. A road marker detecting means which is applied to the road position detecting system according to claim 1 and detects a plurality of arranged road markers, and decodes a code on the basis of a sign of the detected road marker. An on-vehicle apparatus, comprising: an absolute position detecting means for detecting an absolute position of a vehicle on a road.
の車両からの絶対位置情報を受信して車間距離を調整す
る車間距離調整手段をさらに備えることを特徴とする請
求項4記載の車載装置。5. The in-vehicle device according to claim 4, further comprising an inter-vehicle distance adjusting means for transmitting the absolute position information and receiving the absolute position information from another vehicle to adjust the inter-vehicle distance. .
の道路マーカを検出することにより、車両の位置を検出
する道路位置検出システムであって、 信号放射強度が3とおり以上異なる道路マーカを設置す
ることにより、道路マーカのコードを構成したことを特
徴とする道路位置検出システム。6. A road position detecting system for detecting a position of a vehicle by laying a road marker in a traveling direction of a road and detecting the road marker, wherein a road marker having three or more different signal radiation intensities is detected. A road position detection system, wherein a road marker code is configured by being installed.
して多重化したことを特徴とする請求項6記載の道路位
置検出システム。7. The road position detecting system according to claim 6, wherein the contents of the code of the road marker are divided in distance and multiplexed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8318315A JPH10154295A (en) | 1996-09-30 | 1996-11-28 | Road position detection system and in-vehicle device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-258942 | 1996-09-30 | ||
| JP25894296 | 1996-09-30 | ||
| JP8318315A JPH10154295A (en) | 1996-09-30 | 1996-11-28 | Road position detection system and in-vehicle device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10154295A true JPH10154295A (en) | 1998-06-09 |
Family
ID=26543894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8318315A Pending JPH10154295A (en) | 1996-09-30 | 1996-11-28 | Road position detection system and in-vehicle device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10154295A (en) |
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1996
- 1996-11-28 JP JP8318315A patent/JPH10154295A/en active Pending
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