JP2004009994A

JP2004009994A - 列車事故防止システム

Info

Publication number: JP2004009994A
Application number: JP2002170155A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hirose; 廣瀬　豊
Original assignee: Toshiba Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】列車軌道に障害物が侵入したとき障害物を安全地帯に移動させて、列車を停止させることなく列車事故を防止するようにした列車事故防止システムを提供すること。
【解決手段】監視装置５は、列車軌道３の予め定められた範囲への障害物４の侵入を監視し、障害物４の侵入を検出したとき障害物侵入情報を障害物侵入情報出力手段６に出力する。障害物侵入情報出力手段６は、障害物移動手段８を制御して、侵入してきた障害物４を瞬時にプラットホーム２の床下の安全地帯７に移動させる。障害物４の安全地帯７への避難を確認した後、障害物移動手段８は、基の位置に戻った後、列車が通過することにより、列車を停止することなく、列車事故を防止する。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラットホーム、踏切、高架下及ぴトンネル等の列車軌道上に転落した乗客や落下物等障害物の侵入を連続的に監視し、障害物の侵入を発見したとき速やかに、障害物を予め定められた安全地帯に移動させる列車車故防止システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラットホーム、踏切、高架下及びトンネル、山岳地帯等の列車軌道上の監視は、駅職員等による直接的な目視確認や、ＴＶカメラで撮像した列車軌道上の監視情報をＴＶモニタに表示して、駅職員がこのＴＶモニタを観察して間接的な目視確認などで行っている。このような目視確認により駅職員が列車軌道上に異常を発見するシステムでは、駅職員による人間系で進入する列車に赤ランプの点灯、赤旗の提示、発煙筒の点火などの停止操作を行動で列車の運転手に伝えていたため、運転手が見落としたり、気がつくのに時間がかかり、行動が遅く重大事故を発生していた。場合によっては、２次災害が発生していた。
【０００３】
さらに、このような人間による体制では、乗降客の安全や列車の円滑な運行のために専任の駅職員を常時配置させていなければならなかった。この専任の駅職員の配置は、安価な運賃を提供する面から考えられず、駅職員数としては、円滑な列車の運行に必要な最小限の人数により運営しているのが現実である。
【０００４】
また、全ての場所を連続的に監視することは、人間の能力や体カから限界があり、多数の駅職員を確保するのも現実的でない。
【０００５】
この点に対処して列車軌道上をＴＶカメラにより監視し、このＴＶカメラ出力の画像信号から異常の発生を検出し、自動的に列車の運転手に無線で連絡する手段が実用化され始めている。
【０００６】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、列車の走行に対する障害物の検出が難しく、痛ましい人身事故が絶えない。
【０００７】
本発明は、係る従来の問題を解決すべくなされたもので、列車軌道に障害物が侵入したとき障害物を安全地帯に移動させて、列車事故を防止するようにした列車事故防止システム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】
本発明は上記の目的を達成するため、次の構成からなる列車事故防止システムを提供するものである。
【０００９】
即ち、請求項１の列車事故防止システムは、列車軌道の予め定められた範囲への障害物の侵入を監視する監視装置と、この監視装置に接続されこの監視装置が障害物の侵入を検出したとき障害物侵入情報を出力する障害物侵入情報出力手段と、この障害物侵入情報出力手段から出力された障害物侵入情報が入力されたとき障害物を予め定められた安全地帯に移動させる障害物移動手段とを具備してなることを特徴とする。請求項１の発明によれば、列車事故を防止することができる。
【００１０】
請求項２の列車事故防止システムは、前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき瞬時に膨張し、この膨張により前記障害物を前記安全地帯に移動させるエアバッグ装置であることを特徴とする。請求項２の発明によれば、列車事故を防止することができる。
【００１１】
請求項３の列車事故防止システムは、前記安全地帯は開閉蓋を備えたピットであって、前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき前記ピットの開閉蓋が開くことを特徴とする。請求項３の発明によれば、列車事故を防止することができる。
【００１２】
請求項４の列車事故防止システムは、前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき前記障害物を前記安全地帯に搬送させる搬送装置であることを特徴とする。請求項４の発明によれば、列車事故を防止することができる。
【００１３】
請求項５の列車事故防止システムは、前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき前記障害物を上方に跳ね上げる跳ね上げ装置であることを特徴とする。請求項５の発明によれば、列車事故を防止することができる。
【００１４】
請求項６の列車事故防止システムは、前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき流体を噴出させて前記障害物を前記安全地帯に移動させる流体噴出装置であることを特徴とする。請求項６の発明によれば、列車事故を防止することができる。
【００１５】
請求項７の列車事故防止システムは、前記ピットの開口部に設けられた予め定められた荷重以上の荷重を有する前記障害物が載ると開く開閉蓋とを備え、障害物が前記列車軌道に侵入し、前記開閉蓋に載ったとき前記開閉蓋が開いて前記ピット内に避難することを特徴とする。請求項７の発明によれば、列車事故を防止することができる。
【００１６】
請求項８の列車事故防止システムは、前記エアバッグ装置は列車前面に設けられていることを特徴とする。請求項８の発明によれば、列車事故を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施形態１
次に、本発明の列車事故防止システムの実施形態を、図１及び図２を参照して説明する。図１は平面図であり、図２は図１の側面図である。この実施形態の列車事故防止システム１は、列車軌道３への障害物４の侵入を監視する監視装置５と、障害物侵入情報を出力する障害物侵入情報出力手段６と、プラットホーム２の下方に設けられる安全地帯７と、障害物４を安全地帯７に移動させる障害物移動手段８と、監視装置５が検出した障害物４を安全地帯７に瞬時に自動的に移動させるように制御する中央制御装置９とからなる。
【００１８】
列車軌道３は、列車が走行する線路及び走行する列車の車幅範囲である。列車軌道３に侵入するものは、異物と定義し、異物のうち列車の走行に支障となるものは障害物４と定義する。列車の走行に支障とならない大きさの鳥、虫、紙屑などの塵、犬、猫などの侵入は対象外で、障害物４ではない。列車の走行に支障となる障害物４には、列車軌道３の線路１０上に並べられた石、人体、自動車、大きな荷物などがある。障害物４の侵入とは、列車軌道３に列車の走行に支障となるものが入った状態をいう。監視とは、列車の走行に対して支障となる障害物４が列車軌道３に侵入したとき、この侵入したことを出力する動作を連続的に行うことをいう。
【００１９】
監視装置５は、列車軌道３の予め定められた範囲例えばプラットホーム２敷地内の列車軌道３への障害物４の侵入を監視する。監視装置５は、列車軌道３への障害物４の侵入を監視するためのもので、主として障害物４の検出を電気信号で出力する装置で、光電変換装置、機械―電気変換装置などがある。光電変換装置は、例えばＣＣＤ―ＴＶカメラ、ＴＶカメラ、ＩＴＶカメラ、カラーＴＶカメラ、白黒ＴＶカメラ、赤外線ＴＶカメラ、暗視ＴＶカメラなど撮像環境に応じて適宜選択して利用される。各ＴＶカメラは、予め定められた範囲例えばプラットホーム２の敷地内に敷設された列車軌道３を全長に渉って監視するように１台又は複数台設けられる。機械―電気変換装置は、例えばピエゾ抵抗装置、圧電装置である。
【００２０】
監視装置５は、列車の走行に支障となるものを識別して障害物４を検出する。監視装置５は、列車軌道３に異物情報が侵入したのを検出する監視センサ部と、異物情報について障害物４に該当するか、どうかを判定する判定手段とからなる。監視センサ部は、列車軌道３への異物の侵入を監視する監視センサと、異物が侵入したことを出力する信号処理手段とからなる。監視装置５の監視エリアは、列車軌道３であり、各線路１０間のみならず線路１０の外側も含む列車が走行する車幅部分である。図１は、監視エリアに監視装置５が配列された状態を示している。
【００２１】
障害物侵入情報出力手段６は、監視装置５に接続され障害物４の列車軌道３への侵入を検出したとき障害物侵入情報を出力する。障害物侵入情報出力手段６は、監視装置５が検出した障害物４が何であるかを出力する。
【００２２】
障害物移動手段８は、列車軌道３に設けられ障害物侵入情報出力手段６から障害物侵入情報が出力されたとき、障害物４を予め定められた安全地帯７に移動させる。障害物移動手段８は、障害物４を瞬時に移動させるもので例えばエアバッグ装置、開閉蓋、跳ね上げ手段、ベルトコンベア、回転ローラ、流体の噴射機構などである。
【００２３】
エアバッグ装置は、バッグを瞬時に膨張させることにより、障害物４を瞬時に安全地帯７に押出し、移動させるように作用する。開閉蓋は、障害物４が落下したとき、外部からの開制御又は荷重で開き障害物４をピット内に導入させる作用をする。エアバッグ装置は、列車軌道３内の表面部に埋め込んで固定される。エアバツク跳ね上げ手段は、障害物４が落下したとき、障害物４を跳ね上げて安全地帯７に押出し、移動させるように作用する。ベルトコンベアは、障害物４がベルトコンベア上に落下し、ベルトコンベアが移動を開始して瞬時に安全地帯７に障害物４を移動させるように作用する。
【００２４】
回転ローラは、列車軌道３に侵入した障害物４が回転中の回転ローラ上に落下し、障害物４を瞬時に安全地帯７に移動させるように作用する。流体の噴射機構は、列車軌道３に侵入した障害物４が落下しつつあるとき、気体又は液体を噴射させ、流体噴射流のテーパを形成して障害物４を安全地帯７に瞬時に押出し、移動させるように作用する。
【００２５】
安全地帯７は、列車軌道３に至近で、列車が事故を起こすことなく、安全に通過できる空間であり、列車が通過したとき列車が障害物４に全く接触しない場所で障害物４が開放される場所である。安全地帯７は、列車の車幅より外側空間や、プラットホーム２の床板下部の空間、線路１０間の内外の地下に設けられるピットなどである。
【００２６】
次に、列車事故防止システム１による列車の事故防止手順を、図３及び図１、図２を参照して説明する。列車事故防止システム１の電源を投入して列車事故防止システム１の動作がスタートする（Ｆ−１）。監視センサは列車軌道３の異物の侵入を監視し、監視信号を信号処理手段に出力する（Ｆ−２）。信号処理手段は、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換し、１フレーム前の信号と比較して差信号を取り出し、差信号があると異物有りを出力する（Ｆ−３）。差信号零は、異物無しであり、異常無しである（Ｆ−４）。
【００２７】
異物有りの出力は、判定手段に入力され、判定手段は、障害物４か、否かの判定を行う。判定手段は、予め障害物パターンとして記憶された記憶装置から障害物パターンを読出し、比較照合することにより、差信号零を出力即ち一致したとき障害物４と判定する（Ｆ−５）。判定手段は、差信号ありのとき、障害物４でない紙屑や鳥などと判定し、異常無しを出力する（Ｆ−６）。
【００２８】
障害物４と判定したとき、判定手段は、障害物侵入情報を当該監視装置５の障害物移動手段８に入力する。障害物移動手段８は、障害物４を安全地帯７に移動させるための動作をする（Ｆ−７）。この結果、障害物移動手段８は、障害物４を安全地帯７に移動させる（Ｆ−８）。列車は、障害物４が安全地帯７に移動したのち、列車軌道３を通過することにより列車事故を防止することができる（Ｆ−９）。
【００２９】
従って、障害物４が落下したとき、障害物移動手段８による障害物４を移動させる速度が、事故防止を決定する。
【００３０】
次に、障害物移動手段８の実施例を説明する。
実施例１
障害物移動手段８としてエアバッグ装置を使用した実施例を、図４〜図６を参照して説明する。図１、図２と同一部分には、同一符号を付与し、その詳細な説明は重複するので省略する。図４は、列車軌道３に敷設される開閉蓋２０の設置状態説明図であり、図５はエアバッグ装置２１の説明図であり、図６は障害物４を安全地帯７に移動させる作用を説明するためのシステム構成図である。
【００３１】
この実施例は、図２に示す障害物移動手段８を図５に示すエアバッグ装置２１により構成し、監視装置の障害物検知センサにより図６に示す障害物４を検出したときエアバッグ装置２１のバッグ２２を図５（ｂ）に示すように瞬時に膨張させて図６に示す障害物４を安全地帯７に押出し、移動させることにより障害物４を瞬時に避難させ、列車を停止させることなく列車事故を防止するケースである。
【００３２】
障害物検知センサは、図６に示すように列車軌道３内を監視するように設置されたＴＶカメラ２３である。このＴＶカメラ２３により障害物４を検知すると、エアバッグ装置２１のバッグ２２に高圧エアが瞬時に吸入され、エアバッグ装置２１は、障害物４を予め定められた安全地帯７に押出す。この安全地帯７は、プラットホーム２の床下空間であるため、広くひろがっており、障害物４の押出される方向にバラツキが生じても、障害物４は安全地帯７に押出される。
【００３３】
このとき、例えばエアバッグ装置２１のバッグ２２は、一度に全て同じ速度およぴ圧力で膨らむのではなく、障害物４の位置、形状、重量等を確認し、他の列車の進行状況も勘案したうえで押出す安全地帯７の方向を判断し、障害物４が最速にて安全に安全地帯７に押出されるように変形制御されながら膨張するとさらによい。この実現手段としては、例えばエアバッグ装置２１を個々に独立して膨らむエアバッグ装置２１の集合体で構成し、各エアバッグ装置２１の膨張する速度を選択することにより障害物４を所望する方向に押出すことができる。
【００３４】
その後、エアバッグ装置２１は、エアバッグ装置２１と列車との干渉を回避するためにバッグ２２を収縮させる。即ち、障害物４が安全地帯７に移動したことを確認したのち、バッグ２２内のエアは、排気され収縮されてエアバッグ装置２１内に収納される。
【００３５】
列車は、エアバッグ装置２１が収縮したのち、列車軌道３を走行する。エアバッグ装置２１による事故防止対策エリアを広くするために、多数のエアバッグ装置２１が、線路１０間を含む列車軌道３に配列されている。図４はこの状態を示している。図４には、図５に示す各エアバッグ装置２１の上方に位置して設けられる開閉蓋２０が示されている。即ち、列車軌道３には、多数のエアバッグ装置２１がそれぞれ予め定められたパターンで配列されている。１０は、線路である。この各エアバッグ装置２１には、アドレスが付与され図６に示す中央制御装置９により選択されて瞬時に当該エアバッグ装置２１のバッグ２２を膨張させるように制御可能になっている。
【００３６】
障害物４が落下する位置に設けられたエアバッグ装置２１のバッグ２２は、中央制御装置９により選択されて図４、図５に示す開閉蓋２０が開くと同時に膨張制御される。選択されたエアバッグ装置２１を膨張させる制御機構は、バッグ２２に接続された高圧ガスボンベのバルブが瞬時に開に制御されて、高圧ガスボンベから高圧ガスがバッグ２２内に一気に流入し、エアバッグ装置２１のバッグ２２は瞬時に膨張する構成である。このバッグ２２が瞬時に膨張するプロセスは、障害物４を最速にて安全地帯７に押出すように制御する。
【００３７】
また、列車との距離が近い場合には、障害物４を跳ね飛ばすようにバッグ２２に高圧エアを瞬時に噴出させて膨張させる。例えば障害物４が当該エアバッグ装置２１上に落下時又は当該エアバッグ装置２１上に落下した後に、エアバッグ装置２１が瞬時に膨張するとバネ作用により障害物４は、跳ね飛ばされる。この跳ね飛ばされた位置を安全地帯７に選択することにより障害物４は、瞬時に安全地帯７に避難できることになる。瞬時に膨張させるエアバッグ装置２１は、図４、図５に示すように列車軌道３内における障害物４の落下位置に設けられている開閉蓋２０下方のエアバッグ装置２１である。
【００３８】
エアバッグ装置２１の大きさは、障害物４の大きさ、重量、膨張時間によって選択される。障害物４に比較してエアバッグ装置２１が小さすぎると、障害物４を跳ね飛ばすためのバネ作用が発生しない。障害物４に比較してエアバッグ装置２１が大きすぎると、臨界膨張するまでの時間が長くなりバネ効果を利用できない。この実施例では、列車軌道３がプラットホーム２の敷地内であるため障害物４は、主として人間や荷物などである。従って、エアバッグ装置２１の能力は、人間を押し出し又は跳ね飛ばす能力を有するように構成される。
【００３９】
次に、膨張させるエアバッグ装置２１の選択システムを、図６を参照して説明する。障害物４の落下位置情報は、監視センサ例えばＴＶカメラ２３によって列車軌道３を撮像することにより得られる。ＴＶカメラ２３は、列車軌道３を撮像視野として設置され、図４に示すように障害物４が落下するエアバッグ装置２１の配列エリアを撮像する。障害物４が落下するエアバッグ装置２１の位置情報は、障害物落下位置検出手段２４により、ＴＶカメラ２３の撮像信号から該当するエアバッグ装置２１のアドレスをパターン認識技術により求められる。
【００４０】
求められたアドレスのエアバッグ装置２１の上方に設けられる図５に示す開閉蓋２０は、上記落下位置情報により制御される開閉蓋開閉制御手段２５により開制御される。上記落下位置情報が同時に高圧ボンベ栓開閉制御手段２６にも供給され、高圧ボンベ栓開閉制御手段２６は、高圧ボンベの栓（バルブ）を開に制御してエアバッグ装置２１に高圧エアを瞬時に吸入してバッグ２２を図５（ｂ）に示すように瞬時に膨張させる。バッグ２２が膨張するタイミングは、障害物４の落下するタイミングと一致又は落下の前後が望ましい。この結果、障害物４は、瞬時に安全地帯７に押出され移動させられ、避難する。即ち、障害物４は、図６に矢印１４で示す安全地帯７の方向に線路１０を越えて押し出し又は跳ね飛ばされる。
【００４１】
障害物４が避難した後、直ちに中央制御装置９は、列車を通過させるためにエアバッグ収縮制御手段２７を制御してバッグ２２内の高圧エアを一気に排気制御して、バッグ２２を収縮させる。バッグ２２の収縮は、列車軌道３に列車が入線可能になり、列車は線路１０を走行する。この結果、エアバッグ装置２１は、障害物４が列車軌道３に侵入したのにもかかわらず、列車を停止させることなく、列車事故を防止させることができる。これらの列車事故防止プロセスは、中央制御装置９により制御され、中央制御装置９は、制御プログラム用記憶装置２８に記憶されたプログラムにより制御される。
【００４２】
監視センサは、多少障害物４の発見が遅れるが圧電体によって検出することができる。この圧電体は、各エアバッグ装置２１の開閉蓋２０の表面に設け、障害物４が圧電体上に落下したときの圧力を電気信号に変換して、障害物落下信号を出力する。この障害物落下信号は、開閉蓋２０を開くと同時に高圧ガスボンベのバルブを開に制御することにより、高圧ガスがエアバッグ装置２１のバッグ２２内に瞬時に流れ込み、バッグ２２は図５（ｂ）に示すように開閉蓋２０を越えて膨らみ満タンに膨張する。
【００４３】
このようにして障害物４を矢印１４で示す安全地帯７の方向に押し出し又は跳ね飛ばすことができる。即ち、障害物４は、安全地帯７に瞬時に跳ね飛ばされて避難でき、列車を停止させることなく列車事故を防止することができる。
【００４４】
実施例２
次に、図２に示す障害物移動手段８として開閉蓋３１を使用した実施例を、図７を参照して説明する。図１、図２と同一部分には、同一符号を付与し、その詳細な説明は、重複するので省略する。この実施例は、障害物移動手段を開閉蓋３１により構成し、障害物４を検出したとき当該開閉蓋３１を下方に開き障害物４を図２に示すプラットホーム２下方の安全地帯７の他の実施例として形成されたピット３２に落とし、障害物４を瞬時に避難させて列車事故を防止るケースである。開閉蓋３１は、障害物４の自重によって下方に開くように構成することもできる。
【００４５】
この実施例は、障害物４が落下したとき直接ピット３２内に案内する方法であるため、開閉蓋３１及びピット３２の間口の大きさは、身長、胸囲、胴回りなどの大きさ以上の余裕をもった大きさである。ピット３２の深さは、障害物４がピット３２内に落下したとき障害物４が全て線路１０の摺動面より下方に位置するように選択される。従って、障害物４がピット３２内に落下したとき、列車は、当該線路１０上を、通過可能状態となる。　障害物４が人間である場合、人間が１個のピット３２内に充分入る大きさの構造になっている。
【００４６】
ピット３２内は、障害物４例えば人体がピット３２内に落下したとき、骨折や怪我をしないように衝撃吸収構造にすることが望ましい。このようなピット３２は、図１に示すパターンのように列車軌道３内に配列して設けられる。
【００４７】
障害物４の自重によって開閉する開閉蓋３１を各ピット３２の上面に設けた構造の実施例によれば、コンピュータ制御することなく、障害物４を瞬時にピット３２内に導入することができる。即ち、ピット３２の開口部に設けられる開閉蓋３１は、予め定められた荷重以上の荷重を有する前記障害物４が開閉蓋３１上に載ると開くように構成される。開閉蓋３１の開閉は、蓋が下方に移動するよう構成することが望ましい。勿論、蓋は、水平方向に移動してもよい。
【００４８】
実施例３
開閉蓋の開閉制御手段３５は、障害物４の落下に合わせてコンピュータ３０により制御してもよい。即ち、図７に示すようにプラットホーム２の側縁部および列車軌道３の全体を撮像可能なようにＴＶカメラ２３を設け、このＴＶカメラ２３が、障害物４の落下を検出したとき、ＴＶカメラ２３は障害物４が落下する位置に相当する開閉蓋３１のアドレスを出力する。このアドレスの開閉蓋の開閉制御手段３５に障害物検出信号を出力する。この障害物検出信号が入力された開閉蓋の開閉制御手段３５は、当該開閉蓋３１を開状態に制御する。
【００４９】
開閉蓋３１を開状態に制御するタイミングは、障害物４が落下する前、直前、落下したときに開に制御することが望ましい。開閉蓋３１の開く方向は、列車が通過する必要があるため下方又は水平方向（スライド）である。この結果、障害物４が落下する位置の開閉蓋３１が開き、障害物４は、ピット３２内に落下又は避難する。このようにして、列車は、停止させることなく障害物４の頭上をけがすることもなく、通過することができ、列車事故を防止することができる。
【００５０】
次に、障害物４が落下する位置に相当する開閉蓋３１のアドレスを図７に示すＴＶカメラ２３により出力する手段を、図８を参照して説明する。予め開閉蓋３１の配列位置座標信号を記憶する。この位置座標信号は、予め監視エリアとして設定された図７に示す列車軌道３内のＴＶカメラ２３により撮像した開閉蓋３１の配列パターン３６と、線路１０を含む列車軌道３内の予め定められた少なくとも２点の基準位置信号３７、３８と、線路１０とを撮像した信号（図８（ａ））である。この位置座標信号は、記憶装置に記憶される。ＴＶカメラ２３が落下する障害物４を撮像したときの上記基準位置信号３７、３８を含む撮像信号（図８（ｂ））と、上記記憶装置から読み出された位置座標信号（図８（ａ））とを重ね合わせることにより、障害物４が落下する開閉蓋３１のアドレスを出力（図８（ｃ））することができる。
【００５１】
この実施例によれば、障害物４の自重が軽量で落下した位置の開閉蓋３１を開に制御できない場合でも、開閉蓋３１を開に制御して図７に示す安全地帯であるピット３２内に避難させ、列車事故を防止することができる。
【００５２】
実施例４
次に、実施例３の他の実施例を、図９を参照して説明する。図９は、１個の開閉蓋３１を拡大して示す図である。開閉蓋３１の配列パターンは、図１と同様で線路１０の内側および外側に敷設される。図１、図７と同一部分には、同一符号を付与し、その詳細な説明は重複するので省略する。この実施例は、障害物４の情報を得るのにＴＶカメラを使用せず、各開閉蓋３１の上面にセンサ例えば光電変換センサ４１を設け、この光電変換センサ４１により障害物４の落下を検出して開閉蓋３１を開に制御するケースである。
【００５３】
各ピット３２の各開閉蓋３１上には、光電変換センサ４１が設けられる。この光電変換センサ４１は、障害物４が落下して来ない定常状態において、太陽光や電球光を多量に受光してフルパワーの光電流を光電流の変化検出手段４２に出力する。あるとき、障害物４が落下してきたところの、光電変換センサ４１出力は、当該障害物４により入射光が遮断又は減衰し、光電流が減少する。この光電流の減少量は、光電流の変化検出手段４２により監視され、障害物４が上方にあるときより下方に近づくにつれて大きくなる。
【００５４】
光電流の変化検出手段４２は、このような光電流の減少過程から障害物４の位置を認識して、開閉蓋の開閉制御手段３５により障害物４の落下するタイミングで開閉蓋３１を開状態に制御して障害物４をピット３２内に避難させ、列車を停止させることなく列車事故を防止する。光電流の変化検出手段４２が検出する障害物４の落下による光電流の減少と、お天気の変化（夜になる）による光電流の減少の区別は、光電流減少の立下り特性によって区別することができる。この実施例によれば、軽量の障害物４でも検出して、開閉蓋３１を開に制御し、障害物４をピット３２に一時避難させることができる。
【００５５】
実施例５
次に、図２に示す障害物移動手段８として跳ね上げ装置を使用した実施例を、図１０を参照して説明する。図１、図２、図４と同一部分には、同一符号を付与し、その詳細な説明は重複するので省略する。この実施例は、実施例１のエアバッグ装置２１を跳ね上げ装置４５により構成したもので、障害物４を瞬時に安全地帯７に移動させて、列車を停止させることなく、列車事故を防止するようにしたケースである。
【００５６】
障害物４の検知は、ＴＶカメラ２３でもよいし、図９で説明した光電変換センサ４１により検知してもよい。即ち、この実施例は、ＴＶカメラ２３により障害物４の落下を監視し、障害物４が落下すると、この落下位置に設けられた跳ね上げ装置４５の跳ね上げ板４８を跳ね上げさせて障害物４を瞬時に安全地帯７に移動させるケースである。
【００５７】
跳ね上げ装置４５は、列車軌道３に予め定められた図１に示すような配列パターンで多数配列されている。各跳ね上げ装置４５には、アドレスが付与されている。跳ね上げ装置４５は、基台４６に収納時収縮状態のバネ４７の一端が固定され、このバネ４７の他端が跳ね上げ板４８に固定されている。跳ね上げ板４８は端部に設けられる支点４９を中心として回動可能な構造で、他端部に操作機構を有する。この操作機構は、跳ね上げ操作時に、跳ね上げ板４８の留め金（図示せず）を外してバネ４７を一気に伸張させて跳ね上げ板４８を跳ね上げさせ、跳ね上げ板４８の戻り操作時は、ピストン（図示せず）により跳ね上げ板４８を戻り操作（収納）するように制御する。
【００５８】
ＴＶカメラ２３は、常時列車軌道３を撮像して監視し、障害物４の侵入例えば落下を検出する。この障害物落下位置の検出手段は、図８で説明した手段により行う。即ち、ＴＶカメラ２３は、障害物４の落下を検出すると障害物落下位置検出手段２４に出力する。障害物落下位置検出手段２４は、落下位置のアドレスに設けられている跳ね上げ装置４５の操作機構５１に障害物落下情報を出力する。操作機構５１は、障害物落下情報により障害物落下位置に設置されている跳ね上げ装置４５の跳ね上げ板４８の留め金を障害物４が落下するタイミングで外して、障害物４を矢印１４で示す方向に線路１０を越えて瞬時に跳ね上げ、プラットホーム２下の安全地帯７に移動させる。これらのプロセスは、中央制御装置９により自動的に行われる。
【００５９】
この実施例では、大小２個の障害物４が落下して２個の跳ね上げ装置４５が、障害物４を安全地帯７に押出して移動させるケースである。このとき、障害物落下位置検出手段２４は、障害物４の位置、形状、重量、容量等の大小を確認し、他の線路の列車の運行状況も勘案したうえで、跳ね上げ速度や跳ね上げ順序を制御して障害物４を安全地帯７に押出すようにすることが好ましい。
【００６０】
この跳ね上げ装置４５は、障害物４を最速にて安全に安全地帯７に制御しながら押出し、列車を停止させることなく避難させる。障害物４の避難を確認した後、跳ね上げ装置４５と列車との干渉を回避するため、速やかに跳ね上げ装置４５は、ピストン（図示せず）により跳ね上げ板４８を収納位置に戻す。この結果、列車は、停止することなく走行できる。これらの一連の避難制御は、中央制御装置９により自動的に行われる。
【００６１】
実施例６
次に、図２に示す障害物移動手段８として搬送装置を使用した実施例を、図１１を参照して説明する。図１、図２、図４と同一部分には、同一符号を付与し、その詳細な説明は重複するので省略する。この実施例は、実施例５の跳ね上げ装置４５を搬送装置により構成したもので、障害物４を瞬時に安全地帯７に搬送させて、列車を停止させることなく、列車事故を防止するようにしたケースである。搬送装置の配列パターンは、図１と同様である。
【００６２】
搬送装置はローラ、ベルトコンベア、ボールなどであり、障害物４を載せて略平行に搬送する機構で、この実施例ではローラ５３である。このローラ５３は基台５４上にモータ（図示せず）の回転軸に連結されて回転駆動されるように設けられてローラ装置５５が構成されている。このようなローラ５３は、プラットホーム２の床下である安全地帯７の方向に搬送するように多数配列される。ローラ５３が設けられたローラ装置５５は、列車軌道３内の予め定められた位置に配列されている。ローラ装置５５など搬送装置は、列車軌道３内でかつ線路１０の内側および外側の地中に埋め込まれて固定されている。
【００６３】
ローラ５３は、障害物４が落下し、ＴＶカメラ２３から障害物落下情報が出力されるとローラ操作機構５６により操作されて、回転されると共に、ローラ装置５５は、矢印５７の方向に上下動可能に構成されている。このようなローラ装置５５は、線路１０の高さと同等又はやや高い位置に上昇させて、落下した障害物４を回転するローラ５３により瞬時に搬送する。
【００６４】
即ち、回転するローラ５３上に落下した障害物４は、矢印１４で示す方向の安全地帯７に搬送される。ＴＶカメラ２３は、列車軌道３のエリアを監視し、障害物４が発生すると、この障害物４を含む基準位置を撮像し、撮像された障害物４の落下位置情報を、障害物落下位置検出手段２４に出力する。障害物落下位置検出手段２４は、障害物落下位置情報をローラ操作機構５６に出力し、このローラ操作機構５６は、当該列車軌道３のローラ装置５５を上方の予め定められた位置に上昇させると、同時にローラ５３を回転させる。この結果、落下した障害物４は、安全地帯７に瞬時に避難することができる。その後、直ちに、ローラ装置５５を最低の高さ位置に戻した後、列車は、この位置を通過する。
【００６５】
障害物４を避難させた後、ローラ装置５５を最低の高さ位置に戻したのは、通過する列車との干渉（接触）を回避するためである。ローラ装置５５を戻す高さ位置は、線路１０より低くすることである。
【００６６】
障害物４を安全地帯７に避難させるとき、ローラ操作機構５６は、中央制御装置９の制御により自動的に障害物４の位置、形状、重量等を確認し、他の列車の進行状況も勘案したうえで、押出す安全地帯７の方向を判断し、障害物４が最速にて安全に安全地帯７に押出されるように操作することが望ましい。
【００６７】
実施例７
次に、図２に示す障害物移動手段８として動力源を有しない搬送装置を使用した実施例を、図１２を参照して説明する。図１、図２、図４と同一部分には、同一符号を付与し、その詳細な説明は重複するので省略する。この実施例は、実施例６のローラ装置５５を安全地帯７の方向に低くなる搬送装置５８により構成したもので、動力源を必要とすることなく下り勾配のローラ５３の列上を障害物４が瞬時に安全地帯７に移動して、列車を停止させることなく、列車事故を防止するようにしたケースである。
【００６８】
搬送機構はローラ、ベルトコンベア、ボールなどであり、障害物４を載せて下り勾配を搬送する機構で、この実施例では実施例６と同様にローラ５３である。
【００６９】
安全地帯７の方向に低くなる搬送装置５８は、下り勾配の坂道であり、この勾配の表面に多数の回動自在に取り付けられたローラ５３を配列することにより高速度で列車軌道３を通り安全地帯７に障害物４を避難させることができる。下り勾配の角度は、障害物４を避難させるための時間を決定する。この実施例は、搬送装置は、ローラ５３を回転させるための動力源を必要としないため、安価、軽量化することができ、設備工事し易い。
【００７０】
障害物４の落下を監視するための監視センサは、ＴＶカメラ２３であり、このＴＶカメラ２３は、実施例６と同様に障害物落下位置検出手段２４に障害物落下情報を出力する。障害物落下位置検出手段２４は、障害物落下位置情報をローラ操作機構５６に出力する。ローラ操作機構５６は、中央制御装置９の制御により自動的に障害物落下位置の搬送装置５８を線路１０の高さと等しいか、より高くなるように高さ調整するだけで、障害物４が矢印１４で示すように線路１０を飛び越してプラットホーム２下の安全地帯７に滑走移動する。
【００７１】
障害物４が安全地帯７に滑り落ちて避難したのち、搬送装置５８は、矢印５７で示す線路１０の表面より下方に移動制御される。この結果、列車は搬送装置５８に接触することなく走行することができる。即ち、列車は、障害物４が列車軌道３に落下しても、障害物４を瞬時に安全地帯７に移動させることができるので、停止することなく、列車事故を防止することができる。
【００７２】
上記搬送装置５８のローラ５３が配列される傾斜面の角度は、変化できる構造にすれば、列車との距離がある場合には、できるだけ緩やかな勾配の方が、障害物４を円滑に安全地帯７に移動させることができる。しかしながら、列車との距離が短い距離の場合には、できる限り急勾配にして避難させることが望ましい。
【００７３】
実施例８
次に、図２に示す障害物移動手段８として流体により下り勾配を形成した実施例を、図１３を参照して説明する。図１、図２、図４と同一部分には、同一符号を付与し、その詳細な説明は重複するので省略する。この実施例は、実施例７の下り勾配（傾斜面）を流体によって形成した流体噴出装置６０により構成したもので、障害物４を瞬時に安全地帯７に移動させて、列車を停止させることなく、列車事故を防止するようにしたケースである。
【００７４】
流体により形成する流体噴出装置６０は、空気などの気体や水などの高圧流体６１を噴出させて流体の下り勾配を形成し、障害物４は流体の下り勾配を安全地帯７に移動し、避難する。流体による下り勾配の形成は、操作機構６２により線路１０より高く、障害物４の搬送方向に流体の噴出高さが順次低くなるように制御する。障害物４の移動は、水、空気等の流体により障害物４を浮き上がらせながら移送する。流体は、流体噴出装置６０の上面に設けられた多数の穴から噴出される。
【００７５】
下り勾配を流体により形成する流体噴出装置６０は、列車軌道３内の予め定められた位置に設けられ、各流体噴出装置６０には、アドレスが付与される。
【００７６】
障害物４の落下を監視するための監視センサは、ＴＶカメラ２３であり、このＴＶカメラ２３は、実施例７と同様に障害物落下位置検出手段２４に障害物落下情報を出力する。障害物落下位置検出手段２４は、障害物落下情報から得た障害物落下位置情報を操作機構６２に出力する。操作機構６２は、中央制御装置９により自動的に障害物落下位置の流体噴出装置６０を線路１０の高さと等しいか、より高くなるように高さ調整する。この結果障害物４は、下り勾配の水面により矢印１４で示すように線路１０を飛び越して、プラットホーム２下の安全地帯７に滑走移動させられる。
【００７７】
即ち、障害物４を検知すると瞬時に流体が噴出し、障害物４を安全地帯７に押出す。障害物４が安全地帯７に滑り落ちて避難したのち、速やかに流体の噴出は、停止する。流体噴出装置６０は、線路１０の表面より下方に戻され、列車は流体噴出装置６０に接触することなく走行することができる。この結果、列車は、障害物４が列車軌道３に落下しても、障害物４を瞬時に安全地帯７に移動させることができるので、停止することなく、列車事故を防止することができる。
【００７８】
また、障害物４を安全地帯７に移動させる際、流体は、流体噴出装置６０に形成された全ての穴から一度に同じ流量、圧力で噴出するのではなく、障害物４の位置、形状、重量等を確認し、他の列車の進行状況も勘案したうえで押出す安全地帯７の方向を判断し、障害物４が最速にて安全に安全地帯７に押出されるように制御しながら噴出することが望ましい。上記流体噴出装置６０は、流体の噴出強度を高くすることにより上下動することなく構成することができる。この場合、障害物４を安全地帯７に移動させた直後、列車は列車軌道３を走行することができる。
【００７９】
実施形態２
次に、列車事故防止システム１の他の実施形態を、図１４〜図１６を参照して説明する。図１と同一部分については、同一符号を付与し、その詳細な説明は重複するので省略する。この実施形態は、列車側に障害物移動手段を設けた例である。この実施例は、図１４、図１５に示すように列車７０の前面に障害物移動手段としてエアバッグ装置２１を設け、列車の運転手又はセンサが前方に障害物４を発見したとき、バッグ２２を瞬時に膨張させて障害物４を矢印１４の方向に移動させ安全地帯に押出して、列車事故を防止するようにしたケースである。
【００８０】
図５に示すように列車７０の前面例えば床部７１の下面には、バッグ２２が前方に開くようにエアバッグ装置２１が取着されている。このエアバッグ装置２１は、列車７０の運転手又は列車７０の前面に設けた監視センサが、スイッチ操作することにより開閉蓋を開き、その後高圧ガスボンベ（図示せず）のバルブを開くことにより、高圧ボンベ内の高圧ガスがバッグ２２内に一気に吸入されるように操作される。
【００８１】
列車７０は、バッグ２２内にエアを充満させた状態で、且つ減速された状態で障害物４と接触する。このとき、バッグ２２は、障害物４を掬いあげながら、エア圧で図２に示す安全地帯７の方向に押出し、障害物４を避難させる。従って、列車７０は、障害物４と間接的に接触するが、障害物４を安全地帯７に避難させるので、停止するような事故とはならない。
【００８２】
障害物４は、直接列車７０に接触せず、列車軌道外に押出されるため、列車が停止するような列車事故とならない。
【００８３】
障害物４の検知は、列車運転者の目視、列車に取り付けた障害物検知センサそして図１〜図１３のように外部に監視センサ例えばＴＶカメラ２３を設けて無線により障害物検知信号を送信してもよい。列車の運転手は、前方を監視しながら信号と障害物４の有無を監視しながら運転しているため、監視センサはなくてもよい。
【００８４】
エアバツグ装置２１は、障害物４が確実に押出されるよう、予めセンサにより障害物４の位置、形状、重量、容量等を確認し、他の列車の進行状況も勘案したうえで障害物４を押出す安全地帯７の方向を判断し、エアバツグ装置２１のバッグ２２の膨らむ速度や膨らむ方向、膨らんだ後の圧力等を制御しながら膨張させることが望ましい。このように障害物４を安全地帯７に押出すようにバッグ２２を膨張させるための手段は、例えばバッグ２２を図１６に示すように個々に膨らむ比較的小さなエアバッグ装置の集合体で構成し、個々のバッグ２２について充満する容量まで膨張させる速度を、図１６に示すように安全地帯７側のエアバッグ装置を僅かに遅延させるように操作する。複数のエアバッグ装置間の高圧ガスの供給速度の差は、予め高圧ボンベのバルブの開口を変えておくことにより実現することができる。
【００８５】
また、膨張したエアバッグ装置の列車７０への巻き込みを回避するための手段は、障害物４が線路１０を越えて安全地帯７に移動したことを確認したのち、速やかにエアバッグ装置集合体のエアを抜きバッグ２２をエアバッグ装置内に収納するか又は、エアバッグ装置集合体を列車７０から切り離すことである。
【００８６】
さらに、図７、図９に示す安全地帯７やピット３２は、障害物４が瞬時に避難するため、その動作速度が高速である。従って、安全地帯７やピット３２の表面は、弾性体で形成することが望ましい。
【００８７】
さらに、障害物４は、列車の走行に支障となるものであり、鳥、犬、猫、紙屑などは列車の走行に支障とならないため障害物４ではない。しかし、この発明によれば鳥、犬、猫などは、安全地帯７やピット３２に避難させることができる。
【００８８】
もし、鳥、犬、猫などは、障害物４として扱わず除外したい場合には、次のような方法により選択することができる。この実施例を図１７を参照して説明する。
【００８９】
図１〜図１６と同一部分には同一符号を付与し、説明は重複するので省略する。
ＴＶカメラ２３は、プラットホーム２前の列車軌道３に侵入した障害物４を発見し、信号処理手段７３は、プラットホーム２前の列車軌道３をＴＶカメラ２３により撮像した画像信号において障害物４のない正常状態の画像に、変化の有無を監視する画像信号の変化検出手段である。特に、列車軌道３の正常状態の画像信号は、常時小石の堰堤と枕木、線路以外全く変化のない静止画の信号である。変化の有無は、この正常状態に人間が侵入したり、鳥が飛んできたり、犬が侵入したり、紙屑が風でとんできたりして画像信号が変化するか、しないかをいう。
【００９０】
信号処理手段７３の構成は、次の通りである。ＴＶカメラ２３出力の画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路７４に供給されてデジタル信号に変換されたのち、監視信号用記憶装置７５に記憶される。この監視信号用記憶装置７５に記憶された最新の画像信号と、今撮像した画像信号とは、比較回路７６に供給され、比較回路７６は、画像信号の変化の有無を判定して、変化の有無を出力する。このような信号処理手段７３は、Ａ／Ｄ変換回路７４、監視信号用記憶装置７５、比較回路７６とから変化情報の有無を出力するように構成されている。
【００９１】
判定手段７７は、列車軌道３の画像信号において発生した変化情報が、予め記憶された走行する列車７０に対する障害物４かどうかを自動的に判定する。判定手段７７には、予め走行する列車７０に対する障害物４の多数のパターンが記憶された障害物パターン用記憶装置７９が設けられている。上記変化情報は、障害物パターン用記憶装置７９に記憶された多数のパターンと比較回路８０で比較され、比較回路８０は障害物４のパターンと一致したとき、障害物発生情報を出力する。障害物４のパターンには、例えば泥酔した人のパターン、幼児、子供、大人の各パターン、その人の行動パターン、石、荷物などの落下物のパターン、落下中のパターンなどが、大きさ、形状を変えたパターン、自動車のパターンなどがある。これらのパターンは、障害物パターン用記憶装置７９に辞書として記憶される。このような障害物発生情報を自動的に得るために制御プログラム用記憶装置２８に記憶されたプログラムにより制御される中央制御装置９は、信号処理手段７３及び判定手段７７をコントロールして判定手段７７は、障害物発生情報を自動的に出力する。障害物発生情報は、列車７０に送信され、図１４、図１５に示すエアバッグ装置２１により障害物４が保護される。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば列車軌道に障害物が侵入したとき障害物を瞬時に安全地帯に移動させて、列車を停止させることなく列車事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る列車事故防止システムの実施形態を説明するための構成図。
【図２】図１の列車軌道とプラットホームとの関係を説明するための側面図。
【図３】図１の障害物侵入による列車事故防止のプロセスを説明するためのフローチャート。
【図４】図２の障害物移動手段の実施例を説明するための列車軌道構成図。
【図５】図４のエアバッグ装置を説明するための図。
【図６】図４の列車軌道とプラットホームとの関係を説明するための側面図。
【図７】図６の他の実施例を説明宇するための図。
【図８】図７の障害物が落下する位置の開閉蓋を決定するプロセスを説明するための図。
【図９】図７の他の実施例を説明するための図。
【図１０】図６の他の実施例を説明するための図。
【図１１】図１０の他の実施例を説明するための図。
【図１２】図１１の他の実施例を説明するための図。
【図１３】図１２の他の実施例を説明するための図。
【図１４】図４の他の実施例を説明するための平面図。
【図１５】図１４のエアバッグと障害物との関係を説明するための側面図。
【図１６】図１４の他の実施例を説明するための図。
【図１７】図１の障害物を自動的に選択するための実施例を説明するための図。
【符号の説明】
１…列車事故防止システム、２…プラットホーム、３…列車軌道、４…障害物、５…監視装置、６…障害物侵入情報出力部、７…安全地帯、８…障害物移動手段、９…中央制御装置、１０…線路、１４，５７…矢印、２０，３１…開閉蓋、２１…エアバッグ装置、２２…バッグ、２３…ＴＶカメラ、２４…障害物落下位置検出手段、２５…開閉蓋開閉制御手段、２６…高圧ボンベ開閉バルブ制御手段、２７…エアバッグ収縮制御手段、２８，７５，７９…記憶装置、３２…ピット、３５…開閉蓋の開閉制御手段、３６…パターン、３７，３８基準位置信号、４１…光電変換センサ、４２…光電流の変化検出手段、４５…跳ね上げ装置、４６，５４…基台、４７…バネ、４８…跳ね上げ板、５１，６２…操作機構、５３…ローラ、５５…ローラ装置、５６…ローラ操作機構、５８…障害物落下位置の搬送装置、６０…流体噴出装置、６１…高圧流体、７０…列車、７１…床部、７３…信号処理手段、７４…Ａ／Ｄ変換回路、７６，８０…比較回路、７７…判定手段。

Claims

列車軌道の予め定められた範囲への障害物の侵入を監視する監視装置と、この監視装置に接続されこの監視装置が障害物の侵入を検出したとき障害物侵入情報を出力する障害物侵入情報出力手段と、この障害物侵入情報出力手段から出力された障害物侵入情報が入力されたとき障害物を予め定められた安全地帯に移動させる障害物移動手段とを具備してなることを特徴とする列車事故防止システム。
前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき瞬時に膨張し、この膨張により前記障害物を前記安全地帯に移動させるエアバッグ装置であることを特徴とする請求項１記載の列車事故防止システム。
前記安全地帯は開閉蓋を備えたピットであって、前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき前記ピットの開閉蓋が開くことを特徴とする請求項１記載の列車事故防止システム。
前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき前記障害物を前記安全地帯に搬送させる搬送装置であることを特徴とする請求項１記載の列車事故防止システム。
前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき前記障害物を上方に跳ね上げる跳ね上げ装置であることを特徴とする請求項１記載の列車事故防止システム。
前記障害物移動手段は前記障害物侵入情報が出力されたとき流体を噴出させて前記障害物を前記安全地帯に移動させる流体噴出装置であることを特徴とする請求項１記載の列車事故防止システム。
前記ピットの開口部に設けられた予め定められた荷重以上の荷重を有する前記障害物が載ると開く開閉蓋とを備え、障害物が前記列車軌道に侵入し、前記開閉蓋に載ったとき前記開閉蓋が開いて前記ピット内に避難することを特徴とする請求項３記載の列車事故防止システム。
前記エアバッグ装置は列車前面に設けられていることを特徴とする請求項２記載の列車事故防止システム。