JPH0659037A - 移動体識別装置 - Google Patents

移動体識別装置

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JPH0659037A
JPH0659037A JP4214867A JP21486792A JPH0659037A JP H0659037 A JPH0659037 A JP H0659037A JP 4214867 A JP4214867 A JP 4214867A JP 21486792 A JP21486792 A JP 21486792A JP H0659037 A JPH0659037 A JP H0659037A
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JP
Japan
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interrogator
moving body
wave
responder
output
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Pending
Application number
JP4214867A
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English (en)
Inventor
Hideki Takenaga
秀樹 武長
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答器から返送されてくる電波を利用して移
動体の移動速度と移動位置とを識別することのできる移
動体識別装置を提供する。 【構成】 道路上の適宜な位置に設置される質問器1
と、走行車両に搭載され質問器1からの放射波を適宜に
変調して反射させる応答器2とからなる移動体識別装置
であって、質問器1は、自らの放射波と応答器2からの
反射波とを混合してホモダイン検波を行うミキサ6と、
ミキサ6の出力を包絡線検波する検波部7と、検波部7
の出力のゼロクロス点を検出して、所定時間内に生じる
ゼロクロス点の個数に基づいて車両の移動速度を認識す
る演算部8,9とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、走行車両などの移動
体の移動速度や移動位置を識別することのできる移動体
識別装置に関し、特に、速度センサを別に設けなくても
移動速度などを計測することのできる移動体識別装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】道路上を走行する車両の車両番号などを
識別する移動体識別装置は従来より存在するが、例えば
これは、各車両に搭載されている応答器と、道路上の適
宜な位置に設置されている質問器との間でデータの授受
を行うものに過ぎず、走行車両の速度まで計測できるも
のではなかった。
【0003】その為、車両の走行速度を計測したい場合
には、速度センサを別に取り付ける必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、車両の走行速
度を計測する為に、改めて速度センサを取り付けるので
は構成が複雑化してしまうので妥当でなく、上記した応
答器などを利用して移動速度を計測できることが望まし
い。この発明は、この問題点に着目してなされたもので
あって、応答器から返送されてくる電波を利用して移動
体の移動速度と移動位置とを識別することのできる移動
体識別装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
為、この発明に係る移動体識別装置は、(a)移動体の
走行路上の適宜な位置に設置される質問器と、(b)前
記移動体に搭載され前記質問器からの放射波を適宜に変
調して反射させる応答器とからなる移動体識別装置であ
って、(a)前記質問器は、自らの放射波と前記応答
器からの反射波とを混合してホモダイン検波を行う混合
部と、この混合部の出力を包絡線検波する検波部と、
この検波部の出力のゼロクロス点を検出して、所定時
間内に生じるゼロクロス点の個数に基づいて前記移動体
の移動速度を認識する演算部とを特徴的に備えている。
【0006】
【作用】質問器は、移動体の走行路上の適宜な位置に設
置されており、走行する移動体に向かって所定周波数の
放射波を放射する。応答器は、この放射波を反射させる
が、そのときに各移動体に固有の変調データによって変
調を加える。尚、変調方式としては、例えばPSK(Ph
ase-ShiftKeying)方式、ASK(Amplitude-Shift Key
ing)方式が該当する。
【0007】質問器に備えられる混合部は、応答器か
らの反射波と質問器が放射する放射波とを混合してホモ
ダイン検波を行う。いま応答器側でPSK変調される場
合を例に採ると、放射波がVS COSωtである場合
に、反射波はVr COS(ωt+iπ+φ(t))とな
る。従って、VS COSωtの放射波と、Vr COS
(ωt+iπ+φ(t))の反射波とを混合してホモダ
イン検波を行うと、COS(iπ+φ(t))に比例し
た出力を得ることができる。尚、iは1または0の変調
データを表すものであり、φ(t)は放射波の伝送距離
分の位相遅れを表す項である。位相遅れφは、本来、質
問器と応答器との距離xに基づいて定まるが、応答器が
移動速度vで質問器に近づいてくるので時間tの関数と
なる。
【0008】検波部は、この混合部の出力、例えばC
OS(iπ+φ(t))を、包絡線検波する。この包絡
線検波出力は、iπ+φ(t)=(2n+1)π/2の
関係が成立する毎に0となるが、応答器の移動速度vに
応じた一定の時間、例えば、λ/(4v)毎にこの条件
が成立する。なお、n=0,1,2…である。 演算部は、検波部出力のゼロクロス点の個数を、所定
時間Tにわたってカウントして、ゼロクロス点の個数N
と時間Tに基づいて移動体の移動速度vを算出する。ま
た、今、何個目のゼロクロス点に位置しているかの情報
に基づいて移動位置を認識することもできる。
【0009】
【実施例】以下、実施例に基づいて、この発明を更に詳
細に説明する。図1は、この発明の一実施例である移動
体識別装置を図示したブロック図である。この装置は、
道路上の適宜な箇所に設置される質問器1と、各車両に
搭載される応答器2とで構成されている。
【0010】質問器1は、搬送波を発振する発振器3
と、発振器3の出力を受けるサーキュレータ4と、サー
キュレータ4の出力波を送信すると共に応答器2からの
反射波を受信する質問器アンテナ5と、質問器アンテナ
5での受信波と発振器3の出力波とを受けるミキサ6
と、ミキサ6の出力を包絡線検波する包絡線検波回路7
と、包絡線検波回路7の出力のゼロクロス点をカウント
するゼロクロスポイント検出回路8と、求められたゼロ
クロスポイント数に基づいて車両の移動速度を算出する
演算回路9とで構成されている。
【0011】応答器2は、応答器アンテナ10と接続さ
れており、質問器1からの電波を受信してこれをPSK
変調し、PSK変調波を質問器アンテナ5に反射させ
る。ここで、応答器2は車両に搭載されており、車両の
走行に伴って質問器1に向かって一定速度v〔m/s〕
で近づいているとする。図2は、ある瞬間における質問
器アンテナ5と応答器アンテナ10の位置関係を図示し
たものであり、両者の距離がx〔m〕であり、質問器ア
ンテナ5から放射された電波が返送されるまでの伝送路
長が2x〔m〕であることを示している。以下、図2を
参照しつつ図1の回路の動作を説明する。
【0012】発振器3からの発振出力をVS COSωt
とすると、この発振出力はサーキャレータ4を通して質
問器アンテナ5に伝送され、応答器アンテナ10に向か
って放射される。また、この放射波は、応答器2でPS
K変調されて反射され、質問器アンテナ5に入射され
る。いま、応答器2でのPSK変調データをiで表す
と、反射波はVr COS(ωt+iπ+φ(t))とな
る。ここで、iは0または1のデータであり、応答器2
が伝送しようとする情報に応じた値となる。また、φ
(t)は、送信波と受信波の位相差を示すものであり、
質問器アンテナ5と応答器アンテナ10の距離xに応じ
て、φ(t)=−(2π/λ)2xの関係にある。尚、
λは角周波数ωの電波の波長である。
【0013】ところで、応答器2を搭載した車両は、v
〔m/s〕の速度で走行しているので、x=L−vtの
関係が成立し、結局、φ(t)=−(4π/λ)・(L
−vt)となる。なお、Lは、質問器1と応答器2間の
通信回線が構築された初期状態(t=0)における両者
間の距離である。質問器アンテナ5で受信された反射波
r COS(ωt+iπ+φ(t))は、サーキュレー
タ4を通してミキサ6に加えられる。ミキサ6には発振
器3からの信号VS COSωtも加えられているので、
ミキサ6でホモダイン検波を行うと、VS r COSω
t・COS(ωt+iπ+φ(t))=1/2VS r
{COS(2ωt+iπ+φ(t))+COS(iπ+
φ(t))}となり、第1項をフィルタで除去するとミ
キサ6の出力信号Va は1/2V S r COS(iπ+
φ(t))となる。
【0014】ここで、φ(t)は、−(4π/λ)xで
あるので、質問器1と応答器2の距離xが(2n+1)
λ/8に一致する毎に、ミキサ6の出力信号Va が0と
なることになる。なお、n=0,1,2……である。図
3は、出力信号Va を0にする質問器アンテナ5と応答
器アンテナ10の位置関係を図示したものであり、質問
器アンテナ5から応答器アンテナ10までの距離がλ/
8,3λ/8,5λ/8……(2n+1)λ/8に一致
した場合にはミキサ6の出力信号Va が0になることを
示している。つまり、出力信号Va は、車両がλ/4
〔m〕移動する毎に0になるが、車両の移動速度はv
〔m/s〕であるので、λ/(4v)秒ごとに出力信号
a が0になることになる。
【0015】図4の(a)は、上記したミキサ6の出力
信号Va の時間的変化を図示したものであり、曲線V1
は、オール1のデータによってPSK変調された場合の
出力信号Va を図示したものであり、曲線V0 は、オー
ル0のデータによってPSK変調された場合の出力信号
a を図示したものである。つまり、 V1 =1/2VS r COS{π−(4π/λ)・(L
−vt)} V0 =1/2VS r COS{−(4π/λ)・(L−
vt)}である。
【0016】実際には、応答器2の側で任意の変調デー
タiによってPSK変調されるので、出力信号Va は、
変調データiの1,0に応じてV1 とV0 の間で振動す
る。図4の(a)は、変調データiが101010……
10と規則的に変化した場合を示したものである。包絡
線検波回路7は、図4の(a)のようなミキサ出力信号
a を受けて、これを包絡線検波して検波出力をゼロク
ロスポイント検出回路8に供給する。なお、図4の
(c)は、応答器2側でASK変調した場合のミキサ出
力信号Va を示したものであり、図4の(a)と同様の
ゼロクロスポイントを生じる。
【0017】このように、ミキサ6からの出力信号Va
は、λ/(4v)秒ごとに0となる。そこで、ゼロクロ
スポイント検出回路8は、所定時間Tの間に何回のゼロ
クロスポイントが生じるかをカウントする。ゼロクロス
ポイントの検出方法としては、例えば出力信号Va を半
波整流した後、コンパレータによってゼロクロス検出す
れば良い。なお、図4の(b)は、コンパレータなどの
出力パルスを図示したものである。
【0018】いま、ゼロクロスポイント検出回路8での
カウント数がNであったとすると、λ/(4v)N=T
の関係より、車両の移動速度vは、v=λN/(4T)
と計測される。つまり、演算回路9は、λN/(4T)
の演算に基づいて車両の移動速度vを算出する。なお、
応答器2と質問器1との通信回線が構築される位置は、
予めほぼ確定できるので、何個のゼロクロス点を生じた
かによって応答器2と質問器1との相対距離を知ること
もできる。
【0019】図5は、この移動体識別装置を高速道路に
設置した例を図示したものである。質問器1は道路に向
かって電波を放射しているので、走行車両が一定の位置
にまで近づくと、その放射波が応答器2に伝送されるこ
とになる。応答器2は、この放射波を変調して質問器1
に反射させるので、質問器1はこの反射波と放射波を混
合することによって車両の走行速度を認識することがで
きる。そして、質問器1は、この速度情報を応答器2か
らの他の情報と共に交通センタに送信して、交通流をモ
ニタリングできるようにしている。
【0020】図6は、この移動体識別装置の別の使用例
を示したものであり、質問器1に付属して表示板を設置
した場合を示している。移動体識別装置は各車両の移動
速度を計測して、著しく高速で走行している車両に対し
ては警告を発し、一方、正常な運転をしている車両に対
しては主要ICへの推定到着時刻を提供している。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る移
動体識別装置では、速度センサなどを別に設けることな
く、質問器と応答器間のデータ送受に付随して移動体の
移動速度を計測することが可能となる。つまり、簡単な
構成でありながら、移動体識別に合わせてその移動体の
移動速度や移動位置を把握できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例である移動体識別装置のブ
ロック図を示したものである。
【図2】質問器と応答器の距離xと伝送路長2xの関係
を示した図面である。
【図3】質問器と応答器間の相対距離が所定値になった
場合には検波回路の出力が0になることを示した図面で
ある。
【図4】質問器の各部の波形を図示したものである。
【図5】図1の移動体識別装置の利用例を示す図面であ
る。
【図6】図1の移動体識別装置の別の利用例を示す図面
である。
【符号の説明】
1 質問器 2 応答器 3 発振器 4 サーキュレータ 5,10 アンテナ 6 ミキサ 7 包絡線検波回路 8 ゼロクロスポイント検出回路 9 演算回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動体の走行路上の適宜な位置に設置され
    る質問器と、前記移動体に搭載され前記質問器からの放
    射波を適宜に変調して反射させる応答器とからなる移動
    体識別装置であって、 前記質問器は、自らの放射波と前記応答器からの反射波
    とを混合してホモダイン検波を行う混合部と、この混合
    部の出力を包絡線検波する検波部と、この検波部の出力
    のゼロクロス点を検出して、所定時間内に生じるゼロク
    ロス点の個数に基づいて前記移動体の移動速度を認識す
    る演算部とを備えることを特徴とする移動体識別装置。
JP4214867A 1992-08-12 1992-08-12 移動体識別装置 Pending JPH0659037A (ja)

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JP4214867A JPH0659037A (ja) 1992-08-12 1992-08-12 移動体識別装置

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JP4214867A JPH0659037A (ja) 1992-08-12 1992-08-12 移動体識別装置

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JPH0659037A true JPH0659037A (ja) 1994-03-04

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ID=16662878

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JP4214867A Pending JPH0659037A (ja) 1992-08-12 1992-08-12 移動体識別装置

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