WO2019124196A1 - 磁気マーカ及び磁気マーカシステム - Google Patents

磁気マーカ及び磁気マーカシステム Download PDF

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WO2019124196A1
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magnetic marker
antenna
magnetic
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metal foil
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PCT/JP2018/045770
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道治 山本
知彦 長尾
均 青山
弘栄 玄番
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Aichi Steel Corp
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Aichi Steel Corp
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic marker installed on a road.
  • a magnetic marker installed on a road so as to be detectable by a magnetic sensor on the vehicle side is known (see, for example, Patent Document 1). If a magnetic marker is used, for example, there is a possibility that automatic driving can be realized in addition to various types of driving support such as automatic steering control using a magnetic marker laid along a lane and lane departure warning.
  • the information that can be acquired by detection of the magnetic marker is information such as the presence or absence of the magnetic marker, the amount of displacement of the vehicle in the width direction with respect to the magnetic marker, and whether the magnetic polarity is N pole or S pole.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic marker which can provide more information with high reliability.
  • One aspect of the present invention is a magnetic marker installed on a road,
  • a wireless tag including a circuit for processing information transmitted and received by wireless communication and a first antenna electrically extended from the circuit is held,
  • a magnetic marker is provided with a conductive layer which is not electrically conducted to the main body on at least a part of an outer peripheral surface of the main body which is a magnetic source.
  • One aspect of the present invention is a magnetic marker system including the above magnetic marker for holding a wireless tag, There is a magnetic marker system in which the specifications of the frequency of the radio wave transmitted by the wireless tag are different between the magnetic marker buried and installed in the road surface from the road surface and the magnetic marker placed and installed on the road surface .
  • the magnetic marker according to the present invention comprises a wireless tag. If it is a magnetic marker provided with a wireless tag, more information can be provided to the vehicle side using wireless communication.
  • a conductive layer having conductivity is formed on at least a part of the outer peripheral surface of the main body.
  • the conductive layer functions as an external antenna of the wireless tag and works effectively to improve the reliability of wireless communication.
  • the embedded magnetic marker and the magnetic marker disposed on the road surface differ in whether or not the embedded material such as resin or asphalt is included in the path of the radio wave transmitted by the wireless tag.
  • a shift phenomenon may occur in which the frequency of the transmitted radio wave deviates due to the difference between the dielectric constant of the embedded material and the dielectric constant of air. If the frequency of the radio wave transmitted by the wireless tag is set in anticipation of the occurrence of the shift phenomenon, the certainty of transmission between the wireless tag and the other party can be improved.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the cross-sectional structure of another RFID tag. The perspective view which shows another magnetic marker. The figure which shows the other expansion
  • Example 1 This example is an example regarding the magnetic marker 1 provided with an RFID tag (Radio Frequency IDentification, wireless tag) 2. The contents will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
  • RFID tag Radio Frequency IDentification, wireless tag
  • the magnetic marker 1 is, for example, a marker for a road disposed along the center of a lane.
  • the magnetic marker 1 is used, for example, for various vehicle control such as lane departure warning, lane keep assist and automatic driving.
  • the illustrated magnetic marker 1 of FIG. 1 has a cylindrical shape with a diameter (D) of 20 mm and a height (H) of 28 mm.
  • a sheet-like RFID tag 2 is stacked and arranged on one end face of a cylindrical magnet 10 that forms a main body.
  • the RFID tag 2 is an electronic component in which an IC (Integrated Circuit) chip 27 is mounted on the surface of a tag sheet 20 which is a sheet-like member.
  • the RFID tag 2 is configured to operate by power supplied from outside via wireless transmission, and wirelessly transmit information stored in the IC chip 27.
  • the tag sheet 20 is a sheet-like member cut out of a PET (PolyEthylene Terephthalate) film.
  • an antenna pattern 231 which is a print pattern of conductive ink made of silver paste is formed.
  • the antenna pattern 231 has an annular shape having a notch, and a chip disposition region (not shown) for disposing the IC chip 27 is formed in the notch portion.
  • the antenna pattern 231 is electrically connected to the IC chip 27.
  • the antenna 23 formed by the antenna pattern 231 is electrically extended from the IC chip 27 which forms a circuit for processing information transmitted and received by wireless communication.
  • the antenna (first antenna) 23 formed by the antenna pattern 231 has a role as a feeding antenna in which an excitation current is generated by electromagnetic induction from the outside and a role as a communication antenna for wirelessly transmitting information. I have it together.
  • silver paste, graphite paste, silver chloride paste, copper paste, nickel paste or the like can be used as the conductive ink for printing the antenna pattern 231.
  • the IC chip 27 is an electronic component in which a semiconductor element 271 including ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory) as memory means is mounted on the surface of a sheet-like base 273.
  • the RFID tag 2 is manufactured by attaching the IC chip 27 to the surface of the tag sheet 20 described above.
  • various bonding methods such as ultrasonic bonding and caulking bonding can be adopted in addition to the conductive adhesive.
  • a resin film such as polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), paper, or the like can be adopted as the tag sheet 20 and the base 273 described above.
  • the IC chip 27 may be the semiconductor element 271 itself, or may be a chip in which the semiconductor element 271 is packaged by a plastic resin or the like.
  • a magnet 10 (FIG. 1) which is a main body (magnetic generation source) of the magnetic marker 1 is isotropic in which magnetic powder of iron oxide which is a magnetic material is dispersed in a polymer material (nonconductive material) which is a base material. It is a ferrite plastic magnet.
  • the magnetic flux density Gs of the surface of the magnetic marker 1 including the magnet 10 is 45 mT (milliTesla).
  • the magnetic flux density of 45 mT is, for example, equal to or less than the magnetic flux density of the surface of a magnet sheet or the like used by being attached to a whiteboard of an office or the like, a door of a home refrigerator.
  • a part of the outer peripheral surface of the magnet 10 is covered with a metal foil 16 which is an example of a conductive layer having conductivity.
  • the metal foil 16 is made of aluminum and has a thickness of 0.03 mm. As described above, since the magnet 10 has low electrical conductivity, the metal foil 16 is not in electrical continuity with the main body of the magnet 10.
  • FIG. 3 The shape which expanded the metal foil 16 in the plane is shown in FIG. 3 so that the range which formed the conductive layer by the metal foil 16 becomes clear.
  • the cylindrical portion corresponding to the outer peripheral side surface of the magnetic marker 1 one place in the circumferential direction is broken away by a broken line.
  • a conductive layer of metal foil 16 is formed over the entire surface of one end face and the outer peripheral side face of the cylindrical magnet 10.
  • the RFID tag 2 is stacked on the end face of the magnet 10 provided with the metal foil 16.
  • the RFID tag 2 in the magnetic marker 1 is disposed on the end face of the magnet 10 forming the main body in a state in which a sheet-like spacer 29 made of resin is interposed.
  • the metal foil 16 covering the outer peripheral surface of the magnet 10 and the RFID tag 2 are in a state of being electrically insulated by a resin-made spacer 29 which is an example of a plate-like intermediate member.
  • the magnetic marker 1 described above is laid, for example, in a state of being housed in the housing hole 31 drilled on the road surface 30S as shown in FIG.
  • the magnetic marker 1 thus laid exerts magnetism exceeding 8 ⁇ T in the range of height 100 mm to 250 mm assumed as the mounting position of the magnetic sensor 35 on the vehicle 3 side. If the magnetism exceeds 8 ⁇ T, for example, the measurement range of the magnetic flux density is ⁇ 0.6 mT, and it is ensured by an MI (Magneto Impedance) sensor etc. that realizes high sensitivity of about 0.02 ⁇ T as the magnetic flux resolution in the measurement range. It can measure with high quality.
  • MI Magnetic Impedance
  • the metal foil 16 covering the outer peripheral surface of the magnet 10 is electrically coupled to the antenna 23 (FIG. 2) of the RFID tag 2 by electrostatic coupling or electromagnetic coupling etc. Acts to amplify radio waves. That is, in the magnetic marker 1, the metal foil 16 covering the outer peripheral surface of the magnet 10 can act like an external antenna of the RFID tag 2.
  • the metal foil 16 is useful for improving the reliability of wireless communication between the RFID tag 2 and the tag reader (an example of a reader device) 36 on the vehicle 3 side that acquires information from the RFID tag 2.
  • FIG. 5 illustrates the magnetic sensor 35 and the tag reader 36 separately, it may be a unit in which the magnetic sensor 35 and the tag reader 36 are integrated.
  • the distance B (FIG. 6) in which the tag reader 36 located vertically above the magnetic marker can communicate with an error rate of less than 1% is shown as the communication distance. And the above communication distance is compared and shown about the state (embedding state) in which the magnetic marker is embedded such that the distance A (FIG. 6) from the road surface 30S to the upper end face is 10 mm (embedding state) .
  • the magnetic marker in the single state not embedded in the asphalt forming the road surface 30S is the mounting height of the magnetic sensor of 100 to 250 mm in the vehicle regardless of the presence or absence of the metal foil 16. Sufficient communication distance is obtained. On the other hand, in the state of being buried in the road surface 30S, the communication distance of the magnetic marker without the metal foil 16 is extremely shortened. On the other hand, with the magnetic marker 1 of the present example provided with the metal foil 16, the communication distance can be maintained even in the embedded state.
  • the degree to which the communication characteristics of the RFID tag 2 are impaired is small even in the state of being embedded in the road surface 30S.
  • the magnetic marker 1 of the present example to which the RFID tag 2 is attached can execute communication with the vehicle 3 with high reliability, and can provide more information to the vehicle.
  • the spacer 29 made of resin is disposed between the end face of the magnet 10 and the RFID tag 2 (see FIG. 4), and the metal foil 16 and the RFID tag 2 do not make electrical contact. It is in the state.
  • a configuration in which the antenna 23 of the RFID tag 2 and the metal foil 16 are in electrical contact may be employed.
  • the state of being in electrical contact means, for example, a state in which the antenna 23 is in direct contact with the metal foil 16 directly or indirectly via a conductor and the DC resistance between the two is close to zero. doing.
  • the state of not being in electrical contact means, for example, a state in which the antenna 23 is not in contact with the metal foil 16 and the DC resistance between the two is sufficiently large.
  • the RFID tag 2 may be a tag in which an antenna 282 (second antenna) having a U-shaped cross section is held in resin as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the antenna 282 having a U-shaped cross section is fabricated, for example, by bending a metal strip-shaped flat plate into a U-shape.
  • the RFID tag 2 of the same figure is produced by insert molding etc. which inject
  • the metal surface of the antenna 282 is exposed on both the front and back sides.
  • the sheet-like tag 281 is held in the resin so as to face the U-shaped inner bottom surface (inner peripheral surface) formed by the antenna 282.
  • the tag 281 mounts an IC chip on the surface of the tag sheet and is provided with an antenna pattern, and is similar in configuration to the RFID tag illustrated in FIG.
  • the antenna contained in the tag 281 (the antenna electrically extended from the IC chip forming the circuit) is electrically non-conductive by electrostatic coupling or electromagnetic coupling with the antenna 282 having a U-shaped cross section. Combine in contact.
  • the antenna 282 mediates the radio wave transmitted and received by the antenna of the tag 281, and functions as an antenna that amplifies the radio wave to increase the radio wave intensity.
  • the RFID tag 2 is attached to the end face of the magnet 10 forming the main body via the surface where the metal surface of the antenna 282 having a U-shaped cross section is exposed.
  • a metal foil 16 is formed on the end face of the magnet 10 forming the mounting surface of the RFID tag 2, and the antenna 282 having a U-shaped cross section is in electrical contact with the metal foil 16. Therefore, in the magnetic marker 1 of FIG. 8, the metal foil 16 together with the antenna 282 functions as an external antenna of the antenna incorporated in the tag 281.
  • the disposition position of the tag 281 in the RFID tag 2 may be located on the inner periphery of the antenna 282 having a U-shaped cross section.
  • the sheet-like tag 281 may be held so as not to face the U-shaped bottom surface of the antenna 282 but to any one of the inner circumferential surfaces facing each other. Furthermore, the sheet-like tag 281 may be held so as to be orthogonal to the U-shaped bottom surface and also to the inner circumferential surfaces facing each other.
  • the antenna incorporated in the tag 281 and the antenna You may make electrical contact with 282.
  • the antenna contained in the tag 281 is in electrical contact with the metal foil 16 with the antenna 282 interposed therebetween.
  • the RFID tag 2 is disposed on the end face of the magnetic marker 1 covered with the metal foil 16.
  • the RFID tag 2 may be disposed on the outer peripheral side surface of the magnetic marker 1.
  • the RFID tag 2 may be disposed at a portion of the outer peripheral side surface of the magnetic marker 1 covered by the metal foil.
  • the RFID tag 2 may be embedded in the magnet 10 by insert molding or the like.
  • the metal foil 16 provided on the outer periphery of the magnet 10 can act like an external antenna of the RFID tag 2.
  • the metal foil 16 of FIG. 9 exhibiting an annular shape is the outer periphery of the magnet 10 forming the main body as in FIG. It is also good to wind around the side.
  • the RFID tag 2 incorporating an antenna may be disposed on the inner peripheral side of the annular metal foil 16.
  • the metal foil 16 is coupled to the antenna contained in the RFID tag 2 by electrostatic coupling or electromagnetic coupling or the like, and the metal foil 16 functions as an external antenna of the RFID tag 2.
  • the RFID tag 2 may be brought close to the metal foil 16. By bringing them close to each other, the degree of coupling between the metal foil 16 forming the conductive layer and the antenna incorporated in the RFID tag 2 can be strengthened, and the communication sensitivity of the RFID tag 2 by radio can be improved. Furthermore, a part of the inner peripheral edge of the annular metal foil 16 may be recessed toward the outer periphery to form a recess 160, and the RFID tag 2 may be disposed in the recess 160. By arranging the RFID tag 2 in the recess 160 as described above, the antenna contained in the RFID tag 2 can be surrounded by the metal foil 16.
  • the spacer 29 is interposed between the RFID tag 2 and the metal foil 16 covering the magnetic marker 1 in this example, the spacer 29 may be omitted.
  • the RFID tag 2 may be disposed such that the tag sheet 20 side of the back surface is in contact with the metal foil 16 instead of the front surface on which the IC chip 27 is mounted.
  • the tag sheet 20 of the RFID tag 2 is made of a PET film or the like having a low electrical conductivity. As described above, when the mounting surface of the IC chip 27 is outside, the electrical insulation between the metal foil 16 and the RFID tag 2 can be maintained.
  • the illustrated magnetic marker 1 has a columnar shape, but may be a sheet-like thin magnetic marker.
  • the metal foil 16 may be formed on at least a part of the surface, and the RFID tag 2 may be disposed on the surface side of the metal foil 16.
  • a medium such as resin or asphalt (paving material) for embedding the magnetic marker exists in the path of the radio wave from the RFID tag 2 to the tag reader 36.
  • the RFID tag 2 and the RFID tag 2 may be embedded regardless of whether they are magnetic markers that are prone to the frequency shift phenomenon described above because they are embedded in the road surface or magnetic markers that are disposed on the road surface and that are less likely to cause the shift phenomenon.
  • the frequency specification of the tag reader 36 (specification of the frequency of the radio wave such as the carrier wave) is the same, the frequency of the radio wave received by the tag reader 36 may differ or the frequency of the radio wave received by the RFID tag 2 may differ. There is a fear.
  • the RFID tag 2 wirelessly transmits information by the embedded magnetic marker and the magnetic marker disposed on the road, the specification of the carrier wave frequency (carrier frequency) or power transmission to the RFID tag 2
  • the magnetic marker system has different radio wave specifications such as the carrier frequency specification.
  • the frequency of the radio wave (carrier wave or the like) transmitted by the RFID tag 2 may be shifted and set by the shift of the frequency in consideration of the above-described frequency shift phenomenon.
  • code information indicating whether it is an embedded magnetic marker or a magnetic marker disposed on a road surface may be included in the information transmitted by the RFID tag 2.
  • the embedded section with respect to the embedded section in which the magnetic marker is embedded or the magnetic marker at the head of the road arrangement section in which the magnetic marker is disposed on the road surface (the most upstream side in the traveling direction of the vehicle)
  • it may be combined with an RFID tag that transmits code information indicating that it is the top of the road surface arrangement section.
  • information for specifying whether the magnetic marker is embedded in the buried section or the road arrangement section in which the magnetic marker is arranged on the road surface may be included in a map database or the like provided on the vehicle side. good.
  • the tag reader 36 may be provided with a frequency switching unit that selectively sets one of a plurality of types of carrier frequencies.
  • a frequency switching unit that selectively sets one of a plurality of types of carrier frequencies.
  • the difference in the reception frequency is the difference in the frequency of the radio wave (carrier wave) received by the tag reader 36 or the difference in the frequency of the radio wave (carrier wave) received by the RFID tag 2.
  • the installation aspect of a magnetic marker is not limited above.
  • Columnar magnetic markers may be placed on a road surface or the like, or sheet-like magnetic markers may be embedded on the road surface. Furthermore, the degree of the above-mentioned shift phenomenon differs according to the embedding depth of the magnetic marker and the type of the material to be embedded. Therefore, it is also possible to prepare a plurality of types of embedded magnetic markers in which the setting of the frequency of the transmission radio wave is different according to the embedded depth and the embedded material.
  • a conductive layer of metal foil 16 is provided directly on the outer peripheral surface of the magnet 10 forming the main body, but a resin layer made of a resin material is formed on the outer periphery of the magnet 10, and further a conductive layer is provided outside the resin layer. It is also good to provide Alternatively, the outer periphery of the magnet 10 provided with the metal foil 16 forming the conductive layer may be coated with a resin material, and the RFID tag 2 may be disposed on the surface of the coating layer.
  • a conductive layer may be formed by metal plating. That is, the conductive layer may be a plated layer formed by metal plating.
  • the magnetic marker which accommodated the magnet in the metal container may be sufficient.
  • a coating layer of a resin material may be provided on the outer periphery of the metal container.

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Abstract

酸化鉄の磁粉を高分子材料中に分散させた磁石（１０）を含み、金属容器に収納されることなく道路に敷設される柱状の磁気マーカ（１）であって、磁石（１０）の外周面のうち一方の端面及び外周側面が全面に亘って導電層をなす金属箔（１６）により覆われており、車両側に搭載されるタグリーダとの間で無線通信を実行するＲＦＩＤタグ（２）が、金属箔（１６）と電気的に絶縁された状態で、金属箔（１６）を設けた磁気マーカ（１）の端面に配設されている。

Description

磁気マーカ及び磁気マーカシステム
　本発明は、道路に敷設される磁気マーカに関する。
　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、より多くの情報を確実性高く提供可能な磁気マーカを提供しようとするものである。
　本発明の一態様は、道路に敷設される磁気マーカであって、
　無線通信により送受する情報を処理する回路と、該回路から電気的に延設された第１のアンテナと、を備える無線タグを保持していると共に、
　磁気発生源をなす本体の外周面の少なくとも一部に、該本体と電気的に導通しない導電層が設けられている磁気マーカにある。
　本発明の一態様は、無線タグを保持する上記の磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
　道路の路面から奥まった位置に埋設されて敷設された磁気マーカと、路面に配置されて敷設された磁気マーカとで、無線タグが送信する電波の周波数の仕様が異なっている磁気マーカシステムにある。
　本発明に係る磁気マーカは、無線タグを備えている。無線タグを備える磁気マーカであれば、無線通信を利用してより多くの情報を車両側に提供できる。この磁気マーカでは、本体の外周面の少なくとも一部に導電性を備える導電層が形成されている。導電層は、無線タグの外部アンテナのように機能し、無線通信の確実性を向上するために有効に作用する。
　本発明に係る磁気マーカシステムでは、埋設された磁気マーカと、路面に配置された磁気マーカと、がある。埋設された磁気マーカと、路面に配置された磁気マーカとでは、無線タグが送信する電波の経路中に、例えば樹脂やアスファルト等の埋設材料が含まれるか否かが相違する。電波の経路中に埋設材料が存在すれば、埋設材料の誘電率と、空気の誘電率と、の違い等に起因し、通過する電波の周波数がずれるシフト現象が起こり得る。このシフト現象の発生を見越して無線タグが送信する電波の周波数を設定すれば、無線タグと相手方との送信の確実性を向上できる。
磁気マーカを示す図。 ＲＦＩＤタグを示す図。 金属箔の展開形状を示す図。 ＲＦＩＤタグの取付構造を示す断面図。 磁気マーカの敷設態様を示す図。 通信距離の説明図。 他のＲＦＩＤタグの断面構造を示す斜視図。 他の磁気マーカを示す斜視図。 金属箔の他の展開形状を示す図。 他の磁気マーカを示す斜視図。
　本発明の実施の形態につき、以下の実施例を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
　本例は、ＲＦＩＤタグ（Radio Frequency IDentification、無線タグ）２を備える磁気マーカ１に関する例である。この内容について、図１～図１０を用いて説明する。
　磁気マーカ１は、例えば車線の中央に沿って配置される道路用のマーカである。磁気マーカ１は、例えば、車線逸脱警報やレーンキープアシストや自動運転などの各種の車両制御に利用される。例示する図１の磁気マーカ１は、直径（Ｄ）２０ｍｍ、高さ（Ｈ）２８ｍｍの円柱状を呈している。この磁気マーカ１では、本体をなす円柱状の磁石１０の一方の端面に、シート状のＲＦＩＤタグ２が積層配置されている。
　まず、ＲＦＩＤタグ２は、図２のごとく、シート状部材であるタグシート２０の表面にＩＣ（Integrated Circuit）チップ２７を実装した電子部品である。ＲＦＩＤタグ２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２７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。
　タグシート２０は、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）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２０の表面には、銀ペーストよりなる導電性インクの印刷パターンであるアンテナパターン２３１が形成されている。アンテナパターン２３１は、切り欠きを有する環状を呈し、ＩＣチップ２７を配設するためのチップ配設領域（図示略）が切り欠き部分に形成されている。タグシート２０にＩＣチップ２７を接合すると、アンテナパターン２３１がＩＣチップ２７と電気的に接続される。これにより、アンテナパターン２３１がなすアンテナ２３が、無線通信により送受する情報を処理するための回路をなすＩＣチップ２７から電気的に延設された状態となる。
　アンテナパターン２３１がなすアンテナ（第１のアンテナ）２３は、外部からの電磁誘導によって励磁電流が発生する給電用のアンテナとしての役割と、情報を無線送信する通信用のアンテナとしての役割と、を併せ持っている。なお、アンテナパターン２３１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アンテナパターン２３１を形成することも可能である。
　ＩＣチップ２７は、メモリ手段であるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む半導体素子２７１を、シート状の基材２７３の表面に実装した電子部品である。ＲＦＩＤタグ２は、このＩＣチップ２７を上記のタグシート２０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２７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。
　上記のタグシート２０や基材２７３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。上記ＩＣチップ２７としては、半導体素子２７１そのものであっても良く、半導体素子２７１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。
　磁気マーカ１の本体（磁気発生源）をなす磁石１０（図１）は、磁性材料である酸化鉄の磁粉を基材である高分子材料（非導電性材料）中に分散させた等方性フェライトプラスチックマグネットである。非導電性の高分子材料中に磁粉を分散させた磁石１０は、電気伝導率が低いという電気的特性を備えていると共に、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）＝６．４ｋＪ／ｍ３という磁気的特性を備えている。
　この磁石１０を含む磁気マーカ１の表面の磁束密度Ｇｓは４５ｍＴ（ミリテスラ）となっている。４５ｍＴの磁束密度は、例えばオフィス等のホワイトボードや家庭の冷蔵庫の扉等に貼り付けて使用されるマグネットシート等の表面の磁束密度と同等あるいはそれ以下である。
　磁石１０の外周面の一部は、導電性を備える導電層の一例をなす金属箔１６により覆われている。この金属箔１６は、アルミニウムよりなり、厚さが０．０３ｍｍである。上記の通り磁石１０は電気伝導率が低いため、金属箔１６は磁石１０本体と電気的に導通しない状態になっている。
　金属箔１６による導電層を形成した範囲が明確となるよう、金属箔１６を平面に展開した形状を図３に示す。同図では、磁気マーカ１の外周側面に対応する円筒部分について、周方向の１箇所を破線により破断して示している。同図のごとく、磁気マーカ１では、円柱状をなす磁石１０の一方の端面、及び外周側面の全面に亘って金属箔１６による導電層が形成されている。上記のＲＦＩＤタグ２は、金属箔１６を設けた磁石１０の端面に積層配置されている。
　磁気マーカ１におけるＲＦＩＤタグ２は、図４のごとく、樹脂製のシート状のスペーサ２９が介設された状態で、本体をなす磁石１０の端面に配設されている。磁石１０の外周面を覆う金属箔１６とＲＦＩＤタグ２とは、板状の中間部材の一例をなす樹脂製のスペーサ２９により電気的に絶縁された状態となっている。
　以上の磁気マーカ１は、図５のごとく、例えば路面３０Ｓに穿設された収容穴３１に収容された状態で敷設される。このように敷設された磁気マーカ１は、車両３側の磁気センサ３５の取付位置として想定される高さ１００ｍｍ～２５０ｍｍの範囲において８μＴを超える磁気を作用する。８μＴを超える磁気であれば、例えば、磁束密度の測定レンジが±０．６ｍＴであって、測定レンジ内の磁束分解能として０．０２μＴ程度の高感度を実現するＭＩ（Magneto Impedance）センサ等により確実性高く計測できる。
　この磁気マーカ１では、磁石１０の外周面を覆う金属箔１６がＲＦＩＤタグ２のアンテナ２３（図２）と静電結合あるいは電磁結合等により電気的に非接触の状態で結合し、アンテナ２３の電波を増幅するように作用する。つまり、磁気マーカ１では、磁石１０の外周面を覆う金属箔１６がＲＦＩＤタグ２の外部アンテナのように作用できる。金属箔１６は、ＲＦＩＤタグ２から情報を取得する車両３側のタグリーダ（リーダ装置の一例）３６とＲＦＩＤタグ２との無線通信の確実性を向上するのに役立つ。なお、図５では、磁気センサ３５とタグリーダ３６とを別体で図示しているが、磁気センサ３５とタグリーダ３６とが一体化されたユニットであっても良い。
　ここで、本例の磁気マーカ１の有利な通信特性を示すため、金属箔１６を持たない磁気マーカとの比較結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１では、磁気マーカの鉛直方向上方に位置するタグリーダ３６がエラー率１％未満で通信できる距離Ｂ（図６）を通信距離として示している。そして、路面３０Ｓから上端面までの距離Ａ（図６）が１０ｍｍとなるように磁気マーカが埋設された状態（埋設状態）、及び単体の状態について、上記の通信距離を比較して示している。
　表１から明らかなように、路面３０Ｓをなすアスファルトに埋設されていない単体状態の磁気マーカについては、金属箔１６の有無に依らず、車両における１００～２５０ｍｍの磁気センサの取付高さに対して十分な通信距離が得られている。一方、路面３０Ｓに埋設された状態では、金属箔１６のない磁気マーカの通信距離が著しく短くなっている。これに対して、金属箔１６を備える本例の磁気マーカ１であれば、埋設状態であっても通信距離を維持できる。
　このように外周面が金属箔１６により覆われた本例の磁気マーカ１では、路面３０Ｓに埋設された状態においてもＲＦＩＤタグ２の通信特性が損なわれる度合いが少ない。ＲＦＩＤタグ２が取り付けられた本例の磁気マーカ１は、車両３側との通信を確実性高く実行でき、より多くの情報を車両側に提供できる。
　なお、磁気マーカ１では、磁石１０の端面とＲＦＩＤタグ２との間に樹脂製のスペーサ２９が配置されており（図４参照。）、金属箔１６とＲＦＩＤタグ２とが電気的に接触しない状態になっている。この構成に代えて、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２３と金属箔１６とが電気的に接触する構成を採用することも良い。ここで、電気的に接触する状態とは、例えばアンテナ２３が金属箔１６に直接、あるいは導電体を介在して間接的に接触しており、両者間の直流抵抗がゼロに近くなる状態を意味している。一方、電気的に接触しない状態とは、例えばアンテナ２３が金属箔１６に接触しておらず、両者間の直流抵抗が十分に大きい状態を意味している。
　なお、ＲＦＩＤタグ２としては、図７及び図８のごとく、断面Ｕ字状のアンテナ２８２（第２のアンテナ）が樹脂中に保持されたタグであっても良い。断面Ｕ字状のアンテナ２８２は、例えば、金属製の短冊状の平板をＵ字状に折り曲げて加工される。同図のＲＦＩＤタグ２は、例えばアンテナ２８２の周囲に樹脂材料を注入して固めるインサート成形等により作成される。このＲＦＩＤタグ２では、表裏の両面にアンテナ２８２の金属面が露出する状態となっている。さらに、このＲＦＩＤタグ２では、アンテナ２８２がなすＵ字状の内側の底面（内周面）に対面するようにシート状のタグ２８１が樹脂中で保持されている。タグ２８１は、タグシートの表面にＩＣチップを実装すると共にアンテナパターンが設けられたものであり、図２に例示したＲＦＩＤタグと構成が似通っている。
　図７及び図８のＲＦＩＤタグ２では、タグ２８１とアンテナ２８２との間に隙間が設けられ、樹脂を介して両者が電気的に接触せず電気的に絶縁された状態にある。このＲＦＩＤタグ２では、タグ２８１が内蔵するアンテナ（回路をなすＩＣチップから電気的に延設されたアンテナ）が、断面Ｕ字状のアンテナ２８２と静電結合あるいは電磁結合等により電気的に非接触の状態で結合する。アンテナ２８２は、タグ２８１のアンテナが送受する電波を仲介し、電波を増幅して電波強度を高めるアンテナとして機能する。
　図７及び図８のごとく、このＲＦＩＤタグ２は、断面Ｕ字状のアンテナ２８２の金属面が露出する表面を介して本体をなす磁石１０の端面に取り付けられている。ＲＦＩＤタグ２の取付面をなす磁石１０の端面には金属箔１６が形成されており、断面Ｕ字状のアンテナ２８２が金属箔１６と電気的に接触する状態となっている。したがって、図８の磁気マーカ１では、金属箔１６がアンテナ２８２と共に、タグ２８１が内蔵するアンテナの外部アンテナのように機能する。なお、ＲＦＩＤタグ２におけるタグ２８１の配置位置としては、断面Ｕ字状のアンテナ２８２の内周に位置していれば良い。アンテナ２８２がなすＵ字状の底面ではなく、互いに対面する内周面のうちのいずれか一方と対面するようにシート状のタグ２８１が保持されていても良い。さらに、Ｕ字状の底面と直交すると共に、互いに対面する内周面にも直交するよう、シート状のタグ２８１が保持されていても良い。
　さらに、タグ２８１とアンテナ２８２との間に隙間が設けられ、樹脂を介して両者が電気的に絶縁された状態にある図７及び図８のＲＦＩＤタグ２について、タグ２８１が内蔵するアンテナとアンテナ２８２とを電気的に接触させても良い。この場合には、タグ２８１が内蔵するアンテナが、アンテナ２８２を介在して金属箔１６と電気的に接触することになる。
　本例では、金属箔１６で覆われた磁気マーカ１の端面にＲＦＩＤタグ２を配設しているが、ＲＦＩＤタグ２を磁気マーカ１の外周側面に配設することも良い。この場合、磁気マーカ１の外周側面のうち金属箔で覆われた箇所にＲＦＩＤタグ２を配設すると良い。さらに、インサート成形等により磁石１０の内部にＲＦＩＤタグ２を埋込むことも良い。この場合にも、磁石１０の外周に設けた金属箔１６がＲＦＩＤタグ２の外部アンテナのように作用できる。
　本例では、一方の端面及び外周側面が金属箔１６で覆われた磁気マーカ１を例示したが、環状形状を呈する図９の金属箔１６を、図１０のように本体をなす磁石１０の外周側面に巻き付けることも良い。図９の金属箔１６が外周側面に巻き付けられた磁気マーカ１において、アンテナを内蔵するＲＦＩＤタグ２を環状形状の金属箔１６の内周側に配置すると良い。この場合には、ＲＦＩＤタグ２が内蔵するアンテナに対して金属箔１６が静電結合あるいは電磁結合等により結合し、金属箔１６がＲＦＩＤタグ２の外部アンテナのように機能する。
　なお、環状形状の金属箔１６の内周側にＲＦＩＤタグ２を配置するに当たっては、金属箔１６に対してＲＦＩＤタグ２を近接させると良い。近接させることで導電層をなす金属箔１６とＲＦＩＤタグ２が内蔵するアンテナとの結合の度合いを強くでき、ＲＦＩＤタグ２の無線による通信感度を向上できる。さらに、環状形状の金属箔１６の内周縁部の一部を外周側に窪ませて凹み部１６０を形成し、この凹み部１６０にＲＦＩＤタグ２を配置することも良い。このように凹み部１６０にＲＦＩＤタグ２を配置すれば、このＲＦＩＤタグ２が内蔵するアンテナを金属箔１６により取り囲むことができる。この場合には、ＲＦＩＤタグ２が内蔵するアンテナの外周のうち、導電層をなす金属箔１６に近接する部分の割合を拡大できる。この割合を拡大できれば、金属箔１６とＲＦＩＤタグ２が内蔵するアンテナとの結合の度合いを強くできる。
　本例では、ＲＦＩＤタグ２と磁気マーカ１を覆う金属箔１６との間にスペーサ２９を介設した構造としたが、スペーサ２９を省略しても良い。この場合、ＩＣチップ２７が実装された表面ではなく、裏面のタグシート２０側が金属箔１６に接するようにＲＦＩＤタグ２を配設すれば良い。ＲＦＩＤタグ２のタグシート２０は電気伝導率が低いＰＥＴフィルム等からなっている。上記のようにＩＣチップ２７の実装面を外側にすれば、金属箔１６とＲＦＩＤタグ２との電気的な絶縁状態を保つことができる。
　例示した磁気マーカ１は、柱状を呈するが、シート状の薄い磁気マーカであっても良い。シート状の磁気マーカについては、表面の少なくとも一部に金属箔１６を形成すると共に、その金属箔１６の表面側にＲＦＩＤタグ２を配設すると良い。
　例えば柱状の磁気マーカ１などは、道路の表面をなす路面から奥まった位置に埋設する敷設態様を採用し易い一方、シート状の磁気マーカについては、路面に貼り付けたり載置する等により路面に配置する敷設態様を採用し易い。ところで、磁気マーカが埋設された場合、ＲＦＩＤタグ２からタグリーダ３６に至る電波の経路中に、磁気マーカを埋設するための樹脂やアスファルト（舗装材料）等の媒質が存在することになる。この場合、樹脂やアスファルト等の媒質の誘電率と空気の誘電率との違い等に起因し、通過する電波の周波数がずれるシフト現象が起こる可能性がある。一方、磁気マーカが路面に貼り付け等された場合であれば、樹脂やアスファルト等の媒質が電波の経路中にほとんど存在しないため、上記のような周波数のシフト現象のおそれが少ない。それ故、路面に埋設されているため上記の周波数のシフト現象が起こり易い磁気マーカであるか、路面に配置されておりシフト現象のおそれが少ない磁気マーカであるか、に関わらずＲＦＩＤタグ２及びタグリーダ３６の周波数的な仕様（搬送波などの電波の周波数の仕様）が同一であると、タグリーダ３６が受信する電波の周波数に違いが生じたり、ＲＦＩＤタグ２が受信する電波の周波数に違いが生じるおそれがある。
　そこで、埋設された磁気マーカと、路面に配置された磁気マーカとで、ＲＦＩＤタグ２が情報を無線送信する際の搬送波の周波数（搬送周波数）の仕様や、ＲＦＩＤタグ２に電力を送電する際の搬送周波数の仕様などの電波の仕様が異なる磁気マーカシステムであると良い。埋設された磁気マーカについては、上記の周波数のシフト現象を考慮して、周波数のシフト分だけ、ＲＦＩＤタグ２が送信する電波（搬送波など）の周波数をずらして設定すると良い。また、タグリーダ３６側では、動作電力を送電（無線通信による電力供給）する際の搬送周波数を、周波数のシフト分だけずらして設定すると良い。このようにシフト現象の分だけ搬送波周波数をずらせば、情報を送信する際の誤り率の低減や、送電効率の向上を図ることが可能である。
　例えば、埋設された磁気マーカであるか、路面に配置された磁気マーカであるか、を表すコード情報を、ＲＦＩＤタグ２が送信する情報に含めることも良い。例えば、磁気マーカが埋設されている埋設区間、あるいは磁気マーカが路面に配置されている路面配置区間の先頭の磁気マーカ（車両の進行方向において最も上流側に位置するもの）に対して、埋設区間あるいは路面配置区間の先頭である旨を示すコード情報を送信するＲＦＩＤタグを組み合わせることも良い。さらに例えば、磁気マーカが埋設されている埋設区間であるか、磁気マーカが路面に配置されている路面配置区間であるか、を特定するための情報を、車両側が備える地図データベースなどに含めることも良い。
　タグリーダ３６には、例えば、複数種類の搬送周波数のうちのいずれかを選択的に設定する周波数切替部を設けると良い。埋設された磁気マーカであるか、路面に配置された磁気マーカであるか、あるいは上記の埋設区間であるか路面配置区間であるか、を特定できたとき、タグリーダ３６が電力送信時の搬送周波数を切り替えると良い。
　このように磁気マーカの敷設態様に応じて周波数の設定（周波数の仕様）を変更する場合には、上記のシフト現象による悪影響を未然に回避できる。この場合には、埋設された磁気マーカであるか、路面に配置された磁気マーカであるか、の敷設態様の違いに起因する電波の受信周波数の違いをゼロに近づけることができる。上記のごとく、この受信周波数の違いは、タグリーダ３６側が受信する電波（搬送波）の周波数の違いや、ＲＦＩＤタグ２側が受信する電波（搬送波）の周波数の違いなどである。
　なお、磁気マーカの敷設態様は上記に限定されるものではない。柱状の磁気マーカを路面に載置等により配置しても良く、シート状の磁気マーカを路面に埋設しても良い。
　さらに、磁気マーカの埋設深さや、埋設する材料の種類に応じて、上記のシフト現象の度合いが異なってくる。そこで、埋設型の磁気マーカとしては、埋設深さや埋設材料に応じて、送信電波の周波数の設定が異なる複数種類を準備することも良い。
　本例では、本体をなす磁石１０の外周面に直接、金属箔１６による導電層を設けているが、樹脂材料よりなる樹脂層を磁石１０の外周に形成し、さらに樹脂層の外側に導電層を設けることも良い。あるいは、導電層をなす金属箔１６を設けた磁石１０の外周を樹脂材料によりコーティングし、コーティング層の表面にＲＦＩＤタグ２を配設することも良い。
　金属箔１６よりなる導電層に代えて、金属メッキ加工処理により導電層を形成することも良い。すなわち、導電層は、金属メッキ加工処理で形成されるメッキ層であっても良い。
　磁石を金属容器に収容した磁気マーカであっても良い。この場合、金属容器の外周に樹脂材料によるコーティング層を設けると良い。このコーティング層の外周に導電層（金属箔等）を形成すれば、磁気マーカの本体をなす金属容器と導電層との電気的な接触を回避し、両者が電気的に導通しない状態を実現できる。
　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
　１０　磁石（本体）
　１６　金属箔（導電層）
　２　ＲＦＩＤタグ（無線タグ）
　２０　タグシート
　２３　アンテナ
　２３１　アンテナパターン
　２７　ＩＣチップ（回路）
　２９　スペーサ（中間部材）
　３　車両
　３１　収容穴
　３５　磁気センサ
　３６　タグリーダ
　３０Ｓ　路面

Claims (10)

  1. 　道路に敷設される磁気マーカであって、
    　無線通信により送受する情報を処理する回路と、該回路から電気的に延設された第１のアンテナと、を備える無線タグを保持していると共に、
    　磁気発生源をなす本体の外周面の少なくとも一部に、該本体と電気的に導通しない導電層が設けられている磁気マーカ。
  2. 　請求項１において、前記無線タグは、前記第１のアンテナが送受する電波を仲介する第２のアンテナを備え、該第２のアンテナが前記導電層と電気的に接触している磁気マーカ。
  3. 　請求項２において、前記第２のアンテナは断面Ｕ字状をなし、前記第１のアンテナは、該断面Ｕ字状をなす第２のアンテナの内周に位置するように設けら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、前記導電層は、前記本体の外周面において、環状形状を呈するように形成されている磁気マーカ。
  5. 　請求項４において、前記導電層がなす環状形状の内周側に前記無線タグが配置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、前記本体は、基材をなす非導電性材料の中に磁性材料よりなる粉末である磁粉を分散させた磁石である磁気マーカ。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項において、前記本体は柱状をなし、前記導電層は、該柱状の本体の端面の少なくとも一部に形成されている磁気マーカ。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項において、前記本体は柱状をなし、前記導電層は、該柱状の本体の外周側面の少なくとも一部に形成されている磁気マーカ。
  9. 　道路に敷設された磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
    　前記磁気マーカは、無線通信により送受する情報を処理する回路と、該回路から電気的に延設された第１のアンテナと、を備える無線タグを保持している請求項１～６のいずれか１項に記載されたものであり、
    　道路の路面から奥まった位置に埋設されて敷設された磁気マーカと、路面に配置されて敷設された磁気マーカとで、前記無線タグが送信する電波の周波数の仕様が異なっている磁気マーカシステム。
  10. 　請求項９において、前記無線タグに対して無線通信により電力を供給し、該無線タグが無線通信により送信する情報を読み取るために車両に搭載されるリーダ装置を含み、
    　埋設されて敷設された磁気マーカであるか、路面に配置されて敷設された磁気マーカであるか、に応じて、前記リーダ装置が電力を供給する際の電波の周波数の仕様を切り替える磁気マーカシステム。
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