JP2897074B2 - 移動物標判別装置 - Google Patents

移動物標判別装置

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JP2897074B2
JP2897074B2 JP2285863A JP28586390A JP2897074B2 JP 2897074 B2 JP2897074 B2 JP 2897074B2 JP 2285863 A JP2285863 A JP 2285863A JP 28586390 A JP28586390 A JP 28586390A JP 2897074 B2 JP2897074 B2 JP 2897074B2
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邦彦 ▲真▼野
文夫 中村
芳春 佐々木
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Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、フィールドにおいて、現在移動している物
体が何であるかをその移動物体の振動と音響によって自
動的に判別する装置に関するものである。
[従来の技術] 第8図は従来の移動物標判別装置の概略構成図であ
る。
図において、(1)はフィールドの歩行者又は走行者
(以下総称して人という)、(2)は装軌車、(3)は
車両、(5)は光学カメラ、(6)は赤外線カメラ、
(7)は赤外線カメラ(6)の赤外線センサ(図示せ
ず)を冷却する冷却部、(8)は光学カメラ(5)又は
赤外線カメラ(6)の映像信号を伝送する画像伝送部、
(9)は画像伝送部(8)からの映像信号を伝送する伝
送ケーブル、(10)は伝送ケーブル(9)を介して映像
信号を受信する画像受信部、(11)は画像受信部(10)
からの信号から必要な映像を取り出す等をし、ビデオ信
号に変換する画像信号処理部、(12)はビデオ信号に対
応する映像を表示するCRTディスプレイ、(13)は観測
者である。
上記のように構成された移動物標判別装置について以
下に動作を説明する。
例えば第8図に示すように、フィールドに人(1)、
装軌車(2)及び車両(3)がいる場合に、光学カメラ
(5)を用いてその映像をとらえて、光信号を電気信号
に変換し、画像伝送部(8)により伝送ケール(9)を
通して遠隔地に伝送する。
伝送された信号は画像受信部(10)により受信されて
画像信号処理部(11)で、目標物だけの拡大、縮小、目
標物以外の背景の除去処理などを施した後、CRTディス
プレイ(12)に表示する。
CRTディスプレイ(12)の表示内容を観測者が見て、
対象物が何であるか判断をしていた。
また、光学系カメラ(5)以外に、冷却部(7)を抱
いた赤外線カメラ(6)で観測する場合も同様であっ
た。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、光学系カメラの場合、有視界でさら
に、太陽光のある昼間以外は使用できないという問題点
があった。
また、赤外線カメラの場合は、有視界で目標物の温度
と背景の温度の差がある場合に限られるという問題点が
あった。
その他共通としては、雨・霧など、天候に大きく影響
を受けるという問題点があった。
本発明は以上の問題点を解決するためになされたもの
で、有視界にかかわらず、昼夜・天候の影響を受けず移
動する物体の音響又は振動によって自動的に判別できる
移動物標判別装置を目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る移動物標判別装置は、複数の振動センサ
及び少くとも1つの音響センサを所定の間隔で配設し、
前記複数の各振動センサは地中に埋設されそれぞれ地中
を伝搬する振動を検出し、また少くとも1つの音響セン
サは空中を伝搬する音波を検出し、各検出時点における
各検出信号をそれぞれ送出する振動・音響検出手段と、
前記振動・音響検出手段から入力する複数の各振動セン
サの検出した振動信号及び少くとも1つの音響センサの
検出した音響信号を、それぞれ増幅し、デジタル信号に
変換し、直ちに各振動センサ毎の第1の振動データ及び
各音響センサ毎の音響データとして出力する信号変換手
段と、前記信号変換手段から入力する各振動センサ毎の
第1の振動データの各受信時刻の時間的順序により移動
物標の移動方向を判別する移動方向判別手段と、前記信
号変換手段から入力する各振動センサ毎の第1の振動デ
ータ及び各音響センサ毎の音響データの周波数をそれぞ
れ分析し、これらの周波数に対する信号レベル分布をそ
れぞれ各振動センサ毎の第1の振動パターン及び各音響
センサ毎の音響パターンとして出力する周波数分析手段
と、前記周波数分析手段から入力する各振動センサ毎の
第1の振動パターンにピークレベルが2箇所あれば、各
箇所毎に単峰性パターンとなる2つのパターンに分離し
て各振動センサ毎の第2の振動パターン及び第3の振動
パターンとして出力するパターン分離手段と、前記各振
動センサ毎の第1の振動パターン又は第2の振動パター
ン及び第3の振動パターンのピークレベルの周波数を求
める周波数算出手段と、前記各振動センサ毎の第1振動
パターン、第2の振動パターン又は第3の振動パターン
が所定の基準周波数以上であるか否かを判別し、以上で
あれば人による振動パターンであり、以上でなければ車
両による振動パターンであると判別する人・車両判別手
段と、前記各振動センサ毎に前記人・車両判別手段が車
両と判別した振動パターンの最低周波数でのレベルとピ
ークレベルの差が、第1の所定レベル以上であるか否か
を判別し、以上であればこの車両は装軌車であると判別
し、また前記差が第1の所定レベル以上ではないが、第
2の所定レベル以上であればこの車両は装輪車であると
判別する第1の装軌車・装輪車判別手段と、前記周波数
分析手段から入力する各音響センサ毎の音響パターンの
ピークレベルの周波数を自己相関処理して基本周波数を
求め、そのピークレベルの周波数及び基本周波数からエ
ンジンの気筒数を求める気筒数算出手段と、前記気筒数
算出手段が求めた気筒数が第1の所定の気筒数以上であ
れば装軌車であると判別し、また前記気筒数が第2の所
定の気筒数以下であれば装輪車であると判別する第2の
装軌車・装輪車判別手段と、種類の相違する装軌車及び
装輪車の車種毎に、それぞれ音響パターンのピークレベ
ルの周波数、基本周波数及びエンジンの気筒数とが対応
されて格納された第1及び第2のデータベースと、前記
気筒数算出手段が求めた音響パターンのピークレベルの
周波数、基本周波数及びエンジンの気筒数と前記第1及
び第2のデータベースに格納された該当データとを照合
し、両データの一致した車種をこの音響パターンの装軌
車又は装輪車の車種であると判定する車種判別手段とを
有するものである。
[作用] 本発明においては、振動・音響検出手段は、複数の振
動センサ及び少くとも1つの音響センサを所定の間隔で
配設して構成し、前記複数の各振動センサは地中に埋設
されそれぞれ地中を伝搬する振動を検出し、また少くと
も1つの音響センサは空中を伝搬する音波を検出し、各
検出時点における各検出信号をそれぞれ送出する。
信号変換手段は、前記振動・音響検出手段から入力す
る複数の各振動センサの検出した振動信号及び少くとも
1つの音響センサの検出した音響信号を、それぞれ増幅
し、デジタル信号に変換し、直ちに各振動センサ毎の第
1の振動データ及び各音響センサ毎の音響データとして
出力する。
移動方向判別手段は、前記信号変換手段から入力する
各振動センサ毎の第1の振動データの各受信時刻の時間
的順序により移動物標の移動方向を判別する。
周波数分析手段は、前記信号変換手段から入力する各
振動センサ毎の第1の振動データ及び各音響センサ毎の
音響データの周波数をそれぞれ分析し、これらの周波数
に対する信号レベル分布をそれぞれ各振動センサ毎の第
1の振動パターン及び各音響センサ毎の音響パターンと
して出力する。
パターン分離手段は、前記周波数分析手段から入力す
る各振動センサ毎の第1の振動パターンにピークレベル
が2箇所あれば、各箇所毎に単峰性パターンとなる2つ
のパターンに分離して各振動センサ毎の第2の振動パタ
ーン及び第3の振動パターンとして出力する。
周波数算出手段は、前記各振動センサ毎の第1の振動
パターン又は第2の振動パターン及び第3の振動パター
ンのピークレベルの周波数を求める。
人・車両判別手段は、前記各振動センサ毎の第1振動
パターン、第2の振動パターン又は第3の振動パターン
が所定の基準周波数以上であるか否かを判別し、以上で
あれば人による振動パターンであり、以上でなければ車
両による振動パターンであると判別する。
第1の装軌車・装輪車判別手段は、前記各振動センサ
毎に前記人・車両判別手段が車両と判別した振動パター
ンの最低周波数でのレベルとピークレベルの差が、第1
の所定レベル以上であるか否かを判別し、以上であれば
この車両は装軌車であると判別し、また前記差が第1の
所定レベル以上ではないが第2の所定レベル以上であれ
ばこの車両は装輪車であると判別する。
気筒数算出手段は、前記周波数分析手段から入力する
各音響センサ毎の音響パターンのピークレベルの周波数
を自己相関処理して基本周波数を求め、そのピークレベ
ルの周波数及び基本周波数からエンジンの気筒数を求め
る。
第2の装軌車・装輪車判別手段は、前記気筒数算出手
段が求めた気筒数が第1の所定の気筒数以上であれば装
軌車であると判別し、また前記気筒数が第2の所定の気
筒数以下であれば装輪車であると判別する。
第1及び第2のデータベースには、種類の相違する装
軌車及び装輪車の車種毎に、それぞれ音響パターンのピ
ークレベルの周波数、基本周波数及びエンジンの気筒数
とが対応されて格納される。
車種判別手段は、前記気筒数算出手段が求めた音響パ
ターンのピークレベルの周波数、基本周波数及びエンジ
ンの気筒数と前記第1及び第2のデータベースに格納さ
れた該当データとを照合し、両データの一致した車種を
この音響パターンの装軌車又は装輪車の車種であると判
定する。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例の移動物標判別装置の概略
構成図である。
図において、(1)〜(3)は上記第8図と同様なも
のであり、(14)及び(16)は地中に埋められた振動セ
ンサであり、所定の間隔で設置されている。
(15)は振動センサ(14)及び(16)の間に設置さ
れ、アダプタ等により空中に配置された音響センサ、
(18)は中継部であり、以下に説明するものを有したも
のである。
(18a)は振動センサ(14)からの電気信号(以下振
動信号という)を増幅する増幅器、(18b)は音響セン
サ(15)からの電気信号(以下音響信号という)を増幅
する増幅器、(18c)は振動センサ(16)からの電気信
号(以下振動信号という)を増幅する増幅器である。
(18e)は増幅器(18a)からのアナログの振動信号を
デジタル信号に変換し、振動データとして出力するA/D
変換器、(18f)は増幅器(18b)からのアナログの音響
信号をデジタルに変換し、音響データとして出力するA/
D変換器、(18g)は増幅器(18c)からのアナログの振
動信号をデジタル信号に変換し、振動データとして出力
するA/D変換器、(18h)はA/D変換器(18e)、(18f)
及び(18g)からの振動データ及び音響データを多重化
して効率よく伝送する伝送器である。、 (20)は基地局であり、少なくとも以下に説明するも
のを有したものである。
(20a)は伝送器(18h)からの出力信号を受信して音
響データと振動データとを分離する受信器、(20b)は
受信器(20a)からの振動データ及び音響データの周波
数を分析する周波数分析部(以下FFT分析器というであ
り、振動データの場合は分析した振動データの周波数分
布を振動パターンとして出力し、音響データの場合は音
響パターンとして出力するものである。
(20c)は中央処理器であり、以下に説明する手段を
有するものである。
FFT分析器(20b)からの振動パターン(以下第1の振
動パターンという)のピークレベルが2カ所あれば、各
カ所毎に単峰性パターンとなる2つのパターンに分離し
て第2の振動パターン及び第3の振動パターンとして出
力する分離手段と、 第1の振動パターン又は第2の振動パターン及び第3
の振動パターンのピークレベルの周波数を求めるピーク
周波数算出手段と、第1の振動パターン、第2の振動パ
ターン又は第3の振動パターンが所定の基準周波数以上
であれば、その振動パターンを人による振動パターンと
判別し、また基準周波数以下である場合は、その振動パ
ターンを装軌車及び装輪車を含む車両であると判別する
人・車両判別手段と、人・車両判別手段が車両と判別し
た振動パターンの最低周波数のレベルとピークレベルの
差が40dB以上で、かつ基準値M1以上であれば装軌車と判
定する装軌車判定手段と、人・車両判別手段が車両と判
別した振動パターンの最低周波数のレベルとピークレベ
ルの差が40dB以下で20dB以上で、かつ基準値M2以上であ
れば装輪車と判定する装輪車判定手段と 音響パターンのピークレベルの周波数を自己相関して
基本周波数を求め、そのピークレベルの周波数及び基本
周波数からエンジンの気筒数を求める気筒数算出手段
と、求めた気筒数が12気筒数以上であれば装軌車と判別
し、また2気筒数以下であれば装輪車と判別する装軌車
・装輪車判別手段と、気筒数算出手段でエンジンの気筒
数を求めた後に、後述する第1のデータベース及び第2
のデータベースのピークの周波数、基本周波数及びエン
ジンの気筒数と照合し、一致した車種を装軌車又は装輪
車の車種と判定する車種判別手段とを有したものであ
る。
(20d)は相関処理器であり、ピークの周波数Fが入
力すると自己相関をして音響データを形成している基本
周波数fを求めるものである。
(20e)はデータベースであり、以下に説明するもの
を有したものである。
種類の相違する装軌車の車種毎に、ピークの周波数、
基本周波数及びエンジンの気筒数とが対応されて格納さ
れた第1のデータベースと、種類の相違する装輪車の車
種毎に、ピークの周波数、基本周波数及びエンジンの気
筒数とを対応されて格納された第2のデータベースとを
有したものである。
第2図は本発明の説明に用いる人と車両の振動周波数
のエネルギー分布を説明する図である。
図において、(30)は装輪車(3)及び装軌車(2)
が発生する振動周波数のエネルギー分布を示す第2の振
動パターンである(以下車両の振動パターンという)。
(31)は歩行者(1)が発生する振動周波数のエネルギ
ー分布を示す第3の振動パターンである(以下人の振動
パターンという)。このパターンは実験結果から得られ
たもので、車両の振動音パターン(30)と人の振動パタ
ーンとを総称して第1の振動パターンとし、基準の周波
数をfmで分離されることを示すものである。
第3図は装軌車と装輪車の振動周波数のエネルギー分
布を示す図である。
図において、(30)は上記第2図と同様なものであ
り、(32)は装軌車(2)とエンジン振動パターンであ
る。
同図は、エンジン振動パターン(32)はf1〜f6(HZ
の帯域で、キャタピラの振動周波数帯域がf2〜f4(HZ
であることを示し、その振動パターンの最低の周波数f1
のレベルとピーク周波数f3のレベル差が40dB以上で、か
つ基準値レベルM1以上であれば装軌車(2)と判別でき
ることも示すものである。
第4図は装輪車の振動周波数のエネルギー分布を説明
する図である。
図において、(32)は第3図と同様なものであり(3
5)は装輪車の振動パターンである。
同図は装輪車の振動パターン(35)の最低の周波数の
レベルとそのピーク周波数f3のレベルの差が20dB以上
で、かつ基準値M2以上であれば装輪車と判別できること
を示すものである。
第5図は装軌車又は装輪車のなかの車種を判別するデ
ータを説明する図である。
同図は装軌車(2)のエンジンサイクル数が4サイク
ルであればエンジン気筒数が12気筒以上であることを示
し、さらに2サイクルであればエンジン気筒数が6気筒
以上であることを示すものである。
また、装輪車(3)はエンジンのサイクル数が4サイ
クルであれば、エンジン気筒数が2気筒以下であること
を示すものである。
さらに、12気筒数以上の装軌車(2)の種類の相違す
る装軌車を例えばA、Bとし、その音響データのピーク
レベルの周波数F、基本周波数f、高調波次数n(n=
F/f)とすると、装軌車(3)のエンジン気筒数と高調
波次数nが一致することを示し、データベース(20e)
の第1のデータベースにそれぞれ車種毎に対応して格納
している。
また、2気筒数以下の装輪車(3)の種類の相違する
装軌車を例えばC、Dとし、そのピークレベルの周波数
F、基本周波数f、高調波次数n(n=F/f)とする
と、装輪車(2)のエンジン気筒数と高調波次数nが一
致することを示し、データベース(20e)の第2のデー
タベースにそれぞれ車種毎に対応して格納している。
(20f)はローファグラム、(20g)はプリンタであ
る。
上記のように構成された移動物標判別装置について以
下に動作を説明する。
歩行者(1)、又はキャタピラで動く車両(例えば戦
車、装甲車、自動榴弾砲、以下装軌車(2)という)あ
るいはタイヤで動く車両(例えばシープ、トラック、以
下装輪車(3)という)が大地の上で移動する時はそれ
ぞれ特徴のある振動音又はエンジン音を発生する。その
特徴を捕らえて移動物体が何であるかを判別するのであ
る。また、この場合は装軌車(2)と装輪車(3)を総
称して車両とする。
例えば、第1図に示すように歩行者(1)、装軌車
(2)及び装輪車(3)(以下総称して移動物体とい
う)がそれぞれ一列に移動しているとすると、地中を伝
達する振動音は空中より数倍速いので、始めに移動物体
が図に示すA方向から移動してくると、振動音は振動セ
ンサ(14)にキャッチされ、次に振動センサ(16)にキ
ャッチされて最後に音響センサ(15)により、キャッチ
される。
従って、振動音のレベルの差を比較するとどちらから
移動してくるかが判別でき、かつ天候、地形、昼夜に影
響されずに目標の移動方向が判別できる。
この場合、音響センサ(15)に既に音がキャッチされ
たとして説明する。
次に、振動センサ(14)、(16)及び音響センサ(1
5)からの振動信号と音響信号は増幅器(18a)、(18
b)及び(18c)によりそれぞれ増幅され、A/D増幅器(1
8e)、(18f)及び(18g)によってデジタル変換され
て、それぞれ振動音データ又は音響データとして伝送器
(18h)により多重化されて伝送され、受信器(20a)で
受信されて、それぞに音響データ又は振動データに分離
さる。
すると、FFT分析器(20b)により周波数分析されて、
その周波数分布を入力パターンとして中央処理器(20
c)に出力する。すると、中央処理器(20c)は以下に説
明する動作で処理される。
第6図(a)〜(b)は本発明の動作を説明するフロ
ーチャートである。
初めに中央処理器(20c)は、例えばFFT分析器(20
b)から第2図に示す入力パターンが入力すると、その
入力パターンを読み、音響データによる音響パターンで
あるか振動データによる振動パターンであるかの入力パ
ターンの判別をする(S3)。
この場合は、振動は音響より数倍速い速度で伝搬する
から振動データによる振動パターン(以下第1の振動パ
ターンという)であると判別したとする。
次に、分離手段が第1の振動パターンと判別すればそ
の振動パターンにピークが2カ所あるかを判断する(S
4)。この場合は第2図に示すように第1の振動パター
ンはピークが2カ所であるから2カ所であると判断す
る。
そして、第1の振動パターンからそのピークのカ所毎
に単峰性パターンとなる第2の振動パターン及び第3の
振動パターンに分離する(S6)。
次に、ピーク周波数算出手段が分離した第2の振動パ
ターン及び第3の振動パターンのピークを求め、その周
波数を求める(S8)。
次に、人・車両判別手段が求めたピーク周波数が所定
の周波数fm以上であるかを判断し、所定の周波数fm以上
の振動パターンを人による振動パターン(以下人の振動
パターン(31)という)と判定する(S10)。
また、fm以下の振動パターンを車両による振動パター
ン(以下車両の振動パターン(30)という)と判定する
(S12)。
次に、車両を判別するかを判断し(S14)、判別しな
い場合は後述するステップS28に制御を移す。
また、判別するようにされている場合は、第3図に示
すように車両の振動パターンを抽出して、装軌車判定手
段がその振動パターンの最も低い周波数f1のレベルBを
求める(S16)。
そして、車両の振動パターン(30)のピークレベルA
とレベルBを比較し(S18)、そのレベル差Dが40dB以
上かを判断する(S20)。
40dB以上であると判断した場合は、ピークレベルAは
基準値M1以上かを判断し(S21)、基準値M1以上でない
と判断した場合は不明と判断し(S22)、処理を終了す
る。
次に、40dB以上と判断した場合は車両の振動パターン
(30)を装軌車(2)によるものと判定する(S23)。
次に、終了かを判断し(S28)、終了でない場合は制
御をステップS1に移す。
また、ステップS20でレベル差Dが40dB以上でないと
判断した場合は、装軌車判定手段が第4図に示すように
20dB以上かを判断し(S30)、20dB以上でないと判断し
た場合はステップS22に制御を移し不明と判断される。
次に、20dB以上と判断した場合はピークレベルAは基
準値M2以上かを判断し(S32)、基準値M2以上でない場
合はステップS22に制御を移し不明と判断される。
次に、基準値M2以上であった場合は車両の振動パター
ン(30)を装輪車(3)によるものと判定し(S34)、
制御をステップS28に移す。
次に、ステップS4で第1の振動パターンのピークが2
カ所以下と判断された場合は、人・車両判別手段がその
1カ所のピーク周波数を求め(S35)、その周波数が所
定の基準周波数fm以上かを判断する(S37)。
そして、ピーク周波数がfm以上であると判断した場合
は入力した振動パターンを人の振動パターンと判定し
(S39)、制御をステップS28に移す。
また、基準周波数fm以上でないと判断すれば制御をス
テップS12に移して、車両の振動パターンであると判断
される。
次に、ステップS3で入力パターンが音響バターンであ
ると判断した場合は、気筒数算出手段が音響パターンの
ピーク周波数Fを求め(S40)、相関処理器(20d)によ
り、基本周波数fを求めさせる(S42)。次に、高調波
次数n(n=F/f)を求める(S44)。そして、第5図で
説明したように高調波次数nとエンジン気筒数は等しい
ので、初めに装軌車・装輪車判別手段が求めた高調波次
数n(n=F/f)の値が12以上かを判断する(S46)。12
以上であれば装軌車(2)と判定し(S48)、制御を後
述するステップS58に制御を移す。
また、12以上でないと判断すれば6以上かを判断し
(S50)、6以上であればステップS48に制御を移して装
軌車(2)と判定される。
次に、6以上ではないと判断した場合は2以下かを判
断し、2以下でないと判断すれば不明と判断する(S5
4)。2以下であれば装輪車(3)と判定する(S56)。
次に、車種を判別するかの判断をし(S58)、判断す
るようにされている場合は、車種判別手段が求めたピー
ク周波数F、基本周波数f及び高調波次数n(n=F/
f)をデータベース(20e)の第1のデータベース及び第
2のデータベースのピーク周波数F、基本周波数f及び
高調波次数nと照合する(S60)。
そして、全て一致したものを判別する車種と判定する
(S62)。
これは、例えば求めたFが35、fが18の場合はnが2
と求められたときに、第5図に示すF、f、nとぞれぞ
れ照合し、全て一致すると、第5図に示すように装輪車
(3)はCの装輪車(3)と判別するのである。
また、Fが7.2でfが0.6でnが12の場合は同様にして
第5図に示すように装軌車(2)はBと判別するもので
ある。
第7図は本発明を用いた場合の運用を説明する図であ
る。
図において、(1)〜(20)は上記と同様なものであ
る。
同図は例えば、第1図に示すように歩行者(1)、装
軌車(2)及び装輪車(3)がそれぞれ移動していると
すると、地中に設置した振動センサ(14)にキャッチさ
れ、次に振動センサ(16)にキャッチされて最後に音響
センサ(15)により、キャッチされて、それぞれ、基地
局(20)で移動物体がなんであるかを判別することを示
すものである。このようにすると、遠距離であっても容
易に判別でき、かつ勝れた秘匿性で判別できる。
なお、nは気筒数の1倍または0.5倍の関係にある。
また、上記実施例では音響データと振動データが一緒
に入力したとして説明したが、それぞれ単独で入力して
も上記の本発明の処理をすれば容易に判別できる。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、複数の振動センサ及び
少くとも1つの音響センサを所定の間隔で配設し、前記
複数の各振動センサは地中に埋設されそれぞれ地中を伝
搬する振動を検出し、また少くとも1つの音響センサは
空中を伝搬する音波を検出するので、地中振動波と空中
音響波の伝搬速度の差及び各振動センサと移動物標との
距離差により、各振動センサは、移動物標に最も近いも
のから距離が遠くなるものの順に振動を検出し、最後に
音響センサが同一移動物標の音響を検出する。従って複
数の各振動センサが振動を検出した各時刻の時間的順序
により移動物標の移動方向を判別できる。
また各振動センサが検出した振動データを周波数分析
した振動パターンが所定の基準周波数以上であるか否か
により、人の振動か車両の振動かを判別でき、さらにこ
の車両の振動パターンのピークと最低周波数のレベル差
を調べてこの車両が装軌車か装輪車かの1回目の判別が
できる。
さらに振動センサより時間的に遅延して音響センサが
検出した音響データからエンジンの気筒数を求め、この
気筒数より装軌車か装輪車かの2回目の判別ができる。
従って1回目と2回目の判別結果が一致すれば、信頼性
の高い判別結果が得られる。
さらに装軌車又は装輪車の判別をした後に、その種類
を、データベースのピーク周波数、基本周波数及びエン
ジンの気筒数に基づいて判別するようにしたので、装軌
車、装輪車の車種が容易に正確に判別できる。
このようにして天候、地形又は昼夜に影響されずに移
動物標を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の移動物標判別装置の概略構
成図、第2図は本発明の説明に用いる人と車両の振動周
波数のエネルギー分布を説明する図、第3図は装軌車と
装輪車の振動周波数のエネルギー分布を説明する図、第
4図は装輪車の振動周波数のエネルギー分布を説明する
図、第5図は車種を判別するデータを説明する図、第6
図(a)〜(c)は本発明の動作を説明するフローチャ
ート、第7図は本発明を用いた場合の運用を説明する
図、第8図は従来の移動物標判別装置の概略構成図であ
る。 図において、(1)は人、(2)は装軌車、(3)は装
輪両、(5)は光学カメラ、(6)は赤外線カメラ、
(7)は冷却部、(8)は画像伝送部、(10)は画像受
信部、(11)は画像信号処理部、(12)はCRTディスプ
レイ、(14)は振動センサ、(15)は音響センサ、(1
6)は振動センサ、(18)は中継部、(18a)は増幅器、
(18b)は増幅器、(18c)は増幅器、(18e)はA/D変換
器、(18f)はA/D変換器、(18g)はA/D変換器、(18
h)は伝送器、(20)は基地局、(20a)は受信器、(20
b)はFFT分析器、(20c)は中央処理器、(20d)は相関
処理器、(20e)はデータベースである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−282483(JP,A) 特開 昭62−279493(JP,A) 特開 昭63−32700(JP,A) 特開 昭63−169536(JP,A) 特開 平2−57924(JP,A) 特開 平1−243100(JP,A) 実開 平1−142889(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G01H 3/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の振動センサ及び少くとも1つの音響
    センサを所定の間隔で配設し、前記複数の各振動センサ
    は地中に埋設されそれぞれ地中を伝搬する振動を検出
    し、また少くとも1つの音響センサは空中を伝搬する音
    波を検出し、各検出時点における各検出信号をそれぞれ
    送出する振動・音響検出手段と、 前記振動・音響検出手段から入力する複数の各振動セン
    サの検出した振動信号及び少くとも1つの音響センサの
    検出した音響信号を、それぞれ増幅し、デジタル信号に
    変換し、直ちに各振動センサ毎の第1の振動データ及び
    各音響センサ毎の音響データとして出力する信号変換手
    段と、 前記信号変換手段から入力する各振動センサ毎の第1の
    振動データの各受信時刻の時間的順序により移動物標の
    移動方向を判別する移動方向判別手段と、 前記信号変換手段から入力する各振動センサ毎の第1の
    振動データ及び各音響センサ毎の音響データの周波数を
    それぞれ分析し、これらの周波数に対する信号レベル分
    布をそれぞれ各振動センサ毎の第1の振動パターン及び
    各音響センサ毎の音響パターンとして出力する周波数分
    析手段と、 前記周波数分析手段から入力する各振動センサ毎の第1
    の振動パターンにピークレベルが2箇所あれば、各箇所
    毎に単峰性パターンとなる2つのパターンに分離して各
    振動センサ毎の第2の振動パターン及び第3の振動パタ
    ーンとして出力するパターン分離手段と、 前記各振動センサ毎の第1の振動パターン又は第2の振
    動パターン及び第3の振動パターンのピークレベルの周
    波数を求める周波数算出手段と、 前記各振動センサ毎の第1振動パターン、第2の振動パ
    ターン又は第3の振動パターンが所定の基準周波数以上
    であるか否かを判別し、以上であれば人による振動パタ
    ーンであり、以上でなければ車両による振動パターンで
    あると判別する人・車両判別手段と、 前記各振動センサ毎に前記人・車両判別手段が車両と判
    別した振動パターンの最低周波数でのレベルとピークレ
    ベルの差が、第1の所定レベル以上であるか否かを判別
    し、以上であればこの車両は装軌車であると判別し、ま
    た前記差が第1の所定レベル以上ではないが、第2の所
    定レベル以上であればこの車両は装輪車であると判別す
    る第1の装軌車・装輪車判別手段と、 前記周波数分析手段から入力する各音響センサ毎の音響
    パターンのピークレベルの周波数を自己相関処理して基
    本周波数を求め、そのピークレベルの周波数及び基本周
    波数からエンジンの気筒数を求める気筒数算出手段と、 前記気筒数算出手段が求めた気筒数が第1の所定の気筒
    数以上であれば装軌車であると判別し、また前記気筒数
    が第2の所定の気筒数以下であれば装輪車であると判別
    する第2の装軌車・装輪車判別手段と、 種類の相違する装軌車及び装輪車の車種毎に、それぞれ
    音響パターンのピークレベルの周波数、基本周波数及び
    エンジンの気筒数とが対応されて格納された第1及び第
    2のデータベースと、 前記気筒数算出手段が求めた音響パターンのピークレベ
    ルの周波数、基本周波数及びエンジンの気筒数と前記第
    1及び第2のデータベースに格納された該当データとを
    照合し、両データの一致した車種をこの音響パターンの
    装軌車又は装輪車の車種であると判定する車種判別手段
    とを有することを特徴とする移動物標判別装置。
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