JP2012237724A - 踏切障害物検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】踏切障害物検知装置は、送信部から電波透過部を介して電波を送信するとともに送信された電波の反射波を前記受信部によって受信し、受信された反射波に基づいて踏切道内における障害物の有無を検知する。踏切障害物検知装置は、筐体内に付着物除去手段としての振動発生部を有する。そして、送信部による電波の送信が可能な領域内に存在する特定の固定物による反射波の信号レベルを監視し、監視された反射波の信号レベルが所定の判定レベルよりも低下すると、振動発生部を駆動して電波透過部を振動させる(ステップS1〜S3、S5)。
【選択図】図6
Description
しかし、前記電波透過部に、雪、水滴、塵などの異物が付着すると、この電波透過部における電波の透過損失が大きくなって前記反射波の信号レベル(受信レベル)が低下してしまうため、踏切道内における障害物の有無を精度よく検知できないおそれがある。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、電波を送信する送信部及び送信された電波の反射波を受信する受信部を内部に収容する筐体の電波透過部への付着物に起因する信号レベルの低下及びこれに伴う検知漏れを抑制し、踏切道内における障害物の有無を安定して検知することのできる踏切障害物検知装置を提供することを目的とする。
図1は、本発明の一実施形態による踏切障害物検知装置の全体構成を示している。この踏切障害物検知装置1は、列車T1,T2の走行する線路51,52と道路53(破線で示す)とが交差する踏切道10における障害物の有無を検知するものであり、図1に示すように、踏切道10の近傍に配置された第1送受信器2及び第2送受信器3と、複数の反射板4a〜4c及び5a〜5cと、第1送受信器2及び第2送受信器3に接続された制御装置6と、を含む。
図2に示すように、第1送受信機2及び第2送受信機3は、それぞれ踏切道10側の面に電波を透過させる電波透過部7aが設けられた筐体7を有する。本実施形態において、この電波透過部7a(の外面)は、その下部から上部に向かって踏切道10側へと傾斜する傾斜面となっている。但し、これに限るものではなく、電波透過部7aの外面が鉛直面であったり、曲面であったりしてもよい。また、電波透過部7aは、電波(特にミリ波)を透過させることができればよく、公知の電波透過材料を用いて形成することができる。
送信部11は、送信アンテナ12a〜12c及び電波透過部7aを介して、周波数をスイープさせた電波(検知ビーム)を送信する。送信される電波(検知ビーム)は、特に制限されないが、本実施形態においては周波数帯域が30〜300GHz(波長10〜1nm)のミリ波を用いている。
受信部14は、電波透過部7a及び受信アンテナ13a〜13cを介して、送信部11から送信された電波(検知ビーム)の物体による反射波を受信し、送信波と反射波とを合成してビート信号を生成して出力する。生成されたビート信号には、物体(反射物)までの距離に応じた反射波の位相遅れが含まれており、この位相遅れ(換言すれば、物体までの距離)は、ビート信号における送信波と反射波との周波数差(ビート周波数)から算出することができる。したがって、物体までの距離とビート周波数とは相関している。
例えば、第1送受信器2は領域Sa→Sb→Scの順に電波を送信するとともにその反射波を受信してビート信号を生成し、第2送受信器3は領域Sf→Se→Sdの順に電波を送信するとともにその反射波を受信してビート信号を生成する。ここで、領域Sa〜Sfは、空間的な空白領域が生じないように連続させてあり、これにより、踏切道10のほぼ全ての領域に電波(検知ビーム)が送信される。
第1送受信器2、第2送受信機3は、それぞれ領域Sa〜Sc,領域Sd〜Sfへの電波の送信を周期的(すなわち、所定の検知周期毎)に繰り返して行い、その結果、生成されるビート信号を制御装置6に出力する。
図4に示すように、制御装置6は、第1送受信機2及び第2送受信機3から入力されたビート信号を解析・処理する信号処理部61と、踏切道10における障害物の有無を判定する障害物検知部62と、第1送受信器2及び第2送受信器3の故障診断を行う故障診断部63と、主に第1送受信機2及び第2送受信機3の振動発生部8の駆動を制御する駆動制御部64と、を含む。
障害物検知部62は、信号処理部61によるビート信号の解析・処理結果に基づき障害物の有無を判定する。具体的には、障害物検知部62は、領域Sa〜Sfの少なくとも一つにおいて、反射板による反射波の信号レベル(反射板の反射レベル)以外に、あらかじめ設定された閾値THよりも大きい反射レベルが存在する場合、更に言えば、反射板の位置よりも手前側において上記閾値THよりも大きい反射レベルが存在する場合に、踏切道10内に障害物があると判定する。
図5に示される例の場合、反射板4aによる反射波の信号レベル(反射レベルP1)のほかに、踏切道10内の反射板4aよりも近い位置に上記閾値THよりも大きいレベルの反射レベルPaが存在するため、障害物検知部62は、踏切道10内に障害物があると判定する。
例えば、第1送受信機2については、領域Sa〜Scのそれぞれにおいて、閾値THを超える反射レベルがあり、かつ、その反射レベルが反射板4a〜4cのそれぞれまでの距離に対応するものである場合に、換言すれば、反射板4a〜4cによる反射波を確認できた場合に、故障診断部63は、第1送受信機2が正常に動作している(すなわち、故障なし)と判定する。同様に、第2送受信機3については、領域Sd〜Sfのそれぞれにおいて、閾値THを超える反射レベルがあり、かつ、その反射レベルが反射板5a〜5cのそれぞれまでの距離に対応するものである場合に、換言すれば、反射板5a〜5cによる反射波を確認できた場合に、故障診断部63は、第2送受信機3が正常に動作している(すなわち、故障なし)と判定する。なお、全ての反射板の反射波を確認できない場合には、故障診断部63は、第1送受信機2及び/又は第2送受信3が故障していると判定する。
そこで、このような検知漏れを防止するため、本実施形態においては、駆動制御部64が次のような処理を実行する。
ここで、上記固定物とは、上記電波の送信が可能な領域内に定常的に存在するものをいい、上記固定物としては、例えば、反射板4a〜4c、反射板5a〜5c、及び、踏切道10の内外に存在する建築物が該当する。
このフローは、例えば、信号処理部61によるビート信号の解析・処理結果を入力すると、すなわち、検知周期毎に実行される。なお、ここでは、第1送受信器2の振動発生部8を制御対象とし、上記固定物を反射板4aとした場合について説明するが、他の反射板4bや4cを上記固定物とした場合や第2送受信機3の振動発生部8を制御対象とした場合についても同様である。
なお、ここでは監視対象である信号レベルPxが反射板による反射波の信号レベルであるので、監視対象である信号レベルPxが上記閾値THを下回る場合には、故障診断部63によって送受信機が故障していると判定されることになる。
この場合には、まず当該建築物による反射波を障害物の検知に使用しないように構成する。例えば、障害物検知部62は、上記建築物による反射波(ビート周波数)をあらかじめ記憶しておき、上記建築物による反射波の信号レベル及び反射板による反射波の信号レベル以外に、あらかじめ設定された閾値THよりも大きい反射レベルが存在する場合に踏切道10内に障害物があると判定する。
Claims (6)
- 踏切道の近傍に配置された送受信機であって、前記踏切道側の面に電波透過部が設けられた筐体と、前記筐体内に収容され前記電波透過部を介して前記踏切道を含む検知領域内に電波を送信する送信部と、前記筐体内に収容され前記電波透過部を介して前記電波の反射波を受信する受信部と、を有する前記送受信機と、
前記受信部によって受信された前記反射波に基づいて障害物の有無を判定する障害物検知部と、
前記電波透過部に付着した付着物を除去する付着物除去手段と、
前記送信部による前記電波の送信が可能な領域内に存在する特定の固定物による反射波の信号レベルを監視し、この監視された反射波の信号レベルがあらかじめ設定された判定レベルよりも低下した場合に前記付着物除去手段を駆動する駆動制御部と、
を含む、踏切障害物検知装置。 - 前記踏切道を挟んで前記送受信機と対向するように設けられ、前記送受信機から送信された電波を前記送受信機に向けて反射する反射板をさらに含み、
前記駆動制御部は、前記特定の固定物による反射波の信号レベルとして、前記反射板による反射波の信号レベルを監視する、請求項1に記載の踏切障害物検知装置。 - 前記駆動制御部は、前記特定の固定物による反射波の信号レベルとして、前記踏切道の内外に存在する建築物による反射波の信号レベルを監視する、請求項1に記載の踏切障害物検知装置。
- 前記駆動制御部は、前記付着物除去手段を駆動したにもかかわらず、前記特定の固定物による反射波の信号レベルが前記判定レベル以上とならない場合に前記送受信機に異常があることを示す異常検知信号を外部の装置に出力する、請求項1〜3のいずれか一つに記載の踏切障害物検知装置。
- 前記付着物除去手段は、前記電波透過部を振動させる振動発生部を含む、請求項1〜4のいずれか一つに記載の踏切障害物検知装置。
- 前記付着物除去手段は、前記電波透過部の外面に付設されたワイパーを含む、請求項1〜4のいずれか一つに記載の踏切障害物検知装置。
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