JP6148053B2 - Object detection system - Google Patents

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Description

本発明は物体検知システムに係り、特に、検知領域内と検知領域の外側にまたがる物体を正確に認識することを可能とした物体検知システムに関するものである。   The present invention relates to an object detection system, and more particularly to an object detection system capable of accurately recognizing an object that extends within a detection region and outside the detection region.

近年、列車が停車するプラットホームには、プラットホームからの落下などを防止して、列車への安全な乗降を行うことができるように、列車の列車ドアと同期して開閉動作されるホームドアを備えたホームドア装置が設置されている。   In recent years, platforms where trains stop are equipped with platform doors that can be opened and closed in synchronism with the train doors of the trains so that they can be safely moved onto and from the trains by preventing them from falling off the platform. A home door device is installed.

しかしながら、ホームドア装置によりプラットホームの端縁部分が遮蔽されてしまうので、プラットホームの安全確認を行う際に見通しが悪く、ホームドア装置のホームドア付近、特に、ホームドアと列車との間隙に、利用者やカバンなどの物体が存在している状態で、ホームドアが閉じてしまうと、極めて危険であり、ホームドア付近における物体の検出技術が重要となっている。   However, the edge of the platform is shielded by the platform door device, so the visibility is poor when confirming the safety of the platform, and it is used near the platform door of the platform door device, especially in the gap between the platform door and the train. If the platform door closes in the presence of an object such as a person or a bag, it is extremely dangerous, and an object detection technique near the platform door is important.

そのため、従来から、ホームドア装置付近の物体を検出するシステムが開発されている。このようなシステムとして、例えば、対象物までの距離および対象物からの反射光量を測定する三次元距離画像センサと、三次元距離画像センサの測定結果に基づいて、検知空間における対象物の位置および大きさを特定するとともに、当該対象物を位置および大きさの閾値に基づいて物体として検知するか否かを判断する検知制御部とを備え、検知制御部は、所定の検知空間を、三次元距離画像センサからの距離に応じた複数の検知エリアに区分するとともに、当該検知エリアごとに物体を検知する閾値を変更するようにした技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   Therefore, conventionally, a system for detecting an object near the platform door device has been developed. As such a system, for example, based on the measurement result of the three-dimensional distance image sensor that measures the distance to the object and the amount of reflected light from the object, and the position of the object in the detection space and And a detection control unit that determines whether to detect the target object as an object based on a position and a threshold value of the size, and the detection control unit defines a predetermined detection space in a three-dimensional manner. A technique is disclosed in which a threshold for detecting an object is changed for each detection area while being divided into a plurality of detection areas corresponding to the distance from the distance image sensor (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−016421号公報JP 2011-016421 A

しかしながら、前記特許文献1に記載の技術においては、三次元距離画像センサからの距離に応じた複数の検知エリアにおける物体を検知するものであるが、検知エリア内での物体しか検知することができず、例えば、車両ドアにかさやかばんなどの物体が挟み込まれた場合や乗客が駆け込み乗車した場合などに、正確に物体を検知することができないという問題を有している。   However, in the technique described in Patent Document 1, an object in a plurality of detection areas corresponding to the distance from the three-dimensional distance image sensor is detected, but only an object in the detection area can be detected. For example, there is a problem that an object cannot be accurately detected when an object such as a bag or a bag is caught in a vehicle door or when a passenger rushes into the vehicle.

一般に、三次元距離画像センサによる距離値に基づいて物体を検知する場合、三次元距離画像センサによる距離値の誤差を考慮する必要があることから、車両ドアを含む検知エリアとして厳密な領域を設定することができず、そのため、車両ドアに挟み込まれた物体を適正に検知することは極めて困難となる。また、検知エリアにおいて、距離値に基づく画像により物体を検知した場合でも、検知エリアにおける物体画像のピクセル数が少ない場合には、物体有りと判断することができないという問題を有している。そのため、車両ドアの挟み込みや乗客の駆け込み乗車などを適正に検知することができず、十分な安全性を確保することができないという問題を有している。   Generally, when detecting an object based on a distance value obtained by a 3D distance image sensor, it is necessary to consider an error in the distance value obtained by the 3D distance image sensor. Therefore, a strict area is set as a detection area including a vehicle door. For this reason, it is extremely difficult to properly detect an object sandwiched between vehicle doors. Further, even when an object is detected by an image based on a distance value in the detection area, there is a problem that it cannot be determined that there is an object if the number of pixels of the object image in the detection area is small. For this reason, there is a problem in that it is impossible to properly detect the vehicle door being caught or the passengers are rushing on, and sufficient safety cannot be ensured.

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、検知領域内と検知領域の外側にまたがる物体を正確に認識することのできる物体検知システムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an object detection system capable of accurately recognizing an object that extends in the detection area and outside the detection area.

本発明は前記目的を達成するために、請求項1の発明に係る物体検知システムは、予め設定された所定の検知領域にける物体を、対応する画像の情報に基づいて検知する検知部を備え、前記検知部は、前記検知領域の境界部分において前記画像の情報に関して所定範囲値で物体を検知した場合に、前記境界部分を基準として前記検知領域の外側の物体検知を行い、前記検知領域での物体の検知情報と前記検知領域の外側での物体の検知情報とに基づいて認識すべき物体の有無を判断することを特徴とする。
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記検知部は、前記画像の情報であるピクセルに関する数値の情報に基づいて物体の大きさを検知することを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項2において、前記検知部は、前記境界部分において所定数以下のピクセル数で物体を検知した場合に、前記検知領域でのピクセル数と前記検知領域の外側でのピクセル数とを加算した値に基づいて認識すべき物体の有無を判断することを特徴とする。
For the present invention, to attain the aforementioned object, the object detection system according to a first aspect of the invention, the contact Keru object to a preset predetermined detection region, a detection unit for detecting based on the information of the corresponding image wherein the detection unit, when detecting an object in a predetermined range value for information Oite the image at the boundary of the detection area, have lines outside the object detection of the detection region of the boundary portion as a reference, The presence / absence of an object to be recognized is determined based on object detection information in the detection area and object detection information outside the detection area .
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the detection unit detects the size of an object based on numerical information related to a pixel that is information of the image.
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, when the detection unit detects an object with a predetermined number of pixels or less in the boundary portion, the number of pixels in the detection region and the outside of the detection region. The presence or absence of an object to be recognized is determined based on a value obtained by adding the number of pixels.

請求項に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項において、物体までの距離値を計測する距離画像センサを備え、前記検知部は、前記距離画像センサから出力される離値に基づいて認識すべき物体の有無を判断することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, there is provided the distance image sensor according to any one of the first to third aspects , wherein the distance image sensor that measures a distance value to the object is provided, and the detection unit outputs a distance output from the distance image sensor. The presence or absence of an object to be recognized is determined based on the outlier .

請求項5に係る発明は、請求項において、前記距離画像センサは、前記検知領域内および前記検知領域の外側に光を走査させるスキャナを備えていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect , the distance image sensor includes a scanner that scans light within the detection area and outside the detection area.

請求項6に係る発明は、請求項1から請求項5のいずれか一項において、前記検知領域は、駅のプラットホームに設置されるホームドア装置のホームドア付近に設定される領域であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the detection area is an area set near a platform door of a platform door device installed on a platform of a station. Features.

請求項1に係る発明によれば、検知部により、検知領域の境界部分に物体を検知した場合に、境界部分を基準として検知領域の外側の物体検知を行うようにしているので、検知領域の内側と外側とにまたがる物体を適正に検知することができ、正確に物体の有無を検知することができる。特に、境界部分を基準として検知領域の外側の物体検知を行い、検知領域での物体の検知情報と検知領域の外側での物体の検知情報とに基づいて認識すべき物体の有無を判断することで、検知領域内において物体として十分に認識することができない場合でも、検知領域の外側で検知した物体の検知情報と検知領域内で検知した物体の検知情報とに基づいて検知領域の内側と外側とにまたがる物体を適正に検知することができる。 According to the first aspect of the invention, when the detection unit detects an object at the boundary portion of the detection region, the detection of the object outside the detection region is performed using the boundary portion as a reference. An object extending between the inside and the outside can be properly detected, and the presence or absence of the object can be accurately detected. In particular, the detection of an object outside the detection area is performed with reference to the boundary portion, and the presence / absence of an object to be recognized is determined based on the detection information of the object in the detection area and the detection information of the object outside the detection area. Even if it cannot be sufficiently recognized as an object within the detection area, the inside and outside of the detection area based on the detection information of the object detected outside the detection area and the detection information of the object detected within the detection area It is possible to properly detect an object straddling each other.

請求項に係る発明によれば、物体までの距離値を計測する距離画像センサを設け、検知部により、距離画像センサから出力される離値に基づいて認識すべき物体の有無を判断するようにしているので、距離画像センサによる距離値に基づいて生成された距離画像に基づいて物体を検知することができ、検知領域の内側と外側とにまたがる物体を適正に検知することができる。 According to the invention of claim 4, a distance image sensor that measures the distance value to the object is provided, the detection unit determines the presence of an object to be recognized on the basis of the distance value outputted from the range image sensor Thus, an object can be detected based on the distance image generated based on the distance value obtained by the distance image sensor, and an object extending between the inside and the outside of the detection region can be properly detected.

請求項5に係る発明によれば、距離画像センサが、検知領域内および検知領域の外側に光を走査させるスキャナを備えるようにしているので、距離画像センサによる光の走査により、検知領域内および検知領域の外側における物体を適正に検知することができる。   According to the fifth aspect of the invention, the distance image sensor includes the scanner that scans the light within the detection area and outside the detection area. An object outside the detection area can be properly detected.

請求項6に係る発明によれば、検知領域を、駅のプラットホームに設置されるホームドア装置のホームドア付近に設定される領域としているので、検知領域の内側と外側とにまたがる物体を適正に検知することができ、例えば、車両ドアにかさやかばんなどの物体が挟み込まれた場合や乗客が駆け込み乗車した場合などに、正確に物体を検知することができる。その結果、車両ドアの挟み込みや乗客の駆け込み乗車などを適正に検知して、十分な安全性を確保することができる。   According to the invention according to claim 6, since the detection area is an area set in the vicinity of the platform door of the platform door device installed on the platform of the station, an object extending between the inside and the outside of the detection area is appropriately set. For example, an object can be detected accurately when an object such as a bag or a bag is caught in a vehicle door or when a passenger rushes into the vehicle. As a result, it is possible to appropriately detect vehicle vehicle pinching, passenger rush-in, and the like, thereby ensuring sufficient safety.

本発明に係る物体検知システムの実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an embodiment of an object detection system concerning the present invention. 本発明に係る物体検知システムに用いられる距離画像センサの実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows embodiment of the distance image sensor used for the object detection system which concerns on this invention. 本発明に係る物体検知システムの距離画像センサに用いられる二次元スキャナの実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows embodiment of the two-dimensional scanner used for the distance image sensor of the object detection system which concerns on this invention. 本発明に係る物体検知システムにおける長尺状の物体を検知する場合の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example in the case of detecting the elongate object in the object detection system which concerns on this invention. 本発明に係る物体検知システムにおける直方体の物体を検知する場合の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example in the case of detecting the object of a rectangular parallelepiped in the object detection system which concerns on this invention. 本発明に係る物体検知システムにおける物体検知動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the object detection operation | movement in the object detection system which concerns on this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明に係る物体検知システムをホームドアシステムに適用した場合の実施形態を示したものであり、車両1が停車するプラットホーム2には、ホームドア装置3が設置されており、ホームドア装置3は、プラットホーム2と車両1とを仕切る仕切り壁4と、車両ドア5に対応する位置に開閉自在に設置されたホームドア6とから構成されている。   FIG. 1 shows an embodiment in which the object detection system according to the present invention is applied to a home door system. A platform 2 on which a vehicle 1 stops is provided with a home door device 3. The apparatus 3 includes a partition wall 4 that partitions the platform 2 and the vehicle 1, and a home door 6 that can be opened and closed at a position corresponding to the vehicle door 5.

本実施形態においては、物体検知システムを構成する距離画像センサ7は、ホームドア装置3の仕切り壁4と車両1との間に設置されており、距離画像センサ7により、ホームドア6付近の状態などプラットホーム2の側方から検知するようになっている。また、距離画像センサ7には、検知部8が接続されている。   In the present embodiment, the distance image sensor 7 constituting the object detection system is installed between the partition wall 4 of the platform door device 3 and the vehicle 1, and the distance image sensor 7 is in a state near the platform door 6. And so on from the side of the platform 2. The distance image sensor 7 is connected to a detection unit 8.

次に、距離画像センサ7について説明する。   Next, the distance image sensor 7 will be described.

図2に示すように、距離画像センサ7は、二次元スキャナ10を備えており、本実施形態においては、二次元スキャナ10として、プレーナ型アクチュエータを用いている。なお、プレーナ型アクチュエータの他、ポリゴンミラーやガルバノミラーなどを用いるようにしてもよい。   As shown in FIG. 2, the distance image sensor 7 includes a two-dimensional scanner 10. In this embodiment, a planar actuator is used as the two-dimensional scanner 10. In addition to the planar actuator, a polygon mirror or a galvanometer mirror may be used.

本実施形態の二次元スキャナ10は、図3に示すように、図示しないデバイス基板上に設置された枠状の固定部11を備えている。この固定部11の内側には、第2トーションバー12を介して枠状の第2可動部13が揺動自在に支持されており、この第2可動部13の内側には、第1トーションバー14を介して第1可動部15が揺動自在に支持されている。すなわち、第1可動部15と第2可動部13とは、第2トーションバー12を介して互いに直交する方向に揺動自在とされており、第1可動部15と第2可動部13とは、異なる駆動周波数で駆動されるように構成されている。なお、これら固定部11、第2可動部13、第1可動部15、第1トーションバー14および第2トーションバー12は、一体的に形成されている。   As shown in FIG. 3, the two-dimensional scanner 10 of the present embodiment includes a frame-shaped fixing unit 11 installed on a device substrate (not shown). A frame-shaped second movable portion 13 is swingably supported inside the fixed portion 11 via a second torsion bar 12, and the first torsion bar is located inside the second movable portion 13. The first movable portion 15 is supported via the 14 so as to be swingable. That is, the first movable part 15 and the second movable part 13 are swingable in directions orthogonal to each other via the second torsion bar 12, and the first movable part 15 and the second movable part 13 are , It is configured to be driven at different drive frequencies. The fixed portion 11, the second movable portion 13, the first movable portion 15, the first torsion bar 14, and the second torsion bar 12 are integrally formed.

第1可動部15上には、第1可動部15を駆動するための図示しない駆動コイルが、第2可動部13上には、第2可動部13を駆動するための図示しない駆動コイルがそれぞれ設けられており、固定部11の周囲には、第1可動部15を挟んで互いに反対磁極を対向させて配置される二対の静磁界発生部材(図示せず)が配置されている。なお、静磁界発生部材は、永久磁石でも電磁石でもよい。   A drive coil (not shown) for driving the first movable part 15 is provided on the first movable part 15, and a drive coil (not shown) for driving the second movable part 13 is provided on the second movable part 13. Two pairs of static magnetic field generating members (not shown) are disposed around the fixed portion 11 and are arranged with opposite magnetic poles facing each other with the first movable portion 15 interposed therebetween. The static magnetic field generating member may be a permanent magnet or an electromagnet.

また、図2に示すように、距離画像センサ7は、制御部20を備えており、この制御部20には、レーザ光およびスキャナを制御するためのレーザコントローラ21が設けられている。制御部20には、レーザコントローラ21からの内軸駆動信号および外軸駆動信号が入力されるスキャナドライバ22が設けられており、このスキャナドライバ22は、二次元スキャナ10に対して、レーザコントローラ21から出力される内軸駆動信号および外軸駆動信号に基づいて、第1可動部15を駆動させるための内軸駆動パルスを出力するとともに、第2可動部13を駆動させるための外軸駆動パルスを出力するように構成されている。制御部20のレーザコントローラ21には、二次元スキャナ10の図示しない検出装置から第1可動部15および第2可動部13の駆動位置を検出するためのスキャナ同期信号がフィルタ23を介して送られるように構成されている。   As shown in FIG. 2, the distance image sensor 7 includes a control unit 20, and the control unit 20 is provided with a laser controller 21 for controlling the laser beam and the scanner. The control unit 20 is provided with a scanner driver 22 to which an inner shaft driving signal and an outer shaft driving signal from the laser controller 21 are input. The scanner driver 22 is provided for the two-dimensional scanner 10 with respect to the laser controller 21. The inner shaft drive signal for driving the first movable portion 15 and the outer shaft drive pulse for driving the second movable portion 13 based on the inner shaft drive signal and the outer shaft drive signal output from Is configured to output. A scanner synchronization signal for detecting the driving positions of the first movable unit 15 and the second movable unit 13 is sent via a filter 23 from a detection device (not shown) of the two-dimensional scanner 10 to the laser controller 21 of the control unit 20. It is configured as follows.

また、距離画像センサ7は、レーザ投光部24を備えており、レーザ投光部24には、レーザ光を発光するためのレーザ素子25が設けられている。レーザ投光部24には、レーザコントローラ21から送られるレーザ放射タイミング信号に基づいてレーザ素子25に投光駆動パルスを出力するレーザドライバ26が設けられている。レーザ投光部24には、レーザ素子25から出射されるレーザ光をビームスプリッタ27を介して二次元スキャナ10に投光させるための、例えば、ミラーやレンズなどで構成される投光光学装置28が設けられている。さらに、投光光学装置28には、レーザ光の投光タイミングを監視する発光モニタ29が接続されている。発光モニタ29は、図示しない受光素子を備えており、この受光素子により、投光光学装置28から投光されるレーザ光を受光することにより、投光光学装置28による投光タイミングを監視するようになっている。   The distance image sensor 7 includes a laser projector 24, and the laser projector 24 is provided with a laser element 25 for emitting laser light. The laser projector 24 is provided with a laser driver 26 that outputs a projection drive pulse to the laser element 25 based on a laser emission timing signal sent from the laser controller 21. In the laser projector 24, a projecting optical device 28 configured by, for example, a mirror or a lens for projecting the laser beam emitted from the laser element 25 to the two-dimensional scanner 10 via the beam splitter 27. Is provided. Furthermore, a light emission monitor 29 for monitoring the light projection timing of the laser light is connected to the light projecting optical device 28. The light emission monitor 29 includes a light receiving element (not shown). The light receiving element receives the laser light projected from the light projecting optical device 28 to monitor the light projecting timing by the light projecting optical device 28. It has become.

さらに、距離画像センサ7は、レーザ受光部30を備えており、レーザ受光部30には、レーザ光を受光するための受光素子31が設けられている。レーザ受光部30には、レーザ素子25から投光光学装置28を介して投光され二次元スキャナ10で反射されたレーザ光を受光素子31に受光させるための、例えば、ミラーやレンズなどで構成される受光光学装置32が設けられている。レーザ受光部30には、受光素子31からの受光信号を増幅するプリアンプ33が設けられている。   Further, the distance image sensor 7 includes a laser light receiving unit 30, and the laser light receiving unit 30 is provided with a light receiving element 31 for receiving laser light. The laser light receiving unit 30 is configured by, for example, a mirror or a lens for causing the light receiving element 31 to receive the laser light projected from the laser element 25 via the light projecting optical device 28 and reflected by the two-dimensional scanner 10. A light receiving optical device 32 is provided. The laser light receiving unit 30 is provided with a preamplifier 33 that amplifies a light reception signal from the light receiving element 31.

距離画像センサ7は、測距計測部34を備えており、この測距計測部34には、レーザ受光部30のプリアンプ33から送られる受光信号を検出するための共振回路35および立ち上がり回路36がそれぞれ設けられている。共振回路35は、主として測定する距離が比較的長い場合に用いられ、立ち上がり回路36は、主として測定する距離が比較的短い場合に用いられるものである。測距計測部34には、共振回路35および立ち上がり回路36を介して送られる受光信号に基づいて受光素子31により受光したタイミングを生成するストップタイミング生成回路37,37が設けられている。測距計測部34には、ストップタイミング生成回路37により生成された受光タイミングと、発光モニタ29から送られる投光タイミングとから、投光タイミングから受光タイミングまでの時間を計測するための時間計測回路38,38が設けられている。   The distance image sensor 7 includes a distance measuring unit 34. The distance measuring unit 34 includes a resonance circuit 35 and a rising circuit 36 for detecting a light reception signal transmitted from the preamplifier 33 of the laser light receiving unit 30. Each is provided. The resonance circuit 35 is mainly used when the distance to be measured is relatively long, and the rising circuit 36 is mainly used when the distance to be measured is relatively short. The distance measurement unit 34 is provided with stop timing generation circuits 37 and 37 that generate timings received by the light receiving element 31 based on light reception signals sent via the resonance circuit 35 and the rising circuit 36. The distance measuring unit 34 includes a time measuring circuit for measuring the time from the light projection timing to the light reception timing from the light reception timing generated by the stop timing generation circuit 37 and the light projection timing sent from the light emission monitor 29. 38, 38 are provided.

また、制御部20には、距離値算出回路39が設けられており、時間計測回路38による時間データは、A/D変換器40,40を介して距離値算出回路39に送られるようになっている。そして、距離値算出回路39は、時間計測回路38による時間データに基づいて、距離値を取得することができるように構成されており、取得した距離値は、外部インタフェース41を介して後述する画像データ処理装置8に出力されるように構成されている。すなわち、二次元スキャナ10の第1可動部15および第2可動部13を動作させながら、この二次元スキャナ10にレーザ投光部24からレーザ光を投光させることにより、二次元領域でレーザ光を走査させ、二次元スキャナ10から投光されて物体で反射されたレーザ光を二次元スキャナ10で反射されてレーザ受光部30により受光することにより、二次元スキャナ10により走査した範囲における各画素における距離値を取得することができるものである。なお、レーザ受光部30には、プリアンプ33から出力される受光信号をA/D変換して受光量として距離値算出回路39に送るA/D変換器42が設けられている。   Further, the control unit 20 is provided with a distance value calculation circuit 39, and time data from the time measurement circuit 38 is sent to the distance value calculation circuit 39 via the A / D converters 40 and 40. ing. The distance value calculating circuit 39 is configured to be able to acquire a distance value based on the time data from the time measuring circuit 38. The acquired distance value is an image to be described later via the external interface 41. It is configured to be output to the data processing device 8. That is, by operating the first movable part 15 and the second movable part 13 of the two-dimensional scanner 10 and projecting laser light from the laser projecting part 24 to the two-dimensional scanner 10, laser light is generated in a two-dimensional region. The laser beam projected from the two-dimensional scanner 10 and reflected by the object is reflected by the two-dimensional scanner 10 and received by the laser light receiving unit 30, so that each pixel in the range scanned by the two-dimensional scanner 10 is scanned. The distance value at can be acquired. The laser light receiving unit 30 is provided with an A / D converter 42 that A / D converts the light reception signal output from the preamplifier 33 and sends it to the distance value calculation circuit 39 as the amount of received light.

さらに、制御部20には、制御部20および測距計測部34に電源を供給するための主電源43が設けられており、さらに、主電源43からの電源供給を受けてレーザドライバ26、プリアンプ33およびスキャナドライバ22に電源を供給するHV電源44が設けられている。   Further, the control unit 20 is provided with a main power supply 43 for supplying power to the control unit 20 and the distance measurement measurement unit 34. Further, the control unit 20 receives the power supply from the main power supply 43 and receives a laser driver 26, a preamplifier. 33 and an HV power supply 44 for supplying power to the scanner driver 22 is provided.

また、検知部8は、距離画像センサ7から出力される距離値に基づいて二次元のフレーム画像を生成するとともに、フレーム画像の各画素における距離値の最も大きい値、すなわち最も遠い距離値により生成される画像を背景画像として記憶し、この背景画像を基準として、新たに取得された距離値との差分を求めることにより、差分画像を生成するように構成されている。そして、検知部8は、生成された差分画像に基づいて物体画像を抽出し、物体の有無を検知するように構成されている。   In addition, the detection unit 8 generates a two-dimensional frame image based on the distance value output from the distance image sensor 7 and generates the largest distance value in each pixel of the frame image, that is, the farthest distance value. The image is stored as a background image, and a difference image is generated by obtaining a difference from the newly acquired distance value with the background image as a reference. And the detection part 8 is comprised so that the presence or absence of an object may be detected by extracting an object image based on the produced | generated difference image.

そして、本実施形態においては、距離画像センサ7により検知する範囲をあらかじめ検知領域として設定しておくように構成されている。例えば、図4および図5に示すように、ホームドア6と、車両1との間の任意の領域を検知領域として設定するものであり、この検知領域における距離値に基づいて物体の有無を検知するように構成されている。   In the present embodiment, the range detected by the distance image sensor 7 is set in advance as a detection area. For example, as shown in FIGS. 4 and 5, an arbitrary area between the home door 6 and the vehicle 1 is set as a detection area, and the presence or absence of an object is detected based on a distance value in the detection area. Is configured to do.

この場合に、本実施形態においては、検知領域の境界部分において、物体を検知した場合に、検知領域の外側において検知した物体の近傍にレーザ光の走査を行い、この検知領域外の物体の検知を行うように構成されている。そして、検知領域外で物体を検知した場合には、検知領域内の物体情報と検知領域外の物体情報とを加えて1つの物体情報として認識することにより、物体の有無を検知するように構成されている。   In this case, in the present embodiment, when an object is detected at the boundary portion of the detection area, laser light is scanned in the vicinity of the detected object outside the detection area, and an object outside this detection area is detected. Is configured to do. When an object is detected outside the detection area, the presence / absence of the object is detected by adding the object information within the detection area and the object information outside the detection area and recognizing it as one object information. Has been.

すなわち、通常、検知領域においては、一定以上のピクセル数が検知された場合に、検知領域内に物体があるものと認識するように設定するものであるが、検知領域内において、検知された物体のピクセル数が一定値以下であると、物体があるとは認識されない。これは、あまりに細かい物体を検知するように設定すると、誤検知を招くおそれがあるためである。   That is, normally, in the detection area, when a certain number of pixels or more are detected, the detection area is set to recognize that there is an object, but the detected object in the detection area. If the number of pixels is less than a certain value, it is not recognized that there is an object. This is because if it is set to detect an object that is too fine, erroneous detection may occur.

具体例について図4および図5を参照して説明する。ここで、図4は、車両1のドア部分に、かさなどの長尺の物体が存在している場合を示すとともに、図5は、車両1のドア部分に、かばんなどの直方体の物体が存在している場合を示している。そして、図3および図4に示すように、検知した物体のピクセル数が50ピクセル以上の場合に、物体があると認識するように設定した場合に、検知領域において、20ピクセルの物体を検知した場合には、物体があるとは認識されないことになる。本実施形態においては、検知領域内で物体を検知した場合に、距離画像センサ7により検知領域の外側の走査を行い、検知領域外での物体を検知するようにしているので、例えば、検知領域内で20ピクセルの物体を検知し、検知領域外で40ピクセルの物体を検知した場合には、これら各物体のピクセル値である20ピクセルと40ピクセルとを加算することにより、60ピクセルの物体があると認識するように構成されている。   A specific example will be described with reference to FIGS. 4 shows a case where a long object such as a umbrella exists in the door portion of the vehicle 1, and FIG. 5 shows that a rectangular object such as a bag exists in the door portion of the vehicle 1. It shows the case. As shown in FIGS. 3 and 4, when the number of pixels of the detected object is 50 pixels or more, when it is set to recognize that there is an object, an object of 20 pixels is detected in the detection region. In some cases, it is not recognized that there is an object. In the present embodiment, when an object is detected in the detection area, the distance image sensor 7 scans outside the detection area and detects an object outside the detection area. When a 20-pixel object is detected within the detection area and a 40-pixel object is detected outside the detection area, the pixel values of these objects, 20 pixels and 40 pixels, are added to obtain a 60-pixel object. It is configured to recognize that there is.

次に、本実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

まず、レーザコントローラ21からスキャナドライバ22に内軸駆動信号および外軸駆動信号を出力させることにより、スキャナドライバ22から二次元スキャナ10に内軸駆動パルスおよび外軸駆動パルスを出力させることにより、二次元スキャナ10の駆動コイルに通電させ、これにより、第1可動部15および第2可動部13を揺動動作させる。   First, the laser controller 21 causes the scanner driver 22 to output the inner axis driving signal and the outer axis driving signal, and the scanner driver 22 causes the two-dimensional scanner 10 to output the inner axis driving pulse and the outer axis driving pulse. The drive coil of the three-dimensional scanner 10 is energized, thereby causing the first movable portion 15 and the second movable portion 13 to swing.

この状態で、レーザコントローラ21からレーザ投光部24にレーザ放射タイミング信号を出力させ、レーザドライバ26から投光駆動パルスをレーザ素子25に出力させることにより、レーザ素子25から投光光学装置28を介してレーザ光が二次元スキャナ10に投光される。   In this state, the laser emission timing signal is output from the laser controller 21 to the laser projection unit 24, and the projection drive pulse is output from the laser driver 26 to the laser element 25. Laser light is projected to the two-dimensional scanner 10 through the two-dimensional scanner 10.

そして、二次元スキャナ10により二次元領域でレーザ光を走査させ、二次元スキャナ10から投光されて物体で反射されたレーザ光は、二次元スキャナ10で反射されて受光光学装置32を介してレーザ受光部30により受光される。この受光信号は、共振回路35または立ち上がり回路36を介してストップタイミング生成回路37に出力され、時間計測回路38により、ストップタイミング生成回路37により生成された受光タイミングと、発光モニタ29から送られる投光タイミングとから、投光タイミングから受光タイミングまでの時間が計測されて距離値算出回路39に出力される。そして、距離値算出回路39により、時間計測回路38による時間データに基づいて、二次元スキャナ10により走査した範囲における各画素における距離値を算出し、この距離値は、検知部8に送られる。   Then, the laser light is scanned in the two-dimensional region by the two-dimensional scanner 10, and the laser light projected from the two-dimensional scanner 10 and reflected by the object is reflected by the two-dimensional scanner 10 and passes through the light receiving optical device 32. The laser light receiving unit 30 receives the light. This light reception signal is output to the stop timing generation circuit 37 via the resonance circuit 35 or the rising circuit 36, and the light reception timing generated by the stop timing generation circuit 37 by the time measurement circuit 38 and the projection sent from the light emission monitor 29. The time from the light timing to the light receiving timing is measured and output to the distance value calculation circuit 39. Then, the distance value calculation circuit 39 calculates the distance value at each pixel in the range scanned by the two-dimensional scanner 10 based on the time data from the time measurement circuit 38, and this distance value is sent to the detection unit 8.

次に、検知部8による動作について図6に示すフローチャートを参照して説明する。   Next, the operation of the detection unit 8 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、検知部8により、距離画像センサ7から出力される距離値に基づいて背景画像を生成し、この背景画像を基準として差分画像を生成して物体画像を抽出し、物体の有無を検知する。   First, the detection unit 8 generates a background image based on the distance value output from the distance image sensor 7, generates a difference image with reference to the background image, extracts an object image, and detects the presence or absence of the object. .

そして、検知領域において、一定以上のピクセル数の物体を検知した場合には(ST1:YES)、物体があると認識する。また、検知領域において、一定以上のピクセル数の物体を検知しない場合に、検知領域の境界部分において、物体を検知したが一定のピクセル数に満たない場合には(ST2:YES)、検知領域外の領域にレーザ光を走査させて物体の検知を行う(ST3)。   If an object having a certain number of pixels or more is detected in the detection area (ST1: YES), it is recognized that there is an object. In addition, when an object having a certain number of pixels or more is not detected in the detection area, and an object is detected at the boundary portion of the detection area but the number of pixels is less than that (ST2: YES), outside the detection area An object is detected by scanning the region with laser light (ST3).

そして、検知領域外において、物体を検知した場合には(ST4:YES)、検知領域内の物体のピクセル数と検知領域外の物体のピクセル数とを加算して、一定のピクセル数となるか否か判断し(ST5)、一定以上のピクセル数となる場合には(ST5:YES)、物体があると認識する。   If an object is detected outside the detection area (ST4: YES), whether the number of pixels of the object within the detection area and the number of pixels of the object outside the detection area are added to obtain a certain number of pixels. It is determined whether or not (ST5), and if the number of pixels exceeds a certain value (ST5: YES), it is recognized that an object exists.

また、検知領域の境界部分に物体を検知しない場合(ST1:NO)、検知領域外において、物体を検知しない場合(ST4:NO)、および検知領域内の物体のピクセル数と検知領域外の物体のピクセル数とを加算して、一定のピクセル数とならない場合には(ST5:NO)、物体がないと認識する。   Also, when no object is detected at the boundary of the detection area (ST1: NO), when no object is detected outside the detection area (ST4: NO), and the number of pixels of the object within the detection area and the object outside the detection area If the number of pixels does not reach a certain number (ST5: NO), it is recognized that there is no object.

以上述べたように、本実施形態においては、検知領域内の境界部分において、距離画像センサ7による距離値に基づいて生成された距離画像に基づいて物体を検知した場合に、検知領域外の物体を検知し、この検知領域内の物体の検知情報と検知領域外の物体の検知情報とに基づいて物体の有無を認識するようにしているので、検知領域の内側と外側とにまたがる物体を適正に検知することができ、例えば、車両ドアにかさやかばんなどの物体が挟み込まれた場合や乗客が駆け込み乗車した場合などに、正確に物体を検知することができる。その結果、車両ドアの挟み込みや乗客の駆け込み乗車などを適正に検知して、十分な安全性を確保することができる。   As described above, in the present embodiment, when an object is detected based on the distance image generated based on the distance value by the distance image sensor 7 at the boundary portion in the detection area, the object outside the detection area And the presence / absence of the object is recognized based on the detection information of the object in the detection area and the detection information of the object outside the detection area. For example, an object can be accurately detected when an object such as a bag or a bag is caught in a vehicle door or when a passenger rushes into the vehicle. As a result, it is possible to appropriately detect vehicle vehicle pinching, passenger rush-in, and the like, thereby ensuring sufficient safety.

なお、前記実施形態においては、距離画像センサ7と検知部8とを別体に構成した場合について説明したが、距離画像センサ7に検知部8を内蔵させて一体に構成するようにしてもよい。また、前記実施形態においては、距離画像センサ7を用いて物体を検知する場合について説明したが、距離画像センサ7に限定されるものではなく、赤外線センサなど各種センサを用いるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the distance image sensor 7 and the detection unit 8 are configured separately has been described. However, the distance image sensor 7 may include the detection unit 8 and be configured integrally. . Moreover, in the said embodiment, although the case where an object was detected using the distance image sensor 7 was demonstrated, it is not limited to the distance image sensor 7, You may make it use various sensors, such as an infrared sensor.

さらに、前記実施形態においては、物体検知システムをホームドアシステムに適用した場合の例について説明したが、例えば、建物の自動ドアシステムなどドアの管理を行うシステムであれば、いずれのシステムに適用してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the object detection system is applied to a home door system has been described. However, for example, any system can be applied to any system that manages doors, such as an automatic door system of a building. May be.

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the gist of the present invention.

1 車両
2 プラットホーム
3 ホームドア装置
4 仕切り壁
5 車両ドア
6 ホームドア
7 距離画像センサ
8 検知部
10 二次元スキャナ
11 固定部
13 第2可動部
15 第1可動部
20 制御部
21 レーザコントローラ
22 スキャナドライバ
24 レーザ投光部
25 レーザ素子
26 レーザドライバ
28 投光光学装置
29 発光モニタ
30 レーザ受光部
31 受光素子
32 受光光学装置
34 測距計測部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Platform 3 Home door apparatus 4 Partition wall 5 Vehicle door 6 Home door 7 Distance image sensor 8 Detection part 10 Two-dimensional scanner 11 Fixed part 13 2nd movable part 15 1st movable part 20 Control part 21 Laser controller 22 Scanner driver DESCRIPTION OF SYMBOLS 24 Laser projector 25 Laser element 26 Laser driver 28 Light projection optical apparatus 29 Light emission monitor 30 Laser light reception part 31 Light reception element 32 Light reception optical apparatus 34 Distance measurement measurement part

Claims (6)

予め設定された所定の検知領域にける物体を、対応する画像の情報に基づいて検知する検知部を備え、前記検知部は、前記検知領域の境界部分において前記画像の情報に関して所定範囲値で物体を検知した場合に、前記境界部分を基準として前記検知領域の外側の物体検知を行い、前記検知領域での物体の検知情報と前記検知領域の外側での物体の検知情報とに基づいて認識すべき物体の有無を判断することを特徴とする物体検知システム。 Great Keru object to a preset predetermined detection areas, comprising a detector for detecting on the basis of the information of the corresponding image, the detection unit is a predetermined range with respect to information of Oite the image at the boundary of the detection area when detecting an object by value, have rows object detection outside of said detection area boundary portion as a reference, in the detection information of the object on the outside of the object detection information and the detection area in the detection region An object detection system characterized by determining the presence or absence of an object to be recognized based on . 前記検知部は、前記画像の情報であるピクセルに関する数値の情報に基づいて物体の大きさを検知することを特徴とする請求項1に記載の物体検知システム。  The object detection system according to claim 1, wherein the detection unit detects the size of an object based on numerical information related to a pixel that is information of the image. 前記検知部は、前記境界部分において所定数以下のピクセル数で物体を検知した場合に、前記検知領域でのピクセル数と前記検知領域の外側でのピクセル数とを加算した値に基づいて認識すべき物体の有無を判断することを特徴とする請求項2に記載の物体検知システム。  The detection unit recognizes based on a value obtained by adding the number of pixels in the detection area and the number of pixels outside the detection area when an object is detected with a predetermined number of pixels or less in the boundary portion. The object detection system according to claim 2, wherein presence or absence of a power object is determined. 物体までの距離値を計測する距離画像センサを備え、
前記検知部は、前記距離画像センサから出力される離値に基づいて認識すべき物体の有無を判断することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の物体検知システム。
It has a distance image sensor that measures the distance value to the object ,
The detection unit, object detection according to any one of claims 1 to 3, characterized in that to determine the presence or absence of the distance the object to be recognized on the basis of the distance value outputted from the image sensor system.
前記距離画像センサは、前記検知領域内および前記検知領域の外側に光を走査させるスキャナを備えていることを特徴とする請求項に記載の物体検知システム。 The object detection system according to claim 4 , wherein the distance image sensor includes a scanner that scans light within the detection region and outside the detection region. 前記検知領域は、駅のプラットホームに設置されるホームドア装置のホームドア付近に設定される領域であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の物体検知システム。   The object detection system according to any one of claims 1 to 5, wherein the detection area is an area set near a platform door of a platform door device installed on a platform of a station.
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