(57)【要約】【課題】システム構成および状態認識アプリケーションの柔軟性向上を実現したホームドア状態認識システムを得る。【解決手段】ホームドアの動作状況および環境を検出する検出装置１０７と、検出装置１０７の検出情報に基づいて、ホームドアを含むシステム状態を認識する総合認識装置とを備えたホームドア状態認識システムにおいて、総合認識装置は、検出装置１０７の検出情報を所定の特徴量Ｅ、Ｇに変換して処理する特徴量抽出手段１０３、１０５と、特徴量Ｅ、Ｇに基づいてシステム状態を認識する総合システム状態認識手段１００とを含む。これにより、柔軟な状態認識アプリケーションの導入や保守、ならびに、検査装置１０７の構成変更への対応が可能になる。【選択図】図１
2006123639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホームドアの動作状況および環境を検出する検出装置と、
前記検出装置の検出情報に基づいて、前記ホームドアを含むシステム状態を認識する総合認識装置と
を備えたホームドア状態認識システムにおいて、
前記総合認識装置は、
前記検出装置の検出情報を所定の特徴量に変換して処理する特徴量抽出手段と、
前記特徴量に基づいて前記システム状態を認識する総合システム状態認識手段と
を含むことを特徴とするホームドア状態認識システム。
【請求項２】
前記検出装置は、複数の検出装置により構成され、
前記特徴量抽出手段は、
前記複数の検出装置の各検出情報を複数の特徴量に変換する特徴量抽出手段と、
前記複数の特徴量を選択的かつ総合的に評価して複数のシステムレベル特徴量に変換するシステムレベル特徴量抽出手段とを含み、
前記総合システム状態認識手段は、前記複数のシステムレベル特徴量を選択的かつ総合的に評価して前記システム状態を認識することを特徴とする請求項１に記載のホームドア状態認識システム。
【請求項３】
前記検出装置、前記特徴量抽出手段および前記総合システム状態認識手段の各相互間の情報交換を可能にするメッセージ通信手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホームドア状態認識システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駅のプラットホームに設置されたホームドアの状態を認識して制御するシステムに関し、特に柔軟な状態認識アプリケーションの導入や保守を可能にしたホームドア状態認識システムの新規な改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のホームドア状態認識システムは、各種スイッチと個別制御盤上のアプリケーションとによって構成され、ホームドアを個別に開閉する個別制御盤と、ホームドアの動作状況を検出する各種スイッチ（戸開確認スイッチ、戸閉確認スイッチ、戸先スイッチ）ならびに、個別制御盤からの指令にしたがってモータ動作を制御するモータ制御盤を備えている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載の従来システムにおいては、ホームドア開指令が個別制御盤からモータ制御盤に出力されると、モータ制御盤は、各種スイッチの検出情報をモニタしつつモータを制御してホームドアの開閉を実行する。
たとえば、閉動作中に戸先スイッチがＯＮした場合には、支障物が存在する（人が挟まっている可能性がある）ものと認識し、所定の時間、ホームドアを開く動作を実行した後に、再度、閉動作を実行する。
【０００４】
上記従来システムにおいては、システム構成情報が一元管理され、システムを構成する機器のすべてがシステム構成情報を共有する形態をとっており、各種スイッチの検出情報を直接利用したホームドア状態認識が行われている。
また、システムを構成する各機器のインタフェースは、各機器の内部で情報を保持するメモリの物理的な構成を伝送している。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９８４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のホームドア状態認識システムでは、相互接続された各機器が、各機器内のメモリ構成および情報の配置を知り、各機器のメモリ番地を介した情報のみを操作および入手することができないので、ホームドア制御システムの変更や拡張（新しい検出装置や総合認識装置をシステムに追加する場合や、システムから削除する場合）に対する柔軟性が低くなるとともに、ホームドア状態認識アプリケーションの保守性も悪くなり、柔軟な状態認識アプリケーションの導入や保守、ならびに、検査装置の構成変更への対応が困難になるという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、システム構成および状態認識アプリケーションの柔軟性向上を実現したホームドア状態認識システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によるホームドア状態認識システムは、ホームドアの動作状況および環境を検出する検出装置と、検出装置の検出情報に基づいて、ホームドアを含むシステム状態を認識する総合認識装置とを備えたホームドア状態認識システムにおいて、総合認識装置は、検出装置の検出情報を所定の特徴量に変換して処理する特徴量抽出手段と、特徴量に基づいてシステム状態を認識する総合システム状態認識手段とを含むものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、動作状況ならびに環境を検出する検出装置と検出情報を基にしてシステムの状態を認識する総合認識装置とを備えたホームドア制御システムにおいて、検出装置の検出情報を所定の特徴量に変換して処理することにより、個々の検出装置の独立性を維持しながら総合認識装置の柔軟なシステム構成変更を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１〜図３はこの発明の実施の形態１に係るホームドア状態認識システムを示すブロック図である。
【００１１】
図１はこの発明の実施の形態１に係る総合システム状態認識装置１００〜検出装置Ｅの機能構成を示している。
図２はこの発明の実施の形態１に係るホームドア制御システム全体構成を示し、総合状態認識部２００〜制御対象２０５の関係を概略的に示している。
図３はこの発明の実施の形態１に係る総合制御装置３００および個別制御盤４００からなるホームドア制御システム全体の機能構成を示している。
【００１２】
図１において、ホームドア状態認識システムは、総合システム状態認識装置１００と、システムレベル特徴量抽出装置１０３と、特徴量抽出装置１０５と、検出装置１０７とを備えている。
【００１３】
総合システム状態認識装置１００は、総合システム状態認識部１０１と、メッセージ通信手段１０２とを有する。
総合システム状態認識部１０１は、ｋ個のシステムレベル特徴量Ｇ（Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｋ）を選択的に使用して、ホームドアの動作状態を含むシステム状態を総合的に判断する。総合システム状態認識部１０１の認識結果は、列車に乗る予定の乗客がホームドア付近にどの程度存在するかを示す情報として外部に出力される。
なお、システムレベル特徴量Ｇとしては、たとえば、混雑度を示す障害物の属性（絶対量、ホームドアからの距離、存在位置、存在分布など）、人の流れを示す障害物の属性（移動方向、移動速度、静止または停止位置など）、駅の雰囲気（明るさ分布、温度分布、湿度分布など）、列車の稼働状態（停止位置、移動速度、ドア状態）などがあげられる。
【００１４】
システムレベル特徴量抽出装置１０３は、ｋ個のシステムレベル特徴量抽出部Ｆ（Ｆ１、Ｆ２、・・・、Ｆｋ）と、メッセージ通信手段１０４とを有し、各システムレベル特徴量抽出部Ｆは、ｍ個の特徴量Ｅ（Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｍ）を選択的に使用して、ｋ個のシステムレベル特徴量Ｇを抽出する。
特徴量Ｅとしては、たとえば、障害物の属性（絶対量、ホームドアからの距離、存在位置、存在分布、移動方向、移動速度、静止位置など）、明るさ、温度、湿度、列車の属性（位置、移動速度、ドアの開閉状態など）があげられる。
【００１５】
特徴量抽出装置１０５は、ｍ個の特徴量抽出部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍ）と、メッセージ通信手段１０６とを有し、各特徴量抽出部Ｄは、ｎ個のセンサ前処理結果Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎ）を選択的に使用して、ｍ個の特徴量Ｅを抽出する。
センサ前処理結果Ｃとしては、たとえば、障害物センサ（光電センサ、超音波センサ、画像センサなど）、圧力センサ、音圧センサ、重量センサ、照度センサ、温度センサ、湿度センサなどの入力信号があげられる。
【００１６】
検出装置１０７は、ホームドアの動作状況および環境を検出するｎ個のセンサＡ（Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎ）と、ｎ個のセンサ専用前処理装置Ｂ（Ｂ１、Ｂ２、・・・、Ｂｎ）と、メッセージ通信手段１０８とを有する。
各センサＡのうち、センサＡ１、Ａ２、・・・、Ａｎ−１は、光電センサにより構成され、Ａｎ−１は、人感センサにより構成されている。各センサ専用前処理Ｂは、それぞれ各センサＡに対応している。
【００１７】
また、メッセージ通信手段１０２、１０４、１０６、１０８は、相互通信可能に接続されており、各装置１００、１０３、１０５、１０７においてメッセージ情報を共有可能にしている。
【００１８】
図１のように、検出装置１０７と総合システム状態認識装置１００との間には、特徴量抽出装置１０５およびシステムレベル特徴量抽出装置１０３が挿入されており、特徴量抽出装置１０５は、各センサ前処理結果Ｃを任意の組み合わせで選択使用して、各特徴量Ｅを抽出する。
同様に、システムレベル特徴量抽出装置１０３は、各特徴量Ｅを任意の組み合わせで選択使用して、各システムレベル特徴量Ｇを抽出する。
【００１９】
図１に示すホームドア状態認識システムの各要素は、マイクロコンピュータにより構成されており、センサ前処理結果Ｃ、特徴量Ｅおよびシステムレベル特徴量Ｇは、マイクロコンピュータ内のメモリにデータとして格納される。
したがって、センサ前処理結果Ｃ、特徴量Ｅおよびシステムレベル特徴量Ｇは、システムのハードウェア構成などに依存せずに、使用要求に応じた選択組み合わせにより、任意のパラメータ値に設定可能になっている。
【００２０】
なお、図１においては、すべてのセンサ前処理結果Ｃがすべての特徴量抽出部Ｄに入力され、すべての特徴量Ｅがすべてのシステムレベル特徴量抽出部Ｆに入力されている状態を示しているが、各抽出部Ｄ、Ｆで使用する各パラメータの組み合わせは、任意に設定され得ることは言うまでもない。
また、複数個を示すｋ、ｍ、ｎは、任意の自然数である。
【００２１】
図２はこの発明の実施の形態１に係るホームドア状態認識システムを含むホームドア制御システム全体の構成を示している。
図２において、ホームドア制御システムは、総合状態認識部２００と、出力決定部２０１と、外部駆動処理機能部２０２と、ドア駆動モータ制御部２０３と、ドア駆動モータ２０４と、制御対象２０５とを備えている。
【００２２】
総合状態認識部２００は、図１の全体構成を含み、制御対象（ホームドア）２０５の動作状態を総合的に判断して、制御対象（ホームドア）２０５に対する出力制御パラメータを、認識結果として演算する。
外部駆動処理機能部２０２、ドア駆動モータ制御部２０３およびドア駆動モータ２０４は、制御対象（ホームドア）２０５の駆動部を構成している。
【００２３】
出力決定部２０１は、総合状態認識部２００の認識結果を受けて、制御対象（ホームドア）２０５の駆動部に出力する指令を決定する。
外部駆動処理機能部２０２は、出力決定部２０１から出力される指令を受けて、ドア開閉制御に関する外部機器の駆動処理を制御する。
【００２４】
ドア駆動モータ制御部２０３は、外部駆動処理機能部２０２からの制御出力を受けて、ドア駆動モータ２０４を制御する。
ドア駆動モータ２０４は、ドア駆動モータ制御部２０３の制御下で動作し、制御対象（ホームドア）２０５を駆動する。
制御対象２０５およびその近傍にはセンサＡが設置されており、センサＡの検出情報は、総合状態認識部２００にフィードバックされている。
【００２５】
一方、図３において、この発明の実施の形態１に係るホームドア制御システムは、センタ側に設置された総合制御装置３００と、各ホームドアの近傍に設置された複数の個別制御盤４００とにより構成されている。
ここでは、代表的に単一の個別制御盤４００のみを示している。
【００２６】
総合制御装置３００は、総合認識装置３０１と、入力部３０２と、伝送部３０３と、検出装置３０７と、監視制御部３１０とを備えている。
個別制御盤４００は、総合認識装置４０１と、出力部４０２と、伝送部４０３と、検出装置４０７とを備えている。
【００２７】
総合認識装置４０１には、必要に応じて、外部の検出装置５０７も接続されている。
検出装置３０７、４０７、５０７は、図１内の検出装置１０７に対応している。
また、総合制御装置３００内の検出装置３０７は、たとえばプラットホーム上の総合的な乗客量を検出してもよい。
【００２８】
総合制御装置３００内の監視制御部３１０は、伝送部３０３および４０３を介して、個別制御盤４００内の総合認識装置４０１と相互通信可能に接続されており、総合認識装置３０１および総合認識装置４０１と関連して、図２内の総合状態認識部２００（図１のシステム）を構成している。
【００２９】
総合制御装置３００内の入力部３０２は、外部機器（図示せず）およびオペレータとの間の入出力インタフェースを構成している。
個別制御盤４００内の出力部４０２は、図２内の出力決定部２０１、外部駆動処理機能部２０２、ドア駆動モータ制御部２０３およびドア駆動モータ２０４を構成している。
また、出力部４０２は、必要に応じてプリンタまたはディスプレイなどを含んでいてもよい。
さらに、伝送部３０３、４０３は、図１内のメッセージ通信手段１０２、１０４、１０６、１０８に対応している。
【００３０】
次に、図２および図３を参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。
図１内の検出装置１０７において、まず、光電センサおよび人感センサからなるｎ個のセンサＡは、制御対象２０５に設置されたホームドアの動作状態を検出する。
各センサＡで検出された情報は、各センサ専用前処理装置Ｂに入力され、特徴量抽出装置１０５において利用可能な処理データに変換され、ｎ個のセンサ前処理結果Ｃとしてメモリ（図示せず）に格納される。
【００３１】
続いて、特徴量抽出装置１０５内のｍ個の特徴量抽出部Ｄは、あらかじめ設定された任意の組み合わせで、ｎ個のセンサ前処理結果Ｃを選択的に使用して、システムレベル特徴量抽出装置１０３において使用可能なデータを抽出し、ｍ個の特徴量Ｅとしてメモリに格納する。
【００３２】
次に、システムレベル特徴量抽出装置１０３内のｋ個のシステムレベル特徴量抽出部Ｆは、あらかじめ設定された任意の組み合わせで、ｍ個の特徴量Ｅを選択的に使用して、総合システム状態認識装置１００において使用可能なデータを抽出し、ｋ個のシステムレベル特徴量Ｇとしてメモリに格納する。
【００３３】
最後に、総合システム状態認識装置１００内の総合システム状態認識部１０１は、あらかじめ設定された任意の組み合わせで、ｋ個のシステムレベル特徴量Ｇを選択的に使用して、個別制御盤４００に関連したすべてのホームドアの動作状態を認識する。
総合システム状態認識装置１００の認識結果は、出力決定部２０１に送出される。
これにより、出力決定部２０１は、総合システム状態認識装置１００の認識結果に基づいて、制御対象（ホームドア）２０５の駆動部に出力する指令を決定する。
【００３４】
このように、すべての制御対象（ホームドア）２０５の動作状況および環境状態を検出する検出装置１０７（３０７、４０７、５０７）と、センサＡの検出情報に基づいてシステム状態を認識する総合システム状態認識装置１００（総合状態認識部２００、総合認識装置３０１）との間に、特徴量抽出装置１０５とシステムレベル特徴量抽出装置１０３とを挿入し、検出装置１０７の検出情報を所定の特徴量Ｅ、Ｇに変換して処理することにより、個々の検出装置１０７の独立性を維持しながら、総合認識装置の柔軟なシステム構成変更を可能にすることができる。
【００３５】
すなわち、各センサＡの情報を直接用いることなく、段階的に特徴量Ｅ、Ｇに変換し、各特徴量Ｅ、Ｇを任意の組み合わせで選択的に使用して、最終的に総合システム状態認識部１０１において総合的な判断を行うことにより、検出装置１０７の独立性を維持しながら、ホームドア情報認識システムの構成を柔軟に変更することができる。
したがって、柔軟な状態認識アプリケーションの導入や保守、および、検査装置１０７の構成変更への対応が可能になる。
【００３６】
また、各センサＡの検出情報は、検出装置１０７によりセンサ前処理結果Ｃに変換された後、段階的に、特徴量抽出装置１０５により特徴量Ｅに変換され、システムレベル特徴量抽出装置１０３によりシステムレベル特徴量Ｇに変換され、最終的に、総合システム状態認識装置１００において、システムレベル特徴量Ｇを選択的かつ総合的に評価することにより、所望の状態認識結果を得ることができる。
また、段階的に特徴量を変換することにより、各段階での処理装置の構成や処理アルゴリズムを、前後の段階と独立して任意の時点で変更することができる。
【００３７】
さらに、総合認識装置内の各装置１００、１０３、１０５、１０７との間で相互に情報交換を可能にするメッセージ通信手段１０２、１０４、１０６、１０８を設けたので、各装置間１００、１０３、１０５、１０７の情報交換をメッセージ通信として実現することができ、装置全体のレイアウトを柔軟に実現することができる。
【００３８】
このとき、総合認識装置３０１（総合状態認識部２００）は、各センサＡとセンサ専用前処理部Ｂとから構成される検出装置１０７と、各センサ前処理結果Ｃを使用して特徴量Ｅを抽出する特徴量抽出装置１０５と、各特徴量Ｅを使用してシステムレベル特徴量Ｇを抽出するシステムレベル特徴量抽出装置１０３と、各システムレベル特徴量Ｇを選択的に使用してホームドアの動作状態を総合的に判断する総合システム状態認識装置１００とに分割され、各装置が独立しているので、各装置間で情報交換されるデータ量（特徴量）は少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るホームドア状態認識システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るホームドア状態認識システムをホームドア制御システムとともに示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るホームドア状態認識システムをホームドア制御システムの機能構成とともに示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１００  総合システム状態認識装置、１０１  総合システム状態認識部、１０２、１０４、１０６、１０８  メッセージ通信手段、１０３  システムレベル特徴量抽出装置、１０５  特徴量抽出装置、１０７、３０７、４０７、５０７  検出装置、２００  総合状態認識部、２０１  出力決定部、２０２  外部駆動処理機能部、２０３  ドア駆動モータ制御部、２０４  ドア駆動モータ、２０５  制御対象（ホームドア）、３００  総合制御装置、３０１、４０１  総合認識装置、３０３、４０３  伝送部、３１０  監視制御部、４００  個別制御盤、Ａ  各種センサ、Ｂ  センサ専用前処理、Ｃ  センサ前処理結果、Ｄ  特徴量抽出部、Ｅ  特徴量、Ｆ  システムレベル特徴量抽出部、Ｇ  システムレベル特徴量。
【図１】
2006123639.tif 000003
【図２】
2006123639.tif 000004
【図３】
2006123639.tif 000005