JP2010006295A - 落下物検知装置、移動体および落下物検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影手段の数を抑えつつ安全な交通を維持することのできる落下物検知装置を提供する。
【解決手段】軌道１００上を走行する複数の移動体１０と、落下物を検知する判断手段３０と、画像取得手段（１２）とを設け、各移動体１０を、移動体本体１１と、移動体本体１１の前方の映像を撮影する撮影手段２０とで構成し、判断手段３０を、複数の撮影位置毎に、前記撮影手段２０により撮影された映像から取得されたその撮影位置の最新静止画像と、当該最新静止画像を撮影した撮影手段２０より前にその撮影位置を通過したいずれかの撮影手段２０により撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像とを比較することで、前記軌道１００上に落下物があるかどうかを判断するよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体が走行する軌道上の落下物を検知するための落下物検知装置に関する。

従来、安全な交通のために、移動体が走行する通路上の状況を検知する装置が開発されている。

例えば、特許文献１には、道路上の所定の位置に固定したカメラを用いて道路上の落下物を検知する装置が開示されている。この装置では、前記カメラにより一定時間毎に道路上の画像を取得する。そして、このカメラにより取得された各道路画像と予め用意しておいた背景画像との濃淡の差を算出し、この差が予め設定された閾値以上の場合に、道路上に落下物があると判断する。
特開平１０−７４２９６号公報

より安全な交通のためには、より多くの位置において通路上の状況を検知することが望ましい。しかしながら、前記従来の装置では、状況を検知したい位置にそれぞれカメラ等の撮影手段を設置する必要があり、コスト面で不利になるとともに各撮影手段をメンテナンスするのに手間がかかるという問題がある。

本発明は、かかる事情に鑑み、撮影手段の数を抑えつつ安全な交通を維持することのできる落下物検知装置の提供を目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、軌道上の落下物を検知するための落下物検知装置であって、前記軌道上を走行する複数の移動体と、前記軌道上に落下物があるかどうかを判断する判断手段と、前記移動体あるいは前記判断手段に設けられる画像取得手段とを備え、前記各移動体は、移動体本体と、当該移動体本体とともに前記軌道上を移動して当該移動体本体の前方の前記軌道上の映像を撮影する撮影手段とをそれぞれ有し、前記画像取得手段は、前記撮影手段により撮影された映像から静止画像を取得し、前記判断手段は、前記軌道上の複数の撮影位置毎に、前記撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の最新静止画像と、当該最新静止画像が取得された映像を撮影した撮影手段より前にその撮影位置を通過したいずれかの撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像とを比較することで、前記軌道上に落下物があるかどうかを判断することを特徴とする落下物検知装置を提供する（請求項１）。

この装置によれば、撮影手段の数を少なく抑えコストを抑制しつつ軌道上の広範囲にわたって落下物を検知することができる。すなわち、この装置では、前記撮影手段が軌道上を走行する移動体に備えられており、この移動体の走行に伴って１つの撮影手段により軌道上の広範囲にわたる映像を撮影して軌道上の複数位置の画像を取得することができるので、前記複数位置の画像を取得するために各位置に撮影手段をそれぞれ設置する必要がなく撮影手段の数を少なくすることができる。そして、この広範囲にわたる映像に基づいて落下物を検知することで、軌道上のより広い範囲にわたって落下物を検知することができる。また、この装置では、各移動体を車庫等の所定の位置に移動させることで各移動体に設置された複数の撮影手段を同時にメンテナンスすることができ、メンテナンスの手間を削減することができる。

さらに、本装置では、前記軌道上を走行する複数の移動体がそれぞれ撮影手段を備えており、これら移動体が撮影位置を通過する毎に前記最新静止画像が更新され、この最新静止画像を用いて落下物が検知されるので、落下物をより早期に発見することができる。このことは、より安全な交通を実現する。

また、本発明において、前記判断手段は、前記複数の撮影位置毎に、その撮影位置の最新静止画像と、当該最新静止画像が取得された映像を撮影した撮影手段の直前にその撮影位置を通過した撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像とを比較するのが好ましい（請求項２）。

このようにすれば、比較する静止画像の撮影時期が近接するので、天候等の撮影状況の変化に伴う画像の変化を落下物として誤検出するのを抑制することができ、落下物検知精度を高めることができる。

また、本発明において、前記判断手段は、前記複数の撮影位置毎に、その撮影位置の最新静止画像と、その撮影位置の自然環境状態が前記最新静止画像が撮影された際の自然環境状態と近いときに撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像とを比較するのが好ましい（請求項３）。

このようにすれば、例えば、降雨前後で軌道上に発現した水溜りのように自然環境の変化に伴う画像の変化を落下物として誤検出するのを抑制することができ、より精度のよい落下物検知が可能となる。

ここで、前記判断手段は、前記撮影手段により撮影された映像あるいは当該映像から取得された静止画像の少なくとも一方を記憶する記憶手段を備えるものが挙げられる（請求項４）。

また、前記判断手段が、前記複数の撮影位置毎に、その撮影位置の最新静止画像と、当該最新静止画像が取得された映像を撮影した撮影手段より前にその撮影位置を通過したいずれかの撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像との差分画像を算出し、当該差分画像の濃淡値を予め設定された基準値と比較することで、前記軌道上に落下物があるかどうかを判断するものが挙げられる（請求項５）。

また、本発明において、前記判断手段は、前記軌道上に落下物があると判断した場合に、前記移動体のうち少なくとも前記落下物を撮影した撮影手段が備えられた移動体を急停止させる急停止手段を備えるのが好ましい（請求項６）。

このようにすれば、移動体と落下物との接触をより確実に回避することができ、移動体のより安全な運行を実現することができる。

また、本発明において、前記判断手段により前記軌道上に落下物があると判断された場合に、落下物が検知されたことを報知する報知手段を備えるのが好ましい（請求項７）。

また、本発明において、前記判断手段は、前記撮影手段で撮影された映像から取得された静止画像に対して前記軌道上以外の画像をマスク処理するマスク処理手段を備え、当該マスク処理手段によりマスク処理された静止画像に基づき前記軌道上に落下物があるかどうかを判断するのが好ましい（請求項８）。

このようにすれば、比較する画像の情報量を小さくすることができ、比較処理の速度が速まるので落下物をより早期に発見することが可能となる。

また、本発明において、前記判断手段は、前記軌道上に検知された落下物が前記軌道上から除去されたことを示す落下物除去信号を入力可能な入力手段を備えるとともに、前記複数の撮影位置毎に、その撮影位置の最新静止画像と、前記落下物除去信号が入力された後にその撮影位置を通過したいずれかの撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像とを比較するのが好ましい（請求項９）。

このようにすれば、最新静止画像が落下物を含んでいないにも関わらず、落下物を含んだ静止画像との間に画像の変化が生じることで落下物が誤検出されるのを回避することができる。

また、本発明において、前記画像取得手段が、前記各移動体にそれぞれ設けられており、前記判断手段が、前記各移動体から離間した位置に設けられているとともに、当該各移動体から、当該各移動体に設けられた前記各画像取得手段により取得された静止画像をそれぞれ取得する情報取得手段を有する、あるいは、前記画像取得手段が、前記判断手段に設けられており、前記判断手段が、前記各移動体から離間した位置に設けられているとともに、当該各移動体から、当該各移動体の前記撮影手段により撮影された映像をそれぞれ取得する情報取得手段を有するのが好ましい（請求項１０、１１）。

このようにすれば、前記判断手段を移動体毎に設ける場合等に比べて、判断手段のメンテナンスが用意になるとともに、複数の撮影位置での落下物の検知状況を統括的に監視することが可能となる。

また、本発明は、軌道上を走行して当該軌道上の落下物を検知するための移動体であって、移動体本体と、当該移動体本体の前方の映像を撮影する撮影手段と、当該撮影手段で撮影された映像に基づいて前記軌道上に落下物があるかどうかを判断する判断手段に前記撮影手段で撮影された映像を送信する送信手段とを備え、前記撮影手段は、前記移動体本体とともに前記軌道上を移動し、この移動に伴って前記移動体本体の前方の前記軌道上の映像を順次撮影することを特徴とする移動体を提供する（請求項１２）。

この移動体によれば、移動体が軌道上を走行するのに伴って１つの撮影手段により前記軌道上の複数の撮影位置の画像を取得することができ、各撮影位置にそれぞれ撮影手段を設ける場合に比べて撮影手段の数を抑制しつつ広範囲にわたって軌道上の状態を検知することができる。

また、本発明は、軌道上の落下物を検知するための落下物検知方法であって、移動体本体と当該移動体本体の前方の映像をそれぞれ撮影する撮影手段とをそれぞれ備え、前記軌道上を走行する複数の移動体を用い、前記各撮影手段により前記各移動体本体の前方の映像をそれぞれ撮影する撮影工程と、前記撮影手段で撮影された映像に基づき前記軌道上に落下物があるかどうかを判断する判断工程とを備え、前記撮影工程では、前記撮影手段が前記移動体本体とともに前記軌道上を移動するのに伴って、当該撮影手段により、前記各移動体本体の前方の前記軌道上の映像を順次撮影し、前記判断工程では、前記軌道上の複数の撮影位置毎に、前記撮影手段により撮影された映像からその撮影位置の最新静止画像を取得するとともに、当該最新静止画像が取得された映像を撮影した撮影手段より前にその撮影位置を通過したいずれかの撮影手段により撮影された映像からその撮影位置の静止画像を取得し、当該静止画像を前記最新静止画像とを比較することで、前記軌道上に落下物があるかどうかを判断することを特徴とする落下物検知方法を提供する（請求項１３）。

この方法によれば、撮影手段の数を少なく抑えコストを抑制しつつ軌道上の広範囲にわたって落下物を検知することができる。すなわち、この方法では、前記軌道上を走行する移動体に設置された撮影手段により軌道上の複数位置の画像を取得しており、前記複数位置の画像を取得するために各位置に撮影手段をそれぞれ設置する必要がなく撮影手段の数を少なくすることができる。そして、この広範囲にわたって撮影された映像に基づいて落下物を検知することで、軌道上のより広い範囲にわたって落下物を検知することができる。また、この方法では、各移動体を車庫等の所定の位置に移動させることで各移動体に設置された複数の撮影手段を同時にメンテナンスすることができ、メンテナンスの手間を削減することができる。さらに、この方法では、前記軌道上を走行する複数の移動体にそれぞれ撮影手段が設置されており、これら移動体の通過毎に前記最新静止画像が更新され、この最新静止画像を用いて落下物が検知されるので、落下物をより早期に発見することができる。

以上説明したように、落下物検知装置によれば、コストおよびメンテナンスの手間を抑制しつつ安全な交通を確保することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係る落下物検知装置は、軌道上の落下物を検知するためのものである。ここでは、図１に示すように、中央にレール１１０が設けられた軌道１００上の落下物を検知する場合について説明する。

本落下物検知装置１は、複数の列車（移動体）１０と、管理装置（判断手段）３０と、複数の無線通信装置５０とを備えている。

前記列車１０は、それぞれ前記レール１１０に沿って前記軌道１００上を走行するものであり、互いに所定の間隔を置いて同じ軌道１００上を走行する。各列車１０は、列車本体１１と、この列車本体１１に取り付けられて列車本体１１とともに軌道１００上を移動するビデオカメラ（撮影手段）２０とからなる。

前記ビデオカメラ２０は、前記列車本体１１の前端に取り付けられており、各列車本体１１の前方の映像をそれぞれ撮影する。本実施形態では、前記軌道１００上を走行する全ての列車１０がそれぞれ１台ずつビデオカメラ２０を有している。各ビデオカメラ２０は、列車１０が前記軌道１００上に位置する間中、列車本体１１の前方の映像を撮影し続けている。従って、本落下物検知装置１では、列車１０の走行に伴い各ビデオカメラ２０が軌道１００上全体を移動することで、軌道１００全体の映像が撮影され、連続した複数の撮影位置における各列車本体１１の前方の画像が取得される。

前記列車本体１１は、図１および図２に示すように、画像取得部(画像取得手段)１２と、位置情報取得部１３と、送信部（送信手段）１４と、停止装置１６とを備えている。

前記画像取得部１２は、前記ビデオカメラ２０で撮影された連続する映像を静止画フレームデータとして取得するためのものである。この画像取得部１２は、ビデオカメラ２０で撮影された映像から、図４に示すような列車本体１１の前方の静止画像を所定のフレーム数で順次取得していく。この静止画像は、軌道１００上の画像と、この軌道１００の幅方向両端に延びる壁部１０１，１０２から外側に広がる軌道外領域１５０の画像とからなる。ここで、前記フレーム数は特に限定されるものではないが、軌道１００上の落下物をより確実に検知するべく、列車１０が軌道１００の始発点から終着点まで走行した際に、取得された静止画像を合わせることで軌道１００の全体の様子が映し出されるような値が好ましい。

前記位置情報取得部１３は、列車１０の走行位置を検出するためのものである。この位置情報取得部１３は、例えば、ＧＰＳ（地球方位観測システム）衛星と通信することで現在位置を検出する既存の受信装置からなり、前記ＧＰＳ衛星から送信された信号に基づき列車１０の現在位置を特定する。

前記送信部１４は、前記画像取得部１２で取得された前記静止画像と、この静止画像が撮影された時点において前記位置情報取得部１３により検出された列車１０の走行位置すなわち前記静止画像の撮影位置とを前記管理装置３０に送信するためのものである。この送信部１４は、前記画像取得部１２で新たな静止画像が順次取得されていくのに伴い、この新たな静止画像とその静止画像の撮影位置とを順次前記管理装置３０に送信する。

前記停止装置１６は、列車１０を停止させるためのものである。この停止装置１６は、列車１０が駅舎に到達した場合等に加えて前記管理装置３０から急停止信号を受けた場合に作動して、列車１０を停止させる。

前記複数の無線通信装置５０は、各列車本体１１と無線通信するとともに前記管理装置３０と通信するためのものである。これら無線通信装置５０は、前記軌道１００に沿ってほぼ等間隔に設置されている。各無線通信装置５０は、その周囲を走行する列車本体１１の前記送信部１４から送信された前記静止画像とその静止画像の撮影位置の情報を無線受信して、この情報を前記管理装置３０に送信する。また、各無線通信装置５０は、前記管理装置３０から送信された急停止信号を受信して、この信号を各列車本体１１に無線送信する。

前記管理装置３０は、前記列車１０の各情報に基づいて、前記軌道１００上に落下物があるかどうかを判断するためのものである。本実施形態では、この管理装置３０は、全ての前記無線通信装置５０と通信して全列車１０の情報を一括管理している。この管理装置３０は、情報取得部（情報取得手段）３２と、マスク処理部（マスク処理手段）３４と、記憶部（記憶手段）３６と、画像比較部４２と、落下物判定部４４と、出力部４６と、リセット部（入力手段）４８と、モニタ（報知手段）４９とを備えている。

前記情報取得部３２は、前記複数の無線通信装置５０と通信する部分であり、この情報取得部３２は、各列車本体１１の前記送信部１４からそれぞれ送信された前記静止画像とその静止画像の撮影位置とを受信する。

前記マスク処理部３４は、前記情報取得部３２で受信された静止画像に対して、前記軌道１００上以外の部分の画像をマスク処理する部分である。前述のように、前記静止画像は図４に示すような軌道１００上の画像と軌道１００から外側に広がる軌道外領域１５０の画像とからなるが、このマスク処理部３４は、前記軌道外領域１５０の画像を削除して図５に示すような軌道１００上の画像のみを抽出する。具体的には、このマスク処理部３４は、前記静止画像のうち予め設定された範囲において上下方向に延びるとともに予め設定された濃淡値を示すラインを軌道１００の壁部１０１，１０２として特定し、この壁部１０１，１０２より外側の軌道外領域１５０の画像を削除する。このようにして、本実施形態では、このマスク処理部３４が前記静止画像のデータ量を削減することで、後述する前記判断部４０等における処理の高速化が図られている。

前記画像比較部４２は、前記情報取得部３２にて静止画像等の情報が新たに受信されると作動し、この情報取得部３２で受信された最新静止画像とこの最新静止画像が撮影された撮影位置におけるベース静止画像との差分を算出する部分である。前記ベース静止画像は、前記情報取得部３２で受信された最新静止画像を撮影した列車１０の直前にこの最新静止画像が撮影された撮影位置を通過した列車１０にて撮影された映像から取得された静止画像である。従って、この画像比較部４２で算出される前記最新静止画像と前記ベース静止画像との差分画像には、その撮影位置に関して、先の列車１０の通過時点からの変化が映し出されることになる。例えば、先の列車１０の通過後に前記軌道１００上に物体Ｘが落下し、前記最新静止画像として図６に示す画像が取得された場合には、この画像比較部４２において図７に示すような差分画像が算出される。

前記ベース静止画像については、前記記憶部３６が、複数の撮影位置に関してそれぞれ対応する前記ベース静止画像を記憶している。従って、前記画像比較部４２は、まず、前記情報取得部３２で受信された静止画像の撮影位置の情報に基づき、前記最新静止画像と同一の撮影位置で撮影されたベース静止画像を前記記憶部３６から取り出す。なお、本実施形態では、前記差分画像を算出するに当たり、前記マスク処理部３４でマスク処理された最新静止画像およびベース静止画像を用いており、前記差分画像を容易に算出することができる。

前記落下物判定部４４は、前記差分画像に基づいて、前記情報取得部３２で受信された最新静止画像の撮影位置に落下物があるかどうかを判断する部分である。この落下物判定部４４は、前記差分画像の濃淡値と予め設定された基準値とを比較する。そして、この濃淡値が前記基準値以上であれば、最新静止画像に落下物が映し出されていると判断する。前記基準値は撮影位置によらず一定値であってもよいが、撮影位置に応じてそれぞれ異なる値に設定してもよい。例えば、トンネル内等の比較的暗い撮影位置では落下物の有無による濃淡値の差が生じにくいので、前記基準値を小さい値に設定して落下物をより確実に検出できるようにするのが好ましい。

このようにして、前記落下物判定部４４は、前記情報取得部３２が静止画像等の情報を新たに受信すると、随時その静止画像が撮影された撮影位置に落下物があるかどうかを判断していき、これにより軌道１００上の落下物を検出する。

前記記憶部３６は、前述のように、前記情報取得部３２で受信された最新静止画像が取得された映像を撮影した列車１０の直前にこの最新静止画像の撮影位置を通過した列車１０にて撮影された映像から取得されたベース静止画像を記憶する部分である。この記憶部３６は、前記判断部４０にて前記差分画像が算出された後に、この差分画像の算出に用いられた最新静止画像すなわち前記情報取得部３２で最後に受信された最新静止画像を取り込み、この映像を対応する撮影位置におけるベース静止画像として更新記憶する。

例えば、図３に示すように、（Ｎ−１）番目に出発した列車１０が撮影位置Ｐｍを通過し、この列車より後のＮ番目に出発した列車が撮影位置Ｐ２を通過し、各位置において前記差分画像が算出された後では、前記記憶部３６は、撮影位置Ｐ３〜Ｐｍの各静止画像として（Ｎ−１）番目の列車１０に設置されたビデオカメラ２０により撮影された映像から取得された各静止画像を記憶しており、撮影位置Ｐ１およびＰ２の各静止画像としてＮ番目の列車１０に設置されたビデオカメラ２０により撮影された映像から取得された静止画像を記憶している。

ここで、前記ベース静止画像に落下物が撮影されていると、前記最新静止画像に落下物が撮影されていなくとも、これらベース静止画像と最新静止画像とが異なることで、最新静止画像に落下物が撮影されていると誤判定される可能性がある。そこで、本実施形態では、前記落下物が検出された場合には、前記記憶部３６が前記最新静止画像を取り込むのを中止するとともに、後述するリセット部４８から落下物が除去されたことを示すリセット信号が受信された場合には、前記記憶部３６が前記ベース静止画像の更新記憶を再開するように構成している。そして、これにより、記憶部３６が前記落下物を含む画像をベース静止画像として更新記憶するのを回避して、前記落下物の前記誤判定を回避している。

前記出力部４６は、前記列車１０の停止装置１６に列車１０を停止させるための急停止信号を送信し、列車１０を急停止させる部分である。この出力部４６は、前記落下物判定部４４が前記軌道１００上に落下物があると判断すると、この落下物を含む映像を撮影したビデオカメラ２０が取り付けられた列車１０とこの列車１０の後続の列車１０の各停止装置１６に対して、前記無線通信装置５０を介して前記急停止信号を送信し、各停止装置１６を作動させて各列車１０を停止させる。このようにして、本実施形態では、落下物の検出に伴い列車１０を停止させることで、落下物と列車１０との衝突および列車１０同士の接近を抑制する。なお、列車１０同士が十分に離れている場合等には、前記急停止させる列車１０を前記落下物を撮影したビデオカメラが設置された列車１０のみとしてもよい。

前記モニタ４９は、前記落下物の検知結果を監視員等に報知するためのものである。このモニタ４９は、走行中の列車１０のビデオカメラ２０で撮影された映像を映し出すとともに、前記落下物判定部４４で落下物が判定された場合にアラームを表示する。

前記リセット部４８は、落下物が除去されたことを示すリセット信号を入力する部分である。このリセット部４８は、監視員等による操作が可能なスイッチからなる。例えば、前記落下物判定部４４で落下物があると判定され前記モニタ４９にアラームが表示されると、作業員等により前記落下物の除去作業が行われる。そして、この作業員等から落下物の除去作業が完了した旨の連絡を受けると、前記監視員は前記スイッチを操作して前記リセット信号を入力する。

前記リセット信号は前記記憶部４４および出力部４６に送信される。前記リセット信号を受信した前記記憶部４４は、前述のように、前記落下物を検出した撮影位置におけるベース静止画像の更新を再開する。また、前記リセット信号は前記出力部４８を介して各停止装置１６に送信される。そして、このリセット信号を受けた各停止装置１６は、各列車１０の停止状態を解除して、落下物検出に伴い停止していた列車１０の運行を再開する。

以上のように構成された本落下物検出装置１の動作要領を図８のフローチャートに示す。

まず、各列車１０において、前記位置情報取得部１３が列車１０の走行位置すなわち各ビデオカメラ２０の撮影位置を検出するとともに、各列車１０のビデオカメラ２０が各列車本体１１の前方の映像を撮影する（ステップＳ２、撮影工程）。次に、前記各列車本体１１の画像取得部１２が、前記ビデオカメラ２０で撮影された映像を静止画像として取得する（ステップＳ４）。前記撮影位置および静止画像は、前記送信部１４から前記無線通信装置５０を介して前記管理装置３０の情報取得部３２に送信される。

前記管理装置３０では、前記マスク処理部３４が、前記情報取得部３２で受信された前記静止画像をマスク処理する（ステップＳ１４）。そして、前記画像比較部４２が、前記記憶部３６に記憶されている複数のベース静止画像から、前記情報取得部３２で受信された撮影位置と同じ撮影位置で撮影されたベース静止画像を取り出し（ステップＳ１６）、前記情報取得部３２で受信された最新静止画像と前記ベース静止画像との差分画像を算出する（ステップＳ１８）。その後、前記落下物判断部４４が、この差分画像の濃淡値が前記基準値以上かどうかを判定する（ステップＳ２０）。

前記ステップＳ２０での判定がＹＥＳの場合、すなわち、前記濃淡値が基準値以上であり、前記最新静止画像に前記ベース静止画像には撮影されていなかった物体が撮影されている場合には、前記落下物判断部４４は、この最新静止画像が撮影された撮影位置において軌道１００上に落下物があると判断する（判断工程）。そして、前記モニタ４９にアラームが表示され前記出力部４６が前記急停止信号を出力する（ステップＳ２２）。前述のように、この急停止信号は前記落下物が検知された静止画像が取得された映像を撮影した列車１０と後続の列車１０の各停止装置１６に送信され、これら列車１０は停止する。また、前記記憶部３６は前記最新静止画像の取り込みを中止し、前記落下物が検知された静止画像をベース静止画像として記憶更新するのを回避する（ステップＳ２４）。

その後、作業員等により前記落下物が除去され前記リセット部４８が操作されると、列車１０の運行および前記記憶部３６の前記最新静止画像の取り込みによる前記ベース静止画像の記憶更新が再開される（ステップＳ２８、３０）。

一方、前記ステップＳ２０での判定がＮＯの場合、すなわち、前記落下物判断部４４が、前記差分画像の濃淡値は前記基準値より小さく軌道１００上に落下物はないと判断した場合には、前記記憶部３６は前記最新静止画像を取り込み前記ベース静止画像を更新記憶する（ステップＳ３２）。

以上のステップＳ２〜Ｓ３２は、列車１０の走行に伴って順次実施される。すなわち本落下物検知装置１では、列車１０の走行に伴い、列車１０に備えられたビデオカメラ２０が軌道１００上の各位置の映像を順次撮影していき、この撮影された映像から取得された静止画像に基づいて軌道１００の各位置に落下物があるかどうかを判断していく。

このように、本落下物検知装置１では、列車１０に備えられたビデオカメラ２０によって軌道１００上の映像が順次撮影されることで、軌道１００上に複数のビデオカメラ２０を設置することなく軌道１００上の各位置の画像を取得することができ、軌道１００全体にわたって落下物を検知しつつビデオカメラ２０の数の抑制に伴うコスト抑制を実現することができる。

また、前記各列車１０は、走行していない間は通常所定の車庫に保管されている。そのため、本落下物検知装置１では、この車庫において各列車１０の各ビデオカメラ２０を同時に点検することができ、メンテナンスの手間を小さく抑えることができる。

ここで、前記記憶部３６および前記画像比較部４２の具体的構成および前記ベース静止画像の具体的内容は前記に限らない。例えば、各列車１０の運行間隔が長い路線の場合等においては、前記記憶部３６が、各撮影位置に関して撮影時の天候等の自然環境に応じた複数のベース静止画像を記憶しており、前記画像比較部４２が、前記複数のベース静止画像から、撮影位置が同じで、かつ、前記最新静止画像が撮影された際の自然環境状態と近い自然環境状態のときに撮影された画像を、前記最新静止画像と比較する画像として取り出すようにしてもよい。例えば、前記記憶部３６が、各撮影位置について、雨のときに撮影された映像から取得された静止画像（雨天時静止画像）と、晴れのときに撮影された映像から取得された静止画像（晴天時静止画像）とを記憶しておき、現在の天候が雨の場合には前記雨天時静止画像を取り出し、現在の天候が晴れの場合には前記晴天時静止画像を取り出し、これらの画像と前記最新静止画像とから差分画像を算出するようにする。このようにすれば、降雨前後で軌道上に発現した水溜りあるいは積雪のように自然環境の変化に伴う画像の変化を落下物として誤検出するのを抑制することができ、より精度のよい落下物検知が可能となる。特に、前記記憶部３６が、雨あるいは晴れのときに撮影された画像のうち最も新しいものを記憶するようにすれば、より一層落下物検知の精度を高めることができる。

なお、前記構成では、前記天候等を検出してこの検出結果を前記記憶部３６等に入力する必要があるが、この天候等を検出する方法としては、各列車本体１１に、気温計や湿度計あるいはフロントガラスに付着した水滴量に基づき降雨量を検出する既存のレインセンサ等を取り付け、これら計測器の計測結果に基づいて天候を検出する方法が挙げられる。また、監視員等が映像等に基づいて天候を検出する方法が挙げられる。

また、前記位置情報取得部１３の具体的構成は前記に限らない。例えば、この位置情報取得部１３を、列車１０の車軸に取り付けたエンコーダーを用いて列車１０の現在位置を算出するように構成してもよい。また、この位置情報取得部１３を省略して、前記ビデオカメラ２０で撮影された映像に基づき、管理装置３０にて列車１０の現在位置を特定するようにしてもよい。

また、前記管理装置３０を各列車１０に搭載するようにしてもよい。ただし、前記のように、各列車１０とは別に管理装置３０を設けてこの管理装置３０にて各列車１０の情報を一括管理すれば、前記マスク処理部３４等を複数設ける必要がなくコストを抑制できるとともに、メンテナンスの手間を小さく抑えることができる。

また、前記落下物が判定された場合にアラームを表示あるいは音声出力するものを各列車１０に設けるようにしてもよい。

また、前記ビデオカメラ２０、列車本体１１、軌道１００等の具体的構成は前記に限らない。

本発明の実施形態に係る落下物検知装置の概略構成図である。 図１に示す落下物検知装置の概略ブロック図である。 記憶部における静止画像の更新方法を説明するための図である。 ビデオカメラで撮影された映像に基づく静止画フレームデータの例図である。 図４の静止画像に対してマスク処理が実施された状態を示す図である。 落下物を含む静止画像を示す図である。 落下物判断部における落下物の判断方法を説明するための図である。 図１に示す落下物検知装置の動作要領を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 落下物検知装置
１０ 列車（移動体）
１１ 列車本体
１２ 画像取得部（画像取得手段）
１４ 送信部（送信手段）
１６ 停止装置（急停止手段）
２０ ビデオカメラ（撮影手段）
３０ 管理装置（判断手段）
３２ 情報取得部（情報取得手段）
３４ マスク処理部（マスク処理手段）
３６ 記憶部
４６ 出力部（報知手段）
４８ リセット部（入力手段）
１００ 軌道

Claims (13)

1. 軌道上の落下物を検知するための落下物検知装置であって、
   前記軌道上を走行する複数の移動体と、
   前記軌道上に落下物があるかどうかを判断する判断手段と、
   前記移動体あるいは前記判断手段に設けられる画像取得手段とを備え、
   前記各移動体は、移動体本体と、当該移動体本体とともに前記軌道上を移動して当該移動体本体の前方の前記軌道上の映像を撮影する撮影手段とをそれぞれ有し、
   前記画像取得手段は、前記撮影手段により撮影された映像から静止画像を取得し、
   前記判断手段は、前記軌道上の複数の撮影位置毎に、前記撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の最新静止画像と、当該最新静止画像が取得された映像を撮影した撮影手段より前にその撮影位置を通過したいずれかの撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像とを比較することで、前記軌道上に落下物があるかどうかを判断することを特徴とする落下物検知装置。
2. 請求項１に記載の落下物検知装置であって、
   前記判断手段は、前記複数の撮影位置毎に、その撮影位置の最新静止画像と、当該最新静止画像が取得された映像を撮影した撮影手段の直前にその撮影位置を通過した撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像とを比較することを特徴とする落下物検知装置。
3. 請求項１に記載の落下物検知装置であって、
   前記判断手段は、前記複数の撮影位置毎に、その撮影位置の最新静止画像と、その撮影位置の自然環境状態が前記最新静止画像が撮影された際の自然環境状態と近いときに撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像とを比較することを特徴とする落下物検知装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の落下物検知装置であって、
   前記判断手段は、前記撮影手段により撮影された映像あるいは当該映像から取得された静止画像の少なくとも一方を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする落下物検知装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の落下物検知装置であって、
   前記判断手段は、前記複数の撮影位置毎に、その撮影位置の最新静止画像と、当該最新静止画像が取得された映像を撮影した撮影手段より前にその撮影位置を通過したいずれかの撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像との差分画像を算出し、当該差分画像の濃淡値を予め設定された基準値と比較することで、前記軌道上に落下物があるかどうかを判断することを特徴とする落下物検知装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の落下物検知装置であって、
   前記判断手段により前記軌道上に落下物があると判断された場合に、前記移動体のうち少なくとも前記落下物を撮影した撮影手段が備えられた移動体を急停止させる急停止手段を備えることを特徴とする落下物検知装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の落下物検知装置であって、
   前記判断手段により前記軌道上に落下物があると判断された場合に、落下物が検知されたことを報知する報知手段を備えることを特徴とする落下物検知装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の落下物検知装置であって、
   前記判断手段は、前記撮影手段で撮影された映像から取得された静止画像に対して前記軌道上以外の画像をマスク処理するマスク処理手段を備え、当該マスク処理手段によりマスク処理された静止画像に基づき前記軌道上に落下物があるかどうかを判断することを特徴とする落下物検知装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の落下物検知装置であって、
   前記判断手段は、前記軌道上に検知された落下物が前記軌道上から除去されたことを示す落下物除去信号を入力可能な入力手段を備えるとともに、前記複数の撮影位置毎に、その撮影位置の最新静止画像と、前記落下物除去信号が入力された後にその撮影位置を通過したいずれかの撮影手段により撮影された映像から取得されたその撮影位置の静止画像とを比較することを特徴とする落下物検知装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の落下物検知装置であって、
    前記画像取得手段は、前記各移動体にそれぞれ設けられており、
    前記判断手段は、前記各移動体から離間した位置に設けられているとともに、当該各移動体から、当該各移動体に設けられた前記各画像取得手段により取得された静止画像をそれぞれ取得する情報取得手段を有することを特徴とする落下物検知装置。
11. 請求項１〜９のいずれかに記載の落下物検知装置であって、
    前記画像取得手段は、前記判断手段に設けられており、
    前記判断手段は、前記各移動体から離間した位置に設けられているとともに、当該各移動体から、当該各移動体の前記撮影手段により撮影された映像をそれぞれ取得する情報取得手段を有することを特徴とする落下物検知装置。
12. 軌道上を走行して当該軌道上の落下物を検知するための移動体であって、
    移動体本体と、当該移動体本体の前方の映像を撮影する撮影手段と、当該撮影手段で撮影された映像に基づいて前記軌道上に落下物があるかどうかを判断する判断手段に前記撮影手段で撮影された映像を送信する送信手段とを備え、
    前記撮影手段は、前記移動体本体とともに前記軌道上を移動し、この移動に伴って前記移動体本体の前方の前記軌道上の映像を順次撮影することを特徴とする移動体。
13. 軌道上の落下物を検知するための落下物検知方法であって、
    移動体本体と当該移動体本体の前方の映像をそれぞれ撮影する撮影手段とをそれぞれ備え、前記軌道上を走行する複数の移動体を用い、
    前記各撮影手段により前記各移動体本体の前方の映像をそれぞれ撮影する撮影工程と、
    前記撮影手段で撮影された映像に基づき前記軌道上に落下物があるかどうかを判断する判断工程とを備え、
    前記撮影工程では、前記撮影手段が前記移動体本体とともに前記軌道上を移動するのに伴って、当該撮影手段により、前記各移動体本体の前方の前記軌道上の映像を順次撮影し、
    前記判断工程では、前記軌道上の複数の撮影位置毎に、前記撮影手段により撮影された映像からその撮影位置の最新静止画像を取得するとともに、当該最新静止画像が取得された映像を撮影した撮影手段より前にその撮影位置を通過したいずれかの撮影手段により撮影された映像からその撮影位置の静止画像を取得し、当該静止画像を前記最新静止画像とを比較することで、前記軌道上に落下物があるかどうかを判断することを特徴とする落下物検知方法。

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