JP3118094B2 - 速度計測装置 - Google Patents
速度計測装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、データキャリアとリー
ダライタを用いた速度計測装置に関する。
ダライタを用いた速度計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図８に示すように、読み書き可能
なメモリを備えた携帯使用されるデータキャリア２００
と、データキャリア２００のメモリを読み書きするリー
ダライタ１００を用いた情報処理装置が知られている。
図８において、リーダライタ１００は、通常固定設置さ
れ、制御部１１、伝送部１２、コマンド発生部１３およ
び相関計算部１４を備える。またデータキャリア２００
は制御部２１、伝送部２２、コマンド解読部２３、擬似
ランダム系列発生部２４およびメモリ２５を備える。
なメモリを備えた携帯使用されるデータキャリア２００
と、データキャリア２００のメモリを読み書きするリー
ダライタ１００を用いた情報処理装置が知られている。
図８において、リーダライタ１００は、通常固定設置さ
れ、制御部１１、伝送部１２、コマンド発生部１３およ
び相関計算部１４を備える。またデータキャリア２００
は制御部２１、伝送部２２、コマンド解読部２３、擬似
ランダム系列発生部２４およびメモリ２５を備える。
【０００３】リーダライタ１００の伝送部１２とデータ
キャリア２００の伝送部２２による非接触結合として
は、例えば磁気誘導結合が用いられる。また両者の伝送
方式は、リーダライタ１００からデータキャリア２００
への伝送は、動作電力の伝送も併せて行うことからＦＳ
Ｋ変調方式としており、データキャリア２００からリー
ダライタ１００へのデータ伝送は少ない送信パワーで済
むように、擬似ランダム系列信号を用いたスペクトラム
拡散通信方式としている。
キャリア２００の伝送部２２による非接触結合として
は、例えば磁気誘導結合が用いられる。また両者の伝送
方式は、リーダライタ１００からデータキャリア２００
への伝送は、動作電力の伝送も併せて行うことからＦＳ
Ｋ変調方式としており、データキャリア２００からリー
ダライタ１００へのデータ伝送は少ない送信パワーで済
むように、擬似ランダム系列信号を用いたスペクトラム
拡散通信方式としている。
【０００４】このスペクトラム拡散通信方式は、データ
キャリア２００の擬似ランダム系列発生部２４で例えば
送信ビット１に対応して所定の擬似ランダム系列を発生
して送信し、データキャリア１００の相関計算部１４で
基準系列と受信系列との自己相関を計算し、系列が一致
した時の自己相関ピーク値でビット１を復元している。
キャリア２００の擬似ランダム系列発生部２４で例えば
送信ビット１に対応して所定の擬似ランダム系列を発生
して送信し、データキャリア１００の相関計算部１４で
基準系列と受信系列との自己相関を計算し、系列が一致
した時の自己相関ピーク値でビット１を復元している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、データ
キャリアの応用として従来は自動車用道路や鉄道用のレ
ールに沿ってデータキャリアを設置し、自動車や列車に
搭載したリーダライタによりデータキャリアの情報を読
み書きすることは行っていたが、自動車や列車等の移動
体で必ず必要な速度情報は、データキャリアとは無関係
に従前の手法で得ている。
キャリアの応用として従来は自動車用道路や鉄道用のレ
ールに沿ってデータキャリアを設置し、自動車や列車に
搭載したリーダライタによりデータキャリアの情報を読
み書きすることは行っていたが、自動車や列車等の移動
体で必ず必要な速度情報は、データキャリアとは無関係
に従前の手法で得ている。
【０００６】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、移動体に対する情報の読み書きに使用される
データキャリアを利用して速度情報が得られるようにし
た速度計測装置を提供することを目的とする。
たもので、移動体に対する情報の読み書きに使用される
データキャリアを利用して速度情報が得られるようにし
た速度計測装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この目的を達成するた
め本発明は次のように構成する。まず本発明の速度計測
装置の基本構成としては、相対移動する関係にある発信
器と受信器を設け、例えば発信器を固定設置し、受信器
を移動体側に設ける。発信器には、周期的に擬似ランダ
ム系列信号を発生して送信させる擬似ランダム系列発生
部を設ける。また受信器には、発信器から送られてきた
擬似ランダム系列の受信信号から自己相関ピーク値を計
算する相関計算部と、自己相関ピーク値が所定値を越え
てから下がるまでの時間と前記自己相関ピーク値が所定
値を越えている予め定めた発信器と受信器の相対移動間
隔とから速度を計算する速度計算部とを設ける。
め本発明は次のように構成する。まず本発明の速度計測
装置の基本構成としては、相対移動する関係にある発信
器と受信器を設け、例えば発信器を固定設置し、受信器
を移動体側に設ける。発信器には、周期的に擬似ランダ
ム系列信号を発生して送信させる擬似ランダム系列発生
部を設ける。また受信器には、発信器から送られてきた
擬似ランダム系列の受信信号から自己相関ピーク値を計
算する相関計算部と、自己相関ピーク値が所定値を越え
てから下がるまでの時間と前記自己相関ピーク値が所定
値を越えている予め定めた発信器と受信器の相対移動間
隔とから速度を計算する速度計算部とを設ける。
【０００８】従来のリーダライタおよびデータキャリア
に近い形をとると、受信器に更に一定周期毎にコマンド
を発生するコマンド発生部を設けると共に、発信器に受
信器からのコマンドを解読して擬似ランダム系列の発生
を指示するコマンド解読部を設けることになる。また本
発明の他の形態としては、相対移動する関係にある発信
器と受信器を有し、発信器を所定間隔を隔てて複数配置
する。この場合、受信器の速度計算部は、特定の発信器
から受信した擬似ランダム系列信号の自己相関ピーク値
が所定値を越えて次の発信器から受信した擬似ランダム
系列信号の自己相関ピーク値が所定値を越えるまでの時
間と予め定めた発信器の設置間隔から速度を計算する。
に近い形をとると、受信器に更に一定周期毎にコマンド
を発生するコマンド発生部を設けると共に、発信器に受
信器からのコマンドを解読して擬似ランダム系列の発生
を指示するコマンド解読部を設けることになる。また本
発明の他の形態としては、相対移動する関係にある発信
器と受信器を有し、発信器を所定間隔を隔てて複数配置
する。この場合、受信器の速度計算部は、特定の発信器
から受信した擬似ランダム系列信号の自己相関ピーク値
が所定値を越えて次の発信器から受信した擬似ランダム
系列信号の自己相関ピーク値が所定値を越えるまでの時
間と予め定めた発信器の設置間隔から速度を計算する。
【０００９】具体的には、自己相関ピークが最大値とな
った時刻を記憶し、隣接する２つの発信器から得られた
自己相関ピーク値の最大値の時刻差に基づいて速度を計
算する。更に本発明の他の形態として、発信器と受信器
との間の相対距離の変化に対する自己相関ピーク値の変
化の関係を予め求めて受信器のメモリに記憶してお
き、、相関計算部で計算した自己相関ピーク値が所定値
Ｃ0 を越えてから一定時間後Ｔ0 に再度コマンドを前記
発信器に発行して第２自己相関ピーク値Ｃ2 を求め、メ
モリの参照で自己相関ピーク値の所定値Ｃ0 から求めた
第１相対距離Ｌ0 と第２自己相関ピーク値Ｃ1 から求め
た第２相対距離Ｌ1 から移動距離（Ｌ0 −Ｌ1）を求め
て相対速度ｖをｖ＝（Ｌ0 −Ｌ1 ）／Ｔ0 として計算し
てもよい。
った時刻を記憶し、隣接する２つの発信器から得られた
自己相関ピーク値の最大値の時刻差に基づいて速度を計
算する。更に本発明の他の形態として、発信器と受信器
との間の相対距離の変化に対する自己相関ピーク値の変
化の関係を予め求めて受信器のメモリに記憶してお
き、、相関計算部で計算した自己相関ピーク値が所定値
Ｃ0 を越えてから一定時間後Ｔ0 に再度コマンドを前記
発信器に発行して第２自己相関ピーク値Ｃ2 を求め、メ
モリの参照で自己相関ピーク値の所定値Ｃ0 から求めた
第１相対距離Ｌ0 と第２自己相関ピーク値Ｃ1 から求め
た第２相対距離Ｌ1 から移動距離（Ｌ0 −Ｌ1）を求め
て相対速度ｖをｖ＝（Ｌ0 −Ｌ1 ）／Ｔ0 として計算し
てもよい。
【００１０】また受信器を２つ設けて移動方向を求める
ようにしてもよい。更に発信器にメモリを設けることで
データキャリアとした場合には、速度計測の際に得られ
た自己相関ピーク値に基づきメモリの読出しを開始する
閾値を決定することが望ましい。
ようにしてもよい。更に発信器にメモリを設けることで
データキャリアとした場合には、速度計測の際に得られ
た自己相関ピーク値に基づきメモリの読出しを開始する
閾値を決定することが望ましい。
【００１１】
【作用】このような構成を備えた本発明の速度計測装置
によれば、道路や線路に設置されているデータキャリア
からの擬似ランダム系列信号の送信機能を発信器として
利用し、また自動車や列車等の移動体側に搭載されたリ
ーダライタを受信器として利用し、リーダライタの相関
計算部による基準系列と受信系列とが一致して自己相関
ピーク値が得られた時刻に基づいて速度を計算すること
ができ、データキャリアをメモリの読み書きにのみなら
ず速度計測に利用でき、データキャリアを用いた交通シ
ステムの広範な普及と利用を促進できる。
によれば、道路や線路に設置されているデータキャリア
からの擬似ランダム系列信号の送信機能を発信器として
利用し、また自動車や列車等の移動体側に搭載されたリ
ーダライタを受信器として利用し、リーダライタの相関
計算部による基準系列と受信系列とが一致して自己相関
ピーク値が得られた時刻に基づいて速度を計算すること
ができ、データキャリアをメモリの読み書きにのみなら
ず速度計測に利用でき、データキャリアを用いた交通シ
ステムの広範な普及と利用を促進できる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の速度計測装置における発信器
と受信器の配置構成を示した説明図である。図１におい
て、移動体４０側には受信器１０が搭載され、一方、道
路やレール等の固定側には発信器２０が設置されてお
り、発信器２０は、例えば一定間隔で設置されている。
移動体４０の受信器１０は固定側の発信器２０に対し間
隔Ｈを保持したままほぼ水平方向に移動できるようにす
る。このときの受信器１０と発信器２０が相対してデー
タ送信可能な間隔は、例えば図示のＲとして定まり、こ
のデータ受信可能な相対移動間隔Ｒは受信器１０側に速
度計算のために予め登録されている。
と受信器の配置構成を示した説明図である。図１におい
て、移動体４０側には受信器１０が搭載され、一方、道
路やレール等の固定側には発信器２０が設置されてお
り、発信器２０は、例えば一定間隔で設置されている。
移動体４０の受信器１０は固定側の発信器２０に対し間
隔Ｈを保持したままほぼ水平方向に移動できるようにす
る。このときの受信器１０と発信器２０が相対してデー
タ送信可能な間隔は、例えば図示のＲとして定まり、こ
のデータ受信可能な相対移動間隔Ｒは受信器１０側に速
度計算のために予め登録されている。
【００１３】図２は図１の受信器１０及び発信器２０の
一実施例を示した実施例構成図である。図２において、
受信器１０は制御部１１，伝送部１２，コマンド発生部
１３，相関計算部１４，比較部１５，メモリ１６及び速
度計算部１７を有する。また、発信器２０は制御部２
１，伝送部２２，コマンド解読部２３及び擬似ランダム
系列発生器２４を備える。
一実施例を示した実施例構成図である。図２において、
受信器１０は制御部１１，伝送部１２，コマンド発生部
１３，相関計算部１４，比較部１５，メモリ１６及び速
度計算部１７を有する。また、発信器２０は制御部２
１，伝送部２２，コマンド解読部２３及び擬似ランダム
系列発生器２４を備える。
【００１４】受信器１０の伝送部１２と発信器２０の伝
送部２２による非接触結合は、例えばコイルを用いた電
磁誘導結合方式が用いられる。また、受信器１０から発
信器２０に対する伝送方式としては、受信器１０は車両
側に搭載されて十分な電力供給を受けて、十分な送信パ
ワーが得られるので、ＦＳＫ変調方式とする。これに対
し、発信器２０から受信器１０に対する伝送方式として
は、発信器２０に対する動作電力の供給が受信器１０か
らのＦＳＫ変調信号の受信整流で得ていることから、送
信パワーが少なくても十分な伝送品質が得られるように
スペクトラム拡散通信方式を採用している。
送部２２による非接触結合は、例えばコイルを用いた電
磁誘導結合方式が用いられる。また、受信器１０から発
信器２０に対する伝送方式としては、受信器１０は車両
側に搭載されて十分な電力供給を受けて、十分な送信パ
ワーが得られるので、ＦＳＫ変調方式とする。これに対
し、発信器２０から受信器１０に対する伝送方式として
は、発信器２０に対する動作電力の供給が受信器１０か
らのＦＳＫ変調信号の受信整流で得ていることから、送
信パワーが少なくても十分な伝送品質が得られるように
スペクトラム拡散通信方式を採用している。
【００１５】スペクトラム拡散通信方式を実現するた
め、発信器２０に設けた擬似ランダム系列発生器２４は
所定ビット長の擬似ランダム系列、例えばＭ0 系列信号
を発生する。発信器２０から送信された擬似ランダム系
列信号は受信器１０の相関計算部１４に与えられ、発信
器２０で発生したと同じ基準擬似ランダム系列と受信系
列との相関計算により受信系列と基準系列とが一致した
ときに自己相関ピーク値を得るようにしている。
め、発信器２０に設けた擬似ランダム系列発生器２４は
所定ビット長の擬似ランダム系列、例えばＭ0 系列信号
を発生する。発信器２０から送信された擬似ランダム系
列信号は受信器１０の相関計算部１４に与えられ、発信
器２０で発生したと同じ基準擬似ランダム系列と受信系
列との相関計算により受信系列と基準系列とが一致した
ときに自己相関ピーク値を得るようにしている。
【００１６】図３は図２の受信器１０に設けた相関計算
部１４の実施例構成図であり、シフトレジスタ３０，積
和演算器３１及び基準値レジスタ３２で構成される。シ
フトレジスタ３２は受信信号のサンプルデータ、即ち受
信サンプルデータが直列的に順次入力される。一方、基
準値レジスタ３２には、図２に示した発信器側で発生す
るＭ0 系列信号が基準系列信号として固定的に格納され
ている。
部１４の実施例構成図であり、シフトレジスタ３０，積
和演算器３１及び基準値レジスタ３２で構成される。シ
フトレジスタ３２は受信信号のサンプルデータ、即ち受
信サンプルデータが直列的に順次入力される。一方、基
準値レジスタ３２には、図２に示した発信器側で発生す
るＭ0 系列信号が基準系列信号として固定的に格納され
ている。
【００１７】積和演算器３１はシフトレジスタ３０と基
準値レジスタ３２の各系列要素を個別に掛け合わせてそ
の総和を求める。即ち、自己相関値を演算している。図
４はビット長ｎ（系列要素数ｎ個）の擬似ランダム系列
信号についての受信系列と基準系列が周期Ｔ毎に一致し
たときの積和演算器３１の出力値を示しており、両者が
一致しない間は−（１／ｎ）の値であるが、両系列が一
致すると、相対値１に示すように自己相関ピーク値が得
られる。
準値レジスタ３２の各系列要素を個別に掛け合わせてそ
の総和を求める。即ち、自己相関値を演算している。図
４はビット長ｎ（系列要素数ｎ個）の擬似ランダム系列
信号についての受信系列と基準系列が周期Ｔ毎に一致し
たときの積和演算器３１の出力値を示しており、両者が
一致しない間は−（１／ｎ）の値であるが、両系列が一
致すると、相対値１に示すように自己相関ピーク値が得
られる。
【００１８】再び図２を参照するに、相関計算部１４で
受信系列，基準系列の一致により得られた自己相関ピー
ク値は比較部１５に与えられ、予め定めた閾値ＴＨと比
較され、まず閾値ＴＨを上回ったときの時刻ｔ１がメモ
リ１６に記憶される。続いて比較部１５は自己相関ピー
ク値が閾値ＴＨを下回るか否か監視しており、閾値ＴＨ
を下回った時刻ｔ２を同じくメモリ１６に記憶する。
受信系列，基準系列の一致により得られた自己相関ピー
ク値は比較部１５に与えられ、予め定めた閾値ＴＨと比
較され、まず閾値ＴＨを上回ったときの時刻ｔ１がメモ
リ１６に記憶される。続いて比較部１５は自己相関ピー
ク値が閾値ＴＨを下回るか否か監視しており、閾値ＴＨ
を下回った時刻ｔ２を同じくメモリ１６に記憶する。
【００１９】即ち、図１における発信器２０に受信器１
０が近づき、通信可能な間隔Ｒの通過開始時刻ｔ１と通
過終了時刻ｔ２を検出することになる。メモリ１６に対
する時刻ｔ１，ｔ２の記憶が済むと、制御部１１は速度
計算部１７を起動し、メモリ１６の時刻ｔ１とｔ２の時
刻差ΔＴと、図１に示す発信器２０に対する受信器１０
の通信可能間隔Ｒから移動体４０の速度を計算する。
０が近づき、通信可能な間隔Ｒの通過開始時刻ｔ１と通
過終了時刻ｔ２を検出することになる。メモリ１６に対
する時刻ｔ１，ｔ２の記憶が済むと、制御部１１は速度
計算部１７を起動し、メモリ１６の時刻ｔ１とｔ２の時
刻差ΔＴと、図１に示す発信器２０に対する受信器１０
の通信可能間隔Ｒから移動体４０の速度を計算する。
【００２０】速度計算部１７で計算された速度はメモリ
１６に記憶され、制御部１１に対する表示装置や制御装
置からの要求に対し速度データを転送する。また、実際
の速度表示や速度を用いた制御にあっては、速度計算部
１７で計算された複数の計算結果の平均値を用いるよう
にしてもよい。更に、速度計測のため受信器１０の制御
部１１は、コマンド発生部１３に一定のサンプリング周
期毎に発信器２０からの応答を得るためのコマンドを発
生しており、従って図１のように発信器２０に対し受信
器１０が通信可能状態で相対している間、発信器２０か
らはサンプリング周期毎に擬似ランダム系列信号が送信
されるようになる。
１６に記憶され、制御部１１に対する表示装置や制御装
置からの要求に対し速度データを転送する。また、実際
の速度表示や速度を用いた制御にあっては、速度計算部
１７で計算された複数の計算結果の平均値を用いるよう
にしてもよい。更に、速度計測のため受信器１０の制御
部１１は、コマンド発生部１３に一定のサンプリング周
期毎に発信器２０からの応答を得るためのコマンドを発
生しており、従って図１のように発信器２０に対し受信
器１０が通信可能状態で相対している間、発信器２０か
らはサンプリング周期毎に擬似ランダム系列信号が送信
されるようになる。
【００２１】図５は図１及び図２に示した発信器１０側
における速度計測処理を示したフローチャートである。
図５において、まずステップＳ１で所定のサンプリング
周期か否かチェックしており、サンプリング周期に達す
るとステップＳ２に進んでコマンドを発生する。このコ
マンド発生に対し、発信器２０側はコマンド解析結果に
基づき擬似ランダム系列信号を発生して送り返してくる
ようになり、受信系列と基準系列が一致すると自己相関
ピーク値ＣがステップＳ３で検出される。
における速度計測処理を示したフローチャートである。
図５において、まずステップＳ１で所定のサンプリング
周期か否かチェックしており、サンプリング周期に達す
るとステップＳ２に進んでコマンドを発生する。このコ
マンド発生に対し、発信器２０側はコマンド解析結果に
基づき擬似ランダム系列信号を発生して送り返してくる
ようになり、受信系列と基準系列が一致すると自己相関
ピーク値ＣがステップＳ３で検出される。
【００２２】この自己相関ピーク値ＣはステップＳ４で
所定の閾値ＴＨと比較され、閾値ＴＨ以上であればステ
ップＳ５に進んで、そのときの時刻ｔ１を記憶する。時
刻ｔ１の記憶が済むと、ステップＳ６でサンプリング周
期に達する毎にステップＳ７でコマンドを発行し、ステ
ップＳ８で発信器２０からの擬似ランダム系列信号の発
生に基づく自己相関ピーク値Ｃの検出を行い、ステップ
Ｓ９で自己相関ピーク値が今度は閾値ＴＨより小さくな
るか否か監視する。
所定の閾値ＴＨと比較され、閾値ＴＨ以上であればステ
ップＳ５に進んで、そのときの時刻ｔ１を記憶する。時
刻ｔ１の記憶が済むと、ステップＳ６でサンプリング周
期に達する毎にステップＳ７でコマンドを発行し、ステ
ップＳ８で発信器２０からの擬似ランダム系列信号の発
生に基づく自己相関ピーク値Ｃの検出を行い、ステップ
Ｓ９で自己相関ピーク値が今度は閾値ＴＨより小さくな
るか否か監視する。
【００２３】ステップＳ９で自己相関ピーク値Ｃが閾値
ＴＨを下回ったことが判別されるとステップＳ１０に進
み、そのときの時刻ｔ２を記憶する。このような時刻ｔ
１及びｔ２の記憶が済むと、ステップＳ１１で図１に示
す通信可能な間隔Ｒを時刻差（ｔ２−ｔ１）で割って速
度Ｖを求める。以下同様に、移動体４０側の発信器１０
が道路やレール側に設置した発信器２０を通過する毎に
同じ処理を繰り返す。
ＴＨを下回ったことが判別されるとステップＳ１０に進
み、そのときの時刻ｔ２を記憶する。このような時刻ｔ
１及びｔ２の記憶が済むと、ステップＳ１１で図１に示
す通信可能な間隔Ｒを時刻差（ｔ２−ｔ１）で割って速
度Ｖを求める。以下同様に、移動体４０側の発信器１０
が道路やレール側に設置した発信器２０を通過する毎に
同じ処理を繰り返す。
【００２４】図６は本発明の第２実施例における受信器
と発信器の配置を示した説明図である。図６の第２実施
例にあっては、道路や線路側に少なくとも２つの発信器
２０−１，２０−２を所定の間隔Ｒで設置しており、移
動体４０に搭載した受信器１０は各発信器２０−１，２
０−２を通過する毎に通過時刻ｔ１，ｔ２を記憶する。
と発信器の配置を示した説明図である。図６の第２実施
例にあっては、道路や線路側に少なくとも２つの発信器
２０−１，２０−２を所定の間隔Ｒで設置しており、移
動体４０に搭載した受信器１０は各発信器２０−１，２
０−２を通過する毎に通過時刻ｔ１，ｔ２を記憶する。
【００２５】例えば図６に示すように、発信器２０−１
を受信器１０が通過する際に、サンプリング周期でコマ
ンドを発行して発信器２０−１より一定周期で擬似ラン
ダム系列信号を発信させ、発信器２０−１に対し受信器
１０が図示のように最適通信位置で相対したときに、相
関計算部１４から出力される自己相関ピーク値Ｃは最大
値となるので、このときの時刻を通過時刻として記憶す
る。
を受信器１０が通過する際に、サンプリング周期でコマ
ンドを発行して発信器２０−１より一定周期で擬似ラン
ダム系列信号を発信させ、発信器２０−１に対し受信器
１０が図示のように最適通信位置で相対したときに、相
関計算部１４から出力される自己相関ピーク値Ｃは最大
値となるので、このときの時刻を通過時刻として記憶す
る。
【００２６】次に設けられている発信器２０−２に受信
器１０が１０´に示すように相対した場合にも、同様に
して自己相関ピーク値Ｃの最大値が得られた時刻ｔ２を
記憶する。このようにして２つの発信器２０−１，２０
−２の通過時刻ｔ１，ｔ２が記憶できたならば、図５の
ステップＳ１１と同様にして速度Ｖを計算する。実際に
は、発信器は一定間隔で連続的に配置されていることか
ら、先頭の発信器を除いて、２番目の発信器以降につい
ては発信器通過毎に速度Ｖを計算することができる。
器１０が１０´に示すように相対した場合にも、同様に
して自己相関ピーク値Ｃの最大値が得られた時刻ｔ２を
記憶する。このようにして２つの発信器２０−１，２０
−２の通過時刻ｔ１，ｔ２が記憶できたならば、図５の
ステップＳ１１と同様にして速度Ｖを計算する。実際に
は、発信器は一定間隔で連続的に配置されていることか
ら、先頭の発信器を除いて、２番目の発信器以降につい
ては発信器通過毎に速度Ｖを計算することができる。
【００２７】尚、図６の自己相関ピーク値の最大値が得
られる発信器２０−１と発信器２０−２の間隔Ｒは、実
際には発信器２０−１と２０−２の設置間隔に一致す
る。更に本発明の他の実施例としては、図１の１つの発
信器通過時に行う速度計算と図６の２つの発信器を通過
するときの速度計算とを組み合わせるようにしてもよ
い。
られる発信器２０−１と発信器２０−２の間隔Ｒは、実
際には発信器２０−１と２０−２の設置間隔に一致す
る。更に本発明の他の実施例としては、図１の１つの発
信器通過時に行う速度計算と図６の２つの発信器を通過
するときの速度計算とを組み合わせるようにしてもよ
い。
【００２８】また、図２の受信器１０と発信器２０にあ
っては、図７に示した従来のリーダライタ１００とデー
タキャリア２００を応用することから、基本的には同じ
構成を有するが、データキャリアとして用いずに単に速
度計測を行う場合には、コマンド発生部１３とコマンド
解読部２３は不要であり、発信器２０の制御部２１によ
り周期的に擬似ランダム系列発生器２３を移動して擬似
ランダム系列信号を発生するようにすればよい。
っては、図７に示した従来のリーダライタ１００とデー
タキャリア２００を応用することから、基本的には同じ
構成を有するが、データキャリアとして用いずに単に速
度計測を行う場合には、コマンド発生部１３とコマンド
解読部２３は不要であり、発信器２０の制御部２１によ
り周期的に擬似ランダム系列発生器２３を移動して擬似
ランダム系列信号を発生するようにすればよい。
【００２９】また、図８のデータキャリアの機能をもた
せるためには、図２の発信器２０の制御部２１に対しメ
モリを設ければよい。このメモリとしては、ＥＥＰＲＯ
Ｍ等の不揮発性メモリを用いることが望ましい。また、
発信器２０にメモリを設けてデータキャリアとしての機
能をもたせた場合には、本発明の速度計測の時刻ｔ１，
ｔ２の計算のために使用した自己相関ピーク値に基づい
て、発信器２０のメモリの読出データを表す擬似ランダ
ム系列受信信号、即ち自己相関計算部１４で計算される
自己相関ピーク値の閾値を決定し、この閾値以上となっ
たときに発信器２０のメモリ読出しを開始することで、
データキャリアとして用いた場合のデータ読出しの信頼
性は保証することができる。
せるためには、図２の発信器２０の制御部２１に対しメ
モリを設ければよい。このメモリとしては、ＥＥＰＲＯ
Ｍ等の不揮発性メモリを用いることが望ましい。また、
発信器２０にメモリを設けてデータキャリアとしての機
能をもたせた場合には、本発明の速度計測の時刻ｔ１，
ｔ２の計算のために使用した自己相関ピーク値に基づい
て、発信器２０のメモリの読出データを表す擬似ランダ
ム系列受信信号、即ち自己相関計算部１４で計算される
自己相関ピーク値の閾値を決定し、この閾値以上となっ
たときに発信器２０のメモリ読出しを開始することで、
データキャリアとして用いた場合のデータ読出しの信頼
性は保証することができる。
【００３０】図７は本発明の第３実施例を示した実施例
構成図であり、この実施例は、予め求めた発信器と受信
器の相対距離の変化に対する自己相関ピーク値の変化の
特性を測定しておいて相対速度を求めるようにしたこと
を特徴とする。図７（ａ）は固定設置された発信器２０
に対し移動体４０に搭載した受信器１０が移動して行く
状態を示している。この場合、図７（ｂ）に示すよう
に、受信器１０と発信器２０が完全に相対した時の相対
距離を零として横軸にとり、零点に対し相対距離を変化
させて自己相関ピーク値を測定すると特性曲線５０が得
られる。
構成図であり、この実施例は、予め求めた発信器と受信
器の相対距離の変化に対する自己相関ピーク値の変化の
特性を測定しておいて相対速度を求めるようにしたこと
を特徴とする。図７（ａ）は固定設置された発信器２０
に対し移動体４０に搭載した受信器１０が移動して行く
状態を示している。この場合、図７（ｂ）に示すよう
に、受信器１０と発信器２０が完全に相対した時の相対
距離を零として横軸にとり、零点に対し相対距離を変化
させて自己相関ピーク値を測定すると特性曲線５０が得
られる。
【００３１】そこで予め測定された特性曲線５０、即ち
相対距離に対する自己相関ピーク値の変化を示す特性曲
線５０を例えばテーブルデータとして作成して図２に示
したと同じ構成をもつ受信器１０側のメモリ１６に予め
記憶しておく。受信器１０の制御部１１は次の手順に従
って速度計算部１７の処理を行う。 発信器２０から送られてきた擬似ランダム系列の受信
信号から相関計算部１４で計算した自己相関ピーク値Ｃ
が閾値ＴＨを越えたか否か監視する。
相対距離に対する自己相関ピーク値の変化を示す特性曲
線５０を例えばテーブルデータとして作成して図２に示
したと同じ構成をもつ受信器１０側のメモリ１６に予め
記憶しておく。受信器１０の制御部１１は次の手順に従
って速度計算部１７の処理を行う。 発信器２０から送られてきた擬似ランダム系列の受信
信号から相関計算部１４で計算した自己相関ピーク値Ｃ
が閾値ＴＨを越えたか否か監視する。
【００３２】閾値ＴＨを越えた時の自己相関ピーク値
ＣをＣ0 とし、この時点から一定時間Ｔ0 後に再度コマ
ンドを発信器２０に発行して第２自己相関ピーク値Ｃ1
を求める。 メモリ１６の参照で閾値ＴＨを越えた時の自己相関ピ
ーク値Ｃ0 から相対距離Ｌ0 を求めると共に、第２自己
相関ピーク値Ｃ1 から相対距離Ｌ1 を求める。
ＣをＣ0 とし、この時点から一定時間Ｔ0 後に再度コマ
ンドを発信器２０に発行して第２自己相関ピーク値Ｃ1
を求める。 メモリ１６の参照で閾値ＴＨを越えた時の自己相関ピ
ーク値Ｃ0 から相対距離Ｌ0 を求めると共に、第２自己
相関ピーク値Ｃ1 から相対距離Ｌ1 を求める。
【００３３】２つの相対距離Ｌ0 ，Ｌ1 の差から移動
距離（Ｌ0 −Ｌ1 ）を求め、 Ｖ＝（Ｌ0 −Ｌ1 ）／Ｔ0 として相対速度Ｖを計算する。この第３実施例にあって
は、受信器１０ごとに算出された自己相関ピーク値にバ
ラ付きがあっても、図７（ｂ）に示した特性曲線５０の
Ｃ0 −Ｃ1 間の特性曲線５０の傾きは略一定であり、特
性曲線５０−１のように低下しても、５０−２のように
増加しても自己相関ピーク値Ｃ0 ，Ｃ1 から求める移動
距離はほとんど変化せず、安定した相対速度が計算でき
る。
距離（Ｌ0 −Ｌ1 ）を求め、 Ｖ＝（Ｌ0 −Ｌ1 ）／Ｔ0 として相対速度Ｖを計算する。この第３実施例にあって
は、受信器１０ごとに算出された自己相関ピーク値にバ
ラ付きがあっても、図７（ｂ）に示した特性曲線５０の
Ｃ0 −Ｃ1 間の特性曲線５０の傾きは略一定であり、特
性曲線５０−１のように低下しても、５０−２のように
増加しても自己相関ピーク値Ｃ0 ，Ｃ1 から求める移動
距離はほとんど変化せず、安定した相対速度が計算でき
る。
【００３４】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、移動体側のデータキャリアから道路や線路側に設置
されたデータキャリアに対し、単なるデータの読み書き
を行うだけではなく、データキャリアからのスペクトラ
ム拡散通信による自己相関計算の結果を利用して速度を
計測することができ、データキャリアを用いた交通シス
テムでの応用範囲を更に拡大することができる。
ば、移動体側のデータキャリアから道路や線路側に設置
されたデータキャリアに対し、単なるデータの読み書き
を行うだけではなく、データキャリアからのスペクトラ
ム拡散通信による自己相関計算の結果を利用して速度を
計測することができ、データキャリアを用いた交通シス
テムでの応用範囲を更に拡大することができる。
【図１】本発明による発信器と発信器の配置を示した説
明図
明図
【図２】本発明の受信器と発信器の実施例構成図
【図３】相関計算部の実施例構成図
【図４】図３で求める自己相関ピーク値の説明図
【図５】図１の速度計算処理を示したフローチャート
【図６】本発明による発信器と受信器の他の配置を示し
た説明図
た説明図
【図７】本発明の第３実施例を示した説明図
【図８】従来のデータキャリアとリーダライタの説明図
１０：受信器 １１，２１：制御部 １２，２２：伝送部 １３：コマンド発生部 １４：相関計算部 １５：比較部 １６：メモリ １７：速度計算部 ２０，２０−１，２０−２：発信器 ２３：コマンド解読部 ２４：擬似ランダム系列発生部 ３０：シフトレジスタ ３１：積和演算器 ３２：基準値レジスタ ４０：移動体 ５０：特性曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−145972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−84557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−212897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−106419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−82364（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−177757（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−42457（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 3/80 G01P 3/66
Claims (7)
- 【請求項１】相対移動する関係にある発信器と受信器を
有し、 前記発信器に周期的に擬似ランダム系列信号を発生して
送信させる擬似ランダム系列発生部を設け、 前記受信器には、前記発信器から送られてきた擬似ラン
ダム系列の受信信号から自己相関ピーク値を計算する相
関計算部と、自己相関ピーク値が所定値を越えてから下
がるまでの時間と前記自己相関ピーク値が所定値を越え
ている予め定めた発信器と受信器の相対移動間隔とから
速度を計算する速度計算部とを設けたことを特徴とする
速度計測装置。 - 【請求項２】相対移動する関係にある発信器と受信器を
有し、且つ前記発信器を所定間隔を隔てて複数配置し、 前記発信器に周期的に擬似ランダム系列信号を発生して
送信させる擬似ランダム系列発生部を設け、 前記受信器には、前記発信器から送られてきた擬似ラン
ダム系列の受信信号から自己相関ピーク値を計算する相
関計算部と、特定の発信器から受信した擬似ランダム系
列信号の自己相関ピーク値が所定値を越えて次の発信器
から受信した擬似ランダム系列信号の自己相関ピーク値
が所定値を越えるまでの時間と予め定めた発信器の設置
間隔から速度を計算する速度計算部とを設けたことを特
徴とする速度計測装置。 - 【請求項３】請求項２記載の速度計測装置に於いて、前
記速度計算部は、自己相関ピーク値が最大値となった時
刻を記憶し、隣接する２つの発信器から得られた自己相
関ピーク値の最大値の時刻差に基づいて速度を計算する
ことを特徴とする速度計測装置。 - 【請求項４】相対移動する関係にある発信器と受信器を
有し、 前記発信器に前記受信器からのコマンドを解読して擬似
ランダム系列信号の発生を指示するコマンド解読部と、
該擬似ランダム系列信号を発生して送信させる擬似ラン
ダム系列発生部を設け、 前記受信器には、前記発信器から送られてきた擬似ラン
ダム系列の受信信号から自己相関ピーク値を計算する相
関計算部と、発信器との相対距離の変化に対する自己相
関ピーク値の変化の関係を予め記憶したメモリと、前記
相関計算部で計算した自己相関ピーク値が所定値を越え
てから一定時間後に再度コマンドを前記発信器に発行し
て第２自己相関ピーク値を求め、前記メモリの参照で自
己相関ピーク値の所定値から求めた第１相対距離と前記
第２自己相関ピーク値から求めた第２相対距離から移動
距離を求めて相対速度を計算する速度計算部とを設けた
ことを特徴とする速度計測装置。 - 【請求項５】請求項１乃至４記載の速度計測装置に於い
て、前記受信器に更に一定周期毎にコマンドを発生する
コマンド発生部を設けると共に、前記発信器に受信器か
らのコマンドを解読して擬似ランダム系列の発生を指示
するコマンド解読部を設けたことを特徴とする速度計測
装置。 - 【請求項６】請求項１乃至５記載の速度計測装置に於い
て、前記受信器を２つ設けて移動方向を求めることを特
徴とする速度計測装置。 - 【請求項７】請求項１乃至６記載の速度計測装置に於い
て、前記発信器は更にメモリを備え、前記受信器は速度
計測の際に得られた自己相関ピーク値に基づき前記メモ
リの読出しを開始する閾値を決定することを特徴とする
速度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04236608A JP3118094B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 速度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04236608A JP3118094B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 速度計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682466A JPH0682466A (ja) | 1994-03-22 |
| JP3118094B2 true JP3118094B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=17003165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04236608A Expired - Fee Related JP3118094B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 速度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3118094B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012042271A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Railway Technical Research Institute | 走行速度検出装置 |
| JP2012112793A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | 速度計測装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2741177B2 (ja) * | 1994-12-22 | 1998-04-15 | 帝国ピストンリング株式会社 | 内燃機関用乾式ライナ |
| JP7053438B2 (ja) * | 2018-11-26 | 2022-04-12 | 株式会社東芝 | 電子装置、電子システム、方法、およびプログラム |
| DE202018107011U1 (de) * | 2018-12-09 | 2019-02-21 | MagSens Unternehmergesellschaft (haftungsbeschränkt) | Vorrichtung zur Bestimmung von Betriebsparametern von Fahrzeugen und zugehöriger Infrastruktur |
| CN112179422B (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-23 | 湖南大学 | 一种利用桥梁挠度识别车轴和车速的方法和系统 |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP04236608A patent/JP3118094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012042271A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Railway Technical Research Institute | 走行速度検出装置 |
| JP2012112793A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | 速度計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682466A (ja) | 1994-03-22 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |