特許 7268499 マーカ保持体、マーカ敷設方法および制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-25

(45)【発行日】2023-05-08

(54)【発明の名称】マーカ保持体、マーカ敷設方法および制御方法

(51)【国際特許分類】

   E01F 11/00 20060101AFI20230426BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20230426BHJP

   G05D 1/02 20200101ALI20230426BHJP

【ＦＩ】

E01F11/00

G08G1/00 X

G05D1/02 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019116774

(22)【出願日】2019-06-24

(65)【公開番号】P2021002300

(43)【公開日】2021-01-07

【審査請求日】2022-02-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000116655

【氏名又は名称】愛知製鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129654

【弁理士】

【氏名又は名称】大池 達也

(72)【発明者】

【氏名】山本 道治

(72)【発明者】

【氏名】中田 正明

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１４１８６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－３５５９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４６８５８２４（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０５－２６５５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４９２５３３５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２２９２６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／０２

Ｇ０８Ｇ １／００

Ｅ０１Ｆ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両が走行する走路に敷設されるマーカを保持するマーカ保持体であって、
間隔を空けて前記マーカを保持する保持部材を含み、
該保持部材は、多層構造をなす連続シート状のテープであって、前記走路に前記マーカを敷設する施工の際、前記マーカを保持する状態で前記走路をなす路面に接合される接合面を備え、
前記マーカは、小片シート状をなしていると共に、多層構造をなす前記保持部材の層間に保持されているマーカ保持体。

【請求項2】

請求項１において、前記保持部材は、前記接合面とは反対側の表面には防滑構造が設けられているマーカ保持体。

【請求項3】

請求項１または２において、入射した電磁波の少なくとも一部を再起反射する反射部が、前記マーカに対応する位置に設けられているマーカ保持体。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項において、前記マーカは、磁気を発生する磁気マーカであるマーカ保持体。

【請求項5】

請求項１または２において、前記マーカは、磁気を発生する磁気マーカであって、当該マーカは、酸化鉄を主原料とすると共に、入射した電磁波の少なくとも一部を再起反射する反射部としての粒状物が分散配置された磁石であるマーカ保持体。

【請求項6】

請求項１～４のいずれか１項において、前記多層構造をなす保持部材のうちのいずれかの層と前記マーカとの間に、シート状のＲＦＩＤタグが配設されているマーカ保持体。

【請求項7】

請求項３において、前記保持部材の層のうち、前記接合面とは反対側にあって前記マーカを覆う層は、電磁気的な透明あるいは半透明の層であって、前記マーカの表面には、前記反射部としての反射シートが積層されているマーカ保持体。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項において、前記接合面には接着剤が配設されているマーカ保持体。

【請求項9】

車両の走路にマーカを敷設するための方法であって、
間隔を空けて前記マーカを保持する保持部材を含む請求項１～８のいずれか１項に記載のマーカ保持体を取り扱い、
前記マーカを保持する状態の前記保持部材を、走路をなす路面に接合することで前記マーカを敷設するマーカ敷設方法。

【請求項10】

車両の走路に敷設されたマーカを利用して自動操舵により車両を走行させるための制御方法であって、
前記マーカは、間隔を空けて前記マーカを保持する保持部材を含む請求項３または５に記載のマーカ保持体を、走路をなす路面に接合することで敷設され、
車両の前方のマーカを電磁気的に検出することで前方の走路の形状を把握する処理と、
前方の走路の形状に応じて車両を自動操舵する処理と、
車両の真下に位置するマーカを検出することで当該マーカに対する車両の横ずれ量を計測する処理と、
前記マーカに対する横ずれ量によって車線内の車両の位置を調整する処理と、を含む制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の走路に敷設されるマーカに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より道路用のマーカとして、磁気的に検出可能な磁気マーカが知られている（例えば、特許文献１参照。）。磁気マーカは、例えば、車両に搭載された磁気センサを利用して検出可能である。例えば車線の中央に沿って配列された磁気マーカを利用すれば、自動操舵制御や車線逸脱警報や自動運転などの各種の運転支援を実現できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－２０２４７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば全長２００ｋｍの高速道路に数ｍ間隔で磁気マーカを配列する場合、１車線当たり数万個に及ぶ磁気マーカを施工する必要があるので、マーカ１個当たりの施工コストを抑える必要がある。

【0005】

本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであり、マーカの施工コストを抑えることが可能なマーカ保持体およびマーカ施工方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、車両が走行する走路に敷設されるマーカを保持するマーカ保持体であって、
間隔を空けて前記マーカを保持する保持部材を含み、
該保持部材は、走路に前記マーカを敷設する施工の際、前記マーカを保持する状態で走路をなす路面に接合される接合面を備えているマーカ保持体にある。

【0007】

また本発明の一態様は、前記一態様のマーカ保持体を取り扱い、車両の走路にマーカを敷設するための方法である。本発明に係るマーカ敷設方法では、マーカを保持する状態の前記保持部材を、走路をなす路面に接合することでマーカを敷設する。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るマーカ保持体の保持部材は、間隔を空けてマーカを保持している。この保持部材は、走路をなす路面に対する接合面を有している。マーカを保持する状態の保持部材を路面に接合すれば、効率良くマーカを敷設可能である。

【0009】

このように本発明に係るマーカ保持体及びこのマーカ保持体を利用するマーカ敷設方法は、効率良くマーカを敷設するために有用であり、敷設の際の施工コストの低減に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】マーカテープの説明図。

【図2】マーカの敷設態様の説明図。

【図3】マーカテープの長手方向に沿う断面の構造を示す断面図。

【図4】磁気マーカを示す図。

【図5】マーカテープの作製装置の説明図。

【図6】マーカテープの敷設作業を実施する作業車両の説明図。

【図7】他の防滑構造その１を示す図。

【図8】他の防滑構造その２を示す図。

【図9】他のマーカテープその１を示す図。

【図10】他のマーカテープその２を示す図。

【図11】他のマーカテープその３を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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、道路用の磁気マーカ１０を保持するマーカテープ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。
マーカテープ１（図１）は、連続シート状のテープの一例であるキャリアテープ１１によって複数の磁気マーカ１０が保持されたマーカ保持体の一例である。マーカテープ１では、例えば２ｍの間隔を空けて複数の磁気マーカ１０が連続的に保持されている。例えば図２のように、車両５の走路をなす車線５００の中央に沿ってこのマーカテープ１を貼り付けて接合すれば、車線５００に沿って２ｍ間隔で磁気マーカ１０を敷設できる。マーカテープ１では、施工の際、磁気マーカ１０の間隔である２ｍを計測等する必要性が少ない。マーカテープ１を路面５０に接合するだけで、隣り合う磁気マーカ１０の２ｍの間隔を精度高く実現できる。

【0012】

保持部材の一例をなすキャリアテープ１１（図１、図２）は、幅２００ｍｍ厚さ１ｍｍポリエチレン製の連続シートである。キャリアテープ１１の材質は、ポリエチレンのほか、ポリエステル、ナイロン、ガラスクロス等であっても良い。キャリアテープ１１の裏側の表面は、磁気マーカ１０の保持面であると共に、路面５０に対する接合面１１５になっている。

【0013】

磁気マーカ１０が路面５０側となるようにマーカテープ１を施工すれば、キャリアテープ１１により磁気マーカ１０を保護でき、磁気マーカ１０の耐久性を向上できる。なお、マーカテープ１を路面５０に接合する際の接着剤として、例えばゴム系、アクリル系、シリコーン系等の接着剤を利用できるほか、溶融状態のアスファルトを利用することも良い。

【0014】

キャリアテープ１１では、接合面１１５の反対側の表面側に、細かい砂利や砂などの滑り止め骨材１１１Ｂが混入する樹脂材料の層である防滑層１１１が形成されている（図３）。防滑層１１１の基材をなす樹脂材料としては、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系等の樹脂材料のほか、アスファルトなどの高分子材料を採用しても良い。防滑層１１１が形成されたキャリアテープ１１の表面は、凸凹の防滑面１１０になっている。防滑構造の一例をなす凸凹の防滑面１１０によれば、車両５が走行する際のタイヤのグリップ力を向上できる。

【0015】

磁気マーカ１０（図１～図４）は、車両が走行する走路に敷設されるマーカの一例である。磁気マーカ１０は、例えば等方性フェライトマグネットなどの磁石がシート状に形成された磁石シートである。磁気マーカ１０は、直径１００ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの円形シート状を呈する。

【0016】

磁気マーカ１０は、例えば、等方性フェライトラバーマグネットよりなる大判シート状の中間シート（図示略）を得た後、打ち抜き加工により円形状を打ち抜いて作製できる。磁気マーカ１０の外周は、打ち抜きの際の切断面のままであっても良い。一般に、酸化鉄を主原料とするフェライトラバーマグネットは、酸化等による劣化のおそれが少なく、切断面に保護層やコーティング層を設ける必要性が少ないからである。

【0017】

次に、マーカテープ１の作製方法、マーカテープ１を利用した磁気マーカ１０の敷設方法の一例を説明する。
（マーカテープの作製方法）
マーカテープ１は、例えば図５の作製装置３を用いて作製可能である。作製装置３は、キャリアテープ１１を巻回したロール１１Ｒをセットする巻出し軸３１と、作業面３００にキャリアテープ１１を沿わせるガイドローラ３５と、キャリアテープ１１を巻き取る巻取り軸３２と、を備えている。

【0018】

作製装置３では、巻出し軸３１にセットされたロール１１Ｒからキャリアテープ１１が巻き出され、ガイドローラ３５を経由して、キャリアテープ１１の先端が巻取り軸３２に固定される。キャリアテープ１１の表面（接合面１１５側の表面）に磁気マーカ１０を配置する作業中では、作業面３００に沿ってキャリアテープ１１が一定速度で通過するように巻出し軸３１及び巻取り軸３２の回転速度が制御される。なお、作製装置３が取り扱うキャリアテープ１１は、予め防滑面１１０が形成されたものであると良い。

【0019】

作製装置３は、作業面３００上のキャリアテープ１１に対して、略一定の時間間隔で順次、磁気マーカ１０を貼り付けることで、マーカテープ１を作製する。磁気マーカ１０を保持するマーカテープ１は、巻取り軸３２に巻き取られてマーカロール１Ｒとなる。なお、キャリアテープ１１に対する磁気マーカ１０の貼り付けには、ゴム系、アクリル系、シリコーン系等の接着剤を利用できるほか、アスファルトを接着剤として利用しても良い。なお、磁気マーカ１０の貼り付けた後のマーカテープ１の接合面１１５に、接着剤の接着力を高めるプライマーや、接着剤などを塗布等により配設することも良い。

【0020】

（磁気マーカの敷設方法）
マーカテープ１は、例えば図６の作業車両４により路面５０に敷設される。作業車両４は、路面５０を洗浄する洗浄装置４１、路面５０を加熱する加熱装置４３、マーカテープ１を路面５０に供給する供給装置４５、マーカテープ１を路面５０に押し付ける加圧装置４７等を装備している。この作業車両４では、洗浄装置４１、加熱装置４３、供給装置４５、加圧装置４７が、前側から順番に配置されている。

【0021】

作業車両４は、高圧水流を噴射して路面５０を洗浄した後（洗浄装置４１）、バーナーの火炎により路面５０を加熱する（加熱装置４３）。作業車両４は、このように路面５０を加熱することで、路面５０を形成するアスファルトを溶融状態にする。マーカテープ１は、マーカロール１Ｒから巻き出されて路面５０に供給され（供給装置４５）、加圧ローラ４７０により路面５０に押し付けられ加圧される（加圧装置４７）。このとき、溶融状態のアスファルトが、マーカテープ１を路面５０に接合するための接着剤として機能する。

【0022】

なお、加熱装置４３に代えて、プライマーを路面５０に塗布する装置を採用することも良い。この場合には、マーカテープ１の接合面１１５に予め接着剤を設けておくと良い。路面に塗布されたプライマーは、接着剤の接着力を高めるために有効である。

【0023】

上記のごとくマーカテープ１では、キャリアテープ１１の表面に２ｍ間隔で磁気マーカ１０が保持されている。このマーカテープ１を車線５００の中央に沿って接合すれば、車線５００の中央に沿って２ｍ間隔で磁気マーカ１０を敷設できる（図２参照。）。２ｍ間隔の磁気マーカ１０は、例えば、車線逸脱警報や車線維持機能や自動運転などの各種の運転支援に利用できる。マーカテープ１を利用すれば、車線方向における磁気マーカ１０の配置間隔の精度確保が容易になる。マーカテープ１では、磁気マーカ１０が予め２ｍ間隔でキャリアテープ１１に保持されているからである。磁気マーカ１０の敷設に当たっては、車線５００の幅方向にマーカテープ１を位置合わせすれば良い。

【0024】

以上のように、マーカ保持体の一例をなすマーカテープ１を利用すれば、効率良く磁気マーカ１０を敷設でき、磁気マーカ１０の施工コストを抑制できる。このマーカテープ１を車線５００に沿って接合するだけで、一定の間隔を空けて磁気マーカ１０を敷設できる。このマーカテープ１では、路面５０と接する側の表面（接合面１１５）に磁気マーカ１０が保持されている。マーカテープ１をなすキャリアテープ１１は、磁気マーカ１０を保護するシートとして機能するため、磁気マーカ１０の耐久性の向上に役立つ。

【0025】

磁気マーカ１０とは反対側のマーカテープ１の表面、すなわち路面５０となる表面は、車両５のタイヤのグリップ力を高める凸凹の防滑面１１０（防滑構造の一例）となっている。本例では、滑り止め骨材１１１Ｂを含む樹脂よりなる防滑層１１１の凸凹の表面を、防滑面１１０として例示している。これに代えて、車幅方向に沿う畝１０８を設けた防滑面１１０（図７）や、くさび形状を呈する畝１０８が形成された凸凹の防滑面１１０（図８）等を、防滑構造として採用することもできる。畝１０８は、キャリアテープ１１の表面に樹脂材料を塗布して形成しても良く、プレス加工等によりキャリアテープ１１を変形させて形成しても良い。

【0026】

また、ガラスクロスなどのメッシュ状のシートが表面側に積層されたキャリアテープを採用しても良い。メッシュ状のシートの表面は、凸凹の防滑面になり得る。さらに、メッシュ状のシートの表面に、滑り止め骨材を含有する樹脂材料を塗布することも良い。この場合には、防滑性を一層向上できる。

【0027】

なお、キャリアテープ１１と磁気マーカ１０との間に、シート状のＲＦＩＤタグ（図示略）を挟み込むことも良い。例えば、絶対位置を測定する測位装置、磁気マーカ１０を検出する検出装置、ＲＦＩＤタグの識別情報であるタグＩＤを読み取るタグリーダ、記憶装置を備える作業車両を、施工後のマーカテープ１に沿って走行させると良い。このとき、磁気マーカ１０の絶対位置を測位すると共に、ＲＦＩＤタグから読み出したタグＩＤをひも付けて記憶することで、マーカ情報のデータベースを生成すると良い。タグリーダを備える一般の車両は、磁気マーカ１０を検出したとき、同時に読み取ったタグＩＤを利用してデータベースを参照することで、検出した磁気マーカ１０の絶対位置などのマーカ情報を取得できる。マーカ情報には、絶対位置の情報のほか、道路の種別情報や、交通情報を含めることも良い。例えば、車両側からアクセス可能なサーバ装置がデータベースを記憶している場合であれば、渋滞情報などのリアルタイムの交通情報をマーカ情報に含めることも良い。

【0028】

本例では、マーカの一例として磁気マーカ１０を例示している。マーカとしては、磁気マーカ１０のほか、電波を送信する無線タグなどの電波マーカや、カメラによって読み取り可能であって画像処理等により情報を読み取り可能なパターンのマーカであっても良い。あるいは、反射マーカなどのポジションマーカであっても良い。

【0029】

電磁気的に透明あるいは半透明のキャリアテープを採用すると共に、入射した電磁波の少なくとも一部を再起反射する反射部の一例をなす反射シートを磁気マーカの表面に積層することも良い。この場合には、車載ユニットであるライダーユニットやミリ波レーダユニット等を利用して電磁気的に磁気マーカを検出できる。ライダーユニット等によれば、レーダー光を利用して、例えば、車両の前方１００ｍ程度までの磁気マーカ１０を検出可能である。例えば、前方の磁気マーカ１０の配置から前方の車線形状を把握することも良い。磁気センサを備える車両であれば、車両の真下に位置する磁気マーカを磁気的に検出でき、さらに、その磁気マーカに対する車両の横ずれ量を計測できる。例えば、前方の車線形状に応じて車両を自動操舵する一方、磁気マーカに対する横ずれ量によって車線内の車両の位置を調整すれば、自動操舵制御の精度を向上できる。

【0030】

なお、反射シートは、磁気マーカ１０とは反対側のキャリアテープ１１の表面に貼り付けることも良い。この場合のキャリアテープ１１は、電磁気的に透明あるいは半透明でなくても良い。
さらに、反射シートに代えて、再帰反射塗料による塗膜層を反射部の一例として採用しても良い。再帰反射塗料は、例えば、直径数１０～１００μｍの高屈折率のガラスビーズ球が混入された塗料である。この再帰反射塗料による塗膜層を、磁石シート１０の表面、あるいはキャリアテープ１１の表面に設けると良い。
また、反射部をなす直径数１０～１００μｍの高屈折率のガラスビーズ球が内部に分散配置され、一部のガラスビーズ球が表面に露出している磁気マーカを採用することも良い。図７や図８で例示した畝１０８を樹脂材料により形成するに当たり、磁気マーカ１０に対応する位置の畝１０８のみ、ガラスビーズ球が混入された樹脂材料で形成しても良い。

【0031】

キャリアテープ１１の裏側（磁気マーカ１０が保持された側）を被うベーステープ１２（図９）を採用することも良い。保持部材の一例をなすベーステープ１２は、例えば、キャリアテープ１１と同じ幅の連続シート状のテープであっても良い。この場合、多層構造をなすキャリアテープ１１とベーステープ１２との層間に磁気マーカ１０を挟み込んで保持すると良い。図９のマーカテープ１によれば、施工前の磁気マーカ１０の損傷等のおそれを一層低減できると共に、施工後の磁気マーカ１０の耐久性を一層向上できる。ベーステープ１２に代えて、磁気マーカ１０を覆う小片シート状のベースシート（図示略）を採用しても良い。なお、図９のマーカテープ１では、ベーステープ１２の表面が接合面１１５になる。

【0032】

連続状の布シートをキャリアテープ１１（図１０）として採用することも良い。糸や繊維の織物である布シートの表面には、糸などが織り込まれて凸凹が表れている。布シートの凸凹の表面は、キャリアテープ１１の凸凹の防滑面１１０として利用可能である。なお、エポキシ等の樹脂材料を布シートに含浸させたキャリアテープ１１であっても良い。
また、連続状の保持部材として、編込みヒモ１１Ａを採用することも良い（図１１）。編込みヒモ１１Ａは、編み込みによる凸凹が表面に現れており、この凸凹の表面が防滑面１１０として機能する。例えば、編込みヒモ１１Ａの長手方向に間隔を空けて磁気マーカ１０を接合してマーカ保持体１を作製できる。なお、磁気マーカに対してヒモを貫通させても良い。編込みヒモ１１Ａよりも細いヒモを採用しても良い。細いヒモであれば、タイヤのグリップに影響を与えるおそれが少ないので、防滑構造を省略しても良い。伸びの少ないケブラーのヒモを採用することも良い。

【0033】

本例では、キャリアテープ１１の表面のうち、路面に対する接合面側の表面に磁気マーカが配置されたマーカテープ１を例示している。キャリアテープ１１の反対側の表面に、磁気マーカが配置されたマーカテープであっても良い。この場合、磁気マーカの表面のうち、キャリアテープとは反対側の表面側に防滑層を設けることも良い。また、磁気マーカの表面のうち、キャリアテープとは反対側の表面側に、反射シートを積層したり、再帰反射塗料による塗膜層を形成することも良い。

【0034】

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。

【符号の説明】

【0035】

１ マーカテープ（マーカ保持体）
１０ 磁気マーカ（マーカ）
１１ キャリアテープ（保持部材）
１２ ベーステープ（保持部材）
１１０ 防滑面（防滑構造）
１１５ 接合面
３ 作製装置
４ 作業車両
５ 車両
５０ 路面
５００ 車線（走路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】