JP4658354B2 - 障害物検知装置およびこれを備えた可動ホーム柵装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直線上を進退移動する扉によって開閉される間口領域に扉の閉動作を妨害する障害物が存するか否かを検知する障害物検出装置であって、間口領域の両端に対向配置した発光器と受光器を有し、障害物の有無を、受光器での発光器からの光の受光状態に基づいて検知するものおよび当該障害物検知装置を備えた可動ホーム柵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の扉を自動開閉する場合、人や荷物などが挟まれないようにすることが安全上要求される。たとえば、プラットホーム側と列車の通る線路側とを仕切るホーム柵に設けられる可動扉においては、発光器と受光器を乗降用開口部の両端に分けて配置し、発光器からの光が受光器で受光されないとき、乗降用開口部に人や荷物などが存するものと判定し、扉の閉動作を中止等するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
発光器と受光器により乗降用開口部における人や荷物の存在を検出する場合には、発光器以外からの外乱光による誤検知や不検知等の誤動作を防止する必要がある。特に、屋外のプラットホーム等に設置する場合には太陽光の影響による誤動作が問題になっていた。
【０００４】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、扉を閉じる際の障害物を光センサで検知する障害物検知装置であって外乱光の影響による誤動作を防止することのできるものおよびこれを用いた可動ホーム柵装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］直線上を進退移動する扉（１０１）によって開閉される間口領域（１０３）に前記扉（１０１）の閉動作を妨害する障害物が存するか否かを検知する障害物検知装置であって、前記間口領域（１０３）の両端に対向配置した発光器（１１１）と受光器（１１２）を有し、前記障害物の有無を、前記受光器（１１２）での前記発光器（１１１）からの光の受光状態に基づいて検知するものにおいて、
外乱光の到来方向が前記受光器（１１２）の指向性範囲外になるように前記発光器（１１１）から前記受光器（１１２）への光軸を扉（１０１）の進退方向に対して傾斜させたことを特徴とする障害物検知装置。
【００１０】
［２］前記発光器（１１１）が出力する光を外乱光と異なる波長の光にし、
前記外乱光の波長に対する透過率が前記発光器（１１１）の出力する光の波長に対する透過率よりも小さい光フィルタ（１８３）を前記受光器（１１２）の前面に配置することを特徴とする［１］に記載の障害物検知装置。
【００１１】
［３］前記発光器（１１１）が出力する光を可視光以外の波長とし、
前記受光器（１１２）の前面に可視光を除去あるいは低減する可視光フィルタ（１８３）を配置することを特徴とする［１］または［２］に記載の障害物検知装置。
【００１２】
［４］列車の通る軌道側とプラットホーム側とを仕切るとともに所定の乗降箇所にスライド式の扉（１０１）を有する可動ホーム柵装置であって、［１］から［３］の何れか一項に記載の障害物検知装置を有することを特徴とする可動ホーム柵装置。
【００１３】
［５］扉（１０１）の閉動作期間中にだけ障害物の検知を行うことを特徴とする［４］に記載の可動ホーム柵装置。
【００１４】
［６］扉（１０１）の閉動作期間中に障害物を検知したとき、扉（１０１）の閉動作を障害物が検知されなくなるまで停止させることを特徴とする［４］または［５］に記載の可動ホーム柵装置。
【００１６】
前記本発明は次のように作用する。
外乱光の到来方向が受光器（１１２）の指向性範囲外になるように扉（１０１）の間口領域の両端に配置する発光器（１１１）と受光器（１１２）とを結ぶ光路を扉（１０１）の進退方向に対して傾斜させたものでは、特定の方向から到来する外乱光による誤動作を防止することができる。たとえば、発光器（１１１）を間口領域の一端側の下部に配置し、受光器（１１２）を間口領域の他端側の上部に配置し、発光器（１１１）から受光器（１１２）への光路が下方から上方へ向かって斜めになるように設定すれば、上方から到来する太陽光は下方を向いた受光器（１１２）の指向性範囲外になるので、太陽光による誤動作を防止することができる。
【００２０】
発光器（１１１）が出力する光を外乱光と異なる波長の光にし、外乱光の波長に対する透過率が発光器（１１１）の出力する光の波長に対する透過率よりも小さい光フィルタ（１８３）を受光器（１１２）の前面に配置したものでは、外乱光の影響を低減し、誤検知を防止することができる。特に、発光器（１１１）が出力する光を可視光以外の波長とし、受光器（１１２）の前面に可視光を除去あるいは低減する可視光フィルタ（１８３）を配置したものでは、利用者の目に見えない波長の光で障害物を検知しつつ、人にとって明るい環境を維持することができる。
【００２１】
上述の障害物検知装置は、列車の通る軌道側とプラットホーム側とを仕切るとともに所定の乗降箇所にスライド式の扉（１０１）を有する可動ホーム柵装置等に適用される。この場合、扉（１０１）の閉動作期間中にだけ障害物の検知を行うとよい。また扉（１０１）の閉動作期間中に障害物を検知したときには、人や荷物の挟み込みを検知した場合と異なり、リトライ動作は行わずに扉（１０１）の閉動作を停止し、その後、障害物が検知されなくなったとき、扉（１０１）を停止していた位置から閉動作を再開させるとよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の各種実施の形態を説明する。
各実施の形態では、障害物検知装置を可動ホーム柵装置１００に適用したものについて説明する。図２に示すように、可動ホーム柵装置１００は、プラットホームの側縁に沿って立設され、プラットホームの脇に延びる線路（軌道）上の定位置に停止する列車との間に柵を形成して、ホームへの転落や列車への接触等を防止し、乗客の安全を確保するものである。可動ホーム柵装置１００のうち列車の乗降口に対応する箇所（間口領域）には、開閉可能な一対のドア１０１が取り付けられる。ドア１０１は、左右の戸袋１０２に収容された開状態と、乗降口に対応する間口領域１０３を閉鎖した閉状態との間を、電動で直線的に進退移動するようになっている。
【００２３】
図３は、可動ホーム柵装置１００を上方から見た様子を示している。戸袋１０２の線路側の側面には、ドア１０１の閉動作を妨害する人や荷物などの障害物が間口領域１０３に存するか否かを検知するための発光器１１１と受光器１１２が取り付けてある。発光器１１１と受光器１１２は、発光器１１１から射出された光が受光器１１２の受光部へ入射するように間口領域１０３の両端近傍に対向配置されている。
【００２４】
図４は、第１および第２の実施の形態にかかる可動ホーム柵装置１００の回路構成を示している。可動ホーム柵装置１００は、本装置全体の動作を制御する制御部１２０と、ドア１０１を駆動するためのモータ１４１と、モータ１４１へ駆動電流を供給する扉駆動部１４２と、障害物検知部１３０とを有している。障害物検知部１３０には、発光器１１１と受光器１１２が接続されている。また障害物検知部１３０は、発光器１１１および受光器１１２への電源供給等を行う素子駆動部１３１と、受光器１１２の出力に基づいて障害物の有無を判定する判定部１３２を有している。制御部１２０および障害物検知部１３０は、マイクロコンピュータを主要部とした回路で構成されており、発光器１１１や受光器１１２を駆動するためのドライバ素子等を有している。
【００２５】
制御部１２０は、図示省略した指令装置からドア１０１の開閉指示を受信し、その指示に基づいてドア１０１の開動作および閉動作を行うようになっている。制御部１２０は、ドア１０１の閉動作を開始してから閉動作を完了するまでの間だけ、障害物検知部１３０による障害物の検知を有効にする。閉動作の途中で受光器１１２の出力に基づいて障害物を検知した場合には、ドア１０１を半分の位置まで閉じ、支障がなくなるまでドア１０１を停止させる。受光器１１２に基づいて障害物を検知した場合には、閉動作のリトライは行わず、支障がなくなれば、その時点から閉動作を再開し、ドア１０１を閉じるようになっている。
【００２６】
なお、制御部１２０は、ドア１０１の移動速度など別途の方法で、障害物の挟み込み検知等を行っており、挟み込みを検出した場合には、ドア１０１を一旦開いてから閉動作をリトライするようになっている。
【００２７】
次に、外乱光に基づく障害物の誤検知防止について説明する。
図１は、所定方向からの外乱光を遮って外乱光が受光器１１２の受光部へ入射することを防止するためのフード部材１５０を、受光器１１２の受光部近傍に設けた第１の実施の形態における可動ホーム柵装置１００を示している。屋外に設置する場合には、太陽２１０からの光が外乱光となる。フード部材１５０は、外乱光が直接、受光器１１２の受光部へ到達することを防止し得る範囲にわたって受光部の近傍を覆っている。ここでは太陽光を防止するために、受光器１１２の上部から前方に所定距離伸びる形状のフード部材１５０を取り付けてある。
【００２８】
なお、床面からの反射光等についても防止する必要がある場合には、それを遮ることができる範囲にフードを設ければよい。たとえば、四方を囲む筒状のフードを受光部の前面に取り付ける等である。
【００２９】
図５は、可動ホーム柵装置１００の第２の実施の形態における発光器１１１と受光器１１２の配置を示している。第２の実施の形態では、外乱光の到来方向が受光器１１２の指向性範囲外になるように間口領域１０３の両端に配置する発光器１１１と受光器１１２とを結ぶ光路１６１が扉の進退方向に対して傾斜するように発光器１１１と受光器１１２を配置してある。受光器１１２の指向性範囲は、通常その前方の所定範囲になるので、太陽光のように上方から到来する外乱光を回避するためには、受光器１１２の受光部が下方を向くように設定する。具体的には、戸袋１０２の側面下部に発光器１１１を、他方の戸袋の側面上部に発光器１１１と対向するように受光器１１２を配置してある。
【００３０】
このように受光器１１２の受光部が下向き斜めになるように配置することで、上方から到来する太陽光等の外乱光の影響を受けなくなり、光センサに基づく障害物検知の誤動作を防止することができる。
【００３１】
図６は、第３の実施の形態にかかる可動ホーム柵装置１００ａにおける発光器と受光器の設置状態を示している。図６に示すように、第３の実施の形態に可動ホーム柵装置１００は、発光器と受光器の組み合わせを２組備えており、一方の組（１１１、１１２）と他方の組（１７１、１７２）とでは発光器と受光器の配置を逆にしてある。
【００３２】
図７は、図６に示した可動ホーム柵装置１００ａの回路構成を示している。図４に示したものと同一部分には同一の符号を付してあり、それらの説明を省略する。可動ホーム柵装置１００ａでは、第１の組の発光器１１１、受光器１１２と、第２の組の発光器１７１、受光器１７２を有しており、障害物検知部１３０ａの有する素子駆動部１３１は双方の組の各素子を駆動し、判定部１３２ａは、受光器１１２および受光器１７２の出力に基づいて障害物の有無を判定するようになっている。
【００３３】
すなわち、受光器１１２の出力が障害物ありを示し、かつ受光器１７２の出力が障害物ありを示しているときだけ、障害物ありと判定する。これにより一方の組が誤動作により誤って障害物を検知しても、これが無効となり、障害物がないのに障害物ありと誤判定することが防止される。
【００３４】
一方、外乱光による影響を回避する場合には、受光器１１２と受光器１７２の少なくとも一方が障害物ありを示しているときに障害物ありと判定するようにしてもよい。障害物が実際に存在し、発光器からの光が受光器へ届かない状況が発生してもその受光器に太陽光などの外乱光が入射すると、これを発光器からの光として誤検知し、障害物の存在を検知できない場合が生じる。しかしながら、発光器と受光器の配置を逆にした２組を用意すれば、外乱光が一方向から到来するものであれば、外乱光が双方の受光器に同時に入射することはない。したがって、少なくとも一方の組では障害物の存在が検知される。このように２組用意した中の少なくとも一方が障害物ありを示すときに障害物ありと判定することにより、外乱光に起因する障害物の不検知発生を防止することができる。
【００３５】
図８は、第４の実施の形態における可動ホーム柵装置１００で用いる光学系を示している。図８に示す光学系では、発光器１１１のすぐ前方に縦波フィルタ１８１を配置し、縦波フィルタ１８１の受光器１１２側に隣接して集光レンズ１８２を配置してある。一方、受光器１１２のすぐ前方にも縦波フィルタ１８５を配置し、縦波フィルタ１８５の発光器１１１側に隣接して集光レンズ１８４を配置し、集光レンズ１８４の発光器１１１側に隣接して可視光フィルタ１８３を配置してある。
【００３６】
発光器１１１側の縦波フィルタ１８１と受光器１１２側の縦波フィルタ１８５は、透過させる光の波方向を揃えてある。集光レンズ１８２は、発光器１１１から出力された光をほぼ平行光になるように屈折させ、集光レンズ１８４は、発光器１１１からの光を受光器１１２の受光部へ集光するように配置してある。すなわち、集光レンズ１８２の焦点に発光器１１１を縦波フィルタ１８５の焦点に受光器１１２の受光面を配置してある。
【００３７】
このように縦波フィルタ１８１を通すことで発光器１１１からの光は特定の波方向の光となり、縦波フィルタ１８５によりその特定の波方向の光だけを選択して受光器１１２が受光するので、外乱光の影響を受け難くなる。また集光レンズ１８２、１８４を通すことで受光器１１２に到達する発光器１１１からの光のレベルが上がり、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）が高くなって誤検知が防止される。
【００３８】
発光器１１１が出力する光は、外乱光と異なる波長になっている。可視光フィルタ１８３は、外乱光の波長に対する透過率が発光器１１１の出力する光の波長に対する透過率よりも小さい光フィルタである。ここでは、可視光を除去あるいは低減する可視光フィルタ１８３を配置してある。このように発光器１１１が出力する光を可視光以外の波長とし、受光器１１２の前面に可視光を除去あるいは低減する可視光フィルタ１８３を配置したので、利用者の目に見えない波長の光で障害物を検知しつつ、人にとって明るい環境を維持することができる。
【００３９】
以上説明した実施の形態では、可動ホーム柵装置１００に障害物検知装置を適用したものであったが、直線上を進退移動する扉によって開閉される間口領域における障害物を検知するものであれば、他の装置に適用してもよい。
【００４０】
このほか、第４の実施の形態で示した光学系を第１から第３の実施の形態に示したものの光学系として採用すれば、外乱光による誤動作をさらに確実に防止することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明にかかる障害物検知装置およびこれを備えた可動ホーム柵装置では、所定方向からの外乱光を遮ってこの外乱光が受光部へ入射することを防止するフード部材を受光器の受光部近傍に設けたので、太陽光などの影響による誤動作を防止することができる。
【００４２】
また外乱光の到来方向が受光器の指向性範囲外になるように発光器から受光器への光軸方向を扉の進退方向に対して傾斜させたものでは、特定の方向から到来する外乱光による誤動作を防止することができる。
【００４３】
さらに発光器と受光器の組み合わせを２組用意し、一方の組の発光器と受光器の配置と他方の組の発光器と受光器の配置とを逆にし、これら２組の双方が障害物有りを検知したとき、はじめて障害物有りと判定するように構成したものでは、一方が障害物ありと誤検知した場合でも、これを適切に排除することができる。また２組のうち少なくとも一方の受光器が障害物ありを検知したとき障害物ありと判定するものでは、発光器からの光が障害物で遮られているにもかかわらず外乱光が受光器へ入射して障害物を検知しないという誤動作を防止することができる。
【００４４】
このほか、縦波フィルタと集光レンズの組を発光器の前面と受光器の前面にそれぞれ配置したものでは、発光器からの光は特定の波方向となり、受光器では当該特定の波方向をもつ光だけを受光するので、外乱光による誤動作を低減することができる。また集光レンズにより受光器に到達する発光器からの光のレベルが上がるので、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）が高くなり、誤検知が防止される。
【００４５】
発光器が出力する光を外乱光と異なる波長の光にし、外乱光の波長に対する透過率が発光器の出力する光の波長に対する透過率よりも小さい光フィルタを受光器の前面に配置したものでは、外乱光の影響を低減し、誤検知がさらに低減される。特に、発光器が出力する光を可視光以外の波長とし、受光器の前面に可視光を除去あるいは低減する可視光フィルタを配置したものでは、利用者の目に見えない波長の光で障害物を検知しつつ、人にとって明るい環境を維持することができる。
【００４６】
上述の障害物検知装置を用いた可動ホーム柵装置において扉の閉動作期間中に障害物を検知したときに、扉の閉動作を障害物が検知されなくなるまで停止するようにしたものでは、障害物の挟み込み前の段階での適切な動作となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る障害物検知装置を適用した可動ホーム柵装置であって受光器にフードを付けたものを示す正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る障害物検知装置を適用した可動ホーム柵装置の設置状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る障害物検知装置を適用した可動ホーム柵装置の設置状態を示す上面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る障害物検知装置を適用した可動ホーム柵装置の回路構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る障害物検知装置を適用した可動ホーム柵装置であって発光器から受光器への光路が斜めになるように設定したものを示す正面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る扉自動開閉装置を適用した可動ホーム柵装置であって発光器と受光器を２組設けたものを示す正面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る障害物検知装置を適用した可動ホーム柵装置であって発光器と受光器を２組設けたものの回路構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る障害物検知装置を適用した可動ホーム柵装置の光学系であって縦波フィルタ等を用いたものを示す説明図である。
【符号の説明】
１００…可動ホーム柵装置
１０１…ドア
１０２…戸袋
１０３…間口領域
１１１…発光器
１１２…受光器
１２０…制御部
１３０…障害物検知部
１３１…素子駆動部
１３２…判定部
１４１…モータ
１４２…扉駆動部
１５０…フード部材
１６１…光路
１７１…発光器
１７２…受光器
１８１…縦波フィルタ
１８２…集光レンズ
１８３…可視光フィルタ
１８４…集光レンズ
１８５…縦波フィルタ
２１０…太陽

Claims (6)

1. 直線上を進退移動する扉によって開閉される間口領域に前記扉の閉動作を妨害する障害物が存するか否かを検知する障害物検知装置であって、前記間口領域の両端に対向配置した発光器と受光器を有し、前記障害物の有無を、前記受光器での前記発光器からの光の受光状態に基づいて検知するものにおいて、
   外乱光の到来方向が前記受光器の指向性範囲外になるように前記発光器から前記受光器への光軸を扉の進退方向に対して傾斜させたことを特徴とする障害物検知装置。
2. 前記発光器が出力する光を外乱光と異なる波長の光にし、
   前記外乱光の波長に対する透過率が前記発光器の出力する光の波長に対する透過率よりも小さい光フィルタを前記受光器の前面に配置することを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
3. 前記発光器が出力する光を可視光以外の波長とし、
   前記受光器の前面に可視光を除去あるいは低減する可視光フィルタを配置することを特徴とする請求項１または２に記載の障害物検知装置。
4. 列車の通る軌道側とプラットホーム側とを仕切るとともに所定の乗降箇所にスライド式の扉を有する可動ホーム柵装置であって、請求項１から３の何れか一項に記載の障害物検知装置を有することを特徴とする可動ホーム柵装置。
5. 扉の閉動作期間中にだけ障害物の検知を行うことを特徴とする請求項４に記載の可動ホーム柵装置。
6. 扉の閉動作期間中に障害物を検知したとき、扉の閉動作を障害物が検知されなくなるまで停止させることを特徴とする請求項４または５に記載の可動ホーム柵装置。

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