JP3637010B2 - 列車監視装置及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はプラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客及び乗降口付近の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車内の受信装置に列車がプラットホームを抜けきるまで伝送し、列車内に設置されたモニタにて乗客の状況を把握確認し、列車の安全連行が図れるようにした列車監視装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は例えば特開平９−２２６５８４号公報に示された従来の装置を示す図であり、図において、１０１は車側監視カメラ、１０３は列車の前方を監視する前方監視カメラ、１０５、１０６は１台の運転台モニタ１１３に表示可能なように合成する画面合成器、１０７、１０８は画面合成器１０５、１０６によって合成された後の映像信号を変調するための変調器、１０９、１１０は変調器１０７、１０８により変調された映像信号を車両１１１に伝送するための送信装置、１１２は車上に設置される受信装置、１１４は列車在線位置検知車上装置、１１５は映像の切換を行う映像切換装置である。
【０００３】
車上監視カメラ１、２は、ホームにおいて、列車の側面、扉部を撮影するものである。列車が長い場合、また、ホームがカーブしている場合は、車側監視カメラが複数台必要であるためここでは２台設けてある。
【０００４】
前方監視カメラ１０３は軌道の駅のホームに沿った部分の映像を撮影するものである。ホームがカーブしている場合は前方監視カメラ１０３が１台では不十分であるため複数台設けてある。
【０００５】
画面合成器１０５、１０６は、複数の監視カメラが撮影した映像を、１台のモニタに表示可能なように合成するためのものである。
【０００６】
変調器１０７、１０８は、画面合成器１０５、１０６によって合成された後の映像信号を変調するためのものである。
【０００７】
送信装置１０９、１１０は、変調器１０７、１０８により変調された映像信号を車両１１１に伝送するためのものである。送信媒体としては、ミリ波等の電波を用いる。従って、送信装置１０９、１１０は送信機、送信アンテナから構成される。
【０００８】
車上設備には、受信装置１１２、運転台モニター１０３、列車在線位置検知車上装置１１４、映像切換装置１１５がある。
【０００９】
受信装置１１２は、送信装置１０９、１１０により送られてきた信号を受信するものである。受信装置１１２は、映像切換装置１１５からの指示に従って、その受信の開始／停止、受信周波数の変更を行う構成となっている。受信装置は、車両１１１の前後にそれぞれ設けている。受信装置１１２は、受信機、受信アンテナから構成される。
【００１０】
運転台モニタ１１３は、送信装置１０９、１１０から送られてきた映像を表示するためのものである。運転士は運転台モニタ１１３に映し出されている映像を見ることで安全を確認できる。運転台モニタ１１３は、車両１１１の前後に設けられており、複数台のカメラ１０１、１０３で撮影した映像を合成したものを表示させることができるようになっている。
【００１１】
列車在線位置検知車上装置１４は、当該列車の存在する位置を検知するものである。列車在線位置検知車上装置１４は検出結果を映像切換装置１５に出力している。
【００１２】
映像切換装置１５は、列車在線位置検知車上装置１４からの信号にもとづいて、映像の受信開始、切換、受信停止の指示を受信装置１２に出力するものである。映像切換装置１５は、あらかじめ設定されたスケジュールを備えている。列車停止時に列車側面部映像の表示を開始し、列車最後尾がホームを抜けきった時に表示を終了することを規定しておいてもよい。映像切換装置１５は、列車在線位置検知車上装置１４から入力された在線位置と、このスケジュールとを照合することで、運転台モニタ１３への表示の有無、表示すべき種類を決定する。そして、その決定内容を示す信号を受信装置１２に出力するようになっている。
【００１３】
図１３において、前方監視映像が必要な地点（Ａ地点）に列車が到着すると、列車在線位置検知車上装置１４は映像切換装置１５に対し在線位置情報を伝送する。すると、映像切換装置１５は、受信装置１２に前方監視映像の取り込みを開始させる。これにより運転台モニタ１３には前方監視映像が表示される。
【００１４】
この後、列車が前方監視映像が不要となる地点（Ｂ地点）を通過すると、列車在線位置検知車上装置１４は在線情報を映像切換装置１５に伝送する。すると、映像切換装置１５は、受信装置１２に前方監視映像の取り込みを停止し、これにより、運転台モニタ１３には前方監視情報が表示されなくなる。
【００１５】
車側監視映像が必要な地点（Ｃ地点）に列車が到着すると、列車在線位置検知車上装置１４は映像切換装置１５に対し在線位置情報を伝送する。すると、映像切換装置１５は、受信装置１２に前方監視映像の取り込みを開始させる。これにより運転台モニタ１３には車側監視映像が表示される。
【００１６】
この後、列車が車側監視映像が不要となる地点（Ｄ点）を通過すると、列車在線位置検知車上装置１４は映像切換装置１５に対し在線位置情報を伝送する。すると、映像切換装置１５は、受信装置１２に車側監視映像の取り込みを停止させる。これにより、運転台モニタ１３には車側監視情報が表示されなくなる。この場合のＤ地点は、列車の最後尾がホームを抜け切った地点とする。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の移動体監視装置では、移動体へ向けて送信する送信装置と受信装置のミリ波を電波として利用した場合の設置の制約条件に関しては述べられておらず、ミリ波を電波として用いた場合における地面などからのフェージングの影響に関しては考慮されていない。
【００１８】
また、ミリ波を電波として用いた場合の送信装置、受信装置の設置台数の削減化に関しては検討がされていない。
【００１９】
また、シーサスなど列車の路線が急に変更される場合、列車前方より列車前方運転席に設置された受信装置に電波を送信する場合、路線の急な変更に対応して、列車前方に設置する送信装置の数を多くしなければならないという問題があった。
【００２０】
また、送信装置が建築限界の制約条件を満足する送信機形状が必要となり、送信装置製作上での製造制約が大きいという問題があった。
【００２１】
また、送信装置を複数台単独に設置するために、送信機が目立つため、送信機の電波放射による人体への悪影響を乗客が懸念し、問題視される場合が生じるという問題があった。
【００２２】
また、ワンマン監視を行う場合、車両の後部より受信されたデータを車両内の配線を通じて運転士のいる車両最前部に伝送する場合、ＥＭＩによるノイズ等により、受信した画像が乱れる恐れがある等の問題点があった。
【００２３】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、出発監視時における地面などからのフェージングの影響を受けないとともに、送信装置が目立たないようにしたものである。さらに、受信装置より人体への悪影響が乗客から問題視される可能性のある送信装置の台数を削減した列車監視装置及び方法を得ることを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る列車監視装置は、プラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客等の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車側の受信手段に送信し、映像を列車内のモニタに表示する列車監視装置において、送信装置のアンテナ部を地面近くに配置し、上向きの電波ビームで列車側の受信手段に送信するとともに、上記送信装置のアンテナ部の断面を台形形状に形成し、台形の両斜辺に平面アンテナを設けることによりアンテナ部の両方向にビーム状の電波を放射できるようにし、その電波の放射方向（指向方向）が列車の連結方向に沿うよう送信装置アンテナ部を配置したものである。
【００２５】
また、送信装置の本体部とアンテナ部を分け、本体部を地中に埋設し、アンテナ部を地上に露出したものである。
【００２６】
また、プラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客等の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車側の受信手段に伝送し、映像を列車内のモニタに表示する列車監視装置において、列車側に設けられ、１台の送信装置からの送信電波をそれぞれ受信する複数の受信手段と、受信した電波強度を比較し、強度の強いものに自動で切換えてモニタで画像表示させる機能および列車自動運転装置からの速度検知信号を用いて前記受信手段を制御し、モニタの表示を必要時のみに制限する機能を有する映像切換装置とを備えたものである。
【００２７】
この発明に係る列車監視方法は、プラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客等の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車側の受信手段に伝送し、映像を列車内のモニタに表示して列車監視を行う列車監視方法において、最後部車両と最前部車両に受信装置を設け、最後部車両の受信手段で受信した電波信号を最前部車両の受信手段にミリ波（６０ＧＨｚ帯）にて伝送し、最前部車両のモニタに表示するようにしたものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１について説明する。図１はこの発明の実施の形態１の構成を示すブロック図で、Ｈはプラットホーム側、Ｔは車両側である。１は乗降状況を確認するために車両の長さに応じて複数個設置された車側監視カメラ、２は出発時の車両側面のプラットホームを監視する車側監視カメラ（以下出発監視カメラと呼ぶ）、９は上記各カメラからの信号を列車側に向けて送信する送信装置である。
【００２９】
一方、車両側において、１１は車両、１２はアンテナ等を含む受信手段である受信装置、１７は受信装置アンテナ部、１８は受信装置本体部で、受信装置アンテナ部１７と共同して受信装置１２と同じ働きの受信手段を構成している。１３は受信装置からの信号を映像として表示する運転台モニタ、２８は車両１１の速度検知信号を出力するＡＴＯ装置、３０は列車自動運転装置（ＡＴＯ装置）２８からの速度検知信号により車側監視カメラと出発監視カメラ２の信号を切換えたり、受信装置１２と受信装置本体部１８の映像を切換え、選択した映像信号をモニタ１３に供給する映像切換装置である。
【００３０】
以上の各部の配置と、これに関連のある他の構成を図２に示している。図２において、車側監視カメラ１及び出発監視カメラ２はプラットホーム４に沿って適当な間隔を取り複数個配置されている。車両１１は先頭車両１１ａ、中間車両１１ｂ、後部車両１１ｃからなり、図では４両編成を示している。受信装置１２は先頭車両１１ａに設けられ、また、受信装置アンテナ部１７及び受信装置本体部１８は先頭車両を除く各車両の外側側面に一個づつ設けられている。受信装置本体部１８及び受信装置１２は映像切換装置３０に接続されている。送信装置９はそのアンテナビーム有効範囲２９が受信装置１２または受信装置アンテナ部１７の一つまたは複数をカバーするような位置に設置されている。
【００３１】
送信装置９は線路２６の脇の地上に設置されており、その構成の詳細を図３に示している。図３において、９ａは送信装置本体部、９ｂは断面が台形をなす送信アンテナ部、９ｃは台形の両斜辺に設けられた平面アンテナ、９ｄは送信装置本体部９ａに設けられた放熱フィンである。上記平面アンテナ９ｃは、図３（ｂ）に示すように、送信アンテナ部に水平方向に例えば２個並べて設けられる。送信装置９の設置の一例としては、線路２６の脇に、送信アンテナ部９ｂと放熱フィン９ｄが地上に露出するようにして、送信装置本体部９ａは地中に埋設される。
【００３２】
車両１１と送信装置９との位置関係を側面から見ると、図２（ｂ）のようになる。２９は送信アンテナ部９ｂからの電波の有効到達範囲を示すアンテナビーム有効範囲である。アンテナビーム有効範囲２９は地上から上向きの電波ビームを受信装置１２、受信装置アンテナ部１７に放射する。
【００３３】
先ず全体システムを図１乃至図３により説明する。プラットホーム４に複数台の車側監視カメラ１と出発監視カメラ２を設置し、車両１１の扉部と車両側面部を撮影している。列車が長い場合１台のカメラでは十分に監視できないので、ここでは２台の車側監視カメラ１と２台の出発監視カメラ２を設けている。
【００３４】
カメラ１で撮影された映像は、ＮＴＳＣ方式の画像信号としてケーブルを用いて送信装置９に伝送される。この画像信号は送信機９にて変調され、ミリ波帯（４４ＧＨｚ帯）の無線信号として空間に実効放射される。各車側監視カメラ１の映像はそれぞれ周波数が異なる無線搬送波に変調が掛けられ、送信装置９の送信アンテナ部９ｂに取付けられた平面アンテナ９ｃより送信される。
【００３５】
送信された電波は、先頭車両１１ａの運転士台横に設置された受信装置１２に内蔵されたアンテナよって受信される。受信装置１２は、受信したミリ波無線電波から画像信号を再生し、映像切換装置３０からの指示に従って、運転士台近傍に設置された運転台モニタ１３に対して出力する。運転台モニタ１３用の電源は映像切換装置３０からの指示によりＯＮされる。
【００３６】
車両停止時の画像のみを映し出す目的のために車両１１のＡＴＯ装置２８から速度検知信号が映像切換装置３０に対して供給される。受信装置１２では、この信号を元に、必要時だけ運転台モニタ１３に対して車側監視カメラ１の画像と電源を供給し、画面スケルチ機能を実現する。
【００３７】
次に車両１１が発車してプラットホーム４を抜け切るまでの出発監視について説明する。車両１１が出発した時から、ＡＴＯ装置２８の速度検知信号に基づき映像切換装置３０が出発監視カメラ２に切換わり、車両の側面扉付近の映像を映すようにする。出発監視カメラ２のカメラは画角の狭い撮像レンズを用い、車両１１とプラットホーム４の必要な部分の映像が撮れるものである。
【００３８】
出発監視カメラ２で撮った映像は、車側監視カメラ１の映像同様ＮＴＳＣ方式の画像信号としてケーブルを用いて送信装置９に伝送される。送信装置９にて、出発監視カメラ２の映像は（出発監視カメラが２台以上の場合は各出発監視カメラ２の映像はそれぞれ周波数が異なる）無線搬送波に変調が掛けられ、送信装置９の送信装置アンテナ部９ｂに取付けられた平面アンテナ９ｃよりミリ波帯（４４ＧＨｚ帯）の無線信号として空間に実効放射される。周波数に関しては、車側監視カメラ１で用いた周波数を用いてもよい。
【００３９】
送信された電波は、先頭車両１１ａの運転士台横に設置された受信装置１２に内蔵されたアンテナまたは中間車両１１ｂ、後部車両１１ｃに設けられた受信装置アンテナ部１７によって受信され、受信したミリ波無線電波は画像信号に再生され、ＡＴＯ装置２８の速度検知信号に基づき、運転士台近傍に設置した運転台モニタ１３に対して映像を出力する。運転台モニタ１３用の電源は映像切換装置３０からの指示によりＯＮされる。
【００４０】
送信装置９は電波伝搬距離の関係上、アンテナビーム有効範囲２９に受信装置１２または受信装置アンテナ部１７が入った場合のみ有効電波を受信装置に伝送できる。運転台モニタ１３にて、受信画像が途切れないためには、アンテナビーム有効範囲２９に受信装置１２及び受信装置アンテナ部１７の少なくともいずれかが入ることが必要である。受信装置１２または受信装置アンテナ部１７より受信されたミリ波電波は映像信号に変換される。
【００４１】
映像切換装置３０では、受信装置１２あるいは受信装置本体部１８からの受信電力を比較し、より受信電力の大きい映像信号に切換えて、その映像信号を運転台モニタ１３に伝送し画像再生するようにする。映像切換装置３０は、ＡＴＯ装置２８の速度検知信号に基づき車側監視カメラ１と出発監視カメラ２の切換を行う動作と、受信電力を比較して受信電力の大きい受信信号に切り換える動作の両方を司っている。
【００４２】
更に車両が前方に移動すると、アンテナビーム有効範囲２９に中間車両１１ｂに取付けられた受信装置アンテナ部１７及び後部車両１１ｃに取付けられた受信装置アンテナ部１７が同時に入り、これらで受信されたミリ波電波は、受信部本体１８にて映像信号に変換され、映像切換装置３０により受信電力が比較され、受信電力の大きい映像信号に切換えられる。切換えられた映像信号は、運転台モニタ１３に伝送され画像再生される。これにより列車がプラットホーム４を抜け切るまで監視画像が途切れることなく運転士による監視が行える。
【００４３】
ＡＴＯ装置２８は車両がホームを抜け切る時点での平均速度を測っておき、ＡＴＯ装置２８よりその速度に達するまで検知信号（接点信号）が受信装置１２、受信装置本体部１８に対して連続的に供給できるようにし、この信号を元に列車がプラットホーム４を抜け切るまで映像切換装置３０に対して画像と電源を供給し、画面スケルチ機能を実現する。
【００４４】
従って、運転士は自ら何の操作をすることなく、車両が出発するまでは車側監視カメラ１の映像を、出発してからは出発監視カメラ２の映像を見ることができ、乗客の安全監視が行える。
【００４５】
ところで、送信装置９は、送信装置本体部９ａを地中に埋め、アンテナ形状をピラミダルホーンアンテナよりアンテナビーム角度を絞った平面アンテナにすることで、よりコンパクトで目立たず、建築限界の制約を受けにくい装置が実現できる。地上付近は、建築限界の寸法上の制約が、車両１１側面付近に比べて少ない。また、図３（ｂ）に示すようにアンテナ部を幅方向に並べて地上高を低くし、目立たない形状とする。
【００４６】
送信アンテナ部９ｂを地面付近に設置することにより、車上の受信装置１２に下側から実効電波を送信する配置（図２（ｂ）参照）となるので、図４に示すような地面からの反射波２７によるフェージングの影響を受けないシステムが実現できる。
【００４７】
出発監視に関しては、プラットホームの後部に送信装置を設け、後部車両に受信装置を設けることにより最少数の送信装置で列車監視が可能である。
【００４８】
例えば図５（ａ）に示すように、車両１１の側面に受信装置アンテナ部１７を設けない場合、常に車両１１の受信装置１２に車両前方から送信電波を実効放射する必要がある。従って、ミリ波の実効電波の到達距離の関係上、複数台の送信装置９、２４、２５を設置する必要がある。
【００４９】
また、図５（ｂ）に示すように、シーサス（線路が急に屈曲している箇所）のような急に線路２６を変更する必要がある場合、線路の変化に対応して複数台の送信装置９、２４、２５を設置する必要がある。
【００５０】
これに対して、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、プラットホーム４の後部に設置された送信装置１０から出発監視カメラ２の映像を最後部車両１１ｃに設置した受信装置１２に実効電波で送信することにより、車両側面の受信装置アンテナ部の有無に関係なく、列車がプラットホーム４を抜けきるまで最少数の送信装置で監視ができる。
【００５１】
送信電波にミリ波（６０ＧＨｚ帯）を使用した場合、平面アンテナはピラミダルホーンアンテナよりアンテナビーム角度を小さく絞ることができ、実効電波が到達する距離は概略４０ｍから１５０ｍと長くできるため、プラットホーム４の長さ１２０ｍを１台の送信装置でカバーすることができ、また、廻りからの反射波２７によるフェージングの影響を受けにくくすることができる。従って、一つのプラットホームを１台の送信装置でカバーできる。
【００５２】
よって、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す線路２６が直線の場合も、図６（ｄ）（ｅ）に示すシーサスの場合も、プラットホーム４の後部に設置された送信装置１０から出発監視の映像を最後部車両１１ｃに設置した受信装置１２に実効電波を送信することにより、必要な送信装置の設置台数を削減することができる。
【００５３】
送信アンテナビーム角度を絞りすぎると、光を用いた場合と同様に送信装置９と受信装置１２の位置合わせが難しくなるので、設置工事とフェージングの影響の両方を考慮した最適なビーム角度にする必要がある。
【００５４】
プラットホーム４がカーブしている場合はプラットホーム４の最後部の送信装置１０の他に、プラットホームに沿って送信装置１０を複数台設置する。受信装置１２で受信した電波を映像切換装置３０にて強度比較し、大きな電波強度の映像信号に切換えるようにする。
【００５５】
プラットホーム４のカーブは、線路２６がシーサスのように急激に変化しないため、設置する送信装置の台数は、車両１１前方のみから出発監視画像を伝送する場合より削減でき、これにより、送信装置の電波放射による人体への悪影響を乗客が懸念し、電波が問題視される場合を少なくすることができる。
【００５６】
後部車両１１ｃの受信装置１２から得られた受信電波は、図６（ｄ）（ｅ）に示すように、後部車両天井部に設置された車内送信装置（６０ＧＨｚ帯）４３から送信され、前部車両１１ａの天井部に設置された車内受信装置（６０ＧＨｚ帯）４４で受信される。アンテナビーム角度の小さい、６０ＧＨｚ帯のミリ波電波を用いることで装置をより小型化でき、給電線、空調機の突起等制約の多い車両上面でのフェージンクの影響を受けにくい、ピンポイントでの画像伝送が実現できる。
【００５７】
また、６０ＧＨｚ帯での画像伝送は、プラットホーム４がカーブしている場合は、車内受信装置４４の受信アンテナに自動追尾機能を持たせ、受信電力の大きな方向に受信アンテナの方向が変わるようにして、安定した電波の受信が行えるようにする。受信された無線電波は車内受信装置４４にて映像信号に再生され、運転台モニタ１３に対して出力され、列車がプラットホーム４を抜け切るまでの出発監視が行えるようにする。
【００５８】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、送信装置９を送信装置アンテナ部９ｂと送信装置本体部９ａに分離したものを示したが、図７に示すように、送信装置アンテナ部９ｂと送信装置本体部９ａを一体型形状としてもよい。放熱は、放熱フィン９ｄ、ヒートパイプ３５を用いて冷却し、送信装置本体部９ａはミリ波部３２、変調を行うＩＦモジュール３３、各部に電力を供給する電源部３４を一体型で密閉、防水構造とすることで、装置をコンパクトに出来、耐環境性を考慮したものにすることができる。
【００５９】
実施の形態３．
なお、実施の形態１では、送信装置９を送信装置アンテナ部９ｂと送信装置本体部９ａに分離して設置したが、本実施の形態３では、図８に示すように、送信装置を、車両１１の出入口扉と連動して乗客の巻き込み防止のためにプラットホーム４に設置される自動ホーム柵４６に設置する。この場合、送信装置本体部９ａを柵４６の手前側の側面に、送信装置アンテナ部９ｂを柵４６の外側面に取付ける。柵４６の外側（車両側）は建築限界の制約により、取り付けスペースが２００ｍｍ程度しかないが、送信装置アンテナ部９ｂを送信装置本体部９ａから分離したことにより、送信装置アンテナ部９ｂをコンパクトに設計でき送信装置が乗客に目立たないように設置できる。
【００６０】
実施の形態４．
なお、実施の形態１では、送信装置アンテナ部９ｂの送信方向を列車の進行方向に対向する１方向としているが、図９に示すように、送信電波が複数の受信装置アンテナ部１７をカバーするような送信装置９により、進行方向に関する両方向にミリ波電波を送信して、受信電波強度の最も大きな受信装置本体部１８の信号を自動で映像切換装置３０にて切換えて、運転台モニタ１３に映像を映すようにしてもよい。この場合、送信装置アンテナ部として図３（ａ）に示すように、両方向に指向性を持つアンテナを利用する。
【００６１】
実施の形態５．
なお、実施の形態４では、それぞれの受信装置からの受信映像をケーブルにて映像切換装置３０迄配線してきているが、図１０に示すように、受信装置１８からの映像信号をデジタル信号に変換して、ＬＣＤ３８用のＬＣＤ用ケーブル３９によりデジタル信号として伝送することで、車両間を結ぶ専用ケーブルを省略し、車両内にニュースなどを流すＬＣＤ用ケーブルと共通化することにより、ＥＭＩによるノイズの影響を受けず車両内配線の簡素化を図った装置を実現できる。なお、プラットホーム４上にフェンス３７を設けることにより、出発監視カメラの映像において、人の白線内の紛らわしい動きが識別しやすい映像を送れることとなり、より安全な監視が行えることとなる。
【００６２】
実施の形態６．
ミリ波電波（４４ＧＨｚ帯）においては、図１１に示すように、受信アンテナの間隔が５０ｍｍずれれば、フェージングの影響が大きく変わってくることに着目し、受信装置内に複数の受信アンテナ４０を設け、ダイバーシティ機能を用いることにより、受信電波強度の強い受信アンテナのデータを受信装置本体部１８が出力できるようにして、更にフェージングの影響を受けにくいシステムを得ることができる。
【００６３】
実施の形態７．
上記実施の形態１では、送信装置本体部９ａを地中に埋めることとしたが、地面付近の建築限界の制約が少ない場所において、地面付近に設置してもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、送信装置アンテナ部を断面台形形状に形成し、台形の両斜辺に平面アンテナを設けることによりアンテナ部の両方向にビーム状の電波を放射するようにすると共に、その電波の放射方向が列車の連結方向に沿うようアンテナ部を配置することにより、１台の送信装置で送信範囲を広範にカバーでき、送信装置の数を減らすことができる。
【００６５】
また、受信手段をＡＴＯ装置からの速度検知信号を用いて制御し、モニタの画面スケルチ機能を実現したことにより、運転士の操作の省力化を図り、より安全な乗客監視が行える。
【００６６】
また、最後部車両と最前部車両に受信手段を設け、最後部車両の受信手段で受信した電波を最前部車両の受信装置にミリ波（６０ＧＨｚ帯）にて伝送し、最前部車両のモニタに表示するようにしたため、車内配線を不要にして装置を安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による列車監視装置を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１における列車監視装置の配置を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１における送信装置を示すもので、（ａ）は送信装置の側面図、（ｂ）はアンテナ部の斜視図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による列車監視装置の動作を説明するための図である。
【図５】 この発明の実施の形態１による列車監視方法を説明するための図で、（ａ）は線路が直線の場合、（ｂ）はシーサスの場合を示す平面図である。
【図６】 この発明の実施の形態１による列車監視方法を説明するための図で、（ａ）（ｂ）（ｃ）は線路が直線の場合、（ｄ）（ｅ）はシーサスの場合を示す平面図である。
【図７】 この発明の実施の形態２による一体型送信装置を示す略線側面図図である。
【図８】 この発明の実施の形態３による送信装置の設置状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は要部斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態４における列車監視装置の配置図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５における列車監視装置の配置図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６による受信装置を示す略線平面図である。
【図１２】 従来の列車監視システムを示す図である。
【図１３】 従来の列車監視システムを示す図である。
【符号の説明】
１ 車側監視カメラム、 ２ 出発監視カメラ、
４ プラットホーム、 ９ 送信装置、
９ａ 送信装置本体部、 ９ｂ 送信装置アンテナ部、
９ｃ 平面アンテナ、 ９ｄ 放熱フィン、
１０ 送信装置、 １１ 車両、
１１ａ 前部車両、 １１ｂ 中間車両、
１１ｃ 後部車両、 １２ 受信装置、
１３ 運転台モニタ １７ 受信装置アンテナ部、
１８ 受信装置本体部、 ２４ 送信装置、
２５ 送信装置、 ２６ 線路、
２７ 反射波、 ２８ ＡＴＯ装置、
２９ アンテナビーム有効範囲、 ３０ 映像切換装置、
３１ 放熱フィン、 ３２ ミリ波部（送信用）、
３３ ＩＦモジュール（送信用）、 ３４ 電源部、
３５ ヒートパイプ、 ３６ ケーブル、
３７ フェンス、 ３８ ＬＣＤ、
３９ ＬＣＤ用ケーブル、 ４０ 受信アンテナ、
４１ ミリ波部（受信用）、 ４２ ＩＦモジュール（受信用）、
４３ 送信装置（６０ＧＨｚ帯）、 ４４ 受信装置（６０ＧＨｚ帯）、
４６ 自動ホーム柵。
【発明の属する技術分野】
この発明はプラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客及び乗降口付近の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車内の受信装置に列車がプラットホームを抜けきるまで伝送し、列車内に設置されたモニタにて乗客の状況を把握確認し、列車の安全連行が図れるようにした列車監視装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は例えば特開平９−２２６５８４号公報に示された従来の装置を示す図であり、図において、１０１は車側監視カメラ、１０３は列車の前方を監視する前方監視カメラ、１０５、１０６は１台の運転台モニタ１１３に表示可能なように合成する画面合成器、１０７、１０８は画面合成器１０５、１０６によって合成された後の映像信号を変調するための変調器、１０９、１１０は変調器１０７、１０８により変調された映像信号を車両１１１に伝送するための送信装置、１１２は車上に設置される受信装置、１１４は列車在線位置検知車上装置、１１５は映像の切換を行う映像切換装置である。
【０００３】
車上監視カメラ１、２は、ホームにおいて、列車の側面、扉部を撮影するものである。列車が長い場合、また、ホームがカーブしている場合は、車側監視カメラが複数台必要であるためここでは２台設けてある。
【０００４】
前方監視カメラ１０３は軌道の駅のホームに沿った部分の映像を撮影するものである。ホームがカーブしている場合は前方監視カメラ１０３が１台では不十分であるため複数台設けてある。
【０００５】
画面合成器１０５、１０６は、複数の監視カメラが撮影した映像を、１台のモニタに表示可能なように合成するためのものである。
【０００６】
変調器１０７、１０８は、画面合成器１０５、１０６によって合成された後の映像信号を変調するためのものである。
【０００７】
送信装置１０９、１１０は、変調器１０７、１０８により変調された映像信号を車両１１１に伝送するためのものである。送信媒体としては、ミリ波等の電波を用いる。従って、送信装置１０９、１１０は送信機、送信アンテナから構成される。
【０００８】
車上設備には、受信装置１１２、運転台モニター１０３、列車在線位置検知車上装置１１４、映像切換装置１１５がある。
【０００９】
受信装置１１２は、送信装置１０９、１１０により送られてきた信号を受信するものである。受信装置１１２は、映像切換装置１１５からの指示に従って、その受信の開始／停止、受信周波数の変更を行う構成となっている。受信装置は、車両１１１の前後にそれぞれ設けている。受信装置１１２は、受信機、受信アンテナから構成される。
【００１０】
運転台モニタ１１３は、送信装置１０９、１１０から送られてきた映像を表示するためのものである。運転士は運転台モニタ１１３に映し出されている映像を見ることで安全を確認できる。運転台モニタ１１３は、車両１１１の前後に設けられており、複数台のカメラ１０１、１０３で撮影した映像を合成したものを表示させることができるようになっている。
【００１１】
列車在線位置検知車上装置１４は、当該列車の存在する位置を検知するものである。列車在線位置検知車上装置１４は検出結果を映像切換装置１５に出力している。
【００１２】
映像切換装置１５は、列車在線位置検知車上装置１４からの信号にもとづいて、映像の受信開始、切換、受信停止の指示を受信装置１２に出力するものである。映像切換装置１５は、あらかじめ設定されたスケジュールを備えている。列車停止時に列車側面部映像の表示を開始し、列車最後尾がホームを抜けきった時に表示を終了することを規定しておいてもよい。映像切換装置１５は、列車在線位置検知車上装置１４から入力された在線位置と、このスケジュールとを照合することで、運転台モニタ１３への表示の有無、表示すべき種類を決定する。そして、その決定内容を示す信号を受信装置１２に出力するようになっている。
【００１３】
図１３において、前方監視映像が必要な地点（Ａ地点）に列車が到着すると、列車在線位置検知車上装置１４は映像切換装置１５に対し在線位置情報を伝送する。すると、映像切換装置１５は、受信装置１２に前方監視映像の取り込みを開始させる。これにより運転台モニタ１３には前方監視映像が表示される。
【００１４】
この後、列車が前方監視映像が不要となる地点（Ｂ地点）を通過すると、列車在線位置検知車上装置１４は在線情報を映像切換装置１５に伝送する。すると、映像切換装置１５は、受信装置１２に前方監視映像の取り込みを停止し、これにより、運転台モニタ１３には前方監視情報が表示されなくなる。
【００１５】
車側監視映像が必要な地点（Ｃ地点）に列車が到着すると、列車在線位置検知車上装置１４は映像切換装置１５に対し在線位置情報を伝送する。すると、映像切換装置１５は、受信装置１２に前方監視映像の取り込みを開始させる。これにより運転台モニタ１３には車側監視映像が表示される。
【００１６】
この後、列車が車側監視映像が不要となる地点（Ｄ点）を通過すると、列車在線位置検知車上装置１４は映像切換装置１５に対し在線位置情報を伝送する。すると、映像切換装置１５は、受信装置１２に車側監視映像の取り込みを停止させる。これにより、運転台モニタ１３には車側監視情報が表示されなくなる。この場合のＤ地点は、列車の最後尾がホームを抜け切った地点とする。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の移動体監視装置では、移動体へ向けて送信する送信装置と受信装置のミリ波を電波として利用した場合の設置の制約条件に関しては述べられておらず、ミリ波を電波として用いた場合における地面などからのフェージングの影響に関しては考慮されていない。
【００１８】
また、ミリ波を電波として用いた場合の送信装置、受信装置の設置台数の削減化に関しては検討がされていない。
【００１９】
また、シーサスなど列車の路線が急に変更される場合、列車前方より列車前方運転席に設置された受信装置に電波を送信する場合、路線の急な変更に対応して、列車前方に設置する送信装置の数を多くしなければならないという問題があった。
【００２０】
また、送信装置が建築限界の制約条件を満足する送信機形状が必要となり、送信装置製作上での製造制約が大きいという問題があった。
【００２１】
また、送信装置を複数台単独に設置するために、送信機が目立つため、送信機の電波放射による人体への悪影響を乗客が懸念し、問題視される場合が生じるという問題があった。
【００２２】
また、ワンマン監視を行う場合、車両の後部より受信されたデータを車両内の配線を通じて運転士のいる車両最前部に伝送する場合、ＥＭＩによるノイズ等により、受信した画像が乱れる恐れがある等の問題点があった。
【００２３】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、出発監視時における地面などからのフェージングの影響を受けないとともに、送信装置が目立たないようにしたものである。さらに、受信装置より人体への悪影響が乗客から問題視される可能性のある送信装置の台数を削減した列車監視装置及び方法を得ることを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る列車監視装置は、プラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客等の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車側の受信手段に送信し、映像を列車内のモニタに表示する列車監視装置において、送信装置のアンテナ部を地面近くに配置し、上向きの電波ビームで列車側の受信手段に送信するとともに、上記送信装置のアンテナ部の断面を台形形状に形成し、台形の両斜辺に平面アンテナを設けることによりアンテナ部の両方向にビーム状の電波を放射できるようにし、その電波の放射方向（指向方向）が列車の連結方向に沿うよう送信装置アンテナ部を配置したものである。
【００２５】
また、送信装置の本体部とアンテナ部を分け、本体部を地中に埋設し、アンテナ部を地上に露出したものである。
【００２６】
また、プラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客等の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車側の受信手段に伝送し、映像を列車内のモニタに表示する列車監視装置において、列車側に設けられ、１台の送信装置からの送信電波をそれぞれ受信する複数の受信手段と、受信した電波強度を比較し、強度の強いものに自動で切換えてモニタで画像表示させる機能および列車自動運転装置からの速度検知信号を用いて前記受信手段を制御し、モニタの表示を必要時のみに制限する機能を有する映像切換装置とを備えたものである。
【００２７】
この発明に係る列車監視方法は、プラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客等の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車側の受信手段に伝送し、映像を列車内のモニタに表示して列車監視を行う列車監視方法において、最後部車両と最前部車両に受信装置を設け、最後部車両の受信手段で受信した電波信号を最前部車両の受信手段にミリ波（６０ＧＨｚ帯）にて伝送し、最前部車両のモニタに表示するようにしたものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１について説明する。図１はこの発明の実施の形態１の構成を示すブロック図で、Ｈはプラットホーム側、Ｔは車両側である。１は乗降状況を確認するために車両の長さに応じて複数個設置された車側監視カメラ、２は出発時の車両側面のプラットホームを監視する車側監視カメラ（以下出発監視カメラと呼ぶ）、９は上記各カメラからの信号を列車側に向けて送信する送信装置である。
【００２９】
一方、車両側において、１１は車両、１２はアンテナ等を含む受信手段である受信装置、１７は受信装置アンテナ部、１８は受信装置本体部で、受信装置アンテナ部１７と共同して受信装置１２と同じ働きの受信手段を構成している。１３は受信装置からの信号を映像として表示する運転台モニタ、２８は車両１１の速度検知信号を出力するＡＴＯ装置、３０は列車自動運転装置（ＡＴＯ装置）２８からの速度検知信号により車側監視カメラと出発監視カメラ２の信号を切換えたり、受信装置１２と受信装置本体部１８の映像を切換え、選択した映像信号をモニタ１３に供給する映像切換装置である。
【００３０】
以上の各部の配置と、これに関連のある他の構成を図２に示している。図２において、車側監視カメラ１及び出発監視カメラ２はプラットホーム４に沿って適当な間隔を取り複数個配置されている。車両１１は先頭車両１１ａ、中間車両１１ｂ、後部車両１１ｃからなり、図では４両編成を示している。受信装置１２は先頭車両１１ａに設けられ、また、受信装置アンテナ部１７及び受信装置本体部１８は先頭車両を除く各車両の外側側面に一個づつ設けられている。受信装置本体部１８及び受信装置１２は映像切換装置３０に接続されている。送信装置９はそのアンテナビーム有効範囲２９が受信装置１２または受信装置アンテナ部１７の一つまたは複数をカバーするような位置に設置されている。
【００３１】
送信装置９は線路２６の脇の地上に設置されており、その構成の詳細を図３に示している。図３において、９ａは送信装置本体部、９ｂは断面が台形をなす送信アンテナ部、９ｃは台形の両斜辺に設けられた平面アンテナ、９ｄは送信装置本体部９ａに設けられた放熱フィンである。上記平面アンテナ９ｃは、図３（ｂ）に示すように、送信アンテナ部に水平方向に例えば２個並べて設けられる。送信装置９の設置の一例としては、線路２６の脇に、送信アンテナ部９ｂと放熱フィン９ｄが地上に露出するようにして、送信装置本体部９ａは地中に埋設される。
【００３２】
車両１１と送信装置９との位置関係を側面から見ると、図２（ｂ）のようになる。２９は送信アンテナ部９ｂからの電波の有効到達範囲を示すアンテナビーム有効範囲である。アンテナビーム有効範囲２９は地上から上向きの電波ビームを受信装置１２、受信装置アンテナ部１７に放射する。
【００３３】
先ず全体システムを図１乃至図３により説明する。プラットホーム４に複数台の車側監視カメラ１と出発監視カメラ２を設置し、車両１１の扉部と車両側面部を撮影している。列車が長い場合１台のカメラでは十分に監視できないので、ここでは２台の車側監視カメラ１と２台の出発監視カメラ２を設けている。
【００３４】
カメラ１で撮影された映像は、ＮＴＳＣ方式の画像信号としてケーブルを用いて送信装置９に伝送される。この画像信号は送信機９にて変調され、ミリ波帯（４４ＧＨｚ帯）の無線信号として空間に実効放射される。各車側監視カメラ１の映像はそれぞれ周波数が異なる無線搬送波に変調が掛けられ、送信装置９の送信アンテナ部９ｂに取付けられた平面アンテナ９ｃより送信される。
【００３５】
送信された電波は、先頭車両１１ａの運転士台横に設置された受信装置１２に内蔵されたアンテナよって受信される。受信装置１２は、受信したミリ波無線電波から画像信号を再生し、映像切換装置３０からの指示に従って、運転士台近傍に設置された運転台モニタ１３に対して出力する。運転台モニタ１３用の電源は映像切換装置３０からの指示によりＯＮされる。
【００３６】
車両停止時の画像のみを映し出す目的のために車両１１のＡＴＯ装置２８から速度検知信号が映像切換装置３０に対して供給される。受信装置１２では、この信号を元に、必要時だけ運転台モニタ１３に対して車側監視カメラ１の画像と電源を供給し、画面スケルチ機能を実現する。
【００３７】
次に車両１１が発車してプラットホーム４を抜け切るまでの出発監視について説明する。車両１１が出発した時から、ＡＴＯ装置２８の速度検知信号に基づき映像切換装置３０が出発監視カメラ２に切換わり、車両の側面扉付近の映像を映すようにする。出発監視カメラ２のカメラは画角の狭い撮像レンズを用い、車両１１とプラットホーム４の必要な部分の映像が撮れるものである。
【００３８】
出発監視カメラ２で撮った映像は、車側監視カメラ１の映像同様ＮＴＳＣ方式の画像信号としてケーブルを用いて送信装置９に伝送される。送信装置９にて、出発監視カメラ２の映像は（出発監視カメラが２台以上の場合は各出発監視カメラ２の映像はそれぞれ周波数が異なる）無線搬送波に変調が掛けられ、送信装置９の送信装置アンテナ部９ｂに取付けられた平面アンテナ９ｃよりミリ波帯（４４ＧＨｚ帯）の無線信号として空間に実効放射される。周波数に関しては、車側監視カメラ１で用いた周波数を用いてもよい。
【００３９】
送信された電波は、先頭車両１１ａの運転士台横に設置された受信装置１２に内蔵されたアンテナまたは中間車両１１ｂ、後部車両１１ｃに設けられた受信装置アンテナ部１７によって受信され、受信したミリ波無線電波は画像信号に再生され、ＡＴＯ装置２８の速度検知信号に基づき、運転士台近傍に設置した運転台モニタ１３に対して映像を出力する。運転台モニタ１３用の電源は映像切換装置３０からの指示によりＯＮされる。
【００４０】
送信装置９は電波伝搬距離の関係上、アンテナビーム有効範囲２９に受信装置１２または受信装置アンテナ部１７が入った場合のみ有効電波を受信装置に伝送できる。運転台モニタ１３にて、受信画像が途切れないためには、アンテナビーム有効範囲２９に受信装置１２及び受信装置アンテナ部１７の少なくともいずれかが入ることが必要である。受信装置１２または受信装置アンテナ部１７より受信されたミリ波電波は映像信号に変換される。
【００４１】
映像切換装置３０では、受信装置１２あるいは受信装置本体部１８からの受信電力を比較し、より受信電力の大きい映像信号に切換えて、その映像信号を運転台モニタ１３に伝送し画像再生するようにする。映像切換装置３０は、ＡＴＯ装置２８の速度検知信号に基づき車側監視カメラ１と出発監視カメラ２の切換を行う動作と、受信電力を比較して受信電力の大きい受信信号に切り換える動作の両方を司っている。
【００４２】
更に車両が前方に移動すると、アンテナビーム有効範囲２９に中間車両１１ｂに取付けられた受信装置アンテナ部１７及び後部車両１１ｃに取付けられた受信装置アンテナ部１７が同時に入り、これらで受信されたミリ波電波は、受信部本体１８にて映像信号に変換され、映像切換装置３０により受信電力が比較され、受信電力の大きい映像信号に切換えられる。切換えられた映像信号は、運転台モニタ１３に伝送され画像再生される。これにより列車がプラットホーム４を抜け切るまで監視画像が途切れることなく運転士による監視が行える。
【００４３】
ＡＴＯ装置２８は車両がホームを抜け切る時点での平均速度を測っておき、ＡＴＯ装置２８よりその速度に達するまで検知信号（接点信号）が受信装置１２、受信装置本体部１８に対して連続的に供給できるようにし、この信号を元に列車がプラットホーム４を抜け切るまで映像切換装置３０に対して画像と電源を供給し、画面スケルチ機能を実現する。
【００４４】
従って、運転士は自ら何の操作をすることなく、車両が出発するまでは車側監視カメラ１の映像を、出発してからは出発監視カメラ２の映像を見ることができ、乗客の安全監視が行える。
【００４５】
ところで、送信装置９は、送信装置本体部９ａを地中に埋め、アンテナ形状をピラミダルホーンアンテナよりアンテナビーム角度を絞った平面アンテナにすることで、よりコンパクトで目立たず、建築限界の制約を受けにくい装置が実現できる。地上付近は、建築限界の寸法上の制約が、車両１１側面付近に比べて少ない。また、図３（ｂ）に示すようにアンテナ部を幅方向に並べて地上高を低くし、目立たない形状とする。
【００４６】
送信アンテナ部９ｂを地面付近に設置することにより、車上の受信装置１２に下側から実効電波を送信する配置（図２（ｂ）参照）となるので、図４に示すような地面からの反射波２７によるフェージングの影響を受けないシステムが実現できる。
【００４７】
出発監視に関しては、プラットホームの後部に送信装置を設け、後部車両に受信装置を設けることにより最少数の送信装置で列車監視が可能である。
【００４８】
例えば図５（ａ）に示すように、車両１１の側面に受信装置アンテナ部１７を設けない場合、常に車両１１の受信装置１２に車両前方から送信電波を実効放射する必要がある。従って、ミリ波の実効電波の到達距離の関係上、複数台の送信装置９、２４、２５を設置する必要がある。
【００４９】
また、図５（ｂ）に示すように、シーサス（線路が急に屈曲している箇所）のような急に線路２６を変更する必要がある場合、線路の変化に対応して複数台の送信装置９、２４、２５を設置する必要がある。
【００５０】
これに対して、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、プラットホーム４の後部に設置された送信装置１０から出発監視カメラ２の映像を最後部車両１１ｃに設置した受信装置１２に実効電波で送信することにより、車両側面の受信装置アンテナ部の有無に関係なく、列車がプラットホーム４を抜けきるまで最少数の送信装置で監視ができる。
【００５１】
送信電波にミリ波（６０ＧＨｚ帯）を使用した場合、平面アンテナはピラミダルホーンアンテナよりアンテナビーム角度を小さく絞ることができ、実効電波が到達する距離は概略４０ｍから１５０ｍと長くできるため、プラットホーム４の長さ１２０ｍを１台の送信装置でカバーすることができ、また、廻りからの反射波２７によるフェージングの影響を受けにくくすることができる。従って、一つのプラットホームを１台の送信装置でカバーできる。
【００５２】
よって、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す線路２６が直線の場合も、図６（ｄ）（ｅ）に示すシーサスの場合も、プラットホーム４の後部に設置された送信装置１０から出発監視の映像を最後部車両１１ｃに設置した受信装置１２に実効電波を送信することにより、必要な送信装置の設置台数を削減することができる。
【００５３】
送信アンテナビーム角度を絞りすぎると、光を用いた場合と同様に送信装置９と受信装置１２の位置合わせが難しくなるので、設置工事とフェージングの影響の両方を考慮した最適なビーム角度にする必要がある。
【００５４】
プラットホーム４がカーブしている場合はプラットホーム４の最後部の送信装置１０の他に、プラットホームに沿って送信装置１０を複数台設置する。受信装置１２で受信した電波を映像切換装置３０にて強度比較し、大きな電波強度の映像信号に切換えるようにする。
【００５５】
プラットホーム４のカーブは、線路２６がシーサスのように急激に変化しないため、設置する送信装置の台数は、車両１１前方のみから出発監視画像を伝送する場合より削減でき、これにより、送信装置の電波放射による人体への悪影響を乗客が懸念し、電波が問題視される場合を少なくすることができる。
【００５６】
後部車両１１ｃの受信装置１２から得られた受信電波は、図６（ｄ）（ｅ）に示すように、後部車両天井部に設置された車内送信装置（６０ＧＨｚ帯）４３から送信され、前部車両１１ａの天井部に設置された車内受信装置（６０ＧＨｚ帯）４４で受信される。アンテナビーム角度の小さい、６０ＧＨｚ帯のミリ波電波を用いることで装置をより小型化でき、給電線、空調機の突起等制約の多い車両上面でのフェージンクの影響を受けにくい、ピンポイントでの画像伝送が実現できる。
【００５７】
また、６０ＧＨｚ帯での画像伝送は、プラットホーム４がカーブしている場合は、車内受信装置４４の受信アンテナに自動追尾機能を持たせ、受信電力の大きな方向に受信アンテナの方向が変わるようにして、安定した電波の受信が行えるようにする。受信された無線電波は車内受信装置４４にて映像信号に再生され、運転台モニタ１３に対して出力され、列車がプラットホーム４を抜け切るまでの出発監視が行えるようにする。
【００５８】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、送信装置９を送信装置アンテナ部９ｂと送信装置本体部９ａに分離したものを示したが、図７に示すように、送信装置アンテナ部９ｂと送信装置本体部９ａを一体型形状としてもよい。放熱は、放熱フィン９ｄ、ヒートパイプ３５を用いて冷却し、送信装置本体部９ａはミリ波部３２、変調を行うＩＦモジュール３３、各部に電力を供給する電源部３４を一体型で密閉、防水構造とすることで、装置をコンパクトに出来、耐環境性を考慮したものにすることができる。
【００５９】
実施の形態３．
なお、実施の形態１では、送信装置９を送信装置アンテナ部９ｂと送信装置本体部９ａに分離して設置したが、本実施の形態３では、図８に示すように、送信装置を、車両１１の出入口扉と連動して乗客の巻き込み防止のためにプラットホーム４に設置される自動ホーム柵４６に設置する。この場合、送信装置本体部９ａを柵４６の手前側の側面に、送信装置アンテナ部９ｂを柵４６の外側面に取付ける。柵４６の外側（車両側）は建築限界の制約により、取り付けスペースが２００ｍｍ程度しかないが、送信装置アンテナ部９ｂを送信装置本体部９ａから分離したことにより、送信装置アンテナ部９ｂをコンパクトに設計でき送信装置が乗客に目立たないように設置できる。
【００６０】
実施の形態４．
なお、実施の形態１では、送信装置アンテナ部９ｂの送信方向を列車の進行方向に対向する１方向としているが、図９に示すように、送信電波が複数の受信装置アンテナ部１７をカバーするような送信装置９により、進行方向に関する両方向にミリ波電波を送信して、受信電波強度の最も大きな受信装置本体部１８の信号を自動で映像切換装置３０にて切換えて、運転台モニタ１３に映像を映すようにしてもよい。この場合、送信装置アンテナ部として図３（ａ）に示すように、両方向に指向性を持つアンテナを利用する。
【００６１】
実施の形態５．
なお、実施の形態４では、それぞれの受信装置からの受信映像をケーブルにて映像切換装置３０迄配線してきているが、図１０に示すように、受信装置１８からの映像信号をデジタル信号に変換して、ＬＣＤ３８用のＬＣＤ用ケーブル３９によりデジタル信号として伝送することで、車両間を結ぶ専用ケーブルを省略し、車両内にニュースなどを流すＬＣＤ用ケーブルと共通化することにより、ＥＭＩによるノイズの影響を受けず車両内配線の簡素化を図った装置を実現できる。なお、プラットホーム４上にフェンス３７を設けることにより、出発監視カメラの映像において、人の白線内の紛らわしい動きが識別しやすい映像を送れることとなり、より安全な監視が行えることとなる。
【００６２】
実施の形態６．
ミリ波電波（４４ＧＨｚ帯）においては、図１１に示すように、受信アンテナの間隔が５０ｍｍずれれば、フェージングの影響が大きく変わってくることに着目し、受信装置内に複数の受信アンテナ４０を設け、ダイバーシティ機能を用いることにより、受信電波強度の強い受信アンテナのデータを受信装置本体部１８が出力できるようにして、更にフェージングの影響を受けにくいシステムを得ることができる。
【００６３】
実施の形態７．
上記実施の形態１では、送信装置本体部９ａを地中に埋めることとしたが、地面付近の建築限界の制約が少ない場所において、地面付近に設置してもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、送信装置アンテナ部を断面台形形状に形成し、台形の両斜辺に平面アンテナを設けることによりアンテナ部の両方向にビーム状の電波を放射するようにすると共に、その電波の放射方向が列車の連結方向に沿うようアンテナ部を配置することにより、１台の送信装置で送信範囲を広範にカバーでき、送信装置の数を減らすことができる。
【００６５】
また、受信手段をＡＴＯ装置からの速度検知信号を用いて制御し、モニタの画面スケルチ機能を実現したことにより、運転士の操作の省力化を図り、より安全な乗客監視が行える。
【００６６】
また、最後部車両と最前部車両に受信手段を設け、最後部車両の受信手段で受信した電波を最前部車両の受信装置にミリ波（６０ＧＨｚ帯）にて伝送し、最前部車両のモニタに表示するようにしたため、車内配線を不要にして装置を安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による列車監視装置を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１における列車監視装置の配置を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１における送信装置を示すもので、（ａ）は送信装置の側面図、（ｂ）はアンテナ部の斜視図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による列車監視装置の動作を説明するための図である。
【図５】 この発明の実施の形態１による列車監視方法を説明するための図で、（ａ）は線路が直線の場合、（ｂ）はシーサスの場合を示す平面図である。
【図６】 この発明の実施の形態１による列車監視方法を説明するための図で、（ａ）（ｂ）（ｃ）は線路が直線の場合、（ｄ）（ｅ）はシーサスの場合を示す平面図である。
【図７】 この発明の実施の形態２による一体型送信装置を示す略線側面図図である。
【図８】 この発明の実施の形態３による送信装置の設置状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は要部斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態４における列車監視装置の配置図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５における列車監視装置の配置図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６による受信装置を示す略線平面図である。
【図１２】 従来の列車監視システムを示す図である。
【図１３】 従来の列車監視システムを示す図である。
【符号の説明】
１ 車側監視カメラム、 ２ 出発監視カメラ、
４ プラットホーム、 ９ 送信装置、
９ａ 送信装置本体部、 ９ｂ 送信装置アンテナ部、
９ｃ 平面アンテナ、 ９ｄ 放熱フィン、
１０ 送信装置、 １１ 車両、
１１ａ 前部車両、 １１ｂ 中間車両、
１１ｃ 後部車両、 １２ 受信装置、
１３ 運転台モニタ １７ 受信装置アンテナ部、
１８ 受信装置本体部、 ２４ 送信装置、
２５ 送信装置、 ２６ 線路、
２７ 反射波、 ２８ ＡＴＯ装置、
２９ アンテナビーム有効範囲、 ３０ 映像切換装置、
３１ 放熱フィン、 ３２ ミリ波部（送信用）、
３３ ＩＦモジュール（送信用）、 ３４ 電源部、
３５ ヒートパイプ、 ３６ ケーブル、
３７ フェンス、 ３８ ＬＣＤ、
３９ ＬＣＤ用ケーブル、 ４０ 受信アンテナ、
４１ ミリ波部（受信用）、 ４２ ＩＦモジュール（受信用）、
４３ 送信装置（６０ＧＨｚ帯）、 ４４ 受信装置（６０ＧＨｚ帯）、
４６ 自動ホーム柵。
Claims (4)
- プラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客等の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車側の受信手段に送信し、映像を列車内のモニタに表示する列車監視装置において、送信装置のアンテナ部を地面近くに配置し、上向きの電波ビームで列車側の受信手段に送信するとともに、上記送信装置のアンテナ部の断面を台形形状に形成し、台形の両斜辺に平面アンテナを設けることによりアンテナ部の両方向にビーム状の電波を放射できるようにし、その電波の放射方向（指向方向）が列車の連結方向に沿うよう送信装置アンテナ部を配置したことを特徴とする列車監視装置。
- 上記送信装置の本体部とアンテナ部を分け、本体部を地中に埋設し、アンテナ部を地上に露出したことを特徴とする請求項１記載の列車監視装置。
- プラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客等の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車側の受信手段に伝送し、映像を列車内のモニタに表示する列車監視装置において、列車側に設けられ、１台の送信装置からの送信電波をそれぞれ受信する複数の受信手段と、受信した電波強度を比較し、強度の強いものに自動で切換えてモニタで画像表示させる機能および列車自動運転装置からの速度検知信号を用いて前記受信手段を制御し、モニタの表示を必要時のみに制限する機能を有する映像切換装置とを備えたことを特徴とする列車監視装置。
- プラットホームに設置した複数のテレビカメラで列車の乗降客等の映像を撮影し、その映像信号を送信装置から無線電波にて列車側の受信手段に伝送し、映像を列車内のモニタに表示して列車監視を行う列車監視方法において、最後部車両と最前部車両に受信装置を設け、最後部車両の受信手段で受信した電波信号を最前部車両の受信手段にミリ波（６０ＧＨｚ帯）にて伝送し、最前部車両のモニタに表示するようにしたことを特徴とする列車監視方法。
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