JP6999292B2 - 可動ホーム柵及び可動ホーム柵列 - Google Patents

Description

この発明は、可動ホーム柵と可動ホーム柵列に関する。

可動ホーム柵は鉄道駅のプラットホームに設置されて、乗降通路を開閉する一種の自動ドア装置である。可動ホーム柵は、プラットホームに接する軌道に列車が到着すると乗降通路を開放して、乗客の列車への乗降を可能にし、乗降客の乗降が終わると乗降通路を閉鎖して、乗客の軌道への転落を防止する。

可動ホーム柵は、プラットホームに固定される固定部と、固定部に移動自在に支持されて乗降通路を開閉する開閉部材を備えている。列車は複数の車両を連結して編成され、各車両は複数の乗降扉を備えている。そのため、プラットホームには、列車が備える乗降扉の総数に見合う台数の可動ホーム柵が配列されて、可動ホーム柵列が構成される。

さて、線区によっては、車両数が異なる列車が混在されて運行される場合がある。つまり、乗降扉の総数が異なる列車が混在されて運行される場合がある。また、列車の停車位置が変更されることがある。そのため、プラットホームに接する軌道に到着した列車が備える乗降扉の総数と、プラットホームに設置された可動ホーム柵列によって開閉される乗降通路の数が一致しない場合がある。このような場合、一部の可動ホーム柵においては、対面する軌道に車両が存在しないことがある。対面する軌道に車両が存在しない場合、乗客の安全のために、その可動ホーム柵は閉鎖状態を保つ必要がある。そのため、車両数が異なる列車が混在されて運行される線区においては、プラットホームに接する軌道に到着する列車ごとに、開閉される可動ホーム柵を変更する必要がある。開閉される可動ホーム柵を変更する装置に関する複数の発明は既に特許出願されている。

特許文献１には、プラットホームに接する軌道に到着する列車ごとに、開閉される可動ホーム柵を変更するために、ホームドア装置に、乗降通路の数、位置および幅寸法が異なる各種形式の列車の形式情報をあらかじめ登録した個別制御装置を設けることが開示されている。そして、特許文献１に記載の発明においては、列車側からホームドア装置に「開」指令を伝送する時、併せて列車の形式情報を個別制御装置に伝送し、伝送された形式情報に応じて個別制御装置がホームドアの開閉を行うようしている。

特許文献２には、プラットホームに、ｍ両目の車両の車体後方部を検出する第１のセンサと、ｍ＋１両目の車両の車体中央部を検出する第２のセンサと、最後尾車両の車体中央部を検出する第３のセンサとを備えて、列車の編成車両数を判定する列車位置判定システムが開示されている。そして、列車位置判定システムによって判定された編成車両数に応じて、開閉されるホームドアを決定することが記載されている。

特開２００９－２９４２２号公報 特開２０１４－１１１４２３号公報

特許文献１に記載の発明においては、列車の形式情報をあらかじめ登録する必要があって、そのための手間がかかる。しかも、列車側にも列車の形式情報を伝送するためのシステムを搭載する必要があり、システム構成が大掛かりなものとなる。そのため、特許文献１に記載の発明は、設備コストが高くなるという問題がある。

特許文献２に記載の発明は、先頭車両が常に同じ位置に停車することを前提にしている。そのため、特許文献２に記載の発明は、先頭車両の停車位置が変更される場合には適用できないという問題がある。また、専用のセンサをプラットホームに配置する必要があるので、設備コストが高くなるという問題がある。

本発明は、このような背景の下でなされたものであり、列車を構成する車両数及び先頭車両の停車位置が変更されても、可動ホーム柵と対面する軌道に車両が停車している場合にのみ、開扉が許可される可動ホーム柵を提供するものである。また、該可動ホーム柵を配列して構成される可動ホーム柵列を提供するものである。

本発明に係る可動ホーム柵は、プラットホームに固定される固定部と、固定部に移動自在に支持されて、乗降通路を開閉する開閉部材と、を備える可動ホーム柵であって、可動ホーム柵の近傍における物体の有無を検出するセンサと、センサの検出範囲を、当該可動ホーム柵が開扉状態にある時に限って乗客の立ち入りが許される制限エリアと、常に乗客の立ち入りが禁止される禁止エリアと、鉄道車両が進入する車両エリアとに区分するとともに、車両エリアにおいて、センサが物体の存在を検出した場合に、乗降通路の開放を許可する開扉許可手段を備える。

本発明によれば、可動ホーム柵に、可動ホーム柵の近傍における物体の有無を検出するセンサと、センサの検出範囲を、当該可動ホーム柵が開扉状態にある時に限って乗客の立ち入りが許される制限エリアと、常に乗客の立ち入りが禁止される禁止エリアと、鉄道車両が進入する車両エリアとに区分するともに、車両エリアにおいて、センサが物体の存在を検出した場合に、乗降通路の開放を許可する開扉許可手段を備えるので、センサが車両エリアにおいて物体の存在を検出した場合にのみ、乗降通路の開放が許可される。そのため、列車の車両数及び先頭車両の停車位置が変更される場合に、車両数及び停車位置に関する情報を、上位の制御装置から可動ホーム柵の制御装置に個別に伝達することが不要になる。また、可動ホーム柵とは別個に、車両の有無を検出する専用のセンサをプラットホームに備えることが不要になる。

本発明の実施の形態に係る可動ホーム柵列をホーム側から見る正面図 図１に示した可動ホーム柵列を構成する可動ホーム柵の構成を示す外形図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は軌道側から見る後面図 図２に示した可動ホーム柵が備えるレーザセンサの検出範囲の区分を示す説明図 警報プログラムによる処理を示すフローチャート 閉扉停止プログラムによる処理を示すフローチャート 開扉許可プログラムによる処理を示すフローチャート 本発明の実施の形態に係る可動ホーム柵列の作用を示す平面図であって、（Ａ）は列車が入線する前の可動ホーム柵列の状態を示す平面図、（Ｂ）は５両編成の列車が停車した時の可動ホーム柵列の状態を示す平面図、（Ｃ）は３両編成の列車の先頭車がプラットホームの左端に停車した時の可動ホーム柵列の状態を示す平面図、（Ｄ）は３両編成の列車の後尾車がプラットホームの右端に停車した時の可動ホーム柵列の状態を示す平面図、（Ｅ）は３両編成の列車がプラットホームの中央に停車した時の可動ホーム柵列の状態を示す平面図 本発明の変形例に係る可動ホーム柵の構成を示す説明図 図８に記載の可動ホーム柵が備えるＣＣＤカメラの検出範囲の区分を示す説明図

以下、本発明の実施形態に係る可動ホーム柵と可動ホーム柵列について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面においては、同一または同等の部分に同一の符号を付している。

図１は、本発明の実施形態に係る複数台の可動ホーム柵１を鉄道駅のプラットホーム２に配列して、可動ホーム柵列３を形成した状態を示す図であって、可動ホーム柵列３をプラットホーム２から見た正面図である。

なお、以下においては、図１に示すような直交座標系を設定する。すなわち、プラットホーム２の長さ方向にＸ座標を、高さ方向にＹ座標を、Ｘ座標とＹ座標に直交する方向、つまりプラットホーム２の幅方向にＺ座標を、それぞれ設定する。図１において左から右に向かう方向をＸ座標の正の方向とし、下から上に向かう方向をＹ座標の正の方向とし、軌道からプラットホーム２に向かう方向をＺ座標の正の方向とする。

図１に示すように、可動ホーム柵１は、プラットホーム２の床面に固定された固定部４と、固定部４にＸ軸方向に移動自在に取り付けられて、乗降通路５を開閉する開閉部材として機能する扉体６ａ，６ｂとを備えている。また、可動ホーム柵１は複数台がＸ軸方向に直列に配置されていて、可動ホーム柵列３を構成している。

なお、固定部４は全体として箱形に構成されていて、一般には戸袋と呼ばれる。扉体６ａ，６ｂは戸袋に進退自在に取り付けられたスライドドアである。図１は、扉体６ａ，６ｂが乗降通路５を閉鎖した状態を示していて、この時、扉体６ａ，６ｂは固定部４の外に引き出されている。乗降通路５が開放されている時は、扉体６ａ，６ｂは固定部４の中に引き込まれる。また、可動ホーム柵１は、乗降通路５を間に挟んで配列されていて、図１に示す状態において、つまり乗降通路５を閉鎖した状態において、隣接する２台の可動ホーム柵１の扉体６ａ，６ｂの戸先は、互いに当接する。

図２（Ａ）は可動ホーム柵１ａ，１ｂの平面図であり、図２（Ｂ）は可動ホーム柵１ａ，１ｂを軌道側から見た後面図である。また、図２（Ａ）と図２（Ｂ）は扉体６ａ，６ｂが固定部４から引き出された状態を示している。つまり、図２（Ａ）と図２（Ｂ）は閉扉状態における可動ホーム柵１ａ，１ｂの外形を示している。なお、扉体６ａ，６ｂは図示しないガイドレールを介して、固定部４に移動自在に支持され、図示しない電動機によって駆動されて、Ｘ軸方向に移動する。

固定部４の軌道側の壁面にはレーザセンサ７が固定されている。レーザセンサ７は、ターゲットにレーザ光を投射して反射させて、投射光と反射光の位相差に基づいて、ターゲットまでの距離を測定する一種の距離計である。また、レーザセンサ７は図示しない旋回俯仰機構を備えている。そのため、レーザセンサ７は、図２（Ａ）に示すように、旋回軸回りに旋回してレーザ光を水平走査面Ｈｐ内で走査することができる。また、レーザセンサ７は、図２（Ｂ）に示すように、俯仰軸回りに旋回してレーザ光を垂直走査面Ｖｐ内で走査することができる。そのため、レーザセンサ７は、検出範囲にあるターゲットの方位と距離を検出することができる。つまり、レーザセンサ７は、ターゲットの三次元座標を検出する三次元距離画像センサとして機能する。また、レーザセンサ７は、図２（Ａ）と図２（Ｂ）に示す範囲においてターゲットの存在を検出するエリアセンサとして機能する。

図２（Ａ）に示すように、可動ホーム柵１ａ，１ｂは制御装置８を備えている。扉体６ａ，６ｂとレーザセンサ７は制御装置８によって制御される。また、制御装置８は、図示しない上位の制御装置、つまり、可動ホーム柵列３の全体を制御する制御装置によって制御される。制御装置８は図示しないコンピュータを備えていて、コンピュータには後述するプログラムがインストールされている。なお、可動ホーム柵１ａが備えるレーザセンサ７は可動ホーム柵１ａの制御装置８と可動ホーム柵１ｂの制御装置８の両方に接続されている。このように、可動ホーム柵１ａが備えるレーザセンサ７は、可動ホーム柵１ａ，１ｂの間で共有されている。同様に、可動ホーム柵１ｂが備えるレーザセンサ７は可動ホーム柵１ｂと、可動ホーム柵１ｂに隣接する図示しない別の可動ホーム柵１との間で共有されている。

図３は、制御装置８にインストールされたプログラムにおいて参照されるレーザセンサ７の検出範囲の区分を示す図である。図３に示すように、プラットホーム２の床面の外端２ａと扉体６ａ，６ｂとの間にある領域は、可動ホーム柵１が開扉状態にある時にのみ乗客の立ち入りが許されるので制限エリアＬＡに区分される。プラットホーム２の床面の外端２ａと固定部４の間にある領域は、乗客の立ち入りが常に禁止されるので禁止エリアＰＡに区分される。プラットホーム２の床面の外端２ａよりも軌道側にある領域は、原則として車両以外の物体が存在しない領域なので、車両エリアＣＡに区分される。なお、前述したように、可動ホーム柵１ａが備えるレーザセンサ７は、可動ホーム柵１ａ，１ｂの間で共有されているので、可動ホーム柵１ａが備えるレーザセンサ７によって取得された検出データは、可動ホーム柵１ａの制御装置８で実行されるプログラムと可動ホーム柵１ｂの制御装置８で実行されるプログラムの両方で参照される。

さて、可動ホーム柵１が閉扉状態にある時に、レーザセンサ７が制限エリアＬＡと禁止エリアＰＡにおいて、何らかの物体の存在を検知したら、乗客が可動ホーム柵１を乗り越えようとしている可能性がある。その場合、乗客に警報を発するとともに係員に異常の発生を通報する必要がある。そのために、制御装置８には、図４に示すような警報プログラムがインストールされている。警報プログラムは、レーザセンサ７が制限エリアＬＡと禁止エリアＰＡにおいて、何らかの物体の存在を検知した場合に起動される。警報プログラムが起動されると、以下に示すような警報処理が実行される。すなわち、まず、図示しない警報装置を作動させて、制限エリアＬＡ又は禁止エリアＰＡに侵入した乗客に退出を促す（ステップ１１）、そして、図示しない通報装置を作動させて、係員に異常の発生を通報して（ステップ１２）、処理を終える。なお、警報プログラムは、可動ホーム柵１が開扉状態にある時に、レーザセンサ７が禁止エリアＰＡにおいて、何らかの物体の存在を検知した場合にも起動される。また、警報装置の動作停止は、通報を受けた係員が、安全を確認した後で、手動で行う。

可動ホーム柵１が乗降通路５を開放している場合に、図示しない上位の制御装置が制御装置８に乗降通路５の閉鎖を命じた時に、レーザセンサ７が制限エリアＬＡにおいて、何らかの物体の存在を検知したら、何らかの理由で乗客が制限エリアＬＡに滞留している可能性がある。この場合、乗客が制限エリアＬＡから退出するまで乗降通路５の閉鎖を待つ必要がある。また、乗客が制限エリアＬＡから退出しない場合、係員が状況を確認して必要な処置を行う必要がある。そのために、制御装置８には、図５に示すような閉扉停止プログラムがインストールされている。閉扉停止プログラムは、上位の制御装置が制御装置８に乗降通路５の閉鎖を命じた時に、レーザセンサ７が制限エリアＬＡにおいて、何らかの物体の存在を検知した場合に起動される。閉扉停止プログラムが起動されると、以下に示すような閉扉停止処理が実行される。すなわち、まず、閉扉動作が停止される（ステップ２１）。そして、３秒間待機する（ステップ２２）。その後で、レーザセンサ７が物体の存在を検知していなければ（ステップ２３；ＮＯ）、閉扉動作を再開して（ステップ２４）、処理を終える。３秒間経過後も、レーザセンサ７が物体の存在を検知していれば（ステップ２３；ＹＥＳ）、制御装置８は図示しない通報装置を作動させて、係員に異常の発生を通報して（ステップ２５）、その後、ステップ２２に戻る。

制御装置８には、図６に示すような開扉許可プログラムもインストールされている。開扉許可プログラムは、プラットホーム２に接する軌道に列車が到着して、図示しない上位の制御装置が制御装置８に乗降通路５の開放を命じた時に起動される。開扉許可プログラムが起動されると、以下に示すような開扉許可処理が実行される。すなわち、まず、レーザセンサ７による、車両エリアＣＡ内での物体の捜索が開始される（ステップ３１）。原則として車両以外の物体は車両エリアＣＡに存在できないので、レーザセンサ７が車両エリアＣＡ内で物体の存在を検出すれば（ステップ３２；ＹＥＳ）、扉体６ａ，６ｂと対面する軌道に車両が停車していると判断できるので、開扉を許可して（ステップ３３）、処理を終える。レーザセンサ７が車両エリアＣＡ内で物体の存在を検出しなければ（ステップ３２；ＮＯ）、開扉を許可しないで、処理を終える。このように、制御装置８には、開扉許可プログラムがインストールされていて、上位の制御装置が制御装置８に開扉を命じた時に、開扉許可プログラムが実行されるので、制御装置８は、レーザセンサ７が、車両の存在を検出した場合に、乗降通路５の開放を許可する開扉許可手段として機能する。

ここで、それぞれが片側に３基の乗降扉を備える５両の車両９を連結して編成される列車１０を発着させることができるプラットホーム２を想定する。つまり、片側に総計１５基の乗降扉を備える列車１０を発着させることができるプラットホーム２を想定する。この場合、プラットホーム２には、図７（Ａ）に示すように、１６台の可動ホーム柵１を配列して構成されて、１５箇所に乗降通路５を備える可動ホーム柵列３を備える必要がある。このプラットホーム２に接する軌道に列車１０が到着すると全ての乗降通路５において車両９の存在が検出されるので、図７（Ｂ）に示すように、全ての乗降通路５が開放される。

次に、このプラットホーム２に３両編成の列車１１が発着する場合を想定する。列車１１の先頭車両９ａが、プラットホーム２の左端に停車する場合、図７（Ｃ）に示すように、プラットホーム２の左側の９箇所の乗降通路５が開放される。一方、プラットホーム２の右側の６箇所の乗降通路５においては車両９の存在が検出されないので、これらの乗降通路５は開放されない。

列車１１の後尾車両９ｃが、プラットホーム２の右端で停車する場合、図７（Ｄ）に示すように、プラットホーム２の右側の９箇所の乗降通路５が開放される。一方、プラットホーム２の左側の６箇所の乗降通路５においては車両９の存在が検出されないので、これらの乗降通路５は開放されない。

列車１１が、プラットホーム２の中央で停車する場合、図７（Ｅ）に示すように、プラットホーム２の中央の９箇所の乗降通路５が開放される。一方、プラットホーム２の左側の３箇所と右側の３箇所の乗降通路５においては車両９の存在が検出されないので、これらの乗降通路５は開放されない。

このように、本発明の実施の形態に係る可動ホーム柵列３によれば、列車１０，１１の車両数あるいは先頭車両の停車位置が変更されても、対面する軌道に車両９が存在する可動ホーム柵１のみを開放させ、対面する軌道に車両９が存在しない可動ホーム柵１を閉鎖させることができる。

（変形例）
可動ホーム柵１が備えるセンサはレーザセンサ７には限定されない。図８に示すように、可動ホーム柵１の固定部４に支柱１２を立設して、支柱１２の上端にＣＣＤカメラ１３を固定しても良い。ＣＣＤカメラ１３は可動ホーム柵１とプラットホーム２を視野に収められるように下向きに取り付けられる。

ＣＣＤカメラ１３は図示しない画像処理装置を備えていて、撮像された画像から物体の輪郭を抽出することができる。ＣＣＤカメラ１３によって抽出された物体の輪郭に係るデータは、制御装置８に保存されたテンプレートと照合されて判別される。その結果、ＣＣＤカメラ１３で撮像された物体が、車両、乗客、その他の異物のいずれかであるかが判定される。このように、ＣＣＤカメラ１３によれば、ＣＣＤカメラ１３の視野において、車両、乗客、及びその他の異物の検出を行うことができる。つまり、ＣＣＤカメラ１３はエリアセンサとして機能する。

図９は、制御装置８にインストールされたプログラムにおいて参照されるＣＣＤカメラ１３の検出範囲の区分を示す図である。図９に示すように、ＣＣＤカメラ１３の検出範囲と制限エリアＬＡと車両エリアＣＡに区分される。制限エリアＬＡは、乗降客及び異物の有無を確認する領域である。可動ホーム柵１が閉扉状態にある場合に、制限エリアＬＡにおいて何らかの物体の存在が検知されると、前述した警報プログラムが実行される。可動ホーム柵１が開扉状態にあって、上位の制御装置が制御装置８に閉扉を命じた場合に、制限エリアＬＡにおいて何らかの物体の存在が検知されると、前述した閉扉停止プログラムが実行される。車両エリアＣＡは車両９の到着を確認する領域である。車両エリアＣＡにおいて車両９の到着が確認されると、可動ホーム柵１の開扉動作が許可される。

以上、説明したように、上記実施の形態と変形例に係る可動ホーム柵１は、レーザセンサ７あるいはＣＣＤカメラ１３を備えて、車両９の到着を検出することができる。そして、車両９の到着が検出されない場合に、当該可動ホーム柵１の開放を停止することができる。

なお、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態と変形例によっては限定されない。本発明は特許請求の範囲に記載された技術的思想の限りにおいて、自由に応用、変形あるいは改良して、実施することができる。

上記実施の形態と変形例においては、乗降通路５を開閉する開閉部材の具体例として、固定部４にＸ軸方向に移動自在に取り付けられた扉体６ａ，６ｂを例示したが、開閉部材はこのようなものに限定されない。Ｘ軸方向に延びるロープ又はバーを開閉部材として備えて、ロープ又はバーがＹ軸方向に昇降するようにしても良い。また、扉体６ａ，６ｂは単なる板状の部材には限定されない。扉体６ａ，６ｂは縦桟と横桟を格子状に組み合わせて構成される柵状の部材であっても良い。扉体６ａ，６ｂの一部又は全体が透明な材料で構成されても良い。

上記実施の形態と変形例においては、可動ホーム柵１が備えるセンサの具体例として、レーザセンサ７とＣＣＤカメラ１３を例示したが、可動ホーム柵１が備えるセンサはこれらには限定されない。センサの動作原理、構成、形式は限定されない。要するに、センサは可動ホーム柵１に対面する軌道における車両９の有無を判別できるセンサであれば、どのようなものであっても良い。また、センサの取り付け位置も任意に選択することができる。センサは扉体６ａ，６ｂに固定されていても良い。また、センサは固定部４及び扉体６ａ，６ｂから物理的に離隔して配置されていても良い。

レーザセンサ７あるいはＣＣＤカメラ１３でターゲットの大きさと形状を検出するようにしても良い。ターゲットの大きさと形状に基づいて、ターゲットが車両９であるか否かを判別すれば、誤検出の発生を抑制することができる。

図３と図９に示したセンサの検出範囲の区分も例示に過ぎない。センサの検出範囲の区分は任意に設定することができる。

制御装置８にインストールされる制御プログラムは、上記実施の形態に例示した、警報プログラム、閉扉停止プログラム、開扉許可プログラムには限定されない。目的に応じた各種任意の制御プログラムを制御装置８にインストールして、実行することにより、ユーザの要求に応じた制御を行うことができる。

また、列車１０，１１毎に先頭車両の停車位置が決まっている場合、つまり、１編成を構成する車両数が同一の列車の先頭車両は、常に同じ位置に停車するように決められている場合がある。このような場合に、レーザセンサ７あるいはＣＣＤカメラ１３の検出結果に基づいて、上位の制御装置が、車両数を判別して、開放される乗降通路５を決定して、当該乗降通路５を開閉する可動ホーム柵１に開放を命じるようにしても良い。

本発明は、可動ホーム柵に好適に利用することができる。

１，１ａ，１ｂ 可動ホーム柵、２ プラットホーム、２ａ 外端、３ 可動ホーム柵列、４ 固定部、５ 乗降通路、６ａ，６ｂ 扉体、７ レーザセンサ、８ 制御装置、９ 車両、１０，１１ 列車、１２ 支柱、１３ ＣＣＤカメラ、ＣＡ 車両エリア、ＬＡ 制限エリア、ＰＡ 禁止エリア、Ｈｐ 水平走査面、Ｖｐ 垂直走査面

Claims (5)

1. プラットホームに固定される固定部と、前記固定部に移動自在に支持されて、乗降通路
   を開閉する開閉部材と、を備える可動ホーム柵であって、
   前記可動ホーム柵の近傍における物体の有無を検出するセンサと、
   前記センサの検出範囲を、当該可動ホーム柵が開扉状態にある時に限って乗客の立ち入りが許される制限エリアと、常に乗客の立ち入りが禁止される禁止エリアと、鉄道車両が進入する車両エリアとに区分するとともに、前記車両エリアにおいて、前記センサが物体の存在を検出した場合に、前記乗降通路の開放を許可する開扉許可手段と、を備える、
   可動ホーム柵。
2. 前記開扉許可手段は、
   当該可動ホーム柵が閉扉状態にある時に、前記センサが前記制限エリアあるいは前記禁止エリアにおいて物体の存在を検知した場合に、警報を発生する警報発生手段を備える、
   請求項１に記載の可動ホーム柵。
3. 前記開扉許可手段は、
   当該可動ホーム柵が開扉状態にあって、上位の制御装置が当該可動ホーム柵に前記乗降通路の閉鎖を命じた時に、前記センサが前記制限エリアにおいて物体の存在を検知した場合に、前記乗降通路の閉鎖を一時的に停止する、
   請求項１に記載の可動ホーム柵。
4. 前記開扉許可手段は、
   前記乗降通路の閉鎖を一時的に停止する状態が、事前に設定された時間を越えて継続する場合に、警報を発生する警報発生手段を備える、
   請求項３に記載の可動ホーム柵。
5. プラットホームに、複数台の請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の可動ホーム柵を直列に配列して構成される、
   可動ホーム柵列。

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