KR101132109B1 - 낙하물 검지 장치, 이동체 및 낙하물 검지 방법 - Google Patents

Abstract

낙하물 검지 장치에 있어서, 궤도 상을 주행하는 복수의 이동체와, 낙하물을 검지하는 판단 수단과, 화상 취득 수단을 설치하여, 각 이동체를, 이동체 본체와, 이동체 본체의 전방의 영상을 촬영하는 촬영 수단으로 구성하고, 판단 수단을, 복수의 촬영 위치마다, 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 당해 최신 정지 화상을 촬영한 촬영 수단보다 전에 그 촬영 위치를 통과한 어느 하나의 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상을 비교함으로써, 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하도록 구성한다. 이와 같은 구성에 의해, 촬영 수단의 수를 억제하면서 안전한 교통을 유지할 수 있다.

낙하물 검지 장치, 이동체, 화상 취득 수단, 열차, 비디오 카메라

Description

낙하물 검지 장치, 이동체 및 낙하물 검지 방법 {APPARATUS FOR DETECTING FALLING OBJECT, MOVING BODY, AND METHOD FOR DETECTING FALLING OBJECT}

본 발명은 이동체가 주행하는 궤도 상의 낙하물을 검지하기 위한 낙하물 검지 장치에 관한 것이다.

종래, 안전한 교통을 위해, 이동체가 주행하는 통로 상의 상황을 검지하는 장치가 개발되어 있다.

예를 들어, 일본 특허 출원 공개 평10-74296호에는 도로 상의 소정의 위치에 고정한 카메라를 사용하여 도로 상의 낙하물을 검지하는 장치가 개시되어 있다. 이 장치에서는 상기 카메라에 의해 일정 시간마다 도로 상의 화상을 취득한다. 그리고, 이 카메라에 의해 취득된 각 도로 화상과 미리 준비해 둔 배경 화상의 농담의 차를 산출하여, 이 차가 미리 설정된 임계치 이상인 경우에, 도로 상에 낙하물이 있다고 판단한다.

보다 안전한 교통을 위해서는, 보다 많은 위치에 있어서 통로상의 상황을 검지하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 종래의 장치에서는 상황을 검지하고 싶은 위치에 각각 카메라 등의 촬영 수단을 설치할 필요가 있어, 비용면에서 불리해지는 동시에 각 촬영 수단을 메인터넌스하는 데 수고가 든다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 사정에 감안하여, 촬영 수단의 수를 억제하면서 안전한 교통을 유지할 수 있는 낙하물 검지 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 궤도 상의 낙하물을 검지하기 위한 낙하물 검지 장치이며, 상기 궤도 상을 주행하는 복수의 이동체와, 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 이동체 혹은 상기 판단 수단에 설치되는 화상 취득 수단을 구비하고, 상기 각 이동체는 이동체 본체와, 당해 이동체 본체와 함께 상기 궤도 상을 이동하여 당해 이동체 본체의 전방의 상기 궤도 상의 영상을 촬영하는 촬영 수단을 각각 갖고, 상기 화상 취득 수단은 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 정지 화상을 취득하고, 상기 판단 수단은 상기 궤도 상의 복수의 촬영 위치마다, 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 당해 최신 정지 화상이 취득된 영상을 촬영한 촬영 수단보다 전에 그 촬영 위치를 통과한 어느 하나의 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상을 비교함으로써, 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단한다.

이 장치에 따르면, 촬영 수단의 수를 적게 하여 비용을 억제하면서 궤도 상의 광범위에 걸쳐서 낙하물을 검지할 수 있다. 즉, 이 장치에서는 상기 촬영 수단이 궤도 상을 주행하는 이동체에 구비되어 있고, 이 이동체의 주행에 수반하여 1개의 촬영 수단에 의해 궤도 상의 광범위에 걸치는 영상을 촬영하여 궤도 상의 복수 위치의 화상을 취득할 수 있으므로, 상기 복수 위치의 화상을 취득하기 위해 각 위치에 촬영 수단을 각각 설치할 필요가 없어 촬영 수단의 수를 적게 할 수 있다. 그리고, 이 광범위에 걸치는 영상에 기초하여 낙하물을 검지함으로써, 궤도 상의 보다 넓은 범위에 걸쳐서 낙하물을 검지할 수 있다. 또한, 이 장치에서는 각 이동체를 차고 등의 소정의 위치로 이동시킴으로써 각 이동체에 설치된 복수의 촬영 수단을 동시에 메인터넌스할 수 있어, 메인터넌스의 수고를 삭감할 수 있다.

또한, 본 장치에서는 상기 궤도 상을 주행하는 복수의 이동체가 각각 촬영 수단을 구비하고 있고, 이들 이동체가 촬영 위치를 통과할 때마다 상기 최신 정지 화상이 갱신되어, 이 최신 정지 화상을 사용하여 낙하물이 검지되므로, 낙하물을 보다 조기에 발견할 수 있다. 이는, 보다 안전한 교통을 실현한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 복수의 촬영 위치마다, 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 당해 최신 정지 화상이 취득된 영상을 촬영한 촬영 수단의 직전에 그 촬영 위치를 통과한 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상을 비교하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 비교하는 정지 화상의 촬영 시기가 근접하므로, 날씨 등의 촬영 상황의 변화에 수반하는 화상의 변화를 낙하물로서 오검출하는 것을 억제할 수 있어, 낙하물 검지 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 복수의 촬영 위치마다, 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 그 촬영 위치의 자연 환경 상태가 상기 최신 정지 화상이 촬영되었을 때의 자연 환경 상태에 가까울 때에 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상을 비교하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 예를 들어 강우 전후에서 궤도 상에 발현한 웅덩이와 같이 자연 환경의 변화에 수반하는 화상의 변화를 낙하물로서 오검출하는 것을 억제할 수 있어, 보다 고정밀도의 낙하물 검지가 가능해진다.

여기서, 상기 판단 수단은 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상 혹은 당해 영상으로부터 취득된 정지 화상의 적어도 한쪽을 기억하는 기억 수단을 구비하는 것을 들 수 있다.

또한, 상기 판단 수단이 상기 복수의 촬영 위치마다, 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 당해 최신 정지 화상이 취득된 영상을 촬영한 촬영 수단보다 전에 그 촬영 위치를 통과한 어느 하나의 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상과의 차분 화상을 산출하여, 당해 차분 화상의 농담치를 미리 설정된 기준치와 비교함으로써, 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는 것을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 궤도 상에 낙하물이 있다고 판단한 경우에, 상기 이동체 중 적어도 상기 낙하물을 촬영한 촬영 수단이 구비된 이동체를 급정지시키는 급정지 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 이동체와 낙하물의 접촉을 보다 확실하게 회피할 수 있어, 이동체의 보다 안전한 운행을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 판단 수단에 의해 상기 궤도 상에 낙하물이 있다고 판단된 경우에, 낙하물이 검지된 것을 통지하는 통지 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 촬영 수단으로 촬영된 영상으로부터 취득된 정지 화상에 대해 상기 궤도 상 이외의 화상을 마스크 처리하는 마스크 처리 수단을 구비하고, 당해 마스크 처리 수단에 의해 마스크 처리된 정지 화상에 기초하여 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 비교하는 화상의 정보량을 작게 할 수 있어, 비교 처리의 속도가 빨라지므로 낙하물을 보다 조기에 발견하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 궤도 상에 검지된 낙하물이 상기 궤도 상으로부터 제거된 것을 나타내는 낙하물 제거 신호를 입력 가능한 입력 수단을 구비하는 동시에, 상기 복수의 촬영 위치마다 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 상기 낙하물 제거 신호가 입력된 후에 그 촬영 위치를 통과한 어느 하나의 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상을 비교하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 최신 정지 화상이 낙하물을 포함하고 있지 않음에도 불구하 고, 낙하물을 포함한 정지 화상과의 사이에 화상의 변화가 발생함으로써 낙하물이 오검출되는 것을 회피할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 화상 취득 수단이 상기 각 이동체에 각각 설치되어 있고, 상기 판단 수단이 상기 각 이동체로부터 이격된 위치에 설치되어 있는 동시에, 당해 각 이동체로부터, 당해 각 이동체에 설치된 상기 각 화상 취득 수단에 의해 취득된 정지 화상을 각각 취득하는 정보 취득 수단을 갖거나, 혹은 상기 화상 취득 수단이 상기 판단 수단에 설치되어 있고, 상기 판단 수단이 상기 각 이동체로부터 이격된 위치에 설치되어 있는 동시에, 당해 각 이동체로부터, 당해 각 이동체의 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상을 각각 취득하는 정보 취득 수단을 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 상기 판단 수단을 이동체마다 설치하는 경우 등에 비해, 판단 수단의 메인터넌스가 용이해지는 동시에, 복수의 촬영 위치에서의 낙하물의 검지 상황을 통괄적으로 감시하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은 궤도 상을 주행하여 당해 궤도 상의 낙하물을 검지하기 위한 이동체이며, 이동체 본체와, 당해 이동체 본체의 전방의 영상을 촬영하는 촬영 수단과, 당해 촬영 수단으로 촬영된 영상에 기초하여 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는 판단 수단으로 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상을 송신하는 송신 수단을 구비하고, 상기 촬영 수단은 상기 이동체 본체와 함께 상기 궤도 상을 이동하여, 이 이동에 수반하여 상기 이동체 본체의 전방의 상기 궤도 상의 영상을 순차적으로 촬영한다.

이 이동체에 따르면, 이동체가 궤도 상을 주행하는 데 수반하여 1개의 촬영 수단에 의해 상기 궤도 상의 복수의 촬영 위치의 화상을 취득할 수 있어, 각 촬영 위치에 각각 촬영 수단을 설치하는 경우에 비해 촬영 수단의 수를 억제하면서 광범위에 걸쳐서 궤도 상의 상태를 검지할 수 있다.

또한, 본 발명은 궤도 상의 낙하물을 검지하기 위한 낙하물 검지 방법이며, 이동체 본체와 당해 이동체 본체의 전방의 영상을 각각 촬영하는 촬영 수단을 각각 구비하고, 상기 궤도 상을 주행하는 복수의 이동체를 사용하여, 상기 각 촬영 수단에 의해 상기 각 이동체 본체의 전방의 영상을 각각 촬영하는 촬영 공정과, 상기 촬영 수단으로 촬영된 영상에 기초하여 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는 판단 공정을 구비하고, 상기 촬영 공정에서는 상기 촬영 수단이 상기 이동체 본체와 함께 상기 궤도 상을 이동하는 데 수반하여, 당해 촬영 수단에 의해, 상기 각 이동체 본체의 전방의 상기 궤도 상의 영상을 순차적으로 촬영하고, 상기 판단 공정에서는 상기 궤도 상의 복수의 촬영 위치마다, 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 그 촬영 위치의 최신 정지 화상을 취득하는 동시에, 당해 최신 정지 화상이 취득된 영상을 촬영한 촬영 수단보다 전에 그 촬영 위치를 통과한 어느 하나의 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 그 촬영 위치의 정지 화상을 취득하여, 당해 정지 화상을 상기 최신 정지 화상을 비교함으로써, 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단한다.

본 방법에 따르면, 촬영 수단의 수를 적게 하여 비용을 억제하면서 궤도 상 의 광범위에 걸쳐서 낙하물을 검지할 수 있다. 즉, 본 방법에서는, 상기 궤도 상을 주행하는 이동체에 설치된 촬영 수단에 의해 궤도 상의 복수 위치의 화상을 취득하고 있어, 상기 복수 위치의 화상을 취득하기 위해 각 위치에 촬영 수단을 각각 설치할 필요가 없어 촬영 수단의 수를 적게 할 수 있다. 그리고, 이 광범위에 걸쳐서 촬영된 영상에 기초하여 낙하물을 검지함으로써, 궤도 상의 보다 넓은 범위에 걸쳐서 낙하물을 검지할 수 있다. 또한, 본 방법에서는 각 이동체를 차고 등의 소정의 위치로 이동시킴으로써 각 이동체에 설치된 복수의 촬영 수단을 동시에 메인터넌스할 수 있어, 메인터넌스의 수고를 삭감할 수 있다. 또한, 본 방법에서는, 상기 궤도 상을 주행하는 복수의 이동체에 각각 촬영 수단이 설치되어 있고, 이들 이동체의 통과마다 상기 최신 정지 화상이 갱신되어, 이 최신 정지 화상을 사용하여 낙하물이 검지되므로, 낙하물을 보다 조기에 발견할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 낙하물 검지 장치에 따르면, 비용 및 메인터넌스의 수고를 억제하면서 안전한 교통을 확보할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 관한 낙하물 검지 장치는 궤도 상의 낙하물을 검지하기 위한 것이다. 여기서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 중앙에 레일(110)이 설치된 궤도(100) 상의 낙하물을 검지하는 경우에 대해 설명한다.

본 낙하물 검지 장치(1)는 복수의 열차(이동체)(10)와, 관리 장치(판단 수단)(30)와, 복수의 무선 통신 장치(50)를 구비하고 있다.

상기 열차(10)는 각각 상기 레일(110)을 따라서 상기 궤도(100) 상을 주행하는 것으로, 서로 소정의 간격을 두고 동일한 궤도(100) 상을 주행한다. 각 열차(10)는 열차 본체(11)와, 이 열차 본체(11)에 설치되어 열차 본체(11)와 함께 궤도(100) 상을 이동하는 비디오 카메라(촬영 수단)(20)로 이루어진다.

상기 비디오 카메라(20)는 상기 열차 본체(11)의 전단부에 설치되어 있고, 각 열차 본체(11)의 전방의 영상을 각각 촬영한다. 본 실시 형태에서는, 상기 궤도(100) 상을 주행하는 모든 열차(10)가 각각 1대씩 비디오 카메라(20)를 갖고 있다. 각 비디오 카메라(20)는 열차(10)가 상기 궤도(100) 상에 위치하는 동안, 열차 본체(11)의 전방의 영상을 계속해서 촬영하고 있다. 따라서, 본 낙하물 검지 장치(1)에서는 열차(10)의 주행에 수반하여 각 비디오 카메라(20)가 궤도(100) 상 전체를 이동함으로써, 궤도(100) 전체의 영상이 촬영되어, 연속된 복수의 촬영 위치에 있어서의 각 열차 본체(11)의 전방의 화상이 취득된다.

상기 열차 본체(11)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 화상 취득부(화상 취득 수단)(12)와, 위치 정보 취득부(13)와, 송신부(송신 수단)(14)와, 정지 장치(16)를 구비하고 있다.

상기 화상 취득부(12)는 상기 비디오 카메라(20)로 촬영된 연속되는 영상을 정지 화상 프레임 데이터로서 취득하기 위한 것이다. 이 화상 취득부(12)는 비디오 카메라(20)로 촬영된 영상으로부터, 도 4에 도시한 바와 같은 열차 본체(11)의 전방의 정지 화상을 소정의 프레임 수로 순차적으로 취득해 간다. 이 정지 화상은 궤도(100) 상의 화상과, 이 궤도(100)의 폭방향 양단부로 연장되는 벽부(101, 102) 로부터 외측으로 확장되는 궤도 외 영역(150)의 화상으로 이루어진다. 여기서, 상기 프레임 수는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 궤도(100) 상의 낙하물을 보다 확실하게 검지하기 위해, 열차(10)가 궤도(100)의 시발점으로부터 종착점까지 주행했을 때에, 취득된 정지 화상을 맞춤으로써 궤도(100)의 전체의 모습이 비춰지는 값이 바람직하다.

상기 위치 정보 취득부(13)는 열차(10)의 주행 위치를 검출하기 위한 것이다. 이 위치 정보 취득부(13)는, 예를 들어 GPS(지구 방위 관측 시스템) 위성과 통신함으로써 현재 위치를 검출하는 기존의 수신 장치로 이루어져, 상기 GPS 위성으로부터 송신된 신호에 기초하여 열차(10)의 현재 위치를 특정한다.

상기 송신부(14)는 상기 화상 취득부(12)에서 취득된 상기 정지 화상과, 이 정지 화상이 촬영된 시점에 있어서 상기 위치 정보 취득부(13)에 의해 검출된 열차(10)의 주행 위치, 즉 상기 정지 화상의 촬영 위치를 상기 관리 장치(30)로 송신하기 위한 것이다. 이 송신부(14)는 상기 화상 취득부(12)에서 새로운 정지 화상이 순차적으로 취득되어 가는 것에 수반하여, 이 새로운 정지 화상과 그 정지 화상의 촬영 위치를 순차적으로 상기 관리 장치(30)로 송신한다.

상기 정지 장치(16)는 열차(10)를 정지시키기 위한 것이다. 이 정지 장치(16)는 열차(10)가 역사에 도달한 경우 등에 추가하여 상기 관리 장치(30)로부터 급정지 신호를 받은 경우에 작동하여, 열차(10)를 정지시킨다.

상기 복수의 무선 통신 장치(50)는 각 열차 본체(11)와 무선 통신하는 동시에 상기 관리 장치(30)와 통신하기 위한 것이다. 이들 무선 통신 장치(50)는 상기 궤도(100)를 따라서 대략 등간격으로 설치되어 있다. 각 무선 통신 장치(50)는 그 주위를 주행하는 열차 본체(11)의 상기 송신부(14)로부터 송신된 상기 정지 화상과 그 정지 화상의 촬영 위치의 정보를 무선 수신하여, 이 정보를 상기 관리 장치(30)로 송신한다. 또한, 각 무선 통신 장치(50)는 상기 관리 장치(30)로부터 송신된 급정지 신호를 수신하여, 이 신호를 각 열차 본체(11)로 무선 송신한다.

상기 관리 장치(30)는 상기 열차(10)의 각 정보에 기초하여, 상기 궤도(100) 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하기 위한 것이다. 본 실시 형태에서는, 이 관리 장치(30)는 모든 상기 무선 통신 장치(50)와 통신하여 전체 열차(10)의 정보를 일괄 관리하고 있다. 이 관리 장치(30)는 정보 취득부(정보 취득 수단)(32)와, 마스크 처리부(마스크 처리 수단)(34)와, 기억부(기억 수단)(36)와, 화상 비교부(42)와, 낙하물 판정부(44)와, 출력부(46)와, 리셋부(입력 수단)(48)와, 모니터(통지 수단)(49)를 구비하고 있다.

상기 정보 취득부(32)는 상기 복수의 무선 통신 장치(50)와 통신하는 부분으로, 이 정보 취득부(32)는 각 열차 본체(11)의 상기 송신부(14)로부터 각각 송신된 상기 정지 화상과 그 정지 화상의 촬영 위치를 수신한다.

상기 마스크 처리부(34)는 상기 정보 취득부(32)에서 수신된 정지 화상에 대해, 상기 궤도(100) 상 이외의 부분의 화상을 마스크 처리하는 부분이다. 전술한 바와 같이, 상기 정지 화상은 도 4에 도시한 바와 같은 궤도(100) 상의 화상과 궤도(100)로부터 외측으로 확장되는 궤도 외 영역(150)의 화상으로 이루어지나, 이 마스크 처리부(34)는 상기 궤도 외 영역(150)의 화상을 삭제하여 도 5에 도시한 바 와 같은 궤도(100) 상의 화상만을 추출한다. 구체적으로는, 이 마스크 처리부(34)는 상기 정지 화상 중 미리 설정된 범위에 있어서 상하 방향으로 연장되는 동시에 미리 설정된 농담치를 나타내는 라인을 궤도(100)의 벽부(101, 102)로서 특정하고, 이 벽부(101, 102)보다 외측의 궤도 외 영역(150)의 화상을 삭제한다. 이와 같이 하여, 본 실시 형태에서는 이 마스크 처리부(34)가 상기 정지 화상의 데이터량을 삭감함으로써, 후술하는 상기 판단부(40) 등에 있어서의 처리의 고속화가 도모되고 있다.

상기 화상 비교부(42)는 상기 정보 취득부(32)에서 정지 화상 등의 정보가 새롭게 수신되면 작동하여, 이 정보 취득부(32)에서 수신된 최신 정지 화상과 이 최신 정지 화상이 촬영된 촬영 위치에 있어서의 베이스 정지 화상의 차분을 산출하는 부분이다. 상기 베이스 정지 화상은 상기 정보 취득부(32)에서 수신된 최신 정지 화상을 촬영한 열차(10)의 직전에 이 최신 정지 화상이 촬영된 촬영 위치를 통과한 열차(10)에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 정지 화상이다. 따라서, 이 화상 비교부(42)에서 산출되는 상기 최신 정지 화상과 상기 베이스 정지 화상의 차분 화상에는 그 촬영 위치에 관하여, 전회의 열차(10)의 통과 시점으로부터의 변화가 비춰지게 된다. 예를 들어, 전회의 열차(10)의 통과 후에 상기 궤도(100) 상에 물체(X)가 낙하하여, 상기 최신 정지 화상으로서 도 6에 도시하는 화상이 취득된 경우에는, 이 화상 비교부(42)에 있어서 도 7에 도시한 바와 같은 차분 화상이 산출된다.

상기 베이스 정지 화상에 대해서는, 상기 기억부(36)가 복수의 촬영 위치에 관하여 각각 대응하는 상기 베이스 정지 화상을 기억하고 있다. 따라서, 상기 화상 비교부(42)는, 우선 상기 정보 취득부(32)에서 수신된 정지 화상의 촬영 위치의 정보에 기초하여, 상기 최신 정지 화상과 동일한 촬영 위치에서 촬영된 베이스 정지 화상을 상기 기억부(36)로부터 취출한다. 또한, 본 실시 형태에서는 상기 차분 화상을 산출하는 데 있어서, 상기 마스크 처리부(34)에서 마스크 처리된 최신 정지 화상 및 베이스 정지 화상을 사용하고 있어, 상기 차분 화상을 용이하게 산출할 수 있다.

상기 낙하물 판정부(44)는 상기 차분 화상에 기초하여, 상기 정보 취득부(32)에서 수신된 최신 정지 화상의 촬영 위치에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는 부분이다. 이 낙하물 판정부(44)는 상기 차분 화상의 농담치와 미리 설정된 기준치를 비교한다. 그리고, 이 농담치가 상기 기준치 이상이면, 최신 정지 화상에 낙하물이 비춰져 있다고 판단한다. 상기 기준치는 촬영 위치에 의하지 않고 일정치라도 좋으나, 촬영 위치에 따라서 각각 상이한 값으로 설정해도 좋다. 예를 들어, 터널 내 등의 비교적 어두운 촬영 위치에서는 낙하물의 유무에 의한 농담치의 차가 발생하기 어려우므로, 상기 기준치를 작은 값으로 설정하여 낙하물을 보다 확실하게 검출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여, 상기 낙하물 판정부(44)는 상기 정보 취득부(32)가 정지 화상 등의 정보를 새롭게 수신하면, 수시로 그 정지 화상이 촬영된 촬영 위치에 낙하물이 있는지 여부를 판단하고, 이에 의해 궤도(100) 상의 낙하물을 검출한다.

상기 기억부(36)는, 전술한 바와 같이 상기 정보 취득부(32)에서 수신된 최 신 정지 화상이 취득된 영상을 촬영한 열차(10)의 직전에 이 최신 정지 화상의 촬영 위치를 통과한 열차(10)에서 촬영된 영상으로부터 취득된 베이스 정지 화상을 기억하는 부분이다. 이 기억부(36)는 상기 판단부(40)에서 상기 차분 화상이 산출된 후에, 이 차분 화상의 산출에 사용된 최신 정지 화상, 즉 상기 정보 취득부(32)에서 최후에 수신된 최신 정지 화상을 취입하여, 이 영상을 대응하는 촬영 위치에 있어서의 베이스 정지 화상으로서 갱신 기억한다.

예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, (N-1)번째로 출발한 열차(10)가 촬영 위치(Pm)를 통과하고, 이 열차보다 뒤인 N번째로 출발한 열차가 촬영 위치(P2)를 통과하고, 각 위치에 있어서 상기 차분 화상이 산출된 후에는, 상기 기억부(36)는 촬영 위치(P3 내지 Pm)의 각 정지 화상으로서 (N-1)번째의 열차(10)에 설치된 비디오 카메라(20)에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 각 정지 화상을 기억하고 있고, 촬영 위치(P1 및 P2)의 각 정지 화상으로서 N번째의 열차(10)에 설치된 비디오 카메라(20)에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 정지 화상을 기억하고 있다.

여기서, 상기 베이스 정지 화상에 낙하물이 촬영되어 있으면, 상기 최신 정지 화상에 낙하물이 촬영되어 있지 않아도, 이들 베이스 정지 화상과 최신 정지 화상이 상이하므로, 최신 정지 화상에 낙하물이 촬영되어 있다고 오판정될 가능성이 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 상기 낙하물이 검출된 경우에는 상기 기억부(36)가 상기 최신 정지 화상을 취입하는 것을 중지하는 동시에, 후술하는 리셋부(48)로부터 낙하물이 제거된 것을 나타내는 리셋 신호가 수신된 경우에는 상기 기억부(36)가 상기 베이스 정지 화상의 갱신 기억을 재개하도록 구성하고 있다. 그리고, 이에 의해, 기억부(36)가 상기 낙하물을 포함하는 화상을 베이스 정지 화상으로서 갱신 기억하는 것을 회피하여, 상기 낙하물의 상기 오판정을 회피하고 있다.

상기 출력부(46)는 상기 열차(10)의 정지 장치(16)에 열차(10)를 정지시키기 위한 급정지 신호를 송신하여, 열차(10)를 급정지시키는 부분이다. 이 출력부(46)는 상기 낙하물 판정부(44)가 상기 궤도(100) 상에 낙하물이 있다고 판단하면, 이 낙하물을 포함하는 영상을 촬영한 비디오 카메라(20)가 설치된 열차(10)와 이 열차(10)의 후속의 열차(10)의 각 정지 장치(16)에 대해, 상기 무선 통신 장치(50)를 통해 상기 급정지 신호를 송신하여, 각 정지 장치(16)를 작동시켜 각 열차(10)를 정지시키고 있다. 이와 같이 하여, 본 실시 형태에서는 낙하물의 검출에 수반하여 열차(10)를 정지시킴으로써, 낙하물과 열차(10)의 충돌 및 열차(10)끼리의 접근을 억제한다. 또한, 열차(10)끼리가 충분히 떨어져 있는 경우 등에는, 상기 급정지시키는 열차(10)를 상기 낙하물을 촬영한 비디오 카메라가 설치된 열차(10)만으로 해도 좋다.

상기 모니터(49)는 상기 낙하물의 검지 결과를 감시원 등에게 통지하기 위한 것이다. 이 모니터(49)는 주행 중인 열차(10)의 비디오 카메라(20)로 촬영된 영상을 비추는 동시에, 상기 낙하물 판정부(44)에서 낙하물이 판정된 경우에 알람을 표시한다.

상기 리셋부(48)는 낙하물이 제거된 것을 나타내는 리셋 신호를 입력하는 부분이다. 이 리셋부(48)는 감시원 등에 의한 조작이 가능한 스위치로 이루어진다. 예를 들어, 상기 낙하물 판정부(44)에서 낙하물이 있다고 판정되어 상기 모니터(49)에 알람이 표시되면, 작업원 등에 의해 상기 낙하물의 제거 작업이 행해진다. 그리고, 이 작업원 등으로부터 낙하물의 제거 작업이 완료된 취지의 연락을 받으면, 상기 감시원은 상기 스위치를 조작하여 상기 리셋 신호를 입력한다.

상기 리셋 신호는 상기 기억부(44) 및 출력부(46)로 송신된다. 상기 리셋 신호를 수신한 상기 기억부(44)는, 전술한 바와 같이 상기 낙하물을 검출한 촬영 위치에 있어서의 베이스 정지 화상의 갱신을 재개한다. 또한, 상기 리셋 신호는 상기 출력부(48)를 통해 각 정지 장치(16)로 송신된다. 그리고, 이 리셋 신호를 받은 각 정지 장치(16)는 각 열차(10)의 정지 상태를 해제하여, 낙하물 검출에 수반하여 정지되어 있던 열차(10)의 운행을 재개한다.

이상과 같이 구성된 본 낙하물 검출 장치(1)의 동작 요령을 도 8의 흐름도에 도시한다.

우선, 각 열차(10)에 있어서, 상기 위치 정보 취득부(13)가 열차(10)의 주행 위치, 즉 각 비디오 카메라(20)의 촬영 위치를 검출하는 동시에, 각 열차(10)의 비디오 카메라(20)가 각 열차 본체(11)의 전방의 영상을 촬영한다(스텝 S2, 촬영 공정). 다음에, 상기 각 열차 본체(11)의 화상 취득부(12)가, 상기 비디오 카메라(20)로 촬영된 영상을 정지 화상으로서 취득한다(스텝 S4). 상기 촬영 위치 및 정지 화상은 상기 송신부(14)로부터 상기 무선 통신 장치(50)를 통해 상기 관리 장치(30)의 정보 취득부(32)로 송신된다.

상기 관리 장치(30)에서는 상기 마스크 처리부(34)가 상기 정보 취득부(32) 에서 수신된 상기 정지 화상을 마스크 처리한다(스텝 S14). 그리고, 상기 화상 비교부(42)가, 상기 기억부(36)에 기억되어 있는 복수의 베이스 정지 화상으로부터, 상기 정보 취득부(32)에서 수신된 촬영 위치와 동일한 촬영 위치에서 촬영된 베이스 정지 화상을 취출하여(스텝 S16), 상기 정보 취득부(32)에서 수신된 최신 정지 화상과 상기 베이스 정지 화상의 차분 화상을 산출한다(스텝 S18). 그 후, 상기 낙하물 판단부(44)가, 이 차분 화상의 농담치가 상기 기준치 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S20).

상기 스텝 S20에서의 판정이 '예'인 경우, 즉 상기 농담치가 기준치 이상이고, 상기 최신 정지 화상에 상기 베이스 정지 화상에는 촬영되어 있지 않았던 물체가 촬영되어 있는 경우에는, 상기 낙하물 판단부(44)는 이 최신 정지 화상이 촬영된 촬영 위치에 있어서 궤도(100) 상에 낙하물이 있다고 판단한다(판단 공정). 그리고, 상기 모니터(49)에 알람이 표시되어 상기 출력부(46)가 상기 급정지 신호를 출력한다(스텝 S22). 전술한 바와 같이, 이 급정지 신호는 상기 낙하물이 검지된 정지 화상이 취득된 영상을 촬영한 열차(10)와 후속의 열차(10)의 각 정지 장치(16)로 송신되어, 이들 열차(10)는 정지한다. 또한, 상기 기억부(36)는 상기 최신 정지 화상의 취입을 중지하여, 상기 낙하물이 검지된 정지 화상을 베이스 정지 화상으로서 기억 갱신하는 것을 회피한다(스텝 S24).

그 후, 작업원 등에 의해 상기 낙하물이 제거되어 상기 리셋부(48)가 조작되면, 열차(10)의 운행 및 상기 기억부(36)의 상기 최신 정지 화상의 취입에 의한 상기 베이스 정지 화상의 기억 갱신이 재개된다(스텝 S28, 30).

한편, 상기 스텝 S20에서의 판정이 '아니오'인 경우, 즉 상기 낙하물 판단부(44)가, 상기 차분 화상의 농담치는 상기 기준치보다 작고 궤도(100) 상에 낙하물은 없다고 판단한 경우에는, 상기 기억부(36)는 상기 최신 정지 화상을 취입하여 상기 베이스 정지 화상을 갱신 기억한다(스텝 S32).

이상의 스텝 S2 내지 S32는 열차(10)의 주행에 수반하여 순차적으로 실시된다. 즉, 본 낙하물 검지 장치(1)에서는 열차(10)의 주행에 수반하여, 열차(10)에 구비된 비디오 카메라(20)가 궤도(100) 상의 각 위치의 영상을 순차적으로 촬영하여, 이 촬영된 영상으로부터 취득된 정지 화상에 기초하여 궤도(100)의 각 위치에 낙하물이 있는지 여부를 판단해 간다.

이와 같이, 본 낙하물 검지 장치(1)에서는 열차(10)에 구비된 비디오 카메라(20)에 의해 궤도(100) 상의 영상이 순차적으로 촬영됨으로써, 궤도(100) 상에 복수의 비디오 카메라(20)를 설치하지 않고 궤도(100) 상의 각 위치의 화상을 취득할 수 있고, 궤도(100) 전체에 걸쳐서 낙하물을 검지하면서 비디오 카메라(20)의 수의 억제에 수반하는 비용 억제를 실현할 수 있다.

또한, 상기 각 열차(10)는 주행하고 있지 않은 동안은 통상 소정의 차고에 보관되어 있다. 그로 인해, 본 낙하물 검지 장치(1)에서는 이 차고에 있어서 각 열차(10)의 각 비디오 카메라(20)를 동시에 점검할 수 있어, 메인터넌스의 수고를 작게 억제할 수 있다.

여기서, 상기 기억부(36) 및 상기 화상 비교부(42)의 구체적 구성 및 상기 베이스 정지 화상의 구체적 내용은 상기에 한정하지 않는다. 예를 들어, 각 열 차(10)의 운행 간격이 긴 노선의 경우 등에 있어서는, 상기 기억부(36)가 각 촬영위치에 관하여 촬영 시의 날씨 등의 자연 환경에 따른 복수의 베이스 정지 화상을 기억하고 있고, 상기 화상 비교부(42)가 상기 복수의 베이스 정지 화상으로부터 촬영 위치가 동일하고, 또한 상기 최신 정지 화상이 촬영되었을 때의 자연 환경 상태와 가까운 자연 환경 상태일 때에 촬영된 화상을, 상기 최신 정지 화상과 비교하는 화상으로서 취출하도록 해도 좋다. 예를 들어, 상기 기억부(36)가, 각 촬영 위치에 대해, 비가 내릴 때에 촬영된 영상으로부터 취득된 정지 화상(우천 시 정지 화상)과, 맑을 때에 촬영된 영상으로부터 취득된 정지 화상(청천 시 정지 화상)을 기억해 두고, 현재의 날씨가, 비가 내리는 경우에는 상기 우천 시 정지 화상을 취출하고, 현재의 날씨가 맑은 경우에는 상기 청천 시 정지 화상을 취출하여, 이들의 화상과 상기 최신 정지 화상으로부터 차분 화상을 산출하도록 한다. 이와 같이 하면, 강우 전후에서 궤도 상에 발현한 웅덩이 혹은 적설과 같이 자연 환경의 변화에 수반하는 화상의 변화를 낙하물로서 오검출하는 것을 억제할 수 있어, 보다 고정밀도의 낙하물 검지가 가능해진다. 특히, 상기 기억부(36)가, 비가 내릴 때 혹은 맑을 때에 촬영된 화상 중 가장 최근의 것을 기억하도록 하면, 가일층 낙하물 검지의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 구성에서는 상기 날씨 등을 검출하여 이 검출 결과를 상기 기억부(36) 등에 입력할 필요가 있으나, 이 날씨 등을 검출하는 방법으로서는, 각 열차 본체(11)에 기온계나 습도계 혹은 프론트 글래스에 부착된 수적량(水滴量)에 기초하여 강우량을 검출하는 기존의 레인 센서 등을 설치하여, 이들 계측기의 계측 결 과에 기초하여 날씨를 검출하는 방법을 들 수 있다. 또한, 감시원 등이 영상 등에 기초하여 날씨를 검출하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 위치 정보 취득부(13)의 구체적 구성은 상기에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이 위치 정보 취득부(13)를, 열차(10)의 차축에 설치한 인코더를 사용하여 열차(10)의 현재 위치를 산출하도록 구성해도 좋다. 또한, 이 위치 정보 취득부(13)를 생략하여, 상기 비디오 카메라(20)로 촬영된 영상에 기초하여, 관리 장치(30)에서 열차(10)의 현재 위치를 특정하도록 해도 좋다.

또한, 상기 관리 장치(30)를 각 열차(10)에 탑재하도록 해도 좋다. 단, 상기와 같이, 각 열차(10)와는 별도로 관리 장치(30)를 설치하여 이 관리 장치(30)에서 각 열차(10)의 정보를 일괄 관리하면, 상기 마스크 처리부(34) 등을 복수 설치할 필요가 없어 비용을 억제할 수 있는 동시에, 메인터넌스의 수고를 작게 억제할 수 있다.

또한, 상기 낙하물이 판정된 경우에 알람을 표시 혹은 음성 출력하는 것을 각 열차(10)에 설치하도록 해도 좋다.

또한, 상기 비디오 카메라(20), 열차 본체(11), 궤도(100) 등의 구체적 구성은 상기에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 낙하물 검지 장치의 개략 구성도.

도 2는 도 1에 도시하는 낙하물 검지 장치의 개략 블록도.

도 3은 기억부에 있어서의 정지 화상의 갱신 방법을 설명하기 위한 도면.

도 4는 비디오 카메라로 촬영된 영상에 기초하는 정지 화상 프레임 데이터의 예시도.

도 5는 도 4의 정지 화상에 대해 마스크 처리가 실시된 상태를 도시하는 도면.

도 6은 낙하물을 포함하는 정지 화상을 도시하는 도면.

도 7은 낙하물 판단부에 있어서의 낙하물의 판단 방법을 설명하기 위한 도면.

도 8은 도 1에 도시하는 낙하물 검지 장치의 동작 요령을 도시하는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 낙하물 검지 장치

10 : 열차(이동체)

11 : 열차 본체

14 : 송신부(송신 수단)

20 : 비디오 카메라

30 : 관리 장치(판단 수단)

50 : 무선 통신 장치

100 : 궤도

110 : 레일

Claims (13)

1. 궤도 상의 낙하물을 검지하기 위한 낙하물 검지 장치이며,

   상기 궤도 상을 주행하는 복수의 이동체와,

   상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는 판단 수단과,

   상기 이동체 혹은 상기 판단 수단에 설치되는 화상 취득 수단을 구비하고,

   상기 각 이동체는 이동체 본체와, 당해 이동체 본체와 함께 상기 궤도 상을 이동하여 당해 이동체 본체의 전방의 상기 궤도 상의 영상을 촬영하는 촬영 수단을 각각 갖고,

   상기 화상 취득 수단은 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 정지 화상을 취득하고,

   상기 판단 수단은 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 정지 화상을 기억하는 기억 수단을 구비하며,

   상기 판단 수단은 상기 궤도 상의 복수의 촬영 위치마다, 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 당해 최신 정지 화상이 취득된 영상을 촬영한 촬영 수단의 직전에 그 촬영 위치를 통과한 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상을 비교함으로써, 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하고

   상기 기억 수단은 상기 궤도 상에 낙하물이 있다고 판단된 경우에 상기 최신 정지 화상을 취입하는 것을 중지하는, 낙하물 검지 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 복수의 촬영 위치마다, 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 그 촬영 위치의 자연 환경 상태가 상기 최신 정지 화상이 촬영되었을 때의 자연 환경 상태와 가까울 때에 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상을 비교하는, 낙하물 검지 장치.
4. 삭제
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 복수의 촬영 위치마다, 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 당해 최신 정지 화상이 취득된 영상을 촬영한 촬영 수단의 직전에 그 촬영 위치를 통과한 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상의 차분 화상을 산출하여, 당해 차분 화상의 농담치를 미리 설정된 기준치와 비교함으로써, 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는, 낙하물 검지 장치.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 판단 수단에 의해 상기 궤도 상에 낙하물이 있다고 판단된 경우에, 상기 이동체 중 적어도 상기 낙하물을 촬영한 촬영 수단이 구비된 이동체를 급정지시키는 급정지 수단을 구비하는, 낙하물 검지 장치.
7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 판단 수단에 의해 상기 궤도 상에 낙하물이 있다고 판단된 경우에, 낙하물이 검지된 것을 통지하는 통지 수단을 구비하는, 낙하물 검지 장치.
8. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 촬영 수단으로 촬영된 영상으로부터 취득된 정지 화상에 대해 상기 궤도 상 이외의 화상을 마스크 처리하는 마스크 처리 수단을 구비하고, 당해 마스크 처리 수단에 의해 마스크 처리된 정지 화상에 기초하여 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는, 낙하물 검지 장치.
9. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 궤도 상에 검지된 낙하물이 상기 궤도 상으로부터 제거된 것을 나타내는 낙하물 제거 신호를 입력 가능한 입력 수단을 구비하는 동시에, 상기 복수의 촬영 위치마다 그 촬영 위치의 최신 정지 화상과, 상기 낙하물 제거 신호가 입력된 후에 그 촬영 위치를 통과한 어느 하나의 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 그 촬영 위치의 정지 화상을 비교하는, 낙하물 검지 장치.
10. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 화상 취득 수단은 상기 각 이동체에 각각 설치되어 있고,

    상기 판단 수단은 상기 각 이동체로부터 이격된 위치에 설치되어 있는 동시에, 당해 각 이동체로부터, 당해 각 이동체에 설치된 상기 각 화상 취득 수단에 의해 취득된 정지 화상을 각각 취득하는 정보 취득 수단을 갖는, 낙하물 검지 장치.
11. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 화상 취득 수단은 상기 판단 수단에 설치되어 있고,

    상기 판단 수단은 상기 각 이동체로부터 이격된 위치에 설치되어 있는 동시에, 당해 각 이동체로부터 당해 각 이동체의 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상을 각각 취득하는 정보 취득 수단을 갖는, 낙하물 검지 장치.
12. 삭제
13. 궤도 상의 낙하물을 검지하기 위한 낙하물 검지 방법이며,

    이동체 본체와 당해 이동체 본체의 전방의 영상을 각각 촬영하는 촬영 수단을 각각 구비하고, 상기 궤도 상을 주행하는 복수의 이동체를 사용하고,

    상기 각 촬영 수단에 의해 상기 각 이동체 본체의 전방의 영상을 각각 촬영하는 촬영 공정과,

    상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 취득된 정지 화상을 기억하는 기억 수단을 구비하고, 상기 촬영 수단으로 촬영된 영상에 기초하여 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하는 판단 공정을 구비하고,

    상기 촬영 공정에서는 상기 촬영 수단이 상기 이동체 본체와 함께 상기 궤도 상을 이동하는 데 수반하여, 당해 촬영 수단에 의해 상기 각 이동체 본체의 전방의 상기 궤도 상의 영상을 순차적으로 촬영하고,

    상기 판단 공정에서는 상기 궤도 상의 복수의 촬영 위치마다, 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 그 촬영 위치의 최신 정지 화상을 취득하는 동시에, 당해 최신 정지 화상이 취득된 영상을 촬영한 촬영 수단의 직전에 그 촬영 위치를 통과한 촬영 수단에 의해 촬영된 영상으로부터 그 촬영 위치의 정지 화상을 취득하여, 당해 정지 화상을 상기 최신 정지 화상과 비교함으로써, 상기 궤도 상에 낙하물이 있는지 여부를 판단하고

    상기 기억 수단은 상기 궤도 상에 낙하물이 있다고 판단된 경우에 상기 최신 정지 화상을 취입하는 것을 중지하는, 낙하물 검지 방법.

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