JP2004163157A

JP2004163157A - 支障物検知装置

Info

Publication number: JP2004163157A
Application number: JP2002326958A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nakamura; 悟志中村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】漏洩伝送路の架設費用やメンテナンス費用を低減させる支障物検知装置を得る。
【解決手段】送信側漏洩伝送路２からスペクトル拡散された電波を放射し、受信側漏洩伝送路４で得た電波から遅延時間と電力レベルを求める。遅延時間から支障物の位置が特定できるとともに、支障物があると電力レベルが変化することを利用することにより、送信側漏洩伝送路２と受信側漏洩伝送路４を同一経路に間隔を空けずに併設しても、支障物の検知が可能となる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏洩伝送路を利用した支障物検知装置に係り、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電波を受信して、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】
従来の支障物検知装置においては、支障物を挟んでその両側に漏洩伝送路を架設することが一般的であった（例えば特許文献１参照）。道路または線路に沿わせてその両側に漏洩伝送路を架設し、一方の漏洩伝送路の一端にパルス状信号を発生する送信機を接続するとともに、他方の漏洩伝送路の同じ側の一端に前記パルス状信号が位置に応じて遅延した信号を受信する受信機を接続し、支障物がある場合にはこの支障物により電波が遮断されるため、支障物がある位置での受信信号の強度が低くなり、信号波形から支障物の位置を得ることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−９５３３８号公報（第２−３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術には次のような問題点がある。従来技術では送信側漏洩伝送路と受信側漏洩伝送路との間隔を空けて２本の伝送路を架設する必要があったため、架設費用やメンテナンス費用が２本分発生していた。また、従来の送信側漏洩伝送路と受信側漏洩伝送路との間を検知エリアとしている支障物検知装置では、送信側漏洩伝送路から送出された電波を受信側漏洩伝送路に到達させる必要があったため、送信側漏洩伝送路と受信側漏洩伝送路との距離に応じた送信電力強度が必要となり、送信側電力強度を任意に設定することができなかった。さらに、送信電力強度を高めると、本来検知したい漏洩伝送路間だけでなく、検知する範囲が外側にも及ぶため、結果的には検知してはならない範囲にある物まで検知してしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、漏洩伝送路の架設費用やメンテナンス費用を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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る支障物検知装置は、同一経路に間隔を空けずに併設された送信側漏洩伝送路及び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、前記受信側漏洩伝送路端に設けられて、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。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本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。スペクトル拡散された電波が送信部１で増幅され、送信側漏洩伝送路２から放射される。漏洩伝送路が架設された近傍に支障物３があったとすると、前記送信側漏洩伝送路２から放射された電波は支障物３に反射して、受信スペクトル信号として受信側漏洩伝送路４を介して受信部５で受信され、さらに前記受信部５で増幅された後に遅延時間測定部及び受信レベル比較部６に入力される。前記遅延時間測定部及び受信レベル比較部６内では、受信した電波に基づいて、遅延時間の算出及び電力レベルの測定が可能となっており、支障物３が架設された漏洩伝送路に近づくことで電力レベルが変化することを測定し、支障物３の検知を行うことを可能にした装置である。
【０００８】
図２は前記遅延時間測定部及び受信レベル比較部６の内部構成と送信部１及び受信部５の接続関係を示すブロック図である。本発明では、スペクトル拡散を行う拡散符号として擬似雑音（ＰＮ：ＰｓｅｕｄｏＮｏｉｓｅ、以下ＰＮと称す）符号信号を使用している。ＰＮ符号発生部６ａで生成されるＰＮ符号信号を基にして拡散回路部６ｂでスペクトル拡散を実施した後に、送信部１で増幅されて、送信側漏洩伝送路２にスペクトル拡散された電波が送出される。
【０００９】
一方、支障物３に反射して受信側漏洩伝送路４を介して戻ってきた受信スペクトル信号は、受信部５に送られて増幅され、逆拡散回路部６ｃに入力される。遅延制御回路部６ｄは前記ＰＮ符号発生部６ａで生成されたＰＮ符号信号に対して、遅延時間を持たせる機能を有している。前記受信スペクトル信号は伝搬経路の距離に応じた遅延時間を持っているが、この遅延時間が未知であるため、遅延制御回路部６ｄによってＰＮ符号信号の遅延時間を徐々に変えていき、遅延されたＰＮ符号信号を用いて前記逆拡散回路部６ｃに入力された前記受信スペクトル信号を逆拡散し、同期捕捉を行うことにより遅延時間が求まり、支障物３の経路を伝搬してきた電波のみを抽出できることとなる。
【００１０】
受信電力測定部６ｅでは、一定時間ごとに受信された電波の電力レベルを測定して電力比較部６ｆに遅延時間とともに電力レベルを通知する。前記電力比較部６ｆは、一定時間ごと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できる。すなわち、観測地点において支障物３がない場合には反射してくる電波を受信しないが、支障物３が漏洩伝送路に近づいた場合、支障物３に反射した電波を受信することとなり、電力レベルが高く変化することで支障物３の有無を検出することができる。また、前記電力比較部に電力レベルとともに入力される遅延時間からは、電波の伝搬速度を乗算することにより支障物の位置特定が可能になるとともに、一定時間ごとに入力される遅延時間を記憶し、時間的に過去に入力された遅延時間と現在入力された遅延時間とを比較することで、支障物の移動速度の計測も可能となる。
【００１１】
さらに、前記送信部１は前記送信側漏洩伝送路２から送信されるスペクトル拡散された電波の増幅率を変えることにより、同一経路に間隔を空けずに併設された漏洩伝送路と垂直方向に対する検出感度を任意に設定できる。すなわち、本発明の特徴のひとつである前記送信側漏洩伝送路２と前記受信側漏洩伝送路４を同一経路に間隔を空けずに併設することにより、前記送信側漏洩伝送路２と前記受信側漏洩伝送路４との距離に応じた送信電力強度の設定は必要なく、同一経路に間隔を空けずに併設された漏洩伝送路と検出したい支障物との距離だけに依存して送信電力強度を設定することができ、検出感度を任意に設定できるのである。
【００１２】
また、前記遅延制御回路部６ｄによってＰＮ符号信号の遅延時間を徐々に変えていく際に、遅延時間をある一定の範囲に限定することにより、漏洩伝送路のある限定された区間だけでの支障物検知が可能となる。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、スペクトル拡散を用いた装置において、送信側漏洩伝送路及び受信側漏洩伝送路を同一経路に間隔を空けずに併設することで、漏洩伝送路の架設作業やメンテナンス作業を半減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本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６の内部構成と送信部１及び受信部５の接続関係を示すブロック図である。
【符号の説明】
１送信部、２送信側漏洩伝送路、３支障物、４受信側漏洩伝送路、５受信部、６遅延時間測定部及び受信レベル比較部、６ａＰＮ符号発生部、６ｂ拡散回路部、６ｃ逆拡散回路部、６ｄ遅延制御回路部、６ｅ受信電力測定部、６ｆ電力比較部。

Claims

同一経路に間隔を空けずに併設された送信側漏洩伝送路及び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、
前記受信側漏洩伝送路端に設けられて、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
を備えたことを特徴とする支障物検知装置。
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、
擬似雑音符号信号を生成する擬似雑音符号発生部と、
前記擬似雑音符号発生部で生成される擬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、
前記擬似雑音符号発生部で生成される擬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擬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。
請求項１または２に記載の支障物検知装置において、
前記送信部は、送信側漏洩伝送路から送信される送信電力強度の設定を可変にすることにより、同一経路に間隔を空けずに併設された前記送信側漏洩伝送路及び前記受信側漏洩伝送路と垂直方向に対する検出感度を変更して支障物検知を行うことを特徴とした支障物検知装置。
請求項１または２に記載の支障物検知装置において、
前期遅延制御回路部は、前記擬似雑音符号信号を所定時間遅延させる際に、該所定時間として遅延時間の範囲を限定して設定することにより、前記受信側漏洩伝送路上の位置に応じて、当該受信側漏洩伝送路のある限定された区間だけでの支障物検知を行うことを特徴とした支障物検知装置。