JPS63235163A - 列車運転阻害監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的１ （産業上の利用分野） 本発明は列車内で進入しようとするホーム下の軌道上に
障害物が有るか否かを監視できるようにした列車運転阻
害監視装置に関する。

（従来の技術） 駅構内のホームにおいて、旅客がホーム下の軌道上に侵
入したり、誤って転落したりすることがある。このよう
な場合、従来では駅員の判断で危険が迫っていることを
予知すると直ちに非常発報設備が備えられている駅にあ
っては発報行為を、また連動盤が備えられている駅にあ
っては場内信号機を停止現示（赤）にしてホームへの列
車の進入を阻止し、旅客の安全を確保するようにしてい
る。

しかし、このように駅員の判断で旅客の安全を確保する
だけでは旅客がホーム下に故意に進入したり、誤って転
落した場合、そのことに駅員が気付くまでに時間がかか
ると危険な状態になることが多い。また、ホームに進入
してくる列車に対して事前に危険である旨を通報するに
は非常発報設備であれ連動盤であれ、駅員が介在するた
め駅員が他用で手がはなせない時には即時対応すること
ができない。

通常、ホーム上での駅員の監視の目的は列車がホームに
進入してから進出するまでのホーム上での旅客と列車の
乗客の乗降に対する安全を確保することにある。したが
って、何がが起こった時のためにホーム下の軌道上を常
時監視することは極めて苦痛なことであり、また十分な
監視ができないのが現状であ、る。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来ではホーム下の軌道上に障害物が侵入し
た場合、駅員の判断により危険の有無を予知し、ホーム
に進入してくる列車に対し非常発報設備や連動盤を操作
してその旨を通報するようにしているが、即時対応がで
きないと安全を確保する上で問題があり、また駅員が常
時ホーム下の軌道を監視することは人間の能力から見て
限界があり、ましてや滅多にしか有り得ないホーム下の
軌道上に旅客が立入ったどうかといった監視までは側底
無理である。

そこで、本発明はホームに進入しようとする列車に対し
てホーム下の軌道状況を画像情報として伝送し、障害物
を検知した場合にはその旨を表示および警報で列車乗務
員に知らせることにより、駅員に対して負担をかけずに
旅客に対する安全を確保することができる列車運転阻害
監視装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、ホーム下の軌道上を
撮像する複数台のカメラと、これらのカメラにより撮像
された画像信号が入力されそれぞれの画像を１画面に合
成する画像合成手段と、この画像合成手段で合成された
画像信号が入力されこの画像信号と予め画像メモリに記
憶されているホーム下の軌道上に障害物がない時の画像
信号とを比較して前記軌道上の障害物の有無を検知する
画像処理手段と、前記画像合成手段から得られる画像信
号と前記画像処理手段から得られる障害物有無の検知信
号とが入力されこれらの信号を列車に対して送信する地
上送信手段と、この地上送信手段から送信されたそれぞ
れの信号を受信する車上受信手段と、この車上受信手段
で受信された画像信号により合成画像を表示するモニタ
と、前記車上受信手段で受信された障害物有無の検知信
号が入力され前記画像処理手段での判定結果に応じて選
別的に表示する表示器および障害物有りの時に鳴動する
警報器とを備えた構成とするものである。

（作用） このように構成された列車運転阻害監視装置にあっては
、複数台のカメラにより撮像されたホーム下軌道の画像
信号が画像合成手段に入力されるとこれらの画像を１画
面の画像に画面合成され、その画像信号は画像処理手段
により予め画像メモリに記憶されているホーム下の軌道
上に障害物がない時の画像信号と比較されて軌道上の障
害物の有無を検知し、この検知信号と画像合成手段から
得られる画像信号とが地上送信手段より列車に対して送
信される。一方、車上では地上送信手段から送信された
それぞれの信号を車上受信手段で受信すると、その画像
信号により合成画像がモニタに表示され、また障害物有
無の検知信号により画像処理手段での判定結果が表示器
に選別的に表示されると共に障害物有りの時には警報器
を鳴動させてその旨が列車乗務員に報知される。したが
って、列車がホームに侵入する手前から列車内でこれか
ら侵入しようとするホーム下軌道上の障害物の有無を監
視することができるので、駅員に負担をかけずに旅客に
対する安全を確保することが可能となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による列車運転阻害監視装置の構成例を
ブロック的に示したものである。第１図において、１０
はホーム、７０は軌道で、特にホーム下の図示右半分の
軌道部分を７１１図示左半分の軌道部分を７２として示
しである。１１はホーム下の図示右半分の軌道部分７１
を、１２は図示左半分の軌道部分７２をそれぞれ１ｌｉ
１１するカメラである。また、２０はこれらのカメラ１
１゜１２で撮像された軌道部分７１．７２の画像信号が
入力される画像合成装置で、この画像合成装置２０はカ
メラ１１．１２からの画像信号を１画面に合成するもの
である。３０は画像合成袋［２０で合成された画像信号
が入力されこの画像信号を詳細を後述する画像処理手段
により画像処理して障害物の有無を検知する障害物検知
装置である。

さらに、５０はこの障害物検知装置３０からの障害物検
知信号がＤ／Ａ変換器４０を通して入力されると共に画
面合成装置２０からの画像信号が入力されこれらの信号
をそれぞれＦＭ変調するＦＭ変調器である。６１．６２
は軌道部に適宜の間隔を存して設置された送光器で、こ
れらの送光器６１．６２はＦＭ変調器５０で変調された
信号を光空間波信号として列車１００の進入方向に向け
て出力するものである。この場合、光空間波信号はホー
ム１０の数１００ｍ手前まで列車１００が進行してくる
と受光できるようにしである。

一方、１１０は車上に設けられた受光器で、この受光器
１１０は列車１００が駅構内近くの軌道７０上に進入し
た時に前述した送光器６０゜６１から出力される光空間
波信号を受光するものである。また、１２０はこの受光
器１１０で受光された信号が入力され画像信号と音声信
号に復調分離するＦＭＳ調器、１３０はＦＭ復調器１２
０で復調された画像信号により画像を表示するＩＴＶモ
ニタ、１６０．１６１および１６２はＦＭ復調器１２０
で復調された信号がＡ／Ｄ変換器１４０、インターフェ
ース１５０を通して入力されホーム下の軌道上に障害物
が有るとその旨を表示する表示器および鳴動するブザー
である。

第２図は前述した障害物検知装置３０の具体的な構成例
を示すブロック回路である。２００は画像合成装置２０
から入力される画像信号を画像メモリ内にサイクリック
画として格納する画像入力回路、２１０はこの画像入力
回路２００から取込まれるサイクリック画と画像メモリ
内に予め格納されているホーム１０下の軌道部分７１．
７２に障害物が何も無いときの基準面との濃度差（すべ
ての画素は白を２５５、黒をＯとした場合、その間の濃
度差）を求める論理差変換回路である。

また、２２０は論理差変換回路２１０の画像メモリに格
納された画像よりホーム１０下の軌道部分７１．７２を
残してホーム１０の旅客の状況をカットするホーム部画
像消去回路、２３０は論理差変換回路２２０で求められ
た濃度差がある一定値を越えているか否か判定する判定
回路で、この判定回路２３０はその判定結果に応じたコ
ード信号を出力するものである。

次にこのように構成された列車運転阻害物監？！８［の
作用について述べる。

カメラ１１．１２で撮像されたホーム下の軌道部分７１
．７２の画像信号が画像合成装置２０に入力されると、
この画像合成装置２０では同期信号によりこれらの画像
信号を取込んで第３図に示すように１画面として画面合
成する。そして、画像合成装置２ｏで画面合成された画
像信号は１／６０秒周期で障害物検知袋＠３０とＦＭ変
調器５０に伝送される。

画面合成装置２０から障害物検知装置３０に画像信号が
入力されると、この障害物検知装置３ｏでは次のような
画像処理を行なう。まず、障害物検知装置３０は予め画
面合成装置２０から第４図（ａ）に示すような基準面を
取込み、これを画像メモリ内に格納しておく。また、画
面合成装置２０から出力される１画面分の画像信号を取
込み、画像入力回路２００でサイクリック画として画像
メモリ内に格納する。例えば軌道部分７１内に障害物３
１があったとすれば、サイクリック画は第４図（ｂ）に
示すようになる。

次に論理差変換回路２１０では予め画像メモリ内に取込
まれている第４図（ａ）に示すような基準面と第４図（
ｂ）に示すようなサイクリック画との論理差を取ってそ
の絶対値で濃度を表現する。即ち、基準面、サイクリッ
ク画共に縦２５６゜横２５６のます目に切ってその一つ
一つを画素と称し、この画素一つずつが濃度０から２５
５までを真黒から順次白みを帯び２５５で真白になるよ
うに数値で濃淡を表現している。例えば基準面とサイク
リック画の濃度値がＯと２５５であるとすると、その差
は２５５−０＝２５５となって白となり、また逆に２５
５とＯの場合には　０−２≦５　−２５５となって白と
なり、差が大きいほど白濃度となる。これとは逆に両者
に差がなく、例えば０の場合には真黒となる。今、第４
図（ａ）に示す基準面と第４図（ｂ）に示すサイクリッ
ク画の論理差を取ると第４図（Ｃ）に示すようになる。

つまりホーム下の軌道部分７１とホーム１０の旅客部分
では違いがあるので、違いのある部分は白となるが、変
化のない部分は黒となる。

次にホーム部画像消去回路２２０ではホーム部による旅
客の影響をカットするため、ホーム部消去パターン（ホ
ーム部を黒（Ｏ）、他を白（２５５）とする）として示
す第４図（ｅ）と第４９（ｃ）との論理積をとってホー
ム部を黒く塗りつぶす。その結果を第４図（ｄ）に示す
。

次に判定回路２３０では第４図（ｄ）より全画素による
平均濃度値（全画素数の濃度和を全画素数で割る）Ｍに
許容値α（カメラカバーの汚れ、汚れ落し後で基準面と
サイクリック画の濃度差が若干できる）とからＭ±αを
基準としてこれを越えた場合に変化ありと判定する。こ
の際、軌道部分７１（左半分の画面）をチェックするた
めに第４図（ｆ）に示すパターン（左半分臼（２５５）
。

他を黒（０））と論理積をとる。また軌道部分７２をチ
ェックするためには第４図（ｌに示すパターンとの論理
積をとる。

この判定回路２３０で判定された結果は第１表に示すよ
うにコードとして出力される。

第１表 このように障害物検知装置３０で画像処理され、最終段
の判定回路２３０から出力される第１表に示すようなコ
ード信号が°゛０，０″、０゜１”、“１．０”、１．
１”の４種類の形でＤ／Ａ変換器４０に入力されると、
このＤ／Ａ変換器４０ではＯＶ、０．２５Ｖ、０．５Ｖ
、１Ｖ等の電圧レベルに変換してＦＭ変調器５０に入力
する。ＦＭ変調器５０では画像合成装置２０からの画像
信号（例えば黒をＯＶ、白を１■とするＯから１ｖまで
の電圧レベル）を搬送周波数ｆ、±Δｆ　Ｏ（４、２Ｍ
　ＨＺ　）で周波数変換し、また障害物検知装置３０か
らＤ／Ａ変換器４０を通して得られる障害物検知信号を
搬送周波数ｆ１±Δｆ１　　（１，５ＫＨｚ）で周波数
変換して画像信号と障害物検知信号を混合した波高値一
定の交流信号を出力する。このＦＭ変調器５０からの交
流信号が送光器６１．６２に入力されると、この送光器
６１．６２では交流信号に直流分を加えてバイアス値を
作り、一定のサンプリング周期で発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）に加えて光の輝度変調に変換し、列車の進入方向に
送出する。

この場合、送光器６１．６２から送出される光信号が列
車１０の受光器１１０の受光範囲に入ると始めて列車内
でホーム１０の軌道部分７１゜７２の安全が監視できる
わけで、当然危険と判断した時には列車１０が軌道部分
７１に至る前に停止できるような位置で受信できること
が前提となる。また、送光器６１．６２の数は軌道７０
の曲線条件で列車１０の受光器１１０が連続して受光で
きる条件で決まるものである。

一方、列車１０が駅構内近くまで進行し前述した送光器
６１．６２から送出された光信号を受光器１１０で受光
すると、この受光器１１０では　　−送光器６１．６２
とは逆の作用により光輝度信号をＦＭ信号に電気変換し
た交流信号を出力する。

この交流信号がＦＭ復調器１２０に入力されると、この
ＦＭ復調器１２０ではＦＭ変調器５０とは逆の作用によ
り画像信号を搬送周波数ｆＯ±ΔｆＯに、障害物検知信
号をｆ１±Δｆ１とに分離して電圧レベルに変換する。

この復調器１２０で復調された画像信号はＩＴＶモニタ
１３０に入力され、ホーム１０下軌道部分７１．７２の
状況が画像で表示される。また、復調器１２０で復調さ
れた障害物検知信号はＡ／Ｄ変換器１４０によりＤ／Ａ
変換器４ｏとは逆の作用により“ｏ、ｏ”、０゜１″、
”１．０”、＋＋１，１ｎのコード信号に変換される。

そして、このコード信号がインターフェース１５０に入
力されると、第２表に示すようにコード信号に応じて表
示器１６０．１６１およびブザー１６２に電圧を印加し
、例えばホーム１０下の軌道部分に旅客が侵入している
ような場合にはコード信号”１．０“によりその旨を表
示器１６０に表示すると共にブザー１６２により警報を
発生させる。第５図はその模様を示したものである。

このように本実施例では２台のカメラ１１゜１２で撮像
したホーム１０下の軌道部分７１゜７２の画像信号を画
面合成装置２０で１つの画面に合成し、この画像信号を
障害物検知装置３０に入力して第２図に示すような画像
処理ルーチンにより画像処理すると共に障害物の有無を
判定゛し、その判定結果をコード化してＦＭ変調器５０
に画面合成装置２０からの画像信号と共に入力して送光
器６１．６２より光信号として送出し、これを車上の受
光器１１０により受光して復調器１２０で復調し、ＩＴ
Ｖモニタ１３０には画像信号を入力すると共に表示器１
６０，１６１およびブザー１６２には障害物有無の判定
結果に応じたコード信号による電圧を印加する構成とし
て、ホーム１０下の軌道部分７１．７２に障害物が有る
場合にはその旨の表示と警報を発生させるようにしたも
のである。

したがって、列車内のＩＴＶモニタ１３０による画像表
示と表示器１６０，１６１およびブザー１６２による障
害物検知による表示並びに警報によりホーム１０下の軌
道部分７１．７２の状況を監視することができるので、
駅員に対して負担をかけずに旅客に対する安全を確保す
ることができる。この場合、列車１００がホーム１０に
進入する数１００ｍ手前からホーム下の軌道状況を事前
にＩＴＶモニタ１３０に画像表示して列車乗務員に知ら
せることができるが、運転士は前方監視もあるので軌道
状況をいちいち画面で調べるのは問題である。しかし、
阻害状況を検知するとその旨が表示器１６０．１６１と
ブザー１６２により報知されるので、その時にＩＴＶモ
ニタ１３０の画像を見て実際に阻害となるのか、新聞紙
のようなものなのかを目視で判断し、阻害となるもので
あれば列車を一旦停止してホーム内への侵入を抑止する
等の処置ができるので、ホーム１０下の軌道部分に例え
ば旅客が侵入していても事故を未然に防止することがで
きる。

また、障害物検知装置！［３０において、障害物の検知
を１／６０秒周期で実施しているので、列車内のＩＴモ
ニタ１３０で画像を表示するタイミングと同一になり、
画像表示と障害物の検知との時間的なずれがなく、検知
遅れに伴う見逃しがない。さらに２台のカメラでｗ１＠
シた画像がどちらのカメラでｍ像したものかを該当する
方の画面の表示器に表示して注意を喚気させることが可
能になっているので、列車乗務員はＩＴＶモニタによる
無駄な監視を避けることができる。

次に池の実施例についてｊホへる。

第１図に示す実施例では画像信号および障害物検知信号
を光空間波伝送方式により伝送する場合について述べた
が、第６図に示すように軌道７０に沿って漏洩同軸ケー
ブル５００を敷設して列車１００に車上アンテナ５２０
で空間情報伝送を行なわせ、また地上部にはＦＭ変調器
５０の出力信号をＬＣＸ送信機５１０で１５０ＭＨｚ帯
の周波数で変調して漏洩同軸ケーブル５００に送出する
ようにし、また車上側にはこの送出信号を車上アンテナ
５２０を介してＬＣＸ車上受信様５３０で受信し、１５
０ＭＨ２帯の変調波信号を復調してＦＭ復調器１２０へ
出力するようにしても前記実施例と同様の作用効果を得
ることができる。

また前記実施例ではホーム下の軌道部分の監視について
述べたが、これと同様な監視を必要とする踏切用の軌道
部分の監視についても同様に適用実施することができる
。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、ホームに進入しよう
とする列車に対してホーム下の軌道状況を画像情報とし
て伝送し、障害物を検知した場合にはその旨を表示およ
び警報で列車乗務員に知らせるようにしたので、駅員に
対して負担をかけずに旅客に対する安全を確保すること
ができる列車運転阻害監視装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による列車阻害監視装置の一実施例を示
すブロック構成図、第２図は同実施例における障害物検
知装置の詳細を示すブロック図、第３図は同実施例にお
ける画面合成装置の出力画面を示す図、第４図（ａ）〜
（ｄ）は第２図の障害物検知装置の画像処理ルーチンを
説明するための図、第５図は列車内のＩＴＶモニタの画
像を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す構成説
明図である。 １０・・・・・・ホーム、１１．１２・・・・・・カメ
ラ、２０・・・・・・画像合成装置、３０・・・・・・
障害物検知装置、５０・・・・・・ＦＭ変調器、６０．
６１・・・・・・送光器、７０・・・・・・軌道、７１
．７２・・・・・・ホーム下の軌道部分、１００・・・
・・・列車、１１０・・・・・・受光器、１２０・・・
・・・ＦＭ復調器、１３０・・・・・・ＩＴＶモニタ、
１６０、’１６１・・・・・・表示器、１６２・・・・
・・ブザー、５００・・・・・・漏洩同軸ケーブル、５
１０・・・・・・ＬＣＸ送信機、５２０・・・・・・車
上アンテナ、５３０・・・・・・ＬＣＸ受信機。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　落第１図 第２図 第３図　　　第５図 （ａ）　　　　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　
　　（ｃ）（ｄ）　　　　　　　　　　（ｅ）　　　　
　　　（ｆ）第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ホーム下の軌道上を撮像する複数台のカメラと、これら
   のカメラにより撮像された画像信号が入力されそれぞれ
   の画像を１画面に合成する画像合成手段と、この画像合
   成手段で合成された画像信号が入力されこの画像信号と
   予め画像メモリに記憶されているホーム下の軌道上に障
   害物がない時の画像信号とを比較して前記軌道上の障害
   物の有無を検知する画像処理手段と、前記画像合成手段
   から得られる画像信号と前記画像処理手段から得られる
   障害物有無の検知信号とが入力されこれらの信号を列車
   に対して送信する地上送信手段と、この地上送信手段か
   ら送信されたそれぞれの信号を受信する車上受信手段と
   、この車上受信手段で受信された画像信号により合成画
   像を表示するモニタと、前記車上受信手段で受信された
   障害物有無の検知信号が入力され前記画像処理手段での
   判定結果に応じて選別的に表示する表示器および障害物
   有りの時に鳴動する警報器とを備えたことを特徴とする
   列車運転阻害監視装置。