JP3902531B2

JP3902531B2 - Train fixed position stop support device

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Publication number: JP3902531B2
Application number: JP2002302583A
Authority: JP
Inventors: 小沼　　知恵子; 小林　　芳樹; 正嶋　　博; 永野　　啓介; 尊倫門野; 明行松田; 潔宅間
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2022-10-17
Also published as: JP2004136754A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車の定位置停止支援装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、ホームに安全柵とホームドアを備えた鉄道において、列車が定位置に停止したことをＩＴＶカメラの画像処理によって検出し、列車ドアの開閉を許可するなどの停車時の制御を行うことが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１０４８５号公報（５頁左欄２５−２７行、図５（２）ほか）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、列車が定位置に停止した後の列車ドアやホームドアの開閉などの停車時の制御について開示されているが、列車を定位置に停止させるための方策については開示がない。自動列車運転装置（ＡＴＯ）付の列車は、ほぼ間違いなくホームドアに対向した所定の定位置範囲に停止する。しかし、ＡＴＯの無い列車では、運転手が手動操作でホームドアに対向した所定の定位置範囲に停止させなければならない。ＡＴＯの有無に関係なく、所定の定位置から外れて停車した場合には、運転手が手動で列車を後退あるいは前進させ、位置合わせを行う必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、列車を定位置に停止させる位置合わせ運転時の運転手の負担を軽減できる列車の定位置停止支援装置を提供することである。
【０００６】
また、本発明の他の目的とするところは、既存設備を用いて列車の定位置停止を支援でき、特に列車側の設備を変更することなく、簡易に列車の定位置停止支援装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、地上側に設置され地上及び列車の一部を撮像対象とするカメラと、このカメラの映像を取り込む画像入力手段と、この画像入力手段により取り込まれた画像を用いて列車が定位置に停止したことを検出する手段を備えた列車の定位置停止支援装置において、前記定位置停止検出手段により列車が所定の停止位置を外れていることを検出したとき、異常を示す信号とともに前記カメラによる画像を前記列車の運転手に報知する報知手段を備えたことである。
【０００８】
これにより、列車を定位置に停止させる位置合わせ運転時の運転手に、定位置を外れていることと併せて、その位置ずれの様子を画像で認識させることによって、運転手を支援し、その負担を軽減できる
また、本発明の他の特徴とするところは、プラットホームの線路側に設けた安全柵と、この安全柵の所定位置に設けたドアと、地上側に設置され地上及び列車の一部を含む前記安全柵と列車ドアの隙間を撮像対象とするカメラと、このカメラの映像を取り込む画像入力手段と、この画像入力手段により取り込まれた画像を用いて列車の停止位置が定位置停止範囲内に停止したか否かを検出する定位置停止検出手段を備えた列車の定位置停止支援装置において、定位置停止検出手段により列車が所定の停止位置を外れていることを検出したとき、異常を示す信号とともにカメラによる画像を列車の運転手に報知する報知手段と、画像入力手段により取り込まれた画像を用いて列車と安全柵との間の物体の有無を検出する支障物（居残り物体）検出手段と、この支障物検出手段が支障物を検出したことに応じて警報を発する警報手段とを備えたことである。
【０００９】
これにより、プラットホーム側の地上側のみに設置したカメラと画像処理装置のみでよく、列車側の設備を変更することなく、簡易な設備で、ホームドアと列車ドアとの隙間に居残った人又は物体（支障物）を検出して警報し、安全性を高めるとともに、定位置停止時に運転手を支援することができる。
【００１０】
さらに、本発明の他の特徴とするところは、地上側に列車の進行方向に沿って設置され地上及び列車の一部を撮像対象とする複数のカメラと、これらのカメラの映像を取り込む画像入力手段と、この画像入力手段により取り込まれたそれぞれの画像を用いて列車の停止位置が定位置停止範囲内に停止したか否かを検出する複数の定位置停止検出手段と、これら複数の定位置停止検出手段の出力を総合して列車の停止位置を判定する手段と、この判定手段の判定結果を前記列車の運転手に報知する報知手段とを備えたことである。
【００１１】
このように、複数の検知対象範囲にカメラを設置して、列車が停止した場合、それぞれのカメラの画像処理に基き、それぞれに停止位置を検出し、複数の定位置停止検出手段の出力を総合して最終判定する。したがって、地上側のみに設置したカメラと画像処理装置のみで、列車側の設備を変更することなく、簡易な設備で定位置停止支援装置を提供できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例による列車の定位置停止支援装置を示す全体システム構成図である。図１において、プラットホーム１の端部には、複数の停止位置目標の標識２群、例えば４両用の停止目標標識２１、や８両用の停止目標標識２２が設置されている。プラットホーム１の端部以外には、複数のドア停止位置マーク３群、例えば先頭車両ドアのドア停止位置マーク３２や、先頭から２番目の車両ドアのドア停止位置マーク３１が設置されている。また、プラットホーム１の天井にはカメラ４群、例えばドア停止位置マーク３１，３２付近を撮像するカメラ４１や、停止目標標識２２付近を撮像するカメラ４２が設置されている。カメラ４群は、定位置停止の監視領域（撮像視野範囲）、例えば、カメラ４２は、停止位置目標２２と列車の先頭部が撮像視野範囲となるように配置され、カメラ４１は、ドア停止位置マーク３１，３２と列車のドア部が撮像視野範囲となるように配置されている。カメラ４群は、演算処理装置（ＭＰＵ）４３、画像処理装置４４および送信／受信制御装置４５とが一体構成になっている。
【００１４】
ＭＰＵ４３は、画像処理装置４４にカメラ画像を入力し、画像処理の手順を制御する。ＭＰＵ４３は、画像を入力すると画像処理装置４４に画像処理を行わせ、列車の停止位置が定位置範囲内に停止したか否かを判定する。
【００１５】
停止目標位置の監視領域を撮像している一体型カメラ４２には、送信／受信制御装置４５を経由して、ドア停止位置マーク３群の監視領域（撮像視野範囲）を撮像している他のカメラ４１の検出結果も受信する。ＭＰＵ４３はこれらの結果とカメラ４２自身の結果を総合判定して最終判定を行い、その結果を送信／受信制御装置４５を経由して列車の運転台及び／又は駅の制御装置の表示装置（報知手段）６に結果を表示する。
【００１６】
列車５の乗務員室や駅の制御装置には表示装置６が設けられている。表示装置６には、列車５の定位置停止の良否が表示されるので、乗務員は、列車の定位置停止の良否を運転席に居ながら確認でき、駅務員は駅務室に居ながら確認できる。
【００１７】
乗務員は、列車の定位置停止の否を確認すると、例えば、列車５がオーバーランした場合列車５を後退させる。また、駅務員が列車５の定位置停止の否を確認すると、例えば、列車５がオーバーランした場合、列車５を後退させる指示を列車５の乗務員に通知する。
【００１８】
今、停止位置が正常の場合、乗降客の乗り降りに支障がない。そこで、停止位置が正常の場合には、乗務員や駅務員に報知する必要がない。列車５の運転に支障のある停止位置異常を検出した場合のみ乗務員や駅務員に報知するようにし、乗務員の負担を軽減する。
【００１９】
図２は、画像処理装置４４の一実施例機能ブロック図である。図２において、ＭＰＵ４３は、画像入力手段４４１にカメラ４で撮像している監視領域例えば図１の標識２２付近の画像の取り込みを指示する。この画像を入力画像とする。
【００２０】
機器不良チェック手段４４２は、入力画像を用いてカメラ４の電源が切れている等の機器不良チェックを行い、また、映像不良チェック手段４４３は、入力画像を用いてカメラ４が覆われたり、ずれたりしていないか等の映像不良チェックを行う。両不良チェック手段４４２，４４３のチェック結果はＭＰＵ４３に送信される。
【００２１】
映像不良や機器不良の何れか一方でも発生すると、ＭＰＵ４３は、定位置停止検出手段４４４の検知処理や標識位置登録手段４４５の標識位置の登録を無効にする制御を行う。また、このことを、乗務員や駅務員が目視する表示装置６へ映像不良や機器不良として表示して通知する。
【００２２】
一方、映像不良や機器不良の何れも発生していない場合には、まず、標識位置登録手段４４５が、定位置停止検出手段４４４で位置検出処理を行うまでに、例示した停止位置目標２群やドア停止位置マーク３群の位置を予め算出して格納しておく。その後、定位置停止検出手段４４４は、列車５の停止位置が定位置範囲内に停止したか否かを判定する。停止位置目標２２付近を撮像している画像処理一体型カメラ４２は、ドア停止位置マーク３１，３２付近を撮像しているカメラ４１の位置検出結果を受信する。すると、これらの結果を総合判定して、最終的に停止位置結果を判定し、その結果をＭＰＵ４３から送信／受信制御装置４５を経由して、乗務員や駅務員が目視する表示装置６へ表示して通知する。
【００２３】
図３は、標識位置登録手段４４５の処理フローチャートである。標識位置登録手段４４５は、定位置停止検出手段４４４で位置検出処理を行うまでに、処理を終了しているものである。
【００２４】
まず、ステップ３０１において、カメラの監視領域（撮像視野範囲）が停止位置目標かドア停止位置マークかを判定する。監視領域（撮像視野範囲）が停止位置目標の場合、ステップ３０２において、標識位置登録手段４４５で予め登録した停止位置目標をテンプレートパターンにし、カメラ４２の入力画像に対してこのパターンを探索する。ステップ３０３でパターンが存在したか否か判定する。停止位置目標のパターンが存在した場合、ステップ３０４は、停止位置目標の中心位置を算出して、どのカメラかを表すカメラＩＤと停止位置目標の座標を登録する。
【００２５】
ステップ３０１において、監視領域（撮像視野範囲）がドア停止位置マークの場合、ステップ３０５において、標識位置登録手段４４５で予め登録したドア停止位置マークをテンプレートパターンにし、カメラ４１の入力画像に対してこのパターンを探索する。ステップ３０６でパターンが存在したか否か判定する。ドア停止位置マークのパターンが存在した場合、ステップ３０７は、ドア停止位置マークの中心位置を算出して、カメラＩＤとドア停止位置マークの座標を登録する。
【００２６】
図３では、標識位置登録手段４４５で予め登録した停止位置目標をテンプレートパターンにし、カメラ４２の入力画像に対してパターンを探索する手法で説明したが、撮像している監視領域（撮像視野範囲）に予め停止位置ゾーンを設置しておく方法でもよい。この方法は、予めテンプレートパターンを設定する必要がないため、テンプレートパターンを格納するメモリや、テンプレートパターンの探索処理が省けるため、メモリの削減、処理速度の向上が図れる効果がある。
【００２７】
図４は、監視領域（撮像視野範囲）を撮像するためのカメラの配置例である。列車５の先頭５１が、停止目標標識２２の地点に停止するため、停止目標標識２２付近を撮像するカメラ４２は、列車５の先頭５１と停止目標標識２２の中心が水平方向に一直線Ａになるように設置する。このため、例えばカメラ４２を真横に設置する。又は、真上に設置する。
【００２８】
列車５は、ドア５２の中央部が、ドア停止位置マーク３２の中央に停止するため、ドア停止位置マーク３２付近を撮像するカメラ４１は、列車５のドア５２の中央部とドア停止位置マーク３２の中央が水平方向に一直線Ｂになるように設置する。このため、例えばカメラ４１を真横に設置する。又は、真上に設置する。ここで、列車の停止位置の許容範囲内ならば真横、又は、真上からずれた（例えば斜め）設置を行ってもよい。
【００２９】
図５は、本発明の一実施例による定位置停止検出及び、表示支援処理フローチャートである。まず、ステップ５０１において画像を入力する。ステップ５０２は、ステップ５０１で入力した直前画像と現画像の画素毎の差分を行いチェックする。ステップ５０２で差分が閾値以上の場合、ステップ５０３へ進む。差分が閾値未満の場合、ステップ５０１へ戻る。ステップ５０３は、ステップ５０２の差分画像を用いて停止位置の算出を行う。ステップ５０４は、ステップ５０３で算出した停止位置と、予め格納した停止目標標識２２の停止位置との比較を行いチェックする。停止位置が範囲内の場合、ステップ５０５は、正常と判定する。停止位置が範囲外の場合、ステップ５０６は、異常と判定する。ステップ５０７は、判定結果に応じた内容を格納し、ＭＰＵ４３から送信／受信制御装置４５を経由して、乗務員や駅務員が目視する表示装置６へ表示して通知する。
【００３０】
この例では、停止目標標識２２付近を撮像するカメラ４２のみで停止位置を検出する手順を説明したものであり、カメラが１台ですみ、非常に安価で簡易に装置を実現できる効果がある。
【００３１】
図６は、本発明の他の実施例による定位置停止検出及び表示支援処理フローチャートである。まず、ステップ６０１において画像を入力する。ステップ６０２は、ステップ６０１で入力した直前画像と現画像の画素毎の差分を行いチェックする。差分が閾値以上の場合、ステップ６０３で停止目標標識２２の位置に設置しているカメラ４２か否かチェックする。差分が閾値未満の場合、ステップ６０１へ戻る。ステップ６０３で停止目標標識２２の位置に設置しているカメラ４２の場合、ステップ６０４は、ステップ６０２の差分画像を用いて停止位置の算出を行う。ステップ６０３で停止目標標識２２の位置以外に設置しているカメラ４１等の場合、ステップ６０１へ戻る。ステップ６０４は、ステップ６０２の差分画像を用いて、停止位置目標に設置のカメラ及びドア停止位置マークに設置のカメラに対して、カメラ毎に停止位置の算出を行う。ステップ６０５は、カメラ毎にステップ６０４で算出した停止位置と、予め格納した停止目標標識２２の位置との比較を行い停止位置を算出する。ステップ６０６は、カメラ毎の算出位置から、多数決による最終判定を行う。ステップ６０７は、ステップ６０６の最終判定結果をチェックする。ステップ６０７の判定において、停止位置が所定範囲内の場合、ステップ６０８は、正常と判定し、停止位置が所定範囲外の場合、ステップ６０９は、異常と判定する。ステップ６１０は、判定結果に応じた内容を格納し、ＭＰＵ４３から送信／受信制御装置４５を経由して、乗務員や駅務員が目視する表示装置６へ表示して通知する。
【００３２】
この実施例では、停止目標標識２２付近を撮像するカメラ４２及び複数のドア停止位置マーク３１，３２付近を撮像するカメラ４１との総合判定で停止位置を検出する手順を説明したものであり、カメラが複数台となる。このため、あるカメラに誤検知が発生しても、正常に検知した他のカメラが多ければ、最終的に多数決等で判定するため、検出精度が向上し、信頼性の高い列車の定位置停止検出が実現できる効果がある。
【００３３】
図７は、映像不良チェック手段４４３の処理フローチャートである。映像不良チェック手段４４３は、まず、ステップ７０１においてカメラ４の起動時に取り込んだ画像をマスター画像とする。ステップ７０２に移りステップ７０１で取り込んだマスター画像をブロックに分割（例えば、縦×横＝８×６）し、ブロック毎の分散値やエッジ画像を作成して格納する。ステップ７０３では、取り込んだ入力画像に対して、マスター画像と同様にブロックに分割し、ブロック毎の分散値やエッジ画像を作成して格納する。ステップ７０４では、ステップ７０３で処理した入力画像のブロック毎に分散値をチェックして、大部分のブロックが閾値未満の場合にステップ７０６に移行してカメラ４をマスクしてある状態等として、映像不良が発生したと判定する。ステップ７０４において大部分のブロックが閾値以上であると判定するとステップ７０５に移行する。ステップ７０５では、マスター画像と入力画像の同一ブロック間でブロック毎のエッジ画像を比較し、エッジが異なるブロックが所定数未満の場合にステップ７０７において映像不良の発生なしと判定する。ステップ７０８では、取り込んだ入力画像をマスター画像として更新する。ステップ７０５において、エッジの異なるブロックが所定数以上であると判定すると、ステップ７０９で映像不良が発生したと判定する。
【００３４】
このように、入力画像の良否を判定し不良の場合には位置検出手段の処理を阻止するようにしているので誤判定によって乗務員に停止位置異常と誤報して列車の運行に影響を与えるのを防止することができる。
【００３５】
図８は、機器不良チェック手段４４２処理フローチャートである。機器不良チェック手段４４２は、ステップ８０１で取り込んだ入力画像に対して、ブロックに分割（例えば、縦×横＝８×６）し、ブロック毎の分散値や平均輝度を算出する。ステップ８０１からステップ８０２に移行してステップ８０１における入力画像のブロック毎の分散値をチェックして、大部分のブロックが閾値以上の場合にステップ８０５で機器不良の発生なしと判定して終了する。ステップ８０２において大部分のブロックが閾値未満であると判定すると、ステップ８０３で入力画像のブロック毎の平均輝度をチェックする。また、ステップ８０３において大部分のブロックが閾値以上であると判定すると、ステップ８０５で機器不良の発生なしと判定して処理を終了する。また、ステップ８０３の平均輝度チェックで大部分のブロックが閾値未満であると判定すると、ステップ８０４で機器不良の発生ありと判定して処理を終了する。
【００３６】
図９は、図５におけるステップ５０３及び図６におけるステップ６０４の停止位置算出処理の詳細フローチャートである。ステップ９０１において直前画像と現画像の画素毎の差分（フレーム間差分）を行う。ステップ９０１の差分において、所定（閾値）以上の変化があるかチェックし、変化がある場合は、ステップ９０３へ進み、変化がない場合はステップ９０１へ戻る。ステップ９０３は、差分画像のＹ投影分布及び／又はＸ投影分布を算出し、閾値以上の変化部を抽出する。ステップ９０４において、カメラＩＤをチェックし、カメラＩＤが、停止位置目標に設置されている場合、ステップ９０５で、変化部の始点座標を算出する。ステップ９０６は、ステップ９０５の座標が、予め登録した停止位置目標の座標との差が範囲内かチェックする。ステップ９０６で範囲内の場合、ステップ９０７で正常停止と判定する。ステップ９０６で範囲外の場合、ステップ９０８で異常停止と判定する。ステップ９０４で、カメラＩＤが、ドア停止位置マークに設置されている場合、ステップ９０９で、変化部の中央座標を算出する。ステップ９１０は、ステップ９０９の座標が、予め登録したドア停止位置マークの座標との差が範囲内かチェックする。ステップ９１０で範囲内の場合、ステップ９１１で正常停止と判定する。ステップ９１０で範囲外の場合、ステップ９１２で異常停止と判定する
図１０は、図９における算出ステップ９０５による列車先頭部での停止位置検出を示す詳細図である。列車５の先頭部が、停止目標標識２１の位置で停止すると、停止目標標識２１の位置を監視領域としているカメラ４２は、図４に示したように、停止目標標識２１の位置と列車５の先頭５１が一直線Ａになるように設置されている。従って、列車の進行方向Ｙ軸に対して、投影分布１０１は、列車５の先頭部５１付近Ｙ＝Ｙ１で変化が大きくなる。そこで、閾値Ｘ＝Ｘ１以上の変化開始部座標Ｘ１，Ｙ１を列車５の先頭５１の位置の座標として算出する。
【００３７】
図１１は、図９におけるステップ９０９での列車ドアでの停止位置検出を示す詳細図である。列車５のドア５２が、ドア停止位置マーク３１で停止すると、ドア停止位置マークを監視領域としているカメラ４１は、図５に示したように、ドア停止位置マーク３１と列車５のドア５２の中央が一直線になる様に設置されている。従って、Ｙ投影分布１０２は、列車５のドア５２の開部Ｙ＝Ｙ２付近で変化が大きくなる。これは、ドア５２が閉じた状態から開いた状態では、両開きドアなら左右対象になるため、閾値Ｘ２以上の変化部座標の中央（Ｙ２，Ｘ２）を列車５のドア５２の位置座標として算出する。もし、列車５の車種により方開きドアの場合は、変化開始部座標をドア５２の位置座標として算出すればよい。いずれにしても、予めドアの種類（両開き、方開き）を登録しておけばよい。
【００３８】
図１２と図１３は、図６におけるステップ６０６での多数のカメラに基く停止位置判定の詳細を説明するための駅ホーム平面視図と処理フローチャートである。列車５の停止位置を示す標識には、列車先頭の停止位置の標識として停止目標標識２１、２２、２３や列車ドアの停止位置の標識としてドア停止位置マーク３１、３２、３３、３４が既設されている。例えば、停止目標標識２１は４両編成用、２２は８両編成用、２３は１２両編成用である。列車５が４両編成の場合、先頭は停止目標標識２１の位置に停止する。すると、列車５のドアは、先頭に近い方からドア停止位置マーク３４、３３、３２、３１にそれぞれ位置する。図１３のステップ１３１において、各位置でのカメラからの画像を処理し、予め登録した位置の停止範囲内であると判定した数をカウントする。すなわち、停止目標標識２１の監視範囲のカメラ４２１に基づく判定結果と、ドア停止位置マーク３３及び３４の監視範囲のカメラ４１２に基づく判定結果、ならびにドア停止位置マーク３１及び３２の監視範囲のカメラ４１１に基く判定結果である。ステップ１３２において、判定全数に対する停止範囲内数の比率を算出する。ステップ１３３では、停止位置を正常と判定した割合が所定の閾値（例えば、６割）以上か否かをチェックする。ステップ１３３で閾値以上と判定した場合、ステップ１３４で、停止位置は正常と最終判定する。ステップ１３３の判定が閾値未満の場合、ステップ１３５で、停止位置は異常と最終判定する。
【００３９】
また、多数決で最終判定を行ってもよい。多数決の場合、停止位置が正常である結果の数が、異常より多ければ停止位置を正常と最終判定する。このようにして、複数の検出結果に基く最終の判定手段を構成している。
【００４０】
停止位置が正常と判定した場合、その判定結果を報知する必要はない。
【００４１】
一方、列車の停止位置が異常であれば、表示装置６により、運転手に迅速に報知する。これに基き、運転手は、列車５を正常な位置に再停止する操作を行う。
【００４２】
図１４は、本発明の他の実施例による列車の定位置停止支援装置の全体システム構成図である。図１４において図１の実施例と異なるところは乗務員支援装置４６を設けたことである。
【００４３】
図１５は、図１４における乗務員支援装置４６の具体的構成例である。図に示すように画像処理装置４４からＭＰＵ４３を介して加えられる停止位置データを停止位置データ格納部４６１に格納する。表示画面生成手段４６２は、停止位置データ格納部４６１のデータから図１６に示すような乗務員が目視で一目瞭然に確認でき、対策できるような表示画面（対策画面）を生成して再構築したデータとして停止位置データ格納部４６１に格納する。ＭＰＵ４３は停止位置データ格納部４６１に格納された対策画面を送信／受信制御装置４５を介して乗務員端末に送信し表示する。
【００４４】
図１６は、判定結果表示装置６の表示画面例である。停止位置が異常の場合、乗務員は運転席に居ながらにして、異常が一目瞭然な警報表示部６１で、例えば点滅表示を行って乗務員に注目させる。更に、異常対策表示部６２には、停止位置の異常とその対策の表示を行う。また、画像表示部６３には、列車５の先頭部付近に設置しているカメラ４２が撮像している現場のリアルタイム映像を表示する。さらに、列車停止異常情報表示部６４では、異常を検知した時刻や、ずれた距離と場所等も表示する。したがって、乗務員は、対策表示部６２を見て、列車を前進又は後退させ、正常位置に位置合わせ操作を、容易にかつ迅速に行える。
【００４５】
図１７は、本発明の他の実施例による列車の定位置停止支援装置の全体システム構成図である。図１及び図１４に示した実施例では、カメラ４と画像処理装置４４、ＭＰＵ４３、及び送信／受信制御装置４５は一体型とした。図１７では、カメラ４のみを現場に取付け、一方、機械室等に設置してあるＰＣ（パーソナルコンピュータ）７で画像処理を行って定位置停止検出を行う。すなわち、画像処理装置４４、ＭＰＵ４３、及び送信／受信制御装置４５は、パソコン７の機能によって構成するのである。
【００４６】
図１８は、本発明の他の実施例によるカメラの設置構成図である。この例では、プラットホーム１の線路側端部に沿って安全柵８が設置され、その所定位置にドア８１を備えている。ここでは、画像処理一体型カメラ４を、安全柵８に取付け、安全柵８と列車５の間を撮像視野としている。すなわち、列車５の一部と、安全柵８のドア８１と、停止目標標識２１等を撮像している。したがって、安全柵８と列車５の間に利用客の居残りや、鞄などの支障物の残留を検出できる。例えば、利用客の乗降終了後にカメラ４で撮像された入力画像を取込み、支障物のない状態で撮像した基準画像との変化分画像によって支障物を検出する。
【００４７】
図１９は、列車の定位置停止検出と居残り検知処理のタイミングの一実施例を示す図である。列車５が駅に到着してプラットホーム１に入り停止を開始（ａ）し、停止が終了（ｂ）する。列車５が停止すると、支障物検出機能９は、まず、比較・判定の基準画像を入力（ｃ）し、定位置停止支援機能１０が、前述した定位置停止チェック及び運転手支援（ｄ）を行い、列車を正常な停止位置に停止させる。乗務員の操作により、列車５のドア５２を開け始める（ｅ）と、安全柵８のドア８１も開き始め（ｆ）、列車５のドア５２が全開（ｇ）し、ホームドアも全開（ｈ）し、乗降客が乗り降りする。乗降客の乗り降りが終了すると、安全柵８のドア８１が閉じ始め（ｉ）て、ほどなくして全閉（ｊ）し、列車のドア５２も閉じ始め（ｋ）、全閉（ｌ）する。支障物検出機能９は、（ｃ）で入力しておいた基準画像と現在の入力画像を比較・判定して居残り人物や残留物体（支障物）の有無をチェック（ｍ）する。すなわち、支障物検出手段を構成している。支障物の有無チェック（ｍ）において、支障物無しと判定され、更に、乗務員の確認判定でも支障物無しと最終判定されると、運転手の発車操作により列車５が発車（ｎ）する。支障物ありと判定した場合には、前記表示装置６及びその他の警報手段により、危険を知らせ、支障物がなくなるまで警報を継続させる。
【００４８】
図２０は、本発明の他の実施例による定位置停止検出手段４４４の検出処理手順を示す説明図である。この例では、共通カメラの画像を用いて、定位置停止検出機能と支障物検出機能を実行する。ステップ２０１は、図１９の列車の停止開始（ａ）信号の取り込み有無をチェックする。ステップ２０１で信号を取り込むと、ステップ２０２では、支障物検出機能９用の基準画像を入力する。ステップ２０３では、定位置停止検出機能５用の画像を入力し、ステップ２０４で列車の定位置停止検出処理を行う。ステップ２０５では、ステップ２０４で検出処理をした結果をチェックして判定し、定位置に停止した場合はステップ２０８の処理へ進み、定位置に停止しない場合は、ステップ２０６へ進む。ステップ２０６では、定位置に停止しない列車情報や時刻、画像等のデータを格納するとともに、運転員にも報知する。ステップ２０７は、本装置による報知に基いて運転員が報知された画像データ等をモニタで見ながら列車を定位置に手動で移動することを示している。列車が定位置に停止すると、ステップ２０８では、安全柵ドアの開動作開始（ｈ）信号を取込み、その後ステップが可動柵の閉動作開始（ｉ）信号を取込む。ステップ２０９で、支障物検出機能９用の画像を入力するので、ステップ２０１０では、ステップ２０２の基準画像とステップ２０９の入力画像の比較・判定による支障物検出機能９が動作する。
【００４９】
これにより、図１８のカメラ４による画像のみを用いて、列車の定位置停止検出機能１０における処理と、支障物検出機能９の処理が可能になり、装置の簡略化を図ることができる。
【００５０】
なお、ステップ２０１では、列車停止の開始（ａ）信号を取り込むことによって、２０２以下のステップに進むものとしたが、列車の停止開始の判定を、画像処理一体型カメラ４自身で実行することもできる。すなわち、予め設定した列車先頭位置領域のパターンが列車の進入により変化し、その後、列車の停止で変化しなくなるので、これによって列車の停止を判定すればよい。
【００５１】
図２１は、位置検出用マークを新たに列車に貼付する実施例を示す図である。図２０において、停止目標標識を用いないで、位置検出用マーク５３を列車５の先頭部側面に貼付してもよい。位置検出用マーク５３は、監視視野範囲内では、他に類似物が存在しないマークである。勿論、位置検出用マーク５３として、縞模様パターンを用いても良く、他に類似物が存在しなければ、任意のパターンで良い。位置検出用マーク５３を用いることにより、位置決めの検出精度を向上できる。
【００５２】
図２２は、位置検出用マークを新たにプラットホーム側の設備に貼付する実施例を示す図である。図２１において縞模様パターン１１を、プラットホーム側に貼付する場合を説明した図である。列車５の先頭停止部付近のプラットホームに縞模様パターン１１を貼付し、縞模様パターン１１に対するパターン消失による変化の状態により、列車の停止位置を算出すれば良い。カメラ４の設置にあたっては、縞模様パターン１１が視野範囲になるような位置（例えば縞模様パターン１１の向かい側ホーム）とする必要がある。
【００５３】
以上の実施例によれば、地上側のみに設置したカメラと画像処理装置のみで、列車の停止位置の正常／異常を判定しているので、列車側の設備を変更することなく、非常に安価に簡易な設備で定位置停止判定ができる。
【００５４】
また、複数の位置検出手段を備えた場合には、これら複数の検出結果を総合して、例えば多数決で最終判定するので、簡易な設備で高精度な定位置停止判定ができる。
【００５５】
さらに、定位置停止検出手段の検知結果は、列車５の乗務員室や駅の制御装置に表示されるので、乗務員は、列車の定位置停止の良否を運転席に居ながら確認でき、一方、駅務員は駅務室に居ながら確認することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、列車を定位置に停止させる位置合わせ運転時の運転手の負担を軽減できる列車の定位置停止支援装置を提供することができる。
【００５７】
また、本発明によれば、既存設備を用いて列車の定位置停止を支援でき、特に列車側の設備を変更することなく、簡易に列車の定位置停止支援装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による列車の定位置停止支援装置の全体システム構成図。
【図２】画像処理装置４４の一実施例機能ブロック図。
【図３】本発明の一実施例を示す標識位置登録手段を説明するためのフロー図である。
【図４】本発明の一実施例によるカメラの配置例図。
【図５】本発明の一実施例による定位置停止検出、表示支援処理フローチャート。
【図６】本発明の他の実施例による定位置停止検出、表示支援処理フローチャート。
【図７】本発明の一実施例による映像不良チェック手段の処理フローチャート。
【図８】本発明の一実施例による機器不良チェック手段処理フローチャート。
【図９】図５、図６における停止位置算出処理の詳細フローチャート。
【図１０】本発明の一実施例による列車先頭部での停止位置検出を示す詳細図。
【図１１】本発明の一実施例による列車ドアでの停止位置検出を示す詳細図。
【図１２】本発明の一実施例による複数カメラの監視範囲を示す駅ホーム平面視図。
【図１３】本発明の一実施例による複数カメラを用いた停止位置判定処理フローチャート。
【図１４】本発明の他の実施例による列車の定位置停止支援装置の全体システム構成図。
【図１５】図１４における乗務員支援装置の具体的構成例図。
【図１６】本発明の一実施例による判定結果表示装置６の表示画面例図。
【図１７】本発明の更に他の実施例による定位置停止支援装置の全体システム構成図。
【図１８】本発明の他の実施例によるカメラの設置構成図。
【図１９】本発明による列車の定位置停止検出と居残り検知処理のタイミング例図。
【図２０】本発明の他の実施例による定位置停止検出手段の検出処理フローチャート。
【図２１】本発明による位置検出用マークを列車に貼付する実施例図。
【図２２】本発明における一実施例によるホーム側に縞模様パターンを貼付けた構成図。
【符号の説明】
１…プラットホーム、２，２１〜２３…停止目標標識、３，３１〜３４…ドア停止位置マーク、４，４１，４２…カメラ、５…列車、５１…列車先頭部、５２…列車ドア、６…表示装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a train fixed position stop support device.
[0002]
[Prior art]
In Patent Literature 1, in a railway having a safety fence and a platform door on the platform, it is detected by stopping the train door by detecting that the train has stopped at a fixed position by image processing of an ITV camera. Is disclosed.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-10485 (page 5, left column, lines 25-27, FIG. 5 (2), etc.)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Patent Document 1 discloses control at the time of stopping such as opening and closing of a train door and a platform door after the train stops at a fixed position, but does not disclose a measure for stopping the train at a fixed position. A train with an automatic train operation device (ATO) almost certainly stops in a predetermined fixed position range facing the platform door. However, in a train without ATO, the driver must manually stop to a predetermined fixed position range facing the home door. Regardless of the presence or absence of ATO, when the vehicle departs from a predetermined fixed position and stops, it is necessary for the driver to manually move the train backward or forward to perform alignment.
[0005]
The objective of this invention is providing the fixed position stop assistance apparatus of the train which can reduce the burden of the driver | operator at the time of the alignment operation which stops a train to a fixed position.
[0006]
In addition, another object of the present invention is to provide a train fixed position stop support device that can support a fixed position stop of a train using existing equipment, and in particular, without changing the equipment on the train side. That is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A feature of the present invention is that a camera that is installed on the ground side and that captures a part of the ground and a train, an image input unit that captures video of the camera, and an image that is captured by the image input unit are used. In the train fixed position stop support device provided with means for detecting that the train has stopped at a fixed position, when the fixed position stop detection means detects that the train is out of a predetermined stop position, an abnormality is detected. And a notifying means for notifying a driver of the train of an image by the camera together with a signal to be shown.
[0008]
As a result, the driver at the time of alignment operation that stops the train at a fixed position is supported by the driver by recognizing the position shift in addition to being out of the fixed position by the image, Can reduce the burden
In addition, another feature of the present invention is that the safety fence provided on the track side of the platform, the door provided at a predetermined position of the safety fence, the ground installed on the ground side and including a part of the train A camera that captures the gap between the safety fence and the train door, an image input unit that captures video from the camera, and an image captured by the image input unit, the train stop position is stopped within the fixed position stop range. A signal indicating an abnormality when the fixed position stop detecting means detects that the train is out of the predetermined stop position in the fixed position stop detecting device provided with the fixed position stop detecting means for detecting whether or not In addition, a notification means for notifying the train driver of the image from the camera and an obstacle (remaining object) detection for detecting the presence or absence of an object between the train and the safety fence using the image captured by the image input means. Means, is that the obstacle detecting means and a warning means for issuing an alarm in response to detecting the obstacle.
[0009]
As a result, only a camera and an image processing device installed only on the ground side of the platform side may be used, and a person or an object remaining in the gap between the platform door and the train door with simple equipment without changing the equipment on the train side. (Obstruction) can be detected and alarmed to improve safety and assist the driver when stopping at a fixed position.
[0010]
Furthermore, another feature of the present invention is that a plurality of cameras that are installed on the ground side along the traveling direction of the train and that capture the ground and a part of the train and image input that captures images of these cameras Means, a plurality of fixed position stop detecting means for detecting whether or not the stop position of the train is stopped within the fixed position stop range using the respective images captured by the image input means, and the plurality of fixed positions And a means for determining the stop position of the train by combining the outputs of the stop detection means and a notification means for notifying the determination result of the determination means to the driver of the train.
[0011]
Thus, when a camera is installed in a plurality of detection target ranges and the train stops, the stop position is detected for each based on the image processing of each camera, and the outputs of the plurality of fixed position stop detection means are integrated. And make a final decision. Therefore, it is possible to provide the fixed position stop support device with simple equipment without changing the equipment on the train side only with the camera and the image processing device installed only on the ground side.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is an overall system configuration diagram showing a train fixed position stop support device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a plurality of stop position target signs 2 groups, for example, a four-car stop target sign 21 and an eight-car stop target sign 22 are installed at the end of the platform 1. In addition to the end portion of the platform 1, a plurality of door stop position marks 3, for example, a door stop position mark 32 of the leading vehicle door and a door stop position mark 31 of the second vehicle door from the beginning are installed. Further, on the ceiling of the platform 1, a group of cameras 4, for example, a camera 41 that captures the vicinity of the door stop position marks 31 and 32 and a camera 42 that captures the vicinity of the stop target sign 22 are installed. The camera 4 group is a fixed-position stop monitoring region (imaging field of view range), for example, the camera 42 is arranged so that the stop position target 22 and the top of the train are in the image field of view, and the camera 41 is a door stop position. It arrange | positions so that the marks 31 and 32 and the door part of a train may become an imaging visual field range. In the camera 4 group, an arithmetic processing unit (MPU) 43, an image processing device 44, and a transmission / reception control device 45 are integrated.
[0014]
The MPU 43 inputs a camera image to the image processing apparatus 44 and controls the image processing procedure. When the image is input, the MPU 43 causes the image processing device 44 to perform image processing, and determines whether or not the stop position of the train is stopped within the fixed position range.
[0015]
The integrated camera 42 that images the monitoring area of the stop target position captures the monitoring area (imaging field of view range) of the door stop position mark 3 group via the transmission / reception control device 45. The detection result of the camera 41 is also received. The MPU 43 comprehensively determines these results and the result of the camera 42 itself to make a final determination, and the result is transmitted via the transmission / reception control device 45 to the display device (notification of the train cab and / or the station control device). Means) The result is displayed in 6.
[0016]
A display device 6 is provided in the crew room of the train 5 and the control device of the station. The display device 6 displays whether or not the train 5 stops at a fixed position, so that the crew can check whether the train stops at a fixed position while in the driver's seat, and the station staff checks while in the station office. it can.
[0017]
When the crew member confirms whether or not the train stops at a fixed position, for example, when the train 5 overruns, the crew member moves the train 5 backward. When the station staff member confirms whether or not the train 5 is stopped at a fixed position, for example, when the train 5 overruns, the crew member of the train 5 is notified of an instruction to move the train 5 backward.
[0018]
Now, when the stop position is normal, there is no problem in getting on and off passengers. Therefore, when the stop position is normal, there is no need to notify the crew or station staff. Only when a stop position abnormality that interferes with the operation of the train 5 is detected, the crew and station staff are informed to reduce the burden on the crew.
[0019]
FIG. 2 is a functional block diagram of an embodiment of the image processing apparatus 44. In FIG. 2, the MPU 43 instructs the image input unit 441 to capture an image in the vicinity of the monitoring area captured by the camera 4, for example, the sign 22 in FIG. 1. This image is set as an input image.
[0020]
The device failure check means 442 performs device failure checks such as the camera 4 being turned off using the input image, and the image failure check means 443 uses the input image to cover or shift the camera 4. Check for video defects such as whether or not The check results of both defect check means 442 and 443 are transmitted to the MPU 43.
[0021]
If any one of the image defect and the device defect occurs, the MPU 43 performs control to invalidate the detection process of the fixed position stop detection unit 444 and the registration of the marker position of the marker position registration unit 445. In addition, this is displayed and notified as a video defect or a device defect on the display device 6 visually observed by the crew or station staff.
[0022]
On the other hand, if neither video failure nor device failure has occurred, first, the stop position target two groups illustrated before the sign position registration unit 445 performs position detection processing by the fixed position stop detection unit 444, The position of the door stop position mark 3 group is calculated and stored in advance. Thereafter, the fixed position stop detection means 444 determines whether or not the stop position of the train 5 has stopped within the fixed position range. The image processing integrated camera 42 that captures the vicinity of the stop position target 22 receives the position detection result of the camera 41 that captures the vicinity of the door stop position marks 31 and 32. Then, these results are comprehensively determined, finally the stop position result is determined, and the result is displayed from the MPU 43 via the transmission / reception control device 45 and displayed on the display device 6 that the crew and station staff can visually observe. And notify.
[0023]
FIG. 3 is a process flowchart of the sign position registration unit 445. The sign position registration unit 445 has completed the process until the position detection process is performed by the fixed position stop detection unit 444.
[0024]
First, in step 301, it is determined whether the monitoring area (imaging field of view range) of the camera is a stop position target or a door stop position mark. When the monitoring area (imaging field of view range) is the stop position target, in step 302, the stop position target registered in advance by the sign position registration means 445 is used as a template pattern, and this pattern is searched for the input image of the camera 42. In step 303, it is determined whether a pattern exists. If there is a stop position target pattern, step 304 calculates the center position of the stop position target, and registers the camera ID indicating the camera and the coordinates of the stop position target.
[0025]
In step 301, if the monitoring area (imaging field of view range) is a door stop position mark, in step 305, the door stop position mark registered in advance by the sign position registration means 445 is used as a template pattern, and this is applied to the input image of the camera 41. Search for patterns. In step 306, it is determined whether a pattern exists. If there is a door stop position mark pattern, step 307 calculates the center position of the door stop position mark and registers the camera ID and the coordinates of the door stop position mark.
[0026]
In FIG. 3, the stop position target registered in advance by the sign position registration unit 445 is used as a template pattern, and the method of searching for the pattern with respect to the input image of the camera 42 has been described. Alternatively, a stop position zone may be installed in advance. This method does not require the template pattern to be set in advance, so that the memory for storing the template pattern and the template pattern search process can be omitted, so that the memory can be reduced and the processing speed can be improved.
[0027]
FIG. 4 is an example of the arrangement of cameras for imaging the monitoring area (imaging field of view range). Since the head 51 of the train 5 stops at the point of the stop target sign 22, the camera 42 that captures the vicinity of the stop target sign 22 has a straight line A in the horizontal direction with the center of the head 51 of the train 5 and the center of the stop target sign 22. Install as follows. For this reason, for example, the camera 42 is installed directly beside. Or install directly above.
[0028]
In the train 5, the central portion of the door 52 stops at the center of the door stop position mark 32, so that the camera 41 that captures the vicinity of the door stop position mark 32 has the central portion of the door 52 of the train 5 and the door stop position mark 32. It is installed so that its center is in a straight line B in the horizontal direction. For this reason, for example, the camera 41 is installed directly beside. Or install directly above. Here, if it is within the allowable range of the stop position of the train, the installation may be performed directly from the side or from above (for example, diagonally).
[0029]
FIG. 5 is a flowchart of a fixed position stop detection and display support process according to an embodiment of the present invention. First, in step 501, an image is input. In step 502, a difference for each pixel of the immediately preceding image input in step 501 and the current image is checked. If the difference is greater than or equal to the threshold value in step 502, the process proceeds to step 503. If the difference is less than the threshold, the process returns to step 501. In step 503, the stop position is calculated using the difference image in step 502. In step 504, a check is made by comparing the stop position calculated in step 503 with the stop position of the stop target sign 22 stored in advance. If the stop position is within the range, step 505 is determined to be normal. If the stop position is out of range, step 506 determines that there is an abnormality. In step 507, the contents corresponding to the determination result are stored, and are displayed and notified from the MPU 43 via the transmission / reception control device 45 to the display device 6 which is observed by the crew and station staff.
[0030]
In this example, the procedure for detecting the stop position with only the camera 42 that captures the vicinity of the stop target sign 22 is described. Only one camera is required, and there is an effect that the apparatus can be realized at a very low cost.
[0031]
FIG. 6 is a flowchart of a fixed position stop detection and display support process according to another embodiment of the present invention. First, in step 601, an image is input. In step 602, a difference is checked for each pixel of the immediately preceding image input in step 601 and the current image. If the difference is greater than or equal to the threshold value, it is checked in step 603 whether the camera 42 is installed at the position of the stop target sign 22. If the difference is less than the threshold, the process returns to step 601. In the case of the camera 42 installed at the position of the stop target sign 22 in Step 603, Step 604 calculates the stop position using the difference image of Step 602. If the camera 41 or the like is installed at a position other than the position of the stop target sign 22 at step 603, the process returns to step 601. In step 604, using the difference image in step 602, the stop position is calculated for each camera with respect to the camera installed at the stop position target and the camera installed at the door stop position mark. In step 605, the stop position calculated in step 604 and the position of the stop target sign 22 stored in advance are compared for each camera to calculate the stop position. In step 606, a final decision is made by majority decision from the calculated position for each camera. Step 607 checks the final determination result of Step 606. If it is determined in step 607 that the stop position is within the predetermined range, step 608 is determined to be normal, and if the stop position is outside the predetermined range, step 609 is determined to be abnormal. In step 610, the contents corresponding to the determination result are stored, and are displayed and notified from the MPU 43 via the transmission / reception control device 45 to the display device 6 that is observed by the crew or station staff.
[0032]
In this embodiment, the procedure for detecting the stop position by comprehensive determination with the camera 42 that captures the vicinity of the stop target sign 22 and the camera 41 that captures the vicinity of the plurality of door stop position marks 31, 32 is described. There will be multiple units. For this reason, even if an erroneous detection occurs in a certain camera, if there are many other cameras that have been detected normally, the decision will be finally made by majority decision, etc., so the detection accuracy will improve and the train will stop at a highly reliable position There is an effect that detection can be realized.
[0033]
FIG. 7 is a process flowchart of the video defect check means 443. First, the video defect check means 443 sets the image captured when the camera 4 is activated in step 701 as a master image. In step 702, the master image captured in step 701 is divided into blocks (for example, vertical × horizontal = 8 × 6), and a variance value and an edge image for each block are created and stored. In step 703, the captured input image is divided into blocks in the same manner as the master image, and a variance value and an edge image for each block are created and stored. In step 704, the variance value is checked for each block of the input image processed in step 703. If most of the blocks are less than the threshold value, the process proceeds to step 706 and the camera 4 is masked. It is determined that a defect has occurred. If it is determined in step 704 that most of the blocks are equal to or greater than the threshold, the process proceeds to step 705. In step 705, the edge image for each block is compared between the same blocks of the master image and the input image, and if there are less than a predetermined number of blocks having different edges, it is determined in step 707 that no video defect has occurred. In step 708, the captured input image is updated as a master image. If it is determined in step 705 that there are a predetermined number or more of blocks having different edges, it is determined in step 709 that a video defect has occurred.
[0034]
In this way, the quality of the input image is judged and if it is bad, the processing of the position detecting means is prevented, so that it is erroneously reported to the crew that the stop position is abnormal and affects the train operation. Can be prevented.
[0035]
FIG. 8 is a process flowchart of the device defect check means 442. The device failure check unit 442 divides the input image captured in step 801 into blocks (for example, vertical × horizontal = 8 × 6), and calculates a variance value and average luminance for each block. The process proceeds from step 801 to step 802, where the variance value for each block of the input image in step 801 is checked. If most of the blocks are equal to or greater than the threshold value, it is determined in step 805 that no device failure has occurred and the process ends. If it is determined in step 802 that most of the blocks are less than the threshold value, in step 803, the average luminance for each block of the input image is checked. If it is determined in step 803 that most of the blocks are equal to or greater than the threshold value, it is determined in step 805 that no device failure has occurred, and the process ends. If it is determined in the average luminance check in step 803 that most of the blocks are less than the threshold, it is determined in step 804 that a device failure has occurred, and the process is terminated.
[0036]
FIG. 9 is a detailed flowchart of the stop position calculation process in step 503 in FIG. 5 and step 604 in FIG. In step 901, a pixel-by-pixel difference (interframe difference) between the immediately preceding image and the current image is performed. In the difference of step 901, it is checked whether there is a change of a predetermined (threshold value) or more. A step 903 calculates a Y projection distribution and / or an X projection distribution of the difference image, and extracts a change portion that is equal to or greater than a threshold value. In step 904, the camera ID is checked, and if the camera ID is installed at the stop position target, in step 905, the starting point coordinates of the changing portion are calculated. In step 906, it is checked whether the difference between the coordinates in step 905 and the coordinates of the stop position target registered in advance is within the range. If it is within the range in step 906, it is determined in step 907 that the stop is normal. If it is out of range in step 906, it is determined in step 908 that there is an abnormal stop. If the camera ID is set at the door stop position mark at step 904, the central coordinates of the changing portion are calculated at step 909. Step 910 checks whether the difference between the coordinates of step 909 and the coordinates of the door stop position mark registered in advance is within the range. If it is within the range in step 910, it is determined in step 911 that the stop is normal. If it is out of range in step 910, it is determined in step 912 that there is an abnormal stop.
FIG. 10 is a detailed diagram showing stop position detection at the train head portion by the calculation step 905 in FIG. When the head portion of the train 5 stops at the position of the stop target sign 21, the camera 42 that uses the position of the stop target sign 21 as a monitoring area, as shown in FIG. It is installed so that the head 51 is in a straight line A. Therefore, with respect to the Y axis of the traveling direction of the train, the projection distribution 101 changes greatly at the vicinity of the head portion 51 of the train 5 at Y = Y1. Therefore, the change start part coordinates X1 and Y1 of the threshold value X = X1 or more are calculated as the coordinates of the position of the head 51 of the train 5.
[0037]
FIG. 11 is a detailed view showing stop position detection at a train door at step 909 in FIG. When the door 52 of the train 5 stops at the door stop position mark 31, the camera 41 that uses the door stop position mark as a monitoring area, as shown in FIG. 5, the center of the door stop position mark 31 and the door 52 of the train 5. Is installed in a straight line. Therefore, the Y projection distribution 102 changes greatly in the vicinity of the opening Y = Y2 of the door 52 of the train 5. This is because when the door 52 is opened from the closed state, if it is a double door, it becomes the left and right object, so the center (Y2, X2) of the change part coordinates of the threshold value X2 or more is calculated as the position coordinate of the door 52 of the train 5. . If the door of the train 5 is a side-opening door, the change start portion coordinates may be calculated as the position coordinates of the door 52. In any case, the type of door (double-open, double-open) may be registered in advance.
[0038]
12 and 13 are a station platform plan view and a process flowchart for explaining details of stop position determination based on a number of cameras in step 606 in FIG. In the sign indicating the stop position of the train 5, stop target signs 21, 22, and 23 are already provided as signs for the stop position at the head of the train, and door stop position marks 31, 32, 33, and 34 are provided as signs for the stop position of the train door. ing. For example, the stop target sign 21 is for 4-car trains, 22 is for 8-car trains, and 23 is for 12-car trains. When the train 5 has a four-car train, the head stops at the position of the stop target sign 21. Then, the door of the train 5 is located at the door stop position marks 34, 33, 32, and 31 from the side closer to the head. In step 131 of FIG. 13, the image from the camera at each position is processed, and the number determined to be within the stop range of the previously registered position is counted. That is, the determination result based on the camera 421 in the monitoring range of the stop target sign 21, the determination result based on the camera 412 in the monitoring range of the door stop position marks 33 and 34, and the camera 411 in the monitoring range of the door stop position marks 31 and 32. It is the determination result based on. In step 132, the ratio of the number within the stop range to the total number determined is calculated. In step 133, it is checked whether or not the ratio at which the stop position is determined to be normal is equal to or greater than a predetermined threshold (for example, 60%). If it is determined in step 133 that the threshold is greater than or equal to the threshold value, it is finally determined in step 134 that the stop position is normal. If the determination in step 133 is less than the threshold value, it is finally determined in step 135 that the stop position is abnormal.
[0039]
Further, the final determination may be made by majority vote. In the case of majority decision, if the number of results where the stop position is normal is greater than the abnormality, the stop position is finally determined as normal. In this way, a final determination unit based on a plurality of detection results is configured.
[0040]
When it is determined that the stop position is normal, it is not necessary to notify the determination result.
[0041]
On the other hand, if the stop position of the train is abnormal, the display device 6 promptly notifies the driver. Based on this, the driver performs an operation of stopping the train 5 again at a normal position.
[0042]
FIG. 14 is an overall system configuration diagram of a train fixed position stop support device according to another embodiment of the present invention. 14 differs from the embodiment of FIG. 1 in that a crew member support device 46 is provided.
[0043]
FIG. 15 is a specific configuration example of the crew member support apparatus 46 in FIG. As shown in the figure, stop position data added from the image processing device 44 via the MPU 43 is stored in the stop position data storage unit 461. Display screen generation means 462 generates display screens (measure screens) that can be confirmed by the crew as shown in FIG. 16 from the data in stop position data storage unit 461, and can be taken as countermeasures. Stored in the stop position data storage unit 461. The MPU 43 transmits the countermeasure screen stored in the stop position data storage unit 461 to the crew terminal via the transmission / reception control device 45 and displays it.
[0044]
FIG. 16 is a display screen example of the determination result display device 6. When the stop position is abnormal, the crew member stays in the driver's seat and causes the crew member to pay attention by performing, for example, blinking display on the alarm display unit 61 where the abnormality is obvious. Further, the abnormality countermeasure display unit 62 displays the abnormality of the stop position and the countermeasures. In addition, the image display unit 63 displays a real-time video of the site taken by the camera 42 installed near the head of the train 5. Further, the train stop abnormality information display unit 64 displays the time at which the abnormality was detected, the shifted distance and location, and the like. Therefore, the crew member can easily and quickly perform the positioning operation to the normal position by looking at the countermeasure display unit 62 and moving the train forward or backward.
[0045]
FIG. 17 is an overall system configuration diagram of a train fixed position stop support device according to another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 14, the camera 4, the image processing device 44, the MPU 43, and the transmission / reception control device 45 are integrated. In FIG. 17, only the camera 4 is mounted on the site, and on the other hand, image processing is performed by a PC (personal computer) 7 installed in a machine room or the like to detect a fixed position stop. That is, the image processing device 44, the MPU 43, and the transmission / reception control device 45 are configured by the functions of the personal computer 7.
[0046]
FIG. 18 is a diagram showing the installation configuration of a camera according to another embodiment of the present invention. In this example, a safety fence 8 is installed along the end of the platform 1 on the track side, and a door 81 is provided at a predetermined position. Here, the image processing integrated camera 4 is attached to the safety fence 8, and the area between the safety fence 8 and the train 5 is an imaging field of view. That is, a part of the train 5, the door 81 of the safety fence 8, the stop target sign 21, and the like are imaged. Accordingly, it is possible to detect the remaining of the passengers and the obstacles such as the fence between the safety fence 8 and the train 5. For example, an input image captured by the camera 4 after the passenger boarding / exiting is taken in, and the obstacle is detected from the change image with the reference image captured without any obstacle.
[0047]
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of the timing of the fixed position stop detection and the remaining detection process of the train. The train 5 arrives at the station, enters the platform 1 and starts to stop (a), and stops (b). When the train 5 stops, the obstacle detection function 9 first inputs a reference image for comparison / determination (c), and the fixed position stop support function 10 performs the fixed position stop check and driver support (d) described above. And stop the train at the normal stop position. When the crew member starts operating the door 52 of the train 5 (e), the door 81 of the safety fence 8 starts to open (f), the door 52 of the train 5 is fully opened (g), and the home door is also fully opened (h). And passengers get on and off. When the passenger gets on and off, the door 81 of the safety fence 8 begins to close (i), and then closes fully (j), and the train door 52 also starts to close (k) and fully closes (l). The obstacle detection function 9 compares and determines the reference image input in (c) and the current input image, and checks (m) whether there are any remaining persons or residual objects (obstacles). That is, the obstacle detection means is constituted. When it is determined that there is no obstacle in the obstacle check (m), and when it is finally determined that there is no obstacle in the crew member's confirmation determination, the train 5 starts (n) by the driver's departure operation. If it is determined that there is an obstacle, the display device 6 and other alarm means inform the danger and continue the alarm until the obstacle disappears.
[0048]
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the detection processing procedure of the fixed position stop detection means 444 according to another embodiment of the present invention. In this example, the fixed position stop detection function and the obstacle detection function are executed using the image of the common camera. Step 201 checks whether or not a train stop start (a) signal in FIG. When a signal is captured in step 201, a reference image for the obstacle detection function 9 is input in step 202. In step 203, an image for the fixed position stop detection function 5 is input, and in step 204, a fixed position stop detection process for the train is performed. In step 205, the result of the detection process in step 204 is checked and determined. If the position stops at a fixed position, the process proceeds to step 208. If not stopped, the process proceeds to step 206. In step 206, train information that does not stop at a fixed position, data such as time, images, and the like are stored and also notified to the operator. Step 207 indicates that the operator manually moves the train to a fixed position while viewing the image data or the like notified by the operator based on the notification by this apparatus on the monitor. When the train stops at a fixed position, in step 208, the safety fence door opening operation start (h) signal is captured, and then in the step, the movable fence closing operation start (i) signal is captured. In step 209, since the image for the obstacle detection function 9 is input, in step 2010, the obstacle detection function 9 based on the comparison / determination of the reference image in step 202 and the input image in step 209 operates.
[0049]
This makes it possible to perform processing in the train fixed position stop detection function 10 and processing in the obstacle detection function 9 using only the image from the camera 4 in FIG. 18, thereby simplifying the apparatus.
[0050]
In step 201, the train stop start (a) signal is captured to advance to step 202 and subsequent steps. However, the determination of the train stop start may be executed by the image processing integrated camera 4 itself. it can. That is, the preset train head position area pattern changes as the train enters and then stops changing when the train stops, so that the train stop may be determined.
[0051]
FIG. 21 is a diagram illustrating an example in which a position detection mark is newly attached to a train. In FIG. 20, the position detection mark 53 may be affixed to the front side surface of the train 5 without using the stop target sign. The position detection mark 53 is a mark in which no other similar exists in the monitoring visual field range. Of course, a striped pattern may be used as the position detection mark 53, and an arbitrary pattern may be used as long as there are no similar objects. By using the position detection mark 53, the positioning detection accuracy can be improved.
[0052]
FIG. 22 is a diagram showing an embodiment in which a position detection mark is newly attached to the facility on the platform side. It is the figure explaining the case where the striped pattern 11 is stuck on the platform side in FIG. The striped pattern 11 is affixed to the platform near the head stop portion of the train 5, and the stop position of the train may be calculated based on the state of change due to the pattern disappearance with respect to the striped pattern 11. When the camera 4 is installed, it is necessary to set the position so that the striped pattern 11 is in the visual field range (for example, a home opposite to the striped pattern 11).
[0053]
According to the above embodiment, the normal / abnormal train stop position is determined only by the camera and the image processing device installed only on the ground side, so it is very inexpensive without changing the train side equipment. It is possible to make a fixed position stop judgment with simple equipment.
[0054]
In addition, when a plurality of position detection means are provided, the plurality of detection results are combined and, for example, a final determination is made by majority decision. Therefore, it is possible to perform a highly accurate fixed position stop determination with simple equipment.
[0055]
Furthermore, since the detection result of the fixed position stop detection means is displayed in the crew room of the train 5 or the control device of the station, the crew can confirm whether the fixed position stop of the train is good or bad while in the driver's seat, Staff can check while in the station office.
[0056]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fixed position stop assistance apparatus of the train which can reduce the burden of the driver | operator at the time of the alignment operation which stops a train to a fixed position can be provided.
[0057]
In addition, according to the present invention, it is possible to support a fixed position stop of a train using existing facilities, and it is possible to easily provide a fixed position stop support device for a train without particularly changing the facilities on the train side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system configuration diagram of a train fixed position stop support device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram of an image processing apparatus 44 according to an embodiment.
FIG. 3 is a flowchart for explaining a marker position registration unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement example of cameras according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of a fixed position stop detection and display support process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of a fixed position stop detection and display support process according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a process flowchart of a video defect check unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a processing flowchart of device failure check means according to one embodiment of the present invention.
9 is a detailed flowchart of stop position calculation processing in FIGS. 5 and 6. FIG.
FIG. 10 is a detailed view showing stop position detection at the train head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a detailed view showing stop position detection at a train door according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view of a station platform showing a monitoring range of a plurality of cameras according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart of a stop position determination process using a plurality of cameras according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an overall system configuration diagram of a train fixed position stop support device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating a specific configuration example of the crew member support apparatus in FIG. 14;
FIG. 16 is a view showing an example of a display screen of the determination result display device 6 according to one embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an overall system configuration diagram of a fixed position stop support device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing the installation configuration of a camera according to another embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a timing diagram illustrating a fixed position stop detection and a stay detection process of a train according to the present invention.
FIG. 20 is a flowchart of detection processing by a fixed position stop detection unit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing an embodiment in which a position detection mark according to the present invention is attached to a train.
FIG. 22 is a configuration diagram in which a striped pattern is pasted on the home side according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Platform, 2, 21-23 ... Stop target sign, 3, 31-34 ... Door stop position mark, 4, 41, 42 ... Camera, 5 ... Train, 51 ... Train head, 52 ... Train door, 6 ... Display device.

Claims

A camera installed on the ground side that captures the ground and a part of the train, an image input means for capturing the video of the camera, and the train stopped at a fixed position using the image captured by the image input means In a fixed position stop support device for a train provided with fixed position stop detection means for detecting
A stop target sign provided on the ground-side platform in the field of view of the camera;
When the fixed position stop detection means detects that the train is out of a predetermined stop position , an image including the stop target sign and part of the train by the camera together with a signal indicating abnormality is displayed to the driver of the train. A train fixed position stop support device, characterized by comprising an informing means for informing.

2. The image defect check means according to claim 1, wherein the image quality of the captured image is judged, and the image defect check means for blocking the processing of the fixed position stop detection means and notifying the notice means of the image defect when it is judged as defective. A fixed position stop support device for a train, comprising:

2. The device failure check according to claim 1, wherein the device determines whether or not the device is good based on the captured image, and the device failure check that blocks the processing of the fixed position stop detection unit and notifies the notification unit of the device failure when it is determined to be defective. A fixed position stop support device for a train, characterized by comprising:

A safety fence provided on the track side of the platform, a door provided at a predetermined position of the safety fence, and a camera that is installed on the ground side and covers the clearance between the safety fence including the ground and part of the train and the train door. And an image input means for capturing the video of the camera, and a fixed position stop detection means for detecting whether or not the stop position of the train stops within the fixed position stop range using the image captured by the image input means. In the fixed position stop support device of the train provided,
A stop target sign provided on the ground-side platform in the field of view of the camera;
When the fixed position stop detection means detects that the train is out of a predetermined stop position , an image including the stop target sign and part of the train by the camera together with a signal indicating abnormality is displayed to the driver of the train. Notification means for notification, obstacle detection means for detecting the presence or absence of an object between the train and the safety fence using the image captured by the image input means, and the obstacle detection means detected the obstacle A train fixed position stop support device, characterized by comprising alarm means for issuing an alarm in response.

A safety fence provided on the track side of the platform, a door provided at a predetermined position of the safety fence, and a camera that is installed on the ground side and covers the clearance between the safety fence including the ground and part of the train and the train door. And an image input means for capturing the video of the camera, and a fixed position stop detection means for detecting whether or not the stop position of the train stops within the fixed position stop range using the image captured by the image input means. In the fixed position stop support device of the train provided,
A stop target sign provided on the ground-side platform in the field of view of the camera;
A plurality of cameras installed on the ground side along the traveling direction of the train and imaging the ground and a part of the train, image input means for capturing images of these cameras, and each of the images captured by the image input means A plurality of fixed position stop detection means for detecting whether or not the stop position of the train has stopped within the fixed position stop range using the image, and the train stop position by combining the outputs of the plurality of fixed position stop detection means Means for determining
When the determination means detects that the train is out of a predetermined stop position , a notification that notifies the train driver of an image including the stop target sign and a part of the train by the camera together with a signal indicating abnormality. A fixed position stop support device for a train, characterized by comprising:

6. The train fixed position stop support device according to claim 5, wherein the determination means performs determination based on majority logic.