JPH05208677A - マイクロ波電磁波による位置測定システム - Google Patents

マイクロ波電磁波による位置測定システム

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JPH05208677A
JPH05208677A JP4230305A JP23030592A JPH05208677A JP H05208677 A JPH05208677 A JP H05208677A JP 4230305 A JP4230305 A JP 4230305A JP 23030592 A JP23030592 A JP 23030592A JP H05208677 A JPH05208677 A JP H05208677A
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waveguide
axis
respect
antenna
symbol
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JP4230305A
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Marc Heddebaut
マルク・エデボー
Marion Berbineau
マリオン・ベルビノー
Stephane Lassalle
ステフアン・ラサル
Pierre Degauque
ピエール・デゴーク
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J UU C ALUSTHOM SA
Alstom Holdings SA
Original Assignee
J UU C ALUSTHOM SA
GEC Alsthom SA
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロ波電磁波による移動体要素の位置測
定システムである。 【構成】 前記システムが、導波管を形成する中空管1
と、前記導波管にマイクロ波を供給する手段2と、前記
導波管内を伝播するマイクロ波から得られる電磁波を自
由空間中に放射する位置測定ラジオビーコン3と、前記
移動体要素に固定され且つ前記ラジオビーコンによって
放射される電磁波を受信するのに適した位置測定のため
のアンテナ5とを含み、更に前記位置測定ラジオビーコ
ンが、位置測定メッセージの送信を可能にする1つだけ
の電界信号を、前記ラジオビーコンと前記アンテナとの
間に送信することを可能にするようなラジオビーコンで
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波電磁波による
位置測定システムに係わる。
【0002】
【従来の技術】フランス特許第 2 608 119号によって鉄
道車両の位置測定システムが開示されている。この位置
測定システムは、鉄道軌道に対して平行で且つマイクロ
波の電磁放射がその中を通過するアパーチャ配列がその
放射面に作られた導波管を形成する中空管と、マイクロ
波を前記中空管の中に供給するための装置と、前記アパ
ーチャ配列が作られた前記中空管放射面に近接して鉄道
車両上に配置されたマイクロ波受信用アンテナとを含
み、前記アパーチャ配列が、2つの異なった電界信号を
前記アパーチャと前記アンテナとの間に送信することを
可能にするように作られる。
【0003】更に具体的には、車両の絶対的な位置測定
を可能にするために、中空管の放射面の幾つかのアパー
チャが、その中空管の軸に対して垂直である。また別の
幾つかのアパーチャが、その中空管の軸に対して傾斜し
ており、適切な符号化に対応する特定のパターンに従っ
て配置されている。前記軸に対して垂直なアパーチャが
軸方向成分を伝送し、更に前記軸に対し傾斜したアパー
チャが垂直方向成分を伝送する。
【0004】この特許文献は、鉄道車両と運行管制セン
タとの間の情報伝達と、車両の相対的な位置測定とを同
時に実現する方法も教示する。この車両の相対的な位置
測定は、2つの異なったマイクロ波によるエミッタを、
マイクロ波を導波管に送り込む装置として選択すること
にある。その一方のマイクロ波は、送信に割り当てら
れ、車両上に配置された前記受信アンテナによって受信
される一定の振幅の電界信号を発生させ、その他方のマ
イクロ波は、位置測定に割り当てられ、車両上に同様に
配置された位置測定アンテナによって受信される電界信
号の大きな振幅変動を生じさせ、アパーチャの数を計数
することによるその車両の速度測定と、従ってその相対
的位置測定とを可能にする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、少なくとも
1つの機器構成において、移動体要素の絶対的位置測定
を行うために1つだけの電界信号の放射しか必要としな
い、マイクロ波電磁波による位置測定システムを実現す
ることを目的とする。このシステムは、それにも係わら
ず、そのシステムが前記移動体要素の相対的位置測定を
行うためにも使用されることが可能であることを排除し
ない。又はこれに加えて、例えば前記可動体要素からの
情報の送信又はその移動体要素に対する情報の送信、前
記移動体要素の速度測定等のような、位置測定機能自体
とは別の追加の機能をそのシステムに果たさせるため
に、又は更には、導波管上に形成された一定数の放射ス
リットによって前記放射が生じさせられる場合に、この
位置測定システムの幾つかの変形例を与えるために、電
界信号の更に別の送信を実現するように前記機器構成が
更に補完されることが可能であることも排除しない。
【0006】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、この目
的のために、マイクロ波電磁波による移動体要素の位置
測定システムを提供する。このシステムは、導波管を形
成する中空管と、この導波管にマイクロ波を供給する手
段と、前記導波管内を伝播するマイクロ波から得られる
電磁波を自由空間中に放射する位置測定ラジオビーコン
と、前記移動体要素に装着され且つ前記ラジオビーコン
によって放射される電磁波を受信するのに適した位置測
定のためのアンテナとを含み、前記位置測定システム
は、前記位置測定ラジオビーコンが、位置測定メッセー
ジの送信を可能にする1つだけの電界信号を前記ラジオ
ビーコンと前記アンテナとの間に送信することを可能に
するようなラジオビーコンであることで特に特徴付けら
れる。
【0007】本発明の第1の実施例において、前記ラジ
オビーコンは、位置測定メッセージの搬送波周波数を構
成する特定の周波数のマイクロ波エネルギを導波管上で
取り出すための手段と、こうして取り出されたエネルギ
を自由空間内に放射するための手段と、前記位置測定ア
ンテナの下流に配置された、前記位置測定メッセージの
検出手段とを含む。
【0008】本発明の第2の実施例において、前記位置
測定メッセージは前記ラジオビーコン上に刻み付けられ
ており、このために前記位置測定メッセージは、前記ラ
ジオビーコンの上を移動体要素が通過する間に位置測定
アンテナによって受信される電界信号の少なくとも1つ
のパラメータの推移を解析することによって個々に識別
可能な1つのシンボル又は一連のシンボルを形成するよ
うに配置された、前記導波管上に作られた所定数の放射
スリットを含む。
【0009】
【実施例】本発明の他の目的と特徴が、添付図面を参照
して行われる本発明の実施例の以下の説明を読むことで
明らかになろう。
【0010】図1に示され且つ本発明の第1の実施例に
相当する位置測定システムは、− マイクロ波による導波管を形成する中空管1(その
一部分だけが示されている)と、− マイクロ波導波管の一方の端部に位置して、マイク
ロ波をその導波管に供給するための手段2と、− 少なくとも1つの位置測定ラジオビーコン3であっ
て、導波管内部を伝播するマイクロ波の一部分を採取す
るための指向性カプラのような手段(図示されていな
い)と、必要に応じて、導波管内を同時に伝送される一
群の周波数の中から特定の位置測定メッセージ搬送周波
数をろ波した(図示されていない)の後に、又は更に、
異なったラジオビーコンに割り当てられた一群の位置測
定メッセージ搬送周波数から当該ラジオビーコンに特に
割り当てられた特定の位置測定メッセージの特定の搬送
周波数をろ波した後に、こうして取り出されたマイクロ
波を自由空間内に放射するための共振スリット4のよう
な手段とを含む該位置測定ラジオビーコンと、− 移動体要素(図示されていない)上に配置された、
このように放射された電磁波を受信するのに適した位置
測定アンテナ5と、− アンテナ5によって受信される電磁波によって搬送
された位置測定メッセージを検出するための手段6とを
含む。
【0011】この検出手段6は、低域フィルタ7と、そ
れに続く増幅器8と、それに続く検出ダイオード9とを
含む。
【0012】このように説明された解決策では、位置測
定ラジオビーコンは、全く受動的なマイクロ波手段によ
って完全に実現される。
【0013】この第1の実施例に関する変形例は、特定
のマイクロ波手段の代わりに、(場合に応じて上記のよ
うなろ波の後の)前記特定の周波数と、導波管内を同時
に伝送される(移動体要素に対して情報を送信すること
可能にする周波数、又は移動体要素の速度を測定するこ
とを可能にする周波数のような)別の周波数とから、導
波管を構成する伝送媒体によってUHF波を発生させる
ために、混合器の役割を果たすダイオードのような電子
手段を使用することにある。この場合には導波管の1つ
の側面に、その側面上に規則正しく配置された放射アパ
ーチャ配列が形成されている。その場合にはこうして得
られたUHF波が、小型アンテナによって放射されるだ
ろう。
【0014】従ってこの第1の実施例の特徴は、完全な
位置測定メッセージを高いスループット(数kbit/s)で
伝送し、従って、移動体要素がラジオビーコン上で停止
させられている時にさえ、完全な位置測定メッセージが
読み取られることが可能であるということである。
【0015】単一の位置測定メッセージ搬送周波数を備
えることが相対的な位置測定を可能にするにすぎないの
に対して、幾つかの位置測定メッセージ搬送周波数を備
えさせることが、絶対的な位置測定を可能にするという
ことに留意されたい。
【0016】位置測定メッセージの再生のためにラジオ
ビーコン上の移動体要素の移動を必要とする、別の原理
に基づく第2の実施例が説明される。この実施例での位
置測定メッセージは、この場合には下記で説明されるよ
うな放射スリットの形で、導波管自体の上に刻み込まれ
る。この放射スリットの説明は、アパーチャによって放
射される電磁場の近似的な計算方法に基づいて、導波管
上で放射される電界の空間的推移を先ず最初に簡略的に
示した後で行われる。この方法は次の仮定に基づいてい
る。
【0017】−短絡磁場がそのアパーチャ表面全体に
亙って均一である(等位相−等振幅)。
【0018】−導波管上の有効アパーチャの横断寸法
が波長に比べて小さい。
【0019】−アパーチャ寸法に比べて大きい距離に
観察点が配置されている。
【0020】従って、アパーチャが電磁波により照射さ
れる場合には、そのアパーチャによって回折される電磁
場は、電気双極子によって、及び2つの点磁気双極子
(dipole magnetique ponctuel)によって放射される電
磁場と等価であるということが示され得る。
【0021】この場合には長方形であるアパーチャは、
その双極子の成分の計算を単純化するために、同一の最
大寸法を有する楕円形のアパーチャと同一視される。
【0022】これに加えてこの長方形アパーチャは幅よ
りも長さの方が非常に大きいが、スリットの場合には、
スリットの軸の方向に放射されるエネルギを制限し、等
価の電気双極子のモーメントと2つの磁気双極子の一方
の双極子のモーメントを無視するようにするためであ
る。
【0023】正の直交基準線(0,x,y,z)と、導
波管及びスリットに関連付けられる軸の系とが図2に示
されている。
【0024】図3に示されるような、軸0zに対して傾
斜θの非常に狭幅の長方形のアパーチャの場合には、電
気双極子のモーメントが無視し得るものと見なされる。
従って、そのアパーチャと等価である磁気双極子のモー
メントの成分mz とmy は、次式で与えられる。
【0025】
【数1】
【0026】前式中で項αmy′とαmz′は磁気分極率を
表す。
【0027】基本モードTE01だけがその構造に沿って
存在し且つ正の軸zに沿って伝播すると考えられるなら
ば、且つ導波管の内部からその外部への導波管の放射が
考察されるならば、その磁界の成分Hy とHz は、次式
によって表現される。
【0028】
【数2】
【0029】前式中でH0 は増幅定数を示し、jはj2
=−1 のような複素数を示す。
【0030】当該スリットの「長さ対幅」の比率に応じ
て、項αmy′とαmz′を変化させることが可能である。
アパーチャの横断位置に応じて、そのアパーチャに当た
る磁界成分Hz とHy の振幅を変化させることが可能で
ある。従って導波管上の横断スリットの位置とそのスリ
ットの寸法に応じて、横断スリットによって放射される
エネルギを変化させることが可能である。図4、図5、
図6は各々に、導波管の横断寸法との関連における、軸
0yに沿った磁界の成分と、軸0zに沿った磁界の成分
と、軸0xに沿った電界の成分の導波管内での推移を示
す。
【0031】扇形スリットの場合には、そうしたアパー
チャが導波管の軸と共に作る角度はπ/2に等しい。従
ってその磁気モーメントは、mz =αmy′Hz 及びmy
=αmz′Hy と表される。
【0032】扇形スリットの形状は、αmz′の値よりも
非常に小さい値をαmy′に対し割り当てることを可能に
する。更に磁界Hy の最大である場所に、即ちy=b/
2である場所に、スリットが配置される場合には、その
磁気モーメントは0yに沿ったその成分だけに減じられ
る。従って各々のスリットを要素双極子と見なす時は、
アパーチャfiによって放射される場Eziは、
【0033】
【数3】
【0034】である時に
【0035】
【数4】
【0036】と表される。
【0037】前式中で、(xM,yM,zM)が基準線
(x,y,z)内の観察点Mの座標を表し、(xi,y
i,zi)が同じ基準線内のスリットfiの座標を表
し、「d」がスリット間のピッチを表し、「i」が、任
意に選択されたスリットf0に関するスリットfiの順
番を表し、(x0 ,y0 ,z0 )が基準線(x,y,
z)内のスリットf0の座標を表し、z0 =120 πであ
る。
【0038】扇形スリットの配列によって1つの個所に
おいて放射される場の全体は、図7に示されるように、
各々の要素双極子のこの個所における放射場の合計に等
しい。
【0039】軸方向のスリットの場合には、導波管の軸
に対して平行な磁気モーメントは、mz =αmz′Hz
びmy =αmy′Hy である。
【0040】従ってこの場合には、その形状の故に、α
my′がαmz′の値よりも非常に小さい値を有することに
なり、従って0zに沿った磁気モーメントが支配的であ
り、即ちmz =αmz′Hy である。成分Hz の空間的推
移を考慮に入れて、放射される場の最大振幅を確実なも
のにするために個所y=b/4又はy=3b/4にスリ
ットを形成することが適切だろう。
【0041】要素双極子と見なされる軸方向スリットに
よって放射される場Eyiが、次のように表される。
【0042】
【数5】
【0043】図8〜図17に関して以下で説明されるスリ
ット又はパターンの様々な配置は、ラジオビーコン上を
移動体要素の位置測定アンテナが通過する間の、その位
置測定アンテナによって受信される電界のパラメータの
1つの推移を利用する。このパラメータは第1の実施例
(図8〜図15)では振幅であり、第2の実施例(図16、
図17)では位相である。
【0044】図8〜図11、図12と図14、図13と図15に示
される各々のパターンは、特定の電磁的特徴によって、
3つの別々のシンボルを符号化することを可能にする。
【0045】シンボルのシーケンスを構成し、それによ
って、選択された「n」個のシンボル毎の、符号を用い
た符号化の可能性を増大させるように、そうしたパター
ンが再編成され得ることに留意されたい。
【0046】同様に、(識別すべきラジオビーコンの数
に応じて)別々の電磁的特徴を有する個別のシンボル又
はシンボルのシーケンスを備えさせることが、絶対的位
置測定を可能にし、一方で、全てのラジオビーコンに対
して同一のシンボル又はシンボルシーケンスを備えさせ
ることは相対的位置測定しか可能にしないということに
留意されたい。
【0047】従って1つのシンボルが、単一の軸方向ス
リットF11(図8)の存在によって符号化されることが
可能である。又はシンボルが、導波管の軸に関して同一
の側に配置された軸方向スリットの組E1 (図9;例え
ば1つの組当たり2つのスリットF11とF12)の存在に
よって、又は導波管の軸に対して互いに対称的に配置さ
れた2つの軸方向スリットF11、F22(図10)の存在に
よって、又は導波管の軸に対して互いに対称的に配置さ
れた2つの軸方向スリット組E1 、E2 (図11;例えば
各々にF11、F12とF21、F22と表される1つの組当た
り2つのスリット)の存在によって符号化され得る。
【0048】これに加えて、このように説明されたパタ
ーンに対応するシンボルの相補的なシンボルを、パター
ンの不在によって符号化することが検討される場合に
は、その位置測定システムは、これらのシンボルの検出
のために又はこれらの相補的なシンボルの検出のため
に、位置測定アンテナによって受信される信号を計算に
入れる瞬間を指定するクロック信号を移動体要素に供給
する、サンプリング手段も含まなければならない。
【0049】このサンプリング手段は、例えば扇形スリ
ットの配列によって形成されることが可能である。この
扇形スリット配列は、特定の周波数が供給され、前記扇
形スリットの真上での大きな振幅変動を示す電界グラフ
を生じさせる。
【0050】導波管の内側における場Hz の推移(図
5)から考えて、これらの軸方向スリットは、図8の場
合にはb/8において形成されることが有利であり、図
9の場合にはb/8とb/4において形成され、図10の
場合にはb/8と7b/8において形成され、図11の場
合にはb/8とb/4と3b/4と7b/8において形
成されることが有利である。
【0051】それにも係わらず、より偏心した軸方向ス
リットを検討することによって導波管の上に放射される
場の振幅を増大させることが可能である。しかしながら
この場合には、移動体要素と従ってその位置測定アンテ
ナが導波管軸に対して横方向移動する可能性が考慮され
る。しかしそうした横方向移動の影響は、一方では、
(図10と図11に示されるように)導波管の軸に関するス
リットの対称配置を備えることによって、他方では、
(図9と図11に示されるように)導波管の軸の各々の側
に1つ以上のスリットを備えることによって制限され
る。
【0052】こうしたシンボル上の移動体要素の通過に
応じて位置測定アンテナによって受信される電界の振幅
の推移を利用する、ここで説明される事例では、そのア
ンテナは、場合に応じて1つ又は複数の点アンテナ(ant
enne ponctuelle)として形成されることが有利である。
該点アンテナは、軸方向スリットの存在によって特徴付
けられたシンボルの真上を移動体要素が通過する時に、
受信される電界の振幅が最大である領域内に配置されて
いる。
【0053】導波管の軸の各々の側に存在する軸方向ス
リットの場合には、その軸の各々の側のHz の位相が反
対であることが、逆相で供給されるこれらの2つのスリ
ットに対応する2つの双極子の一対によって放射される
場を、導波管の中心において且つ大きな距離を置いてキ
ャンセルする。導波管軸に関して対称な2つの軸方向ス
リットによって放射される電界Ey の導波管の軸上(y
=b/2)でのキャンセルによって引き起こされる問題
を緩和するためには、図18に示されるような、有利には
導波管の軸に関して対称に配置され且つその導波管の幅
より小さい距離だけ互いに距離を置いた、有利には点ア
ンテナである2つのアンテナ10、11と同等に見なされる
位置測定アンテナが考えられる。πに等しい位相差が移
相器13によってチャネルの1つの中に導入され終わった
後に、これらの2つの点において受信される信号が加算
器12内で加算される。このようなアンテナの場合には、
軸方向スリットによって放射される電界は、受信点の軸
が導波管の軸の上方に位置させられる時に最大になるだ
ろう。
【0054】更に、2進法に従って0と1と表記され得
る上記のような2つの別々のシンボルを符号化するので
はなく、次の点に注目することによって且つ同様に2進
法に従って00、01、11、10と表記されることが可能な4
つの別々のシンボルを符号化することが可能である。
【0055】−図8、図9、図10、又は図11に示され
るようなパターンが、唯一の最大値を与え、このことは
第1のシンボルの符号化を可能にする。
【0056】− (導波波長をλgで表す場合に)λg
/2だけ間隔が置かれ且つ軸方向スリットのE2 のよう
な1つの組(図14)によって又は軸方向スリットの
1 、E2 のような2つの組によって各々が形成され
た、2つのグループG1 、G2 によって形成された図12
と図14に示されるようなパターンが、非常に際立った1
つの最小値によって隔てられた2つの最大値を与え、こ
のことは第2のシンボルの符号化を可能にする。
【0057】−λgだけ間隔が置かれ且つ軸方向スリ
ットのE2 のような1つの組(図15)によって又は軸方
向スリットのE1 、E2 のような2つの組(図13)によ
って各々が形成された2つのグループG′1 、G′2
よって形成された、図13と図15に示されるようなパター
ンが、3つの連続した最大値を与え、このことは第3の
シンボルの符号化を可能にする。
【0058】従って例えば、2値数00がシンボルの不在
に割り当てられ、2値数10、01、11の各々が、上記のシ
ンボルの第1のものと第2のものと第3のものとに割り
当てられることが可能である。しかし、シンボルの不在
によってこうした2値数の1つを表現することは、例と
して上記で説明されたようなサンプリング手段を備える
ことを必要とする。
【0059】図8〜図15に示されるパターンようなパタ
ーンの存在又は不在による方法とは異なっており且つ前
記サンプリング手段を必要としない、2つの別々のシン
ボルを符号化する別の方法は、図8、図9、図10、図1
3、図15の1つに関して説明されたパターンの1つを、
これらのシンボルの一方のために採用し、また図12、図
14(図14は、機械的プランの実現の単純化という点での
み図12と相違している)に関して説明されたパターンの
1つを、他方のシンボルのために採用することにあり、
この方法は、導波管の軸の各々の側のパターンの対称性
の欠如が場合によって生じることを防止することを可能
にし、そうした場合に2つの最大値の間に認められる最
小値の品質の妨げにならず、更には、ここで考察される
2つのシンボルの電磁的特徴を明瞭に区別することを可
能にする。
【0060】ここで、図16と図17を参照して本発明の第
2の実現形態のための別の実施例が説明される。この実
施例は、導波管の中に刻みこまれた放射スリットをも含
むラジオビーコンの上を位置測定アンテナが通過する時
に位置測定アンテナによって受け取られた電界の位相を
解析することに基づく。
【0061】この変形例ではシンボルが、基準として使
用される特定の横座標z′0 に関して負の横座標に導波
管上に配置された軸方向スリットF0 の存在によって表
される。その相補的なシンボルが、基準として使用され
る前記特定の横座標z′0 に関して正の横座標に導波管
に配置された軸方向スリットF′0 によって表される。
【0062】その場合には図19に示されているように、
位置測定アンテナは2つの(点アンテナであることが有
利な)要素アンテナ14、15を含む。これらの要素アンテ
ナは、基準として使用される前記特定の横座標z′0
真上をそれらのアンテナの対称の中心が通過する時に、
前記軸方向スリットの場所の真上に位置させられる。サ
ンプリング瞬間と呼ばれるこの瞬間は、サンプリング手
段によって決定される。このサンプリング手段は、例え
ば上記で説明されたように、且つ図16、図17に示される
ように、「f」のような扇形スリットの配列によって形
成されることが可能であり、この扇形スリットは、特定
の周波数によって供給されて、前記扇形スリットの真上
において大きな振幅変動を示す電界グラフを生じさせ
る。
【0063】従って、基準として使用される前記特定の
横座標に関する負又は正の横座標における前記軸方向ス
リットの位置に従って、即ち前記サンプリング瞬間の以
前又は以後に、受信電界信号の位相符号の検出器16によ
って、正(進み)又は負(遅れ)である2つの要素アン
テナ間の位相差が示され、このことが2つのシンボルを
別々の仕方で符号化することを可能にする。
【0064】(軸zに沿って)サンプリング位置z′0
の前方又は後方に、且つ基準として使用されるy軸上の
横座標y′0 の左又は右に軸方向スリット(図示される
実施例ではF0 又はF′0 )を刻み込むことによって、
(上記実施例で定義された通りの)横座標z′0 に相当
するサンプリング位置に対比して、縦軸(この使用され
る実施例で定義されるようなz軸)に沿った位相の進み
/遅れと、これと同時に横軸(y軸)に沿った位相の進
み/遅れとを決定することが可能である。
【0065】この場合にそのシンボルは、4つの異なっ
た位相状態に結び付けられる。従って刻み込まれたスリ
ットは、4つの位置、即ち前/左、前/右、後ろ/左、
後ろ/右の位置を占めることが可能である。従って刻み
込まれたシンボルが、2ビット00、01、10、11のいずれ
か1つを符号化することを可能にするが故に、そのラジ
オビーコンの能力を2倍にすることを可能にする。
【0066】上記の2つの軸に沿った位相の進み/遅れ
の測定は、様々な機器によって行われる。従ってその受
信装置は、− その2つのアンテナによって受信された信号間の位
相差の信号の測定を可能にする電子デバイスと組み合わ
された、縦軸に沿って配置された1対のアンテナ(上記
実施例と同一の場合)と、− その2つのアンテナ間の位相の進み/遅れを測定す
ることを可能にする、上記デバイスと類似したデバイス
と組み合わされた、横軸に沿って配置された1対のアン
テナ としての一体化された4つのアンテナである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による位置測定システム
の説明図である。
【図2】導波管上に形成された放射アパーチャの機能の
原理を示す説明図である。
【図3】導波管上に形成された放射アパーチャの機能の
原理を示すグラフである。
【図4】導波管上に形成された放射アパーチャの機能の
原理を示すグラフである。
【図5】導波管上に形成された放射アパーチャの機能の
原理を示すグラフである。
【図6】導波管上に形成された放射アパーチャの機能の
原理を示すグラフである。
【図7】導波管上に形成された放射アパーチャの機能の
原理を示す説明図である。
【図8】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボル
の符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、1
つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説明
図である。
【図9】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボル
の符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、1
つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説明
図である。
【図10】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボ
ルの符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、
1つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説
明図である。
【図11】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボ
ルの符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、
1つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説
明図である。
【図12】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボ
ルの符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、
1つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説
明図である。
【図13】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボ
ルの符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、
1つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説
明図である。
【図14】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボ
ルの符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、
1つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説
明図である。
【図15】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボ
ルの符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、
1つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説
明図である。
【図16】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボ
ルの符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、
1つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説
明図である。
【図17】本発明の第2の実施例の場合におけるシンボ
ルの符号化のための実現可能な放射スリットの配置を、
1つの例として導波管の放射表面の平面図の形で示す説
明図である。
【図18】放射電界のパラメータ(振幅)の解析を含
む、本発明の第2の実施例の場合の位置測定アンテナの
実現可能形態を図解する説明図である。
【図19】放射電界のパラメータ(位相)の解析を含
む、本発明の第2の実施例の場合の位置測定アンテナの
実現可能形態を図解する説明図である。
【符号の説明】
1 中空管 2 マイクロ波供給手段 3 位置測定ラジオビーコン 4 共振スリット 5 位置測定アンテナ 6 位置測定メッセージ検出手段 7 低域フィルタ 8 増幅器 9 検出ダイオード 10、11、14、15 点アンテナ 12 加算器 13 移相器 16 符号検出知
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステフアン・ラサル フランス国、92230・ジヤンヌビリエ、リ ユ・クロード・ベルナール、1 (72)発明者 ピエール・デゴーク フランス国、59130・ランベルサール、リ ユ・アンドレ・メサジエ、38

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロ波電磁波による移動体要素の位
    置測定システムであって、導波管を形成する中空管と、
    前記導波管にマイクロ波を供給する手段と、前記導波管
    内を伝播するマイクロ波から得られた電磁波を自由空間
    中に放射する位置測定ラジオビーコンと、前記移動体要
    素に固定され且つ前記ラジオビーコンによって放射され
    る電磁波を受信するのに適した位置測定用のアンテナと
    を含み、更に前記位置測定ラジオビーコンが、位置測定
    メッセージの送信を可能にする1つだけの電界信号を前
    記ラジオビーコンと前記アンテナとの間に送信すること
    を可能にするようなラジオビーコンであることを特徴と
    するシステム。
  2. 【請求項2】 前記位置測定メッセージが前記ラジオビ
    ーコン上に刻み込まれており、このために前記ラジオビ
    ーコンが、前記ラジオビーコン上を前記移動体要素が通
    過する間に前記位置測定アンテナによって受信される前
    記電界信号の少なくとも1つのパラメータの推移を解析
    することによって個々に識別可能な1つのシンボル又は
    一連のシンボルを形成するように配置された、前記導波
    管上に作られた所定数の放射スリットを含むことを特徴
    とする請求項1に記載のシステム。
  3. 【請求項3】 前記パラメータが振幅であることを特徴
    とする請求項2に記載のシステム。
  4. 【請求項4】 前記パラメータが位相であることを特徴
    とする請求項2に記載のシステム。
  5. 【請求項5】 前記シンボルが、前記導波管の軸に関し
    てその導波管の同じ側面に配置された1つの又は複数の
    軸方向スリットの形であることを特徴とする請求項3に
    記載のシステム。
  6. 【請求項6】 前記シンボルが、前記導波管の軸に関し
    てその導波管の同じ側面に配置された1つ又は複数の軸
    方向スリットの2つの組によって形成され、前記2つの
    組が前記導波管の軸に関して互いに対称に配置されてい
    ることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
  7. 【請求項7】 前記シンボルが、前記導波管の軸に関し
    てその導波管の同じ側面に配置された1つ又は複数の軸
    方向スリットの1つ又は2つの組で各々に形成された2
    つのグループによって形成され、前記2つの組が前記導
    波管の軸に関して互いに対称に配置され、更に前記グル
    ープが、前記導波管の軸に直交する軸に関して互いに対
    称に配置され、且つλgが前記導波管によって導かれる
    波長を表す時にλg/2の整数倍の間隔だけ互いに離さ
    れていることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
  8. 【請求項8】 前記シンボルが、前記導波管の軸に関し
    てその導波管の同じ側面に配置された1つ又は複数の軸
    方向スリットの1つ又は2つの組で各々に形成された2
    つのグループによって形成され、前記2つの組が前記導
    波管の軸に関して互いに対称に配置され、更に前記グル
    ープが、前記導波管の軸に直交する軸に関して互いに対
    称に配置され、且つλgが前記導波管によって導かれる
    波長を表す時にλgの整数倍の間隔だけ互いに離されて
    いることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
  9. 【請求項9】 前記シンボルが、前記導波管の軸に対し
    て平行な軸上に、基準として使用される特定の横座標
    z′0 に関して負であり且つ前記電界信号のサンプリン
    グの瞬間に対応する横座標に配置された、軸方向スリッ
    トF0 によって形成されていることを特徴とする請求項
    4に記載のシステム。
  10. 【請求項10】 更に前記軸方向スリットが、前記導波
    管の横断軸上に、基準として使用される特定の横座標
    y′0 に関して正又は負である横座標に配置されている
    ことを特徴とする請求項9に記載のシステム。
  11. 【請求項11】 前記シンボルが、前記導波管の軸に対
    して平行な軸上に、基準として使用される特定の横座標
    z′0 に関して正であり且つ前記電界信号のサンプリン
    グの瞬間に対応する横座標に配置された、軸方向スリッ
    トF′0 によって形成されていることを特徴とする請求
    項4に記載のシステム。
  12. 【請求項12】 更に前記軸方向スリットが、前記導波
    管の横断軸上の、基準として使用される横座標y′0
    関して正又は負である横座標に配置されていることを特
    徴とする請求項11に記載のシステム。
  13. 【請求項13】 前記位置測定アンテナが、前記シンボ
    ル上を通過する時に前記軸方向スリットの組のほぼ真上
    に、前記導波管の軸に関して対称に配置された2つのア
    ンテナと、前記2つのアンテナによって受信される信号
    に互いに対して180 °の位相差をもたらすための手段
    と、そうした位相の異なる信号を加算する手段とを含む
    ことを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載
    のシステム。
  14. 【請求項14】 前記位置測定アンテナが、前記シンボ
    ル上を通過する時に前記サンプリング瞬間に関して前記
    特定の横座標z′0 のほぼ真上にその直交する軸が存在
    するように、前記導波管に直交する軸に関して対称に配
    置された2つのアンテナと、前記アンテナによって受信
    される信号の位相差の符号を検出する検出器とを含むこ
    とを特徴とする請求項9又は11に記載のシステム。
  15. 【請求項15】 更に前記位置測定アンテナが、前記シ
    ンボル上を通過する時に前記特定の横座標y′0 のほぼ
    真上にその平行な軸が存在するように、前記導波管に平
    行な軸に関して対称に配置された2つのアンテナと、前
    記2つのアンテナによって受信される信号の位相差の符
    号を検出する検出器をも含むことを特徴とする請求項10
    と14、又は請求項12と14のいずれか一項に記載のシステ
    ム。
  16. 【請求項16】 前記ラジオビーコンが、位置測定メッ
    セージの搬送周波数を成す特定の周波数のマイクロ波エ
    ネルギを前記導波管から取り出すための手段と、こうし
    て取り出されたエネルギを自由空間中に放射するための
    手段と、前記位置測定アンテナの下流側に位置する、前
    記位置測定メッセージを検出するための手段とを含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  17. 【請求項17】 前記周波数が、各々のラジオビーコン
    において同一であることを特徴とする請求項16に記載の
    システム。
  18. 【請求項18】 前記周波数が各々のラジオビーコン毎
    に異なっていることと、更に各々のラジオビーコンが、
    取り出されたマイクロ波エネルギの中からそれに適合し
    た周波数をろ波するための手段をも含むことを特徴とす
    る請求項16に記載のシステム。
JP4230305A 1991-08-30 1992-08-28 マイクロ波電磁波による位置測定システム Pending JPH05208677A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101419846B1 (ko) * 2009-08-12 2014-07-17 이흥수 위상차를 이용한 위치확인 시스템 및 방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19512107B4 (de) * 1995-04-03 2007-06-28 Daimlerchrysler Ag Spurgeführtes Transportsystem mit berührungsloser Energieübertragung
CN1076292C (zh) * 1995-04-03 2001-12-19 戴姆勒-奔驰公司 带有能量和信息传输装置的有轨运输装置
US5717411A (en) * 1995-04-19 1998-02-10 Andrew Corporation Radiating waveguide and radio communication system using same
FR2744865B1 (fr) * 1996-02-09 1998-03-20 Gec Alsthom Transport Sa Dispositif et procede de transmission d'informations pour systeme a guide d'ondes rayonnant
FR2779022B1 (fr) * 1998-05-20 2000-07-28 Nortel Matra Cellular Station de base de radiocommunication
US6388630B1 (en) * 1999-07-22 2002-05-14 Supersensor (Proprietary) Limited Waveguide for transmitting RF energy through an RF barrier
US8781081B2 (en) * 2005-04-21 2014-07-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Presence management system
FR2921505B1 (fr) * 2007-09-25 2014-01-31 Alstom Transport Sa Dispositif de communication radioelectrique
AT515562B1 (de) * 2014-03-20 2016-01-15 Peter Ing Kuntschitsch Fahrzeugpositionsabhängige hochenergetisch-elektromagnetische Energieeinspeisung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug
CN103985117A (zh) * 2014-04-28 2014-08-13 上海融军科技有限公司 基于遥感图像的目标捕获与确认方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL134603C (ja) * 1961-05-16
GB1240588A (en) * 1968-07-30 1971-07-28 Japan National Railway Improvements in or relating to communication control systems
US3648172A (en) * 1968-10-02 1972-03-07 Sumitomo Electric Industries Circular leaky waveguide train communication system
GB1573604A (en) * 1977-02-18 1980-08-28 Nat Res Dev Aerial arrays
DE3784678T2 (de) * 1986-12-12 1993-06-17 Alsthom Gec Nachrichten- und/oder befehlsuebertragungsvorrichtung mit breitbandigem durchlassband zwischen einem mobil-element und einer ueberwachungsstelle.
FR2608119B1 (fr) * 1986-12-12 1989-02-10 Alsthom Dispositif de transmission d'informations et/ou d'instructions a large bande passante entre un vehicule ferroviaire et un poste de controle de trafic
DE3781534T2 (de) * 1986-12-15 1993-01-07 Sumitomo Electric Industries Strassenrandbakensystem.
FR2623460B1 (fr) * 1987-11-20 1990-11-16 Alsthom Balise d'identification lors du passage d'un mobile en un point donne

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101419846B1 (ko) * 2009-08-12 2014-07-17 이흥수 위상차를 이용한 위치확인 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
FR2680876A1 (fr) 1993-03-05
EP0529581B1 (fr) 1995-01-25
DE69201284D1 (de) 1995-03-09
EP0529581A1 (fr) 1993-03-03
ES2069356T3 (es) 1995-05-01
CA2077049A1 (fr) 1993-03-01
DE69201284T2 (de) 1995-05-24
FR2680876B1 (fr) 1993-11-19
CA2077049C (fr) 1996-08-06
US5430455A (en) 1995-07-04

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