JP6902317B2 - 特殊信号検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、特殊信号発光機における発光を検出する特殊信号検出装置に関する。

列車の運転士に列車運行情報を伝達する装置である鉄道信号機では、例えば色灯の点灯又は消灯を運転士が目視確認することで信号の伝達がなされる。このため、運転士が見落とさないように、鉄道信号機の視認可否を確認すべく、例えば、赤外線発光器を鉄道信号機に取り付け、赤外線発光器からの赤外線発光を赤外線ビデオカメラで撮影するものが知られている（特許文献１参照）。なお、特許文献１において、鉄道信号機とは、鉄道用色灯式信号機、標識又は特殊信号発光機である、とされている。すなわち、特殊信号発光機が鉄道信号機の一態様に含まれるものとされている。

また、特殊信号発光機の視認可否の確認において、特殊信号発光機等において現存するケーブルをそのまま利用できるように、内部構造において断線検出を行うものも知られている（特許文献２参照）。

しかし、上記特許文献１のように、赤外線発光器を利用するには、発光を行う既設の信号機等の装置に赤外線発光器を取り付けるといった改修を加える必要があり、改修の時間や労力等が莫大なものになるという問題がある。また、上記引用文献２においても、断線検出を行うための構造を新たに設ける必要があると考えられる。

特許第４９２５９８７号公報 特開２０１５−１７８３５７号公報

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、特殊信号発光機における発光を、簡易かつ確実に検出できる特殊信号検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための特殊信号検出装置は、連続画像を撮像する撮像部と、撮像部により取得された連続画像について、輝度についての周波数に対する振幅データを抽出する画像処理部と、画像処理部での抽出結果に基づき所定周期で点滅する特殊信号発光機における発光の有無を判断する判断部とを備える。

上記特殊信号検出装置では、撮像部により取得された連続画像について、輝度についての周波数に対する振幅データを抽出することで、撮像された画像中において、特殊信号発光機での所定周期で点滅する発光の動作が含まれているか否かを的確に捉えることができる。この場合、周波数に基づいて判断をすることで、特に、撮像時における逆光や映像の揺れの影響等を吸収できるので、外部環境に対してロバスト性の高いものにできる。また、この場合、撮像対象となる特殊信号発光機については、例えば赤外線発光器を取り付けたり、断線を検出するための構造を設けたりする必要が無く、簡易な構成で、確実に所望の検出を行うことができる。

本発明の具体的な側面では、画像処理部は、撮像部で撮像される画像全体に対してフーリエ変換処理してデータを抽出する。この場合、画像全体に対してフーリエ変換処理を施すことで、特殊信号発光機の部分画像の切り出しといった処理を省略でき、処理の簡易化が図れる。

本発明の別の側面では、撮像部は、特殊信号発光機で発する光の波長帯域に対応する透過特性を有する波長フィルターを備える。この場合、対象とすべき光の波長帯域の抽出を顕著にできる。

本発明のさらに別の側面では、撮像部は、移動体に設置されて進行方向前方を撮像する。この場合、例えば列車の車両等の移動体上において、進行方向前方に設置されている特殊信号発光機における発光の有無を検出できる。

本発明のさらに別の側面では、撮像部は、特殊信号発光機よりも進行方向手前側の所定の位置に移動体が到達すると、撮像を開始する。この場合、進行方向前方側において発生した異常事態を事前に捉えることができる。

本発明のさらに別の側面では、撮像部は、特殊信号発光機の位置に移動体が到達すると、撮像を終了する。この場合、当該特殊信号発光機に対する検出を終了し、次の特殊信号発光機についての対応が可能となる。

本発明のさらに別の側面では、移動体は、特殊信号発光機が設置される専用走行路を走行する車両である。この場合、専用走行路を走行する車両（例えば列車やバス）において、特殊信号発光機による異常事態の発生の連絡を的確に捉えることができる。

本発明のさらに別の側面では、判断部の判断結果において特殊信号発光機における発光有りと判断された場合に、報知を行う報知部を備える。この場合、特殊信号発光機の動作に基づく異常事態発生について、特殊信号検出装置の側において、特殊信号発光機による伝達とは別の方法で報知を行うことができる。

本発明のさらに別の側面では、報知部は、警報を発する音声部である。この場合、特殊信号発光機の動作に基づく異常事態発生について、特殊信号検出装置の側において警報による音声での報知ができる。

実施形態に係る特殊信号検出装置の一例についての概要を説明するための概念図である。 特殊信号発光機の外観について一例を示す正面図である。 特殊信号検出装置の一構成例について説明するためのブロック図である。 （Ａ）は、処理対象となる連続画像についての概念図であり、（Ｂ）は、連続画像についての処理結果から得られる輝度についての周波数に対する振幅データを示すデータである。 特殊信号検出装置の動作についての一例を説明するためのフローチャートである。

以下、図１等を参照して、本発明の一実施形態に係る特殊信号検出装置についての一例を説明する。図１は、本実施形態に係る特殊信号検出装置１００の一例についての概要を説明するための概念図であり、図１では、特殊信号検出装置１００を搭載した鉄道の列車ＴＲや、列車ＴＲが走行する専用走行路である線路ＲＲの脇に設置された特殊信号発光機２００を含む地上側の特殊信号発生システムＳＧの様子を示している。特に、ここでは、列車ＴＲが走行する線路ＲＲの脇に設置された特殊信号発光機２００で異常事態の発生を示す赤色光の点滅動作がなされた場合にこれを列車ＴＲに搭載された特殊信号検出装置１００において確認する場合についての様子を概略的に示している。

以上のような構成の前提として、図示の例では、まず、列車ＴＲに搭載されている特殊信号検出装置１００は、移動体である列車ＴＲの矢印Ａ１で示す進行方向前方に設置されている。より具体的には、一部拡大して示すように、特殊信号検出装置１００は、例えば、カメラ等で構成される撮像部１０を備え、列車ＴＲの車内（特に運転士）に報知するための報知部ＩＰとしてスピーカーやモニター等で構成される音声部３０や表示部４０を備え、また、これらを統括制御するための管理装置ＭＣを備える。特殊信号検出装置１００は、撮像部１０を列車ＴＲの進行方向前方に向けて配置して前方の特殊信号発光機２００を捉え、撮像部１０での特殊信号発光機２００についての画像データを管理装置ＭＣにおいて処理することで、異常事態の発生を示す点滅動作がなされているかを確認し、必要に応じて、確認結果に基づく車内への報知を報知部ＩＰによって行う。

なお、図示のように、ここでの撮像部１０は、光を取り込む前面側に、波長フィルターＦＩを備えている。波長フィルターＦＩは、特殊信号発光機２００で発する光の波長帯域に対応する透過特性を有するものとなっている。これにより、特殊信号発光機２００からの光の成分については確実に取り込む一方、他の成分については、波長フィルターＦＩにおいて遮断させることができる。すなわち、波長フィルターＦＩを設けることによって、撮像部１０で取得される画像データについて、対象とすべき光の波長帯域の抽出が顕著なものとなるようにしている。

ここで、既述のように、図１では、上記した特殊信号検出装置１００に関するもののほか、特殊信号発光機２００を含む地上側の特殊信号発生システムＳＧについても例示している。ここでは、一例として、特殊信号発生システムＳＧは、踏切ＣＲに設けられており、踏切ＣＲに連動する非常ボタンＥＢに加え、非常ボタンＥＢが押されることで発動する特殊信号発光機２００を有した構成となっている。この場合、例えば図示のように、踏切ＣＲ内において自動車等の車両ＶＥが立ち往生して非常ボタンＥＢが押されると、特殊信号発光機２００が赤色光による所定の点滅動作を開始することで、踏切ＣＲに近づく列車ＴＲへの点滅表示による緊急事態発生の連絡がなされる。

ここで、特殊信号発光機２００での点滅動作による緊急事態発生の連絡については、特殊信号発光機２００が正常に動作していても、例えば屋外に設置されている特殊信号発光機２００と列車ＴＲとの位置が逆光等の状態となっていて肉眼での確認が難しかったり、走行による振動が激しくて前方を撮像するのが難しかったりすると、列車ＴＲにおいて、人間の目視やカメラの画像データをそのものだけでは、的確に特殊信号発光機２００の動作を捉えられない可能性がある。また、そもそも特殊信号発光機２００は、ほとんどの列車運転の場合である平常の運転時においては滅灯しており、極稀に発生する異常時にのみ点滅動作をするものであるため、正常に点滅動作をした場合であっても、運転士が他の種々の動作に注意が行っておりうっかり見逃してしまう、という可能性も無いとは言えない。

以上に対して、本実施形態の特殊信号検出装置１００では、上記事情を加味して、逆光や振動等の外部環境に対して強く、すなわちロバスト性が高いものとし、また、運転士による特殊信号発光機２００の作動の見逃しを抑制できるようにするための構成を有するものともなっている。

以下、本実施形態の特殊信号検出装置１００を説明するための前提として、まず、特殊信号発光機２００の構造等について、図２を参照して説明する。なお、ここでの例では、特殊信号発光機２００は、踏切付近に設けられるものとしているが、この他、落石のおそれがある場所等、異常事態が発生する可能性のある種々の場所に設置されている。

図２に外観の一例を示すように、ここでの特殊信号発光機２００は、前面２００ａに配された多数の線状に並ぶＬＥＤ光源ＬＳを赤色に発光させて点滅することにより、踏切等で異常が発生したなどの情報を運転士などに伝えている。すなわち、前面２００ａが列車ＴＲに配置された特殊信号検出装置１００（図１等参照）に向けられるように、特殊信号発光機２００は線路脇に設置されている。

特殊信号発光機２００での点滅動作の一例として、ここでは、１分間に５００回程度で点滅の動作をするものとする。言い換えると、特殊信号発光機２００での点滅動作についての周波数は、８．３Ｈｚ程度になっている。この周波数８．３Ｈｚは、特殊信号発光機２００での点滅動作を示す特殊信号発光機２００に固有の周波数であると考えることができる。以下では、この周波数８．３Ｈｚを、特発点滅周波数と呼ぶ。

以上のように、特殊信号発光機２００は、異常発生を知らせるための動作として、一定の特定周期で赤色をすなわち特定周波数帯域の光を点滅する。そこで、本実施形態では、特殊信号発光機２００での発光動作が、上記のような所定周期で所定波長帯域の光による点滅動作となっている点に着目し、特殊信号検出装置１００の撮像部１０で取得した画像データから赤色成分を抽出し、連続する動画の各コマを構成するフレームに関して、現フレームと前フレームとの差分から赤色の点灯を検出している。すなわち、取得した画像データにおいて、赤色の点灯が一定フレームの周期であることを検出した場合に、特殊信号検出装置１００は、特殊信号発光機２００における発光があると判断し、スピーカーである音声部３０から警報を鳴らすようにしている。

以上のような特殊信号発光機２００の点滅周期の検出方法として、ここでは、フーリエ変換を利用している。ここでのフーリエ変換とは、撮像部１０で取得した時系列のデータを周波数成分ごとの大きさに変換する手法であり、例えば撮像部１０で取得した画面全体の輝度に対して複数フレームごとにフーリエ変換を行うことで、特殊信号発光機２００での点滅周期を検出できる。つまり、フーリエ変換処理をすることで特殊信号発光機２００での点滅動作の周期すなわち周波数を捉えることで、確実な特殊信号発光機２００の動作検出を可能にしている。言い換えると、連続画像についてフーリエ変換処理を施すことで、画像中の輝度に関する周波数特性を抽出した場合に、上記特発点滅周波数が存在するか否かによって特殊信号発光機２００において発光がなされているか否かを判定する。

また、上記のような解析の結果、特殊信号発光機２００において発光有りと判断された場合には、報知部ＩＰにより報知を行う。すなわち、特殊信号検出装置１００側において、特殊信号発光機２００による伝達とは別の方法で運転士に対して報知を行うことができるようにしている。

以下、図３のブロック図を参照して、特殊信号検出装置１００における構成及び特殊信号検出装置１００を構成する各部の機能等について説明する。

図示のように、また、図１を参照して既述のように、特殊信号検出装置１００は、撮像部１０と、管理装置ＭＣと、報知部ＩＰとを備える。このうち、管理装置ＭＣは、図示のように、各種画像処理を行う画像処理部２０と、各種データを記憶する記憶装置５０と、各部の動作を司る制御部６０とを備える。なお、報知部ＩＰは、図示のように、また、既述のように、音声部３０と、表示部４０とを備える。

特殊信号検出装置１００のうち、まず、撮像部１０は、カメラ等で構成されており、動画すなわち連続画像を撮像することが可能であり、撮像により取得した画像データを管理装置ＭＣに送信する。ここでの連続画像として、例えば３０ｆｐｓ程度での動画の録画が可能となっている。したがって、８．３Ｈｚ程度で点滅する特殊信号発光機２００の発光動作についてであれば、数フレーム程度で１回分の点滅動作を捉えることになる。

次に、管理装置ＭＣのうち、画像処理部２０は、例えばＧＰＵ等で構成され、撮像部１０で取得した画像について各種処理を行う。特に、ここでは、後述する制御部６０からの指示に従い、連続するフレームについての画像、すなわち時系列に並ぶ画像データに関して、フーリエ変換処理、より具体的には高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の処理を施すことにより、画像中での輝度についての周波数に対する振幅データを抽出する。これにより、上述した特殊信号発光機２００での点滅動作に相当する周波数での輝度の変化が存在するか否かを捉えることができる。

次に、管理装置ＭＣのうち、記憶装置５０は、例えばストレージデバイス等で構成され、各種データを格納する。すなわち、記憶装置５０は、撮像部１０で取得されたデータやこれを画像処理部２０において加工したデータ等の各種画像データを格納する録画装置として機能するほか、例えば特殊信号発光機２００における発光での点滅周期（点滅周波数）や、線路上における特殊信号発光機２００の配置位置、さらには、各特殊信号発光機２００を視認可能となる位置やこれに応じて定まる撮像部１０の撮像を開始する位置等についてのデータ、さらには、画像処理部２０での高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の処理を行うためのプログラム等の各種プログラムのデータを格納する。

次に、管理装置ＭＣのうち、制御部６０は、例えばＣＰＵ等で構成されて、特殊信号検出装置１００を構成する各部の動作を統括制御する。すなわち、処理に応じて必要なデータやプログラムを記憶装置５０から適宜読み出して、各種指令を行う。また、ここでは、画像処理部２０での画像解析のための高速フーリエ変換（ＦＦＴ）による抽出結果に基づいて、所定周期で点滅する特殊信号発光機２００における発光の有無を判断する判断部として機能する。

次に、報知部ＩＰのうち、音声部３０は、スピーカー等で構成される。音声部３０は、例えば運転席内において十分聞こえる程度の音量で警報を発することで、運転士に対して聴覚による異常発生の報知が可能となっている。通常の運転のため、各種操作や確認を行っている運転士に対して、聴覚による異常発生通知を行うことで、より気づきやすくし、見落とす可能性を低減させることができる。

最後に、報知部ＩＰのうち、表示部４０は、モニター等で構成される。表示部４０は、例えば運転席内において運転士の眼にとまりやすい位置に配置されて文字や図柄表示、あるいは各種点滅・点灯表示等を行うことで、特殊信号発光機２００での発光による表示とは別個に、運転席内において運転士に対して視覚による異常発生の報知が可能となっている。

以下、図４を参照して、画像処理部２０での画像解析のための高速フーリエ変換（ＦＦＴ）について説明する。図４（Ａ）は、画像処理部２０での処理対象となる連続画像についての概念図であり、図示では、連続画像を構成する各フレームＧＩを時系列に順次並べた様子を概念的に示している。ここでは、これらの時系列に並ぶ複数のフレームＧＩ，…を取り出し、これらについて高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行うことで、時系列のデータを周波数成分ごとの大きさに変換している。

また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に例示した連続画像を構成する複数のフレームＧＩ，…についての画像処理部２０による処理結果から得られる輝度に関する周波数について示すデータの一例について、曲線（折れ線）Ｃ１のグラフで示している。図４（Ｂ）において、横軸は、周波数であり、縦軸は、振幅すなわち各周波数で繰り返される輝度変化の度合を示している。図示の曲線Ｃ１において丸で囲んで示すように、特発点滅周波数である８．３Ｈｚあるいはこれの近傍においてピークが発生している場合、周波数８．３Ｈｚでの輝度変化すなわち特殊信号発光機２００での点滅動作が生じている、と捉えることができる。したがって、図４（Ｂ）の曲線Ｃ１のような結果が得られた場合、判断部としての制御部６０は、特殊信号発光機２００における発光有り、との判断をし、判断結果に従って、報知部ＩＰに前方で異常が発生している旨の報知の動作を行わせる。曲線Ｃ１のようなピークが発生していなければ、制御部６０は、特殊信号発光機２００における発光無し、と判断する。すなわち、特殊信号検出装置１００は、特殊信号発光機２００の管轄範囲において異常が発生していないものとして取り扱う。なお、例えば踏切の警報器等、特殊信号発光機２００における発光以外の他の周期的な点滅動作を生じるものが併せて画像に取り込まれた場合であっても、上記のような特発点滅周波数とは異なる周波数で点滅しているので、特発点滅周波数に対応するピークを生じさせることはない。

以上において、連続画像を構成する複数のフレームに関して、上記高速フーリエ変換（ＦＦＴ）による処理を可能とするために必要となるフレーム数は、特発点滅周波数とフレームレートとの関係で定まる。上記例のように、特発点滅周波数が８．３Ｈｚ程度（１分間に５００回程度の点滅）であり、撮像部１０での動画撮像が３０ｆｐｓ程度のフレームレートで処理されている場合に、図４（Ｂ）のようなデータ取得を１回行うために最低限必要な特殊信号発光機２００の点滅回数（点滅周期）を２〜３回分程度とすると、数フレームから十数フレーム分の画像データが必要となる。すなわち、数フレームから十数フレーム分のフレームＧＩ，…について高速フーリエ変換（ＦＦＴ）をすることで、判定に必要なデータが取得できる。なお、一般には、撮像部１０においては、フレームレート数が大きいほど、すなわち細かな動きを捉えられるほどより詳細な輝度変化を捉えられるが、以上の考察から、特発点滅周波数が８．３Ｈｚ程度（１分間に５００回程度の点滅）であれば、撮像部１０に３０ｆｐｓ程度の動画撮像能力があれば、必要に足る程度のデータが十分に得られると言える。

以下、図５のフローチャートを参照して、列車ＴＲに搭載された特殊信号検出装置１００における特殊信号の検出すなわち特殊信号発光機２００での点滅動作の検出のための一連の動作の一例を説明する。

なお、ここでは、前提として、図１に例示する線路ＲＲに沿って踏切等に設置されている単数又は複数の特殊信号発光機２００の設置位置は、既知であり、各特殊信号発光機２００の設置位置に関する情報及び設置位置に伴う各特殊信号発光機２００についての運転士による視認可能位置についても既知であるものとする。また、これに伴い、特殊信号検出装置１００による検知が必要な線路ＲＲ上の範囲も予め定まっているものとする。ここでは、図１に例示するように、各特殊信号発光機２００についての運転士による視認可能位置（各特殊信号発光機２００の手前６００ｍ〜８００ｍの所定位置）ＡＡよりも手前の検出開始位置（各特殊信号発光機２００の手前１ｋｍ程度の所定位置）ＸＸから特殊信号検出装置１００による検出を開始し、特殊信号発光機２００の設置位置ＢＢまで特殊信号検出装置１００による検出を行うものとする。すなわち、上記位置ＸＸを特殊信号検出装置１００による検出の開始位置とし、特殊信号発光機２００の設置位置ＢＢを特殊信号検出装置１００による検出の終了位置として、この間の区間ＤＤ（１ｋｍ程度の区間）を、線路ＲＲ上において特殊信号発光機２００の検知が必要な範囲とする。

また、ここでは、例えば図示を省略する車上装置等により、列車ＴＲの走行位置の情報が取得可能であるものとする。なお、位置情報の方法としては、例えばタコメーターを利用した位置検出等、既知の種々の位置検出の方法が利用できる。すなわち、特殊信号検出装置１００は、例えば列車ＴＲ側から列車ＴＲの走行位置についての情報を受け取ることが可能である。

図５において、まず、特殊信号検出装置１００は、列車の運転制御における既知の列車ＴＲの位置検出方法を利用して列車ＴＲの位置を検出し、列車ＴＲが運転士の目視による特殊信号発光機２００の視認可能位置ＡＡよりも少し手前の検出開始位置ＸＸに到達するまで、当該位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１において、特殊信号発光機２００の検出開始位置ＸＸに到達したと判定されると、特殊信号検出装置１００の管理装置ＭＣは、撮像部１０を起動して、撮像を開始する（ステップＳ２）。すなわち、列車ＴＲの進行方向前方に存在する特殊信号発光機２００を含む動画での画像データの取得を開始する。ステップＳ２において必要に足るフレーム数のデータを取得すると、管理装置ＭＣの制御部６０は、画像処理部２０に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）による輝度に関する周波数についてのデータ抽出を行わせる（ステップＳ３）。

ステップＳ３におけるデータ抽出がなされると、判断部としての制御部６０は、特殊信号発光機２００における発光動作の有無を判定する（ステップＳ４）。すなわち、図４（Ｂ）に例示したような特性を示すピークが存在するか否かを確認することで、発光動作が検出されたか否か、延いては進行方向前方において異常が発生しているか否かを判断する。

ステップＳ４において、特殊信号発光機２００における発光動作の検出がされない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、特殊信号検出装置１００は、列車ＴＲが特殊信号発光機２００の設置位置ＢＢに到達したか否か、すなわち検出の終了位置に到達したか否かを確認する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、当該位置ＢＢに到達していないと判断すると（ステップＳ５：Ｎｏ）、判断部としての制御部６０は、再び、特殊信号発光機２００における発光動作の有無を判定する（ステップＳ４）。すなわち、特殊信号発光機２００における発光動作の検出がされない場合、検出の終了位置に到達するまでステップＳ４及びステップＳ５の動作を繰り返して、特殊信号発光機２００についての検出動作を続ける。また、このため、ステップＳ２での撮像部１０による撮像と、ステップＳ３での画像処理部２０によるデータ抽出とについては、列車ＴＲが検出の終了位置に到達するまで、新しいデータの取得を逐次行っていく。これに応じて、ステップＳ４では、都度、新しいデータに基づく判定を行う。

一方、ステップＳ４において、特殊信号発光機２００における発光動作の検出がされた場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、すなわち進行方向前方において異常が発生していると判断される場合、管理装置ＭＣは、報知部ＩＰによる運転士に対する報知を行う（ステップＳ６）。

ステップＳ６による報知がなされた後、あるいは、ステップＳ５において検出の終了位置に到達したと判定された（ステップＳ５：Ｙｅｓ）後、管理装置ＭＣは、撮像部１０による撮像を終了させ（ステップＳ７）、特殊信号検出装置１００での一連の動作が終了する。

なお、ステップＳ５において検出の終了位置に到達したと判定された場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）には、異常が発生しておらず、通常の走行が続くことになり、特殊信号検出装置１００は、次の特殊信号発光機２００について、上記ステップＳ１からの動作を行う。

以上のように、本実施形態に係る特殊信号検出装置１００では、撮像部１０により取得された連続画像について画像処理部２０により輝度に関する周波数を抽出することで、撮像された画像中において、特殊信号発光機２００での所定周期で点滅する発光の動作が含まれているか否かを的確に捉えることができる。この場合、画像そのものではなく、連続する画像から抽出した点滅状態の特性を示す輝度の差を捉え、この周波数に基づいて判断をしている。すなわち、対象となる特殊信号発光機２００からの波長帯域成分の輝度差を捉えられれば、目的を達成できるので、特に、特殊信号発光機２００の撮像時における逆光といった日光や他からの成分による影響や映像の揺れの影響等を吸収できるので、外部環境に対してロバスト性の高いものにできる。また、この場合、撮像対象となる特殊信号発光機２００については、例えば赤外線発光器を取り付けたり、断線を検出するための構造を設けたり、それらの情報を送信する送信機を取り付けたりする必要が無く、既存のものをそのまま利用できるので、簡易な構成で、確実に所望の検出を行うことができる。さらに、上記の場合、画像処理部２０での解析処理において、撮像部１０で撮像される画像全体に対してフーリエ変換処理してデータを抽出しているので、例えば画像中から特殊信号発光機２００の部分画像を切り出す、といった処理を省略でき、処理の簡易化が図れる。また、全体画像の中のどこかで特殊信号発光機２００を捉えればよいため、画像のブレ等が必要な検出に対してほとんど影響しないようにできる。

〔その他〕
この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

まず、上記では、特殊信号検出装置１００による検出の開始位置と終了位置とを定め、この間においてのみ撮像部１０による画像取得から特殊信号発光機２００での発光検知までを行うものとしているが、開始位置や終了位置の定め方は上記以外のものとしてもよい。また、上記のように、検出を行う区間を定めておくことで、録画するデータのデータ量や動作に伴う消費電力量等を抑制できるが、例えば十分なデータ量や電気容量の確保が可能であれば、以上に限らず、例えば撮像部１０を常時起動させて、検出を行うものとしてもよい。

また、上記では、専用走行路として線路において、移動体としての鉄道の列車に特殊信号検出装置１００を搭載した場合について説明しているが、これに限らず、例えば、専用走行路としての軌道（新設軌道、併用軌道）を走行する車両（移動体）である路面電車、専用走行路としての専用道路を走行する車両であるバスについて、当該専用道路脇等に設けられた特殊信号発光装置２００に対して特殊信号検出装置１００を設けることも可能である。

また、列車等の移動体において、障害物の有無の検知のためといった各種検知のためにカメラを設けている場合には、当該カメラを撮像部１０として利用してもよい。すなわち、各種検知のために設けたカメラにおいて取得された画像情報を利用して、本願構成による特殊信号発光機２００での発光検知を行ってもよい。例えば障害物検知のカメラで撮像したデータのうち、特殊信号検出装置１００による検出対象区間における画像データのみ利用する、といった態様が考えられる。また、撮像部１０については、カメラとしているが、データ抽出に必要な光の受光が可能であれば、種々のものが適用でき、例えばレンズを有さず受光素子のみで構成するといったことも考えられる。また、上記では、撮像部１０の前面側に波長フィルターＦＩを設けているが、波長フィルターＦＩの位置は、前面以外であってもよく、撮像部１０内の光路上の他の位置に設けてもよい。また、撮像部１０における受光素子の受光特性を特殊信号発光機２００からの光の特性に対応させてもよい。

また、上記では、列車等の移動体に特殊信号検出装置１００を搭載するものとしているが、例えば特殊信号発光機２００に対して６００ｍ〜１ｋｍ程度離れた所定位置において特殊信号発光機２００の動作確認をするために、特殊信号検出装置１００を用いてもよい。すなわち、当該所定位置に特殊信号検出装置１００を設置固定して、固定位置から特殊信号検出装置１００によって特殊信号発光機２００が通常動作が可能な状態に維持されているか否かを確認するものとしてもよい。

また、例えば図１において一部拡大して例示した特殊信号検出装置１００を構成する各部を、例えば一つの筐体にユニット化したひとまとまりの装置として、既存の列車等の移動体に、後から取り付けることができるようにしてもよい。

１０…撮像部、２０…画像処理部、３０…音声部、４０…表示部、５０…記憶装置、６０…制御部、１００…特殊信号検出装置、２００…特殊信号発光機、２００ａ…前面、Ａ１…矢印、ＡＡ，ＢＢ，ＸＸ…位置、Ｃ１…曲線、ＣＲ…踏切、ＤＤ…区間、ＥＢ…非常ボタン、ＦＩ…波長フィルター、ＧＩ…フレーム、ＩＰ…報知部、ＬＳ…ＬＥＤ光源、ＭＣ…管理装置、ＲＲ…線路、ＳＧ…特殊信号発生システム、ＴＲ…列車、ＶＥ…車両

Claims (7)

1. 通常運転を行う列車に搭載される特殊信号検出装置であって、
   連続画像を撮像するとともに、特殊信号発光機で発する光の波長帯域に対応する透過特性を有する波長フィルターを備える撮像部と、
   前記撮像部により取得された連続画像について、前記波長フィルターを透過した成分の輝度の周波数に対する振幅データを抽出する画像処理部と、
   前記画像処理部での抽出結果としての輝度変化のピークを示す周波数の値から特殊信号発光機の点滅動作に相当する固有の周波数が確認された場合に、異常発生ありと判断する判断部と、
   前記判断部の判断結果を運転席内に報知する報知部と
   を備える特殊信号検出装置。
2. 前記画像処理部は、前記撮像部で撮像される画像全体に対してフーリエ変換処理してデータを抽出する、請求項１に記載の特殊信号検出装置。
3. 前記撮像部において、前記波長フィルターは、赤色波長帯域に対応する透過特性を有し、
   前記判断部は、前記画像処理部でのフーリエ変換処理による抽出から、踏切の警報器の点滅動作の周波数とは異なる周波数となっている前記固有の周波数がピークを示す周波数の値として抽出された場合に、異常発生ありと判断する、請求項２に記載の特殊信号検出装置。
4. 前記撮像部は、前記列車の進行方向前方を撮像する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の特殊信号検出装置。
5. 前記撮像部は、特殊信号発光機よりも進行方向手前側の所定の位置に前記列車が到達すると、撮像を開始する、請求項４に記載の特殊信号検出装置。
6. 前記撮像部は、特殊信号発光機の位置に前記列車が到達すると、撮像を終了する、請求項５に記載の特殊信号検出装置。
7. 前記報知部は、警報を発する音声部である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の特殊信号検出装置。

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