JP4451157B2 - 危険回避システム - Google Patents

Description

本発明は、移動体の危険を回避する危険回避システムに関する。

従来の移動体の危険回避システムとして、鉄道交通の踏切における場合を例に説明する。例えば、列車線路と道路とが交差する踏切においては、列車と自動車や人間等の衝突を回避する方法としては、信号機、警報機、表示板、遮断機等により危険を知らせる方法が一般的である。また、従来、障害物検知装置を設置して踏切領域内の障害物の有無を監視し、障害物を検出したときに、障害物検知装置の検知出力を、例えば列車運行管理側の地上制御装置に送信し、遮断機の開閉や列車の運行停止等の制御を行い、列車と踏切を横断する自動車や人間との衝突を回避するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３２５６９０号公報

しかしながら、信号機、警報機、表示板、遮断機等では、豪雨、豪雪、濃霧等の気象条件により、危険情報の伝達能力が左右される。また、障害物検知装置で障害物を監視する場合、検出した障害物がどのような障害物（例えば自動車、人間等）かには関係なく、一律の衝突回避制御を行っている。踏切からの脱出能力等は、自動車と人間等では異なり、人間でも、健常者と視覚障害者、聴覚障害者、車椅子利用者等の身障者とでは異なり、列車が接近状態にあっても危険度合は異なる。従来では、このような個々の危険度合に応じた適正な衝突回避制御は行われていない。また、従来では、列車と衝突した場合に被害が大きい自動車や人間に対しては、衝突回避のための十分な情報を伝達する方法がない。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、移動体に対してその属性に応じて危険回避のための判断情報を提供し、移動体側で適切な危険回避行動ができるようにして移動体の安全を確保する危険回避システム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、移動体が自動車、自転車、健常者又は身障者等であることを示す、移動体の属性情報を少なくとも送信する第１情報送受信手段を、道路を通行する前記移動体に備え、前記属性情報を受信したときに、前記第１情報送受信手段に対して、受信した前記属性情報に応じて危険回避の判断情報を送信する第２情報送受信手段を、列車運行管理側に備え、前記列車運行管理側は、道路と列車線路とが交差する踏切領域に電波を送信し障害物からの反射電波を受信し、受信した反射電波の信号処理情報に基づいて踏切領域内の障害物の有無を判定する障害物検知装置を備え、該障害物検知装置の送受信機能を用いて、前記反射電波とは別に前記第１情報送受信手段からの前記属性情報と危険回避可能性の有無情報を受信し、前記踏切領域に送信する電波に重畳させて前記判断情報を送信する構成とし、前記第１情報送受信手段と前記第２情報送受信手段とで通信することにより、前記踏切領域における前記移動体の危険を回避する構成とした。

かかる構成では、道路と列車線路とが交差する踏切領域の道路側を通行する移動体に備えた第１情報送受信手段側からその移動体の属性情報（例えば、自動車、健常者、身障者等）を送信する。第２情報送受信手段を備える列車運行管理側は、踏切領域内の障害物の有無を判定する障害物検知装置の送受信機能を用いて、属性情報を受信し、その属性情報に応じて危険回避の判断情報を第１情報送受信手段側に送信する。移動体側では、判断情報を受信すると、その判断情報に基づいて安全か危険か、或いは危険回避可能か等を判断する。

請求項２のように、前記第１情報送受信手段が、前記第２情報送受信手段から前記判断情報を受信したときに危険回避可能性の有無情報を送信可能な構成とし、前記第１情報送受信手段と前記第２情報送受信手段とで通信することにより、踏切領域内における移動体同士の衝突を回避するようにするとよい。
かかる構成では、第２情報送受信側で危険回避可能性の有無情報を受信し、危険回避不可の情報を受信した場合には、例えば踏切領域に進入しようとする他方の移動体を停止させる等の制御により、移動体同士の衝突を未然に防止できるようになる。

請求項３の発明では、前記踏切領域内に前記一方の移動体が存在するときに、当該一方の移動体に備えた前記第１情報送受信手段から前記危険回避可能性の有無情報を送信する構成とするとよい。この場合、請求項４のように、前記踏切領域内に前記第１情報送受信手段を備えた前記一方の移動体が存在するか否かを監視する監視装置を備え、該監視装置が前記一方の移動体を検出するときに前記第２情報送受信手段が受信した前記危険回避可能性の有無情報を有効とする構成とするとよい。

請求項５のように、前記一方の移動体は、前記踏切領域内に所定時間以上停止したときに、危険回避不可の情報を自動送信する手段を備えるとよい。

請求項６のように、前記第１情報送受信手段は、前記障害物検知装置から前記踏切領域に送信された電波を受信すると前記属性情報を送信する構成とした。

以上説明したように本発明の危険回避システムによれば、移動体に対して、その移動体が自動車、自転車、健常者又は身障者等であることを示す移動体の属性に応じて危険回避の判断情報を提供できるので、移動体側では、自身の危険回避能力に応じた適切な回避行動を行うことが可能となり、移動体の安全性を確保できる。また、踏切の管理側から衝突回避のための判断情報が得られるので、踏切を横断する移動体の安全を確保できる。更に、障害物検知装置による踏切領域の障害物検知動作を併用することで、衝突回避不可情報を受信した場合に、踏切領域内における移動体の存在を確認できる。
また、移動体側から危険回避可能性の有無情報を送信可能な構成とすれば、移動体同士が衝突する危険のあるエリアにおいて、移動体側から衝突回避不可の情報を送信することにより他方の移動体を停止させる等の制御が可能であり、移動体同士の衝突を未然に回避することができ、特に、衝突時に被害の大きい移動体側の安全性を格段に向上でき、身障者等の交通弱者に対して踏切における安全性を確保できる。

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、列車線路と道路が交差する踏切に適用した場合の第１実施形態の危険回避システムの概略構成図であり、図２は、本実施形態を適用した踏切の概略図である。

図において、本実施形態の危険回避システムは、図２に示す踏切１の道路２側を通行する、衝突時に被害が大きい側の移動体１０（図２に示す）に備えられる通信端末２０と、該通信端末２０と情報通信可能な障害物検知装置３０と、該障害物検知装置３０と情報通信可能な地上制御装置４０とを備えて構成される。

ここで、本実施形態を適用した図２に示す踏切１の構成について説明する。
図２において、踏切１は、道路２と線路３ａ（上り方向），３ｂ（下り方向）とが同一平面上で交差しており、道路２を通行する、人間（健常者、視覚及び聴覚障害者、車椅子利用者等の身障者）、自転車及び自動車等の移動体１０の踏切１内への進入を規制する遮断桿４ａ，４ｂを有する遮断機５ａ，５ｂが設けられている。また、センサ部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、反射板３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ及び制御論理部３３を備えて踏切１内の障害物を検知するための障害物検知装置３０（図１に示す）が設けられ、前記センサ部３１ａ，３１ｂ，３１ｃと反射板３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが図２のように設置されている。

前記通信端末２０は、移動体１０に装備され、属性情報や危険回避可能性の有無情報（本実施形態では衝突回避可能性の有無情報とする）等を送信し、障害物検知装置３０側からの危険回避の判断情報（本実施形態では衝突回避の判断情報とする）を受信するものであり、第１情報送受信手段の機能を備え、図１に示すように、例えば、アンテナ２１と、情報を送信する送信部２２と、情報を受信する受信部２３と、移動／停止センサ２４と、操作部２５と、報知部２６と、制御部２７とを備えて構成される。

前記移動／停止センサ２４は、移動体１０の移動／停止情報や移動時の速度情報を制御部２７に送る。前記操作部２５は、手動で情報送信操作を行うためのものであり、移動体１０が通行人であれば通行人自身が操作し、移動体１０が車椅子、自転車、自動車等であればそれを操作している人間が操作する。

前記報知部２６は、障害物検知装置３０側からの送信情報を移動体１０側に通知するもので、通知方法としては、音声、文字表示等が考えられる。
前記制御部２７は、後述する図３のフローチャートに示すように、受信情報、操作部２５の操作内容、移動／停止センサ２４の情報等に基づいて属性情報や衝突回避可能性の有無情報等の送信動作を制御すると共に、報知部２６を制御する。また、障害物検知装置３０からの電波を受信しているときに、移動／停止センサ２４から停止情報が所定時間入力した場合は、衝突回避不可の情報を自動的に生成して送信制御する。尚、属性情報や衝突回避可能性の有無情報を送信する場合は、自己識別用のＩＤ情報を付加して送信する。この場合、属性情報自体をＩＤ情報としてもよく、また、別途ＩＤ情報を付加するようにしてもよい。

障害物検知装置３０は、通信端末２０との情報通信機能を付加的に備え、本来の機能として、踏切内の障害物検知領域内の障害物を検知する機能を有し、道路２と線路３ａ，３ｂとの交差部分の道路２の幅と、遮断桿４ａ，４ｂとで囲まれた略四角形の領域を障害物検知領域として前記移動体１０等の検知動作を行う。前記障害物検知領域が、衝突の危険がある危険エリアである。

本実施形態の障害物検知装置３０は、センサ部３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、反射板３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄと、制御論理部３３とを備える。
前記センサ部３１ａ〜３１ｃは、踏切１の領域内に例えばミリ波帯の電波を送信し障害物からの反射電波を受信するものである。また、前記電波に重畳して衝突回避のための判断情報等を通信端末２０に送信すると共に、通信端末２０の送信情報を受信するものである。図１にセンサ部３１ａ〜３１ｃの具体的な構成例を示す。尚、センサ部３１ａ，３１ｃは、同一構成であり、センサ部３１ｂはアンテナ数が異なるだけであり、図１ではセンサ部３１ａについてだけ示してある。

センサ部３１ａは、図１に示すように、例えば、アンテナ部５１と、送信部５２と、受信部５３と、信号処理部５４とを備える。
アンテナ部５１は、図２に示す反射板数（反射板３２ａ，３２ｂ）に対応して２つのアンテナを備え、各アンテナは、それぞれ対応する反射板３２ａ，３２ｂに対向して設けられ、送信部５２に順次切替え接続され、障害物検知領域を実質的に走査するように送信電波を対向する反射板３２ａ，３２ｂに向けて順次放射して反射板３２ａ，３２ｂからの反射電波を受信する。また、通信端末２０の送信情報を受信する。

送信部５２では、連続波の搬送波を例えば三角波等で変調して送信電波を送信すると共に、通信端末２０に対する送信情報を送信する。
受信部５３は、送信部５２から伝送される一部の送信電波とアンテナ部５１で受信される反射電波とをミキシングして生成されるビート信号や受信した通信端末２０の送信情報を信号処理部５４に伝送する。

信号処理部５４は、受信部５３から伝送されるビート信号を信号処理して送信電波を反射した物体までの距離情報及び移動速度情報を生成する。また、制御論理部３３からの制御情報に基づいて、アンテナ部５１の切替え動作を制御する。更に、通信端末２０のＩＤ情報の付加された送信情報を制御論理部３３に送信する。

前記反射板３２ａ〜３２ｄは、図２に示すように、前記各センサ部３１ａ〜３１ｃとそれぞれ対向するように設けられ、各センサ部３１ａ〜３１ｃからの送信電波を各センサ部３１ａ〜３１ｃに向けて反射するものである。
前記制御論理部３３は、各センサ部３１ａ〜３１ｃに接続され、各センサ部３１ａ〜３１ｃの信号処理部５４に制御情報を伝送してセンサ部３１ａ〜３１ｃの動作を制御すると共に、各センサ部３１ａ〜３１ｃからの距離情報及び移動速度情報を用いて踏切１内の障害物の有無を判定する。また、センサ部３１ａ〜３１ｃから伝送される、センサ部３１ａ〜３１ｃの動作状態に関連する複数の監視項目の監視情報に基づいて、センサ部３１ａ〜３１ｃの自己診断を行う。更に、障害物有りと判定しているときに、通信端末２０から衝突回避可能性の有無情報を受信したときは、この受信情報を有効と判断し、地上制御装置４０に送信する。

地上制御装置４０は、例えば鉄道交通システムの運行制御を行うもので、制御論理部３３から出力される障害物の有無判定結果及び自己診断結果を受信し、踏切の遮断機の開閉や列車４１の運行停止等の制御を行う。また、通信端末２０の送信情報を障害物検知装置３０を介して受信し、受信した属性情報に応じて通信端末２０に対する適正な判断情報を生成して受信したＩＤ情報を付加して信号処理部５４に伝送する。衝突回避不可の情報を受信した場合は列車停止情報を列車無線により列車４１に送信する。
従って、障害物検知装置３０と地上制御装置４０で第２情報送受信手段の機能を実行する。

次に、本実施形態の動作を図３のフローチャートを参照して説明する。尚、図３では、移動体１０側の通信端末２０の動作を危険情報受信側とし、障害物検知装置３０及び地上制御装置４０側の動作を危険情報送信側として説明する。また、移動体１０を車椅子利用者の例で説明し、通信端末２０は車椅子に装備されているものとする。以下、車椅子利用者１０とする。

ステップ１（図中Ｓ１で示し、以下同様とする）では、危険情報送信側から送信電波が送信される。これは、地上制御装置４０に列車接近情報が伝送されると、地上制御装置４０からの指令により障害物検知装置３０が動作し、踏切１内の障害物検知領域に対して電波が送信され障害物検知動作が行われる。尚、これと同時に遮断桿４ａ，４ｂも閉方向に駆動される。

ステップ２で、危険情報受信側は電波を受信したか否かを判定する。障害物検知装置３０から電波が送信されたときに、車椅子利用者１０が踏切１内に存在すると通信端末２０は障害物検知装置３０からの電波を受信し、ステップ２の判定がＹＥＳとなる。

ステップ３で、電波を受信した通信端末２０は、自己の属性情報として、車椅子利用者であること送信する。また、氏名、血液型、緊急連絡先等の情報も属性情報として併せて送信するとよい。この場合、属性情報に他の移動体と区別するための個別のＩＤ情報を付加して送信する。また、移動／停止センサ２４の速度情報も送信する。尚、属性情報自体にＩＤ情報機能を与えるようにしてもよい。例えば、自動車、健常者、車椅子利用者等の属性でグループ分けし、その属性情報を各グループのＩＤ情報とする。これにより、危険情報送信側は、情報送信時にその属性情報を付加すれば、複数の同一属性の移動体１０に対して同時に情報を送信できる。

ステップ４で、危険情報送信側は属性情報を受信したか否か判定し、受信すれば、ステップ５に進み、受信した属性情報に応じた判断情報を送信する。この場合、車椅子利用者、視覚障害者、聴覚障害者、健常者、自転車、自動車等、受信した属性を考慮し、その属性に応じた適正な判断情報を送信する。判断情報としては、例えば、踏切１の幅、列車通過までの時間、遮断桿４ａ，４ｂが閉じるまでの時間等である。また、属性の移動速度に応じて判断情報の送信タイミングを異ならせてもよい。また、危険情報送信側は、通信端末２０からの速度情報を元に車椅子利用者１０の速度や移動の履歴を監視する。

ステップ６で、通信端末２０は、判断情報を受信すると、その情報を報知部２６により、文字表示或いは音声等で車椅子利用者１０に通知する。車椅子利用者１０は、通知された判断情報を元に踏切１を安全に渡れるか否かを判断する。
ステップ７で、安全に踏切１を渡れると判断すれば、操作部２５を操作して衝突回避可能性有りの情報を危険情報送信側に送信する。一方、例えば、渡りきれないと判断した場合は、操作部２５を操作して衝突回避可能性不可の情報を危険情報送信側に送信する。尚、通信端末２０の制御部２７は、移動／停止センサ２４から停止情報が所定時間入力した場合は、衝突回避不可の情報を自動送信する。

ステップ８で、危険情報送信側は、衝突回避不可の情報を受信したか否かを判定し、衝突回避不可の情報を受信した場合は、ステップ９で、地上制御装置４０により列車無線等を利用して列車４１に停止指令を発生する。また、緊急事態として病院や警察等に連絡するようにしてもよい。尚、衝突回避可能性有りの情報を受信した場合は、通常通りの制御を行う。

かかる構成によれば、踏切１の管理側から衝突回避のための判断情報が得られるので、踏切１を横断する移動体１０の安全を確保できる。また、個々の移動体１０の属性に応じた適正な判断情報が移動体１０に提供されるので、特に身障者に対する安全性が格段に向上する。更に、障害物検知装置３０による危険エリアの障害物検知動作を併用することで、衝突回避不可情報を受信した場合に、危険エリア内における移動体１０の存在を確認できる。また、衝突の可能性がある踏切１内の危険エリア以外からの悪戯等による無用な衝突回避不可情報を排除できる等の利点がある。

尚、上記の例では、踏切１を横断する移動体１０について説明したが、踏切１付近で保線作業や工事を行う作業者の場合には、例えばヘルメット等に装着して作業者にＩＤタグを携帯させる。ＩＤタグが障害物検知装置３０の電波を受信すると、図３に示すような情報通信が実行される。これにより、鉄道作業者の安全性が向上する。

上記実施形態は、障害物検知装置３０の電波を利用して移動体１０の通信端末２０と情報通信する構成としたが、図４に示す参考例のように、踏切１の管理側に情報通信専用の情報通信装置６０を設置してもよい。情報通信装置６０は、地上制御装置４０と接続し、互いに情報を通信する。通信端末２０は、図１と同一の構成である。尚、この場合、障害物検知装置３０は、電波方式以外にレーザ光や赤外線等を利用した光学式等でもよい。

次に、参考例の場合の動作を図５のフローチャートを参照して説明する。
ステップ１１で、危険情報送信側になる情報通信装置６０は、常時電波を送信する。その後のステップ１２〜１４までの動作は、図３のステップ２〜４と同様であるので説明を省略する。

ステップ１５では、危険情報送信側は、障害物検知装置３０の検出結果や地上制御装置４０から障害物検知装置３０に対して検知動作指令が出されているか否か等に基づいて、属性情報の送信元である移動体１０が、危険エリアである踏切１内に既に進入しているか進入前か、更には、通信端末２０からの速度情報を元に把握した速度や移動の履歴に基づき踏切１の手前で停止したか等を判断する。
ステップ１６では、ステップ１５の判断結果に応じた、且つ、属性情報に応じた判断情報を送信する。

ステップ１７では、危険情報受信側は、受信した判断情報を元に自身の行動を判断する。例えば、踏切進入前であれば、踏切１の手前で停止した方がよいか、進入しても危険はない等を自身で判断する。踏切１の手前で停止する場合は、衝突回避可能性の有無情報を送信しなくともよく、この場合は、ステップ１８〜２０の動作はない。進入する場合は、衝突回避の可能性有りの情報を送信する。
ステップ１８〜２０は、図３のステップ７〜９の動作と同様であるので、説明を省略する。

本発明の第１実施形態を示す概略構成図 本実施形態を適用した踏切の概略図 第１実施形態の動作を説明するフローチャート 参考例を示す概略構成図 参考例の動作を説明するフローチャート

符号の説明

１ センサ部
２ 道路
３ａ，３ｂ 線路
２０ 通信端末
３０ 障害物検知装置
４０ 地上制御装置
４１ 列車
６０ 情報通信装置

Claims (6)

1. 移動体が自動車、自転車、健常者又は身障者等であることを示す、移動体の属性情報を少なくとも送信する第１情報送受信手段を、道路を通行する前記移動体に備え、
   前記属性情報を受信したときに、前記第１情報送受信手段に対して、受信した前記属性情報に応じて危険回避の判断情報を送信する第２情報送受信手段を、列車運行管理側に備え、
   前記列車運行管理側は、道路と列車線路とが交差する踏切領域に電波を送信し障害物からの反射電波を受信し、受信した反射電波の信号処理情報に基づいて踏切領域内の障害物の有無を判定する障害物検知装置を備え、該障害物検知装置の送受信機能を用いて、前記反射電波とは別に前記第１情報送受信手段からの前記属性情報と危険回避可能性の有無情報を受信し、前記踏切領域に送信する電波に重畳させて前記判断情報を送信する構成とし、前記第１情報送受信手段と前記第２情報送受信手段とで通信することにより、前記踏切領域における前記移動体の危険を回避することを特徴とする危険回避システム。
2. 前記第１情報送受信手段が、前記第２情報送受信手段から前記判断情報を受信したときに前記危険回避可能性の有無情報を送信可能な構成とし、前記第１情報送受信手段と前記第２情報送受信手段とで通信することにより、前記踏切領域内における移動体同士の衝突を回避する請求項１に記載の危険回避システム。
3. 前記踏切領域内に一方の移動体が存在するときに、当該一方の移動体に備えた前記第１情報送受信手段から前記危険回避可能性の有無情報を送信する構成である請求項２に記載の危険回避システム。
4. 前記踏切領域内に前記第１情報送受信手段を備えた前記一方の移動体が存在するか否かを監視する監視装置を備え、該監視装置が前記一方の移動体を検出するときに前記第２情報送受信手段が受信した前記危険回避可能性の有無情報を有効とする構成とした請求項３に記載の危険回避システム。
5. 前記一方の移動体は、前記踏切領域内に所定時間以上停止したときに、危険回避不可の情報を自動送信する手段を備える請求項１〜４のいずれか１つに記載の危険回避システム。
6. 前記第１情報送受信手段は、前記障害物検知装置から前記踏切領域に送信された電波を受信すると前記属性情報を送信する構成である請求項１〜５のいずれか１つに記載の危険回避システム。

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