JP2001039303A - 列車運行安全監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 列車の運行上の安全を、運転者に過度の負担
をかけることなく監視する装置を提供する。 【解決手段】 列車安全監視装置は、踏切付近を撮像す
るカメラと周辺音声を集音するマイクとを含む地上装置
と、撮像した映像を表示するモニタと集音した音声を出
力するスピーカとを含む車上装置とを含み、地上装置と
車上装置間で双方向のデータ通信を可能とする送受信手
段を含む。車上装置で受信した画像データおよび音声デ
ータには、各種データ処理がなされ（Ｓ６およびＳ８）
画像表示、音声出力される（Ｓ１０）。また、運転者が
地上装置に自己の音声にて警告したり（Ｓ１２、Ｓ１
４）、カメラの撮像方向を変更したりできる（Ｓ１６、
Ｓ１８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道列車の安全運
行に関し、特に列車進行方向の軌道上の障害物などをカ
メラで監視する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】列車の運行についての安全を確保するこ
とを目的とする装置として、実開平５−２８１９２号公
報に開示される電車空間映像伝送装置がある。この考案
は、駅や踏切の映像を捉えるＩＴＶ（Industrial Telev
ision）カメラと、線路脇に設置された前記ＩＴＶカメ
ラで捉えた駅の映像を電車へ伝送する空間送光器と、電
車後尾に設置され前記空間送光器から伝送された映像を
受ける空間受光器と、電車運転席に設置され前記空間受
光器により受けた映像を映し出すテレビモニタとを含ん
でいる。この考案によると、電車が駅や踏切に進入する
際に、運転席において駅や踏切の軌道上の状況が把握で
きるため電車運行に際して安全を確保できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
考案では、映像信号をそのまま空間伝送しているため、
空間受光器の視野範囲以外に空間送光器の光ビームがあ
ると伝送ができないなどの伝送上の制約があり、安全確
保のために必要な映像をテレビモニタに映し出すことが
困難であった。また、運転者は前方に注意を払っている
ため、テレビモニタを注意して見ることはできず、テレ
ビモニタの映像に軌道上の障害物が映し出されていたと
しても運転者が気づかない場合もある。また、映像のみ
では、十分な安全確保がなされない場合がある。

【０００４】本発明は、これらのような問題点を解決す
るためになされたものであって、その目的は、列車運行
に際してより一層の安全を確保することができる列車運
行安全監視装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る列車運行安全監視装置は、列車軌道近傍に設置され
た地上装置と、軌道を走行する列車に設置された車上装
置とを含み、地上装置は、軌道上を撮像する撮像手段
と、撮像手段により撮像された画像信号を画像データに
変換する信号変換手段と、信号変換手段により変換され
た画像データをデータ処理する画像処理手段と、画像処
理手段によりデータ処理された画像データを車上装置に
送信する画像データ送信手段とを含み、車上装置は、画
像データ送信手段により送信された画像データを受信す
る画像データ受信手段と、画像データ受信手段により受
信された画像データをデータ処理する画像処理手段と、
画像処理手段によりデータ処理された画像データを映像
信号に変換する信号変換手段と、信号変換手段により変
換された画像信号を表示する表示手段とを含む。

【０００６】請求項１に記載の発明によると、駅のプラ
ットホームや踏切付近の軌道上を地上装置の撮像手段に
より撮像し、車上装置に表示手段にその部分の映像を表
示させることができる。この際、画像信号を画像データ
に変換して画像処理することにより、単に画像信号を送
信表示する場合と比較して、より状況を確認しやすいよ
うに情報を処理できる。これにより、見通しの悪いプラ
ットホームへの進入時や踏切通過前に運転者が状況をよ
り確実に確認でき、列車運行の安全が確保できる。

【０００７】請求項２に記載の発明に係る列車運行安全
監視装置は、請求項１に記載された発明の構成に加え
て、地上装置は、画像データをデータ圧縮する画像デー
タ圧縮手段を含み、車上装置は、画像データ圧縮手段に
対応した画像データ伸張手段を含む。

【０００８】請求項２に記載の発明によると、地上装置
の画像送信手段から車上装置の画像受信手段へのデータ
伝送量が少なくでき、伝送に要する時間を短くすること
ができる。これにより、画像送信手段や画像受信手段の
送受信可能な距離が短くかつ列車が高速で走行中であっ
ても、必要な画像データを受信することができ、列車運
行の安全が確保できる。

【０００９】請求項３に記載の発明に係る列車運行安全
監視装置は、請求項１に記載された発明の構成に加え
て、地上装置および車上装置の少なくとも一方は、撮像
手段により撮像された画像の視認性を高めるための画像
データ処理を行なう画像データ処理手段を含む。

【００１０】請求項３に記載の発明によると、地上装置
および車上装置の少なくとも一方においては、撮像手段
により撮像された画像の視認性を高める画像処理をする
ことができる。これにより、夜間や悪天候などのような
画像自体の視認性が悪い場合であっても、表示装置には
視認性の良い画像を表示することができ、列車運行の安
全が確保できる。

【００１１】請求項４に記載の発明に係る列車運行安全
監視装置は、請求項１に記載された発明の構成に加え
て、地上装置および車上装置の少なくとも一方は、画像
データからの軌道上の物体を検知する画像認識手段を含
み、車上装置は、物体を検知したときに警報を発生させ
る警報発生手段を含む。

【００１２】請求項４に記載の発明によると、駅のプラ
ットホームから乗降客が軌道上に転落した場合や踏切内
の軌道上に障害物（人、自動車など）がある場合に撮像
された画像データからそれら軌道上の物体を検知し、警
報を発生させることができる。これにより、列車の運転
者が前方に注意しており表示手段に十分注意を払えない
場合であっても、警報により危険を認識させることがで
き、列車運行の安全が確保できる。

【００１３】請求項５に記載の発明に係る列車運行安全
監視装置は、請求項１に記載された発明の構成に加え
て、地上装置および車上装置の各々は、音声データを双
方向に通信できる音声送受信手段と、音声の入出力を行
なう音声入出力手段と、音声入出力手段により入力され
た音声信号を音声データに変換する音声信号変換手段
と、音声信号変換手段により変換された音声データをデ
ータ処理する音声処理手段と、音声送受信手段により受
信した音声データをデータ処理する音声データ処理手段
と、音声データ処理手段によりデータ処理された音声デ
ータを音声信号に変換する音声信号変換手段とを含む。

【００１４】請求項５に記載の発明によると、車上装置
の音声入出力手段により入力された列車の運転者の音声
を地上装置の音声入出力手段に出力させることができ
る。これにより、列車運行上危険と判断した運転者が、
直接軌道上の障害物（人、自動車など）に対して音声に
よる警告をすることができる。これにより、列車の運転
者の警告により障害物が自己の危険を認識し、退避する
ことができ、列車運行の安全が確保できる。また、請求
項５に記載の発明によると、地上装置の音声入出力手段
により入力された駅のプラットホームや踏切付近の音声
を車上装置の音声入出力手段に出力させることができ
る。これにより、運転者は撮像画像による情報に加えて
撮像場所における音声による情報に基づく安全の確認が
でき、列車運行の安全が確保できる。

【００１５】請求項６に記載された発明に係る列車運行
安全監視装置は、請求項１に記載された発明の構成に加
えて、車上装置は、撮像手段の撮像方向または撮像倍率
を制御する制御信号を入力する制御信号入力手段と、制
御信号を地上装置に送信する制御信号送信手段とを含
み、地上装置は、制御信号を車上装置から受信する制御
信号受信手段と、制御信号に基づいて撮像手段を制御す
る撮像制御手段とを含む。

【００１６】請求項６に記載の発明によると、車上装置
の制御信号入力手段に運転者が入力した制御信号によ
り、地上装置の撮像手段の撮像方向や撮像倍率を制御す
ることができる。これにより、運転者が要求する駅のプ
ラットホームや踏切付近の映像を車上装置の表示手段に
表示することが可能となり、付近の状況を含めた安全の
確認や、特定部分についてのより詳細な安全の確認がで
き、列車運行の安全が確保できる。

【００１７】請求項７に記載された発明に係る列車運行
安全監視装置は、請求項４に記載された発明の構成に加
えて、車上装置は、物体を検知したときに合成音声によ
り警報を発生させる警報発生手段を含む。

【００１８】請求項７に記載の発明によると、軌道上に
障害物（人、自動車など）がある場合に車上装置におい
て合成音声による警報を発生させることができる。これ
により、列車の運転者が撮像画像を見ていなくても聴覚
を介して危険を運転者に認識させることができ、列車運
行の安全が確保できる。

【００１９】請求項８に記載された発明に係る列車運行
安全監視装置は、請求項５に記載された発明の構成に加
えて、地上装置および車上装置の少なくとも一方は、音
声入出力手段により入力された音声信号または音声入出
力手段により出力される音声信号に対して、ハウリング
や音響エコーの発生を防止する音声データ処理手段を含
む。

【００２０】請求項８に記載の発明によると、音声デー
タ処理手段により音声入出力手段であるスピーカやマイ
クの音響結合によるハウリングや音響エコーを防止させ
ることができる。これにより、スピーカから出力音声が
再びマイクに入力されることがなくなり、運転者はハン
ズフリーの状態で音声を発生でき、列車運行の安全がよ
り容易に確保できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態である列車運
行安全監視装置は、地上に設けたカメラやマイクにより
撮像や入力した画像信号や音声信号をデータ処理後、車
上にデータ転送し、車上に設けたモニタやスピーカに出
力する装置である。

【００２２】図１を参照して、列車運行安全監視装置
は、列車軌道近傍に設置された地上装置１と、軌道を走
行する車両の先頭部に設置された車上装置２とを含む。
さらに詳しくは、地上装置１は、軌道上、特に駅のプラ
ットホームや踏切近傍の軌道上を撮像するカメラ５と、
撮像画像データを車上装置２に送信したり、地上装置１
近傍の音声データを車上装置２に送信したりまたは車上
装置２から運転者の音声データを受信したりする双方向
通信用のアンテナ３と、音声を出力するスピーカ６と、
音声を入力するマイク７とを含む。一方、車上装置２
は、撮像画像データを地上装置１から受信したりまたは
地上装置１近傍の音声データを地上装置１から受信した
りまたは地上装置２に運転者の音声データを送信したり
する双方向通信用のアンテナ３と、撮像画像を表示する
モニタ８と、音声を出力するスピーカ９と、音声を入力
するマイク１０と、カメラの撮像方向を制御する制御信
号を入力する操作スイッチ１１とを含む。

【００２３】また、これらの動作は図１には図示しない
各種制御部によってコントロールされるが、制御部の構
成などについては後述する。

【００２４】カメラ５は、映像を撮像できるものであれ
ばよく、特定のものには限定されない。カメラ５は図示
しない基台上に設置されている。基台はカメラ５の載置
台と載置台を上下方向、左右方向に傾けるモータとその
制御部とを含む。カメラ５には、ズームレンズが取付け
られており、ズームレンズは撮像倍率を上下させる信号
を受けるための外部端子を有する。これらカメラ５載置
台の方向制御および撮像倍率の倍率制御は、後述する制
御部により行なわれる。

【００２５】地上装置１のアンテナ３と車上装置２のア
ンテナ３とは、無線にて双方向にデータを送受信でき
る。これらアンテナ３の無線電力は、双方向通信が十分
可能となるように、通信開始場所における地上装置１と
車上装置２との間の距離に基づいて定められる。

【００２６】地上装置１のスピーカ６は、音声が出力で
きるものであればどのようなものでもよく、特定のもの
には限定されないが、地上装置１の近傍に十分に音声が
届くように選定され、車上装置２のスピーカ９も同じく
限定されるものではないが、車上装置２の運転者に十分
に音声が届くように選定されている。

【００２７】地上装置１のマイク７は、音声が入力でき
るものであればよく、特定のものには限定されない。マ
イク７の性能およびその位置は地上装置１の近傍の音声
を十分集音できるよう選定される。車上装置２のマイク
１０も同じく限定されるものではないが、その性能およ
び位置は車上装置２の運転者の音声を十分集音できるよ
う選定されている。

【００２８】車上装置２のモニタ８は、映像信号を表示
できるものであればよく特定のものには限定されない。
モニタ８は、列車の運転席前方の、運転者に視認性のよ
い位置に設置されている。

【００２９】モニタ８の近傍には、操作スイッチ１１が
複数設けられている。スイッチ１１は、カメラ５の撮像
方向を上下左右方向に切換えるための４方向または８方
向入力が可能なジョイスティック方式のスイッチと、カ
メラの撮像倍率を上下に切換えるための２方向入力が可
能なジョイスティック方式のスイッチとを含む。またス
イッチ１１は、各種制御部への制御指示を入力するスイ
ッチを含む。

【００３０】次に、地上装置１を制御する制御部につい
て説明する。図２を参照して、制御部Ａは、画像処理部
Ａ１と、制御部Ａ２と、音声処理部Ａ３と、音声入出力
部Ａ４と、無線通信部１６と、カメラ制御部２１とを含
む。

【００３１】画像処理部Ａ１は、映像信号処理回路１２
と、画像データ圧縮回路１３とを含む。制御部Ａ２は、
無線通信制御回路１５と、システム制御回路２２とを含
む。音声処理部Ａ３は、音声信号圧縮／伸張回路１８
と、音声データ処理回路２０とを含む。音声入出力部Ａ
４は、マイクアンプ１７とオーディオアンプ１９とを含
む。

【００３２】画像信号処理回路１２は、カメラ制御部２
１と映像データ圧縮回路１３とに接続され、映像データ
圧縮回路１３は、画像信号処理回路１２と画像データ用
メモリ１４とシステム制御回路２２とに接続されてい
る。システム制御回路２２は、カメラ制御部２１と映像
データ圧縮回路１３とシステムメモリ２３と無線通信制
御回路１５と音声信号圧縮／伸張回路１８とに接続さ
れ、無線通信制御回路１５は、システム制御回路２２と
無線通信部１６とに接続されている。音声信号圧縮／伸
張回路１８は、システム制御回路２２と音声データ処理
回路２０とに接続され、音声データ処理回路２０は音声
信号圧縮／伸張回路１８とマイクアンプ１７とオーディ
オアンプ１９とに接続されている。マイクアンプ１７
は、音声データ処理回路２０とマイク７とに接続され、
オーディオアンプ１９は、音声データ処理回路２０とス
ピーカ６とに接続されている。

【００３３】映像信号処理回路１２は、カメラ５により
撮像した映像信号を画像データへ変換する。画像データ
圧縮回路１３は、映像信号処理回路１２により変換され
た画像データを、画像データ用メモリ１４を用いて、デ
ータ圧縮する。データ圧縮の方式は、圧縮効率などの点
からＪＰＥＧ方式が好ましいが、他のどのようなもので
もよい。

【００３４】無線通信制御部１５は、画像データ圧縮回
路１３により圧縮された画像データと、音声信号圧縮／
伸張回路１８により圧縮された音声データとを、システ
ム制御回路２２を介して無線通信部１６に送る。無線通
信制御回路１５は、無線通信部１６から圧縮された音声
データを受け、そのデータを音声信号圧縮／伸張回路１
８にシステム制御回路２２を介して送る。無線通信制御
回路１５は、無線通信部１６からカメラ制御信号を受
け、その信号をシステム制御回路２２に送る。システム
制御回路２２は、カメラ制御信号に基づいてシステムメ
モリ２３に記憶されたカメラ制御プログラムを呼出し、
カメラ制御部２１に対する制御信号を出力する。

【００３５】音声信号圧縮／伸張回路１８は、入力され
た音声信号を音声データに変換し、データ圧縮したり、
入力された音声データをデータ伸張し、音声信号に変換
したりする。音声データ処理回路２０は、スピーカ６お
よびマイク７の音響結合によるハウリングや、音響エコ
ーの消去を行なう。

【００３６】マイクアンプ１７は、マイク７からの入力
信号を増幅する。オーディオアンプ１９は、スピーカ６
への出力信号を増幅する。

【００３７】無線通信部１６は、圧縮された画像データ
をアンテナ３に送信したり、圧縮された音声データをア
ンテナ３に送信したり、圧縮された音声データをアンテ
ナ３から受信したり、カメラ制御信号をアンテナ３から
受信したりする。

【００３８】カメラ制御部２１は、システム制御回路２
２からのカメラ５の制御信号に基づいて、カメラ５基台
に設けたモータを稼動させ、カメラ５の撮像方向を上下
左右方向に変える。また、カメラ制御部２１は、カメラ
５の制御信号に基づいてズームレンズの制御モータを稼
動させ、カメラ５の撮像倍率を変える。

【００３９】次に、車上装置２を制御する制御部につい
て説明する。図３を参照して、制御部Ｂは、画像処理部
Ｂ１と、制御部Ｂ２と、音声処理部Ｂ３と、音声入出力
部Ｂ４と、無線通信部１６と、入力検知用回路２９とを
含む。なお、図３の中で、図２と同一部分については同
一符号を付し、かかる部分の詳細な説明は繰返さない。

【００４０】画像処理部Ｂ１は、映像信号処理回路１２
と、画像データ伸張回路２４と、画像データ処理回路２
６と、画像認識回路２７とを含む。制御部Ｂ２は、無線
通信回路１５と、システム制御回路３４とを含む。音声
処理部Ｂ３は、音声信号圧縮／伸張回路１８と、音声デ
ータ処理回路２０と、音声合成回路２８とを含む。

【００４１】画像データ伸張回路２４は、画像データ処
理回路２６と画像認識回路２７と映像信号処理回路１２
と画像データ用メモリ１４とシステム制御回路３４とに
接続され、画像データ処理回路２６は、画像データ用メ
モリ１４と画像データ伸張回路２４とに接続され、画像
認識回路２７は、画像データ用メモリ１４と画像データ
伸張回路２４とに接続されている。システム制御回路３
４は、システムメモリ３５と画像データ伸張回路２４と
入力検知回路２９と音声信号圧縮／伸張回路１８と音声
合成回路２８とに接続され、無線通信制御回路１５は、
無線通信部１６とシステム制御回路３４とに接続されて
いる。音声信号圧縮／伸張回路１８は、システム制御回
路３４と音声データ処理回路２０とに接続され、音声合
成回路２８は、システム制御回路３４と音声データ処理
回路２０とに接続され、音声データ処理回路２０は、音
声合成回路２８と音声信号圧縮／伸張回路１８とマイク
アンプ１７とオーディオアンプ１９とに接続されてい
る。

【００４２】画像データ伸張回路２４は、圧縮された画
像データを画像データ用メモリ１４を用いてデータ伸張
を行なう。なおデータ伸張の方式は、画像データ圧縮回
路１３に対応したものである。画像データ処理回路２６
は、画像データを画像データ用メモリ１４を用いて視認
性を高める処理を行なう。画像認識回路２７は、画像デ
ータから駅のプラットホームや踏切付近の軌道上におけ
る障害物（人、自動車など）を検知する画像認識処理を
画像データ用メモリ１４を用いて行なう。

【００４３】システム制御回路３４は、カメラ５の制御
や撮像画像の画質制御や画像認識の制御などを操作する
操作スイッチ１１からの入力信号に基づいて、システム
メモリ３５に記憶された制御プログラムを呼出し、各制
御部に対する制御信号を出力する。

【００４４】音声合成回路２８は、画像認識回路２７で
の障害物検知に基づいて、合成音声を生成し、その音声
信号をオーディオアンプ１９に送る。

【００４５】入力検知回路２９は、操作スイッチ１１に
接続され、操作スイッチ１１からの信号入力を検知し、
その信号をシステム制御回路３０に送る。

【００４６】次に、フローチャートを参照し、列車運行
安全監視装置の制御の手順について説明する。列車運行
安全監視装置の各装置は、図４に示すような位置にそれ
ぞれ配置され、以下に示すフローチャートによる制御
は、それら各装置に対して行なわれる。

【００４７】図４を参照して、地上装置１は、カメラ５
により事故が発生する危険性がある踏切３０や駅のプラ
ットホーム３１の軌道上３２が撮像されるように設置さ
れている。また、車上装置２は、列車３３の進行方向先
頭部に設置されている。踏切３０やプラットホーム３１
は、列車進行方向に対して前方にあるものとする。

【００４８】図５は、地上装置１の制御部Ａ２と、車上
装置２の制御部Ｂ２とが実行する制御の手順を示すメイ
ンルーチンのフローチャートである。

【００４９】図５に示すように、まずステップ２（以下
ステップをＳと略す）で、システムメモリ２３、３５の
ＲＡＭエリアのクリア、各種レジスタの設定などのイニ
シャライズが行なわれ、Ｓ４で車上装置２のアンテナ３
がデータを受信しているか否かの判断がされる。Ｓ４で
データを受信していなければ（Ｓ４にてＮＯ）、引き続
きデータを受信しているか否かを判断する（Ｓ２）。Ｓ
４でデータを受信していれば（Ｓ４にてＹＥＳ）、Ｓ６
で画像データ処理を行ない、Ｓ８で音声データ処理を行
ない、Ｓ１０で画像処理表示および音声出力処理を行な
う。Ｓ１２で運転者が音声入力をするか否かの判断を行
なう。入力音声があれば（Ｓ１２にてＹＥＳ）、Ｓ１４
で音声入力処理を行なう。Ｓ１２で入力音声がなければ
（Ｓ１２にてＮＯ）、Ｓ１６で運転者がカメラ５の撮像
方向や撮像倍率を変更するか否かの判断を行なう。変更
入力があれば（Ｓ１６にてＹＥＳ）、Ｓ１８でカメラ制
御処理を行なう。Ｓ１６で変更処理がなければ（Ｓ１６
にてＮＯ）、Ｓ２０で列車３３が地上装置１を通過した
か否かの判断を行なう。Ｓ２０で列車３３が未だ地上装
置１を通過していなければ（Ｓ２０でＮＯ）、Ｓ４に戻
り、次の画像データ受信を待つ。Ｓ２０で列車３３が地
上装置１を通過していれば（Ｓ２０でＹＥＳ）、Ｓ２２
で処理は完了する。

【００５０】図６は、図５のＳ６における処理のうちの
画像の視認性を向上させる画像データ処理の制御の手順
を示すフローチャートである。この処理は画像データ処
理回路２６、画像データ伸張回路２４および映像信号処
理回路１２にて行なわれる。

【００５１】図６に示すように、画像データが受信され
ると（Ｓ３０）、視認性変更スイッチがＯＮしているか
否かを判断する（Ｓ３２）。Ｓ３２で操作スイッチ１１
の当該スイッチがＯＮしていれば（Ｓ３２にてＹＥ
Ｓ）、Ｓ３４で画像データ処理が行なわれる。一方、Ｓ
３２で当該スイッチがＯＮしていなければ（Ｓ３２でＮ
Ｏ）、画像データ処理は行なわれない。次いでＳ３６で
画像データがデータ伸張され、伸張されたデータは映像
信号に変換され、映像信号はＳ３８で表示部であるモニ
タ８に表示される。

【００５２】図７は、図５のＳ６における処理のうちの
軌道上の障害物（人、自動車など）を検知する画像認識
処理の制御の手順を示すフローチャートである。この処
理は、画像認識回路２７、画像データ伸張回路２４、映
像信号処理回路１２および音声合成回路２８にて行なわ
れる。

【００５３】図７に示すように、画像データが受信され
ると（Ｓ４０）、異常検知スイッチがＯＮしているか否
かを判断する（Ｓ４２）。Ｓ４２で操作スイッチ１１の
当該スイッチがＯＮしていれば（Ｓ４２にてＹＥＳ）、
Ｓ４４で画像認識処理が行なわれる。一方、Ｓ４２で当
該スイッチがＯＮしていなければ（Ｓ４２にてＮＯ）、
Ｓ５２へと処理が移される。Ｓ４４で画像認識処理が終
わると、Ｓ４６へと処理が移される。Ｓ４６で画像認識
処理の結果、物体を検知したか否かを判断する。Ｓ４６
で物体を検知していれば（Ｓ４６でＹＥＳ）、Ｓ４８、
Ｓ５０へと処理が移される。Ｓ４８で警報として出力す
る合成音声が生成され、Ｓ５０でその合成音声がスピー
カ９に出力される。

【００５４】一方、Ｓ４６で物体を検知していなければ
（Ｓ４６でＮＯ）、Ｓ５２へと処理が移される。Ｓ５２
での処理は、図６のＳ３６の処理に、Ｓ５４での処理
は、図６のＳ３８の処理に等しいため、詳しい説明は繰
返さない。

【００５５】図８は、図５のＳ８における処理の制御の
手順を示すフローチャートである。この処理は、音声デ
ータ処理回路２０および音声信号圧縮／伸張回路１８に
て行なわれる。

【００５６】図８に示すように、音声データが受信され
ると（Ｓ６０）、ハウリング防止スイッチがＯＮしてい
るか否かを判断する（Ｓ６２）。Ｓ６２で操作スイッチ
１１の当該スイッチがＯＮしていれば（Ｓ６２にてＹＥ
Ｓ）、Ｓ６４でハウリング防止処理が行なわれる。一
方、Ｓ６２で当該スイッチがＯＮしていなければ（Ｓ６
２にてＮＯ）、ハウリング防止処理は行なわれない。次
いで、Ｓ６６でエコーキャンセルスイッチがＯＮしてい
るか否かを判断する。Ｓ６６で操作スイッチ１１の当該
スイッチがＯＮしていれば（Ｓ６６にてＹＥＳ）、Ｓ６
８でエコーキャンセル処理が行なわれる。一方、Ｓ６６
で当該スイッチがＯＮしていなければ（Ｓ６６にてＮ
Ｏ）、エコーキャンセル処理は行なわれない。

【００５７】次いで、Ｓ７０で、音声データがデータ伸
張され、伸張されたデータは音声信号に変換され、音声
信号はＳ７２でスピーカ９に出力される。

【００５８】図９は、図５のＳ１４における処理の制御
の手順を示すフローチャートである。この処理のうちＳ
８０からＳ８４までの処理は、車上装置２の音声処理部
Ｂ３にて行なわれ、Ｓ８８からＳ９８までの処理は、地
上装置１の音声処理部Ａ３にて行なわれる。なお、Ｓ８
６からＳ９８までの処理は、図８のＳ６０からＳ７２ま
での処理に等しいため、詳しい説明は繰返さない。

【００５９】図９に示すように、マイク１０を通じて運
転者の音声が入力されると（Ｓ８０）、音声信号を音声
データに変換し、変換された音声データにデータ圧縮処
理が行なわれる（Ｓ８２）。圧縮された音声データは、
地上装置１に向けてデータ送信される（Ｓ８４）。

【００６０】図１０は、図５のＳ１８における処理の判
断の手順を示すフローチャートである。この処理のうち
Ｓ１００からＳ１１４までの処理は、車上装置２の入力
検知回路２９、処理部Ｂ１および無線通信部１６にて行
なわれ、Ｓ１１６からＳ１１８までの処理は、地上装置
１のカメラ制御部２１、制御部Ａ１および無線通信部１
６にて行なわれる。

【００６１】図１０に示すように、カメラ制御処理は、
まずＳ１０２でカメラパンスイッチがＯＮしているか否
かを判断する。Ｓ１０２で操作スイッチ１１の当該スイ
ッチがＯＮしていれば（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｓ１０
４へと処理が移される。

【００６２】一方、Ｓ１０２で当該スイッチがＯＮして
いなければ（Ｓ１０２にてＮＯ）、Ｓ１０６へと処理が
移される。次いでＳ１０６でカメラチルトスイッチがＯ
Ｎしているか否かを判断する。Ｓ１０６で操作スイッチ
１１の当該スイッチがＯＮしていれば（Ｓ１０６にてＹ
ＥＳ）、Ｓ１０８へと処理が移される。一方、Ｓ１０６
で当該スイッチがＯＮしていなければ（Ｓ１０６にてＮ
Ｏ）、Ｓ１１０へと処理が移される。次いで、Ｓ１１０
でカメラズームスイッチがＯＮしているか否かを判断す
る。Ｓ１１０で操作スイッチ１１の当該スイッチがＯＮ
していれば（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、Ｓ１１２へと処理
が移される。一方、Ｓ１１０で当該スイッチがＯＮして
いなければ（Ｓ１１０にてＮＯ）、Ｓ１０２へと処理が
移される。Ｓ１０４では、パン動作（左右動作）制御信
号が生成される。Ｓ１０８では、チルト動作（上下動
作）制御信号が生成される。Ｓ１１２では、ズーム動作
信号が生成される。Ｓ１０４、Ｓ１０８およびＳ１１２
で生成された各制御信号は、Ｓ１１４で車上装置の制御
部Ｂ２および無線制御部１６により、地上装置１に向け
て送信される。Ｓ１１６で制御信号を受信すると、地上
装置１の制御部Ａ２より、カメラ制御部２１へ制御信号
が送信される。次いでＳ１１８で制御信号に基づいてカ
メラ５基台の方向が上下左右に変更されたり、カメラ５
の撮像倍率が変更されたりする。

【００６３】以上のような構造およびフローチャートに
基づく列車安全監視装置の動作について説明する。

【００６４】地上装置１のカメラ５は、踏切３０や駅の
プラットホーム３１付近の軌道３２上の映像を撮像す
る。撮像された映像信号は画像処理部Ａ１により、画像
データへ変換され、ＪＰＥＧなどの圧縮方式に基づいて
データ圧縮される。圧縮された画像データは、制御部Ａ
２より地上装置１の無線通信部１６へ送信され、地上装
置１のアンテナ３より列車３３に向けて電波４が放射さ
れる。一方、車上装置２を搭載した列車３３が電波４の
伝搬距離内まで接近すると、車上装置２はアンテナ３に
より圧縮された画像データを受信する。一方、地上装置
１のマイク７は、踏切３０や駅のプラットホーム３１付
近の音声を集音する。集音された音声信号は、音声処理
部Ａ３により、音声データへ変換され、予め定めた圧縮
方式に基づいてデータ圧縮される。前述の画像データと
同様、車上装置２では圧縮された音声データを受信す
る。

【００６５】画像データと音声データとを受信した車上
装置２は、画像データを画像処理部Ｂ１により、音声デ
ータを音声処理部Ｂ３により、それぞれデータ伸張、映
像信号変換および音声信号変換する。変換された映像信
号は、モニタ８に表示され、変換された音声信号は、ス
ピーカ９に出力される。

【００６６】運転者が夜間であることや悪天候であるこ
とを理由に、画像の視認性を向上させる場合を説明す
る。運転者は車上装置２の操作スイッチ１１の当該スイ
ッチをＯＮにする。入力検知回路２９は、当該スイッチ
がＯＮであることを検知する。図６におけるＳ３２で視
認性変更スイッチがＯＮである（Ｓ３２にてＹＥＳ）と
判断され、Ｓ３４で視認性向上のための画像データ処理
がなされる。

【００６７】運転者がモニタ８を注意深くみることがで
きないことを理由に、画像情報内の異常を自動検知させ
る場合を説明する。運転者は、車上装置２の操作スイッ
チ１１の当該スイッチをＯＮにする。入力検知回路２９
は、当該スイッチがＯＮであることを検知する。図７に
おけるＳ４２で異常検知スイッチがＯＮである（Ｓ４２
にてＹＥＳ）と判断され、Ｓ４４で画像認識処理がなさ
れる。その結果、異常を検出すると（Ｓ４６でＹＥ
Ｓ）、音声合成回路２８で警報のための音声を合成し
（Ｓ４８）、車上装置２のスピーカ９から当該合成音声
を出力する。

【００６８】運転者がハンズフリー通話をする場合を説
明する。運転者は、車上装置２の操作スイッチ１１のハ
ウリング防止やエコーキャンセルのスイッチをＯＮにす
る。入力検知回路２９は、当該スイッチがＯＮであるこ
とを検知する。図８におけるＳ６２でハウリング防止ス
イッチがＯＮである（Ｓ６２でＹＥＳ）、Ｓ６６でエコ
ーキャンセルスイッチがＯＮである（Ｓ６６でＹＥＳ）
とそれぞれ判断され、音声データ処理回路２０によりＳ
６４でハウリング防止処理がなされ、Ｓ６８でエコーキ
ャンセル処理がなされる。

【００６９】運転者はモニタ８を見て、自己の音声によ
り障害物（人、自動車など）に警告を発する場合を説明
する。運転者は、車上装置２のマイク１０に自己の音声
を入力する（図９におけるＳ８０）。入力された音声
は、Ｓ８２で音声データに変換され、データ圧縮された
後、Ｓ８４で地上装置にデータ送信される。音声データ
を受信した地上装置１では、Ｓ８６からＳ９８までの処
理が行なわれ、地上装置１のスピーカ６に運転者の音声
が出力される。

【００７０】運転者がモニタ８を見て、カメラ５の撮像
方向を変更したり撮像倍率を変更したりする場合を説明
する。運転者は、車上装置２の操作スイッチ１１のカメ
ラパン（左右）、カメラチルト（上下）、カメラズーム
（倍率上昇、倍率下降）の各スイッチをＯＮにする。入
力検知回路２９は、当該スイッチがＯＮであることを検
知する。図１０におけるＳ１０２、Ｓ１０６、Ｓ１１０
でＯＮになっているスイッチが判断され、Ｓ１０４、Ｓ
１０８、Ｓ１１２にてそれぞれの制御信号が生成され
る。生成された制御信号は、Ｓ１１４で地上装置１に送
信される。送信された制御信号は、Ｓ１１６で地上装置
１に受信され、カメラ制御部２１に送信される。Ｓ１１
８でカメラ制御部２１により、カメラ５の撮像方向の変
更や、撮像倍率の変更がなされる。

【００７１】以上のようにして、地上装置１のカメラ５
の映像、マイク７の音声をデータ処理して車上装置２の
モニタ８やスピーカ９に出力させることにより、列車運
行の安全が確保できる。また、画像データ処理として視
認性向上のための処理をさせたり、画像認識処理として
物体を自動検知するための処理をさせたりすることによ
り、より一層の安全が確保できる。さらに、運転者の警
告音声を地上装置に出力でき、より一層の安全が確保で
きる。

【００７２】今回開示された実施の形態は、すべての点
で例示であって、制限的なものではないと考えられるべ
きである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて、
特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等
の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが
意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る列車安全監視装置
の構成図である。

【図２】 地上装置の制御ブロック図である。

【図３】 車上装置の制御ブロック図である。

【図４】 列車安全監視装置の全体配置図である。

【図５】 列車安全監視装置の制御の手順を示すメイン
フローチャートである。

【図６】 図５のＳ６での画像データ処理の制御の手順
を示すフローチャートである。

【図７】 図５のＳ６での画像認識処理の制御の手順を
示すフローチャートである。

【図８】 図５のＳ８での音声データ処理の制御の手順
を示すフローチャートである。

【図９】 図５のＳ１４での音声入力処理の制御の手順
を示すフローチャートである。

【図１０】 図５のＳ１８でのカメラ制御処理の制御の
手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 地上装置、２ 車上装置、３ アンテナ、５ カメ
ラ、６，９ スピーカ、７，１０ マイク、８ モニ
タ、１１ 操作スイッチ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄道軌道近傍に設置された地上装置と、
   前記軌道を走行する列車に設置された車上装置とを含
   み、 前記地上装置は、 軌道上を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により撮像された画像信号を画像データに
   変換する信号変換手段と、 前記信号変換手段により変換された画像データをデータ
   処理する画像処理手段と、 前記画像処理手段によりデータ処理された画像データを
   車上装置に送信する画像データ送信手段とを含み、 前記車上装置は、 前記画像データ送信手段により送信された画像データを
   受信する画像データ受信手段と、 前記画像データ受信手段により受信された画像データを
   データ処理する画像処理手段と、 前記画像処理手段によりデータ処理された画像データを
   画像信号に変換する信号変換手段と、 前記信号変換手段により変換された画像信号を表示する
   表示手段とを含む、列車運行安全監視装置。
2. 【請求項２】 前記地上装置は、前記画像データをデー
   タ圧縮する画像データ圧縮手段をさらに含み、 前記車上装置は、前記画像データ圧縮手段に対応した画
   像データ伸張手段をさらに含む、請求項１に記載の列車
   運行安全監視装置。
3. 【請求項３】 前記地上装置および前記車上装置の少な
   くとも一方は、前記撮像手段により撮像された画像の視
   認性を高めるための画像データ処理を行なう画像データ
   処理手段をさらに含む、請求項１に記載の列車運行安全
   監視装置。
4. 【請求項４】 前記地上装置および前記車上装置の少な
   くとも一方は、前記画像データからの軌道上の物体を検
   知する画像認識手段をさらに含み、 前記車上手段は、前記物体を検知したときに警報を発生
   させる警報発生手段をさらに含む、請求項１に記載の列
   車運行安全監視装置。
5. 【請求項５】 前記地上装置および前記車上装置の各々
   は、音声データを双方向に通信できる音声送受信手段
   と、音声の入出力を行なう音声入出力手段と、前記音声
   入出力手段により入力された音声信号を音声データに変
   換する音声信号変換手段と、前記音声信号変換手段によ
   り変換された音声データをデータ処理する音声処理手段
   と、前記音声送受信手段により受信した音声データをデ
   ータ処理する音声データ処理手段と、前記音声データ処
   理手段によりデータ処理された音声データを音声信号に
   変換する音声信号変換手段とをさらに含む、請求項１に
   記載の列車運行安全監視装置。
6. 【請求項６】 前記車上装置は、前記撮像手段の撮像方
   向または撮像倍率を制御する制御信号を入力する制御信
   号入力手段と、前記制御信号を地上装置に送信する制御
   信号送信手段とをさらに含み、 前記地上装置は、前記制御信号を車上装置から受信する
   制御信号受信手段と、前記制御信号に基づいて撮像手段
   を制御する撮像制御手段とをさらに含む、請求項１に記
   載の列車運行安全監視装置。
7. 【請求項７】 前記車上装置は、前記物体を検知したと
   きに合成音声により警報を発生させる警報発生手段をさ
   らに含む、請求項４に記載の列車運行安全監視装置。
8. 【請求項８】 前記地上装置および前記車上装置の少な
   くとも一方は、前記音声入出力手段により入力された音
   声信号または前記音声入出力により出力される音声信号
   に対してハウリングや音響エコーの発生を防止する音声
   データ処理手段をさらに含む、請求項５に記載の列車運
   行安全監視装置。