(57)【要約】【課題】発光器に近接している支障物に対しても、検知感度の高い支障物検知センサを得る。【解決手段】一定間隔に配列した複数の発光器３に対して、監視領域を隔てて配置されたカメラ４により発光器３からの光を撮影し、カメラ４で得られた画像信号の輝度データの変化を用いてカメラ４と発光器３間の支障物７の存在を検知する支障物検知センサにおいて、隣接する発光器３間に、発光器３の発光面より突出する不透光性の隔板８を設け、検知対応が必要な径の小さい支障物に対する検知エリアを拡大したものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定間隔に配列した複数の発光器に対して、監視領域を隔てて配置されたカメラにより前記発光器からの光を撮影し、前記カメラで得られた画像信号の輝度データの変化を用いて前記カメラと前記発光器間の支障物の存在を検知する支障物検知センサにおいて、隣接する前記発光器間に、前記発光器の発光面より突出する不透光性の隔壁を設けたことを特徴とする支障物検知センサ。
【請求項２】
一定間隔で配列した複数の発光器に対して、監視領域を隔てて配置されたカメラにより前記発光器からの光を撮影し、前記カメラで得られた画像信号の輝度データの変化を用いて前記カメラと前記発光器間の支障物の存在を検知する支障物検知センサにおいて、前記個々の発光器の前面に集光レンズを設けたことを特徴とする支障物検知センサ。
【請求項３】
前記発光器及びカメラは、列車プラットホームの可動式ホーム柵と列車の軌道との間に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の支障物検知センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、監視領域を挟んで発光器とカメラを配置し、監視領域の検出対象物の存在を監視する監視装置に用いられる支障物検知センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昼夜、照明の有無を問わず、監視領域における検出対象物の存在を検知する手段として、特許文献１の監視装置が提案されている。この監視装置は、監視領域を挟んで複数の発光器と1つ以上のカメラを配置し、カメラの映像信号において監視領域に検出対象物が存在しないときの発光器位置の輝度データを学習し、逐次撮影している発光器位置における輝度変化を検出することで、検出対象物を検知するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−４４７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の監視装置を、駅のプラットホームの安全設備である可動式ホーム柵の支障物検出に適用する場合、細い杖のような径の小さい支障物が発光器の近傍に存在した場合には検知できないことがあった。これは、支障物である検出対象物が発光器の近傍にあると、検出対象物により遮られている発光器とは別の発光器による光が対象物のカメラ側に回り込んでしまい、これをカメラで撮影した場合、支障物による輝度変化が十分に検知できないからである。隣接する発光器を無くせば前記現象を抑制することができるが、装置構成上、発光器がない場所での支障物検知はできないため、発光器を広く配置できないことは支障物検知用のセンサとしての実用性を低下させてしまう。
【０００５】
この発明は、例えばプラットホームの安全設備である可動式ホーム柵に用いられる支障物の監視装置において、昼夜、照明の有無問わず、監視領域における径の小さい検出対象物をも確実に検知することのできる支障物検知センサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る支障物検知センサは、一定間隔に配列した複数の発光器に対して、監視領域を隔てて配置されたカメラにより前記発光器からの光を撮影し、前記カメラで得られた画像信号の輝度データの変化を用いて前記カメラと前記発光器間の支障物の存在を検知する支障物検知センサにおいて、隣接する前記発光器間に、前記発光器の発光面より突出する不透光性の隔壁を設けたものである。
【０００７】
また、この発明に係る支障物検知センサは、一定間隔に配列した複数の発光器に対して、監視領域を隔てて配置されたカメラにより前記発光器からの光を撮影し、前記カメラで得られた画像信号の輝度データの変化を用いて前記カメラと前記発光器間の支障物の存在を検知する支障物検知センサにおいて、前記個々の発光器の前面に集光レンズを設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、発光器に近接する位置にある細い杖のような支障物も検知できるため、本支障物検知センサを採用する監視装置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明に係る支障物検知センサを可動式ホーム柵に設置した例を示す斜視図である。
【図２】この発明に係る支障物検知センサのカメラで撮影した画像のイメージを示す図である。
【図３】この発明に係る支障物検知センサの動作原理を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る支障物検知センサを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る支障物検知センサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明を可動式ホーム柵に設置した実施の形態１を図１により説明する。可動式ホーム柵１は、駅のプラットホーム２上に軌道に沿って設置されており、可動式ホーム柵固定部（以下単に固定部と呼ぶ）１ａ、１ｂと、開閉する可動式ホーム柵可動部（以下単に可動部と呼ぶ）１ｃとから構成され、基本的な動作は、列車不在時には可動部１ｃを閉じておき、列車の到着後の列車ドアの開閉に合わせて可動部１ｃを開いて人や物の通過を許し、プラットホーム２上から人や物が軌道へ転落するのを防止する。この可動式ホーム柵１の可動部１ｃを領域とする軌道側には、支障物検知センサが設置され、乗降客や物（鞄、傘、杖など）の検知をすることで安全向上に役立てられる。
【００１１】
支障物検知センサは、発光器３とカメラ４とで構成されており、発光器３は可動式ホーム柵１の一方の固定部１ｂに垂直方向に並べて複数個設置され、カメラ４は他方の固定部１ａに発光器３と対向するように設置されている。つまり、発光器３とカメラ４は、可動式ホームの可動部１ｃの軌道側である監視領域を隔てて対向している。監視装置は、支障物検知センサを用いて可動部１ｃの軌道側の監視を行うことによって、検出対象物（支障物）である乗降客や物（鞄、傘、杖など）の監視を行い、可動部１ｃが閉動作中に支障物を検知したとき、可動式ホーム柵１の閉動作を変更（反転動作など）したり、あるいはホーム柵閉状態で可動式ホーム柵１と列車の間に挟まれた空間に支障物の存在を検知したとき、特に列車が在線中のときには列車の出発を抑止させたりする。
【００１２】
発光器３は例えば発光ダイオードで構成され、カメラ４に向かって光線６を照射している。図２はカメラ４で撮影した発光器３の画像をイメージで示すもので、監視装置はカメラ４で取得した図２（ａ）に示す平常時の画像の輝度データを保持し、各発光器３による画像３ａの輝度の変化を監視している。図２（ｂ）は発光器３とカメラ４の間の監視領域に棒状の支障物７が進入した場合のカメラ画像のイメージであり、この場合、支障物７により遮られた発光器３の光の輝度の低い画像３ｂが生じる。図２（ａ）の平常時の画像の輝度データと図２（ｂ）の支障物進入時の画像の輝度データを監視装置の画像信号処理部が比較することにより、輝度変化を検出して支障物７の存在を知らせる。
【００１３】
このように、可動式ホーム柵１の軌道側の固定部１ａ、１ｂにそれぞれ一つのカメラ４と複数の発光器３を配置し、カメラ４の画像の内、カメラ４と発光器３間に支障物がない状態で、発光器３が全て映るようにカメラ４で撮影した画像の輝度データを基準画像の輝度データとして保持しておき、支障物を検知したい時点にも前記同様の範囲でカメラ４で撮影し、このときの画像の輝度データと前記基準画像の輝度データとの輝度変化をチェックし、一定以上輝度変化が生じた場合には、支障物があると判断する。そして、必要に応じカメラ画像を駅務室などの遠隔地へ配信したり、カメラ本体や周辺の記録装置へ記録し、後ほど確認できるようにする。この機能は支障物検知時にその検知が正常なものであるか、それとも外乱などによる異常検知なのかが判断できるようになりユーザの利便性が向上する。
【００１４】
しかしながら、比較的径の小さい棒状の支障物が発光器の配列方向と交差するような方向に、発光器に極近い位置に存在する場合、検知が困難となることがある。これを図３で説明する。図３において、図の左側（Ａ）欄は発光器３と支障物７との位置関係を示し、図の右側（Ｂ）欄はカメラ４の画像を示している。
【００１５】
図３（ａ）〜（ｃ）は、半径Ｒの円形断面の棒状の支障物７が発光器３から異なる位置に存在する場合の支障物検知の様子を示すものである。図３（ａ）は、支障物７が発光器３の面からＤ＝Ｄ０の位置にある場合を示す。この場合、複数の発光器３からの放射光の一部は支障物７に遮られるため、支障物７による影がカメラの画像に生じるが、この影は、両外側（図では上下）の発光器３からの光線の光路６１ａが支障物７のカメラ４側に回り込むため、支障物７の実寸法より小さくなって画像３ｂに反映する。画像３ｂと支障物７が存在しない平常の画像３ａとの輝度比較により支障物７を検知する場合、Ｄ＝Ｄ０のとき、支障物７による影の幅Ｌが検知に必要な影の幅Ｌ０に等しく、これが輝度変化を検出できる限界となる。なお、図で支障物部分を拡大して示すように、太線部分を示す符号７１は、支障物７に、光の回り込みを含めて発光器３の放射光が当たっている領域を、また細線部分を示す符号７２は影となる領域を示している。
【００１６】
図３（ｂ）は発光器３と支障物７間の距離Ｄが上記Ｄ０より大きい場合を示している。この場合は両側の発光器３の光路６１ａによる回り込みが少ないため、支障物７による影の幅Ｌは検知に必要な幅Ｌ０より大きくなり、この影を反映するカメラの画像３ｂは３ａに比べて輝度変化が大きく、支障物７の検知が確実に行なわれる。
【００１７】
これに対して、図３（ｃ）に示すように、発光器３と支障物７間の距離Ｄが上記Ｄ０より小さい場合は、光路６１ａによる回り込みが大きくなり、支障物７による影の幅Ｌが検知に必要な幅Ｌ０よりも小さくなり、これを反映したカメラの画像３ｂの輝度と３ａの輝度との変化はきわめて小さくなり、支障物７の検出が困難になる。
【００１８】
図４はこれを解決するこの発明の第１の方法を示している。すなわち、この発明は、基板５に等間隔で直線状に設置された複数の発光器３の、隣接する発光器３の間に、発光器３の面より突出する不透光性材質の隔板８を設けたものである。隔板８は、図４（ａ）に示すように、隔板８のないとき（図４（ａ）左図）の発光器３の放射光の広がり範囲αを、隔板８を設けたとき（図４（ａ）の右図）の発光器３の放射光の広がり範囲をαより小さいβに制限する。
【００１９】
このため、図４（ｂ）において、発光器３から支障物７のカメラ側に回り込む放射光の光路６１等を含めて、支障物７に対してカメラ側に最も回り込む光路は６１ｂとなり、それより両外側に配置されている発光器３の光路６１ａは支障物７に当たらない。従って、検知に必要な影の幅の縮小を制限でき、支障物７が発光器３に接近している場合においても、カメラの画像に十分な輝度変化を引き起こすことができる。
【００２０】
隔板８が発光器３の面より突出する必要のある高さの導出方法を図４（ｃ）により説明する。発光器３の幅をＷ、隔板８の突出高さをＨとし、発光器３の放射光の広がり角を２θとすると、
tanθ＝Ｗ／Ｈ・・・・・・・・（１）
また、支障物７の半径をＲ、検知に必要な影の幅をＬ（ただし幅Ｌは、発光器３と支障物７間の距離Ｄに影響するため、発光器３に支障物７を最も近づけたときの距離Ｄ１（＜Ｄ０）に基づいて設定する）とすると、
cosθ＝Ｌ／２Ｒ・・・・・・・（２）
（１）（２）式より隔板８に必要な突出長Ｈは次式で求められる。
【数１】
2013161317.tif 000003
【００２１】
図４に示す発光器３は、図１に示すように、例えば可動式ホーム柵１の一方の固定部１ｂに設置され、他方の固定部１ａにはカメラ４が設置されて支障物検知センサを構成しており、この支障物検知センサにより可動式ホーム柵近辺の監視領域を監視する監視装置を動作させて乗客等の安全を確保するが、この支障物検知センサはもちろん可動式ホーム柵の監視のみに限られるものではなく、それ以外の用途にも安全確保等のために利用可能である。本実施の形態では、発光器間に隔板を設けるという簡単な構成で、支障物検知センサに接近している支障物をも確実に検出することができ、監視装置の信頼性を高める。
【００２２】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２を示すものである。本実施の形態２では、複数の発光器３の各々の前面に集光レンズ９を設けている。図５（ａ）の左側図の光のように、レンズを設けない発光器３では、放射光の広がる範囲はαの角度を有するが、発光器３の前面に集光レンズ９を設ければ、図５（ａ）の右側図のように発光器３の放射光の広がる範囲は、αより小さいβとなる。図５（ｂ）は実施の形態２の発光器３の構成を示すもので、各発光器３の前面に集光レンズ９が設置されている。このため、各発光器３の光路は広がりが図中の６１ｃから６１ｄのように制限され、支障物７に対してカメラ側に回り込む光の角度が小さくなり、支障物７の検知に必要な影の幅Ｌが大きくなり、支障物７検出のエリアが増す。
【００２３】
この実施の形態２では、発光器の前面に集光レンズを設置するだけなので、新設の支障物検知センサはもちろん、既設の支障物検知センサにも比較的簡単に適用が可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１  可動式ホーム柵、                    １ａ、１ｂ  可動式ホーム柵固定部、
１ｃ  可動式ホーム柵可動部、            ２  プラットホーム、
３  発光器、                            ３ａ、３ｂ  画像、
４  カメラ、                            ５  基板、
６  光線、                              ７  支障物、
８  隔板、                              ９  集光レンズ、
６１、６１ａ〜６１ｄ  光路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013161317.tif 000007
【図５】
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