JP2018118595A - Obstacle detection device in railway crossing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an obstacle detection device in a railway crossing whose software processing load is mitigated.SOLUTION: In a determination program 20 of a failsafe computer 14 that processes measured data on a railway crossing road 4 acquired by flat surface sweeping measurement parts 11 to 13, after data inputting 21, the measured data are contracted for subsequent processing in data limiting 22 before grouping 23. Eventually, the data processing load is decreased in size and volume and an increase of tracking number is suppressed without sacrificing capability of tracking. Tracking 24 is carried out after the grouping and then in the final determination 25, the existence of obstacles is determined in response to the existence of pursued objects in the tracking. This avoids increasing of burden of determination of existence and worsening of correctness even if tracking process which uses representing points and imposes light processing burden is adopted.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、鉄道の踏切内に赤外線などの空中伝搬波を照射して踏切道における人や車両などの踏切通行体(障害物)を検出する踏切障害物検知装置に関し、詳しくは、空中伝搬波を平面掃引しながらその反射波を受信して位置計測を行う平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置に関し、更に詳しくは、そのような方式で得た測定データに基づく障害物の存否判定をフェールセーフコンピュータにて行う踏切障害物検知装置に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a level crossing obstacle detection device that detects a level crossing obstacle (obstacle) such as a person or a vehicle on a railroad crossing by irradiating an aerial propagation wave such as infrared rays in a railroad crossing. In particular, the present invention relates to a plane sweeping radar type crossing obstacle detection device that receives a reflected wave and performs position measurement while performing a plane sweep, and more specifically, determines whether an obstacle exists based on measurement data obtained by such a method. The present invention relates to a level crossing obstacle detection apparatus that is performed by a safe computer.

平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置は(例えば特許文献1参照)、線路を横切る踏切道のうち線路の両脇の遮断桿の間に位置する部分の領域やその上方の面領域を障害物検知領域として、その障害物検知領域に向けて空中伝搬波を掃引送信しながら反射波を受信して距離と方向とを計測する平面掃引計測部と、その計測にて得られた測定データに基づいて障害物検知領域における障害物の存否を判定する判定部とを具えている。   A plane sweeping radar type crossing obstacle detection device (see, for example, Patent Document 1) is an obstacle in a part of a crossing road that crosses a railroad, located between the fences on both sides of the railroad, and a surface area above it. As a detection area, based on the measurement data obtained by the plane sweep measurement unit that receives the reflected wave and measures the distance and direction while sweeping and transmitting the air propagation wave toward the obstacle detection area And a determination unit for determining the presence or absence of an obstacle in the obstacle detection area.

そのうち、平面掃引計測部は(例えば特許文献1,2参照)、障害物検知領域に向けて空中伝搬波の送信と反射波の受信とを行う空中伝搬波送受信部と、この空中伝搬波送受信部を通常は所定角度の範囲内で回転運動させる回転機構と、その回転運動を制御するとともに空中伝搬波の送受信の方向計測を行う又は可能にする回転制御部と、空中伝搬波送受信部の送受信信号に基づいて送信位置から反射位置までの距離を計測する信号処理部とを具えている。   Among them, the plane sweep measurement unit (see, for example, Patent Documents 1 and 2) includes an aerial propagation wave transmission / reception unit that transmits an aerial propagation wave and receives a reflected wave toward an obstacle detection region, and the aerial propagation wave transmission / reception unit. A rotation mechanism that normally rotates within a range of a predetermined angle, a rotation control unit that controls the rotation movement and performs or enables measurement of the direction of transmission / reception of airborne waves, and transmission / reception signals of the airborne wave transmission / reception unit And a signal processing unit for measuring the distance from the transmission position to the reflection position.

また、判定部は、測定データに基づく障害物の存否判定というデータ処理および判別処理の内容を定めるソフトウェアを実行する手段としてコンピュータを具備している。そして、ソフトウェア処理では、データの連なりをトレースして物体形状を把握したうえで、その物体形状を記憶形状と照合する等のことで、障害物か否かを判定するのであるが、その処理の実行を担うコンピュータには、踏切障害物検知に必要な信頼性を確保する必要があるため、ハードウェア故障を顕在化しうるフェールセーフコンピュータが採用されている(例えば特許文献3,4参照)。   The determination unit includes a computer as means for executing data processing for determining the presence / absence of an obstacle based on measurement data and software for determining the contents of the determination processing. And in software processing, after tracing the series of data and grasping the object shape, it is judged whether it is an obstacle by checking the object shape against the memory shape, etc. Since the computer responsible for execution needs to secure the reliability necessary for detecting a crossing obstacle, a fail-safe computer capable of revealing a hardware failure is employed (see, for example, Patent Documents 3 and 4).

このような平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置は、空中伝搬波送受信部が降下時の遮断桿と同程度の高さに設置されるので、それよりずっと高い所に設置されて踏切道を俯瞰する三次元踏切障害物検知装置と比べて、コストを低減しやすい。
また、旧来より使用されてきたビーム式のものと比べると、送受信部が集約可能なので設置個数を削減することができる、分解能が良いので自動車等の大きなものはもとより個々の通行人や車椅子など小さなものまでも検知することができる、といった利点がある。
In such a plane sweep radar type crossing obstacle detection device, the aerial wave transmission / reception unit is installed at the same height as the breaking fence during descent. Compared to the three-dimensional level crossing obstacle detection device that looks down, it is easier to reduce costs.
In addition, compared with the beam type that has been used from the past, the number of installed transmitters and receivers can be reduced, so the number of installations can be reduced, and the resolution is good, so large vehicles such as automobiles as well as individual passers and wheelchairs are small There is an advantage that even things can be detected.

さらに、データ処理および判別処理に際しては、一纏まりの平面掃引が行われる度に、測定データに含まれている測定点データ(距離と方向との組)の連なりをトレースして物体形状を把握するという画像内追跡などにより測定データを障害物候補像毎に組み分けするという画像内でのグルーピング処理が行われるとともに、検出物体の一部でも踏切道の上で遮断桿の間に入っていれば踏切内に障害物が在ると判定されるようになっている(例えば特許文献1参照)。このような障害物候補像に係る画像内のグルーピング処理は、降雪や降雨といった低密度な外乱に係る測定データによる不所望な誤検出を回避しつつ、自動車や通行人といった本来の検出対象を高密度な測定データに基づいて検出するので、検出精度の向上に役立っている。   Furthermore, in data processing and discrimination processing, each time a group of plane sweeps is performed, the object shape is grasped by tracing a series of measurement point data (a pair of distance and direction) included in the measurement data. If the measurement data is grouped for each obstacle candidate image by tracking within the image, the grouping process is performed in the image, and if a part of the detected object is in the barrier between the railroad crossings It is determined that there is an obstacle in the level crossing (see, for example, Patent Document 1). The grouping process in the image related to the obstacle candidate image increases the original detection target such as an automobile or a passer-by while avoiding an undesired false detection by measurement data related to low-density disturbance such as snowfall or rain. Since detection is based on dense measurement data, it helps to improve detection accuracy.

特開2006−007818号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-007818 特開2006−214961号公報JP 2006-216961 A 特開2006−338094号公報JP 2006-338094 A 特願2016−163679号(出願)Japanese Patent Application No. 2006-163679 (Application)

このように、ハードウェアからソフトウェアにまで及ぶ多角的な改良によって踏切障害物検知装置の検出性能が高まっているのであるが、実用性に関しては更なる向上が求められるため、測定データに基づく処理を既述したグルーピング処理にとどめておく訳にはいかない。具体的には、踏切の場合、監視領域(障害物検知領域)に物体が存在したからといって直ちにそれを障害物として警報を発したり列車を停止させたりする訳ではなく、規定時間以上に及ぶ滞留物を的確に検出する一方、早々に踏切を通過してしまう高速の移動体は過剰検出防止のため検出対象から除外する、といった機能も求められる。   In this way, the detection performance of the level crossing obstacle detection device has been enhanced by various improvements from hardware to software, but since further improvement is required for practicality, processing based on measurement data is required. It cannot be limited to the grouping process described above. Specifically, in the case of a railroad crossing, just because an object exists in the monitoring area (obstacle detection area), it does not immediately issue an alarm as an obstacle or stop the train. There is also a demand for a function of accurately detecting a staying material that reaches, and excluding, from a detection target, a high-speed moving body that quickly passes through a railroad crossing to prevent overdetection.

そして、その求めに応じる手立ての一つとして、障害物候補像に係る複数画像間の経時的なトラッキング処理を導入することが考えられる。このトラッキング処理では、一纏まりの平面掃引の度に障害物候補像に係る画像内のグルーピング処理が行われることを前提として、障害物候補像としてグルーピングされた測定点データ群が、平面掃引とグルーピング処理とが繰り返し施される一連の複数測定データにおいて、どのように変化したのか特にどのように移動したのかという経時的な情報が抽出されるので、上記の機能をソフトウェアにて実現することができる。しかも、グルーピング処理にトラッキング処理を組み合わせることで、グルーピング処理だけではできなかった誤検知の抑制も期待できる。   As one means for meeting the demand, it is conceivable to introduce a tracking process over time between a plurality of images related to the obstacle candidate image. In this tracking process, measurement point data grouped as an obstacle candidate image is grouped into a plane sweep and a grouping on the premise that the grouping process in the image related to the obstacle candidate image is performed every time a group of plane sweeps are performed. In the series of multiple measurement data that is repeatedly processed, information over time, such as how it has changed, especially how it has moved, is extracted, so the above functions can be realized by software . In addition, by combining tracking processing with grouping processing, it can be expected to suppress false detection that could not be achieved only by grouping processing.

一方、トラッキング処理では、トラッキング消滅時素の導入やトラッキング数の複数化が欠かせない。
それらのうち、トラッキング消滅時素とは、追跡対象になっている障害物候補の測定点データ群が消滅した後に追跡情報等を保持し続ける所定時間のことである。これが必要なのは、例えば追跡中の物体の前を別の物体が通ったり追跡中の物体から反射した空中伝搬波が弱まったりして、追跡が一時的に途絶える場合があるところ、そのような場合でも一時的要因の消滅後には速やかに追跡を再開できるようにするためである。その再開待ち時間として適宜な時間が、トラッキング消滅時素として予め定められ、トラッキング処理中に参照しうる状態でデータ保持される。そして、測定点データ群の消滅後もトラッキング消滅時素の経過までは追跡用データ等(追跡情報)が削除されないで維持される。
On the other hand, in the tracking process, it is indispensable to introduce an element when the tracking disappears and to make a plurality of tracking numbers.
Among them, the tracking disappearance element is a predetermined time during which the tracking information and the like are kept after the measurement point data group of the obstacle candidate to be tracked disappears. This is necessary because, for example, the tracking may be temporarily interrupted, for example, when another object passes in front of the object being tracked or the airborne wave reflected from the object being tracked is weakened. This is because the tracking can be resumed promptly after the temporary factor disappears. An appropriate time as the resumption waiting time is previously determined as a tracking disappearance element, and data is held in a state that can be referred to during the tracking process. And even after the disappearance of the measurement point data group, the tracking data (tracking information) is maintained without being deleted until the tracking disappears.

それらのうち、トラッキング数は、同時並行的に経時的な追跡がなされる障害物候補の測定点データ群の個数のことである。
その複数化が重要な理由は、トラッキング数が一個であると、追跡対象になっていた障害物が監視領域(障害物検知領域)を出た直後に別の障害物候補物体が監視領域が入ったような場合に、進入物体の追跡開始が、障害物の進出直後でなく、そのときからトラッキング消滅時素の経過後まで遅れるため、障害物の検出や判定まで遅れてしまい、不都合になるからである。
Among them, the tracking number is the number of measurement point data groups of obstacle candidates that are tracked over time simultaneously in parallel.
The reason why the multiple is important is that if the number of tracking is one, another obstacle candidate object enters the monitoring area immediately after the obstacle being tracked leaves the monitoring area (obstacle detection area). In such a case, the tracking of the approaching object is not started immediately after the obstacle has advanced, but since that time is delayed until the time when the tracking disappears, the detection and determination of the obstacle is delayed, which is inconvenient. It is.

また、一物体に係る障害物候補の測定点データ群は、一個に纏まることが理想であるが、物体の表面形状や反射率といった測定変動要因が大きいときなどには、複数に分かれることもあるので、そのようなときにもトラッキング数の複数化が有益である。
さらに、グルーピング処理で排除しきれなかった不所望な要因の影響、例えば、降雪や、対向レーダからの干渉などの空間的外乱要因による不所望な影響についても、その影響の緩和・抑制がトラッキング数の複数化によって進むと期待される。
In addition, it is ideal that the measurement point data group of obstacle candidates related to one object is combined into one, but when there are large measurement fluctuation factors such as the surface shape and reflectance of the object, it may be divided into a plurality. Therefore, even in such a case, it is beneficial to use multiple tracking numbers.
Furthermore, for the effects of undesired factors that could not be eliminated by the grouping process, for example, undesired effects due to factors such as snowfall and spatial disturbances such as interference from the oncoming radar, the effect of mitigating / suppressing the effect could be reduced by the tracking number. It is expected that it will be progressed by making more than one.

そして、既述した障害物候補像に係る画像内のグルーピング処理に加えて、上述した障害物候補像に係る複数画像間の経時的なトラッキング処理までも、ソフトウェアにて行うには、それを実行するハードウェアに大きな処理能力が必要になる。
しかしながら、既述したように踏切障害物検知装置のハードウェアにはフェールセーフコンピュータが採用されており、フェールセーフコンピュータは、高信頼性の確保が優先されることから、多くの民生機器等に採用されている一般的なコンピュータと比べて、コストパフォーマンスが犠牲になっているので、非力である。
そのため、ソフトウェア処理の負荷を軽くすることが重要な課題となる。
Then, in addition to the grouping process in the image related to the obstacle candidate image described above, the above-described tracking process over time between the plurality of images related to the obstacle candidate image is also performed by software. The processing hardware requires a large processing capacity.
However, as mentioned above, fail-safe computers are used for the hardware of the railroad crossing obstacle detection device, and fail-safe computers are used in many consumer devices because priority is given to ensuring high reliability. Compared to the general computer that is, cost performance is sacrificed, so it is powerless.
Therefore, reducing the load of software processing is an important issue.

具体的には、障害物候補像に係る複数画像間の経時的なトラッキング処理では上述のようにトラッキング数が単数にとどまらず複数になることが想定されるが、トラッキング数が多いと処理負担も重くなる傾向が強いので、追跡性能を犠牲にすることなくトラッキング数の増加を抑制することが、第1技術課題となる。
また、トラッキング処理では、カルマンフィルタ等を用いた位置推定や位置予測が多用されているところ、そのような位置推定等では障害物候補の測定点データ群のデータをそのまま用いるのでなく代表点を決めてその点座標に係る推定演算が行われる。
Specifically, in the tracking processing over time between multiple images related to the obstacle candidate image, it is assumed that the number of tracking is not limited to a single number as described above, but if the number of tracking is large, the processing load also increases. Since the tendency to become heavy is strong, suppressing the increase in the number of tracking without sacrificing the tracking performance is a first technical problem.
In tracking processing, position estimation and position prediction using a Kalman filter or the like are frequently used. In such position estimation, the representative point is determined instead of using the data of the measurement point data group of the obstacle candidate as it is. An estimation calculation related to the point coordinates is performed.

そのため、検出物体の一部でも踏切道の上で遮断桿の間に入っていれば踏切内に障害物が在ると判定する既述の踏切障害物存否判定手法とは相性があまり良くない。
すなわち、測定データ取得に続くグルーピング処理の後のトラッキング処理では代表点を用いて障害物候補の測定点データ群の代表点の位置を算出したにもかかわらず、更に後続の判定処理では、トラッキング処理より先のグルーピング処理で得た障害物候補の測定点データ群に係る複数点のデータに戻って処理を繰り返すので、処理負担が重い。
For this reason, even a part of the detected object is not very compatible with the above-described crossing obstacle presence / absence determination method in which it is determined that an obstacle exists in the crossing if it enters the barrier between the crossing roads.
That is, in the tracking process after the grouping process subsequent to the measurement data acquisition, the position of the representative point of the measurement point data group of the obstacle candidate is calculated using the representative point. Since the process is repeated by returning to the data of a plurality of points related to the measurement point data group of the obstacle candidates obtained by the earlier grouping process, the processing load is heavy.

かといって、測定データ取得に続けてグルーピング処理とトラッキング処理とを行い、それから複数データの測定点データ群に戻ることなく単に代表点の位置が監視領域(障害物検知領域)の中に入っているか否かを判別するという判断手法では、処理負担は軽減されるが、障害物候補の測定点データ群の端部等が監視領域(障害物検知領域)に残っていても代表点が監視領域(障害物検知領域)から出ていれば、その障害物候補の測定点データ群は障害物として検出されないので、判定の正確性が犠牲になってしまいかねない。
そこで、処理負担の軽い代表点利用のトラッキング処理を行っても存否判定の負担が重くならず正確性が損なわれることもないように改良することが、第2技術課題となる。
However, after the measurement data acquisition, grouping processing and tracking processing are performed, and then the position of the representative point simply enters the monitoring area (obstacle detection area) without returning to the multiple data measurement point data group. In the determination method of determining whether or not there is a processing load, the processing load is reduced, but even if the end of the measurement point data group of the obstacle candidate remains in the monitoring area (obstacle detection area), the representative point is the monitoring area If it is out of the (obstacle detection area), the measurement point data group of the obstacle candidate is not detected as an obstacle, and the accuracy of the determination may be sacrificed.
Therefore, it is a second technical problem to improve so that the presence / absence determination burden is not increased and the accuracy is not impaired even if the tracking processing using the representative points with a light processing burden is performed.

本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段1)、このような課題を解決するために創案されたものであり、空中伝搬波を平面掃引して反射位置の測定データを取得する平面掃引計測部と、踏切の障害物検知領域を規定する検知領域規定データを保持するとともに前記測定データ及び前記検知領域規定データに基づいて障害物の存否判定を行う判定手段を搭載したフェールセーフコンピュータとを備えた踏切障害物検知装置であって、前記判定手段が、前記検知領域規定データに基づいて前記測定データのうち前記障害物検知領域に属する位置に係るデータに絞り込んだものを後続処理用データに採用するデータ限定処理を行い、前記後続処理用データを用いて障害物候補の測定点データ群を特定するグルーピング処理と前記測定点データ群の代表点の位置をトラッキング消滅時素の時間に亘って追跡するトラッキング処理とを行い、前記トラッキング処理の追跡対象の有無に応じて障害物の存否を判定するようになっていることを特徴とする。   The crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 1) was created in order to solve such a problem, and the plane sweep measurement that obtains the measurement data of the reflection position by plane sweeping the air propagation wave. And a fail-safe computer equipped with determination means for holding detection area defining data for defining an obstacle detection area for a level crossing and determining whether or not an obstacle exists based on the measurement data and the detection area defining data The level crossing obstacle detection apparatus, wherein the determination means narrows down the data related to the position belonging to the obstacle detection area from among the measurement data based on the detection area definition data, as the subsequent processing data A grouping process for specifying a measurement point data group of candidate obstacles using the data for subsequent processing and the measurement point data group A tracking process for tracking the position of the surface point over the time when the tracking disappears is performed, and the presence or absence of an obstacle is determined according to the presence or absence of the tracking target of the tracking process. .

また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段2)、上記解決手段1の踏切障害物検知装置であって、前記トラッキング処理において前記トラッキング消滅時素を前記測定点データ群に係る速度が遅いか速いかに応じて増減するようになっていることを特徴とする。   Further, the level crossing obstacle detection device of the present invention (Solution means 2) is the level crossing obstacle detection device of the above solution means 1, wherein the tracking extinction time element in the tracking process has a speed related to the measurement point data group. It is characterized by increasing or decreasing depending on whether it is slow or fast.

さらに、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段3)、上記解決手段1,2の踏切障害物検知装置であって、前記トラッキング処理において前記測定点データ群に係る速度が所定速度より速いときには前記トラッキング消滅時素をゼロ時間にする又は無視するようになっていることを特徴とする。   Further, the level crossing obstacle detection device according to the present invention (Solution means 3) is the level crossing obstacle detection device of the above solution means 1 and 2, and the speed related to the measurement point data group in the tracking process is faster than a predetermined speed. The tracking disappearance element is sometimes set to zero time or ignored.

また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段4)、上記解決手段3の踏切障害物検知装置であって、前記所定速度が健常者の平均歩行速度に対応した値に設定されていることを特徴とする。   Further, the level crossing obstacle detection device of the present invention (solution means 4) is the level crossing obstacle detection device of the above solution means 3, wherein the predetermined speed is set to a value corresponding to the average walking speed of a healthy person. It is characterized by that.

このような本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段1)、空中伝搬波の平面掃引の度に踏切道の通行体等に係る二次元の測定データが得られるが、判定手段は、測定データをそのまま用いてグルーピング処理等を行うのでなく、グルーピング処理等に先だって測定データを後続処理用データに絞り込み、それから後続処理用データを用いてグルーピング処理等を行うようになっている。そして、このデータ絞り込みによって障害物候補の測定点データ群の分布範囲が縮小され、それに伴ってデータ処理量が縮小・軽減されるとともにトラッキング数も縮減されるか少なくとも増加は阻止される一方、障害物検知領域に属する位置に係るデータは外されることなくグルーピング等の後続処理に供されるので、追跡性能を犠牲にすることなくトラッキング数の増加が抑制されることとなる。   In such a level crossing obstacle detection device of the present invention (Solution means 1), two-dimensional measurement data relating to a passing body on a level crossing is obtained each time a plane sweep of an aerial propagation wave is performed. Instead of using the measurement data as it is and performing the grouping process or the like, the measurement data is narrowed down to the subsequent process data prior to the grouping process or the like, and then the grouping process or the like is performed using the subsequent process data. The data narrowing down reduces the distribution range of the measurement point data group of candidate obstacles, and accordingly, the data processing amount is reduced / reduced and the number of tracking is reduced or at least prevented from increasing. Since the data related to the position belonging to the object detection area is used for subsequent processing such as grouping without being removed, an increase in the number of tracking is suppressed without sacrificing the tracking performance.

また、障害物検知領域に対応した後続処理用データを用いてグルーピング処理が行われるので、障害物検知領域から進出した障害物の測定点データ群は速やかに消滅するが、測定点データ群の消滅後も所定のトラッキング消滅時素が経過するまでは該当の追跡情報を保持し続けて追跡を継続するトラッキング処理も行われることから、障害物候補の測定点データ群の経時的な追跡が一時的な要因では途絶することなく的確になされるので、これによっても、追跡性能を犠牲にすることなくトラッキング数の増加が抑制されることとなる。   In addition, since the grouping process is performed using the subsequent processing data corresponding to the obstacle detection area, the measurement point data group of the obstacle that has advanced from the obstacle detection area disappears quickly, but the measurement point data group disappears. Since tracking processing is also performed to keep track of the corresponding tracking information until the predetermined tracking disappearance time passes, tracking of the measurement point data group of obstacle candidates over time is temporarily Therefore, the increase in the number of tracking is suppressed without sacrificing the tracking performance.

さらに、そのようなトラッキング処理の追跡対象の有無に応じて障害物の存否が判定されるようにもしたことにより、トラッキング処理より先のグルーピング処理で得た障害物候補の測定点データ群に係る複数点のデータに戻って存否判定を繰り返すという負担の重い処理を行うことなく、且つ、正確性を犠牲にしがちな障害物検知領域への代表点位置の属否判別処理を行うこともなく、簡便かつ迅速に障害物の存否を判定することができる。そのため、この踏切障害物検知装置では、処理負担の軽い代表点利用のトラッキング処理を行っても、存否判定の負担が重くならず。正確性が損なわれることもない。   Furthermore, since the presence or absence of an obstacle is determined according to the presence or absence of the tracking target of such tracking processing, it relates to a measurement point data group of obstacle candidates obtained by grouping processing prior to tracking processing. Without performing the heavy processing of returning to the data of multiple points and repeating the presence / absence determination, and without performing the attribute determination processing of the representative point position to the obstacle detection area that tends to sacrifice accuracy, The presence or absence of an obstacle can be determined easily and quickly. For this reason, in this level crossing obstacle detection device, even if tracking processing using representative points with a light processing burden is performed, the burden of existence determination does not increase. Accuracy is not compromised.

したがって、この発明によれば、上述した第1,第2技術課題を共に解決することができる。しかも、以下に述べる更なる作用効果をも奏する。すなわち、グルーピング処理等に先だって処理対象の画像データが障害物検知領域に係るものに絞り込まれていることから、障害物が障害物検知領域に対して進入するときも進出するときも、その途中では、障害物候補の測定点データ群が、障害物の全体でなく障害物検知領域に属する部分に限定されるので、障害物検知領域の境界線に張り付いたまま拡縮することとなる。そして、その画像の各部の移動速度をみると、境界線から最も離れてる部分は障害物の速度かそれに近い速度で移動するのに対し、境界線沿い部分はほとんど停止し続けるので、障害物候補の測定点データ群における中心点などの内点は、障害物より遅い速度で移動することになる。   Therefore, according to this invention, both the first and second technical problems described above can be solved. In addition, the following effects can be obtained. That is, since the image data to be processed has been narrowed down to those related to the obstacle detection area prior to the grouping process or the like, both when the obstacle enters the obstacle detection area and when it advances, Since the measurement point data group of the obstacle candidate is limited to the part belonging to the obstacle detection area, not the entire obstacle, the scale is expanded and contracted while sticking to the boundary line of the obstacle detection area. And when looking at the moving speed of each part of the image, the part farthest from the boundary moves at or near the speed of the obstacle, while the part along the boundary keeps almost stopping, so the obstacle candidate The inner point such as the center point in the measurement point data group moves at a slower speed than the obstacle.

一方、カルマンフィルタ等を用いた位置推定や位置予測は、以前の位置と速度などから次の位置を算出することから、一般に不連続な跳躍的速度変化に弱いので、追跡の開始時や終了時の速度変化が緩やかなほど的確に追跡することができるという性質を持っている。そのため、代表点利用のトラッキング処理で追跡する障害物候補の測定点データ群の代表点に測定点データ群の内点を採用することで簡便に、特に内点のうちでも中央位置算出や重心位置算出などで求めた中心点を採用することで簡便かつ的確に、トラッキング処理での追跡能力を高めることができる。   On the other hand, since position estimation and position prediction using the Kalman filter etc. calculate the next position from the previous position and speed, etc., it is generally vulnerable to discontinuous jumping speed changes, so at the start and end of tracking It has the property that it can be accurately tracked as the speed change is slow. Therefore, it is easy to adopt the inner point of the measurement point data group as the representative point of the obstacle point measurement point data group to be tracked by the tracking process using the representative point, especially the center position calculation and the center of gravity position among the inner points. By adopting the center point obtained by calculation or the like, the tracking ability in the tracking process can be improved easily and accurately.

また、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段2)、トラッキング処理にて測定点データ群を追跡する際に、測定点データ群に係る速度が遅いときにはトラッキング消滅時素の時間が長くなり、測定点データ群に係る速度が速いときにはトラッキング消滅時素の時間が短くなるようにもしたことにより、例えば高齢者のようにゆっくり移動するため踏切を渡りきるのに時間が係るものについては、しっかり追跡して安全を確保する一方、例えば自動車のように素早く移動していて踏切内にとどまり続けるおそれの無いものについては追跡を早々に切り上げてデータ処理の負担を軽減することができる。   In the level crossing obstacle detection device according to the present invention (solution 2), when tracking a measurement point data group in the tracking process, if the speed related to the measurement point data group is slow, the tracking disappearance time is short. When the speed related to the measurement point data group is high, the time for tracking disappearance is shortened, so that it takes time to cross the railroad crossing because it moves slowly like an elderly person, for example. Can be tracked firmly to ensure safety, while for those that move quickly, such as an automobile, and do not have the risk of staying within the railroad crossing, tracking can be quickly rounded up to reduce the burden of data processing. .

さらに、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段3,4)、高齢者等の遅い踏切通行体については安全のためトラッキング消滅時素に基づく追跡延長を行いつつも、自動車等の速い踏切通行体についてはトラッキング消滅時素に基づく追跡延長を省くことで、踏切通行の安全とデータ処理負担の軽減とが高位に達成される。
しかも、それが、トラッキング消滅時素をゼロ時間にすることで、或いはトラッキング消滅時素を無視することで、簡便になされる。
Furthermore, in the level crossing obstacle detection device of the present invention (solution means 3 and 4), for a slow level crossing vehicle such as an elderly person, for the sake of safety, while performing tracking extension based on the tracking extinction element, an automobile By eliminating the extension of tracking based on the disappearance of tracking, the level crossing traffic safety and the data processing burden can be reduced to a high level.
Moreover, this can be done simply by setting the tracking extinction element to zero time or ignoring the tracking extinction element.

本発明の実施例1について、踏切障害物検知装置の構造を示し、(a)が設置先の踏切道の概要平面図、(b)が踏切障害物検知装置のハードウェアの概要ブロック図、(c)が踏切障害物検知装置のソフトウェアの概要ブロック図である。1 shows the structure of a level crossing obstacle detection device according to Example 1 of the present invention, where (a) is a schematic plan view of a level crossing road at an installation destination, and (b) is a schematic block diagram of hardware of a level crossing obstacle detection device. c) is a schematic block diagram of software of a crossing obstacle detection device. (a)が空中伝搬波を平面掃引しているところの模式図、(b)が測定データのイメージ図、(c)が後続処理用データのイメージ図、(d)が測定点データ群の画像イメージ図である。(A) is a schematic diagram of a plane sweep of an air propagation wave, (b) is an image diagram of measurement data, (c) is an image diagram of data for subsequent processing, and (d) is an image image diagram of a measurement point data group. is there. (a)が追跡情報のイメージ図、(b)が測定点データ群の画像イメージ図、(c)が追跡情報のイメージ図、(d)が測定点データ群の画像イメージ図、(e)が追跡情報のイメージ図である。(A) is an image diagram of tracking information, (b) is an image image diagram of the measurement point data group, (c) is an image diagram of the tracking information, (d) is an image image diagram of the measurement point data group, and (e) is an image diagram of the tracking information. It is. (a)〜(f)が測定点データ群と追跡情報のイメージ図、(g)が速度変化例のグラフである。(A)-(f) is an image figure of a measurement point data group and tracking information, (g) is a graph of a speed change example.

このような本発明の踏切障害物検知装置について、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例1〜3により説明する。
図1〜4に示した実施例1は、上述した解決手段1(出願当初の請求項1)を具現化したものであり、図示を割愛した実施例2,3は、上述した解決手段2〜4(出願当初の請求項2〜4)を具現化したものである。
なお、それらの図示に際しては、簡明化等のため、筐体や,フレーム,ボルト等の締結具,電動モータ等の駆動源,ギヤ等の伝動部材,モータドライバ等の電気回路,コントローラ等の電子回路などは図示を割愛し、発明の説明に必要なものや関連するものを中心にブロック図等にて示した。
About the crossing obstacle detection apparatus of such this invention, the specific form for implementing this is demonstrated by the following Examples 1-3.
The embodiment 1 shown in FIGS. 1 to 4 embodies the above-described solving means 1 (claim 1 at the beginning of the application). 4 (claims 2 to 4 at the beginning of the application) is embodied.
In these drawings, for the sake of simplification, etc., housings, fasteners such as frames and bolts, drive sources such as electric motors, transmission members such as gears, electric circuits such as motor drivers, electronic circuits such as controllers, etc. Circuits and the like are not shown, and are shown in a block diagram and the like focusing on what is necessary for explaining the invention and related ones.

本発明の踏切障害物検知装置の実施例1について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。
図1は、(a)が踏切道4への踏切障害物検知装置10の設置状況を示す概要平面図、(b)が踏切障害物検知装置10のハードウェア構成を示す概要ブロック図、(c)が踏切障害物検知装置10のソフトウェア構成を示す概要ブロック図である。また、図2(a)が空中伝搬波を平面掃引しているところの模式図、図2(b)が測定データのイメージ図、図2(c)が後続処理用データのイメージ図、図2(d)と図3(b)と図3(d)とが測定点データ群の画像イメージ図、図3(a)と図3(c)と図3(e)とが追跡情報のイメージ図である。
About the Example 1 of a level crossing obstacle detection device of the present invention, the concrete composition is explained referring to drawings.
1A is a schematic plan view showing an installation state of a level crossing obstacle detection device 10 on a level crossing road 4, FIG. 1B is a schematic block diagram showing a hardware configuration of the level crossing obstacle detection device 10, ) Is a schematic block diagram showing a software configuration of the crossing obstacle detection device 10. FIG. 2A is a schematic diagram of a plane sweep of an air propagation wave, FIG. 2B is an image diagram of measurement data, FIG. 2C is an image diagram of data for subsequent processing, and FIG. ), FIG. 3B and FIG. 3D are image images of the measurement point data group, and FIG. 3A, FIG. 3C and FIG. 3E are image diagrams of the tracking information.

この踏切障害物検知装置10は(図1(a),(b),特許文献4参照)、先ずハードウェア構成を説明すると、踏切道4の上方であって遮断桿に挟まれる空間領域である障害物検知領域7に向けて赤外線等の空中伝搬波(二点鎖線を参照)を掃引送信しながら反射波を受信して距離と方向とを計測する平面掃引レーダ方式の平面掃引計測部11〜13と、その計測で得られた測定データから障害物検知領域7における障害物の存否を判定する判定プログラム20がインストールされたフェールセーフコンピュータ14とを具えている。   The level crossing obstacle detection device 10 (see FIGS. 1A and 1B, Patent Document 4) is a space region above the level crossing road 4 and sandwiched between barrier bars. Plane sweep measurement units 11 to 11 of a plane sweep radar system that receives a reflected wave and measures a distance and a direction while sweeping and transmitting an air propagation wave (see a two-dot chain line) such as infrared rays toward the obstacle detection region 7. 13 and a fail-safe computer 14 in which a determination program 20 for determining the presence or absence of an obstacle in the obstacle detection area 7 from the measurement data obtained by the measurement is installed.

平面掃引計測部11〜13は、障害物検知領域7に向けて空中伝搬波の送信と反射波の受信とを行う空中伝搬波送受信部12と、空中伝搬波送受信部12の送信方向を例えば130゜や190゜といった角度範囲内で掃引させる回転機構の回転運動を制御するとともに空中伝搬波の送受信の方向計測を行う又は可能にする回転制御部11と、空中伝搬波送受信部12の送受信信号に基づいて送信位置から反射位置までの距離を計測する信号処理部13とを具えている。この例では、障害物検知領域7の全域を領域分担にて測定するために、二組(複数)の平面掃引計測部11〜13が設けられている。   The plane sweep measuring units 11 to 13 transmit the aerial propagation wave transmission / reception unit 12 that transmits the aerial propagation wave and receives the reflected wave toward the obstacle detection region 7, and the transmission direction of the aerial propagation wave transmission / reception unit 12, for example, 130. The rotation control unit 11 that controls the rotational movement of the rotation mechanism that sweeps within an angular range of や or 190 ° and that measures or enables the direction of transmission / reception of the air propagation wave, and the transmission / reception signal of the air propagation wave transmission / reception unit 12 And a signal processing unit 13 for measuring the distance from the transmission position to the reflection position. In this example, two sets (plurality) of plane sweep measurement units 11 to 13 are provided in order to measure the entire area of the obstacle detection area 7 by area sharing.

フェールセーフコンピュータ14は、公知品で足りるので(例えば特許文献3,4参照)、それが採用されており、データメモリには、何れも予め設定された定数である検知領域規定データ及びトラッキング消滅時素と、判定プログラム20の実行に伴って変更される変数や配列である測定データと後続処理用データと測定点データ群のデータと追跡情報とを保持するようになっている。   Since the fail-safe computer 14 suffices with a known product (see, for example, Patent Documents 3 and 4), it is employed, and the data area includes detection area defining data and tracking disappearance, both of which are preset constants. In addition, the measurement data that is a variable or an array that is changed as the determination program 20 is executed, the data for subsequent processing, the data of the measurement point data group, and the tracking information are held.

判定プログラム20は(図1(c)参照)、要するに測定データ及び検知領域規定データに基づいて障害物の存否判定を行うものであるが、そのために、データ入力プログラム21とデータ限定プログラム22とグルーピングプログラム23とトラッキングプログラム24と最終判定プログラム25とを具備しており、それらをその順に例えば所定周期で繰り返し実行する或いは所定事象発生の度に実行するようになっている。   In short, the determination program 20 (see FIG. 1C) determines whether or not an obstacle exists based on the measurement data and the detection area defining data. For this purpose, the data input program 21, the data limiting program 22, and the grouping are performed. A program 23, a tracking program 24, and a final determination program 25 are provided, which are repeatedly executed in that order, for example, at a predetermined cycle or whenever a predetermined event occurs.

詳述すると、検知領域規定データは、踏切道4に係る障害物検知領域7を規定するものであり、例えば障害物検知領域7の各角の位置の二次元座標を周回順に並べたものであり、座標は直交座標でも良いが極座標の方が平面掃引レーダ方式と相性が良い。
トラッキング消滅時素は、既述のように、追跡対象になっている障害物候補の測定点データ群が消滅した後に追跡情報等を保持し続ける所定時間のことであり、複数の踏切通行体の行き交いによる測定点データ群の合体から分離までの時間などを勘案して決められる。
More specifically, the detection area defining data defines the obstacle detection area 7 related to the railroad crossing 4, and is, for example, a two-dimensional coordinate of each corner position of the obstacle detection area 7 arranged in a circular order. The coordinates may be orthogonal coordinates, but the polar coordinates are more compatible with the planar sweep radar system.
As described above, the tracking extinction element is a predetermined time for which tracking information and the like are kept after the measurement point data group of the obstacle candidate to be tracked disappears. It is determined in consideration of the time from combining and separation of measurement point data groups due to traffic.

データ入力プログラム21は、平面掃引計測部11〜13が平面掃引での測定を行う度に(図2(a)参照)、それで得られた反射位置の極座標値の集合を平面掃引計測部11〜13から入力して測定データとするものであるが(図1(c),図2(b)参照)、この例では、二組実装されている平面掃引計測部11〜13から同時期・対応時期に得られた二組のデータをマージ(併合)して一組の測定データにするようになっている(図2(a),(b)参照)。   Each time the plane sweep measurement units 11 to 13 perform measurement by plane sweep (see FIG. 2A), the data input program 21 uses the plane sweep measurement units 11 to 11 to collect polar coordinate values of the reflection positions obtained thereby. 13 is used as measurement data (see FIG. 1 (c) and FIG. 2 (b)). In this example, two sets of plane sweep measurement units 11 to 13 are simultaneously used and responded. Two sets of data obtained at the time are merged to form a set of measurement data (see FIGS. 2A and 2B).

この測定データには、障害物検知領域7(図2(a),(b)の一点鎖線を参照)に入っている踏切通行体(図2(a),(b)の三台の車両を参照)の輪郭の画像データ(図2(b)の黒点を参照)が含まれるが、それだけでなく、それらのうち障害物検知領域7からはみ出ている部分や(図2(b)の黒点を参照)、図示は割愛したが障害物検知領域7の外の設備等でも、平面掃引範囲内なら、その画像データが含まれる。
本実施例では、測定データが、距離と方向との組からなる測定点データの連なりであって、距離も方向も測定にて得られる変動値なので、例えば二行N列(Nは正の整数)の配列領域に保持される。
This measurement data includes three vehicles of level crossings (FIGS. 2A and 2B) that are in the obstacle detection area 7 (see the alternate long and short dash lines in FIGS. 2A and 2B). 2) (see the black dots in FIG. 2B). However, not only that, but also the portion protruding from the obstacle detection area 7 or the black dots in FIG. Although not shown in the figure, the equipment and the like outside the obstacle detection area 7 includes the image data within the plane sweep range.
In this embodiment, the measurement data is a series of measurement point data consisting of a pair of distance and direction, and both the distance and the direction are fluctuation values obtained by measurement. For example, two rows and N columns (N is a positive integer) ) In the array region.

データ限定プログラム22は、データ限定処理を実行して検知領域規定データに基づき測定データから後続処理用データを作成するものであるが(図1(c)参照)、その際に、測定データに含まれている画像データの各点のうち(図2(b)の黒点を参照)、障害物検知領域7(図2(b)の一点鎖線を参照)の外に位置しているものを除外することで、測定データの各点のうち障害物検知領域7に属する位置に係るデータに絞り込んだものを後続処理用データに採用するようになっている(図2(c)の黒点を参照)。
この後続処理用データには、障害物検知領域7の境界を跨いでいる物体の場合、領域内の部分の画像データしか含まれない(図2(c)の左右の黒点群を参照)。
The data restriction program 22 executes data restriction processing and creates data for subsequent processing from the measurement data based on the detection area defining data (see FIG. 1C). At that time, the data restriction program 22 is included in the measurement data. Of the image data points (see the black dots in FIG. 2B), those located outside the obstacle detection area 7 (see the dashed line in FIG. 2B) are excluded. As a result, among the points of the measurement data, the data narrowed down to the data related to the position belonging to the obstacle detection region 7 is adopted as the subsequent processing data (see the black points in FIG. 2C).
In the case of an object straddling the boundary of the obstacle detection area 7, the subsequent processing data includes only image data of a portion in the area (refer to the left and right black dot groups in FIG. 2C).

グルーピングプログラム23は、後続処理用データから障害物候補の測定点データ群を作成する画像内グルーピング処理を実行するものであり(図1(c)参照)、後続処理用データの画像データの各点(図2(c)の黒点を参照)について、近距離のものを次々に纏めて測定点データ群にしたり、更には人や車両など踏切通行体の特徴を考慮した条件に基づいて測定点データ群同士を合体させたりして、障害物候補像となりうる測定点データ群だけを特定し(図2(d)における三つの実線の所や,図3(b)における二つの実線の所を参照)、障害物候補になるような踏切通行体が無ければ直ちに測定点データ群が消滅するようになっている(図3(d)参照)。   The grouping program 23 executes an in-image grouping process for creating an obstacle candidate measurement point data group from the subsequent processing data (see FIG. 1C), and each point of the image data of the subsequent processing data. (See the black dots in FIG. 2 (c).) The measurement point data is collected based on conditions that take into account the characteristics of crossing vehicles such as people and vehicles, by gathering short-distance objects one after another. Only the measurement point data group that can be an obstacle candidate image is identified by combining the groups (see three solid lines in FIG. 2D and two solid lines in FIG. 3B) ), The measurement point data group immediately disappears if there is no crossing vehicle that can be an obstacle candidate (see FIG. 3D).

トラッキングプログラム24は、画像内グルーピング処理で得られた測定点データ群を複数画像間に亘って経時的に追跡するトラッキング処理を実行するものであり(図1(c)参照)、測定点データ群が複数なら、それと同数だけ追跡情報を生成保持して各測定点データ群に割り振ることで、夫々の測定点データ群を個々に追跡するようになっている。
しかも、各測定点データ群について、例えば中央点算出あるいは重心算出といった適宜な演算にて測定点データ群の中心点すくなくとも内点を求め、それを測定点データ群の代表点に採用するようにもなっている(図3(a),(c)の黒点を参照)。
The tracking program 24 executes a tracking process for tracking the measurement point data group obtained by the intra-group grouping process over time between a plurality of images (see FIG. 1C). If there is a plurality, the same number of tracking information is generated and held and assigned to each measurement point data group so that each measurement point data group is individually tracked.
Moreover, for each measurement point data group, for example, at least the center point of the measurement point data group is obtained by an appropriate calculation such as calculation of the center point or the center of gravity, and the inner point is adopted as the representative point of the measurement point data group. (See the black dots in FIGS. 3 (a) and 3 (c)).

また、トラッキングプログラム24は、公知のカルマンフィルタ等の推定演算にて以前の代表点位置等から次の代表点位置を推定することで障害物候補像に係る複数画像間の経時的なトラッキング処理を行うものであり、具体的には、それぞれの追跡情報について、以前の代表点の位置や速度などから例えば一次式のカルマンフィルタにて次の予測位置を算出し、その予測位置から所定範囲に代表点が入っている測定点データ群について、その代表点位置などのグループ特定情報を、該当する追跡情報に含ませるようになっている。   Further, the tracking program 24 performs a tracking process over time between a plurality of images related to the obstacle candidate image by estimating a next representative point position from a previous representative point position or the like by an estimation calculation such as a known Kalman filter. Specifically, for each tracking information, the next predicted position is calculated by, for example, a linear Kalman filter from the position and speed of the previous representative point, and the representative point is within a predetermined range from the predicted position. For the measurement point data group that is included, group identification information such as the representative point position is included in the corresponding tracking information.

ここで、上記の所定範囲は、予め値の設定された予測半径などで決められるが、多用されている等速直線運動モデルでは、予測半径を大きくすると、追跡可能な最大速度も大きくなるという利点がある一方、追跡対象が複数存在しているときに追跡対象の分離性能が低下するという不利益や、追跡すべきでないものまでもが予測半径の内側に入り込んでしまって誤追跡が生じる可能性が高まるという不都合もあるので、それらのバランスを勘案して予測半径の設定値が予め決めらている。   Here, the predetermined range is determined by a predicted radius set in advance, etc., but in the constant velocity linear motion model that is frequently used, if the predicted radius is increased, the maximum speed that can be tracked is also increased. On the other hand, there is a disadvantage that the separation performance of the tracking target deteriorates when there are multiple tracking targets, and even things that should not be tracked may enter inside the predicted radius and cause mistracking Therefore, the set value of the predicted radius is determined in advance in consideration of the balance between them.

さらに、トラッキングプログラム24は、そのようなトラッキング処理を行うに際し、予め値の設定されたトラッキング消滅時素を参照して(図1(c)参照)、その時素の時間に亘って追跡するものとなっている。具体的には、追跡対象の測定点データ群がグルーピング処理で消滅したとき、その測定点データ群に係る追跡情報を直ちに削除するのでなくトラッキング消滅時素が経過するまでは存続させるようになっている。例えば、追跡対象になっている三つの測定点データ群が右方へ移動して(図2(d),図3(a)参照)、右端の測定点データ群が無くなったときでも(図3(b)参照)、トラッキング消滅時素の経過前は右端の測定点データ群の代表点に係る追跡情報が存続し続け(図3(c)参照)、その追跡情報の削除はトラッキング消滅時素の経過後に行われるようになっている。   Furthermore, when performing such tracking processing, the tracking program 24 refers to the tracking extinction element that has been set in advance (see FIG. 1C) and tracks it for the time of the element. It has become. Specifically, when a measurement point data group to be tracked disappears by the grouping process, the tracking information related to the measurement point data group is not immediately deleted, but is continued until the tracking disappearance element expires. Yes. For example, even when three measurement point data groups to be tracked move to the right (see FIGS. 2D and 3A), the rightmost measurement point data group disappears (FIG. 3). (See (b)), the tracking information related to the representative point of the rightmost measurement point data group continues to exist before the tracking extinction time elapses (see FIG. 3C). It is to be done after elapse of.

最終判定プログラム25は、障害物検知領域7における障害物の存否を判定するものであるが、その判定処理をトラッキング処理の追跡対象の有無に応じて行うようになっている(図1(c)参照)。具体的には、トラッキングプログラム24が作成した追跡情報が一つでもあれば(図3(a),(c)参照,同図では三個)、障害物検知領域7に障害物が存在すると判定し、そのような追跡情報が全く無ければ(図3(e)参照)、障害物検知領域7に障害物が存在しないと判定するようになっている。   The final determination program 25 determines whether or not there is an obstacle in the obstacle detection area 7, and the determination process is performed according to the presence or absence of the tracking target of the tracking process (FIG. 1 (c)). reference). Specifically, if there is at least one piece of tracking information created by the tracking program 24 (see FIGS. 3A and 3C, three in the figure), it is determined that an obstacle exists in the obstacle detection area 7. If there is no such tracking information (see FIG. 3E), it is determined that there is no obstacle in the obstacle detection area 7.

この実施例1の踏切障害物検知装置10について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。   About the level crossing obstacle detection apparatus 10 of this Example 1, the use aspect and operation | movement are demonstrated referring drawings.

図2(a)が、空中伝搬波送受信部12,12にて踏切道4の上方の障害物検知領域7に向けて空中伝搬波を平面掃引している状態を示しており、図2(b)が測定データのイメージ図であり、図2(c)が後続処理用データのイメージ図であり、図2(d)と図3(a)が、当初の測定点データ群と追跡情報のイメージ図であり、図3(b)と(c)が、その後の測定点データ群と追跡情報のイメージ図であり、図3(d)と(e)が、最後の測定点データ群と追跡情報のイメージ図である。また、図4は、(a)〜(f)が何れも測定点データ群と追跡情報とを重ねて示したイメージ図、(g)が踏切道4を通過したときの速度変化状態を示すグラフであり、横軸が時刻で、縦軸が速度である。   FIG. 2A shows a state in which the airborne wave is swept planely toward the obstacle detection region 7 above the railroad crossing 4 by the airborne wave transmitting / receiving units 12 and 12, and FIG. ) Is an image diagram of measurement data, FIG. 2C is an image diagram of data for subsequent processing, and FIGS. 2D and 3A are image diagrams of an initial measurement point data group and tracking information. 3B and 3C are image diagrams of the subsequent measurement point data group and tracking information, and FIGS. 3D and 3E are image diagrams of the last measurement point data group and tracking information. . FIG. 4 is an image diagram in which (a) to (f) all show the measurement point data group and the tracking information superimposed, and (g) is a graph showing the speed change state when passing through the railroad crossing 4. Yes, the horizontal axis is time, and the vertical axis is speed.

踏切障害物検知装置10を使用するには(図2(a)参照)、適宜個数(図では二個)の空中伝搬波送受信部12,12を踏切道4に臨ませて設置して、なるべく障害物検知領域7の全域より広い範囲を複数方向(図では対向する二方向)から平面掃引させる。
そうすると、踏切障害物検知装置10では、二組の平面掃引計測部11〜13,11〜13によって平面掃引が繰り返し行なわれ、その度に、踏切道4に通行体があれば(図では三台の車両)、その反射波が検出されて、その反射位置が極座標値で取得され、その極座標値の集合データとして、障害物検知領域7より広い範囲の領域に係る測定データが出来上がる(図2(b)において三台の車両のほぼ全体に係る黒点を参照)。
In order to use the level crossing obstacle detection device 10 (see FIG. 2A), an appropriate number (two in the figure) of the aerial propagation wave transmitting / receiving units 12 and 12 are installed facing the level crossing road 4, and as much as possible. A range wider than the entire area of the obstacle detection area 7 is swept in a plane from a plurality of directions (two opposite directions in the figure).
Then, in the level crossing obstacle detection device 10, the plane sweep is repeatedly performed by the two sets of plane sweep measurement units 11 to 13 and 11 to 13, and each time there is a traveling body on the level crossing road 4 (three vehicles in the figure). Vehicle), the reflected wave is detected, the reflection position is acquired as a polar coordinate value, and measurement data relating to a region wider than the obstacle detection region 7 is obtained as a set of polar coordinate values (FIG. 2 ( In b), see the black spots on almost the whole of the three vehicles).

そして、そのような平面掃引による一組・一纏まりの測定データが得られる度に、フェールセーフコンピュータ14によって判定プログラム20が実行される。
その判定手順を詳述すると、先ずデータ入力プログラム21の実行によって測定データがフェールセーフコンピュータ14に取り込まれ、次にデータ限定プログラム22の実行によって測定データから後続処理用データが作成されて、以後の処理対象になる画像データが障害物検知領域7に属するものに絞り込まれる(図2(c)において右側の車両の後端部分と中央の車両の全体と左側の車両の前端部分とに係る黒点を参照)。
The determination program 20 is executed by the fail-safe computer 14 each time a set or group of measurement data obtained by such a plane sweep is obtained.
The determination procedure will be described in detail. First, the measurement data is taken into the fail-safe computer 14 by executing the data input program 21, and then the data for subsequent processing is created from the measurement data by executing the data limiting program 22. The image data to be processed is narrowed down to those belonging to the obstacle detection area 7 (in FIG. 2C, black spots relating to the rear end portion of the right vehicle, the entire center vehicle, and the front end portion of the left vehicle are determined. reference).

このように、判定処理の初期段階で、障害物候補を含んだ画像データが限定されることから、後続のデータ処理の負荷が軽減される。
それから、グルーピングプログラム23の実行によって画像内グルーピング処理が行われて、後続処理用データから障害物候補の測定点データ群のデータが作成される(図2(d)において、右側の車両の後端周縁部分に係る匚の字状の実線と、中央の車両の全周に係る口の字状の実線と、左側の車両の前端周縁部分に係るコの字状の実線とを参照)。
As described above, since the image data including the obstacle candidate is limited in the initial stage of the determination process, the load of the subsequent data processing is reduced.
Then, the in-image grouping process is performed by executing the grouping program 23, and the data of the measurement point data group of the obstacle candidate is created from the data for subsequent processing (in FIG. 2D, the rear end of the vehicle on the right side). (See the U-shaped solid line on the peripheral portion, the solid U-shaped line on the entire circumference of the central vehicle, and the U-shaped solid line on the front end peripheral portion of the left vehicle).

さらに、トラッキングプログラム24の実行によって、それぞれの測定点データ群について、経時的な追跡のために代表点が選定されるとともに、その経時的な追跡に用いる追跡情報が一つ(一組)ずつ作成される(図3(a)における三つの黒点を参照)。
新たな測定点データ群が追跡対象に加わる度に追跡情報が追加され、それぞれの追跡情報には、例えば追跡対象の測定点データ群の代表点の位置データやその変化から算出した速度データ等が含められる。追跡対象が消滅すると、対応する追跡情報は削除される。そのため、追跡対象が全く無いときは、追跡情報も完全に無くなる(図3(e)参照)。
Furthermore, by executing the tracking program 24, representative points are selected for tracking over time for each measurement point data group, and one (a set) of tracking information used for tracking over time is created. (See three black dots in FIG. 3 (a)).
Tracking information is added each time a new measurement point data group is added to the tracking target, and each tracking information includes, for example, position data of representative points of the measurement point data group to be tracked and velocity data calculated from the change thereof. Included. When the tracking target disappears, the corresponding tracking information is deleted. Therefore, when there is no tracking target, the tracking information is completely lost (see FIG. 3 (e)).

それから、最終判定プログラム25の実行によって、追跡情報が一つ(一組)でも有れば、踏切道4に障害物が存在しているという判定がなされる。追跡情報の有無は、追跡情報を管理するため情報たとえば追跡情報個数データや一つ目の追跡情報の有無マーク等が有ればそのうち何れか一つを参照するだけで迅速かつ的確に確認することができる。
そのため、総ての追跡情報について追跡対象の測定点データ群やその代表点が障害物検知領域7に属しているか否かを判別してからでないと下せなかった障害物不存在の判定が、この踏切障害物検知装置10にあっては軽負荷で速やかに出される。そして、この判定結果は、踏切制御装置等に送られて、特殊信号発光機への警報出力などに利用される。
Then, by the execution of the final determination program 25, it is determined that there is an obstacle on the railroad crossing 4 if there is even one (one set) of tracking information. The presence or absence of tracking information can be confirmed quickly and accurately by referring to any one of them, such as tracking information count data or the first tracking information presence / absence mark, in order to manage the tracking information. Can do.
Therefore, the determination of the absence of obstacles that could only be made after determining whether or not the measurement point data group to be tracked and its representative points belong to the obstacle detection region 7 for all tracking information, This level crossing obstacle detection device 10 is promptly issued with a light load. Then, this determination result is sent to a railroad crossing control device or the like and used for outputting an alarm to a special signal light emitter.

こうして、平面掃引計測部11〜13によって踏切道4に対する平面掃引と反射波測定とが行われる度に、その測定データに係る障害物検知領域7へのデータ限定処理とグルーピング処理とトラッキング処理と障害物存否判定処理とがフェールセーフコンピュータ14によって行われ、さらに、それらが所定周期等で繰り返えされる。そして、それらの処理のうち平面掃引からグルーピング処理までは、その時々の通行状態や画像データによって処理結果の測定点データ群が一意に定まるが、後続のトラッキング処理では、複数画像間での経時的な追跡に際して、測定点データ群の代表点の位置がトラッキング消滅時素の時間に亘って追跡されるため、測定点データ群の消滅後も暫くは追跡情報が存続する。   In this way, every time the plane sweep measuring units 11 to 13 perform the plane sweep and the reflected wave measurement on the railroad crossing 4, the data limiting process, the grouping process, the tracking process, and the obstacle to the obstacle detection area 7 related to the measurement data are performed. The presence / absence determination processing is performed by the fail-safe computer 14 and further repeated at a predetermined cycle or the like. Among these processes, from the plane sweep to the grouping process, the measurement point data group of the processing result is uniquely determined by the traffic state and the image data from time to time. However, in the subsequent tracking process, the time series between multiple images is determined. At the time of tracking, since the position of the representative point of the measurement point data group is tracked over the time of the disappearance of tracking, the tracking information continues for a while after the measurement point data group disappears.

例えば、三台の車両に係る三つの測定点データ群を追跡しているときには(図2(d),図3(a)の右側のイメージの黒点を参照)、測定点データ群のデータも追跡情報のデータも三組ずつ保持されているが(図2(d),図3(a)の左側のブロックを参照)、三台の車両が左から右へ移動して右方の車両が障害物検知領域7を抜け出すと、測定点データ群は直ちに障害物検知領域7に残っている中央の車両と少なくとも一部が掛かっている左方の車両に係る二つになるのに対し(図3(b)の右側のイメージの実線を参照)、追跡情報については、トラッキング消滅時素が経過するまでは右方の車両に係るものも維持される(図3(c)における右側のイメージの黒点と左側のブロックとを参照)。   For example, when tracking three measurement point data groups relating to three vehicles (see the black dots in the images on the right side of FIGS. 2D and 3A), the data of the measurement point data groups are also tracked. Three sets of information data are also retained (see the left block in Fig. 2 (d) and Fig. 3 (a)), but the three vehicles move from left to right and the right vehicle fails. When the object detection area 7 is exited, the measurement point data group immediately becomes two related to the central vehicle remaining in the obstacle detection area 7 and the left vehicle on which at least a part is applied (FIG. 3). (Refer to the solid line in the right image of (b)), the tracking information for the right vehicle is also maintained until the time when the tracking disappears (the black dot in the right image in FIG. 3C). And the left block).

そして、その追跡についてトラッキング消滅時素が経過すると、追跡情報も障害物検知領域7に係る二台の車両に係る二つになる(図示せず)。
こうして、踏切通行体が障害物検知領域7を出たことが、入念に確認される。また、図示は割愛したが、複数の踏切通行体に係る複数の測定点データ群に、踏切通行体の行き交い等に応じて合併や分離が生じた場合にも、合併から分離までの時間がトラッキング消滅時素より短かければ、合併による画像の大きな変化にも乱されることなく的確に障害物候補像に係る複数画像間の経時的な追跡が遂行される。
その後、総ての踏切通行体が障害物検知領域7を出ると、測定点データ群が無くなり(図3(d)参照)、更にそれからトラッキング消滅時素が経過すると、追跡情報も無くなって(図3(e)参照)、障害物検知領域7に障害物の存在しないことが判明する。
Then, when the tracking extinction time elapses for the tracking, the tracking information also becomes two related to the two vehicles related to the obstacle detection area 7 (not shown).
Thus, it is carefully confirmed that the level crossing vehicle has left the obstacle detection area 7. In addition, although illustration is omitted, the time from merger to separation is tracked even when merger or separation occurs in multiple measurement point data groups related to multiple railroad crossings according to the traffic of the railroad crossings. If it is shorter than the extinction time, the temporal tracking between the plurality of images related to the obstacle candidate image is accurately performed without being disturbed by a large change in the image due to the merger.
After that, when all level crossing vehicles leave the obstacle detection area 7, the measurement point data group disappears (see FIG. 3D), and when the tracking extinction time passes, the tracking information also disappears (see FIG. 3). 3 (e)), it is found that no obstacle exists in the obstacle detection area 7.

さらに(図4参照)、代表点利用のトラッキング処理で追跡する障害物候補の測定点データ群の代表点に測定点データ群の内点を採用することと、等速直線運動モデルを用いたカルマンフィルタ等で測定点データ群の位置を予測することとの組み合わせについても、上述のような車両が一台だけ左方から右方へ一定の速度Vで障害物検知領域7を通過するときの状況を具体例に挙げて、説明する(なお、図4(a)〜(f)では、測定点データ群と代表点とを同じ画像イメージ図に重ねて図示したが、それらは測定点データ群のデータと追跡情報のデータとを直感的なイメージで表現したものである)。   Furthermore (see FIG. 4), the use of the inner point of the measurement point data group as the representative point of the measurement point data group of the obstacle candidate tracked by the tracking process using the representative point, and the Kalman filter using the constant velocity linear motion model As for the combination with the prediction of the position of the measurement point data group, etc., the situation when only one vehicle passes through the obstacle detection area 7 from the left to the right at a constant speed V as described above. A specific example will be described (in FIGS. 4 (a) to (f), the measurement point data group and the representative point are shown superimposed on the same image image diagram). This is an intuitive image of the tracking information data).

この場合、測定点データ群とその代表点は、障害物検知領域7の左端から進入している車両の前端部に係るものから始まり(図4(a)参照)、順次、車両の前端部から中央部まで延伸したにものになり(図4(b)参照)、車両の全体に係るものになり(図4(c)参照)、車両の全体に係るもののまま障害物検知領域7の中で左から右へ移動し(図4(d)参照)、障害物検知領域7の右端から進出し始めた車両の中央部と後端部に係るものになり(図4(e)参照)、車両の後端部だけに減縮したものになり(図4(f)参照)、最後は消滅する(図3(d),(e)参照)。   In this case, the measurement point data group and its representative point start from the front end of the vehicle entering from the left end of the obstacle detection area 7 (see FIG. 4A), and sequentially from the front end of the vehicle. In the obstacle detection area 7, it extends to the central portion (see FIG. 4B), relates to the entire vehicle (see FIG. 4C), and remains related to the entire vehicle. The vehicle moves from the left to the right (see FIG. 4D) and relates to the center and rear end of the vehicle that has started to advance from the right end of the obstacle detection area 7 (see FIG. 4E). Is reduced to only the rear end portion (see FIG. 4F), and finally disappears (see FIGS. 3D and 3E).

そのような車両の移動に応じた測定点データ群とその代表点の位置変化と速度変化とを、簡明化のため代表点が何時も測定点データ群の中心に来ているとして、追って見ると(図4(g)参照)、車両の無いときには速度が“0”であり(図4(g)の太い実線グラフの時刻t1箇所を参照)、そこから始まって車両の進入中は(図4(a),(b)参照)、代表点の速度が障害物検知領域7の静止左端の速度“0”と車両の前端速度Vとの中間速度V/2になり(図4(g)の太い実線グラフの時刻t1〜t2部分を参照)、車両が障害物検知領域7に収まっている間は(図4(c),(d)参照)、代表点の速度が車両と同じ速度Vになる(図4(g)の太い実線グラフの時刻t2〜t3部分を参照)。   Looking at the measurement point data group according to the movement of the vehicle and the position change and speed change of the representative point, assuming that the representative point is always at the center of the measurement point data group for the sake of simplicity ( When the vehicle is not present, the speed is “0” (see the time t1 position in the thick solid line graph of FIG. 4G), and the vehicle is approaching from there (see FIG. 4 (g)). a) and (b)), the speed of the representative point becomes the intermediate speed V / 2 between the speed “0” at the stationary left end of the obstacle detection area 7 and the front end speed V of the vehicle (see FIG. 4 (g)). While the vehicle is in the obstacle detection area 7 (see FIGS. 4C and 4D), the speed of the representative point becomes the same speed V as that of the vehicle. (See time t2 to t3 portion of the thick solid line graph in FIG. 4G).

さらに、車両の進出中は(図4(e),(f)参照)、代表点の速度が車両の後端速度Vと障害物検知領域7の静止右端の速度“0”との中間速度V/2になり(図4(g)の太い実線グラフの時刻t3〜t4部分を参照)、車両の進出後は代表点の速度が“0”に戻る(図4(g)の太い実線グラフの時刻t4箇所を参照)。
そして、このように、車両速度が単一の速度Vであっても、代表点の速度は領域内不存在時と領域進入出時と領域内存在時とに分割されて、代表点の速度の不連続的な変化が半分のV/2にとどめられることから、トラッキング速度等の追跡状態が安定する(図4(g)の一点鎖線を参照)。
Further, during the advancement of the vehicle (see FIGS. 4E and 4F), the speed of the representative point is an intermediate speed V between the rear end speed V of the vehicle and the speed “0” of the stationary right end of the obstacle detection area 7. / 2 (refer to the time t3 to t4 portion of the thick solid line graph in FIG. 4G), and the speed of the representative point returns to “0” after the vehicle has advanced (see the thick solid line graph in FIG. 4G). (See time t4).
Thus, even if the vehicle speed is a single speed V, the speed of the representative point is divided into the time when the area does not exist, the time when the area enters and exits, and the time when the area exists. Since the discontinuous change is kept at half V / 2, the tracking state such as the tracking speed is stabilized (see the one-dot chain line in FIG. 4G).

これに対し、測定データの障害物検知領域内限定を画像内グルーピング処理より前に済ませておく踏切障害物検知装置10と異なり、測定データの障害物検知領域内限定を行わないか行っても時期の遅い踏切障害物検知装置の場合、トラッキング処理における代表点の速度もその不連続的な変化も車両速度と同じVになることから(図4(g)の破線グラフ参照)、カルマンフィルタ等を用いた位置推定の確度が低いままなので(図4(g)の二点鎖線を参照)、トラッキング速度等の追跡状態が安定しにくいことになる。
そのため、踏切障害物検知装置10は、データ限定を適宜なタイミングで行う簡便な手法にて不連続な跳躍的速度変化の悪影響を緩和することによりトラッキング処理での追跡能力を高めたものになっている、と言える。
On the other hand, unlike the crossing obstacle detection device 10 in which the limitation in the obstacle detection area of the measurement data is completed before the grouping process in the image, it is possible to determine whether or not the limitation in the obstacle detection area of the measurement data is performed. In the case of a crossing obstacle detection device with a slow speed, the speed of the representative point and its discontinuous change in the tracking process are the same V as the vehicle speed (see the broken line graph in FIG. 4G), so the Kalman filter is used. Since the accuracy of the estimated position remains low (see the two-dot chain line in FIG. 4G), the tracking state such as the tracking speed is difficult to stabilize.
Therefore, the crossing obstacle detection device 10 has improved tracking ability in the tracking process by mitigating the adverse effect of discontinuous jumping speed change by a simple method of limiting data at an appropriate timing. I can say.

図示は割愛したが、実施例2の踏切障害物検知装置が上述した踏切障害物検知装置10と相違するのは、トラッキングプログラム24の処理のうち、トラッキング消滅時素を用いる部分が変更されている点である。
具体的には、一般に健常者の平均歩行速度とされる時速4Kmかそれに近い切道上の物体移動速度を測定データにおける測定点データ群の代表点の移動速度に換算した値が所定速度として予め設定されるとともに、トラッキング処理のときには測定点データ群に係る速度が上記の所定速度より遅いときには実施例1のときと同じく追跡対象の測定点データ群のグルーピング処理での消滅後もトラッキング消滅時素の経過前は追跡情報を存続させるが、測定点データ群に係る速度が上記の所定速度より速いときには、実施例1のときと異なり、トラッキング消滅時素を無視して、追跡対象の測定点データ群がグルーピング処理で消滅すると、速やかに、対応する追跡情報を消滅させるようになっている。
Although illustration is omitted, the level crossing obstacle detection device of the second embodiment is different from the level crossing obstacle detection device 10 described above in that the portion of the tracking program 24 that uses the tracking extinction element is changed. Is a point.
Specifically, a value obtained by converting the moving speed of an object on a cutway close to 4 km / h, which is generally the average walking speed of a healthy person, into the moving speed of a representative point in a measurement point data group in measurement data is set in advance as a predetermined speed At the time of tracking processing, when the speed related to the measurement point data group is slower than the above-mentioned predetermined speed, the tracking extinction time element is also stored after the extinction in the grouping processing of the measurement point data group to be tracked as in the first embodiment. The tracking information is continued before the lapse, but when the speed related to the measurement point data group is faster than the predetermined speed, unlike the case of the first embodiment, the tracking point disappears and the measurement point data group to be tracked is ignored. When the grouping process disappears, the corresponding tracking information is immediately disappeared.

同じく図示は割愛したが、実施例3の踏切障害物検知装置が上述した踏切障害物検知装置10と相違するのは、やはりトラッキング消滅時素を用いるトラッキング処理部分が変更されている点である。
具体的には、トラッキング消滅時素が一つだけでなく複数化されて個々の測定点データ群に一つずつ対応づけられるようになっている。また、トラッキング処理のときには、追跡対象の測定点データ群それぞれについて個別にトラッキング消滅時素を変更するようになっているが、その変更処理は、該当する測定点データ群の代表点の移動速度が遅くなるとトラッキング消滅時素の値が増加するか少なくとも現状を維持し、該当する測定点データ群の代表点の移動速度が速くなるとトラッキング消滅時素の値が減少するか少なくとも現状を維持するように行われる。さらに、個々の測定点データ群について、代表点の移動速度が実施例2の所定速度より速いときには、該当するトラッキング消滅時素の値をクリアしてゼロ時間にすることで、容易かつ迅速に、トラッキング消滅時素に基づく追跡延長を省くようにもなっている。
Similarly, although the illustration is omitted, the level crossing obstacle detection apparatus of the third embodiment is different from the above level crossing obstacle detection apparatus 10 in that the tracking processing portion using the tracking disappearance element is changed.
Specifically, not only one tracking extinction element but also a plurality of elements are associated with each measurement point data group one by one. In the tracking process, the tracking extinction element is individually changed for each measurement point data group to be tracked. However, the change process is performed when the movement speed of the representative point of the corresponding measurement point data group is changed. The tracking disappearance value increases or at least keeps the current state when it slows down, and the tracking disappearance value decreases or at least keeps the current value when the movement speed of the representative point of the corresponding measurement point data group becomes faster Done. Furthermore, for each measurement point data group, when the moving speed of the representative point is faster than the predetermined speed of Example 2, by clearing the corresponding tracking disappearance value to zero time, easily and quickly, The extension of the tracking based on the disappearance of the tracking is also omitted.

[その他]
上記実施例では、障害物検知領域7が一つしか規定されていなかったが、並走する線路数が多くて一つの踏切道に係る障害物検知領域がとても長い場合など、障害物検知領域を重複しない又は重複する幾つかの部分領域に分割しても良い。
その場合、例えば最終判定プログラム25を中間判定プログラムと判定統合プログラムとに分けるといったことで、比較的容易にソフトウェアで対処することができる。
[Others]
In the above-described embodiment, only one obstacle detection area 7 is defined. However, the obstacle detection area is set in a case where the number of parallel lines is large and the obstacle detection area related to one railroad crossing is very long. You may divide | segment into several partial area | regions which do not overlap or overlap.
In this case, for example, the final determination program 25 is divided into an intermediate determination program and a determination integrated program, so that it can be handled with software relatively easily.

上記実施例では、一つの踏切通行体について一つの測定点データ群が選出される状況を述べたが、一つの踏切通行体について複数の測定点データ群が選出されることも希ではない。例えば、踏切通行体の前後の部分は明瞭に検出されるが中間部が不明瞭な場合や、踏切通行体の左右を別の空中伝搬波送受信部12,12で平面掃引した両画像が踏切通行体の前後の所で離れてしまった場合など、測定点データ群が複数になりやすい。また、二つの踏切通行体が接近した場合など、複数の踏切通行体について測定点データ群が一つしか選出されない場合もある。何れにしても、測定点データ群が一つでも有れば、障害物が存在するという安全側の判定が出るので、データ処理量の多寡は別として、不都合はない。   In the above embodiment, a situation is described in which one measurement point data group is selected for one level crossing vehicle, but it is not uncommon for a plurality of measurement point data groups to be selected for one level crossing vehicle. For example, the front and rear portions of the level crossing vehicle are clearly detected, but the middle part is unclear, or both images obtained by plane sweeping the left and right sides of the level crossing vehicle with different aerial wave transmission / reception units 12 and 12 pass Multiple measurement point data groups tend to be present, such as when they are separated at the front and back of the body. Further, there may be a case where only one measurement point data group is selected for a plurality of level crossing vehicles such as when two level crossing vehicles approach. In any case, if there is at least one measurement point data group, it is safe to determine that an obstacle exists, so there is no inconvenience apart from the large amount of data processing.

上記実施例では、測定点データの距離も方向も変動値であり、それを連ねた測定データが二行N列の配列領域に保持されるようになっていたが、平面掃引計測部11〜13で掃引計測する方向が予め決まっている場合、例えば計測開始方向が既知の固定方向であり且つその後の方向差分も既知であるような場合、測定データのうち方向に係る既知データの部分は一行N列の常数テーブル等に保持させるとともに、測定データのうち距離に係る変動データの部分については、一つの既知方向に係る距離測定値からなる測距点データを、N個の既知方向に連ねて測距データとし、それを一行N列の配列領域に保持させるようにしても良い。これにより、二次元のマトリクスとしてデータ処理される測定点データ群などが、一次元のベクトルとしてデータ処理される謂わば測距点群などになるので、フェールセーフコンピュータ14の負担が一段と軽減されることになる。   In the above-described embodiment, the distance and direction of the measurement point data are both variable values, and the measurement data obtained by connecting the measurement point data is held in the array region of 2 rows and N columns. When the direction of sweep measurement is determined in advance, for example, when the measurement start direction is a known fixed direction and the subsequent direction difference is also known, the portion of known data related to the direction in the measurement data is one row N. In the variable data portion related to the distance in the measurement data, the distance measuring point data composed of the distance measurement values in one known direction is measured in a row in the N known directions. The distance data may be stored in an array area of one row and N columns. As a result, the measurement point data group that is data-processed as a two-dimensional matrix becomes a so-called distance measurement point group that is data-processed as a one-dimensional vector, thereby further reducing the burden on the fail-safe computer 14. It will be.

本発明の踏切障害物検知装置は、障害物のみ検出するものに適用が限定される訳でなく、障害にはならない状況での踏切通行体の検出や、列車の検出など、障害物に加えて他のものまで検出するものにも、適用することができる。   The crossing obstacle detection device of the present invention is not limited to the detection of only obstacles, but in addition to obstacles such as detection of crossings in a situation where there is no obstacle, detection of trains, etc. The present invention can also be applied to those that detect other things.

4…踏切道、7…障害物検知領域(監視領域)、
10…踏切障害物検知装置、
11〜13…平面掃引計測部、11…回転制御部、
12…空中伝搬波送受信部、13…信号処理部、14…フェールセーフコンピュータ、
20…判定プログラム、
21…データ入力プログラム、22…データ限定プログラム、
23…グルーピングプログラム(画像内グルーピング処理)、
24…トラッキングプログラム(経時的トラッキング処理)、
25…最終判定プログラム
4 ... Railroad crossing, 7 ... Obstacle detection area (monitoring area),
10 ... Crossing obstacle detection device,
11-13 ... Planar sweep measurement unit, 11 ... Rotation control unit,
12 ... aerial propagation wave transmission / reception unit, 13 ... signal processing unit, 14 ... fail-safe computer,
20 ... judgment program,
21 ... Data input program, 22 ... Data limitation program,
23 ... Grouping program (in-image grouping process),
24. Tracking program (tracking process over time),
25 ... Final judgment program

Claims (4)

空中伝搬波を平面掃引して反射位置の測定データを取得する平面掃引計測部と、踏切の障害物検知領域を規定する検知領域規定データを保持するとともに前記測定データ及び前記検知領域規定データに基づいて障害物の存否判定を行う判定手段を搭載したフェールセーフコンピュータとを備えた踏切障害物検知装置であって、前記判定手段が、前記検知領域規定データに基づいて前記測定データのうち前記障害物検知領域に属する位置に係るデータに絞り込んだものを後続処理用データに採用するデータ限定処理を行い、前記後続処理用データを用いて障害物候補の測定点データ群を特定するグルーピング処理と前記測定点データ群の代表点の位置をトラッキング消滅時素の時間に亘って追跡するトラッキング処理とを行い、前記トラッキング処理の追跡対象の有無に応じて障害物の存否を判定するようになっていることを特徴とする踏切障害物検知装置。   A plane sweep measurement unit that sweeps the air propagation wave to obtain measurement data of the reflection position, holds detection area definition data that defines an obstacle detection area of a crossing, and is based on the measurement data and the detection area definition data A crossing obstacle detection device including a fail-safe computer equipped with a determination means for determining whether or not an obstacle exists, wherein the determination means includes the obstacle among the measurement data based on the detection area defining data. A grouping process and a measurement for specifying a measurement point data group of obstacle candidates using the data for subsequent processing by performing data limitation processing that uses data narrowed down to data relating to positions belonging to the detection area as data for subsequent processing Tracking processing for tracking the position of the representative point of the point data group over a period of time when the tracking disappears, and the tracking Crossing obstacles, characterized in that it is as to determine the presence or absence of an obstacle depending on the presence or absence of a target object processing detection apparatus. 前記トラッキング処理において前記トラッキング消滅時素を前記測定点データ群に係る速度が遅いか速いかに応じて増減するようになっていることを特徴とする請求項1記載の踏切障害物検知装置。   The level crossing obstacle detection device according to claim 1, wherein in the tracking process, the tracking disappearance element is increased or decreased according to whether a speed related to the measurement point data group is slow or fast. 前記トラッキング処理において前記測定点データ群に係る速度が所定速度より速いときには前記トラッキング消滅時素をゼロ時間にする又は無視するようになっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の踏切障害物検知装置。   3. The railroad crossing according to claim 1, wherein, in the tracking process, when the speed related to the measurement point data group is faster than a predetermined speed, the tracking disappearance time is set to zero time or ignored. Obstacle detection device. 前記所定速度が健常者の平均歩行速度に対応した値に設定されていることを特徴とする請求項3記載の踏切障害物検知装置。   The level crossing obstacle detection device according to claim 3, wherein the predetermined speed is set to a value corresponding to an average walking speed of a healthy person.
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