JP2023054713A - 障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を担保しつつ、装置に異常が発生している可能性がある場合にそのことを速やかに外部に報知することを可能とする障害物検知装置を提供する。【解決手段】障害物検知装置１０は、レーザ光を監視領域ＭＡで走査して反射光を受光するレーザ測距センサ１１，１２と、監視領域ＭＡを挟んでレーザ測距センサ１１，１２の反対側に配置された光反射部１３，１４とを含み、走査レーザ光の反射位置が監視領域ＭＡ内の場合に障害物がある旨を外部に報知し、光反射部方向のレーザ光の反射光に基づきレーザ測距センサ１１，１２又は光反射部１３，１４に異常が発生している可能性があると判定するとその旨及び障害物がある旨を外部に報知するように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、監視領域における障害物の有無を検知する障害物検知装置に関する。

この種の障害物検知装置の一例として、特許文献１に記載された踏切障害物の検知装置が知られている。特許文献１に記載された踏切障害物の検知装置は、踏切道に近接して配置されるセンサ回路と、踏切道制御部とを有して構成されている。前記センサ回路は、反射基準点で所定ビームサイズとなるレーザ光を放射可能で、且つ、放射したレーザ光の反射光を受信可能なレーザセンサと、レーザセンサを回転させると共に、所定タイミング毎に、レーザ光を間欠的に放射させる駆動部と、レーザセンサの出力に基づいて特定されるレーザ光の反射点が、所定の監視エリアに位置することを示す第１信号と、レーザセンサの出力の判定結果として、前記反射基準点が検出されないことを示す第２信号とを出力する目標監視部と、レーザセンサが正常動作していないことを示す第３信号を出力する異常判定部とを有し、前記踏切道制御部は、前記センサ回路が出力する第１信号、第２信号、及び第３信号を判定して、必要時には、踏切道に障害物が存在することを列車に通報すると共に、前記センサ回路や前記反射基準点の異常を外部に通知する。

特許第６１７９０１４号公報

しかし、特許文献１に記載された踏切障害物の検知装置において、前記異常判定部は、監視エリア以外に向かって放射される放射レーザ光によりレーザセンサの異常判定を行っている。このため、前記異常判定部は、反射基準点の異常判定を行うことができない。

また、特許文献１に記載された踏切障害物の検知装置において、前記目標監視部は、レーザセンサの放射角が監視領域角の範囲に含まれる所定の目標判定角である場合にレーザ光の反射点が反射基準点に位置すると特定されると、第１信号も第２信号も出力することなく処理を終える一方、レーザセンサの放射角が目標判定角である場合にレーザ光の反射点が監視エリアに位置すると特定されると、第１信号を出力し、そうでない場合は第２信号を出力するように構成されている。このため、例えば監視エリアの目標判定角に相当する位置に物体が存在する場合には前記目標監視部から前記第２信号が出力されないことになる。

つまり、特許文献１に記載された踏切障害物の検知装置では、反射基準点に異常が発生している場合であっても、そのことが外部に報知されない場合がある。換言すれば、特許文献１に記載された踏切障害物の検知装置は、装置に異常が発生していることを外部に報知する機会を逸失してしまう可能性がある。

特許文献１に記載された踏切障害物の検知装置を含むいわゆる障害物検知装置は、一般に、安全性を担保するために設けられるものであるところ、このような装置では、装置が正常に動作していることが前提であり、装置に異常が発生している場合はもちろん、装置に異常が発生している可能性がある場合にも、そのことを速やかに外部に報知して適切な対処を促すことが求められる。

そこで、本発明は、安全性を担保しつつ、装置に異常が発生している可能性がある場合にそのことを速やかに外部に報知することを可能とする障害物検知装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によると、障害物検知装置は、レーザ光を監視領域に走査して反射光を受光するレーザ測距センサと、前記監視領域を挟んで前記レーザ測距センサの反対側に配置された光反射部とを含み、走査レーザ光の反射位置が前記監視領域内の場合に障害物がある旨を外部に報知し、光反射部方向のレーザ光の反射光に基づき前記レーザ測距センサ又は前記光反射部に異常が発生している可能性があると判定するとその旨及び障害物がある旨を外部に報知するように構成されている。

本発明によれば、安全性を担保しつつ、装置に異常が発生している可能性がある場合にそのことを速やかに外部に報知することを可能とする障害物検知装置を提供することができる。

実施形態に係る障害物検知装置が設置された踏切道を示す図である。 障害物検知装置の概略平面図である。 障害物検知装置等の制御系概略構成を示すブロック図である。 障害物検知装置の処理部が行う処理の一例を示すフローチャートである。 図４のステップＳ２で行われるセンサ診断処理の一例を示すフローチャートである。 図４のステップＳ３で行われる全体診断処理の一例を示すフローチャートの一部である。 図４のステップＳ３で行われる全体診断処処理の一例を示すフローチャートの一部である。 図４のステップＳ３で行われる全体診断処理の一例を示すフローチャートの一部である。 図４のステップＳ４で行われる障害物判定処理の一例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る障害物検知装置１０が設置された踏切道ＲＣを示す図であり、図２は、障害物検知装置１０の概略平面図であり、図３は、障害物検知装置１０等の制御系構成を示すブロック図である。

まず、実施形態に係る障害物検知装置１０が設置された踏切道ＲＣについて簡単に説明する。

図１を参照すると、踏切道ＲＣには踏切警報機２１，２１及び踏切遮断機２２，２２が設置されている。但し、図１には、線路Ｔ１，Ｔ２の奥側の踏切警報機２１，２１、踏切遮断機２２，２２、及び道路Ｒのみが示されており、線路Ｔ１，Ｔ２の手前側の踏切警報機２１，２１、踏切遮断機２２，２２及び道路Ｒについては省略されている。また、図１には示されていないが、線路Ｔ１、Ｔ２における踏切道ＲＣよりも列車の走行方向上流側には列車が踏切道ＲＣに接近していることを検知するための第１列車検知部５１（図３参照）が設置されており、線路Ｔ１、Ｔ２における踏切道ＲＣよりも列車の走行方向下流側には列車が踏切道ＲＣを通過したことを検知するための第２列車検知部５２（図３参照）が設置されている。第１列車検知部５１及び第２列車検知部５２は、特に限定されるものではないが、軌道回路や地上子などによって構成され得る。

踏切警報機２１，２１及び踏切遮断機２２，２２の動作は、踏切制御装置２３によって制御される。踏切制御装置２３には第１列車検知部５１の列車検知信号（以下「第１列車検知信号」という）及び第２列車検知部５２の列車検知信号（以下「第２列車検知信号」という）が入力される（図３参照）。そして、踏切制御装置２３は、第１列車検知部５１の第１列車検知信号に基づき列車が踏切道ＲＣに接近していると判定すると、踏切警報機２１，２１を作動させて列車が踏切道ＲＣに接近していることを周囲に警告し、及び踏切遮断機２２，２２の遮断桿２２ａ，２２ａを下降させて人や自動車等が道路Ｒから踏切道ＲＣに進入することを阻止する。また、踏切制御装置２３は、第２列車検知部５２の第２列車検知信号に基づき列車が踏切道ＲＣを通過したと判定すると、踏切警報機２１，２１の作動を停止させると共に踏切遮断機２２，２２の遮断桿２２ａ，２２ａを上昇させて人や自動者等が道路Ｒから踏切道ＲＣに進入することを可能とする。

次に、実施形態に係る障害物検知装置１０について説明する。

障害物検知装置１０は、主に踏切道ＲＣに対して設定された監視領域ＭＡ（図２参照）における障害物の有無を検知するように構成されている。本実施形態において、監視領域ＭＡは、踏切道ＲＣの全部又は大部分を含む平面視で略矩形状の領域として設定されており、監視領域ＭＡの４つの角部Ｃ１～Ｃ４は、踏切道ＲＣの外側に位置している。

図１～図３を参照すると、障害物検知装置１０は、第１レーザ測距センサ１１と、第２レーザ測距センサ１２と、第１光反射部１３と、第２光反射部１４と、特殊信号発光機１５，１５と、処理部１６と、無線通信部１７とを含む。

第１レーザ測距センサ１１は、いわゆるＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサであり、監視領域ＭＡの外側であって且つ監視領域ＭＡの第１角部Ｃ１の近い位置に配置されている。また、第１レーザ測距センサ１１は、支柱によって第１所定高さに保持されている。第１レーザ測距センサ１１は、監視領域ＭＡ内においてレーザ光を踏切道ＲＣの路面に平行な面（すなわち、水平面）内で走査すると共に、走査レーザ光の反射光を受光することが可能に構成されている。また、第１レーザ測距センサ１１は、自己診断のための診断用反射光を生成し、及び受光することが可能に構成されている。

より具体的には、本実施形態において、第１レーザ測距センサ１１は、（１）踏切道ＲＣの路面に平行な面（水平面）に沿って出射方向を変化させてレーザ光を出射すること、（２）出射したレーザ光の反射光を受光すること、（３）レーザ光の出射タイミングと当該レーザ光の反射光の受光タイミングとの時間差に基づき当該レーザ光の反射位置までの距離を算出すること、（４）出射したレーザ光を内部の反射面等で反射させることによって診断用反射光を生成し、且つ生成された診断用反射光を受光すること、及び（５）受光された反射光の強度（光強度）を測定すること、が可能に構成されている。

第２レーザ測距センサ１２は、第１レーザ測距センサ１１と同様、いわゆるＴｏＦセンサであり、監視領域ＭＡの外側であって且つ第１角部Ｃ１の対角に位置する第３角部Ｃ３に近い位置に配置されている。つまり、第２レーザ測距センサ１２は、監視領域ＭＡを挟んで第１レーザ測距センサ１１の斜め向かいに位置している。第２レーザ測距センサ１２は、支柱によって第２所定高さに保持されており、監視領域ＭＡ内においてレーザ光を踏切道ＲＣの路面に平行な面（すなわち、水平面）内で走査すると共に、走査レーザ光の反射光を受光することが可能に構成されている。また、第２レーザ測距センサ１２は、自己診断のための診断用反射光を生成し、及び受光することが可能に構成されている。なお、前記第２所定高さは、前記第１所定高さと異なることが好ましいが、前記第１所定高さと同じであってもよい。

より具体的には、本実施形態において、第２レーザ測距センサ１２は、第１レーザ測距センサ１１と同様に、（１）踏切道ＲＣの路面に平行な面（水平面）に沿って出射方向を変化させてレーザ光を出射すること、（２）出射したレーザ光の反射光を受光すること、（３）レーザ光の出射タイミングと当該レーザ光の反射光の受光タイミングとの時間差に基づき当該レーザ光の反射位置までの距離を算出すること、（４）出射したレーザ光を内部の反射面等で反射させることによって診断用反射光を生成し、且つ生成された診断用反射光を受光すること、及び（５）受光された反射光の強度（光強度）を測定すること、が可能に構成されている。

第１光反射部１３は、監視領域ＭＡを挟んで第１レーザ測距センサ１１の反対側に配置されている。つまり、第１光反射部１３は、監視領域ＭＡに対して第２レーザ測距センサ１２と同じ側に配置されている。第１光反射部１３は、第１レーザ測距センサ１１から出射された、自身に向かうレーザ光を反射可能に構成されている。

第１光反射部１３は、図２中に白抜き矢印で示された、踏切道ＲＣにおける人や自動車等の移動方向に互いに間隔をあけて配置された複数のリフレクタで構成されている。特に限定されるものではないが、本実施形態において、第１光反射部１３は、３つのリフレクタ（第１～第３リフレクタ３１～３３）で構成されている。第１リフレクタ３１は、監視領域ＭＡの第２角部Ｃ２に近い位置に配置され、第３リフレクタ３３は、監視領域ＭＡの第３角部Ｃ３及び第２レーザ測距センサ１２に近い位置に配置され、第２リフレクタ３２は、第１リフレクタ３１と第３リフレクタ３３との中間位置に配置されている。第１～第３リフレクタ３１～３３は、それぞれ支柱によって、第１レーザ測距センサ１１と同じ前記第１所定高さに保持されている。

第２光反射部１４は、監視領域ＭＡを挟んで第２レーザ測距センサ１２の反対側に配置されている。つまり、第２光反射部１４は、監視領域ＭＡに対して第１レーザ測距センサ１１と同じ側に配置されている。第２光反射部１４は、第２レーザ測距センサ１２から出射された、自身に向かうレーザ光を反射可能に構成されている。

第２光反射部１４は、第１光反射部１３と同様、踏切道ＲＣにおける人や自動車等の移動方向に互いに間隔をあけて配置された複数のリフレクタ、ここでは３つのリフレクタ（第４～第６リフレクタ３４～３６）で構成されている。第４リフレクタ３４は、監視領域ＭＡの第４角部Ｃ４に近い位置に配置され、第６リフレクタ３６は、監視領域ＭＡの第１角部Ｃ１及び第１レーザ測距センサ１１に近い位置に配置され、第５リフレクタ３５は、第４リフレクタ３４と第６リフレクタ３６との中間位置に配置されている。第４～第６リフレクタ３４～３６は、それぞれ支柱によって、第２レーザ測距センサ１２と同じ前記第２所定高さに保持されている。

特殊信号発光機１５，１５は、監視領域ＭＡを挟んで配置されている。特殊信号発光機１５，１５は、発光することにより、線路Ｔ１，Ｔ２を踏切道ＲＣに向かって走行してくる列車に対して停止信号を現示するように構成されている。

処理部１６は、監視領域ＭＡの範囲（境界）に関する情報や、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の位置情報などを記憶している。具体的には、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１から見た監視領域ＭＡの境界上の各点の方向及び各点までの距離と、第１レーザ測距センサ１１から見た第１光反射部１３（第１～第３リフレクタ３１～３３）の方向及び第１レーザ測距センサ１１から第１光反射部１３（第１～第３リフレクタ３１～３３）までの距離とを記憶している。また、処理部１６は、第２レーザ測距センサ１２から見た監視領域ＭＡの境界上の各点の方向及び各点までの距離と、第２レーザ測距センサ１２から見た第２光反射部１４（第４～第６リフレクタ３４～３６）の方向及び第２レーザ測距センサ１２から第２光反射部１４（第４～第６リフレクタ３４～３６）までの距離とを記憶している。

また、処理部１６には、踏切制御装置２３から第１列車検知部５１の第１列車検知信号及び第２列車検知部５２の第２列車検知信号が入力されると共に、第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２からレーザ光の出射方向、レーザ光の反射位置までの距離、及びレーザ光の反射光の強度が入力される。

処理部１６は、主に列車が踏切道ＲＣに接近したときに、監視領域ＭＡ内に障害物があるか否かを判定し、監視領域ＭＡ内に障害物があると判定した場合にはその旨を外部に報知するように構成されている（障害物判定処理）。処理部１６によるこの障害物判定処理は、踏切道ＲＣに接近した列車（列車が複数ある場合を含む）が踏切道ＲＣを通過するまで継続して実施される。

具体的には、本実施形態において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２から入力された情報に基づき、監視領域ＭＡ内に障害物があるか否かを判定する。そして、処理部１６は、監視領域ＭＡ内に障害物があると判定した場合、障害物があることを示す障害物検知信号と、特殊信号発光機１５，１５を動作させる動作制御信号とを出力する。より詳細には、処理部１６は、監視領域ＭＡ内に障害物があると判定した場合、前記障害物検知信号を無線通信部１７から発信することにより、障害物があることを踏切道ＲＣに近づいてくる列車に報知し、及び、前記障害物検知信号を無線通信部１７から最寄りの駅や管理センター等に送信することにより、障害物があることを最寄りの駅や管理センター等に報知する。また、処理部１６は、監視領域ＭＡ内に障害物があると判定した場合、前記動作制御信号を特殊信号発光機１５，１５に送信して特殊信号発光機１５，１５を発光させる（停止信号を現示させる）ことにより、障害物があることを踏切道ＲＣに向かって走行してくる列車（及びその乗務員）に報知する。

また、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３（第１～第３リフレクタ３１～３３）、及び第２光反射部１４（第４～第６リフレクタ３４～３６）に関する診断を行い、これらに異常が発生している可能性があると判定した場合にはその旨を外部に報知するように構成されている。

具体的には、本実施形態において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２から入力された情報に基づき、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４に異常が発生している可能性があるか否かを判定する。そして、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の少なくとも１つに異常が発生している可能性があると判定した場合、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の少なくとも１つに異常が発生している可能性があることを示す異常判定信号を出力する。より詳細には、処理部１６は、無線通信部１７から前記異常判定信号を最寄りの駅や管理センター等に送信することにより、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の少なくとも１つに異常が発生している可能性があること、換言すれば、障害物検知装置１０に異常が発生している可能性があることを最寄りの駅や管理センターなどに報知する。

さらに、処理部１６は、列車が踏切道ＲＣに接近しているときに、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の少なくとも１つに異常が発生している可能性があると判定した場合には、その旨を外部に報知することに加え、障害物がある旨を外部に報知するように構成されている。その理由は、次のとおりである。第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の少なくとも１つに異常が発生している可能性がある場合には前記障害物判定処理が適正に行われないおそれがある。このため、前記障害物判定処理で障害物がないと判定されたとしても、監視領域ＭＡ内に障害物がある可能性を完全には否定できない。したがって、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の少なくとも１つに異常が発生している可能性がある場合には、安全性確保の面から、監視領域ＭＡ内に障害物があるものとして処理した方がよいからである。

具体的には、本実施形態において、処理部１６は、列車が踏切道ＲＣに接近しているときに、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の少なくとも１つに異常が発生している可能性があると判定した場合、前記異常判定信号、前記障害物検知信号、及び前記動作制御信号を出力する。つまり、処理部１６は、無線通信部１７から前記異常判定信号を最寄りの駅や管理センター等に送信し、前記障害物検知信号を無線通信部１７から発信し、前記障害物検知信号を無線通信部１７から最寄りの駅や管理センター等に送信し、及び前記動作制御信号を特殊信号発光機１５，１５に送信する。

図４～図９を参照して処理部１６が行う処理についてさらに説明する。図４～図９は、処理部１６が行う処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、例えば、障害物検知装置１０の起動処理が完了して第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２が通常動作を開始すると、開始される。

図４のステップＳ１において、処理部１６は、列車が踏切道ＲＣに接近しているか否かを判定する。この判定は、第１列車検知部５１の前記第１列車検知信号が入力されたか否かに基づいて行われる。そして、列車が踏切道ＲＣに接近していない場合、すなわち、第１列車検知部５１の前記第１列車検知信号が入力されていない場合、処理部１６は、ステップＳ２においてセンサ診断処理（図５参照）を行う。他方、列車が踏切道ＲＣに接近している場合、すなわち、第１列車検知部５１の前記第１列車検知信号が入力された場合、処理部１６は、並列処理として、ステップＳ３において全体診断処理（図６参照）を行うと共に、ステップＳ４において障害物判定処理（図７参照）を行う。

なお、ここではステップＳ３及びステップＳ４を並列処理としているが、ステップＳ３及びステップＳ４を順に処理するようにしてもよい。

図５は、図４のステップＳ２で行われるセンサ診断処理の一例を示すフローチャートである。このセンサ診断処理では、第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２の診断が行われる。

図５のステップＳ２１において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２から診断用反射光の強度を入力する。

ステップＳ２２において、処理部１６は、診断用反射光の強度が第１所定レベル以上であるか否かを判定する。そして、第１レーザ測距センサ１１の診断用反射光の強度及び第２レーザ測距センサ１２の診断用反射光の強度が前記第１所定レベル以上である場合、処理部１６は本フローを終了する。

他方、第１レーザ測距センサ１１の診断用反射光の強度及び／又は第２レーザ測距センサ１２の診断用反射光の強度が前記第１所定レベル未満である場合にはステップＳ２３に進み、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１及び／又は第２レーザ測距センサ１２に異常が発生している可能性があると判定する（センサ異常判定）。そして、ステップＳ２４において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１及び／又は第２レーザ測距センサ１２に異常が発生している可能性があることを示す第１異常判定信号を出力する。具体的には、処理部１６は、前記第１異常判定信号を無線通信部１７から最寄りの駅や管理センター等に送信する。

ここで、処理部１６は、診断用反射光の強度と前記第１所定レベルとの比較結果に基づき、異常が発生している可能性のあるレーザ測距センサを特定し、特定されたレーザ測距センサを示す情報を第１異常判定信号に含ませるのが好ましい。また、処理部１６は、診断用反射光の強度が複数回連続して前記第１所定レベル未満である場合に、該当するレーザ測距センサに異常が発生している可能性があると判定してもよい。

図６～図８は、図４のステップＳ３において行われる全体診断処理の一例を示すフローチャートである。この全体診断処理では、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３（第１～第３リフレクタ３１～３３）、及び第２光反射部１４（第４～第６リフレクタ３４～３６）についての全体的な診断が行われる。

図６のステップＳ３１において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２からレーザ光の出射方向、レーザ光の反射位置までの距離、及びレーザ光の反射光の強度を入力する。

ステップＳ３２において、処理部１６は、レーザ光の出射方向が光反射部の方向であるか否かを判定する。具体的には、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１のレーザ光の出射方向が、第１光反射部１３の方向であるか否か、すなわち、第１レーザ測距センサ１１から見て第１～第３リフレクタ３１～３３のいずれかの方向であるか否かを判定する。また、処理部１６は、第２レーザ測距センサ１２のレーザ光の出射方向が、第２光反射部１４の方向であるか否か、すなわち、第２レーザ測距センサ１２から見て第４～第６リフレクタ３４～３６のいずれかの方向であるか否かを判定する。

そして、レーザ光の出射方向が光反射部の方向である場合、すなわち、第１レーザ測距センサ１１のレーザ光の出射方向が第１光反射部１３の方向である場合又は第２レーザ測距センサ１２のレーザ光の出射方向が第２光反射部１４の方向である場合にはステップＳ３３に進む。他方、レーザ光の出射方向が光反射部の方向でない場合、すなわち、第１レーザ測距センサ１１のレーザ光の出射方向が第１光反射部１３の方向でなく、且つ第２レーザ測距センサ１２のレーザ光の出射方向が第２光反射部１４の方向でない場合にはステップＳ３６に進む。

ステップＳ３３において、処理部１６は、レーザ光の反射位置までの距離が光反射部までの距離に一致しているか（厳密に一致している必要はなく、概ね一致していればよい。以下、同じ。）を判定する。具体的には、第１レーザ測距センサ１１のレーザ光の出射方向が第１リフレクタ３１の方向である場合、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１のレーザ光の反射位置までの距離が第１レーザ測距センサ１１から第１リフレクタ３１までの距離に一致しているか否かを判定する。なお、説明は省略するが、第１レーザ測距センサ１１のレーザ光の出射方向が第２、第３リフレクタ３２，３３の方向である場合についても同様である。また、第２レーザ測距センサ１２のレーザ光の出射方向が第５リフレクタ３５の方向である場合、処理部１６は、第２レーザ測距センサ１２のレーザ光の反射位置までの距離が第２レーザ測距センサ１２から第５リフレクタ３５までの距離に一致しているか否かを判定する。なお、説明は省略するが、第２レーザ測距センサ１２のレーザ光の出射方向が第４、第６リフレクタ３４、３６の方向である場合についても同様である。

そして、レーザ光の反射位置までの距離が光反射部までの距離に一致している場合にはステップＳ３４に進む。他方、レーザ光の反射位置までの距離が光反射部までの距離に一致しない場合にはステップＳ３７（図７）に進む。

なお、例えば、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、及び第１～第６リフレクタ３１～３６の少なくとも１つの設置状態（向き等）が本来の状態から変化してしまった場合、第１レーザ測距センサ１１及び／又は第２レーザ測距センサ１２が少なくとも１つのリフレクタで反射された反射光を受光できなくなるため、レーザ光の反射位置までの距離が光反射部までの距離に一致しなくなる。

ステップＳ３４において、処理部１６は、反射光の強度が第２所定レベル以上であるか否かを判定する。そして、反射光の強度が前記第２所定レベル以上である場合にはステップＳ３５に進む。他方、反射光の強度が前記第２所定レベル未満である場合にはステップＳ３７（図７）に進む。ここで、前記第２所定レベルは、前記第１所定レベルと同じレベルであってもよいし、異なるレベルでもよい。また、前記第２所定レベルは、リフレクタ毎に設定されてもよい。

ステップＳ３５において、処理部１６は、反射光の強度が第３所定レベル（＞第２所定レベル）以上であるか否かを判定する。そして、反射光の強度が前記第３所定レベル以上である場合にはステップＳ３６に進む。他方、反射光の強度が前記第３所定レベル未満である場合にはステップＳ４１（図８）に進む。

なお、例えば、第１レーザ測距センサ１１及び／又は第２レーザ測距センサ１２のレーザ出力性能が低下した場合、第１光反射部１３（第１～第３リフレクタ３１～３３）が汚れた場合、及び／又は第２光反射部１４（第４～第６リフレクタ３４～３６）が汚れた場合に反射光の強度が前記第２所定レベル未満又は前記第３所定レベル未満になり得る。また、濃霧や豪雨が発生した場合にも反射光の強度が前記第２所定レベル未満又は前記第３所定レベル未満になり得る。

ステップＳ３６において、処理部１６は、列車（列車が複数ある場合を含む）が踏切道ＲＣを通過したか否かを判定する。この判定は、第２列車検知部５２の列車検知信号が入力されたか否かに基づいて行われる。そして、列車が踏切道ＲＣを通過した場合には本フローを終了する。他方、列車が踏切道ＲＣを通過していない場合にはステップＳ３１に戻り、処理部１６は本フローの処理を継続する。

ステップＳ３７（図７）において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３（第１～第３リフレクタ３１～３３）、及び第２光反射部１４（第４～第６リフレクタ３４～３６）の少なくとも１つに異常が発生している可能性があると判定する（異常判定）。

そして、ステップＳ３８において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の少なくとも１つに異常が発生している可能性があることを示す第２異常判定信号を出力する。具体的には、処理部１６は、前記第２異常判定信号を無線通信部１７から最寄りの駅や管理センター等に送信する。

また、ステップＳ３９において、処理部１６は、前記障害物検知信号及び前記動作制御信号が出力済みであるか否かを判定する。そして、前記障害物検知信号及び前記動作制御信号が出力済みである場合にはフローを終了する。他方、障害物検知信号及び動作制御信号が出力済みでない場合にはステップＳ４０に進み、処理部１６は、前記障害物検知信号及び前記動作制御信号を出力する。具体的には、処理部１６は、前記障害物検知信号を無線通信部１７から発信し、前記障害物検知信号を無線通信部１７から最寄りの駅や管理センター等に送信し、及び動作制御信号を特殊信号発光機１５，１５に送信する。

ここで、ステップＳ３９は、主に並列処理される障害物判定処理において前記障害物検知信号及び前記動作制御信号が出力済みである場合に、これらの信号の重複出力を避けるために設けられている。したがって、これらの信号の重複出力が問題とならない場合、ステップＳ３９は省略され得る。

ステップＳ４１（図８）において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３（第１～第３リフレクタ３１～３３）、及び第２光反射部１４（第４～第６リフレクタ３４～３６）の少なくとも１つが軽故障状態にあると判定する（軽故障判定）。換言すれば、処理部１６は、障害物検知装置１０の性能が低下していると判定する。

そして、この場合、装置の点検や修理が必要であると考えられるため、ステップＳ４２において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部１３、及び第２光反射部１４の少なくとも１つが軽故障状態にあることを示す軽故障判定信号を出力する。具体的には、処理部１６は、軽故障判定信号を無線通信部１７から最寄りの駅や管理センター等に送信する。

図９は、図４のステップＳ４において行われる障害物判定処理の一例を示すフローチャートである。この障害物判定処理では、上述のように、監視領域ＭＡ内に障害物があるか否かが判定される。

図９のステップＳ５１において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２からレーザ光の出射方向、及びレーザ光の反射位置までの距離を入力する。

ステップＳ５２において、処理部１６は、レーザ光の反射位置が監視領域ＭＡ内であるか否かを判定する。そして、レーザ光の反射位置が監視領域ＭＡ内である場合にはステップＳ５３に進む。他方、レーザ光の反射位置が監視領域ＭＡ外である場合にはステップＳ６０に進む。

ステップＳ５３において、処理部１６は、レーザ光の反射位置が前回と同じ位置であるか否かを判定する。そして、レーザ光の反射位置が前回と同じ位置である場合にはステップＳ５４に進む。他方、レーザ光の反射位置が前回と異なる場合にはレーザ光の反射位置を記憶してステップＳ５１に戻る。

ステップＳ５４において、処理部１６は、レーザ光の反射位置が複数回（例えば、３回）連続して同じ位置であるか否かを判定する。そして、レーザ光の反射位置が複数回連続して同じ位置である場合にはステップＳ５５に進む。他方、レーザ光の反射位置が複数回連続して同じ位置でない場合には、当該レーザ光の反射位置の回数をカウントアップしてステップＳ５１に戻る。

ステップＳ５５において、処理部１６は、レーザ光の反射位置に基づき、レーザ光を反射した物体（反射物）を、監視領域ＭＡに設定された物体追跡範囲の最小単位であるメッシュに割り当てる。具体的には、本実施形態では、監視領域ＭＡがＮ×Ｍ個のメッシュに分割されており、これらのメッシュのうち、レーザ光の反射位置に対応する（前記反射物が属する）メッシュを特定する。

ステップＳ５６において、処理部１６は、前記反射物が同一メッシュ又は隣接メッシュに一定時間以上滞在しているか否かを判定する。そして、前記反射物が同一メッシュ又は隣接メッシュに一定時間以上滞在している場合にはステップＳ５７に進む。他方、前記反射物が同一メッシュ又は隣接メッシュに一定時間以上滞在していない場合にはステップＳ５１に戻る。

ステップＳ５７において、処理部１６は、監視領域ＭＡ内に障害物があると判定する（障害物検知）。

また、ステップＳ５８において、処理部１６は、前記障害物検知信号及び前記動作制御信号が出力済みであるか否かを判定する。そして、前記障害物検知信号及び前記動作制御信号が出力済みである場合にはフローを終了する。他方、前記障害物検知信号及び動作制御信号が出力済みでない場合にはステップＳ５９に進み、処理部１６は、前記障害物検知信号及び前記動作制御信号を出力する。このステップＳ５８、Ｓ５９の処理は、図７のステップＳ３９、Ｓ４０の処理と同じである。

ここで、ステップＳ５８は、主に並列処理される全体診断処理において前記障害物検知信号及び前記動作制御信号が出力済みである場合に、これらの信号の重複出力を避けるために設けられている。したがって、これらの信号の重複出力が問題とならない場合、ステップＳ５８は省略され得る。

ステップＳ６０において、処理部１６は、列車（列車が複数ある場合を含む）が踏切道ＲＣを通過したか否かを判定する。そして、列車が踏切道ＲＣを通過した場合には本フローを終了し、列車が踏切道ＲＣを通過していない場合にはステップＳ５１に戻り、処理部１６は、本フローの処理を継続する。このステップＳ６０の処理は、図６のステップＳ３６の処理と同じである。

以上説明したように、実施形態に係る障害物検知装置１０は、第１レーザ測距センサ１１が監視領域ＭＡで走査したレーザ光の反射位置が監視領域ＭＡ内である場合、及び／又は、第２レーザ測距センサ１２が監視領域ＭＡで走査したレーザ光の反射位置が監視領域ＭＡ内である場合、障害物がある旨を外部に報知するように構成されている。より具体的には、実施形態に係る障害物検知装置１０は、レーザ光の反射位置が監視領域ＭＡ内にあり且つ一定時間以上実質的に変化しない場合に障害物がある旨を外部に報知するように構成されている。また、実施形態に係る障害物検知装置１０は、第１レーザ測距センサ１１から出射された第１光反射部１３（第１～第３リフレクタ３１～３３）方向のレーザ光の反射光及び第２レーザ測距センサ１２から出射された第２光反射部１４（第４～第６リフレクタ３４～３６）方向のレーザ光の反射光に基づき、第１レーザ測距センサ１１、第２レーザ測距センサ１２、第１光反射部、及び第２光反射部１４の少なくとも１つに異常が発生している可能性があると判定した場合、その旨を外部に報知すると共に障害物がある旨を外部に報知するように構成されている。

このため、実施形態に係る障害物検知装置１０によれば、装置に異常が発生している可能性がある場合にそのことを速やかに外部に報知して適切な対処を促すことができる。また、レーザ光の反射位置が監視領域ＭＡ内である場合はもちろん、装置に異常が発生している可能性がある場合にも障害物がある旨が外部に報知されるので、従来技術に比べて高い安全性が担保され得る。

なお、上述の実施形態において、処理部１６は、第１レーザ測距センサ１１の前記診断用反射光の強度及び第２レーザ測距センサ１２の前記診断用反射光の強度に基づいて第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２の診断を行っている。しかし、これに限られるものではなく、処理部１６は、他の方法によって第１レーザ測距センサ１１及び第２レーザ測距センサ１２の診断を行ってもよい。

また、上述の実施形態において、障害物検知装置１０（処理部１６）は、前記障害物検知信号、前記第１異常判定信号、前記第２異常判定信号、及び故障判定信号を無線通信によって送信するようしている。しかし、これに限られるものではなく、処理部１６は、前記障害物検知信号、前記第１異常判定信号、前記第２異常判定信号、及び故障判定信号の全部又は一部を有線通信によって送信するようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は、上述の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらなる変形及び変更が可能であることはもちろんである。

１０…障害物検知装置、１１…第１レーザ測距センサ、１２…第２レーザ測距センサ、１３…第１光反射部、１４…第２光反射部、１５…特殊信号発光機、１６…処理部、１７…無線通信部、２１…踏切警報機、２２…踏切遮断機、２３…踏切制御装置、３１～３６…第１～第６リフレクタ、ＲＣ…踏切道、ＭＡ…監視領域

Claims (6)

1. レーザ光を監視領域で走査して反射光を受光するレーザ測距センサと、前記監視領域を挟んで前記レーザ測距センサの反対側に配置された光反射部とを含み、
   走査レーザ光の反射位置が前記監視領域内の場合に障害物がある旨を外部に報知し、光反射部方向のレーザ光の反射光に基づき前記レーザ測距センサ又は前記光反射部に異常が発生している可能性があると判定するとその旨及び障害物がある旨を外部に報知する、障害物検知装置。
2. 前記光反射部方向のレーザ光の反射位置が前記光反射部に対応する位置でない場合に前記レーザ測距センサ又は前記光反射部に異常が発生している可能性があると判定する、請求項１に記載の障害物検知装置。
3. 前記光反射部方向のレーザ光の反射位置が前記光反射部に対応する位置であるが、反射光の強度が所定レベル未満である場合には前記レーザ測距センサ又は前記光反射部に異常が発生している可能性があると判定する、請求項２に記載の障害物検知装置。
4. 前記走査レーザ光の反射位置が前記監視領域内にあり且つ一定時間以上実質的に変化しない場合に障害物がある旨を外部に報知する、請求項１～３のいずれか一つに記載の障害物検知装置。
5. 前記レーザ測距センサは、前記監視領域内において前記レーザ光を水平面内で走査し、
   前記光反射部は、互いに間隔をあけて配置されると共に同じ高さ位置に保持された複数のリフレクタを含む、請求項１～４のいずれか一つに記載の障害物検知装置。
6. 前記監視領域は、踏切道に設定された領域である、請求項１～５のいずれか一つに記載の障害物検知装置。

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