JP4114172B2 - 保守用車の転動防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、列車線路等の鉄道設備の保守点検作業を行う保守用車において、エンジン停止後に所定の操作手順に基づいた転動防止処理をしなかった場合には、警報を自動的に行うようにした保守用車の転動防止装置に関する。

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等の特定時間に、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、保守用車が逸走することがあった。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。

そこで従来にあっては、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る（特許文献１）。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している。更に、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が保守用車に搭載されている。更にまた、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従来搭載されている。
実用新案登録第３００２４７２号公報

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など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運転しなければならない。そのため、運転手に対する負担が大きく、誤操作や確認不足、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。

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保守用車のメインスイッチを切ると、転動防止装置の電源が切れ、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。

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。

本発明は、運転手や作業員の誤操作又は確認不足が有った場合でも、転動防止装置を確実且つ正確に動作させることのできる手段を提供せんとするものである。前記課題を解決するために本発明が採用した保守用車の転動防止装置の特徴とするところは、請求項１に記載する如く、保守用車の手ブレーキが締められた状態であることを検知する手ブレーキ検知手段及び保守用車の車輪に手歯止めが行われていることを検知する手歯止め検知手段と、エンジン停止後、運転手が運転席から離れた場合に手ブレーキ及び手歯止めが行われていなければこれを知らせる注意喚起手段と、注意喚起手段の動作を制御する制御装置とを備える転動防止装置において、注意喚起手段及び制御装置は保守用車のエンジン停止後も動作可能に電源に接続され、制御装置に手ブレーキ検知信号及び手歯止め検知信号が入力されると自動的に前記電源が切れるように設定されていることである。

なお前記転動防止装置において、前記手歯止め検知手段は、手歯止め器具本体に埋め込んだ磁石と、これを非接触式に検知する磁気センサーとで構成することが考えられる。

さらに上記の場合、前記磁気センサーは動作表示灯を備えるものとすることができる。

請求項１に記載した本発明に係る転動防止装置は、保守用車のエンジン停止後に、所定の転動防止処理を行わずに保守用車から離れると、例えば音声メッセージ等の注意喚起手段で運転手に注意を喚起する。そして運転手が手ブレーキを締めると共に手歯止めを行わない限り、音声メッセージ等の注意喚起動作は継続される。従って、運転手がエンジン停止後に保守用車を離れる際には、必ず手ブレーキ及び手歯止めを行わねばならなくなるから、保守用車の転動防止が確実である。

また本発明に係る転動防止装置では、保守用車のエンジン停止後も、注意喚起手段及び制御装置は動作可能なように電源に接続されるから、注意喚起動作が確実に実行される。従来は、エンジンを切ると転動防止装置の電源も切れてしまい、警報が発せられなくなるため、手歯止めがなされない可能性があった。なお本発明では、手ブレーキを締めると共に車輪に手歯止めを行うことにより、装置の電源が自動的に切れるように設定されているから、電源の切り忘れがなく便利である。

請求項２に記載の如く、手歯止め器具本体に磁石を埋め込み、これを磁気センサーで非接触式に検知するようにすれば、手歯止め検知手段の装着が極めて簡単になり、取付調整も容易である。

さらに請求項３に記載の如く、磁気センサーが動作表示灯を備えるものとすれば、手歯止めのセット状態の確認を外部から確認することができ、便利である。

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。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は各フローチャートを示す図面である。

図１に示す制御装置１は、保守用車の安全確認装置を構成する逸走防止装置・転動防止装置・保守用車接近警報制御装置および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。

また制御装置１は、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、あるいは音声や回転灯等による警報を発するようになされている。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。

（逸走防止装置）
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の動作態様について説明する。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保守点検作業が開始される。エンジン始動直後、しばらくの間は、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。

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て、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っている。つまり、表示器２の「保守用車安全確認装置」及び「エンジン始動」の各ランプが点灯し、その後、「運転手いる」「走行不可」「手ブレーキ」「手歯止め」「トルコン切」の各ランプが点灯する。

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、これらに対応する各ランプが消灯する。そして運転手が運転席へ着座していれば、これを着座センサー等が検知することにより、保守用車は「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。

保守用車が停止中又は５ｋｍ／ｈ以下の速度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動作して、運転手に注意を喚起する。これに対し、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も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。これを解除するには、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。

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るので、保守用車の逸走を自動的に防止することが可能である。

（転動防止装置）
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後に、運転手が所定の転動防止処理を行わずに保守用車から離れることを防止することにより、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、運転手は運転席に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。

運転手が転動防止処理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」ランプ及び「手歯止め」ランプが交互に点滅し、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て、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。

しかる後、運転手が保守用車の施錠をして降車し、車輪に手歯止めを行えば、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。これに対し、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。

ところで手歯止めは、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るため、従来、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ェ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。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ェライト磁石の上方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、上記磁気センサーに動作表示灯を備えておけば、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。

（保守用車接近警報装置）
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装置及び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、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、保守用車どうしが近接した状態で作業を継続するような場合に、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。

保守用車のエンジンが運転中であれば、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、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。なお、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、保守用車接近警報装置へ電力が供給されないときには、保守用車接近警報装置は正常に動作し得る環境にないことになる。そこで、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な状態にあるかどうかを検知することが可能である。

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、本例の保守用車接近警報装置は、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。

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、人為的ミスによる事故の発生を防止している。

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ように運転室が前後にそれぞれ設けられる保守用車の場合に、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。保守用車接近警報装置は、保守用車の進行方向に対し、前に位置する運転室に取り付ける必要がある。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しなくてはならない。これは、進行方向が逆向きの場合、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、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。

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。

このように本例では、保守用車接近警報装置が運用されていない場合には、保守用車が動けないようになされており、保守用車どうしの衝突事故を確実に回避することが可能である。

（安全走行装置）
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、走行速度が時速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。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信号を制御装置１へ連続して５秒以上続けると（例えば、足踏みスイッチ等を踏み放しにした場合）、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。

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１パルスとして検知し、その時点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。

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操作をしなければ、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て保守用車を停止させたりすることで安全を確立するものである。

ところで、上述した実施の形態において、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。

以上説明したように、本発明に係る保守用車の転動防止装置は、エンジン停止後に運転席を離れる場合の手歯止めのかけ忘れ等の操作ミスや人為的ミスが起こった場合でも、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。

また、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いるから、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。

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。 保守用車に備えられる表示器を示す正面図である。 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。 本発明に係る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。 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。 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 (3)

1. 保守用車の手ブレーキが締められた状態であることを検知する手ブレーキ検知手段及び保守用車の車輪に手歯止めが行われていることを検知する手歯止め検知手段と、エンジン停止後、運転手が運転席から離れた場合に手ブレーキ及び手歯止めが行われていなければこれを知らせる注意喚起手段と、注意喚起手段の動作を制御する制御装置とを備える転動防止装置において、注意喚起手段及び制御装置は保守用車のエンジン停止後も動作可能に電源に接続され、制御装置に手ブレーキ検知信号及び手歯止め検知信号が入力されると自動的に前記電源が切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転動防止装置。
2. 前記手歯止め検知手段を、手歯止め器具本体に埋め込んだ磁石と、これを非接触式に検知する磁気センサーとで構成した請求項１に記載する保守用車の転動防止装置。
3. 前記磁気センサーは動作表示灯を備えている請求項２に記載する保守用車の転動防止装置。

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