JP4630182B2 - 発車安全装置 - Google Patents

Description

本発明は、列車の発車安全装置に関する。

従来から、列車への旅客の降車と乗車が終了し、列車が駅を出発するに際し、列車のドアに旅客が挟まれて、ひきずられることを防止する目的で、列車には戸挟み検知がある。その検知方法は、車掌がドアを閉めた後のドアの隙間が数十ミリメートルあるか否かで行われており、また、検知場所はドア下端部のゴム部で行うものであることから、冬季に厚手のコートが挟まった場合などは巧く検知できない場合もあった。更に薄手のコートの場合でもドアの内側にポケット内のものが引っかかって車外に引き抜くことが出来ずに引きずられる場合もあった。
しかし、上記の戸挟み検知が異常を検知すると列車の制御回路の電源が断たれ、列車は出発できないことから、検知方法や検知精度をあまり厳しくすると、混雑した車内で傘や鞄、コートなどが少し挟まっただけで出発が頻繁に遅れることになる。従って、特に大都市圏のラッシュ時間帯では、列車ダイヤの遅延に大きな影響を与えている。
近年、ホームドアが一部の線区に導入されているが、基本的な構造はスライド扉であることから検知手法としては従来通りであり、かつ、扉の位置は固定されている。列車によってドア位置を変化させるようなホームドア装置もある（例えば、特許文献１及び２）。
特開２００４−５８９１４号公報 特開２００４−２６８６３４号公報

従来の車両ドア部の戸挟み検知装置を使用した方法は、車両側の対策であることから制御回路電源を断つことも容易であったが、ドアに挟まれて車外に立っている人を検知するのは容易ではないため、プラットホーム側で検知した結果を列車側に転送する必要がある。更に、列車停止位置は一般的に若干ずれるものであることから、プラットホーム上に支柱（ポール）などがない構造である必要がある。また、大都市圏のラッシュなどを考えると、検知装置は十分な強度も必要である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、列車のドアを閉めた際に、列車の乗降口付近に旅客が存在しないことを確認した後で、列車を発車させることができる発車安全装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、プラットホームの前端縁近傍に上下動可能に、かつ、プラットホームの長さの方向に相互に間隔をおいて複数設けられた遮蔽体と、列車のドア位置に対応する位置の前記遮蔽体を上下動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、下降した状態の前記遮蔽体上に人または物が存在するかを検出するセンサと、列車のドアを閉める操作が行われることを検出するドア操作検知部と、を備え、前記センサは、前記ドア操作検知部が列車のドアを閉める操作が行われることを検出した後に、前記遮蔽体上に人または物が存在するかの検出を開始する、ことを特徴とする発車安全装置である。

また、本発明は、上述する発車安全装置であって、前記センサは、前記遮蔽体の上端に備えられることを特徴とする。

また、本発明は、上述する発車安全装置であって、前記駆動部は、空気圧シリンダであり、前記センサは、前記空気圧シリンダ内に別に設けられた空気圧シリンダ内の空気圧の上昇、又は、シリンダ内に設けられた位置センサにより前記遮蔽体上に人または物が存在するかを検出する、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述する発車安全装置であって、前記プラットホームは、前端縁近傍に複数の開口部を有し、前記駆動部は、前記プラットホームが有する開口部を通して前記遮蔽体を上下動させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、列車のドアが閉まる時に、乗降口付近に人やものが存在する場合、それを検知し、異常を通報することができるだけでなく、人や荷物が載っている状態で遮蔽板が上昇することを防止し、安全に列車を発車させることができる。

以下、本発明の発車安全装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、発車安全装置の全体構成を示す図である。
図１（ａ）は、発車安全装置が設置されたプラットホーム１の上面図である。同図において、プラットホーム１には、乗客へ線路側に侵入しないよう注意を喚起するために前端縁付近に描かれた線よりも線路側に、複数の開口部２がプラットホーム１の長さの方向に相互に間隔をおいて設けられている。
図１（ｂ）は、プラットホーム１より下の部分の構成図である。
各遮蔽体３は、それぞれ、開口部２を通して上下動する。コンプレッサ（ＣＭＰ）４は、エアタンク５へ空気を溜める。エアタンク５に接続されるエアパイプ６には、各空気圧シリンダの上部空気室１０の空気圧を制御する下降用電磁弁（Ｄ−ＭＶ、ＭＶ：magnet valve）７と、下部空気室１１の空気圧を制御する上昇用電磁弁（Ｕ−ＭＶ）８が取り付けられる。上昇用電磁弁８が下部空気室１１へ空気を送ることにより遮蔽体３は上昇し、下降用電磁弁７が上部空気室１０へ空気を送ることにより遮蔽体３は下降する。制御システム１２は、上昇用電磁弁８及び下降用電磁弁７を制御する、個別のアドレスが割り付けられたセレクタ（ＳＥＬ）１４と、指令線としての電線１３により接続される。

図２は、発車安全装置の詳細な構成を示す図である。
同図において、遮蔽体３の上部には、圧力センサ１５が設けられている。さらに、遮蔽体３の線路側の側面には照明１６が、ホーム横方向の側面、遮蔽体３の上部、または、ホーム側の側面には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのランプ１７及び１８が備えられている。ここでは、ランプ１７及び１８は異なる色で点灯するものとする。電線１９は、セレクタ１４へ電力を供給すると同時に、セレクタ１４を介して、下降用電磁弁７及び上昇用電磁弁８に電力を供給する。更に、セレクタ１４は、照明１６ならびにランプ１７及び１８を点灯あるいは消灯するため、これらに供給する電力を制御する。

図３は、列車を特定する情報を検出するための構成を示す図である。
列車の先頭車３０の下部には、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ３１が取り付けられている。ＲＦＩＤタグ３１は、主として無線周波数を通信に利用し、データの記録用のメモリと、データの処理回路、データを無線周波数で搬送するためのアンテナとを備える。メモリには、列車を特定するための情報である列車番号が記憶されている。ホームの入り口の地上部分には、ＲＦＩＤタグリーダである地上子４０が備えられおり、ホームに進入する列車の先頭車３０に取り付けられているＲＦＩＤタグ３１から列車番号を読み取り、制御システム１２へ通知する。

図４は、列車の停止位置を検出するための構成を示す図である。
プラットホーム１の前端線路側には、位置検出装置４１が設けられている。位置検出装置４１は、マトリックス状に設置された複数の受光体４２を備える。受光体４２は、列車の所定の基準点に設けられたランプである発光部３２の発する光を検出する。位置検出装置４１は、列車の発光部３２の発する光を検出した受光体４２及びその光の強さから列車の停止位置を検出し、制御システム１２へ通知する。同図において、受光体４２ａ〜４２ｄの検出した光が、その周辺の受光体４２ｅ〜４２ｊの受光した光より強い。これにより、符号Ａで示す点線が発光部３２の位置であると判断される。ここでは、基準点を、列車の先頭車３０が備える最も先頭に近いドアの中心より下の車体部分であるとする。なお、位置検出装置４１は、車両のドア位置が空車時から満車時まで変化しても確実に検知できるだけの高さを有する必要がある。

図５は、車掌スイッチ（ドアスイッチ）４４の構成を示す図である。
列車の発光部３２の点灯または消灯を指示するための発光スイッチ部（発光ＳＷ部）４６は、乗務員室等に設置される車掌スイッチ４４に設けられる。車掌スイッチ４４のドアスイッチ部４５は、列車のドアの開閉を制御するスイッチである。

図６は、制御システム１２の内部構成を示すブロック図である。
制御システム１２は、データベース８１、制御内容情報記憶部８２、指令卓８３、列車特定情報受信部８４、位置情報受信部８５、指示出力部８６、センサ検知部８７、アドレス演算部８８、及び、アラーム出力部８９を備える。

データベース８１は、ドア位置の情報として停車列車データと、マスタデータとを記憶する。停車列車データは、列車番号と、列車の形式及び車両の数（両数）を関連付ける順次データである。マスタデータは、列車の形式とドア間距離データ、及び、ドア横巾データとを関連付けるデータである。ドア間距離データは、基準点から所定のドアの位置と、各ドアとの距離、ドアの横巾のデータを有するを示す。ここでは、基準点、及び、所定のドアの位置は、先頭車３０の最も先頭のドアの位置である。制御内容情報記憶部８２は、指令卓８３から入力された制御内容情報を記憶する。制御内容情報には、例えば、列車番号と、行き先の異なる車両が併結される場合の車両切り離し位置とを関連付ける分割位置情報が含まれる。

列車特定情報受信部８４は、地上子４０が列車の先頭車３０の備えるＲＦＩＤタグ３１から読み出した列車番号を受信する。位置情報受信部８５は、位置検出装置４１から列車の停止位置の情報を受信する。アドレス演算部８８は、遮蔽体３の高さを変更すべき各セレクタ１４のアドレスを各々計算処理によって求め、指示出力部８６は、求めたアドレスのセレクタ１４に対して遮蔽体３の高さを変更するよう指示する。また、指示出力部８６は、遮蔽体３の照明１６，ランプ１７及び１８を点灯あるいは消灯するようセレクタ１４へ指示する。センサ検知部８７は、遮蔽体３の圧力センサ１５から圧力がかかっていることの通知を受信する。アラーム出力部８９は、センサ検知部８７が、圧力センサ１５から圧力がかかっていることの通知を受信したときに、指示出力部８６に警報信号を送る。

次に、発車安全装置の動作について説明する。
プラットホーム１に車両が停止していない状態のとき、全ての遮蔽体３は上昇状態となっている。遮蔽体３の間隔は、上昇状態において乗客が通り抜け出来ないれないものであり、また、乗客が通常の歩行状態では乗り越えにくい高さ、例えば、大人の腰くらいまでの高さに上昇しているものとする。また、遮蔽体３の照明１６は点灯している。これにより、線路側が照明されて夜間や地下ホームでの運行であっても列車乗務員の線路監視が容易となるため、入線してくる列車を安全に運行することができる。

先行列車が駅を出た後、停車列車データから、次に到着予定の列車番号、形式、両数などのデータが、更に、マスタデータから、ドア距離間データ、ドア横巾データなどが制御システム１２のアドレス演算部８８に送られる。これにより、アドレス演算部８８は、標準的な停止位置の場合に各ドア位置となる各セレクタ１４のアドレスを演算によって決定する。また、次の列車において分割が発生する場合には、指示卓８３によって予めデータが入力されている制御内容情報記憶部８２から、分割位置情報を同じく指示出力部８６に送る。指示出力部８６では、分割位置情報がある場合には前編成と後編成を識別できる情報を付加して、電線１３上のセレクタ１４に送り出す。

電線１３に接続されている各セレクタ１４は、該当するアドレスが含まれている指令を取得して解析し、分割の有無、分割ありの場合には、前編成なのか後編成なのかを識別し、前編成の場合にはランプ１７に対し、後編成の場合にはランプ１８に対し、更に分割なしの場合にはランプ１７及び１８に対して電力を供給する。標準的なドア位置ではない部分のセレクタ１４は、ランプ１７、１８ともに消灯させたままである。従って、旅客はドア位置だけではなく列車分割の有無や分割時どちらの編成なのかも同時に判別可能となるため、行先別に応じた旅客の誘導が実現する。

次に、次列車が接近してプラットホームに進入する直前に、プラットホームの入り口の地上部分に設置された地上子４０の上を通過すると、地上子４０は、列車の先頭車３０の下部に設置されたＲＦＩＤタグ３１から列車番号を読み取って、制御システム１２へ転送する。

制御システム１２は、地上子４０から上記の列車番号を列車特定情報受信部８４で受信すると、現在プラットホームに設定されている列車番号か否かを判定し、列車番号が異なっている場合のみ、直ちにその列車番号を使用してデータベース８１を検索し、停止列車データから形式と両数のデータを、マスタデータからドア距離間データ、ドア横巾データを取得する。アドレス演算部８８は、上記の形式、両数、ドア間距離データ、ドア横巾データを使用して、全てのドア位置について、ドア部分に関係する遮蔽体３を制御するセレクタ１４のアドレスを演算して決定する。一方、列車特定情報受信部８４で受信した列車番号が現在プラットホームに設定されている列車番号である場合には、アドレス演算は既に終了しているため、上記の処理を省略できる。上記の処理は列車が停止する以前に完了させておく。

列車が停止する直前に、乗務員室の運転士または車掌が、車掌スイッチ４４の発光ＳＷ部４６をＯＮ状態にすると、先頭車３０の最先頭部の扉中心の下部に設けられた発光部３２が点灯する。一方、プラットホーム１に設けられている位置検出装置４１は、上記の発光部３２の光を受光すると、制御システム１２の位置情報受信部８５を介して、アドレス演算部８８に位置情報を転送する。次に、アドレス演算部８８は、送られてきた位置情報と、既に設定されている先頭車３０の最先頭ドアのアドレス情報とを比較し、ドア中心停止位置に差（オフセット）がある場合には、全てのドアのアドレスにオフセット分を増減させた新しいアドレスを付与して、遮蔽体下げ指令とともに、指示出力部８６を介して電線１３上に送り出す。

電線１３上に接続されている各セレクタ１４は、該当するアドレスが含まれている指令を取得して解析し、遮蔽体下げ指令に従って下降用電磁弁（Ｄ−ＭＶ）７を加圧する制御を行い、エアタンク５からエアパイプ６と下降用電子弁（Ｄ−ＭＶ）７を介して下部空気室１１に圧力空気が送り込まれる。その結果、遮蔽体３はプラットホーム１の高さまたはそれ以下に下降し、収納される。乗務員室の運転士または車掌は、上記を確認した後に、ドアＳＷ部４５を操作して列車のドアを開扉させる。

次に、旅客の乗降が終了し、車掌がドアＳＷ部４５を操作して列車のドアを閉扉させるとともに、発光ＳＷ部４６をＯＦＦ状態にすると、先頭車３０の最先頭部の扉中心の下部に設けられた発光部３２が消灯する。この結果、ホームに設けられている位置検出装置４１は、受光出来なくなるため、制御システム１２は、ドアが閉扉されたと認識し、先に遮蔽体下げ指令を送り出したセレクタ１４に対し、アドレスとともに遮蔽体上げ指令を、指示出力部８６を介して電線１３上に送り出す。

電線１３上に接続されている各セレクタ１４は、該当するアドレスが含まれている指令を取得して解析し、遮蔽体上げ指定に従って上昇用電磁弁（Ｕ−ＭＶ）８を加圧する制御を行い、エアタンク５からエアパイプ６と上昇用電子弁（Ｕ−ＭＶ）８を介して上部空気室１０に圧力空気が送り込まれる。その結果、遮蔽体３はプラットホーム１上の所定の高さまで上昇し、旅客の転落を防止する。

一方、遮蔽体３の上部に設けられた圧力センサ１５からは、遮蔽体３がドア周辺の人によって踏まれている場合と踏まれていない場合とでは異なる信号が、アドレス付きで該当箇所のセレクタ１４及び電線１３を介して制御システム１２内のセンサ検知部８７に対して出力される。よって、遮蔽体３が上昇している時にドアに挟まれた人によって遮蔽体３の上部が踏まれている場合は、該当位置のアドレス付きで検知信号がセンサ検知部８７に、続いてアラーム出力部８９を介して指示出力部８６へ送られる。これにより、指示出力部８６は、ハードウェア、ソフトウェアによって予め任意に設定されているアドレスに対して、例えば、全ての遮蔽体３、又は、運転士や車掌が目視できる位置などの特定の遮蔽体３に対して警報を出力する。

乗務員は、ドアを閉める操作を既に終了しているため、従来の方式では、戸挟み検知が検知信号を返さない場合には、運転士は列車を出発させてしまうが、これに加え、乗務員が上記の遮蔽体３に警報が表示されていないか否かを確認し、例えば、警報出力が出ている場合には、再度ドアを開けて戸に挟まれた人を解放してから列車を出発させることができる。なお、ホーム上に図示していないＴＶカメラを設置し、異常を検知した号車やドア位置の番号を表示させたり、図示していないカメラなどで該当位置の状況を表示してもよい。

なお、圧力センサ１５を遮蔽体３の上部に設けているが、他の部分に設けることでもよい。例えば、空気圧シリンダ内に別に設けられた空気圧シリンダ内の空気圧の上昇を検出するなど、上部空気室１０または下部空気室１１の空気圧が上昇することにより、圧力がかかっていることを検出するものであってもよい。また、圧力センサ１５のほか、シリンダ内に設ける位置センサなど、遮蔽体３の上部付近に人や物の存在を検出する他のセンサを用いても良い。
また、遮蔽体３は、一列に限らず、二列以上設置することでもよい。例えば、遮蔽体３に、上昇状態で、幅方向へ拡大する機構を備えることにより、遮蔽体の設置数を少なしてコストを軽減することができるとともに、乗客の通り抜けを効果的に防ぐことができるため安全性が増す。
また、列車の全てのドアの下の車体部分に発光部３２を備えておき、プラットホーム１の前端線路側の全面に設置した位置検出装置４１が全ての発光部３２の検出位置をドア位置の情報として制御システム１２へ通知する構成としてもよい。制御システム１２の指示出力部８６は、受信したドア位置の情報に対応したセレクタ１４に遮蔽体３を下降させるよう指示する。
また、発光スイッチ部４６とドアスイッチ部４５とが連動するようにしてもよい。

なお、上述の制御システム１２は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した制御システム１２の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

本発明の一実施の形態による発車安全装置の全体構成を示す図である。 発車安全装置の詳細な構成を示す図である。 列車を特定する情報を検出するための構成を示す図である。 列車の停止位置を検出するための構成を示す図である。 地上スイッチの構成を示す図である。 制御システムの内部構成を示すブロック図である。

符号の説明

１…プラットホーム、 ２…開口部、 ３…遮蔽体、 ４…コンプレッサ、 ５…エアタンク、 ６…エアパイプ、 ７…下降用電磁弁、 ８…上昇用電磁弁、 １０…上部空気室、 １１…下部空気室、 １２…制御システム、 １３、１９…電線、 １４…セレクタ、 １５…圧力センサ、 １６…照明、 １７、１８…ランプ、 ３０…先頭車、 ３１…ＲＦＩＤタグ、 ３２…発光部、 ４０…地上子、 ４１…位置検出装置、 ４２、４２ａ〜４２ｊ…受光体、 ４４…車掌スイッチ、 ４５…ドアスイッチ部、 ４６…発光スイッチ部、 ８１…データベース、 ８２…制御内容情報記憶部、 ８３…指令卓、 ８４…列車特定情報受信部、 ８５…位置情報受信部、 ８６…指示出力部、 ８７…センサ検知部、 ８８…アドレス演算部、 ８９…アラーム出力部

Claims (4)

1. プラットホームの前端縁近傍に上下動可能に、かつ、プラットホームの長さの方向に相互に間隔をおいて複数設けられた遮蔽体と、
   列車のドア位置に対応する位置の前記遮蔽体を上下動させる駆動部と、
   前記駆動部を制御する制御部と、
   下降した状態の前記遮蔽体上に人または物が存在するかを検出するセンサと、
   列車のドアを閉める操作が行われることを検出するドア操作検知部と、
   を備え、
   前記センサは、前記ドア操作検知部が列車のドアを閉める操作が行われることを検出した後に、前記遮蔽体上に人または物が存在するかの検出を開始する、
   ことを特徴とする発車安全装置。
2. 前記センサは、前記遮蔽体の上端に備えられることを特徴とする請求項１に記載の発車安全装置。
3. 前記駆動部は、空気圧シリンダであり、
   前記センサは、前記空気圧シリンダ内に別に設けられた空気圧シリンダ内の空気圧の上昇、又は、シリンダ内に設けられた位置センサにより前記遮蔽体上に人または物が存在するかを検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の発車安全装置。
4. 前記プラットホームは、前端縁近傍に複数の開口部を有し、
   前記駆動部は、前記プラットホームが有する開口部を通して前記遮蔽体を上下動させる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の発車安全装置。

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