JP7572630B2

JP7572630B2 - 磁気マーカの検出方法及びシステム

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Publication number: JP7572630B2
Application number: JP2021062783A
Authority: JP
Inventors: 道治山本; 知彦長尾; 均青山
Original assignee: Aichi Steel Corp
Current assignee: Aichi Steel Corp
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2021-04-01
Publication date: 2024-10-24
Anticipated expiration: 2041-04-01
Also published as: WO2022210297A1; US12516958B2; US20240167846A1; KR20230165268A; EP4318436A4; EP4318436A1; JP2022158105A; CN117083214A

Description

本発明は、車両の走路に配設された磁気マーカの検出方法及びシステムに関する。

従来より、道路に配設された磁気マーカを車両制御に利用するための車両用の磁気マーカ検出システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような磁気マーカ検出システムを用いて、例えば車線に沿って配設された磁気マーカを車両の磁気センサ等で検出できれば、自動操舵制御や車線逸脱警報や自動運転等、各種の運転支援を実現できる。

特開２００５－２０２４７８号公報

しかしながら、上記従来の磁気マーカ検出システムでは、次のような問題がある。すなわち、磁気センサ等に作用する様々な外乱磁気に起因し、磁気マーカの検出確実性が損なわれるおそれがあるという問題がある。例えば併走する車両やすれ違う車両なども外乱磁気の発生源となり得る。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、検出確実性が高い磁気マーカの検出方法及びシステムを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、磁気センサを備える車両が走路を移動している最中に、走路の表面をなす路面に配設された磁気マーカを検出するための方法であって、
前記磁気センサは、少なくとも２軸を含む複数の軸に沿って作用する磁気成分の大きさを、当該複数の軸毎に計測可能であり、
前記複数の軸のうち、少なくともいずれかの軸に沿う磁気成分の大きさの車両の進行方向における変化に基づいて、前記磁気マーカが属する可能性が高い時間的あるいは空間的な区間である候補区間を特定する第１の処理と、
前記２軸のうちの一方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第１の信号と、他方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第２の信号と、の同期の度合いに応じて前記候補区間において前記磁気マーカを検出したか否かを判断する第２の処理と、を含む磁気マーカの検出方法にある。

本発明の一態様は、磁気センサを備える車両が、走路の表面をなす路面に配設された磁気マーカを検出するためのシステムであって、
前記磁気センサは、少なくとも２軸を含む複数の軸に沿って作用する磁気成分の大きさを、当該複数の軸毎に計測可能であり、
前記複数の軸のうち、少なくともいずれかの軸に沿う磁気成分の大きさの車両の進行方向における変化に基づいて、前記磁気マーカが属する可能性が高い時間的あるいは空間的な区間である候補区間を特定する第１の回路と、
前記２軸のうちの一方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第１の信号と、他方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第２の信号と、の同期の度合いに応じて前記候補区間において磁気マーカを検出したか否かを判断する第２の回路と、を含むシステムにある。

本発明は、少なくとも２軸を含む複数の軸に沿って作用する磁気成分の大きさを、軸毎に計測可能な磁気センサを備える車両を前提としている。本発明は、磁気マーカが属する可能性が高い候補区間を特定する第１の処理あるいは回路と、候補区間において磁気マーカを検出したか否かを判断する第２の処理あるいは回路と、の組合せに技術的特徴のひとつを有している。

第１の処理あるいは回路は、複数の軸のうち少なくともいずれかの軸に沿う磁気成分の大きさの進行方向における変化に基づいて前記候補区間を特定する。第２の処理あるいは回路は、前記２軸のうちの一方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第１の信号と、他方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第２の信号と、の同期の度合いに応じて磁気マーカが検出されたか否かを判断する。

本発明では、まず、磁気マーカが属する可能性が高い候補区間が特定される。そして、磁気マーカが属する可能性が高い候補区間につき、第１の信号と第２の信号との同期の度合いを利用し、磁気マーカを検出したか否かが判断される。本発明によれば、このように候補区間を特定する段階と、この候補区間にて磁気マーカを検出したか否かが判断される段階と、の２段階を設けることで、磁気マーカの検出確実性の向上を図ることができる。

実施例１における、車両が磁気マーカを検出する様子を示す正面図。実施例１における、磁気マーカが配設された車線を走行する車両を示す上面図。実施例１における、マーカ検出システムの構成図。実施例１における、マーカ検出処理の流れを示すフロー図。実施例１における、鉛直方向の磁気計測値（Ｇｖ）の進行方向における変化を示す説明図。実施例１における、進行方向の磁気計測値（Ｇｔ）の進行方向における変化を示す説明図。実施例１における、候補区間の説明図。実施例１における、Ｇｖの時間差分値の進行方向における変化を示す説明図。実施例１における、Ｇｖの車幅方向の変化カーブ（分布曲線）を示す説明図。実施例１における、車幅方向の磁気勾配の車幅方向における変化カーブ（分布曲線）を示す説明図。実施例１における、車幅方向の磁気計測値（Ｇｈ）の進行方向における変化を示す説明図。

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、道路に敷設された磁気マーカ１０を検出するための検出方法及びシステム１に関する例である。この内容について、図１～図１１を用いて説明する。

本例は、磁気マーカ１０を検出するためのマーカ検出システム（システムの一例）１を、車線維持走行を可能にする運転支援システム５Ｓに適用した例である。運転支援システム５Ｓは、操舵輪を操舵するための図示しないステアリングアクチュエータや、エンジン出力を調節するスロットルアクチュエータ、などを制御する車両ＥＣＵ５０を含んで構成されている。車両ＥＣＵ５０は、例えば、磁気マーカ１０に対する横ずれ量をゼロに近づけるように車両５を制御し、車線維持走行を実現する。

マーカ検出システム１は、磁気センサＣｎ（ｎは１～１５の整数）を含むセンサユニット１１と、磁気マーカ１０を検出するためのマーカ検出処理を実行する検出ユニット１２と、の組み合わせにより構成されている。以下、磁気マーカ１０を概説した後、磁気マーカ検出システム１を構成するセンサユニット１１、及び検出ユニット１２を説明する。

磁気マーカ１０は、車両５の走路をなす車線１００の中央に沿って例えば２ｍ毎に配設される道路用マーカである。この磁気マーカ１０は、直径２０ｍｍ、高さ２８ｍｍの柱状をなし、路面１００Ｓに設けた孔への収容が可能である。磁気マーカ１０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中に分散させたフェライトプラスチックマグネットである。なお、フェライトプラスチックマグネットそのものである磁気マーカ１０の表面の全部または一部に、例えば樹脂モールド層を設けることも良い。

磁気マーカ１０をなすフェライトプラスチックマグネットの最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）は、６．４ｋＪ／立方メートルである。そして、磁気マーカ１０の端面の磁束密度は４５ｍＴ（ミリテスラ）である。ここで、磁気マーカを利用する車両としては、乗用車やトラックなどの様々な車種が考えられる。磁気センサの取付高さは車種毎の地上高に依存しており、一般的には１００～２５０ｍｍの範囲が想定される。磁気マーカ１０は、磁気センサＣｎの取付け高さとして想定される範囲の上限に当たる高さ２５０ｍｍの位置に、８μＴ（８×１０－６Ｔ）の磁束密度の磁気を作用できる。

次に、マーカ検出システム１を構成するセンサユニット１１及び検出ユニット１２について説明する。

センサユニット１１は、図１～図３のごとく、１５個の磁気センサＣ１～Ｃ１５が一直線上に配列された棒状のユニットである。１５個の磁気センサＣ１～Ｃ１５の間隔は、１０ｃｍの等間隔となっている。センサユニット１は、長手方向が車幅方向に沿う状態で、例えば車両５のフロントバンパーの内側に取り付けられる。本例の車両５の場合、路面１００Ｓを基準としたセンサユニット１１の取付け高さが２００ｍｍとなっている。センサユニット１１は、１５個の磁気センサＣｎと、図示しないＣＰＵ等を内蔵した信号処理回路１１０と、の組合せを含んで構成されている（図３）。

磁気センサＣｎは、アモルファスワイヤなどの感磁体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公知のＭＩ効果（Magneto Impedance Effect）を利用して磁気を検出するセンサである。磁気センサＣｎは、アモルファスワイヤなどの感磁体に沿って作用する磁気成分を検出し、その磁気成分の大きさ（磁気計測値）を表すセンサ信号を出力する。

磁気センサＣｎ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。上記のごとく、磁気マーカ１０は、磁気センサＣｎの取付け高さとして想定する範囲１００～２５０ｍｍにおいて８μＴ（８×１０－６Ｔ）以上の磁束密度の磁気を作用できる。磁束密度８μＴ以上の磁気を作用する磁気マーカ１０であれば、磁束分解能が０．０２μＴの磁気センサＣｎを用いて確実性高く検出可能である。

なお、本例の磁気センサＣｎは、互いに直交する２軸の方向に作用する磁気成分を検知できるよう、互いに直交する一対の感磁体を有している。各磁気センサＣｎは、一対の感磁体の方向が同じになるようにセンサユニット１１に組み込まれている。センサユニット１１は、進行方向の軸（一方の軸）に沿って作用する磁気成分、及び鉛直方向の軸（他方の軸、進行方向に対して直交する軸）に沿って作用する磁気成分、を各磁気センサＣｎが検出できるよう、車両５に取り付けられている。

信号処理回路１１０（図３）は、各磁気センサＣｎのセンサ信号に対して、ノイズ除去や増幅などの信号処理を施す回路である。信号処理回路１１０は、車両５が所定量（例えば５ｃｍ）進む毎に各磁気センサＣｎのセンサ信号を取り込み、対応する磁気計測値を生成して検出ユニット１２に入力する。なお、信号処理回路１１０は、上記のごとく、鉛直方向の軸に沿って作用する磁気成分の大きさを表す磁気計測値（Ｇｖ）、及び進行方向の軸に沿って作用する磁気成分の大きさを表す磁気計測値（Ｇｔ）、を生成する。以下の説明では、適宜、磁気センサの磁気計測値と記載する。

検出ユニット１２は、センサユニット１１を制御し、磁気マーカ１０を検出するための演算処理であるマーカ検出処理を実行する回路である。検出ユニット１２は、各種の演算を実行するＣＰＵ（central processing unit）、ＲＯＭ（read only memory）やＲＡＭ（random access memory）などのメモリ素子など、が実装された回路基板を有している。

ＲＡＭの記憶領域には、各磁気センサＣｎの時系列の磁気計測値を記憶するためのワークエリアが形成されている。検出ユニット１２は、このワークエリアを利用して、車両５の移動履歴に当たる過去の所定距離（例えば１０ｍ）に亘る時系列の磁気計測値を記憶している。

検出ユニット１２には、車両５が備える車速センサの信号線が接続されている。車速センサは、車輪が所定量回転する毎にパルス信号を出力するセンサである。所定量としては、例えば、１度、１０度、３０度などの所定の角度や、１ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍなどの所定の距離等がある。本例の検出ユニット１２は、車両５が５ｃｍ進む毎に磁気計測値（Ｇｖ、Ｇｔ）を出力するよう、センサユニット１１を制御する。

検出ユニット１２は、上記のＲＡＭのワークエリアにて記憶された各磁気センサＣｎによる磁気計測値（Ｇｔ、Ｇｖ）を読み出して、マーカ検出処理等を実行する。検出ユニット１２によるマーカ検出処理の結果には、磁気マーカ１０を検出した旨のほか、検出された磁気マーカ１０に対する横ずれ量が含まれている。検出ユニット１２は、車両５が５ｃｍ進む毎（移動する毎）にマーカ検出処理を実行し、マーカ検出処理の検出結果を車両ＥＣＵ５０に入力する。上記のごとく、検出ユニット１２による検出結果は、車線維持のための自動操舵制御や車線逸脱警報や自動運転など、車両５側の各種の制御に利用される。なお、本例では、車両５が５ｃｍ進む毎にマーカ検出処理を１回ずつ実行する構成を例示するが、例えば３ｋＨｚの周波数でマーカ検出処理を繰り返し実行することも良い。

検出ユニット１２は、以下の各回路（手段）としての機能を備えている。
（ａ）第１の回路：進行方向の磁気計測値（Ｇｔ）の車両５の進行方向における変化に基づいて、磁気マーカ１０が属する可能性が高い候補区間を特定する（第１の処理）。なお、候補区間は、２つの時点に挟まれた時間的な区間であっても良く、２つの地点間の空間的な区間であっても良い。
（ｂ）第２の回路：候補区間において磁気マーカ１０が検出されたか否かを判断する（第２の処理）。第２の回路は、候補区間における鉛直方向の磁気計測値（Ｇｖ）の変化を表す第１の信号と、候補区間における進行方向の磁気計測値（Ｇｔ）の変化を表す第２の信号と、の同期の度合いに応じて上記の判断を実行する。

上記のように構成されたマーカ検出システム１の動作について、図４のマーカ検出処理のフロー図を参照して説明する。このマーカ検出処理は、車両５が５ｃｍ進む毎にマーカ検出システム１が実行する処理である。以下、検出ユニット１２の動作を主体としてマーカ検出処理の内容を説明する。

検出ユニット１２は、車両５が５ｃｍ進む毎に、センサユニット１１の各磁気センサＣｎの磁気計測値を取り込む。なお、検出ユニット１２は、車速センサから入力されたパルス信号を処理することで、車両５が５ｃｍ進んだことを検知する。検出ユニット１２は、各磁気センサＣｎの磁気計測値として、進行方向の磁気成分の大きさを表す磁気計測値（進行方向の磁気計測値、Ｇｔ）と、鉛直方向の磁気成分の大きさを表す磁気計測値（鉛直方向の磁気計測値、Ｇｖ）と、を取り込む（Ｓ１０１）。検出ユニット１２は、センサユニット１１から取り込んだ各磁気センサＣｎの磁気計測値（Ｇｔ、Ｇｖ）をワークエリア（ＲＡＭの記憶領域）に随時、書き込む。このとき、最新の磁気計測値（Ｇｔ、Ｇｖ）が新たに記憶される一方、最古の磁気計測値（Ｇｔ、Ｇｖ）が消去される。これにより、各磁気センサＣｎについて、過去の１０ｍ分の時系列の磁気計測値（Ｇｔ、Ｇｖ）がワークエリアにて記憶され保持される。

車両５が磁気マーカ１０を通過する際の進行方向において、Ｇｖ（鉛直方向の磁気計測値）は図５に例示するように変化する。Ｇｖは、磁気マーカ１０に接近するに連れて次第に大きくなり、磁気センサが磁気マーカ１０の真上に位置するときにピークとなる。そして、磁気マーカ１０から離れるに連れて次第に小さくなる。Ｇｖの進行方向の変化カーブは、正規分布曲線のようになる。なお、同図は、磁気マーカ１０のＮ極が上方に向かっている場合の例示である。

また、車両５が磁気マーカ１０を通過する際の進行方向において、Ｇｔ（進行方向の磁気計測値）は図６に例示するように変化する。Ｇｔは、磁気マーカ１０に接近するに連れて次第に大きくなり、磁気マーカ１０の手前の位置で正側のピークとなる。さらに磁気マーカ１０に近づくと、Ｇｔが次第に小さくなり、磁気マーカ１０の真上に磁気センサが位置するときにゼロとなる。これは、進行方向の磁気成分の向きが磁気マーカ１０のどちら側かで反転するためである。そして、磁気マーカ１０から離れるにつれてＧｔ（絶対値）が負側に次第に大きくなり、ピークを迎える。さらに、磁気マーカ１０から離れると、Ｇｔ（絶対値）は次第に小さくなりゼロに近づく。Ｇｔの進行方向の変化カーブは、図６のように、正負の２つの山が磁気マーカ１０を挟んで隣り合うような曲線となる。Ｇｔの変化カーブは、磁気マーカ１０の真上で、急な傾きでゼロを交差するゼロクロスＺｃを生じている。

検出ユニット１２は、まず、上記のＲＡＭのワークエリアを参照し、各磁気センサＣｎのＧｔの時系列のデータ（図６）を読み出す。図６を参照して説明した通り、車両５の走行中にセンサユニット１１が磁気マーカ１０の真上に到達すると、磁気マーカ１０の上に位置する磁気センサによるＧｔの変化カーブについて、その正負が反転するゼロクロスＺｃが生じる。検出ユニット１２は、各磁気センサＣｎによるＧｔの変化カーブについて、ゼロクロスＺｃの検出を試みる（Ｓ１０２）。

検出ユニット１２は、ゼロクロスＺｃを検出できたとき（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ゼロクロスＺｃに対応する進行方向の位置を基準とした所定の区間を、磁気マーカ１０が属する可能性が高い候補区間として設定する（Ｓ１０３）。本例では、図７のごとく、ゼロクロスＺｃの位置を中央として、その前後１ｍに亘る区間を、候補区間として設定している。

続いて検出ユニット１２は、上記のＲＡＭのワークエリアを参照し、候補区間におけるＧｖ（鉛直方向の磁気計測値）を読み出す。そして、候補区間におけるＧｖの時系列データについて、時間的に隣り合うデータの差分を求める。この時間差分は、図５のＧｖの時間微分（微分処理の一例）に相当している。この時間差分によれば、図５のＧｖの変化カーブが、図８に例示する変化カーブに変換される。

図８のＧｖの時間差分値の変化カーブは、図６に例示するＧｔ（進行方向の磁気計測値）の変化カーブと同じ傾向を呈する。図８のＧｖの時間差分値は、図６の変化カーブと同様、磁気マーカ１０の中心位置に接近するに連れて次第に大きくなり、磁気マーカ１０の中心位置の手前で正側のピークとなる。さらに磁気マーカ１０の中心位置に近づくと、鉛直方向の磁気計測値の時間差分は次第に小さくなり、磁気マーカ１０の真上に磁気センサが位置するときにゼロとなる。そして、磁気マーカ１０の中心位置から離れるにつれてＧｖ（絶対値）が負側に次第に大きくなり、ピークを迎える。さらに、磁気マーカ１０から離れると、Ｇｖの時間差分値（絶対値）は次第に小さくなりゼロに近づく。Ｇｖの時間差分値の変化カーブ（図８）は、図６と同様、正負の２つの山が磁気マーカ１０の中心を挟んで隣り合うような曲線となる。また、Ｇｖの時間差分値の変化カーブは、磁気マーカ１０の真上で、急な傾きでゼロを交差するゼロクロスＺｃを生じている。

検出ユニット１２は、上記のステップＳ１０３で設定された候補区間におけるＧｔの変化カーブ（第１の信号、図７）と、同候補区間におけるＧｖの時間差分値の変化カーブ（第２の信号、図８）と、の相関の度合い（同期の度合いの一例）を表す相関係数を演算により求める（Ｓ１０４）。なお、相関係数を演算するに当たっては、対象の２つの変化カーブの振幅を１とする正規化処理を、予め施しておくと良い。２つの変化カーブに正規化処理を施せば、完全一致のときに相関係数が１となる、正規化相関係数を求めることができる。相関係数は、上記の第１の信号と第２の信号との同期の度合いを数値化した数値の一例である。

検出ユニット１２は、ステップＳ１０４で求めた相関係数（正規化相関係数）に閾値処理を施し、Ｇｔの変化カーブと、Ｇｖの時間差分値の変化カーブと、の同期の度合いを判断する。具体的には、検出ユニット１２は、上記の正規化相関係数が、０．８以上であるとき（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、上記の２つの変化カーブの同期の度合いが高いと判断する。そして、検出ユニット１２は、２つの変化カーブの同期の度合いが高ければ、候補区間において磁気マーカ１０を検出できたと判断し、その旨の検出結果を確定させる（１０６）。

検出ユニット１２は、磁気マーカ１０の検出が確定すると、その検出された磁気マーカ１０に対する車両５の横ずれ量を計測する（Ｓ１０７）。そして、検出ユニット１２は、磁気マーカ１０が検出された旨、及びその磁気マーカ１０に対する横ずれ量を含む検出結果を、マーカ検出処理の結果として出力する（Ｓ１０８）。なお、車両ＥＣＵ５０は、検出ユニット１２が出力する検出結果を利用して、車線維持走行等の運転支援制御を実現する。

ここで、検出ユニット１２が車両５の横ずれ量を計測する方法について図９及び図１０を参照して説明する。例えば、センサユニット１１の各磁気センサＣｎのＧｖ（鉛直方向の磁気計測値）の変化カーブ（分布曲線）は、例えば、図９に示すようにひと山のカーブとなる。この変化カーブのピーク、すなわち車幅方向におけるピークは、磁気マーカ１０の中心位置に対応して現れる。

本例では、センサユニット１１の各磁気センサＣｎのＧｖについて、隣り合う２つの磁気センサによる磁気計測値の差分、すなわち車幅方向の磁気勾配を求めている。車幅方向の磁気勾配の変化カーブ（分布曲線）は、図１０に例示するように、ゼロクロスＺｃを介して正負の山が隣り合うような曲線となる。車幅方向において、磁気マーカ１０の中心位置に対してどちら側の磁気センサであるかに応じて磁気の向きが反転し、磁気が増える正の磁気勾配か、磁気が減る負の磁気勾配か、が入れ替わるからである。したがって、同図中のゼロクロスＺｃは、磁気マーカ１０の中心位置に対応して現れる。

車幅方向の磁気勾配の変化カーブを例示する図１０に基づけば、車幅方向における磁気マーカ１０の中心位置を特定可能である。例えば、車幅方向の磁気勾配の正負が反転するゼロクロスＺｃが、いずれか２つの磁気センサＣｎの中間に位置していれば、その中間の位置が、車幅方向における磁気マーカ１０の中心位置となる。例えば、ある磁気センサの位置における車幅方向の磁気勾配がゼロであって、かつ、その両外側の磁気センサの位置における車幅方向の磁気勾配の正負が反転している場合、中央の磁気センサの直下の位置が、車幅方向における磁気マーカ１０の中心位置となる。

検出ユニット１２は、センサユニット１１の中央位置（例えば磁気センサＣ８の位置）の磁気マーカ１０に対する車幅方向の位置的な偏差を、車両５の横ずれ量として計測する。例えば、図１０の場合であれば、ゼロクロスＺｃの位置がＣ９とＣ１０との中間辺りのＣ９．５に相当する位置となっている。上記のように磁気センサＣ９とＣ１０の間隔は１０ｃｍであるから、磁気マーカ１０に対する車両５の横ずれ量は、車幅方向においてセンサユニット１１の中央に位置するＣ８を基準として（９．５－８）×１０ｃｍとなる。

以上のように本例のシステム１では、Ｇｔ（進行方向の磁気計測値）の進行方向の変化に着目する第１の処理と、ＧｔとＧｖ（鉛直方向の磁気計測値）の同期の度合いに着目する第２の処理と、の組合せによって磁気マーカ１０を確実性高く検出している。第１の処理によれば、Ｇｔの正負反転が生じるゼロクロスＺｃに応じて、磁気マーカ１０が属する可能性が高い候補区間を、漏れ少なく確実性高く設定できる。

さらに、第２の処理によれば、前記第１の処理によって設定された候補区間において、Ｇｔの進行方向の変化と、Ｇｖの進行方向の変化と、の同期の度合いに基づいて、候補区間にて磁気マーカ１０を検出できたか否かを判断できる。第２の処理によって候補区間にて磁気マーカ１０が検出できたか否かを判断すれば、上記の第１の処理によって誤検出があっても、確実性高くこの誤検出を排除できる。

なお、本例における第２の処理では、Ｇｔの進行方向の変化カーブ（図７）と、Ｇｖの時間差分値の進行方向の変化カーブ（図８）と、の相関の度合い（正規化相関係数）を、２つの変化カーブの同期の度合いとして求めている。これに代えて、Ｇｔの進行方向の変化カーブ（図７）と、Ｇｖの進行方向の変化カーブ（図５）と、の同期の度合いを求めて磁気マーカ１０を検出することも良い。同期の度合いとして、例えば、図７の変化カーブのゼロクロスＺｃの時点と、図５の変化カーブのピークの時点と、の時間的なずれを特定することも良い。同期の度合いとして、図７の変化カーブの周波数あるいは周期と、図５の変化カーブの周波数あるいは周期と、のずれを特定することも良い。なお、同期の度合いとして変化カーブの周波数あるいは周期のずれを求める場合、図７の変化カーブと図８の変化カーブとで、時点のずれや、周波数のずれや、周期の差や、周期のずれ（位相差）、などを特定することも良い。時点のずれや、周波数のずれや、周期の差や、周期のずれ（位相差）、などを同期の度合いとして求める場合、例えば、ずれ量や差の値に関する閾値処理によって候補区間に磁気マーカ１０が属するか否かの判断により、最終的に磁気マーカ１０を検出できたか否かの判断が可能である。

本例では、進行方向の磁気成分と、鉛直方向の磁気成分と、を計測可能な磁気センサを例示している。進行方向の磁気成分、車幅方向の磁気成分、及び鉛直方向の磁気成分のうち、いずれか２つの方向の磁気成分を計測可能な磁気センサであっても良い。例えば、車幅方向の磁気成分と、進行方向の磁気成分と、を計測可能な磁気センサを採用した場合、磁気マーカ１０から車幅方向に若干ずれて位置する磁気センサが出力する車幅方向の磁気計測値（Ｇｈ）の進行方向における変化カーブに着目すると良い。この変化カーブは、図１１に例示するように、磁気マーカ１０の真横に位置するときにピークとなり、その前後において次第に小さくなるひと山の曲線となる。図１１に例示の変化カーブは、図５のＧｖの進行方向の変化カーブと同様の傾向のものである。したがって、Ｇｔの進行方向の変化カーブと、Ｇｈの進行方向の変化カーブと、の場合であれば、本例で説明した方法とほぼ同様の方法により、同期の度合いを調べることが可能である。

また、進行方向に直交する軸である鉛直方向の軸及び車幅方向の軸に沿う磁気成分を計測することも良い。例えば、Ｇｖの進行方向の変化カーブ（図５）と、Ｇｈの進行方向の変化カーブ（図１１）と、の場合、いずれも、磁気マーカ１０を通過する時点でピークとなるひと山のカーブとなる。これらの変化カーブの組合せであれば、そのまま、相関計数を調べることが可能である。なお、第１の処理において、候補区間を設定する際には、Ｇｖの時間差分（図８）、あるいはＧｈの時間差分を求め、ゼロクロスを検出することも良い。

さらに、進行方向の軸に沿う磁気成分、車幅方向の軸に沿う磁気成分、及び鉛直方向の軸に沿う磁気成分を計測可能な磁気センサを採用することも良い。この場合には、３方向の磁気成分の計測値について同期の度合いを調べることで、上記の第２の処理による精度を一層向上できる。例えば、Ｇｖの進行方向の変化カーブ（図５、第１の信号の一例）と、Ｇｈの進行方向の変化カーブ（図１１、第２の信号の一例）と、の相関係数を同期の度合いとして取得するのに加えて、Ｇｔの進行方向の変化カーブ（図６、第３の信号の一例）と、Ｇｖの進行方向の変化カーブ（図５、第１の信号の一例）およびＧｈの進行方向の変化カーブ（図１１、第２の信号の一例）のうちの少なくともいずれかと、の同期の度合いを取得することも良い。そして、これらの２つの同期の度合いについて、それぞれ、閾値処理を実行し、双方の閾値処理で肯定的な判断ができたときに、磁気マーカ１０を検出できたと判断しても良い。このとき、Ｇｖの進行方向の変化カーブ（図５、第１の信号の一例）あるいはＧｈの進行方向の変化カーブ（図１１、第２の信号の一例）について微分処理を施して得られる信号について、Ｇｔの進行方向の変化カーブ（図６、第３の信号の一例）との相関係数を、同期の度合いとして求めることも良い。

なお、磁気センサによる磁気の検出方向が、厳密に、進行方向、車幅方向、鉛直方向のいずれかに一致していることは必須の要件ではない。また、磁気センサによる磁気の検出方向が互いに直交することも必須の要件ではない。磁気センサによる複数の検出方向（検出軸）が、互いに交差していれば良い。

なお、本例では、磁気マーカ１０が属する可能性が高い候補区間として、進行方向における位置的な区間を例示している。これに代えて、時間的な区間を候補区間として設定することも良い。例えば、図６中のゼロクロスＺｃの時点を含む所定期間を、候補区間として設定することも良い。所定期間は、例えば、車速によって変更することも良く、例えば、高速道路では短い時間とし、車速が低い一般道路では長い時間としても良い。

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上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マーカ検出システム（システム）
１０磁気マーカ
１００車線（走路）
１００Ｓ路面
１１センサユニット
Ｃｎ磁気センサ
１１０信号処理回路
１２検出ユニット（第１の回路、第２の回路）
５車両
５０車両ＥＣＵ

Claims

磁気センサを備える車両が走路を移動している最中に、走路の表面をなす路面に配設された磁気マーカを検出するための方法であって、
前記磁気センサは、少なくとも２軸を含む複数の軸に沿って作用する磁気成分の大きさを、当該複数の軸毎に計測可能であり、
前記複数の軸のうち、少なくともいずれかの軸に沿う磁気成分の大きさの車両の進行方向における変化に基づいて、前記磁気マーカが属する可能性が高い時間的あるいは空間的な区間である候補区間を特定する第１の処理と、
前記２軸のうちの一方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第１の信号と、他方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第２の信号と、の同期の度合いに応じて前記候補区間において前記磁気マーカを検出したか否かを判断する第２の処理と、を含む磁気マーカの検出方法。
請求項１において、前記第２の処理において、前記同期の度合いを数値化して閾値処理を実行し、当該同期の度合いを表す数値が所定の閾値以上のとき、前記候補区間において前記磁気マーカを検出したと判断する磁気マーカの検出方法。
請求項１または２において、前記一方の軸と前記他方の軸とは、互いに直交している磁気マーカの検出方法。
請求項１～３のいずれか１項において、前記一方の軸は、前記進行方向の軸である一方、前記他方の軸は、該進行方向に対して直交する軸であり、
前記第２の処理は、前記第１の信号と、前記第２の信号に微分処理を施して得られる信号と、の相関の度合いを表す相関係数を、前記同期の度合いを表す数値として求める処理である磁気マーカの検出方法。
請求項１～３のいずれか１項において、前記２軸は、いずれも、前記進行方向に対して直交する軸であり、
前記第２の処理は、前記第１の信号と前記第２の信号との相関の度合いを表す相関係数を、前記同期の度合いを表す数値として求める処理である磁気マーカの検出方法。
請求項１～３のいずれか１項において、前記２軸は、いずれも、進行方向に対して直交する軸であり、
前記磁気マーカは、前記２軸に加えて、前記進行方向の軸に沿う磁気成分の大きさを計測可能であり、
前記第２の処理では、前記２軸のうちの一方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第１の信号と、他方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第２の信号と、の同期の度合いに加えて、
前記進行方向の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第３の信号と、前記第１の信号及び前記第２の信号のうちの少なくともいずれかの信号と、の同期の度合いを取得する磁気マーカの検出方法。
請求項６において、前記第２の処理は、前記第１の信号と前記第２の信号との相関の度合いを表す相関係数を、前記同期の度合いを表す数値として求めると共に、
前記第１の信号及び前記第２の信号のうちの少なくともいずれかの信号に微分処理を施して得られる信号と、前記第３の信号と、の相関の度合いを表す相関係数を、前記同期の度合いを表す数値として求める処理である磁気マーカの検出方法。
磁気センサを備える車両が、走路の表面をなす路面に配設された磁気マーカを検出するためのシステムであって、
前記磁気センサは、少なくとも２軸を含む複数の軸に沿って作用する磁気成分の大きさを、当該複数の軸毎に計測可能であり、
前記複数の軸のうち、少なくともいずれかの軸に沿う磁気成分の大きさの車両の進行方向における変化に基づいて、前記磁気マーカが属する可能性が高い時間的あるいは空間的な区間である候補区間を特定する第１の回路と、
前記２軸のうちの一方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第１の信号と、他方の軸に沿って作用する磁気成分の大きさの前記候補区間における変化を表す第２の信号と、の同期の度合いに応じて前記候補区間において磁気マーカを検出したか否かを判断する第２の回路と、を含むシステム。
請求項８において、前記第２の回路は、前記同期の度合いを数値化して閾値処理を実行し、当該同期の度合いを表す数値が所定の閾値以上のとき、前記候補区間において前記磁気マーカを検出したと判断するシステム。