JP5506537B2 - 走行体に備えられた車側灯の検出方法、及びこの検出方法を用いて可動柵に備えられたドアの開閉を行う可動柵制御装置。 - Google Patents

Description

本発明は、列車などの走行体に備えられた車側灯の点灯状況を画像処理手法により検出する方法、及びこの検出方法を用いて可動柵に備えられたドアの開閉を行う可動柵制御装置に関する。

近年、新幹線や在来線の列車や地下鉄などにおいては、ホームからの転落や列車との接触事故防止などを目的とした安全対策の一つとして可動柵が備えられるようになってきている。
図１に示すように、可動柵は、駅ホームの端部に停車又は通過する列車と駅ホーム上の乗客とを隔離するように設けられた隔壁であり、停車した列車の扉に対応する位置には、乗客が昇降するためのドアが設けられている。このドアの開閉は、通常、自動列車運転装置 (ＡＴＯ) からの情報を基に行われるが、乗務員が操作することもある。

しかしながら、上記の可動柵システムを駅に設置する場合、可動柵自体の設置費用のみならず、ＡＴＯの新設、ＡＴＯなどから発信される情報の管理システム等、設備設置には莫大な費用が掛かることが懸念される。
そこで、列車の外側壁に備えられた車側灯（車側表示灯）の点灯状況を基に、可動柵のドアの開閉を行う技術が開発されている（特許文献１などを参照）。

特許文献１は、車両の到着時にホームドア装置側に設置された画像入力装置により入力される車両の映像から車両側面に設置してある車側灯の点灯状態を判別し、車側灯点灯時にはホームドア装置のドアを開き、車側等消灯時にはホームドア装置のドアを閉めるホームドア装置を開示する。
この特許文献１の画像入力装置を採用した上で、この画像入力装置から得られた列車の車側灯の点灯状態を可動柵の開閉に用いることで、簡便な方法で且つ設置費用を抑えた可動柵システムの敷設が可能となる。

特開２００４−２０３３２０号公報

列車の外側壁に備えられた車側灯は、機器の動作が正常であるかどうかの確認のために表示される灯火のことである。この車側灯には、旅客用車両が自動扉を開閉する際、扉が閉まっていない間に赤色灯を点灯し続ける「戸閉表示灯」がある。加えて、車側灯には、電気関係のエラー、空調装置（冷房など）の故障、車内からの非常警報装置発報等の目的で点灯する「非常灯」もある。非常灯の発光色は、燈、黄、緑が多く、白や青なども使用される。戸閉表示灯と非常灯との配置位置に明確な決まりはないが、多くの場合は、両灯とも近接する位置に配備される。

上記の説明から明らかなように、車側灯には、２種類の色を発するものがあり、単に点灯状況を検知するのみであれば、「戸閉表示灯」と「非常灯」との区別を行うことは困難である。
翻って特許文献１の技術は、画像入力装置として、撮影装置もしくは受光センサを採用しているものの、撮影装置、受光センサが「カラー情報」を取得できるとの開示はない。また、カラー情報を取得できたとしても、得られたカラー情報を如何様に判定することで、「戸閉表示灯」の点灯状況を認識するかといった事項の開示はない。

したがって、特許文献１の技術を用いた場合、「戸閉表示灯」、「非常灯」が混在点灯する状況下で、列車の扉の開閉状態を正しく認識し、可動柵のドアの開閉を正確に行えるか否かは甚だ不明である。すなわち、特許文献１の技術を実際の現場（駅ホームに設置された可動柵）に適用しようとしても、遭遇する様々な状況に確実に対応し得ず、正確な可動柵のドア開閉が行えない可能性が高い。

そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、列車などの走行体に備えられた車側灯の点灯状況を画像処理手法により正確に検出する方法を提供すると共に、この検出方法を用いることで、可動柵のドアの開閉を正確に行えるような可動柵制御装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る走行体に備えられた車側灯の検出方法は、画像処理を用いて走行体の外側壁に備えられた車側灯の点灯状態を検出する検出方法であって、前記車側灯を含む走行体の画像を撮像する撮像工程と、前記撮像工程で得られた画像から、所定閾値以上の輝度を有する高輝度領域を抽出する高輝度領域抽出工程と、前記高輝度領域抽出工程で得られた高輝度領域をラベリングするラベリング工程と、前記ラベリング工程によりラベリングされた前記高輝度領域に対して色識別を行う色識別工程と、前記色識別工程の結果に基づいて、前記高輝度領域が「戸閉表示灯」及び「非常灯」のいずれを示す領域であるかを識別すると共に、「戸閉表示灯」を示す高輝度領域の数を判定する車側灯判定工程と、を有していることを特徴とする。

ここで、前記色識別工程は、前記高輝度領域のＲＧＢ輝度データを所定の表色系データへと変換し、当該表色系データを基にして色識別を行うものであって、
前記車側灯判定工程は、前記色識別の結果に基づいて、前記高輝度領域が「戸閉表示灯」及び「非常灯」のいずれを示す領域であるかを識別してもよい。
また、本発明に係る可動柵制御装置は、可動柵が設置されたホームへ列車が到着した際に、画像センサにより前記列車の車側灯を撮像し、撮像された画像から車側灯の点灯状態を判別し、車側灯の点灯状態に応じて前記可動柵の開閉を制御する可動柵制御装置であって、上述の車側灯の検出方法を行うことで、点灯している「戸閉表示灯」の数を判定する車側灯判定部と、前記点灯している「戸閉表示灯」の数を基に、可動柵のドアに対する開閉指令を発するドア開閉判定部と、を有することを特徴とする。

ここで、前記撮像手段は、列車が停車するホーム上に備えられ、前記列車に編成された各車両が備える車側灯を、列車編成における２車両以上にわたって同一画面内に撮像するように構成されていてもよい。
また、前記ドア開閉判定部は、少なくとも２車両分以上の点灯している「戸閉表示灯」の数を基に、可動柵のドアに対する開閉指令を発するようにしてもよい。
なお、本発明に係る走行体に備えられた車側灯の検出方法の最も好ましい形態は、画像処理を用いて走行体の外側壁に備えられた車側灯の点灯状態を検出する検出方法であって、前記車側灯を含む走行体の画像を撮像する撮像工程と、前記撮像工程で得られた画像から、所定閾値以上の輝度を有する高輝度領域を抽出する高輝度領域抽出工程と、前記高輝度領域抽出工程で得られた高輝度領域をラベリングするラベリング工程と、前記ラベリング工程によりラベリングされた前記高輝度領域に対して色識別を行う色識別工程と、前記色識別工程の結果に基づいて、前記高輝度領域が「戸閉表示灯」及び「非常灯」のいずれを示す領域であるかを識別すると共に、「戸閉表示灯」を示す高輝度領域の数を判定する車側灯判定工程と、を有していて、前記色識別工程は、前記高輝度領域のＲＧＢ輝度データを所定の表色系データへと変換し、当該表色系データを基にして色識別を行うものであって、前記車側灯判定工程は、前記色識別の結果に基づいて、前記高輝度領域が「戸閉表示灯」及び「非常灯」のいずれを示す領域であるかを識別することを特徴とする。

本発明に係る走行体に備えられた車側灯の検出方法を用いることで、列車などの走行体に備えられた車側灯の点灯状況（点灯色、点灯数など）を正確に検出することができるようになる。加えて、本発明に係る可動柵制御装置によれば、走行体に備えられた車側灯の点灯状況を基に、可動柵のドアの開閉を確実に行えるようになる。

画像センサが備えられた駅ホームを示す斜視図である。 走行体に備えられた車側灯の検出装置と可動柵とで構成されるシステムの概略図である。 車側灯を含む走行体の撮像画像を示す図である。 車側灯の点灯状況を検出するための画像処理を説明するための図である。 車側灯の点灯状況の遷移とそれに伴う可動柵ドアの開閉を示した図である（非常灯ＯＦＦ）。 車側灯の検出処理、及び可動柵ドアの開閉処理を示したフローチャートである。 車側灯の点灯状況の遷移とそれに伴う可動柵ドアの開閉を示した図である（非常灯ＯＮ）。 車側灯の点灯状況の遷移とそれに伴う可動柵ドアの開閉を示した図である（非常灯ＯＦＦ、戸閉表示灯ＯＮ維持）。 車側灯の点灯状況の遷移とそれに伴う可動柵ドアの開閉を示した図である（非常灯ＯＮ、戸閉表示灯ＯＮ維持）。

以下、本発明の実施形態を図を基に説明する。
本発明の実施形態における可動柵１は、新幹線や在来線、地下鉄などの駅ホームに設置されており、ここでは、走行体として軌道上を走行する列車を想定し、駅ホームに停車した列車に設けられた車側灯の点灯状況を検知し、その検知結果を基に可動柵１のドアを開閉する実施形態を示す。

図１は、可動柵１が設置される駅ホーム２の状況を示したものである。
この駅ホーム２には、駅ホーム２からの転落や走行体である列車３との接触事故防止などを目的とした安全対策の一つとして可動柵１（ホーム可動柵、ホームドア等）が備えられている。可動柵１は、駅ホーム２に停車又は駅ホーム２を通過する列車３と、駅ホーム２上の乗客とを隔離するように設けられた隔壁であり、停車した列車３の扉に対応する位置には、乗客が乗降するためのドア４が設けられている。

このドア４の開閉は、本発明に係る可動柵制御装置５が検出した「列車の車側灯の点灯状況」を基に行われる。この車側灯には、列車３が扉を開閉する際、扉が閉まっていない間に赤色灯を点灯し続ける「戸閉表示灯６」がある。加えて、車側灯には、電気関係のエラー、空調装置（冷房など）の故障、列車３内からの非常警報装置発報等の目的で点灯する「非常灯７」もある。

可動柵制御装置５は、列車３の車側灯を撮像する画像センサ８と、この画像センサ８で撮像された画像から車側灯の点灯状態を判別する車側灯判定部９とを有している。さらに、可動柵制御装置５は、車側灯判定部９が判定した「点灯している戸閉表示灯６の数」や「点灯している非常灯７の数」を基に、可動柵１のドア４に対する開閉指令を発するドア開閉判定部１０を有している。

以下、各構成の詳細について説明する。
なお、説明において、可動柵１に備えられた開閉可能な扉のことを「ドア」と表記し、列車３に備えられた乗り降り用の扉のことを「扉」と表記する。
図１，図２に示す如く、可動柵制御装置５に備えられた画像センサ８は、ＲＧＢのそれぞれを撮像可能な３つのＣＣＤやカラーＣＣＤ等を搭載したカメラ（カラービデオカメラ等）で構成されている。

この画像センサ８は、駅ホーム２の先頭側であって、駅ホーム２に設置された屋根の下などにに設置されている。画像センサ８には、ＣＣＤ上に像を結ぶための撮像レンズが取り付けられている。画像センサ８の取り付け位置・角度や撮像レンズの画角を調整することで、停止している列車３の先頭車両から後方の数輌分を撮像可能となっている。好ましくは、画像センサ８に、時刻や天候に応じて露出量を最適化する自動露出機構が備わる。

この画像センサ８は、駅ホーム２の先頭側に限らず、駅ホーム２の数カ所に複数個設置して、列車一編成分の車側を先頭車両から最後尾の車両まで撮像してもよい。
ところで、本発明の可動柵制御装置５は、画像センサ８が設置された位置よりも列車３の進行方向の手前側において、列車３の進入を検出するための走行体センサ１１を有している。

走行体センサ１１は、超音波センサ、赤外線センサなどのように、センサの前方の対象物の存否を検出するものであって、この走行体センサ１１からの信号（列車進入の信号）を基に、画像センサ８を作動させるようにすることで、列車以外の進入を検出し誤検知を行う可能性が大幅に低くなる。
走行体センサ１１として、超音波や赤外線を用いたドップラセンサを用いることで、列車３の進入のみならず、進入してきた列車３の停止（列車速度＝０）を知ることができ、この走行体センサ１１による停止検知を基に、上記した画像センサ８による撮像を行うとよい。

図３には、画像センサ８で撮像されたフレーム画像の一例が示されている。このフレーム画像には、ホーム、可動柵１、列車側方、及び背景が写し出されている。このような撮像画像は、車側灯判定部９（画像処理部）に取り込まれる。
車側灯判定部９内には、フレームメモリが備えられており、所定時間間隔（例えば、１／３０又は１／１５秒）で取り込まれる２次元のフレーム画像（例えば、６４０ピクセル×４８０ピクセル）が蓄積される。このフレームメモリに蓄積された２次元のフレーム画像に対して、後述する「車側灯の検出処理」が実施され、車側灯の点灯状態、すなわち、戸閉表示灯６の点灯数や非常灯７の点灯数が判定される。

車側灯判定部９が判定した車側灯の点灯状態、好ましくは、少なくとも２車両分以上の点灯状況を基に、ドア開閉判定部１０では、「可動柵１のドア４を開けてもよいか」、「可動柵１のドア４を閉めてもよいか」、「ドア４の状態をそのままで維持するか」等の判定を行う。このドア開閉判定に基づいて、可動柵１へドア４の開閉指示を発する。
なお、車側灯判定部９及びドア開閉判定部１０は、パソコン上で実行されるソフトウエア、又はＤＳＰ等で構成されるハードウエアから構成される。

次に、図３、図４を基に、車側灯判定部９で行われる「車側灯の検出処理」について、詳説する。
図３に示されるフレーム画像において、太実線で囲まれたＲＯＩで示される領域は（以下、ＲＯＩという）、フレーム画像内で車側灯が存在する領域である。車側灯の位置は入線する列車３の種類ごとに異なるが、概ね車側面における窓又は扉の上部に設置されているので、入線する全ての列車の車側灯を含むようにＲＯＩのフレーム画像内における位置を予め設定しておくことができる。このＲＯＩの位置は、フレーム画像内のピクセル座標として、予め車側灯判定部９に設定される。

車側灯判定部９は、図４（ａ）に示すように、撮像工程で撮像されたフレーム領域から、処理領域としてＲＯＩを切り出す。このＲＯＩには、車側灯である「戸閉表示灯６」及び「非常灯７」を含む車側面の一部と、車両上部の一部が写しだされている。ここでは、全ての「戸閉表示灯６」及び「非常灯７」が点灯していると仮定して、以下の説明を行う。

車側灯判定部９は、図４（ｂ）に示すように、切り出したＲＯＩの各ピクセルが示すＲＧＢ輝度値（ＲＧＢ値）を所定の閾値と比較して、当該閾値以上のＲＧＢ輝度値を示すピクセルを高輝度領域として抽出し、その他のピクセルのＲＧＢ輝度値を０とする（高輝度領域抽出工程）。図４（ｂ）では、２つの戸閉表示灯６と２つの非常灯７が抽出されている。

次に、車側灯判定部９は、図４（ｃ）に示すように、抽出した高輝度領域に対してラベリング処理を行い、高輝度領域それぞれにラベル番号を割り当てる。本実施形態の場合は、各領域に１〜４の番号が割り当てられ、２つの戸閉表示灯６と２つの非常灯７のそれぞれを分離可能な状態にする（ラベリング工程）。
さらに、車側灯判定部９は、ラベリングを施した高輝度領域内の各ピクセル値（ＲＧＢ輝度値）を、所定の表色系に変換した上で、色空間上にマッピングして、各高輝度領域の色を識別する（色識別工程）。

この色識別工程において、例えば、表色系上の色度差から戸閉表示灯６と非常灯７の色を識別してもよい。また、戸閉表示灯６の色領域を事前に求めておき、得られた車側灯の色空間上の位置が戸閉表示灯６の色領域から色差が閾値以上離れていれば、非常灯７とみなすようにしてもよい。さらに、非常灯７の色領域も事前に求めておき、得られた車側灯の色空間上の位置が、戸閉表示灯６と非常灯７のどちらとの間で色差が小さいかによって、戸閉表示灯６と非常灯７の色を識別してもよい。

このように、ＲＧＢ輝度値を、所定の表色系に変換する理由は以下の通りである。
すなわち、ＲＧＢ表色系では、色情報と輝度情報が混ざった形で表現されるので、正確な色認識が困難であることが多い。それ故、本実施形態では、色情報と輝度情報が分離された表色系（色空間）に変換する。
色差を表現するのに適した表色系（色空間）として、Ｌ^*ｕ^*ｖ^*表色系及びＬ^*ａ^*ｂ^*表色系の２つがよく知られている。また、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系に類似の表色系として、ＹＣｂＣｒ表色系やＹＰｂＰｒ表色系が近年よく用いられている。

画像センサ８から得られたＲＧＢ値から色情報と輝度情報が分離された表色系への変換は、数式で定まっており、一義的に変換が可能であり、パソコン上で実行されるソフトウエアにより実現できる。なお、ＤＳＰ等を用いたデジタル信号処理を行うことで、画像取得のフレームレートを落とさずに表色系の変換処理を実行できる。近年のデジタル画像センサには、内部に表色系の変換回路を設けたものがある。このようなデジタル画像センサを使えば、別途表色系の変換をする必要がなく、可動柵制御装置５への負荷が少なくてすむ。

なお、ＲＧＢ輝度値の変換や色空間でのマッピングに関しては、高輝度領域の全てのピクセルを基に計算を行ってもよいが、例えば、高輝度領域の物理的な中央位置のＲＧＢ輝度値を代表値として用いてもよいし、高輝度領域全体のＲＧＢ輝度値の平均値、最も高いＲＧＢ輝度値を代表値として用いてもよい。
以上述べた色識別工程により得られた情報は、車側灯判定部９に送られる。

車側灯判定部９では、予め戸閉表示灯６と非常灯７の色を登録しておき、マッピングの結果と比較すれば、各高輝度領域について戸閉表示灯６であるか非常灯７であるかの判別ができる（車側灯判定工程）。
例えば、戸閉表示灯６は赤色であり、非常灯７は緑色であることを、予め車側灯判定部９に登録しておけば、マッピングの結果、ラベリングにおいて、番号１と番号３を与えられた高輝度領域が赤色を示していれば、番号１と番号３の高輝度領域が戸閉表示灯６に対応していると判別する。ラベリングにおいて、番号２と番号４を与えられた高輝度領域が緑色を示していれば、番号２と番号４の高輝度領域が非常灯７に対応していると判別することができ、点灯している戸閉表示灯６と非常灯７の数も判定することができる。

図４（ｄ）は、ラベリングを施した高輝度領域に対して色識別をした後に、各高輝度領域が対応する車側灯の種類を判別した結果を示している。この図によれば、戸閉表示灯６が２つ点灯し（番号１と番号３）、非常灯７が２つ点灯（番号２と番号４）していることとなる。
次に、車側灯判定部９で判定された情報（戸閉表示灯６や非常灯７の点灯状況）は、ドア開閉判定部１０へと送られる。

次に、図５，図７に基づいて、ドア開閉判定部１０で行われる「ドア開閉の判定処理」における判定について述べる。
図５（ａ）〜図５（ｃ）はそれぞれ、車側灯判定工程までの画像処理を終えたＲＯＩを表しており、「ドア開閉の判定処理」に用いられる。図５のＲＯＩは、４つの戸閉表示灯６と４つの非常灯７を含んでおり、列車編成の内４輌分を示している。すなわち、１車両には、１つの戸閉表示灯６と１つの非常灯７が設置されているとする。

図５（ａ）は、列車３がホーム入線し、停止した直後のＲＯＩを表しており、車側灯が全く点灯していない、つまり、戸閉表示灯６も非常灯７も点灯していない状態を示している。戸閉表示灯６が点灯していないことから、列車３の扉が未だ開いていないと判断できるため、可動柵１のドア４はまだ開かずに、閉じた状態を保持するべきと判定する。
図５（ｂ）は、列車３が停止した後、図５（ａ）の状態を経て、列車３の扉が開かれた後のＲＯＩを表しており、網掛け部分の４つの車側灯が点灯している状態を示している。このとき、上述の車側灯の検出処理における色識別により、点灯している４つの車側灯は、全て戸閉表示灯６であると識別できるので、４つの戸閉表示灯６が点灯し、４輌分全ての扉が開いていると判断でき、可動柵１のドア４を開くべきと判定する。

図５（ｃ）は、図５（ｂ）の状態を経て列車３の扉が閉じられた後で、図５（ａ）と同様に、戸閉表示灯６が点灯しておらず非常灯７も点灯していない状態を表している。しかし、図５（ｂ）に表す状態を経て図５（ｃ）に表す状態になると、４つの戸閉表示灯６が消灯して４輌分全ての扉が閉じたと判断し、可動柵１のドア４を閉じるべきと判定する。
また、図７（ａ）は、列車３がホーム２に入線し、停止した直後のＲＯＩを表しており、網掛け部分の車側灯が１つだけ点灯している状態を示している。このとき、上述の車側灯の検出処理における色識別により、点灯している１つの車側灯は、非常灯７であると識別できるので、４つの戸閉表示灯６が点灯しておらず４輌分全ての扉が閉じていると判断できる。これによって、可動柵１のドア４はまだ開かずに、閉じた状態を保持するべきと判定する。

図７（ｂ）は、列車３が停止した後、図７（ａ）の状態を経て、列車３の扉が開かれた後のＲＯＩを表しており、５つの車側灯が点灯している状態を示している。このとき、上述の車側灯の検出処理における色識別により、点灯している５つの車側灯のうち、４つは戸閉表示灯６であり、残りの１つは非常灯７であると識別できるので、４つの戸閉表示灯６が点灯し、４輌分全ての扉が開いていると判断できる。これによって、可動柵１のドア４を開くべきと判定する。

図７（ｃ）は、図７（ｂ）の状態を経て列車３の扉が閉じられた後で、図７（ａ）と同様に、車側灯が１つだけ点灯している状態を示している。このとき、上述の車側灯の検出処理における色識別により、点灯している１つの車側灯は、非常灯７であると識別できるので、４つの戸閉表示灯６が点灯しておらず４輌分全ての扉が閉じていると判断できる。これによって、４輌分全ての扉が閉じたと判断し、可動柵１のドア４を閉じるべきと判定する。

次に、図５及び図６のフローチャートに基づいて、本発明の可動柵制御装置５の動作の詳細を説明する。
まず、可動柵制御装置５は、走行体センサ１１等を用いて、列車３のホームへの入線と列車３の停止を検知する（Ｓ１）。
列車３の停止を検知すると、可動柵制御装置５の画像センサ８は、車両４輌分の車側灯を収めた２次元のフレーム画像を撮像し、ＲＯＩを切り出す（Ｓ２）。

次に、可動柵制御装置５は、上述の車側灯の検出処理における高輝度領域抽出工程によって、切り出したＲＯＩにおいて、図５（ａ）に示すように高輝度領域を抽出する（Ｓ３）。
続いて、可動柵制御装置５は、抽出された高輝度領域の数を判定し、車側灯が点灯しているか否かを判断する（Ｓ４）。

ステップＳ４において、ＲＯＩが図５（ａ）に示す状態であれば、可動柵制御装置５は、車側灯が点灯していないと判断し、可動柵１のドア４を閉状態に保つ（Ｓ５）。
列車３の扉が開き、ステップＳ４において、ＲＯＩが図５（ｂ）に示す状態であれば、可動柵制御装置５は、車側灯が点灯していると判断し、上述の車側灯の検出処理におけるラベリング工程を行う（Ｓ６）。

さらに、可動柵制御装置５は、ステップＳ６でラベル番号を付した高輝度領域に、上述の車側灯の検出処理における色識別工程を施して、点灯している車側灯の色を識別する（Ｓ７）。
ステップＳ７で車側灯の色を識別した後、可動柵制御装置５は、ラベル番号を付した高輝度領域が戸閉表示灯６に対応するものであるか、非常灯７に対応するものであるかを判定し、さらに戸閉表示灯６及び非常灯７の点灯数を判定する（Ｓ８）。

ステップＳ８で得られた戸閉表示灯６の点灯数と列車３の車両数とを比較する（Ｓ９）。戸閉表示灯６の数が列車３の車両数以上であればステップＳ１０に移行し、戸閉表示灯６の点灯数が列車３の車両数未満であればステップＳ１１に移行する。
ＲＯＩが図５（ｂ）に示す状態であれば、点灯している車側灯の数と車両数は等しく４であるので、ステップＳ９で、可動柵制御装置５は、戸閉表示灯６の数が列車３の車両数以上であると判断する。この判断に基づいて、可動柵制御装置５は、可動柵１のドア４を開き（Ｓ１０）、ステップＳ２に戻って本フローの動作を繰り返す。

ステップＳ９の判断で、戸閉表示灯６の点灯数が列車３の車両数未満であれば、可動柵制御装置５は、戸閉表示灯６の点灯数が閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１１）。閾値として、例えば０を設定してもよいし、１以上の数を設定してもよい。
ステップＳ１１の判断で、ＲＯＩが図５（ｃ）に示す状態であり、戸閉表示灯６の点灯数が閾値以下であれば、ステップＳ５に移行して、可動柵制御装置５は、可動柵１のドア４を閉じる。

また、ステップＳ１１の判断で、戸閉表示灯６の点灯数が閾値より大きければ、ステップＳ１２に移行して、可動柵制御装置５は、可動柵１のドア４の現在の開閉状態を維持し（Ｓ１２）、ステップＳ２にループする。
ステップＳ５の動作によって可動柵１のドア４が閉じられた状態で、列車３の在線の有無を検知（ホームからの進出の有無を検知）し（Ｓ１３）、列車３が進出したら一連の動作フローを終了する。

可動柵制御装置５は、上述の動作フローのループ部分（Ｓ２から、Ｓ１０，Ｓ１２，又はＳ１３に亘るループ部分）を、例えば、１／３０又は１／１５秒の所定時間間隔で繰り返す。
図６に示す可動柵制御装置５の動作フローを、図７〜図９に示す車側灯の状態に適用した場合について説明する。

まず、図７の場合について説明する。列車３がホームへ入線した後に、列車３の停止を検知すると（Ｓ１）、可動柵制御装置５は、車側灯を含むフレーム画像を撮像し、ＲＯＩを切り出す（Ｓ２）。続いて、可動柵制御装置５は、切り出したＲＯＩにおいて、高輝度領域を抽出する（Ｓ３）。
このときのＲＯＩが、列車３の扉が未だ開かれていない状態であって、図７（ａ）に示すように非常灯７が１つ点灯している状態を表していれば、可動柵制御装置５は、車側灯が点灯していると判断する（Ｓ４）。この判断の結果、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を経て、戸閉表示灯６の点灯数と列車３の車両数とを比較する（Ｓ９）。図７（ａ）の状態であれば、戸閉表示灯６の点灯数は０、列車３の車両数は４であるので、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、改めて戸閉表示灯６の点灯数が閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１１）。今、戸閉表示灯６の点灯数が０であるので、ステップＳ５に移行して可動柵１のドア４を閉状態とする（Ｓ５）。

この後、在線検知（進出検知）ステップ（Ｓ１３）を経てステップＳ２にループして、車側灯を含むフレーム画像を新たに撮像し、ＲＯＩを切り出す（Ｓ２）と共に、切り出したＲＯＩにおいて、高輝度領域を抽出する（Ｓ３）。このときのＲＯＩが、列車３の扉が開かれた状態であって、図７（ｂ）に示すように非常灯７が１つ、戸閉表示灯６が４つ点灯している状態を表していれば、可動柵制御装置５は、車側灯が点灯していると判断する（Ｓ４）。この判断の結果、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を経て、戸閉表示灯６の点灯数と列車３の車両数とを比較する（Ｓ９）。図７（ｂ）の状態であれば、戸閉表示灯６の点灯数は４、列車３の車両数は４であるので、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０において、可動柵制御装置５は、可動柵１のドア４を開く（Ｓ１０）。

この後、さらにステップＳ２にループして、車側灯を含むフレーム画像を新たに撮像し、ＲＯＩを切り出す（Ｓ２）と共に、切り出したＲＯＩにおいて、高輝度領域を抽出する（Ｓ３）。このときのＲＯＩが、列車３の扉が閉じられた状態であって、図７（ｃ）に示すように非常灯７が１つ点灯している状態を表していれば、可動柵制御装置５は、車側灯が点灯していると判断する（Ｓ４）。この判断の結果、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を経て、戸閉表示灯６の点灯数と列車３の車両数とを比較する（Ｓ９）。図７（ｃ）の状態であれば、戸閉表示灯６の点灯数は０、列車３の車両数は４であるので、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１で、改めて戸閉表示灯６の点灯数が閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１１）。今、戸閉表示灯６の点灯数が０であるので、ステップＳ５に移行して開いていた可動柵１のドア４を閉じる（Ｓ５）。

上述の動作によって、可動柵制御装置５は、列車３の扉が閉じられた後に可動柵１のドア４を閉じることができるので、列車乗客の乗降中に可動柵１のドア４を閉めてしまうことはない。また、上述の動作によって、戸閉表示灯６の点灯と非常灯７の点灯を区別して認識することができるので、可動柵制御装置５は、非常灯７が点灯していても、適切に可動柵１のドア４を開閉することができる。

次に、図８の場合について説明する。図８は、列車３の扉が、不完全に閉じられた場合を表している。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ、図６のフローチャートと共に説明した図５（ａ）及び図５（ｂ）と同様であるので、図８（ａ）及び図８（ｂ）に関する可動柵制御装置５の動作も、上述の図６を用いて説明した動作と同様である。
ここでは、図８（ｃ）について説明する。図８（ｃ）は、左から２両目の車両の扉が不完全に閉じられているため、戸閉表示灯６が点灯していることを示している。図８（ｃ）に示すように、ＲＯＩが、戸閉表示灯６が１つ点灯している状態を表していれば、可動柵制御装置５は、車側灯が点灯していると判断する（Ｓ４）。この判断の結果、可動柵制御装置５は、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を経て、戸閉表示灯６の点灯数と列車３の車両数とを比較する（Ｓ９）。図８（ｃ）の状態であれば、戸閉表示灯６の点灯数は１、列車３の車両数は４であるので、可動柵制御装置５の動作は、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１で、可動柵制御装置５は、改めて戸閉表示灯６の点灯数が閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１１）。閾値が０であった場合、可動柵制御装置５は、ステップＳ１２に移行して、現在開かれている可動柵１のドア４を、開状態で維持する（Ｓ１２）。一方、閾値が１以上であった場合、ステップＳ５に移行して、可動柵１のドア４を閉じる（Ｓ５）。

図８（ｃ）の状態で可動柵１のドア４を閉じるべきかどうかは、本制御の運用方法によって異なり、すべての列車３側の扉が閉じるまで可動柵１のドア４を開けておく場合と、１両程度完全には閉じきっていなくても、列車全体としては扉が閉じていると判断して可動柵１のドア４を閉じる場合がある。本手法では、ステップＳ１１の閾値の設定のみで、上記どちらの場合にも対応できる。

次に、図９の場合について説明する。図９は、図８において、左から１両目の車両に電気系統などの不具合が発生し、非常灯７が点灯している場合を表している。
列車３がホームへ入線した後に、可動柵制御装置５は、ステップＳ１からステップＳ３の動作を行う。このときのＲＯＩが、列車３の扉が未だ開かれていない状態であって、図９（ａ）に示すように非常灯７が１つ点灯している状態を表していれば、可動柵制御装置５は、車側灯が点灯していると判断する（Ｓ４）。この判断の結果、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を経て、非常灯７を除いた戸閉表示灯６の点灯数と列車３の車両数とを比較する（Ｓ９）。図９（ａ）の状態であれば、戸閉表示灯６の点灯数は０、列車３の車両数は４であるので、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、改めて戸閉表示灯６の点灯数が０であるか否かを判断する（Ｓ１１）。今、戸閉表示灯６の点灯数が０であるので、ステップＳ５に移行して可動柵１のドア４を閉状態とする（Ｓ５）。

この後、ステップＳ１３を経てステップＳ２にループし、可動柵制御装置５は、ステップＳ１からステップＳ３の動作を行う。このときのＲＯＩが、列車３の扉が開かれた状態であって、図９（ｂ）に示すように非常灯７が１つ、戸閉表示灯６が４つ点灯している状態を表していれば、可動柵制御装置５は、車側灯が点灯していると判断する（Ｓ４）。この判断の結果、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を経て、非常灯７を除いた戸閉表示灯６の点灯数と列車３の車両数とを比較する（Ｓ９）。図９（ｂ）の状態であれば、戸閉表示灯６の点灯数は４、列車３の車両数は４であるので、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０において、可動柵制御装置５は、可動柵１のドア４を開く（Ｓ１０）。

この後、さらにステップＳ２にループして、可動柵制御装置５は、ステップＳ１からステップＳ３の動作を行う。このときのＲＯＩが、列車３の扉が不完全に閉じられた状態であって、図９（ｃ）に示すように、戸閉表示灯６が１つ、非常灯７が１つ点灯している状態を表していれば、可動柵制御装置５は、車側灯が点灯していると判断する（Ｓ４）。図９（ｃ）は、左から２両目の車両の扉が不完全に閉じられているため、戸閉表示灯６が点灯し、非常灯７も点灯し続けていることを示している。ステップＳ４での判断の結果、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を経て、非常灯７を除いた戸閉表示灯６の点灯数と列車３の車両数とを比較する（Ｓ９）。図９（ｃ）の状態であれば、戸閉表示灯６の点灯数は１、列車３の車両数は４であるので、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１で、改めて戸閉表示灯６の点灯数が閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１１）。閾値が０であれば、ステップＳ１２に移行して、現在開かれている可動柵１のドア４を、開状態で維持する（Ｓ１２）。一方、閾値が１以上であれば、ステップＳ５に移行して、可動柵１のドア４を閉じる（Ｓ５）。

以上の動作によって、可動柵制御装置５は、戸閉表示灯６の点灯と非常灯７の点灯を区別して認識することができるので、非常灯７が点灯していても、適切に可動柵１のドア４を開閉することができる。
ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

なお、戸閉表示灯６と非常灯７を区別する方法として、点灯している車側灯のＲＧＢ色を判別し、その色の差に基づいて戸閉表示灯６と非常灯７を区別してもよいし、１枚の画像内に複数の車側灯が映っている場合、画像内のピクセルの位置情報によって車側灯を分離し、おのおのの車側灯に対して、戸閉表示灯６か非常灯７かを区別してもよい。
また、非常灯７が点灯していることを認識した場合、可動柵制御装置５が、駅係員や乗務員に非常灯７の点灯を知らせるような構成を有することは好ましい。

上述の実施の形態では、フレーム画像からＲＯＩを切り取って、戸閉表示灯６と非常灯７を識別したが、ＲＯＩを切り取らずに、フレーム画像全体に上述の「車側灯の検出処理」を施して戸閉表示灯６と非常灯７を識別してもよい。
また、フレーム画像内で、所定の閾値より輝度の高い領域が存在する場合、当該領域の輝度値について前フレームとの差分を取り、その差分がある閾値を超えているときに、当該領域を車側灯の領域として抽出し、輝度値の差分が閾値を超えた最初のフレーム画像を取得したタイミングを車側灯の点灯タイミングを検知することもできる。言うまでもなく、フレーム画像からＲＯＩを切り取って、上記と同様に輝度値と閾値の差分を取ることでも、車側灯の領域を抽出し、車側灯の点灯タイミングを検知することができる。

１ 可動柵
２ 駅ホーム
３ 列車
４ ドア
５ 可動柵制御装置
６ 戸閉表示灯
７ 非常灯
８ 画像センサ
９ 車側灯判定部
１０ ドア開閉判定部
１１ 走行体センサ

Claims (4)

1. 画像処理を用いて走行体の外側壁に備えられた車側灯の点灯状態を検出する検出方法であって、
   前記車側灯を含む走行体の画像を撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程で得られた画像から、所定閾値以上の輝度を有する高輝度領域を抽出する高輝度領域抽出工程と、
   前記高輝度領域抽出工程で得られた高輝度領域をラベリングするラベリング工程と、
   前記ラベリング工程によりラベリングされた前記高輝度領域に対して色識別を行う色識別工程と、
   前記色識別工程の結果に基づいて、前記高輝度領域が「戸閉表示灯」及び「非常灯」のいずれを示す領域であるかを識別すると共に、「戸閉表示灯」を示す高輝度領域の数を判定する車側灯判定工程と、
   を有していて、
   前記色識別工程は、前記高輝度領域のＲＧＢ輝度データを所定の表色系データへと変換し、当該表色系データを基にして色識別を行うものであって、
   前記車側灯判定工程は、前記色識別の結果に基づいて、前記高輝度領域が「戸閉表示灯」及び「非常灯」のいずれを示す領域であるかを識別する
   ことを特徴とする走行体に備えられた車側灯の検出方法。
2. 可動柵が設置されたホームへ列車が到着した際に、画像センサにより前記列車の車側灯を撮像し、撮像された画像から車側灯の点灯状態を判別し、車側灯の点灯状態に応じて前記可動柵の開閉を制御する可動柵制御装置であって、
   請求項１に記載の車側灯の検出方法を行うことで、点灯している「戸閉表示灯」の数を判定する車側灯判定部と、
   前記点灯している「戸閉表示灯」の数を基に、可動柵のドアに対する開閉指令を発するドア開閉判定部と、
   を有することを特徴とする可動柵制御装置。
3. 前記撮像手段は、列車が停車するホーム上に備えられ、
   前記列車に編成された各車両が備える車側灯を、列車編成における２車両以上にわたって同一画面内に撮像するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の可動柵制御装置。
4. 前記ドア開閉判定部は、少なくとも２車両分以上の点灯している「戸閉表示灯」の数を基に、可動柵のドアに対する開閉指令を発することを特徴とする請求項３に記載の可動柵制御装置。