JP2779986B2 - 侵入車両の探知装置 - Google Patents
侵入車両の探知装置Info
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- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は侵入車両の探知装置に係
り、特に広範な無人監視域に不法に侵入する侵入車両を
探知し、この侵入車両の種別を自動的に識別することの
できる侵入車両の探知装置に関する。
り、特に広範な無人監視域に不法に侵入する侵入車両を
探知し、この侵入車両の種別を自動的に識別することの
できる侵入車両の探知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の装置としては、本出願人
の先願に係る特願平2−222027号の明細書及び図
面に開示されるものが知られている。ここに開示された
探知装置では、侵入車両を検知して、検知点における振
動レベルと振動波の特徴および振動の持続時間を測定し
て装軌・装輪の車種判別を行っている。
の先願に係る特願平2−222027号の明細書及び図
面に開示されるものが知られている。ここに開示された
探知装置では、侵入車両を検知して、検知点における振
動レベルと振動波の特徴および振動の持続時間を測定し
て装軌・装輪の車種判別を行っている。
【0003】図6は振動センサにより侵入車両を探知す
るまでの過程を説明するための図である。侵入車両1が
監視域内に侵入してきた場合、侵入車両1から発生する
エンジン振動、タイヤ振動またはキャタピラ振動(以下
振動波2という)は、大地3を振動の伝搬媒体として拡
散伝搬し、振動センサ4に捕捉される。
るまでの過程を説明するための図である。侵入車両1が
監視域内に侵入してきた場合、侵入車両1から発生する
エンジン振動、タイヤ振動またはキャタピラ振動(以下
振動波2という)は、大地3を振動の伝搬媒体として拡
散伝搬し、振動センサ4に捕捉される。
【0004】図7は前記先願に開示された探知装置の概
略構成を示したブロック図である。振動センサ4で検知
された振動波は電気信号に変換、増幅され、センサ出力
5として送端機6に送られる。該送端機6ではセンサ出
力5を分析回路6aで所要レベルにまで増幅し、分析処
理を行って振動レベル、振動波の特徴、振動の持続時間
等を測定、抽出した結果から車種を自動判別する。
略構成を示したブロック図である。振動センサ4で検知
された振動波は電気信号に変換、増幅され、センサ出力
5として送端機6に送られる。該送端機6ではセンサ出
力5を分析回路6aで所要レベルにまで増幅し、分析処
理を行って振動レベル、振動波の特徴、振動の持続時間
等を測定、抽出した結果から車種を自動判別する。
【0005】メモリ回路6bは、この分析結果を分析
し、この分析デ−タを送信回路6cを通して処理デ−タ
7として伝送系8を介して受端機9に送り出す。該受端
機9では処理デ−タを所要レベルにまで増幅し、あるい
は必要に応じて復調・増幅し、変換機10に送出する。
変換機10では受端機出力を記録、表示に必要な形式の
変換デ−タ11に変換し、記録器および表示器12に出
力する。記録器および表示器12では変換デ−タ11の
各内容を時々刻々記録および表示する。
し、この分析デ−タを送信回路6cを通して処理デ−タ
7として伝送系8を介して受端機9に送り出す。該受端
機9では処理デ−タを所要レベルにまで増幅し、あるい
は必要に応じて復調・増幅し、変換機10に送出する。
変換機10では受端機出力を記録、表示に必要な形式の
変換デ−タ11に変換し、記録器および表示器12に出
力する。記録器および表示器12では変換デ−タ11の
各内容を時々刻々記録および表示する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した先願発
明の方法においては、振動波の分析に際して侵入車両と
振動センサとの距離、振動波の伝搬媒体である土質、車
両速度等をあらかじめ推定しておく必要があり、このた
めはっきり装軌または装輪として車種を判別するには困
難な領域が存在した。したがってこの判別困難な領域に
対しては別の判別方法を開発する必要があった。
明の方法においては、振動波の分析に際して侵入車両と
振動センサとの距離、振動波の伝搬媒体である土質、車
両速度等をあらかじめ推定しておく必要があり、このた
めはっきり装軌または装輪として車種を判別するには困
難な領域が存在した。したがってこの判別困難な領域に
対しては別の判別方法を開発する必要があった。
【0007】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたもので、車両の振動源に応じて振動波のエネルギ
の存在する周波数帯域が明らかに異なり、特徴があるこ
とに着目して分析を行うことにより侵入車両と振動セン
サとの距離、振動波の伝搬媒体である土質、車両速度等
に影響されることなく装軌・装輪の判別の可能な優れた
侵入車両の探知装置を提供することを目的とする。
されたもので、車両の振動源に応じて振動波のエネルギ
の存在する周波数帯域が明らかに異なり、特徴があるこ
とに着目して分析を行うことにより侵入車両と振動セン
サとの距離、振動波の伝搬媒体である土質、車両速度等
に影響されることなく装軌・装輪の判別の可能な優れた
侵入車両の探知装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の侵入車両の探知
装置は、振動波の主エネルギの存在する周波数帯域を複
数個設定し、これらの周波数帯域における前記振動波の
主エネルギの相対レベル関係から侵入車両の車種判別を
行う分析回路を設けたものである。さらに相対レベル関
係の継続時間をも考慮することにより車種の自動判別確
率を高めるようにすることもできる。
装置は、振動波の主エネルギの存在する周波数帯域を複
数個設定し、これらの周波数帯域における前記振動波の
主エネルギの相対レベル関係から侵入車両の車種判別を
行う分析回路を設けたものである。さらに相対レベル関
係の継続時間をも考慮することにより車種の自動判別確
率を高めるようにすることもできる。
【0009】
【作用】車両の振動波は振動源となるキャタピラ等の振
動(以下キャタピラ振動という)またはタイヤ等の振動
(以下タイヤ振動という)によってその主エネルギの存
在する周波数帯域が明らかに異なり特徴がある。そこで
例えばキャタピラ振動の周波数帯域(以下周波数帯域A
という)、タイヤ振動の周波数帯域(以下周波数帯域B
という)および周波数帯域Aと周波数帯域Bとの間の周
波数帯域(以下周波数帯域Cという)というように複数
の区分に周波数帯域を分割し、侵入車両の振動波がこの
周波数帯域のどの領域でどの程度の振動レベルかを検知
する。そして複数の周波数帯域に属する振動波の相対レ
ベルの関係から侵入車両の装軌・装輪の自動判別を行
う。また相対レベル関係の継続時間をも考慮して、自動
判別を行うことにより精度を高めることができる。
動(以下キャタピラ振動という)またはタイヤ等の振動
(以下タイヤ振動という)によってその主エネルギの存
在する周波数帯域が明らかに異なり特徴がある。そこで
例えばキャタピラ振動の周波数帯域(以下周波数帯域A
という)、タイヤ振動の周波数帯域(以下周波数帯域B
という)および周波数帯域Aと周波数帯域Bとの間の周
波数帯域(以下周波数帯域Cという)というように複数
の区分に周波数帯域を分割し、侵入車両の振動波がこの
周波数帯域のどの領域でどの程度の振動レベルかを検知
する。そして複数の周波数帯域に属する振動波の相対レ
ベルの関係から侵入車両の装軌・装輪の自動判別を行
う。また相対レベル関係の継続時間をも考慮して、自動
判別を行うことにより精度を高めることができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の浸入車両探知装置の概略構成を示
すブロック図である。振動センサ4からのセンサ出力5
は送端機13の入力端子に入力され、該送端機13の出
力は伝送系8を介して受端機9の入力端子に接続され
る。該受端機9からの出力は、変換機10を介して記録
器および表示器12に入力される。
する。図1は本発明の浸入車両探知装置の概略構成を示
すブロック図である。振動センサ4からのセンサ出力5
は送端機13の入力端子に入力され、該送端機13の出
力は伝送系8を介して受端機9の入力端子に接続され
る。該受端機9からの出力は、変換機10を介して記録
器および表示器12に入力される。
【0011】本発明では送端機13内に分析回路13a
(1)または分析回路13a(2)を設けてセンサ出力
5の分析を行うことにより、車両の車種の自動判別を行
うようにしている。分析結果はメモリ回路13bに格納
されるとともに、送信回路13cを介して伝送系8に送
出される。
(1)または分析回路13a(2)を設けてセンサ出力
5の分析を行うことにより、車両の車種の自動判別を行
うようにしている。分析結果はメモリ回路13bに格納
されるとともに、送信回路13cを介して伝送系8に送
出される。
【0012】なお分析回路13a(1)では周波数帯域
A、BおよびC間の相対レベル関係を抽出して装軌・装
輪の車種判別を行う。また分析回路13a(2)では、
分析回路13a(1)の機能に加え、周波数帯域A、
B、およびC間の相対レベル関係の時間的経過をも検出
し、さらに確度の高い装軌・装輪の車種判別を行う。装
軌・装輪の車種判別結果はいったんメモリ回路13bに
記憶された後、送信回路13cに送られ、必要に応じて
変調あるいは所要レベルにまで増幅されて処理デ−タ1
4として伝送系8を介して受端機9に送られる。
A、BおよびC間の相対レベル関係を抽出して装軌・装
輪の車種判別を行う。また分析回路13a(2)では、
分析回路13a(1)の機能に加え、周波数帯域A、
B、およびC間の相対レベル関係の時間的経過をも検出
し、さらに確度の高い装軌・装輪の車種判別を行う。装
軌・装輪の車種判別結果はいったんメモリ回路13bに
記憶された後、送信回路13cに送られ、必要に応じて
変調あるいは所要レベルにまで増幅されて処理デ−タ1
4として伝送系8を介して受端機9に送られる。
【0013】受端機9では処理デ−タ14をそのままあ
るいは必要に応じては増幅または復調・増幅し、変換機
10に出力する。変換機10では受端機9の出力を記録
・表示に必要な形式の変換デ−タ15に変換し、記録器
および表示器12に出力する。記録器および表示器12
では変換デ−タ15の内容を時々刻々記録または表示す
る。
るいは必要に応じては増幅または復調・増幅し、変換機
10に出力する。変換機10では受端機9の出力を記録
・表示に必要な形式の変換デ−タ15に変換し、記録器
および表示器12に出力する。記録器および表示器12
では変換デ−タ15の内容を時々刻々記録または表示す
る。
【0014】次に本発明の特徴部である分析回路13a
(1)および分析回路13a(2)における分析手順に
ついて説明する。図2は、装軌車の、図3は装輪車の振
動波スペクトルの周波数特性をそれぞれ示したものであ
る。振動波は主として図2に示すようなキャタピラ振動
16およびエンジン振動17または図3に示すようにエ
ンジン振動17およびタイヤ振動18とからなり、これ
らはそれぞれ独自の周波数スペクトルを有している。
(1)および分析回路13a(2)における分析手順に
ついて説明する。図2は、装軌車の、図3は装輪車の振
動波スペクトルの周波数特性をそれぞれ示したものであ
る。振動波は主として図2に示すようなキャタピラ振動
16およびエンジン振動17または図3に示すようにエ
ンジン振動17およびタイヤ振動18とからなり、これ
らはそれぞれ独自の周波数スペクトルを有している。
【0015】図2は、装軌車のキャタピラ振動16およ
びエンジン振動17のそれぞれに対し、周波数スペクト
ルの尖頭値の包絡線で表現した周波数特性の概念図を示
している。図から明らかなようにエンジン振動17の主
エネルギはF1〜F4の周波数帯域に、キャタピラ振動
16の主エネルギはF2〜F3の周波数帯域(周波数帯
域A)になり、この周波数帯域Aではキャタピラ振動1
6のレベルはエンジン振動17のレベルに比べて十分に
高いことが実測デ−タから確認されている。
びエンジン振動17のそれぞれに対し、周波数スペクト
ルの尖頭値の包絡線で表現した周波数特性の概念図を示
している。図から明らかなようにエンジン振動17の主
エネルギはF1〜F4の周波数帯域に、キャタピラ振動
16の主エネルギはF2〜F3の周波数帯域(周波数帯
域A)になり、この周波数帯域Aではキャタピラ振動1
6のレベルはエンジン振動17のレベルに比べて十分に
高いことが実測デ−タから確認されている。
【0016】図3は装輪車のエンジン振動17およびタ
イヤ振動18のそれぞれに対し、周波数スペクトルの尖
頭値の包絡線で表現した周波数特性の概念図を示したも
のである。図3から、エンジン振動17の主エネルギは
F1〜F4の周波数帯域にあり、タイヤ振動18の主エ
ネルギは、普通、F1以下の周波数帯域(周波数帯域
B)にあり、この周波数帯域Bではタイヤ振動18のレ
ベルはエンジン振動17のレベルに比べて高いが、タイ
ヤ振動18の最高レベルはエンジン振動17の最高レベ
ル比べてかなり低いことが実測デ−タから確認されてい
る。なお周波数F1〜F4の値は種々の車両についての
実測値から適宜定めることができる。
イヤ振動18のそれぞれに対し、周波数スペクトルの尖
頭値の包絡線で表現した周波数特性の概念図を示したも
のである。図3から、エンジン振動17の主エネルギは
F1〜F4の周波数帯域にあり、タイヤ振動18の主エ
ネルギは、普通、F1以下の周波数帯域(周波数帯域
B)にあり、この周波数帯域Bではタイヤ振動18のレ
ベルはエンジン振動17のレベルに比べて高いが、タイ
ヤ振動18の最高レベルはエンジン振動17の最高レベ
ル比べてかなり低いことが実測デ−タから確認されてい
る。なお周波数F1〜F4の値は種々の車両についての
実測値から適宜定めることができる。
【0017】図4は周波数帯域A、BおよびC間の相対
レベル関係の概念図を示したものである。図4に示すよ
うに周波数帯域Aと周波数帯域Bのレベル差をΔLA
B、周波数帯域Aと周波数帯域Cのレベル差をΔLA
C、周波数帯域Cと周波数帯域Bのレベル差をΔLCB
とする。
レベル関係の概念図を示したものである。図4に示すよ
うに周波数帯域Aと周波数帯域Bのレベル差をΔLA
B、周波数帯域Aと周波数帯域Cのレベル差をΔLA
C、周波数帯域Cと周波数帯域Bのレベル差をΔLCB
とする。
【0018】本発明ではこれらのレベル差ΔLAB、Δ
LACおよびΔLCBのそれぞれの相対レベルとその継
続時間とから車種を判別するようにしたものである。す
なわち図4において、 (1)ΔLAB≧αの場合は、装軌車とする。 (2)ΔLAB≦βの場合は、装輪車とする。 (3)ΔLABがβを超えα未満の場合は、 (a)ΔLAC>ΔLCBでさらにΔLAC≧γの場合
は装軌車とする。 (b)ΔLAC>ΔLCBでさらにΔLAC<γの場合
は装輪車とする。 (c)ΔLAC<ΔLCBでさらにΔLAC<δの場合
は装輪車とする。 (d)ΔLAC<ΔLCBでさらにΔLCB≧δの場合
は装軌車とする。 (e)ΔLAC<ΔLCBでさらにΔLCB≦εの場合
は装輪車とする。 なおここでレベル差の大きさを表わすα、β、γ、δ及
びεの値は適宜実測デ−タに基づいて設定する。
LACおよびΔLCBのそれぞれの相対レベルとその継
続時間とから車種を判別するようにしたものである。す
なわち図4において、 (1)ΔLAB≧αの場合は、装軌車とする。 (2)ΔLAB≦βの場合は、装輪車とする。 (3)ΔLABがβを超えα未満の場合は、 (a)ΔLAC>ΔLCBでさらにΔLAC≧γの場合
は装軌車とする。 (b)ΔLAC>ΔLCBでさらにΔLAC<γの場合
は装輪車とする。 (c)ΔLAC<ΔLCBでさらにΔLAC<δの場合
は装輪車とする。 (d)ΔLAC<ΔLCBでさらにΔLCB≧δの場合
は装軌車とする。 (e)ΔLAC<ΔLCBでさらにΔLCB≦εの場合
は装輪車とする。 なおここでレベル差の大きさを表わすα、β、γ、δ及
びεの値は適宜実測デ−タに基づいて設定する。
【0019】図5は上述したΔLAB、ΔLAC及びΔ
LCBの相対レベル関係と車種の関係を図表化して示し
たものである。図8は車両による振動レベルとレベルの
継続時間との関係特性を示すものであり、状況によって
値は異なるが、特性傾向は測定実験から、分かってい
る。これは主として、装軌車による振動レベルは装輪車
による振動レベルに比べて大きいが、走行速度が遅いこ
とにより、振動レベルの継続時間が長く、これに反し、
装輪車は装軌車に比べて振動レベルが低いにも関わらず
走行速度が速いため、短時間で振動源が遠のき、継続時
間が短くなるからである。 振動レベル差による車種の判
別とは別角度のレベル対継続時間特性からも、装軌車と
装輪車との判別ができるので、相対レベル差のみによる
判別よりも、判別確率を高めることができる。なお、上
述した実施例においては、周波数スペクトルの特性を抽
出するために周波数帯域を3つに分割したが、本発明は
この分割方法に限定されるものではなく、さらに車種の
特徴を示す複数の周波数帯域に分割することも可能であ
る。
LCBの相対レベル関係と車種の関係を図表化して示し
たものである。図8は車両による振動レベルとレベルの
継続時間との関係特性を示すものであり、状況によって
値は異なるが、特性傾向は測定実験から、分かってい
る。これは主として、装軌車による振動レベルは装輪車
による振動レベルに比べて大きいが、走行速度が遅いこ
とにより、振動レベルの継続時間が長く、これに反し、
装輪車は装軌車に比べて振動レベルが低いにも関わらず
走行速度が速いため、短時間で振動源が遠のき、継続時
間が短くなるからである。 振動レベル差による車種の判
別とは別角度のレベル対継続時間特性からも、装軌車と
装輪車との判別ができるので、相対レベル差のみによる
判別よりも、判別確率を高めることができる。なお、上
述した実施例においては、周波数スペクトルの特性を抽
出するために周波数帯域を3つに分割したが、本発明は
この分割方法に限定されるものではなく、さらに車種の
特徴を示す複数の周波数帯域に分割することも可能であ
る。
【0020】
【発明の効果】以上実施例に基づいて詳細に説明したよ
うに、本発明では周波数帯域間の相対レベル関係を分析
抽出して装軌・装輪の車種判別を行う分析回路を設けた
ため、侵入車両と振動センサとの距離、振動波の伝搬媒
体である大地の土質及び侵入車両の速度等に影響される
ことなく装輪・装軌の判別が可能となり、侵入車両の車
種判別の確率を大きく向上させることが可能となる。さ
らに相対レベル関係の時間的経過をも検出することによ
り侵入車両の車種判別の確率をさらに大きく向上させる
ことができる。
うに、本発明では周波数帯域間の相対レベル関係を分析
抽出して装軌・装輪の車種判別を行う分析回路を設けた
ため、侵入車両と振動センサとの距離、振動波の伝搬媒
体である大地の土質及び侵入車両の速度等に影響される
ことなく装輪・装軌の判別が可能となり、侵入車両の車
種判別の確率を大きく向上させることが可能となる。さ
らに相対レベル関係の時間的経過をも検出することによ
り侵入車両の車種判別の確率をさらに大きく向上させる
ことができる。
【図1】本発明の一実施例にかかる探知装置の概略構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図2】装軌車の振動波スペクトルの周波数特性を示す
図である。
図である。
【図3】装輪車の振動波スペクトルの周波数特性を示す
図である。
図である。
【図4】周波数帯域A、BおよびC間の相対レベル関係
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図5】各周波数帯域間の相対レベル関係を示す図であ
る。
る。
【図6】振動センサによる振動情報の探知を説明する図
である。
である。
【図7】従来の探知装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図8】車両による振動レベルと継続時間との関係を示
す図である。
す図である。
1 侵入車両 2 エンジン振動、タイヤ振動又はキャタピラ
ー振動(振動波2) 3 大地 4 振動センサ 5 センサ出力 6 送端機 6a 分析回路 6b メモリ回路 6c 送信回路 7 処理データ 8 伝送系 9 受端機 10 変換器 11 変換データ 12 記録器及び表示器 13 送端機 13a(1) 分析回路 13a(2) 分析回路13b メモリ回路 13c 送信回路 14 処理データ 15 変換データ16 キャタピラ振動数 17 エンジン振動数 18 タイヤ振動数 19 装軌車領域 20 装輪車領域 21 判別不能領域
ー振動(振動波2) 3 大地 4 振動センサ 5 センサ出力 6 送端機 6a 分析回路 6b メモリ回路 6c 送信回路 7 処理データ 8 伝送系 9 受端機 10 変換器 11 変換データ 12 記録器及び表示器 13 送端機 13a(1) 分析回路 13a(2) 分析回路13b メモリ回路 13c 送信回路 14 処理データ 15 変換データ16 キャタピラ振動数 17 エンジン振動数 18 タイヤ振動数 19 装軌車領域 20 装輪車領域 21 判別不能領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−279493(JP,A) 特開 平4−160385(JP,A) 特開 平4−104018(JP,A) 実開 平1−142889(JP,U)
Claims (2)
- 【請求項1】監視域に侵入する車両からの振動波を分析
して、侵入車両の車種判別を行う侵入車両の探知装置に
おいて、 前記振動波の主エネルギの存在する周波数帯域を複数個
設定し、これらの周波数帯域における前記振動波の主エ
ネルギの相対レベル関係から前記侵入車両の車種判別を
行う分析回路を設けたことを特徴とする侵入車両の探知
装置。 - 【請求項2】監視域に侵入する車両からの振動波を分析
して、侵入車両の車種判別を行う侵入車両の探知装置に
おいて、 前記振動波の主エネルギの存在する周波数帯域を複数個
設定し、これらの周波数帯域における前記振動波の主エ
ネルギの相対レベル関係とその継続時間とから前記侵入
車両の車種判別を行う分析回路を設けたことを特徴とす
る侵入車両の探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26724391A JP2779986B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 侵入車両の探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26724391A JP2779986B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 侵入車両の探知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579898A JPH0579898A (ja) | 1993-03-30 |
| JP2779986B2 true JP2779986B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=17442130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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