JP2004314711A

JP2004314711A - 支障物検知装置

Info

Publication number: JP2004314711A
Application number: JP2003109008A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nakamura; 悟志中村; Takashi Kawakami; 峻河上; Hiroyuki Somiya; 博行宗宮
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Central Japan Railway Co
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Central Japan Railway Co
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-14
Also published as: JP4046638B2

Abstract

【課題】漏洩伝送路から放射された電波を受信する場合、送信源、受信源が複数存在することによるマルチパスの影響で、受信電力が極めて小さくなり検出精度が劣化し、また漏洩伝送路の断面方向の位置特定については、受信電力のレベルで判定することができない。
【解決手段】支障物の位置が受信電力の小さな所であっても、送信側漏洩伝送路６と受信側漏洩伝送路７を入れ替えることにより、確率的に存在する受信電力が落ち込む地点の影響が半減することで、支障物の検出精度を上げることができる。また、送信側漏洩伝送路６と受信側漏洩伝送路７とを入れ替えることで、支障物による受信電力の相関レベル変化の強さの比較でなく、相関レベルが変化する範囲を比較することで、支障物の、漏洩伝送路の断面方向の位置を特定することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、漏洩ケーブルから電波を放射することで、支障物の位置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、２つの漏洩伝送路の一方を送信専用とし、他方を受信専用として電波を放射して、支障物による受信信号の相関レベル変化を検出していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、受信側漏洩伝送路に近い程、支障物の影響による受信信号の相関レベル変化が強く現れることにより、支障物が受信側漏洩伝送路に近いのか、或いは送信側漏洩伝送路に近いのかを判断していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９５３３８号公報（第２頁−第３頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
漏洩伝送路から放射された電波を受信する場合、送信源、受信源が複数存在することによるマルチパスの影響で、位相が１８０度異なる電磁波同志が打ち消し合い、受信電力が極めて小さくなる位置が、或る確率で存在する。さらに、受信電力の絶対値が小さい場合、支障物の影響による相関レベル変化も小さくなり、検出精度が低下するという問題点があった。
【０００６】
また、前記マルチパスの影響により、支障物の位置に依っては必ずしも受信側漏洩伝送路に近い程、相関レベル変化が強いとは限らない。さらに、受信電力の絶対値がノイズレベルと等しいくらいに小さい場合、相関レベル変化の大小が比較できないという問題点があった。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解消しようとするもので、受信電力の絶対値が小さい位置であっても、支障物の検出精度を上げることができるとともに、支障物の断面方向の位置を特定することができる支障物検知装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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においては、送信側漏洩伝送路の一端に設けられ、スペクトル拡散信号を発生するスペクトル拡散信号発生手段と、前記送信側漏洩伝送路の一端と同じ側であって、受信側漏洩伝送路の一端に設けられ、擬似ランダム符号の位相を遅延させることができる参照スペクトル拡散信号発生手段と、送受信電波を前記送信側漏洩伝送路と前記受信側漏洩伝送路とで入れ替えることができる送受切替手段と、前記参照スペクトル拡散信号発生手段により発生された参照スペクトル拡散信号と前記受信側漏洩伝送路から受信した受信スペクトル拡散信号の相関レベルの変化を検出する検知手段とを有するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る支障物検知装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る支障物検知装置の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１０】
図１において、本実施の形態１に係る支障物検知装置は、スペクトル拡散信号を発生するスペクトル拡散信号発生手段１と、任意の時間だけ疑似ランダム符号の位相を遅延させて参照スペクトル拡散信号を出力する機能を有する参照スペクトル拡散信号発生手段２と、この参照スペクトル拡散信号発生手段２により出力された参照用スペクトル拡散信号と任意の経路を通って遅延した受信電波との相関値を出力する相関手段３と、この相関手段３の出力レベルの変化を検知する検知手段４と、後述する２つの伝送路の送信側と受信側とを入れ替えることができる送受切替手段５と、線路の一方に布設された送信側漏洩伝送路（ＬＣＸ）６と、その線路の反対側に布設された受信側漏洩伝送路（ＬＣＸ）７とを備える。
【００１１】
また、同図において、送受切替手段５は、スペクトル拡散信号発生手段１及び相関手段３に漏洩伝送路６、７が各々繋がる送信路５ａ及び受信路５ｂと、漏洩伝送路６、７に各々繋がる中間伝送路５ｃ、５ｄと、送受切替用伝送路５ｅ、５ｆと、一端が送信路５ａ及び受信路５ｂに各別に接続され、他端が中間伝送路５ｃ、５ｄ及び送受切替用伝送路５ｅ、５ｆ間で選択的に切り替えて接続される切替路５ｇ、５ｉを備え、切替路５ｇ、５ｉを同時に切り替えることによって、送信側と受信側とを切り替えることができる。
【００１２】
つぎに、この実施の形態１に係る支障物検知装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図２は、この発明の実施の形態１に係る支障物検知装置のスペクトル拡散信号の通過経路の長さの違いによる漏洩伝送路の長手方向での受信電界レベルの変化を説明する図である。
【００１４】
ここで、送信側漏洩伝送路６内のある位置Ｄを通過するスペクトル拡散信号が、図２に示すように、経路１（Ａ→Ｄ→Ｅ→Ｇ）と、建物Ｃなどに反射してきた経路２（Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｆ→Ｇ）とがあった場合、経路１と経路２との経路長の差が、使用する電磁波の半波長の長さであれば、これらの信号は打ち消し合って受信電力は小さくなる。
【００１５】
このように、多数存在する経路が足し合わされることにより総経路長が経路により変わるため、漏洩伝送路６、７の長手方向の位置での受信電界レベルには大きな変動が生じることになる。
【００１６】
そこで、送受切替手段５により、常に一定時間毎に送信側と受信側を入れ替えて測定することで、或る特定の位置が確率的に存在する受信レベルの落ち込む地点であったとしても、送信側と受信側とを入れ替えることで受信電力が落ち込む確率を半分にすることができる。従って、支障物の検知精度を向上することができる。
【００１７】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る支障物検知装置について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係る支障物検知装置の動作を説明する図である。なお、この実施の形態２に係る支障物検知装置の構成は、図１に示したものと同様であるが、検知手段４の支障物の検知の仕方が上記実施の形態１と相違している。
【００１８】
図３には、支障物の送信側及び受信側漏洩伝送路６、７間における位置（断面方向の位置）の違いによる、受信電界レベルの変化が長手方向に影響する範囲が示されている。
【００１９】
すなわち、支障物が送信側漏洩伝送路６の近くにある場合と、受信側漏洩伝送路７の近くにある場合とでは、電磁波が支障物によって遮断される範囲（受信電界レベルが所定の閾値以下の範囲）が変わる。
【００２０】
図３において、受信側漏洩伝送路７が上にある場合、支障物による影響範囲（受信電界レベルが所定の閾値以下の範囲）の長さがＬ１とし、受信側漏洩伝送路７が下にある場合の影響範囲の長さがＬ２とする。また、それぞれの漏洩伝送路と、断面方向の支障物までの距離をＨ１、Ｈ２とすると、
Ｌ１：Ｌ２＝Ｈ１：Ｈ２
の関係となり、支障物の漏洩伝送路間の位置（漏洩伝送路の断面方向における位置）を算出することができる。
【００２１】
すなわち、送信側漏洩伝送路と受信側漏洩伝送路を入れ替えて、支障物による受信電力の相関レベルが変化する範囲を比較することで、支障物の、漏洩伝送路の断面方向における支障物の位置を検出できる効果がある。
【００２２】
なお、本実施の形態２では、検知手段４は、送信側及び受信側漏洩伝送路６、７間における支障物の位置による相関レベルが変化する範囲の広がりを比較することにより、漏洩伝送路間における支障物の位置を検知したが、このような検知動作に加えて、上記実施の形態１と同様に、参照スペクトル拡散信号と受信側の漏洩伝送路から受信した受信スペクトル拡散信号の相関レベルの変化を検出するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
この発明に係る支障物検知装置は、以上説明したとおり、スペクトル拡散を用いた支障物検知装置において、自由空間を通る漏洩伝送路には、支障物検知が不可能となるノイズレベルまで受信電力が落ち込む地点が一定の確率で存在するが、自由空間に互いに対向するように敷設された２つの漏洩伝送路の送信側と受信側とを一定時間毎に切り替えることにより、受信電力が落ち込む地点が存在する確率が半分になり、支障物検知の精度を上げる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る支障物検知装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る支障物検知装置のスペクトル拡散信号の通過経路の長さの違いによる漏洩伝送路の長手方向での受信電界レベルの変化を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る支障物検知装置おける支障物の断面方向の位置の違いによる、受信電界レベルの変化が長手方向に影響する範囲を示す図である。
【符号の説明】
１スペクトル拡散信号発生手段、２参照スペクトル拡散信号発生手段、３相関手段、４検知手段、５送受切替手段、６送信側漏洩伝送路、７受信側漏洩伝送路。

Claims

自由空間において対向するように２つの漏洩伝送路を敷設し、一方の漏洩伝送路から他方の漏洩伝送路に電波を放射して支障物を検知する支障物検知装置において、
送信側漏洩伝送路の一端に設けられ、スペクトル拡散信号を発生するスペクトル拡散信号発生手段と、
前記送信側漏洩伝送路の一端と同じ側であって、受信側漏洩伝送路の一端に設けられ、擬似ランダム符号の位相を遅延させることができる参照スペクトル拡散信号発生手段と、
送受信電波を前記送信側漏洩伝送路と前記受信側漏洩伝送路とで入れ替えることができる送受切替手段と、
前記参照スペクトル拡散信号発生手段により発生された参照スペクトル拡散信号と前記受信側漏洩伝送路から受信した受信スペクトル拡散信号の相関レベルの変化を検出する検知手段と
を備えたことを特徴とする支障物検知装置。
前記検知手段は、前記送信側及び受信側漏洩伝送路内の断面中における支障物の位置による相関レベルが変化する範囲の広がりを比較することにより、前記断面中における支障物の位置を検知する
ことを特徴とする請求項１記載の支障物検知装置。
自由空間において対向するように２つの漏洩伝送路を敷設し、一方の漏洩伝送路から他方の漏洩伝送路に電波を放射して支障物を検知する支障物検知装置において、
送信側漏洩伝送路の一端に設けられ、スペクトル拡散信号を発生するスペクトル拡散信号発生手段と、
前記送信側漏洩伝送路の一端と同じ側であって、受信側漏洩伝送路の一端に設けられ、擬似ランダム符号の位相を遅延させることができる参照スペクトル拡散信号発生手段と、
送受信電波を前記送信側漏洩伝送路と前記受信側漏洩伝送路とで入れ替えることができる送受切替手段と、
前記送信側及び受信側漏洩伝送路内の断面中における支障物の位置による相関レベルが変化する範囲の広がりを比較することにより、前記断面中における支障物の位置を検知する検知手段と
を備えたことを特徴とする支障物検知装置。