JPH04185579A - 列車番号表示画像入力装置 - 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］ （産業上の利用分野） この発明は、列車の前後面に取り付けられている列車番
号表示器を含む周辺部の撮像エリアを撮像して入力する
だめの列車番号表示画像入力装置に関する。

（従来の技術） 従来、走行している対象物を自動的に撮像して画像信号
を取り込む装置として、自動車のナンバープレートの番
号を読み取る装置が知られている。

この従来の表示画像入力装置は、第８図に示すように、
自動車１０１が車体検知発光器１０２ａと車体検知受光
器１０２ｂとの間に入って来ると、自動車１０１の存在
を検知してその信号を電源ユニット１０３、カメラ１０
４、カメラインターフェース（１／Ｆ）１０５に出力す
る。そして、この出力信号を受けて照射器１０６が瞬間
発光し、この瞬間発光に同期してカメラ１０４が外部ト
リガ信号を入力すると、あらかじめ固定値として設定さ
れている時間、１／１０００秒間だけ電子シャッタを開
いてＣＣＤ素子に露光し、その蓄積電荷を電気信号にし
てカメラインターフェース１０５へ出力する。

カメラインターフェース１０５は、カメラ１０４からの
映像信号（電気信号）を入力して１画面の始めを検出し
、１画素ずつＤ／Ａ変換してディジタル信号に変換し、
画像メモリ１０６に順次出力して１画面分の画像情報を
画像メモリ１０６に書き込む。

また、車体検知発光器１０２ａ及び車体検知受光器１０
２ｂの代わりにタイマ１０７によって０゜５秒サイクル
でトリガ信号を発生して上記と同様に画像信号を取り込
むようにしたものもある。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような従来の自動車のナンバープレート
の番号読み取りのための表示画像入力装置では、一定の
照度の照明を瞬間的に発光して撮像エリアに照射し、ま
たカメラも１／１０００秒の電子シャッタ付きのシャッ
タ速度一定のカメラを用いているために、列車番号表示
器の撮像のためには用いることができなかった。

なぜならば、列車には近年、その前後面の窓には、運転
席の太陽光線による室内温度の上昇を低減する目的で熱
線吸収ガラスが使用されるようになってきており、この
熱線吸収ガラスは赤外波長領域の光を吸収してガラスを
暖め、運転室内の温度上昇を防ぐ働きをするものである
ため、運転席の前面ガラス越しに列車番号表示器周辺部
分に赤外光を照射して撮像しようとすると、その赤外光
を熱線吸収ガラスが吸収してしまって撮像した画像は真
っ黒になってしまい、列車番号表示器の文字が判別でき
なくなってしまうからである。

そこで、赤外光を用いずに、可視光を照射しようとすれ
ば、鮮明な撮像画像を得るためには強度の強い可視光を
照射しなければならず、その光により運転士や車掌の目
が眩み、しばらく何も見えなくなることが起こり得ると
して、使用許可が得られない問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、赤外線による照射を行わない代わりに極力弱い
光を照射して運転士や車掌の目に妨害を与えないように
して列車番号表示器の画像を撮像することのできる列車
番号表示画像入力装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） この発明の列車番号表示画像入力装置は、軌道に沿って
一定間隔をおいて配置され、列車が進入または離間して
行くのを検出する列車検知手段と、この列車検知手段が
前記列車の進入または離間を検出した時に信号を入力し
てこれら２つの列車検知手段の間を通過する時間を求め
、求めた通過時間に対応してあらかじめ設定されている
シャッタ速度及び電圧値の種別を選択信号として出力す
る制御手段と、前記制御手段からのシャッタ速度の選択
信号を入力して該当するシャッタ速度で撮像するシャッ
タカメラと、前記制御手段からの電圧値の選択信号を入
力して該当する電圧を発生する電圧発生手段と、前記電
圧発生手段の出力電圧を入力してその電圧に応じた光量
で発光する照射手段と、前記照射手段が発光したときに
前記シャッタカメラが列車番号表示器を含む周辺部の撮
像エリアを撮像した画像情報を取り込んで記憶する画像
メモリとを備えたものである。

（作用） この発明の列車番号表示画像入力装置では、列車が軌道
上を進行してきて列車検知手段の部分を通過すると、列
車検知手段はその列車の進入または離間を検知する。制
御手段は、列車検知手段が前記列車の進入または離間を
検知した時に信号を入力して、これら２つの列車検知手
段の間を通過する時間を求め、求めた通過時間に対応し
てあらかじめ設定されているシャッタ速度及び電圧値の
種別を選択信号として出力する。

シャッタカメラは制御手段からシャッタ速度の選択信号
を受けて該当するシャッタ速度で列車の前面または後面
に取り付けられている列車番号表示器を含むその周辺の
撮像エリアを撮像する。そして、このシャッタカメラに
よる撮像に際して、前記制御手段からの電圧値選択信号
を受けて、電圧発生手段が該当する強さの電圧を発生し
て照射手段に与え、照射手段は与えられる電圧に応じた
光量で前記撮像エリアに可視光を照射し、シャッタカメ
ラの撮像画像が鮮明になるようにする。

こうして、列車の進入または離間速度に応じて、それが
速い場合には速いシャッタ速度で撮像する必要があるた
めに、可視光線の照射光量を強くして撮像し、逆に列車
速度が遅い場合には遅いシャッタ速度で撮像できるため
に可視光線の照射光量も弱くして撮像するようにし、可
視光線の照射光量を運転士や車掌の目を眩まずことのな
い必要最低限のものにしながらも、鮮明な列車番号表示
画像を得ることができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例のブロック図であり、列車
１０が軌道１１に沿って進んでくるのを検知するための
列車検知センサ２０ａ、２１ａが一定の間隔をおいて設
置されている。この列車検知センサ２０ａ、２１ａそれ
ぞれは光を発光して軌道１１の反対側に設置されている
光反射器２０ｂ、２１ｂに照射し、その反射光を再び受
光するようにし、反射光を受光できる状態からできない
状態に変化することにより列車の進入を検知し、あるい
は列車の離間を検知する場合には、反射光が受光できな
くなった状態から再び受光できる状態に変化することに
より列車の通過を検知するようになっている。

この実施例の列車番号表示画像入力装置は、これらの列
車検知センサ２０ａ、２１ａの信号Ｓｌ。

Ｓ２を入力する制御器３０と、列車１０の前面に取り付
けられている列車番号表示器１２を含むその周辺の撮像
エリア１３を照射するための照射器４０と、撮像エリア
１３の撮像を行う内部同期式（シャッタ速度を設定され
ると、後は周期的に同一シャッタ速度で画像を取り込む
ことができる）シャッタカメラ５０と、このカメラ５０
の撮像信号を変換するカメラインターフェース（１／Ｆ
）６０と、画像信号を記憶する画像メモリ６１とを備え
ている。

制御器３０は、第２図に示すようにマイクロプロセッサ
（ＭＰＵ）３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、割込
モジュール（割込Ｍ）３４と、時間管理を行うためのク
ロックモジュール（クロックＭ）３５と、ディジタル信
号Ｐ、Ｃ，Ｉを出力するためのディジタル出力モジュー
ル（ディジタル出力Ｍ）３６とから構成されている。

そして、ＭＰＵ３１はＲＯＭ３２に格納されているプロ
グラムを１ステツプずつ取り出して解読、実行する。割
込モジュール３４は列車検知センサ２０ａ、２１ａとク
ロックモジュール３５からの入力パルスの立ち上がりを
検知してＭＰＵ３１へ割込を知らせ、ＭＰＵ３１は割込
先のアドレスから始まるプログラムをＲＯＭ３２から取
り出して実行させる。

クロックモジュール３５は１秒ごとにパルスを発生させ
、割込モジュール３４へ出力するモジュールである。ま
たＲＡＭ３Ｂは、プログラムの処理過程で必要なデータ
の一時記憶や演算時のデータの保存を行う。

ディジタル出力モジュール３６は、カメラ５０ヘシャッ
タ速度指令を与えるためにリレー５１を介して接点情報
または電圧信号Ｃを出力し、電圧発生器４１へ電圧を指
示するために接点情報または電圧信号Ｐを出力し、さら
にカメラインターフェース６０ヘトリガ信号■を接点情
報と電圧とで出力するためのモジュールである。

カメラ５０は、列車速度に応じて、シャッタ速度を１／
６０．１／１２０．１／１８０．１／２４０秒の４段の
シャッタ速度の中から切り替えることができ、この選択
は制御器３０からリレー５１を介して与えられる指令に
基づいて行われる。

照射器４０には電圧発生器４１が設けられておリ、この
電圧発生器４１では、シャッタ速度に応じて指示された
４つの信号の１つが制御器３０から入力されると、該当
するシャッタ速度に相当する発光量を得るためにあらか
じめ設定されている電圧値を照射器４０に出力し、照射
器４０はこの与えられる電圧に応じた光量で発光し、カ
メラ５０のシャッタ速度が高速化することによる受光感
度の低下を補正するようになっている。

カメラインターフェース６０は、カメラ５０からの撮像
信号の入力のタイミングを制御器３０から与えられると
、カメラ５０の垂直同期信号を検出して１画面分の先頭
画素の撮像信号を電気信号として取り込み、Ｄ／Ａ変換
して１画素ずつ順番に全画素（２５６ドツト横×２５６
ドツト縦）画像メモリ６１に送出するためのインターフ
ェースである。そして画像メモリ６１は、１画素に対し
て６４〜１２８ビツトの情報（０ビツトが黒で、ｂ３ま
たは１２７ビツトが白として、０〜６３またはＯ〜１２
７の間は黒から白までの間の中間色を数値で表している
）として記憶する部分である。

次に、上記の列車番号表示画像入力装置の動作について
説明する。

第３図に基づいて、列車編成数と列車検出速度との関係
について説明すると、列車編成数が４両、６両、８両の
３種類の列車編成数に対して、ホームの中央に合わせて
列車が停止する場合、８両編成の列車では列車速度１　
（速度−位置）の曲線を描いてＡ点付近に前部が位置し
て停車する。同様に、６両編成の列車では列車速度１１
でＢ点付近で停車し、４両編成の列車では列車速度１１
１て、０点付近で停車する。

そこでいま、列車検知センサ２０ａ、２１．ａを第３図
に示すように配置すると、８両編成の列車では、列車検
知センサ２０ｇ、、２１ａ間での平均速度はＶ］であり
、６両、４両編成はそれぞれＶ２、ｖ３である。なお、
４両編成では、６点停止後、出発時の平均速度である。

このように、車両編成数と停止位置、運転操作により計
測する平均速度は異なるために２点間の計測を行うので
ある。

そして、こうして計測した平均速度により列車番号表示
画像がぶれないで撮像できるシャッタ速度とシャッタ速
度に相当する発光量を出力できる電圧指示値を出力する
ために、制御器３０には第４図に示すような制御データ
が格納されている。

すなわち、列車検知センサ２０ａ、２１ａの検出時間Δ
ｔを時間領域１，２，３．４に分割して、シャッタ速度
Ｃ（１）、　　Ｃ（２）、　　Ｃ（３）、　　Ｃ（４）
をそれぞれ１／２４０．１／１８０．１／１２０．１／
６０秒に対応させ、一方、電圧Ｖ（１）、Ｖ　（２）、
Ｖ　（３）、Ｖ　（４）をカメラ５０の受光感度がほぼ
一定となる発光量を実際に求めて、その発光量に相当す
る電圧値Ｖｌ、Ｖ２゜ＶＢ、Ｖ４を指令するようになっ
ている。

そこで、制御器３０の動作について説明すると、列車１
０が軌道１１を走行して列車検知センサ２０ａの取付位
置に接近すると、列車検知センサ２０ａから発している
光信号が反射器２０ｂから反射されて戻ってこなくなる
。これにより、列車１０の前部が列車検知センサ２０ａ
の位置に進入してきたことを検知することができ、その
検出信号Ｓ１を制御器３０の割込モジュール３４に入力
する。

これを受けて割込モジュール３４は、割込先アドレスに
割込有りをセットし、ＭＰ３１は割込を分析して、第５
図に示す割込先アドレスＢ３０ヘプログラムの実行アド
レスを移り、ブロックＢ５００より始まるプログラムを
実行する。

このブロックＢ５００のプログラムは、クロックモジュ
ール３５が出力するクロックパルスをカウントしている
メモリアドレスＴに０を書き込ろ、終了する。ここで、
クロックモジュール３５が発する毎秒クロックパルスは
、第７図に示すフローチャートに従い、割込モジュール
３４を介してクロック割込ブロックＢ４０から始まるプ
ログラムの実行アドレスに実行を移る（この処理動作は
、後述する）。

次に、列車検知センサ２１ａに列車１０が到達すると、
列車検知センサ２１ａは列車存在検知信号Ｓ２を出力す
る。この信号は、制御器３０の割込モジュール３４に入
力され、Ｓ２割込処理開始アドレスＢ３１から始まるプ
ログラムブロックＢ５１０に実行を移す。

ブロックＢ５１０は、後述するクロック割込でカウント
アツプされるクロックの格納アドレスＴの内容Δｔを読
み出して、次のブロックＢ５２０を実行する。

ブロックＢ５２０は、Δｔの値が第４図の時間領域１〜
４のいずれに該当するかを求め、次のブロックＢ５３０
を実行する。つまり、Δｔが時間ｔ１より小さければ１
とし、ｔ１〜ｔ２の間に有れば２とし、ｔ２〜ｔ３の間
に有れば３と、ｔ３〜ｔ４の間に有れば４とするのであ
る。　次に、ブロック８３３０はあらかじめ記憶したシ
ャッタ速度、電圧設定テーブル（図示せず）より取り出
してシャッタ速度Ｃ（ｎ：１，２，３．４）、電圧Ｖ　
（ｎ：１，２，３．４）をメモリアドレスＣ０１ｖＯに
取り出して、次のブロックＢ５４０を実行する。

ブロックＢ５４０は、ディジタル出力モジュール３６か
らカメラ５０の前段のリレー５１と電圧発生器４１へ４
本の内の該当する１本へ！イジタル出力信号（Ｄｏ）信
号Ｐ、Ｃ（接点信号ま、たは９電圧信号）を出力して、
次のブロックＢ５５０を実行する。

ブロックＢ５５０では、照射器４０が安定して発光する
までの時間ｍ秒（これをデイレイタイムと呼び）をメモ
リアドレスＫにセットし、この処理を終了する。

次に、第７図のフローチャートに基づいて、クロック割
込実行開始アドレスＢ４０から始まる処理プログラムブ
ロックＢ４Ｏ０は、クロックを格納しているメモリアド
レスＴの内容（（Ｔ））に１を加えて、次のブロックＢ
４１０を実行する。

ブロックＢ４１０は、デイレイタイムの格納されている
メモリアドレスにの内容が０ならばＯのまま、０でなけ
れば１つ減じて次のブロックＢ４２０を実行する。

ブロックＢ４２０は、メモリアドレスにの内容か０にな
っていれば、照射器４０が安定して発光したとみなして
、次のブロックＢ４３０を、そうでなければブロックＢ
４４０を実行する。

ブロック８４３０は、ディジタル出力モジュール３６か
らカメラインターフェース６０に対してトリが信号Ｉを
出力し、この処理を終了する。またブロックＢ４４０は
、ディジタル出力モジュール３６の出力信号ｌを通して
トリガ信号をオフし、この処理を終了する。

こうして、ホームに停車して客扱いを終えて発車する列
車で、特に列車編成長さの異なる列車において、１台の
カメラで列車番号表示器を含むその周辺の撮像エリアを
撮像するため、極力停止または発車間際の低速走行領域
を利用して撮像を行う。これにより、走行中の列車の撮
像によりぶれのないシャッタ速度を指示し、低速走行中
のため、シャッタ速度を低く抑えられるため、照射器の
光量を少なくてきて、列車乗務員に及はす照射器の照明
による運転及び車掌業務への悪影響を与えることが少な
くできる。

一方、赤外線照射器を用いていないため、運転台表面ガ
ラスに熱線吸収ガラスを使用している場合でも、可視光
線を使用して鮮明な画像が得られる。

また列車の走行速度に対応して、シャッタ速度を可変と
し、各シャッタ速度に対応した最小限度の照明を照射す
るようにしているために、乗務員の目を眩ますというこ
ともなく、撮像画像として一定のコントラストを保持し
たものが得られる。

さらに、走行中の列車を検出して、走行中に列車の速度
に応じた光量と、シャッタ速度に調整して列車番号表示
器の列車番号を撮像するようにしているため、ホーム内
に列車番号表示画像装置を設置することができ、ホーム
外にカメラその他の必要な機器を設置しなくてもよくて
、設備費が安く　つ　く　。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、列車速度の遅速に応じ
てカメラのシャッタ速度を可変とし、同時にシャッタ速
度の違いによる光量不足を照射手段の発光量の調整によ
り補償するようにして必要光量を照射しなから撮像エリ
アを撮像するようにしているため、従来のように強い光
量の可視光線を撮像エリアに照射する必要があって乗務
員の目を眩ましてしまうために使用することができない
という問題がなく、常に乗務員の目を眩ますほどの明る
い光量で照射することなく、しかも必要十分な光量の可
視光線を照射しながら列車番号表示画像を撮像すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は上
記実施例における制御器のブロック図、第３図は上記実
施例における列車検知センサの特性を説明する説明図、
第４図は上記実施例における列車速度とシャッタ速度及
び発光量規定電圧との関係を示す説明図、第５図ないし
第７図は上記実施例の動作を示すフローチャート、第８
図は従来例のブロック図である。 １０・・・列車　　　　　　１１・・・軌道１２・・・
列車番号表示器　　１３・・・撮像エリア２０ａ、２１
ａ・・・列車検知センサ ３０・・・制御器　　　　　　４０・・照射器４１・・
・電圧発生器　　　　５０・・・カメラ５１・・・リレ
ー ６０・・・カメラインターフェース ６１・・・画像メモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軌道に沿って一定間隔をおいて配置され、列車が進入ま
   たは離間して行くのを検出する列車検知手段と、 この列車検知手段が前記列車の進入または離間を検出し
   た時に信号を入力してこれら２つの列車検知手段の間を
   通過する時間を求め、求めた通過時間に対応してあらか
   じめ設定されているシャッタ速度及び電圧値の種別を選
   択信号として出力する制御手段と、 前記制御手段からのシャッタ速度の選択信号を入力して
   該当するシャッタ速度で撮像するシャッタカメラと、 前記制御手段からの電圧値の選択信号を入力して該当す
   る電圧を発生する電圧発生手段と、前記電圧発生手段の
   出力電圧を入力してその電圧に応じた光量で発光する照
   射手段と、前記照射手段が発光したときに前記シャッタ
   カメラが列車番号表示器を含む周辺部の撮像エリアを撮
   像した画像情報を取り込んで記憶する画像メモリとを備
   えて成る列車番号表示画像入力装置。