JP4114105B2 - 保守用車の安全走行装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車線路上を走行する保守用車を使用して列車線路等の鉄道設備の保守点検作業を行うものにおいて、所定の操作手順に基づいて操作をしない場合には、警報や制動を自動的に行うようにした保守用車の安全走行装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
列車線路等の鉄道設備の保守点検は、列車の走行していない夜間の特定時間等において、多数の保守用車を列車線路上へ導入し、各保守用車で所定の区間ごとの作業を分担して行うようにしている。そのため、保守用車が待機する場所から出発した後、列車が走行する線路上の領域では、目的地へ向かう保守用車どうしが接触したりする虞れがあった。また作業中に運転手が運転席から一時的に離れるに際し、所定の制動操作（ブレーキング）等の処理を怠ると、保守用車が逸走したりすることがあった。
【０００３】
更に、作業を終了してエンジンを停止させ、運転手が運転席から離れた場合に、手歯止め（レールと車輪との間に配置される楔状の車輪転動防止治具）等の転動防止処理を怠ると、保守用車が勝手に走行を始めたりすることもあった。更にまた、保守用車の待機場所から作業を行う目的地までは、数キロメートル等の比較的に長い距離があり、運転手が居眠りをすることも考えられる。
【０００４】
そのため、従来にあっては、各保守用車に警報電波の発信装置と受信装置とからなる保守用車接近警報装置を取り付け、各保守用車どうしが所定の距離間隔内にある場合には、相互に警報電波を受信し、音声又は警報を発して運転手に知らせるようにしていた。また作業中に運転手が運転席から一時的に離れるに際し、正規の操作をしないときには、これを検知して音声又は警報を発する逸走防止装置を取り付け、保守用車の逸走を防止するようにしていた。
【０００５】
更に、逸走防止装置と同様に、作業終了後にエンジンを停止させ、操作手順通りに手歯止め等をしていなければ、音声にてメッセージを出し、運転手に注意を喚起する転動防止装置も保守用車に搭載されている。
【０００６】
更にまた、従来にあっては、保守用車の走行中において、一定時間（例えば、３０秒〜５０秒）ごとに運転手からの入力信号がない場合には、運転手の居眠りであると判断し、制動を自動的に開始して保守用車を停止させる走行安全装置も搭載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような４つの安全対策の施された保守用車であっても、作業者は作業環境や時間的制約等の様々な影響を受けながら安全且つ正確に保守用車を操作したり、運転しなければならない。そのため、作業者に対する負担が大きく、保守用車の操作ミスや確認不足、保守時間の失念等により、事故の原因となることがあった。
【０００８】
すなわち、従来の逸走防止装置及び転動防止装置は、正規の操作を行わない場合には、音声又は警報にて知らせるようにしているが、運転手が音声通りの処理を行わずに保守用車から離れると、これらの装置は無意味なものとなり、保守用車は逸走又は転動することになる。また作業終了後には、運転手が車輪の前後二箇所に手歯止めを差し込み、転動を防止するようにしているが、手歯止めの処置を行わずにメインスイッチを切ると、装置の電源が切れ、警報等が発せられなくなるので、保守用車が転動する事故の原因となる。
【０００９】
しかも、手歯止めを差し込む車輪の傍には、ブレーキシューや砂管等があり、手歯止めを差し込むこと自体が困難な上に、手歯止めの有無を検知するためのマイクロスイッチ等を設置すること自体も困難であった。
【００１０】
また保守用車には、モーターカー等の運転席が一箇所のものと、確認車やマルチプルタイタンパ等の運転席が車両の前後二箇所に設けられるものとがある。保守用車接近警報装置は、各保守用車に一台しか設置されておらず、運転席が二箇所ある保守用車では、運転席が変わるごとに保守用車接近警報装置を移動させることが必要であり、煩雑な操作となっていた。そのため、作業員によっては、保守用車接近警報装置の移動を怠り、該装置を使用せずに走行することも考えられ、他の保守用車の位置を検知できなくなるので、保守用車どうしの衝突等の重大事故に至ることが考えられ、好ましくなかった。
【００１１】
また保守用車接近警報装置は、保守用車のエンジン駆動前に、前記警報装置の故障等があった場合には、保守用車はエンジンを駆動することができないようになっているが、当該装置の使用を解除すれば、通常の走行が可能である。またエンジンの駆動後に、前記警報装置の故障等があった場合には、警報を発するのみで、保守用車は走行が可能である。このような使用状態では、常に保守用車接近警報装置が働かないことになり、前述の場合と同様に他の保守用車の位置を検知できないので、重大事故に至ることが考えられ、好ましくなかった。
【００１２】
更に、前記従来の安全走行装置は、エンジンが駆動中であれば、保守用車の走行中、作業中、停止中に拘らず、常時動作しており、一定時間ごとに運転手が運転席の下にある足踏式の解除スイッチを押さなければ、自動的に制動がかかるようになっているが、作業中や停止中には運転手が運転席を離れる用事が多く、解除スイッチを押すことができないため、頻繁に制動がかかっていた。そのため、運転手がこのことを煩わしく思い、一時的に当該安全走行装置の電源を切っておくことがあり、再度走行する場合に、電源の復旧を忘れて居眠り事故に至ることが考えられた。
【００１３】
更にまた、従来の前記保守用車接近警報装置や逸走防止装置、転動防止装置、安全走行装置等は、それぞれが単独で動作し、且つ単独で音声又は警報を発するものである。そのため、これらの各装置の電源の投入を一つでも怠ったりすると、該当する装置が担当する警報等の安全対策がなされないまま所定の列車線路等の保守点検作業が行われることになり、保守用車どうしが衝突する等の事故の原因になることがあった。
【００１４】
【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、運転手の操作ミスや確認不足、保守時間の失念等の人為的ミスが起こった場合でも、これを解消すべく、各安全のための装置を確実且つ正確に動作させるよう制御することのできる保守用車の安全走行装置を提供せんとするものである。
【００１５】
而して、前記課題を解決するために本発明が採用した手段は、保守用車の走行中に、一定時間ごとに運転手から確認信号の入力がない場合又は確認信号の入力が所定時間以上続いた場合には、運転手の注意を喚起すると共に自動的にブレーキを作動させる安全走行装置であって、圧縮エアーの吹き付け手段と、ブレーキの作動を制御する制御装置と、確認信号の入力手段と、確認信号がパルスで入力されたときに起動するタイマーと、確認信号の入力が所定時間以上続くと起動するタイマーとを備え、前記二つのタイマーのいずれか一方が起動後にタイムアップすると、圧縮エアーを運転手に吹き付けると共にブレーキを作動させるように設定され、起動中のタイマーのタイムアップ前に確認信号がパルスで入力されたときには当該タイマーがリセットされるように設定されていることを特徴とする保守用車の安全走行装置である。
【００１６】
【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。すなわち、図１乃至図６は本発明の一実施の形態に係るものであり、図１は制御装置１の信号の入出力を示すブロック図、図２は表示器２の表面図、図３〜図６は各装置の動作態様を示すフローチャートである。
【００１７】
図１に示す制御装置１は、逸走防止装置、転動防止装置、保守用車接近警報制御装置、安全走行装置との間で信号のやり取りを行うと共に、手歯止め検知信号や手ブレーキ検知信号、運転手検知信号、速度検知信号、ブレーキエアー圧検知信号、エンジン始動検知信号等の保守用車の各部からの検知信号が入力され、前記各装置を制御している。
【００１８】
また、制御装置１は、これと同時に、ブレーキ用電磁弁の開閉制御を行い、保守用車を制動操作して停止させたり、エアー吹出用電磁弁を開閉制御し、運転手に圧縮エアーを吹き出して居眠りの防止等を図り、音声や回転灯等による警報を発するようにしている。更に、制御装置１は、保守用車接近警報制御装置への電源の供給を制御している。表示器２は、図２に示す如く、前記制御装置１における信号のやり取り状態をわかり易く点灯表示するようにしている。
【００１９】
次に、図２に示す表示器２の正面図と、図３〜図６のフローチャートとを参照して制御装置１に基づく各装置の動作態様を説明する。先ず、図３に示す逸走防止装置について説明する。保守用車にて列車線路等の保守点検作業を行う場合の動作は、保守用車のエンジン始動ＳＷ（スイッチ）をＯＮ動作させることから開始される。つまり、保守用車のエンジンを始動させることから開始される。エンジン始動直後は、エンジン自体のアイドリングや空気タンクにエアーを充満させる等のためしばらくの間、暖機運転が行われる。そして、暖機運転の後で、保守用車は目的地へ向けて線路上を走行することになる。
【００２０】
運転手が運転席へ着座した状態でエンジンを始動させると、エンジンオイル圧検出センサーが動作し、逸走防止装置の電源回路がＯＮとなり、やがて制御を開始するようになる。この時は、まだ暖機運転中であり、「手歯止め」は有り、「手ブレーキ」は締めた状態である。従って、運転手が居ても表示器２には「走行不可」ランプが点灯し、トルクコンバータ（以下、トルコンという）が切れて走行できなくなる。つまり、表示器２の「保守用車安全確認装置」と、「エンジン始動」の各ランプとが点灯し、その後「運転手いる」と、「走行不可」と、「手ブレーキ」と、「手歯止め」と、「トルコン切」の各ランプが点灯する。
【００２１】
この状態からエンジンが暖まり、走行可能な状態になると、運転手等が「手歯止め」を外し、「手ブレーキ」を緩めることにより、その各ランプが消灯する。そして、運転手が運転席へ着座する事により、これを着座センサー等が検知し、「走行可」となる。これにより、「走行可」と、「運転手いる」のランプが点灯する。次に、停止中又は５Ｋｍ／時間以下で走行中に運転手が運転席から離れると、「手ブレーキ、手ブレーキ」という音声メッセージが出力されると同時に、警報ブザーがＯＮ動作し、運転手に注意を喚起する。
【００２２】
これに対して、運転手が「手ブレーキ」又は直通の「ブレーキ」を動作させると、音声メッセージと警報ブザーとは解除される。しかしながら、注意喚起から何らのアクションをせずに、そのままでいると１０秒のタイムアップ後に、自動的に「ブレーキ」が作動し、保守用車を強制的に停止させるようになる。これを解除するためには、運転手が着座するか又は手ブレーキ若しくは直通のブレーキを作動させればよい。表示器２では、「走行可」ランプが点滅し、「運転手いない」ランプと「ブレーキエアー圧なし」ランプとが点灯し、「バー表示」ランプは１０秒のタイムアップを増加点灯して表示する。
【００２３】
このように、運転手が作業中に運転席を離れると、音声メッセージ及び警報ブザーにより注意を喚起し、また処理を忘れて保守用車から離れた場合には、自動的にブレーキを作動させて保守用車を停止させることができ、保守用車の逸走を自動的に防止することが可能である。
【００２４】
次に、図２に示す表示器２及び図４のフローチャートを参照して転動防止装置の動作態様を説明する。この転動防止装置は、所定の作業を終了した場合に、運転手が所定の処理操作を行わずに保守用車から離れることを防止し、保守用車の転動を防止することを目的とするものである。列車線路等の保守点検作業が終了し、保守用車が待機場所へ戻って来た場合、運転手は運転席へ着座した状態でエンジンを停止させる。これにより、「エンジン始動」ランプが消灯し、「走行不可」ランプと「運転手いる」ランプとが点灯する。
【００２５】
そして、運転手が処理操作を何にもすることなく運転席から離れると、その直後に「手ブレーキ、手ブレーキ」の音声メッセージが出力されると同時に、「手ブレーキ」ランプと「手歯止め」ランプとが交互に点滅し、運転手に注意を喚起する。これに呼応して運転手が「手ブレーキ」を締めると、「手ブレーキ」ランプは消灯し、「手歯止め」ランプのみが点灯し、音声メッセージが「手歯止め、手歯止め」を連呼するようになる。
【００２６】
その後運転手は、保守用車の施錠をして降車し、車輪に手歯止めを行う。これにより、「手歯止め、手歯止め」の音声メッセージは出力されなくなる。そして、２秒後に制御装置１の電源が自動的に切れて作業終了となる。もし、手歯止めを行わなければ、前記「手歯止め、手歯止め」の音声メッセージが出力され続ける。そのため、運転手が保守用車を離れるときには、必ず手歯止めを行わなければ離れられないことになる。
【００２７】
なお、手歯止めは、車輪とレールとの間に差し込む楔状の車輪転動防止器具であり、車輪の傍らにはブレーキシューや砂管等があり、装着作業並びに手歯止めの有無を検知するリミットスイッチ等のセンサーの取り付けは極めて困難なものであった。本実施の形態にあっては、手歯止め器具本体の上面側に、フエライト磁石を埋め込み、これを保守用車の車体フレームに取り付けた磁気センサーで非接触式に検知するようにしている。この磁気センサーは検知距離が１５ｃｍもあり、手歯止め器具本体のフエライト磁石の上方１０ｃｍの位置に取り付けることができるので、その装着は空間的に余裕があり、極めて簡単で、取付調整も容易である。またこのような磁気センサーは、動作表示灯を備えており、手歯止めのセット状態の確認を外部から前記動作表示灯を介して確認することができ、便利である。
【００２８】
次に、図２に示す表示器２及び図５のフローチャートを参照して保守用車接近警報制御装置の動作態様を説明する。各保守用車に搭載された保守用車接近警報装置は、本発明に係る保守用車安全確認装置の制御装置１から電源が供給されるようになっている。これは、保守用車接近警報装置の電源を従来のように単独でＯＮ，ＯＦＦ操作できるようにすると、保守用車どうしの距離が近接した状態で作業を継続するような場合には、保守用車接近警報装置が鳴りっ放しになり、やかましい状態が続くので運転手が意図的にその電源をＯＦＦにすることがあるからである。
【００２９】
そして、保守用車接近警報装置へ制御装置１から電力が供給され、保守用車のエンジンが運転中であれば、図２に示す表示器２の「エンジン起動中」ランプが点灯する。また保守用車のエンジンが停止中であれば、「エンジン停止中」のランプが点灯する。このエンジン停止中にあって、保守用車接近警報装置の電源コネクターの接続不良やヒューズが外れていた場合等の保守用車接近警報装置が正常に動作し得る環境にないときは、保守用車接近警報装置へは電力が供給されないことになる。そのため、当該警報装置の電源回路の電流を検知することにより、当該警報装置が作動可能状態にあるかどうかを検知することが可能である。
【００３０】
保守用車接近警報装置内で電流が検知されない場合は、保守用車どうしの接近状態を検知することができず、衝突することが有り得るので、この場合はスタータースイッチを操作してもエンジンが始動しないように、スターター回路をＯＦＦ状態に維持する。そして、図２に示す「始動不能」ランプを点灯させる。つまり、本例の保守用車安全確認装置では、保守用車接近警報装置の電源が運転手の意図により又は失念により投入されていない状態では、保守用車のエンジンが始動しないようになっている。
【００３１】
またエンジン運転中に何らかの原因で保守用車接近警報装置の電源が切れた場合には、電源回路の電流検知によってこれを検知することが可能である。この場合には、図２に示す表示器２の「接近装置電源 切」ランプと、「エンジン起動中」ランプの点灯を継続し、「バー表示」ランプを増加点灯させる。この状態が５秒継続すると、「バー表示」ランプの全部が点灯し、次に「ブレーキ作動」ランプを点灯させると同時に、ブレーキを強制的に作動させ、保守用車の走行を停止させる。つまり、保守用車の走行中に保守用車接近警報装置の電源が切れた場合には、これを表示すると共に、この状態が５秒以上継続すると強制的に保守用車を停止させ、保守用車どうしの衝突を回避するようにしている。このように本例では、保守用車接近警報装置が働いていない状態では、保守用車を運行できないようにし、人為的ミスの発生を防止している。
【００３２】
なお、図５に示すフローチャートにおいて、運転方向とは、マルチプルタイタンパ等の保守用車のように運転室が前後にそれぞれ設けられる場合に、その進行方向がいずれであるかを確認するためのものである。これは、保守用車接近警報装置を保守用車の進行方向に対して前に位置する運転室に取り付ける必要があるためである。進行方向が逆向きになる場合は、保守用車接近警報装置の接続コネクターを取り外して、該当する運転室の接続ジャックへ接続するようにすればよい。この進行方向が逆向きの場合は、保守用車接近警報装置が微弱電波を受信することができずに正常な動作をしないためである。従って、進行方向に対して前に位置する運転室へ保守用車接近警報装置が接続されている場合にのみその電源がＯＮになるようにしている。
【００３３】
また図５に示すフローチャートにおいて、最も右側に位置するフローのラインは、保守用車を二台連結して走行する場合に、先頭の保守用車の運転室に保守用車接近警報装置が取り付けられているか否かを確認し、先頭の保守用車でないときには保守用車接近警報装置をＯＦＦ動作させるようにしたものである。この図５に示すフローチャートでは、先頭の保守用車であるか否かの確認を、保守用車の連結作業に連動して自動的に行わせるようにしている。
【００３４】
次に、図２に示す表示器２と、図６のフローチャートとを参照して安全走行装置の動作態様を説明する。この安全走行装置は、走行中の運転手の居眠りを防止するための装置であり、一定時間ごとに運転手からの信号入力がない場合には、居眠りであると判断して運転手に圧縮エアーを吹き付けて目を覚ますようにし、それでも居眠りが続く場合には、保守用車を強制的に停止させるようにしている。例えば、保守用車が所定の作業を終了して回送等のために走行を開始し、速度が５Ｋｍ／ｈ以上になると、図２に示す表示器２の「時速５Ｋｍ／ｈ以上」の表示ランプが点灯する。そして、縦の「バー表示」ランプが一定時間ごとに順次点灯していく。
【００３５】
このような５Ｋｍ／ｈ以上の速度での走行中において、運転手が足踏みスイッチ等によって確認スイッチ信号を制御装置１へ連続して５秒以上続ける（例えば、足踏みスイッチ等を踏み放しにした場合）と、２０秒タイマーが起動する。この踏み放しの状態は、居眠りであると判断し、２０秒のタイムアップがされると警報ランプの点灯とブザーによる警報をＯＮ動作させる。そして、この警報と同時に２秒タイマー及び５秒タイマーを起動させ、２秒タイマーのタイムアップがあると、制御装置１はエアー吹出用電磁弁を開動作させる。これにより、圧縮エアーが運転手の顔面付近へ吹き出され、目を覚ますべく注意を喚起する。エアー吹き出しから３秒が経過すると、エアーは自動的に停止するようになる。なお、連続して吹き出しておくようにすることも可能である。一方、前記５秒タイマーのタイムアップがあると、自動的にブレーキを作動させて保守用車を強制的に停止させると同時に、「ブレーキ作動」ランプを点灯させる。
【００３６】
前記エアーの吹き出しによって運転手が目を覚まし、足踏みスイッチ等を操作して確認スイッチ信号を改めて出力した場合には、ブレーキが作動中であればこれを解除し、また前述した２０秒タイマー及び後述の４０秒タイマーをリセットし、ランプが点灯中であればこれをクリアーする。４０秒タイマーは、足踏みスイッチ等を運転手が踏んだときの確認スイッチ信号の立上り信号を一パルスとして検知してこのときからタイムカウントを行い、４０秒を経過するまでに改めて確認スイッチ信号が入力されない場合は、居眠りであると判断し、前記２０秒タイマーのタイムアップの場合と同じ制御を行うようにしたものである。
【００３７】
要するに、安全走行装置は、保守用車の速度が５Ｋｍ／ｈ以上になると、常に一定時間内に確認のためのスイッチを動作させておかなければ、運転手の居眠りであると判断し、圧縮エアーを吹き出したり、強制的に制動をかけ、保守用車を停止させることで安全を確立するものである。
【００３８】
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、例えば圧縮エアーを吹き出す時間や各種のタイマーの設定時間等は適宜の変更が可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、運転手が一定時間ごとに確認信号を入力しなければ、警報ランプや警報ブザー又は音声メッセージにより運転手に注意を喚起したり、圧縮エアーを吹き付けたりして居眠りを防止することができる。また基本動作を怠って一定時間が経過すると、強制的にブレーキを作動させるようにすることで、人為的ミス等に基づく事故の発生を確実に防止することが可能である。
【００４０】
また本発明では、逸走防止装置、転動防止装置、保守用車接近警報制御装置、安全走行装置の全体が一つの制御装置によってコントロールされており、各装置の電源の入れ忘れ等がなく、各装置を確実に機能させて、安全な作業を保証することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】保守用車に備えられる制御装置における信号の入出力を示す概略ブロック図である。
【図２】保守用車に備えられる表示器を示す正面図である。
【図３】保守用車の逸走防止装置の動作態様を説明するフローチャートである。
【図４】保守用車の転動防止装置の動作態様を説明するフローチャートである。
【図５】保守用車接近警報制御装置の動作態様を説明するフローチャートである。
【図６】本発明に係る安全走行装置の動作態様を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１…制御装置
２…表示器

Claims (1)

1. 保守用車の走行中に、一定時間ごとに運転手から確認信号の入力がない場合又は確認信号の入力が所定時間以上続いた場合には、運転手の注意を喚起すると共に自動的にブレーキを作動させる安全走行装置であって、圧縮エアーの吹き付け手段と、ブレーキの作動を制御する制御装置と、確認信号の入力手段と、確認信号がパルスで入力されたときに起動するタイマーと、確認信号の入力が所定時間以上続くと起動するタイマーとを備え、前記二つのタイマーのいずれか一方が起動後にタイムアップすると、圧縮エアーを運転手に吹き付けると共にブレーキを作動させるように設定され、起動中のタイマーのタイムアップ前に確認信号がパルスで入力されたときには当該タイマーがリセットされるように設定されていることを特徴とする保守用車の安全走行装置。

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