JPS61289408A - 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＄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付近接スイッチを用
い念り、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、ま几移動体の線路に沿
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ｖｃ設けたアンテナによって検知し、あるいは移動体
上ｖｃ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１１図に示されている。

位置検出の必要な区間ｉＰ１　、Ｐ２　、Ｐ３　、・・
・の複数区間に分別し、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。

第　　１　　表 この２進数の桁数（この先行技術例で＃−１３）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、上記番地故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Ｉｖ１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
．２６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
は誤差が生じ長丸Ｍ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ジグザグに屈曲され
てコード化された符号化導線を配設し、符号化導線の一
方端部に交流ｔｉを接続し、移動体には前記符号化導線
の幅方向の両端の位置付近でそれぞれ電磁結合する一対
の検出コイルを搭載し、前記検出コイルの出力の差を表
す信号を導出する回路を設け、この差信号に基づいて移
動体の移動方向の位置を検出することを特徴とする＄幼
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沿ってジグザグに屈
曲されてコード化された符号化導線を配設し、符号化導
線の一方端部に交流電源を接￥Ｊｔ　Ｌ、、移動体には
前記符号化導線の幅方向の両端の位置付近でそれぞれ電
磁結合する一対の検出コイルを搭載し、前記検出コイル
の出力の差を表す信号を導出する回路を設け、この差信
号に基づいて移動体の移動方向の位置を検出するように
したので、導線数が少なく、また対をなす検出コイルの
取付は幅を一定にしたので、移動体の揺＃Ｊによる符号
コードの読取りミスが防止でき、移動体の位置をｍ実に
検出することができる。

実施例 第１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ｌθビットで構成し、上位
５ピツトで番地数の１０位（１・ｏｆ）の数を、下位５
ピツトで１位（１０°）の１１１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。

また第１図において、ビット上部にけしたバー（−）は
該番地の表現に用い几符号が「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ピツト長Ｗ
は０．４　ｍである。

第　　２　　表 第　　３　　表 ！８２図は本発明の一実施例の符号化導線２Ａの形状を
示す図である。符号化導線２人は仮想線ｌａ、ｌｂ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、に沿って配設さ′れ、
その１サイクルを前述の符号化による！ピットに対応さ
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２Ａの１サイクルあたりの周期は前述のピッ
ト長と等しくＷであり、その振幅は仮想線ｌａ、ｌｂ間
の幅りに等しい。

この符号化導線２Ａ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２！Ｈ（２ａ）　、　Ｈ（２ｂ）は当然
Ｋ　ＨＣ２ａ）　（Ｈ（２ｂ）であるから、ここに検出
コイル　　　を相対させれば検出コイルには前記発生磁
界の強さに比例し九″４圧が誘起され、この誘起電圧か
ら・前記符号化の内容「０」ｉ友は「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
対応した符号化コー配置を示す図であるσ検出コイルＬ
１は符号化導線２人の仮想線１ａの部分で発生する磁界
と、検出コイルＬ２は仮想線Ｉ！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／＝ｗ／２、幅ｍ＝ｈである。なお検出フィ
ルＬ１．Ｌ２の記−８に傍示した黒点（−１は誘起電圧
の極性を示す。検出コイルし３は符号化導線２Ａ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が収出せるように接続されている。上
記差電圧ＥＩＶ′ｉ符号化導線２Ａのループを形成しな
い部分ではｅｌ＝ｅ２であるからＥ１＝０、ま几ループ
を形成している部分でｄｅｌ＝２ｅｅ２であるからＥ　
１＝２＊ｅ２−ｅ２＝ｅ２となり、符号化導線２Ａの態
様からｒＯｊ、ｒｌ」の電気信Ｊｉｊに置換えられるこ
とになる。ま几移妨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２Ａ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。ま几１番地は１０ピツトであるからＥ２の発生
回数を計数することによって１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台を示
す図である。走行路１１に参照符Ｘを付した矢印の方向
（第４図の右方）に移動体３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２Ａがζま比値路側（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
字は各ピットにけされｔ重みを表し、ジグザグ内に付し
九黒点（・）はループを形成している部分であること全
表している。符号化導線２Ｂは仮想線１ｃ。

１６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２Ａ
と同様ＶＣ１ビットに対応させる。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、
ｆ位５ビットで１００位（１０”）の故を表すように各
ビットに恵み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ｙ（ｏｘｘ番地〜９××番地〕、１
０００位の番地１／Ｋ（Ｏ×××番地〜９×××番地）
を検出することができる。符号化導線２Ａ。

２Ｂ間の一方端邪には交流型＃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Ｖ′ｉ３５００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の配役状吟を示す図である２、移動体３
の車上には前述の検出コイルＬ１〜Ｌ３およびＬ４〜Ｌ
６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゜ｅ５
の差電圧Ｅ３によって１００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−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
ｒｉそれぞれ一定幅ｍで移動体３の車上に収付けられて
おす、＄切体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Ｉｌｌｌｉｉｍｒｉ不変な几め、それぞ
れの誘起電圧の差電圧Ｅ１および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ｉ！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Ｉ！２を介して第１シフト信号作成回路に２に入力
される。％１符号再生回路ＫＩＴＩｉ人力Ｅ１（ｃよる
２桁の番地符号を胱取り、上位（１０’）５ビツト、下
位（１０°）５ビツトの２進攻コードに再生し、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Ｉ′ｃ
導出する。ま之第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１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１６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＄−
幼休体図示せず）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′ｆ：介して入力される後記
キャリー（ａ号により上記データは１０進敗２桁の番地
数が１０ビツトデータとしてラインｒｌＯ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ｌ１３を介し
て現在位置データ信号ｒｍＪが、％１前回位置記憶回路
Ｒ２からはラインＩ！１４を介して前回位置データ信号
「Ｓ」がそれぞれ導出され、ｒｍＪ信号はライン／１３
を介して現在位置算出回路ｃ１に、「Ｓ」信号はライン
／１４を介して１１１回位瞳位置回路Ｃ２に、番地数丁
２桁（１０１，１１０°）の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Ｅ４Ｖｉライン１３
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１７を介してｆＪ！Ｊｌ前回位置記憶回路Ｒ
２に導出する。このキャリー信号によって前回位置記憶
回Ｗ！ＩＲ２はキャリー直前のデータを前回位置（１０
”、１０°）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（ｅ４−
ｅ５）はライン！！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ＦｊＩＩＫ４１−ｊ１００位
、１０００位の番地数の符号を受取り上位（１０’）５
ビツト、下位（１０２）５ビツトの２進数コード＜ｉ生
じてライン１８ｆ：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５ｆｉ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Ｉ！９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（ｃＷ出し、第２現在位置記憶回路Ｒ３は′
＄助体（図示せず）の現在位置すなわち番地数の１００
０位と１００位の＃、全１０ビッ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
ときけ番地数丁２桁が９９からＯＯに、また後退のとき
Ｖｉ番地政Ｆ２桁が００から９９／（、それぞれ移行し
之ときキャリー信号ｒＣ０−ライン１１２を介して第２
前回位置記憶回路Ｒ４に出力し、第２０１ｊ回位置記憶
回路Ｒ４ｒｉこれを受けて第２前回位置記憶回ｉＲ４が
記憶している番地数上２桁（１０３，１０”）のデータ
を前回位置（１０３，１０”）データ信号「ｋ」として
ライン／１５／（出力するとともに、第２現在位置記憶
回路Ｒ３の内容がライン／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ｗＪ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。し九
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ｒｍ
Ｊ、前回位置（１０”、１０°）データ信号「Ｓ」およ
び前回位置（１０３，１０２）データ信号ｒｋＪＶｉそ
れぞれ現在位置（１０１，１０’）算出回路Ｃ１、前回
位ＩＩｔ（１０”、１０’）算出回路Ｃ２および前回位
置（１０３，１０”）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（１０”、１０’）、ｒ
ｋＪ（１０３，１０”）が、０り同位置算出回路Ｃ２、
Ｃ３（ｃそれぞれ与えられるとご方の前回位置（１０”
、　１００）算出−１１１！ＩＣ２は前回位置データｒ
ｓＪに単位［Ｗｌを乗じたＳ・Ｗｌの演算結果をライン
Ｉ！１７を介して位置信号作成回路へに導出し、他方の
前回位置（１♂、１０２）算出回路Ｃ３け前回位置デー
タｒｋＪに単位長Ｗｌ全１００　ｆｔ！　Ｌ友ものを乗
じ之１００−に−Ｗｌの演算結果をライン１１７を介し
て位置信号作成回路Ａ　（Ｃ導出する。位置信号作成回
路Ａでは上記の演算結果全合計し比値（１００−に＋ｓ
）・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ｔビット敗に１ビツト長Ｗを乗じ念ものを
＄前体が前進のときけ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０．２　ｍ　）単位で現在位＠
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１１９から与えられる。

このようＫ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。

第８図は本発明の他の実施例の符号化導線の配設状力を
示す図である。本実施例において注目すべきは符号化導
線１２Ａ（１い、１び）、１２Ｂ（１０３，１０２）は
移動体（図示せず）の走行路１１の往路側（Ｔ１８図の
上方）Ｖｃ！ね合わせて配設され、その他端部は終端抵
抗ｒｌ　２Ａ　、　ｒｌ　２Ｂを介して接地される大地
帰路方式とし、異なる周波数Ｆｌ（本実施例においては
たとえば１００　ｋＨ２）、Ｆ２（本実施例においては
たとえば３００　ｋＨｚ）の交流電源１４Ａ、１４Ｂを
結合トランスＴ１２Ａ、Ｔ１２Ｂを介してそれぞれ符号
化導線１２Ａ、１２Ｂの各一方端部に接続し、前記周波
数Ｆ１、Ｆ２の交流信号が符号化導線１２Ａ、１２Ｂに
導出されるようにしたことである。このように本実施例
では符号化導線１２Ａ、１２Ｂを走行路１１の片側に重
ね合わせて配設するようにしたので設置スペースが少な
くてすむ。また移動体側に設けられる検出コイル（図示
せず）には２個の同調回路を設けて前記２波の交流信号
を選択的に受信するようにしたものを移動体の片側に設
ければよいので検出コイルの攻が減り構成が藺単になる
。

第９図は本発明の他の実施例の符号化導線の配設状忠を
示す図である。、符号化導線１６Ａ、１６Ｂの他端Ｓは
終端抵抗ｒ１６Ａ、ｒ１６Ｂを介して接地される大地帰
路方式である。本実施例において注目すべきは交流電源
１８の周波数Ｆ３（本実施例においてはたとえば２００
ｋＨ２）を搬送波として用い、変調器Ｍ１６Ａ、Ｍ１６
Ｂを介して異なる周波数Ｆ４　、　Ｆ５　（本実施例で
は念とえば１　ｋＨ２、３ｋＨ２）で変調し、一方の信
号波Ｆ３Ａは結合トランスＴ１６Ａ’ｉ介して符号化導
線１６Ａに、他方の信号波Ｆ３Ｂは結合トランスＴＩ　
６Ｂを介して符号化導線１６Ｂにそれぞれ導出するよう
にし定ことである。このように本実施例では符号化導線
１６Ａ、１６Ｂを走行路１５の片側に重ね合わせて配設
するようにしたので、設置スペースが少なくてすむ。ま
た移動体側に設けられる検出コイル（図示せず）には、
単一の同調回路と０１１記２波の信号をフィルタによっ
て選択する回路とを備え、これを移動体の片側に設けれ
ばよいので検出コイルの数が減り構成が簡単になる。本
実施例では変調器、結合トランスをそれぞれ２側設は九
けれども、周波数Ｆ４　、Ｆ５を混合して１個の変調器
で変調し、結合トランスを介して符号化導線１６Ａ、１
６Ｂの並列回路に供給するようにしてもよい。

第１０図は本発明のさらに他の実施例の符号化導線の配
設状急を示す図である。本実施例において注目すべきは
符号化導線２０を１フイーダの大地帰路方式とし、この
符号化導線２０に前述のごとく絶対番地の符号化を施し
、かつ最初の位ｉ＆にスタート位置を表すスタート符号
を設けたことである。このスタート符号は他の番地符号
とは異なる論理構成、たとえば第１０図示のごとくルー
プ部分を逆に巻き、あるいはループ部分と非ループ部分
とを交互に操り返してこれによって検出コイル（図示せ
ず）がスタート符号であることが検出できるような配列
としておく。このスタート符号を検出コイルが検出しそ
の検出信号によって前述の符号再生回路や記憶回路のレ
ジスタをＯＫリセットすることができ、移動体がスター
ト位＋１ｔＶＣあることを知ることができるＯまたこの
ようなスタート符号と類似の、他の番地符号とは異なる
符号化を符号化導線２０の４１Ｌ所に施し、チェックポ
イントや番地の桁上げ符号として利用することも可能で
ある。このように本実施例では符号化導線を１フイーダ
、大地帰路方式、片側配置としたので、設置スペースが
少なくてすみ、符号も藺票化される。また移動体側に設
けられる検出コイルも移動体の片側に設け１波のみを受
信すればよいので検出コイルの構成が簡単になる。

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
てジグザグに屈曲されてコード化された符号化導線を配
設し、符号化導線の一方噛部に交流電源を接続し、移動
体には前記符号化導線の幅方向の両端の位置付近でそれ
ぞれ電磁結合する一対の検出コイルを搭載し、前記検出
コイルの出力の差を表す信号を導出する回路を設け、こ
の差信号に基づいて移動体の移動方向の位置を検出する
ようにしたので、導線数が少なく、また対をなすｔｌｊ
コイルのＩＸ付は幅を一定にし九ので、移動体の揺＃に
よる符号コードの読取りミスが防止でき、移動体の位置
を確実に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、第
２図は本発明の一実施例の符号化４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設状廊を示
す図、第５図は符号化導線の配設状崗を示す図、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忠を示
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図は本発明の他の実施例の符号化導線の配設
状寡を示す図、第９図は本発明の他の実施例の符号化導
線の配設状忠を示す図、第１０図は本発明のざらに他の
実施例の符号化導線の配設状ＩＩを示す図、第１１図は
先行技術を示す図である。 ２Ａ、２Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ。 ２０・・・符号化導線、３・・・＄前体、４．１４Ａ、
１４Ｂ、１８．１９・・・交流電源、２１，２２．２３
・・・導線対、２４，２５．２６・・・アンテナ、Ｌ１
〜Ｌ６・・・検出コイル、Ｍ１６Ａ、、Ｍ１６Ｂ・・・
変調器、Ｔ１２Ａ、Ｔ１２Ｂ、Ｔ１６Ａ、Ｔ１６Ｂ・・
・結合トランス、Ａ・・・位置信号作成回路１．（，１
・・・現在位置算出回路、Ｃ２，Ｃ３・・・前回位置算
出回路、Ｋｌ、に４・・・符号再生回路、Ｋ２　、に５
・・・シフト信号作成回路、Ｋ３・・・キャリー信号作
成回路、Ｒ１，Ｒ３・・・現在位置記憶Ｌ！！＋路、Ｒ
２，Ｒ４・・・＋ＩＪ回位置記憶回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　移動体の移動方向に沿つてジグザグに屈曲されてコー
   ド化された符号化導線を配設し、符号化導線の一方端部
   に交流電源を接続し、移動体には前記符号化導線の幅方
   向の両端の位置付近でそれぞれ電磁結合する一対の検出
   コイルを搭載し、前記検出コイルの出力の差を表す信号
   を導出する回路を設け、この差信号に基づいて移動体の
   移動方向の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。