标记系统 |
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| 申请号 | CN201780037602.6 | 申请日 | 2017-06-13 | 公开(公告)号 | CN109312547B | 公开(公告)日 | 2021-12-21 |
| 申请人 | 爱知制钢株式会社; | 发明人 | 山本道治; 长尾知彦; 青山均; | ||||
| 摘要 | 磁性 标记(1)铺设于道路以便由安装于车辆(5)的底面侧的磁 传感器 (2)能够检测，以供车辆侧的驾驶支援控制，所述驾驶支援控制用于支援驾驶，磁性标记(1)是各向同性 铁 氧 体塑料磁体，该各向同性铁氧体塑料磁体是使作为磁性材料的粉末的氧化铁的磁粉分散在高分子材料中并成形为柱状而获得的，在包括该磁性标记(1)的标记系统(1S)中，收纳在穿过路面(53)设置的孔(530)中的磁性标记(1)沿着车道的中心配置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种标记系统，包含铺设于道路以能够由车辆具备的磁传感器检测的磁性标记，以供车辆侧的驾驶支援控制，所述驾驶支援控制用于支援驾驶， |
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| 说明书全文 | 标记系统技术领域背景技术[0002] 以往，已知一种将磁性标记铺设于道路以便在车辆侧能够检测的标记系统(例如，参照专利文献1。)。这种标记系统例如以利用沿着车道铺设的磁性标记的自动转向控制、车道偏离警报、自动驾驶等各种驾驶支援的实现为目的。 [0003] 在车辆侧，磁传感器安装在距路面100～250mm左右的相对较高的位置。为了提高磁性标记的检测可靠性，需要加强磁性标记产生的磁场，例如，提出了一种采用钕等产生强磁力的磁铁的磁性标记(例如，参照专利文献2。)。 [0004] 在先技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特开2005‑202478号公报 [0007] 专利文献2：日本特开2003‑027432号公报 发明内容[0008] 发明要解决的课题 [0009] 然而，在所述以往的磁性标记以及标记系统中，存在以下问题。即，存在的问题是，由于钕等磁铁容易发生氧化，因此例如需要收纳于气密性高且高耐久的金属制壳体，容易产生磁性标记本身的成本上升、大型化，进一步，磁性标记的大型化诱发施工成本的上升。 [0010] 本发明是鉴于上述以往的问题点而完成的，目的在于，提供一种抑制成本的磁性标记以及标记系统。 [0011] 用于解决课题的技术方案 [0012] 本发明的第一方式在于一种磁性标记，所述磁性标记铺设于道路以能够由车辆具备的磁传感器检测，以供车辆侧的驾驶支援控制，所述驾驶支援控制用于支援驾驶，所述磁性标记是包含作为磁性材料的粉末的磁粉在内而成形为柱状的磁铁。 [0013] 本发明的第二方式在于一种标记系统，所述标记系统包含铺设于道路以能够由车辆具备的磁传感器检测的磁性标记，以供车辆侧的驾驶支援控制，所述驾驶支援控制用于支援驾驶，所述标记系统包括所述第一方式的柱状的磁性标记。 [0014] 发明效果 [0015] 本发明所涉及的磁性标记是包含作为磁性材料的粉末的磁粉在内而成形为柱状的磁铁。例如，如果是作为磁铁本身的磁性标记，而不是将磁铁收纳于金属制壳体等而获得的磁性标记，则部件数量也会较少，且容易降低成本。此外，作为磁铁本身的磁性标记能够构成为相对较小型，能够抑制铺设时的施工成本。 [0017] 图1是实施例1中的标记系统的说明图。 [0018] 图2是示出实施例1中的磁性标记的图。 [0019] 图3是示出实施例1中的磁传感器的电结构的框图。 [0020] 图4是示出实施例1中的磁性标记的铅垂方向的磁场分布的图表。 [0021] 图5是实施例2中的铺设作业的步骤的说明图。 [0022] 图6是实施例2中的其他的铺设作业的步骤的说明图。 [0023] 图7是示出实施例2中的磁性标记的铺设状态的图。 [0024] 图8是实施例2中的其他的铺设作业的步骤的说明图。 [0025] 图9是示出实施例2中的其他的磁性标记的图。 [0026] 图10是示出实施例2中的其他的磁性标记的图。 [0027] 图11是示出实施例2中的其他的磁性标记的图。 [0028] 图12是示出实施例2中的其他的磁性标记的图。 [0029] 图13是示出实施例2中的其他的磁性标记的图。 [0030] 图14是实施例4中的具备信息提供部的磁性标记的端面的主视图。 [0031] 图15是示出实施例4中的RFID标签以及标签读取器的电结构的框图。 [0032] 图16是示出实施例5中的磁性标记的铅垂方向的磁场分布的图表。 [0033] 图17是示出实施例5中的片状的磁性标记的图。 [0034] 图18是示出实施例5中的片状的磁性标记的应用例的图。 具体实施方式[0035] 对本发明中的优选的方式进行说明。 [0036] 形成磁性标记的磁铁可以是烧结磁铁，该烧结磁铁是通过烧结使磁粉成形而获得的。磁粉可以是氧化铁的磁粉。如果是利用难以引起由氧化导致的磁特性的恶化的氧化铁的磁铁，则用于防止氧化的密封构造等的必要性较少，例如能够直接收纳在设置于路面的孔中。 [0037] 所述磁铁可以是成形品，该成形品是将所述磁粉分散在形成基材的高分子材料中而获得的。 [0038] 作为利用高分子材料的磁铁，例如，有塑料磁体、橡胶磁体等。例如，如果采用比烧结磁铁等磁铁更难以产生破裂的塑料磁体、橡胶磁体等，则能够实现耐久性良好的磁性标记。此外，如果采用能够以较低成本且高精度地成形的这些磁铁，则能够抑制生产成本并且能够提供高质量的磁性标记。此外，如果是具备柔软性的橡胶磁体等，则能够应对铺设施工时的路面的凹凸、运用中的路面的凹凸变形等，能够抑制破裂等故障于未然。 [0039] 磁性标记是直径为50mm以下的柱状的磁铁为宜。 [0040] 如果是剖面形状为包含在直径为50mm以下的圆中那样的柱状的磁性标记，则能够将例如直径为50mm左右的相对较小的孔设置并铺设于路面，因此能够抑制施工成本。进一步，例如，如果是直径为50mm左右的柱状的小的塑料磁体、橡胶磁体等，则在路面的再铺装等时，能够和旧的铺装材料一起直接废弃处分。在这种情况下，能够高效地实施再铺装等作业，且即使是铺设了磁性标记的路面，再铺装等作业成本上升的可能性也较小。另外，也可以是直径为30mm以下的柱状的磁性标记。如果是直径为30mm以下的细的磁性标记，则上述效果进一步提高。 [0042] 作为防脱构造，例如，有如下结构，所述结构具有设置在外周侧面的阶梯、延设到前端侧像根一样起作用的形状等。 [0044] 如果形成包含纤维的保护层，则能够进一步提高所述磁铁的耐久性。例如，也可以是由复合材料构成的保护层，所述复合材料是使玻璃纤维等分散在树脂材料中而获得的。此外，例如，在使磁粉分散在作为铺装材料的沥青等高分子材料中而获得的磁铁的情况下，虽然磁粉可能流出到形成路面的铺装材料中，但如果形成包含纤维的保护层，则能够抑制磁粉的流出于未然。 [0045] 具备通过无线通信向车辆侧提供信息的信息提供部的磁性标记为宜。 [0046] 磁性标记能够提供更多的信息，磁性标记的有用性变高。通过无线通信，能够将更多的信息到提供车辆侧。例如，也可以利用无线标签。如果是无线标签，则记录的信息的改写也相对较容易。另外，作为使磁粉分散而获得的磁铁的磁性标记的内部电阻高，阻碍无线电波的通信可能性较小。因此，也能够将信息提供部配置在从车辆侧观察的磁性标记的里侧。如果采用这种配置构造，则能够抑制例如由车辆轮胎等的碾压等导致的无线通信功能的故障于未然。 [0047] 所述信息提供部提供能够使用加密密钥读取的加密信息为宜。 [0048] 在这种情况下，能够选择性地向持有加密密钥的特定的车辆提供信息。例如，也可以对挂车等大型车和普通乘用车设定不同的加密密钥，而将信息提供部构成为以时分方式提供加密密钥不同的两种信息。在这种情况下，能够根据是大型车还是普通乘用车来提供不同的信息。此外，例如，也可以构成包含比特值的加密密钥，该比特值表示车速、连续驾驶时间等车辆侧的数据是否超过阈值。在这种情况下，例如，能够选择性地向超过限制速度且在行驶中的车辆提供注意信息。 [0049] 磁性标记在铺设状态下能够脱磁以及磁化为宜。 [0050] 如果在铺设状态下能够脱磁、磁化，则在需要磁化时，不需要每次从道路上卸下磁性标记，能够抑制作业成本。此外，在根据磁极性提供信息等运用中，通过磁极性的切换提供的信息的变更等变得容易。 [0051] 本发明所涉及的标记系统是所述柱状的磁性标记以收纳在穿过路面设置的孔中的状态下铺设的系统为宜。 [0052] 在此，磁性标记收纳在孔中的状态表示磁性标记的至少一部分收纳在孔中的状态。这样，如果是磁性标记收纳在孔中的状态，则例如与设置在路面的表面的情况相比，能够抑制由于积雪时的轮胎链、除雪车的除雪刮板等而受到损坏的可能性。此外，如果是将所述柱状的磁性标记收纳在路面穿孔的孔中的铺设方法，则能够通过简单的方法铺设磁性标记，能够抑制施工成本。 [0053] 所述柱状的磁性标记以与路面齐平或者比路面深的状态收纳在孔中为宜。 [0054] 如果将磁性标记整体收纳在孔中，则因为没有从路面突出的部分，所以能够进一步抑制由于积雪时的链、除雪车的除雪刮板等而受到损坏的可能性。 [0055] 所述柱状的磁性标记以比路面深的状态收纳在孔中，且在该孔中设置盖为宜。 [0056] 通过盖能够保护磁性标记，且能够抑制在运用中发生故障的可能性。作为盖，除了金属制、塑料制的盖之外，也可以是沥青等铺装材料形成的盖等。 [0057] 作为磁性标记，可以包含高度相对于剖面的大小的比率不同的多种磁性标记。 [0058] 用于设置孔的成本、除雪作业、大型挂车通过的频度等根据道路而不同。根据这些成本、频度等变更高度相对于剖面的大小的比率为宜。如果是高度相对于剖面的大小的比率大的相对较细长的柱状的磁性标记，则能够减小穿孔的孔径。 [0059] 也可以是如下标记系统，所述标记系统包括片状的磁性标记，且该片状的磁性标记设置在路面的表面，所述片状的磁性标记是包含作为磁性材料的粉末的磁粉在内的、形成为片状的磁铁。 [0060] 例如，如果是购物中心的室内的停车场等，则因为不进行除雪车的除雪作业，也不通行大型挂车，所以能够采用将磁性标记设置在路面的表面那样的铺设方法。在该铺设方法的情况下，高度相对于剖面的大小的比率小的接近片状的磁性标记是合适的。如果是片状的磁性标记，则不需要在铺设位置设置孔，仅通过粘贴就能够铺设，能够抑制施工成本。除了购物中心的室内停车场之外，如果是地下停车场、私人道路、私人土地的通道、车库引导路径等，则优选片状的磁性标记。此外，对于在道路的构造上，收纳磁性标记的孔的穿孔设置困难的场所的铺设，优选片状的磁性标记。 [0061] 在为了避免车辆进入暂时对进入进行了管制的区域而暂时设定的迂回路径、或者为了引导车辆而暂时设定的引导路径，铺设所述片状的磁性标记为宜。 [0062] 在可能变更设置场所而进行移动的运用时，优选重新粘贴等相对较容易的片状的磁性标记。 [0063] 另外，作为利用本发明所涉及的磁性标记以及标记系统在车辆侧实现的驾驶支援控制，有行驶控制、警报控制、信息的报知控制等各种控制。作为行驶控制，例如有使车辆沿着沿车道铺设的磁性标记行驶的自动转向控制、利用铺设于合流路径/分支路径的磁性标记的合流/分支控制、在检测到铺设在交叉点等停止线的跟前的磁性标记时使车辆停止的停止控制等。作为警报控制，例如有将沿着车道铺设的磁性标记作为基准来对车道偏离进行警报的控制、对通过铺设在交叉点等跟前的磁性标记时的超速进行警报的控制等。作为信息的报知控制，有对向交叉点、分支路径、收费处的靠近进行报知的控制、在引导路径的导航中对进行右转等的交叉点的位置进行高精度地报知的控制等。进一步，例如，如果是在利用磁性标记的N极以及S极的排列来向车辆侧提供信息的结构的情况下，则也可以是对该信息进行报知的控制等。 [0064] 所述磁传感器是磁阻抗传感器、磁通门传感器、TMR型传感器当中的至少一种为宜。 [0065] 在包含这些高灵敏度的磁传感器的标记系统中，能够相对抑制所述磁性标记所需的磁性强度。 [0066] 磁阻抗(MI：Magneto Impedance)传感器是利用磁阻抗元件的磁传感器，该磁阻抗元件包含阻抗根据外部磁场变化的感磁体。磁阻抗元件(MI元件)是利用磁阻抗效应(MI效应)检测磁性的元件，所述磁阻抗效应(MI效应)是由脉冲电流或者高频电流等流过感磁体时表皮层的电流密度变高的趋肤效应引起的，且表皮层的深度(厚度)根据外部磁场发生变动从而感磁体的阻抗敏感地变化。通过利用该MI效应的MI元件，能够进行高灵敏度的磁性测量。另外，对于利用MI元件的MI传感器，已形成有多个申请，例如，WO2005/19851号公报、WO2009/119081号公报、日本专利4655247号公报等中有详细的记载。 [0068] 高频电流等流过时的感磁体的阻抗变化例如可以根据感磁体的两端电压直接检测，也可以经由缠绕在感磁体的周围的检测线圈(拾取线圈)间接地检测为电动势的变化。如果是包含检测线圈的MI元件，则能够进行磁性的作用方向的检测，这是有用的。 [0069] 磁通门传感器是一种高灵敏度的磁传感器，其利用周期电流流过软磁性铁芯时的铁芯磁通的饱和定时根据外部磁场变化，从而根据饱和的定时来测量磁性强度。另外，对于磁通门传感器，已形成有多个申请，例如，在WO2011/155527号公报、日本特开2012‑154786号公报等中有详细的记载。 [0070] TMR(Tunneling Magneto Resistive，隧道磁阻)型传感器是具有在强磁性层之间夹入膜厚为1nm左右的绝缘体层的结构的高灵敏度传感器。在TMR型传感器中，若垂直地对膜面施加电压，则电流通过隧道效应流过绝缘体层，利用此时的电阻根据外部磁场大幅变化的隧道磁阻(TMR)效果来实现高灵敏度。另外，对于TMR型传感器，已形成有多个申请，例如，在WO2009/078296号公报、日本特开2013‑242299号公报等中有详细的记载。 [0071] 实施例 [0072] (实施例1) [0073] 本例是关于在车辆用的道路铺设了磁性标记1的标记系统1S的例子。该标记系统1S对应于在底面侧安装了磁传感器2的车辆5。参照图1～图4对该内容进行说明。 [0074] 在标记系统1S(图1)中，铺设于路面53的磁性标记1沿着车道的中央配置。在与该标记系统1S对应的车辆5侧，磁传感器2安装于形成底面的车身底板50。除了乘用车之外，还根据公共汽车、卡车等各种车辆的最低离地高度，假设磁传感器2的安装高度在100～250mm的范围内。在车辆5侧，磁传感器2的输出信号输入到未图示的车载ECU等，并用在用于车道维持的自动转向控制、车道偏离警报等各种控制中。 [0075] 磁性标记1(图2)是直径(D)为20mm、高度(H)为28mm的圆柱状的磁铁。形成磁性标记1的磁铁是使作为磁性材料的氧化铁的磁粉分散在作为基材的高分子材料中而获得的各3 向同性铁氧体塑料磁体，具备最大能积为(BHmax)＝6.4kJ/m的特性。该磁性标记1以收纳在穿过路面53设置的孔530(图1)中的状态铺设。另外，也可以在磁性标记1的外周面设置树脂模制的保护层。此外，也可以是通过玻璃纤维强化的树脂模制。 [0076] 在表1中示出本例的磁性标记1的规格的一部分。 [0077] [表1] [0078] 磁铁种类 铁氧体塑料磁体直径 φ20mm 高度 28mm 表面磁通密度Gs 45mT [0079] 该磁性标记1的表面的磁通密度Gs为45mT。45mT的磁通密度例如与粘贴在办公室等的白板、冰箱的门等而使用的磁体片等表面的磁通密度相同或者为其以下。如果将这些磁体片作为基准，则能够直观地把握本例的磁性标记1产生的磁力微弱。利用磁性标记1的磁力，难以吸引并吸附钉、螺栓等金属物。另外，稍后参照图4对该磁性标记1的铅垂方向的磁场分布进行说明。 [0080] 如图3的框图所示，车辆5侧的磁传感器2是MI元件21和驱动电路一体化而成的单芯片的MI传感器。MI元件21是包含CoFeSiB系合金制且几乎零磁致伸缩的非晶线(感磁体的一个例子)211和缠绕在该非晶线211的周围的拾取线圈213的元件。在向非晶线211施加脉冲电流时，磁传感器2通过测量在拾取线圈213产生的电压，来检测作用于作为感磁体的非晶线211的磁性。 [0082] 脉冲电路23是包含脉冲产生器231的电路，该脉冲产生器231生成成为脉冲电流的源的脉冲信号。信号处理电路25是经由与脉冲信号联动地开闭的同步检波251来取出拾取线圈213的感应电压，并通过放大器253以给定放大率进行放大的电路。由该信号处理电路25放大的信号作为传感器信号输出到外部。 [0083] 在表2示出磁传感器2的规格的一部分。 [0084] [表2] [0086] 该磁传感器2是磁通密度的测量范围为±0.6mT且测量范围内的磁通分辨率为0.02μT这样的高灵敏度的传感器。这种高灵敏度通过利用MI效应的MI元件21实现，该MI效应为，非晶线211的阻抗根据外部磁场敏感地变化。进而，该磁传感器2能够进行3kHz周期下的高速采样，也支持车辆的高速行驶。 [0087] 接下来，参照图4对本例的磁性标记1的铅垂方向的磁场分布进行说明。该图是示出使用有限要素法的轴对称三维静磁场分析的模拟结果的半对数图表。在该图中，将在铅垂方向上作用的磁性的磁通密度的对数刻度设定为纵轴，将以磁性标记1的表面(标记表面)为基准的铅垂方向的高度(距标记表面的高度)设定为横轴。在该图中，距标记表面的高度＝0mm时的磁通密度成为“表面的磁通密度Gs”，距标记表面的高度＝250mm时的磁通密度成为“高度250mm的位置的磁通密度Gh”。 [0088] 如图4所示，在假定为磁传感器2的安装高度的范围100～250mm内，磁性标记1能够‑6作用8μT(8×10 T)以上的磁通密度的磁性。在作用磁通密度8μT的磁性的情况下，能够使用磁通分辨率为0.02μT(参照表2。)的磁传感器2来高可靠性地检测磁性标记1。 [0089] 在本例的磁性标记1中，确保了磁传感器2能够检测的磁特性，并且将表面的磁通密度Gs抑制在45mT。如上所述，该45mT的磁通密度例如与粘贴在白板、冰箱的门等上的磁体片的表面的磁通密度相同或为其以下。因此，磁性标记1吸引并吸附道路上的钉、螺栓等金属物的可能性极小。 [0090] 另外，在以磁性标记1的表面为基准的高度250mm的位置的磁通密度Gh只要是0.5μT以上即可。如果是在高度为250mm的位置作用0.5μT以上的磁通密度Gh的磁性的磁性标记1，则能够利用高灵敏度的传感器高可靠性地进行检测，该高灵敏度的传感器例如是作为利用具有0.01～0.02μT左右的磁通分辨率的MI元件的磁传感器的MI传感器、磁通门传感器、TMR型传感器等。另外，磁通密度Gh可以是铅垂方向的磁性的磁通密度，也可以是其他的方向的磁性的磁通密度。 [0091] 对于磁性标记1，如果将高度为250mm位置的磁通密度Gh设定为0.5μT左右，则表面的磁通密度Gs能够抑制为几mT左右。几mT的磁通密度例如是比粘贴在白板等上的磁体片的磁力弱的微弱的磁力。磁力弱的磁性标记1几乎不可能吸附道路上的金属制的垃圾等。 [0092] 另外，在采用利用指向性高的MI元件的磁传感器时，对每个磁性的检测方向各设置一个MI元件为宜。如果在仅检测铅垂方向的磁性分量的情况下，则设置一个MI元件足矣，但也可以分别与三维方向对应地设置MI元件。如果在三维方向上分别设置MI元件，则能够三维地检测由磁性标记产生的磁性分量。例如，也可以设置检测路面53的铅垂方向的磁性的MI元件、检测车辆5的行进方向的磁性的MI元件以及检测车辆的左右方向的磁性的MI元件。如果检测车辆的行进方向的磁性，则例如能够通过探测磁性方向的正负反转，高精度地测量车辆的行进方向上的磁性标记的位置。 [0093] 在设置多个MI元件的情况下，也可以不对各MI元件单独设置脉冲电路、信号处理电路，例如以时分方式共享。如果能够共享电路，则容易实现磁传感器的小型化、低成本化。 [0094] 可以沿着车辆的左右方向配设多个磁传感器。也可以通过检测作用在各磁传感器上的磁性分布的峰值，判断车辆的左右方向上的磁性标记的相对位置。 [0095] 作为磁传感器，例示了使用MI元件的MI传感器，也能够采用磁通门传感器、TMR型传感器作为磁传感器来取代其。在利用两个以上磁传感器的情况下，也能够组合采用MI传感器、磁通门传感器、TMR型传感器当中的两种以上。MI传感器、磁通门传感器、TMR型传感器均作为能够以高灵敏度检测磁性的磁传感器而为人所知。如果是使用这些当中的至少一种磁传感器的标记系统，则在与将表面的磁通密度Gs抑制得较低的磁性标记的组合中，能够高可靠性地检测该磁性标记产生的磁性。 [0096] 构成磁性标记的磁性材料、磁铁的种类不限于本例。作为磁性材料、磁铁的种类，能够采用各种材料、种类。根据磁性标记要求的磁性的规格、环境规格等，选择性地确定合适的磁性材料、种类为宜。作为磁性材料，采用即使铁氧体等氧化电难以引起磁特性的恶化的材料为宜。作为磁铁，能够采用烧结磁铁、塑料磁体、橡皮磁体、橡胶磁体等。 [0097] 对于磁性标记1的剖面形状，在本例中例示了圆形，也可以采用四边形、三角形、五边形等多边形的剖面形状来取代其。 [0098] 如果是作为使磁粉分散在高分子材料中而获得的铁氧体橡胶磁体等磁铁的磁性标记，则能够吸收由道路的热膨胀、热收缩等导致的孔530的变形，耐久性变高。此外，在再铺装等路面53的修复作业时，能够和铺装材料等废弃物一起进行磁性标记的废弃处理。作为形成磁性标记的基材的高分子材料，也可以代替本例的塑料而采用树脂材料等。 [0099] 另外，在本例的计算机模拟中，通过一部分的模拟条件下的实证实验对模拟精度进行预先确认。此外，对于磁性标记1，通过实证实验确认了能够获得与计算机模拟的结果相近的磁特性。 [0100] (实施例2) [0101] 本例是磁性标记1的施工作业的例子。参照图5～图13对该内容进行说明。以下，作为磁性标记1的施工作业，对(1)铺设、(2)脱磁/磁化进行说明。 [0102] (1)铺设 [0103] 作为铺设磁性标记1的作业，例如，例示了图5、图6、图8这三种铺设作业。在图5的铺设作业中，首先，利用钻头等在路面53设置直径为20mm、深度为30mm的孔530。一般地，因为路面53的表面侧由约60mm厚的沥青层形成，所以只要是30mm深度的孔就能够相对较容易地进行穿孔。如果预先将在外周涂敷了粘结材料的磁性标记1压入该孔530中，则能够通过之后的粘结材料的固化将磁性标记1高可靠性地固定到孔530内。 [0104] 在图6的铺设作业中，在用燃烧器等加热孔530的周围使形成路面53的沥青等铺装材料软化后，将直径为20mm的磁性标记1压入孔530中。软化的半熔融状态的铺装材料附着在磁性标记1的周围并固化，由此，磁性标记1高可靠性地固定在孔530内。在这种情况下，作为铺装材料的沥青作为粘结材料发挥功能。 [0105] 另外，在图6的铺设作业中，相对于高度为28mm的磁性标记1，将孔530的深度设定为40mm。如果将磁性标记1压入直到到达孔530的底部，则磁性标记1成为从路面53稍微凹进的状态。也可以将盖531嵌入该凹部(图7)。盖531能够采用树脂制、金属制、沥青制等的盖。如果是树脂制、金属制的盖，则作为磁性标记1的铺设位置的标记也是有用的。可以通过采用将铺装材料成型为圆板状的盖，并在周围的温度高的状态下嵌入盖，从而使得与周围一体化，也可以在凹部填充熔融状态的铺装材料来形成盖。如果加深孔530的穿孔深度，则设置盖的结构也能够应用于图5的铺设作业。 [0106] 在图8的铺设作业中，在对直径为30mm的孔530填充固化前的粘结材料后，将磁性标记1压入使得收纳在孔530中。若压入磁性标记1，则由磁性标记1挤出的粘结材料经由外周侧环绕到上表面侧从而形成盖。粘结材料可以是环氧系粘结剂、硅橡胶系粘结剂等粘结材料，也可以利用作为铺装材料的沥青等来作为粘结材料。在利用沥青的情况下，能够谋求与周围的路面53的一体化。 [0107] 此外，如图9～图13所示，也可以在磁性标记1的外周设置防脱构造。如果设置防脱构造，则能够减少由从孔530的拉拔导致的磁性标记1的脱落。作为防脱构造，例如，如图9所示，有在外周侧形成凸形的环状部等。该凸形的剖面形状向外周侧的伸出量朝向从孔530的拉拔方向逐渐增大，且形成搁板状的阶梯。在拉拔方向的力作用在磁性标记1上时，这种凸形有效地起到防止脱落的作用。对此相对，在与拉拔方向相反的插入方向上，因为向凸形的外周侧的伸出量逐渐变小，所以将磁性标记1压入孔530等中时的插入阻力过大的可能性较小。 [0108] 也可以在磁性标记1的高度方向的中间位置设置如图10那样的缩颈。在埋设了磁性标记1的情况下，因为铺装材料、粘结材料在进入该缩颈的状态下固化，所以磁性标记1难以脱落。 [0109] 进一步，如图11～图13所示，也可以在磁性标记1的插入方向的前端侧设置突出形状的锚。锚像树的根那样起作用，防止磁性标记1的脱落。也可以将锚的前端形成为箭头形状(参照图12。)。也可以将锚形成为逐渐扩展的二股、三股形状(参照图13。)。 [0110] (2)脱磁/磁化 [0111] 作为铁氧体塑料磁体的磁性标记1通过从路面53的表面侧作用外部磁场，从而能够容易地实施不产生磁力的脱磁(消磁)、使得呈现特定的磁极性的磁化等作业。 [0112] 例如，在多车道的道路中，能够对该车道的磁性标记1进行脱磁，使得车辆不被引导到特定的车道。此外，例如，在进行路面53的再铺装的作业时，也可以实施了脱磁之后进行旧的铺装的剥除等。因为磁性标记1的磁力微弱，所以能够不进行脱磁而与旧的铺装材料等一起直接废弃，如果预先对磁性标记1进行脱磁，则几乎能够完全防止处理时的磁性的问题。 [0113] 在进行根据车道使磁性标记1的磁极性不同，或者根据是否是确定位置使磁性标记1的磁极性不同的运用这样的情况下，实施用于根据车道的变更、确定位置的位置变更来切换磁性标记1的磁极性的磁化作业为宜。此外，在磁性标记1的磁力降低时，也可以执行再磁化的磁化作业。 [0114] 在本例中，对直径为20mm的柱状的磁性标记例示了铺设等施工作业。如果是直径为50mm以下的柱状的磁性标记，则只要将相对较小的孔设置在路面即可，和本例一样，能够采用简单且低成本的施工作业。更优选为，直径为30mm以下的柱状为宜。 [0115] 另外，其他的结构以及作用效果与实施例1相同。 [0116] (实施例3) [0117] 本例是基于实施例1、2的磁性标记1变更磁铁的基材，并且在外周设置保护层的例子。 [0118] 本例的磁性标记是将作为高分子材料的沥青(铺装材料)作为基材来使氧化铁的磁粉分散而获得的磁铁。在该磁性标记的外周面，形成有由浸入了沥青的玻璃纤维构成的复合材料的保护层。 [0119] 在作为将沥青作为基材的磁铁的本例的磁性标记收纳到孔中时，容易与周围的沥青融合。与此相对，因为形成磁性标记的外周的保护层是包含玻璃纤维而构成，所以抑制了磁粉流出到周围。 [0120] 另外，采用与实施例1相同的基材，与此相对，也可以采用将树脂材料浸入玻璃纤维等而获得的保护层。 [0121] 其他的结构以及作用效果与实施例1相同。 [0122] (实施例4) [0123] 本例是在实施例1～3的磁性标记设置作为信息提供部的RFID标签15的例子。参照图14以及图15对该内容进行说明。 [0124] 本例的磁性标记1是将与实施例1相同的组成的磁铁成形为直径为30mm、高度为11mm的圆柱状的标记。在该磁性标记1中，片状的RFID标签(Radio Frequency IDentification，无线标签)15层叠在一个端面上(图14)。除了能够在车辆侧磁性地进行检测之外，无论磁性方法如何，具备RFID标签15的本例的磁性标记1都能够向车辆侧提供各种信息。 [0125] 如图14所述，形成信息提供部的一个例子的RFID标签15是将IC芯片157安装在作为22mm×10mm的矩形片状构件的标签片150的表面上而获得的厚度为0.5mm左右的电子部件。RFID标签15通过从外部以无线传送供给的电力工作，并以无线发送IC芯片157存储的信息。 [0126] 标签片150是从PET薄膜切出的片状构件。在标签片150的表面，形成有作为由银膏构成的导电性油墨的印刷图案的环形线圈图案151以及天线图案153。环形线圈图案151以及天线图案153呈分别在一个位置具有切口的大致环状，用于配设IC芯片157的芯片配设区域(省略图示)形成在切口部分。若将IC芯片157与标签片150接合，则各图案151、153与IC芯片157电连接。 [0127] 如图14以及图15所示，环形线圈图案151是形成受电线圈152的图案，该受电线圈152通过来自外部的电磁感应产生励磁电流。天线图案153是形成无线发送信息的发送天线 154的图案。环形线圈图案151形成的受电线圈152以及天线图案153形成的发送天线154在其形成面的铅垂方向上均具有灵敏度，适用于与安装在形成车辆的底面的车身底板的标签读取器3的通信等。另外，作为用于印刷各图案151、153的导电性油墨，除了银膏之外，还能够利用石墨膏、氯化银膏、铜膏、镍膏等。进一步，也能够通过铜蚀刻等形成各图案151、153。 [0128] IC芯片157(图14)是将半导体元件158安装在片状的基材159的表面上而获得的电子部件，所述半导体元件158包含作为存储器装置的ROM以及RAM等。将该IC芯片157粘贴在上述标签片150的表面从而制作RFID标签15。对于设置了未图示的电极的内插件型的IC芯片157的粘贴，除了导电性的粘结剂之外，还能够采用超声波接合、铆接接合等各种接合方法。另外，稍后参照图15的框图对RFID标签15的电结构进行说明。 [0129] 作为RFID标签15的标签片150、IC芯片157的基材159，能够采用聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)等树脂薄膜、纸等。进一步，此外，作为上述IC芯片157，可以是半导体元件本身，也可以是通过塑料树脂等封装半导体元件而获得的芯片。 [0130] 本例的磁性标记1例如铺设为，使得层叠了RFID标签15的端面位于车辆侧的相反侧、即孔的底侧。作为铁氧体塑料磁体的磁性标记1影响RFID标签15的受电、通信的程度小。因此，能够将RFID标签15配置在面向孔的底部的磁性标记1的端面侧。作为替代，可以将磁性标记1铺设为使得层叠了RFID标签15的端面面向车辆底板，也可以通过插入成形等在磁性标记1的内部设置RFID标签15。 [0131] 除了磁性地检测磁性标记1的磁传感器(图1中的附图标记2)之外，与本例的磁性标记1对应的车辆还具备从RFID标签15获取信息的标签读取器3(图15)。 [0132] 形成信息获取部的一个例子的标签读取器3构成为包含电力供给部31和信息获取部33，该电力供给部31对磁性标记1具备的RFID标签15供给电力，该信息获取部33获取RFID标签15无线发送的信息。电力供给部31是向环形线圈310供给电流并产生磁场，并通过电磁感应传送电力的电子电路。信息获取部33是利用环形天线330接收RFID标签15发送的电波，并通过解调取出信息的电子电路。 [0133] 标签读取器3通过由环形线圈310产生的磁场引起的电磁感应使RFID标签15侧的受电线圈152产生励磁电流来传送电力，从而使RFID标签15侧的受电部155存储电力。在RFID标签15侧，从受电部155接受电力的供给且无线发送部156进行工作，经由发送天线154将各种信息发送到车辆侧。此外，如果是车载具备数据写入功能的读写器的作业车辆，则能够执行向RAM的新的信息的写入、数据的改写等。 [0134] 如果是具备RFID标签15的本例的磁性标记1，则能够向车辆侧提供各种信息。作为向车辆侧提供的信息，例如有以下的(1)位置信息、(2)高度信息、(3)交通信息等。另外，根据磁性标记1的磁性检测，能够获取有无磁性标记1、通过磁性标记1时的车辆的车宽方向的偏移量(offset)等信息。这些信息能够应用于车道偏离警报、自动转向、车道偏离避免控制、自动驾驶等各种驾驶支援。 [0135] (1)二维位置信息 [0136] 如果向车辆侧提供位置信息，则能够不依赖例如GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)等定位装置，在车辆侧获取正确的位置信息，能够实现导航系统。当车辆位于在车辆的行进方向上相邻的磁性标记1的间隙时，通过利用车速、横摆率等测量值的自主导航推断车辆位置，且每次通过磁性标记1时，都获取正确的位置为宜。 [0137] 具有GPS等定位装置的导航系统和磁性标记的组合也是有效的。如果事先将能够提供位置信息的磁性标记1铺设在隧道、大厦的凹沟等无法接收GPS电波或者GPS电波容易陷入不稳定的位置，则能够对GPS电波的不良的接收状态进行备份，能够提高导航系统的位置捕获精度。 [0138] (2)高度信息(三维位置信息) [0139] 例如，也可以事先将磁性标记1铺设在购物中心等自行式立体停车场等通道，向车辆侧提供楼层数量等高度信息。例如，根据GPS等定位装置来确定建筑物内的楼层数量并不容易，即使假设从停车场侧提供带有楼层数量的指定的空框架信息，也难以高精度地进行向该空框架的路径引导。如果从磁性标记1提供楼层数量信息，则能够实现自行式立体停车场内的到空框架的精度高的路径引导。 [0140] (3)交通信息 [0141] 也可以向车辆侧提供交叉点的信息、分支路径的信息、合流路径的信息等交通信息。例如，将磁性标记1设置在交叉点、分支路径、合流路径等道路(行驶路径)上的有特征的点，从磁性标记1侧提供道路形状的种类的信息为宜。作为利用交通信息的驾驶支援，有向驾驶者催促注意的显示、警报音等交通信息的提示、制动器控制、转向控制等各种驾驶支援控制。例如，如果交叉点的停止线和磁性标记1的距离确定，则能够高精度地执行用于使车辆停止到停止线的制动器控制。此外，例如，如果分支路径的开始位置和磁性标记1的距离确定，则能够高精度地执行用于进入分支路径的驾驶支援控制。另外，也可以将交叉点、分支路径和磁性标记1的距离的信息包含在来自RFID标签15的发送信息中。 [0142] 作为RFID标签，电可以采用提供能够使用加密密钥读取的加密信息的无线标签。能够选择性地向持有加密密钥的特定的车辆提供信息。 [0143] 另外，其他的结构以及作用效果与其他的实施例相同。 [0144] (实施例5) [0145] 本例是高度相对于剖面的大小的比率不同的各种磁性标记的例子。参照图16对该内容进行说明。 [0146] 例示的磁性标记为包含直径为20mm在内的、20～100mm的四种直径的磁铁，组成是共用的。在各磁性标记中，与直径的差异无关地设定高度，使得250mm高度的磁通密度Gh为8μT。对于这些磁性标记的铅垂方向的磁场分布如图16中例示的模拟中所示。 [0147] 图16的图表的例子中的例如 的表述表示直径为20mm、高度为28mm的磁性标记。该图表是与图4相同的半对数图表。根据该图可以看出，越是大径的磁性标记，越能够抑制表面的磁通密度Gs。例如，在表面的磁通密度Gs的比较中，相对于直径为20mm、高度为28mm的磁铁的Gs＝45mT，在直径为100mm、厚度(高度)为1mm的磁铁中为Gs＝1mT。 [0148] 直径为100mm的磁性标记的厚度为1mm。如果是这种片状的磁性标记，则也能够粘贴并铺设于路面53。如果通过粘贴等设置在表面，则卸下作业也极为容易。在对路面53的表面设置的情况下，如图17所示，也可以在磁性标记1的外周设置树脂模制的保护层12。树脂模制的保护层12也可以是通过玻璃纤维等强化后的复合材料的模制层。进一步，也可以在磁性标记1的表面或者里面层叠RFID标签。 [0149] 作为将片状的磁性标记固定于路面53的方法，例如，有具备粘结功能的材料等的粘结接合、将引脚等打入路面53并固定的方法等。关于磁性标记1的形状，代替圆形状，可以是三角形、四边形、六边形等多边形状，可以是长方形，也可以是使两个长方形交叉那样的十字形状等。此外，也可以事先将磁化前的磁性材料层叠或者涂敷在路面53的表面侧，通过对给定范围进行磁化，形成与本例等同的磁性标记。例如，也可以在沿着车道的中央设置涂敷了包含磁性材料的涂料的线之后，对线的给定位置进行磁化。 [0150] 例如，对于要求耐久性的高速道路、进行除雪车的除雪作业的道路等，为了确保耐久性，采用埋设型的磁性标记的铺设方法为宜。另一方面，在构造上难以穿孔的场所、对实施对路面造成损坏的作业的可能性小的立体停车场等建筑物内的通道、需要变更、移动设置场所的场所或者运用等中，采用表面设置(载置)型的磁性标记的铺设方法为宜。对埋设型的铺设方法优选柱状的磁性标记，对表面设置型的铺设方法优选片状的磁性标记。作为需要设置场所的变更、移动的运用等，有施工等导致的禁止通行时的迂回路径、用于避免如图18所示的车道551的封锁位置550的引导路径55等。如果是将片状的磁性标记1设置在表面的铺设方法，则对暂时设定的迂回路径等的铺设、卸下极为容易。另外，对于铺设在暂时设定的迂回路径、引导路径的磁性标记，也可以使极性与常设的磁性标记不同。在这种情况下，在车辆侧，容易与常设的磁性标记区分，暂时的引导路径等检测变得容易。 [0151] 在沥青层设置孔相对较容易，而设置到达形成沥青层的下层的沙砾等层的孔则成本高。进一步，若在铺装面的修复作业时，将磁性标记埋设得比剥离铺装的深度深，则在修复作业时可能残留磁性标记的碎片。因此，也可以根据由高速道路、市道等道路的种类而不同的沥青层的厚度等，变更磁性标记的高度相对于剖面的大小的比率。此外，也可以变更与交通量等磁性标记要求的耐久性相应的上述比率。 [0152] 另外，其他的结构以及作用效果与其他的实施例相同。 [0153] 以上，如实施例所示，详细说明了本发明的具体例，这些具体例仅仅公开了权利要求书中包含的技术的一个例子。不言而喻，不应该通过具体例的结构、数值等来限定地解释权利要求书。权利要求书包含利用公知技术、本领域技术人员的知识等来多样地对上述具体例进行变形、变更或者适当组合而获得的技术。 [0154] 附图标记说明 [0155] 1 磁性标记 [0156] 1S 标记系统 [0157] 15 RFID标签(信息提供部) [0158] 2 磁传感器 [0159] 21 MI元件 [0160] 211 非晶线(感磁体) [0161] 213 拾取线圈 [0162] 3 标签读取器 [0163] 5 车辆 [0164] 50 车身底板(底面) [0165] 53 路面 [0166] 530 孔。 |
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