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

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^３に比例する成分（準静電界）、１／Ｒ^２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^３に比例する成分と１／Ｒ^２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^３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^３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^３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^３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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