JP4230373B2 - 検知装置及び検知方法 - Google Patents
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Description
光学方式の検知装置は、踏切を挟んで投光器と受光器を配置し、物体が遮光すると障害物として検知するものである。
ループコイル方式の検知装置は、踏切内に電磁誘導コイルを敷設しておき、電磁誘導コイルの近くの金属体の有無によってコイルのインピーダンスが変化することにより、共振周波数が変化する現象を利用して障害物として検知するものである。
カメラ画像処理方式の検知装置は、踏切を撮影するカメラを設置し、カメラを用いて撮影された画像を処理することによって障害物を検知するものである。
水中走査レーザ方式は、レーザ光を水平に走査し、物体からの反射光から、その距離を計測して障害物を検知するものである。
このような光学方式、ループコイル方式、カメラ画像処理方式、水中走査レーザ方式の検知装置にあっては、例えば、上記のような障害物が存在すると判断される状態が、例えば6秒以上継続した場合に、「障害物あり」として特殊信号発光機より列車に対して停止信号を送信するようにして、必要以上に検知装置が作動しないよう設定されている。
また、カメラ画像処理方式の検知装置にあっては、踏切内全体の障害物を検知することはできるが、夜間あるいは悪天候時においては視界が著しく低下するため、障害物を検知することが困難となる。つまり、カメラ画像処理方式の検知装置は周囲の環境に影響されやすく、常時十分な性能を維持することができないという問題がある。
また、水平走査レーザ方式の検知装置にあっては、設置高さが固定されるため、横臥した歩行者等を検知するためには設置高さを10cm程度まで低くしなければならない。この場合、凹凸の大きい踏切等での適用が困難となる。
また、特許文献1に記載された検知装置のようにレーザを2次元的に放射して踏切内の物体を検知する検知装置のみならず、踏切内の所定領域にレーザを放射できるように1または複数個のレーザレーダを所定の高さに配置し、そのレーザレーダからレーザを放射して踏切内の物体を検知する検知装置についても提案されている。
また、これらの問題を解決するために、レーザレーダによる検知範囲を狭く設定して踏切全体の範囲を検知する場合には、レーザレーダを複数設置する必要があるため、設備費用が膨大となってしまうという問題がある。
また、本発明に係る検知装置において、前記所定の領域は踏切であることを特徴とする。
また、分割領域の検知範囲が狭いため、分割領域の1つに所定時間継続して少なくとも1つの物体が滞留したときに障害物判断手段によって障害物が滞留していると判断する際、所定時間が短時間となるので、所定の領域内において検知した物体が障害物であるか否かを短時間で精度よく判断できる。
また、本発明の検知装置によれば、所定の領域に進入する列車との距離に応じて所定時間を切替えることで障害物判断手段によって障害物が滞留していると判断されるまでの時間が短縮されるので、障害物の滞留を迅速に判断することができる。
本発明の検知方法によれば、レーザレーダを複数設置することなく、1個のレーザレーダのみを用いて分割領域に対して障害物を検知することが可能となるので、設備費用を削減することができる。
図1は、本発明を適用した検知装置の概略構成を示す図である。
レーザレーダ10は、所定の筐体に一体に収容されてセンサユニットを構成し、建屋の壁面や電柱等の所定高さに設置されており、例えば図2に示すように所定の領域全体を俯瞰するように配置されている。このレーザレーダ10は、例えば多面体ミラー11を一定速度で回転駆動する主走査モータ12と、この主走査モータ12に対してその回転軸を直交させて設けられて多面体ミラー11の回転軸を所定の角度範囲内で傾動させることで多面体ミラー11の回転面を所定速度で揺動させる副走査モータ13とを備えている。そしてレーザ光源14から発せられたレーザパルス光をハーフミラー15を介して多面体ミラー11に照射することで、レーザパルス光を多面体ミラー11の回転と傾きとに応じて所定の領域に照射し、またレーザパルス光の所定の領域からの反射光を多面体ミラー11から集光レンズ16を介して受光器17により受光検知するように構成される。
また、補助情報表示手段27は、前述のように認識された物体を囲む枠状の識別マーク(補助情報)をモニタ30に表示された画像に重ねて表示し、これによって物体を強調表示して識別性を高めるものである。
踏切41は、線路40を跨いで設置されており、踏切41の進入口の両側にそれぞれ遮断機42を設置している。また、踏切41は、線路40を横断する方向に車両43が通行する。なお、歩行者あるいは自転車等も車両43と同様に踏切41を横断するが、ここでは説明を簡略化するために、踏切41を横断する物体が車両43のみであることとして説明する。
ここで、踏切41は、その踏切41内を横断する車両43の進行方向を複数例えば3分割して分割領域を設定される。それら分割領域は、それぞれエリア1、エリア2及びエリア3として、領域認識手段23によって認識される。
また、レーザレーダ10は、踏切41の外側かつ所定高さ、すなわち踏切41全体を検知可能となる位置に設置されている。このレーザレーダ10は、踏切41全体を検知可能となるように、踏切41を含み踏切41を囲む周辺領域までレーザパルス光を照射できるようになっている。
検知方法としては、ある1つの車両43が分割領域の一つに滞留したことを検知する第1の検知方法と、ある1つの車両43が分割領域の一つに滞留したことを含め少なくとも1つの車両43が分割領域の一つに存在したことを検知する第2の検知方法とがある。
ここで、第1の検知方法のフローチャートを図5及び図6に示し、第2の検知方法のフローチャートを図7及び図8に示し、それぞれについて以下に説明する。
まず始めに、検知装置を作動させた状態で、領域認識手段23によって認識された分割領域の一つに踏切41を横断する車両43が継続して滞留する時間の上限、すなわち滞留時間のしきい値、例えば6秒を予め設定しておく。そして、踏切41内に車両43が存在することを検知した場合には、車両43の車両番号または記号、例えば障害物A、障害物B、・・・を付与する。このような状態で、以下に説明する第1の検知方法のフローがスタートする。
すなわち第1に、障害物Aがエリア1に存在するか否かを判断し(ステップS111)、障害物Aがエリア1に存在する場合(ステップS111において「Yes」)、障害物Aのエリア1における滞留時間を認識する(ステップS112)。障害物Aがエリア1に存在しない場合(ステップS111において「No」)、障害物Aのエリア1における滞留時間をリセットして0と認識する(ステップS113)。
なお、ステップS110において踏切41内に障害物Aを検知しなかったと判断した場合(ステップS110において「No」)、ステップS120に進む。
具体的には、障害物Bがエリア1〜3のいずれかに滞留しているかを認識するために、ステップS121からステップS129までのフローを実行してステップS130に進む。これらフローは、上記ステップS111からステップS119までのフローと同様である。したがってその説明を省略する。
なお、ステップS120において踏切41内に障害物Bを検知しなかったと判断した場合も同様に(ステップS120において「No」)、ステップS130に進む。
ここで、踏切41内に障害物A及び障害物B以外の物体を検知する場合、ステップS110からステップS119までのフローと同様のフローを追加してもよい。ただし、本実施の形態においては、説明の簡略化のため、障害物A及び障害物Bの存在のみを検知するフローとする。
上記フローを常時繰り返し行うことにより、検知装置が踏切41を常に検知することとなり、また、エリア1〜3のいずれかに障害物Aまたは障害物Bが滞留していた場合、その滞留時間が加算されることとなる。
まず始めに、検知装置を作動させた状態で、領域認識手段23によって認識された分割領域の一つに踏切41を横断する車両43が継続して滞留する時間の上限、すなわち滞留時間のしきい値、例えば6秒を予め設定しておく。そして、踏切41内に車両43が存在する場合には車両43の車両番号または記号、例えば障害物A、障害物B、・・・を付与する。このような状態で、以下に説明する第2の検知方法のフローがスタートする。
なお、第2の検知方法においては、踏切41内に存在する車両43の台数(個数)に関する情報を用い、車両43固有の車両番号または記号に関する情報を用いない。したがって、車両43の車両番号または記号を付与しなくてもよい。
次に、踏切41内に一つの障害物を検知したか否かを判断する(ステップS210)。踏切41内に一つの障害物を検知したと判断した場合(ステップS210において「Yes」)、一つの障害物がどのエリアで滞留しているかをエリアごとに調査して認識する。
なお、ステップS210において踏切41内に一つの障害物を検知しなかったと判断した場合(ステップS210において「No」)、ステップS220に進む。
具体的には、別の障害物がエリア1〜3のいずれかに滞留しているかを認識するために、ステップS221からステップS226までのフローを実行してステップS231に進む。これらフローは、上記ステップS211からステップS216までのフローと同様である。したがってその説明を省略する。
なお、ステップS220において踏切41内に別の障害物を検知しなかったと判断した場合も同様に(ステップS220において「No」)、ステップS231に進む。
ここで、踏切41内にこれら2つの障害物以外の物体を検知する場合、ステップS210からステップS216までのフローと同様のフローを追加してもよい。ただし、本実施の形態においては、説明の簡略化のため、2つの障害物の存在のみを検知するフローとする。
すなわち、エリア1内に存在する障害物が1個以上であるか否かを判断し(ステップS231)、エリア1内に存在する障害物が1個以上である場合(ステップS231で「Yes」)、エリア1内に存在する障害物の滞留時間を認識する(ステップS232)。エリア1内に存在する障害物がない場合(ステップS231で「No」)、エリア1内に存在する障害物の滞留時間をリセットして0とする(ステップS233)。エリア2及びエリア3についても、エリア1におけるステップS231〜ステップS233と同様に処理する(ステップS234〜ステップS239)。
上記フローを常時繰り返し行うことにより、検知装置が踏切41を常に検知することとなり、また、エリア1〜3のいずれかに少なくとも一つの障害物が滞留していた場合、そのエリアにおける障害物の滞留時間が加算されることとなる。
また、レーザレーダ10による分割領域の検知範囲が狭いため、分割領域の1つに所定時間継続して少なくとも1つの物体が滞留したときに障害物判断手段24によって障害物が滞留していると判断する際、所定時間が短時間、例えば6秒以下に設定できるので、踏切41内において検知した車両43が障害物であるか否かを短時間で精度よく判断できる。
また、上記実施の形態において、検知装置を列車制御システムと連動させて、危険状態検知処理を行う際に列車を停止させる制御を行うように設定することも可能である。
20 検知装置本体
21 レーザ情報作成手段
22 物体検知手段
23 領域認識手段
24 障害物判断手段
40 線路
41 踏切
43 車両
Claims (3)
- 所定の領域を走査するレーザレーダと、
このレーザレーダにより検知される距離情報とその走査方向の情報とから3次元レーダ情報を求めるレーダ情報作成手段と、
前記3次元レーダ情報から前記所定の領域内に存在する物体を検知する物体検知手段と、
前記所定の領域を、前記物体の進行方向に対して複数に分割された分割領域として認識する領域認識手段と、
前記分割領域の1つに所定時間継続して少なくとも1つの物体が滞留したときに、障害物が滞留していると判断する障害物判断手段とを備え、
前記障害物判断手段は、前記所定の領域と前記所定の領域に進入する列車との距離に応じて所定時間を切替える
ことを特徴とする検知装置。 - 前記所定の領域は踏切であることを特徴とする請求項1記載の検知装置。
- レーザレーダによって所定の領域を走査し、このレーザレーダにより検知される距離情報とその走査方向の情報とから3次元レーダ情報を求め、前記3次元レーダ情報から前記所定の領域内に存在する物体を検知する検知方法であって、
前記所定の領域を前記物体の進行方向に対して複数に分割された分割領域として認識しておき、前記分割領域の1つに所定時間継続して少なくとも1つの物体が滞留したときに、障害物が滞留していると判断すると共に、前記所定の領域と前記所定の領域に進入する列車との距離に応じて所定時間を切替えることを特徴とする検知方法。
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