(57)【要約】【課題】安価な装置で確実に航空機の位置を検知できる航空機位置検知装置を提供することにある。【解決手段】ＧＰＳ信号を受信するアンテナ１０と、ＧＰＳ信号の受信強度に基づいて移動体の存在を検知する移動体有無検知部７と、移動体から発せられる振動を検知する振動センサ１３と、振動信号に基づいて移動体が航空機であると判定する移動体種別判定部９を備える。【選択図】図１
2006202298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信する地中に埋設されたアンテナを具備する複数の移動体検知器と、前記アンテナによって受信されるＧＰＳ衛星情報のうち仰角及びＧＰＳ信号の受信強度を検出し、該抽出された電波の受信強度が急激に低下する前の遅延された受信強度と設定された第一閾値とを比較して建物による電波遮断のないＧＰＳ衛星を選択するとともに、前記検出した仰角から移動体の検知に用いる仰角の大きいＧＰＳ衛星を選択し、該選択された前記ＧＰＳ衛星が発信した電波の受信強度と遅延された受信強度との差から受信強度の低下量を求め、該低下量が設定された第一基準値以上であれば移動体が前記体検知器の上方に移動体が存在することを判定する移動体有無検知手段と、前記移動体検知器に具備され移動体から発せられる振動を検知して振動信号を出力する振動センサと、前記移動体有無検知手段により前記移動体検知器の上方に移動体が存在すると判断された場合に前記振動センサから出力される振動信号の特性に基づいて前記移動体が航空機であるか否かを判定する移動体種別判定手段とを有し、前記移動体種別判定手段が前記移動体は航空機であると判定した場合に航空機を検知したことを示す信号を出力する移動体検知器と、前記移動体検知器から出力される航空機を検知したことを示す信号に基づいて航空機の位置を検知する航空機位置検知手段と、前記移動体検知器から前記航空機位置検知手段に航空機を検知したことを示す信号を伝送する伝送手段とを備えたことを特徴とする航空機位置検知装置。
【請求項２】
前記移動体種別判定手段は、前記振動信号の実効値と予め設定された設定値とを比較して、前記実効値の方が大きい場合に前記移動体が航空機であると判定することを特徴とする請求項１記載の航空機位置検知装置。
【請求項３】
前記移動体種別判定手段は、前記振動信号から得られる周波数特性を予め設定されたセンサ固有周波数特性で正規化する周波数特性正規化手段と、前記周波数特性正規化手段により得られた正規化周波数特性における複数の周波数帯の実効値の比から前記振動信号の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、前記特徴量抽出手段において抽出された特徴量が予め設定された閾値よりも大きい場合に前記移動体が航空機であることを示す信号を出力する比較手段とを有することを特徴とする請求項１記載の航空機位置検知装置。
【請求項４】
前記移動体検知器は、前記アンテナによって受信される複数のＧＰＳ信号の受信強度が変化する順序に基づいて、前記移動体の進行方向を検知する移動体進行方向判定手段を有することを特徴とする請求項１記載の航空機位置検知装置。
【請求項５】
前記アンテナ及び前記振動センサは、航空機の通路に埋設されることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の航空機位置検知装置。
【請求項６】
ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信する地中に埋設されたアンテナと、前記アンテナによって受信されるＧＰＳ衛星情報のうち仰角及びＧＰＳ信号の受信強度を検出し、該抽出された電波の受信強度が急激に低下する前の遅延された受信強度と設定された第一閾値とを比較して建物による電波遮断のないＧＰＳ衛星を選択するとともに、前記検出した仰角から移動体の検知に用いる仰角の大きいＧＰＳ衛星を選択し、該選択された前記ＧＰＳ衛星が発信した電波の受信強度と遅延された受信強度との差から受信強度の低下量を求め、該低下量が設定された第一基準値以上であれば移動体が前記体検知器の上方に移動体が存在することを判定する移動体有無検知手段と、前記移動体から発せられる振動を検知して振動信号を出力する振動センサと、前記移動体有無検知手段により前記移動体検知器の上方に移動体が存在すると判断された場合に前記振動センサから出力される振動信号の特性に基づいて前記移動体が航空機であるか否かを判定する移動体種別判定手段とを備えたことを特徴とする移動体検知器。
【請求項７】
表示画面を有し、前記表示画面上に空港内における航空機の位置と航空機以外の車両の位置とを異なる印で表示する表示装置を具備することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の航空機位置検知装置。
【請求項８】
ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号をアンテナで受信し、前記アンテナによって受信されたＧＰＳ衛星情報のうち仰角及びＧＰＳ信号の受信強度を検出し、該抽出された電波の受信強度が急激に低下する前の遅延された受信強度と設定された第一閾値とを比較して建物による電波遮断のないＧＰＳ衛星を選択するとともに、前記検出した仰角から移動体の検知に用いる仰角の大きいＧＰＳ衛星を選択し、該選択された前記ＧＰＳ衛星が発信した電波の受信強度と遅延された受信強度との差から受信強度の低下量を求め、該低下量が設定された第一基準値以上であれば移動体が前記体検知器の上方に移動体が存在することを判定し、振動センサにより前記移動体から発せられる振動を検知して振動信号を出力し、前記移動体有無検知手段により前記移動体検知器の上方に移動体が存在すると判断された場合に移動体種別判定手段により前記振動センサから出力される振動信号の特性に基づいて前記移動体が航空機であるか否かを判定することを特徴とする移動体検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空港において地上を走行する航空機の位置を検知する航空機位置検知装置に係り、特に、安価な装置で確実に航空機の位置を検知できる航空機位置検知装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の航空機位置検知装置については、国際公開Ｗ０９７／０４３３７号公報に記載されている。この従来技術には、移動体が走行する通路に格子状に配置された複数の移動体検知器を設け、移動体を検知した移動体検知器の配置に基づいて移動体の形状を検出することが記載されている。
【０００３】
この従来技術によれば、航空機と作業車両との形状の違いから航空機を検知することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、航空機が走行する通路に多数の移動体検知器を設置する必要があり、コストが上昇するという問題があった。また、多数の移動体検知器の情報を統合して航空機を検知するために、情報の伝送量が多く、伝送可能な情報量が少ない情報伝送手段（例えば電力線搬送等）を用いる場合には、航空機の検知が遅れることも考えられる。
【０００５】
本発明の目的は、安価な装置で確実に航空機の位置を検知できる航空機位置検知装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の特徴は、アンテナによって受信されるＧＰＳ信号の受信強度の変化に基づいて移動体の存在を検知すると共に、移動体から発せられる振動を検知して振動に基づいて移動体が航空機であるか判定して、移動体が航空機であると判定した場合に航空機を検知したことを示す信号を出力する複数の移動体検知器と、複数の移動体検知器から出力される航空機を検知したことを示す信号に基づいて航空機の位置を検知する航空機位置検知手段と、複数の移動体検知器から航空機位置検知手段に航空機を検知したことを示す信号を伝送する伝送手段とを備えたことにある。
【０００７】
検知された移動体が航空機であるか否かを移動体から発せられる振動に基づいて判定するため、航空機が走行する通路に多数の移動体検知器を設置する必要がなく、安価な装置で航空機の位置を検知できる。また、航空機から発せられる振動はその他の車両から発せられる振動とは異なる特性を有しているため、振動に基づいて判定を行うことによって確実に航空機の位置を検知できる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、移動体が振動センサを具備する移動体検知機の上方に存在するか否かを判定し、移動体が振動センサの上方に存在する場合の振動特性の解析により航空機と車両とを判別でき、安価な装置で確実に航空機の位置を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１０】
（実施例１）
図１は、本発明の好適な一実施例である航空機位置検知装置を示す。なお、本実施例の航空機位置検知装置は、埋設された複数の移動体検知器を用いて、空港の誘導路やエプロン等の航空機が走行する通路における航空機及びその他の車両（以下、作業車両という）の位置を検知するものである。
【００１１】
図１において、交流電源１は、電力線２，トランス３ａ〜３ｎ及び情報送信部４ａ〜４ｎを介してランプ６ａ〜６ｎに交流電力を供給し、ランプ６ａ〜６ｎを点灯させる。なお、ランプ６ａ〜６ｎは、航空機の誘導路等に埋設されて航空機の誘導に用いられるものであって、点灯・消灯の制御方法については既にいくつかの方法が知られている。
【００１２】
交流電源１から出力された交流電力は、移動体検知器５ａ〜５ｎにも供給される。移動体検知器５ａ〜５ｎは、航空機の誘導路等に複数埋設され、上方に航空機或いは作業車両が存在するかを検知するためのものである。移動体検知器５ａにおいて、入力された交流電力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１６により交流電力から直流電力に変換された後、移動体種別判定部９，移動体有無検知部７のＧＰＳ用受信器１１及び移動体有無判定部１２，振動検出部８の振動センサ１３，増幅器１４及び振動特性解析部１５のそれぞれに供給され、各構成は供給された電力により駆動する。なお、本実施例では、移動体検知器５ａ〜５ｎのうち移動体検知器５ａについて説明するが、その他の移動体検知器も同様の構成である。
【００１３】
まず、移動体有無検知部７について説明する。移動体有無検知部７において、アンテナ
１０は、複数のＧＰＳ衛星から発信される電波を受信するアンテナであり、受信した電波を信号にしてＧＰＳ用受信器１１に出力する。ＧＰＳ用受信器１１は、入力された信号に含まれるＧＰＳ航法データをデコードし、各ＧＰＳ衛星毎に衛星の情報を整理する。なお、ＧＰＳ航法データとは、各々のＧＰＳ衛星がもつ固有のデータで、ＧＰＳ衛星の個別認識番号，アンテナが設置された位置からの見掛けの仰角（以下、仰角という），同じく見掛けの方位角（以下、方位角という），電波の受信強度(以下、受信強度という)等の情報を含む。ＧＰＳ用受信器１１は、ＧＰＳ衛星毎に整理した上記の衛星情報を移動体有無判定部１２に出力する。なお、ＧＰＳ用受信器１１におけるＧＰＳ航法データの処理については、特開昭63−191880号公報等に記載されているとおり一般に知られているため、詳細な説明は省略する。
【００１４】
移動体有無判定部１２は、入力された衛星情報に基づいて、移動体検知器５ａ（具体的にはアンテナ１０）の上方に移動体が存在するか否かを判定し、その判定結果を移動体種別判定部９に出力する。
【００１５】
図２は、移動体有無判定部１２の構成を示す。移動体有無判定部１２に入力された衛星情報は、データ分配部２１に入力される。データ分配部２１は、入力された衛星情報のうち仰角及び受信強度を、移動体到来検知部２２ａ〜２２ｎ及び移動体離脱検知部２３ａ〜２３ｎに出力するが、その際、衛星情報に含まれるＧＰＳ衛星の個別認識番号に基づいて、各ＧＰＳ衛星に対応する移動体到来検知部２２ａ〜２２ｎ及び移動体離脱検知部２３ａ〜２３ｎにそれぞれ仰角および受信強度を出力する。すなわち、移動体到来検知部２２ａ〜２２ｎ及び移動体離脱検知部２３ａ〜２３ｎは、ＧＰＳ衛星の数に合わせて設けられており、予め各々１つのＧＰＳ衛星に対応づけられている。
【００１６】
図３は、移動体到来検知部２２ａの構成を示す。なお、その他の移動体到来検知部も同様の構成である。移動体到来検知部２２ａに入力された仰角と受信強度はデータ分別部
３１に入力され、データ分別部３１はこの２つのデータを分別し、受信強度は受信強度低下検知部３２および衛星データ使用評価部３３へ、仰角は衛星データ使用評価部３３へ、それぞれ出力する。
【００１７】
受信強度低下検知部３２の構成を図５に示す。受信強度低下検知部３２において、データ分別部３１から入力された受信強度は、ＬＰＦ（低域濾波器）５１を通して比較器５２，５３へ入力される。なお、ＬＰＦ５１はノイズをカットするために設けられている。
【００１８】
比較器５２は、遅延回路を有しており、遅延回路により遅れを持たせた受信強度と、遅延回路を通さない受信強度との差を演算する。つまり、遅延回路により受信強度に遅れ
（本実施例では１秒の遅れ）を持たせることによって、現在の受信強度と１秒前の受信強度との差を演算する。この差から受信強度が低下したか否かを判定し、受信強度が低下した場合には、その差つまり受信強度の低下量を求め、予め設定された第一基準値と比較する。比較した結果、強度低下量が第一基準値以上であった場合には「１」を、強度低下量が第一基準値以下であった場合には「０」を出力する。なお、第一基準値は、ＧＰＳ衛星の電波が移動体により遮断された場合における受信強度の低下量の最低限の値が設定される。この最低限の値はアンテナの設置状況により変化するため、実験により求められる。
【００１９】
一方、比較器５３も遅延回路を有しており、遅延回路により遅れ（本実施例では１秒の遅れ）を持たせた受信強度と予め設定された第一閾値とを比較する。比較した結果、１秒前の受信強度が予め設定された第一閾値以上であった場合に「１」を、第一閾値以下であった場合に「０」を出力する。ここで、第一閾値として設定される値について説明する。ＧＰＳ衛星は常に動いているため、あるときは電波を受信できていたＧＰＳ衛星でも、時間が経つと、建物等の障害物により電波が遮断される位置に移動してしまうことがある。その場合には、受信強度はある値まで徐々に低下した後、急激に低下することがわかった。このようにＧＰＳ衛星の移動によっても受信強度は低下するので、このＧＰＳ衛星の移動による受信強度の低下と、移動体の到来による受信強度の低下とを区別する必要がある。そのために、第一閾値として、ＧＰＳ衛星の移動により受信強度が下がる場合において受信強度が急激に低下する１秒前の受信強度の値を設定する。この受信強度の値は、アンテナの設置状況によって変化するため、実験によって求める。また、この受信強度の値はＧＰＳ衛星毎に異なるため、各ＧＰＳ衛星毎に適切な値を設定するか、或いは、最も大きな値を共通に設定する。
【００２０】
ＡＮＤ回路５４は、比較器５２，５３の出力信号を入力し、両者が「１」のときに「１」を、両者或いはどちらか一方が「０」のときに「０」を出力する。ＡＮＤ回路５４の出力信号は、受信強度低下検知部３２の検知結果として信号保持部３４に出力される。この受信強度低下検知部３２によれば、移動体の到来によって受信強度が低下したときに「１」が出力される。
【００２１】
ここで、ＧＰＳ衛星の移動（建物等により電波が遮断される場合）により受信強度が低下する場合における受信強度低下検知部３２の動作を説明する。前述したように、ＧＰＳ衛星の移動により受信強度が低下する場合、ある値までは受信強度が徐々に低下するが、その時の低下量は比較器５２に設定された第一基準値を超えるほど大きくはないので、比較器５２の出力が「０」となる。よって、比較器５３の出力に関わらず、ＡＮＤ回路５４の出力は「０」となる。また、受信強度が徐々に低下して第一閾値すなわち受信強度が急激に低下する１秒前の値に達すると、比較器５３の出力が「０」となる。よって、受信強度の急激な低下により比較器５２の出力が「１」となっても、その時には比較器５３の出力が「０」となっているので、ＡＮＤ回路５４の出力は「０」となる。このようにＧＰＳ衛星の移動（建物等により電波が遮断される場合）により受信強度が低下する場合には、受信強度低下検知部３２の出力は「０」となる。つまり、移動体の到来により受信強度が低下する場合にのみ、受信強度低下検知部３２から「１」が出力される。
【００２２】
図３において、信号保持部３４は、受信強度低下検知部３２の出力と、移動体到来判定部２４の出力を入力し、受信強度低下検知部３２から「１」が出力されたときに、移動体到来判定部２４から「１」が出力されるまで、「１」を出力する。これは、衛星によって、移動体が到来した時に受信強度が低下するまでの時間に差があるために行う。後述するが、移動体到来判定部２４が「１」を出力するのは、移動体が到来したと判定したときである。信号保持部３４の出力は、情報伝達部３５に入力される。
【００２３】
衛星データ使用評価部３３は、受信強度と仰角に基づいて、対応する衛星が移動体検知に適しているか否かを評価する。図６に衛星データ使用評価部３３の構成を示す。図６において、受信強度は比較器６１に入力される。比較器６１は、入力された受信強度と予め設定された第一閾値とを比較し、受信強度が第一閾値よりも小さい場合に「１」を、大きい場合に「０」を出力する。衛星データ使用評価部３３には移動体存在検知部２６の出力信号も入力されるが、この出力信号は遅延回路６２に入力される。なお、移動体存在検知部２６の出力信号は、後述するように、移動体がアンテナ１０の上方に存在しているときに「１」、移動体が存在していないときに「０」となる。遅延回路６２の出力信号は、
ＮＯＴ回路６３で反転された後、ＡＮＤ回路６４に入力される。ＡＮＤ回路６４には比較器６１の出力信号も入力され、両入力の論理積が演算される。すなわち両入力が「１」の時は「１」、両者或いはどちらか一方が「０」のときには「０」を出力する。この比較器６１，遅延回路６２，ＮＯＴ回路６３及びＡＮＤ回路６４では、移動体がアンテナ上方に存在しないにも関わらず、受信強度が低いときに「１」が出力される。すなわち、建物等の障害物により電波の一部が遮断されることにより電波の受信強度が低下している場合に「１」を出力する。
【００２４】
衛星データ使用評価部３３に入力された仰角は、比較器６５に入力される。比較器６５は仰角と第二基準値とを比較し、仰角が第二基準値よりも小さい場合に「１」、大きい場合に「０」を出力する。ここで、第二基準値として設定される値について説明する。航空機のように車体がある程度の高さに位置する移動体を検知するときには、移動体がアンテナ上方に存在する場合でも、仰角の小さいＧＰＳ衛星の電波は車体の下を通過して移動体により遮断されることなくアンテナで受信される場合がある。そのような仰角のＧＰＳ衛星からの電波は移動体検知には適していないため、除外する必要がある。よって、第二基準値には、移動体がアンテナ上部に位置する場合でも電波が検知されてしまうＧＰＳ衛星の仰角の最大値を設定する。なおこの仰角の値は、アンテナの設置状況によって異なるため、実験により求める。
【００２５】
比較器６５の出力信号と、ＡＮＤ回路６４の出力信号は、ＮＯＲ回路６６に入力される。ＮＯＲ回路６６は両入力信号が「０」の場合に「１」を出力し、入力信号のどちらか一方或いは両方が「１」の場合は「０」を出力する。なお、ＮＯＲ回路６６の出力は、衛星データ使用評価部３３の出力として情報伝達部３５へ出力される。このような衛星データ使用評価部３３により、移動体が航空機検知装置５ａ（アンテナ１０）の上方に無いにも拘わらず受信強度が第一閾値以下であった場合、或いは仰角が第二基準値よりも小さい場合に「０」が出力される。逆にどちらにも該当しない場合に「１」が出力される。なお、「０」は対応するＧＰＳ衛星が移動体検知に適さないことを示し、逆に「１」は対応するＧＰＳ衛星が移動体検知に適していることを示す。
【００２６】
図３において、信号保持部３４および衛星データ使用評価部３３の出力信号は、情報伝達部３５に入力される。情報伝達部３５は対応するＧＰＳ衛星が移動体検知に適しているか否かと、受信強度が低下したか否かの２つの情報を、移動体到来検知部２２ａの出力として移動体到来判定部２４へ出力する。なお、移動体到来検知部２２ａの出力信号は、図８に示されるような２ビットのデータとなっており、上位ビットは対応するＧＰＳ衛星が移動体検知に適しているか否か、下位ビットは受信強度が低下したか否かを示す。すなわち、「００」および「０１」は対応するＧＰＳ衛星が移動体検知に適していないことを示し、「１０」は移動体の到来を検知していないことを示す。また、「１１」は移動体の到来を検知したことを示す。なお、移動体到来検知部２２ａ以外の移動体到来検知部もそれぞれに対応する衛星についての上記情報を移動体到来判定部２４に出力する。
【００２７】
移動体到来判定部２４の構成を図１０に示す。移動体到来検知部２２ａ〜２２ｎの各出力信号は、データ抽出部１０１に入力される。データ抽出部１０１は移動体到来検知部２２ａ〜２２ｎの出力信号のうち、対応する衛星が移動体検知に適していると判定された衛星、すなわちデータの上位ビットが「１」であるものを選択し、その衛星に対応する受信強度が低下したか否かを示すデータ、すなわち下位ビットをＡＮＤ回路１０２に出力する。ＡＮＤ回路１０２は、入力された下位ビットの論理積を演算し、その結果を移動体存在検知部２６に出力する。このＡＮＤ回路１０２は、全ての入力が「１」のときに出力が「１」となる。すなわち、移動体検知に適していると判定された全ての衛星において受信強度が低下したときに移動体が到来したとして「１」が出力される。以上説明したように、移動体到来検知部２２ａ〜２２ｎおよび移動体到来判定部２４によりアンテナ１０の上方に移動体が到来したことを検知することができる。
【００２８】
次に、移動体離脱検知部２３ａ〜２３ｎについて説明する。図４は移動体離脱検知部
２３ａの構成を示す。なお、移動体離脱検知部２３ａ〜２３ｎは全て同じ構成となっている。図４において、データ分配部２１から出力された受信強度と仰角は、データ分別部
４１に入力される。データ分別部４１は、このうち受信強度を抽出し、受信強度上昇検知部４２及び衛星データ使用評価部４３へ出力する。また、受信強度上昇検知部４２には、移動体存在検知部２６の出力も入力される。
【００２９】
受信強度上昇検知部４２の構成を図７に示す。受信強度上昇検知部４２において、受信強度は比較器７１に入力される。比較器７１は、遅延回路を有しており、遅延回路により遅れを持たせた受信強度と、遅延回路を通さない受信強度との差を演算する。つまり、遅延回路により受信強度に遅れ（本実施例では１秒の遅れ）を持たせることによって、現在の受信強度と１秒前の受信強度との差を演算する。この差から受信強度が上昇したか否かを判定し、受信強度が上昇した場合には、その差つまり受信強度の上昇量を求め、予め設定された第一基準値と比較する。比較した結果、強度上昇量が第一基準値以上であった場合には「１」を、強度上昇量が第一基準値以下であった場合には「０」を出力する。
【００３０】
一方、移動体存在検知部２６の出力信号は、遅延回路７２（１秒の遅れを与える）を介してＡＮＤ回路７３に入力される。ＡＮＤ回路７３は、比較器７１及び遅延回路７２の出力信号を入力し、両入力が「１」の場合に「１」、両入力のどちらか一方或いは両方が
「０」の場合に「０」を出力する。この受信強度上昇検知部４２によれば、１秒前に移動体存在検知部２６により移動体が存在すると検知されていて、かつ受信強度が上昇したときに「１」が出力される。すなわち、移動体がアンテナ１０の上方から離脱することによって受信強度が上昇したときに、「１」が出力される。なお、アンテナ１０の上方に移動体が存在していなかった場合でも、建物等の障害物により電波が遮断されるような状態から障害物により電波が遮断されない状態へＧＰＳ衛星が移動した場合には、受信強度が上昇するが、受信強度上昇検知部７２では移動体存在検知部５６の出力が１秒前に「１」であったことを条件としているため、移動体の離脱による受信強度の上昇のみを検知できる。
【００３１】
図４において、信号保持部４４には、受信強度上昇検知部４２及び移動体離脱判定部」２５の出力信号が入力され、信号保持部４４は、受信強度上昇検知部４２から「１」が出力された場合に、移動体離脱判定部２５から「１」が出力されるまで「１」を出力する。これは、衛星によって、移動体が離脱した時の受信強度が上昇するまでの時間に差があるために行う。なお、移動体離脱判定部２５は、後述するように、移動体が離脱したと判定したときに「１」を出力する。信号保持部４４の出力は、情報伝達部４５へ出力される。
【００３２】
一方、衛星データ使用評価部４３は、入力された受信強度と予め設定された第二閾値とを比較し、受信強度が第二閾値を超える値であった場合に、対応する衛星が移動体検知に適していると評価し、情報伝達部４５へ「１」を出力する。また、受信強度が第二閾値以下であった場合に、対応する衛星が移動体検知に適していないと評価し、情報伝達部４５へ「０」を出力する。なお、本実施例では、第二閾値として０が設定される。この衛星データ使用評価部４３は、建物等の障害物によって電波が遮断されることにより電波の受信強度が０になっているＧＰＳ衛星を、移動体検知に適していないと判定するものである。
【００３３】
情報伝達部４５は、衛星が移動体検知に適しているか否かと、受信強度が上昇したか否かの２つの情報を、移動体離脱検知部２３ａの出力として移動体離脱判定部２５へ出力する。なお、移動体離脱検知部２３ａの出力信号は、図９に示されるような２ビットのデータとなっており、上位ビットは衛星が移動体検知に適しているか否か、下位ビットは受信強度が上昇したか否かを示す。すなわち、「００」および「０１」は移動体検知に適していないことを示し、「１０」は移動体の離脱を検知していないことを示す。また、「１１」は移動体の離脱を検知したことを示す。なお、移動体離脱検知部２３ａ以外の移動体離脱検知部もそれぞれに対応する衛星についての上記情報を移動体離脱判定部２５に出力する。
【００３４】
次に、移動体離脱判定部２５について説明する。図１１は、移動体離脱判定部２５の構成を示す。移動体離脱判定部２５において、移動体離脱検知部２３ａ〜２３ｎの出力信号は、データ抽出部１１１に入力される。データ抽出部１１１は、入力された情報のうち、移動体検知に適していると判定された衛星、すなわちデータの上位ビットが「１」であるものを選択し、その衛星に対応する受信強度が上昇したか否かを示すデータ、すなわち下位ビットを論理回路１１２に出力する。論理回路１１２は、入力されたＭ個の下位ビットのうち、２個以上の下位ビットが「１」であったときに、移動体が離脱したと判定して、移動体存在検知部２６に「１」を出力する。一方、入力されたＭ個の下位ビットのうち、「１」が１個以下であったときは「０」を出力する。なお、「１」はアンテナ１０の上方から移動体が離脱したことを示す。以上説明したように、移動体離脱検知部２３ａ〜２３ｎおよび移動体離脱判定部２５により、移動体がアンテナ１０の上方から離脱したことを検知できる。
【００３５】
図１２は、移動体存在検知部２６の構成を示す。移動体存在検知部２６において、移動体到来判定部２４の出力は、ＯＲ回路１２１に入力される。移動体到来判定部２４の出力が「１」となった場合、ＯＲ回路１２１の出力は「１」となる。そのとき移動体離脱判定部２５の出力は「０」であるので、ＮＯＴ回路１２２の出力は「１」となる。よって、ＡＮＤ回路１２３の出力は「１」となる。ＡＮＤ回路１２３の出力は、遅延回路１２４を介してＯＲ回路１２１に入力されているので、移動体到来判定部２４の出力が「０」に変化してもＯＲ回路１２１の出力は「１」のままであり、ＮＯＴ回路１２２の出力が「０」となってＡＮＤ回路１２３の出力が「０」とならない限り、ＯＲ回路１２１の出力は「０」とならない。移動体離脱判定部２５の出力が「１」となり、ＮＯＴ回路１２２の出力が「０」となると、ＡＮＤ回路１２３の出力は「０」となる。つまり、ＡＮＤ回路１２３は、移動体到来判定部２４より「１」が入力されてから、移動体離脱判定部２５より「１」が入力されるまでの間「１」を出力する。すなわち、アンテナ１０の上方に移動体が存在している間は「１」を、存在していないときには「０」を出力する。ＡＮＤ回路１２３の出力信号は移動体存在検知部２６および移動体有無判定部１２の出力として、移動体種別判定部９，移動体到来検知部２２ａ〜２２ｎ及び移動体離脱検知部２３ａ〜２３ｎへ入力される。
【００３６】
以上のようにして、移動体有無検知部７により到来・離脱が検知された移動体の種別を判定するために、振動検出部８は移動体による振動を検出する。振動検出部８の動作について以下説明する。
【００３７】
振動検出部８は、振動センサ１３，増幅器１４及び振動特性解析部１５からなり、移動体による振動の特性を解析して出力する。振動検出部８において、振動センサ１３は、移動体による振動を検知して増幅器１４に振動信号を出力する。増幅器１４は、入力された振動信号を増幅して振動特性解析部１５に出力する。
【００３８】
図１３は、振動特性解析部１５の構成を示す。振動特性解析部１５において、入力された振動信号は、フィルタ１３１ａ，フィルタ１３１ｂ及びＲＭＳコンバータ１３２ａにそれぞれ入力される。フィルタ１３１ａ及びフィルタ１３１ｂは、それぞれ中心周波数が
Ｆ１とＦ２（Ｆ１＜Ｆ２）に設定された１／３オクターブバンドフィルタである。なお本実施例では、周波数Ｆ１を１ｋＨｚ，周波数Ｆ２を１０ｋＨｚにそれぞれ設定する。これは、航空機に搭載されているジェットエンジンからの振動は作業車両に搭載されているエンジンと比較して、低域でのエネルギーが高いことを利用して、１ｋＨｚ前後のエネルギーと１０ｋＨｚ前後のエネルギーとの比を調べることで、航空機と作業車両とを区別するためである。
【００３９】
フィルタ１３１ａ及びフィルタ１３１ｂを通過した振動信号は、ＲＭＳコンバータ１３２ｂ及び１３２ｃに入力される。ＲＭＳコンバータ１３２ａ〜１３２ｃは、それぞれに入力された振動信号の実効値を求めて出力する。ＲＭＳコンバータ１３２ａから出力された振動信号の実効値は、比較器１３３に入力される。比較器１３３は、入力された実効値と予め設定された第三閾値とを比較し、実効値の方が大きいときに「１」、実効値の方が小さいときに「０」を出力する。なお、第三閾値は、振動センサ１３の真上に航空機が存在するときの振動信号の実効値以下で、かつ振動センサ１３の真上に作業車両が存在するときの振動信号の実効値以上の値を、実験により求めて設定する。第三閾値をそのように設定することによって、振動信号の実効値により航空機と作業車両とを判別することが可能となる。
【００４０】
ＲＭＳコンバータ１３２ｂ及びＲＭＳコンバータ１３２ｃから出力された振動信号の実効値は、比較器１３４に入力される。比較器１３４は、ＲＭＳコンバータ１３２ｂから出力された振動信号の実効値ＡをＲＭＳコンバータ１３２ｃから出力された振動信号の実効値Ｂにより割った除算値（Ａ／Ｂ）を求めて、その除算値と第三基準値とを比較し、除算値の方が大きいときに「１」、除算値の方が小さいときに「０」を出力する。なお、第三基準値は、航空機より発生する振動信号について求めた上記除算値以下で、かつ作業車両より発生する振動信号について求めた上記除算値以上の値を、実験により求めて設定する（例えば０.１ ）。第三基準値をそのように設定することによって、航空機と作業車両とを判別することが可能となる。
【００４１】
比較器１３３及び１３４の出力信号はＡＮＤ回路１３５に入力される。ＡＮＤ回路１３５は、両入力が「１」の場合に「１」、両入力のどちらか一方或いは両方が「０」の場合に「０」を出力する。つまり、振動の発生源が航空機である場合に「１」を出力する。ＡＮＤ回路１３５の出力信号は、振動特性解析部１５の出力として移動体種別判定部９に出力される。なお、振動特性解析部１５において、振動信号の実効値と、振動信号のうちの１ｋＨｚ前後の成分の実効値を１０ｋＨｚ前後の成分の実効値により割った除算値との両方を航空機の判別に用いているのは、判別の信頼性をより向上させるためである。このように、航空機の判別に航空機の振動の特性を用いることにより、少ないセンサで確実に航空機を判別することができ、コストの上昇を抑制できる。
【００４２】
図１４は、移動体種別判定部９の構成を示す。移動体種別判定部９において、移動体有無判定部１２の出力信号は、乗算器１４１に入力される。乗算器１４１は、移動体有無判定部１２の出力信号に「２」を乗算する。乗算器１４１の出力信号を２進数で表わすと、移動体有無判定部１２の出力信号が「１」の場合は「１０」、移動体有無判定部１２の出力信号が「０」の場合は「００」となり、一桁シフトしたことになる。よって、移動体有無検知部７により移動体が検知されているときには「１０」となり、移動体が検知されていないときには「００」となる。乗算器１４１の出力信号は、加算器１４２に入力される。また、振動特性解析部１５の出力信号も、加算器１４２に入力され、乗算器１４１の出力信号と振動特性解析部１５の出力信号は加算器１４２において加算される。加算器１４２の出力信号は、移動体種別判定部９の出力信号として情報送信部４ａに出力される。
【００４３】
図１５は、移動体種別判定部９の出力信号と、その信号の意味を示す。図に示すように、上位ビットが「０」の場合は移動体が存在しないことを示し、「１」の場合は移動体が存在することを示す。また、上位ビットが「１」の場合に、下位ビットが「０」の場合は作業車両が存在することを示し、下位ビットが「１」の場合は航空機が存在することを示す。すなわち、上位ビットが移動体有無検知部７による移動体有無の検知結果を示し、下位ビットが振動検出部８による振動の検出結果に基づく移動体の種別判定結果を示す。
【００４４】
図１において、情報送信部４ａは、入力された移動体種別判定部９の出力結果（移動体の有無及び移動体の種別）と予め移動体検知器５ａに設定されたアドレスを、電力線２を用いた電力線搬送方式により情報統合部１７に伝送する。このように情報の伝送に電力線搬送方式を用いることにより、交流電源１の出力電力を供給するための電力線２によって情報の伝送を行えるため、情報の伝送をするための信号線を別途設ける必要がなく、コストの上昇を防ぐことができる。なお、電力線搬送技術については、特開平10−92588 号公報等により知られているため、その詳細な内容については説明しない。
【００４５】
以上、移動体検知器５ａ及び情報送信部４ａについて説明したが、その他の移動体検知器及び情報送信部も同様の構成，動作により、各移動体検知器の位置における移動体の有無及び移動体の種別の判定結果と移動体検知器のアドレスを情報統合部１７に伝送する。
【００４６】
情報統合部１７は、情報送信部４ａ〜４ｎより送られてきた移動体検知器のアドレスと、それに対応した移動体の有無及び移動体の種別判定結果とに基づいて、どの位置にどのような移動体が存在するのかを判定する。
【００４７】
情報統合部１７の構成を図１６に示す。情報統合部１７に送られてきた移動体検知器のアドレスと有無・種別判定結果は、検知情報受信部１６１へ入力される。検知情報受信部１６１は、電力線搬送方式によって送られてきたデータを解析し、その解析結果をデータ分配部１６２に出力する。データ分配部１６２は、入力されたデータを移動体検知器毎に整理してデータ結合部１６３に出力する。データ結合部１６３は、データ分配部１６２の出力データを結合して検知結果表示部１８へ送る。
【００４８】
検知結果表示部１８は、入力されたアドレスと有無・種別判定結果とに基づいて、空港における移動体の様子を表示する。図１７は、検知結果表示部１８における表示例を示す。検知結果表示部１８は、図のように、誘導路１７１，エプロン１７２及びスポット１７３等を表示すると共に、移動体検知器の位置を丸印で示す。また、移動体検知器のうち、移動体を検知していないもの、航空機を検知しているもの、及び作業車両を検知しているものを異なる丸印で表示する。例えば、移動体を検知していないものを白い丸印、航空機を検知しているものを青い丸印、作業車両を検知しているものを黄色の丸印というように、各々を異なる色の丸印で表示するか、若しくは航空機を検知している丸印を点滅させて表示すればよい。或いは、異なる丸印で表示する代りに、異なる形状の印を用いて航空機と他の車両とを区別して表示しても良い。また、検知結果表示部１８は、それぞれの丸印の意味を別枠の説明欄１７４に示す。このように表示することにより、一目で空港における移動体の位置とその種別を把握することができる。更に、移動体の位置をリアルタイムで検出・表示することにより、移動体の移動方向や移動速度を把握することもできる。
【００４９】
図１８は、本実施例の移動体検知器の構造図（縦断面図）を示す。灯器筐体１８１は地面１８２の下に殆ど埋め込み、内部を電力線２が通る電力線配管１８３が接続されている。電力線２はトランス３ａに接続され、トランス３ａは情報送信部４ａに接続され、情報送信部４ａはランプ６ａ及び移動体検知器５ａに接続される。ランプ６ａからの光は、反射鏡１８４で反射され、ガラス１８５を通して外部に放出される。移動体検知器５ａの一部であるアンテナ１０は、電磁場的に外部と遮蔽されていない空間に設置する。例えば、図にあるように反射鏡２４の下部等は、ガラス１８５を通して外部からの電波を受信することが可能であるため、この様な位置に設置する。直接電波を受信できない位置でも、反射波，屈折波，回り込み波等を確実に受信できる位置に設置する。図に示すようにアンテナ１０を埋設することによって、アンテナ１０の耐荷重性能（強度）を考慮しなくても良い。アンテナ１０と同様に、振動センサ１３も、埋設面１８２や空気を伝わってきた振動を検出しやすいように、灯器筐体１８１内の上部のスペースに設置する。なお、本実施例では、施工の容易性から、移動体検知器５ａを灯器筐体１８１内に設置する構成としたが、移動体検知器５ａとアンテナ１０及び振動センサ１３とを独立させることも可能である。
【００５０】
以上の実施例では、高経済性の観点で灯器筐体１８１内にランプ６ａを有する場合を説明したが、ランプ６ａ及び反射鏡１８４を有しない灯器筐体内に移動体検知器５ａ，アンテナ１０，振動センサ１３，情報送信部４ａを備え、これを別途同様に地面に設置（一部埋設）して、航空機を識別して検出することも可能である。この場合には、ランプ６ａ，反射鏡１８４がないため、アンテナ１０の受信感度が一層向上する効果がある。さらに、上記の様に灯器筐体内にランプ６ａや反射鏡１８４を設けない場合であって、かつ灯器筐体上部（図１８のランプ６ａ上側の筐体の蓋）を強化ガラスとすることにより、より一層アンテナ１０の受信感度を向上させて、検出精度を向上させることが可能である。
【００５１】
図１９は、図１８に示す灯器筐体１８１を上部から見た図である。図１９に示すように方位角９０°および２７０°の箇所にランプ６ａの光を放出するためのガラス１８５が配置される。アンテナ１０の純粋な指向性は、上方にピークを持つ一般的な８の字指向性であるが、灯器筐体１８１がこのような構造のため灯器筐体１８１の内部に設置されたときのアンテナ１０の指向性は、理論的には図２０に示される指向性となる。なお、図２０は、移動体検知に用いることのできる（アンテナ１０である程度の受信強度が得られる）ＧＰＳ衛星の範囲を、方位角と仰角との関係で表わしている。図に示されるように、仰角が大きい場合は方位角に関係なく電波を受信できるが、仰角が小さい場合には灯器筐体のガラス部の方向のみ電波を受信できる。また、図中のＡ°は、第二閾値に相当する角度である。すなわち仰角がＡ°以下のＧＰＳ衛星からの電波は、航空機の車体の下を通過してアンテナ１０に検知される可能性があるため、移動体検知には使用しない。なお、この図２０に示す指向性は説明を容易にするための理論上の指向性であり、実際にはアンテナの設置状況などにより、更に複雑な指向性となる。そのため仰角と方位角だけから移動体検知に適したＧＰＳ衛星を決定するのは大変に困難である。それに対して本実施例は、仰角および電波の受信強度に基づいて使用するＧＰＳ衛星を決定するので、複雑な指向性を有するアンテナを用いる場合にも対応することができる。
【００５２】
なお、本実施例では、ＧＰＳ衛星のような同一周波数の電波を発信する複数の衛星を用いたが、受信器を複数周波数に対応させることで、ＧＬＯＮＡＳＳ  のような周波数の異なる衛星群を用いることもできる。
【００５３】
（実施例２）
本発明の他の実施例である航空機位置検知装置について図２１を用いて説明する。本実施例は、移動体有無の検知にレーザの反射を用いた航空機位置検知装置である。以下、実施例１と異なる移動体有無検知部について説明する。
【００５４】
図２１は、本実施例の移動体有無検知部７′の構成を示す。図２１において、まず信号発生部２１１から増幅器２１２及び同期検出部２１６に信号が出力される。増幅器２１２に入力された信号は、増幅されてレーザ投光部２１３に入力される。レーザ投光部２１３は、入力された信号によりレーザを上向きに投光する。移動体がレーザ投光部２１３の上方に存在する場合には、レーザ投光部２１３から投光されたレーザが移動体により反射されて戻ってくる。レーザ受光部２１４  は、移動体により反射されて戻ってきたレーザを受光し、受光したことを示す信号を増幅器２１５に出力する。増幅器２１５は、入力された信号を増幅して同期検出部２１６に出力する。同期検出部２１６は、信号発生部２１１から出力された信号と増幅器２１５から出力された信号との同期を取ることにより、投光したレーザが戻ってきたのかを判定する。この判定結果は、移動体有無判定部２１７に入力され、移動体有無判定部２１７は、レーザが戻ってきた場合には移動体が存在すると判定して「１」を出力し、レーザが戻ってきていない場合には移動体が存在しないと判定して「０」を出力する。
【００５５】
以上のように、本実施例の移動体有無検知部７′は、移動体の有無を検知する。
【００５６】
なお、本実施例では、レーザの反射を利用して移動体の有無を検知しているが、レーザに代えてマイクロ波や超音波等を用いても同様に移動体の有無を検知することができる。
【００５７】
（実施例３）
本発明の他の実施例である航空機位置検知装置について図２２を用いて説明する。本実施例は、移動体の種別判定に用いる振動の解析として、振動信号の実効値の大きさのみ解析する航空機位置検知装置である。以下、実施例１と異なる振動特性解析部について説明する。
【００５８】
図２２は、本実施例の振動特性解析部１５Ａの構成を示す。図２２において、振動信号を増幅する増幅器１４から出力された振動信号は、ＲＭＳコンバータ２２１に入力される。ＲＭＳコンバータ２２１は、入力された振動信号の実効値を求め、比較器２２２に出力する。比較器２２２は、入力された振動信号の実効値と第三閾値とを比較し、振動信号の実効値の方が大きい場合に「１」を、小さい場合に「０」を出力する。なお、前述したように第三閾値は、振動センサ１３の真上に航空機が存在するときの振動信号の実効値以下で、かつ振動センサ１３の真上に作業車両が存在するときの振動信号の実効値以上の値を、実験により求めて設定する。第三閾値をそのように設定することによって、振動信号の実効値により航空機と作業車両とを判別することが可能となる。
【００５９】
以上説明した本実施例は、航空機が存在するときの振動信号の実効値が、作業車両が存在するときの振動信号の実効値に比べて明らかに大きい場合に適用することができる。本実施例は、実施例１に比べて、装置構成が簡単になるという利点がある。
【００６０】
（実施例４）
本発明の他の実施例である航空機位置検知装置について図２３を用いて説明する。本実施例は、移動体が到来したことを検知するのに用いる設定値が異なる２つの移動体到来検知部、及び移動体が離脱したことを検知するのに用いる設定値が異なる２つの移動体離脱検知部を有する点で実施例１と異なる。以下、実施例１と異なる点について説明する。
【００６１】
図２３は、本実施例の移動体有無判定部１２Ａの構成を示す。図２３において、移動体有無判定部１２Ａに入力された衛星情報は、データ分配部２３１に入力される。データ分配部２３１は、入力された衛星情報からＧＰＳ衛星の個別認識番号および受信強度を抽出し、各ＧＰＳ衛星に対応する第１移動体到来検知部２３２ａ〜２３２ｎ，第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎ，第１移動体離脱検知部２３４ａ〜２３４ｎ及び第２移動体離脱検知部２３５ａ〜２３５ｎの各々に対応する受信強度を出力する。すなわち、第１移動体到来検知部２３２ａ〜２３２ｎ，第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎ，第１移動体離脱検知部２３４ａ〜２３４ｎ及び第２移動体離脱検知部２３５ａ〜２３５ｎは、ＧＰＳ衛星の数に合わせて設けられており、予め各々のＧＰＳ衛星に対応づけられている。
【００６２】
図２４は、第１移動体到来検知部２３２ａの構成を示す。なお、その他の第１移動体到来検知部も同様の構成であるので説明は省略する。第１移動体到来検知部２３２ａに入力された受信強度は、受信強度変化検知部２４１に入力される。
【００６３】
図２５は、第１移動体到来検知部２３２ａにおける受信強度変化検知部２４１の構成を示す。受信強度変化検知部２４１において、入力された受信強度はＬＰＦ２５１を通して比較器２５２，２５３へ入力され、比較器２５２，２５３の出力信号はＡＮＤ回路２５４に入力される。なお、ＬＰＦ２５１，比較器２５２，２５３及びＡＮＤ回路２５４の基本的な動作は、図５に示した受信強度低下検知部３２の各構成と同一であるので詳細な説明は省略する。
【００６４】
図２４において、信号保持部２４２には受信強度変化検知部２４１の出力信号と共にＯＲ回路２３８ａの出力信号が入力される。信号保持部２４２は、受信強度変化検知部２４１から「１」が出力されたときに、ＯＲ回路２３８ａから「１」が出力されるまで「１」を出力し続ける。信号保持部２４２の出力信号は情報伝達部２４３に入力され、情報伝達部２４３は、入力された信号を第１移動体到来検知部２３２ａの出力信号として第１移動体到来判定部２３６ａに出力する。なお、その他の第１移動体到来検知部の出力信号も第１移動体到来判定部２３６ａに入力される。
【００６５】
第１移動体到来判定部２３６ａは、第１移動体到来検知部２３２ａ〜２３２ｎの出力信号のうち２つ以上が「１」であった場合に、移動体が到来したと判定して「１」を出力する。すなわち、第１移動体到来判定部２３６ａは、２ out of Ｎ回路である。この第１移動体到来判定部２３６ａの出力信号は、ＯＲ回路２３８ａに入力される。
【００６６】
次に、第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎの構成について説明するが、受信強度変化検知部２４１の構成以外は図２４に示す第１移動体到来検知部２３２ａと同様の構成であるため、受信強度変化検知部２４１の構成についてのみ説明する。図２６は、第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎの受信強度変化検知部２４１の構成を示す。
【００６７】
図２６において、受信強度変化検知部２４１に入力された受信強度は、ＬＰＦ２６１を通して比較器２６２，２６３，２６５に入力される。図に示されるように、第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎの受信強度変化検知部２４１は、受信強度の変化を判断する比較器を２つ有する点で、第１移動体到来検知部２３２ａ〜２３２ｎの受信強度変化検知部２４１と異なる。比較器２６２は、受信強度の低下量が第五基準値以上であった場合に「１」を出力する。なお、第五基準値は第四基準値よりも小さい値を設定する。一方、比較器２６３は、受信強度の上昇量が第六基準値以上であった場合に「１」を出力する。ＯＲ回路２６４は、比較器２６２，２６３の少なくとも一方から「１」が出力されたときに「１」を出力する。このように、受信強度の上昇および低下の両方を監視するのは、特に小型の物体が通過する時のＧＰＳ信号の受信強度の変化が、上昇する場合と低下する場合があるためである。
【００６８】
比較器２６５は、変化前の受信強度が第五閾値以上であった場合に「１」を出力する。なお、第五閾値は第四閾値よりも大きな値を設定する。これは、図２６の受信強度変化検知部２４１の場合、受信強度の上昇と下降のいずれでも移動体を検知するために、誤判定する可能性が有るので、これを防ぐために信頼性の高い（変化前の受信強度の大きい）衛星を選ぶ必要があるためである。ＡＮＤ回路２６６は、ＯＲ回路２６４の出力信号及び比較器２６５の出力信号の両方が「１」である場合に「１」を出力する。
【００６９】
第２移動体到来判定部２３６ｂは、第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎの出力信号のうち「１」を出力しないものが２つ未満である場合に移動体が到来したと判定して
「１」を出力する。これは、前述のように、第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎでは、移動体が到来したと判定する条件が低く設定してあるので、より多くの衛星で検知した時に到来したと判定するためである。これにより誤判定を防ぐことができる。この第２移動体到来判定部２３６ｂの出力信号は、ＯＲ回路２３８ａに入力される。
【００７０】
ＯＲ回路２３８ａは、移動体到来判定部２３６ａ及び移動体到来判定部２３６ｂの出力信号の少なくとも一方が「１」である場合に、移動体が到来したとして「１」を出力する。ＯＲ回路２３８ａの出力信号は、移動体存在検知部２３９，第１移動体到来検知部232a〜２３２ｎ及び第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎに入力される。移動体存在検知部２３９は、ＯＲ回路２３８ａから「１」が出力されたときに移動体が存在すると判定し、「１」を出力する。
【００７１】
次に、第１移動体離脱検知部２３４ａ〜２３４ｎの構成について説明するが、受信強度変化検知部２４１の構成と、ＯＲ回路２３８ａの出力信号に代えてＯＲ回路２３８ｂの出力信号が信号保持部２４に入力される点以外は図２４に示す第１移動体到来検知部２３２ａと同様の構成であるため、受信強度変化検知部２４１の構成についてのみ説明する。図２７は、第１移動体離脱検知部２３４ａ〜２３４ｎにおける受信強度変化検知部２４１の構成を示す。
【００７２】
図２７において、ＬＰＦ２７１を通過した受信強度は、比較器２７２，２７３に入力される。比較器２７２は、受信強度の上昇量が第七基準値を越えた時に「１」を出力する。また、比較器２７３は、上昇前の受信強度が第六閾値以上であるときに「１」を出力する。比較器２７２，２７３の出力信号はＡＮＤ回路２７４に入力され、ＡＮＤ回路２７４は比較器２７２，２７３の出力信号が両方とも「１」であった場合に「１」を出力する。
【００７３】
第１移動体離脱検知器２３４ａ〜２３４ｎの出力信号は、第１移動体離脱判定部２３７ａに入力される。第１移動体離脱判定部２３７ａは、第１移動体離脱検知部２３４ａ〜２３４ｎの出力信号のうち２つ以上が「１」である場合に、移動体が離脱しと判定して「１」を出力する。すなわち、第１移動体離脱判定部２３７ａは、２ out of Ｎ回路である。この第１移動体離脱判定部２３７ａの出力信号は、ＯＲ回路２３８ｂに入力される。
【００７４】
第２移動体離脱検知部２３５ａ〜２３５ｎの構成は、第１移動体離脱検知部２３４ａ〜２３４ｎと同様であるので詳細な説明は省略するが、受信強度変化検知装置部２４１に設定される基準値及び閾値の値が異なる。具体的には、第１移動体離脱検知部２３４ａ〜２３４ｎよりも、第２移動体離脱検知部２３５ａ〜２３５ｎの方が、基準値及び閾値を大きな値に設定する。これは、第１移動体到来検知部２３２ａ〜２３２ｎと第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎとの関係と同様である。
【００７５】
第２移動体離脱判定部２３７ｂは、第２移動体離脱検知部２３５ａ〜２３５ｎの出力信号のうち少なくとも１つが「１」である場合に、移動体が離脱したと判定して「１」を出力する。すなわち、第２移動体離脱判定部２３７ｂはＯＲ回路である。第２移動体離脱判定部２３７ｂの出力信号は、ＯＲ回路２３８ｂに入力される。
【００７６】
ＯＲ回路２３８ｂは、移動体離脱判定部２３７ａ及び移動体離脱判定部２３７ｂの出力信号の少なくとも一方が「１」である場合に、移動体が離脱したとして「１」を出力する。ＯＲ回路２３８ｂの出力信号は、移動体存在検知部２３９，第１移動体離脱検知部２３４ａ〜２３４ｎ及び第２移動体離脱検知部２３５ａ〜２３５ｎに入力される。移動体存在検知部２３９は、ＯＲ回路２３８ｂから「１」が出力されたときに移動体は離脱したと判定し、「０」を出力する。移動体存在検知部２３９の構成は、図１２に示された移動体存在検知部２６と同様である。
【００７７】
以上説明したように、本実施例では、移動体の到来を判定するために設定された受信強度の変化量に対する設定値が異なる２つの移動体到来検知部、及び移動体の離脱を判定するために設定された受信強度の変化量に対する設定値が異なる２つの移動体離脱検知部を設けることで、大きさの異なる移動体の検知が可能となる。
【００７８】
なお、本実施例における各基準値及び各閾値は、実験により決定するか、シミュレーション等により決定すればよい。また、移動体到来判定部２３６ａ，２３６ｂや移動体離脱判定部２３７ａ，２３７ｂ等における論理演算の構成は、状況に応じて適切に設定すればよい。
【００７９】
（実施例５）
本発明の他の実施例である航空機位置検知装置について図２８を用いて説明する。本実施例は、移動体の種別判定に振動の特徴量を用いる点で実施例１と異なる。以下、実施例１と異なる点について説明する。
【００８０】
図２８は、本実施例における振動特性解析部１５Ｂの構成を示す。図２８において、増幅器１４から出力される振動信号は、Ａ／Ｄ変換器２８１でディジタル信号に変換した上でデータバッファ２８２にストアされた後、ＦＦＴ演算部２８３において周波数特性に変換される。得られた周波数特性は周波数特性正規化部２８４に入力され、周波数特性正規化部２８４は入力された周波数特性をセンサ周波数応答特性格納部２８５に予め記憶された周波数応答データで正規化する。なお、この正規化は振動センサ１３における共振特性の影響を除去するために行う。周波数正規化部２８４で得られた正規化データは特徴量抽出部２８６に入力され、特徴量抽出部２８６は（数１）により特徴量Ｓを求める。
【００８１】
【数１】
2006202298.tif 000003
【００８２】
なお、（数１）においてＲＭＳ（Ｆａ〜Ｆｂ）は周波数Ｆａと周波数Ｆｂ間の実効値を示す。
【００８３】
（数１）において、分子および分母に複数の範囲の実効値があるのは、航空機と作業車両との違いがより明確に出るように、周波数を細分化するためである。
なお、分子の実効値は、航空機検知時における振動信号の実効値と作業車両検知時における振動信号の実効値との比がより大きくなるような周波数範囲を実験により求めて設定し、分母の実効値は、上記比がより小さくなるような周波数範囲を実験により求めて設定する。特徴量抽出部２８６で求められた特徴量Ｓは比較部２８７に入力され、比較部２８７は、種類判定設定値格納部２８８に格納されている設定値と入力された特徴量Ｓとを比較し、特徴量Ｓが設定値を越えた場合に航空機と判定して「１」を出力する。
【００８４】
以上説明したように、本実施例によれば、航空機と作業車両との違いがより明確になるような特徴量Ｓを用いて航空機と作業車両との識別を行うため、より確実に航空機と作業車両とを識別することができる。
【００８５】
（実施例６）
本発明の他の実施例である航空機位置検知装置について図２９を用いて説明する。本実施例は、移動体の進行方向を検知する機能を有する点で実施例１と異なる。以下、実施例１と異なる点について説明する。
【００８６】
図２９は、本実施例の移動体有無判定部１２Ｂの構成を示す。本実施例の移動体有無判定部１２Ｂは、実施例１の移動体有無判定部１２に進行方向判定部２９１を付け加えた構成となっている。図３０は、進行方向判定部２９１の構成を示す。データ分配部２１から出力された各衛星情報は方位角データ抽出部３０１ａ〜３０１ｎに入力され、方位角データ抽出部３０１ａ〜３０１ｎは衛星情報から方位角の情報を抽出して方位検知部３０２ａ〜３０２ｎに出力する。方位検知部３０２ａ〜３０２ｎは、通路方位情報格納部３０３に格納されている通路の方位と衛星の方位から相対方位を算出する。図３１は上述の通路の方位，衛星の方位及び相対方位の関係を模式的に示す。図３１において、通路３１１のＡ方向の方位が北（図中Ｎ）に対してθｓの方位であるとする。そのとき、北に対してθ１の方向にある衛星の相対方位は｜θ１−θｓ｜となる。相対方位は、検知方位として検知方位格納部３０４に格納される。なお、図３１において３１２は振動センサの位置を示す。
【００８７】
図３０において、到来検知衛星順位確定部３０５は、移動体到来検知部２２ａ〜２２ｎで移動体が到来したと検知した衛星に順位をつけ、検知衛星方位比較決定部３０６に出力する。検知衛星方位比較決定部３０６では、最初に移動体を検知した衛星の検知方位θａと、最後に移動体を検知した衛星の検知方位θｂとを比較し、θａ＞θｂの場合、Ａ側が最初に遮断されているので進行方向はＢの方向と判定し、逆にθａ＜θｂの場合は、Ａ方向に向かっていると判断する。
【００８８】
以上説明した、本実施例によれば、ＧＰＳ衛星の方位角情報に基づいて移動体の進行方向を検知することができる。
【００８９】
（実施例７）
本発明の他の実施例である航空機位置検知装置について図３２を用いて説明する。本実施例は、移動体の到来及び離脱の検知を個々の衛星毎に行う点と、移動体が存在しない時の受信強度の平均値を中心値とする正常変化範囲からの受信強度の逸脱により移動体の到来を検知する点で実施例１と異なる。以下、実施例１と異なる点について説明する。
【００９０】
図３２は、本実施例の移動体有無判定部１２Ｃの構成を示す。図３２において、移動体有無判定部１２Ｃに入力された衛星情報は、データ分配部３２１に入力される。データ分配部３２１は、入力された衛星情報からＧＰＳ衛星の個別認識番号及び受信強度を抽出し、各ＧＰＳ衛星に対応する衛星別移動体存在検知部３２２ａ〜３２２ｎに該当する受信強度を出力する。
【００９１】
図３３は、衛星別移動体存在検知部３２２ａの構成を示す。なお、その他の衛星別移動体存在検知部３２２ｂ〜３２２ｎも同様の構成である。データ分配部３２１より出力された受信強度（Ａ）は、平均強度（Ｍ）演算部３３１及び変化検知部３３２ａに入力される。平均強度（Ｍ）演算部３３１は、データのバッファ機能を有しており、例えば、過去１０秒間のデータの平均値を算出して出力する。変化検知部３３２ａでは、現在の受信強度（Ａ）が、平均強度（Ｍ）を中心値として±Ｂの範囲から逸脱した時に、移動体が到来したと判断し「１」を出力する。なお、このＢの値は実験により設定する。一方、変化検知部３３２ｂには、受信強度（Ａ）及び単位時間遅延器３３３からの遅延信号（Ａ′）が入力され、受信強度（Ａ）が、単位時間前の受信強度である(Ａ′)を中心値として±Ｂの範囲から逸脱した時に、移動体が到来したと判断し「１」を出力する。変化検知部３３２ａ及び３３２ｂの出力はＯＲ回路３３４に入力され、いずれかが「１」の時に移動体が到来したとして存在状態保持部３３６はセットされる。一方、変化検知部３３２ａの出力は、ＮＯＴ回路３３５にも入力され、変化検知部３３２ａが「０」を出力、すなわち受信強度（Ａ）が移動体不在状態での正常変化範囲内にある時に、ＮＯＴ回路３３５から「１」が出力される。ＮＯＴ回路３３５から「１」が出力されたとき、存在状態保持部３３６は移動体が離脱したとしてリセットされる。また、受信強度（Ａ）は、比較器３３７にも入力され、受信強度（Ａ）が０以外の場合、すなわち衛星からの信号が移動体検知に利用できるときに「１」を出力する。
【００９２】
移動体検知衛星計数部３２３は、衛星別移動体存在検知部３２２ａ〜３２２ｎの存在状態保持部３３６から出力される「１」の数をカウントする。一方、有効衛星数計数部３２４は、衛星別移動体存在検知部３２２ａ〜３２２ｎの比較器３３７からから出力される「１」の数、すなわち利用可能な衛星数をカウントする。
【００９３】
移動体存在検知部３２５は、移動体検知衛星計数部３２３でのカウントが、例えば２以上である場合、または有効衛星数計数部３２４でのカウントが０の場合に、移動体が存在するとして移動体存在判定部３２７をセットする。これは、同時に２つ以上の衛星で移動体の存在を検知する場合に移動体が存在していると判断し、また、全ての衛星からの受信強度が０になった場合に完全にセンサ上部を移動体が遮断していると判断することを示す。
【００９４】
一方、移動体不在検知部３２６は、移動体検知衛星計数部３２３でのカウントが０である場合で、かつ有効衛星数計数部３２４でのカウントが例えば３以上である場合に、移動体が不在であるとして、移動体存在判定部３２７をリセットする。これは、移動体が不在の場合、複数個、例えば３個以上の衛星からは必ず電波が到達するということと、移動体が不在である場合、いずれの衛星に関しても存在を検知していないということによる。
【００９５】
以上説明した、本実施例によれば、個々の衛星毎に移動体到来と移動体離脱を検知することができ、特に、センサ上部で移動体が停止するような場合に、検知性能が向上する。
【００９６】
以上説明した各実施例において、振動センサとは、具体的には変位検出器，速度検出器，加速度検出器，加々速度検出器の何れでも良く、また、灯器の筐体の振動を直接検出する以外にも、灯器の筐体周囲の空気振動、すなわち音響を検出するマイクロフォンを使うこともできる。
【００９７】
また、各実施例では、移動体の有無・種別に関する情報の伝送に電力線搬送方式を用いたが、電力線の他に情報伝送のための信号線を設けて、信号線により情報の伝送を行っても良い。情報伝送のための信号線を設けることによって、より多くの情報を伝送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の好適な一実施例である航空機位置検知装置の構成図である。
【図２】図１の移動体有無判定部１２の構成図である。
【図３】図２の移動体到来検知部２２ａの構成図である。
【図４】図２の移動体離脱検知部２３ａの構成図である。
【図５】図３の受信強度低下検知部３２の構成図である。
【図６】図３の衛星データ使用評価部３３の構成図である。
【図７】図４の受信強度上昇検知部４２の構成図である。
【図８】移動体到来検知部２２ａの出力信号とその信号の意味を示す図である。
【図９】移動体離脱検知部２３ａの出力信号とその信号の意味を示す図である。
【図１０】図２の移動体到来判定部２４の構成図である。
【図１１】図２の移動体離脱判定部２５の構成図である。
【図１２】図２の移動体存在検知部２６の構成図である。
【図１３】図１の振動特性解析部１５の構成図である。
【図１４】図１の移動体種別判定部９の構成図である。
【図１５】移動体種別判定部９の出力信号とその信号の意味を示す図である。
【図１６】図１の情報統合部１７の構成図である。
【図１７】図１の検知結果表示部１８における表示例を示す図である。
【図１８】図１に示す航空機位置検知装置の構造図（縦断面図）である。
【図１９】図１８に示す航空機位置検知装置を上方から見た構造図である。
【図２０】図１９に示す航空機位置検知装置における、移動体の検知に用いるＧＰＳ衛星の方位角と仰角との関係を示した図である。
【図２１】本発明の他の実施例である航空機位置検知装置の移動体有無検知部７′の構成図である。
【図２２】本発明の他の実施例である航空機位置検知装置の振動特性解析部１５Ａの構成図である。
【図２３】本発明の他の実施例である航空機位置検知装置の移動体有無判定部１２Ａの構成図である。
【図２４】図２３の第１移動体到来検知部２３２ａの構成図である。
【図２５】図２４の受信強度変化検知部２４１の構成図である。
【図２６】図２３の第２移動体到来検知部２３３ａ〜２３３ｎの受信強度変化検知部の構成図である。
【図２７】図２３の第１移動体離脱検知部２３４ａ〜２３４ｎの受信強度変化検知部の構成図である。
【図２８】本発明の他の実施例である航空機位置検知装置の振動特性解析部１５Ｂの構成図である。
【図２９】本発明の他の実施例である航空機位置検知装置の移動体有無判定部１２Ｂの構成図である。
【図３０】図２９の進行方向判定部２９１の構成図である。
【図３１】通路の方位，衛星の方位及び相対方位の関係を模式的に示す図である。
【図３２】本発明の他の実施例である航空機位置検知装置の移動体有無判定部１２ｃの構成図である。
【図３３】図３２の衛星別移動体存在検知部３２２ａの構成図である。
【符号の説明】
【００９９】
１…交流電源、２…電力線、３ａ〜３ｎ…トランス、４ａ〜４ｎ…情報送信部、５ａ〜５ｎ…移動体検知器、６ａ〜６ｎ…ランプ、７…移動体有無検知部、８…振動検出部、９…移動体種別判定部、１０…アンテナ、１１…ＧＰＳ用受信器、１２…移動体有無判定部、１３…振動センサ、１４…増幅器、１５…振動特性解析部、１６…ＡＣ／ＤＣコンバータ、１７…情報統合部、１８…検知結果表示部。
【図１】
2006202298.tif 000004
【図２】
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【図３】
2006202298.tif 000006
【図４】
2006202298.tif 000007
【図５】
2006202298.tif 000008
【図６】
2006202298.tif 000009
【図７】
2006202298.tif 000010
【図８】
2006202298.tif 000011
【図９】
2006202298.tif 000012
【図１０】
2006202298.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2006202298.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
2006202298.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
2006202298.tif 000022
【図２０】
2006202298.tif 000023
【図２１】
2006202298.tif 000024
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2006202298.tif 000030
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2006202298.tif 000035
【図３３】
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