JPH0698926B2 - 走行路内状況監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鉄道車両等の軌道上の障害物を早期発見し、
未然にその障害物に車両等が衝突することなく停止させ
るために用いて好適な走行路内状況監視装置に関する。

［従来の技術］ 踏切やプラツトホームでの異常物を画像情報により監視
するシステムに関する従来技術として、例えば、「画像
監視システム」（サイバネシンポジウム 1986年 JR総
研）等に記載された技術が知られている。この従来技術
は、その主体が地上にあり、地上で全てを判定すること
を主眼としている。また、別の従来技術として、プラツ
トホームの画像情報を車上に伝送する技術も知られてい
る。この従来技術は、車両がホームに進入するとき、あ
るいは、出発するときに、両車両にホームに沿う線路あ
るいはホームの状況を画像情報として伝送し、運転手が
目視確認するものである。

また、踏切等における障害物検知のための従来技術とし
て、光センサを用いるものが知られている。以下、これ
について図面により説明する。

第４図は従来技術による障害物検知システムの一例を示
す構成図である。第４図において、21は発光器、22は受
光部、23はカバー、24は融雪レンズ、25は受光レンズ、
26は警報機、27は障害物である。

第４図に示す障害物検知システムは、踏切等の障害物の
検知を行う場所に、LED等の発光器21と、この発光器か
らの光を受光できる受光部22を備え、これにより、自動
車の障害物27の検知を行うものである。受光部22は、受
光レンズ25と、積雪等に対処するためのカバー23及び融
雪レンズ24を備えて構成されており、障害物27が検出さ
れたとき、警報機26に信号を送り、車両運転手に危険を
知らせるものである。以下にその動作を説明する。

受光部22は、常時発光器21からの光を受光しているが、
車両通過を知らせる警報が鳴った後、６秒経過後以降
に、発光器21からの光が遮断されたことを検出すると、
これにより、警報機26にオン信号を送り、警報表示を行
わせる。警報器26は、車両運転手が800m手前から確認で
きるように設置されており、運転手は、この警報器26の
警報表示を確認して、障害物の手前で車両を停止させる
ことができる。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の画像情報を用いる従来技術は、高速走行中の車両
の運転手に対して、軌道上の障害物の存在を知らせるこ
とができないとう問題点を有し、また、光を用いる従来
技術は、誤動作が多い、本当の障害物でなくても障害物
と判定する（例えば、鳥等が障害物検知用の光路内に止
つた場合、自動車等の先頭がわずかに踏切内に入つた場
合にも障害物と判定する）、コストが高い等の問題を有
している。

本発明の目的は、機械的に障害物の検知を行わず、高速
で走行している車両に、軌道内情報を伝達して、障害物
の発見とその後の適確な処置を行うことを可能とした走
行路内状況監視装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、前記目的は、車両が最高速度で走行し
ていても、障害物に至る前に安全に車両を停止させられ
るような地点（車両の最高速度をV₀Km/h、車両の平均減
速度をβとしたとき、Lm手前の地であり、このとき、Ｌ
＝V₀ ²/7.2βとして与えられる）から、異常物の有無を
知らせる画像情報を車上に伝達することにより達成され
る。

すなわち、前記目的は、障害の発生する確率の高い踏切
等にカメラを設置し、これにより得られる画像信号を、
光ファイバー等で、車両がその踏切手前で停止できる地
点で受信可能な送信地点迄伝送し、この地点より車両に
伝送することにより達成することができる。車両への画
像情報の伝送、すなわち、地上−車上間の伝送は、光空
間伝送でもよく、漏洩同軸ケーブル等を用いてもよい。
さらに、車上への画像情報の伝送に、データ伝送を重畳
してもよい。

伝達した画像情報による異常物の有無の判断は、車両の
運転手が行つてもよく、画像認識手段等により自動的に
行つて、運転手には警報を発するようにしてもよい。こ
の場合、地上から車上に伝達される画像情報は、異常物
の有無を知らせる踏切等の画像だけとは限らないので、
例えば、踏切というコードを同時にデータとして伝送し
ておき、その場合にのみ、画像の自動認識を行つて、障
害物の検出を行うようにしてもよい。

［作用］ 踏切内等の障害物の有無を知らせるための画像情報は、
光フアイバー等を用た有線伝送により車上への送信地点
まで伝送されるので、安定で確実に車上に伝送される。
これにより、車上において、適確に障害物の有無の判定
を行い、その後の対処を行うことができる。また、画像
情報に重畳されるデータには、例えば、踏切等に設置さ
れた非常発報押釦を押すことによる緊急信号等を含める
ことができる。このようにすることにより、車上で、画
像情報と共に、踏切で誰かが押した非常発報押釦による
緊急指令をも受信することができ、運転手等の乗務員を
介しても、介さなくても、ブレーキ操作を行うことが可
能となる。

［実施例］ 以下、本発明よる異常物の監視装置の実施例を図面によ
り詳細に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブロツク図
である。第１図において、１は列車、２は受光器、３は
変調器、４はビユーア、５カメラ、６は変調器、７は光
フアイバー、8,8′は送光器である。

第１図に示す本発明の第１の実施例は、踏切内の情況を
画像情報として、列車１内に伝送し、踏切内の障害物を
検知させるものであり、踏切内設備として、カメラ５及
び変調器６が設けられ、列車１内の設備として、受光器
２、復調器３及びビユーア４が備えられて構成される。
また、踏切から所定の距離にある車上への画像情報の伝
送地点には、送光器８が設けられ、この送光器８と変調
器６との間は、光フアイバー７による伝送路で接続され
ている。この光フアイバー７による伝送路の途中には、
複数個の送光器８′を設けることが可能であり、この送
光器８′は、車両１が、踏切より最遠の地点にある送光
器８の設置地点を通過した後にも、踏切内の情況を写す
画像情報を列車１に伝送するものであり、その１つを踏
切がある場所に設けることもできる。

第１図に示す本発明の第１の実施例において、踏切内の
状況は、カメラ５より撮影され、その画像信号が変調器
６で変調されて光フアイバー７による伝送路に送出され
る。この変調された画像信号は、送光器8,8′により光
信号に変換されて、走行中の列車１に向けて送出され
る。この光信号は、列車１に備えられた受光器２により
受光され、復調器３により復調された後、画像情報とし
てビユーア４に表示される。列車１の運転手は、このビ
ユア４に表示される画像情報により、踏切内の状況を確
認することができる。

そして、光フアイバー７による画像情報の伝送距離と送
光器８の光空間伝送による画像情報の伝送距離との和Ｌ
は、走行路内を走行する車両が踏切等の監視点に安全に
停止可能な距離に設定される。

一般に、列車が急ブレーキをかけて完全に停止する迄の
安全距離、600m程度であり、従つて、列車１のビユア４
に踏切内の状況を画像信号として表示させる踏切からの
距離Ｌは、少なくとも600m以上必要である。また、地上
の送光器８及び列車１上の受光器２との間で光空間伝送
可能な距離は、最大600m程度であり、降雨、降雪等にか
なり減少するので、地上の送光器８は、これらを考慮し
て最適な地点に設けられる。列車が、この送光器８の設
地点を通過した後は、この送光器８からの画像情報を受
光器８で受信できなくなるので、変調器６と送光器８と
の間の光フアイバー７による伝送路の途中に、別の送光
器８′がけられる。特に、線路がカーブしていて、列車
１から直接踏切内を視認できないような場合には、送光
器８′を複個備えることが有効である。もちろん、線路
が直線で見通しのよい場合には、送光器８を最適点に１
台だけ設置すればよいことはいうまでもない。

第２図は本発明の第２の実施例の構成を示すブロツク図
である。第２図において、９は信号検出部、10は表示
器、11は信号発生部であり、他の符号は第１図の場合と
同一である。

この本発明の第２の実施例は、画像情報に重畳して、デ
ジタルデータを伝送できるようにした例である。信号発
生部11は、地点種別情報、キロポスト情報等のデータあ
るいは、踏切内で非常発報釦が押された場合に非常発報
信号を生成し、これを変調器６に送る。これらのデータ
及び信号は、画像信号に重畳されて、第１の実施例の場
合と同様に列車１に伝送され、複調器３により複調され
た後、信号検出部９を介して表示器10に表示される。こ
のデータあるいは非常発報信号等の表示は、列車運転手
が、その後の処置のために利用きるものであり、特に、
非常発報信号は、受信後、これを運転制御装置に入する
ようにしておけば、自動的なブレーキ操作を行わせるこ
とも可能である。また、重畳するデジタルデータを画像
信号の制御信号とすれば、画像情報の受信が車上で不安
定な場合に、画像情報の表示を行わない等の制御を行う
こともできる。

第３図は本発明の第３の実施例の構成を示すブロツク図
である。第３図において、12は車上アンテナ、13は地上
アンテナ、14は伝送路であり、他の符号は第１図の場合
と同一である。

この本発明の第３の実施例は、漏洩同軸ケーブル等の地
上アンテナを用いて、電気的に画像情報を列車に伝送す
るように構成した例である。

第１図において、地上アンテナ13は、例えば、漏洩同軸
ケーブルを用いるアンテナであり、第１図により説明し
た場合の、送光器８を設置した地点と同様な位置に設置
される。ただし、この実施例の場合、この地上アンテナ
13を踏切に近い側に延長することにより、第１の実施例
の場合の送光器８′の機能を行うことが可能となる。

この実施例は、画像情報を電気的に伝送するという点
で、他の実施例と相違するが、他の点では同一である。
地上アンテナ13として、この例では、漏洩同軸ケーブル
を用いるとしたが、ループアンテナ等であつてもよい。

この本発明の第３の実施例は、さらに、第２の実施例に
より説明したと同様に、データ伝送を併用することも可
能である。このデータ伝送の方法は、第２の実施例に示
すように画像情報にデータを重畳するものであつてもよ
いが、トランスポンダを用いるものであつてもよい。

この場合、トランスポンダは、踏切から所定の距離の地
点に適宜設置され、その地点に列車が到達したことを検
知して、予じめ送られてきている踏切内の情報等を列車
に伝送する。

前述した本発明の第１〜第３の実施例は、踏切の状況を
画像として列車内に表示するとして説明したが、画像情
報は、踏切内の状況だけでなく、例えば、分岐器、臨時
の工事現場等であつてもよい。また、画像情報が、踏切
内の状況である場合、列車上に予め用意されている標準
画像と比較することにより、障害物等の自動検出を行う
ことが可能であり、障害物の検出により運転手に警告を
発することができる。

前述した本発明の第１〜第３の実施例によれば、踏切等
の軌道上の状況を画像として列車内に表示することがで
き、また、それに伴う各種の情報をもデータとして表示
することもできるので、列車の運転手は、直接目視でき
ない位置の踏切、軌道等の情況を例車内で事前に確認す
ることができ、また、表示データによる指示等に基づい
て、列車の運行を制御することが可能となる。また、併
用されるデータ伝送は、双方向性とすることが可能であ
り、例えば、列車内より列車速度等の情報を伝送すれ
ば、踏切における遮断器の降下期等の制御に利用するこ
とが可能となる。

前述した本発明の実施例は、列車軌道上の状況を監視す
るものであるが、一般の道路、交差点等の監視のために
適用することができ、自動車内に目視不可能な前方の道
路、交差点の状況等を表示させるようにすることもでき
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、列車運転手が、
最も危険を感じている線路上の障害物を未然に早期に発
見することができるため、列車運行上の安全性を向上さ
せることができ、事故によりじる経済的損失を減少させ
ることができるとともに、さらに、列車の高速化も容易
に実現することができ、輸送力の向上を図ることが可能
となる。

また、従来の光センサを用いる方式は、自動的に、人間
を介することなく障害物を判別しなければならないた
め、降雪時等には、あたかも障害物があるように動作し
て誤動作を促すが、本発明の場合には、よく見えないと
きには、見えないなりに車上にその画像を表示するの
で、運転手により適確な判断を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は、それぞれ、本発明の第
１、第２及び第３の実施例の構成を示すブロツク図、第
４図は従来技術による障害物検知システムの一例を示す
構成図である。 １……列車、２……受光器、３……変調器、４……ビユ
ア、５……カメラ、６……変調器、７……光フアイバ
ー、8,8′……送光器、９……信号検出器、10……表示
器、11……信号発生部、12……車上アンテナ、13……地
上アンテナ、14……伝送路、21……発光器、22……受光
部、23……カバー、24……融雪レンズ、25……受光レン
ズ、26……警報機、27……障害物。

フロントページの続き (72)発明者 豊田 瑛一 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (56)参考文献 特開 昭54−57711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−30876（ＪＰ，Ａ) 特公 昭37−3002（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭37−4452（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】監視地点に設置され車両走行路内を撮像す
   る画像用カメラ（５）と、変調器（６）と、光ファイバ
   ー（７）と、送光器（８）と、車両内に設けられた画像
   を表示するビューア（４）と、受光器（２）と、復調器
   （３）とを有する走行路内状況監視装置であって、 光ファイバー（７）は、所定長さ伸張され、画像用カメ
   ラ（５）からの画像情報を送光器（８）まで伝送するも
   のであり、 送光器（８）は、車両に設けられた受光器（２）に画像
   情報を光空間伝送により伝送するものであり、 ビューア（４）は、受光器（２）と復調器（３）とを介
   して画像用カメラ（５）から伝送される画像を表示する
   ものである 走行路内状況監視装置。
2. 【請求項２】光ファイバー（７）は、途中に他の送光器
   （８′）が設けられる特許請求の範囲第１項記載の走行
   路内状況監視装置。
3. 【請求項３】光ファイバー（７）と送光器（８）とは、
   画像情報に重畳されたディジタルデータが伝送可能であ
   り、 ディジタルデータは、ビューア（４）の表示制御、地上
   からの各種地点情報または非常発報情報である 特許請求の範囲第１項または第２項記載の走行路内状況
   監視装置。
4. 【請求項４】監視地点に設置され車両走行路内を撮像す
   る画像用カメラ（５）と、変調器（６）と、電気的な伝
   送路（14）と、地上アンテナ（13）と、車両内に設けら
   れた画像を表示するビューア（４）と、車上アンテナ
   （12）と、復調器（３）とを有する走行路内状況監視装
   置であって、 電気的な伝送路（14）は、所定長さ伸張され、画像用カ
   メラ（５）からの画像情報を地上アンテナ（13）まで伝
   送するものであり、 地上アンテナ（13）は、ループアンテナまたは漏洩同軸
   ケーブルであり、車両に設けられた車上アンテナ（12）
   に画像情報を空間伝送により伝送するものであり、 ビューア（４）は、車上アンテナ（12）と復調器（３）
   とを介して画像用カメラ（５）から伝送される画像を表
   示するものである 走行路内状況監視装置。
5. 【請求項５】電気的な伝送路（14）と地上アンテナ（1
   3）とは、画像情報に重畳されたディジタルデータが伝
   送可能であり、 ディジタルデータは、ビューア（４）の表示制御、地上
   からの各種地点情報または非常発報情報である 特許請求の範囲第４項記載の走行路内状況監視装置。