(57)【要約】【課題】しきい値を適切に更新し、誤検知が少なくしかも確実に支障物を検知出来る支障物検知装置を提供する。【解決手段】送信ＬＣＸ２から受信ＬＣＸ３に向けて送信スペクトル拡散信号を放射する手段１、遅延時間を設定するための制御信号を発生する測定距離設定手段４、制御信号に基づき遅延時間を発生する遅延手段５、遅延時間に応じた位相タイミングを持つ参照スペクトル拡散信号を発生する手段６、参照スペクトル拡散信号と受信スペクトル拡散信号との相関を取る相関手段７、その相関出力に基づき支障物を検知する手段８を備え、手段８は、無人時間帯情報と相関手段からの出力レベルに基づきしきい値を作成／記憶するしきい値作成／記憶手段８１、しきい値レベルと相関手段からの出力レベルとの比較に基づき支障物を検知する比較手段８２を有する。【選択図】　　　　図１
2004101239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由空間内に対向するように敷設された一対の漏洩伝送路の送信側漏洩伝送路の一端に接続され、送信側漏洩伝送路から受信側漏洩伝送路に向けて送信スペクトル拡散信号を放射する送信スペクトル拡散信号発生手段と、
支障物を検出する測定距離までの距離に対応する遅延時間を設定するための制御信号を発生する測定距離設定手段と、
前記測定距離設定手段からの制御信号に基づいて遅延時間を発生する遅延手段と、
前記遅延手段からの遅延時間に応じた位相タイミングを持つ参照スペクトル拡散信号を発生する参照スペクトル拡散信号発生手段と、
前記参照スペクトル拡散信号と前記受信側漏洩伝送路で受信した受信スペクトル拡散信号との相関を取る相関手段と、
前記相関手段からの出力に基づいて支障物を検知する検知手段と
を備え、
前記検知手段は、検知対象範囲内が無人になる無人時間帯情報に基づいて検知対象範囲が無人になる時間帯を選んで前記相関手段からの出力レベルに基づいてしきい値を作成／記憶するしきい値作成／記憶手段と、前記しきい値作成／記憶手段に記憶されたしきい値レベルと前記相関手段からの出力レベルとの比較に基づいて支障物を検知する比較手段とを有する
ことを特徴とする支障物検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の支障物検知装置において、
前記検出手段は、検知対象範囲内が無人になる無人時間帯情報を予め格納する無人時間帯データベース格納手段をさらに備え、
前記しきい値作成／記憶手段は、前記無人時間帯データベース格納手段に格納された無人時間帯情報に基づいてしきい値を作成／記憶する
ことを特徴とする支障物検知装置。
【請求項３】
請求項１に記載の支障物検知装置において、
前記検出手段は、検知対象範囲内が無人になる無人時間帯情報を外部から入力する無人時間帯情報入力手段をさらに備え、
前記しきい値作成／記憶手段は、前記無人時間帯情報入力手段に外部から入力さえる無人時間帯情報に基づいてしきい値を作成／記憶する
ことを特徴とする支障物検知装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の支障物検知装置において、
前記検出手段は、前記しきい値作成／記憶手段によるしきい値作成時に並行して支障物の検知を行い、支障物が検知された場合に前記しきい値作成／記憶手段にしきい値作成をやり直す指示を出力するしきい値作成時支障物検知手段をさらに備えた
ことを特徴とする支障物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スペクトル拡散技術を用い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支障物の存在、位置等を検知する支障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、正常な列車運行や事故防止のために、線路上の支障物をいち早く検知し、その除去を早急に行う必要がある。また、高速道路においても追突事故や二重事故を防止するためには、トラック等からの落下物や緊急停止車両を検知し、後続車両に知らせる必要がある。このような必要から、道路上や線路上の支障物を検知する装置として、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ある。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、以降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。
【０００３】
従来、この種の支障物検知装置として図４に示す構成のものがあった（例えば特許文献１参照）。図４において、２は道路沿いに敷設された送信ＬＣＸ（漏洩伝送路）、３はその道路の反対側に敷設された受信ＬＣＸ（漏洩伝送路）、９は送信ＬＣＸ２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（送信機）、１０は受信ＬＣＸ３の同じ側の一端（近端）に接続されて前記信号を受信する受信器（受信機）である。
【０００４】
また、１０１はこの受信器１０に含まれ受信信号の波形から包絡線（以下、エンベロープという）を取り出す低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦという）、１０２は信号波形のエンベロープを記憶する記憶装置、１０３は記憶装置１０２に記憶されたエンベロープとＬＰＦ１０１から出力されるエンベロープとを用いて障害物の位置を検知する演算器である。なお、送信ＬＣＸ２の遠端及び受信ＬＣＸ３の遠端にはそれぞれ無反射終端器が接続されている。
【０００５】
次に動作について説明する。信号発生器９からは、パルス状信号が発生され、送信ＬＣＸ２に入射される。このパルス状信号は、送信ＬＣＸ２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ＬＣＸ２に対向する受信ＬＣＸ３の各スロットから入射し、受信ＬＣＸ３に入射した信号は受信器１０で受信される。受信器１０で受信された信号波形はＬＰＦ１０１でエンベロープを取り出す。
【０００６】
記憶装置１０２には、予め障害物がないときの信号波形のエンベロープを基準波形として記憶しておく。演算器１０３では、信号波形のエンベロープが得られる度に、その信号波形のエンベロープと基準波形との差分波形を求める。障害物がある場合には、その位置で電波が遮蔽されるので、強度の大小にかかわらずその位置について受信強度がある比率だけ減少する。従って、差分波形には障害物の位置が現れる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−９５３３８号公報（第３頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の支障物検知装置は以上のように構成されているが、受信信号が季節・気象条件等の環境変化や経時変化により大きく変動するため、誤検知することなくしかも確実に支障物を検知するためには、記憶装置１０２に記憶するエンベロープを適宜更新し、検知のためのしきい値を適宜更新することが必要である。
【０００９】
また、適切なしきい値を作成するためには、受信信号が常時変動していることを考慮して、ある程度長時間のデータを参照して、平均値を求める等の方法によりしきい値を算出することが望ましい。しかるに、しきい値作成用のデータを収集している間に列車が通過したり作業者が侵入したりすると、それらの影響で大きく変動した受信データが混入するために、しきい値の精度が低下し、誤検知が増えたり支障物の検知確率が低下する等の問題があった。
【００１０】
この発明は前記のような問題点を解消するためになされたもので、無人の時間帯を選んでしきい値を作成／記憶することにより、誤検知が少なくしかも確実に支障物を検知出来る支障物検知装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る支障物検知装置は、自由空間内に対向するように敷設された一対の漏洩伝送路の送信側漏洩伝送路の一端に接続され、送信側漏洩伝送路から受信側漏洩伝送路に向けて送信スペクトル拡散信号を放射する送信スペクトル拡散信号発生手段と、支障物を検出する測定距離までの距離に対応する遅延時間を設定するための制御信号を発生する測定距離設定手段と、前記測定距離設定手段からの制御信号に基づいて遅延時間を発生する遅延手段と、前記遅延手段からの遅延時間に応じた位相タイミングを持つ参照スペクトル拡散信号を発生する参照スペクトル拡散信号発生手段と、前記参照スペクトル拡散信号と前記受信側漏洩伝送路で受信した受信スペクトル拡散信号との相関を取る相関手段と、前記相関手段からの出力に基づいて支障物を検知する検知手段とを備え、前記検知手段は、検知対象範囲内が無人になる無人時間帯情報に基づいて検知対象範囲が無人になる時間帯を選んで前記相関手段からの出力レベルに基づいてしきい値を作成／記憶するしきい値作成／記憶手段と、前記しきい値作成／記憶手段に記憶されたしきい値レベルと前記相関手段からの出力レベルとの比較に基づいて支障物を検知する比較手段とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記検出手段は、検知対象範囲内が無人になる無人時間帯情報を予め格納する無人時間帯データベース格納手段をさらに備え、前記しきい値作成／記憶手段は、前記無人時間帯データベース格納手段に格納された無人時間帯情報に基づいてしきい値を作成／記憶することを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記検出手段は、検知対象範囲内が無人になる無人時間帯情報を外部から入力する無人時間帯情報入力手段をさらに備え、前記しきい値作成／記憶手段は、前記無人時間帯情報入力手段に外部から入力さえる無人時間帯情報に基づいてしきい値を作成／記憶することを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、前記検出手段は、前記しきい値作成／記憶手段によるしきい値作成時に並行して支障物の検知を行い、支障物が検知された場合に前記しきい値作成／記憶手段にしきい値作成をやり直す指示を出力するしきい値作成時支障物検知手段をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る支障物検知装置を示す構成図である。図１において、１は後述する送信ＬＣＸ２の一端に接続され、送信ＬＣＸ２から後述する受信ＬＣＸ３に向けて放射する送信スペクトル拡散信号を発生する送信スペクトル拡散信号発生手段、２は送信スペクトル拡散信号を空間に放射する送信ＬＣＸ（送信側漏洩伝送路）、３は自由空間内に前記送信ＬＣＸ３に対向して敷設され、空間を伝播して到来した送信スペクトル拡散信号を受信する受信ＬＣＸ（受信側漏洩伝送路）である。
【００１６】
また、４は支障物を検出する測定距離までの距離に対応する遅延時間を設定するための制御信号を発生する測定距離設定手段、５は測定距離設定手段４からの制御信号に基づいて遅延時間を発生する遅延手段、６は遅延手段５からの遅延時間に応じた位相タイミングを持つ参照スペクトル拡散信号を発生する参照スペクトル拡散信号発生手段、７は前記参照スペクトル拡散信号と受信ＬＣＸからの入力の相関をとる相関手段、８は相関手段７の出力レベルの変化から支障物を検知する検知手段である。
【００１７】
検知手段８は、検知対象範囲内が無人になる無人時間帯情報に基づいて相関手段７の出力レベルからしきい値を作成し記憶するしきい値作成／記憶手段８１、しきい値作成／記憶手段８１に記憶されたしきい値と相関手段７の出力レベルを比較して支障物の位置を検知する比較手段８２、検知対象範囲が無人になる時間帯に関するデータベースを格納する無人時間帯データベース格納手段８３を備えている。
【００１８】
次に動作について説明する。送信スペクトル拡散信号発生手段１は、支障物を検知するために一定の繰り返し周期を持つ送信スペクトル拡散信号を発生する。送信スペクトル拡散信号は送信ＬＣＸ２により受信ＬＣＸ３に向けて放射される。放射された送信スペクトル拡散信号は空間を伝播し受信ＬＣＸ３に受信される。一方、測定距離設定手段４は、遅延手段５を制御して、支障物を検出する場所（測定地点と呼ぶ）までの距離に対応する遅延時間を発生させる。参照スペクトル拡散信号発生手段６は、遅延手段５で発生した遅延時間に応じた位相タイミングを持つ参照スペクトル拡散信号を発生し、相関手段７に入力する。
【００１９】
相関手段７は、前記参照スペクトル拡散信号と受信ＬＣＸ３から入力する受信スペクトル拡散信号との相関をとり、測定地点の受信信号レベルを検知手段８に出力する。検知手段８において、しきい値作成／記憶手段８１は、無人時間帯データデース格納手段８３からの情報に基づき、監視範囲（検知対象範囲）内が無人になる時間帯を選んで相関手段７の出力レベルをしきい値算出用データとして収集し、平均値を求める等の方法によりしきい値を算出し記憶する。無人時間帯データベース格納手段８３には、監視範囲内が無人になる時間帯に関する情報をあらかじめ外部から入手して格納しておく。比較手段８２は、しきい値作成／記憶手段８１に記憶されたしきい値と相関手段７の出力レベルを比較して支障物を検知する。この時、測定距離設定手段４が設定した距離が支障物までの距離である。
【００２０】
従って、実施の形態１によれば、監視範囲内が無人になる時間帯に関する情報をあらかじめ外部から入手して無人時間帯データベース格納手段８３に格納しておき、無人時間帯データベース格納手段８３の情報に基づき、しきい値を作成／記憶するタイミングを決定し実行するので、しきい値作成中に列車や作業者の影響を受けることがなく、精度の高いしきい値が得られ、誤検知が少なく確実に支障物を検知出来る。
【００２１】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係る支障物検知装置を示す構成図である。図２において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。新たな符号として、８４は実施の形態１に係る無人時間帯データベース格納手段８３に代えて設けられた実施の形態２に係る無人時間帯情報入力手段を示し、この無人時間帯情報入力手段８４は、非常事態等により無人時間帯が変化した場合にも対応可能に外部からの無人時間帯情報が入力されるようになされている。
【００２２】
前述した実施の形態１では、無人時間帯データベース格納手段８３に監視範囲内が無人になる時間帯に関する情報をあらかじめ外部から入手して格納しておき、しきい値作成／記憶手段８１が無人時間帯データデース格納手段８３からの情報に基づき、監視範囲内が無人になる時間帯を選んで相関手段７の出力レベルをしきい値算出用データとして収集し、平均値を求める等の方法によりしきい値を算出し記憶するようにしたが、無人時間帯データベース格納手段８３に代わりに図２に示す無人時間帯情報入力手段８４を用いても良い。
【００２３】
無人時間帯情報入力手段８４を用いた場合、しきい値作成／記憶手段８１は、無人時間帯情報入力手段８４により監視範囲内が無人になる時間帯に関する最新の情報を外部からリアルタイムに入手し、しきい値を作成／記憶するタイミングを決定する。このようにすると、無人時間帯に関するデータが古くなって使用出来なくなるおそれがなく、また、非常事態等により無人時間帯が変化した場合にも対応可能であるため、常に精度の高いしきい値を作成／記憶することが出来る。
【００２４】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３に係る支障物検知装置を示す構成図である。図３において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。新たな符号として、８５はしきい値作成時支障物検知手段を示し、このしきい値作成時支障物検知手段８５は、しきい値作成時に平行して支障物の検知を行うようになされている。
【００２５】
上述した実施の形態１では、無人時間帯データベース格納手段８３に監視範囲内が無人になる時間帯に関する情報をあらかじめ外部から入手して格納しておき、しきい値作成／記憶手段８１が無人時間帯データデース格納手段８３からの情報に基づき監視範囲内が無人になる時間帯を選んで相関手段７の出力レベルをしきい値算出用データとして収集し、平均値を求める等の方法によりしきい値を算出し記憶するようにしたが、さらに、しきい値作成時支障物検知手段８５を備えても良い。
【００２６】
しきい値作成時支障物検知手段８５を備えた場合、しきい値作成時支障物検知手段８５は、しきい値作成／記憶手段８１がしきい値を作成するのと併行してしきい値作成時支障物検知手段８５が支障物の検知を行い、しきい値作成中に列車や作業者等の支障物が存在したかどうかをチェックする。もし、しきい値作成中に支障物が検知された場合にはしきい値作成をやり直す等の指示をしきい値作成／記憶手段８１に返す。このようにすると、しきい値作成／記憶手段８１に格納している無人時間帯に関するデータが古くなって現実の無人時間帯とずれが生じた場合や、非常事態等により無人時間帯が変更になった場合等にも、列車や作業者の影響を受けることなく常に精度の高いしきい値を作成／記憶することが出来る。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、検知対象範囲内が無人になる無人時間帯情報基づいてしきい値を作成／記憶するタイミングを決定するので、しきい値作成中に列車や作業者の影響を受けることがなく、精度の高いしきい値が得られ、誤検知が少なく確実に支障物を検知出来るという効果がある。
【００２８】
また、無人時間帯データベース格納手段を備え、無人時間帯データベース格納手段に格納された無人時間帯情報に基づきしきい値を作成／記憶するようにしたので、しきい値作成中に列車や作業者の影響を受けることがなく、精度の高いしきい値が得られ、誤検知が少なく確実に支障物を検知出来る支障物検知装置が得られる効果がある。
【００２９】
また、無人時間帯情報入力手段を備え、無人時間帯情報入力手段に外部から入力される無人時間帯情報に基づきしきい値を作成／記憶するようにしたので、検知対象範囲内が無人になる時間帯に関する最新の情報を常に外部から入手し、しきい値を作成／記憶することができるので、しきい値作成中に列車や作業者の影響を受けることがなく、より精度の高いしきい値が得られ、誤検知が少なく確実に支障物を検知出来る支障物検知装置が得られる効果がある。
【００３０】
さらに、しきい値作成時に並行して支障物の検知を行うしきい値作成時支障物検知手段を備え、しきい値作成中に支障物が検知された場合にしきい値作成をやり直す指示をしきい値作成／記憶手段に出力するようにしたので、不測の事態や緊急事態の発生等によりスケジュールにない列車の通過や線路内作業があった場合にも、それらの影響を受けることなく精度の高いしきい値が得られ、誤検知が少なく確実に支障物を検知出来る支障物検知装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る支障物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る支障物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係る支障物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図４】従来例に係る支障物検知装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　送信スペクトル拡散信号発生手段、２　送信ＬＣＸ、３　受信ＬＣＸ、４測定距離設定手段、５　遅延手段、６　参照スペクトル拡散信号発生手段、７相関手段、８　検知手段、８１　しきい値作成／記憶手段、８２　比較手段、８３　無人時間帯データベース格納手段、８４　無人時間帯情報入力手段、８５しきい値作成時支障物検知手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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