解 説

自動運行補助施設について
寒地交通チーム

１．はじめにc）RFタグ
自動運行車の走行方向に対して、縦断方向、横断方国内外で自動運転システムの開発及び実用化に向け向の双方又は一方の自車位置特定を補正するため、連た社会実験の取り組みが進められている。寒地土木研

続的に点状に道路上又は道路の路面下に設置する施究所では、2017年度以降「自動運転技術の活用による設。

除雪トラックの走行支援システムに関する研究開発」を進めている。その一環として、舗装に磁気マーカを埋設し、車載の磁気センサ（MIセンサ；MagnetoImpedance）との協調による除雪トラックの走行支援実験を行い、積雪条件下でも機能することを実証した
1）、2）、3）。同実験を苫小牧寒地試験道路及び実道で行⏛᳇䍭䍎䍔 ☢Ẽ࣐࣮࢝   㟁☢ㄏᑟ⥺うに際し、道路法4）に規定される自動運行補助施設で

図－1

 5) ࢱࢢ

自動運行補助施設の例

ある磁気マーカを路面下に埋設し、施工手順の確認及び設置経過後の維持管理に関する調査を行った。本稿
では、自動運行補助施設の紹介、及び当所が取り組んだ施工、維持管理の調査概要について解説する。

２．２

磁気マーカの適用条件

現在の一般的な自動運転車両は、GNSS（全地球航法衛星システム）及び高精度3次元地図データ、車載カメラやLiDAR（レーザーレーダ）等を用いて自車

２．自動運行補助施設とは位置を推定している 7）。しかし、これらのデバイスは、太陽光の逆光時、積雪・濃霧等の荒天及び視界不

２．１

自動運行補助施設

良時、GNSS受信の不感地帯など、本来運転支援が必

自動運行補助施設（路面施設）については、令和2

要な状況や場所において、自車位置の把握能力が低下

年の道路法改正により、道路法第2条第2項第五号にし、走行に支障をきたす可能性がある。したがって、「電子的方法、磁気的方法その他人の知覚によって認より信頼性が高く連続的な自動運転システムを構築す

識することができない方法により道路運送車両法（昭るためには、自車位置を常に把握している状態が求め和26年法律第185号）第41条第1項第20号に掲げる自動られる。

運行装置を備えている自動車の自動的な運行を補助するための施設その他これに類するもの」と示されてい表－1

推奨される磁気マーカの適用条件4）、5）

る。

自動運行補助施設のうち、道路上または路面下に設置する路面施設としては以下のものがある6）（図－1）。
a）磁気マーカ
自動運行車の走行方向に対して、縦断方向、横断方向の双方又は一方の自車位置を補正するため、連続的に点状に道路上又は路面下に設置する施設。
b）電磁誘導線
自動運行車の走行方向に対して、横断方向の自車位置特定を補助するため、連続的に線状に道路の路面下に設置する施設。
40

寒地土木研究所月報№858

2024年６月

道路上又は路面下に設置された磁気マーカは、天表－2

施工手順

候・場所などに影響されることなく、安定かつ高精度の自車位置の特定が可能であるため、信頼性の高い自車位置情報を提供できるツールである。推奨される磁気マーカの適用条件としては、光学系センサやGNSSが受信しにくくなる①逆光、②霧、③降雪・積雪、④
高架下、⑤トンネル内、⑥山間部などが想定される8）（表－1）。
３．磁気マーカの施工
冬期の積雪条件下における自車位置推定技術の高精度化及びGNSS受信の不感地帯対策として、磁気マー

3）手動ドリルで削孔する場合、ドリルが左右に振れカに着目し、苫小牧寒地試験道路に磁気マーカを埋設て、削孔が斜め方向になることがあるので、注意し、除雪トラックに磁気センサ（MIセンサ）を登載が必要である。

し、車両と道路の協調による走行支援実験を試行した（図－2）。また、同実験の実施に併せて、磁気マーカの効率的な施工方法の検討、さらに、積雪寒冷条件下における設置後の磁気マーカの維持管理調査を行った。

4）正確かつ迅速な施工を実施するには、専用機械による削孔も可能である。
5）磁気マーカの上面が、舗装表面から十分にかぶり厚（10mm）を確保するように、削孔・設置する。
6）充填剤は目減りするため、施工中に2回以上充填することが望ましい。
7）磁気マーカ設置完了後は、出来形測量としてすべての磁気マーカの緯度経度を測量する9）。測量された緯度経度（X-Y座標）データについては、設置者が管理する。磁気マーカの設置場所の起終点、設置位置、磁束密度などについて、道路台帳附図に記載し、保管する。

⏛᳇䊙䊷䉦
図－2

苫小牧寒地試験道路における走行支援実験状況（路面下の磁気マーカと除雪トラックの協調）

４．磁気マーカの維持管理
４．１

磁束密度の計測

苫小牧寒地試験道路において施工工事を行った磁気マーカのうち、20箇所を対象とし、設置から約3年3ヶ2019年9月、苫小牧寒地試験道路（全長L＝2.7km）月経過後の2022年12月に、テスラメータ（GV-400）にのうち、一部区間（直線部と曲線部の延長計L＝400より、磁束密度を計測した。調査では、調査員の目視m）において、磁気マーカの設置工事を行い、施工方により、舗装と磁気マーカの状態確認を行った外、磁法・手順を確認した。これに際し、国内各地での磁気束密度を以下により計測した10）（図－3）。

マーカの施工実績8）も踏まえ、効率的な施工手順とし

1）テスラメータにより、路面に接地した状態で磁気て、①削孔、掃除、②磁気マーカ設置、③設置位置・マーカを設置した場所と設置していない場所の磁深さ確認、④特殊充填剤で封かん、⑤磁気マーカ設置

束密度を計測し、前者から後者を減算した値を磁確認、⑥GPS測量とした（表－2）。施工時の留意事

束密度（理論値）とする。

項は以下の1）～7）の通りである。
1）磁気マーカが鉛直方向に設置できるように、削孔も垂直に行うことが望ましい。

2）テスラメータにより、磁気マーカの中心軸上で、路面から200mmの位置で計測する。垂直方向に30µT以上の磁束密度が求められる。

2）施工は人力による手動ドリル作業を標準とする。
寒地土木研究所月報№858

2024年６月 41

写真－1

磁気マーカ埋設状況

㸦㸧☢᮰ᐦᗘ㸦⌮ㄽ್㸧ࡢィ ᪉ἲmT

図－4㸦㸧☢᮰ᐦᗘ㸦┤ୖ PP 㸧ࡢィ ᪉ἲ
図－3４．２磁束密度（理論値）の計測値（苫小牧寒地試験道路、3年3ヶ月経過、No.20はデータ欠測）

テスラメータによる磁束密度の計測方法

苫小牧寒地試験道路での計測状況

写真－1は、苫小牧寒地試験道路での磁気マーカのμT埋設状況である。ここでは、施工した磁気マーカ20箇所について、磁束密度を計測した結果を示す。
図－4は、磁束密度（理論値）である。平均値で21.0mT、最小値13.5mT、最大値33.2mTが計測された。
また、図－5に磁束密度（直上200mm）を示した。平
均値で39µT、最小値20µT、最大値90µTが計測され

図－5

磁束密度（直上200mm）の計測値（苫小牧寒地試験道路、3年3ヶ月経過、No.20はデータ欠測）た。No.7の磁気マーカ1箇所を除き、他の箇所については、磁束密度（直上200mm）で30µT以上を上回っており、求められる磁気マーカの性能を満たしていた。30µTは微小な磁力で、緯度0度（赤道）における地磁気のレベルである。
また、調査員の目視により、舗装及び磁気マーカの状態を調査した。舗装の状態については、特段変状はなく、磁気マーカの設置に起因するひび割れやクラックの見られた箇所はなかった。磁気マーカの状態については、磁気マーカ自体に損傷はなかった。施工時に（1）変状なし
写真－2（2）変状大磁気マーカの変状の例

覆った充填剤表面が削られるなど、一定の損傷が見られる箇所が１箇所存在した（写真－2）。しかし、求42

寒地土木研究所月報№858

2024年６月

められる磁束密度である、直上200mmで30µT以上を満たしていた。

人土木研究所、2021．
2） 新保貴広、宗広一徳：自動運転技術の活用による除雪車の運転支援及び道路構造・管理について、
道路建設、No.789、pp.60-65、2021.

５．まとめ

3） 青山均、西山大三：磁気マーカによる自動運転支
積雪地域における車両の走行支援時の自車位置推定

援～インフラ協調型の自己位置推定システムの現技術として、路面下に磁気マーカを設置し、車両搭載状と期待～、道路、pp.20-23、Vol.986、2023.の磁気センサと協調することは、有効な方法となり得

4） 道路法：https://www8.cao.go.jp/cstp/gaiyo/sip/

ると考えられる。光学系センサが困難とする天候条件での自車位置推定技術の高精度化及びGNSS受信の不（2023年1月10日閲覧）
5） 国土交通省道路局：付属物分野会議報告、自動運

感地帯対策として、磁気マーカは一部実道に試験的に行補助施設に係る技術基準

導入

https://www.mlit.go.jp/policy/shingikai/

11）

されている。引き続き、寒地土木研究所では、実証実験を重ねながら、実用化に向けての課題を克服

content/001372050.pdf（2023年6月10日閲覧）

し、自動運行補助施設の活用による道路インフラ支援

6） 中川敏正：自動運行補助施設（路面施設）の技術

型の自動走行もしくは走行支援システムの普及に貢献

基準について、道路建設、No.786、pp.30-33、2021.
7）（株）マクニカ：自動運転の仕組みと技術していきたい。

https://www.macnica.co.jp/business/maas/
謝辞：本研究の実施に際し、磁気マーカの維持管理調査については、国土交通省北海道開発局からの協力をcolumns/135629/（2023年11月1日閲覧）
8） 愛知製鋼（株）：GMPSテクノロジー、賜り、謝意を申し上げる。また、磁気マーカの施工に

https://www.aichi-steel.co.jp/smart/mi/gmps/

ついては、寒地土木研究所と民間企業3者（愛知製鋼

technology.html（株）、（株）NIPPO、アイシン・ソフトウェア（株））（2023年11月1日閲覧）

による共同研究「自動運転技術の活用による運転支援

9） 中川敏正、関谷浩孝、中田諒、藤村亮太：自動運及び道路構造・管理に関する共同研究」の成果を反映

行補助施設（路面施設）の設置基準、点検要領のしたものである。

策定、土木技術資料、Vol.63（12）、pp.54-55、（文責：宗広一徳）

2021．
10）日本産業規格（JIS）：C2501永久磁石試験方法、
https://kikakurui.com/c2/C2501-2019-01.html

参考文献（2023年6月10日閲覧）
1） 国立研究開発法人土木研究所寒地土木研究所、愛11）梅木択弥、谷津臣則、在田尚宏：除雪現場の省力

知製鋼株式会社、株式会社NIPPO、アイシンソ化による生産性・安全性の向上に関する取組－除フトウェア株式会社：自動運転技術の活用による

雪現場省力化技術の概要と実働配備に向けた検討

運転支援及び道路構造・管理に関する共同研究報－、第65回（2021年度）北海道開発技術研究発表

告書、共同研究報告書第523号、国立研究開発法会、pp.447-452、2022.

寒地土木研究所月報№858

2024年６月 43