JP3371994B2

JP3371994B2 - 車両位置検出装置

Info

Publication number: JP3371994B2
Application number: JP16439294A
Authority: JP
Inventors: 山本　　正宣; 秀隆三枝
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 2003-01-27
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: JPH0826112A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両制御に係る車両位
置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の停止位置を検出する従来の車両位
置検出装置として、実開平４ー１１８８６４号公報で開
示された停止位置検知装置が知られている。

【０００３】かかる停止位置検知装置は、車上子から送
信される電力波を受信する２つの受信アンテナが車両の
進行方向に間隔を隔てて備えられ、２つの受信アンテナ
の電力波の受信状況から車両の位置を検出する。具体的
には、一方の受信アンテナのみが電力波を受信したとき
は、車両が停止位置の手前であると判断し、両方の受信
アンテナが電力波を受信したときは、所定の停止位置で
あると判断し、他方の受信アンテナのみが電力波を受信
したときは、車両が停止位置を超えていると判断する。
車両の停止位置は、２つの受信アンテナの配置間隔と、
車上子の車両進行方向の長さとで定まり、一方の受信ア
ンテナが車上子と電磁結合し電力波を受信した状態で、
他方の受信アンテナと車上子とが電磁結合し電力波を受
信してから、一方の受信アンテナと車上子との電磁結合
がなくなり電力波を受信できなくなるまでとなる。

【０００４】また、車上子から送信される電力波は、地
上と車上との間で送受信される制御情報波とは別個のも
のとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
定位置検出装置は、以下の問題点を有している。（Ａ）２つの受信アンテナの電力波の受信状況から車両
の位置を検出する、即ち、２ビットの信号から３つの領
域における車両の位置を検出する。このため、真中に設
けられる停止位置の両側の位置情報が不足し、停止位置
までの距離等が分らず、停止位置にスムーズに停止させ
ることができない。その結果、停止位置を比較的広く設
定する必要がある。（Ｂ）制御情報となる情報波と位置検出するための電力
波が別個に送信されるため、電力波用の送信器及び受信
器が必要となり、高価となる。

【０００６】そこで、本発明の課題は、検出精度の高い
車両位置検出装置を提供することである。

【０００７】本発明のもう一つの課題は、ループコイル
間の相互干渉を防止し得る車両位置検出装置を提供する
ことである。

【０００８】本発明のもう一つの課題は、停止位置にス
ムーズに停止させ得る車両位置検出装置を提供すること
である。

【０００９】本発明のもう一つの課題は、制御情報波を
受信するループコイルを車両位置検出用ループコイルと
して共用し、コイル数を増加させることなく、位置情報
を増加し得る車両位置検出装置を提供することである。

【００１０】本発明のもう一つの課題は、制御情報波を
車両位置検出用の検出媒体として共用し、構成要素の増
加を抑制してコストダウンを図った車両位置検出装置を
提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る車両位置検出装置は、少なくとも一つ
のループコイル装置を含んでいる。前記ループコイル装
置は、主ループコイルと、少なくとも２つの副ループコ
イルとを含み、車上側または地上側の何れか一方に設け
られ、地上側または車上側に設けられた誘導ループコイ
ルと結合する。前記副ループコイルのそれぞれは、単一
のコイル面を形成し、前記コイル面が前記主ループコイ
ルの前記コイル面を形成するコイル辺の一部を含むよう
に、前記主ループコイルの前記コイル面とオーバーラッ
プし、車両の進行方向に間隔を隔てて設けられている。

【００１２】好ましい例では、前記副ループコイルは、
前記車両の進行方向で見た前記主ループコイルの両側部
分に設けられている。

【００１３】別の好ましい例では、前記副ループコイル
のそれぞれは、前記主ループコイルとの結合が生じない
ように設けられている。

【００１４】別の好ましい例では、前記主ループコイル
及び前記副ループコイルは、方形でなる。

【００１５】別の好ましい例では、誘導ループコイルを
含んでいる。前記誘導ループコイルは、前記ループコイ
ル装置が設けられていない前記地上側または車上側に、
前記ループコイル装置に対向するように設けられ、地上
ー車上間の制御情報となる制御情報波を送信する。

【００１６】別の好ましい例では、前記誘導ループコイ
ルは、方形でなり、車両の進行方向の長さが前記主ルー
プコイルの長さよりも長くなっている。

【００１７】

【作用】ループコイル装置は、主ループコイルと、少な
くとも２つの副ループコイルとを含み、車上側または地
上側の何れか一方に設けられ、地上側または車上側に設
けられた誘導ループコイルと結合する。主ループコイル
は、単一のコイル面を形成する。副ループコイルのそれ
ぞれは、単一のコイル面を形成する。このように、主ル
ープコイル及び副ループコイルは、単一のコイル面を形
成し、途中で捻架されていないから、誘導ループコイル
との電磁結合で発生する誘導起電力が相殺されることが
ない。このため、車両の移動に伴なって一定の誘導起電
力が得られる。

【００１８】副ループコイルのそれぞれは、コイル面が
主ループコイルのコイル面とオーバーラップし、車両の
進行方向に間隔を隔てて設けられている。このため、主
ループコイル及び副ループコイルは、車両の進行と共に
誘導ループコイルと順次に結合し、それによって３ビッ
トの車両位置検出信号を発生する。これにより、車両位
置情報が増加し、検出精度の高い車両位置検出装置が得
られる。

【００１９】副ループコイルのそれぞれは、コイル面が
主ループコイルのコイル面を形成するコイル辺の一部を
含むように、主ループコイルのコイル面とオーバーラッ
プしている。このため、主ループコイル及び副ループコ
イルのそれぞれに流れる電流による相互干渉を減少させ
ることができる。

【００２０】副ループコイルが車両の進行方向で見た主
ループコイルの両側部分に設けられている例では、停止
位置の手前に一方の副ループコイルのみが誘導ループコ
イルと結合する領域、一方の副ループコイル及び主ルー
プコイルが誘導ループコイルと結合する領域が形成され
る。停止位置の前方には、主ループコイル及び他方の副
ループコイルが誘導ループコイルと結合する領域、他方
の副ループコイルのみが誘導ループコイルと結合する領
域が形成される。このため、車両検知領域を５領域に区
分し、停止位置の前後に２領域を設けることができる。
従って、ホームドアの設置された駅における車両の停止
位置制御、自動車両運転装置の車両停止位置の制御等に
用いた場合に、停止位置の直前の位置情報を得て停止位
置にスムーズに停止させ得る車両位置検出装置が得られ
る。

【００２１】副ループコイルのそれぞれは、主ループコ
イルとの結合が生じないように設けられている例では、
主ループコイルと副ループコイルとの間の相互干渉がよ
り一層確実に防止され、主ループコイル及び副ループコ
イルが独立して誘導ループコイルと結合する。このた
め、誤検出のない正確な車両位置検出信号を得ることが
できる。

【００２２】主ループコイル及び副ループコイルが方形
でなる例では、主ループコイル及び副ループコイルの車
両進行方向の両片が車両進行方向と直交し、車両進行方
向の位置を正確に特定できる。このため、主ループコイ
ル及び副ループコイルの車両進行方向の両片により車両
検知領域の各領域を正確に特定できる。

【００２３】誘導ループコイルは、ループコイル装置が
設けられていない地上側または車上側に、ループコイル
装置に対向するように設けられ、地上ー車上間の制御情
報となる制御情報波を送信する例では、制御情報波の受
信の有無に基づく車両位置検出信号が得られ、制御情報
波を車両位置検出用の検出媒体として共用し、構成要素
の増加を抑制してコストダウンを図った車両位置検出装
置が得られる。

【００２４】主ループコイルは、制御情報波を受信し、
車両制御に必要な制御信号を得ると共に、制御情報波の
受信の有無に基づき１ビットの車両位置検知信号を与え
る。これにより、従来の制御情報波を受信するループコ
イルを車両位置検出用の主ループコイルとして共用し、
コイル数を増加させることなく、位置情報を増加し得る
車両位置検出装置が得られる。

【００２５】誘導ループコイルが方形でなる例では、誘
導ループコイルの車両進行方向の両辺が車両進行方向と
直交し、車両進行方向の位置を正確に特定できる。この
ため、車両検知領域の両側を正確に特定できる。更に、
主ループコイル及び副ループコイルも方形でなる例で
は、車両検知領域の各領域も正確に特定できる。

【００２６】誘導ループコイルは、車両の進行方向の長
さが主ループコイルの長さよりも長くなっている。この
ため、主ループコイルの長さを誘導ループコイルの長さ
に近づけると停止位置の間隔が狭くなり、逆に主ループ
コイルの長さを短くすると停止位置の間隔が広くなるの
で、停止位置を任意の間隔に設定できる。

【００２７】副ループコイルは制御情報波の受信の有無
だけを判断すればよいので、信号処理上差し支えない受
信レベルが保証されればよい。従って、副ループコイル
の進行方向の長さを短くすることにより、誘導ループコ
イルの境界の検出精度を向上させることができ、車両位
置検出精度を向上させることができる。

【００２８】

【実施例】図１は本発明に係る車両位置検出装置の構成
を示すブロック図である。本発明に係る車両位置検出装
置は、少くとも一つのループコイル装置１を含んでい
る。参照符号３は車両である。

【００２９】ループコイル装置１は、主ループコイル１
１と、少なくとも２つの副ループコイル１２、１３とを
含み、車上側または地上側の何れか一方に備えられ、地
上側または車上側に設けられた誘導ループコイル２２と
結合する。主ループコイル１１は、単一のコイル面を形
成している。副ループコイル１２、１３は、単一のコイ
ル面を形成し、コイル面が主ループコイル１１のコイル
面を形成する辺の一部を含むように、車両３の進行方向
ａに間隔を隔ててオーバーラップしている。実施例で
は、ループコイル装置１が車上側に設けられ、誘導ルー
プコイル２２が地上側に設けられている。主ループコイ
ル１１及び副ループコイル１２、１３は、誘導ループコ
イル２２から送信される制御情報波Ｓ１を受信し、制御
情報波Ｓ１の受信の有無に基づき個別に情報波検知信号
Ｓ２１〜Ｓ２３を出力する。情報波検知信号Ｓ２１〜Ｓ
２３は、アナログ信号で与えられるので、処理回路１６
において、定められた判定レベルで判定され、受信
「有」が状態「１」、受信「無」が状態「０」となる車
両位置検出信号Ｓ３に変換される。

【００３０】図２は本発明に係る車両位置検出装置の動
作を説明するタイムチャートである。図において、図１
と同一参照符号は同一性ある構成部分を示している。図
は、ループコイル装置１が誘導ループコイル２２上を移
動する場合の情報波検知信号Ｓ２１〜Ｓ２３を示してあ
る。情報波検知信号Ｓ２１〜Ｓ２３は、ループコイル装
置１の中心Ｏ1 ーＯ1 の移動に対応させて示してある。
以下、図１を参照しながら、図２を作用と共に説明す
る。

【００３１】図２（ａ）は、副ループコイル１２が制御
情報波Ｓ１を受信する状態を示してある。図２（ｂ）
は、副ループコイル１２及び主ループコイル１１が制御
情報波Ｓ１を受信する状態を示してある。図２（ｃ）及
び（ｄ）は、副ループコイル１２、主ループコイル１１
及び副ループコイル１３が制御情報波Ｓ１を受信する状
態を示してある。図２（ｅ）は、副ループコイル１２が
制御情報波Ｓ１を受信できなくなり、主ループコイル１
１及び副ループコイル１３が制御情報波Ｓ１を受信する
状態を示してある。図２（ｆ）は、主ループコイル１１
が制御情報波Ｓ１を受信できなくなり、副ループコイル
１３が制御情報波Ｓ１を受信する状態を示してある。図
２（ｇ）は、副ループコイル１３が制御情報波Ｓ１を受
信できなくなる状態を示してある。

【００３２】処理回路１６は、情報波検知信号Ｓ２２の
受信レベルがＶr2以上になると、最下位ビットを状態
「１」にする車両位置検出信号Ｓ３を出力する。同様
に、情報波検知信号Ｓ２１の受信レベルがＶr1以上にな
ると中位ビットを状態「１」にし、情報波検知信号Ｓ２
３の受信レベルがＶr3以上になると最上位ビットを状態
「１」にする車両位置検出信号Ｓ３を出力する。従っ
て、領域Ｒ１では、「００１」の車両位置検出信号Ｓ３
が得られる。同様に、領域Ｒ２では「０１１」の、領域
Ｒ３では「１１１」の、領域Ｒ４では「１１０」の、領
域Ｒ５では「１００」の車両位置検出信号Ｓ３が得られ
る。領域Ｒ３は停止位置を構成する。

【００３３】上述したように、ループコイル装置１は、
主ループコイル１１と、少なくとも２つの副ループコイ
ル１２、１３とを含み、車上側または地上側の何れか一
方に設けられ、地上側または車上側に設けられた誘導ル
ープコイル２２と結合する。主ループコイル１１は、単
一のコイル面を形成する。副ループコイル１２、１３
は、単一のコイル面を形成する。このように、主ループ
コイル１１及び副ループコイル１２、１３は、単一のコ
イル面を形成し、途中で捻架されていないから、誘導ル
ープコイル２２との電磁結合で発生する誘導起電力が相
殺されることがない。このため、車両３の移動に伴なっ
て一定レベルの情報波検知信号Ｓ２１〜Ｓ２３が得られ
る。

【００３４】副ループコイル１２、１３、コイル面が主
ループコイル１１のコイル面とオーバーラップし、車両
３の進行方向ａに間隔を隔てて設けられている。このた
め、主ループコイル１１及び副ループコイル１２、１３
は、車両３の進行と共に誘導ループコイル２２と順次に
結合し、それによって３ビットの車両位置検出信号Ｓ３
を発生する。これにより、車両位置情報が増加し、検出
精度の高い車両位置検出装置が得られる。

【００３５】副ループコイル１２、１３は、コイル面が
主ループコイル１１のコイル面を形成するコイル辺の一
部を含むように、主ループコイル１１のコイル面とオー
バーラップしている。このため、主ループコイル１１及
び副ループコイル１２、１３のそれぞれに流れる電流に
よる相互干渉を減少させることができる。

【００３６】実施例では、副ループコイル１２、１３が
車両３の進行方向ａで見た主ループコイル１１の両側部
分に設けられている。この例では、停止位置Ｒ３の手前
に副ループコイル１２のみが誘導ループコイル２２と結
合する領域Ｒ１、副ループコイル１２及び主ループコイ
ル１１が誘導ループコイル２２と結合する領域Ｒ２が形
成される。停止位置Ｒ３の前方には、主ループコイル１
１及び副ループコイル１３が誘導ループコイル２２と結
合する領域Ｒ４、副ループコイル１３のみが誘導ループ
コイル２２と結合する領域Ｒ５が形成される。これによ
り、車両検知領域を５領域（Ｒ１〜Ｒ５）に区分し、停
止位置の領域Ｒ３の前後に２領域（Ｒ１、Ｒ２）、(Ｒ
４、Ｒ５）を設けることができる。従って、ホームドア
の設置された駅における車両の停止位置制御、自動車両
運転装置の車両停止位置の制御等に用いた場合に、停止
位置の直前の位置情報を得て停止位置にスムーズに停止
させ得る車両位置検出装置が得られる。

【００３７】また、車両３が領域Ｒ４または領域Ｒ５に
在線するという車両位置検出信号Ｓ３により、車両３の
行き過ぎ量が分かり、車両３が領域Ｒ１または領域Ｒ２
に在線するという車両位置検出信号Ｓ３により、車両３
の走行不足量が分かる。このため、車両３が行き過ぎた
場合等において、車両３の位置調整を容易にすることが
できる。

【００３８】ループコイル装置１及び処理回路１６は車
上側に設けられているから、車両位置検出信号Ｓ３が車
上側で得られる。このため、従来技術に見られるよう
に、地上側から車上側に車両位置検出信号Ｓ３を送信す
る必要がなくなり、伝送による時間遅れ、伝送誤り等に
よる誤制御の危険性をなくすことができる。

【００３９】主ループコイル１１及び副ループコイル１
２、１３の配置関係は、中心線Ｏ1ーＯ1 に対して対称
性を有するものが望ましい。副ループコイル１２、１３
は、進行方向ａに間隔を隔てて設けてあればよく、主ル
ープコイル１１の進行方向ａと同一方向となる辺に設け
てもよい。

【００４０】実施例の副ループコイル１２、１３は、主
ループコイル１１との結合が生じないように設けられて
いる。例えば、主ループコイル１１の内外で一様な磁界
が得られる場合は、副ループコイル１２、１３は、オー
バーラップする部分のコイル面の面積Ａ1 と、オーバー
ラップしない部分のコイル面の面積Ａ2 とが等しくなる
ように設けられる。主ループコイル１１の内外で磁界の
強さが異なる場合は、強い方の面積が小さくなり、弱い
方の面積が大きくなるように設定される。この例では、
主ループコイル１１と副ループコイル１２、１３との間
の相互干渉がより一層確実に防止され、主ループコイル
１１及び副ループコイル１２、１３が独立して誘導ルー
プコイル２２と結合する。このため、誤検出のない正確
な車両位置検出信号Ｓ３を得ることができる。

【００４１】実施例の主ループコイル１１及び副ループ
コイル１２、１３は、方形ループコイルでなる。この例
では、主ループコイル１１及び副ループコイル１２、１
３の車両進行方向の両片が車両進行方向と直交し、車両
進行方向の位置を正確に特定できる。このため、主ルー
プコイル１１及び副ループコイル１２、１３の車両進行
方向の両片により車両検知領域の各領域Ｒ１〜Ｒ５を正
確に特定できる。

【００４２】更に、実施例は誘導ループコイル２２を含
んでいる。誘導ループコイル２２は、ループコイル装置
１が設けられていない地上側または車上側に、ループコ
イル装置１に対向するように設けられ、地上ー車上間の
制御情報となる制御情報波Ｓ１を送信する。送信回路２
１は、制御情報波Ｓ１を誘導ループコイル２２に与え
る。この例では、制御情報波Ｓ１の受信の有無に基づく
車両位置検出信号Ｓ３が得られ、制御情報波Ｓ１を車両
位置検出用の検出媒体として共用できる。このため、従
来の制御情報波を送信する送信回路及び誘導ループコイ
ルを車両位置検出用の送信回路２１及び誘導ループコイ
ル２２として共用でき、構成要素の増加を抑制してコス
トダウンを図った車両位置検出装置が得られる。

【００４３】主ループコイル１１は、制御情報波Ｓ１を
受信し、車両制御に必要な制御信号を得ると共に、制御
情報波Ｓ１の受信の有無に基づき１ビットの車両位置検
知信号Ｓ３を与える。これにより、従来の制御情報波を
受信するループコイルを車両位置検出用の主ループコイ
ル１１として共用し、コイル数を増加させることなく、
位置情報を増加し得る車両位置検出装置が得られる。

【００４４】誘導ループコイル２２が方形でなる例で
は、誘導ループコイル２２の車両進行方向の両辺が車両
進行方向と直交し、車両進行方向の位置を正確に特定で
きる。このため、車両検知領域の両側を正確に特定でき
る。更に、主ループコイル１１及び副ループコイル１
２、１３も方形でなる例では、車両検知領域の各領域Ｒ
１〜Ｒ５も正確に特定できる。

【００４５】誘導ループコイル２２は、車両３の進行方
向ａの長さＬ３が主ループコイル１１の長さＬ１よりも
長くなっている。このため、主ループコイル１１の長さ
Ｌ１を誘導ループコイル２２の長さＬ３に近づけると停
止位置Ｒ３の間隔が狭くなり、逆に主ループコイル１１
の長さを短くすると停止位置Ｒ３の間隔が広くなるの
で、停止位置を任意の間隔に設定できる。

【００４６】停止位置Ｒ３の間隔を狭くすればするほ
ど、停止位置Ｒ３にスムーズに停止させる際に、停止位
置Ｒ３の直前の位置情報が重要となる。停止位置Ｒ３
は、誘導ループコイル２２の真ん中に設定されるので、
停止位置Ｒ３の直前の位置情報（Ｒ１、Ｒ２）も正確に
求めることができる。

【００４７】副ループコイル１２、１３は制御情報波Ｓ
１の受信の有無だけを判断すればよいので、信号処理上
差し支えない受信レベルが保証されればよい。従って、
副ループコイル１２、１３の進行方向ａの長さＬ２を短
くすることにより、誘導ループコイル２２の境界の検出
精度を向上させることができ、車両位置検出精度を向上
させることができる。

【００４８】実施例では、更に、副ループコイル１４、
１５が主ループコイル１１にオーバラップするように設
けてある。副ループコイル１４、１５は、副ループコイ
ル１２、１３に対向して設けられ、副ループコイル１
２、１３の照査コイルとなっている。。副ループコイル
１４、１５に照査信号を印加し、この照査信号を副ルー
プコイル１２、１３で受信できれば副ループコイル１
２、１３が正常であり、受信できなければ副ループコイ
ル１２、１３が故障していると判断できる。このため、
副ループコイル１２、１３の動作チェックが可能とな
り、信頼性の高い車両位置検出信号が得られる。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、以
下のような効果が得られる。（ａ）検出精度の高い車両位置検出装置を提供すること
ができる。（ｂ）ループコイル間の相互干渉を防止し得る車両位置
検出装置を提供することができる。（ｃ）停止位置にスムーズに停止させ得る車両位置検出
装置を提供することができる。（ｄ）制御情報波を受信するループコイルを車両位置検
出用ループコイルとして共用し、コイル数を増加させる
ことなく、位置情報を増加し得る車両位置検出装置を提
供することができる。（ｅ）制御情報波を車両位置検出用の検出媒体として共
用し、構成要素の増加を抑制してコストダウンを図った
車両位置検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両位置検出装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明に係る車両位置検出装置の動作を説明す
るタイムチャートである。

【符号の説明】

１ループコイル装置１１主ループコイル１２、１３副ループコイル２１送信回路２２誘導ループコイル３車両Ｓ１制御情報波Ｓ２１〜Ｓ２３情報波検知信号Ｓ３車両位置検出信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61L 3/12 B60L 15/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一つのループコイル装置を含
み、車両位置を検出する車両位置検出装置であって、前記ループコイル装置は、主ループコイルと、少なくと
も２つの副ループコイルとを含み、車上側または地上側
の何れか一方に設けられ、地上側または車上側に設けら
れた誘導ループコイルと結合するものであり、前記主ループコイルは、単一のコイル面を形成してお
り、前記副ループコイルのそれぞれは、単一のコイル面を形
成し、前記コイル面が前記主ループコイルの前記コイル
面を形成するコイル辺の一部を含むように、前記主ルー
プコイルの前記コイル面とオーバーラップし、車両の進
行方向に間隔を隔てて設けられている車両位置検出装
置。
【請求項２】前記副ループコイルは、前記車両の進行
方向で見た前記主ループコイルの両側部分に設けられて
いる請求項１に記載の車両位置検出装置。
【請求項３】前記副ループコイルのそれぞれは、前記
主ループコイルとの結合が生じないように設けられてい
る請求項１または２に記載の車両位置検出装置。
【請求項４】前記主ループコイル及び前記副ループコ
イルは、方形でなる請求項１、２または３に記載の車両
位置検出装置。
【請求項５】誘導ループコイルを含んでおり、前記誘導ループコイルは、前記ループコイル装置が設け
られていない前記地上側または車上側に、前記ループコ
イル装置に対向するように設けられ、地上ー車上間の制
御情報となる制御情報波を送信する請求項１、２、３ま
たは４に記載の車両位置検出装置。
【請求項６】前記誘導ループコイルは、方形でなり、
車両の進行方向の長さが前記主ループコイルの長さより
も長くなっている請求項５に記載の車両位置検出装置。