JP2005349997A - Device for detecting foreign matter at passenger door in railway vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道車両の乗客が乗り降りする出入り口ドアにおける異物の挟まれを検出する鉄道車両における乗降客ドアの異物検出装置に関する。 The present invention relates to a foreign object detection device for a passenger door in a railway vehicle that detects a foreign object being caught in an entrance door where passengers of the railway vehicle get on and off.
一般に、鉄道車両(以下「車両」と称する)の乗客が乗り降りする出入り口ドア(以下「ドア」と称する)では、そのドア機構に対してリミットスイッチなどから構成される戸閉め検知装置が取り付けられ、ドアの機械的位置によってドアの閉状態が検知される。ドア閉状態が検知されると、その検知結果は、車両側面のランプ、及び車両乗務員室のランプ等の点灯により乗務員に通知される。さらに車両乗務員、及びホーム上の駅員により、ドアに挟まっている異物の有無、及びドア周辺の安全性が目視によって確認され、これにより、車両走行への支障の有無が判断されている。
しかしながら、このような戸閉め検知装置は、ドア閉め状態を機械的位置により検知しているため、人間の体や比較的大きな物は自動検出することが可能であるものの、ドアに挟まれた異物が小さい場合や厚さが薄い場合などは、ドアが閉まったと判断してしまう。その判断結果を受けて、車両は走行可能な状態となる。このような場合に備え、車両乗務員やホーム上の駅員によってドア周辺を確認しているが、充分な確認ができずに「安全」と判断してしまう状況が発生する。特に、駅ホームがカーブ状になっているために見通しが悪い場合や、夜間や地下駅ホームのように薄暗い状況下においては見渡しが悪いために、ドアに挟まれている異物を見逃してしまうおそれもある。 However, since such a door closing detection device detects the door closing state by a mechanical position, a human body or a relatively large object can be automatically detected, but a foreign object sandwiched between doors. If it is small or thin, it is determined that the door is closed. In response to the determination result, the vehicle is ready to travel. In preparation for such a case, the surroundings of the door are confirmed by the vehicle crew or the station staff on the platform, but there is a situation in which it is determined that the vehicle is “safe” without sufficient confirmation. In particular, if the station platform is curved and the prospects are poor, or the night view or under dim conditions such as an underground station platform, the overlook is bad, and there is a risk of missing a foreign object caught in the door. There is also.
特に、ドアに挟まれた異物がショルダーバッグのような物の場合、バッグが車両の中にあり、バッグ紐部分がドアに挟まれ、そのバッグの所有者がホーム上にいるような位置関係の場合は非常に危険であり、乗務員が気付かず車両が発進した場合、事故の発生につながるおそれがある。 In particular, if the foreign object sandwiched between the doors is something like a shoulder bag, the bag is in the vehicle, the bag strap part is sandwiched between the doors, and the owner of the bag is on the platform. The case is very dangerous, and if the vehicle starts without being noticed by the crew, an accident may occur.
本発明は上記事情に鑑み、出入り口ドアの会合部外側上部に、カメラを設置し、カメラにより撮像した画像を画像処理することにより、ドア閉動作時にドアに挟まれた異物、及びドア周辺の異物を自動的に検出することができる鉄道車両における乗降客ドアの異物検出装置を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention installs a camera on the outside upper part of the meeting portion of the entrance door, and performs image processing on the image captured by the camera, so that the foreign matter sandwiched between the doors during the door closing operation and the foreign matter around the door It is an object of the present invention to provide a foreign object detection device for a passenger door in a railway vehicle that can automatically detect the vehicle.
上記の目的を達成するために請求項1の発明は、鉄道車両の乗降客ドアの会合部上部に設けられたカメラにより撮像されたドア開放前画像を基準画像として取得するとともに、乗降客の乗降後画像を判定画像として取得する画像取得手段と、取得された基準画像と判定画像とを比較処理する際に、両画像の垂直成分をそれぞれ強調する垂直成分強調処理手段と、垂直成分が強調された前記基準画像と判定画像との差分を求め、この差分に基づいて乗降客用出入り口ドアに挟まれた異物を検出する異物検出手段とを備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of
また、請求項2では、請求項1に記載の鉄道車両における乗降客ドアの異物検出装置において、前記異物検出手段は、ドアの会合部及びその近辺のホーム部を処理対象とするために他の画像処理エリアをマスク処理するマスク処理手段を含む、ことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the foreign object detection device for a passenger door in a railway vehicle according to the first aspect of the present invention, the foreign object detection means is configured to process a door meeting portion and a home portion in the vicinity thereof. It includes a mask processing means for masking the image processing area.
さらに、請求項3では、請求項1または2に記載の鉄道車両における乗降客ドアの異物検出装置において、前記異物検出手段は、ドア開放前画像と乗降後画像とを比較処理する際の判定において、ドア上部に位置するエリアでは感度を低くして、ドア下部に位置するエリアでは感度を高くする高さによる重み付け処理を行う、ことを特徴としている。
Furthermore, in claim 3, in the foreign object detection device for a passenger door in a railway vehicle according to
請求項1の発明によれば、出入り口ドアの会合部外側上部へカメラを設置し、カメラにより撮像した画像を画像処理することにより、戸閉めセンサでは対処できない小さい異物がドアに挟まっていても精度良く、これを自動検出することができる。 According to the first aspect of the present invention, by installing a camera on the upper part outside the meeting portion of the doorway, and processing the image captured by the camera, even if a small foreign object that cannot be dealt with by the door-closing sensor is caught in the door, the accuracy is improved. Well, this can be automatically detected.
また、請求項2の発明によれば、ドア画像を比較処理する際に、画像上におけるドアの会合部及びその近辺のホーム部に異物が存在すること利用し、ドアの会合部及びその近辺のホーム部のみを処理対象とすることにより、画像に応じた適切な画像処理が実行でき、精度の良い判定が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, when the door image is compared, the presence of the foreign matter is present in the meeting portion of the door and the home portion in the vicinity thereof on the image, and the door meeting portion and the vicinity thereof are utilized. By setting only the home portion as a processing target, it is possible to execute appropriate image processing according to the image, and it is possible to perform highly accurate determination.
請求項3の発明によれば、ドアに異物が挟まれた画像において、ドアの上部にあるものは大きく、ドアの下部にあるものは小さい面積を占めるため、ドア開放前画像と乗降後画像とを比較処理する際の判定において、ドア上部に位置するエリアでは感度を低くして、ドア下部に位置するエリアでは感度を高くすることによって、精度の良い画像処理が可能となる。 According to the third aspect of the present invention, in the image in which the foreign object is sandwiched between the doors, the image at the top of the door is large and the image at the bottom of the door occupies a small area. In the comparison process, the sensitivity is reduced in the area located in the upper part of the door and the sensitivity is increased in the area located in the lower part of the door, so that accurate image processing can be performed.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〈システム全体の構成〉
図1において、車両10の好ましくは全ての乗降客ドア11の会合部外側上部には、ドア監視用カメラ1が設けられている。その詳細は図2に示すように、ドア11の上部に在るドア上部ケーシング14内に、既存の左右の戸閉めセンサ2と共に中央にドア監視用カメラ1が取り付けられる。従って、車両10がホーム15に停車しているときにドア監視用カメラ1により画像を取得すると、例えば、図3に示す画像が得られる。
<System configuration>
In FIG. 1, a
図3に示す画像において、符号11’はドア11の映像部分、12’はドア11の会合部のゴム帯等からなる弾性体12の映像部分、15’はドアホーム15の映像部分である。なお、図2における符号13は車両10の床である。
In the image shown in FIG. 3,
ドア監視カメラ1は、基準画像としてドア開放前画像を取得し、判定画像として乗降後画像を取得するものである。ドア監視用カメラ1の画像は、画像処理器3に送られる。
The
画像処理器3は、コンピュータで構成され、本発明に係る鉄道車両における乗降客ドアの異物検出装置を構成している。この画像処理器3は、ソフトウェアによる画像処理によってドア閉動作時にドアに挟まれた小さな異物やドア周辺の異物を自動的に検出することができるもので、その機能上、ドア監視用カメラ1により撮像されたドア開放前画像を基準画像として取得するとともに、乗降客の乗降後画像を判定画像として取得する画像取得手段と、取得された基準画像と判定画像とを比較処理する際に、両画像の垂直成分をそれぞれ強調する垂直成分強調処理手段と、垂直成分が強調された前記基準画像と判定画像との差分を求め、この差分に基づいて乗降客用ドア11に挟まれた異物を検出して異物検知信号を生成する異物検出手段とを備えている。生成された異物検知信号は、運転席や車掌席に設けられた乗務員用モニタ4に送出される。乗務員用モニタ4では、ドア監視用カメラ1の選択等の指示と共に、異物の検知されたドア監視カメラ1からの画像の表示行われる。
The image processor 3 is constituted by a computer and constitutes a foreign object detection device for a passenger door in a railway vehicle according to the present invention. The image processor 3 can automatically detect a small foreign object sandwiched between doors and a foreign object around the door when the door is closed by image processing by software. When the captured image before door opening is acquired as a reference image and the image acquisition means for acquiring the image after getting on and off as a determination image is compared with the acquired reference image and the determination image, both images A vertical component enhancement processing means for emphasizing each vertical component of the image, and a difference between the reference image and the determination image in which the vertical component is enhanced, and a foreign object sandwiched between the
次に本発明における画像取得処理と画像処理のシーケンスについて、図4のフローチャートおよび図5乃至図12を用いて説明する。 Next, an image acquisition process and an image processing sequence according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 and FIGS. 5 to 12.
〈画像取得処理〉
画像処理器3は、ドア開閉信号と、車両の速度が5km/h以下になった際に通知される5Kリレー(図示せず)からの通知を受ける。画像の取得に際しては、車両が5km/h以下になった際に通知される5K検知指令を受けると、ドア監視用カメラ1から基準画像の取得を開始する。基準画像は連続的に最新のものを記録しておく。車掌がドア開閉スイッチをドア開にするとドア11が開き、ドア開信号が出力されるので、その直前の画像を基準画像とする。
<Image acquisition processing>
The image processor 3 receives a door open / close signal and a notification from a 5K relay (not shown) that is notified when the vehicle speed becomes 5 km / h or less. When acquiring an image, upon receiving a 5K detection command that is notified when the vehicle becomes 5 km / h or less, acquisition of a reference image from the
乗客の乗降後、車掌がドア開閉スイッチをドア閉にするとドアが閉まるとともに、ドア閉信号が出力されるので、この際の画像を判定画像として取得して判定処理を行う。 After the passenger gets on and off, when the conductor closes the door opening / closing switch, the door closes and a door close signal is output. Therefore, the image at this time is acquired as a determination image and a determination process is performed.
〈異物判定の画像処理〉
画像処理器3は、基準画像として取得されたドア開放前画像と、判定画像として取得された乗降後画像とを比較して、乗降後画像にドア開放前画像に表れていない異物が現れている場合に、当該画像を取得したドア監視用カメラ1のドアに関する異物検知信号を発生する。以下にそのアルゴリズムを図4のフローチャートに従って詳述する。
<Image processing for foreign object detection>
The image processor 3 compares the pre-door opening image acquired as the reference image with the post-entry image acquired as the determination image, and foreign objects that do not appear in the pre-door opening image appear in the post-entry image. In this case, a foreign object detection signal relating to the door of the
先ず、基準画像として図5に示すようなドア開放前画像が取り込まれる(ステップS1)。この基準画像に対して、垂直エッジの成分を強調して画像のエッジを際立たせる処理が実行され、強調基準画像が生成される(ステップS2)。この処理は、ドア11に挟まった異物は車体側面に対して垂直方向の物体として映る傾向を利用し、画像の垂直成分を強調するためである。
First, an image before door opening as shown in FIG. 5 is captured as a reference image (step S1). A process for emphasizing the edge of the image by emphasizing the vertical edge component is performed on the reference image, and an enhanced reference image is generated (step S2). This process is for enhancing the vertical component of the image by utilizing the tendency that the foreign matter sandwiched between the
今、図6に示すように、ドア11に異物16が挟まった乗降後画像が判定画像として取り込まれたとする(ステップS3)。この判定画像に対しても同様に、垂直エッジの成分を強調して画像のエッジを際立たせる処理が実行され、強調判定画像が生成される(ステップS4)。
Now, as shown in FIG. 6, it is assumed that a post-boarding image in which the
次いで、縦方向のエッジが強調された両画像の差分が求められ、図7に示すような異物16’が抽出された画像が取得される。図6に示すように、異物16は画像上で縦方向(電車から離れる方向)に存在するため、基準及び判定画像の縦方向のエッジを強調させる処理を行う事で、図8の17に示すような細い異物や薄く映った異物を図9に示すような異物画像18として強調することができる。また、同時にホームのエッジ、電車のエッジなど横方向の余分な情報を除去できる。
Next, the difference between the two images in which the vertical edges are emphasized is obtained, and an image from which the
また、図10の異物19のように高い位置にある異物は大きく映り、図11の異物20のように低い位置にあるものは小さく映るため、高い位置にある異物の方が検出されやすく、逆に低い位置にある異物は検出されにくい。このため、ステップS6の2値化処理では、しきい値によって画像の2値化を行う際、高い所のしきい値は厳しく、低いところのしきい値は甘くする事により、高い位置にあるものの感度を低く、低い位置にあるものの感度を高くするようにしている。
Further, a foreign object at a high position such as the
さらに、異物がドア11に挟まった場合、図12に示すように、挟まった異物画像は、ドアゴム部や中心付近のホーム部に必ず存在し、それ以外の場所にある可能性は低くなる。そのため、ステップS7のマスク処理では、ドアゴム部や中心付近のホーム部の画像のみを残し、それ以外の部分を除外することにより、異物の存在する部分のみに対して処理を行うことができ、処理の高速化が達成でき、また、雨などの外的要因による検知性能の低下を防ぐことができる。
Further, when a foreign object is caught in the
そして、ステップS8以下の処理では、繋がった一連の領域サイズが設定値以上のものを異物として抽出する。この際も、高さの高い位置にあるものは設定値を厳しく、低いところにあるものは甘くする事で、高い位置にあるものの感度を低く、低い位置にあるものの感度を高くできる。異物が抽出されると、異物検知信号として乗務員用モニタ4に供給される。これにより、乗務員は異物が挟まれた画像をモニタによって確認することができる。 Then, in the processing after step S8, a connected series having a size of a region larger than a set value is extracted as a foreign object. Also in this case, the setting value is strict for those at a high position, and the sensitivity at those at a low position is low, and the sensitivity at a low position can be high by making the setting value low. When the foreign matter is extracted, it is supplied to the crew monitor 4 as a foreign matter detection signal. Thereby, the crew member can confirm the image in which the foreign object was pinched | interposed with a monitor.
1 ドア監視用カメラ
2 戸閉めセンサ
3 画像処理器
4 乗務員モニタ
10 車両
11 乗降客ドア
11’ 乗降客ドア11の映像部分
12 弾性体
12’ 弾性体12の映像部分
13 車両床
14 ドア上部ケーシング
15 ホーム
15’ ホーム15の映像部分
16,16’,17,18,19 異物(異物画像)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
取得された基準画像と判定画像とを比較処理する際に、両画像の垂直成分をそれぞれ強調する垂直成分強調処理手段と、
垂直成分が強調された前記基準画像と判定画像との差分を求め、この差分に基づいて乗降客用出入り口ドアに挟まれた異物を検出する異物検出手段と、
を備えたことを特徴とする鉄道車両における乗降客ドアの異物検出装置。 Image acquisition means for acquiring an image before opening of a door imaged by a camera provided at a meeting unit upper part of a passenger door of a railway vehicle as a reference image, and acquiring an image after getting on and off of a passenger as a determination image;
Vertical component enhancement processing means for emphasizing the vertical components of both images when comparing the acquired reference image and the determination image;
Foreign matter detection means for obtaining a difference between the reference image and the determination image in which the vertical component is emphasized, and detecting a foreign matter sandwiched between passenger doors based on the difference,
A foreign object detection device for a passenger door in a railway vehicle.
前記異物検出手段は、ドアの会合部及びその近辺のホーム部を処理対象とするために他の画像処理エリアをマスク処理するマスク処理手段を含む、
ことを特徴とする鉄道車両における乗降客ドアの異物検出装置。 In the foreign object detection device of the passenger door in the railway vehicle according to claim 1,
The foreign matter detection means includes a mask processing means for masking another image processing area in order to treat the meeting part of the door and the home part in the vicinity thereof as a processing target.
A foreign object detection device for a passenger door in a railway vehicle.
前記異物検出手段は、ドア開放前画像と乗降後画像とを比較処理する際の判定において、ドア上部に位置するエリアでは感度を低くして、ドア下部に位置するエリアでは感度を高くする高さによる重み付け処理を行う、
ことを特徴とする鉄道車両における乗降客ドアの異物検出装置。
In the foreign object detection device of the passenger door in the railway vehicle according to claim 1 or 2,
The foreign object detecting means is configured to reduce the sensitivity in the area located at the upper part of the door and increase the sensitivity in the area located at the lower part of the door in the determination when comparing the image before opening the door and the image after getting on and off. Perform weighting processing with
A foreign object detection device for a passenger door in a railway vehicle.
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Legal Events
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Effective date: 20070201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20090828 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20090901 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100105 |