JP2020046306A - 障検装置の検査器具および障検装置の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な障検装置に対し、容易に検査を行うことができる障検装置の検査器具を提供する。【解決手段】検査器具１０は、減衰率が互いに異なる減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄをそれぞれ保持するホルダ３０Ａ〜３０Ｄと、障検装置の受光器１１０に取り付けられる取り付け部３０Ｅと、シャフト４０とを備え、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄには、ガイド枠３８Ａ〜３８Ｄが形成されている。ホルダ３０Ａ〜３０Ｄは、シャフト４０周りに軸回転可能に支持され、中心位置から９０°の範囲で軸回転する。【選択図】図３

Description

本発明は、踏切などに設置される障害物検知装置（以下、障検装置という）の検査器具に関し、特に減衰フィルタを備えた検査器具に関する。

鉄道の踏切に設置される障検装置として、レーザなどの光源を用いて光を投光器から発光し、受光器で受光する障検装置が知られている。発光した光が受光器で受光できない場合、踏切内に障害物があると判断し、列車などへ緊急停止信号を発信する。

光透過に基づく障害物検知のため、発光器、受光器いずれか一方の劣化が生じると受光レベルの減衰が生じ、障害物検知に支障をきたす恐れがある。そのため、受光器あるいは投光器側の前面に減衰フィルタを装着し、レーザ光の受光レベルを調べる検査（これを、動作余裕度の計測という）が定期的に行われる（非特許文献１参照）。

具体的には、減衰レベルの異なる減衰フィルタを受光器のレンズ前面に設置し、フィルタを適宜組み合わせて減衰率を徐々に増加させ、受光器において受光可能なレベル（ｄＢ）と受光できないレベルとの境を測定し、最小感度レベルに対して通常入射レベルが何倍であるかを計測する。

障検装置の受光面側にアダプタを取り付け、組合せを変えながら減衰フィルタをアダプタに装着する場合、取り外し作業が煩雑となり、レンズの落下の危険性がある。これを改善するため、ホルダと減衰フィルタとを一体化して光軸方向に並べた検査器具が知られている（非特許文献２参照）。そこでは、ホルダ一体型の減衰フィルタを、個別に光路外へ退避させることができる。

また、ホルダと一体化した複数の減衰フィルタをヒンジ機構で連結し、個別に光路外へ退避させることが可能な検査器具も知られている（非特許文献３参照）。そこでは、リング状ホルダにそれぞれ装着された複数の減衰フィルタが、ヒンジ機構によって連結し、光路外に向けて個別に一方向へ移動する。

小濃 正春、「踏切障害物検知装置」、鉄道と電気技術、一般社団法人日本鉄道電気技術協会、１９９８年５月、第９巻、第５号、ｐ．９６−９７ 吉田 修、山根 成通、加藤 直和、山下 達也、「レーザー式踏切障害物検知装置の減衰フィルターの改善について」、鉄道と電気技術、一般社団法人日本鉄道電気技術協会、２０１１年２月、第２２巻、第２号、ｐ．５７−５８ 矢島 広久、「踏切障検減衰フィルタ用アタッチメントの開発」、鉄道と電気技術、一般社団法人日本鉄道電気技術協会、２０１３年６月、第２４巻、第６号、ｐ．４７−４８

障検装置として、通常の障検装置（以下、普通障検装置という）以外にも、大型自動車の検知を目的とした大型障検装置などが設置されることがある。障検装置における受光器あるいは投光器の形状、設置の仕方などは、その種類によって異なり、場合によっては減衰フィルタの可動スペースに制限がある。そのため、減衰フィルタの回転可能な方向に障害物が存在すると、検査作業ができない事態が生じる。

したがって、様々な障検装置に対し、減衰フィルタを光路外、光路上へ自在に移動させることが求められる。

本発明の障検装置の検査器具は、複数の減衰フィルタと、複数の減衰フィルタをそれぞれフレーム部分に収めて保持する複数のホルダと、所定間隔で並ぶ複数のホルダを支持する支持機構とを備える。そして複数のホルダの少なくとも１つは、複数の減衰フィルタを受光器もしくは投光器の光軸に合わせた中心位置から、両方向に軸回転可能である。

１つあるいは複数のホルダは、フレーム部分の下方にある軸を中心として、中心位置から両方向に回転可能にすることができる。例えば、支持機構が、複数のホルダそれぞれをフレーム部分の下方で支持するシャフトを備えた構成において、ホルダは、シャフト周りに軸回転可能である。また、ホルダが、軸回転の範囲を定めるガイド枠を形成する構成にすることも可能であり、ガイド枠を通る規制部材を備えてもよい。ホルダには、フレーム部分の上部にノブを設ける構成も可能である。

ホルダの中心位置での位置決めを考慮すると、ホルダが、中心位置で、隣り合うホルダと部分的に接触するように構成してもよい。例えば、ホルダに、対向面から突出するプランジャを取り付けることができる。

大型障検装置の受光器などには切欠き部が形成されていることを考慮すれば、受光器もしくは投光器に形成された切欠き部に係止する固定部材を備えるのがよい。また、普通障検装置の受光器などには傾斜面が形成されていることを考慮すれば、受光器もしくは投光器の傾斜面と面接触するスペーサを備えるようにしてもよい。

このような固定部材あるいはスペーサを備えることで、検査器具１０を受光器もしくは投光器の姿勢を安定させることができる。この観点からすると、ホルダが両方向に軸回転しない構成、例えば一方向に軸回転、あるいはスライドする構成をもつ検査器具などに対しても、固定部材、スペーサを適用することができる。従来では、障検装置の種類に対応して減衰フィルタの移動時に検査器具が傾いたりして不安定になる恐れがあるが、それを解消することができる。

すなわち、複数の減衰フィルタと、複数の減衰フィルタをそれぞれフレーム部分に収めて保持する複数のホルダと、所定間隔で並ぶ複数のホルダを支持する支持機構とを備え、上記固定部材および／またはスペーサを備えた検査器具を提供することも可能である。

本発明の他の一態様である障検装置の検査方法は、上述した障検装置の検査器具を、障検装置の受光器もしくは投光器に取り付け、受光器もしくは投光器の光路上に配置する減衰フィルタの組合せを変えながら、動作余裕度の計測を行う。

本発明によれば、様々な障検装置に対し、容易に検査を行うことができる。

本実施形態である検査器具の側面図である。 本実施形態である検査器具の正面図である。 本実施形態である検査器具の上から見た平面図である。 本実施例である検査器具を普通障検装置の受光器に取り付けた写真である。 本実施例である検査器具を大型障検装置の受光器に取り付けた写真である。 本実施例である検査器具を別の大型障検装置の受光器に取り付けた写真である。

以下では、図面を参照して本実施形態である障検装置の検査器具について説明する。

図１は、本実施形態である検査器具の側面図である。図２は、本実施形態である検査器具の正面図である。図３は、本実施形態である検査器具の上から見た平面図である。

図１に示すように、検査器具１０は、それぞれ減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄを保持すホルダ３０Ａ〜３０Ｄが所定間隔で並ぶ減衰フィルタ装置であり、踏切に設置される障検装置の受光器１１０に対し、着脱自在に装着可能である。受光器１１０は、ここでは大型障検装置の受光器として構成され、光軸ＣＣが略水平方向に沿うように設置されている。

減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄは、障検装置の投光器（図示せず）から発光されるレーザ光を減衰させる光学レンズであり、それぞれ減衰率が異なる。ここでは、減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄの減衰率が、５ｄＢ、１０ｄＢ、２０ｄＢ、３０ｄＢにそれぞれ定められている。なお、図２では、減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄを省略して描いている。

図３に示すように、ホルダ３０Ａは、減衰フィルタ２０Ａを収容するリング状のフレーム部分３２Ａと、フレーム部分３２Ａから下方へ矩形状に延びるベース部分３４Ａから構成されている。フレーム部分３２Ａは、そのフレーム（リング）中心が減衰フィルタ２０Ａの中心Ｃと一致する。また、ホルダ３０Ａは、この中心Ｃを通る上下方向ラインＣＬに関して線対称の形状になっている。他のホルダ３０Ｂ〜３０Ｄも、同様に構成されている。

ホルダ３０Ｄの隣に配置された取り付け部３０Ｅは、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄと同様にフレーム部分３２Ｅとベース部分３４Ｅ（図１参照）から構成されるが、減衰フィルタは装着されず、フレーム部分３２Ｅの内側を通った光は、そのまま受光器１１０に入射する。

作業者は、取り付け部３０Ｅの後方側の裏面３６Ｅを受光器１１０の入射面１１０Ｓと密接させ、取り付け部３０Ｅのフレーム部分３２Ｅの頂部付近に取り付けられたプレート３０Ｆを、ボルトＢを用いて受光器１１０に固定する（図１、２参照）。なお、以下では、ホルダ３０Ａ側を前方側、取り付け部３０Ｅ側を後方側とする。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄでは、その上下方向ラインＣＬ上に沿って貫通孔３６Ａ〜３６Ｄがそれぞれ形成され（図１参照）、シャフト４０が、この貫通孔３６Ａ〜３６Ｄを通って取り付け部３０Ｅに固定されている。シャフト４０は、貫通孔３６Ａ〜３６Ｄに嵌合し、取り付け部３０Ｅとともにホルダ３０Ａ〜３０Ｄを軸回転可能に支持する。ホルダ３０Ａとシャフト４０の端部との間には、ゴムブッシュ４５が介在している。

ホルダ３０Ａ、３０Ｂとの間では、シャフト４０がワッシャ４１に覆われている（図１参照）。同様に、シャフト４０は、ホルダ３０Ｂ、３０Ｃとの間ではワッシャ４２で被覆され、ホルダ３０Ｃ、３０Ｄとの間ではワッシャ４３で被覆され、そしてホルダ３０Ｄと取り付け部３０Ｅとの間ではワッシャ４４で被覆されている（図１参照）。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄのベース部分３４Ａ〜３４Ｄには、半円状のガイド枠３８Ａ〜３８Ｄがそれぞれ形成されている（図３参照）。ガイド枠３８Ａ〜３８Ｄは、それぞれ上下方向ラインＣＬに関して対称的な開口部であり、ベース部分３４Ａ〜３４Ｄの同じ箇所にそれぞれ形成されている。

ピン（規制部材）５０は、ガイド枠３８Ａ〜３８Ｄを貫通し、取り付け部３０Ｅに固定されている（図１参照）。ピン５０も、シャフト４０と同様、隣り合うホルダ３０Ａ、３０Ｂとの間、３０Ｂ、３０Ｃとの間、３０Ｃ、３０Ｄとの間、そしてホルダ３０Ｄと取り付け部３０Ｅとの間で、ワッシャ５１、５２、５３、５４にそれぞれ覆われている。また、ピン５０の端部とホルダ３０Ａとの間にゴムブッシュ５５が介在している。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄは、シャフト４０周りに軸回転可能であり、ガイド枠３８Ａ〜３８Ｄで規定される範囲で軸回転する。すなわち、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄは、中心位置から時計回りＣＷ、反時計回りＣＣＷの両方向に沿って軸回転可能である。ただし、前方側から見て時計回りＣＷと反時計回りＣＣＷを規定している。

ここで、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄの中心位置は、減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄのレンズ中心を受光器１１０の光軸ＣＣに合わせた位置、すなわち検査器具１０の光軸を受光器１１０の光軸ＣＣに合わせた位置を表す。ホルダ３０Ａ〜３０Ｄが中心位置にある場合、減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄのレンズ中心Ｃは、実質的に受光器１１０の光軸と一致している。ここでは、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄが中心位置にあるときを基準として、時計回りＣＷ、反時計回りＣＣＷいずれも９０°の範囲で軸回転可能である（図３参照）。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄの頂部付近には、ノブ８０Ａ〜８０Ｄが取り付けられている。作業者は、ノブ８０Ａ〜８０Ｄを指でつまみ、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄを中心位置から時計回りＣＷ、あるいは反時計回りＣＣＷに軸回転させることができる。ホルダ３０Ａ〜３０Ｄが時計回りＣＷあるいは時計回りＣＣＷに９０°回転すると、ピン５０がストッパ（規制部材）となってガイド枠３８Ａ〜３８Ｄに当接し、それ以上の軸回転を制限する。

取り付け部３０Ｅには、後方側（受光器１１０側）に固定部材６０およびスペーサ７０が装着されている（図１参照）。固定部材６０は、取り付け部３０Ｅの裏面３６Ｅに接するプレート６２と、上から見てコの字型の係止部材６４とを備え、係止部材６４がプレート６２を間に挟んだ状態で取り付け部３０Ｅの裏面３６Ｍにボルト固定されている。

大型障検装置の受光器１１０には、断面弧状の切欠き部１１０Ｅが光軸ＣＣに沿って形成されている。プレート６２の幅は、この切欠き部１１０Ｅにプレート６２が嵌るサイズに定められており、プレート６２は、切欠き部１１０Ｅの両縁と接しながら受光器１１０の内部側へ突出する。一方、係止部材６４は、二点鎖線で示した普通障検装置の受光器１２０へ検査器具１０を装着したとき、受光器１２０の両側面１２０Ｓと接する。

スペーサ７０は、取り付け部３０Ｅの両側面３６Ｍにボルトで着脱自在に取り付けられた一対のプレート７２、７４から構成される。プレート７２、７４の端面７２Ｓ、７４Ｓは、検査器具１０を普通障検装置の受光器１２０に取り付けたとき、検査器具１０と対向する傾斜面１２０Ｍと面接触するような傾斜角度をもつ。なお、大型障検装置の受光器１１０に検査器具１０を装着する場合、スペーサ７０を取り外してもよい。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄには、上下方向ラインＣＬに関して対称的な位置にペアとなる孔３９Ａ〜３９Ｄがそれぞれ形成されている（図２、３参照）。また、取り付け部３０Ｅにもペアとなる孔３９Ｅが形成されている。孔３９Ａ〜３９Ｅは、ベース部分３４Ａ〜３４Ｅの同じ箇所にそれぞれ形成されている。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄおよび取り付け部３０Ｅの孔３９Ａ〜３９Ｅには、ボールプランジャなどのプランジャ９０Ａ〜９０Ｅが挿入され、ナットによってホルダ３０Ａ〜３０Ｄおよび取り付け部３０Ｅにそれぞれ固定されている。ただし、図３では、プランジャ９０Ａを図示していない。

図２に示すように、ホルダ３０Ａ、３０Ｂが中心位置にある場合、隣り合うプランジャ９０Ａ、９０Ｂ間で接触し、ホルダ３０Ａ、３０Ｂを中心位置で位置決めする。具体的には、プランジャ９０Ａの半球状あるいは筒状の先端部分が、プランジャ９０Ｂの先端部分とは反対側の一端に形成された凹部に嵌る。そのほかの隣り合うプランジャ９０Ｂ、９０Ｃ、プランジャ９０Ｃ、９０Ｄ、プランジャ９０Ｄ、９０Ｅについても、同様に接触する。

このような検査器具１０を使って、作業者は動作余裕度の測定を行う。作業者は、大型障検装置の受光器１１０、あるいは普通障検装置の受光器１２０に検査器具１０を装着すると、まず減衰率の最も大きい減衰フィルタ２０Ｄを中心位置に配置し、それ以外の減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｃを光路外へ退避させるように９０°回転させる。投光器から発光させた状態で、受光器１１０が受光できているか確認する。

次に、減衰率が２番目に大きい減衰フィルタ２０Ｃを光路上に配置して受光状態を確認する。そして減衰率が順次大きくなるように組み合わせた減衰フィルタ光路上に配置し、受光状態を確認していく。作業者は、その間ホルダ３０Ａ〜３０Ｄを障害物などが存在しない方向へ適宜回転させながら作業を行う。

本実施形態では、検査器具１０の減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄが、それぞれ時計回りＣＷ、反時計回りＣＣＷ両方向へ中心位から光路外に向けて軸回転可能である。これにより、障検装置１０の傍に支柱などの障害物が存在する場合、それを避けた方向に減衰フィルタを適宜回転させ、大型障検装置、普通障検装置いずれの受光器１１０、１２０に対しても、動作余裕度の検査を行うことができる。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄは、検査器具１０を受光器１１０に装着させたとき、その中心ラインＣＬが鉛直方向に沿う状態で設置される。ホルダ３０Ａ〜３０Ｄは中心ラインＣＬに関して対称的形状であることから、その重心位置は中心ラインＣＬ付近に位置する。そのため、シャフト４０による支持構造でも、安定してホルダ３０Ａ〜３０Ｄを支持することができ、減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄを水平方向（ここでは受光器１１０の光軸方向）に維持することができる。

また、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄが、フレーム部分３２Ａ〜３２Ｄの下方に位置するシャフト４０によって軸回転可能に支持される支持構造を採用している。そのため、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄが金属製で重量がある場合でも、作業者はホルダ３０Ａ〜３０Ｄを光路外へ倒すように移動させることができ、力を必要としない。また、ノブ８０Ａ〜８０Ｄをホルダ３０Ａ〜３０Ｄの頂部付近に取り付けることで、作業者は指でいずれかのノブをつまむだけでホルダ３０Ａ〜３０Ｄを回転させることができる。なお、シャフト４０以外の構成でホルダ３０Ａ〜３０Ｄを支持する構造にしてもよい。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄの軸回転の範囲は、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄに形成したガイド枠３８Ａ〜３８Ｄによって規制される。従来技術のように、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄのフレーム部分３２Ａ〜３２Ｄの周囲に動きを規定するピンなどを設ける構成ではないため、回転作業に煩わしさが生じない。また、ピン５０をストッパとする構成により、光路外へ退避したホルダ３０Ａ〜３０Ｄを所定角度（ここでは９０°）で確実に保持することができる。なお、減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄを光路外へ退避させる条件で、９０°以外の角度で軸回転するようにガイド枠３８Ａ〜３８Ｄを形成してもよい。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄおよび取り付け部３０Ｅには、プランジャ９０Ａ〜９０Ｅが取り付けられ、隣り合うホルダが中心位置にある場合、隣り合うプランジャ同士が接触する。これにより、作業者がホルダ３０Ａ〜３０Ｄを中心位置へ向けた回転させたとき、中心位置に到達したことを手（指）の感触で確認することができ、ホルダ３０Ａ〜３０Ｄを正確に中心位置で位置決めすることができる。なお、プランジャ以外の部材などを使用して、隣り合うホルダ間を中心位置で部分的に接触させるように構成してもよい。

ホルダ３０Ａ〜３０Ｄのいずれかあるいは複数を光路外へ９０°軸回転させた場合、重心の移動によって検査器具１０を中心位置から傾かせる方向に力が働く。しかしながら、検査器具１０に設けられた固定部材６０のプレート６２が、大型障検装置の受光器１１０の切欠き部１１０Ｅに対して動かないように当接しているため、検査器具１０を傾かせることなく、中心位置で安定して保持することができる。また、固定部材６０は、プレート６２とともに普通障検装置１０の受光器１２０に対する固定器具としても機能する。

普通障検装置の受光器１２０には、検査器具１０と対向する傾斜面１１０が形成されている。検査器具１０のスペーサ７２、７４は、傾斜面１２０の角度に合わせた端面７２Ｓ、７４Ｓをもつことで面接触するため、取り付け部３０Ｅと傾斜面１２０との間に隙間が生じる普通障検装置の受光器１１０に対しても、検査器具１０を安定して保持することができる。

なお、減衰フィルタ２０Ａ〜２０Ｄの一部だけ（例えば、減衰フィルタ２０Ａ、２０Ｂのみ）を中心位置から両方向に軸回転させるようにしてもよい。また、検査器具１０を普通障検装置あるいは大型障検装置の投光器などに設置することも可能である。

以下では、本実施形態である検査器具の実施例について説明する。

図４は、本実施例である検査器具を普通障検装置の受光器に取り付けた写真である。図５は、本実施例である検査器具を大型障検装置の受光器に取り付けた写真である。図６は、本実施例である検査器具を別の大型障検装置の受光器に取り付けた写真である。

図４に示すように、検査器具は中心位置で確実に位置決めされる。また、図５、６に示すように、ホルダは、障害となる受光器付近の支柱を避ける方向へ軸回転させることができる。

１０ 検査器具
２０Ａ〜２０Ｄ 減衰フィルタ
３０Ａ〜３０Ｄ ホルダ
３０Ｅ 取り付け部（支持機構）
３２Ａ〜３２Ｅ フレーム部分
３４Ａ〜３４Ｅ ベース部分
４０ シャフト（支持機構）
５０ ピン（規制部材）
６０ 固定部材
６２ プレート
７０ スペーサ
８０Ａ〜８０Ｄ ノブ
９０Ａ〜９０Ｅ プランジャ
１１０ 大型障検装置の受光器
１２０ 普通障検装置の受光器

Claims (10)

1. 複数の減衰フィルタと、
   前記複数の減衰フィルタをそれぞれフレーム部分に収めて保持する複数のホルダと、
   所定間隔で並ぶ前記複数のホルダを支持する支持機構とを備え、
   前記複数のホルダの少なくとも１つが、前記複数の減衰フィルタを受光器もしくは投光器の光軸に合わせた中心位置から、両方向に軸回転可能であることを特徴とする障検装置の検査器具。
2. 前記ホルダが、前記フレーム部分の下方にある軸を中心として、中心位置から両方向に回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の障検装置の検査器具。
3. 前記支持機構が、前記複数のホルダそれぞれをフレーム部分の下方で支持するシャフトを備え、
   前記ホルダが、前記シャフト周りに軸回転可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の障検装置の検査器具。
4. 前記ホルダが、軸回転の範囲を定めるガイド枠を有し、
   前記ガイド枠を通る規制部材をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の障検装置の検査器具。
5. 前記ホルダが、中心位置で、隣り合うホルダと部分的に接触することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の障検装置の検査器具。
6. 前記ホルダには、対向面から突出するプランジャが取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の障検装置の検査器具。
7. 前記ホルダが、前記フレーム部分の上部にノブを設けていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の障検装置の検査器具。
8. 前記受光器もしくは投光器に形成された切欠き部に係止する固定部材をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の障検装置の検査器具。
9. 前記受光器もしくは投光器の傾斜面と面接触するスペーサをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の障検装置の検査器具。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の障検装置の検査器具を、障検装置の受光器もしくは投光器に取り付け、
    受光器もしくは投光器の光路上に配置する減衰フィルタの組合せを変えながら、動作余裕度の計測を行うことを特徴とする障検装置の検査方法。