JPH0516525B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、地上に敷設されたレールや軌道部に
沿つて移動する移動体の位置や速度の検出装置に
関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、たとえばリニアモータカーの位置や速度
の検出には、第１図に示すように、誘導無線方式
が採用されている。

第１図において、１は、地上に敷設された軌道
部に沿つて軌道部の始端と終端との間を往複して
２条に形成された誘導線であり、誘導線１の両端
は、軌道部の始端に設置された受信回路２に接続
されている。そして、誘導線１は、一定ピツチで
より合わされており、より合わせ交差点３が一定
距離毎に軌道部に沿つて設けられている。

４は、リニアモータカーの車体５に搭載された
走行アンテナであり、走行アンテナ４は、車体５
とともに、誘導線１に沿つて第１図上左右方向へ
移動する。

走行アンテナ４は、より合わせた交差点３の横
を通過する毎に、受信レベルの低下あるいは位相
変化を検出して、車体５が通過したより合わせ交
差点３の数が計数される。車体５の位置は、この
計数値により合わせ交差点３間の距離を乗じて求
められ、また、走行速度は、単位時間あたりの計
数値より求められる。

しかしながら、上述した誘導無線方式は、誘動
線１の周囲に発生する誘導電磁界を利用する為
に、誘導線１の近傍に存在する磁性体や金属片に
よつて、伝送特性に変化が生じる。また、き電線
や集電線が、誘導線１の近傍にあると、それらか
ら電磁誘導を受けやすい。特に、リニアモータカ
ーは、集電線、リニアモータ、浮上・案内用電磁
石等を備えており、誘導無線方式はそれらから電
磁誘導の影響を非常に受けやすい。

その為、従来の誘導無線方式による位置や速度
の検出装置は、雑音に弱くて検出誤差が多く、特
にリニアモータカーには不適であるとともに、雑
音の低い地域にしか設置できないという欠点を有
している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来の位置や速度の検出装置
が有する上述の欠点を除去して、電磁的雑音に強
く、検出誤差が少ない位置や速度の検出装置を提
供することにある。

〔発明の要点〕

本発明において、一定の波形状に形成した光フ
アイバーを移動体の移動方向に布設し、光フアイ
バの一方端には投光手段、他方端には光フアイバ
の通過光を受光する光検知手段を設ける一方、移
動体には上記光フアイバーに一定方向の磁界を与
える磁界発生手段を設ける。そして、移動体の移
動に伴つて、磁界が、波形の光フアイバの特定の
一部を横切る毎に、この磁界により光フアイバ中
で偏光が生じる。その故、光検知手段からは、磁
界が光フアイバを横切る毎に、出力の変化を生じ
るので、その出力の変化の数から移動体の位置ま
たは速度を検出できる。

〔発明の実施例〕

第２図において、６は、リニアモータカーの軌
道部に沿つて設けられた矩形波状の光フアイバで
あり、光フアイバ６は、車体５の走行方向に垂直
な部分６ａと平行な部分６ｂによつて構成され
る。そして、光フアイバ６の各垂直部分６ａ間の
距離は等しい。光フアイバ６の一方端には、レー
ザ光源を用いた発光装置７が設けられ、光フアイ
バ６の他方端には、偏光子６ｃを介して受光装置
８が設けられる。そして、一定方向に偏光したコ
ヒーレントな光９が、光フアイバ６中を伝送され
る。

１０は、軌道部上の光フアイバ６を挾むよう
に、車体５の下部に装着された一組の電磁石であ
り、各電磁石１０のコイルは、車体５に搭載され
た直流電源装置１１に接続されている。そして、
一組の電磁石１０は、光フアイバ６を挾んだ状態
で、車体５とともに第２図上左右方向へ走行す
る。

また、一組の電磁石１０の間には、車体５の走
行中、第２図中一点鎖線で示すような磁場が作用
しており、電磁石１０は、光フアイバ６の車体の
走行方向に垂直な部分６ａを通過する毎に、光フ
アイバ６の垂直部分６ａに、それと平行な方向の
磁場を印加する。

その結果、車体５が水直部分６ａを通過する毎
に、光フアイバ６ａ中の光９が、電磁石１０から
の磁場によつていわゆるフアラデー偏光を生じ
て、光９の偏光面が所定角度だけ回転する。一
方、光フアイバ６の各平行部分６ｂにおいては、
電磁石１０からの磁場の方向は光９の進行方向と
垂直になるので、光９の偏光面は回転しない。

この光９のフアラデー偏光により、受光装置８
の受光量は変化するので、受光装置８の出力は、
電磁石１０が垂直部分６ａを通過する毎に変化す
る。そして、受光装置８に接続された計数装置１
２によつて、上記の変化の数が計数される。

この計数値に光フアイバ６の垂直部分６ａ間の
距離を乗ずることによつて、車体５のたとえば発
光装置７からの距離が検知され、車体５の位置が
検出される。また、単位時間あたりの光９の変調
回数を計数することによつて、車体５の速度が検
出される。

第３図および４図には、上述の実施例の電磁石
１０として、車体５に装着されたリニアモータ用
車上電磁石１３を用いた他の実施例が示されてい
る。

リニアモータ用車上電磁石１３は、第４図に示
すように、車体５の下方両側部に、地上に敷設さ
れた軌道部１４を挾むように装着される。一方、
軌道部１４の両側面には、地上コイル１５が、リ
ニアモータ用車上電磁石１３と対向するように連
続して形成されている。そして、リニアモータ用
車上電磁石１３と地上コイル１５との間に推進力
が作用して、車体５が、軌道部１４に接触せずに
図示しない浮上設備によつて浮上走行する。

このような一組のリニアモータ用車上電磁石１
３を位置や速度の検出に併用する為には、リニア
モータ用車上電磁石１３の極性を互いに反対にす
るとともに、光フアイバ６の垂直部分６ａがリニ
アモータ用車上電磁石１３から軸方向の磁場を印
加されるように、光フアイバ６を軌道部１４の中
央に敷設すればよい。

リニアモータ用車上電磁石１３は走行方向に長
いので、第３図に示すように、光フアイバ６の複
数の垂直部分６ａが、同時にリニアモータ用車上
電磁石１３より磁場を印加される可能性がある。
そうすると、光９が同時に複数箇所で変調され
て、車体５の位置や速度の検出が不正確になる恐
れがある。

これを防止する為には、光フアイバ６の各垂直
部分６ａを、磁場を遮断する鉄製の磁場シールド
１４でもつて、一つおきに覆えばよい。そうする
と、光フアイバ垂直部分６ａの実効間隔が２倍と
なり、リニアモータ用車上電磁石１３は、一度に
磁気シールド１４を設けられていない１つの光フ
アイバ垂直部分６ａにおいてのみ、光９を変調す
る。

なお、リニアモータ用車上電磁石１３が、第３
図に示す以上に走行方向に長い場合は、２つ置
き、３つ置きの光フアイバ垂直部分６ａのみを露
出させて、他の光フアイバ垂直部分６ａに磁気シ
ールド１４を設けて、実効間隔を２倍、３倍にす
ればよい。

上述した実施例において、光フアイバ６は、そ
の近傍に存在するリニアモータ、浮上用電磁石集
電線等から電磁誘導の影響を受けることがなく、
位置や速度の検出が正確に行なわれるとともに、
雑音レベルの高い地域でも、上述した実施例は使
用可能である。

なお、本発明は、特にリニアモータカーに有効
であるが、それ以外のクレーン、搬送車等の移動
体の位置・速度検出にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上に詳述したように、本発明によれば、光フ
アイバを軌道部に沿つて敷設するとともに、移動
体に磁石を搭載して、光フアイバ中の光に移動体
の磁石から磁場を印加して、光の偏光面を回転さ
せて、それを検出し計数することによつて移動体
の位置や速度を検出するようにしたので、電磁的
な雑音に強く、雑音レベルの高い地域でも使用で
きるとともに、検出誤差の少ない位置や速度の検
出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘導無線方式による位置・速度
検出装置を示す構成図、第２図は本発明の一実施
例を示す構成図、第３図は他の実施例を示す構成
図、第４図は第３図の実施例を示すリニアモータ
カーの断面図である。 ６……光フアイバ、６ａ……光フアイバの垂直
部分、１０……電磁石、１３……リニアモータ用
車上電磁石、５……車体、１４……軌道部、７…
…発光装置、８……受光装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一定の波形状に形成した光フアイバーを移動
   体の移動方向に布設し、光フアイバの一方端には
   投光手段、他方端には光フアイバの通過光を受光
   する光検知手段を設ける一方、移動体には上記光
   フアイバに一定方向の磁界を与える磁界発生手段
   を設けたことを特徴とする移動体の位置・速度検
   出装置。