(57)【要約】【課題】  踏切内に存在する障害物の検知精度の向上を図る。【解決手段】  踏切の境界を限定可能な位置に配置された光反射手段８，９ａ，９ｂと、光反射手段８，９ａ，９ｂからの光反射波を受信する旋回可能な光送受信手段７と、光反射波を検知して踏切の境界を限定した踏切境界信号を出力する踏切境界認識手段１４と、踏切内でレーダ送信波のレーダ反射波を受信する旋回可能なレーダ送受信手段１０と、踏切内でレーダ送受信手段１０と光送受信手段７とを旋回させる回転手段１１と、レーダ反射波から障害物を検知して障害物検知信号を出力する障害物検知手段１５と、鉄道車両検知信号と障害物検知信号とが入力されたときに警報信号を出力する警報信号発生手段１３とを備えたものである。【選択図】  図１
2005306366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両が踏切の警報区間内に入ってから出力される鉄道車両検知信号により遮断手段で遮断された上記踏切内に障害物が検知されたとき、上記踏切方向に進行してくる上記鉄道車両に警報信号を出力するようにした踏切障害物検知装置において、上記踏切の境界を限定可能な複数の位置にそれぞれ配置された光反射手段と、光送信波を送信して上記光反射手段から反射された上記光送信波の光反射波を受信する旋回可能な光送受信手段と、上記光反射手段からの上記光反射波を検知して上記踏切の境界を限定した踏切境界信号を出力する踏切境界認識手段と、境界が限定された上記踏切内にレーダ送信波を送信すると共に上記レーダ送信波のレーダ反射波を受信する旋回可能なレーダ送受信手段と、上記踏切境界信号に対応して境界が限定された上記踏切内で上記レーダ送受信手段と上記光送受信手段とを旋回させる回転手段と、境界が限定された上記踏切内の上記レーダ反射波により障害物を検知して障害物検知信号を出力する障害物検知手段と、上記鉄道車両検知信号と上記障害物検知信号とが入力されたときに上記警報信号を出力する警報信号発生手段とを備えた踏切障害物検知装置。
【請求項２】
請求項１において、境界が限定された上記踏切内で予め特定された送信方向の送信方向信号を出力するレーダ送信方向設定手段を設け、上記回転手段に上記送信方向信号が入力されると上記送信方向信号に対応して上記レーダ送受信手段と上記光送受信手段とを旋回させるようにしたことを特徴とする踏切障害物検知装置。
【請求項３】
鉄道車両が踏切の警報区間内に入ってから出力される鉄道車両検知信号により遮断手段で遮断された上記踏切内に障害物が検知されたとき、上記踏切方向に進行してくる上記鉄道車両に警報信号を出力するようにした踏切障害物検知装置において、上記踏切の境界を限定可能な複数の位置にそれぞれ配置された光反射手段と、光送信波を送信して上記光反射手段から反射された上記光送信波の光反射波を受信する旋回可能な光送受信手段と、上記光反射手段からの上記光反射波を検知して上記踏切の境界を限定した踏切境界信号を出力する踏切境界認識手段と、上記踏切境界信号に対応して上記踏切内で上記光送受信手段を旋回させる光送受信回転手段と、境界が限定された上記踏切内にレーダ送信波を送信すると共に上記レーダ送信波のレーダ反射波を受信する旋回可能なレーダ送受信手段と、上記踏切境界信号に対応して上記レーダ送受信手段を旋回させるレーダ送受信回転手段と、境界が限定された上記踏切内の上記レーダ反射波により障害物を検知して障害物検知信号を出力する障害物検知手段と、上記鉄道車両検知信号と上記障害物検知信号とが入力されたときに上記警報信号を出力する警報信号発生手段とを備えた踏切障害物検知装置。
【請求項４】
請求項３において、境界が限定された上記踏切内で予め特定された送信方向の送信方向信号を出力するレーダ送信方向設定手段を設け、上記レーダ送受信回転手段に上記送信方向信号が入力されると上記送信方向信号に対応して上記レーダ送受信手段を旋回させるようにしたことを特徴とする踏切障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、踏切内に存在する自動車や歩行者等の障害物を検知する踏切障害物検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の踏切障害物検知装置においては、レーダ送信波を水平面で旋回しながら踏切全体に送信し、踏切内の障害物で反射したレーダ反射波を受信して障害物を認識する。鉄道車両が踏切の警報区間内に入ってから出力される鉄道車両検知信号が警報信号発生手段に入力されていて、踏切内の障害物が自動車と認識されたとき、警報信号発生手段は警報信号を出力して鉄道車両に停止情報を伝達する(例えば，特許文献１)。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３０４１２号公報(第２頁、図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の踏切障害物検知装置では、ミリ波等の電波であるレーダ送信波が所定の広がり角を持っているので、踏切を遮断した遮断手段の近傍では障害物の検知に曖昧さが生じる。このため、踏切の境界外に存在する物体を踏切内の障害物と誤判断したり、逆に境界内の障害物を存在しないものと誤判断する恐れがあるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、踏切内に存在する障害物の検知精度の向上を図ることができる踏切障害物検知装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る踏切障害物検知装置においては、鉄道車両が踏切の警報区間内に入ってから出力される鉄道車両検知信号により遮断手段で遮断された踏切内に障害物が検知されたとき、踏切方向に進行してくる鉄道車両に警報信号を出力するようにした踏切障害物検知装置において、踏切の境界を限定可能な複数の位置にそれぞれ配置された光反射手段と、光送信波を送信して光反射手段から反射された光送信波の光反射波を受信する旋回可能な光送受信手段と、光反射手段からの光反射波を検知して踏切の境界を限定した踏切境界信号を出力する踏切境界認識手段と、踏切境界信号から境界が限定された踏切内でレーダ送信波を送信すると共にレーダ送信波のレーダ反射波を受信する旋回可能なレーダ送受信手段と、踏切境界信号から境界が限定された踏切内でレーダ送受信手段と光送受信手段とを旋回させる回転手段と、境界が限定された踏切内でのレーダ反射波から障害物を検知して障害物検知信号を出力する障害物検知手段と、鉄道車両検知信号と障害物検知信号とが入力されたときに警報信号を出力する警報信号発生手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、レーダ送受信手段と光送受信手段とを旋回させ、光送受信手段から送信された光送信波が光反射手段で反射された光反射波を検知して踏切境界認識手段で踏切の境界を限定し、境界が限定された踏切内でレーダ反射波から障害物を障害物検知手段で検知して障害物検知信号を出力し、警報信号発生手段に鉄道車両検知信号と障害物検知信号とが入力されたときに警報信号を出力することにより、踏切内の障害物を精度よく検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示すブロック図、及び図２は図１の要部を示す構成図である。図１及び図２において、複線区間は図２の図示左方から右方へ鉄道車両１が進行する下り線の軌道２及び図示右方から左方に鉄道車両３が進行する上り線の軌道４で構成され、両軌道２，４に踏切５が設置されている。踏切５には踏切５に鉄道車両１，３が接近するときに自動車や歩行者等の通行を遮断する遮断手段６ａ，６ｂが設置されている。踏切５の近傍には線ビームの光送信波を送受信する光送受信手段７が踏切５内を水平面で旋回可能に配置されている。そして、踏切５の境界を限定可能なように踏切５の左右の境界に複数の光反射手段８，９ａ，９ｂが配置されている。さらに、光送受信手段７と共に踏切５内を水平面で旋回可能にレーダ送受信手段１０が配置されている。レーダ送受信手段１０は、ミリ波などの電磁波の連続波を例えばＦＭ変調してレーダ送信波１０ａを生成する。なお、光送受信手段７及びレーダ送受信手段１０は回転手段１１により旋回が行われる。
このように構成された踏切障害物検知装置においては、例えば下り線の鉄道車両１が踏切警報区間に入ると鉄道車両検知手段（図示せず）から鉄道車両検知信号１２が警報信号発生手段１３に入力される。さらに、鉄道車両検知信号１２により操作機構（図示せず）が作動して遮断手段６ａ，６ｂが下りて踏切５が遮断される。ここで、鉄道車両検知信号１２により回転手段１１が作動してレーダ送受信手段１０と光送受信手段７とを同時に踏切５内の水平面で光反射手段８，９ａ，９ｂ間を繰り返し旋回させる。
【０００９】
このとき、光送受信手段７が旋回しながら送信した線ビームの光送信波７ａは光反射手段８，９ａ，９ｂで反射される。光反射手段８，９ａ，９ｂで反射した光反射波を光送受信手段７が受信して踏切境界認識手段１４が、光送受信手段７、光反射手段８，９ａ，９ｂで囲まれた踏切５の境界を限定した踏切境界信号１４ａを出力する。回転手段１１は踏切境界信号１４ａにより限定された踏切５内でレーダ送受信手段１０及び光送受信手段７を繰り返し旋回させる。
一方、レーダ送受信手段１０は光送受信手段７と共に限定された踏切５内を水平面で旋回しながら光送信波７ａと同一方向に所定の広がり角を有するレーダ送信波１０ａを送信し、レーダ送信波のレーダ反射波を受信する。障害物検知手段１５ではレーダ送受信手段７で受信されたレーダ反射波から得られる限定された踏切５内の踏切断面画像を画像処理して踏切５内の障害物１６を認識する。障害物検知手段１５で踏切５内に障害物１６が検知されると、障害物検知手段１５から障害物検知信号１５ａが出力される。
ここで、警報信号発生手段１３に鉄道車両検知信号１２と障害物検知信号１５ａが入力されたときに踏切５方向に進行してくる鉄道車両１に警報信号１３ａが出力される。そして、警報信号１３ａが出力手段１７に入力されると、例えば踏切警報装置（図示せず）は信号発光器を発光させて踏切５方向に進行してくる鉄道車両１に停止情報を伝達する。
以上のように、レーダ送受信手段１０と光送受信手段７とを旋回させ、光送受信手段７から送信された光送信波７ａが光反射手段８，９ａ，９ｂで反射された光反射波を検知して踏切境界認識手段１４で踏切５の境界を限定し、境界が限定された踏切５内でのレーダ反射波から障害物を障害物検知手段１５で検知して障害物検知信号１５ａを出力し、警報信号発生手段１３に鉄道車両検知信号１２と障害物検知信号１５ａとが入力されたときに警報信号１３ａを出力することにより、限定された踏切５内の踏切断面画像を処理するので、踏切内５の障害物を精度よく検知することができる。
【００１０】
実施の形態１において、踏切５の軌道２側のみについて説明したが、軌道４側に光送受信手段７、レーダ送受信手段１０等を配置することにより同様の効果を期待することができる。
また、実施の形態１において、レーダ送信波１０ａは電磁波の連続波をＦＭ変調して生成するものについて説明したが、パルス変調、スペクトル拡散（ＳＳ）変調等の変調方式を採用しても同様の効果を期待することができる。
また、実施の形態１において、受信したレーダ反射波から得られる踏切断面画像を画像処理して障害物を認識するものについて説明したが、レーダ反射波の受信レベルのしきい値を設定して、レーダ反射波の受信レベルがしきい値を超えたか否かで障害物を判断し、かつ方向と距離から障害物１６が踏切５内に存在することを認識するようにしても同様の効果を期待することができる。
また、実施の形態１において、レーダ送受信手段１０と光送受信手段７とを同時に旋回させるものについて説明したが、レーダ送受信手段１０と光送受信手段７とを個別に旋回させても同様の効果を期待することができる。
さらに、鉄道車両検知信号１２により回転手段１１が作動してレーダ送受信手段１０と光送受信手段７とを同時に踏切５内の水平面で光反射手段８，９ａ，９ｂ間を繰り返し旋回させるものについて説明したが、鉄道車両検知信号１２が入力されなくても常に回転手段１１を作動させるようにしても同様の効果を期待することができる。
【００１１】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２を示すブロック図である。図３の要部を示す構成図は実施の形態１の図２と同様である。図２及び図３において、１〜１０、１２〜１７は実施の形態１と同様のものである。なお、光送受信手段７は光送受信回転手段１８により旋回が行われる。そして、レーダ送受信手段１０はレーダ送受信回転手段１９により旋回が行われる。
このように構成された踏切障害物検知装置においては、鉄道車両検知信号１２により操作機構（図示せず）が作動して遮断手段６ａ，６ｂが下りて踏切５が遮断される。ここで、鉄道車両検知信号１２により光送受信回転手段１８が作動して光送受信手段７を踏切５内の水平面で光反射手段８，９ａ，９ｂ間を繰り返し旋回させる。光送受信手段７が旋回しながら送信した線ビームの光送信波７ａは光反射手段８，９ａ，９ｂで反射される。光反射手段８，９ａ，９ｂで反射した光反射波を光送受信手段７が受信して踏切境界認識手段１４が踏切５の境界を限定した踏切境界信号１４ａを出力する。一方、鉄道車両検知信号１２によりレーダ送受信回転手段１９が作動してレーダ送受信手段１０を、境界が限定された踏切５内の水平面で旋回させる。このとき、レーダ送受信手段１０は光送信波７ａと同一方向にレーダ送信波１０ａを送信し、レーダ送信波１０ａのレーダ反射波を受信する。
【００１２】
以下、実施の形態１と同様に、障害物検知手段１５で踏切５内に障害物１６が検知されると、障害物検知手段１５から障害物検知信号１５ａが出力される。そして、警報信号発生手段１３に鉄道車両検知信号１２と障害物検知信号１５ａとが入力されたときに、踏切５の方向に進行して来る鉄道車両１に警報信号１３ａが出力される。警報信号１３ａが出力手段１７に入力されると、鉄道車両１に停止情報が伝達される。
以上のように、光送受信手段７を光送受信回転手段１８で旋回させ、レーダ送受信手段１０をレーダ送受信回転手段１９で旋回させることにより、光送受信手段７及びレーダ送受信手段１０を別々に旋回させるタイミングの設定を容易に行うことができる。
さらに、鉄道車両検知信号１２により光送受信回転手段１８が作動して光送受信手段７を旋回させ、鉄道車両検知信号１２によりレーダ送受信回転手段１９が作動してレーダ送受信手段１０を旋回させるものについて説明したが、鉄道車両検知信号１２が入力されなくても常に両回転手段１８，１９を作動させるようにしても同様の効果を期待することができる。
【００１３】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３を示すブロック図である。図４の要部を示す構成図は実施の形態１の図２と同様である。図２及び図４において、１〜１０、１２〜１７は実施の形態１と同様のものである。レーダ送信方向設定手段２０は境界が限定された踏切５内で予め特定された複数の送信方向の送信方向信号２０ａを出力する。そして、回転手段２１は踏切境界信号１４ａで限定された踏切５内でレーダ送受信手段１０と光送受信手段７とを旋回させる。
光送受信手段７が旋回しながら送信した線ビームの光送信波７ａは光反射手段８，９ａ，９ｂで反射される。光反射手段８，９ａ，９ｂで反射した反射波を光送受信手段７が受信して、踏切境界認識手段１４が踏切５の境界を限定した踏切境界信号１４ａを出力する。
一方、レーダ送受信手段１０は光送受信手段７と共に回転手段２１で旋回され、踏切境界信号１４ａで限定された踏切５内で送信方向信号２０ａによって特定された送信方向にレーダ送信波１０ａを送信する。障害物検知手段１５ではレーダ送受信手段１０で受信された反射波から踏切断面画像を画像処理して踏切５内の障害物１６を認識して、障害物検知信号１５ａが出力される。
【００１４】
なお、レーダ送信方向設定手段２０は、踏切５内の特定方向を予め設定する。例えば、図５に示すように、障害物が存在する可能性が高い方向を特定して設定しておく。車椅子や人が通行する踏切道の線路上の検出点２２ａ〜２２ｄ、及び踏切道の端部で段差の大きい検出点２２ｅ等の複数の場所を優先して検知する。その後、残りの踏切５内の障害物を検知する。
以上のように、境界が限定された踏切５内で予め特定された送信方向の送信方向信号２０ａをレーダ送信方向設定手段２０が出力し、送信方向信号２０ａに対応して回転手段２１がレーダ送受信手段１０と光送受信手段７とを特定の送信方向に優先的に旋回させることにより、支障の発生確率が高い所、例えば脱輪等で身動きがとれなくなった車椅子や人を迅速に検知することができる。
実施の形態３において、レーダ送信方向設定手段２０は境界が限定された踏切５内で予め特定された複数の送信方向の送信方向信号２０ａを出力するものについて説明したが、送信方向を例えば最も遠方の検出点２２ｄで車の検出が可能な程度に分割間隔を粗くして検出点を少なくすることにより、影響の大きい車等の障害物を迅速に検知することができる。
【００１５】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４を示すブロック図である。図６の要部を示す構成図は実施の形態１の図２と同様である。図２及び図６において、１〜１０，１２〜１７は実施の形態１のものと同様のものであり、１８は実施の形態２のものと同様のものであり、２０は実施の形態３のものと同様のものである。レーダ送受信回転手段２３は踏切境界信号１４ａで限定された踏切５内でレーダ送受信手段１０を旋回させる。
光送受信回転手段１８で旋回される光送受信手段７から送信された線ビームの光送信波７ａは光反射手段８、９ａ，９ｂで反射される。この反射波を光送受信手段７が受信して、踏切境界認識手段１４から踏切５の境界を限定した踏切境界信号１４ａが出力される。
一方、レーダ送受信手段１０はレーダ送受信回転手段２３で旋回され、踏切境界信号１４ａで限定された踏切５内で送信方向信号２０ａによって特定された送信方向にレーダ送信波１０ａを送信する。以下、実施の形態１と同様に障害物検知手段１５により障害物１６を認識して障害物検知信号１５ａが出力される。
【００１６】
以上の様に、光送受信手段７を光送受信回転手段１８で旋回させ、レーダ送受信手段１０をレーダ送受信回転手段２３で旋回させることにより、送受信回転手段１８及びレーダ送受信回転手段２３を旋回させるタイミングの設定を容易に行うことができる。
さらに、送信方向信号２０ａに対応してレーダ送受信回転手段２３がレーダ送受信手段１０を特定の送信方向に旋回させることにより、脱輪等で身動きがとれなくなった車椅子や人を迅速に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１を示すブロック図である。
【図２】図２は図１の要部を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３を示すブロック図である。
【図５】実施の形態３の他の実施例を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態４を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１８】
１，３  鉄道車両、５  踏切、６ａ，６ｂ  遮断手段、７  光送受信手段、
８，９ａ，９ｂ  光反射手段、１０  レーダ送受信手段、１１，２１  回転手段、
１３  警報信号発生手段、１４  踏切境界認識手段、１５  障害物検知手段、
１６  障害物、１８  光送受信回転手段、１９，２３  レーダ送受信回転手段、
２０  レーダ送信方向設定手段。
【図１】
2005306366.tif 000003
【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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