JP4014096B2 - 支障物検知装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、漏洩同軸ケーブル、漏洩導波管等の漏洩伝送路を利用した支障物検知装置に関し、特に、擬レーダ式支障物検知装置における漏洩伝送路の設置条件に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄道においては、正常な列車運行、事故防止のために、線路上の支障物をいち早く検知し、その除去作業を早急に行う必要がある。また、高速道路においても追突事故や二重事故を防止するためには、トラック等からの落下物や緊急停止車両を検知し、後続車両に知らせる必要がある。
【０００３】
このような必要から、道路上や線路上の支障物を検知する装置として、漏洩同軸ケーブル、漏洩導波管等の漏洩伝送路を利用したものがある。これら漏洩伝送路は電波を漏洩して放射するためのスロットを導体の長手方向に適宜な間隔で並べたものであり、漏洩同軸ケーブルも漏洩導波管も原理的には同じであるから、以降は漏洩同軸ケーブル（以下、ＬＣＸという）を用いた装置について説明する。
【０００４】
図４は、例えば特開平１０−９５３３８号公報に示されている従来の支障物検知装置を示す構成図である。
図において、３１は道路沿いに布設された送信ＬＣＸ、３２はその道路の反対側に布設された受信ＬＣＸ、３３は送信ＬＣＸ３１の一端に接続されてパルス変調された信号を発生する送信器、３４は送信ＬＣＸ３１に接続された送信器３３と同じ側で受信ＬＣＸ３２に接続された受信器である。受信器３４内には、受信ＬＣＸ３２に接続され、受信器３４に受信した信号波形から包絡線を取り出す低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦという）３５と、ＬＰＦ３５に接続され、予め支障物が無い時の信号波形の包絡線を記憶する記憶装置３６と、この記憶装置３６からの支障物が無い時の包絡線とＬＰＦ３５から取り出した包絡線との差分波形から支障物の位置を検知する演算器３７とが設けられている。
【０００５】
次に、動作について、説明する。
送信器３３から出力された信号は、送信ＬＣＸ３１に入力され、順次電波として放射される。この電波は、送信ＬＣＸ３１に対向する受信ＬＣＸ３２の各スロットから入射し、受信ＬＣＸ３２に入射した信号は受信器３４で受信される。記憶装置３６には予め支障物がないときの信号波形の包絡線を記憶しておく。この包絡線を基準波形とする。演算器３７では、信号波形の包絡線が得られるたびに、その信号波形の包絡線と基準波形の差分波形を求める。支障物がある場合にはその位置で電波が遮蔽されるので、これにより支障物が検知される。
図５は、図４の送信ＬＣＸ３１内、自由空間内、受信ＬＣＸ３２内における給電点からの距離に対する信号強度を示す概念図である。なお、ここでは、送信ＬＣＸ３１と、受信ＬＣＸ３２はそれぞれ４本接続したものを示している(特許文献１参照)。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−９５３３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の従来の支障物検知装置は、以下のような問題点があった。
即ち、従来のＬＣＸ、漏洩導波管等の漏洩伝送路を用いた装置では、漏洩伝送路間の結合損失が長手方向に一定のため漏洩伝送路間の自由空間内における信号レベルが個々の漏洩伝送路の入力端側で大きく、出力端側で小さくなり、結果としてこのようなレベルの信号を受信する受信側の受信信号の強度も、図５に示すように一様とはならない。また、自由空間内の妨害波や電波雑音により、受信信号の強度が小さい地点では、障害物が有るときと無いときの信号の差分波形が、電波雑音より小さくなった場合、障害物を検出できない問題点があった。更に、障害物が有るときと無いときの信号の強度や差分が、監視対象の自由空間内で大きいため、演算器の信号処理が複雑になるという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述の従来の問題点を解決するためになされたものであり、受信信号の強度をほぼ一定にでき、受信信号が極端に大きくなる箇所や、逆に極端に小さくなる箇所を無くして障害物の検知精度を向上でき、また、信号処理の簡素化を図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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る支障物検知装置は、自由空間内に対向するように複数の漏洩伝送路からなる一対の漏洩伝送路群を布設し、一方の漏洩伝送路群から他方の漏洩伝送路群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、上記一方の漏洩伝送路群の漏洩伝送路の接続点と上記他方の漏洩電線路群の漏洩伝送路の接続点の位置をずらして布設したものである。
【００１０】
請求項２の発明に係る支障物検知装置は、請求項１の発明において、上記漏洩伝送路の結合損失は固定であるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示す構成図である。図１において、図４と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図において、１１は道路沿いに布設された漏洩伝送路としての送信ＬＣＸ、１２はその道路の反対側に布設された漏洩伝送路としての受信ＬＣＸである。ここで、送信ＬＣＸ１１と受信ＬＣＸ１２は、図２に示すように、受信信号のレベルを一定にすることを可能とするために、そのスロットを調整して、給電点側の結合損失を大きく、給電点から遠くなるほど結合損失が小さくなるようになされている。
【００１２】
３４Ａは送信ＬＣＸ１１に接続された送信器３３と同じ側で受信ＬＣＸ１２に接続される受信器である。受信器３４Ａ内には、ＬＰＦ３５と記憶装置３６の他に、記憶装置３６からの支障物が無い時の包絡線とＬＰＦ３５から取り出した包絡線との差分波形から支障物の位置を検知する演算器３７Ａとが設けられている。
【００１３】
次に、動作について説明する。
送信器３３から出力された信号は、送信ＬＣＸ１１に入力され、順次電波として放射される。この電波は、送信ＬＣＸ１１に対向する受信ＬＣＸ１２の各スロットから入射し、受信ＬＣＸ１２に入射した信号は受信器３４Ａで受信される。記憶装置３６には予め支障物がないときの信号波形の包絡線を記憶しておく。この包絡線を基準波形とする。演算器３７Ａでは、信号波形の包絡線が得られるたびに、その信号波形の包絡線と基準波形の差分波形を求める。支障物がある場合にはその位置で電波が遮蔽されるので、これにより支障物が検知される。
【００１４】
ここで、送信ＬＣＸ１１と受信ＬＣＸ１２は、上述の如く、そのスロットを調整して、給電点側の結合損失を大きく、給電点から遠くなるほど結合損失が小さくなるようになされているので、図２に示すように、送信ＬＣＸ１１および受信ＬＣＸ１２間の自由空間内に漏洩する信号は上記結合損失の特性とは丁度正反対に給電点側の漏洩信号量が小さく、給電点から遠くなるほど漏洩信号量が大きくなり、この結果、自由空間内における信号レベルは一定となり、この一定レベルの信号を受信する受信ＬＣＸ１２および受信器２４Ａの受信信号レベルも一定となる。
【００１５】
このように、本実施の形態では、ＬＣＸのスロットを調整して、給電点側の結合損失を大きく、給電点から遠くなるほど結合損失が小さくなるようなＬＣＸを用いることにより、受信信号のレベルを一定にすることが可能となり、受信信号が極端に大きくなる箇所や、逆に極端に小さくなる箇所を無くして障害物の検知精度を向上でき、また、信号処理の簡素化を図ることができる。
【００１６】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２を示す説明図である。
図において、２１は道路沿いに布設された漏洩伝送路としての送信ＬＣＸ、２２はその道路の反対側に布設された漏洩伝送路としての受信ＬＣＸである。送信器、受信器に付いては、図１と同様の送信器３３および受信器３４Ａを用いてよい。
本実施の形態では、送信信号レベルが給電点側と終点側で差が小さくなるようにするために、結合損失の異なる漏洩伝送路群としての４本の送信ＬＣＸ２１および受信ＬＣＸ２２をそれぞれ接続して、給電点に近い方に結合損失が大きなものを使用し、遠くなるほど結合損失が小さなものを布設する。
【００１７】
それに加えて、送信ＬＣＸ２１の結合損失が大きい地点に受信ＬＣＸ２２の結合損失が小さい地点が来るように、送信ＬＣＸ２１と受信ＬＣＸ２２の接続点をずらして布設する。従って、図４では受信ＬＣＸ２２は５本と成っているが、長さの点から見ると、実質的には４本に等しい。
【００１８】
斯くして、送信ＬＣＸ２１内の信号伝送レベルは、図３中のグラフに示すとおり、給電点より遠い箇所ほど小さくなるが、送信信号レベルが給電点側と終点側で差が小さくなるようにするために、結合損失の異なる４本のＬＣＸを接続して、給電点に近い方に結合損失が大きなものを使用し、遠くなるほど結合損失が小さなものを布設し、しかも、送信ＬＣＸ２１の結合損失が大きい地点に受信ＬＣＸ２２の結合損失が小さい地点が来るように、送信ＬＣＸ２１と受信ＬＣＸ２２の接続点をずらして布設しているので、検知対象空間内即ち自由空間内における信号レベルは図５の場合と変わりは無くとも、受信ＬＣＸ２２側で受信する信号レベルは結合損失が小さい分だけ実質的に大きくなり、図３に示すように、ほぼ一定に近いものとなる。
【００１９】
このように、本実施の形態では、送信ＬＣＸの結合損失が大きい地点に受信ＬＣＸの結合損失が小さい地点が来るように、送信ＬＣＸと受信ＬＣＸの接続点をずらして布設することにより、受信信号のレベルをほぼ一定にすることが可能となり、受信信号が極端に大きくなる箇所や、逆に極端に小さくなる箇所を無くして障害物の検知精度を向上でき、また、信号処理の簡素化を図ることができる。また、本実施の形態では、既存のＬＣＸを用いることができるので、それだけコスト的に有利である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば自由空間内に対向するように複数の漏洩伝送路からなる一対の漏洩伝送路群を布設し、一方の漏洩伝送路群から他方の漏洩伝送路群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、上記一方の漏洩伝送路群の漏洩伝送路の接続点と上記他方の漏洩電線路群の漏洩伝送路の接続点の位置をずらして布設したので、受信信号のレベルをほぼ一定にすることができ、受信信号が極端に大きくなる箇所や、逆に極端に小さくなる箇所を無くして障害物の検知精度を向上でき、また、信号処理の簡素化を図ることができ、さらに、漏洩伝送路として既存のものを用いることができるので、コストの低廉化が図れるという効果がある。
【００２１】
また、請求項２の発明によれば、上記漏洩伝送路の結合損失は固定であるので、コストの低廉化に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態１を示す構成図である。
【図２】 この発明の実施形態１における送信ＬＣＸ内、自由空間内、受信ＬＣＸ内の信号強度の概念図である。
【図３】 この発明の実施形態２における送信ＬＣＸ内、自由空間内、受信ＬＣＸ内の信号強度の概念図である。
【図４】 従来の支障物検知装置を示す構成図である。
【図５】 従来の支障物検知装置における送信ＬＣＸ内、自由空間内、受信ＬＣＸ内の信号強度の概念図である。
【符号の説明】
１１，２１ 送信ＬＣＸ、１２，２２ 受信ＬＣＸ、３３ 送信器、３４Ａ 受信器、３５ 低域通過フィルタ、３６ 記憶装置、３７Ａ 演算器。

Claims (2)

1. 自由空間内に対向するように複数の漏洩伝送路からなる一対の漏洩伝送路群を布設し、一方の漏洩伝送路群から他方の漏洩伝送路群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、
   上記一方の漏洩伝送路群の漏洩伝送路の接続点と上記他方の漏洩電線路群の漏洩伝送路の接続点の位置をずらして布設したことを特徴とする支障物検知装置。
2. 上記漏洩伝送路の結合損失は固定であることを特徴とする請求項１記載の支障物検知装置。

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