(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーコード状に配列されている導体による情報表示板の各表示板状の一定の位置を検出し，一対の隣接表示板間の距離を１ビットとする情報検出方法をとり，左右２つの励磁界発生器の中央に磁界検出器を置き，この磁界検出器側で左右の励磁界の向きが反対になるように励磁界を発生させ，その直下にある上記情報表示板からの反磁界と干渉した磁界分布を検出して，情報表示板の位置を検出する方法に基づく情報検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報検出装置において，情報表示板として，導体板以外の材料を用いて構成する情報検出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の情報検出装置において，一列の情報表示板からなる情報表示体を複数列並列に設置して，上記請求項１記載の左右２つからなる一対の励磁界発生器に情報表示体の複数列の数に対応した複数個の磁界検出器を用いて情報検出を行うように構成した情報検出装置。
【請求項４】
請求項３記載の情報検装置において，一対の励磁界発生器と１つの磁界検出器とから成る磁界センサ部を複数個並列に配置して構成する情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分分野】
本発明は、情報検出装置および情報伝送装置の構成原理と構成法に関する。
【従来の技術】
従来、情報表示体検出装置の代表的なものとして、バーコードリーダがある。これは主として、光学的なスキャナを用いて、商品に表示されているバーコードを読み取り情報を得るというものであった。光学的のものの他に、磁気式もあるが、この場合表示体のバーコードに近接してコードを読み取る方式である。また、表示体のコードから離れて読む場合はロボットの誘導に応用されているように、床面に配置された帯状の表示体からはずれないように、これを辿る方式のものがある。これは、コード幅を判定するものではない。さらに、表示体コードから離れて磁気センサによるバーコード幅を検出するものが研究されているが、検出距離により出力が変動し、移動体の振動に耐えるコード幅情報を検出する装置を構成することは、困難を極める。特に、コード情報表示体から十分離れた高さを保ってコード情報を読み取る磁気センサの構成は、いくつかの障壁がある。また、通常のバーコードラベルを屋外に設置し、これを検出することは天候や環境に左右され一般に精度良く読み取ることはできない。このため、屋外で利用できるコード表示体とこれに関する情報表示体検出裝置が求められている。請求項１ないし４はこのように従来技術では困難であったものを改善しようとするものである。
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的とするところは、第一に耐環境性、特に耐候性をそなえた移動体用情報検出装置およびこれを応用した情報伝送装置である。第二に移動体情報検出装置において，軌道面や道路上に配置する情報表示体側には電源を必要とせず，法律で定められた移動体の床面の高さに応じて，情報を高速かつ天候や周囲環境に左右されず検出できる装置を構成することである。
バーコードのような表示体を読み取り、これを屋外での通信へ応用する際、従来のバーコードでは汚染されたり破損したりするという問題がある。このため、導体板や磁性材料が使われ、これを磁気センサで読み取る方法が考えられている。しかし、従来の方法では列車や自動車等の法定車高以上の高さで、これら移動体の振動に耐え、かつ高速でコード検出することは、極めて困難である。一般に、例えばバーコードでは、白いコードの幅や、黒いコードの幅を読む利用法であるが、後述するように、磁気センサでコード幅を読む場合、コード表示面からの高さにより磁界分布が広がるように変動し、移動体の激しい振動に対して安定したコード情報の検出ができなくなる。この問題を解決するために、本発明では、原理的には１ビットの情報を得るために隣接している２本のコード位置を検出する手段をとり、かつこれに適した磁気センサとの組み合わせで、上述の問題を解決している。しかし当然この方弐では、従来のバーコード長に比べ同一の情報量を得るのにコード表示体の全長が長くなる。このため本発明では、一連のコード表示体を複数列並列に配置して、これらの情報を同時に検出する手段をとり、全長を短縮している。しかし、この場合、列車の線路間にこれを設置するような場合、複数連のコード表示体の横幅は線路間幅に制約され、できるだけ短くする必要がある。このため各コード表示板の横幅を短くすると移動体進行方向に対して横方向に隣接するコード間の磁界の干渉等の問題が生じ、横幅を狹めることは困難である。この問題に対して後述の実施例に述べるセンサ構成法と情報処理系で解決している。
【実施例】
以下本発明の情報検出装置および情報伝達装置の構成方法を図面に示す実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明の磁気式情報検出装置の構成をするための一部分図の斜視図である。この例は、基板（１）上に配置された導体板（２）や磁性材料およびこれらの組み合わせからなる板状コード列による情報表示体を示している。従来のバーコードが明暗からなる太い線、細い線における明部のみの幅、暗部のみの幅を読んでいるのに対し、本発明はコード表示の一要素である１つの導体板（２）の中心線（３）から、隣接している他の導体板（２）の中心線（４）までの距離を１ビットの情報として表示するものである。勿論この場合導体板の中心に限定されず１本のコード上の任意点でよい。図２は、以上のように構成した情報表示体の情報量を増大させるために、複数個からなるコード列を隣接して配置した場合の一実施例である。耐候性、耐環境性の情報表示体検出装置の構成は、上記情報表示体を用いてはじめて可能になる。以下、この構成原理について述べる。
従来の磁気式コード検出法のうち、表示体のコードの幅、つまり図１の例において、導体板（２）の幅を読むものでは、図３の磁界分布曲線に示すように導体板（２）からの高さに対して磁界強度がコード幅より広がる特性を示す。このため、激しく振動する移動体等ではコード幅の検出精度が得られず、その応用は制約される。また、このコード幅を読む従来の磁気センサを用いて、図１の構成のコード中心から隣の中心までのコード距離を検出しようとすると、隣接コード中心間隔が狭くなるにつれコード面から２０ｃｍ程度の所定の高さでも、この相互の間隔の検出ができなくなるという問題がある。
本発明ではこのような問題に対し、有限要素法による磁界解析を駆使して、まず理論的に磁気センサの構造とコード表示体の相互関係を割り出し、実験によりコード表示体とセンサの最適な関係を決定している。つまり、図４に示すセンサの構成法により、表示体面からの高さに無関係に隣接コードの中心間の距離が検出できるようにセンサ構造を決定している。図４はその構成原理を説明する磁気センサの断面図である。この磁気センサは移動体進行方向に対し、真横から見たもので、基本的には、左右の励磁界発生器と磁界検出素子（７）から成っている。
右側の励磁界発生器（８）と左側の励磁界発生器（９）とでは、磁界検出素子（７）側における磁界（１０）の向きが互いに反対になるよう励磁してあり、磁界検出素子（７）により導体板（１）もしくは磁性体が発生する反磁界と励磁界により合成された磁界を検出する。この場合、左右の励磁界発生器は移動体周辺で発生している磁界を避けた周波数で変調することにより、またこの周波数の磁界のみを検出することで耐環境上の問題、つまりＥＭＣ環境の問題を解決している。図５は本発明の変形一実施例で、右側を励磁界発生器（８）と左側の励磁界発生器（９）の角度をつけて配置したもので、コード位置の検出特性を改善した一実施例を示している。
さらに、図６は、左右一対の励磁界発生器（８）および（９）の間に２つの磁界検出素子（７）を配置した本発明の一変形実施例の平面図である。この磁界センサ部の構成で、図２に示したような互いに近接した二連のコード列の情報を各コード表示板による反磁界等の干渉を受けることなく同時に検出することができるため、情報表示体の横幅を短くすることができ、列車の線路間に配置する場合等には有利となる。もちろん、一対の励磁界発生器（８）と（９）および１つの磁界検出素子（７）から成る図６の場合のセンサ部を複数個互いに独立に移動体進行方向に対して横に配置すれば、複数連のコード列の情報を同時に検出することができる。このような構成による磁界検出素子（７）で検出した磁界分布の情報は、増幅器、振幅検波回路、フィルターを経てＡ／Ｄ変換され、コードの中心位置を検出する情報処理装置を経て、情報表示体のコード列の全情報を知ることができる。
以上、要するに本発明は、図１〜図６の一実施例に示したような、情報表示体の構成法および磁気センサ部の構成法と上記情報処理部の構成から成る表示体情報検出システムであって、これらの組み合わせの構成により、情報表示体面から十分離れた高さを保って上下、左右の振動に耐え、しかも比較的全長が短くかつ横幅の狭い複数連からなるコード列の情報表示体を同時に読み取ることができ、その上、天候や周囲の環境に左右されない情報表示体検出装置を提供するものである。一例として、列車の線路間に本発明の情報表示体を設置して情報を検出するシステムでは、三連のコード列からなる全長６０ｃｍ、横幅７５ｃｍのコード情報表示体で５３万通り以上の情報を提供できる。
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は情報検出装置の構成方法に関するもので、それぞれ以下のような実用上の効果を有している。
請求項１〜４に関連する発明は、耐候性、耐環境性および移動体の上下左右の振動に耐えるコード情報表示体検出装置に関するもので、その構成が至って簡単であり実施してその効果は大である。特に列車等への位置情報、注意情報等の情報提供手段として、降雪や降雨、土砂かぶり等に耐え、周囲電磁界の影響等ＥＭＣの立場からも有効な情報検出装置である。線路間に置く情報表示体は、三連構造にすることができ、全長６０ｃｍ、横幅７５ｃｍで約５３万通り以上の情報を提供でき、しかもこの方法は従来のトランスポンダ方式のような情報伝達手段に比べ、電源線を必要としないため、線路の保守等に対しても有利であり、その上低コストで構成でき、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】情報表示体の構成例を示す斜視図。
【図２】情報表示体の構成例を示す斜視図。
【図３】磁気センサの検出特性を示す説明図。
【図４】磁気センサ部の構成原理を示す断面図。
【図５】磁気センサブの他の構成法を示す断面図。
【図６】二連式コード情報を検出する磁気センサの平面図。
【符号の説明】
１…基板、２…導体板、３…導体板の中心線、４…他の導体板の中心線、５…板状コードの断面図、６…磁界分布曲線、７…磁界検出素子、８…右側励磁コイル、９…左側励磁コイル、１０…磁界。
【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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