特許 6618883 衝撃検知装置及び災害監視システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6618883

(24)【登録日】2019年11月22日

(45)【発行日】2019年12月11日

(54)【発明の名称】衝撃検知装置及び災害監視システム

(51)【国際特許分類】

   G08B 21/10 20060101AFI20191202BHJP

   G01D 21/00 20060101ALI20191202BHJP

   G08C 15/00 20060101ALI20191202BHJP

   H01L 41/113 20060101ALI20191202BHJP

   H01L 41/18 20060101ALI20191202BHJP

【ＦＩ】

   G08B21/10

   G01D21/00 D

   G08C15/00 D

   H01L41/113

   H01L41/18

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-217915(P2016-217915)

(22)【出願日】2016年11月8日

(65)【公開番号】特開2018-77614(P2018-77614A)

(43)【公開日】2018年5月17日

【審査請求日】2018年10月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000173784

【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】390027177

【氏名又は名称】坂田電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104064

【弁理士】

【氏名又は名称】大熊 岳人

(72)【発明者】

【氏名】間々田 祥吾

(72)【発明者】

【氏名】矢口 直幸

(72)【発明者】

【氏名】坂本 達朗

(72)【発明者】

【氏名】山中 翔

(72)【発明者】

【氏名】野木村 龍

(72)【発明者】

【氏名】須賀原 慶久

【審査官】 麻川 倫広

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１８３４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２２９７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４６３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３２１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９０７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１７６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１４０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４７２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０２４５５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−３０１５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６６８７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ１８／００−２１／０２

Ｇ０８Ｂ１９／００−３１／００

Ｇ０８Ｃ１３／００−２５／０４

Ｈ０１Ｌ２７／２０

４１／００−４１／４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部から作用する衝撃を検知する衝撃検知装置であって、
前記衝撃が作用したときに径方向に弾性変形し、圧電効果によって電気信号を発生する圧電筒部と、
前記圧電筒部の外側に導電部を形成し、前記衝撃が作用したときにこの導電部に発生する亀裂を検知する亀裂検知部とを備え、
前記導電部は、前記亀裂の発生に応じて電気抵抗が変化し、前記圧電筒部が発生する電力がこの導電部に供給されること、
を特徴とする衝撃検知装置。

【請求項2】

外部から作用する衝撃を検知する衝撃検知装置であって、
前記衝撃が作用したときに径方向に弾性変形し、圧電効果によって電気信号を発生する圧電筒部と、
前記圧電筒部の外側に導電部を形成し、前記衝撃が作用したときにこの導電部に発生する亀裂を検知する亀裂検知部とを備え、
前記導電部は、前記亀裂の発生に応じて電気抵抗が変化し、前記圧電筒部が発生する電気信号に基づいてこの導電部に電源部から電力が供給されること、
を特徴とする衝撃検知装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の衝撃検知装置において、
前記圧電筒部は、ゴム中に圧電材料を分散させた圧電ゴムであること、
を特徴とする衝撃検知装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の衝撃検知装置において、
前記導電部は、導電性塗料を塗布して形成されていること、
を特徴とする衝撃検知装置。

【請求項5】

監視対象領域内の災害の発生を監視する災害監視システムであって、
前記監視対象領域内で衝突物が衝突するときに発生する衝撃を検知する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の衝撃検知装置と、
前記衝撃検知装置の圧電筒部が発生する電気信号と、この衝撃検知装置の亀裂検知部が発生する電気信号とに基づいて、前記監視対象領域内の災害の発生の有無を判定する判定装置と、
を備える災害監視システム。

【請求項6】

請求項５に記載の災害監視システムにおいて、
前記監視対象領域内で災害が発生していると前記判定装置が判定したときに、この監視対象領域内の災害の発生を告知する告知装置を備えること、
を特徴とする災害監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、外部から作用する衝撃を検知する衝撃検知装置、監視対象領域内の災害の発生を監視する災害監視システム、及び移動体の接近を検知する移動体検知システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の崩落検知装置は、崩落を監視する領域に間隔をあけて配置される複数の加速度センサユニットと、この加速度センサユニットから送信される加速度検知信号を中継する中継手段と、この中継手段から送信される加速度検知信号を受信して崩落発生を知らせる災害監視施設１６などを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の崩落検知装置は、崩落監視箇所に発生する崩落を検知する加速度検知センサと、この加速度検知センサが出力する加速度検知信号を中継手段に送信する無線通信部と、加速度検知センサが出力する加速度検知信号がしきい値を超えたか否かを判定するCPUと、加速度検知センサ及び無線通信部に電力を供給する電源などを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2006-098128号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の崩落検知装置では、崩落の発生を常時検知可能な状態で維持する必要がある。このため、従来の崩落検知装置では、常に加速度検知センサ及び無線通信部を通電状態にしておくための待機電力が必要であり、加速度検知センサ及び無線通信部に電源から電力を供給しなければならず電力の消費が激しくなる問題点がある。

【0005】

この発明の課題は、検知時に自ら電力を発生することによって待機電力が不要となり省電力化を図ることができる衝撃検知装置及び災害監視システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、外部から作用する衝撃を検知する衝撃検知装置であって、図５、図７〜図１０及び図１２に示すように、前記衝撃が作用したときに径方向に弾性変形し、圧電効果によって電気信号を発生する圧電筒部（８Ａ，８Ｂ）と、前記圧電筒部の外側に導電部（１３ａ）を形成し、前記衝撃が作用したときにこの導電部に発生する亀裂（Ｃ）を検知する亀裂検知部（１３）とを備え、前記導電部は、前記亀裂の発生に応じて電気抵抗が変化し、前記圧電筒部が発生する電力がこの導電部に供給されることを特徴とする衝撃検知装置（６）である。

【0007】

請求項２の発明は、図５及び図７〜図１１に示すように、外部から作用する衝撃を検知する衝撃検知装置であって、前記衝撃が作用したときに径方向に弾性変形し、圧電効果によって電気信号を発生する圧電筒部（８Ａ，８Ｂ）と、前記圧電筒部の外側に導電部（１３ａ）を形成し、前記衝撃が作用したときにこの導電部に発生する亀裂（Ｃ）を検知する亀裂検知部（１３）とを備え、前記導電部は、前記亀裂の発生に応じて電気抵抗が変化し、前記圧電筒部が発生する電気信号に基づいてこの導電部に電源部（１１ｃ）から電力が供給されることを特徴とする衝撃検知装置（６）である。

【0008】

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の衝撃検知装置において、前記圧電筒部は、ゴム中に圧電材料を分散させた圧電ゴムであることを特徴とする衝撃検知装置である。

【0009】

請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の衝撃検知装置において、前記導電部は、導電性塗料を塗布して形成されていることを特徴とする衝撃検知装置である。

【0010】

請求項５の発明は、図１〜図６に示すように、監視対象領域（Ａ）内の災害の発生を監視する災害監視システムであって、前記監視対象領域内で衝突物（Ｍ）が衝突するときに発生する衝撃を検知する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の衝撃検知装置（６）と、前記衝撃検知装置の圧電筒部（８Ａ，８Ｂ）が発生する電気信号と、この衝撃検知装置の亀裂検知部が発生する電気信号とに基づいて、前記監視対象領域内の災害の発生の有無を判定する判定装置（１１）とを備える災害監視システム（５Ａ）である。

【0011】

請求項６の発明は、請求項５に記載の災害監視システムにおいて、図６、図１１及び図１２に示すように、前記監視対象領域内で災害が発生していると前記判定装置が判定したときに、この監視対象領域内の災害の発生を告知する告知装置（１２）を備えることを特徴とする災害監視システムである。

【発明の効果】

【0018】

この発明によると、検知時に自ら電力を発生することによって待機電力が不要となり省電力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】この発明の第１実施形態に係る衝撃検知装置の設置状態を模式的に示す斜視図である。

【図2】この発明の第１実施形態に係る衝撃検知装置の斜視図である。

【図3】この発明の第１実施形態に係る衝撃検知装置の横断面図である。

【図4】この発明の第１実施形態に係る衝撃検知装置に衝突物が衝突した状態を示す模式図である。

【図5】この発明の第１実施形態に係る衝撃検知装置の圧電筒部の変形前後の状態を模式的に示す横断面図であり、（Ａ）は衝突物が衝突する前の横断面図であり、（Ｂ）は衝突物が衝突した後の横断面図である。

【図6】この発明の第１実施形態に係る災害監視システムの構成図である。

【図7】この発明の第２実施形態に係る衝撃検知装置の斜視図である。

【図8】この発明の第２実施形態に係る衝撃検知装置の横断面図である。

【図9】この発明の第２実施形態に係る衝撃検知装置の亀裂検知部の一部を省略して平面状に展開した状態を模式的に示す展開図である。

【図10】図９のX-X線で切断した状態を示す断面図である。

【図11】この発明の第２実施形態に係る災害監視システムの構成図である。

【図12】この発明の第３実施形態に係る災害監視システムの構成図である。

【図13】この発明の第４実施形態に係る移動体検知システムを概略的に示す模式図である。

【図14】この発明の第４実施形態に係る移動体検知システムを概略的に示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１に示す列車１は、軌道２に沿って走行する車両（移動体）である。列車１は、例えば、電車、気動車、機関車、客車又は貨車などの鉄道車両である。軌道２は、列車１が走行する通路（線路）である。軌道２は、例えば、砂利又は砕石などの粒状体によって構成された道床上に左右一対のレールと支持体とによって構成された軌きょうを敷設した有道床軌道である。路盤３は、軌道２を支持する基盤である。路盤３は、列車１が通過するときに発生する荷重を支持する構造物である。路盤３は、例えば、良質な自然土などを用いて締め固められた土路盤などである。斜面４は、自然又は人工的に形成された傾斜地形である。斜面４は、例えば、自然に形成された自然斜面、地盤面よりも高く盛り上げた盛土若しくは原地盤を切り取った切取などの人工的に形成したのり面である。

【0021】

監視対象領域Ａは、災害監視システム５Ａによって災害の発生が監視される領域である。監視対象領域Ａは、斜面災害の発生が予測される領域である。ここで、斜面災害とは、降雨又は地震などによって発生する地すべり、斜面崩壊又は落石などの地盤災害である。図１に示す監視対象領域Ａは、例えば、斜面災害が発生する可能性の高い鉄道沿線の斜面４である。衝突物Ｍは、災害監視システム５Ａの衝撃検知装置６に衝突する物体である。衝突物Ｍは、例えば、斜面災害によって発生する土砂又は落石などである。

【0022】

災害監視システム５Ａは、監視対象領域Ａ内の災害の発生を監視するシステムである。災害監視システム５Ａは、例えば、斜面４で発生する斜面災害を監視する。災害監視システム５Ａは、図１〜図４に示す衝撃検知装置６と、図６に示す判定装置１１と、告知装置１２などを備えている。災害監視システム５Ａは、衝撃検知装置６によって衝撃が検知されたときに、この衝撃検知装置６の検知結果に基づいて判定装置１１によって災害発生の有無を判定し、この判定装置１１の判定結果に基づいて告知装置１２によって災害の発生を告知する。災害監視システム５Ａは、衝撃検知装置６と判定装置１１とに相当する部分が衝撃検知システムを構成し、告知装置１２に相当する部分が告知システムを構成する。

【0023】

図１〜図４に示す衝撃検知装置６は、外部から作用する衝撃を検知する装置である。衝撃検知装置６は、監視対象領域Ａ内で衝突物Ｍが衝突するときに発生する衝撃を検知する。衝撃検知装置６は、図４に示すように、衝突物Ｍが衝突して曲げ変形及び圧縮変形したときに、圧電効果によってこの変形を電気信号に変換して出力する。衝撃検知装置６は、設置状態で衝撃を受けたときに内部の有機電気材料が変形して発生する電気信号をトリガーとして外部に信号を伝送する。衝撃検知装置６は、図１〜図３に示すように、内部が中空で外観が円柱状の部材である。衝撃検知装置６は、図２に示すように、監視対象領域Ａ内の地表面に固定される大径の固定部（基部）６ａと、この固定部６ａから上方に所定長さだけ突出する小径の柱状部６ｂとを備えている。衝撃検知装置６は、図１及び図２に示すように、道路の中央分離帯又は路側などに設置されて、道路の線形又は路肩などを示し視覚を通じて注意を喚起する誘導ポールに近似した外観である。衝撃検知装置６は、図１に示すように、監視対象領域Ａ内の地表面に所定の間隔を開けて配置されている。衝撃検知装置６は、図１〜図４に示す衝撃作用筒部７と、図３及び図５に示す圧電筒部８Ａ，８Ｂと、図３に示す保護筒部９Ａ〜９Ｃと、図５に示す配線材１０Ａ，１０Ｂなどを備えている。衝撃検知装置６は、例えば、平板状の衝撃作用筒部７、圧電筒部８Ａ，８Ｂ及び保護筒部９Ａ〜９Ｃを接着剤などによって積層した後に円筒状に丸めて形成される。

【0024】

図１〜図４に示す衝撃作用筒部７は、衝突物Ｍが衝突して衝撃が作用する部分である。衝撃作用筒部７は、衝撃が作用したときに圧電筒部８Ａ，８Ｂ及び保護筒部９Ａ〜９Ｃとともに径方向に弾性変形する。衝撃作用筒部７は、図３に示すように、衝撃検知装置６の表層を形成しており、断面形状が円環状であり所定の厚さで形成されている。衝撃作用筒部７は、可撓性を有するゴム、合成樹脂又は高分子材料などによって形成されている。

【0025】

図３及び図５に示す圧電筒部８Ａ，８Ｂは、衝撃が作用したときに径方向に弾性変形し、圧電効果によって電気信号を発生する部分である。圧電筒部８Ａ，８Ｂは、いずれも同一構造であり、積層された状態で衝撃検知装置６の内層を形成しており、断面形状が円環状であり所定の厚さで形成されている。圧電筒部８Ａ，８Ｂは、衝撃検知装置６のセンサ部を構成する。圧電筒部８Ａは、衝撃検知装置６の外周面側に形成されており、圧電筒部８Ｂは衝撃検知装置６の内周面側に形成されている。圧電筒部８Ａは、この圧電筒部８Ａの外周面が保護筒部９Ａの内周面に嵌合しており、この圧電筒部８Ａの内周面が保護筒部９Ｂの外周面に嵌合している。圧電筒部８Ｂは、この圧電筒部８Ｂの外周面が保護筒部９Ｂの内周面に嵌合しており、この圧電筒部８Ｂの内周面が保護筒部９Ｃの外周面に嵌合している。圧電筒部８Ａ，８Ｂは、圧電ゴム部８ａと電極部８ｂ，８ｃなどを備えている。

【0026】

図５に示す圧電ゴム部８ａは、ゴム中に圧電材料を分散させた部分である。圧電ゴム部８ａは、機械的な変形を電気信号に変換する機械電気変換部として機能し、衝撃の大きさ（荷重の大きさ）に応じた電力を発生し弾性を有する圧電素子である。圧電ゴム部８ａは、例えば、ニトリルゴムなどのゴム材とチタン酸ジルコン酸鉛(商品名PZT)などの圧電セラミック粉末とを混合する混合工程と、この混合工程後の混合物を加硫する加硫工程と、この加硫工程後の混合物の両端部に電圧を印加してこの混合物を分極させる分極工程とによって製造される。圧電ゴム部８ａは、図１〜図４に示すように、衝撃作用筒部７に作用する衝撃に応じた電気信号（衝撃検知信号）を判定装置１１に出力する。

【0027】

図５に示す電極部８ｂ，８ｃは、圧電ゴム部８ａに電気的に接続される部分である。電極部８ｂ，８ｃは、圧電ゴム部８ａの内周面及び外周面にそれぞれ積層されており、圧電ゴム部８ａの内周面及び外周面の全面を被覆するように接合されている。電極部８ｂ，８ｃは、例えば、互いに所定の間隔を開けて圧電ゴム部８ａを挟み込むように圧電ゴム部８ａの内周面及び外周面に加硫接着して形成されたり、金属、金属酸化物又はカーボンなどの導電性材料を蒸着、シルクスクリーン印刷又はイオンスパッタリングなどの方法によって圧電ゴム部８ａの内周面及び外周面に形成されたり、導電性材料を含有する樹脂又は導電性高分子などの導電性樹脂を圧電ゴム部８ａの内周面及び外周面に多層化して形成されたりする。

【0028】

図３に示す保護筒部９Ａ〜９Ｃは、圧電筒部８Ａ，８Ｂを保護する部分である。保護筒部９Ａ〜９Ｃは、図３に示すように、圧電筒部８Ａ，８Ｂの内周面及び外周面の全面を被覆しており、保護筒部９Ａ，９Ｂは圧電筒部８Ａを挟み込むように被覆しており、保護筒部９Ｂ，９Ｃは圧電筒部８Ｂを挟み込むように被覆している。保護筒部９Ａ〜９Ｂは、例えば、衝撃作用筒部７と同様に可撓性を有するとともに、圧電筒部８Ａ，８Ｂを電気的に絶縁する絶縁性を有するゴム、合成樹脂又は高分子材料などによって形成されている。

【0029】

図５に示す配線材１０Ａ，１０Ｂは、圧電ゴム部８ａが発生する電流が流れる電線である。配線材１０Ａ，１０Ｂは、導電材の表面が絶縁材によって被覆された電線である。配線材１０Ａは、一方の端部が電極部８ｂに接続されており、他方の端部が判定装置１１の入力部１１ａに接続されている。配線材１０Ｂは、一方の端部が電極部８ｃに接続されており、他方の端部が判定装置１１の入力部１１ａに接続されている。

【0030】

図６に示す判定装置１１は、衝撃検知装置６の圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電気信号に基づいて、監視対象領域Ａ内の災害の発生の有無を判定する装置である。判定装置１１は、衝撃作用筒部７に衝撃が作用してこの衝撃作用筒部７が弾性変形したときに、圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号のレベルがしきい値を超えるか否かを判定する。判定装置１１は、図２に示す衝撃検知装置６の固定部６ａ内に収容されている。判定装置１１は、監視対象領域Ａ内で災害が発生していると判定したときには災害発生信号を告知装置１２に送信する。判定装置１１は、図６に示すように、入力部１１ａと、判定部１１ｂと、電源部１１ｃと、送信部１１ｄと、制御部１１ｅなどを備えている。

【0031】

入力部１１ａは、衝撃検知装置６の圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号が入力する手段である。入力部１１ａは、圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号（アナログ信号）からノイズ成分を除去するフィルタ回路と、このアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器などを備えており、変換後のディジタル信号（電気信号）を制御部１１ｅに出力する。

【0032】

判定部１１ｂは、圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号がしきい値を超えるか否かを判定する手段である。判定部１１ｂは、入力部１１ａが出力する電気信号のレベルがしきい値を超えるか否かを判定し、この電気信号のレベルがしきい値を超える（衝撃が所定値を超える）ときには、監視対象領域Ａ内で災害が発生していると判定し、災害発生信号を制御部１１ｅに出力する。

【0033】

電源部１１ｃは、判定装置１１に電力を供給する手段である。電源部１１ｃは、例えば、太陽光を電力に変換して出力する太陽電池、又は充電によって繰り返し使用が可能な二次電池（蓄電池）などである。送信部１１ｄは、判定部１１ｂが出力する災害発生信号を送信する手段である。送信部１１ｄは、制御部１１ｅが出力する災害発生信号を告知装置１２の受信部１２ａに無線送信する。

【0034】

制御部１１ｅは、判定装置１１に関する種々の動作を制御する中央処理部(CPU)である。制御部１１ｅは、例えば、入力部１１ａが出力する電気信号を判定部１１ｂに出力したり、判定部１１ｂに災害発生の有無の判定を指令したり、判定部１１ｂが出力する災害発生信号を送信部１１ｄに出力したり、災害発生信号の送信を送信部１１ｄに指令したりする。制御部１１ｅには、入力部１１ａ、判定部１１ｂ、電源部１１ｃ及び送信部１１ｄが接続されている。

【0035】

図６に示す告知装置１２は、監視対象領域Ａ内で災害が発生していると判定装置１１が判定したときに、この監視対象領域Ａ内の災害の発生を告知する装置である。告知装置１２は、判定装置１１が送信する災害発生信号を受信して、監視対象領域Ａ内の災害の発生を告知する。告知装置１２は、例えば、列車１の運転士に停止信号（赤信号）を現示する信号機、又は交通機関の運行状況に関する運行管理情報を列車１に送信する中央指令装置などである。告知装置１２は、受信部１２ａと、警報部１２ｂと、電源部１２ｃと、制御部１２ｄなどを備えている。

【0036】

受信部１２ａは、判定装置１１の送信部１１ｄから送信される災害発生信号を受信する手段である。受信部１２ａは、受信後の災害発生信号を制御部１２ｄに出力する。警報部１２ｂは、災害発生を警報する手段である。警報部１２ｂは、文字、図形、記号、音声又はこれらの組み合わせによって災害発生を視覚又は聴覚を通じて知らせる。警報部１２ｂは、例えば、警報音を発生するスピーカのような音声発生装置、又は所定の警告を表示するLED(light emitting diode)表示器のような表示装置である。電源部１２ｃは、告知装置１２に電力を供給する手段である。電源部１２ｃは、電源部１１ｃと同様の太陽電池、二次電池（蓄電池）又は電力会社から供給される商用電源などである。制御部１２ｄは、告知装置１２に関する種々の動作を制御する中央処理部(CPU)である。制御部１２ｄは、例えば、受信部１２ａが出力する災害発生信号に基づいて警報部１２ｂに災害発生の警報を指令する。制御部１２ｄには、受信部１２ａ、警報部１２ｂ及び電源部１２ｃが接続されている。

【0037】

次に、この発明の第１実施形態に係る衝撃検知装置及び災害監視システムの動作を説明する。
図１に示すように、斜面４に斜面災害が発生して衝突物Ｍが衝撃検知装置６に衝突すると、図４に示すように衝撃検知装置６の固定部６ａを固定端として曲げ変形するとともに、衝撃検知装置６の柱状部６ｂが径方向に弾性変形して潰れ、圧電筒部８Ａ，８Ｂの圧電ゴム部８ａが電力を発生する。圧電ゴム部８ａが電力を発生すると、電極部８ｂ，８ｃから配線材１０Ａ，１０Ｂを通じて判定装置１１の入力部１１ａに電気信号が入力し、この入力部１１ａがこの電気信号を制御部１１ｅに出力する。

【0038】

制御部１１ｅが判定部１１ｂにこの電気信号を出力するとともに、制御部１１ｅが判定部１１ｂに災害発生の有無の判定を指令すると、電気信号のレベルがしきい値を超えているか否かを判定部１１ｂが判定する。図４に示すように、衝撃検知装置６に異常な衝撃が作用すると衝撃検知装置６の柱状部６ｂが大きく変形して、圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電圧が高くなる。電気信号のレベルがしきい値以下であると判定部１１ｂが判定したときには、監視対象領域Ａ内の斜面災害が比較的小規模であるため、監視対象領域Ａ内で災害が発生していないと判定部１１ｂが判定し、判定部１１ｂが制御部１１ｅに災害発生信号を出力しない。一方、電気信号のレベルがしきい値を超えていると判定部１１ｂが判定したときには、監視対象領域Ａ内の斜面災害が比較的大規模であるため、監視対象領域Ａ内で災害が発生していると判定部１１ｂが判定し、判定部１１ｂが制御部１１ｅに災害発生信号を出力する。その結果、制御部１１ｅが災害発生信号を送信部１１ｄに出力するとともに、制御部１１ｅが送信部１１ｄにこの災害発生信号の送信を指令する。

【0039】

判定装置１１の送信部１１ｄが告知装置１２の受信部１２ａに災害発生信号を送信し、受信部１２ａが制御部１２ｄに災害発生信号を出力すると、制御部１２ｄが警報部１２ｂに災害発生の警報の発生を指令する。このため、例えば、警報部１２ｂが信号機である場合にはこの信号機が停止信号を現示し、警報部１２ｂが中央指令装置である場合には運行管理情報を車両の運転士に送信し、監視対象領域Ａの手前で列車１が停止するように運転士がブレーキ装置を作動させる。

【0040】

この発明の第１実施形態に係る衝撃検知装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、衝撃が作用したときに圧電筒部８Ａ，８Ｂが径方向に弾性変形し、この圧電筒部８Ａ，８Ｂが圧電効果によって電気信号を発生する。このため、従来の崩落検知装置のセンサ部のように常時検知可能な状態を維持するためにセンサ部を通電状態にする待機電力が不要になり、省電力化を図ることができる。また、圧電筒部８Ａ，８Ｂを予め円筒状に変形させた状態で使用するため、従来の板状の圧電材料と比較してより大きな電気信号を取り出すことができるとともに、チャージアンプなどの増幅回路を省略することができる。

【0041】

(2) この第１実施形態では、圧電筒部８Ａ，８Ｂがゴム中に圧電材料を分散させた圧電ゴム部８ａである。このため、構造が簡単で製造が容易な圧電ゴム部８ａを利用して圧電筒部８Ａ，８Ｂを簡単に製造することができる。また、振動や荷重などの瞬間的な変形や衝撃の検知に適しており変形や衝撃により自ら電力を発生する圧電ゴム部８ａを利用するため、異常を検知するために常時電力を使用する必要がなくなって、検知に必要な電力を大幅に減少させることができる。さらに、圧電ゴム部８ａに衝撃力が作用しても、圧電ゴム部８ａが弾力性と可撓性を有するため圧電ゴム部８ａが破損することがなく、圧電筒部８Ａ，８Ｂの耐久性を向上させることができる。

【0042】

この発明の第１実施形態に係る災害監視システムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、監視対象領域Ａ内で衝突物Ｍが衝突するときに発生する衝撃を衝撃検知装置６が検知し、この衝撃検知装置６の圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電気信号に基づいて、監視対象領域Ａ内の災害発生の有無を判定装置１１が判定する。このため、圧電効果を利用して斜面災害の有無を小電力によって監視することができる。

【0043】

(2) この第１実施形態では、災害が発生していると判定装置１１が判定したときに、監視対象領域Ａ内の災害の発生を告知装置１２が告知する。このため、例えば、信号機を停止信号に現示したり運行管理情報を列車１の運転士に送信したりすることによって、災害発生現場の手前で列車１を安全に停止させることができる。

【0044】

（第２実施形態）
以下では、図１〜図６に示す部分と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図１１に示す衝撃検知装置６は、外部から衝撃が作用して圧電筒部８Ａ，８Ｂが電気信号を出力したときに、この電気信号をトリガーとして亀裂検知部１３に電力を供給する。衝撃検知装置６は、図６に示す衝撃検知装置６と同様に衝撃作用筒部７と、圧電筒部８Ａ，８Ｂと、保護筒部９Ａ〜９Ｃと、配線材１０Ａ，１０Ｂとを備えるとともに、図１１に示す亀裂検知部１３と、配線材１４Ａ，１４Ｂなどを備えている。

【0045】

図１１に示す判定装置１１は、衝撃検知装置６の圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電気信号と、この衝撃検知装置６の亀裂検知部１３が発生する電気信号とに基づいて、監視対象領域Ａ内の災害の発生の有無を判定する装置である。判定装置１１は、図６に示す判定装置１１と同様に入力部１１ａと、電源部１１ｃと、送信部１１ｄと、制御部１１ｅとを備えるとともに、図１１に示す入力部１１ｆと、通電状態測定部１１ｇと、判定部１１ｈなどを備えている。

【0046】

図１１に示す入力部１１ｆは、衝撃検知装置６の亀裂検知部１３が出力する電気信号が入力する手段である。入力部１１ｆは、入力部１１ａと同様のフィルタ回路とA/D変換器などを備えており、変換後のディジタル信号（電気信号）を制御部１１ｅに出力する。

【0047】

通電状態測定部１１ｇは、亀裂検知部１３の導電部１３ａの通電状態を測定する手段である。通電状態測定部１１ｇは、入力部１１ｆが出力する電気信号に基づいて導電部１３ａの電気抵抗（抵抗値）を測定し、亀裂Ｃの大きさを測定する。通電状態測定部１１ｇは、測定後の亀裂Ｃの大きさに応じた電気信号を制御部１１ｅに出力する。

【0048】

判定部１１ｈは、圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号がしきい値を超えるか否かを判定するとともに、亀裂検知部１３の通電状態測定部１１ｇが出力する電気信号がしきい値を超えるか否かを判定する手段である。判定部１１ｈは、通電状態測定部１１ｇが出力する電気信号のレベルがしきい値を超える（亀裂Ｃの大きさが所定値を超える）場合であって、かつ、圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号のレベルがしきい値を超える（衝撃が所定値を超える）場合には、監視対象領域Ａ内に災害が発生したと判定し、災害発生信号を制御部１１ｅに出力する。

【0049】

図７〜図１１に示す亀裂検知部１３は、衝撃が作用したときに発生する亀裂Ｃを検知する手段である。亀裂検知部１３は、電気抵抗の変化によって亀裂Ｃの発生を検知する。亀裂検知部１３は、圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電気信号に基づいて電源部１１ｃから電力が供給される。亀裂検知部１３は、図９及び図１０に示す導電部１３ａと、電極部１３ｂ，１３ｃと、図１０に示す絶縁部１３ｄ，１３ｅと、保護部１３ｆなどを備えている。

【0050】

図９及び図１０に示す導電部１３ａは、亀裂Ｃの発生に応じて電気抵抗が変化する部分である。導電部１３ａは、図１０に示すように、絶縁部１３ｄの表面に導電性塗料を塗布して形成される塗膜である。図９及び図１０に示す電極部１３ｂ，１３ｃは、導電部１３ａに電流を流す塗膜である。電極部１３ｂ，１３ｃは、図９に示すように、導電部１３ａの上縁部と下縁部とに導電性塗料を線状に塗布して形成される塗膜である。図１０に示す絶縁部１３ｄ，１３ｅは、導電部１３ａ及び電極部１３ｂ，１３ｃを電気的に絶縁する部分である。絶縁部１３ｄは、衝撃作用筒部７の外周面の全周に所定の幅で絶縁性塗料を帯状に塗布して形成される塗膜である。絶縁部１３ｅは、絶縁部１３ｄとの間に導電部１３ａ及び電極部１３ｂ，１３ｃを挟み込むように、導電部１３ａ及び電極部１３ｂ，１３ｃの表面に絶縁性塗料を塗布して形成される塗膜である。保護部１３ｆは、絶縁部１３ｅを保護する部分である。保護部１３ｆは、絶縁部１３ｅの表面に耐候性塗料などを塗布して形成される塗膜である。亀裂検知部１３は、図８に示すように、導電性塗料、絶縁性塗料及び耐候性塗料を重ねて塗布することによって筒状に形成されている。亀裂検知部１３は、導電部１３ａに発生する亀裂Ｃの大きさに応じた電気信号（亀裂検知信号）を判定装置１１に出力する。

【0051】

図９及び図１１に示す配線材１４Ａ，１４Ｂは、導電部１３ａに電流を流す電線である。配線材１４Ａ，１４Ｂは、導電材の表面が絶縁材によって被覆された電線である。配線材１４Ａ，１４Ｂは、電源部１１ｃから導電部１３ａに電力が供給されてこの導電部１３ａに電流が流れるように、電極部１３ｂ，１３ｃと電源部１１ｃとを電気的に接続している。

【0052】

次に、この発明の第２実施形態に係る衝撃検知装置及び災害監視システムの動作を説明する。
図１に示すように、斜面４に斜面災害が発生して衝突物Ｍが衝撃検知装置６の柱状部６ｂに衝突すると、圧電筒部８Ａ，８Ｂの圧電ゴム部８ａが電力を発生し、配線材１０Ａ，１０Ｂを通じて判定装置１１に電気信号が入力する。圧電筒部８Ａ，８Ｂから電気信号が入力したと制御部１１ｅが判断したときには、亀裂検知部１３に電源部１１ｃから電力を供給するように制御部１１ｅが電源部１１ｃに指令する。その結果、亀裂検知部１３の導電部１３ａに電流が流れて、配線材１４Ａ，１４Ｂを通じて判定装置１１の入力部１１ｆに電気信号が入力すると、この入力部１１ｆがこの電気信号を制御部１１ｅに出力する。

【0053】

制御部１１ｅが通電状態測定部１１ｇにこの電気信号を出力するとともに、制御部１１ｅが通電状態測定部１１ｇに電気抵抗の測定を指令すると、通電状態測定部１１ｇが導電部１３ａの抵抗値を測定し、この測定結果を制御部１１ｅに出力する。圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号と通電状態測定部１１ｇが出力する電気信号とを制御部１１ｅが判定部１１ｈに出力するとともに、判定部１１ｈに災害発生の有無の判定を指令する。

【0054】

図４に示すように、衝撃検知装置６に異常な衝撃が作用すると衝撃検知装置６の柱状部６ｂが大きく変形して、圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電圧が高くなるとともに、亀裂検知部１３の導電部１３ａの抵抗値も高くなる。圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号のレベル又は通電状態測定部１１ｇが出力する電気信号のレベルのいずれか一方が所定値以下であると判定部１１ｈが判定したときには、監視対象領域Ａ内の斜面災害が比較的小規模であると判定部１１ｈが判定する。このため、監視対象領域Ａ内で災害が発生していないと判定部１１ｈが判定し、判定部１１ｈが制御部１１ｅに災害発生信号を出力しない。一方、圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号のレベル及び通電状態測定部１１ｇが出力する電気信号のレベルの双方が所定値を超えていると判定部１１ｈが判定したときには、監視対象領域Ａ内の斜面災害が比較的大規模であると判定部１１ｈが判定する。このため、監視対象領域Ａ内で災害が発生していると判定部１１ｈが判定し、判定部１１ｈが制御部１１ｅに災害発生信号を出力する。その結果、判定装置１１の送信部１１ｄから告知装置１２の受信部１２ａに災害発生信号が送信されると、告知装置１２の警報部１２ｂが信号機に停止信号を現示したり、警報部１２ｂが運行管理情報を車両の運転士に送信したりする。

【0055】

この発明の第２実施形態に係る衝撃検知装置及び災害監視システムには、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第２実施形態では、衝撃が作用したときに発生する亀裂Ｃを亀裂検知部１３が検知する。このため、圧電筒部８Ａ，８Ｂが異常を検知した場合であって、亀裂検知部１３も異常を検知した場合には、衝撃検知装置６に発生した異常を高精度に検知することができる。その結果、圧電筒部８Ａ，８Ｂ及び亀裂検知部１３の二重系の検知システムを採用することによって、衝撃検知の信頼性をより一層向上させることができる。

【0056】

(2) この第２実施形態では、亀裂Ｃの発生に応じて電気抵抗が変化する導電部１３ａを亀裂検知部１３が備えており、この導電部１３ａが導電性塗料を塗布して形成されている。このため、衝撃検知装置６の表面に亀裂検知部１３を短時間で簡単に形成することができる。また、有機電気材料である導電性塗料によって形成された亀裂検知部１３を圧電筒部８Ａ，８Ｂと組み合わせることによって、瞬間的な衝撃や変形の検知に優れた圧電筒部８Ａ，８Ｂでは完全に検知しきれない静的な状態変化を亀裂検知部１３によって検知することができる。

【0057】

(3) この第２実施形態では、圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電気信号に基づいて電源部１１ｃから亀裂検知部１３に電力が供給される。このため、圧電筒部８Ａ，８Ｂによって異常が検知されたときに、圧電筒部８Ａ，８Ｂが出力する電気信号をトリガーとして、亀裂検知部１３に電源部１１ｃから電圧が印加され、電源部１１ｃからの電力を利用して亀裂検知部１３が亀裂Ｃの発生を検知することができる。その結果、計測のための電圧を亀裂検知部１３に電源部１１ｃから常時印加する必要がなくなって省電力化を図ることができる。

【0058】

(4) この第２実施形態では、監視対象領域Ａ内で衝突物Ｍが衝突するときに発生する衝撃を衝撃検知装置６が検知し、この衝撃検知装置６の圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電気信号と、この衝撃検知装置６の亀裂検知部１３が発生する電気信号とに基づいて、災害発生の有無を判定装置１１が判定する。このため、圧電筒部８Ａ，８Ｂ及び亀裂検知部１３の二重の検知システムによって、斜面災害などの発生をより一層高精度に検知することができる。

【0059】

（第３実施形態）
図１２に示す衝撃検知装置６は、外部から衝撃が作用して圧電筒部８Ａ，８Ｂが電気信号を出力したときに、この電気信号を電源として衝撃検知装置６の亀裂検知部１３に電力を供給する。圧電筒部８Ａ，８Ｂは、衝撃検知装置６に衝撃が作用したときに、圧電ゴム部８ａが電気信号（衝撃検知信号）を判定装置１１の入力部１１ａに出力するとともに、この電気信号を亀裂検知部１３に出力する。亀裂検知部１３は、圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電力が供給される。

【0060】

この発明の第３実施形態に係る災害監視システムには、第１実施形態及び第２実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第３実施形態では、圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電力が亀裂検知部１３に供給される。このため、圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電圧を利用して、亀裂検知部１３にこの電圧を印加することができる。その結果、亀裂検知部１３に常時電圧を印加するための電源が不要になって、省電力化を図ることができるとともに衝撃検知装置６を簡単な構造にすることができる。

【0061】

（第４実施形態）
図１３及び図１４に示す軌道２は、レール２ａと、まくらぎ２ｂと、レール締結装置２ｃなどを備えている。レール２ａは、列車１の車輪を支持し案内してこの車両を走行させる部材である。まくらぎ２ｂは、レール２ａを支持する支持体（支承体）である。まくらぎ２ｂは、左右のレール２ａの間隔（軌間）を正確に保持する。レール締結装置２ｃは、レール２ａをまくらぎ２ｂに締結する装置である。レール締結装置２ｃは、レール２ａとまくらぎ２ｂとの間に挿入されて車両走行時に発生する衝撃を緩和する軌道パッドと、レール２ａの底部上面を押さえ付けてまくらぎ２ｂに締結する締結ばねなどを備えている。

【0062】

図１３に示す工事作業区間Ｓは、軌道２に対して種々の工事を実施する区間である。工事作業区間Ｓは、例えば、軌道材料の補修又は交換、レール長さ方向の形状が変化する軌道変位の整正などの軌道保守（軌道補修）を実施する区間である。作業員Ｗは、工事作業区間Ｓで所定の作業を実施する者である。作業員Ｗは、例えば、列車１の接近を他の作業員に知らせる役目を持つ列車見張り員又は工事管理者などである。

【0063】

図１３及び図１４に示す移動体検知システム５Ｂは、列車１の接近を検知するシステムである。移動体検知システム５Ｂは、例えば、図１３に示すように、工事作業区間Ｓに接近する列車１を検知する。移動体検知システム５Ｂは、軌道２上の任意の位置に着脱自在に設置可能な仮設型の検知システムであり、工事作業区間Ｓ内で工事を開始するときにはこの工事作業区間Ｓの手前に設置され、工事作業区間Ｓ内の工事を終了するときには設置箇所から撤去される。移動体検知システム５Ｂは、図１３及び図１４に示すように、衝撃検知装置６と、判定装置１１と、告知装置１２などを備えている。移動体検知システム５Ｂは、衝撃検知装置６によって衝撃が検知されたときに、この衝撃検知装置６の検知結果に基づいて判定装置１１によって列車１の接近の有無を判定し、この判定装置１１の判定結果に基づいて告知装置１２によって列車１の接近を告知する。

【0064】

図１３及び図１４に示す衝撃検知装置６は、列車１が通過するときに発生する衝撃を検知する。衝撃検知装置６は、レール２ａとまくらぎ２ｂとの間に挿入されている。衝撃検知装置６は、例えば、レール２ａの底部下面とまくらぎ２ｂの上面との間にこの衝撃検知装置６の外周面が挟み込まれて密着するように設置されている。衝撃検知装置６は、図１３に示すように、列車１を検知してから工事作業区間Ｓに列車１が到達するまでの間に作業員Ｗに列車１の接近を告知可能なように、工事作業区間Ｓから所定距離だけ離れた位置に設置されている。衝撃検知装置６は、例えば、工事作業区間Ｓの手前数10〜100ｍに設置される。

【0065】

判定装置１１は、衝撃検知装置６の圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電気信号に基づいて、列車１の接近の有無を判定する装置である。判定装置１１は、列車１が接近していると判定したときには列車接近信号を告知装置１２に送信する。図１４に示す判定部１１ｂは、入力部１１ａが出力する電気信号のレベルがしきい値を超えるか否かを判定し、この電気信号のレベルがしきい値を超える（衝撃が所定値を超える）ときには、列車１が接近していると判定し、列車接近信号を制御部１２ｄに出力する。電源部１１ｃは、例えば、太陽光を電力に変換して出力する太陽電池などである。送信部１１ｄは、判定部１１ｂが出力する列車接近信号を送信する手段である。送信部１１ｄは、制御部１１ｅが出力する列車接近信号を告知装置１２の受信部１２ａに無線送信する。制御部１１ｅは、判定部１１ｂに列車１の接近の有無の判定を指令したり、判定部１１ｂが出力する列車接近信号を送信部１１ｄに出力したり、列車接近信号の送信を送信部１１ｄに指令したりする。

【0066】

図１３及び図１４に示す告知装置１２は、列車１が接近していると判定装置１１が判定したときに、この列車１の接近を告知する装置である。告知装置１２は、判定装置１１が送信する列車接近信号を受信して、列車１の接近を告知する。告知装置１２は、例えば、工事作業区間Ｓの作業員Ｗに列車１の接近を告知する警報機などである。告知装置１２は、図１４に示すように、受信部１２ａと、警報部１２ｂと、電源部１２ｃと、制御部１２ｄなどを備えている。

【0067】

受信部１２ａは、判定装置１１の送信部１１ｄから送信される列車接近信号を受信する手段である。受信部１２ａは、受信後の列車接近信号を制御部１２ｄに出力する。警報部１２ｂは、列車１の接近を警報する手段である。警報部１２ｂは、文字、図形、記号、音声又はこれらの組み合わせによって列車１の接近を視覚又は聴覚を通じて知らせる。警報部１２ｂは、例えば、警報音を発生するスピーカのような音声発生装置、又は所定の警告を表示するLED(light emitting diode)表示器のような表示装置である。電源部１２ｃは、例えば、太陽光を電力に変換して出力する太陽電池などである。制御部１２ｄは、例えば、受信部１２ａが出力する列車接近信号に基づいて警報部１２ｂに列車１の接近の警報を指令する。

【0068】

次に、この発明の第４実施形態に係る衝撃検知装置及び災害監視システムの動作を説明する。
図１３に示すように、工事作業区間Ｓの手前に設置されている衝撃検知装置６上を列車１が通過すると、衝撃検知装置６の柱状部６ｂに衝撃が作用する。その結果、図５に示すように、衝撃検知装置６が径方向に弾性変形して潰れ、圧電筒部８Ａ，８Ｂの圧電ゴム部８ａが電力を発生する。圧電ゴム部８ａが電力を発生すると、電極部８ｂ，８ｃから配線材１０Ａ，１０Ｂを通じて判定装置１１の入力部１１ａから電気信号が入力し、この入力部１１ａがこの電気信号を制御部１１ｅに出力する。

【0069】

その結果、制御部１１ｅが判定部１１ｂにこの電気信号を出力するとともに、制御部１１ｅが判定部１１ｂに列車１の接近の有無の判定を指令すると、電気信号のレベルがしきい値を超えているか否かを判定部１１ｂが判定する。電気信号のレベルがしきい値以下であると判定部１１ｂが判定したときには、工事作業区間Ｓから列車１が離れているため、列車１が接近していないと判定部１１ｂが判定し、判定部１１ｂが制御部１１ｅに列車接近信号を出力しない。一方、電気信号のレベルがしきい値を超えていると判定部１１ｂが判定したときには、工事作業区間Ｓに列車１が近づいているため、列車１が接近していると判定部１１ｂが判定し、判定部１１ｂが制御部１１ｅに列車接近信号を出力する。このため、制御部１１ｅが列車接近信号を送信部１１ｄに出力するとともに、制御部１１ｅが送信部１１ｄにこの列車接近信号の送信を指令する。

【0070】

その結果、判定装置１１の送信部１１ｄが告知装置１２の受信部１２ａに列車接近信号を送信し、受信部１２ａが制御部１２ｄに列車接近信号を出力すると、制御部１２ｄが警報部１２ｂに列車１の接近の警報の発生を指令する。このため、例えば、図１３に示すように、警報部１２ｂが列車１の接近を作業員Ｗに告知し、工事作業区間Ｓ内の他の作業員が工事作業区間Ｓ外に安全に退避可能なように作業員Ｗが他の作業員を誘導する。

【0071】

この発明の第４実施形態に係る移動体検知システムには、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第４実施形態では、列車１が通過するときに発生する衝撃を衝撃検知装置６が検知し、この衝撃検知装置６の圧電筒部８Ａ，８Ｂが発生する電気信号に基づいて、列車１の接近の有無を判定装置１１が判定する。このため、振動や荷重などによって自ら電力を発生する圧電筒部８Ａ，８Ｂを利用することができ、列車１を検知するための常時電力が不要になり、列車１の検知に必要な電力を大幅に減少させることができる。

【0072】

(2) この第４実施形態では、列車１が接近していると判定装置１１が判定したときに、この列車１の接近を告知装置１２が告知する。このため、例えば、告知装置１２によって列車１の接近を作業員Ｗに告知することができるとともに、工事作業区間Ｓ内の他の作業員が工事作業区間Ｓ外に安全に退避可能なように作業員Ｗによって他の作業員を迅速に誘導することができる。

【0073】

(3) この第４実施形態では、列車１が走行するレール２ａとこのレール２ａを支持するまくらぎ２ｂとの間に衝撃検知装置６が挿入されている。このため、大きく弾性変形可能な特性を有する圧電筒部８Ａ，８Ｂをセンサ部として適用することによってレール２ａとまくらぎ２ｂとの間の隙間に衝撃検知装置６を簡易に設置することができる。また、衝撃検知装置６を設置するためにレール２ａの持ち上げ工事などの手間が不要になり、衝撃検知装置６を短時間に設置することができ工事作業の効率化及び安全性を向上させることができる。

【0074】

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、衝突物Ｍが土砂又は落石である場合を例に挙げて説明したが、雪崩又は津波などについてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、監視対象領域Ａが鉄道沿線の斜面４である場合を例に挙げて説明したが、道路沿い又は住宅地付近の斜面についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、二層の圧電筒部８Ａ，８Ｂと三層の保護筒部９Ａ〜９Ｃとによって衝撃検知装置６を構成する場合を例に挙げて説明したが、圧電筒部８Ａ，８Ｂを単層又は三層以上に構成し保護筒部９Ａ〜９Ｃを二層又は四層以上に構成した場合についてもこの発明を適用することができる。

【0075】

(2) この実施形態では、衝撃検知装置６の横断面形状が円形である場合を例に挙げて説明したが、楕円形である場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、衝撃作用筒部７と保護筒部９Ａとが別部材である場合を例に挙げて説明したが、これらを一体に形成した場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、衝撃検知装置６の内側に圧電筒部８Ａを配置する場合を例に挙げて説明したが、衝撃検知装置６の外側に圧電筒部８Ａを配置する場合についてもこの発明を適用することができる。

【0076】

(3) この第２実施形態及び第３実施形態では、圧電筒部８Ａ，８Ｂと亀裂検知部１３とを別部材である場合を例に挙げて説明したが、圧電筒部８Ａ，８Ｂの電極部８ｂ，８ｃを亀裂検知部１３の導電部１３ａと兼用して、圧電筒部８Ａ，８Ｂと亀裂検出部１４とを一体化する場合についてもこの発明を適用することができる。また、この第４実施形態では、移動体として列車１が接近する場合を例に挙げて説明したが、自動車などの車両や動物などの移動体が接近する場合についてもこの発明を適用することができる。

【0077】

(4) この第４実施形態では、支持体としてまくらぎ２ｂを例に挙げて説明したが、まくらぎ以外の支持体についてもこの発明を適用することができる。例えば、矩形平板状のプレキャストのコンクリート版（軌道スラブ）によって構成されて道床とまくらぎとを一体化させた省力化軌道の一種である軌道スラブなどの支持体、又はレール２ａをそれぞれ支持するプレストレスコンクリート構造(PRC構造)の縦梁を鋼管製の継材によって連結する梯子状のラダーまくらぎなどの支持体についても、この発明を適用することができる。この場合には、レール２ａの底部下面とコンクリート版の上面との間、又はレール２ａの底部下面とラダーまくらぎの上面との間に衝撃検知装置６を挿入することができる。また、この第４実施形態では、工事作業区間Ｓに列車１が接近する場合を例に挙げて説明したが、軌道２と道路とが平面交差する踏切に列車１が接近する場合についてもこの発明を適用することができる。この場合には、衝撃検知装置６を踏切の前後に設置することによって踏切に進入及び踏切から退出する列車１を検知することができる。

【符号の説明】

【0078】

１ 列車（移動体）
２ 軌道
２ａ レール
２ｂ まくらぎ
２ｃ レール締結装置
３ 路盤
４ 斜面
５Ａ 災害監視システム
５Ｂ 移動体検知システム
６ 衝撃検知装置
６ａ 固定部
６ｂ 柱状部
７ 衝撃作用筒部
８Ａ，８Ｂ 圧電筒部
８ａ 圧電ゴム部
８ｂ，８ｃ 電極部
９Ａ〜９Ｃ 保護筒部
１０Ａ，１０Ｂ 配線材
１１ 判定装置
１１ａ 入力部
１１ｂ 判定部
１１ｃ 電源部
１１ｄ 送信部
１１ｅ 制御部
１１ｆ 入力部
１１ｇ 通電状態測定部
１１ｈ 判定部
１２ 告知装置
１２ａ 受信部
１２ｂ 警報部
１２ｃ 電源部
１２ｄ 制御部
１３ 亀裂検知部
１３ａ 導電部
１３ｂ，１３ｃ 電極部
１３ｄ，１３ｅ 絶縁部
１３ｆ 保護部
１４Ａ，１４Ｂ 配線材
Ａ 監視対象領域
Ｍ 衝突物
Ｃ 亀裂
Ｓ 工事作業区間
Ｗ 作業員

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】