JP6461855B2

JP6461855B2 - 踏切制御システム

Info

Publication number: JP6461855B2
Application number: JP2016094409A
Authority: JP
Inventors: 哲也 ▲高▼田; 浅野　晃; 晃浅野; 中村　英夫; 英夫中村
Original assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2036-05-10
Also published as: JP2017202716A

Description

本発明は、踏切制御システムに係り、例えば、自動車等の踏切道内への抑止機構を備える踏切制御システムに関する。

鉄道信号では、進行信号は交通信号とは異なり、単に「進んでよい」ではなく、その列車に対して「前方への進入許可（占有権）」を与えることである。このため、進行信号が出ている前方区間は、自動車や他の列車等による妨害がなく進めることとなる。そこで、踏切道（または「踏切」）では、踏切制御装置として遮断機、踏切障害物検知装置、特殊信号発光機があり、それらを用いて妨害排除を担保している。

例えば、踏切車両進入阻止装置として、踏切道の車両進入側入口部の車両通行位置に、車両突出部材を出没可能に配置し、列車通行時には突出状態とし、自動車のクリープによる踏切進入を防止する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−１６１８７４号公報

しかしながら、現状の踏切道においては、道路側からの自動車の直進進入、側面衝突などによる事故が発生しており、必ずしも列車への占有権が与えられた状態ではなく対策の技術が求められていた。また、障害物検知装置が設置されている踏切道においては、障害物を検知したことを特殊信号発光機において列車の運転士に警報することはできるが、その後の動作は、運転士の判断に任されることとなり、即断できる状況になかったりすることから、この観点においても、別の技術が求められていた。

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決する技術を提供することにある。

本発明の踏切制御システムは、踏切進入入口の地面に略面一に下降可能に設置された路面プレートと、前記路面プレートの下降動作を制限するロック装置と、前記ロック装置を列車の進行に合わせて制御するとともに、動作状態を検知するロック制御装置と、前記路面プレートの踏切進入方向の後方に設けられた第１のセンサーと、前記路面プレートの踏切進入方向の前方に設けられた第２のセンサーと、踏切制御を実行中において、前記第１のセンサーにて物体を検知した後、前記第２のセンサーにて物体を検知した場合に、前記路面プレートより踏み切り側に物体が侵入したものと判断して列車停止制御を行う踏切制御装置と、を備える。
前記路面プレートは、所定の回転軸を中心に回動して下降してもよい。
本発明の踏切制御システムは、踏切進入入口の地面に略面一に下降可能に設置された路面プレートと、前記路面プレートの下降動作を制限するロック装置と、前記ロック装置を列車の進行に合わせて制御するとともに、動作状態を検知するロック制御装置と、前記路面プレートに取りつけられ、前記ロック装置による下降動作の制限が無い場合には、自重では下降せず、前記路面プレートの上に所定の重量が作用したときに下降するように機能させるウェイトと、を備える。

本発明によると、進路確保をした列車に対して、列車が安全に走行するための列車走行路を確保する技術を実現できる。

第１の実施形態に係る、踏切制御システムの概要を示す図である。第１の実施形態に係る、抑止機構を示す図である。第１の実施形態に係る、抑止機構を示す図である。第１の実施形態に係る、抑止機構を示す図である。第１の実施形態に係る、列車を踏切道手前で停止する処理を示すフローチャートである。第１の実施形態に係る、センサーを用いた列車の停止処理を示すフローチャートである。第１の実施形態に係る、変形例の抑止機構を示す図である。第１の実施形態に係る、変形例の抑止機構を示す図である。第１の実施形態に係る、変形例の抑止機構を示す図である。第２の実施形態に係る、踏切制御システムを示す図である。第２の実施形態に係る、抑止機構と自動車のタイヤの関係を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。踏切道の道路側におけるフラップ式進入防止装置（抑止機構）を導入する。

＜第１の実施形態＞
図１は本実施形態に係る踏切制御システム１０１を示す図である。道路８９と線路８２（鉄道）が交差する部分、すなわち踏切道８５には、踏切制御システム１０１が設けられている。踏切制御システム１０１において、列車の自身の走行位置検出機能、地上装置とのクローズドループに基づく認証、及び踏切道の道路側におけるフラップ式進入防止装置を導入し、鉄道・交通の安全を確保する。以下では、主にフラップ式進入防止装置（抑止機構１１０）について説明する。

踏切制御システム１０１は、踏切道８５への進入直前に設けられた遮断装置８０や、踏切警報機１４６、障害物検知装置１４７、特殊信号発光機１４８、踏切動作反応灯１４９等の踏切設備及びそれらを制御する踏切制御装置１４５を備える。さらに、踏切制御システム１０１は、本実施形態で特徴的である抑止機構１１０及びその制御装置である抑止機構制御装置１４０とを備え、踏切制御装置１４５によって統括制御される。

抑止機構１１０は、フラップ式進入防止装置であって、踏切道８５への進入入口部分の遮断装置８０直前の位置に設置され、自動車９０の不適切な進入を防止する。遮断装置８０等の動作と連動し、例えば、遮断装置８０が道路を遮断した状態になると、フラップ式進入防止装置のロック機構（図２〜図４のロック装置１３０）が解除され、フラップ（路面プレート１２１）が下降し、その下降した部分で、自動車９０等のタイヤ９９（図４参照）の動きを抑制する。

図２〜４は、抑止機構１１０の構造を示した図であって、特に、道路８９へ埋設されている状態を示している。図２は、抑止機構１１０がロックされた状態を示している。図３は、抑止機構１１０がロック解除された状態を示している。図４は、抑止機構１１０の路面プレート１２１上にタイヤ９９（自動車９０）が乗り、路面プレート１２１が下降した状態を示している。

抑止機構１１０は、抑止駆動装置１２０と、ロック装置１３０と、第１センサー１５１、第２センサー１５２とを備える。

抑止駆動装置１２０は、路面プレート１２１と、軸部１２２とを備える。路面プレート１２１は、例えば、金属プレートで形成されており、道路８９の表面に対して略面一になるように配置されている。路面プレート１２１の前方下面側には軸部１２２が取り付けられ、軸部１２２を中心に回動可能になっている。なお、路面プレート１２１の踏切側端部には、ウェイト１２９が取り付けられている。

路面プレート１２１の軸部１２２と反対側の下面には、ロック装置１３０が設けられている。図２に示すように、ロック状態のときは、ロック装置１３０が路面プレート１２１の下面に位置し、路面プレート１２１が下降しないように支えている。

また、図３に示すように、ロック装置１３０が自動車進入側に移動しロックが解除された状態では、ウェイト１２９により路面プレート１２１の自動車進入側が下降しないようになっている。

そして、図４に示すように、ロック装置１３０のロック状態が解除された状態で、タイヤ９９等の荷重が路面プレート１２１に掛かると、軸部１２２を回転軸として路面プレート１２１の自動車進入側が所定量下降する。その結果、下降によって形成された凹み空間に、タイヤ９９が嵌まり、自動車９０が線路側へ進行することを抑止する。ここでは、路面プレート１２１の上に所定重量以上の荷重が掛かると、路面プレート１２１の軸部１２２と反対側が下降する。

路面プレート１２１の前後には、第１センサー１５１及び第２センサー１５２が設置されており、それらの上に自動車等の物体が存在するか否かを検知する。抑止機構制御装置１４０は、第１センサー１５１及び第２センサー１５２の検知結果と抑止機構１１０の動作状況をもとに、踏切道８５への自動車９０等の進入状況をより詳細に判断する。

以上の構成による、踏切制御システム１０１の動作について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、列車を踏切道８５の手前で停止する処理を示すフローチャートであって、ここでは、第１センサー１５１及び第２センサー１５２の検知結果を用いないシンプルな処理について説明する。処理の基本的な考えは次の通りである。
（１）踏切道８５に進入する列車に対して安全に走行できる走行路を保障する。
（２）クローズドループによりシステムの健全性を監視する。
（３）抑止機構１１０はフラップ式の構造を有することから、踏切内に取り残された自動車９０等は、踏切外へ脱出が可能である。
（４）システムが非健全の場合は、列車への非常停止制御を行う。
（５）システムが故障時は、列車の非常停止制御を行う。

まず、列車は、走行中、自身の測距により現在の自位置検知を行い（Ｓ１０）、踏切制御点を通過したか否かを判断する（Ｓ１２）。踏切制御点を通過するまでは（Ｓ１２のＮ）、踏切制御に関する処理は特に実行せず、自位置検知処理を継続する（Ｓ１０）。

踏切制御点を通過すると（Ｓ１２のＹ）、踏切制御装置１４５が遮断装置８０等の踏切制御を実行するとともに（Ｓ１４）、抑止機構制御装置１４０による抑止機構１１０の抑止帯制御を実行する（Ｓ１６）。踏切制御装置１４５は、遮断装置８０等の踏切制御及び抑止機構１１０による抑止制御が正常動作であるか否かを確認する（Ｓ１８）。

抑止制御が正常動作である場合（Ｓ１８のＮ）、踏切制御装置１４５は、走行路確保ができたと判断する（Ｓ２０）。すなわち、クローズドループの制御が完了した、つまり正常状態であるとして、その旨が列車に通知され、列車が踏切道８５が通過すると、踏切制御処理が完了し、ロック施錠処理及び遮断装置８０の高上処理がなされる（Ｓ２２）。

制御未完了（異常）又は応答無しの場合は（Ｓ１８のＹ）、クローズドループの制御は走行路未確保となり（Ｓ２４）、列車は停止制御を行い、踏切道８５の手前で停止する（Ｓ２６）。

次に、図６を参照し、第１センサー１５１及び第２センサー１５２の検知結果を利用して列車の停止処理を実行するフローを説明する。

列車は、走行中、自身の測距により現在の自位置検知を行い（Ｓ１１０）、踏切制御点を通過したか否かを判断する（Ｓ１１２）。踏切制御点を通過するまでは（Ｓ１１２のＮ）、踏切制御に関する処理は特に実行せず、自位置検知処理を継続する（Ｓ１１０）。

踏切制御点を通過すると（Ｓ１１２のＹ）、踏切制御装置１４５が遮断装置８０等の踏切制御を実行するとともに（Ｓ１１４）、抑止機構制御装置１４０による抑止機構１１０の抑止帯制御を実行する（Ｓ１１６）。踏切制御装置１４５は、遮断装置８０等の踏切制御及び抑止機構１１０による抑止制御が正常動作であるか否かを確認する（Ｓ１１８）。

制御未完了（異常）又は応答無しの場合は（Ｓ１１８のＹ）、クローズドループの制御は走行路未確保となり（Ｓ１２０）、列車は停止制御を行い、踏切道８５の手前で停止する（Ｓ１２２）。

抑止制御が正常動作である場合（Ｓ１１８のＮ）、踏切制御装置１４５は、走行路確保ができたと判断する（Ｓ１２４）。つづいて、抑止機構制御装置１４０は、第１センサー１５１の検知結果をもとに、自動車９０が検知されるか否かを判断する（Ｓ１２６）。

走行路確保ができた状態で、かつ第１センサー１５１により自動車９０が検知されない場合（Ｓ１２６のＮ）、踏切制御システム１０１は踏切道８５の列車通過を判断する（Ｓ１２８）。列車通過が通過していない場合（Ｓ１２８のＮ）、第１センサー１５１による自動車９０の検知判断を継続する（Ｓ１２６）。

列車が踏切道８５が通過すると（Ｓ１２８のＹ）、踏切通過完了として踏切制御処理が完了し、ロック施錠処理及び遮断装置８０の高上処理がなされる（Ｓ１３０）。

走行路確保ができた状態で、かつ第１センサー１５１により自動車９０が検知された場合（Ｓ１２６のＹ）、踏切制御装置１４５は、特殊信号発光機１４８等を用いて、列車に対して警報を発し注意喚起を行う（Ｓ１３２）。

注意喚起後、抑止機構制御装置１４０は、第２センサー１５２の検知結果をもとに、路面プレート１２１より踏切側に自動車９０が検知されるか否かを判断する（Ｓ１３４）。

路面プレート１２１より踏切側に自動車９０が検知されない場合（Ｓ１３４のＮ）、第１センサー１５１による自動車９０の検知判断を継続する（Ｓ１２６）。

路面プレート１２１より踏切側に自動車９０が検知された場合（Ｓ１３４のＹ）、すなわち、抑止機構１１０で自動車９０の進入を抑止できなかった場合、列車は停止制御を行い、踏切道８５の手前で停止する（Ｓ１２２）。

上述の抑止機構１１０の変形例を示す。図７〜９は、変形例に係る抑止機構２１０の構造を示した図であって、特に、道路８９へ埋設されている状態を示している。図７は、抑止機構２１０がロックされた状態を示している。図８は、抑止機構２１０がロック解除された状態を示している。図９は、抑止機構２１０の路面プレート２２１上にタイヤ９９（自動車９０）が乗り、路面プレート２２１が下降した状態を示している。

抑止機構２１０は、抑止駆動装置２２０と、ロック装置２３０と、第１センサー２５１と、第２センサー２５２とを備え、センサーを除き、上述の抑止機構１１０と左右対称の構造となっている。

すなわち、路面プレート２２１の後方下面側には軸部２２２が取り付けられ、軸部２２２を中心に回動可能になっている。なお、路面プレート２２１の後方側端部には、ウェイト２２９が取り付けられている。踏切制御動作は、上述の動作と同一であり、説明は省略する。

以上、本実施形態によると、踏切道８５に進入する列車に対して安全に走行できる走行路を保障することができる。つまり、クローズドループによりシステムの健全性を監視し、走行路を確実に確保することができる。また、抑止機構１１０、２１０はフラップ式の構造を有することから、自動車９０が仮に踏切内に取り残された場合でも、踏切外へ脱出が可能である。また、システムが非健全の場合やシステムが故障の場合には、列車の非常停止制御を行うことができる。

＜第２の実施形態＞
図１０は、本実施形態に係る踏切制御システム３０１の構成を示す図である。踏切制御システム３０１は、抑止機構３１０として、遮断機等と連動し道路８９のレベル位置（待機位置）から突出する停止部材が設置されている。そのような停止部材として、図示破線で示すように、自動車進行方向に対して９０度にクロスするように、すなわち、線路８２に対して平行に設置される。

本実施形態の抑止機構３１０は、斜めに設置され、道路８９の境界側が踏切道８５方向へずれている。図１１は、抑止機構３１０とタイヤ９９との関係を示している。図１１（ａ）に示すように、道路８９から突出した状態の抑止機構３１０にタイヤ９９が接触すると、前方へ進む勢いが小さければ、タイヤ９９は停止する。仮に、勢いが大きい場合でも、図１１（ｂ）に示すように、タイヤ９９は、抑止機構３１０の設置方向すなわち斜め方向に向きを変える。従来では、タイヤ９９と抑止機構（停止部材）は垂直に当たることになるため、一定の勢い以上の場合、乗り越えて踏切道８５内へ直進してしまう。しかし、本実施形態では、抑止機構３１０（停止部材）が斜めになっていることから、タイヤ９９の向きが直ぐに変更されやすく、すなわち自動車９０の進行方向を変えやすい。その結果、自動車９０の勢いが強い場合でも、自動車９０は道路８９の横へ進み、その場所に例えば緩衝部材等を設置しておくことで、仮に事故が発生した場合でも、大事故となることを回避できる。

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

８０遮断装置
８２線路
８５踏切道
８９道路
９０自動車
９９タイヤ
１０１、３０１踏切制御システム
１１０、２１０、３１０抑止機構
１２０、２２０抑止駆動装置
１２１、２２１路面プレート
１２２、２２２軸部
１２９、２２９ウェイト
１３０、２３０ロック装置
１４０抑止機構制御装置
１４５踏切制御装置
１４６踏切警報機
１４７障害物検知装置
１４８特殊信号発光機
１４９踏切動作反応灯
１５１、２５１第１センサー
１５２、２５２第２センサー

Claims

踏切進入入口の地面に略面一に下降可能に設置された路面プレートと、
前記路面プレートの下降動作を制限するロック装置と、
前記ロック装置を列車の進行に合わせて制御するとともに、動作状態を検知するロック制御装置と、
前記路面プレートの踏切進入方向の後方に設けられた第１のセンサーと、
前記路面プレートの踏切進入方向の前方に設けられた第２のセンサーと、
踏切制御を実行中において、前記第１のセンサーにて物体を検知した後、前記第２のセンサーにて物体を検知した場合に、前記路面プレートより踏み切り側に物体が侵入したものと判断して列車停止制御を行う踏切制御装置と、
を備えることを特徴とする踏切制御システム。
前記路面プレートは、所定の回転軸を中心に回動して下降することを特徴とする請求項１に記載の踏切制御システム。
踏切進入入口の地面に略面一に下降可能に設置された路面プレートと、
前記路面プレートの下降動作を制限するロック装置と、
前記ロック装置を列車の進行に合わせて制御するとともに、動作状態を検知するロック制御装置と、
前記路面プレートに取りつけられ、前記ロック装置による下降動作の制限が無い場合には、自重では下降せず、前記路面プレートの上に所定の重量が作用したときに下降するように機能させるウェイトと、
を備えることを特徴とする踏切制御システム。