JP3881297B2

JP3881297B2 - 踏切制御システム

Info

Publication number: JP3881297B2
Application number: JP2002274947A
Authority: JP
Inventors: 利郎岡島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: FR2844765A1; KR100531735B1; JP2004106779A; KR20040025819A; FR2844765B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電波の反射波によって踏切に接近する列車や踏切を通過する列車の存在有無を検知して踏切を制御する踏切制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の踏切制御システムは、列車を検知する踏切制御子が用いられている。例えば、開電路式踏切制御子（一般にＯＴと称される）が一般に知られており、開電路式踏切制御子は、送信回路及び受信回路が進行方向に間隔を置かずに設けられ、信号波を受信できるか否かで列車検知を行う。
また、閉電路式踏切制御子は、送信回路が軌道の一点から信号波を送信し、受信回路が軌道上の他点で信号波を受信できるか否かで列車検知を行う。以上のような踏切制御子を用いて列車検知を行う場合、閉電路式踏切制御子は踏切制御の始動点、開電路式踏切制御子は踏切制御の終了点に用いられる。
従来の踏切制御システムは、踏切制御子を用いて列車検知を行い、列車の検知結果に応じて踏切制御を行っている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
日本鉄道電気技術協会編「鉄道技術者のための電気概論信号シリーズ８踏切保安装置」、平成４年５月１０日、ｐ．１２０−１２５
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の踏切制御システムは以上のように、踏切制御子を利用して踏切を制御する場合、外的ノイズまたは雨、霧、雪等の天候の影響や、レール路面の錆が進行して車軸短絡電流が減少することにより、列車の検知特性が不安定となり、列車検知ができない場合があるという問題点があった。
また、複線区間のような列車の走行方向が予め決まっている場合と違い、単線区間の場合には上り下りと双方から列車が走行してくることから、列車有無の検知の他に、走行方向の検知も必要となるため、制御ロジックが複雑となり、制御ロジックの調整が難しく、保守に多大な労力を費やさなければならないという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、第１の目的は、外部ノイズや天候の影響が少なく、列車検知精度を向上させることのできる踏切制御システムを得るものである。
また、第２の目的は、単線区間の踏切制御をシンプルに、且つ、確実に行うことのできる踏切制御システムを得るものである。
また、第３の目的は、システムを構成する設備を削減し、シンプルなシステム構成の踏切制御システムを得るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る踏切制御システムは、踏切に接近する列車と踏切を通過する列車を検知する列車検知装置と、踏切を制御する踏切制御装置とを備え、踏切に接近する列車を検知する列車検知装置および踏切を通過する列車を検知する列車検知装置は、搬送波を変調した送信波を生成する変調手段と、列車検知装置から検知距離までの検知範囲に送信波を発射し、電波を受信する送受信手段と、電波を復調し、電波が送信波に対する反射波であることを判定する復調手段と、電波が送信波に対する反射波であると判定され、且つ、反射波の受信レベルが所定値以上の場合、検知範囲内に列車あるいは障害物を検知したと判定する判定手段とを含み、踏切制御装置は、各列車検知装置からの検知結果に応じて踏切を制御するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１は踏切制御システムの構成図である。
図１において、図面右方向から左方向を下り方向、右方向から左方向を上り方向とし、図１で示す区間は単線区間を示す。
【０００８】
列車検知装置１は、下り方向から踏切装置２の踏切遮断機３、４に接近する下り列車（物体、ターゲット）５を検知する。また、もう一方の列車検知装置６は、上り方向から踏切装置２の踏切遮断機３、４に接近する上り列車（図示せず、上り下りに関わらず検知対象は列車５と記載）を検知する。また、踏切遮断機３、４の遮断かん７、８が降下した時に踏切を渡る人間や自動車などを検知する踏切障害物検知装置９は、さらに踏切を通過する列車を検知する。
各検知装置１、６、９は、所定距離範囲１０、１１、１２に電波を発射しており、例えば列車検知装置１、６は、列車５が走行するレール１３、踏切障害物検知装置９は、踏切遮断機３、４に向けて電波を発射し、列車５が通過したことによる列車５からの反射波を受信する。
【０００９】
各検知装置１、６、９にて検知された列車の情報は、伝送装置１４、１５、１６により踏切制御装置１７に伝送され、踏切制御装置１７は、各検知装置からの情報に基づいて、踏切装置２を制御する。
【００１０】
次に、図１〜図３を参照しながら、踏切制御システムの動作について説明する。図２は、踏切制御システムの動作を示すタイムチャートである。図３は、列車検知装置１、６および踏切障害物検知装置９から出力される情報を示す説明図である。なお、図２において、（１）は下り列車５を検知する場合、（２）は上り列車を検知する場合のタイムチャートを示す。
【００１１】
下り列車検知用の列車検知装置１は、レール１３に向け、すなわち、下り方向から踏切に向かって走行してくる列車の方向のレール１３に向け、送信範囲１０に電波を送信し、送信した電波に対する反射波を受信することにより下り列車５の監視を行っている。列車検知装置１は、レール１３で反射される反射波を受信しているが、下り列車５が送信範囲１０に接近すると、レール１３に向かって送信されている電波は、下り列車によって反射される。列車検知装置１は、レール１３に向けて送信した電波が下り列車５によって反射され、その反射波を受信することにより下り列車５が踏切に向かって走行してきていることを検知する。
なお、列車検知装置１、６は、送信範囲１０、１２内の所定の検知範囲において物体の検知が可能となる。
【００１２】
下り列車検知用の列車検知装置１は、下り列車５の監視を行っており、下り列車５が踏切遮断機３、４に接近し、送信範囲１０内の検知範囲に入ると、列車検知装置１は下り列車５が踏切から所定の距離まで近付いたことを検知する。
伝送装置１４は、列車検知装置１が検知した下り列車５の接近情報を踏切制御装置１７に伝送する。踏切制御装置１７は、伝送された接近情報により踏切装置２を制御して鳴動を開始させる（Ｔ１）。
列車検知装置１の伝送装置１４は、接近情報を伝送し続け、列車検知装置１は、下り列車５の検知ができなくなると、伝送装置１４による接近情報の伝送を終了させる（Ｔ２）。
【００１３】
鳴動停止用の踏切障害物検知装置９は、踏切遮断機３、４に向け、送信範囲１１に電波を送信しており、踏切遮断機３、４を通過する列車により電波が遮断され、列車からの反射波を受信することにより、踏切遮断機３、４を通過し、踏切遮断機３、４から遠ざかっていく列車を検知する。
下り列車５が、送信範囲１１内の検知範囲に入ると、踏切障害物検知装置９は下り列車５が検知範囲に存在することを検知する。伝送装置１５は、踏切障害物検知装置９が検知した離遠情報（下り列車５が踏切遮断機３、４を通過し、離れていることを示す情報）を、踏切制御装置１７に伝送する（Ｔ３）。
【００１４】
下り列車５が送信範囲１１を通過し、踏切障害物検知装置９は下り列車５の検知ができなくなると、伝送装置１５による離遠情報の伝送を終了させ、踏切制御装置１７は、離遠情報の伝送が終了した時点で、踏切装置２を制御して鳴動を停止させる（Ｔ４）。
【００１５】
また、上り列車検知用の列車検知装置６も、下り列車検知用の列車検知装置１と同様に、レール１３に向け、所定の送信範囲１２に電波を送信しており、電波が遮断されることにより上り列車の検知を行う。
上り列車が送信範囲１２内の検知範囲に入ると、上り列車検知用の列車検知装置６は上り列車が検知範囲１２に存在することを検知する。伝送装置１６は、列車検知装置６が検知した接近情報を踏切制御装置１７に伝送する。踏切制御装置１７は、接近情報により踏切装置２を制御して鳴動を開始させる（Ｔ１）。
列車検知装置６の伝送装置１６は、接近情報を伝送し続け、列車検知装置６は、上り列車の検知ができなくなった場合、伝送装置１６による接近情報の伝送を終了させる（Ｔ２）。
【００１６】
上り列車が、踏切遮断機３、４に接近し、踏切障害物検知装置９の送信する電波の送信範囲１１内の検知範囲に入ると、踏切障害物検知装置９は上り列車が検知範囲に存在することを検知する。伝送装置１５は、踏切障害物検知装置９が検知した離遠情報（上り列車が踏切遮断機３、４から離れていることを示す情報）を、踏切制御装置１７に伝送する（Ｔ３）。
上り列車が送信範囲１１を通過し、上り列車の検知ができなくなると、踏切障害物検知装置９は伝送装置１５による離遠情報の伝送を終了させ、踏切制御装置１７は、離遠情報の伝送が終了した時点で、踏切装置２を制御して鳴動を停止させる（Ｔ４）。
【００１７】
このように、踏切障害物検知装置９は、踏切遮断機３、４の周辺に存在する障害物を検知し、障害物の検知情報により踏切装置２を制御させているが、さらに、障害物の検知と同様の方法で、鳴動停止のための列車検知も行っている。
【００１８】
なお、各検知装置から出力される情報について説明する。
図３において、列車検知装置１、６からは、列車の接近情報が出力され、伝送装置１４、１６により踏切制御装置１７に伝送される。伝送された接近情報により踏切制御装置１７は踏切装置２を制御し、鳴動を開始させる。
障害物検知装置３からは、列車の接近／離遠情報が出力され、伝送装置１５により、踏切制御装置１７に伝送される。伝送された接近／離遠情報により踏切制御装置１７は踏切装置２を制御し、鳴動を停止させる。
また、障害物検知装置３からは、踏切遮断機３、４に存在する障害物の検知情報が出力され、伝送装置１５により、踏切制御装置１７に伝送される。障害物検知情報により踏切制御装置１７は、特殊信号発光器や警報灯等を制御する。
【００１９】
次に、列車検知装置１、６および踏切障害物検知装置９について説明する。図４は、列車検知装置１、６および踏切障害物検知装置９の構成を示すブロック図である。
図４において、列車検知装置１、６、踏切障害物検知装置９は、送受信部２１と、送受信部２１を制御するアンテナ送受信部２２と、反射波に基づいて、列車５までの距離および列車５の速度を算出する信号処理部２３と、算出された距離および反射波の受信レベルに基づいて、列車５であるか否かを判定する論理処理部２４とにより構成されている。
【００２０】
送受信部２１は、変調された電波を送信する送信アンテナ２１１と、列車５などからの反射波を受信する受信アンテナ２１２とを備えている。
信号処理部２３は、スペクトラム拡散（ＳＳ：ＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍ）変復調を行うＳＳ変復調部２３１と、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）部２３２とを備えている。
また、論理処理部２４は、ＣＰＵ部２４１と、ＦＳＤ（ＦａｉｌＳａｆｅＤｒｉｖｅ）部２４２と、リレー部２４３とを備えている。
【００２１】
図１とともに図４〜図９を用いて、列車検知装置１、６および踏切障害物検知装置９の動作説明を行う。
ＳＳ変復調部２３１のＰＮ（疑似雑音）符号発生器はＰＮ符号を発生させ、ＳＳ変復調部２３１は、ＰＮ符号により、電波をスペクトラム拡散変調する。スペクトラム拡散変調された電波は、アンテナ送受信部２２を介して、送信アンテナ２１１から外部へ発射される。
【００２２】
発射された電波は列車５によって反射され、受信アンテナ１１２は列車５からの反射波を受信する。ＳＳ変復調部２３１は反射波を復調（逆拡散）する。この時、自己相関を取ることにより、信号処理部２３において、列車検知装置１、６から列車５までの距離および列車５の速度が算出される。
また、ＳＳ変復調部２３１は、反射波がＰＮ符号による符号変調をかけられているかを判定し、ＳＳ変調復調部２３１で変調したＰＮ符号以外の符号により変調された電波（符号変調以外の変調方式による変調はあるいは無変調を含む）は、復調時（逆拡散時）に除外され、無反射と同等に扱われる。
【００２３】
なお、踏切障害物検知装置９は、距離および速度の他に、列車５との角度を算出し、角度に基づいて、地面と水平のＸＹ平面における列車５の位置（座標）を算出する。
【００２４】
論理処理部２４は、距離および受信レベルにより列車の検知を行い、列車が検知できた場合、速度により列車の走行方向を判定する。
論理処理部２４からの情報は、伝送装置１４、１５、１６により踏切制御装置１７に伝送される。
伝送装置３へは列車検知情報等を接点で渡すことも、距離情報、速度情報をシリアルで伝送することも可能である。
【００２５】
なお、前述のように、列車検知装置１、６は、レール１３に向けて電波を送信しており、レール１３からの反射波を常時受信している。
列車検知装置１、６は、列車５が検知できない時、レール１３により、常時、送信−既設設備の反射−受信のクローズドループが行われ、反射波に基づいて、レール１３までの距離（監視情報）を定周期で算出している。算出された距離の値は、あらかじめ設定された値と比較され、列車検知装置１、６に異常があるか否かのチェック（健全性チェック）が行われている。
【００２６】
したがって、列車検知装置１、６までの距離があらかじめ分かっているものであれば、電波はレール１３に向けて発射する必要はなく、レール１３以外の既設設備に向けて送信し、その反射波を受信しても良い。
また、踏切障害物検知装置９も同様に、踏切遮断機３、４に向けて電波を常時送信しており、その反射波を用いて健全性チェックが行われている。
【００２７】
このように、健全性チェックが常時行われ、前述のように、列車検知装置１、６や踏切障害物検知装置９が発射した電波以外の電波を受信しても、列車検知装置１、６や踏切障害物検知装置９から送信された電波のみを対象にして列車検知することができるので、列車が存在しない場合と、送信アンテナ２１１の故障等により列車が検知できない場合とを区別することが可能となる。
【００２８】
列車検知装置１、６の検知範囲について説明する。図５は、列車検知装置１、６の検知範囲を示す説明図である。
図５において、列車検知装置１、６は、送信アンテナ２１１および受信アンテナ２１２から４０ｍの位置までの範囲に電波を送信している。この送信範囲において、５ｍの位置から４０ｍの位置までの範囲が物体の検知範囲と設定されている。
【００２９】
図６は、列車検知装置１、６における受信レベルおよび距離に関する検知範囲を示す説明図である。
図６において、縦軸は、受信アンテナ１１２で受信された電波の受信レベルを示し、横軸は、列車検知装置１、６から電波が反射された物体までの距離を示す。
また、（１）は、列車検知装置１、６が検知した物体が列車５であると判定する範囲（列車検知範囲）であり、（２）は、列車検知装置１、６が検知した物体が列車５ではないと判定する範囲（検知除外範囲１）であり、（３）および（４）は、検知対象外とする範囲（検知除外範囲２、検知距離外）である。
論理処理部２４のＣＰＵ２４１は、信号処理部２３から入力された物体までの距離および物体の速度に基づいて、列車の有無および列車の走行方向を検知する。検知範囲は、列車検知装置１、６、踏切障害物検知装置９の送信アンテナ２１１および受信アンテナ２１２から、５ｍ〜４０ｍの範囲とする。
【００３０】
続いて、踏切障害物検知装置９の検知範囲について説明する。図７は、踏切障害物検知装置９の検知範囲を示す説明図である。
図７において、送信範囲１１は、踏切障害物検知装置９から送信される電波の送信範囲であり、踏切障害物検知装置９から半径４０ｍの範囲とする。なお、半径５〜４０ｍの範囲内に存在する物体は、信号処理部２３で算出された物体の座標により位置を検知することができる。（１）は、列車検知の対象範囲であり、（２）は、列車検知の対象外（除外）範囲である。
【００３１】
図７において、（１）の検知範囲は、踏切遮断機３、４、遮断かん７、８で囲まれた四辺形の面となる。
踏切遮断機３、４は既設設備であり、踏切遮断機３、４からの反射波は、自己診断のための健全性チェックに用いられ、既設設備を常時監視するとともに、ＣＰＵ部２４１は、踏切遮断機３、４の座標位置を対角線上の検知範囲の境界として算出し、あらかじめ内部に記憶しておく。
【００３２】
もう一方の対角線上の点３１、３２の位置は、踏切障害物検知装置９を設置する時の初期状態において、電波を反射させるための反射板を点３１、３２の位置にそれぞれ仮設し、踏切障害物検知装置９から電波を送信させ、反射板によって電波を反射させることにより、それぞれの座標位置をＣＰＵ部２４１で算出し、内部に記憶しておく。
以上のように算出された踏切遮断機３、４の位置と、点３１、３２とで囲まれた範囲が検知範囲となり、ＣＰＵ部２４１に記憶されている。
検知除外範囲は、ＣＰＵ部２４のソフトウェア処理により、検知範囲の座標情報に基づいて、電波の送信範囲１１から検知範囲を除いた範囲が検知除外範囲と判定される。
【００３３】
また、図８は、踏切障害物検知装置９における受信レベルおよび距離に関する検知範囲を示す説明図である。
図８において、縦軸は、受信アンテナ２１２で受信された電波の受信レベルを示し、横軸は、踏切障害物検知装置９から反射物体までの距離を示す。なお、横軸の距離は、図７のように２次元座標軸で示される検知範囲で判定される。
また、（１）は、踏切障害物検知装置９が検知した物体が列車５であると判定する範囲（列車検知範囲）であり、（２）は、検知対象外とする範囲（検知除外範囲）であり、（３）は、踏切障害物検知装置９が検知した物体が人間、自動車、自転車等の障害物であると判定する範囲（障害物検知範囲）である。
【００３４】
縦軸に示される列車検知のためのしきい値と、踏切を渡る人間、自動車、自転車等の障害物を検知するための障害物しきい値とは、ＣＰＵ部２４１にあらかじめ記憶されている。
ＣＰＵ部２４１は、遮断かん７、８が降下している時（踏切鳴動時）、物体までの距離が５ｍ〜４０ｍの範囲で、受信レベルが、障害物しきい値以上で列車しきい値よりも小さい場合には、物体は、障害物であると判定され、特殊信号発光機を点灯回転させるための障害物検知情報を踏切制御装置１７に伝送させる。
【００３５】
また、検知除外範囲の判定や、列車しきい値以上の列車検知範囲の判定については、距離と受信レベルに基づいて判定され、速度に基づいて列車の走行方向が判定される。判定結果に対応した列車検知情報、接近情報、離遠情報は、踏切制御装置１７に伝送される。また、検知除外範囲と判定された入力データは、健全性チェックに用いられ、異常と判定された場合には、異常情報が踏切制御装置１７に伝送される。
【００３６】
図６および図８とともに、図９を参照しながら、ＣＰＵ部２４１の動作について説明する。図９は、ＣＰＵ部２４１の動作を示すフローチャートである。
図９において、ＣＰＵ部２４１は、信号処理部２３で算出された物体までの距離が５ｍ〜４０ｍの検知範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、物体までの距離が５ｍ〜４０ｍの検知範囲内である場合（すなわち、ＹＥＳ）、あらかじめ記憶されている既設設備の距離および受信レベルと、ＣＰＵ部２４１に入力された距離および反射波の受信レベルとを比較し、両者が同一であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００３７】
ステップＳ１０２において、両者が同一である場合（すなわち、ＹＥＳ）、物体は既設設備であると判定し（ステップＳ１０３）、ＣＰＵ部２４１の入力データは健全性チェックに用いられる（ステップＳ１０４）。
また、ステップＳ１０２において、両者が異なる場合（すなわち、ＮＯ）、受信レベルとしきい値とを比較する（ステップＳ１０５）。
ステップＳ１０５において、列車検知装置１、６の場合、受信レベルがしきい値以上であるか否かを判定し（図６参照）、受信レベルがしきい値以上である場合（すなわち、ＹＥＳ）、検知された物体は列車５であると判定する。
また、踏切障害物検知装置９の場合、受信レベルが、列車しきい値以上であるか否かを判定し（図８参照）、受信レベルが列車しきい値以上である場合（すなわち、ＹＥＳ）、検知された物体は列車５であると判定する。
【００３８】
検知された物体が列車５であると判定された場合、リレー部２４３の検知リレーを落下させて、対応する伝送装置１４、１５、１６へ列車検知情報を送信する（ステップＳ１０６）。
また、物体が列車５であると判定されると、列車５の速度に基づいて、列車検知装置１、６、踏切障害物検知装置９に接近しているか、遠ざかっているか否か（列車検知装置１、６は、上り方向、下り方向のどちらから列車検知装置１に近づいているのか）を判定する（ステップＳ１０７）。
【００３９】
ステップＳ１０７において、下り方向から列車検知装置１に接近していると判定した場合（すなわち、ＹＥＳ）、リレー部２４３の接近リレーを落下させ、方向情報をリレーの接点として伝送装置１４に出力し（ステップＳ１０８）、図９の処理ルーチンを終了する。また、上り方向から列車検知装置６に接近していると判定した場合（すなわち、ＹＥＳ）、リレー部２４３の接近リレーを落下させ、方向情報をリレーの接点として伝送装置１６に出力し（ステップＳ１０８）、図９の処理ルーチンを終了する。
また、ステップＳ１０７において、上り下り方向から走行してきた列車５が踏切障害物検知装置９から遠ざかっていると判定した場合（すなわち、ＮＯ）、リレー部２４３の遠リレーを落下させ、方向情報をリレーの接点として伝送装置１５に出力し（ステップＳ１０９）、図９の処理ルーチンを終了する。
なお、上り方向から列車検知装置１に接近した場合や、下り方向から列車検知装置６に接近した場合には、方向情報を出力して踏切制御装置１７で無視してもよいし、方向情報を出力しなくてもよい。
【００４０】
ステップＳ１０１において、物体までの距離が５ｍ〜４０ｍの範囲外である場合（すなわち、ＮＯ）、物体までの距離が０ｍ〜５ｍの範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０において、物体までの距離が０ｍ〜５ｍの範囲内である場合（すなわち、ＹＥＳ）、検知範囲外であると判定し（ステップＳ１１１）、入力データは、健全性チェックに用いられる（ステップＳ１０４）。
【００４１】
ステップＳ１０５において、反射波の受信レベルがしきい値（列車しきい値）よりも小さい場合（すなわち、ＮＯ）、検知された物体は、動物、自動車、人等の列車以外（小物体）であると判定し（ステップＳ１１２）、入力データは健全性チェックに用いられる（ステップＳ１０４）。
なお、踏切障害物検知装置９においては、遮断かん７、８が降下中で、受信レベルが、障害物しきい値以上、且つ列車しきい値よりも小さい場合、検知された物体は障害物であると判定し、伝送装置１５へ障害物検知情報を送信する。
受信レベルが障害物しきい値よりも小さい場合には、検知除外範囲と見なして、入力データを健全性チェックに用いる。
【００４２】
ステップＳ１１０において、物体までの距離が４０ｍよりも大きい場合（すなわち、ＮＯ）、検知距離外であると判定し、入力データは無視して（ステップＳ１１３）、図９の処理ルーチンを終了する。
ステップＳ１０４の健全性チェックにおいて、正常と判定された場合には、図９の処理ルーチンを終了し、異常と判定された場合には、リレー部２４の異常リレーを落下させて、異常情報を伝送装置１４、１５、１６に出力する。
【００４３】
このように、既設設備や列車に電波を反射させ、その反射波を用いて列車の検知を行うので、外部ノイズや天候の影響が少なく、検知範囲内における列車検知精度を向上させることができる。したがって、踏切制御子による制御時に用いていたリレーが不要となり保守は不要となる。
また、送信アンテナ２１１から符号変調された電波を発射し、受信アンテナ２１２で受信された電波を復調して変調符号を抽出し、この抽出された変調符号と送信アンテナ２１１から発射された電波の変調符号とを比較し、受信アンテナ２１２で受信された電波が送信アンテナ２１１から発射された電波の反射波であるか否かを判定するので、送信アンテナ２１１から発射された電波以外の電波を受信しても、受信した電波を除外することができ、確実に列車を検知することができる。
【００４４】
また、列車からの反射波を利用して列車の走行方向が検知できるため、単線区間にも適用することができる。
また、踏切の障害物を検知するための踏切障害物検知装置９に、列車検知装置１、６と同等の機能を持たせて、踏切装置２の鳴動停止制御のための列車検知を行わせたので、シンプルなロジックで踏切の鳴動を制御でき、新たに鳴動停止用の列車検知装置を設置する必要がないので、設備を削減することができる。
列車検知には、あらかじめ設定された物体の距離および受信レベルを用いるため、確実に列車を検知することができる。また、踏切障害物検知装置９には、踏切遮断機３、４に存在する障害物を検知するためのしきい値が設定されているので、列車以外の障害物も確実に検知することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、踏切に接近する列車と踏切を通過する列車を検知する列車検知装置と、踏切を制御する踏切制御装置とを備え、踏切に接近する列車を検知する列車検知装置および踏切を通過する列車を検知する列車検知装置は、搬送波を変調した送信波を生成する変調手段と、列車検知装置から検知距離までの検知範囲に送信波を発射し、電波を受信する送受信手段と、電波を復調し、電波が送信波に対する反射波であることを判定する復調手段と、電波が送信波に対する反射波であると判定され、且つ、反射波の受信レベルが所定値以上の場合、検知範囲内に列車あるいは障害物を検知したと判定する判定手段とを含み、踏切制御装置は、各列車検知装置からの検知結果に応じて踏切を制御するので、外部ノイズや天候の影響が少なく、検知範囲内における列車検知精度を向上させることのできる踏切制御システムが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】踏切制御システムの構成図である。
【図２】踏切制御システムの動作を示すタイムチャートである。
【図３】列車検知装置および踏切障害物検知装置から出力される情報を示す説明図である。
【図４】列車検知装置および踏切障害物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図５】列車検知装置の検知範囲を示す説明図である。
【図６】列車検知装置における受信レベルおよび距離に関する検知範囲を示す説明図である。
【図７】踏切障害物検知装置の検知範囲を示す説明図である。
【図８】踏切障害物検知装置における受信レベルおよび距離に関する検知範囲を示す説明図である。
【図９】ＣＰＵ部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１、列車検知装置、２踏切装置、３、４踏切遮断機、５物体（ターゲット、列車）、６列車検知装置、７、８遮断かん、９踏切障害物検知装置、１０、１１、１２送信範囲、１３レール、１４、１５、１６伝送装置、２１送受信部、２２アンテナ送受信部、２３信号処理部、２４論理処理部、３１、３２反射板の設置点、２１１送信アンテナ、２１２受信アンテナ、２３１ＳＳ変復調部、２３２ＤＳＰ部、２４１ＣＰＵ部、２４２ＦＳＤ部、２４３リレー部。

Claims

踏切に接近する接近列車を検知するために前記踏切から前記接近列車側に所定距離だけ離れた位置に設置された接近列車検知装置と、
前記踏切を通過中の通過列車を検知するために前記踏切の近傍に設置された通過列車検知装置と、
前記接近列車検知装置および前記通過列車検知装置からのそれぞれの検知結果に応じて前記踏切を制御する踏切制御装置とを備え、
前記接近列車検知装置は、
第１の搬送波を変調した第１の送信波を生成する第１の変調手段と、
前記接近列車の走行軌道に向けて、前記接近列車検知装置の設置位置から所定検知距離までの接近検知範囲に前記第１の送信波を発射するとともに、前記接近列車の方向からの第１の電波を受信する第１の送受信手段と、
前記第１の電波を復調し、前記第１の電波が前記第１の送信波に対する第１の反射波であることを判定する第１の復調手段と、
前記第１の電波が前記第１の送信波に対する第１の反射波であると判定され、且つ、前記第１の反射波の受信レベルが第１の所定値以上の場合、前記接近検知範囲内に前記接近列車を検知したと判定する第１の判定手段とを含み、
前記通過列車検知装置は、
第２の搬送波を変調した第２の送信波を生成する第２の変調手段と、
前記通過列車の走行軌道に向けて、前記通過列車検知装置の設置位置から所定検知距離までの通過検知範囲に前記第２の送信波を発射するとともに、前記踏切の方向からの第２の電波を受信する第２の送受信手段と、
前記第２の電波を復調し、前記第２の電波が前記第２の送信波に対する第２の反射波であることを判定する第２の復調手段と、
前記第２の電波が前記第２の送信波に対する第２の反射波であると判定され、且つ、前記第２の反射波の受信レベルが第２の所定値以上の場合、前記通過検知範囲内に前記通過列車を検知したと判定する第２の判定手段とを含み、
前記第２の判定手段は、前記第２の電波が前記第２の送信波に対する第２の反射波であると判定され、且つ、前記第２の反射波の受信レベルが前記第２の所定値よりも小さく、前記第２の所定値よりも小さい第３の所定値以上の場合、前記通過検知範囲内に障害物を検知したと判定することを特徴とする踏切制御システム。
前記第１の変調手段は、前記第１の搬送波を第１の擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調して前記第１の送信波を生成し、
前記第１の復調手段は、前記第１の擬似雑音符号と、前記第１の反射波から抽出された擬似雑音符号とが一致した場合に、前記第１の電波が前記第１の送信波に対する第１の反射波であると判定し、
前記第２の変調手段は、前記第２の搬送波を第２の擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調して前記第２の送信波を生成し、
前記第２の復調手段は、前記第２の擬似雑音符号と、前記第２の反射波から抽出された擬似雑音符号とが一致した場合に、前記第２の電波が前記第２の送信波に対する第２の反射波であると判定することを特徴とする請求項１に記載の踏切制御システム。
前記接近列車検知装置は、単線区間に設置された踏切に対して、上り方向の位置および下り方向の位置にそれぞれ設置され、前記上り方向および前記下り方向からの前記接近列車を検知し、
前記第１の復調手段は、前記第１の反射波に基づいて前記第１の電波を反射させた第１の物体の速度を算出し、
前記第１の判定手段は、前記第１の電波が前記第１の送信波に対する第１の反射波であると判定された場合、前記第１の物体の速度に基づいて前記第１の物体の移動方向を判定し、
前記第２の復調手段は、前記第２の反射波に基づいて前記第２の電波を反射させた第２の物体の速度を算出し、
前記第２の判定手段は、前記第２の電波が前記第２の送信波に対する第２の反射波であると判定された場合、前記第２の物体の速度に基づいて前記第２の物体の移動方向を判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の踏切制御システム。