JPH09304522A - 移動体識別装置 - Google Patents

移動体識別装置

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JPH09304522A
JPH09304522A JP11743296A JP11743296A JPH09304522A JP H09304522 A JPH09304522 A JP H09304522A JP 11743296 A JP11743296 A JP 11743296A JP 11743296 A JP11743296 A JP 11743296A JP H09304522 A JPH09304522 A JP H09304522A
Authority
JP
Japan
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circuit
interrogator
transponders
position information
identification device
Prior art date
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Pending
Application number
JP11743296A
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English (en)
Inventor
Kazuo Nagata
和生 永田
Koji Akiyama
浩二 秋山
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 進行方向に対して直角方向の位置情報も得る
ことが可能な移動体識別装置を実現する。 【解決手段】 質問器と、この質問器からの質問波をデ
ータに基づき変調して応答波として反射する応答器とか
ら構成される移動体識別装置において、質問波を受信す
るとそれぞれの設置地点の位置情報を応答波として送信
するサブキャリアの異なる2つの応答器と、これらの応
答器との通信を行う送信手段と、2つの応答器のそれぞ
れの応答波を検波するホモダイン検波回路と、2つの応
答器毎に復調する2つの復調回路と、ホモダイン検波し
た90度位相のずれた2つの信号の信号強度を2つの応
答器毎に比較する2つの比較器と、この2つの比較器の
出力信号の切換時間をそれぞれ測定する2つの時間測定
回路と、送信手段を制御すると共に応答器設置地点の通
過時間及び進行方向に対して直角方向の位置情報を得る
制御回路から構成される質問器を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体識別装置に
関し、特に2次元方向の位置検出を可能にした移動体識
別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の移動体識別装置は質問器の通信可
能エリア内に存在する応答器と通信等をすることによ
り、前記応答器の有無を検知していた。但し、これでは
位置情報を識別することは出来なかった。
【0003】図4は従来の移動体識別装置を用いて道路
位置情報を得る応用例を示す説明図である。図4におい
て1は移動体であるトラック、50はトラック1の床下
に取り付けられた質問器、51は道路上に設置された応
答器である。
【0004】応答器51には予め道路位置情報を格納し
ておく。トラック1は道路上を移動しながら応答器51
からデータを読み出して道路位置情報を得る。
【0005】図5はこのような従来の移動体識別装置の
一例を示す構成ブロック図である。図5において、2は
発振器、3はスイッチ回路、4,5及び13はアンテ
ナ、6及び7はミキサ、8は移相器、9は復調回路、1
0は比較回路、11は時間測定回路、12及び16は制
御回路、14は検波回路、15は起動回路、17は変調
回路である。
【0006】また、2〜12は質問器50を、13〜1
7は応答器51を、6〜8はホモダイン検波回路52
を、2〜4は送信手段53を、5〜11は受信手段54
をそれぞれ構成している。
【0007】質問器50において、発振器2の出力はス
イッチ回路3、ミキサ6及び7の一方の入力端子にそれ
ぞれ接続され、スイッチ回路3の出力はアンテナ4に接
続される。
【0008】アンテナ5の出力はミキサ6の他方の入力
端子及び移相器8に接続され、移相器8の出力はミキサ
7の他方の入力端子に接続される。ミキサ6及び7の出
力は復調回路9及び比較回路10にそれぞれ接続され
る。
【0009】復調回路9の出力は制御回路12に接続さ
れ、制御回路12からの制御信号はスイッチ回路3の制
御端子に接続される。
【0010】さらに、比較回路11の出力は復調回路9
及び時間測定回路11に接続され、時間測定回路11の
出力は制御回路12に接続される。
【0011】一方、応答器51において、アンテナ13
の出力は検波回路14に接続され、検波回路14の出力
は起動回路15に接続される。起動回路15の出力は制
御回路16に接続され、制御回路16の出力は変調回路
17に接続される。さらに変調回路17の出力はアンテ
ナ13に接続される。
【0012】ここで、図5に示す従来例の動作を説明す
る。質問器50は発振器2の出力信号を無変調のまま質
問波としてスイッチ回路3及びアンテナ4を介して応答
器51に向けて放射する。
【0013】応答器51は前記質問波をアンテナ13及
び検波回路14で検波して、起動回路15に出力する。
起動回路15は質問波を検知すると制御回路16等を起
動する。
【0014】制御回路16は変調器17において予め格
納されている位置情報等に基づきサブキャリア周波数”
f1”によりFSK(frequency shift keying)変調をか
ける。
【0015】さらに、前記FSK変調された変調器17
の出力によりアンテナ13において前記無変調の質問波
に対してBPSK(binary phase shift keying)変調を
かけて応答波として質問器50に向けて反射させる。
【0016】この応答波はアンテナ5で受信されホモダ
イン検波回路52でBPSK復調を行い、復調器9にお
いてサブキャリア周波数”f1”によりFSK復調を行
い位置情報等が制御回路12に出力される。
【0017】さらに、進行方向の位置情報を得る動作を
図6を用いて説明する。図6は図5に示す従来例の動作
を説明するタイミング図であり、(a)及び(b)はミ
キサ6及び7の出力信号である”Ich信号”及び”Q
ch信号”、(c)は比較回路10の出力信号である前
記I/Q切換信号、(d)は時間測定回路11の出力信
号である。
【0018】図6(a)及び(b)に示すように、90
度位相のずれた” Ich信号”及び”Qch信号”は
質問器50と応答器51との距離により信号強度が変化
する。
【0019】具体的には、質問器50のキャリア周波数
の1/4波長毎に” Ich信号”及び”Qch信号”
の信号強度の大小関係が交互に変化する。このため、復
調回路9は比較回路10で検出された信号に基づき”
Ich信号”若しくは”Qch信号”を選択して復調す
る。
【0020】即ち、図6(c)に示すようにチャンネル
を切り換えて行く。図6(c)からも分かるように質問
器50が応答器51に近接してゆくに従って切換間隔が
長くなり、応答器51の真上ではチャンネルが殆ど切り
換わらなくなる。
【0021】時間測定回路11は前記I/Q切換信号の
切り換わりの時間を順次測定してゆき、その時間”Tn-
1”、”Tn”、”Tn+1”…等を順次制御回路12に
出力する。
【0022】制御回路12では切り換わり時間が最大と
なる2区間に基づき応答器51の真上を通過した時間を
求める。
【0023】例えば、図6(d)中”Tn”と”Tn+
1”間及び”Tm”と”Tm+1”間に基づき、質問器5
0が応答器51の真上を通過した時間”T”は、 T=((Tn+Tn+1)/2+(Tm+Tm+1)/2)/2 (3) となる。
【0024】この結果、I/Q切換信号の切り換わり時
間が最大となる2区間に基づき、質問器50が応答器5
1の真上を通過した時間を求めることにより、進行方向
の位置情報を正確に得ることができる。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5に示すよ
うな従来例では進行方向に関する応答器51の位置情報
を得ることはできるが、進行方向に対して直角方向の位
置情報は得られないと言った問題点があった。従って本
発明が解決しようとする課題は、進行方向に対して直角
方向の位置情報も得ることが可能な移動体識別装置を実
現することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明では、質問器と、この質問器からの質
問波をデータに基づき変調して応答波として反射する応
答器とから構成される移動体識別装置において、前記質
問波を受信するとそれぞれの設置地点の位置情報を応答
波として送信するサブキャリアの異なる2つの応答器
と、これらの応答器との通信を行う送信手段と、前記2
つの応答器のそれぞれの応答波を検波するホモダイン検
波回路と、前記2つの応答器毎に復調する2つの復調回
路と、ホモダイン検波した90度位相のずれた2つの信
号の信号強度を前記2つの応答器毎に比較する2つの比
較器と、この2つの比較器の出力信号の切換時間をそれ
ぞれ測定する2つの時間測定回路と、前記送信手段を制
御すると共に前記応答器設置地点の通過時間及び進行方
向に対して直角方向の位置情報を得る制御回路から構成
される質問器を備えたことを特徴とするものである。
【0027】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明に係る移動体識別装置の一実施
例を示す構成ブロック図である。
【0028】図1において2〜12,52及び53は図
5と同一符号を付してあり、13a及び13bはアンテ
ナ、14a及び14bは検波回路、15a及び15bは
起動回路、16a及び16bは制御回路、17a及び1
7bは変調回路、18は復調回路、19は比較回路、2
0は時間測定回路、100は移動速度信号である。
【0029】また、2〜12,18,19及び20は質
問器50aを、13a〜17aは応答器51aを、13
b〜17bは応答器51bを、5〜11,18,19及
び20は受信手段54aをそれぞれ構成している。
【0030】接続関係に関して応答器51a及び51b
は図5に示す応答器51と同様であるので説明は省略す
る。
【0031】質問器50aにおいて、発振器2の出力は
スイッチ回路3、ミキサ6及び7の一方の入力端子にそ
れぞれ接続され、スイッチ回路3の出力はアンテナ4に
接続される。
【0032】アンテナ5の出力はミキサ6の他方の入力
端子及び移相器8に接続され、移相器8の出力はミキサ
7の他方の入力端子に接続される。ミキサ6及び7の出
力は復調回路9及び18と比較回路10及び19とにそ
れぞれ接続される。
【0033】復調回路9及び18の出力は制御回路12
に接続され、制御回路12からの制御信号はスイッチ回
路3の制御端子に接続される。また、移動速度信号10
0が制御回路12に入力される。
【0034】さらに、比較回路10の出力は復調回路9
及び時間測定回路11に接続され、時間測定回路11の
出力は制御回路12に接続される。また、比較回路19
の出力は復調回路18及び時間測定回路20に接続さ
れ、時間測定回路20の出力は制御回路12に接続され
る。
【0035】ここで、図1に示す実施例の動作を図2及
び図3を用いて説明する。但し、進行方向の位置情報を
得る方法に関しては図5に示す従来例と同様であるので
説明は省略する。
【0036】図2に示すように移動体であるトラック1
の床下に質問器50aが設置され、道路上には2つの応
答器51a及び51bがそれぞれ設置される。
【0037】受信手段54aにおいて9〜11は応答器
51aからの情報を、18〜20は応答器51bからの
情報を取込むようになっており、基本的には動作は同様
である。従って、説明の簡単の為、応答器51aからの
情報の取り込みに関して説明する。
【0038】図3に示すように応答器51aと移動体で
あるトラック1との進行方向に対する直角方向のずれ
を”Lx”、トラック1の移動速度を”Vtruck”と
し、時間測定回路11で測定された切換時間が”Tn-
1”及び”Tn”、応答器51aの通過時間を”Ttran
s”とすると、 L2=(Tn−Ttrans)/Vtruck (4) L1=(Tn-1−Ttrans)/Vtruck (5) となる。
【0039】前述のように、質問器50のキャリア周波
数の1/4波長毎に前記切換時間が変化するので、 {(Lx2+L22)1/2+λ/4}2=L12+Lx2 (6) と言う関係が成り立つ。
【0040】式(6)から応答器51aと移動体である
トラック1との進行方向に対する直角方向のずれ”L
x”は、 Lx=[{2/λ・(L12−L22−(λ/4)2}2−L22]1/2 (7) となる。
【0041】但し、このままでは進行方向に対する直角
方向のずれ”Lx”が”右”若しくは”左”のどちら側
にずれているのかは分からない。
【0042】従って、2つ目の応答器51bを用いて前
述と同様に進行方向に対する直角方向のずれ”Ly”を
求める。この場合、応答器51aではFSK変調用のサ
ブキャリアを”f1”とし、応答器51bではFSK変
調用のサブキャリアを”f2”とする。
【0043】従って、復調回路9及び18はサブキャリ
ア”f1”及び”f2”でそれぞれFSK復調を行うこ
とにより応答器51a及び51bを区別する。また、I
/Q切換信号の切り換わりの時間も2つの応答器51a
及び51b間で異なるので時間測定回路20で別個に測
定して前記式(7)のような計算に用いる。
【0044】この結果、移動速度に基づきサブキャリア
の異なる2つの応答器51a及び51bの進行方向に対
する直角方向のずれ”Lx”及び”Ly”を求めること
により、進行方向に対して直角方向の位置情報も得るこ
とが可能になる。
【0045】なお、ノイズ等の影響を小さくするため
に、2点の測定時間からではなく複数の測定時間を用い
ても良い。
【0046】また、サーキュレータを用いてスイッチ回
路3とミキサ6及び移相器8との入出力を切り替えるこ
とにより質問器のアンテナを1つにすることも可能であ
る。
【0047】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。移動速度に基づ
きサブキャリアの異なる2つの応答器の進行方向に対す
る直角方向のずれをそれぞれ求めることにより、進行方
向に対して直角方向の位置情報も得ることが可能な移動
体識別装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る移動体識別装置の一実施例を示す
構成ブロック図である。
【図2】本発明に係る移動体識別装置を用いて道路位置
情報を得る応用例を示す説明図である。
【図3】実施例の動作を示す説明図である。
【図4】従来の移動体識別装置を用いて道路位置情報を
得る応用例を示す説明図である。
【図5】従来の移動体識別装置の一例を示す構成ブロッ
ク図である。
【図6】従来例の動作を説明するタイミング図である。
【符号の説明】
1 トラック 2 発振器 3 スイッチ回路 4,5,13,13a,13b アンテナ 6,7 ミキサ 8 移相器 9,18 復調回路 10,19 比較回路 11,20 時間測定回路 12,16,16a,16b 制御回路 14,14a,14b 検波回路 15,15a,15b 起動回路 17,17a,17b 変調回路 50,50a 質問器 51,51a,51b 応答器 52 ホモダイン検波回路 53 送信手段 54,54a 受信手段 100 移動速度信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】質問器と、この質問器からの質問波をデー
    タに基づき変調して応答波として反射する応答器とから
    構成される移動体識別装置において、 前記質問波を受信するとそれぞれの設置地点の位置情報
    を応答波として送信するサブキャリアの異なる2つの応
    答器と、 これらの応答器との通信を行う送信手段と、前記2つの
    応答器のそれぞれの応答波を検波するホモダイン検波回
    路と、前記2つの応答器毎に復調する2つの復調回路
    と、ホモダイン検波した90度位相のずれた2つの信号
    の信号強度を前記2つの応答器毎に比較する2つの比較
    器と、この2つの比較器の出力信号の切換時間をそれぞ
    れ測定する2つの時間測定回路と、前記送信手段を制御
    すると共に前記応答器設置地点の通過時間及び進行方向
    に対して直角方向の位置情報を得る制御回路から構成さ
    れる質問器を備えたことを特徴とする移動体識別装置。
JP11743296A 1996-05-13 1996-05-13 移動体識別装置 Pending JPH09304522A (ja)

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