JP7288389B2 - 列車位置判定装置および列車位置判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、駅の定位置に停止する列車の位置を判定する列車位置判定装置等に関する。

従来より、列車が駅の定位置に停止する際の列車位置を、カメラで撮影した画像を用いて判定する技術が開発されている。例えば、特許文献１には、駅に設置された停止位置目標（特許文献１の停止目標標識）と列車先頭位置との差に基づいて停止位置が正常か否かを判定する技術が開示されている。

特開２００４－１３６７５４号公報

しかしながら、撮影画像から列車位置を判定する際の問題として、車体毎に塗装やラッピング等のデザインが異なり得る問題や、判定する時間帯によって車体表面の光の反射具合が異なる問題、降雨や降雪といった天候の問題等、様々な問題があった。そのため、上記特許文献１においても、図２１～２２を参照した［００５１］～［００５２］段落には、列車の先頭部側面に特別なマークを貼付して列車位置を判定する方法や、特別な縞模様パターンを線路脇に設置して列車進入によってどの程度隠れたかを撮影画像から判定する方法が示されている。

すなわち、従来においては、撮影画像から列車位置を判定する際、上述した様々な問題に対応する万能な判定とするために、地上又は車上のどちらか或いは両方に、従来の駅や車両には設けられていない何らかの特別なマーカーを設けるのが通常の対処法であるという考えがあった。

本発明が解決しようとする課題は、特別なマーカーを設けることなく撮影画像から列車位置を判定することを可能とする技術を提案すること、である。

上記課題を解決するための第１の発明は、
駅の定位置に列車が停止した場合に、当該列車とプラットホームとの隙間に生じる線状陰影のうち、当該列車の先頭車両又は最後尾車両である末端車両と前記プラットホームとの隙間に生じる当該線状陰影の末端部が撮影範囲に含まれる俯瞰位置に設置された俯瞰カメラ（例えば、図１の第１の俯瞰カメラ２１，第２の俯瞰カメラ２３）と、
前記俯瞰カメラの撮影画像に基づいて、前記列車の位置を判定する処理装置（例えば、図１の処理装置２００）と、
を具備した列車位置判定装置（例えば、図１の列車位置判定装置２）であって、
前記処理装置は、
前記撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かを判定する含有判定手段（例えば、図７の含有判定部２４１）と、
前記含有判定手段により肯定判定された場合に、前記撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する相対位置判定手段（例えば、図７の停止位置判定部２４５）と、
を備えた列車位置判定装置である。

第１の発明によれば、列車とプラットホームとの隙間に生じる線状陰影の末端部を俯瞰カメラの撮影画像から判定し、当該末端部の位置から定位置に対する列車の相対位置を判定することができるようになる。列車が駅に進入すると、列車とプラットホームとの隙間には必ず線状陰影が生じる。この線状陰影を撮影画像から判定して列車位置の判定に利用するのである。これにより、従来の駅や車両には設けられていない何らかの特別なマーカーを地上や車上に設けることなく、撮影画像から列車位置を判定することが可能となる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記俯瞰カメラは、前記先頭車両を前記末端車両とした第１の俯瞰カメラであり、
前記含有判定手段は、前記第１の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かを判定し、
前記相対位置判定手段は、前記第１の俯瞰カメラの撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置変化が止まった場合に、前記列車が停止したと判断して、当該末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する、
列車位置判定装置である。

第２の発明によれば、駅の定位置に列車が停止した場合に、当該列車の先頭車両とプラットホームとの隙間に生じる線状陰影の末端部が撮影範囲に含まれる俯瞰位置に設置された第１の俯瞰カメラの撮影画像から、列車位置を判定することができる。特に、第１の俯瞰カメラの撮影画像に写っている線状陰影の末端部の位置変化が止まった場合に、列車が停止したと判断して、当該末端部の位置に基づいて、定位置に対する列車の相対位置を判定することができる。このため、停止位置の判定タイミングを適切に判断できるようになる。

第３の発明は、第１の発明において、
前記俯瞰カメラは、前記最後尾車両を前記末端車両とした第２の俯瞰カメラであり、
前記含有判定手段は、前記第２の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かを判定し、
前記相対位置判定手段は、前記第２の俯瞰カメラの撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置変化が止まった場合に、前記列車が停止したと判断して、当該末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する、
列車位置判定装置である。

第３の発明によれば、駅の定位置に列車が停止した場合に、当該列車の最後尾車両とプラットホームとの隙間に生じる線状陰影の末端部が撮影範囲に含まれる俯瞰位置に設置された第２の俯瞰カメラの撮影画像から、列車位置を判定することができる。特に、第２の俯瞰カメラの撮影画像に写っている線状陰影の末端部の位置変化が止まった場合に、列車が停止したと判断して、当該末端部の位置に基づいて、定位置に対する列車の相対位置を判定することができる。このため、停止位置の判定タイミングを適切に判断できるようになる。

第４の発明は、第１の発明において、
前記俯瞰カメラには、前記先頭車両を前記末端車両とした第１の俯瞰カメラと、前記最後尾車両を前記末端車両とした第２の俯瞰カメラと、があり、
前記含有判定手段は、前記第１の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かの判定と、前記第２の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かの判定とを行い、
前記相対位置判定手段は、前記第１の俯瞰カメラの撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置変化が止まり、且つ、前記第２の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影の前記末端部が写っている場合の当該末端部の位置変化が止まった場合に、前記列車が停止したと判断して、当該末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する、
列車位置判定装置である。

第４の発明によれば、駅の定位置に列車が停止した場合に、当該列車の先頭車両とプラットホームとの隙間に生じる線状陰影の末端部が撮影範囲に含まれる俯瞰位置に設置された第１の俯瞰カメラの撮影画像と、当該列車の最後尾車両とプラットホームとの隙間に生じる線状陰影の末端部が撮影範囲に含まれる俯瞰位置に設置された第２の俯瞰カメラの撮影画像との両方を用いて、列車位置を判定することができる。特に、第１の俯瞰カメラの撮影画像に写っている線状陰影の末端部の位置変化が止まり、且つ、第２の俯瞰カメラの撮影画像に線状陰影の末端部が写っている場合の当該末端部の位置変化が止まった場合に、列車が停止したと判断して、当該末端部の位置に基づいて、定位置に対する列車の相対位置を判定することができる。このため、停止位置の判定タイミングを適切に判断できるようになる。

第５の発明は、第１～第４の何れかの発明において、
前記処理装置は、
前記俯瞰カメラの撮影画像に写っている前記線状陰影に基づいて、前記駅への前記列車の進入、停止、および進出を判定する列車判定手段（例えば、図７の列車判定部２４３）、
を備えた列車位置判定装置である。

第５の発明によれば、駅に列車が進入したこと、停止したこと、進出したことを俯瞰カメラの撮影画像から判定することができる。

第６の発明は、第１～第５の何れかの発明において、
前記列車には、編成両数が異なる列車があり、
前記俯瞰カメラは、前記編成両数が異なる列車それぞれの前記末端車両に対応する前記俯瞰位置に設置されており、
前記処理装置は、
前記撮影画像に前記線状陰影の前記末端部が写っている前記俯瞰カメラが何れかに基づいて、前記列車の編成両数を判定する両数判定手段、
を有する、
列車位置判定装置である。

第６の発明によれば、編成両数の異なる列車が駅に停止する場合に、当該列車の編成両数を判定することが可能となる。

第７の発明は、
駅の定位置に列車が停止した場合に、当該列車とプラットホームとの隙間に生じる線状陰影のうち、当該列車の先頭車両又は最後尾車両である末端車両と前記プラットホームとの隙間に生じる当該線状陰影の末端部が撮影範囲に含まれる俯瞰位置に設置された俯瞰カメラの撮影画像に基づいて、前記列車の位置を判定する列車位置判定方法であって、
前記撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かを判定する含有判定ステップと、
前記含有判定ステップにおいて肯定判定された場合に、前記撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する相対位置判定ステップと、
を含む列車位置判定方法である。

第７の発明によれば、第１の発明と同様の作用効果を奏する列車位置判定方法を実現することができる。

列車位置判定装置の全体構成例を示す図。 列車位置判定装置が設置された駅を上から見た概略図。 駅に停止した列車の先頭車両を進行方向前方側から見た概略図。 第２の俯瞰カメラの撮影画像の遷移例を示す図。 第１の俯瞰カメラの撮影画像の遷移例を示す図。 列車が停止したと判定したときの進出側撮影画像例を示す図。 処理装置の機能構成例を示すブロック図。 処理装置の処理の流れを示すフローチャート。 変形例における列車位置判定装置の全体構成例を示す図。 変形例の列車位置判定装置が設置された駅を上から見た概略図。 変形例の列車位置判定装置が設置された駅を上から見た他の概略図。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付す。

［全体構成］
図１は、本実施形態における列車位置判定装置２の全体構成例を示す図である。この列車位置判定装置２は、レールＲ上を走行する列車１の位置を判定するためのものであり、図１では、停止位置目標として定められた駅の定位置（図２を参照）に停止した状態の列車１を併せて示している。また、図２は、列車位置判定装置２が設置された駅を上から見た概略図であり、図３は、当該駅に停止した列車１の先頭車両１１を進行方向前方側から見た概略図である。

本実施形態の列車位置判定装置２は、設置駅において対象のプラットホーム４（より詳細には番線）毎に設けられ、２つの俯瞰カメラ２１，２３と、各俯瞰カメラ２１，２３の撮影画像に基づいて列車１の位置を判定する処理装置２００と、を具備する。また、プラットホーム４には、その軌道側端縁に配置されてプラットホーム４上を軌道側と仕切るためのホーム柵３が設けられており、処理装置２００からの列車１の停止通知を受けて駆動制御部３００がホームドア３１の開閉を制御する構成となっている。

俯瞰カメラ２１，２３は、プラットホーム４の端部上方において、駅に停止した列車１の先頭車両１１および最後尾車両１３である末端車両をそれぞれ見下ろす俯瞰位置に設置される。例えば、列車１の進行方向前方側の端部上方に一方の俯瞰カメラ（第１の俯瞰カメラ）２１が設置され、進行方向後方側の端部上方に他方の俯瞰カメラ（第２の俯瞰カメラ）２３が設置される。各俯瞰カメラ２１，２３の設置態様は特に限定されないが、例えば、図３において第１の俯瞰カメラ２１について示すように、プラットホーム４の天井部分に撮影方向を下に向けて設置される。プラットホーム４の支柱に設ける等の構成でもよい。

ここで、列車１がプラットホーム４に進入すると、列車１の車体側面とプラットホーム４の端縁との間の隙間部分に特徴的な影が生じる。この影を線状陰影という。各俯瞰カメラ２１，２３は、当該隙間部分に生じた線状陰影を撮影範囲に含めて撮影し、撮影画像を処理装置２００へ出力する。そのために、第１の俯瞰カメラ２１は、定位置に列車１が停止した場合に先頭車両１１とプラットホーム４との隙間に生じる線状陰影のうち、その末端部が図２に示す撮影範囲Ａ１１に含まれる俯瞰位置に設置される。一方、第２の俯瞰カメラ２３は、定位置に列車１が停止した場合に最後尾車両１３とプラットホーム４との隙間に生じる線状陰影のうち、その末端部が図２に示す撮影範囲Ａ１３に含まれる俯瞰位置に設置される。

そして、処理装置２００は、各俯瞰カメラ２１，２３の撮影画像を画像処理することで、プラットホーム４における列車１の進入、停止、および進出に係る判定（列車判定）と、停止した位置の判定（停止位置判定）と、を行う。

［列車判定について］
列車判定では、列車進入判定と、列車停止判定と、列車進出判定と、を行う。図４は、駅に列車１が進入して停止する過程での第２の俯瞰カメラ２３の撮影画像の遷移例を示す図であり、図５は、駅に列車１が進入して停止し、さらに駅から進出する過程での第１の俯瞰カメラ２１の撮影画像の遷移例を示す図である。

先ず、処理装置２００は、列車判定のために、第１の俯瞰カメラ２１の撮影画像（以下「進出側撮影画像」ともいう）および第２の俯瞰カメラ２３の撮影画像（以下「進入側撮影画像」ともいう）のそれぞれについて、線状陰影が含まれているか否かの判定（含有判定）を例えばフレーム毎に繰り返す含有判定処理を行う。

ここで、駅に列車１がいない場合は、プラットホーム４およびホーム柵３の進入側（進行方向後方側）の端部と、周辺の軌道部分とが第２の俯瞰カメラ２３によって撮影される（図４（１））。同様に、プラットホーム４およびホーム柵３の進出側（進行方向前方側）の端部と、周辺の軌道部分とが第１の俯瞰カメラ２１によって撮影される（図５（１））。当然、含有判定は、進入側撮影画像と進出側撮影画像の何れについても否定される。

一方、駅に列車１が進入すると、先ず、第２の俯瞰カメラ２３の撮影範囲Ａ１３に列車１が写り始め、軌道端縁との隙間の線状陰影７が進入側撮影画像に含まれるようになる（図４（２））。より詳細には、進入側撮影画像には、線状陰影７の先頭側の末端部７１が写り始める。結果、進入側撮影画像について含有判定が肯定される。本実施形態では、この進入側撮影画像に係る含有判定結果に基づいて、列車進入判定を行う。すなわち、進入側撮影画像について含有判定結果が否定判定から肯定判定へと変わったタイミングで、列車１が駅に進入し始めたと判定する。

列車１が進入したと判定したならば、列車停止判定に移る。本実施形態では、進入側撮影画像に基づく列車停止判定（進入側停止判定）と、進出側撮影画像に基づく列車停止判定（進出側停止判定）と、を行う。

ここで、図４（２）に示したように進入側撮影画像に線状陰影７が写り始めた後、先頭車両１１の先端部分が撮影範囲Ａ１３（図２を参照）を通過した以降は、図４（３）に示すように、進入側撮影画像の中央付近を線状陰影７が横切ったままの状態が続く。そして、最後尾車両１３の後端部分が撮影範囲Ａ１３に入ると、図４（４）に示すように、線状陰影７の後尾側の末端部７３が写り始める。その後は、図４（５）に示すように、列車１の進行とともに末端部７３が進行方向側へと動いて線状陰影７が徐々に短くなり、列車１が停止すると当該状態変化（末端部７３の位置変化とも言える）が止まる。この末端部７３の状態変化に基づいて、進入側停止判定を行う。すなわち、図４（５）等に示すように進入側撮影画像に線状陰影７の末端部７３が写っており、且つ、当該末端部７３の状態変化が止まった場合に、列車１が停止したと判断する。

一方で、先頭車両１１がプラットホーム４の進入方向前方側の端部に到達し、その先端部分が撮影範囲Ａ１１（図２を参照）に入ると、図５（２）に示すように、進出側撮影画像にも線状陰影７が含まれるようになる。より詳細には、進出側撮影画像には、線状陰影７の先頭側の末端部７１が写り始める。その結果、進出側撮影画像についても含有判定が肯定される。その後は、図５（３）に示すように、列車１の進行とともに末端部７１が進行方向側へと動いて線状陰影が徐々に長くなり、列車１が停止すると当該状態変化が止まる。この末端部７１の状態変化に基づいて、進出側停止判定を行う。すなわち、進出側撮影画像に写っている線状陰影７の末端部７１の位置変化が止まった場合に、列車１が停止したと判断する。そして、進入側停止判定が肯定判定され、且つ、進出側停止判定が肯定判定された場合に、列車１が停止したと判定する。

なお、進出側停止判定のみを行って列車１の停止を判定する構成としてもよいし、進入側停止判定のみを行って列車１の停止を判定する構成としてもよい。

列車１が停止したと判定したならば、後述する停止位置判定に移り、列車１が定位置に停止したと判定されると、列車１への乗客の乗り降りのためにホームドア３１の駆動制御部３００に定位置に停止した旨の停止通知が送出されてホームドア３１が開閉される。その後、ホームドア３１の駆動制御部３００からホームドア３１が閉扉したことを示す通知を受信した後、或いは、当該通知の受信を想定しない場合には停止位置判定に続いて自動的に、列車進出判定を行う。本実施形態では、進出側撮影画像に係る含有判定結果に基づいて、列車進出判定を行う。

ここで、駅から列車１が出発すると、進出側撮影画像に写っている線状陰影７の先頭側の末端部７１が進行方向側へと動き始め（図５（４））、線状陰影７が横切ったままの状態が続いた後（図５（５））、最後尾車両１３の後端部分が撮影範囲Ａ１１に入ると、線状陰影７の後尾側の末端部７３が写り始める（図５（６））。そして、当該後端部分が撮影範囲Ａ１１から出て駅から列車１が進出し終えると、進出側撮影画像から線状陰影が消失する。結果、進出側撮影画像について含有判定が否定される。本実施形態では、この進出側撮影画像に係る含有判定結果に基づいて、列車進出判定を行う。すなわち、進出側撮影画像について含有判定結果が肯定判定から否定判定へと変わったタイミングで、列車１が駅から進出し終えたと判定する。

［停止位置判定について］
停止位置判定では、停止した列車１が定位置に停止したか否かの判定を行う。例えば、定位置を基準とする所定の定位置停止範囲Ａ３（図２を参照）内に先頭車両１１の先端位置が収まるように停止した場合に、列車１が定位置に停止したと判定する。

本実施形態では、列車１が停止したと判定したときの進出側撮影画像を用い、当該進出側撮影画像に写っている線状陰影７の先頭側の末端部７１の位置に基づいて、定位置に対する列車１の相対位置を判定する。そのために、定位置に対応する進出側撮影画像内の位置（画像座標系（ｘ，ｙ）のｙ値；図６を参照）を予め設定しておく。より詳細には、第１の俯瞰カメラ２１の設置位置および設置向きを、上記したように列車１が定位置に停止した場合の線状陰影７の先頭側の末端部７１が撮影範囲Ａ１１に含まれることに加えて、定位置停止範囲Ａ３のｙ方向の全域が撮影範囲Ａ１１内となるように設定する。その上で、定位置に対応する進出側撮影画像内のｙ値を事前に特定して設定しておく。

そして、実際の進出側撮影画像内の末端部７１のｙ値と予め設定しておいた定位置のｙ値との差から、定位置に対する列車１の相対位置を判定する。図６は、列車１が停止したと判定したときの進出側撮影画像例を示す図であり、定位置を一点鎖線で示し、定位置停止範囲Ａ３を二点鎖線で示している。図６では、定位置との間のｙ方向の距離が所定値Ｄ３以内の範囲が定位置停止範囲Ａ３となっている。そして、図６の例では、末端部７１がこの定位置停止範囲Ａ３内となっており、停止位置判定で列車１は定位置に停止したと判定する。なお、幾つかの路線で採用されているように、プラットホーム４上に、定位置（ジャスト位置）を示す表記や、定位置停止範囲Ａ３を示すテープ状／ライン状の表記を設けてもよいし、設けなくてもよい。当該表記を設ける場合には、先頭車両側と最後尾車両側との両方に設けるとしてもよいし、先頭車両側或いは最後尾車両側にのみ設けることとしてもよい。何れの場合も表記がある場合には当該表記を使用して定位置や定位置停止範囲Ａ３を撮影画像から判定して利用することが可能である。本実施形態ではこれらの表記は無いこと、或いは、表記があるとしても利用しないこととする。

具体的には、末端部７１のｙ値をもとに定位置とのｙ方向の距離を求め、定位置に対する列車１の相対位置として判定する。そして、求めた距離が所定値Ｄ３以下であれば、列車１が定位置に停止したと判定する。

列車１が定位置に停止したと判定したならば、処理装置２００は、列車１が定位置に停止した旨の停止通知を駆動制御部３００へ出力する。当該停止通知を受けて、駆動制御部３００は、ホームドア３１を開動作させる。また、その後の乗客の乗り降りが終了すると、駆動制御部３００は、ホームドア３１を閉動作させる。

なお、列車停止判定は、進出側撮影画像を用いて行う構成に限らず、進入側撮影画像を用いて行う構成でもよい。その場合は、列車１が定位置に停止したときの最後尾車両１３の後端位置に対応する進入側撮影画像内の位置（ｙ値）を予め設定しておく。そして、列車１が停止したと判定したときに進入側撮影画像に写っている線状陰影７の後尾側の末端部７３の位置に基づいて、定位置に対する列車１の相対位置を判定する。

［機能構成］
図７は、処理装置２００の機能構成例を示すブロック図である。図７に示すように、処理装置２００は、操作部２１０と、表示部２２０と、通信部２３０と、制御部２４０と、記憶部２５０とを備え、一種のコンピュータとして構成することができる。

操作部２１０は、プッシュスイッチやダイヤル等を有して構成され、表示部２２０は、ＬＥＤや小型の液晶表示装置等を有して構成される。操作部２１０および表示部２２０は、主に作業員によってメンテナンス時に利用されるものである。

通信部２３０は、例えば無線通信モジュールやルータ、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等で実現される有線或いは無線の通信装置であり、外部装置（俯瞰カメラ２１，２３や駆動制御部３００等）との間で通信を行う。この通信部２３０を介して第１の俯瞰カメラ２１からフレーム毎に入力される進出側撮影画像は進出側撮影画像データ２５３として、第２の俯瞰カメラ２３からフレーム毎に入力される進入側撮影画像は進入側撮影画像データ２５５として、記憶部２５０に格納される。

制御部２４０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の電子部品によって実現され、装置各部との間でデータの入出力制御を行う。そして、所定のプログラムやデータ、通信部２３０を介して入力されたデータ等に基づいて各種の演算処理を行い、処理装置２００の動作を制御する。この制御部２４０は、含有判定部２４１と、列車判定部２４３と、停止位置判定部２４５とを含む。これらの機能部は、プログラムを実行することによりソフトウェアとして実現される処理ブロックであってもよいし、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等のハードウェア回路によって実現される回路ブロックであってもよい。本実施形態では、制御部２４０が列車位置判定プログラム２５１を実行することによりソフトウェアとして実現される処理ブロックとして説明する。

含有判定部２４１は、第１の俯瞰カメラ２１からの進出側撮影画像および第２の俯瞰カメラ２３からの進入側撮影画像のそれぞれについて、線状陰影が含まれているか否かの含有判定を繰り返し行う。線状陰影の判定は、例えば、撮影画像から暗色部分（所定の暗色輝度条件を満たす輝度値の画素）を抽出し、抽出した暗色部分のなかから一定幅で且つ直線状の輪郭形状を成す暗色部分が存在するかを判定する方法を採用することができる。また、所定幅で且つ直線状の暗色部分画像を撮影画像のなかから検出するパターンマッチングの手法を採用することとしてもよい。

列車判定部２４３は、列車判定を行う機能部であり、進入側撮影画像に係る含有判定結果に基づく列車進入判定と、進出側撮影画像に係る含有判定結果に基づく列車進出判定とを行う。また、進入側撮影画像および進出側撮影画像に含まれる線状陰影の末端部の状態変化を監視して、列車停止判定を行う。

停止位置判定部２４５は、停止位置判定を行う機能部であり、例えば、進出側撮影画像に写っている線状陰影の末端部の位置に基づいて定位置に対する列車１の相対位置を判定し、列車１が定位置に停止したか否かを判定する。

記憶部２５０は、ＩＣメモリやハードディスク、光学ディスク等の記憶媒体により実現される。この記憶部２５０には、処理装置２００を動作させ、処理装置２００が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、当該プログラムの実行中に使用されるデータ等が予め記憶され、或いは処理の都度一時的に記憶される。例えば、記憶部２５０には、列車位置判定プログラム２５１と、進出側撮影画像データ２５３と、進入側撮影画像データ２５５とが格納される。また、その他にも、事前に設定された進出側撮影画像内の定位置のｙ値等が格納される。

列車位置判定プログラム２５１は、制御部２４０を含有判定部２４１、列車判定部２４３、および停止位置判定部２４５として機能させるためのプログラムである。

［処理の流れ］
図８は、処理装置２００が行う処理の流れを示すフローチャートである。ここで説明する処理は、処理装置２００において、制御部２４０が記憶部２５０から列車位置判定プログラム２５１を読み出して実行することで実現できる。

図８に示すように、先ず、含有判定部２４１が、含有判定処理を開始する（ステップＳ１）。この含有判定処理によって含有判定が繰り返され、進入側撮影画像に線状陰影が含まれているか否かの判定と、進出側撮影画像に線状陰影が含まれるか否かの判定とがフレーム毎に行われる。

その後は、列車判定部２４３が、進入側撮影画像に係る含有判定結果を監視して、列車進入判定を行う（ステップＳ３）。

そして、列車１が進入し始めたと判定した場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、列車判定部２４３は、続いて列車停止判定を行う（ステップＳ７）。本実施形態では、進入側撮影画像に基づく進入側停止判定と、進出側撮影画像に基づく進出側停止判定とを行い、何れも肯定された場合に列車１が停止したと判定する。

そして、列車１が停止したと判定した場合には（ステップＳ９：ＹＥＳ）、停止位置判定部２４５が、停止位置判定を行う（ステップＳ１１）。本実施形態では、列車１が停止したと判定したときの進出側撮影画像に写る線状陰影の末端部のｙ値と予め定められる定位置のｙ値との差から、定位置に対する列車１の相対位置を判定する。そして、それが定位置停止範囲内であれば、列車１が定位置に停止したと判定する。定位置以外の判定としては、ショート（定位置に達していない）やオーバー（定位置を超えた過走）を判定する。また、定位置と停止位置間の距離を画像から算出することとしてもよい。その場合、各俯瞰カメラ２１，２３の設置位置と定位置との関係や、俯瞰カメラ２１，２３の撮影画像に写る定位置と停止位置との間の画素数と１画素分の距離との関係等を利用することができる。

そして、列車１が定位置に停止したと判定したならば（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、駆動制御部３００に停止通知を出力する（ステップＳ１５）。

その後は、列車判定部２４３が、進出側撮影画像に係る含有判定結果を監視して、列車進出判定を行う（ステップＳ１７）。

そして、列車が進出し終えたと判定したら（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、終了判定を行い、本処理を終了するまでの間は（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ３に戻って上記した処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態によれば、プラットホーム４の進行方向前方側の端部上方および進行方向後方側の端部上方の俯瞰位置にそれぞれ第１の俯瞰カメラ２１と第２の俯瞰カメラ２３とを設置し、第１の俯瞰カメラ２１によって列車１の先頭車両１１とプラットホーム４との隙間に生じる線状陰影を撮影するとともに、第２の俯瞰カメラ２３によって列車１の最後尾車両１３とプラットホーム４との隙間に生じる線状陰影を撮影することができる。そして、各俯瞰カメラ２１，２３の撮影画像に写っている線状陰影の末端部の位置に基づいて、列車１の進入、停止、および進出を判定するとともに、列車１が停止したと判断したタイミングで、列車１の停止位置を判定することができる。例えば、列車１が停止したと判定したときの進出側撮影画像における末端部の位置から定位置に対する列車１の相対位置を判定し、列車１の停止位置が定位置停止範囲内か否かを判定することができる。これによれば、特別なマーカーを地上や車上に設けることなく、撮影画像から列車位置を判定することが可能となる。また、列車１が定位置に停止したか否かの判定を、適切なタイミングで行うことが可能となる。

なお、本発明を適用可能な形態は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。

例えば、対象のプラットホーム４に編成両数の異なる列車１が停止する場合には、各編成両数の列車１が駅に停止したときの最後尾車両１３を見下ろす俯瞰位置のそれぞれに、第２の俯瞰カメラ２３を設置しておくとよい。図９は、本変形例の列車位置判定装置２Ｂの全体構成例を示す図である。また、図１０および図１１は、列車位置判定装置２Ｂが設置された駅を上から見た概略図であり、一例として、図１０において４両編成の列車１ａが停止した状態、図１１において３両編成の列車１ｂが停止した状態を示している。

図９に示すように、本変形例の列車位置判定装置２Ｂは、２つの第２の俯瞰カメラ２３（２３ａ，２３ｂ）を備える。具体的には、一方の第２の俯瞰カメラ２３ａは、図１０に示すように、４両編成の列車１ａが定位置に停止した場合に最後尾車両１３ａとプラットホーム４との隙間に生じる線状陰影のうち、その末端部が撮影範囲Ａ１３１に含まれる俯瞰位置に設置される。また、他方の第２の俯瞰カメラ２３ｂは、図１１に示すように、３両編成の列車１ｂが定位置に停止した場合に最後尾車両１３ｂとプラットホーム４との隙間に生じる線状陰影のうち、その末端部が撮影範囲Ａ１３３に含まれる俯瞰位置に設置される。

そして、この列車位置判定装置２Ｂにおいて処理装置２００は、上記実施形態で説明したプラットホーム４における列車１の進入、停止、および進出に係る判定（列車判定）と、停止した位置の判定（停止位置判定）と、に加えて、両数判定を行う。両数判定の処理を行う両数判定処理部（両数判定手段）を処理装置２００が追加的に備えることとしてもよい。

具体的には、処理装置２００は、何れか一方の第２の俯瞰カメラ２３の撮影画像（進入側撮影画像）を用いて、上記実施形態と同様の要領で列車進入判定を行う。その結果列車１が進入したと判定したならば、列車停止判定として、第１の俯瞰カメラ２１の撮影画像（進出側撮影画像）を用いた進出側停止判定を行う。そして、進出側停止判定が肯定判定されたら列車１が停止したと判定し、そのときの２つの第２の俯瞰カメラ２３（２３ａ，２３ｂ）の撮影画像を用いて両数判定を行って、停止した列車１の編成両数を判定する。すなわち、両数判定では、第２の俯瞰カメラ２３ａの撮影画像に線状陰影の後尾側の末端部が写っていれば、停止した列車１が４両編成の列車１ａと判定する。一方、第２の俯瞰カメラ２３ｂの撮影画像に線状陰影の後尾側の末端部が写っていれば、停止した列車１が３両編成の列車１ｂと判定する。

また、停止位置判定は、上記実施形態と同様の要領で、第１の俯瞰カメラ２１の撮影画像を用いて行う。なお、第２の俯瞰カメラ２３の撮影画像を用いて停止位置判定を行う場合には、停止する列車の編成両数毎に、該当する列車１が定位置に停止したときの最後尾車両１３の後端位置に対応する進入側撮影画像内の位置（ｙ値）を予め設定しておけばよい。本変形例では、４両編成の列車１ａが定位置に停止したときの最後尾車両１３ａの後端位置に対応する第２の俯瞰カメラ２３ａの撮影画像（進入側撮影画像）内の位置（ｙ値）と、３両編成の列車１ｂが定位置に停止したときの最後尾車両１３ｂの後端位置に対応する第２の俯瞰カメラ２３ｂの撮影画像（進入側撮影画像）内の位置（ｙ値）と、を予め設定しておく。そして、両数判定で判定した編成両数に応じたｙ値を用い、当該編成両数に応じた第２の俯瞰カメラ２３の撮影画像を用いて停止位置判定を行う。

そして、列車１が定位置に停止したと判定したならば、処理装置２００は、列車１が定位置に停止した旨の停止通知を、停止した列車１の編成両数と併せて駆動制御部３００へ出力する。当該通知を受けた駆動制御部３００は、通知された編成量数を用いてホームドア３１の開閉を制御する。すなわち、停止したのが４両編成の列車１ａなのか３両編成の列車１ｂなのかに応じて、開閉が必要なホームドア３１のみを対象に開閉を制御する。

１ 列車、１１ 先頭車両、１３ 最後尾車両、２，２Ｂ 列車位置判定装置、２１ 第１の俯瞰カメラ、２３ 第２の俯瞰カメラ、２００ 処理装置、２４０ 制御部、２４１ 含有判定部、２４３ 列車判定部、２４５ 停止位置判定部、２５０ 記憶部、２５１ 列車位置判定プログラム、２５３ 進出側撮影画像データ、２５５ 進入側撮影画像データ、３ ホーム柵、３１ ホームドア、３００ 駆動制御部、４ プラットホーム、Ｒ レール

Claims (7)

1. 駅の定位置に列車が停止した場合に、当該列車とプラットホームとの隙間に生じる線状陰影のうち、当該列車の先頭車両又は最後尾車両である末端車両と前記プラットホームとの隙間に生じる当該線状陰影の末端部が撮影範囲に含まれる俯瞰位置に設置された俯瞰カメラと、
   前記俯瞰カメラの撮影画像に基づいて、前記列車の位置を判定する処理装置と、
   を具備した列車位置判定装置であって、
   前記処理装置は、
   前記撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かを判定する含有判定手段と、
   前記含有判定手段により肯定判定された場合に、前記撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する相対位置判定手段と、
   を備えた列車位置判定装置。
2. 前記俯瞰カメラは、前記先頭車両を前記末端車両とした第１の俯瞰カメラであり、
   前記含有判定手段は、前記第１の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かを判定し、
   前記相対位置判定手段は、前記第１の俯瞰カメラの撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置変化が止まった場合に、前記列車が停止したと判断して、当該末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する、
   請求項１に記載の列車位置判定装置。
3. 前記俯瞰カメラは、前記最後尾車両を前記末端車両とした第２の俯瞰カメラであり、
   前記含有判定手段は、前記第２の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かを判定し、
   前記相対位置判定手段は、前記第２の俯瞰カメラの撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置変化が止まった場合に、前記列車が停止したと判断して、当該末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する、
   請求項１に記載の列車位置判定装置。
4. 前記俯瞰カメラには、前記先頭車両を前記末端車両とした第１の俯瞰カメラと、前記最後尾車両を前記末端車両とした第２の俯瞰カメラと、があり、
   前記含有判定手段は、前記第１の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かの判定と、前記第２の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かの判定とを行い、
   前記相対位置判定手段は、前記第１の俯瞰カメラの撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置変化が止まり、且つ、前記第２の俯瞰カメラの撮影画像に前記線状陰影の前記末端部が写っている場合の当該末端部の位置変化が止まった場合に、前記列車が停止したと判断して、当該末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する、
   請求項１に記載の列車位置判定装置。
5. 前記処理装置は、
   前記俯瞰カメラの撮影画像に写っている前記線状陰影に基づいて、前記駅への前記列車の進入、停止、および進出を判定する列車判定手段、
   を備えた請求項１～４の何れか一項に記載の列車位置判定装置。
6. 前記列車には、編成両数が異なる列車があり、
   前記俯瞰カメラは、前記編成両数が異なる列車それぞれの前記末端車両に対応する前記俯瞰位置に設置されており、
   前記処理装置は、
   前記撮影画像に前記線状陰影の前記末端部が写っている前記俯瞰カメラが何れかに基づいて、前記列車の編成両数を判定する両数判定手段、
   を有する、
   請求項１～５の何れか一項に記載の列車位置判定装置。
7. 駅の定位置に列車が停止した場合に、当該列車とプラットホームとの隙間に生じる線状陰影のうち、当該列車の先頭車両又は最後尾車両である末端車両と前記プラットホームとの隙間に生じる当該線状陰影の末端部が撮影範囲に含まれる俯瞰位置に設置された俯瞰カメラの撮影画像に基づいて、前記列車の位置を判定する列車位置判定方法であって、
   前記撮影画像に前記線状陰影が含まれているか否かを判定する含有判定ステップと、
   前記含有判定ステップにおいて肯定判定された場合に、前記撮影画像に写っている前記線状陰影の前記末端部の位置に基づいて、前記定位置に対する前記列車の相対位置を判定する相対位置判定ステップと、
   を含む列車位置判定方法。

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