中継方式障害物検出システムおよび方法
【課題】 コストを抑えて通信経路網を増やすことにより解像度を高めたり検出範囲を拡大することが可能な障害物検出システムを提供する。
【解決手段】 本障害物検出システムは、親局、１以上の中継子局および受信子局を備える。親局は、中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成し、搬送波を発生し、中継に使用する第１の子局に向けてパケットを搬送波により送信し、中継に使用する中継子局が少なくともパケットを中継送信する期間は、搬送波の送信を継続する。中継子局は、到来する電波を受信して受信データを獲得し、受信データに含まれる第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、親局から受信した信号を中継送信し、中継送信に続いて、パケットに付加する情報を送信する。受信子局の１つと親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、その子局と親局との経路には障害物がないと判断する。
【解決手段】 本障害物検出システムは、親局、１以上の中継子局および受信子局を備える。親局は、中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成し、搬送波を発生し、中継に使用する第１の子局に向けてパケットを搬送波により送信し、中継に使用する中継子局が少なくともパケットを中継送信する期間は、搬送波の送信を継続する。中継子局は、到来する電波を受信して受信データを獲得し、受信データに含まれる第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、親局から受信した信号を中継送信し、中継送信に続いて、パケットに付加する情報を送信する。受信子局の１つと親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、その子局と親局との経路には障害物がないと判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯またはミリ波帯を用いた簡易な構成の無線装置または無線レーダ装置とアクティブターゲット装置とを屋内または屋外に配設して形成される検出領域（または監視領域）に侵入した障害物を自動的に検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５は、従来の典型的な光線を用いた踏切障害物検出システムの配置例を示す図である。図１５に示すシステムは、踏切内においてレーザまたは赤外線を送信する７個の照射装置(Ａ８１〜Ａ８７)と、その照射装置と対を成す7個の受光装置(Ｂ８１〜Ｂ８７)で光線網を形成する。全ての照射装置と受光装置は障害物検出制御装置Ｃ８０に接続されており、障害物によって光線が一定時間遮断されると、その旨の情報を障害物検出制御装置Ｃ８０が受信して障害物検出信号を発するものである。
【０００３】
図１６はマイクロ波帯無線機を使用した踏切障害物検出システムの配置例を示すである。 図１６に示すシステムは、踏切内において広指向性(ファンビーム)アンテナを設置したマイクロ波帯送信部(Ａ９０)と狭指向性(ペンシルビーム)アンテナを設置したマイクロ波帯受信部(Ｂ９１〜Ｂ９３)で無線網が構成されて、全てのマイクロ波帯送信部とマイクロ波帯受信部は障害物検出制御装置(Ｃ９０)に接続されている。マイクロ波帯受信部Ｂ９１〜Ｂ９３はマイクロ波帯送信部Ａ９０からの無線信号を復調可能な位置に設置されており、障害物によって一定時間復調が絶たれると、その旨の情報を障害物検出制御装置Ｃ９０が受信し障害物検出信号を発するものである(非特許文献１参照)。
【０００４】
道路の監視領域全域に質問信号を送信するように設置された質問器、監視領域の道路面上に所定の間隔で埋設された複数の応答器、及び質問器の送受信を制御すると共に応答器からの応答信号に基づいて通行異常を判定する制御装置とで構成される通行異常検知装置がある（特許文献１）。質問器が送信する質問信号には予め割り当てられた質問器識別番号を含め、各応答器が質問器に送信する応答信号にもそれぞれに予め割り当てられた応答器識別番号を含めるようにする。
【０００５】
また、目標物との相対距離および相対速度を検出できる簡易な構成のレーダ方式としてＦＭ−ＣＷ方式レーダが用いられている。ＦＭ−ＣＷ方式レーダはミリ波帯の発振源を三角波で変調して送信し、目標物から反射してきた受信波と送信波の一部をミキシングすることで目標物までの距離と相対速度の信号成分が含まれているビート信号を得ている(非特許文献２)。
【０００６】
また、ミリ波帯用でありながら安価で温度安定性に優れた高性能なＦＭ−ＣＷレーダ装置がある（特許文献２）。
また、出願人は、無線通信機能とレーダ機能を備えた通信統合レーダ装置と自局宛のパケットを受信した場合に後続のレーダ波を折り返し送信する無線通信機能を備えた複数のアクティブターゲット装置から構成され、無線通信とレーダの機能により、通信統合レーダ装置とアクティブターゲット装置との間の障害物の有無、相対距離、相対速度などを検出するシステムを開示した（特許文献３）。
【非特許文献１】上瀧實編「ミリ波技術の手引きと展開」リアライズ社、１９９３年６月３０日発行（第7章「踏切障害物検出システム」、pp.175-188）
【非特許文献２】上瀧實、瀧本幸男編集委員長「ミリ波技術の基礎と応用」リアライズ社、１９９８年７月３１日発行（第２部第２章「ＦＭＣＷ方式」、pp.233-234）
【特許文献１】特開２０００−０４３７２８号広報（Ｐ２０００−４３７２８Ａ）
【特許文献２】特開平５−４０１６９号公報
【特許文献３】特願２００３−１８２２６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のような光線を使用した踏切障害物検出システムやマイクロ波帯無線機を使用した踏切障害物検出システムにおいては、広いエリアを監視領域とする場合やレーザやマイクロ波無線による網を増やす場合、送信装置、受信装置の設置数が増え設置コストが増大する。
【０００８】
更に、踏切に障害物検出システムを設置する場合に通信線、制御線の敷設工事による工事コストの増大や現地調整や保守等に膨大な労力が必要となる問題がある。
本発明は、コストを抑えて通信経路網を増やすことにより解像度を高めたり検出範囲を拡大することが可能な障害物検出システム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】
【０００９】
本発明は、一面において、通信開始機能を備えた親局、受信した電波を中継送信する少なくとも１つの第１の子局、少なくとも電波受信機能は有する少なくとも１つの第２の子局を備えた障害物検出システムを与える。本障害物検出システムにおいては、親局が、中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成する手段と、搬送波を発生する手段と、中継に使用する第１の子局に向けてパケットを搬送波により送信する送信手段と、中継に使用する第１の子局が少なくともパケットを中継送信する期間は、搬送波の送信を継続する手段とを備える。第１の子局の各々が、到来する電波を受信して受信データを得る手段と、受信データに含まれる第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、中継を許可する許可手段と、許可手段の制御下にあり、前記親局から受信した信号を中継送信する中継手段と、中継送信に続いて、パケットに付加する情報を中継手段を用いて送信する送信手段とを備える。さらに、第２の子局の１つと親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、その子局と親局との経路には障害物がないと判断する判断手段として、障害物検出制御装置を備える。
【００１０】
好ましい実施形態では、親局が、中継に使用する第１の子局が少なくともパケットを中継送信する期間は、搬送波の送信を継続する手段を備える。これにより、第１の子局の送信手段は、親局から受信した搬送波を用いて送信することができる。
【００１１】
第１の子局が、上述の中継手段を含む送信手段を複数備え、かつ許可手段が、パケットに含まれる第２の局識別情報に関係付けられた送信手段を許可する手段を含むように構成してもよい。
【００１２】
第２の各子局は、パケットを受信すると、このパケットに含まれる第２の局識別情報が自分宛である場合、親局の局識別情報と自局の識別情報を含む付加情報とを含む応答パケットをパケットの送り主に向けて送り返す手段を備え、
第１の子局の各々が、パケットに付加する情報を中継手段を用いて送信した後、親局への中継を許可する第２の許可手段と、第２の許可手段の制御下にあり、第２の各子局から受信した信号を親局に向けて中継送信する第２の中継手段と、受信データに親局の局識別情報が含まれる場合に限り、応答パケットに付加する情報を前記第２の中継手段を用いて送信する第２の送信手段とを備え、かつ判断手段が、応答パケットに含まれる情報に基づいて判断する構成としてもよい。これにより、親局は、障害物検出に用いるデータをすべて無線通信により収集することができるので、受信子局と障害物検出制御装置との間に通信リンクを設ける必要がなくなるので、好都合である。
【００１３】
親局が、障害物までの距離を測定できるレーダ手段と、第２の子局の各々に対する親局からの距離を予め測定し第２の子局の各々に関係付けて記録した記憶手段とを含み、かつ判断手段が、記憶手段に記憶され、第２の子局の１つに関係付けられた距離とレーダ手段による測定値との比較に基づいて判断を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コストを抑えて通信経路網を増やすことができるので、検出範囲の拡大や解像度の向上が容易に可能となる。
通信波とレーダ波の中継を行うことにより、電波の反射物が検出エリアの近傍に有る場合でもより正確できめ細かい障害物検出が可能となる。
【００１５】
親局間で検出結果の中継を行うことにより新たな信号線敷設を必要とすることなく検出範囲の拡大が容易に可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態と添付図面とにより本発明を詳細に説明する。なお、複数の図面に同じ要素を示す場合には同一の参照符号を付ける。
〔第１の実施形態〕
図１Ａは、本発明の第１の実施形態による中継方式障害物検出システムの構成を概念的に示す略ブロック図である。図１Ａにおいて、中継方式障害物検出システム５００は、親局Ａ１１、少なくとも１組の中継子局Ｂ１i（図１Ａの例では、i＝１，２である）と受信子局Ｃ１j（図１Ａの例では、ｊ＝１，２である）、および親局Ａ１１と中継子局Ｃ１jとの通信リンクを備えた障害検出制御装置Ｄ１０からなる。中継子局Ｂ１iと受信子局Ｃ１jは互いにほぼ対向するような相対的位置関係に配置され、親局Ａ１１は、受信子局Ｃ１jと同じ側にあり、中継子局Ｂ１iと互いにほぼ対向するような位置関係に配置される。
【００１７】
親局Ａ１１は、障害検出制御装置Ｄ１０との通信リンクを有する制御部４、無線送信部５、中継子局Ｂ１１、Ｂ１２を無線の覆域に納める広指向性の送信アンテナ６を備える。親局Ａ１１は、障害物検出制御装置Ｄ１０からの起動指示を受け制御部1でパケットの生成を行い、パケット送信を開始する。送信するパケットには、パケットが中継されるべき中継子局Ｂ１iを指定する中継局識別情報Ｉとパケットが受信されるべき受信子局を指定する受信局識別情報Ｊと各種情報Ｋが含まれる。各種情報Ｋにはパケット送信毎にサイクリックに変化するパケット番号と誤り検出符号等が含まれている。
【００１８】
なお、本発明はパッシブ方式による無線装置を用いる事により安価な障害物検出システムとする事が可能である。
各中継子局Ｂ１iは、親局Ａ１１を無線の覆域に納める受信アンテナ１１、受信アンテナ１１からの受信信号から受信データを取り出す無線受信部１２、無線受信部１２からのデータから応答パケットを生成する制御部１３および制御部１３から渡される応答パケットから送信信号を生成する無線送信部１４を備える。無線送信部１４は、制御部１３の出力を変調する変調部１６と親局Ａ１１からの搬送波ＣＷを増幅すると共に変調部１６の出力信号で振幅変調を行う増幅器１７とで構成される。増幅器１７の出力は、受信子局Ｃ１１およびＣ１２を無線の覆域に納める広指向性の送信アンテナ１５に接続される。
【００１９】
中継子局Ｂ１ｉから受信子局Ｃ１ｉへのパケット送信は親局Ａ１１からの搬送波を用いて中継子局Ｂ１ｉの増幅器で振幅変調してパケット送信を行う。したがって、中継子局Ｂ１ｉには搬送波発振器は不要であるが、親局Ａ１１は、局識別情報Ｉ、Ｊおよび種々の情報Ｋを含むパケットの送信後、中継子局Ｂ１ｉが受信したパケットを受信子局Ｃ１jに送信できるように、一定時間搬送波ＣＷを中継子局Ｂ１ｉに供給する必要がある。
【００２０】
各受信子局Ｃ１jは、中継子局Ｂ１１およびＢ１２を無線の覆域に納める広指向性の受信アンテナ３、無線受信部２および制御部１を備えている。制御部１は、障害物検出制御装置１０Ｄと通信可能に接続されている。
【００２１】
図１Ｂは、図１Ａの中継方式障害物検出システム５００で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。図１Ｃ、１Ｄおよび１Ｅは、図１Ａの親局Ａ１１、各中継子局Ｂ１iおよび各受信子局Ｃ１iの動作をそれぞれ示すフローチャートである。図１Ｂから１Ｅを参照して、中継方式障害物検出システム５００の動作を説明する。ここでは、説明を簡単にするために、親局Ａ１１が中継子局Ｂ１１を経由して受信子局Ｃ１１に向けてパケットを送る場合について説明する。
【００２２】
図１Ｃにおいて、親局Ａ１１、即ち、制御部４は、ステップ１０１において、障害検出制御装置Ｄ１０から起動指示があるまで待機する。起動指示があった場合、ステップ１０２において、中継子局Ｂ１１に対する中継局識別情報Ｉ(B11)、受信子局Ｃ１１に対する受信子局識別Ｊ(C11)、および各種情報Ｋを含むパケットを生成する。各種情報Ｋとしては、パケットの送信ごとに周期的に変化するパケット番号および誤り検出符号などが含まれる。次に、ステップ１０３において、パケットと搬送波を送信し、ステップ１０４において、搬送波の送信を停止する。判断ステップ１０５において、障害検出制御装置Ｄ１０から停止指示があるか否かを判断し、あればステップ１０１に戻る。判断ステップ１０５において、停止指示がない場合、ステップ１０２に戻りパケット送信動作を続ける。このようにして、受信子局Ｃ１１宛のパケットが中継子局Ｂ１１に向けて送信される。
【００２３】
一方、図１Ｄに示すように、中継子局Ｂ１１では、判断ステップ２０１において、自局宛の中継局識別情報Ｉを受信したか否かを判断する。受信するまでステップ２０１を繰り返し、受信した場合、ステップ２０２において、増幅器１７をＯＮとし、受信したＪとＫを受信子局Ｃ１１に向けて送信する。ステップ２０３において、各種情報Ｌを生成する。情報Ｌには、自局の識別情報および誤り検出符号を含む。ステップ２０４において、情報Ｌを増幅器１７で増幅変調して送信し、ステップ２０５において、増幅器１７をＯＦＦにする。これにより、受信子局Ｃ１１宛のパケットが送信される。
【００２４】
受信子局C１１では、図１Ｅに示すように、判断ステップ３０１において、自局を示す識別情報Ｊを受信したか否かを判断する。受信するまでステップ３０１を繰り返し、受信した場合、さらなる判断ステップ３０２において、誤り検出判定においてＫまたはＬの誤りを検出したか否かを判断する。誤りを検出した場合、ステップ３０１に戻り、自局宛のパケットを待つ。判断ステップ３０２において、誤りを検出しなかった場合、ステップ３０３において、情報ＫおよびＬの分析を行い、パケット番号と中継子局の局識別情報Ｉを抽出する。そして、ステップ３０４において、パケット番号と中継子局の識別情報を障害検出制御装置に通知する。
【００２５】
障害物検出制御装置Ｄ１０ではパケット番号と局識別情報の分析を行い単位時間のパケット番号の欠損数が一定値を越した場合、障害物検出と判断する。このように親局Ａ１１から受信子局Ｃ１１に向けてパケットを送ることにより、親局Ａ１１と中継子局Ｂ１１との間の通信路、および中継子局Ｂ１１と受信子局Ｃ１１との間の通信路における障害物の有無を検出することができる。親局Ａ１１は、中継方式障害物検出システム５００内の全ての受信子局Ｃ１１，Ｃ１２，．．．，Ｃ１Ｎ（Ｎは、受信子局の数）に時分割式にパケットを順に送ることにより、親局Ａ１１、中継子局Ｂ１１，Ｂ１２，．．，Ｂ１Ｍ（Ｍは、中継子局の数）および受信子局Ｃ１１，Ｃ１２，．．，Ｃ１Ｎを結ぶ通信路でカバーされる領域における障害物の有無を検出することができる。
【００２６】
なお、受信局識別情報Ｉに全受信子局を指定する情報(ブロードキャスト)を使用してもよい。
その他、障害物検出を判断する方式として障害物検出制御装置Ｄ１０から親局Ａ１１が送信する送信パケットの各種情報Ｋに固有パターン情報を入力し、受信子局Ｃからの固有パターン情報の受信成否を分析して障害物検出の判断を行ってもよい。
【００２７】
〔第２の実施形態〕
図２Ａは、本発明の第２の実施形態による中継方式障害物検出システムの構成を概念的に示す略ブロック図である。図２Ａの中継方式障害物検出システム５１０は、親局がＡ１１からＡ２１に置き換わり（即ち、制御部４が制御部４ａに置き換わり）、中継子局Ｂ１ｉが中継子局Ｂ２ｉに置き換わった点を除けば、図１Ａの中継方式障害物検出システム５００と同じである。中継子局Ｂ２ｉは、無線送信部１４と送信アンテナ１５が追加された点を除けば、中継子局Ｂ１ｉと同じである。したがって、図２Ａの中継子局Ｂ２ｉは、受信したパケットを内蔵する２系統の無線送信部により、それぞれの覆域に向けて送信することができるので、図１Ａの中継子局Ｂ１の２台分の役割を果たす。
【００２８】
なお、本実施形態においても、パッシブ方式による無線装置を用いる事により安価な障害物検出システムとする事が可能である。
図２Ｂは、図２Ａの中継方式障害物検出システム５１０で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。図２Ｃおよび２Ｄは、図２Ａの親局Ａ２１および各中継子局Ｂ２iの動作をそれぞれ示すフローチャートである。図１Ｂから１Ｄを参照して、中継方式障害物検出システム５１０の動作を説明する。ここでは、説明を簡単にするために、親局Ａ２１が中継子局Ｂ２１の増幅器ＡＭＰ１を経由して受信子局Ｃ１２に向けてパケットを送る場合について説明する。
【００２９】
図２Ｃに示す親局Ａ２１の動作は、ステップ１０２がステップ１０２ａに置き換わった点を除けば、図１Ｃに示した親局Ａ１１の動作と同じである。即ち、中継方式障害物検出システム５１０の場合、親局Ａ２１は、中継子局の２系統の無線機の何れを使用するかを指定するために、中継子局と受信子局の識別情報の他に、２系統の無線機の識別情報ＩＡをパケットに含めて送信する。図２Ｂの例では、例えば増幅器にＩＤ（識別情報）を付け、このＩＤを用いて、増幅器ＡＭＰ１を含む無線送信部の識別情報をＩＡ(AMP1)と表している。このようにして、親局Ａ２１は、中継子局識別情報Ｉ(B1)、無線通信機識別情報（または増幅器識別情報）ＩＡ(AMP1)、受信局識別情報Ｊ(C1)および上述の各種情報Ｋをパケットに含めて、中継子局Ｂ２１に送信する。
【００３０】
一方、図２Ｄに示すように、中継子局Ｂ２１では、ステップ２１１において、自局を示す局識別情報Ｉを含むパケットを受信するまで待機する。そのようなパケットを受信した場合、さらなる判断ステップ２１２において、無線送信部または増幅器の識別情報ＩＡにより、何れの無線送信部または増幅器を使用すべきかを判断する。即ち、ＩＡ(AMP1)かＩＡ(AMP２)かを判断し、図２Ａの例では、ＩＡ(AMP1)なら上方の無線送信部または増幅器ＡＭＰ１を使用し、ＩＡ(AMP2)なら下方の無線送信部または増幅器ＡＭＰ２を使用する。図２Ｄにおいては、識別情報がＩＡ(AMP1)の場合、ステップ２１３において、受信した情報ＪおよびＫをＡＭＰ１をＯＮとして送信する、即ち、上方の無線送信部または増幅器ＡＭＰ１によりパケットを送信する。ステップ２１４において、各種情報Ｌを生成し、ＡＭＰ１で振幅変調してＬを送信し、ステップ２１６において、ＡＭＰ１をＯＦＦにして、ステップ２１１に戻る。また、識別情報がＩＡ(AMP2)の場合、ステップ２１３a 〜２１６ａにおいて、ＡＭＰ２を用いてステップ２１３ 〜２１６と同じ動作を行う。
【００３１】
この中継方式障害物検出システム５１０においても、中継子局Ｂ２ｉから受信子局Ｃ１j（図２Ａの例では、ｊ＝１〜４）へのパケット送信は親局Ａ２１からの搬送波を用いて中継子局Ｂ２ｉの増幅器で振幅変調しパケット送信を行うため、親局Ａ２１は Ｉ、ＩA、Ｊ、Ｋを含むパケットの送信後、一定時間搬送波ＣＷを中継子局Ｂ２ｉに供給する。
【００３２】
受信子局Ｃ１jには、中継方式障害物検出システム５００の場合と同じパケットが送られるので、図２Ａの受信子局Ｃ１jの動作は図１Ａの受信子局の動作を同じである。図２Ａの障害物検出制御装置Ｄ１０の動作も第１の実施形態の場合と同じである。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、送信部を２系統備えた中継子局を用いることにより、中継子局の数を減らすことが可能となる。
〔第３の実施形態〕
図３Ａは、本発明の第３の実施形態による中継方式障害物検出システムの構成を概念的に示す略ブロック図である。図１Ａにおいて、中継方式障害物検出システム５２０は、親局Ａ３１、親局Ａ３１と双方向の無線通信を行う中継子局Ｂ３１およびＢ３２、中継子局Ｂ３１と双方向の無線通信を行う受信子局Ｃ３ＩおよびＣ３２、中継子局Ｂ３２と双方向の無線通信を行う受信子局Ｃ３３およびＣ３４、および親局Ａ３１との通信リンクを備えた障害検出制御装置Ｄ３０からなる。親局Ａ３１と受信子局Ｃ３１〜Ｃ３４は、中継子局Ｂ３１およびＢ３２とほぼ対向するように同じ側に配列される。
【００３４】
親局Ａ３１は、障害検出制御装置Ｄ３０との通信リンクを有する制御部４６、無線送信部５、中継子局Ｂ３１とＢ３２とを無線の覆域に納める広指向性の送信アンテナ６、無線受信部２、および中継子局Ｂ３１とＢ３２とを無線の覆域に納める広指向性の受信アンテナ３を備える。
【００３５】
各中継子局Ｂ３ｉ（この例では、ｉ＝１または２）は、親局Ａ３１を無線の覆域に納める狭指向性の受信アンテナ６１１、受信子局Ｃ３１およびＣ３２を無線の覆域に納める広指向性の受信アンテナ７１１、受信アンテナ６１１または７１１からの受信信号から受信データを取り出す無線受信部１２、無線受信部１２からのデータの分析に基づいて後述の各種情報Ｌ１およびＬ２を生成し、中継の制御を行う制御部１３ｂ、制御部１３ｂから渡されるＬ１およびＬ２から送信信号を生成する無線送信部６１４および７１４、無線送信部６１４の出力を親局Ａ３１に向けて放射する狭指向性の送信アンテナ６１５、無線送信部７１４の出力を受信子局Ｃ３１およびＣ３２に向けて放射する広指向性の送信アンテナ７１５、および切替回路１８を備える。図３Ｂは、図３Ａの切替回路１８の実施例を概念的に示す図である。 図３Ｂにおいて、切替回路１８は、共通端子ＣＴ１および接点Ｔ1aおよびＴ1bからなるオールタネートスイッチと共通端子ＣＴ２および接点端子Ｔ2aおよびＴ2bからなるオールタネートスイッチを含み、制御部１３ｂからの切替制御信号により両スイッチの接続が制御される。
【００３６】
切替回路１８の端子Ｔ1aおよびＴ2bは、受信アンテナ７１１に接続され、端子Ｔ１ｂおよびＴ２Ａは、受信アンテナ６１１および増幅器ＡＭＰ１に接続される。切替回路１８の共通端子ＣＴ１は、増幅器ＡＭＰ２に接続され、ＣＴ２は、無線受信部１２に接続される。無線送信部６１４は、制御部１３ｂから渡される信号（情報Ｌ２）を変調する変調部６１６と、切替回路１８の端子ＣＴ１からの信号を増幅すると共に変調部６１６の出力信号で変調する増幅器６１７（AMP2）とで構成される。増幅器６１７の出力は、送信アンテナ６１５から送信される。
【００３７】
また、受信アンテナ６１１で受信した信号は、増幅器ＡＭＰ１の入力のほか、切替回路１８の端子Ｔ１ｂおよびＴ２ａにも供給される。無線送信部７１４は、制御部１３ｂの出力を変調する変調部７１６と、切替回路１８の端子Ｔ１ｂおよびＴ２ａからの信号または受信アンテナ６１１からの信号を増幅すると共に変調部７１６の出力信号で振幅変調を行う増幅器７１７（AMP1）とで構成される。増幅器７１７の出力は、送信アンテナ７１５から受信子局Ｃ３１およびＣ３２に送信される。
【００３８】
図３Ｃは、親局、中継子局および受信子局の間の通信にともない、増幅器ＡＭＰ１およびＡＭＰ２の動作状態ならびに切替回路１８に含まれるスイッチまたは共通端子ＣＴ１およびＣＴ２の接続状態が変化するようすを示す状態テーブルである。図３Ｃのテーブルの右下の８つのセルは、上の欄に示す通信における左の欄に示すＡＭＰ１およびＡＭＰ２の動作状態およびスイッチ（または共通端子）ＣＴ１（ＡＭＰ２入力）およびＣＴ２（受信部１２の入力端子）の接続状態（または接続先）を示す。
【００３９】
具体的には、親局Ａ３１から中継子局Ｂ３１への送信元識別情報Ｉ(A3i)の通信時には、増幅器ＡＭＰ１およびＡＭＰ２は共にＯＦＦとし、端子ＣＴ１（ＡＭＰ２入力）は受信アンテナ７１１に接続され、端子ＣＴ２（無線受信部１２の入力）は受信アンテナ６１１に接続される。
【００４０】
次に、親局Ａ３１から送られる無線信号を中継子局Ｂ３１が中継して受信子局Ｃ３１へ送ると共に情報Ｌ１をＣ３１に送る場合、ＡＭＰ１はＯＮにし、ＡＭＰ２はＯＦＦ状態を維持し、受信子局Ｃ３１からの識別情報Ｊ(A31)を受信できるように切替回路１８の端子ＣＴ２（受信部１２入力）は受信アンテナ７１１に接続される。この場合、ＡＭＰ２は使用しないので、接続先は不問である（この旨は、図３Ｃにおいて「Ｘ」で表した）。
【００４１】
次に、受信子局Ｃ３１から送られる無線信号を中継子局Ｂ３１が中継して親局Ａ３１へ送ると共に、受信子局Ｃ３１から送られる宛先識別情報Ｊ(A31)を受信する場合、ＡＭＰ１はＯＮ状態を維持し、ＡＭＰ２をＯＮにし、受信子局Ｃ３１からの識別情報Ｊ(A31)を受信できるように切替回路１８の端子ＣＴ２（受信部１２入力）は受信アンテナ７１１に接続され、切替回路１８のＣＴ１端子（ＡＭＰ２入力）も受信アンテナ７１１に接続される。
【００４２】
最後に、中継子局Ｂ３１から親局Ａ３１にＬ２を送信する場合は、ＡＭＰ２をＯＮ状態に保ち、切替回路１８のＣＴ１端子（ＡＭＰ２入力）は親局Ａ３１からの搬送波ＣＷを受信するため受信アンテナ６１１に接続される。この場合、ＡＭＰ１は使用しないので、ＯＦＦとし、受信を行わないので、切替回路１８のＣＴ２端子（受信部１２入力）の接続先は不問である。
【００４３】
各受信子局Ｃ３j（図３Ａの例では、ｊ＝１〜４）は、対応する中継子局Ｂ３i（ｉ＝１または２）を無線の覆域に納める狭指向性の受信アンテナ３、無線受信部１２、制御部１ａのほか、中継機能を果たすために上述の無線送信機１４および送信アンテナ６も備えている。
【００４４】
なお、注目すべき点は、本実施形態による中継方式障害物検出システム５２０では、各受信子局３jが中継機能を備えることにより、各受信子局３jと障害物検出制御装置Ｄ３０との間に直通通信リンクを設ける必要が無くなったことである。
【００４５】
図３Ｄは、図３Ａの中継方式障害物検出システム５２０で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。図３Ｅ、３Ｆおよび３Ｇは、図３Ａの親局Ａ３１、各中継子局Ｂ３iおよび各受信子局Ｃ３iの動作をそれぞれ示すフローチャートである。図３Ｄから３Ｇを参照して、実施形態３の中継方式障害物検出システム５２０の動作を説明する。ここでは、説明を簡単にするために、親局Ａ３１が中継子局Ｂ３１を経由して受信子局Ｃ３１に向けてパケットを送る場合について説明する。なお、図３Ｃの表に示した各通信モードにおける動作は、図３Ｃの表において１ｘｘ、２ｘｘ、３ｘｘ、４ｘｘと表したように、図３Ｅ〜３Ｇのフローチャートにおけるステップ番号の最上位桁の１〜４にそれぞれ対応する。
【００４６】
まず、図３Ｅにおいて、親局Ａ３１は、判断ステップ１１０において、障害物検出制御装置Ｄ３０から起動指示がるまで待機し、起動指示があったらステップ１１１に進み、中継局識別情報Ｉ、受信局識別情報Ｊおよび各種情報Ｋ１を含むパケットを生成する。ステップ１１２において、パケットと搬送波を送信する。図３Ｄに示すように、親局Ａ３１が送信するパケットには、中継子局Ｂ３１に対する中継子局識別情報Ｉ(B31)、受信子局Ｃ３１に対する受信局識別情報Ｊ(C31)、および各種情報Ｋ１が収容される。各種情報Ｋ１には、周期的に変化するパケット番号および誤り検出符号が含まれる。
【００４７】
一方、中継子局Ｂ３１では、図３Ｆに示すように、ステップ１１３において、自局を示す識別情報Ｉ(B31)を検出するまで待機する。受信したデータから自局宛の識別情報を検出した場合、中継子局Ｂ３１は、ステップ２２０において、図３Ｃの第２コラムに示すような制御によりＡ３１=>Ｂ３１=>Ｃ３１中継モードに入り、識別情報Ｊ(C1)と各種情報Ｋ１を受信子局Ｃ３１に向けて中継伝送する。次に、ステップ２２２において、自局の局識別情報や誤り検出符号を含む各種情報Ｌ１を生成し、ステップ２２４において、ＡＭＰ１により振幅変調しＬ１を受信子局Ｃ３１に送信する。
【００４８】
一方、受信子局Ｃ３１は、ステップ２２１において、自局を指定した宛先識別情報Ｊ(C31)を受信するまで待機する。自局宛の識別情報を受信すると、受信子局Ｃ３１は、ステップ２２５において、受信したＫ１およびＬ１の誤り検出符号により正常なパケットの受信であったか否かを判定する。誤りを検出すると、ステップ２２１に戻り、再び、自局宛の識別情報Ｊ(C31)を待つ。
【００４９】
判断ステップ２２５において、誤りがない場合、ステップ３３２において、Ｋ１とＬ１の分析を行い、パケット番号と局識別情報を抽出する。さらに、ステップ３３４において、受信局識別情報Ｊ(A31)および各種情報Ｋ２を含むパケットを生成する。この時、各種情報Ｋ２には、応答パケットの発信元（即ち、この場合は受信子局Ｃ３１）の局識別情報、受信パケットのＬ１に含まれる中継子局Ｂ３１の局識別情報、受信した各種情報Ｋ１に含まれているパケット番号および誤り検出符号などが含まれる。ステップ３３６において、無線送信機１４の増幅器ＡＭＰ３をＯＮとし、ＡＭＰ３の振幅変調によりＫ２を親局Ａ３１に向けて送信する。ステップ３３８において、ＡＭＰ３をＯＦＦとして、受信子局Ｃ３１の処理を終了する。
【００５０】
再び、図３Ｆに戻り、中継子局Ｂ３１は、ステップ３３０において、図３Ｃのテーブル第３コラムに示すような制御によりＣ３１=>Ｂ３１=>Ａ３１中継モードに入る。判断ステップ３４０において、中継子局Ｂ３１は、宛先識別情報Ｊ(A31)を受信したか否かを判断する。受信しない場合、最初のステップ１１３に戻る。判断ステップ３４０において、宛先識別情報Ｊ(A31)を受信した場合、ステップ４４０において、各種情報Ｌ２を生成する。次に、ステップ４４２において、Ｂ３１=>Ａ３１通信モードに入り、生成したＬ２をＡＭＰ２の振幅変調により親局Ａ３１に向けて送信する。ステップ４４４において、増幅器ＡＭＰ２をオフにする。
【００５１】
一方、親局Ａ３１では、パケットを送信した後、ステップ３４２において、自局を示す宛先局識別情報Ｊ(A31)を一定期間内に受信したか否かを判断する。受信した場合、ステップ４５０において、情報Ｋ２およびＬ２を受信してから、搬送波ＣＷの送信を停止する。判断ステップ４５２において、受信した情報Ｋ２およびＬ２の誤り検出符号により誤りを検出したかを判断する。誤りがない場合、ステップ４５４において、情報Ｋ２およびＬ２の分析を行い、パケット番号と中継子局の局識別情報を抽出する。さらに、判断ステップ４５６において、送信したパケット番号と受信したパケット番号とが一致しているか否かを判断する。一致している場合、中継子局識別情報Ｉ、応答パケットの宛先局情報Ｊ、および障害物の非検出（検出しないこと）を示す障害物検出情報を障害検出制御装置Ｄ３０に通知する。ステップ４６０において、障害検出制御装置Ｄ３０から停止指示があるか否かを判断し、指示がなければステップ１１１に戻る。停止の指示があった場合、ステップ１１０に戻り、障害検出制御装置Ｄ３０からの起動指示を待つ。
【００５２】
判断ステップ３４２において、一定の時間内に、自局を示す宛先局識別情報Ｊ(A31)を受信しなかった場合、ステップ４６２において、搬送波の送信を停止し、ステップ４６４において、障害物の検出を示す障害物検出情報を障害検出制御装置Ｄ３０に通知する。また、判断ステップ４５６において、送信したパケット番号と受信したパケット番号とが一致しない場合も、ステップ４６４を実行する。ステップ４６４の後、ステップ４６６において、障害検出制御装置Ｄ３０から停止指示を受けたか否かを判断する。受けなければ、ステップ１１１に進み、受けた場合、ステップ１１０に戻る。
【００５３】
なお、中継子局Ｂ３ｉから受信子局Ｃ３ｉへのパケット送信は親局Ａ３１からの搬送波を用いて中継子局Ｂ３ｉの増幅器で振幅変調してパケット送信を行う。したがって、中継子局Ｂ３ｉには搬送波発振器は不要であるが、親局Ａ３１は、局識別情報Ｉ、Ｊおよび種々の情報Ｋを含むパケットの送信後、中継子局Ｂ３ｉが受信したパケットを受信子局Ｃ３jに送信できるように、一定時間搬送波ＣＷを中継子局Ｂ３ｉに供給する必要がある。さらに、前述のように、受信子局Ｃ３ｉが中継子局Ｂ３ｉを経由して親局Ａ３１にパケット送信を行う際、中継子局Ｂ３ｉを経由して親局Ａ３１から送られる搬送波ＣＷを増幅器ＡＭＰ３で増幅・振幅変調してパケット送信を行うため、親局Ａ３１は、上述の中継子局Ｂ３ｉから受信子局Ｃ３ｉへのパケット送信の期間に引き続き、一定時間搬送波ＣＷを中継子局Ｂ３ｉに供給し続ける。したがって、各受信子局Ｃ３ｉの無線送信部１４にも搬送波発振器は不要となる。
【００５４】
以上述べたように、本発明の第３の実施形態によれば、親局がパケットを送信すると、受信子局が応答パケットを返してよこすので、親局が応答パケットを収集することにより、障害検出制御装置は検出結果をすべて親局を通して知ることができるので、受信子局と障害検出制御装置との間に通信リンクを与える必要がない。したがって、広い範囲の監視を行う場合や、設置局の個数を増やして検出の解像度を上げる場合に、配線が少なくて済み、好都合である。
【００５５】
なお、上記の実施形態では親局と障害検出制御装置を別の装置としたが、親局と障害検出制御装置を統合して１つの装置としてもよい。
〔第４の実施形態〕
図４Ａは、反射波が発生する状況において本発明の第４の実施形態により中継方式で障害物を検出する図である。図４Ａにおいて、中継方式障害物検出システム５３０は、特許文献３で開示されている無線通信機能とレーダ機能を備えた親局A３１ｒ、受信したレーダ波を変調，増幅して送り返すアクティブターゲット装置Ｃ３１ｒ、データパケットの中継と共にレーダ波の中継も行う中継子局Ｂ３１ｒ、および親局A３１ｒに通信可能に接続された障害物検出制御装置Ｄ３１ｒを備えている。Ｓは障害物、Ｒは反射物を示す。図４Ｂは、図４Ａの親局Ａ３１ｒの構成を示すブロック図である。
【００５６】
図４Ｂにおいて、親局A３１ｒは、制御部４ｄ、送信データの変調を行う変調部１６、レーダ波の増幅と変調部１６から入力される信号に従って振幅変調を行うAMP１７、制御部４ｄからの制御に従って出力する周波数の制御を行う搬送波発振器１９、レーダ機能時に受信レーダ波と搬送波発信機出力の一部をミキシングするミキサ２４、ＦＭ−ＣＷレーダ部３０、無線受信部２、送信アンテナ６、受信アンテナ３、データを格納するメモリ２１を備える。
【００５７】
図４Ｃは、図４Ａの中継方式障害検出で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。
なお、親局Ａ３１rが中継局識別情報Ｉを送信して、各種情報Ｌ２を受信するまでのパケットの流れは図３Ｄと同じである。
【００５８】
親局Ａ３１ｒはL２を受信した後、レーダ機能を動作させ送信レーダ波Ｒを送信する。
一方、受信子局Ｃ３１ｒでは、自局宛の受信局識別情報Jを受信した場合、受信したレーダ波Ｒに対してアクティブターゲット機能を用いて折り返しアクティブターゲット・レーダ波ＡＴを送信する。
なお、本実施形態による中継子局Ｂ３１ｒは親局Ａ３１ｒから自局宛の中継局識別情報Ｉを正常に受信した場合にレーダ波の中継を行う。
【００５９】
親局Ａ３１ｒは、レーダ機能を備えることにより障害物までの距離を測ることができる。親局から各受信子局までの障害物がない場合の距離を予め測定し、メモリ２１に格納しておくものとする。障害物Ｓにより中継子局Ｂ〜受信子局Ｃの直接波が遮断され、反射物Ｒにより中継子局Ｂ〜反射物Ｒ〜受信子局Ｃの反射波でパケットの送受信が正常に行われる場合でも、親局Ａ３１ｒによるアクティブターゲット機能を使用した距離測定結果を障害物検出制御装置に通知する事により、メモリ２１に格納されている正常時（障害物がない場合）の距離との差異から、より正確な障害物検出が可能となる。
【００６０】
〔第５の実施形態〕
図５Ａは、本発明の第５の実施形態により複数の親局を用いる中継方式障害物検出システムの構成機器の配置を示すシステム構成図である。本実施形態では、監視（または検出）領域を複数の検出領域に分ける。例えば、図５Ａの例では、U1、U2、U3の３検出領域に分けている。
【００６１】
検出領域Ｕ１には、中央親局Ａ３１ａが配置され、検出領域Ｕ２およびＵ３には、支親局Ａ４１およびＡ４２がそれぞれ配置されている。各親局Ａ３１a、Ａ４１、Ａ４２は、それぞれの検出領域Ｕｋ（k＝１〜３）に設置されている中継子局と受信子局に対して中継方式障害物検出を行う。各検出領域Ｕｋは、親局、中継子局および受信子局がそれぞれ１つずつ配置されている。支親局Ａ４１と支親局Ａ４２とは、それぞれの検出領域の中間に位置する中継子局Ｂ３３を介して通信を行う。図５Ａの中継子局Ｂ３１〜Ｂ３４および受信子局Ｃ３１〜Ｃ３３は、図３Ａの中継子局および受信子局と同じものである。
【００６２】
図５Ｂは、図５Ａに示した子局機能を持つ支親局の構成を示すブロック図である。図５Ｂにおいて、支親局Ａ４i(ｉ＝１、２)は、受信アンテナ３、無線受信部２、送信アンテナ６、無線送信部１４、搬送波発振器１９、搬送波発振器１９の出力（ＳＷ１）と受信アンテナ３の出力（ＳＷ２）との何れか一方を選択して出力する切替回路２０、制御部４ｃ、データを格納するためのメモリ２１を備える。上述のように、無線送信部１４は、制御部４ｃからのデータを変調する変調部１６と切替回路２０の出力信号を増幅すると共に変調部１６の出力で振幅変調する増幅器（ＡＭＰ）１７からなる。増幅器（ＡＭＰ）１７の出力は送信アンテナ６に接続される。 親局Ａ４iが親局機能を発動する場合は切替回路２０は搬送波の出力ＳＷ１を選択し搬送波がＡＭＰに供給される。親局が子局機能を発動する場合は、切替回路２０は受信アンテナ３の出力ＳＷ２を選択しアンテナ３で受信した電波を無線送信部１４の増幅器１７に供給する。
【００６３】
中央親局Ａ３１aは検出領域Ｕ１に設置されている中継子局Ｂ３１と受信子局Ｃ３１に対して中継方式障害物検出を行い、支親局Ａ４１は検出領域Ｕ２に設置されている中継子局Ｂ３２と受信子局Ｃ３２に対して中継方式障害物検出を行い、支親局Ａ４２は検出領域Ｕ３に設置されている中継子局Ｂ３４と受信子局Ｃ３３に対して中継方式障害物検出を行う。中央親局Ａ３１aは、障害物検出制御装置Ｄ４０と接続されており、一定周期tで支親局に対して親局機能の動作を開始させる親起動情報Ｍを生成する機能を有している。
【００６４】
図５Ｃは、図５Ａの中継方式障害物検出システム５４０で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。図５Ｄ〜５Ｆは、図５Ａの中央親局Ａ３１a、支親局Ａ４１およびＡ４２の動作をそれぞれ示すフローチャートである。図５Ｃから５Ｆを参照して、本実施形態による中継方式障害物検出システム５４０の動作を説明する。
【００６５】
まず、図５Ｄにおいて、中央親局Ａ３１aは、判断ステップ１３０において、障害物検出制御装置Ｄ４０からの起動指示を待つ。起動指示があった場合、ステップ１３１において、自分の検出領域（図５Ａの例では、Ｕ１）の障害物検出S(1)を行う。この時の、中央親局Ａ３１aの動作は、図３Eの親局Ａ３１の動作と同じである。ステップ１３２において、支親局Ａ４１に対する親起動情報Ｍ(A41)を生成し、ステップ１３３において、このＭを含むパケットを送信し、さらに搬送波の送信を継続する（図５Ｃの処理ＤＣ１に相当）。（以降の処理は、図５Ｃの処理ＤＣ２に相当する。）。
【００６６】
一方、支親局Ａ４１は、図５Ｅに示すように、判断ステップ１５０において、自局を示す親起動情報Ｍ(A41)を待つ。この情報Ｍ(A41)を検出すると、支親局Ａ４１は、ステップ１５１において、中央親局Ａ３１aに対する宛先局識別情報Ｊ(A31a)、メモリ２１に記憶していた1回前の障害物検出結果Ｓ２'および支親局Ａ４２から送られて来た2回前の障害物検出結果Ｓ３"を含むパケットを生成する。ステップ１５２において、増幅器１７をＯＮとし、生成したパケットを増幅器１７の振幅変調により中央親局Ａ３１aに向けて送信し、ステップ１５３において、増幅器１７をＯＦＦにする。
【００６７】
他方、中央親局Ａ３１aは、ステップ１３４において、自局を示す宛先識別情報Ｊ(A31a)が送られるのを待機する。この識別情報Jを一定時間内に検出すると、ステップ１３５において、そのパケットに含まれる検出結果Ｓ２'およびＳ３"を受信して、ステップ１３３から継続していた搬送波の送信を停止する。次に、ステップ１３６において、誤り検出判定を行いＳ２'に誤りが検出されたか否かを判断する。誤りが検出された場合、ステップ１３７において、検索結果Ｓ２'の情報に情報喪失を挿入する。判断ステップ１３６またはステップ１３７の終了後、判断ステップ１３８において、誤り検出判定を行いＳ３"に誤りが検出されたか否かを判断する。誤りが検出された場合、ステップ１３９において、検索結果Ｓ３"の情報に情報喪失を挿入する。
【００６８】
また、判断ステップ１３４において、中央親局Ａ３１aは、ステップ１３３におけるパケット送信から一定期間内に自局を示す宛先識別情報Ｊ(A31a)を検出しなかった場合、ステップ１４０において、ステップ１３３から継続していた搬送波の送信を停止し、ステップ１４１において、検索結果Ｓ２'およびＳ３"の情報に情報喪失を挿入する。
【００６９】
ステップ１３８、１３９および１４１の何れかを終了すると、ステップ１４２において、Ｓ１、Ｓ２'およびＳ３"の情報を含めた障害物検出情報を障害物検出制御装置Ｄ４０に報告する。そして、ステップ１４３において、障害物検出制御装置Ｄ４０から停止指示があるか否かを判断し、無ければステップ１３１に戻り、停止指示がある場合、ステップ１３０に戻る。以上が、図５Ｃの処理ＤＣ２に相当する。
【００７０】
一方、図５Ｅに戻ると、支親局Ａ４１は、上述のステップ１５３に続き、ステップ１５４において、切替回路２０により搬送波発振器１９出力を選択し、ステップ１５５において、自分の検出領域Ｕ２の中継方式障害物検出を行い、その結果Ｓ２をメモリ２１に記憶する。この場合の支親局Ａ４１の動作は、図３Ｅの親局の動作と同じである。
【００７１】
次に、図５ＣにおいてＬＤＣ１、ＬＤＣ２で示すような支親局Ａ４１による検出結果収集処理を行う。まず、支親局Ａ４１は、ステップ１５６において、中継子局Ｂ３３に対する中継局識別情報Ｉ(B33)と支親局Ａ４２に対する親起動情報Ｍ(A42)を含むパケットを生成し、ステップ１５７において、生成したパケットを送信すると共に搬送波の送信を継続する。
【００７２】
一方、支親局Ａ４２は、図５Ｆに示すように、ステップ１７０において、自局を示す親起動情報Ｍ(A42)を検出するまで待機する。親起動情報Ｍ(A42)を検出すると、判断ステップにおいて、中継子局Ｂ３３から送られたＬ１に誤りがあるか否かを判断する。誤りがあれば、ステップ１７０に戻り、次の起動情報を待つ。判断ステップ１７１において、Ｌ１に誤りがなかった場合、ステップ１７２において、支親局Ａ４１に対する宛先局識別情報Ｊ(A41)とメモリ２１に記憶していた検出結果Ｓ３'を含むパケットを生成する。ステップ１７３において、増幅器１７をＯＮとして、生成したパケットを増幅器１７により振幅変調して支親局Ａ４１に向けて送信し、ステップ１７４において、増幅器１７をＯＦＦとする。
【００７３】
次に、支親局Ａ４２は、ステップ１７５において、切替回路２０により搬送波発振器１９出力を選択し、ステップ１７６において、自分の検出領域Ｕ３の中継方式障害物検出を行い、検出結果Ｓ３をメモリ２１に記憶する（この処理は、図５ＣにＳ（３）として示した）。ここでの障害物検出方法は、図３Ｅの親局のフローチャートと同じである。
【００７４】
一方、図５Ｅに示すように、支親局Ａ４１は、ステップ１５８において、ステップ１５７でパケット送信してから一定時間内に自局を示す局識別情報Ｊ(A41)を受信したか否かを判断する。一定時間内に受信した場合、ステップ１５９において、検出領域Ｕ３における前回の検出結果Ｓ３'と中継子局Ｂ３３から送られる情報Ｌ２とを受信した後、搬送波の送信を停止する。次に、ステップ１６０において、切替回路２０により受信アンテナ３出力の方を選択することにより、受信信号の折り返しモードに入る。次に、判断ステップ１６１において、支親局Ａ４２から送られた検出結果Ｓ３'に誤りがあるか否かを判断する。誤りがあった場合、ステップ１６２において、検出結果Ｓ３'の情報に情報喪失を挿入する。
【００７５】
判断ステップ１５８において、ステップ１５７でパケット送信してから一定時間内に自局を示す局識別情報Ｊ(A41)を受信しなかった場合、ステップ１６３において、搬送波の送信を停止し、ステップ１６４において、検出結果Ｓ３'の情報に情報喪失を挿入する。
【００７６】
ステップ１６１、１６２および１６４の何れかのステップを終了すると、ステップ１６５において、検出結果Ｓ３'をメモリ２１に格納する。以上により、図５Ｃの検出結果収集処理ＬＤＣ２を終了する。
【００７７】
上記方式によれば、中央親局から最遠方（下流の）の支親局の障害物検出結果を順次支親局が自局宛ての親起動情報Ｍを受信する毎に中央親局に向け障害物検出情報の中継を行うことが可能となる。
【００７８】
中央親局Ａ３１aでは検出領域Ｕ1の障害物検出結果Ｓ１とＳ２'とＳ３"を障害物検出制御装置Ｄ４０に通知する。なお、中央親局Ａ３１aはＳ２'またはＳ３"の受信が無かった場合、その旨を障害物検出制御装置Ｄ４０に通知する。
【００７９】
なお、障害物検出結果Ｓ２'とＳ３"に誤り検出符号等を含めても良い。
上述の実施例では、親局が３の場合を説明したが、上述の説明から分かるように親局の数は幾つあってもよい。例えば、図５Ｇは、本発明の本実施形態により障害物検出範囲を５つの領域Ｕ１〜Ｕ５に分割し、領域Ｕ１〜Ｕ５に中央親局Ａ３１b、支親局Ａ４１〜Ａ４４をそれぞれ配置した中継方式障害物検出システムの例を示す。各領域は、次の表に示すように親局、中継子局および受信子局からなる障害物検出サブシステムを形成している。
------------------------------表---------------------------------
領域 親局 中継子局 受信子局
------------------------------------------------------------------
Ｕ１ Ａ３１b Ｂ３１ Ｃ３１
Ｕ２ Ａ４１ Ｂ３２ Ｃ３２
Ｕ３ Ａ４２ Ｂ３４ Ｃ３３
Ｕ４ Ａ４３ Ｂ３５ Ｃ３４
Ｕ５ Ａ４４ Ｂ３６ Ｃ３５
Ｂ３７ Ｃ３６
上記の表において、横に並んだ親局、中継子局および受信子局は、それぞれ隣接するものどうしが双方向に通信を行う。Ｕ５においては、親局Ａ４４は、中継子局Ｂ３６およびＢ３７の両方と通信を行う。図５Ｇから分かるように、各領域の障害物検出サブシステムは、必ずしも同じ構成である必要はなく、それぞれ任意の構成を取ることができる。なお、支親局Ａ４１とＡ４２は、中継子局３３を介して通信を行うが、支子局Ａ４３とＡ４４のように直接通信を行ってもよい。
【００８０】
要するに、必要なことは、各親局が、（１）自分の領域において本発明による中継方式障害物検出を行い、その結果を記憶しておき（図５ＣのS(1)〜S(3)など）、（２）上流の親局から起動指示（または検査結果報告要求）を受け取った場合（図５Ｃの処理ＤＣ１）、（2.1）記憶しておいた障害物検出結果（これには、下流から受け取った障害物検出結果も含まれる）を上流の親局に報告する（同図の処理ＤＣ２）と共に、（2.2）下流の親局に検出結果要求を送り（同図の処理ＬＤＣ１）、下流の障害物検出結果を受信して記憶する（同図の処理ＬＤＣ２）ことである。
【００８１】
また、上述の実施例では、説明の都合上、ステップ１３０、１５０、１７０などに示したように各親局は上位または上流の装置からの指示を待つものとして説明したが、通常は各検出領域で中継方式障害物検出を行い、起動指示の受信時に割り込み処理により図５Ｄ〜５Ｆの処理を行うようにしてもよい。
【００８２】
〔種々の実施例〕
図７は、図６の親局装置Ａ５１のレーダ送信手順を示す図である。図６で示した回路構成の親局Ａ５１を用いて複数の親局がレーダ機能を行い、各親局は主従の関係になく自立的にレーダ機能を動作させる状況において、図７に示す通信統合レーダ装置のレーダ送信手順を行うことにより、極力レーダ波の混信を避ける事が可能となる。
【００８３】
図７に示すt1は親局Ａ５１−１がランダムな値の時間でレーダ波の送信を行う間隔であり、レーダ送信フラグ送信後、次のレーダ送信フラグ送信までの間、他の親局（例えば、Ａ５１−２）のレーダ送信フラグを受信する事が可能となる。
【００８４】
t2は親局Ａ５１−２が親局Ａ５１−１からのレーダ送信フラグを受信した後、親局Ａ５１−２のレーダ送信フラグが親局Ａ５１−１で十分受信可能な時間以上のランダムな値の時間間隔を示している。
【００８５】
また、レーダ送信フラグの中に次のレーダ送信フラグ送信を行う時間情報を加えてもよい。受信局側がその時間間隔情報を分析しレーダ送信フラグを送信した局に同期したタイミングでレーダ送信フラグを送信することができる。このようにして、親局Ａ５１−１と親局Ａ５１−２はお互いにレーダ送信フラグ送信の同期を取り、レーダ波およびデータ送信を混信することなく各機能を動作させる事が可能となる。
【００８６】
また、レーダ送信フラグの中にレーダ送信フラグの中継を行う中継子局を指定する中継局識別情報Ｉを含める事により、中継子局を経由してレーダ送信フラグ送信の同期を取る事が可能となる。
【００８７】
時間t2にランダムな値を加え、2台以上の通信統合レーダ装置のレーダ波衝突を回避するようにしても良い。
レーダ送信フラグの自局が用いるレーダ方式、例えば、ＦＭＣＷ方式、パルスレーダ方式、スペクトル拡散方式等の情報を含め、受信局側で時間t2の算出の計算に用いて方式毎に最適値を算出しても良い。
【００８８】
レーダ送信フラグの他、レーダ波の送信完了を意味するレーダ送信終了フラグを用いた動作としても良い。
図８Ａは、子局機能をとレーダ機能を持つ第２の親局Ａ５１ａの構成を示すブロック図である。図８Ｂは、図８Ａの効果を示す周波数対電力の関係を示すグラフである。図８Ａの親局Ａ５１ａは、図６の親局Ａ５１の無線受信部２の入力側に帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）３２を挿入したものである。図８Ｂに示すようにＢＰＦ３２を備え通信機能で使用する帯域とレーダ機能で使用する帯域を分離する事により、自局がレーダ波の送受信を行っている場合でもレーダ送信フラグの受信が可能となる。
【００８９】
・踏切障害物検出システム
図９は、本発明の第１の実施形態による中継方式障害物検出方式を踏切に応用した実施例を示す。親局Ａ１１の送信アンテナと受信アンテナには中継子局Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３を覆域に納める広指向性アンテナが備えられている。中継子局Ｂ１１の送信アンテナには受信子局Ｃ１１およびＣ１２を覆域に納める広指向性アンテナ、受信アンテナには親局Ａ１１を覆域に納める狭指向性アンテナが備えられている。中継子局Ｂ１２の送信アンテナには受信子局Ｃ１１を覆域に納める狭指向性アンテナ、受信アンテナには親局Ａ１１を覆域に納める狭指向性アンテナが備えられている。中継子局Ｂ１３の送信アンテナには受信子局Ｃ１２を覆域に納める狭指向性アンテナ、受信アンテナには親局Ａ１１を覆域に納める狭指向性アンテナが備えられている。受信子局Ｃ１２の受信アンテナには中継子局Ｂ１１、Ｂ１３を覆域に納める広指向性アンテナが備えられている。受信子局Ｃ１１の受信アンテナには中継子局Ｂ１１、Ｂ１２を覆域に納める広指向性アンテナが備えられている。
【００９０】
なお、アンテナの選定は各局の設置位置、中継角度、通信エリア、伝搬距離により最適な指向性と利得のアンテナを選定するものである。上記の構成ではＡ１１、Ｃ１１、Ｃ１２は障害物検出制御装置Ｄ１０に接続し、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３は障害物検出制御装置Ｄ１０に接続を行うことなく7本の無線網の遮断によって障害物検出を行うことが可能となる。
【００９１】
・踏切障害物検出システムの変形
図１０は、図９の踏切障害物検出システムに受信子局Ｃ１３を追加したものである。 子局に比べると回路規模の大きい親局Ａ１１は車両走行による飛石や部外者による悪戯を避けるため高所に設置している。中継子局と受信子局間の設置高は人や車両が無線網を遮断する高さに設置せれている。 この設置方法によれば、図の構成から受信子局Ｃ１３を1台追加する事により図９と同じ7本の無線網の遮断による障害物検出を行うことが可能となり、更に親局Ａ１１の飛石による故障や部外者による悪戯を避ける事が可能となる。
【００９２】
・第２の踏切障害物検出システム
図１１は、本発明の第２の実施形態（図２）を応用した踏切障害物検出システムの構成を示す配置図である。図１１では、中継子局Ｂ２１,Ｂ２３に図２Ａで説明した中継子局を用いる。図１１に示す機器設置状況は、中継子局Ｂ２１と受信子局Ｃ２1との間の伝搬距離E1は短く、中継子局Ｂ２１と受信子局Ｃ２２間の伝搬距離E2は長くなり、Ｂ２３とＣ２２との間の伝搬距離E3は短くＢ２３とＣ２1との間の伝搬距離E4は長くなる状況である。
【００９３】
このような機器設置状況の場合、例えばＢ２１の送信アンテナにＣ２1およびＣ２２を覆域に納めるアンテナ利得の低い広指向性アンテナを設置すると、特に伝搬路が長いE2の自由空間伝搬損失が大きいためＣ２２での受信レベルが低くなり通信が不能となる事が考えられる。
【００９４】
ここで、各中継子局Ｂ２i（ｉ＝１〜３）に本発明の第２の実施形態（図２）で説明した中継子局の回路構成と中継方式を用いて、各中継子局Ｂ２iに受信子局Ｃ２1を覆域に納めるアンテナ利得の高い狭指向性アンテナと受信子局Ｃ２２を覆域に納めるアンテナ利得の高い狭指向性アンテナを設置する事により、確実な受信が可能となる。
【００９５】
上記の構成ではＡ２１、Ｃ２１、Ｃ２２は障害物検出制御装置Ｄ１０に接続し、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｂ２３は障害物検出制御装置Ｄ１０に接続を行うことなく9本の無線網の遮断によって障害物検出を行うことが可能となる。
【００９６】
・第３の踏切障害物検出システム
図１２は、本発明の第３の実施形態（図３）を応用した踏切障害物検出システムの構成を示す配置図である。親局Ａ３１の送信アンテナおよび受信アンテナには、中継子局Ｂ３１,Ｂ３２,Ｂ３３,Ｂ３４を覆域に納める広指向性アンテナが使用されている。中継局Ｂ３１,Ｂ３２,Ｂ３３,Ｂ３４には広い指向性の送信アンテナと受信アンテナが設置されており、各アンテナはＡ３１、Ｃ３１またはＣ３２を覆域に納めている。受信子局Ｃ３１の送信アンテナと受信アンテナには、中継子局Ｂ３１,Ｂ３２,Ｂ３３を覆域に納める広指向性アンテナが使用されている。受信子局Ｃ３２の送信アンテナと受信アンテナには、中継子局Ｂ３２,Ｂ３３,Ｂ３４を覆域に納める広指向性アンテナが使用されている。
【００９７】
なお、アンテナの選定は各局の設置位置、中継角度、通信エリア、伝搬距離により最適な指向性と利得のアンテナを選定することが望ましい。
上記の構成では親局Ａ３１を障害物検出制御装置Ｄ３０に接続し、他の装置は障害物検出制御装置Ｄ３０に接続を行うことなく、8本の無線網の遮断によって障害物検出を行うことが可能となる。
【００９８】
また、この踏切障害物検出システムに本発明の第５の実施形態（図５）を用いることにより、図１２の障害物検出範囲に重なる新たな障害物検出範囲を障害物検出制御装置Ｄ３０に新たに信号線を接続することなく設定することが可能となる。
【００９９】
また、図１２の踏切障害物検出システムに図５に関連して説明したレーダ機能を備えた親局装置を用いることにより、一層正確な障害物検出が可能となる。
さらに、レーダ機能を備えた親局装置を用いることことに加え、図７に示したレーダ送信手順を採用することにより、図１２の障害物検出範囲に重なる親局が自立的に動作する新たな障害物検出範囲を仮設する場合、障害物検出制御装置Ｄ３０に新たに信号線を接続することなく設置可能となる。
【０１００】
・その他の実施例
図１３は、本発明の第３の実施形態（図３）を用いて駅線路内の障害物を検出するシステムの構成を示す配置図である。親局Ａ３１の送信アンテナおよび受信アンテナには、中継子局Ｂ３１を覆域に納める狭指向性アンテナが用いられる。中継局Ｂ３１には狭指向性の送信アンテナと受信アンテナが設置されており、各アンテナは親局Ａ３１または受信子局Ｃ３１を覆域に納めている。受信子局Ｃ３１の送信アンテナと受信アンテナには、中継子局Ｂ３１を覆域に納める狭指向性アンテナが用いられる。
【０１０１】
以上の構成ではＡ３１を障害物検出制御装置に接続し、他の装置は障害物検出制御装置に接続を行うことなく２本の無線網の遮断によって駅ホームの形状に沿った障害物検出を行うことが可能となる。
【０１０２】
・セキュリティシステム
図１４は、本発明の第１の実施形態を用いたセキュリティシステムの実施例の構成を示す配置図である。図１４のセキュリティシステムは、人の身長のほぼ中央の位置に配置された親局Ａ１１、親局Ａ１１とほぼ対向する垂直線上に配置された中継子局Ｂ１１、Ｂ１２およびＢ１３、ならびに親局Ａ１１と同じ側に中継子局とほぼ対向するように配置された受信子局Ｃ１１およびＣ１２からなる。親局Ａ１１には障害物検出制御装置Ｄ１０が接続されている。壁Ｅは例えば、搬送波にミリ波帯を使用する場合、ミリ波帯の透過係数の小さいベニヤ板等の建材を使用する事により、不審者にセキュリティシステムの存在を全く覚られることなく運用できる。
【０１０３】
また、無線網の遮断位置を分析する事によって、大人と子供等の判別も可能となる。
以上は、本発明の説明のために実施例を掲げたに過ぎない。したがって、本発明の技術思想または原理に沿って上述の実施例に種々の変更、修正または追加を行うことは、当業者には容易である。
【０１０４】
例えば、上述の実施例では親局と障害物検出制御装置を別の装置としたが、これらは１つの装置として実現することも可能である。
図２Ａの中継子局Ｂ２iは、無線送信部１４を２系統備えている。しかし、無線送信部１４と送信アンテナ１５を３系統以上備え、それぞれの送信アンテナを通信相手である受信子局Ｃ２j（特に、ｉ＝ｊの場合）に向けるように構成してもよい。
【０１０５】
図３Ａにおいては、親局と受信子局との間に１つの中継子局を用いたが、親局と受信子局との間に複数の中継子局を介在させてもよい。
図５Ａにおいて、Ｂ３１の位置に中継子局を配置したが、Ｂ３１の位置にさらなる支親局を配置し、左の方へも複数の検出領域を設置してもよい。
【０１０６】
（付記１）通信開始機能を備えた親局、受信した電波を中継送信する少なくとも１つの第１の子局、少なくとも電波受信機能は有する少なくとも１つの第２の子局を備えた障害物検出システムであり、
前記親局は、
中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成する手段と、
搬送波を発生する手段と、
前記の中継に使用する第１の子局に向けて前記パケットを前記搬送波により送信する送信手段と、
前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続する手段とを備え、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
到来する電波を受信して受信データを得る手段と、
前記受信データに含まれる前記第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、前記中継を許可する許可手段と、
前記許可手段の制御下にあり、前記前記親局から受信した信号を中継送信する中継手段と、
前記中継送信に続いて、前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信する送信手段とを備え、さらに
前記第２の子局の１つと前記親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、当該子局と前記親局との経路には障害物がないと判断する判断手段を備えた
ことを特徴とする中継方式障害物検出システム。
【０１０７】
（付記２）前記親局は、前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続する手段を備え、かつ
前記送信手段は、前記親局から受信した前記搬送波を用いて送信する
ことを特徴とする付記１記載の中継方式障害物検出システム。
【０１０８】
（付記３）前記第１の子局が、前記中継手段を含む前記送信手段を複数備え、かつ
前記許可手段が、前記パケットに含まれる前記第２の局識別情報に関係付けられた送信手段を許可する手段を含む
ことを特徴とする付記１記載の中継方式障害物検出システム。
【０１０９】
（付記４）前記のパケットを生成する手段が、中継に使用すべき送信手段または当該送信手段に含まれる前記中継手段の何れかの識別情報を前記パケットに含める手段を含み、かつ
前記許可手段が、前記パケットに含まれる前記識別情報に関係付けられた送信手段を許可する手段を含む
ことを特徴とする付記１記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１０】
（付記５）前記第２の各子局は、前記パケットを受信すると、該パケットに含まれる前記第２の局識別情報が自分宛である場合、前記親局の局識別情報と自局の識別情報を含む付加情報とを含む応答パケットを前記パケットの送り主に向けて送り返す手段を備え、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信した後、前記親局への中継を許可する第２の許可手段と、
前記第２の許可手段の制御下にあり、前記第２の各子局から受信した信号を前記親局に向けて中継送信する第２の中継手段と、
前記受信データに前記親局の局識別情報が含まれる場合に限り、前記応答パケットに付加する情報を前記第２の中継手段を用いて送信する第２の送信手段とを備え、かつ
前記判断手段が、前記応答パケットに含まれる情報に基づいて判断する
ことを特徴とする付記１記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１１】
（付記６）前記親局が、
障害物までの距離を測定できるレーダ手段と、
前記の少なくとも１つの第２の子局の各々に対する前記親局からの距離を予め測定し前記第２の子局の各々に関係付けて記録した記憶手段とを含み、かつ
前記判断手段が、前記記憶手段に記憶され、前記第２の子局の１つに関係付けられた距離と前記レーダ手段による測定値との比較に基づいて判断を行う
ことを特徴とする付記１乃至５の何れか一項に記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１２】
（付記７）障害物の検出を行うべき範囲を複数の領域に分割し、前記の各領域に前記親局、前記の少なくとも１つの第１の子局および前記の少なくとも１つの第２の子局を配置した中継方式障害物検出システムであり、
前記複数の領域に配置された前記親局は、１つの第１の親局とその他の第２の親局からなり、前記第１の親局から始まる前記第２の親局の通信順序が予め設定されており、
第１の親局は、
下流の第２の親局に要求または指示を周期的に送信する手段と、
前記要求または指示に応じて前記の下流の第２の親局から送られる検査結果を受信し記憶する手段とを備え、
前記第２の各親局は、
上流の第１または第２の親局からの前記要求または指示を受信した場合、これに応じて、自分の領域の障害物検出結果を、下流の第２の親局から受信した検査結果がある場合は当該検査結果と共に、前記の上流の第１または第２の親局に送る手段と、
下流の第２の親局に要求または指示を周期的に送信する手段と、
前記要求または指示に応じて前記の下流の第２の親局から送られる検査結果を受信し記憶する手段とを備え、
前記判断手段が、前記第１の親局の検査結果と収集した検査結果を使用して判断する
ことを特徴とする付記５または６記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１３】
（付記８）動作でレーダ波の送信の直前にレーダ送信フラグを生成して送信する手段、
他局からのレーダ送信フラグを受信して他局レーダ測距機能の精度を劣化させることのないように自局からの干渉を回避する手段、
他局が自局のレーダ送信フラグを受信可能となる時間の算出する手段、
前記の算出した時間に基づいてレーダ機能と通信機能の動作タイミングを制御する手段をさらに備えた
ことを特徴とする付記６記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１４】
（付記９）通信開始機能を備えた親局、受信した電波を中継送信する少なくとも１つの第１の子局、少なくとも電波受信機能を有する少なくとも１つの第２の子局を備えた障害物検出システムにおいて障害物を検出する方法であり、
前記親局が、
中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成し、
搬送波を発生し、
前記の中継に使用する第１の子局に向けて前記パケットを前記搬送波により送信し、
前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続し、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
到来する電波を受信して受信データを獲得し、
前記受信データに含まれる前記第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、前記中継を許可し、
前記許可に基づいて、前記前記親局から受信した信号を中継送信し、
前記中継送信に続いて、前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信し、
前記第２の子局の１つと前記親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、当該子局と前記親局との経路には障害物がないと判断する
ことを特徴とする中継方式障害物検出方法。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１Ａ】本発明の実施形態１による障害物検出システムの基本構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】実施形態１によるパケットの構造および流れを示す図である。
【図１Ｃ】図１Ａの親局Ａ１１の動作を示すフローチャートである。
【図１Ｄ】図１Ａの中継子局Ｂ１iの動作を示すフローチャートである。
【図１Ｅ】図１Ａの受信子局Ｃ１iの動作を示すフローチャートである。
【図２Ａ】本発明の実施形態２による障害物検出システムの基本構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】実施形態２によるパケットの構造および流れを示す図である。
【図２Ｃ】図２Ａの親局Ａ２１の動作を示すフローチャートである。
【図２Ｄ】図２Ａの中継子局Ｂ２iの動作を示すフローチャートである。
【図３Ａ】本発明の実施形態３による障害物検出システムの基本構成を示すブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ａの切替回路１８の拡大図である。
【図３Ｃ】各中継子局Ｂ３iの可能な動作モードに対応する増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２の動作状態および切替回路１８の接続状態を示す状態テーブルである。
【図３Ｄ】実施形態３によるパケットの構造および流れを示す図である。
【図３Ｅ】図３Ａの親局Ａ３１の動作を示すフローチャートである。
【図３Ｆ】図３Ａの中継子局Ｂ３iの動作を示すフローチャートである。
【図３Ｇ】図３Ａの受信子局Ｃ３iの動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】反射波が発生する状況下での中継方式障害物検出を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａの親局Ａ３１ｒの構成を示すブロック図である。
【図４Ｃ】図４Ａの障害物検出システムで使用されるパケットの構造および流れを示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態５による障害物検出システムの構成機器の配置を示すシステム構成図である。
【図５Ｂ】図５Ａの障害物検出システムで使用する子局機能を備えた親局の構成を示すブロック図である。
【図５Ｃ】実施形態４によるパケットの構造および流れを示す図である。
【図５Ｄ】図５Ａの中央親局Ａ３１ａの動作を示すフローチャートである。
【図５Ｅ】図５Ａの支親局Ａ４１の動作を示すフローチャートである。
【図５Ｆ】図５Ａの支親局Ａ４２の動作を示すフローチャートである。
【図５Ｇ】実施形態４による別の障害物検出システムの構成機器の配置を示すシステム構成図である。
【図６】子局機能をとレーダ機能を持つ親局Ａ５１の構成を示すブロック図である。
【図７】図６の親局装置Ａ５１のレーダ送信手順を示す図
【図８Ａ】子局機能をとレーダ機能を持つ第２の親局Ａ５１ａの構成を示すブロック図である。
【図８Ｂ】図８Ａの効果を示す周波数対電力の関係を示すグラフである。
【図９】踏切障害物検出システムの実施例１の構成を示す配置図である。
【図１０】踏切障害物検出システムの装置設置例1を概念的に示す斜視図である。
【図１１】踏切障害物検出システムの実施例２の構成を示す配置図である。
【図１２】踏切障害物検出システムの実施例３の構成を示す配置図である。
【図１３】駅線路内の障害物検出システムの実施例の構成を示す配置図である。
【図１４】本発明によるセキュリティシステムの実施例の構成を示す配置図である。
【図１５】光線を使用した従来の踏切障害物検出システムの構成を示す配置図である。
【図１６】マイクロ波帯無線機を使用した従来の踏切障害物検出システムの構成を示す配置図である。
【符号の説明】
【０１１６】
Ａ１１、Ａ２１、Ａ３１、Ａ３１ａ 親局
Ｂ１i、Ｂ２i、Ｂ３i 中継子局
Ｃ１i、Ｃ２i、Ｃ３i 受信子局
Ｄ１０、Ｄ２０、Ｄ３０ 障害物検出制御装置
１、１ａ、４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、１３、１３ａ、１３ｂ 制御部
２、１２ 無線受信部
３、１１ 受信アンテナ
６、１５ 送信アンテナ
５、１４ 無線送信部
１６ 変調部
１７ 増幅器（ＡＭＰ）
１８、２０ 切替回路
１９ 搬送波発振器
２１ メモリ
２４ ミキサ
３０ レーダ部
３２ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯またはミリ波帯を用いた簡易な構成の無線装置または無線レーダ装置とアクティブターゲット装置とを屋内または屋外に配設して形成される検出領域（または監視領域）に侵入した障害物を自動的に検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５は、従来の典型的な光線を用いた踏切障害物検出システムの配置例を示す図である。図１５に示すシステムは、踏切内においてレーザまたは赤外線を送信する７個の照射装置(Ａ８１〜Ａ８７)と、その照射装置と対を成す7個の受光装置(Ｂ８１〜Ｂ８７)で光線網を形成する。全ての照射装置と受光装置は障害物検出制御装置Ｃ８０に接続されており、障害物によって光線が一定時間遮断されると、その旨の情報を障害物検出制御装置Ｃ８０が受信して障害物検出信号を発するものである。
【０００３】
図１６はマイクロ波帯無線機を使用した踏切障害物検出システムの配置例を示すである。 図１６に示すシステムは、踏切内において広指向性(ファンビーム)アンテナを設置したマイクロ波帯送信部(Ａ９０)と狭指向性(ペンシルビーム)アンテナを設置したマイクロ波帯受信部(Ｂ９１〜Ｂ９３)で無線網が構成されて、全てのマイクロ波帯送信部とマイクロ波帯受信部は障害物検出制御装置(Ｃ９０)に接続されている。マイクロ波帯受信部Ｂ９１〜Ｂ９３はマイクロ波帯送信部Ａ９０からの無線信号を復調可能な位置に設置されており、障害物によって一定時間復調が絶たれると、その旨の情報を障害物検出制御装置Ｃ９０が受信し障害物検出信号を発するものである(非特許文献１参照)。
【０００４】
道路の監視領域全域に質問信号を送信するように設置された質問器、監視領域の道路面上に所定の間隔で埋設された複数の応答器、及び質問器の送受信を制御すると共に応答器からの応答信号に基づいて通行異常を判定する制御装置とで構成される通行異常検知装置がある（特許文献１）。質問器が送信する質問信号には予め割り当てられた質問器識別番号を含め、各応答器が質問器に送信する応答信号にもそれぞれに予め割り当てられた応答器識別番号を含めるようにする。
【０００５】
また、目標物との相対距離および相対速度を検出できる簡易な構成のレーダ方式としてＦＭ−ＣＷ方式レーダが用いられている。ＦＭ−ＣＷ方式レーダはミリ波帯の発振源を三角波で変調して送信し、目標物から反射してきた受信波と送信波の一部をミキシングすることで目標物までの距離と相対速度の信号成分が含まれているビート信号を得ている(非特許文献２)。
【０００６】
また、ミリ波帯用でありながら安価で温度安定性に優れた高性能なＦＭ−ＣＷレーダ装置がある（特許文献２）。
また、出願人は、無線通信機能とレーダ機能を備えた通信統合レーダ装置と自局宛のパケットを受信した場合に後続のレーダ波を折り返し送信する無線通信機能を備えた複数のアクティブターゲット装置から構成され、無線通信とレーダの機能により、通信統合レーダ装置とアクティブターゲット装置との間の障害物の有無、相対距離、相対速度などを検出するシステムを開示した（特許文献３）。
【非特許文献１】上瀧實編「ミリ波技術の手引きと展開」リアライズ社、１９９３年６月３０日発行（第7章「踏切障害物検出システム」、pp.175-188）
【非特許文献２】上瀧實、瀧本幸男編集委員長「ミリ波技術の基礎と応用」リアライズ社、１９９８年７月３１日発行（第２部第２章「ＦＭＣＷ方式」、pp.233-234）
【特許文献１】特開２０００−０４３７２８号広報（Ｐ２０００−４３７２８Ａ）
【特許文献２】特開平５−４０１６９号公報
【特許文献３】特願２００３−１８２２６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のような光線を使用した踏切障害物検出システムやマイクロ波帯無線機を使用した踏切障害物検出システムにおいては、広いエリアを監視領域とする場合やレーザやマイクロ波無線による網を増やす場合、送信装置、受信装置の設置数が増え設置コストが増大する。
【０００８】
更に、踏切に障害物検出システムを設置する場合に通信線、制御線の敷設工事による工事コストの増大や現地調整や保守等に膨大な労力が必要となる問題がある。
本発明は、コストを抑えて通信経路網を増やすことにより解像度を高めたり検出範囲を拡大することが可能な障害物検出システム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】
【０００９】
本発明は、一面において、通信開始機能を備えた親局、受信した電波を中継送信する少なくとも１つの第１の子局、少なくとも電波受信機能は有する少なくとも１つの第２の子局を備えた障害物検出システムを与える。本障害物検出システムにおいては、親局が、中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成する手段と、搬送波を発生する手段と、中継に使用する第１の子局に向けてパケットを搬送波により送信する送信手段と、中継に使用する第１の子局が少なくともパケットを中継送信する期間は、搬送波の送信を継続する手段とを備える。第１の子局の各々が、到来する電波を受信して受信データを得る手段と、受信データに含まれる第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、中継を許可する許可手段と、許可手段の制御下にあり、前記親局から受信した信号を中継送信する中継手段と、中継送信に続いて、パケットに付加する情報を中継手段を用いて送信する送信手段とを備える。さらに、第２の子局の１つと親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、その子局と親局との経路には障害物がないと判断する判断手段として、障害物検出制御装置を備える。
【００１０】
好ましい実施形態では、親局が、中継に使用する第１の子局が少なくともパケットを中継送信する期間は、搬送波の送信を継続する手段を備える。これにより、第１の子局の送信手段は、親局から受信した搬送波を用いて送信することができる。
【００１１】
第１の子局が、上述の中継手段を含む送信手段を複数備え、かつ許可手段が、パケットに含まれる第２の局識別情報に関係付けられた送信手段を許可する手段を含むように構成してもよい。
【００１２】
第２の各子局は、パケットを受信すると、このパケットに含まれる第２の局識別情報が自分宛である場合、親局の局識別情報と自局の識別情報を含む付加情報とを含む応答パケットをパケットの送り主に向けて送り返す手段を備え、
第１の子局の各々が、パケットに付加する情報を中継手段を用いて送信した後、親局への中継を許可する第２の許可手段と、第２の許可手段の制御下にあり、第２の各子局から受信した信号を親局に向けて中継送信する第２の中継手段と、受信データに親局の局識別情報が含まれる場合に限り、応答パケットに付加する情報を前記第２の中継手段を用いて送信する第２の送信手段とを備え、かつ判断手段が、応答パケットに含まれる情報に基づいて判断する構成としてもよい。これにより、親局は、障害物検出に用いるデータをすべて無線通信により収集することができるので、受信子局と障害物検出制御装置との間に通信リンクを設ける必要がなくなるので、好都合である。
【００１３】
親局が、障害物までの距離を測定できるレーダ手段と、第２の子局の各々に対する親局からの距離を予め測定し第２の子局の各々に関係付けて記録した記憶手段とを含み、かつ判断手段が、記憶手段に記憶され、第２の子局の１つに関係付けられた距離とレーダ手段による測定値との比較に基づいて判断を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コストを抑えて通信経路網を増やすことができるので、検出範囲の拡大や解像度の向上が容易に可能となる。
通信波とレーダ波の中継を行うことにより、電波の反射物が検出エリアの近傍に有る場合でもより正確できめ細かい障害物検出が可能となる。
【００１５】
親局間で検出結果の中継を行うことにより新たな信号線敷設を必要とすることなく検出範囲の拡大が容易に可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態と添付図面とにより本発明を詳細に説明する。なお、複数の図面に同じ要素を示す場合には同一の参照符号を付ける。
〔第１の実施形態〕
図１Ａは、本発明の第１の実施形態による中継方式障害物検出システムの構成を概念的に示す略ブロック図である。図１Ａにおいて、中継方式障害物検出システム５００は、親局Ａ１１、少なくとも１組の中継子局Ｂ１i（図１Ａの例では、i＝１，２である）と受信子局Ｃ１j（図１Ａの例では、ｊ＝１，２である）、および親局Ａ１１と中継子局Ｃ１jとの通信リンクを備えた障害検出制御装置Ｄ１０からなる。中継子局Ｂ１iと受信子局Ｃ１jは互いにほぼ対向するような相対的位置関係に配置され、親局Ａ１１は、受信子局Ｃ１jと同じ側にあり、中継子局Ｂ１iと互いにほぼ対向するような位置関係に配置される。
【００１７】
親局Ａ１１は、障害検出制御装置Ｄ１０との通信リンクを有する制御部４、無線送信部５、中継子局Ｂ１１、Ｂ１２を無線の覆域に納める広指向性の送信アンテナ６を備える。親局Ａ１１は、障害物検出制御装置Ｄ１０からの起動指示を受け制御部1でパケットの生成を行い、パケット送信を開始する。送信するパケットには、パケットが中継されるべき中継子局Ｂ１iを指定する中継局識別情報Ｉとパケットが受信されるべき受信子局を指定する受信局識別情報Ｊと各種情報Ｋが含まれる。各種情報Ｋにはパケット送信毎にサイクリックに変化するパケット番号と誤り検出符号等が含まれている。
【００１８】
なお、本発明はパッシブ方式による無線装置を用いる事により安価な障害物検出システムとする事が可能である。
各中継子局Ｂ１iは、親局Ａ１１を無線の覆域に納める受信アンテナ１１、受信アンテナ１１からの受信信号から受信データを取り出す無線受信部１２、無線受信部１２からのデータから応答パケットを生成する制御部１３および制御部１３から渡される応答パケットから送信信号を生成する無線送信部１４を備える。無線送信部１４は、制御部１３の出力を変調する変調部１６と親局Ａ１１からの搬送波ＣＷを増幅すると共に変調部１６の出力信号で振幅変調を行う増幅器１７とで構成される。増幅器１７の出力は、受信子局Ｃ１１およびＣ１２を無線の覆域に納める広指向性の送信アンテナ１５に接続される。
【００１９】
中継子局Ｂ１ｉから受信子局Ｃ１ｉへのパケット送信は親局Ａ１１からの搬送波を用いて中継子局Ｂ１ｉの増幅器で振幅変調してパケット送信を行う。したがって、中継子局Ｂ１ｉには搬送波発振器は不要であるが、親局Ａ１１は、局識別情報Ｉ、Ｊおよび種々の情報Ｋを含むパケットの送信後、中継子局Ｂ１ｉが受信したパケットを受信子局Ｃ１jに送信できるように、一定時間搬送波ＣＷを中継子局Ｂ１ｉに供給する必要がある。
【００２０】
各受信子局Ｃ１jは、中継子局Ｂ１１およびＢ１２を無線の覆域に納める広指向性の受信アンテナ３、無線受信部２および制御部１を備えている。制御部１は、障害物検出制御装置１０Ｄと通信可能に接続されている。
【００２１】
図１Ｂは、図１Ａの中継方式障害物検出システム５００で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。図１Ｃ、１Ｄおよび１Ｅは、図１Ａの親局Ａ１１、各中継子局Ｂ１iおよび各受信子局Ｃ１iの動作をそれぞれ示すフローチャートである。図１Ｂから１Ｅを参照して、中継方式障害物検出システム５００の動作を説明する。ここでは、説明を簡単にするために、親局Ａ１１が中継子局Ｂ１１を経由して受信子局Ｃ１１に向けてパケットを送る場合について説明する。
【００２２】
図１Ｃにおいて、親局Ａ１１、即ち、制御部４は、ステップ１０１において、障害検出制御装置Ｄ１０から起動指示があるまで待機する。起動指示があった場合、ステップ１０２において、中継子局Ｂ１１に対する中継局識別情報Ｉ(B11)、受信子局Ｃ１１に対する受信子局識別Ｊ(C11)、および各種情報Ｋを含むパケットを生成する。各種情報Ｋとしては、パケットの送信ごとに周期的に変化するパケット番号および誤り検出符号などが含まれる。次に、ステップ１０３において、パケットと搬送波を送信し、ステップ１０４において、搬送波の送信を停止する。判断ステップ１０５において、障害検出制御装置Ｄ１０から停止指示があるか否かを判断し、あればステップ１０１に戻る。判断ステップ１０５において、停止指示がない場合、ステップ１０２に戻りパケット送信動作を続ける。このようにして、受信子局Ｃ１１宛のパケットが中継子局Ｂ１１に向けて送信される。
【００２３】
一方、図１Ｄに示すように、中継子局Ｂ１１では、判断ステップ２０１において、自局宛の中継局識別情報Ｉを受信したか否かを判断する。受信するまでステップ２０１を繰り返し、受信した場合、ステップ２０２において、増幅器１７をＯＮとし、受信したＪとＫを受信子局Ｃ１１に向けて送信する。ステップ２０３において、各種情報Ｌを生成する。情報Ｌには、自局の識別情報および誤り検出符号を含む。ステップ２０４において、情報Ｌを増幅器１７で増幅変調して送信し、ステップ２０５において、増幅器１７をＯＦＦにする。これにより、受信子局Ｃ１１宛のパケットが送信される。
【００２４】
受信子局C１１では、図１Ｅに示すように、判断ステップ３０１において、自局を示す識別情報Ｊを受信したか否かを判断する。受信するまでステップ３０１を繰り返し、受信した場合、さらなる判断ステップ３０２において、誤り検出判定においてＫまたはＬの誤りを検出したか否かを判断する。誤りを検出した場合、ステップ３０１に戻り、自局宛のパケットを待つ。判断ステップ３０２において、誤りを検出しなかった場合、ステップ３０３において、情報ＫおよびＬの分析を行い、パケット番号と中継子局の局識別情報Ｉを抽出する。そして、ステップ３０４において、パケット番号と中継子局の識別情報を障害検出制御装置に通知する。
【００２５】
障害物検出制御装置Ｄ１０ではパケット番号と局識別情報の分析を行い単位時間のパケット番号の欠損数が一定値を越した場合、障害物検出と判断する。このように親局Ａ１１から受信子局Ｃ１１に向けてパケットを送ることにより、親局Ａ１１と中継子局Ｂ１１との間の通信路、および中継子局Ｂ１１と受信子局Ｃ１１との間の通信路における障害物の有無を検出することができる。親局Ａ１１は、中継方式障害物検出システム５００内の全ての受信子局Ｃ１１，Ｃ１２，．．．，Ｃ１Ｎ（Ｎは、受信子局の数）に時分割式にパケットを順に送ることにより、親局Ａ１１、中継子局Ｂ１１，Ｂ１２，．．，Ｂ１Ｍ（Ｍは、中継子局の数）および受信子局Ｃ１１，Ｃ１２，．．，Ｃ１Ｎを結ぶ通信路でカバーされる領域における障害物の有無を検出することができる。
【００２６】
なお、受信局識別情報Ｉに全受信子局を指定する情報(ブロードキャスト)を使用してもよい。
その他、障害物検出を判断する方式として障害物検出制御装置Ｄ１０から親局Ａ１１が送信する送信パケットの各種情報Ｋに固有パターン情報を入力し、受信子局Ｃからの固有パターン情報の受信成否を分析して障害物検出の判断を行ってもよい。
【００２７】
〔第２の実施形態〕
図２Ａは、本発明の第２の実施形態による中継方式障害物検出システムの構成を概念的に示す略ブロック図である。図２Ａの中継方式障害物検出システム５１０は、親局がＡ１１からＡ２１に置き換わり（即ち、制御部４が制御部４ａに置き換わり）、中継子局Ｂ１ｉが中継子局Ｂ２ｉに置き換わった点を除けば、図１Ａの中継方式障害物検出システム５００と同じである。中継子局Ｂ２ｉは、無線送信部１４と送信アンテナ１５が追加された点を除けば、中継子局Ｂ１ｉと同じである。したがって、図２Ａの中継子局Ｂ２ｉは、受信したパケットを内蔵する２系統の無線送信部により、それぞれの覆域に向けて送信することができるので、図１Ａの中継子局Ｂ１の２台分の役割を果たす。
【００２８】
なお、本実施形態においても、パッシブ方式による無線装置を用いる事により安価な障害物検出システムとする事が可能である。
図２Ｂは、図２Ａの中継方式障害物検出システム５１０で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。図２Ｃおよび２Ｄは、図２Ａの親局Ａ２１および各中継子局Ｂ２iの動作をそれぞれ示すフローチャートである。図１Ｂから１Ｄを参照して、中継方式障害物検出システム５１０の動作を説明する。ここでは、説明を簡単にするために、親局Ａ２１が中継子局Ｂ２１の増幅器ＡＭＰ１を経由して受信子局Ｃ１２に向けてパケットを送る場合について説明する。
【００２９】
図２Ｃに示す親局Ａ２１の動作は、ステップ１０２がステップ１０２ａに置き換わった点を除けば、図１Ｃに示した親局Ａ１１の動作と同じである。即ち、中継方式障害物検出システム５１０の場合、親局Ａ２１は、中継子局の２系統の無線機の何れを使用するかを指定するために、中継子局と受信子局の識別情報の他に、２系統の無線機の識別情報ＩＡをパケットに含めて送信する。図２Ｂの例では、例えば増幅器にＩＤ（識別情報）を付け、このＩＤを用いて、増幅器ＡＭＰ１を含む無線送信部の識別情報をＩＡ(AMP1)と表している。このようにして、親局Ａ２１は、中継子局識別情報Ｉ(B1)、無線通信機識別情報（または増幅器識別情報）ＩＡ(AMP1)、受信局識別情報Ｊ(C1)および上述の各種情報Ｋをパケットに含めて、中継子局Ｂ２１に送信する。
【００３０】
一方、図２Ｄに示すように、中継子局Ｂ２１では、ステップ２１１において、自局を示す局識別情報Ｉを含むパケットを受信するまで待機する。そのようなパケットを受信した場合、さらなる判断ステップ２１２において、無線送信部または増幅器の識別情報ＩＡにより、何れの無線送信部または増幅器を使用すべきかを判断する。即ち、ＩＡ(AMP1)かＩＡ(AMP２)かを判断し、図２Ａの例では、ＩＡ(AMP1)なら上方の無線送信部または増幅器ＡＭＰ１を使用し、ＩＡ(AMP2)なら下方の無線送信部または増幅器ＡＭＰ２を使用する。図２Ｄにおいては、識別情報がＩＡ(AMP1)の場合、ステップ２１３において、受信した情報ＪおよびＫをＡＭＰ１をＯＮとして送信する、即ち、上方の無線送信部または増幅器ＡＭＰ１によりパケットを送信する。ステップ２１４において、各種情報Ｌを生成し、ＡＭＰ１で振幅変調してＬを送信し、ステップ２１６において、ＡＭＰ１をＯＦＦにして、ステップ２１１に戻る。また、識別情報がＩＡ(AMP2)の場合、ステップ２１３a 〜２１６ａにおいて、ＡＭＰ２を用いてステップ２１３ 〜２１６と同じ動作を行う。
【００３１】
この中継方式障害物検出システム５１０においても、中継子局Ｂ２ｉから受信子局Ｃ１j（図２Ａの例では、ｊ＝１〜４）へのパケット送信は親局Ａ２１からの搬送波を用いて中継子局Ｂ２ｉの増幅器で振幅変調しパケット送信を行うため、親局Ａ２１は Ｉ、ＩA、Ｊ、Ｋを含むパケットの送信後、一定時間搬送波ＣＷを中継子局Ｂ２ｉに供給する。
【００３２】
受信子局Ｃ１jには、中継方式障害物検出システム５００の場合と同じパケットが送られるので、図２Ａの受信子局Ｃ１jの動作は図１Ａの受信子局の動作を同じである。図２Ａの障害物検出制御装置Ｄ１０の動作も第１の実施形態の場合と同じである。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、送信部を２系統備えた中継子局を用いることにより、中継子局の数を減らすことが可能となる。
〔第３の実施形態〕
図３Ａは、本発明の第３の実施形態による中継方式障害物検出システムの構成を概念的に示す略ブロック図である。図１Ａにおいて、中継方式障害物検出システム５２０は、親局Ａ３１、親局Ａ３１と双方向の無線通信を行う中継子局Ｂ３１およびＢ３２、中継子局Ｂ３１と双方向の無線通信を行う受信子局Ｃ３ＩおよびＣ３２、中継子局Ｂ３２と双方向の無線通信を行う受信子局Ｃ３３およびＣ３４、および親局Ａ３１との通信リンクを備えた障害検出制御装置Ｄ３０からなる。親局Ａ３１と受信子局Ｃ３１〜Ｃ３４は、中継子局Ｂ３１およびＢ３２とほぼ対向するように同じ側に配列される。
【００３４】
親局Ａ３１は、障害検出制御装置Ｄ３０との通信リンクを有する制御部４６、無線送信部５、中継子局Ｂ３１とＢ３２とを無線の覆域に納める広指向性の送信アンテナ６、無線受信部２、および中継子局Ｂ３１とＢ３２とを無線の覆域に納める広指向性の受信アンテナ３を備える。
【００３５】
各中継子局Ｂ３ｉ（この例では、ｉ＝１または２）は、親局Ａ３１を無線の覆域に納める狭指向性の受信アンテナ６１１、受信子局Ｃ３１およびＣ３２を無線の覆域に納める広指向性の受信アンテナ７１１、受信アンテナ６１１または７１１からの受信信号から受信データを取り出す無線受信部１２、無線受信部１２からのデータの分析に基づいて後述の各種情報Ｌ１およびＬ２を生成し、中継の制御を行う制御部１３ｂ、制御部１３ｂから渡されるＬ１およびＬ２から送信信号を生成する無線送信部６１４および７１４、無線送信部６１４の出力を親局Ａ３１に向けて放射する狭指向性の送信アンテナ６１５、無線送信部７１４の出力を受信子局Ｃ３１およびＣ３２に向けて放射する広指向性の送信アンテナ７１５、および切替回路１８を備える。図３Ｂは、図３Ａの切替回路１８の実施例を概念的に示す図である。 図３Ｂにおいて、切替回路１８は、共通端子ＣＴ１および接点Ｔ1aおよびＴ1bからなるオールタネートスイッチと共通端子ＣＴ２および接点端子Ｔ2aおよびＴ2bからなるオールタネートスイッチを含み、制御部１３ｂからの切替制御信号により両スイッチの接続が制御される。
【００３６】
切替回路１８の端子Ｔ1aおよびＴ2bは、受信アンテナ７１１に接続され、端子Ｔ１ｂおよびＴ２Ａは、受信アンテナ６１１および増幅器ＡＭＰ１に接続される。切替回路１８の共通端子ＣＴ１は、増幅器ＡＭＰ２に接続され、ＣＴ２は、無線受信部１２に接続される。無線送信部６１４は、制御部１３ｂから渡される信号（情報Ｌ２）を変調する変調部６１６と、切替回路１８の端子ＣＴ１からの信号を増幅すると共に変調部６１６の出力信号で変調する増幅器６１７（AMP2）とで構成される。増幅器６１７の出力は、送信アンテナ６１５から送信される。
【００３７】
また、受信アンテナ６１１で受信した信号は、増幅器ＡＭＰ１の入力のほか、切替回路１８の端子Ｔ１ｂおよびＴ２ａにも供給される。無線送信部７１４は、制御部１３ｂの出力を変調する変調部７１６と、切替回路１８の端子Ｔ１ｂおよびＴ２ａからの信号または受信アンテナ６１１からの信号を増幅すると共に変調部７１６の出力信号で振幅変調を行う増幅器７１７（AMP1）とで構成される。増幅器７１７の出力は、送信アンテナ７１５から受信子局Ｃ３１およびＣ３２に送信される。
【００３８】
図３Ｃは、親局、中継子局および受信子局の間の通信にともない、増幅器ＡＭＰ１およびＡＭＰ２の動作状態ならびに切替回路１８に含まれるスイッチまたは共通端子ＣＴ１およびＣＴ２の接続状態が変化するようすを示す状態テーブルである。図３Ｃのテーブルの右下の８つのセルは、上の欄に示す通信における左の欄に示すＡＭＰ１およびＡＭＰ２の動作状態およびスイッチ（または共通端子）ＣＴ１（ＡＭＰ２入力）およびＣＴ２（受信部１２の入力端子）の接続状態（または接続先）を示す。
【００３９】
具体的には、親局Ａ３１から中継子局Ｂ３１への送信元識別情報Ｉ(A3i)の通信時には、増幅器ＡＭＰ１およびＡＭＰ２は共にＯＦＦとし、端子ＣＴ１（ＡＭＰ２入力）は受信アンテナ７１１に接続され、端子ＣＴ２（無線受信部１２の入力）は受信アンテナ６１１に接続される。
【００４０】
次に、親局Ａ３１から送られる無線信号を中継子局Ｂ３１が中継して受信子局Ｃ３１へ送ると共に情報Ｌ１をＣ３１に送る場合、ＡＭＰ１はＯＮにし、ＡＭＰ２はＯＦＦ状態を維持し、受信子局Ｃ３１からの識別情報Ｊ(A31)を受信できるように切替回路１８の端子ＣＴ２（受信部１２入力）は受信アンテナ７１１に接続される。この場合、ＡＭＰ２は使用しないので、接続先は不問である（この旨は、図３Ｃにおいて「Ｘ」で表した）。
【００４１】
次に、受信子局Ｃ３１から送られる無線信号を中継子局Ｂ３１が中継して親局Ａ３１へ送ると共に、受信子局Ｃ３１から送られる宛先識別情報Ｊ(A31)を受信する場合、ＡＭＰ１はＯＮ状態を維持し、ＡＭＰ２をＯＮにし、受信子局Ｃ３１からの識別情報Ｊ(A31)を受信できるように切替回路１８の端子ＣＴ２（受信部１２入力）は受信アンテナ７１１に接続され、切替回路１８のＣＴ１端子（ＡＭＰ２入力）も受信アンテナ７１１に接続される。
【００４２】
最後に、中継子局Ｂ３１から親局Ａ３１にＬ２を送信する場合は、ＡＭＰ２をＯＮ状態に保ち、切替回路１８のＣＴ１端子（ＡＭＰ２入力）は親局Ａ３１からの搬送波ＣＷを受信するため受信アンテナ６１１に接続される。この場合、ＡＭＰ１は使用しないので、ＯＦＦとし、受信を行わないので、切替回路１８のＣＴ２端子（受信部１２入力）の接続先は不問である。
【００４３】
各受信子局Ｃ３j（図３Ａの例では、ｊ＝１〜４）は、対応する中継子局Ｂ３i（ｉ＝１または２）を無線の覆域に納める狭指向性の受信アンテナ３、無線受信部１２、制御部１ａのほか、中継機能を果たすために上述の無線送信機１４および送信アンテナ６も備えている。
【００４４】
なお、注目すべき点は、本実施形態による中継方式障害物検出システム５２０では、各受信子局３jが中継機能を備えることにより、各受信子局３jと障害物検出制御装置Ｄ３０との間に直通通信リンクを設ける必要が無くなったことである。
【００４５】
図３Ｄは、図３Ａの中継方式障害物検出システム５２０で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。図３Ｅ、３Ｆおよび３Ｇは、図３Ａの親局Ａ３１、各中継子局Ｂ３iおよび各受信子局Ｃ３iの動作をそれぞれ示すフローチャートである。図３Ｄから３Ｇを参照して、実施形態３の中継方式障害物検出システム５２０の動作を説明する。ここでは、説明を簡単にするために、親局Ａ３１が中継子局Ｂ３１を経由して受信子局Ｃ３１に向けてパケットを送る場合について説明する。なお、図３Ｃの表に示した各通信モードにおける動作は、図３Ｃの表において１ｘｘ、２ｘｘ、３ｘｘ、４ｘｘと表したように、図３Ｅ〜３Ｇのフローチャートにおけるステップ番号の最上位桁の１〜４にそれぞれ対応する。
【００４６】
まず、図３Ｅにおいて、親局Ａ３１は、判断ステップ１１０において、障害物検出制御装置Ｄ３０から起動指示がるまで待機し、起動指示があったらステップ１１１に進み、中継局識別情報Ｉ、受信局識別情報Ｊおよび各種情報Ｋ１を含むパケットを生成する。ステップ１１２において、パケットと搬送波を送信する。図３Ｄに示すように、親局Ａ３１が送信するパケットには、中継子局Ｂ３１に対する中継子局識別情報Ｉ(B31)、受信子局Ｃ３１に対する受信局識別情報Ｊ(C31)、および各種情報Ｋ１が収容される。各種情報Ｋ１には、周期的に変化するパケット番号および誤り検出符号が含まれる。
【００４７】
一方、中継子局Ｂ３１では、図３Ｆに示すように、ステップ１１３において、自局を示す識別情報Ｉ(B31)を検出するまで待機する。受信したデータから自局宛の識別情報を検出した場合、中継子局Ｂ３１は、ステップ２２０において、図３Ｃの第２コラムに示すような制御によりＡ３１=>Ｂ３１=>Ｃ３１中継モードに入り、識別情報Ｊ(C1)と各種情報Ｋ１を受信子局Ｃ３１に向けて中継伝送する。次に、ステップ２２２において、自局の局識別情報や誤り検出符号を含む各種情報Ｌ１を生成し、ステップ２２４において、ＡＭＰ１により振幅変調しＬ１を受信子局Ｃ３１に送信する。
【００４８】
一方、受信子局Ｃ３１は、ステップ２２１において、自局を指定した宛先識別情報Ｊ(C31)を受信するまで待機する。自局宛の識別情報を受信すると、受信子局Ｃ３１は、ステップ２２５において、受信したＫ１およびＬ１の誤り検出符号により正常なパケットの受信であったか否かを判定する。誤りを検出すると、ステップ２２１に戻り、再び、自局宛の識別情報Ｊ(C31)を待つ。
【００４９】
判断ステップ２２５において、誤りがない場合、ステップ３３２において、Ｋ１とＬ１の分析を行い、パケット番号と局識別情報を抽出する。さらに、ステップ３３４において、受信局識別情報Ｊ(A31)および各種情報Ｋ２を含むパケットを生成する。この時、各種情報Ｋ２には、応答パケットの発信元（即ち、この場合は受信子局Ｃ３１）の局識別情報、受信パケットのＬ１に含まれる中継子局Ｂ３１の局識別情報、受信した各種情報Ｋ１に含まれているパケット番号および誤り検出符号などが含まれる。ステップ３３６において、無線送信機１４の増幅器ＡＭＰ３をＯＮとし、ＡＭＰ３の振幅変調によりＫ２を親局Ａ３１に向けて送信する。ステップ３３８において、ＡＭＰ３をＯＦＦとして、受信子局Ｃ３１の処理を終了する。
【００５０】
再び、図３Ｆに戻り、中継子局Ｂ３１は、ステップ３３０において、図３Ｃのテーブル第３コラムに示すような制御によりＣ３１=>Ｂ３１=>Ａ３１中継モードに入る。判断ステップ３４０において、中継子局Ｂ３１は、宛先識別情報Ｊ(A31)を受信したか否かを判断する。受信しない場合、最初のステップ１１３に戻る。判断ステップ３４０において、宛先識別情報Ｊ(A31)を受信した場合、ステップ４４０において、各種情報Ｌ２を生成する。次に、ステップ４４２において、Ｂ３１=>Ａ３１通信モードに入り、生成したＬ２をＡＭＰ２の振幅変調により親局Ａ３１に向けて送信する。ステップ４４４において、増幅器ＡＭＰ２をオフにする。
【００５１】
一方、親局Ａ３１では、パケットを送信した後、ステップ３４２において、自局を示す宛先局識別情報Ｊ(A31)を一定期間内に受信したか否かを判断する。受信した場合、ステップ４５０において、情報Ｋ２およびＬ２を受信してから、搬送波ＣＷの送信を停止する。判断ステップ４５２において、受信した情報Ｋ２およびＬ２の誤り検出符号により誤りを検出したかを判断する。誤りがない場合、ステップ４５４において、情報Ｋ２およびＬ２の分析を行い、パケット番号と中継子局の局識別情報を抽出する。さらに、判断ステップ４５６において、送信したパケット番号と受信したパケット番号とが一致しているか否かを判断する。一致している場合、中継子局識別情報Ｉ、応答パケットの宛先局情報Ｊ、および障害物の非検出（検出しないこと）を示す障害物検出情報を障害検出制御装置Ｄ３０に通知する。ステップ４６０において、障害検出制御装置Ｄ３０から停止指示があるか否かを判断し、指示がなければステップ１１１に戻る。停止の指示があった場合、ステップ１１０に戻り、障害検出制御装置Ｄ３０からの起動指示を待つ。
【００５２】
判断ステップ３４２において、一定の時間内に、自局を示す宛先局識別情報Ｊ(A31)を受信しなかった場合、ステップ４６２において、搬送波の送信を停止し、ステップ４６４において、障害物の検出を示す障害物検出情報を障害検出制御装置Ｄ３０に通知する。また、判断ステップ４５６において、送信したパケット番号と受信したパケット番号とが一致しない場合も、ステップ４６４を実行する。ステップ４６４の後、ステップ４６６において、障害検出制御装置Ｄ３０から停止指示を受けたか否かを判断する。受けなければ、ステップ１１１に進み、受けた場合、ステップ１１０に戻る。
【００５３】
なお、中継子局Ｂ３ｉから受信子局Ｃ３ｉへのパケット送信は親局Ａ３１からの搬送波を用いて中継子局Ｂ３ｉの増幅器で振幅変調してパケット送信を行う。したがって、中継子局Ｂ３ｉには搬送波発振器は不要であるが、親局Ａ３１は、局識別情報Ｉ、Ｊおよび種々の情報Ｋを含むパケットの送信後、中継子局Ｂ３ｉが受信したパケットを受信子局Ｃ３jに送信できるように、一定時間搬送波ＣＷを中継子局Ｂ３ｉに供給する必要がある。さらに、前述のように、受信子局Ｃ３ｉが中継子局Ｂ３ｉを経由して親局Ａ３１にパケット送信を行う際、中継子局Ｂ３ｉを経由して親局Ａ３１から送られる搬送波ＣＷを増幅器ＡＭＰ３で増幅・振幅変調してパケット送信を行うため、親局Ａ３１は、上述の中継子局Ｂ３ｉから受信子局Ｃ３ｉへのパケット送信の期間に引き続き、一定時間搬送波ＣＷを中継子局Ｂ３ｉに供給し続ける。したがって、各受信子局Ｃ３ｉの無線送信部１４にも搬送波発振器は不要となる。
【００５４】
以上述べたように、本発明の第３の実施形態によれば、親局がパケットを送信すると、受信子局が応答パケットを返してよこすので、親局が応答パケットを収集することにより、障害検出制御装置は検出結果をすべて親局を通して知ることができるので、受信子局と障害検出制御装置との間に通信リンクを与える必要がない。したがって、広い範囲の監視を行う場合や、設置局の個数を増やして検出の解像度を上げる場合に、配線が少なくて済み、好都合である。
【００５５】
なお、上記の実施形態では親局と障害検出制御装置を別の装置としたが、親局と障害検出制御装置を統合して１つの装置としてもよい。
〔第４の実施形態〕
図４Ａは、反射波が発生する状況において本発明の第４の実施形態により中継方式で障害物を検出する図である。図４Ａにおいて、中継方式障害物検出システム５３０は、特許文献３で開示されている無線通信機能とレーダ機能を備えた親局A３１ｒ、受信したレーダ波を変調，増幅して送り返すアクティブターゲット装置Ｃ３１ｒ、データパケットの中継と共にレーダ波の中継も行う中継子局Ｂ３１ｒ、および親局A３１ｒに通信可能に接続された障害物検出制御装置Ｄ３１ｒを備えている。Ｓは障害物、Ｒは反射物を示す。図４Ｂは、図４Ａの親局Ａ３１ｒの構成を示すブロック図である。
【００５６】
図４Ｂにおいて、親局A３１ｒは、制御部４ｄ、送信データの変調を行う変調部１６、レーダ波の増幅と変調部１６から入力される信号に従って振幅変調を行うAMP１７、制御部４ｄからの制御に従って出力する周波数の制御を行う搬送波発振器１９、レーダ機能時に受信レーダ波と搬送波発信機出力の一部をミキシングするミキサ２４、ＦＭ−ＣＷレーダ部３０、無線受信部２、送信アンテナ６、受信アンテナ３、データを格納するメモリ２１を備える。
【００５７】
図４Ｃは、図４Ａの中継方式障害検出で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。
なお、親局Ａ３１rが中継局識別情報Ｉを送信して、各種情報Ｌ２を受信するまでのパケットの流れは図３Ｄと同じである。
【００５８】
親局Ａ３１ｒはL２を受信した後、レーダ機能を動作させ送信レーダ波Ｒを送信する。
一方、受信子局Ｃ３１ｒでは、自局宛の受信局識別情報Jを受信した場合、受信したレーダ波Ｒに対してアクティブターゲット機能を用いて折り返しアクティブターゲット・レーダ波ＡＴを送信する。
なお、本実施形態による中継子局Ｂ３１ｒは親局Ａ３１ｒから自局宛の中継局識別情報Ｉを正常に受信した場合にレーダ波の中継を行う。
【００５９】
親局Ａ３１ｒは、レーダ機能を備えることにより障害物までの距離を測ることができる。親局から各受信子局までの障害物がない場合の距離を予め測定し、メモリ２１に格納しておくものとする。障害物Ｓにより中継子局Ｂ〜受信子局Ｃの直接波が遮断され、反射物Ｒにより中継子局Ｂ〜反射物Ｒ〜受信子局Ｃの反射波でパケットの送受信が正常に行われる場合でも、親局Ａ３１ｒによるアクティブターゲット機能を使用した距離測定結果を障害物検出制御装置に通知する事により、メモリ２１に格納されている正常時（障害物がない場合）の距離との差異から、より正確な障害物検出が可能となる。
【００６０】
〔第５の実施形態〕
図５Ａは、本発明の第５の実施形態により複数の親局を用いる中継方式障害物検出システムの構成機器の配置を示すシステム構成図である。本実施形態では、監視（または検出）領域を複数の検出領域に分ける。例えば、図５Ａの例では、U1、U2、U3の３検出領域に分けている。
【００６１】
検出領域Ｕ１には、中央親局Ａ３１ａが配置され、検出領域Ｕ２およびＵ３には、支親局Ａ４１およびＡ４２がそれぞれ配置されている。各親局Ａ３１a、Ａ４１、Ａ４２は、それぞれの検出領域Ｕｋ（k＝１〜３）に設置されている中継子局と受信子局に対して中継方式障害物検出を行う。各検出領域Ｕｋは、親局、中継子局および受信子局がそれぞれ１つずつ配置されている。支親局Ａ４１と支親局Ａ４２とは、それぞれの検出領域の中間に位置する中継子局Ｂ３３を介して通信を行う。図５Ａの中継子局Ｂ３１〜Ｂ３４および受信子局Ｃ３１〜Ｃ３３は、図３Ａの中継子局および受信子局と同じものである。
【００６２】
図５Ｂは、図５Ａに示した子局機能を持つ支親局の構成を示すブロック図である。図５Ｂにおいて、支親局Ａ４i(ｉ＝１、２)は、受信アンテナ３、無線受信部２、送信アンテナ６、無線送信部１４、搬送波発振器１９、搬送波発振器１９の出力（ＳＷ１）と受信アンテナ３の出力（ＳＷ２）との何れか一方を選択して出力する切替回路２０、制御部４ｃ、データを格納するためのメモリ２１を備える。上述のように、無線送信部１４は、制御部４ｃからのデータを変調する変調部１６と切替回路２０の出力信号を増幅すると共に変調部１６の出力で振幅変調する増幅器（ＡＭＰ）１７からなる。増幅器（ＡＭＰ）１７の出力は送信アンテナ６に接続される。 親局Ａ４iが親局機能を発動する場合は切替回路２０は搬送波の出力ＳＷ１を選択し搬送波がＡＭＰに供給される。親局が子局機能を発動する場合は、切替回路２０は受信アンテナ３の出力ＳＷ２を選択しアンテナ３で受信した電波を無線送信部１４の増幅器１７に供給する。
【００６３】
中央親局Ａ３１aは検出領域Ｕ１に設置されている中継子局Ｂ３１と受信子局Ｃ３１に対して中継方式障害物検出を行い、支親局Ａ４１は検出領域Ｕ２に設置されている中継子局Ｂ３２と受信子局Ｃ３２に対して中継方式障害物検出を行い、支親局Ａ４２は検出領域Ｕ３に設置されている中継子局Ｂ３４と受信子局Ｃ３３に対して中継方式障害物検出を行う。中央親局Ａ３１aは、障害物検出制御装置Ｄ４０と接続されており、一定周期tで支親局に対して親局機能の動作を開始させる親起動情報Ｍを生成する機能を有している。
【００６４】
図５Ｃは、図５Ａの中継方式障害物検出システム５４０で使用されるパケットの構造および流れを示す図である。図５Ｄ〜５Ｆは、図５Ａの中央親局Ａ３１a、支親局Ａ４１およびＡ４２の動作をそれぞれ示すフローチャートである。図５Ｃから５Ｆを参照して、本実施形態による中継方式障害物検出システム５４０の動作を説明する。
【００６５】
まず、図５Ｄにおいて、中央親局Ａ３１aは、判断ステップ１３０において、障害物検出制御装置Ｄ４０からの起動指示を待つ。起動指示があった場合、ステップ１３１において、自分の検出領域（図５Ａの例では、Ｕ１）の障害物検出S(1)を行う。この時の、中央親局Ａ３１aの動作は、図３Eの親局Ａ３１の動作と同じである。ステップ１３２において、支親局Ａ４１に対する親起動情報Ｍ(A41)を生成し、ステップ１３３において、このＭを含むパケットを送信し、さらに搬送波の送信を継続する（図５Ｃの処理ＤＣ１に相当）。（以降の処理は、図５Ｃの処理ＤＣ２に相当する。）。
【００６６】
一方、支親局Ａ４１は、図５Ｅに示すように、判断ステップ１５０において、自局を示す親起動情報Ｍ(A41)を待つ。この情報Ｍ(A41)を検出すると、支親局Ａ４１は、ステップ１５１において、中央親局Ａ３１aに対する宛先局識別情報Ｊ(A31a)、メモリ２１に記憶していた1回前の障害物検出結果Ｓ２'および支親局Ａ４２から送られて来た2回前の障害物検出結果Ｓ３"を含むパケットを生成する。ステップ１５２において、増幅器１７をＯＮとし、生成したパケットを増幅器１７の振幅変調により中央親局Ａ３１aに向けて送信し、ステップ１５３において、増幅器１７をＯＦＦにする。
【００６７】
他方、中央親局Ａ３１aは、ステップ１３４において、自局を示す宛先識別情報Ｊ(A31a)が送られるのを待機する。この識別情報Jを一定時間内に検出すると、ステップ１３５において、そのパケットに含まれる検出結果Ｓ２'およびＳ３"を受信して、ステップ１３３から継続していた搬送波の送信を停止する。次に、ステップ１３６において、誤り検出判定を行いＳ２'に誤りが検出されたか否かを判断する。誤りが検出された場合、ステップ１３７において、検索結果Ｓ２'の情報に情報喪失を挿入する。判断ステップ１３６またはステップ１３７の終了後、判断ステップ１３８において、誤り検出判定を行いＳ３"に誤りが検出されたか否かを判断する。誤りが検出された場合、ステップ１３９において、検索結果Ｓ３"の情報に情報喪失を挿入する。
【００６８】
また、判断ステップ１３４において、中央親局Ａ３１aは、ステップ１３３におけるパケット送信から一定期間内に自局を示す宛先識別情報Ｊ(A31a)を検出しなかった場合、ステップ１４０において、ステップ１３３から継続していた搬送波の送信を停止し、ステップ１４１において、検索結果Ｓ２'およびＳ３"の情報に情報喪失を挿入する。
【００６９】
ステップ１３８、１３９および１４１の何れかを終了すると、ステップ１４２において、Ｓ１、Ｓ２'およびＳ３"の情報を含めた障害物検出情報を障害物検出制御装置Ｄ４０に報告する。そして、ステップ１４３において、障害物検出制御装置Ｄ４０から停止指示があるか否かを判断し、無ければステップ１３１に戻り、停止指示がある場合、ステップ１３０に戻る。以上が、図５Ｃの処理ＤＣ２に相当する。
【００７０】
一方、図５Ｅに戻ると、支親局Ａ４１は、上述のステップ１５３に続き、ステップ１５４において、切替回路２０により搬送波発振器１９出力を選択し、ステップ１５５において、自分の検出領域Ｕ２の中継方式障害物検出を行い、その結果Ｓ２をメモリ２１に記憶する。この場合の支親局Ａ４１の動作は、図３Ｅの親局の動作と同じである。
【００７１】
次に、図５ＣにおいてＬＤＣ１、ＬＤＣ２で示すような支親局Ａ４１による検出結果収集処理を行う。まず、支親局Ａ４１は、ステップ１５６において、中継子局Ｂ３３に対する中継局識別情報Ｉ(B33)と支親局Ａ４２に対する親起動情報Ｍ(A42)を含むパケットを生成し、ステップ１５７において、生成したパケットを送信すると共に搬送波の送信を継続する。
【００７２】
一方、支親局Ａ４２は、図５Ｆに示すように、ステップ１７０において、自局を示す親起動情報Ｍ(A42)を検出するまで待機する。親起動情報Ｍ(A42)を検出すると、判断ステップにおいて、中継子局Ｂ３３から送られたＬ１に誤りがあるか否かを判断する。誤りがあれば、ステップ１７０に戻り、次の起動情報を待つ。判断ステップ１７１において、Ｌ１に誤りがなかった場合、ステップ１７２において、支親局Ａ４１に対する宛先局識別情報Ｊ(A41)とメモリ２１に記憶していた検出結果Ｓ３'を含むパケットを生成する。ステップ１７３において、増幅器１７をＯＮとして、生成したパケットを増幅器１７により振幅変調して支親局Ａ４１に向けて送信し、ステップ１７４において、増幅器１７をＯＦＦとする。
【００７３】
次に、支親局Ａ４２は、ステップ１７５において、切替回路２０により搬送波発振器１９出力を選択し、ステップ１７６において、自分の検出領域Ｕ３の中継方式障害物検出を行い、検出結果Ｓ３をメモリ２１に記憶する（この処理は、図５ＣにＳ（３）として示した）。ここでの障害物検出方法は、図３Ｅの親局のフローチャートと同じである。
【００７４】
一方、図５Ｅに示すように、支親局Ａ４１は、ステップ１５８において、ステップ１５７でパケット送信してから一定時間内に自局を示す局識別情報Ｊ(A41)を受信したか否かを判断する。一定時間内に受信した場合、ステップ１５９において、検出領域Ｕ３における前回の検出結果Ｓ３'と中継子局Ｂ３３から送られる情報Ｌ２とを受信した後、搬送波の送信を停止する。次に、ステップ１６０において、切替回路２０により受信アンテナ３出力の方を選択することにより、受信信号の折り返しモードに入る。次に、判断ステップ１６１において、支親局Ａ４２から送られた検出結果Ｓ３'に誤りがあるか否かを判断する。誤りがあった場合、ステップ１６２において、検出結果Ｓ３'の情報に情報喪失を挿入する。
【００７５】
判断ステップ１５８において、ステップ１５７でパケット送信してから一定時間内に自局を示す局識別情報Ｊ(A41)を受信しなかった場合、ステップ１６３において、搬送波の送信を停止し、ステップ１６４において、検出結果Ｓ３'の情報に情報喪失を挿入する。
【００７６】
ステップ１６１、１６２および１６４の何れかのステップを終了すると、ステップ１６５において、検出結果Ｓ３'をメモリ２１に格納する。以上により、図５Ｃの検出結果収集処理ＬＤＣ２を終了する。
【００７７】
上記方式によれば、中央親局から最遠方（下流の）の支親局の障害物検出結果を順次支親局が自局宛ての親起動情報Ｍを受信する毎に中央親局に向け障害物検出情報の中継を行うことが可能となる。
【００７８】
中央親局Ａ３１aでは検出領域Ｕ1の障害物検出結果Ｓ１とＳ２'とＳ３"を障害物検出制御装置Ｄ４０に通知する。なお、中央親局Ａ３１aはＳ２'またはＳ３"の受信が無かった場合、その旨を障害物検出制御装置Ｄ４０に通知する。
【００７９】
なお、障害物検出結果Ｓ２'とＳ３"に誤り検出符号等を含めても良い。
上述の実施例では、親局が３の場合を説明したが、上述の説明から分かるように親局の数は幾つあってもよい。例えば、図５Ｇは、本発明の本実施形態により障害物検出範囲を５つの領域Ｕ１〜Ｕ５に分割し、領域Ｕ１〜Ｕ５に中央親局Ａ３１b、支親局Ａ４１〜Ａ４４をそれぞれ配置した中継方式障害物検出システムの例を示す。各領域は、次の表に示すように親局、中継子局および受信子局からなる障害物検出サブシステムを形成している。
------------------------------表---------------------------------
領域 親局 中継子局 受信子局
------------------------------------------------------------------
Ｕ１ Ａ３１b Ｂ３１ Ｃ３１
Ｕ２ Ａ４１ Ｂ３２ Ｃ３２
Ｕ３ Ａ４２ Ｂ３４ Ｃ３３
Ｕ４ Ａ４３ Ｂ３５ Ｃ３４
Ｕ５ Ａ４４ Ｂ３６ Ｃ３５
Ｂ３７ Ｃ３６
上記の表において、横に並んだ親局、中継子局および受信子局は、それぞれ隣接するものどうしが双方向に通信を行う。Ｕ５においては、親局Ａ４４は、中継子局Ｂ３６およびＢ３７の両方と通信を行う。図５Ｇから分かるように、各領域の障害物検出サブシステムは、必ずしも同じ構成である必要はなく、それぞれ任意の構成を取ることができる。なお、支親局Ａ４１とＡ４２は、中継子局３３を介して通信を行うが、支子局Ａ４３とＡ４４のように直接通信を行ってもよい。
【００８０】
要するに、必要なことは、各親局が、（１）自分の領域において本発明による中継方式障害物検出を行い、その結果を記憶しておき（図５ＣのS(1)〜S(3)など）、（２）上流の親局から起動指示（または検査結果報告要求）を受け取った場合（図５Ｃの処理ＤＣ１）、（2.1）記憶しておいた障害物検出結果（これには、下流から受け取った障害物検出結果も含まれる）を上流の親局に報告する（同図の処理ＤＣ２）と共に、（2.2）下流の親局に検出結果要求を送り（同図の処理ＬＤＣ１）、下流の障害物検出結果を受信して記憶する（同図の処理ＬＤＣ２）ことである。
【００８１】
また、上述の実施例では、説明の都合上、ステップ１３０、１５０、１７０などに示したように各親局は上位または上流の装置からの指示を待つものとして説明したが、通常は各検出領域で中継方式障害物検出を行い、起動指示の受信時に割り込み処理により図５Ｄ〜５Ｆの処理を行うようにしてもよい。
【００８２】
〔種々の実施例〕
図７は、図６の親局装置Ａ５１のレーダ送信手順を示す図である。図６で示した回路構成の親局Ａ５１を用いて複数の親局がレーダ機能を行い、各親局は主従の関係になく自立的にレーダ機能を動作させる状況において、図７に示す通信統合レーダ装置のレーダ送信手順を行うことにより、極力レーダ波の混信を避ける事が可能となる。
【００８３】
図７に示すt1は親局Ａ５１−１がランダムな値の時間でレーダ波の送信を行う間隔であり、レーダ送信フラグ送信後、次のレーダ送信フラグ送信までの間、他の親局（例えば、Ａ５１−２）のレーダ送信フラグを受信する事が可能となる。
【００８４】
t2は親局Ａ５１−２が親局Ａ５１−１からのレーダ送信フラグを受信した後、親局Ａ５１−２のレーダ送信フラグが親局Ａ５１−１で十分受信可能な時間以上のランダムな値の時間間隔を示している。
【００８５】
また、レーダ送信フラグの中に次のレーダ送信フラグ送信を行う時間情報を加えてもよい。受信局側がその時間間隔情報を分析しレーダ送信フラグを送信した局に同期したタイミングでレーダ送信フラグを送信することができる。このようにして、親局Ａ５１−１と親局Ａ５１−２はお互いにレーダ送信フラグ送信の同期を取り、レーダ波およびデータ送信を混信することなく各機能を動作させる事が可能となる。
【００８６】
また、レーダ送信フラグの中にレーダ送信フラグの中継を行う中継子局を指定する中継局識別情報Ｉを含める事により、中継子局を経由してレーダ送信フラグ送信の同期を取る事が可能となる。
【００８７】
時間t2にランダムな値を加え、2台以上の通信統合レーダ装置のレーダ波衝突を回避するようにしても良い。
レーダ送信フラグの自局が用いるレーダ方式、例えば、ＦＭＣＷ方式、パルスレーダ方式、スペクトル拡散方式等の情報を含め、受信局側で時間t2の算出の計算に用いて方式毎に最適値を算出しても良い。
【００８８】
レーダ送信フラグの他、レーダ波の送信完了を意味するレーダ送信終了フラグを用いた動作としても良い。
図８Ａは、子局機能をとレーダ機能を持つ第２の親局Ａ５１ａの構成を示すブロック図である。図８Ｂは、図８Ａの効果を示す周波数対電力の関係を示すグラフである。図８Ａの親局Ａ５１ａは、図６の親局Ａ５１の無線受信部２の入力側に帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）３２を挿入したものである。図８Ｂに示すようにＢＰＦ３２を備え通信機能で使用する帯域とレーダ機能で使用する帯域を分離する事により、自局がレーダ波の送受信を行っている場合でもレーダ送信フラグの受信が可能となる。
【００８９】
・踏切障害物検出システム
図９は、本発明の第１の実施形態による中継方式障害物検出方式を踏切に応用した実施例を示す。親局Ａ１１の送信アンテナと受信アンテナには中継子局Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３を覆域に納める広指向性アンテナが備えられている。中継子局Ｂ１１の送信アンテナには受信子局Ｃ１１およびＣ１２を覆域に納める広指向性アンテナ、受信アンテナには親局Ａ１１を覆域に納める狭指向性アンテナが備えられている。中継子局Ｂ１２の送信アンテナには受信子局Ｃ１１を覆域に納める狭指向性アンテナ、受信アンテナには親局Ａ１１を覆域に納める狭指向性アンテナが備えられている。中継子局Ｂ１３の送信アンテナには受信子局Ｃ１２を覆域に納める狭指向性アンテナ、受信アンテナには親局Ａ１１を覆域に納める狭指向性アンテナが備えられている。受信子局Ｃ１２の受信アンテナには中継子局Ｂ１１、Ｂ１３を覆域に納める広指向性アンテナが備えられている。受信子局Ｃ１１の受信アンテナには中継子局Ｂ１１、Ｂ１２を覆域に納める広指向性アンテナが備えられている。
【００９０】
なお、アンテナの選定は各局の設置位置、中継角度、通信エリア、伝搬距離により最適な指向性と利得のアンテナを選定するものである。上記の構成ではＡ１１、Ｃ１１、Ｃ１２は障害物検出制御装置Ｄ１０に接続し、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３は障害物検出制御装置Ｄ１０に接続を行うことなく7本の無線網の遮断によって障害物検出を行うことが可能となる。
【００９１】
・踏切障害物検出システムの変形
図１０は、図９の踏切障害物検出システムに受信子局Ｃ１３を追加したものである。 子局に比べると回路規模の大きい親局Ａ１１は車両走行による飛石や部外者による悪戯を避けるため高所に設置している。中継子局と受信子局間の設置高は人や車両が無線網を遮断する高さに設置せれている。 この設置方法によれば、図の構成から受信子局Ｃ１３を1台追加する事により図９と同じ7本の無線網の遮断による障害物検出を行うことが可能となり、更に親局Ａ１１の飛石による故障や部外者による悪戯を避ける事が可能となる。
【００９２】
・第２の踏切障害物検出システム
図１１は、本発明の第２の実施形態（図２）を応用した踏切障害物検出システムの構成を示す配置図である。図１１では、中継子局Ｂ２１,Ｂ２３に図２Ａで説明した中継子局を用いる。図１１に示す機器設置状況は、中継子局Ｂ２１と受信子局Ｃ２1との間の伝搬距離E1は短く、中継子局Ｂ２１と受信子局Ｃ２２間の伝搬距離E2は長くなり、Ｂ２３とＣ２２との間の伝搬距離E3は短くＢ２３とＣ２1との間の伝搬距離E4は長くなる状況である。
【００９３】
このような機器設置状況の場合、例えばＢ２１の送信アンテナにＣ２1およびＣ２２を覆域に納めるアンテナ利得の低い広指向性アンテナを設置すると、特に伝搬路が長いE2の自由空間伝搬損失が大きいためＣ２２での受信レベルが低くなり通信が不能となる事が考えられる。
【００９４】
ここで、各中継子局Ｂ２i（ｉ＝１〜３）に本発明の第２の実施形態（図２）で説明した中継子局の回路構成と中継方式を用いて、各中継子局Ｂ２iに受信子局Ｃ２1を覆域に納めるアンテナ利得の高い狭指向性アンテナと受信子局Ｃ２２を覆域に納めるアンテナ利得の高い狭指向性アンテナを設置する事により、確実な受信が可能となる。
【００９５】
上記の構成ではＡ２１、Ｃ２１、Ｃ２２は障害物検出制御装置Ｄ１０に接続し、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｂ２３は障害物検出制御装置Ｄ１０に接続を行うことなく9本の無線網の遮断によって障害物検出を行うことが可能となる。
【００９６】
・第３の踏切障害物検出システム
図１２は、本発明の第３の実施形態（図３）を応用した踏切障害物検出システムの構成を示す配置図である。親局Ａ３１の送信アンテナおよび受信アンテナには、中継子局Ｂ３１,Ｂ３２,Ｂ３３,Ｂ３４を覆域に納める広指向性アンテナが使用されている。中継局Ｂ３１,Ｂ３２,Ｂ３３,Ｂ３４には広い指向性の送信アンテナと受信アンテナが設置されており、各アンテナはＡ３１、Ｃ３１またはＣ３２を覆域に納めている。受信子局Ｃ３１の送信アンテナと受信アンテナには、中継子局Ｂ３１,Ｂ３２,Ｂ３３を覆域に納める広指向性アンテナが使用されている。受信子局Ｃ３２の送信アンテナと受信アンテナには、中継子局Ｂ３２,Ｂ３３,Ｂ３４を覆域に納める広指向性アンテナが使用されている。
【００９７】
なお、アンテナの選定は各局の設置位置、中継角度、通信エリア、伝搬距離により最適な指向性と利得のアンテナを選定することが望ましい。
上記の構成では親局Ａ３１を障害物検出制御装置Ｄ３０に接続し、他の装置は障害物検出制御装置Ｄ３０に接続を行うことなく、8本の無線網の遮断によって障害物検出を行うことが可能となる。
【００９８】
また、この踏切障害物検出システムに本発明の第５の実施形態（図５）を用いることにより、図１２の障害物検出範囲に重なる新たな障害物検出範囲を障害物検出制御装置Ｄ３０に新たに信号線を接続することなく設定することが可能となる。
【００９９】
また、図１２の踏切障害物検出システムに図５に関連して説明したレーダ機能を備えた親局装置を用いることにより、一層正確な障害物検出が可能となる。
さらに、レーダ機能を備えた親局装置を用いることことに加え、図７に示したレーダ送信手順を採用することにより、図１２の障害物検出範囲に重なる親局が自立的に動作する新たな障害物検出範囲を仮設する場合、障害物検出制御装置Ｄ３０に新たに信号線を接続することなく設置可能となる。
【０１００】
・その他の実施例
図１３は、本発明の第３の実施形態（図３）を用いて駅線路内の障害物を検出するシステムの構成を示す配置図である。親局Ａ３１の送信アンテナおよび受信アンテナには、中継子局Ｂ３１を覆域に納める狭指向性アンテナが用いられる。中継局Ｂ３１には狭指向性の送信アンテナと受信アンテナが設置されており、各アンテナは親局Ａ３１または受信子局Ｃ３１を覆域に納めている。受信子局Ｃ３１の送信アンテナと受信アンテナには、中継子局Ｂ３１を覆域に納める狭指向性アンテナが用いられる。
【０１０１】
以上の構成ではＡ３１を障害物検出制御装置に接続し、他の装置は障害物検出制御装置に接続を行うことなく２本の無線網の遮断によって駅ホームの形状に沿った障害物検出を行うことが可能となる。
【０１０２】
・セキュリティシステム
図１４は、本発明の第１の実施形態を用いたセキュリティシステムの実施例の構成を示す配置図である。図１４のセキュリティシステムは、人の身長のほぼ中央の位置に配置された親局Ａ１１、親局Ａ１１とほぼ対向する垂直線上に配置された中継子局Ｂ１１、Ｂ１２およびＢ１３、ならびに親局Ａ１１と同じ側に中継子局とほぼ対向するように配置された受信子局Ｃ１１およびＣ１２からなる。親局Ａ１１には障害物検出制御装置Ｄ１０が接続されている。壁Ｅは例えば、搬送波にミリ波帯を使用する場合、ミリ波帯の透過係数の小さいベニヤ板等の建材を使用する事により、不審者にセキュリティシステムの存在を全く覚られることなく運用できる。
【０１０３】
また、無線網の遮断位置を分析する事によって、大人と子供等の判別も可能となる。
以上は、本発明の説明のために実施例を掲げたに過ぎない。したがって、本発明の技術思想または原理に沿って上述の実施例に種々の変更、修正または追加を行うことは、当業者には容易である。
【０１０４】
例えば、上述の実施例では親局と障害物検出制御装置を別の装置としたが、これらは１つの装置として実現することも可能である。
図２Ａの中継子局Ｂ２iは、無線送信部１４を２系統備えている。しかし、無線送信部１４と送信アンテナ１５を３系統以上備え、それぞれの送信アンテナを通信相手である受信子局Ｃ２j（特に、ｉ＝ｊの場合）に向けるように構成してもよい。
【０１０５】
図３Ａにおいては、親局と受信子局との間に１つの中継子局を用いたが、親局と受信子局との間に複数の中継子局を介在させてもよい。
図５Ａにおいて、Ｂ３１の位置に中継子局を配置したが、Ｂ３１の位置にさらなる支親局を配置し、左の方へも複数の検出領域を設置してもよい。
【０１０６】
（付記１）通信開始機能を備えた親局、受信した電波を中継送信する少なくとも１つの第１の子局、少なくとも電波受信機能は有する少なくとも１つの第２の子局を備えた障害物検出システムであり、
前記親局は、
中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成する手段と、
搬送波を発生する手段と、
前記の中継に使用する第１の子局に向けて前記パケットを前記搬送波により送信する送信手段と、
前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続する手段とを備え、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
到来する電波を受信して受信データを得る手段と、
前記受信データに含まれる前記第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、前記中継を許可する許可手段と、
前記許可手段の制御下にあり、前記前記親局から受信した信号を中継送信する中継手段と、
前記中継送信に続いて、前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信する送信手段とを備え、さらに
前記第２の子局の１つと前記親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、当該子局と前記親局との経路には障害物がないと判断する判断手段を備えた
ことを特徴とする中継方式障害物検出システム。
【０１０７】
（付記２）前記親局は、前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続する手段を備え、かつ
前記送信手段は、前記親局から受信した前記搬送波を用いて送信する
ことを特徴とする付記１記載の中継方式障害物検出システム。
【０１０８】
（付記３）前記第１の子局が、前記中継手段を含む前記送信手段を複数備え、かつ
前記許可手段が、前記パケットに含まれる前記第２の局識別情報に関係付けられた送信手段を許可する手段を含む
ことを特徴とする付記１記載の中継方式障害物検出システム。
【０１０９】
（付記４）前記のパケットを生成する手段が、中継に使用すべき送信手段または当該送信手段に含まれる前記中継手段の何れかの識別情報を前記パケットに含める手段を含み、かつ
前記許可手段が、前記パケットに含まれる前記識別情報に関係付けられた送信手段を許可する手段を含む
ことを特徴とする付記１記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１０】
（付記５）前記第２の各子局は、前記パケットを受信すると、該パケットに含まれる前記第２の局識別情報が自分宛である場合、前記親局の局識別情報と自局の識別情報を含む付加情報とを含む応答パケットを前記パケットの送り主に向けて送り返す手段を備え、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信した後、前記親局への中継を許可する第２の許可手段と、
前記第２の許可手段の制御下にあり、前記第２の各子局から受信した信号を前記親局に向けて中継送信する第２の中継手段と、
前記受信データに前記親局の局識別情報が含まれる場合に限り、前記応答パケットに付加する情報を前記第２の中継手段を用いて送信する第２の送信手段とを備え、かつ
前記判断手段が、前記応答パケットに含まれる情報に基づいて判断する
ことを特徴とする付記１記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１１】
（付記６）前記親局が、
障害物までの距離を測定できるレーダ手段と、
前記の少なくとも１つの第２の子局の各々に対する前記親局からの距離を予め測定し前記第２の子局の各々に関係付けて記録した記憶手段とを含み、かつ
前記判断手段が、前記記憶手段に記憶され、前記第２の子局の１つに関係付けられた距離と前記レーダ手段による測定値との比較に基づいて判断を行う
ことを特徴とする付記１乃至５の何れか一項に記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１２】
（付記７）障害物の検出を行うべき範囲を複数の領域に分割し、前記の各領域に前記親局、前記の少なくとも１つの第１の子局および前記の少なくとも１つの第２の子局を配置した中継方式障害物検出システムであり、
前記複数の領域に配置された前記親局は、１つの第１の親局とその他の第２の親局からなり、前記第１の親局から始まる前記第２の親局の通信順序が予め設定されており、
第１の親局は、
下流の第２の親局に要求または指示を周期的に送信する手段と、
前記要求または指示に応じて前記の下流の第２の親局から送られる検査結果を受信し記憶する手段とを備え、
前記第２の各親局は、
上流の第１または第２の親局からの前記要求または指示を受信した場合、これに応じて、自分の領域の障害物検出結果を、下流の第２の親局から受信した検査結果がある場合は当該検査結果と共に、前記の上流の第１または第２の親局に送る手段と、
下流の第２の親局に要求または指示を周期的に送信する手段と、
前記要求または指示に応じて前記の下流の第２の親局から送られる検査結果を受信し記憶する手段とを備え、
前記判断手段が、前記第１の親局の検査結果と収集した検査結果を使用して判断する
ことを特徴とする付記５または６記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１３】
（付記８）動作でレーダ波の送信の直前にレーダ送信フラグを生成して送信する手段、
他局からのレーダ送信フラグを受信して他局レーダ測距機能の精度を劣化させることのないように自局からの干渉を回避する手段、
他局が自局のレーダ送信フラグを受信可能となる時間の算出する手段、
前記の算出した時間に基づいてレーダ機能と通信機能の動作タイミングを制御する手段をさらに備えた
ことを特徴とする付記６記載の中継方式障害物検出システム。
【０１１４】
（付記９）通信開始機能を備えた親局、受信した電波を中継送信する少なくとも１つの第１の子局、少なくとも電波受信機能を有する少なくとも１つの第２の子局を備えた障害物検出システムにおいて障害物を検出する方法であり、
前記親局が、
中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成し、
搬送波を発生し、
前記の中継に使用する第１の子局に向けて前記パケットを前記搬送波により送信し、
前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続し、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
到来する電波を受信して受信データを獲得し、
前記受信データに含まれる前記第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、前記中継を許可し、
前記許可に基づいて、前記前記親局から受信した信号を中継送信し、
前記中継送信に続いて、前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信し、
前記第２の子局の１つと前記親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、当該子局と前記親局との経路には障害物がないと判断する
ことを特徴とする中継方式障害物検出方法。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１Ａ】本発明の実施形態１による障害物検出システムの基本構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】実施形態１によるパケットの構造および流れを示す図である。
【図１Ｃ】図１Ａの親局Ａ１１の動作を示すフローチャートである。
【図１Ｄ】図１Ａの中継子局Ｂ１iの動作を示すフローチャートである。
【図１Ｅ】図１Ａの受信子局Ｃ１iの動作を示すフローチャートである。
【図２Ａ】本発明の実施形態２による障害物検出システムの基本構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】実施形態２によるパケットの構造および流れを示す図である。
【図２Ｃ】図２Ａの親局Ａ２１の動作を示すフローチャートである。
【図２Ｄ】図２Ａの中継子局Ｂ２iの動作を示すフローチャートである。
【図３Ａ】本発明の実施形態３による障害物検出システムの基本構成を示すブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ａの切替回路１８の拡大図である。
【図３Ｃ】各中継子局Ｂ３iの可能な動作モードに対応する増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２の動作状態および切替回路１８の接続状態を示す状態テーブルである。
【図３Ｄ】実施形態３によるパケットの構造および流れを示す図である。
【図３Ｅ】図３Ａの親局Ａ３１の動作を示すフローチャートである。
【図３Ｆ】図３Ａの中継子局Ｂ３iの動作を示すフローチャートである。
【図３Ｇ】図３Ａの受信子局Ｃ３iの動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】反射波が発生する状況下での中継方式障害物検出を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａの親局Ａ３１ｒの構成を示すブロック図である。
【図４Ｃ】図４Ａの障害物検出システムで使用されるパケットの構造および流れを示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態５による障害物検出システムの構成機器の配置を示すシステム構成図である。
【図５Ｂ】図５Ａの障害物検出システムで使用する子局機能を備えた親局の構成を示すブロック図である。
【図５Ｃ】実施形態４によるパケットの構造および流れを示す図である。
【図５Ｄ】図５Ａの中央親局Ａ３１ａの動作を示すフローチャートである。
【図５Ｅ】図５Ａの支親局Ａ４１の動作を示すフローチャートである。
【図５Ｆ】図５Ａの支親局Ａ４２の動作を示すフローチャートである。
【図５Ｇ】実施形態４による別の障害物検出システムの構成機器の配置を示すシステム構成図である。
【図６】子局機能をとレーダ機能を持つ親局Ａ５１の構成を示すブロック図である。
【図７】図６の親局装置Ａ５１のレーダ送信手順を示す図
【図８Ａ】子局機能をとレーダ機能を持つ第２の親局Ａ５１ａの構成を示すブロック図である。
【図８Ｂ】図８Ａの効果を示す周波数対電力の関係を示すグラフである。
【図９】踏切障害物検出システムの実施例１の構成を示す配置図である。
【図１０】踏切障害物検出システムの装置設置例1を概念的に示す斜視図である。
【図１１】踏切障害物検出システムの実施例２の構成を示す配置図である。
【図１２】踏切障害物検出システムの実施例３の構成を示す配置図である。
【図１３】駅線路内の障害物検出システムの実施例の構成を示す配置図である。
【図１４】本発明によるセキュリティシステムの実施例の構成を示す配置図である。
【図１５】光線を使用した従来の踏切障害物検出システムの構成を示す配置図である。
【図１６】マイクロ波帯無線機を使用した従来の踏切障害物検出システムの構成を示す配置図である。
【符号の説明】
【０１１６】
Ａ１１、Ａ２１、Ａ３１、Ａ３１ａ 親局
Ｂ１i、Ｂ２i、Ｂ３i 中継子局
Ｃ１i、Ｃ２i、Ｃ３i 受信子局
Ｄ１０、Ｄ２０、Ｄ３０ 障害物検出制御装置
１、１ａ、４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、１３、１３ａ、１３ｂ 制御部
２、１２ 無線受信部
３、１１ 受信アンテナ
６、１５ 送信アンテナ
５、１４ 無線送信部
１６ 変調部
１７ 増幅器（ＡＭＰ）
１８、２０ 切替回路
１９ 搬送波発振器
２１ メモリ
２４ ミキサ
３０ レーダ部
３２ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信開始機能を備えた親局、受信した電波を中継送信する少なくとも１つの第１の子局、少なくとも電波受信機能は有する少なくとも１つの第２の子局を備えた障害物検出システムであり、
前記親局は、
中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成する手段と、
搬送波を発生する手段と、
前記の中継に使用する第１の子局に向けて前記パケットを前記搬送波により送信する送信手段と、
前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続する手段とを備え、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
到来する電波を受信して受信データを得る手段と、
前記受信データに含まれる前記第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、前記中継を許可する許可手段と、
前記許可手段の制御下にあり、前記前記親局から受信した信号を中継送信する中継手段と、
前記中継送信に続いて、前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信する送信手段とを備え、さらに
前記第２の子局の１つと前記親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、当該子局と前記親局との経路には障害物がないと判断する判断手段を備えた
ことを特徴とする中継方式障害物検出システム。
【請求項２】
前記親局は、前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続する手段を備え、かつ
前記送信手段は、前記親局から受信した前記搬送波を用いて送信する
ことを特徴とする請求項１記載の中継方式障害物検出システム。
【請求項３】
前記第１の子局が、前記中継手段を含む前記送信手段を複数備え、かつ
前記許可手段が、前記パケットに含まれる前記第２の局識別情報に関係付けられた送信手段を許可する手段を含む
ことを特徴とする請求項１記載の中継方式障害物検出システム。
【請求項４】
前記第２の各子局は、前記パケットを受信すると、該パケットに含まれる前記第２の局識別情報が自分宛である場合、前記親局の局識別情報と自局の識別情報を含む付加情報とを含む応答パケットを前記パケットの送り主に向けて送り返す手段を備え、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信した後、前記親局への中継を許可する第２の許可手段と、
前記第２の許可手段の制御下にあり、前記第２の各子局から受信した信号を前記親局に向けて中継送信する第２の中継手段と、
前記受信データに前記親局の局識別情報が含まれる場合に限り、前記応答パケットに付加する情報を前記第２の中継手段を用いて送信する第２の送信手段とを備え、かつ
前記判断手段が、前記応答パケットに含まれる情報に基づいて判断する
ことを特徴とする請求項１記載の中継方式障害物検出システム。
【請求項５】
前記親局が、
障害物までの距離を測定できるレーダ手段と、
前記の少なくとも１つの第２の子局の各々に対する前記親局からの距離を予め測定し前記第２の子局の各々に関係付けて記録した記憶手段とを含み、かつ
前記判断手段が、前記記憶手段に記憶され、前記第２の子局の１つに関係付けられた距離と前記レーダ手段による測定値との比較に基づいて判断を行う
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の中継方式障害物検出システム。
【請求項１】
通信開始機能を備えた親局、受信した電波を中継送信する少なくとも１つの第１の子局、少なくとも電波受信機能は有する少なくとも１つの第２の子局を備えた障害物検出システムであり、
前記親局は、
中継に使用する第１の子局の１つを指定する第１の局識別情報と送信先である第２の子局を指定する第２の局識別情報とを含むパケットを生成する手段と、
搬送波を発生する手段と、
前記の中継に使用する第１の子局に向けて前記パケットを前記搬送波により送信する送信手段と、
前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続する手段とを備え、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
到来する電波を受信して受信データを得る手段と、
前記受信データに含まれる前記第１の局識別情報が自局宛である場合に限り、前記中継を許可する許可手段と、
前記許可手段の制御下にあり、前記前記親局から受信した信号を中継送信する中継手段と、
前記中継送信に続いて、前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信する送信手段とを備え、さらに
前記第２の子局の１つと前記親局との通信が正常に行われたと判断できる場合、当該子局と前記親局との経路には障害物がないと判断する判断手段を備えた
ことを特徴とする中継方式障害物検出システム。
【請求項２】
前記親局は、前記の中継に使用する第１の子局が少なくとも前記パケットを中継送信する期間は、前記搬送波の送信を継続する手段を備え、かつ
前記送信手段は、前記親局から受信した前記搬送波を用いて送信する
ことを特徴とする請求項１記載の中継方式障害物検出システム。
【請求項３】
前記第１の子局が、前記中継手段を含む前記送信手段を複数備え、かつ
前記許可手段が、前記パケットに含まれる前記第２の局識別情報に関係付けられた送信手段を許可する手段を含む
ことを特徴とする請求項１記載の中継方式障害物検出システム。
【請求項４】
前記第２の各子局は、前記パケットを受信すると、該パケットに含まれる前記第２の局識別情報が自分宛である場合、前記親局の局識別情報と自局の識別情報を含む付加情報とを含む応答パケットを前記パケットの送り主に向けて送り返す手段を備え、
前記の少なくとも１つの第１の子局の各々が、
前記パケットに付加する情報を前記中継手段を用いて送信した後、前記親局への中継を許可する第２の許可手段と、
前記第２の許可手段の制御下にあり、前記第２の各子局から受信した信号を前記親局に向けて中継送信する第２の中継手段と、
前記受信データに前記親局の局識別情報が含まれる場合に限り、前記応答パケットに付加する情報を前記第２の中継手段を用いて送信する第２の送信手段とを備え、かつ
前記判断手段が、前記応答パケットに含まれる情報に基づいて判断する
ことを特徴とする請求項１記載の中継方式障害物検出システム。
【請求項５】
前記親局が、
障害物までの距離を測定できるレーダ手段と、
前記の少なくとも１つの第２の子局の各々に対する前記親局からの距離を予め測定し前記第２の子局の各々に関係付けて記録した記憶手段とを含み、かつ
前記判断手段が、前記記憶手段に記憶され、前記第２の子局の１つに関係付けられた距離と前記レーダ手段による測定値との比較に基づいて判断を行う
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の中継方式障害物検出システム。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図１１】
【図４Ａ】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図１１】
【図４Ａ】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−１０３１１（Ｐ２００６−１０３１１Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１６０２３８（Ｐ２００４−１６０２３８）
【出願日】平成１６年５月２８日（２００４．５．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年５月２８日（２００４．５．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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