JP5134453B2 - 踏切障害物検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、道路と複数の線路が交差する踏切内に滞留して、障害物となることのある人、車椅子、自転車及び自動車等を検知する踏切障害物検知装置に関する。

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、特許文献２参照）。これらの特許文献１、２に開示された踏切障害物検知装置は、障害物検知領域の対向する隅部等に、反射型の送受信器を設け、送受信器から例えばミリ波等の電波を障害物検知領域に送信し、その反射波を受信して、障害物有りと判定する。

障害物の有無を判定するに当たっては、送信波の送信時に対する反射波の遅れ時間に基づき、送受信器から物体までの距離を判定する。距離判定に当たっては、送受信器から、測定しようとする距離に対応させた複数の周波数をスイープさせた送信波を送信し、この送信波と、反射波とのビート信号を生成し、得られたビート信号に、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を施す。ＦＦＴ処理によれば、物体の距離に対応した周波数においてピークを示す受信レベルが得られるので、受信レベルにしきい値を設定することにより、送受信器から物体までの距離を判定することができる。

障害物は、踏切の全平面において検知しなければならない。そこで、一般には、複数の送受信器を用い、送受信器のそれぞれに、分割された障害物検知領域を分担させ、送受信器群全体として、踏切の全面をカバーする。

ところで、この種の踏切障害物検知装置の設置される踏切には、様々な既設物が存在しており、これらの既設物からの反射波に基づくデータから分離して、検知しようとする物体からの反射波に基づくデータを抽出しなければならない。

また、この種の踏切障害物検知装置においても、他の電子機器と同様に、ノイズが発生することがある。ノイズが発生しても、そのレベルが、受信レベルに設定されたしきい値以下であれば、障害物検知機能に障害となることはない。しかし、しきい値を超えるようなノイズが発生した場合には、誤検知を招く。

更に、送受信器は、ミリ波など、指向性の強い送信波を、ビームとして放射する。このため、送受信器が、検知処理を完了するに要する時間よりも短い時間で、物体がビームを横切ってしまい、物体を検知し損なう場合がある。ちなみに、現在提案されている踏切障害物検知装置では、個々の送受信器から放射される送信波のビーム内に、物体が２秒以上存在しない限り、検知できない。

上述したような現象が、複数備えられた送受信器のそれぞれにおいて発生した場合には、送受信器群全体としても、物体を検知できない結果になりかねない。

特許文献１、２には、上述した問題点についての言及がなく、当然のこととして、その解決手段についての開示もない。
特開２００１−３２５６９０号公報 特開２００５−２３１４６１号公報

本発明の課題は、既設物から分離して、障害物となる物体を確実に検知しえる踏み切り障害物検知装置を提供することである。

本発明のもう一つの課題は、受信レベルのしきい値を超えるようなノイズが発生した場合にも、誤検知を招くことのない踏切障害物検知装置を提供することである。

本発明の更にもう一つの課題は、個々の送受信器が、検知処理を完了するのに要する時間よりも短い時間で、物体が移動した場合でも、この物体を確実に検知できる踏切障害物検知装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係る踏切障害物検知装置は、送受信器と、演算処理部とを含む構成において、前記送受信器は、前記踏切内の予め設定した検知領域に電波を送信し、電波による送信波が前記検知領域内に存在する物体によって反射された反射波を受信する。前記演算処理部は、前記物体の存在しない状態における前記検知領域の背景データを、予め記憶し、前記送受信器から供給された前記反射波の前記受信信号に基づいて受信データを生成し、前記受信データを前記背景データと対比して、前記物体の検知信号を生成する。

上述したように、本発明では、演算処理部は、物体の存在しない状態における検知領域の背景データを、予め記憶している。この背景データには、既設物からの反射波を処理して得られたデータが含まれている。演算処理部は、送受信器から供給された反射波の受信信号に基づいて受信データを生成し、受信データを背景データと対比して、物体の検知信号を生成する。

ここで、この背景データには、既設物からの反射波を処理して得られたデータが含まれている。受信データにも、本来検知すべき物体からの反射波とともに、既設物からの反射波を処理して得られたデータが含まれている。したがって、受信データを背景データと対比することにより、既設物から分離して、障害物となる物体のみを確実に検知しえる。

本発明に係る踏切障害物検知装置において、送受信器は、好ましくは、測定しようとする距離に対応する複数の周波数をスイープさせた送信波を送信する。演算処理部は、送信波と反射波とのビート信号を生成し、ビート信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ変換）によって処理して受信データを生成し、受信データにおいて、ピークを示す周波数情報から、送受信器と物体との間の距離を判定する。

上述したＦＦＴ変換を用いて、送受信器と物体との間の距離を判定することの利点は、送受信器と物体との間の距離を、送信波に用いられる周波数に応じて、高精度で測定できる点にある。この利点は、送信波として、高周波で、波長の短いミリ波を用いることにより、最も顕著に現れる。

踏切障害物検知装置においては、送受信器から、ミリ波など、指向性の強い送信波を、ビームとして放射するため、送受信器が、検知処理を完了するに要する時間よりも短い時間で、物体がビームを横切ってしまい、物体を検知し損なう場合がある。この点については、既に述べたとおりである。

この問題を解決する手段として、本発明では、前記演算処理部は、前記送受信器から供給された前記受信信号に基づく受信データを、時系列的に記憶し、物体が同一距離にあると判定される結果が時系列的に現れたとき、物体が存在すると判定する。

この構成によれば、送受信器の検知処理を完了するに要する時間よりも短い時間で、物体が送信波のビームを横切ってしまい、物体を検知し得ない場合であっても、送受信器から供給された受信信号に基づく受信データを、時系列的に記憶し、物体が同一距離にあると判定される結果が時系列的に現れたとき、物体が存在すると判定することにより、物体を確実に検知できる。

しかも、受信データに、しきい値を超えるスパイクノイズが現れた場合にも、スパイクノイズは、単発的であって、時系列性をもたないから、それに起因する誤検知を回避することができる。

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）既設物から分離して、障害物となる物体を確実に検知しえる踏み切り障害物検知装置を提供することができる。
（ｂ）送受信器が、検知処理を完了するのに要する時間よりも短い時間で、物体が移動した場合でも、この物体を確実に検知し得る踏切障害物検知装置を提供することができる。
（ｃ）受信レベルのしきい値を超えるようなノイズが発生した場合にも、誤検知を招くことのない踏切障害物検知装置を提供することができる。

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。図示の踏切障害物検知装置は、踏切１１に入った物体１０の有無を検知するもので、送受信器２１、２２と、反射板３１〜３４、４１〜４４と、演算処理部５とを備える。物体１０には、人、車椅子、自転車又は自動車等が含まれる。

踏切１１は、線路６１（上り方向）、６２（下り方向）とが同一平面上で交差しており、遮断棹７２、７４を有する遮断機７１、７３が設けられている。

送受信器２１、２２は、それぞれ担当の検知領域Ｋ１、Ｋ２に対して、送信波Ｔ１〜Ｔ４を送信し、踏切１１内の物体１０からの反射波Ｒ１〜Ｒ４を受信する。送信波Ｔ１〜Ｔ４は、好ましくは、ミリ波帯の電波を用いる。ミリ波は、周知のように、周波数が３０〜３００ＧＨｚ（波長１０〜１mm）の電波であり、極めて狭い指向性を持つ。したがって、送信波Ｔ１〜Ｔ４は、ビームとして送信される。

送受信器２１、２２は、遮断機７１、７３の遮断棹７２、７４の内側、且つ、建築限界線の外側で、踏切１１を挟んで斜めの対角方向に２つ一組で配置され、それぞれの検知領域Ｋ１、Ｋ２に送信波Ｔ１〜Ｔ４を送信するようになっている。

送受信器２１の担当する検知領域Ｋ１は、遮断機７１の内側から隣の線路６２の建築限界線までの領域であって、線路６１と踏切１１を含んだ略四辺形の領域に設定してある。送受信器２１は、遮断機７１のある側の隅部近傍に配置してある。

送受信器２２の担当する検知領域Ｋ２は、検知領域Ｋ１と一部重複し、遮断機７３の内側から隣の線路６１の建築限界線までの領域であって、線路６２と踏切１１を含んだ略四辺形の領域に設定してある。送受信器２２は、遮断機７３のある側の隅部近傍に配置する。

反射板３１〜３４は、踏切１１を挟んで送受信器２１と対向するように設けられる。この反射板３１〜３４は、送受信器２１から放射された送信波Ｔ１〜Ｔ４を反射し、その反射波Ｒ１〜Ｒ４を送受信器２１に向けて反射するものである。反射板４１〜４４は、踏切１１を挟んで送受信器２２と対向するように設けられる。この反射板４１〜４４は、送受信器２２から送信された送信波Ｔ１〜Ｔ４を反射し、その反射波Ｒ１〜Ｒ４を、送受信器２２に向けて反射する。

演算処理部５は、送受信器２１、２２に接続され、送受信器２１、２２の動作を制御すると共に、送受信器２１、２２において受信した反射波Ｒ１〜Ｒ４に基づいて生成される信号処理情報を用いて、検知領域Ｋ１、Ｋ２内の物体１０の有無を判定する。また、送受信器２１、２２から伝送される反射波Ｒ１〜Ｒ４の受信情報に基づいて、送受信器２１、２２の診断を行う自己診断機能を備えるもので、送受信器２１、２２の近傍又は所定の電気機器室等に設けられる。演算処理部５は、論理処理部の機能を備えるものであり、検知領域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。

演算処理部５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。

演算処理部５は、ＣＰＵ又はマイクロプロセッサ （ＭＰＵ） によって構成することができる。演算処理において参照されるデータは、演算処理部５の構成要素として備えられたメモリ又は外部メモリから読み出される。

図２は、送受信器２１、２２の具体的な構成例を示すブロック図である。送受信器２１、２２は、同一構成であるので、ここでは送受信器２１について説明する。

図２に図示された送受信器２１は、例えばＦＭ−ＣＷ方式の測距機能を備えるもので、送受信部２００と、信号処理部２１０とを備える。送受信部２００は、送信部２０５、アンテナ切換部２０６、アンテナ２０１〜２０４及び受信部２０７を含んでいる。送信部２０５は、信号処理部２１０からの変調制御信号に基づいて、正弦波、鋸波又は三角波の信号を生成する。アンテナ切換部２０６は、信号処理部２１０から供給される切換制御信号S4により、送信部２０５から供給された送信信号Ｓ１を、アンテナ２０１〜２０４に選択的に供給すべく切換える動作を行う。

アンテナ２０１〜２０４は、アンテナ切換部２０６による時分割駆動などの切換制御を受けながら、送信部２０５から供給される送信信号Ｓ１を、例えばミリ波帯の送信波Ｔ１〜Ｔ４として、外部に送信すると共に、障害物などの物体１０からの反射波Ｒ１〜Ｒ４を受信する。アンテナ２０１〜２０４は、測定しようとする距離に対応する複数の周波数ｆ１〜ｆ８をスイープさせた送信波Ｔ１〜Ｔ４を送信する。

例えば、アンテナ２０１から送信される送信波Ｔ１を例にとると、送信波Ｔ１は、例えば、距離１ｍに対応する周波数ｆ１、距離２ｍに対応する周波数ｆ２、距離３ｍに対応する周波数ｆ３、．．．距離８ｍに対応する周波数ｆ８のように、スイープさせる。他のアンテナ２０２〜２０４も同様である。アンテナ数は、４つに限定されるものではない。アンテナ数が多いほど、検知領域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。選択されるべき周波数も、上記に限定されない。

受信部２０７は、送信部２０５から供給された送信信号Ｓ１と、アンテナ２０１〜２０４で受信した反射波Ｒ１〜Ｒ４から得られた受信信号Ｓ２との差分をとり、ビート信号を生成する。

信号処理部２１０は、送受信器２１を構成するアンテナ２０１〜２０４と物体１０との間の距離を算出すると共に、送受信部２００を制御するものであって、Ａ／Ｄ変換部２１１、処理部２１２及びＤ／Ａ変換部２１３を含む。Ａ／Ｄ変換部２１１は、送受信部２００の受信部２０７から供給されたビート信号Ｓ３をＡ／Ｄ変換する。

処理部２１２は、Ａ／Ｄ変換部２１１から供給された信号を処理して、送受信器２１と物体１０との間の距離、より具体的にはアンテナ２０１〜２０４と物体１０との間の距離を算出する。また、処理部２１２は、送受信部２００のアンテナ切換部２０６に切換制御信号S4を供給して、アンテナ２０１〜２０４を所定の時間間隔で切換るように制御する。したがって、アンテナ２０１〜２０４は、時分割に駆動される。

Ｄ／Ａ変換部２１３は、処理部２１２から供給された電圧信号をＤ／Ａ変換し、その出力信号を送受信部２００の送信部２０５に送出し、それによって送信部２０５で生成される送信信号の変調制御をする。

次に、送受信器２１、２２による障害物の距離測定動作を、図３及び図４を参照して説明する。尚、距離測定動作は、送受信器２１、２２の両者において、同様に行われるので、ここでは、代表的に、送受信器２１の動作について説明する。

送信部２０５から、アンテナ切換部２０６を経由して、アンテナ２０１〜２０に送信信号S1が供給される。アンテナ２０１〜２０４は、アンテナ切換部２０６により時分割に駆動され、アンテナ２０１〜２０４から、図３（Ａ）に図示するように、送信波Ｔ１〜Ｔ４が順次に送信される。そして、アンテナ２０１〜２０４から送信された送信波Ｔ１〜Ｔ４が物体によって反射され、図３（Ｂ）に示すように、アンテナ２０１〜２０４によって反射波Ｒ１〜Ｒ４が受信される。反射波Ｒ１〜Ｒ４は、アンテナ切換部２０６により、受信信号Ｓ２に変換され、受信部２０７に供給される。

受信部２０７では、送信信号Ｓ１と、受信信号Ｓ２がミキシングされ、その周波数の差分が演算される。ここで、送受信器２１と物体１０間の距離がＤ１である場合、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、受信信号Ｓ２は、送信信号Ｓ１に対して時間τ１＝２Ｄ１／ｃ（ｃは光速）だけ遅れる。このとき、受信部２０７で生成されるビート信号の周波数をｆb１とする。

一方、送受信器２１と物体１０間の距離Ｄ２が距離Ｄ１よりも遠い場合には、送信信号Ｓ１に対する受信信号Ｓ２の遅延時間はτ２＝２Ｄ２／ｃとなり、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すように、距離Ｄ１の場合よりも遅れる。従って、この場合には、上距離Ｄ１の場合に生成されるビート信号の周波数ｆｂ１よりも高い周波数ｆｂ２のビート信号が得られる。

次に、処理部２１２においては、送受信部２００の受信部２０７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、送受信器２１と物体１０との間の距離に応じて、図４に示すような周波数解析結果が得られる。例えば物体１０までの距離がＤ１の場合には、周波数ｆｂ１にメインローブを有する検知信号Ｐ１が得られ、距離Ｄ２の場合には、周波数ｆｂ２にメインローブを有する検知信号Ｐ２が得られる。処理部２１２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、受信レベルに設定されたしきい値Ｖｔｈ１を用いて、処理部２１２においてＦＦＴ処理して得られたメインローブの周波数ｆｂ１、ｆｂ２から送受信器２１と物体１０との間の距離を算出することができる。

上述したＦＦＴ変換を用いて、送受信器２１と物体１０との間の距離Ｄ１、Ｄ２を判定することの利点は、送受信器２１と物体１０との間の距離を、送信波Ｔ１〜Ｔ４に用いられる周波数ｆ１〜ｆ８に応じて、高精度で測定できる点にある。この利点は、送信波Ｔ１〜Ｔ４として、高周波で、波長の短いミリ波を用いることにより、最も顕著に現れる。説明は省略するが、送受信器２２においても、同様の検知動作のもと、同様の作用効果が得られる。

上述した構成及び作用効果は、実質的に、特許文献１に開示された内容である。もっとも、特許文献１には、踏切に存在する既設物から分離して、障害物となる物体を確実に検知するための手段については、開示がない。そこで、本発明では、まず、既設物から分離して、障害物となる物体を確実に検知するための手段を開示する。

その手段として、本発明に係る踏切障害物検知装置では、演算処理部５の処理プロセス（ソフトウエア）に工夫を加えた。この点について、図１及び図５を参照して説明する。

演算処理部５は、図５（Ａ）に示すように、物体１０の存在しない状態における検知領域Ｋ１、Ｋ２の背景データを、例えば、演算処理部５に備えられたメモリ又は外部メモリに登録しておく。背景データには、踏切１１に設置されている既設物の情報も含まれている。

また、この種の踏切障害物検知装置では、通常、送受信器２１、２２に対して、反射板３１〜３４、４１〜４４を対面配置してあり、反射板３１〜３４、４１〜４４からの反射波を受信したときは、その反射波Ｒ１〜Ｒ４に基づいて送受信器２１、２２が正常か否か自己診断を行う構成がとられるので、背景データには、反射板３１〜３４、４１〜４４の検知信号Ｐｒも含まれる。

演算処理部５は、受信信号に基づいて、図５（Ｂ）に示すような受信データを生成する。図５（Ｂ）の受信データは、送信波Ｔ１〜Ｔ４を生成する送信信号S1と、反射波Ｒ１〜Ｒ４より得られた受信信号Ｓ２のビート信号を、ＦＦＴ変換して得られたものである。図５（Ｂ）の受信データには、踏切１１に設置されている既設物の情報が含まれる他、距離Ｌ０１に受信レベルのピークを持つ検知信号P1と、反射板３１〜３４、４１〜４４の位置Ｌ０２にピーク値を持つ検知信号Ｐｒとが含まれている。検知信号Ｐ１及び検知信号Ｐｒは、何れも、そのピーク値がしきい値Ｖｔｈ１を超えている。このうち、検知信号Ｐｒは、反射板３１〜３４、４１〜４４の位置を表わすものであり、検知信号Ｐ１は物体１０の検知情報である。

検知信号P1が物体１０の検知情報であることを確定するため、本発明では、図５（Ｂ）に図示された受信データを、図５（Ａ）に図示した背景データと対比して、物体１０の検知信号を生成する。この場合の対比は、概念的には、図５（Ｂ）の受信データから、図５（Ａ）の背景データを差し引いた処理と観念される。

上述した対比処理によれば、図５（Ａ）に図示した背景データ、及び、図５（Ｂ）の受信データの何れにも含まれている既設物の情報、及び、反射板３１〜３４、４１〜４４の検知信号Ｐｒは、上述した差し引き処理により、キャンセルされる。これにより、図５（Ｃ）に図示するように、距離Ｌ０１の位置に、物体１０の検知信号Ｐ１が現れることになるから、障害物となる物体１０を、踏切１１に存在する既設物から分離して、確実に検知することができる。

次に、スパイクノイズが受信データに現れた場合に、それに起因する誤検知を回避するにはどうするかが問題となる。また、切障害物検知装置においては、送受信器２１、２２のそれぞれから、ミリ波など、指向性の強い送信波Ｔ１〜Ｔ４を、ビームとして放射するため、送受信器２１、２２が、検知処理を完了するに要する時間よりも短い時間で、物体１０がビームを横切ってしまい、物体１０を検知し損なう場合もある。

これらの問題を解決する手段として、本発明では、演算処理部５は、送受信器２１、２２のそれぞれから供給された受信信号Ｓ２に基づく受信データ、特にそのピーク値を、時系列的に記憶し、物体１０が同一距離にあると判定される結果が時系列的に現れたとき、物体１０が存在すると判定する。この点について、図６を参照して更に詳しく説明する。

例えば、アンテナ２０１〜２０４のうち、アンテナ２０１による送受信動作を検討すると、アンテナ２０１は時分割に駆動される。その１回目の時分割駆動によって送信される１つの送信波Ｔ１に対応して、図６（Ａ)に示すように、受信データに、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の位置でピーク値Ｖｐ１〜Ｖｐ３を示す検知信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が現れたものとする。この１回目の走査では、検知信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が物体検知信号なのか、それとも、単なるスパイクノイズなのか、判定することができない。そこで、この段階では、演算処理部５のメモリに、検知信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のピーク値Ｖｐ１〜Ｖｐ３を記憶しておく。アンテナ２０１からは、送信波Ｔ１のビームほか、放射角度を代えて、送信波Ｔ２〜Ｔ４のビームも放射される（図１参照）が、ここでは、送信波T1のビームだけを問題にする。

次に、アンテナ２０１の２回目の時分割駆動による送信波T1に対応して、図６（Ｂ）に示すように、受信データには、距離Ｌ２、Ｌ３の位置でピーク値Ｖｐ２、Ｖｐ３を示す検知信号Ｐ２、Ｐ３が現れたが、距離Ｌ１の位置では、検知信号P1が消滅していたものとする。検知信号Ｐ１が消滅する原因には、検知信号Ｐ１が、単なるスパイクノイズであった場合が含まれる。スパイクノイズは、単発的であって、時系列性をもたないから、１回目の走査時に現れても、２回目の走査時には現れないことが多い。

演算処理部５は、時系列的に記憶された１回目の検知信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のピーク値Ｖｐ１〜Ｖｐ３、及び、２回目の検知信号Ｐ２、Ｐ３のピーク値Ｖｐ２、Ｖｐ３を対比する。そして、図６（Ａ）、（Ｂ）の場合、１回目の走査で生じていた検知信号Ｐ１のピーク値Ｖｐ１が２回目の走査で消滅しているので、演算処理部５は、１回目の走査で生じていた検知信号Ｐ１を、スパイクノイズであると判定し、図６（Ｃ）に示す判定結果を生じる。これにより、スパイクノイズによる誤検知を回避することができる。

一方、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、検知信Ｐ２、Ｐ３のピーク値Ｖｐ２、Ｖｐ３が得られているとしても、送受信器２１が検知処理を完了するに要する時間よりも短い時間で、物体１０が、送信波T1のビームを横切ってしまった場合には、物体１０を検知し損なう場合がある。

そこで、図６（Ａ）に示すように、１回目の走査で物体１０が距離Ｌ０２、Ｌ０３にあると判定される検知信号Ｐ２、Ｐ３のピーク値Ｖｐ２、Ｖｐ３を記憶しておき、図６（Ｂ）に示すように、２回目の走査において、物体１０が距離Ｌ０２、Ｌ０３にあると判定される検知信号Ｐ２、Ｐ３のピーク値Ｖｐ２、Ｖｐ３が時系列的に再び現れたとき、図６（Ｃ）に示すように、距離Ｌ０２、Ｌ０３の位置に物体１０が存在するという判定結果を下す。

この処理によれば、個々の送受信器２１、２２をみれば、その検知処理を完了するに要する時間よりも短い時間で、物体１０が送信波Ｔ１〜Ｔ４のビームを横切ってしまい、物体１０を検知し得ない場合であっても、送受信器２１、２２のそれぞれから供給された受信信号Ｓ２に基づく受信データを、時系列的に記憶し、物体１０が同一距離にあると判定される結果が時系列的に現れたとき、物体１０が存在すると判定することにより、物体１０を確実に検知できる。

送受信器２１は、送信波Ｔ１のビームのほか、送信波Ｔ２〜Ｔ４のビームをも送信する。物体１０が、送受信器２１の検知処理時間よりも短い時間で移動する場合も、上述したような検知不能の問題を生じることがある。その対策手段としても、上述した処理を適用することができる。即ち、送信波Ｔ１〜Ｔ４のそれぞれにおいて、検知信号から抽出されたピーク値を、ビーム間で受け渡し、送信波Ｔ１〜Ｔ４のそれぞれのビームに対応する検知信号のピーク値を合成してから物体検知を行う。これにより、送信波Ｔ１〜Ｔ４のビームを跨いで移動する物体も、連続的に検知することができる。

上記実施形態では、複数のアンテナを備える踏切障害物検知装置の例で説明したが、１つのアンテナを走査して検知領域Ｋ１、Ｋ２内に電波を送信走査する走査方式の踏切障害物検知装置でもよい。

この場合は、アンテナの走査角度と送受信器２１、２２からそれぞれの検知領域Ｋ１、Ｋ２の境界までの距離とを対応付けて記憶しておく。これにより、アンテナの走査角度、その時の検知領域Ｋ１、Ｋ２の境界距離データ及び物体１０までの算出距離データから、物体１０が検知領域Ｋ１、Ｋ２の内部にあるか否か判定することが可能となり、上述の実施形態と同様の処理動作が可能になる。

本発明に係る踏切障害物検知装置の一実施形態を概要的に示す図である。 本発明に係る踏切障害物検知装置に用いられる送受信器の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明に係る踏切障害物検知装置に用いられる送受信器から送信される送信波及びその反射波である反射波の波形図である。 本発明に係る踏切障害物検知装置に用いられる演算処理部におけるＦＦＴ処理による周波数解析結果を示す図である。 本発明に係る踏切障害物検知装置の背景処理を説明する図である。 本発明に係る踏切障害物検知装置のスパイクノイズ処理、及び、物体移動に関する処理を説明する図である

符号の説明

１０ 物体
２１、２２ 送受信器
３１〜３４、４１〜４４ 反射板
２０１〜２０４ アンテナ
２０５ 送信部
２０６ アンテナ切換部
２０７ 受信部
５ 演算処理部
Ｋ１、Ｋ２ 検知領域
Ｔ１〜Ｔ４ 送信波
Ｒ１〜Ｒ４ 反射波

Claims (4)

1. 送受信器と、演算処理部とを含む踏切障害物検知装置であって、
   前記送受信器は、前記踏切内の予め設定した検知領域に電波を送信し、前記電波による送信波が前記検知領域内に存在する物体によって反射された反射波を受信するものであり、
   前記演算処理部は、前記送受信器から供給された受信信号に基づく受信データを、時系列的に記憶し、物体が同一距離にあると判定される結果が時系列的に現れたとき物体が存在すると判定し、前記結果が時系列的に現れなかったとき前記受信信号をノイズであると判定する、
   踏切障害物検知装置。
2. 送受信器と、演算処理部とを含む踏切障害物検知装置であって、
   前記送受信器は、複数のアンテナを有しており、
   前記複数のアンテナのそれぞれは、前記踏切内の予め設定した検知領域の担当領域に前記電波を送信し、前記電波による送信波が前記検知領域内に存在する物体によって反射された反射波を受信するものであり、
   前記演算処理部は、前記アンテナのそれぞれから供給された受信信号に基づく複数の受信データを、時系列的に記憶し、物体が同一距離にあると判定される結果が時系列的に現れたとき、物体が存在すると判定する、
   踏切障害物検知装置。
3. 請求項１又は２に記載された踏切障害物検知装置であって、
   前記演算処理部は、前記物体の存在しない状態における前記検知領域の背景データを、予め記憶し、前記送受信器から供給された前記反射波の前記受信信号に基づいて受信データを生成し、前記受信データを前記背景データと対比して、前記物体の検知信号を生成する、
   踏切障害物検知装置。
4. 請求項３に記載された踏切障害物検知装置であって、
   前記送受信器は、測定しようとする距離に対応する複数の周波数をスイープさせた前記送信波を送信し、
   前記演算処理部は、前記送信波と前記反射波とのビート信号を生成し、前記ビート信号を高速フーリエ変換によって処理して前記受信データを生成し、前記受信データにおいて、ピークを示す周波数情報から、前記送受信器と前記物体との間の距離を判定する、
   踏切障害物検知装置。

Images