JP6149357B2 - 防護発報無線システム - Google Patents

Description

本発明は、防護発報無線システムに関し、特に、列車の線路内に立ち入った人や障害物を検出し、近隣の列車に防護発報を行う防護無線システムに関する。

近年、列車の線路内に人や車等の障害物が進入するケースが多く発生している。これに対し、従来より、異常が発生したことを知らせる防護発報を行い、近隣の列車に報知する防護発報無線システムが知られている。

特許文献１には、防護無線装置、車載カメラ、及び移動局を備えた列車無線システムが開示されている。防護無線装置は、列車に搭載され、障害発生時に近隣の列車に対して障害の発生を防護発報する。車載カメラは、障害を撮像する。移動局は、列車に搭載され、基地局を介して指令卓と無線通信を行う。移動局は、防護無線装置の防護発報を検知し、防護発報の情報を、指令卓へ無線送信すると共に、車載カメラが撮像した画像データを指令卓へ無線送信する。

特許文献２には、車両接近警報手段、撮影手段、画像処理手段を備えた通過列車撮影装置が開示されている。車両接近警報手段は、車両の近接を検知して信号を出力する。撮影手段は、車両の屋根上を撮影する。画像処理手段は、撮影手段によって撮影された画像を処理する。車両接近警報手段から送信される列車接近信号に基づいて撮影手段の起動及び停止を制御すると共に、車両検出手段から送信される車両の有無に基づいて、録画手段による画像の記録の開始及び停止を制御する。また、この装置では、物体形状モデルに登録された特徴データと、監視カメラによって取得された入力画像から抽出した特徴データとを比較し、車両の進入の有無の判断を行っている。

特許文献３には、監視カメラ、障害物検知装置、及び緊急情報自動通報装置を備えた緊急情報通報システムが開示されている。監視カメラは、列車軌道上の障害物を監視するように配置されている。障害物検知装置は、監視カメラによって撮影された映像を解析し、列車軌道上の障害物の有無を判別し、障害物を判別した場合には、近くを走行中の列車に対して障害物情報を無線で発信する。緊急情報自動通報装置は、各列車に搭載され、障害物検知装置の発信する障害物情報を受信して、緊急情報を通報する。

特開２０１０−１３７６４２号公報 特開２０１０−１２４０８４号公報 特開２００９−２０２６３５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたシステムでは、いずれも異常の検出は、指令卓や近隣の列車の乗務員が行わなければならず、無人システムにより異常を検出して、自動的に防護発報を行うことができない。

また、特許文献２に開示された装置では、列車が進入してくるか否かを検出するだけであり、近接する他の列車に対し防護発報を行うことに関しては何ら考慮されていない。

また、特許文献３に開示されたシステムでは、近くを走行中の列車に対して一斉に防護発報を行うため、例えば、障害物の存在するエリアをすでに通過した列車に対しても防護発報を行う可能性があり、無駄に列車を停止させてしまうおそれがある。

よって、本発明は、このような問題点に対してなされたものであり、異常の発生を自動で検出することができるシステムにおいて、停止の必要のない列車に対する防護発報を行わないシステムを提供することを目的とする。

本発明に係る防護発報無線システムは、監視カメラと、列車の運行状況に関する情報に基づいて、監視カメラによって取得された監視エリアの画像又は動画データの画像解析を行い監視エリアの異常の発生を検知する監視制御を開始する画像制御装置とを備える。

また、本発明に係る防護発報方法は、列車の運行状況に関する情報に基づいて、監視カメラによって取得された監視エリアの画像又は動画データの画像解析を行うことにより、前記監視エリアの異常の発生を検知する監視制御を開始する。

本発明に係る防護発報無線システムによれば、異常の発生を自動で検出するシステムにおいて、異常の発生の誤認識を低減し、異常発生の検出精度を向上させることができる。

実施の形態１にかかる防護発報無線システムを示す図である。 実施の形態２にかかる防護発報無線システムを示す図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の構成に関わる防護発報無線システムの全体構成を示す図である。この防護発報無線システムは、指令卓１、中央制御装置２、基地局装置３、画像監視／制御装置４、画像制御装置５、監視カメラ６、８、及びスピーカ７、９、列車無線／防護無線装置１０を備えている。また、監視カメラ６、８の監視エリアを監視エリア１９とする。監視エリア１９をすでに通過した列車を通過列車１１とする。

また、これから監視エリア１９に進入又は近接する列車を、進入列車／接近列車１２と呼ぶ。監視エリア１９とは、例えば、線路、踏切やホーム、列車の車庫などである。進入列車／接近列車１２は、防護発報を受ける列車であり、例えば、監視カメラ６、８の監視エリアから１ｋｍ以内のこれから監視エリア１９に近接又は進入する列車とすることができる。

列車無線／防護無線装置１０からは、監視エリア１９に設置された無線通信装置や、進入列車／接近列車１２に対して、無線通信を行ったり、防護発報を行う機能を有している。

防護発報とは、監視ユーザや近隣の列車の乗務員に異常が発生していることを知らせる発報であり、列車無線／防護無線装置１０から防護発報を行うきっかけは主に３つある。１つ目は、列車無線／防護無線装置１０は、指令卓１の監視ユーザの操作に基づいて、進入列車／接近列車１２に対して、無線通信を行ったり、防護発報を行う。具体的には、指令卓１の監視ユーザが、監視カメラ６、８によって取得した画像や動画を確認し、監視エリア１９内で人や障害物が存在する等の異常事態が発生していることを確認する。そして、監視ユーザが、防護発報を行うよう画像監視／制御装置４の操作を行う。すると、この操作に基づいて、列車無線／防護無線装置１０は、進入列車／接近列車１２に対して、無線通信を行って、監視カメラ６、８によって取得した画像や動画データを進入列車／接近列車１２に送出したり、防護発報を行う。

２つ目は、列車無線／防護無線装置１０は、画像制御装置５が自動で監視エリア１９内で異常事態が発生していることを検出すると、進入列車／接近列車１２に対して、無線通信を行ったり、防護発報を行う。なお、画像制御装置５は、監視カメラ６、８によって取得した画像や動画に基づいて、監視エリア１９内で人や障害物が存在する等の異常事態が発生しているか否かを検出する。

画像制御装置５が異常事態を検出すると、列車無線／防護無線装置１０は、進入列車／接近列車１２に対して、無線通信を行って、監視カメラ６、８によって取得した画像や動画データを進入列車／接近列車１２に送出すると共に、防護発報を行う。なお、上記の例では、防護発報と共に、画像や動画データも進入列車／接近列車１２に送出しているが、進入列車／接近列車１２の乗務員が異常事態の発生を認識することができれば、いずれか一方だけ送出するように構成してもよい。

３つ目は、列車無線／防護無線装置１０に設けられた入力インタフェースが、近くのユーザの操作を受け付けると、進入列車／接近列車１２に対して、無線通信を行ったり、防護発報を行う。ここで、入力インタフェースとは、例えば、緊急停止用ボタン等により構成することができる。そのため、踏切やホームといった監視エリア１９内において、異常を発見したユーザが、列車無線／防護無線装置１０の入力インタフェースを操作すると、進入列車／接近列車１２に対して、無線通信を行ったり、防護発報を行うことができる。

また、入力インタフェースによって操作入力があった場合でも、すぐに進入列車／接近列車１２に対して、無線通信を行ったり、防護発報を行わなくてもよい。具体的には、入力インタフェースによって操作入力があった場合に、監視カメラ６、８によって取得された画像又は動画を、中央制御装置２、基地局装置３を介して画像監視装置４へ表示し、警告を行うように構成してもよい。警告を受けた指令卓１の監視ユーザは、スピーカ９より、監視エリア１９内の車や人に進入警告を行ったり、必要に応じて、防護発報を行うよう列車無線／防護無線装置１０を制御することができる。

監視カメラ６、８は、線路、踏切、ホーム、列車の車庫等のエリアを監視できる位置に設けられている。なお、監視カメラ６、８の数は、１つ以上であれば任意の数を設置することができる。具体的には、監視カメラ６、８は、１つの監視エリア１９に対して複数設けられていてもよいし、１つの監視エリア１９に対し、１つずつ設けられていてもよい。

画像監視／制御装置４は、監視カメラ６、８によって取得された画像又は映像をモニタ等に映し出す。また、画像監視／制御装置４によって取得された監視カメラ６、８の画像又は動画データは、指令卓１の制御命令により、進入列車／近接列車１２に送信される。具体的には、列車無線／防護無線装置１０が進入列車／近接列車１２に防護発報を行い、指令卓１に対して、防護発報報告を行うと、指令卓１は、画像監視／制御装置４によって取得された監視カメラ６、８の画像又は動画データを、進入列車／近接列車１２に送信する。

指令卓１からは、前述のように、列車無線／防護無線装置１０に対して、防護発報を行うよう命令することができる。また、列車無線／防護無線装置１０は、防護発報を行うと、指令卓１に対し、防護発報を行ったことを示す防護発報報告を送出する。また、指令卓１の監視ユーザは、必要に応じて、注意を喚起するなどの音声を、スピーカー７、９を介して行うことができる。

信号システム１５は、路線に設置された信号を制御することにより、列車の運行を制御しているシステムである。

画像制御装置５は、外部の信号システム１５から近接列車情報、進入列車情報を取得し、取得した近接列車情報及び進入列車情報に基づいて、監視カメラ６、８よって取得された画像の取得を開始させる。具体的には、監視エリア１９に近接又は進入する列車が存在する場合に、監視カメラ６、８による画像又は動画データの取得を開始させる。ここで、近接列車情報とは、監視カメラ６、８の設置されたエリアの周辺に近接する列車の有無、近接列車の識別情報、近接列車の無線通信装置と情報を送受信する際に必要な情報を含む。また、列車進入情報とは、監視カメラ６、８の監視エリアに、進入する列車の有無、進入列車の識別情報、進入列車の無線通信装置と情報を送受信する際に必要な情報を含む。

画像制御装置５は、監視カメラ６、８によって、侵入者や障害物を発見した場合には、監視エリア１９に異常事態が発生していることを自動で判断し、異常事態を検知したことを知らせる情報を、列車無線／防護無線装置１０に対して送信する。列車無線／防護無線装置１０は、画像制御装置５から異常事態を検出した情報を入力すると、進入列車／近接列車１２に対して自動で防護発報を行う。また、防護発報を行うと、列車無線／防護無線装置１０は、指令卓１に対して防護発報報告を行う。なお、信号システム１５から取得される近接列車情報、進入列車情報に基づいて、画像又は動画の取得を開始するため、近接列車や進入列車が存在しない場合には防護発報は行わない。その結果、通過列車１１に対しては、防護発報を行わないこととなる。

監視カメラ６、８により取得された画像データ又は動画データは、基地局装置３に送信され、指令卓１に送られる。また、監視カメラ６、８により取得された画像データは、無線ＬＡＮ１６を介し、進入列車／近接列車１２へ送出される。

実施の形態１では、画像制御装置５が、信号システム１５から接近列車情報、進入列車情報を取得し、接近列車情報、進入列車情報において近接列車及び進入列車がある場合に、監視カメラ６、８によって、監視エリア１９の画像又は動画データの取得を開始する。そのため、通過列車１１など、監視エリア１９の状況が運行に影響しない列車については、防護発報は行われない。そのため、通過列車１１を停止させることなく、異常発生に基づいた列車の停止を最小限に留めることができる。

また、実施の形態１に係るシステムでは、無人場所においても、画像制御装置５が、自動で画像監視を行うため無人システムによる防護発報装置を実現することができる。また、信号システム１５との連動により、進入列車／接近列車の可否判断で、支障のない通過列車への停車を防ぎ、運行の影響を軽減が可能である。人が立ち入り可能な踏切においても、信号システムとの連動方法や遮断器の閉じた状態を認識することで、踏切事故を防ぐことが可能である。

また、遮断器の閉じた状態から所定の時間の間は、監視エリア１９の監視を行わず、所定の時間が経過してから監視を開始するよう構成してもよい。これにより、例えば、遮断機が下りてから無理やり踏切を渡ろうとする侵入者を、障害物と認識しないよう構成することができる。

なお、上記の例では、近接列車情報及び進入列車情報に基づいて、監視カメラ６、８に、画像の取得を開始させるとして説明したが、例えば、踏切の遮断機の閉じた状態を認識し、遮断機の開閉状態に応じて、監視カメラ６、８に、画像の取得を開始させるよう構成してもよい。踏切の開閉は、信号システム１５から取得するよう構成してもよい。

一般的に、踏切の開閉は、近接列車情報及び進入列車情報に基づいて、信号システム１５により制御されているため、踏切の開閉に基づいて監視エリア１９の監視を開始しても、上記と同様の効果を得ることができる。すなわち、近接列車及び進入列車がある場合に、人や車等の障害物が存在する場合には、未然に近接列車及び進入列車の監視エリア１９への進入を回避することができると共に、通過列車１１に対しては余計な停止をさせないで済むことになる。

実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る防護発報無線システムの構成を示す図である。実施の形態２では、列車無線／防護無線装置１０の電界情報と、列車の運行情報、具体的には、通過列車１１及び進入列車／近接列車１２の列車番号情報、運行番号情報、車両番号等のデータを、基地局装置３（地上局）が、ポーリングにより収集する。なお、列車無線／防護無線装置１０は、列車無線／防護無線装置１０の周辺の電線の電界情報を検知することができるものとする。換言すれば、列車無線／防護無線装置１０は、監視エリア１９周辺の電界情報を取得することができる。

具体的には、基地局装置（地上局）３は、ポーリングデータ１９１により、駅又は踏切に設けられた列車無線／防護無線装置１０の電界情報を、常に認識する。また、基地局装置（地上局）３は、ポーリングデータ１９１により、在線する列車に対し、在線列車の電界情報、列車番号情報、運行番号情報、車両番号等の情報を収集する。そして、ポーリングデータ１９１によって取得された情報に基づいて、列車が監視エリア１９を通過前、通過中、通過後であるかを判断し、通過状況に応じて自動で画像認識を行い、防護発報を行う。具体的には、列車無線／防護無線装置１０の電界が、ある一定のしきい値を超えた場合に、列車が通過前、通過中、通過後であるかを判断するよう構成することができる。

なお、列車無線／防護無線装置１０において、列車番号情報、運行番号情報、車両番号等を記憶し、通過後に障害物があった場合は、防護発報を行わない様に構成することが好ましい。

実施の形態２に係るシステムでは、近接列車や進入列車の有無のみならず、列車番号情報、運行番号情報、車両番号等、若しくは列車無線／防護無線装置１０の電界情報に基づいて、列車が通過前、通過中、通過後であるかを判断し、通過状況に応じて監視エリア１９の監視を開始し、防護発報を行う。これにより、実施の形態１より詳細な情報に基づいて障害物と列車の識別を自動で行うことができ、監視性の構築の低減、誤認識や影響のない列車へ対する停止阻止、影響のない障害物検知による停止阻止の向上が図れ、運行を円滑に且つ安全に遂行することが可能となる。

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る防護発報無線システムについて説明する。実施の形態３では、実施の形態１に係るシステムに加え、さらに追加システムを有することを特徴としている。換言すれば、実施の形態３に係る防護発報無線システムは、実施の形態１に係る第１システムと、追加システムである第２システムを有している。なお、追加システムの構成は、実施の形態１と略同一であるが動作が異なるため、構成の説明については省略する。

第１のシステム（実施の形態１に係るシステム）では、近接列車や進入列車が有る場合に、監視カメラ６、８によって、監視エリア１９の画像又は動画データの取得を開始していたが、第２システムでは、近接列車や進入列車の有無に関わらず、監視カメラ６、８によって監視エリア１９の画像を取得する。第２システムにおける画像制御装置５は、外部の信号システム１５から近接列車情報、進入列車情報を取得する。画像制御装置５は、近接列車情報及び進入列車情報において、近接列車や進入列車が無い場合に、監視エリア１９中に、移動する物体や障害となる物体を検出した場合には、進入者や障害物を発見したと判定する。そして、異常を検出した画像制御装置５は、異常事態を検知したことを知らせる情報を、列車無線／防護無線装置１０や指令卓１に対して送信する。

このように、第１システムは、監視エリア１９の場所に応じて、近接列車や進入列車の有無に関わらず監視を行う第２システムと組み合わせることができる。これにより、例えば、大きな駅構内については第１システムを適用し、ほとんど列車が通らない踏切については第２システムを適用するというように、監視エリア１９の状況に合わせて、システム全体を任意に設計することができる。もちろん、実施の形態１乃至３を自由に組み合わせて構成してもよい。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。）

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１ 指令卓
２ 中央制御装置
３ 基地局装置
４ 画像監視／制御装置
５ 画像制御装置
６、８ 監視カメラ
７、９ スピーカ
１０ 列車無線／防護無線装置
１１ 通過列車
１２ 進入列車／接近列車
１５ 信号システム
１９ 監視エリア
１９１ ポーリングデータ

Claims (8)

1. 監視カメラによって取得された監視エリアの画像又は動画データの画像解析を行うことにより、前記監視エリアの異常の発生を検知する画像制御部と、
   前記監視エリアを通過前の列車番号情報と、前記監視エリアを通過後の列車番号情報とを受信する受信部と、
   受信した前記列車番号情報と、前記監視エリア周辺の電界情報と、列車の運行番号情報とに基づいて前記監視エリアを通過前の列車を特定する特定部と、
   前記画像制御部が前記監視エリアの異常の発生を検知した場合、特定された前記列車に対して防護発砲を行う列車無線／防護無線部と、
   を備えた防護発報無線システム。
2. 前記画像制御部は、前記監視エリアに近接又は進入する列車がある場合に、前記監視エリアの画像又は動画データの画像解析を開始する、請求項１に記載の防護発報無線システム。
3. 前記運行番号情報は、線路に設置された信号を制御することにより列車の運行を制御する信号システムから取得される、請求項１又は請求項２に記載の防護発報無線システム。
4. 前記列車無線／防護無線部は、列車及び前記監視エリアの周辺の電線の電界を検知する機能を有し、
   前記運行番号情報は、列車または前記列車無線／防護無線部の少なくとも１つからポーリングデータにより取得される請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の防護発報無線システム。
5. 第２監視カメラと、
   第２監視エリアに近接又は進入する列車の有無に関わらず、前記運行番号情報に基づいて、前記監視カメラによって取得された監視エリアの画像又は動画データの画像解析を行うことにより、前記第２監視エリアの異常の発生を検知する監視制御を行う第２画像制御部と
   を更に備える、請求項２に記載の防護発報無線システム。
6. 監視カメラによって取得された監視エリアの画像又は動画データの画像解析を行うことにより、前記監視エリアの異常の発生を検知し、
   前記監視エリアを通過前の列車番号情報と、前記監視エリアを通過後の列車番号情報とを受信し、
   受信した前記列車番号情報と、前記監視エリア周辺の電界情報と、列車の運行番号情報とに基づいて前記監視エリアを通過前の列車を特定し、
   前記監視エリアの異常の発生を検知した場合、特定された前記列車に対して防護発砲を行う、防護発報方法。
7. 前記監視エリアに近接又は進入する列車がある場合に、前記監視エリアの画像又は動画データの画像解析を開始する、請求項６に記載の防護発報方法。
8. 第１監視エリアにおいて、前記第１監視エリアに近接又は進入する列車がある場合に、第１監視カメラによって取得された前記第１監視エリアの画像又は動画データの画像解析を開始し、
   第２監視エリアにおいて、前記第２監視エリアに近接又は進入する列車の有無に関わらず、第２監視カメラによって取得された前記第２監視エリアの画像又は動画データの画像解析を行う請求項７に記載の防護発報方法。

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