(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
宇宙空間における浮遊物体を検出する宇宙浮遊物体検出装置であって、
前記宇宙空間に展開されるシート体と、
該シート体上に並列に配列された複数の検出線と、
該検出線の一端に接続された複数の第一端子と、
前記検出線の他端に接続された複数の第二端子と、
前記第一端子と前記第二端子との間に流れる電流の変化により前記検出線の断線を検出する信号処理部と、を有し、
前記第一端子が前記検出線の一端を二本ずつ順番に接続し、前記第二端子が前記第一端子と互い違いに前記検出線の他端を二本ずつ順番に接続することによって、前記検出線のピッチ間隔よりも前記第一端子同士及び前記第二端子同士のピッチ間隔を広く形成した、
ことを特徴とする宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、一本の前記検出線を選択し、該検出線に接続された第一端子に電流を出力し、且つ、該検出線に接続された第二端子から電流を出力するように制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記検出線の一本ごとに通電して断線の有無を検出し、前記シート体を貫通した浮遊物体の有無及び大きさを特定又は出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記第一端子に接続されるデマルチプレクサと、前記第二端子に接続されるマルチプレクサと、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項５】
宇宙空間における浮遊物体を検出する宇宙浮遊物体検出装置であって、
前記宇宙空間に展開されるシート体と、
該シート体上に並列に配列された複数の検出線と、
該検出線の一端に接続された複数の第一端子と、
前記検出線の他端に接続された複数の第二端子と、
前記第一端子と前記第二端子との間に流れる電流の変化により前記検出線の断線を検出する信号処理部と、を有し、
前記検出線が前記シート体の表面と裏面とに交互に並列に配列され、前記表面又は前記裏面の面ごとに、前記第一端子に接続されるデマルチプレクサと、前記第二端子に接続されるマルチプレクサと、を有することによって、前記検出線のピッチ間隔よりも前記第一端子同士及び前記第二端子同士のピッチ間隔を広く形成した、
ことを特徴とする宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項６】
前記検出線と交差するように並列に配列された複数の第二検出線と、該第二検出線の一端に接続された複数の第三端子と、該第三端子と互い違いに前記第二検出線の他端に接続された複数の第四端子と、前記第三端子と前記第四端子との間に流れる電流の変化により前記第二検出線の断線を検出する第二信号処理部と、を有し、前記第二検出線のピッチ間隔よりも前記第三端子同士及び前記第四端子同士のピッチ間隔が広く形成されるとともに、前記第二検出線が前記シート体の裏面又は前記シート体と平行に展開される第二シート体に形成されている、ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項７】
前記第三端子は、前記第二検出線の一端を二本ずつ順番に接続し、前記第四端子は、前記第三端子と互い違いに前記第二検出線の他端を二本ずつ順番に接続した、ことを特徴とする請求項６に記載の宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項８】
前記第二信号処理部は、一本の前記第二検出線を選択し、該第二検出線に接続された第三端子に電流を出力し、且つ、該第二検出線に接続された第四端子から電流を出力するように制御する、ことを特徴とする請求項７に記載の宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項９】
前記第二信号処理部は、前記第二検出線の一本ごとに通電して断線の有無を検出し、前記第二シート体を貫通した浮遊物体の有無及び大きさを特定又は出力する、ことを特徴とする請求項７に記載の宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項１０】
前記第三端子に接続される第二デマルチプレクサと、前記第四端子に接続される第二マルチプレクサと、を有することを特徴とする請求項７に記載の宇宙浮遊物体検出装置。
【請求項１１】
前記第二検出線は、前記第二シート体の表面と裏面とに交互に並列に配列され、前記表面又は前記裏面の面ごとに、前記第三端子に接続される第二デマルチプレクサと、前記第四端子に接続される第二マルチプレクサと、を有することを特徴とする請求項６に記載の宇宙浮遊物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宇宙空間における浮遊物体を検出する宇宙浮遊物体検出装置に関し、特に、構造が簡便な宇宙浮遊物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙空間、特に地球周りの衛星軌道上には、人工衛星やロケットの残骸又はこれらの破片等の人工的な飛翔物体であるスペースデブリが多く存在している。また、天然岩石、鉱物、金属等からなる微小な隕石であるメテオロイド等も多く存在している。
【０００３】
スペースデブリやメテオロイド等の宇宙浮遊物体は、人工衛星、有人宇宙船、宇宙ステーション等の宇宙機との相対速度の違いから、宇宙機に衝突した場合に宇宙機に損傷を与える場合がある。そこで、宇宙浮遊物体と宇宙機との衝突を防止するための対策を講じる必要がある。そのためには、先ず、宇宙空間における浮遊物体の存在状況を正確に把握しなければならない。
【０００４】
宇宙浮遊物体の中でも比較的大きなスペースデブリについては、地上から光学望遠鏡やレーダー等を用いて観測することができる。しかし、これらの観測方法では、直径数センチメートル以上の物体しか検出することができず、直径数センチメートル未満の小さな宇宙浮遊物体については検出することが難しい。
【０００５】
かかる小さな宇宙浮遊物体については、宇宙機に取り付けた検出装置に衝突させることにより、宇宙浮遊物体の存在を検出する方法が既に提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献１に記載された宇宙浮遊物体の検出方法は、宇宙ステーションの壁に装着される圧電体振動子と、該圧電体振動子から出力された微粒子衝突による信号を波形整形する波形整形装置と、該波形整形された信号をカウントするカウンタと、からなり、宇宙浮遊物体が圧電体振動子に衝突した際に生じる振動波形をパルス信号に変換して、宇宙ステーションの壁に衝突した微粒子の衝突回数を検出するものである。
【０００７】
特許文献２に記載された宇宙浮遊物体の検出方法は、異物の衝撃によって宇宙船に発生する超音波を電子的に記録し、評価ユニットに供給して損傷の箇所（衝突位置）を数学的に探し出すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１２８０００号公報
【特許文献２】特表２００５−５１９２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載された宇宙浮遊物体の検出方法では、宇宙浮遊物体の衝突によって生じる超音波や振動が伝わる範囲内に検出器を配置しなければならず、宇宙浮遊物体を検出できる検出領域が狭くなってしまうという問題があった。
【００１０】
また、検出領域を広くしたい場合には、多数の圧電体振動子や超音波検出器を配置しなければならず、宇宙浮遊物体検出装置の構造が複雑になってしまう、重量が重くなってしまうという問題もあった。
【００１１】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、簡便な構造で検出領域を広くすることができる検出感度宇宙浮遊物体検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、宇宙空間における浮遊物体を検出する宇宙浮遊物体検出装置であって、前記宇宙空間に展開されるシート体と、該シート体上に並列に配列された複数の検出線と、該検出線の一端に接続された複数の第一端子と、前記検出線の他端に接続された複数の第二端子と、前記第一端子と前記第二端子との間に流れる電流の変化により前記検出線の断線を検出する信号処理部と、を有し、前記第一端子が前記検出線の一端を二本ずつ順番に接続し、前記第二端子が前記第一端子と互い違いに前記検出線の他端を二本ずつ順番に接続することによって、前記検出線のピッチ間隔よりも前記第一端子同士及び前記第二端子同士のピッチ間隔を広く形成した、ことを特徴とする宇宙浮遊物体検出装置が提供される。
【００１４】
前記信号処理部は、一本の前記検出線を選択し、該検出線に接続された第一端子に電流を出力し、且つ、該検出線に接続された第二端子から電流を出力するように制御する構成であってもよい。
【００１５】
前記信号処理部は、前記検出線の一本ごとに通電して断線の有無を検出し、前記シート体を貫通した浮遊物体の有無及び大きさを特定又は出力する構成であってもよい。
【００１６】
前記信号処理部は、前記第一端子に接続されるデマルチプレクサと、前記第二端子に接続されるマルチプレクサと、を有していてもよい。
【００１７】
また、本発明によれば、宇宙空間における浮遊物体を検出する宇宙浮遊物体検出装置であって、前記宇宙空間に展開されるシート体と、該シート体上に並列に配列された複数の検出線と、該検出線の一端に接続された複数の第一端子と、前記検出線の他端に接続された複数の第二端子と、前記第一端子と前記第二端子との間に流れる電流の変化により前記検出線の断線を検出する信号処理部と、を有し、前記検出線が前記シート体の表面と裏面とに交互に並列に配列され、前記表面又は前記裏面の面ごとに、前記第一端子に接続されるデマルチプレクサと、前記第二端子に接続されるマルチプレクサと、を有することによって、前記検出線のピッチ間隔よりも前記第一端子同士及び前記第二端子同士のピッチ間隔を広く形成した、ことを特徴とする宇宙浮遊物体検出装置が提供される。
【００１８】
上述した宇宙浮遊物体検出装置は、前記検出線と交差するように並列に配列された複数の第二検出線と、該第二検出線の一端に接続された複数の第三端子と、該第三端子と互い違いに前記第二検出線の他端に接続された複数の第四端子と、前記第三端子と前記第四端子との間に流れる電流の変化により前記第二検出線の断線を検出する第二信号処理部と、を有し、前記第二検出線のピッチ間隔よりも前記第三端子同士及び前記第四端子同士のピッチ間隔が広く形成されるとともに、前記第二検出線が前記シート体の裏面又は前記シート体と平行に展開される第二シート体に形成されている構成であってもよい。
【００１９】
前記第三端子は、前記第二検出線の一端を二本ずつ順番に接続し、前記第四端子は、前記第三端子と互い違いに前記第二検出線の他端を二本ずつ順番に接続した構成であってもよい。
【００２０】
前記第二信号処理部は、一本の前記第二検出線を選択し、該第二検出線に接続された第三端子に電流を出力し、且つ、該第二検出線に接続された第四端子から電流を出力するように制御する構成であってもよい。
【００２１】
前記第二信号処理部は、前記第二検出線の一本ごとに通電して断線の有無を検出し、前記第二シート体を貫通した浮遊物体の有無及び大きさを特定又は出力する構成であってもよい。
【００２２】
前記第三端子に接続される第二デマルチプレクサと、前記第四端子に接続される第二マルチプレクサと、を有していてもよい。
【００２３】
前記第二検出線は、前記第二シート体の表面と裏面とに交互に並列に配列され、前記表面又は前記裏面の面ごとに、前記第三端子に接続される第二デマルチプレクサと、前記第四端子に接続される第二マルチプレクサと、を有していてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
上述した本発明に係る宇宙浮遊物体検出装置によれば、シート体に複数の検出線を配列し、宇宙浮遊物体をシート体に衝突させて貫通させることにより検出線を破断させ、その破断の有無を検出することにより、宇宙浮遊物体の存在、個数、大きさ、分布等を容易に計測することができる。したがって、薄膜のシート体に複数の検出線を形成するという簡便な構造で検出装置を構成することができ、また、シート体の面積を拡大するだけで容易に検出領域を広くすることができる。また、薄膜のシート体に複数の検出線を形成するだけであるため、検出装置の軽量化を図ることもできる。
【００２５】
さらに、検出線のピッチ間隔よりも端子のピッチ間隔を広く形成したことにより、検出線のピッチ間隔を狭くして検出感度を向上させた場合であっても、各端子において一定のピッチ間隔を保持することができ、信号処理部への端子接続を容易に行うことができ、簡便な構造で検出装置の性能（感度）を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の検出シートに関する図であり、（ａ）は検出シート上の回路図、（ｂ）は検出シートの表面図、を示している。
【図２】本発明の第一実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の全体構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の検出シートに関する図であり、（ａ）は第二実施形態の検出シートの表面図、（ｂ）は第三実施形態の検出シートの表面図、（ｃ）は第三実施形態の検出シートの裏面図、を示している。
【図４】本発明の第二実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の部分構成図である。
【図５】本発明の第四実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の検出シートに関する図であり、（ａ）は検出シートの模式断面図、（ｂ）は検出シート上の回路図、を示している。
【図６】本発明の他の実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の検出シートに関する図であり、（ａ）は第五実施形態の検出シート上の回路図、（ｂ）は第六実施形態の部分構成図、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の第一実施形態について図１及び図２を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の検出シートに関する図であり、（ａ）は検出シート上の回路図、（ｂ）は検出シートの表面図、を示している。図２は、本発明の第一実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の全体構成図である。
【００２８】
本発明の第一実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１は、図１及び図２に示したように、宇宙空間における浮遊物体を検出する宇宙浮遊物体検出装置１であって、宇宙空間に展開されるシート体２と、シート体２上に並列に配列された複数の検出線３と、検出線３の一端に接続された複数の第一端子４と、検出線３の他端に接続された複数の第二端子５と、第一端子４と第二端子５との間に流れる電流の変化により検出線３の断線を検出する信号処理部６と、を有し、検出線３のピッチ間隔よりも第一端子４同士及び第二端子５同士のピッチ間隔を広く形成したものである。ここで、複数の検出線３が形成されたシート体２を検出シート２０と称する。
【００２９】
前記シート体２は、例えば、厚さ約５０μｍ以下（好ましくは、１２．５μｍ以下）のポリイミド等の絶縁体製薄膜であり、宇宙空間に曝露可能であり、宇宙機の外面等に設置される。
【００３０】
前記検出線３は、蒸着、スパッタリング、エッチング等の方法によってシート体２の片面上に直線状に構成されたアルミニウム、銅等の導電体薄膜であり、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数本がシート体２上に並列に配列されている。例えば、検出線３は、５０μｍの幅を有し、０．１ｍｍのピッチ間隔で形成される。また、検出線３は、ニッケルメッキや金メッキが施されていてもよい。検出シート２０は、宇宙浮遊物体がシート体２に衝突した場合、衝突した箇所の検出線３が断線するように形成される。例えば、図１（ｂ）に示すように、宇宙浮遊物体がシート体２に衝突して、一点鎖線で示した貫通孔Ｈが生じた場合、貫通孔Ｈと交差する部分の検出線３は断線する。なお、ここでは、説明の便宜上、九本の検出線３を図示したが、実際には、例えば、１０２４本のようにシート体２の面積に応じて多数の検出線３を配列することができる。
【００３１】
前記第一端子４は、検出線３の一端を二本ずつ順番に接続し、前記第二端子５は、第一端子４と互い違いに検出線３の他端を二本ずつ順番に接続した構成となっている。かかる配列を、スタガ配列と呼ぶこととする。このように、スタガ配列を採用した場合には、複数の検出線３は、第一端子４及び第二端子５を介して、蛇行するように電気的に繋がった一本の導電線を構成する。
【００３２】
前記第一端子４及び第二端子５は、隣り合った検出線３を繋ぐ導線の中間部に形成されるため、検出線３のピッチ間隔が０．１ｍｍの場合には、０．２ｍｍのピッチ間隔で配列されることとなる。すなわち、第一端子４及び第二端子５は、検出線３のピッチ間隔に対して二倍のピッチ間隔を有することとなる。したがって、検出線３のピッチ間隔を狭くして検出感度を向上させた場合であっても、第一端子４及び第二端子５において一定のピッチ間隔を保持することができる。その結果、第一端子４及び第二端子５を信号処理部６に接続するためのコネクタやその他の接合方法に採用することができ、信号処理部６への端子接続を容易に行うことができ、簡便な構造で宇宙浮遊物体検出装置１の性能（感度）を向上させることができる。なお、上述した０．１ｍｍや０．２ｍｍのピッチ間隔は単なる一例であり、実装技術の向上に伴って、より狭く配列することが可能である。
【００３３】
上述したように、本実施形態では、宇宙浮遊物体をシート体２に衝突させて検出シート２０を破断させ、断線した検出線３の本数によって宇宙浮遊物体の存在、大きさ等を計測している。したがって、検出線３のピッチ間隔をより狭く形成することができるようにすることにより、小さい宇宙浮遊物体でも容易に検出することができ、より正確に宇宙浮遊物体の大きさを計測することができる。
【００３４】
なお、検出線３の一端を二本ずつ順番に接続して余った検出線３については、その一端に第一端子４又は第二端子５が直に接続される。例えば、図１（ａ）に示したように、左から八本の検出線３が、四つの第一端子４により二本ずつ順番に接続され、右端の一本の検出線３が、一つの第一端子４により接続される。また、右から八本の検出線３が、四つの第二端子５により二本ずつ順番に接続され、左端の一本の検出線３が、一つの第二端子５により接続される。
【００３５】
また、宇宙浮遊物体検出装置１は、第一端子４に接続されるデマルチプレクサ７と、第二端子５に接続されるマルチプレクサ８と、を有する。デマルチプレクサ７は、制御信号により一つの入力信号を複数の出力のいずれかに分配する回路であり、マルチプレクサ８は、制御信号により複数の入力信号の中から一つを選択して出力する回路である。なお、市販品の３２個の端子を有するデマルチプレクサ７及びマルチプレクサ８を一個ずつ使用する場合には、例えば、一対の組合せで６４本の検出線３を管理することができる。また、１０２４本の検出線３を管理する場合には、例えば、１６対のデマルチプレクサ７及びマルチプレクサ８を使用すればよい。
【００３６】
前記デマルチプレクサ７は、入力側が正の供給電源Ｖｄｄに接続され、出力側が複数の第一端子４に接続される。また、デマルチプレクサ７は、信号処理部６と電気的に接続されており、信号処理部６の制御信号により、電流伝達回路を任意に構成し、入力された電流を複数の第一端子４のいずれかに分配して出力する。具体的には、信号処理部６は、所定の制御プログラムが書き込まれたマイクロコントローラ（以下、ＭＣＵ）６１を有し、デマルチプレクサ７に接続されている。
【００３７】
前記マルチプレクサ８は、入力側が複数の第二端子５に接続され、出力側が負荷抵抗ＲＬ及びＭＣＵ６２に接続される。また、マルチプレクサ８は、信号処理部６と電気的に接続されており、信号処理部６の制御信号により、電流伝達回路を任意に構成する。ＭＣＵ６２には、マルチプレクサ８と負荷抵抗ＲＬとの間の電圧信号が入力される。なお、負荷抵抗ＲＬの一端は、グラウンドに接続されている。
【００３８】
例えば、図２において、デマルチプレクサ７が供給電源Ｖｄｄからの電流を左端の第一端子４に出力し、マルチプレクサ８が左端の第二端子５からの電流を出力する場合を考える。この場合において、左端の検出線３が断線していない場合は、電流が流れるため、マルチプレクサ８と負荷抵抗ＲＬとの間の電位は正となる。そのため、信号処理部６（ＭＣＵ６２）は、正の電圧信号Ｖ０を「１」又は「ハイ」のデジタル信号として入力される。
【００３９】
一方、左端の検出線３が断線している場合は、電流が流れないため、マルチプレクサ８と負荷抵抗ＲＬとの間の電位は基準電位となる。そのため、信号処理部６（ＭＣＵ６２）は、基準電位の電圧信号Ｖ０を「０」又は「ロー」のデジタル信号として入力される。
【００４０】
前記信号処理部６は、予め内蔵されたプログラムに従って宇宙浮遊物体検出装置１全体を制御する部品（チップ）であり、例えば、デマルチプレクサ７を制御するＭＣＵ６１と、マルチプレクサ８を制御するＭＣＵ６２と、ＭＣＵ６１，６２同士を接続するバス線と、を有する。かかる信号処理部６は、ＭＣＵ６１により、デマルチプレクサ７が第一端子４の一つに電流を出力し、且つ、ＭＣＵ６２により、マルチプレクサ８が第二端子５の一つから電流を出力するように協調して制御する。なお、ＭＣＵ６１とデマルチプレクサ７との間、又はＭＣＵ６２とマルチプレクサ８との間には、アドレスデコーディングのためのデコーダが配置されていてもよい。
【００４１】
ＭＣＵ６１，６２は、それぞれプロセッサ、メモリ、インタフェース等が組み込まれた一つの集積回路である。また、図２に示したように、ＭＣＵ６１がマスター、ＭＣＵ６２がスレーブとなるように構成されている。したがって、ＭＣＵ６２は、ＭＣＵ６１の指令に従ってマルチプレクサ８を制御し、受信したデジタル信号Ｖ０をＭＣＵ６１に転送するように構成されている。なお、かかるＭＣＵ６１，６２の構成は単なる一例であり、信号処理部６は、単一のＭＣＵで構成してもよいし、３つ以上のＭＣＵで構成してもよいし、マスター／スレーブをジャンパ等により切り替え可能に構成してもよいし、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）化してもよい。
【００４２】
なお、ここでは、デマルチプレクサ７側を正の供給電源として、マルチプレクサ８側をグラウンドとしたが、デマルチプレクサ７側をグラウンドとして、マルチプレクサ８側を負の供給電源としてもよい。この場合、信号処理部６は、検出線３が導通している場合には、「０」又は「ロー」を入力され、検出線３が断線している場合には、「１」又は「ハイ」を入力される。
【００４３】
インタフェース１１は、ＭＣＵ６１と宇宙機の他の機器との通信を制御する部品である。例えば、インタフェース１１を介して、宇宙機内部の機器が宇宙浮遊物体検出装置１に命令を出したり、宇宙浮遊物体検出装置１の検出線３に関するデータを宇宙機内部の機器に送信したりする。信号処理部６とインタフェース１１との間にレベル変換回路等が配置されていてもよい。
【００４４】
上述した信号処理部６によれば、検出線３の一本ごとに導通確認を行うことができる。すなわち、信号処理部６は、複数の検出線３から一本の検出線３を選択し、選択された検出線３に接続された第一端子４に電流を出力し、且つ、選択された検出線３に接続された第二端子５から電流を出力するように、デマルチプレクサ７及びマルチプレクサ８を制御している。したがって、かかる信号処理部６によれば、検出線３の一本ごとに通電して断線の有無を検出し、シート体２を貫通した浮遊物体の有無及び大きさを特定することができる。また、その結果は、インタフェース１１を介して外部に出力することもできる。さらに、検出線３の断線状況を分析又は解析して、宇宙浮遊物体検出装置１（検出シート２０）に衝突した宇宙浮遊物体の位置、個数、分布等を計測するようにしてもよい。
【００４５】
次に、本発明の他の実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１について、図３乃至図６を参照しつつ説明する。ここで、図３は、本発明の他の実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の検出シートに関する図であり、（ａ）は第二実施形態の検出シートの表面図、（ｂ）は第三実施形態の検出シートの表面図、（ｃ）は第三実施形態の検出シートの裏面図、を示している。また、図４は、本発明の第二実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の部分構成図である。また、図５は、本発明の第四実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の検出シートに関する図であり、（ａ）は検出シートの模式断面図、（ｂ）は検出シート上の回路図、を示している。また、図６は、本発明の他の実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置の検出シートに関する図であり、（ａ）は第五実施形態の検出シート上の回路図、（ｂ）は第六実施形態の部分構成図、を示している。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。また、図４及び図６（ｂ）において、検出シート２０の構成については、図を簡略化してある。
【００４６】
第二実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１は、図３（ａ）及び図４に示すように、検出線３と交差するように並列に配列された複数の第二検出線１２と、第二検出線１２の一端に接続された複数の第三端子１３と、第三端子１３と互い違いに第二検出線１２の他端に接続された複数の第四端子１４と、第三端子１３と第四端子１４との間に流れる電流の変化により第二検出線１２の断線を検出する第二信号処理部１５と、を有し、第二検出線１２のピッチ間隔よりも第三端子１３同士及び第四端子１４同士のピッチ間隔が広く形成されるとともに、第二検出線１２がシート体２と平行に展開される第二シート体１６に形成されている。ここで、複数の第二検出線１２が形成された第二シート体１６を第二検出シート２１と称する。
【００４７】
かかる第二検出シート２１の構成は、基本的に上述した第一実施形態の検出シート２０と同じである。したがって、第三端子１３は、第二検出線１２の一端を二本ずつ順番に接続し、第四端子１４は、第三端子１３と互い違いに第二検出線１２の他端を二本ずつ順番に接続した構成をなしており、いわゆる、スタガ配列により構成されている。
【００４８】
また、第二実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１は、図４に示すように、第三端子１３に接続される第二デマルチプレクサ１７と、第四端子１４に接続される第二マルチプレクサ１８と、を有する。
【００４９】
また、第二信号処理部１５は、第一実施形態に示した信号処理部６と同様に、第二デマルチプレクサ１７を制御するＭＣＵ１５１と、第二マルチプレクサ１８を制御するＭＣＵ１５２と、を有する。
【００５０】
そして、第二信号処理部１５は、信号処理部６と同様に、複数の第二検出線１２から一本の第二検出線１２を選択し、選択された第二検出線１２に接続された第三端子１３に電流を出力し、且つ、選択された第二検出線１２に接続された第四端子１４から電流を出力するように、第二デマルチプレクサ１７及び第二マルチプレクサ１８を制御している。したがって、かかる第二信号処理部１５によれば、第二検出線１２の一本ごとに通電して断線の有無を検出し、第二シート体１６を貫通した浮遊物体の有無及び大きさを特定することができ、インタフェース１１を介して外部に出力することもできる。
【００５１】
このように、検出シート２０と同様の構成を有する第二検出シート２１を、検出線３と第二検出線１２とが例えば垂直に交差するように一定の間隔を空けて平行に配置することにより、検出線３及び第二検出線１２の断線を特定して、宇宙浮遊物体の検出線３の配列方向における長さ及び第二検出線１２の配列方向における長さの両方を検出することができる。すなわち、第一実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１では、宇宙浮遊物体の一次元の長さしか判別できなかったが、第二実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１では、宇宙浮遊物体の二次元の大きさを判別することができる。また、かかる第二実施形態のように、検出シート２０を複数配置することにより、宇宙浮遊物体の入射角度や速度等を検出することもできる。
【００５２】
第三実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１は、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第二検出線１２をシート体２の裏面に形成したものである。他の構成については、第二実施形態と同様である。かかる第三実施形態によれば、一枚のシート体２の表面に複数の検出線３を配置し、裏面に複数の第二検出線１２を形成しているので、一枚のシート体２のみで第二実施形態と同様の効果を奏することができ、軽量化やコストダウンを図ることができる。なお、第三実施形態の検出シート２０を複数配置するようにしてもよい。
【００５３】
第四実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、検出線３ａ，３ｂは、シート体２の表面と裏面とに交互に並列に配列され、表面又は裏面の面ごとに、第一端子４ａ，４ｂに接続されるデマルチプレクサ７ａ，７ｂと、第二端子５ａ，５ｂに接続されるマルチプレクサ８ａ，８ｂと、を有する。このように、表面に形成された検出線３ａを一つのデマルチプレクサ７ａ及びマルチプレクサ８ａに接続し、裏面に形成された検出線３ｂを一つのデマルチプレクサ７ｂ及びマルチプレクサ８ｂに接続することにより、第一実施形態と同様に、検出線３ａ，３ｂのピッチ間隔よりも第一端子４ａ，４ｂ同士のピッチ間隔及び第二端子５ａ，５ｂ同士のピッチ間隔を広く形成することができる。
【００５４】
第五実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１は、図６（ａ）に示すように、第四実施形態の宇宙浮遊物体検出装置１において、表面又は裏面の面ごとに、第一実施形態と同様のスタガ配列を採用したものである。かかる第五実施形態によれば、検出線３ａ，３ｂのピッチ間隔よりも第一端子４ａ，４ｂ同士のピッチ間隔及び第二端子５ａ，５ｂ同士のピッチ間隔を四倍に広げることができ、接続処理をより容易に行うことができる、検出線３ａ，３ｂのピッチ間隔をより狭くすることができる等の効果を奏する。
【００５５】
第六実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１は、図６（ｂ）に示すように、図４に示した第二実施形態と同様に、検出シート２０と第二検出シート２１を検出線３ａ，３ｂと第二検出線１２ａ，１２ｂとが交差するように配置したものである。具体的には、第二検出線１２ａ，１２ｂは、第二シート体１６の表面と裏面とに交互に並列に配列され、表面又は前記裏面の面ごとに、第三端子１３ａ，１３ｂに接続される第二デマルチプレクサ１７ａ，１７ｂと、第四端子１４ａ，１４ｂに接続される第二マルチプレクサ１８ａ，１８ｂと、を有する。かかる第六実施形態によれば、第五実施形態に係る宇宙浮遊物体検出装置１を利用しつつ、第二実施形態と同様の効果も奏する。
【００５６】
本発明は上述した実施形態に限定されず、三枚以上の検出シートが配置されてもよい、複数の検出シートを配置する際に必ずしも検出線を交差させなくてもよい、複数の検出線から一本の検出線を選択して電流を流すことができればマルチプレクサ及びデマルチプレクサ以外の素子を使用してもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５７】
１  宇宙浮遊物体検出装置
２  シート体
３，３ａ，３ｂ  検出線
４，４ａ，４ｂ  第一端子
５，５ａ，５ｂ  第二端子
６  信号処理部
７，７ａ，７ｂ  デマルチプレクサ
８，８ａ，８ｂ  マルチプレクサ
１２，１２ａ，１２ｂ  第二検出線
１３，１３ａ，１３ｂ  第三端子
１４，１４ａ，１４ｂ  第四端子
１５  第二信号処理部
１６  第二シート体
１７，１７ａ，１７ｂ  第二デマルチプレクサ
１８，１８ａ，１８ｂ  第二マルチプレクサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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