JPH02162495A - 雪崩検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、山間部などで発生する雪崩を検出し、記録
する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

山間部等では、春先になると雪崩が発生することが多い
が、山間部の高速道路ではこのような雪崩によって道路
が遮断されることもあり、雪崩が発生じたことを検知す
ることは道路の交通安全を確保の観点から重要である。

また、山間部のダムなどの施設の管理の点でも雪崩発生
を検知すること（よ重要となっている。

このような雪崩発生を知るためには高速道路等ではパト
ロールカーによる監視活動に頼っており。

監視員のパトロール活動に依存しているのが現状である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

現在実施されている監視員による監視活動には。

多大の労力を必要とする。

乙の発明はかかる課題を解決するためにＪＪされたもの
であり、マイクロフォンによって雪崩音響を捉え、これ
らが雪崩によるものかどうかを自動的に解析し、雪崩に
よるものである場合には時刻データなどともに記録する
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかる雪崩検知装置は２周辺の音響を捉える
マイクロフォンと、マイクロフォンの信号から音響の周
波数成分を取り出す音響周波数分析器と、予め登録して
おいた雪崩音響パターンと。

音響比較器とを備え、マイクロフォンからの音響信号を
周波数分析し、この分析結果と雪崩音響パターンとを音
響比較器で比較、雪崩特有のものがと・うかを判定し、
雪崩特有のものである場合には雪崩が発生したと見なし
て時刻データなど関連データとともに雪崩発生を記録す
るようにしている。

〔作　用〕

この発明においては、音響を捉え２周波数分析すること
によって雪崩が発生したことを自動的に検出するように
してあり、道路保守などに有効なデータを提供すること
ができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の構成図であり。

図において、（１）はマイクロフォン、（２）はマイク
ロフォン（１）からの信号をその周波数成分を音響スベ
ク！・ル（３）として取り出す音響周波数分析器、（４
）は雪崩発生時に特徴的に表われる雪崩音響スペクトル
（５）を出力する雪崩音響パターン、（６）は音響スペ
クトル（３）と雪崩音響スペクトル（５）とを比較して
両者の一致度が高い場合には雪崩であると判定し。

音響判定信号（７）を出力する音響比較器、（８）は時
計。

（９）は音響判定信号（７）と時計（８）のデータを記
録するテープレコーダである。

ここで、マイクロフォン（１）は道路脇など監視しよう
としている地点の近傍に設置してあり、また必要に応じ
てマイクロフォン（１）にはパラボラ状の集音器を取り
付ける。

図において、マイクロフォン（１）によって監視地点近
傍の音響が入力され、音響は電気信号として音響周波数
分析器（２）に導かれる。音響周波数分析器（２）では
、フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅ）変換などの手法によって周
波数分析が行われ、音ロスベクトル（３）が取り出され
ろ。一方、雪崩音響パターン（４）には予め雪崩音響ス
ペクトル（５）が登録されている。この雪崩音響スペク
トル（５）は２代表的な雪崩音響データを周波数分析し
た結果が入っており複数個のデータから成り立っている
。

音響比較器（６）では、音響スペクトル（３）と雪崩音
響スペクトル（５）とを比較して両者の一致度が高い場
合には雪崩であると判定し、音響判定信号（７）を出力
する。また２時計（８）からは年２月２日１時１分など
の時刻データが出力されており、テープレコーダ（９）
には時計データと音響判定信号（７）とが同時に記浄さ
れろ。

このようにして雪崩発生の有無は、テープレコーダに自
動的に記録されろようになっている。雪崩発生の有無は
テープレコーダ（９）の記録を再生することによって知
ることができろ。

第２図〜第３図は、この発明の原理を更に詳細に示す図
であり、これらによって詳しく説明する。

第２図は音ζ周波数分析器の詳細図であり、　（２１）
はマイクロフォン（１）からの入力信号、　（２２）は
フーリエ変換器であり、入力信号（２１）からフーリエ
変換器（２２）によって各周波数帯毎の信号強度を出力
信号（２３）として出力する。なお２周波数帯としてば
ｆｌからｆｎのｎ個に分割した例を示している。具体的
には２０　［（ｚから２０．ＯＯＯ［ｒｚ程度の領域を
指数関数的な配分でｎ個の周波数帯域に分割することが
適当である。第２図の音響周波数分析器を通すことによ
って、マイクロフォン（１）によって捉丸られな音響は
複数個の周波数帯毎に分割され、それぞれの強度が得ら
れる。

第３図は雪崩音響パターンの詳細図であり、第１の雪崩
音響スペクトル辞書（４１）〜第３の雪崩音響スペクト
ル辞書（４３）から構成されている。例丸ば第１の雪崩
音響スペクトル辞書（４１）には２図示のように２周波
数帯［１用のメモＩＪ（３１）、周波数帯ｆｌ用のメモ
リ（３２）等から構成されており、各々には各周波数帯
毎の強度データがファイルされてい。

る。ここで第１の雪崩音響スペクトル辞書（４１）。

第２の雪崩音響スペクトル辞書（４２）　、第３の雪崩
音響スペクトル辞書（４３）という複数の雪崩音響スペ
クトル辞書を用いている理由は、各種の雪崩を捉えられ
ろようにするためてあり、これらの辞書は予め実際の雪
崩音響データをフーリエ変換することによって生成して
おく。

再び、第１図に戻って説明する。音響比較器（６）では
、第２図の出力信号（２３）として得られる音響スペク
トル（３）と、第３図の周波数帯ｆｌ用のメモリ（３１
）、周波数帯ｆｌ用のメモ！Ｊ　（３２）等から得られ
る雪崩音響スペクトル（５）とを比較するが、各周波数
帯ｒ１〜ｆｎ毎強度比較を行い類似度を計算する。この
場合、入力される音響スペクトル（３）は、各周波数帯
ｆ１〜ｆｎの強度値をｐ１〜ｐｎとした場合。

となるように正規しておく。勿論、これと対応して雪崩
音響スペクトルも正規されていることは言うまでもない
。

雪崩は、風、木々の音、自動車の騒音などとは異なり特
有の音響を伴っており音響スペクトルにも。

特有のプロフィルを持つ。

第４図は、この発明の他の実施例の構成図を示している
。図において、０１）は振動計、（Φは振動計０１）か
らの信号をその周波数成分を振動スペクトル（１３）と
して取り出す振動周波数分析器、（４）は雪崩発生時に
特徴的に表われる雪崩振動スペクトル（１９を出力する
雪崩振動パターン、（υは振動スペクトル■と雪崩振動
スペクトル（１つとを比較して両者の一致度が高い場合
には雪崩であると判定し、振動判定信号（Ｉ？）を出力
する振動比較器、（■は振動判定信号（ｒｌ）と音響判
定信号（７）の両者の論理和によって雪崩信号出力する
判定器である。なお２図中（１）から（９）は第１図の
同一符号と同等あるいは相当部分である。

ここで、振動計０１＞は監視地点付近の路面に敷設し、
地面振動を捉えろものである。図において。

振動計０１）は地面振動を捉え、第１図の音響データと
同様にして周波数分析し、振動が雪崩特有のものかどう
かを判定し、雪崩特ｎのものであれば振動判定信号（ｒ
？）を出力する。

振動計（１１）からの信号は振動周波数分析器（至）に
よって周波数分析される。一方、雪崩振動パターン（４
）には雪崩音響パターン（４）と同様、雪崩特有の振動
パータンが辞書として登録されている。振動比較器（０
ば、音響比較器（６）と同様振動について各周波数帯毎
の比較を行い、振動スペクトル（１３）と雪崩振動パタ
ーン（Ｗとの類似度が高い場合には雪崩と見なして振動
判定信号を出す。

一方、音響データについては既に第１図で説明した通り
、音響判定信号（７）として出力される。

判定ｖＪ（ＩｌｌＤは、音響判定信号（７）と振動判定
信号（Ｉ７）との論理和によって雪崩の判定を行い、テ
ープレコーダ（９）に記録する。

このようにして、音響及び振動データから雪崩光生が検
出され記録される。

なお、実施例では判定器（■で音響判定信号（７）と振
動判定信号（のとの論理和をとるようにしたが２オア回
路を使用したり、音響判定信号（７）と振動判定信号（
ｍとにそれぞれ両者に重みを付けて判定するなども可能
である。

また、雪崩音響スペクトル辞書として３つを持った場合
を例に上げたが、必ずしも３つに限ることはない。

また、実施例では単に周波数成分を検出するのみの場合
を示したが、音響あるいは振動の継続時間を判定に加え
ることもできる。

また、実施例では雪崩の記録をテープレコーダに記録す
るようにしたが、データを記録する手段としては、プリ
ンターや磁気ディスクなど種々のものがある。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、音響あるいは地面振動
によって雪崩が発生したことを記録することができ、道
路などの保守に有効なデータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す雪崩検知装置の構成
図、第２図は音響周波数分析器の構成図。 第３図は雪崩音響パターンの構成図、第４図はこの発明
の他の実施例を示す雪崩検知装置の構成図で、ある。図
において、（１）はマイクロフォン、（２）は音響周波
数分析器、（３）は音響スペクトル、（４）は雪崩音響
パターン、（５）は雪崩音響スペクトル、（６）は音響
比較器、（７）は音響判定信号、（８）は時計、（９）
はテープレコーダ、　（＋１）は振動計、■は振動周波
数分析器、Ｑ３）は振動スペクトル、（２）は雪崩振動
パターン、（Ｉっは雪崩振動スペクトル、（０は振動比
較器２（ｒｉ′）は振動判定信号、（匹は判定器、　（
２２）はツー’Ｊ　工変換器、　（３１）は周波数帯ｆ
Ｉ用のメモ！Ｉ、（３２）は周波数帯ｆ２用のメモＩＪ
、（３３）は周波数帯ｆ３用のメモＩＪ、（４１）は第
１の雪崩音響スペクトル辞書、　（４２）は第２の雪崩
音響スペクトル辞書、　（４３）は第３の雪崩音響スペ
クトル辞書である。 なお２図中、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。 第　２　図 第　１　図 第３ｒｉＡ ３：音響スヘ゛クトル ５：雪朋昔１？スヘ゛７トル ７：者響刺疋１Ｌ号 ４３　第３偽雪憧４ｙｌスＸクトル計客−６８１＝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）音響を電気信号として捉えるマイクロフォンと、
   上記マイクロフォンからの信号を周波数分析する音響周
   波数分析器と、雪崩の音響データを周波数分析し複数個
   周波数帯毎の強度データとし複数の雪崩音響パターンと
   、上記音響周波数分析器からの出力と上記雪崩音響パタ
   ーンとを比較する音響比較器と、時計と、記録器とを備
   え、上記マイクロフォンによって音響データを捉え、上
   記音響周波数分析器によって複数の周波数帯毎の強度を
   計測し、上記音響比較器によって雪崩音響パターンとの
   比較を行うことによって雪崩を検出し、上記時計データ
   とともに上記記録器に記録するようにしたことを特徴と
   する雪崩検知装置。
2. （２）音響を電気信号として捉えるマイクロフォンと、
   上記マイクロフォンからの信号を周波数分析する音響周
   波数分析器と、雪崩の音響データを周波数分析し複数個
   周波数帯毎の強度データとし複数の雪崩音響パターンと
   、上記音響周波数分析器からの出力と上記雪崩音響パタ
   ーンとを比較する音響比較器と、地面振動を電気信号と
   して捉える振動計と、上記振動計からの信号を周波数分
   析する振動周波数分析器と、雪崩の振動データを周波数
   分析し複数個周波数帯毎の強度データとし複数の雪崩振
   動パターンと、上記振動周波数分析器からの出力と上記
   雪崩振動パターンとを比較する振動比較器と、上記音響
   判定器からの判定出力と上記振動比較からの出力との論
   理和あるいはオアをとって雪崩検知信号を出力する判定
   器と、時計と、記録器とを備え、上記マイクロフォンに
   よって音響データを捉え、上記音響周波数分析器によっ
   て複数の周波数帯毎の強度を計測し、上記音響比較器に
   よって雪崩音響パターンとの比較を行うことによって音
   響データによって雪崩を検出するとともに、上記振動計
   によって地面の振動データを捉え、上記振動周波数分析
   器によって複数の周波数帯毎の強度を計測し、上記振動
   比較器によって雪崩振動パターンとの比較を行うことに
   よって振動データによって雪崩を検出するようにし、か
   つ、上記判定器によって雪崩発生を判定し、上記時計デ
   ータとともに上記記録器に記録するようにしたことを特
   徴とする雪崩検知装置。