JP6468722B2 - 物体検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば人体の侵入等の検出が必要となるゲート区域や駅のプラットホームと線路との境界付近等の監視対象となる領域について、物体の有無を検出する物体検出装置に関する。

従来、例えば物体の有無を検出するために多光軸光電センサを利用した技術として、投光用柱体と受光用柱体とを対向配置して、両者間を通過する物体を検出する物体検出用カーテンが知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、従来の技術では、複数の投光用モジュールと、これらに対応する複数の受光用モジュールとを用意して、対象となる領域の検出を行っている。このため、より広い範囲の領域について検出を行う、あるいは対象となる領域においてより精密に検出を行うためには、より多くの投光用モジュール及び受光用モジュールを必要とすることになる。また、他の方法として、走査型のレーザー発生装置において戻り光を検知する受光部を設けることも考えられるが、この場合、例えば戻り光の検知をするために高性能な受光部を要することになる。また、投光用の光を発生させる発光部の光源としてＬＥＤを用いることも考えられるが、この場合、発光側から受光側までの距離が大きくなると、光が受光側に到達するまでに広がってしまう可能性がある。

特開２００６−１２６１７５号公報

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、例えば監視の対象となる領域が広くなるような場合であっても、部品数の増大等を抑えて製造コストを抑制しつつ、確実な物体の有無の検出を可能にする物体検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様の物体検出装置は、レーザー光を照射する走査型の発光部と、発光部に対向して配置され、アレイ状に配列される複数の光入射部を有して発光部から走査されたレーザー光を検出する光検出装置と、光検出装置における検出結果に基づき、発光部の位置から光検出装置の位置までのレーザー光の通過領域における遮光を検知することで、当該領域での物体の有無を判断する判断部とを備える。

上記物体検出装置では、判断部において、発光部の位置から光検出装置の位置までのレーザー光の通過領域における遮光を検知することで、例えば人体の侵入等の検出が必要となるゲート区域、つまり監視対象となる領域について、物体の有無を検出することができる。さらに、走査型の発光部からアレイ状に配列されて光検出装置を構成する光入射部に向けてレーザー光を照射することで、例えば監視の対象となる領域が広くなるような場合であっても、部品数の増大等を抑えて製造コストを抑制しつつ、確実な物体の有無の検出が可能となる。

本発明の具体的な側面では、判断部は、光検出装置を構成する複数の光入射部において、発光部の走査時間より長い時間光を検出しないことで遮光を検知し、物体があると判断する。この場合、走査時間経過前に遮光と検知してしまうことに伴って誤った判断をすることが回避される。

本発明の別の具体的な側面では、判断部は、光検出装置を構成する複数の光入射部のうち、隣接する一対の光入射部の双方において遮光を検知することで、物体があると判断する。この場合、例えばある程度の大きさ以上のもののみを検出対象の物体とすることが可能になる。また、例えば複数の光入射部のうち一部が故障している場合における誤検出を抑制できる。

本発明のさらに別の側面では、光検出装置においてアレイ状に配列される複数の光入射部の配列間隔に応じて発光部によるレーザー光の走査の動作を制御する光制御部をさらに備える。この場合、光検出装置を構成する各光入射部におけるレーザー光の受光を確実なものとすることができる。

本発明のさらに別の側面では、発光部は、レーザー光を光検出装置に対して走査させる光走査部として、メタルスキャナを有する。この場合、性能を維持しつつ安価に装置を作製できる。

本発明のさらに別の側面では、光検出装置は、複数の光入射部を高さ方向に配列させて柱状に形成され、発光部は、当該高さ方向について１次元的にレーザー光を走査させる。この場合、例えば高さ方向について水平な面状に通過領域すなわち監視対象となる領域を形成することができる。

本発明のさらに別の側面では、光検出装置において、複数の光入射部は、複数のフォトダイオードである。この場合、性能を維持しつつ安価に装置を作製できる。

本発明のさらに別の側面では、発光部から光検出装置までの距離は８ｍ以上であり、光検出装置において複数の光入射部を配列した高さは、２ｍ以下である。この場合、比較的広い範囲を簡易な装置で監視対象となる領域とすることができ、例えば、駅のプラットホームにおいて、車両一台分の広さに匹敵する領域を監視できる。

本実施形態の物体検出装置を説明する図である。 （Ａ）は、光検出装置における光入射部について説明するための図であり、（Ｂ）は、物体検出装置によって監視可能な範囲について説明する図である。 物体検出装置の動作の一例について説明するためのフローチャートである。 図３における遮光検知処理の一例について説明するためのフローチャートである。 （Ａ）は、物体が存在することによる遮光の様子の一例を示す図であり、（Ｂ）は、遮光の様子の他の一例を示す図である。 物体検出装置の変形例について示す図である。 物体検出装置を用いた一応用例について示す図である。 （Ａ）は、ロープ柵のロープが降りた状態を示す図であり、（Ｂ）は、ロープ柵のロープが上がった状態を示す図である。 光検出装置の一変形例について示す図である。

図１に示すように、本発明に係る一実施形態の物体検出装置１００は、発光部１０と、光検出装置２０と、制御部９０とを備える。なお、このうち、光検出装置２０は、例えば他の部材である柱状部材ＣＯに取り付けられることで、高さ方向（図中Ｙ方向）に立てた状態で取り付け固定される。すなわち、光検出装置２０自体が、柱状に形成されるものである。なお、図示の場合では、Ｙ方向が鉛直方向を示し、Ｙ方向に垂直なＸＺ面が水平面を示すものとする。

発光部１０は、レーザー光（例えば赤外線レーザー光）を照射光ＩＬとして、光検出装置２０に対して走査させるように照射する装置である。このため、発光部１０は、例えばレーザー光発生装置とＭＥＭＳやメタルスキャナ等の光走査部とで構成される。より具体的には例えば金属構造体に圧電体スキャンデバイスを設けたもので構成することができる。ここでは、矢印Ａ１に示すように、高さ方向（Ｙ方向）に延びる光検出装置２０に沿って一次元的に往復するように照射光ＩＬの光走査がなされるものとする。なお、照射光ＩＬとしては、例えば赤外レーザー光等を採用することができる。

図１及び図２（Ａ）に示すように、光検出装置２０は、複数の光入射部２１と、各光入射部２１を配列させる支持部材２２とを有する。図示のように、光検出装置２０は、発光部１０に対向して配置され、複数の光入射部２１をアレイ状に配列させている。各光入射部２１は、例えばアンプ付フォトダイオードでそれぞれ構成され、発光部１０から走査されたレーザー光である照射光ＩＬを受光することで光検出を行う。すなわち、光入射部２１が、高さ方向（Ｙ方向）に沿って一列に並ぶように配列されており、既述のように、発光部１０が光入射部２１の配列に合わせて高さ方向（Ｙ方向）に沿って往復矢印Ａ１で示すように照射光ＩＬを往復走査させるものとなっている。なお、図２（Ａ）に示すように、互いにサイズの等しい複数の収納部ＢＸによって支持部材２２が構成され、各収納部ＢＸに光入射部２１がそれぞれ収納されることで、高さ方向について等間隔の幅ＤＴで配列されている。

図１に戻って、制御部９０は、主制御部９１と、発光駆動部９２と、光検出情報受付部９３と、検出結果出力部９４と、外部信号受付部９５とを備える。制御部９０のうち、主制御部９１は、発光部１０の動作制御を含む、物体検出装置１００の動作全体を制御する回路装置である。本実施形態では、特に、主制御部９１は、光検出装置２０からの光入射に関する情報に基づいて、発光部１０及び光検出装置２０によって画定される検出範囲において物体が存在するか否かを判断する判断部としても機能する。発光駆動部９２は、主制御部９１からの指示に従って、発光部１０の動作制御を行う。言い換えると、主制御部９１と発光駆動部９２とは、レーザー光の動作を制御する光制御部として機能する。光検出情報受付部９３は、光検出装置２０における光検出結果の情報を受け付け、主制御部９１に送信する。検出結果出力部９４は、主制御部９１からの指示に従って、主制御部９１における物体の有無に関する判断結果について外部への信号送信を行う。外部信号受付部９５は、外部から入力される各種信号を受け付ける。外部信号受付部９５は、例えば外部の各種入力装置等と接続され、例えば発光部１０の光動作の開始や終了に関する信号を受け付け、主制御部９１に送信する。

ここで、図２（Ｂ）に示すように、上記のような構成を有する物体検出装置１００において、物体検出を監視可能な領域Ｄ１は、底辺が幅Ｌ１、高さが幅Ｈ１の直角三角形状となっている。これは、図示の例における物体検出装置１００は、高さ方向（Ｙ方向）に延びる光検出装置２０に対して、対向して配置される発光部１０が光検出装置２０の下端側の高さに合わせて配置されており、光検出装置２０の高さがほぼ幅Ｈ１になっており、発光部１０から光検出装置２０までの距離がほぼ幅Ｌ１となっているためである。領域Ｄ１の大きさや形状については、物体検出装置１００を構成する発光部１０と光検出装置２０との位置関係を変更することで適宜変更可能である。なお、ここでは、一例として、直角三角形状の領域Ｄ１における幅Ｌ１が８ｍ以上とし、幅Ｈ１が２ｍ以下であるものとする。より具体的に例えばＬ１＝９ｍ、Ｈ１＝２ｍであるものとした場合、直角三角形状の領域Ｄ１において、発光部１０における走査のための振り幅の角度θは、１２°程度となる。例えば、発光部１０をＭＥＭＳやメタルスキャナで構成する場合、例えば、１２°の真ん中を基準として正側と負側とに角度６°程度でそれぞれ振れるように調整すればよい。なお、Ｌ１＝９ｍ、Ｈ１＝１ｍとした場合、角度θは、６°程度となる。この場合、発光部１０の光走査部はＭＥＭＳやメタルスキャナ等によって実現可能である。なお、図示の領域Ｄ１は、監視可能な範囲の最大限を示すものであり、実際の監視領域は、領域Ｄ１内のより狭い範囲とするものであってもよい。なお、図示の例では、投射方向の長さを示す横方向の幅Ｌ１が走査方向の長さを示す縦方向の幅Ｈ１よりも大きい横長の形状となっている。

また、上記した物体検出の監視する領域Ｄ１を決める幅Ｌ１，Ｈ１や、光入射部２１間のピッチを示す幅ＤＴ等については、監視が必要な範囲や監視対象等によって適宜決定されるものであるが、確実な監視を行うためには、発光部１０から射出される照射光ＩＬであるレーザー光の性質も影響するので、これを考慮する必要がある。例えば、レーザー光として、典型的な距離画像センサの赤外線レーザービームを使用した場合、発光源に広がりがあるため１０ｍ先で１０ｃｍφ程度に広がっていると考えられる。すなわち、幅Ｌ１の値をＬ１＝１０ｍとした場合、光検出装置２０上では、照射光ＩＬの光線束断面が幅１０ｃｍ程度になっていると考えられる。また、距離画像センサの赤外線レーザービームについては、例えば典型的には１００ｋＨｚの頻度で１５ｎｓ〜２０ｎｓ幅のパルスを１回ずつ照射し続けるものが考えらえる。つまり、以上をまとめると、照射光ＩＬは、ある程度の幅（大きさ）を有するものであり、また、パルス波であって常に射出され続けた状態となっているわけではなく、射出のタイミングと走査時の角度とを適切にする必要が生じる可能性がある。また一方で、受光側である光検出装置２０については、例えば高さ方向（Ｙ方向）に関してＨ１＝２ｍ程度とした場合、これに合わせて、１００個〜２００個程度の光入射部２１すなわちフォトダイオードを配列することが考えられる。この場合、各光入射部２１の間隔は、１〜２ｃｍ程度となる。また、各フォトダイオードが受光できる領域も製品によって決まっている。制御部９０は、各光入射部２１において、確実に受光がなされるように、上記各構成を加味して発光部１０の光走査の制御を行うものとなっている。言い換えると、主制御部９１と発光駆動部９２とは、光制御部として、アレイ状に配列される複数の光入射部２１の配列間隔（幅ＤＴ）に応じて発光部１０によるレーザー光の走査の動作を制御するものとなっている。なお、必要であれば、制御部９０が発光部１０の光射出タイミングと光検出装置２０への照射角度とに同期をとり、さらに光検出装置２０からの受光検出タイミングについても同期をとることで、受光の有無の動作における誤検出をより確実に回避できるようにしてもよい。なお、例えば照射光ＩＬの光線束断面が光入射部の検知範囲に対して十分大きく重畳的に検知範囲を覆うような場合であれば同期等をとることなくパルス光の入射が確認されると考えられるが、光線束断面が比較的小さく精密な制御が必要な場合には、上記のような同期をとる作業として光射出タイミングや受光検出タイミングに関して例えばトリガーの機能を利用して調整することが考えられる。

以下、図３及び図４のフローチャートを参照して、物体検出装置１００の動作の一例について説明する。

まず、制御部９０の主要部である主制御部９１は、各部の起動を開始させる処理をする（ステップＳ１）。具体的には、主制御部９１は、発光駆動部９２により発光部１０におけるレーザー光である照射光ＩＬの動作を開始させるとともに、光検出情報受付部９３を介して光検出装置２０からの光入射に関する情報の受付を開始する。次に、主制御部９１は、例えば外部信号受付部９５において外部から入力される走査終了の信号を受け付ける等によって発光部１０における走査の終了の指示を受けているか否かを確認し（ステップＳ２）、発光部１０の走査動作が続いていれば（ステップＳ２：Ｎｏ）、遮光検知処理を行う（ステップＳ３）。すなわち、光検出装置２０を構成する各光入射部２１に発光部１０からのレーザー光である照射光ＩＬが到達して受光されているか否かを検出することで、遮光の有無を検知する処理を行う。なお、ステップＳ３での遮光検知処理について詳しくは、図４を参照して後述する。次に、主制御部９１は、ステップＳ３の検知結果から遮光があるか否かを判断する（ステップＳ４）。主制御部９１は、ステップＳ４において、遮光ありと判断すると（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、領域Ｄ１において物体が検出されたものと判断し、警告を促す等の指示を出すために検出結果出力部９４を介して警告オンの信号送信を行う（ステップＳ５）。一方、ステップＳ４において、遮光なしと判断すると（ステップＳ４：Ｎｏ）、主制御部９１は、領域Ｄ１において物体が検出されていないものと判断し、警告を促す等の指示を解除するために検出結果出力部９４を介して警告オフの信号送信を行う（ステップＳ６）。主制御部９１は、ステップＳ３からステップＳ６までの動作を発光部１０における走査を終了するまで（ステップＳ２：Ｙｅｓ）続け、発光部１０における走査を終了すると、各種動作を終了させる（ステップＳ７）。

以下、図４のフローチャートを参照して、上記のうち、ステップＳ３での遮光検知処理の一例について詳しく説明する。なお、以下の説明において、図４のフローチャートは、光検出装置２０を構成する複数の光入射部２１のうちの１つに着目してその光入射部２１での受光または未受光に対してなされる検出処理を示しているが、全ての光入射部２１に対して、同じ検出処理が同時並行してなされているものとする。

まず、主制御部９１は、光検出の確認処理を行う（ステップＳ３０１）。具体的には、主制御部９１は、光検出情報受付部９３を介して、光検出装置２０を構成する光入射部２１での光検出がなされているか否かを確認する。主制御部９１は、ステップＳ３０１での検出の結果、光検出がされていないと判断すると（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、タイマーカウンタを１つ増加させるカウント処理を行い（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０３の結果、タイマーカウンタの値が走査時間を経過しているか否か、すなわち発光部１０からの照射光ＩＬが走査のために光検出装置２０に沿って高さ方向について１往復するまでの時間に達しているか否かを確認する（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４において走査時間を経過していなければ（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、遮光とは判断せず、次の照射光ＩＬを受光するまでのインターバルの期間であるものとしてステップＳ３０１の光検出の確認処理を再び行い、光検出があるか否かの判断をする。一方、ステップＳ３０４において、ステップＳ３０３の結果、走査時間を経過していると判断されると（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、光入射部２１が遮光によって未受光の状態にあると判断する（ステップＳ３０５）。以上のように、主制御部９１は、発光部１０の走査時間より長い時間光を検出しないことで遮光を検知し、物体があると判断するものとなっている。一方、主制御部９１は、ステップＳ３０１での検出の結果、光検出がされていると判断すると（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、光入射部２１が受光の状態にあると判断する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０５またはステップＳ３０６において、光入射部２１における受光または無受光の状態についての判断がなされると、主制御部９１は、タイマーカウンタをリセットするとともに（ステップＳ３０７）、受光または未受光に関する判断結果を更新する（ステップＳ３０８）。主制御部９１は、以上の動作を全ての光入射部２１に対して行うことで、光検出装置２０全体における受光と未受光との状態を把握し、その結果に基づいて、図３のステップＳ４に示す遮光の有無を決定する。すなわち、主制御部９１は、判断部として、監視対象の領域Ｄ１での物体の有無を判断する。なお、各光入射部２１での光の受光未受光の結果に対して、どのような場合に物体によって遮光されている状態にあるものと判断するかについては、検出対象のサイズ等、目的に応じて種々の設定をすることにより決めることができる。

図５（Ａ）は、物体が存在することによる遮光の様子の一例を示す図であり、図５（Ｂ）は、遮光の様子の他の一例を示す図である。例えば、図５（Ａ）に示すように、光入射部２１の間隔（ピッチ）と同程度の大きさである比較的小さい物体ＯＢ１までも検出対象とする場合には、物体ＯＢ１によって複数並ぶ光入射部２１のうち、１つの光入射部２１ａのみが未受光の状態となる。したがって、このような物体ＯＢ１を検出したい場合には、上述した遮光検知処理において、全ての光入射部２１のうちいずれか１つの光入射部２１でも未受光の状態にある（図４のステップＳ３０５）と判断されれば、主制御部９１は、遮光状態にあると判断するように設定されることになる。一方、図５（Ｂ）に示すように、光入射部２１の間隔（ピッチ）と比べて比較的大きい物体ＯＢ２を検出対象とし、物体ＯＢ１のような小さなものについては検知しないような態様とする場合には、複数並ぶ光入射部２１のうち、隣り合う２つあるいは２つ以上の光入射部２１ａが未受光の状態となって初めて遮光された状態にあると判断する（すなわち遮光を検知する）ことになる。つまり、上述の遮光検知処理において、全ての光入射部２１のうち隣接する一対すなわち２つの光入射部２１の双方においてあるいは隣接する２つ以上の規定の数以上隣接する光入射部２１の全てにおいて未受光の状態にある（図４のステップＳ３０５）と判断されたときに、遮光された状態にあると判断する（すなわち遮光を検知する）ことになる。なお、以上の図５（Ａ）や５（Ｂ）を参照した説明は例示であり、どのような場合に遮光状態にあると判断するかは、上記のような検出対象とする物体の光入射部２１の間隔（ピッチ）に対する大きさを基準とする場合に限らず、光検出装置２０と発光部１０との配置関係等、種々の要素に応じて適宜変更可能である。例えば、検出対象とする物体の大きさにかかわらず、常に隣接する２つの光入射部２１の双方において未受光の状態となって初めて遮光された状態と判断するようにしてもよい。この場合、例えば複数の光入射部２１のうち一部が故障していて常に未受光となってしまうものが存在するような場合であっても、誤検出されることを抑制できる。

以上のように、本実施形態では、走査型の発光部１０の位置から光検出装置２０の位置までのレーザー光の通過領域における遮光を検知することで、監視対象となる領域Ｄ１について、物体の有無を検出することができる。さらに、アレイ状に配列されて光検出装置２を構成する光入射部２１に向けて、走査型の発光部１０からレーザー光を照射することで、例えば監視の対象となる領域Ｄ１が大きくなるような場合であっても、部品数の増大等を抑えて製造コストを抑制しつつ、確実な物体の有無の検出が可能となる。例えば本実施形態との比較のために、本実施形態の構成とは異なる構成として、複数のレーザー発光部とこれに対応する複数の光入射部とを並べて、監視対象となる領域での遮光を行うレーザーアレイ型のものを考えた場合、監視対象領域が大きくなるほどレーザー発光部の数を増やす必要があることになる。これに対して、本実施形態では、走査型の発光部１０を利用することで、監視対象領域が大きくなっても発光源の数を増やすことなく物体検出が可能である。また、本実施形態では、干渉性の高いレーザー光を照射光ＩＬとして適用することで、例えばＬＥＤに比べて光線束の広がりが抑えられるので、長距離化に対して強いものとすることができる。すなわち、発光部１０から光検出装置２０までの距離を例えば２０ｍ等と大きくとることが可能である。なお、本実施形態の場合、多数のＬＥＤを配列して使用する場合に隣り合うＬＥＤからの射出光に対して必要となる干渉の影響を回避するための特別な排他処理といったことも不要である。また、耐外乱光に強いものとなるので、物体検出装置を例えば屋外等の明るいところで利用可能としやすい。また、遮光によって発光部１０の位置から光検出装置２０の位置までを通過する光について、その間に障害物が存在することで遮光されることを見るものである。この場合、光検出装置２０において受光されるべき光は、例えば、物体で反射した微弱な戻り光を検知するような態様と比べて、強い光について受光・未受光を確認できればよい。したがって、光検出装置２０を構成する光入射部２１には、安価なフォトダイオードを用いることが可能であり、例えばアバランシェフォトダイオードのように高精度で高価なものを使用する必要がない。

図６は、物体検出装置の変形例について示す図である。図示のように、本変形例では、２つの物体検出装置を組み合わせて構成させることで、矩形の領域Ｄ２を監視可能にしている。すなわち、本変形例の物体検出装置２００は、図１の物体検出装置１００にそれぞれ相当する第１物体検出装置１００Ａと、第２物体検出装置１００Ｂとを有し、第１物体検出装置１００Ａを構成する発光部１０Ａが第２物体検出装置１００Ｂを構成する光検出装置２０Ｂの下端側に配置され、第２物体検出装置１００Ｂを構成する発光部１０Ｂが第１物体検出装置１００Ａを構成する光検出装置２０Ａの上端側に配置されている。これにより、各物体検出装置１００Ａ、１００Ｂによって監視可能な直角三角形状の領域を繋ぎ合わせて監視可能な範囲を矩形状の領域Ｄ２としている。なお、制御部については記載を省略しているが、例えば第１物体検出装置１００Ａと第２物体検出装置１００Ｂとをまとめて１つの制御部で制御することが考えられる。

図７及び図８は、図６に例示した矩形の領域を監視可能にした物体検出装置２００を用いた一応用例について示す図であり、駅のプラットホームＰＦに物体検出装置２００を設置した状態を示すものである。ここでは、一例として、プラットホームＰＦにロープ柵ＲＦを設置した場合に、ロープ柵ＲＦに近づく人や物体を検出することで、人の安全やロープ柵ＲＦの破損等を抑制するために、物体検出装置２００を設けている。より具体的には、図８（Ａ）及び８（Ｂ）に示すように、ロープ柵ＲＦは、昇降可能なロープＲＯと、ロープＲＯを両端で支持する一対の柱状部材ＣＯとを有している。ロープ柵ＲＦにおいて、ロープＲＯは、プラットホームＰＦに車両がいない、あるいは通過するという場合には、図８（Ａ）のようにロープＲＯが降りた状態（ロープＲＯが張られた状態）になっており、車両が到着し、人が乗り降りする間に限って、図８（Ｂ）のように図８（Ａ）のように上がった状態となる。物体検出装置２００は、図８（Ａ）のようにロープＲＯが降りた状態において物体検出の動作をすることで、ロープ柵ＲＦに人や物体が近づくことを検出するものとなっている。このため、物体検出装置２００において監視する領域Ｄ２は、ロープ柵ＲＦを構成する複数のロープＲＯが張られる範囲に相当するものとなっている。通常、ロープ柵ＲＦは、車両一台分の広さに匹敵する範囲に複数のロープＲＯを張るため、領域Ｄ２も電車等の車両一台分の広さ程度の範囲を監視することになる。この場合、例えば図７に示す幅Ｌ１が２０ｍ程度、高さＨ１が２ｍ程度となる。つまり、領域Ｄ２は、投射方向の長さを示す横方向の幅Ｌ１が走査方向の長さを示す縦方向の幅Ｈ１よりも大きい横長の矩形形状となっている。なお、図示の場合、線路側の面ＴＳからプラットホームＰＦの内側すなわち線路から遠ざかる側に向かって、ロープ柵ＲＦ、物体検出装置２００の順で設置がなされることで、ロープ柵ＲＦが物体検出の対象となることを回避しつつプラットホームＰＦの内側からロープ柵ＲＦに向かってくる人や物体を検出することができる。なお、ここでは、図示のように、ロープ柵ＲＦを構成する一対の柱状部材ＣＯに、物体検出装置２００の光検出装置が取り付けられているものとする。

以上のような構成とすることで、図８（Ａ）のように複数のロープＲＯが降りた状態において物体検出装置２００を動作させておけば、例えばプラットホームＰＦのフロアＦＬ上にいる人間ＨＵ（図７参照）が、降りた状態のロープＲＯに近づくと、警告を発するようにすることができる。また、図８（Ｂ）のように、複数のロープＲＯが上がった状態において、すなわち車両が到着し、人間が車両乗り降りをしている場合においては、物体検出装置２００の動作を停止させておけばよい。すなわち、外部信号受付部９５（図１参照）に対して、適宜光走査の開始と終了を示す信号を送信することで、上記のような動作ができる。

図９は、光検出装置のさらに他の一変形例について示す図であり、図２（Ａ）に対応する図であり、光検出装置の構造について示すものである。なお、光検出装置以外の他の部分の構造等については、既述の場合と同様であるので、図示及び説明を省略する。本変形例では、高さ方向（Ｙ方向）について配列される複数の光入射部２１がさらに奥行き方向（Ｘ方向）についても複数配列されている点において、上記の例と異なっている。すなわち、図２（Ａ）では、光入射部２１がＹ方向に沿って一列に並んでいるだけであったのに対して、図９の例では、３つの支持部材３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃによって、Ｙ方向についてそれぞれ一列に並ぶ光入射部２１の列を、奥行き方向（Ｘ方向）について３つ配置した状態となっている。言い換えると、光入射部２１がマトリクス状に配置されている。この場合、奥行き方向（Ｘ方向）についても監視範囲を増やして、空間的な領域での監視が可能になる。なお、上記のように、光入射部２１をマトリクス状に配置した場合、図示を省略した発光部による光走査もＹ方向のみならず、Ｘ方向についても走査を行うことになる。すなわちＸ方向とＹ方向との二次元的に光走査を行う必要がある。このため、例えば、光走査の手段として、直行する２軸方向について振幅可能なＭＥＭＳを用いることが考えられる。なお、高さ方向（Ｙ方向）について等間隔の幅ＤＴ１と、奥行き方向（Ｘ方向）等間隔の幅ＤＴ２とについては、監視対象の大きさや監視範囲等に応じて適宜変更可能である。

この発明は、上記の実施形態又は実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

例えば、上記において、例えばフォトダイオードで構成される光入射部を射出される照射光に対向するように直接的に並べるものとしているが、例えば、光入射部の光入射位置にレンズやミラー等を並べ、入射する光の方向を調整しつつ、フォトダイオードで受光させるものとしてもよい。この場合、フォトダイオード自体を発光部に対して対向するように直接的に並べなくても同様の光検出が可能となる。

また、発光部１０の位置から光検出装置２０の位置までの間にレンズやミラー等を配置することで、レーザー光の通過する領域すなわち監視可能な領域を適宜調整することも考えられる。

例えば、上記では、物体検出装置について、一組の発光部と光検出装置を有するものまたは、二組の発光部と光検出装置を有するものについて説明したが、監視の目的等に応じて、それ以上の組数の発光部と光検出装置を有するものとしてもよい。また、各組の発光部と光検出装置によって形成される監視可能な領域が一部重なるようなものとしてもよい。

また、応用例としても上記した駅のプラットホームにおける柵への人体や物体の侵入に限らず、人や物体等の侵入を監視する種々の場合において適用可能であり、例えば種々の通過ゲートに設けたゲート区域を検出範囲とするように設置し、通過可能外の時間帯において通過の有無を監視するといった態様も可能である。なお、駅のプラットホームの場合のように、屋外等での使用のためには、例えば２０万ルクス程度の光源を発光部１０として使用することが考えられる。

１０…発光部、 １０Ａ…発光部、 １０Ｂ…発光部、 ２０…光検出装置、 ２０Ａ…光検出装置、 ２０Ｂ…光検出装置、 ２１…光入射部、 ２１ａ…光入射部、 ２２…支持部材、 ９０…制御部、 ９１…主制御部、 ９２…発光駆動部、 ９３…光検出情報受付部、 ９４…検出結果出力部、 ９５…外部信号受付部、 １００…物体検出装置、 １００Ａ…物体検出装置、 １００Ｂ…物体検出装置、 ２００…物体検出装置、 ３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ…支持部材、 ＢＸ…収納部、 ＣＯ…柱状部材、 Ｄ１…領域、 Ｄ２…領域、 ＤＴ，ＤＴ１，ＤＴ２…幅、 ＦＬ…フロア、 ＨＵ…人間、 ＩＬ…照射光、 Ｌ１，Ｈ１…幅、 ＯＢ１，ＯＢ２…物体、 ＰＦ…プラットホーム、 ＲＦ…ロープ柵、 ＲＯ…ロープ、 ＴＳ…面、 θ…角度

Claims (9)

1. レーザー光を照射する走査型の発光部と、
   前記発光部に対向して配置され、アレイ状に配列される複数の光入射部を有して前記発光部から走査されたレーザー光を検出する光検出装置と、
   前記複数の光入射部において前記発光部の走査時間より長い時間光を検出しないことで、前記発光部の位置から前記光検出装置の位置までのレーザー光の通過領域における遮光を検知し、当該領域での物体の有無を判断する判断部と
   を備える、物体検出装置。
2. 前記判断部は、前記光検出装置を構成する前記複数の光入射部の１つにおいて、前記発光部が前記光検出装置を走査する時間より長い時間光を検出しないことで遮光を検知し、物体があると判断する、請求項１に記載の物体検出装置。
3. ゲートに設けた監視対象となる区域について物体検出をする、請求項１及び２のいずれか一項に記載の物体検出装置。
4. 前記判断部は、前記光検出装置を構成する前記複数の光入射部のうち、隣接する光入射部の双方において遮光を検知することで、物体があると判断する、請求項１に記載の物体検出装置。
5. 前記光検出装置においてアレイ状に配列される複数の光入射部の配列間隔に応じて前記発光部によるレーザー光の走査の動作を制御する光制御部をさらに備える、請求項１から４までのいずれか一項に記載の物体検出装置。
6. 前記発光部は、レーザー光を前記光検出装置に対して走査させる光走査部として、メタルスキャナを有する、請求項１から５までのいずれか一項に記載の物体検出装置。
7. 前記光検出装置は、前記複数の光入射部を高さ方向に配列させて柱状に形成され、前記発光部は、当該高さ方向について１次元的にレーザー光を走査させる、請求項１から６までのいずれか一項に記載の物体検出装置。
8. 前記光検出装置において、前記複数の光入射部は、複数のフォトダイオードである、請求項１から７までのいずれか一項に記載の物体検出装置。
9. 前記発光部から前記光検出装置までの距離は８ｍ以上であり、前記光検出装置において前記複数の光入射部を配列した高さは、２ｍ以下である、請求項１から８までのいずれか一項に記載の物体検出装置。

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