(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の所定方向に並んで配列され、路上に敷設された磁気マーカの発する磁界の強度に応じた信号をそれぞれ出力する複数の磁気検出部を備え、各磁気検出部の出力信号に基づいて該移動体に対する前記磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出装置であって、
出力信号が所定の磁界強度条件を満たしかつ少なくとも隣接する一方の前記磁気検出部の出力信号も前記所定の磁界強度条件を満たす前記磁気検出部のうち、所定の位置的要件を満たす２つの前記磁気検出部を検出する磁気検出部検出手段と、
前記磁気検出部検出手段により検出された２つの前記磁気検出部の位置の中央を前記磁気マーカの位置として設定する磁気マーカ位置設定手段と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部の出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表すか否かを判別する出力信号判別手段を備え、
前記磁気検出部検出手段は、前記出力信号判別手段により出力信号が前記所定しきい値以上の垂直磁界成分を表すと判別された前記磁気検出部のうち、前記所定方向の両端に位置する２つの前記磁気検出部を検出することを特徴とする磁気マーカ検出装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部検出手段は、自己の出力信号及び隣接する一の前記磁気検出部の出力信号が共に所定しきい値以上の垂直磁界成分を表す前記磁気検出部のうち、前記所定方向の両端に位置する２つの前記磁気検出部を検出することを特徴とする磁気マーカ検出装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部検出手段は、出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表し、かつ、隣接する一の前記磁気検出部との出力信号の差が所定値未満となる前記磁気検出部のうち、前記所定方向の両端に位置する２つの前記磁気検出部を検出することを特徴とする磁気マーカ検出装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部の出力信号が一方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表すか否かを判別する第１の出力信号判別手段と、
前記磁気検出部の出力信号が前記一方向とは反対方向への前記所定しきい値以上の水平磁界成分を表すか否かを判別する第２の出力信号判別手段と、を備え、
前記磁気検出部検出手段は、前記第１の出力信号判別手段により出力信号が前記一方向への前記しきい値以上の水平磁界成分を表すと判別された前記磁気検出部のうち、前記所定方向の一端に位置する前記磁気検出部を検出する第１の検出手段と、
前記第２の出力信号判別手段により出力信号が前記一方向とは反対方向への前記所定しきい値以上の水平磁界成分を表すと判別された前記磁気検出部のうち、前記所定方向の他端に位置する前記磁気検出部を検出する第２の検出手段と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出装置。
【請求項６】
請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部検出手段は、自己の出力信号及び隣接する一の前記磁気検出部の出力信号が共に一方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表す前記磁気検出部のうち、前記所定方向の一端に位置する前記磁気検出部を検出する第１の検出手段と、
自己の出力信号及び隣接する一の前記磁気検出部の出力信号が共に前記一方向とは反対方向への前記所定しきい値以上の水平磁界成分を表す前記磁気検出部のうち、前記所定方向の他端に位置する前記磁気検出部を検出する第２の検出手段と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出装置。
【請求項７】
移動体の所定方向に並んで配列され、路上に敷設された磁気マーカの発する磁界の強度に応じた信号をそれぞれ出力する複数の磁気検出部を備え、各磁気検出部の出力信号に基づいて該移動体に対する前記磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出装置であって、
互いに隣接する前記磁気検出部間の磁界強度を、両磁気検出部の出力信号に基づいて検出される磁界強度に基づいて直線的又は曲線的に補間する磁界強度補間手段と、
各磁気検出部の出力信号が表す磁界強度及び前記磁界強度補間手段により補間された磁界強度に基づいて、複数の前記磁気検出部を結ぶ線分上において磁界強度が所定の磁界強度となる２つの位置を検出する所定磁界強度位置検出手段と、
前記所定磁界強度位置検出手段により検出された２つの位置の中央を前記磁気マーカの位置として設定する磁気マーカ位置設定手段と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出装置。
【請求項８】
移動体の所定方向に並んで配列され、路上に敷設された磁気マーカの発する磁界の強度に応じた信号をそれぞれ出力する複数の磁気検出部の出力信号に基づいて、該移動体に対する前記磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出方法であって、
出力信号が所定の磁界強度条件を満たしかつ少なくとも隣接する一方の前記磁気検出部の出力信号も前記所定の磁界強度条件を満たす前記磁気検出部のうち、所定の位置的要件を満たす２つの前記磁気検出部を検出する磁気検出部検出工程と、
前記磁気検出部検出工程により検出された２つの前記磁気検出部の位置の中央を前記磁気マーカの位置として設定する磁気マーカ位置設定工程と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出方法。
【請求項９】
移動体の所定方向に並んで配列され、路上に敷設された磁気マーカの発する磁界の強度に応じた信号をそれぞれ出力する複数の磁気検出部の出力信号に基づいて、該移動体に対する前記磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出方法であって、
互いに隣接する前記磁気検出部間の磁界強度を、両磁気検出部の出力信号に基づいて検出される磁界強度に基づいて直線的又は曲線的に補間する磁界強度補間工程と、
各磁気検出部の出力信号が表す磁界強度及び前記磁界強度補間手段により補間された磁界強度に基づいて、複数の前記磁気検出部を結ぶ線分上において磁界強度が所定の磁界強度となる２つの位置を検出する所定磁界強度位置検出工程と、
前記所定磁界強度位置検出工程により検出された２つの位置の中央を前記磁気マーカの位置として設定する磁気マーカ位置設定工程と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気マーカ検出装置及び磁気マーカ検出方法に係り、特に、移動体の所定方向に並んで配列された複数の磁気検出部を用いて、磁界を発する磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出装置及び磁気マーカ検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平９−２２９６８９号に開示される如く、磁気抵抗素子等の磁気検出部を用いて、道路に所定間隔毎に埋設された磁界を発する磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出装置が知られている。かかる装置において、磁気検出部は、車両の車幅方向に向けて一列に複数個並べて配設され、それぞれ流通する磁界の強度に応じた信号を出力する。各磁気検出部の出力信号は、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと称す）に供給されている。ＣＰＵは、各磁気検出部の出力信号に基づいて磁界強度の分布を算出し、その分布において磁界強度が最大となっている磁気検出部の位置を磁気マーカの通過した位置として検出する。従って、上記従来の装置によれば、各磁気検出部の出力信号に基づいて磁気マーカの位置を正確に検出することができ、その結果、車両が道路上において走行する位置を正確に検出することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の磁気マーカ検出装置は、高速走行し得る車両に搭載されるため、一の磁気マーカの位置を検出するための処理を行っている途中で、次の磁気マーカの位置を検出すべき状況に陥るのを確実に回避することが必要となる。従って、道路上の磁気マーカの位置を検出するうえでは、高速に検出処理を行うことが要求される。しかしながら、上記従来の装置では、各磁気検出部の出力信号に基づいてそれぞれ磁界強度の大きさが検出されることとなるため、磁気検出部が多数になった場合にはＣＰＵの負担が過大となり、高速に検出処理を行うことができない場合がある。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で、磁界を発する磁気マーカの位置を速やかに検出することが可能な磁気マーカ検出装置及び磁気マーカ検出方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、移動体の所定方向に並んで配列され、路上に敷設された磁気マーカの発する磁界の強度に応じた信号をそれぞれ出力する複数の磁気検出部を備え、各磁気検出部の出力信号に基づいて該移動体に対する前記磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出装置であって、
出力信号が所定の磁界強度条件を満たしかつ少なくとも隣接する一方の前記磁気検出部の出力信号も前記所定の磁界強度条件を満たす前記磁気検出部のうち、所定の位置的要件を満たす２つの前記磁気検出部を検出する磁気検出部検出手段と、
前記磁気検出部検出手段により検出された２つの前記磁気検出部の位置の中央を前記磁気マーカの位置として設定する磁気マーカ位置設定手段と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出装置により達成される。
【０００６】
また、上記の目的は、請求項８に記載する如く、移動体の所定方向に並んで配列され、路上に敷設された磁気マーカの発する磁界の強度に応じた信号をそれぞれ出力する複数の磁気検出部の出力信号に基づいて、該移動体に対する前記磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出方法であって、
出力信号が所定の磁界強度条件を満たしかつ少なくとも隣接する一方の前記磁気検出部の出力信号も前記所定の磁界強度条件を満たす前記磁気検出部のうち、所定の位置的要件を満たす２つの前記磁気検出部を検出する磁気検出部検出工程と、
前記磁気検出部検出工程により検出された２つの前記磁気検出部の位置の中央を前記磁気マーカの位置として設定する磁気マーカ位置設定工程と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出方法により達成される。
【０００７】
請求項１及び８記載の発明において、複数の磁気検出部は、移動体の所定方向に並んで配列され、路上に敷設された磁気マーカの発する磁界の強度に応じた信号をそれぞれ出力する。磁気検出部検出手段又は検出工程は、出力信号が所定の磁界強度条件を満たしかつ少なくとも隣接する一方の前記磁気検出部の出力信号も前記所定の磁界強度条件を満たす磁気検出部のうち所定の位置的要件を満たす２つの磁気検出部を検出する。そして、磁気マーカ位置設定手段又は設定工程は、それらの２つの磁気検出部の位置の中央を磁気マーカの通過した位置として設定する。かかる構成においては、磁気マーカの位置を検出するうえで、磁気検出部の出力信号に基づいて磁界強度の大きさ自体を検出する必要はなく、出力信号が所定の磁界強度条件を満たしているか否かを判定すればよい。従って、本発明によれば、簡素な構成で、磁界を発する磁気マーカの位置を速やかに検出することが可能となる。
【０００８】
ところで、磁気マーカの発する磁界の垂直磁界成分は、同心円上において同程度であり、その中心位置から遠ざかるに従って小さくなる。従って、出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表す磁気検出部のうち所定方向の両端に位置する２つの磁気検出部の位置の中央に、磁気マーカが存在していると判断できる。
【０００９】
従って、請求項２に記載する如く、請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部の出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表すか否かを判別する出力信号判別手段を備え、
前記磁気検出部検出手段は、前記出力信号判別手段により出力信号が前記所定しきい値以上の垂直磁界成分を表すと判別された前記磁気検出部のうち、前記所定方向の両端に位置する２つの前記磁気検出部を検出することとしてもよい。
【００１０】
また、磁気マーカの発する磁界の水平磁界成分は、磁気マーカの真上ではほとんどゼロであり、その位置から離間するに従って増大し、その距離が所定値に達した後には減少する。従って、出力信号が一方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表す磁気検出部のうち所定方向の一端に位置する磁気検出部の位置と、出力信号が上記一方向とは反対方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表す磁気検出部のうち所定方向の他端に位置する磁気検出部の位置との中央に、磁気マーカが存在していると判断できる。
【００１１】
従って、請求項５に記載する如く、請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部の出力信号が一方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表すか否かを判別する第１の出力信号判別手段と、
前記磁気検出部の出力信号が前記一方向とは反対方向への前記所定しきい値以上の水平磁界成分を表すか否かを判別する第２の出力信号判別手段と、を備え、前記磁気検出部検出手段は、前記第１の出力信号判別手段により出力信号が前記一方向への前記しきい値以上の水平磁界成分を表すと判別された前記磁気検出部のうち、前記所定方向の一端に位置する前記磁気検出部を検出する第１の検出手段と、
前記第２の出力信号判別手段により出力信号が前記一方向とは反対方向への前記所定しきい値以上の水平磁界成分を表すと判別された前記磁気検出部のうち、前記所定方向の他端に位置する前記磁気検出部を検出する第２の検出手段と、
を備えることとしてもよい。
【００１２】
請求項３に記載する如く、請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部検出手段は、自己の出力信号及び隣接する一の前記磁気検出部の出力信号が共に所定しきい値以上の垂直磁界成分を表す前記磁気検出部のうち、前記所定方向の両端に位置する２つの前記磁気検出部を検出することを特徴とする磁気マーカ検出装置は、磁気マーカの検出のために基準となる磁気検出部がノイズ等に起因して誤検出されるのを抑制することで、磁気マーカの位置の検出精度の低下を抑制するうえで有効である。
【００１３】
本発明において、磁気検出部検出手段は、自己の出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表し、かつ、隣接する一の磁気検出部の出力信号も所定しきい値以上の垂直磁界成分を表す磁気検出部のうちで両端に位置する２つの磁気検出部を検出する。すなわち、自己の出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表していても、隣接する磁気検出部の出力信号がその条件を満たしていない場合には、その磁気検出部を、磁気マーカの検出のために基準となる磁気検出部として検出することはない。このため、本発明によれば、ノイズ等に起因して出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表す磁気検出部を磁気マーカの検出のために用いるのが回避される。
【００１４】
また、請求項６に記載する如く、請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部検出手段は、自己の出力信号及び隣接する一の前記磁気検出部の出力信号が共に一方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表す前記磁気検出部のうち、前記所定方向の一端に位置する前記磁気検出部を検出する第１の検出手段と、
自己の出力信号及び隣接する一の前記磁気検出部の出力信号が共に前記一方向とは反対方向への前記所定しきい値以上の水平磁界成分を表す前記磁気検出部のうち、前記所定方向の他端に位置する前記磁気検出部を検出する第２の検出手段と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出装置も、磁気マーカの検出のために基準となる磁気検出部がノイズ等に起因して誤検出されるのを抑制することで、磁気マーカの位置の検出精度の低下を抑制するうえで有効である。
【００１５】
本発明において、磁気検出部検出手段は、自己の出力信号が一方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表し、かつ、隣接する一の磁気検出部の出力信号も一方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表す磁気検出部のうちで、磁気検出部の配列方向の一端に位置する磁気検出部を検出すると共に、自己の出力信号が上記一方向とは反対方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表し、かつ、隣接する一の磁気検出部の出力信号も上記一方向とは反対方向への所定しきい値以上の水平磁界成分を表す磁気検出部のうちで、上記配列方向の他端に位置する磁気検出部を検出する。すなわち、自己の出力信号が所定の条件を満たしていても、隣接する磁気検出部の出力信号がその条件を満たしていない場合には、その磁気検出部を、磁気マーカの検出のために基準となる磁気検出部として検出することはない。このため、本発明によれば、ノイズ等に起因して出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表す磁気検出部を磁気マーカの検出のために用いるのが回避される。
【００１６】
また、請求項４に記載する如く、請求項１記載の磁気マーカ検出装置において、
前記磁気検出部検出手段は、出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表し、かつ、隣接する一の前記磁気検出部との出力信号の差が所定値未満となる前記磁気検出部のうち、前記所定方向の両端に位置する２つの前記磁気検出部を検出することを特徴とする磁気マーカ検出装置は、磁気マーカの位置の検出精度の低下を抑制するうえで有効である。
【００１７】
本発明において、磁気検出部検出手段は、自己の出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表し、かつ、自己の出力信号と隣接する磁気検出部の出力信号との差が所定値未満となる磁気検出部のうちで両端に位置する２つの磁気検出部を検出する。すなわち、自己の出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表していても、隣接する磁気検出部との出力信号の差が所定値未満となる場合には、その磁気検出部を、磁気マーカの検出のために基準となる磁気検出部として検出することはない。かかる構成においては、出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表すもののうちでピーク値に近いもののみが磁気マーカの検出のために基準となる磁気検出部として検出される。このため、本発明によれば、磁気マーカが実際には複数の磁気検出部の端部近傍を通過する場合にも、磁気マーカの位置が大きくずれて設定されることは回避される。従って、本発明によれば、磁気マーカの位置の検出精度の低下を抑制することができる。
【００１８】
更に、請求項７に記載する如く、移動体の所定方向に並んで配列され、路上に敷設された磁気マーカの発する磁界の強度に応じた信号をそれぞれ出力する複数の磁気検出部を備え、各磁気検出部の出力信号に基づいて該移動体に対する前記磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出装置であって、
互いに隣接する前記磁気検出部間の磁界強度を、両磁気検出部の出力信号に基づいて検出される磁界強度に基づいて直線的又は曲線的に補間する磁界強度補間手段と、
各磁気検出部の出力信号が表す磁界強度及び前記磁界強度補間手段により補間された磁界強度に基づいて、複数の前記磁気検出部を結ぶ線分上において磁界強度が所定の磁界強度となる２つの位置を検出する所定磁界強度位置検出手段と、
前記所定磁界強度位置検出手段により検出された２つの位置の中央を前記磁気マーカの位置として設定する磁気マーカ位置設定手段と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出装置、及び、請求項９に記載する如く、移動体の所定方向に並んで配列され、路上に敷設された磁気マーカの発する磁界の強度に応じた信号をそれぞれ出力する複数の磁気検出部の出力信号に基づいて、該移動体に対する前記磁気マーカの位置を検出する磁気マーカ検出方法であって、
互いに隣接する前記磁気検出部間の磁界強度を、両磁気検出部の出力信号に基づいて検出される磁界強度に基づいて直線的又は曲線的に補間する磁界強度補間工程と、
各磁気検出部の出力信号が表す磁界強度及び前記磁界強度補間手段により補間された磁界強度に基づいて、複数の前記磁気検出部を結ぶ線分上において磁界強度が所定の磁界強度となる２つの位置を検出する所定磁界強度位置検出工程と、
前記所定磁界強度位置検出工程により検出された２つの位置の中央を前記磁気マーカの位置として設定する磁気マーカ位置設定工程と、
を備えることを特徴とする磁気マーカ検出方法は、磁気検出部の数を増やすことなく、磁気マーカの位置の検出精度の向上を図るうえで有効である。
【００１９】
本発明において、互いに隣接する磁気検出部間の磁界強度は、両磁気検出部の出力信号に基づいて検出される磁界強度に基づいて直線的又は曲線的に補間される。各磁気検出部の出力信号が表す磁界強度及び補間された磁界強度に基づいて、複数の磁気検出部を結ぶ線分上で磁界強度が所定の磁界強度となる２つの位置が検出される。そして、それら２つの位置の中央が磁気マーカの位置として設定される。かかる構成においては、互いに隣接する磁気検出部同士が離間していても、所定の磁界強度が現れる正確な位置を、磁気マーカの位置を検出するうえでの基準位置として検出することができる。従って、本発明によれば、磁気検出部の数を増やすことなく、磁気マーカの位置の検出精度の向上を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施例である磁気マーカ検出装置１０を搭載する車両１２を模式的に表した図を示す。図１に示す如く、本実施例のシステムは、インフラ施設として、車両１２が走行する走行路１４を備えている。走行路１４には、その中央に沿って所定間隔毎に磁気マーカ１６が埋設されている。各磁気マーカ１６は、それぞれ、上部がＮ極に下部がＳ極に着磁された磁気ネイルにより構成されており、所定の磁界を発生する。
【００２１】
車両１２は、例えば車体前部のバンパ下部に磁気センサアレイ２０を搭載している。磁気センサアレイ２０は、車幅方向に向けて一列に例えば３２個並んで配設された磁気検出部１８により構成されている。各磁気検出部１８は、それぞれ、自己を垂直方向に流通する磁界の強度に応じた電圧Ｖinを出力する。尚、本実施例において、磁気検出部１８は、車体左側から順に、磁気検出部１８0，１８1，・・・，１８31とする。
【００２２】
ところで、磁気マーカ１６の発する磁界の垂直磁界強度は、同心円上において同程度であり、その中心位置から遠ざかるに従って小さくなる。本実施例において、磁気検出部１８は、流通する垂直磁界の強度が大きくなるほど大きな電圧Ｖinを出力する。すなわち、磁気検出部１８の出力電圧Ｖinは、磁気検出部１８が磁気マーカ１６の通過する位置に近いほど大きくなり、また、磁気マーカ１６の通過する位置から遠いほど小さくなる。従って、車両１２が走行路１４のどの位置を走行しているのかを認識する手法としては、出力電圧Ｖinが最も大きくなっている磁気検出部１８の位置を特定することが考えられる。
【００２３】
走行路１４に対する車両１２の走行位置を正確に認識するうえでは、車幅方向において多数の磁気検出部１８を配設する必要がある。また、一の磁気マーカ１６の検出中に次の磁気マーカ１６を検出すべき状況に陥るのを回避するためには、磁気マーカ１６の検出処理を高速に行う必要がある。しかしながら、上記の如く出力電圧Ｖinが最も大きくなっている磁気検出部１８の位置を特定する手法では、すべての磁気検出部１８の出力電圧Ｖinの大きさを検出し、それらをすべてにおいて比較することが必要となるため、その処理の負担が過大となり、高速に磁気マーカ１６を検出することができないこととなる。
【００２４】
これに対して、本実施例のシステムは、簡素な構成で、車両１２に対する磁気マーカ１６の位置を速やかに検出する点に特徴を有している。
【００２５】
図２は、本実施例の磁気マーカ検出装置１０の内部に形成される回路図を示す。図２に示す如く、本実施例の磁気マーカ検出装置１０は、磁気センサアレイ２０内の磁気検出部１８0〜１８31にそれぞれ対応したコンパレータ２２を備えている。尚、磁気検出部１８0〜１８31にそれぞれ対応するコンパレータ２２を、コンパレータ２２0〜２２31と称す。
【００２６】
コンパレータ２２の非反転入力端子には、上記した磁気検出部１８が接続されている。磁気検出部１８の出力電圧は、コンパレータ２２に入力される。また、コンパレータ２２の反転入力端子には、可変の電圧を発する電源２４が接続されている。コンパレータ２２は、磁気検出部１８の出力電圧Ｖinと、電源２４が発する電圧（以下、この値をＶrefと称す）とを比較し、両者の大小関係に応じてハイ信号又はロー信号を出力する。具体的には、コンパレータ２２は、Ｖin≧Ｖrefが成立する場合にはハイ信号を出力し、一方、Ｖin≧Ｖrefが成立しない場合にはロー信号を出力する。電源２４が発する電圧Ｖrefは、垂直磁界強度が所定値以上となっているか否かを判別するための磁気検出部１８の出力電圧Ｖinのしきい値として機能する。
【００２７】
コンパレータ２２0〜２２31の出力端子Ｓ0〜Ｓ31は、第１境界検出回路２６の入力端子及び第２境界検出回路２８の入力端子に接続されている。第１境界検出回路２６と第２境界検出回路２８とは、同様の構成を有している。第１境界検出回路２６の入力端子Ｓ0〜Ｓ31にはコンパレータ２２0〜２２31の出力端子Ｓ0〜Ｓ31がその順序で接続され、第２境界検出回路２８の入力端子Ｓ0〜Ｓ31にはコンパレータ２２0〜２２31の出力端子Ｓ0〜Ｓ31がその反対の順序で接続されている。
【００２８】
図３は、本実施例の第１境界検出回路２６の内部に形成される回路図を示す。尚、第２境界検出回路２８についても同様の回路を有しているが、この回路は、コンパレータ２２の出力端子が反対の順序で接続されることを除いて、構成において異なるところがない。このため、以下では、第１境界検出回路２６についてのみ、その構成と動作を説明する。
【００２９】
図３に示す如く、第１境界検出回路２６は、４つの８ビット用プライオリティ・エンコーダ（ＴＣ４５３２；以下、単にエンコーダと称す）３０〜３６を備えている。エンコーダ３０〜３６は、入力端子Ｄ0〜Ｄ7のうちハイ信号が入力されるものの最上位ビットを符号化する機能を有している。エンコーダ３６のエンコード許可信号入力端子Ｅinには、電源３８からエンコード許可信号が入力されている。エンコーダ３６のエンコード許可信号出力端子Ｅoutはエンコーダ３４のエンコード許可信号入力端子Ｅinに、エンコーダ３４のエンコード許可信号出力端子Ｅoutはエンコーダ３２のエンコード許可信号入力端子Ｅinに、エンコーダ３２のエンコード許可信号出力端子Ｅoutはエンコーダ３０のエンコード許可信号入力端子Ｅinに、また、エンコーダ３０のエンコード許可信号出力端子Ｅoutは端子Ｅ0に、それぞれ接続されている。
【００３０】
エンコーダ３０の入力端子Ｄ0〜Ｄ7にはコンパレータ２２0〜２２7の出力端子Ｓ0〜Ｓ7がその順序で、エンコーダ３２の入力端子Ｄ0〜Ｄ7にはコンパレータ２２8〜２２15の出力端子Ｓ8〜Ｓ15がその順序で、エンコーダ３４の入力端子Ｄ0〜Ｄ7にはコンパレータ２２16〜２２23の出力端子Ｓ16〜Ｓ23がその順序で、また、エンコーダ３６の入力端子Ｄ0〜Ｄ7にはコンパレータ２２24〜２２31の出力端子Ｓ24〜Ｓ31がその順序で、それぞれ接続されている。
【００３１】
エンコーダ３０〜３６の出力端子Ｑ0，Ｑ1，Ｑ2は、それぞれ、ＯＲ回路４４，４２，４０の入力端子に接続されている。また、エンコーダ３０の出力端子ＧＳは開放されている。エンコーダ３２の出力端子ＧＳはＯＲ回路４６の入力端子に、エンコーダ３４の出力端子ＧＳはＯＲ回路４８の入力端子に、また、エンコーダ３６の出力端子ＧＳはＯＲ回路４６及び４８の入力端子に、それぞれ接続されている。
【００３２】
エンコーダ３０〜３６は、それぞれ、自己の入力端子Ｄ0〜Ｄ7にハイ信号が入力されている場合にその入力端子Ｄ0〜Ｄ7のうちの最上位ビットをエンコードして出力端子Ｑ0，Ｑ1，Ｑ2から出力すると共に、自己の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれかにハイ信号が入力されている場合に出力端子ＧＳからハイ信号を出力する。また、エンコーダ３０〜３６は、自己の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれかにハイ信号が入力されている場合はエンコード許可信号出力端子Ｅoutからロー信号すなわちエンコードの禁止を示す信号を出力し、入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれにもハイ信号が入力されていない場合にエンコード許可信号出力端子Ｅoutからハイ信号すなわちエンコードの許可を示す信号を出力する。
【００３３】
図４は、第１境界検出回路２６の真理値表を示す。図４に示す如く、第１境界検出回路２６において、エンコーダ３６の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれかにハイ信号が入力されている場合、すなわち、磁気検出部１８24〜１８31のうちいずれかの出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上である場合は、エンコーダ３６のエンコード許可信号出力端子Ｅoutからロー信号が出力されるため、エンコーダ３４，３２，３０のエンコード動作が許可されることはない。この場合は、磁気検出部１８0〜１８23の出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上であるか否かにかかわらず、エンコーダ３０，３２，３４の出力端子Ｑ0，Ｑ1，Ｑ2からはすべてロー信号が出力される。このため、上記の場合、ＯＲ回路４０〜４８の出力端子Ａ0〜Ａ4からは、磁気検出部１８24〜１８31のうち出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最上位のものの、磁気検出部１８0の位置を基準とした位置に応じた信号が５ビット値で表されて出力される。
【００３４】
一方、エンコーダ３６の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれにもハイ信号が入力されていない場合、すなわち、磁気検出部１８24〜１８31のうちいずれの出力電圧Ｖinもしきい値Ｖref以上となっていない場合は、エンコーダ３６のエンコード許可信号出力端子Ｅoutからハイ信号が出力されるため、エンコーダ３４にエンコード許可信号が入力される。
【００３５】
エンコーダ３４のエンコード動作が許可されている状況下で、その入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれかにハイ信号が入力されている場合、すなわち、磁気検出部１８16〜１８23のうちいずれかの出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上である場合は、エンコーダ３４のエンコード許可信号出力端子Ｅoutからロー信号が出力されるため、エンコーダ３２，３０にエンコード許可信号が入力されることはない。この場合は、磁気検出部１８0〜１８15の出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上であるか否かにかかわらず、エンコーダ３０，３２の出力端子Ｑ0，Ｑ1，Ｑ2からはすべてロー信号が出力される。このため、上記の場合、ＯＲ回路４０〜４８の出力端子Ａ0〜Ａ4からは、磁気検出部１８24〜１８31のうち出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最上位のものの、磁気検出部１８0の位置を基準とした位置に応じた信号が５ビット値で表されて出力される。
【００３６】
以後、エンコーダ３４の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれにもハイ信号が入力されていない場合、すなわち、磁気検出部１８16〜１８23のうちいずれの出力電圧Ｖinもしきい値Ｖref以上となっていない場合は、エンコーダ３２にエンコード許可信号が入力され、エンコーダ３２について、上記の如くエンコーダ３４，３６において実行された処理と同様の処理が実行される。そして、同様に、エンコーダ３２の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれにもハイ信号が入力されていない場合、すなわち、磁気検出部１８8〜１８15のうちいずれの出力電圧Ｖinもしきい値Ｖref以上となっていない場合は、エンコーダ３０にエンコード許可信号が入力され、エンコーダ３０について、上記の如くエンコーダ３４，３６において実行された処理と同様の処理が実行される。
【００３７】
従って、第１境界検出回路２６によれば、磁気検出部１８0〜１８31のうち出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８31側、すなわち、最も車体右側に位置する磁気検出部１８の、磁気検出部１８0の位置を基準とした位置に応じた信号を出力することができる。また、同様に、第２境界検出回路２６によれば、磁気検出部１８0〜１８31のうち出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８0側、すなわち、最も車体左側に位置する磁気検出部１８の、磁気検出部１８31を基準とした位置に応じた信号を出力することができる。
【００３８】
図２に示す如く、第１境界検出回路２６の出力端子Ａ0〜Ａ4は、Ｄ／Ａコンバータ５０の入力端子に接続されている。また、第２境界検出回路２８の出力端子Ａ0〜Ａ4は、Ｄ／Ａコンバータ５２の入力端子に接続されている。Ｄ／Ａコンバータ５０，５２は、第１及び第２境界検出回路２６，２８から供給された信号を例えば２．５ＶレンジでＤ／Ａ変換する。この際、Ｄ／Ａコンバータ５０，５２は、（Ａ4，Ａ3，Ａ2，Ａ1，Ａ0）＝（０，０，０，０，０）が成立する場合に０Ｖが出力され、（Ａ4，Ａ3，Ａ2，Ａ1，Ａ0）＝（１，１，１，１，１）が成立する場合に２．５Ｖが出力されるようにＤ／Ａ変換する。例えば、（Ａ4，Ａ3，Ａ2，Ａ1，Ａ0）＝（１，１，０，１，１）が成立する場合、Ｄ／Ａコンバータ５０，５２は、２．１８Ｖを出力する。
【００３９】
すなわち、Ｄ／Ａコンバータ５０は、磁気検出部１８0〜１８31のうち出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８31側、すなわち、最も車体右側に位置する磁気検出部１８の、磁気検出部１８0の位置を基準とした位置に応じた電圧Ｖ1を出力する。また、Ｄ／Ａコンバータ５２は、磁気検出部１８0〜１８31のうち出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８0側、すなわち、最も車体左側に位置する磁気検出部１８の、磁気検出部１８31の位置を基準とした位置に応じた電圧Ｖ2を出力する。
【００４０】
Ｄ／Ａコンバータ５２の出力端子は、抵抗５８（抵抗値＝Ｒ21）を介してオペアンプ５６の反転入力端子に接続されている。オペアンプ５６の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗６０（抵抗値＝Ｒ22）が設けられている。また、オペアンプ５６の非反転入力端子には、抵抗６２（抵抗値＝Ｒ23）を介して５Ｖの電圧を発する電源６４が接続されていると共に、抵抗６６（抵抗値＝Ｒ24）の一端が接続されている。抵抗６６の他端は接地されている。尚、抵抗５８，６０，６２，６６の抵抗値には、次式（１）及び（２）に示す関係式が成立する。
【００４１】
Ｒ21＝Ｒ22＝Ｒ24                                        ・・・（１）
Ｒ23＝３・Ｒ24                                          ・・・（２）
上記の回路構成において、オペアンプ５６、抵抗５８，６０，６２，６６、及び電源６４は、減算回路６８を構成している。このため、オペアンプ５６の出力端子には、Ｄ／Ａコンバータ５２から出力された電圧Ｖ2を２．５Ｖから減算した電圧Ｖ3（＝２．５−Ｖ2）が現れる。すなわち、オペアンプ５６は、磁気検出部１８0〜１８31のうち出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８0側、すなわち、最も車体左側に位置する磁気検出部１８の、磁気検出部１８0の位置を基準とした位置に応じた電圧Ｖ3を出力する。
【００４２】
Ｄ／Ａコンバータ５０の出力端子は、抵抗７０（抵抗値＝Ｒ13）を介してオペアンプ７２の非反転入力端子に接続されている。オペアンプ７２の非反転入力端子には、更に、抵抗７４（抵抗値＝Ｒ14）を介して減算回路６８のオペアンプ５６の出力端子が接続されていると共に、抵抗７６（抵抗値＝Ｒ15）の一端が接続されている。抵抗７６の他端は接地されている。オペアンプ７２の反転入力端子には、抵抗７８（抵抗値＝Ｒ11）の一端が接続されている。抵抗７８の他端は接地されている。オペアンプ７２の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗８０（抵抗＝Ｒ12）が設けられている。尚、抵抗７０，７４，７６，７８，８０の抵抗値には、次式（３）及び（４）に示す関係式が成立する。
【００４３】
Ｒ12＝Ｒ13＝Ｒ14＝Ｒ15                                  ・・・（３）
Ｒ11＝Ｒ12／２                                          ・・・（４）
上記の回路構成において、オペアンプ７２、及び、抵抗７０，７４，７６，７８，８０は、加算回路８２を構成している。このため、オペアンプ７２の出力端子には、Ｄ／Ａコンバータ５０から出力された電圧Ｖ1と、減算回路６８から出力された電圧Ｖ3とを加算した電圧Ｖout（＝Ｖ1＋Ｖ3）が現れる。すなわち、オペアンプ７２は、磁気検出部１８0の位置を基準電圧０Ｖとして、磁気検出部１８0〜１８31のうち、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８0側に位置する磁気検出部１８の位置と、最も磁気検出部１８31側に位置する磁気検出部１８の位置との中央位置に応じた電圧Ｖoutを５Ｖレンジで出力する。
【００４４】
このように、本実施例の磁気マーカ検出装置１０によれば、磁気検出部１８0〜１８31のうち、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８0側に位置する磁気検出部１８の位置と、最も磁気検出部１８31側に位置する磁気検出部１８の位置との中央位置を、車両１２に対して磁気マーカ１６が通過した位置として検出することができる。
【００４５】
図５は、本実施例の磁気マーカ検出装置１０の動作を説明するための図を示す。尚、図５（Ａ）は、車両１２が磁気マーカ１６を通過した時点における磁気マーカ１６と磁気センサアレイ２０との位置関係を車両上方から見た際の図を示す。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す磁気マーカ１６と磁気センサアレイ２０との位置関係を車両後方から見た際の図を示す。また、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す状況下での各磁気検出部１８の出力電圧Ｖinを表した図を示す。
【００４６】
例えば図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、磁気マーカ１６が、車両１２に搭載された磁気検出部１８8の直下に位置した場合、磁気検出部１８の出力電圧Ｖinは、磁気検出部１８8において最大となり、磁気検出部１８8から遠い磁気検出部１８ほど小さくなる。本実施例においては、磁気マーカ１６が発する磁界に基づいて算出される磁気検出部１８の最大出力電圧と、磁気検出部１８の出力電圧として発生し得るノイズ電圧との間に、所定のしきい値Ｖrefが設定されており、すべての磁気検出部１８のそれぞれについて出力電圧Ｖinがしきい値Ｖrefと大小比較される。
【００４７】
その結果、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す状況において、磁気検出部１８4〜１８12の出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となった場合には、Ｄ／Ａコンバータ５０が、磁気検出部１８0の位置を基準とした磁気検出部１８12の位置に応じた電圧Ｖ1（＝０．９７Ｖ）を出力すると共に、Ｄ／Ａコンバータ５２が、磁気検出部１８31の位置を基準とした磁気検出部１８4の位置に応じた電圧Ｖ2（＝２．１８Ｖ）を出力する。
【００４８】
そして、減算回路６８が、Ｄ／Ａコンバータ５２から出力された電圧Ｖ2を２．５Ｖから減算した値（２．５−２．１８＝０．３２）を出力電圧Ｖ3として出力し、加算回路８２が、Ｄ／Ａコンバータ５０の出力電圧Ｖ1と、減算回路６８の出力電圧Ｖ3とを加算した値（０．９７＋０．３２＝１．２９Ｖ）を出力電圧Ｖoutとして出力する。この出力電圧Ｖoutは、磁気検出部１８0の位置を基準電圧０Ｖとし、磁気検出部１８31の位置を５Ｖとした場合の、磁気検出部１８4と磁気検出部１８12との中央位置（（４＋１２）／２＝８；磁気検出部１８8の位置）を表すこととなる。そして、その中央位置が、車両１２に対して磁気マーカ１６が通過した位置として設定される。
【００４９】
このように、本実施例においては、磁気検出部１８0〜１８31のうち、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８0側に位置する磁気検出部１８の位置と、最も磁気検出部１８31側に位置する磁気検出部１８の位置との中央位置が、車両１２に対して磁気マーカ１６が通過した位置として検出される。かかる手法によれば、磁気マーカ１６の位置を検出するうえで磁気検出部１８の出力電圧Ｖin自体を検出する必要はなく、磁気検出部１８の出力電圧Ｖinを所定のしきい値Ｖrefと比較することにより、磁気マーカ１６の、車両１２に対する車幅方向の位置の検出を実現することができる。
【００５０】
かかる手法においては、磁気マーカ１６の位置を検出するための中央演算処理装置を用いることなく、すべての磁気検出部１８の出力電圧Ｖinがほぼ同時に処理される。このため、本実施例によれば、磁気マーカ１６の位置の検出を高速に処理することが可能となり、車両１２が高速走行する場合でも一の磁気マーカ１６の検出中に次の磁気マーカ１６の位置を検出すべき状況に陥るのを回避することができる。従って、本実施例の磁気マーカ検出装置１０によれば、簡素な構成で、磁気マーカ１６の、車両１２に対する車幅方向の位置を速やかに検出することが可能となる。
【００５１】
本実施例においては、上記の如く、磁気マーカ１６の位置を検出するための中央演算処理装置を用いることは不要である。このため、本実施例によれば、中央演算処理装置の処理能力の限界を考慮することなく、磁気検出部１８の数を増加させることが可能となる。また、外部からの電磁波ノイズ等に起因する中央演算処理装置の暴走やリセットが生じることはなく、ノイズ等に対して信頼性の高い検出処理を行なうことが可能となっている。
【００５２】
尚、上記の第１実施例においては、第１及び第２境界検出回路２６，２８が特許請求の範囲に記載した「磁気検出部検出手段」に、加算回路８２が特許請求の範囲に記載した「磁気マーカ位置設定手段」に、コンパレータ２２が特許請求の範囲に記載した「出力信号判別手段」に、それぞれ相当している。
【００５３】
また、上記の第１実施例においては、第１及び第２境界検出回路２６，２８が、磁気検出部１８0〜１８31のうち、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８0側に位置する磁気検出部１８の位置、及び、最も磁気検出部１８31側に位置する磁気検出部１８の位置に応じた信号を出力することにより特許請求の範囲に記載した「磁気検出部検出工程」が、加算回路８２が、第１及び第２境界検出回路２６，２８から出力される出力信号に基づいて、磁気検出部１８0の位置を基準電圧０Ｖとして、磁気検出部１８0〜１８31のうち、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１８0側に位置する磁気検出部１８の位置と、最も磁気検出部１８31側に位置する磁気検出部１８の位置との中央位置に応じた電圧Ｖoutを５Ｖレンジで出力することにより特許請求の範囲に記載した「磁気マーカ位置設定工程」が、それぞれ実現されている。
【００５４】
次に、上記図２と共に、図６及び図７を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００５５】
上記した第１実施例において、車幅方向に向けて一列に並んで配設された各磁気検出部１８は、それぞれ自己を垂直方向に流通する磁界の強度に応じた電圧Ｖinを出力する。これに対して、本実施例において、車両１２は、車体前部のバンパ下部に、車幅方向に向けて一列に例えば３２個並んで配設された磁気検出部１０２により構成される磁気センサアレイ１００を搭載している。これらの磁気検出部１０２は、それぞれ、水平方向に流通する磁界の強度に応じた電圧Ｖinを５Ｖレンジで出力する。すなわち、磁気検出部１０２の出力電圧は、水平磁界強度が“０”である場合に例えば２．５Ｖとなり、水平磁界強度が車体右側から左側へ向けて大きくなるに従って２．５Ｖから５Ｖへ向けて大きくなり、水平磁界強度が車体左側から右側へ向けて大きくなるに従って２．５Ｖから０Ｖへ向けて小さくなる。尚、本実施例において、磁気検出部１０２は、車体左側から順に、磁気検出部１０２0，１０２1，・・・，１０２31とする。
【００５６】
上述の如く、走行路１４に埋設された各磁気マーカ１６は、それぞれ、上部がＮ極に下部がＳ極に着磁されており、所定の磁界を発生する。この際、磁気マーカ１６が発する磁界の水平磁界強度は、その真上でゼロとなり、その位置から離間するに従って増大し、その距離が所定の距離に達した場合に最大値となり、その後は減少する特性を示す。従って、その両側において水平磁界が互いに反対方向を向き、かつ、水平磁界強度がゼロとなる位置を特定すれば、磁気マーカ１６の車両１２に対する位置を検出することが可能となる。
【００５７】
図６は、本実施例の磁気マーカ検出装置の内部に形成される回路図を示す。図２に示す如く、本実施例の磁気マーカ検出装置は、磁気センサアレイ１００内の磁気検出部１０２0〜１０２31にそれぞれ対応した第１コンパレータ１０４及び第２コンパレータ１０６を備えている。尚、磁気検出部１０２0〜１０２31にそれぞれ対応する第１コンパレータ１０４及び第２コンパレータ１０６を、第１コンパレータ１０４0〜１０４31及び第２コンパレータ１０６0〜１０６31とそれぞれ称す。
【００５８】
第１コンパレータ１０４の非反転入力端子及び第２コンパレータ１０６の反転入力端子には、磁気検出部１０２が接続されている。磁気検出部１０２の出力電圧は、第１及び第２コンパレータ１０４，１０６に入力される。第１コンパレータ１０４の反転入力端子には、例えば３Ｖの電圧を発する第１電源１０８が接続されている。また、第２コンパレータ１０６の非反転入力端子には、例えば２Ｖの電圧を発する第２電源１１０が接続されている。第１及び第２コンパレータ１０４，１０６は、磁気検出部１０２の出力電圧Ｖinと、第１電源１０８が発する電圧（以下、この値をＶref1と称す）又は第２電源１１０が発する電圧（以下、この値をＶref2と称す）とを比較し、両者の大小関係に応じてハイ信号又はロー信号を出力する。
【００５９】
具体的には、第１コンパレータ１０４は、Ｖin≧Ｖref1が成立する場合にはハイ信号を出力し、一方、Ｖin≧Ｖref1が成立しない場合にはロー信号を出力する。また、第２コンパレータ１０６は、Ｖref2≧Ｖinが成立する場合にはハイ信号を出力し、一方、Ｖref2≧Ｖinが成立しない場合にはロー信号を出力する。第１電源１０８が発する電圧Ｖref1は、水平磁界強度が車体右側から左側へ向けて所定値以上となっているか否かを判別するための磁気検出部１０２の出力電圧Ｖinの第１しきい値として用いられ、第２電源１１０の発する電圧Ｖref2は、水平磁界強度が車体左側から右側へ向けて所定値以上となっているか否かを判別するための磁気検出部１０２の出力電圧Ｖinの第２しきい値として用いられる。尚、Ｖref1≧Ｖref2が成立するものとする。
【００６０】
第１コンパレータ１０４0〜１０４31の出力端子は、第１境界検出回路１１２の入力端子Ｓ0〜Ｓ31にその順序で接続されている。第２コンパレータ１０６0〜１０６31の出力端子は、第２境界検出回路１１４の入力端子Ｓ0〜Ｓ31にその反対の順序で接続されている。第１及び第２境界検出回路１１２，１１４の内部には、上記図３に示す回路図と同様の回路図が形成されている。以下、その代表として、第１境界検出回路１１２についてのみその動作を説明する。
【００６１】
第１境界検出回路１１２においては、エンコーダ３６の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれかにハイ信号が入力されている場合、すなわち、磁気検出部１０２24〜１０２31のうちいずれかの出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上である場合は、エンコーダ３６のエンコード許可信号出力端子Ｅoutからロー信号が出力されるため、エンコーダ３４，３２，３０のエンコード動作が許可されることはない。この場合には、磁気検出部１０２0〜１０２23の出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上であるか否かにかかわらず、エンコーダ３０，３２，３４の出力端子Ｑ0，Ｑ1，Ｑ2からはすべてロー信号が出力される。このため、上記の場合、ＯＲ回路４０〜４８の出力端子Ａ0〜Ａ4からは、磁気検出部１０２24〜１０２31のうち出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上となっている最上位のものの、磁気検出部１０２0の位置を基準とした位置に応じた信号が５ビット値で表されて出力される。
【００６２】
一方、エンコーダ３６の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれにもハイ信号が入力されていない場合、すなわち、磁気検出部１０２24〜１０２31のうちいずれの出力電圧Ｖinも第１しきい値Ｖref1以上となっていない場合は、エンコーダ３６のエンコード許可信号出力端子Ｅoutからハイ信号が出力されるため、エンコーダ３４にエンコード許可信号が入力される。
【００６３】
エンコーダ３４のエンコード動作が許可されている状況下において、その入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれかにハイ信号が入力されている場合、すなわち、磁気検出部１０２16〜１０２23のうちいずれかの出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上である場合は、エンコーダ３４のエンコード許可信号出力端子Ｅoutからロー信号が出力されるため、エンコーダ３２，３０にエンコード許可信号が入力されることはない。この場合には、磁気検出部１０２0〜１０２15の出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上であるか否かにかかわらず、エンコーダ３０，３２の出力端子Ｑ0，Ｑ1，Ｑ2からはすべてロー信号が出力される。このため、上記の場合、ＯＲ回路４０〜４８の出力端子Ａ0〜Ａ4からは、磁気検出部１０２24〜１０２31のうち出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上となっている最上位のものの、磁気検出部１０２0の位置を基準とした位置に応じた信号が５ビット値で表されて出力される。
【００６４】
以後、エンコーダ３４の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれにもハイ信号が入力されていない場合、すなわち、磁気検出部１０２16〜１０２23のうちいずれの出力電圧Ｖinも第１しきい値Ｖref1以上となっていない場合は、エンコーダ３２にエンコード許可信号が入力され、エンコーダ３２について、上記の如くエンコーダ３４，３６において実行された処理と同様の処理が実行される。そして、同様に、エンコーダ３２の入力端子Ｄ0〜Ｄ7のいずれにもハイ信号が入力されていない場合、すなわち、磁気検出部１０２8〜１０２15のうちいずれの出力電圧Ｖinも第１しきい値Ｖref1以上となっていない場合は、エンコーダ３０にエンコード許可信号が入力され、エンコーダ３０について、上記の如くエンコーダ３４，３６において実行された処理と同様の処理が実行される。
【００６５】
従って、第１境界検出回路１１２によれば、磁気検出部１０２0〜１０２31のうち出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上となっている最も磁気検出部１０２31側、すなわち、最も車体右側に位置する磁気検出部１０２の、磁気検出部１０２0の位置を基準とした位置に応じた信号を出力することができる。また、同様に、第２境界検出回路１１４によれば、磁気検出部１０２0〜１０２31のうち出力電圧Ｖinが第２しきい値Ｖref2以下となっている最も磁気検出部１０２0側、すなわち、最も車体左側に位置する磁気検出部１０２の、磁気検出部１０２31の位置を基準とした位置に応じた信号を出力することができる。
【００６６】
図６に示す如く、第１境界検出回路１１２の出力端子Ａ0〜Ａ4は、図２に示すＤ／Ａコンバータ５０の入力端子に接続されている。また、第２境界検出回路１１４の出力端子Ａ0〜Ａ4は、図２に示すＤ／Ａコンバータ５２の入力端子に接続されている。Ｄ／Ａコンバータ５０，５２は、第１及び第２境界検出回路１１２，１１４から供給された信号を例えば２．５ＶレンジでＤ／Ａ変換する。すなわち、本実施例において、Ｄ／Ａコンバータ５０は、磁気検出部１０２0〜１０２31のうち出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上となっている最も磁気検出部１０２31側、すなわち、最も車体右側に位置する磁気検出部１０２の、磁気検出部１０２0の位置を基準とした位置に応じた電圧Ｖ1を出力する。また、Ｄ／Ａコンバータ５２は、磁気検出部１０２0〜１０２31のうち出力電圧Ｖinが第２しきい値Ｖref2以下となっている最も磁気検出部１０２0側、すなわち、最も車体左側に位置する磁気検出部１０２の、磁気検出部１０２31の位置を基準とした位置に応じた電圧Ｖ2を出力する。
【００６７】
Ｄ／Ａコンバータ５２の出力端子は、オペアンプ５６、抵抗５８，６０，６２，６６、及び電源６４により構成された減算回路６８に接続されている。減算回路６８の出力端子には、Ｄ／Ａコンバータ５２から出力された電圧Ｖ2を２．５Ｖから減算した電圧Ｖ3（＝２．５−Ｖ2）が現れる。すなわち、本実施例において、減算回路６８は、磁気検出部１０２0〜１０２31のうち出力電圧Ｖinが第２しきい値Ｖref2以下となっている最も磁気検出部１０２0側、すなわち、最も車体左側に位置する磁気検出部１０２の、磁気検出部１０２0の位置を基準とした位置に応じた電圧Ｖ3を出力する。
【００６８】
Ｄ／Ａコンバータ５０の出力端子は、オペアンプ７２及び抵抗７０，７４，７６，７８，８０により構成された加算回路８２に接続されている。加算回路８２の出力端子には、Ｄ／Ａコンバータ５０から出力された電圧Ｖ1と、減算回路６８から出力された電圧Ｖ3とを加算した電圧Ｖout（＝Ｖ1＋Ｖ3）が現れる。すなわち、加算回路８２は、磁気検出部１０２0の位置を基準電圧０Ｖとして磁気検出部１０２0〜１０２31のうち、出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上となっている最も磁気検出部１０２31側に位置する磁気検出部１０２の位置と、出力電圧が第２しきい値Ｖref2以下となっている最も磁気検出部１０２0側に位置する磁気検出部１０２の位置との中央位置に応じた電圧Ｖoutを、磁気検出部１０２0の位置を基準電圧０Ｖとして５Ｖレンジで出力する。
【００６９】
このように、本実施例の磁気マーカ検出装置によれば、磁気検出部１０２0〜１０２31のうち、水平磁界強度が車体右側から左側へ向けて所定値以上に大きくなっている最も磁気検出部１０２31側に位置する磁気検出部１０２の位置と、水平磁界強度が車体左側から右側へ向けて所定値以上に大きくなっている最も磁気検出部１０２0側に位置する磁気検出部１０２の位置との中央位置を、車両１２に対して磁気マーカ１６が通過した位置として検出することができる。
【００７０】
図７は、本実施例の磁気マーカ検出装置の動作を説明するための図を示す。尚、図７（Ａ）は、車両１２が磁気マーカ１６を通過した時点における磁気マーカ１６と磁気センサアレイ１００との位置関係を車両上方から見た際の図を示す。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す磁気マーカ１６と磁気センサアレイ１００との位置関係を車両後方から見た際の図を示す。また、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示す状況下での各磁気検出部１０２の出力電圧Ｖinに対応する水平磁界強度を表した図を示す。尚、図７（Ｃ）においては、車体右側から左側へ向かう水平磁界強度を正としている。
【００７１】
例えば図７（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、磁気マーカ１６が、車両１２に搭載された磁気センサアレイ１００の磁気検出部１０２8近傍に位置した場合、磁気検出部１０２8での水平磁界強度はほとんどゼロであり、その位置から車体左側に位置する磁気検出部１０２0〜１０２7での水平磁界の向きと、その位置から車体右側に位置する磁気検出部１０２9〜１０２31での水平磁界の向きとが互いに反対向きとなる。この際、各磁気検出部１０２での水平磁界強度は、図７（Ｃ）に示す如く、磁気マーカ１６の通過位置から離間するに従って増大し、その距離が所定の距離に達した後に減少することとなる。また、同心円上における水平磁界強度は、すべて同程度となる。
【００７２】
従って、車体右側から左側へ向かう水平磁界について磁界強度が所定値以上に大きくなっている磁気検出部１０２のうち車体右側端部に存在する磁気検出部１０２の位置と、車体左側から右側へ向かう水平磁界について磁界強度が所定値以上に大きくなっている磁気検出部１０２のうち車体左側端部に存在する磁気検出部１０２の位置との中央に、磁気マーカが存在していると判断できる。
【００７３】
本実施例においては、車体右側から左側へ向かう水平磁界の強度について第１しきい値Ｖref1が設定されており、また、車体左側から右側へ向かう水平磁界の強度について第２しきい値Ｖref2が設定されており、すべての磁気検出部１０２のそれぞれについて出力電圧Ｖinが第１及び第２しきい値Ｖref1，Ｖref2と大小比較される。
【００７４】
その結果、図７（Ｃ）に示す如く、磁気検出部１０２1〜１０２7の出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上となり、かつ、磁気検出部１０２9〜１０２15の出力電圧Ｖinが第２しきい値Ｖref2以下となった場合には、Ｄ／Ａコンバータ５０が磁気検出部１０２0の位置を基準とした磁気検出部１０２7の位置に応じた電圧Ｖ1（＝０．５６Ｖ）を出力すると共に、Ｄ／Ａコンバータ５２が磁気検出部１０２31の位置を基準とした磁気検出部１０２9の位置に応じた電圧Ｖ2（＝１．７７Ｖ）を出力する。
【００７５】
そして、減算回路６８が、Ｄ／Ａコンバータ５２から出力された電圧Ｖ2を２．５Ｖから減算した値（２．５−１．７７＝０．７３）を出力電圧Ｖ3として出力する。この際、出力電圧Ｖ3は、磁気検出部１０２0の位置を基準とした磁気検出部１０２9の位置に応じた電圧となる。その後、加算回路８２が、Ｄ／Ａコンバータ５０の出力電圧Ｖ1と、減算回路６８の出力電圧Ｖ3とを加算した値（０．５６＋０．７３＝１．２９Ｖ）を出力電圧Ｖoutとして出力する。この出力電圧Ｖoutは、磁気検出部１０２0の位置を基準電圧０Ｖとし、磁気検出部１０２31の位置を５Ｖとした場合の、磁気検出部１０２7と磁気検出部１０２9との中央位置（（７＋９）／２＝８；磁気検出部１０２8の位置）を表すこととなる。そして、その中央位置が車両１２に対して磁気マーカ１６が通過した位置として設定される。
【００７６】
このように、本実施例においては、磁気検出部１０２0〜１０２31のうち、出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上となっている最も磁気検出部１０２31側に位置する磁気検出部１０２の位置と、出力電圧Ｖinが第２しきい値Ｖref2以下となっている最も磁気検出部１０２0側に位置する磁気検出部１０２の位置との中央位置が、車両１２に対して磁気マーカ１６が通過した位置として検出される。かかる手法によれば、上記第１実施例の手法と同様に、磁気マーカ１６の位置を検出するうえで磁気検出部１０２の出力電圧Ｖin自体を検出する必要はなく、磁気検出部１０２の出力電圧Ｖinを所定の第１及び第２しきい値Ｖref1，Ｖref2と大小比較することで、磁気マーカ１６の、車両１２に対する車幅方向の位置を検出することが可能となる。
【００７７】
かかる手法においても、磁気マーカ１６の位置を検出するための中央演算処理装置を用いることなく、すべての磁気検出部１０２の出力電圧Ｖinがほぼ同時に処理される。このため、本実施例によれば、上記第１実施例と同様に、簡素な構成で、磁気マーカ１６の位置の検出を高速に処理することが可能となり、磁気マーカ１６の車両１２に対する車幅方向の位置を速やかに検出することが可能となっている。
【００７８】
尚、上記の第２実施例においては、第１及び第２境界検出回路１１２，１１４が特許請求の範囲に記載した「磁気検出部検出手段」、並びに、請求項５に記載した「第１の検出手段」及び「第２の検出手段」に、加算回路８２が特許請求の範囲に記載した「磁気マーカ位置設定手段」に、第１及び第２コンパレータ１０４，１０６が特許請求の範囲に記載した「第１の出力信号判別手段」及び「第２の出力信号判別手段」に、それぞれ相当している。
【００７９】
また、上記の第２実施例においては、第１及び第２境界検出回路１１２，１１４が、磁気検出部１０２0〜１０２31のうち、出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上となっている最も磁気検出部１０２31側に位置する磁気検出部１０２の位置、及び、出力電圧Ｖinが第２しきい値Ｖref2以下となっている最も磁気検出部１０２0側に位置する磁気検出部１０２の位置に応じた信号を出力することにより特許請求の範囲に記載した「磁気検出部検出工程」が、加算回路８２が、第１及び第２境界検出回路１１２，１１４の出力信号に基づいて、磁気検出部１０２0〜１０２31のうち出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている最も磁気検出部１０２0側に位置する磁気検出部１０２の位置と、最も磁気検出部１０２31側に位置する磁気検出部１０２の位置との中央位置に応じた電圧Ｖoutを、磁気検出部１０２0の位置を基準電圧０Ｖとして５Ｖレンジで出力することにより特許請求の範囲に記載した「磁気マーカ位置設定工程」が、それぞれ実現されている。
【００８０】
ところで、上記の第１及び第２実施例においては、車幅方向に一列に３２個の磁気検出部１８，１０２を配設したが、任意の数の磁気検出部１８，１０２に対応することが可能である。すなわち、磁気検出部１８，１０２の数が少なくなる場合はコンパレータ２２，１０４，１０６の入力端子を接地すればよく、また、磁気検出部１８，１０２の数が多くなる場合は境界検出回路２６，２８，１１２，１１４の数を増加させて対応すればよい。
【００８１】
また、上記の第１及び第２実施例においては、磁気検出部１８，１０２を車幅方向に並べて配設し、磁気マーカ１６の車両１２に対する車幅方向の位置を検出することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、磁気検出部１８，１０２を車両の進行方向に複数並べて配設し、磁気マーカ１６の車両に対する進行方向の位置を検出することとしてもよい。
【００８２】
次に、図８乃至図１０を参照して、本発明の第３実施例について説明する。
【００８３】
図８は、本実施例の磁気マーカ検出装置の構成図を示す。図８に示す如く、本実施例の磁気マーカ検出装置は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）２００を備えており、ＥＣＵ２００により磁気マーカ１６の車両１２に対する車幅方向の位置を検出する。
【００８４】
本実施例において、磁気マーカ検出装置は、車体前部のバンパ下部に配設された磁気センサアレイ２０２を備えている。磁気センサアレイ２０２は、車幅方向に向けて一列に例えば３２個並んで配設された磁気検出部２０４により構成されている。各磁気検出部２０４は、上記第１実施例の磁気検出部１８と同様に、それぞれ、自己を垂直方向に流通する磁界の強度に応じた電圧Ｖinを出力する。尚、本実施例において、磁気検出部２０４は、車体左側から順に、磁気検出部２０４0，２０４1，・・・，２０４31とする。
【００８５】
各磁気検出部２０４は、ＥＣＵ２００に接続されている。各磁気検出部２０４の出力信号は、ＥＣＵ２００に供給される。ＥＣＵ２００は、各磁気検出部２０４の出力信号に基づいて、各磁気検出部２０４を流通する磁界の垂直磁界強度をそれぞれ検出する。
【００８６】
図９は、ノイズ等に起因して出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となる磁気検出部２０４が現れた状況を表した図を示す。尚、図９（Ａ）は、車両１２が磁気マーカ１６を通過した時点における磁気マーカ１６と磁気センサアレイ２０２との位置関係を車両上方から見た際の図を示しており、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す状況下での各磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinを示している。尚、図９（Ａ）には、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４が黒丸で、また、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっていない磁気検出部２０４が白丸で、それぞれ示されている。
【００８７】
ところで、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっているすべての磁気検出部２０４のうち両端に位置する２つの磁気検出部２０４の位置を、車両１２に対する磁気マーカ１６の位置検出のために用いるものとすると、その検出精度が悪化する場合がある。すなわち、磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinが、図９（Ｂ）に示す如く磁気検出部２０４の故障やノイズ等の影響によりしきい値Ｖref以上となっている場合には、その磁気検出部２０４の位置が磁気マーカ１６の位置検出のために用いられると、その磁気検出部２０４が実際には出力電圧Ｖinが示す程度の磁界を磁気マーカ１６から受けていないにもかかわらず、垂直磁界が所定値以上となっているものとして扱われ、磁気マーカ１６の位置の検出精度が低下することとなる。
【００８８】
従って、磁気マーカ１６の位置の検出精度の低下を抑制するためには、ノイズ等に起因して出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４を、磁気マーカ１６の位置を検出する際には考慮しないことが適切である。磁気検出部２０４の故障やノイズは、互いに隣接する磁気検出部２０４同士に生じることは稀であり、１つの磁気検出部２０４に単独で生じる場合が多い。すなわち、ノイズ等に起因して出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４の両側に隣接する磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinは、共にしきい値Ｖref以上となっていない場合が多い。従って、磁気マーカ１６の位置を検出するうえでは、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっており、かつ、隣接する磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４のみを考慮することが適切である。以下、本実施例の特徴部について説明する。
【００８９】
図１０は、磁気マーカ１６の車両１２に対する通過位置を検出すべく、本実施例においてＥＣＵ２００が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図１０に示すルーチンは、その処理が終了する毎に繰り返し起動されるルーチンである。図１０に示すルーチンが起動されると、まずステップ２２０の処理が実行される。
【００９０】
ステップ２２０では、車両１２が磁気マーカ１６を通過したか否かが判別される。本ステップ２２０の処理は、車両１２が磁気マーカ１６を通過したと判別されるまで繰り返し起動される。その結果、車両１２が磁気マーカ１６を通過したと判別された場合は、次にステップ２２２の処理が実行される。
【００９１】
ステップ２２２では、磁気センサアレイ２０２を構成する３２個すべての磁気検出部２０４のうち、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４を抽出する処理が実行される。
【００９２】
ステップ２２４では、上記ステップ２２２で抽出された磁気検出部２０４のうち、少なくとも、一方で隣接する磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinもしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４を抽出する処理が実行される。本ステップ２２４の処理が実行されると、上記ステップ２２２で抽出された磁気検出部２０４から、一つだけ単独で出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４が排除されることとなる。
【００９３】
ステップ２２６では、上記ステップ２２４で抽出された磁気検出部２０４のうち、車幅方向の両端に位置する２つの磁気検出部２０４を特定する処理が実行される。
【００９４】
ステップ２２８では、上記ステップ２２６で特定された２つの磁気検出部２０４の位置の中央を、磁気マーカ１６の車両１２に対する通過位置として設定する処理が実行される。本ステップ２２８の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【００９５】
上記の処理によれば、一つだけ単独で出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４を、磁気マーカ１６の車両に対する通過位置を検出する際に用いる磁気検出部２０４から排除することができる。磁気検出部２０４の故障やノイズが生じた場合には、隣接する磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっておらず、自己の出力電圧Ｖinが一つだけ単独でしきい値Ｖref以上となっている場合が多い。従って、本実施例においては、磁気検出部２０４の故障やノイズに起因して出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となった磁気検出部２０４が、磁気マーカ１６の位置検出に用いられることはない。このため、本実施例の磁気マーカ検出装置によれば、磁気検出部２０４の故障やノイズ等が生じた際にも、磁気マーカ１６の位置の検出精度の低下を抑制することが可能となっている。
【００９６】
本実施例においては、自己の出力電圧Ｖin及び隣接する磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinが共にしきい値Ｖref以上である磁気検出部２０４のうち、車幅方向の両端に位置する２つの磁気検出部２０４のみが、磁気マーカ１６の通過位置を設定する際に用いられる。このため、上記２つの磁気検出部２０４の間に位置する磁気検出部２０４に、実際には垂直磁界強度が所定値以上となっているにもかかわらず、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上とならない故障が生じた場合でも、確実に磁気マーカ１６の車両１２に対する通過位置を検出することが可能となっている。
【００９７】
尚、上記の第３実施例においては、ＥＣＵ２００が、上記ステップ２２２，２２４の処理を実行した後にステップ２２６の処理を実行することにより請求項１及び３に記載した「磁気検出部検出手段」及び請求項８に記載した「磁気検出部検出工程」が、上記ステップ２２８の処理を実行することにより請求項１に記載した「磁気マーカ位置設定手段」及び請求項８に記載した「磁気マーカ位置設定工程」が、それぞれ実現されている。
【００９８】
ところで、上記の第３実施例においては、磁気センサアレイ２０２を構成する各磁気検出部２０４がＥＣＵ２００に接続され、ＥＣＵ２００がそれらの各磁気検出部２０４の出力信号に基づいて各磁気検出部２０４を流通する垂直磁界強度をそれぞれ検出する構成において、故障やノイズ等に起因して正常に機能しない磁気検出部２０４を排除するものとしているが、上記の第１及び第２実施例の如くコンパレータにより各磁気検出部２０４の出力信号としきい値とを比較するのみで、磁気検出部２０４を流通する垂直磁界強度自体をそれぞれ検出しない構成に適用することも可能である。
【００９９】
また、上記の第３実施例においては、故障やノイズ等に起因して正常に機能しない磁気検出部２０４を、磁気マーカ１６の検出のために用いる磁気検出部２０４から排除するのを、各磁気検出部２０４が磁気マーカ１６の発する磁界のうち垂直磁界成分に応じた信号を出力し、ＥＣＵ２００がそれらの各磁気検出部２０４の出力信号に基づいて磁気マーカ１６の車両に対する通過位置を検出する構成において実現するものとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、各磁気検出部２０４が磁気マーカ１６の発する磁界のうち水平磁界成分に応じた信号を出力し、ＥＣＵ２００がそれらの各磁気検出部２０４の出力信号に基づいて磁気マーカ１６の車両に対する通過位置を検出する構成に適用することも可能である。
【０１００】
この場合には、ＥＣＵ２００が、出力電圧Ｖinが第１しきい値Ｖref1以上となる磁気検出部２０４から、隣接する磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinも第１しきい値Ｖref1以上となる磁気検出部２０４を抽出し、そのうち車幅方向の一端に位置する磁気検出部２０４を検出すると共に、出力電圧Ｖinが第２しきい値Ｖref2以下となる磁気検出部２０４から、隣接する磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinも第２しきい値Ｖref2以下となる磁気検出部２０４を抽出し、そのうち車幅方向の他端に位置する磁気検出部２０４を検出することにより請求項１及び６に記載した「磁気検出部検出手段」、「第１の検出手段」、「第２の検出手段」、及び請求項８に記載した「磁気検出部検出工程」が実現される。
【０１０１】
次に、上記図８と共に、図１１及び図１２を参照して、本発明の第４実施例について説明する。
【０１０２】
本実施例のシステムは、上記図８に示す構成において、ＥＣＵ２００に図１２に示すルーチンを実行させることにより実現される。
【０１０３】
図１１は、磁気マーカ１６が車両１２に対して磁気センサアレイ２０２の端部近傍に位置した状況を表した図を示す。尚、図１１（Ａ）は、車両１２が磁気マーカ１６を通過した時点における磁気マーカ１６と磁気センサアレイ２０２との位置関係を車両上方から見た際の図を示しており、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示す状況下での各磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinを示している。尚、図１１（Ａ）には、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４が黒丸で、また、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっていない磁気検出部２０４が白丸で、それぞれ示されている。
【０１０４】
ところで、磁気マーカ１６が車両１２に対して端部近傍に位置ずれした場合には、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４のうち車幅方向の両端に位置する２つの磁気検出部２０４の位置を、磁気マーカ１６の位置検出のために用いるものとすると、その検出精度が悪化する。すなわち、磁気マーカ１６が車両１２に対して例えば図１１（Ａ）に示す如く磁気検出部２０４31の直下に位置した際に、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となる磁気検出部２０４が図１１（Ｂ）に示す如く磁気検出部２０４27〜２０４31であったものとすると、磁気マーカ１６の車両１２に対する通過位置が磁気検出部２０４31の直下であるにもかかわらず、磁気検出部２０４27と２０４31との中央（具体的には、磁気検出部２０４29の直下）が磁気マーカ１６の通過位置として検出されてしまう。
【０１０５】
従って、磁気マーカ１６の位置の検出精度の低下を抑制するうえでは、上記の点を考慮する必要がある。互いに隣接する磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinの差は、図１１（Ｂ）に示す如く、磁気マーカ１６の通過時に出力電圧Ｖinがピーク値となった磁気検出部２０４から離間するに従って徐々に大きくなり、その後小さくなる。すなわち、出力電圧Ｖinがピーク値となる磁気検出部２０４の近傍では、出力電圧Ｖinの差が小さい。従って、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっており、かつ、隣接する磁気検出部２０４との出力電圧Ｖinの差が所定値未満となっている磁気検出部２０４（図１１（Ｂ）に点線で囲んだ領域）のみを、磁気マーカ１６の位置を検出するうえで考慮することとすれば、すなわち、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっていても、隣接する磁気検出部２０４との出力電圧Ｖinの差が大きくなっている磁気検出部２０４を排除することとすれば、磁気マーカ１６の位置の検出のために用いられる２つの磁気検出部２０４間の距離が小さくなることで、磁気マーカ１６が車両１２に対して磁気センサアレイ２０２の端部近傍に位置する場合でも、磁気マーカ１６の位置の検出精度が低下する事態を防止することが可能となる。以下、本実施例の特徴部について説明する。
【０１０６】
図１２は、磁気マーカ１６の車両１２に対する通過位置を検出すべく、本実施例においてＥＣＵ２００が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図１２に示すルーチンは、その処理が終了する毎に繰り返し起動されるルーチンである。図１２に示すルーチンが起動されると、まずステップ２５０の処理が実行される。
【０１０７】
ステップ２５０では、上記ステップ２２０と同様に、車両１２が磁気マーカ１６を通過したか否かが判別される。本ステップ２５０の処理は、車両１２が磁気マーカ１６を通過したと判別されるまで繰り返し起動される。その結果、車両１２が磁気マーカ１６を通過したと判別された場合は、次にステップ２５２の処理が実行される。
【０１０８】
ステップ２５２では、磁気センサアレイ２０２を構成する３２個すべての磁気検出部２０４のうち、少なくとも、一方で隣接する磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinとの差ΔＶinが所定値ΔＶ0未満となっている磁気検出部２０４を抽出する処理が実行される。
【０１０９】
ステップ２５４では、上記ステップ２５２で抽出された磁気検出部２０４のうち、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４を抽出する処理が実行される。本ステップ２５４の処理が実行されると、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっており、かつ、隣接する磁気検出部２０４との関係でΔＶin＜ΔＶ0が成立する磁気検出部２０４のみが選択されることとなる。
【０１１０】
ステップ２５６では、上記ステップ２５４で抽出された磁気検出部２０４のうち、車幅方向の両端に位置する２つの磁気検出部２０４を特定する処理が実行される。
【０１１１】
ステップ２５８では、上記ステップ２５６で特定された２つの磁気検出部２０４の位置の中央を、磁気マーカ１６の車両１２に対する通過位置として設定する処理が実行される。本ステップ２５８の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【０１１２】
上記の処理によれば、両側に隣接する２つの磁気検出部２０４との関係で出力電圧Ｖinの差が共に所定値以上となっている磁気検出部２０４を、磁気マーカ１６の車両に対する通過位置を検出する際に用いる磁気検出部２０４から排除することができる。この場合には、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっていても、出力電圧Ｖinがピーク値を示す磁気検出部２０４から離間している磁気検出部２０４が、磁気マーカ１６の位置検出に用いられることがなくなる。このため、本実施例の磁気マーカ検出装置によれば、磁気マーカ１６が車両１２に対して磁気センサアレイ２０２の端部近傍に位置する場合でも、磁気マーカ１６の位置の検出精度が低下する事態を防止することが可能となる。
【０１１３】
また、本実施例においては、上述の如く、両側に隣接する２つの磁気検出部２０４との関係で出力電圧Ｖinの差が共に所定値以上となっている磁気検出部２０４が、磁気マーカ１６の車両に対する通過位置を検出する際に用いる磁気検出部２０４から排除される。このため、本実施例によれば、１つだけ単独で出力電圧Ｖinが大きくなっている磁気検出部２０４を、磁気マーカ１６の位置検出のために用いる磁気検出部２０４から排除することができる。従って、本実施例の磁気マーカ検出装置によれば、磁気検出部２０４の故障やノイズ等に起因して出力電圧Ｖinが正常な値を示さなくなった場合でもその磁気検出部２０４が磁気マーカ１６の位置検出のために用いられないことで、磁気マーカ１６の位置の検出精度の低下を抑制することが可能となっている。
【０１１４】
尚、上記の第４実施例においては、ＥＣＵ２００が、上記ステップ２５２，２５４の処理を実行した後にステップ２５６の処理を実行することにより請求項１及び４に記載した「磁気検出部検出手段」が実現されている。
【０１１５】
次に、上記図８と共に、図１３及び図１４を参照して、本発明の第５実施例について説明する。
【０１１６】
本実施例のシステムは、上記図８に示す構成において、ＥＣＵ２００に図１４に示すルーチンを実行させることにより実現される。
【０１１７】
上述した第１乃至第４実施例では、所定の条件を満たす２つの磁気検出部２０４を特定し、それらの位置の中央を磁気マーカ１６の通過位置として設定する。この場合、磁気マーカ１６の通過位置として検出される位置は、磁気検出部２０４の位置、あるいは、２つの磁気検出部２０４間の中間位置に限定される。従って、磁気マーカ１６の通過位置を正確に検出するうえでは、上記の手法は適切でない。一方、磁気マーカ１６の通過位置を正確に検出する手法としては、磁気センサアレイ２０２を構成する磁気検出部２０４の数を増やすことが考えられるが、これではコストの増大等を招いてしまう。
【０１１８】
本実施例のシステムは、磁気検出部２０４の数を増やすことなく、磁気マーカ１６の通過位置として検出される位置を磁気検出部２０４の位置及び２つの磁気検出部２０４間の中間位置に限定せず、磁気マーカ１６の通過位置を正確に検出する点に特徴を有している。
【０１１９】
図１３は、本実施例における磁気マーカ１６の通過位置の設定手法を説明するための図を示す。尚、図１３（Ａ）は、車両１２が磁気マーカ１６を通過した時点における磁気マーカ１６と磁気センサアレイ２０２との位置関係を車両上方から見た際の図を示しており、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示す状況下での各磁気検出部２０４の出力電圧Ｖinを示している。尚、図１３（Ａ）には、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっている磁気検出部２０４が黒丸で、また、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっていない磁気検出部２０４が白丸で、それぞれ示されている。
【０１２０】
例えば、図１３に示す如く、磁気マーカ１６が車両１２に対して磁気検出部２０４11近傍に位置した際に、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となる磁気検出部２０４が磁気検出部２０４7〜２０４15であったものとすると、上述した第１乃至第４実施例の如き手法では、磁気マーカ１６の通過位置として検出される位置は、磁気検出部２０４7と２０４15との中央である磁気検出部２０４11の位置となってしまう（図１３に破線で示す）。
【０１２１】
これに対して、本実施例においては、互いに隣接する２つの磁気検出部２０４間の磁界強度を、両磁気検出部２０４の出力信号に基づいて検出される磁界強度に基づいて補間することとしている。具体的には、図１３に示す状況下では、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となる磁気検出部２０４のうち車幅方向の両端に位置する２つの磁気検出部２０４7，２０４15についてそれぞれ、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となっていない隣接する磁気検出部２０４6，２０４16との間における磁界強度を直線補間する。そして、その補間後の磁界強度を用いて、車幅方向の両端で出力電圧Ｖinのしきい値Ｖrefに相当する所定の磁界強度が実現される位置を特定し、両位置の中央を磁気マーカ１６の通過位置として設定する（図１３に一点鎖線で示す）。
【０１２２】
このように２つの磁気検出部２０４間の磁界強度を補間する手法によれば、互いに隣接する磁気検出部２０４間で磁界強度が連続的に現れることとなる。この場合、磁気検出部２０４の数が増えたのと等価の現象が現れるので、磁気検出部２０４の数を増やすことなく、磁気マーカ１６の通過位置の検出精度が向上することとなる。以下、本実施例の特徴部について説明する。
【０１２３】
図１４は、磁気マーカ１６の車両１２に対する通過位置を検出すべく、本実施例においてＥＣＵ２００が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図１４に示すルーチンは、その処理が終了する毎に繰り返し起動されるルーチンである。図１４に示すルーチンが起動されると、まずステップ２８０の処理が実行される。
【０１２４】
ステップ２８０では、上記ステップ２２０，２５０と同様に、車両１２が磁気マーカ１６を通過したか否かが判別される。本ステップ２８０の処理は、車両１２が磁気マーカ１６を通過したと判別されるまで繰り返し起動される。その結果、車両１２が磁気マーカ１６を通過したと判別された場合は、次にステップ２８２の処理が実行される。
【０１２５】
ステップ２８２では、各磁気検出部２０４の出力信号に基づいて検出された各磁気検出部２０４での磁界強度を直線的に結ぶことにより、互いに隣接する２つの磁気検出部２０４間の磁界強度を直線補間する処理が実行される。
【０１２６】
ステップ２８４では、上記ステップ２８２で直線補間された磁界強度と車幅方向の位置との関係に基づいて、出力電圧Ｖinのしきい値Ｖrefに相当する所定の磁界強度が実現される位置を特定する処理が実行される。
【０１２７】
図１５は、直線補間された磁界強度Ｈと車幅方向の位置との関係の一例を表した図を示す。尚、図１５において、出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となる磁気検出部２０４の位置をＡnと、その磁気検出部２０４に隣接する出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上とならない磁気検出部２０４の位置をＡn-1とし、また、出力電圧Ｖinのしきい値Ｖrefに相当する所定の磁界強度Ｈ0が実現される位置をＡ´としている。上記ステップ２８４においては、図１５に示す如き関係を参照することにより、所定の磁界強度Ｈ0が実現される位置Ａ´が特定される。
【０１２８】
ステップ２８６では、上記ステップ２８４で特定された車幅方向の両端で所定の磁界強度Ｈ0が実現される２つの位置Ａ´の中央を、磁気マーカ１６の車両１２に対する通過位置として設定する処理が実行される。本ステップ２８６の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【０１２９】
上記の処理によれば、磁気検出部２０４間の磁界強度を補間することにより所定の磁界強度が実現される位置が正確に特定されるので、磁気検出部２０４を増やすのと同等の効果を得ることができ、磁気マーカ１６の車両１２に対する通過位置を正確に検出することができる。従って、本実施例の磁気マーカ検出装置１６によれば、磁気センサアレイ２０２を構成する磁気検出部２０４の数を増やすことなく、磁気マーカ１６の位置の検出精度の向上を図ることが可能となっている。
【０１３０】
すなわち、本実施例の手法によれば、磁気センサアレイ２０２を構成する磁気検出部２０４の数を減らした場合でも、磁気マーカ１６の位置の検出精度がある程度確保される。このため、磁気マーカ検出装置として、磁気マーカ１６の位置の検出精度をある程度確保しつつ、コスト低減を図ることが可能となっている。
【０１３１】
尚、上記の第５実施例においては、上記ステップ２８２の処理を実行することにより請求項７に記載した「磁界強度補間手段」及び請求項９に記載した「磁界強度補間工程」が、上記ステップ２８４の処理を実行することにより請求項７に記載した「所定磁界強度位置検出手段」及び請求項９に記載した「所定磁界強度位置検出工程」が、上記ステップ２８６の処理を実行することにより請求項７に記載した「磁気マーカ位置設定手段」及び請求項９に記載した「磁気マーカ位置設定工程」が、それぞれ実現されている。
【０１３２】
ところで、上記の第５実施例においては、互いに隣接する磁気検出部２０４間の磁界強度の補間を直線的に行っているが、その補間を曲線的に行うこととしてもよい。
【０１３３】
また、上記の第５実施例においては、各磁気検出部２０４が磁気マーカ１６の発する磁界のうち垂直磁界成分に応じた信号を出力し、ＥＣＵ２００がそれらの各磁気検出部２０４の出力信号に基づいて磁気マーカ１６の車両に対する通過位置を検出する構成において実現するものとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、各磁気検出部２０４が磁気マーカ１６の発する磁界のうち水平磁界成分に応じた信号を出力し、ＥＣＵ２００がそれらの各磁気検出部２０４の出力信号に基づいて磁気マーカ１６の車両に対する通過位置を検出する構成に適用することも可能である。
【発明の効果】
上述の如く、請求項１、２、５、及び８記載の発明によれば、簡素な構成で、磁気を発する磁気マーカの位置を速やかに検出することができる。
【０１３４】
請求項３及び６記載の発明によれば、ノイズ等に起因して出力信号が所定しきい値以上の垂直磁界成分を表す磁気検出部を磁気マーカの検出のために用いるのを回避することで、磁気マーカの位置の検出精度の低下を抑制することができる。
【０１３５】
請求項４記載の発明によれば、磁気マーカの位置の検出精度の低下を抑制することができる。
【０１３６】
また、請求項７及び９記載の発明によれば、磁気マーカの数を増やすことなく、磁気マーカの位置の検出精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である磁気マーカ検出装置を搭載する車両を模式的に表した図である。
【図２】本実施例の磁気マーカ検出装置の内部に形成される回路図である。
【図３】本実施例の第１境界検出回路の内部に形成される回路図である。
【図４】本実施例の第１境界検出回路の真理値表を示す図である。
【図５】本実施例の磁気マーカ検出装置の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施例である磁気マーカ検出装置の内部に形成される回路図である。
【図７】本実施例の磁気マーカ検出装置の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第３実施例である磁気マーカ検出装置の構成図である。
【図９】ノイズ等に起因して出力電圧Ｖinがしきい値Ｖref以上となる磁気検出部が現れた状況を表した図である。
【図１０】本実施例において、磁気マーカの車両に対する通過位置を検出すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図１１】磁気マーカが車両に対して磁気センサアレイの端部近傍に位置した状況を表した図である。
【図１２】本発明の第４実施例である磁気マーカ検出装置において、磁気マーカの車両に対する通過位置を検出すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図１３】本発明の第５実施例である磁気マーカ検出装置における磁気マーカの位置の設定手法を説明するための図である。
【図１４】本実施例において、磁気マーカの車両に対する通過位置を検出すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図１５】本実施例における直線補間された磁界強度Ｈと車幅方向の位置との関係の一例を表した図である。
【符号の説明】
１０  磁気マーカ検出装置
１２  車両
１６  磁気マーカ
１８，１０２，２０４  磁気検出部
２０，１００，２０２  磁気センサアレイ
２２，１０４，１０６  コンパレータ
２６，１１２  第１境界検出回路
２８，１１４  第２境界検出回路
３０〜３６  プライオリティ・エンコーダ（エンコーダ）
５０，５２  Ｄ／Ａコンバータ
８２  加算回路
２００  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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