JPS61289407A - 移動体の位置検出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は移動体の位置検出方式に関する。

背景技術 移動体の位置を検出する方法としては近接スイッチを用
いたり、移動体の車輪の回転によるパルスを計数して移
動距離を算出したりする方法や、また移動体の線路に沿
って導線対を設置し導線対のパターンの組合わせを移動
体に設けたアンテナによって検知し、あるいは移動体上
に設けたアンテナより信号を送信し地上側で受信して移
動体の位置を検出する方法などがある。この導線対を用
いる典型的な先行技術は第８図に示されている。

位置検出の必要な区間をＰＩ、Ｐ２．Ｐ３．・・・の複
数区間に分割し、この区間毎にたとえば第１表に示すよ
うな２進数を割り当てる。

この２進数の桁数（この先行技術例では３）に対応した
導線対２１，２２．２３を設置し、この導線間隔が閉じ
ているか開いているかで上記２進数の０．１を区別し、
上記番地数に対応して導線対のパターンを形成する。ま
た各導線対２１．２２．２３には対間結合が生じないよ
うな交叉を設ける。移動体にアンテナ２４，２５．２６
を取付け、地上側より各導線対２１，２２．２３に信号
を送り、これを移動体のアンテナ２４　、２５　、２６
で検知し、あるいは移動体側のアンテナ２４゜２５．２
６から信号を送信し、地上側で各導線対の受信レベルを
監視しこれによって前述の２進数を読取り、移動体が前
記区間のいずれに存在するかを検出しようとするもので
ある。

発明が解決しようとする問題点 このような先行技術のうち、近接スイッチを用いる方式
は検出回線が高価複雑であり、車輪の回転による方式で
は誤差が生じ長距離にわたる位置検出には不適当である
。また前述のような導線対を用いる方式は導線対の対数
が多くてコストが高くなるという問題があった。このた
め簡単な構成で確実に移動体の位置検出ができる移動体
の位置検出方式が所望されていた。

問題点を解決するための手段 本発明は移動体の移動方向に沿って復線と復線を配設し
、復線と複線の一方端部に交流電源を接続し、復線と復
線の他方端部を相互に接続し、復線と復線の少なくとも
一方はジグザグに形成されかつループが部分的に形成さ
れてコード化が行なわれ、このコード化が行なわれてい
る復線または復線に電磁結合するコイルを移動体に搭載
し、この検出コイルからの出力に基づき移動体の移動方
向に沿う位置を検出することを特徴とする移動体の位置
検出方式である。

作用 本発明に従えば、移動体の移動方向に溢って復線と復線
を配設し、復線と復線の一方端部に交流電源を接続し、
復線と復線の他方端部を相互に接続し、復線と復線の少
なくとも一方はジグザグに形成されかつループが部分的
に形成されてコード化が行なわれ、このコード化が行な
われている復線または復線に電磁結合するコイルを移動
体に搭載し、この検出コイルからの出力に基づき移動体
の移動方向に沿う位置を検出するようにしたので、導線
数の少ない構成で確実に移動体の位置を検出することが
できる。

実施例 ′ｓ１図は本発明の一実施例の、移動体の走行路１への
番地の割当てとその符号化を示す図である。

移動体の走行路１を単位長Ｗ１で区分し、１０進数２桁
００，０１，０２．・・・、９８，９９の絶対番地を順
次的に割当て、この番地数を１０ビツトで構成し、上位
５ビツトで番地数の１０位（１０１）の数を、下位５ビ
ツトで１位（１０°）の数を表すようにする。このとき
１０進数０〜９のどの数も必ず２ビツトを用いるように
第２表に示すような重みを各ビットに付ける。このよう
にして符号化された番地の例を第３表に示す。ここでは
隣接する２９−３０−３１番地が例示されている。また
ｍ１図において、ビット上部に付したバー（−）は該番
地の表現に用いた符号が「１」であることを示す。なお
本実施例では単位長Ｗ１すなわち１番地あたりの距離は
たとえば４ｍであり、したがって上記１ビツト長Ｗは０
．４風である。

第　　　２　　　表 ′ｓ３表 第２図は本発明の一実施例の符号化導線２人の形状を示
す図である。符号化導線２人は仮想線１ａｓＩ！ｂ間の
一定の幅りを一定の周期Ｗで往復するジグザグ状をなし
、移動体（図示せず）の走行路　に溢って配設され、そ
の１サイクルを前述の符号化による１ビツトに対応させ
、後述するようにループを形成しない部分２ａを「Ｏ」
、ループを形成する部分２ｂを「１」として符号化する
。

符号化導線２人の１サイクルあたりの周期は前述のビッ
ト長と等しくＷであり、その振幅は仮想線ｌａ、１ｆｊ
ｂ間の幅りに等しい。

この符号化導線２人に交流信号を送出すると、導線の周
囲に電磁界が発生し、符号化導線２Ａの２ａ、２ｂの各
部分の磁界の強さＨ（２ａ　）、Ｈ（２ｂ）は当然にＨ
（２ａ）＜Ｈ（２ｂ）であるから、ここに検出コイル（
図示せず）を相対させれば検出コイルには前記発生磁界
の強さに比例した電圧が誘起され、この誘起電圧から前
記符号化の内容「０」または「１」を検出することがで
きる。したがって検出コイルを取付けた移動体を走行さ
せると前記検出コイルによって現在位置の番地に対応し
た符号化配置を示す図である。検出コイルＬ１は符号化
導線２人の仮想線ｌ！ａの部分で発生する磁界と、検出
コイルＬ２は仮想線ｌ！ｂの部分で発生する磁界とそれ
ぞれ結合するように配置され、本実施例ではたとえば間
隔／ｍＷ／２％幅ｒｎ　ｍ　ｈである。なお検出コイル
Ｌｌ、Ｌ２の記号に傍示した黒点（・）は誘起電圧の極
性を示す。検出コイルＬ３は符号化導線２人の立上がり
部２ｃの部分で発生する磁界と結合するように配置され
る。

検出コイルＬ１とＬ２は、それぞれの誘起電圧ｅｌ、ｅ
２の差電圧Ｅ１が取出せるように接続されている。上記
差電圧Ｅ１は符号化導線２人のループを形成しない部分
ではｅｌ＝ｅ２であるからＢ１＝Ｏ，またループを形成
している部分ではｅｌ；２・ｅ２であるからＥｌ−２・
ｅ２−ｅ２＝ｅ２　　となり、符号化導線２人の態様か
ら「ＯＪ、ｒｌＪの電気信号に置換えられることになる
。

また移動体側から検出コイルＬｌ、Ｌ２に一定の信号を
加えると符号化導線２人に移動体の現在位置に対応した
誘起電圧が発生し、地上側で移動体の位置を知ることが
できる。検出コイルＬ３には符号化導線２人の立上り部
２ｃの位置で誘起電圧Ｅ２が発生し、これによって−の
区間から次の区間への移行を検出することができる。ま
た１番地−１０ビットであるからＥ２の発生回数を計数
することによって−の番地からつぎの番地への移行を検
出することも可能である。

第４図は本発明の一実施例の符号化導線の配設状態を示
す図である。走行路１を参照符Ｘを付した矢印の方向（
第４図の右方）に移動体が走行する。この方向を前進方
向とする。走行路１に沿って往路側（第４図の上方）に
は前記符号化導線２人が、また復路側（第４図の下方）
には符号化導線２Ｂが配設されている。符号化導線２Ａ
、２Ｂの波形に傍示した７、４，２，１．０の小数字は
各ビットに付された重みを表し、ジグザグ内に付した黒
点（・）はループを形成してい不部分であることを表し
ている。符号化導線２Ｂは仮想線ｌ！（！　１１！ｄ間
の一定幅りを、１番地を１周期として往復するジグザグ
状をなし、その１サイクルを前述の符号化導線２人と同
様に１ビツトに対応させる。

したがって符号化導線２Ｂは１０　番地が１０ビツトで
構成され、この上位５ビツトで１０進数の１０００位（
１０３）の数を、下位５ビツトで１００位（１０２）の
数を表すように各ビットに重み７，４゜２．１，０を付
す。この符号化導線２Ｂに検出コイル（図示せず）を相
対させることによって１００位の番地数（ＯＸ×番地〜
９ＸＸ番地）、１０・００位の番地数（ｏｘｘｘ番地〜
９×××番地）を検出することができる。符号化導線２
Ａ、２Ｂ間の一方端部には交流電源４が、接続され他方
端部は終端抵抗５を介して相互に接続されている。

第５図は符号化導線２Ｂの配設状態を示す図である。第
５図上方の数字００，０１，０２．・・・は下位２桁の
番地数を表す。図では３５００番地台が符号化されてい
る。

第６図は移動体３と検出コイルＬ１〜Ｌ６および符号化
導線２Ａ、２Ｂの配役状態を示す図である。移動体３の
車上には前述の検出コイルＬ１〜Ｌ３およびＬ４〜Ｌ６
が取付けられ、符号化コードおよび符号幅（区分）を検
出する。検出コイルＬｌ、Ｌ２およびＬ３の作用は前述
の通りである。

同様にして検出コイルＬ４．Ｌ５の誘起電圧ｅ４＋０５
の差電圧Ｅ３によってｉｏｏ位と１０００位の番地数を
検知し、検出コイルＬ６の誘起電圧Ｅ４によって１の番
地から次の番地への移行を知ることができる。注目すべ
″きは対をなす検出コイルＬｌ、Ｌ２およびＬ４．Ｌ５
はそれぞれ一定幅ｍで移動体３の車上に取付けられてお
り、移動体３が進行方向に対して直角すなわち幅方向に
揺れても上記＠ｍは不変なため、それぞれの誘起電圧の
差電圧Ｅ１ｇよびＥ３は一定なことである。これによっ
て走行路１や移動体３の状態などにより移動体３が幅方
向に揺れても符号化導線からの読取りが正確に行なわれ
る。

第７図は位置符号の再生および記憶回路のブロック図で
ある。検出コイルＬｌ、Ｌ２の誘起電圧の差電圧Ｅｌ（
ｅｌ−ｅ２）がラインｌ！１を介して第１符号再生回路
に１に入力される。検出コイルＬ３の誘起電圧Ｅ２がラ
インＥ２を介して第１シフト信号作成回路に２に入力さ
れる。第１符号再生回路に１は入力Ｅ１による２桁の番
地符号を読取り、上位（１０１）５ビツト、下位（１０
０）５ビツトの２進数コードに再生し、ライン１５を介
して１０ビツトシフトレジスタから構成されている第１
現在位置記憶回路Ｒ１の一方の入力端子に導出する。ま
た第１シフト信号作成回路に２は入力Ｅ２から符号幅す
なわち−の区間から次の区間への移行を読取り、これを
シフト信号として作成しライン／６を介して前記第１現
在位置記憶回路Ｒ１の他方の入力端子に導出する。これ
によって第１現在位置記憶回路Ｒ１は移動体（図示せず
）の現在位置を１０ビツトデータとして記憶し、他方ラ
イン／７を介して入力される後記キャリー信号により上
記データは１０進数２桁の番地数が１０ビツトデータと
してライン／１０を介して第１前回位置記憶回路Ｒ２に
入力され記憶される。また前述の第１現在位置記憶回路
Ｒ１からはラインｊ１３を介して現在位置データ信号ｒ
ｍＪが、第１前回位置記憶回路Ｒ２からはライン／１４
を介して前回位置データ信号「３」がそれぞれ導出され
ｒｍＪ信号はラインｌ！１３を介して現在位置算出回路
Ｃ１に、「３」信号はラインｌ！１４を介して前回位置
算出回路Ｃ２に番地数丁２桁（１０１゜１００）データ
としてそれぞれ入力される。

検出コイルＬ６からの番地移行信号Ｅ４はライン／３を
介してキャリー信号作成回路に３と、第２シフト信号作
成回路に５の各入力端子に入力され、キャリー信号作成
回路に３は番地移行信号Ｅ４からキャリー信号を作成し
てラインＩ！７を介して第１前回位置記憶回路Ｒ２に導
出する。℃のキャリー信号によって前回位置記憶回路Ｒ
２はキャリー直前のデータを前回位置（１０１，１００
）信号「ＳとしてラインＩ！１４に出力し、新しいデー
タを待機する。

検出コイルＬ４．Ｌ５の誘起電圧の差電圧Ｅ３（６４−
ｅ５）はラインｌ！４を介して第２符号再生回路に４に
入力され、第２符号再生回路に４は１００位、１０００
位の番地数の符号を受取り上位（１０３）５ビツト、下
位（１０２）５ビツトの２進数コードに再生してライン
ｊ８を介して１０ビツトシフトレジスタによって構成さ
れている第２現在位置記憶回路Ｒ３の一方の入力端子に
導出する。また第２シフト信号作成回路に５は入力Ｅ４
を番地移行信号として読取りこれをシフト信号として作
成しライン１９を介して前記第２現在位置記憶回路Ｒ３
の他方の入力端子に導出し、第２現在位置記憶回路Ｒ３
は移動体（図示せず）の現在位置すなわち番地数の１０
００位と１００位の数を１０ビツトデータとして記憶し
、−吉事１前回位置記憶回路Ｒ２からは移動体が前進の
ときは番地数丁２桁が９９からＯＯに、また後退のとき
は番地数丁２桁がＯＯから９９に、それぞれ移行したと
きキャリー信号ｒｃＪをラインＩ！１２を介して第２前
回位置記憶回路Ｒ４に出力し、第２前回位置記憶回路Ｒ
４はこれを受けて第２前回位置記憶回路Ｒ４が記憶して
いる番地数上２桁（１０３゜１０２）のデータを前回位
置（１０３，１０２）データ信号ｒｋＪとしてラインｌ
！１５に出力する。とともに、第２現在位置記憶回路Ｒ
３の内容がラインＩ！１１を介して第２前回位置記憶回
路Ｒ４に入力され記憶される。

注目すべきは前述のような一連のデータの受渡しにおい
て、移動体の停止あるいは停電等によりデータが中断し
ても再開後移動体をわずか移動させれば直ちに現在位置
データが入力され容易に復元できることである。したが
って特別の停電対策は不要であり、また走行位置ごとに
絶対番地が割当てられ、しかも一定のルールが保たれて
いることから前回位置符号との比較により容易に符号の
妥当性が確認できるので、移動体が走行路途中からスタ
ートしても常に現在位置を把握、監視できることであり
、位置確認などのためのチェック符号なども特に必要と
しないことである。

再び第７図を参照して、前述の現在位置データ信号「ｍ
」、前回位置（１０１，１００）データ信号「３」およ
び前回位置（１０３，１０２）データ信号ｒｋＪはそれ
ぞれ現在位置（１０１，１００）算出回路Ｃ１、前回位
置（１０１，１００）算出回路Ｃ２および前回位置（１
０３，１０２）算出回路Ｃ３にそれぞれ入力される。ま
た前回位置データｒｓＪ（１０１，１００）、ｒｋＪ　
（１０３，１０２）が、前回位置算出回路Ｃ２，Ｃ３に
それぞれ与えられると一方の前回位置（１０１，１００
）算出回路Ｃ２は前回位置データ「８」に単位長Ｗ１を
乗じた８＠Ｗｌの演算結果をラインｇ１７を介して位置
信号作成回路Ａに導出し、他方の前回位置（１ｏ３．ｔ
ｏ２）算出回路Ｃ３は前回位置データｒｋＪに単位長Ｗ
１を１００倍したものを乗じた１００・ｋ−Ｗｌの演算
結果をライン／１８を介して位置信号作成回路Ａに導出
する。位置信号作成回路Ａでは上記の演算結果を合計し
た値（１００−に＋８）・Ｗｌを前回位置として算出し
、さらに現在位置の番地内を通過したビット数に１ビツ
ト長Ｗを乗じたものを移動体が前進のときは上述の合計
に加算し、後退のときは合計から減算する。この方法に
よれば１／２ビツト長（本実施例ではたとえば０．２７
ＦＬ）単位で現在位置を算出することができる。移動体
の前進または後退の信号は進行方向信号としてラインＥ
１９から与えられる。このようにして位置信号作成回路
Ａから移動体の現在位置がラインＩ！２０を介して位置
表示信号として出力される。

効果 以上のように本発明によれば、移動体の移動方向に沿っ
て復線と復線を配設し、復線と復線の他方端部を相互に
接続し、復線と復線の少なくとも一方はジグザグに形成
されかつループが部分的に形成されてコード化が行なわ
れ、このコード化が行なわれている復線または復線に電
磁結合するコイルを移動体に搭載し、この検出コイルか
らの出力に基づき移動体の移動方向に沿う位置を検出す
るようにしたので、導線数の少ない構成によって移動体
の位置を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の番地の符号化を示す図、ｖ
４２図は本発明の一実施例の符号化導線の形状を示す図
、第３図は符号化導線と検出コイルの相対配置を示す図
、第４図は本発明の一実施例の符号化導線の配役状態を
示す図、第５図は符号化導線の配設状態を示す図、第６
図は移動体と検出コイルおよび符号化導線の配設状態を
示す図、第７図は位置符号の再生および記憶回路のブロ
ック図、第８図は先行技術を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　移動体の移動方向に沿って往線と復線を配設し、往線
   と復線の一方端部に交流電源を接続し、往線と復線の他
   方端部を相互に接続し、往線と復線の少なくとも一方は
   ジグザグに形成されかつループが部分的に形成されてコ
   ード化が行なわれ、このコード化が行なわれている往線
   または復線に電磁結合するコイルを移動体に搭載し、こ
   の検出コイルからの出力に基づき移動体の移動方向に沿
   う位置を検出することを特徴とする移動体の位置検出方
   式。