JPS62292566A - 踏切障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は鉄道の踏切道における障害物検知装置に関する
ものである。

（従来の技術） 鉄道の踏切道における光線式障害物検知は一般的には第
４図および第５図に示すような方法によってる。

第４図において１はレール、２は踏切道で、踏切道２を
はさんで、対向配置された発光器Ｓと受光器Ｒが複数組
設けられている。

第５図には発光器Ｓと受光器Ｒによる踏切障害物検知を
説明するだめの回路図が示されている０発光器Ｓは駆動
器３、電気信号を光信号に変換する発光素子４およびレ
ンズ５からなり、受光器Ｒは集光レンズ６、受光素子７
および増幅器８で構成され、踏切道船端に設けられる器
具箱１２には発振回路を有する制御回路１３と処理回路
１４が設けられている。制御回路１３と駆動器３は電線
１０で、又増幅器８と処理回路１４とは電線１１で接続
されている。

列車が踏切道前方の警報区間に進入すると、当該地点の
軌道回路又は列車検知器から列車接近情報が器具箱１２
の制御回路１３に入力され、発振回路を所定の周波数で
発振させる。巴該発振信号は駆動器３で増幅され、その
出力によって発光素子４を発光せしめ、当該光信号をレ
ンズ５を介して照射する。発光器Ｓと受光器Ｒとの間の
踏切道２に障害物が存在しない場合には当該光信号は受
光器Ｒのレンズ６を介して受光素子７で受光され、増幅
器８で増幅されて器具箱１２の処理回路１４に与えられ
て「障害物なし」と判定する。

発光器Ｓと受光器Ｒとの間の踏切道２に自動車その他の
障害物が存在すると、発光素子４からの光信号は当該障
害物によって遮断され、受光素子７は受光しない。それ
により処理回路１４は「障害物あり」と判定する。

しかし、従来のこの方式は発光器Ｓに駆動器３、発光素
子４を、又受光器Ｒに受光素子７、増幅器８が設けられ
ており、かつ駆動器３と器具箱１２の制御回路１３、又
増幅器８と器具箱１２の処理回路１４をそれぞれ電線１
０．１１で接続するものであるから次のような欠点があ
る。

１）発光器Ｓ、受光器Ｒの設置に建築限界上の制約があ
る処、発光器Ｓ、受光器Ｒが大型とならざるを得ないた
め、設置場所の所望の選択に制約を受ける。

２）年間を通じて装置を安定に動作させるためには電子
回路部、すなわち発光器Ｓにおける駆動器３、発光素子
４、受光器Ｒにおける受光素子７、増幅器８は耐環境性
を良くする必要があるが、そのためにはヒータや通風機
構等を用いて、これらの部品を良好な環境下におくこと
が不可欠で、そのための設備も無視できない。

３）　ざらに又、電車線の雑音や踏切道を移動する自動
車の発生するイグニッション雑音に影響されやすく、そ
れを避けようとすれば、特殊な耐雑音性を有する、高価
な回路構成をする必要がある。

４）東西の地平線上に建物や山が少なく、受光器が太陽
の昇る方向又は沈む方向を向くように設置された場合に
は太陽光が受光器に入射し、障害物検知ビームの正常な
受光機能を失わしめ、障害物が存在しないのに、「障害
物あり」の誤判定をすることがある。

（発明が解決しようとする問題点） このような現況にかんがみ、本発明は従来方式の有する
上述したごとき問題点を解決しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は互に対向した、それぞれレンズとハーフミラー
とからなる第１発受光器と第２発受光器と器具箱とで構
成される。器具箱には列車接近情報の入力によって発振
する発振器、発振器の出力を１／２に分周し、１８０位
相のずれたパルスを出力する発光指令信号発生器、上記
一方のパルスを光信号に変換する第１発光素子、上記他
方のパルスを光信号に変換する第２発光素子、第２発受
光器の入射端からの光信号を電気信号に変換する第１受
光素子、第１受光素子の出力と上記一方のパルスとの同
期をとる第１同期回路、上記第１同期回路の出力を整流
する第１整流器、第１整流器の出力側に設けられるリレ
ー、第１発受光器の入射端からの光信号を電気信号に変
換する第２受光素子、第２受光素子と上記他方のパルス
との同期をとる第２同期回路、上記第２同期回路の出力
を整流する第２整流器、第２整流器の出力側に接続され
るリレーが収容されている。

第１発受光器の発射端と上記第１発光素子、入射端と上
記第２受光素子、第２発受光器の発射端と上記第２発光
素子および入射端と上記第１受光素子とを、それぞれ光
ファイバーケーブルを介して接続し、かつ上記第１発受
光器および第２発受光器のハーフミラーは、それぞれ発
射端から入力する光信号を５０％透過して相手方のレン
ズに照射し、相手方のレンズから照射された光信号を自
己の入射端に導くように設定する。

（実施例） 本発明を第１図〜第３図（ｂ）に示す実施例に従って説
明する。

第１図において２０は第１発受光器、２０は第２発受光
器を示している。第１発受光器２０と第２発受光器２０
は第４図における、従来の発光器Ｓおよび受光器Ｒにお
けると同様に踏切道２をはさんで互に対向するように複
数組設置される。３２は器具箱で踏切道船端の所定位置
に設置される。

第１発受光器２０および第２発受光器２０はそれぞれハ
ーフミラー２１、発光レンズ２のみから構成される。

器具箱３２は発光系と受光系を有し、発光系は列車接近
情報の入力によって所定周波数で発振する発振器１５９
発振器１５の出力を１／２に分周し、それぞれ１８０位
相の異なるパルスを出力するフリップフロップ等からな
る発光指令信号発生器１６、上記パルスのうちの一方の
パルス出力を増幅して第１発光素子１８に与え、第１発
光素子１８を発光せしめる第１駆動器１７、上記パルス
のうちの他方のパルス出力を増幅して第２発光素子１８
に与え、第２発光素子１８を発光せしめる第２駆動器１
７で構成されている。

受光系は第２発受光器２０からの検知光信号を受光する
第１受光素子２７、第１受光素子２７の出力を増幅する
第１増幅器２８、第１増幅器２８の出力と上記発光指令
信号発生器１６の一方のパルス出力との同期をとる第１
同期回路２９、第１同期回路２９の出力を整流する第１
整流器３０、第１整流器３０の出力側に接続されるリレ
ー３１、ならびに第１発受光器２０の検知光信号が入力
される第２受光素子２７、第２受光素子２７の出力を出
力と前記発光指令信号発生器１６の他方のパルス出力と
の同期をとる第２同期回路２されるリレー３１で構成さ
れる。

第１発光素子はレンズ１９、光ファイバーケーブル２３
を介して第１発受光器２０の発射端％に、第２受光素子
２７は光ファイバーケーブル２４を介して第１発受光器
２０の入射端２５に、又第２発光素子１８′はレン素子
２７は光ファイバーケーブル２４を介しる。第１発受光
器２０のレンズ２２と第２発受光器２０のレンズ２２は
互に、それぞれから発射する光ビームを相手方のレンズ
正面で受光するように焦点距離と倍率が設定されており
、又ハーフミラー１例えばハーフミラー２１は第１発受
光器２０の発射端％から発射される光ビームの５０％を
透過し、透過された光ビームは相手方のレンズ２２で受
光された後、相手方のハーフミラー２１で反射されて第
２発受光器２０の入射端２５に導かれるように設定され
る。第２発受光器２０の発射端％から発射される光ビー
ムも同様にハーフミラー２１で、その５０％が透過され
、 第１発受光器２０のハーフミラー２１で、第１発受光器
２０の入射端２５に導かれる。

このような構成において列車が警報区間内に進入すると
、前述したごとく列車接近情報が発振器１５に入力され
、発振器１５は所定周波数で発振する。当該発振器１５
の出力はフリップフロップ等からなる発光指令信号発生
器１６に与えられ、発振器１５の出力を１／２に分周し
、それぞれ１８０位相のずれたパルスＱ１およびＱ２を
それぞれ第１駆動回路１７および第２駆動回路１７に与
える。

パルスＱ１がハイレベルの時は当該ハイレベル出力が第
１駆動回路１７で増幅されて第１発光素子１８に与えら
れ、第１発光素子１８が発光し、当該光信号はレンズ１
９、光ファイバーケーブル２３を介して第１発受光器２
０の発射端％に入力する。

この場合、パルスＱ２はローレベルであるので、第２発
受光器２０は受光器として働く。

第１発受光器２０の発射端％に入力した光ビームは、第
３図（ａ）に示されるように、ハーフミラー２１でその
５０％が透過され、第１発受光器２０と第２発受光器２
０との間に障害物が存在しない場合には、レンズ２２を
介してレンズ２２で受光され、ハーフミラー２１により
、第２発受光器２０の入射端〆 ２５に導かれ、光ファイバーケーブル２４を伝播して第
１受光素子２７に入力されて電気信号に変換され、増幅
器２８で増幅された後、第１同期回路２９に入力される
。第１回期回路２９においては、増幅器２８の出力と発
光指令発生器１６のＱパルスとの論理積が求められる。

従ってＱパルスがローレベルの時は第１同期回路２９は
導通せず、それにより不要な雑音の発生を避けている。

しかし、そのため第１同期回路２９の出力はハイ、ロウ
を繰返した周期的な交流信号となるので、それを整流器
３０で整流してリレー３１を動作とし、その落下接点３
１Ｑ、を開放とし「障害物なし」の情報を処理回路３３
に与える。

発光指令信号発生器１６からのＱパルスがローレベルと
なると、Ｑパルスがハイレベルヱ となり、この場合は第１発受光器２０が受光器として働
く。

すなわち、Ｑｔのハイレベル出力は第２駆動器１７で増
幅されて第２発光素子１８を発光せしめ、昌該光信号は
、レンズ１９、光ファイバーケーブル２３を介して第２
発受光器２０の発射端％に入力され、第３図（ｂ）に示
すようにハーフミラー２１で、その５ｏｃ！’を透過し
、第１発受光器２０と第２発受光器２０との間の踏切道
に障害物が存在しない時にはレンズ２２．レンズ２２を
介してハーフミラー２１によって第１発受光器２０の入
射端２５に導かれ、光ファイバーケーブル２４を介して
第２受光素子２７に与えられて、光信号は電気信号に変
換される。当該電気信号は第２増幅器２８で増幅され、
第２同期回路２９で、発光指令信号発生器１６のＱ２パ
ルスとの同期をとり、第２同期回路２９かもの文論信号
を整流して、リレー３１を動作とし、その落下接点３１
Ｑ２の開放情報により処理回路３３は「障害物なし」と
判定をする。もし第１発受光器２０と第２発受光器２０
１との間の踏切道に自動車等の障害物が存在した場合に
は、光ビームは障害物によって遮断され、Ｑ１パルス、
　Ｑ２パルスのハイ、ロウに関係なく、第１受光素子２
７および第２受光素子２７による光ビームの受光はなく
、リレー３１および３１’は落下を維持し、それぞれの
落下接点３１Ｑ１および３１Ｑ２閉成で、処理回路３３
は「障害物あり」と判定し、障害検知情報を送信して、
所要の対応をする。

第２図には上述した各構成要素の動作、不動作状態を示
すタイムチャートが示されている。

（発明の効果） 本発明による主な効果をあげれば次のとおりである。

１）従来の発光器および受光奏に代えて、受光機能を有
する発受光器を用い、対向した発受光器間で１８０位相
の１なる光ビームを交互に発射するように構成されてい
るので、一方の発光、受光系に障害が発生した場合でも
他方の系での障害物検知が可能であり、又太陽光、照明
光等の外来光が同時に２つの発受光器に入射することは
考えられないので、外来光による誤動作を防ぐことがで
き、システムとしての信頼性を格段に向上できる。

２）発受光器はハーフミラーとレンズとのみで構成され
ているので、従来と比較して小型化され、建築限界内で
の容易かつ自由な設置が可能である。

３）　　７＄ｉ子部品を器具箱に収容し、当該電子部品
と発受光器とを光ファイバーケーブルを介して接続する
ので、従来の、電線で電気信号を伝送する方式と比し、
外部の誘導雑音を受けに＜＜、電気的耐雑音性が向上さ
れる。

４）光ファイバーケーブルは、その内に開口角度以上の
角度の入射光は入らない、という性質があるので、開口
角をせまくすることによって、外来の光学雑音が入りに
くくなり、＃光学的雑音性が向上される。

５）受光素子の出力と発光指令信号発生器の対応するパ
ルスとの同期をとることによって不要な電気的雑音を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示す回路図、第２図は本発
明を構成する各構成部品の動作、不動作状態を示す波形
図、第３図（ａ）は発光指令信号発生器から出力される
Ｑ、パルスがハイレベルである時における光ビームの流
れを示すブロック図、第３図（ｂ）は発光指令信号発生
器から出力されるＱパルスがハヱ イレベルである時における光ビームの流れを示すブロッ
ク図、第４図は踏切障害物検知装置の配置例を示す平面
図、第５図は従来の踏切障害物検知装置の一例を示す回
路図である。 １５、、、発振器、１６．、、発光指令信号発生器、１
８．、、第１発光素子、１８．。 、第２発光素子、２０．、、第１発受光器、２０、、、
第２発受光器、２１，２１．、。 ハーフミラー，２２，２２，、、レンズ、２３．２３，
２４．２４．　　　、　　　、　　　光　フ　　ァ　　
イ　ノヘ　−　ケーブル、２５．、、第１発受光器２０
の入射端、２５．、、第２発受光器２０の入射端、％、
、、第１発受光器２０の発射端、％１１．第２発受光器
２０の発射端、２７．。 、第１受光素子、２７．、、第２受光素子、２９、、、
第１同期回路、２９．、、第２同期回路、３０．、、第
１整流器、３０．。 第２整流器、３１．、、リレー、３１．、。 リレー、３２．、、器具箱 第２図 ダ＝Ｊ！４ｔ＋ｌＩｗＬ□ 魁艮引ｌの一且几用ゼ１Ｊ１ｆ　−−−−−■シー７ソ
ー、７７０．、ゾは）（Ｉ６λ−−−−−−−ｍ−「−
一シーーーーープｌ（Ｑ、ンーーーーー１−−−−１−
−−］Ｌ−一−Ｊ−一−−［−−一」−一−−１−−軸
−−−−［−ｍ−」−先ｌ靭ハ　　　　　　　　　　−
−−−−″−−〃）ｇ″畠カー−−□−５巧で距−１−
一□−−−−Ｑｔ９２７ｚカ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　−−−−−７二−−−−／７　　２ゲ帛力
　□　−一一□ ４幅冨、％名カ　−一「−１−ユｒＬｒ−レー丁−−−
−−Ｘｌ、２Ｂか−ゴ］］］Ｉ−−−−丁］−−ＡＮＤ
２’！名カ　−Ｊｌｒｌ−丁−ＩＪ’−−−−−Ｊコー
ｏ　？ｑ’出ｈ　　　　　　”１−一一丁］−−簀５４
３０名カ　−一／−−−−−〜−−−−−−−−−−一
一一＼”−、−・・　加′２カ　−−−、メーー〜−−
−”　　−−−−−”ｋ〜−一一一一リレー３１で（〜
　　　　　　　　　　　　　　　　−一一一一一一一−
７９Ｌ−３７・（。Ｊ）　　　　　　　　　　　　　−
−−−−二−−−一第３図Ｃａ） 第３　因　（ｂ） 第４図 第５図 、Ｓ　　　　　　　　　　　Ｒ・ ■−一一一一一一一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互に対向した、それぞれレンズとハーフミ ラーとからなる第１発受光器と第２発受光器と器具箱と
   からなり、器具箱は列車接近情報の入力によって発振す
   る発振器、発振器の出力を１／２に分周し、１８０位相
   のずれたパルスを出力する発光指令信号発生器、上記一
   方のパルスを光信号に変換する第１発光素 子、上記他方のパルスを光信号に変換する第２発光素子
   、第２発受光器の入射端からの光信号を電気信号に変換
   する第１受光素子、第１受光素子の出力と上記一方のパ
   ルスとの同期をとる第１同期回路、上記第１同期回路の
   出力を整流する第１整流器、第１整流器の出力側に設け
   られるリレー、第１発受光器の入射端からの光信号を電
   気信号に変換する第２受光素子、第２受光素子と上記他
   方のパルスとの同期をとる第２同期回路、上記第２同期
   回路の出力を整流する第２整流器、第２整流器の出力側
   に接続されるリレーを具え、第１発受光器の発射端と上
   記第１発光素子、入射端と上記第２受光素子、第２発受
   光器の発射端と上記第２発光素子および入射端と上記第
   １受光素子とを、それぞれ光ファイバーケーブルを介し
   て接続し、かつ上記第１発受光器および第２発受光器の
   ハーフミラーは、それぞれ発射端から入力する光信号を
   ５０％透過して相手方のレンズに照射し、相手方のレン
   ズから照射される光信号は入射端に導くように設定した
   ことからなる踏切障害物検知装 置。