(57)【要約】【課題】本発明は侵入検出方法及びそれを用いた装置において、確実に侵入・転落を検出し、かつ、どこで侵入・転落が発生したかを報知できるようにすることを課題とするものである。【解決手段】可撓性でケーブル状の圧電センサ１５と、このセンサ１５の出力を増幅、比較等の処理をする回路を有し、その出力と前段のセンサユニットの出力との論理和を取って出力してセンサユニットを複数個接続する接続手段２５と、当該センサユニットを特定するアドレス情報設定手段２７とを備え、人や物体の侵入、落下等を可撓性でケーブル状の圧電センサを用いて機械的な振動として検出することで、確実に転落を検出し、かつ、どこで転落が発生したかを報知できる。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人や物体の侵入または落下を検出するセンサ手段と、このセンサ手段の信号を処理する制御手段とを有し、前記センサ手段および制御手段を１つのセンサユニットとし、このセンサユニットを複数個接続する接続手段とから構成したことを特徴とした侵入検出方法。
【請求項２】
制御手段はセンサ手段の出力を増幅または比較の処理をする回路を有し、その出力と前段のセンサユニットの出力との論理和を取って出力することを特徴とした請求項１記載の侵入検出方法。
【請求項３】
侵入または落下を検出したセンサユニットを特定するアドレス情報を備えた請求項１記載の侵入検出方法。
【請求項４】
センサ手段として可撓性でケーブル状の圧電センサを用いた請求項１〜３のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項５】
センサ手段は駅ホームからの人の転落を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項６】
センサ手段はフェンス等の家屋の障壁からの人の侵入を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駅ホームからの人の転落を検出しこれを報知する安全装置、あるいはフェンス等の家屋の障壁からの人の侵入を検出するセキュリティシステムなど侵入検出方法及びそれを用いた装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以前より駅のホームからの転落事故は発生しており、特に視力にハンディのある方々にとっては、「駅のホームは欄干のない橋である」と、その危険が叫ばれ続けてきた。もちろん、健常者であっても立ち眩みや酒酔い、満員時の不慮の事故など、駅のホームは電車が高速で入って来たり、通過することを考えると、極めて危険な箇所の一つと言える。また、ひとたび転落事故が起こると死亡事故につながることが多く、助けに入った人まで巻き込まれる事故も記憶に新しい。列車が止まると大勢の足が影響を受けるなど事故の被害は甚大である。
【０００３】
従来、駅ホームからの乗降客、物体の転落により列車運行を妨げた時、接近列車に対し発光して危険を知らせることによって列車を停止させ、未然に２次災害を防止するための装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図６において、駅ホーム上１から乗降客２がホーム下に転落した。線路３間に敷設している２対の投光器４と受光器５からなる赤外線センサがこの事故を検知し、特殊発光信号機６が発光動作して接近する列車７に事故を報知する。８は制御箱である。
【０００５】
また、駅ホーム１にいる乗客や駅員がホーム上にある柱９に設置された緊急押しボタン１０を押すことによっても、特殊発光信号機６が発光し、接近する列車７に危険を知らせることができる。
【０００６】
図７は赤外線センサの設置例を示す断面図である。ホーム側の内軌側のレール１１間に２個の投光器４ａ、４ｂが設置される。１２ａ、１２ｂは赤外線センサである。
【０００７】
なお、ホーム長が長く投光器からの赤外線が届かない距離がある場合、またはホームが大きく曲がっている場合、センサを２分割もしくはいくつかに分割して設置する構成にも言及している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３６２３６５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の駅ホーム落下物検知並びにホーム緊急押しボタン連動装置では、検出部が投光器４と受光器５からなる赤外線センサであるため、その投光あるいは受光窓が汚れると検出機能をなくす懸念があった。特に図７に示されるようにレール脇の地面に近い箇所に設置されるため、雨や通過する車両が巻き上げる砂や泥がセンサの窓を汚す恐れが大きい。
【００１０】
一方、このような汚れなどに起因する感度低下を防止するため、制御回路の感度を上げると誤作動の恐れが生じる。すなわち、夕陽が強く差し込んだり、ホーム上で何かに強い光が反射したりすると、受光器がこれを受けて転落を検出する機能を喪失する可能性がある。
【００１１】
また、転落がどこで発生したのかを知るすべもなかったため、転落者の落下場所を目視で探すしかなく、救助が遅れることも考えられる。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、転落の発生を可撓性でケーブル状の圧電センサを用いて機械的な振動として検出することで、確実に転落を検出し、かつ、どこで転落が発生したかを報知できる侵入検出方法及びそれを用いた装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の侵入検出方法及びそれを用いた装置は、人や物体の侵入、落下等を検出する可撓性でケーブル状の圧電センサを複数ユニット備え、センサ出力を増幅、比較等の処理をする回路を有し、その出力と前段ユニットの出力との論理和を取って接続を繰返し、かつ侵入、落下等を検出した当該センサユニットを特定するアドレス情報を備える構成である。
【００１４】
これにより、確実に転落を検出し、かつ、どこで転落が発生したかを報知できる侵入検出方法及びそれを用いた装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１にかかる侵入検出方法は、人や物体の侵入または落下を検出するセンサ手段と、このセンサ手段の信号を処理する制御手段とを有し、前記センサ手段および制御手段を１つのセンサユニットとし、このセンサユニットを複数個接続する接続手段を備えた構成である。
【００１６】
本発明の請求項２にかかる侵入検出方法は、制御手段がセンサ手段の出力を増幅または比較の処理をする回路を有し、その出力と前段のセンサユニットの出力との論理和を取って出力する構成であり、複数のセンサユニットを確実に接続していくことができる。
【００１７】
本発明の請求項３にかかる侵入検出方法は、侵入または落下を検出したセンサユニットを特定するアドレス情報を備え、侵入、落下の発生した場所を特定する構成である。
【００１８】
本発明の請求項４にかかる侵入検出装置は、センサ手段として可撓性でケーブル状の圧電センサを用い、発生した侵入・転落を振動により確実に検出する。
【００１９】
本発明の請求項５にかかる侵入検出装置は、センサ手段は駅ホームからの人の転落を検出する。
【００２０】
本発明の請求項６にかかる侵入検出装置は、センサ手段がフェンス等の家屋の障壁からの人の侵入を検出する。
【００２１】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１〜図５は、本発明の実施例１における侵入検出方法及びそれを用いた装置を示すものである。
【００２３】
図１は本発明を駅ホームからの転落検出に適用した要部斜視図である。駅ホーム１の下部にはレール３が設置され、レール３に沿ってセンサユニット１３が配設される。センサユニット１３は図示した通り、複数個が並べられる。
【００２４】
図２はかかるセンサユニット１３のＡ−Ａ断面を含む要部斜視図を示す。センサユニット１３は弾性のあるベース部１４と、この中に収容された可撓性でケーブル状の圧電センサ１５から成る。ベース部１４は例えばＥＰＤＭやエラストマーといった材料で成型される。センサ１５はベース部１４の上部に形成された凸部１６に穿たれた透孔に配設される。センサユニット１３の端部（両端）には接続部１７が設けられている。接続部１７には前後段のセンサユニットを接続するためのコネクタ（図示せず）やセンサの制御手段が内蔵される。
【００２５】
図３は可撓性でケーブル状の圧電センサ１５の詳細を示す部分破断斜視図である。信号導出用電極としての中心電極１８、外側電極１９と、両電極間の複合圧電材２０と、被覆層２１から構成されており、外径が２．５ｍｍ程度のケーブル状をしているものである。
【００２６】
そして、複合圧電材２０は、塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体とを混合した複合圧電材を使用して成形されたものである。この圧電センサ１５は、高感度で耐久性がよく生産効率がよく、駅ホームからの転落に起因するベース部１４の振動を、高感度に検知が行えるものである。
【００２７】
図４は制御手段の構成を示すブロック図である。センサユニット１３には圧電センサ１５と、その出力を処理する回路部および前後のセンサユニットに接続する接続手段が備えられている。
【００２８】
圧電センサ１５からの出力信号は、まずローパスフィルタ２２に入力され、落下を検出する周波数帯のみが選択的に次段のアンプ２３に送られる。通常、センサの信号は数Ｈｚであり、１０Ｈｚを超える出力はノイズとして捨てられる。このローパスフィルタ２２により、列車が通過する際の振動などは除去される。このようなノイズの周波数は通常十数Ｈｚ〜数百Ｈｚくらいである。
【００２９】
アンプ２３ではセンサ出力が通常数十ｍＶ〜数百ｍＶであるため、数十倍から１００倍程度に増幅される。ローパスフィルタ２２を経ているため、ノイズ成分は増幅されず、本来の信号のみが増幅される。
【００３０】
増幅された信号は、次いでコンパレータ２４で所定の基準値と比較される。これを超えれば、初めてデジタル化された落下検出信号が出力される。
【００３１】
この落下検出信号は、次いでＯＲゲート２５の入力端に接続される。もうひとつの入力端には前段のセンサユニットの出力信号と接続される接続端１７ａが連接される。これらふたつの信号が論理和されて、このセンサユニット１３の出力端１７ｂに接続される。
【００３２】
かかる構成により、複数個のセンサユニットは各ユニットごとにセンサ信号が処理され、インピーダンスの高い圧電センサの出力信号は処理され、ノイズを除去された上で、デジタル信号に変換されて次段に送られる。
【００３３】
図５は圧電センサ１５からの出力信号Ｖ、コンパレータ２４の判定出力Ｊを示す特性図である。圧電センサには通常Ｖ０という電圧が印加されている。駅ホームからの落下があると、ベース部１４に落下時の衝撃およびその後の体動が加わり、感圧センサ１５からは圧電効果によりその変形の加速度に応じた信号が出力される。落下時には大きな衝撃的な信号が出力され、その後、センサユニットから救出されるまでセンサは人の体動を検出し続ける。この間、コンパレータの比較基準電圧＋ＶＳ、‐ＶＳを超えると判定出力Ｊに示すようにデジタル出力される。
【００３４】
よって、センサユニット群から出力された判定出力を、そのパルスが継続する時間などでさらに判定を加えることで、人が落下したか物が落ちたかを識別することができる。すなわち、物の落下だと落下信号に続く体動が検出されないので区別がつく訳である。このような場合は列車に警告は出すものの、緊急停止までは指示しないなど、その後の処理を変更することもできる。
【００３５】
かかる構成により、転落の発生を可撓性でケーブル状の圧電センサを用いて機械的な振動として検出することで、確実に転落を検出することができる。
【００３６】
（実施例２）
図８は本発明の実施例２における侵入検出方法及びそれを用いた装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例１と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【００３７】
本実施例２において、実施例１と異なる点は、接続手段にアドレス判定機能を付加した点である。すなわち、本実施例では実施例１の判定出力１７ｂの出力に代わり、４ビットからなるアドレス情報２６ｂが次段センサユニットに出力される。
【００３８】
アドレス情報設定手段２７は例えば４ビットのディップスイッチで設定される。本実施例では、このセンサユニットは「００１１」、すなわち１０進数だと「３」が設定されている。このアドレス情報は３入力のＯＲゲートに入力される。残る入力端には、一つは前段からのアドレス情報２６ａが接続され、もう一端には当該センサユニットのセンサ判定出力が接続される。この判定出力がＨレベルになった時のみアドレス情報が接続手段２６ｂに出力され、次段センサユニットに伝えられる。
【００３９】
この構成においては、複数のセンサユニットのうち、どのセンサユニットで落下が検出されたかを主制御手段に伝達することができ、駅員が事故現場にいちはやく駆けつけ、落下者の救助を素早く行うことができる。
【００４０】
（実施例３）
図９は本発明の実施例３における侵入検出方法及びそれを用いた装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例１と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【００４１】
図に示すように、本実施例では本発明をフェンスに組込み、不審者の侵入を検知する。石垣２９の上に設けられたフェンス３０の上端にセンサユニット３１が連ねて設置される。各ユニット間の接続のしかた、信号のやりとりは実施例１あるいは実施例２と同様に構成する。アドレス情報を組み込めば、侵入箇所を特定することも容易である。鳥や猫などと人を識別することも、出力される判定出力のパターンを検証することで可能である。
【００４２】
本実施例によれば、本発明は駅ホームの落下検出だけでなく、フェンスを越えて侵入する不審者の検知など、セキュリティ分野にも活用できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に係る侵入検出方法によれば、人や物体の侵入、落下等を検出するセンサユニットを接続手段により複数個接続する構成としているので、長い距離に渡ってセンサを確実に配設でき、各々が独立して機能するため、高い信頼性を維持できるという効果がある。
【００４４】
また、請求項２に係る侵入検出方法は、制御手段がセンサ手段の出力を増幅、比較等の処理をする回路を有し、その出力と前段のセンサユニットの出力との論理和を取って出力する構成であり、複数のセンサユニットを確実に接続していくことができる。
【００４５】
また、請求項３に係る侵入検出方法は、侵入、落下等を検出した当該センサユニットを特定するアドレス情報を備え、侵入、落下の発生した場所を特定する構成としているので、落下事故に対して救出を速やかに行えるなど、安心なシステムを実現することができる。
【００４６】
また、請求項４に係る侵入検出装置は、センサとして可撓性でケーブル状の圧電センサを用い、発生した侵入・転落を振動により確実に検出する。
【００４７】
また、請求項５に係る侵入検出装置は、駅ホームからの人の転落を検出する構成であり、複数個に分けられたセンサユニットを簡単に取付け施工でき、安全性の高い落下検知を実現できる。
【００４８】
また、請求項６に係る侵入検出装置は、フェンス等の家屋の障壁からの人の侵入を検出する構成であり、複数個に分けられたセンサユニットを簡単に取付け施工でき、確実な侵入検知を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における侵入・転落検出装置の斜視図
【図２】同装置のセンサユニットの構成を示す要部断面斜視図
【図３】同装置の圧電センサ詳細構成を示す部分斜視図
【図４】同装置のシステム構成を示すブロック図
【図５】同装置のセンサ出力を示す特性図
【図６】従来の転落検出装置の斜視図
【図７】従来の転落検出装置の要部断面図
【図８】本発明の実施例２におけるブロック図
【図９】本発明の実施例３における侵入検出装置の斜視図
【符号の説明】
１３  センサユニット
１５  圧電センサ
１７  接続手段
２５  ＯＲゲート
【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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【図９】
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