JPH07306992A - 架空送電線の警報システム及びそれに用いる信号発信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 架空送電線の所在を知らせて飛行体の低空で
の接触事故が防止でき、しかも、昼夜、天候、環境を問
わず利用でき、確実に認識できる架空送電線の警報シス
テム及びそれに用いる信号発信装置を提供する。 【構成】 架空送電線２の所在を知らせる信号を電波で
発信する信号発信装置３を架空送電線２、送電鉄塔１又
はこれらの近傍に設け、他方、飛行体４に上記信号を受
信して架空送電線２の所在を認識する受信装置６を搭載
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、飛行障害物を飛行体に
認識させ、接触事故を防止する警報システムに係り、特
に、架空送電線の所在を知らせて飛行体の低空での接触
事故が防止でき、しかも、昼夜、天候、環境を問わず利
用でき、確実性の高い架空送電線の警報システム及びそ
れに用いる信号発信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高層ビルや高層タワーなどの、高さが６
０ｍを越える建造物には、航空機等の接触事故を防止す
るために航空障害灯の設置が義務付けられていることは
周知の通りである。しかし、従来、架空送電線に装着す
るなどして設置可能な航空障害灯が存在しないため、特
例的に架空送電線には航空障害灯が設置されていない。
このため、架空送電線への接触事故が避けられない。な
かでも、農薬散布等の目的で低空を飛行するヘリコプタ
等が架空送電線に接触して墜落する事故は後を絶たな
い。架空送電線には、その高さに関わらず、付近を航空
機が安全に飛行するために航空障害灯を設置することが
望ましい。

【０００３】上記の要求に鑑み、架空送電線自体に装着
可能な標識灯が提案されている。実公平４−５３１４５
号公報には、架空送電線に装着したＬＥＤ（発光ダイオ
ード）を架空送電線の誘導電流で発光させる架空送電線
用夜間標識装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記標識装置
は、発光信号で架空送電線の存在を知らせているので、
周囲が明るい日中での利用が困難であると共に、夜間で
あっても市街地や道路が近いために発光信号が認識しに
くい環境では利用が困難である。また、濃霧などの天候
の悪いときにも利用が困難である。

【０００５】ところで、ヘリコプタ等が架空送電線に接
触して墜落する事故の多くは天気の良い日中に起きてお
り、しかも操縦者の不注意から起きている。即ち、視界
が良好であっても架空送電線を視認することが容易でな
い。

【０００６】従って、昼夜、天候、環境を問わず利用で
き、しかも操縦者の視覚に頼らず架空送電線の存在を認
識して操縦者の注意を喚起する確実な警報システムが望
まれている。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、架空送電線の所在を知らせて飛行体の低空での接触
事故が防止でき、しかも、昼夜、天候、環境を問わず利
用でき、確実性の高い架空送電線の警報システム及びそ
れに用いる信号発信装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、架空送電線の所在を知らせる信号を電波で
発信する信号発信装置を架空送電線、送電鉄塔又はこれ
らの近傍に設け、他方、飛行体に上記信号を受信して架
空送電線の所在を認識する受信装置を搭載したものであ
る。

【０００９】上記信号に赤外線又は超音波を用いてもよ
い。

【００１０】上記信号発信装置を架空送電線を囲んで装
着するために分割自在に形成すると共に上記信号発信装
置に架空送電線の送電電流からの誘導により運転用電力
を得る電源部を設けてもよい。

【００１１】上記警報システムに用いる信号発信装置
は、架空送電線の送電電流から誘導電流を発生する誘導
コイルと、この誘導電流を基に安定電力を供給する電源
回路と、この安定電力を用いて架空送電線の所在を知ら
せる信号を電波で発信する発信機と、２以上の分割体か
らなり架空送電線を囲むように分割体を組み合わせて架
空送電線に取り付けられ、少なくとも上記誘導コイルを
架空送電線の外周に保持する保持部材とを有する。

【００１２】上記信号発信装置は、上記安定電力を用い
て架空送電線の所在を知らせる信号灯を有してもよい。

【００１３】

【作用】上記構成により、架空送電線、送電鉄塔又はこ
れらの近傍に設けられた信号発信装置が架空送電線の所
在を知らせる信号を電波で発信する。他方、飛行体に搭
載された受信装置は、上記信号を受信して架空送電線の
所在を認識する。この警報システムにより操縦者の注意
が喚起され、架空送電線が視認できないときでも確実に
これを回避することができる。電波を使用して架空送電
線の所在を知らせているので、昼夜、天候、環境を問わ
ず利用できることになる。

【００１４】発信機から発信される信号は、電波のほか
に赤外線や超音波を使用することができる。赤外線や超
音波を使用した場合でも、電波を使用した場合と同様
に、可視光に比べて透過性がよく、また、受信する側に
とって背景となる環境からの放射が少ないので認識が容
易となる。

【００１５】なお、信号の種類、周波数は、この警報シ
ステムが置かれる環境においてノイズが少なく、妨害と
なる他の信号が少なく、しかも、その環境に対して電波
障害等の悪影響を与えないものを選ぶことになるから、
特定はできない。

【００１６】発信機から発信される信号の出力（又は信
号の到達距離）は、他の場所に設置した同様の信号発信
装置による信号との混信を避けられる程度に微弱であ
り、なおかつ付近を飛行する飛行体が信号を受信してか
ら十分に回避行動をとれるだけの到達距離を有していな
ければならない。しかし、これらの出力条件は、この警
報システムが置かれる環境や付近を飛行することが予想
される飛行体の飛行能力（例えば旋回半径）に左右され
るので、数値的には特定できない。

【００１７】なお、本発明の警報システムが適用される
飛行体とは、飛行船、気球等の軽航空機、飛行機、軽飛
行機、グライダ等の航空機、ヘリコプタ等の回転翼航空
機、ハンググライダ、パラグライダパラシュート等の航
空機又はパラシュート類であり、無線操縦されるか有人
飛行であることを問わない。

【００１８】信号発信装置の設置場所及び方法は、架空
送電線自体に設置し、直接架空送電線に装着するのがよ
い。また、既設の架空送電線に装着できることが重要で
ある。このために信号発信装置を分割自在に形成する。
分割した信号発信装置で架空送電線を囲み、結合して架
空送電線に装着する。これにより、架空送電線に手を加
えることなく装着ができ、しかも着脱が容易となる。

【００１９】信号発信装置の運転用電力を長期に亘って
安定に供給維持できるとよい。このために信号発信装置
に架空送電線の送電電流からの誘導により運転用電力を
得る電源部を設ける。電源部は送電電流から運転用電力
を得るので恒久的に使用できる。

【００２０】次に、警報システムに用いる信号発信装置
にあっては、誘導コイルが架空送電線の送電電流から誘
導電流を発生する。電源回路は、この誘導電流を基に安
定電力を供給する。この安定電力が信号発信装置の運転
用電力となる。従って、送電電流に変動があっても信号
発信装置はその影響を受けることなく安定動作する。そ
して、発信機が、この安定電力を用いて架空送電線の所
在を知らせる信号を電波で発信するので、電波の強度や
到達距離や周波数が安定維持され、送電電流の変動に無
関係にいつでも確実に警報システムが利用できる。

【００２１】また、保持部材は、２以上の分割体からな
り架空送電線を囲むように分割体を組み合わせて架空送
電線に取り付けられる。即ち、信号発信装置は分割自在
に形成され架空送電線に装着されることになる。この保
持部材は、上記誘導コイルを架空送電線の外周に保持す
る。誘導コイルが架空送電線の外周に保持されるので、
誘導電流を効率よく発生させることができる。

【００２２】信号発信装置は、発信機のほかに信号灯を
有してもよい。即ち、信号灯は安定電力を用いて架空送
電線の所在を知らせる。この場合、発信機の信号によっ
て警報システムが作動しているので、信号灯に注意する
ことができ、従来なら見逃していた架空送電線を発見す
ることができるようになり、架空送電線を視認しながら
確実にこれを回避することができる。

【００２３】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

【００２４】図１に示されるように、本発明の警報シス
テムにあっては、送電鉄塔１に架設された架空送電線２
の１スパン（送電鉄塔間）毎に、信号発信装置３が１つ
ずつ装着されている。信号発信装置３は、送電鉄塔間の
ほぼ中央部に配置され、地上高約５０ｍの位置にある。

【００２５】信号発信装置３は、図２に示されるよう
に、架空送電線の送電電流からの誘導により運転用電力
を得る電源部２１と架空送電線の所在を知らせる信号を
発信する発信部２２とからなる。この実施例では信号に
電波を使用している。電源部２１は、架空送電線の周囲
に配置されて架空送電線の送電電流から誘導電流を発生
する誘導コイル２３と、配線回路で構成されて誘導電流
を基に安定電力を供給する電源回路２４とからなる。電
源回路２４は、電流を電圧に変換するＩ／Ｖコンバータ
及び電圧・電流を安定化する電源コントローラからな
り、送電電流の変動の影響を受けないで定電圧、定電流
を供給することができる。ここでは、電源部２１の出力
が電圧・電流ＤＣ１２Ｖ、０．５Ａに設定されている。
発信部２２は、上記安定電力を用いて架空送電線の所在
を知らせる信号を電波で発信する発信機２５及びアンテ
ナ２６からなる。発信機２５の送信出力は２００ｍＷ、
送信周波数は２７ＭＨｚ、信号波形はパルスである。こ
の信号の到達距離は直線で約５００ｍである。信号波形
をパルスとしたのは雑音との信号分離をよくするためで
ある。また、到達距離である５００ｍ以内に設置された
別の信号発信装置３には別の周波数を使用し混信を防止
している。

【００２６】信号発信装置３は、図３に示されるよう
に、架空送電線２に固定するためのクランプ３１、誘導
コイル２３を収容した誘導コイル部３２、アンテナ２６
と重錘３４とを取り付けたスリップリング３５、電源回
路２４や発信機２５を収容した発信部３３から構成され
ており、クランプ３１は両端に設けられている。クラン
プ３１は架空送電線２に固定され、誘導コイル部３２及
び発信部３３はクランプ３１に固定されている。スリッ
プリング３５は架空送電線２の周りに回動自在になって
おり、架空送電線２が捩れたり揺れたりしても、常に、
重錘３４を取り付けた部分がその重みにより下に位置す
るようになっている。アンテナ２６は重錘３４の反対側
に取り付けられており、常に、地面に対し垂直を保つこ
とができる。

【００２７】クランプ３１、誘導コイル部３２、スリッ
プリング３５、発信部３３はいずれも円筒状に形成され
ており、中心線に沿った面で２分割されている。即ち、
これらは分割体３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３５
ａ，３５ｂ，３３ａ，３３ｂからなる保持部材３６を構
成している。保持部材３６は、架空送電線２を囲むよう
に分割体を組み合わせて架空送電線２に取り付けられて
いる。誘導コイル２３は誘導コイル部３２に収容される
ことにより、架空送電線２の外周に保持されている。

【００２８】図１に戻る。この実施例では、飛行体４と
して小型ヘリコプタ５を用いている。小型ヘリコプタ５
に搭載された受信装置６は、信号を受信して架空送電線
の所在を認識するものであり、この実施例では、上記電
波による信号を受信すると操縦者に対して架空送電線が
付近にある旨の警報音を発生すると共に、操縦席に設置
したランプを点灯・点滅して警告を行うものである。ま
た、受信した複数の信号のうち最も強度の大きい信号を
分離し、その信号強度をもとに小型ヘリコプタ５から当
該信号発生装置３までのおおよその距離を算出し、数値
標示で操縦者に知らせることも行う。さらに、受信した
複数の信号により、それぞれの信号発信装置３までの距
離を算出し、他方、小型ヘリコプタ５に搭載したコンピ
ュータに予め記憶しておいた飛行地域の架空送電線の架
線配置図から信号発信装置３相互間の距離を求め、これ
らの距離関係から、小型ヘリコプタ５から架空送電線２
までの最短直線距離を算出して操縦者に知らせることも
行う。即ち、小型ヘリコプタ５から互いに隣り合う２つ
の信号発信装置３までの距離と両信号発信装置３間の距
離とが求まれば、小型ヘリコプタ５と２つの信号発信装
置３とを頂点とする三角形の垂線が最短直線距離にあた
る。

【００２９】次に実施例の作用を述べる。

【００３０】架空送電線２のスパン毎に装着された信号
発信装置３は、それぞれ送電電流からの誘導により運転
用電力を得て架空送電線の所在を知らせる信号を電波で
発信する。信号の到達距離を考慮した範囲内にある信号
発信装置３は、互いに異なる周波数で信号を発信する。
付近を飛行する小型ヘリコプタ５に搭載された受信装置
６は、到達したすべての信号を周波数によらず受信し、
これらの信号のうち最も強度の大きい信号を得た信号発
生装置３までのおおよその距離を算出し、数値標示で操
縦者に知らせる。また、受信した複数の信号により、そ
れぞれの信号発信装置３までの距離を算出し、他方、コ
ンピュータに予め記憶しておいた飛行地域の架空送電線
の架線配置図から信号発信装置３間の距離を求め、これ
らの距離関係から、小型ヘリコプタ５から架空送電線２
までの最短直線距離を算出して操縦者に知らせる。

【００３１】本警報システムの稼働テストの結果を説明
する。

【００３２】小型ヘリコプタ５を高度７０ｍで架空送電
線２に対し垂直および斜め方向に飛行させた。信号発生
装置３から小型ヘリコプタ５までの直線距離が４８５〜
５４０ｍに近付くと警報が作動することを確認した。信
号の受信強度は小型ヘリコプタ５の姿勢や架空送電線３
との位置関係によって若干変動するため受信信号から距
離を正確に算出することは難しいが誤差範囲±２０ｍで
算出することに成功した。

【００３３】次に、他の実施例を説明する。

【００３４】図４に示される信号発信装置３は、２つの
クランプ３１及び２つの誘導コイル部３２の間に信号灯
部４１が設けられている。クランプ３１及び誘導コイル
部３２は図３のものと同じものである。信号灯部４１
は、２分割の円筒状に形成され、内部に電源回路２４を
収容し、表面には多数のＬＥＤを備えている。これらの
ＬＥＤは、電源回路２４の安定電力を用いて発光し、架
空送電線の所在を知らせるものである。信号灯部４１
は、架空送電線２の周りに回動自在になっており、一側
に発信部４２を取り付けている。発信部４２の重みによ
り架空送電線２が捩れたり揺れたりしても、常に、発信
部４２が下に位置し、ＬＥＤによる信号の放射方向が安
定するようになっている。発信部４２には発信機２５が
収容され、２素子のアンテナ４３が水平に取り付けられ
ている。

【００３５】発信機２５の定格は図３のものと同じであ
る。信号灯部４１には９個×３０列の赤色ＬＥＤがそれ
ぞれ発光方向が径方向になるように配置されている。

【００３６】この構成を用いて、電波による信号の性能
は、前期稼働テストで得たものと同等であることが確認
された。ＬＥＤによる信号の性能は、夜間で快晴のと
き、直線距離にして１Ｋｍ離れた位置からＬＥＤの発光
を確認することができた。

【００３７】なお、上記各実施例では信号発信装置３を
架空送電線２のスパン中央に設置したが、送電鉄塔１又
は、架空送電線２や送電鉄塔１の近傍に設けてもよい。

【００３８】また、上記各実施例では信号を電波又は赤
外線で発信したが、超音波を使用することもできる。超
音波の場合でも、到達範囲を考慮した出力強度とし、混
信を防ぐために複数の周波数を使用する。

【００３９】本発明の応用例を説明する。

【００４０】１）信号発信装置３からの信号に、架空送
電線２の高さ、架線方向、地図上の位置などの情報を持
たせてもよい。飛行体４の受信装置６がこれらの情報を
読み取って、架空送電線２との相対的な位置から自身の
高さ、方向、地図上の位置を知り、安全な飛行に利用す
ることができる。

【００４１】２）受信装置６で受信した信号の強度か
ら、飛行体４と架空送電線２との距離を求めてもよい。
実施例で説明したように、信号の強度から信号発信装置
３までの距離を算出し、架線配置図から信号発信装置３
間の距離を求めると、架空送電線２までの最短直線距離
を算出することができる。これを数値標示で操縦者に知
らせることにより、適確な回避行動を促すことができ
る。

【００４２】３）受信装置６は、連続する架空送電線２
に設置された２以上の信号発信装置３からの信号を検出
し、架空送電線２の架線方向を求めてもよい。即ち、２
以上の信号発信装置３までの距離を用いて、これらの信
号発信装置３を結ぶ線上に架空送電線２があることを知
ることができる。

【００４３】４）少なくともアンテナを含む信号発信装
置３の一部または全部を架空送電線２に対して回転自在
とし、架空送電線２が捩れたり揺れたりしてもアンテナ
が一定の方向を維持するようにしてもよい。実施例で用
いたスリップリング３５、信号灯部４１を使用してもよ
いし、他の構成であっても構わない。

【００４４】５）無線操縦の飛行機、飛行船等の飛行体
４に搭載した受信装置６で信号を受信し、飛行体４がこ
の情報をさらに地上の操縦者に通信してもよい。無線操
縦のの場合、操縦者が架空送電線２を視認して回避する
ことは困難であるから、この警報システムは有効であ
る。

【００４５】６）信号発信装置３からの信号に指向性を
もたせてもよい。例えば、架空送電線２の上下方向の信
号を弱く、水平方向の信号を強くすることにより、地上
の家屋や設備に対する電波障害を防止する。そのために
はアンテナ２６，４３に指向性を持たせる。この場合、
架空送電線２よりも十分高いところを飛行する飛行体４
には信号が届かないが、架空送電線２に接触する危険の
ある低空飛行を行う飛行体４には信号が届くことにな
る。

【００４６】７）信号発信装置３は、送電電流からの誘
導により運転用電力を得るだけでなく、誘導電流の電
流、電圧等から送電状況に関するデータを求め、発信す
る信号にこのデータをのせてもよい。これにより飛行体
４上、或いは地上の受信装置６で受信した信号からデー
タを読みだし、架空送電線２の送電状況を把握すること
ができる。この場合、架空送電線２の送電状況を把握す
る目的で飛行する飛行体４は、上記信号によりデータ収
集を行うことになる。これを含む一般の飛行体４は、上
記信号を警報システムのみに使用することができる。

【００４７】８）信号灯のＬＥＤの一部を赤外ＬＥＤと
し、飛行体４に赤外センサを搭載し、赤外線信号を検出
して警報を出すようにしてもよい。

【００４８】９）飛行体４から架空送電線２までの最短
直線距離を算出する構成において、この機能の応用によ
り架空送電線２までの最短直線距離と飛行高度とから現
在地図上のどの位置にいるかを瞬時に求めることができ
る。

【００４９】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００５０】（１）架空送電線の所在を知らせてくれる
ので、従来、多発していた低空での接触事故が防止でき
ることになる。

【００５１】（２）電波、赤外線、超音波等の、可視光
に比べて透過性がよく、受信する側にとって背景となる
環境からの放射が少ない信号を使用したことにより、昼
夜、天候、環境を問わず利用できることになる。

【００５２】（３）信号を受信装置で受信して架空送電
線の所在を認識するので、視覚に頼るのに比べて確実性
が高く、従来、操縦者の不注意から多く起きていた架空
送電線への接触事故が未然に防止される。

【００５３】（４）信号発信装置は架空送電線を囲んで
装着するために分割自在に形成されているので、既設の
架空送電線に容易に設置できる。

【００５４】（５）信号発信装置は架空送電線の送電電
流からの誘導により運転用電力を得るので、特別の電源
を必要とせず、給電のための配線も不要であるから、構
成が簡素・小型であると共に架空送電線のどこにでも安
全かつ美観・強度等を損なわず設置でき、さらに、いっ
たん設置すると長期に亘って保守を必要とせず、送信に
必要な電力は微弱であるから消費電力も少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の警報システムを装備した架空送電線及
び飛行体の斜視である。

【図２】本発明の警報システムに用いる信号発信装置の
回路図である。

【図３】本発明の警報システムに用いる信号発信装置の
側面図である。

【図４】本発明の警報システムに用いる他の信号発信装
置の側面図である。

【符号の説明】

１ 送電鉄塔 ２ 架空送電線 ３ 信号発信装置 ４ 飛行体 ６ 受信装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架空送電線の所在を知らせる信号を電波
   で発信する信号発信装置を架空送電線、送電鉄塔又はこ
   れらの近傍に設け、他方、飛行体に上記信号を受信して
   架空送電線の所在を認識する受信装置を搭載したことを
   特徴とする警報システム。
2. 【請求項２】 上記信号に赤外線又は超音波を用いるこ
   とを特徴とする請求項１記載の警報システム。
3. 【請求項３】 上記信号発信装置を架空送電線を囲んで
   装着するために分割自在に形成すると共に上記信号発信
   装置に架空送電線の送電電流からの誘導により運転用電
   力を得る電源部を設けたことを特徴とする請求項１又は
   ２記載の警報システム。
4. 【請求項４】 架空送電線の送電電流から誘導電流を発
   生する誘導コイルと、この誘導電流を基に安定電力を供
   給する電源回路と、この安定電力を用いて架空送電線の
   所在を知らせる信号を電波で発信する発信機と、２以上
   の分割体からなり架空送電線を囲むように分割体を組み
   合わせて架空送電線に取り付けられ、少なくとも上記誘
   導コイルを架空送電線の外周に保持する保持部材とを有
   することを特徴とする信号発信装置。
5. 【請求項５】 上記安定電力を用いて架空送電線の所在
   を知らせる信号灯を有することを特徴とする請求項４記
   載の信号発信装置。