自動ドア用安全装置
【課題】距離画像センサユニットを用いて鉛直方向での面検知を行い、所定の検知エリアでの支障物を精度良く検知してドア部の接触部分での支障物の挟み込みを確実に防止することのできる自動ドア用安全装置を提供する。
【解決手段】プラットホーム用可動安全柵１１の戸袋１２の下方に自動ドア用安全装置１０の鉛直方向距離画像センサユニット２２を配置する。自動ドア用安全装置１０は、ドア部１３付近で略鉛直方向にレーザー光２３ａを照射し、ドア部１３に平行な検知エリア１６（１７）で面検知を行い、扇形エリア内に支障物があるときこの支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する少なくとも１つの鉛直方向距離画像センサユニット２２と、距離画像センサユニット２２により生成された距離画像に基づいて、扇形エリア内の前記支障物の存在の有無を判定する判定手段２７を備えている。
【解決手段】プラットホーム用可動安全柵１１の戸袋１２の下方に自動ドア用安全装置１０の鉛直方向距離画像センサユニット２２を配置する。自動ドア用安全装置１０は、ドア部１３付近で略鉛直方向にレーザー光２３ａを照射し、ドア部１３に平行な検知エリア１６（１７）で面検知を行い、扇形エリア内に支障物があるときこの支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する少なくとも１つの鉛直方向距離画像センサユニット２２と、距離画像センサユニット２２により生成された距離画像に基づいて、扇形エリア内の前記支障物の存在の有無を判定する判定手段２７を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動ドア用安全装置に関し、特に、自動ドア装置に備え付けられる距離画像センサを利用して鉛直方向の面検知を行ってドア部による挟み込みを検知する自動ドア用安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の人が訪れる商業施設やホール等の出入口の多くには、自動ドア装置が設置されており、ドア部の付近に存在する人をセンサで捉えて、ドア部を自動で開閉している。自動ドア装置は、これ以外にも駅のプラットホーム等に乗客が線路に転落することを防止するためのプラットホーム用可動安全柵のようなものがある。このようなプラットホーム用可動安全柵は、通常車両の乗降扉の位置に対応する部分がドア部となっており、それ以外の場所は壁部となっている。列車が入線して所定の停止位置で停車した後、列車の乗降ドアの開閉に合わせてプラットホーム用可動安全柵のドア部も自動で開閉することにより、通路が形成され、乗客が乗降することができる。特に、このようなプラットホーム用可動安全柵には、乗客が駆け込み乗車をしたときや、通勤時間帯等でプラットホームに多数の乗客がいて混雑している時等に、プラットホーム用可動安全柵の閉まりかけたドア部に乗客や荷物等が挟まれないように防止することが必要となる。このため、プラットホーム用可動安全柵には、ドア部付近に存在する人や荷物等をセンサで検知して、人や荷物等がドア部に挟み込みこまれないように防止する自動ドア用安全装置が一般的に設けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示される人体検知センサでは、距離画像センサ部が、発光源から変調光を発し、支障物である人から反射する光を複数個の感光部が配列される光検出素子で受光する。距離画像センサ部は、発光源から変調光を発せられてから光検出素子が変調光を受けるまでの時間を距離に換算することで距離画像を生成する。そして、距離画像センサ部がその距離画像に基づいて、所定エリア内に存在する人を検知している。
【０００４】
また、特許文献２に開示される自動ドア用人体検出装置でも、距離検出手段が受光用フォトセンサアレイにより検知エリア内に存在する人から発せられる反射光を受光し、この受光した反射光の強度を距離に換算している。そして、距離検出手段が、その距離に基づいて、検知エリア内に存在する人を検知している。特に、この自動ドア用人体検出装置では、検知エリアの不感エリアを無くすために、自動ドアの出入口近傍の床面の上方空間が検知エリアとなるように構成されている。
【０００５】
また、特許文献３に開示される可動ホーム柵装置では、特に支障物検知手段を多数設置する必要がないように、支障物検知手段が多面鏡によりレーザー光を扉と列車との渡り通路部分を横断するようにプラットホームに対して水平に照射し、渡り通路に沿う方向または渡り通路に対して斜め方向に走査して、支障物を検出している。
【特許文献１】特開２００６−０４６９６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１９７６３４号公報
【特許文献３】特開２００２−２２００４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に開示される人体検知センサや特許文献２に開示される自動ドア用人体検出装置では、一般的な透過型の光電センサを使用して、各光電センサから光線を出力して支障物を検知するものである。このため、検知エリア内であっても、死角となる部分が多く生じる場合があり、支障物を精度良く検知することができない場合があった。また、特許文献３に開示される可動ホーム柵装置のようにレーザー光により支障物を検知するものではあるが、レーザー光をプラットホームの床面に対して水平方向に照射して渡り通路を走査するものである。このため、乗客は列車に乗り込んでいたり、またはドアの手前に立っていたりして、乗客自身はドア部に挟み込まれていない場合であっても、その乗客が所持している荷物が列車とドア部との間に取り残されていると、これを検知することができない場合があった。つまり、レーザー光を用いて面状に支障物を検知するものであっても、死角部分を完全になくすことはできなかった。
【０００７】
このため、上述したような距離画像センサ部をプラットホーム用可動安全柵のみならず、その上方付近にも設置することで、死角となる部分を少なくして支障物を検知する精度を高めることも考えられる。しかしながら、この方法は、距離画像センサ部をプラットホーム用可動安全柵と別に設置する工事の手間や設置費用が多くかかるため、実用的ではなかった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記の課題に鑑み、距離画像センサユニットを用いて鉛直方向での面検知を行い、所定の検知エリアでの支障物を精度良く検知してドア部の接触部分での支障物の挟み込みを確実に防止することのできる自動ドア用安全装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る自動ドア用安全装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【００１０】
第１の自動ドア用安全装置（請求項１に対応）は、自動ドア装置に設けられる自動ドア用安全装置であって、自動ドア装置のドア部付近で略鉛直方向にレーザー光を照射し、ドア部に平行な扇形エリアで面検知を行い、扇形エリア内に支障物があるときこの支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する少なくとも１つの鉛直方向距離画像センサユニットと、距離画像センサユニットにより生成された距離画像に基づいて、扇形エリア内の前記支障物の存在の有無を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記の自動ドア用安全装置では、鉛直方向距離画像センサが、支障物にレーザー光を照射し、自動ドア装置のドア部が動き得る付近の所定エリアを通路に対して略鉛直方向にレーザー光を走査することにより、扇形の面検知を行って距離画像を生成する。判定手段は、その距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。これにより、ドア部に挟み込まれる支障物を検知する際に死角となる部分が少なくなり、支障物の存在の有無を精度良く判定し、ドア部への支障物の挟み込みを防止することが可能となる。
【００１２】
第２の自動ドア用安全装置（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、自動ドア装置の通路床面に対して略水平方向にレーザー光を照射しかつ走査することにより、支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する水平方向距離画像センサユニットと、鉛直方向と水平方向の間の斜め方向にレーザー光を照射しかつ走査することにより、支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する斜め方向距離画像センサユニットとを備え、判定手段は、鉛直方向距離画像センサユニット、水平方向距離画像センサユニット、および斜め方向距離画像センサユニットのそれぞれにより生成された複数の距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定することを特徴とする。
【００１３】
上記の自動ドア用安全装置では、水平方向距離画像センサおよび斜め方向距離画像センサをさらに設け、水平方向距離画像センサおよび斜め方向距離画像センサが上述した所定エリアを水平方向および斜め方向に走査することにより、距離画像を生成する。判定手段は、その複数の距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。つまり、鉛直方向距離画像センサと同様の構成を有する距離画像センサを設け、複数方向を走査する。これにより、簡易な構成でありながら、鉛直方向距離画像センサのみを設け、支障物の存在の有無を判定するときよりも死角となる部分がさらに少なくなり、支障物の存在の有無を精度良く判定し、ドア部への支障物の挟み込みを防止することが可能となる。
【００１４】
第３の自動ドア用安全装置（請求項３に対応）は、上記の構成において、鉛直方向距離画像センサユニットの扇形の検知面を鉛直方向と水平方向との範囲内で回転させる回転駆動手段をさらに備え、判定手段は、回転駆動手段によって回転駆動される鉛直方向距離画像センサユニットにより複数の位置で生成された複数の距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定することを特徴とする。
【００１５】
上記の自動ドア用安全装置では、回転駆動手段をさらに設け、鉛直方向距離画像センサを鉛直方向と水平方向との範囲内で回転駆動させる。判定部は、回転駆動手段により回転駆動される鉛直方向距離画像センサの各位置で生成された複数の距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。これにより、自動ドア装置に鉛直方向距離画像センサを設けるだけで、複数の距離画像センサを設けたときと同様に、死角となる部分が少なくなり、支障物の存在の有無を精度良く判定し、ドア部への支障物の挟み込みを防止することが可能となる。
【００１６】
第４の自動ドア用安全装置（請求項４に対応）は、上記の構成において、回転駆動手段は、パルスモータを用いるものであることを特徴とする。
【００１７】
第５の自動ドア用安全装置（請求項５に対応）は、上記の構成において、自動ドア装置は、プラットホーム用可動安全柵であることを特徴とする。
【００１８】
第６の自動ドア用安全装置（請求項６に対応）は、上記の構成において、自動ドア装置は通路の両側に配置された２つのドア部を備え、扇形エリアは２つのドア部の接触部付近を含むことを特徴とする。
【００１９】
第７の自動ドア用安全装置（請求項７に対応）は、上記の構成において、２つのドア部のそれぞれを収納する２つのドア筐体部の各々に鉛直方向距離画像センサユニットを設け、２つの鉛直方向距離画像センサユニットで作られる扇形エリアの重複エリアで支障物の有無を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、鉛直方向距離画像センサが、支障物にレーザー光を照射し、自動ドア装置のドア部が可動する付近の所定エリアを通路に対して鉛直方向に走査することにより、距離画像を生成する。判定手段は、その距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。この構成によって、ドア部に挟み込まれる支障物を検知する際に死角となる部分が少なくなり、支障物の存在の有無を精度良く判定し、ドア部への支障物の挟み込みを防止することができる。距離画像センサを自動ドア装置の上方付近に設けなくても、死角となる部分を従来よりも少なくすることができるので、距離画像センサを設置する費用を抑えると共に、設置工事の簡易化を図ることができる。
【００２１】
また、水平方向距離画像センサおよび斜め方向距離画像センサをさらに設け、水平方向距離画像センサおよび斜め方向距離画像センサが上述した所定エリアを水平方向および斜め方向に走査することにより、複数の距離画像を生成する。判定手段は、その複数の距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。この構成によって、鉛直方向距離画像センサと同様の構成を有する距離画像センサを設けるという簡易な構成でありながら、死角となる部分がさらに少なくなり、ドア部への支障物の挟み込みを防止することができる。
【００２２】
さらに、駆動制御部を設けて、鉛直方向距離画像センサを鉛直方向と水平方向との範囲内で回転駆動させる。この構成によって、複数の距離画像センサを用いなくても、複数の距離画像センサを用いたときと同様に、ドア部への支障物の挟み込みを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
まず、図１を参照して、本発明に係る自動ドア用安全装置の代表的な実施形態として、本発明に係る自動ドア用安全装置を設けたプラットホーム用可動安全柵の構成を説明する。同図は、本発明に係る自動ドア用安全装置を設けたプラットホーム用可動安全柵の構成を示す斜視図であり、電車等が入線する線路側から見た図である。
【００２５】
図１に示す本発明に係る自動ドア用安全装置１０を設けたプラットホーム用可動安全柵１１は、戸袋１２、ドア部１３、およびドア駆動制御部１４を備えて構成される。一対の戸袋１２はそれぞれドア部１３を収納するドア筐体部である。当該戸袋１２の構造部分は、プラットホーム１５の床面に固定されている。ドア部１３は、一対の戸袋１２に収納され、かつドア駆動制御部１４の制御に基づく進退動作により開閉自在に動作する。一対の戸袋１２は、所要の間隔をあけて配置されている。当該間隔は乗降通路を形成する。ドア部１３が閉じるときには乗降通路を閉じ、開くときには乗降通路が形成される。
【００２６】
図１中に示す矢印Ａは、列車（電車等）の進行路の方向を示している。プラットホーム用可動安全柵１１は、通常、プラットホーム１５の通路上に、進行路に沿って複数台一列に並べて設けられる。ドア駆動制御部１４は、列車が入線すると、駅構内に設けられている制御装置等から制御信号を受信する。すると、ドア駆動制御部１４は、２枚のドア部１３をプラットホーム１５に入線する列車のドア部の位置に合わせて可動させて、壁部を兼ねる戸袋１２に収納させることにより、乗降口が形成される。
【００２７】
そして、本実施形態に係る自動ドア用安全装置１０は、このプラットホーム用可動安全柵１１における例えば一対の戸袋１２のそれぞれに設けられる。本実施形態では、列車とプラットホーム用可動安全柵１１との間に存在する可能性のある支障物の有無を判定するため、自動ドア用安全装置１０を、戸袋１２の上述した列車の進行路Ａの側となる壁面の例えば下部に設けている。具体的に、図示するように自動ドア用安全装置１０は、各プラットホーム用可動安全柵１１に形成される乗降口付近の両側の下側部分に設けられる。
【００２８】
自動ドア用安全装置１０は、後述する距離画像センサを利用して構成され、ドア部１３によって挟み込む支障物が存在する可能性のある検知エリアに対してレーザー光を照射する。自動ドア用安全装置１０では、ドア部１３が動く付近の所定エリアに対してレーザー光を略鉛直方向に照射しかつ所要の角度で走査することにより、点線で示すような扇形状の検知エリア１６，１７を形成する。検知エリア１６，１７は、ドア部１３の面に略平行な扇形の面状の検知エリアである。自動ドア用安全装置１０は、この検知エリア１６，１７内の支障物の存在の有無を判定して、支障物である人や物が２つのドア部１３によって挟み込まれるのを防止する。この検知エリア１６，１７は、任意の範囲であって良く、プラットホーム用可動安全柵１１の形状や支障物の大きさ等に合わせて適宜決定すれば良い。
【００２９】
またプラットホーム用可動安全柵１１は、２枚のドア部１３によって１つの乗降口を形成するものであるが、例えば１枚のドアにより乗降口を形成するものであれば、自動ドア用安全装置１０を乗降口付近の片側のみに設けるだけでも良い。さらに、自動ドア用安全装置１０をプラットホーム用可動安全柵１１に設ける位置についても、上述した位置に限るものではなく、図示するような検知エリアを形成することができれば、プラットホーム用可動安全柵１１の任意の位置に自動ドア用安全装置１０を設けることができる。例えば、戸袋１２の列車の進行路側の壁面のみならず、列車の進行路Ａ側と反対側の壁面にも、自動ドア用安全装置１０を設けても良い。
【００３０】
続いて、図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を説明する。同図は、本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図２に示す自動ドア用安全装置１０は、制御部２１、鉛直方向距離画像センサユニット２２および判定部２７を備えて構成される。制御部２１は、装置内に設けられる各構成要素との間で制御信号を送受し、装置全体を統括して制御するものである。
【００３２】
鉛直方向距離画像センサユニット２２は、レーザー発光部２３、検出部２４、Ａ／Ｄ変換部２５、および距離画像生成処理部２６を備えて構成される。レーザー発光部２３は、略鉛直方向にレーザー光２３ａを照射しかつ走査を行い、検知エリア１６，１７を形成する。レーザー光２３ａを所要の角度で走査させ、扇状の検知エリア１６，１７を形成するため、レーザー発光部２３には、レーザー光を振るための駆動部（図示せず）が設けられている。検出部２４は、検知エリア１６，１７に支障物が存在するとき、当該支障物から与えられる光情報を受光素子で検出し、その光情報を電気信号に変換する。レーザー発光部２３と検出部２４によって距離画像センサが形成される。距離画像センサユニット２２は、レーザー光２３ａを略鉛直方向に照射して検知エリア１６，１７を作るので、上記のように「鉛直方向距離画像センサユニット２２」と規定される。Ａ／Ｄ変換部２５は、検出部２４から出力される電気信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。距離画像生成処理部２６は、Ａ／Ｄ変換部２５の出力信号に基づき、検知エリア１６，１７内で支障物が存在し、当該支障物でレーザー光２３ａが遮られているとき、支障物までの距離、支障物の大きさ等に換算し各画素に距離情報を付加した距離画像を生成する。
【００３３】
判定部２７は、距離画像生成処理部２６で生成された距離画像に係る信号に基づいて、支障物の存在の有無を判定し、このドア部１３の開閉を制御するドア開閉制御信号をドア駆動制御部１４に対して出力する。判定部２７から出力されるドア開閉制御信号は、例えば支障物が検知エリアに存在していると判定された場合であれば、閉まりかけたドア部１３を開扉させる信号である。またドア部１３の幅が広い場合には、支障物の大きさ等に合わせて、閉まりかけたドア部１３を小さく開扉させることができるように、開扉させる幅をドア開閉制御信号に付加しても良い。
【００３４】
本実施形態では、自動ドア用安全装置１０における鉛直方向距離画像センサユニット２２の数は１つであるが、複数の鉛直方向距離画像センサユニット２２により画像を生成して、複数の画像に基づいて判定部２７で判定することもできる。また、鉛直方向距離画像センサユニット２２が検知エリア１６，１７を照射・走査したり、距離画像に係る情報を生成したりする時間間隔は、支障物の大きさや形状等に合わせて任意に設定することができる。なお、鉛直方向距離画像センサユニット２２は、支障物が人や荷物等であるかを正確に特定することができなくても、支障物の大きさや形状等からドア部への挟み込みを防止する必要のある支障物であることを特定することができる程度の精度を有するものであれば良い。
【００３５】
図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置による形成される検知エリア１６を説明する。同図は、本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置１０による形成される検知エリア１６を示す模式図である。
【００３６】
図３に示すように、プラットホーム用可動安全柵１１の戸袋１２の下方で、自動ドア用安全装置１０内の鉛直方向距離画像センサユニット２２が設けられる。そして、鉛直方向距離画像センサユニット２２は、ドア部１３が可動する付近のドア部１３に平行なエリアをプラットホーム用可動安全柵１１が設置されるプラットホーム１５の通路に対して略鉛直方向に走査することにより、点線で示す検知エリア１６に存在する支障物を距離画像として捉える。判定部２７は、この距離画像に基づいて、停車中の列車３１とプラットホーム用可動安全柵１１との間に取り残された人３２が存在していることを判定すると、ドア駆動制御部１４に対してドア部１３を開扉するドア開閉制御信号を出力する。
【００３７】
続いて、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を説明する。同図は、本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【００３８】
図４に示す自動ドア用安全装置４０は、図２に示した自動ドア用安全装置１０と同じ構成要部を備え、さらに水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２を備えて構成される。以降、既に説明した構成要部の説明は省略する。水平方向画像センサユニット４１および斜め方向画像センサユニット４２は、鉛直方向距離画像センサユニット２２と同じ構成要素を備えており、鉛直方向距離画像センサユニット２２と同じ原理で距離画像を生成するものである。水平方向画像センサユニット４１はドア部１３が可動する付近の所定エリアをプラットホーム１３の通路に対して略水平方向に、また斜め方向画像センサユニット４２はドア部１３が可動する付近の所定エリアを通路床面に対して垂直方向と水平方向との間の斜め方向に、それぞれ走査することにより列車３１とプラットホーム用可動安全柵１１との間に存在する支障物を距離画像として捉える。
【００３９】
判定部２７は、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２からそれぞれ出力される複数の距離画像に基づいて、それぞれの検知エリアにおける支障物の存在の有無を判定する。また、判定部２７は、支障物が検知エリアに存在していると判定した場合には、このドア部１３の開閉を制御するドア開閉制御信号をドア駆動制御部１４に対して出力する。
【００４０】
上記の判定部２７における支障物の判定処理方法は、一例として、判定部２７が鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２が捉えた複数の距離画像に基づいて、１つでも支障物が存在していると判定した場合にはドア開閉制御信号を出力する。また、これに以外にも、判定部２７が斜め方向距離画像センサユニット４２から出力された距離画像によって支障物が検知エリアに存在していると判定し、さらに、鉛直方向距離画像センサユニット２２または水平方向画像センサユニット４１から出力された２つの距離画像のどちら一方の距離画像によって支障物が検知エリアに存在していると判定された場合に、ドア開閉制御信号を出力するようにしても良い。
【００４１】
なお、本実施形態では、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２の数はそれぞれ１つであるが、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２をそれぞれ複数設け、各距離画像センサユニットは複数の画像を生成して、判定部２７はそれらの複数の画像に基づいて支障物の有無を判定することもできる。また、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２を別々の筐体で構成しているが、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２を一体の筐体で構成しても良い。
【００４２】
図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを説明する。同図は、本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【００４３】
第１実施形態と同様に、プラットホーム用可動安全柵１１の戸袋１２の下方に、自動ドア用安全装置４０の鉛直方向距離画像センサユニット２２が設けられる。さらに、鉛直方向距離画像センサユニット２２の上方付近に水平方向画像センサユニット４１が設けられ、その水平方向距離画像センサユニット４１の上方付近に、斜め方向距離画像センサユニット４２が設けられる。これらの３つの距離画像センサユニット２２，４１，４２は、ドア部１３が動き得る付近の所定エリアに関して、プラットホーム用可動安全柵１１が設置されたプラットホーム１３の通路床面に対して、略鉛直方向、略水平方向、および斜め方向を走査することにより、図中に点線で示すような検知エリア１６，３３，３４を形成する。そして、自動ドア用安全装置４０は、この検知エリア１６，３３，３４内に存在する可能性のある支障物を距離画像として捉えることができる。判定部２７は、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２からそれぞれ出力される複数の距離画像に基づいて、支障物の存在の有無を判定する。なお、斜め方向距離画像センサユニット４２が走査する斜め方向の走査面と、プラットホーム１３の通路床面との間の角度は、検知しようとする支障物に合わせて任意の角度であって良い。
【００４４】
また図６を参照して、第２実施形態の変形例に係る自動ドア用安全装置４０により形成される検知エリアを説明する。同図は、本発明の第２実施形態の変形例に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【００４５】
図６に示す自動ドア用安全装置４０の斜め方向距離画像センサユニット４２は、ドア部１３が動き得る付近の所定エリアを、下方から上方に向かって斜め方向に走査して、図中に点線で示すような検知エリア３５に存在する支障物を距離画像として捉える。このように、斜め方向距離画像センサユニット４２を鉛直方向距離画像センサユニット２２のすぐ上方付近に設け、所定エリアを下方から上方に向かって斜め方向に走査することによっても、所定エリアを上方から下方に向かって斜め方向に走査したときとほぼ同じ判定精度を得ることができる。
【００４６】
続いて、図７を参照して、本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を説明する。同図は、本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【００４７】
図７に示す自動ドア用安全装置５０は、図２に示した自動ドア用安全装置１０と同じ構成要部を備え、さらに回転駆動制御部５１を備えて構成される。回転駆動制御部５１は、鉛直方向距離画像センサユニット２２がプラットホーム１５の通路床面に対して略鉛直方向と略水平方向との間の複数の位置で斜め方向に走査することができるように、鉛直方向距離画像センサユニット２２を所定の時間間隔で所定の角度ずつ回転駆動させる。この回転駆動制御部５１は、例えばパルスモータを用いて鉛直方向距離画像センサユニット２２を回転駆動させ、特に精度良く位置決めを行えることが好ましい。
【００４８】
また、図８を参照して、本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置５０により形成される検知エリアを説明する。同図は、本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置５０により形成される検知エリアを示す模式図である。
【００４９】
第１実施形態と同様に、プラットホーム用可動安全柵１１の戸袋１２の下方に、自動ドア用安全装置５０の鉛直方向距離画像センサユニット２２が設けられる。図示するように回転駆動制御部５１が鉛直方向距離画像センサユニット２２を所定の時間間隔で所定の角度ずつ回転駆動させる。これにより、鉛直方向距離画像センサユニット２２は、自動ドア用安全装置１０のドア部１３が可動する付近の所定エリアを、プラットホーム用可動安全柵１１が設けられるプラットホーム１３の通路床面に対して略鉛直方向と略水平方向との間の複数の位置で斜め方向に走査して、図中に点線で示すような検知エリア１６ａ〜１６ｅに存在する人３２を距離画像として捉える。
【００５０】
まず、鉛直方向距離画像センサユニット２２は、検知エリア１６ａから検知エリア１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅを形成するように順番に走査することにより、新たな距離画像を順次生成していく。この後、回転駆動制御部５１が鉛直方向距離画像センサユニット２２を逆方向に回転駆動させて、鉛直方向距離画像センサユニット２２は検知エリア１６ｅから１６ｄ，１６ｃ，１６ｂ，１６ａを形成するように順番に走査することにより、同様に新たな距離画像を生成していく。このように、回転駆動制御部５１は、鉛直方向距離画像センサユニット２２を繰り返し回転駆動させ続ける。なお、回転駆動制御部５１が鉛直方向距離画像センサユニット２２を回転駆動する範囲、時間間隔、角度等は支障物の大きさや形状等に合わせて、任意に決定することができる。また、支障物の判定精度を高めるために、回転駆動制御部５１は、検知エリアによって鉛直方向距離画像センサユニット２２を時間間隔、角度等を異ならせて回転駆動させても良い。
【００５１】
判定部２７は、鉛直方向距離画像センサユニット２２から出力される距離画像を新たに出力される距離画像に更新しながら、その距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定する。そして、判定部２７は、例えば１回でも支障物が検知エリア内に存在していると判定した場合に、ドア開閉制御信号をドア駆動制御部１４に対して出力する。また、支障物の存在の有無を判定し、所定の回数連続して支障物が検知エリア内に存在していると判定した場合に、ドア開閉制御信号をドア駆動制御部１４に対して出力するようにしても良い。
【００５２】
以上の実施形態では、プラットホーム用可動安全柵１１に設けられる自動ドア用安全装置として説明したが、これに限定されない。例えば、多数の人で賑わう商業店舗や公共施設等の出入口の自動ドア装置に設置したり、多数の来場客が訪れるホールやレジャー施設等の入出場ゲートに設置したりすることもできる。また、実施形態で説明した距離画像センサユニットにおける走査原理、距離画像生成方法や、自動ドア装置に自動ドア用安全装置を設ける位置、個数等については、本発明が理解・実施できる程度に公知である支障物の検知方式、支障物の大きさや自動ドア装置の形状等に基づいて概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、駅のプラットホーム等の車両の乗り場に安全のために設置されるプラットホーム用可動安全柵等の各種の自動ドア装置の自動ドア用安全装置として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る自動ドア用安全装置の代表的な実施形態を示す模式的な外観斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例に係る自動ドア用安全装置による検知エリアを示す模式図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０，４０，５０ 自動ドア用安全装置
１１ プラットホーム用可動安全柵
１２ 戸袋
１３ ドア部
１４ ドア駆動制御部
１５ プラットホーム
１６，１７ 検知エリア
２１ 制御部
２２ 鉛直方向距離画像センサユニット
２３ レーザー発光部
２４ 検知部
２５ Ａ／Ｄ変換部
２６ 距離画像生成処理部
２７ 判定部
４１ 水平方向距離画像センサユニット
４２ 斜め方向距離画像センサユニット
５１ 回転駆動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動ドア用安全装置に関し、特に、自動ドア装置に備え付けられる距離画像センサを利用して鉛直方向の面検知を行ってドア部による挟み込みを検知する自動ドア用安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の人が訪れる商業施設やホール等の出入口の多くには、自動ドア装置が設置されており、ドア部の付近に存在する人をセンサで捉えて、ドア部を自動で開閉している。自動ドア装置は、これ以外にも駅のプラットホーム等に乗客が線路に転落することを防止するためのプラットホーム用可動安全柵のようなものがある。このようなプラットホーム用可動安全柵は、通常車両の乗降扉の位置に対応する部分がドア部となっており、それ以外の場所は壁部となっている。列車が入線して所定の停止位置で停車した後、列車の乗降ドアの開閉に合わせてプラットホーム用可動安全柵のドア部も自動で開閉することにより、通路が形成され、乗客が乗降することができる。特に、このようなプラットホーム用可動安全柵には、乗客が駆け込み乗車をしたときや、通勤時間帯等でプラットホームに多数の乗客がいて混雑している時等に、プラットホーム用可動安全柵の閉まりかけたドア部に乗客や荷物等が挟まれないように防止することが必要となる。このため、プラットホーム用可動安全柵には、ドア部付近に存在する人や荷物等をセンサで検知して、人や荷物等がドア部に挟み込みこまれないように防止する自動ドア用安全装置が一般的に設けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示される人体検知センサでは、距離画像センサ部が、発光源から変調光を発し、支障物である人から反射する光を複数個の感光部が配列される光検出素子で受光する。距離画像センサ部は、発光源から変調光を発せられてから光検出素子が変調光を受けるまでの時間を距離に換算することで距離画像を生成する。そして、距離画像センサ部がその距離画像に基づいて、所定エリア内に存在する人を検知している。
【０００４】
また、特許文献２に開示される自動ドア用人体検出装置でも、距離検出手段が受光用フォトセンサアレイにより検知エリア内に存在する人から発せられる反射光を受光し、この受光した反射光の強度を距離に換算している。そして、距離検出手段が、その距離に基づいて、検知エリア内に存在する人を検知している。特に、この自動ドア用人体検出装置では、検知エリアの不感エリアを無くすために、自動ドアの出入口近傍の床面の上方空間が検知エリアとなるように構成されている。
【０００５】
また、特許文献３に開示される可動ホーム柵装置では、特に支障物検知手段を多数設置する必要がないように、支障物検知手段が多面鏡によりレーザー光を扉と列車との渡り通路部分を横断するようにプラットホームに対して水平に照射し、渡り通路に沿う方向または渡り通路に対して斜め方向に走査して、支障物を検出している。
【特許文献１】特開２００６−０４６９６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１９７６３４号公報
【特許文献３】特開２００２−２２００４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に開示される人体検知センサや特許文献２に開示される自動ドア用人体検出装置では、一般的な透過型の光電センサを使用して、各光電センサから光線を出力して支障物を検知するものである。このため、検知エリア内であっても、死角となる部分が多く生じる場合があり、支障物を精度良く検知することができない場合があった。また、特許文献３に開示される可動ホーム柵装置のようにレーザー光により支障物を検知するものではあるが、レーザー光をプラットホームの床面に対して水平方向に照射して渡り通路を走査するものである。このため、乗客は列車に乗り込んでいたり、またはドアの手前に立っていたりして、乗客自身はドア部に挟み込まれていない場合であっても、その乗客が所持している荷物が列車とドア部との間に取り残されていると、これを検知することができない場合があった。つまり、レーザー光を用いて面状に支障物を検知するものであっても、死角部分を完全になくすことはできなかった。
【０００７】
このため、上述したような距離画像センサ部をプラットホーム用可動安全柵のみならず、その上方付近にも設置することで、死角となる部分を少なくして支障物を検知する精度を高めることも考えられる。しかしながら、この方法は、距離画像センサ部をプラットホーム用可動安全柵と別に設置する工事の手間や設置費用が多くかかるため、実用的ではなかった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記の課題に鑑み、距離画像センサユニットを用いて鉛直方向での面検知を行い、所定の検知エリアでの支障物を精度良く検知してドア部の接触部分での支障物の挟み込みを確実に防止することのできる自動ドア用安全装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る自動ドア用安全装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【００１０】
第１の自動ドア用安全装置（請求項１に対応）は、自動ドア装置に設けられる自動ドア用安全装置であって、自動ドア装置のドア部付近で略鉛直方向にレーザー光を照射し、ドア部に平行な扇形エリアで面検知を行い、扇形エリア内に支障物があるときこの支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する少なくとも１つの鉛直方向距離画像センサユニットと、距離画像センサユニットにより生成された距離画像に基づいて、扇形エリア内の前記支障物の存在の有無を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記の自動ドア用安全装置では、鉛直方向距離画像センサが、支障物にレーザー光を照射し、自動ドア装置のドア部が動き得る付近の所定エリアを通路に対して略鉛直方向にレーザー光を走査することにより、扇形の面検知を行って距離画像を生成する。判定手段は、その距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。これにより、ドア部に挟み込まれる支障物を検知する際に死角となる部分が少なくなり、支障物の存在の有無を精度良く判定し、ドア部への支障物の挟み込みを防止することが可能となる。
【００１２】
第２の自動ドア用安全装置（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、自動ドア装置の通路床面に対して略水平方向にレーザー光を照射しかつ走査することにより、支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する水平方向距離画像センサユニットと、鉛直方向と水平方向の間の斜め方向にレーザー光を照射しかつ走査することにより、支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する斜め方向距離画像センサユニットとを備え、判定手段は、鉛直方向距離画像センサユニット、水平方向距離画像センサユニット、および斜め方向距離画像センサユニットのそれぞれにより生成された複数の距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定することを特徴とする。
【００１３】
上記の自動ドア用安全装置では、水平方向距離画像センサおよび斜め方向距離画像センサをさらに設け、水平方向距離画像センサおよび斜め方向距離画像センサが上述した所定エリアを水平方向および斜め方向に走査することにより、距離画像を生成する。判定手段は、その複数の距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。つまり、鉛直方向距離画像センサと同様の構成を有する距離画像センサを設け、複数方向を走査する。これにより、簡易な構成でありながら、鉛直方向距離画像センサのみを設け、支障物の存在の有無を判定するときよりも死角となる部分がさらに少なくなり、支障物の存在の有無を精度良く判定し、ドア部への支障物の挟み込みを防止することが可能となる。
【００１４】
第３の自動ドア用安全装置（請求項３に対応）は、上記の構成において、鉛直方向距離画像センサユニットの扇形の検知面を鉛直方向と水平方向との範囲内で回転させる回転駆動手段をさらに備え、判定手段は、回転駆動手段によって回転駆動される鉛直方向距離画像センサユニットにより複数の位置で生成された複数の距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定することを特徴とする。
【００１５】
上記の自動ドア用安全装置では、回転駆動手段をさらに設け、鉛直方向距離画像センサを鉛直方向と水平方向との範囲内で回転駆動させる。判定部は、回転駆動手段により回転駆動される鉛直方向距離画像センサの各位置で生成された複数の距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。これにより、自動ドア装置に鉛直方向距離画像センサを設けるだけで、複数の距離画像センサを設けたときと同様に、死角となる部分が少なくなり、支障物の存在の有無を精度良く判定し、ドア部への支障物の挟み込みを防止することが可能となる。
【００１６】
第４の自動ドア用安全装置（請求項４に対応）は、上記の構成において、回転駆動手段は、パルスモータを用いるものであることを特徴とする。
【００１７】
第５の自動ドア用安全装置（請求項５に対応）は、上記の構成において、自動ドア装置は、プラットホーム用可動安全柵であることを特徴とする。
【００１８】
第６の自動ドア用安全装置（請求項６に対応）は、上記の構成において、自動ドア装置は通路の両側に配置された２つのドア部を備え、扇形エリアは２つのドア部の接触部付近を含むことを特徴とする。
【００１９】
第７の自動ドア用安全装置（請求項７に対応）は、上記の構成において、２つのドア部のそれぞれを収納する２つのドア筐体部の各々に鉛直方向距離画像センサユニットを設け、２つの鉛直方向距離画像センサユニットで作られる扇形エリアの重複エリアで支障物の有無を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、鉛直方向距離画像センサが、支障物にレーザー光を照射し、自動ドア装置のドア部が可動する付近の所定エリアを通路に対して鉛直方向に走査することにより、距離画像を生成する。判定手段は、その距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。この構成によって、ドア部に挟み込まれる支障物を検知する際に死角となる部分が少なくなり、支障物の存在の有無を精度良く判定し、ドア部への支障物の挟み込みを防止することができる。距離画像センサを自動ドア装置の上方付近に設けなくても、死角となる部分を従来よりも少なくすることができるので、距離画像センサを設置する費用を抑えると共に、設置工事の簡易化を図ることができる。
【００２１】
また、水平方向距離画像センサおよび斜め方向距離画像センサをさらに設け、水平方向距離画像センサおよび斜め方向距離画像センサが上述した所定エリアを水平方向および斜め方向に走査することにより、複数の距離画像を生成する。判定手段は、その複数の距離画像に基づいて、その所定エリア内の支障物の存在の有無を判定する。この構成によって、鉛直方向距離画像センサと同様の構成を有する距離画像センサを設けるという簡易な構成でありながら、死角となる部分がさらに少なくなり、ドア部への支障物の挟み込みを防止することができる。
【００２２】
さらに、駆動制御部を設けて、鉛直方向距離画像センサを鉛直方向と水平方向との範囲内で回転駆動させる。この構成によって、複数の距離画像センサを用いなくても、複数の距離画像センサを用いたときと同様に、ドア部への支障物の挟み込みを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
まず、図１を参照して、本発明に係る自動ドア用安全装置の代表的な実施形態として、本発明に係る自動ドア用安全装置を設けたプラットホーム用可動安全柵の構成を説明する。同図は、本発明に係る自動ドア用安全装置を設けたプラットホーム用可動安全柵の構成を示す斜視図であり、電車等が入線する線路側から見た図である。
【００２５】
図１に示す本発明に係る自動ドア用安全装置１０を設けたプラットホーム用可動安全柵１１は、戸袋１２、ドア部１３、およびドア駆動制御部１４を備えて構成される。一対の戸袋１２はそれぞれドア部１３を収納するドア筐体部である。当該戸袋１２の構造部分は、プラットホーム１５の床面に固定されている。ドア部１３は、一対の戸袋１２に収納され、かつドア駆動制御部１４の制御に基づく進退動作により開閉自在に動作する。一対の戸袋１２は、所要の間隔をあけて配置されている。当該間隔は乗降通路を形成する。ドア部１３が閉じるときには乗降通路を閉じ、開くときには乗降通路が形成される。
【００２６】
図１中に示す矢印Ａは、列車（電車等）の進行路の方向を示している。プラットホーム用可動安全柵１１は、通常、プラットホーム１５の通路上に、進行路に沿って複数台一列に並べて設けられる。ドア駆動制御部１４は、列車が入線すると、駅構内に設けられている制御装置等から制御信号を受信する。すると、ドア駆動制御部１４は、２枚のドア部１３をプラットホーム１５に入線する列車のドア部の位置に合わせて可動させて、壁部を兼ねる戸袋１２に収納させることにより、乗降口が形成される。
【００２７】
そして、本実施形態に係る自動ドア用安全装置１０は、このプラットホーム用可動安全柵１１における例えば一対の戸袋１２のそれぞれに設けられる。本実施形態では、列車とプラットホーム用可動安全柵１１との間に存在する可能性のある支障物の有無を判定するため、自動ドア用安全装置１０を、戸袋１２の上述した列車の進行路Ａの側となる壁面の例えば下部に設けている。具体的に、図示するように自動ドア用安全装置１０は、各プラットホーム用可動安全柵１１に形成される乗降口付近の両側の下側部分に設けられる。
【００２８】
自動ドア用安全装置１０は、後述する距離画像センサを利用して構成され、ドア部１３によって挟み込む支障物が存在する可能性のある検知エリアに対してレーザー光を照射する。自動ドア用安全装置１０では、ドア部１３が動く付近の所定エリアに対してレーザー光を略鉛直方向に照射しかつ所要の角度で走査することにより、点線で示すような扇形状の検知エリア１６，１７を形成する。検知エリア１６，１７は、ドア部１３の面に略平行な扇形の面状の検知エリアである。自動ドア用安全装置１０は、この検知エリア１６，１７内の支障物の存在の有無を判定して、支障物である人や物が２つのドア部１３によって挟み込まれるのを防止する。この検知エリア１６，１７は、任意の範囲であって良く、プラットホーム用可動安全柵１１の形状や支障物の大きさ等に合わせて適宜決定すれば良い。
【００２９】
またプラットホーム用可動安全柵１１は、２枚のドア部１３によって１つの乗降口を形成するものであるが、例えば１枚のドアにより乗降口を形成するものであれば、自動ドア用安全装置１０を乗降口付近の片側のみに設けるだけでも良い。さらに、自動ドア用安全装置１０をプラットホーム用可動安全柵１１に設ける位置についても、上述した位置に限るものではなく、図示するような検知エリアを形成することができれば、プラットホーム用可動安全柵１１の任意の位置に自動ドア用安全装置１０を設けることができる。例えば、戸袋１２の列車の進行路側の壁面のみならず、列車の進行路Ａ側と反対側の壁面にも、自動ドア用安全装置１０を設けても良い。
【００３０】
続いて、図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を説明する。同図は、本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図２に示す自動ドア用安全装置１０は、制御部２１、鉛直方向距離画像センサユニット２２および判定部２７を備えて構成される。制御部２１は、装置内に設けられる各構成要素との間で制御信号を送受し、装置全体を統括して制御するものである。
【００３２】
鉛直方向距離画像センサユニット２２は、レーザー発光部２３、検出部２４、Ａ／Ｄ変換部２５、および距離画像生成処理部２６を備えて構成される。レーザー発光部２３は、略鉛直方向にレーザー光２３ａを照射しかつ走査を行い、検知エリア１６，１７を形成する。レーザー光２３ａを所要の角度で走査させ、扇状の検知エリア１６，１７を形成するため、レーザー発光部２３には、レーザー光を振るための駆動部（図示せず）が設けられている。検出部２４は、検知エリア１６，１７に支障物が存在するとき、当該支障物から与えられる光情報を受光素子で検出し、その光情報を電気信号に変換する。レーザー発光部２３と検出部２４によって距離画像センサが形成される。距離画像センサユニット２２は、レーザー光２３ａを略鉛直方向に照射して検知エリア１６，１７を作るので、上記のように「鉛直方向距離画像センサユニット２２」と規定される。Ａ／Ｄ変換部２５は、検出部２４から出力される電気信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。距離画像生成処理部２６は、Ａ／Ｄ変換部２５の出力信号に基づき、検知エリア１６，１７内で支障物が存在し、当該支障物でレーザー光２３ａが遮られているとき、支障物までの距離、支障物の大きさ等に換算し各画素に距離情報を付加した距離画像を生成する。
【００３３】
判定部２７は、距離画像生成処理部２６で生成された距離画像に係る信号に基づいて、支障物の存在の有無を判定し、このドア部１３の開閉を制御するドア開閉制御信号をドア駆動制御部１４に対して出力する。判定部２７から出力されるドア開閉制御信号は、例えば支障物が検知エリアに存在していると判定された場合であれば、閉まりかけたドア部１３を開扉させる信号である。またドア部１３の幅が広い場合には、支障物の大きさ等に合わせて、閉まりかけたドア部１３を小さく開扉させることができるように、開扉させる幅をドア開閉制御信号に付加しても良い。
【００３４】
本実施形態では、自動ドア用安全装置１０における鉛直方向距離画像センサユニット２２の数は１つであるが、複数の鉛直方向距離画像センサユニット２２により画像を生成して、複数の画像に基づいて判定部２７で判定することもできる。また、鉛直方向距離画像センサユニット２２が検知エリア１６，１７を照射・走査したり、距離画像に係る情報を生成したりする時間間隔は、支障物の大きさや形状等に合わせて任意に設定することができる。なお、鉛直方向距離画像センサユニット２２は、支障物が人や荷物等であるかを正確に特定することができなくても、支障物の大きさや形状等からドア部への挟み込みを防止する必要のある支障物であることを特定することができる程度の精度を有するものであれば良い。
【００３５】
図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置による形成される検知エリア１６を説明する。同図は、本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置１０による形成される検知エリア１６を示す模式図である。
【００３６】
図３に示すように、プラットホーム用可動安全柵１１の戸袋１２の下方で、自動ドア用安全装置１０内の鉛直方向距離画像センサユニット２２が設けられる。そして、鉛直方向距離画像センサユニット２２は、ドア部１３が可動する付近のドア部１３に平行なエリアをプラットホーム用可動安全柵１１が設置されるプラットホーム１５の通路に対して略鉛直方向に走査することにより、点線で示す検知エリア１６に存在する支障物を距離画像として捉える。判定部２７は、この距離画像に基づいて、停車中の列車３１とプラットホーム用可動安全柵１１との間に取り残された人３２が存在していることを判定すると、ドア駆動制御部１４に対してドア部１３を開扉するドア開閉制御信号を出力する。
【００３７】
続いて、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を説明する。同図は、本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【００３８】
図４に示す自動ドア用安全装置４０は、図２に示した自動ドア用安全装置１０と同じ構成要部を備え、さらに水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２を備えて構成される。以降、既に説明した構成要部の説明は省略する。水平方向画像センサユニット４１および斜め方向画像センサユニット４２は、鉛直方向距離画像センサユニット２２と同じ構成要素を備えており、鉛直方向距離画像センサユニット２２と同じ原理で距離画像を生成するものである。水平方向画像センサユニット４１はドア部１３が可動する付近の所定エリアをプラットホーム１３の通路に対して略水平方向に、また斜め方向画像センサユニット４２はドア部１３が可動する付近の所定エリアを通路床面に対して垂直方向と水平方向との間の斜め方向に、それぞれ走査することにより列車３１とプラットホーム用可動安全柵１１との間に存在する支障物を距離画像として捉える。
【００３９】
判定部２７は、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２からそれぞれ出力される複数の距離画像に基づいて、それぞれの検知エリアにおける支障物の存在の有無を判定する。また、判定部２７は、支障物が検知エリアに存在していると判定した場合には、このドア部１３の開閉を制御するドア開閉制御信号をドア駆動制御部１４に対して出力する。
【００４０】
上記の判定部２７における支障物の判定処理方法は、一例として、判定部２７が鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２が捉えた複数の距離画像に基づいて、１つでも支障物が存在していると判定した場合にはドア開閉制御信号を出力する。また、これに以外にも、判定部２７が斜め方向距離画像センサユニット４２から出力された距離画像によって支障物が検知エリアに存在していると判定し、さらに、鉛直方向距離画像センサユニット２２または水平方向画像センサユニット４１から出力された２つの距離画像のどちら一方の距離画像によって支障物が検知エリアに存在していると判定された場合に、ドア開閉制御信号を出力するようにしても良い。
【００４１】
なお、本実施形態では、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２の数はそれぞれ１つであるが、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２をそれぞれ複数設け、各距離画像センサユニットは複数の画像を生成して、判定部２７はそれらの複数の画像に基づいて支障物の有無を判定することもできる。また、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２を別々の筐体で構成しているが、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２を一体の筐体で構成しても良い。
【００４２】
図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを説明する。同図は、本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【００４３】
第１実施形態と同様に、プラットホーム用可動安全柵１１の戸袋１２の下方に、自動ドア用安全装置４０の鉛直方向距離画像センサユニット２２が設けられる。さらに、鉛直方向距離画像センサユニット２２の上方付近に水平方向画像センサユニット４１が設けられ、その水平方向距離画像センサユニット４１の上方付近に、斜め方向距離画像センサユニット４２が設けられる。これらの３つの距離画像センサユニット２２，４１，４２は、ドア部１３が動き得る付近の所定エリアに関して、プラットホーム用可動安全柵１１が設置されたプラットホーム１３の通路床面に対して、略鉛直方向、略水平方向、および斜め方向を走査することにより、図中に点線で示すような検知エリア１６，３３，３４を形成する。そして、自動ドア用安全装置４０は、この検知エリア１６，３３，３４内に存在する可能性のある支障物を距離画像として捉えることができる。判定部２７は、鉛直方向距離画像センサユニット２２、水平方向画像センサユニット４１および斜め方向距離画像センサユニット４２からそれぞれ出力される複数の距離画像に基づいて、支障物の存在の有無を判定する。なお、斜め方向距離画像センサユニット４２が走査する斜め方向の走査面と、プラットホーム１３の通路床面との間の角度は、検知しようとする支障物に合わせて任意の角度であって良い。
【００４４】
また図６を参照して、第２実施形態の変形例に係る自動ドア用安全装置４０により形成される検知エリアを説明する。同図は、本発明の第２実施形態の変形例に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【００４５】
図６に示す自動ドア用安全装置４０の斜め方向距離画像センサユニット４２は、ドア部１３が動き得る付近の所定エリアを、下方から上方に向かって斜め方向に走査して、図中に点線で示すような検知エリア３５に存在する支障物を距離画像として捉える。このように、斜め方向距離画像センサユニット４２を鉛直方向距離画像センサユニット２２のすぐ上方付近に設け、所定エリアを下方から上方に向かって斜め方向に走査することによっても、所定エリアを上方から下方に向かって斜め方向に走査したときとほぼ同じ判定精度を得ることができる。
【００４６】
続いて、図７を参照して、本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を説明する。同図は、本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【００４７】
図７に示す自動ドア用安全装置５０は、図２に示した自動ドア用安全装置１０と同じ構成要部を備え、さらに回転駆動制御部５１を備えて構成される。回転駆動制御部５１は、鉛直方向距離画像センサユニット２２がプラットホーム１５の通路床面に対して略鉛直方向と略水平方向との間の複数の位置で斜め方向に走査することができるように、鉛直方向距離画像センサユニット２２を所定の時間間隔で所定の角度ずつ回転駆動させる。この回転駆動制御部５１は、例えばパルスモータを用いて鉛直方向距離画像センサユニット２２を回転駆動させ、特に精度良く位置決めを行えることが好ましい。
【００４８】
また、図８を参照して、本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置５０により形成される検知エリアを説明する。同図は、本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置５０により形成される検知エリアを示す模式図である。
【００４９】
第１実施形態と同様に、プラットホーム用可動安全柵１１の戸袋１２の下方に、自動ドア用安全装置５０の鉛直方向距離画像センサユニット２２が設けられる。図示するように回転駆動制御部５１が鉛直方向距離画像センサユニット２２を所定の時間間隔で所定の角度ずつ回転駆動させる。これにより、鉛直方向距離画像センサユニット２２は、自動ドア用安全装置１０のドア部１３が可動する付近の所定エリアを、プラットホーム用可動安全柵１１が設けられるプラットホーム１３の通路床面に対して略鉛直方向と略水平方向との間の複数の位置で斜め方向に走査して、図中に点線で示すような検知エリア１６ａ〜１６ｅに存在する人３２を距離画像として捉える。
【００５０】
まず、鉛直方向距離画像センサユニット２２は、検知エリア１６ａから検知エリア１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅを形成するように順番に走査することにより、新たな距離画像を順次生成していく。この後、回転駆動制御部５１が鉛直方向距離画像センサユニット２２を逆方向に回転駆動させて、鉛直方向距離画像センサユニット２２は検知エリア１６ｅから１６ｄ，１６ｃ，１６ｂ，１６ａを形成するように順番に走査することにより、同様に新たな距離画像を生成していく。このように、回転駆動制御部５１は、鉛直方向距離画像センサユニット２２を繰り返し回転駆動させ続ける。なお、回転駆動制御部５１が鉛直方向距離画像センサユニット２２を回転駆動する範囲、時間間隔、角度等は支障物の大きさや形状等に合わせて、任意に決定することができる。また、支障物の判定精度を高めるために、回転駆動制御部５１は、検知エリアによって鉛直方向距離画像センサユニット２２を時間間隔、角度等を異ならせて回転駆動させても良い。
【００５１】
判定部２７は、鉛直方向距離画像センサユニット２２から出力される距離画像を新たに出力される距離画像に更新しながら、その距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定する。そして、判定部２７は、例えば１回でも支障物が検知エリア内に存在していると判定した場合に、ドア開閉制御信号をドア駆動制御部１４に対して出力する。また、支障物の存在の有無を判定し、所定の回数連続して支障物が検知エリア内に存在していると判定した場合に、ドア開閉制御信号をドア駆動制御部１４に対して出力するようにしても良い。
【００５２】
以上の実施形態では、プラットホーム用可動安全柵１１に設けられる自動ドア用安全装置として説明したが、これに限定されない。例えば、多数の人で賑わう商業店舗や公共施設等の出入口の自動ドア装置に設置したり、多数の来場客が訪れるホールやレジャー施設等の入出場ゲートに設置したりすることもできる。また、実施形態で説明した距離画像センサユニットにおける走査原理、距離画像生成方法や、自動ドア装置に自動ドア用安全装置を設ける位置、個数等については、本発明が理解・実施できる程度に公知である支障物の検知方式、支障物の大きさや自動ドア装置の形状等に基づいて概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、駅のプラットホーム等の車両の乗り場に安全のために設置されるプラットホーム用可動安全柵等の各種の自動ドア装置の自動ドア用安全装置として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る自動ドア用安全装置の代表的な実施形態を示す模式的な外観斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例に係る自動ドア用安全装置による検知エリアを示す模式図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る自動ドア用安全装置により形成される検知エリアを示す模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０，４０，５０ 自動ドア用安全装置
１１ プラットホーム用可動安全柵
１２ 戸袋
１３ ドア部
１４ ドア駆動制御部
１５ プラットホーム
１６，１７ 検知エリア
２１ 制御部
２２ 鉛直方向距離画像センサユニット
２３ レーザー発光部
２４ 検知部
２５ Ａ／Ｄ変換部
２６ 距離画像生成処理部
２７ 判定部
４１ 水平方向距離画像センサユニット
４２ 斜め方向距離画像センサユニット
５１ 回転駆動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動ドア装置に設けられる自動ドア用安全装置であって、
前記自動ドア装置のドア部付近で略鉛直方向にレーザー光を照射し、前記ドア部に平行な扇形エリアで面検知を行い、前記扇形エリア内に支障物があるときこの支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する少なくとも１つの鉛直方向距離画像センサユニットと、
前記距離画像センサユニットにより生成された前記距離画像に基づいて、前記扇形エリア内の前記支障物の存在の有無を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする自動ドア用安全装置。
【請求項２】
前記自動ドア装置の通路床面に対して略水平方向にレーザー光を照射しかつ走査することにより、支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する水平方向距離画像センサユニットと、
鉛直方向と水平方向の間の斜め方向にレーザー光を照射しかつ走査することにより、支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する斜め方向距離画像センサユニットと、
をさらに備え、
前記判定手段は、前記鉛直方向距離画像センサユニット、前記水平方向距離画像センサユニット、および前記斜め方向距離画像センサユニットのそれぞれにより生成された複数の距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定することを特徴とする請求項１記載の自動ドア用安全装置。
【請求項３】
前記鉛直方向距離画像センサユニットの扇形の検知面を前記鉛直方向と前記水平方向との範囲内で回転させる回転駆動手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記回転駆動手段によって回転駆動される前記鉛直方向距離画像センサユニットにより複数の位置で生成された複数の距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定することを特徴とする請求項１記載の自動ドア用安全装置。
【請求項４】
前記回転駆動手段はパルスモータであることを特徴とする請求項３記載の自動ドア用安全装置。
【請求項５】
前記自動ドア装置はプラットホーム用可動安全柵であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動ドア用安全装置。
【請求項６】
前記自動ドア装置は通路の両側に配置された２つの前記ドア部を備え、前記扇形エリアは２つの前記ドア部の接触部付近を含むことを特徴とする請求項５記載の自動ドア用安全装置。
【請求項７】
２つの前記ドア部のそれぞれを収納する２つのドア筐体部の各々に前記鉛直方向距離画像センサユニットを設け、２つの前記鉛直方向距離画像センサユニットで作られる前記扇形エリアの重複エリアで前記支障物の有無を検知することを特徴とする請求項６記載の自動ドア用安全装置。
【請求項１】
自動ドア装置に設けられる自動ドア用安全装置であって、
前記自動ドア装置のドア部付近で略鉛直方向にレーザー光を照射し、前記ドア部に平行な扇形エリアで面検知を行い、前記扇形エリア内に支障物があるときこの支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する少なくとも１つの鉛直方向距離画像センサユニットと、
前記距離画像センサユニットにより生成された前記距離画像に基づいて、前記扇形エリア内の前記支障物の存在の有無を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする自動ドア用安全装置。
【請求項２】
前記自動ドア装置の通路床面に対して略水平方向にレーザー光を照射しかつ走査することにより、支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する水平方向距離画像センサユニットと、
鉛直方向と水平方向の間の斜め方向にレーザー光を照射しかつ走査することにより、支障物までの距離情報を含む距離画像を生成する斜め方向距離画像センサユニットと、
をさらに備え、
前記判定手段は、前記鉛直方向距離画像センサユニット、前記水平方向距離画像センサユニット、および前記斜め方向距離画像センサユニットのそれぞれにより生成された複数の距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定することを特徴とする請求項１記載の自動ドア用安全装置。
【請求項３】
前記鉛直方向距離画像センサユニットの扇形の検知面を前記鉛直方向と前記水平方向との範囲内で回転させる回転駆動手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記回転駆動手段によって回転駆動される前記鉛直方向距離画像センサユニットにより複数の位置で生成された複数の距離画像に基づいて支障物の存在の有無を判定することを特徴とする請求項１記載の自動ドア用安全装置。
【請求項４】
前記回転駆動手段はパルスモータであることを特徴とする請求項３記載の自動ドア用安全装置。
【請求項５】
前記自動ドア装置はプラットホーム用可動安全柵であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動ドア用安全装置。
【請求項６】
前記自動ドア装置は通路の両側に配置された２つの前記ドア部を備え、前記扇形エリアは２つの前記ドア部の接触部付近を含むことを特徴とする請求項５記載の自動ドア用安全装置。
【請求項７】
２つの前記ドア部のそれぞれを収納する２つのドア筐体部の各々に前記鉛直方向距離画像センサユニットを設け、２つの前記鉛直方向距離画像センサユニットで作られる前記扇形エリアの重複エリアで前記支障物の有無を検知することを特徴とする請求項６記載の自動ドア用安全装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２９４０５３（Ｐ２００９−２９４０５３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４７３３５（Ｐ２００８−１４７３３５）
【出願日】平成２０年６月４日（２００８．６．４）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月４日（２００８．６．４）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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