JP2802056B2 - 踏切内障害物検知装置 - Google Patents
踏切内障害物検知装置Info
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Description
切内の障害物を検知したとき、信号機を制御して列車を
停止させ、踏切事故を防止する踏切内障害物検知装置に
関し、特に、マイクロ波の電磁波遮断を利用した踏切内
障害物検知装置に関するものである。
内障害物を検知するには、ループコイルを埋設してブリ
ッジバランスをとり、ループコイル上の障害物によるイ
ンダクタンスの変化を検出する方法や、超音波,遠赤外
線,レーザ光などの波動の遮断現象をとらえる方法が行
われている。
内障害物検知装置の一つとして、検知エリアに対してレ
ーザ光を送出し、検知エリアの対向位置でそのレーザ光
を受光し、検知エリア内に踏切内障害物がある時、レー
ザ光の受光レベルが下がるのを検出して障害物を検知す
る踏切内障害物検知装置がある。
した踏切内障害物検知装置においては、次のような欠点
がある。 (1)超音波の場合は、伝搬速度が空気密度に依存する
ため風などの影響が強く、大きな踏切には適さない。 (2)レーザ光の場合は、LEDなどの発光素子を使用
するため、雪,大雨,霧,氷結等による誤動作がある。 (3)遠赤外線の場合は、夏期の高温下でのアスファル
ト等の大地輻射熱による誤動作がある。 上記(1)〜(3)のように、いずれの場合も気象条件
の悪化により誤動作を引き起し、屋外機器としての踏切
内障害物検知装置としては最適とはいえない。
ては、マイクロ波を利用する方法がある。マイクロ波遮
断による方法は、 (1)超音波の場合に比べて、風があっても空気の誘電
率は変化が少ないため伝搬には影響が少ない。 (2)レーザ光の場合に比べて、雪,大雨,霧,氷結等
による影響が少ない。 等のシステム的な優位性はあるものの、現状のマイクロ
波の回路素子、特に、高周波増幅器(RFAMP)は温
度変化による特性の変化があり、遮断ビームで形成され
る検知エリア内の検知感度を一義的に決定できないとい
う欠点を持っている。
温度特性によって、検知の比較出力である受信機の検波
出力の変動が大きくなってしまい、踏切内障害物がない
にもかかわらず、“踏切内障害物あり”の検知出力を発
生するような誤動作を引き起こす。
物検知装置に対する技術的要件は次のことが挙げられ
る。 (1)検知エリア内に障害物が存在しないとき、受信機
の検波出力(検知のための比較出力)が気象条件の如何
に関わらず一定であること。 (2)検知エリア内に障害物が存在するとき、受信機の
検波出力の立ち下がり特性が良好であること。即ち、検
知感度が高いこと。 (3)雪,大雨,霧,氷結等による誤動作がないこと。
うなマイクロ波遮断による踏切内障害物検知装置に対す
る技術的要件を満たすために行ったものであり、周囲温
度の変動による装置の温度変化や検知エリアの降雪,降
雨,霧などによる電界の変動などの極めて緩やかな変動
に対しては誤動作,誤検知することなく、また、検知エ
リア内における障害物の急激な動きに対しては勿論のこ
と、停止状態に対しても検知することのできる踏切内障
害物検知装置を提供することを目的とするものである。
知装置は、踏切内障害物の有無を検知する検知エリアの
両側に対向して配置された送信アンテナと受信アンテナ
と、該送信アンテナにマイクロ波の送信出力を供給する
送信機と、該受信アンテナに接続された受信機とからな
り、前記受信機は、前記受信アンテナの受信入力を選択
増幅,周波数変換,検波して検波出力を出力する受信検
波回路と、前記検波出力を入力としAGC電圧を生成し
前記受信検波回路の中間周波段の可変アッテネータ及び
増幅段の利得を制御して前記検波出力を一定にするAG
C電圧生成部と、前記検波出力を一方の入力とし、他方
に入力されるAGC用基準電圧と比較し前記検知エリア
の踏切内障害物“あり”/“なし”に応じて変化する前
記検波出力の変化に対応した比較結果を出力する第1の
比較器の出力に従って、前記AGC電圧生成部の出力を
オン/オフ制御するAGCゲート制御部と、前記検波出
力を一方の入力とし、他方に入力される検知用基準電圧
と比較し前記検知エリアの踏切内障害物の“あり”/
“なし”に応じて変化する前記検波出力の変化に対応し
た比較結果を出力する第2の比較器の出力に従って、監
視線路に送出する検知情報をオン/オフするリレー回路
とを備え、前記AGC電圧生成部は、前記検波出力をデ
ィジタル値に変換するA/D変換回路と、該ディジタル
値のラッチのオン/オフをするディジタルゲートと、デ
ィジタルゲートがラッチしているディジタル値をアナロ
グ値に変換してAGC電圧とするD/A変換回路とで構
成され、周囲温度の変動による装置の温度変化,検知エ
リアの降雪,降雨,霧などによる極めて緩やかな電界の
変動等も含めた検知エリアの踏切内障害物“なし”のと
きの前記検波出力の変動に対しては、前記AGCゲート
制御部の出力が“High”となり、前記AGC電圧生
成部のディジタルゲートをオンにしてディジタル値を連
続的にラッチし、該ラッチ出力をアナログ変換したAG
C電圧を前記受信検波回路の中間周波段の可変アッテネ
ータ及び増幅段に与えて連続的に利得制御を行って前記
検波出力を一定にし、踏切内の障害物によるマイクロ波
ビームの遮断等急激な電界の変動も含めた前記検知エリ
アの踏切内障害物“あり”のときの前記検波出力の変動
に対しては、前記AGCゲート制御部の出力が“Lo
w”となり、前記ディジタルゲートをオフにして、踏切
内障害物がマイクロ波ビームを遮断した瞬間のディジタ
ル値を保持することによって一定のAGC電圧を生成
し、検知エリアに踏切内障害物“あり”期間中は、保持
した一定のAGC電圧を前記受信検波回路に与えて、利
得制御を行わずに、前記受信検波出力を、検知エリアの
電界変動に直線的に追従して変動させ、踏切内障害物の
検知を行うように構成されたことを特徴とするものであ
る。
すブロック図であり、受信機の構成例図である。図にお
いて、1はマイクロ波送信機、2は送信機1の出力を検
知エリアに送出する送信アンテナ、3は検知エリアの対
向位置に設置される受信アンテナ、4は受信検波回路、
5は直流増幅器、6は比較器、7は監視ラインに検知信
号を送出するリレー回路、8はタイミング制御器であ
る。10は本発明の要部をなすAGC回路であり、AG
C電圧生成部(20)とAGCゲート制御部(30)で
構成されている。11は直流増幅器であり、検波出力a
の変化を増幅する。12は比較器、13は発生器、14
はリトリガブルワンショットマルチ、15はA/D変換
回路、16はディジタルゲート回路、17はD/A変換
回路、18は直流増幅器であり、AGC電圧gを例えば
受信検波回路4の中間周波段の電子可変アッテネータ及
び増幅器に与える。図2は図1の各部の波形例図であ
る。
された前記受信検波出力を一方の入力とし、他方に入力
されるAGC用基準電圧E1と比較し、検知エリアの踏
切内障害物“あり”/“なし”に応じて変化する検波出
力に対応した比較結果bを図2(A)のように出力し、
発振器13の出力cを“オン/オフ”する。
“なし”の発振器13の出力cである。発振器13はリ
トリガブルワンショットマルチ14をトリガし、図2
(C)のように出力dによって確実にディジタルゲート
16を“オン/オフ”する。
較器12の出力bは踏切内障害物“なし”の判定で“L
ow”レベルとなり、発振器13は発振出力(c)は停
止し、リトリガブルワンショットマルチ14は非動作と
なり、AGCゲート制御部30は“High”レベルを
出力、その結果ディジタルゲート16は“オン”とな
る。
波出力aは、A/D変換回路15によりディジタル値に
変換される。
は、該ディジタル値はディジタルゲート16によって連
続的にラッチされ、該ラッチ出力はD/A変換回路17
でアナログ変換された後、直流増幅器18で増幅され、
図2(D)のようにAGC電圧gが生成され出力され
る。
周波段の電子アッテネータと増幅器へ入力され連続的に
利得を制御し、前記検波出力aの温度特性,雪,大雨,
霧,氷結等による変動を抑圧して検波出力aを一定にす
る。
制御部30は、比較器12において直流増幅器5によっ
て増幅された前記検波出力とAGC用基準電圧E1 との
比較により、踏切内障害物“あり”の判定で“Hig
h”レベルが出力され、発振器13の発振出力cによっ
て、リトリガブルワンショットマルチ14をトリガし、
踏切内障害物が検知エリアに存在する期間中“Low”
レベルを出力し続ける。
ィジタルゲート16はオフとなり、踏切内障害物がマイ
クロ波ビームを遮断した瞬間のディジタル値を保持する
と共に、該ディジタル値がD/A変換回路17に入力さ
れアナログ値に変換された後、直流増幅器18で増幅さ
れAGC電圧gを生成、該AGC電圧gは受信検波回路
4の中間周波段の電子アッテネータと増幅器へ入力され
る。
AGC電圧gは一定であり、図2(D)のように、受信
検波回路4の利得調整は行われず、受信検波出力aは検
知エリアの電界変動に直線的に追従して変動する。
り利得制御を受けた受信検波出力aは、直流増幅器5に
よって増幅され比較器6で検知用基準電圧E0 と比較さ
れ、比較結果はタイミング制御器8に入力される。
飛来する鳥や落ち葉、外来ノイズによる瞬間的な受信入
力の変化に対する誤検知防止のために、CR時定数のワ
ンショットマルチ等によって構成される。
信入力による電界変動なのか、または、人,車両等の踏
切内障害物によるマイクロ波のビーム遮断による電界変
動か、のいずれかを決定して、リレー回路7によって監
視線路に送出する検知情報をオン/オフする。
害物“なし”の時の受信機の温度特性等を含む環境変動
による比較的緩やかな受信検波回路4の出力変動は、A
GC電圧生成部20で生成されるAGC電圧gで利得制
御して安定化され、踏切内障害物“あり”に伴う受信検
波回路4の出力変動に対しては、検知エリアの電界変動
に直線的に追従して高感度に変動させ、踏切内障害物の
検出を行うことができる。
受信検波出力が安定化され検知感度を高めることができ
るため、例えば水平方向に広く、鉛直方向に狭くなるよ
うな放射パターンを用意して踏切全面をカバーするよう
な遮断ビームを形成することは比較的簡単にできる。
周波数は、可聴周波数の範囲で設定される。このパルス
の周波数とデューティサイクルとマイクロ波ビームの遮
断時間検出とは相関があり検知速度に対応して決められ
る。
施することにより、環境変動などの緩やかな変化に対し
ては、自動利得制御回路による利得制御によって安定し
た動作を行って誤検知することなく、しかもマイクロ波
のビーム遮断を行う踏切内障害物も確実に検知すること
ができるので、踏切内障害物検知装置に対する信頼度が
高くなり、実用上極めて大きい効果がある。
Claims (1)
- 【請求項1】 踏切内障害物の有無を検知する検知エリ
アの両側に対向して配置された送信アンテナと受信アン
テナと、該送信アンテナにマイクロ波の送信出力を供給
する送信機と、該受信アンテナに接続された受信機とか
らなり、 前記受信機は、前記受信アンテナの受信入力を選択増
幅,周波数変換,検波して検波出力を出力する受信検波
回路と、前記検波出力を入力としAGC電圧を生成し前
記受信検波回路の中間周波段の可変アッテネータ及び増
幅段の利得を制御して前記検波出力を一定にするAGC
電圧生成部と、前記検波出力を一方の入力とし、他方に
入力されるAGC用基準電圧と比較し前記検知エリアの
踏切内障害物“あり”/“なし”に応じて変化する前記
検波出力の変化に対応した比較結果を出力する第1の比
較器の出力に従って、前記AGC電圧生成部の出力をオ
ン/オフ制御するAGCゲート制御部と、前記検波出力
を一方の入力とし、他方に入力される検知用基準電圧と
比較し前記検知エリアの踏切内障害物の“あり”/“な
し”に応じて変化する前記検波出力の変化に対応した比
較結果を出力する第2の比較器の出力に従って、監視線
路に送出する検知情報をオン/オフするリレー回路とを
備え、 前記AGC電圧生成部は、前記検波出力をディジタル値
に変換するA/D変換回路と、該ディジタル値のラッチ
のオン/オフをするディジタルゲートと、該ディジタル
ゲートがラッチしているディジタル値をアナログ値に変
換してAGC電圧とするD/A変換回路とで構成され、 周囲温度の変動による装置の温度変化,検知エリアの降
雪,降雨,霧などによる極めて緩やかな電界の変動等も
含めた検知エリアの踏切内障害物“なし”のときの前記
検波出力の変動に対しては、前記AGCゲート制御部の
出力が“High”となり、前記AGC電圧生成部のデ
ィジタルゲートをオンにしてディジタル値を連続的にラ
ッチし、該ラッチ出力をアナログ変換したAGC電圧を
前記受信検波回路の中間周波段の可変アッテネータ及び
増幅段に与えて連続的に利得制御を行って前記検波出力
を一定にし、 踏切内の障害物によるマイクロ波ビームの遮断等急激な
電界の変動も含めた前記検知エリアの踏切内障害物“あ
り”のときの前記検波出力の変動に対しては、前記AG
Cゲート制御部の出力が“Low”となり、前記ディジ
タルゲートをオフにして、踏切内障害物がマイクロ波ビ
ームを遮断した瞬間のディジタル値を保持することによ
って一定のAGC電圧を生成し、検知エリアに踏切内障
害物“あり”期間中は、保持した一定のAGC電圧を前
記受信検波回路に与えて、利得制御を行わずに、前記受
信検波出力を、検知エリアの電界変動に直線的に追従し
て変動させ、踏切内障害物の検知を行うように構成され
たことを特徴とする踏切内障害物検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11303896A JP2802056B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 踏切内障害物検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11303896A JP2802056B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 踏切内障害物検知装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09290756A JPH09290756A (ja) | 1997-11-11 |
JP2802056B2 true JP2802056B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=14601914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11303896A Expired - Fee Related JP2802056B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 踏切内障害物検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2802056B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU767914B2 (en) * | 1998-08-07 | 2003-11-27 | 3461513 Canada Inc. | A vehicle presence detection system |
-
1996
- 1996-04-11 JP JP11303896A patent/JP2802056B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09290756A (ja) | 1997-11-11 |
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