JP2000339582A - 電気共振あるいは磁歪共振マーカの検出装置及び交通システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共振マーカの検出にあたって、応電磁波のレ
ベルが低く通常の検波装置ではマーカー位置やマーカの
有する情報を明確に検知できなかった。 【解決手段】 少なくとも１つの共振周波数を有する電
気共振マーカまたは磁歪共振マーカ（以下共振マーカと
呼称する）を遠隔検出する方法であって、複数の共振周
波数の電磁波を一定時間毎に順次サイクリックに発射す
る送信部と当該共振マーカの共振電磁波送出後の共振マ
ーカの共振電磁波送出期間中に当該共振マーカが共振し
て励起する残響共振電磁波を検出する受信部を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は共振マーカの存在を
検出する電気共振及び磁歪共振マーカ検出装置に関する
ものであり、また、道路に備えられた共振マーカの位置
及び情報を検出することにより車輌が道路情報を得て走
行する交通システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来共振マーカはストリップ状またはフ
ィルム状の電気共振子あるいは磁歪共振子を商品に取り
付けておいて店の出入口に共振マーカ検出装置を配備し
て不正持ち出し防止を行っていた。

【０００３】また、近年交通システムとして磁気ネイル
を道路に備えて道路情報を与えて走行させる試みがなさ
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、呼びかけ電磁波
と同じ周波数の共振周波数を有する共振マーカの検出に
は呼び掛け電磁波と応答電磁波の位相検波を行う方法、
呼び掛け電磁波を発射したあと呼び掛け電磁波を止めて
応答電磁波を受信する間欠送受信の方法がある。

【０００５】位相検波の方法は呼び掛け電磁波の発射レ
ベルに沈べて、共振マーカの応電磁波の出力レベルは非
常に小さい。通常送信出力と入力との信号レベルの比較
は百万分の１程度以下である。このため、出力位相を基
準として入力位相を検波することは、前記送信出力によ
って受信部が飽和し微弱な入力信号は検出できず、十分
な検出距離と指向性を得ることが困難であった。特に送
信アンテナと受信アンテナが分離している場合は送信電
磁波による受信障害は顕著であった。

【０００６】また、間欠送受信の方法は、共振マーカの
応答受信中は電磁波を送信せず前記受信障害をなくする
最も良い方法であるが、複数の共振マーカを検出する場
合は１つの共振マーカの検出が完結してから次の共振マ
ーカの検出をするので時間がかかるのが問題であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明第１の電気共振マーカあるいは磁気共振マー
カの検出装置は、少なくとも１つの共振周波数を有する
電気共振マーカまたは磁歪共振マーカを遠隔検出する方
法であって、複数の共振周波数の電磁波を一定時間毎に
順次サイクリックに発射する送信部と、前記電気共振マ
ーカまたは磁気共振マーカの共振電磁波送出後、次の共
振マーカの共振電磁波送出期間中に当該次の共振マーカ
が共振して励起する残響共振電磁波を検出する受信部を
備えたものである。

【０００８】本発明第２電気共振マーカあるいは磁気共
振マーカの検出装置は、第１の本発明に加え、受信部は
次の共振マーカの共振電磁波の送出中に受信するその前
の共振マーカの共振周波数を特定の周波数に変換するミ
キシング部と、前記ミキシング部からの出力を検波する
検波部とを備え、送信部は互いに異なる複数の周波数の
電磁波を発射するよう構成される。

【０００９】本発明第３の電気共振マーカあるいは磁気
共振マーカの検出装置は、第１の本発明、あるいは、第
２の本発明に加え、送信部はノッチフィルタ部を備え、
共振マーカの共振周波数の電磁波送出中にその前の共振
マーカの共振周波数成分を除去するよう構成される。

【００１０】本発明第４の電気共振マーカあるいは磁気
共振マーカの検出装置は、第１の本発明から第３の本発
明の何れかの発明に加え、次の共振周波数の電磁波送出
中にその前に送出した共振周波数と前記特定の周波数と
の差の周波数を発振する局部発振器を備え、ミキシング
部は受信した電磁波の周波数に前記局部発振器の発振す
る周波数を加えて前記特定の周波数とするよう構成され
る。

【００１１】本発明第５の電気共振マーカあるいは磁気
共振マーカの検出装置は、第１の本発明から第４の本発
明のいずれかの発明に加え、複数の異なる共振周波数毎
に同調するコンデンサを有する送信アンテナを備え発射
する電磁波の共振周波数に合わせて前記コンデンサを選
択する送信部と同じく複数の共振周波数毎に同調するコ
ンデンサを有する受信アンテナを備え、受信はその前に
発射した電磁波の共振周波数に同調するコンデンサを選
択する受信部とを備えた構成とする。

【００１２】本発明第１の交通システムは、電気共振マ
ーカあるいは磁気共振マーカが道路に埋め込まれ、車輌
が本発明第１から第５電気共振マーカあるいは磁気共振
マーカの検出装置を有するものである。

【００１３】本発明の第２の交通システムは、本発明第
１の交通システムにおいて、車輌が電気共振マーカある
いは磁気共振マーカを検出して、マーカの情報を用いて
車輌が自動走行するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は、本発明の実施の形態１の考えかた
を説明するための概念図である。図１において本発明の
第１の電気共振、磁歪共振マーカ検出装置は、従来、図
１ａ）に示すような間欠送受信であったものを、図１
ｂ）のように連続送受信を可能としたものであり、ｆ
１、ｆ２、ｆ３の様に、波長が異なる複数の共振周波数
の電磁波を停止させることなく一定時間毎に順次サイク
リックに発射する送信部と、ある電気共振マーカあるい
は磁気共振マーカ（以下、実施の形態においては、特に
断らない限り、単に共振マーカという場合は、電気共振
マーカあるいは磁気共振マーカのいずれかを意味するも
のとする）の電磁波送出中に、この電磁波送信中の共振
マーカ以前に電磁波を送信した共振マーカの残響共振電
磁波を受信する受信部とによって連続して送受信を可能
にしたものである。

【００１６】また、本実施の形態における電気共振ある
いは磁歪共振マーカの検出装置は、共振マーカからの入
力電磁波の信号レベルが非常に微弱であるので、増幅度
を上げると容易に発振してしまうため、受信した周波数
とは異なる特定の周波数に変換して増幅しても発振など
の障害がおこらないためのものであり、ある共振マーカ
の共振電磁波送出中に受信する以前に電磁波を送信した
共振マーカの共振周波数を、特定の周波数に変換するミ
キシング部と前記ミキシング部からの出力を増幅検波す
る検波部とによって受信障害をなくする。

【００１７】また、送信部は図１ｂ）の様に互いに異な
る複数の電磁波を発射するものである。

【００１８】また、本実施の形態における電気共振マー
カあるいは磁歪共振マーカの検出装置は受信部への送信
電磁波の影響を無くするため、または、抑えるため、特
定の周波数の信号を遮断するノッチフィルタによって送
信部より共振マーカの電磁波送出中に従前の共振マーカ
の周波数成分を除去して受信障害を防止するものであ
る。

【００１９】また本実施の形態における電気共振あるい
は磁歪共振マーカの検出装置は図１ｂ）でｆ２の電磁波
送出中を例にすると、局部発振器は中間周波数をｆｏｓ
ｃとすると、 ｆｐ＝ｆｏｓｃ−ｆ１ （１）式 の信号を発振させミキシング部の局部周波数とする。一
方共振マーカの残響共振電磁波ｆｌを受信してミキシン
グ部の入力信号とするとミキシング部からの出力信号は
ｆｄｅｔは ｆｄｅｔ＝ｆｏｓｃ−ｆｌ＋ｆｌ （２）式 となり、このときだけ中間周波数が検出信号となってｆ
ｌを識別できる。

【００２０】このために共振マーカの共振電磁波送出中
に、この電磁波送信中の共振マーカ以前に電磁波を送信
した共振マーカに送出した共振電磁波の周波数と前記特
定の周波数との差の周波数を発振する局部発振器を備
え、ミキシング部は受信した電磁波の周波数に前記局部
発振器の発振する周波数を加えて前記特定の周波数とし
て検出する。

【００２１】また、本実施の形態における電気共振、磁
歪共振マーカ検出装置は効率よく電磁波を送出するため
に送信部に複数の異なる共振周波数に同調するコンデン
サを有する送信アンテナを備えることにより、発射する
電磁波の周波数に合わせてコンデンサを選択することが
できる。

【００２２】また、高感度に受信するため、受信部に同
様に複数の共振周波数に同調するコンデンサを有する受
信アンテナを備えることにより、従前に発射した電磁波
の共振周波数に同調するコンデンサを選択することがで
きる。

【００２３】図２は本発明の一実施の形態２における電
気共振、磁歪共振マーカ検出装置の構成図である。図２
において、２は電気共振あるいは磁歪共振マーカの検出
装置の制御を司るマイクロプロセッサ（以下ＭＰＵと呼
称する）、３は送信電磁波の周波数を発振するダイレク
トデジタルシンセサイザ（以下ＤＤＳ−１と呼ぶ）、４
は送信電磁波の周波数から受信する共振マーカの周波数
成分を除去するノッチフィルタである。５は送信増幅
器、６は送信に使用するアンテナ、７は送信する電磁波
の周波数によって最適なコンデンサを選択する送信同調
コンデンサ部である。

【００２４】１１は受信に使用する受信アンテナ、１２
は受信する電磁波の周波数に最適なコンデンサが選択さ
れる受信同調コンデンサ部、１０は受信した信号を増幅
する受信増幅部、８は特定の周波数とそれ以前に発信し
た送信周波数との差の周波数を発振するダイレクトデジ
タルシンセサイザ（以下ＤＤＳ−２と呼ぶ）、９は受信
した電磁波の周波数を特定の周波数に変換するミキシン
グ部、１３は増幅検波部である。１は電気共振あるいは
磁歪共振マーカである。また１４は液晶表示部（以下Ｌ
ＣＤと呼ぶ）である。

【００２５】本実施の形態において車輌１５に搭載され
た電気共振、磁歪共振マーカ検出装置の動作は次のよう
に行われる。

【００２６】ＭＰＵ２はＤＤＳ−ｌに共振マーカ１の共
振周波数であるｆｌを一定期間発振させ送信増幅部５で
電力増幅を行い送信アンテナ６から出力する。このとき
送信アンテナ６の一端には送信同調コンデンサが送信す
る周波数ｆ１に合わせて選択される。ＭＰＵ２は共振マ
ーカ２以下についても同様に制御する。

【００２７】このようにして共振マーカ１に電磁波が発
射される。もし共振鞄囲にあれば共振状態に入る。つい
で送信電磁波の周波数がｆ２のとき送信部はノッチフィ
ルタ４によって従前に発射した共振周波数ｆ１の周波数
成分を除去して共振マーカ１の受信条件を整える。

【００２８】また、このときＭＰＵ２はＤＤＳ−２に共
振マーカ１の共振周波数ｆ１と特定の周波数（例えば
３．５８ＭＨｚ）との差の周波数を発振させミキシング
部９の局部発振周波数とする。共振マーカ１の残響共振
電磁波は受信アンテナ１１により受信増幅部１０に入り
信号増幅される。ついでミキシング部９に入力されて特
定の周波数に変換され、増幅検波部１３で受信レベルと
してＭＰＵ２に取り込まれ演算処理がなされる。

【００２９】このように本実施の形態では道路１６に備
えられた共振マーカ１に特定された電磁波ｆｌを含む複
数の電磁波を車輌１５に備えた送信アンテナ６より一定
サイクル毎に連続して発射し、共振マーカ１が共振状態
になれる電磁波を受ける鞄囲にあるとき、残響共振電磁
波ｆｌを車輌に備えた受信アンテナ１１より入力して特
定の周波数に変換して増幅検波して車輌１５と道路１６
の位置関係を判別する。さらに、共振マーカ１を一定間
隔で道路１６に設備して車輌１５の自動走行を行わせて
もよく、さらに共振周波数の異なる複数の共振マーカに
より道路情報をあたえても良い。

【００３０】また、共振マーカとの位置関係を更に明瞭
にするために送信アンテナに対して受信アンテナを複数
個設けてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の電気共振、磁歪共振マーカ検出装置は連続送受
信が可能になり検出時間が短縮できるので車輌の高速走
行支援を容易にできる。

【００３２】また、本発明の第２の電気共振、磁歪共振
マーカ検出装置は共振マーカからの入力信号が非常に微
弱であるので、同じ周波数で増幅度を上げることが困難
なので送受信周波数に影響されない特定の周波数に変換
して高感度に検出する。

【００３３】また、本発明の第３の電気共振、磁歪共振
マーカ検出装置は送信部にノッチフィルタを備えて共振
電磁波送出中に受信する従前の共振マーカの共振周波数
成分を除去して送信を行い、受信障害をなくする効果が
ある。

【００３４】また、本発明の第４の電気共振、磁歪共振
マーカ検出装置はミキシング部によって互いに異なる複
数の共振マーカの共振電磁波を受信しても１つの増幅検
波部で検出することができる。

【００３５】また、本発明の第５の電気共振、磁歪共振
マーカ検出装置は送信する電磁波の共振周波数に合致し
た送信同調コンデンサを選択することにより効率的に送
信が行える。さらに、受信電磁波の共振周波数に合致さ
せる受信同調コンデンサによって共振マーカを確実に検
出することができる。

【００３６】また、本発明の第１の交通システムは道路
に共振マーカを備えるとともに車輌が上記第１から第５
のいずれかに記載の電気共振、磁歪共振マーカ検出装置
を備えることにより、車輌が安全に走行するシステムの
提供ができる。

【００３７】また、本発明の第２の交通システムは、車
輌が共振マーカを検出して自動走行するので、高齢化社
会に合致した安全かつ確実な交通システムが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】送受信の概念図

【図２】電気共振、磁歪共振マーカ検出装置の構成図

【図３】道路と車輌の位置関係を例示した図

【符号の説明】

１ 共振マーカ ２ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ） ３ ダイレクトデジタルシンセサイザ ４ ノッチフィルタ ５ 送信増幅器 ６ 送信アンテナ ７ 送信同調コンデンサ ８ ダイレクトシンセサイザ２ ９ ミキシング部 １０ 受信増幅器 １１ 受信アンテナ １２ 受信同調コンデンサ １３ 増幅検査部 １４ 液晶表示部 １５ 車輌 １６ 道路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 稔弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H180 AA01 BB04 CC17 CC24 5H301 AA03 BB20 CC03 CC06 DD07 DD17 EE04 FF02 GG07 QQ09 5J070 AB15 AC01 AD02 AE08 AF03 AH31 AH34 AH40 AK40 BC06 BC36 BG03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの共振周波数を有する電
   気共振マーカまたは磁歪共振マーカを遠隔検出する装置
   であって、複数の共振周波数の電磁波を一定時間毎に順
   次サイクリックに発射する送信部と、前記電気共振マー
   カまたは磁気共振マーカの共振電磁波送出後、次の共振
   マーカの共振電磁波送出期間中に当該次の共振マーカが
   共振して励起する残響共振電磁波を検出する受信部を備
   えた電気共振あるいは磁歪振マーカの検出装置。
2. 【請求項２】 受信部は、次の共振マーカの共振電磁波
   の送出中に受信するその前の共振マーカの共振周波数を
   特定の周波数に変換するミキシング部と、前記ミキシン
   グ部からの出力を検波する検波部とを備え、送信部は互
   いに異なる複数の周波数の電磁波を発射する請求項１記
   載の電気共振あるいは磁歪共振マーカの検出装置。
3. 【請求項３】 送信部はノッチフィルタ部を備え、共振
   マーカの共振周波数の電磁波送出中にその前の共振マー
   カの共振周波数成分を除去する請求項１及び請求項２の
   いずれかに記載の電気共振あるいは磁歪共振マーカの検
   出装置。
4. 【請求項４】 次の共振周波数の電磁波送出中にその前
   に送出した共振周波数と前記特定の周波数との差の周波
   数を発振する局部発振器を備え、ミキシング部は受信し
   た電磁波の周波数に前記局部発振器の発振する周波数を
   加えて前記特定の周波数とする請求項１から請求項３の
   いずれかに記載の電気共振あるいは磁歪共振マーカの検
   出装置。
5. 【請求項５】 複数の異なる共振周波数毎に同調するコ
   ンデンサを有する送信アンテナを備え発射する電磁波の
   共振周波数に合わせて前記コンデンサを選択する送信部
   と同じく複数の共振周波数毎に同調するコンデンサを有
   する受信アンテナを備え、受信はその前に発射した電磁
   波の共振周波数に同調するコンデンサを選択する受信部
   とを備えた請求項１から請求項４のいずれか記載の電気
   共振、磁歪共振マーカ検出装置。
6. 【請求項６】 道路が共振マーカを備えるとともに、車
   輪が請求項１から請求項５のいずれかに記載の電気共
   振、磁歪共振マーカ検出装置を備えた交通システム。
7. 【請求項７】 車輌が共振マーカを検出して自動走行す
   る請求項６に記載の交通システム。