JPS606580B2 - 移動体へのデ−タと地点情報伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 一定の走行路を移動する車両やクレーンなどの移動体の
走行を自動化システムによって制御する場合には、移動
体と地上固定の制御装置（以下地上局という）間で制御
および監視用のデータの送受ができることが必要である
が、移動体の走行を自動化するために移動体の存在地点
の検知も必要である。

本発明はこの場合に特に地上局より移動体側に随時にデ
ータの送信を行い、移動体側ではこれを受信すると同時
に走行路上の定地点を検知できるようにした移動体と地
上局間の移動通信装置に関する。移動体が走行路に沿っ
てあらかじめ定めてある地点を検知する方法として、走
行路に沿って交差形平行２線式誘導線を展張敷設して誘
導線に信号電流を流し、移動体側でこの電流を誘導受信
してたとえば交差点における位相変換を検知するいわゆ
る誘導無線方式の位相弁別位置検知装置が従来から提案
されているが、これらは定地点検知専用であって移動体
と地上局間のデータ伝送を行うにはデータ伝送用機器を
これと別に設けることが必要で、設備が高価になるとい
う問題があった。本発明はこの欠点を除いて移動体の走
行中に移動体側で走行路に沿った複数の定地点をそれぞ
れ検知可能なばかりでなく、同時に地上局との相互間デ
ータ通信を常時可能にした効率的な通信方法を堤供する
もので、以下詳細に説明する。まず誘導線を用いた地点
情報（移動体の速度や位置など）の検知方法を説明する
。

図１は地点情報検知装置の構成原理図である。この図は
走行路に沿って敷設した交差形平行２線式誘導線６が１
個のみの場合で、１は２周波（ｆ，およびｆ２とする）
送信機、４は結合器、５は終端抵抗である。地上側の２
周波送信機１からはｆ，波と、ｆ，波とは異なる周波数
でｆ，＝（ｍ−１）ら／ｍ（ｍは２以上の整数）の関係
にあるｆ２波とをいずれも無変調にて出力し結合器４を
経て誘導線に流す。２と３は移動体に設ける設備で、３
は誘導線６に結合しながら移動するアンテナ、２は定地
点検知機で走行路上の定点すなわち誘導線６の交差が施
されている地点を検知する。

アンテナ３に誘起される信号の位相は移動体が図１のａ
またはｃ区間にある場合とｂまたはｄ区間にある場合と
では電圧・または電流の位相が１８０ｏ異つている。従
って交差点Ａ，Ｂ，Ｃ等の上をアンテナ３が通過する場
合に信号位相は１８０ｏ変化するから位相変化を検出し
て定点位置を検知できる。すなわち、アンテナ３に結合
出力されたｆ，とｆ２両波はそれぞれの帯城炉波器で分
離抽出しそのうちｆ，波を２逓倍器にて逓倍すれば周波
数では２倍のが，＝ｆ２となり、誘導線の交差により１
８００位相が反転しても上記による２逓倍波では位相反
転のない連続位相波になるから（２逓倍をたとえば全波
整流にて得る場合の波形から容易に理解されよう）この
２，波を基準位相信号波として他方の帯域炉波器出力で
あるｆ２波の位相を弁別して定点位置を検知するのであ
る。なお交差点の間隔は任意であるが、等間隔とすれば
移動体の速度や位置の検知に便利である。また誘導線６
は１個に限るものではなく、複数個並列に辰張してそれ
ぞれ交差場所を変えて移動体の位置情報を与えることも
できるが、本発明の関連外なので説明は省略する。なお
ｆ，＝（ｍ−１）ら／ｍの関係にある２つの周波ｆ，，
ｆ２を用いる移動体の位置検知方法については、本出願
人が先に提案した特願昭５２−７９９５２号（特関昭５
４−１４７６６号公報）、特願昭５２−８３０１９号（
特開昭５４−１８５６９号公報）、特願昭５２−１１３
１９５号（特開昭５４−４７６７６号公報）に詳細に説
明してある。次に図２は本発明を実施した通信装置の基
本的構成例図である。

この図において７はデータ伝送用区間Ｄｄの走行路に沿
って辰張した誘導線、Ｒｄはその終端抵抗、８は地上局
の送信機でデ−タ送出器および地点情報信号送出器が含
まれる。９，１川ま結合器、１１は地点情報検知区間Ｄ
ａに亘つて展張し定地点毎に交差を行った誘導線でＲａ
はその終端抵抗である。

１２，１３は移動体に載暦する設備で、１２は誘導線７
および１１と結合するアンテナ（アンテナコイル）、１
３はデータ受信器と地点情報検知器から成る受信機であ
る。

さて地上局送信機８には上記の１同様の２周波数ｆ，と
ｆ２の２周波発振器「 その増幅器およびデータ（２進
コード）によってｆ，波を位相偏移変調（ＰＳＫ）する
変調器が含まれ「ＰＳＫされたｆ．波は無交差平行２線
式誘導線７に、ｆ，とｆ，；（ｍ−１）ら／ｍ（ｍは２
以上の整数とする）の関係にあるら波は無変調で交差形
平行２線式誘導線１１にそれそれ送出される。便宜上以
下の説明ではｍ＝２に選んだ場合を説明するが、ｍが２
以外の場合でも同様の動作が得られる。ｍ＝２の場合に
はＬ＝ｆ２／２である。図３は移動体受信機１３の回路
構成例ブロック図である。

図３の最上段はＰＳＫ信号復調部またはデータ受信部、
第２段以下は地点情報検知部ということができる。１４
，１８はそれぞれｆ，波、ｆ２波を抽出する帯域炉波器
（ＢＰＦ）、１５，１ ９は増幅兼振幅制限器、１６は
ＰＳＫ信号の復調器、１７は周波数２逓倍器（ｍ＝２の
場合）、２０は位相弁別器、２１は地点情報出力器であ
る。

図３の各部の動作波形の一例は図４に示してあるが、図
４を用いて図３の動作を次に説明する。図４の最上段は
データ信号Ｚで、図２の地上局送信機８のデータ送出器
の変調入力ＤｉｎとしてこのＺ信号が入力すれば、ら波
はたとえば差動形位相偏移変調方式（ＤＰＳＫという、
周知のようにこの方式には２相、４相、８相・・・・・
…・２ｍ相の方式がある）で位相変調されるが、いま２
相変調として入力データの１ビット毎に信号が“１”な
ら汀相シフトさせ、“０”ならシフトせずに図４のｆｚ
波形の電流をｆ，波として誘導線７に流す。なお図４の
Ｚ波形の上に示した１〜８はビット番号、ＳＰはストッ
プ、ＳＴはスタートを表わしＺ波形の下の中、０は位相
を表わしている。一方ら波はら＝が，の関係を保って誘
導線１１に流れるから、移動体のアンテナ１２はｆ，波
およびｆ２波を両誘導線７，１ １からピックアップし
て受信機１３に入力させる。図４のＬ，．は誘導線１１
の交差を便宜上示したもので、交差点の左右において受
信機１３の動作は次のように変わる。ただし移動体は一
定速度で移動するものとする。まず交差形誘導線１１か
らのｆ２波は図４のｄ波形のようにＬ，の交差点で位相
が反転したものがアンテナ１２に誘起される。このら波
は図３のＢＰＦ１８でｆ２波成分のみが抽出され１９で
増幅と振幅制限を受けて一定レベルとなった信号が位相
弁別器ＰＤ２０の１入力となる。次にもう一方の誘導線
７よりのｆ，波は図３のＢＰＦ１４でｆ，成分が抽出さ
れ１５で増幅と振幅制限が行われた後１７で周波数２逓
倍されて礼＝ｆ２のｅ波形が得られる。ｆ，波は２逓倍
されると明らかに付相変調波はシフト量ゼロの連続位相
波ｅとなるからこれを基準位相信号として位相弁別器Ｐ
Ｄ２０のもう１つの入力に送入する。なおｆ，＝ｆ２ノ
２の場合には上記のようにｆ，波を周波数逓情器１７で
２逓倍すればよいが、ｆ，＝（ｍ−１）ら／ｍとなる一
般の場合にはｆ，波とｆ２波の差の周波数を取出しこれ
をｍ（周波数）逓倍すればシフト量ゼロの連続位相ら波
が得られるからこれを基準位相信号として用いる。さて
位相弁別器ＰＤ２０は上記２入力（ｄ波形とｅ波形）が
同相か逆相かを弁別して出力するが、このＰＤ２０には
低減炉波器および方形波変換器が含まれていて図４ｇ波
形に示すようにたとえば同相ならＨレベル、逆相ならＬ
レベルの各出力ｇを発生する。なおＢＰＦ１８や増幅器
１９等は一般に固有の位相シフト量を持っているが、こ
れらは予測できないのでＰＤ２０入力には理想的な位相
差とするための位相シフト補正回路を挿入して補正する
ことが必要である。さらにｇ入力が与えられた地点情報
出力器Ｄ２１はｇ波形の変換点からパルスｈを作り出し
これを定地点検知パルスとして出力する。このように走
行路上の定地点において誘導線１１に交差を行っておけ
ば移動体の通過により移動体側で定地点の検知が行われ
る。従ってたとえば地点情報検知区間Ｄａの交差を施し
た誘導線１１の交差点間距離をＤ，とすれば、この２つ
の定交差点の検知が時間ｔ，置いて行われるとき、この
２地点間の走行所要時間はしで、移動体のＤ，距離内の
平均速度はＤ，／ｔ，となる。またＤａ区間の最初の交
差点を出発点とし、交差点ごとの定地点数（パルスｈの
数）を計数して移動体の走行路上の位置を求めることも
できる。他方データ伝送に対してはたとえばＤＰＳＫさ
れたｆ，波は誘導線７からアンテナ１２を経て図３のＢ
ＰＦ１４に入来し増幅後一定振幅に制限したものが位相
偏移信号検出器１６（ＤＴＣ）に送られる。

ＤＴＣ１６では従釆のＤＰＳＫ（差動形位相偏移変調）
波の復調（先行ビット信号を１ビット時間遅延させたも
のと後続ビットとの位相差を位相弁別器でビット毎に検
出する）手段で図４のｉ波形を内部の位相弁別器から出
力させるから、ＤＴＣ１６に続く低域炉波器およびシュ
ミット回路（いずれも図示せず）によって方形波に変換
するか、または積分−放置炉波器で方形波に変換して送
信側８のデータすなわち図４Ｚ波形と同一な信号を復元
させることができる。以上詳説したように本発明の装置
では地上局からデータ伝送信号波ｆ，波を無交差譲導線
７に、また地点情報信号波として無変調のｆ２波を定点
毎に交差を施した誘導線１１にそれぞれ送出すれば、移
動体側でデータ受信と定地点検知を同時に行うことがで
きる。

さらにもし移動体にデータ信号送信装置を設けたとえば
誘導線７を介して地上局にデータ伝送信号波ｆ，（また
はｆ，およびｆ２と異るｆ３波）を送出すれば、地上局
では受信機を設けて移動体よりのデータを受信できるこ
とは明らかである。なお本発明では一定地点の検知方法
として交差形誘導線を用いた位相弁別方式を用いている
ので振幅制限器を使用することが許される。このため移
動体アンテナ１２と誘導線７および１１との間隔が移動
体の走行に伴って変動しその間の結合損失に大きな変化
があっても交差位置の正確な検出が可能で確度が高いこ
とは著しい特徴である。

【図面の簡単な説明】

図１は地点情報検知装置の構成原理図、図２は本発明の
実施例である通信装置の基本的構成図、図３は図２中の
移動体受信機の回路構成例図、図４は図３の各部波形例
図である。 １…・・・２周波送信機、２・・…・定地点検知機、３
，１２・・・・・・移動体アンテナ、４，９，１０・・
・・・・結合器、５，Ｒａ， Ｒｄ・・・・・・終端抵
抗、６，７，１１・・・・・・平行２線式誘導線、８…
…地上局送信機、１３・・・・・・移動体受信機、１４
，１８・・・・・・帯城炉波器、１５，１９・・・…増
幅器と振幅制限器、１６・・・・・・俺Ｋ信号（データ
）復調器、１７・・・・・・周波数逓倍器、２０・・・
・・・位相弁別器、２１・・・・・・地点情報出力器。 図Ｉ図２ 図３ 図４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 移動体走行路の所要区間に展張布設した無交差平行
   ２線より成る第１の誘導線と、この誘導線と同一平面で
   所要区間内のあらかじめ定められた地点毎に交差を行っ
   た平行２線より成る第２の誘導線と、上記第１の誘導線
   の一端からデータ信号によって２相（π相）の位相偏移
   変調を行った第１周波数ｆ＿１のデータ伝送用信号電流
   を、また上記第２の誘導線の第１の誘導線と同じ側の一
   端から第１周波数ｆ＿１と２ｆ＿１＝ｆ＿２の関係にあ
   り無変調の第２周波数ｆ＿２の地点情報信号電流をそれ
   ぞれ供給する送信機にて構成された地上局設備と、上記
   第１、第２の両誘導線に結合して上記第１、第２の両周
   波数の信号電流を出力するアンテナと、このアンテナ出
   力から上記第１、第２の各周波数成分をそれぞれ抽出す
   る帯域濾波器と、その各濾波器出力をそれぞれ増幅しか
   つ一定振幅に制限する増幅・振幅制限器と、これらの出
   力のうち第１周波数ｆ＿１の出力の一部を入力とし２相
   位相偏移変調のデータ信号を復調出力する位相偏移信号
   復調器と、上記第１周波数ｆ＿１の他の出力を２逓倍し
   て周波数２ｆ＿１（＝ｆ＿２）の基準位相信号を出力す
   る周波数逓倍器と、上記振幅制限器の第２周波数ｆ＿２
   の出力と上記基準位相信号出力との位相差を弁別する位
   相弁別器、その弁別出力より移動体の一定地点通過毎に
   定地点検知パルスを出力する地点情報出力器よりなる移
   動体設備とを具備したことを特徴とする移動体へのデー
   タと地点情報伝送装置。