特許 7404094 警報音測定装置

(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】

(24)【登録日】2023-12-15

(45)【発行日】2023-12-25

(54)【発明の名称】警報音測定装置

(51)【国際特許分類】

   B61L 29/28 20060101AFI20231218BHJP

   G10K 15/00 20060101ALI20231218BHJP

   H04R 29/00 20060101ALN20231218BHJP

【ＦＩ】

B61L29/28 Z

G10K15/00 L

H04R29/00 310

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020019501

(22)【出願日】2020-02-07

(65)【公開番号】P2021123281

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2022-12-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】田中 達也

(72)【発明者】

【氏名】森田 將裕

(72)【発明者】

【氏名】石川 琢郎

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０６８２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６１５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－０６４４０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－０４８１８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｌ ２９／２８

Ｇ１０Ｋ １５／００

Ｈ０４Ｒ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

注意喚起のために設置されたスピーカが発する警報音を測定する警報音測定装置であって、
前記スピーカの近傍に設置された集音部と、
前記集音部で集音された音が前記警報音であるか否かを、当該音の音圧が所定の閾値を越えたか否か、及び、当該音が所定の周期範囲内の繰返し周期で強弱を繰り返して鳴動する音になっているか否か、の両方に基づいて判断する判断部と、
前記集音部で集音された音が前記警報音であると判断された場合、その判断後に前記集音部で集音される音の音圧及び繰返し周期を測定し、その測定結果に基づいて測定データを生成するデータ生成部と、
前記測定データを所定の出力先に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする警報音測定装置。

【請求項2】

前記警報音が、鳴動開始から第１期間に亘って第１音圧で鳴動し、前記第１期間の経過後の第２期間に亘って前記第１音圧よりも小さな第２音圧で鳴動する音であり、
前記データ生成部が、前記第１期間及び前記第２期間それぞれに前記集音部で集音された音について前記測定データを生成することを特徴とする請求項１に記載の警報音測定装置。

【請求項3】

前記データ生成部は、前記集音部で集音された音の音圧が鳴動開始レベルを超えてから、前記判断部での判断時間に応じた第１待ち時間が経過した後の第１測定時間に亘って測定を行うとともに、当該第１測定時間の経過後、前記第１期間から前記第２期間への切替わりを跨ぐ第２待ち時間が経過した後の第２測定時間に亘って測定を行うことを特徴とする請求項２に記載の警報音測定装置。

【請求項4】

前記出力部が、前記測定データを無線で出力することを特徴とする請求項１～３のうち何れか一項に記載の警報音測定装置。

【請求項5】

前記判断部、前記データ生成部、及び前記出力部が、前記集音部で集音された音に基づいて前記測定データを生成して出力する測定ユニットに搭載され、
前記集音部が前記測定ユニットに中継ケーブルを介して接続されており、
前記集音部、前記判断部、前記データ生成部、及び前記出力部が、前記測定ユニットに搭載される電池によって駆動されることを特徴とする請求項１～４のうち何れか一項に記載の警報音測定装置。

【請求項6】

前記警報音は、所定周波数帯域の音の振幅が増減するように鳴動する音であり、
前記集音部での集音結果に対し、前記所定周波数帯域内の音に対応した成分を抽出するフィルタリング処理、及び増幅処理、のうち少なくとも一方を含む信号処理を行う信号処理部を、更に備えることを特徴とする請求項１～５に記載の警報音測定装置。

【請求項7】

所定のスリープ期間が到来すると、当該スリープ期間中は前記集音部、前記判断部、前記データ生成部、及び前記出力部の動作を停止させるスリープ制御部を、更に備えることを特徴とする請求項１～６に記載の警報音測定装置。

【請求項8】

前記データ生成部が、前記集音部で集音される音の鳴動に応じて繰り返し現れる音圧のピーク値を所定の測定時間に亘って測定するとともに、当該測定時間における音圧のピークの出現間隔を前記繰返し周期として測定し、前記ピーク値の平均値、及び前記繰返し周期から算出される、単位時間当たりの前記ピークの出現回数、を表すデータを前記測定データとして生成することを特徴とする請求項１～７に記載の警報音測定装置。

【請求項9】

前記出力部は、前記集音部で集音される音の音圧のピーク値が鳴動終了レベルを下回った後で前記測定データを出力することを特徴とする請求項１～８に記載の警報音測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば鉄道の踏切等における注意喚起のために設置されたスピーカが発する警報音を測定する警報音測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄道における踏切等における注意喚起のために設置されたスピーカの機能点検は、多くの場合、メンテナンス要員による定期的な点検作業によって行われている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の点検作業では、メンテナンス要員が測定装置を用いてスピーカが発する警報音を測定することでスピーカの機能点検が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１７５４４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、定期的な機能点検では、点検時期が来なければスピーカの機能が確認されず、スピーカの機能低下に対する即応性の点で改善の余地がある。そこで、このような即応性を担保するために、メンテナンス要員がスピーカの設置現場に実際に足を運ばなくとも随時に警報音を測定する技術が求められている。

【0005】

従って、本発明は、上記のような改善の余地に着目し、メンテナンス要員がスピーカの設置現場に実際に足を運ばなくとも随時に警報音を測定することができる警報音測定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、警報音測定装置は、注意喚起のために設置されたスピーカが発する警報音を測定する警報音測定装置であって、前記スピーカの近傍に設置された集音部と、前記集音部で集音された音が前記警報音であるか否かを、当該音の音圧が所定の閾値を越えたか否か、及び、当該音が所定の周期範囲内の繰返し周期で強弱を繰り返して鳴動する音になっているか否か、の両方に基づいて判断する判断部と、前記集音部で集音された音が前記警報音であると判断された場合、その判断後に前記集音部で集音される音の音圧及び繰返し周期を測定し、その測定結果に基づいて測定データを生成するデータ生成部と、前記測定データを所定の出力先に出力する出力部と、を備えることを特徴とする。

【0007】

上記の警報音測定装置によれば、集音部で警報音が集音されると、その警報音について音圧及び繰返し周期についての測定結果に基づいて測定データが生成されて出力される。これにより、上記の測定データの出力先において、スピーカの機能低下の影響が色濃く反映される警報音の音圧及び繰返し周期を随時に得ることができる。つまり、本発明の警報音測定装置によれば、メンテナンス要員がスピーカの設置現場に実際に足を運ばなくとも随時に警報音を測定することができる。

【0008】

ここで、前記警報音が、鳴動開始から第１期間に亘って第１音圧で鳴動し、前記第１期間の経過後の第２期間に亘って前記第１音圧よりも小さな第２音圧で鳴動する音であり、前記データ生成部が、前記第１期間及び前記第２期間それぞれに前記集音部で集音された音について前記測定データを生成することが好適である。

【0009】

注意喚起のためのスピーカの中には、遮断機の降り始めに当たる鳴動開始からの一定期間に亘って音圧の大きな警報音を発し、遮断機が降りきると音圧の小さな警報音に切り替えるものがある。そして、スピーカの機能低下の影響は、鳴動初期の音圧の大きな警報音と、その後の音圧の小さな警報音と、のそれぞれに反映される場合がある。上記の構成によれば、鳴動初期の第１期間と、その後の第２期間それぞれについての測定データという、上述した音圧の異なる２種類の警報音の測定データを個別に得ることができるので好適である。

【0010】

また、前記データ生成部は、前記集音部で集音された音の音圧が鳴動開始レベルを超えてから、前記判断部での判断時間に応じた第１待ち時間が経過した後の第１測定時間に亘って測定を行うとともに、当該第１測定時間の経過後、前記第１期間から前記第２期間への切替わりを跨ぐ第２待ち時間が経過した後の第２測定時間に亘って測定を行うことも好適である。

【0011】

この構成によれば、上述した音圧の異なる２種類の警報音の測定タイミングが、集音された音の音圧が鳴動開始レベルを超えてからの経過時間のみに基づいて決定されて測定が行われる。これにより、例えば警報音の音圧変化に基づいて２種類の警報音の測定タイミングを決定して測定を行う場合等と比較すると、データ生成部での処理負担を抑えて測定を行うことができる。

【0012】

また、前記出力部が、前記測定データを無線で出力することが好適である。

【0013】

この構成によれば、ケーブルが長く配策されることが望ましくない踏切等においても、測定データを所望の出力先へと出力することができる。

【0014】

また、前記判断部、前記データ生成部、及び前記出力部が、前記集音部で集音された音に基づいて前記測定データを生成して出力する測定ユニットに搭載され、前記集音部が前記測定ユニットに中継ケーブルを介して接続されており、前記集音部、前記判断部、前記データ生成部、及び前記出力部が、前記測定ユニットに搭載される電池によって駆動されることが好適である。

【0015】

一般に、踏切の警報機や防災無線等においては注意喚起のためのスピーカはメンテナンス要員が容易にはアクセスできない高所等の場所にあることが多い。このような事情に対し、上記の構成によれば、スピーカの近傍に設置される集音部とは別に、メンテナンス要員がアクセスしやすい場所に測定ユニットを配置することができる。この測定ユニットには、判断部やデータ生成部等といったメンテナンス頻度が高くなりがちな要素や、消耗時に交換の必要等が生じる電池が収容されている。これにより、判断部やデータ生成部等のメンテナンスや電池交換等を、良好な作業性の下で行うことができる。また、集音部と測定ユニットとが無線接続ではなく中継ケーブルで有線接続されているので、何等かの要因により集音部がスピーカ近傍の設置場所から外れるようなことがあっても集音部の散逸を抑えることができる。

【0016】

また、前記警報音は、所定周波数帯域の音の振幅が増減するように鳴動する音であり、前記集音部での集音結果に対し、前記所定周波数帯域内の音に対応した成分を抽出するフィルタリング処理、及び増幅処理、のうち少なくとも一方を含む信号処理を行う信号処理部を、更に備えることも好適である。

【0017】

この構成によれば、集音部での集音結果に対する、警報音以外のノイズ音の成分の除去や増幅処理等を適宜に行うことで後段の処理部での処理精度を向上させることができる。また、増幅処理については、スピーカと集音部との距離により音圧の測定結果にもバラツキが生じるため、集音部をスピーカの近傍に設置した際に増幅率を適宜に調整することにより上記のバラツキを軽減させて音圧の測定結果を安定させることもできる。

【0018】

また、所定のスリープ期間が到来すると、当該スリープ期間中は前記集音部、前記判断部、前記データ生成部、及び前記出力部の動作を停止させるスリープ制御部を、更に備えることも好適である。

【0019】

この構成によれば、スリープ期間中における集音部、判断部、データ生成部、及び出力部の電力消費を抑えることができるので、節電効果を得ることができる。

【0020】

また、前記データ生成部が、前記集音部で集音される音の鳴動に応じて繰り返し現れる音圧のピーク値を所定の測定時間に亘って測定するとともに、当該測定時間における音圧のピークの出現間隔を前記繰返し周期として測定し、前記ピーク値の平均値、及び前記繰返し周期から算出される、単位時間当たりの前記ピークの出現回数、を表すデータを前記測定データとして生成することも好適である。

【0021】

スピーカの機能が低下すると、警報音における音圧のピーク値や単位時間当たりのピークの出現回数に、その影響が反映されることが多い。上記の構成によれば、これらを表す測定データが出力されるので、出力先においてスピーカにおける機能低下の有無を良好に判別することができる。

【0022】

また、前記出力部は、前記集音部で集音された音の音圧が鳴動終了レベルを下回った後で前記測定データを出力することが好適である。

【0023】

この構成によれば、出力部での出力動作が抑えられ、その結果としてデータ出力に係る電力消費が抑えられるので、節電効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0024】

上述の警報音測定装置によれば、メンテナンス要員がスピーカの設置現場に実際に足を運ばなくとも随時に警報音を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】一実施形態に係る警報音測定装置が設置される踏切を示す模式図である。

【図2】図１に示されている踏切器具箱を測定データの流れに注目して示すブロック図である。

【図3】図１及び図２に模式的に示されている警報音測定装置の外観図である。

【図4】図３に示されている測定ユニットを、樹脂ケースの開閉蓋が開かれて内部が見える状態で示す図である。

【図5】警報音測定装置のハードウェア構成を、図４に示されている測定ユニットの内部構成に注目して模式的に示すブロック図である。

【図6】図５に示されている本体基板におけるハードウェア構成を示す模式的なブロック図である。

【図7】図４に示されている設定用スイッチにおける複数のスイッチのオン／オフの組合せの一例を表形式で示す模式図である。

【図8】図３～図７に模式的に示されている警報音測定装置について、その機能に注目して示す模式的な機能ブロック図である。

【図9】図８に示されている判断部で行われる判断処理について説明するために警報音の波形を模式的に示した図である。

【図10】警報音の測定処理を表すタイムチャートを示す図である。

【図11】警報音の測定処理のうち測定データが生成されるまでの処理の流れを表すフローチャートである。

【図12】警報音の測定処理のうち測定データが生成されてから測定データの出力が完了するまでの処理の流れを表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、一実施形態に係る警報音測定装置について図面を参照して説明する。

【0027】

図１は、一実施形態に係る警報音測定装置が設置される踏切を示す模式図である。

【0028】

この図１に示されている踏切１は、鉄道の線路Ｒ１１と道路Ｒ１２とが交差する箇所に設置される設備であり、２箇所の遮断機１１、２箇所の警報機１２、及び踏切器具箱１３を備えている。遮断機１１と警報機１２は、道路Ｒ１２を挟んで対をなすように、更に線路Ｒ１１を挟んでも対をなすように配置されている。

【0029】

遮断機１１は、遮断桿１１ａと、その遮断桿１１ａを昇降して遮断機１１を開閉する駆動部１１ｂと、を備え、列車の通過時に遮断桿１１ａを下げることで人や車両の線路Ｒ１１への侵入を規制する。

【0030】

警報機１２は、柱状物１２ａ、標示板１２ｂ、スピーカ１２ｃ、及び警報灯１２ｄ、を備えている。柱状物１２ａは、線路Ｒ１１及び道路Ｒ１２の脇に立設され、標示板１２ｂ、スピーカ１２ｃ、及び警報灯１２ｄ、を支持する。標示板１２ｂは、本設備が踏切１の警報機１２であること示すものである。スピーカ１２ｃは、柱状物１２ａの上端側に配置され、列車の通過前から通過後に掛けて警報音を発する。本実施形態では、この警報音は、一例として７００Ｈｚと７５０Ｈｚの発振信号を合成した音信号に応じた音の振幅が増減するように鳴動する音となっている。警報灯１２ｄは、柱状物１２ａにおける標示板１２ｂの下側に配置され、列車の通過前から通過後に掛けて、上記の警報音に応じて点滅を繰り返して視覚的に警報する。

【0031】

踏切器具箱１３は、一の遮断機１１の隣に設置され、各遮断機１１や各警報機１２の動作制御を行うとともに、踏切１の監視に関する各種情報を収集し、ネットワークユニット２を介して所定の指令サーバ３との間でやり取りする各種装置を収納した設備である。

【0032】

ここで、本実施形態では、各警報機１２の柱状物１２ａに、スピーカ１２ｃが発する警報音を測定する警報音測定装置１００が取り付けられている。この警報音測定装置１００は、測定データを踏切器具箱１３に収納された後述の本体ユニット１３ａに向けて無線で出力する。そして、踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａは、出力されてきた測定データをネットワークユニット２に無線で出力し、測定データはそのネットワークユニット２から所定の指令サーバ３へと送られる。

【0033】

図２は、図１に示されている踏切器具箱内の各種装置を、警報音測定装置から出力される測定データの流れに注目して示すブロック図である。

【0034】

踏切器具箱１３には、全体制御装置１３－１、本体ユニット１３ａ、電源装置１３ｂ、接点入出力装置１３ｃ、及び長距離無線モジュール１３ｄ、が設置されている。また、踏切器具箱１３には、短距離無線モジュール１３ｅが外付け設置されている。

【0035】

全体制御装置１３－１は、遮断機１１や警報機１２等といった踏切１に設けられた装置や、踏切器具箱内の各種装置を含む、踏切全体の制御を司るものである。

【0036】

本体ユニット１３ａは、警報音測定装置１００から測定データを受け取って各種処理を施し、測定データや処理結果を、長距離無線モジュール１３ｄを介してネットワークユニット２に無線で出力する。電源装置１３ｂは、例えば外部から商用電源等の電力供給を受けて、２４Ｖの直流電力に変換して各装置に供給する。接点入出力装置１３ｃは、全体制御装置１３－１の制御の下で、本体ユニット１３ａとの間で、各遮断機１１や各警報機１２の動作状態を表す踏切動作信号の遣り取りする。長距離無線モジュール１３ｄは、ネットワークユニット２を介して指令サーバ３との間で無線通信を行う。ここでの無線通信は、例えばＬＰＷＡ（Low Power Wide Area：登録商標）の一種であるＬｏＲａ（Long Range：登録商標）や、ＬＴＥ（Long Term Evolution：登録商標）等といった無線通信規格に則って行われる。短距離無線モジュール１３ｅは、警報音測定装置１００との間で無線通信を行う。ここでの無線通信は、例えばＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等といった無線通信規格に則って行われる。

【0037】

また、本体ユニット１３ａには、メンテナンス用のＰＣ（Personal Computer）４の有線での接続が可能となっている。メンテナンス時には、このＰＣ４を介して、本体ユニット１３ａに対する各種パラメータの設定／変更や、本体ユニット１３ａからの各種データの吸い上げ等が行われる。本体ユニット１３ａとＰＣ４との有線接続における通信は、例えばＲＳ２３２Ｃ（Recommended Standard 232C）等の通信規格に則って行われる。

【0038】

本実施形態における踏切１は、概略、以上に説明したように構成されている。尚、踏切における遮断機や警報機の設置数、設置位置、機器構成、踏切器具箱の内部構成、踏切器具箱と外部装置との接続形態や通信規格等は、何れも図１や図２を参照して説明した上述の概略構成に限るものではなく、適宜に設定し得るものである。

【0039】

次に、図１及び図２に模式的に示されている警報音測定装置１００について詳細に説明する。

【0040】

図３は、図１及び図２に模式的に示されている警報音測定装置の外観図である。

【0041】

警報音測定装置１００は、マイクロホン１００ａ、測定ユニット１００ｂ、及び中継ケーブル１００ｃ、を備えている。マイクロホン１００ａは、樹脂ケース１００ａ－１の内部に音圧センサ１０１（図５）やセンサ基板１０２（図５）が収納されたものであり、警報機１２におけるスピーカ１２ｃの近傍に設置される。測定ユニット１００ｂは、開閉蓋１００ｂ－１ａを有する樹脂ケース１００ｂ－１に各種回路基板等が収容されたものであり、警報機１２の柱状物１２ａにおける、スピーカ１２ｃよりも下方にあってメンテナンス要員がアクセスし易い位置に設置される。中継ケーブル１００ｃは、マイクロホン１００ａを測定ユニット１００ｂに接続するケーブルである。

【0042】

図４は、図３に示されている測定ユニットを、樹脂ケースの開閉蓋が開かれて内部が見える状態で示す図であり、図５は、警報音測定装置のハードウェア構成を、図４に示されている測定ユニットの内部構成に注目して模式的に示すブロック図である。

【0043】

上述したようにマイクロホン１００ａにおける樹脂ケース１００ａ－１の内部に音圧センサ１０１やセンサ基板１０２が収容されている。音圧センサ１０１は、スピーカ１２ｃの近傍における音を集音する。その集音結果が、中継ケーブル１００ｃを介して測定ユニット１００ｂに送られる。

【0044】

測定ユニット１００ｂにおける樹脂ケース１００ｂ－１の内部には、金属製のシールドケース１０３と、本体基板１０４と、電池１０５と、通信基板１０６と、アンテナ１０７と、が搭載されている。

【0045】

シールドケース１０３は、本体基板１０４を収容し、アンテナ１０７で送受信される無線信号が電磁ノイズとなって本体基板１０４に影響を及ぼさないように保護する。

【0046】

本体基板１０４は、スピーカ１２ｃが発する警報音の測定に関する各種処理を行う部位である。この本体基板１０４には、集音用コネクタ１０４ａ、電池コネクタ１０４ｂ、無線用コネクタ１０４ｃ、有線用コネクタ１０４ｄ、及び設定用スイッチ１０４ｅ、が設けられている。集音用コネクタ１０４ａには、上記の中継ケーブル１００ｃの一端側が集音用内部ケーブル１０２ａを介して接続される。電池コネクタ１０４ｂには、電池１０５が電池用内部ケーブル１０５ａを介して接続される。無線用コネクタ１０４ｃには、無線通信を行う通信基板１０６が無線用内部ケーブル１０６ｃを介して接続される。有線用コネクタ１０４ｄには、メンテナンス時にメンテナンス用のＰＣが所定の接続ケーブルを介して接続される。設定用スイッチ１０４ｅは、複数のスイッチのオン／オフの組合せにより各種設定入力を行うものである。

【0047】

電池１０５は、樹脂ケース１００ｂ－１に交換可能に搭載され、本体基板１０４に対して電力供給を行う。他の通信基板１０６や、マイクロホン１００ａの音圧センサ１０１やセンサ基板１０２には、電池１０５からの電力が本体基板１０４から供給される。

【0048】

通信基板１０６は、例えばＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等といった無線通信規格に則った無線通信の処理を行うものであり、本体用コネクタ１０６ａ及びアンテナ用コネクタ１０６ｂが搭載されている。本体用コネクタ１０６ａには、無線用内部ケーブル１０６ｃを介して本体基板１０４が接続される。アンテナ用コネクタ１０６ｂには、アンテナ用内部ケーブル１０７ａを介してアンテナ１０７が接続される。

【0049】

アンテナ１０７は、通信基板１０６での処理の下で無線信号の送受信を行う。

【0050】

図６は、図５に示されている本体基板におけるハードウェア構成を示す模式的なブロック図である。

【0051】

本体基板１０４には、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１０４ｆ、検出回路１０４ｇ、及び電源回路１０４ｈが搭載されている。更に、本体基板１０４には、無線通信回路１０４ｉ、有線通信回路１０４ｊ、ＳＷ回路１０４ｋ、リセット回路１０４ｍ、及びセラミック発振子１０４ｎ、が搭載されている。

【0052】

ＭＰＵ１０４ｆは、各種信号処理を行う集積回路である。

【0053】

検出回路１０４ｇは、ＭＰＵ１０４ｆの制御の下で、マイクロホン１００ａからの出力に対するフィルタリング等の処理を行う。

【0054】

電源回路１０４ｈは、ＭＰＵ１０４ｆの制御の下で、電池１０５からの電力を適宜に変換してＭＰＵ１０４ｆへと供給する。

【0055】

無線通信回路１０４ｉは、ＭＰＵ１０４ｆの制御の下で、例えばＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等の無線通信規格に則った無線通信用の信号を、通信基板１０６との間で遣り取りする。

【0056】

有線通信回路１０４ｊは、ＭＰＵ１０４ｆの制御の下で、例えばＲＳ２３２Ｃ等の通信規格に則った有線通信用の信号を、本体基板１０４に接続されたメンテナンス用のＰＣとの間で遣り取りする。

【0057】

ＳＷ回路１０４ｋは、ＭＰＵ１０４ｆの制御の下で、図４に示されている設定用スイッチ１０４ｅにおける複数のスイッチのオン／オフの組合せに基づいた各種設定を行う。

【0058】

図７は、図４に示されている設定用スイッチにおける複数のスイッチのオン／オフの組合せの一例を表形式で示す模式図である。

【0059】

この図７の例では、設定用スイッチ１０４ｅにおける８つのスイッチのうち「１」～「３」の３つのスイッチにおけるオン／オフの組合せにより、測定ユニット１００ｂを個体識別するためのユニットナンバーが設定される。「４」のスイッチは、メンテナンスの際に、実際の測定データの代わりにメンテナンス用の模擬データを無線通信回路１０４ｉへと強制出力させるために用いられる。オンで模擬データの出力状態となり、オフで出力停止状態となる。「５」のスイッチは、メンテナンスの際に、有線通信回路１０４ｊを介したメンテナンス用のＰＣとの通信の許可／不許可を設定するために用いられる。オンで許可となり、オフで不許可となる。また、図７の例では、「６」～「８」の３つのスイッチが不使用の空きスイッチとなっている。

【0060】

図６のリセット回路１０４ｍは、ＭＰＵ１０４ｆのリセットを行う。

【0061】

セラミック発振子１０４ｎは、ＭＰＵ１０４ｆの制御の下で、回路動作の基準となる基準クロックをＭＰＵ１０４ｆに供給する。

【0062】

本実施形態における警報音測定装置１００は、概略、以上に説明したように構成されている。尚、警報音測定装置におけるマイクロホンや測定ユニットにおけるケース素材は、本実施形態の警報音測定装置１００のように線路の近傍に設置される場合、列車通過時のバラストの飛散に耐え得る強度であれば、樹脂及び金属等でよい。また、ケース形状についても、図３や図４に示されている形状に限るものではない。ケース素材やケース形状は、使用環境等に応じて適宜に設定し得る。また、測定ユニットの内部構成、基板やアンテナや電池の接続形態や通信規格、設定スイッチの設定状態等についても、何れも図３～図７を参照して説明した上述の概略構成に限るものではなく、適宜に設定し得るものである。

【0063】

次に、図３～図７に模式的に示されている警報音測定装置１００の機能に注目して説明する。

【0064】

図８は、図３～図７に模式的に示されている警報音測定装置について、その機能に注目して示す模式的な機能ブロック図である。

【0065】

警報音測定装置１００は、その機能に注目すると、集音部１１１、中継ケーブル１００ｃ、信号処理部１１２、判断部１１３、データ生成部１１４、出力部１１６、及びスリープ制御部１１７、を備えている。集音部１１１がマイクロホン１００ａに搭載されている。そして、信号処理部１１２、判断部１１３、データ生成部１１４、出力部１１６、及びスリープ制御部１１７が、集音部１１１で集音された音に基づいて測定データを生成して出力する測定ユニット１００ｂに搭載されている。また、判断部１１３、データ生成部１１４、出力部１１６、及びスリープ制御部１１７は、測定ユニット１００ｂの本体基板１０４におけるＭＰＵ１０４ｆによって構築される。

【0066】

集音部１１１は、スピーカ１２ｃの近傍に設置される機能部位であり、マイクロホン１００ａにおける音圧センサ１０１によって構築される。

【0067】

信号処理部１１２は、集音部１１１での集音結果に対し、フィルタリング処理及び増幅処理の両方を含む信号処理を行う機能部位である。フィルタリング処理は、７００Ｈｚと７５０Ｈｚの発振信号を合成した音信号に応じた警報音に対応する所定周波数帯域内の音に相当する成分を抽出する処理である。また、フィルタリング処理では、過大信号のカット等も行われる。増幅処理は、集音部１１１での集音結果を増幅する処理である。この信号処理部１１２では、更に、７００Ｈｚと７５０Ｈｚの合成波形となっている集音結果を積分回路に通すことで平滑化する平滑化処理も行われる。この信号処理部１１２は、測定ユニット１００ｂの本体基板１０４における検出回路１０４ｇによって構築される。信号処理部１１２において、フィルタリング処理、増幅処理、及び平滑化処理を受けた集音結果が、後段のＭＰＵ１０４ｆに渡され、ＭＰＵ１０４ｆにおいてＡ／Ｄ変換されて、判断処理やデータ生成処理に回される。

【0068】

判断部１１３は、集音部１１１で集音され信号処理部１１２で各種信号処理を施された集音結果に対応する音が確かに警報音であるか否かを判断する機能部位である。ここで、判断部１１３は、データ生成部１１４との共通機能部位である測定処理部１１３ａと、判断処理部１１３ｂと、を有する。測定処理部１１３ａは、集音部１１１での集音結果に対して後述の測定を行う機能部位である。判断処理部１１３ｂは、測定処理部１１３ａでの測定結果に基づいて警報音であるか否かを判断する機能部位である。この判断は、上記の音が、所定の閾値を音圧が越え、且つ、警報音における鳴動の繰返し周期に対応する、所定の周期範囲内の繰返し周期で強弱を繰り返して鳴動する音になっているか否か、に基づいて行われる。

【0069】

図９は、図８に示されている判断部で行われる判断処理について説明するために警報音の波形を模式的に示した図である。

【0070】

上述したように、また図９に示されているように、警報音Ｓ１１は、７００Ｈｚと７５０Ｈｚの発振信号を合成した音信号に応じた音の振幅が所定の繰返し周期Ｔ１１で増減するように鳴動する音となっている。図９には、横軸に時間［Ｓ］がとられ、縦軸に音圧［ｄＢ］がとられている。そして、警報音Ｓ１１の詳細な変化が細線Ｌ１１で描かれ、その振幅の増減が太線Ｌ１２で描かれている。警報音Ｓ１１は、太線Ｌ１１で描かれる振幅の増減波形に、ピーク検出閾値ＴＨ１１を超える音圧のピークＰ１１が所定の周期範囲内の繰返し周期Ｔ１１で出現して鳴動する音となっている。

【0071】

上述したように、判断部１１３に先立つ信号処理部１１２において、フィルタリング処理及び増幅処理を受けた集音結果に平滑化処理が施される。フィルタリング処理及び増幅処理を受けた段階の集音結果は、７００Ｈｚと７５０Ｈｚの合成波形の周波数近辺で詳細変化する波形を有している。このような波形の集音結果に平滑化処理が施されることにより、細線Ｌ１１で描かれる詳細変化の波形の集音結果が、太線Ｌ１１で描かれる振幅の増減波形の集音結果に変換される。

【0072】

判断部１１３では、まず、測定処理部１１３ａが、信号処理部１１２を経た集音結果についてＡ／Ｄ変換及びデシベル換算処理を行って、この集音結果を音圧情報に変換する。この音圧情報は振幅の増減波形を表すデジタル情報となっている。そして、この音圧情報が表す増幅波形を上記のピーク検出閾値ＴＨ１１と比較することにより鳴動の繰返し周期を得る。更に、測定処理部１１３ａは、この繰返し周期に基づいて単位時間当たりのピークの出現回数を算出する。測定処理部１１３ａによるこのような測定処理の後、ピークの出現回数を、警報音Ｓ１１におけるピークＰ１１の出現回数を含む回数範囲と対比することで、判断処理部１１３ｂは、この回数判定に先立つ音圧判定と併せて、集音部１１１で集音された音が警報音Ｓ１１であるか否かを判断する。上記の出現回数と回数範囲との対比による判断と、これに先立つ音圧判定と、が、集音部１１１で集音された音の音圧が所定の閾値を越えたか否か、及び、当該音が所定の周期範囲内の繰返し周期で強弱を繰り返して鳴動する音になっているか否か、の両方に基づいて警報音Ｓ１１か否かを判断することに相当する。以上に説明した測定処理部１１３ａ及び判断処理部１１３ｂを有する判断部１１３は、上述したように本体基板１０４におけるＭＰＵ１０４ｆによって構築される。

【0073】

図８に示されているデータ生成部１１４は、集音部１１１で集音された音が警報音Ｓ１１であると判断された場合、その判断後に集音部１１１で集音される音の音圧及び繰返し周期を測定し、その測定結果に基づいて測定データを生成する機能部位である。ここで、データ生成部１１４は、判断部１１３との共通機能部位である測定処理部１１３ａと、生成処理部１１４ａと、を有する。測定処理部１１３ａは、上述した測定を行う機能部位である。生成処理部１１４ａは、測定処理部１１３ａでの測定結果に基づいて測定データを生成する機能部位である。データ生成部１１４においても、測定処理部１１３ａは、判断部１１３での処理と同様に、信号処理部１１２で各種信号処理を施された集音結果をＡ／Ｄ変換してデシベル換算することで、振幅の増減波形を表す音圧情報を得る。続いて、測定処理部１１３ａは、このようにして得た音圧情報が表す増減波形について、警報音Ｓ１１の鳴動に応じて繰り返し現れる音圧のピーク値を所定の測定時間に亘って測定するとともに、当該測定時間における音圧のピークの出現間隔を繰返し周期として測定する。そして、生成処理部１１４ａは、ピーク値の平均値、及び繰返し周期から算出される、単位時間当たりのピークの出現回数、を表すデータを測定データとして生成する。以上に説明した測定処理部１１３ａ及び生成処理部１１４ａを有するデータ生成部１１４も、上述したように本体基板１０４におけるＭＰＵ１０４ｆによって構築される。

【0074】

出力部１１６は、データ生成部１１４で生成された測定データを、出力先たる踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａに出力する機能部位である。本実施形態では、データ生成部１１４で生成された測定データは、本体基板１０４における不図示のメモリに一旦記憶される。そして、出力部１１６は、集音部１１１で集音された音の音圧のピーク値が予め定められた鳴動終了レベルを下回った後、所定の待機時間が経過した後に測定データをメモリから読みだして出力する。出力部１１６は、データ生成部１１４での測定データの生成後、信号処理部１１２で各種信号処理を施された集音結果に基づく音の振幅の増減波形の監視を続ける。そして、出力部１１６は、その増減波形におけるピーク値が、鳴動終了レベルを下回ったことを以て、警報機１２のスピーカ１２ｃによる警報音Ｓ１１の発生が終了しつつあることを認識する。その後、警報音Ｓ１１の発生が完全に終了するまでの待機時間に亘って待機し、待機時間の経過後に測定データを出力する。そして、このときの出力は、例えばＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等といった無線通信規格に則った無線通信によって行われる。この出力部１１６は、本体基板１０４におけるＭＰＵ１０４ｆが無線通信回路１０４ｉと、測定ユニット１００ｂにおける通信基板１０６及びアンテナ１０７と、を介して出力処理を行うという意味で、ＭＰＵ１０４ｆによって構築される。

【0075】

スリープ制御部１１７は、所定のスリープ期間が到来すると、当該スリープ期間中は集音部１１１、信号処理部１１２、判断部１１３、データ生成部１１４、及び出力部１１６の動作を停止させる機能部位である。スリープ期間としては、例えば測定データの出力後の一定期間や、終電車が踏切を通過してから始発電車が踏切を通過するまでの間における一定期間等が一例として挙げられる。また、一日における一定時間帯や、一週間における特定曜日の一定時間帯等というように、予め定められた定期的な期間もスリープ期間の一例として挙げられる。

【0076】

次に、以上に説明した警報音測定装置１００で実行される警報音Ｓ１１の測定処理について、以下に図示するタイムチャート及びフローチャートと、を参照して説明する。

【0077】

図１０は、警報音の測定処理を表すタイムチャートを示す図である。図１１は、警報音の測定処理のうち測定データが生成されるまでの処理の流れを表すフローチャートであり、図１２は、警報音の測定処理のうち測定データが生成されてから測定データの出力が完了するまでの処理の流れを表すフローチャートである。

【0078】

図１０のタイムチャートＴＣ１０には、列車チャートＴＣ１１、接点入力チャートＴＣ１２、イベントチャートＴＣ１３、本体ユニットチャートＴＣ１４、及び警報音測定チャートＴＣ１５が示されている。

【0079】

列車チャートＴＣ１１には、踏切１における、列車の不在、接近、通過中、通過後、という列車の通過状況の経過が示されている。

【0080】

接点入力チャートＴＣ１２には、踏切器具箱１３の全体制御装置１３－１が遮断機１１及び警報機１２を動作させたことを示す動作指示Ｒ、遮断機１１の降下状態を表す信号として全体制御装置１３－１から出力される降下信号Ｒ、の経過が示されている。動作指示Ｒ及び降下信号Ｒは全体制御装置１３－１から接点入出力部１３ｃを介して本体ユニット１３ａに送られる。列車の接近時に動作指示ＲがＨ→Ｌとなることで、警報機１２が警報音Ｓ１１の鳴動を開始させるとともに、降下待機時間の経過後に遮断機１１が遮断桿１１ａの降下を開始したことが本体ユニット１３ａで認識される。降下完了後、降下信号ＲがＬ→Ｈとなることで遮断機１１の降下状態が踏切器具箱１３の接点入出力部１３ｃを介して本体ユニット１３ａで認識される。列車が通過してしまうと、動作指示ＲがＬ→Ｈとなることで、警報機１２が警報音Ｓ１１の鳴動を終了させるとともに、遮断機１１が遮断桿１１ａの上昇を開始したことが本体ユニット１３ａで認識される。この上昇開始とともに降下信号ＲがＨ→Ｌとなることで遮断機１１の降下状態の終了が本体ユニット１３ａで認識される。

【0081】

イベントチャートＴＣ１３には、動作指示Ｒの変化に応じて遮断機１１及び警報機１２で生じる上述の各種動作イベントの経過が示されている。即ち、警報音Ｓ１１の鳴動開始、遮断桿１１ａの降下開始、遮断桿１１ａの降下量が一定量を超えたことによる遮断完了、遮断桿１１ａの降下終了が示されている。その後、列車の通過待ちを経て、通過後における警報音Ｓ１１の鳴動終了、遮断桿１１ａの上昇開始、上昇終了が示されている。遮断桿１１ａの上昇終了の後は、後述するように、警報音測定装置１００での警報音Ｓ１１の測定終了を経て、警報音測定装置１００から本体ユニット１３ａへの測定結果出力が行われる。

【0082】

本体ユニットチャートＴＣ１４には、本体ユニット１３ａから警報音測定装置１００に対し例えばＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等の通信規格で行われる通信イベントが示されている。本実施形態では、本体ユニット１３ａから警報音測定装置１００に対して行われる通信イベントは、警報音測定装置１００から出力された測定データの受取確認の通知のみとなっている。

【0083】

警報音測定チャートＴＣ１５には、測定チャートＴＣ１５１と、出力チャートＴＣ１５２と、が示されている。

【0084】

測定チャートＴＣ１５１には、警報音Ｓ１１における音圧変化が描かれているが、ここに記載されている音圧変化は、図９に太線Ｌ１２で示されている振幅の増減波形におけるピーク値の変化である。以下、このピーク値のことを単に音圧と呼んで説明する。

【0085】

本実施形態では、警報音Ｓ１１が、鳴動開始から第１期間ＴＳ１１に亘って第１音圧（一例として略８０ｄＢ）で鳴動し、第１期間ＴＳ１１の経過後の第２期間ＴＳ１２に亘って第１音圧よりも小さな第２音圧（一例として略６０ｄＢ）で鳴動する音となっている。図８に示されているデータ生成部１１４は、第１期間ＴＳ１１及び第２期間ＴＳ１２それぞれに集音部１１１で集音された音について次のような測定を行って測定データを生成する。

【0086】

即ち、データ生成部１１４は、集音部１１１で集音された音の音圧が鳴動開始レベルＳＬ１１を超えてから、判断部１１３での判断時間に応じた第１待ち時間ＴＳ１３が経過した後の第１測定時間ＴＳ１４に亘って測定を行う。この第１測定時間ＴＳ１４の経過後、上記の第１期間ＴＳ１１から第２期間 ＴＳ１２への切替わりを跨ぐ第２待ち時間ＴＳ１５が経過した後の第２測定時間ＴＳ１６に亘って測定を行う。

【0087】

このような測定データの生成に関する処理について、ここまでの説明と若干重複する内容も含むが、図１１のフローチャートを参照して説明する。

【0088】

このフローチャートの処理は、警報音測定装置１００が上記のスリープ制御部１１７で規定されるスリープ期間が終了して起動すると開始される。すると、まず、各要素のイニシャライズが行われ（ステップＳ１１）、その後、待機状態となる（ステップＳ１２）。この間に、判断部１１３では、集音部１１１で集音される音の音圧が鳴動開始レベルＳＬ１１を超えたか否かが判定される（ステップＳ１３）。鳴動開始レベルＳＬ１１未満の場合（ステップＳ１３のＮＯ判定）、ステップＳ１２に処理が戻って待機状態となる。

【0089】

鳴動開始レベルＳＬ１１を超えた場合（ステップＳ１３のＹＥＳ判定）、その音が警報音Ｓ１１であるか否かを、ステップＳ１３の音圧判定と併せて判断するために、判断部１１３において音圧及び繰返し周期の測定が行われる（ステップＳ１４）。その後、測定結果に基づいて警報音Ｓ１１であるか否かの判断が引き続き判断部１１３において行われる（ステップＳ１５）。警報音Ｓ１１ではない場合（ステップＳ１５のＮＯ判定）、ステップＳ１２に処理が戻って待機状態となる。警報音Ｓ１１である場合（ステップＳ１５のＹＥＳ判定）、その判断時間に応じた第１待ち時間ＳＴ１３が経過したか否かがデータ生成部１１４で判定される（ステップＳ１６）。

【0090】

第１待ち時間ＳＴ１３が経過していない場合（ステップＳ１６のＮＯ判定）、ステップＳ１６の判断が繰り返されることでデータ生成部１１４が第１待ち時間ＳＴ１３の経過待ち状態となる。第１待ち時間ＳＴ１３が経過した場合（ステップＳ１６のＹＥＳ判定）、集音部１１で集音される略８０ｄＢの第１音圧の音について、音圧のピーク値とピークの繰返し周期がデータ生成部１１４で測定される（ステップＳ１７）。そして、この第１音圧の音に関する第１測定時間ＴＳ１４が経過したか否かがデータ生成部１１４で判定される（ステップＳ１８）。第１測定時間ＴＳ１４が経過していない場合（ステップＳ１８のＮＯ判定）、ステップＳ１７に処理が戻って第１音圧の音についての測定が続けられる。第１測定時間ＴＳ１４が経過した場合（ステップＳ１８のＹＥＳ判定）、略８０ｄＢの第１音圧から略６０ｄＢの第２音圧への切替わりを跨ぐ第２待ち時間ＴＳ１５が経過したか否かがデータ生成部１１４で判定される（ステップＳ１９）。

【0091】

第２待ち時間ＳＴ１５が経過していない場合（ステップＳ１９のＮＯ判定）、ステップＳ１９の判断が繰り返されることでデータ生成部１１４が第２待ち時間ＳＴ１５の経過待ち状態となる。第２待ち時間ＳＴ１５が経過した場合（ステップＳ１９のＹＥＳ判定）、集音部１１で集音される略６０ｄＢの第２音圧の音について、音圧のピーク値とピークの繰返し周期がデータ生成部１１４で測定される（ステップＳ２０）。そして、この第２音圧の音に関する第２測定時間ＴＳ１６が経過したか否かがデータ生成部１１４で判定される（ステップＳ２１）。第２測定時間ＴＳ１６が経過していない場合（ステップＳ２１のＮＯ判定）、ステップＳ２０に処理が戻って第２音圧の音についての測定が続けられる。第２測定時間ＴＳ１６が経過した場合（ステップＳ２１のＹＥＳ判定）、ステップＳ１７での第１音圧の音の測定結果とステップＳ２０での第２音圧の音の測定結果とのそれぞれに基づいて測定データの生成とメモリへの記憶が行われる（ステップＳ２２）。上述したように、測定データとしては、音圧のピーク値の平均値及び単位時間当たりのピークの出現回数が、第１音圧の音と第２音圧の音とのそれぞれについて生成、記憶される。

【0092】

この後、データ生成部１１４では、集音部１１１で集音される音の音圧が鳴動終了レベルＥＬ１１（図１０）を下回ったか否かが判定される（ステップＳ２３）。鳴動終了レベルＥＬ１１以上の場合（ステップＳ２３のＮＯ判定）、ステップＳ２３の判断が繰り返されることで鳴動終了による音圧の低下待ち状態となる。鳴動終了レベルＥＬ１１を下回った場合（ステップＳ２３のＹＥＳ判定）、ステップＳ１２に戻って、次の警報音Ｓ１１の鳴動に備える待機状態となる。

【0093】

このようにして測定データが生成、記憶されると、今度は、出力部１１６において、図１０の警報音測定チャートＴＣ１５における出力チャートＴＣ１５２に示されているような経過を辿って測定データの出力が行われる。まず、集音部１１１で集音される音の音圧が鳴動終了レベルＥＬ１１を下回るまでは、出力部１１６は、通信基板１０６が電源ＯＦＦとなった待機状態にある。音圧が鳴動終了レベルＥＬ１１を下回ると通信基板１０６が電源ＯＮとなって、出力部１１６は起動待機状態となる。この起動待機状態は、音圧が無音状態となったか否かを判定する時間を含む起動待機時間ＴＳ１７に亘って続けられる。その後、出力部１１６が、上記のメモリから測定データを読み出して例えばＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等といった無線通信規格に則った無線通信によって踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａに向けて出力する。出力後は、踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａからの応答待ち状態となる。

【0094】

この間、踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａ、及び短距離無線モジュール１３ｅは、警報音測定装置１００からの測定データの待受け状態となっている。そして、警報音測定装置１００からの測定データを受信すると、本体ユニット１３ａは短距離無線モジュール１３ｅを介して警報音測定装置１００に向けて応答信号ＳＲ１１を返信する。出力部１１６では、この応答信号ＳＲ１１が受信されると、所定の終了処理時間ＴＳ１８の経過を経て通信基板１０６が電源ＯＦＦとなって待機状態に戻る。

【0095】

このような測定データの出力に関して出力部１１６で実行される処理について、ここまでの説明と若干重複する内容も含むが、図１２のフローチャートを参照して説明する。

【0096】

このフローチャートの処理は、警報音測定装置１００における出力部１１６が上記のスリープ制御部１１７で規定されるスリープ期間が終了して起動すると開始される。すると、まず、出力部１１６のイニシャライズが行われ（ステップＳ３１）、その後、待機状態となる（ステップＳ３２）。この待機状態（ステップＳ３２）は、上述した測定データの生成処理において集音部１１１で集音される音の音圧が鳴動終了レベルＥＬ１１を下回ると終了し、次のステップＳ３３の処理に移行する。

【0097】

ステップＳ３３では通信基板１０６が電源ＯＮとなり、続いて通信基板１０６のイニシャライズが行われ（ステップＳ３４）、起動待機状態となる。その後、出力部１１６において、起動待機時間ＴＳ１７が経過したか否かが判定される（ステップＳ３５）。起動待機時間ＴＳ１７が経過していない場合（ステップＳ３５のＮＯ判定）、ステップＳ３５の判断が繰り返されることで起動待機時間ＴＳ１７の経過待ち状態となる。起動待機時間ＴＳ１７が経過した場合（ステップＳ３５のＹＥＳ判定）、出力部１１６がメモリから測定データを読み出して本体ユニット１３ａに向けて無線通信により出力する（ステップＳ３６）。

【0098】

その後、所定時間内に本体ユニット１３ａから応答信号ＳＲ１１が返信されて来たか否かの判定が出力部１１６で行われる（ステップＳ３７）。応答信号ＳＲ１１が返信されて来なかった場合（ステップＳ３７のＮＯ判定）、通信基板１０６が電源ＯＦＦとなり（ステップＳ３８）、測定データの出力回数が３回に達したか否かの判定が出力部１１６で行われる（ステップＳ３９）。３回に達した場合（ステップＳ３９のＹＥＳ判定）、ステップＳ３２に処理が戻り、出力部１１６は今回のデータ出力を断念し、次の警報音Ｓ１１の鳴動に備える。３回に達していない場合（ステップＳ３９のＮＯ判定）、所定の遅延時間が経過したか否かが判定される（ステップＳ４０）。遅延時間が経過していない場合（ステップＳ４０のＮＯ判定）、ステップＳ４０の判断が繰り返されることで遅延時間の経過待ち状態となる。遅延時間が経過した場合（ステップＳ４０のＹＥＳ判定）、ステップＳ３３に処理が戻り、以降の処理を繰り返すことでデータ出力のリトライが行われる。

【0099】

他方、データ出力の後で応答信号ＳＲ１１が返信されて来た場合（ステップＳ３７のＹＥＳ判定）、出力部１１６での出力処理が終了し（ステップＳ４１）、通信基板１０６が電源ＯＦＦとなる（ステップＳ４２）。その後は、ステップＳ３２に処理が戻り、出力部１１６は次の警報音Ｓ１１の鳴動に備えることとなる。

【0100】

以上に説明した実施形態の警報音測定装置１００によれば、集音部１１１で警報音Ｓ１１が集音されると、その警報音Ｓ１１について音圧及び繰返し周期についての測定結果に基づいて測定データが生成されて出力される。これにより、上記の測定データの出力先において、スピーカ１２ｃの機能低下の影響が色濃く反映される警報音Ｓ１１の音圧及び繰返し周期を随時に得ることができる。つまり、本実施形態によれば、メンテナンス要員が警報機１２の設置現場に実際に足を運ばなくとも随時に警報音Ｓ１１を測定することができる。

【0101】

また、本実施形態では、警報音Ｓ１１が、鳴動開始から第１期間ＴＳ１１に亘って第１音圧で鳴動し、その後の第２期間ＴＳ１２に亘って小さな第２音圧で鳴動する音となっている。データ生成部１１４は、これら２種類の音について測定データを生成する。スピーカ１２ｃの機能が低下したときの影響は、鳴動初期の音圧の大きな警報音Ｓ１１と、その後の音圧の小さな警報音Ｓ１１と、のそれぞれに反映される場合がある。上記の構成によれば、上述した音圧の異なる２種類の警報音Ｓ１１の測定データを個別に得られ、スピーカ１２ｃの機能低下等を詳細に判別することができるので好適である。

【0102】

また、本実施形態では、データ生成部１１４は、警報音Ｓ１１の鳴動開始から第１待ち時間ＴＳ１３が経過した後の第１測定時間ＴＳ１４に亘って測定を行うとともに、第２待ち時間ＴＳ１５が経過した後の第２測定時間ＴＳ１６に亘って測定を行う。この構成によれば、上述した音圧の異なる２種類の警報音Ｓ１１の測定タイミングが、集音された音の音圧が鳴動開始レベルを超えてからの経過時間のみに基づいて決定されて測定が行われる。これにより、例えば警報音Ｓ１１の音圧変化に基づいて２種類の警報音Ｓ１１の測定タイミングを決定して測定を行う場合等と比較すると、データ生成部１１４での処理負担を抑えて測定を行うことができる。

【0103】

また、本実施形態では、出力部１１６が、測定データを無線で出力する。この構成によれば、ケーブルが長く配策されることが望ましくない踏切１においても、測定データを踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａへと出力することができる。

【0104】

また、本実施形態の警報音測定装置１００は、集音部１１１を搭載したマイクロホン１００ａと、測定データを生成して出力する測定ユニット１００ｂと、が中継ケーブル１００ｃで接続された構造となっている。そして、マイクロホン１００ａや測定ユニット１００ｂが、測定ユニット１００ｂに搭載される電池１０５によって駆動される。図１に示されているように、警報機１２のスピーカ１２ｃはメンテナンス要員が容易にはアクセスできない高所等の場所に設置されている。上記の構成によれば、スピーカ１２ｃの近傍に設置されるマイクロホン１００ａとは別に、メンテナンス要員がアクセスしやすい低所に測定ユニット１００ｂを配置することができる。この測定ユニット１００ｂには、判断部１１３やデータ生成部１１４等といったメンテナンス頻度が高くなりがちな要素や、消耗時に交換の必要等が生じる電池１０５が収容されている。これにより、判断部１１３やデータ生成部１１４等のメンテナンスや電池１０５の交換等を、良好な作業性の下で行うことができる。また、マイクロホン１００ａと測定ユニット１００ｂとが無線接続ではなく中継ケーブル１００ｃで有線接続されている。このため、何等かの要因によりマイクロホン１００ａがスピーカ１２ｃ近傍の設置場所から外れるようなことがあってもマイクロホン１００ａの散逸を抑えることができる。尚、警報音測定装置１００の駆動は、本実施形態のように電池駆動に限るものではなく、外部から電源が供給される外部電源駆動等であってもよい。

【0105】

また、本実施形態では、集音部１１１での集音結果に対し、フィルタリング処理及び増幅処理を行う信号処理部１１２が設けられている。この構成によれば、集音部１１１での集音結果に対する、警報音Ｓ１１以外のノイズ音の成分の除去や増幅処理等を適宜に行うことで、判断部１１３やデータ生成部１１４といった後段の処理部での処理精度を向上させることができる。ここで、集音部１１１の設置状況によっては、スピーカ１２ｃと集音部１１１との距離により音圧の測定結果にもバラツキが生じる場合がある。本実施形態では、信号処理部１１２での増幅処理について、集音部１１１をスピーカ１２ｃの近傍に設置した際に増幅率を適宜に調整することにより上記のバラツキを軽減させて音圧の測定結果を安定させることもできる。

【0106】

また、本実施形態では、所定のスリープ期間が到来すると、当該スリープ期間中はマイクロホン１００ａや測定ユニット１００ｂの動作を停止させるスリープ制御部１１７が設けられている。この構成によれば、スリープ期間中の電力消費を抑えることができるので、節電効果を得ることができる。

【0107】

また、本実施形態では、データ生成部１１４が、音圧のピーク値の平均値、及び単位時間当たりのピークの出現回数、を表すデータを測定データとして生成する。警報機１２のスピーカ１２ｃの機能が低下すると、警報音Ｓ１１における音圧のピーク値や単位時間当たりのピークの出現回数に、その影響が反映されることが多い。上記の構成によれば、これらを表す測定データが出力されるので、踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａやその先の指令サーバ３においてスピーカ１２ｃにおける機能低下の有無を良好に判別することができる。

【0108】

また、本実施形態では、出力部１１６は、集音部１１１で集音された音の音圧が鳴動終了レベルＥＬ１１を下回った後で測定データを出力する。この構成によれば、出力部１１６での出力動作が抑えられ、その結果としてデータ出力に係る電力消費が抑えられるので、節電効果を得ることができる。

【0109】

尚、以上に説明した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の警報音測定装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

【0110】

例えば、上述の実施形態では、警報音測定装置の一例として、測定データを踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａに出力し、スピーカ１２ｃの異常やその兆候の捕捉は本体ユニット１３ａに委ねる警報音測定装置１００が例示されている。しかしながら、警報音測定装置はこれに限るものではなく、測定データの生成に加えて、その測定データに基づく異常や兆候の捕捉も行い、測定データとともに捕捉結果を出力することとしてもよい。また、異常や兆候の捕捉については、警報音測定装置と、測定データの出力先と、の何れか一方のみで行うことに限るものでもなく、警報音測定装置と出力先との双方で行うこととしてもよい。

【0111】

ここで、異常や兆候を捕捉する手法の一例としては、次のような手法が挙げられる。即ち、測定データが表す音圧のピーク値の平均値、及び単位時間当たりのピークの出現回数等といった複数の値それぞれについて判定範囲を予め定めておき、各値と比較する手法が挙げられる。判定範囲については、異常捕捉用の第１範囲と、この第１範囲よりも広めに設定された異常の兆候捕捉用の第２範囲と、を設けること等が一例として挙げられる。また、判定については、測定データが表す複数の値のうち何れか１つでも判定範囲から外れていた場合に遮断機に異常、又はその兆候が表れていると判定すること等が一例として挙げられる。

【0112】

また、上述の実施形態では、判断部の一例として、警報音であるか否かを、音圧が所定の閾値を越えたか否か、及び、所定の周期範囲内の繰返し周期で強弱を繰り返して鳴動する音になっているか否か、の両方に基づいて判断する判断部１１３が例示されている。しかしながら、判断部はこれに限るものではない。判断部は、上記の音圧判定と周期判定とのうちの少なくとも一方に基づいて判断するのであれば、音圧判定のみ、あるいは周期判定のみ、に基づいて警報音であるか否かを判断するものであってもよい。

【0113】

また、上述の実施形態では、測定データの出力先の一例として、警報機１２の隣に設置された踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａが例示されている。しかしながら、測定データの出力先はこれに限るものではなく、例えば所定のネットワークを介して接続された指令サーバを出力先として、この指令サーバに直に出力することとしてもよい。

【0114】

また、上述の実施形態では、集音部の一例として、マイクロホン１００ａに搭載された音圧センサ１０１により構築される機能部位としての集音部１１１が例示されている。しかしながら、集音部はこれに限るものではなく、スピーカの近傍に設置されて集音機能を発揮するものであれば任意のものを採用し得る。

【0115】

また、上述の実施形態では、警報音Ｓ１１が、音圧が互いに異なる大小２種類の音となっており、各種類の音について測定データを個別に測定する警報音測定装置１００が例示されている。しかしながら、警報音測定装置はこれに限るものではなく、例えば一種の音圧で鳴動する警報音のみを対象として測定データの測定を行うもの等であってもよい。ただし、２種類の音についての測定データを個別に測定することで、スピーカ１２ｃの機能低下等を詳細に判別することができる点は上述した通りである。

【0116】

また、上述の実施形態では、警報音Ｓ１１の鳴動開始からの経過時間に基づいて上記の２種類の警報音Ｓ１１の測定タイミングが決定される警報音測定装置１００が例示されている。しかしながら、警報音測定装置はこれに限るものではなく、例えば警報音Ｓ１１の音圧変化に基づいて２種類の警報音Ｓ１１の測定タイミングを決定して測定を行うこととしてもよい。ただし、上記の経過時間に基づいて測定タイミングを決定することで、データ生成に関する処理負担を抑えて測定を行うことができる点も上述した通りである。

【0117】

また、上述の実施形態では、出力部１１６が測定データを無線で出力する警報音測定装置１００が例示されている。しかしながら、警報音測定装置はこれに限るものではなく、例えば測定データを有線で出力することとしてもよい。ただし、無線で出力することで、ケーブルが長く配策されることが望ましくない踏切１においても出力することができる点も上述した通りである。

【0118】

また、上述の実施形態では、マイクロホン１００ａと測定ユニット１００ｂとが中継ケーブル１００ｃで接続され、測定ユニット１００ｂ内の電池１０５で駆動される警報音測定装置１００が例示されている。しかしながら、警報音測定装置はこれに限るものではなく、例えば集音部や判断部等の構成要素が一の筐体に収納されたものであってもよく、集音部と、他の構成要素を搭載した測定ユニットと、が無線で接続されたものであってもよい。ただし、中継ケーブル１００ｃで接続して測定ユニット１００ｂ内の電池１０５で駆動することで、メンテナンスや電池１０５の交換等を良好な作業性の下で行うことができる点や、マイクロホン１００ａの散逸を抑えることができる点も上述した通りである。

【0119】

また、上述の実施形態では、集音結果に対し、フィルタリング処理及び増幅処理を行う信号処理部１１２を備えた警報音測定装置１００が例示されている。しかしながら、警報音測定装置はこれに限るものではなく、例えば信号処理部を備えず、判断部やデータ生成部等が集音結果を直に用いて処理を行うこととしてもよい。ただし、信号処理部１１２でのフィルタリング処理により、特定の周波数帯域を選択的に測定、処理できるので、警報音Ｓ１１以外の騒音による外乱を受けることなく、判断部やデータ生成部等において処理精度を向上させることができる点も上述した通りである。信号処理部１１２での増幅処理によっても処理精度を向上させることができ、更に、この増幅処理によれば増幅率を適宜に調整することにより音圧の測定結果を安定させることができる点も上述した通りである。ここで、上述の実施形態では、信号処理部１１２が測定ユニット１００ｂに備えられた形態が例示されている。しかしながら、信号処理部の位置は、これに限るものではなく、マイクロホンの内部であってもよい。また、上述の実施形態では、信号処理部で実行される信号処理の一例として、フィルタリング処理及び増幅処理の両方に平滑化処理を加えた信号処理が例示されているが、信号処理部での信号処理はこれに限るものではない。この信号処理は、フィルタリング処理及び増幅処理のうち少なくとも一方を含む信号処理であれば、その具体的な処理態様を問うものではない。

【0120】

また、上述の実施形態では、スリープ制御部１１７が設けられた警報音測定装置１００が例示されている。しかしながら、警報音測定装置はこれに限るものではなく、例えばスリープ制御部は設けずに、集音、測定データの生成、及びデータ出力等の処理を常時行うように構成してもよい。ただし、スリープ制御部を設けることで節電効果を得ることができる点も上述した通りである。

【0121】

また、上述の実施形態では、データ生成部１１４が、音圧のピーク値の平均値、及び単位時間当たりのピークの出現回数、を表すデータを測定データとして生成する警報音測定装置１００が例示されている。しかしながら、警報音測定装置はこれに限るものではなく、集音部で集音される音の音圧及び繰返し周期の測定結果に基づくデータであれば、具体的なデータ態様を問うものではない。ただし、音圧のピーク値の平均値、及び単位時間当たりのピークの出現回数、を表すデータを測定データとして生成することで、スピーカにおける機能低下の有無を良好に判別することができる点も上述した通りである。

【0122】

また、上述の実施形態では、集音された音の音圧が鳴動終了レベルＥＬ１１を下回った後、つまり、警報音Ｓ１１の鳴動が終了した後で測定データを出力する警報音測定装置１００が例示されている。しかしながら、警報音測定装置はこれに限るものではなく、測定データが生成されたら鳴動終了前であっても随時に出力することとしてもよい。ただし、生成し終わった測定データを鳴動終了後に一時に出力するように構成することで、データ出力に係る電力消費が抑えられて節電効果を得ることができる点も上述した通りである。

【0123】

また、上述の実施形態では、鉄道用踏切警報音の測定装置としたが、測定対象は踏切には限定するものではない。例えば視覚障害者の為の音響式信号機や、同報系の市町村防災行政無線や、ダムの放流を知らせるサイレンなどに応用してもよい。このようにメンテナンス要員による定期的な点検作業が必要な音響・警報装置において、点検が必要な数量が膨大であったり、高所作業が必要であったり、山間部など容易に立ち入れない箇所での点検、メンテナンス作業の負荷が軽減されるとともに、音響データを自動的に取得し指令サーバへ送信することにより、データの変化を逐次把握でき、故障の予知予防の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0124】

１ 踏切
２ ネットワークユニット
３ 指令サーバ
４ ＰＣ
１１ 遮断機
１２ 警報機
１２ｃ スピーカ
１３ 踏切器具箱
１３－１ 全体制御装置
１００ 警報音測定装置
１００ａ マイクロホン
１００ｂ 測定ユニット
１００ｃ 中継ケーブル
１０１ 音圧センサ
１０２ センサ基板
１０３ シールドケース
１０４ 本体基板
１０５ 電池
１０６ 通信基板
１０７ アンテナ
１１１ 集音部
１１２ 信号処理部
１１３ 判断部
１１３ａ 測定処理部
１１３ｂ 判断処理部
１１４ データ生成部
１１４ａ 生成処理部
１１６ 出力部
１１７ スリープ制御部
ＥＬ１１ 鳴動終了レベル
Ｐ１１ ピーク
Ｒ１１ 線路
Ｒ１２ 道路
Ｓ１１ 警報音
ＳＬ１１ 鳴動開始レベル
Ｔ１１ 繰返し周期
ＴＳ１１ 第１期間
ＴＳ１２ 第２期間
ＴＳ１３ 第１待ち時間
ＴＳ１４ 第１測定時間
ＴＳ１５ 第２待ち時間
ＴＳ１６ 第２測定時間
ＴＳ１７ 起動待機時間
ＴＳ１８ 終了処理時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】