28. 90GHz帯ミリ波による障害物監視システム

  • これまで鉄道で使われていない90GHz帯ミリ波と光ファイバー無線技術を組み合わせた線路内監視システムを提案しました。
  • 100m以上離れた位置から、複数の人物を約50cmの分解能で区別できることを確認しました。

90GHz帯ミリ波は、大気による減衰が少なく、使用できる周波数帯域が広いため、遠方から高い分解能で対象物を検出できるレーダーを実現できます。また、光ファイバー無線(Radio over Fiber:RoF)と呼ばれる無線周波数の信号を光ファイバーで伝送する技術を活用することにより、高価なミリ波信号源と信号処理部を1か所に集約でき、レーダーノードと呼ぶ沿線に設置して電波の送受信を行う装置の構成を簡素化できます。これらの技術により、従来のレーダーシステムに比べ、システム全体の導入コストを約半分以下にすることが期待できます(図1)。

そこで、90GHz帯ミリ波とRoF技術を組み合わせたレーダーシステムのプロトタイプを試験線に構築し、検証試験を行いました。その結果、電波を反射する物体が多数存在する鉄道環境において、100m以上先の複数の人物を区別でき、約200m 先の人やコンクリート塊を検出できることを確認しました(図2、図3)。これにより、これまで鉄道で使われていない90GHz帯の電波資源を活用して、線路内の障害物を検出可能であることを示しました。

図1 提案する将来の線路内監視システムの構成
図2 レーダーにおける受信電力
図3 検出結果の表示例
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