JPH08221505A - データ読出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高速走行時にも必要とする量のデータを確実に
読み出す。 【構成】複数の読出器１８−１〜１８−３を進行方向に
並べて列車１０に搭載し、複数の読出器１８−１〜１８
−３によるデータ記憶体１４のメモリの読出データを合
成して１つの読出データとするデータ処理装置２０を設
ける。列車１０に搭載する複数の読出器１８−１〜１８
−３には、データ記憶体１４のメモリ読出アドレスＡ１
〜Ａ３を順番に割り当てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、列車等の移動体に搭載
した読出器により路面側に固定設置されたデータ記憶体
のメモリのデータを非接触で読み出すデータ読出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のデータ読出装置として
は、例えば図７のものがある。図７において、列車１０
が走行するレール１２側には地上子としてのデータ記憶
体１４が固定設置され、列車１０には車上子としての読
出器１６が搭載されている。読出器１６は送信コイルを
備え、送信コイルの駆動による電磁界の発生で破線のア
クセスエリア１８を路面側に形成している。読出器１６
は、列車１０の走行中にデータ記憶体１４の設置場所を
通過する際に、データを読み出す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のデータ読出装置にあっては、列車の速度が高
速になった場合、データ記憶体１４に対し読出器１６で
データ読出しができるアクセス時間が短くなり、必要と
する量のデータが最後まで読み出せなくなる問題があ
る。

【０００４】この問題を解決するためには、読出器の送
信パワーを増してアクセスエリアを広げる方法がある。
しかし、送信パワーの増加には法的に定められた限界が
あり、簡単には対応できない。また送信コイルを大きく
してアクセスエリアを広くすることも考えられる。しか
し、コイルを大きくすると読出器の設置場所を列車に確
保することが難しいという問題がある。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、高速走行時にも必要とする量のデー
タを確実に読み出すことのできるデータ読出装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。まず本発明は、列車等の
移動体に搭載した読出器により固定設置されたデータ記
憶体のメモリのデータを非接触で読み出すデータ読出装
置を対象とする。このようなデータ読出装置につき本発
明にあっては、読出器を進行方向に並べて移動体に複数
搭載し、複数の読出器によるデータ記憶体のメモリの読
出データを合成して１つの読出データとするデータ処理
装置を設けたことを特徴とする。

【０００７】ここで移動体に搭載する複数の読出器に
は、データ記憶体のメモリ読出アドレスを順番に割り当
てる。また隣接する２台の読出器を一組として、一方の
読出器の送信信号に対し他方の読出器の送信信号を反転
させ、遠方にて打ち消し合うようにする。

【０００８】

【作用】このような本発明のデータ読出装置によれば、
移動体に搭載した複数の読出器が、順番に且つ連続して
データ記憶体のメモリのデータを読み出し、これをデー
タ処理装置で合成して１つの読出データとするため、送
信パワーの増加やコイルの大型化を必要とすることな
く、実質的にアクセスエリアを拡大することとなり、高
速走行中であっても、データ記憶体から必要とする量の
データを確実に読み出すことができる。

【０００９】また隣接する２つの送信コイル間で、送信
信号の位相を１８０°異ならせておくことにより、コイ
ル近傍では各コイルの電磁界が干渉しないので個別にア
クセスエリアが形成され、一方、遠方になると各コイル
の電磁界が干渉により打ち消し合って送信エネルギーを
零とし、外部にノイズとしての送信エネルギを放射する
ことを防止できる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の実施例であり、移動体として
列車を例にとっている。図１において、列車１０はレー
ル１２上を走行しており、レール１２に沿った地上側に
は、例えば一定の距離間隔でデータ記憶体１４が固定的
に設置されている。データ記憶体１４の設置場所として
は、レール１２の枕木の上に設置することが望ましい。

【００１１】このデータ記憶体１４には、起点からの距
離情報、鉄橋，トンネル，信号機，ポイントなどの機器
情報、勾配，直立などの地形情報などが予め記憶されて
いる。勿論、これ以外にも必要に応じて適宜のデータを
データ記憶体１４に記憶することができる。列車１０に
は、レール１２側に固定設置したデータ記憶体１４のメ
モリのデータを読み出すため複数の読出器１６−１，１
６−２，１６−３が列車１０の進行方向に沿って順番に
並べて搭載されている。読出器の数は、この実施例にあ
っては３つであるが、２つでもよいし４つ以上でもよ
い。

【００１２】読出器１６−１〜１６−３はデータ処理装
置２０に接続されており、データ処理装置２０におい
て、読出器１６−１〜１６−３の読出データＤ１，Ｄ
２，Ｄ３を合成して１つの読出データＤとしている。こ
こで３つの読出器１６−１〜１６−３は、レール１２側
に破線で示すアクセスエリア１８−１，１８−２，１８
−３を形成しており、アクセスエリア１８−１〜１８−
３はデータ記憶体１４の位置で重ならないように分離形
成されている。

【００１３】図２は、図１の列車１０に搭載した読出器
１６−１のブロック図である。図２において、読出器１
６−１は、制御回路２２、変調回路２４、送信アンプ２
６、送信コイル２８、受信アンプ３０および復調回路３
２を有する。制御回路２２は、スタンバイ状態において
一定周期ごとにデータ記憶体１４に対する存在確認コマ
ンドを送出している。

【００１４】この存在確認コマンドに対しデータ記憶体
１４より応答が得られると、データ記憶体の存在を認識
して、読出コマンドに続いてアドレスを送出し、その
後、必要とするビット数分だけデータ返送コマンドを送
出して、データ記憶体１４よりデータを読み出す。制御
回路２２からのコマンドおよびアドレスのデジタルデー
タは変調回路２４に与えられ、例えばＦＳＫ変調により
データビット０，１の各々に対応した２つの周波数信号
の組合せ信号に変換される。送信アンプ２６は、変調回
路２４からの信号を電力増幅して送信コイル２８に供給
し、アクセスエリアに送信電磁界を生成する。この実施
例にあっては、送信コイル２８は受信コイルとしても動
作する。

【００１５】送信が終了すると、送信アンプ２６はディ
ス・イネーブル状態に置かれることで送信コイル２８か
ら切り離され、これによって受信状態となり、データ記
憶体１４からの送信信号による受信電圧が送信コイル２
８に誘起され、受信アンプ３０で増幅して復調回路３２
に出力する。復調回路３２は、受信信号からデータを復
元して制御回路２２に出力する。制御回路２２は、適宜
のインタフェースにより上位のデータ処理装置２０に結
合され、受信した読出データを送出する。

【００１６】図３は、図１のレール１２側に設置される
データ記憶体１４のブロック図である。図３において、
データ記憶体１４は、コイル３４、整流回路３６、伝送
回路３８、復調回路４０、制御回路４２、メモリ４４お
よび変調回路４６を有する。データ記憶体１４の設置場
所に列車１０が差し掛かって、適宜の読出器１６−１〜
１６−３のいずれかのアクセスエリア１８−１〜１８−
３に入ると、コイル３４に受信信号が得られ、この受信
信号を整流回路３６で整流して電源電圧Ｖccを作り出し
て、各回路部を動作状態とする。同時に、コイル３４の
受信信号は伝送回路３８を介して復調回路４０に与えら
れ、ＦＳＫ復調によりデジタルデータが復元され、制御
回路４２に与えられる。

【００１７】制御回路４２は、復調回路４０の出力デー
タからコマンドを解読し、最初は存在確認コマンドであ
ることから、変調回路４６を経由して、予め定めた応答
データを返送する。この応答データに対し、次に読出コ
マンドが受信されることから、読出コマンドを解読して
メモリ４４を動作状態とし、続いて受信されるアドレス
によりメモリ４４の読出アドレスを指定する。その後
は、順次受信されるデータ返送コマンドごとに指定アド
レスより１ビットずつデータを変調回路４６に読み出さ
せる。

【００１８】メモリ４４は不揮発性メモリであり、例え
ばＥＥＰＲＯＭが使用される。メモリ４４は、図１の実
施例にあっては、列車１０に３台の読出器１６−１〜１
６−３を設置していることから、必要とする読出データ
を３つのデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３に分け、それぞれの先
頭アドレスをＡ１，Ａ２，Ａ３としている。このメモリ
４４のアドレスＡ１〜Ａ３で分けられる３つのデータＤ
１〜Ｄ３は、図１の３つの読出器１６−１〜１６−３の
各々に対応しており、したがって、読出器１６−１には
アドレスＡ１が設定され、読出器１６−２にはアドレス
Ａ２が設定され、更に読出器１６−３にはアドレスＡ３
が設定されている。

【００１９】変調回路４６はメモリ４４よりデータ返送
コマンドごとに出力される１ビットのデータを変調し、
伝送回路３８を介してコイル３４を駆動することで読出
器側に返送する。変調回路４６による変調方式として
は、ＦＳＫ変調方式、ＰＳＫ変調方式など適宜の変調方
式を採用することができる。この変調回路４６の変調方
式に対応して図２の読出器１６−１側の復調回路３２
も、ＦＳＫ復調方式、ＰＳＫ復調方式を採用することに
なる。

【００２０】更に、データ伝送の信頼性を向上するため
には、変調回路４６の変調方式としてスペクトラム拡散
変調方式を採用することが望ましい。スペクトラム拡散
変調方式の場合、変調回路４６にはデータビット０，１
に対応して所定ビット長の擬似ランダム系列Ｍ０，Ｍ１
が準備され、データビット０，１の読出しに対応した擬
似ランダム系列Ｍ０またはＭ１を伝送回路３８、コイル
３４より返送する。これに対応して図２の読出器側の復
調回路３２には、データ記憶体１４側の擬似ランダム系
列Ｍ０，Ｍ１が各々基準系列として保持されており、こ
の基準系列と受信系列との自己相関を求め、自己相関ピ
ーク値が得られた方のビットを復元する。

【００２１】図４は、図１の実施例の読出器１６−１〜
１６−３の処理動作である。例えば読出器１６−１を例
にとると、まずステップＳ１で、存在確認コマンドの送
出によりデータ記憶体はあるか否かチェックしている。
列車１０の走行により、読出器１６−１のアクセスエリ
ア１８−１がデータ記憶体１４の設置位置に達すると、
存在確認コマンドを受信したデータ記憶体１４より応答
が得られ、データ記憶体の存在を認識してステップＳ２
に進み、読出コマンドを送出する。

【００２２】続いてステップＳ３で、読出器１６−１に
予め設定されたアドレスＡ１を送出する。この読出コマ
ンドおよびアドレスＡ１の送出により、データ記憶体１
４は図３のメモリ４４のアドレスＡ１の領域に格納され
たデータＤ１の読出可能状態となり、次のステップＳ４
で、必要ビット数分のデータ返送コマンドを送出するこ
とでデータＤ１の読出しが行われる。

【００２３】データＤ１の読出しが終了したならば、ス
テップＳ５で、再び存在確認コマンドを送出してデータ
記憶体１４が存在するか否かチェックし、データ記憶体
１４の設置場所をアクセスエリア１８−１が通り過ぎる
と確認応答が得られなくなることでデータ記憶体１４が
存在しないことを認識して、再びステップＳ１の処理に
戻る。

【００２４】続いてデータ記憶体１４の設置場所に次の
読出器１６−２のアクセスエリア１８−２が入り、同様
な処理により図３のメモリ４４のアドレスＡ２を先頭ア
ドレスとした領域に格納しているデータＤ２の読出しが
行われる。続いて読出器１６−３のアクセスエリア１８
−３がデータ記憶体１４に達し、図３のメモリ４４のア
ドレスＡ３で指定される領域のデータＤ３の読出しが行
われる。

【００２５】このようにして、読出器１６−１，１６−
２，１６−３により順番にデータ記憶体１４のメモリ４
４より読み出された読出データＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、デ
ータ処理装置２０に順次転送されており、読出器１６−
３より最後の読出データＤ３が得られた段階で、データ
処理装置２０は３つの読出データＤ１，Ｄ２，Ｄ３を合
成して読出データＤとして Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３ を１つの読出データとして取り出す。

【００２６】図５は本発明の他の実施例であり、この実
施例にあっては、列車に搭載した読出器からの送信エネ
ルギを遠方で打ち消させて、外部にノイズとして悪影響
を及ぼさないようにしたことを特徴とする。図５におい
て、列車１０には２つの読出器１４０−１，１４０−２
が一組として搭載され、それぞれアクセスエリア１８０
−１，１８０−２を形成している。読出器１４０−１，
１４０−２の構成は、基本的には図２と同じであるが、
読出器１４０−１のアクセスエリア１８０−１に対する
送信信号に対し、読出器１４０−２のアクセスエリア１
８０−２に対する送信信号の位相が１８０°ずらされて
いる。

【００２７】このため読出器１４０−１，１４０−２の
送信ドライブ回路部は、図６（Ａ）（Ｂ）のように、読
出器１４０−１にあっては送信アンプ２６−１のみで変
調回路からの送信信号を送信コイル２８−１に供給して
いるが、読出器１４０−２にあっては、変調回路からの
送信信号を位相反転回路４８で反転して送信アンプ２６
−２により送信コイル２８−２に供給しており、送信コ
イル２８−１の送信信号に対し送信信号２８−２の送信
信号の位相が１８０°ずらされている。

【００２８】このため、図５のレール１２側のデータ記
憶体１４に対するアクセスエリア１８０−１，１８０−
２は分離されて相互に干渉がないことから、位相反転に
よる送信エネルギの打ち消し作用は生じないが、遠方の
領域にあっては読出器１４０−１，１４０−２の電磁界
が重なり合って干渉し、位相が１８０°異なることから
打ち消し合って送信エネルギが零となる。このため、読
出器１４０−１，１４０−２から離れた位置で送信エネ
ルギが打ち消され、外部に対するノイズ源として悪影響
を及ぼすことを確実に防止できる。

【００２９】図５は２つの読出器１４０−１，１４０−
２を一組、列車１０に設置しているが、任意のＮ組を設
置してもよい。この場合も、隣りの組と隣接し合う読出
器については送信信号の位相が１８０°異なるように順
番に並べる。尚、上記の実施例は、移動体として列車を
例にとるものであったが、本発明はこれに限定されず、
自動車、モノレールなどの任意の移動体を含み、移動体
として自動車、モノレールなどに適用した場合、データ
記憶体は自動車の場合は道路上に設置され、またモノレ
ールの場合はレールを取り付けているコンクリート側に
データ記憶体を取り付ける。また道路にデータ記憶体を
設置する場合、地上に設置してもよいし地中に埋め込ん
でもよい。

【００３０】また、列車などの移動体に搭載する読出器
の数は、最高速度が高くなるほどその数を増加させて対
応すればよい。また図２の読出器にあっては、送信コイ
ル２８を受信コイルとして兼用しているが、独立に受信
コイルを設けるようにしてもよい。この点は図３のデー
タ記憶体１４側についても同様である。また上記の実施
例は、列車等の並進運動を行う移動体を例にとっている
が、回転運動を行う移動体につていてもそのまま適用で
きる。

【００３１】更に、上記の実施例は、読出器を移動体に
設け、データ記憶体を固定側に設けているが、逆に、読
出器を移動体側に設け、データ記憶体を移動側に設ける
ようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、列車などの移動体の速度が高速になって、固定設置
されているデータ記憶体に対するアクセス時間が短くな
っても、移動体側に複数の読出器を搭載することで実質
的にアクセスエリアを広くして必要なデータ量の読出し
に必要なアクセス時間を確保することができる。

【００３３】また読出器１つ１つの送信パワーを上げる
必要はないことから、法的に定められた範囲内に送信パ
ワーを収めることができ、外部に対する不要な放射を低
減できる。更に、読出器１つ１つの送信コイルを大型化
する必要がないため、数は増えても十分に設置場所を確
保することができる。

【００３４】更に、移動体の高速化以外に、移動体の速
度が変わらなければデータ記憶体からの読出データ量を
大幅に増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示した説明図

【図２】図１の読出器のブロック図

【図３】図２のデータ記憶体のブロック図

【図４】図１の読出器の処理動作のフローチャート

【図５】本発明の他の実施例を示した説明図

【図６】図５の読出器の送信駆動部のブロック図

【図７】従来装置の説明図

【符号の説明】

１０：列車（移動体） １２：レール １４：データ記憶体（地上子） １６，１６−１〜１６−３，１６０−１，１６０−２：
読出器 １８−１〜１８−３，１８０−１，１８０−２：アクセ
スエリア ２０：データ処理装置 ２２，４２：制御回路 ２４，４６：変調回路 ２６：送信アンプ ２８：送信コイル ３０：受信アンプ ３２，４０：復調回路 ３４：コイル ３６：整流回路 ３８：伝送回路 ４４：メモリ ４８：位相反転回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体に搭載した読出器により固定設置さ
   れたデータ記憶体のメモリのデータを非接触で読み出す
   データ読出装置に於いて、 前記読出器を進行方向に並べて前記移動体に複数搭載
   し、前記複数の読出器により前記データ記憶体のメモリ
   の読出データを合成して１つの読出データとするデータ
   処理装置を設けたことを特徴とするデータ読出装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のデータ読出装置に於いて、
   前記複数の読出器に、前記データ記憶体のメモリ読出ア
   ドレスを順番に割り当てたことを特徴とするデータ読出
   装置。
3. 【請求項３】請求項１記載のデータ読出装置に於いて、
   隣接する２台の読出器を一組として一方の読出器の送信
   信号に対し他方の読出器の送信信号を反転させたことを
   特徴とするデータ読出装置。