JP2019181996A - Forward monitoring device, obstacle collision avoidance device and train control device - Google Patents
Forward monitoring device, obstacle collision avoidance device and train control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019181996A JP2019181996A JP2018071129A JP2018071129A JP2019181996A JP 2019181996 A JP2019181996 A JP 2019181996A JP 2018071129 A JP2018071129 A JP 2018071129A JP 2018071129 A JP2018071129 A JP 2018071129A JP 2019181996 A JP2019181996 A JP 2019181996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- train
- obstacle
- area
- monitoring
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D37/00—Other furniture or furnishings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
Description
本発明の実施形態は、前方監視装置、支障物衝突回避装置及び列車制御装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a forward monitoring device, an obstacle collision avoidance device, and a train control device.
近年、海外地下鉄や国内新交通システムで無人運転システムが導入され、海外では鉄輪路線でも普及しつつある。
無人運転化を図るためには、列車走行の自動化だけでなく、線路上の人、自動車、落下物等の支障物に対応する機能が必要とされる。
In recent years, unmanned driving systems have been introduced in overseas subways and new domestic transportation systems, and overseas, they are also spreading on railway lines.
In order to achieve unmanned operation, not only automation of train travel, but also a function for dealing with obstacles such as people on the track, cars, and falling objects is required.
既存の無人運転路線では、トンネルや高架軌道の利用と駅へのホームドア設置等により、人や車が線路内に立ち入らないようにしている。しかし、落下物や係員の立ち入りなどについては、別途対応が必要である。 In existing unmanned driving routes, the use of tunnels and elevated tracks and the installation of platform doors at stations prevent people and cars from entering the track. However, it is necessary to deal separately with falling objects and entry of staff.
このため、一部の無人運転路線では、列車先頭の排障装置への衝撃を検知して非常ブレーキ指令を出力する方法が実用化されている。しかし、この方法では支障物への衝突を回避できない。 For this reason, on some unmanned operation routes, a method of outputting an emergency brake command by detecting an impact on the head of the train obstacle device has been put into practical use. However, this method cannot avoid collision with obstacles.
ところで、自動車向けには、車体前面のカメラやレーダで前方支障物を検出すると自動で減速して衝突の回避や衝撃軽減を図るシステムが普及しつつある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。しかし、自動車では100m程度先までの支障物を検出できれば十分なのに対し、制動距離の長い鉄道では、衝突を回避するためには数百m先の支障物を検出する必要がある。 By the way, for automobiles, a system for automatically decelerating and detecting a collision or reducing an impact when a front obstacle is detected by a camera or radar in front of the vehicle body is becoming widespread (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). ). However, while it is sufficient for automobiles to be able to detect obstacles up to about 100 meters ahead, it is necessary to detect obstacles several hundred meters ahead in order to avoid collisions on railways with a long braking distance.
そこで、遠方の支障物を検出する為に望遠カメラを用いることが考えられるが、望遠カメラは画角が狭いため、例えば駅構内進入時に線路が分岐する部分では、分岐した線路の先は画面から外れてしまって支障物を検出できない虞があった。
また高画素センサを採用することで、広角及び望遠の双方に同時に対応することも考えられるが、カメラのサイズが大きくなり、高コストとなる虞があった。
Therefore, it is conceivable to use a telephoto camera to detect distant obstacles, but because the telephoto camera has a narrow angle of view, for example, at the part where the line branches when entering the station premises, the point of the branched line from the screen There was a possibility that obstacles could not be detected due to separation.
In addition, by adopting a high pixel sensor, it is conceivable to cope with both wide angle and telephoto at the same time, but there is a possibility that the size of the camera increases and the cost increases.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、遠方の支障物及び広範囲にわたる支障物を確実に検出するとともに、装置の小型化を図ることが可能な前方監視装置、支障物衝突回避装置及び列車制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above, and it is possible to reliably detect distant obstacles and obstacles over a wide range and to reduce the size of the apparatus, and a obstacle collision avoidance device. And it aims at providing a train control device.
実施形態の前方監視装置は、列車に搭載され、入力された列車の速度情報と列車の走行位置に対応する路線情報に基づいて前記列車の前方に立体的な監視領域を更新可能に設定する領域設定部と、監視領域の全てに対応する画像が撮像画像中において所定の大きさ以上となるように列車の前方を撮像する撮像装置の画角を設定する画角設定部と、撮像装置から列車の前方の画像を取得する画像取得部と、画像に基づいて監視領域内の支障物の有無を判定する支障物判定部と、を備える。 The forward monitoring device according to the embodiment is an area that is mounted on a train and is configured to update a three-dimensional monitoring area in front of the train based on the input train speed information and route information corresponding to the travel position of the train. A setting unit, an angle of view setting unit for setting an angle of view of an imaging device that images the front of the train so that an image corresponding to all of the monitoring area has a predetermined size or more in the captured image, and the train from the imaging device An image acquisition unit that acquires an image ahead of the vehicle, and an obstacle determination unit that determines the presence or absence of an obstacle in the monitoring area based on the image.
次に図面を参照して実施形態の列車制御装置を備えた列車制御システムについて説明する。
図1は、実施形態の列車制御システムの概要構成ブロック図である。
列車制御システム10を構成する列車11は、前方監視情報、力行指令あるいはブレーキ(制動)指令を出力して列車11の制御を行う列車制御装置12と、運転士が各種操作を行うことにより力行指令あるいはブレーキ指令を出力する主幹制御器13と、列車制御装置12あるいは主幹制御器13が出力した力行指令あるいはブレーキ指令を伝送する制御伝送装置14と、を備えている。
Next, a train control system including the train control device according to the embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a train control system according to an embodiment.
The
また、列車11は、制御伝送装置14を介して伝送された列車制御装置12あるいは主幹制御器13からの力行指令、ブレーキ指令等に基づいてモータ15、ブレーキ装置16等を制御する駆動/制動制御装置17と、速度発電機(TG)18と、地上子検知情報を出力する車上子19と、列車制御装置12が出力した前方監視情報に基づいて前方監視結果を通知する通知装置20と、を備えている。
Further, the
さらに、列車11は、列車制御装置12が出力した調整信号に基づいて列車11の前方の撮影を行って(ステレオ)画像情報を出力するステレオカメラ21と、軌道回路を構成しているレールRLを介してATC(Automatic Train Control)信号を受電する受電器22と、を備えている。
Further, the
上記構成において、列車制御装置12は、列車11の速度及び走行位置を検出する速度位置検出部31と、列車11の自動速度制御を行うATC車上装置32と、列車11の自動運転を行うATO(Automatic Train Operation)装置33と、路線条件、運行条件、車両性能等を記憶した記憶部34と、ステレオカメラ21の出力した画像情報に基づいて画像処理を行い、記憶部34に記憶されている路線情報、運行情報あるいは車両情報に基づいて列車11の進行方向前方に支障物が存在するか否かを判別し、支障物が存在する場合に支障物への衝突回避制御を行うとともに、前方監視情報を生成して通知装置20に出力する支障物衝突回避装置35と、を備えている。
In the above configuration, the
上記構成において、速度位置検出部31は、速度発電機(TG)18の出力したTGパルスや、地上子GTから車上子19を介して受信する地上子検知情報に基づいて、列車の速度と位置を検出し、速度位置情報としてATC車上装置32及びATO装置33に出力する。
In the above configuration, the speed
また、ATC車上装置32は、速度位置検出部31からの速度位置情報と、レールRL及び受電器22を介して入力されたATC地上装置AEの送信したATC信号とに基づいて列車11を先行列車11Aとの間の距離を確保し、走行速度を制限するために、ATC信号に基づく制限速度と、速度位置検出部31の出力した速度位置情報に対応する列車11の速度を比較する。そしてATC車上装置32は、列車11の速度が制限速度を超過している場合に、駆動/制動制御装置にブレーキ指令を出力する。ここで、ATC地上装置AEは、軌道回路を構成しているレールRLを介して各閉塞区間の列車在線有無を検知し、在線状況に応じて各閉塞区間のATC信号(信号現示)を決定し、レールRLを介してATC信号をATC車上装置32に送信している。
Further, the ATC on-board device 32 leads the
ATO装置33は、列車11を次駅まで走行させるための力行/ブレーキ指令を制御伝送装置14を介して駆動/制動制御装置17に出力する。
また、ATO装置33は、速度位置検出部31が出力した速度位置情報と、記憶部24から読み出した路線情報、運行情報及び車両情報と、ATC車上装置32の受信したATC信号(信号現示)とに基づいて、列車11が所定の時刻に次駅の所定の位置に到着するように走行計画を算出し、これに基づいて力行/ブレーキ指令を出力する。
The ATO device 33 outputs a power running / brake command for running the
The ATO device 33 also outputs the speed position information output from the speed
記憶部24は、路線情報として、各駅の停止目標位置、路線の勾配と曲線(曲率半径)、各閉塞区間の制限速度情報と閉塞長(閉塞区間の距離)、線形情報(閉塞区間の並び、各駅の各番線と分岐位置・分岐位置での旋回方向・閉塞区間との対応、番線ごとの停止位置までの走行距離と基準となる番線の停止位置までの走行距離との差)を記憶している。また記憶部24は、運行情報として、運転種別ごとの停車駅と、各駅の発着予定時刻と到着予定番線を記憶している。さらに記憶部24は、車両情報として、自列車の列車長と、力行/ブレーキ指令に対応した加速度/減速度の特性を記憶している。 The storage unit 24 includes, as route information, the stop target position of each station, the gradient and curve of the route (curvature radius), the speed limit information and the occlusion length (distance of the occlusion zone) of each occlusion zone, linear information (the arrangement of occlusion zones, Store each line of each station and the branching position, turning direction at the branching position, the blockage section, the difference between the distance traveled to the stop position of each line and the distance traveled to the stop position of the reference number line) Yes. Moreover, the memory | storage part 24 has memorize | stored the stop station for every driving | operation classification, the scheduled arrival / departure time of each station, and the scheduled arrival number line as operation information. Furthermore, the memory | storage part 24 has memorize | stored the train length of the own train, and the characteristic of the acceleration / deceleration corresponding to a power running / brake command as vehicle information.
ここで、支障物衝突回避装置35について詳細に説明する。
図2は、支障物衝突回避装置の機能構成ブロック図である。
支障物衝突回避装置35は、前方監視を行う前方監視装置41と、前方監視の結果に基づいてブレーキ指令を決定し、制御伝送装置を介して駆動/制動制御装置に出力するブレーキ指令算出部42と、を備えている。
Here, the obstacle
FIG. 2 is a functional block diagram of the obstacle collision avoidance device.
The obstacle
前方監視装置41は、大別すると、監視領域設定情報記憶部51と、必須領域設定部52と、画角設定部53と、カメラ調整部54と、画像取得部55と、監視領域設定部56と、支障物検出部57と、を備えている。
The
監視領域設定情報記憶部51は、3次元的な広がりを有する空間として定義された監視領域における列車11の進行方向に交差する監視領域断面の形状と大きさを予め記憶している。
The monitoring area setting
この場合において、監視領域断面の形状は、鉄道車両の車両限界、建築限界を内包する平面形状に基づいて監視領域断面の水平方向及び垂直方向の形状が予め設定されている。
したがって、監視領域全体の形状も、鉄道車両の車両限界、建築限界を内包する平面形状に基づいて設定されることとなる。
In this case, as the shape of the monitoring area section, the horizontal and vertical shapes of the monitoring area section are set in advance based on the planar shape including the vehicle limit and the building limit of the railway vehicle.
Therefore, the shape of the entire monitoring area is also set based on the planar shape including the vehicle limit and building limit of the railway vehicle.
必須領域設定部52は、速度位置検出部からの列車速度位置情報、記憶部からの路線情報、監視領域設定情報記憶部からの監視領域断面の形状と大きさに基づいて、立体的な必須領域を設定する。
The essential
すなわち、必須領域断面の形状も、鉄道車両の車両限界、建築限界を内包する平面形状に基づいて必須領域断面の水平方向及び垂直方向の形状が予め設定され、必須領域全体の形状も、鉄道車両の車両限界、建築限界を内包する平面形状に基づいて設定されることとなる。 In other words, the shape of the essential area cross section is set in advance in the horizontal direction and the vertical direction of the cross section of the essential area based on the plane shape including the vehicle limit and building limit of the railway vehicle. It is set based on the plane shape including the vehicle limit and the building limit.
画角設定部53は、必須領域設定部52により設定された必須領域がステレオカメラ21の撮像画面に収まるような最小の画角を算出し、設定する。
カメラ調整部54は、画角設定部53により設定された画角に基づいてステレオカメラ21の画角条件を調整し、対応する調整信号をステレオカメラ21に出力する。
The angle-of-
The
画像取得部55は、ステレオカメラ21の撮像画像を距離画像に変換する。
監視領域設定部56は、監視領域設定情報記憶部51からの監視領域断面の形状と大きさと、画像内のレール位置に基づいて、画像内で立体的な監視領域を設定する。
支障物検出部57は、画像から監視領域内の支障物候補を抽出、検出し、支障物か否かを判定して、支障物判定結果を前方監視情報としてブレーキ指令算出部42及び通知装置20に出力する。
The
The monitoring
The
一方、ブレーキ指令算出部42は、支障物検出部57による支障物判定結果に基づいて、支障物との衝突を回避するためのブレーキ指令を、衝突が回避できない場合は衝撃を軽減するためのブレーキ指令を決定し、制御伝送装置14を介して駆動/制動制御装置17に出力する。
On the other hand, the brake
次に上述した必須領域及び監視領域の設定について説明する。
図3は、必須領域及び監視領域の説明図(その1)である。
図3(a)は、列車11の進行方向前端からの必須領域ARI及び監視領域AROの設定に用いる各種距離の説明図であり、図3(b)は、必須領域及び監視領域の設定例の説明図(平面図)である。
Next, the setting of the essential area and the monitoring area described above will be described.
FIG. 3 is an explanatory diagram (part 1) of the essential area and the monitoring area.
FIG. 3A is an explanatory diagram of various distances used for setting the essential area ARI and the monitoring area ARO from the front end of the traveling direction of the
必須領域ARIは、列車11の速度に対応して定まる空走距離L1、制動距離L2及び余裕距離L3により求められる。ここで、空走距離L1及び制動距離L2は、非常ブレーキで減速したときの値であり、余裕距離L3は、支障物までの距離の検出誤差などを考慮して安全側に設定されている。
The essential area ARI is obtained from an idle running distance L1, a braking distance L2, and a margin distance L3 that are determined corresponding to the speed of the
まず必須領域ARIの設定について説明する。
列車11の進行方向前端から必須領域ARIの始端までの距離が空走距離L1となるように必須領域ARIの始端位置が設定される。
First, the setting of the essential area ARI will be described.
The start end position of the essential area ARI is set so that the distance from the front end in the traveling direction of the
そして必須領域ARIの始端から制動距離L2と余裕距離L3との和を加えた位置が必須領域ARIの終端位置として設定される。すなわち列車11の進行方向前端に空走距離L1、制動距離L2及び余裕距離L3を加えた距離に相当する位置が必須領域ARIの終端位置として設定される。
また必須領域ARIの幅W及び高さHは、後述する監視領域AROの幅W及び高さHと同じとされている。
A position obtained by adding the sum of the braking distance L2 and the margin distance L3 from the start end of the essential area ARI is set as the end position of the essential area ARI. That is, a position corresponding to a distance obtained by adding the idle travel distance L1, the braking distance L2, and the margin distance L3 to the front end of the traveling direction of the
The width W and height H of the essential area ARI are the same as the width W and height H of the monitoring area ARO described later.
次に監視領域AROの設定について説明する。
監視領域AROの始端は、列車11の進行方向前端と同じ位置とされる。
また、監視領域AROの終端は、必須領域の終端位置から所定距離前方の位置とされる。
Next, the setting of the monitoring area ARO will be described.
The starting end of the monitoring area ARO is the same position as the front end of the
In addition, the end of the monitoring area ARO is a position ahead of the end position of the essential area by a predetermined distance.
さらに監視領域AROの幅は、列車11を構成している鉄道車両が安全に通行可能な幅に基づいて設定される、監視領域AROの高さは、列車11を構成している鉄道車両が安全に通行可能な高さに基づいて設定される。
Furthermore, the width of the monitoring area ARO is set based on the width that allows the railway vehicles constituting the
図4は、必須領域及び監視領域の説明図(その2)である。
図4(a)は、進行方向前方に軌道の分岐が存在しているときの列車11の進行方向前端からの必須領域ARI及び監視領域AROの設定に用いる各種距離の説明図であり、図4(b)は、進行方向前方に軌道の高低差があるときの必須領域及び監視領域の設定例の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram (part 2) of the essential area and the monitoring area.
4A is an explanatory diagram of various distances used for setting the essential area ARI and the monitoring area ARO from the front end in the traveling direction of the
図4(a)に示すように、列車11の前方において軌道の分岐が存在している場合には、必須領域設定部52は、各軌道について図3の場合と同様に空走距離L1、制動距離L2及び余裕距離L3を用い、必須領域ARI1及び必須領域ARI2を求め、必須領域ARI1及び必須領域ARI2の全体を必須領域ARIとして取り扱う。
As shown in FIG. 4A, in the case where there is a track branch in front of the
同様に、図4(a)に示すように、監視領域設定部56は、各軌道について図3の場合と同様に空走距離L1、制動距離L2及び余裕距離L3を用い、監視領域ARO1及び監視領域ARO2を求め、監視領域ARO1及び監視領域ARO2の全体を監視領域AROとして取り扱う。
Similarly, as shown in FIG. 4A, the monitoring
また、図4(b)に示すように、軌道の高さが変化する場合には、必須領域設定部52は必須領域ARI3を軌道の変化に沿って設定し、監視領域設定部56は監視領域ARO3を軌道の変化に沿って設定する。
As shown in FIG. 4B, when the height of the trajectory changes, the essential
次に画角設定部53における画角設定方法について説明する。
図5は、画角設定の説明図である。
図5(a)に示すように、監視領域AROの高さに基づく高さ方向の画角θVは、理論的には、空走距離L1に基づいて式(1)のように定まる。
Next, an angle of view setting method in the angle of
FIG. 5 is an explanatory diagram of setting the angle of view.
As shown in FIG. 5A, the angle of view θ V in the height direction based on the height of the monitoring area ARO is theoretically determined as in Expression (1) based on the idle travel distance L1.
同様に、図5(c)に示すように、監視領域AROの幅に基づく水平方向の画角θHは、理論的には、空走距離L1に基づいて式(2)のように定まる。 Similarly, as shown in FIG. 5C, the horizontal angle of view θ H based on the width of the monitoring area ARO is theoretically determined as shown in Expression (2) based on the idle travel distance L1.
しかしながら、実際的には、高さ方向の画角θV及び水平方向の画角θHは、図5(b)に示すように、ステレオカメラ21の撮像画面の縦横比(h:w)により、式(3)及び式(4)に示すように制限を受けることとなる。
In practice, however, the angle of view θ V in the height direction and the angle of view θ H in the horizontal direction depend on the aspect ratio (h: w) of the imaging screen of the
これらの結果、ステレオカメラ21の撮像画像中において、監視領域AROの全体を含む画像が可能な限り大きくなるように、すなわち、より好ましくは最大の大きさとなるように高さ方向の画角θV及び水平方向の画角θHが設定されることとなる。
As a result, in the captured image of the
換言すれば、ステレオカメラ21の撮像画像中において、監視領域AROの全体を含む画像が所定の大きさ(監視領域AROの全体を含む画像の撮像画像中における高さあるいは幅のいずれか一方が、撮像画像の高さあるいは撮像画像の幅の、例えば、95%の大きさ)より大きくなるように(最大100%)、高さ方向の画角θV及び水平方向の画角θHが設定されることとなる。
In other words, in the captured image of the
図6は、列車の前方において軌道の分岐が存在している場合の画角の設定の説明図である。
列車11の前方に図6(a)に示すように、列車11の前方において軌道の分岐が存在している場合には、必須領域ARI1、ARI2の始端(列車11の前端から距離L1かの地点)から必須領域終端(列車11の前端から距離L1+L2+L3の位置)までの監視領域ARO1及び監視領域ARO2の双方の断面が、図6(b)に示すように、ステレオカメラ21の撮像画面21Dからはみ出さない最小の画角θHを設定することとなる。
FIG. 6 is an explanatory diagram for setting the angle of view when there is a track branch in front of the train.
As shown in FIG. 6A in front of the
図7は、列車速度と必須領域及び監視領域との関係説明図である。
図7(a)は、列車11の低速走行時における進行方向前端からの必須領域ARILの設定に用いる各種距離並びに列車11の高速走行時における進行方向前端からの必須領域ARIHの設定に用いる各種距離の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the relationship between the train speed, the essential area, and the monitoring area.
FIG. 7A shows various distances used for setting the essential area ARIL from the front end in the traveling direction when the
また図7(b)は、列車11の低速走行時における必須領域ARILの設定例及び列車11の高速走行時における必須領域ARIHの設定例の説明図である。
さらに図7(c)は、列車11の高速走行時における必須領域ARIHを列車11の低速走行時における画角θVLとしたステレオカメラ21の撮像画面21DLに表示したとした場合の参考説明図である。
FIG. 7B is an explanatory diagram of a setting example of the essential area ARIL when the
Further, FIG. 7C is a reference explanatory diagram when the essential area ARIH when the
さらにまた、図7(d)は、列車11の高速走行時における必須領域ARIHを列車11の高速走行時における画角θVHとしたステレオカメラ21の撮像画面21DHに表示したとした場合の表示例の説明図である。
Furthermore, FIG. 7D shows a display example when the essential area ARIH when the
図7(a)に示すように、列車11の低速走行時には、必須領域設定部52は、空走距離L1L、制動距離L2L及び余裕距離L3Lを用い、図7(b)に示す必須領域ARILを設定する。
As shown in FIG. 7A, when the
同様に列車11の高速走行時には、必須領域設定部52は、空走距離L1H(>L1L)、制動距離L2H(>L2L)及び余裕距離L3H(>L3L)を用い、図7(b)に示す必須領域ARIHを設定する。
Similarly, when the
したがって、列車11の低速走行時の画角θVLは、列車11の高速走行時の画角θVHよりも大きくなる。すなわち、θVH<θVLとなるので、列車11の高速走行時における必須領域ARIHを列車11の低速走行時における画角θVLとしたステレオカメラ21の撮像画面21DLに表示したとした場合には、図7(c)に示すように、列車11の高速走行時の必須領域ARIHは、撮像画面21DLにおいては、小さく表示されることとなり、支障物の検出が困難となり得る。
Therefore, the angle of view θVL when the
そこで、本実施形態においては、図7(d)に示すように、列車11の高速走行時の必須領域ARIHの撮像の際には、低速走行時よりも画角θVHを小さくすることで、より望遠側で撮像した撮像画面21DHを用いるので、必須領域ARIHを大きく表示させることができ、遠くに位置する支障物の早期の検出を容易としている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7 (d), when imaging the essential area ARIH when the
次に実施形態の動作を説明する。
図8は、実施形態の動作フローチャートである。
まず支障物衝突回避装置35の必須領域設定部52は、速度位置検出部31が出力した速度位置情報に対応する列車11の速度に基づいて図3(b)に示した必須領域ARIの始端までの距離(列車11の前端から列車11の速度に対応する空走距離L1)及び必須領域ARIの終端までの距離(列車11の前端から列車11の速度に対応する空走距離L1、制動距離L2及び余裕距離L3の和に相当する距離)を監視領域設定情報記憶部51から読み出して設定する(ステップS11)。
Next, the operation of the embodiment will be described.
FIG. 8 is an operation flowchart of the embodiment.
First, the essential
この場合において、支障物までの距離が空走距離+制動距離+余裕距離のときにブレーキを掛ければ、支障物との衝突を回避することができることとなる。 In this case, if the brake is applied when the distance to the obstacle is the free running distance + the braking distance + the margin distance, the collision with the obstacle can be avoided.
続いて、必須領域設定部52は、図4に示したように、必須領域ARIの左右方向(幅方向)及び上下方向(高さ方向)の範囲を、記憶部34から読み出した路線情報(路線の線形情報)に基づいて設定し、必須領域情報として画角設定部53に出力する(ステップS12)。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the essential
この結果、画角設定部53は、必須領域ARIがステレオカメラ21の撮像画像に収まるような最小の画角を、ステレオカメラ21の画角として算出し、設定し、画角条件としてカメラ調整部54に出力する(ステップS13)。
As a result, the angle-of-
この場合において、列車11の前端から必須領域ARIの終端までの軌道が平坦であり直線である場合は、図5に示したように、必須領域始端での監視領域断面が画面からはみ出さない最小の画角を設定することになる。
In this case, when the track from the front end of the
また、列車11の前端から必須領域ARIの終端までにおいて軌道が分岐している場合には、図6に示したように、分岐全体について監視領域断面が画面からはみ出さない最小の画角を設定することとなる。
In addition, when the track branches from the front end of the
これらの結果、列車11の高速走行時に制動距離が長くなっても必須領域ARI1の終端における監視領域ARO断面の画素数が極端に低下することがなく、支障物を見落とす可能性を大きく低減できる。
As a result, the number of pixels in the cross section of the monitoring area ARO at the end of the essential area ARI1 does not extremely decrease even when the braking distance becomes long when the
逆に、分岐部や急カーブなどでは画角が広く設定されるので、分岐したレールの先が画面から外れてしまうことはない。この場合には、遠方の監視領域断面の画素数は低下するが、分岐部や急カーブでは速度制限により走行速度が低くなるので、空走距離、制動距離とも短くなり、必須領域終端での画素数が極端に低下することはない。 On the other hand, since the angle of view is set wide at a branching portion or a sharp curve, the branched rail tip does not come off the screen. In this case, the number of pixels in the cross-section of the distant monitoring area is reduced, but the traveling speed becomes low due to the speed limitation at the bifurcation and the sharp curve. The number never drops drastically.
続いて画角条件が入力されたカメラ調整部54は、設定された画角条件に対応する調整信号をステレオカメラ21に出力し、ステレオカメラ21の画角を所望の値(広角端と望遠端との間のいずれかに相当する画角)に調整する(ステップS14)。
Subsequently, the
これにより、ステレオカメラ21は、調整された画角に対応する画像情報を支障物衝突回避装置35の画像取得部55に出力する。
画像取得部55は、入力されたステレオカメラ21からの画像情報に対応する画像を距離画像に変換する(ステップS15)。ここで、距離画像とは、ステレオカメラ21の左右画像の視差に基づいて、撮像画像中に移っている各部(例えば、支障物、枕木、標識など)までの距離を算出した画像である。
Thereby, the
The
続いて、監視領域設定部56は、監視領域設定情報記憶部51から読み出した監視領域断面の形状と大きさと、画像内の軌道位置(レール位置)に基づいて、図3に示したように、画像内で立体的な監視領域AROを設定する(ステップS16)。すなわち、画像内での軌道位置(レール位置)を認識し、距離ごとにレール上の監視領域断面の範囲を抽出することを、レールが見えなくなるところまで繰り返す。画像内のレール位置の認識には、既存の画像処理技術を利用することができる。
Subsequently, the monitoring
続いて、支障物検出部57は、画像から監視領域ARO内の支障物候補を検知し、抽出する(ステップS17)。
支障物候補の抽出については、既存の画像処理技術を利用することができる。
続いて支障物検出部57は、ステップS17の処理において検知した監視領域ARO内の支障物候補が支障物であるか否かを判定する(ステップS18)。
Subsequently, the
For extraction of obstacle candidates, existing image processing techniques can be used.
Subsequently, the
ステップS18の判定において、監視領域ARO内の支障物であると判定した場合には(ステップS18;Yes)、監視領域ARO内の支障物であると判定した支障物が必須領域ARIの終端よりも手前にあるか否かを判定する(ステップS19)。 If it is determined in step S18 that the obstacle is in the monitoring area ARO (step S18; Yes), the obstacle determined to be an obstacle in the monitoring area ARO is more than the end of the essential area ARI. It is determined whether or not it is in front (step S19).
図9は、支障物が必須領域の終端よりも手前にある状態の説明図である。
ステップS19の判別において、図9に示すように、支障物が必須領域ARIの終端よりも手前にあると判定された場合には(ステップS19;Yes)、支障物検出部57は、前方監視情報として、支障物が必須領域ARIの終端よりも手前にある旨をブレーキ指令算出部42に通知する。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a state where the obstacle is in front of the end of the essential region.
In the determination of step S19, as shown in FIG. 9, when it is determined that the obstacle is in front of the end of the essential area ARI (step S19; Yes), the
この結果、ブレーキ指令算出部42は、非常ブレーキ指令を制御伝送装置14に出力して処理を終了する(ステップS20)。
この結果、列車11が接近する前からあった支障物であれば列車11の進行により必須領域ARIの終端が支障物位置に到達した時点で支障物を検出するので、支障物の直前までに停止することができ、支障物との衝突を回避できる。
As a result, the brake
As a result, if the obstacle has existed before the
また、支障物の移動等により、必須領域ARI中に突然発生した(位置することになった)支障物であっても、減速することで衝撃を低減することができる。 Further, even if the obstacle suddenly occurs (becomes located) in the essential area ARI due to the movement of the obstacle, the impact can be reduced by decelerating.
図10は、支障物が必須領域の終端よりも奥にあり、かつ、列車の前端位置に空走距離、所定の常用ブレーキで減速した場合の制動距離及び余裕距離を加えた位置の手前にある状態の説明図である。 FIG. 10 shows that the obstacle is behind the end of the essential area, and is in front of the front end position of the train plus the free running distance, the braking distance and the extra distance when decelerating with a predetermined service brake. It is explanatory drawing of a state.
ステップS19の判別において、図10に示すように、支障物が必須領域の終端あるいは終端よりも奥にあると判定された場合には(ステップS19;No)、列車11の前端から所定の常用ブレーキで減速した場合に列車の前端位置に空走距離L1、制動距離L2N及び余裕距離L3を加えた距離が、列車11の前端から支障物までの距離よりも大きいか否かを判定する(ステップS21)。
In the determination of step S19, as shown in FIG. 10, when it is determined that the obstacle is at the end of the essential area or behind the end (step S19; No), a predetermined service brake is started from the front end of the
ここで、所定の常用ブレーキとは、例えば、常用最大ブレーキの8割の制動力で減速したときのことをいう。
そして、所定の常用ブレーキで減速したときの空走距離L1+制動距離L2N+余裕距離L3は、列車11の速度、勾配・曲線などの路線情報、所定の常用ブレーキに対応する減速度や空走時間などの車両情報から算出できる。
Here, the predetermined service brake means, for example, when the vehicle is decelerated with a braking force of 80% of the service maximum brake.
The idle running distance L1 + the braking distance L2N + the margin distance L3 when the vehicle is decelerated by a predetermined service brake is the speed of the
ステップS21の判定において、列車11の前端から所定の常用ブレーキで減速した場合に列車の前端位置に空走距離L1、制動距離L2N及び余裕距離L3を加えた距離が、列車11の前端から支障物までの距離よりも大きいと判定された場合には(ステップS21;Yes)、支障物検出部57は、前方監視情報として、支障物が、支障物が必須領域の終端あるいは終端よりも奥にあり、かつ、列車11の前端から所定の常用ブレーキで減速した場合に列車の前端位置に空走距離L1、制動距離L2N及び余裕距離L3を加えた距離が、列車11の前端から支障物までの距離よりも大きい旨をブレーキ指令算出部42に通知する。
In step S21, when the
この結果、ブレーキ指令算出部42は、所定の常用ブレーキあるいは非常ブレーキのうち、支障物の検出位置までに停止可能なブレーキに対応するブレーキ指令を制御伝送装置14に出力して処理を終了する(ステップS22)。
As a result, the brake
この場合において、非常ブレーキと所定の常用ブレーキの間で選択可能なブレーキのうち、停止位置が支障物までの距離を超えないうちで最も弱いブレーキを、ブレーキ指令として選択するようにすれば、支障物への衝突を回避しつつ、急ブレーキによる乗り心地の悪化を軽減することができる。 In this case, if the brake that can be selected between the emergency brake and the predetermined service brake is selected as the brake command, the weakest brake whose stop position does not exceed the distance to the obstacle is selected. While avoiding a collision with an object, it is possible to reduce the deterioration of ride comfort due to sudden braking.
図11は、支障物が必須領域の終端よりも奥にあり、かつ、列車の前端位置に空走距離、所定の常用ブレーキで減速した場合の制動距離及び余裕距離を加えた位置以上奥にある状態の説明図である。 In FIG. 11, the obstacle is behind the end of the essential area, and is behind the position obtained by adding the free running distance, the braking distance when the vehicle is decelerated with a predetermined service brake, and the margin distance at the front end position of the train. It is explanatory drawing of a state.
ステップS21の判定において、列車11の前端から所定の常用ブレーキで減速した場合に列車の前端位置に空走距離L1、制動距離L2N及び余裕距離L3を加えた距離が、列車11の前端から支障物までの距離以下であると判定された場合には(ステップS21;No)、支障物検出部57は、前方監視情報として、支障物が、支障物が必須領域の終端あるいは終端よりも奥にあり、かつ、列車11の前端から所定の常用ブレーキで減速した場合に列車の前端位置に空走距離L1、制動距離L2N及び余裕距離L3を加えた距離が、列車11の前端から支障物までの距離以下である旨をブレーキ指令算出部42に通知する。
In step S21, when the
この結果、ブレーキ指令算出部42は、ブレーキ緩解指令を制御伝送装置14に出力して処理を終了する(ステップS22)。
すなわち、列車11の速度に比べて支障物までの距離が十分に大きいときは、常用ブレーキで衝突回避可能な距離になるまでブレーキ指令を控えることで、支障物が移動などして支障物ではなくなったとしても、ブレーキ指令が無駄になる事態を回避することができ、ブレーキのオン/オフによる乗り心地の悪化も回避できる。
As a result, the brake
In other words, when the distance to the obstacle is sufficiently large compared to the speed of the
一方、ステップS18の判定において、監視領域ARO内に支障物が無いと判定した場合には(ステップS18;No)、必須領域ARIの終端位置よりも手前でレールが見えなくなっている状態であるか否かを判定する(ステップS24)。 On the other hand, when it is determined in step S18 that there is no obstacle in the monitoring area ARO (step S18; No), is the rail invisible before the end position of the essential area ARI? It is determined whether or not (step S24).
ステップS24の判定において、必須領域ARIの終端位置よりも手前でレールが見えなくなっている状態であると判定された場合には、(ステップS24;Yes)、支障物検出部57は、必須領域ARIの終端位置よりも手前でレールが見えなくなっている状態である旨をブレーキ指令算出部42に通知する。
When it is determined in step S24 that the rail is invisible before the end position of the essential area ARI (step S24; Yes), the
この結果、ブレーキ指令算出部42は、制動力の発生しない程度の弱いブレーキ指令令を制御伝送装置14に出力して処理を終了する(ステップS25)。
これは、実効的な空走距離L1=0として、ブレーキ指令の出力後、直ちに制動がかかるようにしておくためである。
As a result, the brake
This is because the effective idling distance L1 = 0 is set so that braking is immediately applied after the output of the brake command.
これにより、分岐した軌道(線路)の先がホームの陰になって見えない部分や、上り坂の向こう側が見通せない部分に支障物があった場合でも、空走距離を短縮して支障物との衝突時の速度を低減し、衝突による衝撃を軽減することができる。 As a result, even if there is an obstacle in the part where the tip of the branched track (track) cannot be seen behind the platform or the part beyond the uphill can be seen, The speed at the time of the collision can be reduced, and the impact caused by the collision can be reduced.
ステップS24の判定において、必須領域ARIの終端位置よりも奥までレールが見えている状態であると判定された場合には、(ステップS24;No)、支障物検出部57は、必須領域ARIの終端位置よりも必須領域ARIの終端位置よりも奥までレールが見えている状態である旨をブレーキ指令算出部42に通知する。
If it is determined in step S24 that the rail is visible farther than the end position of the essential area ARI (step S24; No), the
この結果、ブレーキ指令算出部42は、ブレーキ緩解指令を制御伝送装置14に出力して処理を終了する(ステップS26)。
As a result, the brake
以上の説明のように、本実施形態によれば、上記の処理を所定周期ごとに繰り返すことにより、前方監視による支障物の検出と衝突回避及び衝突を回避できなかった場合でも衝撃低減が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, by repeating the above processing every predetermined period, it is possible to detect obstacles by forward monitoring, avoid collision, and reduce impact even when collision cannot be avoided. Become.
また、列車速度と路線の線形に基づいてステレオカメラの画角を調整することにより、高速走行時に遠方の支障物を検出可能な解像度と分岐部での画角確保を両立できるので、制動距離の長い鉄道において、機械的な駆動機構や特殊なセンサを利用することなく、前方監視による衝突の回避や衝撃軽減が可能となる。 In addition, by adjusting the angle of view of the stereo camera based on the train speed and line alignment, it is possible to achieve both resolution that can detect distant obstacles at high speeds and securing the angle of view at the bifurcation. In long railways, collision avoidance and impact mitigation can be achieved by forward monitoring without using a mechanical drive mechanism or special sensors.
以上の説明においては、ブレーキ指令算出部42を支障物衝突回避装置35が備える場合について説明したが、ATO装置33に備えるように構成することも可能である。
また、支障物検出部57の出力する前方監視情報は、ブレーキ指令算出部42に出力するだけでなく、乗務員や乗客向けの通知装置(表示装置、音声案内装置、等)に出力するようにすることも可能である。
In the above description, the case where the obstacle
Further, the forward monitoring information output by the
また、列車がATO装置33が力行指令及びブレーキ指令を出力しない手動運転モードで制御されている場合は、ブレーキ指令算出部42からブレーキ指令を出力しないようにし、運転士が通知装置20を介して通知される前方監視情報に基づいてブレーキ操作を行うようにしてもよい。この場合、必須領域終端までの距離は、運転士の反応遅れによる空走距離を追加して設定するようにしてもよい。
Further, when the train is controlled in the manual operation mode in which the ATO device 33 does not output the power running command and the brake command, the brake command is not output from the brake
以上の説明においては、カメラとして距離情報が容易に取得可能なステレオカメラを用いていたが、単眼カメラであっても、画像内の寸法、あるいは、距離が既知の被写体(標識、レール幅、枕木等)に基づいて支障物までの距離を算出するように既存の手法を用いて構成することも可能である。 In the above description, a stereo camera that can easily acquire distance information is used as a camera. However, even with a monocular camera, a subject (a sign, rail width, sleeper with a known size or distance in an image) is used. It is also possible to use an existing method to calculate the distance to the obstacle based on the above.
本実施形態の前方監視装置あるいは支障物衝突回避装置は、MPU、GPUなどの制御装置と、ROMやRAMなどの記憶装置と、HDD、CDドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、各種入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。 The forward monitoring device or obstacle collision avoidance device according to the present embodiment includes a control device such as MPU and GPU, a storage device such as ROM and RAM, an external storage device such as HDD and CD drive device, and a display such as a display device. A device and various input devices are provided, and a hardware configuration using a normal computer is employed.
本実施形態の前方監視装置あるいは支障物衝突回避装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、DVD(Digital Versatile Disk)、USBメモリ等の半導体記憶装置等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。 The program executed by the forward monitoring apparatus or obstacle collision avoidance apparatus of the present embodiment is an installable or executable file, and is a semiconductor storage device such as a CD-ROM, DVD (Digital Versatile Disk), or USB memory. Or the like recorded on a computer-readable recording medium.
また、本実施形態の前方監視装置あるいは支障物衝突回避装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の前方監視装置あるいは支障物衝突回避装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の前方監視装置あるいは支障物衝突回避装置のプログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
Further, the program executed by the forward monitoring apparatus or obstacle collision avoidance apparatus of the present embodiment is stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by being downloaded via the network. Also good. Further, the program executed by the forward monitoring apparatus or obstacle collision avoidance apparatus of this embodiment may be configured to be provided or distributed via a network such as the Internet.
Moreover, you may comprise so that the program of the front monitoring apparatus or obstacle collision avoidance apparatus of this embodiment may be provided by previously incorporating in ROM etc.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10 列車制御システム
11 列車
12 列車制御装置
13 主幹制御器
14 制御伝送装置
15 制動制御装置
15 モータ
16 ブレーキ装置
17 制動制御装置
19 車上子
20 通知装置
21 ステレオカメラ
21D、21DH、21DL 撮像画面
22 受電器
24 記憶部
31 速度位置検出部
32 ATC車上装置
33 ATO装置
34 記憶部
35 支障物衝突回避装置
41 前方監視装置
42 ブレーキ指令算出部
51 監視領域設定情報記憶部
52 必須領域設定部
53 画角設定部
54 カメラ調整部
55 画像取得部
56 監視領域設定部
57 支障物検出部
AE ATC地上装置
ARI、ARI1、ARI2、ARI3 必須領域
ARO、ARO1、ARO2、ARO3 監視領域
L1、L1H、L1L 空走距離
L2、L2H、L2L、L2N 制動距離
L3、L3H、L3L 余裕距離
θH、θV、θVH、θVL 画角
DESCRIPTION OF
Claims (12)
入力された前記列車の速度情報と前記列車の走行位置に対応する路線情報に基づいて前記列車の前方に立体的な監視領域を更新可能に設定する領域設定部と、
前記監視領域の全てに対応する画像が撮像画像中において所定の大きさ以上となるように列車の前方を撮像する撮像装置の画角を設定する画角設定部と、
前記撮像装置から前記列車の前方の画像を取得する画像取得部と、
前記画像に基づいて監視領域内の支障物の有無を判定する支障物判定部と、
を備えた前方監視装置。 A forward monitoring device mounted on a train,
An area setting unit that sets the three-dimensional monitoring area to be updatable in front of the train based on the train speed information and route information corresponding to the travel position of the train,
An angle-of-view setting unit that sets an angle of view of an imaging device that images the front of the train so that an image corresponding to all of the monitoring area has a predetermined size or more in the captured image;
An image acquisition unit for acquiring an image in front of the train from the imaging device;
An obstacle determination unit for determining the presence or absence of an obstacle in the monitoring area based on the image;
Forward monitoring device with
請求項1記載の前方監視装置。 The monitoring area includes an essential area corresponding to a distance range required from the actual braking start to the stop of the train.
The front monitoring apparatus according to claim 1.
請求項2記載の前方監視装置。 The area setting unit sets the distance from the front end of the train to the start end of the essential area and the end of the essential area based on the speed information,
The front monitoring apparatus according to claim 2.
請求項2又は請求項3記載の前方監視装置。 The area setting unit sets a distance to the start end of the essential area based on the free running distance of the train,
The front monitoring apparatus according to claim 2 or claim 3.
請求項2乃至請求項4のいずれか一項記載の前方監視装置。 The area setting unit sets the distance to the end of the essential area based on the free running distance and braking distance of the train,
The front monitoring apparatus according to any one of claims 2 to 4.
請求項1乃至請求項5のいずれか一項記載の前方監視装置。 The region setting unit sets the horizontal shape and the vertical shape of the region based on the plane shape including the vehicle limit and building limit of the railway vehicle.
The front monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記前方監視装置により、前記支障物が前記監視領域内にあると判定された場合に、前記判定の結果に基づいて、ブレーキ指令を出力するブレーキ指令算出部と、
を備えた支障物衝突回避装置。 The forward monitoring device according to any one of claims 1 to 6,
A brake command calculation unit that outputs a brake command based on a result of the determination when the obstacle is determined to be in the monitoring area by the front monitoring device;
Obstacle collision avoidance device equipped with.
前記列車の速度と位置を検出し、前記列車の速度情報及び位置情報を出力する速度・位置検出部と、
前方監視装置における支障物有無の判定結果に基づいて、前記列車を駆動あるいは制動するための制御指令を出力する制御指令部と、
を備えた列車制御装置。 The forward monitoring device according to any one of claims 1 to 6,
A speed / position detector that detects the speed and position of the train and outputs the speed information and position information of the train;
Based on the determination result of the presence or absence of obstacles in the forward monitoring device, a control command unit that outputs a control command for driving or braking the train,
Train control device equipped with.
請求項8記載の列車制御装置。 The control command unit is a range from the actual braking start of the train included in the monitoring area to the stop required in the forward monitoring device until the end of the essential area corresponding to the distance range required. When it is determined that there is an obstacle, the control command for causing braking by an emergency brake is output.
The train control device according to claim 8.
請求項8又は請求項9記載の列車制御装置。 In the forward monitoring device, the control command unit is configured so that the obstacle is located beyond the end of the essential area corresponding to the distance range required from the actual braking start to the stop of the train included in the monitoring area. When it is determined that there is, output the control command for performing braking with a brake that can be stopped until the obstacle detection position,
The train control device according to claim 8 or 9.
請求項8乃至請求項10のいずれか一項記載の列車制御装置。 When an obstacle detection result farther than the distance to stop at a predetermined brake is obtained, the control command calculation unit outputs the control command for causing the brake to be released as a control command,
The train control device according to any one of claims 8 to 10.
請求項8乃至請求項11のいずれか一項記載の列車制御装置。 The control command unit sets the monitoring area to the end of the essential area corresponding to the distance range required from the actual braking start to the stop of the train included in the monitoring area in the forward monitoring device. If not, outputs the control command for braking with a weak brake that does not generate braking force;
The train control device according to any one of claims 8 to 11.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018071129A JP7000232B2 (en) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Forward monitoring device, obstacle collision avoidance device and train control device |
PCT/JP2019/012614 WO2019194017A1 (en) | 2018-04-02 | 2019-03-25 | Forward monitoring device, obstacle collision avoidance device and train control device |
TW108111504A TWI731323B (en) | 2018-04-02 | 2019-04-01 | Front monitoring device, obstacle collision avoidance device and train control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018071129A JP7000232B2 (en) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Forward monitoring device, obstacle collision avoidance device and train control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019181996A true JP2019181996A (en) | 2019-10-24 |
JP7000232B2 JP7000232B2 (en) | 2022-02-04 |
Family
ID=68100594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018071129A Active JP7000232B2 (en) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Forward monitoring device, obstacle collision avoidance device and train control device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7000232B2 (en) |
TW (1) | TWI731323B (en) |
WO (1) | WO2019194017A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020203634A (en) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | 日本信号株式会社 | Monitoring device |
WO2021130824A1 (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 三菱電機株式会社 | Obstacle detection device and obstacle detection method |
JPWO2022003873A1 (en) * | 2020-07-01 | 2022-01-06 | ||
WO2023032344A1 (en) | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 株式会社日立製作所 | System for detecting object and method for detecting object |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112172870B (en) * | 2020-10-19 | 2023-01-03 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Vehicle braking method and device and train |
CN112278017B (en) * | 2020-11-03 | 2022-09-02 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Vehicle alarm method and device and train |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5947663A (en) * | 1982-09-13 | 1984-03-17 | Hitachi Ltd | Obstacle detector |
JPH0710003A (en) * | 1993-04-28 | 1995-01-13 | East Japan Railway Co | Hindrance detecting device for railroad vehicle |
JPH07329784A (en) * | 1994-06-08 | 1995-12-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Confirming method for safety of railroad track |
JP2008502538A (en) * | 2004-06-11 | 2008-01-31 | ストラテック システムズ リミテッド | Railway track scanning system and method |
JP2016088183A (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 株式会社Ihi | Obstacle detection system and railway vehicle |
JP2016525487A (en) * | 2013-07-31 | 2016-08-25 | カッツ、エレン ヨセフKATZ, Elen Josef | Obstacle identification and avoidance system and method |
JP2017147482A (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | Imaging device and railway monitoring system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5947663B2 (en) | 2012-08-10 | 2016-07-06 | デンカ株式会社 | Anti-slip method and anti-slip structure for telescopic device for bridge |
-
2018
- 2018-04-02 JP JP2018071129A patent/JP7000232B2/en active Active
-
2019
- 2019-03-25 WO PCT/JP2019/012614 patent/WO2019194017A1/en active Application Filing
- 2019-04-01 TW TW108111504A patent/TWI731323B/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5947663A (en) * | 1982-09-13 | 1984-03-17 | Hitachi Ltd | Obstacle detector |
JPH0710003A (en) * | 1993-04-28 | 1995-01-13 | East Japan Railway Co | Hindrance detecting device for railroad vehicle |
JPH07329784A (en) * | 1994-06-08 | 1995-12-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Confirming method for safety of railroad track |
JP2008502538A (en) * | 2004-06-11 | 2008-01-31 | ストラテック システムズ リミテッド | Railway track scanning system and method |
JP2016525487A (en) * | 2013-07-31 | 2016-08-25 | カッツ、エレン ヨセフKATZ, Elen Josef | Obstacle identification and avoidance system and method |
JP2016088183A (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 株式会社Ihi | Obstacle detection system and railway vehicle |
JP2017147482A (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | Imaging device and railway monitoring system |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020203634A (en) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | 日本信号株式会社 | Monitoring device |
JP7316107B2 (en) | 2019-06-19 | 2023-07-27 | 日本信号株式会社 | monitoring device |
WO2021130824A1 (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 三菱電機株式会社 | Obstacle detection device and obstacle detection method |
JPWO2021130824A1 (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | ||
JP7170912B2 (en) | 2019-12-23 | 2022-11-14 | 三菱電機株式会社 | Obstacle detection device and obstacle detection method |
JPWO2022003873A1 (en) * | 2020-07-01 | 2022-01-06 | ||
WO2022003873A1 (en) * | 2020-07-01 | 2022-01-06 | 三菱電機株式会社 | Forward monitoring device and forward monitoring method |
JP7166493B2 (en) | 2020-07-01 | 2022-11-07 | 三菱電機株式会社 | Forward monitoring device and forward monitoring method |
WO2023032344A1 (en) | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 株式会社日立製作所 | System for detecting object and method for detecting object |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI731323B (en) | 2021-06-21 |
WO2019194017A1 (en) | 2019-10-10 |
JP7000232B2 (en) | 2022-02-04 |
TW201941996A (en) | 2019-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2019194017A1 (en) | Forward monitoring device, obstacle collision avoidance device and train control device | |
US11673569B2 (en) | Alert control apparatus and alert control method | |
US10331142B2 (en) | Monitoring of vehicle passing maneuver | |
JP4706315B2 (en) | Vehicle driving support system | |
US20190248392A1 (en) | Train collision avoidance and alert | |
CN111976789B (en) | Train-mounted system and method for determining safe speed and position of train | |
AU2015218266B2 (en) | Aerial camera system and method for identifying route-related hazards | |
US20140218482A1 (en) | Positive Train Control Using Autonomous Systems | |
WO2017219655A1 (en) | Rail vehicle system | |
KR20200131832A (en) | Information processing devices, mobile devices and methods, and programs | |
US20200089225A1 (en) | Control system of vehicle and control method of vehicle | |
JP2010063260A (en) | Train control device and method | |
JP5484234B2 (en) | Train operation support system | |
WO2019244425A1 (en) | Obstacle detection system and obstacle detection method | |
KR101532365B1 (en) | System for controlling automatically a train using smart signal | |
KR101434309B1 (en) | Measuring method of distance between the train and the rail vehicle | |
RU87399U1 (en) | SAFE TRAFFIC SYSTEM FOR TRAINS NEXT TO EACH OTHER | |
EP3250437B1 (en) | System and method for coupling/uncoupling moving guided vehicles during operation | |
JP7228445B2 (en) | Information provision system and display control device | |
JP2020016911A5 (en) | ||
KR101370413B1 (en) | System and method for preventing train from over-going in ATC mode | |
RU120619U1 (en) | LOCOMOTIVE CONTROL DEVICE | |
JP2019140810A (en) | Locus transport system | |
WO2021065343A1 (en) | Railroad crossing control system and railroad crossing control method | |
KR101697409B1 (en) | Communication based train control system for performing train protection and method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211223 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7000232 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |