JP2010154175A - 移動体遠隔制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】
移動体を搬送制御する信号の電界強度を微弱に設定可能としながら、良好な通信品質を得ることができ、かつ遠方への放射を減らすことができる移動体遠隔制御システムを提供する。
【解決手段】
移動体を所定の箇所に誘導するように敷設された誘導線路(平衡給電線20)と、移動体の一部に配置され、誘導線路に沿って前記移動体を搬送制御するための送受信通信用の結合器20を備え、結合器20は出力が交叉して接続される第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22を有し、平衡給電線20の中心から第1のループアンテナ21の中心までの距離は平衡給電線20の中心から前記第2のループアンテナ22の中心までの距離に比べて近い距離に設定され、移動体を搬送制御する信号の電界強度は微弱に設定可能とされる。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えば誘導線路に沿って移動体を搬送制御する移動体遠隔制御システムに関するものである。
近年、例えば、超精密加工を施す半導体回路(IC回路)の製造工場、または機械部品製造工場等では、省力化のために多くの自動作業機械が導入されており、これらの各部の作業機械に供給する材料や、加工後の製品、及び各種のツールを搬送するために、誘導線路に沿って所定の箇所まで自動的に移動できるように設定される移動体、例えば輸送ロボットや、搬送台車が利用されている。
これら移動体には、工場や倉庫内に敷設されている誘導線路と電磁誘導結合により非接触の状態で通信を行うアンテナ(結合器)が配置されており、該アンテナを介して、移動体への制御信号又は移動体からの各種信号で変調された高周波を相互に送受信することにより、誘導線路側に接続されている固定通信装置等との間で双方向の通信が行われるようになっている。
移動体通信の例として、特許文献1には、地上側に誘導線路として2芯平衡ケーブルを敷設し、それに沿って移動体のループアンテナを電磁界結合または電界結合させながら摺動させることで、移動体側装置と固定側装置との間で通信を行う通信方式が開示されている。
さらに、特許文献2には、地上側に敷設した誘導線路と移動体側の結合器との間の交信に誘導磁界を主結合媒体として行う結合器が開示されている。
図12は特許文献2に記載される結合器を用いた移動体遠隔制御システムの模式図であり、1は地上又は天井等に敷設されている誘導線路で、通常2本の平行導線1a、1bを誘電体材料1cによって支持している平衡給電線である。
また、2は移動台車3の所定の箇所に配置されている受信素子、又は送信アンテナに相当する結合器であり、ループ状に形成した単一の静電遮蔽型ループアンテナによって上記給電線1から漏洩している高周波を受信すると共に、移動台車から各種情報を送信するものである。
ここで、一般に波源から放射される電磁界の強度は波源からの距離Rに対応して変化する成分を分けることができ、1/Rに比例する成分(準静電界)、1/Rに比例する成分(誘導電界)、1/Rに比例する成分(放射電磁界)に大別できることが知られている。
これらの成分は、図13に示されるとおり、1/Rに比例する成分と1/Rに比例する成分は遠距離まで到達しないが、1/Rに比例する成分は比較的遠距離に届くという特性を持っている。
図12の移動体遠隔制御システムは、極近傍にある平衡給電線1と結合器2の間の交信には誘導磁界を主結合媒体として動作するものである。
特開昭61−224735号 特開2005−045327号
ところで、通信装置の受信素子は、通信相手が放射する電磁波である希望波と、通信相手以外が放射する電磁波である非希望波の両方を受信することになるが、非希望波の受信成分は通信に必要な希望波の受信成分の抽出の妨げとなってしまう。
上述の移動体とともに稼働する他の作業機械は少なからず電磁波を放射するものであり、移動体通信システムにとって、誘導線路とループアンテナの間の交信に使う電磁波が希望波となり、例えば他の作業機械が放射する電磁波を含めた希望波以外の電磁波が非希望波となる。
付け加えるならば、他の作業機械が大きな電磁波を放射すると、その非希望波は遠方にある移動体通信システムにまで到達することになる。
非希望波成分の影響度は希望波成分と非希望波成分との相対的な関係にあり、良好な通信品質を得るためには、非希望波の受信成分が希望波の受信成分に比べて小さいことが望ましい。
一般に非希望波成分の影響度は、希望波成分と非希望波成分との比率によるD/U(Desired to UnDesired Signal ratio)比を用いて、デシベル(dB)の単位で表される。
ここで、図14は結合器から見た波源との距離に対する従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナの出力の関係を示した図である。横軸は距離を示し、横軸のゼロの位置に波源があるものとしている。縦軸は結合器の出力を示し、カーブaの縦軸と、カーブb、cの縦軸とは、同じスケールで書かれたものである。
単一の静電遮蔽型ループアンテナは、誘導磁界を主結合媒体として結合するように加工されているので、希望波の波源(誘導線路)からの信号に対して、1/Rに比例するカーブaに基きDout1の出力成分を出力する。なお、希望波の波源はカーブaの横軸のゼロの位置にあるものとし、単一の静電遮蔽型ループアンテナと希望波の波源との距離dは微小な距離である。
一方、単一の静電遮蔽型ループアンテナは、先の距離dに比べて十分に遠方にある非希望波の波源からの信号に対して、1/Rに比例するカーブbに基きUout1の出力成分をも出力する。なお、非希望波の波源はカーブbの横軸のゼロの位置にあるものとしている。
さらに単一の静電遮蔽型ループアンテナの周辺で非希望波の強度が増したとすると、先のカーブbは上方向に移動してカーブcとなり、Uout2の出力成分を出力する。
つまり、単一の静電遮蔽型ループアンテナの周辺で非希望波の強度が増すと、その分だけ非希望波に対応する出力値は大きくなってしまう。
このとき、希望波の電界強度が一定であれば、先に述べたD/U比が小さくなるので、移動体通信システムは良好な通信品質を保てなくなり、最悪の場合に通信不可能となる。
そこで、希望波の電界強度を増すことでD/U比を改善することも考えられるが、他の設備機器に誤動作を与える恐れがあると共に、他の通信システムにとっては非希望波が増大するので通信妨害を与えることとなり、また各国の法規制に基づき移動体の使用認定を受けられない場合が生じる。
本発明は係る課題を解決して、移動体を搬送制御する信号の電界強度を微弱に設定可能としながら、良好な通信品質を得ることができ、かつ遠方への放射を減らすことができる移動体遠隔制御システムを提供するものである。
請求項1に記載された移動体遠隔制御システムは、移動体を所定の箇所に誘導するように敷設された誘導線路と、前記移動体の一部に配置され、前記誘導線路に沿って前記移動体を搬送制御するための送受信通信用の結合器を備え、前記誘導線路は誘電体によって所定の間隔で支持されている2本の平行導体によって形成されている平衡給電線によって構成される移動体遠隔制御システムにおいて、
前記送受信通信用の結合器は、出力が交叉して接続される第1のループアンテナと第2のループアンテナを有し、前記誘導線路の中心から前記第1のループアンテナの中心までの距離は、前記誘導線路の中心から前記第2のループアンテナの中心までの距離に比べて近い距離に設定され、前記移動体を搬送制御する信号の電界強度は、微弱に設定可能とされることを特徴としている。
請求項2に記載された移動体遠隔制御システムは、請求項1に記載の移動体遠隔制御システムにおいて、前記第1のループアンテナと前記第2のループアンテナは、外層の遮蔽体の一部にスリットを入れた同軸ケーブルをループ状に曲げて形成された静電遮蔽型ループであり、前記第1のループアンテナと前記第2のループアンテナの寸法及び、前記第1のループアンテナと前記平衡給電線間の離間距離は、前記移動体を搬送制御する信号の波長λに対して1/30〜1/200となるように設定されることを特徴している。
請求項3に記載された移動体遠隔制御システムは、請求項1または請求項2に記載の移動体遠隔制御システムにおいて、前記誘導線路と前記第1のループアンテナと前記第2のループアンテナの中心は、同一直線上にあることを特徴としている。
本発明の移動体遠隔制御システムは、希望波成分と非希望波成分との比であるD/U比を大きくできることから、以下の効果が得られる。
例えば他の作業機械が放射する電磁波を含めた非希望波が存在する環境においても、良好な通信品質を得られる。
さらに、誘導線路と結合器との間の交信に必要な電界強度は、微弱に設定できる。
また、送受信の可逆性が成り立つので、結合器から遠方への放射を減らすことができる。
以下、この発明の実施例について図面を引用して説明する。
まず、図1は本発明の移動体遠隔制御システムの主要部を示す模式図である。
10は平行する2本の導線10a、10bを誘電体材料10cによって保持している平衡給電線であり、その一部が断面図としてY方向に延びている。
20は静電遮蔽するように作られた二つのループアンテナの出力を交叉して接続し、各々のループアンテナに流れる電流の差分を取り出すようにした結合器である。
結合器については後に詳しく説明する。
結合器20は平衡給電線10と距離d1だけ離れたx−y平面上に載置されるように移動体に固定され、移動体の送受信回路40に接続され、平衡給電線10との間でデータの送受信を行う。
つまり、例えば平衡給電線10は工場内のシステムコントローラから出力されるコントロールデータで変調された高周波により誘導磁界を発生し、その誘導磁界を結合器20でピックアップして電気信号に変えた後、送受信回路40でコントロールデータに復調してデータ伝送できる。
また、結合器20から移動体30の情報を誘導磁界で平衡給電線10に送出し、平衡給電線10に接続されているシステムコントローラに対して、移動体の識別番号や状態を伝送できる。
なお、給電線10はその1端部に整合インピーダンスZ、また他端部に送信出力源S、又は受信端子が付加されることになる。
「結合器の構成原理について」
次に、本発明に適用される結合器の実施形態を説明する。
「結合器の構成及びループアンテナの加工例1」
図2は図1の結合器20の周辺を拡大した図であり、結合器20は第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22と接続部23から構成されることを示している。
図3は図2の結合器20の中心線を含むA−A矢印方向に見た断面図である。
第1のループアンテナ21は、使用電磁波の波長λに対して1/10程度以下の直径Dとなる微小なループ状に加工したものであり、さらに中間にスリット(切り込み)212を入れてある。
第1のループアンテナ21の内部導体21aは、スリット212においてはそのまま露出するように接続されており、一方の端部が外部導体21bに接続されて第1のループアンテナ21の一方の出力となり、他方の端部が第1のループアンテナ21の他方の出力となる。
このとき外部導体21bは、第1のループアンテナ21の一方の端部と他方の端部の間でショートしている。
第2のループアンテナは、寸法および形状は第1のループアンテナと略同じである。
第2のループアンテナ22の内部導体22aは、スリット222においてはそのまま露出するように接続されており、一方の端部が外部導体22bに接続されて第2のループアンテナ22の一方の出力となり、他方の端部は第2のループアンテナ22の他方の出力となる。
このとき外部導体22bは、第2のループアンテナ22の一方の端部と他方の端部の間でショートしている。
以上のように加工することで、第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22の各々は、外部導体21bが外部の電磁界に対して静電遮蔽効果を示し、ループ状に形成されている内部導体21aが誘導磁界を主結合媒体にした磁界結合を成すことから、誘導磁界を主結合媒体として磁界結合するループアンテナとして機能する。
さらに、これら二つのループアンテナは、中心を同一の線上にして、ループ面をx−y平面とした場合にそのz軸方向に距離d2だけ離れて平行に配置し、その中心線の一方から見て各々のループアンテナの一方の端部と他方の端部とが交叉するように配置される。
そして、これら二つのループアンテナの出力は接続部23によって接続される。
具体的には、接続線23aは第1のループアンテナ21の他方の出力と第2のループアンテナ22の他方の出力とを接続し、接続線23bは第1のループアンテナ21の一方の出力と第2のループアンテナ22の一方の出力とを接続する。
つまり、上述のように第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22を配置し、接続していることから、第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22は交叉して並列に接続していることになる。
なお、これら二つのループアンテナが、交叉して並列に接続したことによる動作原理については、後で詳しく説明する。
結合器20の出力電流は、接続部23の中間点に接続した出力用同軸ケーブル50によって後段の送受信回路に伝える。このとき、出力用同軸ケーブル50の内部導体50aは接続線23aに接続し、出力用同軸ケーブル50の外部導体50bは接続線23bに接続する。
また加えて別の態様を述べるならば、第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22のループの形状は多角形であっても良い。
また、第1のループアンテナ21の一方の端部から他方の端部に続き、接続線23aを経て、第2のループアンテナ22の他方の端部から一方の端部までを1本の同軸ケーブルをもとに加工しても良い。このとき、接続線23aは、同軸ケーブルに接続部23に相当する区間のスリットを入れて露出した同軸ケーブルの芯線からなる。
また、結合器20の出力効率を向上させたい場合は、接続部23と出力用同軸ケーブル50の間、または出力用同軸ケーブル50の途中にインピーダンスマッチングをするための整合回路(図示しない)を挿入しても良い。
上記の実施例では、上記二つのループアンテナが交叉して並列に接続するものだが、別の形態として、二つのループアンテナは交叉して直列に接続しても良い。
二つのループアンテナを交叉して直列に接続することは、図2に示す接続部23の形態を変更してなるもので、具体的には、出力用同軸ケーブル50の内部導体50aは第2のループアンテナ22の他方の出力に接続し、第2のループアンテナ22の一方の出力は第1のループアンテナ21の一方の出力に接続し、第1のループアンテナ21の他方の出力は出力用同軸ケーブル50の内部導体50bに接続することである。
なお、これら二つのループアンテナが、交叉して直列に接続した場合の動作原理については、後で詳しく説明する。
「ループアンテナの別の加工例」
図4は結合器20の別の実施形態を示す図であり、図1の実施形態と異なる部分のみを以下に説明する。
図4に示す第1のループアンテナ21は、一方の端部において内部導体21aが直接外部導体21bに接続されている。同様に、第2のループアンテナ22は、一方の端部において内部導体22aが直接外部導体22bに接続されている。
よって、第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22の端部の処理が簡略化されるため、同軸ケーブルの加工が容易となる。
第1のループアンテナ21の出力と第2のループアンテナ22の出力とは接続部23によって接続され、具体的には、接続線23aは第1のループアンテナ21の内部導体21aと第2のループアンテナ22の内部導体22aとを接続し、接続線23bは第1のループアンテナ21の外部導体21bと第2のループアンテナ22の外部導体22bとを接続する。
「結合器の動作原理について」
次に、本発明に適用される結合器の動作原理を説明する。
「ループを交叉して並列に接続する場合」
図5は、図2の結合器20以後を交流回路として見た場合を示した模式図であって、前述したとおり、第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22は交叉して並列に接続しており、その出力が出力用同軸ケーブル50によって負荷へ接続されていることを示している。
なお、図2と対応する部位には同一符号を付しており、加えてi1は第1のループアンテナに入る磁力線の変化によって第1のループアンテナに流れる電流であり、i2は第2のループアンテナに入る磁力線の変化によって第2のループアンテナに流れる電流であり、i3は結合器から外部負荷に出力される電流である。
ここで、第1のループアンテナと第2のループアンテナとに入る磁力線の変化量が同じだと、第1のループアンテナと第2のループアンテナとが交叉して並列に接続していることから、i1とi2は打ち消し合い、i3として出力されることはない。
これとは逆に、第1のループアンテナと第2のループアンテナとに入る磁力線の変化量が異なると、それに相当する電流がi3として出力される。
つまり、結合器20は、第1のループアンテナと第2のループアンテナとが交叉して並列に接続していることから、第1のループアンテナと第2のループアンテナの各々に流れる電流の差分を出力として取り出すことができる。
「ループを交叉して直列に接続する場合」
同様にして、図6は、結合器20の別の実施形態として述べた、第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22は交叉して直列に接続した場合について、結合器20以後を交流回路として見た場合の電流経路を示した模式図である。
電流i1,i2,i3は、磁力線によって図5の説明と同じ動作原理に基づいて生じるものであり、何ら差はない。
つまり、結合器20は、第1のループアンテナと第2のループアンテナとが交叉して直列に接続しても、第1のループアンテナと第2のループアンテナの各々に流れる電流の差分を出力として取り出すことができる。
「結合器の希望波と非希望波とに対応する出力の動作原理について」
次に、本発明に適用される結合器が、希望波と非希望波に対応する出力の比(D/U比)を大きくできる理由について、図7を用いて説明する。
前述のとおり、本発明の移動体遠隔制御システムに適用される結合器は、高周波を受信、または送信する二つのループアンテナを有している。これら二つのループアンテナは各々を前述のとおり加工することで静電遮蔽効果を示し、電磁界のうち特に誘導磁界を主結合媒体として磁界結合するものである。
さらに、結合器は、二つのループアンテナの出力を交叉して接続していることで、電磁波を受信した場合に各々のループアンテナに流れる電流の差分を取り出すことができるものである。
また、波源から放射される電磁界のうち、主に磁界結合に供する準静電界と誘導電界は遠距離まで到達しないが、放射電磁界は比較的遠距離まで到達するという特性を持っていることも、前述のとおりである。
図7は結合器から見た波源との距離に対する結合器の出力の関係を示した図である。横軸は距離を示し、横軸のゼロの位置に波源があるものとしている。縦軸は結合器の出力を示し、カーブaの縦軸と、カーブb、cの縦軸とは、同じスケールで書かれたものである。
なお、結合器20は前述のとおり第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22とが距離d2だけ離れて配置されていることに加えて、誘導線路である平衡給電線10は、図2、図3に示すとおり、結合器20の第1のループアンテナから距離d1を離れた位置に配置されるものとする。
また、非希望波の波源は、図3に示したとおり結合器20より距離d3を離れた位置にあるものとする。
まず、結合器20が受信した希望波に対応する出力について説明する。
結合器20と平衡給電線10との距離d1は、使用周波数の波長λに対して十分に小さいλ/30〜λ/200とし、結合器20と平衡給電線10とが図13で示した1/Rに比例する成分によって十分に結合する距離に設定される。一例をあげると200MHzにおいての距離d1は7.5〜50mmの近距離となる。
結合器20が受信した希望波は平衡給電線10が放射する電磁波と言うことができ、前述のとおり、極近傍にあって主に磁界結合する結合器20と平衡給電線10との交信には準静電界が支配的となるので、希望波の波源が横軸のゼロの位置にあるとした希望波の波源からの距離と電磁界強度の関係を示すカーブaは図13で示した1/Rに比例する成分が適用される。
よって、結合器20は二つのループアンテナが距離d2だけ離れて配置され、各々のループアンテナに流れる電流の差分を出力することから、Ddif1で示した値が希望波に対応する出力値となる。
次に、結合器20が受信した非希望波に対応する出力について説明する。
結合器20が受信する非希望波は平衡給電線10が放射する電磁波以外が放射する電磁波と言うことができ、非希望波の代表例として他の作業機械が放射する電磁波が上げられる。
結合器20と非希望波の波源との距離d3は、結合器20と平衡給電線10との距離d1に比べて100倍程度以上の距離としている。
つまり、非希望波の波源は結合器20と平衡給電線10の距離d1に比べて十分に遠方と言える距離d3を離れた位置にあると言えることから、非希望波の波源が横軸のゼロの位置にあるとした非希望波の波源からの距離と電磁界強度の関係を示すカーブbは図13で示した1/Rに比例する成分が適用される。
よって、結合器20は二つのループアンテナが距離d2だけ離れて配置され、各々のループアンテナに流れる電流の差分を出力することから、Udif1で示した値が非希望波に対応する出力値となる。
ここで、例えば非希望波の波源の強度が増したり、その数が増えるなどして、さらに結合器の周辺で非希望波の強度が増したとすると、先のカーブbは上方向に移動してカーブcとなり、Udif2で示した値が非希望波に対応する出力値となる。
図7と先の図14を比べて解るとおり、本発明に適応される結合器は、従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナに比べて、非希望波の波源が結合器20と平衡給電線10の距離d1に比べて十分に遠方にあれば、非希望波の強度が増しても非希望波に対応する結合器20の出力は常に抑圧できるので、結合器20は常に大きなD/U比を得ることができる。
「測定例」
次に、本発明に適用される結合器の結合強度の測定例について説明する。
図8、図9は従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナと本発明に適応される結合器の結合強度を比較するものであり、横軸は周波数で、縦軸は受信感度である。
まず、波源からの距離Rを10mm程度(極近傍)とした場合について、図8(a)は従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナの受信感度を、また図8(b)は本発明の結合器の受信感度を、150MHz付近について示したものである。
図8(a)の従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナの場合は白三角点で示すように約−32.4dBの受信感度を持ち、図8(b)の本発明に適応される結合器の場合は白三角点で示すように約−34.1Bの受信感度を持つことが解る。つまり本発明に適応される結合器の場合は、従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナの場合より約−1.7dBと僅かに下回る値を持つことが解る。
このことから、本発明に適応される結合器は、波源からの距離Rが微小である場合に、従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナと比べて、ほぼ同程度の受信感度を持つことと言える。
次に、波源からの距離Rを先の図8での距離の150倍程度(遠方)とした場合について、図9(a)は従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナの受信感度を、また図9(b)は本発明の結合器の受信感度を、150MHz付近について示したものである。
図9(a)の従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナの場合は白三角点で示すように約−42.2dBの受信感度を持ち、図9(b)の本発明に適応される結合器の場合は白三角点で示すように約−57.4Bの受信感度を持つことが解る。つまり本発明に適応される結合器の場合は、従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナの場合より約−15.2dBと大きく下回る値を示すことが解る。
よって、本発明に適応される結合器は、距離Rが大きい場合に、従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナと比べて、比較的遠距離に届く1/R成分を抑圧していると言える。
つまり、図8を前述の希望波の例とし、図9を前述の非希望波の例として見ることができるので、本発明に適応される結合器は、従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナと比べて、非希望波の成分を抑圧し大きなD/U比を得られることが解る。
以上のとおり、本発明の移動体遠隔制御システムは、本発明に適用される結合器がD/U比を大きくできることから、例えば他の作業機械が放射する電磁波を含めた非希望波が存在する環境においても、誤りデータの発生率を低下することができるので、良好な通信品質を維持できる。
加えて、本発明の移動体遠隔制御システムは、誘導線路と結合器の距離が微小であるから誘導線路と結合器との間の交信に必要な電界強度を強くすることなく微弱な値に設定することができる。
よって、例えば平成20年12月時点の電波法施行規則に規定するとおり、3mの距離だけ離間したときに500μV/m以下の電界強度となるようにすれば移動体の型式認定の申請を不要とできるなど、使用周波数範囲の条件を緩和できる。また、他国の例では電界強度を使用周波数によって3m、10m等の距離だけ離間したときに200μV/m以下等とすることで使用認定可能となる。
さらに、他の通信機器にとっての不要波の放射を減らせると共に、他の設備機器に誤動作を与える恐れがない。
「平衡給電線と結合器との配置の形態」
「実施形態1」
次に、図2と図3を用いて、平衡給電線と結合器との配置についての実施形態を説明する。
平衡給電線10は、その中心が先に図2を用いて説明した二つのループアンテナの中心と同一の線上に位置し、かつ、平行する2本の導線10a、10bがなす平面がループアンテナのループの平面と平行でありながら、第1のループアンテナ21から距離d1だけ離れて配置されている。
この実施形態1は、平衡給電線10と結合器20の結合度を高くできる点で好ましい。
なお、距離d1は、平衡給電線10と結合器20の間で誘導磁界を主結合媒体として交信を行うことができる距離であれば良い。
そして、距離d1と距離d2は、d1≦d2の関係にあることが望ましい。
「実施形態2」
さらに、図10は平衡給電線と結合器との配置についての二番目の実施形態を示した図である。
図2の実施形態と異なるのは、平衡給電線10の中心が第1のループアンテナ21のループ面と同一平面上に位置していることである。
実施形態2は、実施形態1に比べて移動体通信システムの高さ方向を低くしたい場合などは有効である。
「実施形態3」
さらに、図11は平衡給電線と結合器との配置についての三番目の実施形態を示した図である。
図10の実施形態と異なるのは、平衡給電線10の中心と、第1のループアンテナ21のループ面と、第2のループアンテナ22のループ面とが同一平面上に位置していることである。
実施形態3は、実施形態2に比べて移動体通信システムの高さ方向をさらに低くしたい場合などは有効である。
以上、平衡給電線10と結合器20の配置について代表的な実施形態を述べたが、他の配置の形態もとりえるものである。つまり、平衡給電線10と第1のループアンテナ21の結合度と、第1のループアンテナ21と第2のループアンテナ22の結合度とが適度に得られる位置にあれば良く、平衡給電線10の中心から第1のループアンテナの中心までの距離は、平衡給電線10の中心から第2のループアンテナの中心までの距離に比べて近い距離にあれば良い。
なお、平衡給電線10の角度は、結合度を上げるために、2本の導線10a、10bがなす平面がループアンテナが発する磁束線に対して直角となることが望ましい。
「送受信の可逆性について」
本発明に適応される結合器は、受信素子であると共に、送信アンテナとしても動作する。
つまり、1個の結合器を例えばスイッチまたは分波器で切換ながら、平衡給電線から放射する誘導磁界の受信用と、移動台車から各種情報を送信用とを兼ねることができる。
本発明に適応される結合器は、一般に言うところの送受信の可逆性が成り立つので、従来例の単一の静電遮蔽型ループアンテナと比べて、結合器から発する信号強度が一定でも遠方への放射を減らすことができる。
よって、本発明の移動体遠隔制御システムは、他の通信機器にとっての不要波の放射を減らせる。
そして、各国の電波使用の規定は3m、10m等の遠方の電界強度を規定していることから、当該規定を満足しながら結合器が発生する1/Rに比例する成分の信号強度を上げることができので、誤りデータの発生率を低下することができ、より良い通信品質が得られる。
本発明に適用される移動体遠隔制御システムの主要部を示す模式図 結合器の実施形態を示す図 結合器の実施形態の中心線を含む断面を示す図 結合器の他の実施形態を示す図 第1のループアンテナと第2のループアンテナを交叉して並列に接続した結合器以後を交流回路として見た場合を示す模式図 第1のループアンテナと第2のループアンテナを交叉して直列に接続した結合器以後を交流回路として見た場合を示す模式図 波源との距離に対する結合器の出力の関係を示す図 極近傍の波源に対する結合器の結合強度を比較する図 遠方の波源に対する結合器の結合強度を比較する図 平衡給電線と結合器との配置についての他の実施形態を示す図 平衡給電線と結合器との配置についての他の実施形態を示す図 従来の静電遮蔽型ループアンテナを用いた移動体遠隔制御システムの主要部を示す模式図 波源から放射される電磁界の距離に対する電磁界成分を説明する図 波源との距離に対する従来の結合器の出力の関係を示す図
符号の説明
1,10 誘導線路(平衡給電線)
1a,1b,10a,10b 導線
1c,10c 誘電体材料
2,20 結合器
3,30 移動体
4,40 送受信回路
5,50 出力用同軸ケーブル
21 第1のループアンテナ
22 第2のループアンテナ
21a,22a,50a 内部導体
21b,22b,50b 外部導体
23 接続部
23a,23b 接続線

Claims (3)

  1. 移動体を所定の箇所に誘導するように敷設された誘導線路と、
    前記移動体の一部に配置され、前記誘導線路に沿って前記移動体を搬送制御するための送受信通信用の結合器を備え、
    前記誘導線路は誘電体によって所定の間隔で支持されている2本の平行導体によって形成されている平衡給電線によって構成される移動体遠隔制御システムにおいて
    前記送受信通信用の結合器は、出力が交叉して接続される第1のループアンテナと第2のループアンテナを有し、
    前記誘導線路の中心から前記第1のループアンテナの中心までの距離は、前記誘導線路の中心から前記第2のループアンテナの中心までの距離に比べて近い距離に設定され、
    前記移動体を搬送制御する信号の電界強度は、微弱に設定可能とされることを特徴とする移動体遠隔制御システム
  2. 前記第1のループアンテナと前記第2のループアンテナは、外層の遮蔽体の一部にスリットを入れた同軸ケーブルをループ状に曲げて形成された静電遮蔽型ループであり、前記第1のループアンテナと前記第2のループアンテナの寸法及び、前記第1のループアンテナと前記平衡給電線間の離間距離は、前記移動体を搬送制御する信号の波長λに対して1/30〜1/200となるように設定されることを特徴とする請求項1に記載の移動体遠隔制御システム
  3. 前記誘導線路と前記第1のループアンテナと前記第2のループアンテナの中心は、同一直線上にあることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の移動体遠隔制御システム
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