JP3504144B2

JP3504144B2 - 車両の前方監視カメラ装置

Info

Publication number: JP3504144B2
Application number: JP16100998A
Authority: JP
Inventors: 功稗方
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 2004-03-08
Anticipated expiration: 2018-06-09
Also published as: JPH11355765A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速鉄道車両、た
とえばリニアモータ推進式の磁気浮上車両に搭載され、
その車両の前方を監視するために用いられるカメラ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来のリニアモータ推進式の磁気
浮上車両の前方を監視するためのカメラ装置を示す平面
図であり、図９は図８の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断
面図である。図８には、図解を容易にするために、外板
１を省略して示す。磁気浮上車両を複数両連結した列車
前後軸方向一方Ｂ１側の先頭車両の先頭部には、強化ガ
ラスから成る外板１によって隔てられ、車両前後軸方向
一方Ｂ１および上方に臨む収容空間２が形成されてい
る。収容空間２に下方から臨む床のほぼ中央には、監視
カメラ３が列車の前後軸方向一方Ｂ１を向いて固定され
る。監視カメラ３は、ＣＣＤカメラによって実現され、
列車が車両前後軸方向一方Ｂ１向きに走行するときに、
列車の前方を撮像する。監視カメラ３によって撮像され
た画像は、電気信号に変換されて、列車の運行を管理す
る制御室に送られる。列車は、監視カメラ３によって撮
像された画像を作業者が制御室で確認しながら、その作
業者によって運転制御される。

【０００３】また、収容空間２に車両前後軸方向他方Ｂ
２側から臨む壁部には、監視カメラ３の撮像方向、すな
わち車両前後軸方向一方Ｂ１に対して、左右の後方とな
る位置に、収容空間２に臨んで２つの前照灯４がそれぞ
れ設けられている。夜間またはトンネル区間など、列車
の前方が暗い場合には、外板１の後方から前照灯４によ
って列車の前方を照明して、監視カメラ３によって車両
の前方を撮像している。

【０００４】収容空間２内の監視カメラ３の撮像方向に
対して左右後方には標識灯５がそれぞれ設けられ、列車
が前後軸方向他方Ｂ２向きに走行するときに点灯され、
列車の最後尾の車両の位置を標示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】リニアモータ推進式の
磁気浮上車両を連結した列車の先頭車両は、空力抵抗お
よび空力騒音を小さくするために、水平面に対し緩やか
な角度で傾斜する形状に形成されている。したがって、
監視カメラ３、前照灯４および標識灯５は、配置場所が
制限され、前述のように外板１によって隔てられた収容
空間２内、または収容空間２に臨む場所に設けられる。

【０００６】夜間またはトンネル区間などにおいては、
前述のように前方を前照灯４によって照明して、監視カ
メラ３によって列車の前方を撮像しているが、監視カメ
ラ３は、外板１を通して列車の前方を撮像するととも
に、前照灯４は、外板１を通して列車の前方を照明する
構成となり、前照灯４からの光の一部が外板１で反射し
てしまい、さらに収容空間２に臨む壁部あるいは床など
に反射して監視カメラ３に入射されてしまう。このよう
に監視カメラ３の列車前方の撮像対象からだけではな
く、収容空間２内で反射した前照灯４からの光が入射し
てしまうと、監視カメラ３によって撮像された画像全体
が白っぽくなってしまい、列車の前方の監視が困難にな
ってしまう。

【０００７】したがって本発明の目的は、収容空間内で
反射して監視カメラに入射する前照灯からの光を少なく
することによって、監視カメラによる車両の前方の鮮明
な画像を得ることができる車両の前方監視カメラ装置を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、列車の先頭車両の先頭部には、透光性を有する材料
から成り、前記先頭部の車両前後軸方向一方に向かうに
つれて下方に傾斜する前面に沿って外板が設けられると
ともに、この外板によって外部空間から隔てられる収容
空間が形成され、先頭部の前記収容空間に下方から臨む
床には、先頭車両の前方を撮像する監視カメラが設けら
れ、先頭部の前記収容空間に後方から臨む壁部には、前
記監視カメラよりも後方両側から先頭車両の前方を照明
する２つの前照灯が設けられ、先頭部の前記収容空間内
には、前記監視カメラの視野領域を外囲し、光の反射を
抑制する反射防止板が、前記外板と底とにわたって設け
られることを特徴とする車両の前方監視カメラ装置であ
る。

【０００９】本発明に従えば、車両の先頭部には、透光
性を有する外板で外部から隔てられた収容空間が形成さ
れ、車両が走行するときに、この収容空間から外板を通
して監視カメラによって車両の前方が撮像され、その画
像によって車両の前方が監視されている。また、車両が
夜間またはトンネル区間などを走行するときには、前照
灯によって収容空間から外板を通して車両の前方が照明
され、監視カメラによって車両の前方を監視することを
可能にしている。

【００１０】収容空間内には、監視カメラの視野領域
を外囲して反射防止板が設けられており、前照灯を光源
とする光が直接、または外板および収容空間の壁面なら
びに床面などによって反射して前記視野領域に進入して
も、その視野領域の周囲における反射を反射防止板によ
って防ぐことができる。これによって撮像対象外から不
所望な光が監視カメラへ入射することを防ぐことがで
き、したがって夜間またはトンネル区間などで前照灯を
用いて車両の前方を照明しながら車両が走行するとき
に、前照灯からの光が監視カメラに不所望に入射して、
監視カメラによる画像に影響を与えることを防ぎ、監視
カメラによる鮮明な画像を得ることができる。特に高速
鉄道車両では、先頭部の前面の傾斜が非常に緩やかであ
り、車両内の空間が小さく、監視カメラおよび各前照灯
の設置場所が制限を受け、１つの外板によって覆われる
収容空間１５に設けられなければならず、本発明に従う
反射防止板が不可欠となる。さらに緩やかな前面に沿っ
て外板が設けられると、各前照灯からの光が、外板と収
容空間との界面に臨界角以上で入射しやすくなり、外板
での反射する光の量が多くなるが、反射防止板によって
反射光を低減し、監視カメラへの反射光の影響を少なく
して、より鮮明な画像を得ることができる。

【００１１】請求項２記載の本発明は、前記反射防止
板は、少なくとも前記視野領域に両側方から臨み監視カ
メラの対物レンズよりも前方に延び、外板と収容空間に
下方から臨む前記底とにわたって設けられる側壁部を有
することを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、前記収容空間内に、少
なくとも監視カメラの視野領域に臨む側壁部を有する反
射防止板が設けられ、収容空間に進入した前照灯を光源
とする光の少なくとも前記視野領域の両側方における反
射光の発生を防ぐことができる。これによって撮像対象
外からの不所望な光が監視カメラへ入射することをより
確実に防ぐことができ、したがって夜間またはトンネル
区間などで前照灯を用いて車両の前方を照明するとき
に、前照灯からの光の反射光が監視カメラに不所望に入
射して、監視カメラによる画像に影響を与えることを防
ぎ、監視カメラによる鮮明な画像を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
あるリニアモータ推進式の磁気浮上車両の前方監視カメ
ラ装置を示す平面図であり、図２は図１の切断面線ＩＩ
−ＩＩから見た断面図であり、図３は前記監視カメラ装
置を設けた先頭車両の先頭部１１の平面図であり、図４
は図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図であり、図
５は前記先頭車両の先頭部１１の斜視図である。図１に
は図３のセクションＩを拡大して示し、図２には図４の
セクションＩＩを拡大して示す。監視カメラ装置は、リ
ニアモータ推進式の磁気浮上車両を複数両連結した列車
前後軸方向一方Ａ１側の先頭部１１に設けられ、この先
頭部１１を進行方向前方に向けて走行するときに、列車
の前方を監視するために用いられる。この監視カメラ装
置は、監視カメラ２０と２つの前照灯２６ａ，２６ｂ
と、反射防止板２７とを有する。

【００１４】この列車は、たとえば各車両が台車１２に
設けられる電磁石による磁力を利用して、軌道１３に非
接触の状態で保持され、リニアモータによって駆動さ
れ、たとえば時速５５０ｋｍ程度の高速で走行すること
ができる。このように高速で走行する列車の先頭車両の
先頭部１１は、走行中の空力抵抗および空力騒音を小さ
くするために、図４に示されるように車両前後軸方向一
方Ａ１の前面１４が、車両前後軸方向一方Ａ１に向かう
につれて下方に、車両前後軸に対し緩やかな角度α、た
とえばα＝１７度程度で傾斜する形状に形成されてい
る。先頭部１１には、外板１６によって覆われ、車両前
後軸方向一方Ａ１および上方に向けて、外板１６を介し
て外部空間１７に臨む収容空間１５が形成されている。
この収容空間１５は、車両前後軸方向一方Ａ１の傾斜し
た前面１４に沿って設けられる外板１６によって外部空
間１７と隔てられている。外板１６は透光性を有し、か
つ外力に対して高い強度をもつ材料、たとえば強化ガラ
スなどから成る。また外板１６の材料として、強化ガラ
ス程度の強度を有する材料を用いることで、列車が高速
で走行中にトンネルに突入したときに生じる空力衝撃な
どの外力に耐え、収容空間１５と外部空間１７とを隔て
ることができる。図１、図３には外板１６を省略して示
し、図４には外板１６の厚みを省略して示す。

【００１５】監視カメラ２０は、収容空間１５に下方か
ら臨む床２３のほぼ中央に固定された監視カメラ２０の
支持台２１に支持され、車両前後軸方向一方Ａ１を向い
て収容空間１５内に設けられている。監視カメラ２０
は、ＣＣＤカメラによって実現され、監視カメラ本体１
９と対物レンズ部１８とを有する。監視カメラ本体１９
は、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉ
ｃｅ；電荷結合素子）を内蔵し、光学像を電気信号に変
換する。対物レンズ部１８は、列車前方の撮像対象から
の可視光による光学像を導いて、監視カメラ本体１９内
のＣＣＤ上において、この光学像を結像させる。これに
よって監視カメラ２０は、列車前方の撮像対象からの光
学像を電気信号に変換し、この電気信号によって表され
る画像を得ることかできる。

【００１６】監視カメラ２０の視野角は、水平方向視野
角θ_Hが約４５度であり、鉛直方向視野角θ_Vが約２０度
である。監視カメラ２０は、このような視野角θ_H，θ_V
を有する視野領域Ｓ内に、収容空間１５に両側方から臨
む壁部２４ａ，２４ｂおよび下方から臨む床２３が入り
込まないような位置で、床２３に固定されている。

【００１７】監視カメラ２０は、列車が前後軸方向一方
Ａ１向きに走行するときに外板１６を通して前方の対象
を撮像し、前述のようにその撮像対象の画像を得る。監
視カメラ２０によって撮像された画像を表す電気信号で
ある画像信号は、車両の運行を管理する制御室に送信さ
れ、この画像信号の表す画像は、制御室のディスプレイ
に表示される。この監視カメラ２０を備える列車は、制
御室にいる作業者が、ディスプレイに表示された監視カ
メラ２０によって撮像された画像を確認しながら、その
作業者によって運転制御される。

【００１８】各前照灯２６ａ，２６ｂは、収容空間１５
に車両の前後軸方向他方Ａ２側から臨む壁部２５にそれ
ぞれ設けられ、列車が前後軸方向一方Ａ１に走行すると
きに、収容空間１５および外板１６を介して外板１６の
後方から、列車の前方を照明することができる。各前照
灯２６ａ，２６ｂは、車両前後軸方向一方Ａ１を向いた
監視カメラ２０の左右後方にそれぞれ配置され、監視カ
メラ２０の視野領域Ｓ内に、収容空間１５に両側方から
臨む壁部２４ａ，２４ｂおよび床２３による陰ができな
いように、監視カメラ２０の撮像対象を照明することが
できる位置に設けられている。各前照灯２６ａ，２６ｂ
は、夜間またはトンネル区間を、列車が車両前後軸方向
Ａ１に走行するときに、列車の前方が暗い場合に、監視
カメラ２０の後方から外板１６を介して列車の前方を照
明する。これによって夜間またはトンネル区間などであ
っても、監視カメラ２０によって列車の前方の撮像対象
を撮像することができる。

【００１９】しかしながら監視カメラ２０は、外板１
６を介して前方を撮像する構成であり、各前照灯２６
ａ，２６ｂは、外板１６に対して監視カメラ２０と同じ
側から外板１６を介して前方を照明する構成である。従
来技術のように各前照灯２６ａ，２６ｂからの光が外板
１６などで反射し、さらに収容区間１５に臨む壁部２４
ａ，２４ｂおよび床２３などに反射して監視カメラ２０
に入射してしまい、監視カメラ２０による撮像対象の画
像を不鮮明にしてしまう不具合を防ぐために、本発明の
監視カメラ装置は、監視カメラ２０および各前照灯２６
ａ，２６ｂに加えて、収容空間１５内に監視カメラ２０
の視野領域Ｓを外囲して設けられる反射防止板２７を有
する。

【００２０】反射防止板２７は、視野領域Ｓに両側方か
ら臨む大略的に三角形状の板部材から成る側壁部２７
ａ，２７ｂを有し、各側壁部２７ａ，２７ｂは、監視カ
メラ２０の視野領域Ｓの外側で、かつ視野領域Ｓの近傍
で、視野領域Ｓに沿って対称に設置されている。各側壁
部２７ａ，２７ｂは、収容空間１５に下方から臨む床２
３に対して垂直に設けられ、監視カメラ２０の対物レン
ズ部１８から収容空間１５の前端部まで設けられ、支持
台２１の両側部にたとえばタッピンねじなどによって固
定されるとともに、Ｌ字状の取付部材２９によって床２
３に固定される。各側壁部２７ａ，２７ｂの監視カメラ
２０の対物レンズ部１８に側方から臨む部分２８ａ，２
８ｂは、その高さが対物レンズ部１８とほぼ同一の高さ
に選ばれている。対物レンズ部１８よりも前方の部分
は、外板１６と収容空間１５に下方から臨む床２３とに
わたって設けられている。各側壁部２７ａ，２７ｂは、
厚さ１〜２ｍｍ程度のアルミニウム板から成り、列車の
走行による振動に対して損傷しにくく、成形が容易であ
って、視野領域Ｓに沿って設けやすい。また少なくとも
監視カメラ２０の視野領域Ｓに臨む内側の表面、本形態
では、外側の表面も含んで全表面が、可視光を反射しに
くい色、たとえば黒色に着色され、艶消しが施されてお
り、前照灯２６からの光が反射しにくい。

【００２１】図６は、反射防止板２７および監視カメラ
２０を監視カメラ２０の右斜め後方から見たときの斜視
図であり、図７は図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見
た断面図である。各側壁部２７ａ，２７ｂの上端部と、
外板１６との間には、たとえば合成ゴムなどから成るパ
ッキン部材３０が介在されている。各側壁部２７ａ，２
７ｂと外板１６との間に、ゴムなどから成るパッキン部
材３０を介在させることによって、列車が走行するとき
に生じる振動によって外板１６と各側壁部２７ａ，２７
ｂが衝突し、外板１６および側壁部２７ａ，２７ｂが傷
付くことを防ぐことができるとともに、外板１６と各側
壁部２７ａ，２７ｂとの間を確実に塞ぎ、視野領域Ｓ内
に不所望な光が進入しにくくすることができる。

【００２２】各側壁部２７ａ，２７ｂを有する反射防止
板２７は、夜間またはトンネル区間など、各前照灯２６
ａ，２６ｂによる車両の進行方向前方への照明を必要と
するとき、各前照灯２６ａ，２６ｂからの光が外板１６
と収容空間１５との界面に臨界角以上の角度を成して入
射して前記界面で反射してしまった場合に、反射した光
が、監視カメラ２０の視野領域Ｓの周辺でさらに収容空
間１５に臨む壁部２４ａ，２４ｂおよび床２３で反射し
て、不所望に監視カメラ２０へ入射することを抑制する
ことができる。これによって監視カメラ２０によって撮
像される画像が白っぽく不鮮明になることを防止して、
鮮明な画像を得ることができる。

【００２３】特に高速鉄道車両では、先頭部１１の前面
１４の傾斜が非常に緩やかであり、車両内の空間が小さ
く、監視カメラ２０および各前照灯２６ａ，２６ｂなら
びに後述する標識灯３１の設置場所が制限を受け、１つ
の外板１６によって覆われる収容空間１５に関連して設
けられなければならず、本発明に従う反射防止板２７が
不可欠となる。さらに緩やかな前面１４に沿って外板１
６が設けられると、各前照灯２６ａ，２６ｂからの光
が、外板１６と収容空間１５との界面に臨界角以上で入
射しやすくなり、外板１６での反射する光の量が多くな
り、反射防止板２７の必要性が高くなる。

【００２４】また反射防止板２７は、視野領域Ｓの側方
にだけ設けられる板状の各側壁部２７ａ，２７ｂだけを
有し、監視カメラ２０の後方には、設けられていない。
また図１に示すように平面的に見たときに、側壁部２７
ａは、前照灯２６ｂを通る一直線に沿って延びる細長い
領域に配置され、側壁部２７ｂは、前照灯２６ａを通る
一直線に沿って延びる細長い領域に配置されている。こ
れによって各前照灯２６ａ，２６ｂのうちいずれか一方
からの光が各側壁部２７ａ，２７ｂによって遮られる領
域には、いずれか他方からの光によって照明することが
可能となる。すなわち各前照灯２６ａ，２６ｂは、互い
に照明可能な領域を補償し合い、撮像対象に各側壁部２
７ａ，２７ｂの陰ができることを防止し、撮像対象を確
実に照明することができる。

【００２５】収容空間１５内の監視カメラ２０の左右後
方には、さらに２つの標識灯３１がそれぞれ設けられて
いる。各標識灯３１は、Ｌ字状の取付部材３２によっ
て、収容空間１５に下方から臨む床２３に固定されてい
る。各標識灯３１は、列車が前後軸方向他方Ａ２向きに
走行するときに点灯され、これによって列車の最後尾の
車両の位置を標示することができる。各側壁部２７ａ，
２７ｂを板状とすることによって、各標識灯３１への影
響も少なくすることができる。

【００２６】上述の形態は、本発明の一例にすぎず、本
発明の範囲内で構成を変更することは可能である。たと
えば他の形態の監視カメラ装置は、外板１６の収容空間
１５に臨む面を反射防止膜でコーティングしてもよく、
外板１６の前記面に反射防止加工を施してもよい。これ
によって監視カメラ２０に不所望に入射される光の量を
さらに低減することができる。また反射防止板２７は、
車両の進行方向前方を監視する監視カメラ２０の視野領
域Ｓに側方から臨む両側壁部２７ａ，２７ｂに加え、さ
らに前記視野領域Ｓに下方から臨む底壁部を有していて
もよい。これによって視野領域Ｓの周囲での反射は外板
１６だけによる反射であり、監視カメラ２０に不所望に
入射される光の量をさらに低減できる。

【００２７】また各側壁部２７ａ，２７ｂの少なくとも
監視カメラ２０の視野領域Ｓに面した側の面は、黒色に
限らずに光が反射しにくい色、たとえば濃紺、濃緑、濃
茶などに着色してもよく、視野領域Ｓに面していない側
にも同様の着色を施してもよい。また反射防止板２７
は、アルミニウム板に限らず、たとえばＦＲＰから成る
板状体であってもよい。

【００２８】さらに監視カメラ２０はＣＣＤカメラに限
らず、たとえばスタジオタイプの単管式カラーカメラな
どでもよく、また赤外線の画像を得る赤外線カメラで実
現されてもよい。さらに、監視カメラ２０は固定される
構成に限定されることはなく、視野領域Ｓを調整できる
ように撮像方向を変更できるように揺動可能に設けても
よく、その場合反射防止板２７を、監視カメラ２０の可
動部に連結することによって、監視カメラ２０とともに
揺動可能にするようにしてもよい。

【００２９】また収容空間１５内における監視カメラ２
０と前照灯２６の配置は、監視カメラ２０が前照灯２６
よりも後方であってもよく、また監視カメラ２０と前照
灯２６が収容空間１５に下方から臨む床２３に対して垂
直な一鉛直面上にあってもよい。

【００３０】さらに外板１６は、強化ガラスに限らず、
透光性を有し、少なくとも列車が高速で走行するときに
作用する外力に耐える程度の強度をもった材料であれば
よい。また外板１６が平面でなく歪曲している場合で
も、本発明は好適に実施される。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、収容空
間内で監視カメラの視野領域を反射防止板で外囲するこ
とによって、前照灯からの光の監視カメラへの入射を防
ぎ、監視カメラによる鮮明な画像を得ることができる。
したがって、列車の運行管理をしている作業者が監視カ
メラからの画像を容易に確認することができ、列車の運
転制御を容易にすることができる。

【００３２】請求項２記載の本発明によれば、監視カメ
ラの視野領域の両側方での反射を防ぐことができ、前照
灯からの光の監視カメラへの入射を効率よく防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である反射防止板２７を
設けた車両の前方監視カメラ装置の平面図である。

【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図であ
る。

【図３】本発明の実施の一形態である車両の前方監視カ
メラ装置を設けた先頭車両の先頭部１１を示す平面図で
ある。

【図４】図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図であ
る。

【図５】先頭車両の先頭部１１の斜視図である。

【図６】反射防止板２７および監視カメラ２０を示す斜
視図である。

【図７】図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た断面図
である。

【図８】従来の前方監視カメラ装置の平面図である。

【図９】図８の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図であ
る。

【符号の説明】

１１先頭車両の先頭部１４車両の前面１５収容空間１６外板１７外部空間２０監視カメラ２１支持台２３床２４，２５壁部２６前照灯２７反射防止板３１標識灯Ａ１列車の前後軸方向一方Ａ２列車の前後軸方向他方Ｓ監視カメラの視野領域 θ_H 監視カメラの水平方向の視野角 θ_V 監視カメラの鉛直方向の視野角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】列車の先頭車両の先頭部には、透光性を
有する材料から成り、前記先頭部の車両前後軸方向一方
に向かうにつれて下方に傾斜する前面に沿って外板が設
けられるとともに、この外板によって外部空間から隔て
られる収容空間が形成され、先頭部の前記収容空間に下方から臨む床には、先頭車両
の前方を撮像する監視カメラが設けられ、先頭部の前記収容空間に後方から臨む壁部には、前記監
視カメラよりも後方両側から先頭車両の前方を照明する
２つの前照灯が設けられ、先頭部の前記収容空間内には、前記監視カメラの視野領
域を外囲し、光の反射を抑制する反射防止板が、前記外
板と底とにわたって設けられることを特徴とする車両の
前方監視カメラ装置。
【請求項２】前記反射防止板は、少なくとも前記視野
領域に両側方から臨み監視カメラの対物レンズよりも前
方に延び、外板と収容空間に下方から臨む前記底とにわ
たって設けられる側壁部を有することを特徴とする請求
項１記載の車両の前方監視カメラ装置。