JP2702876B2 - 音響源検出装置 - Google Patents
音響源検出装置Info
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- G01S3/802—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/805—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of real or effective orientation of directivity characteristics of a transducer or transducer system to give a desired condition of signal derived from that transducer or transducer system, e.g. to give a maximum or minimum signal
- G01S3/8055—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of real or effective orientation of directivity characteristics of a transducer or transducer system to give a desired condition of signal derived from that transducer or transducer system, e.g. to give a maximum or minimum signal adjusting orientation of a single directivity characteristic to produce maximum or minimum signal
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- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
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- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は音響源を検出する音響
源検出装置に関し、特に、空港等において航空機等の位
置を検出するのに適した音響源検出装置に関する。
源検出装置に関し、特に、空港等において航空機等の位
置を検出するのに適した音響源検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、空港等においては、航空機を誘
導するための各種誘導路が形成されており、これら誘導
路上で航空機等がどの位置に存在するかを検出すること
は重要である。
導するための各種誘導路が形成されており、これら誘導
路上で航空機等がどの位置に存在するかを検出すること
は重要である。
【０００３】すなわち、誘導路上における航空機等の位
置を正確に検出することにより、誘導路上における航空
機等の円滑な誘導が可能になり、また、誘導路上におけ
る航空機等の間の衝突を未然に防ぐことが可能になる。
置を正確に検出することにより、誘導路上における航空
機等の円滑な誘導が可能になり、また、誘導路上におけ
る航空機等の間の衝突を未然に防ぐことが可能になる。
【０００４】ところで、従来、空港等において航空機等
の位置を検出する方法としては、 １）複数の監視員が直接またはカメラを介して目視によ
り航空機等を監視して航空機等の位置を検出する ２）航空機等の誘導路上の複数の箇所に航空機等の通過
を検出する検出センサを設け、この検出センサの検出出
力に基づき航空機等の位置を検出する方法等が知られて
いる。
の位置を検出する方法としては、 １）複数の監視員が直接またはカメラを介して目視によ
り航空機等を監視して航空機等の位置を検出する ２）航空機等の誘導路上の複数の箇所に航空機等の通過
を検出する検出センサを設け、この検出センサの検出出
力に基づき航空機等の位置を検出する方法等が知られて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
空港等はかなり広く、各種誘導路の長さもかなり長いこ
とから、これを直接またはカメラを介して目視により監
視するためには多数の監視員が必要になり、また、人為
的に監視しているため、不測の事故が発生する虞もあっ
た。
空港等はかなり広く、各種誘導路の長さもかなり長いこ
とから、これを直接またはカメラを介して目視により監
視するためには多数の監視員が必要になり、また、人為
的に監視しているため、不測の事故が発生する虞もあっ
た。
【０００６】また、誘導路上に複数の検出センサを配設
する方法は、この検出センサの数および配設箇所が十分
でないと、航空機等の位置を正確に検出するのは困難に
なり、これを解決するためには、検出センサの数および
配設箇所を増やさなければならないが、この種の検出セ
ンサを配設可能な箇所には制限があり、また検出センサ
の数および配設箇所を増やすためには多大なコスト増加
に繋がるという問題もあった。
する方法は、この検出センサの数および配設箇所が十分
でないと、航空機等の位置を正確に検出するのは困難に
なり、これを解決するためには、検出センサの数および
配設箇所を増やさなければならないが、この種の検出セ
ンサを配設可能な箇所には制限があり、また検出センサ
の数および配設箇所を増やすためには多大なコスト増加
に繋がるという問題もあった。
【０００７】そこで、この発明は、空港等における航空
機等の位置を正確かつ安価に検出することができる音響
源検出装置を提供することを目的とする。
機等の位置を正確かつ安価に検出することができる音響
源検出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】上記目的を達成するた
め、この発明の音響源検出装置は、それぞれ異なる箇所
に配設され、 所定間隔で列状に配列され、音響源から発
生された音響信号を検出する複数の音響センサ、 上記複
数の音響センサの出力に接続され、それぞれ所定の単位
時間ずつ異なる遅延時間を有し、該単位時間を走査可能
な複数の可変遅延回路、 上記複数の可変遅延回路の出力
を加算する加算回路、 上記加算回路から上記複数の遅延
回路の走査に対応して出力される複数のスペクトル成分
の内の特定のスペクトル成分を基準にして、他のスペク
トル成分に該特定のスペクトル成分を適応的に加算する
ことにより該特定のスペクトル成分による他のスペクト
ル成分に対する影響を除去する適応フィルタ、 上記適応
フィルタの出力に基づき上記音響源の方位を検出する方
位検出手段、 をそれぞれ具備する複数の音響源方位検出
手段と、 上記複数の音響源方位検出手段により検出され
た方位を集計し、該集計した方位に基づき上記音響源の
位置を検出するホスト手段と、 を有し、 上記複数の音響
源方位検出手段は、 上記音響源の方位とともに、所定の
箇所に配設された基準音響源の方位を検出し、 上記ホス
ト手段は、 上記複数の音響源方位検出手段により検出さ
れた方位を集計し、該集計した上記音響源の方位を上記
基準音響源の方位の検出値に基づき補正し、該補正した
方位から上記音響源の位置を検出することを特徴とす
る。
め、この発明の音響源検出装置は、それぞれ異なる箇所
に配設され、 所定間隔で列状に配列され、音響源から発
生された音響信号を検出する複数の音響センサ、 上記複
数の音響センサの出力に接続され、それぞれ所定の単位
時間ずつ異なる遅延時間を有し、該単位時間を走査可能
な複数の可変遅延回路、 上記複数の可変遅延回路の出力
を加算する加算回路、 上記加算回路から上記複数の遅延
回路の走査に対応して出力される複数のスペクトル成分
の内の特定のスペクトル成分を基準にして、他のスペク
トル成分に該特定のスペクトル成分を適応的に加算する
ことにより該特定のスペクトル成分による他のスペクト
ル成分に対する影響を除去する適応フィルタ、 上記適応
フィルタの出力に基づき上記音響源の方位を検出する方
位検出手段、 をそれぞれ具備する複数の音響源方位検出
手段と、 上記複数の音響源方位検出手段により検出され
た方位を集計し、該集計した方位に基づき上記音響源の
位置を検出するホスト手段と、 を有し、 上記複数の音響
源方位検出手段は、 上記音響源の方位とともに、所定の
箇所に配設された基準音響源の方位を検出し、 上記ホス
ト手段は、 上記複数の音響源方位検出手段により検出さ
れた方位を集計し、該集計した上記音響源の方位を上記
基準音響源の方位の検出値に基づき補正し、該補正した
方位から上記音響源の位置を検出することを特徴とす
る。
【０００９】ここで、上記複数の音響源方位検出手段
は、 複数の音響源の方位を検出し、 上記ホスト手段は、
上記複数の音響源方位検出手段により検出された方位を
集計し、該集計した方位に基づき複数の音響源の位置を
検出するよう構成することができる。
は、 複数の音響源の方位を検出し、 上記ホスト手段は、
上記複数の音響源方位検出手段により検出された方位を
集計し、該集計した方位に基づき複数の音響源の位置を
検出するよう構成することができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【作用】この発明では、所定間隔で列状に配列され、音
響源から発生された音響信号を検出する複数の音響セン
サ、上記複数の音響センサの出力に接続され、それぞれ
所定の単位時間ずつ異なる遅延時間を有し、該単位時間
を走査可能な複数の可変遅延回路、上記複数の可変遅延
回路の出力を加算する加算回路、上記加算回路から上記
複数の遅延回路の走査に対応して出力される複数のスペ
クトル成分の内の特定のスペクトル成分を基準にして、
他のスペクトル成分に該特定のスペクトル成分を適応的
に加算することにより該特定のスペクトル成分による他
のスペクトル成分に対する影響を除去する適応フィル
タ、上記適応フィルタの出力に基づき上記音響源の方位
を検出する方位検出手段、をそれぞれ具備する複数の音
響源方位検出手段をそれぞれ異なる箇所に配設し、ホス
ト手段により、上記複数の音響源方位検出手段により検
出された方位を集計し、該集計した方位に基づき上記音
響源の位置を検出する。 そして、上記複数の音響源方位
検出手段は、上記音響源の方位とともに、所定の箇所に
配設された基準音響源の方位を検出し、上記ホスト手段
は、上記複数の音響源方位検出手段により検出された方
位を集計し、該集計した上記音響源の方位を上記基準音
響源の方位の検出値に基づき補正し、該補正した方位か
ら上記音響源の位置を検出する。
響源から発生された音響信号を検出する複数の音響セン
サ、上記複数の音響センサの出力に接続され、それぞれ
所定の単位時間ずつ異なる遅延時間を有し、該単位時間
を走査可能な複数の可変遅延回路、上記複数の可変遅延
回路の出力を加算する加算回路、上記加算回路から上記
複数の遅延回路の走査に対応して出力される複数のスペ
クトル成分の内の特定のスペクトル成分を基準にして、
他のスペクトル成分に該特定のスペクトル成分を適応的
に加算することにより該特定のスペクトル成分による他
のスペクトル成分に対する影響を除去する適応フィル
タ、上記適応フィルタの出力に基づき上記音響源の方位
を検出する方位検出手段、をそれぞれ具備する複数の音
響源方位検出手段をそれぞれ異なる箇所に配設し、ホス
ト手段により、上記複数の音響源方位検出手段により検
出された方位を集計し、該集計した方位に基づき上記音
響源の位置を検出する。 そして、上記複数の音響源方位
検出手段は、上記音響源の方位とともに、所定の箇所に
配設された基準音響源の方位を検出し、上記ホスト手段
は、上記複数の音響源方位検出手段により検出された方
位を集計し、該集計した上記音響源の方位を上記基準音
響源の方位の検出値に基づき補正し、該補正した方位か
ら上記音響源の位置を検出する。
【００１３】また、上記複数の音響源方位検出手段は、
複数の音響源の方位を検出し、上記ホスト手段は、上記
複数の音響源方位検出手段により検出された方位を集計
し、該集計した方位に基づき複数の音響源の位置を検出
する。
複数の音響源の方位を検出し、上記ホスト手段は、上記
複数の音響源方位検出手段により検出された方位を集計
し、該集計した方位に基づき複数の音響源の位置を検出
する。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【実施例】以下、この発明に係わる音響源検出装置の実
施例を図面に基づいて詳細に説明する。
施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】まず、図１乃至図３を参照してこの発明に
係わる音響源検出装置における音響源の方位を検出する
原理について説明する。
係わる音響源検出装置における音響源の方位を検出する
原理について説明する。
【００２９】図１は、この発明に係わる音響源検出装置
における音響源の方位を検出する音響源方位検出部の構
成を示したものである。図１において、この音響源方位
検出部１０は、複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、
Ｓ-1〜Ｓ-3…、これら複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ
3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…の出力に接続された複数の遅延回路
Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜Ｄ-3…、これら複数の遅延
回路Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3…、Ｄ-1〜Ｄ-3…の出力を加算す
る加算回路ＡＤを具備して構成される。
における音響源の方位を検出する音響源方位検出部の構
成を示したものである。図１において、この音響源方位
検出部１０は、複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、
Ｓ-1〜Ｓ-3…、これら複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ
3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…の出力に接続された複数の遅延回路
Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜Ｄ-3…、これら複数の遅延
回路Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3…、Ｄ-1〜Ｄ-3…の出力を加算す
る加算回路ＡＤを具備して構成される。
【００３０】ここで、複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ
3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…は、図示しない音響源から発生され
た音響信号を受信して、この受信した音響信号に対応す
る電気信号を出力するものである。
3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…は、図示しない音響源から発生され
た音響信号を受信して、この受信した音響信号に対応す
る電気信号を出力するものである。
【００３１】また、複数の遅延回路Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3
…、Ｄ-1〜Ｄ-3…は、それぞれ異なる遅延時間「０」、
「τ」、「２τ」、「３τ」…、「−τ」、「−２
τ」、「−３τ」…が設定されており、音響センサＳ0
、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…から出力される検出音
響信号に対応する電気信号をそれぞれ遅延時間「０」、
「τ」、「２τ」、「３τ」、…、「−τ」、「−２
τ」、「−３τ」…遅延して出力するものである。
…、Ｄ-1〜Ｄ-3…は、それぞれ異なる遅延時間「０」、
「τ」、「２τ」、「３τ」…、「−τ」、「−２
τ」、「−３τ」…が設定されており、音響センサＳ0
、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…から出力される検出音
響信号に対応する電気信号をそれぞれ遅延時間「０」、
「τ」、「２τ」、「３τ」、…、「−τ」、「−２
τ」、「−３τ」…遅延して出力するものである。
【００３２】また、加算回路ＡＤは、複数の遅延回路Ｄ
0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜Ｄ-3…の出力を加算して、そ
の加算信号を出力するものである。
0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜Ｄ-3…の出力を加算して、そ
の加算信号を出力するものである。
【００３３】ところで、図示しない音響源が、この音響
源方位検出部１０から十分離れているとすると、音響セ
ンサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…は、この音響源
から発生される音響信号をそれぞれ同じ角度で受信する
ことになる。
源方位検出部１０から十分離れているとすると、音響セ
ンサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…は、この音響源
から発生される音響信号をそれぞれ同じ角度で受信する
ことになる。
【００３４】例えば、図示しない音響源が、この音響源
方位検出部１０を構成する複数の音響センサＳ0 、Ｓ1
〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…の配列ラインＬに対して直角な
方向に対して角度θの位置に存在するとすると、図２に
示すように、複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ
-1〜Ｓ-3…は、この音響源からの音響信号をそれぞれ角
度θで受信することになる。
方位検出部１０を構成する複数の音響センサＳ0 、Ｓ1
〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…の配列ラインＬに対して直角な
方向に対して角度θの位置に存在するとすると、図２に
示すように、複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ
-1〜Ｓ-3…は、この音響源からの音響信号をそれぞれ角
度θで受信することになる。
【００３５】ここで、複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ
3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…のそれぞれの配設間隔をｄとする
と、音響センサＳ1 〜Ｓ3 …は音響センサＳ0 に対して
それぞれ距離ｄsin θ、２ｄsin θ、３ｄsin θ…だけ
前の位相の音響信号を受信することになり、音響センサ
Ｓ-1〜Ｓ-3…は音響センサＳ0 に対してそれぞれ距離ｄ
sin θ、２ｄsin θ、３ｄsin θ…だけ後の位相の音響
信号を受信することになる。
3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…のそれぞれの配設間隔をｄとする
と、音響センサＳ1 〜Ｓ3 …は音響センサＳ0 に対して
それぞれ距離ｄsin θ、２ｄsin θ、３ｄsin θ…だけ
前の位相の音響信号を受信することになり、音響センサ
Ｓ-1〜Ｓ-3…は音響センサＳ0 に対してそれぞれ距離ｄ
sin θ、２ｄsin θ、３ｄsin θ…だけ後の位相の音響
信号を受信することになる。
【００３６】そこで、音響源からの音響信号の速度をＶ
とすると、音響センサＳ1 〜Ｓ3 …は音響センサＳ0 で
受信する基準音響信号に対してそれぞれ時間ｄsin θ／
Ｖ、２ｄsin θ／Ｖ、３ｄsin θ／Ｖ…だけ前の位相の
音響信号を受信し、音響センサＳ-1〜Ｓ-3…は音響セン
サＳ0 で受信する基準音響信号に対してそれぞれ時間ｄ
sin θ／Ｖ、２ｄsin θ／Ｖ、３ｄsin θ／Ｖ…だけ後
の位相の音響信号を受信することになる。
とすると、音響センサＳ1 〜Ｓ3 …は音響センサＳ0 で
受信する基準音響信号に対してそれぞれ時間ｄsin θ／
Ｖ、２ｄsin θ／Ｖ、３ｄsin θ／Ｖ…だけ前の位相の
音響信号を受信し、音響センサＳ-1〜Ｓ-3…は音響セン
サＳ0 で受信する基準音響信号に対してそれぞれ時間ｄ
sin θ／Ｖ、２ｄsin θ／Ｖ、３ｄsin θ／Ｖ…だけ後
の位相の音響信号を受信することになる。
【００３７】すなわち、図３に示すように、音響センサ
Ｓ3 〜Ｓ1 で受信する音響信号ｓ3〜ｓ1 （図３（ａ）
〜（ｃ）参照）は、音響センサＳ0 で受信する基準音響
信号ｓ0 （図３（ｄ）参照）に対して３τ（＝３ｄsin
θ／Ｖ）、２τ（＝２ｄsinθ／Ｖ）、τ（＝ｄsin θ
／Ｖ）だけ進んでおり、音響センサＳ-1〜Ｓ-3で受信す
る音響信号ｓ-1〜ｓ-3（図３（ｅ）〜（ｇ））は、音響
センサＳ0 で受信する基準音響信号ｓ0 （図３（ｄ）参
照）に対してτ（＝ｄsin θ／Ｖ）、２τ（＝２ｄsin
θ／Ｖ）、３τ（＝３ｄsin θ／Ｖ）だけ遅れている。
Ｓ3 〜Ｓ1 で受信する音響信号ｓ3〜ｓ1 （図３（ａ）
〜（ｃ）参照）は、音響センサＳ0 で受信する基準音響
信号ｓ0 （図３（ｄ）参照）に対して３τ（＝３ｄsin
θ／Ｖ）、２τ（＝２ｄsinθ／Ｖ）、τ（＝ｄsin θ
／Ｖ）だけ進んでおり、音響センサＳ-1〜Ｓ-3で受信す
る音響信号ｓ-1〜ｓ-3（図３（ｅ）〜（ｇ））は、音響
センサＳ0 で受信する基準音響信号ｓ0 （図３（ｄ）参
照）に対してτ（＝ｄsin θ／Ｖ）、２τ（＝２ｄsin
θ／Ｖ）、３τ（＝３ｄsin θ／Ｖ）だけ遅れている。
【００３８】そこで、図１に示した複数の遅延回路Ｄ0
、Ｄ1 〜Ｄ3 、Ｄ-1〜Ｄ-3の値τを τ＝ｄsin θ／Ｖ …（１） を満足するように、すなわち、遅延回路Ｄ3 〜Ｄ1 のそ
れぞれの遅延時間を、基準となる遅延回路Ｄ0 に対して
それぞれ３τ（＝３ｄsin θ／Ｖ）、２τ（＝２ｄsin
θ／Ｖ）、τ（＝ｄsin θ／Ｖ）に設定し、遅延回路Ｄ
-1〜Ｄ-3のそれぞれの遅延時間を、基準となる遅延回路
Ｄ0 に対してそれぞれ−τ（＝−ｄsinθ／Ｖ）、−２
τ（＝−２ｄsin θ／Ｖ）、−３τ（＝−３ｄsin θ／
Ｖ）に設定すると、加算回路ＡＤでは、図３に示すよう
にそれぞれ音高信号を同位相で加算することになり、加
算回路ＡＤからは角度θ方向の音響源からの音響信号に
対して互いに強め合った信号が出力されることになる。
、Ｄ1 〜Ｄ3 、Ｄ-1〜Ｄ-3の値τを τ＝ｄsin θ／Ｖ …（１） を満足するように、すなわち、遅延回路Ｄ3 〜Ｄ1 のそ
れぞれの遅延時間を、基準となる遅延回路Ｄ0 に対して
それぞれ３τ（＝３ｄsin θ／Ｖ）、２τ（＝２ｄsin
θ／Ｖ）、τ（＝ｄsin θ／Ｖ）に設定し、遅延回路Ｄ
-1〜Ｄ-3のそれぞれの遅延時間を、基準となる遅延回路
Ｄ0 に対してそれぞれ−τ（＝−ｄsinθ／Ｖ）、−２
τ（＝−２ｄsin θ／Ｖ）、−３τ（＝−３ｄsin θ／
Ｖ）に設定すると、加算回路ＡＤでは、図３に示すよう
にそれぞれ音高信号を同位相で加算することになり、加
算回路ＡＤからは角度θ方向の音響源からの音響信号に
対して互いに強め合った信号が出力されることになる。
【００３９】この場合、角度θに一致しない他の方向か
らの音響信号は、上記条件を満足していないので、強め
合うことはない。
らの音響信号は、上記条件を満足していないので、強め
合うことはない。
【００４０】そこで、加算回路ＡＤの出力レベルが最大
となるτを求めれば、 θ＝sin -1（τＶ／ｄ） …（２） の演算からこの音響源方位検出部１０に対する音源の方
位θを知ることができる。
となるτを求めれば、 θ＝sin -1（τＶ／ｄ） …（２） の演算からこの音響源方位検出部１０に対する音源の方
位θを知ることができる。
【００４１】図４は、上述した原理に基づき構成された
この発明の音響源検出装置に係わる音響源方位検出装置
の一実施例を示したものである。
この発明の音響源検出装置に係わる音響源方位検出装置
の一実施例を示したものである。
【００４２】図４において、この音響源方位検出装置
は、音響源方位検出部１０、適応フィルタ２０、方位判
定部３０から構成される。
は、音響源方位検出部１０、適応フィルタ２０、方位判
定部３０から構成される。
【００４３】ここで、音響源方位検出部１０は図１に示
したものと基本的には同一の構成をとるものである。す
なわち、音響源方位検出部１０は、複数の音響センサＳ
0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…、これら複数の音響セ
ンサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…の出力に接続さ
れた複数の遅延回路Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜Ｄ-3
…、これら複数の遅延回路Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜
Ｄ-3…の出力を加算する加算回路ＡＤから構成される。
ただし、図４に示す音響源方位検出部１０においては、
複数の遅延回路Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜Ｄ-3…の
「τ」の値を同期して走査できるように構成されてお
り、これにより加算回路ＡＤからは「τ」の値の走査に
対応した複数のスペクトル成分を出力するように構成さ
れている。なお、スペクトルとは、「τ」の値の走査に
対応して得られた加算回路ＡＤの出力のうち、所定値以
上のものをいうものとする。
したものと基本的には同一の構成をとるものである。す
なわち、音響源方位検出部１０は、複数の音響センサＳ
0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…、これら複数の音響セ
ンサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…の出力に接続さ
れた複数の遅延回路Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜Ｄ-3
…、これら複数の遅延回路Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜
Ｄ-3…の出力を加算する加算回路ＡＤから構成される。
ただし、図４に示す音響源方位検出部１０においては、
複数の遅延回路Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜Ｄ-3…の
「τ」の値を同期して走査できるように構成されてお
り、これにより加算回路ＡＤからは「τ」の値の走査に
対応した複数のスペクトル成分を出力するように構成さ
れている。なお、スペクトルとは、「τ」の値の走査に
対応して得られた加算回路ＡＤの出力のうち、所定値以
上のものをいうものとする。
【００４４】ここで、複数のスペクトル成分の内の最大
となるスペクトル成分に対応する「τ」の値が音響源の
方位に対応している。
となるスペクトル成分に対応する「τ」の値が音響源の
方位に対応している。
【００４５】適応フィルタ２０は、音響源方位検出部１
０の加算回路ＡＤから出力される複数のスペクトル成分
の干渉を適応的に除去するものである。
０の加算回路ＡＤから出力される複数のスペクトル成分
の干渉を適応的に除去するものである。
【００４６】すなわち、図１乃至図３においては、音響
源が、この音響源方位検出部１０から十分離れていると
仮定して、音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3
…は、この音響源から発生される音響信号をそれぞれ同
じ角度で受信するとして方位検出の原理説明を行った
が、実際は、同一の音響源から発生される音響信号を音
響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…において正
確に同じ角度で受信するものではない。すなわち、音響
センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…で受信する同
一の音響源から発生される音響信号の角度は、音響源と
この音響源方位検出部１０との間の距離に対応して若干
の広がりを有する。この広がりのために、加算回路ＡＤ
から出力される複数のスペクトル成分には干渉が生じ、
スペクトル幅はかなり広いものとなる。
源が、この音響源方位検出部１０から十分離れていると
仮定して、音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3
…は、この音響源から発生される音響信号をそれぞれ同
じ角度で受信するとして方位検出の原理説明を行った
が、実際は、同一の音響源から発生される音響信号を音
響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…において正
確に同じ角度で受信するものではない。すなわち、音響
センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3…で受信する同
一の音響源から発生される音響信号の角度は、音響源と
この音響源方位検出部１０との間の距離に対応して若干
の広がりを有する。この広がりのために、加算回路ＡＤ
から出力される複数のスペクトル成分には干渉が生じ、
スペクトル幅はかなり広いものとなる。
【００４７】そこで、この実施例においては、適応フィ
ルタ２０を用いることにより、このスペクトル幅を狭く
し、これにより音響源の方位の検出精度を高めるように
構成されている。
ルタ２０を用いることにより、このスペクトル幅を狭く
し、これにより音響源の方位の検出精度を高めるように
構成されている。
【００４８】この適応フィルタ２０の動作を図５乃至図
１０を参照して説明する。
１０を参照して説明する。
【００４９】いま、音響源の方位が音響源方位検出部１
０に対してθ3 の方位にあるとする。この場合、加算回
路ＡＤからは図５に示すように、「τ」の値の走査に対
応して、θ3 を中心にした幅広のスペクトルが出力され
る。
０に対してθ3 の方位にあるとする。この場合、加算回
路ＡＤからは図５に示すように、「τ」の値の走査に対
応して、θ3 を中心にした幅広のスペクトルが出力され
る。
【００５０】ここで、このスペクトルに基づき音響源の
方位を検出すると、その検出精度はこのスペクトル幅に
対応した低いものとなる。そこで、この実施例において
は、適応フィルタ２０において、図６に示すような処理
を施すことにより、図７に示すような尖鋭化したスペク
トルに変換する。
方位を検出すると、その検出精度はこのスペクトル幅に
対応した低いものとなる。そこで、この実施例において
は、適応フィルタ２０において、図６に示すような処理
を施すことにより、図７に示すような尖鋭化したスペク
トルに変換する。
【００５１】すなわち、この場合適応フィルタ２０は、
図６に示すように、スペクトル分解部２１、適応フィル
タ部２３、スペクトル合成部２２からなる動作をし、ま
ず、スペクトル分解部２１において、加算回路ＡＤから
出力される信号を複数のスペクトル成分θ6 〜θ1 、θ
0 、−θ1 〜−θ6 に分解する。この複数のスペクトル
成分θ6 〜θ1 、θ0 、−θ1 〜−θ6 は、加算器ＡＤ
61〜ＡＤ11、ＡＤ01、ＡＤ12〜ＡＤ62から構成される適
応フィルタ部２３に加えられる。
図６に示すように、スペクトル分解部２１、適応フィル
タ部２３、スペクトル合成部２２からなる動作をし、ま
ず、スペクトル分解部２１において、加算回路ＡＤから
出力される信号を複数のスペクトル成分θ6 〜θ1 、θ
0 、−θ1 〜−θ6 に分解する。この複数のスペクトル
成分θ6 〜θ1 、θ0 、−θ1 〜−θ6 は、加算器ＡＤ
61〜ＡＤ11、ＡＤ01、ＡＤ12〜ＡＤ62から構成される適
応フィルタ部２３に加えられる。
【００５２】適応フィルタ部２３では、加算器ＡＤ61〜
ＡＤ11、ＡＤ01、ＡＤ12〜ＡＤ62により、スペクトル成
分θ3 を他のスペクトル成分に適応的に加算することに
よりスペクトル成分θ3 による他のスペクトル成分への
影響、すなわち干渉を適応的に除去する。
ＡＤ11、ＡＤ01、ＡＤ12〜ＡＤ62により、スペクトル成
分θ3 を他のスペクトル成分に適応的に加算することに
よりスペクトル成分θ3 による他のスペクトル成分への
影響、すなわち干渉を適応的に除去する。
【００５３】すなわち、まず、加算器ＡＤ41および加算
器ＡＤ21において、スペクトル成分θ4 からスペクトル
成分θ3 を減算する演算およびスペクトル成分θ2 から
スペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次に、加算
器ＡＤ51および加算器ＡＤ11において、スペクトル成分
θ5 からスペクトル成分θ3 を減算する演算およびスペ
クトル成分θ1 からスペクトル成分θ3 を減算する演算
を行い、次に、加算器ＡＤ61および加算器ＡＤ01におい
て、スペクトル成分θ6 からスペクトル成分θ3 を減算
する演算およびスペクトル成分θ0 からスペクトル成分
θ3 を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ12におい
て、スペクトル成分−θ1 からスペクトル成分θ3 を減
算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ22において、スペ
クトル成分−θ2 からスペクトル成分θ3 を減算する演
算を行い、次に、加算器ＡＤ32において、スペクトル成
分−θ3 からスペクトル成分θ3 を減算する演算を行
い、次に、加算器ＡＤ42において、スペクトル成分−θ
4 からスペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次
に、加算器ＡＤ52において、スペクトル成分−θ5 から
スペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次に、加算
器ＡＤ62において、スペクトル成分−θ6 からスペクト
ル成分θ3 を減算する演算を行う。
器ＡＤ21において、スペクトル成分θ4 からスペクトル
成分θ3 を減算する演算およびスペクトル成分θ2 から
スペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次に、加算
器ＡＤ51および加算器ＡＤ11において、スペクトル成分
θ5 からスペクトル成分θ3 を減算する演算およびスペ
クトル成分θ1 からスペクトル成分θ3 を減算する演算
を行い、次に、加算器ＡＤ61および加算器ＡＤ01におい
て、スペクトル成分θ6 からスペクトル成分θ3 を減算
する演算およびスペクトル成分θ0 からスペクトル成分
θ3 を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ12におい
て、スペクトル成分−θ1 からスペクトル成分θ3 を減
算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ22において、スペ
クトル成分−θ2 からスペクトル成分θ3 を減算する演
算を行い、次に、加算器ＡＤ32において、スペクトル成
分−θ3 からスペクトル成分θ3 を減算する演算を行
い、次に、加算器ＡＤ42において、スペクトル成分−θ
4 からスペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次
に、加算器ＡＤ52において、スペクトル成分−θ5 から
スペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次に、加算
器ＡＤ62において、スペクトル成分−θ6 からスペクト
ル成分θ3 を減算する演算を行う。
【００５４】ここで、各演算は、スペクトル成分θ3 に
対してそれぞれ異なる係数を掛けた値を減算するように
構成してもよい。
対してそれぞれ異なる係数を掛けた値を減算するように
構成してもよい。
【００５５】このようにして、適応フィルタ部２３で適
応フィルタ処理された各スペクトル成分に対応する信号
はスペクトル合成部２２に加えられ、ここで合成されて
図４の方位判定部３０に加えられる。
応フィルタ処理された各スペクトル成分に対応する信号
はスペクトル合成部２２に加えられ、ここで合成されて
図４の方位判定部３０に加えられる。
【００５６】方位判定部３０ではこの信号の最大レベル
に対応して音響源の方位を判定する。ここで、方位判定
部３０に加えられる信号は、適応フィルタ部２３による
適応フィルタ処理により、図７に示すように尖鋭化され
たスペクトル幅を有するものなので、高精度で音響源の
方位を検出することができる。
に対応して音響源の方位を判定する。ここで、方位判定
部３０に加えられる信号は、適応フィルタ部２３による
適応フィルタ処理により、図７に示すように尖鋭化され
たスペクトル幅を有するものなので、高精度で音響源の
方位を検出することができる。
【００５７】図８は、θ3 の方位と−θ2 の方位に２つ
の音源がある場合の加算回路ＡＤの出力を示したもの
で、この場合は、２つの音源からの信号が干渉してかな
り広幅のスペクトルが生じている。そこで、この場合、
適応フィルタ２０において、図９に示すような処理を施
すことにより、図１０に示すような２つの尖鋭化したス
ペクトルに変換する。
の音源がある場合の加算回路ＡＤの出力を示したもの
で、この場合は、２つの音源からの信号が干渉してかな
り広幅のスペクトルが生じている。そこで、この場合、
適応フィルタ２０において、図９に示すような処理を施
すことにより、図１０に示すような２つの尖鋭化したス
ペクトルに変換する。
【００５８】すなわち、この場合適応フィルタ２０は、
図９に示すように、スペクトル分解部２１、適応フィル
タ部２３、スペクトル合成部２２からなる動作をし、ま
ず、スペクトル分解部２１において、加算回路ＡＤから
出力される信号を複数のスペクトル成分θ6 〜θ1 、θ
0 、−θ1 〜−θ6 に分解する。この複数のスペクトル
成分θ6 〜θ1 、θ0 、−θ1 〜−θ6 は、加算器ＡＤ
61〜ＡＤ11、ＡＤ01、ＡＤ12〜ＡＤ62、ＡＤ63〜ＡＤ1
3、ＡＤ02、ＡＤ14〜ＡＤ64から構成される適応フィル
タ部２３に加えられる。
図９に示すように、スペクトル分解部２１、適応フィル
タ部２３、スペクトル合成部２２からなる動作をし、ま
ず、スペクトル分解部２１において、加算回路ＡＤから
出力される信号を複数のスペクトル成分θ6 〜θ1 、θ
0 、−θ1 〜−θ6 に分解する。この複数のスペクトル
成分θ6 〜θ1 、θ0 、−θ1 〜−θ6 は、加算器ＡＤ
61〜ＡＤ11、ＡＤ01、ＡＤ12〜ＡＤ62、ＡＤ63〜ＡＤ1
3、ＡＤ02、ＡＤ14〜ＡＤ64から構成される適応フィル
タ部２３に加えられる。
【００５９】適応フィルタ部２３では、加算器ＡＤ61〜
ＡＤ11、ＡＤ01、ＡＤ12〜ＡＤ62により、スペクトル成
分θ3 を他のスペクトル成分に適応的に加算することに
よりスペクトル成分θ3 による他のスペクトル成分への
影響、すなわち干渉を適応的に除去し、次に、加算器Ａ
Ｄ63〜ＡＤ13、ＡＤ02、ＡＤ14〜ＡＤ64により、スペク
トル成分−θ2 を他のスペクトル成分に適応的に加算す
ることによりスペクトル成分−θ2 による他のスペクト
ル成分への影響、すなわち干渉を適応的に除去する。
ＡＤ11、ＡＤ01、ＡＤ12〜ＡＤ62により、スペクトル成
分θ3 を他のスペクトル成分に適応的に加算することに
よりスペクトル成分θ3 による他のスペクトル成分への
影響、すなわち干渉を適応的に除去し、次に、加算器Ａ
Ｄ63〜ＡＤ13、ＡＤ02、ＡＤ14〜ＡＤ64により、スペク
トル成分−θ2 を他のスペクトル成分に適応的に加算す
ることによりスペクトル成分−θ2 による他のスペクト
ル成分への影響、すなわち干渉を適応的に除去する。
【００６０】すなわち、まず、加算器ＡＤ41および加算
器ＡＤ21において、スペクトル成分θ4 からスペクトル
成分θ3 を減算する演算およびスペクトル成分θ2 から
スペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次に、加算
器ＡＤ51および加算器ＡＤ11において、スペクトル成分
θ5 からスペクトル成分θ3 を減算する演算およびスペ
クトル成分θ1 からスペクトル成分θ3 を減算する演算
を行い、次に、加算器ＡＤ61および加算器ＡＤ01におい
て、スペクトル成分θ6 からスペクトル成分θ3 を減算
する演算およびスペクトル成分θ0 からスペクトル成分
θ3 を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ12におい
て、スペクトル成分−θ1 からスペクトル成分θ3 を減
算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ22において、スペ
クトル成分−θ2 からスペクトル成分θ3 を減算する演
算を行い、次に、加算器ＡＤ32において、スペクトル成
分−θ3 からスペクトル成分θ3 を減算する演算を行
い、次に、加算器ＡＤ42において、スペクトル成分−θ
4 からスペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次
に、加算器ＡＤ52において、スペクトル成分−θ5 から
スペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次に、加算
器ＡＤ62において、スペクトル成分−θ6 からスペクト
ル成分θ3 を減算する演算を行う。
器ＡＤ21において、スペクトル成分θ4 からスペクトル
成分θ3 を減算する演算およびスペクトル成分θ2 から
スペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次に、加算
器ＡＤ51および加算器ＡＤ11において、スペクトル成分
θ5 からスペクトル成分θ3 を減算する演算およびスペ
クトル成分θ1 からスペクトル成分θ3 を減算する演算
を行い、次に、加算器ＡＤ61および加算器ＡＤ01におい
て、スペクトル成分θ6 からスペクトル成分θ3 を減算
する演算およびスペクトル成分θ0 からスペクトル成分
θ3 を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ12におい
て、スペクトル成分−θ1 からスペクトル成分θ3 を減
算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ22において、スペ
クトル成分−θ2 からスペクトル成分θ3 を減算する演
算を行い、次に、加算器ＡＤ32において、スペクトル成
分−θ3 からスペクトル成分θ3 を減算する演算を行
い、次に、加算器ＡＤ42において、スペクトル成分−θ
4 からスペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次
に、加算器ＡＤ52において、スペクトル成分−θ5 から
スペクトル成分θ3 を減算する演算を行い、次に、加算
器ＡＤ62において、スペクトル成分−θ6 からスペクト
ル成分θ3 を減算する演算を行う。
【００６１】ここで、各演算は、スペクトル成分θ3 に
対してそれぞれ異なる係数を掛けた値を減算するように
構成してもよい。
対してそれぞれ異なる係数を掛けた値を減算するように
構成してもよい。
【００６２】これにより、スペクトル成分θ3 による他
のスペクトル成分への影響、すなわち干渉を適応的に除
去することができる。
のスペクトル成分への影響、すなわち干渉を適応的に除
去することができる。
【００６３】次に、加算器ＡＤ14および加算器ＡＤ34に
おいて、加算器ＡＤ12の出力から加算器ＡＤ22の出力を
減算する演算および加算器ＡＤ32の出力から加算器ＡＤ
22の出力を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ02お
よび加算器ＡＤ44において、加算器ＡＤ01の出力から加
算器ＡＤ22の出力を減算する演算および加算器ＡＤ42の
出力から加算器ＡＤ22の出力を減算する演算を行い、次
に、加算器ＡＤ13および加算器ＡＤ54において、加算器
ＡＤ11の出力から加算器ＡＤ22の出力を減算する演算お
よび加算器ＡＤ54の出力から加算器ＡＤ22の出力を減算
する演算を行い、次に、加算器ＡＤ23および加算器ＡＤ
64において、加算器ＡＤ31の出力から加算器ＡＤ22の出
力を減算する演算および加算器ＡＤ62の出力から加算器
ＡＤ22の出力を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ
33において、スペクトル成分θ3から加算器ＡＤ22の出
力を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ43におい
て、加算器ＡＤ41の出力から加算器ＡＤ22の出力を減算
する演算を行い、次に、加算器ＡＤ53において、加算器
ＡＤ51の出力から加算器ＡＤ22の出力を減算する演算を
行い、次に、加算器ＡＤ63において、加算器ＡＤ61の出
力から加算器ＡＤ22の出力を減算する演算を行う。
おいて、加算器ＡＤ12の出力から加算器ＡＤ22の出力を
減算する演算および加算器ＡＤ32の出力から加算器ＡＤ
22の出力を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ02お
よび加算器ＡＤ44において、加算器ＡＤ01の出力から加
算器ＡＤ22の出力を減算する演算および加算器ＡＤ42の
出力から加算器ＡＤ22の出力を減算する演算を行い、次
に、加算器ＡＤ13および加算器ＡＤ54において、加算器
ＡＤ11の出力から加算器ＡＤ22の出力を減算する演算お
よび加算器ＡＤ54の出力から加算器ＡＤ22の出力を減算
する演算を行い、次に、加算器ＡＤ23および加算器ＡＤ
64において、加算器ＡＤ31の出力から加算器ＡＤ22の出
力を減算する演算および加算器ＡＤ62の出力から加算器
ＡＤ22の出力を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ
33において、スペクトル成分θ3から加算器ＡＤ22の出
力を減算する演算を行い、次に、加算器ＡＤ43におい
て、加算器ＡＤ41の出力から加算器ＡＤ22の出力を減算
する演算を行い、次に、加算器ＡＤ53において、加算器
ＡＤ51の出力から加算器ＡＤ22の出力を減算する演算を
行い、次に、加算器ＡＤ63において、加算器ＡＤ61の出
力から加算器ＡＤ22の出力を減算する演算を行う。
【００６４】ここで、各演算は、加算器ＡＤ22の出力に
対してそれぞれ異なる係数を掛けた値を減算するように
構成してもよい。
対してそれぞれ異なる係数を掛けた値を減算するように
構成してもよい。
【００６５】これにより、スペクトル成分−θ2 による
他のスペクトル成分への影響、すなわち干渉を適応的に
除去することができる。
他のスペクトル成分への影響、すなわち干渉を適応的に
除去することができる。
【００６６】このようにして、適応フィルタ部２３で適
応フィルタ処理された各スペクトル成分に対応する信号
はスペクトル合成部２２に加えられ、ここで合成されて
図４の方位判定部３０に加えられる。
応フィルタ処理された各スペクトル成分に対応する信号
はスペクトル合成部２２に加えられ、ここで合成されて
図４の方位判定部３０に加えられる。
【００６７】方位判定部３０ではこの信号の最大レベル
に対応して音響源の方位を判定する。ここで、方位判定
部３０に加えられる信号は、適応フィルタ部２３による
適応フィルタ処理により、図１０に示すように尖鋭化さ
れたスペクトル幅を有するものなので、高精度で２つの
音響源の方位を検出することができる。
に対応して音響源の方位を判定する。ここで、方位判定
部３０に加えられる信号は、適応フィルタ部２３による
適応フィルタ処理により、図１０に示すように尖鋭化さ
れたスペクトル幅を有するものなので、高精度で２つの
音響源の方位を検出することができる。
【００６８】なお、図９においては、２つの方位からの
信号に対する適応フイルタ処理を示したが、３以上の方
位からの信号がある場合、すなわち、３つ以上の音源が
ある場合は、各音源に対応した適応フイルタ処理を行う
ことになる。
信号に対する適応フイルタ処理を示したが、３以上の方
位からの信号がある場合、すなわち、３つ以上の音源が
ある場合は、各音源に対応した適応フイルタ処理を行う
ことになる。
【００６９】図１１は、この発明に係わる音響源検出装
置を空港内の航空機の位置を検出するシステムに適用し
た他の実施例を示したものである。この実施例において
は、空港内を移動する航空機を音響源として、この航空
機の位置を検出する。
置を空港内の航空機の位置を検出するシステムに適用し
た他の実施例を示したものである。この実施例において
は、空港内を移動する航空機を音響源として、この航空
機の位置を検出する。
【００７０】図１１において、空港の航空機の移動領域
１００内には３箇所に音響源方位検出装置４１、４２、
４３が配設される。この音響源方位検出装置４１、４
２、４３は、それぞれ図４に示した音響源方位検出装置
と同一の構成からなるもので、空港の航空機の移動領域
１００内の航空機を音響源として、各音響源方位検出装
置４１、４２、４３に対するこの航空機の方位を検出す
る。図１１においては、空港の航空機の移動領域１００
内に１台の航空機６１が存在する場合を示し、この場
合、各音響源方位検出装置４１、４２、４３は、各音響
源方位検出装置４１、４２、４３に対する航空機６１の
方位θ11、θ21、θ31を検出する。ここで、各音響源方
位検出装置４１、４２、４３の配設位置は既知であるの
で、この方位θ11、θ21、θ31から空港の航空機の移動
領域１００内における航空機６１を判別することができ
る。
１００内には３箇所に音響源方位検出装置４１、４２、
４３が配設される。この音響源方位検出装置４１、４
２、４３は、それぞれ図４に示した音響源方位検出装置
と同一の構成からなるもので、空港の航空機の移動領域
１００内の航空機を音響源として、各音響源方位検出装
置４１、４２、４３に対するこの航空機の方位を検出す
る。図１１においては、空港の航空機の移動領域１００
内に１台の航空機６１が存在する場合を示し、この場
合、各音響源方位検出装置４１、４２、４３は、各音響
源方位検出装置４１、４２、４３に対する航空機６１の
方位θ11、θ21、θ31を検出する。ここで、各音響源方
位検出装置４１、４２、４３の配設位置は既知であるの
で、この方位θ11、θ21、θ31から空港の航空機の移動
領域１００内における航空機６１を判別することができ
る。
【００７１】なお、図１１に示す構成において音響源方
位検出装置４１、４２、４３は空港の航空機の移動領域
１００内の空中に配設してもよく、また地中に配設する
ように構成してもよい。
位検出装置４１、４２、４３は空港の航空機の移動領域
１００内の空中に配設してもよく、また地中に配設する
ように構成してもよい。
【００７２】図１２は、この空港内の航空機の位置を検
出するシステムの全体構成を示したものである。ここ
で、３箇所に配設された音響源方位検出装置４１、４
２、４３の方位検出出力は無線また有線で空港内の所定
箇所に配設されたホスト装置５０に送信するように構成
されており、ホスト装置５０では各音響源方位検出装置
４１、４２、４３からの方位検出出力に基づき航空機６
１の位置を判別し、これをディスプレイ等に表示する。
出するシステムの全体構成を示したものである。ここ
で、３箇所に配設された音響源方位検出装置４１、４
２、４３の方位検出出力は無線また有線で空港内の所定
箇所に配設されたホスト装置５０に送信するように構成
されており、ホスト装置５０では各音響源方位検出装置
４１、４２、４３からの方位検出出力に基づき航空機６
１の位置を判別し、これをディスプレイ等に表示する。
【００７３】図１３は、空港の航空機の移動領域１００
内に２台の航空機６１、６２が存在する場合を示したも
のである。この場合、各音響源方位検出装置４１、４
２、４３は、各音響源方位検出装置４１、４２、４３に
対する航空機６１の方位θ11、θ21、θ31とともに、航
空機６２の方位θ12、θ22、θ32を検出する。この音響
源方位検出装置４１、４２、４３で検出された方位θ1
1、θ21、θ31および方位θ12、θ22、θ32を示す情報
は、無線また有線で空港内の所定箇所に配設されたホス
ト装置５０に送信される。そして、ホスト装置５０では
この方位θ11、θ21、θ31および方位θ12、θ22、θ32
を示す情報に基づき航空機６１および６２の位置を判別
し、これをディスプレイ等に表示する。
内に２台の航空機６１、６２が存在する場合を示したも
のである。この場合、各音響源方位検出装置４１、４
２、４３は、各音響源方位検出装置４１、４２、４３に
対する航空機６１の方位θ11、θ21、θ31とともに、航
空機６２の方位θ12、θ22、θ32を検出する。この音響
源方位検出装置４１、４２、４３で検出された方位θ1
1、θ21、θ31および方位θ12、θ22、θ32を示す情報
は、無線また有線で空港内の所定箇所に配設されたホス
ト装置５０に送信される。そして、ホスト装置５０では
この方位θ11、θ21、θ31および方位θ12、θ22、θ32
を示す情報に基づき航空機６１および６２の位置を判別
し、これをディスプレイ等に表示する。
【００７４】図１４は、音響源方位検出装置４１、４
２、４３の検出方位を校正するために、空港の航空機の
移動領域１００内の既知の位置に校正用の基準音響源７
０を設けた他の実施例を示したものである。この校正に
おいて、各音響源方位検出装置４１、４２、４３は、航
空機６１および６２の方位とともにこの校正用の基準音
響源７０の方位も同時に検出し、この校正用の基準音響
源７０の方位出力に基づき航空機６１および６２の方位
検出出力を校正する。かかる構成によると、各音響源方
位検出装置４１、４２、４３の検出精度の経年変化、外
部環境による検出精度の変化等にも対応できることにな
る。
２、４３の検出方位を校正するために、空港の航空機の
移動領域１００内の既知の位置に校正用の基準音響源７
０を設けた他の実施例を示したものである。この校正に
おいて、各音響源方位検出装置４１、４２、４３は、航
空機６１および６２の方位とともにこの校正用の基準音
響源７０の方位も同時に検出し、この校正用の基準音響
源７０の方位出力に基づき航空機６１および６２の方位
検出出力を校正する。かかる構成によると、各音響源方
位検出装置４１、４２、４３の検出精度の経年変化、外
部環境による検出精度の変化等にも対応できることにな
る。
【００７５】なお、図１１乃至図１４に示し実施例にお
いては、空港の航空機の移動領域１００内の３箇所に音
響源方位検出装置４１、４２、４３を配設するように構
成したが、検出環境のよい場合には２箇所に音響源方位
検出装置を配設しても航空機の位置を検出することが可
能になる。また、検出環境が悪い場合は４箇所以上に音
響源方位検出装置を配設するようにしてもかまわない。
いては、空港の航空機の移動領域１００内の３箇所に音
響源方位検出装置４１、４２、４３を配設するように構
成したが、検出環境のよい場合には２箇所に音響源方位
検出装置を配設しても航空機の位置を検出することが可
能になる。また、検出環境が悪い場合は４箇所以上に音
響源方位検出装置を配設するようにしてもかまわない。
【００７６】更に、上記実施例においては、音響源方位
検出装置として複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、
Ｓ-1〜Ｓ-3…を列状に配列したものを用いたが、複数の
音響センサを面状に配列して音響源の方位を３次元的に
検出するように構成してもよい。
検出装置として複数の音響センサＳ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、
Ｓ-1〜Ｓ-3…を列状に配列したものを用いたが、複数の
音響センサを面状に配列して音響源の方位を３次元的に
検出するように構成してもよい。
【００７７】なお、以上の説明では、音響センサを利用
して、音響源から発生した音響信号を検出することによ
り航空機の位置を検出する場合について説明したが、そ
の他、地中に振動センサを設けて、航空機から発生する
振動波を検出することにより航空機の位置を検出するよ
うに構成することもできる。
して、音響源から発生した音響信号を検出することによ
り航空機の位置を検出する場合について説明したが、そ
の他、地中に振動センサを設けて、航空機から発生する
振動波を検出することにより航空機の位置を検出するよ
うに構成することもできる。
【００７８】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
所定間隔で列状に配列され、音響源から発生された音響
信号を検出する複数の音響センサ、上記複数の音響セン
サの出力に接続され、それぞれ所定の単位時間ずつ異な
る遅延時間を有する複数の遅延回路、上記複数の遅延回
路の出力を加算する加算回路、上記加算回路の出力が最
大となる上記単位時間から上記音響源の方位を検出する
方位検出手段、を具備する音響源方位検出手段により上
記音響源の方位を検出し、また、上記音響源方位検出手
段を複数箇所に配設して、各音響源方位検出手段の方位
検出出力に基づき上記音響源の位置を検出するように構
成したので、空港等において航空機等の位置を正確かつ
安価に検出することができるという効果を奏する。
所定間隔で列状に配列され、音響源から発生された音響
信号を検出する複数の音響センサ、上記複数の音響セン
サの出力に接続され、それぞれ所定の単位時間ずつ異な
る遅延時間を有する複数の遅延回路、上記複数の遅延回
路の出力を加算する加算回路、上記加算回路の出力が最
大となる上記単位時間から上記音響源の方位を検出する
方位検出手段、を具備する音響源方位検出手段により上
記音響源の方位を検出し、また、上記音響源方位検出手
段を複数箇所に配設して、各音響源方位検出手段の方位
検出出力に基づき上記音響源の位置を検出するように構
成したので、空港等において航空機等の位置を正確かつ
安価に検出することができるという効果を奏する。
【図１】この発明に係わる音響源検出装置における音響
源の方位を検出する音響源方位検出部の概略構成を示し
た回路図。
源の方位を検出する音響源方位検出部の概略構成を示し
た回路図。
【図２】この発明に係わる音響源検出装置における音響
源の方位を検出する原理を説明するための図。
源の方位を検出する原理を説明するための図。
【図３】図１に示した複数の音響センサの出力波形の一
例を示した波形図。
例を示した波形図。
【図４】この発明に係わる音響源方位検出装置の一実施
例を示したブロック図。
例を示したブロック図。
【図５】音響源が１つの場合における図４に示した加算
回路から出力されるスペクトル波形の一例を示す図。
回路から出力されるスペクトル波形の一例を示す図。
【図６】図５に示したスペクトル波形に対する図４に示
した適応フィルタの動作を説明する回路図。
した適応フィルタの動作を説明する回路図。
【図７】図５に示したスペクトル波形に対して図４に示
した適応フィルタで適応フィルタ処理されたスペクトル
波形の一例を示す図。
した適応フィルタで適応フィルタ処理されたスペクトル
波形の一例を示す図。
【図８】音響源が２つの場合における図４に示した加算
回路から出力されるスペクトル波形の一例を示す図。
回路から出力されるスペクトル波形の一例を示す図。
【図９】図８に示したスペクトル波形に対する図４に示
した適応フィルタの動作を説明する回路図。
した適応フィルタの動作を説明する回路図。
【図１０】図８に示したスペクトル波形に対して図４に
示した適応フィルタで適応フィルタ処理されたスペクト
ル波形の一例を示す図。
示した適応フィルタで適応フィルタ処理されたスペクト
ル波形の一例を示す図。
【図１１】この発明に係わる音響源検出装置を空港内の
航空機の位置を検出するシステムに適用した他の実施例
を示す概略構成図。
航空機の位置を検出するシステムに適用した他の実施例
を示す概略構成図。
【図１２】図１１に示した空港内の航空機の位置を検出
するシステムの全体構成を示したブロック図。
するシステムの全体構成を示したブロック図。
【図１３】空港の航空機の移動領域内に２台の航空機が
存在する場合の動作を説明する概略構成図。
存在する場合の動作を説明する概略構成図。
【図１４】音響源方位検出装置の検出方位を校正するた
めに、空港の航空機の移動領域内の既知の位置に校正用
の基準音響源を設けた他の実施例を示した概略構成図。
めに、空港の航空機の移動領域内の既知の位置に校正用
の基準音響源を設けた他の実施例を示した概略構成図。
１０ 音響源方位検出部 ２０ 適応フィルタ ３０ 方位判定部 ２１ スペクトル分解部 ２２ スペクトル合成部 ２３ 適応フィルタ部 ４１、４２、４３ 音響源方位検出装置 ５０ ホスト装置 ６１、６２ 航空機 ７０ 校正用の基準音響源 １００ 空港の航空機の移動領域 Ｓ0 、Ｓ1 〜Ｓ3 …、Ｓ-1〜Ｓ-3… 音響センサ Ｄ0 、Ｄ1 〜Ｄ3 …、Ｄ-1〜Ｄ-3… 遅延回路 ＡＤ 加算回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−2087（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−66481（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−142331（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−266377（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−60393（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平４−65994（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平４−79579（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−76788（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−76789（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】 それぞれ異なる箇所に配設され、 所定間隔で列状に配列され、音響源から発生された音響
信号を検出する複数の音響センサ、 上記複数の音響センサの出力に接続され、それぞれ所定
の単位時間ずつ異なる遅延時間を有し、該単位時間を走
査可能な複数の可変遅延回路、 上記複数の可変遅延回路の出力を加算する加算回路、 上記加算回路から上記複数の遅延回路の走査に対応して
出力される複数のスペクトル成分の内の特定のスペクト
ル成分を基準にして、他のスペクトル成分に該特定のス
ペクトル成分を適応的に加算することにより該特定のス
ペクトル成分による他のスペクトル成分に対する影響を
除去する適応フィルタ、 上記適応フィルタの出力に基づき上記音響源の方位を検
出する方位検出手段、 をそれぞれ具備する複数の音響源方位検出手段と、 上記複数の音響源方位検出手段により検出された方位を
集計し、該集計した方位に基づき上記音響源の位置を検
出するホスト手段と、 を有し、 上記複数の音響源方位検出手段は、 上記音響源の方位とともに、所定の箇所に配設された基
準音響源の方位を検出し、 上記ホスト手段は、 上記複数の音響源方位検出手段により検出された方位を
集計し、該集計した上記音響源の方位を上記基準音響源
の方位の検出値に基づき補正し、該補正した方位から上
記音響源の位置を検出する ことを特徴とする音響源検出
装置。 - 【請求項２】 上記複数の音響源方位検出手段は、 複数の音響源の方位を検出し、 上記ホスト手段は、 上記複数の音響源方位検出手段により検出された方位を
集計し、該集計した方位に基づき複数の音響源の位置を
検出する ことを特徴とする請求項１記載の音響源検出装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5223671A JP2702876B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 音響源検出装置 |
| CA002111295A CA2111295C (en) | 1993-09-08 | 1993-12-13 | Aircraft sound source direction determining system for airports |
| US08/169,650 US5444443A (en) | 1993-09-08 | 1993-12-20 | Sound source determining system |
| EP94301291A EP0642032A3 (en) | 1993-09-08 | 1994-02-23 | Sound source determination system. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5223671A JP2702876B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 音響源検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777569A JPH0777569A (ja) | 1995-03-20 |
| JP2702876B2 true JP2702876B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=16801828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5223671A Expired - Lifetime JP2702876B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 音響源検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5444443A (ja) |
| EP (1) | EP0642032A3 (ja) |
| JP (1) | JP2702876B2 (ja) |
| CA (1) | CA2111295C (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9506725D0 (en) | 1995-03-31 | 1995-05-24 | Hooley Anthony | Improvements in or relating to loudspeakers |
| US5680371A (en) * | 1995-07-31 | 1997-10-21 | Arete Engineering Technologies Corporation | Broadband sonar method and apparatus for use with conventional sonar arrays |
| GB2304190B (en) * | 1995-08-05 | 1999-09-29 | Power Magnetics And Electronic | Tracking system |
| DE19825271C1 (de) * | 1998-06-05 | 1999-12-16 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren zur passiven Bestimmung von Zieldaten |
| JP5306565B2 (ja) | 1999-09-29 | 2013-10-02 | ヤマハ株式会社 | 音響指向方法および装置 |
| US6999923B1 (en) * | 2000-06-23 | 2006-02-14 | International Business Machines Corporation | System and method for control of lights, signals, alarms using sound detection |
| WO2002078388A2 (en) | 2001-03-27 | 2002-10-03 | 1... Limited | Method and apparatus to create a sound field |
| GB0124352D0 (en) | 2001-10-11 | 2001-11-28 | 1 Ltd | Signal processing device for acoustic transducer array |
| KR20090102732A (ko) * | 2006-09-19 | 2009-09-30 | 유니파이드 메시징 시스템즈 에이에스 | 사고들을 방지하기 위한 방법 및 시스템 |
| WO2009057216A1 (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Shikoku Electric Power Company Incorporated | ルースパーツ監視方法及び装置 |
| JP5195652B2 (ja) * | 2008-06-11 | 2013-05-08 | ソニー株式会社 | 信号処理装置、および信号処理方法、並びにプログラム |
| JP2012061141A (ja) | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Canon Inc | 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 |
| WO2012049986A1 (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-19 | 日本電気株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、並びに信号処理プログラム |
Family Cites Families (20)
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|---|---|---|---|---|
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| US5309409A (en) * | 1982-10-28 | 1994-05-03 | Westinghouse Electric Corp. | Target detection system |
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| DE3524753C2 (de) * | 1985-07-11 | 1995-11-23 | Sel Alcatel Ag | Schallmeßsystem |
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-
1993
- 1993-09-08 JP JP5223671A patent/JP2702876B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-13 CA CA002111295A patent/CA2111295C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-20 US US08/169,650 patent/US5444443A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-23 EP EP94301291A patent/EP0642032A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0642032A3 (en) | 1995-11-22 |
| CA2111295C (en) | 1997-02-25 |
| US5444443A (en) | 1995-08-22 |
| EP0642032A2 (en) | 1995-03-08 |
| JPH0777569A (ja) | 1995-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970818 |