JP2009020777A - 車両用画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＤＤへの記録データの欠落を確実に防止するとともに、ＨＤＤの動作時間を短縮してＨＤＤの信頼性を向上しかつその寿命を延ばすことができる車両用画像記録装置を提供する。
【解決手段】客室内監視カメラ４７ａ，４７ｂと、半導体素子で構成される第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２aおよび第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂと、ハードディスク装置４３と、走行環境データ記憶部４４と、振動センサ４８と、外部制御データ入力部４６と、制御部４５とを備え、制御部４５からの制御により客室内監視カメラ４７ａ，４７ｂからの画像データを間欠的にハードディスク装置４３に記録する。また、制御部４５は、ハードディスク装置４３のスマート情報および周囲温度を定期的に取得して、第１の電子メモリ４２ａの記録容量の設定を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道などの車両の客室内監視システムにおいて、車両の客室内に異常が発生した場合に各車両に装備された監視カメラが映像をとらえ、その映像を記録、蓄積する車両用画像記録装置に関する。

鉄道などの車両における客室内において異常事態が発生した場合に、乗務員に通報する非常通報装置は、乗客からの非常通報押釦操作により、運転手または車掌などの乗務員を呼び出して知らせる方法により行われることが多い。その際の呼び出しの方法は、緊急時に扱うため、乗客と乗務員の操作が極めて簡単にできるような構成となっている。例えば、音声やブザー呼び出しが一般的であり、音声などとともに非常通報の発せられた車両番号などをモニタ装置などに表示した後に乗務員と乗客とで音声による通話連絡を行う方法が取られる。また、一定時間乗務員が応答できなかった場合、自動的に列車無線装置を介して、運転指令所と直接通話ができるようにしたシステムもある。そして、客室内に異常が発生したとき、同時に、各車両に装備されたカメラが映像をとらえ、乗務員室のディスプレイ部にリアルタイムで表示するとともに、映像は走行中、メモリ装置に蓄積され、随時ハードディスクなどに保存記録する長時間の録画が可能な車両用画像記録装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、上述したような車両用画像記録装置の一例を簡単に説明する。図５は、電車、列車、気動車、モノレールなどの鉄道などの車両における客室内監視システム５５における車両用画像記録装置の従来の構成の例を概略的に示すブロック図である。

客室内に異常が発生した場合に、車両の非常通報子器５７ａ〜５７ｃの非常通報押釦６２が乗客の操作により押されると、非常通報発生車両のカメラ７５ａ〜７５ｆで撮影された映像とともに運転情報である運転番号、車号番号、地点情報、駅間情報、発生時の日付などの情報がモニタの表示画面へ表示される。これらの運転情報は、画像制御器−カメラ間接続２芯シールド線７４ａ〜７４ｆそれぞれの１本で車両の運転台に配設された操作表示部付画像伝送装置７３ａ、７３ｂのモニタへ伝送される。この客室内監視システム５５において、複数の乗客から非常通報が発せられたときは、各車両ごとに２箇所ずつ配設されているカメラ７５ａ〜７５ｆの映像を５秒程度の間隔で運転台に設備された操作表示部付画像伝送装置７３ａ、７３ｂのモニタに２画面表示にして映し出す。さらに、車両の運転情報を発する車両情報設定器６３からの号車番号・駅間情報などの当該車両データがクリアされても発生車両のデータが保持される構成となっている。

また、車両の運行状況によっては、客室内に異常が発生して乗客から非常通報または扉開異常などが発せられても、運転士、車掌などの乗務員が直ちに対応することができない場合が想定される。このようなときのために、この客室内監視システム５５は、車両に設備されている自動放送装置６６の音声案内放送にて列車車両内乗客全員への的確かつ迅速な情報案内を可能にしている。また、車両がワンマンカーなどにおいて運行されている場合に、乗客からの非常通報または扉開異常などが発せられ、かつ車両が走行中であって乗務員（運転手）が乗客に直ちに応対することができない場合もある。このような場合には、車両の地点情報、駅間情報などの車両情報により次の停車駅までの間で所定の時間が経過すると、車両の乗務員室の乗務員の運転操作を妨害しない位置に配設された列車無線機により運転指令所と乗客とで画像と音声により直接の情報連絡を可能にしている。このとき、運転指令所および運転台に設置された画像伝送装置のモニタの表示画面においては、乗務員または指令員の手動扱いにより適時１画面、２画面、４画面などの選択表示が自在にできるようになっている。

そして、この客室内監視システム５５は車両用画像記録装置６９を備えている。車両用画像記録装置６９は、具体的には、半導体で構成された電子メモリと機械的な可動部を有するハードディスク装置（図示せず、以下「ＨＤＤ」とも記す）で構成されている。編成車両の全てのカメラ７５ａ〜７５ｆで撮影された映像情報や車両の運行情報は、走行中に電子メモリに記録し、停車時または車両の運転速度が約５ｋｍ以下になった場合と予め設定した電子メモリの記録容量を超える恐れのある場合には、ハードディスク装置に記録蓄積するようにしている。また、車両の事前設定により運転指令所や保守管理所などに走行中であっても随時電子メモリの記録内容を送信するか、またはコピーすることを可能にした構成となっている。

上記のような構成により、この客室内監視システム５５は、非常通報発生時、扉開異常時などの客室内において異常事態が発生した場合には、乗務員は車両に備わるカメラ７５ａ〜７５ｆで撮影された映像と音声とにより非常事態の状況を的確に認識でき、さらに状況に合わせたきめの細かい情報把握ができるので車両運転管理を完全かつ確実に行うことが可能である。なお、客室内監視システム５５は上記の構成ブロックのほかに非常通報親器５６ａ、５６ｂおよび画像制御器７１ａ、７１ｂ、７１ｃを含んでいる。

上記の客室内監視システム５５における車両用画像記録装置６９は、半導体で構成された電子メモリと機械的な可動部を有するハードディスク装置とを備えている。特に、ＨＤＤ（ハードディスク装置）は、アクセスの高速化や高密度大容量化を図ったものほど、振動などによる外乱の影響を受けやすく、例えば、ＨＤＤ内部の磁気ヘッドがディスクに接しているときに、車両の運行時において振動や衝撃を受けると、データアクセスエラーを引き起こしたり、故障を引き起こしたりしやすいという特徴がある。そのため、上記の客室内監視システムにおける車両用画像記録装置と同様に、車両運行中は、入力データを、一旦第１の記憶手段（例えば半導体メモリ）に蓄積しておき、車両停止時に、第１の記憶手段から第２の記憶手段（例えばＨＤＤ）にデータを転送し格納する方法が取られることが多い。

しかし、この方法では、大容量のデータを記憶したい場合、車両が停止しない限り、第１の記憶手段から第２の記憶手段にデータ転送されないため、入力データを一旦記憶しておく目的で使用される第１の記憶手段として大容量の半導体メモリを用いる必要がある。最近は、半導体メモリの価格が低下してきたこともあって、ＨＤＤとともにある程度の容量の半導体メモリを備えた車両用画像記録装置が出現してきている（例えば、特許文献２参照）。

図６は、車両として自動車を想定し、ＨＤＤとともに電子メモリとしてフラッシュメモリを用いたコンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣＦ）カードを利用した車両用画像記録装置１０１の従来の構成の別の例を概略的に示すブロック図である。図６において、車載カメラ１０２の入力映像データがＣＦメモリ１１７を経由してＨＤＤ１１４へ転送され、ＣＦメモリ１１７はＦＩＦＯ方式のリングバッファとして管理・制御され、事故発生により衝撃検出部１１５で衝撃が検出されると、ＣＦメモリ１１７からの読み出し動作を停止し（すなわち、映像データのＨＤＤ１１４への転送を停止し）、ＣＦメモリ１１７のその時点におけるライトポインタのアドレスを停止したリードポインタのアドレス位置まで進行させて、事故発生時以降の映像データをＣＦメモリ１１７に退避させる構成としている。

図６に示した車両用画像記録装置１０１では、事故などで衝撃が検出された場合にはＨＤＤ１１４への映像データの読み出しを停止し、リムーバブルな電子メモリの読み出し済み領域に入力映像データを記録して、電子メモリが満杯状態になるまで継続的に記録を実行する。したがって、ＨＤＤ１１４が衝撃によって動作異常状態または破損状態になっていても、衝撃があった時点ですでに電子メモリに記録されていた時間分と、その時点以降に電子メモリに記録が可能であった時間分の映像データが退避させてあり、電子メモリをコネクタから外して適当な再生装置にセットすることにより、衝撃があった事故時点前後の映像を再生させることができる。すなわち、耐衝撃性に劣るＨＤＤの問題点を静的記録で耐衝撃性に優れた電子メモリで補うことにより、長時間記録を行いながら事故発生時などの重要な映像データが欠落してしまうことを防止することができるものである。フラッシュメモリを用いるリムーバブルな電子メモリとしては、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標））メモリ、ＳＤ(Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ（登録商標）)メモリカードなどが適用できるとしている。
特開２００３−３４６２６１号公報 特開２００７−１１６５９４号公報

上述した図５に示した車両用画像記録装置では、車両運行中は各種車両情報などの入力データを半導体メモリ素子で構成される第１の記憶手段に一旦蓄積しておき、車両が停止しているときとか、運行時でも車両速度が５ｋｍ程度以下であるときなどで車両運行に伴う振動や衝撃がないかあるいは非常に微小である場合にのみ、第１の記憶手段から第２の記憶手段（例えばＨＤＤ）にデータを転送し記録蓄積する方法が取られている。また。図６に示した車両用画像記録装置では、事故などの異常事態を想定して、常時入力データを半導体メモリ素子で構成される第１の記憶手段に一旦蓄積しておき、随時第１の記憶手段から、例えばＨＤＤなどで構成される第２の記憶手段にデータを転送し記録蓄積する方法が取られている。

しかしながら、これらの車両用画像記録装置では、常時入力データを一時蓄積しておくための第１の記憶手段に用いる半導体メモリ素子の容量は固定であり、また振動以外のほかの環境要因やＨＤＤの性能低下によりＨＤＤへ記録ができなくなる状況は考慮されていなかったので結果的に容量不足に陥り、情報データの欠落が生じることがあった。また、ＨＤＤの寿命を考慮した使い方になっていなかった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ＨＤＤへの記録データの欠落を確実に防止するとともに、ＨＤＤの動作時間を短縮してＨＤＤの信頼性を向上しその寿命を延ばすことができる車両用画像記録装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明の車両用画像記録装置は、車両内を監視するための監視カメラと、監視カメラで撮影された画像データを一時的に記憶する第１の電子メモリと、画像データを第１の電子メモリから間欠的に記録するハードディスク装置と、間欠記録を制御する記録制御手段とを備えた車両用画像記録装置であって、ハードディスク装置のＲｅａｄ時およびＷｒｉｔｅ時のエラー情報、およびハードディスク装置の周囲温度情報のすくなくとも１つからなる環境情報を取得する取得手段と、環境情報に基づいて第１の電子メモリの記録領域の容量を設定する記録容量設定手段を備えたことを特徴とする。これにより、ＨＤＤへの書き込みの欠落を確実に防止するとともに、ＨＤＤの動作時間を短縮できてＨＤＤの信頼性を大幅に向上できかつＨＤＤの寿命を延ばすことができる。

また本発明の車両用画像記録装置は、記録容量設定手段はＲｅａｄ時またはＷｒｉｔｅ時のエラーが所定の閾値より大きい場合に、第１の電子メモリの記録領域の容量を基準値よりも大きく設定してもよい。これにより、ＨＤＤの性能が低下しＲｅａｄ時またはＷｒｉｔｅ時のエラーが大きくなった場合にもＨＤＤへの記録データの欠落を防ぐことができる。

また本発明の車両用画像記録装置は、記録容量設定手段は周囲温度が所定の温度範囲よりも低いまたは高い場合に、第１の電子メモリの記録領域の容量を基準値よりも大きくしてもよい。これにより、ＨＤＤの周囲温度が高かったり、低かったりして記録性能が落ちる場合にもＨＤＤへの記録データの欠落を防ぐことができる。

また本発明の車両用画像記録装置は、ハードディスク装置は非動作時には電源をＯＦＦし、記録制御手段は非動作時間が動作時間よりも長くなるように間欠記録させてもよい。これにより、ＨＤＤの動作時間を短くすることができ、ＨＤＤの寿命を延ばすことができる。

また本発明の車両用画像記録装置は、第２の電子メモリをさらに備え、記録制御手段は、画像データを第１の電子メモリに記録するとともに第２の電子メモリにも記録し、第１の電子メモリからハードディスク装置への書き込み記録が欠落したときに、欠落した画像データを第２の電子メモリからハードディスク装置へ追加的に書き込み記録するよう制御してもよい。これにより、ＨＤＤへの記録中に事故などで瞬間停電が発生した場合でも、その間の記録データを確実にバックアップしてＨＤＤへ記録できる。

本発明によれば、ＨＤＤへの記録データの欠落を確実に防止するとともに、ＨＤＤの動作時間を短縮してＨＤＤの信頼性を向上しかつその寿命を延ばすことができる車両用画像記録装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の構成を概略的に示すブロック図、図２は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の構造を概略的に示す切断斜視図、図３は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の情報を記録するときの処理の手順を示すフローチャート、図４は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置に備わるＨＤＤに書き込み記録するときの処理の手順を示すフローチャートである。

最初に、図１、図２に示した本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９について説明する。本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９は、主として公共交通機関において、レールなどの軌道３６上を走行する車両の客室内監視システムに備えられ、車両３８内の適当な位置に配置されている。また、車両用画像記録装置３９は、Ａ／Ｄ画像圧縮部４１、半導体メモリ素子で構成された第１の電子メモリ４２ａ、別の半導体メモリ素子で構成された第２の電子メモリ４２ｂ、ＨＤＤ（ハードディスク装置）４３、走行環境データ記憶部４４、制御部４５、外部制御データ入力部４６を備えている。これらの構成部品は図２に示すように車両用画像記録装置３９の筐体５０に収納されていて、ＨＤＤ（ハードディスク装置）４３以外の、Ａ／Ｄ画像圧縮部４１、第１の電子メモリ４２ａ、第２の電子メモリ４２ｂ、走行環境データ記憶部４４、制御部４５、外部制御データ入力部４６はプリント配線基板５１に実装されている。ただし、図２において、Ａ／Ｄ画像圧縮部４１、制御部４５、外部制御データ入力部４６は図示していない。また、ＨＤＤ４３は筐体５０から取り出し可能なスライド式のＲＭＭ（Ｒｅｍｏｖａｂｌｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ｍｏｄｕｌｅ）５２に交換可能（ｒｅｍｏｖｅａｂｌｅ）に収納されている。

そして、車両の客室内に２箇所ずつ設置された複数の客室内監視カメラ４７ａ、４７ｂなどで撮影された映像情報信号を車両用画像記録装置３９のＡ／Ｄ画像圧縮部４１に伝達するための信号線が接続され、Ａ／Ｄ画像圧縮部４１は客室内監視カメラ４７ａ、４７ｂで撮影されたアナログ映像情報信号が入力され、デジタル信号に変換された上で信号圧縮処理を行う。

本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９は第１の電子メモリ４２ａと第２の電子メモリ４２ｂとを備えている。半導体メモリ素子でＲＡＭとして構成されている第１の電子メモリ４２ａは、記録データを格納するすくなくとも２つの領域を確保している。例えば、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）の容量が５１２Ｍバイトあるとき、それぞれの容量が２５６ＭバイトのＡ領域とＢ領域というように２つの領域に分割されている。一方、第２の電子メモリ４２ｂは、別の半導体メモリ素子であるＣＦ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ（登録商標））カードで構成されている。例えば、ＣＦカードには容量１Ｇバイトのものを利用することが可能である。本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９が２種類の電子メモリを備え、しかも第１の電子メモリが２つの領域に分割されているのは、後述するようにＨＤＤ４３への映像情報信号の記録・蓄積の信頼性を向上させることが第１の目的である。

車両３８の運行開始とともに、制御部４５から第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａへ書き込み指示信号が送られ、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａと第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂの両方の電子メモリに、Ａ／Ｄ画像圧縮部４１でＡ／Ｄ変換されて信号圧縮処理されたデジタル映像情報データが記録される。最初に、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのＡ領域に車両運行データと映像情報データが記録される。第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのＡ領域が規定の容量になった時点で、第１の電子メモリ４２ａのＡ領域に記録された映像情報データ信号が制御部４５から書き込み制御信号に基づいて、データ記録・蓄積用のメモリであるＨＤＤ（ハードディスク装置）４３へ送られ記録される。このときＲＡＭのもう一方の領域Ｂには連続する記録データが記録される。そして、ＨＤＤ４３に記録が完了した時点でＨＤＤ４３は電源がオフとなり休止状態になる。引き続き、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのＢ領域が規定容量になった時点で、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのＢ領域に記録された映像情報データは、ＨＤＤ４３に伝送され記録される。同時に第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのＡ領域に、連続して映像情報信号のデータが記録される。このような、ＲＡＭ４２ａのＡ領域とＢ領域を書き込みと読み出しで交互に使用することによりＨＤＤ４３に連続する映像情報信号のデータが間欠的に記録・蓄積されていく。

また、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９に備わるＨＤＤ４３は保持するＳＭＡＲＴ情報の信号を制御部４５に送り、制御部４５がＳＭＡＲＴ信号に基づいてＨＤＤ４３の書き込み制御をすることもできる。ＨＤＤ４３の性能が悪化し、ＨＤＤ４３自身が持つＳＭＡＲＴ情報に基づきにＲｅａｄエラー、Ｗｒｉｔｅエラーの回数が設定した閾値を超えているかを判別するとともに、ＨＤＤ４３の周囲温度が設定した閾値を超えているかを判定し第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａ内の書き込みエリアの領域を必要に応じて変更する処理を行うことを可能にしている。すなわち、エラー回数や周囲温度が予め設定した閾値を超えるようなＨＤＤ４３の記録性能が低下した場合には、ＲＡＭ４２ａの容量を大きくして記録データの欠落がないようにする。一方、ＲＡＭの容量を常に大きくしておくとＨＤＤ４３への記録に時間がかかり、瞬時停電のようにＲＡＭの内容が消えてしまう事故が発生した場合に、ＨＤＤ４３への記録データに大きな欠落が生じるので通常時には、このＲＡＭ容量はあまり大きくできない。換言すると、種々のトラブルによりＨＤＤ４３への書き込み記録が不能になった場合、第１の電子メモリ４２ａのデータ保存可能容量を変更し、映像などの情報データの損失を最小限に抑えるという特徴を本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９は有している。なお、この処理の具体的な方法については、後述するように、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置において情報を記録するときの処理の手順の説明をするときに、詳しく述べる。

走行環境データ記憶部４４は、例えば、フラッシュメモリを用いて構成されており、車両の運行に必要なデータである時刻データ、車両の位置データや後述するＲＡＭのメモリ容量を設定するための設定条件などを記憶している。この走行環境データには上記のほかに、路線のカーブ位置などのＨＤＤ４３に加速度がかかって記録性能が落ちることが予め分かっているデータを含んでいてもよい。また、制御部４５は車両用画像記録装置３９の制御を行うＣＰＵであり、走行環境データ記憶部４４、振動センサ４８および外部制御データ入力部４６のデータ信号に基づいて、第１の電子メモリ４２ａおよび第２の電子メモリ４２ｂへの情報データの書き込み制御するための指示とＨＤＤ４３への情報の書き込み記録を制御する。

外部制御データ入力部４６は、車両の客室内監視システムにおいて、外部機器からのデータ信号を受けて、制御部４５に信号を送り、これにより、第１の電子メモリ４２ａおよび第２の電子メモリ４２ｂへの情報信号の書き込み・記録、そして両電子メモリに記録された情報信号のＨＤＤ４３への書き込み制御が行われる。外部機器からのデータ信号には、ＨＤＤ４３への書き込み制御の操作を自動／手動に切り替える信号に加えて、事故、地震、異常気象などに関する緊急制御信号などがある。なお、図１において、３重実線は客室内監視カメラ４７ａ、４７ｂで撮影された圧縮処理される前のアナログ映像信号の流れを、２重実線はデジタル映像情報信号、車両運行データなどの情報信号の流れを、また、単一線は制御信号の流れを示している。また、図１においては、一般的な鉄道レールにおける２本で構成した軌道３６上を走行する車両の例を示しているが、モノレールのように１本だけ、または３本以上で構成した軌道上を走行する車両であってもよい。さらに、図１においては、車両３８を１両だけ、または先頭車両の１両だけを示しているが、２両以上の複数車両が連結された車両編成の場合、全ての車両に本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９が、２台の客室内監視カメラとともに設置されているとする。

次に、図３、図４に示したフローチャートにより、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置において情報を記録するときの処理の手順を説明する。まず、車両３８の運行開始に伴ってフラッシュメモリで構成された走行環境データ記憶部４４に記録された時刻データ、車両の位置データ、ＲＡＭ容量の設定条件などを制御部４５に読み込むところから処理が始まる（ステップＳ１）。続いて、車両３８の各客室内に設置された客室内監視カメラ４７ａ、４７ｂなどで撮影されたアナログ映像情報信号がＡ／Ｄ画像圧縮部４１に伝達入力され、ここで圧縮されてデジタル画像情報信号に変換される（ステップＳ２）。

続いて、Ａ／Ｄ画像圧縮部４１でＡ／Ｄ変換された圧縮画像信号が制御部４５からの書き込み指示信号により第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａに読み込み記録される（ステップＳ３）。また、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａに読み込まれたのと同じ圧縮画像信号が、第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂにも読み込み記録される（ステップＳ４）。続いて、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａの記録領域の容量が一杯になっているか否かを判定する処理に移る（ステップＳ５）。第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａの記録領域に映像情報データが読み込み記録される余裕があり、その容量が一杯になっていない（Ｎｏ）と判定される場合は、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａの記録領域の容量が満杯になるまで、ステップＳ３からステップＳ５までの処理が繰り返される。第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａの記録領域の容量が満杯になっている（Ｙｅｓ）と判定されると、ステップＳ１において読み込まれた車両運行データを制御部４５においてチェックし、電子メモリからのＨＤＤ４３への映像情報データ書き込み処理に影響する情報、例えばカーブなどでの加速度がかかるか否かの情報を確認する処理に移る（ステップＳ６）。

この後、制御部４５は振動センサ４８からの情報をチェックし、電子メモリに読み込み記録された映像情報データを、ＨＤＤ４３に書き込み記録することが可能であるかどうかを判断する処理に移る（ステップＳ７）。具体的には、車両が停車している、あるいは車両が走行中でもＨＤＤ４３に加速度がかからない、またあるいは大きな振動が生じないといった状態にあるときはＨＤＤ４３に情報データを記録することが可能である（Ｙｅｓ）と判断するが、車両運行中で、ＨＤＤ４３に加速、制動中およびカーブ走行時でＨＤＤ４３に加速度がかかる、あるいは振動が発生するといった状態にあるときはＨＤＤ４３に情報データを記録することができない（Ｎｏ）と判断する。

ステップＳ７でＹｅｓと判断されると、制御部４５はデータ記録・蓄積用のメモリであるＨＤＤ４３への書き込み制御信号を送り、電子メモリに記録された映像データをＨＤＤ４３に読み込み記録する処理を行う（ステップＳ８）。一方、ステップＳ７においてＮｏと判断されると、制御部４５はＨＤＤ４３への書き込み停止の制御信号を送り、電子メモリに記録された映像データ、車両運行データなどの情報信号をＨＤＤ４３に書き込み記録することを禁止する（ステップＳ９）。ステップＳ９に次いで処理はステップＳ６にもどされ、上述したステップＳ６、ステップＳ７の処理が繰り返される。

電子メモリに記録された映像データをＨＤＤ４３に書き込み記録するステップＳ８の処理の手順についての説明に入る前に、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９に備わる電子メモリについて、再確認しておく。すでに、図１に示した本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９の構成の説明において述べたように、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９は電子メモリとして、半導体メモリ素子でＲＡＭとして構成されている第１の電子メモリ４２ａと、別の半導体メモリ素子であるＣＦ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ（登録商標））カードで構成された第２の電子メモリ４２ｂを備えており、第１の電子メモリ４２ａであるＲＡＭは、記録データを格納するすくなくとも２つの領域、ここでは領域Ａと領域Ｂとしている、を確保している。上述した映像情報データを第１の電子メモリ４２ａに読み込み記録するステップＳ２の処理においては、最初に、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのＡ領域に、映像情報データが記録される。そして、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのＡ領域が規定の容量になった時点で、走行環境データ記憶部４４に記録された車両運行データおよび振動センサ４８からの信号に基づいて第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａに制御部４５から書き込み制御信号が送られ、Ａ領域に記録された映像情報データ信号は、ＨＤＤ４３に書き込み記録されるというステップＳ８の処理が行われる。このときＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）のもう一方の領域Ｂには、連続する映像情報データが記録されることになる。引き続き、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのＢ領域が規定容量になった時点で、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのＢ領域に記録されたデータは、制御部４５の指令によりＨＤＤ４３に記録される。同時にＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）のＡ領域に、連続して映像情報信号のデータが記録される。このような、処理動作繰り返しＨＤＤ４３に連続する映像情報信号のデータが間欠的に記録・蓄積されていく。

上述のように、第１の電子メモリ４２ａにおける２つの領域である領域Ａと領域Ｂに交互に間欠的に読み込み記録することにより、ＨＤＤ４３に連続する映像情報信号のデータを書き込み記録・蓄積することに加えて、さらに、ＨＤＤ４３の置かれている温度環境やＳＭＡＲＴ情報から推定されるＨＤＤ４３のエラー状況により第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａの領域の容量を設定可変にしている。引き続いて、電子メモリに記録された映像データをＨＤＤ４３に書き込み記録する図３におけるステップＳ８の処理の手順を、この２つのポイントを考慮して示した図４により詳しく説明する。

ここまで説明した本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９の動作手順では、電子メモリに読み込み記録された映像情報データをＨＤＤ４３に書き込み記録することが可能であると判定されて図３に示したステップＳ７を出て、映像データをＨＤＤ４３に書き込み記録処理するステップＳ８に入った状態にあり、図４において、最初のＨＤＤ４３への記録プロセスが開始された（ステップＳ１０１）ところである。この後直ちに、制御部４５は走行環境データ記憶部４４から、予め設定されている装置システムの閾値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを読み込む（ステップＳ１０２）。この装置システムの閾値は前述のＲＡＭの記録容量設定の設定条件として使用される。閾値Ａ、ＢはＨＤＤ４３に固有のＳＭＡＲＴ情報のＲｅａｄ／ＥｒｒｏｒとＷｒｉｔｅ／Ｅｒｒｏｒの閾値である。閾値Ｃ、ＤはＨＤＤ４３が収納されるＲＭＭ５２内における周囲温度τの下限および上限のそれぞれの設定値であって、例えば下限のＣは−１０℃、上限のＤは５０℃というようにＨＤＤ４３の動作保証温度範囲から設定されている。

次に、ＨＤＤ４３自身からＳＭＡＲＴ情報のＲｅａｄ／Ｅｒｒｏｒ回数γとＷｒｉｔｅ／Ｅｒｒｏｒ回数δのデータが、制御部４５に取得され（ステップＳ１０３）、ＨＤＤ４３が収納されるＲＭＭ５２内におけるＨＤＤ４３の周囲温度τが、内蔵されている温度センサ（図１、図２に図示せず）により計測されて制御部４５に取得される（ステップＳ１０４）。続いて、取得されたＨＤＤ４３のＳＭＡＲＴ情報のエラー情報であるＲｅａｄ／Ｅｒｒｏｒ回数γとＷｒｉｔｅ／Ｅｒｒｏｒ回数δのデータと閾値Ａ、Ｂとを比較し、ＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）における映像情報データの書き込み領域の変更処理の有無を判定する処理が行われる（ステップＳ１０５）。具体的には、Ｒｅａｄ／Ｅｒｒｏｒ回数γ＜閾値Ａ、かつ、Ｗｒｉｔｅ／Ｅｒｒｏｒ回数δ＜閾値Ｂの条件を満たせばＮｏと判定されて、ＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）における映像情報データの書き込み領域の変更処理が行われず（ステップＳ１０７）、一方、Ｒｅａｄ／Ｅｒｒｏｒ回数γ＞閾値Ａ、または、Ｗｒｉｔｅ／Ｅｒｒｏｒ回数δ＞閾値Ｂの条件を満たせばＹｅｓと判定されて、ＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）における映像情報データの書き込み領域は基準よりも大きくなるように変更され（ステップＳ１０６）、次の処理に移る。

次の処理は、取得されたＨＤＤ４３が収納されるＲＭＭ５２内におけるＨＤＤ４３の周囲温度τのデータと閾値Ｃ、Ｄとを比較し、ＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）における映像情報データの書き込み領域の変更処理の有無を判定する処理（ステップＳ１０８）である。ステップＳ１０８においては、制御部４５に取得されたＨＤＤ４３が収納されるＲＭＭ５２内におけるＨＤＤ４３の周囲温度τのデータについて、閾値Ｃ＜ＲＭＭ５２内の周囲温度τ＜閾値Ｄの条件を満たせばＮｏと判定されて、ＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）における映像情報データの書き込み領域の変更処理が行われない（ステップＳ１１０）。

一方、閾値Ｃ＞ＲＭＭ５２内の周囲温度τ、または、閾値Ｄ＜ＲＭＭ５２内の周囲温度τの条件を満たせばＹｅｓと判定されて、ＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）における映像情報データの書き込み領域は基準よりも大きく設定される（ステップＳ１０９）。次に、ＨＤＤ４３に映像情報信号のデータを書き込み記録することができるように、ＨＤＤ４３の電源をＯＮにする処理が行われる（ステップＳ１１１）。

上述した一連の処理の手順を経た後に始めて、ＨＤＤ４３に映像情報信号のデータを書き込み記録する処理が行われる（ステップＳ１１２）。そして、ＨＤＤ４３に記録が完了した時点でＨＤＤ４３は電源がＯＦＦとなり（ステップＳ１１３）、休止状態になる。次いで、全てのＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）内情報がＨＤＤ４３に書き込み記録されたときに制御部から出される記録終了指示の有無を判断する処理に移る（ステップＳ１１３）。全てのＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）内情報がＨＤＤ４３に書き込み記録され終わって、記録終了の指示が有る場合はＹｅｓと判定され、一連のＨＤＤ４３への書き込み記録プロセスが終了する（ステップＳ１１４）。また、全てのＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）内情報のＨＤＤ４３への書き込み記録が終わっていない場合は、記録終了の指示がないのでＮｏと判定され、ステップＳ１０２〜ステップＳ１１３の処理を繰り返す。なお、上記では、ＲＡＭの記録容量の設定をＨＤＤ４３への記録の前に行ったが、ＨＤＤ４３への記録が終了した後に行ってもよい。また、例えばＨＤＤ４３への間欠記録の周期よりも長い周期で定期的に行ってもよい。この設定タイミングは、使用するＨＤＤ４３や周囲環境などで適宜決めればよい。

以上説明した図４に示した電子メモリに読み込み記録された映像情報データをＨＤＤ４３に書き込み記録する処理の手順では、ＨＤＤ４３のＳＭＡＲＴ情報に基づいてＲｅａｄ／Ｅｒｒｏｒ回数、Ｗｒｉｔｅ／Ｅｒｒｏｒ回数設定した閾値を超えているかを判別するとともに、ＲＭＭ５２に収納されるＨＤＤ４３の周囲温度が設定した閾値を超えているかを判定しＲＡＭ内の書き込みエリアの領域を必要に応じて変更するプロセスを規定している。これらの処理においては、ＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）に読み込み記録された映像情報データをＨＤＤ４３に書き込み記録していないときは、ＨＤＤ４３電源をＯＦＦにして非動作状態にしている。ＨＤＤの非稼働時間と稼働時間の関係は以下の通りとなる。

（１）第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａに退避可能な時間＝ＨＤＤ４３の非稼働時間
（２）ＨＤＤ４３の稼働時間＝第１の電子メモリ４２ａからのデータ退避に必要な時間
したがって、次に示す関係
ＨＤＤ４３の非稼働時間＞ＨＤＤ４３の稼働時間
が、成立するように第１の電子メモリ４２ａの容量を算定して、装置に設定することにより、ＨＤＤ４３の寿命を延ばし、車両用画像記録装置３９としての運用時間を保証することを可能にする。例えば、６０ｓｅｃ（＝１ｍｉｎ）ＨＤＤ４３の電源をＯＮにし、２４０ｓｅｃ（＝４ｍｉｎ）ＨＤＤ４３の電源をＯＦＦにするという、５分間に１分間記録する２０％の稼働率で車両用画像記録装置３９を運行すればＨＤＤ４３の寿命を延ばすことが可能である。

また、ＨＤＤ４３が収納されるＲＭＭ５２内におけるＨＤＤ４３の周囲温度τのデータと閾値Ｃ、Ｄとを比較し、ＲＡＭ（第１の電子メモリ４２ａ）における映像情報データの書き込み領域の変更処理の有無を判定し、ＨＤＤ４３の周囲温度τが作動範囲内にあるときのみ書き込みを行う処理においては、周囲温度τが−１０℃以下、または、５０℃以上であるときには、ＨＤＤ４３の電源をＯＦＦにするほか、例えば、ＲＭＭ５２に加熱用のヒータと冷却用のファンを設置して、ＨＤＤ４３の周囲温度τが０℃以下になったらヒータを作動させ、４６℃以上になったらファンを作動させるようにＲＭＭ５２内におけるＨＤＤ４３の周囲温度を制御すれば、ＨＤＤ４３の温度に関して書き込み記録性能の信頼性をより向上させることが可能になる。

これまでの説明においては、半導体素子であるＣＦカードで構成した第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂについてほとんど言及しなかった。ここで、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９に備わる第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂについて概略的に説明する。上述したように、第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂには、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａに読み込まれたのと同じＡ／Ｄ画像圧縮部４１でＡ／Ｄ変換された圧縮画像信号が制御部４５からの書き込み指示信号により、第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａへの記録と同時に読み込み記録される。そして、第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂに読み込み記録された映像情報データなどは、何らかの原因で第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａからＨＤＤ４３への書き込み記録が欠落した場合に、欠落不足したデータを第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂからＨＤＤ４３へ追加的に書き込み記録するようにする。これにより、第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂは第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのバックアップを行うことが可能であり、第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂは本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９における補完的な電子メモリの役割を担っている。第２の電子メモリ（ＣＦカード）４２ｂが第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａのバックアップを行う補完的な電子メモリの役割を担う場合は、装置システムにおいて瞬時停電が発生したときなどが考えられる。また同時に事故などでＨＤＤがクラッシュしたような場合でも事故直前の映像データをＣＦカード４２ｂにバックアップ可能である。

再び図３にもどって、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９の動作手順におけるステップＳ８の映像データをＨＤＤに書き込み記録する処理の次の工程に移る。制御部４５は走行環境データ記憶部４４から読み込まれた車両運行データにより、車両が終点に到着したかどうかを判断する（ステップＳ１０）。そして、ステップＳ１０でＮｏと判断されれば、ステップＳ６にもどり、ステップＳ６からステップＳ１０までの処理を繰り返すが、ステップＳ１０でＹｅｓと判断されると、制御部４５は、半導体メモリのデータを全てＨＤＤに読み込み記録したかどうかを今一度判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１でＮｏと判断されれば、ステップＳ６にもどり、ステップＳ６からステップＳ１１までの処理を繰り返す。また、ステップＳ１１でＹｅｓと判断されると、制御部４５は車両用画像記録装置３９の電源を切断するための制御信号を送り（ステップＳ１２）、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の処理を終える。

そして、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置３９では外部制御データ入力部４６を備えており、上述したルーチンワーク的な処理に加えて割り込み処理を可能にしている。すなわち、車両３８に設置された車両用画像記録装置３９に備わる外部制御データ入力部４６は、外部機器や運転指令所から外部データ信号を受けて、制御部４５に外部信号を送りＨＤＤ４３への書き込み制御を行うことができる。すなわち、外部データ信号を外部制御データ入力部４６で受けて制御部４５に送り（ステップＳ１３）、制御部はステップＳ７の処理に割り込みを行って、ステップＳ７以後の手順である電子メモリに記録された情報信号をＨＤＤ４３に書き込み制御する処理を行う。このような外部機器からの外部データ信号は、ＨＤＤ４３への書き込み制御の操作を自動／手動に切り替える信号に加えて、事故、地震、異常気象などに関する緊急制御信号などがあり、運行中の車両から提供される信号のほかに運転指令所などからの通信で送られる信号も含まれる。

以上述べたように、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置は、列車の車両に設置された各客室内監視カメラなどで撮影された映像データを半導体素子で構成された電子メモリに記録し、車両が停車しているとき、または車両運行中でも大きな振動が生じないといった状態にあるとされるときに電子メモリに記録された情報データをＨＤＤに書き込み記録し、車両運行中で、所定以上の振動や衝撃が発生するときは電子メモリに記録された情報データをＨＤＤに書き込み記録を停止する。

また、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置では、客室内監視カメラで撮影された映像情報データはＡＤ画像圧縮部で圧縮され、デジタル信号に変換されて半導体素子で構成される電子メモリに読み込み記録された上で、ＨＤＤに間欠的に書き込み記録するときに、ＨＤＤ自身が持つＳＭＡＲＴ情報に基づきにＲｅａｄエラー、Ｗｒｉｔｅエラーの回数が設定した閾値を超えているかを判別するとともに、ＨＤＤの周囲温度が設定した閾値を超えているかを判定し第１の電子メモリ（ＲＡＭ）４２ａ内の書き込みエリアの領域を必要に応じて変更する処理を行うことを可能にしている。これにより、ＨＤＤが置かれている温度環境やＨＤＤの性能劣化に起因する記録性能の変化に対応して第１の電子メモリのデータ保存容量を変更し、映像などの情報データの損失を最小限に抑えるとともにＨＤＤへの記録時間の短縮が可能になり、格別の信頼性を備えた車両用画像記録装置を構成することができる。

また、ＨＤＤに間欠記録をする際にＨＤＤに記録をしていない非動作時はＨＤＤの電源をＯＦＦする。そして、非動作時間（電源ＯＦＦ時間）を動作時間よりも長くすることにより、ＨＤＤの寿命を延ばすことができる。

本発明の車両用画像記録装置は、電車・列車・気動車・モノレールなどの鉄道車両において客室内監視カメラとともに用いることで低コストで信頼性の高い客室内監視システムを構成することができる。

本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の構成を概略的に示すブロック図 本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の構造を概略的に示す切断斜視図 本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の情報を記録するときの処理の手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態における車両用画像記録装置に備わるＨＤＤに書き込み記録するときの処理の手順を示すフローチャート 鉄道などの車両の客室内監視システムにおける車両用画像記録装置の従来の構成の例を概略的に示すブロック図 車両として自動車を想定し、ＨＤＤとともに電子メモリを利用した車両用画像記録装置の従来の構成の別の例を概略的に示すブロック図

符号の説明

３６ 軌道
３７ 車両間通信線
３８ 車両
３９，６９，１０１ 車両用画像記録装置
４１ Ａ／Ｄ画像圧縮部
４２ａ 第１の電子メモリ（ＲＡＭ）
４２ｂ 第２の電子メモリ（ＣＦカード）
４３，１１４ ＨＤＤ（ハードディスク装置）
４４ 走行環境データ記憶部
４５ 制御部
４６ 外部制御データ入力部
４７ａ，４７ｂ 客室内監視カメラ
４８ 振動センサ
４９ 通信装置
５０ 筐体
５１ プリント配線基板
５２ ＲＭＭ
５５ 客室内監視システム
５６ａ，５６ｂ 非常通報親器
５７ａ，５７ｂ，５７ｃ 非常通報子器
６２ 非常通報押釦
６３ 車両情報設定器
６６ 自動放送装置
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ 画像制御器
７３ａ，７３ｂ 操作表示部付画像伝送装置
７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ，７４ｅ，７４ｆ 画像制御器−カメラ間接続２芯シールド線
７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ，７５ｅ，７５ｆ カメラ
１０２ 車載カメラ
１１０ ＣＰＵ
１１１ ＲＡＭ
１１２ ＲＯＭ
１１３ Ｒ／Ｗ制御回路
１１５ 衝撃検出部
１１６ メモリコネクタ
１１７ ＣＦメモリ
１１８ 操作部
１１９ 操作入力Ｉ／Ｆ
１２０ ＩＮＰＵＴポート
１２１ ＯＵＴＰＵＴポート

Claims (5)

1. 車両内を監視するための監視カメラと、
   前記監視カメラで撮影された画像データを一時的に記憶する第１の電子メモリと、
   前記画像データを前記第１の電子メモリから間欠的に記録するハードディスク装置と、
   前記記録を制御する記録制御手段とを備えた車両用画像記録装置であって、
   前記ハードディスク装置のＲｅａｄ時およびＷｒｉｔｅ時のエラー情報、および前記ハードディスク装置の周囲温度情報のすくなくとも１つからなる環境情報を取得する取得手段と、
   前記環境情報に基づいて前記第１の電子メモリの記録領域の容量を設定する記録容量設定手段を備えたことを特徴とする車両用画像記録装置。
2. 前記記録容量設定手段は前記Ｒｅａｄ時またはＷｒｉｔｅ時のエラーが所定の閾値より大きい場合に、前記第１の電子メモリの記録領域の容量を基準値よりも大きく設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用画像記録装置。
3. 前記記録容量設定手段は周囲温度が所定の温度範囲よりも低いまたは高い場合に、前記第１の電子メモリの記録領域の容量を基準値よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用画像記録装置。
4. 前記ハードディスク装置は非動作時には電源をＯＦＦし、前記記録制御手段は非動作時間が動作時間よりも長くなるように間欠記録させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用画像記録装置。
5. 第２の電子メモリをさらに備え、前記記録制御手段は、前記画像データを前記第１の電子メモリに記録するとともに前記第２の電子メモリにも記録し、前記第１の電子メモリから前記ハードディスク装置への書き込み記録が欠落したときに、欠落した前記画像データを前記第２の電子メモリから前記ハードディスク装置へ追加的に書き込み記録するよう制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用画像記録装置。

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