JP2012066617A - 列車停止位置検出方法及び列車停止位置検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
駅のプラットホームに停止した列車2の進行方向前方から前方カメラCFを用いて当該列車2の先頭部分2Fを撮像すると共に、進行方向後方から後方カメラCRを用いて当該列車2の後尾部分2Rを撮像する。列車2の先頭部分2Fが撮像された画像を基にプラットホームに対する当該先頭部分2Fの位置を検出し、又は列車2の後尾部分2Rが撮像された画像を基にプラットホームに対する当該後尾部分2Rの位置を検出する。このように検出した列車の先頭部分2Fの位置、又は後尾部分2Rの位置を基に、列車2のプラットホーム上の停止位置を検出する。
【選択図】図1
Description
しかしながら、様々な原因により列車が基準停止位置を超えた位置に停止したり(このことをオーバーランと呼ぶ)、基準停止位置に達せずに停止したり(このことを手前停車と呼ぶ)する状況が発生する。斯かるオーバーランなどの状況が発生した場合、乗客がスムーズに乗降できないなどの不都合が発生することは言うまでもない。
ところで、近年、新幹線及び在来線や地下鉄などにおいては、乗客のプラットホームからの転落や列車との接触事故の防止などを目的とした安全対策の一つとして、プラットホーム上に可動柵やホームドアが設置されるようになってきている。
特許文献1は、移動体の位置を検出するための位置検出装置であって、前記移動体の画像を当該移動体の背景の画像とともに撮像可能なように設置された画像センサと、前記画像センサによって撮像された、前記移動体が写っていない画像であるベース画像と、前記移動体が写った画像である検出用画像とを比較することにより、前記移動体の位置(特に、先頭位置)を検出する位置検出部と、を有してなる位置検出装置を開示する。
また、特許文献2には、特許文献1とは別の方法で列車の停止位置を算出する技術が開示されている。
特許文献2は、プラットホームの基準位置に対する列車の停止位置を算出する列車停止位置算出システムであって、駅のプラットホームに到着した列車の列車側機器と駅側に配置された駅側機器との間で通信を行う通信手段と、上記プラットホームの基準位置及び上記列車の基準位置のいずれか一方に配置され、位置算出用信号を発信する信号発信手段と、上記プラットホームの基準位置及び上記列車の基準位置の他方に配置され、上記信号発信手段が発信した位置算出用信号を検出する信号検出手段と、上記通信手段を使用して、上記信号発信手段に位置算出用信号を発信させてから上記信号検出手段で該位置算出用信号が検出されるまでの遅延時間を計測するとともに、該遅延時間に基づいて、上記信号発信手段及び上記信号検出手段間の距離を求めることで上記プラットホームの基準位置に対する上記列車の停止位置を算出する列車停止位置算出手段とを備えていることを特徴とする列車停止位置算出システムを開示する。
超音波が確実に送受信されるためには、超音波発信器から超音波検出器までの距離は数メートル以内に留めなければならず、さらに、超音波の指向性を考慮すると超音波発信器と超音波検出器は互いにほぼ正面で向かい合わなくてはならない。従って、超音波発信器から超音波検出器までの距離、すなわち有効検出距離は、せいぜい数m程度となる。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、プラットホーム上の基準停止位置前後の数10mを有効な停止位置検出範囲とする列車停止位置検出方法及び列車停止位置検出装置を提供することを目的とする。
本発明の列車停止位置検出方法は、駅のホームに停止した列車の進行方向前方から前方カメラを用いて前記列車の先頭部分を撮像すると共に、進行方向後方から後方カメラを用いて前記列車の後尾部分を撮像し、前記先頭部分が撮像された画像を基に前記ホームに対する当該先頭部分の位置を検出し、又は前記後尾部分が撮像された画像を基に前記ホームに対する当該後尾部分の位置を検出することを特徴とする。
また、前記列車側から当該列車の編成情報を取得し、前記取得した編成情報を基に、複数台設けられた前記前方カメラ及び後方カメラから、前記列車の先頭部分の撮像に用いる前方カメラと前記列車の後尾部分の撮像に用いる後方カメラとを選択し、前記選択された前方カメラ及び後方カメラを用いて前記列車の先頭部分と前記列車の後尾部分を撮像してもよい。
本発明の列車停止位置検出装置は、駅のホームに停止した列車の進行方向前方から前記列車の先頭部分を撮像する少なくとも1つの前方カメラと、前記列車の進行方向後方から前記列車の後尾部分を撮像する少なくとも1つの後方カメラと、前記前方カメラが撮像した前記列車の先頭部分の画像を基に、前記ホームに対する当該先頭部分の位置を検出し、又は前記後方カメラが撮像した前記列車の後尾部分の画像を基に、前記ホームに対する当該後尾部分の位置を検出する停止位置判定手段と、を備えることを特徴とする。
また、列車停止位置検出装置は、前記前方カメラと後方カメラをそれぞれ複数備えると共に、前記列車の編成情報を取得する編成情報取得手段と、前記編成情報取得手段が取得した列車の編成情報を基に、複数台の前記前方カメラ及び後方カメラから、列車の先頭部分の撮像に用いる前方カメラと列車の後尾部分の撮像に用いる後方カメラとを選択するカメラ選択手段と、を備えていてもよい。
(第1実施形態)
図1を参照しながら、本発明の第1実施形態による列車停止位置検出装置1について説明する。図1は、本実施形態による列車停止位置検出装置1の構成を示す概略図であり、列車を側方から見たときの各構成要素の配置を概略的に示している。
図1において、列車2は、先頭車両2Fの前端(先頭車両2Fの前面下端)位置F’がプラットホーム上の前方基準停止位置Fと一致するように停止している(以下、この状態を「列車2が基準停止位置に停止した」状態という)。つまり、列車2が基準停止位置に停止すると、先頭車両2Fの前端位置F’がプラットホーム上の前方基準停止位置Fに一致し、最後尾車両2Rの後端位置R’がプラットホーム上の後方基準停止位置Rに一致する。基準停止位置とは、プラットホーム上に予め設定された列車2の停止位置であって、列車2が当該基準停止位置に停止したときに、当該列車2の扉22の位置が、可動柵20(又はホームドア)のドア21の位置に列車進行方向において一致するように設定されている。
列車停止位置検出装置1の前方カメラCFは、例えばカラーCCD等を搭載したカメラ(カラービデオカメラ等)で構成されており、CCD上に像を結ぶための撮像レンズを有している。
なお、このような前方カメラCFにおいて、時刻や天候に応じて露出量を最適化する自動露出機構が備えられると好ましい。前方カメラCFは、この自動露出機構によって、一日を通して輝度値の変動の小さな安定した撮像を行うことができる。
後方カメラCRは、後方基準停止位置Rに対応し、当該後方基準停止位置Rの略上方に設けられている。具体的には、線路(軌道)のほぼ真上、且つ後方基準停止位置Rから列車進行方向において例えば約1m後方の位置で、プラットホームに設けられた屋根23(図6参照)の下面に設置されている。このような位置に設置された後方カメラCRは、図1に示すように、基準停止位置に停止した列車2の最後尾車両2Rの後方斜め上方に位置することになる。
なお、このような後方カメラCRにおいても、前方カメラCFと同様に自動露出機構が備えられると好ましいことは言うまでもない。
総合制御盤3は、前方カメラCF及び後方カメラCRが撮像した画像を取り込む画像取込装置4と、取り込んだ画像に対して画像処理を施す画像処理装置5と、画像処理装置5によって処理された画像に基づいて列車2の停止位置を判定する停止位置判定装置6(停止位置判定手段)と、を備えている。
画像処理装置5は、画像取込装置4に取り込まれたフレーム画像に対して画像処理を施して、前方カメラCFが撮像したフレーム画像から列車2の先頭車両2Fの前端を検出し、後方カメラCRが撮像したフレーム画像から列車2の最後尾車両2Rの後端を検出する。
停止位置判定装置6は、画像処理装置5によって検出された列車2の前端及び後端の画像上の座標値、又は先頭車両2Fの前面及び最後尾車両2Rの後面に設けられた前照灯や標識灯の画像上の座標値に対応するプラットホーム上での位置を検出し、列車2の停止位置の前方基準停止位置F又は後方基準停止位置Rに対するずれ(距離)を算出する。
図2は、本実施形態による列車停止位置検出装置1における、前方カメラCFの撮像画像(前方カメラ画像)と後方カメラCRの撮像画像(後方カメラ画像)とを示す図であり、(a)は、列車2が基準停止位置に停止したときの画像、(b)は、列車2がオーバーランし基準停止位置を超えて停止したときの画像、(c)は、列車2が基準停止位置の手前で手前停車したときの画像である。図2において「F’」で示す位置が、先頭車両2Fの前端位置であり、後方カメラ画像において「R’」で示す位置が、最後尾車両2Rの後端位置である。
停止位置判定装置6は、検出された先頭車両2Fの前端及び最後尾車両2Rの後端のいずれか一方、本実施形態においては先頭車両2Fの前端の画像上の座標値に対応するプラットホーム上での前端位置F’を検出し、検出した先頭車両2Fの前端位置F’の前方基準停止位置Fに対するずれ(F〜F’)を算出し、列車2のプラットホーム上の位置を得る。
(ii)画像取込装置4が取り込んだ前方カメラ画像及び後方カメラ画像が、図2(b)に示す画像であれば、先頭車両2Fの前端は前方カメラ画像のフレーム外にあるものの、最後尾車両2Rの後端が後方カメラ画像の左端に撮像されているので、画像処理装置5によって、最後尾車両2Rの後端を検出することができる。
停止位置判定装置6は、検出された先頭車両2Fの前端の画像上の座標値に対応するプラットホーム上での前端位置F’を検出し、上述の方法で先頭車両2Fの前端位置F’から前方基準停止位置Fまでのずれ(F〜F’)を算出する。図2(c)において、算出されたずれ量(距離)が20mであった場合、列車2の手前停車の距離を、例えば負の値で−20mと表示することができる。
(第2実施形態)
図3及び図4を参照しながら、本発明の第2実施形態による列車停止位置検出装置7について説明する。
まず図3を参照しながら、本実施形態の列車停止位置検出装置7が適用される環境について説明する。本実施形態では、ある一つのプラットホームに異なる車両編成の列車が停止する場合を想定している。
図4を参照しながら、その異なる点について以下説明する。
図4に示すように、第1前方カメラCF1は、7両編成前方基準停止位置F1に対応して、当該停止位置の略上方に設置されている。具体的には、線路(軌道)のほぼ真上、且つ7両編成前方基準停止位置F1から列車進行方向に沿って例えば約1m前方の位置で、プラットホームに設けられた屋根23(図6参照)の下に設置されている。このような位置に設置された第1前方カメラCF1は、7両編成前方基準停止位置F1に停止した7両編成の列車8の先頭車両の前方斜め上方に位置することになる。
第2前方カメラCF2は、5両/4両編成前方基準停止位置F2に対応して、当該停止位置の略上方に設置されている。具体的には、線路のほぼ真上、且つ5両/4両編成前方基準停止位置F2から列車進行方向に沿って例えば約1m前方の位置で、プラットホームに設けられた屋根23の下に設置されている。このような位置に設置された第2前方カメラCF2は、5両/4両編成前方基準停止位置F2に停止した5両編成又は4両編成の列車の先頭車両の前方斜め上方に位置することになる。
なお、このような前方カメラにおいて、時刻や天候に応じて露出量を最適化する自動露出機構が備えられると好ましい。前方カメラは、この自動露出機構によって、一日を通して輝度値の変動の小さな安定した撮像を行うことができる。
図4に示すように、第1後方カメラCR1は、4両編成後方基準停止位置R1に対応して、当該停止位置の略上方に設置されている。具体的には、線路のほぼ真上、且つ4両編成後方基準停止位置R1から列車進行方向において例えば約1m後方の位置で、プラットホームに設けられた屋根23の下に設置されている。このような位置に設置された第1後方カメラCR1は、4両編成前方基準停止位置に停止した4両編成の列車10の最後尾車両の後方斜め上方に位置することになる。
第2後方カメラCR2は、7両/5両編成後方基準停止位置R2に対応して、当該停止位置の略上方に設置されている。具体的には、線路のほぼ真上、且つ7両/5両編成後方基準停止位置R2から列車進行方向において例えば約1m程度後方の位置で、プラットホームに設けられた屋根23の下に設置されている。このような位置に設置された第2後方カメラCR2は、7両/5両編成前方基準停止位置に停止した7両編成又は5両編成の列車の最後尾車両の後方斜め上方に位置することになる。
なお、このような後方カメラにおいても、前方カメラと同様に自動露出機構が備えられると好ましいことは言うまでもない。
総合制御盤13は、RFIDアンテナ12が受信した列車編成情報を含む信号を読み取る(取得する)RFID読取装置14と、RFID読取装置14が取得した列車編成情報を解析する列車編成データ解析装置15と、列車編成データ解析装置15が解析した列車編成情報を基に、使用する前方カメラ及び後方カメラを選択して切り換えるカメラ切替装置16と、カメラ切替装置16によって選択された第1,第2前方カメラCF1,CF2及び第1,第2後方カメラCR1,CR2が撮像した画像を取り込む画像取込装置17と、取り込んだ画像に対して画像処理を施す画像処理装置18と、画像処理装置18によって処理された画像に基づいて列車の停止位置を判定する停止位置判定装置19(停止位置判定手段)と、を備えている。
列車編成データ解析装置(編成情報取得手段)15は、RFID読取装置14が取得した列車編成情報を解析し、列車の車両数などを検出する。
図3を参照しながら説明すると、例えば、列車編成データ解析装置15が検出した車両数が5両であった場合、入線する5両編成の列車9に対する基準停止位置の両端は、5両/4両編成前方基準停止位置F2と7両/5両編成後方基準停止位置R2であるので、カメラ切替装置16は、それぞれの基準停止位置に対応した第2前方カメラCF2と第2後方カメラCR2を用いることを選択する。
画像処理装置18は、画像取込装置17に取り込まれたフレーム画像に対して画像処理を施して、第2前方カメラCF2が撮像したフレーム画像から当該5両編成の列車9の先頭車両の前端を検出し、第2後方カメラCR2が撮像したフレーム画像から当該5両編成の列車9の最後尾車両の後端を検出する。
停止位置判定装置19は、画像処理装置18によって検出された5両編成の列車9の前端及び後端の画像上の座標値、又は先頭車両の前面及び最後尾車両の後面に設けられた前照灯や標識灯の画像上の座標値に対応するプラットホーム上での位置を検出し、列車の停止位置の5両/4両編成前方基準停止位置F2又は7両/5両編成後方基準停止位置R2に対するずれ(距離)を算出する。
まず、ステップS1において、プラットホームへの列車の進入を検知する。
ステップS1でプラットホームへの列車の進入が検知されたとき、ステップS2において、RFID読取装置14は、列車の先頭車両に取り付けられたRFIDタグ11が有する列車編成情報を含む信号をRFIDアンテナ12によって受信し、読み取る(取得する)。
ステップS3で検出した車両数が7両であった場合、ステップS4に進んで、カメラ切替装置16は、第1前方カメラCF1と第2後方カメラCR2を列車を撮像するカメラとして選択する。
ステップS3で検出した車両数が4両であった場合、ステップS6に進んで、カメラ切替装置16は、第2前方カメラCF2と第1後方カメラCR1を列車を撮像するカメラとして選択する。
ステップS7の後、ステップS8において、画像処理装置18は、画像取込装置17に取り込まれたフレーム画像に対して画像処理を施して、前方カメラが撮像したフレーム画像(前方カメラ画像)から列車の先頭車両の前端を検出し、後方カメラが撮像したフレーム画像(後方カメラ画像)から列車の最後尾車両の後端を検出する。
ステップS10において、停止位置判定装置19は、最後尾車両の後端を検出した後方カメラ画像から、最後尾車両の後端の位置を検出し、列車の停止位置を検出する。
ステップS11において、停止位置判定装置19は、先頭車両の前端を検出した前方カメラ画像から、先頭車両の前端の位置を検出し、列車の停止位置を算出する。
以上に述べた第2実施形態によれば、
複数のカメラを用いてそれぞれ列車編成に対応した異なる視野で撮像することにより、停止位置の検出に必要な画像分解能を確保しながら、停止した列車を広い視野内に捉える事が出来る。また、列車の方向に向けてカメラを設置し撮像しているので、常に列車端部を捉える事が出来る。
最後に、列車の先頭車両に取り付けられたRFIDタグ11とRFID読取装置14との間の列車編成情報の送受信手段をRFID方式としたので、当該タグや読取装置の設置及び保守管理を極めて簡便かつ低コストで運用することができる。
2,8,9,10 列車
2F 先頭車両
2R 最後尾車両
3,13 総合制御盤
4,17 画像取込装置
5,18画像処理装置
6,19 停止位置判定装置
11 RFIDタグ
12 RFIDアンテナ
14 RFID読取装置
15 列車編成データ解析装置
16 カメラ切替装置
20 可動柵
21 ドア
22 扉
23 屋根
CF 前方カメラ
CR 後方カメラ
Claims (8)
- 駅のホームに停止した列車の進行方向前方から前方カメラを用いて前記列車の先頭部分を撮像すると共に、進行方向後方から後方カメラを用いて前記列車の後尾部分を撮像し、
前記先頭部分が撮像された画像を基に前記ホームに対する当該先頭部分の位置を検出し、又は前記後尾部分が撮像された画像を基に前記ホームに対する当該後尾部分の位置を検出することを特徴とする列車停止位置検出方法。 - 前記検出された先頭部分の位置又は後尾部分の位置を用いて、前記ホーム上の基準停止位置から前記列車が実際に停止した位置までのずれを検出することを特徴とする請求項1に記載の列車停止位置検出方法。
- 前記列車側から当該列車の編成情報を取得し、
前記取得した編成情報を基に、複数台設けられた前記前方カメラ及び後方カメラから、前記列車の先頭部分の撮像に用いる前方カメラと前記列車の後尾部分の撮像に用いる後方カメラとを選択し、
前記選択された前方カメラ及び後方カメラを用いて前記列車の先頭部分と前記列車の後尾部分を撮像することを特徴とする請求項1又は2に記載の列車停止位置検出方法。 - 前記前方カメラが撮像した画像を基に列車の先頭部分の位置が検出できなかったときは、後方カメラが撮像した画像を基に列車の後尾部分の位置を検出し、
前記後方カメラが撮像した画像を基に列車の後尾部分の位置が検出できなかったときは、前方カメラが撮像した画像を基に列車の先頭部分の位置を検出することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の列車停止位置検出方法。 - 駅のホームに停止した列車の進行方向前方から前記列車の先頭部分を撮像する少なくとも1つの前方カメラと、
前記列車の進行方向後方から前記列車の後尾部分を撮像する少なくとも1つの後方カメラと、
前記前方カメラが撮像した前記列車の先頭部分の画像を基に、前記ホームに対する当該先頭部分の位置を検出し、又は前記後方カメラが撮像した前記列車の後尾部分の画像を基に、前記ホームに対する当該後尾部分の位置を検出する停止位置判定手段と、を備えることを特徴とする列車停止位置検出装置。 - 前記停止位置判定手段は、
前記検出された先頭部分の位置又は後尾部分の位置を用いて、前記ホーム上の基準停止位置から、前記列車が実際に停止した位置までのずれを検出するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の列車停止位置検出装置。 - 前記前方カメラと後方カメラをそれぞれ複数備えると共に、
前記列車の編成情報を取得する編成情報取得手段と、
前記編成情報取得手段が取得した列車の編成情報を基に、複数台の前記前方カメラ及び後方カメラから、列車の先頭部分の撮像に用いる前方カメラと列車の後尾部分の撮像に用いる後方カメラとを選択するカメラ選択手段と、を備えることを特徴とする請求項5又は6に記載の列車停止位置検出装置。 - 前記停止位置判定手段は、
前記前方カメラが撮像した画像を基に列車の先頭部分の位置が検出できなかったときは、後方カメラが撮像した画像を基に前記列車の後尾部分の位置を検出し、
後方カメラが撮像した画像を基に前記列車の後尾部分の位置が検出できなかったときは、前方カメラが撮像した画像を基に前記列車の先頭部分の位置を検出するように構成されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の列車停止位置検出装置。
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