(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の移動経路に沿って配置され、所定の電波が入射したときに所定の偏波状態の反射波を放射する反射器を備え、外部情報に従って前記反射器の偏波状態が変化する反射手段と、
前記移動体に配置され、電波を前記反射手段に向けて放射し、前記反射手段からの反射波を受信し、前記受信された反射波の偏波状態に基づいて前記外部情報に対応した信号を出力する読取手段と
を備え、
１つの前記反射器はスイッチで接続された２つの導体棒を備えており、前記２つの導体棒の端から端までの距離は前記読取手段が放射する電波の波長の（１＋２ｎ）÷２倍（ｎはゼロまたは１以上の整数）であり、前記導体棒の長さは前記読取手段が放射する電波の波長の１／Ｎ（Ｎは正の整数）ではなく、前記外部情報に応じて前記スイッチを制御することを特徴とする移動体情報通信装置。
【請求項２】
前記スイッチはダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の移動体情報通信装置。
【請求項３】
前記反射器の導体棒は全ての前記反射器に含まれる前記ダイオードの整流方向が同じになるように接続されることを特徴とする請求項２に記載の移動体情報通信装置。
【請求項４】
移動体の移動経路に沿って配置され、所定の電波が入射したときに所定の方向に偏波された反射波を放射する反射器を備える反射手段と、
前記移動体に配置され、前記所定の電波を前記反射手段に向けて放射し、前記反射波を受信し、前記反射波に基づいて検出信号を出力する読取手段と
を備え、
前記反射手段は、所定の周波数を有する外部からの入力信号によって前記所定の電波が変調された波形を有する偏波された反射波を放射し、
前記読取手段は、前記反射波の偏波方向と前記反射波における前記所定の周波数成分の振幅強度とに基づいて前記入力信号に対応する前記検出信号を出力する
ことを特徴とする移動体情報通信装置。
【請求項５】
前記反射手段は、前記移動体の移動経路に沿って配置された複数の前記反射器を備え、
前記読取手段は、前記反射器から放射される前記反射波の前記偏波方向と前記振幅強度とに対応した符号を生成し、前記符号の列が所定の符号の列であった場合に前記検出信号を出力する
ことを特徴とする請求項４に記載の移動体情報通信装置。
【請求項６】
前記反射器は、前記所定の電波が入射したときに直交する方向のいずれか１方向に偏波された反射波を放射することを特徴とする請求項５に記載の移動体情報通信装置。
【請求項７】
前記入力信号は、信号機の点灯情報を表すことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の移動体情報通信装置。
【請求項８】
移動体の移動経路に沿って配置され、所定の電波が入射したときに所定の方向に偏波された反射波を放射する反射器を備える反射手段と、
前記移動体に配置され、電力波を送信する電力波送信手段を備え、前記所定の電波を前記反射手段に向けて放射し、前記反射波を受信し、前記反射波に基づいて検出信号を出力する読取手段と
を備え、
前記反射手段は、前記電力波送信手段から送信された前記電力波を受信する電力波受信手段をさらに備え、前記受信された電力波の電圧によって偏波方向を切り換え、
前記読取手段は、前記反射波の前記偏波方向が変化する周期が前記電力波の周波数と一致する場合に前記検出信号を出力する
ことを特徴とする移動体情報通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上やレール軌道などの固定体から鉄道の列車や昇降機（エレベータ）などの移動体に対して情報を伝達する移動体情報通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動体情報通信装置は、レール軌道に配置した地上子から発信される無線信号を、レール上を走行する移動体の床下に取り付けられた車上子で受信し、受信した信号を解析することで信号現示・ポイント情報等の地上情報の取得や地上子の通過タイミングの検出を行っている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２０３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の移動体情報通信装置は、信号現示に対応したデータ列を予め地上子内のメモリに保存しておき、外部から地上子に与えられる信号現示情報に従ってデータ列を選択し、選択されたデータ列をデジタル変調した無線信号を地上子から車上子に送信する。送信された無線信号は、移動体に取り付けられた車上子によって受信され、デジタル復調することにより、信号現示情報を得ている。しかしながら、信号現示に対応したデータ列を保存するメモリにはＥＥＰＲＯＭなどを使用しているため、環境放射線の影響で保存されたデータが変化することがあり、正しいデータが送信できないという問題があった。このことは、シングルイベント効果として知られており、宇宙線等の高エネルギー素粒子がメモリに入射すると、局部的にメモリ内の電位が変化しデータの書き換わりが発生する。
【０００５】
本発明は前記のような問題を解決するためになされたもので、宇宙線等によっても送信データが変化しない移動体情報通信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による移動体情報通信装置は、移動体の移動経路に沿って配置され、所定の電波が入射したときに所定の偏波状態の反射波を放射する反射器を備え、外部情報に従って反射器の偏波状態が変化する反射手段と、移動体に配置され、電波を反射手段に向けて放射し、反射手段からの反射波を受信し、受信された反射波の偏波状態に基づいて外部情報に対応した信号を出力する読取手段とを備え、１つの反射器はスイッチで接続された２つの導体棒を備えており、２つの導体棒の端から端までの距離は読取手段が放射する電波の波長の（１＋２ｎ）÷２倍（ｎはゼロまたは１以上の整数）であり、導体棒の長さは読取手段が放射する電波の波長の１／Ｎ（Ｎは正の整数）ではなく、外部情報に応じてスイッチを制御するものである。
また、本発明による移動体情報通信装置は、移動体の移動経路に沿って配置され、所定の電波が入射したときに所定の方向に偏波された反射波を放射する反射器を備える反射手段と、移動体に配置され、所定の電波を反射手段に向けて放射し、反射波を受信し、反射波に基づいて検出信号を出力する読取手段とを備え、反射手段は、所定の周波数を有する外部からの入力信号によって所定の電波が変調された波形を有する偏波された反射波を放射し、読取手段は、反射波の偏波方向と反射波における所定の周波数成分の振幅強度とに基づいて入力信号に対応する検出信号を出力するものである。
また、本発明による移動体情報通信装置は、移動体の移動経路に沿って配置され、所定の電波が入射したときに所定の方向に偏波された反射波を放射する反射器を備える反射手段と、移動体に配置され、電力波を送信する電力波送信手段を備え、所定の電波を反射手段に向けて放射し、反射波を受信し、反射波に基づいて検出信号を出力する読取手段とを備え、反射手段は、電力波送信手段から送信された電力波を受信する電力波受信手段をさらに備え、受信された電力波の電圧によって偏波方向を切り換え、読取手段は、反射波の偏波方向が変化する周期が電力波の周波数と一致する場合に検出信号を出力するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、移動体の移動経路に沿って配置され、所定の電波が入射したときに所定の偏波状態の反射波を放射する反射器を備え、外部情報に従って反射器の偏波状態が変化する反射手段と、移動体に配置され、電波を反射手段に向けて放射し、反射手段からの反射波を受信し、受信された反射波の偏波状態に基づいて外部情報に対応した信号を出力する読取手段とを備え、１つの反射器はスイッチで接続された２つの導体棒を備えており、２つの導体棒の端から端までの距離は読取手段が放射する電波の波長の（１＋２ｎ）÷２倍（ｎはゼロまたは１以上の整数）であり、導体棒の長さは読取手段が放射する電波の波長の１／Ｎ（Ｎは正の整数）ではなく、外部情報に応じてスイッチを制御するので、宇宙線等に影響を受けずに一定のデータを送信することができる。
また、本発明によれば、移動体の移動経路に沿って配置され、所定の電波が入射したときに所定の方向に偏波された反射波を放射する反射器を備える反射手段と、移動体に配置され、所定の電波を反射手段に向けて放射し、反射波を受信し、反射波に基づいて検出信号を出力する読取手段とを備え、反射手段は、所定の周波数を有する外部からの入力信号によって所定の電波が変調された波形を有する偏波された反射波を放射し、読取手段は、反射波の偏波方向と反射波における所定の周波数成分の振幅強度とに基づいて入力信号に対応する検出信号を出力するので、宇宙線等に影響を受けずに一定のデータを送信することができる。
また、本発明によれば、移動体の移動経路に沿って配置され、所定の電波が入射したときに所定の方向に偏波された反射波を放射する反射器を備える反射手段と、移動体に配置され、電力波を送信する電力波送信手段を備え、所定の電波を反射手段に向けて放射し、反射波を受信し、反射波に基づいて検出信号を出力する読取手段とを備え、反射手段は、電力波送信手段から送信された電力波を受信する電力波受信手段をさらに備え、受信された電力波の電圧によって偏波方向を切り換え、読取手段は、反射波の偏波方向が変化する周期が電力波の周波数と一致する場合に検出信号を出力するので、宇宙線等に影響を受けずに一定のデータを送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置の地上子の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置の読取機の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置の動作を説明するための信号波形図である。
【図４】本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置の反射器の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２による移動体情報通信装置の反射器の構成図である。
【図７】本発明の実施の形態３による移動体情報通信装置の反射器の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態３による移動体情報通信装置の車上子の構成図である。
【図９】本発明の実施の形態３による移動体情報通信装置の読取機の構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態３による移動体情報通信装置の動作を説明するための信号波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置の地上子８の一例を示したものである。図２は、本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置の車上子である読取機１０の一例を示したものである。本実施の形態では、移動体情報通信装置を鉄道に適用した場合の例を示す。読取機１０を列車車両の床下に設置し、地上子８は２本のレールの間の枕木に固定し、地上子８の上を読取機１０が通過するような位置に配置する。なお、本発明の移動体情報通信装置の適用は鉄道に限るものではなく、地上やレール軌道などに地上子８を設置し、鉄道の列車や昇降機（エレベータ）などの移動体に読取機１０を設置し、地上子８と読取機１０が電波的に情報のやりとりができる位置に設置されているものであれば、どの様なものでも構わない。例えば、本発明による移動体情報通信装置をエレベータに適用した場合は、読取機１０はエレベータのかごの側面などに設置し、地上子８はかごが移動するレールや壁面などに固定し、地上子８の上を読取機１０が通過するような位置に配置すればよい。
【００１０】
以下に、図１と図２を用いて、本発明の地上子８と読取機１０について説明する。地上子８は、反射器１、２、３によって構成される。反射器１、２、３はレール軌道上に配置され、反射器１、２、３は２本のレールの間の枕木に固定される。反射器１、２、３は、読取機１０が反射器１、２、３の上を通過する位置に配置され、例えば、枕木の上に列車の進行方向であるｙ方向に並べられる。
【００１１】
読取機１０は、高周波発振器１１、アンテナ１２、１３、１４、周波数弁別レベル検波器１５、１６、判定機１７、符号レジスタ１８、判定機１９から構成される。
【００１２】
高周波発振器１１が発生する高周波信号は、アンテナ１２を通して地上子８が配置されているレール軌道に向かって放射される。このとき、アンテナ１２から放射される電波は直線偏波されたものであり、偏波方向は列車の進行方向（角度は０°）、すなわち、読取機１０の移動方向であるｙ方向とする。
【００１３】
地上子の反射器１、２、３は、アンテナ１２から放射された電波の偏波状態を外部情報に従って変化させて反射する。反射器の内部構造および動作を、反射器１を用いて説明する。反射器１は、導体棒４および５が直線上に配置されており、導体棒４と導体棒５とはダイオード６で接続されている。反射器１の反射波の偏波方向は、導体棒４および５の長手方向の向きとなる。導体棒４および５は、アンテナ１２から放射される電波の偏波方向であるｙ方向に対して左４５°に傾いているため、アンテナ１２が放射した０°偏波の電波が当ると、ｓｉｎ（４５°）＝１／√２だけ減衰した左４５°の偏波方向の電波を反射する。反射器２および３の導体棒は右４５°に傾いているため、アンテナ１２が放射した０°偏波の電波が当ると、ｓｉｎ（４５°）＝１／√２だけ減衰した右４５°の偏波方向の電波を反射する。なお、導体棒は、一定方向の偏波方向の電波を反射するものであれば良く、細長い平板状や円柱状であっても良く、プリント基板上に形成された細長い銅のパターンであっても良い。
【００１４】
導体棒４の端から導体棒５の端までの全体の長さであるＬ１は、高周波発振器１１が発生する高周波信号の波長をλとしたときに、Ｌ１＝λ×（１＋２ｎ）÷２（ｎは、ゼロまたは１以上の整数）とする。基本的には、Ｌ１＝λ÷２であることが望ましい。一方、導体棒４および導体棒５のそれぞれの長さＬ２、Ｌ３は、Ｌ１の半分以下でλ÷Ｎ（Ｎは正の整数）ではないものとする。Ｌ２およびＬ３は、基本的には、λ÷４以下であることが望ましい。Ｌ２およびＬ３は同じ長さでなくても良いが、ダイオード６の抵抗成分が実際には無視できないので、Ｌ２およびＬ３は同じ長さであることが望ましい。例えば、高周波発振器１１を２．４ＧＨｚで発振させる場合、波長は１２．５ｃｍであり、導体棒４の端から導体棒５の端までの全体の長さＬ１は、例えば、６．２５ｃｍとする。
【００１５】
ダイオード６は、高周波スイッチの役割を果たし、順方向に電流を流すと電気抵抗が低下する。反射器１においては、ダイオード６の順方向に電流を流すと、導体棒４と導体棒５の間を高周波信号が流れる。すなわち、ダイオード６は、外部情報に従って導通するスイッチの役割を果たしている。以下、導体棒４と導体棒５の間を高周波信号が流れる状態をＯＮと呼び、高周波信号が流れない状態をＯＦＦと呼ぶ。
【００１６】
導体棒４および導体棒５は、列車の進行方向であるｙ方向に対し、左４５°または右４５°に配置する。図１では、反射器１の導体棒は左４５°、反射器２および反射器３の導体棒は右４５°に配置している。
【００１７】
反射器１と反射器２との間は、導体棒５と導体棒７とが配線で接続されている。反射器２と反射器３との間も、導体棒が配線で接続されている。また、反射器１、２、３のダイオード６は、同じ向きに電流が流れる様に接続されている。反射器１と反射器３のそれぞれの端の導体棒からは、地上子の接続端子９が引き出されており、これらの接続端子に順方向（図１における下から上の方向）に電流を流すと、反射器１、２、３のダイオードがＯＮとなる。
【００１８】
アンテナ１２からの電波が反射器１、２、３に放射されると、反射器１、２、３は電波を反射するが、ダイオードのＯＮ／ＯＦＦによって反射強度が異なる。ダイオードがＯＦＦのときは、導体棒４と導体棒５との間に高周波信号が流れず、さらに、導体棒４および導体棒５のそれぞれの長さＬ２、Ｌ３がλ÷Ｎ（Ｎは正の整数）ではないので、高周波信号の反射強度が弱い。一方、ダイオードがＯＮのときは、導体棒４と導体棒５との間に高周波信号が流れる、さらに、導体棒４の端から導体棒５の端までの全体の長さであるＬ１をＬ１＝λ×（１＋２ｎ）÷２（ｎは、ゼロまたは１以上の整数）としているため、高周波信号の反射高度が強い。このとき、反射器１、２、３の偏波の向きは導体棒の傾き方向となるため、反射器１は左４５°偏波、反射器２、３は右４５°偏波となって強く反射する。
【００１９】
車上子の読取機１０において、アンテナ１２、１３、１４は偏波の向きを表しており、アンテナ１３はアンテナ１２の偏波方向に対して右４５°偏波の電波を強く受信し、アンテナ１４はアンテナ１２の偏波方向に対して左４５°偏波の電波を強く受信する。
【００２０】
図３を用いて、地上子８および読取機１０の動作について説明する。図３（Ａ）は、接続端子９に入力する信号の電圧変化を示している。図３（Ａ）では、接続端子９の端子（ａ）に対する端子（ｂ）の電圧を示している。反射器１、２、３の内部のダイオードは、順方向に電圧が掛かったときのみ電流が流れてＯＮ状態となり、逆方向に電圧が掛かったときにはＯＦＦ状態となる。また、接続端子９に信号が入力されないときは、ＯＦＦ状態である。よって、図３（Ａ）において、入力信号２１が正の値のときにダイオードがＯＮとなる。例えば、アンテナ１２からの電波が反射器１で反射され、アンテナ１４で受信されたとき、アンテナ１４の出力信号は図３（Ｂ）の波形２２のようになる。波形２２は、高周波発振器１１が発生する高周波信号と同じ周波数の信号であるが、ダイオードのＯＮ、ＯＦＦに従って２値変調がかかっている。すなわち、高周波発振器１１が発生する高周波信号を接続端子９への入力信号で励振した状態となっている。
【００２１】
図２に示された読取機１０において、アンテナ１４の出力信号である図３（Ｂ）の波形２２の信号は、周波数弁別レベル検波器１６に入力される。周波数弁別レベル検波器１６は、励振している高周波信号の振幅強度を抽出する回路であり、具体的には以下の処理を行う。
【００２２】
まず、周波数弁別レベル検波器１６に対してアンテナ１４の出力である図３（Ｂ）の波形２２の信号が入力されると、包絡線検波を行って高周波信号の包絡線波形である図３（Ｂ）の波形２３の信号を得る。次に、地上子８の接続端子９に加える信号の周波数に対応した帯域通過フィルタを通す。例えば、接続端子９への入力信号の周波数が１ｋＨｚの場合は、１ｋＨｚの成分を通過させる帯域通過フィルタを通す。これにより、図３（Ｂ）の波形２３の振幅値を得ることができ、周波数弁別レベル検波器１６からは図３（Ｃ）の波形２４に示される信号を得ることができる。
【００２３】
周波数弁別レベル検波器１５は、アンテナ１３の出力信号に対して同様の処理を行う。
【００２４】
読取機１０が反射器１の上にあるときは、すなわち反射波の偏波が左４５°偏波のときは、周波数弁別レベル検波器１６から高い値が出力され、読取機１０が反射器２、３の上にあるとき、すなわち反射波の偏波が右４５°偏波のときは、周波数弁別レベル検波器１５から高い値が出力される。
【００２５】
判定機１７は、周波数弁別レベル検波器１５および周波数弁別レベル検波器１６の両方の出力値が所定のしきい値より小さい場合は「０」を出力する。周波数弁別レベル検波器１５および周波数弁別レベル検波器１６のどちらか一方の出力値が所定のしきい値より大きい場合は、周波数弁別レベル検波器１５の出力値が周波数弁別レベル検波器１６の出力値よりも大きいときに「＋１」を出力し、周波数弁別レベル検波器１５の出力値が周波数弁別レベル検波器１６の出力値よりも小さいときに「−１」を出力する。しきい値の値は、周波数弁別レベル検波器１５および周波数弁別レベル検波器１６から出力されるノイズの大きさなどによって決定する。
【００２６】
符号レジスタ１８は、判定機１７の出力を蓄積するシフトレジスタである。符号レジスタ１８が判定機１７の出力を蓄積するタイミングは、反射器１、２、３の設置間隔、読取機１０が地上子８の上を通過する速度などによって決定される。
【００２７】
判定機１９は、符号レジスタ１８に蓄積された信号を解析し、所定の信号列を検出したときに検出信号を出力する。図２に示す例では、符号レジスタ１８は３つの値を蓄積し、図中の右側が時間的により以前に取得した信号の値を保存するものである。例えば、接続端子９へ交流信号が入力された状態で、読取機１０が地上子８の上を反射器３、２、１の順序で通過した場合は、符号レジスタ１８の内部には右から順に「＋１、＋１、−１」の順に信号が蓄積される。判定機１９は、符号レジスタ１８の内部に右から順に「＋１、＋１、−１」の信号が蓄積されたことを検出し、検出信号を出力する。
【００２８】
よって、例えば、本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置を鉄道に適用した場合、信号機に青を点灯する交流信号であるＧ信号を接続端子９へ入力することにより、列車に設置された読取機１０においてＧ信号に相当する検出信号を得ることができる。
【００２９】
図４は、本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置を鉄道に適用した例である。列車車両３２はレール３３の上を走行しており、読取機１０は列車車両３２の床下にレールに向けて設置される。地上子８は、２本のレールの間の枕木に固定し、地上子８の上を読取機１０が通過するような位置に配置する。信号機３４の電灯３５は、配線３６に交流信号を流すことにより点灯する。配線３６は、逓倍回路３７を通して地上子８の接続端子９に接続される。
【００３０】
電灯３５を点灯させるためには、機器室から配線３６に対して交流信号を入力する。その結果、電灯３５が点灯するとともに、交流信号が逓倍回路３７に入力される。逓倍回路３７に入力された交流信号は逓倍され、接続端子９を通して地上子８に入力される。地上子８に逓倍された交流信号が入力された状態のときに、読取機１０が地上子８の上を通過すると、読取機１０からは検出信号が出力される。これにより、列車３２において信号機３４の電灯３５が点灯されていることを知ることができる。
【００３１】
電灯３５に入力される交流信号は、例えば、周波数が５０〜６０Ｈｚの信号である。よって、逓倍回路３７によって例えば１８逓倍することにより、０．９〜１．０８ｋＨｚに変換し、この信号を地上子８に入力する。地上子８に入力される交流信号の周波数が低い場合、速度の速い列車では反射波が励振しない状態で通過することになる。列車の最高速度を２００ｋｍ／ｈとすると、列車に設置された読取機１０が地上子８の上を１ｍ進む時間は１８ｍｓｅｃである。地上子８の線路方向すなわち図４におけるｙ方向の長さを例えば５０ｃｍとすると、９ｍｓｅｃで十分に励振する必要がある。地上子８に入力される交流信号の周波数を１ｋＨｚにすると、通過時に約９回励振することになり、励振状態を確実に検出することができる。
【００３２】
なお、実施の形態１においては、反射器１の導体棒４と導体棒５とはダイオード６で接続されるとしたが、図５に示すように、導体棒４と導体棒５とをリレー３８で接続してもよい。
【００３３】
実施の形態１は３つの反射器を使って３ビット情報を伝送するものであるが、伝送する情報に応じて反射器の個数を変更すればよい。また、送信する情報は、ＰＮ符号など他の符号列との相互相関が低い符号列を用いることなどにより、さらに信頼性を高めることができる。
【００３４】
また、接続端子９に入力する交流信号として２つ以上の異なる周波数の信号を準備し、周波数弁別レベル検波器１５、１６においてそれぞれの周波数に対応した帯域通過フィルタを準備して接続端子９に入力された交流信号の周波数を検出することにより、より多くの情報を伝送しても良い。
【００３５】
例えば、釘や金属片が地上子に対応する位置に落ちていた場合などに、これらの傾きが偶然に地上子の反射器の偏波方向と同じ方向となったときに誤動作が懸念されるが、本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置では、釘や金属片の偏波は励振しないため、周波数弁別レベル検波器１５、１６を通過することが無い。よって、地上子８の反射器による電波反射のみを確実に検出することができる。
【００３６】
本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置では、偏波の方向として左４５°と右４５°とを用いたが、これは互いの偏波基底が直交しているため最大のＳ／Ｎ比が得られるためである。十分なＳ／Ｎ比が確保できる環境では必ずしも偏波方向を直交させる必要はなく、例えば左３０°、右３０°でも十分機能する。また、複数の偏波の角度を使って多値情報を送ることも可能である。
【００３７】
このように、本発明の実施の形態１による移動体情報通信装置では、地上子８が発信する情報は反射器の偏波方向により設定しているので、宇宙線等の影響で情報が書き換わることはない。また、交流信号により偏波状態を励振することにより、外来ノイズと信号との切り分けが可能となる。さらに、軌道上に落下している金属物などによる誤動作を防ぐことができる。
【００３８】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２による移動体情報通信装置の反射器４０の一例を示したものである。反射器以外は、実施の形態１と同じである。
【００３９】
反射器４０は、左４５°に配置された導体棒４１、４２と、右４５°に配置された導体棒４３、４４との、両方を持っている。導体棒４１、４２はダイオード４６で接続されており、導体棒４３、４４はダイオード４５で接続されている。例えば、信号機に赤を点灯する交流信号であるＲ信号を導体棒４１、４２に接続された接続端子４７に入力し、信号機に青を点灯する交流信号であるＧ信号を導体棒４３、４４に接続された接続端子４８に入力する。Ｒ信号が入力されたときには左４５°に偏波された信号が強く反射され、Ｇ信号が入力されたときには右４５°に偏波された信号が強く反射される。これにより、１つの反射器４０により２種類の偏波が可能となり、Ｒ信号とＧ信号の２つの情報を読取機１０に伝送することができる。
【００４０】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３による移動体情報通信装置の地上子である反射器５０の一例を示したものである。図８は、本発明の実施の形態３による移動体情報通信装置の車上子６０の一例を示したものである。図９は、本発明の実施の形態３による移動体情報通信装置の車上子６０の一部である読取機６１の一例を示したものである。
【００４１】
車上子６０を列車車両の床下に設置し、反射器５０を２本のレールの間の枕木に固定し、反射器５０の上を車上子６０が通過するような位置に配置する。以下に、図７〜９を用いて、本発明の反射器５０と車上子６０について説明する。
【００４２】
反射器５０は、左４５°に配置された導体棒５１、５２と、右４５°に配置された導体棒５３、５４との、両方を持っている。導体棒５１、５２はダイオード５６で接続されており、導体棒５３、５４はダイオード５５で接続されている。さらに、導電棒５１〜５４を囲むような形で受電コイル５７を備えており、受電コイル５７の端子の一方は導電棒５１、５３に接続されており、受電コイル５７の端子の他方は導電棒５２、５３に接続されている。
【００４３】
車上子６０では、読取機６１のまわりに発振器６２に接続された電力供給用コイル６３が配置されている。発振器６２は、例えば２５０Ｈｚの低周波信号を発振する。この低周波信号は、電力波として電力供給用コイル６３から放射される。電力供給用コイル６３から放射された電力波は受電コイル５７で受信され、反射器５０の内部の回路に電流が流れる。その結果、ダイオード５５、５６のＯＮとＯＦＦの状態が交互に入れ替わることになり、電力波の周波数に応じて反射器５０の偏波方向が左４５°と右４５°とで交互に切り替わることになる。
【００４４】
読取機６１において、高周波発振器１１が発生する高周波信号がアンテナ１２を通して放射され、アンテナ１３がアンテナ１２の偏波方向に対して右４５°偏波の電波を強く受信し、アンテナ１４がアンテナ１２の偏波方向に対して左４５°偏波の電波を強く受信することは、図２に示された実施の形態１の読取機１０と同じである。
【００４５】
アンテナ１３、１４の出力は、それぞれ包絡先検波器６４、６５に入力される。包絡先検波器６４、６５の出力は、ＲＳフリップフロップ６６を通して周波数弁別レベル検波器６７に入力され、検出信号を得る。
【００４６】
図１０を用いて、読取機６１の動作について説明する。図１０（Ａ）に示された信号７０は、反射器５０の受電コイル５７によって受電した電力波信号であり、周波数は車上子６０の発振器６２から発振される信号の周波数と同じである。信号７０は、導体棒５２、５４につながれた端子に対する導体棒５１、５３につながれた端子の電圧を示している。信号７０が正のときは、ダイオード５５がＯＮとなるため、反射器５０の反射波は右４５°偏波となり、信号７０が負のときは、ダイオード５６がＯＮとなるため、反射器５０の反射波は左４５°偏波となる。
【００４７】
図１０（Ｂ）の信号７１は、アンテナ１３が受信する信号波形であり、包絡線検波器６４を通ることにより信号７３としてＲＳフリップフロップ６６のＳ入力に入力される。図１０（Ｃ）の信号７２は、アンテナ１４が受信する信号波形であり、包絡線検波器６５を通ることにより信号７４としてＲＳフリップフロップ６６のＲ入力に入力される。
【００４８】
図１０（Ｄ）の信号７５は、ＲＳフリップフロップ６６の出力信号である。ＲＳフリップフロップ６６は、（Ｓ，Ｒ）＝（０，１）のときに出力値が０、（Ｓ，Ｒ）＝（１，０）のときに出力値が１となり、これ以外のときは前の出力値を保持または不定である。よって、アンテナ１３、１４において右４５°偏波の電波と左４５°偏波の電波を交互に受信したときのみ、０と１が交互に繰り返されて出力される。また、ＲＳフリップフロップ６６から０と１が交互に繰り返されて出力されるときは、その信号の周波数は発振器６２から発振される信号の周波数と同じである。
【００４９】
ＲＳフリップフロップ６６の出力は、周波数弁別レベル検波器６７に入力される。周波数弁別レベル検波器６７は、発振器６２から発振される信号の周波数に一致する周波数成分を通過させた後、一定のしきい値以上の信号のみを出力する。この結果、発振器６２から発振される信号を反射器５０が反射し、その反射波を読取機６１が受信したときのみ周波数弁別レベル検波器６７から検出信号が出力される。これにより、車上子６０の下に反射器５０が存在していることを検知することができる。
【００５０】
本発明の実施の形態３による移動体情報通信装置を鉄道に適用した場合、列車から定点位置を検出することが可能となる。また、この定点位置検出は、外乱に対して非常に高い耐性を持っている。
【符号の説明】
【００５１】
１、２、３  反射器
４、５、７  導体棒
６  ダイオード
８  地上子
１０  読取機
１１  高周波発振器
１２、１３、１４  アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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