JPS6246828B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6246828B2 JPS6246828B2 JP56012025A JP1202581A JPS6246828B2 JP S6246828 B2 JPS6246828 B2 JP S6246828B2 JP 56012025 A JP56012025 A JP 56012025A JP 1202581 A JP1202581 A JP 1202581A JP S6246828 B2 JPS6246828 B2 JP S6246828B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- voltage
- radio line
- guided
- phase
- Prior art date
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- Expired
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
- B61L25/026—Relative localisation, e.g. using odometer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、誘導無線を利用した移動体位置検知
方式に関するものである。
方式に関するものである。
鉄道車輌、各種交通機関、産業用運搬機関のよ
うに一定の軌道に沿つて走行する移動体の自動運
転において、移動体の位置を常時移動体上におい
て正確に知ることを必要とする場合があり、特に
移動体に電子計算機を搭載し、その内蔵プログラ
ムによつて移動体を自動的に走行させるシステム
においては重要視される問題である。
うに一定の軌道に沿つて走行する移動体の自動運
転において、移動体の位置を常時移動体上におい
て正確に知ることを必要とする場合があり、特に
移動体に電子計算機を搭載し、その内蔵プログラ
ムによつて移動体を自動的に走行させるシステム
においては重要視される問題である。
第１図を参照して従来から知られている移動体
位置検知方式について説明する。
位置検知方式について説明する。
１１は周期Ｐ／２毎に平行部分１２および交差
部分１３を有する交差対線、１４は平行対線であ
つて、これらは移動体の走行路に沿つて布設され
ている。また、交差対線１１には周波数１の信
号が、平行対線１４には周波数２の信号がそれ
ぞれ供給される。
部分１３を有する交差対線、１４は平行対線であ
つて、これらは移動体の走行路に沿つて布設され
ている。また、交差対線１１には周波数１の信
号が、平行対線１４には周波数２の信号がそれ
ぞれ供給される。
一方、移動体には交差対線１１の平行部分１２
と結合する方向に配置されたアンテナ１５ａ，１
５ｂと、交差部分１３と結合する方向に配置され
たアンテナ１５ｃと、平行対線１４と結合する方
向に配置されたアンテナ１６ａ，１６ｂとが搭載
されている。周波数１の信号はアンテナ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃで受信され、アンテナ１５ｃ
で受信された信号のみ移相回路１７で90゜の移相
差が与えられ、合成器１８でアンテナ１５ａ，１
５ｂで受信された信号と合成され、移相比較回路
１９に導かれる。
と結合する方向に配置されたアンテナ１５ａ，１
５ｂと、交差部分１３と結合する方向に配置され
たアンテナ１５ｃと、平行対線１４と結合する方
向に配置されたアンテナ１６ａ，１６ｂとが搭載
されている。周波数１の信号はアンテナ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃで受信され、アンテナ１５ｃ
で受信された信号のみ移相回路１７で90゜の移相
差が与えられ、合成器１８でアンテナ１５ａ，１
５ｂで受信された信号と合成され、移相比較回路
１９に導かれる。
また、周波数２の信号はアンテナ１６ａ，１
６ｂで受信されて位相比較回路１９に導かれる。
６ｂで受信されて位相比較回路１９に導かれる。
位相比較回路１９からは、合成器１８からの出
力信号とアンテナ１６ａ，１６ｂで受信された信
号との移相差に比例した電圧が出力されることに
より、移動体位置が連続的に検知される。
力信号とアンテナ１６ａ，１６ｂで受信された信
号との移相差に比例した電圧が出力されることに
より、移動体位置が連続的に検知される。
しかし、かかる方式では交差対線１１と平行対
線１４との位相定数が異なるため、位置検知区間
が長くなる程検知誤差が大きくなるという問題点
がある。
線１４との位相定数が異なるため、位置検知区間
が長くなる程検知誤差が大きくなるという問題点
がある。
また、それぞれ異なる周波数の信号を伝送する
交差対線１１と平行対線１４とを必要とするた
め、システム全体として価格アツプにつながる。
交差対線１１と平行対線１４とを必要とするた
め、システム全体として価格アツプにつながる。
本発明は上記した従来技術の問題点を解決する
もので、誘導無線線路の構成が簡単であり、しか
も検知誤差のない移動体位置検知方式の提供を目
的とするものである。
もので、誘導無線線路の構成が簡単であり、しか
も検知誤差のない移動体位置検知方式の提供を目
的とするものである。
本発明の位置検知方式は、繰り返し周期Ｐを有
する２本の導体をＰ／３だけ長手方向にずらして
配置してなる誘導無線線路が移動体の走行路に沿
つて布設されており、一方誘導無線線路の長手方
向にＰ／４の間隔をおいて一列に配置された２個
のアンテナが移動体に搭載されており、誘導無線
線路を流れる電流によつてアンテナに誘起される
電圧を正相電圧と逆相電圧とに分解し、これら両
電圧の位相差に基づいて移動体の位置を検知する
ことを特徴とするものである。
する２本の導体をＰ／３だけ長手方向にずらして
配置してなる誘導無線線路が移動体の走行路に沿
つて布設されており、一方誘導無線線路の長手方
向にＰ／４の間隔をおいて一列に配置された２個
のアンテナが移動体に搭載されており、誘導無線
線路を流れる電流によつてアンテナに誘起される
電圧を正相電圧と逆相電圧とに分解し、これら両
電圧の位相差に基づいて移動体の位置を検知する
ことを特徴とするものである。
第２図を参照して本発明の一実施例について説
明する。
明する。
１ａ，１ｂは誘導無線線路を構成する導体であ
り、各導体１ａ，１ｂは繰り返し周期Ｐでもつて
波形に折り曲げられ、Ｐ／３だけ長手方向にずら
して配置されている。
り、各導体１ａ，１ｂは繰り返し周期Ｐでもつて
波形に折り曲げられ、Ｐ／３だけ長手方向にずら
して配置されている。
導体１ａ，１ｂには地上送信機２から50〜
200KPHの高周波電流Ｉ，−Ｉがそれぞれ供給され
る。
200KPHの高周波電流Ｉ，−Ｉがそれぞれ供給され
る。
一方、移動体にはアンテナ３ａ，３ｂとが誘導
無線線路の長手方向にＰ／４の間隔をおいて一列
に配置されている。
無線線路の長手方向にＰ／４の間隔をおいて一列
に配置されている。
Ｚ軸を誘導無線線路の長手方向にとり、アンテ
ナ３ａの座標をＺとする。アンテナ３ａ，３ｂと
誘導無線線路との離隔距離、形状、寸法を適当に
選択することにより、アンテナ３ａ，３ｂに誘起
される電圧をｚに関し正弦波状とすることができ
る。
ナ３ａの座標をＺとする。アンテナ３ａ，３ｂと
誘導無線線路との離隔距離、形状、寸法を適当に
選択することにより、アンテナ３ａ，３ｂに誘起
される電圧をｚに関し正弦波状とすることができ
る。
アンテナ３ａ，３ｂに誘起される電圧をそれぞ
れVa，Vbとすると、 Va＝ｋ cos（２π／Ｐ）ｚ Vb＝ｋ cos（２π／Ｐ）（ｚ＋Ｐ／４） ＝ｋ cos｛（２π／Ｐ）ｚ＋π／２｝
……(1) となる。ｋは定数である。
れVa，Vbとすると、 Va＝ｋ cos（２π／Ｐ）ｚ Vb＝ｋ cos（２π／Ｐ）（ｚ＋Ｐ／４） ＝ｋ cos｛（２π／Ｐ）ｚ＋π／２｝
……(1) となる。ｋは定数である。
各アンテナ３ａ，３ｂに誘起された電圧Va，
Vbはそれぞれ緩衝増幅器４ａ，４ｂ，５ａ，５
ｂにより不平衡電圧に変換される。
Vbはそれぞれ緩衝増幅器４ａ，４ｂ，５ａ，５
ｂにより不平衡電圧に変換される。
緩衝増幅器４ａ，４ｂの出力はそれぞれ直接加
算回路９ａ，９ｂに導かれ、緩衝増幅器５ａ，５
ｂの出力はそれぞれ移相回路７ａ，７ｂにおいて
−90゜，＋90゜の位相遷移を受けてから加算回路
９ａ，９ｂに導かれる。
算回路９ａ，９ｂに導かれ、緩衝増幅器５ａ，５
ｂの出力はそれぞれ移相回路７ａ，７ｂにおいて
−90゜，＋90゜の位相遷移を受けてから加算回路
９ａ，９ｂに導かれる。
加算回路９ａ，９ｂにおいては次の演算により
それぞれ正相電圧Vpおよび逆相電圧Vnが求めら
れる。
それぞれ正相電圧Vpおよび逆相電圧Vnが求めら
れる。
Vp＝Va＋Vb ｅ〓
＝ｋ cos（２π／Ｐ）ｚ
＋ｋ cos｛（２π／Ｐ）ｚ＋ｎ／２｝ｅ〓
＝ｋ ｅ〓
Vn＝Va＋Vb ｅ〓
＝ｋ cos（２π／Ｐ）ｚ
＋ｋ cos｛２π／Ｐ）ｚ＋π／２｝ｅ〓
＝ｋ ｅ〓 ……(2)
これら正相電圧Vp、逆相電圧Vnは位相計10に
より位相差が求められ、位置信号が得られる。す
なわち、VpとVnの位相差をφとすると、 φ＝∠Vp−∠Vn＝（４π／Ｐ）Ｚ ……(3) （∠：複素数の偏角を意味する記号） となり、ｚがＰ／２増加する毎にφは２πの増加
を示すことから、φを測定することにより移動体
の位置ｚをＰ／２の周期で連続的に測定できる。
より位相差が求められ、位置信号が得られる。す
なわち、VpとVnの位相差をφとすると、 φ＝∠Vp−∠Vn＝（４π／Ｐ）Ｚ ……(3) （∠：複素数の偏角を意味する記号） となり、ｚがＰ／２増加する毎にφは２πの増加
を示すことから、φを測定することにより移動体
の位置ｚをＰ／２の周期で連続的に測定できる。
本発明においては、誘導無線線路は第２図のよ
うに繰り返し周期Ｐを有する２本の導体をＰ／３
だけ長手方向にずらして配置して構成したもので
あり、第３図に示すように２本の導体３１ａ，３
１ｂを交差してなる単純交差型の誘導無線線路を
用いた場合に比して次のような利点がある。アン
テナと誘導無線線路間の結合損失を減少させるた
め両者を接近させた場合、アンテナの寸法が移動
体の構造上の要請により制約される場合等におい
て、アンテナに誘起される電圧は前述したような
純粋な正弦波状ではなくなり、空間高調波成分を
含むようになる。
うに繰り返し周期Ｐを有する２本の導体をＰ／３
だけ長手方向にずらして配置して構成したもので
あり、第３図に示すように２本の導体３１ａ，３
１ｂを交差してなる単純交差型の誘導無線線路を
用いた場合に比して次のような利点がある。アン
テナと誘導無線線路間の結合損失を減少させるた
め両者を接近させた場合、アンテナの寸法が移動
体の構造上の要請により制約される場合等におい
て、アンテナに誘起される電圧は前述したような
純粋な正弦波状ではなくなり、空間高調波成分を
含むようになる。
いま、第２図の導体１ａの電流Ｉによりアンテ
ナ３ａに誘起される電圧をVa（＋）とすれば、 の形となる。
ナ３ａに誘起される電圧をVa（＋）とすれば、 の形となる。
Ｃ2n+1は第（2m＋１）次の高調波含有率で、
位置測定誤差の原因となる。
位置測定誤差の原因となる。
また、導体１ｂの電流―Ｉによりアンテナ３ａ
に誘起される電圧をVa（−）とすれば、 の形となる。
に誘起される電圧をVa（−）とすれば、 の形となる。
従つて、アンテナ３ａの全誘起電圧Vaは、
となる。
(6)式から明らかな通り、第３，９，15…等、３
の整数倍次の高調波成分は打ち消し合つてVaに
は現れないことになる。
の整数倍次の高調波成分は打ち消し合つてVaに
は現れないことになる。
第３図に示すような誘導無線線路では、このよ
うな機能はなく、位置検知に誤差を生ずることに
なる。
うな機能はなく、位置検知に誤差を生ずることに
なる。
以上説明してきた通り、本発明は２本の導体よ
りなる誘導無線線路でもつて位置検知を行うもの
であり、システムが簡単であり、しかも誤差のな
い位置検知が可能となる。
りなる誘導無線線路でもつて位置検知を行うもの
であり、システムが簡単であり、しかも誤差のな
い位置検知が可能となる。
第１図は従来例の説明図、第２図は本発明の一
実施例の説明図、第３図は単純交差型誘導無線線
路の説明図である。 １ａ，１ｂ……導体、３ａ，３ｂ……アンテ
ナ。
実施例の説明図、第３図は単純交差型誘導無線線
路の説明図である。 １ａ，１ｂ……導体、３ａ，３ｂ……アンテ
ナ。
Claims (1)
- １ 繰り返し周期Ｐを有する２本の導体をＰ／３
だけ長手方向にずらして配置してなる誘導無線線
路が移動体の走行路に沿つて布設されており、一
方誘導無線線路の長手方向にＰ／４の間隔をおい
て一列に配置された２個のアンテナが移動体に搭
載されており、誘導無線線路を流れる電流によつ
てアンテナに誘起される電圧を正相電圧と逆相電
圧とに分解し、これら両電圧の移相差に基づいて
移動体の位置を検知することを特徴とする移動体
位置検知方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56012025A JPS57125861A (en) | 1981-01-29 | 1981-01-29 | System for detecting position of moving body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56012025A JPS57125861A (en) | 1981-01-29 | 1981-01-29 | System for detecting position of moving body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57125861A JPS57125861A (en) | 1982-08-05 |
| JPS6246828B2 true JPS6246828B2 (ja) | 1987-10-05 |
Family
ID=11794060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56012025A Granted JPS57125861A (en) | 1981-01-29 | 1981-01-29 | System for detecting position of moving body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57125861A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH087075B2 (ja) * | 1989-10-23 | 1996-01-29 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 移動体における自己位置検知方法及びその装置 |
-
1981
- 1981-01-29 JP JP56012025A patent/JPS57125861A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57125861A (en) | 1982-08-05 |
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