特開 2024-136900 磁気マーカの検出方法及び磁気検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136900

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】磁気マーカの検出方法及び磁気検出システム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/00 20060101AFI20240927BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

G08G1/00 X

G05D1/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023048203

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【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】沼野 貴之

(72)【発明者】

【氏名】浦川 一雄

(72)【発明者】

【氏名】大石 大

(72)【発明者】

【氏名】安藤 孝幸

(72)【発明者】

【氏名】山本 道治

【テーマコード（参考）】

5H181

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H181AA15

5H181CC19

5H181FF03

5H181FF17

5H181FF27

5H301AA01

5H301BB14

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301EE04

5H301GG07

5H301QQ06

(57)【要約】

【課題】磁気テープに対して個片状の磁気マーカが並設された環境下で、磁気テープの磁気に起因する磁気マーカの誤検出を抑制しながら、磁気マーカを確実性高く検出する方法を提供すること。
【解決手段】車両が磁気テープ１０Ｔに沿って走行している最中に、磁気テープ１０Ｔに対して横方向にずれて配置された磁気マーカ１０を検出するための方法であって、車幅方向に沿って配列された複数の磁気センサのうちテープ位置に所在する磁気センサをマスキングし、残りの磁気センサによるセンサ信号を利用して磁気マーカ１０を検出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両が走行する経路に沿って敷設された磁気テープに対して横方向にずらして配置された磁気マーカを検出するための方法であって、
前記車両は、複数の磁気センサが車幅方向に沿って配列された磁気センサユニットを備えており、
車幅方向における前記磁気テープの場所を示すテープ位置に所在する磁気センサを、マスキングする磁気センサとして特定し、
前記複数の磁気センサのうち、前記マスキングされた磁気センサを除く磁気センサによるセンサ信号を利用して前記磁気マーカを検出する、磁気マーカの検出方法。

【請求項2】

請求項１において、前記複数の磁気センサによるセンサ信号を利用して磁気テープを検出し、前記テープ位置を特定する、磁気マーカの検出方法。

【請求項3】

請求項２において、前記複数の磁気センサによるセンサ信号を利用して前記磁気テープを検出するためのテープ検出ロジックと、前記マスキングされた磁気センサを除く磁気センサによるセンサ信号を利用して前記磁気マーカを検出するためのマーカ検出ロジックと、を時分割で実行する、磁気マーカの検出方法。

【請求項4】

車両が走行する経路に沿って敷設された磁気テープに対して横方向にずらして配置された磁気マーカを検出するためのシステムであって、
複数の磁気センサが車幅方向に沿って配列されるように車両に取り付けられる磁気センサユニットと、
車幅方向における前記磁気テープの場所を示すテープ位置に所在する磁気センサを、マスキングする磁気センサとして特定する回路と、
前記複数の磁気センサのうち、前記マスキングされた磁気センサを除く磁気センサによるセンサ信号を利用して前記磁気マーカを検出する回路と、を備える磁気検出システム。

【請求項5】

請求項４において、前記複数の磁気センサによるセンサ信号を利用して前記磁気テープを検出し、前記テープ位置を特定する回路、を備える磁気検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気マーカと磁気テープとを利用して車両が走行するシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、工場や物流倉庫などの施設において、自動搬送車などの車両が広く活用されている。自動搬送車などの車両を自動走行させるためのシステムとして、例えば、経路に沿って付設された磁気テープを利用するシステム等が知られている（例えば、下記の特許文献１参照。）。このようなシステムでは、例えば、磁気テープに追従して移動するように車両が制御される。

【0003】

磁気テープに追従して車両が移動する際、テープ方向における車両の位置を特定できるよう、磁気テープに対して何らかの目印が並設される場合がある。例えば、個片状の磁気マーカを目印として並設すれば、テープ方向における車両の位置を精度高く特定できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－００８５９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前記従来のシステムでは、磁気テープによる磁気に起因し、磁気マーカの誤検出が発生するおそれがある。

【0006】

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、磁気テープに対して個片状の磁気マーカが並設された環境下で、磁気テープの磁気に起因する磁気マーカの誤検出を抑制しながら、磁気マーカを確実性高く検出する方法及び磁気検出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】

【0007】

本発明の一態様は、車両が走行する経路に沿って敷設された磁気テープに対して横方向にずらして配置された磁気マーカを検出するための方法であって、
前記車両は、複数の磁気センサが車幅方向に沿って配列された磁気センサユニットを備えており、
車幅方向における前記磁気テープの場所を示すテープ位置に所在する磁気センサを、マスキングする磁気センサとして特定し、
前記複数の磁気センサのうち、前記マスキングされた磁気センサを除く磁気センサによるセンサ信号を利用して前記磁気マーカを検出する、磁気マーカの検出方法にある。

【0008】

本発明の一態様は、車両が走行する経路に沿って敷設された磁気テープに対して横方向にずらして配置された磁気マーカを検出するためのシステムであって、
複数の磁気センサが車幅方向に沿って配列されるように車両に取り付けられる磁気センサユニットと、
車幅方向における前記磁気テープの場所を示すテープ位置に所在する磁気センサを、マスキングする磁気センサとして特定する回路と、
前記複数の磁気センサのうち、前記マスキングされた磁気センサを除く磁気センサによるセンサ信号を利用して前記磁気マーカを検出する回路と、を備える磁気検出システムにある。

【発明の効果】

【0009】

本発明では、車幅方向におけるテープ位置を特定することにより、複数の磁気センサのうちのテープ位置に所在する磁気センサが特定されてマスキングされる。そして、マスキングされた磁気センサを除く磁気センサによるセンサ信号が選択的に取得されて磁気マーカの検出が実行される。テープ位置に所在する磁気センサをマスキングして磁気マーカの検出を実行すれば、磁気テープからの磁気に起因する磁気マーカの誤検出を少なくできる。

【0010】

本発明に係る磁気マーカは、磁気テープに対して横方向にずれて配置されている。それ故、テープ位置に所在する磁気センサを除く場合であっても、残りの磁気センサによって確実性高く磁気マーカを検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】磁気検出システムの説明図。

【図2】磁気テープの説明図。

【図3】磁気マーカを示す図。

【図4】磁気テープに対して磁気マーカが並設された経路の説明図。

【図5】車両の説明図。

【図6】先頭車両の電気的構成を示す構成図。

【図7】磁気センサユニットのブロック図。

【図8】磁気センサＡ１～Ａ１５の軌跡を説明する図。

【図9】磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の時間的な変化（走行距離に応じた変化）を示すグラフ。

【図10】テープ検出ロジックによる処理の流れを示すフロー図。

【図11】磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の分布（上段の近似曲線）、及び横方向作動フィルタ処理を適用して得られたフィルタ出力の分布（下段の近似曲線）を示すグラフ。

【図12】磁気センサＡ１～Ａ１５の軌跡を説明する図。

【図13】磁気センサのセンサ出力（総和）の時間的な変化（走行距離に応じた変化）を示すグラフ。

【図14】マーカ検出ロジックによる処理の流れを示すフロー図。

【図15】進行方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力の時間的変化（走行距離に応じた変化）を示すグラフ。

【図16】磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の時間的変化（走行距離に応じた変化）を示すグラフ。

【図17】進行方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力の時間的変化（走行距離に応じた変化）を示すグラフ。

【図18】磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の分布（上段の近似曲線）、及び横方向作動フィルタ処理を適用して得られたフィルタ出力の分布（下段の近似曲線）を示すグラフ。

【図19】改善されたマーカ検出ロジックによる処理の流れを示すフロー図。

【図20】マスキングされた磁気センサを除く各磁気センサの軌跡を説明する図。

【図21】マスキングされた磁気センサを除く各磁気センサのセンサ出力の時間的変化（走行距離に応じた変化）を示すグラフ。

【図22】進行方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力の時間的変化（走行距離に応じた変化）を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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、磁気テープ１０Ｔに対して並設された磁気マーカ１０を確実性高く検出するための磁気検出システム１に関する例である。この内容について、図１～図２２を用いて説明する。

【0013】

本例の磁気検出システム１（図１）は、工場や倉庫などの施設の搬送システム１１に適用される。搬送システム１１では、車両２（図５）を移動させるための経路１１Ｒが予め設定されている。経路１１Ｒの床面には、磁気製品である磁気テープ１０Ｔ及び磁気マーカ１０が配設されている。磁気テープ１０Ｔは、経路１１Ｒに沿うように連続的に敷設されている。磁気マーカ１０は、磁気テープ１０Ｔに沿う位置に配設されている。なお、図１中の符号１１１は、経路１１Ｒの中心線である。

【0014】

磁気テープ１０Ｔは、例えば、幅１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの連続帯状を呈する磁気製品である。磁気テープ１０Ｔは、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂材料よりなるベーステープの表面に磁性材料が積層された構造を有する。磁性材料は、例えば、酸化鉄の磁粉が高分子材料中に分散している磁性材料である。図２の通り、磁気テープ１０Ｔの表面がＮ極であり、裏面がＳ極である。

【0015】

経路１１Ｒ中には、車両２の停止位置や、ワークの受入れ・引渡し等の作業位置、など、車両２の位置を精度高く特定する必要がある箇所が設定されている。搬送システム１１では、このような箇所に磁気マーカ１０が配置されている。磁気マーカ１０を利用すれば、経路１１Ｒの長手方向における車両２の位置を精度高く特定可能である。経路１１Ｒにおいては、車両２の移動制御の起点となる初期位置（スタートＳ）が設定されている。搬送システム１１では、初期位置を起点とする距離に応じて、磁気マーカ１０を特定可能である。

【0016】

磁気マーカ１０は、片面がＮ極をなし、片面がＳ極をなす永久磁石よりなる個片状の磁石片１００（図３参照。）により構成されている。磁気マーカ１０をなす磁石片１００は、フェライトラバーマグネットである。フェライトラバーマグネットは、磁性材料である酸化鉄の磁粉を高分子材料中に分散させた永久磁石である。磁石片１００の形状は、直径５０ｍｍ厚さ２ｍｍのシート状である。磁石片１００は、いずれの表面が上向きに設置されるかにより、車両２側で検出される磁極性が切り替わる。本例では、車両側の表面がＮ極をなすように磁気マーカ１０が配設されている。

【0017】

搬送システム１１では、経路１１Ｒの中心線１１１から横方向（車幅方向）に１５０ｍｍオフセットした位置に磁気マーカ１０が配置されている（図４参照。）。一方、磁気テープ１０Ｔは、経路１１Ｒの中心線１１１を挟んで磁気マーカ１０とは反対側に、中心線１１１から１５０ｍｍオフセットして敷設されている。

【0018】

次に、本例の磁気検出システム１を構成する車両２について説明する。車両２は、図５のごとく、駆動輪を備える牽引車両２１と、この牽引車両２１に牽引される四輪の台車２３と、により構成されている。牽引車両２１は、長さ２ｍ、幅１ｍであり、台車２３は、長さ２ｍ、幅１ｍである。台車２３は、牽引車両２１あるいは先行する台車２３に連結するための連結バー２３０を備えている。台車２３は、左右一対の前側の従動輪２３１と、左右一対の後ろ側の固定輪２３２を備えている。

【0019】

牽引車両２１は、操舵輪である前輪２１１と、駆動輪である左右一対の後輪２１２と、を備える四輪車である。牽引車両２１では、前輪２１１の前方に磁気センサユニット３が取り付けられている。磁気センサユニット３は、磁気製品である磁気テープ１０Ｔおよび磁気マーカ１０を検出するためのセンサユニットである。なお、磁気センサユニット３の配置は、後輪２１２の後方であっても良い。

【0020】

牽引車両２１は、図６のごとく、制御ユニット４０を中心として電気的に構成されている。制御ユニット４０には、磁気センサユニット３、後輪２１２を回転駆動するモータユニット４４、後輪２１２の車輪速センサ４４２、操舵輪である前輪２１１を操舵する操舵ユニット４６、磁気マーカ１０に関するマーカ情報のマーカデータベース（マーカＤＢ）４８、等が接続されている。

【0021】

マーカＤＢ４８には、磁気マーカ１０毎のマーカ情報が格納されている。上記のごとく、搬送システム１１では、初期位置を起点とした距離に応じて磁気マーカ１０を特定可能である。マーカＤＢ４８には、初期位置を起点とした距離情報をひも付けてマーカ情報が格納されている。磁気マーカ１０の検出時には、初期位置を起点とした車両２の移動距離を利用してマーカＤＢ４８を参照することで、検出された磁気マーカ１０に対応するマーカ情報を読出できる。マーカ情報には、磁気マーカ１０の位置を表す情報や、停止位置やワークの受入位置などの属性情報、等が含まれる。

【0022】

制御ユニット４０は、各種の演算を実行するＣＰＵや、ＲＯＭ・ＲＡＭなどのメモリ素子、等を含めて構成された電子回路（図示略）を備えるユニットである。制御ユニット４０は、操舵ユニット４６やモータユニット４４に対し、制御値を入力する。操舵ユニット４６に対する制御値は、前輪２１１の舵角の制御目標である指示舵角である。モータユニット４４に対する制御値は、後輪２１２の回転角速度の制御目標である指示回転角速度である。制御ユニット４０は、操舵ユニット４６を介して前輪２１１の舵角を制御すると共に、モータユニット４４を介して後輪２１２の回転角速度を制御する。

【0023】

なお、後輪２１２の回転は、車輪速センサ４４２により計測され車輪速パルスとして出力される。制御ユニット４０は、車輪速センサ４４２が出力する車輪速パルスを計数等することで、車両２の速度や移動距離を求める。

【0024】

制御ユニット４０は、磁気テープ１０Ｔの検出中では、磁気テープ１０Ｔに対する牽引車両２１の横ずれ量が所定の値となるように前輪２１１の舵角を制御する。制御ユニット４０は、磁気マーカ１０が検出されたとき、初期位置を起点とした移動距離に基づき、マーカＤＢ４８からマーカ情報を読み出す。制御ユニット４０は、マーカ情報に応じて所定の制御を実行する。例えば、停止位置の属性情報がマーカ情報に含まれる場合には、制御ユニット４０は、車両２を停止させる制御を実行する。

【0025】

本例の搬送システム１１には、磁気製品である磁気テープ１０Ｔ及び磁気マーカ１０を検出する磁気検出システム１が適用されている。磁気検出システム１は、磁気センサユニット３を利用して構成されている。本例の磁気検出システム１では、磁気テープ１０Ｔの検出、及び磁気マーカ１０の検出に、磁気センサユニット３が共用される。

【0026】

磁気センサユニット３（図７）は、複数の磁気センサが一直線上に配列されたユニットである。磁気センサユニット３は、複数の磁気センサによるセンサ信号を処理するための検出処理回路３２を備えている。

【0027】

磁気センサユニット３（図７）では、１５個の磁気センサＡｎ（ｎは磁気センサ番号で、１～１５の自然数。）が５ｃｍ間隔で配置されている。磁気センサユニット３は、磁気センサＡｎの配列方向が車幅方向に沿うように牽引車両２１に取り付けられている。車幅方向に沿って複数の磁気センサＡｎが位置している磁気センサユニット３によれば、磁気テープ１０Ｔ及び磁気マーカ１０に対する牽引車両２１の横ずれ量を計測できる。

【0028】

磁気センサユニット３では、例えば、精度の高いＭＩ（Magnet Impedance）センサが磁気センサとして採用されている。ＭＩセンサは、公知のＭＩ効果（Magnet Impedance Effect）を利用する高精度の磁気センサである。ＭＩ効果は、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磁気的な効果である。磁気センサＡｎは、鉛直方向に作用する磁気の強度を計測できるように磁気センサユニット３に組み込まれている。

【0029】

磁気センサユニット３の検出処理回路３２は、磁気テープ１０Ｔあるいは磁気マーカ１０を検出するための検出処理等を実行する演算回路である。検出処理回路３２は、図示は省略するが、各種の演算を実行するＣＰＵ（central processing unit）や、ＲＯＭ（read only memory）・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。

【0030】

検出処理回路３２は、磁気テープ１０Ｔの検出結果および磁気マーカ１０の検出結果を出力する。磁気テープ１０Ｔの検出結果（テープ検出結果）には、磁気テープ１０Ｔの検出状態か否かを表す信号、磁気テープ１０Ｔに対する横ずれ量、等が含まれる。磁気マーカ１０の検出結果（マーカ検出結果）には、磁気マーカ１０を検出したか否かを表す信号などが含まれる。

【0031】

なお、検出処理回路３２のＣＰＵが演算処理を実行するワークエリアには、磁気テープ１０Ｔの検出判定のための制御フラグであるテープフラグが設定されている。検出処理回路３２は、テープフラグがＯＮの状態下の移動距離を積算する測距機能を備えている。この移動距離は、磁気テープ１０Ｔの検出判定に利用される。テープフラグの初期状態はＯＦＦ、移動距離の初期値はゼロである。

【0032】

検出処理回路３２は、以下の機能を備えている。
（１）検出処理回路：磁気テープ１０Ｔ及び磁気マーカ１０の検出処理を実行する回路。検出処理には、磁気テープ１０Ｔを検出するためのテープ検出ロジックと、磁気マーカ１０を検出するためのマーカ検出ロジックと、がある。
（２）マスクキング回路：マーカ検出ロジックにおいて特定の磁気センサをマスキングする。マスキング回路は、テープ位置（車幅方向における磁気テープ１０Ｔの場所）に所在する磁気センサを、マスキングする磁気センサとして特定する。

【0033】

本例は、上記の（１）及び（２）の機能を、磁気センサユニット３に具備させた構成例である。これに代えて、磁気センサユニット３の外部の処理回路で、上記の（１）及び（２）の機能を実現しても良い。

【0034】

以下、磁気検出システム１が実行する、（ａ）テープ検出ロジック、（ｂ）マーカ検出ロジック、（ｃ）マーカ検出ロジックの課題、（ｄ）改善されたマーカ検出ロジック、を順番に説明する。

【0035】

（ａ）テープ検出ロジック
磁気テープ１０Ｔを検出するためのテープ検出ロジックを説明するに当たって、まず、磁気テープ１０Ｔに沿って車両２が走行する際、磁気センサユニット３の各磁気センサＡ１～１５がどのような軌跡を通過するか（図８）、を説明する。また、磁気テープ１０Ｔに沿って車両２が走行する際、磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ信号が表すセンサ出力がどのように変化するか（図９）、を説明する。

【0036】

車両２が磁気テープ１０Ｔに沿って走行する際、１５個の磁気センサＡｎは、図８に例示する軌跡をなす。なお、同図の長手方向は、車両２の走行距離（進行方向、時間）を表している。図８の最下段には、横方向（車幅方向）から見込む磁気テープ１０Ｔの側面図が示されている。なお、図８の構成は、後出の図１２も同様である。

【0037】

車両２は、磁気センサユニット３の中央の磁気センサＡ８が経路１１Ｒの中心線１１１の真上に位置するように制御される。磁気テープ１０Ｔは、上記のごとく、経路１１Ｒの中心線１１１を基準として左側（進行方向を向いたときの左側）に１５０ｍｍオフセットして敷設されている。磁気センサユニット３における磁気センサの配列ピッチは５０ｍｍである。そのため、中央の磁気センサＡ８よりも３つ左側（５０ｍｍ×３ピッチ）に位置する磁気センサＡ５が磁気テープ１０Ｔの真上を通過することになる。また、磁気テープ１０Ｔの幅は１００ｍｍであるので、磁気センサＡ５の両隣りに位置する磁気センサＡ４、Ａ６が、磁気テープ１０Ｔの縁の上方を通過することになる。

【0038】

本例の構成では、車幅方向における磁気テープ１０Ｔの場所を示すテープ位置として、磁気センサＡ８の左側、１５０ｍｍの位置が特定される。そして、磁気テープ１０Ｔの真上を通過する磁気センサＡ５、および両隣りの磁気センサＡ４、Ａ６の３つの磁気センサが、テープ位置に所在する磁気センサとして特定されてマスキングされる。本例では、幅１００ｍｍの磁気テープ１０Ｔに対し、マスキングする磁気センサの数を３つとしているが、マスキングする数は変更しても良く、可変数にしても良い。

【0039】

図８では、進行方向の位置として、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ及び位置Ｄの４箇所が例示されている。位置Ｃは、床面の段差１１Ｇにより、磁気テープ１０Ｔが盛り上がっている位置である。位置Ａ及びＢは、段差１１Ｇの手前側の位置（上流側の位置）であり、位置Ｄは、段差１１Ｇを通過後の位置（下流側の位置）である。

【0040】

車両２が位置Ａ～位置Ｄの区間を通過する際、１５チャンネルのセンサ出力は図９に例示するように変化する。なお、同図の長手方向は車両２の走行距離（進行方向、時間）を表している。上記のごとく、磁気センサＡ５を中心とし、その両隣りの磁気センサＡ４、Ａ６を含む３つの磁気センサＡ４～Ａ６が、テープ位置に所在している。そのため、図９のごとく、磁気センサＡ５のセンサ出力をピークとして、磁気センサＡ４～Ａ６のセンサ出力が大きくなっている。

【0041】

図９に例示するように、床面が平らな位置Ａから位置Ｂまでの区間を通過する間は、各センサ出力は変化せず、ほぼ一定である。一方、段差１１Ｇによって床面が盛り上がっている位置Ｃでは、磁気センサＡ４～Ａ６のセンサ出力が大きくなる。段差１１Ｇのため、磁気センサユニット３と磁気テープ１０Ｔとの距離が短くなり、磁気テープ１０Ｔから車両２側に作用する磁気が強くなるためである。

【0042】

続いて、図１０のフロー図を参照しながら磁気テープ１０Ｔの検出方法の流れを説明する。検出処理回路３２は、一定のサンプリング周期で、磁気センサユニット３を構成する磁気センサＡｎ（ｎは磁気センサ番号。ｎは１～１５の自然数。）による１５個のセンサ出力（磁気計測値、センサ信号）を取得する（Ｓ１０１）。

【0043】

位置Ａ～Ｄで同時に取得される１５個のセンサ出力の分布、すなわち車幅方向におけるセンサ出力の分布は、図１１上段に例示するようになる。１５個のセンサ出力は、位置Ａ～Ｄのいずれの位置でも、磁気テープ１０Ｔの真上に当たる磁気センサＡ５のセンサ出力をピークとする山型の分布を呈する。位置Ａ、Ｂ、Ｄでは、分布の山型がほぼ同じ大きさとなる一方、段差１１Ｇに当たる位置Ｃでは、センサ出力のピークが他の位置Ａ、Ｂ、Ｄよりも大きくなっている。段差１１Ｇの盛り上がりによって磁気センサユニット３と磁気テープ１０Ｔとの距離が近くなるためである。

【0044】

検出処理回路３２は、１５個のセンサ出力を取得する毎に、横方向差動フィルタ処理を適用する（Ｓ１０２）。なお、横方向差動フィルタ処理は、横方向（車幅方向）の位置が異なる磁気センサ間でセンサ出力の差分を求めることにより、横方向の磁気勾配を求める処理である。

【0045】

横方向差動フィルタ処理の結果、図１１上段の山型の分布は、それぞれ、同図下段のような分布となる。横方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力の分布は、位置Ａ～Ｄのいずれでも、磁気テープ１０Ｔに対応するゼロクロスを含む分布となっている。位置Ａ、Ｂ、Ｄでは、フィルタ出力の振幅（peak to peak）が同様の分布となる一方、位置Ｃでは、フィルタ出力の振幅が大きくなっている。これは、同図上段の通り、位置Ｃでは、段差１１Ｇの影響によりセンサ出力が大きくなっているためである。

【0046】

検出処理回路３２は、同時に取得された１５個のセンサ出力に対して横方向差動フィルタ処理を適用して得られたフィルタ出力の分布の近似曲線につき、ゼロクロスの有無を判断する（Ｓ１０３）。なお、ゼロクロスの条件としては、近似曲線の正負が切り換わっていること、及びそのゼロクロスにおける近似曲線の傾きが予め設定された傾き以上であること、が設定されている。両方の条件が満たされたとき、ゼロクロス有りと判断される。

【0047】

これらの条件は、センサ出力の大きさの変化や（図９中の位置Ｃ、図１１上段の位置Ｃのグラフ参照。）、横方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力の振幅の変化（図１１中下段の位置Ｃのグラフ参照。）、等の影響を受けるおそれが少ない。それ故、これらの条件によれば、例えば磁気テープ１０Ｔが段差１１Ｇの盛り上がりを超える位置Ｃにおいても、ゼロクロスの有無を確実性高く判定できる。

【0048】

検出処理回路３２は、ゼロクロスが有る場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、磁気テープ１０Ｔの検出判定のための上記のテープフラグをＯＮに切り換えるか、あるいはＯＮのままとする（Ｓ１０４）。検出処理回路３２は、テープフラグがＯＮのとき（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、移動距離を積算する（Ｓ１０６）。

【0049】

検出処理回路３２は、移動距離に関する閾値処理を実施する（Ｓ１０７）。検出処理回路３２は、移動距離が閾値Ｌｓ以上であれば（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、磁気テープ１０Ｔを検出したと判定する（Ｓ１０８）。このように本例の構成では、ゼロクロス有りと判断された状態での車両２の移動距離が一定距離（Ｌｓ）以上となったとき、磁気テープ１０Ｔが検出される。

【0050】

検出処理回路３２は、磁気テープ１０Ｔが検出されているとき、上記のステップＳ１０３で検出されたゼロクロスの横方向（車幅方向）の位置に基づき、磁気テープ１０Ｔに対する車両２の横ずれ量を求める（Ｓ１０９）。検出処理回路３２は、磁気テープ１０Ｔを検出している旨、磁気テープ１０Ｔに対する横ずれ量、を含むテープ検出結果を出力する（Ｓ１１０）。

【0051】

検出処理回路３２は、ゼロクロスが無い場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、テープフラグをＯＦＦに切り換えるか、あるいはＯＦＦのままとする（Ｓ１１４）。検出処理回路３２は、テープフラグがＯＦＦのときには（Ｓ１０５：ＮＯ）、移動距離をゼロリセットする（Ｓ１１６）。この場合、当然ながら移動距離が閾値Ｌｓに満たなくなるため（Ｓ１０７：ＮＯ）、磁気テープ１０Ｔが未検出と判定される（Ｓ１１８）。

【0052】

このように、本例の構成では、例えば、磁気テープ１０Ｔの検出中にゼロクロス有の判断が途切れたとき（Ｓ１０３：ＮＯ）、磁気テープ１０Ｔが未検出という判定に切り替わる。検出処理回路３２は、磁気テープ１０Ｔが未検出と判定された場合には、磁気テープ１０Ｔが未検出である旨を含むテープ検出結果を出力する（Ｓ１１０）。なお、ゼロクロスの横方向位置の時間的な連続性を考慮することも良い。例えば、近接する時点において、ゼロクロスの横方向位置が大きく変動した場合、ゼロクロス有りの判断が途切れたものとして取り扱うことも良い。

【0053】

（ｂ）マーカ検出ロジック
図８の経路１１Ｒに基づき、位置Ｂに磁気マーカ１０が追加された図１２の経路１１Ｒを例に、磁気マーカ１０を検出するためのマーカ検出ロジックを説明する。磁気センサユニット３を構成する磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の総和は、車両２が位置Ｂを通過する際、図１３のように変化する。なお、同図中の横軸は走行距離（進行方向、時間）を表している。この磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の総和は、磁気マーカ１０（位置Ｂ）に近付くにつれて、次第に大きくなり、磁気マーカ１０に最も接近したときにピークとなる。センサ出力の総和は、磁気マーカ１０を通り過ぎた後、磁気マーカ１０から離れるに従って次第に小さくなっている。

【0054】

マーカ検出ロジックの内容について、図１４のフロー図を参照して説明する。検出処理回路３２は、直近の所定期間に亘る磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力（時系列データ）を読み込む（Ｓ２０１）。例えば磁気マーカ１０の通過時点を含む直近の所定期間に亘る磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の総和の時系列データは、図１３のように時間的な変化を呈する。検出処理回路３２は、この時系列データに進行方向差動フィルタ処理を施す（Ｓ２０２）。進行方向差動フィルタ処理は、時系列データのうち、取得時点が異なるデータ間の差分を求める処理である。

【0055】

ステップＳ２０２の進行方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力は、図１５に例示するゼロクロスを含む波形となる。ゼロクロスは、磁気マーカ１０が配置された位置Ｂで生じている。なお、磁気テープ１０Ｔの磁気に応じたセンサ出力（主として磁気センサＡ４～Ａ６のセンサ出力）は、時間的な変化（進行方向の変化）が少なくほぼ一定であるため、進行方向差動フィルタ処理によりゼロに近くなる。

【0056】

検出処理回路３２は、進行方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力がなす波形（図１５）につき、ゼロクロスの有無を判断する（Ｓ２０３）。検出処理回路３２は、波形がゼロをクロスしていること、及びそのゼロクロスの傾きが予め設定された傾き以上であること、の条件が両方、満たされたとき、ゼロクロス有りと判断する。

【0057】

進行方向差動フィルタ処理のフィルタ出力にゼロクロスが有ったとき（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、検出処理回路３２は、各磁気センサのセンサ出力に、横方向差動フィルタ処理を適用する（Ｓ２０４）。そして、検出処理回路３２は、この横方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力の分布の近似曲線について、ゼロクロスの有無を判断する（Ｓ２０５）。検出処理回路３２は、ゼロクロス有と判断できたとき（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、磁気マーカ１０を検出したと判定する（Ｓ２０６）。なお、ステップＳ２０５におけるゼロクロスの有無の判断についても、上記の近似曲線がゼロをクロスしていること、及びそのゼロクロスの傾きが予め設定された傾き以上であること、の条件を設定することができる。

【0058】

一方、上記のステップＳ２０３において、進行方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力がなす波形（図１５）につき、ゼロクロスが無いと判断されたとき（Ｓ２０３：ＮＯ）、及び上記のステップＳ２０５において、横方向作動フィルタ処理によるフィルタ出力の分布の近似曲線につき、ゼロクロスが無いと判断されたときには（Ｓ２０５：ＮＯ）、磁気マーカ１０が未検出であると判定される（Ｓ２１６）。

【0059】

（ｃ）マーカ検出ロジックの課題
図１２の経路１１Ｒを例にして、上記（ｂ）マーカ検出ロジックの課題を説明する。位置Ａ～位置Ｄまでの走行期間を含む所定期間に亘る磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の総和（時系列データ）は、磁気マーカ１０が配置された位置Ｂにおいてピークを形成する。さらに、段差１１Ｇを磁気テープ１０Ｔが乗り越える位置Ｃにおいてもピークが形成される（図１６参照。）。磁気テープ１０Ｔが段差１１Ｇを乗り越える位置Ｃでは、磁気テープ１０Ｔと磁気センサユニット３とが離間する距離が近くなり（図１２参照。）、磁気マーカ１０から磁気センサユニット３に作用する磁気強度が大きくなるためである。

【0060】

磁気テープ１０Ｔが段差１１Ｇを乗り越える位置Ｃと、磁気マーカ１０が配置された位置Ｂと、では、磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の総和の変化傾向が同様になっている（図１６参照。）磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の総和の時系列データに進行方向差動フィルタ処理を適用したフィルタ出力は、図１７のごとく、磁気マーカ１０が配置された位置Ｂと、段差１１Ｇがある位置Ｃと、でゼロクロスを含む波形を呈する。

【0061】

上記（ｂ）のマーカ検出ロジックは、磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力の総和の時系列データに進行方向差動フィルタ処理を適用した際のゼロクロスを利用し、磁気マーカ１０を検出する方法である。上記（ｂ）のマーカ検出ロジックの場合、位置Ｃの段差１１Ｇにおいて、磁気マーカ１０と同様のゼロクロスが発生し、これにより、磁気マーカ１０の誤検出が発生する可能性が高い。

【0062】

なお、上記の（ａ）テープ検出ロジックにおいて、位置Ｂの磁気マーカ１０に起因して磁気テープ１０Ｔの誤検出が発生する可能性は少ない。図１１と同様、位置Ａ～Ｄにおける横方向差動フィルタのフィルタ出力を例示する図１８のごとく、位置Ｂにおいて、磁気マーカ１０に対応するゼロクロスが現れる一方、位置Ａや位置Ｃではゼロクロスは現われていない。上記の（ａ）テープ検出ロジックでは、磁気テープ１０Ｔの検出判定に当たって、テープフラグがＯＮの状態下で積算された移動距離に関する閾値処理を実行している（図１０、Ｓ１０７）。位置Ｂにおける磁気マーカ１０に対応するゼロクロスは、移動距離に関する閾値条件を満たすことがないため、磁気テープ１０Ｔの誤検出を誘発するおそれがない。

【0063】

（ｄ）改善されたマーカ検出ロジック
図１２の経路１１Ｒを例にして、改善されたマーカ検出ロジックの内容を説明する。本例の磁気検出システム１は、磁気マーカ１０を検出するためのロジックとして、改善されたマーカ検出ロジックを採用している。

【0064】

図１９のごとく、検出処理回路３２は、磁気マーカ１０の検出に際して、まず、磁気テープ１０Ｔを検出中か否かを判断する（Ｓ３０１）。検出処理回路３２は、磁気テープ１０Ｔを検出中のとき（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、磁気テープ１０Ｔに対する横ずれ量を読み込む（Ｓ３０２）。この横ずれ量は、磁気テープ１０Ｔに対する車両２の車幅方向のずれ量である。なお、本例では、車両２側の基準位置として、磁気センサユニット３の中央に位置する磁気センサＡ８が設定されている。

【0065】

横ずれ量は、車幅方向における磁気テープ１０Ｔの位置であるテープ位置を表している。テープ位置を表す横ずれ量に基づけば、テープ位置に所在しており、磁気テープ１０Ｔの上方や近傍を通過する磁気センサ、を特定できる。

【0066】

検出処理回路３２は、磁気テープ１０Ｔの上方や近傍を通過する３つの磁気センサをマスキングする磁気センサとして選択する（Ｓ３０３）。図１２の経路１１Ｒの場合、磁気センサＡ４、Ａ５、Ａ６がマスキングする磁気センサとして選択される（図２０）。検出処理回路３２は、マスキングされた磁気センサＡ４～Ａ６を除く各磁気センサのセンサ出力を選択的に取得する（Ｓ３０４）。

【0067】

このように検出処理回路３２が選択的に取得するセンサ出力は、図２１のごとく、磁気テープ１０Ｔの上方あるいは近傍を通過する磁気センサＡ４～Ａ６のセンサ出力（点線で示す）がマスキングされたものであり、段差１１Ｇによるピークがマスキングされて解消されている。なお、これに代えて磁気センサＡ１～Ａ１５のセンサ出力を取得した後、磁気センサＡ４、Ａ５、Ａ６のセンサ出力をマスキングしても良い。

【0068】

検出処理回路３２は、上記のステップＳ３０４で選択的に取得したセンサ出力の総和の時系列データ（図２１）に、進行方向差動フィルタ処理を適用する（Ｓ３０５）。そうすると、図２２のごとく、磁気マーカ１０が配置された位置Ｂのゼロクロスを含むフィルタ出力が得られる（図２２）。ステップＳ３０４で取得したセンサ出力の総和の時系列データでは、マスキングされた磁気センサＡ４～Ａ６のセンサ出力が選択的に除外されている。そのため、このフィルタ出力では、段差１１Ｇがある位置Ｃのゼロクロスが生じていない。

【0069】

進行方向差動フィルタ処理のフィルタ出力にゼロクロスが有ったとき（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、検出処理回路３２は、さらに、マスキングされた磁気センサＡ４～Ａ６を除く各磁気センサのセンサ出力に、横方向差動フィルタ処理を適用する（Ｓ３０７）。検出処理回路３２は、この横方向差動フィルタ処理によるフィルタ出力の分布の近似曲線にゼロクロスが有れば（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、磁気マーカ１０を検出したと判定する（Ｓ３０９）。そして、検出処理回路３２は、磁気マーカ１０が検出された旨を表すマーカ検出結果を出力する（Ｓ３１０）。

【0070】

一方、上記のステップＳ３０６あるいはステップＳ３０８においてゼロクロスが無いと判断された場合（Ｓ３０６：ＮＯあるいはＳ３０８：ＮＯ）、磁気マーカ未検出と判定され（Ｓ３１２）、その旨を含むマーカ検出結果が出力される（Ｓ３１０）。なお、上記のステップＳ３０１の判断において、磁気テープ１０Ｔが非検出中と判定された場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、図１９のフロー図では、磁気マーカ１０の検出手順を実行することになっている。これに代えて、磁気テープ１０Ｔが非検出中のときは、磁気マーカ１０を検出するための手順をキャンセルすることも良い。

【0071】

以上のように本例の磁気検出システム１は、磁気テープ１０Ｔが敷設されていると共に磁気マーカ１０が並設された経路１１Ｒにおいて、磁気テープ１０Ｔ及び磁気マーカ１０を確実性高く検出可能なシステムである。磁気検出システム１では、上記（ａ）テープ検出ロジックと、上記（ｄ）改善されたマーカ検出ロジックと、が時分割で実行される。この磁気検出システム１によれば、磁気テープ１０に並設された磁気マーカ１０を確実性高く検出できる。この磁気検出システム１では、磁気テープ１０Ｔが段差１１Ｇを乗り越えるような箇所にて、磁気マーカ１０を誤検出するおそれが低減されている。

【0072】

なお、本例では、磁気センサユニット３を共用して、磁気テープ１０Ｔ及び磁気マーカ１０を検出している。これに代えて、磁気センサユニット３を利用して磁気マーカ１０を検出する一方、磁気テープ１０Ｔを検出するために別のセンサを採用しても良い。

【0073】

本例では、表面がＮ極で、裏面がＳ極の磁気テープ１０Ｔを例示したが、表面がＳ極で、裏面がＮ極の磁気テープを採用することもできる。さらに、表面において、Ｎ極とＳ極とが交互に配置された磁気テープを採用することも良い。

【0074】

図１９のフロー図を参照して説明した通り、本例では、進行方向差動フィルタ処理のフィルタ出力にゼロクロスが有って（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、さらに横方向差動フィルタ処理のフィルタ出力（近似曲線）にゼロクロスが有ったとき（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、磁気マーカ１０を検出できたと判定している。磁気テープ１０Ｔの検出に応じて車両２の横ずれ量の計測精度が十分に確保されている場合であれば、ステップＳ３０７の横方向作動フィルタ処理、及びステップＳ３０８のゼロクロスの判断、を省略しても良い。この場合には、進行方向差動フィルタ処理を適用して得られたフィルタ出力にゼロクロスが有ったとき（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、直ちに磁気マーカ１０の検出を判定すると良い。

【0075】

本例は、磁気検出システム１を搬送システム１１に適用した例であるが、車両を自動走行させるシステムに適用することも良い。

【0076】

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】

【0077】

１ 磁気検出システム
１０ 磁気マーカ
１０Ｔ 磁気テープ
１１ 搬送システム
１１Ｒ 経路
１１１ 中心線
２ 車両
２１ 牽引車両
２３ 台車
３ 磁気センサユニット
３２ 検出処理回路
４０ 制御ユニット
４４ モータユニット
４４２ 車輪速センサ
４６ 操舵ユニット
４８ マーカデータベース（マーカＤＢ）
Ａｎ、Ａ１～Ａ１５ 磁気センサ

【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】

【図22】