JP3321496B2 - 移動体の位置検知装置 - Google Patents
移動体の位置検知装置Info
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- JP3321496B2 JP3321496B2 JP16596494A JP16596494A JP3321496B2 JP 3321496 B2 JP3321496 B2 JP 3321496B2 JP 16596494 A JP16596494 A JP 16596494A JP 16596494 A JP16596494 A JP 16596494A JP 3321496 B2 JP3321496 B2 JP 3321496B2
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- Japan
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種鉄道、モノレー
ル、エレベータ等、専用の移動路上を走行する移動体の
位置検知装置に関し、特に、交差誘導線を用いた移動体
の位置検知装置における誘導線故障に対する信頼度を高
める技術に関する。
ル、エレベータ等、専用の移動路上を走行する移動体の
位置検知装置に関し、特に、交差誘導線を用いた移動体
の位置検知装置における誘導線故障に対する信頼度を高
める技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、磁気浮上式鉄道では、列車の位
置検知に６対の誘導線対から成る交差誘導線を用いた方
式が採用されている。この方式においては、列車に一定
周波数の信号を出力する位置信号発信器及び送信アンテ
ナを搭載し、移動路に沿って一定周期Ｐで複数の誘導ル
ープを有する誘導線対６対を敷設する。誘導線対が有す
る誘導ループは移動路方向にＰ／６づつずれている。そ
の各誘導線対により受信される受信信号を２対づつ組み
合わせ、正弦波状の３相信号をつくり、その位相差を通
じて列車の位相角を求めるものである。
置検知に６対の誘導線対から成る交差誘導線を用いた方
式が採用されている。この方式においては、列車に一定
周波数の信号を出力する位置信号発信器及び送信アンテ
ナを搭載し、移動路に沿って一定周期Ｐで複数の誘導ル
ープを有する誘導線対６対を敷設する。誘導線対が有す
る誘導ループは移動路方向にＰ／６づつずれている。そ
の各誘導線対により受信される受信信号を２対づつ組み
合わせ、正弦波状の３相信号をつくり、その位相差を通
じて列車の位相角を求めるものである。
【０００３】ところで、この６対の誘導対の内１対に障
害が起きた場合、２対づつ組み合わせて得られる３相信
号の内、正規な信号は２相のみとなり、そのままでは正
常な位置検知はできなくなる。
害が起きた場合、２対づつ組み合わせて得られる３相信
号の内、正規な信号は２相のみとなり、そのままでは正
常な位置検知はできなくなる。
【０００４】このような誘導線故障に対する信頼度を向
上させるためには同じ構成の交差誘導線をもう一本敷設
し、冗長構成にする方法がある。
上させるためには同じ構成の交差誘導線をもう一本敷設
し、冗長構成にする方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな冗長構成は敷設距離が長距離になると経済的負担が
大きくなる。本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、交差誘導線を構成する誘導線対の内、１対に障害が
起きた場合でも、交差誘導線の冗長構成によらずに正常
な位置検知を可能とする移動体の位置検知装置を提供す
ることを目的とする。
うな冗長構成は敷設距離が長距離になると経済的負担が
大きくなる。本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、交差誘導線を構成する誘導線対の内、１対に障害が
起きた場合でも、交差誘導線の冗長構成によらずに正常
な位置検知を可能とする移動体の位置検知装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
１に示すように、移動体の移動方向に沿って設けられた
交差誘導線の受信信号より位置情報を検出する手段とし
て、たとえ交差誘導線を構成する複数の誘導線対の内１
対が断線した場合でも、断線した誘導線対に応じた位置
情報算出用の算出方式に切り換えることにより、残りの
誘導線対により受信された正常な受信信号のみを用いて
移動体の位置情報を検出することができる算出方式選択
手段と、該算出方式選択手段により選択された算出方式
により算出された移動体の位置情報に対し、予め用意さ
れた補正データ群により位置情報を補正する情報補正手
段とを備えて構成した。
１に示すように、移動体の移動方向に沿って設けられた
交差誘導線の受信信号より位置情報を検出する手段とし
て、たとえ交差誘導線を構成する複数の誘導線対の内１
対が断線した場合でも、断線した誘導線対に応じた位置
情報算出用の算出方式に切り換えることにより、残りの
誘導線対により受信された正常な受信信号のみを用いて
移動体の位置情報を検出することができる算出方式選択
手段と、該算出方式選択手段により選択された算出方式
により算出された移動体の位置情報に対し、予め用意さ
れた補正データ群により位置情報を補正する情報補正手
段とを備えて構成した。
【０００７】本発明においては、前記算出方式選択手段
により選択された算出方式により算出された移動体の位
置情報として位相角を用いることができる。また、前記
算出方式選択手段は、通常時の位置情報算出用の算出方
式と断線した誘導線対に応じた複数の位置情報算出用の
算出方式を記憶保持しておき、その中から誘導線対の状
況に応じて使用する算出方式を選択する方式とすること
ができる。また、前記情報補正手段は前記算出方式選択
手段により選択された算出方式により算出される位相角
が含む誤差を補正するための補正データを、予め所定数
記憶保持しておき、その中から算出された位相角に該当
する補正データを選択し補正する方式とすることができ
る。
により選択された算出方式により算出された移動体の位
置情報として位相角を用いることができる。また、前記
算出方式選択手段は、通常時の位置情報算出用の算出方
式と断線した誘導線対に応じた複数の位置情報算出用の
算出方式を記憶保持しておき、その中から誘導線対の状
況に応じて使用する算出方式を選択する方式とすること
ができる。また、前記情報補正手段は前記算出方式選択
手段により選択された算出方式により算出される位相角
が含む誤差を補正するための補正データを、予め所定数
記憶保持しておき、その中から算出された位相角に該当
する補正データを選択し補正する方式とすることができ
る。
【０００８】
【作用】上記の構成において、断線した誘導線対に応じ
て位置情報の算出方式を選択できるため、これまででき
なかった断線時の位置検知も可能となり、移動体の位置
検知装置における誘導線故障に対する信頼度が向上す
る。また、断線時の位置情報の算出方式では、通常より
も少ない誘導線受信信号しか使用できないため、算出さ
れた値は通常よりも大きな誤差を含む可能性が有るが、
予め予想される算出結果に対しその補正データを必要数
記憶保持しておき、算出結果に該当する補正データによ
り補正することにより、通常状態と同等の位置検知精度
を確保することができる。
て位置情報の算出方式を選択できるため、これまででき
なかった断線時の位置検知も可能となり、移動体の位置
検知装置における誘導線故障に対する信頼度が向上す
る。また、断線時の位置情報の算出方式では、通常より
も少ない誘導線受信信号しか使用できないため、算出さ
れた値は通常よりも大きな誤差を含む可能性が有るが、
予め予想される算出結果に対しその補正データを必要数
記憶保持しておき、算出結果に該当する補正データによ
り補正することにより、通常状態と同等の位置検知精度
を確保することができる。
【０００９】
【実施例】本発明を図２〜図６に示す実施例に従って説
明する。図２は、本発明の移動体の位置検知装置の一実
施例を示す概略構成図である。図２において移動体１に
は車上送信機１１と送信アンテナ１２を搭載し、沿線に
敷設された交差誘導線２を構成する誘導線対２１〜２６
のループ部との電磁誘導結合により誘導線対に誘導線受
信信号を生じさせる。誘導線受信信号は、各誘導線対毎
に位置信号処理装置３の受信信号入力部３１に入力さ
れ、増幅，検波された後Ａ／Ｄ変換され、ディジタルデ
ータとして演算処理部３２に入力される。前記算出方式
選択手段及び前記情報補正手段はこの演算処理部３２で
実現される。
明する。図２は、本発明の移動体の位置検知装置の一実
施例を示す概略構成図である。図２において移動体１に
は車上送信機１１と送信アンテナ１２を搭載し、沿線に
敷設された交差誘導線２を構成する誘導線対２１〜２６
のループ部との電磁誘導結合により誘導線対に誘導線受
信信号を生じさせる。誘導線受信信号は、各誘導線対毎
に位置信号処理装置３の受信信号入力部３１に入力さ
れ、増幅，検波された後Ａ／Ｄ変換され、ディジタルデ
ータとして演算処理部３２に入力される。前記算出方式
選択手段及び前記情報補正手段はこの演算処理部３２で
実現される。
【００１０】図３に算出方式選択手段に含まれる算出方
式の内、通常算出方式の原理を示す。本実施例で使用す
る交差誘導線は、図３（イ）に示すように６対の誘導線
対により構成され、１対中のループ間隔は一定周期ｐで
あり、誘導線対間はｐ／６づつずらした構成である。各
誘導線対に誘起する誘導線受信信号は移動体上の送信ア
ンテナが誘導線対のループ中心に来たとき最大になり、
隣接するループ間中心で最小になる。各誘導線対の受信
波を検波し、対応する２対の信号を合成すると図３
（ロ）のように正弦波状の３相の信号Ｕ，Ｖ，Ｗを得
る。ｐを角度２πに対応させると、得られた３相信号
Ｕ，Ｖ，Ｗは、アンテナ位置をｘとすると、
式の内、通常算出方式の原理を示す。本実施例で使用す
る交差誘導線は、図３（イ）に示すように６対の誘導線
対により構成され、１対中のループ間隔は一定周期ｐで
あり、誘導線対間はｐ／６づつずらした構成である。各
誘導線対に誘起する誘導線受信信号は移動体上の送信ア
ンテナが誘導線対のループ中心に来たとき最大になり、
隣接するループ間中心で最小になる。各誘導線対の受信
波を検波し、対応する２対の信号を合成すると図３
（ロ）のように正弦波状の３相の信号Ｕ，Ｖ，Ｗを得
る。ｐを角度２πに対応させると、得られた３相信号
Ｕ，Ｖ，Ｗは、アンテナ位置をｘとすると、
【数１】
【００１１】と表すことができる。ここでＵＶＷ相互に
２／３πの差が生じるようにベクトル変位を与えたもの
をそれぞれ、ベクトルｕ，ｖ，ｗとし、ベクトルＥを、
２／３πの差が生じるようにベクトル変位を与えたもの
をそれぞれ、ベクトルｕ，ｖ，ｗとし、ベクトルＥを、
【数２】
【００１２】と定義すると、Ｅのベクトル角は、図３
（ハ）のように、移動体上の送信アンテナの移動に伴
い、ｐを周期として連続的に変化する。そのベクトル角
Φを取り出したものが図３（ニ）である。ここで検知位
相角θを、
（ハ）のように、移動体上の送信アンテナの移動に伴
い、ｐを周期として連続的に変化する。そのベクトル角
Φを取り出したものが図３（ニ）である。ここで検知位
相角θを、
【数３】
【００１３】と定義すると、図３（ハ）に示すように、
ｐを周期としてｘの増加に比例するθが得られる。具体
的には（２）式の処理を行い、θ＝２π毎にｐをカウン
トする。このカウント値とθを組み合わせることにより
連続的な移動体位置検知が可能となる。
ｐを周期としてｘの増加に比例するθが得られる。具体
的には（２）式の処理を行い、θ＝２π毎にｐをカウン
トする。このカウント値とθを組み合わせることにより
連続的な移動体位置検知が可能となる。
【数４】
【００１４】図４に、算出方式選択手段に含まれる算出
方式の内、第５対断線時算出方式の原理を示す。図４
（イ）のように第５対に断線等の障害が生じた場合、前
記３相信号Ｕ，Ｖ，Ｗの内、第５対の受信信号を使用す
るＷのデータは信用できない。そこでＵ，Ｖのデータに
基づくベクトルｕ，ｖのみを用いてベクトルＥを、
方式の内、第５対断線時算出方式の原理を示す。図４
（イ）のように第５対に断線等の障害が生じた場合、前
記３相信号Ｕ，Ｖ，Ｗの内、第５対の受信信号を使用す
るＷのデータは信用できない。そこでＵ，Ｖのデータに
基づくベクトルｕ，ｖのみを用いてベクトルＥを、
【数５】
【００１５】と定義し直すと、Ｅのベクトル角は、図４
（ハ）のように、図３（ハ）とは逆回転ながら移動体上
の送信アンテナの移動に伴い、ｐを周期として連続的に
変化する。そのベクトル角Φを取り出したものが図３
（ニ）である。ここで検知位相角θを、
（ハ）のように、図３（ハ）とは逆回転ながら移動体上
の送信アンテナの移動に伴い、ｐを周期として連続的に
変化する。そのベクトル角Φを取り出したものが図３
（ニ）である。ここで検知位相角θを、
【数６】
【００１６】と定義し直すと、図４（ハ）に示すよう
に、図３（ハ）と同じようにｐを周期としてｘの増加に
比例するθが得られる。具体的には（４）式の処理を行
い、θ＝２π毎にｐをカウントする。このカウント値と
θを組み合わせることにより連続的な移動体位置検知が
可能となる。
に、図３（ハ）と同じようにｐを周期としてｘの増加に
比例するθが得られる。具体的には（４）式の処理を行
い、θ＝２π毎にｐをカウントする。このカウント値と
θを組み合わせることにより連続的な移動体位置検知が
可能となる。
【数７】
【００１７】前記Ｕ，Ｖ，Ｗの内、Ｗのデータが信用で
きなくなるのは、第２対に断線等の障害が生じた場合も
同様である。よって、第２対断線時算出方式でも（４）
式を使用する。
きなくなるのは、第２対に断線等の障害が生じた場合も
同様である。よって、第２対断線時算出方式でも（４）
式を使用する。
【００１８】第１対障害時及び第４対障害時には、前記
３相信号Ｕ，Ｖ，Ｗの内、Ｕのデータが信用できない。
そこでＶ，Ｗのデータに基づくベクトルｖ，ｗのみを用
いてベクトルＥを、
３相信号Ｕ，Ｖ，Ｗの内、Ｕのデータが信用できない。
そこでＶ，Ｗのデータに基づくベクトルｖ，ｗのみを用
いてベクトルＥを、
【数８】
【００１９】と定義する。考え方は（３）式の場合と同
様で具体的算出式は（６）式となる。
様で具体的算出式は（６）式となる。
【数９】
【００２０】第３対障害時及び第６対障害時には、前記
３相信号Ｕ，Ｖ，Ｗの内、Ｖのデータが信用できない。
そこでＷ，Ｕのデータに基づくベクトルｗ，ｕのみを用
いてベクトルＥを、
３相信号Ｕ，Ｖ，Ｗの内、Ｖのデータが信用できない。
そこでＷ，Ｕのデータに基づくベクトルｗ，ｕのみを用
いてベクトルＥを、
【数１０】
【００２１】と定義する。考え方は（３）式の場合と同
様で、具体的算出式は（８）式となる。
様で、具体的算出式は（８）式となる。
【数１１】
【００２２】本実施例では、前記算出方式選択手段によ
り選択される算出方式に、通常算出方式として（２）
式、第１対断線時算出方式として（６）式、第２対断線
時算出方式として（４）式、第３対断線時算出方式とし
て（８）式、第４対断線時算出方式として（６）式、第
５対断線時算出方式として（４）式、第６対断線時算出
方式として（８）式を、メモリに記憶し、誘導線対の障
害状態によって、誘導線受信信号によるデータを代入す
る式を選択することにより、前記算出方式選択手段を実
現した。
り選択される算出方式に、通常算出方式として（２）
式、第１対断線時算出方式として（６）式、第２対断線
時算出方式として（４）式、第３対断線時算出方式とし
て（８）式、第４対断線時算出方式として（６）式、第
５対断線時算出方式として（４）式、第６対断線時算出
方式として（８）式を、メモリに記憶し、誘導線対の障
害状態によって、誘導線受信信号によるデータを代入す
る式を選択することにより、前記算出方式選択手段を実
現した。
【００２３】図５に、通常算出方式を用いた場合の算出
位相角と、第５対断線時算出方式を用いた場合の算出位
相角を示す。第５対断線時算出方式を用いた場合、検知
位相角は大きな誤差を含み、アンテナ位置の移動に比例
する形とはならない。これは、誘導線受信信号に空間高
調波が含まれていることに起因するが、この誤差は図６
に示すように予め算出しておくことが可能である。ま
た、これは第５対断線時算出方式を用いた場合に限ら
ず、他の算出方式を用いた場合も同様に誤差の算出は可
能である。
位相角と、第５対断線時算出方式を用いた場合の算出位
相角を示す。第５対断線時算出方式を用いた場合、検知
位相角は大きな誤差を含み、アンテナ位置の移動に比例
する形とはならない。これは、誘導線受信信号に空間高
調波が含まれていることに起因するが、この誤差は図６
に示すように予め算出しておくことが可能である。ま
た、これは第５対断線時算出方式を用いた場合に限ら
ず、他の算出方式を用いた場合も同様に誤差の算出は可
能である。
【００２４】そこで、情報補正手段として、算出方式選
択手段の各算出方式毎に、予め算出位相角に対する補正
角データテーブルを作成し、メモリに記憶する。その中
から算出方式と算出位相角を条件にして補正角データを
選択し、算出位相角に加算することにより、算出位相角
を補正後出力する方法をとる。
択手段の各算出方式毎に、予め算出位相角に対する補正
角データテーブルを作成し、メモリに記憶する。その中
から算出方式と算出位相角を条件にして補正角データを
選択し、算出位相角に加算することにより、算出位相角
を補正後出力する方法をとる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、交
差誘導線を構成する複数の誘導線対の内１対に断線等の
障害が生じた場合でも、故障誘導線対に応じて位相角算
出方式を選択することで、移動体の位置検知を続行でき
る。
差誘導線を構成する複数の誘導線対の内１対に断線等の
障害が生じた場合でも、故障誘導線対に応じて位相角算
出方式を選択することで、移動体の位置検知を続行でき
る。
【００２６】また、１誘導線対の障害時に位置検知を続
行する手段として、交差誘導線等の冗長構成を必要とし
ないため経済的負担が少ない。
行する手段として、交差誘導線等の冗長構成を必要とし
ないため経済的負担が少ない。
【００２７】また、位相角算出方式毎に算出結果に含ま
れる誤差のパターンが異なる場合でも、算出方式毎に用
意された補正角データテーブルから算出位相角を条件に
して補正角データを選択するため、算出方式毎にきめ細
かい位相角補正ができ、精度の高い位置検知結果を得る
ことができる。
れる誤差のパターンが異なる場合でも、算出方式毎に用
意された補正角データテーブルから算出位相角を条件に
して補正角データを選択するため、算出方式毎にきめ細
かい位相角補正ができ、精度の高い位置検知結果を得る
ことができる。
【図１】本発明の構成を説明するクレーム対応図
【図２】本発明に係る移動対の位置検知装置の一実施例
を示す構成図
を示す構成図
【図３】図２の実施例における通常算出方式の原理説明
図
図
【図４】図２の実施例における第５対断線時算出方式の
原理説明図
原理説明図
【図５】図２の実施例における通常算出方式及び第５対
断線時算出方式の算出結果
断線時算出方式の算出結果
【図６】図２の実施例における通常算出方式及び第５対
断線時算出方式の算出結果が含む検知誤差
断線時算出方式の算出結果が含む検知誤差
１ 移動体 １１ 車上送信機 １２ 送信アンテナ ２ 交差誘導線 ２１，２２，２３，２４，２５，２６ 誘導線対 ３ 位置信号処理装置 ３１ 受信信号入力部 ３２ 演算処理部 ３３ 伝送処理部 ３４ 入出力信号変換部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 25/02 B60L 13/06 B61L 3/12 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】 移動体に搭載された、位置信号送信用の
送信機及びこの位置信号を空間に送出する送信アンテナ
と、 移動体の移動路に沿って敷設された交差誘導線であっ
て、一定の周期で誘導ループを有する複数の誘導線対に
より構成される交差誘導線と、 交差誘導線の端末に設置され、移動体の移動に伴って変
化する前記誘導線対の受信信号に基づく等位相差の３以
上の複数信号を組み合わせることにより、移動体の位置
を連続的に検知する位置信号処理装置と、 により構成される移動体の位置検知装置において、 前記複数の誘導線対の内１対が断線した場合でも、断線
した誘導線対に応じた位置情報算出用の算出方式に切り
換えることにより、残りの誘導線対により受信される正
常な受信信号のみを用いて移動体の位置情報を検出する
ことができる算出方式選択手段と、 該算出方式選択手段により選択された算出方式により算
出された移動体の位置情報に対し、予め用意された補正
データ群により位置情報を補正する情報補正手段と、 を備えて構成したことを特徴とする移動体の位置検知装
置。 - 【請求項２】 前記算出方式選択手段により選択された
算出方式により算出された移動体の位置情報が位相角で
ある請求項１記載の移動体の位置検知装置。 - 【請求項３】 前記算出方式選択手段を、 通常時の位置情報算出用の算出方式、及び、断線した誘
導線対に応じた複数の位置情報算出用の算出方式を記憶
保持する算出方式記憶手段と、 誘導線対の状況に応じて使用する算出方式を切り換え
る、算出方式切り換え手段と、 を備えて構成したことを特徴とする請求項２記載の移動
体の位置検知装置。 - 【請求項４】 前記情報補正手段を、 前記算出方式選択手段により選択された算出方式により
算出されることが予想される位相角に対する補正データ
を、予め所定数用意し、記憶保持する補正データ記憶手
段と、 前記補正データ記憶手段に記憶された複数の補正データ
の中から、前記算出方式選択手段により選択された算出
方式により算出された位相角に対応する補正データを選
択する補正データ選択手段と、 を備えて構成したことを特徴とする請求項３記載の移動
体の位置検知装置。 - 【請求項５】 前記位置信号処理装置を、 前記誘導線対の受信信号を誘導線対毎に増幅，検波した
後にＡ／Ｄ変換する受信信号入力部と、 この受信信号入力部で作成されたＡ／Ｄ変換データを基
に、前記算出方式選択手段と前記情報補正手段を用いて
移動体の位置検知情報を作成する演算処理部と、 この演算処理部で作成された位置検知情報を遠方へ伝送
するための伝送処理部と、 伝送情報を伝送回線に乗せるための入出力信号変換部
と、 を備えて構成したことを特徴とする請求項４記載の移動
体の位置検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16596494A JP3321496B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 移動体の位置検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16596494A JP3321496B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 移動体の位置検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0811721A JPH0811721A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3321496B2 true JP3321496B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=15822361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16596494A Expired - Fee Related JP3321496B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 移動体の位置検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3321496B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004015496A1 (de) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Vorrichtung zur Erzeugung sicherer Zustandssignale von einem längs eines vorgegebenen Fahrwegs bewegbaren Fahrzeugs |
| KR100659706B1 (ko) * | 2005-11-22 | 2006-12-21 | 한국철도기술연구원 | 교차유도방식 위치 및 속도검출 시스템의 오차 보정장치 |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP16596494A patent/JP3321496B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0811721A (ja) | 1996-01-16 |
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