(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
起動信号により擬似雑音符号を発生する擬似雑音符号発生手段と、
搬送波を上記擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調して送信波を作成する変調手段と、
上記送信波を踏切内に発射する送信アンテナと、
上記送信波の反射波を受信する受信アンテナと、
上記反射波を逆拡散して抽出した擬似雑音符号と上記変調手段で上記搬送波をスペクトラム拡散変調した擬似雑音符号との相関をとる復調手段と、
上記起動信号を発生すると共に上記復調手段で抽出された擬似雑音符号の相関レベルが所定の範囲内にあるとき上記踏切内に障害物が存在するとして、上記障害物の位置を演算して物体検知信号を出力する信号処理手段と、
列車が上記踏切から所定の距離に接近して警報区間に入ったときに出力される列車接近信号と上記物体検知信号とが入力されたときに上記踏切内に障害物が存在することを検知して警報信号を出力する論理処理手段と、
上記踏切内へ列車が進入する側で上記列車を検知して第１の列車検知信号を出力する第１の列車検知手段と、
上記列車が上記踏切内から退出する側で上記列車を検知して第２の列車検知信号を出力する第２の列車検知手段とを備え、
上記論理処理手段は、上記列車接近信号が入力されていると共に、上記両列車検知信号が入力されていて上記列車が踏切内に存在する間に上記物体検知信号が入力されたときに、受信した上記反射波の受信レベルが上記列車に対応した受信レベルとして記憶されたしきい値以上であれば、上記列車からの上記反射波を受信したとして、上記障害物の検知機能が正常であると判定する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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、踏切内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。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、例えば特開平１０−７６９５４号公報に記載された従来の踏切障害物検知装置を適用した踏切の平面図、及び図６は図５の踏切障害物検知装置の要部を示す構成図である。図５において、踏切１内の４箇所を横断するように、それぞれ４組の発受光器２〜５，及び反射器６〜９が設置されている。以下、発受光器２及び反射器６の組み合わせを例にして説明する。図５及び図６において、踏切１から所定の距離に列車（図示せず）が接近したときに出力される列車接近信号により遮断機１０等の踏切機器が駆動される。さらに、制御回路１１に列車接近信号が入力されると、踏切１から列車が退出するまで制御回路１１からビーム送信回路１２に駆動信号が送出される。発光素子２ａはビーム送信回路１２から駆動電流を受けて、時間の経過に従って出力値が変化する光線を反射器６に向けて照射する。発光素子２ａが光線を照射している間に光線が遮断されると、受光素子２ｂの出力が低下してビーム受信回路１３の障害物検知信号が０となり、制御回路１１を介して特殊発光器（図示せず）に踏切１内に障害物ありの現示が行われる。
一方、発光素子２ａから照射された光線上の検出エリア内に障害物がなく、発受光器２及び反射器６に異常がなければ、受光素子２ｂからは反射器６を介して発光素子２ａの出力変化と同じように変化する出力が得られる。
さらに、検出エリア内に障害物がない場合に、発受光器２及び反射器６に異常があれば、受光素子２ｂの出力は発光素子２ａの出力変化に追従しない。このように、追従しない受光素子２ｂの出力が得られたときは、踏切障害物検知装置に何らかの異常が発生しているので、制御回路１１から通信回線を介して駅等の管理センタに故障検出信号が伝達される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の踏切障害物検知装置は以上のように構成されているので、発受光器２から照射した光線が障害物で遮断されて受光素子２ｂの出力が低下することにより障害物の存在を検知するため、踏切１内の障害物が発受光器２から照射された光線上から外れた位置に存在するときは障害物を検知できず、障害物を検知できない死角が生ずるという問題点があった。
さらに、発光素子２ａから照射した光線を反射器６を介して受光素子２ｂで取り込んで、受光素子２ｂの出力が発光素子２ａの出力変化に追従しないときに異常が発生したと判定することにより、雨天時には雨水に光線が遮断されて受光素子２ｂの出力が発光素子２ａの出力変化に追従しないため、装置の正常動作を精度よく判定するのが困難であるという問題点があった。
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたもので、踏切内に障害物を検知できない死角が生じるのを防止す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。
さらに、天候の影響を受けることなく装置の正常動作を判定す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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる踏切障害物検知装置は、起動信号により擬似雑音符号を発生する擬似雑音符号発生手段と、搬送波を擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調して送信波を作成する変調手段と、送信波を踏切内に発射する送信アンテナと、送信波の反射波を受信する受信アンテナと、反射波を逆拡散して抽出した擬似雑音符号と変調手段で搬送波をスペクトラム拡散変調した擬似雑音符号との相関をとる復調手段と、起動信号を発生すると共に復調手段で抽出された擬似雑音符号の相関レベルが所定の範囲内にあるとき踏切内に障害物が存在するとして、障害物の位置を演算して物体検知信号を出力する信号処理手段と、列車が踏切から所定の距離に接近して警報区間に入ったときに出力される列車接近信号と物体検知信号とが入力されたときに踏切内に障害物が存在することを検知して警報信号を出力する論理処理手段と、踏切内へ列車が進入する側で列車を検知して第１の列車検知信号を出力する第１の列車検知手段と、列車が踏切内から退出する側で列車を検知して第２の列車検知信号を出力する第２の列車検知手段とを備え、論理処理手段は、列車接近信号が入力されていると共に、両列車検知信号が入力されていて列車が踏切内に存在する間に物体検知信号が入力されたときに、受信した反射波の受信レベルが列車に対応した受信レベルとして記憶されたしきい値以上であれば、列車からの反射波を受信したとして、障害物の検知機能が正常であると判定するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１を適用した踏切の平面図、図２は実施の形態１の構成を示すブロック図、図３は図２において反射波の受信レベルを示す説明図、及び図４は列車が踏切内に存在する状態を示す説明図である。図１から図４において、１４は線路、１５は線路１４を横断する踏切、１６は列車接近信号で、列車１７が踏切１５から所定の距離に接近して警報区間に入ったときに出力される。１８は踏切１５の両側に設置された遮断機で、列車接近信号１６により踏切１５の通行を遮断する。１９は警報機で、列車接近信号１６により警報を出す。２０は踏切１５内に存在する人や自動車等の障害物、２１は踏切１５の近傍に設置された踏切障害物検知装置で、以下の２２〜２９により構成されている。２２は後述の信号処理手段２７からの起動信号により起動される擬似雑音符号発生手段で、擬似雑音（ＰＮ）符号を発生する。２３は変調手段で、搬送波を擬似雑音符号でスペクトラム拡散（ＳＳ）変調して送信波を作成する。２４は例えば前方２０ｍ〜４０ｍを検知範囲とした送信アンテナで、変調手段２３で作成された送信波を踏切１５内に向け発射する。２５は受信アンテナで、送信アンテナ２４から発射された送信波の反射波を受信する。２６は復調手段で、受信アンテナ２５が受信した反射波を逆拡散して抽出した擬似雑音符号と変調手段２３で搬送波をスペクトラム拡散変調した擬似雑音符号との相関をとる。
【０００６】
２７は信号処理手段で、擬似雑音符号発生手段２２の起動信号を発生すると共に復調手段２６で抽出された擬似雑音符号の相関レベルが所定の範囲内にあるとき踏切１５内に障害物２０が存在するとして、障害物２０までの距離と角度とを算出して物体検知信号２７ａを出力する。
２８は第１の列車検知手段で、踏切１５内への列車１７の進入する側で列車１７を検知したときに第１の列車検知信号２８ａを出力する。２９は第２の列車検知手段で、列車１７が踏切１５内から退出する側で列車１７を検知したときに第２の列車検知信号２９ａを出力する。ここで、図３は図２において反射波の受信レベルを示す説明図である。なお、図３において、３０ｃは列車判定信号で、列車１７が踏切１５内に存在するときに受信アンテナ２５が受信した受信レベル、３０ｄは列車判定信号３０ｃを判別するしきい値で共に後述の論理処理手段３０に記憶されている。３０は論理処理手段で、列車接近信号１６が入力されていて、信号処理手段２７から物体検知信号２７ａが入力されると、踏切１５内に障害物２０が存在すると判定して警報信号３０ａを出力する。さらに、論理処理手段３０は列車接近信号１６が入力されていると共に、両列車検知信号２８ａ，２９ａが入力されていて列車１７が踏切１５内に存在する間に物体検知信号２７ａが入力されたときに、反射波の受信レベルがしきい値３０ｄ以上の列車判定信号３０ｃであれば列車１７からの反射波を受信したとして、検知機能が正常であると判定して正常動作信号３０ｂを出力する。
【０００７】
次に動作について説明する。図１から図３において、列車（図示せず）がＸ方からＹ方へ進行してきて踏切１５から所定の距離の踏切警報区間（図示せず）に進入すると、列車が検知されて列車接近信号１６が出力されて、遮断機１８及び警報機１９が作動される。
そして、変調手段２３でＰＮ符号によりスペクトラム拡散変調された送信波が、送信アンテナ２４から踏切１５内に発射される。踏切１５内に障害物２０が存在する場合、障害物２０により反射された送信波の反射波を受信アンテナ２５が受信する。反射波は復調手段２６で逆拡散により復調されて、抽出したＰＮ符号と変調手段２３で搬送波をスペクトラム拡散変調したＰＮ符号との相関をとる。信号処理手段２７は受信アンテナ２５が受信した反射波から、反射波が反射した反射点までの距離と角度とを算出する。
論理処理手段３０は列車接近信号１６が入力されているときに、物体検知信号２７ａが入力された場合、踏切１５内に障害物２０が存在することを検知して警報信号３０ａを出力する。警報信号３０ａにより踏切制御装置（図示せず）等を介して列車（図示せず）に警報を伝達する。
【０００８】
図４は列車１７が踏切１５内に存在する状態を示す説明図である。図２から図４において、列車１７が踏切１５に接近したときに第１の列車検知手段２８が列車１７の踏切１５内への進入を検知して第１の列車検知信号２８ａを出力する。さらに、列車１７が進むと踏切１５の退出側に設置された第２の列車検知手段２９が列車１７を検知して第２の列車検知信号２９ａを出力する。信号処理手段２７は復調手段２６で抽出された擬似雑音符号の相関レベルが所定の範囲内にあるとき踏切１５内に障害物２０が存在するとして、障害物２０までの距離と角度とを算出して物体検知信号２７ａを出力する。論理処理手段３０は列車接近信号１６が入力されていると共に、両列車検知信号２８ａ，２９ａが入力されていて列車１７が踏切１５内に存在する間に物体検知信号２７ａが入力されたときに、反射波の受信レベルがしきい値３０ｄ以上の列車判定信号３０ｃであれば列車１７からの反射波を受信したとして、検知機能が正常であると判定して正常動作信号３０ｂを出力する。そして、正常動作信号３０ｂは駅等の踏切管理センターへ伝達される。
【０００９】
以上のように、送信波を踏切１５内に発射して障害物２０で反射した反射波から障害物２０の存在を検知するため、踏切１５内に障害物２０を検知できない死角が生じるのを防止することができる。
さらに、踏切１５内へ列車１７が進入する側で第１の列車検知手段２８により列車を検知して第１の列車検知信号２８ａを出力し、列車１７が踏切１５内から退出する側で第２の列車検知手段２９により列車１７を検知して第２の列車検知信号２９ａを出力し、論理処理手段３０に列車接近信号１６が入力されていると共に、列車１７が踏切１５内に存在していて両列車検知信号２８ａ，２９ａが入力されている間に、受信アンテナ２５で受信された反射波が送信アンテナ２４から発射された送信波のものであると信号処理手段２７が判定し、受信した反射波の受信信号レベルがしきい値３０ｄ以上の列車判定信号３０ｃのとき、障害物２０の検知機能が正常であると論理処理手段３０が判定することにより、天候の影響を受けることなく装置の正常動作を判定することができる。
実施の形態１において、列車（図示せず）がＸ方からＹ方へ進行してきた場合について説明したが、列車がＹ方からＸ方へ進行してきた場合にも同様の効果を期待することができる。
【００１０】
【発明の効果】
この発明によれば、送信波を踏切内に発射して障害物で反射した反射波から障害物の存在を検知するため、踏切内に障害物を検知できない死角が生じるのを防止することができる。
さらに、踏切内へ列車が進入する側で第１の列車検知手段により列車を検知して第１の列車検知信号を出力し、列車が踏切内から退出する側で第２の列車検知手段により列車を検知して第２の列車検知信号を出力し、論理処理手段に列車接近信号６が入力されていると共に、列車が踏切内に存在していて両列車検知信号が入力されている間に、受信アンテナで受信された反射波が送信アンテナから発射された送信波のものであると信号処理手段が判定し、受信した反射波の受信レベルが列車に対応した受信レベルとして記憶されたしきい値以上のとき、障害物の検知機能が正常であると判定することにより、天候の影響を受けることなく装置の正常動作を判定することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を適用した踏切の平面図である。
【図２】  この発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図３】  図２において反射波の受信レベルを示す説明図である。
【図４】  この発明の実施の形態１において、列車が踏切内に存在する状態を示す説明図である。
【図５】  従来の踏切障害物検知装置を適用した踏切の平面図である。
【図６】  図５の踏切障害物検知装置の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１５  踏切、１７  列車、２０  障害物、２２  擬似雑音符号発生手段、
２３  変調手段、２４  送信アンテナ、２５  受信アンテナ、
２６  復調手段、２７  信号処理手段、２８  第１の列車検知手段、
２９  第２の列車検知手段、３０  論理処理手段。
【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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