JP2006246029A - Communication system and communication equipment at traveling object side - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や鉄道などの移動体側に設けられた通信装置,および道路上または道路の路肩などの路側に設けられた通信装置間の通信システムと、この通信システムに利用される移動体側通信装置に関する。 The present invention relates to a communication system provided on the side of a mobile body such as an automobile or a railway, and a communication system between communication apparatuses provided on the road or on the roadside such as a road shoulder, and mobile side communication used in this communication system. Relates to the device.
この種の通信システムや移動体側通信装置として、移動体の情報伝送装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に開示されている構成によれば、地上側に設置された通信装置のループアンテナが移動体の進行方向に沿って設けられており、捻架点(電流の交差点)がループアンテナに設けられている。移動体側では、2つの枠形アンテナが互いに間隔を隔ててそれぞれ単一のコイル面を形成するように設けられ、2つの枠形アンテナがループアンテナと面対向するように設けられている。そして、車上送受信装置が、2つの枠形アンテナに地上側の通信装置から与えられる信号に対して互いに所定の位相差(例えば90度の位相差)が与えられて合成した信号を受信するようにしている。
この特許文献1に開示されている通信システムでは、移動体に設けられた枠形アンテナが捻架点上(電流方向の交差点上)およびその周辺領域を通過するときには、枠形アンテナによる受信信号の振幅は最大値から0に至りそして最大値まで急峻に変化する。このため、ある一のアンテナによる受信信号の振幅が0から最大値まで変化し他方の枠形アンテナの受信信号の振幅を最大で一定と仮定したとしても、その合成信号の位相は大きく変化してしまう。
In the communication system disclosed in this
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、移動体に設置されたアンテナが捻架点上およびその周辺領域を通過するときにも円滑に通信処理を継続できる通信システム,およびこの通信システムに利用される移動体側通信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a communication system capable of smoothly continuing communication processing even when an antenna installed on a moving body passes over a twisting point and its peripheral region, And it is providing the mobile body side communication apparatus utilized for this communication system.
請求項1記載の発明によれば、移動体側通信装置は、ループ状に形成された複数の移動体側アンテナを有し当該複数の移動体側アンテナを通じて通信可能に構成されており、路側通信装置は、少なくとも1つの捻架点を有する複数のループ状に形成された路側アンテナを有し、当該路側アンテナおよび前記移動体側アンテナを通じて前記移動体側通信装置との間で通信するように構成されており、判別手段は、複数の移動体側アンテナを通じて受信される複数の信号レベルのうちの少なくとも1つの信号レベルに基づいて当該移動体側アンテナが路側アンテナの捻架点上またはその周辺領域内(以下、所定領域内と称す)を通過しているか否かを判別し、切替手段は、判別手段により移動体側アンテナが所定領域内を通過していると判別されたときには、当該通過していると判別された移動体側アンテナ以外のアンテナを通じて移動体側通信装置が通信するように移動体側アンテナの通電を切替えているため、移動体に設置されたアンテナが捻架点上およびその周辺領域を通過するときにも円滑に通信処理を継続できるようになる。 According to the first aspect of the present invention, the mobile communication device has a plurality of mobile antennas formed in a loop shape, and is configured to be able to communicate through the plurality of mobile antennas. A plurality of loop-side antennas having at least one twist point, and configured to communicate with the mobile-side communication device through the road-side antenna and the mobile-side antenna; The means is based on at least one signal level of a plurality of signal levels received through a plurality of mobile-side antennas so that the mobile-side antenna is on a twisted point of the road-side antenna or in a peripheral area thereof (hereinafter referred to as a predetermined area). The switching means is determined by the determining means that the mobile antenna is passing through the predetermined area. In some cases, since the energization of the mobile-side antenna is switched so that the mobile-side communication device communicates through an antenna other than the mobile-side antenna that is determined to pass, the antenna installed on the mobile body is above the twisting point. In addition, communication processing can be continued smoothly even when passing through the surrounding area.
請求項2記載の発明によれば、複数の移動体側アンテナのうちの何れかのアンテナが路側アンテナの捻架点上もしくはその周辺領域を通過するときには、当該アンテナ以外のアンテナのループ形成面に対して路側アンテナのループ形成面が対向するように配設されているため、路側アンテナのループ形成面が移動体側アンテナのループ形成面に対して必ず対向するようになり確実に通信処理を継続できるようになる。 According to the second aspect of the present invention, when any one of the plurality of mobile-side antennas passes over the twisted point of the road-side antenna or its peripheral region, the loop-forming surface of the antenna other than the antenna is used. Since the loop forming surface of the roadside antenna is arranged so as to face the loop forming surface of the roadside antenna, the loop forming surface of the roadside antenna always faces the loop forming surface of the mobile antenna, so that communication processing can be continued reliably. become.
請求項3記載の発明によれば、路側通信装置は、路側アンテナの捻架点を介して隣接する2つのループにそれぞれ生じる基準位相およびその逆位相の磁界により通信するように構成されており、移動体側通信装置が、基準位相の磁界により通信するときには移動体側アンテナに生じる信号を基準位相として通信すると共に、基準位相に対して逆位相の磁界により通信するときには移動体側アンテナに生じる信号を逆位相として通信するように補償手段が補償するため、通信時の位相が変更されることなく通信処理を連続的に継続することができる。すなわち、周波数変調信号や位相変調信号により通信処理する場合にはより好ましくなる。
According to invention of
請求項4記載の発明のように、判別手段と切替手段とを移動体側に設けることが望ましい。また、請求項5記載の発明のように、路側アンテナの捻架点を路面に沿って奇数個設けることが望ましい。
請求項6記載の発明によれば、判別手段は、複数の移動体側アンテナの複数の信号レベルのうちの何れか少なくとも1つのアンテナにより受信される信号レベルを所定閾値レベルと比較する比較器,および当該比較器の出力信号を平滑する平滑回路により構成されているため、簡単に回路構成することができコストダウンを図ることができる。
As in the fourth aspect of the invention, it is desirable to provide the discriminating means and the switching means on the moving body side. Further, as in the invention described in
According to the invention of claim 6, the discriminating means compares the signal level received by at least one of the plurality of signal levels of the plurality of mobile antennas with a predetermined threshold level, and Since it is configured by a smoothing circuit that smoothes the output signal of the comparator, the circuit can be easily configured and the cost can be reduced.
請求項7記載の発明によれば、路側通信装置の路側アンテナが、移動体の進行方向に対して離間して複数配設される場合に、判別手段の判別用閾値,路側アンテナおよび移動体側アンテナの大きさ,および複数の移動体側アンテナ間の間隔に基づいて複数の路側アンテナの端部間の間隔が設定されているため、たとえ複数の路側アンテナが隣接して離間して設置されている場合であっても通信処理を連続的に継続することができる。
請求項8記載の発明によれば、路側通信装置の路側アンテナは、移動体の通行経路中において当該移動体の停止する区間に設けられているため、これ以外の区間に設ける必要がなくなり、コストダウンを図ることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, when a plurality of roadside antennas of the roadside communication device are arranged apart from each other in the traveling direction of the moving body, the discrimination threshold of the discrimination means, the roadside antenna, and the mobile body side antenna The distance between the ends of the multiple roadside antennas is set based on the size of the antenna and the distance between the multiple mobile antennas, so if multiple roadside antennas are installed adjacent to each other Even so, the communication process can be continued continuously.
According to the eighth aspect of the present invention, the roadside antenna of the roadside communication device is provided in a section where the mobile body stops in the travel path of the mobile body. You can go down.
(第1の実施形態)
以下、本発明をIMTS(Intelligent Multimode Transit System)に適した路車間通信システムとその通信システムに使用される車両側通信装置に適用した第1の実施形態について、図1ないし図3を参照しながら説明する。
IMTSは、近年注目されている新交通システムであり、無人運転および有人運転共に可能なシステムである。専用道では路面中央に埋めた磁気マーカに沿って無人で自動運転したり隊列走行可能になっている。また、一般道では通常のバスと同様にマニュアルで単独走行を行うことができる。このため、鉄道などの軌道系交通システムの定時性、高速性、輸送力と、路線バスの経済性、柔軟性を併せ持つシステムとして、乗客にとっては乗り換えが不要となるということで注目を集めているシステムである。このように利便性の高いシステムである反面、一歩間違えると交通事故が増加してしまう危険性を孕んでいる。そこで、交通事故を極力抑制できるようにした実施形態を説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a road-vehicle communication system suitable for IMTS (Intelligent Multimode Transit System) and a vehicle-side communication device used in the communication system will be described with reference to FIGS. 1 to 3. explain.
IMTS is a new transportation system that has been attracting attention in recent years, and is a system that enables both unmanned and manned driving. On private roads, unmanned automatic driving and platooning are possible along magnetic markers buried in the center of the road surface. In addition, on ordinary roads, it is possible to carry out independent traveling manually as with ordinary buses. For this reason, as a system that combines the punctuality, high speed, and transportation capacity of railway-type transportation systems such as railways with the economics and flexibility of route buses, passengers are attracting attention because they do not need to change trains. System. While this is a highly convenient system, there is a risk that traffic accidents will increase if you make a mistake. Therefore, an embodiment in which traffic accidents can be suppressed as much as possible will be described.
図1は、路車間通信システムの構成を模式的に示している。尚、本発明の説明を理解しやすくするため、図面の縮尺については実際とは異なる。
この路車間通信システムAは、移動体としての車両(例えば、バス)C側の通信装置(移動体側通信装置に相当)1と、路側の通信装置(路側通信装置に相当)21とを備えており、閉塞通信システムとして動作する。通信装置1は、ループ状に形成された2つ(複数)の枠形のアンテナ2aおよび2b(移動体側アンテナに相当)、ハイブリッド回路3aおよび3b、パワー回路4aおよび4b、判別制御回路5、受信回路6、送信回路7とを備えている。
他方、通信装置21は、路面R上に固定設置されている。この通信装置21は、路側送受信装置22と、アンテナ23とを備えている。アンテナ23には、3つ(奇数個)の捻架点23aが等間隔で設けられており、4つ(偶数個)のループ24a〜24dがこれらの3つの捻架点23aにより形成されている。
FIG. 1 schematically shows the configuration of a road-vehicle communication system. In order to facilitate understanding of the description of the present invention, the scale of the drawings is different from the actual scale.
The road-to-vehicle communication system A includes a vehicle (for example, bus) C-side communication device (corresponding to a mobile communication device) 1 as a mobile body, and a road-side communication device (corresponding to a road communication device) 21. And operates as a closed communication system. The
On the other hand, the
隣接する捻架点23aおよび23a間の距離は、例えば約50m程度に設定されており、アンテナ23の全体長は、車両Cの進行方向に沿って約200m長になる。捻架点23aを設ける理由は、電波法上の微弱電波により通信を行うためであり、遠方における放射電波の電磁界強度を極力抑制するためである。さらに、アンテナ23を偶数個のループ状に形成する理由は、外部から到来する電磁波ノイズにより電圧がアンテナ23に対して誘起されるが、この悪影響をキャンセルするためである。
The distance between the
車両Cが路面R上を通常走行するときには、アンテナ2aおよび2bがアンテナ23とループの形成面が対向するように配設される。これらの移動体側の通信装置1と、路側の通信装置21とが、アンテナ2aおよび2bと、アンテナ23とを通じて無線通信可能に構成されている。この路車間通信システムAにおいては、車両C側の通信装置1と路側の通信装置21との間で送受信周波数が異なるように設定されている。具体的には、車両側の通信装置1の送信用搬送周波数は約460kHz、路側の通信装置21の送信用搬送周波数は約190kHz程度に設定されており、混信による悪影響を極力抑制できるように周波数が設定されている。
When the vehicle C normally travels on the road surface R, the
<移動体側の通信装置1の構成について>
受信側の回路は、次のように構成されている。アンテナ2aおよび2bは、車両Cが走行したとしても、当該車両Cの走行する路面R上に設置されたアンテナ23との距離が略同一距離となるように設置されている。これらのアンテナ2aおよび2bは、例えばループアンテナにより構成されており、アンテナ2aおよび2bのループ形成面が路側アンテナ23のループ24a〜24dの形成面に対して平行となるように配設されている。
<About the configuration of the
The circuit on the receiving side is configured as follows. Even if the vehicle C travels, the
また、アンテナ2aおよび2bは、車両Cの進行方向に対してある所定距離だけ離間して路面Rに沿って設置されており、例えば一方のアンテナ(例えばアンテナ2a)が捻架点23a上もしくはその周辺領域L(所定領域)を通過するときには、他方のアンテナ(例えばアンテナ2b)のループ形成面が路側のアンテナ23のループ24a〜24dの形成面に対向するように配設されている。これらのアンテナ2aおよび2bは、それぞれハイブリッド回路3aおよび3bに対して電気的に接続されている。
The
ハイブリッド回路3aは、例えば所謂通信用トランスにより構成されている。ハイブリッド回路3aは、アンテナ2aに接続されていると共に判別制御回路5に接続されており、通信装置21のアンテナ23からアンテナ2aを通じて信号を受信すると、この受信信号を判別制御回路5に与えるようになっている。
また、ハイブリッド回路3bは、ハイブリッド回路3aと同様に例えば通信用トランスにより構成されており、アンテナ2bに接続されていると共に判別制御回路5に接続されている。このハイブリッド回路3bは、通信装置21のアンテナ23からアンテナ2bを通じて信号を受信すると、この受信信号を判別制御回路5に与えるようになっている。
The
Similarly to the
判別制御回路5は、ハイブリッド回路3aおよび3bから信号を受信すると、この受信信号のうちハイブリッド回路3aからの受信信号に基づいて、必要に応じて受信信号をフィルタリングし増幅しパルス信号に波形整形した後、ハイブリッド回路3aおよび3bからの受信信号のうちの何れかの信号に通電切替えして受信回路6に与えるようになっている。受信回路6は、与えられた信号をデジタル復調するようになっている。
When receiving a signal from the
また、送信側においては、次のように構成されている。送信回路7は、MSK(Minimum shift keying)によるデジタル変調信号を生成し、判別制御回路5に与えるようになっている。判別制御回路5は、送信回路7から信号が与えられると、必要に応じて変調信号を波形整形し、アンテナ2aからハイブリッド回路3aを通じて与えられる受信信号に基づいて通電切替し、変調信号をパワー回路4aもしくは4bに与えるようになっている。尚、この判別制御回路5の具体的構成例については後述する。
The transmission side is configured as follows. The
パワー回路4aおよび4bは、同一回路構成である。パワー回路4aは、判別制御回路5から変調信号を受信すると、この変調信号を電力増幅すると共にフィルタにより高調波をカットし、ハイブリッド回路3aに与える。同様に、パワー回路4aは、判別制御回路5から変調信号を受信すると、この変調信号を電力増幅すると共にフィルタにより帯域制限し、ハイブリッド回路3bに与える。尚、これらのパワー回路4aおよび4bは、例えば特開2003−51724号公報に開示されている構成を適用することができる。
ハイブリッド回路3aは、パワー回路4aから信号が与えられると、アンテナ2aを通じて外部に電波を放射する。ハイブリッド回路3bは、パワー回路4bから信号が与えられると、アンテナ2bを通じて外部に電波を放射する。
When a signal is given from the
以下、図2を参照しながら、判別制御回路5の電気的構成を具体的に説明する。
判別制御回路5は、アンテナ2aおよび2bからハイブリッド回路3aおよび3bを通じて信号を受信し波形整形処理を行う波形整形部8と、アンテナ2aおよび2bからハイブリッド回路3aおよび3b並びに波形整形部8を通じて与えられる受信信号(例えば振幅レベル)をある所定の閾値レベルVthと比較する判別手段9と、この判別手段9の判別結果に応じて送信信号および受信信号の通電切替を行う切替手段10とを備えている。
The electrical configuration of the
The
波形整形部8は、バンドパスフィルタ11aおよび11b、このバンドパスフィルタ11aおよび11bからそれぞれ信号を受信する増幅器12aおよび12b、この増幅器12aおよび12bからそれぞれ信号を受信する波形整形回路13aおよび13bを備えている。
バンドパスフィルタ11aおよび11bは、それぞれある所定の帯域を通過するフィルタにより構成されており、それぞれ、ハイブリッド回路3aおよび3bから受信信号が与えられると所定帯域の受信信号を通過するように構成されている。
The waveform shaping unit 8 includes
Each of the
増幅器12aおよび12bは、それぞれバンドパスフィルタ11aおよび11bから信号を受信すると、この受信信号を増幅する。波形整形回路13aおよび13bは、それぞれ例えばリミッタにより構成されており、受信した信号をパルス信号に整形し切替手段10に与えるようになっている。
判別手段9は、比較器14および平滑回路15により構成されている。比較器14は、例えばコンパレータにより構成されており、所定の閾値電圧レベルVthと増幅器12aの出力信号電圧とを比較し、閾値電圧レベルVthより高い電圧のときには増幅器12aの出力電圧を平滑回路15に与えるようになっているが、閾値電圧レベルVthより低い電圧のときには0V直流電圧を平滑回路15に与えるようになっている。
When receiving signals from the
The discriminating means 9 includes a
また平滑回路15は、比較器14から電圧が与えられると与えられた電圧を平滑して電圧レベルを一定にするようになっている。このとき、平滑回路15の出力電圧がその後段に設置される切替手段10のデジタル入力に対応できるように予め設定されている。具体的には、増幅器12aの出力電圧の振幅がある所定値Vth以上のときには「ハイ」信号が切替手段10に与えられるようになっており、増幅器12aの出力信号の振幅がある所定値Vth未満のときには「ロウ」信号が切替手段10に与えられるようになっている。
切替手段10は、NOTゲートN1〜N5、ANDゲートA1〜A8、ORゲートO1〜O5、補償手段としてのフリップフロップ回路FF1を備えている。フリップフロップ回路FF1は、判別手段9の出力信号の立ち上がりを検出し、この立ち上がりに応じてQ出力を反転するように構成されている。すなわち増幅器12aの出力信号の振幅がある所定値以下の状態から高い状態に変化したときにQ出力が反転するようになっている。
Further, the smoothing
The switching means 10 includes NOT gates N1 to N5, AND gates A1 to A8, OR gates O1 to O5, and a flip-flop circuit FF1 as compensation means. The flip-flop circuit FF1 is configured to detect the rise of the output signal of the discriminating means 9 and invert the Q output in response to this rise. That is, the Q output is inverted when the amplitude of the output signal of the
<受信側の切替手段10aの電気的接続について>
切替手段10を構成する受信側の切替手段10aは、補償手段としてのNOTゲートN2およびN3、ANDゲートA1〜A4、ORゲートO1およびO2並びにO5により構成されている。
フリップフロップ回路FF1のQ出力がANDゲートA1およびA3の入力に与えられていると共に、フリップフロップ回路FF1の/Q出力がANDゲートA2およびA4の入力に与えられている。
<Electrical connection of the switching means 10a on the receiving side>
The receiving side switching means 10a constituting the switching means 10 is constituted by NOT gates N2 and N3, AND gates A1 to A4, OR gates O1 and O2, and O5 as compensation means.
The Q output of the flip-flop circuit FF1 is given to the inputs of the AND gates A1 and A3, and the / Q output of the flip-flop circuit FF1 is given to the inputs of the AND gates A2 and A4.
ANDゲートA1の入力には波形整形回路13aの出力が与えられていると共に、ANDゲートA3の入力には波形整形回路13bの出力が与えられている。また、ANDゲートA2の入力には波形整形回路13aの出力がNOTゲートN2を介して与えられていると共に、ANDゲートA4の入力には波形整形回路13bの出力がNOTゲートN3を介して与えられている。
ANDゲートA1およびA2の入力には判別手段9の出力Xが与えられていると共に、ANDゲートA3およびA4の入力には判別手段9の出力XがNOTゲートN1を介して反転出力/Xとして与えられている。ORゲートO1およびO2並びにO5は、これらのANDゲートA1〜A4の和を受信回路6に出力するようになっている。
The output of the
The output X of the discrimination means 9 is given to the inputs of the AND gates A1 and A2, and the output X of the discrimination means 9 is given to the inputs of the AND gates A3 and A4 as the inverted output / X via the NOT gate N1. It has been. The OR gates O1, O2, and O5 output the sum of these AND gates A1 to A4 to the receiving circuit 6.
<送信側の切替手段10bの電気的接続について>
切替手段10を構成する送信側の切替手段10bは、補償手段としてのNOTゲートN4およびN5、ANDゲートA5〜A8、ORゲートO3およびO4により構成されている。フリップフロップ回路FF1のQ出力がANDゲートA5およびA7の入力に与えられていると共に、フリップフロップ回路FF1の/Q出力がANDゲートA6およびA8の入力に与えられている。
<Electrical connection of transmission side switching means 10b>
The transmission side switching means 10b constituting the switching means 10 includes NOT gates N4 and N5, AND gates A5 to A8, and OR gates O3 and O4 as compensation means. The Q output of the flip-flop circuit FF1 is given to the inputs of the AND gates A5 and A7, and the / Q output of the flip-flop circuit FF1 is given to the inputs of the AND gates A6 and A8.
ANDゲートA5およびA7の入力には送信回路7の出力が与えられていると共に、ANDゲートA6およびA8の入力には送信回路7の出力がそれぞれNOTゲートN4およびN5を介して与えられている。ANDゲートA5およびA6の入力には判別手段9の出力Xが与えられていると共に、ANDゲートA7およびA8の入力には判別手段9の出力XがNOTゲートN1を介して反転出力/Xとして与えられている。ORゲートO3およびO4は、これらのANDゲートA5〜A8の出力の和をそれぞれパワー回路4aおよび4bに与えるようになっている。
The outputs of the
<路面R上に設置された通信装置21の構成について>
図1(a)に示すように、路側通信装置21は、路側送受信装置22と、アンテナ23とにより構成されている。路側送受信装置22は、MSK変調されたデジタル変調信号をアンテナ23を通じて送受信可能に構成されている。
<About the structure of the
As illustrated in FIG. 1A, the
以下、上記構成の作用について図1(b)および図3をも参照しながら説明する。
図1(b)は、車両C側のアンテナと、路面R側に設置されたアンテナとの相対的な位置関係を模式的に示している。また、図3は、これらアンテナ間の相対位置に基づく各ノードの信号状態変化をタイミングチャートにより概略的に示している。尚、図3には、路側のアンテナ23に生じる磁界の相対的な位相を示しており、磁界Hを基準位相の磁界としたとき、磁界/Hは基準位相に対する逆位相の磁界を示している。また、送信回路6が送信するときの送信信号の基準位相をTで表記し、その逆位相を/Tで表記している。また、受信回路6が受信するときの受信信号の基準位相をRで表記し、その逆位相で受信したときの受信信号を/Rで表記している。
The operation of the above configuration will be described below with reference to FIGS. 1B and 3 as well.
FIG. 1B schematically shows a relative positional relationship between the antenna on the vehicle C side and the antenna installed on the road surface R side. FIG. 3 schematically shows a signal state change of each node based on a relative position between the antennas by a timing chart. FIG. 3 shows the relative phase of the magnetic field generated in the
車両Cが路面R上を走行したとき、図1(b)に示すようにアンテナ2aおよび2bとアンテナ23との間の相対的な位置関係が連続的に変化する。このとき、図3に示すように各ノードの信号状態が変化する。以下、特に図3の(A)に基づいて受信側動作および送信側動作を説明する。尚、この図3の(A)は、アンテナ2aの受信信号に基づいて判別して切替えるときのタイミングチャートを示しており、図3(A)中において、RXは受信回路6が受信する信号、TXaは判別制御回路5からパワー回路4aに送信する信号、TXbは判別制御回路5がパワー回路4bに送信する信号を表している。
When the vehicle C travels on the road surface R, the relative positional relationship between the
<路側通信装置21の受信側動作について>
相対的な位置関係が図1(b)の(1)状態のとき、アンテナ2aおよび2bのループ形成面がループ24aのループ形成面と対向しているため、アンテナ2aの受信信号の増幅器12aの振幅が所定の閾値電圧レベルVthより大きくなり、判別手段9の出力状態Xは「ハイ」状態となる(図3のS0参照)。このとき、フリップフロップ回路FF1のQ出力を「ハイ」状態と仮定すると、ANDゲートA1の入力には、判別手段9の出力状態Xおよびフリップフロップ回路FF1のQ出力が「ハイ」状態で与えられるため、アンテナ2aによる受信信号が波形整形部8およびANDゲートA1並びにORゲートO1およびO5を通じて受信回路6に与えられるようになる(図3のR(2a)参照)。このとき、受信側の切替手段10aを構成する他のANDゲートA2〜A4の入力には「ロウ」信号が与えられるため、アンテナ2bによる受信信号の影響が受信回路6に与えられない。
<Reception-side operation of
When the relative positional relationship is in the state (1) of FIG. 1B, the loop formation surface of the
この後、相対的な位置関係が図1(b)の(1)状態からアンテナ2aが捻架点23aを跨ぐ(2)状態に遷移する過程では、特にアンテナ2aのループの形成面内に対して鎖交する磁束の数が除々に少なくなり、その後、アンテナ2aのループの形成面内を通過する一部の磁界の向きが逆位相になるため、車両C側においては、アンテナ2aに対して誘起される電圧の振幅が連続的に低下し、これに伴い、増幅器12aの出力電圧の振幅も連続的に低下する。
Thereafter, in the process in which the relative positional relationship transitions from the state (1) in FIG. 1B to the state (2) in which the
比較器14は、この出力電圧の信号レベルをある所定の閾値電圧レベルVthと比較し、平滑回路15はこの比較出力を平滑し切替手段10に与えるため、増幅器12aの振幅が閾値電圧レベルVthより低くなったときに、判別手段9の出力状態X(切替手段10の入力状態)が「ハイ」状態から「ロウ」状態に遷移する(図3のS1)。
The
このとき、フリップフロップ回路FF1のQ出力が「ハイ」状態、/Q出力が「ロウ」状態になっているため、ANDゲートA3の入力には、フリップフロップ回路のQ出力、および判別手段9の出力の反転信号が「ハイ」状態で与えられるようになり、アンテナ2bの受信信号が波形整形部8およびANDゲートA3並びにORゲートO2およびO5を通じて受信回路6に与えられるようになる。このとき、受信側の切替手段10aを構成する他のANDゲートA1、A2およびA4の入力には「ロウ」信号が与えられるため、アンテナ2aの受信信号の影響が受信回路6に与えられることがない。
At this time, since the Q output of the flip-flop circuit FF1 is in the “high” state and the / Q output is in the “low” state, the Q output of the flip-flop circuit and the output of the discrimination means 9 are input to the AND gate A3. The inverted signal of the output is supplied in the “high” state, and the reception signal of the
この後、車両Cがさらに移動し、アンテナ2aおよび2bとアンテナ23との相対的な位置関係が図1(b)の(2)状態からアンテナ2bが捻架点23aを跨ぐ(3)状態に遷移する過程では、アンテナ2bのループ形成領域に対して鎖交する磁束の数が除々に少なくなり、その後、アンテナ2bのループ内を通過する一部の磁界が逆位相になるため、車両C側においては、アンテナ2bの誘起電圧の振幅が連続的に低下し、これに伴い、増幅器12bの出力電圧の振幅も連続的に低下する。
Thereafter, the vehicle C further moves, and the relative positional relationship between the
しかし、これと同時に、アンテナ2aのループ形成面が捻架点23aを通過してアンテナ24bと対向するようになるため、増幅器12aの振幅も除々に増加し、この振幅が閾値電圧レベルVthを超えるようになる。すると、判別手段9の出力状態(切替手段10の入力状態)Xは「ロウ」状態から「ハイ」状態に遷移する(図3のS2参照)。フリップフロップ回路FF1は、この状態Xの立ち上がりを受けてQ出力および/Q出力を反転する。
However, at the same time, since the loop forming surface of the
このとき、ANDゲートA2の入力には、フリップフロップ回路FF1の/Q出力、判別手段9の出力状態Xが「ハイ」状態で与えられるため、アンテナ2aの受信信号が、波形整形部8およびNOTゲートN2並びにANDゲートA2およびORゲートO1,O5を通じて受信回路6に与えられる。同時に、受信側の切替手段10aを構成する他のANDゲートA1、A3およびA4の入力には「ロウ」信号が与えられるため、アンテナ2bの受信信号の影響が受信回路6に与えられない。
At this time, since the / Q output of the flip-flop circuit FF1 and the output state X of the discriminating means 9 are given to the input of the AND gate A2 in the “high” state, the received signal of the
NOTゲートN2が波形整形部8の出力信号を反転しているため、隣接するループ24aおよび24bに生じる磁界が互いに逆位相であっても、アンテナ2aに誘起される電圧が逆位相となる影響を補償することができ、影響を補償した状態で受信回路6に信号を与えることができる。したがって図3の(3)状態では、(1)状態と同一位相の信号が受信回路6に与えられるようになる(図3のS3およびR(2a)参照)。尚、(2)状態では、(1)状態と同一位相の信号が受信回路6に与えられるため、(1)〜(3)状態では全て同一位相の信号が受信回路6に与えられるようになる。
Since the NOT gate N2 inverts the output signal of the waveform shaping unit 8, even if the magnetic fields generated in the
図1(b)に戻って、この後、車両Cがさらに移動し、アンテナ2aおよび2bとアンテナ23との相対的な位置関係が図1(b)の(3)状態からアンテナ2aのループ形成面が捻架点23aを跨ぐ(4)状態に遷移する過程では、前述と同様に、アンテナ2aの誘起電圧の振幅が連続的に低下し、これに伴い増幅器12aの出力電圧の振幅も連続的に低下する。
Returning to FIG. 1B, after this, the vehicle C further moves, and the relative positional relationship between the
このとき、ANDゲートA4の入力には、フリップフロップ回路FF1の/Q出力、判別手段9の信号の反転出力/Xが「ハイ」状態で与えられるため、アンテナ2bの受信信号が波形整形部8およびNOTゲートN3並びにANDゲートA4およびORゲートO2,O5を通じて受信回路6に与えられる。このとき、受信側の切替手段10aを構成する他のANDゲートA1〜A3の入力には「ロウ」信号が与えられるため、アンテナ2aの受信信号の影響が受信回路6に与えられなくなる。
At this time, since the / Q output of the flip-flop circuit FF1 and the inverted output / X of the signal of the discrimination means 9 are given to the input of the AND gate A4 in the “high” state, the received signal of the
NOTゲートN3が波形整形部8の出力を反転しているため、隣接するループ24aおよび24b間で磁界が逆位相になることによる影響の補償を維持した状態で受信回路6に信号を与えることができる。したがって、(4)状態では、(1)〜(3)状態と同一位相の信号が受信回路6に与えられるようになる(図3のR(2b)参照)。
Since the NOT gate N3 inverts the output of the waveform shaping unit 8, it is possible to give a signal to the receiving circuit 6 in a state in which compensation for the influence caused by the opposite phase of the magnetic field between the
この後、車両Cがさらに移動し、アンテナ2aおよび2bとアンテナ23との相対的な位置関係が図1(b)の(4)状態からアンテナ2bのループ形成面が捻架点23aを跨ぐ状態になるに伴い、車両C側においては、アンテナ2bの誘起電圧の振幅が連続的に低下し、これに伴い増幅器12bの出力電圧の振幅も連続的に低下する。
Thereafter, the vehicle C further moves, and the relative positional relationship between the
しかし、これと同時に、アンテナ2aのループ形成面が捻架点23a上を通過してアンテナ24bのループ形成面と対向するようになるため、増幅器12aの振幅が除々に増加し、この振幅が閾値電圧レベルVthを超えるようになる。すると、切替手段10の入力状態Xは「ロウ」状態から「ハイ」状態に遷移する(図3のS5参照)。フリップフロップ回路FF1は、この入力状態Xの変化を受けてQ出力および/Q出力を反転する。
However, at the same time, since the loop forming surface of the
このとき、ANDゲートA1の入力には、フリップフロップ回路FF1のQ出力、判別手段9の出力(切替手段10の入力状態X)が「ハイ」状態で与えられるため、アンテナ2aの受信信号が、波形整形部8およびNOTゲートN2並びにANDゲートA1およびORゲートO1,O5を通じて受信回路6に与えられる。このとき、切替手段10aを構成する他のANDゲートA2〜A4の入力には「ロウ」信号が与えられるため、アンテナ2bの受信信号の影響が受信回路6に与えられなくなる(図3のS6およびR(2a)参照)。この状態は前述した(1)状態に一致する。すなわち、これらの(1)状態〜(4)状態が繰り返されるようになる。
At this time, since the Q output of the flip-flop circuit FF1 and the output of the discriminating means 9 (input state X of the switching means 10) are given to the input of the AND gate A1, the received signal of the
<車両C側の通信装置1の送信動作について>
以下、通信装置1の送信処理について説明する。送信回路7は、MSKによるデジタル変調信号を生成し、判別制御回路5、パワー回路4aもしくは4b、ハイブリッド回路3aもしくは3bを通じてアンテナ2aもしくは2bから電波を放射し、路側の通信装置21に送信するようになっている。
<About the transmission operation of the
Hereinafter, the transmission process of the
このときの動作を、図3を参照しながら、主に図2の送信側の切替手段10bの切替動作説明を行う。車両Cが路面R上を走行したとき、図1(b)に示すように、アンテナ2aおよび2bとアンテナ23との相対的な位置関係が連続的に変化する。このとき、切替手段10の入力状態X、その反転状態/X、およびフリップフロップFF1のQ出力、その反転出力/Qが図3の(A)に示すように変化する。
With reference to FIG. 3, the operation at this time will be mainly described with reference to the switching operation of the transmission-side switching means 10b in FIG. When the vehicle C travels on the road surface R, the relative positional relationship between the
このとき、アンテナ2aおよび2bの位置関係が図1(b)の(1)状態にあるとき、ANDゲートA5の入力には、判別手段9の出力状態Xおよびフリップフロップ回路FF1のQ出力が「ハイ」状態で与えられるため、送信回路7の出力信号が、ANDゲートA5およびORゲートO3を通じてパワー回路4aに与えられるようになる。すなわち、送信回路7の出力信号が、アンテナ2aを通じて送信されるようになる。このとき、送信側の切替手段10bを構成する他のANDゲートA6〜A8の入力には「ロウ」信号が与えられるため、送信回路7の出力信号はアンテナ2bを通じて送信されることがなくなる。
At this time, when the positional relationship between the
この後、相対的な位置関係が図1(b)の(1)状態からアンテナ2aが捻架点23aを跨ぐ(2)状態に遷移する過程では、判別手段9の出力状態(切替手段10の入力状態)Xが「ハイ」状態から「ロウ」状態に遷移する(図3のS1参照)。
Thereafter, in the process in which the relative positional relationship changes from the (1) state of FIG. 1B to the (2) state where the
このとき、フリップフロップ回路FF1のQ出力が「ハイ」状態、/Q出力が「ロウ」状態になっているため、ANDゲートA7の入力には、フリップフロップ回路のQ出力、および判別手段9の出力の反転信号が「ハイ」状態で与えられる。このとき、送信回路7の出力信号がANDゲートA7およびORゲートO4を通じてパワー回路4bに与えられるようになり、アンテナ2bから送信されるようになる(図3のS2、T(2b)参照)。このとき、前述と同様に、送信側の切替手段10bを構成する他のANDゲートA5,A6およびA8の入力には「ロウ」信号が与えられるため、パワー回路4aに送信信号が与えられなくなりアンテナ2aを通じて送信されることがなくなる。
At this time, since the Q output of the flip-flop circuit FF1 is in the “high” state and the / Q output is in the “low” state, the Q output of the flip-flop circuit and the output of the discrimination means 9 are input to the AND gate A7. An inverted output signal is provided in the “high” state. At this time, the output signal of the
この後、車両Cがさらに移動し、アンテナ2aおよび2bとアンテナ23との相対的な位置関係が図1(b)の(2)状態からアンテナ2bが捻架点23aを跨ぐ(3)状態に遷移する過程では、切替手段10の入力状態Xは「ロウ」状態から「ハイ」状態に遷移する(図3のS2参照)。フリップフロップ回路FF1は、この入力状態Xの変化を受けてQ出力および/Q出力を反転する。
Thereafter, the vehicle C further moves, and the relative positional relationship between the
このとき、ANDゲートA6の入力には、フリップフロップ回路FF1の/Q出力、判別手段9の出力が「ハイ」状態で与えられるため、送信回路6の送信信号は、NOTゲートN4、ANDゲートA6およびORゲートO3を通じてパワー回路4aに与えられる。同時に、送信側の切替手段10bを構成する他のANDゲートA5、A7およびA8の入力には「ロウ」信号が与えられるため、送信回路6の送信信号はアンテナ2bには与えられなくなる。
At this time, since the / Q output of the flip-flop circuit FF1 and the output of the discriminating means 9 are given to the input of the AND gate A6 in the “high” state, the transmission signal of the transmission circuit 6 is the NOT gate N4 and the AND gate A6. And supplied to the
このとき、NOTゲートN4が送信回路7の送信信号を反転しているため、図3の(3)状態では(1)状態と逆位相の信号を車両C側のアンテナ2aを通じて送信することになる(図3の(3)における/T(2a)参照)。路側の通信装置21が、この送信信号を路側のアンテナ23のうちのループ24bにおいて受信するときには、(1)の場合とは逆位相で受信することになる。このため、結果的に路側送受信装置22は(1)状態と同相状態で受信することになる。
At this time, since the NOT gate N4 inverts the transmission signal of the
すなわち言い換えると、受信時の位相反転の影響を補償するように送信回路7の送信信号を予め反転しているため、(3)状態では(1)状態と同一位相の信号により通信することができる。尚、車両C側の通信装置1は、(2)状態では(1)状態と同一位相の信号を送信しているため、路側送受信装置22は、(1)〜(3)状態では全て同一位相の信号を受信できるようになる。
That is, in other words, since the transmission signal of the
図1(b)に戻って、この後車両Cがさらに移動し、アンテナ2aおよび2bとアンテナ23との相対的な位置関係が図1(b)の(3)状態からアンテナ2aが捻架点23aを跨ぐ(4)状態に遷移する過程では、前述と同様に、ANDゲートA8の入力には、フリップフロップ回路FF1の/Q出力、判別手段9の信号の反転出力/Xが「ハイ」状態で与えられるため、送信回路7の送信信号がNOTゲートN5、ANDゲートA8およびORゲートO4を通じてパワー回路4bに与えられるようになり、信号がアンテナ2bを通じて送信されるようになる。このとき、NOTゲートN5が送信回路7の送信信号を反転しているため、隣接するループ24aおよび24b間で磁界が逆位相になることによる影響の補償を維持した状態で送信することができる(図3の/T(2b)参照)。
このとき、送信側の切替手段10bを構成する他のANDゲートA5〜A7の入力には「ロウ」信号が与えられるため、アンテナ2aからは信号が送信されなくなる。これらの(1)状態〜(4)状態が繰り返されることになる。
Returning to FIG. 1B, after this, the vehicle C further moves, and the relative positional relationship between the
At this time, since the “low” signal is given to the inputs of the other AND gates A5 to A7 constituting the transmission side switching means 10b, no signal is transmitted from the
(変形例)
尚、以上説明を行った図3の(A)部分に示す作用は、切替手段10がアンテナ2aによる受信信号に基づいて通電状態を切替えするため、増幅器12aの出力を比較器14の入力に接続した構成に基づいた作用を示しているが、これに限定されるものではなく、切替手段10がアンテナ2bによる受信信号に基づいて通電切替えするようにしても良い。増幅器12aの出力を比較器14の入力に接続する構成に代えて、増幅器12bの出力を比較器14の入力に接続する。この場合、切替手段10の回路変更も必要となるが、この回路変更は容易であるためその説明を省略する。図3の(B)は、アンテナ2bのループ形成面が路側アンテナ23の対応位置を通過するときのタイミングを示している。作用の詳細説明は省略するが、図3の(B)に示すように信号状態が変化し、この場合も前述と同様に通信処理を円滑に継続させることができる。
(Modification)
The operation shown in FIG. 3A described above is that the switching means 10 switches the energization state based on the received signal from the
本実施形態によれば、通信装置1が、車両C側に設置されたアンテナ2aおよび2bを通じて受信する2つの受信信号のうち何れか一方の受信信号に基づいて、判別手段9が車両C側のアンテナ2aおよび2bの何れが路側のアンテナ23の捻架点23a上もしくはその周辺領域L内を通過しているか否かを判別し、通過していると判別された車両C側のアンテナ2aもしくは2b以外のアンテナを通じて通信装置1が通信するようになっているため、車両C側に設置されたアンテナ2aおよび2bが順次捻架点23a上もしくはその周辺領域Lを通過するときに生じる信号の振幅変化や位相変化を避けて通信することができ、通信処理を円滑に継続できるようになる。
According to the present embodiment, the determination unit 9 is connected to the vehicle C side based on one of the two reception signals received by the
例えば特許文献1に開示されているシステムにおいては、周波数変調方式(FSK変調方式やその変調指数が0.5となるMSK変調方式)や位相変調方式(PSK変調方式)等のデジタル変調通信方式を採用した場合に不具合を生じてしまう。すなわち、特許文献1において、車上送受信装置が信号を受信するときには、2つの枠形アンテナに与えられる信号を合成することにより、移動体が捻架点(電流方向の交差)上を通過するに伴い4つの異なる位相の信号を受信することになる(特許文献1の第3図(a)〜(e)参照)。このため、デジタル変調通信方式を適用した場合には、移動体側で何らかの手段により捻架点を検出し、合成信号の位相差に反映させる必要があるが、これまで実用上困難であった。つまり、この特許文献1に開示されている通信システムは、周波数変調方式や位相変調方式の通信方式を採用した場合には不向きなシステムである。
For example, in the system disclosed in
本実施形態によれば、路側の通信装置21は、路側のアンテナ23の捻架点23aを介して隣接する2つのループ24aおよび24bにそれぞれ生じる基準位相およびその逆位相の磁界により通信するときに、車両C側の通信装置1は、基準位相の磁界により通信するときには車両C側のアンテナ2aおよび2bに生じる信号を基準位相として通信すると共に、基準位相に対して逆位相の磁界により通信するときには車両C側のアンテナ2aおよび2bに生じる信号を逆位相として通信するようになっているため、アンテナ23に捻架点23aが存在することにより磁界が逆位相となる影響を補償することができ、たとえ周波数変調方式や位相変調方式を適用したとしても、円滑な通信を継続することができる。
According to this embodiment, when the
尚例えば、特許文献1においては、移動体が捻架点上を通過するときに所定の速度よりも移動速度が速い場合には、捻架点上における通信エラーは何らかの方法により排除できるものの、移動体の移動速度が遅い場合には捻架点およびその周辺領域Lを通過する時間が長くなるため、捻架点において通信不能になるため不具合を生じる懸念がある。この点で、本実施形態においては、車両Cの移動速度が遅くても通信不能になることがない。
For example, in
また判別手段9と切替手段10とを車両C側に設けることが好ましい。また、路側のアンテナ23の捻架点23aを路面R上に沿って奇数個設けているため、ループ24a〜24dを偶数個形成することができ、送信時における遠方電磁界強度の抑制効果や受信時のノイズの低減効果が大きい。
Moreover, it is preferable to provide the discrimination means 9 and the switching means 10 on the vehicle C side. In addition, since the odd-numbered
また、判別手段9は、アンテナ2aおよび2bにより受信されるデジタル変調信号のうちの1つのアンテナにより受信される信号の振幅を所定の閾値電圧レベルVthと比較する比較器14、およびこの比較器14の出力信号を平滑する平滑回路5により構成されているため、簡単に回路構成することができコストも低減できる。
The discriminating means 9 compares the amplitude of the signal received by one of the digitally modulated signals received by the
このような路車間通信システムAを適用すれば、たとえ車両Cの速度が速くても車両Cが渋滞の生じやすいところを走行していたとしても円滑な通信を連続的に行うことができ、この路車間通信システムAの通信信号に応じて例えば速度を抑制するための警告灯や信号灯などを点灯/点滅させることにより交通事故を極力抑制できるようになる。 If such a road-to-vehicle communication system A is applied, even if the speed of the vehicle C is high, smooth communication can be continuously performed even if the vehicle C is traveling in a place where traffic congestion is likely to occur. A traffic accident can be suppressed as much as possible by turning on / flashing a warning light, a signal light, or the like for suppressing the speed, for example, according to the communication signal of the road-vehicle communication system A.
(第2の実施形態)
図4および図5は、本発明の第2の実施形態の説明を示すもので、前述実施形態と異なるところは、車両Cの進行方向に沿って長い距離に渡り、複数の路側通信装置21を設置したところにある。前述実施形態と同一構成については、同一符号を付してその詳細説明を省略する。尚、図4は、模式的な図を示しており、図4中、路側の通信装置21に捻架点23aを1つ設けて示し、図1(a)中の路側の通信装置21とはその形態が異なるように書かれているが、奇数個の捻架点23aを設ければ実質的な違いはないため、このように示している。
(Second Embodiment)
4 and 5 illustrate the second embodiment of the present invention. The difference from the previous embodiment is that a plurality of
前述実施形態の路車間通信システムAを実用的にするためには、路面Rに複数の路側通信装置21を設置するように所謂閉塞装置を設ける必要があり、特に複数のアンテナ23を路面Rに沿って設置する必要がある。
またこの場合、複数の路側のアンテナ23が独立に単独で設置されることが多いため、図4(b)および図5に示すように、隣接するループ24bとループ24aの磁界の位相が、最悪の場合、相対的に同位相(図5のループ24bの磁界/Hとループ24aの磁界/H参照)となってしまうことも考えられる。
In order to make the road-to-vehicle communication system A of the above-described embodiment practical, it is necessary to provide a so-called blocking device so that a plurality of
In this case, since a plurality of
この場合、車両C側のアンテナ2aおよび2bに誘起される電圧の振幅は、この間隔dの領域内に1つの捻架点23aが存在するときよりも大きくなり、判別手段9がこれらのアンテナ2aもしくは2bの誘起電圧に基づいて捻架点23a上やその周辺領域Lであるか否かを判別したとしても、増幅器12aもしくは12bの出力の振幅が判別用の閾値電圧レベルVthよりも大きくなってしまう虞がある。このため、車両C側のアンテナ2aおよび2bが、複数の路側通信装置21のアンテナ23間を通過するときには、通信を継続できなくなる虞がある。
In this case, the amplitude of the voltage induced in the
そこで、路側通信装置21のアンテナ23が、車両Cの進行方向に対して複数離間して配設される場合には、判別制御回路5の判別手段9の閾値電圧レベルVthと、複数の路側のアンテナ23の大きさと、車両C側の複数のアンテナ2aおよび2bの大きさと、さらにこれら複数のアンテナ2aおよび2b間の間隔に基づいて複数の路側のアンテナ23の端部23b間の間隔dを設定することが望ましい。このとき、隣接するアンテナ23の端部23b間の間隔dは、車両C側のアンテナ2aおよび2bの径よりも大きいことが必要な条件とされる。
Therefore, when a plurality of
すると、図5に示すように、切替手段10の入力状態Xを「ロウ」状態とすることができ(図5の状態XのS7参照)、切替手段10が状態を確実に切替えることができる。 また、図5の(C)において、詳細説明を省略するが、区間Z1内では、送信TXaおよびTXb,受信RX共に同位相で通信処理を行うことができ、さらにこの区間Z1に隣接する区間Z2内では、送信TXaおよびTXb,受信RX共に同位相で通信処理を行うことができる。
Then, as shown in FIG. 5, the input state X of the switching
すなわち、区間Z1と区間Z2との間において、たとえ隣接する路側送受信装置22間の通信処理が同期していなくても、各区間Z1,Z2毎に、送信TXaおよびTXbが同位相,受信RXが同位相となるように設定されているため、各区間Z1,Z2毎にデジタル変調信号による通信を円滑に行うことができる。このようにして通信処理を連続的に継続させることができる。また、図5の(D)に示すように、アンテナ2bの位置に応じた通信状態を継続するときも詳細説明は省略するが略同様である。
That is, between the section Z1 and the section Z2, the transmission TXa and TXb are in the same phase and the reception RX is in each section Z1 and Z2, even if the communication processing between the adjacent roadside transmission /
このような実施形態によれば、路側のアンテナ23が車両Cの進行方向に対して離間して複数配設される場合に、判別手段9の判別用の閾値電圧レベルVth,路側のアンテナ23のループ24bおよび24aおよび車両C側のアンテナ2a,2bの大きさ,および車両C側のアンテナ2aおよび2b間の間隔に基づいて路側のアンテナ23の端部23b間の間隔dが設定されているため、捻架点23aが端部23b間の間隔dの領域に存在しなくても通信を連続的に且つ円滑に継続できるようになる。
According to such an embodiment, when a plurality of
(第3の実施形態)
図6は、本発明の第3の実施形態の説明を示すもので、前述実施形態と異なるところは、アンテナ26が路面R上に沿って車両Cの通行経路中において当該車両Cの停止する区間に設けられていることである。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明を行う。
このような路車間通信システムAを実用的なものにするためには、前述実施形態よりもより長距離に渡りシステム構築する必要がある。しかしながら、このような路車間通信システムAは、特に路側のインフラを構築するのに多大な費用を要してしまう。そこで、図6に示すように、車両Cの停止する区間K1に路側の通信装置21(路側のアンテナ23)を設置し、停止しない区間K2には通信装置21を設置しない。これにより、コストダウンを図ることができる。
(Third embodiment)
FIG. 6 shows an explanation of the third embodiment of the present invention. The difference from the above-described embodiment is that the section where the vehicle C stops on the path of the vehicle C along the road surface R. Is provided. The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different parts will be described below.
In order to make such a road-vehicle communication system A practical, it is necessary to construct a system over a longer distance than in the above embodiment. However, such a road-to-vehicle communication system A requires a large amount of money to build a roadside infrastructure. Therefore, as shown in FIG. 6, the roadside communication device 21 (roadside antenna 23) is installed in the section K1 where the vehicle C stops, and the
(他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形もしくは拡張が可能である。
IMTSに適した路車間通信システムに適用したが、これに限定されるものではなく、鉄道車両に設置された通信装置と道路の路肩等に設置された通信装置との間で通信を行う移動体および路側通信装置間の通信システムにも適用できる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the following modifications or expansions are possible.
Although applied to a road-to-vehicle communication system suitable for IMTS, the present invention is not limited to this, and a mobile that performs communication between a communication device installed in a railway vehicle and a communication device installed on a road shoulder or the like It can also be applied to a communication system between roadside communication devices.
アンテナ23を路面R上に設置した実施形態を示したが、路内に設置しても良い。
判別手段9および切替手段10を車両C側に設けた実施形態を示したが、車両Cの外部に設けても良い。また、補償手段を構成するフリップフロップ回路FF1やNOTゲートN2〜N5を車両Cの外部に設けても良い。
前述実施形態においては、MSK(Minimum shift keying)によりデジタル変調された信号により通信を行う実施形態を示したが、これに限定されず、FSK(Frequency shift keying)変調、PSK(Phase shift keying)変調によるデジタル変調方式を適用した通信であっても良い。
Although the embodiment in which the
Although the embodiment in which the discriminating means 9 and the switching means 10 are provided on the vehicle C side is shown, they may be provided outside the vehicle C. Further, the flip-flop circuit FF1 and NOT gates N2 to N5 constituting the compensation means may be provided outside the vehicle C.
In the above-described embodiment, an embodiment has been described in which communication is performed using a signal digitally modulated by MSK (Minimum Shift Keying). However, the present invention is not limited to this, and FSK (Frequency Shift Keying) modulation or PSK (Phase Shift Keying) modulation is used. Communication using a digital modulation method based on the above may be used.
2つの移動体側アンテナとして2つの枠形のアンテナ2aおよび2bを備えた実施形態を説明したが、これに限定されるものではなく、3以上のループ状のアンテナを備えて構成しても良い。
図1および図4には、車両C外にアンテナ2aおよび2bが設置されているように図示したが、これに限定されるものではなく、例えば、アンテナ2aおよび2bを車両C内に設置するようにしても良い。
Although the embodiment provided with two frame-shaped
1 and 4 show that the
図面中、1は車両側の通信装置(移動体側通信装置)、2aおよび2bは車両側のアンテナ、9は判別手段、10は切替手段、21は路側の通信装置(路側通信装置)、23は路側のアンテナ、23aは捻架点、Aは路車間通信システム(通信システム)、Cは車両(移動体)、Rは路面を示す。 In the drawings, 1 is a vehicle side communication device (mobile body side communication device), 2a and 2b are vehicle side antennas, 9 is a discrimination means, 10 is a switching means, 21 is a roadside communication device (roadside communication device), and 23 is A roadside antenna, 23a is a twist point, A is a road-to-vehicle communication system (communication system), C is a vehicle (moving body), and R is a road surface.
Claims (9)
少なくとも1つの捻架点を有する複数のループ状に形成された路側アンテナを有し、当該路側アンテナおよび前記移動体側アンテナを通じて前記移動体側通信装置との間で通信する路側通信装置と、
前記複数の移動体側アンテナを通じて受信される複数の信号レベルのうちの少なくとも1つの信号レベルに基づいて当該移動体側アンテナが前記路側アンテナの捻架点上またはその周辺領域内(以下、所定領域内と称す)を通過しているか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記移動体側アンテナが前記所定領域内を通過していると判別されたときには、当該通過していると判別された移動体側アンテナ以外のアンテナを通じて前記移動体側通信装置が通信するように前記移動体側アンテナの通電を切替える切替手段とを備えたことを特徴とする通信システム。 A mobile-side communication device that has a plurality of mobile-side antennas formed in a loop and is configured to be communicable through the plurality of mobile-side antennas;
A roadside communication device having a plurality of loop-shaped roadside antennas having at least one twisting point and communicating with the mobile body side communication device through the roadside antenna and the mobile body side antenna;
Based on at least one signal level of a plurality of signal levels received through the plurality of mobile-side antennas, the mobile-side antenna is on a twisted point of the road-side antenna or in a peripheral region thereof (hereinafter referred to as a predetermined region). Determining means for determining whether or not it passes,
When the determination unit determines that the mobile-side antenna passes through the predetermined area, the mobile-side communication device communicates through an antenna other than the mobile-side antenna that is determined to pass. A communication system comprising switching means for switching energization of the mobile unit antenna.
前記移動体側通信装置は、前記基準位相の磁界により通信するときには移動体側アンテナに生じる信号を基準位相として通信すると共に、前記基準位相に対して逆位相の磁界により通信するときには前記移動体側アンテナに生じる信号を逆位相として通信するように補償する補償手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の通信システム。 The roadside communication device is configured to communicate with a reference phase generated in each of two adjacent loops via a twisted point of the roadside antenna and a magnetic field of an opposite phase thereof,
The mobile communication device communicates with a signal generated in the mobile antenna as a reference phase when communicating with the magnetic field of the reference phase, and occurs in the mobile antenna when communicating with a magnetic field with an opposite phase to the reference phase. The communication system according to claim 1 or 2, further comprising compensation means for compensating for communication so that the signal is communicated in an opposite phase.
複数の移動体側アンテナを通じて受信される複数の信号レベルのうちの少なくとも1つの信号レベルに基づいて当該移動体側アンテナが前記路側アンテナの捻架点およびその周辺領域内(以下、所定領域内と称す)を通過しているか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記移動体側アンテナが前記所定領域内を通過していると判別されたときには、当該通過していると判別された移動体側アンテナ以外のアンテナを通じて前記移動体側通信装置が通信するように前記移動体側アンテナを切替える切替手段とを備えたことを特徴とする移動体側通信装置。
Plural formed in a loop with a roadside communication device having a plurality of mobile antennas formed in a loop and having a plurality of looped antennas having at least one twist point Configured to communicate through the mobile antenna
Based on at least one signal level of a plurality of signal levels received through a plurality of mobile-side antennas, the mobile-side antenna is within a twisted point of the road-side antenna and its surrounding area (hereinafter referred to as a predetermined area). Determining means for determining whether or not
When the determination unit determines that the mobile-side antenna passes through the predetermined area, the mobile-side communication device communicates through an antenna other than the mobile-side antenna that is determined to pass. A mobile-side communication device comprising switching means for switching the mobile-side antenna.
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