(57)【要約】【課題】  精度良く折損を検知できる遮断桿の折損検知装置を提案すること。【解決手段】  遮断機２は、遮断桿１２と支持機構１３と制御装置１４を有しており、遮断桿１２に作用する衝撃力が衝撃センサ１５により検知され、遮断桿１２の重量が重量センサ１６により検知される。制御装置１４では、検知された衝撃力が予め定めた設定値を超え、検知された重量が予め設定した設定範囲を下回る場合に、遮断桿１２が折損したと判定する。衝撃力を検知することにより、遮断桿１２が人為的に押された場合や、風や台風などによって遮断桿１２が揺れた場合などに、遮断桿１２が折損したと誤って判定されてしまうことがないので、精度良く折損検知を行うことができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮断桿に作用する衝撃力を検出する衝撃センサと、
前記遮断桿の重量を検出する重量センサと、
前記衝撃センサおよび前記重量センサによって検出された衝撃力および重量に基づき前記遮断桿が折損したか否かを判別する判別手段とを有し、
前記判別手段は、前記衝撃力が予め定めた値以上であり、かつ、前記重量が予め定めた値以下の場合に、前記遮断桿が折損したと判別するようになっている遮断桿の折損検知装置。
【請求項２】
遮断桿が下りている状態を検知するセンサと、
前記センサからの出力に基づき、前記遮断桿が下りている状態を撮像する撮像手段と、
前記遮断桿が下りている状態の画像情報が記憶されている記憶部と、
前記撮像手段によって取得された前記遮断桿の下りている状態の画像情報と前記記憶部に記憶保持されている画像情報とをパターン照合して、前記遮断桿に折損が発生しているか否かを判別する判別手段とを有している遮断桿の折損検知装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記判別手段は、前記遮断桿における折損位置を判別する遮断桿の折損検知装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記遮断桿は少なくとも第１および第２の遮断桿をそれらの軸線方向に連結したものであり、
前記判別手段は、前記第１および第２の遮断桿のいずれが折損したのかを判別する遮断桿の折損検知装置。
【請求項５】
遮断桿から発生する音を検出する音センサと、
前記音センサによって検出された音のレベルに基づき前記遮断桿が折損したか否かを判別する判別手段とを有している遮断桿の折損検知装置。
【請求項６】
遮断桿の基端から当該遮断桿の先端部分を経由して再び前記基端に戻るようにループ状に配置した光導波路と、
前記光導波路の一端から導入された光信号が当該光導波路の他端から出力されるか否かに基づき、前記遮断桿の折損を判別する判別手段とを有している遮断桿の折損検知装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記遮断桿は、少なくとも第１および第２の遮断桿をそれらの軸線方向に連結したものであり、
前記第１の遮断桿には、当該遮断桿の基端から当該遮断桿の先端部分を経由して再び前記基端に戻るようにループ状に配置したループ状光導波路が配置されており、
前記第２の遮断桿には、その軸線方向に沿って第１および第２光導波路が配置され、これらの光導波路の一端はそれぞれ前記ループ状光導波路の各端に着脱可能に連結されており、
前記判別手段は、前記第１あるいは第２光導波路の端から導入された光信号が前記ループ状光導波路を経由して前記第２あるいは第１光導波路の端から出力されるか否かに基づき、前記遮断桿の折損を判別する遮断桿の折損検知装置。
【請求項８】
各遮断機に設置された制御装置と、
各制御装置に対して通信回線を介して接続された管理センタ装置とを有し、
前記制御装置は、遮断桿の折損を検知するための折損検知装置と、前記遮断桿が折損したことを前記管理センタ装置に報知するための通信装置とを備え、
前記折損検知装置は、請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載の遮断桿の折損検知装置である遮断桿の折損検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断機の遮断桿が折損したことを検出するための折損検知装置、および折損が検知されるとその旨を管理センタ装置に通信回線を介して報知する折損検知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
踏み切りには一般に遮断機が配置されており、電車の通行の前後に亘って遮断桿を下ろして踏み切りを遮断するようにしている。電車などの通過の前後においては、不注意などにより、遮断桿が下りているにも拘わらず車両が踏み切りを横断して、遮断桿の先端部分が折られ、あるいは引きちぎられることがある。遮断桿の折損は、電車運転手や一般通行人の通報に頼っているのが現状である。
【０００３】
ここで、下記の特許文献１には、遮断桿の折損を検知して監視センタなどに通報するシステムが提案されている。このシステムでは、遮断桿に反射面を形成しておき、遮断桿が上がっている状態（遮断機が開いている状態）において赤外線を反射面に照射し、その反射光が受光できるか否かに基づき遮断桿の折損の有無を検知するように構成されている。
【特許文献１】実開平０７−０４０３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、遮断桿は風や衝撃などによりゆれることがあるので、遮断桿が折損していないにも拘わらず、遮断桿の反射面が赤外線照射位置から外れていたために、遮断桿が折損しているものと誤検出される場合がある。遮断桿の折損を精度良く検出するためには、遮断桿が折損すると断線するように、遮断桿の内部にその軸線方向に沿って導線を配置しておき、断線状態を電気的に検出する方法が考えられる。しかしながら、遮断桿に導電性素材を使用することは、断線時に導線が高架などに触れて二次災害が発生するおそれがあるので望ましくない。
【０００５】
次に、従来の折損検知方法では、断線によって遮断桿の折損の有無を検出できるが、遮断桿のどの位置において折損が発生したのかまでは検出できない。例えば、幅の広い踏み切りでは、複数本の遮断桿を連結したものを用いている。従って、折損位置が分かれば、その部分の遮断桿のみを折損発生場所に搬入して交換できるので便利である。
【０００６】
一方、従来の折損検知方法では、既存の遮断桿をそのまま用いて折損を検知することができないという不便さがある。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、風雨などによって遮断桿が揺れる場合などにおいても正確にその折損の有無を検知可能な遮断桿の折損検知装置を提案することにある。
【０００８】
また、本発明の課題は、遮断桿の折損位置も検知可能な遮断桿の折損検知装置を提案することにある。
【０００９】
さらに、本発明の課題は、既存の遮断桿をそのまま用いてその折損を検知可能な遮断桿の折損検知装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の遮断桿の折損検知装置は、遮断桿に作用する衝撃力を検出する衝撃センサと、前記遮断桿の側から作用する重量を検出する重量センサと、前記衝撃センサおよび前記重量センサによって検出された衝撃力および重量に基づき前記遮断桿が折損したか否かを判別する判別手段とを有し、前記判別手段は、前記衝撃力が予め定めた値以上の場合に、前記重量が予め定めた値以下のときに、前記遮断桿が折損したと判別するようになっていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の折損検知装置では、人為的あるいは風雨などの自然条件によって遮断桿が揺れても、遮断桿に作用する衝撃力が小さいので、折損したと誤検出されることがない。また、衝撃力が大きい場合でも、遮断桿が折損してその重量が低下しない限り、折損したと判断されない。よって、遮断桿の折損を精度良く検知可能である。
【００１２】
次に、本発明の遮断桿の折損検知装置は、遮断桿が下りている状態を検知するセンサと、前記センサからの出力に基づき、前記遮断桿が下りている状態を撮像する撮像手段と、前記遮断桿が下りている状態の画像情報が記憶されている記憶部と、前記撮像手段によって取得された前記遮断桿の下りている状態の画像情報を前記記憶部に記憶保持されている画像情報とパターン照合を行うことにより、前記遮断桿に折損が発生しているか否かを判別する判別手段とを有していることを特徴としている。
【００１３】
パターン照合を行うことにより、遮断桿の折損の有無を検知できると共に、その折損位置も検知できる。例えば、遮断桿が少なくとも第１および第２の遮断桿をそれらの軸線方向に連結した構成となっている場合には、前記第１および第２の遮断桿のいずれが折損したのかを判別することができる。
【００１４】
次に、本発明の遮断桿の折損検知装置は、遮断桿から発生する音を検出する音センサと、前記音センサによって検出された音のレベルに基づき前記遮断桿が折損したか否かを判別する判別手段とを有していることを特徴としている。
【００１５】
一方、本発明の遮断桿の折損検知装置は、遮断桿の基端から当該遮断桿の先端部分を経由して再び前記基端に戻るようにループ状に配置した光導波路と、前記光導波路の一端から導入された光信号が当該光導波路の他端から出力されるか否かに基づき、前記遮断桿の折損を判別する判別手段とを有していることを特徴としている。
【００１６】
遮断桿が折損するとそこに配置されている光導波路も切断され、光信号を伝送することができなくなり、これに基づき、遮断桿の折損を検知できる。
【００１７】
この場合、前記遮断桿が、少なくとも第１および第２の遮断桿をそれらの軸線方向に連結した構成の場合には、前記第１の遮断桿に、当該遮断桿の基端から当該遮断桿の先端部分を経由して再び前記基端に戻るようにループ状に配置したループ状光導波路を配置し、前記第２の遮断桿に、その軸線方向に沿って第１および第２光導波路を配置し、これらの光導波路の一端をそれぞれ前記ループ状光導波路の各端に着脱可能に連結しておけばよい。この場合には、前記判別手段は、前記第１あるいは第２光導波路の一端から導入された光信号が前記ループ状光導波路を経由して前記第２あるいは第１光導波路の一端から出力されるか否かに基づき、前記遮断桿の折損を判別することができる。
【００１８】
次に、本発明の遮断桿の折損検知システムは、各遮断機に設置された制御装置と、各制御装置に対して通信回線を介して接続された管理センタ装置とを有し、前記制御装置は、遮断桿の折損を検知するための折損検知装置と、前記遮断桿が折損したことを前記管理センタ装置に報知するための通信装置とを備え、前記折損検知装置としては、上記構成の遮断桿の折損検知装置を用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の遮断桿の折損検知装置では、衝撃力センサと重量センサを用いることにより、遮断桿に人為的な力や風雨などの自然の力が作用した場合であっても、遮断桿の折損の有無を精度良く検出できる。また、既存の遮断桿をそのまま用いてその折損を検知できる。
【００２０】
次に、本発明では撮像手段によって遮断桿の画像を取得し、パターン照合により遮断桿の折損の有無を判別している。従って、精度良く折損を検知できると共に、折損位置も検知できる。また、既存の遮断桿をそのまま用いてその折損を検知できる。
【００２１】
また、本発明では音センサを用いて遮断桿の衝撃音に基づき折損を検知しているので、簡単な構成により遮断桿の折損を検知できる。この場合にも、既存の遮断桿をそのまま用いてその折損を検知できる。
【００２２】
次に、本発明では、遮断桿に光ファイバなどの光導波路を配置し、その断線の有無により遮断桿の折損を検知しているので、導電線を用いる場合とは異なり、漏電などの二次災害のおそれのない検知装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して、本発明の各実施の形態を説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明を適用した遮断桿の折損検知システムを含む遮断機監視システムを示す概略構成図である。遮断機監視システム１は、各踏み切りなどに設置されている遮断機２（２（１）、２（２）・・・・、２（ｎ−１）、２（ｎ））（ｎは正の整数）と、各遮断機２を監視するために管理センサに設置されている管理センタ装置３とを有し、管理センタ装置３と各遮断機２は双方向性の通信回線網４を介して接続されている。通信回線網４としては、例えば、ＤｏＰａ（ＮＴＴドコモが提供している携帯電話パケット通信サービス）などの無線電話回線網４ａとインターネット４ｂとの組み合わせを用いることができる。
【００２５】
図２は各遮断機２の概略構成図であり、図３はその制御装置の概略構成図である。遮断機２は、遮断桿１２と、この遮断桿１２の基端部分１２ａを支持している支持機構１３と、遮断桿１２の開閉動作を制御する制御装置１４とを有している。遮断桿１２の基端部分１２ａには、遮断桿１２に作用する衝撃力を検知する衝撃センサ１５と、遮断桿１２の重量を検知する重量センサ１６が取り付けられている。制御装置１４はＣＰＵ２１を中心に構成されており、遮断桿折損判別回路２２と、メモリ２３と、送受信回路２４と、入力部２５とを備えている。メモリ２３には、遮断桿１２の折損判別条件を記憶保持している記憶領域２３ａが含まれている。折損判別条件は、入力部２５を介して外部設定可能となっている。
【００２６】
折損判別条件には衝撃力値と遮断桿重量値範囲が含まれている。衝撃力値としては遮断桿１２が折損する可能性のある衝撃力の下限値を採用することができる。重量値範囲は、遮断桿１２の自重と、遮断桿１２に作用する人為的な力や風雨などの自然力とを考慮して決定することができる。これらの値は、遮断桿１２の太さ、材質、長さによって変動するので、遮断桿１２に適した値を入力部２５を介してメモリ２３の記憶領域２３ａに設定することが望ましい。
【００２７】
図４は遮断桿折損判別回路２２の判別動作を示す概略フローチャートである。遮断桿折損判別回路２２には、衝撃センサ１５から遮断桿１２に作用した衝撃力を表す検知信号１５Ｓが供給され、重量センサ１６から遮断桿１２の重量を表す検知信号１６Ｓが供給される。これらの検知信号１５Ｓ、１６Ｓは例えば定期的に供給される。遮断桿折損判別回路２２では、検知信号１５Ｓにより表されている衝撃力が、記憶領域２３ａに保持されている衝撃力値（設定値）を超える大きさであるか否かを判定する（ステップＳＴ４１）。検知された衝撃力が小さい場合には遮断桿１２に折損が発生していないと判別する。衝撃力が設定値を超える場合には、検知信号１６Ｓにより重量が、記憶領域２３ａに保持されている重量値範囲（設定範囲）内の値であるか否かを判定する（ステップＳＴ４２）。重量が設定範囲を下回る場合には、遮断桿１２が折損したと判定する。この場合には、ＣＰＵ２１の制御の下に、送受信回路２４から通信回線網４を経由して、その旨が、管理センタ装置３に通報される（ステップＳＴ４３）。
【００２８】
このように、本例では、遮断桿１２の折損判別を衝撃力および重量範囲に基づいて行っている。したがって、遮断桿１２が人為的に持ち上げられ、あるいは揺すられた場合には、重量は変化するが衝撃が作用しないので、折損とは判断されない。また、風や雪、台風などの自然条件によって遮断桿１２が揺れてその重量が変化した場合にも衝撃力が遮断桿１２に作用しないので、それが折損したと判断されることがない。さらには、大きな衝撃力が作用した場合であっても、遮断桿１２の重量が設定範囲内の場合には折損したとは判断されない。よって、遮断桿１２が折損したことを精度良く判別することができる。また、本例の遮断桿１２の折損検知機構は、既存の遮断桿１２をそのまま用いることができるという利点もある。
【００２９】
なお、衝撃センサ１５および重量センサ１６を用いる代わりに、音センサを配置し、遮断桿１２から発生する衝撃音を検知して、そのレベルあるいは衝撃音パターンに基づき、遮断桿１２の折損判定を行うことも可能である。この場合においても、既存の遮断桿１２をそのまま用いることができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図５は異なる構成の遮断桿折損検知機構を備えた遮断機を示す概略構成図であり、この図に示す遮断機２Ａは上記の遮断機２の代わりに用いることができる。遮断機２Ａの基本構成は遮断機２と同一であり、遮断桿１２と、支持機構１３Ａと、制御装置１４Ａとを備えており、制御装置１４Ａは通信回線網を介して管理センタ装置に接続されている。
【００３１】
本例では、遮断桿１２が下りていること（踏み切りなどを遮断している状態）を検知するためのセンサ１７と、下りている状態の遮断桿１２を撮像するための二次元ＣＣＤカメラ１８などの撮像手段とが備わっている。制御装置１４Ａは、そのメモリ２３Ａに、下りている状態の遮断桿１２の画像情報が記憶保持された記憶領域２３ｂを備えている。また、折損判別回路２２Ａでは、カメラ１８により取得された画像と、記憶保持されている画像とをパターン照合することにより、遮断桿１２の折損判定を行う。
【００３２】
図６には制御装置１４での遮断桿１２の折損判定動作を示してある。この図に示すように、折損判別回路２２ではパターン照合により遮断桿１２の折損判定を行う（ステップＳＴ６１）。折損していると判定された場合には、その旨を、通信回線網４を経由して管理センタ装置３に通報する（ステップＳＴ６２）。
【００３３】
本例によれば、遮断桿１２の画像を取得してパターン照合により折損判定を行っているので、精度良く折損判定を行うことができる。また、遮断桿１２の折損位置も検知することができる。例えば、２本以上の遮断桿をつなぎ合わせた構成の遮断桿１２の場合には、折損した遮断桿を特定できるので、折損した遮断桿１２の交換作業を迅速に行うことが可能になる。さらに、本例の折損検知機構においても、既存の遮断桿１２をそのまま用いることができるという利点がある。
【００３４】
（実施の形態３）
図７は、上記の二例とは異なる構成の遮断桿折損検知機構を備えた遮断機を示す概略構成図であり、図８は折損判別動作を示す概略フローチャートである。本例の遮断機２Ｂの基本構成は上記の各例と同様であり、遮断桿１２Ｂと、支持機構１３Ｂと、制御装置１４Ｂとを備えている。遮断桿１２Ｂは、複数本の遮断桿をそれらの軸線方向に連結した構成となっている。本例では、第１、第２および第３遮断桿３１、３２、３３を連結した構成となっている。
【００３５】
先端側の第１遮断桿３１には、当該遮断桿３１の基端から先端部分を経由して再び基端に戻るようにループ状に配置したループ状光導波路、本例では光ファイバケーブル３４が埋め込まれている。ループ状光ファイバケーブル３４の両端は、それぞれ、遮断桿３１の基端に取り付けたケーブルコネクタ３５ａ、３５ｂに接続されている。第２および第３遮断桿３２、３３には、それぞれ、その軸線方向に沿って第１および第２光ファイバケーブル４１、４２、５１、５２がそれぞれ埋め込まれている。光ファバイケーブル４１、４２の両端は、それぞれ、第２遮断桿３２の両端面に取り付けたケーブルコネクタ４３ａ、４３ｂおよび４４ａ、４４ｂに接続されている。また第３遮断桿３３の光ファイバケーブル５１、５２の先端も、当該第３遮断桿３３の先端面に取り付けたケーブルコネクタ５３ａ、５３ｂに接続されている。光ファイバケーブル５１の他端は、制御装置１４Ｂの光信号送信部６１に接続され、光ファイバケーブル５２の他端は、制御装置１４Ｂの光信号受信部６２に接続されている。
【００３６】
ここで、ケーブルコネクタ３５ａ、３５ｂとケーブルコネクタ４３ａ、４３ｂは着脱可能に連結されており、ケーブルコネクタ４４ａ、４４ｂとケーブルコネクタ５３ａ、５３ｂも着脱可能に連結されている。また、ケーブルコネクタ４４ａ、４４ｂとは同一のものであり、ケーブルコネクタ４３ａ、４３ｂとケーブルコネクタ５３ａ、５３ｂとは同一のものとされている。したがって、第２遮断桿３２の本数を増やして、第１および第３遮断桿３１、３３の間の接続することにより、希望する長さの遮断桿１２Ｂを得ることができる。また、得られる遮断桿１２Ｂには、ループ状に光ファイバケーブルが引き回された状態になる。
【００３７】
この構成の遮断機２Ｂでは、例えば定期的に光信号送信部６１から光ファイバケーブル３３に光信号を送る。遮断桿１２Ｂが折損していない場合には、光信号はループ状の光ファイバケーブルを経由して光信号受信部６２に戻るので、これを光電変換して得られる検知信号に基づき、折損判別回路２２Ｂにおいて折損判定を行うことができる（図８のステップＳＴ８１）。すなわち、受信部６２での受光量が所定レベル以下に低下した場合あるいは受信できない場合は、遮断桿１２Ｂが折損して光ファイバケーブルが切断したことを意味しているので、受信部６２での受光量に基づき遮断桿１２Ｂの折損を判定できる。折損が検知された場合には、管理センタ装置３の側にその旨が通報される（ステップＳＴ８２）。
【００３８】
本例によれば、光信号を利用して遮断桿の折損を検知しているので、電流を流して折損を検知する場合のような二次災害が発生しないので安全である。また、精度良く折損を検知できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用した遮断機監視システムの概略構成図である。
【図２】図１の遮断機の概略構成図である。
【図３】図２の遮断機の制御装置の概略構成図である。
【図４】図３の制御装置での遮断桿の折損判定動作を示す概略フローチャートである。
【図５】遮断桿折損検知機構を備えた遮断機の別の例を示す概略構成図である。
【図６】図５の遮断機における折損判定動作を示す概略フローチャートである。
【図７】遮断桿折損検知機構を備えた遮断機の別の例を示す概略構成図である。
【図８】図７の遮断機における折損判定動作を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１  遮断機監視システム
２  遮断機
３  管理センタ装置
４  通信回線網
１２、１２Ａ、１２Ｂ  遮断桿
１３、１３Ａ、１３Ｂ  支持機構
１４、１４Ａ、１４Ｂ  制御装置
１５  衝撃センサ
１６  重量センサ
１７  センサ
１８  カメラ
２１  ＣＰＵ
２２、２２Ａ、２２Ｂ  遮断桿折損判別回路
２３  メモリ
２３ａ、２３ｂ  記憶領域
２４  送受信回路
２５  入力部
３１、３２、３３  遮断桿
３４、４１、４２、５１、５２  光ファイバケーブル
３５ａ、３５ｂ、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ、５３ａ、５３ｂ  ケーブルコネクタ
６１  光信号送信部
６２  光信号受信部
【図１】
2005145213.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005145213.tif 000007
【図６】
2005145213.tif 000008
【図７】
2005145213.tif 000009
【図８】
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