(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のテープスイッチが面状に並べて配置された第１及び第２のテープスイッチ群を上下に積層し、且つ、電気回路的に直列接続して構成し、
電圧降下により落下するリレー部が接続された検知用電圧ラインと基底電圧ライン間に、前記直列接続された前記第１及び第２のテープスイッチ群が接続され、
前記第１のテープスイッチ群と前記第２のテープスイッチング群との間に、前記検知用電圧ラインより低い電圧の第２電圧ラインが接続され、
前記第２電圧ラインの電流の通流方向を示す表示部を備え、
前記第１及び第２のテープスイッチ群が共に閉成していない場合には、前記リレー部は作動状態であり、前記表示部は不通を示し、
第１及び第２のテープスイッチ群が共に閉成した場合には、検知用電圧ラインと基底電圧ライン間の電圧降下により前記リレー部は落下し、第１のテープスイッチ群を介して検知用電圧ラインから第２電圧ラインに向けて電流が通流することで前記表示部は第１の通流方向を示し、
第１のテープスイッチ群のみが閉成した場合には、前記リレー部は作動状態であり、第１のテープスイッチ群を介して、検知用電圧ラインから第２電圧ラインに向けて電流が通流することで前記表示部は第１の通流方向を示し、
第２のテープスイッチ群のみが閉成した場合には、前記リレー部は作動状態であり、第２のテープスイッチ群を介して、第２電圧ラインから基底電圧ラインに向けて電流が通流することで前記表示部は第２の通流方向を示す、
加重検知センサー。
【請求項２】
前記第１及び第２のテープスイッチ群は、当該テープスイッチ群を構成する隣接するテープイッチが同時に閉成することによって、当該テープスイッチ群が通電・作動するように構成されてなる、
請求項１に記載の加重検知センサー。
【請求項３】
前記検知用電圧ラインに並列接続された２以上の請求項１又は２に記載の加重検知センサーと、
前記検知用電圧ラインの一端側に電圧を印加する電源部と、
前記第２電圧ラインに電圧を印加する第２電源部と、
前記検知用電圧ラインの他端側に当該検知用電圧ラインの電圧によって作動する前記リレー部と、
を具備した加重検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加重を検知する加重検知センサー等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駅ホームの軌道側端部下、ホームと軌道との間に転落検知マットと呼ばれる加重検知センサーを敷設した転落検知システムが知られるところである。転落検知マット（加重検知センサー）は、複数のテープスイッチが面状に並べて内蔵されており、駅ホームから転落した利用者が転落検知マット上に落ちると、その加重によってマットが上下に弾性変形して、内蔵しているテープスイッチが閉成し検知信号を発する。転落検知システムには、こうした転落検知マットからの通電を検知して駅係員に警報を発する装置が別途用意されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９８２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、転落検知マットに内蔵されるテープスイッチの故障形態で最も多いのが、テープスイッチが閉成したまま戻らなくなる状態である。こうした故障が発生すると、正しい検知ができないため、早急に転落検知マットを交換する必要がある。しかし、交換作業のために列車の運行を停止することは、利用者へ不便を強いることになるので、できる限り避けることが望まれる。また、転落検知マット以外の使用においても、加重検知センサーには同様の問題がある。
【０００５】
本発明は、こうした事情を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加重検知センサーに冗長性を与え、一部が故障しても全体として正しい検知動作が行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の形態は、複数のテープスイッチが面状に並べて配置された第１及び第２のテープスイッチ群を上下に積層し、且つ、電気回路的に直列接続して構成し、所与の検知用電圧ラインの電圧が、前記直列接続された前記第１及び第２のテープスイッチ群間に印加されて使用される加重検知センサーである。
【０００７】
第１の形態によれば、第１のテープスイッチ群と、第２のテープスイッチ群とが上下に積層して配置されているので、両方のテープスイッチ群ともに正常であれば、加重が作用してそれぞれに内蔵されているテープスイッチがともに閉成し、検知用電圧ラインの電圧が変化して加重を検知することができる。
【０００８】
もし、一方のテープスイッチ群のテープスイッチが閉成したまま故障したとしても、他方のテープスイッチ群が閉成しなければ、直列接続された２つのテープスイッチ群間が導通することは無い。すなわち、正常に動作している他方のテープスイッチ群に加重が作用することで初めて電圧が変化するため、加重検知センサは正常時と同じように機能できる。
よって、両方のテープスイッチ群がともに故障するまで加重検知センサーを継続して使用することが可能になる。
【０００９】
第２の形態は、前記第２のテープスイッチ群には、前記検知用電圧ラインの電圧より低い第２電圧ラインの電圧が印加されて使用され、前記第２電圧ラインとの通電状態を示す表示部を更に備えた第１の形態の加重検知センサーである。
【００１０】
第２の形態によれば、第２のテープスイッチ群に第２電圧ラインの電圧が印加され、第１のテープスイッチ群には「（検知用電圧ラインの電圧）−（第２電圧ラインの電圧）」の電圧が印加されることとなる。そのため、何れかのテープスイッチ群が閉成することで、第２電圧ラインとの間で導通することとなる。すなわち、何れかのテープスイッチ群が閉成したままとなる故障が生じているか否かを表示部の表示で通知することが可能となる。
【００１１】
第３の形態は、前記表示部が、前記第２電圧ラインとの通流方向を示す第２の形態の加重検知センサーである。
【００１２】
第３の形態によれば、第２の形態と同様の効果が得られるとともに、第１テープスイッチ群と第２テープスイッチ群の何れが閉成しているかによって通流方向が変化することを利用して、何れのテープスイッチ群が故障しているかを通知することが可能になる。
【００１３】
第４の形態は、前記第１及び第２のテープスイッチ群は、当該テープスイッチ群を構成する隣接するテープイッチが同時に閉成することによって、当該テープスイッチ群が通電・作動するように構成されてなる、第１〜第３の何れかの形態の加重検知センサーである。
【００１４】
第４の形態によれば、第１〜第３の形態の何れかと同様の効果が得られるとともに、テープスイッチの配置ピッチより小さい範囲での加重作用を検知しないようにできる。例えば、小動物などが加重検知センサーの上を歩いたり、砕石が加重検知センサーの上に載った状態であっても誤検知しなくて済む。
【００１５】
第５の形態は、前記検知用電圧ラインに並列接続された１以上の第１〜第４の何れかの形態の加重検知センサーと、前記検知用電圧ラインの一端側に電圧を印加する電源部と、前記検知用電圧ラインの他端側に当該検知用電圧ラインの電圧によって作動するリレー部と、を具備した加重検知システムである。
【００１６】
第５の形態によれば、第１〜第４の形態の加重検知センサーを用いた加重検知システムを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】転落検知マットの構成例を示す上面図。
【図２】転落検知マットの構成例を示す側面図。
【図３】図１のＣ−Ｃ断面における転落検知マットの縦断面図。
【図４】転落検知マットに係る電気回路図
【図５】加重検知システムの詳細な回路図。
【図６】加重検知システムの動作例を示す図。
【図７】加重検知システムの故障時の動作例を示す図。
【図８】加重検知システムの故障時の動作例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本実施形態の加重検知センサーは、転落検知マットとして利用可能なセンサーであり、加重検知システムの一種である転落防止検知システムに用いられることとして説明する。
図１と図２は、それぞれ本実施形態における加重検知センサーの構成例を示す上面図及び側面図である。図３は、図１のＣ−Ｃ断面における加重検知センサーの縦断面図である。
【００１９】
本実施形態の加重検知センサー２は、弾性樹脂からなる外装４で覆われた薄いシート状の外観を有する。
図１〜図２に示すように、一つの加重検知センサー２は、複数のテープスイッチを長手方向を揃えて面状に配列・内蔵したシート状の第１テープスイッチ群６及び第２テープスイッチ群８を上下に重ねて内蔵する。具体的には、第１テープスイッチ群６と第２テープスイッチ群８を１セットとして、横方向（図１に向かって上下方向）に４セット、合計８つのテープスイッチ群を内蔵する。
【００２０】
外装４の一側面には端子ブロック１０が突設され、ここにケーブル束１２が接続されている。ケーブル束１２には、加重検知センサー２への電力線や加重検知センサー２からの検知信号線が含まれている。
【００２１】
図３に示すように、第１テープスイッチ群６は、弾性樹脂で形成されたシェル５の内部にテープ状の導体を対向させて離隔配置したテープスイッチＡ１〜Ａ４を内蔵する。また第２テープスイッチ群８も同様の構成を有しており、テープスイッチＢ１〜Ｂ４を内蔵する。そして、第１テープスイッチ群６と第２テープスイッチ群８とは、対応するテープスイッチ同士が上下に配置される。尚、以降では、第１テープスイッチ群６及び第２テープスイッチ群８の上下の組み合わせが同じテープスイッチ相互の符号を、同じ数字の添字で表すものとする。
【００２２】
図４は、本実施形態における加重検知センサー２を備える加重検知システム１００の回路構成の概念図である。本実施形態の加重検知システム１００は、転落防止システムとして使用される。
加重検知センサー２に上下に積層内蔵された第１テープスイッチ群６及び第２テープスイッチ群８は電気回路的に直列接続され、検知リレー１４と並列に検知用電圧ライン２０と基底電圧ライン２２との間に接続されている。換言すると、検知用電圧ライン２０の一端側に電源部３０が接続され、他端側に検知リレー１４が接続されており、その間に、加重を検知した際に検知用電圧ライン２０と基底電圧ライン２２とを短絡するように動作する加重検知センサー２が設けられている。
【００２３】
また、第２電圧ライン２４には、電源部３０が印加する検知用電圧ライン２０の電圧より低い電圧が第２電源部３２により引加される。第２電圧ライン２４と基底電圧ライン２２間には、表示部２６を介して第２テープスイッチ群８が接続されている。表示部２６は、第２電圧ライン２４側から加重検知センサー２に向けて電気が流入しているのか、或いは、加重検知センサー２から第２電圧ライン２４側に向けて電気が流出しているのかの通流方向を示す表示手段を有している。
【００２４】
第１テープスイッチ群６と第２テープスイッチ群８とがともに正常で、且つ加重が作用していない時、回路は図４の状態にある。検知リレー１４には検知用電圧ライン２０の電圧が作用しており、検知リレー１４は作動状態にある。
もし、第１テープスイッチ群６と第２テープスイッチ群８とがともに正常で、且つ加重が作用した場合には、検知用電圧ライン２０と基底電圧ライン２２とが短絡状態となり、検知リレー１４に印加される電圧が降下し、検知リレー１４が落下して加重検知されることとなる。
【００２５】
もし、（１）第１テープスイッチ群６が故障し第２テープスイッチ群８が正常であり、且つ加重が作用していない場合、或いは（２）第１テープスイッチ群６が正常で第２テープスイッチ群８が故障し、且つ加重が作用していない場合には、検知用電圧ライン２０と基底電圧ライン２２とは短絡状態とはならず、検知リレー１４は作動したままとなる。
【００２６】
具体的には、（１）のケースでは、第１テープスイッチ群６のみが閉成するため、検知用電圧ライン２０の電圧と、第２電圧ライン２４の電圧との差（より正確には電源部３０の出力段の抵抗や第２電源部３２の出力段の抵抗による電圧降下分等を更に除いた電圧）が第１テープスイッチ群６に導通する。尚、この場合、表示部２６は、加重検知センサー２から第２電圧ライン２４へ向けて電流が流れる方向（流出する方向）を示す。
【００２７】
一方、上記（２）のケースでは、第２テープスイッチ群８のみが閉成するため、第２電圧ライン２４の電圧が第２テープスイッチ群８に導通する。この場合、表示部２６は、第２電圧ライン２４から加重検知センサー２へ向けて電流が流れる方向（流入する方向）を示す。
【００２８】
よって、加重が作用していない状況における表示部２６の表示形態によって、加重検知センサー２の故障の有無、更には何れのテープスイッチ群が故障しているかを知ることができる。
【００２９】
図５は、本実施形態における加重検知センサー２を備える加重検知システム１００のより詳細な回路図である。
尚、同図では第１テープスイッチ群６及び第２テープスイッチ群８を１セット分のみ表示している。また、第１テープスイッチ群６及び第２テープスイッチ群８を一点鎖線で囲んで示し、二点鎖線にて加重検知センサー２としての回路を示している。
【００３０】
第１テープスイッチ群６は、４本のテープスイッチＡ１〜Ａ４を備えており、隣接する一対のテープスイッチ（Ａ１とＡ２、Ａ２とＡ３、Ａ３とＡ４）が直列に接続され、表示部２６を介して検知用電圧ライン２０と第２電圧ライン２４との間に接続されている。
第２テープスイッチ群８は、４本のテープスイッチＢ１〜Ｂ４を備えており、隣接する一対のテープスイッチ（Ｂ１とＢ２、Ｂ２とＢ３、Ｂ３とＢ４）が直列に接続され、表示部２６を介して第２電圧ライン２４と基底電圧ライン２２との間に接続されている。
【００３１】
従って、第１テープスイッチ群６及び第２テープスイッチ群８において、隣接するテープスイッチの配置ピッチより小さい範囲での加重作用は検知しないこととなる。例えば、１つのテープスイッチのみが閉成したとしても直列接続を構成するための隣接組の他方のテープスイッチが閉成しなければ隣接組の直列接続が構成されない。従って、小動物などの接地部位が小さい動物が加重検知センサー２の上を歩いたり、砕石が加重検知センサー２の上に載った状態となり、１つのテープスイッチのみが閉成したとしても、誤動作することはない。
【００３２】
なお、第１テープスイッチ群６及び第２テープスイッチ群８において、奇数番目のテープスイッチ同士が並列に接続され、偶数番目のテープスイッチ同士が並列に接続され、奇数番目のテープスイッチ群と偶数番目のテープスイッチ群とが直列に接続されていると見ることもできる。
【００３３】
また、物理的上下関係にある第１テープスイッチ群６側のテープスイッチの隣接組（例えば、Ａ１とＡ２）と、第２テープスイッチ群８側のテープスイッチの隣接組（例えば、Ｂ１とＢ２）とは、検知用電圧ライン２０と基底電圧ライン２２との間に直列に接続されている。具体的には、例えば、テープスイッチＡ１及びテープスイッチＡ２の隣接組と、テープスイッチＢ１及びテープスイッチＢ２の隣接組が検知用電圧ライン２０と基底電圧ライン２２との間に直列に接続されている。他の隣接組も同様である。
【００３４】
第２電圧ライン２４の一端側には、第２電源部３２が接続されており、電源部３０が印加する検知用電圧ライン２０の電圧（例えば２４ボルト）より低い電圧（例えば１２ボルト）が第２電源部３２によって印加されている。
【００３５】
また、第２電圧ライン２４には、加重検知センサー２（より具体的には第１テープスイッチ群６）から第２電源部３２への通流により発光する第１ＬＥＤ４２と、第２電源部３２から加重検知センサー２（より具体的には第２テープスイッチ群８）への通流により発光する第２ＬＥＤ４４と、抵抗４６とが並列接続された表示部２６が接続されている。第１ＬＥＤ４２と、第２ＬＥＤ４４とは、端子ブロック１０に固定されており、外部から発光している様子が駅ホームからホーム下を見ると容易に視認できるようになっている（図１〜図２参照）。
【００３６】
次に、各検知状態の作動状況について説明する。
先ず、正常な状態ついて説明する。
第１テープスイッチ群６と第２テープスイッチ群８とがともに正常で、且つ加重が作用していない時、回路は図５の状態にある。検知リレー１４には検知用電圧ライン２０の電圧が作用しており、検知リレー１４は作動状態にある。加重は検知されないことになる。
第１テープスイッチ群６と第２テープスイッチ群８とがともに正常で、且つ加重が作用している時、例えば、テープスイッチＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２が加重により閉成している場合には、回路は図６の状態となる。検知用電圧ライン２０と基底電圧ライン２２は短絡し（図中の太実線）、検知リレー１４に印加される電圧が降下して検知リレー１４が落下し、加重が検知されることになる。
【００３７】
ここで表示部２６に着目すると、第１テープスイッチ群６が閉成することにより、加重検知センサー２から第２電源部３２へ向けて通流し（図中の太破線）、第１ＬＥＤ４２が点灯する。
【００３８】
次に、故障状態について説明する。
第１テープスイッチ群６が故障して閉成状態となり、第２テープスイッチ群８が正常で、且つ加重が作用していない時、回路は図７の状態となる。図７の例では、テープスイッチＡ１，Ａ２の両方が閉成状態となっている。この場合、検知リレー１４には検知用電圧ライン２０の電圧が作用しており、検知リレー１４は作動状態にある。加重は検知されないことになる。
【００３９】
しかし、閉成状態の第１テープスイッチ群６を通じて検知用電圧ライン２０の電圧がかかるため、加重検知センサー２から第２電源部３２へ向けて通流することにより（図中の太実線）、第１ＬＥＤ４２が点灯する。勿論、加重が作用した場合には、図６の状態となるので検知リレー１４が落下して正しく加重が検知される。
【００４０】
つまり、第１テープスイッチ群６が故障したとしても、加重検知センサー２全体としては正常に作動する。しかし、加重が作用していない状態にあっても第１ＬＥＤ４２が点灯したままとなる。このため、第１テープスイッチ群６が故障していることが外部から一目でわかり、適当な時機（例えば、転落検知マットとして使用する場合には、営業が終了した時間帯など）に当該加重検知センサー２を交換することができる。
【００４１】
なお、図７のように、２つのテープスイッチＡ１，Ａ２が閉成状態となって直列接続が構成されるのではなく、１つのテープスイッチのみが故障して閉成状態となった場合には、図５の正常時と同じ回路動作となる。
【００４２】
また、別の故障状態として、第１テープスイッチ群６が正常で、第２テープスイッチ群８が故障して閉成状態となり、且つ加重が作用していない時、回路は図８の状態となる。図８の例では、テープスイッチＢ１，Ｂ２の両方が閉成状態となっている。この場合も、検知リレー１４には検知用電圧ライン２０の電圧が作用しており、検知リレー１４は作動状態にある。加重は検知されないことになる。
【００４３】
しかし、第２電圧ライン２４は、閉成状態の第２テープスイッチ群８によって基底電圧ライン２２に接続されるので、第２電源部３２から加重検知センサー２へ向けて通流し（図中の太実線）、第２ＬＥＤ４４が点灯する。勿論、加重が作用した場合には、図６の状態となるので検知リレー１４が落下して正しく加重が検知される。
【００４４】
つまり、第２テープスイッチ群８が故障したとしても、加重検知センサー２全体としては正常に作動する。しかし、加重が作用していない状態にあっても第２ＬＥＤ４４が点灯したままとなる。このため、第２テープスイッチ群８が故障していることが外部から一目でわかる。
なお、図８のように、２つのテープスイッチＢ１，Ｂ２が閉成状態となって直列接続が構成されるのではなく、１つのテープスイッチのみが故障して閉成状態となった場合には、図５の正常時と同じ回路動作となる。
【００４５】
以上、本発明を適用した加重検知センサー２及びそれを利用した加重検知システム１００について説明したが、本発明の形態はこれに限定されるものではなく、適宜構成要素を追加・省略・変更することができる。
例えば、上記実施形態では、上下に２つのテープスイッチ群を重ねて１セットを構成しているが、３つ以上で一つのセットとしても良い。また、そうしたセットの横方向の配列数も上記実施形態では４つとしたが適宜設定することができる。
【００４６】
また、加重検知センサー２を転落検知マットとし、加重検知システム１００を転落防止検知システムとして用いる場合を説明したが、他の形態として使用することも可能である。例えば、所定区域の境界に加重検知センサー２を敷設して、境界を通行する人或いは車を検知するシステムとして使用してもよい。進入禁止区域の境界に敷設した場合には進入者或いは進入車を検知することが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
２…加重検知センサー
４…外装
５…シェル
６…第１テープスイッチ群
８…第２テープスイッチ群
１０…端子ブロック
１２…ケーブル束
１４…検知リレー
２０…検知用電圧ライン
２２…基底電圧ライン
２４…第２電圧ライン
３０…電源部
３２…第２電源部
４２…第１ＬＥＤ
４４…第２ＬＥＤ
１００…加重検知システム
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…（第１テープスイッチ群の）テープスイッチ
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…（第２テープスイッチ群の）テープスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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