JP4387827B2 - 踏切障害物検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、踏切道内の人、車椅子、自転車及び自動車等の障害物の有無を検知する踏切障害物検知装置に関し、特に、障害物の位置の特定を可能にした踏切障害物検知装置に関する。

従来、この種の踏切障害物検知装置は、例えば天候の影響を受け難いミリ波等の電波を利用したものが本出願人から提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような踏切障害物検知装置は、踏切道の障害物検知領域の対向する隅部に配置された検知センサ部と、この検知センサ部に対して上記障害物検知領域を挟んで対面配置された反射板とを備え、上記検知センサ部から例えばミリ波等の電波を送信して障害物検知領域を走査し、上記検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理することにより障害物の有無を判断すると共に自己診断を行うよう構成されている。
特開２００１−３２５６９０号公報

しかし、このような従来の踏切障害物検知装置においては、上記障害物検知領域の障害物の有無は検知できるものの、その位置を特定することができなかった。従って、例えば列車との接触の虞のない安全エリアに人や自動車等の障害物を検知した場合にも、そこが踏切道の障害物検知領域内であれば列車を一時停止させることになり、列車の無用な遅延を招く虞があった。

そこで、本発明は上記問題点に着目してなされたもので、障害物の位置の特定を可能にした踏切障害物検知装置を提供することを目的とする。

このために、請求項１の発明は、道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の前記軌道線路外に配置した少なくとも三台以上の検知センサ部から前記踏切道に設定した障害物検知領域内に電波を送信する一方、障害物からの反射電波を前記各検知センサ部で受信して該反射電波の信号処理情報に基づいて各検知センサ部から前記障害物までの距離を算出し、該算出した距離のデータを基に制御論理部で前記障害物の位置を特定し、該特定された障害物の位置を記憶すると共に該障害物を追跡して該障害物の移動速度及び現在位置を算出し、該移動速度情報及び現在位置情報に基づいて踏切遮断機の遮断棹落下前に前記障害物が前記踏切道内から脱出不可か否かを判定し、前記遮断棹落下前に前記障害物が踏切道内から脱出することが不可能であるが列車到着前に脱出可能と判定した場合には、前記遮断棹の落下を遅延させるように構成した。

このような構成により、少なくとも三台以上の検知センサ部から踏切道に設定した障害物検知領域内に電波を送信し、該各検知センサ部で障害物からの反射電波を受信し、制御論理部で反射電波の信号処理情報に基づいて算出した各検知センサ部から障害物までの距離データを基に踏切道内の障害物の位置を特定し、該特定された障害物の位置を記憶すると共に上記障害物を追跡して障害物の移動速度及び現在位置を算出し、該移動速度情報及び現在位置情報に基づいて踏切遮断機の遮断棹落下前に障害物が踏切道内から脱出不可か否かを判定し、遮断棹落下前に障害物が踏切道内から脱出することが不可能であるが列車到着前に脱出可能と判定した場合には、遮断棹の落下を遅延させる。

請求項２の構成においては、前記特定した障害物の位置が、前記踏切道の障害物検知領域内に予め設定した列車と接触の虞のない安全エリア内であるときには、接近する列車に対して停止命令を送出しないようにした。この場合、請求項３のように、前記軌道線路が複数あるとき、互いに隣接する線路間を前記安全エリアに設定してもよい。また、この場合、請求項４のように、前記検知センサ部の少なくとも一台を前記複数の軌道線路の互いに隣接する線路間に配置するとよい。

請求項５の構成の場合においては、前記検知センサ部のうち少なくとも二台を前記踏切道の両端部近傍の側方で該踏切道を挟んでその長手方向に対して斜めに対向して配置した。

また、請求項６においては、前記制御論理部は、踏切内に障害物を検知したとき、列車の踏切への進入検知信号が入力されると前記列車を障害物と認識しないように処理する構成とした。

本発明の踏切障害物検知装置によれば、少なくとも三台以上の検知センサ部から送信した電波の障害物における反射電波を受信して踏切道の障害物検知領域内にある障害物の位置を特定するようにしたことにより、例えば障害物検知領域内に列車との接触の虞のある危険エリア及び接触の虞のない安全エリアを設定したとき、障害物がいずれのエリア内にあるかを容易に判断することができる。また、上記障害物を追跡して該障害物の移動速度及び現在位置を算出し、該移動速度情報及び現在位置情報に基づいて踏切遮断機の遮断棹落下前に障害物が踏切道内から脱出不可か否かを判定することができる。したがって、遮断棹落下前に障害物が踏切道内から脱出することは不可能であるが、列車到着前に脱出可能な場合には、遮断棹の落下を遅延させると共に列車を減速させて列車到着前に障害物を踏切道内から安全に退出させることができる。一方、列車到着前に脱出不可と判定した場合には、列車を停止させて接触事故を未然に防止することができる。

また、踏切道の障害物検知領域内に予め設定した安全エリア内に障害物があるときには、接近する列車に対して停止命令を送出しないようにすれば、列車の無用な遅延を抑止することができる。

さらに、軌道線路が複数あるときに、互いに隣接する線路間を安全エリアに設定すれば、例えば長い踏切道において、隣接する線路間の安全エリアに障害物があるときは、列車を一時停止させることなく通過させることができる。

さらにまた、検知センサ部の少なくとも一台を互いに隣接する線路間に配置するならば、列車と接触の虞がない線路間の安全エリア内の障害物を確実に検知することができる。

そして、少なくとも二台の検知センサ部を踏切道の両端部近傍の側方で該踏切道を挟んでその長手方向に対して斜めに対向して配置すれば、各検知センサ部から障害物検知領域内に放出する電波の放出角度を狭くすることができる。したがって、例えば複数のアンテナで異なる方向に個別に電波を放出するようにした検知センサ部の場合には、アンテナの数を減らすことができ、一つのアンテナで電波を走査するようにした検知センサ部の場合には、走査角度を小さくすることができ、いずれの場合においても障害物探索時間を短縮することができる。

また、踏切内に障害物を検知したとき、列車の踏切への進入検知信号が入力されると前記列車を障害物と認識しないように制御論理部に処理させれば、踏切内の列車を障害物と誤認するのを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に、本発明に係る踏切障害物検知装置の実施形態の説明図を示す。
図１において、本発明の踏切障害物検知装置は、道路と軌道線路（以下、単に線路と記載）とが同一平面上で交差する踏切道内の人、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あり、例えば道路が複数の線路と交差する踏切道４に設置されており、検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃと、反射板２ａ₁，２ａ₂ｃ₃，２ａ₃，２ａ₄ｃ₄，２ａ₅ｃ₅，２ｂ₁，２ｂ₂，２ｂ₃，２ｂ₄ｃ₁，２ｂ₅ｃ₂と、制御論理部３と、を備えて構成する。

踏切道４には、道路５と線路６ａ，６ｂとの交差部分において道路５を横切って水平に張られる遮断棹７ａ，７ｂを有する遮断機８ａ，８ｂが設けられている。そして、この場合、踏切道４は、道路５と線路６ａ，６ｂとが交差した部分で道路５の長手方向の幅と、遮断機８ａ，８ｂの遮断棹７ａ，７ｂとで囲まれた略四辺形の領域内を障害物検知領域９としている。

上記検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃは、上記踏切道４を挟んで上記軌道線路６ａ，６ｂ外に三台配置されており、そのうち検知センサ部１ａ，１ｂを上記踏切道４の両端部近傍の側方で該踏切道４を挟んでその長手方向に対して斜めに対向して配置し、検知センサ部１ｃを踏切道４の側端近傍の側方で上記複式軌道線路の線路６ａ，６ｂ間に配置している。この検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃは、例えばミリ波帯の電波を踏切道４の障害物検知領域９内に放出し障害物（図示せず）からの反射電波を受信するもので、それぞれ指向性を有する電波を異なる方角に放出できるようになっている。

なお、このとき、上記線路６ａ，６ｂよりも外側の所定距離（例えば、それぞれの軌道中心から約190cm程度）には、線路６ａ，６ｂ上を走行する列車の車体がそれより外方に出っ張らないという建築限界線１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが設定してあり、上記検知センサ部１ａ，１ｂは建築限界線１０ａ，１０ｄより外側に配置され、検知センサ部１ｃは建築限界線１０ｂ，１０ｃ間に配置される。

上記反射板２ａ₁〜２ｂ₅ｃ₂は、図１に示すように、踏切道４の両側方で上記各建築限界線の外側に上記検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃとそれぞれ対向するように設けられる。この反射板２ａ₁〜２ｂ₅ｃ₂は、検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃからの送信電波を検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃに向けて反射するものであり、上記各検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃの自己診断に用いられるものである。そして、図１においては、検知センサ部１ａに対向して反射板２ａ₁，２ａ₂ｃ₃，２ａ₃，２ａ₄ｃ₄，２ａ₅ｃ₅が設けられ、検知センサ部１ｂに対向して反射板２ｂ₁，２ｂ₂，２ｂ₃，２ｂ₄ｃ₁，２ｂ₅ｃ₂が設けられ、検知センサ部１ｃに対向して反射板２ｂ₄ｃ₁，２ｂ₅ｃ₂，２ａ₂ｃ₃，２ａ₄ｃ₄，２ａ₅ｃ₅が設けられている。

上記制御論理部３は、検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃに接続され、該検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃの動作を制御すると共に、検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃ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（距離データ）を用いて踏切道４内の障害物の位置を特定し、該特定された障害物の位置を記憶すると共に障害物を追跡して障害物の移動速度及び現在位置を算出し、該移動速度情報及び現在位置情報に基づいて踏切遮断機８ａ，８ｂの遮断棹７ａ，７ｂ落下前に障害物が踏切道４内から脱出不可か否かを判定し、遮断棹７ａ，７ｂ落下前に障害物が踏切道４内から脱出することが不可能であるが列車到着前に脱出可能と判定した場合には、遮断棹７ａ，７ｂの落下を遅延させるように制御する。更には、検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃから伝送される、該検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃの動作状態に関連する予め設定した複数の監視項目の監視情報に基づいて、該監視項目の正常／異常を判定して検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃの診断を行う自己診断機能を備えるもので、検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃのいずれかの検知センサ部近傍又は所定の電気機器室等に設けられる。

そして、障害物が列車と接触する虞のある危険エリア内にあるのか、又はその虞のない安全エリア内にあるのか等の判定結果及び自己診断結果は、制御論理部３から例えば鉄道交通システムの運行制御を行う地上制御装置１１へ送出され、踏切道４の遮断機８ａ，８ｂの開閉や列車の運行停止等の制御に用いられる。尚、地上制御装置１１は、所定の電気機器室等に設けられている。

次に、上記検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃの具体的な構成例を、図２を参照して説明する。尚、検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃは、共に同一構成であるので、ここでは検知センサ部１ａについて説明する。
図２において、本実施形態の検知センサ部１ａは、例えばＦＭ−ＣＷ方式の測距機能を有するものであり、センサ部１２と、信号処理部１３とを備えている。

上記センサ部１２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、障害物からの反射電波を受信するようにしたものであり、信号処理部１３からの変調制御信号に基づいて上記信号を生成する送信部１４と、該送信部１４で生成した信号を信号処理部１３の切換制御信号により例えば後述の五台のアンテナを選択的に切換えるアンテナ切換部１５と、上記信号を電波として送信すると共に障害物からの反射電波を受信するアンテナ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅと、該アンテナ１６ａ〜１６ｅで受信した受信信号と上記送信部１４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１７とを備えて構成している。

また、上記信号処理部１３は、検知センサ部１ａと障害物との間の距離を算出すると共にセンサ部１２を制御するものであり、上記センサ部１２の受信部１７から入力したビート信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１８と、該Ａ／Ｄ変換部１８の出力信号を処理して検知センサ部１ａと障害物との間の距離を算出する処理部１９と、該処理部１９から得た電圧をＤ／Ａ変換し、その出力信号を上記センサ部の送信部１４に送出して送信部１４で生成される送信信号の変調制御をするＤ／Ａ変換部２０とを備えている。また、上記処理部１９は、上記センサ部１２のアンテナ切換部１５に切換制御信号を出力して所定の時間間隔で五つのアンテナ１６ａ〜１６ｅを切換るように制御する。

次に、上記検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃによる障害物の距離測定動作を、図４〜６を参照して説明する。なお、距離測定動作はいずれの検知センサ部においても同様に行われるので、ここでは、検知センサ部１ａの動作について説明する。
先ず、図２に示すセンサ部１２の受信部１７では、送信信号Ｓ₁と受信信号Ｓ₂がミキシングされる。このとき、例えば検知センサ部１ａと障害物間の距離が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１７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、検知センサ部１ａと障害物間の距離Ｒ₂が上記距離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）の場合よりもより遅れる。従って、この場合に受信部１７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、上記処理部１９においては、上記センサ部１２の受信部１７から伝送されるビート信号をデジタル処理、例えばＦＦＴ（高速周波数変換）処理することにより、検知センサ部１ａと障害物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。例えば障害物までの距離が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。この場合、予め距離とメインローブの周波数との相関を得ておけば、処理部１９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検知センサ部１ａと障害物間の距離を算出することができる。

上述のようにして、検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃと障害物との距離が算出され、例えばその距離が検知センサ部１ａに対してＲａ、検知センサ部１ｂに対してＲｂ及び検知センサ部１ｃに対してＲｃが得られると、これらの距離データは制御論理部３に送出される。そして、制御論理部３において、障害物の位置が図６に示すように各検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃを中心とする対応半径Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの、三つの扇状検知エリアの円弧（又は円）の交点Ｐに特定される。この場合、各検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃの位置を平面座標上に設定して予め記憶しておけば、上記障害物の位置座標が平面座標上に特定でき、該障害物の位置が予め設定した危険エリアであるか安全エリアであるかを判定することができる。ここで、上記障害物の位置座標を制御論理部３に記憶するならば障害物の移動履歴を知ることができ、障害物の移動速度を算出することができる。なお、上記扇状検知エリアは、電波の放射角度で区画された領域であり、この領域は放射電波の指向性の度合いに応じて変化する。

次に、制御論理部３における自己診断動作について説明する。
制御論理部３では、各検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃが正常に動作しているか否かを周期的に診断する。
具体的には、各アンテナ１６ａ〜１６ｅから対応する反射板２ａ₁〜２ｂ₅ｃ₂に向けて送信電波を放出し、受信された反射電波に基づいて反射板２ａ₁〜２ｂ₅ｃ₂までの距離をそれぞれ実測する。制御論理部３には、各反射板２ａ₁〜２ｂ₅ｃ₂までの各既知距離データに基づいて予め各判定用閾値距離範囲が記憶されており、各実測値が対応する各判定用閾値距離範囲内であればセンサ部１２は正常に動作していると判定する。

次に、本発明の踏切障害物検知装置の動作を、図７及び図８のフローチャートを参照して説明する。
最初に、図７を参照して検知センサ部の動作を説明する。
先ず、ステップ１（図７ではＳ１で示し、以下同様とする）において、検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃの各アンテナ１６ａからそれぞれ踏切道４の障害物検知領域９内に、例えばミリ波の電波を放出して障害物の有無のデータ採取をする。このとき、各検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃでは、アンテナ１６ａで受信した電波に基づいてセンサ部１２の受信部１７でビート信号を生成し信号処理部１３に送出する。

次に、ステップ２においては、上記ビート信号を信号処理部１３の処理部１９でＦＦＴ処理する。そして、ステップ３に進んでＦＦＴ処理して得た図５に示すような周波数特性からメインローブの周波数を検出して障害物の有無を判定する。例えば、ＦＦＴ処理して得られたメインローブの周波数が反射板２ａ₁，２ｂ₁，２ｂ₄ｃ₁の既知の周波数と一致した場合には、障害物は無し（ＮＯ）と判定され、ステップ４に進んで検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃの信号処理部１３の切換制御信号によりアンテナ切換部１５を制御してアンテナを切換える。そして、ステップ１に戻り、例えばアンテナ１６ｂから別の方角に電波を放出し障害物の有無のデータ採取を行う。

一方、上記ＦＦＴ処理して得られたメインローブの周波数が反射板２ａ₁，２ｂ₁，２ｂ₄ｃ₁の既知の周波数よりも低い場合には、上記反射板２ａ₁，２ｂ₁，２ｂ₄ｃ₁の手前に障害物が有り（ＹＥＳ）と判定されステップ５に進む。

ステップ５においては、予め設定された周波数と距離との相関に基づいてＦＦＴ処理して得られた周波数特性のメインローブ周波数から検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃと障害物間の距離を算出する。そして、ステップ６に進んで、上記算出した距離データを制御論理部３へ送出する。同時に、ステップ７に移って、信号処理部１３の切換制御信号によりアンテナ切換部１５を制御してアンテナを例えばアンテナ１６ｃに切換える。そして、ステップ１に戻って、該アンテナ１６ｃによりさらに別の方角に電波を放射し、引き続き他の障害物の有無について探索を行う。以下同様にして、ステップ１〜７を繰り返し実行してアンテナ１６ａ〜１６ｅを順次切換えながら障害物検知領域９内の異なる方角に電波を放射し、障害物の有無を探索すると共に障害物を検知した場合には検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃと障害物間の距離を算出し、その距離データを制御論理部３に送出する。

次に、制御論理部３の動作を、図８を参照して説明する。
先ず、ステップ１１においては、各検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃで算出された障害物までの距離データを検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃから入手する。そして、ステップ１２に進んで、上記距離データに基づいて障害物の位置座標を算出する。具体的には、図６に示すように検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃの予め設定した各位置座標をそれぞれ中心とし、半径がそれぞれ検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃから障害物までの距離に等しい三つの円の交点座標を算出することによって障害物の位置座標が求められる。この距離データは、制御論理部３の図示せぬメモリに一時的に記憶される。

次に、ステップ１３においては、障害物の存在するエリアを確定する。このエリアの確定は、図９に示すように予め平面座標上に設定された踏切道４の障害物検知領域９内における列車との接触の虞がある危険エリアＡＲ１、列車との接触の虞のない安全エリアＡＲ２、路肩エリアＡＲ３及び踏切道４外における危険エリアＡＲ４のいずれのエリアに障害物の位置座標が存在するかを確定するものである。

次に、ステップ１４において、検知した障害物は今回初めて検知されたものか否かを判定する。ここで、“ＹＥＳ”判定の場合には、ステップ１１に戻る。一方、“ＮＯ”判定の場合、即ち、障害物検知領域９内の繰返し探索により、同一の障害物を再度検知した場合にはステップ１５に進んで、当該障害物の前回検知した位置座標をメモリから読出し、該位置座標と今回の位置座標とに基づいて障害物の移動速度を算出する。なお、障害物から反射電波と共に障害物を識別するＩＤ情報を送信すれば、例えば踏切道４内に同時に複数の障害物が存在した場合にも、上記ＩＤ情報に基づいて障害物を識別して検知することができ、障害物の追跡を容易に行うことができる。

次にステップ１６において、上記検知した障害物は移動中であるか否かを判定する。ここで、ステップ１５において算出した速度が零の場合、例えば車椅子や自動車等が踏切道４内で立ち往生している場合には、検知障害物は停止していると判定（“ＮＯ”判定）されステップＳ１７に進む。

ステップ１７においては、列車が接近中であるか否かを判定する。列車が接近中でないときには、“ＮＯ”判定となってステップ１１に戻る。一方、列車が接近中であるときには、“ＹＥＳ”判定となってステップ１８に進む。

ステップ１８においては、上記ステップ１３で確定された障害物の存在エリアが危険エリアであるか否かを判定する。例えば車椅子や自動車等が立ち往生している場所が図９に示す危険エリアＡＲ１であるときには、“ＹＥＳ”判定となってステップ１９に進み、図１の地上制御装置１１を介して列車に停止命令を送出する。一方、車椅子や自動車等が立ち往生している場所が図９に示す安全エリアＡＲ２又は路肩エリアＡＲ３で危険エリアＡＲ１外であるときには、“ＮＯ”判定となってステップ２０進み、地上制御装置１１を介して列車に減速命令を送出する。

また、ステップ１６において、今回検知した障害物の位置が前回検知した位置から移動している場合には、障害物は移動中であるとして判定し、“ＹＥＳ”判定となってステップ２１に進む。そして、ステップ２１において、障害物の移動速度及び存在位置から判断して遮断棹７ａ，７ｂが落下前に障害物が踏切道４内から脱出不可か否かを判定する。ここで、脱出可能（ＮＯ）と判定したときは、ステップ１１に戻る。

ステップ２１において、障害物が遮断棹７ａ，７ｂの落下前に踏切道４内から脱出不可（ＹＥＳ）と判定したときには、ステップ２２に進んで、列車到達前に障害物が退去不可か否かを判定する。ここで、上記障害物の移動速度及び存在位置から判断して退去不可（ＹＥＳ）判定となった場合には、ステップ２３に進んで地上制御装置１１を介して列車に停止命令を送出する。一方、列車到達前に退去可能（ＮＯ）と判定した場合には、ステップ２４に進んで遮断棹７ａ，７ｂの落下を遅延して障害物の踏切道４からの退去を可能にすると共に、地上制御装置１１を介して列車に減速命令を送出する。

このように、本発明の踏切障害物検知装置によれば、踏切道４外に設置した三台の検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃから送信される例えばミリ波電波により踏切道４内の障害物の位置を特定するようにしているので、障害物の位置を特定することができる。したがって、例えば、列車接近中に障害物が踏切道４内に立ち往生をしている場合、その立ち往生の場所が危険エリアＡＲ１か安全エリアＡＲ２かを容易に判断することができ、例えばその場所が危険エリアＡＲ１であるときには、直ちに列車停止命令を接近中の列車に送出して列車を停止させ、衝突事故を未然に防止することができる。また、立ち往生場所が安全エリアＡＲ２内であるときには、接近中の列車に注意を促すと共に減速して通過するよう命令を送出し、踏切道４内に障害物が存在している場合にも列車を通過させて無用な列車遅延を抑止することができる。

また、線路６ａ，６ｂ間で踏切道４の側端近傍に検知センサ部１ｃを配置しているので、線路６ａ，６ｂ間の安全エリアＡＲ２に接近した位置から該安全エリアＡＲ２内の障害物の探索が可能となり、障害物を確実に検知することができる。

そして、二台の検知センサ部１ａ，１ｂを踏切道４の両端部近傍の側方で該踏切道４を挟んでその長手方向に対して斜めに対向して配置しているので、各検知センサ部１ａ，１ｂから障害物検知領域９内に放出する電波の放出角度を狭くすることができる。したがって、アンテナの数を減らすことができ、障害物探索時間を短縮することができる。

なお、上記検知センサ部の数は、三台に限られず、少なくとも三台以上備えていれば幾つでもよい。この場合、数が多い程、障害物の位置の特定精度が向上する。また、各検知センサ部から放出される電波の方角は上述の５方向に限られない。電波の放出方向の数が多い程、障害物の探索を緻密に行うことができ、障害物検知領域９内の障害物を漏れなく探索することができる。また、この場合、電波の指向性を強めることができ、障害物の検知感度を向上することができる。

また、上記三台の検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃは、検知センサ部１ａ，１ｂを、踏切道４を挟んで斜めに対向して配置し、検知センサ部１ｃを複数の線路の隣接線路６ａ，６ｂ間に配置したものに限られず、線路６ａ，６ｂ外に配置するならばいずれの場所に配置してもよい。

さらに、上記制御論理部は、踏切内に障害物を検知したとき、列車の踏切への進入検知信号が入力されると列車を障害物と認識しないように処理する構成としてもよい。この場合、列車の進入検知信号は、例えば、踏切道４の線路６ａ，６ｂに沿って敷設したループコイルや軌道回路等から入力することができる。これによれば、上記踏切内の列車を障害物と誤認するのを防止することができる。

そして、上記検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃは、踏切道４の障害物検知領域９内の異なる方角に個別に電波を放射するものに限られず、指向性を有する電波を踏切道４の障害物検知領域９内を所定の角度だけ走査するようにしたものであってもよい。この場合、自己診断用の反射板は、走査開始点の位置で検知センサ部１ａ，１ｂ，１ｃと対向して一つだけ配置すればよい。これにより、反射板の数を減らすことができ、装置のコストを低減することができる。

本発明による踏切障害物検知装置の実施の形態を示す説明図である。 上記踏切障害物検知装置の検知センサ部の構成を示すブロック図である。 上記検知センサ部から送信される電波のＦＭ−ＣＷ波を示す説明図である。 上記検知センサ部のセンサ部で生成されるビート波を示す説明図である。 上記ビート波の信号処理部におけるＦＦＴ処理による周波数解析結果を示す説明図である。 三台の検知センサ部により障害物の位置を特定する方法を説明する図である。 上記検知センサ部の動作を説明するフローチャートである。 上記踏切障害物検知装置の制御論理部の動作を説明するフローチャートである。 踏切道内に設定された各エリアを示す説明図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ…検知センサ部
３…制御論理部
４…踏切道
５…道路
６ａ，６ｂ…線路（軌道線路）
７ａ，７ｂ…遮断棹
８ａ，８ｂ…遮断機
９…障害物検知領域
ＡＲ１…危険エリア
ＡＲ２…安全エリア

Claims (6)

1. 道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の前記軌道線路外に配置した少なくとも三台以上の検知センサ部から前記踏切道に設定した障害物検知領域内に電波を送信する一方、障害物からの反射電波を前記各検知センサ部で受信して該反射電波の信号処理情報に基づいて各検知センサ部から前記障害物までの距離を算出し、該算出した距離のデータを基に制御論理部で前記障害物の位置を特定し、該特定された障害物の位置を記憶すると共に該障害物を追跡して該障害物の移動速度及び現在位置を算出し、該移動速度情報及び現在位置情報に基づいて踏切遮断機の遮断棹落下前に前記障害物が前記踏切道内から脱出不可か否かを判定し、前記遮断棹落下前に前記障害物が踏切道内から脱出することが不可能であるが列車到着前には脱出可能と判定した場合には、前記遮断棹の落下を遅延させるように構成したことを特徴とする踏切障害物検知装置。
2. 前記特定した障害物の位置が、前記踏切道の障害物検知領域内に予め設定した列車と接触の虞のない安全エリア内であるときには、接近する列車に対して停止命令を送出しない構成としたことを特徴とする請求項１に記載の踏切障害物検知装置。
3. 前記軌道線路が複数あるとき、互いに隣接する線路間を前記安全エリアに設定したことを特徴とする請求項２に記載の踏切障害物検知装置。
4. 前記検知センサ部の少なくとも一台を前記複数の軌道線路の互いに隣接する線路間に配置したことを特徴とする請求項３に記載の踏切障害物検知装置。
5. 前記検知センサ部のうち少なくとも二台を前記踏切道の両端部近傍の側方で該踏切道を挟んでその長手方向に対して斜めに対向して配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の踏切障害物検知装置。
6. 前記制御論理部は、踏切内に障害物を検知したとき、列車の踏切への進入検知信号が入力されると前記列車を障害物と認識しないように処理する構成としたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載の踏切障害物検知装置。

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