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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- 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
- 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
- G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- 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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---|---|---|---|---|
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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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FR2413666A1 (fr) * | 1977-12-28 | 1979-07-27 | Tech Radioelect Electro Fs | Procede et installation pour former des voies dans un appareil sonar |
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DE3524753C2 (de) * | 1985-07-11 | 1995-11-23 | Sel Alcatel Ag | Schallmeßsystem |
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JPH0465994A (ja) * | 1990-07-02 | 1992-03-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 映像信号調整方式 |
JP2984122B2 (ja) * | 1991-11-20 | 1999-11-29 | 株式会社リコー | 位置測定システム |
-
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 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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