JP2007050862A - 踏切監視システム及び踏切監視システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平常時における高精度な検知率の確保と同時に、監視カメラの故障発生時に対し効果的に対処でき、しかも低コストで運用可能な踏切監視システムを提供する。
【解決手段】平常時に、踏切１内の監視領域を２台の監視カメラ２，３により分担して撮像するようにして、高精度な検知率を確保し、監視カメラ３の故障発生時に、故障した監視カメラ３の検知範囲を別の正常な監視カメラ２の撮像範囲でカバーして補完するようにしている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、鉄道の踏切の監視を行うための踏切監視システム及び踏切監視システムの制御方法に関する。

例えば鉄道の踏切においては、障害物などを監視する必要があるため、監視システムを設けている。この種の監視システムにおいては、可視カメラ、赤外線カメラなどを用いた踏切障害物検知装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−１４５０７２号公報。

ところで、上記踏切障害物検知装置では、広範囲の障害物検知が可能であるが、カメラ映像において遠方の物体は小さくしか映らないこと、或いはより広い範囲を検知対象とするための手段として俯角を浅くする手段を講じると、自動車のヘッドライトや朝日/夕日等の高度の低い光の影響を受けてしまうこと、より広角系のレンズを使用する手段を講じるとゆがみにより周辺部の検知精度が落ちてしまう等の問題があり、検知対象エリアを複数の装置で分担して監視する方法が採られている。

しかし、踏切内を複数の検知対象エリアに分割し、各分割エリアを複数の装置で分担して監視する形態をとった場合、そのうちの１つの装置の故障によってシステムとして障害物検知が行えないことになる。一方、同一のエリアを複数の装置の単純冗長で監視することは、装置の導入や保守、運用にかかるコストの点で問題がある。

そこで、この発明の目的は、平常時における高精度な検知率の確保と同時に、監視カメラの故障発生時に対し効果的に対処でき、しかも低コストで運用可能な踏切監視システム及び踏切監視システムの制御方法を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
踏切内の監視領域を互いに分担し、各分担領域を撮像する第１及び第２の監視カメラ装置と、第１及び第２の監視カメラ装置のいずれか一方の故障を検出する検出手段と、この検出手段により故障が検出された場合に、第１及び第２の監視カメラ装置のうち正常な監視カメラ装置の撮像範囲を監視領域に略一致させる制御手段とを備えるようにしたものである。

この構成によれば、平常時に、監視領域を２台の監視カメラ装置により分担して撮像することにより高精度な検知率を確保でき、監視カメラ装置の故障発生時に、故障装置の検知範囲を別の正常な監視カメラ装置が検知対象範囲を拡大することによって補完することが可能になり、結果、コストの増加を招くことなくシステム稼動率の高い踏切監視システムを提供できる。

検出手段は、第１及び第２の監視カメラ装置間の通信により故障を検出することを特徴とする。
この構成によれば、第１及び第２の監視カメラ装置間で通信が行われることにより、特別な検出装置を用いることなく、簡単な手順で監視カメラ装置の故障を検出できる。

制御手段は、平常時に、第１及び第２の監視カメラ装置で得られる撮像画像を分担領域に合わせてマスクし、故障時に、正常な監視カメラ装置で得られる撮像画像のマスク範囲を変更することを特徴とする。
この構成によれば、平常時または故障時ごとに、新たな監視カメラ装置に交換する必要がなく、既知の広角カメラを使用することができ、これにより低コストで運用できる。

平常時に、第１及び第２の監視カメラ装置に対し分担領域を撮像させるための第１のコンフィグレーションデータと、故障時に、第１及び第２の監視カメラ装置に対し監視領域を撮像させるための第２のコンフィグレーションデータとを記憶する記憶手段をさらに備え、制御手段は、故障時に、記憶手段から第２のコンフィグレーションデータを読み出し、正常な監視カメラ装置にセットすることを特徴とする。
この構成によれば、故障時に、メモリに蓄積管理された第２のコンフィグレーションデータを読み出して、正常な監視カメラ装置にセットするだけの簡単な手順により、正常な監視カメラ装置に監視領域を監視させることができる。

第１及び第２の監視カメラ装置のいずれか一方の故障が検出された場合に、警報を発生する警報発生手段をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、監視カメラ装置が故障した場合に警報を発するようにすれば、監視カメラ装置の故障等を素早く管理者に通知することができる。

以上詳述したようにこの発明によれば、平常時における高精度な検知率の確保と同時に、監視カメラの故障発生時に対し効果的に対処でき、しかも低コストで運用可能な踏切監視システム及び踏切監視システムの制御方法を提供することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、この発明に係わる踏切監視システムの第１実施形態を示す概略構成図であり、１は踏切、２,３は監視カメラ、４,５は障害物検知装置、６,７は記憶装置をそれぞれ示している。

監視カメラ２，３は、踏切１の周辺に設置されるもので、踏切１の監視領域を互いに分担し、各分担領域を撮像し、その撮像信号を対応する障害物検知装置４，５に供給する。障害物検知装置４は、監視カメラ２により撮像された踏切１の映像を画像処理することで、障害物の有無を判定する機能を有する。また、障害物検知装置４は、記憶装置６と、障害物検知装置５との間の通信機能とを備えている。

障害物検知装置５は、監視カメラ３により撮像された踏切１の映像を画像処理することで、障害物の有無を判定する機能を有する。また、障害物検知装置５は、記憶装置７と、障害物検知装置４との間の通信機能とを備えている。

記憶装置６には、通常時に監視カメラ２に対し踏切１の分担領域を撮像するためのコンフィグレーションデータＤ１と、故障時に正常である監視カメラ２に対し踏切１の監視領域を撮像するためのコンフィグレーションデータＤ２が記憶されている。記憶装置７には、通常時に監視カメラ３に対し踏切１の分担領域を撮像するためのコンフィグレーションデータＤ１と、故障時に正常である監視カメラ３に対し踏切１の監視領域を撮像するためのコンフィグレーションデータＤ２が記憶されている。

次に、上記構成における処理動作について説明する。
図２（ａ）に示すように、通常時に、障害物検知装置４は、監視カメラ２で撮像された踏切１の映像に対し、誤検知の低減のために監視カメラ２から遠方側のエリア映像の部分についてマスク処理を行っている。

ここで、障害物検知装置４は、図３に示す処理手順を実行する。
まず、障害物検知装置４は、自系が正常であるか否かを監視し（ステップＳＴ３ａ）、自系が正常である場合に、相手系が正常であるか否かを監視する（ステップＳＴ３ｂ）。

相手系が正常であれば、障害物検知装置４は監視カメラ２により撮像される踏切１の映像を画像処理することで、障害物の有無を検出し（ステップＳＴ３ｃ乃至ステップＳＴ３ｅ）、障害物がある場合に、障害物に対する処理を実行する（ステップＳＴ３ｆ）。この場合、障害物検知装置４は踏切１内に障害物がある旨を列車もしくは指令室に通知する。

一方、上記ステップＳＴ３ｂにおいて、監視カメラ３が故障した場合に、障害物検知装置４は、図２（ｂ）に示すように、監視カメラ２より得られる踏切１の映像のマスクを外し、記憶装置６からコンフィグレーションデータＤ２を読み出して監視カメラ２にセットする（ステップＳＴ３ｇ乃至ステップＳＴ３ｊ）。

そして、障害物検知装置４は自系が正常であるか否かを監視し（ステップＳＴ３ｋ）、自系が正常である場合に、監視カメラ２により撮像される踏切１の映像を画像処理することで、障害物の有無を検出し（ステップＳＴ３ｌ及びステップＳＴ３ｍ）、障害物がある場合に、障害物に対する処理を実行する（ステップＳＴ３ｎ）。

一方、自系が異常である場合に、障害物検知装置４は警報を発生する（ステップＳＴ３ｏ）。したがって、近くの管理者に対し監視カメラ２，３が故障した旨をいち早く知らせることができる。

なお、上記ステップＳＴ３ａにおいて、自系が異常である場合に、障害物検知装置４はステップＳＴ３ｏに移行して警報を発生する。

また、上記ステップＳＴ３ａ乃至ステップＳＴ３ｏの処理は、障害物検知装置５でも実行される。

以上のように上記第１の実施形態では、平常時に、踏切１内の監視領域を２台の監視カメラ２，３により分担して撮像するようにしているので、高精度な検知率を確保でき、監視カメラ３の故障発生時に、故障した監視カメラ３の検知範囲を別の正常な監視カメラ２の撮像範囲でカバーして補完するようにしているので、運用コストの増加を招くことなくシステム稼動率の高い踏切監視システムを提供できる。

また、上記第１の実施形態では、平常時に、監視カメラ２，３で得られる映像の遠方側エリアをマスクすることで、踏切１内の障害物の検知精度を高精度に維持することができるので、平常時または故障時ごとに、新たな監視カメラに交換する必要がなく、監視カメラ２，３に既存の広角カメラを使用することができ、これにより低コストで運用できる。

（第２の実施形態）
図４は、この発明に係わる踏切監視システムの第２の実施形態を示す概略構成図である。なお、図４において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

この第２の実施形態では、監視カメラ２，３の焦点距離を変更することで検知対象範囲を変更するようにしている。

通常時においては、監視カメラ２，３も近傍側の範囲のみを撮像している。ここで、図４（ｂ）に示すように、監視カメラ３が故障した場合に、監視カメラ２の焦点距離を広角系に切り替えて、監視カメラ３の正常時の検知範囲を監視カメラ２の視野に収めるようにしている。

以上のように上記第２の実施形態であれば、平常時において、踏切１内の各分担領域を撮像するように監視カメラ２，３の焦点距離を調整しておくことで、踏切１内の障害物の検知精度を高精度に維持することができ、監視カメラ３の故障時に、監視カメラ２の焦点距離を広角系に切り替えて監視カメラ３の分担領域を含めた踏切１の監視領域をカバーするようにしているので、平常時または故障時ごとに、新たな監視カメラに交換する必要がなく、これにより低コストで運用できる。

（第３の実施形態）
図５は、この発明に係わる踏切監視システムの第３の実施形態を示す概略構成図である。なお、図５において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

この第３の実施形態では、監視カメラ２，３の俯角を変更することで検知対象範囲を変更するようにしている。

通常時においては、図５（ａ）に示すように、監視カメラ２，３も近傍側の範囲のみを撮像している。ここで、図５（ｂ）に示すように、監視カメラ３が故障した場合に、監視カメラ２の俯角を浅くすることにより、監視カメラ３の正常時の検知範囲を監視カメラ２の視野に収めるようにしている。

以上のように上記第３の実施形態であれば、平常時において、踏切１内の各分担領域を撮像するように監視カメラ２，３の俯角を調整しておくことで、踏切１内の障害物の検知精度を高精度に維持することができ、監視カメラ３の故障時に、監視カメラ２の俯角を浅くして監視カメラ３の分担領域を含めた踏切１の監視領域をカバーするようにしているので、平常時または故障時ごとに、新たな監視カメラに交換する必要がなく、これにより低コストで運用できる。

（その他の実施形態）
この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態では、２台の障害物検知装置４，５を用いた例について説明したが、図６に示すように１台の障害物検知装置４内で監視カメラ２,３の切り替えを行うようにしてもよい。なお、図６において、上記図１と同一部分には同一符号を付して示す。

すなわち、図６に示すシステムにおいて、障害物検知装置４は、監視カメラ２を収容するインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）４１、監視カメラ３を収容するインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）４２、主制御部４３、記憶部４４を備え、相互間をデータバス４５により接続している。主制御部４３は、記憶部４４に記憶された制御プログラムに基づいて、ソフトウェア処理により障害物検知装置４の各部の制御や監視カメラ２，３との間のデータ通信処理を行う。また、主制御部４３は、監視カメラ２，３により撮像された踏切１の映像を画像処理することで、障害物の有無を判定する機能を有する。

記憶部４４には、通常時に監視カメラ２，３に対し踏切１の分担領域を撮像するためのコンフィグレーションデータＤ１と、故障時に正常である例えば監視カメラ２に対し踏切１の監視領域を撮像するためのコンフィグレーションデータＤ２が記憶されている。

主制御部４３による障害物検知装置４の各部の制御には、障害物検知装置４を構成する各部の正常性をチェックする機能を含み、即ち、当該チェックにより例えば監視カメラ３或いは監視カメラ３を収容するインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）４２に障害が発生した事を検出し、当該検出をトリガとして前述のコンフィグレーションデータＤ１，Ｄ２の切替及び、監視領域の変更を行う機能を有する。
上記構成によれば、別途に、障害物検知装置を２系統分用意する必要がなく、その分低コストで運用できる。

また、各実施形態では、撮像画像のマスク、監視カメラの焦点距離の調整、監視カメラの俯角の調整により、平常時、故障時に検知精度を維持するようにしていたが、これ以外に、故障時に正常な監視カメラの撮像範囲を踏切内の監視領域に略一致させる手法を用いてもよい。

その他、システム構成、平常時及び故障時における検知範囲の変更方法等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

この発明に係わる踏切監視システムの第１の実施形態を示す概略構成図。 同第１の実施形態において、平常時と故障時の監視カメラの撮像領域の変化を説明するための図。 同第１の実施形態における障害物検知装置の処理手順を示すフローチャート。 この発明に係わる踏切監視システムの第２の実施形態を示す概略構成図。 この発明に係わる踏切監視システムの第３の実施形態を示す概略構成図。 この発明の他の実施形態に係わる踏切監視システムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１…踏切、２，３…監視カメラ、４，５…障害物検知装置、６，７…記憶装置、４１，４２…インタフェース部（ＩＦ部）、４３…主制御部、４４…記憶部、４５…データバス。

Claims (8)

1. 踏切内の監視領域を互いに分担し、各分担領域を撮像する第１及び第２の監視カメラ装置と、
   前記第１及び第２の監視カメラ装置のいずれか一方の故障を検出する検出手段と、
   この検出手段により故障が検出された場合に、前記第１及び第２の監視カメラ装置のうち正常な監視カメラ装置の撮像範囲を前記監視領域に略一致させる制御手段とを具備したことを特徴とする踏切監視システム。
2. 前記検出手段は、前記第１及び第２の監視カメラ装置間の通信により故障を検出することを特徴とする請求項１記載の踏切監視システム。
3. 前記制御手段は、平常時に、前記第１及び第２の監視カメラ装置で得られる撮像画像を前記分担領域に合わせてマスクし、故障時に、正常な監視カメラ装置で得られる撮像画像のマスク範囲を変更することを特徴とする請求項１記載の踏切監視システム。
4. 前記制御手段は、故障時に、正常な監視カメラ装置のカメラレンズの焦点距離を前記撮像範囲が前記監視領域に略一致するように変更することを特徴とする請求項１記載の踏切監視システム。
5. 前記制御手段は、故障時に、正常な監視カメラ装置の設置俯角を前記撮像範囲が前記監視領域に略一致するように変更することを特徴とする請求項１記載の踏切監視システム。
6. 平常時に、前記第１及び第２の監視カメラ装置に対し前記分担領域を撮像させるための第１のコンフィグレーションデータと、故障時に、前記第１及び第２の監視カメラ装置に対し前記監視領域を撮像させるための第２のコンフィグレーションデータとを記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記制御手段は、故障時に、前記記憶手段から前記第２のコンフィグレーションデータを読み出し、正常な監視カメラ装置にセットすることを特徴とする請求項１記載の踏切監視システム。
7. 前記第１及び第２の監視カメラ装置のいずれか一方の故障が検出された場合に、警報を発生する警報発生手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の踏切監視システム。
8. 踏切内の監視領域を互いに分担し、各分担領域を撮像する第１及び第２の監視カメラ装置のいずれか一方の故障を検出し、
   故障が検出された場合に、前記第１及び第２の監視カメラ装置のうち正常な監視カメラ装置の撮像範囲を前記監視領域に略一致させるようにしたことを特徴とする踏切監視システムの制御方法。

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