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JP2002230683A - On-vehicle magnetic sensor and vehicle position detector equipped therewith - Google Patents

On-vehicle magnetic sensor and vehicle position detector equipped therewith

Info

Publication number
JP2002230683A
JP2002230683A JP2001030161A JP2001030161A JP2002230683A JP 2002230683 A JP2002230683 A JP 2002230683A JP 2001030161 A JP2001030161 A JP 2001030161A JP 2001030161 A JP2001030161 A JP 2001030161A JP 2002230683 A JP2002230683 A JP 2002230683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
vehicle
magnetic sensor
road surface
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001030161A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
伸治 ▲吉▼行
Shinji Yoshiyuki
Kazuo Fukunaga
和男 福永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2001030161A priority Critical patent/JP2002230683A/en
Publication of JP2002230683A publication Critical patent/JP2002230683A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an on-vehicle magnetic sensor for detecting the intensity of a magnetic field generated from a magnetic marker set on a road surface to calculate the positional displacement of a vehicle, and a vehicle position detector equipped with this sensor. SOLUTION: This magnetic sensor comprises a magnetic detection part 2 for detecting the intensity of a prescribed one-directional magnetic field to the road surface of magnetic fields generated from the magnetic marker set on the road surface and a magnetic body 4 arranged adjacently to the magnetic detection part 2 in order to enhance the magnetic flux density in the one direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、路面に設置された
磁気マーカから発生する磁界の強さを検出して車両の位
置変位を算出する車載用磁気センサ及びそれを備えた車
両位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an on-vehicle magnetic sensor for detecting the strength of a magnetic field generated from a magnetic marker installed on a road surface and calculating a displacement of a vehicle, and a vehicle position detecting device having the same. .

【0002】[0002]

【従来の技術】自動運転や車線逸脱防止警報装置等に利
用される車両位置検出装置には、例えば磁気方式、光方
式、画像処理方式等がある。中でも磁気方式は、構成が
比較的容易であり、経済性にも優れている。
2. Description of the Related Art Vehicle position detecting devices used for automatic driving, lane departure prevention warning devices, and the like include, for example, a magnetic system, an optical system, and an image processing system. Above all, the magnetic system is relatively easy to configure and is excellent in economy.

【0003】図6は、従来の磁気方式の車両位置検出装
置101の概略の構成を示している。紙面手前に向かっ
て進行する車両(図示せず)に備えられた車両位置検出
装置101は、2軸方向の磁界強度を測定可能な磁気検
出部104を備えた車載用磁気センサ103と車両位置
演算部108とを有している。一方、路面106には路
面106に対して垂直方向に磁極が並ぶ磁気マーカ10
2が設置されている。
FIG. 6 shows a schematic structure of a conventional magnetic vehicle position detecting device 101. A vehicle position detection device 101 provided on a vehicle (not shown) traveling toward the front of the drawing includes a vehicle-mounted magnetic sensor 103 having a magnetic detection unit 104 capable of measuring a magnetic field strength in two axial directions, and a vehicle position calculation. Unit 108. On the other hand, a magnetic marker 10 having magnetic poles arranged in a direction perpendicular to the road surface 106 is provided on the road surface 106.
2 are installed.

【0004】磁気検出部104は、磁気マーカ102か
ら発生する磁界のうち、路面と平行で車両の進行方向に
直交する水平方向成分の強さと路面に垂直な垂直方向成
分の強さとを検出し、磁気検出信号として信号線110
を介して車両位置演算部108へ出力する。図6では1
つだけ示しているが、通常、車載用磁気センサ103の
磁気検出部104は水平方向に等間隔に複数(例えば5
個)設けられている。
A magnetic detector 104 detects the strength of a horizontal component that is parallel to the road surface and that is perpendicular to the traveling direction of the vehicle and the strength of a vertical component that is perpendicular to the road surface, of the magnetic field generated by the magnetic marker 102. Signal line 110 as a magnetic detection signal
And outputs the result to the vehicle position calculation unit 108. In FIG.
Although only one is shown, usually, a plurality of (for example, five
) Are provided.

【0005】車両位置演算部108は、各磁気検出部1
04から入力された垂直方向の磁束密度データに基づ
き、最も高い垂直方向磁束密度データを出力した車載用
磁気センサ103を磁気マーカ102に最も近い検出系
として特定し、特定した車載用磁気センサ103から入
力される水平方向の磁束密度データに基づいて、磁気マ
ーカ102を基準とする車両の水平方向の位置変位量を
算出する。
[0005] The vehicle position calculation unit 108 is provided for each magnetic detection unit 1.
On the basis of the vertical magnetic flux density data input from 04, the on-vehicle magnetic sensor 103 that has output the highest vertical magnetic flux density data is specified as the detection system closest to the magnetic marker 102, and from the specified on-vehicle magnetic sensor 103 The horizontal displacement of the vehicle with respect to the magnetic marker 102 is calculated based on the input horizontal magnetic flux density data.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気マ
ーカ102の発生する磁界は、垂直方向成分の強さに比
較して水平方向成分の強さが弱く、磁気検出部104と
磁気マーカ102との水平方向の距離が遠くなると磁気
検出信号のSN比(信号対ノイズ比)が低下し、車両位
置演算部108が算出する車両の位置変位量の検出精度
が低下してしまうという問題が生じる。そのため、所定
の位置検出範囲を確保するために多数の車載用磁気セン
サ103を用いる必要が生じコストがかかってしまうと
いう問題が生じている。
However, the magnetic field generated by the magnetic marker 102 has a weak horizontal component compared to the vertical component, and the magnetic field between the magnetic detection unit 104 and the magnetic marker 102 is small. When the distance in the direction becomes longer, the SN ratio (signal-to-noise ratio) of the magnetic detection signal decreases, and the problem arises that the detection accuracy of the vehicle displacement calculated by the vehicle position calculator 108 decreases. Therefore, it is necessary to use a large number of in-vehicle magnetic sensors 103 in order to secure a predetermined position detection range, and there is a problem that the cost increases.

【0007】本発明の目的は、車両の位置変位量を低コ
ストで正確に検出できる車載用磁気センサ及びそれを備
えた車両位置検出装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a vehicle-mounted magnetic sensor capable of accurately detecting the amount of positional displacement of a vehicle at low cost, and a vehicle position detecting device provided with the magnetic sensor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、路面に設置
された磁気マーカから発生する磁界のうち、所定の一方
向の磁界の強さを検出する磁気検出部と、前記磁気検出
部に隣接して配置された磁性部材とを有することを特徴
とする車載用磁気センサによって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic detecting section for detecting the strength of a magnetic field in a predetermined direction among magnetic fields generated from a magnetic marker provided on a road surface, and a magnetic detecting section adjacent to the magnetic detecting section. This is achieved by a vehicle-mounted magnetic sensor comprising:

【0009】上記本発明の車載用磁気センサにおいて、
前記磁性部材は、前記所定の一方向に沿って前記磁気検
出部に隣接して配置されていることを特徴とする。
In the above-described magnetic sensor for vehicle use according to the present invention,
The magnetic member is arranged adjacent to the magnetic detection unit along the predetermined one direction.

【0010】上記本発明の車載用磁気センサにおいて、
前記一方向は、前記路面と平行で車両の進行方向に直交
する水平方向であることを特徴とする。
In the above-described magnetic sensor for vehicle use according to the present invention,
The one direction is a horizontal direction parallel to the road surface and orthogonal to the traveling direction of the vehicle.

【0011】上記本発明の車載用磁気センサにおいて、
前記磁気検出部は、さらに前記路面に対し垂直方向の磁
界の強さを検出することを特徴する。
In the above-mentioned magnetic sensor for vehicle use according to the present invention,
The magnetic detection unit may further detect a strength of a magnetic field in a direction perpendicular to the road surface.

【0012】また、上記目的は、路面に設置された磁気
マーカから発生する磁界に基づいて磁気検出信号を出力
する車載用磁気センサと、前記磁気検出信号により前記
磁気マーカを基準とする車両の位置変位を算出する車両
位置演算部とを有する車両位置検出装置であって、前記
車載用磁気センサとして、上記本発明の車載用磁気セン
サを用いることを特徴とする車両位置検出装置によって
達成される。
Further, the above object is to provide an on-vehicle magnetic sensor for outputting a magnetic detection signal based on a magnetic field generated from a magnetic marker installed on a road surface, and a position of a vehicle based on the magnetic marker based on the magnetic detection signal. This is achieved by a vehicle position detecting device having a vehicle position calculating unit for calculating displacement, wherein the vehicle-mounted magnetic sensor of the present invention is used as the vehicle-mounted magnetic sensor.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による車載
用磁気センサ及びそれを備えた車両位置検出装置につい
て図1乃至図5を用いて説明する。まず、本実施の形態
による車載用磁気センサ1の概略の構成について図1を
用いて説明する。図1に示すように、本実施形態の車載
用磁気センサ1は、磁気検出部2と磁性部材4とを有し
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An on-vehicle magnetic sensor and a vehicle position detecting device provided with the same according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of a vehicle-mounted magnetic sensor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the on-vehicle magnetic sensor 1 of the present embodiment has a magnetic detection unit 2 and a magnetic member 4.

【0014】磁気検出部2は、例えばコバルト(Co)
系磁性材で磁歪ゼロの材質を用いた細長い帯状(例えば
幅1mm、長さ7mm、板厚15μm)の検出素子磁性
体10x、10yを有している。検出素子磁性体10
x、10yは、それぞれ磁界の水平方向成分の強さと垂
直方向成分の強さを検出するため、長手方向(帯状の検
出素子磁性体10x、10yの延びる方向)が互いに直
交するように配置されている。検出巻線12x、12y
は、検出素子磁性体10x、10yに外周に例えば20
0回巻回されている。検出素子磁性体10xの一端部
は、検出素子磁性体10yの一端部に接続され、検出素
子磁性体10x、10yの他端部は、パルス電流あるい
は交流電流を流す電源6に接続されている。
The magnetic detector 2 is made of, for example, cobalt (Co).
It has an elongated strip-shaped (for example, 1 mm in width, 7 mm in length, and 15 μm in thickness) detection element magnetic bodies 10x and 10y using a system magnetic material having zero magnetostriction. Detection element magnetic body 10
x and 10y are arranged so that their longitudinal directions (directions in which the strip-shaped detection element magnetic bodies 10x and 10y extend) are orthogonal to each other in order to detect the strength of the horizontal component and the strength of the vertical component of the magnetic field, respectively. I have. Detection winding 12x, 12y
Are located around the outer circumference of the detection element magnetic bodies 10x and 10y, for example,
It is wound 0 times. One end of the detection element magnetic body 10x is connected to one end of the detection element magnetic body 10y, and the other end of the detection element magnetic bodies 10x and 10y is connected to a power supply 6 for supplying a pulse current or an AC current.

【0015】検出素子磁性体10xの長手方向の両端に
は、検出素子磁性体10xの長手方向に貫通する磁束密
度を高めるために、例えば長さ30cmで外径2〜3c
mの円柱状や四角柱状等の形状を有する磁性部材4が隣
接して配置されている。磁性部材4は、高透磁率の軟磁
性材料(例えばフェライト)で形成されている。検出素
子磁性体10xの長手方向の磁束密度をより高めるため
には、磁性部材4端部と検出素子磁性体10xとの間隔
dは狭い方が望ましい。また、磁界分布を等しく検出す
るためには、同一寸法形状の磁性部材4が検出素子磁性
体10xに対して対称になるように配置されるのが望ま
しい。
To increase the magnetic flux density penetrating in the longitudinal direction of the detection element magnetic body 10x, for example, a length of 30 cm and an outer diameter of 2 to 3c are provided at both ends in the longitudinal direction of the detection element magnetic body 10x.
A magnetic member 4 having a shape such as a columnar shape or a quadratic prism shape of m is arranged adjacently. The magnetic member 4 is formed of a soft magnetic material having a high magnetic permeability (eg, ferrite). In order to further increase the magnetic flux density in the longitudinal direction of the detection element magnetic body 10x, it is desirable that the distance d between the end of the magnetic member 4 and the detection element magnetic body 10x be small. Further, in order to detect the magnetic field distribution equally, it is desirable that the magnetic members 4 having the same size and shape are arranged symmetrically with respect to the detection element magnetic body 10x.

【0016】電源6から検出素子磁性体10x、10y
へパルス電流あるいは交流電流を流すことにより、検出
素子磁性体10x、10yの透磁率を大きく変化させる
ことができる。これにより、検出巻線12x、12y内
を貫通する外部磁界の磁束密度が変化させられて検出巻
線12x、12yに誘導起電力が生じる。検出巻線12
x、12yの出力端子5x、5yで出力電圧Ex、Ey
を検出すれば、それぞれ水平方向、垂直方向の外部磁界
の強さが検出できる。
From the power source 6, the detecting element magnetic bodies 10x, 10y
By passing a pulse current or an alternating current to the magnetic field, the magnetic permeability of the detection element magnetic bodies 10x and 10y can be largely changed. As a result, the magnetic flux density of the external magnetic field penetrating the inside of the detection windings 12x and 12y is changed, and an induced electromotive force is generated in the detection windings 12x and 12y. Detection winding 12
output voltages Ex, Ey at output terminals 5x, 5y of x, 12y
Is detected, the strength of the external magnetic field in the horizontal and vertical directions can be detected.

【0017】次に、本実施の形態による車載用磁気セン
サ1を備えた車両位置検出装置の概略の構成について図
2を用いて説明する。図2は、本実施の形態による車両
位置検出装置3の概略の構成を示している。紙面手前へ
向かって進行する車両(図示せず)に備えられた車両位
置検出装置3は、図1に示した2軸方向の磁界強度を測
定可能な磁気検出部2と磁性部材4とを備えた車載用磁
気センサ1と、車両位置演算部16とを有している。車
載用磁気センサ1は、図1に示した検出素子磁性体10
xの長手方向が路面18と平行で車両の進行方向に直交
する水平方向に設置され、同じく図1に示した検出素子
磁性体10yの長手方向が路面18に垂直方向となるよ
うに設置されている。
Next, a schematic configuration of a vehicle position detecting device provided with the on-vehicle magnetic sensor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a schematic configuration of the vehicle position detecting device 3 according to the present embodiment. A vehicle position detecting device 3 provided in a vehicle (not shown) traveling toward the front of the drawing includes a magnetic detecting unit 2 and a magnetic member 4 which can measure the magnetic field strength in two axial directions shown in FIG. Vehicle-mounted magnetic sensor 1 and a vehicle position calculating unit 16. The on-vehicle magnetic sensor 1 includes the detection element magnetic body 10 shown in FIG.
x is installed in a horizontal direction that is parallel to the road surface 18 and is orthogonal to the traveling direction of the vehicle, and is installed such that the longitudinal direction of the detection element magnetic body 10y shown in FIG. I have.

【0018】一方、路面18には磁気マーカ14が設置
されている。磁気検出部2は、磁気マーカ14から発生
する磁界のうち、路面18と平行で車両の進行方向に直
交する水平方向成分の強さと路面18に垂直な垂直方向
成分の強さとを検出し、磁気検出信号として信号線20
を介して車両位置演算部16へ出力する。車両位置演算
部16は、入力された磁気検出信号に基づいて磁気マー
カ14を基準とする車両の位置変位を算出する。図2で
は磁気検出部2が1つだけ示されているが、後述の図3
に示すように、本実施形態の車載用磁気センサ1は、従
来より少ない数(例えば3個)の磁気検出部2を車両の
水平方向に等間隔に取り付けることができる。
On the other hand, a magnetic marker 14 is provided on a road surface 18. The magnetic detection unit 2 detects the strength of a horizontal component that is parallel to the road surface 18 and that is perpendicular to the traveling direction of the vehicle and the strength of a vertical component that is perpendicular to the road surface 18, of the magnetic field generated from the magnetic marker 14. Signal line 20 as a detection signal
Is output to the vehicle position calculation unit 16 via the. The vehicle position calculation unit 16 calculates a position displacement of the vehicle based on the magnetic marker 14 based on the input magnetic detection signal. Although FIG. 2 shows only one magnetic detection unit 2, FIG.
As shown in (1), in the on-vehicle magnetic sensor 1 of the present embodiment, a smaller number (for example, three) of magnetic detectors 2 than in the related art can be mounted at equal intervals in the horizontal direction of the vehicle.

【0019】車両位置演算部16は、各車載用磁気セン
サ1の磁気検出部2から入力された垂直方向の磁束密度
データに基づき、最も高い垂直方向磁束密度データを出
力した車載用磁気センサ1を磁気マーカ14に最も近い
検出系として特定し、特定した車載用磁気センサ1から
入力される水平方向の磁束密度データに基づいて、磁気
マーカ14を基準とする車両の水平方向の位置変位量を
算出する。
The vehicle position calculating unit 16 determines the on-vehicle magnetic sensor 1 that has output the highest vertical magnetic flux density data based on the vertical magnetic flux density data input from the magnetic detection unit 2 of each of the on-vehicle magnetic sensors 1. Based on the magnetic flux density data in the horizontal direction input from the on-vehicle magnetic sensor 1 specified as the detection system closest to the magnetic marker 14, the horizontal displacement of the vehicle with respect to the magnetic marker 14 is calculated. I do.

【0020】次に、本実施の形態による車載用磁気セン
サ1及びそれを備えた車両位置検出装置の具体的実施例
について図3を用いて説明する。図3は、本実施の形態
による車載用磁気センサ1及びそれを備えた車両位置検
出装置の一実施例の概略の構成を示している。図3に示
すように、紙面手前に向かって進行する車両22のボデ
ィ26は、タイヤ24を介して路面18に対して垂直上
方に十数cmから数十cm程度の高さに位置している。
磁気マーカ14は、車両22の進行方向に沿って所定の
間隔で設置されている。図3では磁気マーカ14が車両
22の進行方向に沿って1列だけ設置された状態を例示
しているが、路面18幅方向(図中左右方向)に磁気マ
ーカ14を複数列配置してももちろんよい。
Next, a specific example of the on-vehicle magnetic sensor 1 and the vehicle position detecting device provided with the same according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a schematic configuration of an on-vehicle magnetic sensor 1 according to the present embodiment and a vehicle position detecting device provided with the same. As shown in FIG. 3, the body 26 of the vehicle 22 that advances toward the front of the drawing is located at a height of about several tens cm to several tens cm vertically above the road surface 18 via the tires 24. .
The magnetic markers 14 are provided at predetermined intervals along the traveling direction of the vehicle 22. Although FIG. 3 illustrates a state where the magnetic markers 14 are installed in only one row along the traveling direction of the vehicle 22, a plurality of rows of the magnetic markers 14 may be arranged in the width direction of the road surface 18 (the left-right direction in the figure). Of course it is good.

【0021】ボディ26下部に車載用磁気センサ1が設
置されている。本実施例の車載用磁気センサ1は3個の
磁気検出部2を有し、それらが車両22内で路面18に
ほぼ平行で進行方向に直行する方向に等間隔に配置され
ている。具体的には、ボディ26下部のほぼ中央に1つ
と、その左右に1つずつ磁気検出部2が設置されてい
る。3つの磁気検出部2のそれぞれの水平方向両端に
は、磁気検出部2を図中左右から挟むように隣接して4
つの磁性部材4が配置されている。4つの磁性部材4
は、好ましくは同一寸法形状に構成される。こうするこ
とにより、それぞれの磁気検出部2に対して磁性部材4
を対称に配置できる。
The vehicle-mounted magnetic sensor 1 is installed below the body 26. The on-vehicle magnetic sensor 1 according to the present embodiment has three magnetic detecting units 2, which are arranged at equal intervals in a direction substantially parallel to the road surface 18 and perpendicular to the traveling direction in the vehicle 22. Specifically, one magnetism detection unit 2 is installed at substantially the center of the lower portion of the body 26, and one magnetism detection unit 2 is provided on each of the left and right sides. The four magnetic detection units 2 are adjacent to both ends in the horizontal direction so as to sandwich the magnetic detection units 2 from the left and right in the figure.
Two magnetic members 4 are arranged. Four magnetic members 4
Are preferably configured in the same dimensional shape. By doing so, the magnetic members 4
Can be arranged symmetrically.

【0022】車載用磁気センサ1は、図1に示した検出
素子磁性体10xの長手方向が車両の進行方向に直交す
る水平方向となり、検出素子磁性体10yの長手方向が
路面18に垂直方向となるように設置されている。磁気
検出部2は、磁気マーカ14から発生する磁界の路面1
8に平行な水平方向成分の強さと路面18に垂直な垂直
方向成分の強さとを検出し、磁気検出信号を不図示の車
両位置演算部へ出力する。上述のように、車両位置演算
部は入力された磁気検出信号に基づいて、磁気マーカ1
4を基準とする車両の位置変位量を算出する。
In the on-vehicle magnetic sensor 1, the longitudinal direction of the detecting element magnetic body 10x shown in FIG. 1 is a horizontal direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle, and the longitudinal direction of the detecting element magnetic body 10y is perpendicular to the road surface 18. It is installed to become. The magnetic detection unit 2 is configured to detect a road surface 1 of a magnetic field generated from the magnetic marker 14.
The strength of a horizontal component parallel to 8 and the strength of a vertical component perpendicular to the road surface 18 are detected, and a magnetic detection signal is output to a vehicle position calculation unit (not shown). As described above, the vehicle position calculation unit performs the magnetic marker 1 based on the input magnetic detection signal.
Then, the amount of positional displacement of the vehicle with reference to 4 is calculated.

【0023】次に、本実施の形態による車載用磁気セン
サの動作について図4を用いて説明する。図4右側にあ
る上向きの矢印は車両の進行方向を示している。図4
は、路面18に対して垂直方向に磁極が並んだ磁気マー
カ14から発生する磁界を路面18に垂直な方向から見
た状態を示している。路面18上に設置された磁気マー
カ14からは、図4に模式的に描いた複数の磁力線30
が放射状に延びている。図中破線で示した円(例えば半
径約30cm)は、従来の車載用磁気センサ103(図
6参照)が磁気マーカ14の磁界の強さを検出できる磁
界強度検出可能領域32の限界を示している。
Next, the operation of the on-vehicle magnetic sensor according to this embodiment will be described with reference to FIG. The upward arrow on the right side of FIG. 4 indicates the traveling direction of the vehicle. FIG.
Shows a state where the magnetic field generated from the magnetic marker 14 in which the magnetic poles are arranged in a direction perpendicular to the road surface 18 is viewed from a direction perpendicular to the road surface 18. From the magnetic marker 14 installed on the road surface 18, a plurality of magnetic force lines 30 schematically illustrated in FIG.
Extend radially. A circle (for example, a radius of about 30 cm) indicated by a broken line in the figure indicates the limit of the magnetic field strength detectable area 32 in which the conventional on-vehicle magnetic sensor 103 (see FIG. 6) can detect the magnetic field strength of the magnetic marker 14. I have.

【0024】図4に例示するように、車両の進行に伴
い、車載用磁気センサ1の磁気検出部2が磁界強度検出
可能領域32の限界を超えた位置に到達したとしても、
磁気検出部2の図中左側に隣接する磁性部材4の一端部
は磁界強度検出可能領域32の限界近傍に位置してい
る。これにより磁気マーカ14の磁束を通過させる磁路
が磁性部材4及び磁気検出部2に形成されるので、磁気
検出部2内の検出素子磁性体10xの長手方向を貫通す
る磁束の磁束密度を高めることができる。
As shown in FIG. 4, even if the magnetic detector 2 of the on-vehicle magnetic sensor 1 reaches a position beyond the limit of the magnetic field strength detectable area 32 as the vehicle advances,
One end of the magnetic member 4 adjacent to the left side of the magnetism detector 2 in the drawing is located near the limit of the magnetic field strength detectable region 32. As a result, a magnetic path through which the magnetic flux of the magnetic marker 14 passes is formed in the magnetic member 4 and the magnetic detection unit 2, so that the magnetic flux density of the magnetic flux penetrating in the longitudinal direction of the detection element magnetic body 10x in the magnetic detection unit 2 is increased. be able to.

【0025】本実施の形態による車載用磁気センサ1及
びそれを備えた車両位置検出装置によれば、磁気検出部
2に隣接する磁性部材4で形成される磁路により高い磁
束密度の磁界が得られるため、磁気検出部2が磁界強度
検出可能領域32の領域外に位置していても、磁気マー
カ14からの磁界の強さを十分検出することができる。
また、磁気検出部2が磁界強度検出可能領域32内にあ
る場合には、磁性部材4によりさらに高い磁束密度が得
られるので、磁気マーカ14からの磁界の強さをより高
精度に検出することができる。
According to the on-vehicle magnetic sensor 1 and the vehicle position detecting device having the same according to the present embodiment, a magnetic field having a high magnetic flux density can be obtained by the magnetic path formed by the magnetic member 4 adjacent to the magnetic detector 2. Therefore, even if the magnetic detection unit 2 is located outside the magnetic field strength detectable area 32, the strength of the magnetic field from the magnetic marker 14 can be sufficiently detected.
Further, when the magnetic detection unit 2 is within the magnetic field strength detectable region 32, a higher magnetic flux density can be obtained by the magnetic member 4, so that the strength of the magnetic field from the magnetic marker 14 can be detected with higher accuracy. Can be.

【0026】このように本実施の形態によれば、磁気検
出部2と磁気マーカ14との距離が開いても磁気検出信
号のSN比の低下を防止できる。このため、本実施の形
態による車載用磁気センサ1及びそれを備えた車両位置
検出装置によれば、車両の位置変位を精度良く検出する
ことができ、またより広範囲で車両の位置変位を検出で
きる。また、磁界検出精度の向上に伴い、従来5個必要
としていた磁気検出部の数を3個に減らすことができ、
コスト抑制効果を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, even if the distance between the magnetic detection unit 2 and the magnetic marker 14 increases, it is possible to prevent the S / N ratio of the magnetic detection signal from lowering. Therefore, according to the on-vehicle magnetic sensor 1 and the vehicle position detecting device including the same according to the present embodiment, the positional displacement of the vehicle can be accurately detected, and the positional displacement of the vehicle can be detected in a wider range. . Also, with the improvement of the magnetic field detection accuracy, the number of magnetic detection units conventionally required five can be reduced to three,
A cost reduction effect can be obtained.

【0027】図5は、本実施の形態による車載用磁気セ
ンサ及びそれを備えた車両位置検出装置の効果を説明す
るグラフである。横軸は磁気マーカ14を基準とした車
両22の位置変位量(cm)を表しており、縦軸は車載
用磁気センサ1、103で検出された水平方向の磁界の
磁束密度(μT)を表している。実線で示した曲線は本
実施の形態による車載用磁気センサ1での検出結果を表
しており、破線で示した曲線は従来の車載用磁気センサ
103での検出結果を表している。図5に示すように、
従来の車載用磁気センサ103で検出される磁束密度の
ピークが約60μTであることと比較すると、本実施形
態の車載用磁気センサ1は、検出される磁束密度のピー
クが約170μTであり、約3倍の磁気検出感度を有し
ている。
FIG. 5 is a graph for explaining the effects of the on-vehicle magnetic sensor according to the present embodiment and a vehicle position detecting device having the same. The horizontal axis represents the displacement (cm) of the vehicle 22 with respect to the magnetic marker 14, and the vertical axis represents the magnetic flux density (μT) of the horizontal magnetic field detected by the on-vehicle magnetic sensors 1 and 103. ing. The curve shown by the solid line represents the detection result of the on-vehicle magnetic sensor 1 according to the present embodiment, and the curve shown by the broken line represents the detection result of the conventional on-vehicle magnetic sensor 103. As shown in FIG.
Compared with the fact that the peak of the magnetic flux density detected by the conventional on-vehicle magnetic sensor 103 is about 60 μT, the on-vehicle magnetic sensor 1 of the present embodiment has a peak of the detected magnetic flux density of about 170 μT. It has three times the magnetic detection sensitivity.

【0028】また、位置検出レンジ(磁束密度の変化と
位置変位量の変化とがほぼ線形の関係を維持する範囲の
位置変位量の大きさ)を比較すると、従来の車載用磁気
センサ103の位置検出レンジR2は20cm(±10
cm)程度であるのに対し、本実施形態の車載用磁気セ
ンサ1の位置検出レンジR1は40cm(±20cm)
程度となり、ほぼ従来の2倍の大きさが得られる。検出
された磁束密度から位置変位量を正確に算出できるのは
位置検出レンジ内であるため、本実施形態の車載用磁気
センサ1及びそれを備えた車両位置検出装置3は、従来
と比較してほぼ2倍の範囲で車両の位置変位量を検出で
きる。
Further, comparing the position detection range (the magnitude of the position displacement in a range in which the change in the magnetic flux density and the change in the position displacement maintain a substantially linear relationship), the position of the conventional on-vehicle magnetic sensor 103 is compared. The detection range R2 is 20 cm (± 10
cm), whereas the position detection range R1 of the on-vehicle magnetic sensor 1 of the present embodiment is 40 cm (± 20 cm).
Approximately twice as large as the conventional size can be obtained. Since it is within the position detection range that the amount of position displacement can be accurately calculated from the detected magnetic flux density, the on-vehicle magnetic sensor 1 of the present embodiment and the vehicle position detecting device 3 including the same can be compared with the related art. The position displacement amount of the vehicle can be detected in a range approximately twice as large.

【0029】本発明は、上記実施の形態に限らず種々の
変形が可能である。例えば、上記実施の形態による磁性
部材4は、磁気検出部2の水平方向に隣接して配置され
ているが、本発明はこれに限らず、さらに磁気検出部2
の垂直方向に隣接する磁性部材4を配置するようにして
もよい。こうすることにより、磁界の垂直方向成分の強
さの検出感度も上げることができるようになる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, the magnetic member 4 according to the above-described embodiment is disposed adjacent to the magnetic detection unit 2 in the horizontal direction. However, the present invention is not limited to this.
The magnetic members 4 adjacent to each other in the vertical direction may be arranged. By doing so, the detection sensitivity of the strength of the vertical component of the magnetic field can be increased.

【0030】また、上記実施の形態による車載用磁気セ
ンサ1の隣り合う磁気検出部2間の磁性部材4は例えば
長さ30cmの1本の柱状体で形成しているが、本発明
はこれに限らず、長さの短い柱状の磁性体を複数並べて
配置するようにしてもよい。
The magnetic member 4 between the adjacent magnetic detecting portions 2 of the on-vehicle magnetic sensor 1 according to the above-described embodiment is formed by a single columnar member having a length of, for example, 30 cm. The invention is not limited thereto, and a plurality of columnar magnetic bodies having a short length may be arranged.

【0031】また、上記実施の形態の磁気検出部2は図
1を用いて説明したように、棒状(帯状)の磁性体の長
手方向にパルス電流(交流電流)を流して外部磁界の変
化に応じた電気信号を検出巻線から得るようにしている
が、本発明はこれに限られない。例えば、磁心に励磁巻
線と検出巻線とを巻回し、励磁巻線に流す交流電流で磁
心に内部磁界を発生させ、この内部磁界に対するバイア
スとしての外部磁界を検出巻線から電気信号として取り
出す方式の磁気検出部を用いることも可能である。
Further, as described with reference to FIG. 1, the magnetic detection unit 2 of the above-described embodiment applies a pulse current (alternating current) in the longitudinal direction of the rod-shaped (band-shaped) magnetic body to change the external magnetic field. Although the corresponding electric signal is obtained from the detection winding, the present invention is not limited to this. For example, an excitation winding and a detection winding are wound around a magnetic core, an internal magnetic field is generated in the magnetic core by an alternating current flowing through the excitation winding, and an external magnetic field as a bias against the internal magnetic field is extracted as an electric signal from the detection winding. It is also possible to use a magnetic detection unit of the system.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、最適な磁
界分布が得られ車載用磁気センサの車両位置検出範囲を
大幅に広げることができる。また、従来に比べて少ない
センサ個数で車両の位置変位量を高精度で検出できる。
As described above, according to the present invention, the optimum magnetic field distribution can be obtained, and the vehicle position detection range of the on-vehicle magnetic sensor can be greatly expanded. Further, the positional displacement amount of the vehicle can be detected with high accuracy with a smaller number of sensors than in the conventional case.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態による車載用磁気センサの概略の
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle-mounted magnetic sensor according to an embodiment.

【図2】本実施の形態による車両位置検出装置の概略の
構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle position detecting device according to the present embodiment.

【図3】本実施の形態による車載用磁気センサ及びそれ
を備えた車両位置検出装置の一実施例の概略の構成を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an example of an on-vehicle magnetic sensor and a vehicle position detecting device including the same according to the present embodiment.

【図4】本実施の形態による磁気マーカから発生する磁
界を路面に垂直方向に見た状態について説明する図であ
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where a magnetic field generated from a magnetic marker according to the present embodiment is viewed in a direction perpendicular to a road surface.

【図5】本実施の形態による車載用磁気センサ及びそれ
を備えた車両位置検出装置の効果を説明するグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph illustrating the effects of the on-vehicle magnetic sensor and the vehicle position detecting device including the same according to the present embodiment.

【図6】従来の車載用磁気センサ及びそれを備えた車両
位置検出装置を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a conventional on-vehicle magnetic sensor and a vehicle position detecting device including the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車載用磁気センサ 2 磁気検出部 3 車両位置検出装置 4 磁性部材 6 電源 10x、10y 検出素子磁性体 12x、12y 検出巻線 14 磁気マーカ 16 車両位置演算部 18 路面 20 信号線 22 車両 24 タイヤ 26 ボディ 30 磁力線 32 磁界強度検出可能領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 On-vehicle magnetic sensor 2 Magnetic detection part 3 Vehicle position detection device 4 Magnetic member 6 Power supply 10x, 10y Detection element magnetic body 12x, 12y Detection winding 14 Magnetic marker 16 Vehicle position calculation part 18 Road surface 20 Signal line 22 Vehicle 24 Tire 26 Body 30 Magnetic field lines 32 Magnetic field strength detectable area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H180 CC19 CC24 LL01 LL02 LL06 5H301 AA03 BB20 CC03 DD07 DD11 DD15 EE04 EE06 EE13 FF04 FF11 FF15 FF23 HH01 KK03 LL01 LL06 LL11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H180 CC19 CC24 LL01 LL02 LL06 5H301 AA03 BB20 CC03 DD07 DD11 DD15 EE04 EE06 EE13 FF04 FF11 FF15 FF23 HH01 KK03 LL01 LL06 LL11

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】路面に設置された磁気マーカから発生する
磁界のうち、所定の一方向の磁界の強さを検出する磁気
検出部と、 前記磁気検出部に隣接して配置された磁性部材とを有す
ることを特徴とする車載用磁気センサ。
1. A magnetic detector for detecting the strength of a magnetic field in a predetermined direction among magnetic fields generated from a magnetic marker installed on a road surface, and a magnetic member disposed adjacent to the magnetic detector. An in-vehicle magnetic sensor comprising:
【請求項2】請求項1記載の車載用磁気センサであっ
て、 前記磁性部材は、前記所定の一方向に沿って前記磁気検
出部に隣接して配置されていることを特徴とする車載用
磁気センサ。
2. The on-vehicle magnetic sensor according to claim 1, wherein the magnetic member is disposed adjacent to the magnetic detector along the one predetermined direction. Magnetic sensor.
【請求項3】請求項1又は2に記載の車載用磁気センサ
であって、 前記一方向は、前記路面と平行で車両の進行方向に直交
する水平方向であることを特徴とする車載用磁気セン
サ。
3. The on-vehicle magnetic sensor according to claim 1, wherein the one direction is a horizontal direction parallel to the road surface and orthogonal to a traveling direction of the vehicle. Sensor.
【請求項4】請求項3記載の車載用磁気センサであっ
て、 前記磁気検出部は、さらに前記路面に対し垂直方向の磁
界の強さを検出することを特徴する車載用磁気センサ。
4. The on-vehicle magnetic sensor according to claim 3, wherein the magnetic detector further detects a strength of a magnetic field in a direction perpendicular to the road surface.
【請求項5】路面に設置された磁気マーカから発生する
磁界に基づいて磁気検出信号を出力する車載用磁気セン
サと、前記磁気検出信号により前記磁気マーカを基準と
する車両の位置変位を算出する車両位置演算部とを有す
る車両位置検出装置であって、 前記車載用磁気センサとして、請求項1乃至4のいずれ
か1項に記載の車載用磁気センサを用いることを特徴と
する車両位置検出装置。
5. A vehicle-mounted magnetic sensor for outputting a magnetic detection signal based on a magnetic field generated from a magnetic marker installed on a road surface, and calculating a position displacement of a vehicle based on the magnetic marker based on the magnetic detection signal. A vehicle position detecting device having a vehicle position calculating unit, wherein the vehicle-mounted magnetic sensor according to any one of claims 1 to 4 is used as the vehicle-mounted magnetic sensor. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012094123A (en) * 2010-09-30 2012-05-17 Honda Motor Co Ltd Controller for autonomous traveling service car
JP2016045126A (en) * 2014-08-25 2016-04-04 学校法人 名城大学 Position detector and mobile device equipped with the same

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