(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光線を出力し、その反射光を受光することで人や車両等の障害物を検知する検出装置と、該検出装置の出力信号に基づいて警報を発する制御警報装置とから成り、前記検出装置は、クラス１のレーザー光線をほぼ水平方向に所定の角度範囲で一定角度間隔ごとに出力すると共に、検知した障害物までの距離を算出するものであり、前記制御警報装置は、前記検出装置の有効検知距離範囲内において、前記検出装置がスキャニングする踏切内のエリアを設定する設定制御部と、検知信号が連続して出力されていることを判断するためのタイマー及び連続性がない反射光の受光をソフト的にフィルタカットする手段を備える制御部とを有し、遮断機が閉じている場合に、前記検出装置が前記設定エリア内で障害物を検知したときは、前記制御警報装置が、音声・発光等の警報を発し又は列車等への警報信号を出力することを特徴とする踏切の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨や雪等の気象条件に左右されることがなく、踏切内の設定エリア内に人や車両等の障害物が有るか否かをレーザースキャニング方式で確実に検知することのできる踏切の障害物検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道の軌道に敷設されている踏切保安設備としての遮断機は、列車が踏切へ接近したことによって動作し、踏切内への人や車両等の進入を阻止して列車との衝突事故等を未然に防止するためのものである。従って、遮断機が閉じた後は、踏切内へ進入する障害物があってはならず、障害物があった場合には、障害物及びその周辺に対して警報を与え、また列車及び列車指令室等へ接触又は衝突回避のための警報信号を出力する必要がある。
【０００３】
そのため、従来においては、遮断機が閉じた時の警報装置として踏切内に、踏切支障報知装置と、踏切障害物検知装置とが設置されている。踏切支障報知装置は、通報装置であり、人が通報ボタンを押すことにより動作し、列車及び列車指令室等へ当該踏切内で車両の立ち往生等の支障が発生したことを知らせるものである。また踏切障害物検知装置は、遮断機が閉じているときに、踏切内の障害物の有無を検知し、障害物を検知した場合は、警報及び警報信号を発生するものである。
【０００４】
従来の踏切障害物検知装置は、図５の平面図に示す通りである。この従来装置は、遮断機１及び２どうしで囲まれた踏切３のエリア内に、発光センサー４及び受光センサー５とから成る透過型の光電センサーを複数組準備してこれを線路６と平行に又斜めに設置したものである。この従来の検知装置では、遮断機１及び２が閉じているときに（図５はこの状態を示す）、踏切３のエリア内に人や車両等の進入物があると、これを前記複数組の透過型光電センサーが検知し、警報及び警報信号を発し、列車の信号機や発煙筒等を動作させ、列車を停止させる措置をとるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の踏切障害物検知装置が、透過型の光電センサーを用いるものであるため、雪や豪雨、濃霧等の気象条件の悪いときには、発光センサー４から照射された赤外線等の光が遮断され、しばしば誤動作をすることがあった。また発光センサー４から照射される光は、一本の線であるため、人や犬等の動物のように細いものでは光線と光線との隙間に入り、踏切３内のエリア内に進入しているにもかかわらず、これを検知することができず、人身事故や車両及び列車の破損等の重大事故に至ることがあった。更に、従来装置は、設備費及び工事費が高く、小さな踏切には設置されていないのが現状であった。
【０００６】
そのため、雪の多い地方の踏切では、前記透過型の光電センサーを用いることができず、踏切３の下に圧着スイッチを設置し、荷重を検知することで、踏切３内へ進入した障害物の有無を検知するようにしている。ところが、この圧着スイッチの設置は、踏切３の下に設置しなければならず、設置作業が極めて大掛かりとなり、また体重の小さい子供や小動物等は検知できない場合が生ずるという問題もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、スキャニング方式のレーザー検知装置を用いることにより、踏切内の所定エリア内を気象条件等に左右されることなく、確実に障害物を検知でき、しかも安価に設置することのできる踏切の障害物物検知装置を提供せんとするものである。
【０００８】
而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項１の手段は、レーザー光線を出力し、その反射光を受光することで人や車両等の障害物を検知する検出装置と、該検出装置の出力信号に基づいて警報を発する制御警報装置とから成り、前記検出装置は、クラス１のレーザー光線をほぼ水平方向に所定の角度範囲で一定角度間隔ごとに出力すると共に、検知した障害物までの距離を算出するものであり、前記制御警報装置は、前記検出装置の有効検知距離範囲内において、前記検出装置がスキャニングする踏切内のエリアを設定する設定制御部と、検知信号が連続して出力されていることを判断するためのタイマー及び連続性がない反射光の受光をソフト的にフィルタカットする手段を備える制御部とを有し、遮断機が閉じている場合に、前記検出装置が前記設定エリア内で障害物を検知したときは、前記制御警報装置が、音声・発光等の警報を発し又は列車等への警報信号を出力することを特徴とする踏切の障害物検知装置である。
遮断機が閉じている状態で、踏切エリア内に進入した障害物の有無をレーザー光線をスキャニングさせて検知することにより、気象条件に左右されることなく確実に検知することが可能である。また一台の装置を設置するだけでよく、極めて安価に設置することが可能である。
【０００９】
また本発明では、検出装置の有効検知距離の範囲内で設定エリアを自由に設定できるので、ほとんどの踏切を一つの検出装置で検知することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。なお、従来の場合と同一符号は同一部材である。図１〜図４は本発明の一実施の形態に係る踏切の障害物検知装置７を示すものであり、図１は同装置７を踏切内へ設置した場合の平面図、図２は同側面図、図３は踏切の障害物検知装置７の構成を示すブロック図、図４はフローチャート図である。図１〜図３に示す如く、この踏切の障害物検知装置７は、踏切３内の列車運用に支障のない位置に所定の高さをもって固定されている。踏切の障害物検知装置７は、踏切３内の設定エリア内に人や車両等の障害物が有るか否かを、所定の角度範囲でスキャニングするレーザー光線の反射光を受光することで検知する検出装置８と、該検出装置８の出力信号に基づいて警報を発する制御警報装置９とから成る。
【００１１】
検出装置８から出力されるレーザー光線は、レーザークラスが１であり、取扱いに専門の技術者を必要とせず、許可等も不要である。レーザー光線は、半導体レーザの赤外光であり、最大で１８０度の範囲を０．５度の間隔で４０ｍｓ／１スキャンするものである。また検出装置８は、レーザー光線を出力したときから反射光を受光するまでの時間を計測して演算することで、目標物までの距離を算出するようにしている。目標物の有効検知距離は、左右５０ｍ以内であり、この実施の形態では半径５０ｍ以内の領域を設定できるようになっている。図３は、このようにして設定されたエリア１０の範囲を示している。
【００１２】
制御警報装置９は、図３に示すように、電源部１１と、検出信号の増幅器を有し、前記設定エリア１０を目標物の有効検知距離範囲内であれば自由に設定することのできる設定制御部１２と、検出信号と遮断機閉信号とが入力される制御部１３と、制御部１３によって所定の警報を発する警報ランプ１４及び音声警報装置１５とを有している。また制御部１３は、ラインを通じて列車や列車指令室等へ信号出力するように構成されている。
【００１３】
次に、このように構成された踏切の障害物検知装置７の動作態様を説明する。尚、設定エリア１０は、図３に示すように縦５０ｍ×横１００ｍの範囲内で、自由に障害物の検知が可能であり、各踏切３に応じて予め設定しておけばよい。列車が該当する踏切３へ近づき、遮断機１及び２が閉になると、踏切の障害物検知装置７は踏切３内へ進入した人や車両又は小動物等の障害物がないかどうかを検知する。検知は、検出装置８からレーザー光線を１８０度の角度範囲内で０．５度ごとにスキャンさせ、１サイクル４０ｍｓの高速で行う。高速でレーザースキャニングすることにより、障害物が小動物であっても確実に検知することができ、見逃しがない。
【００１４】
障害物の検知は、レーザー光線の各スポットにおける反射光を受光することで行っている。そして、障害物までの距離は、前述したように、レーザー光線を発射したときから受光したときまでの時間を計測することで、レーザー光線の光速からこれを割り出して算出する。演算は、制御部１３において行われる。雪や豪雨等の場合は、各スポットにおける反射光の受光を複数スキャンのあいだ記憶しておいて連続性がない場合は、雪や豪雨等の気象条件によるものと判断し、ソフト的にフィルタカットする。すなわち、図４のフローチャートに示すように、信号チャタリング防止のためのタイマーを駆動させ、障害物の検知信号が連続して出力された場合に、これを障害物と判断するようにしている。
【００１５】
このようにして障害物が検知された場合は、制御部１３は、警報ランプ１４を点滅させてランプによる警報を行い、また音声警報装置１５から音声による警報を発声させ、更には列車及び列車指令室等へ踏切３内へ障害物が有ることを信号出力し、列車を非常停止させる措置を取る。これにより、踏切３内に障害物があっても列車との人身事故や衝突事故を回避することができる。
【００１６】
ところで、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例えば、警報はＬＥＤ発光素子を利用したものであってもよく、またその他の発光装置や音声警報装置であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、踏切内の設定エリア内に人や車両等の障害物が有るか否かを、所定の角度範囲でスキャニングするレーザー光線の反射光を受光することで検知し、遮断機が閉じている場合に前記設定エリア内で障害物を検知したときは音声、発光、列車等への警報信号出力等によりそれぞれ警報を発するようにしている。このように、レーザー光線をスキャニングさせて検知しているため、高速度スキャニングが可能であり、また漏れのない角度ごとに分割して行うことができるので、障害物の見逃しがなく、更には気象条件に左右されることなく信号処理して確実に検知することが可能である。また通常の踏切では各踏切ごとに一台の装置を設置するだけでよく、極めて安価に設置することが可能である。更には、踏切内の列車運用に支障のない場所に立設するだけでよく、その設置作業も極めて簡単であり、コスト的にも非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る装置を踏切へ設置した例を示す平面図である。
【図２】本発明に係る装置を踏切へ設置した例を示す側面図である。
【図３】本発明に係る装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る装置のフローチャート図である。
【図５】従来装置を踏切へ設置した例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…遮断機                        ２…遮断機
３…踏切                          ６…レール
７…障害物検知装置                ８…検出装置
９…制御警報装置                  １０…設定エリア
１１…電源部                      １２…設定制御部
１３…制御部                      １４…警報ランプ
１５…音声警報装置
【図１】
0004117581.tif 000002
【図２】
0004117581.tif 000003
【図３】
0004117581.tif 000004
【図４】
0004117581.tif 000005
【図５】
0004117581.tif 000006