JPH09304524A - 移動体識別装置 - Google Patents

移動体識別装置

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Publication number
JPH09304524A
JPH09304524A JP8117433A JP11743396A JPH09304524A JP H09304524 A JPH09304524 A JP H09304524A JP 8117433 A JP8117433 A JP 8117433A JP 11743396 A JP11743396 A JP 11743396A JP H09304524 A JPH09304524 A JP H09304524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
interrogator
transponder
wave
time
responder
Prior art date
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Pending
Application number
JP8117433A
Other languages
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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 進行方向の位置情報の測定精度を向上させる
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
ると設置地点の位置情報を応答波として送信する応答器
と、この応答器との通信を行う送信手段及び受信手段
と、送信手段を制御すると共に移動体の移動速度に基づ
き応答器からのデータ受信時間を補正することにより応
答器設置地点の通過時間を得る制御回路とから構成され
る質問器とを設ける。

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1次元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5は従来の移動体識別装置を用いて線路
位置情報を得る応用例を示す説明図である。図5におい
て1は移動体である電車、50は電車1の床下に取り付
けられた質問器、51は線路上に設置された応答器であ
る。
【0004】応答器52には予め線路位置情報を格納し
ておく。電車1は線路上を移動しながら応答器51から
データを読み出して線路位置情報を得る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5に示すよ
うな構成では実際に応答器51の真上で線路位置情報を
得るのではなく、電波状況、電車速度及び特性のバラツ
キ等により検知される位置情報がずれてしまうと言った
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、進行方向の位置情報の測定精度を向上させることが
可能な移動体識別装置を実現することにある。
【0006】
【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、本発明の第1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設置地点の位置情報を応答波と
して送信する応答器と、この応答器との通信を行う送信
手段及び受信手段と、前記送信手段を制御すると共に移
動体の移動速度に基づき前記応答器からのデータ受信時
間を補正することにより前記応答器設置地点の通過時間
を得る制御回路と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。
【0007】このような課題を達成するために、本発明
の第2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
すると前記質問波受信中は設置地点の位置情報を応答波
として常時送信する応答器と、この応答器との通信を行
う送信手段及び受信手段と、前記送信手段を制御すると
共に前記応答器からの最初のデータ受信時間及び前記応
答器からの受信終了時間に基づき前記応答器設置地点の
通過時間を得る制御回路と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。
【0008】このような課題を達成するために、本発明
の第3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
すると設置地点の位置情報を応答波として送信する応答
器と、この応答器との通信を行う送信手段及び受信手段
と、前記受信手段で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比較する比較器と、この比
較器の出力信号の切換時間を測定する時間測定回路と、
前記送信手段を制御すると共に前記切換時間が最大とな
る2区間に基づき前記応答器設置地点の通過時間を得る
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。
【0009】
【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。
【0010】図1において2は発振器、3はスイッチ回
路、4、5及び11はアンテナ、6及び7はミキサ、8
は移相器、9は復調回路、10及び14は制御回路、1
2は検波回路、13は起動回路、15は変調回路、10
0は移動体の移動速度信号である。
【0011】また、2〜10は質問器50aを、11〜
15は応答器51aを、6〜8はホモダイン検波回路5
2を、2〜4は送信手段53を、5〜9は受信手段54
をそれぞれ構成している。
【0012】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。
【0013】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にそれぞれ接続される。
【0014】復調回路9の出力は制御回路10に接続さ
れ、制御回路10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、制御回路10には外部から
移動速度信号100が入力される。
【0015】一方、応答器51aにおいて、アンテナ1
1の出力は検波回路12に接続され、検波回路12の出
力は起動回路13に接続される。起動回路13の出力は
制御回路14に接続され、制御回路14の出力は変調回
路15に接続される。さらに変調回路15の出力はアン
テナ11に接続される。
【0016】ここで、図1に示す実施例の動作を説明す
る。質問器50a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51aに向けて放射する。
【0017】応答器51aは前記質問波をアンテナ11
及び検波回路12に検波して、起動回路13に出力す
る。起動回路13は質問波を検知すると制御回路14等
を起動する。
【0018】制御回路14は変調器15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。
【0019】さらに、前記FSK変調された変調器15
の出力によりアンテナ7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50aに向けて反射させる。
【0020】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10に出力される。
【0021】制御回路10には予め通信可能エリアの範
囲及び応答器51aの起動等に必要な時間に関するデー
タが格納されており、さらに、外部から移動速度信号1
00が入力され、これらのデータに基づき位置情報の補
正を行う。
【0022】例えば、通信可能エリアが質問器50aの
直下から前方に”L1”、後方に”L2”の距離であ
り、応答器51aの起動時間を”Twakeup”、移動速度
を”Vtrain”とする。
【0023】さらに、質問器50aが応答器51aから
最初にデータを受信した時間を”Tstart”とすれば、
質問器50aが応答器51aの真上を通過した時間”
T”は、 T=Tstart−Twakeup+L1/Vtrain (1) と計算される。
【0024】この結果、応答器51aからデータを受信
した時間を移動速度等に基づき補正することにより、進
行方向の位置情報の測定精度を向上させることが可能に
なる。言い換えれば応答器51aの真上を通過した時間
が正確に把握できる。
【0025】但し、図1に示す実施例では別途移動速度
に関するデータが必要であるといった問題点もある。こ
の問題を解決したので図2に示す実施例であり、図2は
本発明に係る移動体識別装置の第2の実施例を示す構成
ブロック図である。
【0026】図2において2〜15,50a,51a,
52,53及び54は図1と同一符号を付してあり、応
答器51aの接続関係については図1と同一であるので
説明は省略する。また、質問器50aに関しても図1に
示す実施例と同様であり異なる点は移動速度信号100
が制御回路10に接続されていない点である。
【0027】ここで、図2に示す実施例の動作を説明す
る。但し、基本動作は図1に示す実施例と同様であるの
で説明は省略する。応答器51aは質問器50aからの
質問波を受信している期間は連続的に位置情報を応答波
として反射させ続ける。
【0028】このため、質問器50aは応答器51a上
を通過する際には位置情報を繰り返し受信し続ける。質
問器50aは応答器51aから最初にデータを受信した
時間及び応答器51aからの受信を終了した時間に基づ
き応答器51aの真上を通過した時間を求める。
【0029】例えば、応答器51aの起動時間を”Twa
keup”、質問器50aが応答器51aから最初にデータ
を受信した時間を”Tstart”、応答器51aからの受
信を終了した時間”Tend”とすれば、質問器50aが
応答器51aの真上を通過した時間”T”は、 T=(Tstart−Twakeup)/2+Tend /2 (2) となる。
【0030】この結果、質問器50aは応答器51aか
ら最初にデータを受信した時間及び応答器51aからの
受信を終了した時間に基づき応答器51aの真上を通過
した時間を求めることにより、移動速度に関するデータ
は不要になる。
【0031】また、図3は本発明に係る移動体識別装置
の第3の実施例を示す構成ブロック図である。図3にお
いて2〜15,51a,52,53及び54は図1と同
一符号を付してあり、16は比較回路、17は時間測定
回路である。また、2〜10,16及び17は質問器5
0bを構成している。
【0032】質問器50b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。
【0033】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2
つの出力は復調回路9及び比較回路16の2つの入力端
子にそれぞれ接続される。
【0034】復調回路9の出力はそれぞれ制御回路10
に接続され、制御回路10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。
【0035】また、比較回路16の出力であるI/Q切
換信号は復調回路9及び時間測定回路17に接続され、
時間測定回路17の出力は制御回路10に接続される。
【0036】ここで、図3に示す実施例の動作を図4を
用いて説明する。図4は図3に示す実施例の動作を説明
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”Qch信
号”、(c)は比較回路16の出力信号である前記I/
Q切換信号、(d)は時間測定回路17の出力信号であ
る。
【0037】図4(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50bと応答器51aとの距離により信号強度が
変化する。
【0038】具体的には、質問器50a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16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。
【0039】即ち、図4(c)に示すようにチャンネル
を切り替えて行く。図4(c)からも分かるように質問
器50bが応答器51aに近接してゆくに従って切換間
隔が長くなり、応答器51aの真上ではチャンネルが殆
ど切り換わらなくなる。
【0040】時間測定回路17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10に出
力する。
【0041】制御回路10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51aの真上を通過した時間
を求める。
【0042】例えば、図4(d)中”Tn”と”Tn+1”
間及び”Tm”と”Tm+1”間に基づき、質問器50bが
応答器51a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。
【0043】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50aが応答器
51aの真上を通過した時間を求めることにより、図1
及び図2に示す実施例と比較して質問器50bと応答器
51aとの距離によるバラツキを受けなくなる。
【0044】なお、図3に示す実施例においてノイズ等
の影響を除去するため2区間ではなく4区間以上にして
も良い。
【0045】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。
【0046】
【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。請求項1の発明
に関しては、応答器からデータを受信した時間を移動速
度等に基づき補正することにより、進行方向の位置情報
の測定精度を向上させることが可能な移動体識別装置が
実現できる。
【0047】請求項2の発明に関しては、質問器は応答
器から最初にデータを受信した時間及び応答器からの受
信を終了した時間に基づき応答器の真上を通過した時間
を求めることにより、移動速度に関するデータが不要に
なる。
【0048】請求項3の発明に関しては、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
器が応答器の真上を通過した時間を求めることにより、
質問器と応答器との距離によるバラツキを受けなくな
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の第2の実施例を
示す構成ブロック図である。
【図3】本発明に係る移動体識別装置の第3の実施例を
示す構成ブロック図である。
【図4】図3に示す実施例の動作を説明するタイミング
図である。
【図5】従来の移動体識別装置を用いて線路位置情報を
得る応用例を示す説明図である。
【符号の説明】 1 電車 2 発振器 3 スイッチ回路 4,5,11 アンテナ 6,7 ミキサ 8 移相器 9 復調回路 10,14 制御回路 12 検波回路 13 起動回路 15 変調回路 16 比較回路 17 時間測定回路 50,50a,50b 質問器 51,51a 応答器 52 ホモダイン検波回路 53 送信手段 54 受信手段 100 移動速度信号

Claims (3)

    【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設置地点の位置情報を応答波と
    して送信する応答器と、 この応答器との通信を行う送信手段及び受信手段と、前
    記送信手段を制御すると共に移動体の移動速度に基づき
    前記応答器からのデータ受信時間を補正することにより
    前記応答器設置地点の通過時間を得る制御回路とから構
    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。
  2. 【請求項2】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前記質問波受信中は設置地点の
    位置情報を応答波として常時送信する応答器と、 この応答器との通信を行う送信手段及び受信手段と、前
    記送信手段を制御すると共に前記応答器からの最初のデ
    ータ受信時間及び前記応答器からの受信終了時間に基づ
    き前記応答器設置地点の通過時間を得る制御回路とから
    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。
  3. 【請求項3】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設置地点の位置情報を応答波と
    して送信する応答器と、 この応答器との通信を行う送信手段及び受信手段と、前
    記受信手段で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比較する比較器と、この比較器の
    出力信号の切換時間を測定する時間測定回路と、前記送
    信手段を制御すると共に前記切換時間が最大となる2区
    間に基づき前記応答器設置地点の通過時間を得る制御回
    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。
JP8117433A 1996-05-13 1996-05-13 移動体識別装置 Pending JPH09304524A (ja)

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