JPH10255200A - 移動体の誘導方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速道路などの車両の誘導、舗装道路等のセン
ターラインのペイント作業、除雪車の誘導、水田のトラ
クターの誘導などの車両の誘導方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】地表に鉛直方向に指向性を有する電磁波を
発生する、移動体に搭載された電磁波発生手段と、当該
手段からの電磁波の電磁誘導によって応答する、連続し
て地中に埋設された、指向性を有する信号を発生する情
報表示器により形成される誘導ラインと、当該表示器か
ら発生する信号を検知して、それぞれの信号出力を認識
する、移動体に搭載された認識手段とからなり、前記情
報表示器から発信する信号出力値より誘導ライン或いは
誘導ラインからのずれを認識し、移動体の走行方向の情
報を与える、移動体の誘導方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、高速道路などの
車両の誘導、舗装道路等のセンターラインのペイント作
業、除雪車の誘導、水田のトラクターの誘導などの、移
動体の誘導方法（システム）に利用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の誘導方法としてＧＰＳ受信機を用
いた方法、誘導ケーブルに電流を流し、この誘導電流に
より発生する磁界を検知して移動体を誘導する方法、道
路の誘導ラインに永久磁石を連続して埋設してその磁界
を検知して移動体を誘導する方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＧＰＳ受信機を用いた
方法の場合、移動体の位置の精度を上げるに従い高価格
になること、又、ＧＰＳ衛星からの電波が気象等により
受信不可能の場合ＧＰＳ位置検知測定装置は作動しない
問題点を有している。誘導ケーブルに電流を流しこの誘
導電流により発生する磁界を検知、或いは、連続して埋
設された永久磁石の磁界を検知して移動体を誘導する方
法は磁気センサーの感度によるが、検知距離の短いこ
と、その為検知距離を伸ばすために強力な磁界を発生す
る磁石の準備する場合、相当高価なものになる問題を有
している。また、磁気の有無のみの検出であるため、位
置等の情報は得られない。

【０００４】本発明は以上の点を鑑みて創案されたもの
で、本発明は移動体の位置情報を道路等の地中の情報表
示器に記憶、表示させ、移動体の送受信機によりその情
報や位置精度を検知して移動体を誘導する方法を提供す
ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、送信機のアンテナより発生する電磁波に方向性が
あることまた情報表示器より発生する電磁波も方向性が
あることに着目し、高精度の移動体の位置検出に関し鋭
意検討した結果、本発明に至った。

【０００６】即ち、本発明は、地表に鉛直方向に指向性
を有する電磁波を発生する、移動体に搭載された電磁波
発生手段（１）と、当該手段（１）からの電磁波の電磁
誘導によって応答する、連続して地中に埋設された、指
向性を有する信号を発生する情報表示器（２）により形
成される誘導ラインと、当該表示器（２）から発生する
信号を検知して、それぞれの信号出力を認識する、移動
体に搭載された認識手段（３）とからなり、前記情報表
示器（２）から発信する信号出力値より誘導ライン或い
は誘導ラインからのずれを認識し、移動体の走行方向の
情報を与える、移動体の誘導方法を提供する。

【０００７】或いは、前記誘導方法に置いて、少なくと
も２つの指向性を有する信号を発生する情報表示器
（２）を、当該表示器（２）から発信する信号の一方の
指向性が手段（１）から発生する電磁波の指向性と平行
であり、他方の指向性が手段（１）から発生する電磁波
の指向性と垂直となるようにして地中に埋設し、前記手
段（３）で、移動体の各位置における、地表に鉛直方向
と同水平方向の信号出力値を求め、前記各位置の信号出
力値の比が最大値となるところをもって、移動体の誘導
ラインを特定する移動体の誘導方法を提供する。

【０００８】或いは、前記誘導方法に置いて、少なくと
も２つの指向性を有する信号を発生する情報表示器
（２）を、当該表示器（２）から発信する信号の一方の
指向性が手段（１）から発生する電磁波の指向性と＋α
（α＝０〜９０°）の角度をもたせたものであり、他方
の指向性が手段（１）から発生する電磁波の指向性と−
α（α＝０〜９０°）の角度となるようにして地中に埋
設し、前記手段（３）で、移動体の各位置における、＋
αの角度方向の表示器と−αの角度方向の表示器との信
号出力値を求め、前記各位置の信号出力値の比が１とな
るところをもって、移動体の誘導ラインを特定する移動
体の誘導方法を提供する。

【０００９】具体的に、情報表示器から発生する電磁波
の信号出力は、以下から選ばれるいづれかの情報表示器
より得られる。更に、検知精度を上げるための情報表示
器は少なくとも２つの指向性を有する、以下から選ばれ
るいずれか一つの情報表示器、又は一つの指向性しか有
さない以下の情報表示器から選ばれる、同一でも異なっ
ていてもよい、少なくとも２つの情報表示器の組み合わ
せによって得られる。

【００１０】（Ａ）ＬＣ共振回路マーカー。 （Ｂ）半導体メモリ素子と通信・メモリ制御要素と周波
数受発信要素から構成され位置情報等が記録された電磁
誘導方式のマーカー。 （Ｃ）バイアス磁界に対応する磁気パターンが磁化され
たバイアス磁界発生要素と変動する周波数の入射交流磁
界中の特定周波数で機械的に共振して、磁束密度または
透磁率が変化する、磁歪性を有する高透磁性金属が機械
的に共振しうるように積層された、磁束密度または透磁
率が変化する特定周波数を位置情報等として発生するよ
うにしたマーカー。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の作用を、基本概念
を表した図１〜図４に基づいて説明する。図１〜図４
が、一つの指向性しか有さない情報表示器を２つ用いて
移動体の位置検出を行う基本概念を示した図である。図
において、符号１は走行ライン、符号２は地表、符号３
は、電磁波発生手段の一例たる送信アンテナコイルを示
す。符号４は移動体、符号５はそのタイヤを示す。

【００１２】ここで情報表示器は、電磁発生手段から発
生される電磁波が及ぶ様に、地中に埋設される。この電
磁波の及ぶ範囲は、埋設する情報表示器の地表面からの
埋設深さ、移動体上の電磁波発生手段の地表面からの搭
載高さにより調節することが出来る。

【００１３】走行ライン１は概念を説明するための便宜
上のもので、必ずしも必要なものでない。即ち、埋設さ
れた、２個以上の連続する情報表示器の群を仮想する線
で結んだ軌跡そのものが誘導ラインである。その誘導ラ
インを地表面へ投影した線が走行ライン１となる。誘導
ラインと地表面に便宜的に設けられる走行ライン１と
は、地表断面図で見たとき、軌跡上のどこの位置におい
ても平行であるのが、好ましい。移動体は紙面の奥から
手前に移動している例を示したものである。

【００１４】指向性を有する電磁波を発生する送信アン
テナコイルの形状は、ループアンテナが好ましく、銅線
等を円形または矩形状に１ターン以上巻いたものが特に
好ましい。送信アンテナコイルより発生する電磁波は、
近接界では低インピダンスとなり、磁気ベクトルが卓越
し、エネルギーは磁界成分とわずかな電界成分によって
構成される。電磁波の指向性はマイクロ波領域より高い
周波数において指向性が特に高くなるが、水分を含む土
中深く浸透する場合は長波の電磁波が好ましい。

【００１５】ここでは電磁波の磁界成分、即ち交流磁界
の場合に関して具体的に作用を説明する。電磁波発生手
段から発せられる地表鉛直方向に指向性を有する電磁波
の一例たる交流磁界の磁束線を実線の矢印で表し、符号
６で示す。情報表示器１０の指向性が地面に鉛直の時を
Ｘ、地面に平行の時をＹで示す。または、鉛直方向との
角度を＋α、−αで示す。

【００１６】図２において、符号７及び７’は、送信ア
ンテナコイルから発せられた電磁波に応答して情報表示
器より発生する磁束線で、点線の矢印で示す。符号８
は、情報表示器１０から発せられる信号を検知して、信
号出力として認識する認識手段の一例たる受信アンテナ
コイルを示すもので、指向性を有する電磁波を受信する
受信アンテナコイルの形状はループアンテナが好まし
く、銅線等を円形または矩形状に１ターン以上巻いたコ
イル或いはセンターフィードループコイルが好ましい。

【００１７】これら図１及び２では、電磁波発生手段
（１）と認識手段（３）とが同一位置に記載されている
が、これは、両者が同心上にあるという一例を示したも
のである。これら両手段は、どちらがより地表面側にあ
ってもよい。

【００１８】図１は単一の指向性を持った情報表示器２
つが、一方は地面に鉛直に指向性Ｘを持たせて埋設さ
れ、他方は地面に平行に指向性Ｙを持たせて埋設され、
移動体に搭載された電磁波発生手段たる送信コイルと信
号出力認識手段たる受信コイルが、走行ラインに対し水
平に、即ち地面に平行にずれた状態を示している。

【００１９】図１において、送信コイルより発生する磁
束線の地面と鉛直方向のベクトル成分が、指向性Ｘの情
報表示器１１に磁気エネルギーを与え、送信コイルの中
心の位置に指向性Ｘの情報表示器の位置が一致したとき
最も強く磁気エネルギーが加えられ、送信コイルの中心
の位置にその情報表示器の位置がずれて離れていくに従
い、加えられる磁気エネルギーは弱くなっていく。

【００２０】図２において、指向性Ｘの情報表示器１１
は、加えられた磁気エネルギーに対応して、地面に鉛直
な指向性をもった磁束線７を発生し、受信コイルにより
検知される。指向性Ｘの情報表示器１１より磁束線を受
信コイルで切ったときの発生電流は受信コイルの中心の
位置に指向性Ｘの情報表示器１１の位置が一致したとき
最も強く電流が流れ、受信コイルの中心の位置にその情
報表示器１１の位置がずれて離れていくに従い、流れる
電流は弱くなっていく。

【００２１】この受信コイルに流れる電流の大きさの最
大値付近でもって位置検出を行なうことが出来る。

【００２２】また、図１において、送信コイルより発生
する磁束線の地面と平行方向のベクトル成分が指向性Ｙ
の情報表示器１２に磁気エネルギーを与え、送信コイル
の中心の位置に指向性Ｙの情報表示器１２の位置が一致
したとき最も弱く磁気エネルギーが加えられ、送信コイ
ルの中心の位置にその情報表示器１２の位置がずれて離
れていくに従い、加えられる磁気エネルギーは増加して
いき、送信コイルの線の付近で最も増加していき、その
後徐々に低下していく。

【００２３】指向性Ｙの情報表示器１２は加えられた磁
気エネルギーに対応して、地面に平行な指向性をもった
磁束線７’を発生し、図２に示されるように、受信コイ
ルにより検知される。指向性Ｙの情報表示器１２よりの
磁束線７’を受信コイルで切ったときの発生電流は受信
コイルの中心の位置にその情報表示器１２の位置が一致
したとき流れる電流値は極小を示し、受信コイルの中心
の位置にその情報表示器の位置がずれて離れていくに従
い流れる電流は増加し、送信コイルの線の付近で電流値
の極大を示し、その後徐々に低下していく。この受信コ
イルに流れる電流の大きさの極小値付近でもって誘導ラ
インの特定をし、受信コイルに電流が流れているときは
誘導ラインからずれていることが判る。

【００２４】従って、信号出力を認識する認識手段たる
受信コイルで、その受信コイルを搭載した移動体が存在
する位置における、地表に鉛直方向の情報表示器から発
せられる信号出力値と、地表に水平方向の情報表示器か
ら発せられる信号出力値とをそれぞれ求めることが出来
るわけである。そこで、電磁波発生手段（１）と信号出
力認識手段（３）とを、前記情報表示器が埋設されてい
る走行ライン付近の測定位置一カ所について一組の信号
出力値が得られる。

【００２５】本発明では、次いで、受信コイルから求め
られた測定位置における、地表に鉛直方向の情報表示器
の信号出力値と、地表に水平方向の情報表示器の信号出
力値とを用いて、両者の比、即ち、「地表に鉛直方向の
情報表示器の信号出力値／地表に水平方向の情報表示器
の信号出力値」を求める。

【００２６】この様にして、信号出力認識手段（３）に
より、移動体の幾つかの位置について前記した各信号出
力値を測定する様にすれば、各測定位置における前記比
を求めることが出来る。

【００２７】情報表示器１１と情報表示器１２との比を
取った場合、送信コイルの線上付近で極小を示し、理論
的には受信コイルの中心では比は無限大になるので、受
信コイルの中心に向かうに従いその比は増大し、コイル
中心で最大値を示す。

【００２８】特にコイル中心付近の比の増加率が大きい
ので、極めて精度を高く情報表示器の位置を特定するこ
とができる。

【００２９】上記各信号出力値に基づく比及び信号出力
により、走行ラインの特定またはそのずれを検知するこ
とが出来る。

【００３０】次に、地面鉛直方向に対し＋α、−αの角
度の指向性を持った情報表示器を土中に埋設した場合に
ついて説明する。図１と図２では、走行ラインからの移
動体のずれのみに着目して認識する基本概念を説明し
た。ずれが生じていない情報を与えるのは、送信コイル
より発生する磁束線の指向性が情報表示器の指向性と垂
直になったとき、情報表示器が全く感応しないことに着
目したことにある。従って、走行ラインに対し、右にず
れたのか左にずれたのかはわからない。

【００３１】図３において、移動体が紙面の奥から手前
に移動していると考えた場合、移動体は走行ラインより
右にずれて移動していることになる。移動体が走行ライ
ンより右にずれた時の情報表示器１０に加えられる送信
コイルより発生する磁束線６に着目する。送信コイルよ
り発生する磁束線６の地面に鉛直方向と−αの角度のベ
クトル成分は指向性が−αの角度を有する情報表示器１
３と平行になり、送信コイルより発生する磁束線６の地
面に鉛直方向と＋αの角度のベクトル成分は指向性が＋
αの角度を有する情報表示器１４と直交する。

【００３２】送信コイルより発生する磁束線６の地面の
鉛直方向と−αの角度のベクトル成分が、指向性−αの
角度を有する情報表示器１３に磁気エネルギーを与え、
磁束線方向と情報表示器１３の指向性が一致したとき最
も強く磁気エネルギーが加えられる。従って、更に右に
ずれるか或いは走行ライン方向にずれるに従い、情報表
示器１３に加えられる磁気エネルギーは弱くなってい
く。

【００３３】送信コイルより発生する磁束線６の地面の
鉛直方向と＋αの角度のベクトル成分が、指向性＋αの
角度を有する情報表示器１４に磁気エネルギーを与えら
れるが、磁束線方向と情報表示器１４の指向性が直交
し、実質的に磁気エネルギーが加えられない。この場
合、走行ライン方向にずれるに従い、情報表示器１４に
加えられる磁気エネルギーは強くなっていく。

【００３４】図４において、指向性が−αの角度を有す
る情報表示器１３は、加えられた磁気エネルギーに対応
して、地面に鉛直なベクトルをもった磁束線７を発生
し、受信コイルにより検知される。指向性が−αの角度
を有する情報表示器１３より磁束線を受信コイルで切っ
たときの発生電流は受信コイルの位置より指向性が−α
の角度を有する情報表示器１０の位置が左にずれたある
地点で最も強く電流が流れ、移動体に搭載された受信コ
イルが更に右にずれるか或いは走行ライン方向にずれる
に従い、流れる電流は弱くなっていく。

【００３５】また、指向性が＋αの角度を有する情報表
示器１４は実質的に磁気エネルギーが加えられていない
ため、磁束線７’をほとんど発生しない。

【００３６】また、図示しないが、移動体が走行ライン
より左にずれて、送信コイルより発生する磁束線の地面
の鉛直方向と＋αの角度のベクトル成分が、指向性＋α
の角度を有する情報表示器１４に磁気エネルギーを与
え、送信コイルよりの磁束線方向と情報表示器１４の指
向性が一致したとき最も強く磁気エネルギーが加えられ
る。従って、更に右にずれるか或いは走行ライン方向に
ずれるに従い、加えられる磁気エネルギーは弱くなって
いく。

【００３７】指向性が＋αの角度を有する情報表示器１
４は、加えられた磁気エネルギーに対応して、地面に鉛
直なベクトルをもった磁束線７’を発生し、受信コイル
により検知される。指向性が＋αの角度を有する情報表
示器１４より磁束線７’を受信コイルで切ったときの発
生電流は受信コイルの位置より指向性がαの角度を有す
る情報表示器１０の位置が左にずれたある地点で最も強
く電流が流れ、移動体に搭載された受信コイルが更に左
にずれるか或いは走行ライン方向にずれるに従い、流れ
る電流は弱くなっていく。

【００３８】この受信コイルに流れる指向性が−αの角
度を有する情報表示器１３と指向性が＋αの角度を有す
る情報表示器１４の電流の大きさが一致する地点が走行
ライン上であり、受信コイルに流れる指向性が−αの角
度を有する情報表示器１３の電流が指向性が＋αの角度
を有する情報表示器の電流１４の大きさより大きいとき
は右にずれ、受信コイルに流れる指向性が＋αの角度を
有する情報表示器１４の電流が指向性が−αの角度を有
する情報表示器１３の電流の大きさより大きいときは左
にずれていることがわかる。従って、この２つの情報表
示器よりの情報より誘導ラインよりのずれの検出が行な
うことが出来る。

【００３９】αの角度としては、０〜９０゜の範囲にあ
れば良く、特に４５〜７５゜の範囲が好ましい。

【００４０】後述するように、情報表示器より発生する
少なくとも指向性の異なる２つの電磁波は互いに干渉す
ることなく受信できることが好ましい。具体的には、例
えば、異なる周波数或いは異なる変調方式であればよ
く、識別する手段を有すれば他の方法でも構わない。

【００４１】従って、信号出力を認識する認識手段たる
受信コイルで、移動体に搭載されたその受信コイルが存
在する位置における、地表に鉛直方向に対し指向性が−
αの角度を有する情報表示器と指向性が＋αの角度を有
する情報表示器との信号出力値とをそれぞれ求めること
が出来るわけである。そこで、電磁波発生手段（１）と
信号出力認識手段（３）とを、前記情報表示器が埋設さ
れている走行ライン付近の測定位置一カ所について一組
の信号出力値が得られる。

【００４２】本発明では、次いで、受信コイルから求め
られた測定位置における、地表に鉛直方向に対し指向性
が−αの角度を有する情報表示器と指向性が＋αの角度
を有する情報表示器との信号出力値地表に鉛直方向の信
号出力値とを用いて、両者の大小関係を求める。

【００４３】この様にして、信号出力認識手段（３）に
より、移動体の幾つかの位置について前記した各信号出
力値を測定する様にすれば、各測定位置における走行ラ
インに対しずれの右左と大きさを求めることが出来る。

【００４４】特に走行ラインに対しずれの右左と大きさ
がわかるので、極めて精度を高く走行ラインの位置を特
定することができる。

【００４５】尚、図１及び２の形態の情報表示器埋設方
法によれば、地中の誘導ラインの存在を特定することが
でき、一方、図３及び４の形態の情報表示器埋設方法に
よれば、地中の誘導ラインからの振幅ズレ（紙面奥から
手前に向けてある走行ラインを中心にして左右への変
位）を特定することができる。従って、後者の方法の方
が、より正確な誘導方法には適している。

【００４６】走行ラインにおける情報表示器の間隔は送
信コイル及び受信コイルの径と移動体の走行速度と読み
取り機の読み取り時間により決まってくるものである
が、移動体において読み取り時間内の送受信コイルの検
知範囲内に連続して埋設されている少なくとも１つ読み
取られる情報表示器が常時含まれるようにするのが好ま
しい。例えば、５０ｃｍ間隔に連続して情報表示器が埋
設されている場合、送受信コイルの径の大きさは５０〜
１５０ｃｍの範囲が好ましく、読み取り時間内に移動で
きる距離は送受信コイルの径を越えることは好ましくな
い。

【００４７】情報表示器から発生する信号の検知は、認
識手段（３）で行われる。そして、そこで検知された信
号は、通常、その出力値が、情報表示器の埋設形態に応
じて演算処理されて、誘導ラインそのものの存在位置或
いは誘導ラインからのずれの情報に加工される。

【００４８】こうして、得られた移動体の走行方向の情
報は、例えば音声或いは画像の様な人間が知覚認識可能
なものに置き換えて、逐次、意図される方角に誘導ライ
ンに沿って、移動体を誘導するために利用できる。

【００４９】移動体が有人動力車輌の場合、移動体の走
行方向の情報に基づいて、車輌内の運転手が、直接人為
的に必要量、ハンドルなどの移動体の走行方向を規定す
る手段を動かして方向制御したり、同走行方向規定手段
とそれを動かす手段を併存させて、有人であっても特に
人間が方向制御することをしないで、上記情報を知覚認
識可能なものに置き換えることなく、そのまま、前記動
かす手段に情報を与えて、必要量走行方向規定手段を動
かして方向制御することが出来る。

【００５０】一方、無人動力車輌の場合には、移動体の
走行方向の情報に基づいて、遠隔で人為的に、必要量ハ
ンドルなどの移動体の走行方向を規定する手段を動かし
て方向制御するか、或いはまた、同走行方向規定手段と
それを動かす手段を併存させて、上記情報を知覚認識可
能なものに置き換えることなく、そのまま、前記動かす
手段に情報を与えて、必要量走行方向規定手段を動かし
て方向制御することが出来る。

【００５１】尚、ここでは、動力のある車輌を例に説明
したが、動力のない車輌の場合には、別途それを動かす
ための動力が必要なのは、言うまでもない。

【００５２】次に、本発明で用いられる情報表示器
（３）について説明する。この表示器（３）としては、
以下の通り、上記した通り、１つの指向性のみを有する
マーカーと、２つ以上の指向性を有するマーカーがいず
れも使用できる。

【００５３】（Ａ）ＬＣ共振回路マーカー。 （Ｂ）半導体メモリ素子と通信・メモリ制御要素と周波
数受発信要素から構成され位置情報等が記録された電磁
誘導方式のマーカー。 （Ｃ）バイアス磁界に対応する磁気パターンが磁化され
たバイアス磁界発生要素と変動する周波数の入射交流磁
界中の特定周波数で機械的に共振して、磁束密度または
透磁率が変化する、磁歪性を有する高透磁性金属が機械
的に共振しうるように積層された、磁束密度または透磁
率が変化する特定周波数を位置情報等として発生するよ
うにしたマーカー。

【００５４】情報表示器としては、ＬＣ共振回路、水晶
共振回路等の電気的共振回路で構成されたマーカーを用
いることができる。ＬＣ共振回路はコイルとコンデンサ
ーからなる回路系でコイル面の垂直方向が指向性にな
る。従って、共振周波数の異なるＬＣ共振回路のマーカ
ーを組み合わせることにより、本発明の情報表示器とし
ても良い。

【００５５】或いは、電磁誘導方式の非接触通信媒体を
利用したマーカーを用いることができる。即ち、非接触
での送信、受信機能を有し、半導体メモリ素子、通信制
御部及びメモリ制御部から構成されたマーカーを用いる
ことができる。通信媒体は数百KHｚ以下の誘導電磁界
で、送信、受信機能はコイルが用いられる。コイル面の
垂直方向が指向性となり、識別することができる異なっ
た情報のマーカーを組み合わせることにより、本発明の
情報表示器としても良い。

【００５６】或いは、バイアス磁界に対応する磁気パタ
ーンが磁化されたバイアス磁界発生要素と変動する周波
数の入射交番磁界中の特定周波数で機械的に共振して、
磁束密度または透磁率が変化する、磁歪性を有する高透
磁性金属が機械的に共振しうるように積層された、磁束
密度または透磁率が変化する特定周波数を位置情報等と
して発生するようにした磁気マーカーを用いることがで
きる。特に、磁歪性を有する高透磁性金属がストリップ
状のものが好ましく、ストリップの長辺方向に磁気パタ
ーンが磁化された場合長辺方向が指向性になる。従っ
て、機械的な共振周波数の異なる磁気マーカーを組み合
わせることにより、本発明の情報表示器としても良い。

【００５７】上記に述べたように情報表示器は同一種類
のマーカーを組み合わせることができる。当該磁気マー
カーは電気的にはＬＣ共振回路とは等価であるが、共振
周波数の周波数帯域がＬＣ共振回路のマーカーの多くは
マイクロ波以上に対して磁気マーカーは長波から中波と
周波数が低く、土中を想定した場合、水たまり、落ち葉
等の水分を含んだ層を電磁波が透過することを考える
と、長波から中波が好ましく磁気マーカーが優れてい
る。

【００５８】又、電磁誘導方式の非接触通信媒体を利用
したマーカーは長波から中波を使用しているが、電池等
の電源を有しているものは土中に埋設した場合永続性に
欠ける問題を有している。電源を有していないものは搬
送波を変調して情報を乗せているため共振周波数の有無
で識別する磁気マーカーに比べ読み取り距離が短く、ま
た価格も磁気マーカーに比較して高価である。

【００５９】また、情報表示器は異なる種類のマーカー
を組み合わせても良い。例えば、磁気マーカーとＬＣ共
振回路のマーカーとを組み合わせることができる。情報
量を付加させる為にＬＣ共振回路のマーカーと電磁誘導
方式の非接触通信媒体を利用したマーカーとを組み合わ
せることもできる。或いは磁気マーカーと電磁誘導方式
の非接触通信媒体を利用したマーカーとを組み合わせる
こともできる。

【００６０】ＬＣ共振回路、電磁誘導方式の非接触通信
媒体いずれにしても送受信コイルを指向性が異なるコイ
ルを近接させることにより不必要なコイル間の電磁誘導
を生じノイズの発生要因となり、コイルを必要としない
磁気マーカーとの組み合わせが好ましい。

【００６１】尚、一つの指向性のみを有する上記（Ａ）
〜（Ｃ）のマーカーを２つ用いて、本発明を実施するに
当たっては、以下の組み合わせで、マーカーから発信す
る信号の一方の指向性が手段（１）から発生する電磁波
の指向性と平行であり、他方の指向性が手段（１）から
発生する電磁波の指向性と垂直となるように組み合わせ
て情報表示器を構成することができる。或いは、地表に
鉛直方向に対し指向性が−αの角度を有する情報表示器
と指向性がαの角度を有する情報表示器とを組み合わせ
て情報表示器を構成することができる。情報表示器は、
一つの指向性のみを有するマーカーを従来通りそれぞれ
別々に作成してから、それらを前記配置となる様に一体
化してもよいし、予め前記配置となる様な形状に作成さ
れた一つの筐体中に前記マーカーの部品を作動可能に包
埋する様にしてもよい。上記（Ａ）〜（Ｃ）のマーカー
以下の組み合わせでは、表示器６として示した組み合わ
せの表示器が最も好ましい。

【００６２】

【表１】

【００６３】ここでは、最も好適な磁気マーカー（Ｃ）
を用いた情報表示体について説明を進める。

【００６４】この磁気マーカーの特徴は、低い周波数か
ら高い周波数に向けて、或いは高い周波数から低い周波
数に向けて、磁界を形成する周波数を徐々に変化させる
ようにした、変動する入射交流磁界にたいして、或いは
バースト性の全周波数を有する交流磁界、例えば、パル
ス磁界にたいして、磁界発生要素にバイアス磁界に対応
する磁気パターンが磁化されている状態においては、磁
束密度または透磁率が変化する、少なくとも一つの所定
周波数を識別信号として発生して応答するようにした点
にある。

【００６５】尚、磁界発生要素が磁化されていない状態
においては、バイアス磁界が生じないから、前記変動す
る入射交流磁界にたいして、磁束密度または透磁率が変
化する、所定周波数に基づく出力信号は、磁歪性を有す
る高透磁性金属からは、発生しない。

【００６６】磁気マーカーの構成を、一例である図５に
基づいて説明する。バイアス磁界に対応する磁気パター
ンが磁化されたバイアス磁界発生要素２１と変動する周
波数の入射交流磁界中の特定周波数で機械的に共振し
て、磁束密度または透磁率が変化する、磁歪性を有する
高透磁性金属２２が機械的に共振しうるように積層され
ている。

【００６７】バイアス磁界発生要素２１としては、前記
高透磁性金属２２より保磁力が高い平板状の硬質磁性材
料のストリップを使用することができる。具体的には、
ＳＡＥ１０９５鋼、バイカロイ、アーノクロム、ステン
レス鋼、ニッケル、フェライト、軟鉄等の強磁性材料の
薄体が使用できる。または、バリウムフェライト等の酸
化鉄系の磁性粉等を練り込んだ成形加工物によるハウジ
ングを使用することができる。

【００６８】または、結合剤中に飽和磁束密度が７０em
u／g以上の磁性粉を分散して形成される乾燥塗膜を用い
ても良い。或いは、上記以外の材料であっても、磁気パ
ターンをバイアス磁性要素２１に磁化したとき発生する
バイアス磁界強度が磁歪性を有する高透磁性金属２２の
磁気歪みを生じさせるものは使用することができる。

【００６９】非磁性筐体２３としては、公知慣用の合成
樹脂製のものがいずれも使用できるが、例えばポリスチ
レン、ポリメチルメタクリレート、ＡＢＳ、塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＳ等があげられる。

【００７０】磁歪性を有する高透磁性金属２２が機械的
に共振して、磁束密度及び透磁率が急激に変化する所定
周波数は、その金属の長さに固有のものであり、次の式
で定義される

【００７１】

【式１】ｆｎ＝ｎ／２Ｌ・√（Ｄ／ρ）

【００７２】但し式中、ｎは整数、Ｌは金属２２の長
さ、Ｄは金属のヤング率、ρは金属の密度である。

【００７３】バイアス磁界が与えられ、且つ外部から付
与される変動する周波数の中で予め決められた周波数の
交番磁界に応答する上記金属２２としては、磁歪性を有
する高透磁性の金属材料がいずれも使用でき、磁歪が１
５ｐｐｍ以上である強磁性金属が好ましく、なかでも前
記且つ透磁率が１００以上のものがより好ましい。具体
的には、例えば１ＫＨｚで最大磁界強度が０．２５エル
ステッドの時、１０００以上となるものが特に好まし
い。

【００７４】このような金属２２としては、アライドシ
グナル社製の非晶質金属、例えばメトグラス「２６０５
ＳＣ」、「２６０５ＣＯ」、「２８２６ＭＢ」、バキュ
ウムシュメルツ社製の非晶質金属「ＶＩＴＲＯＶＡＣ４
０４０」等があげられる。

【００７５】金属２２の形状は、特に限定されるもので
なく、例えば台形、平行四辺形、六角形等の変形板状、
ストリップ状、ワイヤー状等の細長い短冊状があるが、
後者短冊状が好ましい。

【００７６】その形状から生じる反磁界及び非線形振動
の影響を少なくするために、好ましくは長方形がよく、
長辺のみの振動方向を得るためには、長辺と短辺との比
が１５以上とすることが好ましい。

【００７７】更に長さの異なる長辺を持つ金属２２の組
み合わせを行うことにより、マーカーの識別の容量が大
幅に向上する。ちなみに、図に示される金属の形状はス
トリップ状である。その厚さとしては、１５〜３５μｍ
であることが好ましい。

【００７８】マーカーを実際に使用するにあたっては、
上記した通り、金属２２には、磁界発生要素２１からバ
イアス磁界を与えるようにする。磁界発生要素２１が予
め磁化されている永久磁石である場合には、そのまま用
いればよいが、磁化されていないものの場合には、例え
ば当該磁界発生要素２１を等間隔に分割する様に磁化し
て、バイアス磁界が発生する様にする。尚、金属２２の
機械的な共振が出来るだけ大きくなるように、最適の強
度のバイアス磁界を選択することが好ましい。

【００７９】情報表示器の作成は、予め決められた走行
ライン上に地表に鉛直方向に対し一つの指向性を有する
前記磁気マーカー（Ｃ）の指向性を一致させた１つの表
示器を用いても良い。或いは、予め決められた走行ライ
ン方向に対し、地表に平行で走行ラインに垂直となる様
に前記磁気マーカー（Ｃ）の指向性を一致させた１つの
表示器を用いても良い。

【００８０】或いは、予め決められた地表に鉛直方向に
対し一つの指向性を有する前記磁気マーカー（Ｃ）の指
向性を一致させ、予め決められた走行ライン方向に対
し、地表に平行で走行ラインに垂直となる様に前記磁気
マーカー（Ｃ）の指向性を一致させた少なくとも２つの
異なる信号要素をもつマーカーを組み合わせた表示器を
用いることが好ましい。

【００８１】或いは、予め決められた走行ライン方向に
対し垂直な面内において、地表に鉛直方向に対し、一方
は一つの指向性を有する前記磁気マーカー（Ｃ）の指向
性が＋αの角度を有し、他方は一つの指向性を有する前
記磁気マーカー（Ｃ）の指向性が−αの角度を有するよ
うに、少なくとも２つの異なる信号要素をもつマーカー
を組み合わせた表示器を用いることが好ましい。αは０
°〜９０°の任意の角度を選択することが出来るが、特
に４５°〜７５°の範囲がずれたときのマーカーの信号
出力が高くでるので望ましい。

【００８２】具体的には、図６及び図７に示すように、
磁気マーカーの数は少なくとも２つで且つそれぞれ異な
る周波数で共振するものが良く、組込形態はＴ字型、十
字型、Ｌ字型何れの形態或いはＶ字型、×字型等何れの
形態でも構わなく、地中埋設に際しては前記走行ライン
方向に対し垂直な面内において、前者の場合はいずれか
の磁気マーカーが地表に平行に一致させることが好まし
く、後者の場合はいずれかの磁気マーカーが地表に鉛直
方向に対し＋αの角度と−αの角度を有することが好ま
しい。

【００８３】また、誘導ラインに一定間隔に埋設した一
例を図８に示す。図８において誘導ライン１は便宜上の
ものであり、必ずしも目視出来る必要はない。磁気マー
カーの間隔は送信コイル及び受信コイルの大きさより小
さく、地表よりの埋設の深さ９は送信コイルと磁気マー
カーの間隔が５ｃｍ〜１００ｃｍの大きさを満足すれば
よく、送信コイルが地表より５ｃｍの高さにあれば、０
〜９５ｃｍの深さに埋めても良い。特に、地表より５ｃ
ｍ〜４０ｃｍの深さに埋めることが好ましい。

【００８４】磁気マーカーの組込に際しては、組込形態
を維持できるように地中に埋設しても構わないが、組込
形態を維持できるように公知慣用の接着剤または粘着剤
で固定しても良い。

【００８５】接着剤としては、例えば、塩化ビニル−プ
ロピオン酸共重合体、ゴム系樹脂、シアノアクリレート
樹脂、セルロース系樹脂、アイオノマー樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂、ポリウレタン樹脂等があげられ、粘着剤
に使用する材料としては、例えば塩化ビニル樹脂、酢酸
ビニル樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン／酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル／プロピオン酸共
重合体、ゴム系樹脂、アクリル共重合体樹脂、シアノア
クリレート樹脂、セルロース系樹脂、アイオノマー樹
脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリルブタジ
エン樹脂、天然ゴム、ロジン等があげられる。

【００８６】或いは、組込形態を維持できるようなハウ
ジングを作成しても良い。例えば、公知慣用の樹脂フィ
ルムの所定の形態の浅絞り成形材と蓋材とを磁気マーカ
ー組込後、インパルスシール、超音波融着、高周波ウエ
ルダーにより融着しても良い。

【００８７】樹脂フィルムとして使用できる材料は、例
えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィル
ム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィ
ルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリビニル
アルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）フィルム、ポリカーボネートフィルム、ナイロン
フィルム、ポリスチレンフィルム、エチレン酢酸ビニル
共重合体フィルム、エチレンビニル共重合体フィルム等
からなるプラスチックフィルムまたはシート；若しくは
アルミニウムなどの非磁性金属；紙、含浸紙；これらの
各材料からなる複合体が挙げられ、これら以外の材料で
あっても、必要な強度、構成等を備えていれば、特に制
限なく使用できる。

【００８８】または、公知慣用の樹脂により所定の形態
の成形加工によるハウジングを作成し磁気マーカーを組
み込んでも良い。ハウジングの外観として既存のプラス
チック杭等を利用することもできる。樹脂としては、例
えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ＡＢ
Ｓ、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＳ等が使用でき
る。

【００８９】本発明の移動体誘導方法では、移動体に搭
載した電磁波発生手段たる、送信アンテナコイルから指
向性を有する電磁波を発生させ、一方、情報表示器から
発生する指向性を有する電磁波を検知できる、移動体に
搭載した信号出力認識手段たる、受信アンテナコイルか
らなる公知慣用の検知システムを用いれば、情報表示器
の位置、即ち誘導ライン又はそのずれを検知することが
出来る。

【００９０】この際に、予め決められた走行ライン上に
地表に鉛直方向に対し一つの指向性を有する情報表示器
を用いて誘導ライン又はそのずれを検知しても良い。或
いは、予め決められた走行ライン方向に対し、地表に平
行で走行ラインに垂直となる様に指向性を一致させた１
つの情報表示器を用いて誘導ライン又はそのずれを検知
しても良い。

【００９１】または、表示器の電磁波が指向性を少なく
とも２つ有し、その一方の指向性が送信コイルから発生
する電磁波の指向性と平行であり、他方の指向性が送信
コイルから発生する電磁波の指向性と垂直となるように
して地中に埋設された情報表示器のそれぞれの信号出力
を測定すれば、複数の測定位置における、対応するその
比の各値のうちの最大値が誘導ライン上であり、送信コ
イルから発生する電磁波の指向性と平行である情報表示
器の信号出力を検知することから誘導ライン又はそのず
れを特定すればよい。

【００９２】或いは、表示器の電磁波が指向性を少なく
とも２つ有し、その一方の指向性が送信コイルから発生
する電磁波の指向性と−αの角度を有し、他方の指向性
がαの角度を有するようにして地中に埋設された情報表
示器のそれぞれの信号出力を測定すれば、複数の測定位
置における、２つの指向性の信号出力値の大小関係を検
知することから誘導ライン又はそのずれを特定すればよ
い。

【００９３】本発明の情報表示器の位置検知方法は、上
記した通り、次の通りである。地表に鉛直方向に指向性
を有する電磁波を発生する、移動体に搭載された電磁波
発生手段（１）と、当該手段（１）からの電磁波の電磁
誘導によって応答する、連続して地中に埋設された、指
向性を有する信号を発生する情報表示器（２）により形
成される誘導ラインと、当該表示器（２）から発生する
信号を検知して、それぞれの信号出力を認識する、移動
体に搭載された認識手段（３）とからなり、前記情報表
示器（２）から発信する信号出力値より誘導ライン或い
は誘導ラインからのずれを認識し、移動体の走行方向の
情報を与える、移動体の誘導方法。

【００９４】或いは、少なくとも２つの指向性を有する
信号を発生する情報表示器（２）を、当該表示器（２）
から発信する信号の一方の指向性が手段（１）から発生
する電磁波の指向性と平行であり、他方の指向性が手段
（１）から発生する電磁波の指向性と垂直となるように
して地中に埋設し、前記手段（３）で、移動体の各位置
における、地表に鉛直方向と同水平方向の信号出力値を
求め、前記各位置の信号出力値の比が最大値となるとこ
ろをもって、移動体の誘導ラインを特定する移動体の誘
導方法。

【００９５】少なくとも２つの指向性を有する信号を発
生する情報表示器（２）を、当該表示器（２）から発信
する信号の一方の指向性が手段（１）から発生する電磁
波の指向性と＋α（α＝０〜９０°）の角度をもたせた
ものであり、他方の指向性が手段（１）から発生する電
磁波の指向性と−α（α＝０〜９０°）の角度となるよ
うにして地中に埋設し、前記手段（３）で、移動体の各
位置における、＋αの角度方向の表示器と−αの角度方
向の表示器との信号出力値を求め、前記各位置の信号出
力値の比が１となるところをもって、移動体の誘導ライ
ンを特定する移動体の誘導方法。

【００９６】尚、情報表示器（２）は、手段（１）から
発生するそれぞれの指向性に対応して、情報表示器
（Ａ）は、所定周波数で電気的に共振し、情報表示器
（Ｂ）は、搬送波を有し、或いは情報表示器（Ｃ）
は、機械的に共振して、磁束密度及び透磁率が変化す
ることにより応答する。

【００９７】更に、具体的に最も好適な前記磁気マーカ
ー（Ｃ）なる情報表示器を用いた好適な移動体の誘導方
法は、次の通りである。

【００９８】周波数を掃引し、変動する周波数を発生さ
せる、地表に鉛直方向に指向性を有する、移動体に搭載
した入射交流磁界発生手段（１’）と、手段（１’）か
ら発生する周波数のうちのそれぞれの指向性に対応した
所定周波数で機械的に共振して、磁束密度及び透磁率が
変化する、連続して地中に埋設された、指向性を有する
信号を発生する情報表示器（２’）により形成される誘
導ラインと当該表示器（２’）が所定周波数で共振する
のを検知して、それぞれの信号出力を認識する、移動体
に搭載された認識手段（３’）とからなり、前記情報表
示器（２’）から発生する共振周波数の信号出力値より
誘導ライン或いは誘導ラインからのずれを認識し、移動
体の走行方向の情報を与える、移動体の誘導方法。

【００９９】或いは、手段（１’）から発生する周波数
のうちのそれぞれの指向性に対応した所定周波数で機械
的に共振して、磁束密度及び透磁率が変化する、地中に
埋設された、少なくとも２つの指向性を有する信号を発
生する情報表示器（２’）と当該表示器（２’）が所定
周波数で共振するのを検知して、それぞれの信号出力を
認識する、移動体に搭載された認識手段（３’）とから
なり、前記情報表示器（２’）を、当該表示器（２’）
から発信する共振周波数の一方の指向性が、手段
（１’）から発生する交流磁界の指向性と平行であり、
他方の指向性が手段（１’）から発生する交流磁界の指
向性と垂直となるようにして地中に埋設し、移動体に搭
載された前記手段（１’）及び手段（３’）により、前
記手段（３’）で、手段（１’）の移動各位置におけ
る、地表に鉛直方向の表示器と同水平方向の表示器のそ
れぞれの共振周波数の信号出力値を求め、前記各位置の
信号出力値の比が最大値となるところをもって、移動体
の誘導ラインを特定する移動体の誘導方法。

【０１００】或いは、手段（１’）から発生する周波数
のうちのそれぞれの指向性に対応した所定周波数で機械
的に共振して、磁束密度及び透磁率が変化する、地中に
埋設された、少なくとも２つの指向性を有する信号を発
生する情報表示器（２’）と当該表示器（２’）が所定
周波数で共振するのを検知して、それぞれの信号出力を
認識する、移動体に搭載された認識手段（３’）とから
なり、前記情報表示器（２’）を、当該表示器（２’）
から発信する共振周波数の一方の指向性が、手段
（１’）から発生する交流磁界の指向性と＋α（α＝０
〜９０°）の角度をもたせたものであり、他方の指向性
が手段（１’）から発生する交流磁界の指向性と−α
（α＝０〜９０°）の角度となるようにして地中に埋設
し、移動体に搭載された前記手段（１’）及び手段
（３’）により、前記手段（３’）で、手段（１’）の
移動各位置における、手段（１’）から発生する交流磁
界の指向性と＋αの角度をもたせた表示器と手段
（１’）から発生する交流磁界の指向性と−αの角度を
もたせた表示器のそれぞれの共振周波数の信号出力値を
求め、前記各位置の信号出力値の比が１となるところを
もって、移動体の誘導ラインを特定する移動体の誘導方
法。

【０１０１】上記した手段（１’）、手段（３’）及び
所定周波数で共振する磁気マーカーを識別する手段を含
む、磁気マーカーの識別を具現化した検知装置として
は、公知慣用のものが使用できるが、例えば、入射交流
磁界発生手段（２’）、例えば通常のコイルと電源とか
らなる磁界発生装置等の、適宜の磁界発生手段によって
変動する交流磁界が発生させられ、検知領域に印加され
るものが挙げられる。

【０１０２】この様なものとしては、特開昭６２−６７
４８５号、特開昭６２−６７４８６号、特開昭６２−６
９１８３号、特開昭６２−６９１８４号、特開昭６２−
９００３９号等の各公報に開示されているものを挙げる
ことができる。

【０１０３】本発明においては、検知識別の精度をあげ
るため、発生する交番磁界と検出信号の同期等を調整し
てもよい。周波数は小さい方から大きい方へ、或いは大
きい方から小さい方へ向かって変動させるか、または、
バースト性の広帯域の周波数を含む白色ノイズでも構わ
ない。

【０１０４】図９に、指向性が地表に鉛直方向と水平方
向に対応する所定周波数で共振する信号出力の比の最大
値、或いは＋αの角度方向と−αの角度方向の信号出力
値の比が１となるところをもって、移動体の誘導ライン
を特定する、移動体の誘導方法に用いる検知装置の一例
を示した。

【０１０５】まず移動体に搭載された装置１００は、入
射交流磁界発生手段（１’）の一例であり、周波数を掃
引ができる正弦波信号を発生するための発振器１０１、
該正弦波信号を増幅する出力増幅器１０２、及び増幅さ
れた正弦波信号を情報表示器中の磁気マーカーの金属に
交流磁界を加えることができる励磁コイル１０３とから
なる。

【０１０６】移動体に搭載された装置２００は、検知手
段（３’）の一例であり、励磁コイル１０３の内側また
は外側に配置された検出コイル２０１と情報表示器内の
磁気マーカーが機械的に共振する周波数を検知して応答
信号の振幅が測定できる装置２０３、例えばスペクトラ
ムアナライザー等、と指向性が地表に鉛直方向と水平方
向に対応する所定共振周波数の信号出力即ち振幅の比、
或いは＋αの角度方向と−αの角度方向の所定共振周波
数の信号出力値即ち振幅の比を計算し誘導ラインを特定
する検知装置２０３とからなる。

【０１０７】磁気マーカーの磁界発生要素は、例えば磁
気エンコーダーなどを用いて磁化させられ、目的とする
バイアス磁界に対応する所定の磁気パターンを有してい
ることにより、そのマーカー中の磁歪性金属は入射交流
磁界中の変動する周波数のうち、前記磁気パターンに従
った前記式（１）の周波数で共振する。

【０１０８】従って、磁気パターンが磁化されたマーカ
ーが存在する検知領域で、入射交番磁界の周波数を掃引
すると特徴的な信号が生じる。これは、交流磁界及び磁
気パターンが磁化された磁界発生要素の発生するバイア
ス磁界が磁歪を示す金属に導入されると、エネルギーは
交流磁界の周波数に応じて磁気エネルギー及び機械エネ
ルギーに交互に蓄積され、放出されるからである。蓄積
及び放出される磁気エネルギーはその物質の機械的共振
周波数において最大となる。

【０１０９】このエネルギーの蓄積及び放出により、磁
歪性金属の透磁率すなわち磁束密度の変化を介して、位
置検知手段（３’）の一構成要素である、例えば検出コ
イルに電流が誘導される。従って、検出コイル２０１に
誘起される出力信号の指向性が地表に鉛直方向と水平方
向に対応する特有の周波数成分の振幅、或いは＋αの角
度方向と−αの角度方向に対応する特有の共振周波数の
振幅を調べ、その比を計算し、誘導ラインの位置を特定
することが出来る。

【０１１０】前記一例として示した装置の場合、発振器
１０１の励磁周波数及び検出コイル２０１の検出帯域
は、１０ＫＨｚ〜５ＭＨｚの範囲とすることが望まし
い。励磁コイル１０３内に発生する交流磁界の強さは１
０エルステッド以下とするのがよく、この程度の磁界で
はバイアス磁界発生要素に磁化された磁気パターンを消
去したり、減衰させたりすることはない。

【０１１１】尚、少なくとも２つの指向性を有する信号
を発生する情報表示器（２）を、当該表示器（２）から
発信する信号の一方の指向性が手段（１）から発生する
電磁波の指向性と＋α（α＝０〜９０°）の角度をもた
せたものであり、他方の指向性が手段（１）から発生す
る電磁波の指向性と−α（α＝０〜９０°）の角度とな
るようにして地中に埋設し、前記手段（３）で、移動体
の各位置における、＋αの角度方向の表示器と−αの角
度方向の表示と信号出力値を求め、前記各位置の信号出
力値の比が１となるところをもって、移動体の誘導ライ
ンを特定する、本発明の移動体の誘導方法において、誘
導の仕方の一例は後述フローチャート図で示した、移動
する移動体の現在位置の情報の判定結果をリアルタイム
でフィードバックする機構にて行える通りである。

【０１１２】また、少なくとも２つの指向性を有する信
号を発生する情報表示器（２）を、当該表示器（２）か
ら発信する信号の一方の指向性が手段（１）から発生す
る電磁波の指向性と平行であり、他方の指向性が手段
（１）から発生する電磁波の指向性と垂直となるように
して地中に埋設し、前記手段（３）で、移動体の各位置
における、地表に鉛直方向と同水平方向の信号出力値を
求め、前記各位置の信号出力値の比が最大値となるとこ
ろをもって、移動体の誘導ラインを特定する、本発明の
移動体の誘導方法において、誘導の仕方の一例は後述フ
ローチャート図で示した、移動する移動体の現在位置の
情報の判定結果をリアルタイムでフィードバックする機
構にて行える通りである。

【０１１３】本発明の移動体の誘導方法によれば、地中
に埋設された情報表示器に対応した地表埋設位置を精度
を高く特定することにより誘導ラインを特定することが
出来るだけでなく、誘導ライン位置に関する情報も提供
することができる。

【０１１４】実施例１ 以下、実施例を用いて、本発明を更に詳細に説明する。
厚さ３０μｍのＦｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ系の「メトグラス
２８２６ＭＢ」（アライド・シグナル社製）を幅４ｍ
ｍ、長さ７５ｍｍの長方形に裁断して、磁歪性金属のス
トリップを作成した。

【０１１５】次に図５に示す形状のポリカーボネート材
の非磁性筐体２３を作成し、前記磁歪性金属のストリッ
プを非磁性筐体の溝に格納した。

【０１１６】保磁力１５５０エルステッド、飽和磁束密
度１２０ｅｍｕ／ｇのメタル磁性粉「ＨＪ−８」（同和
鉱業（株）製）を用いて、厚さ２５μｍの磁性塗膜を有
する厚さ５０μｍのＰＥＴからなる非磁性支持体及び厚
さ１５μｍの磁性塗膜を有する厚さ２４μｍのＰＥＴか
らなる非磁性支持体を作成し、磁性塗膜面を貼り合わせ
て厚さ４０μｍの磁性塗膜を有する非磁性支持体を幅１
０ｍｍ、長さ８５ｍｍのストリップ状に配向方向に沿っ
て切り出し、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム面が磁歪性
金属のストリップに面する様にして、そのフイルム面
を、接着剤を用いて磁歪性金属のストリップが格納され
ている非磁性筐体に、貼り合わせて、バイアス磁界に対
応する磁気パターンが未だ磁化されていない、磁気マー
カーを１０ヶ作成した。

【０１１７】この磁気マーカーの５つは、励磁磁界を受
けたとき地表に鉛直方向に４次高調波が発生するよう
に、磁気エンコーダーで、７５／４ｍｍ間隔に矩形波パ
ターンを、塗膜磁気層の磁化が飽和するように磁化し
た。残りのマーカーには、励磁磁界を受けたとき地表に
平行方向に５次高調波が発生するように、磁気エンコー
ダーで、７５／５ｍｍ間隔に矩形波パターンを、塗膜磁
気層の磁化が飽和するように磁化した。

【０１１８】次に、図１０に示すようなＴ字型の浅絞り
の２５０μｍ厚のバレックス（三井東圧（株）製）のト
レイ２４と蓋材２５を作成した。トレイの地表に鉛直方
向の溝に４次高調波が発生する磁気マーカー、トレイの
地表に平行方向の溝に５次高調波が発生する磁気マーカ
ーを格納し、蓋材により蓋をした後、トレイの周囲を高
周波ウエルダーにて融着し情報表示器を得た。

【０１１９】厚さ５ｃｍのコンクリート面の誘導ライン
線上に３０ｃｍ間隔に地表より１５ｃｍの深さの所に上
記情報表示器を埋設した。この時４次高調波が発生する
磁気マーカーの方向は地表に鉛直に、５次高調波が発生
する磁気マーカーの方向は地表に平行で誘導ラインと直
交するようにした。

【０１２０】次に、図１１に示したように、指向性が地
表に鉛直方向と水平方向に対応する所定周波数で共振す
る信号出力の比の最大値により誘導ラインを特定する位
置検出システムを作成した。

【０１２１】尚、誘導ラインよりの実際のずれの測定は
フィールドトレーサーＭｏｄｅｌｓＦＤＳ３０１（三井
建設（株）製）３０による三角測量によった。

【０１２２】内径５８０ｍｍの円形コアに直径２ｍｍの
銅線を２回巻いて励磁コイルを作成した。そして、内径
３００ｍｍの円形コアに直径１ｍｍの銅線を２０回巻い
たものを用意し検出コイルとした。励磁コイルと検出コ
イルとが同軸同一面になるようにして、一体型送受信コ
イルを作成した。

【０１２３】次に、周波数帯域が８０ＫＨｚから１６０
ＫＨｚ、実効電流が５．４Ａのパルス状の送信電流を加
えることができ、３次高調波に対応する８９ＫＨｚ、４
次高調波に対応する１２０ＫＨｚ、５次高調波に対応す
る１４８ＫＨｚ、……、１０次高調波に対応する２９０
ＫＨｚにおいて、磁気マーカーに励磁磁界が加えられた
時、磁気マーカーのそれぞれの高調波の信号出力即ち振
幅が得られる検知装置を作成した。

【０１２４】信号処理として、サンプリングする周波数
の信号出力の大きさ順に並べた時、（サンプリングする
周波数の個数＋１）番目の信号出力をノイズレベルとし
て扱い、サンプリング周波数の信号出力とノイズレベル
の比が３以上の場合、磁気マーカーよりの信号として認
識することとした。次に、指向性が地表に鉛直方向であ
る所定周波数の信号出力と指向性が地表に平行方向であ
る所定周波数の信号出力との比が計算できるようにし
た。以上の設備を図８及び図１１に示すようなカートに
搭載し、地表より５ｃｍの高さに設置した送受信コイル
の中心にフィールドトレーサー３０のターゲット３１を
設置した。

【０１２５】本実施例の場合、４次高調波に対応する１
２０ＫＨｚの信号出力が指向性が地表に鉛直方向である
所定周波数の信号出力となり、５次高調波に対応する１
４８ＫＨｚが指向性が地表に平行方向である所定周波数
の信号出力となる。ノイズレベルはサンプリングする周
波数の信号出力の大きさ順に並べた時の３番目の信号出
力となる。

【０１２６】次に、実施例１で作成した情報表示器をそ
の上端が地表より１５ｃｍの深さになるように埋設した
地表埋設点より誘導ラインからのずれが２ｍ離れた場所
より４次高調波、５次高調波の信号出力及びノイズレベ
ルを測定した。その結果、０．５ｍ以上離れている場合
は信号が得られず、０．５ｍ以内の測定を行った。

【０１２７】指向性が地表に鉛直方向である所定周波数
の信号出力とノイズレベルとの比を測定し、その結果を
図１２に示した。

【０１２８】指向性が地表に平行方向である所定周波数
の信号出力とノイズレベルとの比を測定し、その結果を
図１３に示した。

【０１２９】指向性が地表に鉛直方向である所定周波数
の信号出力と指向性が地表に平行方向である所定周波数
の信号出力との比を測定し、その結果を図１４に示し
た。

【０１３０】次に、図８に示すように誘導ラインに沿っ
て、ずれが０ｃｍ付近、１０ｃｍ前後、３０ｃｍ前後に
なる様にして、電動カートを走行させ４次高調波、５次
高調波の信号出力及びノイズレベルの測定を行った。

【０１３１】指向性が地表に鉛直方向である表示器の所
定周波数の信号出力とノイズレベルとの比を測定し、そ
の結果を図１５に示した。

【０１３２】指向性が地表に平行方向である表示器の所
定周波数の信号出力とノイズレベルとの比を測定し、そ
の結果を図１６に示した。

【０１３３】指向性が地表に鉛直方向である表示器の所
定周波数の信号出力と指向性が地表に平行方向である表
示器の所定周波数の信号出力との比を測定し、その結果
を図１７に示した。

【０１３４】実施例２ 図１８に示すような×型の浅絞りの２５０μｍ厚のバレ
ックス（三井東圧（株）製）のトレイ２４と蓋材２５を
作成した。トレイの地表に鉛直方向と＋６０°の角度の
溝に４次高調波が発生する磁気マーカー、トレイの地表
に鉛直方向と−６０°の角度の溝に５次高調波が発生す
る磁気マーカーを格納し、蓋材により蓋をした後、トレ
イの周囲を高周波ウエルダーにて融着し情報表示器を得
た。

【０１３５】厚さ５ｃｍのコンクリート面の誘導ライン
線上に３０ｃｍ間隔に地表より１５ｃｍの深さの所に上
記情報表示器を埋設した。この時２つの磁気マーカーが
作る面が誘導ラインと直交するようにして、４次高調波
が発生する磁気マーカーは誘導ラインの左方向に、５次
高調波が発生する磁気マーカーは誘導ラインの右方向に
なるようにした。

【０１３６】次に、指向性が地表に鉛直方向と＋６０°
の角度方向と−６０°の角度方向に対応する所定周波数
で共振する信号出力の比が１とすることにより誘導ライ
ンを特定する移動体誘導システムを作成した以外は実施
例１と同様にして測定した。

【０１３７】実施例２で作成した情報表示器をその上端
が地表より１５ｃｍの深さになるように埋設した地表埋
設点より誘導ラインからのずれが０．５ｍ離れた場所よ
り４次高調波、５次高調波の信号出力を測定した。

【０１３８】指向性が地表に鉛直方向と＋６０°の角度
方向に対応する所定周波数の信号出力及び指向性が地表
に鉛直方向と−６０°の角度方向に対応する所定周波数
の信号出力の比（５次高調波の信号出力／４次高調波の
信号出力）を測定し、その結果を図１９に示した。

【０１３９】次に、図８に示すように誘導ラインに沿っ
て、左方向及び右方向のずれが０ｃｍ付近、１０ｃｍ前
後、２０ｃｍ前後になる様にして、電動カートを走行さ
せ４次高調波、５次高調波の信号出力の比を測定し、そ
の結果を図２０に示した。

【０１４０】この結果より、本実施例の場合、情報表示
器の埋設物の地表に対応する位置が即ち誘導ラインが、
±数センチ以内の精度で検知され、ずれの大きさ、方向
が識別できるため、移動体を誘導するラインが特定で
き、移動体を誘導できることが分かる。

【０１４１】

【発明の効果】単一の指向性を有する情報表示器を用い
る誘導ラインは、従来の磁石等を用いた磁気検知による
方法と比較して、情報を有するため例えば走行車線、追
い越し車線、交差点等の情報を持たせることが出来る。

【０１４２】更に、本発明の鋭敏な指向性を少なくとも
２つ以上有し、かつそれらが特定配置となる様に保たれ
ている情報表示器は、埋設物位置が±数センチ以内の精
度で検知されて誘導ラインの特定がなされ、特にノイズ
レベルに関わらず検知できる優位性を示す。

【０１４３】更に、指向性が地表に平行方向または±α
の角度を有する方向である所定周波数の信号出力は送信
コイルのコイル線位置付近で極大を示すので、送信コイ
ルが情報表示器埋設位置に対応する地表位置、即ち、誘
導ラインに近づくと、その存在検知を促す情報を示すこ
とができる長所がある。

【０１４４】更に、指向性が地表に鉛直方向である所定
周波数は本実施例では単一の周波数で行ったが、複数の
周波数の組合せを用いれば、識別性を情報表示器に与え
ることができる。

【０１４５】また、非接触での送信、受信機能を有し、
半導体メモリ素子、通信制御部及びメモリ制御部から構
成されたマーカーを、指向性が地表に鉛直方向に設置す
れば、相当データ容量を必要とする位置に関する情報、
例えば、緯度、経度、番地等を組み入れることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】情報表示器の２種類の指向性が、一方の指向性
は地面に鉛直（指向性Ｘ）に、他方の指向性は地面に平
行（指向性Ｙ）になるようにして情報表示器が誘導ライ
ンの下に埋設され、移動体に搭載された送信コイルより
地表に垂直な指向性を有する電磁波を発生している状態
を示す本発明の基本概念を表した模式的説明図。

【図２】移動体に搭載された送信コイルより地表に垂直
な指向性を有する電磁波を受けて、誘導ラインの下に埋
設された２種類の指向性が、一方の指向性は地面に鉛直
（指向性Ｘ）に、他方の指向性は地面に平行（指向性
Ｙ）になるようにして情報表示器より信号を発生してい
る状態を示す本発明の基本概念を表した模式的説明図。

【図３】情報表示器の２種類の指向性が、一方の指向性
は地面に鉛直方向と＋αの角度を有し、他方の指向性は
地面に鉛直方向と−αの角度を有するようにして情報表
示器が誘導ラインの下に埋設され、移動体に搭載された
送信コイルより地表に垂直な指向性を有する電磁波を発
生している状態を示す本発明の基本概念を表した模式的
説明図。

【図４】移動体に搭載された送信コイルより地表に垂直
な指向性を有する電磁波を受けて、誘導ラインの下に埋
設された２種類の指向性が、一方の指向性は地面に鉛直
方向と＋αの角度を有し、他方の指向性は地面に鉛直方
向と−αの角度を有するようにして情報表示器より信号
を発生している状態を示す本発明の基本概念を表した模
式的説明図。

【図５】磁気マーカーの構成の一例を表した図。

【図６】一方の指向性は地面に鉛直（指向性Ｘ）に、他
方の指向性は地面に平行（指向性Ｙ）になるようにした
情報表示器の作成例を示した図。

【図７】一方の指向性は地面に鉛直方向と＋αの角度を
有し、他方の指向性は地面に鉛直方向と−αの角度を有
するようにした情報表示器の作成例を示した図。

【図８】実施例１において、指向性が地表に鉛直方向と
水平方向に対応する所定周波数で共振する信号出力の比
の最大値により誘導ラインを特定する移動体誘導方法の
移動体示した模式的説明図。

【図９】所定周波数で共振する信号出力を検知測定する
移動体に搭載する送受信コイルを有した検知器の一例を
示した模式的説明図。

【図１０】実施例１で作成したＴ字型の浅絞りの２５０
μｍ厚のバレックス（三井東圧（株）製）のトレイと蓋
材の構成図。

【図１１】実施例１において、指向性が地表に鉛直方向
と水平方向に対応する所定周波数で共振する信号出力の
比の最大値により誘導ラインを特定する移動体誘導方法
の測定システムを示した模式的説明図。

【図１２】指向性が地表に鉛直方向である所定周波数の
信号出力とノイズレベルとの比を測定した結果を示した
図。

【図１３】指向性が地表に平行方向である所定周波数の
信号出力とノイズレベルとの比を測定した結果を示した
図。

【図１４】指向性が地表に鉛直方向である所定周波数の
信号出力と指向性が地表に平行方向である所定周波数の
信号出力との比を測定した結果を示した図。

【図１５】誘導ラインからずれて移動体が走行したとき
の、指向性が地表に鉛直方向である所定周波数の信号出
力とノイズレベルとの比を測定した結果を示した図。

【図１６】誘導ラインからずれて移動体が走行したとき
の、指向性が地表に平行方向である所定周波数の信号出
力とノイズレベルとの比を測定した結果を示した図。

【図１７】誘導ラインからずれて移動体が走行したとき
の、指向性が地表に鉛直方向である所定周波数の信号出
力と指向性が地表に平行方向である所定周波数の信号出
力との比を測定した結果を示した図。

【図１８】実施例２で作成した×字型の浅絞りの２５０
μｍ厚のバレックス（三井東圧（株）製）のトレイと蓋
材の構成図。

【図１９】指向性が地面に鉛直方向と＋αの角度を有す
る表示器の所定周波数の信号出力と、指向性が地面に鉛
直方向と−αの角度を有する表示器の所定周波数の信号
出力の比を測定した結果を示した図。

【図２０】誘導ラインからずれて移動体が走行したとき
の、指向性が地面に鉛直方向と＋αの角度を有する表示
器の所定周波数の信号出力と、指向性が地面に鉛直方向
と−αの角度を有する表示器の所定周波数の信号出力と
の比を測定した結果を示した図。

【図２１】少なくとも２つの指向性を有する信号を発生
する情報表示器（２）を、当該表示器（２）から発信す
る信号の一方の指向性が手段（１）から発生する電磁波
の指向性と＋α（α＝０〜９０°）の角度をもたせたも
のであり、他方の指向性が手段（１）から発生する電磁
波の指向性と−α（α＝０〜９０°）の角度となるよう
にして地中に埋設し、前記手段（３）で、移動体の各位
置における、＋αの角度方向の表示器と−αの角度方向
の表示と信号出力値を求め、前記各位置の信号出力値の
比が１となるところをもって、移動体の誘導ラインを特
定する、本発明の移動体の誘導方法における、誘導の仕
方の一例について示したフローチャート図である。

【図２２】少なくとも２つの指向性を有する信号を発生
する情報表示器（２）を、当該表示器（２）から発信す
る信号の一方の指向性が手段（１）から発生する電磁波
の指向性と平行であり、他方の指向性が手段（１）から
発生する電磁波の指向性と垂直となるようにして地中に
埋設し、前記手段（３）で、移動体の各位置における、
地表に鉛直方向と同水平方向の信号出力値を求め、前記
各位置の信号出力値の比が最大値となるところをもっ
て、移動体の誘導ラインを特定する、本発明の移動体の
誘導方法における、誘導の仕方の一例について示したフ
ローチャート図である。

【符号の説明】

１ 誘導ライン ２ 地表 ３ 送信アンテナコイル ４ 移動体 ５ タイヤ ６ 送信アンテナコイルから発生する交流磁界の磁束
線 ７ 情報表示器より発生する磁束線 ７’ 情報表示器より発生する磁束線 ８ 受信アンテナコイル ９ 地表より埋設された情報表示器の距離 １０ 情報表示器 １１ 指向性Ｘの情報表示器 １２ 指向性Ｙの情報表示器 Ｘ 情報表示器の指向性が地面に鉛直の状態を示す。 Ｙ 情報表示器の指向性が地面に平行の状態を示す。 １３ 指向性が地面に鉛直方向と−αの角度を有する情
報表示器 １４ 指向性が地面に鉛直方向と＋αの角度を有する情
報表示器 ２１ バイアス磁界発生要素 ２２ 磁歪性を有する高透磁性金属 ２３ 非磁性筐体 ２４ トレイ ２５ 蓋材 ３０ フィールドトレーサーＭｏｄｅｌｓＦＤＳ３０１
（三井建設（株）製） ３１ ターゲット １００ 交流磁界発生手段（１）の装置の一例 １０１ 正弦波信号を発生するための発振器 １０２ 出力増幅器 １０３ 励磁コイル ２００ 検知手段（３）の装置の一例 ２０１ 検出コイル２０１ ２０２ 共振する周波数を検知して応答信号の振幅が測
定できる装置 ２０３ 誘導ラインの検知装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｃ Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｄ Ｇ０９Ｂ 29/00 Ｇ０９Ｂ 29/00 Ｃ (72)発明者 高田 知典 埼玉県北本市二ツ家２−237 (72)発明者 佐田 達典 千葉県印旛郡白井町清水口２−４−７− 204 (72)発明者 渡名喜 重 千葉県松戸市松戸1434−２ サンハイツＢ ＩＧＩ 302号

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地表に鉛直方向に指向性を有する電磁波
   を発生する、移動体に搭載された電磁波発生手段（１）
   と、当該手段（１）からの電磁波の電磁誘導によって応
   答する、連続して地中に埋設された、指向性を有する信
   号を発生する情報表示器（２）により形成される誘導ラ
   インと、当該表示器（２）から発生する信号を検知し
   て、それぞれの信号出力を認識する、移動体に搭載され
   た認識手段（３）とからなり、前記情報表示器（２）か
   ら発信する信号出力値より誘導ライン或いは誘導ライン
   からのずれを認識し、移動体の走行方向の情報を与え
   る、移動体の誘導方法。
2. 【請求項２】 少なくとも２つの指向性を有する信号を
   発生する情報表示器（２）を、当該表示器（２）から発
   信する信号の一方の指向性が手段（１）から発生する電
   磁波の指向性と平行であり、他方の指向性が手段（１）
   から発生する電磁波の指向性と垂直となるようにして地
   中に埋設し、前記手段（３）で、移動体の各位置におけ
   る、地表に鉛直方向と同水平方向の信号出力値を求め、
   前記各位置の信号出力値の比が最大値となるところをも
   って、移動体の誘導ラインを特定する、請求項１記載の
   移動体の誘導方法。
3. 【請求項３】 少なくとも２つの指向性を有する信号を
   発生する情報表示器（２）を、当該表示器（２）から発
   信する信号の一方の指向性が手段（１）から発生する電
   磁波の指向性と＋α（α＝０〜９０°）の角度をもたせ
   たものであり、他方の指向性が手段（１）から発生する
   電磁波の指向性と−α（α＝０〜９０°）の角度となる
   ようにして地中に埋設し、前記手段（３）で、移動体の
   各位置における、＋αの角度方向の表示器と−αの角度
   方向の表示と信号出力値を求め、前記各位置の信号出力
   値の比が１となるところをもって、移動体の誘導ライン
   を特定する、請求項１記載の移動体の誘導方法。
4. 【請求項４】 情報表示器（２）が、以下のいずれかの
   機能に基づくものである、請求項１或いは請求項２或い
   は請求項３記載の移動体の誘導方法。 （Ａ）ＬＣ共振回路マーカー。 （Ｂ）半導体メモリ素子と通信・メモリ制御要素と周波
   数受発信要素から構成され位置情報等が記録された電磁
   誘導方式のマーカー。 （Ｃ）バイアス磁界に対応する磁気パターンが磁化され
   たバイアス磁界発生要素と変動する周波数の入射交流磁
   界中の特定周波数で機械的に共振して、磁束密度または
   透磁率が変化する、磁歪性を有する高透磁性金属が機械
   的に共振しうるように積層された、磁束密度または透磁
   率が変化する特定周波数を位置情報等として発生するよ
   うにしたマーカー。
5. 【請求項５】情報表示器（２）として、単一の指向性の
   信号しか発生しない、同一でも異なっていてもよい、以
   下のマーカーの少なくとも２つを選択して構成された情
   報表示器を用いる請求項１記載或いは請求項２或いは請
   求項３記載の移動体の誘導方法。 （Ａ）ＬＣ共振回路マーカー。 （Ｂ）半導体メモリ素子と通信・メモリ制御要素と周波
   数受発信要素から構成され位置情報等が記録された電磁
   誘導方式のマーカー。 （Ｃ）バイアス磁界に対応する磁気パターンが磁化され
   たバイアス磁界発生要素と変動する周波数の入射交流磁
   界中の特定周波数で機械的に共振して、磁束密度または
   透磁率が変化する、磁歪性を有する高透磁性金属が機械
   的に共振しうるように積層された、磁束密度または透磁
   率が変化する特定周波数を位置情報等として発生するよ
   うにしたマーカー。
6. 【請求項６】 情報表示器（２）が、バイアス磁界に対
   応する磁気パターンが磁化されたバイアス磁界発生要素
   と変動する周波数の入射交流磁界中の特定周波数で機械
   的に共振して、磁束密度または透磁率が変化する、磁歪
   性を有する高透磁性金属が機械的に共振しうるように積
   層された、磁束密度または透磁率が変化する特定周波数
   を位置情報等として発生するようにした、単一の指向性
   の信号しか発生しない、少なくとも２つの全て前記した
   のと同一のマーカーからなる請求項１記載或いは請求項
   ２或いは請求項３記載の移動体の誘導方法。