JP4339146B2

JP4339146B2 - 踏切障害物検知装置

Info

Publication number: JP4339146B2
Application number: JP2004041838A
Authority: JP
Inventors: 秀隆三枝; 氏家　　健; 孝之小林; 保横山; 晃浅野; 弘之長澤
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd; Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd; Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2024-02-18
Also published as: JP2005231461A

Description

本発明は、道路と複数の線路が交差する踏切内の人、車椅子、自転車及び自動車等の障害物を検知する踏切障害物検知装置に関し、特に、隣の線路を通過する列車と障害物との混同を防止する技術に関する。

従来、踏切障害物検知装置として、天候の影響を受け難い、例えばミリ波等の電波を利用したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この踏切障害物検知装置は、障害物検知領域の対向する隅部にそれぞれセンサ部を設けると共に、各センサ部に対して障害物検知領域を挟んで対面配置してそれぞれ反射板を設け、センサ部から例えばミリ波等の電波を障害物検知領域に送信し、前記反射板以外からの反射電波を受信すると、障害物有りと判定する。また、反射板からの反射電波を受信したときは、この受信電波に基づいてセンサ部が正常か否か自己診断を行う。
特開２００１−３２５６９０号公報

しかしながら、従来の踏切障害物検知装置は、道路と複数の線路が交差する複線区間の踏切で次のような問題があった。
これについて図８に基づいて説明する。
図８において、踏切１は、道路２と例えば２本の線路３ａ，３ｂが交差しており、遮断桿４ａ，４ｂを有する遮断機５ａ，５ｂが設けられている。また、踏切障害物検知装置のセンサ部６ａ，６ｂ及び反射板７ａ，７ｂがそれぞれ図示のように配置されているものとする。８ａ，８ｂは、線路３ａ，３ｂ上を走行する列車の車体がそれ以上外方に出っ張らないという建築限界線を示す。

従来の踏切障害物検知装置の場合、センサ部６ａ（又は６ｂ）から送信された電波が、先に進入した隣の線路３ｂ（又は３ａ）の列車で反射され、その反射電波をセンサ部６ａ（又は６ｂ）が受信すると、その列車を踏切内の障害物と見なしてしまう。これを避けるため、各センサ部６ａ，６ｂの電波の各送信範囲を図示のＡ，Ｂの範囲に制限することが考えられる。しかし、この場合、図の斜線で示すような障害物を検知できない死角領域Ｃが生じる。

従って、従来では死角領域Ｃが生じないように各センサ部６ａ，６ｂの電波の送信範囲Ａ，Ｂを対向するセンサ部付近まで広げた場合には、例えば各線路３ａ，３ｂに沿ってループコイルを敷設し、このループコイルで隣の線路３ｂ（又は３ａ）の列車が踏切１に進入したことを検知し、この検知信号をセンサ部６ａ（又は６ｂ）側に送信することにより、センサ部６ａの通過列車検知に基づく検知出力を無効にして隣の線路３ｂ上の列車を障害物と認識しないような処理（以下、通過列車誤検知防止処理とする）が必要であった。

本発明は前記問題点に着目してなされたもので、通過列車誤検知防止処理を行うことなく、受信電波の信号処理情報により、隣の線路の通過列車と障害物との混同を防止できる踏切障害物検知装置を提供することを目的とする。

このため請求項１の発明は、道路と複数の線路とが交差する踏切内の障害物を検知する踏切障害物検知装置であって、前記踏切内の予め設定した検知エリアに電波を送信し物体からの反射電波を受信するセンサ部と、前記道路を挟んで前記センサ部と対面し前記センサ部からの送信電波を反射する反射板と、前記センサ部で受信した反射電波の信号処理情報に基づいて前記物体が検知エリア内か否かを判定し、検知エリア内のときに障害物と判定し、検知エリア外のときに障害物でないと判定すると共に、前記反射板からの反射電波に基づいて前記センサ部の動作の自己診断を行う論理処理部と、を備え、前記センサ部が、前記検知エリアにそれぞれ方向を異ならせて電波を送信する複数のアンテナを有し、各アンテナに対して少なくとも１つ前記反射板を対面配置し、前記論理処理部は、これら反射板のうちの前記検知エリア外に設けた反射板と検知エリア境界との間の物体を検知したとき、検知した物体を仮想反射板と見なし当該物体からの反射電波に基づいて前記自己診断を行う構成とした。

かかる構成では、センサ部から検知エリアに電波を送信し、物体からの反射電波を受信する。論理処理部は、受信した反射電波の信号処理情報に基づいて物体が検知エリア内か否かを判定し、物体が検知エリア外であると判定したときは、障害物でないと判定する。また、反射板からの反射電波に基づいてセンサ部の自己診断がなされるので、障害物検知装置の信頼性を向上できるようになる。そして、アンテナが対応する反射板からの反射電波が受信できない場合でも、障害物でないと判定した物体からの反射電波を利用して自己診断が可能になる。

具体的には、前記論理処理部は、請求項２のように、前記反射電波に基づいて前記センサ部から前記物体までの距離を算出し、該算出距離と予め記憶したセンサ部から検知エリア境界までの距離情報とを比較して前記物体が検知エリア内か否かを判定する構成である。
かかる構成では、反射電波に基づいて算出した距離値が、予め記憶したセンサ部から検知エリア境界までの距離より遠ければ、物体は検知エリア外と判定する。

請求項３のように、前記論理処理部は、検知エリア外に設けた反射板と検知エリア境界との間の物体を検知したとき、物体からの反射電波と共に物体からのＩＤ情報を受信したときに前記仮想反射板と見なす構成とするとよい。
かかる構成では、ＩＤ情報を受信したときに仮想反射板と見なすようにすれば、例えば作業員にＩＤタグ等を装備させることで、ＩＤ情報を受信したときに作業員と判断して仮想反射板として利用し、ＩＤ情報を受信しないときには予期しない侵入物体有りとするようにできる。

請求項４のように、前記踏切内の道路と複数の線路を含む略四辺形領域の一方の対角隅部近傍にそれぞれ前記センサ部を配置し、各センサ部が担当する前記検知エリアの、前記道路と交差する方向の検知エリア境界を、両線路間に設定する構成とするとよい。
かかる構成では、隣の線路の列車からの反射電波は、検知エリア外からの反射電波であり、障害物なしの判定となる。

請求項５のように、前記各センサ部が、それぞれの前記担当検知エリアにそれぞれ方向を異ならせて電波を送信する複数のアンテナを有する構成のとき、隣の線路方向に電波を送信するアンテナに対面させて、前記隣の線路より遠方に送信電波を反射する反射板を設置する構成とするとよい。
かかる構成では、検知エリアに対して物体検知のできない死角エリアが生じないような電波の送信範囲を設定できると共に、反射板からの反射電波に基づいた自己診断が全てのアンテナに対して行えるようになる。

以上説明したように本発明の踏切障害物検知装置によれば、物体からの反射電波の信号処理情報に基づいて物体が検知エリア外であるときには、障害物と判定しない構成としたので、例えば、踏切が複数の線路が存在する複線区間であるような場合に、センサ部の検知エリアを一方の線路側だけを含むように設定することで、隣の線路の通過列車を検知した場合でも障害物と見なすことがない。従って、隣の線路の通過列車検知出力を無効とするための通過列車誤検知防止処理が不要となり、障害物検知装置の構成を簡素化できる。

また、検知エリアにそれぞれ方向を異ならせて電波を送信する複数のアンテナをセンサ部に備えた踏切障害物検知装置において、従来設置できなかった、隣の線路方向に電波を送信するアンテナの自己診断用反射板を、設置することが可能となり、更に、アンテナが対応する反射板からの反射電波が受信できない場合でも、障害物でないと判定した物体からの反射電波を利用して自己診断が可能になるので、この種の踏切障害物検知装置の信頼性を向上できる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明による踏切障害物検知装置の実施形態を示す構成概要図である。尚、図８の従来と同一要素には同一符号を付してある。
本実施形態の踏切障害物検知装置は、踏切１内の障害物検知領域内の人、車椅子、自転車及び自動車等の障害物の有無を検知するもので、センサ部１１ａ，１１ｂと、反射板１２a1〜１２a5，１２b1〜１２b5と、制御論理部１３とを備える。

図１において、踏切１は、道路２と複数、例えば２本の線路３ａ（上り方向），３ｂ（下り方向）とが同一平面上で交差しており、遮断棹４ａ，４ｂを有する遮断機５ａ，５ｂが設けられている。

前記センサ部１１ａ，１１ｂは、それぞれ担当の検知エリアＫ１，Ｋ２に対して例えばミリ波帯の電波を送信し、踏切１内の例えば障害物４１，侵入物４２或いは列車４３等の物体からの反射電波を受信するものである。センサ部１１ａ，１１ｂは、図１に示すように、遮断機５ａ，５ｂの遮断棹４ａ，４ｂの内側且つ建築限界線８ａ，８ｂの外側で、道路２を挟んで斜めの対角方向に２つ一組で配置され、それぞれの検知エリアＫ１，Ｋ２に送信電波を送信するようになっている。

ここで、センサ部１１ａの担当する検知エリアＫ１は、遮断機５ａの内側から隣の線路３ｂの建築限界線８ｂまでの、線路３ａと道路２を含んだ略四辺形領域（図中、２点鎖線で示す）に設定し、センサ部１１ａを、図１に示すように検知エリアＫ１の遮断機５ａ側隅部近傍に配置する。また、センサ部１１ｂの担当する検知エリアＫ２は、前記検知エリアＫ１と一部重複し、遮断機５ｂの内側から隣の線路３ａの建築限界線８ａまでの、線路３ｂと道路２を含んだ略四辺形領域に設定し、センサ部１１ｂを、図１に示すように検知エリアＫ２の遮断機５ｂ側隅部近傍に配置する。

前記反射板１２a1〜１２a5は、図１に示すように、道路２を挟んでセンサ部１１ａと対向するように設けられる。この反射板１２a1〜１２a5は、センサ部１１ａの後述する各アンテナ２２ａ〜２２ｅの送信電波を対応するアンテナ２２ａ〜２２ｅに向けて反射するものである。反射板１２a1は、検知エリアＫ１内の遮断桿４ａと建築限界線８ａとの間に設けられ、反射板１２a2，１２a3は、共に線路３ａと３ｂの間の建築限界線８ａと８ｂの外側で、反射板１２a2は検知エリアＫ１外に、反射板１２a3は検知エリアＫ１内に設けられている。また、反射板１２a4，１２a5は、共に検知エリアＫ１外で、反射板１２a4は、隣の線路３ｂを越えた建築限界線８ｂの外側に設けられ、反射板１２a5は、遮断桿４ｂの外側に設けられている。

前記反射板１２b1〜１２b5は、図１に示すように、道路２を挟んでセンサ部１１ｂと対向するように設けられる。この反射板１２b1〜１２b5は、センサ部１１ｂの各アンテナからの送信電波を対応するアンテナに向けて反射するもので、反射板１２b1は、検知エリアＫ２内の遮断桿４ｂと建築限界線８ｂとの間に設けられ、反射板１２b2，１２b3は、共に線路３ａと３ｂの間の建築限界線８ａと８ｂの外側で、反射板１２b2は検知エリアＫ２外に、反射板１２b3は検知エリアＫ２内に設けられている。また、反射板１２b4，１２b5は、共に検知エリアＫ２外で、反射板１２b4は、隣の線路３ａを越えた建築限界線８ａの外側に設けられ、反射板１２b5は、遮断桿４ａの外側に設けられている。

前記制御論理部１３は、センサ部１１ａ，１１ｂに接続され、各センサ部１１ａ，１１ｂの動作を制御すると共に、各センサ部１１ａ，１１ｂにおいて受信した反射電波に基づいて生成される信号処理情報を用いて、図６のフローチャートに示すように、踏切１内の各検知エリアＫ１，Ｋ２内の障害物の有無及び踏切１内の各検知エリアＫ１，Ｋ２外に侵入した侵入物の有無を判定する。また、センサ部１１ａ，１１ｂから伝送される反射電波の受信情報に基づいて、センサ部１１ａ，１１ｂの診断を行う自己診断機能を備えるもので、センサ部の近傍又は所定の電気機器室等に設けられる。

具体的には、制御論理部１３は、反射電波の受信に基づいてセンサ部１１ａ，１１ｂから送信される物体までの距離情報と、予め記憶したセンサ部１１ａ，１１ｂから物体検知方向の検知エリアＫ１，Ｋ２境界までの距離情報とを比較し、比較結果により物体が検知エリアＫ１，Ｋ２内か否かを判断し、検知エリアＫ１，Ｋ２外であれば障害物でないと判断する。また、検知エリアＫ１，Ｋ２外の物体を検知した場合でも、予め記憶したＩＤ情報が受信されていれば、例えば作業員と判断して仮想反射板とし、その時の受信情報を自己診断に利用し、ＩＤ情報を受信しないときには予期しない侵入物体と判断する。従って、制御論理部１３は、論理処理部の機能を備えるものであり、検知エリアＫ１，Ｋ２の境界距離データ及び予め登録されたＩＤ情報が記憶されている。

そして、制御論理部１３から出力される障害物や侵入物の有無判定結果及び自己診断結果は、例えば鉄道交通システムの運行制御を行う図示しない地上制御装置へ送出され、踏切道の遮断機の開閉や列車の運行停止等の制御に用いられる。

次に、図２に前記センサ部１１ａ，１１ｂの具体的な構成例を示し説明する。尚、センサ部１１ａ，１１ｂは、同一構成であるので、ここではセンサ部１１ａについて説明する。
図２において、本実施形態のセンサ部１１ａは、例えばＦＭ−ＣＷ方式の測距機能を備えるもので、送受信部２０と、信号処理部３０とを備える。

前記送受信部２０は、例えばミリ波帯に選択した所定の周波数帯で図３に示すように周波数変調された鋸波（又は三角波）の信号を送信する一方、物体からの反射電波を受信するものであり、信号処理部３０からの変調制御信号に基づいて鋸波（又は三角波）の信号を生成する送信部２１と、該送信部２１で生成した信号を信号処理部３０の切換制御信号により前述した例えば５つのアンテナ２２ａ〜２２ｅを選択的に切換えるアンテナ切換部２３と、鋸波（又は三角波）の信号を電波として外部に送信すると共に障害物からの反射電波を受信する前記アンテナ２２ａ〜２２ｅと、該アンテナ２２ａ〜２２ｅで受信した受信信号と送信部２１から入力した送信信号とに基づいて距離情報及び速度情報を含むビート信号を生成する受信部２４とを備えて構成されている。尚、アンテナ数は、５つに限定されるものではないが、アンテナ数が多いほど、検知エリアＫ１，Ｋ２内を緻密に監視でき、しかも、電波の無駄な放射領域を少なくできる。

また、信号処理部３０は、センサ部１１ａと物体との間の距離を算出すると共に送受信部２０を制御するものであり、送受信部２０の受信部２４から入力したビート信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部３１と、該Ａ／Ｄ変換部３１の出力信号を処理してセンサ部１１ａと物体との間の距離を算出する処理部３２と、該処理部３２から得た電圧をＤ／Ａ変換し、その出力信号を送受信部２０の送信部２１に送出して送信部２１で生成される送信信号の変調制御をするＤ／Ａ変換部３３とを備えている。また、処理部３２は、送受信部２０のアンテナ切換部２３に切換制御信号を出力して所定の時間間隔で５つのアンテナ２２ａ〜２２ｅを切換るように制御する。

次に、センサ部１１ａ，１１ｂによる障害物の距離測定動作を、図４と図５を参照して説明する。尚、距離測定動作はセンサ部１１ａ，１１ｂにおいて同様に行われるので、ここでは、センサ部１１ａの動作について説明する。
先ず、送受信部２０の受信部２４では、送信信号Ｓ１の一部と受信信号Ｓ２がミキシングされる。このとき、例えばセンサ部１１ａと物体間の距離がＲ１である場合、図４（ａ）上段に示すように、受信信号Ｓ２は、送信信号Ｓ１に対して時間τ１＝２Ｒ１／ｃ（ｃは光速）だけ遅れる。この場合、受信部２４で生成されるビート信号の周波数は、同図（ａ）中段及び下段に示すようにｆ_b1となる。一方、センサ部１１ａと物体間の距離Ｒ２が距離Ｒ１よりも遠い場合には、同図（ｂ）上段に示すように、送信信号Ｓ１に対する受信信号Ｓ２の遅延時間はτ２＝２Ｒ２／ｃとなり、（ａ）の場合よりも遅れる。従って、この場合に受信部２４で生成されるビート信号の周波数は、同図（ｂ）中段及び下段に示すようにｆ_b2となり、上記ｆ_b1よりも高い周波数として現れる。

次に、処理部３２においては、送受信部２０の受信部２４から伝送されるビート信号をディジタル処理、例えばＦＦＴ（高速周波数変換）処理することにより、センサ部１１ａと物体との間の距離に応じて、図５に示すような周波数解析結果が得られる。例えば物体までの距離がＲ１の場合には、周波数ｆ_b1にメインローブを有する周波数特性が得られ、距離がＲ２の場合には、周波数ｆ_b2にメインローブを有する周波数特性が得られる。処理部３２は、予め距離とメインローブの周波数との相関データを記憶しており、処理部３２においてＦＦＴ処理して得られたメインローブの周波数からセンサ部１１ａと物体間の距離を算出することができる。

次に、図６のフローチャートに基づいてセンサ部１１ａ，１１ｂにおける信号処理部３０の処理部３２の動作について説明する。尚、センサ部１１ａ，１１ｂの動作は同じであり、以下ではセンサ部１１ａ側を例に説明する。

ステップ１（図中Ｓ１で示し、以下同様とする）で、アンテナ切換部２３を制御してアンテナを選択し、送信部２１を制御して送信電波を発生する。これにより、選択されたアンテナの指向範囲で検知エリアＫ１に電波を放射し、物体があれば物体からの反射電波が受信され、物体が存在しなければ対応する反射板からの反射電波がアンテナで受信される。このようにして受信データを収集する。
ステップ２では、ステップ１の動作で受信した受信電波に基づいてＦＦＴ処理を実行する。
ステップ３では、ＦＦＴ処理によって得られた全ての周波数特性に基づいて、予め記憶されている周波数と距離との対応データを元に全ての検知物体までの距離を算出する。

ステップ４では、ステップ３で算出した全距離データに基づいて、反射板からの反射電波があるか否かを判定する。これは、センサ部１１ａの各アンテナ２２ａ〜２２ｅと対応する反射板１２a1〜１２a5までの各距離データが予め記憶されており、選択したアンテナと対応する反射板の距離データを抽出し、抽出した反射板距離データと全ての算出距離データを照合し、一致する算出距離データがあるか否かを判定する。一致する算出距離データがあれば、判定はＹＥＳとなり後述のステップ１０に進み自己診断を実行する。一致する算出距離データがなければ判定はＮＯとなりステップ５に進む。

ステップ５では、検知エリアＫ１外の物体があるか否かを判定する。これは、センサ部１１ａから各アンテナ２２ａ〜２２ｅの電波放射範囲に含まれる検知エリア境界までの各距離データが予め記憶されており、選択したアンテナと対応する検知エリア境界距離データを抽出し、抽出した検知エリア境界距離データと全ての算出距離データを比較し、（算出距離データ）＞（検知エリア境界距離データ）となる算出距離データがあれば、判定はＹＥＳとなりステップ６に進む。

ステップ６では、ＩＤ情報を受信したか否かを判定する。これは、ステップ５で検知エリアＫ１外に検知物体ありと判定した場合、踏切１付近で作業を行っている鉄道作業員と他の予期しない侵入物とを識別する必要がある。このため、作業員にはＩＤタグを装備させる（例えばヘルメット等にＩＤタグを装着）。従って、ＩＤ情報が受信されれば、図１に示す侵入物４２は作業員と判断し、判定はＹＥＳとなりステップ８に進む。ＩＤ情報が受信されなければ、図１に示す侵入物４２は予期しない物体であると判断して判定はＮＯとなり、ステップ７に進み侵入物ありとし、ステップ８に進む。

ステップ８では、最初の物体か否かを判定する。最初の物体であれば判定はＹＥＳとなりステップ９に進み、この物体を仮想反射板に設定し、ステップ１０の自己診断を実行する。最初の物体でなければ判定はＮＯとなりステップ５に戻る。

ステップ１０では、ステップ４で反射板ありと判定すれば反射板からの反射電波の受信情報により、ステップ４で反射板なしと判定すればステップ９の仮想反射板に設定した最初の検知物体からの反射電波の受信情報により、センサ部１１ａの動作が正常か否かの自己診断を実行する。自己診断終了後は、ステップ５に戻る。そして、２つ目以降の検知物体について、ステップ５の判定がＮＯとなるまで、ステップ５〜ステップ８の動作を繰返し、判定がＮＯになればステップ１１に進む。

ステップ１１では、ステップ５でＮＯと判定された算出距離データに関して、検知エリアＫ１内の物体か否かを判定する。これは、ステップ５と同様にして予め記憶されている選択アンテナと対応する検知エリア境界距離データを抽出し、抽出した検知エリア境界距離データとステップ５でＮＯと判定された算出距離データを比較する。図１に示すように障害物４１があれば、（算出距離データ）≦（検知エリア境界距離データ）となる算出距離データが存在し、判定はＹＥＳとなりステップ１２に進み、障害物有りとしてステップ１３に進む。判定がＮＯであればステップ１２を飛び越えてステップ１３に進む。

ステップ１３では、以上の処理動作に基づく検出結果（障害物、侵入物、自己診断データ）を制御論理部１３に送信する。
ステップ１４では、アンテナを切換え制御し、各アンテナ２２ａ〜２２ｅについてステップ１〜ステップ１４の動作を繰返す。
以上の動作は、センサ部１１ｂでも同時に実行され、踏切１における、検知エリアＫ１，Ｋ２内の障害物４１及び予期しない侵入物４２の検知動作が行われ、制御論理部１３に検知結果が送信される。

次に、各センサ部１１ａ，１１ｂからの検知結果に基づく制御論理部１３の動作を図７のフローチャートに従って説明する。
ステップ２１では、図６の動作によって得られたセンサ部１１ａ，１１ｂからのデータを収集する。ここで、少なくとも侵入物に関しては、検知したアンテナ位置と対応付けて記憶しておき、どの方向の侵入物かが判るようにしてある。

ステップ２２では、ステップ２１で収集したデータに基づいて障害物があるか否かを判定する。判定がＮＯであればステップ２３に進む。
ステップ２３では、同様にして侵入物ありか否かを判定し、ＹＥＳであればステップ２４に進む。
ステップ２４では、隣の線路３ｂ，３ａの列車進入情報が入手されているか否かを判定する。ここで、センサ部１１ａで検知された侵入物であれば線路３ｂの列車進入情報であり、センサ部１１ｂで検知された侵入物であれば線路３ａの列車進入情報である。

ステップ２５では、侵入物が列車か否かを判定する。ここで、図１の反射板１２a4や１２a5と対面するセンサ部１１ａのアンテナで検知した侵入物があった場合に、隣の線路３ｂの列車進入情報が入手されていれば、侵入物は列車４３と判定する。尚、この際に、線路３ｂの列車進入情報でセンサ部１１ｂ側は検知動作が停止される。同様にして、図１の反射板１２b4や１２b5と対面するセンサ部１１ｂのアンテナで検知した侵入物があった場合に、隣の線路３ａの列車進入情報が入手されていれば、侵入物は線路３ａ上の列車と判定し、この場合も、線路３ａの列車進入情報でセンサ部１１ａ側は検知動作が停止される。侵入物が列車でないと判定した場合は、ステップ２６に進む。

ステップ２６では、ステップ２２でＹＥＳ判定となった場合や、ステップ２５でＮＯ判定となった場合に、その障害物や侵入物情報を図示しない地上制御装置に送信し、例えば列車停止制御等を実行する。ステップ２３で侵入物なしと判定した場合やステップ２５で列車と判定した場合は、各センサ部１１ａ，１１ｂで新たに収集したデータについてステップ２１〜２６の動作を繰り返し実行する。

かかる本実施形態の構成によれば、物体までの距離情報に基づいて、その物体が検知エリア内か検知エリア外かを判断し、検知エリアＫ１，Ｋ２内であれば障害物と見なし、検知エリア外Ｋ１，Ｋ２であれば、その時の検知方向、隣の列車進入情報及びＩＤ情報から作業者か、隣の線路の列車か、或いは、予期しない侵入物かを見分けることが可能である。しかも、障害物が検知不能な死角領域を生じることなく通過列車誤検知防止処理が不要となり、装置の簡素化が図れると共に、踏切障害物検知装置の信頼性及び検知能力が向上し、延いては、踏切１における安全性が向上する。また、本実施形態の方向を固定した複数のアンテナを備える構成の踏切障害物検知装置でも、全てのアンテナに対面させて反射板を設置することができ、各アンテナの自己診断機能が可能である。

本発明に係る踏切障害物検知装置の一実施形態を示す構成概要図センサ部の概略構成を示すブロック図センサ部から送信される電波のＦＭ−ＣＷ波の説明図センサ部の送受信部で生成されるビート波の説明図信号処理部におけるＦＦＴ処理による周波数解析結果の説明図信号処理部内の処理部の動作を説明するフローチャート制御論理部の動作を説明するフローチャート従来の問題点の説明図

符号の説明

１踏切
２道路
３ａ，３ｂ線路
１１ａ，１１ｂセンサ部
１２a1〜１２a5，１２b1〜１２b5 反射板
１３制御論理部
２０送受信部
２１送信部
２２ａ〜２２ｅアンテナ
２３アンテナ切換部
２４受信部
３０信号処理部
３２処理部
４１障害物
４２侵入者
４３列車
Ｋ１，Ｋ２検知エリア

Claims

道路と複数の線路とが交差する踏切内の障害物を検知する踏切障害物検知装置であって、
前記踏切内の予め設定した検知エリアに電波を送信し物体からの反射電波を受信するセンサ部と、
前記道路を挟んで前記センサ部と対面し前記センサ部からの送信電波を反射する反射板と、
前記センサ部で受信した反射電波の信号処理情報に基づいて前記物体が検知エリア内か否かを判定し、検知エリア内のときに障害物と判定し、検知エリア外のときに障害物でないと判定すると共に、前記反射板からの反射電波に基づいて前記センサ部の動作の自己診断を行う論理処理部と、
を備え、
前記センサ部が、前記検知エリアにそれぞれ方向を異ならせて電波を送信する複数のアンテナを有し、各アンテナに対して少なくとも１つ前記反射板を対面配置し、前記論理処理部は、これら反射板のうちの前記検知エリア外に設けた反射板と検知エリア境界との間の物体を検知したとき、検知した物体を仮想反射板と見なし当該物体からの反射電波に基づいて前記自己診断を行う構成としたことを特徴とする踏切障害物検知装置。
前記論理処理部は、前記反射電波に基づいて前記センサ部から前記物体までの距離を算出し、該算出距離と予め記憶したセンサ部から検知エリア境界までの距離情報とを比較して前記物体が検知エリア内か否かを判定する構成である請求項１に記載の踏切障害物検知装置。
前記論理処理部は、検知エリア外に設けた反射板と検知エリア境界との間の物体を検知したとき、物体からの反射電波と共に物体からのＩＤ情報を受信したときに前記仮想反射板と見なす構成とした請求項１又は２に記載の踏切障害物検知装置。
前記踏切内の道路と複数の線路を含む略四辺形領域の一方の対角隅部近傍にそれぞれ前記センサ部を配置し、各センサ部が担当する前記検知エリアの、前記道路と交差する方向の検知エリア境界を、両線路間に設定した請求項１〜３のいずれか１つに記載の踏切障害物検知装置。
前記各センサ部が、それぞれの前記担当検知エリアにそれぞれ方向を異ならせて電波を送信する複数のアンテナを有する構成のとき、隣の線路方向に電波を送信するアンテナに対面させて、前記隣の線路より遠方に送信電波を反射する反射板を設置する構成である請求項４に記載の踏切障害物検知装置。