JP2001051056A - 踏切保安装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い信頼性が求められる環境でも十分に使用で
きるレーダ波を利用した反射型障害物検知方式の踏切保
安装置を提供する。 【解決手段】タイミング信号発生回路２のタイミング信
号Ｓ１により送信器３Ａを駆動してレーダ波を送出させ
る送信回路３と、受信器４Ａの反射波受信を示す信号Ｓ
５を発生する受信回路４と、受信回路４とタイミング信
号Ｓ１に基づいて監視領域における障害物の存在／不在
を判定する障害物判定回路８０と、送受信機能が正常か
否かを確認する動作確認回路１０と、障害物判定回路８
０が障害物不在出力を発生し動作確認回路１０が動作正
常確認出力を発生している時のみ安全を示す論理値１の
出力を発生するＡＮＤ回路６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、障害物によるレー
ダ波の反射を利用して踏切内の障害物の存在／不在を通
報する踏切保安装置に関し、特に、装置が正常であるこ
とを確認しつつ障害物の存在／不在を通報できる高い信
頼性を有する踏切保安装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道の踏切には、踏切領域内に存在する
車両等を検知し、接近列車へ障害物ありを通報して衝突
事故を未然に防ぐことを目的とする障害物検知装置が踏
切保安装置として設置されている。踏切用の障害物検知
装置の危険側誤り、即ち、踏切領域内に障害物が存在す
るのに障害物なしを通報してしまう誤りは、衝突事故を
招く虞れがある。従って、踏切等のような、誤動作した
時のリスクが高い環境で使用される障害物検知装置は、
特に高い信頼性が求められる。

【０００３】このような事情から、従来のこの種の踏切
保安装置としては、監視領域を挟んで例えば光信号やレ
ーダ波等を発信する発信側と受信側を対面させた、透過
型の障害物検知装置が設置される場合が多い。その理由
は、透過型の場合、障害物が不在の時に発信側からの信
号が受信側で受信されて障害物なしを通報する、即ち、
エネルギーの受信で障害物なしが通報されるためであ
る。この場合、検知装置において発信側の発信不能故障
や受信側の受信不能故障等の異常が生じた時に障害物あ
りを通報する出力状態となる。つまり、透過型の障害物
検知装置の場合、故障時に障害物有りを通報する安全側
誤りとなり、センシングを含めてフェールセーフに構成
し易いと言う利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、透過型
障害物検知装置は、発信側と受信側の発信・受信方向を
一致させねばならず、設置現場でその調整作業を要す
る。また、発信器・受信器を結ぶ線上に在る障害物しか
検知できないので、広い領域で障害物を検知するために
は、発信器と受信器の数を増やす必要がある等の問題が
ある。

【０００５】一方、レーダ波を利用する反射型の障害物
検知装置は、送出レーダ波の障害物からの反射波を受信
し、その受信信号に基づいて障害物の存在検知を行う構
成である。そして、レーダ波の送出・受信方向は予め調
整されており、設置現場での調整作業は不要である。ま
た、レーダ波として、例えば超音波等を用いれば比較的
広指向性に出来るので、検知領域が広い場合、透過型に
比べて少ない台数で済む。

【０００６】本発明は上記問題点に着目してなされたも
ので、高い信頼性が求められる踏切において十分に使用
できるレーダ波を利用した反射型障害物検知方式の踏切
保安装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明の踏切保安装置は、タイミング信号
を発生するタイミング信号発生手段と、タイミング信号
に基づきレーダ波を監視領域を含む領域に送出するレー
ダ波送信手段と、前記監視領域を含む領域から反射され
るレーダ波を受信するレーダ波受信手段と、該レーダ波
受信手段の出力状態に基づいて前記監視領域における障
害物の存在／不存在を判定する障害物判定手段と、装置
自体の動作正常を確認する動作確認手段と、障害物判定
手段の出力と動作確認手段の出力の論理積により安全情
報を出力するゲート手段と、を備えて構成した。

【０００８】かかる構成では、タイミング信号の発生で
レーダ波送信手段からレーダ波が監視領域を含む領域に
送出される。そして、レーダ波受信手段の反射波受信に
基づく出力状態により、障害物判定回路は障害物の存在
／不在を判定し、動作確認手段は、装置自体の動作正常
を確認する。障害物判定回路の出力が障害物なしを示し
動作確認手段の出力が動作正常を示す時にゲート手段
は、安全を示す出力を発生する。

【０００９】請求項２の発明では、前記動作確認手段
は、前記レーダ波受信手段の出力状態に基づいて動作正
常を確認する送受信性能確認回路を含む構成である。前
記送受信性能確認回路は、具体的には請求項３のよう
に、前記タイミング信号と前記レーダ波受信手段からの
反射波受信出力とに基づいて、前記タイミング信号が発
生してから所定時間経過後の所定期間内に、前記反射波
受信出力が発生したことを確認して正常確認出力を生成
する構成である。

【００１０】かかる構成では、レーダ波送信手段のレー
ダ波送出が正常で、レーダ波受信手段の反射波受信が正
常に行われていることが確認できる。請求項４の発明の
ように、前記所定期間が、レーダ波送出時の残響期間終
了後に設定される構成とすれば、レーダ波送信手段とレ
ーダ波受信手段が近接している時に、レーダ波の回り込
みによる誤動作を防止できる。

【００１１】請求項５の発明では、前記所定時間が、前
記監視領域の端部近傍までのレーダ波往復時間に対応す
る構成とした。この場合、請求項６のように、反射波受
信出力が、監視領域端部近傍に設置した検査用反射体か
らの反射波の受信信号に基づいて生成されるようにすれ
ばよい。

【００１２】請求項７のように、前記送受信性能確認回
路は、前記タイミング信号の発生毎に動作正常の確認を
行う構成とすれば、レーダ波の送出動作毎に送受信性能
を確認できる。

【００１３】送受信性能確認回路は、具体的には、請求
項８のように、前記タイミング信号が発生してから前記
所定時間経過後に前記所定期間だけ出力を発生する時間
窓回路と、該時間窓回路の出力と前記反射波受信出力を
論理積演算する第１ＡＮＤ回路と、該第１ＡＮＤ回路か
ら出力が発生したことを少なくとも次の確認動作まで記
憶保持して確認出力を発生する第１記憶回路とを備える
構成である。

【００１４】前記時間窓回路は、請求項９のように、前
記タイミング信号が発生してから第１のオン・ディレー
時間経過後に出力を発生する第１オン・ディレー回路
と、該第１オン・ディレー回路の出力の立上り微分信号
レベルが第１の下限閾値以上の間出力を生成して前記第
１ＡＮＤ回路へ出力する第１レベル検定回路とを備える
構成であり、前記第１記憶回路は、請求項１０のよう
に、タイミング信号の発生に基づいて入力する信号がホ
ールド端子に入力し前記第１ＡＮＤ回路の出力がトリガ
端子に入力し自身の出力でトリガ入力信号を自己保持す
る第１自己保持回路と、該第１自己保持回路の出力の停
止を第１のオフ・ディレー時間遅延し前記正常確認出力
を発生する第１オフ・ディレー回路とを備える構成であ
る。

【００１５】請求項１１の発明では、前記送受信性能確
認回路は、動作正常が確認されない状態が確認動作周期
より長い所定時間以上継続した時に正常確認出力を消滅
するようにした。

【００１６】かかる構成では、列車等の通過により送受
信性能の検査が一時的にできない時があっても列車通過
以前の正常確認出力をその間維持できるようになる。請
求項１２の発明では、前記送受信性能確認回路は、タイ
ミング信号発生後の任意の時点での反射波受信出力に基
づいて動作正常の確認が可能とした。

【００１７】具体的は、請求項１３のように、送受信性
能確認回路は、障害物からの反射波による受信出力に基
づいて正常確認出力が生成可能とした。この場合、請求
項１４のように、受信した有効化信号に基づき反射波受
信出力有りを記憶し、少なくとも前記所定時間経過後の
所定期間内に、前記記憶に基づき反射波受信出力有りの
信号を出力する第２記憶回路を含む構成とするとよい。

【００１８】前記第２記憶回路は、請求項１５のよう
に、次回の確認動作までに記憶が消去される構成であ
る。また、前記有効化信号は、請求項１６のように、障
害物の検知に基づいて生成される信号である。

【００１９】請求項１７の発明では、送受信性能確認回
路は、前記所定期間内に、前記第２記憶回路の出力及び
反射波受信出力に基づく信号の少なくとも一方が入力し
たことを確認して正常確認出力を生成する。

【００２０】かかる構成では、検査用反射体からの反射
波と障害物からの反射波のいずれでも送受信性能検査が
できるようになる。送受信性能確認回路は、具体的には
請求項１８のように、第２記憶回路が、前記有効化信号
が発生した時に前記所定時間より長く確認動作周期より
短い期間だけ出力を発生するパルス発生回路と、該パル
ス発生回路の出力がホールド端子に入力し反射波受信信
号がトリガ端子に入力し自身の出力でトリガ入力信号を
自己保持して反射波有りの記憶信号を出力する第２自己
保持回路とを備える構成であり、該第２自己保持回路の
出力と前記反射波受信出力を第１ＯＲ回路で論理和演算
し、該第１ＯＲ回路の出力が前記所定期間内に発生した
ことを前記第１記憶回路で次の確認動作まで記憶保持す
る構成である。

【００２１】請求項１９の発明では、前記動作確認手段
は、前記レーダ波が所定間隔で送出されていることを確
認する送受信周期確認回路を含む。かかる構成では、レ
ーダ波が所定周期で正常に発生していることを確認でき
るようになる。

【００２２】前記送受信周期確認回路は、具体的には請
求項２０のように、レーダ波の送出を示す信号の発生間
隔が所定のオン・タイマ時間より長い時のみ出力を発生
するオン・タイマ回路と、レーダ波の送出を示す信号の
発生間隔が所定のオフ・タイマ時間より短い時のみ出力
を発生するオフ・タイマ回路と、前記オン・タイマ回路
の出力とオフ・タイマ回路の出力を論理積演算して確認
出力を発生する第２ＡＮＤ回路とを備える。この場合、
前記オン・タイマ回路は、請求項２１のように、前記タ
イミング信号が発生してから前記オン・タイマ時間経過
後に出力を発生する第２オン・ディレー回路と、オン・
タイマ時間とタイミング信号の発生期間を加算した期間
より長い第２のオフ・ディレー時間を有し前記第２オン
・ディレー回路の出力の停止を前記第２のオフ・ディレ
ー時間だけ遅延し当該遅延出力を前記第２ＡＮＤ回路に
出力する第２オフ・ディレー回路とを備えて構成され
る。前記オフ・タイマ回路は、請求項２２のように、タ
イミング信号の立下りに基づく微分信号レベルが第２の
下限閾値以上の間出力を発生する第２レベル検定回路
と、タイミング信号の発生期間と略等しい時間の第３の
オフ・ディレー時間を有し前記第２レベル検定回路の出
力の停止を前記第３のオフ・ディレー時間だけ遅延し当
該遅延出力を前記第２ＡＮＤ回路に出力する第３オフ・
ディレー回路とを備え、前記オフ・タイマ時間を前記第
２レベル検定回路の出力発生期間で設定する構成であ
る。

【００２３】請求項２３の発明では、前記動作確認手段
は、前記レーダ波送信手段の送信動作と前記レーダ波受
信手段の受信動作がそれぞれ所定の期間のみ行われてい
ることを確認する送受信期間確認回路を含む。

【００２４】かかる構成では、レーダ波送信手段の送信
動作が正常であること、レーダ波受信手段の受信動作が
正常であることをそれぞれ確認できるようになる。具体
的には、請求項２４のように、前記送受信期間確認回路
は、前記レーダ波送信手段のレーダ波の送出動作を示す
信号が入力してから停止するまでの期間が第１タイマ時
間を経過すると出力を停止する第１タイマ回路と、前記
レーダ波受信手段が受信動作を行わない受信無視期間を
示す信号が入力してから停止するまでの期間が第２タイ
マ時間を経過すると出力を停止する第２タイマ回路と、
第１及び第２タイマ回路の両出力を論理積演算し確認出
力を発生する第３ＡＮＤ回路と備える。

【００２５】請求項２５の発明では、前記動作確認手段
は、前記レーダ波送信手段の送信動作タイミングと前記
レーダ波受信手段の受信動作タイミングが正常であるこ
とを確認する送受信タイミング一致確認回路を含む。

【００２６】かかる構成では、レーダ波送信手段が送信
動作を行ってからレーダ波受信手段がレーダ波の受信動
作を行っていることを確認できるようになる。請求項２
６のように、前記送受信タイミング一致確認回路は、前
記レーダ波送信手段の送信期間を示す信号レベルが所定
レベル以上の時に出力を発生する第３レベル検定回路
と、前記レーダ波受信手段が受信動作を行わない受信無
視期間を示す信号レベルが所定レベル以上の時に出力を
発生する第４レベル検定回路と、前記第３及び第４レベ
ル検定回路の両出力を排他的論理和演算する排他的論理
和回路と、該排他的論理和回路の出力の停止を第４のオ
フ・ディレー時間遅延して確認出力を発生する第４オフ
・ディレー回路とを備える。

【００２７】請求項２７の発明では、前記障害物判定手
段は、前記タイミング信号と前記レーダ波受信手段から
の反射波受信出力を入力し、所定距離内に存在する障害
物からの反射波に基づく反射波受信信号を検出した時の
み障害物有りと判定する構成である。

【００２８】請求項２８のように、具体的には、前記障
害物判定手段は、前記所定距離までのレーダ波往復時間
に基づいて障害物の検知期間であることを示し、且つ、
前記監視領域端までのレーダ波往復時間に基づいて検査
用受信信号の受信期間であることを示す距離ゲート回路
と、該距離ゲート回路が前記障害物検査期間を示す時に
前記反射波受信を示す信号が入力すると障害物有りを通
報し、障害物検知期間以外の時に前記反射波受信を示す
信号が入力した時は障害物なしを通報する障害物検知部
とを備える。この場合、請求項２９のように、前記距離
ゲート回路は、前記所定距離までのレーダ波往復時間に
対応する第３のオン・ディレー時間を有しタイミング信
号の入力から前記第３のオン・ディレー時間経過後に出
力を発生する第３オン・ディレー回路と、前記監視領域
端までのレーダ波往復時間に対応する第４のオン・ディ
レー時間を有しタイミング信号の入力から前記第４のオ
ン・ディレー時間経過後に出力を発生する第４オン・デ
ィレー回路とを備え、前記第３オン・ディレー回路が出
力を発生し前記第４オン・ディレー回路が出力を発生し
ていない時のみフォトカプラの発光素子が通電される構
成であり、前記障害物検知部は、前記タイミング信号が
ホールド端子に入力し反射波受信信号がトリガ端子に入
力し自身の出力で前記トリガ入力信号を自己保持する第
３自己保持回路と、該第３自己保持回路の出力と前記第
４オン・ディレー回路の出力の加算レベルをそれぞれレ
ベル検定する第５及び第６レベル検定回路と、両レベル
検定回路に出力を論理和演算する第２ＯＲ回路と、前記
第３オン・ディレー時間と第４オン・ディレー時間の差
よりは短い第５のオフ・ディレー時間を有し第２ＯＲ回
路の出力停止を前記第５のオフ・ディレー時間遅延する
第５オフ・ディレー回路と、タイミング信号の発生周期
より長いオン・ディレー時間を有し前記オフ・ディレー
回路の出力が入力してから前記第５のオン・ディレー時
間経過後に確認出力を発生する第５オン・ディレー回路
とを備える。

【００２９】請求項３０の発明では、障害物判定手段、
動作確認手段及びゲート手段は、安全情報を高レベルの
出力で通報するフェールセーフな構成である。かかる構
成では、障害物検知装置の信頼性を向上できるようにな
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の踏切保安装置の実
施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発
明の実施形態のブロック構成図である。

【００３１】図１において、本実施形態の踏切保安装置
１は、レーダ波（例えば超音波）の送出タイミングを制
御する所定パルス幅Ｔ５のタイミング信号Ｓ１を所定間
隔Ｔ１で発生するタイミング信号発生手段であるタイミ
ング信号発生回路２と、タイミング信号Ｓ１の入力でレ
ーダ波送出のための駆動信号Ｓ２を所定期間Ｔ２発生し
て送信器３Ａに出力する送信回路３と、反射波受信用の
受信器４Ａからの受信信号Ｓ３を入力して反射波受信の
有無を示す信号Ｓ５を出力する受信回路４と、前記タイ
ミング信号発生回路２、送信回路３及び受信回路４から
発生する後述の各種信号Ｓ１、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を入力
して送受信機能の正常確認をする動作確認手段である動
作確認回路１０と、前記受信回路４の出力信号Ｓ５とタ
イミング信号Ｓ１を入力し図２の踏切における監視領域
Ｗ内の障害物の存在／不在を判定する障害物判定手段で
ある障害物判定回路８０と、動作確認回路１０の出力信
号Ｓ１１′と障害物判定回路８０の出力信号Ｓ１２′を
論理積演算して障害物の有無を示す信号Ｓｘを出力する
ゲート手段としてのＡＮＤ回路６とを備える。そして、
本実施形態では、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、例
えば監視領域Ｗの端部近傍に、踏切保安装置１の送受信
機能を検査するための検査用反射体８を設け、検査用反
射体８からの検査用反射波が受信器４Ａで受信できるよ
うになっている。踏切保安装置１と検査用反射体８との
相対距離が一定であれば、検査用反射波は常にレーダ波
送出から一定時間後に受信される。ここで、前記送信回
路３と送信器３Ａでレーダ波送信手段を構成し、受信回
路４と受信器４Ａでレーダ波受信手段を構成する。尚、
路面等からのレーダ波反射信号が受信できる場合には、
検査用反射体８を設けなくともよい。

【００３２】前記送信回路２は、駆動信号Ｓ２を発生す
る他、この駆動信号Ｓ２発生中を示す信号Ｓ４を動作確
認回路１０に出力する。受信回路３は、送出レーダ波の
回り込みにより反射波を直接受信した時の受信信号Ｓ３
を無視する機能を有し、反射波受信の有無を示す信号Ｓ
５を障害物判定回路８０及び動作確認回路１０に出力す
る他、タイミング信号Ｓ１の入力により受信信号Ｓ３の
無視期間Ｔ４を示す信号Ｓ６を動作確認回路１０に出力
する。

【００３３】前記動作確認回路１０は、タイミング信号
発生回路２のタイミング信号Ｓ１を入力してタイミング
信号Ｓ１の発生周期が所定範囲内か否かを確認し、所定
範囲内の時に確認出力Ｓ７＝１を出力し、所定範囲内で
ない時に出力がＳ７＝０となる送受信周期確認回路２０
と、送信回路３の信号Ｓ４及び受信回路４の信号Ｓ６を
入力して送信期間Ｔ２と受信無視期間Ｔ４がそれぞれ所
定期間内か否かを確認し、所定期間内の時に確認出力Ｓ
８＝１を出力し、所定期間内でない時に出力がＳ８＝０
となる送受信期間確認回路３０と、タイミング信号Ｓ１
と受信回路３の信号Ｓ５を入力して送信開始から所定時
間Ｔ３経過後に検査用反射体８からの反射波による受信
信号（検査用受信信号）が受信されるか否かを確認し、
所定期間内に受信されれば確認出力Ｓ９＝１を出力し、
所定期間内に受信されなければ出力がＳ９＝０となる送
受信性能確認回路４０と、送信回路２の信号Ｓ４及び受
信回路３の信号Ｓ６を入力し、送信期間Ｔ２と受信無視
期間Ｔ４が時間軸上で略一致しているか否かを確認し、
一致度合いが所定範囲内の時に確認出力Ｓ１０＝１を出
力し、所定範囲内でない時に出力がＳｌ０＝０となる送
受信タイミングー致確認回路５０と、前記各確認回路２
０〜５０の各信号Ｓ７〜Ｓ１０が全て「１」の時にＳ１
１＝１を出力し、少なくとも１つが「０」の時には出力
がＳ１１＝０となるＡＮＤ回路６０と、ＡＮＤ回路６０
のＳ１１＝１が入力してから所定のオン・ディレー時間
経過後にＳ１１′＝１を出力するオン・ディレー回路７
０とを備える。

【００３４】障害物判定回路８０は、前記受信回路４の
信号Ｓ５とタイミング信号Ｓ１を入力し、監視領域Ｗ外
からの反射波に基づく受信信号Ｓ５が入力する時にはこ
の受信信号Ｓ５を無視して障害物不在を示すＳ１２′＝
１を出力し、監視領域Ｗ内の物体からの反射波に基づく
受信信号Ｓ５が入力している間は出力が障害物存在を示
すＳ１２′＝０となる。

【００３５】次に、本実施形態の動作を、図３の動作タ
イムチャートを参照しながら説明する。タイミング信号
発生回路２は、所定周期Ｔ１毎にタイミング信号Ｓ１を
出力する。送信回路３は、タイミング信号Ｓ１を受信す
る毎に所定期間Ｔ２の間、駆動信号Ｓ２を出力すると共
に、駆動信号Ｓ２の発生期間中であることを示す信号Ｓ
４を動作確認回路１０に出力する。送信器３Ａは、前記
駆動信号Ｓ２が入力する毎にレーダ波を監視領域Ｗを含
む領域に送出する。このレーダ波送出開始から所定期間
Ｔ４（Ｔ４≧Ｔ２）の間では、受信回路４は入力する受
信信号Ｓ３を無視する。そして、受信回路４はこの無視
期間Ｔ４を示す信号Ｓ６を動作確認回路１０に出力す
る。レーダ波が送出されると、受信器４Ａには検査用反
射体８からの反射レーダ波が受信される。検査用反射体
８までの距離が一定であれば、検査用反射体８の反射波
による受信信号Ｓ３は、レーダ波送出開始から所定時間
Ｔ３経過後に受信回路４に入力する。受信回路４では、
受信信号Ｓ３を増幅しレベル検定して、受信信号Ｓ３の
受信を示す信号Ｓ５＝１を障害物判定回路８０と動作確
認回路１０に出力する。障害物判定回路８０は、レーダ
波送出毎に所定時間Ｔ３経過するまでに前記信号Ｓ５＝
１が入力されない時には、障害物は存在しないと判定し
て障害物不在を示すＳ１２′＝１を継続して発生する。

【００３６】動作確認回路１０では、タイミング信号Ｓ
１が所定間隔Ｔ１で正常に発生しているか、送信期間Ｔ
２と受信無視期間Ｔ４がそれぞれ所定時間内であるか、
送信開始から所定時間Ｔ３経過後に信号Ｓ５が発生して
いるか、送信期間Ｔ２と受信無視期間Ｔ４が時間軸上で
略一致しているかを、タイミング信号Ｓ１の発生毎に４
つの確認回路２０〜５０で確認している。そして、正常
であれば４つの確認回路２０〜５０の出力Ｓ７〜Ｓ１０
が共に「１」を継続し、ＡＮＤ回路６０からＳ１１＝１
が継続し、動作確認回路１０の出力としてオン・ディレ
ー回路７０から送受信機能正常を示すＳ１１′＝１が発
生する。従って、監視領域Ｗ内に障害物がなく、且つ、
送受信機能が正常であれば、ＡＮＤ回路６からＳｘ＝１
が発生し障害物不在を通報する。

【００３７】監視領域Ｗ内に障害物が存在すると、図３
にａの破線で示す受信信号Ｓ３＝１が所定時間Ｔ３経過
以前に受信回路４に入力し、受信回路４から信号Ｓ５＝
１が障害物判定回路８０に入力する。障害物判定回路８
０は、所定時間Ｔ３以前に信号Ｓ５が入力した時には障
害物からの反射波であると判定し、後述するように信号
Ｓ５入力後から所定のオフ・ディレー時間ＴＯＦ後に出
力がＳ１２＝０となり、出力Ｓ１２′＝０となる。これ
により、ＡＮＤ回路６の出力はＳｘ＝０となり障害物有
りを通報する。

【００３８】また、送受信機能に何らかの異常が発生し
て各確認回路２０〜５０のいずれかの出力Ｓ７〜Ｓ１０
が「０」になると、Ｓ１１＝０、Ｓ１１′＝０となり、
ＡＮＤ回路６の出力がＳｘ＝０となり、障害物検知時と
同じ出力形態で異常を通報する。オン・ディレー回路７
０のオン・ディレー時間を、タイミング信号Ｓ１の発生
周期Ｔ１より長く設定すれば、周期Ｔ１毎の検査で繰り
返し異常が検出されている間はＳ１１′＝０が継続し、
異常を通報し続けることができる。

【００３９】次に、本実施形態の各確認回路２０〜５０
及び障害物判定回路８０の具体的な構成及びその動作を
説明する。まず、送受信周期確認回路２０について説明
する。

【００４０】図４において、本実施形態の送受信周期確
認回路２０は、レーダ波の送出を示す信号としてのタイ
ミング信号Ｓ１の発生周期Ｔ１がオン・タイマ時間ＴＯ
Ｎより長いことを確認するオン・タイマ回路２１と、タ
イミング信号Ｓ１の発生周期Ｔ１がオフ・タイマ時間Ｔ
ＯＦより短いことを確認するオフ・タイマ回路２２と、
両タイマ回路２１、２２の出力を論理積演算して確認出
力Ｓ７を発生する第２ＡＮＤ回路２３とを備える。これ
により、送受信周期確認回路２０は、タイミング信号Ｓ
１の発生周期Ｔ１が所定範囲、即ち、ＴＯＮ＜Ｔ１＜Ｔ
ＯＦの範囲にあるか否かを確認している。

【００４１】オン・タイマ回路２１は、入力するタイミ
ング信号Ｓ１をＳ１＝１の時に出力Ｓ_a1＝０（略電源電
圧Ｖｃｃレベル）、Ｓ１＝０の時に出力Ｓ_a1＝１（電源
電圧Ｖｃｃよりも高レベル）にレベル変換するインタフ
ェース２１Ａと、インタフェース２１ＡのＳ_a1＝１の入
力後前記オン・タイマ時間ＴＯＮに相当するオン・ディ
レー時間ＴＯＮ経過後にＳ_b1＝１を発生する第２オン・
ディレー回路２１Ｂと、第２オン・ディレー回路２１Ｂ
のＳ_b1＝１の入力でＳ_d1＝１を発生し、Ｓ_b1＝０となっ
てから第２のオフ・ディレー時間であるオフ・ディレー
時間Ｔｏｆ１経過後Ｓ_d1＝０となる第２オフ・ディレー
回路２１Ｃを備える。

【００４２】オフ・タイマ回路２２は、入力するタイミ
ング信号Ｓ１をＳ１＝１の時に出力Ｓ_e1＝０（略電源電
圧Ｖｃｃレベル）、信号Ｓ１＝０の時に出力Ｓ_e1＝１
（電源電圧Ｖｃｃよりも高レベル）にレベル変換するイ
ンタフェース２２Ａと、第２の下限閾値である下限閾値
ＶＬ２を有しインタフェース２２Ａの出力Ｓ_e1をレベル
検定する第２レベル検定回路２２Ｂと、第２レベル検定
回路２２Ｂの出力Ｓ_f1＝１の入力でＳ_g1＝１を発生し、
Ｓ_f1＝０となってから第３のオフ・ディレー時間である
オフ・ディレー時間Ｔｏｆ２経過後Ｓ_g1＝０となる第３
のオフ・ディレー回路２２Ｃを備える。

【００４３】インタフェース２１Ａは、例えば図５のよ
うに構成される。図５において、タイミング信号Ｓ１＝
１（論理値１）のレベルはＧＮＤレベルより高く（ＶＨ
レベルとする）、Ｓ１＝０（論理値０）レベルはＧＮＤ
レベルであるとする。また、端子ＩＮ２にＳ１＝１レベ
ルに相当する前記ＶＨレベルの信号が供給されていると
する。フォトカプラＰＣ１は発光側の交流信号源ＳＧで
スイッチング（ＯＮ／ＯＦＦ）されるので、端子ＩＮ１
にＳ１＝０が入力した時は、フォトカプラＰＣ２の発光
素子にスイッチング電流が流れてその受光素子がスイッ
チング（ＯＮ／ＯＦＦ）され、交直変換回路２１ａに交
流信号が入力する。基準レベルを電源電圧Ｖｃｃとする
倍電圧整流回路からなる交直変換回路２１ａへ入力され
た交流信号は、電源電圧Ｖｃｃより高レベルの直流信号
Ｓ_a1＝１（電源枠外信号）に変換される。一方、端子Ｉ
Ｎ１にＳ１＝１が入力した時は、フォトカプラＰＣ２の
発光素子に電流は流れずその受光素子はスイッチングし
ないので、交直変換回路２１ａへは直流信号が入力さ
れ、略Ｖｃｃレベルの直流信号Ｓ_a1＝０に変換される。

【００４４】インタフェース２２Ａは、図４に示すよう
に、フォトカプラＰＣ３、コンデンサＣ２、抵抗、ダイ
オードを備えて構成されている。Ｓ１＝１（ＧＮＤより
も高レベルとする）が入力した時は、フォトカプラＰＣ
３の発光素子に電流が流れて受光素子がＯＮ状態にあ
り、コンデンサＣ２はＶｃｃ−ＧＮＤで充電される。こ
の時の出力Ｓ_e1は略電源電圧Ｖｃｃレベル（論理値０）
である。タイミング信号Ｓ１が１→０（ＧＮＤレベルと
する）になると、フォトカプラＰＣ３の発光素子に電流
は流れず受光素子がＯＦＦするので、立上がり微分によ
って電源電圧Ｖｃｃよりも高レベルの出力Ｓ_e1が生じ、
微分時定数に応じて出力Ｓ_e1のレベルが低下する。尚、
インタフェース２１Ａとして、図４のインタフェース２
２Ａと同構成の回路を用いてもよい。

【００４５】この送受信周期確認回路２０の動作を図６
のタイムチャートを参照しながら説明する。オン・タイ
マ回路２１では、タイミング信号Ｓ１＝１がインタフェ
ース２１Ａに入力すると、前述のようにしてインタフェ
ース２１Ａの出力はＳ_a1＝０となり、タイミング信号Ｓ
１＝０になるとＳ_a1＝１となる。オン・ディレー回路２
１Ｂは、Ｓ_a1＝１の入力がオン・ディレー時間ＴＯＮ以
上継続するとＳ_b1＝１を出力する。Ｓ_b1＝１はオフ・デ
ィレー回路２１Ｃのレベル検定回路２１ｂに入力しレベ
ル検知回路２１ｂの出力がＳ_d1＝１となる。Ｓ_b1＝０に
なると、レベル検定回路２１ｂに入力する信号Ｓ_c1のレ
ベルは、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷により徐々に
低下する。従って、オフ・ディレー回路２１Ｃは、Ｓ_b1
＝０になってから入力信号Ｓ_c1のレベルがレベル検定回
路２１ｂの下限閾値ＶＬ１未満になるまではＳ_d1＝１を
継続する。正常時にＳ_d1＝１を継続させるため、オフ・
ディレー時間Ｔｏｆ１は少なくともタイミング信号Ｓ１
のパルス幅Ｔ５とオン・ディレー時間ＴＯＮを足した時
間（Ｔ５＋ＴＯＮ）より長く設定する。

【００４６】かかるオン・タイマ回路２１では、図中に
ａの破線で示すようにタイミング信号Ｓ１の繰り返し周
期がオン・ディレー時間ＴＯＮより短くなると、オン・
ディレー回路２１Ｂの出力がＳ_b1＝０のままとなり、Ｓ
_a1＝０になってからオフ・ディレー時間Ｔｏｆ１後にＳ
_d1＝０となる。

【００４７】オフ・タイマ回路２２では、タイミング信
号Ｓ１＝０になるとＳ_e1＝１となり、レベル検定回路２
２ＢからＳ_f1＝１が発生する。Ｓ_e1＝１は微分時定数に
応じてレベルが低下していくが、レベル検定回路２２Ｂ
の下限閾値ＶＬ２未満になるまではＳ_f1＝１が継続す
る。Ｓ_e1＝１が発生してから下限閾値ＶＬ２に低下する
までの期間をオフ・タイマ時間ＴＯＦとしている。Ｓ_f1
＝１が発生するとオフ・ディレー回路２２ＣからＳ_g1＝
１が発生する。タイミング信号Ｓ１＝１の入力でＳ_e1＝
０になりＳ_f1＝０となるが、正常時にＳ１＝１の間もオ
フ・タイマ回路２２の出力を論理値１に保持させるため
にオフ・ディレー回路２２Ｃを設けてある。従って、オ
フ・ディレー回路２２Ｃのオフ・ディレー時間Ｔｏｆ２
は、略タイミング信号Ｓ１の発生期間Ｔ５に設定する。

【００４８】かかるオフ・タイマ回路２２では、図中の
ｂの破線で示すようにタイミング信号Ｓ１の繰り返し周
期がオフ・タイマ時間ＴＯＦよりも長くなると、Ｓ１＝
０の期間にＳ_f1＝０となり、Ｓ_f1＝０がオフ・ディレー
回路２２Ｃのオフ・ディレー時間Ｔｏｆ２以上継続した
時にＳ_g1＝０となる。

【００４９】従って、タイミング信号Ｓ１の繰り返し周
期がオン・タイマ時間ＴＯＮよりも長く、オフ・タイマ
時間ＴＯＦより短い時のみ、ＡＮＤ回路２３から送受信
周期正常を示す確認出力Ｓ７＝１が継続して発生する。

【００５０】次に、送受信期間確認回路３０の構成例を
図７に示す。図７において、本実施形態の送受信期間確
認回路３０は、信号Ｓ４の発生期間Ｔ２が第１タイマ時
間ＴＯＦ１以下であることを確認する第１タイマ回路３
１と、受信無視期間Ｔ４が第２タイマ時間ＴＯＦ２以下
であることを確認する第２タイマ回路３２と、両タイマ
回路３１、３２の出力を論理積演算して確認出力Ｓ８を
発生する第３ＡＮＤ回路３３とを備える。これにより、
送受信期間確認回路３０は、送信期間Ｔ２及び受信無視
期間Ｔ４が所定期間内か否かを確認している。

【００５１】第１タイマ回路３１は、入力する信号Ｓ４
をＳ４＝１の時に出力Ｓ_a2＝０（略電源電圧Ｖｃｃレベ
ル）、Ｓ４＝０の時に出力Ｓ_a2＝１（電源電圧Ｖｃｃよ
りも高レベル）にレベル変換するインタフェース３１Ａ
と、インタフェース３１ＡのＳ_a2＝１の入力でＳ_c2＝１
を発生し、Ｓ_a2＝０となてから第１タイマ時間ＴＯＦ１
経過後Ｓ_c2＝０となるオフ・ディレー回路３１Ｂを備え
る。

【００５２】第２タイマ回路３２は、入力信号がＳ４で
はなくＳ６であることを除いて第１タイマ回路１２Ａと
同様の構成であり、信号Ｓ６をレベル変換して出力Ｓ_d2
を発生するインタフェース３２Ａと、インタフェース３
２ＡのＳ_d2＝１の入力でＳ_f2＝１を発生し、Ｓ_d2＝０と
なってから第２タイマ時間ＴＯＦ２経過後Ｓ_f2＝０とな
るオフ・ディレー回路３２Ｂを備える。前記インタフェ
ース３１Ａ，３２Ａ及びオフ・ディレー回路３１Ｂ，３
２Ｂは、送受信周期確認回路２０のインタフェース２１
Ａ、オフ・ディレー回路２１Ｃと同様の構成であり、各
オフ・ディレー回路３１Ｂ，３２Ｂは、コンデンサＣ
３，Ｃ４と、下限閾値ＶＬ３，ＶＬ４（＞Ｖｃｃ）をそ
れぞれ有するレベル検定回路３１ａ，３２ａを備える。

【００５３】図８の動作タイムチャートを用いて第１タ
イマ回路３１の動作を説明する。第１タイマ回路３１で
は、信号Ｓ４＝１がインタフェース３１Ａに入力する
と、インタフェース３１Ａの出力はＳ_a2＝０となり、信
号Ｓ４＝０になるとＳ_a2＝１となる。インタフェース３
１Ａの出力Ｓ_a2は、オフ・ディレー回路３１Ｂのレベル
検定回路３１ａに入力する。Ｓ_a2＝１のレベルはＶＬ３
よりも高いので、Ｓ _a2＝１の入力でＳ_c2＝１を出力す
る。Ｓ_a2＝０になると、レベル検定回路３１ａに入力す
る信号Ｓ_b2のレベルは、コンデンサＣ３に蓄えられた電
荷により徐々に低下し最終的にはＶｃｃレベルとなる。
Ｓ_a2＝０になってから信号Ｓ_b2のレベルがＶＬ３未満に
なるまでの時間をＴＯＦ１とすると、Ｓ_a2＝０になって
からタイマ時間ＴＯＦ１の間はＳ_c2＝１が継続する。
尚、タイマ時間ＴＯＦ１はコンデンサＣ３とレベル検定
回路３１ａの入力抵抗と下限閾値ＶＬ３で定まる。従っ
て、第１タイマ回路３１では、信号Ｓ４の継続期間、即
ち、送信期間がタイマ時間ＴＯＦ１より短ければＳ_c2＝
１が継続し、送信期間がタイマ時間ＴＯＦ１以上になる
とＳ_c2＝０となる。

【００５４】第２タイマ回路３２の動作は、入力する信
号が信号Ｓ６に代わるだけで、動作は第１タイマ回路３
１と同様であり、受信無視期間（Ｔ４の期間）がタイマ
時間（オフ・ディレー回路３２Ｂのオフ・ディレー時
間）ＴＯＦ２以上になると、Ｓ _f2＝０となる。尚、第２
タイマ回路３２の動作タイムチャートを図９に示す。

【００５５】従って、信号Ｓ４（送信期間Ｔ２）と信号
Ｓ６（受信無視期間Ｔ４）の発生が、それぞれ所定期間
ＴＯＦ１，ＴＯＦ２内の時のみ、ＡＮＤ回路３３から送
受信期間正常を示す確認出力Ｓ８＝１が継続して発生す
る。

【００５６】次に、送受信性能確認回路４０の構成例を
図１０に示す。図１０において、本実施形態の送受信性
能確認回路４０は、タイミング信号Ｓ１をレベル変換す
るインタフェース４１と、検査用反射体８による受信信
号Ｓ５が発生したことを次の受信時まで記憶保持する第
１記憶回路４２と、受信信号Ｓ５が発生すべき所定期間
Ｔｘを設定する時間窓回路４３と、受信信号Ｓ５をレベ
ル変換するインタフェース４４と、時間窓回路４３とイ
ンタフェース４４の出力Ｓ_f3とＳ_g3を論理積演算して信
号Ｓ_h3を記憶回路４２に出力する第１ＡＮＤ回路４５と
を備える。これにより、送受信性能確認回路４０は、レ
ーダ波が送出されてから所定期間Ｔｘの間で検査用反射
体８による受信信号Ｓ５が受信されたか否かを確認して
いる。インタフェース４１は、例えば図５と同様の構成
である。

【００５７】記憶回路４２は、インタフェース４１の出
力Ｓ_a3がホールド端子に入力し、ＡＮＤ回路４５の出力
Ｓ_h3がトリガ端子に入力し、自身の出力Ｓ_b3でトリガ入
力を自己保持する第１自己保持回路４２Ａと、第１のオ
フ・ディレー時間Ｔｏｆ３（Ｔｏｎ＋Ｔ５＜Ｔｏｆ３＜
Ｔ１）を有する第１オフ・ディレー回路４２Ｂとを備え
る。

【００５８】時間窓回路４３は、第１のオン・ディレー
時間Ｔｏｎを有する第１オン・ディレー回路４３Ａと、
第１オン・ディレー回路４３Ａの出力Ｓ_c3を微分する微
分回路４３Ｂと、第１の下限閾値ＶＬ５を有し微分回路
４３Ｂの出力Ｓ_e3をレベル検定する第１レベル検定回路
４３Ｃとを備える。

【００５９】インタフェース４４は、入力する信号Ｓ５
を、Ｓ５＝１の時に出力Ｓ_g3＝１（電源電圧Ｖｃｃより
も高レベル）、Ｓ５＝０の時に出力Ｓ_g3＝０に（略電源
電圧Ｖｃｃレベル）にレベル変換する。インタフェース
４４の構成としては、例えば図５の回路で、端子ＩＮ２
側に信号Ｓ５を入力し、端子ＩＮ１側をＧＮＤへ接続す
る構成とすればよい。ただし、信号Ｓ５は、Ｓ５＝１で
ＶＨレベル、Ｓ５＝０でＧＮＤレベルになるとする。

【００６０】図１１の動作タイムチャートを用いて動作
を説明する。タイミング信号Ｓ１は、インタフェース４
１へ入力され、Ｓ１＝１はＳ_a3＝０に、Ｓ１＝０はＳ_a3
＝１にそれぞれ変換される。インタフェース４１の出力
Ｓ_a3は時間窓回路４３へ入力される。時間窓回路４３
は、Ｓ_a3＝１になってから所定時間であるＴｏｎ経過後
から所定期間Ｔｘの間、出力Ｓ_f3が論理値１となり、そ
の他期間は出力が論理値０となる。具体的には、信号Ｓ
_a1＝１がオン・ディレー回路４３Ａに入力されると、Ｓ
_a1＝１の入力からオン・ディレー時間Ｔｏｎ経過後に、
出力がＳ_c3＝１（電源電圧Ｖｃｃよりも高レベル）とな
る。オン・ディレー回路４３Ａの出力Ｓ_c3は、後段の微
分回路４３Ｂに入力される。微分回路４３Ｂでは、Ｓ_c3
＝０（電源電圧Ｖｃｃと略同レベル）の時にフォトカプ
ラＰＣ４の受光素子はオフし、Ｓ_c3＝１の時にフォトカ
プラＰＣ４の受光素子はオンするので、Ｓ_c3＝０でＳ_d3
＝ＧＮＤレベル、Ｓ_c3＝１でＳ_d3＝Ｖｃｃレベルとな
る。従って、オン・ディレー回路４３ＡからＳ_c3＝１が
入力すると、Ｓ_d3はＧＮＤレベルからＶｃｃレベルとな
り、立上がり微分されて電源電圧Ｖｃｃよりも高レベル
の出力Ｓ_e3が生じる。微分回路４３Ｂの出力Ｓ_e3は、そ
の後徐々にレベルが下がりＶｃｃまで低下する。レベル
検定回路４３Ｃは、第１の下限閾値ＶＬ５（＞Ｖｃｃ）
を有しており、信号Ｓ_e3のレベルが閾値ＶＬ５以上の間
はＳ_f3＝１を出力する。Ｓ_f3＝１が生成される期間Ｔｘ
は、コンデンサＣ５、レベル検定回路４３Ｃの入力抵抗
及び閾値ＶＬ５で概ね定まる。従って、時間窓回路４３
は、Ｓ_a3＝１になってＴｏｎ経過後から期間Ｔｘの間、
論理値１の出力Ｓ_f3＝１を発生し、その他期間は出力が
論理値０のＳ_f3＝０となる。ここで、オン・ディレー時
間Ｔｏｎと期間Ｔｘは、Ｔｏｎ＋Ｔ５＜Ｔ３＜Ｔｏｎ＋
Ｔｘ＋Ｔ５のように定められる。

【００６１】正常であれば、レーダ波が送出されてから
期間Ｔ３経過後に検査用反射体８からの反射レーダ波が
受信されてＳ５＝１が生成される。信号Ｓ５はインタフ
ェース４４へ入力されてレベル変換され、Ｓ５＝１の時
に電源電圧Ｖｃｃよりも高レベルの出力Ｓ_g3＝１が発生
する。一方、時間窓回路４３の出力Ｓ_f3は、Ｓ１＝０と
なって期間Ｔｏｎ経過後から期間Ｔｘの間は論理値１で
あるので、ＡＮＤ回路４５の出力Ｓ_h3＝１が発生し、記
憶回路４２の自己保持回路４２Ａのトリガ端子に入力す
る。このとき、インタフェース４１の出力はＳ_a3＝１で
あるので、自己保持回路４２ＡからＳ_b3＝１が発生す
る。出力Ｓ_b3＝１は、この後、ＡＮＤ回路４５の出力Ｓ
_h3と無関係にＳ_a3＝１の間継続し、インタフェース４１
の出力がＳ _a3＝０となると、Ｓ_b3＝０となりその後Ｓ_h3
＝１が入力されるまでＳ_b3＝０は継続する（略期間Ｔ３
の間）。自己保持回路４２Ａの出力Ｓ_b3はオフ・ディレ
ー回路４２Ｂへ入力される。オフ・ディレー回路４２Ｂ
は、図７に示した回路と同様であり、期間Ｔｏｎ＋Ｔ５
より長いオフ・ディレー時間Ｔｏｆ３（Ｔｏｎ＋Ｔ５＜
Ｔｏｆ３＜Ｔ１）を有しており、Ｓ_b3＝１の入力で確認
出力がＳ９＝１となり、正常時はＳ_b3＝０の間も、送受
信性能正常を示すＳ９＝１の確認出力が継続する。も
し、レーダ波送出後、Ｔｏｎ＋Ｔ５〜Ｔｏｎ＋Ｔｘ＋Ｔ
５の間に、反射波が受信されずＳ５＝１にならなけれ
ば、ＡＮＤ回路４５の出力はＳ_h3＝０のままであり、自
己保持回路４２Ａにトリガ信号が入力されず、自己保持
回路４２Ａの出力はＳ_b3＝０のままとなる。従って、Ｓ
_b3＝０は少なくともタイミング信号Ｓ１の発生周期Ｔ１
の間継続することになるので、オフ・ディレー時間Ｔｏ
ｆ３を発生周期Ｔ１より短く設定すれば、次回のレーダ
波送出以前にＳ９＝０となり送受信性能異常が通報され
る。

【００６２】図１０の構成の送受信性能確認回路４０で
は、障害物の存在により検査用反射体８からの反射波が
ない場合、その間は送受信性能の検査ができない。この
ような場合の解決方法の１つは、動作正常が確認されな
い状態が確認動作周期（本実施形態ではタイミング信号
Ｓ１の発生周期）より長い所定時間以上継続した時に
は、正常確認信号Ｓ９＝１が消滅する構成とすることで
ある。例えば複数回以上正常確認できなかった時に、図
１０の出力Ｓ９がＳ９＝０となるよう構成することであ
る。

【００６３】具体的には、例えばｎ回正常確認できなか
った時にＳ９＝０となるようにするには、オフ・ディレ
ー回路４２Ｂのオフ・ディレー時間Ｔｏｆ３を、Ｔｏｆ
３≒ｎ×Ｔ１とすればよい。ｎ回未満の異常検知ではＳ
ｂ３＝０は（ｎ−１）×Ｔ１以下の時間しか継続せず、
次回に正常確認できればＳ９＝０となる以前にＳｂ３＝
１となり、Ｓ９＝１が継続される。ただし、オフ・ディ
レー時間Ｔｏｆ３（ｎ回）以上継続して正常確認ができ
なければＳ９＝０となって異常通報される。

【００６４】次に、障害物が存在する場合でも、障害物
からの反射波を利用して送受信機能の検査が可能な送受
信性能確認回路の構成について説明する。図１２は、図
１０の送受信性能確認回路に付加して、障害物からの反
射波で送受信機能の検査をするための構成を示す。

【００６５】図１２において、例えば信号Ｓ４、Ｓ５等
を受信して障害物の存在を検知する処理部（図示せず）
の有効化信号Ｖ１＝１の入力で所定時間Ｔｐの間、Ｖ３
＝１を生成するパルス発生回路４６Ａと、パルス発生回
路４６Ａの出力Ｖ３がホールド端子に入力し、図１０の
インタフェース４４の出力Ｓ_g3がトリガ端子に入力し、
自身の出力Ｓ_i3でトリガ入力を自己保持する第２自己保
持回路４６Ｂとを備える第２記憶回路４６と、第２自己
保持回路４６Ｂの出力Ｓ_i3とインタフェース４４の出力
Ｓ_g3を論理和演算して出力Ｓ_j3を発生する第１ＯＲ回路
４７とを備えている。尚、有効化信号Ｖ１が次回の確認
動作時までに論理値０に戻る場合には、有効化信号Ｖ１
を自己保持回路４６Ｂのホールド端子に直接入力する構
成でも構わない。

【００６６】前記パルス発生回路４６Ａは、ダイオード
とコンデンサＣ６からなる微分回路とレベル検定回路４
６ａで構成される。図１３の動作タイムチャートに従っ
て動作を説明する。

【００６７】障害物検知に基づいて有効化信号Ｖ１が０
→１に立上がると、パルス発生回路４６Ａの微分回路の
コンデンサＣ６で立上がり微分されて、信号Ｖ２として
Ｖｃｃよりも高レベルの信号に変換され、レベル検定回
路４６ａに入力し、出力Ｖ３＝１が発生する。信号Ｖ２
のレベルはＶｃｃへ向かって徐々に低下していき、レベ
ル検定回路４６ａの下限閾値Ｖｔｈ未満になるとＶ３＝
０となる。信号Ｖ３＝１が発生してから信号Ｖ２が閾値
Ｖｔｈ未満になるまでの期間がＴｐである。この期間Ｔ
ｐは、期間Ｔ３よりも長く、送信周期Ｔ１より短く設定
されることが望ましい。もしも、期間Ｔｐを送信周期Ｔ
１より長く設定すると、Ｖ３＝１は複数の送信期間に跨
って発生する。信号Ｖ３＝１は自己保持回路４６Ｂのホ
ールド端子に入力する。この時、インタフェース４４か
ら信号Ｓ_g3＝１がトリガ端子に入力するので、自己保持
回路４６ＢからＳ_i3＝１が発生する。その後は、信号Ｓ
_g3と無関係に期間Ｔｐの間はＳ_i3＝１が継続する。従っ
て、記憶回路４６は、障害物によって検査用反射信号が
受信されない場合に、障害物からの反射波の受信出力を
記憶して出力Ｓ_i3＝１を生成する。そして、この出力Ｓ
_i3＝１に基づいて検査反射体８による反射波が受信され
るべき期間にＯＲ回路４７からＳ_j3＝１が発生する。ま
た、ＯＲ回路４７は、レーダ波送出から時間Ｔ３経過後
に検査用反射信号が受信されれば、インタフェース４４
の出力Ｓ_g3＝１により出力Ｓ_j3＝１を発生する。

【００６８】従って、図１２の記憶回路４６及びＯＲ回
路４７を、図１０の送受信性能確認回路のインタフェー
ス４４とＡＮＤ回路４５との間に挿入して出力Ｓ_j3をＡ
ＮＤ回路４５に入力すれば、障害物によって検査用反射
体８からの反射レーダ波が受信されない状況でも、障害
物からの反射信号を利用して送受信性能の確認ができ
る。

【００６９】尚、このことは、実質的に検査用反射波の
受信確認のタイミングを可変にした時と同じ効果を持
つ。次に、送受信タイミング一致確認回路５０の構成例
を図１４に示す。

【００７０】図１４において、本実施形態の送受信タイ
ミング一致確認回路５０は、信号Ｓ４，Ｓ６をそれぞれ
レベル変換するインタフェース５１，５２と、各インタ
フェース５１，５２の出力Ｓ_a4，Ｓ_b4をそれぞれレベル
検定する各第３及び第４レベル検定回路５３，５４と、
レベル検定回路５３，５４の出力Ｓ_c4，Ｓ_d4を排他的論
理和演算するＥｘ−ＯＲ回路５５と、Ｅｘ−ＯＲ回路５
５の出力Ｓ_g4＝１の入力で確認出力Ｓ１０＝１を発生
し、Ｓ_g4＝０となってから第４のオフ・ディレー時間Ｔ
ｏｆ４後に出力がＳ１０＝０となる第４オフ・ディレー
回路５６とを備える。

【００７１】Ｅｘ−ＯＲ回路５５は、２つの倍電圧整流
回路５５ａ，５５ｂと、レベル検定回路５５ｃを備え
る。図１５の動作タイムチャートを参照して動作を説明
する。

【００７２】信号Ｓ４が入力するインタフェース５１
は、Ｓ４＝１をＳ_a4＝１（電源電圧Ｖｃｃよりも高レベ
ル）へ、Ｓ４＝０をＳ_a4＝０（Ｖｃｃレベル）へ変換す
る。このインタフェース５１は、図１０のインタフェー
ス４４と同様の構成である。レベル検定回路５３は、イ
ンタフェース５１からＳ_a4＝１が入力するとＳ_c4＝１
（交流信号）を生成し、Ｓ_a4＝０の時にはＳ_c4＝０（直
流信号）となる。一方、インタフェース５２は、Ｓ６＝
１をＳ_b4＝０（電源電圧Ｖｃｃレベル）へ、Ｓ６＝０を
Ｓ_b4＝１（Ｖｃｃよりも高レベル）へ変換する。このイ
ンタフェース５２は、図４のインタフェース２１Ａ等と
同様の構成である。レベル検定回路５４は、インタフェ
ース５２からＳ_b4＝１が入力するとＳ_d4＝１（交流信
号）を生成し、Ｓ_b4＝０の時にＳ_d4＝０（直流信号）と
なる。即ち、信号Ｓ６の反転信号としてＳ_d4が生成され
る。

【００７３】信号Ｓ_c4，Ｓ_d4は、Ｅｘ−ＯＲ回路５５の
倍電圧整流回路５５ｂ，５５ａにそれぞれ入力する。倍
電圧整流回路５５ａは、その基準レベルを電源電圧Ｖｃ
ｃとしているので、入力が直流信号（Ｓ_d4＝０）の時
は、出力Ｓ_e4は略電源電圧Ｖｃｃのレベル（論理値０に
相当する）となり、入力が交流信号（Ｓ_d4＝１）の時は
出力Ｓ_e4は電源電圧Ｖｃｃよりも高レベル（論理値１に
相当）となる。一方、倍電圧整流回路５５ｂでは、その
基準レベルは倍電圧整流回路５５ａの出力Ｓ_e4である。
信号Ｓ_c4と信号Ｓ_d4の出力状態は、正常時には、信号Ｓ
４の発生期間Ｔ２ではＳ_c4＝１，Ｓ_d4＝０、信号Ｓ４停
止後から信号Ｓ６停止までの期間（Ｔ４−Ｔ２）ではＳ
_c4＝０，Ｓ_d4＝０、期間Ｔ６経過後から次の信号Ｓ４が
発生するまでの間ではＳ_c4＝０，Ｓ_d4＝１である。従っ
て、信号Ｓ_c4と信号Ｓ_d4の組み合わせは、正常時では
（１，０）、（０，０）、（０，１）だけである。この
ため、倍電圧整流回路５５ｂの出力Ｓ_f4は、信号Ｓ_c4，
Ｓ_d4の組み合わせが（１，０）及び（０，１）の期間
（信号Ｓ４の発生期間及び信号Ｓ６の停止期間）では電
源電圧Ｖｃｃよりも高レベルの論理値１となり、信号Ｓ
_c4，Ｓ_d4の組み合わせが（０，０）の期間（Ｔ４−Ｔ２
の期間）では略電源電圧Ｖｃｃレベルの論理値０とな
る。

【００７４】レベル検定回路５５ｃは、Ｖｃｃ（論理値
０レベル）＜ＶＬ６＜論理値１レベル＜ＶＨ６＜論理値
２レベルのように設定された下限閾値ＶＬ６と上限閾値
ＶＨ６を有する。従って、正常時には、Ｅｘ−ＯＲ回路
５５の出力Ｓ_g4（レベル検定回路５５ｃの出力）は、図
１５のタイムチャートに示すように、信号Ｓ４が停止し
てから信号Ｓ６が停止するまでの期間（Ｔ４−Ｔ２）で
は、論理値０になり、それ以外の期間は論理値１にな
る。オフ・ディレー回路５６は、図７で示すオフ・ディ
レー回路３１Ｂと同様の構成であり、正常時には、Ｓ_g4
＝０になってもＳ１０＝１を継続するように所定のオフ
・ディレー時間Ｔｏｆ４（Ｔ４−Ｔ２より若干長い）を
有する。

【００７５】従って、正常時に、Ｓ４＝１とＳ６＝１の
発生タイミングが完全に一致している場合には、オフ・
ディレー回路５６を省くことができる。例えば、信号Ｓ
６が図中のａの破線で示すように不正に発生すると、Ｓ
_b4＝０、Ｓ_d4＝０（直流信号）となり、Ｓ_e4＝０、Ｓ_f4
＝０、Ｓ_g4＝０となる。Ｓ_g4＝０がオフ・ディレー時間
Ｔｏｆ４を超えると確認出力Ｓ１０＝０となって、送受
信タイミングの異常が通報される。また、信号Ｓ４が図
中のｂの破線で示すように不正に発生すると、Ｓ_a4＝
１、Ｓ_c4＝１（交流信号）となる。Ｓ_c4＝１は倍電圧整
流回路５５ｂへ入力されるが、このときの倍電圧整流回
路５５ａの出力Ｓ_e4、即ち、倍電圧整流回路５５ｂの基
準レベルＳ_e4は、電源電圧Ｖｃｃよりも高レベルの論理
値１であり、倍電圧整流回路５５ｂの出力Ｓ_f4は論理値
１よりも更に高レベルの直流信号（論理値２に相当）に
なる。前述のように、レベル検定回路５５ｃの上限閾値
ＶＨ６＜論理値２レベルの関係から、この時、Ｅｘ−Ｏ
Ｒ回路５５の出力Ｓ_g4＝０となり、オフ・ディレー時間
Ｔｏｆ４を超えて継続すると、確認出力Ｓｌ０＝０とな
って、同様に送受信タイミングの異常が通報される。

【００７６】尚、倍電圧整流回路５５ａ，５５ｂのよう
な整流加算構成とそれを用いたＥｘ−ＯＲ演算方法は、
「安全性を考慮したプログラマブル多値論理デバイスの
一構成法」（多値論理研究ノート、第１６巻、第１８
号）等で公知である。

【００７７】次に、障害物判定回路８０の構成例を図１
６に示す。本実施形態の障害物判定回路８０は、監視領
域Ｗ内の所定距離Ｌｎ内に障害物が不在の時は出力Ｓ１
２＝１を生成し、存在する時はＳ１２＝０となる。

【００７８】具体的回路は、図１６に示すように、図４
のインタフェース２１Ａと同様の構成でタイミング信号
Ｓ１をレベル変換するインタフェース８１と、インタフ
ェース８１の出力Ｓ_a5に基づいて前記所定距離Ｌｎ及び
検査用反射体８までの距離を送出レーダ波の往復時間Ｔ
ＯＮ１，ＴＯＮ２に置き換えて障害物検知部８４に知ら
せる距離ゲート回路８２と、図１４のインタフェース５
１と同様の構成で信号Ｓ５をレベル変換するインタフェ
ース８３と、反射信号の有無を示す信号Ｓ５が入力した
時にインタフェース８３の出力Ｓ_d5と前記距離ゲート回
路８２からの時間情報に基づいて、所定距離Ｌｎ内の障
害物からの反射信号か検査用反射体８からの反射信号か
を判定し、障害物からの反射信号の時に出力Ｓ１２＝０
となり、そうでない時にＳ１２＝１を発生する障害物検
知部８４とを備える。

【００７９】前記距離ゲート回路８２は、２つの第３及
び第４オン・ディレー回路８２Ａ，８２Ｂと、フォトカ
プラＰＣ５の発光素子ＰＤ、整流回路等を備える。前記
障害物検知部８４は、インタフェース８１の出力Ｓ_a5が
ホールド端子に入力しインタフェース８３の出力Ｓ_d5が
トリガ端子に入力する第３自己保持回路８４Ａと、第３
自己保持回路８４Ａの出力Ｓ_e5の整流信号Ｓ_f5が入力す
る２つの第５及び第６レベル検定回路８４Ｂ，８４Ｃ
と、第２ＯＲ回路８４Ｄと、第５オフ・ディレー回路８
４Ｅと、第５オン・ディレー回路８４Ｆとを備える。ま
た、前記フォトカプラＰＣ５の受光素子ＰＴがインタフ
ェース８３の出力端と電源電圧Ｖｃｃとの間に挿入され
ている。

【００８０】回路動作を図１７の動作タイムチャートを
参照しながら説明する。タイミング信号Ｓ１が入力する
インタフェース８１では、Ｓ１＝１はＳ_a5＝０（略電源
電圧Ｖｃｃレベル）に、Ｓ１＝０はＳ_a5＝１（電源電圧
Ｖｃｃよりも高レベル）に変換される。インタフェース
８１の出力Ｓ_a5は、距離ゲート回路８２のオン・ディレ
ー回路８２Ａ，８２Ｂ及び障害物検知部８４の自己保持
回路８４Ａのホールド端子に入力する。

【００８１】オン・ディレー回路８２Ａは、距離Ｌｎの
レーダ波往復時間に相当するＴＯＮ１を第３のオン・デ
ィレー時間として有する。また、オン・ディレー回路８
２Ｂは、検査用反射体８までの距離のレーダ波往復時間
に相当するＴＯＮ２（ＴＯＮ１＜ＴＯＮ２）を第４のオ
ン・ディレー時間として有する。この時間ＴＯＮ２は、
図１０のオン・ディレー回路４３Ａと同じオン・ディレ
ー時間である。従って、オン・ディレー回路８２Ａの整
流出力Ｓ_b5は、信号Ｓ_a5＝１の入力後ＴＯＮ１経過する
と論理値１となり、オン・ディレー回路８２Ｂの整流出
力Ｓ_c5は、信号Ｓ_a5＝１の入力後ＴＯＮ２経過すると論
理値１となる。これにより、フォトカプラＰＣ５の発光
素子ＰＤは、タイミング信号Ｓ１が発生してからＴＯＮ
１経過するまではＳ_b5＝０、Ｓ_c5＝０で電流は流れず、
ＴＯＮ１経過後からＴＯＮ２経過まではＳ_b5＝１、Ｓ_c5
＝０で電流が流れ、ＴＯＮ２経過後はＳ_b5＝１、Ｓ_c5＝
１で電流は流れない。

【００８２】一方、信号Ｓ５は、インタフェース８３に
入力され、Ｓ５＝１はＳ_d5＝１（電源電圧Ｖｃｃよりも
高レベル）に、Ｓ５＝０はＳ_d5＝０（略電源電圧Ｖｃｃ
レベル）にそれぞれ変換される。この出力Ｓ_d5は、ＴＯ
Ｎ１経過後からＴＯＮ２経過するまでの間（即ち、フォ
トカプラＰＣ５の発光素子ＰＤに電流が流れ受光素子Ｐ
ＴがＯＮ状態の時）では、信号Ｓ５とは無関係に電源電
圧Ｖｃｃレベルに固定される。即ち、障害物による受信
信号があっても無視し障害物検知部８４へ伝達されな
い。また、出力Ｓ_d5は、タイミング信号Ｓ１が発生して
からＴＯＮ１経過するまでの間とＴＯＮ２経過後（即
ち、フォトカプラＰＣ５の発光素子ＰＤに電流が流れず
受光素子ＰＴがＯＦＦ状態の時）は、信号Ｓ５に依存す
る。即ち、受信あり／なしを示す信号Ｓ５が障害物検知
部８４へ伝達される。このように、フォトカプラＰＣ５
は、所定距離Ｌｎから検査用反射体８までの間に存在す
る障害物を無視するために設けられているが、無視する
必要がなければ省いても構わない。

【００８３】レベル検定回路８４Ｂは、下限閾値ＶＬ７
を有し、Ｓ_f5が論理値２に相当するレベルの時にＳ_h5＝
１を生成し、Ｓ_f5が論理値０又は１の時はＳ_h5＝０とな
る。即ち、論理値０レベル（略Ｖｃｃ）＜論理値１レベ
ル（電源電圧Ｖｃｃよりも高レベル）＜ＶＬ７＜論理値
２レベルの関係にある。尚、下限閾値ＶＬ７は、ツェナ
ーダイオードＺＤのツェナー電圧をＶＺＤとし、トラン
ジスタＴｒ１のべ一ス＝エミッタ間オン電圧をＶｂｅと
すると、ＶＬ７≒ＶＺＤ＋（１＋ｒ１／ｒ２）・Ｖｂｅ
で定まる。ｒ１、ｒ２は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値であ
る。

【００８４】レベル検定回路８４Ｃは、上限閾値ＶＨ７
を有し、Ｓ_f5が論理値０レベルの時にＳ_j5＝１を生成
し、Ｓ_f5が論理値１又は２の時はＳ_j5＝０となる。即
ち、論理値０レベル（略Ｖｃｃ）＜ＶＨ７＜論理値１レ
ベル（電源電圧Ｖｃｃよりも高レベル）＜論理値２レベ
ルの関係にある。尚、上限閾値ＶＨ７は、トランジスタ
Ｔｒ３のべ一ス＝エミッタ間オン電圧をＶｂｅ（＞０）
とすると、ＶＨ７≒（１＋ｒ３／ｒ４）・（Ｖｃｃ−Ｖ
ｂｅ）で定まる。ｒ３、ｒ４は、抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗
値である。出力Ｓ_h5とＳ_j5は、ＯＲ回路８４Ｄに入力さ
れて、演算結果出力Ｓ_l5が生成される。尚、本実施形態
では、出力Ｓ_h5とＳ_j5はダイオードを用いたワイアード
・ＯＲ接続により信号Ｓ_k5としてレベル検定回路８４ａ
に入力される。レベル検定回路８４ａは下限閾値ＶＬ８
を有し、Ｓ_k5のレベルが、ＶＬ８以上の時にＳ_l5＝１を
生成し、ＶＬ８未満の時にＳ_l5＝０となる。

【００８５】障害物検知装置１から距離Ｌｎ内に障害物
がない場合、タイミング信号Ｓ１が発生しＳ_a5＝１にな
って後ＴＯＮ１経過までに反射波の受信信号がなく、自
己保持回路８４ＡのトリガとしてＳ_d5＝１が入力せず、
Ｓ_e5は論理値０に相当する直流信号であり、Ｓ_f5＝０
（略電源電圧Ｖｃｃレベル）である。この時、レベル検
定回路８４Ｃの出力Ｓ_j5＝１となるので、Ｓ_k5＝１であ
り、Ｓ_l5＝１となる。ＴＯＮ１経過後からＴＯＮ２経過
までは、Ｓ_d5＝０に固定され、Ｓ_e5は論理値０に相当す
る直流信号のままである。従って、Ｓ_f5＝０（略電源電
圧Ｖｃｃレベル）であり、Ｓ_j5、Ｓ_k5、Ｓ_l5＝１は継続
する。ＴＯＮ２経過すると、前述のように、Ｓ_c5＝１と
なり、Ｓ_d5は、受信回路４から入力する信号Ｓ５に依存
する。この時、検査用反射体８からの反射信号がまだ受
信されていなければ、Ｓ_e5は論理値０に相当する直流信
号のままであり、Ｓ_f5はＳ_c5を基準レベルとしているの
で論理値１である。この時、レベル検定回路８４Ｂ，８
４Ｃの出力Ｓ_h5，Ｓ_j5は共に論理値０になる。従って、
Ｓ_l5＝０になるが、オフ・ディレー回路８４Ｅにより、
第５のオフ・ディレー時間Ｔｏｆ６の間はＳ_l5＝０とな
ってもＳ１２＝１が継続する。正常であれば、ＴＯＮ２
経過すれば検査用反射体８からの反射信号が受信される
ので、オフ・ディレー時間Ｔｏｆ６以内にＳ５＝１、Ｓ
_d5＝１となって、自己保持回路８４Ａの出力Ｓ_e5＝１
（交流信号）となる。従って、整流加算構成により、Ｓ
_f5は論理値２に相当するレベルになり、レベル検定回路
８４Ｂの出力Ｓ_h5＝１となり、ＯＲ回路８４Ｄの出力Ｓ
_l5＝１となる。即ち、距離ゲート回路８２により、検査
用反射体８からの反射信号を障害物と見なさない処理が
行われる。その後、再びタイミング信号Ｓ１の発生でＳ
_a5＝０になると、Ｓ_b5＝０、Ｓ５＝０、Ｓ_e5＝０、Ｓ_f5
＝０となり、以後、上述の動作を繰り返す。

【００８６】一方、図１７のａの破線で示すように、所
定距離Ｌｎ内に障害物がある場合、既述のように、所定
距離Ｌｎ内、即ち、送信後ＴＯＮ１以内では、Ｓ_b5＝
０、Ｓ _c5＝０であるので、障害物の反射波によるＳ５＝
１はＳ_d5＝１として自己保持回路８４Ａのトリガ端子に
入力する。Ｓ_a5＝１であるので、出力Ｓ_e5＝１（交流信
号）となり、Ｓ_f5＝１となる。レベル検定回路８４Ｂ，
８４Ｃの出力Ｓ_h5，Ｓ_j5は共に論理値０になる。ＴＯＮ
１経過するとＳ_b5＝１となってフォトカプラＰＣ５の受
光素子ＰＴはＯＮするが、自己保持回路８４ＡはＳ_a5＝
１の間Ｓ_d5と無関係にＳ_e5＝１を生成する。従って、更
にＴＯＮ２経過してＳ_c5＝１となるまで、Ｓ_f5＝１が継
続する。オフ・ディレー回路８４Ｅのオフ・ディレー時
間Ｔｏｆ６は少なくともＴＯＮ２−ＴＯＮ１より短かく
してあるので、Ｓ１２＝０となり障害物ありを通報す
る。オフ・ディレー回路８４Ｅの出力Ｓ１２をオン・デ
ィレー回路８４Ｆに入力することにより、第５のオン・
ディレー時間を送信の繰り替えし周期Ｔ１より長く設定
しておけば、所定距離Ｌｎ内に障害物がある間はオン・
ディレー回路８４Ｆの出力Ｓ１２′＝０が継続する。

【００８７】図１８は、検査用反射体８が監視領域Ｗの
端部より踏切保安装置１に接近して設置されたような場
合、換言すれば、検査用反射波が監視領域Ｗの端部付近
までの往復時間経過前に得られる場合に適した障害物判
定回路８０′の構成例を示す。

【００８８】本実施形態は、基本的には、図１６で示さ
れる障害物判定回路８０に、検査用反射信号の受信を記
憶する機能を追加して構成される。図１６の実施形態と
同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

【００８９】具体的には、図１８に示すように、図１６
のインタフェース８１，８３、距離ゲート回路８２、障
害物検知部８４に加えて、時間窓回路８５と、記憶回路
８６と、選択回路８７等を図示のように接続している。

【００９０】時間窓回路８５は、図１０の時間窓回路４
３と同構成で、検査用反射波が受信されるべき期間Ｔｘ
のみ信号Ｓ_m5＝１を出力する。記憶回路８６は、信号Ｓ
_d5とＳ_m5を論理積演算するＡＮＤ回路８６Ａと、ＡＮＤ
回路８６Ａの論理積出力Ｓｕがトリガ端子に入力し信号
Ｓ_a5がホールド端子に入力する自己保持回路８６Ｂを備
え、Ｓ_a5＝１の発生期間において検査用反射波が受信さ
れるべき期間Ｔｘで受信信号の有無を次回のレーダ波送
信時点まで記憶する。

【００９１】選択回路８７は、距離ゲート回路８２内の
信号Ｓ_b5と時間窓回路８５の出力信号Ｓ_m5に基づき障害
物検知部８４へ伝達する受信信号を選択する。具体的に
は、図１６に示す距離ゲート回路８２内のフォトカプラ
ＰＣ５の受光素子ＰＴと、時間窓回路８５の出力端−電
源電圧Ｖｃｃ間に接続する発光素子ＰＤ′とフォトカプ
ラＰＣ５′を構成する受光素子ＰＴ′と、記憶回路８６
の出力Ｓ_n5とインタフェース８３の出力Ｓ_d5を論理和演
算するＯＲ回路８７Ａとを備え、ＯＲ回路８７Ａの出力
Ｓ_o5を図１６に示す障害物検知部８４の自己保持回路８
４Ａのトリガ端子に入力している。そして、前記受光素
子ＰＴを記憶回路８６の出力と電源電圧Ｖｃｃ間に接続
し、前記受光素子ＰＴ′をインタフェース８３の出力と
電源電圧Ｖｃｃ間に接続してある。本実施形態の障害物
検知部８４内には、図１６の受光素子ＰＴは設けられて
いない。

【００９２】尚、本実施形態の距離ゲート回路８２で
は、検査用反射体８までの距離を送出レーダ波の往復時
間ＴＯＮ１に、所定距離Ｌｎまでの距離を送出レーダ波
の往復時間ＴＯＮ２に置き換えている。

【００９３】本実施形態の動作を図１９の動作タイムチ
ャートに従って説明する。インタフェース８１，８３及
び距離ゲート回路８２の動作は図１６と同様であり説明
は省略する。時間窓回路８５の出力Ｓ_m5は、検査用反射
体８からの反射波が受信されるべき期間Ｔｘのみ論理値
１になる。この期間Ｔｘは、検査用反射体８までの実際
の送出レーダ波往復時間Ｔ３よりも若干短い時間ＴＯＮ
１経過後から前記Ｔ３より若干長いＴＯＮ１＋Ｔｘで示
してある。その動作は図１０で説明したのでここでは省
略する。

【００９４】時間窓回路８５の出力Ｓ_m5は、記憶回路８
６のＡＮＤ回路８６Ａの一方の入力端に入力する。反射
波が受信されると、Ｓ５＝１、Ｓ_d5＝１となる。Ｓ_d5は
ＡＮＤ回路８６Ａの他方の入力端に入力するので、Ｓ_m5
＝１の期間Ｔｘの間にＳ_d5＝１が発生すると、Ｓｕ＝１
が自己保持回路８６Ｂのホールド端子に入力する。自己
保持回路８６Ｂは、Ｓ_a5＝１の期間でＳｕ＝１が入力す
ると、その後は信号Ｓｕと無関係にＳ_a5＝１の期間、論
理値１の出力を発生する。即ち、記憶回路８６は、検査
用反射波が受信されるべき期間Ｔｘに検査用反射波が受
信されたことを論理値１の出力として記憶する。期間Ｔ
ｘの間（Ｓ_m5＝１の間）にＳ_d5＝１にならない場合、即
ち、検査用反射波が受信されるべき期間Ｔｘに受信され
ない場合には、記憶回路８６の出力は論理値１にはなら
ない。

【００９５】選択回路８７は、障害物検知部８４に対し
て、１）検査用反射波を省いて受信反射波を伝達する役
割と、２）記憶回路８６の出力をレーダ波が送出されて
から所定距離Ｌｎまでの距離をレーダ波が往復するのに
相当する時間ＴＯＮ２経過した後に伝達する役割と、を
有する。

【００９６】上記１）の役割は、フォトカプラＰＣ５′
の受光素子ＰＴ′のＯＮ／ＯＦＦにより行われる。即
ち、フォトカプラＰＣ５′の発光素子ＰＤ′には、時間
窓回路８５の出力Ｓ_m5が供給されており、Ｓ_m5＝１の時
に発光素子ＰＤ′に電流が流れ、受光素子ＰＴ′がＯＮ
する。従って、受光素子ＰＴ′は、検査用反射波が受信
されるべき期間ＴｘのみＯＮし、ＯＲ回路８７Ａの入力
が論理値０に固定される。この期間、信号Ｓ_d5はＯＲ回
路８７Ａへ伝達されず、その他の期間では信号Ｓ _d5はＯ
Ｒ回路８７Ａを介して信号Ｓ_o5として障害物検知部８４
へ入力される。

【００９７】上記２）の役割は、フォトカプラＰＣ５の
受光素子ＰＴのＯＮ／ＯＦＦにより行われる。即ち、レ
ーダ波送出後、時間ＴＯＮ１経過すると距離ゲート回路
８２内のオン・ディレー回路８２Ａ（図１６に示す）の
出力がＳ_b5＝１となる。これにより、距離ゲート回路８
２内のフォトカプラＰＣ５の発光素子ＰＤに電流が流
れ、受光素子ＰＴがＯＮする。従って、ＯＲ回路８７Ａ
の入力が論理値０に固定され、検査用反射波の受信によ
って記憶回路８６から出力される論理値１の信号は伝達
されない。その他の期間では信号Ｓ_d5はＯＲ回路８７Ａ
を介して信号Ｓ_o5として障害物検知部８４へ入力され
る。レーダ波送出後、時間ＴＯＮ２経過すると、図１６
で説明したように、発光素子ＰＤに電流が流れなくな
り、受光素子ＰＴはＯＦＦする。自己保持回路８６Ｂの
論理値１の出力は、ＯＲ回路８７Ａを介して信号Ｓ_o5＝
１として障害物検知部８４へ入力される。

【００９８】障害物検知部８４は、信号Ｓ_o5，Ｓ_a5を自
己保持回路８４Ａ（図１６に示す）のトリガ及びホール
ド信号として入力しており、図１６と同様に動作する。
従って、障害物検知部８４は、所定距離Ｌｎまでの間
（時間ＴＯＮ２経過するまでの間）で少なくとも検査用
反射波以外の反射波が受信されない時は、障害物無しと
してＳ１２′＝１を発生する。一方、所定距離Ｌｎまで
の間（時間ＴＯＮ２経過するまでの間）に検査用反射波
以外の反射波が受信された時には、障害物有りとしてＳ
１２′＝０となる。尚、本実施形態回路は、検査用反射
受信の確認機能も有する。

【００９９】以上説明したように、本実施形態の踏切保
安装置１は、装置が正常であることが確認され、且つ、
障害物が不在の時のみ、出力Ｓｘ＝１を発生して安全を
通報する。尚、図１６の障害物判定回路８０は、検査用
反射信号の受信も確認しているので、送受信性能確認を
兼ねることができる。また、図１２で示した記憶回路４
６及びＯＲ回路４７を付加することも可能である。具体
的には、図１６の回路において、インタフェース８３と
フォトカプラＰＣ５の受光素子ＰＴの接続点の間に、記
憶回路４６及びＯＲ回路４７を挿入し、図１２の信号Ｓ
_g3を図１６の信号Ｓ_d5に代え、図１２のＯＲ回路４７の
出力Ｓ_j3を自己保持回路８４Ａのトリガ端子に入力する
構成とすればよい。

【０１００】尚、本実施形態の動作確認回路１０及び障
害物判定回路８０，８０′は、フェールセーフな回路構
成としてある。各回路において、レベル検定回路、ＡＮ
Ｄ回路としては、フェールセーフなウィンドウ・コンパ
レータ／ＡＮＤゲートを使用できる。フェールセーフな
ウィンドウ・コンパレータ／ＡＮＤゲートの回路構成と
動作については、例えば電気学会論文誌（Tran. IEE of
Japan）Vol.109-C, No.9, Sep. 1989（窓特性を持つフ
ェールセーフ論理素子を使ったインタロックシステムの
一構成法）で示されており、また、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎ
ｔ４，６６１，８８０号明細書、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ
５，０２７，１１４号明細書及び特公平１−２３００６
号公報等において公知である。オン・ディレー回路とし
ては、例えば国際公開ＷＯ９４／２３３０３号公報、特
公平１−２３００６号公報、特開平９−１６２７１４号
公報等の公知のものを使用できる。自己保持回路として
は、国際公開ＷＯ９４／２３３０３号公報、国際公開Ｗ
Ｏ９４／２３４９６号公報等で公知のものを使用でき
る。言うまでもないが、動作確認回路１０及び障害物判
定回路８０は、上述のフェールセーフな回路構成ではな
く通常の回路構成を用いて構わない。

【０１０１】また、本実施形態の動作確認回路１０及び
障害物判定回路８０，８０′では、これら回路で用いる
信号のレベルと、タイミング信号発生回路２、送信回路
３、受信回路４の各出力信号Ｓ１〜Ｓ６のレベルが異な
るとして、入力信号のレベル変換のためのインタフェー
スを設けて示したが、レベルに違いがなく不要であれば
インタフェースを省いて構わない。

【０１０２】尚、本実施形態において、監視領域Ｗや検
査用反射体よりも遠方の物体からの反射波が受信されて
も、それら反射波が次回のレーダ波送信までに無くなれ
ば、回路動作上の支障はない。また、検査用反射体は、
監視領域Ｗの端部付近に存在するものとして説明した
が、必ずしもこの配置に限られることはなく、監視領域
Ｗ内等に存在しても、動作確認回路の設定により対応で
きる。

【０１０３】本実施形態で示された踏切保安装置の利用
は、踏み切りのみに限定されず、本装置は、例えば工場
等で人等の検知に用いることもでき、また、移動体に搭
載して用いる等しても差し支えない。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３、８
〜１０、２７〜２９の発明によれば、踏切保安装置が正
常である時のみ障害物不在を示す安全情報を通報できる
ので、反射型障害物検知方式の踏切保安装置の信頼性を
向上でき、誤動作した時のリスクが高い環境でも使用で
きる。しかも、透過型障害物検知方式に比べて、設置現
場でその調整作業に優れ、少ない送受信器で広領域を監
視できる利点がある。

【０１０５】請求項４の発明によれば、レーダ波の送受
信手段が互いに近接している場合に、レーダ波の送出時
のレーダ波回り込みによる誤動作を防止できる。請求項
７の発明によれば、レーダ波の送出動作の度に動作正常
の確認ができるので、一層信頼性を向上できる。

【０１０６】請求項１３〜１８の発明によれば、障害物
の存在で検査用受信信号が受信できない場合も、障害物
の反射波を利用して動作の正常確認ができる。請求項１
９〜２２の発明によれば、レーダ波の送受信性能だけで
なくレーダ波の発生間隔も確認できるようになる。

【０１０７】請求項２３、２４の発明によれば、更にレ
ーダ波送信手段の送信動作とレーダ波受信手段の受信動
作も確認できるようになる。請求項２５、２６の発明に
よれば、更にレーダ波送信手段の送信動作タイミングと
レーダ波受信手段の受信動作タイミングも確認できるよ
うになる。

【０１０８】請求項３０の発明によれば、障害物判定手
段、動作確認手段及びゲート手段は、安全情報を高レベ
ルの出力で通報するフェールセーフな構成としたので、
踏切保安装置の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る障害物検知装置の実施形態を示す
構成図

【図２】同上実施形態の踏切における配置図

【図３】同上実施形態の動作タイムチャート

【図４】送受信周期確認回路の構成図

【図５】インタフェースの回路図

【図６】図４の回路の動作タイムチャート

【図７】送受信期間確認回路の構成図

【図８】図７の第１タイマ回路の動作タイムチャート

【図９】図７の第２タイマ回路の動作タイムチャート

【図１０】送受信性能確認回路の構成図

【図１１】図１０の回路の動作タイムチャート

【図１２】図１０の回路に付加可能な記憶回路の構成図

【図１３】図１２の回路の動作タイムチャート

【図１４】送受信タイミング一致確認回路の構成図

【図１５】図１４の回路の動作タイムチャート

【図１６】障害物判定回路の構成図

【図１７】図１６の回路の動作タイムチャート

【図１８】障害物判定回路の別の構成図

【図１９】図１８の回路の動作タイムチャート

【符号の説明】

１ 踏切保安装置 ２ タイミング信号発生回路 ３ 送信回路 ３Ａ 送信器 ４ 受信回路 ４Ａ 受信器 ６、２３、３３、４５ ＡＮＤ回路 １０ 動作確認回路 ２０ 送受信周期確認回路 ２１ オン・タイマ回路 ２２ オフ・タイマ回路 ３０ 送受信期間確認回路 ３１ 第１タイマ回路 ３２ 第２タイマ回路 ４０ 送受信性能確認回路 ４２ 記憶回路 ４３ 時間窓回路 ５０ 送受信タイミング一致確認回路 ５３ 第３レベル検定回路 ５４ 第４レベル検定回路 ５５ Ｅｘ−ＯＲ回路 ５６ 第４オフ・ディレー回路 ８０，８０′ 障害物判定回路 ８２ 距離ゲート回路 ８４ 障害物検知部

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タイミング信号を発生するタイミング信号
   発生手段と、タイミング信号に基づきレーダ波を監視領
   域を含む領域に送出するレーダ波送信手段と、前記監視
   領域を含む領域から反射されるレーダ波を受信するレー
   ダ波受信手段と、該レーダ波受信手段の出力状態に基づ
   いて前記監視領域における障害物の存在／不在を判定す
   る障害物判定手段と、装置自体の動作正常を確認する動
   作確認手段と、障害物判定手段の出力と動作確認手段の
   出力の論理積により安全情報を出力するゲート手段と、
   を備えたことを特徴とする踏切保安装置。
2. 【請求項２】前記動作確認手段は、前記レーダ波受信手
   段の出力状態に基づいて動作正常を確認する送受信性能
   確認回路を含む請求項１に記載の踏切保安装置。
3. 【請求項３】前記送受信性能確認回路は、前記タイミン
   グ信号と前記レーダ波受信手段からの反射波受信出力と
   に基づいて、前記タイミング信号が発生してから所定時
   間経過後の所定期間内に、前記反射波受信出力が発生し
   たことを確認して正常確認出力を生成する請求項２に記
   載の踏切保安装置。
4. 【請求項４】前記所定期間が、レーダ波送出時の残響期
   間終了後に設定される構成である請求項３に記載の踏切
   保安装置。
5. 【請求項５】前記所定時間が、前記監視領域の端部近傍
   までのレーダ波往復時間に対応する請求項３又は４に記
   載の踏切保安装置。
6. 【請求項６】前記反射波受信出力は、監視領域端部近傍
   に設置した検査用反射体からの反射波の受信信号に基づ
   いて生成される請求項３〜５のいずれか１つに記載の踏
   切保安装置。
7. 【請求項７】前記送受信性能確認回路は、前記タイミン
   グ信号の発生毎に動作正常の確認を行う請求項３〜６の
   いずれか１つに記載の踏切保安装置。
8. 【請求項８】送受信性能確認回路は、前記タイミング信
   号が発生してから前記所定時間経過後に前記所定期間だ
   け出力を発生する時間窓回路と、該時間窓回路の出力と
   前記反射波受信出力を論理積演算する第１ＡＮＤ回路
   と、該第１ＡＮＤ回路から出力が発生したことを少なく
   とも次の確認動作まで記憶保持して前記正常確認出力を
   発生する第１記憶回路とを備える請求項３〜７のいずれ
   か１つに記載の踏切保安装置。
9. 【請求項９】前記時間窓回路は、前記タイミング信号が
   発生してから第１のオン・ディレー時間経過後に出力を
   発生する第１オン・ディレー回路と、該第１オン・ディ
   レー回路の出力の立上り微分信号レベルが第１の下限閾
   値以上の間出力を生成して前記第１ＡＮＤ回路へ出力す
   る第１レベル検定回路とを備える請求項８に記載の踏切
   保安装置。
10. 【請求項１０】前記第１記憶回路は、タイミング信号の
    発生に基づいて入力する信号がホールド端子に入力し前
    記第１ＡＮＤ回路の出力がトリガ端子に入力し自身の出
    力でトリガ入力信号を自己保持する第１自己保持回路
    と、該第１自己保持回路の出力の停止を第１のオフ・デ
    ィレー時間遅延し前記正常確認出力を発生する第１オフ
    ・ディレー回路とを備える請求項８に記載の踏切保安装
    置。
11. 【請求項１１】前記送受信性能確認回路は、動作正常が
    確認されない状態が確認動作周期より長い所定時間以上
    継続した時に正常確認出力を消滅する請求項３〜１０に
    記載の踏切保安装置。
12. 【請求項１２】前記送受信性能確認回路は、タイミング
    信号発生後の任意の時点での反射波受信出力に基づいて
    動作正常の確認が可能である請求項３〜１１のいずれか
    １つに記載の踏切保安装置。
13. 【請求項１３】前記送受信性能確認回路は、障害物から
    の反射波による受信出力に基づいて正常確認出力が生成
    可能である請求項１２に記載の踏切保安装置。
14. 【請求項１４】送受信性能確認回路は、受信した有効化
    信号に基づき反射波受信出力有りを記憶し、少なくとも
    前記所定時間経過後の所定期間内に、前記記憶に基づき
    反射波受信出力有りの信号を出力する第２記憶回路を含
    む請求項１３に記載の踏切保安装置。
15. 【請求項１５】前記第２記憶回路は、次回の確認動作ま
    でに記憶が消去される構成である請求項１４に記載の踏
    切保安装置。
16. 【請求項１６】前記有効化信号は、障害物の検知に基づ
    いて生成される信号である請求項１４に記載の踏切保安
    装置。
17. 【請求項１７】送受信性能確認回路は、前記所定期間内
    に、前記第２記憶回路の出力及び反射波受信出力に基づ
    く信号の少なくとも一方が入力したことを確認して正常
    確認出力を生成する請求項１４に記載の踏切保安装置。
18. 【請求項１８】送受信性能確認回路は、前記第２記憶回
    路が、前記有効化信号が発生した時に前記所定時間より
    長く確認動作周期より短い期間だけ出力を発生するパル
    ス発生回路と、該パルス発生回路の出力がホールド端子
    に入力し前記反射波受信出力に基づく信号がトリガ端子
    に入力し自身の出力でトリガ入力信号を自己保持して反
    射波受信有りの記憶信号を出力する第２自己保持回路と
    を備える構成であり、該第２自己保持回路の出力と前記
    反射波受信出力に基づく信号を第１ＯＲ回路で論理和演
    算し、該第１ＯＲ回路の出力が前記所定期間内に発生し
    たことを前記第１記憶回路で次の確認動作まで記憶保持
    する構成である請求項８、１７に記載の踏切保安装置。
19. 【請求項１９】前記動作確認手段は、前記レーダ波が所
    定間隔で送出されていることを確認する送受信周期確認
    回路を含む請求項１〜１８のいずれか１つに記載の踏切
    保安装置。
20. 【請求項２０】前記送受信周期確認回路は、レーダ波の
    送出を示す信号の発生間隔が所定のオン・タイマ時間よ
    り長い時のみ出力を発生するオン・タイマ回路と、レー
    ダ波の送出を示す信号の発生間隔が所定のオフ・タイマ
    時間より短い時のみ出力を発生するオフ・タイマ回路
    と、前記オン・タイマ回路の出力とオフ・タイマ回路の
    出力を論理積演算して正常確認出力を発生する第２ＡＮ
    Ｄ回路とを備える請求項１９に記載の踏切保安装置。
21. 【請求項２１】前記オン・タイマ回路は、前記タイミン
    グ信号が発生してから前記オン・タイマ時間経過後に出
    力を発生する第２オン・ディレー回路と、オン・タイマ
    時間とタイミング信号の発生期間を加算した期間より長
    い第２のオフ・ディレー時間を有し前記第２オン・ディ
    レー回路の出力の停止を前記第２のオフ・ディレー時間
    だけ遅延し当該遅延出力を前記第２ＡＮＤ回路に出力す
    る第２オフ・ディレー回路とを備える請求項２０に記載
    の踏切保安装置。
22. 【請求項２２】前記オフ・タイマ回路は、タイミング信
    号の立下りに基づく微分信号レベルが第２の下限閾値以
    上の間出力を発生する第２レベル検定回路と、タイミン
    グ信号の発生期間と略等しい時間の第３のオフ・ディレ
    ー時間を有し前記第２レベル検定回路の出力の停止を前
    記第３のオフ・ディレー時間だけ遅延し当該遅延出力を
    前記第２ＡＮＤ回路に出力する第３オフ・ディレー回路
    とを備え、前記オフ・タイマ時間を前記第２レベル検定
    回路の出力発生期間で設定する構成である請求項２０に
    記載の踏切保安装置。
23. 【請求項２３】前記動作確認手段は、前記レーダ波送信
    手段の送信動作と前記レーダ波受信手段の受信動作がそ
    れぞれ所定の期間のみ行われていることを確認する送受
    信期間確認回路を含む請求項１〜２２のいずれか１つに
    記載の踏切保安装置。
24. 【請求項２４】前記送受信期間確認回路は、前記レーダ
    波送信手段のレーダ波の送出動作を示す信号が入力して
    から停止するまでの期間が第１タイマ時間を経過すると
    出力を停止する第１タイマ回路と、前記レーダ波受信手
    段が受信動作を行わない受信無視期間を示す信号が入力
    してから停止するまでの期間が第２タイマ時間を経過す
    ると出力を停止する第２タイマ回路と、第１及び第２タ
    イマ回路の両出力を論理積演算し確認出力を発生する第
    ３ＡＮＤ回路と備える請求項２３に記載の踏切保安装
    置。
25. 【請求項２５】前記動作確認手段は、前記レーダ波送信
    手段の送信動作タイミングと前記レーダ波受信手段の受
    信動作タイミングが正常であることを確認する送受信タ
    イミング一致確認回路を含む請求項１〜２４のいずれか
    １つに記載の踏切保安装置。
26. 【請求項２６】前記送受信タイミング一致確認回路は、
    前記レーダ波送信手段の送信期間を示す信号レベルが所
    定レベル以上の時に出力を発生する第３レベル検定回路
    と、前記レーダ波受信手段が受信動作を行わない受信無
    視期間を示す信号レベルが所定レベル以上の時に出力を
    発生する第４レベル検定回路と、前記第３及び第４レベ
    ル検定回路の両出力を排他的論理和演算する排他的論理
    和回路と、該排他的論理和回路の出力の停止を第４のオ
    フ・ディレー時間遅延して確認出力を発生する第４オフ
    ・ディレー回路とを備える請求項２５に記載の踏切保安
    装置。
27. 【請求項２７】前記障害物判定手段は、前記タイミング
    信号と前記レーダ波受信手段からの反射波受信出力を入
    力し、所定距離内に存在する障害物からの反射波に基づ
    く反射波受信信号を検出した時のみ障害物有りと判定す
    る構成である請求項１〜２６のいずれか１つに記載の踏
    切保安装置。
28. 【請求項２８】前記障害物判定手段は、前記所定距離ま
    でのレーダ波往復時間に基づいて障害物の検知期間であ
    ることを示し、且つ、前記監視領域端までのレーダ波往
    復時間に基づいて検査用受信信号の受信期間であること
    を示す距離ゲート回路と、該距離ゲート回路が前記障害
    物検査期間を示す時に前記反射波受信を示す信号が入力
    すると障害物有りを通報し、障害物検知期間以外の時に
    前記反射波受信を示す信号が入力した時は障害物なしを
    通報する障害物検知部とを備える請求項２７に記載の踏
    切保安装置。
29. 【請求項２９】前記距離ゲート回路は、前記所定距離ま
    でのレーダ波往復時間に対応する第３のオン・ディレー
    時間を有しタイミング信号の入力から前記第３のオン・
    ディレー時間経過後に出力を発生する第３オン・ディレ
    ー回路と、前記監視領域端までのレーダ波往復時間に対
    応する第４のオン・ディレー時間を有しタイミング信号
    の入力から前記第４のオン・ディレー時間経過後に出力
    を発生する第４オン・ディレー回路とを備え、前記第３
    オン・ディレー回路が出力を発生し前記第４オン・ディ
    レー回路が出力を発生していない時のみフォトカプラの
    発光素子が通電される構成であり、 前記障害物検知部は、前記タイミング信号がホールド端
    子に入力し反射波受信信号がトリガ端子に入力し自身の
    出力で前記トリガ入力信号を自己保持する第３自己保持
    回路と、該第３自己保持回路の出力と前記第４オン・デ
    ィレー回路の出力の加算レベルをそれぞれレベル検定す
    る第５及び第６レベル検定回路と、両レベル検定回路に
    出力を論理和演算する第２ＯＲ回路と、前記第３オン・
    ディレー時間と第４オン・ディレー時間の差よりは短い
    第５のオフ・ディレー時間を有し第２ＯＲ回路の出力停
    止を前記第５のオフ・ディレー時間遅延する第５オフ・
    ディレー回路と、タイミング信号の発生周期より長いオ
    ン・ディレー時間を有し前記オフ・ディレー回路の出力
    が入力してから前記第５のオン・ディレー時間経過後に
    確認出力を発生する第５オン・ディレー回路とを備える
    請求項２８に記載の踏切保安装置。
30. 【請求項３０】障害物判定手段、動作確認手段及びゲー
    ト手段は、安全情報を高レベルの出力で通報するフェー
    ルセーフな構成である請求項１〜２９のいずれか１つに
    記載の踏切保安装置。