JPS6352082A - 移動物体識別装置 - 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、特に質問器となる送受信装置と移動体に取り
付けた応答器との間で比較的近距離においてデータを送
受信する移動物体識別装置の質問器の改良に関する。

〈従来の技術及びその問題点〉 近年、移動体に取り付けられた小型、軽量の簡易な無線
端末部である応答器と、送受信機能を有する質問器との
間でデータを送受信する簡易タイプの移動体識別装置が
脚光を浴びている。これらの用途としては、工場内の製
品の管理、人に応答器を所持させてのゲート管理、入退
室管理等に適用される。上記工場内の生産管理に用いる
場合では、生産ライン上の部品コード番号、加工手順、
搬送経路等の個別データを予め内部記憶部にインプット
しておいた応答器を各部品に取り付けておき、一方生産
ライン上の主要なポイント箇所に質問器を設置しておく
。質問器は、生産ライン上を流れる各部品に設置された
応答器に対してマイクロ波を送信して応答器から返され
るマイクロ波から前述のごとくその内部記憶部の記憶デ
ータを読み取り、ラインの流れをコントロールする制御
信号を各種制御機器に対して出力する。マイクロ波は、
プラスチック、木材等を透過するので各部品の表面に応
答器を設ける必要はなく、応答器の設置自由度は高い。

このような移動物体識別装置の質問器内の受信部の復調
方式としては、質問器の送信部から応答器に向けて送信
する無変調キャリアの一部を分岐し局部発振源とし、一
方質問器から送信された無変調キャリアを受信した応答
器は、内部記憶部に記憶したデータに基づき上記無変調
キャリアを変調し、その変調後の信号は質問器に向けて
再送信され、その信号は質問器により受信され、前記局
部発振源とともに混合器へ入力するホモダイン検波が考
えられる。しかし、このような方式を採った場合、質問
器と応答器の相対距離により復調信号の振幅が変化し、
ある距離で振幅が０になる。

即ち復調信号が消滅してしまう状態がある。

このような現象を防ぐには、局部発振源の位相を自動的
に制御するか、又は、受信波のキャリヤ再生等を行う同
期検波を用いれば良いが、回路が複雑になり、寸法的に
も大きくなり、コスト的にも高くなるという欠点が生じ
る。

本発明は上記の点に鑑みて創案されたもので、上記した
従来の問題点を改善し、小型で簡易な回路構成で、受信
信号の復調を行なうことを可能にした移動物体識別装置
を堤供することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため、本発明は無変調高周波キャ
リア（ｆ０）を送信する手段と高周波信号を受信する受
信手段とを備えた質問器と該質問器から送出された無変
調キャリア（ｆｏ）に対して記憶部のデータに基づいた
変調を与え、該変調後の信号を前記質問器に対して再送
信する送信手段を備えた応答器からなる移動物体識別装
置において、−方は互いに位相が同相の２波に分配し、
他方は互いに位相が９０°異なる２波に分配するように
構成された上記質問器のアンテナで受信された変調後の
信号を２波に分配する第１の分配手段及び上記質問器で
発生している無変調キャリア（ｆｏ）を２波に分配する
第２の分配手段と、 上記第１及び第２の分配手段で分配された２波のうちの
それぞれ一方を入力する第１の混合手段と、上記第１及
び第２の分配手段で分配された２波のうちのそれぞれ他
方を入力する第２の混合手段と、 上記第１の混合手段の出力信号の検波出力を導出する第
１の包絡線検波手段と、 上記第２の混合手段の出力信号の検波出力を導出する第
２の包絡線検波手段と、 上記第１及び第２の包絡線検波手段より出力される第１
及び第２の検波出力の大小を比較する比較手段と、 上記比較手段の比較結果に基づいて上記第１及び第２の
混合手段の出力のいずれか一方を選択する制御手段と、 上記制御手段により選択された信号が入力され、上記変
調後の信号を復調する信号処理手段と、を含んだ復調装
置を備えたことを特徴とする移動物体識別装置からなる
。

また、前記第１の分配手段は入力される信号を互いに位
相が９０°異なる２波に分配し、前記第２の分配手段は
入力される信号を互いに位相が同相の２波に分配するよ
う構成されてなる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図で、同図（
ａ）は質問器の構成、同図（ｂ）は応答器の構成を示す
。

１は質問器、２は発振器、３は分岐回路、４はサーキュ
レータ、５はアンテナ、６は変調信号を分配する分配器
、７は局発信号を分配する分配器、８０．８１は混合器
、９０．９１は低周波アンプ、１００．１０１は帯域通
過濾波器、１１０，１１１は包絡線検波器、１２はスイ
ッチ、１３は電圧比較器、１４は信号処理器、１５は復
調装置である。

そして３１は応答器、３２は応答器のアンテナ、３３は
変調器、３４は信号処理器を表す。なお、９０．１００
及び９１，１０１の接続順序はそれぞれ逆に接続しても
よい。同図の分配器６１分配器７は同一の分配器でなく
、例えば一方が第２図に示すような３ｄＢハイブリツド
を利用した、２つの出力信号の位相が互いに９０″異な
る分配器とし、他方が第３図に示すウィルキンソン型電
力分配器のような２つの出力信号の位相が同位相となる
ような分配器とする。出力信号の位相を９０゜ずらせて
出力する分配器や、同位相で出力する分配器は他にも考
えられ、９０°位相のずれるものとしては３ｄＢ分布結
合型方向性結合器、同位相のものとしてはラットレース
回路が考えられる。

第２図中１６は終端抵抗を、第３図中１７は吸収抵抗を
表す。第１図中、包絡線検波器ｉｔｏ、ｔ１１は例えば
第４図に示すような回路で容易に実現できる。第４図中
、Ｄは検波ダイオード、Ｌはコイル、Ｒは抵抗、Ｃはコ
ンデンサを表わす。入力された信号は検波ダイオードＤ
で半波整流される。抵抗Ｒ、コンデンサＣは低域濾波器
を構成し半波整流された信号は低域濾波器により高周波
成分がカットされ、信号の包絡線が取り出される。

以上のように構成された復調装置の動作を以下に詳しく
説明する。

マイクロ波発振器２で発生した周波数ｆ０の無変調キャ
リアはサーキュレータ４を通してアンテナ５から応答器
３１へ送信される。応答器３１では周波数１０の無変調
キャリアを応答器のアンテナ３２で受信し、信号処理器
３４の内部に記憶されたデータに従って変調器３３で周
波数ｆｍの低周波でｒｏの無変調キャリアに変調をかけ
、応答器のアンテナ３２からｒ０±ｆｍの変１ｍ波とし
て質問器ｌに再送信する。質問器ｌではアンテナ５で応
答器からの再送信を受信し、その受信信号はサーキュレ
ータ４を通って復調装置１５に入力される。一方、マイ
クロ波発振器２で発生した無変調キャリアは分岐回路３
でその一部が分岐され、局発信号として復調装置１５に
入力される。復調装置１５内に入力された受信信号は分
配器６で２分配され、一方復調装置１５内に入力された
上記局発信号は分配器７で２分配される。この２分配さ
れた局発信号と受信信号は混合器ｇｏ、ｓｔでそれぞれ
混合される。この時の混合器８０．８１からの出力は、
上記局発信号の位相をψ、受信信号の位相をθとすると
、前述のような構成の分配器６．７の場合、局発信号、
受信信号の位相関係によってそれぞれ Ｋｓｉれ（θ−ψ）・　ｃｏｓ（２πｆ　　ＩＩｌ　ｔ
）Ｋ’ｃｏｓ（θ−ψ）１１ｃｏｓ（２πｒＩｌｔ）・
・・（１）Ｋ、に’は定数 となる。これら之つの信号を増幅器９０，９１゜帯域通
過濾波器ｔｏｏ、ｔｏｔを通し、信号の増幅及び雑音の
帯域制限を行う。上記帯域通過濾波器ｏｏ、ｔｏｔを通
った信号は次に２つに分配され、一方の分配信号を包絡
線検波器１１０，１１１により包絡線検波をし、信号の
エンベロープを取り出す。この包絡線検波器１１０．１
１１で取り出された２つのエンベロープ信号は電圧比較
器１３へ導かれ、電圧比較器１３で２つのエンベロープ
信号レベルの大小を比較する。この電圧比較器１３の出
力信号はスイッチ１２に対してスイッチの切替えを制御
する制御信号として入力される。

一方フィルタ１００，１０１から他方に分配された出力
信号は、スイッチ１２に入力され、上記制御信号によっ
て２つの信号のうちエンベロープ信号レベルの高いほう
の信号が選択され、スイッチ１２の出力に導かれる。ス
イッチＩ２の出力信号は信号処理器１４へ入力される。

この時信号処理器１４へ入力される信号の振幅成分は、
（１）式中の時間ｔの関数となるｃｏｓ（２πｆｍｔ）
の項を除き、Ｋ＝に’とすると、上記した制御によって
第５図の実線のようになり、局発信号ψと受信信号θの
位相差θ−ψがいかなる値をとっても０になる点が存在
しない。即ち応答器の位置が変化して、受信信号の位相
θか変化しても、信号処理器１４に安定した強度の信号
を導くことが出来る。例えば周波数ｆｍの低周波信号が
ｆ　、、　ｆ　、の２周波を用いるＦＳＫ信号のような
場合、信号処理器１・１としては、一般的な周波数弁別
器を用いてもよく、又第６図、第７図に示すような回路
を用いてもよい。第６図において、２０は分配器、２１
．２２は中心周波数がそれぞれｒ、、ｆ　、の帯域通過
濾波器、２３．２４は互いに出力極性が逆の包絡線検波
器、２５は合成器である。第６図において入力された信
号は分配器２０によって２分配され、帯域通過濾波器２
１，２２によってそれぞれｒｌｑｆ、の周波数成分のみ
取り出される。帯域通過濾波器２１．２２から取り出さ
れたｆｌ、ｆ、の各周波数成分の信号は、包絡線検波器
２３，２．１によって検波される。２つの検波出力信号
は、合成器２５によって合成されるが、包絡線検波器２
３．２４の出力極性が互いに逆向きであるため、出力信
号の極性によってＰＳＫ信号からデータが復調されるこ
とになる。又第７図においては、２６は分配器、２７．
２８は中心周波数がそれぞれｆｌ、ｆ、の帯域通過濾波
器、２９は合成器、３０は周波数弁別器である。第７図
において、入力された信号は分配器２６によって２分配
され、帯域通過濾波器２７．２８によってそれぞれｒｌ
、ｆ、の周波数成分のみが取り出される。帯域通過濾波
器２７゜２８の出力信号は、合成器２９によって合成さ
れ、周波数弁別器３０に入力され、周波数弁別器３０で
ＦＳＫ信号からデータが復調される。第６図、第７図の
ように信号処理１４を構成した場合、帯域通過濾波器２
１．２２．２７．２８を狭帯域にできるため、信号のＳ
Ｎ比が向上する。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明の構成の復調装置を用いれば
簡単な構成で局発信号と応答器からの信号の位相差によ
らず安定して信号を信号処理器へ導くことができる。従
って極めて信頼度の高い移動物体識別装置を構成するこ
とか出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例を用いて構成した質問
器のブロック図、第１図（ｂ）は応答器のブロック図、
第２図は出力の位相を９０’ずらせて分配する回路の構
成図、第３図は出力の位相を同相にして分配する回路の
構成図、第４図は包絡線検波器の回路の構成図、第５図
は信号処理器への入力信号を説明するための波形図、第
６図、第７図は信号処理器の構成図である。 図中 ｌ・・・質問器　　　　　　　１３・・電圧比較器２・
・発振器　　　　　　　１４・・信号処理３・・・分岐
回路　　　　　　１５・・・復調装置４・・・サーキュ
レータ　　　１６・・終端抵抗５・・・送受信アンテナ
　　　１７・・・吸収抵抗６．７・・・分配器　　　　
　２０．２６・・・分配器２１．２７・・・中心周波数
がｆ、の帯域通過濾波器。 ２２．２８・・中心周波数がｆ２の帯域通過濾波器２３
．２４・・・互いに出力極性が逆の包絡線検波器 ２５．２９・・・合成器　　　３０・・周波数弁別器８
０．８１・・・混合器　　　９０．９１・・・増幅器ｔ
ｏｏ、ｌｏｔ・・・帯域通過濾波器 １１０．１１１包絡線検波器 （ａノ （ｂ） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、無変調高周波キャリア（ｆ＿０）を送信する手段と
   高周波信号を受信する受信手段とを備えた質問器と該質
   問器から送出された無変調キャリア（ｆ＿０）に対して
   記憶部のデータに基づいた変調を与え、該変調後の信号
   を前記質問器に対して再送信する送信手段を備えた応答
   器からなる移動物体識別装置において、 一方は互いに位相が同相の２波に分配し、他方は互いに
   位相が９０°異なる２波に分配するように構成された上
   記質問器のアンテナで受信された変調後の信号を２波に
   分配する第１の分配手段及び上記質問器で発生している
   無変調キャリヤ（ｆ＿０）を２波に分配する第２の分配
   手段と、上記第１及び第２の分配手段で分配された２波
   のうちのそれぞれ一方を入力する第１の混合手段と、 上記第１及び第２の分配手段で分配された２波のうちの
   それぞれ他方を入力する第２の混合手段と、 上記第１の混合手段の出力信号の検波出力を導出する第
   １の包絡線検波手段と、 上記第２の混合手段の出力信号の検波出力を導出する第
   ２の包絡線検波手段と、 上記第１及び第２の包絡線検波手段より出力される第１
   及び第２の検波出力の大小を比較する比較手段と、 上記比較手段の比較結果に基づいて上記第１及び第２の
   混合手段の出力のいずれか一方を選択する制御手段と、 上記制御手段により選択された信号が入力され、上記変
   調後の信号を復調する信号処理手段とを含んだ復調装置
   を備えたことを特徴とする移動物体識別装置。 ２、前記第１の分配手段は入力される信号を互いに位相
   が９０°異なる２波に分配し、前記第２の分配手段は入
   力される信号を互いに位相が同相の２波に分配するよう
   構成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の移動物体識別装置。