JP2004155368A - 支障物検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支障物の間隔の広い検知範囲をカバーする場合に、漏洩伝送路の架設費用やメンテナンス費用を約３／４に低減させる支障物検知装置を得る。
【解決手段】送信側漏洩ケーブル１及び当該送信側漏洩ケーブル１を中心にしてその両側に平行に架設された１対の受信側漏洩伝送路２ａ，２ｂと、送信側漏洩伝送路端に設けられて、擬似雑音符号でスペクトル拡散された電波を送信する送信部４と、１対の受信側漏洩伝送路端にそれぞれ設けられて、受信側漏洩伝送路上の位置に応じて遅延した電波を受信する受信部５ａ，５ｂと、受信された電波の遅延時間と電力レベルの時間的な変化に基づいて支障物の検知と位置特定及び移動速度を計測する遅延時間測定部及び受信レベル比較部３とを備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、漏洩伝送路を利用した支障物検知装置に関し、特に、送信側漏洩伝送路から電波を放射し、受信側漏洩伝送路でその電波を受信することで、支障物を検知すると共に、支障物の位置及びその移動速度を特定する支障物検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送信側漏洩伝送路から電波を放射し、受信側漏洩伝送路でその電波を受信することで、それら漏洩伝送路間に存在する支障物を検知する支障物検知装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−９５３３８号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような支障物検知装置を道路等に適用する場合、すなわち、上下線に分離された道路等など、平行に架設された送信側漏洩ケーブルと受信側漏洩ケーブルとの間の検知間隔が広い場合においては、受信電力を確保するために、検知エリアを分割して、送信側漏洩ケーブル及び受信側漏洩ケーブルをそれぞれ２組合計４本設置する必要があった。
【０００５】
また、送信側漏洩ケーブル及び受信側漏洩ケーブルをそれぞれ２組設置する場合には、スペクトル拡散の微弱な受信レベルの変化を測定するため、同一帯域に設定することができなり、このため、隣接部の使用帯域は別周波数にする必要があった。
【０００６】
また、送信側漏洩ケーブル及び受信側漏洩ケーブルを１組設置して幅の広い間隔をカバーする場合には、送信側漏洩ケーブルから出た電波が受信側漏洩ケーブルに十分な感度で受信するのに必要な送信電力は、間隔の距離に反比例で大きな電力が必要となるだけでなく、送信側漏洩ケーブルから出た電波が受信側漏洩ケーブル側と反対側には必要のない電波を放射してしまう問題点があった。
【０００７】
さらに、送信側漏洩ケーブルと受信側漏洩ケーブル間が広くなれば成るほど、支障物の位置精度が劣化する問題点もあった。
【０００８】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、支障物の間隔の広い検知範囲をカバーする場合に２組の漏洩伝送路（合計４本）を架設する場合に比べて、漏洩伝送路の架設費用やメンテナンス費用を約３／４に低減させることができる支障物検知装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る支障物検知装置は、送信側漏洩伝送路及び当該送信側漏洩伝送路を中心にしてその両側に平行に架設された１対の受信側漏洩伝送路と、前記送信側漏洩伝送路端に設けられて、当該送信側漏洩伝送路に擬似雑音符号でスペクトル拡散された電波を送信する送信部と、前記１対の受信側漏洩伝送路端にそれぞれ設けられて、当該受信側漏洩伝送路上の位置に応じて遅延した電波を受信する受信部と、前記受信部により受信された電波の遅延時間と受信電波の電力レベルの時間的な変化に基づいて支障物の検知と位置特定及び移動速度を計測する計測手段とを備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態に係る支障物検知装置を示す構成図である。図１に示す支障物検知装置は、送信側漏洩伝送路としての送信側漏洩ケーブル１を中心として、この送信側漏洩ケーブル１の両側に１対の受信側漏洩伝送路としての受信側漏洩ケーブル２ａ，２ｂが平行に架設されている。
【００１１】
遅延時間測定部及び受信レベル比較部３は、受信部５ａ及び５ｂにより受信された電波の遅延時間と受信電波の電力レベルの時間的な変化に基づいて支障物の検知と位置特定及び移動速度を計測する計測手段をなすもので、送信側漏洩ケーブル１と受信側漏洩ケーブル２ａまたは２ｂとの間の支障物の位置を特定するため、送信部４を介して送信側漏洩ケーブル１にスペクトル拡散された電波を送信し、当該電波が送信側漏洩ケーブル１を通して放射されることで、送信側漏洩ケーブル１と受信側漏洩ケーブル２ａまたは２ｂとの間で移動している支障物である侵入者６に反射して受信側漏洩ケーブル２ａまたは２ｂを伝わる電波を受信部５ａまたは５ｂを介して受信し、受信された電波の遅延時間を計測すると共に、侵入者６が架設された漏洩ケーブル付近に近づくことで電波の電力レベルが変化するのを測定する。
【００１２】
図２は、前記遅延時間測定部及び受信レベル比較部３の内部構成と送信部４及び受信部５ａ，５ｂの接続関係を示すブロック図である。図２に示すように、遅延時間測定部及び受信レベル比較部３は、疑似雑音（ＰＮ：Ｐｓｅｕｄｏ Ｎｏｉｓｅ、以下ＰＮと称す）符号信号を生成するＰＮ符号発生部３ａと、このＰＮ符号発生部３ａから発生するＰＮ符号信号を基にスペクトル拡散された信号を送信部４に出力する拡散回路部３ｂと、ＰＮ符号発生部３ａから発生するＰＮ符号信号を所定時間遅延させる遅延制御回路部３ｃ及び３ｄと、この遅延制御回路部３ｃ及び３ｄを介して遅延制御されたＰＮ符号信号を基に受信部５ａ及び５ｂを介して増幅された受信スペクトル信号を逆拡散する逆拡散回路部３ｅ及び３ｆと、この逆拡散回路部３ｅ及び３ｆの出力に基づいて受信電力の電力レベルを一定時間毎に測定する受信電力測定部３ｇ及び３ｈと、この受信電力測定部３ｇ及び３ｈの出力に基づいて測定された電力レベルの時間的な比較を行う電力比較部３ｉ及び３ｊとを備えている。
【００１３】
次に、図２に示す構成に係る動作について説明する。ＰＮ符号発生部３ａによりＰＮ符号が生成され、拡散回路部３ｂによりスペクトル拡散を実施した後に、送信部４で増幅されて、送信側漏洩ケーブル１にスペクトル拡散された電波が送出される。また、１対の受信側漏洩ケーブル２ａ及び２ｂから戻ってきた受信スペクトル信号は、それぞれ受信部５ａ及び５ｂで増幅された後、送信信号を生成するためのＰＮ符号信号の送出開始時刻より観測地点を伝播してくる距離（漏洩ケーブル上の位置）に応じた遅延時間を設定できる機能を有する遅延制御回路３ｃ及び３ｄを介したＰＮ符号信号に基づいて逆拡散回路部３ｅ及び３ｆで逆拡散される。この逆拡散された信号に基づいて支障物としての侵入者６の経路を伝播してきた電波が検出される。
【００１４】
すなわち、逆拡散回路部３ｅ及び３ｆの出力は受信電力測定部３ｇ及び３ｈに入力され、受信電力測定部３ｇ及び３ｈは、逆拡散された信号の電力レベルを一定時間毎に測定する。一定時間毎に測定された電力レベルは、電力比較部３ｉ及び３ｊに入力され、電力比較部３ｉ及び３ｊは、一定時間毎に入力される電力レベルを記憶し、時間的に過去に入力された電力レベルと現在入力された電力レベルとを比較することで、支障物の有無を検知する。すなわち、観測地点において、支障物が伝播経路付近に近づいた場合、電力レベルが侵入前に比べて変化することで、例えばその電力レベル差が所定値以上となったとき、移動する支障物としての侵入者６を検知することができる。そして、平行に架設された送信側及び１対の受信側漏洩ケーブル間で支障物が移動することにより電力レベルが変化した電波が帰ってくるまでの遅延時間を計測することで、支障物の位置特定及び移動速度の計測が可能となる。
【００１５】
従って、上記実施の形態によれば、間隔の広い検知範囲をカバーする場合に、架設する漏洩ケーブルとしては、送信側漏洩ケーブル１と１対の受信側漏洩ケーブル２ａ及び２ｂのみ備えればよいので、従来例のように２組の漏洩伝送路（合計４本）を架設する場合に比べて、漏洩伝送路の架設費用やメンテナンス費用を約３／４に低減させることができる。
【００１６】
また、漏洩ケーブルとして、送信側漏洩ケーブルと受信側漏洩ケーブルを２組備える場合は、そのセンサ構成（遅延時間及び受信レベル比較部３）を２組備え、それぞれ違った周波数のスペクトル拡散帯域の２波が必要であったが、この発明のように送信側漏洩ケーブル１を共用することにより、必要なスペクトル拡散の帯域は１波分で同じ区域をカバーすることが出来る。
【００１７】
さらに、従来例のように、１組で広い間隔をカバーする場合よりも、少ない送信電力で済むとともに不要な方向に電波を放射することがないので、電波の有効利用が図れる。また、送受信間隔を半分にできることから、支障物の検出位置精度を向上させることができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、スペクトル拡散を用いた支障物検知装置において、１本の送信側漏洩伝送路の両側に１対の受信側漏洩伝送路を平行に架設することで、同じ領域の範囲を監視する場合において、２組のセンサを設置するのに比べて、電波の有効利用が図れ、しかも支障物検知の精度が上がるとともに、伝送路の架設作業やメンテナンス作業を３／４にすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る支障物検知装置を示す構成図である。
【図２】遅延時間測定部及び受信レベル比較部３の内部構成と送信部４及び受信部５ａ，５ｂの接続関係を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 送信側漏洩ケーブル、２ａ，２ｂ 受信側漏洩ケーブル、３ 遅延時間及び受信レベル比較部、３ａ ＰＮ符号発生部、３ｂ 拡散回路部、３ｃ，３ｄ 遅延制御回路部、３ｅ，３ｆ 逆拡散回路部、３ｇ，３ｈ 受信電力測定部、３ｉ，３ｊ 電力比較部、４ 送信部、５ａ，５ｂ 受信部。

Claims (2)

1. 送信側漏洩伝送路及び当該送信側漏洩伝送路を中心にしてその両側に平行に架設された１対の受信側漏洩伝送路と、
   前記送信側漏洩伝送路端に設けられて、当該送信側漏洩伝送路に擬似雑音符号でスペクトル拡散された電波を送信する送信部と、
   前記１対の受信側漏洩伝送路端にそれぞれ設けられて、当該受信側漏洩伝送路上の位置に応じて遅延した電波を受信する受信部と、
   前記受信部により受信された電波の遅延時間と受信電波の電力レベルの時間的な変化に基づいて支障物の検知と位置特定及び移動速度を計測する計測手段と
   を備えた支障物検知装置。
2. 請求項１に記載の支障物検知装置において、
   前記計測手段は、
   疑似雑音符号信号を生成する疑似雑音符号発生部と、
   前記疑似雑音符号発生部で生成される疑似雑音符号信号を基にスペクトル拡散された信号を出力する拡散回路部と、
   前記疑似雑音符号発生部で生成される疑似雑音符号信号を所定時間遅延させる遅延制御回路部と、
   前記遅延制御回路部を介して遅延制御された疑似雑音符号信号を基に受信スペクトル信号を逆拡散する逆拡散回路部と、
   前記逆拡散回路部の出力に基づいて受信電力の電力レベルを一定時間毎に測定する受信電力測定部と、
   前記受信電力測定部の出力に基づいて電力レベルの時間的な比較を行う電力比較部と
   を備えたことを特徴とする支障物検知装置。

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