(57)【要約】【課題】レーダ送信波が踏切内の探知範囲全体をカバーして旋回されているか否かを従来よりも一層確実に検出できるようにして、装置の信頼性を高めた踏切障害物検知装置を提供する。【解決手段】旋回手段４２と旋回角度設定手段４３とによって旋回制御されるレーダ送受信手段４１の旋回角度の両端の境界位置をそれぞれ検出する旋回境界位置検出手段４４（４４ａ，４４ｂ）、この旋回境界位置検出手段４４でレーダ送受信手段４１の旋回動作が検出されない場合には旋回異常と判断してその旨を外部に報知する旋回異常報知手段４５とを備えている。【選択図】図２
2008179269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ送信波を送信するとともにこのレーダ送信波の障害物によるレーダ反射波を受信するレーダ送受信手段と、このレ−ダ送受信手段を旋回させる旋回手段と、踏切の探知範囲に対応して上記旋回手段による上記レーダ送受信手段の旋回角度を設定する旋回角度設定手段と、上記レーダ送受信手段により上記踏切内の上記レ−ダ反射波により上記障害物が検知された場合に障害物検知信号を出力する障害物検知手段と、この障害物検知信号と鉄道車両が上記踏切の警報区間内に入った場合に出力される鉄道車両検知信号とが共に入力された場合にこれに応じて警報信号を出力する警報信号発生手段と、上記旋回手段と上記旋回角度設定手段とによって旋回制御される上記レーダ送受信手段の旋回角度の両端の境界位置をそれぞれ検出する旋回境界位置検出手段と、この旋回境界位置検出手段で上記レーダ送受信手段の旋回動作が検出されない場合には旋回異常を外部に報知する旋回異常報知手段と、を備えることを特徴とする踏切障害物検知装置。
【請求項２】
上記旋回境界位置検出手段は、上記レ−ダ送受信手段の旋回に伴う接近を検出する一対の近接スイッチ、リミットスイッチ、およびフォトカプラのいずれかからなることを特徴とする請求項１記載の踏切障害物検知装置。
【請求項３】
上記レーダ送受信手段で踏切内に障害物が存在しない状態で、かつ上記旋回手段が正常に動作している場合において上記レーダ送受信手段で得られるデータを正常データとして予め記憶しておく正常状態記憶手段を備える一方、上記障害物検知手段は、上記障害物の検知動作の際に上記レーダ送受信手段で得られるデータと上記正常状態記憶手段に記憶されている正常データとを比較し、両データが一致しない場合には上記レーダ送受信手段に異常が発生しているものと判断して上記旋回異常報知手段に対して異常信号を出力するものである、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の踏切障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、踏切内に存在する自動車や歩行者等の障害物を検知する踏切障害物検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の踏切障害物検知装置においては、レーダ装置によってレ−ダ送信波を略水平に旋回しながら踏切の探知範囲全体をカバーするように送信し、踏切内の探知範囲に障害物が存在する場合には、この障害物で反射したレ−ダ反射波を受信して障害物を認識する。そして、レーダ装置によって上記の踏切内の障害物が認識され、かつ、鉄道車両が踏切の警報区間内に入ったときに出力される鉄道車両検知信号が入力されたときには、警報信号発生手段が警報信号を出力して鉄道車両に知らせることで安全性を確保するようにしている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このような従来の踏切障害物検知装置は、踏切内の障害物を確実に認識する上で、レーダ装置が送信するレ−ダ送信波が常に踏切内の探知範囲全体をカバーして旋回される必要がある。
【０００４】
そのため、従来技術では、レーダ装置に光を投受光する投受光手段を取り付ける一方、踏切の探知範囲の境界位置に反射ミラーを設置し、レーダ装置がレ−ダ送信波を旋回するのに同期して投受光手段から光を出射し、この光が反射ミラーで反射されて投受光手段で受光されるか否かによって、レ−ダ送信波が踏切内の検知範囲全体を確実にカバーして旋回されているかどうかを判断している（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３０４１２号公報
【特許文献２】特開２００５−３０６３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２に記載されている従来の踏切障害物検知装置のように、レーダ装置からのレーダ送信波が踏切内の探知範囲全体をカバーして正常に旋回されているか否かを投受光手段と反射ミラーとの組み合わせによって光学的に判断する場合には、外的要因の影響によって正確に判断することが難しくなる場合がある。
【０００７】
例えば、風雨、汚れ等により踏切の検知範囲の境界に設置した反射ミラーの反射率が低下したようなときには、投受光が円滑に行えなくなり、レーダ装置から送信されるレーダ送信波が踏切内の探知範囲全体をカバーして旋回されているか否かを認識することが困難となる。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、レーダ送信波が踏切内の探知範囲全体をカバーして旋回されているか否かを従来よりも一層確実に検出できるようにして、レーダ送信波の探知範囲のずれや、旋回周期の異常の有無を認識することができ、装置の信頼性を高めた踏切障害物検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、次の構成を採用している。
【００１０】
すなわち、本発明の踏切障害物検知装置は、レーダ送信波を送信するとともにこのレーダ送信波の障害物によるレーダ反射波を受信するレーダ送受信手段と、このレ−ダ送受信手段を旋回させる旋回手段と、踏切の探知範囲に対応して上記旋回手段によるレーダ送受信手段の旋回角度を設定する旋回角度設定手段と、上記レーダ送受信手段により踏切内の上記レ−ダ反射波により障害物が検知された場合に障害物検知信号を出力する障害物検知手段と、この障害物検知信号と鉄道車両が踏切の警報区間内に入った場合に出力される鉄道車両検知信号とが共に入力された場合にこれに応じて警報信号を出力する警報信号発生手段とを有するとともに、上記旋回手段と上記旋回角度設定手段とによって旋回制御される上記レーダ送受信手段の旋回角度の両端の位置をそれぞれ検出する旋回境界位置検出手段と、この旋回境界位置検出手段で上記レーダ送受信手段の旋回動作が検出されない場合には旋回異常を外部に報知する旋回異常報知手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、旋回手段で旋回されるレーダ送受信手段の旋回角度の両端の境界位置が旋回境界位置検出手段で検出されない場合には、これに応じて旋回異常報知手段が旋回異常と判断してその旨を外部に報知するので、レーダ送信波の探知範囲のずれや、旋回周期の異常発生を直ちに認識することができる。このため、装置の異常に対する安全性や保守性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における踏切障害物検知装置の踏切近傍の状態を示す平面図、図２は踏切障害物検知装置の全体を示すブロック図、図３は踏切障害物検知装置に使用されるレーダ装置の構成図である。
【００１３】
この実施の形態１では、一例として、図１の左方から右方へ鉄道車両Ｔａが進行する下り線の軌道Ｌａと、同図の右方から左方に鉄道車両Ｔｂが進行する上り線の軌道Ｌｂとで複線区間が構成されており、両軌道Ｌａ，Ｌｂを横切るように踏切１が設置されている。
【００１４】
踏切１の両側には鉄道車両Ｔａ，Ｔｂが接近するときに自動車や歩行者等の通行を遮断する遮断機２ａ，２ｂが設置されている。また、踏切１に近接した位置（この例では踏切１の一方の軌道Ｌａに近接した外側の箇所）に、本発明の踏切障害物検知装置３を構成するレーダ装置４が設置されている。
【００１５】
踏切障害物検知装置３は、上記のレーダ装置４、障害物検知手段５、警報信号発生手段６、および出力手段７を備えている。そして、レーダ装置４は、レーダ送受信手段４１、旋回手段４２、旋回角度設定手段４３、旋回境界位置検出手段４４、および旋回異常報知手段４５を有する。
【００１６】
ここに、レーダ送受信手段４１は、レーダ送信波を送信する送信アンテナ４１ａと、このレーダ送信波の障害物Ｄｏによるレーダ反射波を受信する受信アンテナ４１ｂと、両アンテナ４１ａ，４１ｂの送受信波の信号処理を行う信号処理部４１ｃとを有し、これらが旋回可能に設けられた基台４１ｄ上に取り付けられて構成されている。なお、送信アンテナ４１ａは、ミリ波などの電磁波の連続波を例えばＦＭ変調してレーダ送信波として送信する。
【００１７】
旋回手段４２は、例えば、モータ４２ａとリンク機構４２ｂとを備え、リンク機構４２ｂの一端側がモータ４２ａに、他端側がレーダ送受信手段４１の基台４１ｄにそれぞれ連結されており、これにより、モータ４２ａが回転駆動されることでレーダ送受信手段４１の基台４１ｄがリンク機構４２ｂを介して略水平に旋回される。
【００１８】
旋回角度設定手段４３は、踏切１の探知範囲に対応して旋回手段４２によるレーダ送受信手段４１の旋回角度θを予め設定するものである。例えば、旋回手段４２のモータ４２ａの正転と逆転のタイミング時間を設定する。したがって、レーダ送受信手段４１は、旋回角度設定手段４３で設定された旋回角度θの範囲内において水平に旋回される。
【００１９】
旋回境界位置検出手段４４は、旋回手段４２と旋回角度設定手段４３とによって旋回制御されるレーダ送受信手段４１の旋回角度θの両端の境界位置をそれぞれ検出するものである。すなわち、旋回境界位置検出手段４４は、本例では、レーダ送受信手段４１の基台４１ｄが略水平に旋回されるたびにその接近を検出する一対の近接スイッチ４４ａ，４４ｂで構成されており、各近接スイッチ４４ａ，４４ｂが基台４１ｄが旋回される旋回角度θの両端の境界位置にそれぞれ配置されている。このように、両アンテナ４１ａ，４１ｂ
が取り付けられた基台４１ｄを各近接スイッチ４４ａ，４４ｂにより直接その近接を検出してアンテナ４１ａ，４１ｂの旋回を確実に検出する。
【００２０】
ここに、近接スイッチ４４ａ，４４ｂは、例えば基台４１ｄの接近を非接触で検出するものの他、接触式のリミットスイッチや、基台４１ｄの動きによって光が透過、遮断されるフォトカプラ等を適用することができる。
【００２１】
旋回異常報知手段４５は、旋回境界位置検出手段４４（４４ａ，４４ｂ）でレーダ送受信手段４１の旋回動作が検出されない場合には、旋回手段４２がレーダ送受信手段４１を正常に旋回動作できなくなる等の旋回異常が発生したと判断してその旨を外部に報知するもので、例えば、ＬＥＤ等の表示ランプや警報ブザーなどを備えている。
【００２２】
障害物検知手段５は、レーダ送受信手段４１で受信されたレーダ反射波から得られる踏切断面画像を画像処理して踏切１内の障害物Ｄｏの有無を認識し、踏切１の障害物Ｄｏが検知された場合に障害物検知信号Ｓ２を出力するものである。また、警報信号発生手段６は、この障害物検知信号Ｓ２と鉄道車両が踏切１の警報区間内に入った場合に出力される鉄道車両検知信号Ｓ１とが共に入力された場合に、これに応じて警報信号Ｓ３を出力するものである。出力手段７は、この警報信号Ｓ３を鉄道車両ＴａまたはＴｂに対して出力するものである。
【００２３】
上記構成を有する踏切障害物検知装置において、例えば、下り線の軌道Ｌａを走行する鉄道車両Ｔａが踏切警報区間に入ると、図示しない鉄道車両検知手段から鉄道車両検知信号Ｓ１が出力され、この鉄道車両検知信号Ｓ１がレーダ装置４および警報信号発生手段６に共に入力される。また、この鉄道車両検知信号Ｓ１によって踏切１の操作機構（図示せず）が作動して遮断機２ａ，２ｂが下りて踏切１が遮断される。
【００２４】
レーダ装置４に鉄道車両検知信号Ｓ１が入力されると、この信号Ｓ１によって旋回手段４２が作動するとともに、レーダ送受信手段４１が起動される。レーダ送受信手段４１は、旋回手段４２によって踏切１内を水平面内で旋回されるとともに、送信アンテナ４１ａからレーダ送信波を送信し、踏切１に障害物Ｄｏがあるときには、レーダ送信波のレーダ反射波を受信アンテナ４１ｂで受信する。
【００２５】
障害物検知手段５は、レーダ送受信手段４１で受信されたレーダ反射波から得られる踏切断面画像を画像処理して踏切１内の障害物Ｄｏの有無を認識する。障害物検知手段５によって踏切１内に障害物Ｄｏが存在することが検知されると、障害物検知手段５から障害物検知信号Ｓ２が出力される。警報信号発生手段６は、鉄道車両検知信号Ｓ１が入力されている状態で、障害物検知手段５から障害物検知信号Ｓ２が与えられると、これに応じて警報信号Ｓ３を出力するので、これに応じて出力手段７は鉄道車両Ｔａに車両停止情報を伝達する。
【００２６】
次に、旋回手段４２がレーダ送受信手段４１を正常に旋回動作している場合と、レーダ送受信手段４１を正常に旋回動作できなくなる等の異常が生じた場合のそれぞれについて、旋回境界位置検出手段４４の動作を図４に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００２７】
正常時は、図４（ａ）に示すように、旋回手段４２によってレーダ送受信手段４１が所定の旋回角度θの範囲内で略水平に旋回されるたびに、旋回境界位置検出手段４４を構成する各近接スイッチ４４ａ，４４ｂは、交互に基台４１ｄの接近を検出して検出信号を出力する。このため、各検出信号の出力周期はＴ１となり安定している。
【００２８】
これに対して、旋回手段４２のモータ４２ａ等の故障によってレーダ送受信手段４１を正常に旋回動作できなくなる等の異常が生じた場合には、図４（ｂ）に示すように、例えば片方の近接スイッチ４４ｂは基台４１ｄの接近を検出できず、一方の近接スイッチ４４ａのみで基台４１ｄの接近を検出することになるため、回転周期は２・Ｔ１となる。
【００２９】
このように、旋回境界位置検出手段４４の近接スイッチ４４ａ，４４ｂでレーダ送受信手段４１の旋回動作が正常に検出されなくなった場合、これに応じて旋回異常報知手段４５は、旋回手段４２の旋回動作に異常が生じたものと判断してＬＥＤ等の表示ランプを点滅したり、警報ブザーを鳴らすなどしてその旨を外部に報知する。これにより、レーダ装置４の探知範囲のずれや、旋回周期の異常発生を直ちに認識することができるので、装置の安全性や保守性の向上を図ることができる。
【００３０】
なお、この実施の形態１において、近接スイッチ４４ａ，４４ｂは基台４１ｄの接近を検出するようにしているが、これに限らず、各アンテナ４１ａ，４１ｂの接近を検出するようにすることも可能である。
【００３１】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２における踏切障害物検知装置の全体を示すブロック図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００３２】
この実施の形態２における特徴は、レーダ送受信手段４１で踏切１内に障害物Ｄ０が存在しない状態で、かつ旋回手段４２が正常に動作している場合において、上記レーダ送受信手段４１で得られるデータを正常データとして予め記憶しておく正常状態記憶手段８が設けられていることである。すなわち、この正常状態記憶手段８は、レーダ送受信手段４１で踏切内に障害物Ｄ０が存在しない状態で、かつ旋回手段４２が正常に動作している場合において、障害物検知手段５で予め認識される踏切１内に元から存在する、例えば遮断機２ａ，２ｂや軌道Ｌａ，Ｌｂ等の画像データを正常状態における画像データとして記憶している。
【００３３】
ここで、レーダ送受信手段４１のアンテナ４１ａ，４１ｂで送受信されるレーダ波は、ある程度の広がりをもっているので、その広がりの度合いが若干変動した場合（例えば狭くなったような場合）には、たとえ旋回手段４２が正常に動作していても、踏切１内の全領域（特に遮断機２ａ，２ｂの近傍）をカバーできなくなる。
【００３４】
そこで、このような不都合な事態が生じないように、障害物検知手段５がレーダ送受信手段４１のレーダ反射波により得られる画像データに基づいて障害物Ｄ０の有無を画像認識する際、同時に、正常状態記憶手段８に予め記憶されている正常状態の下での画像データと比較する。その際、例えば、遮断機２ａ，２ｂの画像が認識されていないことが判った場合には、レーダ送受信手段４１において何らかの異常が生じたものと判断し、異常信号を旋回異常報知手段４５に出力する。
【００３５】
これに応じて旋回異常報知手段４５は、ＬＥＤ等の表示ランプを点滅したり、警報ブザーを鳴らすなどしてその旨を外部に報知する。これにより、レーダ装置４のレーダ波の広がりが変動するなどして探知範囲がずれた場合には、その異常発生を直ちに認識することができるので、装置の安全性や保守性の向上を図ることができる。
【００３６】
その他の構成、および作用効果は実施形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１における踏切障害物検知装置の踏切近傍の状態を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における踏切障害物検知装置の全体を示すブロック図である。
【図３】図２の踏切障害物検知装置に使用されるレーダ装置の構成図である。
【図４】旋回境界位置検出手段を構成する近接スイッチの検出出力の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２における踏切障害物検知装置の全体を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｌａ，Ｌｂ  軌道、Ｔａ，Ｔｂ  鉄道車両、１  踏切、２ａ，２ｂ  遮断機、
３  踏切障害物検知装置、４  レーダ装置、５  障害物検知手段、
６  警報信号発生手段、８  正常状態記憶手段、４１  レーダ送受信手段、
４２  旋回手段、４３  旋回角度設定手段、４４  旋回境界位置検出手段、
４４ａ，４４ｂ  近接スイッチ、４５  旋回異常報知手段。
【図１】
2008179269.tif 000003
【図２】
2008179269.tif 000004
【図３】
2008179269.tif 000005
【図４】
2008179269.tif 000006
【図５】
2008179269.tif 000007