JPS5880938A - 対車両通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、地上機と走行車両の車載機との間　−で行
なわれる対車両通信方式に関する。

従来、誘導無線を利用した対車両通信においては１つの
通信地点毎に路面に埋設されたループコイルを各地点毎
の地上機に接続し、ループコイルを送受アンテナとして
使用している。一方通信地点には別に車両感知用のルー
プ式車両感知器が設けられる場合がある。ループ式車両
感知器は、ループコイルを含む発振器を連続発振させ、
車両がループコイル上を通過する時に生じるインダクタ
ンス変化を検出して車両感知を行なうものである。

このように従来は対車両通信用のループコイルと車両感
知用のループコイルを個別に設け、対車両通信と車両感
知は独立して行なっており、施設場所、ループコイルの
必要数、保守修理等の面より対車両システム全体からみ
て非常に不経済であった０ この発明の目的は、上記した従来方法の欠点を解消し、
装置の設置コストが安価であり、施設。

保守・修理が簡便となる対車両通信方式を提供するにあ
る。

以上の目的を達成するために、この発明の対車両通信方
式は、車両感知用に路面に埋設されるループコイルを対
車両通信用に兼用している。すなわちこの発明の対車両
通信方式は地上機に、路面に埋設されたループコイルに
接続され第１の周波数で発振する発振回路と、この発振
回路に接続され車両到来で前記発振回路の周波数が変化
することにより車両感知を行なう車両感知回路と、前記
ループコイルに接続され前記ループコイルを介して車載
−との対車両通信を前記第１の周波数とは異なる第２の
周波数の信号で行なう送受信回路部とを備え。

前記車両に、アンテナと、このアンテナに接続され前記
地上機との通信を行なう送受信回路部を含む車載機とを
備え。

前記地上機と車載機間の通信動作を、前記車両感知回路
による車両感知動作と互いに異なる周波数で同時に行な
うようにしている。

以下１図面に示す実施例によりこの発明の詳細な説明す
る０ 第１図はこの発明が実施される装置の概略図である。図
において路面１にはル−プコイル２が埋設されており、
このループコイル２は路側５に設けられる地上機４に接
続されている。また走行車両５にはアンテナ６及びアン
テナ６に接続される車載機７が設けられている。走行車
両５がループコイル２上を通過すると、ループコイル２
及び地上機４内の車両感知回路により車両感知がなされ
るとともに、地上機４内の送受信回路と車載機７ノ送受
信回路でループコイル２．アンテナ６を介して対車両通
信が行なわれる０ 第２図は地上機４の回路構成を示すブロック図である。

発振回路１０は帯域フィルタ回路１１を介して地上機外
のループコイル２に接続されている。発振回路１０は内
蔵する谷址Ｃとループコイルのインダクタンスで周波数
ｆ１の自励発振をしている０帯域フィルタ回路１１は１
発振回路１０の最大爆移周波数幅を通過帯域とするもの
で後述する対車両通信用の信号が車両感知回路側に侵入
するのを防止する回路である０ 発振回路１０は同調回路１２を介して及び直接に位相比
較回路１３に接続されている。同調回路１２の共振周波
数は車両が進入していないときの発振回路１０の発振周
波数に選ばれている。それゆえ通常位相比較回路１５に
加えられる同調回路１２よりの信号と発振回路１０より
の信号は同相であるが、車両がループコイル２に進入し
て来ると発振回路１０の発振周波数が変化するので位相
の異なる２信号が入力される０位相比較回路１３の出力
端はレベル検知回路１４に接続されるとともにスイッチ
１５を介して積分回路１６に接続されている０位相比較
回路１５は入力された２信号の位相差に比例した電圧を
出力する０レベル検知回路１４は位相比較回路１３より
の電圧が一定レベル以上の場合、出力信号を導出する。

積分回路１６は大きな時定数を持つ回路であり、たとえ
ば気温変化等でループコイル２のインダクタンスが変化
した場合、その影響による位相比較回路１３の出力を同
調回路１２にフィードバックして同調回路１２の共振周
波数を発振周波数を追従してゆくようにコントロールし
１発振回路１０の発振周波数と同調回路１２の共振周波
数が一致するようにしている。しかし車両が進入して来
た場合のように急激な変化に対しては積分回路１６は追
従しないため補正がかからず９位相比較回路１３は一定
出力を出すのでレベル検知回路１４は出力信号を導出す
る。レベル検知回路１４の出力端は保持回路１７に接続
されている。保持回路１７はレベル検知回路１４よりの
信号を受けて一定時間保持し、車両感知信号を出力する
。保持回路１７に出力が導出されている間、スイッチ１
５をオフにしている。

μｍプコイ／Ｌ／２は帯域フィルタ回路１８．送受信共
用機１９．帯域フィルタ回路２０を経て増幅回路２１に
接続されている。帯域フィルタ回路１８は対車両通信用
の信号を通過させ９発振回路１０の周波数ｆ１の信号に
対しては無限大のインピーダンスを持ち影響を受けない
ように構成されている。帯域フイμり回路２０は雑音分
を除去するための回路、増幅回路２１は車載機７からの
信号（中心周波数ｆ３）を増幅するための回路である。

増幅回路２１は検波回路２２及び復調回路２３に接続さ
れている。検波回路２２は車載機７よりの信号を検波す
るための回路であシ、復調回路２３は車載機７よシの信
号中から車両データ分を取出すための回路である。検波
回路２２及び復調回路２３は伝送制御回路２４に接続さ
れている。伝送制御１回路２４は後述する第６図のフロ
ーチャートにしたがい制御動作を実行する。伝送制御回
路２４は地上機４よｐ車・戦機７に情報データを送出す
るために、情報データ等を変調回路２５に加えるように
接続されている。変調回路２５は搬送波ｆ２を送出情報
で変調するための回路である。変調回路２５は増幅回路
２６に接竺嬶れ、増幅回路２６は帯域フィルタ回路２７
を経て送受信共用機１９に接続されている。

第３図は車載機７の回路構成を示すブロック図である。

アンテナ６は送受信共用機３１を介して帯域フィルタ回
路５２．５５に接続されている。

帯域フィルタ回路３２は地上機４の発振回路１゜よシの
信号（周波数ｒ１）を通過させるための回路であり、帯
域フィルタ６３は、地上機４の変調回路２５よシの信号
（中心周波数ｆ２）を通過させるための回路である。帯
域フィルタ回路３２は検波回路３４を経て伝送制御回路
６５に接続されている。帯域フィルタ回路６６は増幅回
路３６に接続されている。増幅回路６６はアンテナ６で
キャッチされた地上機４の変調回路２５よりの信号を増
幅するための回路である。増幅回路３６の出力端は検波
回路５７と復調回路３８にそれぞれ接続されている。検
波回路３７．復調回路′５日の出力端は伝送制御回路６
５にそれぞれ接続されている。検波回路３７は地上機７
よシの対車両信号を検波して対車両信号に対応するパル
ス信号を得るための回路、復調回路３８は地上機７より
の情報データを含む被変調信号より情報データを取出す
だめの回路である。伝送制御回路３５は地上機４に車両
データを送出するため、車両データを変調回路３９に加
えるように接続されている。変調回路３９は、搬送波（
周波数ｆ３）を送出車両データで変調するための回路で
あり、その出力端は増幅回路４０に接続されている。増
幅回路４０は被変調信号を増幅するための回路であり、
その出力端は帯域フィルタ回路４１を介して送受信共用
機５１に接続されている。

次に以上のように構成される地上機、車載機により、車
両感知及び対車両通信を行なう場合の動作について説明
する。以下の動作説明においては第４図に示す地上機の
回路各部のタイムチャート。

第５図に示す車載機の回路各部のタイムチャート。

第６図に示す地上機の伝送制御回路の制御フローチャー
ト、および第７図に示す車載機の伝送制御回路の制御フ
ローチャートを参照して説明する。

地上機４の動作開始で発振回路１０は発振を開始し、第
４図ａに示す周波数ｆ１の信号を発生する。この信号ａ
が位相比較回路１３に直接加えられるとともに同調回路
１２を経た後の信号も位相比較回路１３に加えられる。

車両がループコイル２に進入していないとこれらの信号
は同相なので位相比較回路１３の出力はＤである。また
車両がμｍプコイ）ｖ２に接近するとその影響で位相比
較回路１３に加えられる両信号の位相は若干のズレを生
じ位相比較回路１３の出力信号すは第４図のようにいく
らかの出力電圧を導出する。しかしこの場合まだ信号す
のレベルは一定以下なので、レベル検知回路１４の出力
信号Ｃはローレベルのままである。しかし、車両５がル
ープコイ）ｖ２上に完全に進入すると、コイルのインダ
クタンスが大幅に変化するので位相比較回路１３の入力
に加えられる２信号の位相の差が大となり１位相比較回
路１′５の出力すは一定レベル以上の信号となる。

そのためレベル検知回路１４は第４図に示す信号ｏｆ導
出する。この信号Ｃがさらに保持回路１７に加えられ一
定期間保持される。この保持回路１７の出力信号ｄが車
両感知信号である。この車両感知信号の出力により、地
上機４は車両感知すなわち車両の到来を知ることができ
る。

一方車両がループコイル２に接近してくると。

アンテナ６は１発振回路１０より帯域フィルタ回路１１
．／Ｌ’−プコイル２を経て送出されている信号をキャ
ッチする。キャッチされた周波数１１の信号は、送受信
共用機５１．を経て帯域フィルタ３２．３５に加えられ
るが、帯域フィルタ３２と３５は通過帯域特性が異なる
の・てこの信号は帯域フィルタ３２の出力側にのみ導出
される。帯域フィルタ回路３２の出力側の信号は第５図
９に示すものとなる。この信号ｑが検波回路３４に加え
られて検波され、第５図に示す検波信号ｒを得る。

この検波信号ｒが伝送制御回路３５に加えられる。

伝送制御回路３５は第７図に示すようにステップ７０で
ループ感知信号を検出したか９判定しており、検波信号
ｒがハイレベルで導出されない時は判定ＮＯでステップ
７１に移り変調動作をオフにして、ステップ７０にもど
るが、上述のように検波信号ｒが加えられると判定はＹ
ＥＳでステップ７２に移る。そしてステップ７２で第５
図ｍに示す信号を変調回路３９に加えて、変調動作をオ
ンし、さらにステップ７３で第５図４に示す車両データ
を変調回路３９に加える。変調回路３９は車両データｍ
で変調された被変調波ｋ（中心局・波数ｒ５）を出力し
この信号を増幅回路４０で増幅して、帯域フィルタ回路
４１．送受信共用機３１を経てｔアンテナ６より車両外
に送出する。

車載機７より送出された被変調波にはループコイル２に
キャッチされ、帯域フィルタ回路１１゜１８に加えられ
るが、被変調波にの周波数帯域は帯域フィルタ回路１１
０通過帯域と相違するのでこの信号は帯域フィルタ１８
のみを通過する。そして送受信共用機１９．帯域フィル
タ回路２０を経て増幅回路２１に加えられて増幅されり
増幅回路２１の出力端に第４図に示す信号りを得る。こ
の信号りが検波回路２２で検波され、第４図に示す検波
信号ｊが得られる。と同時に増幅回路２１の出力信号り
は復調回路２３にも加えられているので復調回路２３の
出力側には第４図１に示す復調信号としての車両データ
を導出する。

伝送制御回路２４では第６図のフローチャートに示すよ
うにステップ６０で検波信号有かの判定（検波信号なけ
ればステップ６１で変調動作をオフ）、ステップ６２で
スタート信号を受信したかの判定を行なっているが、検
波回路２２よシ検波信号が加えられ、復調回路２３より
車両データ信号が加えられ車両データ信号中のスタート
信号も確認されるのでｔステップ６０．６２の判定はい
ずれもＹＥＳとなシ伝送制御回路２３の動作はステップ
６３に移る。ステップ６６では加えられた車両データの
読込みを行なう。このデータ読込み動作は車両データの
最後に付けられているストップ信号が入るまで行なわれ
る。ストップ信号が受信されるとステップ６４のストッ
プ信号を受信したかの判定がＹＥＳとなり、ステップ６
５に移り車両データの解析を行なう。そしてステップ６
６で、解析した車両データに応じた情報を作成する。

続いてステップ６７で第４図ｆに示す信号を変調回路２
５に加えて変調動作オンとし、さらにステップ６８で第
４図ｇに示す情報データを変調回路２５に加える。変調
回路２５は信号ｇで搬送波（中心周波数「２）を変調し
、第４図に示す被変調波ｅを出力する。この被変調波ｅ
は増幅回路２６で増幅され帯域フィルタ回路２７．送受
信共用機１９、帯域フィルタ回路１８を経てループコイ
ル２より送出される。

ループコイル２より送出された被変調波ｅは車両５のア
ンテナ６でキャッチされ、送受信共用機３１、ｆ域フィ
ルタ回路３３を経て増幅回路６６に加えられ、増幅され
る。増幅回路３６の出力端には第５図ｎに示す信号が得
られる。

この信号ｎが検波回路６７で検波され、第５図に示す検
波１ｄ号ｐが検波回路３７の出力端に導出されるととも
に、復調回路３８で復調され、第５図に示す復調信号０
すなわち地上・１嫡からの情報データが復調回、絡５８
の出力端に導出される。そしてこれらの検波信号ｐ、復
調信号０が伝送制御回路３５に加えられる。

伝送制御回路３５では、第７図のフローチャートのステ
ップ７４で受信検波信号（検波回路３７）があったか判
定しているが、検波回路３７よシ検波信号ｐが加えられ
ると、ステップ７４の判定はＹＥＳとなり、伝送制御回
路３５の動作はステップ７５に移り、スタート信号受信
したかの判定を行なう。復調回路３８より情報データ０
が加えられると、情報データ０に含まれるスタート信号
を受けるのでステップ７５の判定もＹＥＳとなり。

ステップ７６に移る。ステップ７６では、地上機４より
の情報データを読取る。ステップ７６の処理は、送信デ
ータの最後に付されているストップ信号を受信するまで
継続される。伝送制御回路３５がストップ信号を受信す
ると、ステップ７７のストップ信号を受信したかの判定
はＹｊｌ！；Ｓとなり。

ステップ７８に移り、車両内の表示器等に地上機よりの
情報を出力する。

なお上記実施例において車両感知用の発振回路の発振周
波数ｆ１と、対車両通信用の信号の周波数ｆ２．ｆ３は
異なる周波数としているので、車両感知用の信号が対車
両通信に影響を与えたり。

逆に対車両通信用の信号が車両感知の動作を乱すような
ことが生じることはない。

以上のようにこの発明の対車両通信方式によれば、車両
感知用の発振回路の発振周波数と、対車両通信用の信号
周波数を異なる周波数に選定し。

車両感知用のループコイルと対車両通信用のアンテナと
してのループコイルを兼用するようにしたから従来方式
のように対車両通信と車両感知に別々にループコイルを
設置した場合に比し、地上機用として路面に埋設するル
ープコイルは一個ですみｔ部材骨ｐ設置費の面から考え
て、安価な装置を実現できる。またループコイルの数が
減少した分、新設、保守、修理にかける時間も軽減でき
る。

また、車両感知用の信号周波数と対車両通信用の信号周
波数を異なるものとし、車両感知と同時に対車両通信を
行なうようにしたから、車両感知動作に要する時間に制
約されることなく、対車両通信ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が実施される装置の概略図。 第２図は地上機の回路構成を示すブロック図、第３図は
車載機の回路構成を示すブロック図、第４図は第２図に
示す地上機の回路各部の信号波形を示すタイムチャート
、第５図は第６図に示す車載機の回路各部の信号波形を
示すタイムチャート。 第６図は地上機の伝送制御回路の制御フローチャート、
第７図は車載機の伝送制御回路のｌ！ＩＪ１１フローチ
ャートである。 １：路面、　　　　　２：ループコイル。 ３：路側、　　　　　４：地上機。 ５：車両、　　　　　　６：アンテナ。 ７：車載機、　　　　１０：発振回路。 １１・１８・２０・２７・３２・５′５・４１：帯域フ
ィルタ回路。 １２：同調回路、　　１３：位相比較回路。 １４ニレベル検知回路、　　１５：スイッチｔ１６：積
分回路、　　１７：保持回路。 １９・３１：送受信共用機。 ２１・２６拳３６・４０：増幅回路。 ２２・３４・３７：検波回路。 ２３・３５：伝送制御回路。 ２６・３８：復調回路。 ２５・３９：変調回路。 時許出願人　　　　　立石′−機株式会社代理人　　弁
理士　　中　村　茂　信

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　地上機と走行車両の車載機とで行なう対車両
   通信方式であって 地上機に、路面に埋設されたループコイルに接続され第
   １の周波数で発振する発振回路と。 この発振回路に接続され車両到来で前記発振回路の周波
   数が変化することにより車両感知を行なう車両感知回路
   と、前記ループコイルに接続され前記ループコイルを介
   して車載機との対４１両通信を前記第１の周波数とは異
   なる第２の周波数の信号で行なう送受信回路部とを備え
   。 前記車両に、アンテナと、このアンテナに接続され前記
   地上機との通信を行なう送受は回路部を含む車載機とを
   備え。 前記地上機と車載機間の通信動作を、前記車両感知回路
   による車両感知動作と互いに異なる周波数で同時に行な
   うようにしたことを特徴とする対車両通信方式。