(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
踏切遮断機が備える遮断桿の折損を検知する踏切遮断桿折損検知装置であって、
前記遮断桿の先端側に装着される子機と、
前記子機からの通知に基づいて、前記遮断桿の折損発生の有無を判断する親機と
を備え、
前記子機は、
前記遮断桿の傾斜状態の変化を検知すると、前記親機に傾斜状態通知を送信し、
前記親機は、
前記踏切遮断機の昇降状態が変化した際に、当該変化に伴う傾斜状態通知を前記子機から受信しているか否かを判別し、前記子機から前記傾斜状態通知を受信していない場合は、当該子機が装着された遮断桿に折損が発生していると判断する
ことを特徴とする踏切遮断桿折損検知装置。
【請求項２】
前記親機は、前記踏切遮断機が降下状態から上昇状態に移行した際に、前記遮断桿の折損発生の有無を判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の踏切遮断桿折損検知装置。
【請求項３】
前記子機は、更に、前記親機に定期通知を定期的に送信し、
前記親機は、更に、前記子機から前記定期通知を定期的に受信しているか否かを判別し、前記子機から前記定期通知を定期的に受信していない場合は、当該子機に異常が発生していると判断する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の踏切遮断桿折損検知装置。
【請求項４】
複数の遮断桿の折損検知が行えるよう、前記子機を複数備え、
各子機は、前記複数の遮断桿のそれぞれに装着される
ことを特徴する請求項１〜３のいずれか一項に記載の踏切遮断桿折損検知装置。
【請求項５】
折損検知対象となる遮断桿の先端側に装着される踏切遮断桿折損検知装置用の子機であって、
前記遮断桿の傾斜状態の変化を検知するための傾斜状態検知部と、
前記傾斜状態検知部によって傾斜状態の変化が検知された際に、傾斜状態通知を親機に送信する送信処理部と
を備えたことを特徴とする子機。
【請求項６】
前記傾斜状態検知部は、傾斜スイッチで構成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の子機。
【請求項７】
前記送信処理部は、前記遮断桿の傾斜状態が垂直状態に移行した際及び水平状態に移行した際の少なくともいずれか一方において、傾斜状態通知を親機に送信する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の子機。
【請求項８】
前記送信処理部は、更に、定期的に、定期通知を親機に送信する
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の子機。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の踏切遮断桿折損検知装置用の親機であって、
子機から傾斜状態通知を受信した時刻を管理する受信時刻管理部と、
子機から傾斜状態通知を受信した際に、当該傾斜状態通知を受信した時刻を、前記受信時刻管理部に格納する受信処理部と、
前記受信時刻管理部に格納された受信時刻に基づいて、前記子機が装着された遮断桿に折損が発生しているか否かを判別する折損判別部と
を備えたことを特徴とする親機。
【請求項１０】
前記折損判別部は、
踏切遮断機の昇降状態が変化した際に、当該変化に伴う傾斜状態通知を子機から受信しているか否かを、前記受信時刻管理部に格納された受信時刻に基づいて判別し、
子機から前記傾斜状態通知を受信していない場合は、当該子機が装着された遮断桿に折損が発生していると判断する
ことを特徴とする請求項９に記載の親機。
【請求項１１】
前記折損判別部は、
踏切遮断機の昇降状態を示す信号に基づいて、当該踏切遮断機の昇降状態が変化したことを検知すると、当該変化に対応する時刻を基準とした所定時間範囲内に、子機から傾斜状態通知を受信しているか否かを判別し、
前記所定時間範囲内に、子機から傾斜状態通知を受信していない場合は、当該子機が装着された遮断桿に折損が発生していると判断する
ことを特徴とする請求項１０に記載の親機。
【請求項１２】
前記折損判別部は、
踏切遮断機が降下状態から上昇状態に移行した際に、前記遮断桿に折損が発生しているか否かの判別を行う
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の親機。
【請求項１３】
前記受信時刻管理部は、子機から定期通知を受信した時刻を更に管理し、
前記受信処理部は、子機から定期通知を受信した際に、当該定期通知を受信した時刻を、前記受信時刻管理部に格納し、
前記受信時刻管理部に格納された定期通知の受信時刻に基づいて、前記子機に異常が発生しているか否かを判別する子機不良判別部を更に備えた
ことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の親機。
【請求項１４】
前記子機不良判別部は、
子機から定期通知を定期的に受信しているか否かを、前記受信時刻管理部に格納された定期通知の受信時刻に基づいて判別し、
子機から定期通知を定期的に受信していない場合は、当該子機に異常が発生していると判断する
ことを特徴とする請求項１３に記載の親機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、踏切遮断機が備える遮断桿の折損を検知する踏切遮断桿折損検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道と道路が平面交差する踏切（道）に設置される踏切遮断機は、通常、列車が通過する際に道路交通を遮断するための遮断桿を備えている。遮断桿は、踏切遮断機の支持点を中心に回転することで道路の遮断及び開放（遮断解除）を行うものであるが、遮断桿が降下し始めてから自動車等が踏切へ進入することによって、折損してしまうことがある。
【０００３】
従来、このような遮断桿の折損については、列車の運転士や通行人等からの通報によって、その発生が認識されるのが一般的であった。しかしながら、遮断桿の折損発生については、できるだけ速やかに認識されるのが望ましい。
【０００４】
なお、特開２００７−３２０４５４号公報には、遮断桿の基端部に設けられ、パルス状の振動波信号を前記遮断桿の内部に発信する発信手段と、前記遮断桿の先端部に設けられ、前記振動波信号を反射する反射手段と、前記振動波信号を受信する受信手段とを有し、該受信手段の受信結果によって前記遮断桿の折損を検知するようにした踏切遮断桿折損検知装置であって、発信された前記振動波信号が前記反射手段にて反射されて前記受信手段に受信されるまでの時間に応じて予め定められた測定時間帯の終了直前における、前記振動波信号を受信しない状態が連続的に継続する連続無受信時間を測定し、該連続無受信時間が設定時間を越えることによって前記遮断桿の折損を検知する検知手段を有することを特徴とする踏切遮断桿折損検知装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２０４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、踏切遮断機が備える遮断桿の折損検知を自動で行うことができる踏切遮断桿折損検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る踏切遮断桿折損検知装置は、踏切遮断機が備える遮断桿の折損を検知する踏切遮断桿折損検知装置であって、前記遮断桿の先端側に装着される子機と、前記子機からの通知に基づいて、前記遮断桿の折損発生の有無を判断する親機とを備え、前記子機は、前記遮断桿の傾斜状態の変化を検知すると、前記親機に傾斜状態通知を送信し、前記親機は、前記踏切遮断機の昇降状態が変化した際に、当該変化に伴う傾斜状態通知を前記子機から受信しているか否かを判別し、前記子機から前記傾斜状態通知を受信していない場合は、当該子機が装着された遮断桿に折損が発生していると判断することを特徴とする。
【０００８】
この場合において、前記親機は、前記踏切遮断機が降下状態から上昇状態に移行した際に、前記遮断桿の折損発生の有無を判断するようにしてもよい。
【０００９】
また、以上の場合において、前記子機は、更に、前記親機に定期通知を定期的に送信し、前記親機は、更に、前記子機から前記定期通知を定期的に受信しているか否かを判別し、前記子機から前記定期通知を定期的に受信していない場合は、当該子機に異常が発生していると判断するようにしてもよい。
【００１０】
また、以上の場合において、前記子機を複数備えるようにしてもよい。
【００１１】
本発明に係る子機は、折損検知対象となる遮断桿の先端側に装着される踏切遮断桿折損検知装置用の子機であって、前記遮断桿の傾斜状態の変化を検知するための傾斜状態検知部と、前記傾斜状態検知部によって傾斜状態の変化が検知された際に、傾斜状態通知を親機に送信する送信処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この場合において、前記送信処理部は、前記遮断桿の傾斜状態が垂直状態に移行した際及び水平状態に移行した際の少なくともいずれか一方において、傾斜状態通知を親機に送信するようにしてもよい。
【００１３】
また、以上の場合において、前記送信処理部は、更に、定期的に、定期通知を親機に送信するようにしてもよい。
【００１４】
本発明に係る親機は、踏切遮断桿折損検知装置用の親機であって、子機から傾斜状態通知を受信した時刻を管理する受信時刻管理部と、子機から傾斜状態通知を受信した際に、当該傾斜状態通知を受信した時刻を、前記受信時刻管理部に格納する受信処理部と、前記受信時刻管理部に格納された受信時刻に基づいて、前記子機が装着された遮断桿に折損が発生しているか否かを判別する折損判別部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この場合において、前記折損判別部は、踏切遮断機の昇降状態が変化した際に、当該変化に伴う傾斜状態通知を子機から受信しているか否かを、前記受信時刻管理部に格納された受信時刻に基づいて判別し、子機から前記傾斜状態通知を受信していない場合は、当該子機が装着された遮断桿に折損が発生していると判断するようにしてもよい。更に、前記折損判別部は、踏切遮断機の昇降状態を示す信号に基づいて、当該踏切遮断機の昇降状態が変化したことを検知すると、当該変化に対応する時刻を基準とした所定時間範囲内に、子機から傾斜状態通知を受信しているか否かを判別し、前記所定時間範囲内に、子機から傾斜状態通知を受信していない場合は、当該子機が装着された遮断桿に折損が発生していると判断するようにしてもよい。
【００１６】
また、以上の場合において、前記折損判別部は、踏切遮断機が降下状態から上昇状態に移行した際に、前記遮断桿に折損が発生しているか否かの判別を行うようにしてもよい。
【００１７】
また、以上の場合において、前記受信時刻管理部は、子機から定期通知を受信した時刻を更に管理し、前記受信処理部は、子機から定期通知を受信した際に、当該定期通知を受信した時刻を、前記受信時刻管理部に格納し、前記受信時刻管理部に格納された定期通知の受信時刻に基づいて、前記子機に異常が発生しているか否かを判別する子機不良判別部を更に備えるようにしてもよい。
【００１８】
この場合において、前記子機不良判別部は、子機から定期通知を定期的に受信しているか否かを、前記受信時刻管理部に格納された定期通知の受信時刻に基づいて判別し、子機から定期通知を定期的に受信していない場合は、当該子機に異常が発生していると判断するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、遮断桿の折損検知を自動で行うことができる踏切遮断桿折損検知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による踏切遮断桿折損検知装置１００の構成を説明するための図である。
【図２】踏切遮断桿折損検知装置１００における遮断桿折損検知方法の概要を説明するための図（その１）である。
【図３】踏切遮断桿折損検知装置１００における遮断桿折損検知方法の概要を説明するための図（その２）である。
【図４】子機１１０のハードウェア構成を説明するための図である。
【図５】子機１１０の機能構成（ソフトウェア構成）を説明するための図である。
【図６】子機１１０から親機１２０に送信される送信データの構成を説明するための図である。
【図７】子機１１０における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図８】親機１２０のハードウェア構成を説明するための図である。
【図９】親機１２０の機能構成（ソフトウェア構成）を説明するための図である。
【図１０】受信時刻管理テーブル９３０の構成を説明するための図である。
【図１１】親機１２０における処理の流れを説明するためのフローチャート（その１）である。
【図１２】親機１２０における処理の流れを説明するためのフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
本発明による踏切遮断桿折損検知装置は、子機と親機とから構成され、踏切遮断機が備える遮断桿に設けられた子機から親機への通知の有無によって遮断桿の折損発生の有無を検知するものである。
【００２３】
また、以下に示す実施形態は、複数の遮断桿の折損検知が行えるように構成されている。踏切遮断機は、通常、線路を挟んで線路の両側に、一機ずつ或いは二機ずつが設置されるので、ひとつの踏切に対して、二機又は四機の踏切遮断機が存在することになる。以下に示す実施形態は、線路の両側に配置された合計四機の踏切警報機が備える遮断桿の折損検知を行うことができるものとして構成されている。
【００２４】
図１は、本発明による踏切遮断桿折損検知装置の構成を説明するための図である。
【００２５】
同図に示すように、本発明による踏切遮断桿折損検知装置１００は、複数台（本実施形態では４台）の子機１１０（１１０ａ〜１１０ｄ）と、一台の親機１２０とによって構成されている。
【００２６】
子機１１０は、折損検知対象となる遮断桿に装着されて使用されるものであって、遮断桿の傾斜状態を監視して、傾斜状態が変化した際に、親機１２０に対して所定の通知（傾斜状態通知）を行うものである。本実施形態においては、子機１１０は、遮断桿の先端部分に装着されて、遮断桿が水平状態（遮断桿が完全に降下した状態）から垂直状態（遮断桿が完全に上昇した状態）に移行した際、及び、垂直状態から水平状態に移行した際に、親機１２０に対して傾斜状態通知を行う。本実施形態においては、傾斜状態通知は、子機１１０が、所定のデータを、親機１２０に対して無線通信によって送信することで行われる。
【００２７】
親機１２０は、例えば、各踏切の近くに設けられている踏切器具箱内へ設置されて使用されるものであって、子機１１０からの傾斜状態通知に基づいて、折損検知対象となる遮断桿の折損発生の有無を判断するものである。本実施形態においては、親機１２０は、踏切遮断機から出力される遮断機昇降状態信号に基づいて、踏切遮断機の昇降状態を監視し、踏切遮断機の昇降状態が降下状態（遮断状態）から上昇状態（開放状態）に移行した際に、当該移行に伴う傾斜状態通知が各子機１１０からあるか否かによって、各遮断桿の折損発生の有無を判断する。
【００２８】
図２及び図３は、踏切遮断桿折損検知装置１００における遮断桿折損検知方法の概要を説明するための図である。図２は遮断桿の折損が発生していない状態を示し、図３は遮断桿の折損が発生した状態を示している。また、図２（ａ）及び図３（ａ）はそれぞれ、踏切遮断機（遮断桿）が完全に降下した遮断時の状態を示し、図２（ｂ）及び図３（ｂ）はそれぞれ、踏切遮断機（遮断桿）が完全に上昇した遮断解除時の状態を示している。
【００２９】
図２に示すように、遮断桿２１０の折損が発生していない状態においては、踏切遮断機２００が完全に降下している時は、遮断桿２１０は水平方向を向き、踏切遮断機２００が完全に上昇している時は、遮断桿２１０は垂直方向を向くこととなる。すなわち、踏切遮断機２００が上昇動作及び降下動作を繰り返す度に、遮断桿２１０の傾斜状態についても水平状態から垂直状態への移行及び垂直状態から水平状態への移行を繰り返すことになる。その結果、遮断桿２１０に装着された子機１１０の傾斜状態についても、踏切遮断機２００の上昇動作及び降下動作に伴って変化することになる。
【００３０】
一方、図３に示すように、遮断桿２１０の折損が発生した状態においては、子機１１０が装着された遮断桿の先端側部分２１１は、基端側部分２１２から分離してしまい、踏切遮断機２００の上昇動作及び降下動作が行われても、傾斜状態は変化しないようになる。その結果、遮断桿２１０に装着された子機１１０の傾斜状態についても、踏切遮断機２００の上昇動作や降下動作が行われても変化しないことになる。
【００３１】
踏切遮断桿折損検知装置１００においては、遮断桿２１０の折損が発生した場合、踏切遮断機２２０が上昇動作や降下動作を行っても、子機１１０の傾斜状態に変化が生じなくなることを利用して、遮断桿２１０の折損の発生を検知する。より具体的には、まず、子機１１０は、遮断桿２１０の上昇及び降下に伴う傾斜状態の変化を検知すると、傾斜状態通知を、親機１２０に対して送る。一方、親機１２０は、踏切遮断機２２０の昇降状態を監視し、踏切遮断機２２０の昇降状態が変化したことを検知すると、当該変化に伴う傾斜状態通知を、子機１１０から受信したか否かを判別し、当該傾斜状態通知を受信していなければ、遮断桿２１０に折損が発生していると判断する。
【００３２】
次に、踏切遮断桿折損検知装置１００を構成する子機１１０及び親機１２０の詳細について説明する。
【００３３】
まず、子機１１０の詳細について説明する。
【００３４】
図４は、子機１１０のハードウェア構成を説明するための図である。
【００３５】
同図に示すように、子機１１０は、ＣＰＵ（マイクロコントローラ）１１１と、傾斜状態検知部１１２と、無線通信部１１３と、太陽電池部１１４とを備える。
【００３６】
ＣＰＵ１１１は、子機１１０の動作を制御するためのものであり、内部にメモリ（ＲＯＭ１１５及びＲＡＭ１１６）及びタイマ１１７を備えている。ＣＰＵ１１１は、内部のＲＯＭ１１５に予め記録されたプログラムを実行することで、子機１１０の各種機能を実現する。また、ＣＰＵ１１１は、タイマ１１７を利用することで、定期通知（後述）のための時間管理等を行う。
【００３７】
傾斜状態検知部１１２は、子機１１０が装着された遮断桿の傾斜状態を検知するためのものである。本実施形態においては、傾斜状態検知部１１２は、ボール式の傾斜スイッチで構成されており、例えば、子機１１０が装着された遮断桿が水平状態の場合、デジタル値「０」を表す信号を出力し、子機１１０が装着された遮断桿が垂直状態の場合、デジタル値「１」を表す信号を出力するように構成されている。傾斜状態検知部１１２の出力信号は、ＣＰＵ１１１のデジタル入力端子（デジタル入力ポート）に接続されており、ＣＰＵ１１１は、傾斜状態検知部１１２の出力信号を読み込み、傾斜状態検知部１１２の出力信号の状態を確認することができるように構成されている。ＣＰＵ１１１は、傾斜状態検知部１１２の出力信号の状態を確認することで、傾斜状態検知部１１２によって検知された遮断桿の傾斜状態を確認することができることになる。
【００３８】
無線通信部１１３は、親機１２０との間で無線通信を行うためのものである。本実施形態においては、無線通信部１１３は、ZigBee（登録商標）用の無線通信モジュールによって構成されており、ＣＰＵ１１１と適宜、電気的に接続されている。
【００３９】
太陽電池部１１４は、子機１１０の動作に必要な電力を供給するためのものである。本実施形態においては、太陽電池を利用しているので、外部からの電力供給を必要とすることなく、子機１１０を動作させることが可能となっている。すなわち、電力供給のための配線が不要であり、子機１１０の遮断桿への装着が容易になっている。更に、乾電池等を利用する場合に比較して、電池切れに伴う交換等が必要ないので、メインテナンスの手間を低減させることができるようになっている。本実施形態においては、子機１１０を遮断桿に装着した際に、太陽電池部１１４の受光面が遮断桿の先端側端面において露出するように構成されている。
【００４０】
図５は、子機１１０の機能構成（ソフトウェア構成）を説明するための図である。
【００４１】
同図に示すように、子機１１０は、傾斜状態取得部５１０と、時間管理部５２０と、通知要否判別部５３０と、送信処理部５４０とを備える。各部５１０〜５４０は、基本的に、ＣＰＵ１１１が、内部のＲＯＭ１１５に予め記録されたプログラムを実行することによって実現される。
【００４２】
傾斜状態取得部５１０は、遮断桿の傾斜状態を取得するためのものである。本実施形態では、傾斜状態取得部５１０は、傾斜状態検知部１１２からの出力信号を読み取ることで、遮断桿の傾斜状態を取得する。すなわち、傾斜状態検知部１１２の出力信号が接続されたＣＰＵ１１１のデジタル入力ポートの値を読み出すことで、遮断桿の傾斜状態を取得する。傾斜状態取得部５１０は、適当な頻度で、遮断桿の傾斜状態の取得を繰り返す。
【００４３】
時間管理部５２０は、親機１２０への定期的な通知を行うための時間管理を行うものである。より具体的には、時間管理部５２０は、予め決められた一定時間が経過する毎に、定期通知フラグをセットする（定期通知フラグの値を「１」にする）。定期通知フラグは、定期通知の要否を示すものであって、「１」の場合、定期通知が必要であることを示し、「０」の場合、定期通知が必要ではないことを示す。なお、後述するように、定期通知が行われると、定期通知フラグはクリアされる（定期通知フラグの値が「０」にされる）。定期通知フラグの値は、例えば、ＣＰＵ１１１内部のＲＡＭ１１６上に確保された所定の領域に記憶される。本実施形態においては、時間管理部３２０は、ＣＰＵ１１１が、内部のタイマ１１７を利用することで実現される。
【００４４】
通知要否判別部５３０は、傾斜状態取得部５１０によって取得された遮断桿の傾斜状態及び定期通知フラグ等に基づいて、親機１２０への通知を行うか否かを判断するものである。具体的には、まず、遮断桿の傾斜状態に変化があったか否かによって、親機１２０への通知を行うか否かの判断を行う。すなわち、遮断桿の傾斜状態が水平状態から垂直状態に変化した場合、及び、垂直状態から水平状態に変化した場合に、親機１２０への通知（傾斜状態通知）を行うと判断する。遮断桿の傾斜状態に変化があったか否かは、傾斜状態取得部５１０によって取得された遮断桿の傾斜状態と、傾斜状態フラグとの比較を行って、両者が相違しているか否かによって判別する。傾斜状態フラグは、傾斜状態取得部５１０によって以前に取得された遮断桿の傾斜状態を示すものであって、傾斜状態フラグの値は、例えば、ＣＰＵ１１１内部のＲＡＭ１１６上に確保された所定の領域に記憶される。傾斜状態フラグの値は、遮断桿の傾斜状態に変化があった場合に、今回取得された遮断桿の傾斜状態（変化後の傾斜状態）の値に適宜更新される。
【００４５】
また、通知要否判別部５３０は、定期通知フラグがセットされているか否かによって、親機１２０への通知を行うか否かの判断も行う。すなわち、定期通知フラグがセットされていた場合は、親機１２０への通知（定期通知）が必要と判断する。通知要否判別部５３０における処理の詳細については後述する。
【００４６】
送信処理部５４０は、親機１２０に所定の通知を行うための送信データを、親機１２０に送信するためのものである。より具体的には、送信処理部５４０は、無線通信部１１３を制御して、傾斜状態通知用の送信データ、及び、定期通知用の送信データを、親機１２０に送信する。
【００４７】
図６は、子機１１０から親機１２０に送信される送信データの構成を説明するための図である。
【００４８】
同図に示すように、子機１１０から親機１２０へ送信される送信データ６００には、子機ＩＤ６１０と、定期通知フラグ６２０と、傾斜状態フラグ６３０とが含まれる。
【００４９】
子機ＩＤ６１０は、各子機１１０を識別するための情報である。送信データ６００に子機ＩＤ６１０を含ませることによって、当該送信データ６００を受信した親機１２０は、当該送信データ６００が、いずれの子機１１０から送信されたものであるかを判別することが可能となる。本実施形態では、子機ＩＤとして、各子機１１０が備える各ZigBee用無線通信モジュールに一意に割り当てられている６４ビットのＩＥＥＥアドレスを利用する。
【００５０】
定期通知フラグ６２０は、送信データ６００が定期通知用のものであるか否かを示すものである。送信データ６００に定期通知フラグ６２０を含ませることによって、当該送信データ６００を受信した親機１２０は、当該送信データ６００が、定期通知用の送信データであるか否かを判別することが可能となる。すなわち、定期通知フラグ６２０の値が「１」であれば、当該定期通知フラグ６２０を含む送信データ６００は、定期通知用の送信データであり、定期通知フラグ６２０の値が「０」であれば、当該定期通知フラグ６２０を含む送信データ６００は、定期通知用の送信データではない（傾斜状態通知用の送信データである）ということになる。
【００５１】
傾斜状態フラグ６３０は、傾斜状態通知の種類を示すものである。送信データ６００に傾斜状態フラグ６３０（及び定期通知フラグ６２０）を含ませることによって、当該送信データ６００を受信した親機１２０は、当該送信データ６００が、遮断桿の傾斜状態が水平状態から垂直状態に移行したことに伴う傾斜状態通知（垂直移行通知）か、遮断桿の傾斜状態が垂直状態から水平状態に移行したことに伴う傾斜状態通知（水平移行通知）かを判別することが可能となる。すなわち、傾斜状態フラグ６３０の値が「１」（かつ、定期通知フラグ６２０の値が「０」）であれば、当該傾斜状態フラグ６３０（及び定期通知フラグ６２０）を含む送信データ６００は、垂直移行通知であり、傾斜状態フラグ６３０の値が「０」（かつ、定期通知フラグ６２０の値が「０」）であれば、当該傾斜状態フラグ６３０（及び定期通知フラグ６２０）を含む送信データ６００は、水平移行通知であるということなる。
【００５２】
図７は、子機１１０における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【００５３】
同図に示すように、まず、時間管理部５２０によって、定期通知の間隔（周期）を規定する一定時間が経過したか否かが判別される（Ｓ７０１）。判別の結果、当該一定時間が経過していた場合は（Ｓ７０１：Ｙｅｓ）、時間管理部５２０によって、定期通知フラグがセットされる（Ｓ７０２）。そして、時間管理部５２０では、改めて前記一定時間の計数（カウント）が開始される。一方、前記一定時間が経過していなかった場合は（Ｓ７０１：Ｎｏ）、そのまま、次の処理に移行する。
【００５４】
次に、通知要否判別部５３０によって、遮断桿の傾斜状態に変化があったか否かが判別される（Ｓ７０３）。すなわち、傾斜状態取得部５１０を介して取得された現時点の傾斜状態と、以前に取得された傾斜状態を示す傾斜状態フラグとを比較することで、遮断桿の傾斜状態に変化があったか否かが判別される。なお、傾斜状態フラグの値は、子機１１０の動作開始時に適当な値（例えば、「０」）に初期化されている。
【００５５】
判別の結果、遮断桿の傾斜状態に変化があった場合は（Ｓ７０３：Ｙｅｓ）、親機１２０への傾斜状態通知が必要と判断され、まず、傾斜状態フラグの値が今回取得された遮断桿の傾斜状態（変化後の傾斜状態）に更新される（Ｓ７０４）。そして、送信処理部５４０によって、傾斜状態通知用の送信データが、親機１２０へ送信される（Ｓ７０５）。その後、再び、上述したＳ７０１の処理に戻って、Ｓ７０１以下の処理が繰り返される。
【００５６】
一方、遮断桿の傾斜状態に変化がなかった場合は（Ｓ７０３：Ｎｏ）、通知要否判別部５３０によって、定期通知フラグがセットされているか否かが判別される（Ｓ７０６）。判別の結果、定期通知フラグがセットされていた場合（Ｓ７０６：Ｙｅｓ）、すなわち、定期通知フラグの値が「１」であった場合は、定期通知が必要と判断され、送信処理部５４０によって、定期通知用の送信データが、親機１２０へ送信される（Ｓ７０７）。そして、定期通知フラグがクリアされ（Ｓ７０８）、その後、再び、上述したＳ７０１の処理に戻って、上述したＳ７０１以下の処理が繰り返される。
【００５７】
一方、定期通知フラグがセットされていなかった場合（Ｓ７０６：Ｎｏ）、すなわち、定期通知フラグの値が「０」であった場合は、定期通知は不要と判断され、再び、上述したＳ７０１の処理に戻って、Ｓ７０１以下の処理が繰り返される。
【００５８】
以上のような処理を行うことによって、子機１１０は、親機１２０に対して傾斜状態通知及び定期通知を行うことが可能となる。
【００５９】
次に、親機１２０の詳細について説明する。
【００６０】
図８は、親機１２０のハードウェア構成を説明するための図である。
【００６１】
同図に示すように、親機１２０は、ＣＰＵ（マイクロコントローラ）１２１と、外部条件入力部１２２と、無線通信部１２３と、検知結果出力部１２４とを備える。
【００６２】
ＣＰＵ１２１は、親機１２０の動作を制御するためのものであり、内部にメモリ（ＲＯＭ１２５及びＲＡＭ１２６）及びタイマ１２７を備えている。ＣＰＵ１２１は、内部のＲＯＭ１２５に予め記録されたプログラムを実行することで、親機１２０の各種機能を実現する。また、ＣＰＵ１２１は、タイマ１２７を利用することで、子機１１０からの通知を受け取った時刻の管理等を行う。
【００６３】
外部条件入力部１２２は、親機１２０の遮断桿折損検知動作を制御するための外部信号を内部に取り込むためのものであって、フォトカプラ等で構成される。本実施形態においては、遮断桿折損検知動作を制御するための外部信号として、遮断機昇降状態信号が入力可能に構成されている。
【００６４】
遮断機昇降状態信号は、踏切遮断機（遮断桿）の昇降状態（例えば、上昇していること、又は、降下していること）を示す信号であって、親機１２０は、当該遮断機昇降状態信号に基づいて、遮断桿折損が発生しているか否かの判別処理を開始する。本実施形態においては、遮断機昇降状態信号として、踏切遮断機が完全に降下していることを示す信号（遮断機降下信号）が入力される。一般に、踏切遮断機の制御系からは、踏切遮断機が完全に降下していることを示す信号（遮断機降下信号）が出力されており、当該遮断機降下信号は、踏切に設置されたすべての踏切遮断機について降下が完了したことを列車の運転士に知らせるための踏切遮断反応灯（踏切動作反応灯）の制御や、沿線住民に対する騒音対策として、すべての踏切遮断機の降下完了後に警報音の音量を自動的に低下させるための踏切警報機の制御等に利用されている。本実施形態においては、踏切遮断機の制御系から出力される遮断機降下信号を利用して、遮断桿折損検知動作の制御を行う。
【００６５】
無線通信部１２３は、子機１１０との間で無線通信を行うためのものである。本実施形態においては、無線通信部１２３は、ZigBee用の無線通信モジュールによって構成されており、ＣＰＵ１２１と適宜、電気的に接続されている。
【００６６】
検知結果出力部１２４は、遮断桿の折損が発生したこと等を外部の監視装置等に通知するための信号を出力するものであって、リレー等によって構成される。具体的には、検知結果出力部１２４は、遮断桿の折損発生を検知したことを示す折損検知信号を出力する。更に、後述するように、本実施形態における親機１２０は、各子機１１０の不良検知も行っており、検知結果出力部１２４は、子機不良を検知したことを示す子機不良検知信号も出力する。
【００６７】
図９は、親機１２０の機能構成（ソフトウェア構成）を説明するための図である。
【００６８】
同図に示すように、親機１２０は、受信処理部９１０と、時刻管理部９２０と、受信時刻管理テーブル９３０と、折損判別部９４０と、子機不良判別部９５０とを備える。各部９１０、９２０、９４０及び９５０は、基本的に、ＣＰＵ１２１が、内部のＲＯＭ１２５に予め記録されたプログラムを実行することによって実現される。また、受信時刻管理テーブル９３０は、ＣＰＵ１２１内部のＲＡＭ１２６上に確保された所定の領域に設けられる。
【００６９】
受信処理部９１０は、子機１１０によって送信された送信データを受信するためのものである。具体的には、受信処理部９１０は、無線通信部１２３を制御して、子機１１０が送信した送信データを受信する。更に、受信処理部９１０は、子機１１０から所定の送信データを受信すると、当該送信データを受信した時点の時刻を、時刻管理部９２０から取得して、受信時刻管理テーブル９３０に格納する。受信処理部９１０における処理の詳細いては後述する。
【００７０】
時刻管理部９２０は、時刻の管理を適宜行い、受信処理部９１０等に対して現在時刻を提供するものである。本実施形態においては、時刻管理部９２０は、ＣＰＵ１２１が、内部のタイマ１２７を利用することで実現されており、時刻管理部９２０が起動された時点からの経過時間を時刻として利用する。
【００７１】
受信時刻管理テーブル９３０は、子機１１０からの所定の送信データを受信した時刻を管理するもの（受信時刻管理部）である。本実施形態においては、受信時刻管理テーブル９３０は、各子機１１０から送られてくる３種類の送信データの受信時刻を管理する。受信時刻管理テーブル９３０の詳細については後述する
【００７２】
折損判別部９４０は、外部条件入力部１２２を介して入力された遮断機昇降状態信号と、受信時刻管理テーブル９３０に格納された情報とに基づいて、遮断桿の折損が発生しているか否かを判別するものである。すなわち、折損判別部９４０は、遮断機昇降状態信号（遮断機降下信号）に基づいて、踏切遮断機が完全に上昇したことを検知すると、受信時刻管理テーブル９３０に格納された情報を確認して、各子機１１０から当該上昇（水平状態から垂直状態への移行）に伴う傾斜状態通知を受信しているか否かを確認する。そして、当該傾斜状態通知を受信していない子機１１０が存在する場合は、当該子機１１０が装着された遮断桿に折損が発生していると判断する。そして、検知結果出力部１２４を制御して、遮断桿の折損発生を検知したことを示す折損検知信号を外部に出力する。折損判別部９３０における処理の詳細については後述する。
【００７３】
子機不良判別部９５０は、受信時刻管理テーブル９３０に格納された情報に基づいて、各子機１１０が正常に動作しているか否かを判別するものである。すなわち、子機不良判別部９５０は、定期的に、受信時刻管理テーブル９３０に格納されている情報を確認して、各子機１１０から定期通知用の送信データを定期的に受信しているか否かを判別し、定期通知用の送信データを定期的に受信していない子機１１０については、なんらかの異常が発生していると判断する。そして、検知結果出力部１２４を制御して、子機１１０の不良を検知したことを示す子機不良検知信号を外部に出力する。子機不良判別部９５０における処理の詳細については後述する。
【００７４】
図１０は、受信時刻管理テーブル９３０の構成を説明するための図である。
【００７５】
同図に示すように、受信時刻管理テーブル９３０は、「子機番号」フィールド９３１と、「子機ＩＤ」フィールド９３２と、「定期通知受信時刻」フィールド９３３と、「垂直移行通知受信時刻」フィールド９３４と、「水平移行通知受信時刻」フィールド９３５とを備える。
【００７６】
「子機番号」フィールド９３１には、親機１２０によって管理される子機１１０を、親機１２０内において区別するための情報（番号）が格納される。本実施形態においては、４台の子機１１０を管理するため、同図に示すように、「１」から「４」の番号が格納されている。
【００７７】
「子機ＩＤ」フィールド９３２には、各子機１１０からの通知（通知の送信元）を識別するための情報が格納される。本実施形態では、各子機１１０が備える各ZigBee用無線通信モジュールに一意に割り当てられている６４ビットのＩＥＥＥアドレスが、各子機１１０からの通知を識別するための情報として「子機ＩＤ」フィールド９３２に格納される。踏切遮断桿折損検知装置１００の利用を開始する際は、子機１１０と親機１２０との間で通信を行うためのネットワーク（本実施形態においては、ZigBeeのＰＡＮ）を形成するために、当該ネットワークに参加する子機１１０を親機１２０に登録することが必要となるが、その際、各子機１１０から通知されるＩＥＥＥアドレスが「子機ＩＤ」フィールド９３２の該当箇所に格納されることになる。
【００７８】
「定期通知受信時刻」フィールド９３３には、各子機１１０から定期通知を受信した（最も最近の）時刻が格納される。「定期通知受信時刻」フィールド９３３は、各子機１１０から定期通知用の送信データを受信する度に、該当部分が更新される。
【００７９】
「垂直移行通知受信時刻」フィールド９３４には、各子機１１０から遮断桿が垂直状態に移行したことを通知する傾斜状態通知（垂直移行通知）を受信した（最も最近の）時刻が格納される。「垂直移行通知受信時刻」フィールド９３４は、各子機１１０から垂直移行通知を受信する度に、該当部分が更新される。
【００８０】
「水平移行通知受信時刻」フィールド９３５には、各子機１１０から遮断桿が水平状態に移行したことを通知する傾斜状態通知（水平移行通知）を受信した（最も最近の）時刻が格納される。「水平移行通知受信時刻」フィールド９３５は、各子機１１０から水平移行通知を受信する度に、該当部分が更新される。
【００８１】
図１１及び図１２は、親機１２０における処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１１は、子機１１０から所定の送信データを受信した際に実行される処理の流れを示し、図１２は、子機不良及び折損発生を検知するための処理の流れを示している。
【００８２】
まず、図１１に示す処理について説明する。
【００８３】
子機１１０からの所定の送信データを受信すると、同図に示すように、まず、受信処理部９１０によって、時刻管理部９２０から現在の時刻が取得される（Ｓ１１０１）。
【００８４】
次に、子機１１０から受信した送信データが定期通知のためのものであるか否かが判別される（Ｓ１１０２）。すなわち、当該送信データに含まれる定期通知フラグの値が「１」であるか否かが判別される。
【００８５】
判別の結果、子機１１０から受信した送信データが定期通知のためのものであった場合（Ｓ１１０２：Ｙｅｓ）、すなわち、当該送信データに含まれる定期通知フラグの値が「１」であった場合は、時刻管理部９２０から取得された時刻が、受信時刻管理テーブル９３０の「定期通知受信時刻」フィールド９３３の該当箇所に格納される（Ｓ１１０３）。すなわち、当該送信データに含まれる子機ＩＤに基づいて、「定期通知受信時刻」フィールド９３３の当該子機ＩＤに対応する箇所に格納される。
【００８６】
一方、子機１１０から受信した送信データが定期通知のためのものでなかった場合（Ｓ１１０２：Ｎｏ）、すなわち、当該送信データに含まれる定期通知フラグの値が「０」であった場合は、続いて、当該送信データが垂直移行通知のためのものであるか否かが判別される（Ｓ１１０４）。すなわち、当該送信データに含まれる傾斜状態フラグの値が「１」であるか否かが判別される。
【００８７】
判別の結果、子機１１０から受信した送信データが垂直移行通知のためのものであった場合（Ｓ１１０４：Ｙｅｓ）、すなわち、当該送信データに含まれる傾斜状態フラグの値が「１」であった場合は、時刻管理部９２０から取得された時刻が、受信時刻管理テーブル９３０の「垂直移行通知受信時刻」フィールド９３４の該当箇所に格納される（Ｓ１１０５）。すなわち、当該送信データに含まれる子機ＩＤに基づいて、「垂直移行通知受信時刻」フィールド９３４の当該子機ＩＤに対応する箇所に格納される。
【００８８】
一方、子機１１０から受信した送信データが垂直移行通知のためのものでなかった場合（Ｓ１１０４：Ｎｏ）、すなわち、当該送信データに含まれる傾斜状態フラグの値が「０」であった場合は、時刻管理部９２０から取得された時刻が、受信時刻管理テーブル９３０の「水平移行通知受信時刻」フィールド９３５の該当箇所に格納される（Ｓ１１０６）。すなわち、当該送信データに含まれる子機ＩＤに基づいて、「水平移行通知受信時刻」フィールド９３５の当該子機ＩＤに対応する箇所に格納される。
【００８９】
子機１１０から所定の送信データを受信する度に、以上のような処理を繰り返すことにより、受信時刻管理テーブル９３０には、所定の送信データを（最も最近）受信した時刻が格納されることになる。
【００９０】
次に、図１２に示す処理について説明する。同図に示す処理は、親機１２０が動作を開始した後に、継続的に実行されるものである。
【００９１】
同図に示すように、まず、子機不良判別部５５０によって、各子機１１０からの定期通知を受信しているか否かが判別される（Ｓ１２０１）。すなわち、受信時刻管理テーブル９３０に格納されている各子機１１０からの定期通知受信時刻と、時刻管理部９２０から取得される現在時刻とを比較して、所定の時間範囲内（現在時刻の所定時間前から現在時刻までの間）に、各子機１１０から定期通知を受信しているか否かが判別される。例えば、現在時刻と受信時刻管理テーブル９３０に格納されている各定期通知受信時刻との差が算出され、当該差が予め決められた閾値未満であれば、定期通知を受信していると判別され、当該差が予め決められた閾値以上であれば、定期通知を受信していないと判別される。
【００９２】
判別の結果、定期通知を受信していない子機１１０が存在する場合（Ｓ１２０１：Ｎｏ）、当該子機１１０についてはなんらかの異常が発生していると判断して、検知結果出力部１２４を制御して、子機１１０の不良を外部に通知するための子機不良検知信号を外部に出力する（Ｓ１２０２）。
【００９３】
一方、すべての子機１１０から定期通知を受信している場合は（Ｓ１２０１：Ｙｅｓ）、各子機１１０は正常に動作していると判断して、そのまま、次の処理に移行する。
【００９４】
次に、折損判別部９４０によって、踏切遮断機の昇降状態に変化があったか否かが判別される（Ｓ１２０３）。すなわち、遮断機昇降状態信号（遮断機降下信号）の値を読み取り、現在の遮断機昇降状態信号の値と、以前に読み取った遮断機昇降状態信号の値を示す遮断機昇降状態フラグとの比較を行い、両者に違いが存在するか否かが判別される。遮断機昇降状態フラグの値は、例えば、ＣＰＵ１２１内部のＲＡＭ１２６上に設けられた所定の領域に記憶される。なお、遮断機昇降状態フラグの値は、親機１２０の動作開始時に適当な値（例えば、「０」）に初期化されている。
【００９５】
更に、本実施形態においては、踏切遮断機の昇降状態が降下状態から上昇状態に移行した際に、遮断桿の折損検知処理を行うようにしている。すなわち、折損判別部５４０は、Ｓ１２０３の処理においては、遮断機降下信号の値に基づいて、踏切遮断機が降下状態から上昇状態に移行し始めたか否かを判別し、踏切遮断機が上昇状態に移行し始めたことを検知すると、その後、（後述するＳ１２０４の処理で）踏切遮断機が完全に上昇するのを待った上で、遮断桿の折損検知処理を開始をする。前述したように、本実施形態においては、遮断機昇降状態信号として、遮断機降下信号（踏切遮断機が完全に降下していることを示す信号）を利用しているので、遮断機降下信号の値が「１」（踏切遮断機が完全に降下していることを示す値）から「０」（踏切遮断機が完全に降下していないことを示す値）に移行した際に、踏切遮断機が降下状態から上昇状態に移行し始めたと判断されることになる。
【００９６】
なお、本発明の原理的には、踏切遮断機が上昇状態から降下状態に移行した際に遮断桿の折損検知処理を行うように構成することも可能である。但し、この場合は、例えば、遮断桿の降下が自動車や人によって一時的に妨害されて遮断桿の水平状態への移行が遅れた場合等に、子機１１０からの傾斜状態通知が所定の時間範囲内に親機１２０に到達せず、その結果、親機１２０が遮断桿の折損が発生したと誤検知してしまう可能性がある。一方、本実施形態のように、踏切遮断機が降下状態から上昇状態に移行した際に、遮断桿の折損検知処理を行うようにすれば、そのような誤検知の可能性を簡便に排除することができる。
【００９７】
判別の結果、踏切遮断機の昇降状態に変化があった場合（Ｓ１２０３：Ｙｅｓ）、すなわち、踏切遮断機が降下状態から上昇状態への移行を開始した場合は、次に、踏切遮断機が上昇状態への移行を開始してから、予め決められた一定時間が経過したか否かが判別される（Ｓ１２０４）。判別の結果、当該一定時間が経過していなかった場合は（Ｓ１２０４：Ｎｏ）、当該一定時間が経過するまで、当該判別処理Ｓ１２０４が繰り返される。このように遮断桿の折損検知処理を実際に開始する前に、一定時間の経過を待つのは、遮断桿が水平状態から垂直状態に移行するまでに一定の時間（例えば、５秒程度）が必要なこと、また、遮断桿の傾斜状態の変化に伴い、子機１１０が遮断桿の傾斜状態の変化を検知して傾斜状態通知を送信し、当該傾斜情報通知が親機１２０によって受信されるまでにも一定の時間が必要なことから、遮断桿が完全に上昇するのを待つと共に、親機１２０が、各子機１１０からの傾斜状態通知を確実に受信するための時間を確保するためである。
【００９８】
次に、折損判別部９４０によって、各子機１１０から傾斜状態通知を受信しているか否かが判別される（Ｓ１２０５）。すなわち、受信時刻管理テーブル９３０に格納されている各子機１１０からの垂直移行通知受信時刻と、時刻管理部９２０から取得される現在時刻とを比較して、所定の時間範囲内（現在時刻の所定時間前から現在時刻までの間）に、各子機１１０から垂直移行通知を受信しているか否かが判別される。例えば、現在時刻と受信時刻管理テーブル９３０に格納されている各垂直移行通知受信時刻との差が算出され、当該差が予め決められた閾値未満であれば、垂直移行通知を受信していると判別され、当該差が予め決められた閾値以上であれば、垂直移行通知を受信していないと判別される。
【００９９】
判別の結果、傾斜状態通知を受信していない子機１１０が存在する場合は（Ｓ１２０５：Ｎｏ）、当該子機１１０が装着された遮断桿については折損が発生していると判断して、検知結果出力部１２４を制御して、遮断桿折損の発生を外部に通知するための折損検知信号を外部に出力する（Ｓ１２０６）。
【０１００】
一方、すべての子機１１０から傾斜状態通知を受信している場合は（Ｓ１２０５：Ｙｅｓ）、遮断桿の折損は発生していないと判断して、再度、上述したＳ１２０１の処理に戻って、Ｓ１２０１以下の処理が繰り返される。また、踏切遮断機の昇降状態に変化がなかった場合も（Ｓ１２０３：Ｎｏ）、そのまま、再度、上述したＳ１２０１の処理に戻って、Ｓ１２０１以下の処理が繰り返される。
【０１０１】
以上のような処理を行うことによって、親機１２０は、子機の不良及び遮断桿の折損発生を検知することが可能となる。
【０１０２】
以上説明したように、上述した踏切遮断桿折損検知装置１００によれば、遮断桿折損の発生を自動で検知することができる。また、子機１１０による定期通知を利用して、子機１１０自体の異常の発生も別途検知するようにしているので、子機１１０自体の異常により、子機１１０からの傾斜状態通知がなかった場合に、遮断桿折損の発生と誤検知することを防ぐことが可能となっている。
【０１０３】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態においては、子機１１０は、傾斜状態通知として、垂直移行通知及び水平移行通知の両方を親機１２０に対して送信していたが、親機１２０の折損検知処理のタイミングに対応させて、垂直移行通知及び水平移行通知のいずれか一方のみを送信するようにすることも考えられる。
【符号の説明】
【０１０４】
１００    踏切遮断桿折損検知装置
１１０，１１０ａ〜１１０ｄ    子機
１１１    ＣＰＵ（マイクロコントローラ）
１１２    傾斜状態検知部
１１３    無線通信部
１１４    太陽電池部
１１５    ＲＯＭ
１１６    ＲＡＭ
１１７    タイマ
１２０    親機
１２１    ＣＰＵ（マイクロコントローラ）
１２２    外部条件入力部
１２３    無線通信部
１２４    検知結果出力部
１２５    ＲＯＭ
１２６    ＲＡＭ
１２７    タイマ
２００    踏切遮断機
２１０    遮断桿
２１１    先端側部分
２１２    基端側部分
５１０    傾斜状態取得部
５２０    時間管理部
５３０    通知要否判別部
５４０    送信処理部
６００    送信データ
６１０    子機ＩＤ
６２０    定期通知フラグ
６３０    傾斜状態フラグ
９１０    受信処理部
９２０    時刻管理部
９３０    受信時刻管理テーブル
９３１    子機番号フィールド
９３２    子機ＩＤフィールド
９３３    定期通知受信時刻フィールド
９３４    垂直移行通知受信時刻フィールド
９３５    水平移行通知受信時刻フィールド
９４０    折損判別部
９５０    子機不良判別部
【図１】
0006268075.tif 000002
【図２】
0006268075.tif 000003
【図３】
0006268075.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006268075.tif 000006
【図６】
0006268075.tif 000007
【図７】
0006268075.tif 000008
【図８】
0006268075.tif 000009
【図９】
0006268075.tif 000010
【図１０】
0006268075.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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