JP2000044957A - 移動機械用誘導無線装置におけるアンテナ位置制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動機械の位置検出に使用される誘導無線装
置において、レールの枕木の沈下やレール本体の歪みと
いった経時的な変化に対応して発生するケーブルとアン
テナとの間のギャップ異常をオンラインで正確に把握
し、かつ調整することを可能にしたアンテナ位置制御方
法および装置を提供すること。 【解決手段】 移動機械１が走行するレール３に沿って
配設したケーブル４と各移動機械上に配設したアンテナ
６との間の距離を移動機械上に設置したレーザー距離計
７、超音波距離計等の測定手段によって測定し、その測
定された距離が所定管理値の範囲内よりも小さい時には
エアシリンダ８等の駆動装置によってアンテナ６をケー
ブル４から遠ざかるような方向に移動させ、その測定さ
れた距離が所定管理値よりも大きい時にはアンテナ６を
ケーブル４に近づくような方向に移動させて、ケーブル
４とアンテナ６との間の距離を所定管理値の範囲内に保
持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レール上を移動す
る移動機械の位置を検出するための誘導無線装置におけ
るアンテナ位置制御方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地上局と移動局との間の情報伝送を誘導
無線によって行なうことは、粉塵や雨などの空中状態や
周囲環境の影響を受けにくいこと等の利点を有すること
から、種々の生産ラインにおいて用いられている。例え
ば、コークス炉工場では複数の窯間を走行する複数の移
動機械の位置を検出して所定の窯位置に停止させるため
に、地上に設けた運転制御装置と移動機械の間で情報伝
送を行なう誘導無線方式が用いられている。

【０００３】コークス炉に付帯して設けられる移動機
械, 即ちコークス炉移動機としては、原料石炭をコーク
ス炉に装入する装入車、コークスを押出す押出機、押出
されたコークスを消火車へと導くガイド車などがある
が、近年、効率化のために各種移動機械の無人運転が実
施されている。例えば、このようなコークス移動機の自
動運転を行なうためには、この移動機を所定の窯位置に
停止させることが要求され、そのためにはまた該移動機
の正確な位置検出が必要になってくる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】誘導無線装置を用いた
移動機械の位置検出は、地上の運転制御装置から該移動
機が走行するレールに沿って誘導線としてのケーブルを
敷設し、そのケーブルから発信される電波を移動機側に
設置されたアンテナで受信して行なう。しかし、この方
式では、ケーブルとアンテナとの間の相対的な距離が変
化すると移動機械の位置検出に問題が発生してしまう。
すなわち、ケーブルとアンテナの距離が離れすぎてしま
うと移動機械の位置検出が不能となり、移動機械を所定
の位置に停止させることができなくなる。また、この距
離が近くなりすぎると、移動機械のレール上の走行時の
振動などでアンテナがケーブルと接触してしまうことが
あり、この場合、アンテナが破損して移動機械の位置検
出が不能となつてしまう。従って、この方式では、ケー
ブルとアンテナの間の距離を適正に維持することが必要
である。

【０００５】しかしながら、例えばコークス炉の移動機
械では、ケーブルとアンテナとの間の距離はほぼ５０〜
110 mmの範囲に管理されているが、実際には移動機械の
レール本体の歪みや、レールの枕木の沈下などにより左
右のレール間に段差を生じることがある。また、このよ
うな段差は経時的に変化し、さらに移動機械の走行位置
によっても変化するものである。その結果、ケーブルと
アンテナとの間の距離は、移動機械のレールに沿った位
置毎にもまた経時的にも変化してしまう。このようなケ
ーブルとアンテナ間の距離の変化が上記の管理値を外れ
てしまうと、移動機械の位置検出不能、あるいはアンテ
ナの破損による自動運転の中断が生じて、コークス炉の
生産性の低下に繋がってしまうのである。

【０００６】上述したように、ケーブルとアンテナ間の
距離が所定管理値範囲から外れた場合には、移動機械を
当該場所において、人間がケーブルとアンテナ間の距離
を測定し、管理値範囲内に入るようにケーブルの設置箇
所を変更しなければならず、非常に手間がかかってい
た。

【０００７】この点について、特開平１０−３３１５号
公報に開示の技術においては、このようなケーブルとア
ンテナ間の距離の異常を誘導無線のオンライン情報から
検知する方法を提案している。しかし、この従来技術
は、ケーブルとアンテナ間の距離が所定の管理値範囲か
ら外れているかいないかという判断しかできないため、
最適制御を行うためにはオンラインで距離を確認した後
に移動機械上のアンテナ位置を手作業で調整する必要が
あった。

【０００８】この発明は、上述した従来技術が抱えてい
る問題点に着目してなされたもので、その目的とすると
ころは、コークス炉移動機械が走行するレールの枕木の
沈下やレール本体の歪みといった経時的な変化に対応し
て発生する、誘導無線装置におけるケーブルとアンテナ
との間のギャップ異常をオンラインで正確に把握し、か
つ調整することを可能にしたアンテナ位置制御方法とそ
の装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、レール上を走行する移動機械の位置を
検出するための誘導無線装置のアンテナ位置制御方法で
あって、前記レールに沿って配設した誘導線と移動機械
上に配設したアンテナとの間の距離を測定し、その測定
値が所定管理値範囲内となるようにアンテナを移動する
ことを特徴とするアンテナ位置制御方法である。

【００１０】また、この発明は、レール上を走行する移
動機械の位置を検出するための誘導無線装置のアンテナ
位置制御装置であって、前記レールに沿って配設した誘
導線と前記移動機上に配設したアンテナとの距離を測定
する測定装置と、該距離を変更させる方向にアンテナを
移動する動力装置と、前記測定手段による測定値と所定
の管理値との比較に基づいて前記動力装置を動作させる
制御装置とを有することを特徴とする、誘導無声装置の
アンテナ位置制御装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる移動機械
用誘導無線装置におけるアンテナの位置制御方法の一つ
の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１
は、この発明による方法をコークス炉で用いられる押出
機に適用した例を示す。押出機１が走行する２本のレー
ル３はコークス炉の炉体２の側面に沿って敷設され、２
本のレール３のうちの外側のレールに沿って地上局とし
ての運転制御装置（図示せず）に接続される誘導線、即
ちケーブル４が地上から離間した状態で金属製の支持体
５に固定されている。一方、押出機１のフレーム上には
ケーブル４に対応してアンテナ６が取付けられる。図２
に示すように、アンテナ６はエアシリンダ８によってケ
ーブルに近づく方向または遠ざかる方向に移動可能なよ
うに配設されるが、ケーブル４から所定の距離だけ離間
した位置にセットされる。このようなアンテナ位置を基
準位置と名付ける。

【００１２】このようなアンテナ６のケーブル４に対す
る相対位置は、ケーブル４から発信される電波を効率的
に受信できるような適切な範囲、例えば５０〜１１０ｍ
ｍの範囲内に保持されるべきである。また、押出機１に
は、ケーブル４の地上からの高さに対応したケーブル４
とアンテナ６との間の距離を測定するためのレーザ式距
離計７が搭載される。この実施例におけるレーザ式距離
計７は波長が７８０ｎｍの赤外半導体レーザを用いたタ
イプであり、ケーブル４から２００ｍｍだけ離間した押
出機１のフレ−ム上に固定される。このようなレーザ式
距離計７による距離測定は、押出機１がコークス炉を構
成する各窯が位置する所定の箇所において行なわれる。

【００１３】基準位置におけるアンテナ６とレーザ式距
離計７との間の距離をＤとすれば、ケーブル４とアンテ
ナ６との間の距離Ｘは、レーザ式距離計７で実測される
ケーブル４とレーザ式距離計７との間の距離ＬからＤを
差し引いた値となる。即ち、Ｘ＝Ｌ−Ｄとなる。図１に
示すように、レール３の枕木の沈下やレール本体の歪み
が生じた場合には、沈下または歪みの程度および方向に
応じて押出機１が傾斜するので、ケーブル４とアンテナ
６との間の距離Ｘも変化することになり、どの窯の近く
でどの程度の沈下または歪みが生じているかはレーザ式
距離計７による実測値Ｌをモニターすれば容易に分る。

【００１４】本発明においては、ケーブル４とアンテナ
６との間の距離Ｘの変化に応じて、エアシリンダ８の駆
動によってアンテナ６がケーブル４に近づく方向または
遠ざかるような方向に移動するようになっている。そし
て、レーザ式距離計７の実測デ−タＬは上述したような
計算を行なった後、そのデータＸがコントローラ９に入
力され、コントローラ９においてはデ−タＸが所定管理
値範囲内に相当するデータであるかどうかが判断され
る。

【００１５】例えば、図３において、データＸが所定管
理値範囲のうちの上限値（ここでは１１０ｍｍ）よりも
大きいと判定された場合、アンテナ６がケーブル４に近
づく方向に移動するようにコントローラ９からエアシリ
ンダ８に作動信号が送られ、そしてアンテナ６とケーブ
ル４との距離が所定範囲の管理値になった時にはエアシ
リンダ８の作動を停止するように停止信号が送られる。
図３において、実線はレーザ式距離計７によるアンテナ
６とケーブル４との距離の変化を示し、点線はエアシリ
ンダ８の作動によって移動された後の距離を示す。同様
に、データＸが所定範囲の管理値のうちの下限値（ここ
では５０ｍｍ）よりも小さいと判定された場合、アンテ
ナ６がケーブル４から遠ざかるような方向に移動するよ
うにコントローラ９からエアシリンダ８に作動信号が送
られ、そして、アンテナ６とケーブル４との距離が所定
管理値範囲内になった時にはエアシリンダ８の作動を停
止するように停止信号が送られる。このように、アンテ
ナ６がレールの沈下または歪み等によって基準位置から
所定管理値の範囲を外れて変位した場合にも、エアシリ
ンダ８の作動によって適正位置に戻るように制御するこ
とができる。

【００１６】以上の説明は、この発明をコークス炉用の
押出機に適用した例であるが、ケーブルが炉体に支持さ
れ、炉体変形によってケーブルとアンテナとの間の距離
が変化するような装入車およびガイド車についても当然
適用することができる。また、アンテナを移動させるの
にエアシリンダを用いたが、これに限定されるものでは
なく、コントロ−ラからの電気信号によって駆動制御さ
れ得る手段であればよい。なお、誘導線とアンテナとの
間の距離を測定する手段については、上掲のレーザ式距
離計７だけに限らず、赤外線距離計等、非接触にて距離
を計測できる方法を使用することもできる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、レールの沈下または歪み等によってケーブルとアン
テナとの間の距離が変化しても、距離計の測定値に応じ
てアンテナを適正位置に戻るように制御することができ
るので、アンテナのケーブル接触に起因するケーブル切
断事故や移動機械の位置検出不能による自動運転の中断
を防止できる。また、ケーブルとアンテナとの間の距離
の経時変化を把握できるので、計画的な補修が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による誘導無線装置におけるアンテナ
の位置制御方法をコークス炉で用いられる押出機に適用
した場合を示す概略説明図である。

【図２】ケーブルとアンテナとの間の距離測定を説明す
るための概略説明図である。

【図３】各窯位置に対応するケーブルとアンテナとの間
の距離の実測値を示す図である。

【符号の説明】

１ 押出機 ２ 炉体 ３ レール ４ ケーブル ５ 支持体 ６ アンテナ ７ レーザ距離計 ８ エアシリンダ ９ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H301 AA02 AA09 BB05 CC03 CC06 DD07 DD17 EE02 EE12 FF03 FF15 GG08 GG27 KK02 KK07 5K012 AA04 AA05 AB03 AB06 BA13

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レール上を走行する移動機械の位置を検
   出するための誘導無線装置のアンテナ位置制御方法であ
   って、 前記レールに沿って配設した誘導線と前記移動機械上に
   配設したアンテナとの間の距離を測定し、 その測定値が所定の管理値範囲内となるようにアンテナ
   を移動することを特徴とするアンテナ位置制御方法。
2. 【請求項２】 レール上を走行する移動機械の位置を検
   出するための誘導無線装置のアンテナ位置制御装置であ
   って、 前記レールに沿って配設した誘導線と前記移動機械上に
   配設した誘導無線装置のアンテナとの距離を測定する測
   定装置と、該距離を変更させる方向にアンテナを移動す
   る動力装置と、前記測定手段による測定値と所定の管理
   値との比較に基づいて前記動力装置を動作させる制御装
   置とを有することを特徴とする、アンテナ位置制御装
   置。