(57)【要約】      （修正有）【課題】遮断桿を監視し、遮断桿の状態をより即時的に取得することが可能な遮断桿監視装置を提供する。【解決手段】遮断桿２０４を監視するための遮断桿監視装置であって、遮断桿２０４における第１の位置と、遮断桿２０４における第２の位置または遮断桿２０４以外の物体における第３の位置との間の距離を測定するためのセンサ部と、センサ部の測定結果を示す遮断桿情報を出力するための遮断桿情報出力部とを備える。このような構成により、遮断桿が折損する可能性の高い、遮断桿が遮断位置で停止している状態においても遮断桿の状態を取得することができる。【選択図】図１
2011246038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮断桿を監視するための遮断桿監視装置であって、
前記遮断桿における第１の位置と、前記遮断桿における第２の位置または前記遮断桿以外の物体における第３の位置との間の距離を測定するためのセンサ部と、
前記センサ部の測定結果を示す遮断桿情報を出力するための遮断桿情報出力部とを備える、遮断桿監視装置。
【請求項２】
前記センサ部は、前記遮断桿における前記第１の位置に取り付けられる、請求項１に記載の遮断桿監視装置。
【請求項３】
前記センサ部は、無線信号を送信し、送信した前記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した前記無線信号に基づいて前記距離を測定し、
前記遮断桿監視装置は、さらに、
前記遮断桿における前記第２の位置に取り付けられ、前記センサ部から送信された前記無線信号を反射させるための反射部を備え、
前記センサ部は、前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離を測定する、請求項２に記載の遮断桿監視装置。
【請求項４】
前記センサ部および前記反射部は、前記遮断桿の内部における前記第１の位置および前記第２の位置にそれぞれ取り付けられる、請求項３に記載の遮断桿監視装置。
【請求項５】
前記遮断桿は、前記遮断桿を駆動するための駆動装置に接続される第１端部と、前記第１端部の反対側に位置する第２端部とを有し、
前記センサ部は、前記遮断桿の第１端部である前記第１の位置に取り付けられる、請求項２から４のいずれかに記載の遮断桿監視装置。
【請求項６】
前記センサ部は、前記遮断桿の第１端部である前記第１の位置に取り付けられ、無線信号を送信し、送信した前記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した前記無線信号に基づいて前記距離を測定し、
前記遮断桿監視装置は、さらに、
前記遮断桿の第２端部である前記第２の位置に取り付けられ、前記センサ部から送信された前記無線信号を反射させるための反射部を備え、
前記センサ部は、前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離を測定する、請求項５に記載の遮断桿監視装置。
【請求項７】
前記遮断桿は、前記遮断桿を駆動するための駆動装置に接続される第１端部と、前記第１端部の反対側に位置する第２端部とを有し、
前記センサ部は、前記遮断桿の第２端部である前記第１の位置、および遮断時において前記遮断桿の第２端部と対向する物体における前記第３の位置の一方に取り付けられ、無線信号を送信し、送信した前記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した前記無線信号に基づいて前記距離を測定し、
前記遮断桿監視装置は、さらに、
前記遮断桿の第２端部である前記第１の位置、および遮断時において前記遮断桿の第２端部と対向する物体における前記第３の位置の他方に取り付けられ、前記センサ部から送信された前記無線信号を反射させるための反射部を備え、
前記センサ部は、前記第１の位置と前記第３の位置との間の距離を測定する、請求項１に記載の遮断桿監視装置。
【請求項８】
前記遮断桿監視装置は、遮断時に互いの端部が対向する第１の遮断桿および第２の遮断桿を監視し、
前記センサ部は、前記第１の遮断桿における前記第１の位置に取り付けられ、無線信号を送信し、送信した前記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した前記無線信号に基づいて前記距離を測定し、
前記遮断桿監視装置は、さらに、
前記第２の遮断桿における前記第２の位置に取り付けられ、前記センサ部から送信された前記無線信号を反射させるための反射部を備え、
前記センサ部は、前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離を測定する、請求項２に記載の遮断桿監視装置。
【請求項９】
前記センサ部は、前記第１の遮断桿の前記端部である前記第１の位置に取り付けられ、
前記反射部は、前記第２の遮断桿の前記端部である前記第２の位置に取り付けられる、請求項８に記載の遮断桿監視装置。
【請求項１０】
前記センサ部は、遮断時において受信した前記無線信号に基づいて前記距離を測定する、請求項７から９のいずれかに記載の遮断桿監視装置。
【請求項１１】
前記センサ部は、前記遮断桿を駆動するための駆動装置における前記第３の位置に取り付けられる、請求項１に記載の遮断桿監視装置。
【請求項１２】
前記遮断桿情報出力部は、前記センサ部の測定結果が示す前記距離が第１の所定値以上である場合には、前記遮断桿に異常が発生したことを示す遮断桿情報を出力する、請求項１から１１のいずれかに記載の遮断桿監視装置。
【請求項１３】
前記遮断桿情報出力部は、さらに、前記センサ部の測定結果が示す前記距離が前記第１の所定値より小さい第２の所定値未満である場合には、前記遮断桿に異常が発生したことを示す遮断桿情報を出力する、請求項１２に記載の遮断桿監視装置。
【請求項１４】
前記遮断桿情報出力部は、前記センサ部の測定結果が示す前記距離が所定値未満である場合には、前記遮断桿に異常が発生したことを示す遮断桿情報を出力する、請求項１から１１のいずれかに記載の遮断桿監視装置。
【請求項１５】
前記センサ部は、ミリ波帯の無線信号を送信し、送信した前記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した前記無線信号に基づいて前記距離を測定する、請求項１から１４のいずれかに記載の遮断桿監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断桿監視装置に関し、特に、測距センサを用いた遮断桿監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
踏切等における遮断桿の折損を検知する方法の一例として、たとえば、「踏切遮断機の動作電流による遮断桿折損検知」、鉄道と電気技術_2009_DEC_Vol.20_No.12、尾崎尚也著、pp.36-39、2009年12月発行（非特許文献１）には、以下のような構成が開示されている。すなわち、遮断桿が正常であるときの遮断機の動作電流データから正常と判断する範囲を求め、動作電流がその範囲を逸脱した場合に異常と判断する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「踏切遮断機の動作電流による遮断桿折損検知」、鉄道と電気技術_2009_DEC_Vol.20_No.12、尾崎尚也著、pp.36-39、2009年12月発行
【非特許文献２】「定在波レーダの原理とその応用」、RFワールドNo.8  トランジスタ技術2009年12月号増刊、上保徹志著、pp.106-116、2009年12月1日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載の技術では、遮断桿が上昇または降下するときの動作電流値に基づいて折損を検出するため、遮断桿が上昇中または降下中のタイミングでしか折損検出ができない。
【０００５】
ここで、遮断桿は、遮断時すなわち遮断桿が遮断位置で停止している状態において折損する可能性が高い。したがって、非特許文献１に記載の技術では、遮断桿の折損が発生したタイミングで即時に折損を検出することができない場合があるという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、遮断桿を監視し、遮断桿の状態をより即時的に取得することが可能な遮断桿監視装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる遮断桿監視装置は、遮断桿を監視するための遮断桿監視装置であって、上記遮断桿における第１の位置と、上記遮断桿における第２の位置または上記遮断桿以外の物体における第３の位置との間の距離を測定するためのセンサ部と、上記センサ部の測定結果を示す遮断桿情報を出力するための遮断桿情報出力部とを備える。
【０００８】
このような構成により、遮断桿が折損する可能性の高い、遮断桿が遮断位置で停止している状態においても遮断桿の状態を取得することができる。したがって、遮断桿の状態をより即時的に取得することができ、これにより、遮断桿の折損を早期に検出することができる。また、事前に測定が必要なパラメータは第１の位置と、第２の位置または第３の位置との間の距離のみであることから、短時間かつ容易に事前測定を行なうことが可能である。
【０００９】
好ましくは、上記センサ部は、上記遮断桿における上記第１の位置に取り付けられる。
【００１０】
このような構成により、センサ部への電源供給が容易となる。
【００１１】
より好ましくは、上記センサ部は、無線信号を送信し、送信した上記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した上記無線信号に基づいて上記距離を測定し、上記遮断桿監視装置は、さらに、上記遮断桿における上記第２の位置に取り付けられ、上記センサ部から送信された上記無線信号を反射させるための反射部を備え、上記センサ部は、上記第１の位置と上記第２の位置との間の距離を測定する。
【００１２】
このような構成により、反射部以外において反射した無線信号をセンサ部が受信しても、測定した距離がセンサ部から反射部までの距離と異なることをセンサ部において認識することができるため、遮断桿の状態を取得することができる。
【００１３】
また、センサ部および反射部間が障害物によって遮られる可能性を低くすることができるため、遮断桿の異常を確実に検出することができる。また、センサ部、反射部および遮断桿を一体化することができるため、遮断桿監視装置の設置等を容易に行なうことができる。
【００１４】
また、遮断桿の状態取得のタイミングは、遮断桿が遮断位置で停止している状態、非遮断位置で停止している状態、上昇中および降下中のすべてのタイミングで可能となるため、処理の簡易化を図ることができる。このため、遮断桿の異常を早期に検出し、かつ遮断桿の異常をより確実に検出することが可能となる。
【００１５】
なお、遮断桿の材質が、センサ部から出力される無線信号を反射させることが可能なものであれば、遮断桿監視装置において反射部を設けない構成、すなわち遮断桿の一部が反射部を兼ねている構成とすることが可能である。ただし、反射部を設けることにより、遮断桿の材質選択の自由度を増すことができる。
【００１６】
より好ましくは、上記センサ部および上記反射部は、上記遮断桿の内部における上記第１の位置および上記第２の位置にそれぞれ取り付けられる。
【００１７】
このような構成により、たとえば遮断桿が遮断位置で停止しているときにセンサ部および反射部が人に触られることを防ぐことができる。また、センサ部および反射部間が障害物によって遮られる可能性を無くすことができるため、遮断桿の異常をより確実に検出することができる。
【００１８】
より好ましくは、上記遮断桿は、上記遮断桿を駆動するための駆動装置に接続される第１端部と、上記第１端部の反対側に位置する第２端部とを有し、上記センサ部は、上記遮断桿の第１端部である上記第１の位置に取り付けられる。
【００１９】
このような構成により、遮断桿が折損しても遮断桿の根元部に取り付けられたセンサ部は落下する可能性が低いため、遮断桿の状態を確実に取得することができる。また、反射部と比べて高価なセンサ部の破損を防ぐことができる。
【００２０】
より好ましくは、上記センサ部は、上記遮断桿の第１端部である上記第１の位置に取り付けられ、無線信号を送信し、送信した上記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した上記無線信号に基づいて上記距離を測定し、上記遮断桿監視装置は、さらに、上記遮断桿の第２端部である上記第２の位置に取り付けられ、上記センサ部から送信された上記無線信号を反射させるための反射部を備え、上記センサ部は、上記第１の位置と上記第２の位置との間の距離を測定する。
【００２１】
このような構成により、遮断桿の根元部から先端部までのどの部分で折損が生じても、その状態を取得することができる。
【００２２】
より好ましくは、上記遮断桿は、上記遮断桿を駆動するための駆動装置に接続される第１端部と、上記第１端部の反対側に位置する第２端部とを有し、上記センサ部は、上記遮断桿の第２端部である上記第１の位置、および遮断時において上記遮断桿の第２端部と対向する物体における上記第３の位置の一方に取り付けられ、無線信号を送信し、送信した上記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した上記無線信号に基づいて上記距離を測定し、上記遮断桿監視装置は、さらに、上記遮断桿の第２端部である上記第１の位置、および遮断時において上記遮断桿の第２端部と対向する物体における上記第３の位置の他方に取り付けられ、上記センサ部から送信された上記無線信号を反射させるための反射部を備え、上記センサ部は、上記第１の位置と上記第３の位置との間の距離を測定する。
【００２３】
このような構成により、遮断桿を監視し、遮断桿の状態をより即時的に取得することができる。また、センサ部が遮断桿の先端部に取り付けられる構成により、遮断桿の根元部から先端部までのどの部分で折損が生じても、その状態を取得することができる。
【００２４】
より好ましくは、上記遮断桿監視装置は、遮断時に互いの端部が対向する第１の遮断桿および第２の遮断桿を監視し、上記センサ部は、上記第１の遮断桿における上記第１の位置に取り付けられ、無線信号を送信し、送信した上記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した上記無線信号に基づいて上記距離を測定し、上記遮断桿監視装置は、さらに、上記第２の遮断桿における上記第２の位置に取り付けられ、上記センサ部から送信された上記無線信号を反射させるための反射部を備え、上記センサ部は、上記第１の位置と上記第２の位置との間の距離を測定する。
【００２５】
このような構成により、遮断桿を監視し、遮断桿の状態をより即時的に取得することができる。また、第１の遮断桿および第２の遮断桿にそれぞれセンサ部および反射部の組を設ける構成と異なり、センサ部および反射部の組を１つ設ければよいため、低コストで遮断桿の状態を取得することができる。
【００２６】
より好ましくは、上記センサ部は、上記第１の遮断桿の上記端部である上記第１の位置に取り付けられ、上記反射部は、上記第２の遮断桿の上記端部である上記第２の位置に取り付けられる。
【００２７】
このような構成により、第１の遮断桿の根元部から先端部まで、および第２の遮断桿の根元部から先端部までのどの部分で折損が生じても、その状態を取得することができる。
【００２８】
より好ましくは、上記センサ部は、遮断時において受信した上記無線信号に基づいて上記距離を測定する。
【００２９】
このような構成により、遮断桿の状態を適切なタイミングで正確に取得することができる。
【００３０】
好ましくは、上記センサ部は、上記遮断桿を駆動するための駆動装置における上記第３の位置に取り付けられる。
このような構成により、センサ部への電源供給が容易となる。
【００３１】
好ましくは、上記遮断桿情報出力部は、上記センサ部の測定結果が示す上記距離が第１の所定値以上である場合には、上記遮断桿に異常が発生したことを示す遮断桿情報を出力する。
【００３２】
このような構成により、遮断桿が折損してセンサ部による測定距離が大きくなる場合に、遮断桿の異常を検出することができる。
【００３３】
好ましくは、上記遮断桿情報出力部は、さらに、上記センサ部の測定結果が示す上記距離が上記第１の所定値より小さい第２の所定値未満である場合には、上記遮断桿に異常が発生したことを示す遮断桿情報を出力する。
【００３４】
このような構成により、遮断桿が折損してセンサ部による測定距離が小さくなる場合にも遮断桿の異常を検出することができ、遮断桿の種々の異常をより確実に検出することが可能となる。
【００３５】
好ましくは、上記遮断桿情報出力部は、上記センサ部の測定結果が示す上記距離が所定値未満である場合には、上記遮断桿に異常が発生したことを示す遮断桿情報を出力する。
【００３６】
このような構成により、遮断桿が折損してセンサ部による測定距離が小さくなる場合に、遮断桿の異常を検出することができる。
【００３７】
好ましくは、上記センサ部は、ミリ波帯の無線信号を送信し、送信した上記無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した上記無線信号に基づいて上記距離を測定する。
【００３８】
このような構成により、たとえばレーザセンサと比べて、雪および霧等の悪天候下でも安定した検知動作を行なうことができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、遮断桿を監視し、遮断桿の状態をより即時的に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の適用例である鉄道踏切システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置におけるセンサ部の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る遮断桿監視装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る遮断桿監視装置の適用例である鉄道踏切システムを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００４２】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の適用例である鉄道踏切システムの構成を示す図である。
【００４３】
図１を参照して、鉄道踏切システム３０１は、センター装置２０１と、踏切端末装置２０２と、遮断桿駆動装置２０３と、遮断桿２０４と、構造物２０５と、遮断桿監視装置１０１とを備える。遮断桿監視装置１０１は、測距センサ５１と、反射部５２とを備える。
【００４４】
遮断桿駆動装置２０３は、遮断桿２０４と自己との接続部を支点として遮断桿２０４を上下に円弧運動させることにより、踏切における車両および歩行者等の通行の許可および遮断を行なう。構造物２０５は、たとえば柵または壁の一部である。
【００４５】
遮断桿監視装置１０１は、遮断桿２０４の状態を監視する。そして、遮断桿監視装置１０１は、遮断桿２０４が折損する等の異常を検出すると、遮断桿２０４に異常が発生したことを示す遮断桿情報を無線通信または有線通信によって踏切端末装置２０２へ通知する。
【００４６】
遮断桿２０４の内部は、たとえば空洞であり、遮断桿２０４の内部に測距センサ５１および反射部５２が取り付けられている。反射部５２は、たとえば、無線信号を反射可能な材料で作られた板状の部材である。
【００４７】
踏切端末装置２０２は、遮断桿監視装置１０１から受けた遮断桿情報をセンター装置２０１へ送信する。
【００４８】
センター装置２０１は、踏切端末装置２０２から受信した遮断桿情報を管理者に通知する。管理者は、遮断桿情報が通知されると、鉄道の運行についての処置および遮断桿２０４の修繕処置等を行なう。
【００４９】
測距センサ５１は、遮断桿２０４の根元部すなわち遮断桿駆動装置２０３と遮断桿２０４との接続部に取り付けられている。反射部５２は、遮断桿２０４の根元部の反対側に位置する先端部に取り付けられている。
【００５０】
測距センサ５１は、たとえばミリ波センサであり、ミリ波帯の無線信号、すなわち８ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの帯域における周波数を有する無線信号を、遮断桿２０４の先端部における反射部５２へ向けて送信する。反射部５２は、測距センサ５１から送信された無線信号を反射させる。測距センサ５１は、送信した無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した無線信号に基づいて、測距センサ５１から遮断桿２０４の先端部までの距離を測定する。
【００５１】
ここで、測距センサ５１は、たとえば光センサまたは超音波センサとすることも可能である。ただし、ミリ波は光よりも回折しやすいことから、ミリ波センサでは、遮断桿２０４がしなっていて測距センサ５１から遮断桿２０４の先端部まで無線信号が直線的に伝搬できない場合でも、測距センサ５１から遮断桿２０４の先端部へ確実に無線信号を到達させることができる。これにより、測距センサ５１から遮断桿２０４の先端部までの距離をより確実に測定することが可能となる。また、ミリ波センサを採用することにより、超音波センサと比べて測定精度を向上させることが可能となる。
【００５２】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置におけるセンサ部の構成を示す図である。
【００５３】
図２を参照して、測距センサ５１は、センサ部２１と、遮断桿情報出力部１６とを含む。センサ部２１は、測定信号送信部１１と、測定信号受信部１２と、距離測定部１７とを含む。遮断桿情報出力部１６は、異常検出部１３と、通信部１４と、記憶部１５とを含む。
【００５４】
測定信号送信部１１は、たとえばミリ波帯の無線信号を測定信号として反射部５２の方向へ送信する。測定信号受信部１２は、反射部５２等において反射した測定信号を受信し、距離測定部１７へ出力する。
【００５５】
距離測定部１７は、測定信号受信部１２から受けた測定信号に基づいて、測距センサ５１すなわちセンサ部２１と、測定信号の反射位置との間の距離を測定し、測定した距離を示す距離情報を異常検出部１３へ出力する。たとえば、距離測定部１７は、測定信号送信部１１が測定信号を送信してから測定信号受信部１２が測定信号を受信するまでの時間に基づいて、当該距離を測定する。また、距離測定部１７は、たとえば「定在波レーダの原理とその応用」、RFワールドNo.8  トランジスタ技術2009年12月号増刊、上保徹志著、pp.106-116、2009年12月1日発行（非特許文献２）に記載された方法によって当該距離を測定してもよい。
【００５６】
記憶部１５は、測距センサ５１と測定信号の反射位置との間の距離に関する上限閾値を記憶する。異常検出部１３は、記憶部１５から上限閾値を取得し、距離測定部１７から受けた距離情報の示す距離が上限閾値以上である場合には、遮断桿２０４に折損等の異常が発生したことを示す遮断桿情報を通信部１４へ出力する。
【００５７】
通信部１４は、異常検出部１３から受けた遮断桿情報を無線通信または有線通信によって踏切端末装置２０２へ通知する。
【００５８】
これにより、遮断桿２０４が折損して反射部５２が落下したために、測定信号受信部１２が測定信号を受信できず、距離測定部１７による測定距離が無限大となる場合、また、遮断桿２０４より遠方の構造物２０５等において反射した測定信号を測定信号受信部１２が受信した場合に、遮断桿２０４の異常を検出することができる。
【００５９】
また、遮断桿２０４が折損すると、たとえば遮断桿２０４の折れ曲がった部分で測定信号が反射し、距離測定部１７による測定距離が短くなる。
【００６０】
これに関して、記憶部１５は、測距センサ５１と測定信号の反射位置との間の距離に関する下限閾値を記憶する。異常検出部１３は、記憶部１５から下限閾値を取得し、距離測定部１７から受けた距離情報の示す距離が下限閾値未満である場合には、遮断桿２０４に折損等の異常が発生したことを示す遮断桿情報を通信部１４へ出力する。
【００６１】
これにより、遮断桿２０４が折損したために反射部５２よりも遮断桿２０４の根元部に近い位置において反射した測定信号を、測定信号受信部１２が受信した場合に、遮断桿２０４の異常を検出することができる。
【００６２】
そして、異常検出部１３が、上限閾値および下限閾値の両方を用いて遮断桿２０４の異常検出を行なう構成により、遮断桿２０４の種々の異常をより確実に検出することが可能となる。
【００６３】
ここで、上限閾値は、予め測定された測距センサ５１と反射部５２との間の距離よりも大きい値に設定され、また、下限閾値は、予め測定された測距センサ５１と反射部５２との間の距離よりも小さい値に設定される。
【００６４】
ところで、非特許文献１に記載の技術では、遮断桿が上昇または降下するときの動作電流値に基づいて折損を検出するため、遮断桿が上昇中または降下中のタイミングでしか折損検出ができないことから、遮断桿の折損が発生したタイミングで即時に折損を検出することができない場合があるという問題点があった。
【００６５】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１が、遮断桿２０４における所定位置と、遮断桿２０４における他の所定位置との間の距離を測定する。そして、この測定された距離に基づいて遮断桿２０４の折損等の異常を検出することができる。このような構成により、遮断桿２０４が折損する可能性の高い、遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態においても遮断桿２０４の折損等の異常を検出することができる。したがって、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、遮断桿の状態をより即時的に取得することができ、これにより、遮断桿の折損を早期に検出することができる。
【００６６】
また、特に遮断機を製造するメーカーが異なる場合には、正常時の動作電流および正常と判断する範囲は、遮断機ごとに特有の値になることが多い。このため、結局は遮断機ごとに動作電流データを測定する必要があり、個々の遮断機にセンサを設置する場合に比べて逆に手間がかかってしまう。
【００６７】
また、非特許文献１に記載の技術では、動作電流データの正常および異常を判断する方法として３σ法を採用しているので、設定すべき正常範囲を得るために、遮断機ごとに少なくとも数十回程度のデータ取得の手間が必要である。
【００６８】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、事前に測定が必要なパラメータは測距センサ５１および反射部５２間の距離のみであることから、短時間かつ容易に事前測定を行なうことが可能である。
【００６９】
また、たとえば、測距センサ５１が単に反射信号の有無を検出する構成では、遮断桿２０４が折損しても、反射部５２以外において反射した無線信号を測距センサ５１が受信した場合、遮断桿２０４の折損を検出することができない。
【００７０】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１は、測距センサ５１から反射部５２までの距離を測定する。このような構成により、反射部５２以外において反射した無線信号を測距センサ５１が受信しても、測定した距離が測距センサ５１から反射部５２までの距離と異なることを測距センサ５１において認識することができるため、遮断桿２０４の折損等の異常を検出することができる。
【００７１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１が遮断桿２０４に取り付けられる。このような構成により、遮断桿駆動装置２０３側から測距センサ５１へ容易に電源を供給することができる。
【００７２】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１および反射部５２が遮断桿２０４に取り付けられる。このような構成により、測距センサ５１および反射部５２間が障害物によって遮られる可能性を低くすることができるため、遮断桿２０４の異常を確実に検出することができる。また、測距センサ５１、反射部５２および遮断桿２０４を一体化することができるため、遮断桿監視装置１０１の設置等を容易に行なうことができる。
【００７３】
そして、異常検出部１３による異常検出のタイミングは、遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態、非遮断位置で停止している状態、上昇中および降下中のすべてのタイミングで可能となるため、異常検出処理の簡易化を図ることができる。
【００７４】
また、遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態では、遮断桿２０４が折損して反射部５２が落下しても、遮断桿２０４以外の何らかの物体において測定信号が反射し、測定距離が正常範囲に収まってしまう場合がある。本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、異常検出部１３が、遮断桿２０４が非遮断位置で停止している状態で異常検出を行なうことが可能である。すなわち、遮断桿２０４が非遮断位置で停止している状態では当該測定距離が無限大となるため、遮断桿２０４の異常をより確実に検出することができる。
【００７５】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、異常検出部１３が、遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態および非遮断位置で停止している状態の両方で異常検出を行なうことが可能である。このような構成により、遮断桿２０４の異常を早期に検出し、かつ遮断桿２０４の異常をより確実に検出することが可能となる。
【００７６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１および反射部５２は遮断桿２０４の内部に取り付けられる。このような構成により、たとえば遮断桿２０４が遮断位置で停止しているときに測距センサ５１および反射部５２が人に触られることを防ぐことができる。また、測距センサ５１および反射部５２間が障害物によって遮られる可能性を無くすことができるため、遮断桿２０４の異常をより確実に検出することができる。
【００７７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１が遮断桿２０４の根元部すなわち遮断桿駆動装置２０３と遮断桿２０４との接続部に取り付けられる。このような構成により、遮断桿２０４が折損しても遮断桿２０４の根元部に取り付けられた測距センサ５１は落下する可能性が低いため、遮断桿２０４の折損等の異常を確実に検出することができる。また、反射部５２と比べて高価な測距センサ５１の破損を防ぐことができる。
【００７８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、さらに、反射部５２が遮断桿２０４の先端部に取り付けられる。このような構成により、遮断桿２０４の根元部から先端部までのどの部分で折損が生じても、これを検出することができる。
【００７９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１は、ミリ波帯の無線信号を、遮断桿２０４の先端部における反射部５２へ向けて送信する。そして、測距センサ５１は、送信した無線信号が反射した無線信号を受信し、受信した無線信号に基づいて、測距センサ５１から遮断桿２０４の先端部までの距離を測定する。
【００８０】
このような構成により、たとえばレーザセンサと比べて、雪および霧等の悪天候下でも安定した検知動作を行なうことができる。
【００８１】
［変形例］
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、たとえば以下の変形例も含まれる。
【００８２】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【００８３】
本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１および反射部５２は遮断桿２０４の内部に取り付けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。図３に示すように、測距センサ５１および反射部５２は、遮断桿２０４の外周部に取り付けられる構成であってもよい。
【００８４】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【００８５】
本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１が遮断桿２０４の根元部に取り付けられ、反射部５２が遮断桿２０４の先端部に取り付けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。図４に示すように、測距センサ５１が遮断桿２０４の先端部に取り付けられ、反射部５２が遮断桿２０４の根元部に取り付けられる構成であってもよい。このような構成では、たとえば、測距センサ５１から踏切端末装置２０２へ所定間隔で信号を送信する。そして、遮断桿２０４が折損して測距センサ５１が落下した場合でも、踏切端末装置２０２が、測距センサ５１からの信号が受信できなくなったことで遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。
【００８６】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【００８７】
本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１が遮断桿２０４の根元部に取り付けられ、反射部５２が遮断桿２０４の先端部に取り付けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。図５に示すように、測距センサ５１が遮断桿２０４の根元部から所定長離れた位置に取り付けられ、反射部５２が遮断桿２０４の先端部から所定長離れた位置に取り付けられる構成であってもよい。このような構成では、たとえば、測距センサ５１から踏切端末装置２０２へ所定間隔で信号を送信する。そして、遮断桿２０４の根元部から測距センサ５１までの位置で遮断桿２０４が折損し、測距センサ５１が落下した場合でも、踏切端末装置２０２が、測距センサ５１からの信号が受信できなくなったことで遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。
【００８８】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【００８９】
本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１は遮断桿２０４に取り付けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。図６に示すように、測距センサ５１が、遮断桿駆動装置２０３に取り付けられる構成であってもよい。この場合、反射部５２は遮断桿２０４の外周部に取り付けられ、測距センサ５１は、たとえば遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態において測距センサ５１から反射部５２までの距離を測定することにより、遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。すなわち、測距センサ５１は、遮断桿２０４の位置情報を遮断桿駆動装置２０３または踏切端末装置２０２から取得し、遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態において送信された測定信号および反射した測定信号に基づいて、測距センサ５１と測定信号の反射位置との間の距離を測定する。
【００９０】
また、遮断桿２０４の先端部に反射部５２が取り付けられている場合には、遮断桿２０４の根元部から遮断桿２０４の先端部までのどの部分で折損が生じても、これを検出することができる。また、測距センサ５１が遮断桿駆動装置２０３に取り付けられることにより、測距センサ５１への電源供給が容易となる。
【００９１】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【００９２】
本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１は遮断桿２０４に取り付けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。図７に示すように、測距センサ５１が遮断桿２０４および遮断桿駆動装置２０３とは別個に設けられる構成であってもよい。この場合、反射部５２は遮断桿２０４の外周部に取り付けられ、測距センサ５１は、たとえば遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態において測距センサ５１から反射部５２までの距離を測定することにより、遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。すなわち、測距センサ５１は、遮断桿２０４の位置情報を遮断桿駆動装置２０３または踏切端末装置２０２から取得し、遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態において送信された測定信号および反射した測定信号に基づいて、測距センサ５１と測定信号の反射位置との間の距離を測定する。
【００９３】
また、遮断桿２０４の先端部に反射部５２が取り付けられている場合には、遮断桿２０４の根元部から遮断桿２０４の先端部までのどの部分で折損が生じても、これを検出することができる。
【００９４】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【００９５】
本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１が遮断桿２０４の根元部に取り付けられ、反射部５２が遮断桿２０４の先端部に取り付けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。図８に示すように、測距センサ５１が遮断桿２０４の先端部に取り付けられ、反射部５２が遮断桿２０４とは別個に設けられる構成であってもよい。たとえば、反射部５２が遮断桿駆動装置２０３に取り付けられる構成であってもよい。この場合、測距センサ５１は遮断桿２０４の外周部に取り付けられ、測距センサ５１は、たとえば遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態において測距センサ５１から反射部５２までの距離を測定することにより、遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。すなわち、測距センサ５１は、遮断桿２０４の位置情報を遮断桿駆動装置２０３または踏切端末装置２０２から取得し、遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態において送信された測定信号および反射した測定信号に基づいて、測距センサ５１と測定信号の反射位置との間の距離を測定する。
【００９６】
また、このような構成では、たとえば、測距センサ５１から踏切端末装置２０２へ所定間隔で信号を送信する。そして、遮断桿２０４が折損して測距センサ５１が落下した場合でも、踏切端末装置２０２が、測距センサ５１からの信号が受信できなくなったことで遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。
【００９７】
また、遮断桿２０４の先端部に反射部５２が取り付けられている場合には、遮断桿２０４の根元部から遮断桿２０４の先端部までのどの部分で折損が生じても、これを検出することができる。
【００９８】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置は、反射部５２を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。遮断桿２０４の材質が、測距センサ５１から出力される無線信号を反射させることが可能なものであれば、遮断桿監視装置１０１において反射部５２を設けない構成、すなわち遮断桿２０４の一部が反射部５２を兼ねている構成とすることが可能である。ただし、反射部５２を設けることにより、遮断桿２０４の材質選択の自由度を増すことができる。
【００９９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、センサ部２１および遮断桿情報出力部１６が一体化された構成であるとしたが、これに限定するものではない。遮断桿情報出力部１６が踏切端末装置２０２内に設けられる等、センサ部２１および遮断桿情報出力部１６が別個に設けられる構成であってもよい。
【０１００】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１における異常検出部１３が遮断桿２０４の異常を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。遮断桿情報出力部１６が、単にセンサ部２１と測定信号の反射位置との間の距離を示す遮断桿情報を出力し、たとえば踏切端末装置２０２が、遮断桿監視装置１０１から受けた遮断桿情報に基づいて遮断桿２０４の異常検出を行なう構成であってもよい。このような構成でも、遮断桿を監視し、遮断桿の状態をより即時的に取得するという本発明の目的を達成することが可能である。
【０１０１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、遮断桿情報出力部１６が、遮断桿情報を踏切端末装置２０２へ送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。遮断桿情報出力部１６が、遮断桿情報を直接センター装置２０１へ送信する構成であってもよい。
【０１０２】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１０３】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置と比べて反射部の取り付け先を変更した遮断桿監視装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置と同様である。
【０１０４】
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る遮断桿監視装置の構成を示す図である。
【０１０５】
図９を参照して、鉄道踏切システム３０２における遮断桿監視装置１０２では、測距センサ５１は、遮断桿２０４の先端部に取り付けられる。また、反射部５２は、遮断時において遮断桿２０４の先端部と対向する物体たとえば構造部２０５に取り付けられる。
【０１０６】
遮断桿２０４が折損して遮断桿２０４の一部が傾き、測距センサ５１の位置がずれた場合には、測距センサ５１は、測定した距離が上限閾値および下限閾値の範囲外であることを検出することにより、遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。
【０１０７】
また、測距センサ５１から踏切端末装置２０２へ所定間隔で信号を送信し、遮断桿２０４が折損して測距センサ５１が落下した場合でも、踏切端末装置２０２が、測距センサ５１からの信号が受信できなくなったことで遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。
【０１０８】
したがって、本発明の第２の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置と同様に、遮断桿を監視し、遮断桿の状態をより即時的に取得することができる。
【０１０９】
また、測距センサ５１は、遮断桿２０４の位置情報を遮断桿駆動装置２０３または踏切端末装置２０２から取得し、遮断桿２０４が遮断位置で停止している状態において送信された測定信号および反射した測定信号に基づいて、測距センサ５１と測定信号の反射位置との間の距離を測定する。
【０１１０】
このような構成により、遮断桿２０４の異常を適切なタイミングで正確に検出することができる。
【０１１１】
また、測距センサ５１が遮断桿２０４の先端部に取り付けられる構成により、遮断桿２０４の根元部から先端部までのどの部分で折損が生じても、これを検出することができる。
【０１１２】
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【０１１３】
本発明の第２の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１が遮断桿２０４の先端部に取り付けられ、反射部５２が構造物２０５に取り付けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。図１０に示すように、測距センサ５１が構造物２０５に取り付けられ、反射部５２が遮断桿２０４の先端部に取り付けられる構成であってもよい。
【０１１４】
図１０に示す遮断桿監視装置では、遮断桿２０４が折損しても反射部５２が落下するだけであるため、反射部５２と比べて高価な測距センサ５１を交換する必要がなくなる。
【０１１５】
一方、図９に示す遮断桿監視装置１０２では、遮断桿２０４の位置を示す情報を遮断桿駆動装置２０３から遮断桿２０４を介して有線通信によって容易に取得することができるため、構成の簡易化を図ることができる。
【０１１６】
また、本発明の第２の実施の形態に係る遮断桿監視装置、および図１０に示す遮断桿監視装置では、測距センサ５１または反射部５２が遮断桿２０４の内部に取り付けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。図３に示す構成のように、測距センサ５１または反射部５２が、遮断桿２０４の外周部に取り付けられる構成であってもよい。
【０１１７】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１１８】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１１９】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る鉄道踏切システムと比べて遮断桿を２本設けた鉄道踏切システムにおける遮断桿監視装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置と同様である。
【０１２０】
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る遮断桿監視装置の適用例である鉄道踏切システムを示す図である。
【０１２１】
図１１を参照して、鉄道踏切システム３０３は、センター装置２０１と、踏切端末装置２０２と、遮断桿駆動装置２０３，２０６と、遮断桿２０４，２０７と、遮断桿監視装置１０３とを備える。遮断桿監視装置１０３は、測距センサ５１と、反射部５２とを備える。
【０１２２】
遮断桿駆動装置２０３は、遮断桿２０４と自己との接続部を支点として遮断桿２０４を上下に円弧運動させることにより、踏切における車両および歩行者等の通行の許可および遮断を行なう。また、遮断桿駆動装置２０６は、遮断桿２０７と自己との接続部を支点として遮断桿２０７を上下に円弧運動させることにより、踏切における車両および歩行者等の通行の許可および遮断を行なう。
【０１２３】
遮断桿監視装置１０３は、遮断時に互いの端部が対向する遮断桿２０４および遮断桿２０７の状態を監視する。そして、遮断桿監視装置１０３は、遮断桿２０４または２０７が折損する等の異常を検出すると、たとえば遮断桿２０４および２０７の少なくとも一方に異常が発生したことを示す遮断桿情報を無線通信または有線通信によって踏切端末装置２０２へ通知する。
【０１２４】
遮断桿２０４および２０７の内部は、たとえば空洞であり、遮断桿２０４および２０７の内部に測距センサ５１および反射部５２がそれぞれ取り付けられている。
【０１２５】
測距センサ５１は、遮断桿２０４の先端部に取り付けられ、反射部５２は、遮断桿２０７の先端部に取り付けられている。
【０１２６】
遮断桿２０４が折損して遮断桿２０４の一部が傾き、測距センサ５１の位置がずれた場合には、測距センサ５１は、測定した距離が上限閾値および下限閾値の範囲外であることを検出することにより、遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。
【０１２７】
また、測距センサ５１から踏切端末装置２０２へ所定間隔で信号を送信し、遮断桿２０４が折損して測距センサ５１が落下した場合でも、踏切端末装置２０２が、測距センサ５１からの信号が受信できなくなったことで遮断桿２０４の異常を検出することが可能である。
【０１２８】
また、遮断桿２０７が折損して遮断桿２０７の一部が傾き、反射部５２の位置がずれた場合には、測距センサ５１は、測定した距離が上限閾値および下限閾値の範囲外であることを検出することにより、遮断桿２０７の異常を検出することが可能である。
【０１２９】
したがって、本発明の第３の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置と同様に、遮断桿を監視し、遮断桿の状態をより即時的に取得することができる。
【０１３０】
また、測距センサ５１は、遮断桿２０４および遮断桿２０７の位置情報を遮断桿駆動装置２０３または踏切端末装置２０２から取得し、遮断時すなわち遮断桿２０４および遮断桿２０７が遮断位置で停止している状態において送信された測定信号および反射した測定信号に基づいて、測距センサ５１と測定信号の反射位置との間の距離を測定する。
【０１３１】
このような構成により、遮断桿２０４および遮断桿２０７の異常を適切なタイミングで正確に検出することができる。
【０１３２】
また、本発明の第３の実施の形態に係る遮断桿監視装置では、測距センサ５１が遮断桿２０４の先端部に取り付けられ、反射部５２が遮断桿２０７の先端部に取り付けられる。このような構成により、遮断桿２０４の根元部から先端部まで、および遮断桿２０７の根元部から先端部までのどの部分で折損が生じても、これを検出することができる。
【０１３３】
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例の構成を示す図である。
【０１３４】
図１２を参照して、この鉄道踏切システムは、センター装置２０１と、踏切端末装置２０２と、遮断桿駆動装置２０３，２０６と、遮断桿２０４，２０７と、遮断桿監視装置１０１，１０４とを備える。遮断桿監視装置１０４は、測距センサ５３と、反射部５４とを備える。
【０１３５】
遮断桿監視装置１０１は、遮断桿２０４の状態を監視する。そして、遮断桿監視装置１０１は、遮断桿２０４が折損する等の異常を検出すると、遮断桿２０４に異常が発生したことを示す遮断桿情報を無線通信または有線通信によって踏切端末装置２０２へ通知する。また、遮断桿監視装置１０４は、遮断桿監視装置１０１と同様の構成を有し、遮断桿２０７の状態を監視する。そして、遮断桿監視装置１０４は、遮断桿２０７が折損する等の異常を検出すると、遮断桿２０７に異常が発生したことを示す遮断桿情報を無線通信または有線通信によって踏切端末装置２０２へ通知する。
【０１３６】
このように、遮断桿２０７に対して、遮断桿監視装置１０１と同様の構成を有する遮断桿監視装置１０４を設ける構成であってもよい。
【０１３７】
また、図１１に示す鉄道踏切システム３０３は、図１２に示す構成と異なり、遮断桿監視装置を１つ設ければよいため、低コストで遮断桿の異常を検出することができる。
【０１３８】
また、本発明の第３の実施の形態に係る遮断桿監視装置１０１および遮断桿監視装置１０４の一方または両方において、図３〜図８に示す本発明の第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置の変形例と同様の構成を採用してもよい。
【０１３９】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る遮断桿監視装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１４０】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４１】
１１  測定信号送信部
１２  測定信号受信部
１３  異常検出部
１４  通信部
１５  記憶部
１６  遮断桿情報出力部
１７  距離測定部
２１  センサ部
５１，５３  測距センサ
５２，５４  反射部
１０１，１０３，１０４  遮断桿監視装置
２０１  センター装置
２０２  踏切端末装置
２０３，２０６  遮断桿駆動装置
２０４，２０７  遮断桿
２０５  構造物
３０１  鉄道踏切システム
【図１】
2011246038.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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