(57)【要約】【課題】天候の影響を受けにくく、装置の設置及び保守が容易であり、さらに正常動作の自己診断機能を有する踏切障害物検知装置を提供する。【解決手段】道路５と軌道線路６ａ，６ｂとが同一平面上で交差する踏切道４の両側の外方にて該踏切道４を挟んでその長手方向に対し斜めに対向して二つ一組で配置され、上記踏切道４の領域内にて担当エリアを走査して電波を送信し障害物からの反射電波を受信する検知センサ部１ａ，１ｂと、上記踏切道４の両側の外方にて該踏切道４を挟んで上記各検知センサ部にそれぞれ対向すると共に互いに所定間隔をあけて片側に二つ以上設けられ、各検知センサ部からの送信電波を反射する反射板部２ａ１〜２ａ３，２ｂ１〜２ｂ３と、上記各検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理して踏切道４内の障害物の有無検知及び該検知センサ部の動作の自己診断を行う検知論理部３とを備えて成るものである。【選択図】　　　図１
2004122952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の片側の外方にて該踏切道の一方の端部近傍に配置され、上記踏切道の領域内を走査して電波を送信し障害物からの反射電波を受信する検知センサ部と、
上記踏切道の反対側の外方にて該踏切道を挟んで上記検知センサ部にそれぞれ対向すると共に互いに所定間隔をあけて二つ以上設けられ、該検知センサ部からの送信電波を反射する反射板部と、
上記検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理して踏切道内の障害物の有無検知及び該検知センサ部の動作の自己診断を行う検知論理部と、
を備えて成ることを特徴とする踏切障害物検知装置。
【請求項２】
道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の両側の外方にて該踏切道を挟んでその長手方向に対し斜めに対向して二つ一組で配置され、上記踏切道の領域内にて担当エリアを走査して電波を送信し障害物からの反射電波を受信する検知センサ部と、
上記踏切道の両側の外方にて該踏切道を挟んで上記各検知センサ部にそれぞれ対向すると共に互いに所定間隔をあけて片側に二つ以上設けられ、各検知センサ部からの送信電波を反射する反射板部と、
上記各検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理して踏切道内の障害物の有無検知及び該検知センサ部の動作の自己診断を行う検知論理部と、
を備えて成ることを特徴とする踏切障害物検知装置。
【請求項３】
上記検知センサ部は、踏切道を挟んで斜め方向に対向して配置された二つ一組のものを、踏切道の長手方向にて複数組隣接して配置されることを特徴とする請求項２記載の踏切障害物検知装置。
【請求項４】
上記反射板部のうち最も外側に位置するものは、踏切道の長手方向にて両方の端部側に位置する軌道線路よりも外側で遮断機の遮断棹の内側に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の踏切障害物検知装置。
【請求項５】
上記検知論理部は、検知センサ部にそれぞれ対向する二つ以上の反射板部からの反射電波を監視して上記検知センサ部の動作の正常、異常を判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の踏切障害物検知装置。
【請求項６】
上記踏切道は、単線方式の軌道線路又は複線方式の軌道線路が敷設されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の踏切障害物検知装置。
【請求項７】
上記検知論理部は、上記複線方式の軌道線路が敷設された踏切道の両側の外方に二つ一組で配置された各検知センサ部からの信号を用いて、踏切道内の上り線路のエリア及び下り線路のエリアについて障害物の有無検知及び当該検知センサ部の動作の自己診断を独立して行うことを特徴とする請求項６記載の踏切障害物検知装置。
【請求項８】
上記複線方式の軌道線路が敷設された踏切道の両側の外方に二つ一組で配置された各検知センサ部にそれぞれ対向して片側に二つ以上設けられた反射板部は、互いに自己が担当する上り線路のエリア又は下り線路のエリアと反対側の線路より内側に配置されることを特徴とする請求項７記載の踏切障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道内の人、車椅子、自転車及び自動車等の障害物の有無を検知する踏切障害物検知装置に関し、特に、天候の影響を受けにくく、装置の設置及び保守が容易であり、さらに正常動作の自己診断機能を有する踏切障害物検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の踏切障害物検知装置は、例えば踏切等の障害物検知領域内に、レーザ発振部とその受光部とを組み合わせたもの又は赤外線発生部とその受光部とを組み合わせたもの等の光学的検知装置を設けたり、テレビカメラ又はＣＣＤカメラ等の撮像部で障害物を監視する画像検知装置を設けたり、コイル又はループアンテナを地面に埋め込んで上方を通過する自動車等を電磁結合により検知する電磁式検知装置を設けたりしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の踏切障害物検知装置において、第一の例の光学的検知装置においては、レーザ発振部とその受光部とを、また赤外線発生部とその受光部とを、精度良く対向させて光軸を合わせる必要があり、装置の設置及び保守が容易ではなかった。例えば、地震があった場合は、光軸合わせの保守が必要となるものであった。また、レーザ光や赤外線の通過する位置しか検出できず、死角が多かった。したがって、障害物検知領域をカバーするために、多くの光学的検知装置を設置する必要があった。さらに、降雪時において、雪の舞い上げにより障害物検知領域内に雪の塊ができたときは、これによりレーザ光又は赤外線が反射されて、障害物があるかの如く誤検出することがあった。さらにまた、特に赤外線発生部とその受光部とを組み合わせたものにおいては、自動車の前照灯の光を入射して誤検出することがあった。
【０００４】
また、第二の例の画像検知装置においては、テレビカメラ又はＣＣＤカメラ等のレンズ部を適宜の期間毎に拭いたりしなければならず、保守が容易ではなかった。また、雨や雪、霧等で視界が悪いときは、障害物があっても検出できないことがあった。
【０００５】
さらに、第三の例の電磁式検知装置においては、コイル又はループアンテナを地面に埋め込む作業が容易ではなかった。また、障害物検知領域をカバーするために、センサとしてのコイル又はループアンテナを多数個設置する必要があった。なお、この電磁式検知装置においては、障害物検知領域内の人を検知することはできなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、天候の影響を受けにくく、装置の設置及び保守が容易であり、さらに正常動作の自己診断機能を有する踏切障害物検知装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による踏切障害物検知装置は、道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の片側の外方にて該踏切道の一方の端部近傍に配置され、上記踏切道の領域内を走査して電波を送信し障害物からの反射電波を受信する検知センサ部と、上記踏切道の反対側の外方にて該踏切道を挟んで上記検知センサ部にそれぞれ対向すると共に互いに所定間隔をあけて二つ以上設けられ、該検知センサ部からの送信電波を反射する反射板部と、上記検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理して踏切道内の障害物の有無検知及び該検知センサ部の動作の自己診断を行う検知論理部と、を備えて成るものである。
【０００８】
このような構成により、道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の片側の外方にて該踏切道の一方の端部近傍に配置された検知センサ部で、上記踏切道の領域内を走査して電波を送信し障害物からの反射電波を受信し、上記踏切道の反対側の外方にて該踏切道を挟んで上記検知センサ部にそれぞれ対向すると共に互いに所定間隔をあけて二つ以上設けられた反射板部により、該検知センサ部からの送信電波を反射し、検知論理部で上記検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理して踏切道内の障害物の有無検知及び該検知センサ部の動作の自己診断を行う。これにより、天候の影響を受けずに踏切道内の障害物の有無を検知すると共に、正常動作の自己診断が行える。
【０００９】
他の手段による踏切障害物検知装置は、道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の両側の外方にて該踏切道を挟んでその長手方向に対し斜めに対向して二つ一組で配置され、上記踏切道の領域内にて担当エリアを走査して電波を送信し障害物からの反射電波を受信する検知センサ部と、上記踏切道の両側の外方にて該踏切道を挟んで上記各検知センサ部にそれぞれ対向すると共に互いに所定間隔をあけて片側に二つ以上設けられ、各検知センサ部からの送信電波を反射する反射板部と、上記各検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理して踏切道内の障害物の有無検知及び該検知センサ部の動作の自己診断を行う検知論理部と、を備えて成るものである。
【００１０】
このような構成により、道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の両側の外方にて該踏切道を挟んでその長手方向に対し斜めに対向して二つ一組で配置された検知センサ部で、上記踏切道の領域内にて担当エリアを走査して電波を送信し障害物からの反射電波を受信し、上記踏切道の両側の外方にて該踏切道を挟んで上記各検知センサ部にそれぞれ対向すると共に互いに所定間隔をあけて片側に二つ以上設けられた反射板部により、各検知センサ部からの送信電波を反射し、検知論理部で上記各検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理して踏切道内の障害物の有無検知及び該検知センサ部の動作の自己診断を行う。これにより、天候の影響を受けずに踏切道内の障害物の有無を検知すると共に、正常動作の自己診断が行える。
【００１１】
また、上記検知センサ部は、踏切道を挟んで斜め方向に対向して配置された二つ一組のものを、踏切道の長手方向にて複数組隣接して配置される。これにより、踏切道の長さが大きい場合でも、その全長にわたって障害物の有無を検知可能とする。
【００１２】
さらに、上記反射板部のうち最も外側に位置するものは、踏切道の長手方向にて両方の端部側に位置する軌道線路よりも外側で遮断機の遮断棹の内側に配置される。これにより、遮断機の遮断棹の内側に人の足や腕、自動車の先頭部等が出っ張っているのを検知してもこれらを障害物とは検知せず、列車の運行を確保する。
【００１３】
さらにまた、上記検知論理部は、検知センサ部にそれぞれ対向する二つ以上の反射板部からの反射電波を監視して上記検知センサ部の動作の正常、異常を判断する。これにより、踏切道の領域内に電波を送受信して障害物を検知するレーダ型の検知センサ部であっても、正常動作の自己診断を行いながら、踏切道内の障害物の有無検知を可能とする。
【００１４】
また、上記踏切道は、単線方式の軌道線路又は複線方式の軌道線路が敷設されたものである。これにより、単線方式の軌道線路又は複線方式の軌道線路が敷設された踏切道のどちらにおいても、踏切道内の障害物の有無を検知すると共に、正常動作の自己診断が行える。
【００１５】
さらに、上記検知論理部は、上記複線方式の軌道線路が敷設された踏切道の両側の外方に二つ一組で配置された各検知センサ部からの信号を用いて、踏切道内の上り線路のエリア及び下り線路のエリアについて障害物の有無検知及び当該検知センサ部の動作の自己診断を独立して行うものである。これにより、踏切道内の上り線路又は下り線路のいずれか一方の線路を列車が進行中であっても、他方の線路のエリアでは障害物の有無を検知すると共に、正常動作の自己診断が行える。
【００１６】
さらにまた、上記複線方式の軌道線路が敷設された踏切道の両側の外方に二つ一組で配置された各検知センサ部にそれぞれ対向して片側に二つ以上設けられた反射板部は、互いに自己が担当する上り線路のエリア又は下り線路のエリアと反対側の線路より内側に配置される。これにより、踏切道内の上り線路又は下り線路のいずれか一方の線路を列車が進行中であっても、確実に他方の線路のエリアでは障害物の有無検知を可能とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による踏切障害物検知装置の実施の形態を示す構成概要図であり、図２は上記踏切障害物検知装置の内部構成を示すブロック図である。この踏切障害物検知装置は、踏切道内の人、車椅子、自転車及び自動車等の障害物の有無を検知するもので、検知センサ部１ａ，１ｂと、反射板部２ａ１，２ａ２，２ａ３；２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３と、検知論理部３とを備えて成る。
【００１８】
図１において、踏切道４は、本発明の踏切障害物検知装置で障害物の有無を検知する対象領域となるものであり、道路５と軌道線路６ａ（上り方向），６ｂ（下り方向）とが同一平面上で交差している領域である。この踏切道４には、道路５と軌道線路６ａ，６ｂとの交差部分において道路５を横切って水平に張られる遮断棹７ａ，７ｂを有する遮断機８ａ，８ｂが設けられている。そして、この場合の障害物検知領域としての踏切道４は、道路５と軌道線路６ａ，６ｂとの交差部分の道路５の長手方向の幅と、上記遮断機８ａ，８ｂの遮断棹７ａ，７ｂとで囲まれた略四辺形の領域内となる。
【００１９】
このような状態で、上記検知センサ部１ａ，１ｂは、道路５と軌道線路６ａ，６ｂとが同一平面上で交差する踏切道４の片側の外方にて該踏切道４の一方の端部近傍に配置され、上記踏切道４の領域内を走査して電波を送信し障害物Ｏ（図２参照）からの反射電波を受信するするもので、踏切道４の両側の外方にて該踏切道４を挟んでその長手方向に対し斜めに対向して二つ一組で配置され、上記踏切道４の領域内にて担当エリアを走査して電波を送信し障害物Ｏからの反射電波を受信するようになっている。具体的には、踏切道４の長手方向にて両方の端部側に位置する軌道線路６ａ，６ｂよりも外側で上記遮断機８ａ，８ｂの遮断棹７ａ，７ｂの内側に、対角線方向に対向して二つの検知センサ部１ａ，１ｂが配置されている。
【００２０】
なお、このとき、上記軌道線路６ａ，６ｂよりも外側の所定距離（例えば、それぞれの軌道中心から約１９０ｃｍ程度）には、軌道線路６ａ，６ｂ上を走行する列車の車体がそれより外方に出っ張らないという車両限界線１２ａ，１２ｂが設定してあり、上記二つの検知センサ部１ａ，１ｂはその車両限界線１２ａ，１２ｂより外側に配置されている。
【００２１】
そして、上記検知センサ部１ａ，１ｂは、図２に示すように、その内部構成として送受信部９と、送受信アンテナ１０と、信号処理部１１とを備えている。送受信部９は、踏切道４内に電波を送信するための送信信号を生成して送受信アンテナ１０に供給したり、その送受信アンテナ１０で受信した障害物Ｏからの反射電波或いは反射板部２ａ１〜２ａ３；２ｂ１〜２ｂ３からの反射電波の受信信号を取り込むものである。送受信アンテナ１０は、上記踏切道４内に電波を発射すると共に、障害物Ｏ或いは反射板部２ａ１〜２ａ３；２ｂ１〜２ｂ３からの反射電波を受信するもので、特定の指向性を有するものとされている。信号処理部１１は、上記送受信部９で生成して送受信アンテナ１０に供給する送信信号又は送受信アンテナ１０で受信して取り込んだ受信信号を処理するもので、例えばマイクロコンピュータから成る。なお、この信号処理部１１は、二つのマイクロコンピュータを組合せて互いに他のマイクロコンピュータの動作を検査しつつ処理を実行するいわゆるフェールセーフ構成のマイクロコンピュータであることが望ましい。
【００２２】
上記踏切道４の両側の外方にて該踏切道４を挟んで上記各検知センサ部１ａ，１ｂにそれぞれ対向する位置には、図１に示すように、反射板部２ａ１，２ａ２，２ａ３；２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３が設けられている。この反射板部２ａ１〜２ａ３；２ｂ１〜２ｂ３は、上記各検知センサ部１ａ，１ｂからの送信電波を反射するもので、例えば平面状に形成され、踏切道４の片側に沿って互いに所定間隔をあけて二つ以上設けられている。図１においては、この反射板部は片側に３個設けられており、第１の検知センサ部１ａに対向して一方の反射板部２ａ１，２ａ２，２ａ３が設けられ、第２の検知センサ部１ｂに対向して他方の反射板部２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３が設けられている。そして、各反射板部２ａ１〜２ａ３；２ｂ１〜２ｂ３は、各検知センサ部１ａ，１ｂに向けて真っ直ぐに電波を反射するようになっている。
【００２３】
具体的には、上記第１の検知センサ部１ａ及び一方の反射板部２ａ１〜２ａ３は、踏切道４の領域内にて例えば上り方向の軌道線路６ａ側のエリアを検知対象とするもので、最も外側に位置する第１の反射板部２ａ１は、踏切道４の長手方向にて上り方向の軌道線路６ａよりも外側で遮断機８ａの遮断棹７ａの内側所定距離（例えば、約４５ｃｍ程度）に配置されている。そして、前述の車両限界線１２ａより外側に配置された第１の検知センサ部１ａに対向して設けられている。これにより、遮断機８ａの遮断棹７ａの内側に人の足や腕、自動車の先頭部等が出っ張っているのを検知してもこれらを障害物とは検知せず、列車の運行を確保するようになっている。
【００２４】
また、中間に位置する第２の反射板部２ａ２は、上り方向の軌道線路６ａよりも内側に配置されている。さらに、最も内側に位置する第３の反射板部２ａ３は、下り方向の軌道線路６ｂの近くに配置されているが、その軌道線路６ｂの内側のレールには掛からないように位置付けされている。すなわち、自己が担当する上り線路６ａのエリアと反対側の線路（下り線路６ｂ）より内側に配置されている。これにより、踏切道４内の下り線路６ｂを列車が進行中であっても、確実に上り線路６ａのエリアでは障害物の有無検知を可能とする。
【００２５】
また、上記第２の検知センサ部１ｂ及び他方の反射板部２ｂ１〜２ｂ３は、踏切道４の領域内にて例えば下り方向の軌道線路６ｂ側のエリアを検知対象とするもので、最も外側に位置する第１の反射板部２ｂ１は、踏切道４の長手方向にて下り方向の軌道線路６ｂよりも外側で遮断機８ｂの遮断棹７ｂの内側所定距離（例えば、約４５ｃｍ程度）に配置されている。そして、前述の車両限界線１２ｂより外側に配置された第２の検知センサ部１ｂに対向して設けられている。これにより、前述と同様に、遮断機８ｂの遮断棹７ｂの内側に人の足や腕、自動車の先頭部等が出っ張っているのを検知してもこれらを障害物とは検知せず、列車の運行を確保するようになっている。
【００２６】
また、中間に位置する第２の反射板部２ｂ２は、下り方向の軌道線路６ｂよりも内側に配置されている。さらに、最も内側に位置する第３の反射板部２ｂ３は、上り方向の軌道線路６ａの近くに配置されているが、その軌道線路６ａの内側のレールには掛からないように位置付けされている。すなわち、自己が担当する下り線路６ｂのエリアと反対側の線路（上り線路６ａ）より内側に配置されている。これにより、踏切道４内の上り線路６ａを列車が進行中であっても、確実に下り線路６ｂのエリアでは障害物の有無検知を可能とする。
【００２７】
以上のように、各反射板部２ａ１〜２ａ３；２ｂ１〜２ｂ３を、互いに自己が担当する上り線路６ａのエリア又は下り線路６ｂのエリアと反対側の線路より内側に配置することにより、踏切道４内の上り線路６ａのエリア及び下り線路６ｂのエリアについて障害物の有無検知及び当該検知センサ部１ａ，１ｂの動作の自己診断を独立して行うことが可能となる。
【００２８】
このように配置された各検知センサ部１ａ，１ｂからは、対向する反射板部２ａ１〜２ａ３；２ｂ１〜２ｂ３に対してビーム状の電波が１ビーム以上送信される。図１においては、反射板部が踏切道４の片側に３個ずつ配置されており、反射板部２ａ１と２ａ２の組、反射板部２ａ２と２ａ３の組、反射板部２ｂ１と２ｂ２の組、反射板部２ｂ２と２ｂ３の組に対して、それぞれ同一ビームにより常時反射電波を監視するようにするため、各検知センサ部１ａ，１ｂからは２ビームの電波が送信されるようになっている。このとき、各検知センサ部１ａ，１ｂから送信される電波は、互いに干渉しないようにするため周波数分割されている。また、二つの検知センサ部１ａ，１ｂから送信される合計４ビームの電波は、時分割制御されている。
【００２９】
図３は、上記のように配置された各検知センサ部１ａ，１ｂから送信される４ビームの電波による障害物検知領域を上方から見た説明図である。第１の検知センサ部１ａから反射板部２ａ１と２ａ２の組に対して送信するビームによって、実線の扇形で示す検知エリアＡ（ビーム幅約３０度）が形成され、同じく第１の検知センサ部１ａから次の反射板部２ａ２と２ａ３の組に対して送信するビームによって、破線の扇形で示す検知エリアＢ（ビーム幅約３０度）が形成される。また、第２の検知センサ部１ｂから反射板部２ｂ２と２ｂ３の組に対して送信するビームによって、一点鎖線の扇形で示す検知エリアＣ（ビーム幅約３０度）が形成され、同じく第２の検知センサ部１ｂから他の反射板部２ｂ１と２ｂ２の組に対して送信するビームによって、二点鎖線の扇形で示す検知エリアＤ（ビーム幅約３０度）が形成される。
【００３０】
このとき、検知エリアＡと検知エリアＢとはその隣接部分が重なっており、第１の検知センサ部１ａとして大きな扇形の検知エリア（Ａ＋Ｂ）が形成される。また、検知エリアＣと検知エリアＤとはその隣接部分が重なっており、第２の検知センサ部１ｂとして大きな扇形の検知エリア（Ｃ＋Ｄ）が形成される。そして、この第１の検知センサ部１ａによる大きな扇形の検知エリア（Ａ＋Ｂ）と、第２の検知センサ部１ｂによる大きな扇形の検知エリア（Ｃ＋Ｄ）とは、互いに向き合う形でその隣接辺部が踏切道４上で重なっている。この結果、二つの大きな扇形の検知エリア（Ａ＋Ｂ）と（Ｃ＋Ｄ）とで、図１及び図３に示す踏切道４の領域内を総てカバーして、障害物を検知可能となる。なお、図３において、符号１３ａ，１３ｂは、第１の検知センサ部１ａ及び第２の検知センサ部１ｂを中心として、その周りに所定半径で形成された検知範囲外を示す円領域を示している。
【００３１】
上記検知センサ部１ａ，１ｂには、図１に示すように、検知論理部３が接続されている。この検知論理部３は、上記各検知センサ部１ａ，１ｂで受信した反射電波の信号を処理して踏切道４内の障害物Ｏの有無検知及び該検知センサ部１ａ，１ｂの動作の自己診断を行うもので、上記検知センサ部１ａ，１ｂの近傍、又は所定の電気機器室等に設けられている。
【００３２】
そして、上記検知論理部３から出力される障害物Ｏの有無検知及び正常動作の自己診断の結果の判定信号は、例えば鉄道交通システムの運行制御を行う地上制御装置１４へ送出され、踏切道の遮断機の開閉や列車の運行停止等の制御に用いられる。なお、この地上制御装置１４は、所定の電気機器室等に設けられている。
【００３３】
次に、このように構成された踏切障害物検知装置における障害物の有無検知及び正常動作の自己診断の動作について、図４及び図５〜図７を参照して説明する。図４は、図３に示す第１の検知センサ部１ａから送信される２ビームの電波による障害物検知領域（検知エリアＡ，Ｂ）内に、例えば８個の障害物Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６，Ｏ７，Ｏ８が１個ずつ又は複数個で存在した場合に、それらを適宜検出する状態を示している。以下、代表的に第１の検知センサ部１ａ及び反射板部２ａ１〜２ａ３による検知動作について説明する。
【００３４】
図４において、まず、一方の遮断機８ａの遮断棹７ａの下方に障害物Ｏ１だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ１は、検知エリアＡの範囲外であるので、この障害物Ｏ１によっていずれの反射板部２ａ１〜２ａ３も遮られることはなく、各反射板部２ａ１〜２ａ３からの反射電波が有る。また、上記障害物Ｏ１による反射電波は無い。
【００３５】
このとき得られる反射電波による受信信号は、図５（ａ）に示すように、障害物Ｏ１の位置には受信信号は無く、各反射板部２ａ１，２ａ２，２ａ３の位置には受信信号が有る。ここで、図５〜図７は、横軸に検知センサ部１ａから各障害物Ｏ１〜Ｏ８及び各反射板部２ａ１，２ａ２，２ａ３までの距離を取り、障害物又は各反射板部の位置にその反射電波による受信信号の大きさを、電力密度（ｍＷ／ｃｍ２）の面積で表わしている。図５（ａ）では、検知センサ部１ａから各反射板部２ａ１，２ａ２，２ａ３までの距離に応じて、第１の反射板部２ａ１による受信信号が最も大きく、第３の反射板部２ａ３による受信信号が最も小さくなる。
【００３６】
次に、検知センサ部１ａと第１の反射板部２ａ１とを結ぶ線上に障害物Ｏ２だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ２は、検知エリアＡの境界線上に有るので、該障害物Ｏ２によって第１の反射板部２ａ１が遮られ、該反射板部２ａ１からの反射電波は無い。その代わり、障害物Ｏ２までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ２からの反射電波が有る。且つ、第２及び第３の反射板部２ａ２，２ａ３は障害物Ｏ２で遮られることはなく、各反射板部２ａ２，２ａ３からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図５（ｂ）に示すように、障害物Ｏ２の位置に受信信号Ｆ２が有り、反射板部２ａ２，２ａ３の位置に受信信号が得られる。そして、この受信信号Ｆ２により、検知エリア内に障害物Ｏ２が有ることを検知する。
【００３７】
次に、検知エリアＡ内の中央部の近い距離に障害物Ｏ３だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ３は、検知エリアＡ内の中央部に有るので、この障害物Ｏ３によっていずれの反射板部２ａ１〜２ａ３も遮られることはなく、各反射板部２ａ１〜２ａ３からの反射電波が有る。且つ、障害物Ｏ３までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ３からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図５（ｃ）に示すように、障害物Ｏ３の位置に受信信号Ｆ３が有り、反射板部２ａ１，２ａ２，２ａ３の位置に受信信号が得られる。そして、この受信信号Ｆ３により、検知エリア内に障害物Ｏ３が有ることを検知する。
【００３８】
次に、検知エリアＡと検知エリアＢの隣り合う辺部が重なった部分にて検知センサ部１ａと第２の反射板部２ａ２とを結ぶ線上に障害物Ｏ４だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ４は、検知センサ部１ａと第２の反射板部２ａ２とを結ぶ線上に有るので、該障害物Ｏ４によって第２の反射板部２ａ２が遮られ、該反射板部２ａ２からの反射電波は無い。その代わり、障害物Ｏ４までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ４からの反射電波が有る。且つ、第１及び第３の反射板部２ａ１，２ａ３は障害物Ｏ４で遮られることはなく、各反射板部２ａ１，２ａ３からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図５（ｄ）に示すように、障害物Ｏ４の位置に受信信号Ｆ４が有り、反射板部２ａ１，２ａ３の位置に受信信号が得られる。そして、この受信信号Ｆ４により、検知エリア内に障害物Ｏ４が有ることを検知する。
【００３９】
次に、検知エリアＡの根元部にてその検知エリアＡの領域を全部覆う大きな障害物Ｏ５だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ５は、検知エリアＡの領域を覆っているので、該障害物Ｏ５によって第１及び第２の反射板部２ａ１，２ａ２が遮られ、該反射板部２ａ１，２ａ２からの反射電波は無い。その代わり、障害物Ｏ５までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ５からの反射電波が有る。且つ、第３の反射板部２ａ３は障害物Ｏ５で遮られることはなく、該反射板部２ａ３からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図６（ａ）に示すように、障害物Ｏ５の位置に受信信号Ｆ５が有り、反射板部２ａ３の位置に受信信号が得られる。そして、この受信信号Ｆ５により、検知エリア内に障害物Ｏ５が有ることを検知する。
【００４０】
次に、検知エリアＢ内にて検知センサ部１ａと第３の反射板部２ａ３とを結ぶ線上に障害物Ｏ６だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ６は、検知センサ部１ａと第３の反射板部２ａ３とを結ぶ線上に有るので、該障害物Ｏ６によって第３の反射板部２ａ３が遮られ、該反射板部２ａ３からの反射電波は無い。その代わり、障害物Ｏ６までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ６からの反射電波が有る。且つ、第１及び第２の反射板部２ａ１，２ａ２は障害物Ｏ６で遮られることはなく、各反射板部２ａ１，２ａ２からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図６（ｂ）に示すように、障害物Ｏ６の位置に受信信号Ｆ６が有り、反射板部２ａ１，２ａ２の位置に受信信号が得られる。そして、この受信信号Ｆ６により、検知エリア内に障害物Ｏ６が有ることを検知する。
【００４１】
次に、検知エリアＡ内の中央部の遠い距離に障害物Ｏ７だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ７は、検知エリアＡ内の中央部に有るので、この障害物Ｏ７によっていずれの反射板部２ａ１〜２ａ３も遮られることはなく、各反射板部２ａ１〜２ａ３からの反射電波が有る。且つ、障害物Ｏ７までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ７からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図６（ｃ）に示すように、障害物Ｏ７の位置に受信信号Ｆ７が有り、反射板部２ａ１，２ａ２，２ａ３の位置に受信信号が得られる。そして、この受信信号Ｆ７により、検知エリア内に障害物Ｏ７が有ることを検知する。
【００４２】
次に、検知エリアＡ及び検知エリアＢの範囲外であるが、検知センサ部１ａの極近くにて該検知センサ部１ａと第２の反射板部２ａ２及び第３の反射板部２ａ３とを結ぶ線上に跨って障害物Ｏ８だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ８は、検知エリアＡ及び検知エリアＢの範囲外であるので、該障害物Ｏ８による反射電波は検知しない。また、障害物Ｏ８は、検知センサ部１ａと第２の反射板部２ａ２及び第３の反射板部２ａ３とを結ぶ線上に有るので、該障害物Ｏ８によって第２の反射板部２ａ２及び第３の反射板部２ａ３が遮られ、該反射板部２ａ２，２ａ３からの反射電波は無い。しかし、第１の反射板部２ａ１は障害物Ｏ８によって遮られておらず、該反射板部２ａ１からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図６（ｄ）に示すように、反射板部２ａ１の位置のみに受信信号が得られる。
【００４３】
次に、上述の障害物Ｏ３，Ｏ４だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ３，Ｏ４は、検知エリアＡの範囲内であり、各障害物Ｏ３，Ｏ４までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ３，Ｏ４からの反射電波が有る。そして、障害物Ｏ４によって第２の反射板部２ａ２は遮られるが、第１及び第３の反射板部２ａ１，２ａ３は障害物Ｏ３，Ｏ４によって遮られておらず、該反射板部２ａ１，２ａ３からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図７（ａ）に示すように、障害物Ｏ３，Ｏ４の位置に受信信号Ｆ３，Ｆ４が有り、反射板部２ａ１，２ａ３の位置に受信信号が得られる。
【００４４】
次に、上述の障害物Ｏ３，Ｏ５だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ３，Ｏ５は、検知エリアＡの範囲内であるが、検知センサ部１ａに近い位置に存在する障害物Ｏ５が大きいため、障害物Ｏ３の検知はできない。したがって、障害物Ｏ５までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ５からの反射電波が有る。また、障害物Ｏ５によって第１及び第２の反射板部２ａ１，２ａ２が遮られ、該反射板部２ａ１，２ａ２からの反射電波は無い。その代わり、第３の反射板部２ａ３は障害物Ｏ５で遮られることはなく、該反射板部２ａ３からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図７（ｂ）に示すように、障害物Ｏ５の位置に受信信号Ｆ５が有り、反射板部２ａ３の位置に受信信号が得られる。
【００４５】
次に、上述の障害物Ｏ３，Ｏ７だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ３，Ｏ７は、検知エリアＡ内の中央部に有るので、この障害物Ｏ３，Ｏ７によっていずれの反射板部２ａ１〜２ａ３も遮られることはなく、各反射板部２ａ１〜２ａ３からの反射電波が有る。且つ、障害物Ｏ３，Ｏ７までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ３，Ｏ７からの反射電波が有る。このとき得られる反射電波による受信信号は、図７（ｃ）に示すように、障害物Ｏ３，Ｏ７の位置に受信信号Ｆ３，Ｆ７が有り、反射板部２ａ１，２ａ２，２ａ３の位置に受信信号が得られる。
【００４６】
次に、上述の障害物Ｏ５，Ｏ６だけが存在するとする。この場合は、障害物Ｏ５，Ｏ６は、検知エリアＡ及び検知エリアＢ内に存在するので、障害物Ｏ５，Ｏ６までの距離に相当するところに、該障害物Ｏ５，Ｏ６からの反射電波が有る。しかし、障害物Ｏ５によって第１及び第２の反射板部２ａ１，２ａ２が遮られ、該反射板部２ａ１，２ａ２からの反射電波は無い。また、障害物Ｏ６によって第３の反射板部２ａ３が遮られ、該反射板部２ａ３からの反射電波は無い。このとき得られる反射電波による受信信号は、図７（ｄ）に示すように、障害物Ｏ５，Ｏ６の位置に受信信号Ｆ５，Ｆ６のみが得られる。
【００４７】
なお、図７（ｅ）は、第１〜第３の反射板部２ａ１〜２ａ３が検知センサ部１ａから等しい距離に配置されている状態で、検知エリアＡ，Ｂ内に障害物が存在しない場合に、該反射板部２ａ１〜２ａ３からの反射電波が重なって受信信号の電力密度が大きくなる状態を示している。
【００４８】
以上のような障害物Ｏ１〜Ｏ８からの反射電波の検知、及び各反射板部２ａ１〜２ａ３からの反射電波の検知の間に、検知センサ部１ａの動作の自己診断を行う。このときの、障害物の有無検知と自己診断の動作を、代表的に第１の検知センサ部１ａと第１及び第２の反射板部２ａ１，２ａ２との組合せで示したのが、図８に示す表である。
【００４９】
この表は、二つの反射板部２ａ１，２ａ２からの反射電波の有り、無しで四つの状況に分け、検知エリアＡ内のどこかに存在する障害物からの反射電波の有り、無しで二通りに分けて、合計八通りの場合について障害物の有無検知と自己診断の動作を示したものである。そして、二つの反射板部２ａ１，２ａ２からの反射電波の有り、無しと、障害物からの反射電波の有り、無しとの組合せにおいて、障害物からの反射電波が無い場合において二つの反射板部２ａ１，２ａ２のいずれか一方又は両方からの反射電波が無いときは検知センサ部１ａの動作は異常であると自己診断し、その他の場合は検知センサ部１ａの動作は正常であると自己診断するようになっている。図８の例では、状況２，３，４のうち上側の欄に示した場合は自己診断の結果が異常であり、その他の場合は正常であると判断している。
【００５０】
なお、図１においては、検知センサ部１は、踏切道４を挟んで斜め方向に対向して配置された二つ一組のもの（１ａ，１ｂ）を、上記踏切道４の対角線方向に一組だけ設けたものとしたが、本発明はこれに限られず、踏切道４がその長手方向に長い距離を有している場合は、二つ一組の検知センサ部１ａ，１ｂを、踏切道４の長手方向にて複数組隣接して配置してもよい。
【００５１】
また、図１では、踏切道４は、上り線路６ａと下り線路６ｂとを有する複線方式の軌道線路が敷設されたものとしたが、これに限られず、単線方式の軌道線路が敷設されたものであってもよい。
【００５２】
さらに、図１においては、検知センサ部１を、踏切道４の両側の外方にて該踏切道４を挟んでその長手方向に対し斜めに対向して二つ一組（１ａ，１ｂ）で配置したものとしたが、本発明はこれに限られず、踏切道４の片側の外方にて該踏切道４の一方の端部近傍に一つ（１ａ又は１ｂ）だけ配置してもよい。例えば、単線方式の軌道線路が敷設された踏切道４において、踏切道４の長手方向の距離が短い場合は、一つの検知センサ部１とこれに対向する二つ以上の反射板部２で実現可能である。ただし、この場合は、一つの検知センサ部１の検知エリアを、例えば約９０度程度にするのがよい。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る踏切障害物検知装置によれば、道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の片側の外方にて該踏切道の一方の端部近傍に配置された検知センサ部で、上記踏切道の領域内を走査して電波を送信し障害物からの反射電波を受信し、上記踏切道の反対側の外方にて該踏切道を挟んで上記検知センサ部にそれぞれ対向すると共に互いに所定間隔をあけて二つ以上設けられた反射板部により、該検知センサ部からの送信電波を反射し、検知論理部で上記検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理して踏切道内の障害物の有無検知及び該検知センサ部の動作の自己診断を行うことができる。これにより、天候の影響を受けずに踏切道内の障害物の有無を検知すると共に、正常動作の自己診断を行うことができる。また、従来のようにレーザ光や赤外線、テレビカメラ又はＣＣＤカメラ等の撮像部、地面に埋め込んだコイル又はループアンテナを用いないので、天候の影響を受けにくく、装置の設置及び保守が容易である。
【００５４】
また、請求項２に係る踏切障害物検知装置によれば、道路と軌道線路とが同一平面上で交差する踏切道の両側の外方にて該踏切道を挟んでその長手方向に対し斜めに対向して二つ一組で配置された検知センサ部で、上記踏切道の領域内にて担当エリアを走査して電波を送信し障害物からの反射電波を受信し、上記踏切道の両側の外方にて該踏切道を挟んで上記各検知センサ部にそれぞれ対向すると共に互いに所定間隔をあけて片側に二つ以上設けられた反射板部により、各検知センサ部からの送信電波を反射し、検知論理部で上記各検知センサ部で受信した反射電波の信号を処理して踏切道内の障害物の有無検知及び該検知センサ部の動作の自己診断を行うことができる。これにより、天候の影響を受けずに踏切道内の障害物の有無を検知すると共に、正常動作の自己診断を行うことができる。この場合は、踏切道がその長手方向に長い距離を有しているときに有効である。また、従来のようにレーザ光や赤外線、テレビカメラ又はＣＣＤカメラ等の撮像部、地面に埋め込んだコイル又はループアンテナを用いないので、天候の影響を受けにくく、装置の設置及び保守が容易である。
【００５５】
そして、請求項３に係る発明によれば、上記検知センサ部は、踏切道を挟んで斜め方向に対向して配置された二つ一組のものを、踏切道の長手方向にて複数組隣接して配置することにより、踏切道の長さが大きい場合でも、その全長にわたって障害物の有無を検知可能とすることができる。
【００５６】
また、請求項４に係る発明によれば、上記反射板部のうち最も外側に位置するものは、踏切道の長手方向にて両方の端部側に位置する軌道線路よりも外側で遮断機の遮断棹の内側に配置されることにより、遮断機の遮断棹の内側に人の足や腕、自動車の先頭部等が出っ張っているのを検知してもこれらを障害物とは検知せず、列車の運行を確保することができる。
【００５７】
さらに、請求項５に係る発明によれば、上記検知論理部は、検知センサ部にそれぞれ対向する二つ以上の反射板部からの反射電波を監視して上記検知センサ部の動作の正常、異常を判断することにより、踏切道の領域内に電波を送受信して障害物を検知するレーダ型の検知センサ部であっても、正常動作の自己診断を行いながら、踏切道内の障害物の有無検知を行うことができる。
【００５８】
さらにまた、請求項６に係る発明によれば、上記踏切道は、単線方式の軌道線路又は複線方式の軌道線路が敷設されたものであることにより、単線方式の軌道線路又は複線方式の軌道線路が敷設された踏切道のどちらにおいても、踏切道内の障害物の有無を検知すると共に、正常動作の自己診断を行うことができる。
【００５９】
また、請求項７に係る発明によれば、上記検知論理部は、上記複線方式の軌道線路が敷設された踏切道の両側の外方に二つ一組で配置された各検知センサ部からの信号を用いて、踏切道内の上り線路のエリア及び下り線路のエリアについて障害物の有無検知及び当該検知センサ部の動作の自己診断を独立して行うものであることにより、踏切道内の上り線路又は下り線路のいずれか一方の線路を列車が進行中であっても、他方の線路のエリアでは障害物の有無を検知すると共に、正常動作の自己診断を行うことができる。
【００６０】
さらに、請求項８に係る発明によれば、上記複線方式の軌道線路が敷設された踏切道の両側の外方に二つ一組で配置された各検知センサ部にそれぞれ対向して片側に二つ以上設けられた反射板部は、互いに自己が担当する上り線路のエリア又は下り線路のエリアと反対側の線路より内側に配置されることにより、踏切道内の上り線路又は下り線路のいずれか一方の線路を列車が進行中であっても、確実に他方の線路のエリアでは障害物の有無検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による踏切障害物検知装置の実施の形態を示す構成概要図である。
【図２】上記踏切障害物検知装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】上記踏切障害物検知装置の各検知センサ部から送信される電波による障害物検知領域を上方から見た説明図である。
【図４】上記踏切障害物検知装置における障害物の有無検知及び正常動作の自己診断の動作について説明する概要図である。
【図５】上記踏切障害物検知装置における障害物の有無検知の動作にて反射電波による受信信号の大きさ及び位置を示す説明図である。
【図６】同じく障害物の有無検知の動作にて反射電波による受信信号の大きさ及び位置を示す説明図である。
【図７】同じく障害物の有無検知の動作にて反射電波による受信信号の大きさ及び位置を示す説明図である。
【図８】障害物からの反射電波の検知及び各反射板部からの反射電波の検知の間に、検知センサ部の動作の自己診断を行う状態を示す表である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…検知センサ部
２ａ１，２ａ２，２ａ３；２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３…反射板部
３…検知論理部
４…踏切道
５…道路
６ａ，６ｂ…軌道線路
７ａ，７ｂ…遮断棹
８ａ，８ｂ…遮断機
１４…地上制御装置
Ｏ，Ｏ１〜Ｏ８…障害物
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…検知エリア
【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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