JPH08295297A - 航空機検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 系全体の故障を監視し、フェールセーフを確
保する。 【構成】 送信装置１は、減衰回路１３を含む。減衰回
路１３は、航空機５を感知しないタイミングで、信号処
理装置３から与えられる減衰指令信号Ｓ３によって駆動
される。減衰回路１３が駆動されたとき、送信回路１１
から送波器１２に供給される信号が減衰を受け、送波器
１２から減衰されたマイクロ波Ｂ２が送信される。信号
処理装置３は、受信装置２から与えられる減衰されたマ
イクロ波Ｂ２の受信信号ＳＬより、送信装置１及び受信
装置２を含む系の正常及び異常を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、航空機検出装置に関
し、更に詳しくは、フェールセーフな航空機検出装置に
係る。

【０００２】

【従来の技術】この種の航空機検出装置は、特開平５ー
２１７１００号公報に開示されている。この先行技術
は、送波器から送信されたマイクロ波が航空機の影響を
受けたときの受信波形のサンプリングデ−タと、航空機
の影響を受けないときの定常受信波形のデ−タとのパタ
−ン相関値の時系列変化により航空機を検出することに
より、航空機のパタ−ン認識を可能にし、外乱の影響を
受けることのない高精度の航空機検出装置を実現できる
ようにしたものである。

【０００３】しかし、この先行技術には、故障に対応す
るためのフェールセーフ技術が開示されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、系全
体の故障を監視し、フェールセーフを確保できるように
した航空機検出装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る航空機検出装置は、送信装置と、受信
装置と、信号処理装置とを有し、地上の走行路を走行す
る航空機を検出する。前記送信装置は、送信回路と、送
波器とを有し、前記送信回路が前記送波器を駆動し、前
記送波器が空間に信号波を送信する。前記受信装置は、
受波器と、受信回路とを有し、前記受波器が前記送波器
から送信された信号波を受波するように設けられ、前記
受信回路が前記受波器から供給される信号を受信する。
前記信号処理装置は、前記受信装置から受信信号が入力
され、前記受信信号に基づいて前記航空機を感知する。

【０００６】前記送信装置は、更に、減衰回路を含み、
前記航空機を感知しないタイミングで、前記減衰回路が
前記信号処理装置から与えられる指令信号によって駆動
され、前記減衰回路が駆動されたとき、前記送信回路か
ら前記送波器に供給される信号が減衰を受け、前記送波
器から減衰信号波が送信される。前記信号処理装置は、
前記受信装置から与えられる前記減衰信号波の受信信号
より、前記送信装置及び受信装置を含む系の正常及び異
常を判定する。

【０００７】前記信号処理装置は、好ましくは、前記信
号波が前記航空機の影響を受けたときの受信波形のサン
プリングデ−タと前記航空機の影響を受けないときの定
常受信波形のデ−タとのパタ−ン相関値の時系列変化に
より前記航空機を感知する。

【０００８】前記信号処理装置は、具体的には、監視回
路を含み、前記監視回路が前記送信装置及び受信装置を
含む系の正常及び異常を判定する。

【０００９】更に具体的には、前記信号処理装置は、前
記減衰信号波の受信信号が予め定められたレベルにある
ときに、繰り返しパルス信号を前記監視回路に与える。
前記監視回路は、前記繰り返しパルス信号と、航空機感
知出力との論理積信号を出力する。

【００１０】

【作用】送波器が空間に信号波を送信し、受波器が送波
器から送信された信号波を受波するように設けられ、受
信回路が受波器から供給される信号を受信するから、走
行路を走行する航空機の有無及び形状により受波器に到
達する信号波の到達量が変化する。信号処理装置は、受
信装置から受信信号が入力され、受信信号に基づいて航
空機の進出を検出する。

【００１１】送信装置は、更に、減衰回路を含み、航空
機を感知しないタイミングで、信号処理装置から与えら
れる指令信号によって駆動され、減衰回路が駆動された
とき、送信回路から送波器に供給される信号が減衰を受
け、送波器から減衰信号波が送信される。信号処理装置
は受信装置から与えられる減衰信号波の受信信号より、
送信装置及び受信装置を含む系の正常及び異常を判定す
る。送信装置及び受信装置を含む系全体が正常に動作し
ているときは、送信装置の送波器から空間に信号波が送
信されると共に、その信号波が受信装置の受波器によっ
て受信され、その受信信号が信号処理装置に与えられ
る。もし、送信装置または受信装置の何れかに、何らか
の故障が生じた場合、減衰信号波の送信または受信が行
なわれなくなる。従って、信号処理装置により、減衰回
路を駆動し、減衰信号波の受信信号を監視することによ
り、送信装置及び受信装置を含む系の正常及び異常を判
定し、系全体が正常に動作しているか否かを監視でき
る。このため、高度の安全性が要求されるこの種の航空
機検出技術において、その要求を充分に満たし得るフェ
ールセーフ性の高い航空機検出装置を実現できる。

【００１２】上述の監視動作は、航空機を感知しない適
当なタイミングで行なわれる。したがって、本来の航空
機検出動作に影響を与えない。しかも、系の監視信号と
して、減衰信号波を用いているので、航空機検出信号と
は明確に区別して、故障監視を行なうことができる。

【００１３】信号処理装置は、受信装置から受信信号が
入力され、信号波が航空機の影響を受けたときの受信波
形のサンプリングデ−タと航空機の影響を受けないとき
の定常受信波形のデ−タとのパタ−ン相関値の時系列変
化により航空機を感知する好ましい例では、航空機のノ
−ズが進入したときのノ−ズ部分の反射波による受信波
形の乱れによりパタ−ン相関値の変化、更に航空機が進
行し、航空機の前輪が進入した時の信号波の遮断による
パタ−ン相関値の変化、及び航空機の主輪が進入した時
の信号波の遮断によるパタ−ン相関値の変化の規則性か
ら航空機の停留を検出できる。更に航空機が進行し航空
機のテ−ルが進出した時のテ−ル部分の反射波による受
信波形の乱れがなくなることによるパタ−ン相関値の変
化から航空機の進出を検出できる。

【００１４】このように、航空機の進行とともにパタ−
ン相関値が変化し、航空機のパタ−ン認識が可能になる
から、鳥、自動車または人間等の外乱の影響を受けるこ
とがなくなり、航空機を高精度で検知ができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明に係る航空機検出装置の構成を
示すブロック図である。本発明に係る航空機検出装置
は、送信装置１と、受信装置２と、信号処理装置３とを
有し、地上の走行路５を走行する航空機５を検出する。
送信装置１は、送信回路１１と、送波器１２とを有す
る。送信回路１１により送波器１２を駆動し、送波器１
２から空間に信号波Ｂ１を送信する。送信回路１１は、
信号処理装置３から与えられる送信指令信号Ｓ２が供給
されたとき、送信動作をする。信号波Ｂ１はマイクロ波
が適している。以下、信号波Ｂ１としてマイクロ波を用
いるものとして説明する。

【００１６】受信装置２は、受波器２１と、受信回路２
２とを有する。受波器２１は送波器１２から送信された
マイクロ波Ｂ１を受波するように設けられている。この
ような配置の一般的態様は、受波器２１を送波器１２と
対向させて配置することである。受信回路２２は受波器
２１から供給される信号を受信する。受信回路２２から
出力された受信信号Ｓ１が信号処理装置３に入力され
る。

【００１７】信号処理装置３は、受信装置２の受信回路
２２から受信信号Ｓ１が入力され、マイクロ波Ｂ１の受
信信号ＳＨに基づいて航空機５を検出する。信号処理装
置３は、通常は、マイクロコンピュータで構成される。
信号処理装置３の好ましい例は、マイクロ波が航空機５
の影響を受けたときの受信波形のサンプリングデ−タと
航空機５の影響を受けないときの定常受信波形のデ−タ
とのパタ−ン相関値の時系列変化により航空機５を感知
するタイプである。かかる感知技術は、特開平５ー２１
７１００号公報に開示されており、詳細は後述される。

【００１８】送信装置１は、更に、減衰回路１３を含
む。減衰回路１３は、航空機５を感知しないタイミング
で、信号処理装置３から与えられる減衰指令信号Ｓ３に
よって駆動される。減衰回路１３は、航空機感知動作が
終了した後または航空機感知信号が所定の時間を超えて
出力されなかったようなサイクルもしくはタイミングで
駆動される。減衰回路１３が駆動されたとき、送信回路
１１から送波器１２に供給される信号が減衰を受け、送
波器１２から減衰されたマイクロ波Ｂ２が送信される。
減衰指令信号Ｓ３が与えられていない状態では、送信回
路１１から出力された信号は、減衰を受けることなく、
送波器１２に供給され、通常の航空機検出動作が行なわ
れる。

【００１９】信号処理装置３は、受信装置２から与えら
れる減衰されたマイクロ波Ｂ２の受信信号ＳＬより、送
信装置１及び受信装置２を含む系の正常及び異常を判定
する。信号処理装置３は、通常は、マイクロコンピュー
タで構成される。

【００２０】上述のように、送波器１２が空間にマイク
ロ波を送信し、受波器２１が送波器１２から送信された
マイクロ波を受波するように設けられているから、送波
器１２から受波器２１に到達するマイクロ波の到達量が
走行路５を走行する航空機５の有無及び位置により変化
する。

【００２１】信号処理装置３には、受信装置２から航空
機５の有無及び位置に応じて変化する受信信号Ｓ１が入
力されるので、信号処理装置３はこの受信信号Ｓ１に基
づいて航空機５を検出できる。

【００２２】しかも、送信装置１は、減衰回路１３を含
む。減衰回路１３は、航空機５を感知しないタイミング
で、信号処理装置３から与えられる減衰指令信号Ｓ３に
よって駆動される。減衰回路１３が駆動されたとき、送
信回路１１から送波器１２に供給される信号が減衰を受
け、送波器１２から減衰されたマイクロ波Ｂ２が送信さ
れる。信号処理装置３は受信装置２から与えられる減衰
されたマイクロ波Ｂ２の受信信号ＳＬより、送信装置１
及び受信装置２を含む系の正常及び異常を判定する。

【００２３】送信装置１及び受信装置２を含む系全体が
正常に動作しているときは、送信装置１の送波器１２か
ら空間にマイクロ波Ｂ２が送信されると共に、そのマイ
クロ波Ｂ２が受信装置２の受波器２１によって受信さ
れ、その受信信号ＳＨが信号処理装置３に与えられる。

【００２４】もし、送信装置１または受信装置２の何れ
かに、何らかの故障が生じた場合、減衰されたマイクロ
波Ｂ２の送信または受信が行なわれなくなる。従って、
信号処理装置３により、航空機５を感知しない適当なサ
イクルまたはタイミングで、減衰回路１３を駆動し、そ
のとき得られる減衰されたマイクロ波Ｂ２の受信信号Ｓ
Ｌを監視することにより、送信装置１及び受信装置２を
含む系の正常及び異常を判定し、系全体が正常に動作し
ているか否かを監視できる。このため、高度の安全性が
要求されるこの種の航空機検出技術において、その要求
を充分に満たし得るフェールセーフ性の高い航空機検出
装置を実現できる。

【００２５】しかも、系の監視信号として、減衰された
マイクロ波Ｂ２を用いているので、定常動作とは明確に
区別して、故障監視を行なうことができる。

【００２６】図２は送信装置１の具体的な回路図を示し
ている。減衰回路１３は抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３による抵抗
減衰回路１３１と、切換回路１３２とを含んでいる。抵
抗減衰回路１３１は切換回路１３２を通して送信される
信号を減衰させる。切換回路１３２は、概念的には、２
つの接点ＳＷ１及びＳＷ２を有している。接点ＳＷ１及
びＳＷ２は一端が互いに接続されている。接点ＳＷ１の
他端は抵抗減衰回路１３１の入力端に接続され、接点Ｓ
Ｗ２の他端は、抵抗減衰回路１３１をバイパスして、送
波器側に導かれる。切換回路１３２は、例えばＰＩＮダ
イオードで構成され、信号処理装置３から供給される減
衰指令信号Ｓ３によってその動作が制御される。切換回
路１３２に減衰指令信号Ｓ３が与えられていない場合
は、切換回路１３２の接点ＳＷ２がオンで、接点ＳＷ１
はオフである。従って、送信回路１１から供給される信
号Ｓ４は、抵抗減衰回路１３１による減衰作用を受ける
ことなく、送波器１２に供給される。

【００２７】これに対して、切換回路１３２に減衰指令
信号Ｓ３が与えられると、切換回路１３２の接点ＳＷ２
がオフとなり、接点ＳＷ１がオンとなる。従って、送信
回路１１から供給される信号Ｓ４は、抵抗減衰回路１３
１による減衰作用を受け、減衰された信号Ｓ５が送波器
１２に供給される。減衰の程度は、例えば−３ｄＢであ
る。

【００２８】図３は送信装置１の別の具体的な回路図を
示している。この実施例では、減衰回路１３の出力側
に、切換回路１３２と連動するもう一つの切換回路１３
３を設けてある。

【００２９】信号処理装置３は、送信装置１及び受信装
置２を含む系の正常及び異常を判定する手段として、監
視回路４を含んでいる。図４は監視回路４の具体的な回
路図である。信号処理装置３は、減衰されたマイクロ波
Ｂ２の受信信号ＳＬが予め定められたレベルにあるとき
に、繰り返しパルス信号Ｓ６を監視回路４に与える。監
視回路４は、繰り返しパルス信号Ｓ６と、航空機感知信
号Ｓ０との論理積である監視信号を出力する。図４に示
された監視回路４は、ＡＮＤゲート４１、増幅回路４
２、トランス４３、整流回路４４及びリレー４５を備え
ている。ＡＮＤゲート４１は繰り返しパルス信号Ｓ６
と、感知信号Ｓ０との論理積を出力する。ＡＮＤゲート
４１から出力される交流信号は増幅回路４２で増幅さ
れ、トランス４３を介して整流回路４４に入力される。
そして、整流出力によってリレー４５を励磁する。感知
信号Ｓ０は、航空機５を感知しないタイミングでは、論
理値１であるものとする。

【００３０】次に、図５を参照して、図１〜図４に示し
た実施例の動作を説明する。説明の簡単化のために、図
５（ａ）に示すように、航空機５の感知が行なわれなく
なるのとほぼ同時に、信号処理回路３から出力される感
知信号Ｓ０が航空機無しを示す論理値１になるものとす
る。航空機無しになった時から、例えばＴ１時間を経過
したとき、信号処理装置３から減衰回路１３に減衰指令
信号Ｓ３が与えられる（図５（ｂ））。減衰指令信号Ｓ
３が減衰回路１３に供給されると、切換回路１３２（及
び１３３）の接点ＳＷ１がオン、接点ＳＷ２がオフとな
り、送信回路１１から出力される信号Ｓ４が接点ＳＷ１
を通って抵抗減衰回路１３１に与えられ、抵抗減衰回路
１３１を通過する際に所定の減衰（例えば−３ｄＢ）を
受ける。減衰された信号Ｓ５が送波器１２に供給され、
送波器１２から減衰された信号波Ｂ２が送信される。

【００３１】減衰された信号波Ｂ２が受波器２１によっ
て受信され、受波器２１の出力信号が受信装置２に供給
され、受信装置２から信号処理装置３に減衰された受信
信号ＳＬが供給される。

【００３２】信号処理装置３は入力された受信信号ＳＬ
が所定のレベルにあるか否かを検定する。そして、所定
のレベルにあると判断したとき、減衰チェック信号Ｓ８
（図５（ｄ））を生成する。この減衰チェック信号Ｓ８
が生成されたとき、信号処理装置３は繰り返しパルス信
号Ｓ６（図５（ｅ））を、監視回路４のＡＮＤゲート４
１に供給する。ＡＮＤゲート４１のもう一つの入力端に
は、航空機５を感知しないタイミングで論理値１となる
感知信号Ｓ０が供給されているから、ＡＮＤゲート４１
の入力論理条件が整い、ＡＮＤゲート４１からＡＮＤ出
力信号Ｓ７が得られる（図５（ｆ））。ＡＮＤ出力信号
Ｓ７は増幅回路４２によって増幅された後、トランス４
３を経て伝送され、整流回路４４による整流作用を受け
る。そして、整流回路４４の整流出力によってリレー４
５が励磁され、リレー４５の接点４５１が扛上する。接
点４５１の扛上は、送信装置１及び受信装置２を含む系
の全体が正常であることを示す信号として利用される。
その利用態様は種々考えられる。例えば、後で説明する
航空機誘導表示装置において、誘導灯またはストップバ
ー灯を、フェールセーフを確保できる方向に点灯させま
たは点灯させないための信号として、利用することがで
きる。

【００３３】送信装置１及び受信装置２を含む系内に故
障を生じた場合、繰り返しパルス信号Ｓ６が生成されな
いから、監視回路４の最終段のリレー４５が励磁され
ず、そのためリレー４５の接点４５１は落下したままで
ある。航空機５が感知されないタイミングであることを
示す感知信号Ｓ０が論理値１であるにもかかわらず、リ
レー４５の接点４５１が落下したままであることから、
送信装置１及び受信装置２を含む系内に故障を生じてい
ることを感知できる。

【００３４】通常の航空機検出動作において、好ましく
は、信号処理装置３は、受信装置２から受信信号ＳＨが
入力され、マイクロ波が航空機５の影響を受けたときの
受信波形のサンプリングデ−タと航空機５の影響を受け
ないときの定常受信波形のデ−タとのパタ−ン相関値の
時系列変化により航空機５を感知する。かかる感知技術
は、特開平５ー２１７１００号公報に開示されている。
図６は特開平５ー２１７１００号公報に記載された受信
回路２２の構成を示すブロック図である。

【００３５】受信回路２２は、変調回路２２１と、検波
回路２２２と、増幅回路２２３と、対数検波回路２２４
と、Ａ／Ｄ変換回路２２５とを含んで構成され得る。変
調回路２２１は変調信号が入力され、高周波のマイクロ
波を低周波信号で変調する。具体的には、チョッパ、ミ
クサ等が使用される。検波回路２２２は変調されたマイ
クロ波を検波し、増幅回路２２３は検波された復調波を
増幅し、対数検波回路２２４は復調波を対数的に変化す
る直流信号に変換して受信波形ＡＷを得る。

【００３６】Ａ／Ｄ変換器２２５は、所定の時間内の受
信波形ＡＷをサンプル数ｎでサンプリングし、サンプリ
ングデ−タＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）を信号処理装置３に供給
する。

【００３７】信号処理装置３は、所定の時間内の受信波
形ＡＷをサンプリングし、マイクロ波Ｂ１が航空機５に
よる影響を受けたときの受信波形ＡＷのサンプリングデ
−タと航空機５による影響を受けないときの定常受信波
形ＲＷのデ−タとのパタ−ン相関値の時系列変化により
航空機５の進入、停留、進出を判断する。

【００３８】信号処理装置３は、航空機５による影響を
受けないときの定常受信波形ＲＷのデ−タＲｉ（ｉ＝１
〜ｎ）を記憶しており、サンプリングデ−タＡｉとデ−
タＲｉとのパタ−ン相関値を求める。デ−タＲｉは固定
されたデ−タまたはサンプリングデ−タから自動的に修
正されたデ−タが用いられる。

【００３９】図７は航空機の走行によって得られる具体
的な受信波形を示す図である。図のデ−タは、航空機５
としてボ−イング７４７型機を用い、走行路６の幅を８
０メ−トル、送波器１２及び受波器２１の高さを航空機
５の車輪の高さ内に設定した場合の受信波形を示してい
る。受信復調波は対数検波回路２２４に入力される前の
波形である。受信波形ＡＷは対数検波回路２２４の出力
波形を示している。

【００４０】航空機５のノ−ズが進入するとノ−ズ部分
からの反射波が受波器２１に受信され、受信波形ＡＷに
乱れが生ずる。航空機５が進行し前輪が進入すると、マ
イクロ波Ｂ１が前輪に遮断され、受信波形ＡＷは約３０
ｄＢ低下する。航空機５が進行しエンジン部分が進入す
ると、エンジン部分でマイクロ波Ｂ１が部分的に遮断さ
れ、受信波形ＡＷは約１０ｄＢ低下する。航空機５が進
行し主輪が進入すると、マイクロ波Ｂ１が主輪に遮断さ
れ、受信波形ＡＷは約５０ｄＢ低下する。航空機５が進
行しテ−ル部分が進出すると、テ−ル部分からの反射波
がなくなり、受信波形ＡＷの乱れがなくなる。

【００４１】受信回路２２は、検波回路２２４がマイク
ロ波Ｂ１を検波した受信波形ＡＷを出力し、信号処理装
置３が所定の時間内の受信波形ＡＷをサンプリングし、
マイクロ波Ｂ１が航空機５による影響を受けたときの受
信波形ＡＷのサンプリングデ−タＡｉと、航空機５によ
る影響を受けないときの定常受信波形ＲＷのデ−タＲｉ
とのパタ−ン相関値の時系列変化により航空機５の進
入、停留、進出を判断するようになっているから、航空
機５のノ−ズ部分が進入するとノ−ズ部分からの反射波
による受信波形ＡＷの乱れによりパタ−ン相関値が変化
し、航空機５の進入を検出できる。航空機５が進行し、
航空機５の前輪が進入した時のマイクロ波Ｂ１の遮断に
よるパタ−ン相関値の変化、及び、航空機５の主輪が進
入した時のマイクロ波Ｂ１の遮断によるパタ−ン相関値
の変化の規則性から航空機５の停留を検出できる。航空
機５が進行し航空機５のテ−ル部分が進出した時のテ−
ル部分の反射波による受信波形ＡＷの乱れがなくなるこ
とによるパタ−ン相関値の変化から航空機５の進出を検
出できる。

【００４２】このように、航空機５の進行とともに時系
列的にパタ−ン相関値が変化し、航空機５のパタ−ン認
識が可能になるから、鳥、自動車または人間等の外乱の
影響を受けることがなくなり、しかも、遅延時素をもた
せる必要もなくなるので、高精度の航空機検知ができ
る。

【００４３】図８はパタ−ン相関値による具体的な波形
検定の概念を示す図である。図において、Ａｉは受信波
形ＡＷのサンプリングデ−タ、Ｒｉは定常受信波形ＲＷ
のデ−タである。波形検定は、所定の時間Ｔ毎に、受信
波形ＡＷと定常受信波形ＲＷとのパタ−ン相関値を計算
することによって行ない、図ではその一つを示してい
る。デ−タＲｉは所定の時間Ｔにおいて受信波形ＡＷの
平均値に対する標準偏差の少ないものでなる。具体的に
は、航空機５を検出する前の段階として（１）式で与え
られる定常波形検出値ＲＫを所定の時間Ｔ毎に求め、定
常波形検出値ＲＫが所定の閾値より小さい場合は当該所
定の時間Ｔのサンプリングデ−タＡｉをデ−タＲｉとし
て記憶する。即ち、デ−タＲｉは航空機５が存在しない
定常状態のサンプリングデ−タＡｉに自動的に修正され
る。 Ａi ：サンプリングデ−タ Ｌal：定常受信波形の平均値デ−タ パタ−ン相関値Ｄは、 Ｒｉ：定常受信波形のデ−タ として求める。

【００４４】これにより、受信波形ＡＷが定常受信波形
ＲＷに対して変化が大きいほどパタ−ン相関値Ｄが大き
くなり、パタ−ン相関値Ｄの時系列変化により航空機の
形状が認識できる。また、サンプリングデ−タＡｉとデ
−タＲｉとが航空機５の有無に対応したデ−タとなるの
で、適切なパタ−ン相関値Ｄを求めることができる。即
ち、受信波形ＡＷのサンプリングデ−タＡｉが温度影響
等でドリフトした場合、定常受信波形ＲＷのデ−タＲｉ
も追従するので、ドリフトの影響を相殺することができ
る。

【００４５】図９は図７の受信波形から得られるパタ−
ン相関値Ｄを示す図である。航空機５のノ−ズが進入す
ると、航空機５を検出しない定常状態と比較してパタ−
ン相関値Ｄが大きくなる。航空機５の前輪及び主輪が進
入した場合は、受信波形ＡＷが多きく減衰するので、パ
タ−ン相関値Ｄは最も大きくなる。航空機５のエンジン
部分が進入した場合は、エンジンン部分により部分的に
遮断されるので、パタ−ン相関値Ｄは定常状態と検出状
態との中間の値となる。航空機５のテ−ルが進出する
と、パタ−ン相関値Ｄは小さくなり定常状態となる。

【００４６】信号処理装置３は、第１の判定レベルを定
常状態のパタ−ン相関値Ｄよりも大きな値に設定し、第
２の判定レベルをエンジンン部分が進入したときのパタ
−ン相関値Ｄよりも大きな値に設定してある。パタ−ン
相関値Ｄが第１の判定レベルを超えたときに航空機５の
進入を検出し、第１の判定レベル以下となったときに航
空機５の進出を検出する。第２の判定レベルは、航空機
５の形状認識により、航空機５の進入、進出の検出を確
実度を高めるために設定してある。従って、パタ−ン相
関値Ｄが第１の判定レベルを超えたときに航空機５の進
入を検出し、第２の判定レベルを２回上下した後に第１
の判定レベル以下となったときに航空機５の進出を判定
するように構成すると、第２の判定レベルを１回しか上
下しないで第１の判定レベル以下となったときは異常と
判定できる。

【００４７】これにより、航空機５の進入を速く検出で
きるようになると共に、航空機特有のパタ−ンが検出さ
れた場合にのみ航空機５が進出したと判定するので、検
出信号の確実度が高くなり、外乱の影響を受けることが
なく、しかも、遅延時素をもたせる必要のない航空機検
出装置が得られる。

【００４８】第２の判定レベルをエンジンン部分が進入
したときのパタ−ン相関値Ｄよりも小さな値に設定し、
エンジン部分を検出するようにしても同様のことができ
る。

【００４９】更に、実施例では、送波器１２及び受波器
２１の両者を結ぶ中心線が航空機５の車輪の高さ内に入
るように設置されている。このため、前輪及び主輪が進
入したときのパタ−ン相関値Ｄを大きくすることがで
き、機種の影響を受けずに確実に航空機５を検出する航
空機検出装置が得られる。

【００５０】また、送波器１２は、半値角が５度から３
０度であるマイクロ波Ｂ１を送信する。本実施例では、
半値角が立体角で約２０度に設定されている。このた
め、受波器２１は、適切な指向性でマイクロ波Ｂ１を受
信でき、しかも航空機５からの反射波も受信できるの
で、定常状態との区別が容易になると共に、判定レベル
の設定により、航空機５のノ−ズとテ−ルの識別ができ
るようになる。

【００５１】更に、受信回路２３は、航空機５のノ−ズ
が進入したときの反射波による受信波形ＡＷの乱れによ
るパタ−ン相関値Ｄの変化から航空機の進入を検出し、
航空機５の前輪が進入したときのマイクロ波Ｂ１の遮断
によるパタ−ン相関値Ｄの変化、及び航空機５の主輪が
進入したときのマイクロ波Ｂ１の遮断によるパタ−ン相
関値Ｄの変化の規則性から航空機５の停留を検出し、航
空機５のテ−ルが進出した時の反射波による受信波形Ａ
Ｗの乱れがなくなることによるパタ−ン相関値Ｄの変化
から航空機５の進出を検出する。このため、航空機５の
形状を確認しつつ航空機５を検出する航空機検出装置が
得られる。

【００５２】図１０は本発明に係る航空機検出装置の別
の実施例の構成を示すブロック図である。図において、
図１と同一参照符号は同一性ある構成部分を示してい
る。

【００５３】本実施例は、複数の受波器２１ａ、２１ｂ
を有する場合を示している。受波器２１ａ、２１ｂのそ
れぞれは、航空機５の進行方向に間隔を隔てて設けられ
ている。かかる構成により、航空機５の検出信号が二重
系となると共に、受波器２１ａ、２１ｂのいずれが先に
航空機５の進入を検出するかによって、航空機５の進行
方向も検出できる。

【００５４】図１１は本発明に係る航空機検出装置を用
いた航空機誘導表示装置の構成を示すブロック図、図１
１はその動作を説明するタイムチャ−トである。図にお
いて、７１はストップバ−灯、７２は誘導灯、７３は第
１の航空機検出装置、７４は第２の航空機検出装置、７
５は信号処理装置、７６は誘導路、７７は滑走路、７８
は誘導領域である。第１航空機検出装置７３及び第２の
航空機検出装置７４は図１に示す航空機検出装置と同一
の構成となっている。

【００５５】ストップバ−灯７１は、誘導路７６と走行
路７７との境界部分に設けられた誘導領域７８の入口に
設けられ、点灯状態が誘導領域７８への航空機進入禁止
を表示する。ストップバ−灯７１は、点灯状態が誘導領
域７８への航空機進入禁止を表示するものであるから、
点灯状態がフェールセーフである。従って、図４に示さ
れた監視回路４は、ストップバ−灯７１の点灯回路に対
し、送信装置１及び受信装置２に故障が生じ、繰り返し
パルスＳ６が得られなくなった場合に、リレー４５の接
点４５１が落下し、落下接点によって、ストップバ−灯
７１を点灯させるように組み合わされる。

【００５６】誘導灯７２は、誘導領域７８内の航空機５
のとるべき走行経路に沿って設けられ、点灯状態が進行
許可を表示する。誘導灯７２は、点灯状態が進行許可を
表示するものであるから、消灯状態がフェールセーフで
ある。従って、図４に示された監視回路４は、誘導灯７
２の駆動回路に対し、送信装置１及び受信装置２に故障
が生じ、繰り返しパルスＳ６が得られなくなった場合
に、リレー４５の接点４５１が落下し、誘導灯７２を消
灯させるように組み合わされる。

【００５７】第１の航空機検出装置７３は、第１の送信
装置７３１と、第１の受信装置７３２とを有し、航空機
５が誘導路７６から誘導領域７８内に進入したことを検
知するものである。第１の受信装置７３２は、航空機５
が進入したと判断すると航空機「不在」から航空機「在
機」となり、航空機５が停留していると判断していると
きは航空機「在機」を維持し、航空機５が進出したと判
断すると航空機「在機」から航空機「不在」となるチェ
ックイン信号Ｓ７３を出力する。

【００５８】第２の航空機検出装置７４は、第２の送信
装置７４１と、第２の受信装置７４２とを有し、航空機
５が誘導領域７８内から滑走路７７へ抜け出たことを検
出するものである。第２の受信装置７４２は、航空機５
が進入したと判断すると航空機「不在」から航空機「在
機」となり、航空機５が停留していると判断していると
きは航空機「在機」を維持し、航空機５が進出したと判
断すると航空機「在機」から航空機「不在」となるチェ
ックアウト信号Ｓ７４を出力する。

【００５９】信号処理装置７５は、進入許可信号Ｓ７１
と、チェックイン信号Ｓ７３と、チェックアウト信号Ｓ
７４とが入力される。進入許可信号Ｓ７１は管制塔から
供給される誘導開始のための信号である。進入許可信号
Ｓ７１が与えられたｔ0 時にストップバ−灯７１を消灯
させると共に、誘導灯７２を点灯させて、航空機５を誘
導する。図４に示された監視回路４は、誘導灯７２の駆
動回路に対し、送信装置１及び受信装置２に故障が生
じ、繰り返しパルスＳ６が得られなくなった場合に、リ
レー４５の接点４５１が落下し、誘導灯７２を消灯させ
るように組み合わされるから、送信装置１及び受信装置
２に故障が生じた場合に、誘導灯７２が消灯する。これ
によりフェールセーフが確保される。

【００６０】航空機「不在」から航空機「在機」となる
チェックイン信号Ｓ７３が与えられたｔ1 時にストップ
バ−灯７１を点灯させて、後続航空機の進入禁止を表示
する。

【００６１】航空機「在機」から航空機「不在」となる
チェックアウト信号Ｓ７４が与えられたｔ4 時に誘導灯
７２を消灯させ航空機５の誘導を終了させる。管制塔は
このチェックアウト信号Ｓ７４を受けて後続航空機の進
入許可信号Ｓ７１を与えるようになる。 図４に示され
た監視回路４は、ストップバ−灯７１の点灯回路に対
し、送信装置１及び受信装置２に故障が生じ、繰り返し
パルスＳ６が得られなくなった場合に、リレー４５の接
点４５１が落下し、落下接点によって、ストップバ−灯
７１を点灯させるように組み合わされているから、送信
装置１及び受信装置２に故障が生じた場合に、ストップ
バ−灯７１が点灯する。従って、フェールセーフであ
る。

【００６２】上述したように、第１の航空機検出装置７
３及び第２の航空機検出装置７４は、所定の航空機形状
が認識された場合に航空機５の進出を判定しているか
ら、航空機「在機」から航空機「不在」となるチェック
アウト信号Ｓ７４の信頼度が高く、先行航空機を誘導中
に鳥、自動車または人間等の外乱があっても後続航空機
を誘導することのない航空機誘導表示装置が得られる。

【００６３】第２の航空機検出装置７４が航空機「在
機」のチェックアウト信号Ｓ７４を出力するときは、航
空機５から誘導灯７２を見ることはできず、誘導灯７２
の消灯は航空機５の進入禁止を表示するものであるか
ら、誘導灯７２を早期に消灯することは、ストップバ−
灯７１の故障による後続航空機に誤進入を防止する観点
から望ましい。一方、チェックアウト信号Ｓ７４の信頼
度は高いので、管制塔が航空機「在機」から「不在」と
なるチェックアウト信号Ｓ７４を得るまで後続航空機を
誘導する進入許可信号Ｓ７１を信号処理装置７５に供給
しないように構成すれば、信号処理装置７５は、航空機
「不在」から「在機」となるチェックアウト信号Ｓ７４
が供給されるｔ３時に誘導灯７２を消灯させることもで
きる。これにより、ストップバ−灯７１の点灯及び誘導
灯７２の消灯により後続航空機に対して二重の進入禁止
表示ができる。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、系
全体の故障を監視し、フェールセーフを確保できるよう
にした航空機検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る航空機検出装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明に係る航空機検出装置に含まれる減衰回
路の回路図である。

【図３】本発明に係る航空機検出装置に含まれる減衰回
路の別の例を示す回路図である。

【図４】本発明に係る航空機検出装置に含まれる監視回
路の回路図である。

【図５】図１〜図４に示した本発明に係る航空機検出装
置の動作を説明するタイムチャートである。

【図６】本発明に係る航空機検出装置に含まれる受信回
路の具体例を示すブロック図である。

【図７】航空機の走行によって得られる具体的な受信波
形を示す図である。

【図８】パタ−ン相関値による具体的な波形検定の概念
を示す図である。

【図９】図７の受信波形から得られるパタ−ン相関値を
示す図である。

【図１０】本発明に係る航空機検出装置の別の実施例の
構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明に係る航空機検出装置を用いた航空機
誘導表示装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】図１１に示す航空機誘導表示装置の動作を説
明するタイムチャ−トである。

【符号の説明】

１ 送信装置 １１ 送信回路 １２ 送波器 １３ 減衰回路 ２ 受信装置 ２１ 受波器 ２２ 受信回路 ３ 信号処理装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信装置と、受信装置と、信号処理装置と
   を有し、地上の走行路を走行する航空機を検出する航空
   機検出装置であって、 前記送信装置は、送信回路と、送波器とを有し、前記送
   信回路が前記送波器を駆動し、前記送波器が空間に信号
   波を送信し、 前記受信装置は、受波器と、受信回路とを有し、前記受
   波器が前記送波器から送信された信号波を受波するよう
   に設けられ、前記受信回路が前記受波器から供給される
   信号を受信し、 前記信号処理装置は、前記受信装置から受信信号が入力
   され、前記受信信号に基づいて前記航空機を感知し、 前記送信装置は、更に、減衰回路を含み、前記航空機を
   感知しないタイミングで、前記減衰回路が前記信号処理
   装置から与えられる指令信号によって駆動され、前記減
   衰回路が駆動されたとき前記送信回路から前記送波器に
   供給される信号に減衰を与え、前記送波器から減衰信号
   波が送信され、 前記信号処理装置は、前記受信装置から与えられる前記
   減衰信号波の受信信号より、前記送信装置及び受信装置
   を含む系の正常及び異常を判定する航空機検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された航空機検出装置で
   あって、 前記信号処理装置は、前記信号波が前記航空機の影響を
   受けたときの受信波形のサンプリングデ−タと前記航空
   機の影響を受けないときの定常受信波形のデ−タとのパ
   タ−ン相関値の時系列変化により前記航空機を感知する
   航空機検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載された航空機検
   出装置であって、 前記信号処理装置は、監視回路を含み、前記監視回路が
   前記送信装置及び受信装置を含む系の正常及び異常を判
   定する航空機検出装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載された航空機検出装置で
   あって、 前記信号処理装置は、前記減衰信号波の受信信号が予め
   定められたレベルにあるときに、繰り返しパルス信号を
   前記監視回路に与え、 前記監視回路は、前記繰り返しパルス信号と、航空機感
   知出力との論理積信号を出力する航空機検出装置。