JP5485115B2 - 覚醒装置及び軌道系車両 - Google Patents

Description

本発明は、座席に着座して操作部の操作を行う使用者を覚醒させる覚醒装置、及び当該覚醒装置を搭載する軌道系車両に関する。

線路などの鉄道設備の保守点検作業を行う場合、保守作業員は、保守用車を運転して作業箇所へ移動し、当該作業箇所において保守作業を行う。保守用車の待機場所から作業箇所までの距離は比較的長いため、保守作業員（運転士）に眠気を感じさせないようにすることが望まれる。
特許文献１には、運転士の居眠りを防止する技術が開示されている。特許文献１によれば、一定時間毎に運転士からの入力信号がない場合に圧縮エアを運転士に吹き付けることで運転士に注意を喚起する。

また、圧縮エアによる注意喚起以外にも、照明を変更する方法、音声を出力する方法、香りを放出する方法、シートベルトの張力を変化させる方法、ハンドルを揺動させる方法、座席を振動させる方法、座席を揺動させる方法などがある。

特開平１０−１２９４７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているように圧縮エアを運転士に吹き付けることで注意を喚起する方法を用いる場合、運転室の環境によって効果が変動するという問題がある。具体的には、運転室の窓や扉が開いている場合、窓からの空気の流れが発生するため、運転士が圧縮エアによる注意喚起に気づかない惧れがある。
また、照明を変更する方法を用いる場合、昼夜で運転室の明るさが異なるため、例えば昼など周囲が明るい時間には、運転士が照明の変更に気づかない惧れがある。また、音声を出力する方法を用いる場合、運転室の窓や扉が開いているときに、音声がエンジン音や作業音にかき消されて運転士に気づかれない惧れがある。また、香りを放出する方法を用いる場合、運転室の窓や扉が開いているときに、窓からの空気の流れが発生するため、香りが流され、運転士に気づかれない惧れがある。

また、シートベルトの張力を変化させる方法や、ハンドルを揺動させる方法は、保守用車のようなシートベルトやハンドルが設けられていない車両に適用することができない。また、座席を振動させる方法は、雨合羽などの着用や座席に座布団が敷いてある場合に、雨合羽や座布団によって振動が吸収されてしまい、運転士に気づかれない惧れがある。また、座席を揺動させる方法は、人の重量全体を揺動させる必要があるため、大きな動力が必要となるという問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、座席に着座して操作部の操作を行う使用者を覚醒させる覚醒装置であって、前記座席前方の床に設けられた足置きパネルと、前記使用者による前記足置きパネルの踏下を検知するセンサと、前記足置きパネルを動作させる動力源と、前記センサによる前記足置きパネルの踏下が検知されている間、前記操作部の操作によって発生する信号を取得し、取得した信号に基づいて前記動力源の動作を制御する制御部とを備えることを特徴とする。本構成によれば、操作部の操作によって発生した信号に基づいて、座席前方の床に設けられた足置きパネルが運動する。これにより、座席の前方の床に設けられた足置きパネルの運動によって運転士を覚醒させることができる。また、本構成によれば、足置きパネルの踏下によって、運転士の存在を検知する。これにより、運転士の有無を誤検知する可能性を低減させることができる。

また、本発明においては、前記制御部は、前記センサによる前記足置きパネルの踏下が検知されていない場合、前記動力源を駆動させない。

また、本発明においては、前記足置きパネルは、回転軸回りに回動可能に支持され、前記動力源は、前記足置きパネルを前記回転軸回りに回動させることが好ましい。本構成によれば、足置きパネルが回動することにより運転士への注意喚起を行う。これにより、運転士が振動を吸収する物体を介して足置きパネルを踏下している場合にも、一定の注意喚起能力を担保することができる。

また、本発明においては、前記足置きパネルの少なくとも一部が所定の位置から上方向に移動するように前記足置きパネルを付勢する付勢手段を備え、前記センサは、前記足置きパネルが所定の位置に存在する場合に前記足置きパネルの踏下を検知することが好ましい。本構成によれば、運転士が足置きパネルの上に足を置くことで、センサに踏下を検知させることができる。これにより、運転士に特別な所作を実行させることなく、センサに足置きパネルの踏下を検知させることができる。

また、本発明においては、前記動力源は、前記足置きパネルを座席方向に起伏させることが好ましい。これにより、足置きパネルを踏下している足が座席方向に押し返されることとなるため、効果的に運転士に注意喚起することができる。

また、本発明においては、前記制御装置は、前記センサによって前記足置きパネルの踏下が検知されており、かつ前記操作部の操作によって発生する信号を一定期間取得していない場合に、前記動力源を動作させることが好ましい。操作部の操作が一定時間なされていない場合は、運転手が眠気を感じている可能性が高いため、本構成によれば、覚醒装置は、運転手が眠気を感じたときに注意喚起することができる。

また、本発明は、上記覚醒装置を搭載することを特徴とする軌道系車両である。

本発明によれば、座席の前方の床に設けられた足置きパネルの運動によって運転士を覚醒させる。つまり、視覚、聴覚、嗅覚を用いず、触覚により運転士に注意喚起を行うため、また圧縮エアのように運転室内の空気を媒介とせず、足置きパネルの運動を用いることで運転士に直接注意喚起を行うことができるため、運転室内の環境に左右されず、一定の注意喚起能力を担保することができる。また、足置きパネルの運動を用いて注意喚起を行うため、運転士の衣類によって衝撃が吸収されてしまう惧れがなく、座席の揺動と比較して小さな動力で運転士に注意喚起することができる。

覚醒装置を設置した軌道系車両の運転室の側面図である。 覚醒装置の構成を示す側面図である。 覚醒装置の作用を示す図である。 制御部の構成を示す概略ブロック図である。 制御部の動作を示すフローチャートである。 第１の変形例による覚醒装置の構成を示す側面図である。 第２の変形例による覚醒装置の構成を示す側面図である。 第３の変形例による覚醒装置の構成を示す側面図である。 第４の変形例による覚醒装置の構成を示す側面図である。 第５の変形例による覚醒装置の構成を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について詳しく説明する。
図１は、覚醒装置３を設置した軌道系車両の運転室の側面図である。
軌道系車両の運転室には、軌道系車両を操作する運転台１と、運転士が着座する座席２と、運転士を覚醒させる覚醒装置３とを備える。
運転台１には、軌道系車両の運転に用いるレバー・ボタン等の操作部１１、及び軌道系車両の運転に供しないが覚醒装置３の挙動をリセットさせるリセットボタン１２が設けられている。
座席２は、運転士が着座した場合に運転士が運転台１の操作部１１に相対するように設けられる。
覚醒装置３は、座席２の前方（車両進行方向前方）かつ運転台１の後方（車両進行方向後方）の床に設けられる。また、覚醒装置３の上面には足置きパネル１０１が設けられており、運転士が座席２に着座したときに運転士の足によって足置きパネル１０１が踏下される。

図２は、覚醒装置３の構成を示す側面図である。
覚醒装置３が設置される床には、凹部４が設けられており、覚醒装置３の足置きパネル１０１は、ヒンジ１０２によって凹部４の座席２側の部分に、足置きパネル１０１の幅方向の回転軸回りに回動可能に支持される。
また、覚醒装置３は、復元バネ１０３（付勢手段）を備え、復元バネ１０３は、足置きパネル１０１の運転台１側の端が上方向に移動するように、足置きパネル１０１を付勢する。具体的には、復元バネ１０３は、足置きパネル１０１の上面のうちヒンジ１０２より座席２側の部分と、床面の下面のうちヒンジ１０２より座席２側の部分との間に設けられ、足置きパネル１０１の座席２側の端を下方向に付勢することにより、足置きパネル１０１の運転台１側の端を上方向に付勢する。

また、覚醒装置３は、凹部４の運転台１側の端に、足置きパネル１０１の踏下を検知する変位センサ１０４を備える。具体的には、変位センサ１０４は、リミットスイッチであり、作動体１０４ａの鉛直方向の位置が床面と同じ位置になったときにＯＮを示す信号を出力し、作動体１０４ａの鉛直方向の位置が床面より高いときにＯＦＦを示す信号を出力する。

また、覚醒装置３は、空気を作動流体としてその空圧で作動し、足置きパネル１０１を回動させるエアシリンダ１０５（動力源）を備える。エアシリンダ１０５は、シリンダ本体１０５ａと、シリンダ本体１０５ａの内周壁に密接しながらその長手方向に摺動可能に収容されたピストン１０５ｂと、ピストン１０５ｂに固着されシリンダ本体１０５ａの外側に向けて突出するように設けられたロッド１０５ｃとによって構成される。ピストン１０５ｂの両端には、ピストン１０５ｂによってロッド側シリンダ室１０５ｄとヘッド側シリンダ室１０５ｅが区画形成される。また、シリンダ本体１０５ａの外面には、ピストン１０５ｂの位置を検知するためのシリンダセンサ１０６が設けられている。具体的には、シリンダセンサ１０６は磁気センサであり、帯磁したピストン１０５ｂが近接するほど大きい電流を出力することでピストン１０５ｂの位置を検知する。
なお、ロッド１０５ｃは、ヒンジ１０７によって、足置きパネル１０１の下面のうちヒンジ１０２より運転台１側の部分に、足置きパネル１０１の幅方向の回転軸回りに回動可能に支持される。また、エアシリンダ１０５のヘッドは、ヒンジ１０８によって凹部４の底部に、足置きパネル１０１の幅方向の回転軸回りに回動可能に支持される。

また、覚醒装置３は、エアシリンダ１０５へのエアの供給方向を切り替える電磁弁１０９を備える。電磁弁１０９とロッド側シリンダ室１０５ｄとは、エアの供給・排出をする第１給排経路１１０で接続されている。また、電磁弁１０９とヘッド側シリンダ室１０５ｅとは、エアを供給・排出をする第２給排経路１１１に接続されている。そして、電磁弁１０９は、任意の一方の給排経路にエア源（図示せず）から供給されるエアを供給し、他方の給排経路からのエアを、消音器１１２を介して外部に開放する。具体的には、電磁弁１０９の非励磁状態において、エア源から供給されるエアは第１給排経路１１０を介してロッド側シリンダ室１０５ｄに供給され、ヘッド側シリンダ室１０５ｅのエアは第２給排経路１１１及び消音器１１２を介して外部に開放される。これにより、ロッド側シリンダ室１０５ｄの容積が増大し、ピストン１０５ｂはヘッド側シリンダ室１０５ｅ方向に移動する。ロッド１０５ｃはピストン１０５ｂの移動に伴い、シリンダ本体１０５ａの内方向へ収縮する。他方、電磁弁１０９の励磁状態において、エア源から供給されるエアは第２給排経路１１１を介してエアシリンダ１０５のヘッド側シリンダ室１０５ｅに供給され、エアシリンダ１０５のロッド側シリンダ室１０５ｄのエアは第１給排経路１１０及び消音器１１２を介して外部に開放される。これにより、ヘッド側シリンダ室１０５ｅの容積が増大し、ピストン１０５ｂはロッド側シリンダ室１０５ｄ方向に移動する。ロッド１０５ｃはピストン１０５ｂの移動に伴い、シリンダ本体１０５ａの外方向へ伸張する。

また、覚醒装置３は、電磁弁１０９の励磁・非励磁を切り替える制御部１１３を備える。制御部１１３は、変位センサ１０４、シリンダセンサ１０６、及び操作部１１からの入力に基づいて電磁弁１０９の励磁・非励磁を制御する。具体的には、変位センサ１０４がＯＦＦを出力しているとき、及び変位センサ１０４がＯＮを出力している場合において操作部１１が信号を所定時間の間に出力しているとき、制御部１１３は、電磁弁１０９を非励磁状態に切り替える。
また、変位センサ１０４がＯＮを出力している場合において操作部１１から信号が所定時間の間に出力されないとき、制御部１１３は、ピストン１０５ｂの位置を所定の位置へ移動させるために電磁弁１０９の励磁・非励磁の切り替えを行う。なお、制御部１１３は、シリンダセンサ１０６の出力に基づいてピストン１０５ｂの位置を認識する。

次に、本実施形態による覚醒装置３の作用について説明する。
図３は、覚醒装置３の作用を示す図である。
運転士による足置きパネル１０１の踏下がない状態では、復元バネ１０３が足置きパネル１０１の座席２側の端を下方向に付勢することで、足置きパネル１０１の運転台１側の端を上方向へ移動させる力が発生する。また、初期状態において電磁弁１０９は非励磁状態であるため、エアがロッド側シリンダ室１０５ｄに供給されることで、ロッド側シリンダ室１０５ｄに充填されたエアによってピストン１０５ｂは、ヘッド方向に押される。なお、このときロッド側シリンダ室１０５ｄの圧力は、エア源の圧力と等しい。ロッド１０５ｃの一端はピストン１０５ｂに固着され、他端はヒンジ１０７によって足置きパネル１０１に支持されるため、足置きパネル１０１の運転台１側の端を下方向へ移動させる力が発生する。復元バネ１０３は、長さが短くなるほど復元力が強くなるため、復元バネ１０３の復元力とロッド側シリンダ室１０５ｄに充填されたエアがピストン１０５ｂを押す力とが釣り合う位置で、足置きパネル１０１の姿勢が維持される。なお、このとき足置きパネル１０１の運転台１側の端の高さは、図３（Ａ）に示すように、床面より高い位置となるため、変位センサ１０４の出力はＯＦＦを示す。

運転士によって足置きパネル１０１が踏下された状態では、ロッド側シリンダ室１０５ｄに充填されたエアがピストン１０５ｂを押す力に運転士の足が足置きパネル１０１の運転台１側の端を下方向へ押す力が加わることで、復元バネ１０３が押し縮められ、足置きパネル１０１の運転台１側の端の高さは、図３（Ｂ）に示すように、床面と同じ位置となる。これにより、変位センサ１０４の出力はＯＮを示す。
なお、このとき足置きパネル１０１の踏下によりピストン１０５ｂがヘッド方向に移動するため、ロッド側シリンダ室１０５ｄに充填されるエアの量は、運転士による足置きパネル１０１の踏下がない状態より多くなる。この時点で、運転士が足置きパネル１０１から足を離すと、ロッド側シリンダ室１０５ｄの圧力とエア源の圧力とが一定になるように充填されたエアがエア源へ排出されることとなる。そのため、運転士が足置きパネル１０１から足を離すと、図３（Ａ）に示すように復元バネ１０３の復元力とロッド側シリンダ室１０５ｄに充填されたエアがピストン１０５ｂを押す力とが釣り合う位置で、足置きパネル１０１の姿勢が維持される。

また、変位センサ１０４がＯＮを出力している場合において操作部１１から信号が所定時間の間に出力されない場合、制御部１１３は、電磁弁１０９を励磁状態に切り替える。電磁弁１０９が励磁状態となると、エアがヘッド側シリンダ室１０５ｅに供給されることで、ピストン１０５ｂがヘッド側シリンダ室１０５ｅに充填されたエアによってロッド１０５ｃを押し上げるため、足置きパネル１０１の運転台１側の端を上方向へ移動させる力が発生する。これにより、復元バネ１０３の復元力とヘッド側シリンダ室１０５ｅに充填されたエアがピストン１０５ｂを押す力との合力で、足置きパネル１０１の運転台１側の端は上方向へ移動する。なお、復元バネ１０３の復元力とヘッド側シリンダ室１０５ｅに充填されたエアがピストン１０５ｂを押す力との合力は、運転士の足が足置きパネル１０１を踏下する力より十分に大きいものとする。

そして、制御部１１３は、シリンダセンサ１０６の出力に基づいてピストン１０５ｂの位置を認識し、ピストン１０５ｂが所定の位置まで移動したとき、すなわち図３（Ｃ）に示すように足置きパネル１０１の運転台１側の端の高さが所定の高さになったときに、電磁弁１０９を非励磁状態に切り替える。電磁弁１０９が非励磁状態となると、エアがロッド側シリンダ室１０５ｄに供給されることで、ピストン１０５ｂがロッド側シリンダ室１０５ｄに充填されたエアによってロッド１０５ｃを押し下げるため、足置きパネル１０１の運転台１側の端を下方向へ移動させる力が発生する。以降、制御部１１３は、足置きパネル１０１の運転台１側の端の高さが床面と同じ高さになったときに電磁弁１０９を励磁状態に切り替え、足置きパネル１０１の運転台１側の端の高さが所定の高さになったときに電磁弁１０９を非励磁状態に切り替えることで、足置きパネル１０１を所定の高さ以内で回動させる。これにより、制御部１１３は、運転士に注意を喚起する注意喚起パターンで足置きパネル１０１を回動させることができる。

また、足置きパネル１０１を回動させてから所定の時間が経過しても操作部１１から信号が出力されない場合、制御部１１３は、足置きパネル１０１の運転台１側の端の高さが床面と同じ高さになったときに電磁弁１０９を励磁状態に切り替える。そして、制御部１１３は、足置きパネル１０１の運転台１側の端の高さが、図３（Ｄ）に示すように注意喚起パターンで制御した高さより高い所定の高さになったときに電磁弁１０９を非励磁状態に切り替える。これにより、制御部１１３は、運転士を覚醒させる覚醒パターンで足置きパネル１０１を回動させることができる。

次に、覚醒装置３の制御部１１３の構成について説明する。
図４は、制御部１１３の構成を示す概略ブロック図である。
制御部１１３は、変位センサ入力部３０１、計時部３０２、操作信号入力部３０３、リセット信号入力部３０４、リセット部３０５、注意喚起判定部３０６、覚醒判定部３０７、励磁パターン記憶部３０８、シリンダセンサ入力部３０９、励磁制御部３１０、ブレーキ制御部３１１を備える。

変位センサ入力部３０１は、変位センサ１０４から足置きパネル１０１の踏下の有無を示す信号を入力する。
計時部３０２は、変位センサ入力部３０１に足置きパネル１０１が踏下されたことを示す信号が入力された後に軌道系車両が運行を開始した時刻からの経過時間を計時する。
操作信号入力部３０３は、操作部１１の操作によって発生する信号を入力する。
リセット信号入力部３０４は、リセットボタン１２の押下によって発生する信号を入力する。
リセット部３０５は、操作部１１の操作またはリセットボタン１２の押下があった場合に、計時部３０２が計時する経過時間を０にリセットする。

注意喚起判定部３０６は、計時部３０２が計時する経過時間が所定の注意喚起時間（例えば、２５秒）に達しているか否かを判定する。また、注意喚起判定部３０６は、経過時間が注意喚起時間に達した回数を計数し、注意喚起回数として内部メモリに記憶する。
覚醒判定部３０７は、計時部３０２が計時する経過時間が所定の覚醒時間（例えば、３０秒）に達しているか否かを判定する。また、覚醒判定部３０７は、経過時間が覚醒時間に達した回数を計数し、覚醒制御回数として内部メモリに記憶する。

励磁パターン記憶部３０８は、励磁制御部３１０による電磁弁１０９の制御パターンを記憶する。具体的には、注意喚起回数が１回のときの制御パターン、注意喚起回数が２回のときの制御パターン、注意喚起回数が３回以上のときの制御パターン、覚醒制御回数が１回のときの制御パターン、覚醒制御回数が２回のときの制御パターン、覚醒制御回数が３回以上のときの制御パターンを記憶する。なお、制御パターンは、注意喚起回数・覚醒制御回数が多いほど動作の周期が短いことが好ましい。また、覚醒させる際の制御パターンは、注意喚起の制御パターンより足置きパネル１０１の回動の幅が大きいことが好ましい。

シリンダセンサ入力部３０９は、シリンダセンサ１０６からピストン１０５ｂの位置を示す信号を入力する。
励磁制御部３１０は、注意喚起判定部３０６または覚醒判定部３０７によって経過時間が所定の時間を経過していると判定された場合に、励磁パターン記憶部３０８から注意喚起パターンを読み出し、シリンダセンサ入力部３０９が入力した信号に基づいて、電磁弁１０９の励磁・非励磁を制御する。
ブレーキ制御部３１１は、計時部３０２が計時する経過時間が所定の停止制御時間（例えば、３５秒）を超えた場合に、軌道系車両を停止させる。

次に、制御部１１３による覚醒装置３の制御動作を説明する。
図５は、制御部１１３の動作を示すフローチャートである。
計時部３０２は、変位センサ入力部３０１からの入力を監視し、足置きパネル１０１が踏下されているか否かを判定する（ステップＳ１）。すなわち、計時部３０２は、変位センサ入力部３０１が入力した信号がＯＮを示すか否かを判定する。変位センサ入力部３０１が入力した信号がＯＦＦである場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ステップＳ１の判定処理を繰り返す。

他方、変位センサ入力部３０１が入力した信号がＯＮである場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、計時部３０２は、操作信号入力部３０３からの入力を監視し、軌道系車両の操作が開始されたか否かを判定する（ステップＳ２）。操作信号入力部３０３に操作信号が入力されていない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。他方、操作信号入力部３０３に操作信号が入力された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、計時部３０２は、現在時刻からの経過時間の計時を開始する（ステップＳ３）。

次に、計時部３０２は、変位センサ入力部３０１からの入力を監視し、足置きパネル１０１が踏下されているか否かを判定する（ステップＳ４）。足置きパネル１０１が踏下されている場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、リセット部３０５は、操作信号入力部３０３が操作信号を入力したか、またはリセット信号入力部３０４がリセットボタン１２の押下によって生成されるリセット信号を入力したか、いずれの信号も入力されなかったかを判定する（ステップＳ５）。

操作信号入力部３０３及びリセット信号入力部３０４の何れにも信号が入力されなかった場合（ステップＳ５：ＮＯ）、注意喚起判定部３０６は、計時部３０２が計時する経過時間が、所定の注意喚起時間（例えば、２５秒）を超えたか否かを判定する（ステップＳ６）。経過時間が注意喚起時間を超えていない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ４に戻り、足置きペダルが踏下されているか否かの判定を行う。他方、経過時間が注意喚起時間を超えた場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、注意喚起判定部３０６は、内部メモリに記憶する注意喚起回数に１を加算する。次に、励磁制御部３１０は、注意喚起判定部３０６が計数する注意喚起回数に応じた制御パターンを励磁パターン記憶部３０８から読み出し、当該制御パターンで電磁弁１０９の励磁・非励磁を制御する（ステップＳ７）。

次に、リセット部３０５は、操作信号入力部３０３が操作信号を入力したか、またはリセット信号入力部３０４がリセットボタン１２の押下によって生成されるリセット信号を入力したか、いずれの信号も入力されなかったかを判定する（ステップＳ８）。
操作信号入力部３０３及びリセット信号入力部３０４の何れにも信号が入力されなかった場合（ステップＳ８：ＮＯ）、覚醒判定部３０７は、計時部３０２が計時する経過時間が、所定の覚醒時間（例えば、３０秒）を超えたか否かを判定する（ステップＳ９）。経過時間が覚醒時間を超えていない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ステップＳ８に戻り、操作信号またはリセット信号の入力の有無の判定を行う。他方、経過時間が覚醒時間を超えた場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、覚醒判定部３０７は、内部メモリに記憶する覚醒制御回数に１を加算する。次に、励磁制御部３１０は、覚醒判定部３０７が計数する覚醒制御回数に応じた制御パターンを励磁パターン記憶部３０８から読み出し、当該制御パターンで電磁弁１０９の励磁・非励磁を制御する（ステップＳ１０）。

次に、リセット部３０５は、操作信号入力部３０３が操作信号を入力したか、またはリセット信号入力部３０４がリセットボタン１２の押下によって生成されるリセット信号を入力したか、いずれの信号も入力されなかったかを判定する（ステップＳ１１）。
操作信号入力部３０３及びリセット信号入力部３０４の何れにも信号が入力されなかった場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ブレーキ制御部３１１は、計時部３０２が計時する経過時間が、所定の停止制御時間（例えば、３５秒）を超えたか否かを判定する（ステップＳ１２）。経過時間が停止制御時間を超えていない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１１に戻り、操作信号またはリセット信号の入力の有無の判定を行う。他方、経過時間が停止制御時間を超えた場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ブレーキ制御部３１１は、操作部１１に非常ブレーキの作動命令を出力する（ステップＳ１３）。

次に、リセット部３０５は、操作信号入力部３０３が非常ブレーキのリセット操作を行う操作信号を入力したか否かを判定する（ステップＳ１４）。非常ブレーキのリセット操作としては、例えばアクセルをゼロにする操作、変速をニュートラルに切り替える操作、駐車ブレーキを作動させる操作などが挙げられる。非常ブレーキのリセット操作がなされていない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、リセット操作がなされるまでステップＳ１４の判定を繰り返す。

他方、ステップＳ５、Ｓ８、Ｓ１１で操作信号入力部３０３またはリセット信号入力部３０４の何れかに信号が入力された場合（ステップＳ５、Ｓ８、Ｓ１１：ＹＥＳ）、またはステップＳ１４で非常ブレーキのリセット操作がなされた場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、リセット部３０５は、計時部３０２が計時する経過時間を０にリセットする（ステップＳ１５）。そして、ステップＳ３に戻り、計時部３０２は、現在時刻からの経過時間の計時を開始する。

また、ステップＳ４で足置きパネル１０１が踏下されていないと判定された場合（ステップＳ４：ＮＯ）、運転士が軌道系車両の操作を終了したと判定し、制御部１１３は、覚醒装置３の制御を終了する。

このように、本発明によれば、座席２の前方の床に設けられた足置きパネル１０１の運動によって運転士を覚醒させる。つまり、視覚、聴覚、嗅覚を用いず、触覚により運転士に注意喚起を行うため、また圧縮エアのように運転室内の空気を媒介とせず、足置きパネル１０１の運動を用いることで運転士に直接注意喚起を行うことができるため、運転室内の環境に左右されず、一定の注意喚起能力を担保することができる。また、足置きパネル１０１の運動を用いて注意喚起を行うため、運転士の衣類によって衝撃が吸収されてしまう惧れがなく、座席の揺動と比較して小さな動力で運転士に注意喚起することができる。

従来は、赤外線センサ等の支障物センサによって座席２上に障害物が有ると判定された場合に、運転士が座席２に着座していると判定していた。しかしながら、保守用車両においては、座席２上に工具箱などの荷物を載置することが日常的に行われるため、支障物センサが座席２に置かれた荷物に反応して着座の誤認識がなされる惧れがあった。本発明によれば、足置きパネル１０１の踏下によって運転士の有無を検知するため、座席２上に載置された荷物の有無に左右されずに運転士を検出することができるため、運転士の誤検出を防ぐことができる。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、足置きパネル１０１の幅方向に伸びる軸回りに足置きパネル１０１を回動させる場合を説明したが、これに限られない。例えば、足置きパネル１０１の奥行き方向に伸びる軸回りに足置きパネル１０１を回動させるなど、水平方向に沿った軸回りに回動させることで、運転士を覚醒させる効果を得ることができる。

図６は、第１の変形例による覚醒装置３の構成を示す側面図である。
本実施形態では、足置きパネル１０１の踏下を検知するセンサに変位センサ１０４を用いる場合を説明したが、これに限られない。例えば、図６に示す第１の変形例のように、変位センサ１０４の代わりに、凹部４の運転台１側の端の上方における障害物までの距離を検知する光学センサ１１４を備えることで、足置きパネル１０１の踏下を検知するようにしても良い。この場合、制御部１１３は、障害物までの距離が所定の距離未満であると判定した場合に、足置きパネル１０１が踏下されたと判定する。

図７は、第２の変形例による覚醒装置３の構成を示す側面図である。
本実施形態では、足置きパネル１０１を回動させる動力源としてエアシリンダ１０５のようにアクチュエータを用いる場合を説明したが、これに限られず、他の動力源（モータやエンジンなど）を用いても良い。具体的には、図７に示す第２の変形例のように、エアシリンダ１０５による駆動機構の代わりに、歯車１１５、歯車１１６、モータ１１７による駆動機構を備え、変位センサ１０４の代わりにモータ１１７の回転数を計測するエンコーダ１１８を備えるようにしても良い。

具体的には、歯車１１５は、略半円状をなす部材であって、足置きパネル１０１の底面にヒンジ１０２と同軸に固定され、その外周面にはギア歯が形成されている。
歯車１１６は、略円盤状をなす部材であって、モータ１１７の回転軸に固定され、その外周面には、歯車１１５と嵌合するギア歯が形成されている。
エンコーダ１１８は、モータ１１７の回転数を計測することで、足置きパネル１０１の高さを検知する。

制御部１１３は、エンコーダ１１８及び操作部１１からの入力に基づいてモータ１１７への電力の供給を制御する。具体的には、モータ１１７の回転数が所定数未満を示す場合（足置きパネル１０１が踏下されていると判定した場合）、及びモータ１１７の回転数が所定数以上を示す場合において操作部１１が信号を所定時間の間に出力しているとき、制御部１１３は、モータ１１７への電力供給を行わない。
また、モータ１１７の回転数が所定数以上を示す場合において操作部１１から信号が所定時間の間に出力されないとき、制御部１１３は、モータ１１７への電力供給を行い、足置きパネル１０１の回動の制御を行う。

また、本実施形態では、足置きパネル１０１をヒンジ１０２周りに回動させる場合を説明したが、これに限られない。例えば、覚醒装置３が足置きパネル１０１を上下方向に昇降させる構成を備えていても良い。以下に、足置きパネル１０１を上下方向に昇降させる構成を備える覚醒装置３の例（第３〜第５の変形例）を挙げる。

図８は、第３の変形例による覚醒装置３の構成を示す側面図である。
第３の変形例による覚醒装置３が設置される床には、凹部４が設けられている。凹部４の壁面には、ＬＭ（Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｔｉｏｎ）ガイドレール１１９ａを鉛直方向に案内するＬＭガイドブロック１１９ｂが設けられる。ＬＭガイドレール１１９ａの上端には足置きパネル１０１が固着される。また、覚醒装置３は、復元バネ１０３を備え、復元バネ１０３は、凹部４の底部に固着され、足置きパネル１０１を上方向に付勢する。また、覚醒装置３は、ＬＭガイドレール１１９ａの下方に、足置きパネル１０１の踏下を検知する変位センサ１０４を備える。変位センサ１０４は、リミットスイッチであり、足置きパネル１０１の高さが床面と同じ高さになったときに足置きパネル１０１に固着されたＬＭガイドレール１１９ａにより押下され、ＯＮを示す信号を出力する。また、覚醒装置３は、空気を作動流体としてその空圧で作動し、足置きパネル１０１を昇降させるエアシリンダ１０５を備える。エアシリンダ１０５のロッド１０５ｃは、足置きパネル１０１の下面に固着される。また、エアシリンダ１０５のヘッド側の端は、凹部４の底部に固着される。また、覚醒装置３は、エアシリンダ１０５へのエアの供給方向を切り替える電磁弁１０９、及び電磁弁１０９の励磁・非励磁を切り替える制御部１１３を備える。

上記構成を備えることで、エアシリンダ１０５のロッド１０５ｃの伸縮に伴い、ロッド１０５ｃに固着される足置きパネル１０１に固着されるＬＭガイドレール１１９ａが、ＬＭガイドブロック１１９ｂによる案内により、上下方向に移動する。これにより、ＬＭガイドレール１１９ａに固着される足置きパネル１０１は、上下方向に昇降することとなる。

図９は、第４の変形例による覚醒装置３の構成を示す側面図である。
第４の変形例による覚醒装置３は、床に埋設されたラムシリンダ１２０を備える。ラムシリンダ１２０は、シリンダ本体１２０ａと、柱状に形成され、延在方向の一端がシリンダ本体１２０ａの外側に突出し、シリンダ本体１２０ａの内周壁に密接しながらその長手方向に摺動可能に収容されたラム１２０ｂとによって構成される。なお、シリンダ本体１２０ａは、ラム１２０ｂが鉛直上方向に突出するように埋設される。ラム１２０ｂの上端には、足置きパネル１０１が固着される。他方、ラム１２０ｂの下端には、シリンダ室１２０ｃが区画形成される。

また、覚醒装置３は、ラムシリンダ１２０へのエアの供給の有無を切り替える電磁弁１０９を備える。電磁弁１０９とシリンダ室１２０ｃとは、エアの供給・排出をする給排経路１２１で接続されている。電磁弁１０９の励磁状態において、エア源から供給されるエアは給排経路１２１を介してシリンダ室１２０ｃに供給される。これにより、シリンダ室１２０ｃの容積が増大し、ラム１２０ｂはシリンダ本体１２０ａの外側に移動する。足置きパネル１０１はラム１２０ｂの移動に伴い、鉛直上方向に移動する。他方、電磁弁１０９の非励磁状態において、シリンダ室１２０ｃのエアは給排経路１２１及び消音器１１２を介して外部に開放される。これにより、シリンダ室１２０ｃの容積が減少し、ラム１２０ｂはシリンダ本体１２０ａの内側に移動する。足置きパネル１０１はラム１２０ｂの移動に伴い、鉛直下方向に移動する。
また、シリンダ本体１２０ａとラム１２０ｂとの間には、ラム１２０ｂをシリンダ本体１２０ａの外側に付勢する復元バネ１０３が設けられる。

また、ラムシリンダ１２０の外面には、ラム１２０ｂの位置を検知するための近接センサ１２２が設けられている。具体的には、近接センサ１２２は静電容量センサであり、ラム１２０ｂが近接するほど大きい電流を出力することでラム１２０ｂの位置を検知する。近接センサ１２２は、ラム１２０ｂの位置を検知することにより、足置きパネル１０１の高さが床面と同じ高さになったか否かを判定することができる。また、覚醒装置３は、エアシリンダ１０５へのエアの供給方向を切り替える電磁弁１０９、及び電磁弁１０９の励磁・非励磁を切り替える制御部１１３を備える。
上記構成を備えることで、ラムシリンダ１２０のラム１２０ｂの移動に伴い、ラム１２０ｂに固着される足置きパネル１０１が上下方向に昇降することとなる。

図１０は、第５の変形例による覚醒装置３の構成を示す側面図である。
第５の変形例による覚醒装置３が設置される床面には、凹部４が設けられている。
覚醒装置３は、棒状に形成される第１リンク部材１２３ａ及び第２リンク部材１２３ｂによって構成されるリンク１２３を備える。第１リンク部材１２３ａと第２リンク部材１２３ｂとは、その中心においてヒンジ１２３ｃを介して回動可能に結合されている。第１リンク部材１２３ａの下端は、ヒンジ１２４によって凹部４の壁面に水平軸まわりに回動可能に支持される。第１リンク部材１２３ａの上端は、スライダ１２５によって足置きパネル１０１の下面に水平方向に摺動可能かつ回動可能に係合される。また、第２リンク部材１２３ｂの上端は、ヒンジ１２６によって足置きパネル１０１の下面に水平軸回りに回動可能に支持される。また、第２リンク部材１２３ｂの下端は、第２リンク部材１２３ｂの下端を水平方向に案内するレール１２７に摺動可能に嵌合される。
また、覚醒装置３は、復元バネ１０３を備え、復元バネ１０３は、足置きパネル１０１の運転台１側の端が上方向に移動するように、足置きパネル１０１を付勢する。具体的には、復元バネ１０３は、凹部４の壁面のうち、第１リンク部材１２３ａの下端を支持するヒンジ１２４に対向する壁面に固設され、第２リンク部材１２３ｂの下端を第１リンク部材１２３ａの下端に近接させる方向に付勢する。第１リンク部材１２３ａと第２リンク部材１２３ｂとは、ヒンジ１２３ｃによって支持されるため、第２リンク部材１２３ｂの下端が第１リンク部材１２３ａの下端へ近接することで、第２リンク部材１２３ｂの上端及び第１リンク部材１２３ａの上端は、互いに近接しながら上方向に移動する。

また、覚醒装置３は、凹部４の端に、足置きパネル１０１の踏下を検知する変位センサ１０４、足置きパネル１０１を回動させるエアシリンダ１０５、エアシリンダ１０５へのエアの供給方向を切り替える電磁弁１０９、及び電磁弁１０９の励磁・非励磁を切り替える制御部１１３を備える。なお、エアシリンダ１０５のロッド１０５ｃは、ヒンジ１０７を介して第１リンク部材１２３ａのヒンジ１２３ｃより上端側の部分に、水平軸回りに回動可能に支持され、エアシリンダ１０５のヘッドは、ヒンジ１０８を介して凹部４の底部に、水平軸回りに回動可能に支持される。

上記構成を備えることで、エアシリンダ１０５のロッド１０５ｃの伸張に伴い、ロッド１０５ｃに支持される第１リンク部材１２３ａが上方向に移動する。このとき、第１リンク部材１２３ａの下端はヒンジ１２４によって凹部４の壁面に支持されるため、第１リンク部材１２３ａは、ヒンジ１２４を中心に、第１リンク部材１２３ａの上端を上方向に移動させる方向に回動する。このとき、ヒンジ１２３ｃを介して第１リンク部材１２３ａに支持される第２リンク部材１２３ｂは、第１リンク部材１２３ａの回動に伴って移動する。第２リンク部材１２３ｂの下端は、レール１２７に嵌合されるため、レール１２７に沿って第１リンク部材１２３ａの下端に近接する方向に移動する。これにより、第２リンク部材１２３ｂの上端に固着される足置きパネル１０１は、鉛直上方向に移動する。同様に、エアシリンダ１０５のロッド１０５ｃが縮小することで、足置きパネル１０１は、鉛直下方向に移動する。

上述の操作部１１は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、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。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

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い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１…運転台 ２…座席 ３…覚醒装置 ４…凹部 １１…操作部 １２…リセットボタン １０１…足置きパネル １０２…ヒンジ １０３…復元バネ １０４…変位センサ １０４ａ…作動体 １０５…エアシリンダ １０５ａ…シリンダ本体 １０５ｂ…ピストン １０５ｃ…ロッド １０５ｄ…ロッド側シリンダ室 １０５ｅ…ヘッド側シリンダ室 １０６…シリンダセンサ １０７…ヒンジ １０８…ヒンジ １０９…電磁弁 １１０…第１給排経路 １１１…第２給排経路 １１２…消音器 １１３…制御部 １１４…光学センサ １１５…歯車 １１６…歯車 １１７…モータ １１８…エンコーダ １１９ａ…ＬＭガイドレール １１９ｂ…ＬＭガイドブロック １２０…ラムシリンダ １２０ａ…シリンダ本体 １２０ｂ…ラム １２０ｃ…シリンダ室 １２１…給排経路 １２２…近接センサ １２３…リンク １２３ａ…第１リンク部材 １２３ｂ…第２リンク部材 １２３ｃ…ヒンジ １２４…ヒンジ １２５…スライダ １２６…ヒンジ １２７…レール

Claims (7)

1. 座席に着座して操作部の操作を行う使用者を覚醒させる覚醒装置であって、
   前記座席前方の床に設けられた足置きパネルと、
   前記使用者による前記足置きパネルの踏下を検知するセンサと、
   前記足置きパネルを移動させる動力源と、
   前記センサによる前記足置きパネルの踏下が検知されている間、前記操作部の操作によって発生する信号を取得し、取得した信号に基づいて前記動力源の駆動を制御する制御部と
   を備えることを特徴とする覚醒装置。
2. 前記制御部は、前記センサによる前記足置きパネルの踏下が検知されていない場合、前記動力源を駆動させない
   ことを特徴とする請求項１に記載の覚醒装置。
3. 前記足置きパネルは、水平方向に沿った回転軸回りに回動可能に支持され、
   前記動力源は、駆動によって前記足置きパネルを前記回転軸回りに回動させる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の覚醒装置。
4. 前記足置きパネルの少なくとも一部を所定の位置から上方向に移動させように前記足置きパネルを付勢する付勢手段を備え、
   前記センサは、前記足置きパネルが所定の位置に存在する場合に前記足置きパネルの踏下を検知する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の覚醒装置。
5. 前記動力源は、前記足置きパネルを座席方向に起伏させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の覚醒装置。
6. 前記制御装置は、前記センサによって前記足置きパネルの踏下が検知されており、かつ前記操作部の操作によって発生する信号を一定期間取得していない場合に、前記動力源を動作させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の覚醒装置。
7. 請求項１に記載の覚醒装置を搭載することを特徴とする軌道系車両。

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