JP2005349892A - 侵入検知システム及び、侵入検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
光ファイバセンサを用い、軌道周辺における侵入者の検知が容易に出来る侵入者検知システムを提供する。
【解決手段】
湾曲可能なケーブルからなる光ファイバセンサを軌道内の枕木上に設置する。光源部から光ファイバセンサに信号光を出力し、受光部で光ファイバセンサから出力される信号光のパワーを測定する。そして光ファイバセンサを侵入者が踏むことによって発生する信号光の閾値を超えたパワー変動を検知し、これを警報信号として列車制御装置へ送信する。列車制御装置ではこの情報により、侵入者がいる閉塞区間入口の信号を赤信号に切り替える。
【選択図】 図１

Description

本発明は光ファイバセンサを用いて鉄道の線路等の軌道周辺に人物や車等が侵入したことを検知し、列車制御装置や走行中の列車に対して警報信号を送信する侵入検知システムおよび、侵入検知方法に関するものである。

鉄道においては列車がブレーキをかけてから停止するまでにはある程度の距離を必要とし、例えば時速１００ｋｍ／ｈ程度の速度で走行中に運転手が緊急ブレーキをかけた場合には完全に停止するのに約５００ｍの距離を必要とする。したがって、軌道周辺に侵入した人物や立ち往生した車等の障害物（以下、侵入者と呼ぶ）がある場合に、運転手が目視でその状況に気付いてからでは、とっさにブレーキをかけても列車は止まりきらず、結果的に事故が起きてしてまうといったことが過去に多々発生している。このような事故を防ぐには、まずは軌道周辺への侵入を困難にすることであり、そのため軌道脇に金網や有刺鉄線が設けられている。

また、万が一侵入者がいる場合には、それをいかに早く検知して列車管理センターや運転手に知らせ、列車を停止させるかにかかっている。軌道周辺への侵入の検知方法としては、例えば特開平８−１８０２７６号公報が挙げられる。ここでは駅ホームや軌道等の障害検知の対象となる領域に対し、あらかじめこれよりも広い領域において異常が無い状態で撮影を行い、基準となる背景画像データを入手しておく。次に駅ホームや軌道等を時間的に連続で撮影し、この撮影した画像データと先に入手しておいた基準背景画像データとを比較して物体の有無を検知する。そして、この検知した物体の少なくとも一部が障害検知領域にあると判定された時は、この物体が障害物であると判断をする、といった検知方法が記載されている。

また、別の検知方法として、駅においてホームに面した軌道上に人物の落下を検知するマットを予め敷いておく方法、踏切において投光器と受光器を設置しておき受光器が投光器からの光を受光できない場合には障害物があると判断する方法が広く知られている。

特開平８−１８０２７６号公報

しかしながら、上記の検知方法を用いた設備はほとんどの場合は駅ホームや踏切等の限られた場所にしか設置されていない。例えば特許文献１に記載された方法では障害物検知領域を撮影するカメラが多数必要であり、これを軌道に沿ってくまなく設置することは非常にコストがかかり、困難である。コストを下げるために一つのカメラでなるべく広範囲の領域を監視しようとした場合には、センサとしての感度が低下し場合によっては検知できないエリアが発生する可能性もあり、安全性が低下してしまう。特に、夜間や悪天等により視程が悪い状態では、監視できるのは非常に狭い領域に限られてしまう。

マットを敷く方法や投光器を用いる方法についても、機器が多数必要となりコストがかかるといった同様の課題がある。また、マットを敷く方法では、センサは予め設定された値以上の圧力を受けるとＯＮとなるため、例えば降雪によってセンサに圧がかかると、侵入者と誤認する可能性がある。

また、上記の方法により障害物を検知した場合、走行中の列車に対しては防護無線を使用して通知されることが多い。防護無線とはその無線を受信したすべての列車を緊急停止させるためのシステムでり、ほとんどの場合、列車は可能な限り急減速で停止をする。そのため、車内の乗客が将棋倒しになったり、列車の車輪の一部分が急ブレーキによって削れフラットスポットと呼ばれる部分が発生し、後に修理等のメンテナンスを行う必要があったりするといった課題があった。このような従来方法に対して安価であるとともに、正確に侵入者が検知できると共に、走行中の列車に対しては、安全に影響を及ぼさない範囲であれば、通常の減速率で停止させることが出来るシステムが求められている。

本発明は上記課題を解決するために、軌道に併設され外力に応じて変形する光ファイバと、光ファイバに接続された制御装置とを備えた侵入検知システムであって、制御装置は、光ファイバの変形値を算出する手段と、軌道への侵入判定の閾値を記憶する手段と、変形値と閾値とを比較し侵入判定する侵入判定手段と、侵入判定手段の判定結果に基づく警報を外部に出力する警報出力手段とを備えた侵入検知システムを提供するものである。

また、本発明は上記課題を解決するために、軌道に併設され外力に応じて変形する光ファイバと、光ファイバの一端に接続され光ファイバの変形値と変形位置とを検知する検知手段と、検知手段と接続された制御装置とを備えた侵入検知システムであって、制御装置は、検知手段による検知結果を入手する手段と、軌道への侵入判定の閾値を記憶する手段と、変形値と閾値とを比較し侵入判定する侵入判定手段と、変形位置に対応する軌道周辺の位置を算出する手段と、侵入判定手段による判定結果に基づき軌道周辺の位置の情報を含んだ警報を外部に出力する警報出力手段とを備えた侵入検知システムを提供するものである。

本発明の侵入検知システムによれば、光ファイバを用いた侵入検知センサを軌道内に設置したので、天候に関わらず軌道周辺における侵入者の有無を正確に把握することが出来る。また、外圧を感知する部分に光ファイバを使用しているため、降水や冠水による障害の発生の可能性を電気センサを使用した場合に比べ極めて低くすることが出来る。また、侵入者を検知すると正確な位置を含んだ検知情報を列車制御装置へ警報信号として送信することが出来るため、走行中の列車を通常の信号を用いて速やかにかつ、通常の減速率で停止させることが出来るので、車内の乗客が将棋倒しになるといったことや、車輪にフラットスポットが発生するといったことが無い。

また、本発明の侵入検知システムによれば、光ファイバセンサがバラスト道床軌道に設置された場合であっても、光ファイバセンサの感知情報が、軌道上の列車によるものか、侵入者によるものかを正確に判別することが出来る。

また、本発明の侵入検知システムによれば、軌道周辺で保線作業員が作業を行っている場合であっても、その検知情報が侵入者によるものか作業員によるものかを正確に区別することができ、列車が接近している場合には作業員に対して注意情報を出し、それに対する応答が無い場合には、通常の信号を用いて速やかに停止させることが出来る。

光ファイバを用いたセンサは、圧電子を用いたセンサとくらべるとセンサ部分に電源を必要としないシンプルな構成であるため、水によって障害が起きるといった心配が無く、また光伝送が低損失であるとともに、１本の光ファイバの中に複数の信号を送信することが出来るため、長距離多点計測に対して非常に有効である。

本発明における侵入検知システムの構成を図１により説明する。１は列車が走行する軌道であり、レールと枕木から構成されている。２は枕木上に設置された光ファイバであり、一端は後述する光源部３と、他端は受光部４と接続されている。なお、光ファイバにはシングルモード、マルチモードのいずれの光ファイバを用いても構わない。３は光源部であり、光ファイバ２に対して波長一定の連続光を出力する。４はＯ／Ｅ変換器を内蔵した受光部であり、受光した光信号を電気信号に変換して出力する。

５はデータ送受信装置であり、光源部３及び受光部４に対してネットワークを介して受信した信号を送信したり、受光部から出力された電気信号をネットワークに送信可能な形態に変換したりするものである。７は制御装置であり、ネットワーク６によってデータ送受信装置５と接続されていると共に、通信部７ａ、表示・操作部７ｂ、光ファイバ配置テーブル７ｃ、受光パワー測定部７ｄ、警報発信部７eを備えている。ここで通信部７ａはネットワーク６や後述する専用回線９を介して各種信号を送受信する。

表示・操作部７ｂは光源部３や受光部４の動作状況が表示されたり、システム全体の設定を行うための入力操作が行われたりするところである。センサ配置テーブル７ｃは軌道１に対する光ファイバ２の設置位置を記録したものであり、例えば図２に示すような情報が記録されている。ここでは閉塞区間Ａにおいては光ファイバセンサＡが、閉塞区間Ｂにおいては光ファイバセンサＢが設置されていることを示している。ここでの光ファイバセンサとは光ファイバ２、光源部３、受光部４、データ送受信装置５のセットからなるものである。また、閉塞区間とは図３に示すように２つの信号機に挟まれた区間のことであり、通常は１区間に１列車のみの走行しか許されていなく、閉塞区間Ｄに列車が存在している場合、閉塞区間Ｄ入口の信号３１ｄは赤信号に、１つ手前の閉塞区間Ｃ入口の３１ｃ信号は黄色信号となる。

受光パワー測定部７ｄは受光部４の測定結果に基づき、光ファイバ２から出力される光信号において予め設定した閾値を超えるパワー変動の発生の有無を算出するものである。なお、ここで設定される閾値は表示・操作部７ｂにより設定変更が可能である。警報発信部７ｅは受光パワー測定部７ｄにおいて閾値を超えるパワー変動が発生していると確認された場合に、列車制御装置へ警報信号を送信するものである。８は列車制御装置であり、自動列車停止装置（以下、ＡＴＳと呼ぶ）、自動列車制御装置（以下、ＡＴＣと呼ぶ）、列車集中制御装置（以下、ＣＴＣと呼ぶ）等から構成されており、列車の運行状態の把握や信号の制御等を行うものである。そして、制御装置７とは専用回線９で接続されており、警報発信部７ｅから警報信号を受信した場合には、ＡＴＳやＡＴＣを介して走行中の列車に対して停止の指示を出す。なお、本実施例では制御装置７と列車制御装置８との接続は専用回線９で行っているが、ネットワークを用いても勿論構わない。また、制御装置７から列車制御装置８に警報信号を送信する例を示しているが、列車に対して直接送信しても構わない。

図４は軌道内における光ファイバの設置状態を示した図である。４１は枕木、４２はレールであり、光ファイバ４３がレール４２に対して並行に設置されている。そして例えば金属のプレート等の固定手段４４によって枕木４１に固定されている。光ファイバ４３は保護被覆に覆われたケーブル状のものが用いられており、軌道内に侵入者がいる場合には、侵入者は設置されている光ファイバ４３を踏みつけることとなり、光ファイバに曲がりが発生し伝搬している光信号に損失が発生するため、侵入者を検知することが出来る。

なお、図４においては光ファイバにたるみがないように軌道内に設置されているが、例えば図５に示すように蛇行上に設置しても構わない。また、光源部３と受光部４との間の光ファイバの本数を増やして密に設置したり、軌道の内側だけでなく外側にも設置して軌道周辺についてくまなく監視するようにしても良い。

次に上記構成の侵入検知システムの動作について、図６のフローチャートと図７の軌道上における光信号のパワー変動を示した図とを参照して説明する。まず、システム全体を起動した後に、表示・操作部７ｂでの操作により光源部３から光ファイバ２へ連続光である光信号の出力が開始され、受光部４で光ファイバ２から出力される光信号のパワーの測定が行われる。この測定結果はデータ送受信装置５、ネットワーク６を介して制御装置７へ送信され、ここで光ファイバ２に対して外力が加わっていない状態、つまり軌道内に侵入者がいない場合の基準値７１として設定される（ステップＳ１）。次に侵入者の有無を判断するための閾値７２が設定される（ステップＳ２）。この閾値は基準値に対し、常に一定の相対値ΔＶを持っており、基準値７１が変化するとそれに合わせて閾値７２も変化する。また、相対値ΔＶの値については、設置された光ファイバの感度により決められるものであり、表示・操作部７ｂから入力されると共に、設置環境に応じて容易に変更可能となっている。そして、基準値７１及び閾値７２の設定が完了すると引き続き受光部４からの測定結果が連続で制御装置７へ入力される（ステップＳ３）。

制御装置７へ入力された測定結果は受光パワー測定部７ｄにおいてステップＳ２で設定された閾値７２と比較され、これを超える変動がないか判定される（ステップＳ４）。ここで変動が無いと判定された場合には軌道内への侵入者はいないと判断され、そのまま測定が継続される。変動があると判定された場合、つまり光信号のパワーが７３に示すように閾値７２を下回っている時はセンサ配置テーブル７ｃに登録された情報に基づき、変動があったセンサが軌道上のどの閉塞区間に対応するかが算出される（ステップＳ５）。そして警報発信部７ｅから列車制御装置８に対して軌道内に侵入者がいる旨とその位置情報とが警報信号として送信される（ステップＳ６）。

列車制御装置８では警報信号を受信するとＡＴＳ、ＡＴＣ、ＣＴＣ等により侵入者がいる閉塞区間入口の信号を赤信号に、一つ手前の閉塞区間入口の信号を黄信号に切り替える（ステップＳ７）。なお、侵入者がいる閉塞区間内にすでに列車が入り込んでいる場合には、その列車に対して緊急停止信号を送信する。これにより走行中の列車は侵入者の手前で停止をすることとなる（ステップＳ８）。次いで、係員等により侵入者を軌道の外の安全な場所に排除されたかどうかの確認がされる（ステップＳ９）。安全の確認が行われるまでは、侵入者がいる閉塞区間入口の信号は赤のままであり、安全の確認が行われるとその旨が列車制御装置へ通知され信号を青に切り替える指示が出される（ステップＳ１０）。そして、再度、初期の測定値が基準値として設定され、さらにこれに対して所定の相対値をもった閾値が設定される。

なお、降雪等により初期状態で光ファイバ２に曲がりが発生する場合には、表示・操作部７ｂにより、相対値を変更せずにステップ１の基準値設定とステップ２の閾値設定を容易に行うことが出来るので、基準値は７４のように、閾値は７５のようになる。したがって、誤って侵入者ありと判断されることはない。

以上のように、本発明の侵入検知システムによれば、光ファイバを用いた侵入検知センサを軌道内に設置したので、天候に関わらず軌道内における侵入者の有無を正確に把握することが出来る。また、外圧を感知する部分に光ファイバを使用しているため、降水や冠水による障害の発生の可能性を電気センサを使用した場合に比べ極めて低くすることが出来る。また、侵入者を検知すると正確な位置を含んだ検知情報を列車制御装置へ警報信号として送信することが出来るため、走行中の列車を通常の信号を用いて速やかにかつ、通常の減速率で停止させることが出来るので、車内の乗客が将棋倒しになるといったことや、車輪にフラットスポットが発生するといったことが無い。

なお、本実施例において光ファイバ２の一端に光源部３を、他端に受光部４を接続しているが、光源部３及び受光部４と接続された光カプラ等の分光器を光ファイバ２の一端に接続し、他端にはミラー等の反射器を接続した場合においても、同様の動作によって同様の効果を得ることが出来る。また、図において制御装置７はネットワーク６を介して一つのみのデータ送受信装置と接続されているが、複数のデータ送受信装置と接続するようにし、複数の光ファイバについて計測を行って構わない。

図８は本発明の第２の実施例の構成を示す図である。図８において図１と対応する部分については同一の符号を付け、その説明は省略する。図８においては光ファイバ２に変わって光ファイバ１０が配置されている。光ファイバ１０は一端は後述するＯＴＤＲと接続され、他端は自由端となっている。この自由端は、処理方法により入力光に対して反射光を発するが、光ファイバ１０においては反射光を発しないように処理が施されている。制御装置７では光ファイバ配置テーブル７ｃに変わって光ファイバ距離テーブル７ｆ、受光パワー測定部７ｄに変わって損失傾斜測定部７ｇが新たに設けられている。

１１はＯＴＤＲであり、光ファイバ１０に対して特定波長パルス光を出力し、光ファイバ１０内でこのパルス光が進行する方向とは反対方向へ発する後方散乱光を測定する装置である。この後方散乱光を測定することで光ファイバ１０に外力が加わることによって発生したパワーの損失や外力が加えられた位置を算出することができる。なお、ＯＴＤＲ１１の構成、機能及び動作の詳細については、例えば特開２００３−２９４５７６号公報に記載されている。

光ファイバ距離テーブル７ｆは軌道１の距離情報に対し、光ファイバ１０の設置距離情報を記録したものであり、例えば図９に示すような情報が記録されている。ここでは閉塞区間Ａにおいては光ファイバの距離が１０ｍから５００ｍの部分が設置されており、閉塞区間Ｂにおいては光ファイバの距離が５００ｍから１０００ｍの部分が設置されていることを示している。なお、テーブルの分解能をさらに細かくすることにより、光ファイバにおいて光源から○ｍの部分は、軌道上において基準点から□ｍの地点であるといった詳細な対応関係を算出することが出来る。損失傾斜測定部７ｇはＯＴＤＲ１１の測定結果に基づき、光ファイバ１０から出力される光信号において予め設定した閾値を超えるパワー変動の発生の有無と、光ファイバ距離テーブル７ｆを用いてその変動部分がどの閉塞区間に対応するかを算出するものである。

次に上記構成の侵入検知システムの動作について、図１０のフローチャートと図１１の軌道上における後方散乱光のパワー変動を示した図とを参照して説明する。まず、システム全体を起動した後に、表示・操作部７ｂでの操作によりＯＴＤＲ１１から光ファイバ１０へパルス光の出力が開始され、それに伴う後方散乱光の測定が行われる。この測定結果はデータ送受信装置５、ネットワーク６を介して制御装置７へ送信され、ここで光ファイバ１０に対して外力が加わっていない状態、つまり軌道内に侵入者がいない場合の基準値１１１として設定される（ステップＳ２１）。この基準値は図１１の１１１のように光ファイバの距離に応じて漸次減少するようになる。次に侵入者の有無を判断するための閾値が設定される（ステップＳ２２）。この閾値は基準値１１１に対し、常に一定の相対値を持っており、基準値が変化するとそれに合わせて閾値も変化する。また、相対値の大きさについては、設置された光ファイバの感度により決められる。基準値、閾値の設定が完了すると引き続きＯＴＤＲ１０からの測定結果が連続で制御装置７へ送信される（ステップＳ２３）。

制御装置７へ送信された測定結果は損失傾斜測定部７ｇにおいて、ステップＳ２２で設定された閾値と比較され、これを超える変動がないか判定される（ステップＳ２４）。ここで閾値を超えていないと判定された場合には軌道内への侵入者はいないと判断され、そのまま測定が継続される。また閾値を超えた変動があると判定された場合、つまり後方散乱光のパワーが１１２に示すように光ファイバのある距離において急激に減少している場合には光ファイバ距離テーブル７ｆに記憶された情報に基づき、変動があった地点が軌道上のどの閉塞区間に対応するかが算出される（ステップＳ２５）。そして警報発信部７ｅから列車制御装置８に対して軌道内に侵入者がいる旨とその位置情報とが警報信号として送信される（ステップＳ２６）。

列車制御装置８では警報信号を受信するとＡＴＳ、ＡＴＣ、ＣＴＣにより侵入者がいる閉塞区間、図１１においては閉塞区間Ｂ入口の信号を赤信号に、閉塞区間Ａ入口の信号を黄信号に切り替える（ステップＳ２７）。これにより走行中の列車は侵入物体の手前で停止をすることとなる（ステップＳ２８）。次いで、係員等により侵入者を軌道の外の安全な場所に排除されたかどうかの確認がされる（ステップＳ２９）。安全の確認が行われるまでは、侵入者がいる閉塞区間入口の信号は赤のままであり、安全の確認が行われるとその旨が列車制御装置へ通知され信号を青に切り替える指示が出される（ステップＳ３０）。そして、再度、初期の測定値が基準値と設定され、さらにこれに対して所定の相対的差をもった閾値が設定される。

以上のように本実施例によれば、光源部および受光部にＯＴＤＲを用いた光ファイバ侵入検知センサを軌道内に設置したので、実施例１と同様の効果に加え侵入者の位置についても正確に算出することが出来る。

図１２は本発明の第３の実施例の構成を示す図である。図１２において図８と対応する部分については同一の符号を付け、その説明は省略する。図１２においては制御装置７が備える列車情報判定部７ｈが新たに設けられている。この列車情報判定部７ｈは光ファイバセンサによる検知情報が列車によるものかどうかを判定するものである。

次に上記構成の侵入検知システムの動作について、図１３のフローチャートと図１４の軌道に沿った経路上における後方散乱光のパワー変動を示した図とを参照して説明する。まず、ステップＳ３１からステップＳ３５までは実施例２と同様の動作で基準値設定、閾値設定、測定値入力、閾値を超える変動有無の算出、変動位置に対応する閉塞区間の位置の算出が行われる。ここで、後方散乱光のパワー変動は図１４の１４２に示すように、軌道内に侵入者がいて、なおかつ軌道上に列車が存在している場合については、急激にパワーが減少する部分が複数生じる事がある。これは、レールが設置されている軌道がスラブ軌道やコンクリート道床軌道ととバラスト道床軌道の違いによるものである。

スラブ軌道やコンクリート道床軌道はレールがコンクリート状の枕木に固定されていると共に、その枕木もコンクリートによって固定されているため、列車の通過による枕木の上下動は微少なものである。これに対しバラスト道床軌道は細かい石を突き固めた上に枕木を置きレールを締結しているため、列車の通過によって枕木が目視で確認できるほど上下動をすることがある。このため、枕木上に設置された光ファイバは列車の走行による枕木の上下動により曲がりが発生し、後方散乱光のパワーは１４２のような測定結果となるのである。

閉塞区間の位置の算出が完了すると、制御部７は列車制御装置８から列車位置情報を入手する（ステップＳ３６）。そして列車情報判定部７ｈにおいて算出された閉塞区間の位置と入手した列車位置情報とが一致するかが比較され、後方散乱光のパワー変動が列車によるものか判定される（ステップＳ３７）。ここで列車によるものと判定された場合には、軌道内に侵入者はいないので引き続き通常の計測へ戻る。列車によるものでないと判定された場合には警報発信部７ｅからへ列車制御装置８へ警報信号が送信される（ステップＳ３８）。

列車制御装置８では警報信号を受信するとＡＴＳ、ＡＴＣ、ＣＴＣにより侵入者がいる閉塞区間、図１４においては閉塞区間Ｄ入口の信号を赤信号に、閉塞区間Ｃ入口の信号を黄信号に切り替える（ステップＳ３９）。これにより走行中の列車は侵入物体の手前で停止をすることとなる（ステップＳ４０）。次いで、係員等により侵入者を軌道の外の安全な場所に排除されたかどうかの確認がされる（ステップＳ４１）。安全の確認が行われるまでは、侵入者がいる閉塞区間入口の信号は赤のままであり、安全の確認が行われるとその旨が列車制御装置へ通知され信号を青に切り替える指示が出される（ステップＳ４２）。そして、再度、初期測定値が基準値として設定され、さらにこれに対して所定の相対的差をもった閾値が設定されるる。

以上のように本実施例によれば第２の実施例と同様の効果に加え、光ファイバセンサがバラスト道床軌道に設置された場合であっても、光ファイバセンサの感知情報が、軌道上の列車によるものか、侵入者によるものかを正確に判別することが出来る。

図１５は本発明の第４の実施例の構成を示す図である。図１５において図１２と対応する部分については同一の符号を付け、その説明は省略する。図１５においてはネットワーク６に接続可能な携帯端末１２と、制御装置７が備える保線情報テーブル７ｉが新たに設けられている。携帯端末１２は軌道の保線作業が行われる際に、列車接近を監視する監視員が所持するものである。保線箇所テーブル７ｉは軌道の保線作業を行う際に、作業情報が登録されるものであり、作業日、作業開始予定時刻、作業終了予定時刻、路線名、閉塞区間情報から構成されている。

次に上記構成の侵入検知システムの動作について、図１６のフローチャートと図１７の軌道に沿った光ファイバの経路上における後方散乱光のパワー変動を示した図とを参照して説明する。まず、ステップＳ３１、Ｓ３２及びステップＳ３２において、実施例１と同様の動作で基準値設定、閾値設定と測定値の入力が行われる。次に保線作業に関する情報が保線情報テーブルに登録される（ステップＳ５４）。次いで、実施例３と同様の動作で予め定めた閾値を超えるパワー変動の有無の判定が行われる（ステップＳ５５）。変動が無い場合には軌道内への侵入者はいないため、測定が継続される。変動がある場合にはその位置に対応する閉塞区間の算出（ステップＳ５６）と、列車制御装置８からの列車位置情報の入手（ステップＳ５７）が行われ、閉塞区間の位置が入手した列車位置情報と一致するかの判定が行われる（ステップＳ５８）。ここで列車位置情報と一致しない場合には続いて保線情報テーブル７ｉに登録された保線作業の位置と一致するかの判定が行われる（ステップＳ５９）。保線情報と一致する場合には、光ファイバセンサは保線作業員に反応しているので、軌道内への侵入者はいないと判断して通常の監視状態に戻る。保線作業情報と一致しない場合には次のステップＳ６４に進む。

一方で、ステップＳ５８において列車位置情報と一致すると判定された場合には、その列車位置は保線作業の行われている閉塞区間に対して所定の範囲内、例えば２つ前の閉塞区間内であるかが判定される（ステップＳ６０）。この２つ前というのは、保線作業が行われている閉塞区間の手前で列車を停止させる場合には、この閉塞区間の入口の信号は赤にし、１つ前の区間の入口の信号は黄色にする必要があるためである。ここで所定の範囲外である場合には列車が次の閉塞区間に入るまで待機となる（ステップＳ６１）。そして、列車が次の閉塞区間に入った時点でステップＳ６０の判定が再度行われる。

他方、列車の位置が所定の範囲内であると判定された場合には、保線作業中における通過列車の監視員が所持している携帯端末１２に対し、制御装置７からネットワーク６を介して列車が接近を知らせる注意情報が送信される（ステップＳ６２）。携帯端末１２では受信した注意情報を監視員が確認した場合には、携帯端末１２の画面内に表示された確認マークを選択することにより確認完了を示す情報がネットワーク６を介して制御装置７へ返信される。制御部７では注意情報を送信後、一定時間内に携帯端末１１からの確認完了情報が返信されると、監視員が列車の接近を確認したということで通常の監視状態に戻り、返信がない場合にはステップＳ６４に進む。（ステップＳ６３）。

ステップＳ５９において保線情報と一致しない場合には軌道内に侵入者がいると判断され、あるいはステップＳ６３にて監視員による確認完了情報の返信が無い場合には保線作業員が安全に待避できていないと判断され、警報発信部７ｅから列車制御装置８に対して警報信号が送信される（ステップＳ６４）。列車制御装置８では警報信号を受信するとＡＴＳ、ＡＴＣ、ＣＴＣにより侵入者がいる閉塞区間、図１７においては閉塞区間Ｅ入口の信号を赤信号に、閉塞区間Ｃ入口の信号を黄信号に切り替える。また、監視員による確認情報の返信が無く保線作業が行われている閉塞区間、同図において閉塞区間Ｂ入口の信号を赤信号に、閉塞区間Ａ入口の信号を黄信号に切り替える（ステップＳ６５）。これにより走行中の列車は侵入者の手前、あるいは保線作業場所の手前で停止をする（ステップＳ６６）。

次いで、係員等により侵入者を軌道の外の安全な場所に排除されたかどうかの確認がされる。また、無線機等によって監視員と連絡が取られ、保線作業員の待避が完了しているか確認が取られる。（ステップＳ６７）。安全の確認が行われるまでは、閉塞区間入口の信号は赤のままであり、安全の確認が行われるとその旨が列車制御装置へ通知され信号を青に切り替える指示が出される（ステップＳ６８）。そして、再度、初期測定値が基準値として設定される。

以上のように本実施例によれば第３の実施例の効果に加え、軌道上で保線作業員が作業を行っている場合であっても、その検知情報が侵入者によるものか作業員によるものかを正確に区別することが出来る。

実施例１における構成図 光ファイバ配置テーブル 閉塞区間の説明図 光ファイバの設置状態説明図 光ファイバの設置状態説明図 実施例１における動作のフローチャート 実施例１におけるパワー出力の説明図 実施例２における構成図 光ファイバ設置距離テーブル 実施例２における動作のフローチャート 実施例２における後方散乱光パワーの変動図 実施例３における構成図 実施例３における動作のフローチャート 実施例３における後方散乱光パワーの変動図 実施例４における構成図 実施例４における動作のフローチャート 実施例４における後方散乱光パワーの変動図

符号の説明

２：光ファイバ
３：光源部
４：受光部
７：制御装置
７ｃ：光ファイバ配置テーブル
７ｄ：受光パワー測定部
７ｅ：警報発信部
７ｆ：光ファイバ距離テーブル
７ｇ：損失傾斜測定部
７ｈ：列車情報判定部
７ｉ：保線情報テーブル
８：列車制御装置
１１：ＯＴＤＲ

Claims (15)

1. 軌道に併設され外力に応じて変形する光ファイバと、該光ファイバに接続された制御装置とを備えた侵入検知システムであって、
   前記制御装置は、前記光ファイバの変形値を算出する手段と、前記軌道への侵入判定の閾値を記憶する手段と、該変形値と該閾値とを比較し侵入判定する侵入判定手段と、該侵入判定手段の判定結果に基づく警報を外部に出力する警報出力手段とを備え、
   たことを特徴とする侵入検知システム。
2. 請求項２記載の侵入検知システムであって、複数の前記光ファイバが併設され、
   前記制御装置は、前記侵入判定手段により侵入と判定された光ファイバに対応する軌道周辺の位置を算出する手段を備え、
   前記警報には該軌道周辺の位置の情報が含まれる、
   ことを特徴とする侵入検知システム。
3. 軌道に併設され外力に応じて変形する光ファイバと、該光ファイバの一端に接続され光ファイバの変形値と変形位置とを検知する検知手段と、該検知手段と接続された制御装置とを備えた侵入検知システムであって、
   前記制御装置は、前記検知手段による検知結果を入手する手段と、前記軌道への侵入判定の閾値を記憶する手段と、前記変形値と該閾値とを比較し侵入判定する侵入判定手段と、前記変形位置に対応する軌道周辺の位置を算出する手段と、該侵入判定手段による判定結果に基づき該軌道周辺の位置の情報を含んだ警報を外部に出力する警報出力手段とを備え、
   たことを特徴とする侵入検知システム。
4. 請求項３記載の侵入検知システムであって、前記検知手段は前記光ファイバに基準パルス光を出力すると共に該光ファイバからの後方散乱光を受光するＯＴＤＲであることを特徴とする侵入検知システム。
5. 請求項３乃至４記載の侵入検知システムであって、前記光ファイバの他端は自由端であり、無反射処理が施されていることを特徴とする侵入検知システム。
6. 請求項１乃至５記載の侵入検知システムであって、
   前記光ファイバが前記軌道内に蛇行配設されていることを特徴とする侵入検知システム。
7. 請求項１乃至５記載の侵入検知システムであって、略平面状のシートを備え、前記光ファイバは該シートに固定され、該シートに加わった外力に応じて変形することを特徴とする侵入検知システム。
8. 請求項１乃至７記載の侵入検知システムであって、前記制御装置に接続された列車制御装置を備え、前記警報出力手段による警報は該列車制御装置へ送信されることを特徴とする侵入検知システム。
9. 請求項８記載の侵入検知システムであって、
   前記制御装置は、前記列車制御装置から列車位置情報を入手する手段と、該列車位置情報と前記軌道周辺の位置とが一致するか判定する手段とを備え、
   前記警報送信手段はこの判定手段による結果が一致しない場合に前記警報を送信する、
   ことを特徴とする侵入検知システム。
10. 請求項１乃至７記載の侵入検知システムであって、前記制御装置は列車への情報送信手段を備え、前記警報出力手段による警報は該列車へ送信されることを特徴とする侵入検知システム。
11. 請求項１０記載の侵入検知システムであって、前記制御装置に接続された列車制御装置を備え、
    前記制御装置は、前記列車制御装置から列車位置情報を入手する手段と、該列車位置情報と前記軌道周辺の位置とが一致するか判定する手段とを備え、
    前記警報送信手段はこの判定手段による結果が一致しない場合に前記警報を送信する、
    ことを特徴とする侵入検知システム。
12. 請求項９若しくは１１記載の侵入検知システムであって、
    前記制御装置は、保線作業員が所持する携帯端末と接続可能であり、保線作業位置情報を記憶する手段と、前記軌道周辺の位置が前記列車位置若しくは該保線作業位置と一致するか判定する手段と、この判定結果が一致した場合にその位置が該保線作業位置に接近しつつかつ近傍であるか判定する手段と、該判定の結果、接近しかつ近傍である場合に前記携帯端末に注意情報を送信する手段とを備え、
    前記警報送信手段は、該注意情報に対する返信を前記携帯端末から受信しなかった場合、又は該軌道周辺の位置が該列車位置ならびに該保線作業位置と一致しなかった場合に前記警報を送信する、
    ことを特徴とする侵入検知システム。
13. 請求項８乃至９若しくは１１乃至１２記載の侵入検知システムであって、
    前記列車制御装置は前記警報信号を受信すると、該警報信号に含まれる前記軌道周辺の位置に基づき、対応する区間に列車が進入しないよう信号機を制御する手段を備え、
    ることを特徴とする侵入検知システム。
14. 軌道に併設された光ファイバと、該光ファイバに接続された制御部とを備えた侵入検知システムにおける侵入検知方法であって、
    前記光ファイバの変形値を算出する工程と、
    前記変形値と前記制御装置に記憶された前記軌道への侵入判定するため閾値とを比較して侵入判定する工程と、
    この判定結果に基き、警報を外部に出力する工程と、
    を備えたことを特徴とする侵入検知方法。
15. 軌道に併設された光ファイバと、該光ファイバの一端に接続され光ファイバの変形値と変形位置とを検知する検知部と、該検知部と接続された制御装置とを備えた侵入検知システムにおける侵入検知方法であって、
    前記検知部による検知結果を前記制御部へ送信する工程と、
    前記変形値と前記制御装置に記憶された前記軌道への侵入判定するため閾値とを比較し侵入判定する工程と、
    前記変形位置に対応する軌道周辺の位置を算出する工程と、
    前記侵入の判定結果に基き、前記軌道上の位置の情報を含んだ警報を外部に出力する工程と、
    を備えたことを特徴とする侵入検知方法。

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