專利名稱：障礙物檢測裝置和障礙物檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置采用泄漏同軸電纜，泄漏波導管等泄漏傳送通路，本發(fā)明特別是涉及下述障礙物檢測裝置和障礙物檢測系統(tǒng)，它們通過采用擴譜技術(shù)，無論障礙物是靜止，還是移動，均可正確地檢測該障礙物的存在或位置。
根據(jù)這樣的要求，檢測一般道路或鐵道線路上的障礙物的障礙物檢測裝置采用泄漏同軸電纜，泄漏波導管等泄漏傳送通路。下面對這些泄漏傳送通路的結(jié)構(gòu)進行簡單地描述。泄漏波導管指，沿比如由導體形成的波導管的縱向按照適當?shù)拈g距設(shè)置使電波泄漏，將其發(fā)射的多個槽的類型，而泄漏同軸電纜也具有基本上與泄漏波導管相同的原理的結(jié)構(gòu)。下面對采用泄漏同軸電纜(在下面稱為“LCX”)的過去的障礙物檢測裝置進行描述。
圖6為表示JP特開平10-95338號文獻中公開的過去的障礙物檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。在該圖中，標號1’表示發(fā)送信號LCX，其布置在道路或鐵道線路的一側(cè)，其按照適當間距設(shè)置將檢測用的經(jīng)脈沖調(diào)制的信號泄漏，且將信號發(fā)射的多個槽，2’表示接收信號LCX，其布設(shè)于道路或鐵道線路的布置有發(fā)送信號LCX1’的一側(cè)的相反側(cè)(相對側(cè))，通過按照縱向的適當間距設(shè)置的多個槽接收從發(fā)送信號LCX發(fā)射的脈沖信號。無反射終端器和與發(fā)送信號LCX1’和接收信號LCX2’中的相應(yīng)發(fā)射機63和接收機64遠離側(cè)的端部(遠端)連接。標號63表示發(fā)射機，其與發(fā)送信號LCX1’的一端(近端)連接，且產(chǎn)生障礙物檢測用的經(jīng)脈沖調(diào)制的信號，標號64表示接收機，其與接收信號LCX2’中的與發(fā)送信號LCX1’相同的一側(cè)的一端(近端)連接，且接收從發(fā)送信號LCX1’發(fā)射的檢測用的脈沖調(diào)制信號，標號65表示作為接收機64的組成部分之一的，從接收機64接收的檢測用的脈沖調(diào)制信號的波形中提取包絡(luò)線的低通濾波器(在下面稱為“LPF”)，標號66表示作為接收機64的組成部分之一的，在沒有障礙物時，存儲從檢測用的脈沖調(diào)制信號的波形中提取的包絡(luò)線的存儲裝置，標號67表示作為接收機64的組成部分之一的運算器，該運算器獲取LPF65提取的檢測用的脈沖調(diào)制信號的波形中的包絡(luò)線與存儲裝置66所存儲的沒有障礙物時的包絡(luò)線之間的差別，根據(jù)該差分波形，檢測障礙物的位置。
下面對動作進行描述。
將在發(fā)射機63中經(jīng)脈沖調(diào)制的障礙物檢測用的信號輸出給發(fā)送信號LCX1’。輸入給發(fā)送信號LCX1’的脈沖信號從沿發(fā)送信號LCX1’的縱向并排的各槽，依次作為電波發(fā)射。該電波從沿與發(fā)送信號LCX1’相對的接收信號LCX2’的縱向設(shè)置的各槽射入，按照對應(yīng)于槽的位置的滯后時間，為接收機64接收。如果該接收機64接收發(fā)送信號LCX1’發(fā)出的電波，則內(nèi)部的LPF65從下述波形中提取包絡(luò)線，將其發(fā)送給運算器67，而該波形指從發(fā)送信號LCX1’，作為電波獲取的障礙物檢測用的脈沖信號的波形。該運算器67每次從LPF65接收到的信號的波形中提取包絡(luò)線時，從存儲裝置66中讀取預(yù)先在沒有障礙物時測定的包絡(luò)線(基準波形)，計算該包絡(luò)線與LPF65所提取的檢測用的脈沖調(diào)制信號的波形中的包絡(luò)線之間的差分波形。此時，如果在位于發(fā)送信號LCX1’與接收信號LCX2’之間的道路或鐵道線路上存在障礙物，則在此位置，將發(fā)送信號LCX1’給出的電波隔斷。由此，與來自發(fā)送信號LCX1’的電波強度的大小無關(guān)，如果存在障礙物，則接收信號LCX2’接收的發(fā)送信號LCX1’給出的電波的接收信號強度按照一定比例減少。由此，運算器67所計算的差分波形呈現(xiàn)與障礙物相對應(yīng)的變化，由此，可檢測障礙物的存在。
由于過去的障礙物檢測裝置按照上述方式構(gòu)成，故因在LCX中傳送的信號的接合損耗較大，接收機64所接收的脈沖調(diào)制信號的接收信號SN比較小，檢測障礙物時所使用的基準波形發(fā)生變化，由此，以不能夠按照足以滿足可靠性的精度檢測障礙物。
下面對上述課題進行具體描述。
圖7為表示上述的已有的障礙物檢測裝置的發(fā)送信號波形和接收信號波形的圖，其中圖7(a)表示發(fā)射機63向發(fā)送信號LCX1’輸出的經(jīng)脈沖調(diào)制處理的障礙物檢測用的信號的波形，圖7(b)表示不考慮LCX的接合損耗或噪聲等的因素，通過接收信號LCX2’由接收機64接收到的信號的理想的波形，圖7(c)表示考慮LCX的接合損耗的，通過接收信號LCX2’由接收機64接收到的信號的波形，圖7(d)表示從圖7(c)的信號波形中提取的包絡(luò)線，圖7(e)表示通過接收信號LCX2’由接收機64接收到的信號的實測波形，圖7(f)表示從圖7(e)的信號波形中提取的包絡(luò)線，圖7(g)表示接收機接收到的信號中疊加有噪聲時的波形，圖7(h)表示從圖7(g)的信號波形中提取的包絡(luò)線。
從發(fā)射機63向發(fā)送信號LCX1’輸出的信號經(jīng)過脈沖調(diào)制，呈現(xiàn)圖7(a)所示的正弦波形。該信號從發(fā)送信號LCX1’作為電波發(fā)射，通過接收信號LCX2’，輸入到接收機64中，但是此時，在不考慮LCX的接合損耗或噪聲等的因素的場合，來自發(fā)送信號LCX1’的電波呈現(xiàn)圖7(b)所示的下述波形，該波形是圖7(a)的脈沖調(diào)制信號只有按照與各槽位置相對應(yīng)延伸時間份依次重合形成的。
在LCX中，存在對在其內(nèi)傳送的信號的的接合損耗由于該接合損耗沿LCX的縱向是不一樣的，故當考慮LCX的接合損耗時，形成圖7(c)所示的有振幅變化的波形。另外，通過LPF65從圖7(c)所示的信號波形提取的包絡(luò)線為圖7(d)所示的狀態(tài)。
但是，實際上，由于LCX的接合損耗較大，故在通過接收機64接收1個脈沖調(diào)制信號的場合不呈現(xiàn)圖7(c)那樣的波形，而會觀測到圖7(e)所示的接收信號的接收信號強度和接收信號SN都比較小的波形。如果這樣的信號通過LPF65，則提取圖7(f)所示的包絡(luò)線，將其存儲于存儲裝置66中。
在觀測到圖7(e)所示的信號波形后，當再次在沒有障礙物的狀態(tài)觀測到信號波形時，如果作用附加有噪聲的因素，則呈現(xiàn)比如，圖7(g)所示的信號波形，不呈現(xiàn)圖7(c)所示的波形。由此，LPF65從圖7(g)所示的信號波形中提取的包絡(luò)線呈圖7(h)所示的形狀。于是，形成與預(yù)先存儲于存儲裝置66中的圖7(f)所示的包絡(luò)線與圖7(h)所示的包絡(luò)線不同的波形，如果以預(yù)先存儲于存儲裝置66中的包絡(luò)線作為基準波形，進行差分運算，則具有發(fā)生誤檢測的可能性，按照上述方式，由于用于檢測障礙物的基準波形隨測定時的條件而變化，故不能夠以足以滿足可靠性的精度，來檢測障礙物。
另外，這樣的基準波形的變化可通過多次測定的積分運算而消除，但是由于測定時間較長，故對于處于靜止狀態(tài)的障礙物來說，是有效的，但是對于比如，象在鐵道線路上迷路的人等那樣移動的障礙物，是無效的。由此，不能夠通過過去的障礙物檢測裝置，檢測移動的障礙物。
此外，過去的障礙物檢測裝置對付干擾電波的能力較弱。
具體來說，如果比如，設(shè)接收機64對從發(fā)送信號LCX1’發(fā)射的電波的輸入功率為P1瓦特(下面稱為“w”)，接收機64的干擾電波的輸入功率為P2(W)，則作為障礙物檢測裝置中的接收機64相對所需電波的干擾電波的功率比-DU比可用10log(P1/P2)表示。此時，在干擾電波較強，P1＝P2的場合，根據(jù)上式，DU比為零，接收機64處于不能夠接收來自發(fā)送信號LCX1’的電波的狀態(tài)。
作為上述以外的課題，有在障礙物檢測裝置檢測障礙物的檢測區(qū)域。無法使用無線通信機的課題。
具體來說，如果比如，發(fā)送信號LCX1’給出的電波的發(fā)射電力用P3(W)表示，障礙物檢測裝置的檢測區(qū)域的無線通信機的輸入電力用P4(W)表示，則作為障礙物檢測裝置中的相對所需電波的發(fā)送信號LCX1’給出的電波的電力比的DU比用10log(P4/P3)表示。此時，在干擾電波較強，P3＝P4的場合，根據(jù)上式，DU比為零，檢測區(qū)域的無線通信機處于不能夠進行通信的狀態(tài)。
另外，在過去的障礙物檢測裝置中，由于采用接收機64內(nèi)的LPF65的輸出的包絡(luò)線，進行障礙物的檢測，故無法判別是屬于發(fā)送信號LCX1’中的哪個槽發(fā)射的脈沖調(diào)制信號，由此，有不能夠檢測障礙物的正確位置的課題。
還有，設(shè)置多個已有的障礙物檢測裝置的障礙物檢測系統(tǒng)具有下述課題，即在障礙物檢測裝置相鄰的區(qū)間，產(chǎn)生脈沖調(diào)制信號的干擾，無法檢測障礙物。
再有，在設(shè)置多個已有的障礙物檢測裝置的障礙物檢測系統(tǒng)中，必須針對每個障礙物檢測裝置，設(shè)置向形成系統(tǒng)的障礙物檢測裝置供給電源的電源供給裝置。由此，具有必須確保電源供給裝置的設(shè)置空間，另外裝置的成本較高的課題。
最后，在將障礙物檢測裝置已測定的信息作為無線信號，傳送給其它的障礙物檢測裝置時，具有無法根據(jù)LCX的布設(shè)地點，正確地傳送信息的課題。具體來說，如果比如，LCX布設(shè)于山或建筑物等的周邊，則由于無線信號由山或建筑物等多重反射，具有通信質(zhì)量變差的可能性。
另外，本發(fā)明的目的在于獲得下述障礙物檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過采用擴譜技術(shù)，抑制鄰接的障礙物檢測裝置之間的障礙物檢測用的信號的干涉，向各裝置的電源供給或在裝置之間的信息傳送時采用泄漏傳送通路。
本發(fā)明的障礙物檢測裝置包括障礙物檢測用信號發(fā)送接收機構(gòu)，該機構(gòu)由發(fā)射障礙物檢測用的信號的發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路，以及接收信號側(cè)的泄漏傳送通路構(gòu)成，該接收信號側(cè)的泄漏傳送通路與該發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路相對設(shè)置，接收上述障礙物檢測用的信號；擴譜信號發(fā)送機構(gòu)，該機構(gòu)與上述發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路的一端連接，根據(jù)擴散代碼，生成作為上述障礙物檢測用的信號的擴譜信號，將其發(fā)射給上述發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路；以及擴譜信號接收機構(gòu)，該擴譜信號接收機構(gòu)由下述部分構(gòu)成，該部分包括參照擴譜信號生成機構(gòu)，該機構(gòu)與和連接有該擴譜信號發(fā)送機構(gòu)的上述發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路的端部相同的一側(cè)的接收信號側(cè)的泄漏傳送通路的一端連接，根據(jù)與上述擴譜信號發(fā)送機構(gòu)的擴散代碼相同的代碼系列的擴散代碼，生成參照用的擴譜信號；相關(guān)機構(gòu)，該機構(gòu)根據(jù)其相位與上述信號接收側(cè)的泄漏傳送通路接收到的上述障礙物檢測用的擴譜信號的擴散代碼是同步的擴散代碼，計算上述參照擴譜信號生成機構(gòu)生成的參照用的擴譜信號，與上述接收信號側(cè)的泄漏傳送通路接收到的上述障礙物檢測用的擴譜信號之間的相關(guān)值；檢測機構(gòu)，該機構(gòu)根據(jù)上述相關(guān)機構(gòu)計算的相關(guān)值的變化，檢測障礙物。
在本發(fā)明的障礙物檢測裝置中，上述擴譜信號接收機構(gòu)包括時間測定機構(gòu)，該時間測定機構(gòu)測定下述期間的擴譜信號傳送時間，該期間指從擴譜信號傳送機構(gòu)生成障礙物檢測用的擴譜信號，通過參照擴譜信號生成機構(gòu)生成其相位與上述障礙物檢測用的擴譜信號的擴散代碼是同步的參照用的擴譜信號，直到通過相關(guān)機構(gòu)，可計算上述兩個擴譜信號的相關(guān)值；上述檢測機構(gòu)根據(jù)上述時間測定機構(gòu)測定的上述障礙物檢測用的擴譜信號傳送時間，檢測障礙物檢測用信號的發(fā)送接收機構(gòu)的障礙物檢測區(qū)域內(nèi)的障礙物的位置。
在本發(fā)明的障礙物檢測裝置中，上述擴譜信號接收機構(gòu)包括延遲機構(gòu)，該延遲機構(gòu)使參照擴譜信號生成機構(gòu)所采用的擴散代碼的相位，相對擴譜信號發(fā)送機構(gòu)生成的障礙物檢測用的擴譜信號，延遲所需期間。
本發(fā)明的障礙物檢測系統(tǒng)設(shè)置有多個權(quán)利要求1～3中的至少一項所述的障礙物檢測裝置，其特征在于相鄰的裝置根據(jù)不同的擴散代碼，生成擴譜信號。
本發(fā)明的障礙物檢測系統(tǒng)設(shè)置有多個權(quán)利要求1～3中的至少一項所述的障礙物檢測裝置，其特征在于各障礙物檢測裝置通過泄漏傳送通路連接，該各障礙物檢測裝置包括合成機構(gòu)，該合成機構(gòu)生成疊加信號，該疊加信號使電源與障礙物檢測用的擴譜信號疊加，通過上述泄漏傳送通路，將上述疊加信號發(fā)送給相鄰的裝置；分離機構(gòu)，該分離機構(gòu)將上述電源與上述擴譜信號，從上述合成機構(gòu)生成的疊加信號分離，將上述電源供給上述裝置。
在本發(fā)明的障礙物檢測系統(tǒng)中，相鄰的裝置根據(jù)不同的擴散代碼，生成擴譜信號。
在本發(fā)明的障礙物檢測系統(tǒng)中，各障礙物檢測裝置通過泄漏傳送通路連接，該裝置包括信息發(fā)送機構(gòu)，該機構(gòu)通過泄漏傳送通路，發(fā)送接收障礙物的檢測信息。


圖1為表示本發(fā)明的第1實施例的障礙物檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。在該圖中，標號1表示發(fā)送信號LCX(泄漏傳送通路，障礙物檢測用信號發(fā)送接收機構(gòu))，其設(shè)置于道路或鐵道線路的一側(cè)，且其上按照縱向的適當間距，設(shè)置有多個槽，該多個槽將由擴譜信號生成機構(gòu)3生成的障礙物檢測用的擴譜信號泄漏，對其進行發(fā)射，標號2表示接收信號LCX(泄漏傳送通路，障礙物檢測用信號發(fā)送接收機構(gòu))，其設(shè)置于與發(fā)送信號LCX1相對的一側(cè)，通過按照縱向的適當間距設(shè)置在其上的多個槽，接收由發(fā)送信號LCX1發(fā)射的障礙物檢測用的擴譜信號。標號3表示擴譜信號生成機構(gòu)(擴譜信號發(fā)射積構(gòu))，其與發(fā)送信號LCX1的一端連接，生成障礙物檢測用的擴譜信號，使該信號從發(fā)送LCX1發(fā)射，標號4表示參照擴譜信號生成機構(gòu)，該機構(gòu)根據(jù)作為與接收信號LCX2接收到的障礙物檢測用的擴譜信號的擴散代碼相同的代碼系列的，與其相位同步的擴散代碼，生成參照用的擴譜信號，標號5表示相關(guān)機構(gòu)(擴譜信號接收機構(gòu))，該機構(gòu)與和連接有接收信號LCX2的擴譜信號生成機構(gòu)3的發(fā)送信號LCX1的端部相同的一側(cè)的一端連接，對參照用的擴譜信號與接收信號LCX2接收到的障礙物檢測用的擴譜信號之間的相關(guān)值進行計算，標號6表示檢測機構(gòu)(擴譜信號接收機構(gòu))，該機構(gòu)根據(jù)相關(guān)機構(gòu)5所計算的相關(guān)值的變化，檢測障礙物。
標號7表示高頻振蕩器(擴譜信號發(fā)送機構(gòu))，該高頻振蕩器為擴譜信號生成機構(gòu)3的組成元件之一，其生成構(gòu)成障礙物檢測用的擴譜信號的信號源的高頻信號，標號8表示PN代碼發(fā)生器(擴譜信號發(fā)送機構(gòu))，該PN代碼發(fā)生器為擴譜信號生成機構(gòu)3的組成元件之一，其生成擴散代碼(在下面稱為“PN代碼”；Pseudo random Noise code)，該擴散代碼用于將高頻振蕩器7所生成的高頻信號調(diào)制為障礙物檢測用的擴譜信號，標號9表示擴譜調(diào)制器(擴譜信號發(fā)送機構(gòu))，該擴譜調(diào)制器為擴譜信號生成機構(gòu)3的組成元件之一，其根據(jù)PN代碼發(fā)生器8生成的PN代碼，將高頻振蕩器7生成的高頻信號，調(diào)制為障礙物檢測用的擴譜信號。
標號10表示局部振蕩器(參照擴譜信號生成機構(gòu)，擴譜信號接收機構(gòu))，該局部振蕩器為參照擴譜信號生成機構(gòu)4的組成元件之一，其生成具有下述相位的高頻信號，該相位與形成參照用的擴譜信號的信號源的高頻振蕩器7所生成的高頻信號的相位相同，標號11表示參照PN代碼發(fā)生器(參照擴譜信號生成機構(gòu)，擴譜信號接收機構(gòu))，該PN代碼發(fā)生器為參照擴譜信號生成機構(gòu)4的組成元件之一，其生成PN代碼，該PN代碼用于將局部振蕩器10所生成的高頻信號調(diào)制為參照用的擴譜信號，該PN代碼發(fā)生器生成作為與接收信號LCX2接收的障礙物檢測用的擴譜信號的PN代碼相同的代碼系列的，相位與其同步的PN代碼。標號12表示擴譜調(diào)制器(參照擴譜信號生成機構(gòu)，擴譜信號接收機構(gòu))，該擴譜調(diào)制器為參照擴譜信號生成機構(gòu)4的組成元件之一，其根據(jù)參照PN代碼發(fā)生器11所生成的PN代碼，將局部振蕩器10生成的信號調(diào)制為參照用的擴譜信號，標號111表示時間差測定機構(gòu)(時間測定機構(gòu)，擴譜信號接收機構(gòu))，該機構(gòu)為參照擴譜信號生成機構(gòu)4的組成元件之一，其對下述時間差(擴譜信號傳送時間)進行測定，該時間差指用于檢測LCX1，2的障礙物的位置的PN代碼發(fā)生器8與參照PN代碼發(fā)生器11生成PN代碼時的時間差。
下面對動作進行描述。
首先，對障礙物檢測用的擴譜信號的發(fā)送動作進行描述。高頻振蕩器7生成形成障礙物檢測用的擴譜信號的信號源的高頻信號，將其輸入到擴譜調(diào)制器9中。另外，從PN代碼發(fā)生器8的用于進行擴譜的PN代碼輸入到擴譜調(diào)制器9中。由此，在擴譜調(diào)制器9中，根據(jù)從PN代碼發(fā)生器8輸入的PN代碼，對高頻振蕩器7所生成的高頻信號進行擴譜調(diào)制。
通過擴譜調(diào)制器9進行的擴譜適當?shù)夭捎弥苯訑U散方式(DS方式)，或頻率跳躍(hopping)方式(FH方式)等的已有的擴譜技術(shù)，該直接擴散方式指將高頻信號與PN代碼相乘，使頻率的信號電力分布擴散而形成較寬的頻帶，該頻率跳躍(hopping)方式采用可以高速進行頻率切換的頻率合成器等，按照PN代碼的圖形，切換到高頻信號的中心頻率的不同的頻率，由此，使該頻率形成較寬的頻帶。
如果通過擴譜調(diào)制器9生成障礙物檢測用的擴譜信號，則將該信號發(fā)送給與擴譜信號生成機構(gòu)3連接的發(fā)送信號LCX1。發(fā)送信號LCX1按照沿縱向，以適當間距，設(shè)置有多個槽，從該槽，將障礙物檢測用的擴譜信號作為電波進行發(fā)射。作為電波發(fā)射的障礙物檢測用的擴譜信號在從發(fā)送信號LCX1到接收信號LCX2的障礙物檢測區(qū)域傳送，由接收信號LCX2接收。此時，由于各槽的位置的不同，障礙物檢測用的擴譜信號經(jīng)過圖1所示的通路A，通路B這樣的不同的通路，實現(xiàn)傳送。另外，經(jīng)過這些不同的通路的障礙物檢測用的擴譜信號以重合方式為接收信號LCX2接收。
由接收信號LCX2接收的障礙物檢測用的擴譜信號直接輸入到相關(guān)機構(gòu)5中。另外，在相關(guān)機構(gòu)5輸入?yún)⒄諗U譜信號生成機構(gòu)4所生成的參照用擴譜信號。在這里，對參照擴譜信號生成機構(gòu)4的參照用的擴譜信號的生成動作進行描述。在參照擴譜信號生成機構(gòu)4內(nèi)部，局部振蕩器10生成形成參照用的擴譜信號的信號源的，高頻振蕩器7所生成的高頻信號，將其輸入到擴譜調(diào)制器12中。此外，參照PN代碼發(fā)生器11生成PN代碼，該PN代碼用于對由局部振蕩器10生成的高頻信號進行擴譜處理。該PN代碼為與擴譜信號生成機構(gòu)3的PN代碼相同的代碼系列，根據(jù)該代碼，在參照PN代碼發(fā)生器11，進行對由局部振蕩器10生成的高頻信號的擴譜調(diào)制。該參照PN代碼發(fā)生器11的擴譜動作與上述的擴譜調(diào)制器12的相同。
比如，如圖1所示，經(jīng)過不同的通路A，通路B的障礙物檢測用的擴譜信號以重合方式為接收信號LCX2接收，但是，通過使生成經(jīng)過通路A的障礙物檢測用的擴譜信號時所使用的PN代碼的相位與參照擴譜信號生成機構(gòu)4用于參照用的擴譜信號的生成時的PN代碼的相位保持同步，則可借助相關(guān)機構(gòu)5的相關(guān)值的計算，將前述的經(jīng)過通路A的相應(yīng)信號，與經(jīng)過通路B的障礙物檢測用的擴譜信號分離。
具體來說，如果擴譜信號生成機構(gòu)3生成障礙物檢測用的擴譜信號，則將該信號直接輸出給發(fā)送信號LCX1。此時，障礙物檢測用的擴譜信號在發(fā)送信號LCX1內(nèi)部傳送，從設(shè)置在與通路A相對應(yīng)的位置的發(fā)送信號LCX1的槽，實現(xiàn)發(fā)射。該障礙物檢測用的擴譜信號由與上述發(fā)送信號LCX1的槽位置相對的接收信號LCX2的槽接收，在相關(guān)機構(gòu)5中，計算參照用的擴譜信號的相關(guān)值。由此，以擴譜信號生成機構(gòu)3發(fā)送障礙物檢測用的擴譜信號的時間，即PN代碼發(fā)生器8將PN代碼輸入到擴譜調(diào)制器9中，發(fā)送障礙物檢測用的擴譜信號的時間為基準，測定下述時間(直到參照PN代碼發(fā)生器11將PN代碼(與PN代碼發(fā)生器8所生成的PN代碼的相位同步的PN代碼)輸入到擴譜調(diào)制器12中，將參照用的擴譜信號輸入到相關(guān)機構(gòu)5中時的時間)，該下述時間指從上述相應(yīng)基準時間，到接收信號LCX2接收障礙物檢測用的擴譜信號，參照擴譜信號生成機構(gòu)4生成參照用的擴譜信號，將其輸入到相關(guān)機構(gòu)5中的時間，由此，近似地得知障礙物檢測用的擴譜信號的發(fā)送接收所花費的時間。
于是，在第1實施例的障礙物檢測裝置中，設(shè)置下述時間差測定機構(gòu)111，該機構(gòu)測定PN代碼發(fā)生器8的PN代碼的生成時間與參照PN代碼發(fā)生器11的PN代碼的生成時間之間的時間差。由此，如果比如，障礙物檢測用的擴譜信號從發(fā)送信號LCX1的發(fā)送信號端，經(jīng)過通路A，由接收信號LCX2接收，到通過相關(guān)機構(gòu)5可計算與參照用的擴譜信號的相關(guān)值的時間為t1(sec.)(時間差測定機構(gòu)111測定的PN代碼發(fā)生器8的PN代碼的生成時間與參照PN代碼發(fā)生器11的PN代碼的生成時間之間的時間差為t1(sec.))，則知道通路A為從發(fā)送LCX1的發(fā)送信號端，通過t1×c/2(m)(c為光速)的位置的通路。其中，將下述時間差t1，與和障礙物檢測用的擴譜信號的傳輸速度相對應(yīng)的c相乘，計算障礙物檢測用的擴譜信號的傳輸距離，該時間差t1指大致與障礙物檢測用的擴譜信號從發(fā)送信號LCX1的發(fā)送信號端，在發(fā)送信號LCX1內(nèi)部傳送，直至到達接收信號LCX2中的參照擴譜信號生成機構(gòu)4的時間相對應(yīng)的時間差測定機構(gòu)111的時間差t1，由于發(fā)送信號LCX1和接收信號LCX2相對，分別與擴譜信號生成機構(gòu)3和參照擴譜信號生成機構(gòu)4連接的端部位于相同側(cè)，故障礙物檢測用的擴譜信號的傳輸距離的一半的距離為距發(fā)送信號LCX1的發(fā)送信號端的傳輸距離。
在計算從擴譜信號生成機構(gòu)3發(fā)送障礙物檢測用的擴譜信號，經(jīng)過與通路A相對應(yīng)的時間t1，輸入到相關(guān)機構(gòu)5中的參照用的擴譜信號與經(jīng)過通路A的障礙物檢測用的擴譜信號之間的相關(guān)值的期間，由于經(jīng)過通路B的障礙物檢測用的擴譜信號的PN代碼與經(jīng)過時間t1，輸入到相關(guān)機構(gòu)5中的參照用的擴譜信號的PN代碼的相應(yīng)相位不同步，故這些相關(guān)值接近為零。
當對此進行描述時，第1實施例的障礙物檢測裝置以同步檢波方式，檢測障礙物檢測用的擴譜信號。由此，參照用的擴譜信號是作為再生障礙物檢測用的擴譜信號的信號而生成的。通過相關(guān)機構(gòu)5，將障礙物檢測用的擴譜信號與參照用的擴譜信號相乘，對障礙物檢測用的擴譜信號進行解調(diào)，將其作為相關(guān)值輸出給檢測機構(gòu)6。此時，在象經(jīng)過通路B的障礙物檢測用的擴譜信號那樣，相應(yīng)的相位與參照用的擴譜信號的PN代碼不同步的場合，通過上述乘法運算，障礙物檢測用的擴譜信號與參照用的擴譜信號的PN代碼的乘積近似為零(由于PN代碼在某個一定的周期，呈現(xiàn)0，1的2個值，故相位不同步的相應(yīng)代碼的乘積為零)。
檢測機構(gòu)6在進行障礙物的檢測的過程中，從相關(guān)機構(gòu)5，輸入相關(guān)值。此時，如果在發(fā)送信號LCX1與接收信號LCX2之間，出現(xiàn)障礙物，則障礙物檢測用的擴譜信號的強度降低。相關(guān)值發(fā)生變化，由此，檢測機構(gòu)6可檢測到障礙物的存在和其位置。
下面簡要地進行描述。
首先，對與過去的障礙物檢測裝置相比較，接收信號SN比提高的情況進行描述。象過去那樣，在將脈沖調(diào)制信號用作障礙物檢測用的信號的場合，由接收機接收的脈沖調(diào)制信號由S×cosωt表示。在這里，S表示輸入到接收機中的脈沖調(diào)制信號的信號電平，ω表示傳送波頻率。此時，如果脈沖調(diào)制信號的脈沖反復時間間隔由T表示，LCX1，2的長度由L(m)表示，發(fā)送信號LCX1與接收信號LCX2的相對間距由H(m)表示，光速由c表示，則T的最小值由脈沖調(diào)制信號的傳輸距離除以光速，即(2L+H)/c表示。由此，積分時間T的接收信號脈沖調(diào)制信號的信號電平成為S(c＞＞(2L+H)，(2L+H)/c接近為0，cosωT＝1)。
與此相對，在第1實施例的障礙物檢測裝置中，采用擴譜信號。由此，當PN代碼的一個周期的長度由N表示，PN代碼的1比特時間由Tc表示，PN代碼的代碼系列的反復間隔N×Tc的最小值可與上述的脈沖調(diào)制信號的脈沖反復時間間隔T相同。在這里，PN代碼表示為時間t的函數(shù)PN(t)，如果擴譜信號以DS方式，對上述脈沖調(diào)制信號進行擴譜處理，則擴譜信號表示為S×PN(t)×cosωt。如果障礙物檢測用的擴譜信號的PN代碼與參照用擴譜信號的PN代碼的相位同步，則在將障礙物檢測用的擴譜信號解調(diào)為原始的脈沖調(diào)制信號的場合，可將參照用的擴譜信號的PN代碼與上述擴譜信號S×PN(t)×cosωt相乘。由此，由于所收到的障礙物檢測用的信號表示為S×PN(t)×PN(t)×cosωt，積分時間N×Tc＝T中成為PN(t)×PN(t)＝N，故接收信號的信號電平為S×N。按照此方式，可知道，在第1實施例的障礙物檢測裝置中，與過去的障礙物檢測裝置相比較，信號電平為N倍，SN比提高N倍。換言之，通過將擴譜信號作為傳送波，與將脈沖調(diào)制信號作為傳送波的場合相比較，在相同的積分時間，1個脈沖信號的SN比為N倍。由此，可縮短觀察障礙物的時間，還可充分地適合用于移動的障礙物的檢測。
下面對與過去的障礙物檢測裝置相比較，抵抗干擾電波的耐力提高的情況進行描述。如果第1實施例的障礙物檢測裝置中的發(fā)送信號LCX1發(fā)出的電波的輸入電力由P1(W)表示，干擾電波的輸入電力由P2(W)表示，PN代碼的一個周期的長度由N表示，當P1＝P2時，將干擾電波的輸入電力控制在P2/N，由此DU比為10log(N)。由于PN代碼的一個周期的長度N一般采用大于1000的值，故將DU提高到大于30dB的程度。
下面對在檢測區(qū)域內(nèi)，不對其它的無線通信機的通信造成影響的情況進行描述。在于第1實施例的障礙物檢測裝置的檢測區(qū)域內(nèi)無線通信機進行通信時，如果擴譜信號的頻帶寬度由B1(Hz)表示，無線通信機的頻帶寬度由B2(Hz)表示，則由于擴譜信號的電力密度在較寬的頻帶中擴散，故B1＞＞B2，即使在擴譜信號的總的電力與應(yīng)輸入到無線通信機中的信號的電力為相同的值的情況下，仍對無線通信機的妨礙電力改善101log(B1/B2)。由于一般B1為B2的1000倍以上，故30dB以上的無線通信機的通信得以改善。由此，無線通信機可在第1實施例的障礙物檢測裝置的檢測區(qū)域內(nèi)，充分地進行通信。
按照上述方式，如果采用第1實施例，由于具有發(fā)射障礙物檢測用的信號的發(fā)送信號LCX1；接收信號LCX2，其與該發(fā)送信號LCX1相對設(shè)置，接收障礙物檢測用的信號；擴譜信號生成機構(gòu)3，該機構(gòu)與發(fā)送信號LCX1的一端連接，根據(jù)該PN代碼，生成作為障礙物檢測用的信號的擴譜信號，將其發(fā)射給發(fā)送信號LCX1；參照擴譜信號生成機構(gòu)4，該機構(gòu)與連接有該擴譜信號生成機構(gòu)3的發(fā)送信號LCX1的端部相同的一側(cè)的接收信號LCX2的一端連接，根據(jù)與擴譜信號生成機構(gòu)3的PN代碼相同的代碼系列的PN代碼，生成參照用的擴譜信號；相關(guān)機構(gòu)5，該機構(gòu)根據(jù)其相位與接收信號LCX2接收的障礙物檢測用的擴譜信號的PN代碼同步的PN代碼，計算參照擴譜信號生成機構(gòu)4生成的參照用的擴譜信號與接收信號LCX2接收的障礙物用的擴譜信號之間的相關(guān)值；檢測機構(gòu)6，該機構(gòu)根據(jù)該相關(guān)機構(gòu)5計算出的相關(guān)值的變化，檢測障礙物，故可提供下述障礙物檢測裝置，該裝置可正確地檢測障礙物的存在，并且也不妨礙障礙物的檢測區(qū)域內(nèi)的無線通信機的通信，使抵抗干擾電波的能力提高。另外，由于可縮短檢測障礙物的時間，故還可檢測移動的障礙物。
另外，按照第1實施例，由于具有下述時間差測定機構(gòu)111，該機構(gòu)測定從生成障礙物檢測用的擴譜信號，通過參照擴譜信號生成機構(gòu)4，生成其相位與障礙物檢測用的擴譜信號的PN代碼同步的參照用的擴譜信號，直至通過相關(guān)機構(gòu)5，可計算兩個擴譜信號的相關(guān)值時的擴譜信號傳輸時間，檢測機構(gòu)6根據(jù)時間差測定機構(gòu)11測定的擴譜信號傳輸時間，檢測由發(fā)送信號LCX1與接收信號LCX2形成的障礙物檢測區(qū)域內(nèi)的障礙物的位置，故可檢測位于障礙物檢測區(qū)域內(nèi)的障礙物的位置，由此，可快速地進行障礙物的去除作業(yè)。
第2實施例第2實施例具有延遲機構(gòu)，該機構(gòu)將參照擴譜信號生成機構(gòu)所采用的擴散代碼的相位，相對擴譜信號發(fā)送機構(gòu)所生成的障礙物檢測用的擴譜信號，延遲所需期間。
圖2為表示本發(fā)明的第2實施例的障礙物檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。在該圖中，標號13表示延遲機構(gòu)，該機構(gòu)將參照擴譜信號生成機構(gòu)4所采用的PN代碼的相位，相對PN代碼發(fā)生器8所發(fā)生的PN代碼，延遲所需期間。另外，與圖1相同的組成元件采用相同的標號，故省略重復的描述。
下面對動作進行描述。
由于用于檢測障礙物的擴譜信號的生成，發(fā)送接收，以及障礙物檢測等的動作與上述第1實施例相同，故省略對重復的描述，在這里，對與上述第1實施例不同的動作進行描述。
該第2實施例的障礙物檢測裝置可觀測由發(fā)送信號LCX1和接收信號LCX2形成的障礙物檢測區(qū)域內(nèi)的任意的位置的狀態(tài)。當對其進行具體的描述時，如圖2所示，當將距作為與發(fā)送信號LCX1中的擴譜信號生成機構(gòu)3的連接部的發(fā)送信號端L(m)的地方的接收信號電平固定，并進行觀測時，通過延遲機構(gòu)13，相對PN代碼發(fā)生器8所發(fā)生的PN代碼(擴譜信號生成機構(gòu)3生成的障礙物檢測檢測用的擴譜信號的PN代碼)的相位，使參照擴譜信號生成機構(gòu)4所使用的PN代碼的相位只延遲τ＝2L/c(c表示光速)的方式，對延遲時間進行設(shè)定。由此，可僅僅相對經(jīng)過距發(fā)送信號端L(m)的地方接收到的障礙物檢測用的擴譜信號，參照用的擴譜信號的PN代碼的相位是同步的。因此，可從相關(guān)機構(gòu)5，獲得距發(fā)送信號端L(m)的地方的檢測結(jié)果。
按照上述方式，如果采用第2實施例，由于具有延遲機構(gòu)13，該延遲機構(gòu)13使參照擴譜信號生成機構(gòu)4所采用的PN代碼的相位，相對擴譜信號生成機構(gòu)3所生成的障礙物檢測用的擴譜信號，延遲所需期間，故通過用于上述第1實施例的結(jié)構(gòu)，可獲得與第1實施例相同的效果，并且可通過設(shè)定任意的延遲時間，觀測障礙物的檢測區(qū)域內(nèi)的任意的位置的狀態(tài)。
第3實施例該第3實施例在按照設(shè)置多個障礙物檢測裝置的方式形成的障礙物檢測系統(tǒng)中，相鄰的裝置根據(jù)不同的擴散狀碼，生成擴譜信號。
圖3為表示本發(fā)明的第3實施例的障礙物檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在該圖中，標號1-1，1-2表示分別設(shè)在相鄰設(shè)置的障礙物檢測裝置A，B中的發(fā)送信號LCX(發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路，障礙物檢測用信號發(fā)送接收機構(gòu))，標號2-1，2-2表示分別設(shè)置于障礙物檢測裝置A，B中的接收信號LCX(接收信號側(cè)的泄漏傳送通路，障礙物檢測用信號發(fā)送接收機構(gòu))，標號31，32表示分別設(shè)置于障礙物檢測裝置A，B中的擴譜信號發(fā)射機構(gòu)，其與上述第1實施例給出的擴譜信號生成機構(gòu)3相對應(yīng)。標號41，42表示分別設(shè)置于障礙物檢測裝置A，B中的擴譜信號接收機構(gòu)，其與上述第1實施例和/或上述第2實施例給出的擴譜信號生成機構(gòu)3，相關(guān)機構(gòu)5，檢測機構(gòu)6相對應(yīng)。另外，在結(jié)構(gòu)上，障礙物檢測裝置A，B相當于上述第1實施例和/或第2實施例給出的障礙物檢測裝置，為了生成障礙物檢測用的擴譜信號，采用作為各自不同的PN代碼的PN代碼A，PN代碼B。
下面簡要地進行描述。
本第3實施例的障礙物檢測系統(tǒng)按照相鄰地設(shè)置有障礙物檢測裝置A，B的方式構(gòu)成。由于該障礙物檢測裝置A，B的障礙物的檢測動作與上述實施例相同，故省略重復的描述，對第3實施例的障礙物檢測系統(tǒng)的特征進行描述。相鄰設(shè)置的障礙物檢測裝置A，B從相應(yīng)的發(fā)送信號LCX1-1，LCX1-2，發(fā)射障礙物檢測用的擴譜信號。此時，從障礙物檢測裝置A的發(fā)送信號LCX1-1發(fā)射的信號形成對障礙物檢測裝置B中的接收信號LCX2-2應(yīng)接收的信號的干擾信號，從障礙物檢測裝置B的發(fā)送信號LCX1-2發(fā)射的信號形成對障礙物檢測裝置A中的接收信號LCX2-1應(yīng)接收的信號的干擾信號。
于是，第3實施例的障礙物檢測系統(tǒng)按照下述方式構(gòu)成，該方式為障礙物檢測裝置A，B中的擴譜信號發(fā)射機構(gòu)31，32采用作為各自不同的PN代碼的PN代碼A，PN代碼B，生成障礙物檢測用的擴譜信號。由此，即使在從障礙物檢測裝置A中的發(fā)送信號LCX1-1發(fā)射的信號為障礙物檢測裝置B中的接收信號LCX2-2接收的情況下，仍計算障礙物檢測裝置B內(nèi)部的擴譜信號接收機構(gòu)42基于與PN代碼B的相位同步的PN代碼而生成的擴譜信號之間的相關(guān)值，即使在從障礙物檢測裝置B中的發(fā)送信號LCX1-2發(fā)射的信號為障礙物檢測裝置A的接收信號LCX2-1接收的情況下，仍計算障礙物檢測裝置A內(nèi)部的擴譜信號接收機構(gòu)41基于與PN代碼A的相位同步的PN代碼而生成的擴譜信號之間的相關(guān)值。此時，當以N表示PN代碼的代碼系列長度(一個周期的長度)時，根據(jù)PN代碼的特性，PN代碼A與PN代碼B之間的相關(guān)值為1/N。N一般大于1000，相鄰的障礙物檢測裝置A，B之間的障礙物檢測用的擴譜信號的干涉可幾乎忽略。
按照上述方式，如果采用該第3實施例，由于在象障礙物檢測裝置A，B那樣，按照設(shè)置多個障礙物檢測裝置的方式形成的障礙物檢測系統(tǒng)中，相鄰的障礙物檢測裝置A，B根據(jù)各自不同的PN代碼A，B，生成擴譜信號，故可抑制相鄰的障礙物檢測裝置A，B之間的障礙物檢測用的擴譜信號的干擾，可減小障礙物檢測系統(tǒng)的障礙物的誤檢測。
在上述第3實施例中，對障礙物檢測系統(tǒng)設(shè)置有障礙物檢測裝置A，B的實例進行了描述，但是，上述第3實施例可同樣適合于設(shè)置有3個以上的障礙物檢測裝置的系統(tǒng)，在不相鄰的障礙物檢測裝置中，也可采用相同的PN代碼，生成擴譜信號。
第4實施例對于第4實施例，在設(shè)置有多個障礙物檢測裝置的障礙物檢測系統(tǒng)中，各障礙物檢測裝置通過泄漏傳送通路而連接，該裝置包括合成機構(gòu)，該合成機構(gòu)生成將電源與障礙物檢測用的擴譜信號疊加的疊加信號，通過泄漏傳送通路，將疊加信號發(fā)送給相鄰的裝置；分離機構(gòu)，該分離機構(gòu)將電源與擴譜信號，從上述合成機構(gòu)生成的疊加信號分離，將電源供給裝置。
圖4為表示本發(fā)明的第4實施例的障礙物檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在該圖中，標號A1表示向障礙物檢測裝置A，B供電的電源裝置，該電源裝置向障礙物檢測裝置A內(nèi)部的擴譜信號發(fā)射機構(gòu)31，擴譜信號接收機構(gòu)41，以及合成機構(gòu)A2直接供電。標號A2表示合成機構(gòu)，該合成機構(gòu)將擴譜信號發(fā)送機構(gòu)31給出的障礙物檢測用的擴譜信號與電源裝置A給出的電源電壓合成，形成疊加信號，將其輸出給發(fā)送信號LCX1-1，標號A3表示電力分波器(分離機構(gòu))，其根據(jù)通過發(fā)送信號LCX1-1，將電源電壓和障礙物檢測用的擴譜信號，從輸入到障礙物檢測裝置B中的上述疊加信號分離，向障礙物檢測裝置B供電，標號A4表示與電力分波器A3連接的終端器，其防止由電力分波器A3從疊加信號分離開的，障礙物檢測裝置A生成的障礙物檢測用的擴譜信號作為終結(jié)后將其反射給發(fā)送信號LCX1-1。另外，除了上述結(jié)構(gòu)以外，障礙物檢測裝置A，B還具有相當于上述第1實施例和/或第2實施例給出的障礙物檢測裝置的結(jié)構(gòu)。另外，與圖3相同的組成元件采用相同的標號，故省略重復的描述。
下面簡要地進行描述。
在該第4實施例的障礙物檢測系統(tǒng)中，障礙物檢測裝置A，B通過發(fā)送信號LCX1-1連接。由于障礙物檢測裝置A，B的障礙物的檢測動作與上述實施例相同，故省略重復的描述，下面對第4實施例的障礙物檢測系統(tǒng)的特征進行描述。在圖示的實例中，障礙物檢測裝置A從電源裝置A1，直接接收電源的供給。在障礙物檢測裝置A中，合成機構(gòu)A2生成疊加信號，該疊加信號是將來自電源裝置A1的電源電壓與擴譜信號發(fā)送機構(gòu)31生成的障礙物檢測用的擴譜信號疊加而形成的，并將其輸出給發(fā)送信號LCX1-1。該疊加信號在從發(fā)送信號LCX1-1的槽，將障礙物檢測用的擴譜信號作為電波發(fā)射的同時，傳輸?shù)秸系K物檢測裝置B的電力分波器A3。
電力分波器A3將電源電壓A1的電源電壓與疊加信號分離，將該電壓供給障礙物檢測裝置B內(nèi)部的擴譜信號發(fā)送機構(gòu)32，擴譜信號接收機構(gòu)42，以及合成機構(gòu)A2。此時，將包含于疊加信號中的擴譜信號發(fā)送積構(gòu)31生成的障礙物檢測用的擴譜信號傳送給終端器A4，反射給發(fā)送信號LCX1-1，按照不對障礙物檢測裝置A的擴譜信號造成干擾的方式形成終結(jié)。
在將另一障礙物檢測裝置通過發(fā)送信號LCX1-2，與障礙物檢測裝置B連接的場合，障礙物檢測裝置B中的合成機構(gòu)A2與障礙物檢測裝置A相同，生成疊加信號，該疊加信號是將電源電壓，與擴譜信號發(fā)送機構(gòu)32生成的障礙物檢測用的擴譜信號疊加而形成的，通過發(fā)送信號LCX1-2，將上述疊加信號發(fā)送給上述另一障礙物檢測裝置。按照上述方式，由于可通過發(fā)送信號LCX1-1，1-2，供給電源，故不必設(shè)置多個電源裝置A1。
按照上述方式，如果采用本第4實施例，由于形成障礙物檢測系統(tǒng)的障礙物檢測裝置A，B通過泄漏傳送通路連接，該裝置A，B包括合成機構(gòu)A2，該機構(gòu)生成將電源與障礙物檢測用的擴譜信號疊加的疊加信號，通過泄漏傳送通路，將疊加信號發(fā)送給相鄰的障礙物檢測裝置A，B；電力分波器A3，該電力分波器A3將電源與擴譜信號，從合成機構(gòu)A2生成的疊加信號分離，向各障礙物檢測裝置A，B供電，故可通過發(fā)送信號LCX1-1，1-2，供給電源，由此，不必設(shè)置多個電源裝置A1，可減小系統(tǒng)的成本。另外，由于也可不針對每個裝置，考慮電源裝置A1的設(shè)置地點，故可削減裝置的設(shè)置空間。
另外，與上述第3實施例相同，相鄰的障礙物檢測裝置也可根據(jù)各自不同的PN代碼，生成擴譜信號。由此，獲得上述第4實施例的效果，并且還可獲得與上述第3實施例相同的效果。
在上述第4實施例中，對障礙物檢測系統(tǒng)設(shè)置有障礙物檢測裝置A，B的實例進行了描述，但是，上述第4實施例的結(jié)構(gòu)也可適合于通過LCX，連接有3個以上的障礙物檢測裝置的系統(tǒng)。
第5實施例第5實施例為多個障礙物檢測裝置通過泄漏傳送通路連接的障礙物檢測系統(tǒng)，其包括通過該泄漏傳送通路，相互發(fā)送接收障礙物的檢測信息的信息發(fā)送接收機構(gòu)。
圖5為表示本發(fā)明的第5實施例的障礙物檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在該圖中，標號101表示信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)(信息發(fā)送接收機構(gòu))，對障礙物檢測裝置B檢測到的障礙物的檢測信息進行調(diào)制，生成下述調(diào)制波信號，該調(diào)制波信號具有與障礙物檢測裝置A所生成的障礙物檢測用的擴譜信號的傳送波頻率不同的傳送頻率，通過發(fā)送信號LCX1-1，將上述調(diào)制波信號發(fā)送給障礙物檢測裝置A，反之，通過發(fā)送信號LCX1-1，對從障礙物檢測裝置A輸入的上述調(diào)制波信號進行解調(diào)，形成原始的障礙物的檢測信息。101a表示信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)(信息發(fā)送接收機構(gòu))，該機構(gòu)對障礙物檢測裝置A檢測到的障礙物的檢測信息進行調(diào)制，生成調(diào)制信號，將其發(fā)送給傳送合成和分配機構(gòu)102。
標號102表示傳送合成和分配機構(gòu)(信息發(fā)送接收機構(gòu))，其與監(jiān)視中心104內(nèi)的信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)103，信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101a，以及合成和分配機構(gòu)105連接，將信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101a生成的調(diào)制信號，傳送給信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)103，另外，將信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)103產(chǎn)生調(diào)制信號適當?shù)胤峙洌瑐魉徒o信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101a或合成和分配機構(gòu)105，另外將信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101a和合成與分配機構(gòu)105產(chǎn)生的信號適當?shù)睾铣桑瑢⑵鋫魉徒o信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)103。標號103表示設(shè)置于監(jiān)視中心104內(nèi)部的信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)(信息傳送接收機構(gòu))，其對從傳送合成和分配機構(gòu)102輸入的調(diào)制信號進行解調(diào)處理，形成原始的障礙物的檢測信息，將來自監(jiān)視中心104的傳送給障礙物檢測裝置A，B的設(shè)定信息等作為調(diào)制信號，將其傳送給傳送合成和分配機構(gòu)102。
標號104表示監(jiān)視中心，該監(jiān)視中心對構(gòu)成系統(tǒng)的障礙物檢測裝置A，B給出的障礙物的檢測信息進行監(jiān)視，另外，可對構(gòu)成系統(tǒng)的障礙物檢測裝置A，B進行設(shè)定。標號105表示合成與分配機構(gòu)(信息發(fā)送接收機構(gòu))，該機構(gòu)與障礙物檢測裝置A內(nèi)部的擴譜信號發(fā)送機構(gòu)31和傳送合成和分配機構(gòu)102連接，將擴譜信號發(fā)送機構(gòu)31生成的障礙物檢測用的擴譜信號，與從傳送合成和分配機構(gòu)102輸入的信號合成，將其通過發(fā)送信號LCX1-1，發(fā)送給障礙物檢測裝置B，反之，將通過發(fā)送信號LCX1-1輸入的信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101給出的調(diào)制信號分配傳送給傳送合成和分配機構(gòu)102。另外，除了上述結(jié)構(gòu)以外，上述障礙物檢測裝置A，B具有相當于上述第1實施例和/或第2實施例給出的障礙物檢測裝置的結(jié)構(gòu)。另外，與圖3相同的標號通過相同的標號表示，故省略重復的描述。
下面簡要地進行描述。
在該第5實施例的障礙物檢測系統(tǒng)中，障礙物檢測裝置A，B通過發(fā)送信號LCX1-1連接。由于該障礙物檢測裝置A，B的障礙物的檢測動作與上述實施例相同，故省略重復的描述，對第5實施例的障礙物檢測系統(tǒng)的特征進行描述。
將障礙物檢測裝置B檢測到的障礙物的檢測信息傳送給信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101。在該信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101中，對障礙物的檢測信息進行調(diào)制，形成調(diào)制信號，該信號通過發(fā)送信號LCX1-1，發(fā)送給障礙物檢測裝置A的合成和分配機構(gòu)105。此時，信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101按照下述傳送波頻率，使障礙物的檢測信息形成調(diào)制波信號，該傳送波頻率與障礙物檢測裝置A，B的擴譜信號發(fā)生機構(gòu)31，32生成的擴譜信號的傳送波頻率不同。由此，在圖示的實例中，來自信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101的調(diào)制波信號不對擴譜信號發(fā)送機構(gòu)31輸出給發(fā)送LCX1-1的擴譜信號造成影響。此外，即使在擴譜信號傳送機構(gòu)31將障礙物檢測用的擴譜信號輸出給發(fā)送信號LCX1-1的情況下，合成和分配機構(gòu)105仍可接收來自信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101的調(diào)制波信號。
如果合成和分配機構(gòu)105接收來自信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101的上述調(diào)制波信號，則將其發(fā)送給傳送合成和分配機構(gòu)102。通過該傳送合成和分配機構(gòu)102，將來自合成和分配積構(gòu)105的調(diào)制波信號，發(fā)送給障礙物檢測裝置A的信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101a和/或監(jiān)視中心104內(nèi)部的信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)103。該信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101a和/或信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)103對上述調(diào)制波信號進行適當解調(diào)而獲取。該信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)103對上述調(diào)制波信號進行解調(diào)，監(jiān)視中心104的管理者等適當?shù)乇O(jiān)視其原始的障礙物的檢測信息。
另外，還可通過發(fā)送信號LCX1-1，將監(jiān)視中心104的設(shè)定信息，發(fā)送給障礙物檢測裝置A，B。作為來自該監(jiān)視中心104的設(shè)定信息，有上述第2實施例給出的延遲機構(gòu)13的延遲時間等。
具體來說，如果監(jiān)視中心104的管理者采用未圖示的設(shè)定輸入機構(gòu)等，輸入向障礙物檢測裝置A，B的設(shè)定信息，則信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)103將上述設(shè)定信息，調(diào)制為下述調(diào)制波信號，將其發(fā)送給傳送合成和分配機構(gòu)102，該下述調(diào)制波信號的傳送波頻率與障礙物檢測裝置A，B的擴譜信號不同。
傳送合成和分配機構(gòu)102將上述調(diào)制波信號，發(fā)送給信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101a，和/或合成和分配機構(gòu)105。在障礙物檢測裝置A中，信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101a對上述調(diào)制解調(diào)波信號進行解調(diào)，作為原始的設(shè)定信息而獲得，接收來自監(jiān)視中心104的設(shè)定。另外，合成和分配機構(gòu)105將上述調(diào)制波信號與障礙物檢測裝置A的障礙物檢測用的擴譜信號合成，將其輸出給發(fā)送信號LCX1-1。此時，由于上述調(diào)制信號的傳送頻率與障礙物檢測用的擴譜信號不同，故不對障礙物檢測裝置A的障礙物檢測動作造成影響。如果通過發(fā)送信號LCX1-1，將上述調(diào)制波信號輸入到障礙物檢測裝置B的信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101中，則該信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101對其進行解調(diào)，形成原始的設(shè)定信息。由此，障礙物檢測裝置B接收來自監(jiān)視中心104的設(shè)定。
按照上述方式，通過發(fā)送信號LCX1-1，傳送障礙物檢測裝置A檢測到的障礙物的檢測信息，由此，不象過去那樣，因障礙物檢測裝置的設(shè)置環(huán)境，檢測信息的通信質(zhì)量變差，可進行確實的檢測信息的傳遞。另外，由于象發(fā)送信號LCX1-1那樣，采用已有的結(jié)構(gòu)，故在成本方面也是有利的。
按照上述方式，如果采用此第5實施例，由于障礙物檢測裝置A，B通過發(fā)送信號LCX1-1連接，具有通過發(fā)送信號LCX1-1，接收發(fā)送障礙物的檢測信息的信息調(diào)制解調(diào)機構(gòu)101，以及由合成和分配機構(gòu)105構(gòu)成的信息發(fā)送接收機構(gòu)，故不會因障礙物檢測裝置的設(shè)置環(huán)境，檢測信息的通信質(zhì)量變差，可進行確實的檢測信息的傳遞。另外，由于象發(fā)送信號LCX1-1那樣，采用已有的結(jié)構(gòu)，故可減小能夠獲得上述效果的系統(tǒng)的成本。
另外，上述第1～5實施例的障礙物檢測裝置和障礙物檢測系統(tǒng)不象上述那樣，限于道路或鐵道線路的障礙物檢測，其也可適合用于建筑物周邊，飛機場周邊的障礙物檢測，可在不脫離本發(fā)明的核心內(nèi)容的范圍內(nèi)，進行各種變換。
按照上述方式，如果采用本發(fā)明的障礙物檢測裝置，由于包括障礙物檢測用信號發(fā)送接收機構(gòu)，該機構(gòu)由發(fā)射障礙物檢測用的信號的發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路，以及接收信號側(cè)的泄漏傳送通路構(gòu)成，該接收信號側(cè)的泄漏傳送通路與該發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路相對設(shè)置，接收上述障礙物檢測用的信號；擴譜信號發(fā)送機構(gòu)，該機構(gòu)與上述發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路的一端連接，根據(jù)擴散代碼，生成作為上述障礙物檢測用的信號的擴譜信號，將其發(fā)射給上述發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路；以及擴譜信號接收機構(gòu)，該擴譜信號接收機構(gòu)由下述部分構(gòu)成，該部分包括參照擴譜信號生成機構(gòu)，該機構(gòu)與和連接有該擴譜信號發(fā)送機構(gòu)的上述發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路的端部相同的一側(cè)的接收信號側(cè)的泄漏傳送通路的一端連接，根據(jù)與上述擴譜信號發(fā)送機構(gòu)的擴散代碼相同的代碼系列的擴散代碼，生成參照用的擴譜信號；相關(guān)機構(gòu)，該機構(gòu)根據(jù)其相位與上述信號接收側(cè)的泄漏傳送通路接收到的上述障礙物檢測用的擴譜信號的擴散代碼同步的擴散代碼，計算上述參照擴譜信號生成機構(gòu)生成的參照用的擴譜信號，與上述接收信號側(cè)的泄漏傳送通路接收到的上述障礙物檢測用的擴譜信號之間的相關(guān)值；檢測機構(gòu)，該機構(gòu)根據(jù)上述相關(guān)機構(gòu)計算的相關(guān)值的變化檢測障礙物；故具有可提供下述障礙物檢測裝置的效果，該障礙物檢測裝置可正確地檢測障礙物的存在，也不妨礙障礙物的檢測區(qū)域內(nèi)的無線通信機的通信，使抵抗干擾電波的耐力提高。另外，由于可縮短障礙物的檢測的時間，故具有還可對移動的障礙物進行檢測的效果。
如果采用本發(fā)明的障礙物檢測裝置，由于擴譜信號接收機構(gòu)包括時間測定機構(gòu)，該時間測定機構(gòu)測定下述期間的擴譜信號傳送時間，該期間指從擴譜信號傳送機構(gòu)生成障礙物檢測用的擴譜信號，通過參照擴譜信號生成機構(gòu)生成其相位與上述障礙物檢測用的擴譜信號的擴散代碼同步的參照用的擴譜信號，直到通過相關(guān)機構(gòu)，可計算上述兩個擴譜信號的相關(guān)值；上述檢測機構(gòu)根據(jù)上述時間測定機構(gòu)測定的上述障礙物檢測用的擴譜信號傳送時間，檢測障礙物檢測用信號的發(fā)送接收機構(gòu)的障礙物檢測區(qū)域內(nèi)的障礙物的位置，故可檢測位于障礙物的檢測區(qū)域內(nèi)的障礙物的位置，由此，具有可快速地進行障礙物的去除作業(yè)的效果。
如果采用本發(fā)明的障礙物檢測裝置，由于上述擴譜信號接收機構(gòu)包括延遲機構(gòu)，該延遲機構(gòu)使參照擴譜信號生成機構(gòu)所采用的擴散代碼的相位，相對擴譜信號發(fā)送機構(gòu)生成的障礙物檢測用的擴譜信號，延遲所需期間，故具有可通過設(shè)定任意的延遲時間，觀測障礙物的檢測區(qū)域內(nèi)的任意位置的狀態(tài)的效果。
如果采用本發(fā)明的障礙物檢測裝置，由于在設(shè)置多個權(quán)利要求1～3中的至少1項所述的障礙物檢測裝置的障礙物檢測系統(tǒng)中，根據(jù)相鄰的裝置是不同的擴散代碼，生成擴譜信號，故具有下述效果，即可抑制相鄰的障礙物檢測裝置之間的障礙物檢測用的擴譜信號的干涉，可減小障礙物檢測系統(tǒng)的障礙物的誤檢測。
如果采用本發(fā)明的障礙物檢測系統(tǒng)，由于在設(shè)置多個權(quán)利要求1～3中的至少1項所述的障礙物檢測裝置的障礙物檢測系統(tǒng)中，各障礙物檢測裝置通過泄漏傳送通路連接，該各障礙物檢測裝置包括合成機構(gòu)，該合成機構(gòu)生成疊加信號，該疊加信號使電源與障礙物檢測用的擴譜信號疊加，通過上述泄漏傳送通路，將上述疊加信號發(fā)送給相鄰的裝置；分離機構(gòu)，該分離機構(gòu)將上述電源與上述擴譜信號，從上述合成機構(gòu)生成的疊加信號分離，將上述電源供給上述裝置，故可通過泄漏傳送通路，供給電源，由此具有無需設(shè)置多個電源供給裝置，減小系統(tǒng)成本的效果。另外，由于也可不針對每個裝置，考慮電源供給裝置的設(shè)置場所，故具有可減小裝置的設(shè)置空間的效果。
如果采用本發(fā)明的障礙物檢測系統(tǒng)，由于根據(jù)相鄰的裝置為不同的擴散代碼，生成擴譜信號，故可通過用于上一段所述的方案，獲得上一段的效果，另外獲得上上段的效果。
如果采用本發(fā)明的障礙物檢測系統(tǒng)，由于各障礙物檢測裝置具有信息發(fā)送接收機構(gòu)，該機構(gòu)通過泄漏傳送通路連接，通過該泄漏傳送通路，發(fā)送接收障礙物的檢測信息，故具有下述效果，即不會因障礙物檢測裝置的設(shè)置環(huán)境，檢測信息的通信變差，可進行確實的檢測信息的傳遞。另外，由于采用已有的泄漏傳送通路，故具有可減小系統(tǒng)的成本的效果。
權(quán)利要求
1.一種障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置包括障礙物檢測用信號發(fā)送接收機構(gòu)，該機構(gòu)由發(fā)射障礙物檢測用的信號的發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路，以及接收信號側(cè)的泄漏傳送通路構(gòu)成，該接收信號側(cè)的泄漏傳送通路與該發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路相對設(shè)置，接收上述障礙物檢測用的信號；擴譜信號發(fā)送機構(gòu)，該機構(gòu)與上述發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路的一端連接，根據(jù)擴散代碼，生成作為上述障礙物檢測用的信號的擴譜信號，將其發(fā)射給上述發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路；擴譜信號接收機構(gòu)，該機構(gòu)由下述部分構(gòu)成，該部分包括參照擴譜信號生成機構(gòu)，該機構(gòu)與和連接有該擴譜信號發(fā)送機構(gòu)的上述發(fā)送信號側(cè)的泄漏傳送通路的端部相同的一側(cè)的接收信號側(cè)的泄漏傳送通路的一端連接，根據(jù)與上述擴譜信號發(fā)送機構(gòu)的擴散代碼相同的代碼系列的擴散代碼，生成參照用的擴譜信號；相關(guān)機構(gòu)，該機構(gòu)根據(jù)其相位與上述信號接收側(cè)的泄漏傳送通路接收到的上述障礙物檢測用的擴譜信號的擴散代碼同步的擴散代碼，計算上述參照擴譜信號生成機構(gòu)生成的參照用的擴譜信號，與上述接收信號側(cè)的泄漏傳送通路接收到的上述障礙物檢測用的擴譜信號之間的相關(guān)值；檢測機構(gòu)，該機構(gòu)根據(jù)上述相關(guān)機構(gòu)計算的相關(guān)值的變化，檢測障礙物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的障礙物檢測裝置，其特征在于上述擴譜信號接收機構(gòu)包括時間測定機構(gòu)，該時間測定機構(gòu)測定下述期間的擴譜信號傳送時間，該期間指從擴譜信號傳送機構(gòu)生成障礙物檢測用的擴譜信號，通過參照擴譜信號生成機構(gòu)生成其相位與上述障礙物檢測用的擴譜信號的擴散代碼同步的參照用的擴譜信號，直到通過相關(guān)機構(gòu)，可計算上述兩個擴譜信號的相關(guān)值；上述檢測機構(gòu)根據(jù)上述時間測定機構(gòu)測定的上述障礙物檢測用的擴譜信號傳送時間，檢測障礙物檢測用信號的發(fā)送接收機構(gòu)的障礙物檢測區(qū)域內(nèi)的障礙物的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的障礙物檢測裝置，其特征在于上述擴譜信號接收機構(gòu)包括延遲機構(gòu)，該延遲機構(gòu)使參照擴譜信號生成機構(gòu)所采用的擴散代碼的相位，相對擴譜信號發(fā)送機構(gòu)生成的障礙物檢測用的擴譜信號，延遲所需期間。
4.一種障礙物檢測系統(tǒng)，其設(shè)置有多個權(quán)利要求1～3中的至少一項所述的障礙物檢測裝置，其特征在于相鄰的裝置根據(jù)不同的擴散代碼，生成擴譜信號。
5.一種障礙物檢測系統(tǒng)，其設(shè)置有多個權(quán)利要求1～3中的至少一項所述的障礙物檢測裝置，其特征在于各障礙物檢測裝置通過泄漏傳送通路連接；該各障礙物檢測裝置包括合成機構(gòu)，該合成機構(gòu)生成疊加信號，該疊加信號使電源與障礙物檢測用的擴譜信號疊加，通過上述泄漏傳送通路，將上述疊加信號發(fā)送給相鄰的裝置；分離機構(gòu)，該分離機構(gòu)將上述電源與上述擴譜信號，從上述合成機構(gòu)生成的疊加信號分離，將上述電源供給上述裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的障礙物檢測系統(tǒng)，其特征在于相鄰的裝置根據(jù)不同的擴散代碼，生成擴譜信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求4～6中的任何一項所述的障礙物檢測系統(tǒng)，其特征在于各障礙物檢測裝置通過泄漏傳送通路連接，該裝置包括信息發(fā)送機構(gòu)，該機構(gòu)通過泄漏傳送通路，發(fā)送接收障礙物的檢測信息。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于因LCX傳送的信號的接合損耗較大,因此接收機(64)接收到的脈沖調(diào)制信號的接收信號比(SN)較小,在檢測障礙物時所采用的基準波形發(fā)生變化,由此不能夠以足以滿足可靠性的較高的精度檢測障礙物。本發(fā)明包括發(fā)送信號LCX(1);與該發(fā)送信號LCX(1)相對的接信號LCX(2);擴譜信號生成機構(gòu)(3),該機構(gòu)與發(fā)送信號LCX(1)的一端連接,生成障礙物檢測用的擴譜信號,將其發(fā)射給發(fā)送信號LCX(1);相關(guān)機構(gòu)(5),該機構(gòu)計算參照用的擴譜信號與接收信號LCX(2)接收到的擴譜信號之間的相關(guān)值;檢測機構(gòu)(6),該機構(gòu)根據(jù)該相關(guān)機構(gòu)計算的相關(guān)值的變化,檢測障礙物。
文檔編號G01S13/28GK1342908SQ01125948
公開日2002年4月3日 申請日期2001年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月1日
發(fā)明者深江唯正, 森原健司, 河上峻, 宗宮博行 申請人:三菱電機株式會社