JPH1082642A

JPH1082642A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPH1082642A
Application number: JP8237765A
Authority: JP
Inventors: Koichi Murakami; 浩一村上
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1996-09-09
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】移動体等の位置を連続して検出しようとする
と，装置構成が複雑になってしまう。【解決手段】移動体等３０の走行するルート上に信号線
１を設置し，信号線１の端部に信号処理装置２０を設け
る。信号処理装置２０の送信器４から信号線１に信号を
送信すると，移動体３０に搭載した信号送受信手段９が
同信号をキャッチしてその信号に対する返信信号を送信
する。信号処理装置２０では受信器５で該返信信号を受
信した後，信号処理手段６で信号処理して，位置検出手
段７に送る。位置検出手段７では，送信器４から送信し
た信号と移動体３０の信号送受信手段９から返信されて
受信器５にて受信した信号との時間のずれを求め，その
値を基に移動体の位置を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，移動体等の位置を
検出する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来，無人走行車両等のある定められた
比較的長距離のルート上を移動する移動体等の位置を検
出するには，ルート上に所望の間隔でゲートを設け，そ
のゲートを通過する移動体を確認する方式や，ルート上
に設けた標識を移動体自身に搭載された装置で検出する
方式が採用されていた。

【０００３】図６及び図７は道路上を走行する無人走行
車両システムにおける位置検出装置を示しており，上記
２種類の方式の内，ゲートを用いた方式の一例である。
図６において，合流地点を有する道路０３１上には，複
数の無人走行車両０３０が走行している。ゲート０３２
は無人走行車両０３０の通過を検出する装置であり，道
路０３１上に所望の間隔で複数個設けられている。図６
に示すように，各ゲート０３２には無人走行車両０３０
の通過を認識する通過認識手段０３５が設けられてお
り，同通過認識手段０３５は赤外線，音波または電磁波
を利用して無人走行車両０３０の通過を認識している。
各通過認識手段０３５からの認識信号は信号線０３４を
介して位置検出手段０３３に送られる仕組みとなってい
る。

【０００４】このようなゲートを用いた位置検出方式で
は無人走行車両０３０の断続的な位置は確認できるが，
個々の無人走行車両０３０の位置を連続して正確に把握
することが困難なため，道路０３１の合流地点における
無人走行車両０３０のスムーズな合流ができず，無人走
行車両システム全体の運営に大きな支障となる可能性が
あった。なお，道路０３１上に設置するゲート０３２を
多数隙間なく設ければ，無人走行車両０３０の位置を連
続して検出することも不可能ではないが，システム構成
上効率が非常に悪くなり，現実的ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように，ルート
上にゲートを設けて移動体の通過を検出する従来の方式
では，移動体の位置を連続して把握することが困難であ
った。また，移動体自身に搭載した装置によって位置検
出をする方式の場合，連続的に位置を把握するために
は，各移動体が常に自分の位置を報告する必要があり，
システムの複雑化につながるといった不都合があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め，本発明は，（ａ）特定ルート上に配置され，または
特定ルート上を移動する被検体と，（ｂ）上記ルートに
沿って設置され，信号を放射する信号線と，（ｃ）被検
体に備えられ，信号線から放射された信号を受信して返
信信号を送信する被検体信号送受信手段と，（ｄ）信号
線に所望の信号を送信する送信手段，上記被検体信号送
受信手段から送信され信号線を伝搬した信号を受信する
受信手段及び該送信手段から信号を送信した時間と受信
手段で信号を受信した時間との時間差から被検体の位置
を算出する算出手段とを備えた信号処理装置を有するこ
とを特徴とする。

【０００７】また，（ａ）特定ルート上に配置され，ま
たは特定ルート上を移動する被検体と，（ｂ）上記ルー
トに沿って設置され，信号を放射する信号線と，（ｃ）
被検体に備えられ，信号線に所望の信号を所定タイミン
グに送信する被検体信号送信手段と，（ｄ）上記被検体
信号送信手段から送信され信号線を伝搬した信号を受信
する受信手段及び該被検体信号送信手段にて信号を送信
したタイミングと該受信手段で信号を受信したタイミン
グとの時間差から被検体の位置を算出する算出手段を備
えた信号処理装置を有することを特徴とする。

【０００８】また，（ａ）特定平面上に配置され，また
は特定平面上を任意に移動する被検体と，（ｂ）上記平
面に重なることなく密に設置され，信号を放射する信号
線と，（ｃ）被検体に備えられ，信号線から放射された
信号を受信して返信信号を送信する被検体信号送受信手
段と，（ｄ）信号線に所望の信号を送信する送信手段，
上記被検体信号送受信手段から送信され信号線を伝搬し
た信号を受信する受信手段及び該送信手段から信号を送
信した時間と受信手段で信号を受信した時間との時間差
から被検体の位置を算出する算出手段とを備えた信号処
理装置を有することを特徴とする。

【０００９】また，（ａ）特定平面上に配置され，また
は特定平面上を任意に移動する被検体と，（ｂ）上記平
面に重なることなく密に設置され，信号を放射する信号
線と，（ｃ）被検体に備えられ，信号線に所望の信号を
所定タイミングに送信する被検体信号送信手段と，
（ｄ）上記被検体信号送信手段から送信され信号線を伝
搬した信号を受信する受信手段及び該被検体信号送信手
段にて信号を送信したタイミングと該受信手段で信号を
受信したタイミングとの時間差から被検体の位置を算出
する算出手段を備えた信号処理装置を有することを特徴
とする。

【００１０】また，上記各構成において，被検体信号送
受信手段または被検体信号送信手段が該どちらかの手段
から送信する信号に各被検体の識別情報を重畳する手段
を備え，かつ信号処理装置が該識別情報を基に各被検体
を識別する手段を備えていることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明にかかる移動体の位
置検出装置を道路上を走行する無人走行車両システムに
適用させた場合を示す図である。同図（ａ）において，
道路３１には，無人走行車両３０が走行するルートに沿
って信号を放射可能な信号線１が設置されている。同図
（ｂ）に示すように，信号線１の端部には信号処理装置
２０が設けられており，信号線１の近傍を走行する無人
走行車両３０は，該信号線１を介して信号処理装置２０
との間で信号をやり取りする仕組みになっている。

【００１２】図２は上記無人走行車両システムの装置構
成の一実施形態を示している。同図において，信号線１
の一端部には信号処理装置２０が設置され，もう一端部
には信号線１を通る信号をほぼ無反射で終端する信号線
終端手段２が設置されている。信号処理装置２０は，送
受信切換手段３，送信器４，受信器５，信号処理手段６
及び位置算出手段７とで構成されており，また，無人走
行車両３０には，信号線１から放射された信号を受け，
または信号線１に信号を放射するためのアンテナ８と，
該アンテナ８からの信号を受け，一定時間後に返答信号
を送信する信号送受信手段９が備えられている。

【００１３】送信器４にて発生した電気信号は，信号線
１に対する送信器４と受信器５との接続を適当なタイミ
ングで切り換える送受信切換手段３を介して信号線１に
送信される。無人走行車両３０上の信号送受信手段９
は，アンテナ８を介して信号線１中を流れる電気信号を
キャッチする。信号送受信手段９では一定時間経過後
に，各無人走行車両ごとの固有の識別番号を重畳した返
答信号をアンテナ８を介して信号線１に送信する。

【００１４】受信器５では，送受信切換手段３を介して
信号線１からの信号を受信し，信号処理手段６に送る。
信号処理手段６は，受信器５からの信号をＩＦ増幅（中
間周波数増幅）等により信号処理して位置算出手段７に
送る。位置算出手段７では，信号処理手段６からの信号
を受けて各無人走行車両ごとの固有の識別番号の認識を
行い，また，信号処理手段６からの信号と前記送信器４
にて発生した信号の２種類の信号をから両信号の受信時
間差を求め，その値を基に各無人走行車両の位置を算出
する。

【００１５】信号線１中を流れる信号の伝搬時間及び信
号処理装置２０での処理時間は予め計測可能であり，か
つ上記のように各無人走行車両に搭載した信号送受信手
段９が信号を受信してから返答信号を送信するまでの時
間は一定であることから，位置算出手段７で求めた前記
２種類の信号の受信時間差は，信号処理装置２０と無人
走行車両３０との距離に依存することとなる。位置算出
手段７は，この点を利用して各無人走行車両の位置を算
出している。

【００１６】図３は無人走行車両システムの装置構成に
おける別の実施形態を示しており，これはレーダ等にお
けるＦＭ−ＣＷ方式（周波数変調を連続波で行う方式）
の原理を応用したものである。本構成において，送信器
４から送信される信号は，ノコギリ波発生手段１０で適
当な周期数変調を施したノコギリ波であり，ある時間に
比例して定期的に信号周波数を変化させたものである。

【００１７】無人走行車両１に搭載した信号送受信手段
９は，信号線１によって伝搬した上記信号をキャッチす
ると，受信した信号周波数にその無人走行車両の識別番
号情報を変調して織り込んだ信号を返信する。信号処理
装置２０側の受信器５では，上記返信信号を受信し，信
号処理手段１１に送る。信号処理手段１１では，信号処
理を行い位置算出手段１２へ送る。位置算出手段１２
は，信号処理手段１１からの信号を受けて各無人走行車
両ごとの固有の識別番号を認識し，また，信号処理手段
１１からの信号と前記ノコギリ波発生手段１０にて現在
発生している信号の２種類の信号を受けて，両信号の周
波数の差を検出する。その後，前記周波数の差から両信
号の受信時間差を算出し，各無人走行車両の位置を求め
る。

【００１８】図４は無人走行車両システムの装置構成に
おけるまた別の実施形態を示している。本構成では，無
人走行車両に搭載した信号送信手段１３及び信号処理装
置２０との間の時間の同期が高い精度で行われているこ
とを前提としている。本構成において，無人走行車両３
０上に搭載された信号送信手段１３は，ある所望の時刻
で信号を送信する。送信された信号は，アンテナ８を介
して信号線１中を伝搬し，信号処理装置２０に送られ
る。

【００１９】信号処理装置２０では，受信器５が該信号
を受信し，信号処理手段１４が信号処理を行った後，位
置算出手段１５に送る。位置算出手段１５では，各無人
走行車両ごとの固有の識別番号を認識を行い，また，上
記信号送信手段１３が信号を送信した時刻から該と位置
検出手段１５に信号が送られてくる時刻までの時間の差
を求めてその値から各無人走行車両の位置を算出する。
なお，信号送信手段１３と位置検出手段１５との間の時
刻の同期をとる手段としては，極めて正確な時計やＧＰ
Ｓ（全世界測位システム）等を利用することが考えられ
る。

【００２０】図５は，無人走行車両システムにおいて，
無人走行車両が平面上を任意方向に走行する場合の実施
形態を示している。同図において，信号線１は所望の平
面上に蛇行して極めて密に設置されている。このように
信号線１を設置すると，信号線１が設置されている平面
上に無人走行車両３０が位置してさえいれば，該無人走
行車両３０の位置を正確に検出することが可能になる。
従って，無人走行車両３０を，特定のルート上だけでな
く，所望の方向に任意に移動させることが可能になる。

【００２１】上記のように，本発明にかかる位置検出装
置は無人走行車両等の移動体の位置を検出することに適
しているが，移動体だけでなく静止しているの物体等の
位置検出にも適用可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明を採用することにより，被検体の
位置検出が簡単な装置構成で実現でき，特に被検体が複
数である場合でも装置が大がかりにならないという利点
がある。また，被検体の位置検出が極めて短時間で行わ
れるため，リアルタイムで連続的に位置検出ができるよ
うになり，高速移動体への適用も可能となる。また，被
検体に固有の識別情報の採用により，多数の被検体の位
置をほぼ一時に把握することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を無人走行車両システムに適用させたと
きの概念図。

【図２】図１の発明の第一実施形態にかかる装置構成
図。

【図３】図１の発明の第二実施形態にかかる装置構成
図。

【図４】図１の発明の第三実施形態にかかる装置構成
図。

【図５】本発明を無人走行車両システムに適用させたと
きの別の概念図。

【図６】従来の無人走行車両システムにおける位置検出
装置の概念図。

【図７】従来の無人走行車両システムにおける位置検出
装置の装置構成図。

【符号の説明】

０３０，３０無人走行車両０３１，３１道路０３２ゲート０３３位置算出手段０３４信号線０３５通過認識手段１信号線２信号線終端手段３送受信切換手段４送信機５受信機６，１１，１４信号処理手段７，１２，１５位置算出手段８アンテナ９信号送受信手段１０ノコギリ波発生手段１３信号送信手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）特定ルート上に配置され，または特
定ルート上を移動する被検体と，（ｂ）上記ルートに沿
って設置され，信号を放射する信号線と，（ｃ）被検体
に備えられ，信号線から放射された信号を受信して返信
信号を送信する被検体信号送受信手段と，（ｄ）信号線
に所望の信号を送信する送信手段，上記被検体信号送受
信手段から送信され信号線を伝搬した信号を受信する受
信手段及び該送信手段から信号を送信した時間と受信手
段で信号を受信した時間との時間差から被検体の位置を
算出する算出手段とを備えた信号処理装置を有すること
を特徴とする位置検出装置。
【請求項２】（ａ）特定ルート上に配置され，または特
定ルート上を移動する被検体と，（ｂ）上記ルートに沿
って設置され，信号を放射する信号線と，（ｃ）被検体
に備えられ，信号線に所望の信号を所定タイミングに送
信する被検体信号送信手段と，（ｄ）上記被検体信号送
信手段から送信され信号線を伝搬した信号を受信する受
信手段及び該被検体信号送信手段にて信号を送信したタ
イミングと該受信手段で信号を受信したタイミングとの
時間差から被検体の位置を算出する算出手段を備えた信
号処理装置を有することを特徴とする移動体の位置検出
装置。
【請求項３】（ａ）特定平面上に配置され，または特定
平面上を任意に移動する被検体と，（ｂ）上記平面に重
なることなく密に設置され，信号を放射する信号線と，
（ｃ）被検体に備えられ，信号線から放射された信号を
受信して返信信号を送信する被検体信号送受信手段と，
（ｄ）信号線に所望の信号を送信する送信手段，上記被
検体信号送受信手段から送信され信号線を伝搬した信号
を受信する受信手段及び該送信手段から信号を送信した
時間と受信手段で信号を受信した時間との時間差から被
検体の位置を算出する算出手段とを備えた信号処理装置
を有することを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】（ａ）特定平面上に配置され，または特定
平面上を任意に移動する被検体と，（ｂ）上記平面に重
なることなく密に設置され，信号を放射する信号線と，
（ｃ）被検体に備えられ，信号線に所望の信号を所定タ
イミングに送信する被検体信号送信手段と，（ｄ）上記
被検体信号送信手段から送信され信号線を伝搬した信号
を受信する受信手段及び該被検体信号送信手段にて信号
を送信したタイミングと該受信手段で信号を受信したタ
イミングとの時間差から被検体の位置を算出する算出手
段を備えた信号処理装置を有することを特徴とする移動
体の位置検出装置。
【請求項５】被検体信号送受信手段または被検体信号送
信手段が該どちらかの手段から送信する信号に各被検体
の識別情報を重畳する手段を備え，かつ信号処理装置が
該識別情報を基に各被検体を識別する手段を備えている
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一の位
置検出装置。