(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームのホームドアに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成する方法であって、
前記三次元距離画像センサを用いて、前記検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得することと、
取得された前記三次元距離画像に基づいて、前記検知エリアを生成することと、
生成された前記検知エリアの断面積が、所定の閾値よりも大きい場合は前記検知エリアが正常であると判断し、前記所定の閾値よりも小さい場合は前記検知エリアが正常ではないと判断すること、
を含む方法。
【請求項２】
取得した前記三次元距離画像における各画素の距離に対してオフセットを調整して、検知エリアの境界を生成する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
車両が走行する軌道側の前記検知エリアの境界を含むように、前記三次元距離画像を取得する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
車両が軌道上を走行している時に、前記軌道側の境界を含むように、前記三次元距離画像を取得する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
車両の輪郭を模擬した車両治具を軌道上に走行させて、前記軌道側の境界を含むように、前記三次元距離画像を取得する請求項３に記載の方法。
【請求項６】
ホームの床面側の前記検知エリアの境界を含むように、前記三次元距離画像を取得する請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
ホームドア側の前記検知エリアの境界を含むように、前記三次元距離画像を取得する請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
生成された前記検知エリアは、前記三次元距離画像センサにより取得される各画素の境界距離に対応しており、
前記検知エリアの境界を含むように取得された前記三次元距離画像における対応する画素の距離から所定の値を減算した値が、前記境界距離よりも大きい場合は前記検知エリアが正常であると判断し、前記境界距離よりも小さい場合は正常ではないと判断する請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームの複数のホームドアそれぞれに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成する方法であって、
各前記三次元距離画像センサを用いて、各前記検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得することと、
取得された各前記三次元距離画像に基づいて、各前記検知エリアを生成ことと、
生成された各前記検知エリアの断面積が、所定の閾値よりも大きい場合は当該検知エリアが正常であると判断し、前記所定の閾値よりも小さい場合は当該検知エリアが正常ではないと判断すること、
を含む方法。
【請求項１０】
三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームのホームドアに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成する装置であって、
前記三次元距離画像センサを用いて、前記検知エリアの境界を含むように取得された前記三次元距離画像を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記三次元距離画像に基づいて、前記検知エリアを生成し、生成された前記検知エリアの断面積が、所定の閾値よりも大きい場合は前記検知エリアが正常であると判断し、前記所定の閾値よりも小さい場合は前記検知エリアが正常ではないと判断する演算部と、
を備える装置。
【請求項１１】
三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームのホームドアに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成するシステムであって、
前記支障物検知装置に配置され、前記検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得可能な前記三次元距離画像センサと、
前記三次元距離画像を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記三次元距離画像に基づいて、前記検知エリアを生成し、生成された前記検知エリアの断面積が、所定の閾値よりも大きい場合は前記検知エリアが正常であると判断し、前記所定の閾値よりも小さい場合は前記検知エリアが正常ではないと判断する演算部と、
を備えるシステム。
【請求項１２】
三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームの複数のホームドアそれぞれに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成するシステムであって、
各前記支障物検知装置に配置され、各前記検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得可能な前記三次元距離画像センサと、
各前記三次元距離画像を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された各前記三次元距離画像に基づいて、各前記検知エリアを生成し、生成された各前記検知エリアの断面積が、所定の閾値よりも大きい場合は当該検知エリアが正常であると判断し、前記所定の閾値よりも小さい場合は当該検知エリアが正常ではないと判断する演算部と、
を備えるシステム。
【請求項１３】
三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームのホームドアに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成することをコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記三次元距離画像センサを用いて、前記検知エリアの境界を含むように取得された三次元距離画像に基づいて、前記検知エリアを生成することと、生成された前記検知エリアの断面積が、所定の閾値よりも大きい場合は前記検知エリアが正常であると判断し、前記所定の閾値よりも小さい場合は前記検知エリアが正常ではないと判断することをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知エリアを生成する方法、装置、システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道等の車両の乗降場所であるプラットホームには、車両軌道への利用客の進入を防止するホームドアが設けられている。ホームドアは開閉するドアパネルを有しており、ドアパネルは、車両のドアの位置と対応するように配置される。
【０００３】
ホームドアは、車両がプラットホームに停車して、利用客が車両へ乗降する時には、ドアパネルが開き、車両の走行中又は車両がプラットホームに停車していない時には、ドアパネルが閉じる。
【０００４】
ホームドアには、ホームドア近傍の利用客又は障害物等の支障物を検知するセンサが配置される。センサの検知結果に基づいて、ホームドアの動作又は車両の運行が制御されて、利用客の安全を確保するようになされている。
【０００５】
ホームドアのセンサとして、三次元距離センサが用いられており、センサが検知エリアを走査することにより所定の画素数を有する三次元距離画像が取得されて、支障物の有無が判断される。
【０００６】
検知エリアは、ホームドアと車両との間の空間を含むように生成される。ここで、検知エリアは、利用客の安全を確保すると共に、過剰な検知を行わないように領域が設定される。例えば、検知エリアは、ホームドアの上側の部分に利用客が手を乗せている場合、又は、ホームドアの下側の部分に利用客が足先を置いている場合には、このような状況を検知しないように生成される。
【０００７】
図１は、従来のホームドアの検知エリアを示す図である。
【０００８】
ホーム２上に配置されるホームドア３では、検知エリア１４０は、ドアパネル３３と車両６との間に位置するように生成される。ホームドア３と車両６との間の空間の形状に対応させて、検知エリア１４０は、扁平なほぼ直方体形状の４つの領域１４１〜１４４が重ねて形成される。各領域１４１〜１４４の形状は、予め定められている。なお図１では、検知エリア１４０の断面が示されているので、各領域１４１〜１４４の高さ方向の断面が示されている。検知エリア１４０の境界は、センサが取得する三次元距離画像の各画素の距離の範囲を設定することにより決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１６４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ホームドアの形状若しくは寸法、又はホームドアと車両との間の距離は、ホームドア毎に異なる場合があるので、検知エリアの境界は、ホームドア毎に異なり得る。そこで、検知エリアの境界を生成する作業は、ホームドア毎に行われる。例えば、ホームドアのセンサが動作している状態で、ドアパネルの軌道側の面上に丸棒を転がし移動させて、検知エリアにおいてドアパネル側に配置される領域１４２の縦又は横を調整して、領域１４２の境界が決定されていた。他の領域１４３，１４４に対しても、車両等を軌道上に走行させて、縦、横又は床からの高さを調整して、領域１４３，１４４の境界が決定されていた。
【００１１】
従って、一カ所のホームドアの検知エリアの境界を生成する作業には、所定の人手と時間とが求められていた。
【００１２】
また、１つのホームには、例えば片側に４４個のホームドアが配置されており、両側を合わせると計８８個のホームドアそれぞれに対して、検知エリアを設定する作業が行われていた。
【００１３】
従って、１つホームに配置される多数のホームドアの検知エリアを生成する作業には、１カ所に要する手間とホームドアの個数との積とからなる作業量が必要であった。
【００１４】
そこで、本発明では、作業量を低減して、ホームドアの検知エリアを生成する方法、装置、システム及びプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明が開示する方法の一形態によれば、三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームのホームドアに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成する方法であって、上記三次元距離画像センサを用いて、上記検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得し、取得された上記三次元距離画像に基づいて、上記検知エリアを生成する。
【００１６】
また、本発明が開示する他の方法の一形態によれば、三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームの複数のホームドアそれぞれに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成する方法であって、各上記三次元距離画像センサを用いて、各上記検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得し、取得された各上記三次元距離画像に基づいて、各上記検知エリアを生成する。
【００１７】
また、本発明が開示する装置の一形態によれば、三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームのホームドアに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成する装置であって、上記三次元距離画像センサを用いて、上記検知エリアの境界を含むように取得された上記三次元距離画像を記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された上記三次元距離画像に基づいて、上記検知エリアを生成する演算部と、を備える。
【００１８】
また、本発明が開示するシステムの一形態によれば、三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームのホームドアに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成するシステムであって、上記支障物検知装置に配置され、上記検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得可能な上記三次元距離画像センサと、上記三次元距離画像を記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された上記三次元距離画像に基づいて、上記検知エリアを生成する演算部と、を備える。
【００１９】
また、本発明が開示する他のシステムの一形態によれば、三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームの複数のホームドアそれぞれに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成するシステムであって、各上記支障物検知装置に配置され、各上記検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得可能な上記三次元距離画像センサと、各上記三次元距離画像を記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された各上記三次元距離画像に基づいて、各上記検知エリアを生成する演算部と、を備える。
【００２０】
更に、本発明が開示するプログラムの一形態によれば、三次元距離画像センサを有し、車両が停車するホームのホームドアに設置される支障物検知装置の検知エリアを生成することをコンピュータに実行させるプログラムであって、上記三次元距離画像センサを用いて、上記検知エリアの境界を含むように取得された三次元距離画像に基づいて、上記検知エリアを生成することをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明が開示する方法の一形態によれば、検知エリアを生成する作業量を低減できる。
【００２２】
また、本発明が開示する他の方法の一形態によれば、多数の検知エリアを生成する作業量を低減できる。
【００２３】
また、本発明が開示する装置の一形態によれば、検知エリアを生成する作業量を低減できる。
【００２４】
また、本発明が開示するシステムの一形態によれば、検知エリアを生成する作業量を低減できる。
【００２５】
また、本発明が開示する他のシステムの一形態によれば、多数の検知エリアを生成する作業量を低減できる。
【００２６】
更に、本発明が開示するプログラムの一形態によれば、検知エリアを生成する作業量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来のホームドアの検知エリアを示す図である。
【図２】本明細書に開示するシステムの一実施形態を示す図である。
【図３】ホームドア及び支障物検知装置の要部を示す図である。
【図４】ホームドア及び支障物検知装置の外観を示す斜視図である。
【図５】検知エリア示す上面図である。
【図６】検知エリア示す断面図である。
【図７】三次元距離画像における検知エリアを説明する図である。
【図８】本明細書に開示するシステムの動作を示すフローチャートである。
【図９】車両治具を用いて軌道側の境界を含む三次元距離画像を取得することを示す図である。
【図１０】検知エリアを生成する処理を説明する図（その１）である。
【図１１】検知エリアを生成する処理を説明する図（その２）である。
【図１２】検知エリアを生成する処理を説明する図（その３）である。
【図１３】検知エリアを生成する処理を説明する図（その４）である。
【図１４】検知エリアを生成する処理を説明する図（その５）である。
【図１５】検知エリアを生成する処理を説明する図（その６）である。
【図１６】検知エリアを検証する処理を説明する図（その１）である。
【図１７】検知エリアを検証する処理を説明する図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本明細書で開示する検知エリアを生成するシステムの好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００２９】
図２は、本明細書に開示するシステムの一実施形態を示す図である。図３は、図２に示すシステムのホームドア及び支障物検知装置の要部を示す図である。図４は、ホームドア及び支障物検知装置の外観を示す斜視図である。
【００３０】
本実施形態のシステム１は、鉄道のプラットホーム２に配置された複数のホームドア３の検知エリアを生成する。システム１は、各ホームドア３に配置された三次元距離画像センサを用いて、各ホームドア３における検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得し、取得された三次元距離画像に基づいて、検知エリアを生成する。検知エリアを生成する装置１０は、ネットワークＮを介して、各三次元距離画像センサ２２と接続されており、各ホームドア３の検知エリアを一括して生成する。例えば、１つのプラットホーム２に４４個のホームドア３が配置されている場合でも、一晩で各ホームドア３の検知エリアを生成することが可能である。ホームドア３は開閉するドアパネル３３を有しており、検知エリアは、具体的には、ドアパネル３３近傍の利用客又は障害物等の支障物が検知される領域である。
【００３１】
図２に示すように、プラットホーム２の長手方向の両側には軌道５が敷設されており、軌道５上を車両が走行する。プラットホーム２の軌道側それぞれには、複数のホームドア３が長手方向に配置される。各ドアパネル３３は、車両のドアの位置と対応するように配置される。隣接するホームドア３は隙間ができないように隣接して配置される。
【００３２】
図３に示すように、ホームドア３は、ドアパネル３３を駆動して開閉する駆動部３２と、後述する支障物検知装置２０と通信する通信部３４と、これらを制御する制御部３１を有する。
【００３３】
また、図４に示すように、ホームドア３は、ドアパネル３３を収納する２つの戸袋パネル３５と、戸袋パネル３５を支持する防護支柱３６を有する。支障物検知装置２０は、一の戸袋パネル３５の軌道側の面に配置される。
【００３４】
車両がプラットホーム２に停車して、利用客が車両へ乗降する時を除いて、ホームドア３のドアパネル３３は閉じており、プラットホーム２上の利用客が軌道へ進入することを防止するようになされている。
【００３５】
支障物検知装置２０は、ホームドア近傍の利用客又は障害物等の支障物を検知する。支障物検知装置２０の検知結果に基づいて、ホームドア３の動作又は車両の運行が制御されて、利用客の安全を確保するようになされている。
【００３６】
図３は、支障物検知装置２０の要部を示すブロック図を示す。
【００３７】
支障物検知装置２０は、三次元距離画像を取得する三次元距離画像センサ（以下、単にセンサともいう）２２と、ホームドア３等と通信する通信部２３と、これらを制御する制御部２１を有する。図４に示すように、センサ２２は、ホームドア３と車両６との間の空間を走査して、三次元距離画像を取得する。センサ２２は、例えば、画角の範囲内で、パルス状のレーザ光を照射して走査し、反射した光が戻るのに要する時間を計測することにより、画素毎の距離を測定して、三次元距離画像を取得する。制御部２１は、検知エリア４０を記憶する設定ファイルに基づいて、センサ２２を制御する。検知エリア４０は、センサ２２が取得する三次元距離画像に含まれるように生成される。
【００３８】
支障物検知装置２０は、支障物を検知する検知モード及び検知エリアを生成するための学習モードを有している。検知モードでは、支障物検知装置２０は、検知エリアにおける支障物の有無を判断して、支障物が有る場合には、検知信号をホームドア３に出力する。ホームドア３は、検知信号に基づいて、ドアパネル３３の開閉動作を行う。支障物検知装置２０の学習モードの動作については、後述する。なお、支障物検知装置２０は、ホームドア３の一部であってもよい。
【００３９】
また、システム１は、各支障物検知装置２０の検知エリアを生成する検知エリア生成装置（以下、単に装置ともいう）１０を備える。
【００４０】
装置１０は、演算部１１と、記憶部１２と、入力部１３と、表示部１４と、通信部１５を有する。
【００４１】
演算部１１は、記憶部１２に記憶された所定のプログラムを実行することにより、支障物検知装置２０のセンサ２２が取得する三次元距離画像に基づいて、検知エリアを生成するための各処理を行う。また、演算部１１は、記憶部１２、入力部１３、表示部１４及び通信部１５の動作を制御する。
【００４２】
記憶部１２は、検知エリアを生成するための所定のプログラム及び生成した各検知エリアを記録する設定ファイルを記憶する。また、記憶部１２は、各ホームドアの構成に関する情報を有する構成情報ファイルを記憶する。構成情報ファイルは、各ホームドアの開口幅及び設置の向き等の情報を有する。
【００４３】
入力部１３は、ユーザに操作されて、検知エリアを生成するために必要な情報等を入力する。
【００４４】
表示部１４は、演算部１１により生成された検知エリア等の情報を表示する。
【００４５】
通信部１５は、各支障物検知装置等と通信を行う。
【００４６】
本実施形態では、装置１０の通信部１５は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）Ｎを介して、各支障物検知装置２０と通信可能に接続される。
【００４７】
本実施形態のシステム１は、少なくとも、上述したセンサ２２を有する各支障物検知装置２０と、装置１０とを備える。
【００４８】
図４は、検知エリア示す斜視図であり、図５は、検知エリア示す上面図であり、図６は、検知エリア示す断面図である。
【００４９】
図４〜６に示すように、検知エリア４０は、ホームドア３と車両６との間の所定の三次元領域である。各支障物検知装置２０は、検知エリア４０内の支障物を検知する。図４〜６に示すホームドア３は、プラットホーム２の長手方向の端に位置しており、センサ２２は、プラットホーム２の外側の空間に向かって検知エリアを走査するようにされている。
【００５０】
検知エリア４０は、全体として、ホームドア３と車両６との間の空間の形状に対応した扁平な形状を有し、軌道側の領域である第１エリア４１と、ホームドア３側の領域である第２エリア４２を有する。
【００５１】
第１エリア４１は、扁平なほぼ直方体形状を有し、第２エリア４２も、同様に扁平なほぼ直方体形状を有する。第２エリア４２の高さ（プラットホーム２の床面に対して垂直な方向）は、第１エリア４１よりも短い。第２エリア４２の高さは、ドアパネル３３の上側の部分に利用客が手を乗せている場合、又は、ドアパネル３３の下側の部分に利用客が足先を置いている場合には、このような状況を検知しないように決定されている。
【００５２】
第１エリア４１の軌道側の形状は、車両の輪郭と対応するように決定される。同様に、第２エリア４２のホームドア３側の形状は、ドアパネル３３等の形状と対応するように決定される。そのため、検知エリア４０の形状と、ホームドア３と車両６との間の空間の形状との一致度が高められるので、支障物の検知精度が向上する。
【００５３】
なお、検知エリア４０を、第１エリア４１と第２エリア４２とに分けているのは、後述する本実施形態の検知エリアの生成方法によるものであり、必ずしも、検知エリア４０を、第１エリアと第２エリア４２とに分けなくてもよい。
【００５４】
検知エリア４０は、各画素に対して、センサ２２に近い方の境界と、センサ２２から遠い方の境界を有する。支障物検知装置２０は、各画素から得られた距離が、検知エリア４０内に存在すること、即ち、センサ２２に近い方の境界と、センサ２２から遠い方の境界との間に存在することを判断する。以下に説明する検知エリアを生成する方法は、センサ２２から遠い方の境界を設定することを説明する。一方、センサ２２に近い方の境界は、各画素に対して、予め定められている。
【００５５】
図７は、三次元距離画像における検知エリアを説明する図である。図７は、図４〜６に示す支障物検知装置２０のセンサ２２によって取得される三次元距離画像と検知エリアとの関係を示す。
【００５６】
支障物検知装置２０のセンサ２２によって、三次元距離画像の画素毎に情報として距離が得られる。例えば、センサ２２が横方向にｘｍ個、縦方向にｙｍ個の画素を有する場合、三次元距離画像は、ｘｍ×ｙｍの画素を有する距離画像となる。
【００５７】
三次元距離画像の各画素に対して、検知エリアの境界が距離として設定されることにより、検知エリアが生成される。図４〜６に示す検知エリア４０の輪郭は、検知エリアの境界を示している。
【００５８】
即ち、検知エリアを生成することは、三次元距離画像の各画素に対して、検知エリアの境界を示す境界距離を決定することを意味する。センサ２２が検知エリアを走査して、検知エリア内の距離が得られた時には、検知エリア内に支障物があると判断され得る。
【００５９】
図５に示すように、支障物検知装置２０のセンサ２２によって、所定の画角θで取得される三次元距離画像は、図７に示すように、横方向に０〜ｘｍ個の画素を有し、縦方向に０〜ｙｍ個の画素を有し、総画素数はｘｍ×ｙｍ個となる。
【００６０】
図７に示す例では、第１エリア４１と第２エリア４２とに対応して、三次元距離画像が分割される。本実施形態では、センサ２２の画角の中心の位置を、第１エリア４１と第２エリア４２との境界と対応させた。図５に示すように、センサ２２は、プラットホームよりも軌道側に広い範囲を走査するので、センサ２２の画角の中心の位置は、三次元距離画像の横方向の中央とは一致していない。ここで、三次元距離画像の内、ホームドア側の除外領域４２ｅは、検知エリアから除かれる。この理由は、センサ２２の取り付け精度よる誤差の影響を除くためである。除外領域４２ｅとして、例えば、画素１列とすることができる。
【００６１】
図７に示すように、三次元距離画像の第１エリア４１は、プラットホームの床面側の境界４１ａと、軌道側の境界４１ｂと、その他の境界４１ｃとに分割される。その他の境界４１ｃは、プラットホームの端部から外側の空間が走査された時の画素の領域である。第１エリア４１を３つの領域に分割する理由は、取得した三次元距離画像により得られる各画素の距離に対して調整するオフセット量が異なるためである。オフセットの調整に関しては、後述する。
【００６２】
また、三次元距離画像の第２エリア４２は、ドアパネル側の境界４２ａと、奥面側の境界４２ｂと、上方の境界４２ｃと、下方の境界４２ｄとに分割される。第２エリア４２を４つの領域に分割する理由は、取得した三次元距離画像により得られる各画素の距離に対して調整するオフセット量が異なるためである。オフセットの調整に関しては、後述する。
【００６３】
上述した各境界は、具体的には、図４〜図６に示す検知エリア４０の輪郭を形成する各面に対応する。
【００６４】
次に、装置１０が支障物検知装置２０の検知エリア４０を生成する動作を、図８に示すフローチャートを参照しながら、以下に説明する。
【００６５】
まず、ステップＳ１０において、各支障物検知装置２０が、ネットワークＮを介して、装置１０と接続される。装置１０は、ネットワークＮを介して、各支障物検知装置２０と通信を開始する。
【００６６】
次に、ステップＳ１２において、装置１０は、各支障物検知装置２０を、検知モードから学習モードに切り替える。学習モードでは、各支障物検知装置２０は、検知エリア内の支障物を検知する動作を行わない。
【００６７】
次に、ステップＳ１４において、装置１０は、各支障物検知装置２０のセンサ２２を用いて、検知エリアの境界を含む三次元距離画像を取得する。各支障物検知装置２０は、取得した三次元距離画像を、ネットワークＮを介して、装置１０へ送信する。装置１０では、受信した三次元距離画像は、記憶部１２に記憶される。各支障物検知装置２０は、取得した三次元距離画像を、装置１０へ送信した後、削除する。
【００６８】
本実施形態では、装置１０は、各支障物検知装置２０において、３種類の三次元距離画像を取得する。１つめは、プラットホームの床面側の検知エリアの境界を含むように、三次元距離画像を取得する。２つめは、車両が走行する軌道側の検知エリアの境界を含むように、三次元距離画像を取得する。３つめは、ホームドア側の検知エリアの境界を含むように、三次元距離画像を取得する。３種類の三次元距離画像を取得する時のセンサ２２の画角は同じである。以下、それぞれの三次元距離画像を取得する方法について説明する。
【００６９】
まず、プラットホームの床面側の検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得する時には、三次元距離画像は、ドアパネル３３が開の状態且つ軌道側に車両のない状態で取得される。取得された三次元距離画像の距離に基づいて、床面側の境界４１ａの境界距離が決定される。図７に示すように、床面側の境界４１ａは、第１エリア４１の下方の領域である。取得された三次元距離画像では、第１エリア４１における軌道側の境界４１ｂに対応する領域の画素は、大きな距離を有するか又は距離が測定不能となる。同様に、第１エリア４１ｂにおけるその他の境界４１ｃに対応する領域の画素も、大きな距離を有するか又は距離が測定不能となる。センサ２２が取得する有効な距離は、例えば１ｍｍ〜２５００ｍｍというように、予め定められており、有効な距離以外の距離が得られた画素には、測定不能としてＮＤ値が距離の代わりに与えられる。従って、取得された三次元距離画像から、床面側の境界４１ａの領域に対応する画素に対してだけ、有効な距離が得られる。この有効な距離が、床面側の境界４１ａの各画素に対して境界距離として与えられる。
【００７０】
次に、車両が走行する軌道側の検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得する時には、複数の三次元距離画像が、車両６が軌道５上を走行している時に取得される。軌道側の検知エリアの境界は、軌道上を走行する車両６とセンサ２２との間の距離に基づいて決定される。装置１０は、車両６が軌道５を走行している時間帯（例えば昼間）に、センサ２２を用いて、三次元距離画像を取得する。装置１０は、支障物検知装置２０から受信した各三次元距離画像に対して、距離画像の軌道側の領域の画素の所定の割合以上が測定不能である場合には、車両が不在であると判断する。また、装置１０は、支障物検知装置２０から受信した各三次元距離画像に対して、距離画像の軌道側の領域の画素の所定の割合未満が測定不能である場合には、車両が存在すると判断する。プラットホームへの車両の進入時の三次元距離画像として、車両が存在すると判断された時点から所定の時間が経過するまでに取得された複数の距離画像を用いる。また、プラットホームから出発時の車両の三次元距離画像として、車両が不在と判断された時点から所定の時間を遡って取得された複数の距離画像を用いる。ここで、三次元距離画像における軌道側の領域の画素は、支障物検知装置２０が配置されるホームドア３の構成情報ファイルの情報に基づいて、装置１０が判断する。
【００７１】
取得された複数の三次元距離画像の距離に基づいて、第１エリア４１における軌道側の境界４１ｂの境界距離が決定される。ここで、車両の走行中に取得された三次元距離画像では、画素の距離は、一定ではなく変化する。そこで、まず、車両が存在する時に取得された複数の三次元距離画像の画素の内、車両が不在の時には距離が測定不能であった画素が、軌道側の境界４１ｂの領域に対応する画素であると決定する。次に、軌道側の境界４１ｂの領域に対応する画素であると決定された各画素に対して、変化する距離の内の最小値を、その画素の境界距離として決定する。
【００７２】
上述した説明では、実際の車両を用いて、軌道側の検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得したが、図９に示すように、車両の輪郭を模擬した車両治具５０を軌道５上に走行させて、軌道側の境界を含むように三次元距離画像を取得してもよい。車両の表面は、塗装等の表面の状態によって、センサ２２が照射するレーザ光が十分に反射して戻らないために距離が測定できない場合がある。そのような場合には、車両治具５０を用いて、軌道側の検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得される。
【００７３】
最後に、ホームドア側の検知エリアの境界を含むように三次元距離画像を取得する時には、複数の三次元距離画像が、ドアパネル３３が開閉している状態で取得される。取得された三次元距離画像の距離に基づいて、ドアパネル側の境界４２ａ（ドアパネルの部分の境界）の境界距離が、以下のように決定される。ここで、ドアパネル３３が開閉している間に取得された三次元距離画像では、複数の三次元距離画像の画素の内、画素の距離が変化している画素が、ドアパネル側の境界４２ａの領域に対応する画素であると決定する。次に、ドアパネル側の境界４２ａの領域に対応する画素であると決定された各画素に対して、変化する距離の内の最小値を、その画素の境界距離として与えられて、ドアパネル側の境界４２ａの境界距離が決定される。
【００７４】
次に、ステップＳ１６において、装置１０は、各支障物検知装置２０を、学習モードから検知モードに切り替える。各支障物検知装置２０は、検知エリア内の支障物の検知を開始する。
【００７５】
次に、ステップＳ１８において、装置１０は、各支障物検知装置２０のセンサ２２が取得した三次元距離画像を処理して、検知エリア４０を生成する。検知エリアを生成する処理の具体的な説明を、図１０〜図１５を参照して、以下に説明する。
【００７６】
まず、図１０に示すように、検知エリアを生成するための三次元距離画像は、軌道側の領域である第１エリア４１と、ホームドア３側の領域である第２エリア４２に分割される。そして、ホームドア側の除外領域４２ｅが、例えば、右側の縦一列の画素が、検知エリアから除かれる。図１０〜図１４に示す三次元距離画像は、支障物検知装置２０のセンサ２２により取得される距離画像と同じ画素数を有しており、この検知エリアを生成する三次元距離画像の各画素に対して決定された境界距離が、支障物検知装置の検知エリアの境界を決定する。図１０〜図１５を参照して説明する処理は、各支障物検知装置の検知エリアの生成処理に対して適用される。
【００７７】
次に、図１１に示すように、装置１０は第２エリア４２を、ドアパネル側の境界４２ａと、奥面側の境界４２ｂと、上方の境界４２ｃと、下方の境界４２ｄとに分割する。ここで、検知エリアを生成するための三次元距離画像において、奥面側の境界４２ｂと、上方の境界４２ｃと、下方の境界４２ｄは、ホームドア毎に、予め定められている。第２エリア４２において、奥面側の境界４２ｂと、上方の境界４２ｃと、下方の境界４２ｄを除いた領域が、ドアパネル側の境界４２ａとなる。ホームドア側の検知エリアの境界を含むように取得された三次元距離画像を用いて、ドアパネル側の境界４２ａと、奥面側の境界４２ｂと、上方の境界４２ｃと、下方の境界４２ｄそれぞれの境界距離が、検知エリアを生成するための三次元距離画像に読み込まれる。
【００７８】
次に、図１２に示すように、第１エリア４１に対して、プラットホームの床面側の検知エリアの境界を含むように取得された三次元距離画像を用いて、床面側の境界４１ａ及び境界４１ａの各画素の境界距離が、検知エリアを生成するための三次元距離画像に読み込まれる。
【００７９】
次に、図１３に示すように、車両が走行する軌道側の検知エリアの境界を含むように取得された三次元距離画像を用いて、軌道側の境界４１ｂ及び境界４１ｂの各画素の境界距離が、検知エリアを生成するための三次元距離画像に読み込まれる。そして、軌道側の境界４１ｂの各画素の境界距離に対して、オフセットが調整される。本実施形態では、各画素の境界距離に対して、所定の距離だけ短くなるようにオフセットがなされる。このオフセット量は、軌道側の境界４１ｂに対して、ホームドア毎に、予め定められている。
【００８０】
次に、図１４に示すように、床面側の境界４１ａの各画素の境界距離に対して、オフセットが調整される。本実施形態では、各画素の境界距離に対して、所定の距離だけ短くなるようにオフセットがなされる。このオフセット量は、床面側の境界４１ａに対して、ホームドア毎に、予め定められている。図１４では、床面側の境界４１ａに対してオフセットを調整する前の境界を鎖線で示す。各画素の境界距離に対して、所定の距離だけ短くなるようにオフセットした結果、床面側の境界４１ａの位置の高さが上昇するように変化する。
【００８１】
上述した説明では、第１エリア４１において、検知エリアを生成するための三次元距離画像に対して、床面側の境界４１ａを読み込んだ後、軌道側の境界４１ｂを読み込んでいたが、この順番は逆であってもよい。ただし、境界のオフセットを調整する順番は、軌道側の境界４１ｂのオフセットを調整した後、床面側の境界４１ａのオフセットを調整することが好ましい。
【００８２】
また、車両の輪郭を模擬した車両治具５０を軌道５上に走行させて、軌道側の境界を含むように三次元距離画像を取得した時には、プラットホームが長手方向において湾曲している場合には、車両の内軌道の補正を境界４１ｂの各画素の境界距離に対して行うことが好ましい。プラットホームが長手方向において湾曲している場合には、車両の側面の一部は、軌道上に位置する車輪よりもプラットホーム側に張り出すような軌道を有するためである。
【００８３】
次に、図１５に示すように、ドアパネル側の境界４２ａの各画素の境界距離に対して、オフセットが調整される。本実施形態では、各画素の境界距離に対して、所定の距離だけ短くなるようにオフセットがなされる。このオフセット量は、ドアパネル側の境界４２ａに対して、ホームドア毎に、予め定められている。
【００８４】
次に、第２エリア４２における奥面側の境界４２ｂの各画素の境界距離に対して、オフセットが調整される。本実施形態では、各画素の境界距離に対して、所定の距離だけ短くなるようにオフセットがなされる。このオフセット量は、奥面側の境界４２ｂに対して、ホームドア毎に、予め定められている。ここで、奥面側の境界４２ｂの画素の境界距離が、測定不能の場合には、予め定められている数値が、画素の境界距離として与えられる。
【００８５】
次に、検知エリアの境界を含むように取得された三次元距離画像を用いて、第１エリア４１におけるその他の境界４１ｃの各画素の境界距離が、検知エリアを生成するための三次元距離画像に読み込まれる。そして、第１エリア４１におけるその他の境界４１ｃの各画素の境界距離に対して、オフセットが調整される。本実施形態では、各画素の境界距離に対して、所定の距離だけ短くなるようにオフセットがなされる。このオフセット量は、その他の境界４１ｃに対して、ホームドア毎に、予め定められている。ここで、その他の境界４１ｃの画素の境界距離が、測定不能の場合には、予め定められている数値が、画素の境界距離として与えられる。そして、オフセットが調整された後、その他の境界４１ｃの各画素の境界距離と、所定の第１閾値とを比較し、その他の境界４１ｃの各画素の境界距離が、所定の第１閾値よりも大きければ、所定の第１閾値がその画素の境界距離として与えられる。この処理は、例えば、センサ２２から照射された光の反射角度が低い場合には、正確な境界距離が得られない場合があり、そのような誤差を補正するためである。
【００８６】
次に、第１エリア４１における上方の境界４２ｃ及び下方の境界４２ｄの各画素の境界距離に対して、オフセットが調整される。本実施形態では、各画素の境界距離に対して、所定の距離だけ短くなるようにオフセットがなされる。このオフセット量は、上方の境界４２ｃ及び下方の境界４２ｄに対して、ホームドア毎に、予め定められている。ここで、上方の境界４２ｃ及び下方の境界４２ｄの画素の境界距離が、測定不能の場合には、予め定められている数値が、画素の境界距離として与えられる。そして、オフセットが調整された後、上方の境界４２ｃ及び下方の境界４２ｄの各画素の境界距離と、所定の第２閾値とを比較して、上方の境界４２ｃ及び下方の境界４２ｄの各画素の境界距離が、所定の第２閾値よりも大きければ、所定の第２閾値がその画素の境界距離として与えられる。この処理は、例えば、センサ２２から照射された光の反射角度が低い場合には、正確な境界距離が得られない場合があり、そのような誤差を補正するためである。
【００８７】
以上が、ステップＳ１８の処理の説明である。
【００８８】
次に、ステップＳ２０において、装置１０は、各検知エリアの断面積が、所定の閾値よりも大きいか否かを判断する。この処理は、生成された検知エリアが、小さすぎないことを検証するものである。以下、この処理を具体的に、図１６を参照して説明する。
【００８９】
図１６に示すように、まず、ステップＳ２０までに生成された検知エリア４０内に、複数の仮想断面４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ・・・が設けられる。各断面４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ・・・は、走査角度を異ならせて、センサ２２から検知エリア４０の境界まで延びるように形成される。次に、各断面４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ・・・の断面積Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ・・・が求められる。ここで、断面積Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ・・・は、各断面においてセンサ２２から照射された光の走査線の検知範囲の距離として求められる。次に、各断面における走査線の検知範囲の距離の累計が求められる。次に、走査線の距離の累計と、所定の基準値とが比較される。走査線の距離の累計が、所定の基準値に対して所定の割合以上大きければ、その走査線の距離の累計は正常であると判断される。即ち、検知エリアの断面積が、所定の閾値よりも大きいと判断される。一方、走査線の距離の累計が、所定の基準値に対して所定の割合未満であれば、その走査線の距離の累計は正常ではないと判断される。即ち、検知エリアの断面積が、所定の閾値よりも小さいと判断される。所定の基準値は、ホームドア、ドアパネルの寸法、センサの照射角度等に基づいて、経験上得られた値を用いることができる。全ての走査線の距離の累計が正常であると判断された検知エリアは、正常に設定されたと判断される。
【００９０】
一方、走査線の距離の累計が正常ではないと判断された検知エリアは正常ではないので、検知エリアを生成するための三次元距離画像の画素の境界距離の修正が、装置１０のユーザによって行われる。
【００９１】
次に、ステップＳ２２において、装置１０は、検知エリアの境界を含むように取得された３つの三次元距離画像における画素の距離から所定の値を減算した値が、対応する画素の境界距離よりも大きいか否かを判断する。以下、この処理を具体的に、図１７を参照して説明する。この処理は、生成された検知エリアが、大きすぎないことを検証するものである。
【００９２】
図１７に示すように、検知エリアを生成するための三次元距離画像の各画素に対して、検知エリアの境界を含むように取得された三次元距離画像における対応する画素の距離Ｘから所定のオフセット距離ａを減算した値Ｙを求める。次に、値Ｙが、ステップＳ２０までに、検知エリアを生成するための三次元距離画像の各画素に対して求められた境界距離Ｚよりも大きいか否かを判断する。値Ｙが、境界距離Ｚよりも大きければ、その画素の境界距離Ｙは正常であると判断される。全ての画素に対して、境界距離Ｙが正常であると判断された検知エリアは、正常に設定されたと判断される。所定のオフセット距離ａは、ホームドア、ドアパネルの寸法、センサの照射角度等に基づいて、経験上得られた値を用いることができる。
【００９３】
一方、値Ｙが、境界距離Ｚ以下である画素を含む検知エリアは、正常ではないので、検知エリアを生成するための三次元距離画像の画素の境界距離の修正が、装置１０のユーザによって行われる。
【００９４】
次に、ステップＳ２４において、装置１０は、生成した検知エリアを有する設定ファイルを用いて、各支障物検知装置２０の設定ファイルを書き換える。各支障物検知装置２０は、書き換えられた設定ファイルに基づいて、新しく生成された検知エリアを用いて、支障物の検知を行う。そして、装置１０と、各支障物検知装置２０との間のネットワークＮを介した接続を切断する。
【００９５】
上述した本実施形態のシステムによれば、検知エリアの境界を含むように取得された三次元距離画像に基づいて検知エリアを生成できるので、従来の検知エリアを生成する作業と比べて、作業量を低減できる。特に、プラットホーム２上に配置された複数のホームドア３の検知エリアを生成する時には、ネットワークＮを介して接続された装置１０を用いて、一括して各検知エリアを生成できるので、従来の検知エリアを生成する作業と比べて、作業量を大きく低減できる。また、本実施形態のシステムによれば、車両側面の湾曲した形状、又は、ドアパネルの湾曲した形状に対応するように、検知エリアを生成できるので、支障物を検知する精度が向上する。
【００９６】
本発明では、上述した実施形態の検知エリアを生成する方法、装置、システム及びプログラムは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。
【００９７】
例えば、上述した実施形態では、装置１０と、各支障物検知装置２０とは、ＬＡＮを介して接続されていたが、他のネットワークを用いて接続してもよい。また、ここで用いるネットワークは、有線でも無線のネットワークでもよい。
【００９８】
また、上述した実施形態では、鉄道の車両が停車するプラットホームのホームドアの検知エリアを生成することを説明していたが、検知エリアは、鉄道以外の車両、例えば路面電車、が停車するホームのホームドアのものであってもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１    システム
２    プラットホーム
３    ホームドア
５    軌道
６    車両
１０    検知エリア生成装置
１１    演算部
１２    記憶部
１３    入力部
１４    表示部
１５    通信部
Ｎ    ネットワーク
２０    支障物検知装置
２１    制御部
２２    三次元距離画像センサ
２３    通信部
３１    制御部
３２    駆動部
３３    ドアパネル
３４    通信部
３５    戸袋パネル
３６    防護支柱
４０    検知エリア
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ    断面
Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ    断面積
４１    第１エリア
４１ａ    床面側の境界
４１ｂ    軌道側の境界
４１ｃ    その他の境界
４２    第２エリア
４２ａ    ドアパネル側の境界
４２ｂ    奥面側の境界
４２ｃ    上方の境界
４２ｄ    下方の境界
４２ｅ    除外領域
５０    車両治具
【図１】
0006587442.tif 000002
【図２】
0006587442.tif 000003
【図３】
0006587442.tif 000004
【図４】
0006587442.tif 000005
【図５】
0006587442.tif 000006
【図６】
0006587442.tif 000007
【図７】
0006587442.tif 000008
【図８】
0006587442.tif 000009
【図９】
0006587442.tif 000010
【図１０】
0006587442.tif 000011
【図１１】
0006587442.tif 000012
【図１２】
0006587442.tif 000013
【図１３】
0006587442.tif 000014
【図１４】
0006587442.tif 000015
【図１５】
0006587442.tif 000016
【図１６】
0006587442.tif 000017
【図１７】
0006587442.tif 000018