特許 7445139 磁気マーカシステム

(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】2024-02-28

(45)【発行日】2024-03-07

(54)【発明の名称】磁気マーカシステム

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/08 20060101AFI20240229BHJP

   G05D 1/244 20240101ALI20240229BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

G01V3/08 E

G05D1/244

G08G1/09 F

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020562524

(86)(22)【出願日】2019-12-27

(86)【国際出願番号】 JP2019051528

(87)【国際公開番号】W WO2020138460

(87)【国際公開日】2020-07-02

【審査請求日】2022-07-27

(31)【優先権主張番号】P 2018248432

(32)【優先日】2018-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】長尾 知彦

(72)【発明者】

【氏名】青山 均

【審査官】福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／２２５６７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－１９８８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１８７８７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－３３１４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０３９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３２６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４７４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８４２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２３６２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３２７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第００９７７１３８（ＥＰ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｖ ３／０８

Ｇ０５Ｄ １／２４４

Ｇ０８Ｇ １／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に取り付けられた磁気検出部が検出可能なように走行路に敷設された複数の磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
前記複数の磁気マーカのうちのいずれか一の磁気マーカを検出したとき、該一の磁気マーカを一意に特定可能なマーカ特定情報を含む検出情報を出力する複数の車両と、
該複数の車両の各車両が出力する前記検出情報を取得するサーバ装置と、を含み、
前記サーバ装置は、前記一の磁気マーカに関する複数の前記検出情報に基づいて、該一の磁気マーカの状態を推定する状態推定部を備えており、
当該状態推定部は、前記複数の磁気マーカのうちのいずれか一の磁気マーカが検出された回数である被検出回数、及び該一の磁気マーカを前記複数の車両が通過した通過回数を特定し、前記被検出回数を前記通過回数で除算して求めることができる被検出率に基づいて該一の磁気マーカの状態を推定する磁気マーカシステム。

【請求項2】

車両に取り付けられた磁気検出部が検出可能なように走行路に敷設された複数の磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
前記複数の磁気マーカのうちのいずれか一の磁気マーカを検出したとき、該一の磁気マーカを一意に特定可能なマーカ特定情報を含む検出情報を出力する複数の車両と、
該複数の車両の各車両が出力する前記検出情報を取得するサーバ装置と、を含み、
前記サーバ装置は、前記一の磁気マーカに関する複数の前記検出情報に基づいて、該一の磁気マーカの状態を推定する状態推定部を備えており、
当該状態推定部は、前記複数の磁気マーカの状態に基づき前記磁気検出部の状態を推定可能であり、前記サーバ装置は、前記磁気検出部の状態を表すセンサ状態情報を車両側に提供するセンサ情報提供部を備えている磁気マーカシステム。

【請求項3】

請求項２において、前記サーバ装置は、前記車両の経路上に位置する磁気マーカを特定するマーカ特定部と、当該車両によって検出された磁気マーカを記憶する記憶部と、を備え、
前記状態推定部は、前記経路上に位置する磁気マーカと、前記検出された磁気マーカと、を照合する処理を実行することにより前記磁気検出部の状態を推定する磁気マーカシステム。

【請求項4】

請求項３において、前記状態推定部は、前記経路上に位置する磁気マーカの状態の良否レベルを推定可能であり、
前記状態推定部は、前記照合する処理において、前記状態推定部が推定した前記経路上に位置する磁気マーカの状態の良否レベルに応じて異なる指標を用いて前記磁気検出部の状態を推定する磁気マーカシステム。

【請求項5】

請求項２～４のいずれか１項において、前記サーバ装置は、前記各車両の状態を表す車両情報を生成する車両情報生成部と、該車両情報を対応する車両側に提供する車両情報提供部と、を備え、
前記状態推定部は、前記磁気検出部の状態として、前記各車両における取付高さの変化を検出可能であり、
前記車両情報生成部は、前記各車両における前記磁気検出部の取付高さの変化に応じて前記各車両の地上高の変化を検出し、前記各車両について、該地上高の変化に対応する車両情報を生成する磁気マーカシステム。

【請求項6】

請求項５において、前記各車両が出力する検出情報には磁気計測値（ピーク値）が含まれ、前記状態推定部は、磁気マーカに関する複数の前記検出情報に基づいて、該磁気マーカの磁気レベルを特定し、
前記状態推定部は、磁気マーカの磁気レベルと、前記磁気検出部が磁気マーカについて計測した磁気計測値（ピーク値）と、の相関関係を表す指標値を利用し、車両の地上高の変化を検出する磁気マーカシステム。

【請求項7】

車両に取り付けられた磁気検出部が検出可能なように走行路に敷設された複数の磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
前記複数の磁気マーカのうちのいずれか一の磁気マーカを検出したとき、該一の磁気マーカを一意に特定可能なマーカ特定情報を含む検出情報を出力する複数の車両と、
該複数の車両の各車両が出力する前記検出情報を取得するサーバ装置と、を含み、
前記サーバ装置は、前記一の磁気マーカに関する複数の前記検出情報に基づいて、該一の磁気マーカの状態を推定する状態推定部を備えており、
当該サーバ装置は、前記複数の磁気マーカの運用状況を表す運用データを記憶する記憶部を有し、当該記憶部において、前記複数の磁気マーカを振り分けたグループ毎に管理可能に前記運用データを記憶している磁気マーカシステム。

【請求項8】

請求項７において、前記状態推定部は、前記運用データに関する統計処理を前記グループ毎に実施し、当該統計処理の結果に基づいて前記複数の磁気マーカのうちの各磁気マーカの状態を推定する磁気マーカシステム。

【請求項9】

車両に取り付けられた磁気検出部が検出可能なように走行路に敷設された複数の磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
前記複数の磁気マーカのうちのいずれか一の磁気マーカを検出したとき、該一の磁気マーカを一意に特定可能なマーカ特定情報を含む検出情報を出力する複数の車両と、
該複数の車両の各車両が出力する前記検出情報を取得するサーバ装置と、を含み、
前記サーバ装置は、前記一の磁気マーカに関する複数の前記検出情報に基づいて、該一の磁気マーカの状態を推定する状態推定部を備えており、
当該サーバ装置は、前記複数の磁気マーカの運用状況を表す運用データを記憶する記憶部を有し、当該記憶部において、前記複数の磁気マーカが敷設された道路種別毎に管理可能に前記運用データを記憶している磁気マーカシステム。

【請求項10】

請求項９において、前記状態推定部は、前記運用データに関する統計処理を前記道路種別毎に実施し、当該統計処理の結果に基づいて前記複数の磁気マーカのうちの各磁気マーカの状態を推定する磁気マーカシステム。

【請求項11】

車両に取り付けられた磁気検出部が検出可能なように走行路に敷設された複数の磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
前記複数の磁気マーカのうちのいずれか一の磁気マーカを検出したとき、該一の磁気マーカを一意に特定可能なマーカ特定情報を含む検出情報を出力する複数の車両と、
該複数の車両の各車両が出力する前記検出情報を取得するサーバ装置と、を含み、
前記サーバ装置は、前記一の磁気マーカに関する複数の前記検出情報に基づいて、該一の磁気マーカの状態を推定する状態推定部を備えており、
当該サーバ装置は、さらに、いずれか一の車両から時間的に前後して取得した２つの検出情報のうち、時間的に先行する一方の検出情報を出力した後、他方の検出情報を出力するまでの間に、当該一の車両が未検出の磁気マーカが有るか無いかを判断する判断部を備えている磁気マーカシステム。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項において、前記状態推定部は、磁気マーカが検出された回数である被検出回数の統計処理の結果に基づいて各磁気マーカの状態を推定する磁気マーカシステム。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれか１項において、前記サーバ装置は、前記磁気マーカの状態に基づき、各磁気マーカに必要な保守作業を表すメンテナンス情報を生成するメンテナンス情報生成部を備えている磁気マーカシステム。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項において、磁気マーカは、前記マーカ特定情報を出力可能な無線タグを保持しており、
車両が磁気マーカを検出したときに出力する前記検出情報には、当該磁気マーカに保持された無線タグから取得した前記マーカ特定情報が含まれている磁気マーカシステム。

【請求項15】

請求項１４において、前記無線タグはシート状をなし、磁気マーカの表面に配設されている磁気マーカシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両側で検出できるように敷設された磁気マーカを含む磁気マーカシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、道路に敷設された磁気マーカを利用する車両用の磁気マーカシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この磁気マーカシステムは、車体フロアに磁気センサが取り付けられた車両を対象として、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等、各種の運転支援の提供を目的としている。

【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】

しかしながら、前記従来のシステムでは、次のような問題がある。すなわち、磁気マーカや磁気センサ等に起こり得るトラブルの未然の回避や、トラブルが発生した後の早急な対処等を可能にするため、定期的な点検作業や保守作業が必要となり管理コストが嵩むおそれがある。

【0005】

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、磁気マーカあるいは磁気センサの点検や保守に役立つ磁気マーカシステム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】

本発明は、車両に取り付けられた磁気検出部が検出可能なように走行路に敷設された複数の磁気マーカを含む磁気マーカシステムであって、
前記複数の磁気マーカのうちのいずれか一の磁気マーカを検出したとき、該一の磁気マーカを一意に特定可能なマーカ特定情報を含む検出情報を出力する複数の車両と、
該複数の車両の各車両が出力する前記検出情報を取得するサーバ装置と、を含み、
前記サーバ装置は、前記一の磁気マーカに関する複数の前記検出情報に基づいて、該一の磁気マーカの状態を推定する状態推定部を備えている磁気マーカシステムにある。

【発明の効果】

【0007】

本発明の磁気マーカシステムによれば、各車両による磁気マーカの検出情報を利用し、磁気マーカ及び磁気検出部の少なくともいずれかの状態を効率良く推定できる。本発明の磁気マーカシステムが推定する状態を利用すれば、磁気マーカあるいは磁気センサの点検や保守を効率良く実施でき、管理コストを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１における、磁気マーカシステムの構成図。

【図2】実施例１における、磁気マーカを示す斜視図。

【図3】実施例１における、ＲＦＩＤタグの正面図。

【図4】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説明図。

【図5】実施例１における、車両側の構成を示すブロック図。

【図6】実施例１における、サーバ装置の構成を示すブロック図。

【図7】実施例１における、磁気マーカの設置データの説明図。

【図8】実施例１における、磁気マーカの運用データの説明図。

【図9】実施例１における、磁気マーカの状態データの説明図。

【図10】実施例１における、磁気マーカを通過する際の進行方向の磁気計測値の変化を例示する説明図。

【図11】実施例１における、車幅方向に配列された磁気センサＣｎによる車幅方向の磁気計測値の分布曲線を例示する説明図。

【図12】実施例１における、磁気マーカシステムの動作の流れを示すフロー図。

【図13】実施例１における、未検出マーカの特定方法の説明図。

【図14】実施例１における、磁気マーカの運用データの他の例を示す説明図。

【図15】実施例２における、サーバ装置の構成を示すブロック図。

【図16】実施例２における、磁気マーカ、車両の経路Ｒがマッピングされた電子地図を例示する説明図。

【図17】実施例２における、センサアレイの運用データの説明図。

【図18】実施例２における、センサアレイの状態データの説明図。

【図19】実施例３における、サーバ装置の構成を示すブロック図。

【図20】実施例３における、磁気マーカの状態データの説明図。

【図21】実施例３における、磁気マーカの磁気レベルと、磁気センサによる磁気計測値（ピーク値）と、の相関を表すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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、磁気マーカ１０の状態を推定する機能を備える磁気マーカシステム１に関する例である。この磁気マーカシステム１を構成するサーバ装置１１は、各車両５から取得する磁気マーカ１０の検出情報を利用し、磁気マーカ１０の状態を推定する。この内容について、図１～図１４を用いて説明する。

【0010】

磁気マーカシステム１は、図１のごとく、インターネット１９などの公衆通信回線に接続可能な車両５と、各車両５から磁気マーカ１０の検出情報を取得するサーバ装置１１と、の組み合わせにより構成されている。この磁気マーカシステム１は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ１５（図２）を一体的に保持する磁気マーカ１０が敷設された道路を対象として運用される。

【0011】

以下、（１）磁気マーカ１０を概説した後、磁気マーカシステム１を構成する（２）車両５、及び（３）サーバ装置１１について説明し、続いて（４）磁気マーカシステム１の動作内容、を説明する。

【0012】

（１）磁気マーカ
磁気マーカ１０は、図２のごとく、直径２０ｍｍ、高さ２８ｍｍの柱状の磁石を含み、その端面にＲＦＩＤタグ１５が取り付けられた道路マーカである。この磁気マーカ１０は、例えば路面に穿設された孔に収容されて敷設される。磁気マーカ１０は、例えば、左右のレーンマークで区分された車線（走行路の一例）の中央に沿って１０ｍ間隔で配列される。

【0013】

磁気マーカ１０では、図２のごとく、敷設時に上面となる端面に、シート状のＲＦＩＤタグ１５が貼り付けられて配設されている。無線タグの一例であるＲＦＩＤタグ１５は、無線による外部給電により動作し、マーカ特定情報の一例である識別情報としてのタグＩＤを無線通信により外部出力する。なお、磁気マーカの敷設位置を表す情報を、ＲＦＩＤタグ１５が出力するマーカ特定情報として採用しても良い。

【0014】

ＲＦＩＤタグ１５は、図３のごとく、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルムから切り出したタグシート１５０の表面に、ＩＣチップ１５７が実装された電子部品である。タグシート１５０の表面には、ループコイル１５１及びアンテナ１５３の印刷パターンが設けられている。ループコイル１５１は、外部からの電磁誘導によって励磁電流が発生する受電コイルである。アンテナ１５３は、位置データ等を無線送信するための送信アンテナである。

【0015】

（２）車両
車両５は、図４のごとく、計測ユニット２、タグリーダ３４、制御ユニット３２、及び無線通信機能を備える通信ユニット（図示略）を備えている。さらに、車両５は、目的地までの経路案内を実行するナビゲーション装置６を備えている。車両５は、通信ユニットを介して公衆通信回線に接続可能である。車両５は、磁気マーカ１０の検出情報やマーカ位置情報等の情報を、例えばインターネット１９を介してサーバ装置１１との間で送受する。

【0016】

計測ユニット２は、図４及び図５のごとく、磁気マーカ１０を検出するセンサアレイ（磁気検出部の一例）２１と、慣性航法を実現するためのＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）２２と、が一体化されたユニットである。細長い棒状の計測ユニット２は、路面１００Ｓと対面し、かつ、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などに取り付けられる。本例の車両５の場合、路面１００Ｓを基準とした計測ユニット２の取付け高さが２００ｍｍとなっている。なお、計測ユニット２に対して、タグリーダ３４を一体的に組み込むことも良い。

【0017】

センサアレイ２１は、一直線上に配列された１５個の磁気センサＣｎ（ｎは１～１５の整数、磁気検出部の一例）と、図示しないＣＰＵ等を内蔵した検出処理回路２１２と、を備えている。センサアレイ２１では、１５個の磁気センサＣｎが１０ｃｍの等間隔で配置されている。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。

【0018】

センサアレイ２１の検出処理回路２１２（図５）は、磁気マーカ１０を検出するためのマーカ検出処理などの処理を実行する演算回路である。この検出処理回路２１２は、各種の演算を実行するＣＰＵ（central processing unit）や、ＲＯＭ（read only memory）やＲＡＭ（random access memory）などのメモリ素子等を利用して構成されている。検出処理回路２１２は、磁気センサＣｎが出力するセンサ信号を３ｋＨｚ周期で取得してマーカ検出処理を実行し、その検出結果を制御ユニット３２に入力する。

【0019】

計測ユニット２に組み込まれたＩＭＵ２２は、慣性航法により車両５の相対位置を推定する慣性航法ユニットである。ＩＭＵ２２は、方位を計測する電子コンパスである２軸磁気センサ２２１と、加速度を計測する２軸加速度センサ２２２と、角速度を計測する２軸ジャイロセンサ２２３と、を備えている。ＩＭＵ２２は、計測した加速度や角速度などを利用し、基準となる車両位置に対する相対位置を演算する。

【0020】

車両５が備えるタグリーダ３４（図５）は、磁気マーカ１０の表面に配置されたＲＦＩＤタグ１５（図３）と無線で通信するユニットである。タグリーダ３４は、ＲＦＩＤタグ１５の動作に必要な電力を無線で送電し、ＲＦＩＤタグ１５が送信する情報を受信する。なお、ＲＦＩＤタグ１５の送信情報には、ＲＦＩＤタグ１５の識別情報であるタグＩＤが含まれている。

【0021】

車両５が備える制御ユニット３２（図５）は、計測ユニット２やタグリーダ３４を制御するユニットである。制御ユニット３２は、通信ユニットを介してサーバ装置１１との間で各種の情報を交換する。制御ユニット３２は、各種の演算を実行するＣＰＵのほか、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ素子等が実装された電子基板（図示略）を備えている。

【0022】

制御ユニット３２は、磁気マーカ１０の検出情報をサーバ装置１１にアップロードする一方、検出情報のアップロードに応じてサーバ装置１１からマーカ位置情報の返信を受ける。マーカ位置情報は、磁気マーカ１０の位置を表すマーカ位置データを含む情報である。制御ユニット３２がアップロードする検出情報には、磁気マーカ１０を一意に特定可能なマーカＩＤ（マーカ特定情報、識別情報）や、車両の識別情報である車両ＩＤ等が含まれている。なお、本例の構成では、磁気マーカ１０を検出した際にＲＦＩＤタグ１５から読み取ったタグＩＤが、マーカＩＤとして利用される。

【0023】

制御ユニット３２（図５）は、サーバ装置１１から受信するマーカ位置情報を利用して自車位置を特定する。磁気マーカ１０を検出したとき、サーバ装置１１は、マーカ位置情報が表す位置を基準として、磁気マーカ１０に対する車両５の横ずれ量の分だけずらした位置を自車位置として特定する。一方、磁気マーカ１０を検出した後、新たな磁気マーカ１０を検出するまでの間は、慣性航法を利用して新たな自車位置を特定する。具体的には、サーバ装置１１は、直近の自車位置を基準として慣性航法により車両５の相対位置を推定する。そして、この相対位置の分だけ直近の自車位置からずらした位置を新たな自車位置として特定する。制御ユニット３２は、例えば目的地までの経路案内等を実行するナビゲーション装置６に自車位置を入力する。なお、ナビゲーション装置６は、地図データを記憶しており、地図データに基づく電子地図上に自車位置をマッピング可能である。

【0024】

（３）サーバ装置
サーバ装置１１は、ＣＰＵが実装された図示しない電子基板等を含む主回路１１０を有する演算処理装置である。サーバ装置１１では、ハードディスクなどの記憶装置１１Ｍが主回路１１０に接続されている。主回路１１０には、図示しないＬＡＮ（Local Area Network）に対応する通信機を具備している。サーバ装置１１は、ＬＡＮポートに接続された通信ケーブルを介してインターネット１９（図１）等の公衆通信回線に接続可能である。

【0025】

主回路１１０に対しては、車両５から磁気マーカ１０の検出情報を取得する検出情報取得部１１６や、検出情報の送信元の車両５に対してマーカ位置情報を提供する位置情報提供部１１８などが接続されている。また、主回路１１０は、磁気マーカ１０の状態を推定する状態推定部１１Ａや、磁気マーカ１０に必要な保守作業を表すメンテナンス情報を生成するメンテナンス情報生成部１１Ｂなどの機能を備えている。これらの機能は、ソフトウェアプログラムをＣＰＵ等で処理することで実現される。

【0026】

サーバ装置１１では、主回路１１０に接続された記憶装置１１Ｍの記憶領域を利用し、磁気マーカ１０に関するデータを格納するマーカデータベース（マーカＤＢ）１１１が設けられている。記憶部の一例をなすマーカＤＢ１１１には、磁気マーカ１０の設置データ（図７）、磁気マーカ１０の運用データ（図８）、磁気マーカ１０の状態データ（図９）等が格納されている。

【0027】

図７の設置データは、磁気マーカ１０が設置された位置を表すマーカ位置データや、道路の種別である道路種別を表すフラグデータ等を含んでいる。各磁気マーカ１０のマーカ位置データ等には、磁気マーカ１０の識別情報であるマーカＩＤ（マーカ特定情報）がひも付けされている。なお、本例の道路種別は、交通量の度合いによる道路の分類である。例えば「道路種別２」など、道路種別が共通している磁気マーカ１０は、車両の通過台数が似通っている。

【0028】

図８の運用データは、磁気マーカ１０の被検出回数など、磁気マーカ１０の運用状況を表すデータであり、マーカＩＤがひも付けされている。磁気マーカ１０の運用状況を表す指標である被検出回数は、磁気マーカ１０が車両５によって検出された回数である。この運用データは、道路種別毎、日毎に管理されている。例えば図８は、道路種別１の日毎の運用データの一部である。運用データに基づけば、各磁気マーカ１０の日毎の被検出回数を把握できる。さらに、運用データは、記憶部の一例をなすマーカＤＢ１１１において、道路種別毎に管理可能に記憶されている。道路種別毎に管理されている運用データに基づけば、磁気マーカ１０の被検出回数の統計処理を道路種別毎に実施できる。

【0029】

図９の状態データは、磁気マーカ１０の良否レベル（状態の一例）を表すフラグデータである。この状態データには、マーカＩＤがひも付けされている。図９の例では、磁気マーカ１０の良否レベルを表すフラグデータとして、例えば丸、三角、バツに対応する３種類のデータがある。丸は、良好な状態であって、トラブルの可能性の度合いが低いことを表すフラグデータである。バツは、トラブルの可能性が高く、保守作業を要することを表すフラグデータである。三角は、直ちに保守作業を実施する必要はないが、トラブルの可能性があり監視を要することを表すフラグデータである。図９の状態データは、各磁気マーカ１０の保守作業の要否を表すメンテナンス情報の元データとして利用可能である。

【0030】

（４）磁気マーカシステムの動作
上記のような構成の磁気マーカシステム１の動作の内容を説明する。まず、図１０及び図１１を参照して車両５による（ａ）マーカ検出処理を説明する。続いて、図１２のフロー図を参照し、車両５による（ｂ）検出情報のアップロード処理、及びサーバ装置１１による（ｃ）マーカ位置情報の送信処理について説明する。さらに（ｄ）磁気マーカのメンテナンス情報の生成処理、について説明する。

【0031】

（ａ）マーカ検出処理
車両５が道路を走行している間、計測ユニット２のセンサアレイ２１（図５）が、磁気マーカ１０を検出するためのマーカ検出処理を繰り返し実行する。
上記のごとく、磁気センサＣｎは、車両５の進行方向及び車幅方向の磁気成分を計測可能である。例えばこの磁気センサＣｎが、進行方向に移動して磁気マーカ１０の真上を通過するとき、進行方向の磁気計測値は、図１０のごとく磁気マーカ１０の前後で正負が反転すると共に、磁気マーカ１０の真上の位置でゼロを交差するように変化する。したがって、車両５の走行中では、いずれかの磁気センサＣｎが検出する進行方向の磁気について、その正負が反転するゼロクロスＺｃが生じたとき、計測ユニット２が磁気マーカ１０の真上に位置すると判断できる。検出処理回路２１２（図５）は、進行方向の磁気計測値のゼロクロスＺｃが生じたときに磁気マーカ１０を検出したと判断する。

【0032】

また例えば、磁気センサＣｎと同じ仕様の磁気センサについて、磁気マーカ１０の真上を通過する車幅方向の仮想線に沿う移動を想定すると、車幅方向の磁気計測値は、磁気マーカ１０を挟んだ両側で正負が反転すると共に、磁気マーカ１０の真上の位置でゼロを交差するように変化する。１５個の磁気センサＣｎを車幅方向に配列した計測ユニット２の場合には、図１１の例の通り、磁気マーカ１０を介してどちらの側にあるかによって磁気センサＣｎが検出する車幅方向の磁気の正負が異なってくる。

【0033】

計測ユニット２の各磁気センサＣｎの車幅方向の磁気計測値を例示する図１１の分布曲線に基づけば、車幅方向の磁気の正負が反転するゼロクロスＺｃを利用して磁気マーカ１０の車幅方向の位置を特定可能である。隣り合う２つの磁気センサＣｎの中間（中央とは限らない）にゼロクロスＺｃが位置している場合には、ゼロクロスＺｃを挟んで隣り合う２つの磁気センサＣｎの中間の位置が、磁気マーカ１０の車幅方向の位置となる。あるいはいずれかの磁気センサＣｎの位置にゼロクロスＺｃが一致している場合、すなわち車幅方向の磁気計測値がゼロであって両外側の磁気センサＣｎの磁気計測値の正負が反転している磁気センサＣｎが存在する場合には、その磁気センサＣｎの直下の位置が、磁気マーカ１０の車幅方向の位置となる。検出処理回路２１２は、計測ユニット２の中央の位置（磁気センサＣ８の位置）に対する磁気マーカ１０の車幅方向の位置の偏差を、磁気マーカ１０に対する車両５の横ずれ量として計測する。例えば、図１１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、車幅方向において計測ユニット２の中央に位置するＣ８を基準として（９．５－８）×１０＝１５ｃｍとなる。

【0034】

（ｂ）検出情報のアップロード処理
図１２のごとく、車両５のセンサアレイ２１が上記のマーカ検出処理Ｐ１を実行して磁気マーカ１０を検出したとき（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、タグリーダ３４が、ＲＦＩＤタグ１５のタグＩＤを読み取るためのタグＩＤ読取処理を実行する（Ｓ１０２）。タグリーダ３４は、ＲＦＩＤタグ１５の動作に必要な電力を無線で送電してＲＦＩＤタグ１５の動作を開始させ、ＲＦＩＤタグ１５の送信データ（タグＩＤなど）を受信する。そして、タグリーダ３４は、このタグＩＤ読取処理により読み取ったタグＩＤを制御ユニット３２に入力する。制御ユニット３２は、このタグＩＤをマーカ特定情報であるマーカＩＤとして取り扱い、このマーカＩＤを含む検出情報を生成する（Ｓ１０３）。そして、制御ユニット３２は、車両５の識別情報である車両ＩＤをひも付けてサーバ装置１１に検出情報を送信する。

【0035】

（ｃ）マーカ位置情報の送信処理
サーバ装置１１は、図１２のごとく、車両５側から検出情報を取得すると（Ｓ２０１）、各磁気マーカ１０のマーカ位置データ等を格納するマーカＤＢ１１１（図６）を参照する（Ｓ２０２）。そして、マーカＤＢ１１１の中から、検出情報に対応する磁気マーカ１０、すなわち検出情報のマーカＩＤに係る磁気マーカ１０を選択する。

【0036】

サーバ装置１１は、マーカＤＢ１１１の設置データ（図７）を参照し、選択した磁気マーカ１０のマーカ位置データ等を取得する（Ｓ２０３）。さらに、マーカＤＢ１１１の運用データ（図８）を参照し、選択した磁気マーカ１０の被検出回数（図８参照。）を１回加算する（Ｓ２０４）。そして、ステップＳ２０３で取得したマーカ位置データを含むマーカ位置情報を生成し、上記のステップＳ２０１で取得した検出情報の送信元の車両５に対して、マーカ位置情報を送信する（Ｓ２０５）。

【0037】

車両５の制御ユニット３２は、マーカ位置情報を取得すると（Ｓ１０４）、このマーカ位置情報が表す位置を基準として車両位置を特定する（Ｓ１０５）。具体的には、磁気マーカ１０の位置を基準として、上記のように計測ユニット２が計測した横ずれ量（相対位置の一例）の分だけオフセットさせる演算を実行して車両位置を求める。ナビゲーション装置６は、この車両位置を自車位置として取り扱い、経路案内等を実施する。

【0038】

なお、磁気マーカ１０を検出した後、新たな磁気マーカ１０を検出するまでの走行区間では（Ｓ１０１：ＮＯ）、制御ユニット３２は、直近の磁気マーカ検出時の車両位置を基準位置として、慣性航法により車両５の相対位置を推定する（Ｓ１１２）。具体的には、計測ユニット２に組み込まれたＩＭＵ２２（図５）が、２軸加速度センサ２２２による計測加速度を二階積分して変位量を演算し、さらに、２軸ジャイロセンサ２２３が計測する車両５の進行方位に沿って変位量を積算する演算を実行する。これにより、上記の基準位置に対する車両５の相対位置を推定する。そして、この相対位置の分だけ基準位置から移動させた位置を自車位置として特定する（Ｓ１０５）。

【0039】

（ｄ）磁気マーカのメンテナンス情報の生成処理
サーバ装置１１は、各磁気マーカ１０の被検出回数（図８の運用データ）について、平均値や標準偏差（統計処理の結果の一例）等を算出するための統計処理を実施する。なお、本例の構成では、交通量の度合いが同程度の道路種別毎に統計処理を実施することで、統計処理の信頼性を確保している。

【0040】

サーバ装置１１は、各磁気マーカ１０について、被検出回数の偏差値（統計処理の結果の一例）を算出すると共に、この偏差値に関する閾値処理を実行する。サーバ装置１１は、例えば、被検出回数の偏差値が所定の閾値を下回る磁気マーカ１０について、トラブルのおそれが高いと判定する。このようにしてサーバ装置１１は、各磁気マーカ１０の状態を表す状態データ（図９）を生成する。この状態データは、各磁気マーカ１０の良否レベルを表す良否情報である。この状態データは、各磁気マーカ１０の保守作業の要否を表すメンテナンス情報の元データとして利用可能である。なお、本例では、図９のごとく、上記の被検出回数の偏差値について２段階の閾値を設定している。そして、２段階の閾値により、磁気マーカ１０の良否レベルを３段階（同図中の丸、三角、バツ）に区別している。

【0041】

図９の状態データは、そのままメンテナンス情報として利用することが可能である。状態データに基づくメンテナンス情報によれば、例えば道路の管理者等が適切なタイミングで磁気マーカ１０のメンテナンスを実施できる。例えば、バツの磁気マーカについては、トラブルのおそれがあり、至急のメンテナンスを要する、等の判断が可能である。例えば、三角の磁気マーカについては、近日中のメンテナンスを要する、等の判断が可能である。なお、図９の状態データを加工しても良い。例えば、良否が丸の磁気マーカ１０については、例えばメンテナンス情報として「良好な状態を維持しています。」等の文字情報に変換、あるいは加工しても良い。また、例えば、良否がバツの磁気マーカ１０については、例えば「早急な点検が必要です。」等のメンテナンス情報に変換あるいは加工することも良い。

【0042】

以上の通り、本例の磁気マーカシステム１では、各車両５から取得する検出情報に基づいて、サーバ装置１１が磁気マーカ１０の状態を推定可能である。この磁気マーカシステム１によれば、各車両５による磁気マーカ１０の検出情報を利用することで、磁気マーカ１０の状態を効率良く推定できる。そして、この磁気マーカシステム１が推定する磁気マーカ１０の状態（例えば良否レベル）を活用すれば、磁気マーカ１０の点検や保守を効率良く実施できる。

【0043】

なお、本例では、磁気マーカ１０について道路種別毎の統計処理を施して磁気マーカ１０の状態（良否）を判定している。これに代えて、あるいは加えて、磁気マーカ１をグループに分けて統計処理を実施することも良い。グループとしては、対象の磁気マーカ１０の手前及び通過後の所定区間（例えば前後２０メートルずつ等）に属する磁気マーカ１０のグループ、あるいは例えば半径２０メートルの円内など付近の所定範囲内の磁気マーカ１０のグループを例示できる。このような構成は、分岐箇所や合流箇所が多く存在する道路構造に有効である。分岐箇所や合流箇所が存在するために交通量に位置的な粗密がある場合であっても、その粗密の影響を抑制しながら精度高く磁気マーカ１０の状態を推定できる。上記の所定区間としては、例えば道路の分岐箇所あるいは合流箇所を両端とする区間等を設定することも良い。あるいは、上記の所定区間として、隣り合う２つの交差点の間の区間を設定しても良い。

【0044】

なお、磁気マーカ１０の位置がマッピングされた電子地図上で、検出情報の送信元の車両５の位置を特定可能なようにサーバ装置１１を構成することも良い。このサーバ装置１１であれば、各車両５から検出情報を取得したとき、同じ車両５から取得した１回前の検出情報に対応する磁気マーカ１０Ｂを起点とし、最新の検出情報に対応する対応する磁気マーカ１０Ａに至る経路Ｒを特定できる。この経路Ｒ上に未検出の磁気マーカが有るか無いかを判断する判断部としての機能を、サーバ装置１の主回路に設けると良い。この判断部は、いずれか一の車両から時間的に前後して取得した２つの検出情報のうち、時間的に先行する一方の検出情報を出力した後、他方の検出情報を出力するまでの間に対応する経路Ｒに、他の磁気マーカ（例えば図１３中の符号１０Ｃの磁気マーカ）が有ったとき、その磁気マーカを未検出と判断できる。

【0045】

図１３のごとく未検出マーカ１０Ｃを特定できたとき、例えば図１４の運用データにおいて、検出情報に対応する磁気マーカ１０について通過回数及び被検出回数を１回ずつ加算する一方、未検出マーカについては通過回数のみを１回加算すると良い。同図の運用データによれば、各磁気マーカ１０につき、被検出回数を通過回数で除算することで被検出率を算出可能である。被検出率に関する閾値処理を実施すれば、磁気マーカ１０の良否を判断できる。あるいは、例えば被検出率そのものを磁気マーカ１０の状態を表す指標として取り扱うことも良い。また例えば、被検出率に閾値処理を適用した結果を、磁気マーカ１０の良否情報あるいはメンテナンス情報としても良い。

【0046】

なお、本例では、磁気マーカ１０がマッピングされた電子地図の地図データを記憶しているサーバ装置１１を例示している。これに代えて、磁気マーカ１０の隣接関係を表すデータを記憶しているサーバ装置であっても良い。磁気マーカ１０の隣接関係が分かっていれば、同じ車両５が時間的に前後してアップロードした２つの検出情報に対応する磁気マーカ１０が隣り合っているか否かを判断できる。これら２つの検出情報に対応する磁気マーカ１０が隣り合っていないとき、中間に位置する磁気マーカ１０を未検出マーカ１０Ｃと判断できる。

【0047】

（実施例２）
本例は、実施例１の磁気マーカシステムに基づき、車両側の磁気検出部の一例であるセンサアレイ２１の状態を推定可能に構成したシステムの例である。この内容について、図５、及び図１５～図１８を参照して説明する。

【0048】

図１５のサーバ装置１１は、実施例１の構成に加えて、各車両５による磁気マーカ１０の検出履歴を記憶する記憶部１１Ｆと、各車両５が走行した経路Ｒ（図１６参照。）を電子地図上にマッピングする経路マッピング部１１Ｃと、経路Ｒ上の磁気マーカ１０を特定するマーカ特定部１１Ｄと、車両５側のセンサアレイ２１の状態を評価する評価部１１Ｅと、センサアレイ２１の状態を表すセンサ状態情報を車両５側に提供するセンサ情報提供部１１７と、を備えている。

【0049】

さらに、サーバ装置１１は、マーカＤＢ１１１に加えて、各車両５のデータを格納するための車両データベース（車両ＤＢ）１１２を備えている。車両ＤＢ１１２には、各車両のセンサアレイ２１の運用状況を表す運用データ（図１７）や、各車両のセンサアレイの状態を表す状態データ（図１８）等が格納されている。なお、車両ＤＢに格納される運用データ及び状態データには、車両の識別情報である車両ＩＤがひも付けられている。

【0050】

サーバ装置１１では、地図データに基づく電子地図上に磁気マーカ１０の位置をマッピング可能である（図１６）。電子地図にマッピングされた各磁気マーカ１０には、同図中に丸、三角、バツで示すように、磁気マーカ１０の状態データの一例である良否レベルを表すフラグデータがひも付けられている。ここで、磁気マーカ１０の良否レベルを表す丸、三角、バツの意味は、実施例１で参照した図９の例と同様である。経路マッピング部１１Ｃは、磁気マーカ１０がマッピングされた電子地図（図１６）に対して、各車両５の経路Ｒをマッピングする。電子地図上では、経路Ｒ上に位置する磁気マーカ１０がマーカ特定部１１Ｄによって特定される。

【0051】

評価部１１Ｅは、対象の車両５について記憶部１１Ｆが記憶する磁気マーカ１０の検出履歴を、その車両５の経路Ｒ上に位置する磁気マーカ１０と照合する。評価部１１Ｅは、この照合によって、経路Ｒ上の磁気マーカ１０を、検出された磁気マーカ、及び検出されなかった磁気マーカ（未検出マーカ）のいずれかに区別する。そして、評価部１１Ｅは、図１７の状態データのごとく、磁気マーカ１０の良否の各レベル（丸、三角、バツ）につき、通過回数と被検出回数を集計すると共に、被検出回数を通過回数で除して検出率を算出する。評価部１１Ｅは、このような処理を各車両５について実施する。このように評価部１１Ｅによって集計あるいは算出された車両５毎の運用データ（通過回数、被検出回数及び検出率）は車両ＤＢ１１２（図１５）に格納される。

【0052】

評価部１１Ｅは、さらに、各車両５が備えるセンサアレイ２１の状態を判断する。評価部１１Ｅは、例えば磁気マーカ１０の検出率について閾値処理を実施する。例えば良否レベルが丸と三角の磁気マーカ１０の検出率（図１７）に閾値を設定しても良い。閾値の大きさは、例えば（良否が丸の磁気マーカの検出率の閾値）＞（良否が三角の磁気マーカの検出率の閾値）とすると良い。評価部１１Ｅは、例えば、良否レベルが丸の磁気マーカ１０、及び三角の磁気マーカ１０のうちの少なくともいずれかに、閾値を下回る検出率があれば、センサアレイ２１にトラブルが発生している可能性があると判断する。そして、センサアレイ２１が点検を要する状態にあると判断する。そして、評価部１１Ｅは、図１８のごとく、点検の要否を表すフラグデータを状態データとして生成する。なお、検出率に対する閾値処理は、上記に代えて、例えば良否レベルが丸の磁気マーカ１０についてのみ実施しても良い。

【0053】

センサ情報提供部１１７は、図１８の状態データを元にして、点検を要すると判断されたセンサアレイ２１に対応する車両５に対して、その旨の注意情報を送信する。センサ状態情報の一例であるこの注意情報は、例えば車両が備える液晶ディスプレイ等に表示される。このような表示により注意情報を把握した運転者は、修理・点検等のために車両販売店に車両を持ち込む等の対処が可能である。
なお、その他の構成及び作用効果については実施例１と同様である。

【0054】

（実施例３）
本例は、実施例２の磁気マーカシステムに基づいて、車両の地上高に関する車両情報を生成する機能を追加した例である。この内容について、図１９～図２１を参照して説明する。
図１９のサーバ装置１１は、実施例２のサーバ装置を基にして、車両情報を生成する車両情報生成部１１Ｇと、この車両情報を車両側に提供する車両情報提供部１１９と、が追加された装置である。また、本例の磁気マーカシステムでは、車両がアップロードする検出情報に、磁気マーカを検出した際の磁気計測値（ピーク値）が追加されている。

【0055】

本例のサーバ装置１１は、磁気マーカの状態を推定するに当たって、磁気強度の度合いを１０段階の磁気レベルで評価する。サーバ装置１１は、各車両側から取得した検出情報に含まれる磁気計測値（ピーク値）の平均値を算出し、その平均値の大きさを１０段階の磁気レベルのいずれかに割り当てる（図２０参照。）。この磁気レベルは、磁気マーカの状態を表す指標として利用可能である。

【0056】

サーバ装置１１の評価部１１Ｅは、各車両のセンサアレイ（磁気検出部）について実施例２と同様の評価を実施する一方、磁気マーカの磁気レベル（図２０）と、磁気計測値（ピーク値）と、の相関関係を表す指標値を車両毎に算出する。評価部１１Ｅが内部的に実行する処理の内容は、例えば図２１のグラフを用いて説明できる。同図のグラフは、対象の車両がアップロードした検出情報に含まれる磁気計測値（ピーク値）と、対応する磁気マーカの磁気レベル（図２０）と、の関係を表している。同図のグラフの横軸は、磁気マーカの１０段階の磁気レベルを示し、縦軸は、磁気計測値（ピーク値）を示している。図２１のグラフ上には、対象の特定の車両がアップロードした検出情報が順次、プロットされる。評価部１１Ｅは、プロットされた点群について、例えば最小二乗法によって近似直線を算出する。そして、この近似直線の傾き（係数）や切片が、上記の相関関係を表す指標値となり得る。なお、切片は、近似直線が縦軸と交わる点の磁気計測値である。

【0057】

評価部１１Ｅは、例えば１時間、２時間、１日、１週間などの所定時間を設定し、所定時間毎のプロットの点群（例えばＤ１～Ｄ３）の近似直線（例えばＡＰ１～ＡＰ３）を求める。例えば、所定時間が１時間であれば、１時間毎の近似直線が求められる。例えば、センサアレイの磁気センサ（磁気検出部）の感度に変化がなく、かつ、センサアレイの取付高さに変化がなければ、上記の近似直線（例えばＡＰ１～ＡＰ３）の傾きや切片が時間的にほぼ一定となる。一方、例えば、磁気センサの感度には変化がないが、センサアレイの取付高さに変化が生じると、上記の近似直線の傾き等が時間的に変化する。

【0058】

このような時間的な変化を検出すれば、評価部１１Ｅが、車両の地上高の変化を検出できる。車両の地上高の変化を検出すれば、評価部１１Ｅが、例えば車両の地上高の変化の要因であるタイヤのパンクや積荷の過積載等を検知できる。上記の近似直線の傾き等の時間的な変化について閾値処理を実行し、閾値を超える変化が発生したとき、サーバ装置１１が車両の地上高の変化が大きい旨の車両情報を生成することも良い。この場合、サーバ装置１１は、注意を促すためにこの車両情報を対応する車両に送信することも良い。例えばディスプレイ装置やスピーカなどを利用して車両情報を乗員に提示すれば、タイヤのパンクや積荷の過積載による事故の発生を未然に防止できる。

【0059】

例えば、点群Ｄ１→点群Ｄ２に移行したケースは、切片の変化がほとんど生じていないが、近似直線の傾きが大きくなっているケースである。このケースでは、例えば、過積載やパンクなどによって車両の地上高が低くなっている等の要因を想定できる。車両の地上高が低くなれば、センサアレイ（磁気センサ）の取付高さが低くなり、これにより、センサアレイ（磁気センサ）が磁気マーカを検出する際の磁気計測値（ピーク値）が大きくなる。この場合、車両情報生成部１１Ｇは、過積載やパンク等に起因して車両の地上高が低くなっている旨の車両情報を生成する。

【0060】

車両情報提供部１１９は、その車両情報を車両側に提供すると良い。提供先の車両側としては、対応する車両であっても良く、対応する車両の整備を担う車両ディーラ等であっても良い。さらに、対応する車両がタクシーやトラックなどの営業車両であれば、営業車両を管理する企業や会社の担当部署であっても良い。車両ディーラや担当部署に車両情報を提供する方法としては、車両ディーラ等に設置された端末装置に対して、インターネット等の公衆通信回線を利用して車両情報を送信する等の方法がある。

【0061】

例えば、点群Ｄ１→点群Ｄ３に移行したケースは、近似直線の傾きの変化は少ないが、切片が変化し、近似直線ＡＰ１が上方に並行移動して近似直線ＡＰ３になっているケースである。このケースでは、磁気センサの感度が変化しているおそれがあると共に、車両の地上高の変化が発生している可能性もある。点群Ｄ１→点群Ｄ２に移行したケースと同様、車両の地上高の変化が生じている可能性がある旨の車両情報を車両側に提供すると良い。

【0062】

なお、点群の近似直線の傾きや切片の変化、あるいは点群の分布態様の変化と、発生原因との関係を機械学習等することも良い。このような機械学習によれば、人工知能的な手法によって発生原因を推定できるようになる。この場合には、発生原因を表す車両情報を車両側に提供すると良い。
なお、その他の構成及び作用効果については実施例２と同様である。

【0063】

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。

【符号の説明】

【0064】

１ 磁気マーカシステム
１０ 磁気マーカ
１１ サーバ装置
１１Ａ 状態推定部
１１Ｂ メンテナンス情報生成部
１１Ｃ 経路マッピング部
１１Ｄ マーカ特定部
１１Ｅ 評価部
１１Ｆ 記憶部
１１Ｇ 車両情報生成部
１１１ マーカデータベース（マーカＤＢ）
１１２ 車両データベース（車両ＤＢ）
１１６ 検出情報取得部
１１７ センサ情報提供部
１１８ 位置情報提供部
１１９ 車両情報提供部
１５ ＲＦＩＤタグ（無線タグ）
２ 計測ユニット
２１ センサアレイ（磁気検出部）
２１２ 検出処理回路
３２ 制御ユニット
３４ タグリーダ
５ 車両
６ ナビゲーション装置
Ｃｎ（ｎは１～１５） 磁気センサ（磁気検出部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】