JP2012085158A - 列車内監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】一方を現用とし他方を予備の制御システムとする列車内監視システムを実現し、車両管理システムまたはシステム制御装置に障害が発生した場合の映像の表示、記録ができない状態を回避し、信頼性の高いシステムを提供する。
【解決手段】列車内を監視する複数台のネットワークカメラと、ネットワークカメラからの映像を記録する装置と、映像を表示する表示装置と、車両管理システムとの通信機能を持つ監視システム全体を制御するシステム制御装置と、それらを接続するネットワークで構成されたシステムにおいて、システム制御装置と車両管理システムの２重化を図ることにより、車両管理システム障害時には異なる車両管理システムとの接続を行い復旧させる機能を有する、信頼性の高い車両内監視システムを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道車両等における車内の防犯、保安、乗客の安全を目的とした、映像による列車内監視に関するものである。

従来の技術として、列車内の映像監視システムは存在する。しかし、映像のみ（日時程度は入る）であり、車両情報からその情報の記録、システムの制御、映像の切換は行われていないものが多い。また、車両情報を取得している場合でも、車両管理システムに障害が発生した場合、映像自体の取得は可能であっても必要とする映像の表示、記録ができない場合が発生する。２つの異なる車両系を連結した場合に、それぞれの列車内監視システムを接続し、一方の車両系の監視端末が主監視端末となり、他方の監視端末が従属するシステムも開示されている（特許文献１参照。）。

特開２００９−２７３００９号公報

特許文献１のような列車内監視システムでは、２つの監視システムをそれぞれが備えるメディアコンバータが接続し、メディアコンバータを介して、相互に車両情報を交換していた。
本発明は、メディアコンバータを介さず２つのシステムを連結し、一方を現用とし他方を予備の制御システムとする列車内監視システムを実現し、車両管理システムまたはシステム制御装置に障害が発生した場合の映像の表示、記録ができない状態を回避し、信頼性の高いシステムを提供する。

本発明は，上記の課題を達成するため、本発明の列車内監視システムは、システム制御装置と車両管理システムの２重化を図ることにより、車両管理システムまたはシステム制御装置障害時には異なる車両管理システムまたはシステム制御装置との接続を行い、復旧させる機能を有する。
即ち、本発明の列車内監視システムは、先頭車両および最後尾車両それぞれに設置される第１のシステム制御装置および第２のシステム制御装置と、先頭車両および最後尾車両それぞれに設置される第１の画像記録装置および第２の画像記録装置と、先頭車両および最後尾車両それぞれに設置される第１のモニタ装置および第２のモニタ装置と、先頭車両および最後尾車両それぞれに設置され列車全体の車両情報を管理する第１の車両管理システムおよび第２の車両管理システムと、各車両ごとに設置されたネットワークカメラと、前記ネットワークカメラが撮像した画像を前記第１のシステム制御装置および前記第２のシステム制御装置、並びに、前記ネットワークカメラが撮像した画像を記録する第１の画像記録装置および第２の画像記録装置に送信するスイッチングハブから構成され、前記第１のシステム制御装置が、全体のシステムを制御する列車内監視システムであって、前記第１のシステム制御装置は、前記第１の車両管理システムを定期的に監視し、前記第１の車両管理システムが異常である場合には、前記第２のシステム制御装置の前記第２の車両管理システムの情報を受信してシステム制御するものである。

本発明によれば、システム制御装置と車両管理システムの２重化を図ることにより、車両管理システム障害時には異なる車両管理システムとの接続を行い復旧させる機能を有する信頼性の高い車両内監視システムを提供することができる。

本発明の列車内監視システムの一実施例の機器の構成および配置を示すブロック図である。 本発明の列車内監視システムの一実施例の制御動作を説明するためのフローチャートである。

本発明の列車内監視システムの一実施例を、図１によって説明する。図１は、本発明の列車内監視システムの一実施例の機器の構成および配置を示すブロック図である。８は本発明の列車内監視システムを設置する列車、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、および１ｉはネットワークカメラ（一般的に説明する場合には、ネットワークカメラ１と称する）、２ａ、２ｂ、２ｃ、および２ｄはスイッチングハブ（一般的に説明する場合には、スイッチングハブ２と称する）、３ａおよび３ｂはモニタ装置、４ａおよび４ｂは画像記録装置、５ａおよび５ｂはシステム制御装置、６ａ、６ｂ、６ｃ、および６ｄは電源装置（一般的に説明する場合には、電源装置６と称する）、７ａおよび７ｂは車両管理システム、１ａは先頭車両に設置された列車進行方向を撮像するネットワークカメラ、１ｊはである。また、列車は、先頭車両の１号車からｎ号車まであり（ｎは２以上の自然数）先頭車両に設置された列車の前方を撮像するネットワークカメラ、１ｊは最後尾車両のｎ号車に設置された列車の公報を撮像するネットワークカメラである。また、列車は、先頭車両の１号車からｎ号車、１号車には、ネットワークカメラ１ａ、スイッチィングハブ２ａ、モニタ装置３ａ、画像記録装置４ａ、システム制御装置５ａ、電源装置６ａ、および車両管理システム７ａが設置されている。また、最後尾車両のｎ号車には、ネットワークカメラ１ｊ、スイッチィングハブ２ｄ、モニタ装置３ｂ、画像記録装置４ｂ、システム制御装置５ｂ、電源装置６ｄ、および車両管理システム７ｂが設置されている。２号車には４台のネットワークカメラ１ｂ、１ｃ、１ｄおよび１ｅ、スイッチングハブ２ｂ、および電源装置６ｂが設置され、ｎ−１号車には４台のネットワークカメラ１ｆ、１ｇ、１ｈおよび１ｉ、スイッチングハブ２ｃ、および電源装置６ｃが設置される。このように、先頭および最後尾車両以外の車両には、ネットワークカメラ１、スイッチングハブ２、および電源装置６が設置される。なお、先頭車両（１号車）と最後尾車両（ｎ号車）にも、ネットワークカメラ１ａ若しくは１ｊの外に、同様に、図示しない４台のネットワークカメラがある。

図１において、列車内の監視を行う車両８には、ネットワークカメラ１が各車両にそれぞれ複数台設置されており、車内や降車および乗車時の状況の撮影が可能である。また、前後の先頭車両には、ネットワークカメラ１ａおよび１ｊを設置し、前方および後方の撮像を可能としている。
ネットワークカメラ１は、個々の車両に設置したスイッチングハブ２に接続され、各車両のスイッチングハブ２は、それぞれ車両間を跨ぎ、ＬＡＮで接続されている。
先頭車両（１号車）および最後尾車両（ｎ号車）には、すでに述べたように、スイッチングハブ２と、ネットワーク機能を有する映像表示用のモニタ装置３ａ、３ｂと映像記録装置４ａ、４ｂ、およびシステム制御装置５ａ、５ｂが設置される。
システム全体は、スイッチングハブ２経由でＬＡＮ（Local Area Network）接続されている。
また、車両ごとには電源装置６が設置され、各装置に電源を供給する。

図１によって、本発明の列車内監視システムの動作の一実施例を説明する。
ネットワークカメラ１の映像は、先頭車両、最後尾車両、または両方の車両にＬＡＮ経由で送信され、モニタ装置３ａ、３ｂに表示される。モニタ装置３ａ、３ｂは、映像切換機能および選択スイッチを搭載しており、選択された表示形式の表示に切り換えることが可能である。
同時に、各車両の、各ネットワークカメラ１のすべての映像は、映像記録装置４ａおよび４ｂに常時記録される。
システム制御装置５ａ、５ｂは、車両側の装置である車両管理システム７ａ、７ｂとの車両情報のインタフェースを有し、システム全体の制御と、車両情報によるシステム制御を行う。

図１の実施例の列車内監視システムでは、１号車とｎ号車双方の車両に設置するシステム制御装置５ａ、５ｂと、車両管理システム７ａ、７ｂによる構成で、２重化を図ることにより、車両管理システム７ａに障害が発生した場合、異なる車両管理システム７ｂに接続し、そこから車両情報を得ることにより列車内監視システムの障害を回避するシステムを構築する。
なお、列車内監視は、通常進行方向の先頭車両側で監視する。最後尾の装置によっての監視を行わない。最後尾の装置では、機器の状態のみを確認する。車両の進行方向が反対になれば反対方向での監視とする。

図１において、先頭車両側（１号車）で監視を行う場合、ネットワークカメラ１ａ、１ｂ〜１ｈ、および１ｊのすべての映像は、スイッチングハブ２を経由して、１号車側で監視する。
このとき、ネットワークカメラ１ａ、１ｂ〜１ｈ、および１ｊが撮像した映像は、通常の場合、映像記録装置４ａに記録される。例えば、映像記録装置４ａは、すべての映像をコマ落としで長時間記録し、モニタ装置３ａには、分割画面や切換え表示機能等により、全画面または選択画面を表示する。
システム制御装置５ａは、車両管理システム７ａからの車両情報により、モニタ装置３ａに表示している画像等の切換えや選択を制御し、かつ、当該車両情報を映像記録装置４ａに記録するように制御している。
なお、車両情報としては、走行方向、日時、速度、距離程、ドア開閉、非常通報信号等を表示、記録する。

このようなシステムだけでは、車両管理システム７ａに障害が発生し、この車両情報が途切れてしまった場合、システム制御装置５ａは、列車の制御ができなくなる。
そこで、システム制御装置５ａは、車両管理システム７ａの状態を常時確認し、通信が途絶えた場合には、最後尾車両であるｎ号車に設置してあるシステム制御装置５ｂを経由し、車両管理システム７ｂの車両情報を取得する。なお、車両管理システム７ａと車両管理システム７ｂは、スイッチングハブ２を介して、各車両からの同一の情報が得ている。
反対方向の監視時は通常、最後尾車両であるｎ号車で監視を行うが、その場合も同様に、車両管理システム７ｂに障害が発生した場合には、システム制御装置５ｂは、最後尾車両であるｎ号車に設置してあるシステム制御装置５ｂを経由し、車両管理システム７ａの車両情報を取得するように切換えるものである。

また、上記システムにおいて、システム制御装置５ａに障害が発生した場合には、異なるシステム制御装置５ｂにてシステム制御することにより列車内監視システムの障害を回避する。
システム制御装置５ａおよび５ｂでは、相互に、常時、装置の状態を確認し、システム制御装置５ａに障害が発生した場合には、最後尾車両であるｎ号車に設置してあるシステム制御装置５ｂが列車監視システムの制御を行う。このとき、本システムでは、車両情報は車両管理システム７ｂから受信するのが一般的であるが、状況に応じてあるいは搭乗員の選択に応じて、車両管理システム７ａからの受信も可能とする。
なお、電源装置６は、それぞれが設置された車両に設置された機器に電力を供給する。

次に、先頭車両の監視制御から最後尾車両の監視制御に切換える動作、若しくは現用システムから予備システムに、システム制御装置と車両管理システムを切換える動作を、図２によって説明する。図２は、本発明の列車内監視システムの一実施例の制御動作を説明するためのフローチャートである（図１参照）。
図２によれば、システム制御装置５ａは、車両管理システム７ａの状態を常時（定期的に）確認し、また、システム制御装置５ｂと相互に、定期的に、状態確認を常時行う。また、システム制御装置５ｂは、車両管理システム７ｂの状態を常時（定期的に）確認している。

図２における列車内監視システムにおいて、現用機器である先頭車両に設置されたシステム制御措置５ａと、予備機器である最後尾車両に設置されたシステム制御措置５ｂとが、起動中である。
ステップ２０１では、システム制御装置５ａは、車両管理システム７ａの異常監視を行う。例えば、車両管理システム７ａに応答要求信号を送信し、所定の時間内に応答確認信号が返信されるか否かを判定する。
ステップ２０２では、システム制御装置５ａは、車両管理システム７ａが異常であった時には、最後尾車両であるｎ号車に設置してあるシステム制御装置５ｂに当該異常情報を送信する。また、システム制御装置５ａは、システム制御装置５ｂからの異常情報があれば当該異常情報を受信する。

ステップ２０３では、システム制御装置５ａは、車両管理システム７ａが異常か否かを判定し、異常なしであればステップ２０７に進み、異常ありの場合はステップ２０４に進む。
ステップ２０４では、システム制御装置５ａは、システム制御装置５ｂが異常であるか否かを判定する。異常なしの場合にはステップ２０５に進み、異常ありの場合はステップ２０８に進む。
ステップ２０８では、システム制御装置５ａは、列車内監視システムがシステム異常と判定して警報表示等を出力する。

ステップ２０５では、システム制御装置５ａは、システム制御装置５ｂに車両情報要求信号を送信する。
ステップ２０６では、システム制御装置５ａは、システム制御装置５ｂから、車両管理システム７ｂの情報を受信したか否かを判定し、否の場合には、ステップ２０２に戻る。またシステム制御装置５ｂの車両情報を受信した場合には、ステップ２０７に進む。
ステップ２０７では、システム制御装置５ａは、表示および記録制御を実行し、ステップ２０１に戻り、動作を繰り返す。

また、ステップ２１１では、システム制御装置５ｂは、車両管理システム７ｂの異常監視を行う。例えば、車両管理システム７ｂに応答要求信号を送信し、所定の時間内に応答確認信号が返信されるか否かを判定する。
ステップ２１２では、システム制御装置５ｂは、車両管理システム７ｂが異常であった時には、先頭車両である１号車に設置してあるシステム制御装置５ａに当該異常情報を送信する。また、システム制御装置５ｂは、システム制御装置５ａからの異常情報があれば当該異常情報を受信する。

ステップ２１３では、システム制御装置５ｂは、車両管理システム７ｂが異常か否かを判定し、異常なしであればステップ２１４に進み、異常ありの場合はステップ２１７に進む。
ステップ２１４では、システム制御装置５ｂは、システム制御装置５ａが異常であるか否かを判定する。異常なしの場合にはステップ２１５に進み、異常ありの場合はステップ２１８に進む。
ステップ２１８では、システム制御装置５ｂは、列車内監視システムの制御をシステム制御装置５ａから引き継ぐ。
ステップ２１７では、車両管理システム７ｂが異常であることを異常情報に組込み、ステップ２１２に戻る。

ステップ２１５では、システム制御装置５ｂは、システム制御装置５ａからの車両情報要求信号を受信したか否かを判定する。否の場合にはステップ２１１に戻り、受信ありの場合には、ステップ２１６に進む。
ステップ２１６では、システム制御装置５ｂは、システム制御装置５ａに、車両管理システム７ｂの情報を送信する。

このように、異常が発生した場合、または、通信が途絶えた場合に、最後尾車両であるｎ号車に設置してあるシステム制御装置５ｂに車両情報要求信号を送信し、システム制御装置５ｂは車両管理システム７ｂからの車両情報をシステム制御装置５ａに送信する。システム制御装置５ａは、システム制御装置５ｂから受信した車両情報からシステムの制御を行う。
また、上記システムにおいて、システム制御装置５ａに障害が発生した場合には、異なるシステム制御装置５ｂにてシステム制御することにより列車内監視システムの障害を回避する。

上述のように、システム制御装置５ａ、５ｂでは、相互に、定期的に、装置の状態を常時確認し、システム制御装置５ａに障害が発生した場合には最後尾車両であるｎ号車に設置してあるシステム制御装置５ｂに切換、システム制御装置５ｂによりシステム全体の制御を行う。
このとき、本システムでは車両情報は車両管理システム７ｂから受信することとなるが、構成によっては車両管理システム７ａからの受信も可能となる。
さらに、相互に通信が取れなくなって場合は、それぞれ独自にシステム制御をおこなう。

上述の実施例によれば、車両内監視システムにおいて、信頼性の高いシステムの提供が可能となる。

１、１ａ〜１ｊ：ネットワークカメラ、 ２、２ａ〜２ｄ：スイッチングハブ、 ３ａ、３ｂ：モニタ装置、 ４ａ、４ｂ：画像記録装置、 ５ａ、５ｂ：システム制御装置、 ６ａ〜６ｄ：電源装置、 ７ａ、７ｂ：車両管理システム、 ８：列車。

Claims (1)

1. 先頭車両および最後尾車両それぞれに設置される第１のシステム制御装置および第２のシステム制御装置と、先頭車両および最後尾車両それぞれに設置される第１のモニタ装置および第２のモニタ装置と、先頭車両および最後尾車両それぞれに設置され列車全体の車両情報を管理する第１の車両管理システムおよび第２の車両管理システムと、各車両ごとに設置される各車両内を監視するネットワークカメラと、前記ネットワークカメラが撮像した画像を前記第１のシステム制御装置および前記第２のシステム制御装置に送信するスイッチングハブから構成され、前記第１のシステム制御装置が、全体のシステムを制御する列車内監視システムであって、
   前記第１のシステム制御装置は、前記第１の車両管理システムを定期的に監視し、前記第１の車両管理システムが異常である場合には、前記第２のシステム制御装置の前記第２の車両管理システムの情報を受信して、システム制御することを特徴とする列車内監視システム。

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