JP7440398B2

JP7440398B2 - 踏切警報音監視装置

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Publication number: JP7440398B2
Application number: JP2020210071A
Authority: JP
Inventors: 達也田中; 正治松澤; 秀観山中; 多聞猪谷
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2024-02-28
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: JP2022096849A

Description

本発明は、踏切警報機から発せられる警報音を監視する踏切警報音監視装置に関する。

鉄道と道路が平面交差する踏切には、通常、踏切通行者に光や音によって列車の接近を知らせる踏切警報機が設置されている。踏切警報機は、列車が接近した際に光を発する警報灯や、警報音を発するためスピーカ等を備えている。

従来、踏切警報機の故障の有無の確認については、作業者が定期的に踏切警報機の設置場所に赴き人手により確認が行われていた。しかしながら、踏切警報機の設置場所は広範囲にわたるため、人手による確認作業は手間がかかり、全ての踏切警報機について、故障の確認を頻繁に行うのは困難であった。

特許文献１には、マイクアンプ回路と、高レベル入力時に増幅利得を下げて増幅出力を減衰させるＡＬＣ回路及びマイク感度調整回路と、同一周期で発生する２種類の周波数の音を検出する各トーン検知回路と、を備えた警報装置が記載されている。

特開平８－３１０４０１号公報

特許文献１に記載の発明は、踏切警報器が発する７００Ｈｚと７５０Ｈｚの２種類の周波数の音をそれぞれ検出することで警報音として処理を行っている。そのため、２種類の周波数を検出する回路が必要となってしまう。

そこで、本発明は、簡易な回路構成で警報音を精度良く検出することができる踏切警報音監視装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、踏切警報機の近傍に設けられた音圧検出手段から音圧信号が入力される半波増幅回路と、前記半波増幅回路の出力信号が入力される積分増幅回路と、前記積分増幅回路の出力信号に基づいて前記踏切警報機の警報音の単位時間当たりの鳴動数を演算する演算部と、を備えることを特徴とする。

また、前記積分増幅回路は、複数の増幅回路が直列に接続されていることを特徴とすることが好ましい。

また、前記積分増幅回路の有する振幅周波数特性は、前記踏切警報機が発する警報音に含まれる２つの周波数を含む帯域の振幅周波数特性、前記２つの周波数の差分の周波数における振幅周波数特性、前記単位時間当たりの鳴動数に基づく周波数の振幅周波数特性、の順に増幅率が大きくなることを特徴とすることが好ましい。

また、前記演算部は、前記積分増幅回路の出力信号の周期に基づいて前記警報音の単位時間当たりの鳴動数を求めることを特徴とすることが好ましい。

また、前記演算部は、前記積分増幅回路の出力信号に設定される周期判定用の閾値に基づいて前記周期を求めることを特徴とすることが好ましい。

また、前記演算部は、前記周期判定用の閾値に基づいて前記音圧信号の音圧を求めることを特徴とすることが好ましい。

本発明によれば、音圧検出手段から音圧信号が入力される半波増幅回路と、半波増幅回路の出力信号が入力される積分増幅回路と、を備えているので、２種類の周波数の音をそれぞれ検出することなく、簡易な回路構成で警報音を精度良く検出することができる。

本発明の一実施形態にかかる踏切警報音監視装置の概略構成図である。図１に示された積分増幅回路の出力信号に対するダイナミックレンジとＡＤ変換時のビット数との関係を示したグラフである。図１に示された信号処理部の波形図である。図１に示された踏切警報音監視装置の測定動作のフローチャートである。測定開始閾値の説明図である。音圧ピーク検出処理の説明図である。音圧測定開始から音圧測定終了までの音圧波形を示した図である。鳴動終了閾値の説明図である。

本発明の一実施形態に係る踏切警報音監視装置を説明する。図１は、本実施形態に係る踏切警報音監視装置１の概略構成図である。踏切警報音監視装置１は、図１に示したように、信号処理部２と、ＭＰＵ３と、ＲＳ２３２Ｃ伝送部４と、電源部５と、発振子６と、リセットＩＣ７と、ＳＷ入力８と、を備えている。

図１に示した踏切警報音監視装置１は、踏切警報機の近傍に設置され、踏切警報機が発する警報音を音圧センサ６０を介して検出し、音圧や単位時間当たりの鳴動数等を測定する。

信号処理部２は、音圧センサ６０が接続され、音圧センサ６０が検出した音圧値（音圧波形）の信号処理を行う。

信号処理部２は、ＨＰＦ２１と、差動半波ＡＭＰ２２と、ＬＰＦ２３と、ＨＰＦ２４と、第１積分増幅回路２５と、第２積分増幅回路２６と、第３積分増幅回路２７と、を備えている。

ＨＰＦ２１は、音圧センサ６０が検出した音圧波形について、主に直流成分を除去するために所定周波数（例えば７．９６Ｈｚ）以上を通過させるハイパスフィルタである。差動半波ＡＭＰ２２は、音圧センサ６０から入力されＨＰＦ２１を通過した差動信号に対して半波整流し増幅する。ＬＰＦ２３はローパスフィルタ、ＨＰＦ２４はハイパスフィルタで構成されている。ＬＰＦ２３及びＨＰＦ２４は、踏切警報音を構成する７００Ｈｚと７５０Ｈｚを含む周波数の範囲を通過させるフィルタを構成する。

第１積分増幅回路２５は、ＨＰＦ２４を通過した音圧信号を積分し、所定倍（例えば５．６倍）増幅する回路である。第２積分増幅回路２６は、第１積分増幅回路２５の出力信号を積分し、所定倍（例えば５倍）増幅する回路である。第３積分増幅回路２７は、第２積分増幅回路２６の出力信号を積分し、所定倍（例えば５倍）増幅する回路である。

即ち、差動半波ＡＭＰ２２は、踏切警報機の近傍に設けられた音圧検出手段から音圧信号が入力される半波増幅回路として機能し、第１積分増幅回路２５～２７は、半波増幅回路の出力信号が入力される積分増幅回路として機能する。

第２積分増幅回路２６及び第３積分増幅回路２７は、音圧波形の振幅が小さい場合でも後段のＡＤコンバータにおいて十分な精度でデジタル信号に変換できるようにするものである。図２は、３つの積分増幅回路の出力信号に対するダイナミックレンジ［ｄＢ］とＡＤ変換時のビット数［ｂｉｔ］との関係を示したグラフである。［ｄＢ］は横軸が右に向かうに従って大きくなり、［ｂｉｔ］は縦軸が上に向かうに従って大きくなる。

図２に示したように、ダイナミックレンジが大きい場合（大レンジ）は音圧当たりのビット数が少なく感度としては低くなる。ダイナミックレンジが中程度の場合（中レンジ）は音圧当たりのビット数が大レンジよりも多くなるため感度としては中程度なる。ダイナミックレンジが小さい場合（小レンジ）は音圧当たりのビット数が中レンジよりもさらに多くなるため感度としては高くなる。

つまり、振幅が大きく広いダイナミックレンジが必要な場合、振幅が小さく狭いダイナミックレンジで十分な場合のいずれであっても、ＡＤ変換時のビット数を十分に確保することができる。ここで、図２において、大レンジは第１積分増幅回路２５の出力、中レンジは第２積分増幅回路２６の出力、小レンジは第３積分増幅回路２７の出力がそれぞれ該当する。

また、上記説明から明らかなように第１積分増幅回路２５、第２積分増幅回路２６、第３積分増幅回路２７は、直列に接続されている。図１の構成では積分増幅回路が３段直列に接続されているが、２段でもよいし、４段以上であってもよい。直列数は、上述したレンジの分類と回路規模やコスト等に応じて適宜定めればよい。なお、入力する信号の振幅によっては、積分増幅回路は１段でもよい。

また、第１積分増幅回路２５、第２積分増幅回路２６、第３積分増幅回路２７は、踏切警報機が発する警報音に含まれる２つの周波数（７００～７５０Ｈｚ）を含む帯域の振幅周波数特性、その２つの周波数の差分（５０Ｈｚ）の周波数における振幅周波数特性、単位時間当たりの鳴動数に基づく周波数の振幅周波数特性、の順に増幅率が大きくなるような特性となっている。なお、踏切警報機の警報音は通常１分間に１２０～１３０回程度鳴動するため、単位時間当たりの鳴動数に基づく周波数は約２Ｈｚ程度となる。

また、図１に示した構成では、第１積分増幅回路２５、第２積分増幅回路２６、第３積分増幅回路２７は、全て積分増幅回路で構成したが、第１積分増幅回路２５のみを積分増幅回路とし、第２積分増幅回路２６、第３積分増幅回路２７は、積分増幅回路ではない増幅回路であってもよい。

図３に上述した信号処理部２の波形を示す。図３（ａ）は警報音の３回鳴動分の波形である（厳密には１回目の後半～３回目の前半まで）。踏切警報音は一般的に脈動するため、波形の振幅が徐々に小さくなっている。図３（ｂ）は（ａ）のＡ部分の拡大図である。図３において、Ｓ１は半波整流後の波形、つまり差動半波ＡＭＰ２２の出力波形である。Ｓ２は積分増幅後の波形である。図３のＳ２は第１積分増幅回路２５の出力波形である。

ＭＰＵ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有するマイクロプロセッサである。ＭＰＵ３は、後述する各種測定動作等を内蔵するメモリに記憶されたプログラムにより実行する。また、ＭＰＵ３は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３１、３２、３３、３４と、ＵＡＲＴ３５、３６と、Ｉ／Ｏ３７と、を備えている。

ＡＤコンバータ３１は、第１積分増幅回路２５から出力された音圧波形が入力され、アナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ３２は、第２積分増幅回路２６から出力された音圧波形が入力され、アナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ３３は、第３積分増幅回路２７から出力された音圧波形が入力され、アナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ３４は、電源部５の電圧監視部５１から入力された信号をデジタル信号に変換する。

ＵＡＲＴ３５は、無線通信部７０へ送信するパラレルデータをシリアルデータに変換し、無線通信部７０から受信したシリアルデータをパラレルデータに変換するインターフェース回路である。ＵＡＲＴ３５は、ＭＰＵ３で測定された各種測定結果等の情報をシリアルデータとして出力する。ＵＡＲＴ３６は、ＲＳ２３２Ｃ伝送部４へ送信するパラレルデータをシリアルデータに変換し、ＲＳ２３２Ｃ伝送部４から受信したシリアルデータをパラレルデータに変換するインターフェース回路である。

Ｉ／Ｏ３７は、電源部５の後述するレギュレータに対する制御信号を出力する。本実施形態にかかる踏切警報音監視装置１は、電池駆動であるため、省電力のため、ＭＰＵ３から電源部５を制御して、踏切警報音監視装置１内部の各部を休止させることができる。

ＲＳ２３２Ｃ伝送部４は、ＵＡＲＴ３６から入力された情報等を各種設定用のＰＣ８０に出力する。また、ＲＳ２３２Ｃ伝送部４は、ＰＣ８０から入力された信号等をＵＡＲＴ３６に出力する。本実施形態では、踏切警報音監視装置１とＰＣ８０との間はＲＳ２３２Ｃ規格により通信を行っているが、ＲＳ２３２Ｃ規格に限らず、有線、無線を問わず他の通信規格であってもよい。

電源部５は、電池１００から供給された電力を踏切警報音監視装置１の各ブロックが必要とする電圧等に変換して供給する。電源部５は、電圧監視部５１と、電圧検出部５２と、レギュレータ５３、５４、５５と、を備えている。

電圧監視部５１は、電池１００が出力する電圧を監視する。電圧監視部５１は、電池１００の出力電圧値をＡＤコンバータ３４に出力する。電圧検出部５２は、電池１００が出力する電圧を検出して検出結果をレギュレータ５３に出力する。レギュレータ５３は、電池１００から供給された電圧（例えばＤＣ３Ｖ）を例えば２．２Ｖに変換して、ＭＰＵ３やＳＷ入力８等に供給する。レギュレータ５４は、電池１００から供給された電圧を例えば２．２Ｖに変換して、信号処理部２や音圧センサ６０、無線通信部７０等に供給する。レギュレータ５５は、電池１００から供給された電圧を例えば２．２Ｖに変換して、ＲＳ２３２Ｃ伝送部４等に供給する。

発振子６は、例えば水晶発振子により構成され、ＭＰＵ３が動作するためのクロック信号を生成する。

リセットＩＣ７は、電源５の出力電圧がＭＰＵ３の動作電圧以上になったことを監視し、ＭＰＵ３へのリセット信号を解除することでＭＰＵ３を起動させる周知の回路である。

ＳＷ入力８は、例えば無線通信部７０を介して外部と無線通信をさせる際に操作されるスイッチである。ＳＷ入力８が操作されると、ＭＰＵ３等が休止中であっても起動する。

音圧センサ６０は、踏切警報器の警報音を発するスピーカの近傍に設けられる。音圧センサ６０は、例えばマイクＩＣ等により構成される。

無線通信部７０は、ＭＰＵ３（ＵＡＲＴ３５）から出力された各種測定結果等の情報を外部機器等へ出力する。無線通信部７０は、例えばＺｉｇＢｅｅ（登録商標）規格による無線通信を行う機器とすることができる。勿論他の無線通信規格であってもよい。

ＰＣ８０は、踏切警報音監視装置１の各種設定用の端末等となるコンピュータである。ＰＣ８０は、設定等の必要な際に接続される。

電池１００は、踏切警報音監視装置１へ電力（例えばＤＣ３Ｖ）を供給する。本実施形態では、電池駆動とすることで、外部からの電源供給を不要とし設置場所の自由度を高めている。なお、電池１００は一次電池でもよいし二次電池でもよい。

次に、上述した構成の踏切警報音監視装置１の測定動作について図４～図８を参照して説明する。図４は、踏切警報音監視装置１の測定動作のフローチャートである。図４に示したフローチャートはＭＰＵ３で実行される。まず、ＭＰＵ３は、音圧センサ６０が検出した音圧が測定開始を検出するために予め設定された閾値（測定開始閾値）を超えたか判定する（ステップＳ１０１）。測定開始閾値を超えない場合は（ステップＳ１０１；ＮＯ）、ステップＳ１０１を繰り返す。即ち、ＭＰＵ３は、踏切警報機の近傍に設けられた音圧検出手段が検出した音の音圧が測定開始閾値を超えたか判定する測定開始判定部として機能する。

測定開始閾値について図５を参照して説明する。図５は、測定開始から後述する音圧周期閾値演算を行う期間について説明した波形図である。測定開始閾値は、図５に示したように、測定を開始することを判定する閾値であるため、警報音のピーク等よりも低い値に設定されている。この測定開始閾値を超えたことをトリガとして測定動作を開始する。

測定開始閾値を超えた場合は（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、ＭＰＵ３は、音圧周期閾値演算処理を行う（ステップＳ１０２）。音圧周期閾値演算処理は、測定開始判定後の所定時間の期間に後述する音圧ピークや周期を算出するための音圧周期閾値（周期判定用の閾値）を算出（決定）する処理である。音圧周期閾値の算出方法について図５を参照して説明する。図５において測定開始閾値を超えると、そこから所定時間（閾値算出時間）の音圧の最大値と最小値から音圧周期閾値を求める。図５の場合であれば、Ｐｍａｘ１～Ｐｍａｘｎを各周期の最大値、Ｐｍｉｎ１～Ｐｍｉｎｎを各周期の最小値とすると、例えばＰｍａｘ１～Ｐｍａｘｎのうちの最も大きな値とＰｍｉｎ１～Ｐｍｉｎｎのうちの最も小さい値の中央値を音圧周期閾値とする。

即ち、ＭＰＵ３は、測定開始判定部が測定開始閾値を超えたと判定してから所定時間内に音圧検出手段が検出した音圧の最大値及び最小値に基づいて音圧が周期的に変化する踏切警報器の警報音の周期判定用の閾値を算出する周期閾値算出部として機能する。

次に、ＭＰＵ３は、音圧ピーク検出処理を行う（ステップＳ１０３）。音圧ピーク検出処理は、ステップＳ１０２で算出した音圧周期閾値に基づいて以下に示すＯＮ値とＯＦＦ値を設定し音圧のピークを検出する。音圧ピーク検出処理について図６を参照して説明する。図６において、音圧周期閾値を基準として、＋２５％の位置にＯＮ点、－２５％の位置にＯＦＦ点を設定する。ＯＮ点は、音圧が上昇して最大値（ピーク）に向かうことを検出するための閾値であり、ＯＦＦ点は、音圧が下降して最小値に向かうことを検出するための閾値である。即ち、音圧周期閾値は、最大値と最小値の中央値に対して、大きくなる方向にオフセットした第１閾値と、小さくなる方向にオフセットした第２閾値と、を含む。

図６において波形上に表示した丸印はサンプリング点である。これらのサンプリング点のうち周期Ｐ１については、最初にＯＮ点を超えたサンプリング点ｏｎ１でＯＮ検出がされる。一方、最初にＯＦＦ点を下回ったサンプリング点ｏｆｆ１でＯＦＦ検出がされる。そして、ＯＮ点を超えてからＯＦＦ点を下回るまでのサンプリング点のうちの最大値が当該周期Ｐ１におけるピーク値となる。周期Ｐｎについても同様に、最初にＯＮ点を超えたサンプリング点ｏｎｎでＯＮ検出がされる。一方、最初にＯＦＦ点を下回ったサンプリング点ｏｆｆｎでＯＦＦ検出がされる。そして、ＯＮ点を超えてからＯＦＦ点を下回るまでのサンプリング点のうちの最大値が当該周期Ｐｎにおけるピーク値となる。

そして、各周期のピーク値を音圧測定終了まで複数周期に亘って取得し、例えば平均値を音圧ピーク検出処理におけるピーク値として出力する。なお、平均値の算出に当たっては最大値と最小値を除く処理を行ってもよい。本実施形態のように周期ごとのピーク値を得ることで、その後平均化やフィルタリングといった処理が可能となり、正確なピーク値を求めることができる。

次に、ＭＰＵ３は、音圧周期検出処理を行う（ステップＳ１０４）。音圧周期検出処理は、ステップＳ１０２で算出した音圧周期閾値に基づいて音圧の周期を検出し、その周期に基づいて単位時間当たりの鳴動数を算出する。音圧周期検出処理について図７を参照して説明する。図７は、音圧測定開始から音圧測定終了までの音圧波形を示した図である。音圧周期閾値、ＯＮ点、ＯＦＦ点は図６で説明したとおりである。このとき、本実施形態では、ＯＮ点から次のＯＮ点までを１周期として検出する。勿論ＯＦＦ点から次のＯＦＦ点までを１周期として検出してもよい。そして、検出された周期に基づいて単位時間当たりの鳴動数を算出する。

即ち、ＭＰＵ３は、周期閾値算出部が算出した閾値に基づいて音圧のピーク値及び、音圧の周期を測定する測定部として機能する。

次に、ＭＰＵ３は、減音開始時間か判定する（ステップＳ１０５）。減音開始時間で無い場合は（ステップＳ１０５；ＮＯ）ステップＳ１０５を繰り返す。踏切警報機は、鳴動開始後所定時間が経過すると減音するものがある。この減音までの所定時間は予め定められている。そこで本実施形態では、減音を検出するのではなく、所定時間（減音時間）の経過した時点（減音開始時間）を判定することで、以降説明する減音された状態における測定を実行している。即ち、ＭＰＵ３は、ピーク値及び周期の測定後、警報音が減音するまで予め定めた所定時間待機している。なお、本実施形態では、減音後の状態を測定するため減音開始時間は減音したことが確実になる時間を設定すればよい。

減音開始時間であった場合は（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、ＭＰＵ３は、減音音圧周期閾値演算処理を行う（ステップＳ１０６）。減音音圧周期閾値演算処理は、減音状態における音圧周期閾値演算処理（ステップＳ１０２）を行うものである。減音音圧周期閾値演算処理の処理内容は音圧周期閾値演算処理と同様であるので説明は省略する。即ち、ＭＰＵ３は、再度周期判定用の閾値を算出している。

次に、ＭＰＵ３は、減音音圧ピーク検出処理を行う（ステップＳ１０７）。減音音圧ピーク検出処理は、減音状態における音圧ピーク検出処理（ステップＳ１０３）を行うものである。減音音圧ピーク検出処理の処理内容は音圧ピーク検出処理と同様であるので説明は省略する。

なお、音圧ピーク検出処理、減音音圧ピーク検出処理の際には、ＡＤコンバータ３１～３３の出力のうち飽和していないＡＤコンバータの値を採用する。このようにすることにより、小振幅の場合であっても適切な分解能で精度良くピーク値を得ることができる。

次に、ＭＰＵ３は、減音音圧周期検出処理を行う（ステップＳ１０８）。減音音圧周期検出処理は、減音状態における音圧周期検出処理（ステップＳ１０４）を行うものである。減音音圧周期検出処理の処理内容は音圧周期検出処理と同様であるので説明は省略する。

次に、ＭＰＵ３は、鳴動終了閾値未満か判定する（ステップＳ１０９）。鳴動終了閾値未満で無い場合は（ステップＳ１０９；ＮＯ）、ステップＳ１０９を繰り返す。鳴動終了閾値は、踏切警報機の鳴動が終了したことを検出するための閾値であり、図８を参照して説明する。図８は、音圧波形と鳴動終了閾値との関係を示した図である。図８示したように音圧値が鳴動終了閾値を未満となった（下回った）場合は、後述するステップＳ１１０を実行する。なお、鳴動終了閾値は上述した測定開始閾値と同じ値であってもよい。即ち、ＭＰＵ３は、音圧検出手段が検出した音の音圧が鳴動終了閾値を下回ったか判定する鳴動終了判定部として機能する。

次に、ＭＰＵ３は、出力処理を行う（ステップＳ１１０）。出力処理は、音圧ピーク検出処理で検出したピーク値、音圧周期検出処理で検出した周期に基づいて算出した単位時間当たりの鳴動数、減音音圧ピーク検出処理で検出したピーク値、減音音圧周期検出処理で検出した周期に基づいて算出した単位時間当たりの鳴動数を含む測定結果を無線通信部７０を介して外部に送信する。即ち、鳴動終了判定部が鳴動終了閾値を下回ったと判定後、測定部が測定した結果を出力する出力部として機能する。

上述したフローチャートは１度の鳴動開始から鳴動終了までに１回実行される。ここで、本実施形態における鳴動開始から鳴動終了（単に鳴動ともいう）とは、例えば列車の接近から通過までの警報音が断続的に鳴動し、警報灯が点滅している期間をいう。

本実施形態によれば、踏切警報音監視装置１は、踏切警報機の近傍に設けられた音圧センサ６０から音圧信号が入力される差動半波ＡＭＰ２２と、差動半波ＡＭＰ２２の出力信号が入力される第１積分増幅回路２５～第３積分増幅回路２７と、第１積分増幅回路２５～第３積分増幅回路２７の出力信号に基づいて踏切警報機の警報音の単位時間当たりの鳴動数を演算するＭＰＵ３と、を備えている。

踏切警報音監視装置１を上記のように構成することにより、２種類の周波数の音をそれぞれ検出することなく、簡易な回路構成で警報音を精度良く検出することができる。

また、第１積分増幅回路２５～第３積分増幅回路２７の複数の増幅回路が直列に接続されているので、波形の振幅に応じて後段のＡＤコンバータにおいて十分な精度でデジタル信号に変換できるようになる。したがって、広いダイナミックレンジの警報音に対して正確な測定が可能となる。

また、第１積分増幅回路２５～第３積分増幅回路２７の有する振幅周波数特性は、踏切警報機が発する警報音に含まれる２つの周波数（７００～７５０Ｈｚ）の帯域の振幅周波数特性、その２つの周波数の差分（５０Ｈｚ）の周波数における振幅周波数特性、単位時間当たりの鳴動数に基づく周波数の振幅周波数特性、の順に増幅率が大きくなるような特性となっている。このようにすることにより、高い周波数成分が増幅されにくくなるため、２つの周波数成分が混合した状態であっても、低速なサンプリング速度のＡＤコンバータで精度良く振幅や単位時間当たりの鳴動数を測定することができる。したがって、高価なＡＤコンバータが不要となりコストを低減することができる。

また、ＭＰＵ３は、信号処理部２の出力信号の周期に基づいて警報音の単位時間当たりの鳴動数を求めているので、周期に基づいて容易かつ精度良く単位時間当たりの鳴動数を算出することができる。

また、ＭＰＵ３は、信号処理部２の出力信号に設定される周期判定用の閾値に基づいて周期を求めているので、閾値を設定すれば容易に周期を求めることができる。

また、演算部は、周期判定用の閾値に基づいて音圧信号の音圧を求めているので、周期に基づいて容易かつ精度良く警報音の音圧を求めることができる。

また、踏切警報音監視装置１は、ＭＰＵ３が、踏切警報機の近傍に設けられた音圧センサ６０が検出した音の音圧が測定開始閾値を超えたか判定し、測定開始閾値を超えたと判定してから所定時間内に音圧センサ６０が検出した音圧の最大値及び最小値に基づいて警報音の周期検出用の閾値を算出する。

踏切警報音監視装置１を上記のように構成することにより、予備的な測定により本測定用の閾値を算出することができる。したがって、本測定で正確なピーク値や周期を測定でき、さらには単位時間当たりの鳴動数を正確に測定できる。また、測定開始閾値を超えたかを判定することで自動的に音圧のピークや周期の測定を開始することができる。そのため、踏切警報機から踏切動作を示す信号等の入力が不要となり装置の設置が容易になる。

また、ＭＰＵ３は、ピーク値及び周期の測定後、警報音が減音するまで予め定めた所定時間待機して、再度周期判定用の閾値を算出するので、減音した状態に合った閾値を設定することができる。また、音圧から減音か否かを判断することなく、確実に減音状態を測定できる。

また、ＭＰＵ３は、減音後に算出した周期判定用の閾値に基づいて減音後のピーク値及び音圧信号の周期を測定するので、減音時においても正確な測定をすることができる。

また、ＭＰＵ３は、音圧センサ６０が検出した音の音圧が鳴動終了閾値を下回ったか判定し、鳴動終了閾値を下回ったと判定後、測定した結果を無線通信部７０を介して外部へ出力させる。このようにすることにより、鳴動終了を検出することで、列車が通過していないことを把握でき、無線通信においては無線通信の障害となる列車がいない状態での通信が可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の踏切警報音監視装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１踏切警報音監視装置
２信号処理部
２２差動半波ＡＭＰ（半波増幅回路）
２５第１積分増幅回路（積分増幅回路）
２６第２積分増幅回路（積分増幅回路）
２７第３積分増幅回路（積分増幅回路）
３ＭＰＵ（演算部、測定開始判定部、周期閾値算出部、測定部、鳴動終了判定部、出力部）
６０音圧センサ（音圧検出手段）

Claims

踏切警報機の近傍に設けられた音圧検出手段から音圧信号が入力される半波増幅回路と、
前記半波増幅回路の出力信号が入力される積分増幅回路と、
前記積分増幅回路の出力信号に基づいて前記踏切警報機の警報音の単位時間当たりの鳴動数を演算する演算部と、
を備えることを特徴とする踏切警報音監視装置。
前記積分増幅回路は、複数の増幅回路が直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の踏切警報音監視装置。
前記積分増幅回路の有する振幅周波数特性は、前記踏切警報機が発する警報音に含まれる２つの周波数を含む帯域の振幅周波数特性、前記２つの周波数の差分の周波数における振幅周波数特性、前記単位時間当たりの鳴動数に基づく周波数の振幅周波数特性、の順に増幅率が大きくなることを特徴とする請求項１または２に記載の踏切警報音監視装置。
前記演算部は、前記積分増幅回路の出力信号の周期に基づいて前記警報音の単位時間当たりの鳴動数を求めることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の踏切警報音監視装置。
前記演算部は、前記積分増幅回路の出力信号に設定される周期判定用の閾値に基づいて前記周期を求めることを特徴とする請求項４に記載の踏切警報音監視装置。
前記演算部は、前記周期判定用の閾値に基づいて前記音圧信号の音圧を求めることを特徴とする請求項５に記載の踏切警報音監視装置。