(57)【要約】【課題】ホームから線路上に落下した転落者と保守者を正確に検知して列車の運行に支障が生じることを防ぐ。【解決手段】センサ部３は駅構内のホーム１０近傍の線路１１上にミリ波を照射し、線路１１上に存在する反射物体からの反射波と、保守者が携帯しているＩＤ応答器２からの識別波を受信して各反射物体を検出する。警報制御装置４は、各反射物体からの反射強度の変動と反射物体の位置から線路１１上に反射物体が存在しているかどうかを判定し、線路１１上に反射物体が存在していると判定すると、その反射物体を特定した反射物体検知信号にＩＤ応答器２からの識別信号が含まれていないとき、反射物体を転落者と判定し、識別信号が含まれているとき、反射物体を保守者と判定する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物検知装置とＩＤ応答器とを有し、
前記ＩＤ応答器は、線路の近辺で作業を行う保守者が携帯して、保守者であることを示す識別信号を電磁波で送信し、
前記障害物検知装置は、センサ部と警報制御装置及び警報装置を有し、
前記センサ部は、ホーム近傍の線路上に電磁波を照射し、線路上に存在する反射物体からの反射波と前記ＩＤ応答器からの保守者識別波を受信して各反射物体の反射強度と反射物体の位置を検出し、保守者識別信号を生成し、
前記警報制御装置は、判定処理部と記憶部とＩＤ認識部を有し、前記判定処理部は、前記センサ部から出力する反射物体と保守者識別信号を前記記憶部に記憶し、反射強度の変動と反射物体の位置により線路上に反射物体が存在しているかどうかを判定し、前記ＩＤ認識部は、前記判定処理部で線路上に反射物体が存在していると判定したとき、前記記憶部に保守者識別信号が格納されているかどうかを判定し、保守者識別信号が格納されていないとき、線路上に存在している反射物体を転落者と判定して前記警報装置に警報信号を出力して警報を放置させることを特徴とする転落者識別装置。
【請求項２】
前記警報制御装置は警報通信部を有し、前記ＩＤ認識部は、前記判定処理部で線路上に反射物体が存在していると判定したとき、前記記憶部に保守者識別信号が格納されているかどうかを判定し、保守者識別信号が格納されているとき、線路上に存在している反射物体を保守者と判定して前記警報通信部に保守者認識信号を送り、前記警報通信部は、前記ＩＤ認識部から保守者認識信号が送られると、警告信号をセンサ部に送り、センサ部は警告信号を含む送信波を線路上に送信する請求項１記載の転落者識別装置。
【請求項３】
前記センサ部は、ミリ波帯又はマイクロ波帯の電磁波を照射する請求項１又は２記載の転落物識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道などの駅に設けられたホーム近傍の線路上に存在する人が転落者であるか保守者であるかを識別する転落者識別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駅のホームから人や物が線路上に転落したことを検知するため、例えば特許文献１に示すように、線路に沿って送信装置と受信装置を設け、送信装置から線路上にミリ波を送信し、レールで複数回反射したミリ波を受信装置で受信して、受信したミリ波の電界強度を測定し、測定した電界強度に閾値以上の交流分が含まれている場合、線路上に転落者等が存在していると判定している。
【０００３】
また、特許文献２に示された、転落者検知方法は、駅構内の線路上の領域を、軌道領域とその周囲の周辺領域に区別して設定し、軌道領域と周辺領域を、レーザ光を使用した検査装置を使用して軌道領域と周辺領域における常設物以外の物体を検知し、軌道領域で検知した物体が周辺領域から移動した物体は保守者と判断し、軌道領域で検知した物体が周辺領域からの移動を伴わない場合、その物体を転落者と判断している。
【特許文献１】特開２０００−９８０５０号公報
【特許文献２】特開２００４−１７８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示された転落者検知方法は、線路上に存在する物体を検知しているが、検知した物体が転落者であるか保守者であるかを確認する必要があり、転落者を迅速に検知することはできなかった。
【０００５】
また、特許文献２に示された転落者検知方法は、軌道領域で検知した物体が周辺領域から移動した物体は保守者と判断し、軌道領域で検知した物体が周辺領域からの移動を伴わない場合は、その物体を転落者と判断しているため、保守者が軌道領域にいる場合、保守者を転落者と誤検知して列車の運行に支障が生じる危険性があった。
【０００６】
この発明はかかる短所を改善し、ホームから線路上に落下した転落者と保守者を正確に検知して列車の運行に支障が生じることを防ぐとともに保守者の安全を確保することができる転落者識別装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の転落者識別装置は、障害物検知装置とＩＤ応答器とを有し、ＩＤ応答器は、線路の近辺で作業を行う保守者が携帯して、保守者であることを示す識別信号を電磁波で送信し、障害物検知装置は、センサ部と警報制御装置及び警報装置を有し、センサ部は、ホーム近傍の線路上に電磁波を照射し、線路上に存在する反射物体からの反射波とＩＤ応答器からの保守者識別波を受信して各反射物体の反射強度と反射物体の位置を検出し、保守者識別信号を生成し、警報制御装置は、判定処理部と記憶部とＩＤ認識部を有し、判定処理部は、センサ部から出力する反射物体と保守者識別信号を前記記憶部に記憶し、反射強度の変動と反射物体の位置により線路上に反射物体が存在しているかどうかを判定し、ＩＤ認識部は、判定処理部で線路上に反射物体が存在していると判定したとき、記憶部に保守者識別信号が格納されているかどうかを判定し、保守者識別信号が格納されていないとき、線路上に存在している反射物体を転落者と判定して警報装置に警報信号を出力して警報を放置させることを特徴とする。
【０００８】
また、警報制御装置は警報通信部を有し、ＩＤ認識部は、判定処理部で線路上に反射物体が存在していると判定したとき、記憶部に保守者識別信号が格納されているかどうかを判定し、保守者識別信号が格納されているとき、線路上に存在している反射物体を保守者と判定して警報通信部に保守者認識信号を送り、警報通信部は、ＩＤ認識部から保守者認識信号が送られると、警告信号をセンサ部に送り、センサ部は警告信号を含む送信波を線路上に送信すると良い。
【０００９】
また、センサ部は、ミリ波帯又はマイクロ波帯の電磁波を照射することが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、ホーム近傍の線路上に電磁波を照射し、線路上に存在する反射物体からの反射波を受信したとき、その反射波に保守者からの保守者識別波が含まれているか否により、線路上に存在する反射物体を転落者であるか保守者であるかを識別するから、転落者を早期に検知することができる。また、転落者と保守者を確実に識別するから、保守者を転落者と誤検知することを防いで、列車の運行に支障が生じることを防止することができる。
【００１１】
また、線路上に保守者を検知したとき、保守者に送信波を利用して警告を発するから、保守者の安全を図ることができるとともに列車を円滑に運行することができる。
【００１２】
さらに、センサ部からミリ波帯又はマイクロ波帯の電磁波を照射することにより、外乱の影響を受けずに各反射物体を精度良く検知して、転落者と保守者を確実に識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１はこの発明の転落者識別装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、転落者識別装置は、障害物検知装置１と、線路の近辺で作業を行う保守者が携帯し、保守者であることを示す識別信号を電磁波、例えばミリ波で送信し、障害物検知装置１から送信する電磁波、例えばミリ波を受信するＩＤ応答器２を有する。
【００１４】
障害物検知装置２は、センサ部３と警報制御装置４及び警報装置５を有する。センサ部３は駅構内のホーム近傍の線路上に電磁波、例えばミリ波を照射し、線路上に存在する反射物体からの反射波とＩＤ応答器２からの識別波を受信して各反射物体を検出するものであり、信号処理部６と変調・復調部７と増幅部８及びアンテナ９を有する。変調・復調部７は信号処理部６から送られる送信波をレーダ方式に則して周波数変調させ、中間周波信号を得て増幅部８７に送る。このレーダ方式は、物体の距離が検出できれば、ＦＭ(Frequency Modulated)−ＣＷ(Continuous Wave)方式やパルス方式あるいは２周波ＣＷ方式又はスペクトラム拡散方式の何れであっても良い。増幅部８は、変調・復調部７から送られた中間周波信号を、ミリ波帯の電力増幅及び周波数逓倍を行いアンテナ９に送る。アンテナ９は、図２の配置図に示すように、駅構内に設けられたホーム１０の線路１１の外側又は線路１１の上方に設けられ、増幅部８から送られた中間周波信号によりミリ波を線路１１上とその上空に照射し、線路１１上に存在する人や物等の反射物体からの反射波やＩＤ応答器３からの識別波を受信して増幅部８に送る。増幅部８は、アンテナ９から送られる反射波と識別波を低雑音増幅して変調・復調部７に送る。変調・復調部７は、増幅部８で受信した反射波と送信波を混合し、距離成分を含んだビート信号を得る。信号処理部６は、変調・復調部７で得たビート信号をサンプリングしてデジタル変換を行い、高速フーリエ演算からスペクトラム解析を用いて、周波数と受信電力強度（反射強度）のスペクトラムデータから各反射物体からの反射強度と各反射物体の位置を算出し、変調・復調部７から送られる識別波により保守者識別信号を生成する。
【００１５】
このセンサ部３のアンテナ９は、複数のペンシルビームアンテナや、水平方向のミリ波のビーム幅を広げて照射するワイドビーム方式、又は、複数アンテナを電子的に切り替える電子スキャン方式の何れかを選択する。そしてアンテナ９から照射するミリ波の水平方向のビーム幅は、図３の平面図に示すように、ホーム１０近傍の線路１１上とその上空を隙間のないように照射する。
【００１６】
警報制御装置４は、判定処理部１２と記憶部１３とＩＤ認識部１４と警報通信部１５及び警報出力部１６を有する。判定処理部１２は、センサ部３の信号処理部６から送られるミリ波の反射強度と反射物体の位置及び保守者識別信号を記憶部１３に記憶し、反射強度の変動と反射物体の位置により線路１１上に反射物体が存在するかどうかを判定する。ＩＤ認識部１４は、線路１１上に存在する反射物体が転落者か保守者であるかを判定する。警報通信部１５は、ＩＤ認識部１４で線路１１上に存在する反射物体が保守者と判定したときに、警告送信信号をセンサ部３の信号処理部６に送る。警報出力部１６は、ＩＤ認識部１４で線路１１上に存在する反射物体が転落者と判定したとき警報装置５に警報信号を出力する。警報装置５は警報出力部１５から出力する警報信号を入力して転落者検知を警報を報知する。
【００１７】
この転落者識別装置の転落物検知装置１で線路１１上に存在する反射物体が転落者か保守者であるかを検知するときの処理を図４のフローチャートを参照して説明する。
【００１８】
センサ部３の信号処理部６は警報制御装置４から検知実行モードが設定されると、変調・復調部７に送信波を送る。変調・復調部７は送られた送信波を周波数変調して中間周波信号を増幅部８に送る。増幅部８は送られた中間周波信号によりミリ波を発生させて線路１１の全面を照射させる（ステップＳ１）。この照射したミリ波の反射波及び保守者が所持したＩＤ応答器２からの識別信号を示す保守者識別波をアンテナ９で受信し、受信した反射波と保守者識別波を増幅部８で低雑音増幅して変調・復調部７に送る（ステップＳ２）。変調・復調部７は、受信した反射波と送信波から距離成分を含んだビート信号を生成して信号処理部６に送るとともに保守者識別波を信号処理部６に送る。信号処理部６は送られたビート信号をサンプリングしてデジタル変換を行い、各反射物体からの反射強度と各反射物体の位置を算出して警報制御装置４の判定処理部１２に送るとともに保守者識別波から保守者識別信号を生成して判定処理部１２に送る（ステップＳ３）。
【００１９】
判定処理部１２は送られた各反射物体からの反射強度と各反射物体の位置及び各反射物体毎の保守者識別信号を記憶部１３に記録する（ステップＳ４）。この処理を一定の処理周期、例えば１００ミリ秒の処理周期で繰り返す。
【００２０】
そして判定処理部１２は、各反射物体からの反射強度の変動と反射物体の位置から線路１１上に反射物体が存在しているかどうかを判定する（ステップＳ５）。判定処理部１２は線路１１上に反射物体が存在していると判定すると、その反射物体を特定した反射物体検知信号をＩＤ認識部１４に送る。ＩＤ認識部１４は、反射物体検知信号が送られると、その反射物体に対応する保守者識別信号が記憶部１３に格納されているかどうかを判定し（ステップＳ６）、その反射物体に対応する保守者識別信号が格納されていないとき、線路１１上に存在している反射物体を転落者と判定し、転落者検知信号を警報出力部１６を介して警報装置５に送り、警報装置５から転落者警報を報知させる（ステップＳ７）。
【００２１】
また、ＩＤ認識部１４は、反射物体検知信号が送られて、その反射物体に対応する保守者識別信号が記憶部１３に格納されているときは、線路１１上に存在する反射物体を保守者と判定し、警報通信部１５に保守者認識信号を送る。警報通信部１５は、ＩＤ認識部１４から保守者認識信号が送られると、センサ部３の信号処理部６に対して保守者に警戒を促す警告送信信号を送る。信号処理部６は、警告送信信号が送られると、警告を含む送信波を変調・復調部７と増幅部８を介してアンテナ９から線路１１上に送信する（ステップＳ８）。この送信波を受信したＩＤ応答器２は警報を発して保守者に知らせる（ステップＳ９）。この処理を検知処理が終了するまで繰り返す（ステップＳ１０，Ｓ１〜Ｓ９）。
【００２２】
このように線路１１上に存在する反射物体が転落者であるか保守者であるかを自動的に識別するから、転落者を早期に検知することができる。また、転落者と保守者を確実に識別するから、保守者を転落者と誤検知することを防いで、列車の運行に支障が生じることを防止することができる。
【００２３】
前記説明ではセンサ部３からミリ波帯の電磁波を線路１１上に照射する場合について説明したが、マイクロ波帯の電磁波であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の転落物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】アンテナの配置を示す斜視図である。
【図３】アンテナから照射するミリ波の照射領域を示す平面図である。
【図４】転落物識別処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１；障害物検知装置、２；ＩＤ応答器、３；センサ部、４；警報制御装置、
５；警報装置、６；信号処理部、７；変調・復調部、８；増幅部、９；アンテナ、
１０；ホーム、１１；線路、１２；判定処理部、１３；記憶部、１４；ＩＤ認識部、
１５；警報通信部、１６；警報出力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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