JP2005315816A - アクティブターゲット装置を用いた遮蔽体検出方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 遮蔽体の有無のみならず、遮蔽体の相対距離、相対速度および方向の検出も可能とする。
【解決手段】 主通信装置と従通信装置との間の通信路で決定される監視空間における遮蔽体を検出する。各従通信装置に対して無線通信動作とレーダ動作を時分割で順に行う。無線通信動作において、従通信装置の１つにパケットを送信する場合、当該１つの従通信装置の局ＩＤをパケットに収容して送信する。各従通信装置がパケットを受信した場合、パケットが当該従通信装置宛である場合、受信したパケットを含む受信信号を増幅して応答信号として送り返す。応答信号のパケットに当該従通信装置の局ＩＤが含まれるか否かを判断する。応答信号が送られてこない場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在すると判断し、レーダ動作で得た情報から遮蔽体との相対距離および相対速度を求め、かつ当該従通信装置に関係付けて記憶していた方向の情報を得る。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、屋内または屋外において通信統合レーダ装置とアクティブターゲット装置を配設して形成される検出または監視領域に侵入した遮蔽体を検知する技術に関する。

出願人は、通信統合レーダ装置から送信されたレーダ波をアクティブターゲット（ＡＴ）が変調して送り返すことによりＡＴを検出する技術を開示した（特許文献１）。また、拡散する波動を検知領域に照射し、反射された反射波を利用して、進入物体を検出する技術も開示されている（特許文献２）。
特願平１５−１８２２６２号公報 特開２００２−２２８７４４号公報

特許文献１では通信統合レーダ装置とＡＴ装置（目標物）が対となり、目標物の位置、速度、目標物自体の特定を主眼としている。従って、通信統合レーダ装置とＡＴ装置（目標物）以外の物体（異物）を認識することはできない。また、異物の認識ができないため、異物の位置、速度、形状等も判別できない。

特許文献２の従来技術では、特定反射体に波動を照射しそこからの反射波の有無により遮蔽体有無を判定している。しかし、特定反射体が反射しやすい構造を持つというだけで、そこからの反射波が確実に受信可能である保証はない。例えば、特定反射体の近傍に、たまたま別の遮蔽体が現れ、それ自身が反射波を発生させた場合、それが特定反射体からの反射波であるかを見分けることができない。また、レーダ装置と特定反射体の設置環境が良好でない場合（例えば、周囲に複雑な構造物がある環境や、屋内などの閉じた空間）では、安定した反射波が得られない場合もある。

レーダ装置と特定反射体の設置関係も、上記理由から特定反射体同士をあまり近づけたり、レーダ装置から見て同一距離に設置したりすることができない。
以上のように、レーダ装置を活用しての物体監視・検出は、センサの設置環境に制約があり、また遮蔽体の有無の指標となる特定反射体の設置位置も自由度がないなど、制約があり、システムの適用場面が限定されていた。

本発明は、遮蔽体の有無のみならず、遮蔽体の相対距離、相対速度および方向も検出できる遮蔽体検出方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、一面において、主通信装置と少なくとも１つの従通信装置との間の通信路で決定される監視空間における遮蔽体を検出するシステムにおいて監視空間における遮蔽体を検出する方法を提供する。本発明の遮蔽体検出方法は、各従通信装置に対して無線通信動作とレーザ動作を時分割で順に行うステップ、無線通信動作において、前記の少なくとも１つの従通信装置の１つにパケットを送信する場合、当該１つの従通信装置の局ＩＤをパケットに収容して送信するステップ、各従通信装置がパケットを受信した場合、パケットが当該従通信装置宛である場合、続く所定の期間にわたり、受信したパケットを含む受信信号を増幅して送り返す応答信号を受信するステップ、応答信号を成功裏に受信した場合、応答信号のパケットに当該従通信装置の局ＩＤが含まれるか否かを判断するステップ、応答信号のパケットに従通信装置の局ＩＤが含まれる場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在する可能性は無いと判断するステップ、および応答信号が送られてこない場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在すると判断し、レーザ動作で得た情報から遮蔽体との相対距離および相対速度を求め、かつ当該従通信装置に関係付けて記憶していた方向の情報を得るステップを含み、主通信装置により実行されることを特徴とする。

応答信号のパケットに従通信装置の局ＩＤが含まれ、かつ従通信装置までの距離が実質的に変化している場合、故障であると判断する故障判断ステップをさらに含む。
応答信号に含まれるパケットに各従通信装置における受信強度の情報が含まれ、各従通信装置における正常な受信強度を局ＩＤと関係付けて収容するテーブルを保持するステップ、および受信した応答信号のパケットに含まれる情報とテーブルのデータを比較することにより故障の判断を行うステップをさらに含むことが好ましい。

前記の少なくとも１つの従通信装置の各々に対し、２つ１組の従通信装置を用い、各組の従通新装置の情報を管理する管理テーブルを保持するステップ、および任意の従通信装置が故障した場合、管理テーブルを更新することにより、前記の故障した従通信装置を以降は使用しないこととするステップをさらに含むことが好ましい。

また、本発明は、別の面では、主通信装置と少なくとも１つの従通信装置との間の通信路で決定される監視空間における遮蔽体を検出するシステムにおいて監視空間における遮蔽体を検出するプログラムを提供する。本発明の遮蔽体検出プログラムは、上記の方法と同様のステップからなる。

本発明によれば、無線通信機能とレーダ機能とを組み合わせることにより、遮蔽体の有無、相対距離、相対速度および方向を求めることが可能となる。
監視領域内に通信統合レーダ装置とＡＴ装置を設置することで、遮蔽体がない限り常にＡＴ装置の局識別番号と距離が観測可能である。

ＡＴ装置から折返される情報から容易にレーダ統合通信装置、ＡＴ装置の故障が検知可能であり、多重化構成であっても簡易に切替えることが可能な仕組みを有する。

以下、本発明の実施形態と添付図面とにより本発明を詳細に説明する。なお、複数の図面に同じ要素を示す場合には同一の参照符号を付ける。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の種々の実施形態において使用される通信レーダ装置（主通信装置とも言う）とアクティブターゲット（ＡＴ）装置（従通信装置とも言う）との構成を概念的に示すブロック図である。図１の通信統合レーダ装置１およびＡＴ装置２の基本的な構成および通信方式などは、出願人による特許文献１に記載の通信統合レーダ装置およびＡＴ装置と同じである。図１において、通信統合レーダ装置１は、制御部１０，変調部１１，搬送波発振器１２，増幅器１３，送信用アンテナ１４，レーダ回路１５、無線受信部１６，および受信用アンテナ１７から構成される。変調部１１と増幅器１３は無線送信部を形成し、搬送波発信器１２、増幅器１３およびレーダ回路１５はレーダ部を形成する。制御部１０は、周知のようにＣＰＵ（中央情報処理装置）のほか、プログラムやデータを格納するＲＯＭ１８およびＲＡＭ１９を含む。

アクティブターゲット（ＡＴ）装置２は、制御部２０，受信アンテナ２１，無線受信部２２，搬送波発振器２３，増幅器２４、および送信アンテナ２５からなる。制御部２０は、周知のようにＣＰＵのほか、プログラムやデータを格納するＲＯＭ２８およびＲＡＭ２９を含む。上記のＲＡＭ１９および２９は、不揮発性であることが好ましい。

通信統合レーダ装置１は、このように無線通信機能とレーダ機能とを兼ね備え、各ＡＴ装置２に対し無線通信動作とレーダ動作を時分割で順に行う。
無線通信モードでは、通信統合レーダ装置１の制御部１０は、ＡＴ装置２を識別する局ＩＤおよびその他の情報を１つのパケットデータＰＤとして変調部１１に送出することにより、変調部１１と増幅器１３による無線送信機能を動作させる。変調部１１は、パケットデータＰＤから、例えばＩＦ（中間周波数）帯域のサブキャリア信号を生成する回路である。増幅器１３は、例えばミリ波帯の増幅器であり、搬送波発振器１２からの信号を増幅するとともに変調部１１の出力で振幅変調する。変調方法としては、振幅変調、周波数変調、ＰＳＫ（phase shift keying）変調などの適切な任意の変調方式でよい。以下においては、説明の都合上、振幅変調による例を用いる。

ＡＴ装置２は、通信統合レーダ装置１から受信した信号を２つに分岐させ、無線受信部２２と増幅器２４に入力させる。無線受信部２２は、受信信号からパケットデータＰＤを抽出し制御部２０に渡す。制御部２０は、受け取ったＰＤを調べて、自局を指定する局ＩＤを検出した場合、一定の時間、搬送波発振器２３を動作させて所定の周波数の信号を増幅器２４に供給させる。増幅器２４は、受信波を増幅するとともに搬送波発振器２３からの信号で振幅変調して、通信統合レーダ装置１に向けて折り返し送信する。このように、ＡＴ装置２は自分宛のパケットを受信した場合に限り、受信したパケットと後続の受信信号を増幅して通信統合レーダ装置１に送り返す。

通信統合レーダ装置１では、ＡＴ装置２から信号を受信すると、無線受信部１６はこの受信した信号からパケットデータを抽出して制御部１０に渡す。これにより、制御部１０は、詳細に後述するような処理により、ＡＴ装置２との間の遮蔽体の有無などを検出する。

レーダモードでは、搬送波発振器１２からの信号は増幅器１３で変調されずに単に増幅されて送信される。送信した信号がＡＴ装置２で折り返し送信されて帰ってくると、通信統合レーダ装置１は、これを受信し、レーダ回路１５と制御部１０において、周知のＦＭ−ＣＷ（frequency modulated-continuous wave）レーダ方式により遮蔽体との相対距離および相対速度を計算する。ＦＭ−ＣＷレーダ方式などの詳細については特許文献１に記載した。

なお、本発明によれば、上述のように、まず通信モードにおいて、パケットにＡＴ装置２の局ＩＤを含めて送ることにより、その時の通信相手であるＡＴ装置２を特定できるので、予め各ＡＴ装置２の方向を記憶しておくことにより、その通信で検出された遮蔽体の方向も知ることができる。したがって、通信機能とレーダ機能とを組み合わせることにより、遮蔽体の相対距離、相対速度および方向を求めることが可能となる。

図２は、本発明による遮蔽体検出システムの設置および検出の原理を示す図である。図３は、図１に示した通信統合レーダ装置１の制御部１０が実行する遮蔽体検出動作のフローチャートである。図２および３を用いて本発明による遮蔽体検出方法を説明する。図３において、制御部１０は、まずステップ１０２において、上述のように、現在の通信相手であるＡＴ装置２に対し上記の無線通信動作とレーダ動作を行う。続いて、判断ステップ１０４において、上述の無線通信動作とレーダ動作において、ＡＴ装置２から折り返し波を受信したか否かを判断する。折り返し波を受信していなければ（ＮＯの場合）、ステップ１０６において、図２（ｂ）に示すように通信統合レーダ装置１とＡＴ装置２の通信路に遮蔽体が存在すると判断する。そして、ステップ１０８において、遮蔽体が存在することを上位のシステムまたは通信統合レーダ装置１の傍の者に報告する。この報告は、音、光または電気信号として出力するものとする。ステップ１０８が終了すると、ステップ１０２に戻り、図３Ａの処理を繰り返す。

判断ステップ１０４において、折り返し波を受信した場合、さらなる判断ステップ１１０において、ステップ１０２でパケットＰＤを送信したＡＴ装置２（「現在のＡＴ装置２」と称する）の局ＩＤが折り返し波の受信パケットに含まれているか否かを判断する。ＡＴ装置２の局ＩＤが検出できなかった場合、ステップ１１２において故障と判断し、ステップ１０８において、既に述べた要領でその旨を報告して、ステップ１０２に戻る。

なお、ステップ１１２において特定のＡＴ装置２の局ＩＤのみが受信できない場合、その局ＩＤが受信できないＡＴ装置２が故障であると判断することができる。また、ステップ１１２において総てのＡＴ装置２の局ＩＤが受信できない場合、通信統合レーダ装置１が故障であると判断することができる。

判断ステップ１１０において、現在のＡＴ装置２の局ＩＤが検出できた場合、判断ステップ１１４において、ステップ１０２のレーダ動作で測定した距離の値が予め記憶しておいた現在のＡＴ装置２までの距離の値と比較することにより、ＡＴ装置２までの距離が変化したか否かを判断する。このため、制御部１０のＲＡＭ１９には、図３Ｂに示すようなテーブルを保持することが好ましい。即ち、図２には、ＡＴ装置２を１つしか示していないが、複数のＡＴ装置２を使用する場合もあり得る。このような場合、各ＡＴ装置２の局ＩＤとそのＡＴ装置２までの距離とを関係付けて、記憶しておくようにする。図３Ｂの例では、ＡＴ装置２のＩＤが１，２，．．．，ｎであり、各ＡＴ装置２までの距離が、それぞれｒ1，ｒ2，．．．，ｒnである。

判断ステップ１１４において距離が変化した場合、ステップ１１６で故障と判断し、ステップ１０８において、上述のようにその旨を上位相違または近くの者に報告する。判断ステップ１１６において距離が変化していないと判断した場合、ステップ１１８において、図２（ａ）に示すように遮蔽体なしと判断して、ステップ１０２に戻る。

なお、ステップ１１６において特定のＡＴ装置２までの距離のみが変動した場合、その距離が変動したＡＴ装置２が故障であると判断することができる。また、ステップ１１２においてＡＴ装置２までの距離が総て変動している場合、通信統合レーダ装置１が故障であると判断することができる。

本発明によれば、通信統合レーダ装置１とＡＴ装置２との通信路に遮蔽体が存在するか否かの判断ができるほか、故障しているか否かの判断も可能となる。複数のＡＴ装置２を用いた遮蔽体検出システムの場合は、各ＡＴ装置２に対して順次同様の処理を行う。

図４は、１つの通信統合レーダ装置１とその周囲にｎのＡＴ装置２を配置した例を示す。図中、Ｒは通信統合レーダ装置１を示し、ＡＴはＡＴ装置２を示す。ｎのＡＴ装置２が通信統合レーダ装置１から見て狭い角度範囲に配置されている場合は、通信統合レーダ装置１として、広いビーム幅のものを使用すればよい。図４のように、広い角度範囲にＡＴ装置２が配置されている場合は、通信統合レーダ装置１は送信ビームを検出範囲または監視領域にわたって走査することになる。

図５は、本発明の遮蔽体検出システムを屋内に適用した例を示す。図５Ａは、矩形の検出領域（または監視空間）において通信統合レーダ装置１を角に設置し、多数のＡＴ装置２を３つの辺に沿って配置した例である。図５Ｂは、矩形の監視空間において通信統合レーダ装置１を中央に設置し、多数のＡＴ装置２を４つの辺に沿って配置した例である。

図６は、本発明の遮蔽体検出システムを踏切に設置した例を示す。
図６（ａ）は、１つの通信統合レーダ装置１と３つのＡＴ装置２を配置した例である。
図６（ｂ）は、３つの通信統合レーダ装置１と３つのＡＴ装置２をそれぞれ対向して配置した例である。図６（ｂ）では、通信統合レーダ装置１とＡＴ装置２が１対１の通信を行うのではなく、各通信統合レーダ装置１が３つのＡＴ装置２と通信を行うことにより検出精度と信頼性を高めた例である。この場合、通信統合レーダ装置１も複数存在するので、使用するパケットにはＡＴ装置２の局ＩＤのみならず、通信統合レーダ装置１の局ＩＤも含める必要がある。

このように、踏切内を監視領域とした場合に、その領域内に車両等の遮蔽体が進入すると、通信統合レーダ装置がＡＴ装置を観測できなくなる。踏切の遮断機が動作し電車が通過する前のタイミングでこの状態を観測した場合、上位装置に通報することで、踏切の安全確保をなすことができる。

図７は、レーダ装置と多数のＡＴとの通信路で形成される座標により遮蔽体の位置、移動の速度及び方向を求める場合のシステム配置を示す図である。図７Ｂは、図７Ａに示す通信路の交点の座標テーブルである。図７Ｃは、遮蔽体の移動方向を求める図である。図７に示した遮蔽体検出システムは、監視空間の１辺の両端に通信統合レーダ装置ＲＡおよびＲＢをそれぞれ設置し、ＲＡとＲＢを結ぶ辺以外の監視空間境界線に沿って多数（Ｍ＋Ｎ−２）のＡＴ装置２を配置したものである。説明を簡単にするため、監視空間をほぼ矩形であるとし、通信統合レーダ装置ＲＡおよびＲＢを結ぶ辺に対向する辺にＮのＡＴ装置２を配置し、その他の２辺にそれぞれＭのＡＴ装置２を配置することにより合計Ｍ＋Ｎ−２のＡＴ装置２を配置するものとする。通信統合レーダ装置ＲＡおよびＲＢの各々は、自分を含む辺以外の辺に配置されたＡＴ装置２に対して独自に局ＩＤを付けることにする。即ち、通信統合レーダ装置ＲＡは、右辺と上辺に配置されたＡＴ装置２（ＲＡの相手ＡＴ装置２と言う）にＡ１，Ａ２，．．，ＡM+N-2と局ＩＤを割り当て、通信統合レーダ装置ＲＢは、左辺と上辺に配置されたＡＴ装置２（ＲＢの相手ＡＴ装置２と言う）にＢ１，Ｂ２，．．，ＢM+N-2と局ＩＤを割り当てる。したがって、上辺のＡＴ装置２は２つの通信統合レーダ装置１に対してそれぞれ別の局ＩＤを持つことになる。

このように配置した場合、通信統合レーダ装置ＲＡとその相手ＡＴ装置２との通信路と、通信統合レーダ装置ＲＢとその相手ＡＴ装置２との通信路検とは互いに交差させることができる。したがって、監視空間にＸＹ座標を設定し、各通信統合レーダ装置とＡＴ装置との間の通信路の交点を設定したＸＹ座標で表現することができる。例えば、通信統合レーダ装置ＲＡはＡＴ装置Ａ２からだけはパケットを受信できないが他の相手ＡＴ装置からはパケットが受信でき、通信統合レーダ装置ＲＢはＡＴ装置Ｂ１からだけはパケットを受信できないが他の相手ＡＴ装置からはパケットが受信でたとすると、Ｐ１，２に遮蔽体が存在すると認識することができる。

図７Ｂは、このようにして出来る交点の交点座標テーブルである。図７Ｂにおいて、横の行は通信統合レーダ装置ＲＢの相手ＡＴ装置２の局ＩＤであり、縦の列は通信統合レーダ装置ＲＡの相手ＡＴ装置２の局ＩＤであり、表の各セル（表記の都合上、Ｐi,jで表す）は、対応するＡＴ装置を通る通信路の交点の座表である。したがって、実際には、Ｐi,jは（Ｘi,j，Ｙi,j）と表せるので、後者が図７Ｂの交点座標テーブルの各セルに収容されている。

このようにすることにより、時刻Ｔ１の時の遮蔽物の位置を（Ｘi1,j1，Ｙi1,j1）=(X1,Y1)、時刻Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）の時の遮蔽物の位置を（Ｘi2,j2，Ｙi2,j2）=(X2,Y2)とすると、遮蔽体の移動速度は、次式で表される。

また、遮蔽体の移動方向を図７Ｃのように表した場合、tanθ=(Y2-Y1)/(X2-X1)であるから、θ=atan{(Y2-Y1)/(X2-X1)}と表すことができる。

なお、遮蔽体の大きさによっては、１つの交点ではなく複数の連続する交点として検出される場合もある。このような場合は、例えばＸ、Ｙ座標ごとに平均を取るなどして重心位置を決定した後、上述の要領で移動の速度及び方向を求めることが可能である。

図８は、多数のＴＡを用いて遮蔽体の大きさを知るシステム配置の例を示す図である。図８のように多数のＡＴ装置２を比較的密に等間隔に配置することにより、応答信号が受信できないＡＴ装置２の数と配置間隔から、遮蔽体の大きさを検出することができる。例えば、ＡＴ装置２を横方向に並べた場合、幅を検出することができ、垂直方向に並べた場合、高さを検出することができる。

図９は、多数のＴＡを二次元的に配列した例を示す図である。図９において、本発明の遮蔽体検出システムは、縦長の支持体に複数のＡＴ装置２を配置したものを水平方向に配置することにより、ＡＴ装置２を通信統合レーダ装置１から見て二次元的に配列することができる。これにより、遮蔽体の大きさや大まかな形状を把握することができる。

図１０は、各ＡＴ装置２を二重化して使用する例を示す。図１０Ａにおいて、各支持体に２つずつＡＴ装置（ＡＴia、ＡＴibとする、図１０Ａの例ではｉ＝５である）を固定したものを配置する。この場合、２とおりの二重化方法が可能である。１つは、通常は、ＡＴ装置２の各組の一方（例えば、ＡＴia）のみを使用し、これが故障した場合、通信統合レーダ装置１は保存しているＡＴ装置の情報テーブルにおいて、故障したＡＴ装置と同じ組の他方のＡＴ装置（ＡＴib）を使用する旨の登録を行い、以降、その登録した（ＡＴib）の局ＩＤを用いて通信動作を行う方法である（図１０Ｂ）。もう１つは、通信統合レーダ装置Ｒが常に全てのＡＴ装置２と通信を行い、故障のＡＴ装置（例えば、ＡＴia）を発見した場合、通信統合レーダ装置１は、そのＡＴ装置ＡＴiaは故障している旨の登録または削除を行い、以降、その故障したＡＴ装置ＡＴiaの局ＩＤを通信動作に使用しないようにする方法である（図１０Ｃ）。この技術は、図３のステップ１１２および１１６において故障を発見した場合、適用することができる。

これにより、信頼性を高めることが可能となる。
図１１は、故障を発見する別の他の方法を示す図である。即ち、各ＡＴ装置２が通信統合レーダ装置１からパケットを受信した場合、図１１Ａに示すように、応答パケットに受信強度を入れて、通信統合レーダ装置１に送り返す。通信統合レーダ装置１の制御部１０は、図１１Ｂに示すような標準受信強度表を保持する。この表には、各ＡＴ装置２の局ＩＤとそのＡＴ装置２における正常時の受信強度とを関係付けて格納されている。通信統合レーダ装置１の制御部１０は、各ＡＴ装置２から受け取った受信強度を図１１Ｂの表の受信強度を比較して、受信強度が異常な場合、故障と判断することができる。受信強度が異常かどうかの判断は、例えば、各ＡＴ装置２から受け取った受信強度を図１１Ｂの表の受信強度との差を所定の閾値と比較して決定するなど、種々の方法が考えられる。

なお、故障検出の方法としては、複数あるＡＴ装置２が通信統合レーダ装置１で全く計測できなくなった場合、通信統合レーダ装置１の故障と判断する方法がある。また、複数あるＡＴ装置２側でレーダ波の受信状況を監視することでＡＴ装置側の故障を容易に判断することができる。

以上は、本発明の説明のために実施例を掲げたに過ぎない。したがって、本発明の技術思想または原理に沿って上述の実施例に種々の変更、修正または追加を行うことは、当業者には容易である。

例えば、図７Ａに示した実施形態ではＸＹ座標を用いたが、これに限らず適切な任意の座標を使用することができる。
（付記１)主通信装置と少なくとも１つの従通信装置との間の通信路で決定される監視空間における遮蔽体を検出する遮蔽体検出システムにおいて、
前記主通信装置が、各従通信装置に対して無線通信動作とレーザ動作を時分割で順に行うステップ、
前記無線通信動作において、前記主通信装置が、前記の少なくとも１つの従通信装置の１つにパケットを送信する場合、当該１つの従通信装置の局ＩＤをパケットに収容して送信するステップ、
各従通信装置が、前記パケットを受信した場合、前記パケットが自分宛である場合、続く所定の期間にわたり、受信したパケットを含む受信信号を増幅して前記主通信装置に応答信号として送り返すステップ、
前記主通信装置が、前記の少なくとも１つの従通信装置の１つから前記応答信号を受信し、かつ前記応答信号のパケットに当該従通信装置の局ＩＤが含まれる場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在する可能性は無いと判断するステップ、および
前記主通信装置が、前記の少なくとも１つの従通信装置の１つから前記応答信号が送られてこない場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在すると判断し、前記レーザ動作で得た情報から前記遮蔽体との相対距離および相対速度を求め、かつ当該従通信装置に関係付けて記憶していた方向の情報を得るステップからなる
ことを特徴とする監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記２)主通信装置と少なくとも１つの従通信装置との間の通信路で決定される監視空間における遮蔽体を検出する遮蔽体検出システムにおいて、
各従通信装置に対して無線通信動作とレーザ動作を時分割で順に行うステップ、
前記無線通信動作において、前記の少なくとも１つの従通信装置の１つにパケットを送信する場合、当該１つの従通信装置の局ＩＤをパケットに収容して送信するステップ、
各従通信装置が前記パケットを受信した場合、前記パケットが当該従通信装置宛である場合、続く所定の期間にわたり、受信したパケットを含む受信信号を増幅して送り返す応答信号を受信するステップ、
前記応答信号を成功裏に受信した場合、前記応答信号のパケットに当該従通信装置の局ＩＤが含まれるか否かを判断するステップ、
前記応答信号のパケットに前記従通信装置の局ＩＤが含まれる場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在する可能性は無いと判断するステップ、および
前記応答信号が送られてこない場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在すると判断し、前記レーザ動作で得た情報から前記遮蔽体との相対距離および相対速度を求め、かつ当該従通信装置に関係付けて記憶していた方向の情報を得るステップを含み、前記主通信装置により実行される
ことを特徴とする監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記３)前記応答信号のパケットに前記従通信装置の局ＩＤが含まれ、かつ前記従通信装置までの距離が実質的に変化していない場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体は存在しないと判断するステップをさらに含む
ことを特徴とする付記２記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記４)前記応答信号のパケットに前記従通信装置の局ＩＤが含まれ、かつ前記従通信装置までの距離が実質的に変化している場合、故障であると判断する故障判断ステップをさらに含む
ことを特徴とする付記２記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記５)前記応答信号のパケットに前記従通信装置の局ＩＤが含まれない場合、故障であると判断する故障判断ステップをさらに含む
ことを特徴とする付記２記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記６)前記故障判断ステップにより、前記の少なくとも１つの従通信装置の特定の従通信装置に対して故障であると判断した場合、前記特定の従通信装置が故障であると判断するステップをさらに含む
ことを特徴とする付記４または５記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記７)前記故障判断ステップにより、前記の少なくとも１つの従通信装置の総てに対して故障であると判断した場合、前記主通信装置が故障であると判断するステップをさらに含む
ことを特徴とする付記４または５記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記８)前記の少なくとも１つの従通信装置を横または縦の方向に等間隔に配置するステップ、および
前記応答信号を受信できない従通信装置の数および前記配置の間隔から前記遮蔽体の幅または高さを検出するステップをさらに含む
ことを特徴とする付記２記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記９)前記の少なくとも１つの従通信装置を二次元に配置するステップ、および
前記応答信号を受信できない従通信装置の配置および配置間隔から前記遮蔽体の大きさ、形状、またはこれら両方を検出するステップをさらに含む
ことを特徴とする付記２記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記１０)前記の少なくとも１つの従通信装置を二次元に配置するステップが、
指示体に複数の従通信装置を配置したものを直線的に配列するステップからなる
ことを特徴とする付記９記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記１１)監視空間の１辺の両端に第１の主通信装置と第２の主通信装置を設置し、前記第１および第２の主通信装置を結ぶ辺以外の監視空間境界線に沿って多数の従通信装置を配置するステップと、
前記第１の主通信装置を含まない前記監視空間の辺上の従通信装置に第１のＩＤを割り当て、前記第２の主通信装置を含まない前記監視空間の辺上の従通信装置に第２のＩＤを割り当てるステップ、
前記監視空間に座標系を設定し、各主通信装置と各従通信装置との間の通信路の交差点の位置を前記座標系の座標で表し、前記交差点の前記座標を前記第１のＩＤと前記第２のＩＤとで形成される表として保持するステップ、
検出された遮蔽体の位置、移動速度、移動方向の少なくとも１つを求めるステップをさらに含む
ことを特徴とする付記２記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記１２)前記応答信号に含まれるパケットが各従通信装置における受信強度の情報を含み、
各従通信装置における正常な受信強度を局ＩＤと関係付けて収容するテーブルを保持するステップ、および
受信した応答信号のパケットに含まれる前記情報と前記テーブルのデータを比較することにより故障の判断を行うステップをさらに含む
ことを特徴とする付記２記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記１３)前記の少なくとも１つの従通信装置の各々に対し、２つ１組の従通信装置を用い、
各組の従通新装置の情報を管理する管理テーブルを保持するステップ、および
任意の従通信装置が故障した場合、前記管理テーブルを更新することにより、前記の故障した従通信装置を以降は使用しないこととするステップをさらに含む
ことを特徴とする付記４乃至７および１２の何れか一項に記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記１４)前記遮蔽体検出システムを屋内に設置することを特徴とする付記２乃至１３の何れか一項に記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。
（付記１５)前記遮蔽体検出システムを踏切に設置することを特徴とする付記２乃至１４の何れか一項に記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。

（付記１６)主通信装置と少なくとも１つの従通信装置との間の通信路で決定される監視空間における遮蔽体を検出する遮蔽体検出システムにおいて、
各従通信装置に対して無線通信動作とレーザ動作を時分割で順に行うステップ、
前記無線通信動作において、前記の少なくとも１つの従通信装置の１つにパケットを送信する場合、当該１つの従通信装置の局ＩＤをパケットに収容して送信するステップ、
各従通信装置が前記パケットを受信した場合、前記パケットが当該従通信装置宛である場合、続く所定の期間にわたり、受信したパケットを含む受信信号を増幅して送り返す応答信号を受信するステップ、
前記応答信号を首尾よく受信し、かつ前記応答信号のパケットに当該従通信装置の局ＩＤが含まれる場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在する可能性は無いと判断するステップ、および
前記応答信号が送られてこない場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在すると判断し、前記レーザ動作で得た情報から前記遮蔽体との相対距離および相対速度を求め、かつ当該従通信装置に関係付けて記憶していた方向の情報を得るステップを含み、前記主通信装置により実行される
ことを特徴とする監視空間における遮蔽体を検出するプログラム。

（付記１７)主通信装置と少なくとも１つの従通信装置との間の通信路で決定される監視空間における遮蔽体を検出するシステムにおいて主通信装置として用いられる通信レーダ装置であり、
各従通信装置に対して無線通信動作とレーザ動作を時分割で順に行う手段、
前記無線通信動作において、前記の少なくとも１つの従通信装置の１つにパケットを送信する場合、当該１つの従通信装置の局ＩＤをパケットに収容して送信する手段、
各従通信装置が前記パケットを受信した場合、前記パケットが当該従通信装置宛である場合、続く所定の期間にわたり、受信したパケットを含む受信信号を増幅して送り返す応答信号を受信する手段、
前記応答信号を首尾よく受信し、かつ前記応答信号のパケットに当該従通信装置の局ＩＤが含まれる場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在する可能性は無いと判断する手段、および
前記応答信号が送られてこない場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在すると判断し、前記レーザ動作で得た情報から前記遮蔽体との相対距離および相対速度を求め、かつ当該従通信装置に関係付けて記憶していた方向の情報を得る手段を備えた
ことを特徴とする監視空間における遮蔽体を検出する通信レーダ装置。

本発明の通信統合レーダ装置１およびＡＴ装置２の基本的な構成をしめすブロック図である。 本発明の遮蔽体検出システムの設置および検出の原理を示す図である。 図１Ａの制御部１０による遮蔽体検出動作のフローチャートである。 図３Ａのステップ１１４で用いるＡＴまでの距離のテーブルである。 複数のＡＴ装置を設置するシステム構成の例を示す図である。 本発明の遮蔽体検出システムを室内に応用した例を示す図である。 本発明の遮蔽体検出システムを室内に応用した例を示す図である。 本発明の遮蔽体検出システムを踏切に設置した例を示す図である。 レーダ装置と多数のＡＴとの通信路で形成される座標により遮蔽体の位置、移動の速度及び方向を求める場合のシステム配置を示す図である。 図７Ａに示す通信路の交点の座標テーブルである。 遮蔽体の移動方向を求める図である。 多数のＴＡを用いて遮蔽体の大きさを知るシステム配置の例を示す図である。 多数のＴＡを二次元的に配列した例を示す図である。 ＡＴを２重化して用いるシステム配置を示す図である。 二重化の方法を示すフローチャートである。 二重化の方法を示すフローチャートである。 ＡＴが受信強度を報告する場合の応答パケットの例を示す図である。 レーダ装置が保持する標準受信強度表の構造を示す図である。

符号の説明

１ 通信統合レーダ装置
２ アクティブターゲット（ＡＴ）装置
１０、２０ 制御部
１１ 変調部
１２、２３ 搬送波発振器
１３、２４ 増幅器
１４、２５ 送信用アンテナ
１５ レーダ回路
１６、２２ 無線受信部
１７、２１ 受信用アンテナ
１８、２８ ＲＯＭ
１９、２９ ＲＡＭ

Claims (5)

1. 主通信装置と少なくとも１つの従通信装置との間の通信路で決定される監視空間における遮蔽体を検出する遮蔽体検出システムにおいて、
   各従通信装置に対して無線通信動作とレーザ動作を時分割で順に行うステップ、
   前記無線通信動作において、前記の少なくとも１つの従通信装置の１つにパケットを送信する場合、当該１つの従通信装置の局ＩＤをパケットに収容して送信するステップ、
   各従通信装置が前記パケットを受信した場合、前記パケットが当該従通信装置宛である場合、続く所定の期間にわたり、受信したパケットを含む受信信号を増幅して送り返す応答信号を受信するステップ、
   前記応答信号を成功裏に受信した場合、前記応答信号のパケットに当該従通信装置の局ＩＤが含まれるか否かを判断するステップ、
   前記応答信号のパケットに前記従通信装置の局ＩＤが含まれる場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在する可能性は無いと判断するステップ、および
   前記応答信号が送られてこない場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在すると判断し、前記レーザ動作で得た情報から前記遮蔽体との相対距離および相対速度を求め、かつ当該従通信装置に関係付けて記憶していた方向の情報を得るステップを含み、前記主通信装置により実行される
   ことを特徴とする監視空間における遮蔽体を検出する方法。
2. 前記応答信号のパケットに前記従通信装置の局ＩＤが含まれ、かつ前記従通信装置までの距離が実質的に変化している場合、故障であると判断する故障判断ステップをさらに含む
   ことを特徴とする請求項１記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。
3. 前記応答信号に含まれるパケットが各従通信装置における受信強度の情報を含み、
   各従通信装置における正常な受信強度を局ＩＤと関係付けて収容するテーブルを保持するステップ、および
   受信した応答信号のパケットに含まれる前記情報と前記テーブルのデータを比較することにより故障の判断を行うステップをさらに含む
   ことを特徴とする請求項２記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。
4. 前記の少なくとも１つの従通信装置の各々に対し、２つ１組の従通信装置を用い、
   各組の従通新装置の情報を管理する管理テーブルを保持するステップ、および
   任意の従通信装置が故障した場合、前記管理テーブルを更新することにより、前記の故障した従通信装置を以降は使用しないこととするステップをさらに含む
   ことを特徴とする請求項２または３記載の監視空間における遮蔽体を検出する方法。
5. 主通信装置と少なくとも１つの従通信装置との間の通信路で決定される監視空間における遮蔽体を検出する遮蔽体検出システムにおいて、
   各従通信装置に対して無線通信動作とレーザ動作を時分割で順に行うステップ、
   前記無線通信動作において、前記の少なくとも１つの従通信装置の１つにパケットを送信する場合、当該１つの従通信装置の局ＩＤをパケットに収容して送信するステップ、
   各従通信装置が前記パケットを受信した場合、前記パケットが当該従通信装置宛である場合、続く所定の期間にわたり、受信したパケットを含む受信信号を増幅して送り返す応答信号を受信するステップ、
   前記応答信号を首尾よく受信し、かつ前記応答信号のパケットに当該従通信装置の局ＩＤが含まれる場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在する可能性は無いと判断するステップ、および
   前記応答信号が送られてこない場合、当該従通信装置との通信路に遮蔽体が存在すると判断し、前記レーザ動作で得た情報から前記遮蔽体との相対距離および相対速度を求め、かつ当該従通信装置に関係付けて記憶していた方向の情報を得るステップを含み、前記主通信装置により実行される
   ことを特徴とする監視空間における遮蔽体を検出するプログラム。