JPH11248827A - 擬レーダ式障害物検知装置 - Google Patents

擬レーダ式障害物検知装置

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JPH11248827A
JPH11248827A JP4563898A JP4563898A JPH11248827A JP H11248827 A JPH11248827 A JP H11248827A JP 4563898 A JP4563898 A JP 4563898A JP 4563898 A JP4563898 A JP 4563898A JP H11248827 A JPH11248827 A JP H11248827A
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JP
Japan
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signal
frequency
obstacle
transmission line
transmitter
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Application number
JP4563898A
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English (en)
Inventor
Yukio Ikeda
幸雄 池田
Riyouji Matsubara
亮滋 松原
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要電力が小さく、装置構成が簡素な擬レー
ダ式障害物検知装置を提供する。 【解決手段】 道路または線路に沿わせてその両側に漏
洩伝送路を布設し、一方の漏洩伝送路より他方の漏洩伝
送路へ電波を放射して障害物を検知する擬レーダ式障害
物検知装置において、一方の漏洩伝送路1の一端へ周波
数が時間的に変化する信号を出力する送信器3を設け、
他方の漏洩伝送路2の同じ側の一端で送信器3が出力し
た信号の周波数と漏洩伝送路1,2を経由してきた信号
の周波数との差の周波数を持つ周波数差分信号を取り出
すミキサ7を設け、この周波数差分信号を解析して障害
物を検知する受信器4を設けた。漏洩伝送路1,2によ
る遅延の大きさに比例して周波数差が大きいので、周波
数分布から障害物位置が検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、漏洩伝送路から電
波を放射して障害物を検知する擬レーダ式障害物検知装
置に係り、特に、必要電力が小さく、装置構成が簡素な
擬レーダ式障害物検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鉄道においては、正常な列車運行、事故
防止のために、線路上の障害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、高速道路や一
般道路において追突事故や二重事故を防止するには、ト
ラック等からの落下物や緊急停止車両、事故車両を検知
し、後続車両に知らせることが要求される。
【0003】このような必要性から、道路上や線路上の
障害物を連続的に検知する障害物検知装置として、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
のが開発されている。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、ここでは漏洩同軸ケーブ
ル(以下、LCXという)を用いた装置について説明す
る。
【0004】図5に示されるように、障害物検知装置
は、例えば道路の一側に布設された送信LCX1と、そ
の道路の反対側に布設された受信LCX2と、送信LC
X1の一端(近端)に接続されてパルス変調された信号
を発生する信号発生器(送信器)3’と、受信LCX2
の信号発生器3’と同じ側の一端(近端)に接続されて
上記信号を受信する受信器(受信器)4’とから構成さ
れている。送信LCX1の遠端及び受信LCX2の遠端
にはそれぞれ無反射終端器が接続されている。
【0005】信号発生器3’からは、図6(a)に示さ
れるように、パルス変調された信号が発生され、送信L
CX1に入射される。このパルス状信号は、送信LCX
1の長手方向に並ぶ各スロットから順次、電波として放
射される。この電波は、送信LCX1に対向する受信L
CX2の各スロットから入射し、受信LCX2に入射し
た信号は受信器4’で受信される。
【0006】送信LCX1と受信LCX2との間に障害
物がない場合には、信号発生器3’が発生したパルス状
信号により送信LCX1から放射された電波は、スロッ
ト位置に応じた遅れ時間で受信LCX2を介して受信器
4’に受信される。この信号波形は、図6(b)に示さ
れるように、元のパルス状信号を各スロットによる遅れ
時間分順次重ね合わせたような波形になる。
【0007】障害物がある場合には、この障害物により
電波が遮蔽されるため、障害物がある位置で受信信号の
強度が低くなる。従って、図6(c)に示されるよう
に、受信信号の波形には障害物の位置に対応する時間に
強度の大小が見られる。このようにして信号波形から障
害物の位置を得ることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のように、パ
ルス状信号を送受信する方式には次のような問題点があ
る。
【0009】受信波形をそのまま利用し、受信強度の時
間的変化から障害物の有無を判断しているので、ノイズ
があると誤判断につながる。S/N比を向上させるため
には、大きな電力を送信する必要があり、このためピー
ク電力が高くなる。
【0010】また、パルスの立ち上がりを急峻にするた
めに、占有帯域幅を広くする必要があり、さらに、高周
波の信号を送受信し解析する必要があるため装置構成が
複雑になる。
【0011】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、必要電力が小さく、装置構成が簡素な擬レーダ式障
害物検知装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、道路または線路に沿わせてその両側に漏洩
伝送路を布設し、一方の漏洩伝送路より他方の漏洩伝送
路へ電波を放射して障害物を検知する擬レーダ式障害物
検知装置において、一方の漏洩伝送路の一端へ周波数が
時間的に変化する信号を出力する送信器を設け、他方の
漏洩伝送路の同じ側の一端で前記送信器が出力した信号
の周波数と前記漏洩伝送路を経由してきた信号の周波数
との差の周波数を持つ周波数差分信号を取り出すミキサ
を設け、この周波数差分信号を解析して障害物を検知す
る受信器を設けたものである。
【0013】前記送信器と前記漏洩伝送路との間に、前
記送信器の出力信号の一部を前記ミキサに分岐する分岐
手段を設け、この分岐手段から前記ミキサまでの伝送路
を設けてもよい。
【0014】前記送信器の出力信号は、少なくとも前記
漏洩伝送路を経由して前記ミキサに到達するまでの遅延
時間より長い時間をかけて周波数が直線的に変化を続け
てもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
【0016】前述したようにLCXも漏洩導波管も原理
的には同じであるから、ここではLCXを用いた装置に
ついて説明する。
【0017】図1に示されるように、本発明の擬レーダ
式障害物検知装置は、例えば道路の一側に布設された送
信LCX1と、その道路の反対側に布設された受信LC
X2と、時間的に変化する電圧信号を発生する信号発生
器5と、この電圧信号に応じて周波数が変化する信号を
送信LCX1の一端(近端)へ出力する送信器3と、こ
の送信器3の出力信号の一部を分岐する方向性結合器6
と、受信LCX2の同じ側の一端(近端)で方向性結合
器6からの信号と送信LCX1及び受信LCX2を経由
してきた信号との周波数差分信号を取り出すミキサ7
と、この周波数差分信号を解析して障害物を検知する受
信器4とから構成されている。送信LCX1の遠端及び
受信LCX2の遠端にはそれぞれ無反射終端器が接続さ
れている。方向性結合器6は、送信器3の出力信号の一
部を分岐して伝送路経由でミキサ7に送信するための分
岐手段である。
【0018】信号発生器5からは、図2(a)に示した
三角波の電圧信号が発生され、送信器3に出力される。
送信器3では、この三角波の電圧に応じて周波数が変化
する正弦波等の信号を発生し出力する。このように周波
数変調された出力信号は、図2(b)に示されるよう
に、周波数が直線的に増加したのち減少することを繰り
返す。この出力信号は、方向性結合器6を介して送信L
CX1に入射される。方向性結合器6では、出力信号の
一部を分岐して、同軸ケーブル等の伝送路を介してミキ
サ7に伝送する。
【0019】送信LCX1に入射された信号は、送信L
CX1の長手方向に並ぶ各スロットから順次、電波とし
て放射される。この電波は、送信LCX1に対向する受
信LCX2の各スロットから入射する。各スロットから
受信LCX2に入射した信号はそれぞれミキサ7に入射
する。ミキサ7には、LCXを伝搬する時間をずらせて
重畳した信号が入射されることになる。送信LCX1及
び受信LCX2は例えば、5cm間隔でスロットを有す
る。ここでは、代表的に図1に示した3箇所Xa、X
b、Xcのスロットを選んで説明すると、Xa、Xb、
Xcの各スロットを経由してミキサ7に入射される各受
信信号がそれぞれの遅延時間を有する。従って、ミキサ
7に入射する各信号の周波数の変化は、図3(a)に示
すように、時間的にずれを生じる。ここで、Saはスロ
ットXa、SbはスロットXb、ScはスロットXcに
対応する受信信号であり、Ssは方向性結合器6から得
た送信器出力信号である。LCXの遠端にあるスロット
Xcを経由した受信信号Xcが最も大きく遅延している
ことが分かる。
【0020】ミキサ7では、送信器出力信号を基準と
し、各スロット経由の受信信号との周波数差分信号を取
り出す。送信器出力信号Ss及び各受信信号Sa,S
b,Scの周波数が三角波状に変化し、それぞれに時間
的ずれがあるので、その時間的ずれに応じた周波数の差
が生じる。送信器出力信号Ssと各受信信号Sa,S
b,Scとの周波数差分信号は、図3(b)に示すよう
にそれぞれ台形波状に変化するものとなる。ここで、D
aは受信信号Sa、Dbは受信信号Sb、Dcは受信信
号Scに対応する周波数差分信号である。周波数が負に
なる領域は正に置き換えて、図3(c)の波形を得る。
【0021】図3(c)において、各台形波の平坦部に
着目すると、LCXの遠端にあるスロットXcに対応す
る周波数差分信号Dcが最も周波数が高く、LCXの近
端にあるスロットXaに対応する周波数差分信号Daが
最も周波数が低い。つまり高い周波数は遠端に、低い周
波数は近端に対応する。なお、この関係を得るために、
送信器3の出力信号は、この信号が少なくともLCXの
遠端を経由してミキサ7に到達するまでの遅延時間より
長い時間をかけて周波数が直線的に増加を続けるか又は
減少を続けるようにしておく。
【0022】受信器4は、ミキサ7が送信した周波数差
分信号を受信し、この周波数差分信号を周波数軸で解析
する。図3(a)において時間がtのときの周波数差分
信号のスペクトルを図4(a)に示す。ただし、この図
にはLCXの全長に配置された多数のスロットによるも
のを示したので、ほぼ連続的なスペクトルになってい
る。このスペクトル波形において、前述した周波数差分
信号の周波数とスロット位置との対応関係により、最高
周波数はLCXの遠端に、最低周波数はLCXの近端
に、その間の周波数はLCXの途中の位置に対応付ける
ことができる。
【0023】送信LCX1と受信LCX2との間の道路
上に障害物がある場合には、その障害物位置で電波が遮
蔽されるので、その障害物位置に対応した遅延時間を持
つ信号の受信強度が減少する。時間がtのときの周波数
差分信号のスペクトルにおいては、その障害物位置に対
応した周波数を持つ信号の受信強度が減少する。即ち、
受信器4が解析したスペクトルは、図4(b)に示され
るように、障害物位置に対応した周波数において信号強
度が減少したものとなる。従って、信号強度が減少した
周波数から障害物位置を判定することができる。
【0024】本発明では、送信器3の出力信号に連続波
を用いているため大きなピーク電力を必要としない。ま
た、送信信号と受信信号との周波数の差分を周波数とす
る信号を取り出しているため、受信器4で扱う信号が低
周波となり、装置構成を簡素にすることができる。
【0025】なお、上記実施形態では、信号発生器5か
ら三角波を発生させて周波数を変化させたが、周波数と
位置との対応付けが可能な周波数変化が得られるもので
あれば、同様の効果を得ることができる。
【0026】次に、ミキサ7により周波数差分信号を取
り出す原理ついて説明する。
【0027】異なる周波数ω1 ,ω2 を有する2つの信
号I1 ,I2 があるとき、両方の周波数の差の周波数ω
1 −ω2 を有する信号ΔIを周波数差分信号とする。
【0028】I1 =I01cos(ω1 t) I2 =I02cos(ω2 t) ΔI=Isin(ω1 −ω2 )t ミキサ7としてダイオードを使用した場合、次のような
動作となる。ダイオードに電圧vを印加すると、流れる
電流iは、 i=a0 v+a1 2 +… (a0 ,a1 ,…は定数) で表される。今、印加する電圧vをv1 cos(ω
1 t)+v2 cos(ω2 t)とすると、v2 の項か
ら、
【0029】
【数1】
【0030】が得られる。従って、ダイオードの出力か
ら、周波数ω1 −ω2 を有する周波数差分信号を取り出
すことができる。
【0031】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0032】(1)送信器の出力信号を大きな電力で送
信する必要がない。
【0033】(2)送信信号と受信信号との周波数の差
分を周波数とする信号を取り出しているため、受信器で
扱う信号が低周波となり、装置構成を簡素にすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す擬レーダ式障害物検
知装置のブロック図である。
【図2】本発明における、(a)信号発生器の電圧信
号、(b)送信器の出力信号周波数の波形図である。
【図3】本発明における、(a)ミキサに入射する受信
信号、(b)送信器出力信号と各受信信号との周波数の
差分、(c)ミキサが取り出す周波数差分信号の波形図
である。
【図4】本発明における、(a)障害物がない場合、
(b)障害物がある場合に受信器が解析したスペクトル
の波形図である。
【図5】従来の擬レーダ式障害物検知装置のブロック図
である。
【図6】従来における(a)送信信号、(b)及び
(c)受信信号の波形図である。
【符号の説明】
1 送信LCX 2 受信LCX 3 送信器 4 受信器 5 信号発生器 6 方向性結合器 7 ミキサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 道路または線路に沿わせてその両側に漏
    洩伝送路を布設し、一方の漏洩伝送路より他方の漏洩伝
    送路へ電波を放射して障害物を検知する擬レーダ式障害
    物検知装置において、一方の漏洩伝送路の一端へ周波数
    が時間的に変化する信号を出力する送信器を設け、他方
    の漏洩伝送路の同じ側の一端で前記送信器が出力した信
    号の周波数と前記漏洩伝送路を経由してきた信号の周波
    数との差の周波数を持つ周波数差分信号を取り出すミキ
    サを設け、この周波数差分信号を解析して障害物を検知
    する受信器を設けたことを特徴とする擬レーダ式障害物
    検知装置。
  2. 【請求項2】 前記送信器と前記漏洩伝送路との間に、
    前記送信器の出力信号の一部を分岐する分岐手段を設
    け、この分岐手段から前記ミキサまでの伝送路を設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の擬レーダ式障害物検知
    装置。
  3. 【請求項3】 前記送信器の出力信号は、少なくとも前
    記漏洩伝送路を経由して前記ミキサに到達するまでの遅
    延時間より長い時間をかけて周波数が直線的に変化を続
    けることを特徴とする請求項1又は2記載の擬レーダ式
    障害物検知装置。
JP4563898A 1998-02-26 1998-02-26 擬レーダ式障害物検知装置 Pending JPH11248827A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7302228B2 (en) 2002-06-25 2007-11-27 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Wireless communication system
JP2010151517A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 障害物監視装置
JP2010234842A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Mitsubishi Electric Corp 支障物検知システムおよび支障物検知装置
JP2020180837A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 三菱電機株式会社 電磁シールド監視装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7302228B2 (en) 2002-06-25 2007-11-27 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Wireless communication system
US7499672B2 (en) 2002-06-25 2009-03-03 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Wireless communication system
JP2010151517A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 障害物監視装置
JP2010234842A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Mitsubishi Electric Corp 支障物検知システムおよび支障物検知装置
US8354848B2 (en) 2009-03-30 2013-01-15 Mitsubishi Electric Corporation Obstacle detecting system and obstacle detecting device
JP2020180837A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 三菱電機株式会社 電磁シールド監視装置

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