特許 7115098 車両用システム

(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】2022-08-01

(45)【発行日】2022-08-09

(54)【発明の名称】車両用システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20220802BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 J

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018139012

(22)【出願日】2018-07-25

(65)【公開番号】P2020017035

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-03-08

(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】今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１８７８８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１７１３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２６８２６２０（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開平０６－２６５６１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通路が交差する箇所が含まれる走行エリア内を車両が移動する車両用システムであって、
前記走行エリアでは、磁極性が所定のパターンをなすように磁気発生源である磁気マーカが通路が交差する箇所毎に配置されていると共に、前記磁気マーカの位置を特定可能なタグ情報を無線通信により出力する無線タグが一部の磁気マーカに対応して付設されており、
前記タグ情報を利用して車両が検出した磁気マーカを特定し、当該磁気マーカの位置に基づいて車両が所在する車両位置を特定する第１の位置特定部と、
車両が検出した磁気マーカの履歴情報であって該磁気マーカの磁極性の情報を含む検出履歴を利用して車両が新たに検出した磁気マーカを特定し、当該磁気マーカの位置に基づいて車両位置を特定する第２の位置特定部と、を備え、
前記第２の位置特定部は、位置が特定された地点を起点として車両が移動した経路中の前記箇所毎に、当該箇所で交差する通路のうち車両が走行した通路を、前記走行エリアにおける磁気マーカの磁極性に関する前記所定のパターン及び前記検出履歴を利用して特定することで、当該経路により車両が移動した先の箇所を特定し、当該車両が移動した先の箇所に配置された磁気マーカを、車両が新たに検出した磁気マーカとして特定するように構成されている車両用システム。

【請求項2】

請求項１において、前記走行エリアでは、車両が移動可能な行方向の通路と列方向の通路とが格子状をなすように設けられていると共に、いずれかの通路が他の通路と交差する箇所である格子点毎に前記磁気マーカが配置されている車両用システム。

【請求項3】

請求項２において、前記所定のパターンは、前記格子点が位置する行毎あるいは列毎に、前記磁気マーカの磁極性が交互に切り替わるパターンである車両用システム。

【請求項4】

請求項３において、前記第２の位置特定部は、車両が新たに検出した磁気マーカの磁極性と、直前に検出された磁気マーカの磁極性と、が一致しているか否かに応じて、前記行方向に沿う通路を車両が移動したか、前記列方向に沿う通路を車両が移動したか、を特定するように構成されている車両用システム。

【請求項5】

請求項２～４のいずれか１項において、前記格子点は、行及び列の番地により特定可能であり、
前記走行エリア内の第１の地点から第２の地点に向けて移動する際には、行の番地をなす行番号が昇る側の移動方向および列の番号が昇る側の移動方向のうちのいずれかに移動する一方、
前記第２の地点から前記第１の地点に向けて逆向きに移動する際には、行の番地をなす行番号が昇る側の移動方向の逆向きの方向および列の番号が昇る側の移動方向の逆向きの方向のうちのいずれかに移動するよう、車両を制御する制御部を含む車両用システム。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項において、前記検出履歴には、車両により検出された磁気マーカの検出回数であるマーカ通過数が含まれ、前記第２の位置特定部は、該マーカ通過数を利用して前記車両位置を特定する車両用システム。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項において、前記検出履歴には、車両により検出された少なくとも２つの磁気マーカの磁極性の組合せが含まれ、
前記第２の位置特定部は、前記磁気マーカの磁極性の組合せを利用し、通路が交差する箇所を通過して車両が走行した通路を特定する車両用システム。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項において、車両の方位を計測する電子コンパスを有し、前記検出履歴には、車両の方位を表す方位情報が含まれ、
前記第２の位置特定部は、前記方位情報を利用し、通路が交差する箇所を通過して車両が走行した通路を特定する車両用システム。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項において、前記第２の位置特定部は、前記第１の位置特定部により特定された磁気マーカを、前記経路の前記起点に設定する車両用システム。

【請求項10】

通路が交差する箇所が含まれる走行エリア内を車両が移動する車両用システムであって、
前記走行エリアでは、行方向の通路と列方向の通路とが格子状をなすと共に、行および列の番地により特定される格子点毎に磁気発生源である磁気マーカが配置されていると共に、前記格子点が位置する行毎あるいは列毎に、前記磁気マーカの磁極性が交互に切り替えられ、一部の磁気マーカに対応して、該磁気マーカの位置を特定可能なタグ情報を無線通信により出力する無線タグが付設されており、
前記タグ情報を利用して車両が検出した磁気マーカを特定し、当該磁気マーカの位置に基づいて車両が所在する車両位置を特定する第１の位置特定部と、
車両が検出した磁気マーカの履歴情報であって該磁気マーカの磁極性の情報を含む検出履歴を利用して車両が新たに検出した磁気マーカを特定し、当該磁気マーカの位置に基づいて車両位置を特定する第２の位置特定部と、
前記走行エリア内の第１の地点から第２の地点に向けて移動する際には、行の番地をなす行番号が昇る側の移動方向および列の番号が昇る側の移動方向のうちのいずれかに移動する一方、前記第２の地点から前記第１の地点に向けて逆向きに移動する際には、行の番地をなす行番号が昇る側の移動方向の逆向きの方向および列の番号が昇る側の移動方向の逆向きの方向のうちのいずれかに移動するよう、車両を制御する制御部と、を備え、
前記第２の位置特定部は、車両が新たに検出した磁気マーカの磁極性と、直前に検出された磁気マーカの磁極性と、が一致していた回数を、移動を開始した格子点の行の番地及び列の番地のうちのいずれか一方の番地に加算すると共に、車両が新たに検出した磁気マーカの磁極性と、直前に検出された磁気マーカの磁極性と、が不一致であった回数を、移動を開始した格子点の行の番地及び列の番地のうちのいずれか他方の番地に加算することにより、車両の移動先の格子点の番地を特定し、当該格子点に配置された磁気マーカを、車両が新たに検出した磁気マーカとして特定するように構成されている車両用システム。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項において、前記一部の磁気マーカは、前記無線タグと一体的に構成されている車両用システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行エリア内を車両が移動する車両用システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えば空港や港湾などでは、各種の作業を担う車両の走行エリアが設けられている。例えば空港では、旅客の輸送や荷物の運搬、旅客機への燃料供給などを目的として、ＧＳＥ（Ground Support Equipment）車両と呼ばれる車両が運用されている。また、港湾などのコンテナ埠頭では、コンテナを移動するための車両が運用されている（例えば特許文献１参照。）。これらの車両の運用には多くの人手が必要になるため、車両の運用に要するコストを低減するための技術が強く要請されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－３２２７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば工場内の床面に敷設された磁気テープを伝って走行する搬送車両であれば、車両位置の特定が比較的容易であり、作業車両の管理や制御などを比較的低コストで実現できる。一方、港湾のコンテナ埠頭や空港などで運用され、走行エリア内を自由度高く移動する車両の場合、車両位置の特定が難しいことに起因し、車両の管理や制御に要するコストを低減するための技術の確立が容易でないという問題がある。例えばＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して車両位置を測位する技術があるが、港湾のコンテナ埠頭や空港などでの車両の運用では、電波を反射する金属製のコンテナの脇の通路や空港施設の屋内の通路など、ＧＰＳ電波の良好な受信状態を阻害する走行環境が多く存在している。

【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、走行エリア内を移動する車両の管理や制御等に好適な車両用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、走行エリア内を車両が移動する車両用システムであって、
前記走行エリアでは、磁極性が所定のパターンをなすように磁気発生源である磁気マーカが配置されていると共に、前記磁気マーカの位置を特定可能なタグ情報を無線通信により出力する無線タグが一部の磁気マーカに対応して付設されており、
前記タグ情報を利用して特定された磁気マーカの位置に基づいて車両が所在する車両位置を特定する第１の位置特定部と、
該第１の位置特定部が車両位置を特定する際の基準になった磁気マーカを通過した後の経路において、車両が検出した磁気マーカの履歴情報であって該磁気マーカの磁極性の情報を含む検出履歴を利用して車両が新たに検出した磁気マーカを特定し、当該磁気マーカの位置に基づいて車両位置を特定する第２の位置特定部と、を備える車両用システムにある。

【発明の効果】

【0007】

本発明の車両用システムが対象とする走行エリアでは、一部の磁気マーカに対して、無線タグが付設されている。無線タグが付設された磁気マーカを車両が検出したときには、タグ情報を利用して磁気マーカを特定でき、その磁気マーカの位置に基づいて車両位置を特定できる。

【0008】

また、本発明の車両用システムが対象とする走行エリアでは、磁極性が所定のパターンをなすように磁気マーカが配置されている。そのため、無線タグが付設された磁気マーカを通過後の経路では、車両が検出した磁気マーカを特定するに当たっては、磁極性の情報を含む磁気マーカの検出履歴を利用できる。この検出履歴を利用すれば、確実性高く車両が検出した磁気マーカを特定できる。そして、このように特定した磁気マーカの位置に基づけば、車両位置を比較的容易に特定できる。

【0009】

このように本発明の車両用システムは、走行エリア内の車両の位置を確実性高く特定可能なシステムであり、走行エリア内を移動する車両の管理や制御等に好適である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１における、コンテナ埠頭の作業車両を対象とする作業車両システムの説明図。

【図2】実施例１における、ＲＦＩＤタグが取り付けられた磁気マーカの斜視図。

【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、サーバ装置の構成図。

【図5】実施例１における、作業車両及び磁気マーカの説明図。

【図6】実施例１における、作業車両のシステム構成を示すブロック図。

【図7】実施例１における、磁気マーカを通過する際の磁気計測値の変化を例示するグラフ。

【図8】実施例１における、磁気マーカを通過する際の車幅方向の磁気計測値の分布を例示するグラフ。

【図9】実施例１における、サーバ装置による遠隔制御の開始処理の流れを示すフロー図。

【図10】実施例１における、自動走行経路を例示する説明図。

【図11】実施例１における、作業車両による自動走行制御の流れを示すフロー図。

【図12】実施例１における、サーバ装置による遠隔制御中の処理の流れを示すフロー図。

【図13】実施例１における、作業車両の移動経路の例を示す説明図。

【図14】実施例１における、磁気マーカの検出履歴を例示する説明図。

【図15】実施例１における、作業車両の移動先を特定する方法の説明図。

【図16】実施例１における、磁気マーカの検出履歴の別例を示す説明図。

【図17】実施例２における、片側２車線の道路における磁気マーカの配置例を示す説明図。

【図18】実施例２における、ＢＲＴの路線における磁気マーカの配置例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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、走行エリア内の車両を管理するための車両用システムに関する例である。この内容について、図１～図１６を用いて説明する。

【0012】

車両用システムの一例である図１の作業車両システム１は、コンテナ船１０１を横付けするコンテナ埠頭に設けられた作業エリア１Ａ内を移動する作業車両（車両）５を管理するためのシステムである。作業エリア１Ａには、コンテナ１０２の搬入エリアであるコンテナヤード１０５や、コンテナ１０２を船積するクレーンヤード１０７などが設けられている。作業車両５は、コンテナヤード１０５とクレーンヤード１０７との間でコンテナ１０２を運搬する作業を担っている。

【0013】

コンテナヤード１０５には、搬入されて積み上げられたコンテナ１０２を作業車両５に移載するための小型のクレーン１０４が設けられている。コンテナヤード１０５では、クレーン１０４によってコンテナ１０２を吊上げて作業車両５に移載する。クレーンヤード１０７には、船積用の大型のクレーン１０３が設けられている。クレーンヤード１０７では、吊上げ場所に停車した作業車両５が運搬するコンテナ１０２をクレーン１０３が吊上げて船積する。

【0014】

作業エリア１Ａでは、作業車両５が移動可能な通路１０８が縦横１０ｍ間隔の格子状に設けられ、通路１０８が交差する格子点毎に磁気マーカ１０が配置されている。作業車両システム１では、例えば港湾管理施設１０９内に設置されたサーバ装置１８による管理の下、複数の作業車両５が相互に干渉しないように作業エリア１Ａ内を移動してコンテナ１０２の運搬作業を実施する。

【0015】

作業エリア１Ａでは、Ｎ極の磁気マーカ１０Ｎを白抜きの○印で示し、Ｓ極の磁気マーカ１０Ｓを塗り潰しの●印により示す図１の通り、Ｎ極の磁気マーカ１０Ｎが配列された行と、Ｓ極の磁気マーカ１０Ｓが配列された行と、が交互に現れるように磁気マーカ１０が配置されている。

【0016】

作業エリア１Ａ内の一部の磁気マーカ１０には、無線通信によりタグ情報を送信（出力）するＲＦＩＤタグ１５が付設されている。図１では、磁気マーカ１０を示す○印あるいは●印の外側に円を設けることで、ＲＦＩＤタグ１５が付設された磁気マーカ（タグ付きマーカ）１０を識別可能に示している。

【0017】

作業車両システム１では、作業エリア１Ａ内の通路１０８の各格子点が行及び列の番地により特定されている。それ故、作業車両システム１では、格子点毎に配置された各磁気マーカ１０を、行及び列の番地により特定可能である。番地を構成する行番号の昇順は、図１中の上下方向の上方向に向かっている。また、列番号の昇順は、図１中の左右方向の右方向に向かっている。作業エリア１Ａでは、コンテナヤード１０５に対してクレーンヤード１０７が同図中で右上に位置している。そのため、クレーンヤード１０７の番地は、コンテナヤード１０５の番地に対して行番号及び列番号ともに番号が昇る側に位置している。

【0018】

それ故、コンテナヤード１０５から出発した作業車両５は、行番号が昇る側、及び列番号が昇る側のいずれかに移動することでクレーンヤード１０７に到達できる。そこで本例では、コンテナヤード１０５からクレーンヤード１０７に向かう場合について、列番号が変わらず行番号が増える行昇り方向、及び行番号が変わらず列番号が増える列昇り方向の２方向に、作業車両５の移動方向を制限している。なお、クレーンヤード１０７からコンテナヤード１０５に向かう場合については、作業車両５の移動方向を逆向きの２方向に制限すると良い。

【0019】

作業車両システム１（図１）では、サーバ装置１８と作業車両５とが無線通信を介して通信可能に接続されている。サーバ装置１８は、各作業車両５の車両位置を管理すると共に、各作業車両５を移動させる経路（自動走行経路）を演算し、その経路に沿って走行できるように作業車両５を遠隔制御する。作業車両５は、磁気マーカ１０を検出する毎にサーバ装置１８にマーカ検出情報を送信する。サーバ装置１８は、マーカ検出情報の送信元の作業車両５に対して経路情報を送信する。作業車両５は、この経路情報が示す経路に沿って移動できるように自動走行する。

【0020】

以下、作業エリア１Ａに敷設される（１）磁気マーカ１０を概説した後、（２）サーバ装置１８、（３）作業車両５、の構成を説明する。
（１）磁気マーカ
磁気マーカ１０（図２）は、直径２０ｍｍ、高さ２８ｍｍの柱状をなし、作業車両５が移動する路面１００Ｓ（図１）に設けた孔に収容された状態で敷設される。磁気マーカ１０をなす磁石は、磁性材料である酸化鉄の磁粉を基材である高分子材料中に分散させたフェライトプラスチックマグネットまたはフェライトラバーマグネットであり、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）＝６．４ｋＪ／ｍ^３という特性を備えている。この磁気マーカ１０は、作業車両５側の検出ユニット２（図５を参照して後述。）の取付け高さとして想定する範囲１００～２５０ｍｍの上限の２５０ｍｍ高さにおいて、８μＴ（マイクロテスラ）の磁束密度の磁気を作用する。磁気マーカ１０では、柱状の軸方向の両端のうちの一方がＮ極となり、他方がＳ極となっている。磁気マーカ１０の上下を入れ替えて施工することで、Ｎ極として検出される磁気マーカ１０Ｎと、Ｓ極として検出される磁気マーカ１０Ｓと、を切替できる。

【0021】

なお、一部の磁気マーカ１０では、図２のごとく、無線によりタグ情報を出力するＲＦＩＤタグ（Radio Frequency IDentification Tag、無線タグ）１５が、路面１００Ｓ側の表面に積層配置されている。ＲＦＩＤタグ１５は、無線による外部給電により動作し、タグ情報の一例をなすタグＩＤを外部出力する。なお、以下の説明では、ＲＦＩＤタグ１５が取り付けられた磁気マーカ１０を適宜、タグ付きマーカ１０と記載する。ＲＦＩＤタグ１５が取り付けられていない磁気マーカ１０を適宜、タグなしマーカ１０と記載する。さらに、磁極性の区別が必要な場合には、タグ付きマーカ１０Ｎ（Ｎ極の場合）等と記載する。

【0022】

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、タグＩＤ等を無線送信するための送信アンテナである。ＲＦＩＤタグ１５としては、好ましくはＵＨＦ帯の無線タグを採用すると良い。

【0023】

（２）サーバ装置
サーバ装置１８は、図４のごとく、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１８１やＲＯＭ（Read Only Memory）１８２やＲＡＭ（Random Access Memory）１８３などの電子部品が実装された電子基板１８０を中心にして構成されたコンピュータ装置である。電子基板１８０には、Ｉ／Ｏ（Input/Output）１８４を介して、ハードディスクドライブ等の記憶装置１８５や無線通信ユニット１８９等が接続されている。サーバ装置１８は、以下の各部としての機能を備えている。（２．１）～（２．３）の各部の機能は、記憶装置１８５から読み出したソフトウェアプログラムをＣＰＵ１８１で処理することで実現される。（２．４）～（２．６）の各部の機能は、ＲＡＭ１８３や記憶装置１８５の記憶エリアを利用して実現される。

【0024】

（２．１）位置特定部：作業車両５が位置する車両位置を特定する。位置特定部は、作業車両５が検出した磁気マーカ１０の番地により車両位置を特定する。
（２．２）経路演算部：作業車両５を移動させる経路（自動走行経路）を演算する。例えばコンテナ１０２をコンテナヤード１０７に搬送する作業の場合、経路演算部は、作業車両５の現在地を出発地点として、コンテナ１０２を荷受けする荷受け地を経由しコンテナ１０２を引き渡す荷渡し地に至る自動走行経路を演算により決定する。
（２．３）遠隔制御部：予定された自動走行経路に沿って作業車両５を移動させるように遠隔制御する。遠隔制御部は、作業車両５を移動させる自動走行経路を示す経路情報を送信することで作業車両５を遠隔制御する。

【0025】

（２．４）マーカデータベース（マーカＤＢ）１８５Ｍ：マーカＤＢ１８５Ｍは、作業エリア１Ａに配置された各磁気マーカ１０の情報が格納されたデータベースである。磁気マーカ１０の情報としては、磁気マーカ１０の番地、絶対位置、磁極性などの情報がある。さらに、タグ付きマーカ１０の情報には、付設されたＲＦＩＤタグ１５の識別情報であるタグＩＤ（タグ情報）が紐付け（対応付け）られている。
（２．５）地図データベース（地図ＤＢ）１８５Ｔ：地図ＤＢ１８５Ｔには、作業エリア１Ａを表すエリアマップ上に各磁気マーカ１０が対応付けられた地図データが格納されている。エリアマップ上の各磁気マーカ１０には、番地、絶対位置、磁極性などの情報が紐付けられている。
（２．６）車両位置記憶部１８５Ｒ：上記の位置特定部が特定した車両位置を記憶する。

【0026】

（３）作業車両
作業車両５は、例えば車幅３ｍ、全長８ｍ程度の車両であり、幅２．４ｍ、長さ６ｍのコンテナを積載可能である。作業車両５は、前側２輪の操舵輪と、後ろ側２輪の駆動輪とを備えている。操舵輪は、ステアリングアクチュエータによる駆動されて操舵される。駆動輪は、駆動モータにより駆動される。

【0027】

作業車両５は、図５及び図６のごとく、磁気マーカ１０を検出等する検出ユニット２、ＲＦＩＤタグ１５からタグＩＤを取得するタグリーダユニット３４、及び車載制御ユニット３２、などを備えている。さらに、作業車両５は、駆動モータやブレーキアクチュエータやステアリングアクチュエータなどを制御する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６１を備えている。車両ＥＣＵ６１は、サーバ装置１８から受信する経路情報に沿って作業車両５を自動走行させる制御を実行可能である。なお、検出ユニット２及びタグリーダユニット３４について、容易な理解のため別体で図示しているが、これらが一体化されたユニットを採用しても良い。

【0028】

（３．１）検出ユニット
検出ユニット２は、図５及び図６のごとく、磁気検出部であるセンサアレイ２１と、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）２２と、が一体化された棒状のユニットである。この検出ユニット２は、路面１００Ｓと対面する状態で、例えば作業車両５の車体の前部に取り付けられる。図５の作業車両５の場合、路面１００Ｓを基準とした検出ユニット２の取付け高さが２００ｍｍとなっている。

【0029】

検出ユニット２のセンサアレイ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）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。検出ユニット２は、センサアレイ２１における磁気センサＣｎの配列方向が車幅方向に一致するように作業車両５に取り付けられる。

【0030】

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。磁気センサＣｎでは、アモルファスワイヤなどの図示しない感磁体が直交する２軸方向に沿って配置され、これにより直交する２軸方向に作用する磁気の検出が可能となっている。なお、本例では、進行方向及び車幅方向の磁気成分を検出できるように磁気センサＣｎがセンサアレイ２１に組み込まれている。

【0031】

磁気センサＣｎは、磁束密度の測定レンジが±０．６ｍＴであって、測定レンジ内の磁束分解能が０．０２μＴという高感度のセンサである。ここで、磁気マーカ１０は、上記のように、磁気センサＣｎの取付け高さとして想定する範囲１００～２５０ｍｍにおいて８μＴ以上の磁束密度の磁気を作用できる。磁束密度８μＴ以上の磁気を作用する磁気マーカ１０であれば、磁束分解能が０．０２μＴの磁気センサＣｎを用いて確実性高く検出可能である。

【0032】

センサアレイ２１の検出処理回路２１２（図６）は、磁気マーカ１０を検出するためのマーカ検出処理など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のほか、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ素子等を利用して構成されている。

【0033】

検出処理回路２１２は、各磁気センサ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する。そして、マーカ検出処理の検出結果を車載制御ユニット３２に入力する。詳しくは後述するこのマーカ検出処理では、磁気マーカ１０の検出に加えて、磁気マーカ１０の磁極性の検出や、磁気マーカ１０に対する作業車両５の横ずれ量の計測等が行われる。

【0034】

検出ユニット２に組み込まれたＩＭＵ２２は、慣性航法による作業車両５の相対位置の推定に必要な計測値を取得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や、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などを備えている。

【0035】

（３．２）タグリーダユニット
図６のタグリーダユニット３４は、磁気マーカ１０（図２）の表面に積層配置されたＲＦＩＤタグ１５と無線で通信する通信ユニットである。タグリーダユニット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を動作させ、ＲＦＩＤタグ１５の識別情報であるタグＩＤ（タグ情報）を取得する。

【0036】

（３．３）車載制御ユニット
車載制御ユニット３２（図６）は、検出ユニット２やタグリーダユニット３４を制御すると共に、作業車両５を自動走行させるための制御を実行するユニットである。車載制御ユニット３２は、図示しないＣＰＵのほか、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＲＯＭなどの記憶素子を備えている。車載制御ユニット３２は、以下の各手段としての機能を実現する。（３．３．１）～（３．３．５）の各部の機能は、ソフトウェアプログラムをＣＰＵが処理することで実現される。（３．３．６）、（３．３．７）の各部の機能は、記憶素子の記憶エリアを利用して実現される。

【0037】

（３．３．１）ユニット制御部：検出ユニット２やタグリーダユニット３４を制御する。（３．３．２）情報通信部：磁気マーカ１０を検出したときにサーバ装置１８にマーカ検出情報を送信する一方、自動走行経路を表す経路情報をサーバ装置１８から受信する。
（３．３．３）直進到達地点設定部：経路情報が表す自動走行経路において、作業車両５が直進により到達可能な中間地点を直進到達地点として設定する。
（３．３．４）自動走行制御部：直進到達地点に向けて自動走行するための目標操舵角や目標車速などの制御値を演算する。
（３．３．５）位置特定部：作業車両５が位置する車両位置を特定する。

【0038】

（３．３．６）車載マーカデータベース（車載マーカＤＢ）３２０：サーバ装置１８のマーカＤＢ１８５Ｍと同様のデータベース。タグ付きマーカ１０が検出されたとき、この車載マーカＤＢ３２０を参照すれば、磁気マーカ１０を特定可能である。
（３．３．７）マーカ履歴記憶部３２１：磁気マーカ１０の検出回数であるマーカ通過数を、磁気マーカ１０の検出履歴として記憶する。直前に検出された磁気マーカ１０の磁極性と、新たに検出された磁気マーカ１０の磁極性と、の組合せ毎のマーカ通過数が記憶される。（Ｎ－Ｎ）マーカ通過数、（Ｓ－Ｓ）マーカ通過数、（Ｎ－Ｓ）マーカ通過数、（Ｓ－Ｎ）マーカ通過数の４種類のマーカ通過数がある。なお、遠隔制御の開始時には、出発地点に対応する起点の磁気マーカ１０の磁極性が直前に検出された磁気マーカ１０の磁極性として記憶される。

【0039】

ここで、マーカ通過数の計数対象となる経路としては、位置が特定された地点を起点（基準）とした経路が設定される。例えば、作業車両５の出発地点や、左折地点や、右折地点等のほか、タグ情報を利用して番地を特定可能なタグ付きマーカ１０等が、起点となり得る。そして、これらの地点がマーカ通過数の計数対象の経路の起点となる。

【0040】

次に、（１）マーカ検出処理、及び（２）作業車両システム１の全体動作について説明する。
（１）マーカ検出処理
マーカ検出処理は、検出ユニット２のセンサアレイ２１が実行する処理である。センサアレイ２１は、磁気センサＣｎを用いて３ｋＨｚの周期でマーカ検出処理を実行する。なお、磁気マーカ１０が検出されたときには、タグリーダユニット３４によるタグ情報の読み取り処理が実行される。

【0041】

上記のごとく、磁気センサＣｎは、作業車両５の進行方向及び車幅方向の磁気成分を計測するように構成されている。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７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、作業車両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、検出ユニット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は、このように検出ユニット２が磁気マーカ１０の真上に位置し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。

【0042】

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検出ユニット２の場合には、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（図８）。

【0043】

検出ユニット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８の分布に基づけば、車幅方向の磁気の正負が反転するゼロクロスＺｃを挟んで隣り合う２つの磁気センサＣｎの中間の位置、あるいは検出する車幅方向の磁気がゼロであって両外側の磁気センサＣｎの正負が反転している磁気センサ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、検出ユニット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上記の横ずれ量として計測する。例えば、図８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の横ずれ量は、車幅方向において検出ユニット２の中央に位置するＣ８を基準として（９．５－８）×１０ｃｍ＝１５ｃｍとなる。

【0044】

なお、図７及び図８の磁気計測値の分布におけるゼロクロスＺｃの両側の正負は、磁気マーカ１０の磁極性がＮ極であるＳ極であるかによって入れ替わる。検出処理回路２１２は、図７あるいは図８の磁気計測値の分布において、ゼロクロスＺｃの両側の正負の位置関係に応じて磁気マーカ１０の磁極性を検出する。

【0045】

（２）作業車両システムの動作
次に、作業車両システム１の動作について図９～図１２を参照して説明する。図９は、サーバ装置１８による遠隔制御の開始処理の流れを示すフロー図である。図１０は、この開始処理により演算された自動走行経路１Ｒを例示している。図１１は、遠隔制御されている最中に作業車両５で実行される自動走行制御の流れを示すフロー図である。図１２は、遠隔制御中のサーバ装置１８で実行される処理の流れを示すフロー図である。以下、コンテナヤード１０５からクレーンヤード１０７に向けて作業車両５がコンテナ１０２を搬送するときの処理動作の例を説明する。

【0046】

サーバ装置１８は、作業車両５の遠隔制御に際して、作業車両５に実行させる所定の作業内容を設定するための図示しない作業内容入力画面を作業オペレータに提示する。この作業内容入力画面上では、例えばマウスやキーボード等の入力デバイスを操作することで作業車両５に実行させる作業内容を入力可能である。作業内容には、作業車両５がコンテナ１０２を荷受けする荷受け地や、コンテナ１０２を引き渡す荷渡し地等の情報が含まれる。荷受け地や荷渡し地としては、例えばコンテナヤード１０５あるいはクレーンヤード１０７内の磁気マーカ１０の番地を指定可能である。

【0047】

サーバ装置１８は、図９のごとく、作業内容入力画面上で作業オペレータが入力した荷受け地や荷渡し地等を含む作業内容に応じて、まず、目的地を設定する（Ｓ１０１）。続いてサーバ装置１８は、上記のステップＳ１０１で設定された目的地に移動するための自動走行経路１Ｒを演算する（Ｓ１０２）。

【0048】

ここで、現在地を出発地点として出発した後、荷受け地に到達するまでの間は、この荷受け地が作業車両５の目的地となる。また、荷受け地でコンテナ１０２を積み込んだ後、荷渡し地に到達するまでの間は、この荷渡し地が作業車両５の目的地となる。なお、遠隔制御の出発地点となる作業車両５の現在地は、前回の遠隔制御の際の最終到達値（絶対位置）としてサーバ装置１８により記憶されている。

【0049】

本例の作業車両システム１では、磁気マーカ１０が位置する番地が作業車両５の停止場所となっている。それ故、停止場所の磁気マーカ１０に対する作業車両５の横ずれ量や、この磁気マーカ１０を検出した後の移動量等の相対位置の分だけ、停止場所の磁気マーカ１０の絶対位置をオフセットすれば、作業車両５の現在地を特定できる。

【0050】

以下、図１０のごとく、コンテナヤード１０５の８行１４列の番地（荷受け地）の磁気マーカ１０を起点として行に沿って直進し、左折地点である８行３０列の番地で左折した後、クレーンヤード１０７の１４行３０列の目的地（荷渡し地）に至る自動走行経路１Ｒが演算により決定された場合を例示して説明する。

【0051】

サーバ装置１８は、上記のステップＳ１０２のように自動走行経路１Ｒを演算すると、この自動走行経路１Ｒを示す経路情報を作業車両５に向けて送信する（Ｓ１０３）。この経路情報には、出発地点に対応する８行１４列の番地、左折地点である８行３０列の番地、目的地である１４行３０列の番地の情報が含まれている。

【0052】

作業車両５の車載制御ユニット３２は、図１１のごとく、上記の経路情報を受信すると、まず、出発地点から行あるいは列に沿う直進により到達できる直進到達地点を設定する（Ｓ２０１）。上記の経路情報の場合であれば、車載制御ユニット３２は、出発地点（８行１４列）から行に沿う直進により到達できる左折地点（８行３０列）を直進到達地点として設定する。さらに、このように直進到達地点を新たに設定すると、車載制御ユニット３２は、上記の４種類のマーカ通過数（（Ｎ－Ｎ）、（Ｓ－Ｓ）、（Ｎ－Ｓ）、（Ｓ－Ｎ）の各マーカ通過数）をゼロ回にリセットする（Ｓ２０２）。

【0053】

続いて車載制御ユニット３２は、上記のステップＳ２０１で設定した直進到達地点（８行３０列）に向けて走行するための自動走行制御Ｐ１を開始する。この自動走行制御Ｐ１では、第８行に沿って走行するための作業車両５の方位制御を含め、慣性航法による方位推定や相対位置の推定結果が活用される。

【0054】

起点（基準）となる磁気マーカ１０（８行１４列）を出発した後、次の磁気マーカ１０を検出するまでの間は、慣性航法による相対位置の推定が繰り返し実行され、自動走行制御Ｐ１に利用される。この間、車載制御ユニット３２は、センサアレイ２１を制御して上記のマーカ検出処理Ｐ２を繰り返し実行させる（Ｓ２０３：ＮＯ）。なお、磁気マーカ１０が検出された場合のマーカ検出処理Ｐ２には、磁気マーカ１０に対する横ずれ量の計測や、検出された磁気マーカ１０の磁極性の検出等が含まれている。

【0055】

新たな磁気マーカ１０が検出されたとき（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、車載制御ユニット３２は、まず、直前の磁気マーカ１０の磁極性と、新たに検出された磁気マーカ１０の磁極性と、の組合せの適否を判断する（Ｓ２０４）。例えば上記のようにＮ極の磁気マーカ１０Ｎが配列された第８行に沿う自動走行経路１Ｒ（図１０）の場合であれば、Ｎ極の磁気マーカ１０Ｎが連続して検出されるはずである。そこで、車載制御ユニット３２は、直前の磁気マーカ１０及び新たに検出された磁気マーカ１０の磁極性が共にＮ極であれば、磁極性の組合せが適切であると判断する（Ｓ２０４：ＹＥＳ）。一方、それ以外の磁極性の組合せの場合には（Ｓ２０４：ＮＯ）、自動走行制御が中断されて所定のエラー処理Ｅ１に移行する。なお、エラー処理Ｅ１としては、例えば作業車両５を停止させてオペレータを呼び出す等の処理を採用すると良い。

【0056】

前回の磁気マーカ１０の磁極性と、新たに検出された磁気マーカ１０の磁極性と、の組合せが適切であった場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、車載制御ユニット３２は、タグリーダユニット３４を制御し、タグ情報を読み取るためのタグ読取処理Ｐ３を実行させる。例えば出発地点を出発した直後の８行１５列の磁気マーカ１０は、ＲＦＩＤタグ１５が付設されていないため、タグ情報の読み取りが不可能である。車載制御ユニット３２は、タグ情報を読み取りできなかったとき、すなわち新たに検出された磁気マーカ１０がタグなしマーカ１０であったとき（Ｓ２０４：ＮＯ）、上記のマーカ履歴記憶部３２１が記憶しているマーカ通過数を１回加算する（Ｓ２１６）。なお、上記の通り、マーカ通過数としては、磁極性の組合せに応じた４種類がある。上記のステップＳ２１６では、上記のステップＳ２０４で判断された磁極性の組合せに対応するマーカ通過数が１回加算される。

【0057】

そして、車載制御ユニット３２は、このマーカ通過数を利用して新たに検出された磁気マーカ１０を特定する（Ｓ２１７）。例えばＮ極の行に沿って列番号の昇る方向（列昇り方向）に走行している場合には、出発地点に対応する番地（８行１４列）の列番号に、（Ｎ－Ｎ）マーカ通過数を加算した番地を、新たに検出された磁気マーカ１０の番地として特定できる（第２の位置特定部）。

【0058】

作業車両５が自動走行しているとき、タグなしマーカ１０を検出する毎に、上記のステップＳ２０３：ＹＥＳ～Ｓ２１７の処理が実行されてマーカ通過数が１回ずつ加算される。例えば、起点である８行１４列の番地から行に沿って移動し、磁気マーカ１０の検出に応じて（Ｎ－Ｎ）マーカ通過数が３回になったとき、起点の番地である８行１４列の列番号に３回を加算することで、８行１７列の磁気マーカ１０を特定できる。

【0059】

例えば第８行に沿って作業車両５が移動して８行１９列のタグ付きマーカ１０に到達すると、そのタグ付きマーカ１０の検出に応じて（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、タグ情報の読み取りが可能になる（Ｓ２０５：ＹＥＳ）。車載制御ユニット３２は、タグ情報に含まれるタグＩＤを利用して車載マーカＤＢ３２０を参照し、検出されたタグ付きマーカ１０を特定する（Ｓ２０６、第１の位置特定部）。また、車載制御ユニット３２は、検出されたタグ付きマーカ１０を新たな経路の起点に設定し、全てのマーカ通過数をゼロにリセットする（Ｓ２０７）。

【0060】

なお、タグ付きマーカ１０に到達したが、冠水等の影響によりタグ情報を読み取りできない場合が考えられる。このような場合、上記のステップＳ２０５：ＮＯ以降の処理により、そのタグ付きマーカ１０がタグなしマーカ１０として取り扱いされるのみである。このように図１１に示す作業車両５の処理では、タグ情報の読み取りを失敗したことで、処理が破綻することはない。このような取扱いは、後述する図１２のサーバ装置１８の処理についても同様である。

【0061】

車載制御ユニット３２は、タグ付きマーカ１０であるかタグなしマーカ１０であるかに関わらず、検出できた磁気マーカ１０を特定できたときには、マーカ検出情報を生成し、サーバ装置１８に送信する（Ｓ２０８）。このマーカ検出情報には、磁気マーカ１０を検出した旨、及び磁気マーカ１０の磁極性の情報が含まれているほか、タグ付きマーカ１０の場合であればタグＩＤ（タグ情報）が含まれている。

【0062】

このようにマーカ検出情報を送信した後、車載制御ユニット３２は、上記のステップＳ２０１で設定した直進到達地点に作業車両５が到達したか否かを判断する（Ｓ２０９）。具体的には、上記のステップＳ２０６あるいはＳ２１７で特定された磁気マーカ１０の番地が、直進到達地点の番地に一致しているか否かを判断する。直進到達地点でなく、その手前に作業車両５が位置している場合には（Ｓ２０９：ＮＯ）、自動走行制御Ｐ１を継続し、マーカ検出処理Ｐ２に続く上記のステップＳ２０３以降の処理を繰り返し実行する。

【0063】

一方、作業車両５が直進到達地点に到達している場合、すなわち上記のステップＳ２０６あるいはＳ２１７で特定された磁気マーカ１０の番地が直進到達地点の番地に一致している場合（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、車載制御ユニット３２は、さらに、その直進到達地点が目的地であるか否かを判断する（Ｓ２１０）。作業車両５が目的地に到達している場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、自動走行制御を終了する。

【0064】

作業車両５が、目的地ではない直進到達地点に到達している場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、上記のステップＳ２０１に戻って新たな直進到達地点を設定する。さらに、そのときの作業車両５の位置に対応する磁気マーカ１０を、新たな直進到達地点に至る経路の起点に設定するために各マーカ通過数をゼロリセットしたうえ（Ｓ２０２）、自動走行制御Ｐ１を継続する。

【0065】

例えば上記のように８行１４列の番地を起点とし、８行３０列の番地で左折した後、１４行３０列の番地の目的地に至る自動走行経路１Ｒ（図１０）であれば、８行３０列の左折地点が直進到達地点となる。さらに、この左折地点の通過後では、目的地である１４行３０列の番地が直進到達地点となる。

【0066】

サーバ装置１８は、図１２のごとく、作業車両５を遠隔制御している間、作業車両５が送信してくるマーカ検出情報の受信を待機する（Ｓ３０１：ＮＯ）。そして、マーカ検出情報を受信する毎に（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、タグＩＤ（タグ情報）が含まれるか否かを判断する（Ｓ３０２）。タグＩＤが含まれていれば（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、そのタグＩＤを利用してマーカＤＢ１８５Ｍを参照し、対応する磁気マーカ１０の位置を特定する（Ｓ３０３）。そして、サーバ装置１８は、特定された磁気マーカ１０の番地（位置）を作業車両５の車両位置として記憶、管理する。

【0067】

一方、マーカ検出情報にタグＩＤが含まれていない場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、サーバ装置１８は、エリアマップ上で記憶している作業車両５の車両位置（磁気マーカ１０の番地）に対して行方向あるいは列方向に隣り合う４つの磁気マーカ１０のうちのいずれかを、新たに検出された磁気マーカ１０として特定する（Ｓ３１３）。

【0068】

上記のごとく、本例では、コンテナヤード１０５からクレーンヤード１０７へ向かう作業車両５について、移動可能な方向が、行方向に沿って列番号が昇る方向（列昇り方向）と、列方向に沿って行番号が昇る方向（行昇り方向）と、に制限されている。したがって、作業車両５によって検出された磁気マーカ１０は、上記の４つの磁気マーカ１０のうち、列番号が昇る側に位置する磁気マーカ１０、及び行番号が昇る側に位置する磁気マーカ１０の２つの磁気マーカ１０のうちのいずれかということになる。

【0069】

サーバ装置１８で記憶されている車両位置に当たる磁気マーカ１０（前回検出された磁気マーカ１０）の磁極性と、新たに検出された磁気マーカ１０の磁極性と、の組合せによれば、上記の２つの磁気マーカ１０のうちのいずれかを確定的に選択できる。例えば前回の磁気マーカ１０と新たに検出された磁気マーカ１０との磁極性の組合せがＮ極－Ｎ極あるいはＳ極ーＳ極の組合せの場合、行に沿って隣り合う磁気マーカ１０を新たな磁気マーカ１０として特定できる。また例えば、Ｎ極－Ｓ極あるいはＳ極－Ｎ極の組合せであれば、列に沿って隣り合う磁気マーカ１０を新たな磁気マーカ１０として特定できる。

【0070】

サーバ装置１８は、上記のステップＳ３０３あるいはＳ３１３のように作業車両５が新たに検出した磁気マーカ１０を特定すると、その磁気マーカ１０の番地を作業車両５の車両位置として記憶して管理する（Ｓ３０４）。さらに、サーバ装置１８は、新たに記憶した車両位置が、上記のステップＳ１０２（図９）で演算した自動走行経路１Ｒ（図１０）上にあるか否かを判断する（Ｓ３０５）。作業車両５が自動走行経路１Ｒ上に位置していない場合には（Ｓ３０５：ＮＯ）、エラー処理Ｅ２に移行する。なお、エラー処理Ｅ２としては、例えば作業車両５を停止させてオペレータを呼び出す等の処理を採用すると良い。

【0071】

作業車両５が自動走行経路１Ｒ上に位置していれば（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、サーバ装置１８は、作業車両５が目的地に到達しているか否かを判断する（Ｓ３０６）。そして、目的地に到達していれば、遠隔制御を終了させる（Ｓ３０６：ＹＥＳ）。一方、作業車両５が目的地の手前であれば、作業車両５からの新たなマーカ検出情報の受信を待機する（Ｓ３０６：ＮＯ）。その後、マーカ検出情報を受信すれば、上記のステップＳ３０１に続く処理を実行する。

【0072】

以上のような構成の作業車両システム（車両用システム）１が管理する作業エリア（走行エリア）１Ａでは、一部の磁気マーカ１０に対して、タグ情報を出力するＲＦＩＤタグ（無線タグ）１５が付設されている。ＲＦＩＤタグ１５が付設された磁気マーカ１０を作業車両５が検出したときには、タグ情報に含まれるタグＩＤを利用して磁気マーカ１０を特定でき、これにより車両位置を特定可能である（第１の位置特定部）。

【0073】

また、作業車両システム（車両用システム）１が対象とする作業エリア（走行エリア）１Ａでは、格子状をなす通路１０８の行毎に磁極性が異なるという所定のパターンで磁気マーカ１０が配置されている。そのため、作業車両システム１では、作業車両５が検出した磁気マーカ１０の磁極性の組合せに応じて、作業車両５が行に沿って走行したか、列に沿って走行したかの特定が可能である。例えば作業車両５がコンテナヤード１０５からクレーンヤード１０７に向けて移動している場合であれば、Ｎ極の磁気マーカ１０Ｎの検出に続いてＮ極の磁気マーカ１０Ｎが検出されたＮ極→Ｎ極の磁極性の組合せが３回繰り返せば、行に沿って列番号が３番昇るという作業車両５の走行を特定できる。このように本例の作業車両システム１では、作業車両５の走行中における磁気マーカ１０の検出回数（マーカ通過数）や磁極性の組合せなどの検出履歴に応じて、作業車両５が移動した先の番地を特定可能である（第２の位置特定部）。

【0074】

このように作業車両システム１は、作業エリア１Ａ内の作業車両５の位置を確実性高く特定可能なシステムであり、作業エリア１Ａ内を移動する作業車両５の管理や制御等を確実性高く実行できる。この作業車両システム１は、ＧＰＳ電波等の受信を前提とせずに作業車両５の車両位置を特定できる。そのため、例えば接岸したコンテナ船１０１やコンテナ１０２の脇や、クレーン１０３の下などＧＰＳ電波が不安定になる場所や、作為的にＧＰＳの精度が抑えられることがある港湾などの施設においても、車両位置の特定精度が影響を受けることがない。作業車両システム１が特定する車両位置を利用すれば、作業車両５の所在を精度高く管理でき、確実な遠隔制御を実現できる。

【0075】

特に作業車両システム１では、磁気マーカ１０の検出履歴を利用して作業車両５が検出した磁気マーカ１０を特定可能である。それ故、この作業車両システム１では、全ての磁気マーカ１０をタグ付きマーカ１０とする必要がなく、磁気マーカ１０の敷設コストを抑制できる。また、ＲＦＩＤタグ１５の密度を抑制できるため、タグリーダユニット３４が他のＲＦＩＤタグ１５と誤通信するおそれが少なくなっている。タグリーダユニット３４において、通信精度を確保するためのフィルタ回路や高指向性のアンテナ等が必要ではないのでハードウェアコストを抑制できる。

【0076】

さらに、作業車両システム１では、タグ付きマーカ１０を検出した際にＲＦＩＤタグ１５との無線通信ができなかった場合、そのタグ付きマーカ１０がタグなしマーカとして取り扱いされるだけである。したがって、ＲＦＩＤタグ１５との無線通信の失敗に起因して、作業車両５の位置を見失うことがない。磁気マーカ１０が冠水するとＲＦＩＤタグ１５との無線通信が不安定になる傾向があるが、作業車両システム１の場合、タグ情報の読み取り失敗によってシステム動作が不安定に陥るおそれが少ない。

【0077】

なお、本例では、磁気マーカ１０の上面に、シート状のＲＦＩＤタグ１５を取り付けた構成を例示しているが、磁気マーカ１０とＲＦＩＤタグ１５とが一体をなしている構成は必須ではない。磁気マーカ１０とＲＦＩＤタグ１５とが同じ位置に配置されていれば良く、磁気マーカ１０の鉛直方向上方、あるいは下方にＲＦＩＤタグ１５が配置されていても良い。

【0078】

また、本例では、作業車両５の経由地や目的地などを含む作業内容について、例えばキーボードやマウスやディスプレイ等の入力機器を利用して作業オペレータが入力する構成を例示している。コンテナ１０２の輸送情報を入力した処理装置が、例えば人工知能的な処理により必要な作業を決定し、その決定内容に応じて各作業車両５の作業内容を決定することも良い。

【0079】

さらに、作業車両５が備える４輪の車輪毎の回転速度あるいは回転量や、ステアリングあるいは操舵輪の操舵角などを利用して作業車両５の姿勢を検知するユニットを、上記のＩＭＵ２２に代えて、あるいは加えて採用することも良い。各車輪の回転速度や回転量等は、各車輪に回転センサ等を取り付けるという比較的簡素な構成により計測可能である。このように操舵角や車輪毎の回転速度等を利用して作業車両５の姿勢を検知するユニットを採用すれば、作業車両５側のコスト上昇を抑制しながら、慣性航法による相対位置の推定等が可能になる。

【0080】

本例では、サーバ装置１８から経路情報を受信した作業車両５が、自律的に走行する構成を例示している。これに代えて、サーバ装置１８が作業車両５を遠隔制御して自動走行させる構成を採用することも良い。

【0081】

ＲＦＩＤタグ１５のタグＩＤを紐付けて磁気マーカ１０の敷設位置が管理されるマーカＤＢ１８５Ｍをサーバ装置１８側に設けると共に、各作業車両５がマーカＤＢ１８５Ｍと同じ車載マーカＤＢ３２０を備える構成を例示している。これに代えて、各作業車両５が無線通信を介してサーバ装置１８のマーカＤＢ１８５Ｍにアクセスするように構成しても良い。

【0082】

なお、本例の作業車両システム１における各作業車両５の車両位置を特定する構成は、作業車両５を遠隔制御あるいは自律制御により自動走行させるシステムばかりでなく、作業者が運転する作業車両５の位置をサーバ装置１８側で高精度に管理するためのシステムに対しても有用である。

【0083】

本例では、サーバ装置１８が作業車両５の車両位置を記憶し、新たな磁気マーカ１０が検出されたときに、その車両位置を随時更新する構成を例示している。これに代えて、出発地点に対応する磁気マーカ１０を起点とした経路において、作業車両５による磁気マーカ１０の検出履歴をサーバ装置１８が記憶することも良い。例えば、検出履歴として、前回の磁気マーカと新たに検出された磁気マーカとについて磁極性の組合せの履歴を記憶しても良い。

【0084】

例えば図１３において矢印で示す経路に沿って作業車両５が移動したケースを考える。なお、同図の経路は、図１０で示した自動走行経路１Ｒとは別の経路である。この経路に沿って移動する作業車両５は、経路の起点である５行３列のＮ極の磁気マーカ１０Ｎを出発した後、５行４列のＮ極の磁気マーカ１０Ｎ、５行５列のＮ極の磁気マーカ１０Ｎ、６行５列のＳ極の磁気マーカ１０Ｓ、６行６列のＳ極の磁気マーカ１０Ｓ、７行６列のＮ極の磁気マーカ１０Ｎを、順次検出することになる。

【0085】

このとき、サーバ装置１８には、図１４の検出履歴が記録される。同図における番号は、時間的な序列を表す番号であり、Ｎｏ．１が時間的に最も古い履歴に対応している。例えばこの検出履歴において、Ｎｏ．２の（Ｎ－Ｎ）の履歴は、５行４列のＮ極の磁気マーカ１０Ｎに続いて５行５列のＮ極の磁気マーカ１０Ｎを検出するという第５行に沿う移動を表している。また、Ｎｏ．５の（Ｓ－Ｎ）の履歴は、６行６列のＳ極の磁気マーカ１０Ｓに続いて７行６列のＮ極の磁気マーカ１０Ｎを検出するという第６列に沿う移動を表している。このように図１４の検出履歴によれば、図１３の移動経路を再現可能である。

【0086】

図１４の検出履歴のうち、（Ｎ－Ｎ）や（Ｓ－Ｓ）など磁極性の切替がない履歴の回数と、（Ｎ－Ｓ）や（Ｓ－Ｎ）など磁極性が切り替わる履歴の回数と、を集計することも良い。同図の検出履歴の場合、磁極性の切替がない履歴の回数が３回であり、磁極性の切替がある履歴の回数が２回である。磁極性の切替がない履歴は、行方向に沿う移動に対応する履歴であり、磁極性の切替がある履歴は、列方向に沿う移動に対応する履歴である。したがって、磁極性の切替がない履歴の回数が３回で、磁極性の切替がある履歴の回数が２回の移動は、図１５のごとく、起点の５行３列の磁気マーカ１０に対して、行番号が２つ増えて、列番号が３つ増える７行６列の磁気マーカ１０に到達する移動となる。

【0087】

図１３及び図１４の構成例では、作業車両５の移動方向が、行方向に沿って列番号が昇る方向（列昇り方向）と、列方向に沿って行番号が昇る方向（行昇り方向）と、の２方向に制限されている。これに代えて、格子状の通路１０８に沿って上下左右４方向に作業車両５が移動できるように構成しても良い。この場合には、図１４で例示したＮｏ．１～Ｎｏ．５の各履歴に対して、移動方向を追加して記録すると良い。作業車両５が送信してくるマーカ検出情報に、上下左右の直交４方向のうちのいずれの方向であるかの方位情報が含まれていれば、図１６に例示する検出履歴を生成できる。方位情報は、例えばＩＭＵ２２が計測する方位に基づく情報であれば良い。

【0088】

また、作業車両５の移動方向について、行及び列に沿う４方向に加えて、斜めに移動するパターンを追加しても良い。斜めの移動については、ＩＭＵ２２が計測する方位によって検出可能である。例えば、停車中の他の作業車両５を迂回するときや、逆向きに移動中の作業車両５と行き違うとき等に限って、斜めの移動を許可することも良い。このような構成を採用すれば、作業車両が他の作業車両を回避する際に必要となる移動距離の増加を抑えて、回避動作を効率良く実行できる。

【0089】

また、例えばコンテナヤード１０５からクレーンヤード１０７に向かう移動を斜めの移動のみで実現し、逆向きの移動は、縦横の移動のみで実現するように構成しても良い。このような構成を採用すると、コンテナヤード１０５からクレーンヤード１０７に向かって移動する作業車両５の移動ルートと、逆向きの作業車両５の移動ルートと、の重複箇所が格子点のみとなり、重複部分を少なくできる。そしてこれにより、コンテナヤード１０５からクレーンヤード１０７に向かって移動する作業車両５と、逆向きの作業車両５と、が干渉する度合いを低減でき、移動効率を向上できる。あるいは、作業の緊急度合いに応じて、コンテナの搬送作業をランク付けしても良い。例えば、ランクとしては、特急、通常などのランクがある。例えば、特急の搬送作業については、斜めの移動を含めて最短の移動経路を設定する一方、通常の搬送作業については、縦横の移動のみの移動経路を設定することも良い。この場合には、特急の搬送作業に要する移動距離を短くでき、作業時間を短縮できる。

【0090】

図１に示す通り、格子状に通路１０８が設けられた走行エリア１Ａにおいて、行毎に磁気マーカ１０の磁極性が切り替わるパターンを例示したが、列毎に磁極性を切り替えることも良い。磁極性のパターンとしては、これらのパターンに限定されるものではない。一定の規則性をもって磁極性が切り替わるパターンであれば、所定のパターンに該当している。

【0091】

本例では、通路１０８が格子状に設けられた走行エリア１Ａを例示すると共に、格子の形状として縦横１０ｍ間隔の正方形の格子を例示している。格子の形状としては、正方形に限らず、長方形や、平行四辺形や、菱形や、三角形等の形状であっても良い。本例と同様、格子形状の頂点をなす各格子点に磁気マーカを配置すると良い。

【0092】

さらに、本例では、格子形状のサイズとして、縦横１０ｍ間隔の正方形を例示している。この正方形の格子形状のサイズとして、複数種類のサイズを設けることも良い。例えば、海側の格子形状のサイズを小さくする一方、陸側の格子形状を大きくする構成や、コンテナを積み下ろしするエリアの格子形状のサイズを小さくする一方、それ以外の作業車両が通過するエリアの格子形状のサイズを大きくする構成等を採用しても良い。さらに、行間の距離と、列間の距離と、が異なる長方形状の格子形状を設けることも良い。この場合、列間の距離を例えば１０ｍで一定とする一方、コンテナを積み下ろしするエリアなどで行間の距離を例えば５ｍ等、細かくし、それ以外の作業車両が通過するエリアでは行間の距離を例えば１０ｍ等、粗く設定しても良い。

【0093】

（実施例２）
本例は、実施例１の車両用システムを、車両が走行する道路に適用した例である。この内容について、図１７及び図１８を参照して説明する。
図１７のように、片側２車線の道路において車線毎に磁気マーカ１０の磁極性を異ならせると共に、一部の磁気マーカ１０にＲＦＩＤタグ１５を付設することも良い。同図では、実施例１の構成に基づき、車両の走行エリアとして、車両の移動方向が車線毎に定められた道路を想定した例である。

【0094】

図１７に示す片側２車線の道路への適用では、ＲＦＩＤタグ１５が付設された磁気マーカ１０（タグ付きマーカ、同図中で外側に円を設けたもの）を通過したとき、そのタグ付きマーカ１０の敷設位置に基づいて車両位置を特定できる。その後、同じ磁極性の磁気マーカ１０の検出を繰り返している間については、車線変更することなく車両が走行していると判断できる。タグ付きマーカ１０を検出した後の磁気マーカ１０の検出回数（マーカ通過数）を計数すれば、ＲＦＩＤタグ１５が付設されているか否かに関わらず検出した磁気マーカ１０を特定可能であり、その敷設位置に基づいて車両位置を特定できる。

【0095】

本例の構成についても、実施例１と同様、各磁気マーカ１０に関する情報を記憶するマーカＤＢを設けると良い。マーカＤＢでは、磁気マーカ１０の絶対位置や磁極性のほか、序列番号で表される番地や、走行車線か追越車線か等の車線種別や、上り下りの情報などが記憶されていると良い。さらに、タグ付きマーカ１０に関する情報には、付設されたＲＦＩＤタグ１５の識別情報であるタグＩＤ（タグ情報）を紐付ける（対応付ける）と良い。例えば、直近で検出されたタグ付きマーカ１０の番地に対して、磁気マーカ１０の通過数を加算すれば、新たに検出された磁気マーカ１０の番地を特定でき、敷設位置等の特定が可能である。このような構成を採用すれば、例えば、タグ付きマーカ１０のタグ情報の読取を失敗してタグなしマーカ１０として検出してしまった場合であっても、タグ情報の読取失敗に関わらず新たな磁気マーカ１０の番地の特定が可能になる。

【0096】

バスレーンや連結バス等を利用することにより適時性の確保や輸送能力の増強を図る図１８に例示のＢＲＴ（Bus Rapid Transit）に実施例１の車両用システムの構成を適用することも良い。例えば市街地と居住区を結ぶバスの運行ルートのうち、市街地に向かう上りのルートにＮ極の磁気マーカ１０Ｎを配置する一方、居住区に向かう下りのルートにＳ極の磁気マーカ１０Ｓを配置すると良い。一部の磁気マーカ１０（図１８において外側に円を設けた磁気マーカ）にＲＦＩＤタグ１５を付設する一方、上記の図１７の場合と同様、マーカＤＢにおいて各磁気マーカ１０の番地や敷設位置等を管理すると良い。タグ付きマーカ１０を通過した後のマーカ通過数を計数すれば、新たに検出された磁気マーカ１０の番地を特定でき、敷設位置を特定できる。また、同じ磁極性の磁気マーカ１０の検出の繰り返しにより、上りあるいは下りのルートに沿うバスの移動を確認できる。
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。

【0097】

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】

【0098】

１ 作業車両システム（車両用システム）
１Ａ 作業エリア（走行エリア）
１Ｒ 経路（自動走行経路）
１０ 磁気マーカ
１５ ＲＦＩＤタグ（無線タグ）
１８ サーバ装置（位置特定部、経路演算部、遠隔制御部）
１８５Ｍ マーカデータベース（マーカＤＢ）
１８５Ｒ 車両位置記憶部
１８５Ｔ 地図データベース（地図ＤＢ）
２ 検出ユニット
２１ センサアレイ
２１２ 検出処理回路
２２ ＩＭＵ
３２ 車載制御ユニット（ユニット制御部、情報通信部、直進到達地点設定部、自動走行制御部、位置特定部）
３２０ 車載マーカデータベース（車載マーカＤＢ）
３２１ マーカ履歴記憶部
３４ タグリーダユニット
５ 作業車両（車両）
６１ 車両ＥＣＵ

【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】