KR20080105964A - 위치검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동체의 위치를 간단한 구성으로 고정밀도로 검출하는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 열차(TR)의 화상을 열차(TR)의 배경 화상과 함께 촬상 가능하도록 설치된 화상센서(SE1)와, 화상센서(SE1)에 의해 촬상된, 열차(TR)가 찍히지 않은 화상인 베이스 화상(FG1)과, 열차(TR)가 찍힌 화상인 검출용 화상(FG2)을 비교함으로써, 열차(TR)의 위치를 검출하는 위치검출부(11)를 가진다. 위치검출부(11)는, 검출용 화상(FG2)에 찍힌 열차(TR) 기준부의 화상상의 위치(PV)와, 배경에서 기준부까지의 거리(Hd)와, 배경에서 화상센서(SE1)까지의 거리(Hc)를 이용하여, 열차(TR) 기준부의 실제 위치(PR)를 구한다.

Description

위치검출장치 {POSITION DETECTING DEVICE}

본 발명은, 열차, 자동차, 비행기, 트럭, 컨베이어상의 물품 등의 이동체의 주행중 또는 정지하였을 때의 위치를 검출하는 장치에 관한 것이다.

종래부터, 열차의 정지위치를 검출하는 장치가 다양하게 제안되어 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 열차정지위치보다 바로 앞에서 또한 1량 분의 차량 길이보다 짧은 거리의 위치에 설치되어 차량의 선두부분을 검출하는 제 1 차량검출센서와, 열차정지위치 가까이에 설치되어 열차의 선두부분을 검출하는 5개의 제 2 차량검출센서와, 상기 제 1 및 제 2 차량센서 검출신호 발생 타이밍에서 열차정차위치를 검출하는 정지위치 검출기를 구비한 위치검출장치가 제안되어 있다.

특허문헌 1에 의하면, 제 1 차량검출센서를 통과하였을 때부터 제 2 차량검출센서를 통과하기까지의 시간으로부터 그 사이의 평균속도를 검출한다. 평균속도와 제 2 차량검출센서의 검출상태로부터 열차정지위치를 구하는 것이 가능하다.

열차의 정지위치를 검출함으로써, 열차의 도어와 플랫폼에 설치된 안전펜스의 도어가 일치하고 있는지의 여부를 판정하여, 일치하고 있는 경우에는 안전펜스의 도어를 개방한다.

또, 열차의 선두위치를 거리센서로 검출함과 동시에, 플랫폼의 소정 부분에 초음파 헤드를 설치하고, 플랫폼에 정차한 열차의 측면에 초음파를 출사하여 그 반사파를 수신하기까지의 시간을 산출하고, 그것들에 의거하여 승강문 위치를 검출하는 것도 제안되어 있다(특허문헌 2).

[특허문헌 1]

일본국 특개평6-278599호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2006-264475호 공보

그러나, 특허문헌 1의 위치검출장치에 의하면, 제 1 차량검출센서 및 제 2 차량검출센서는, 어느 것이나 열차 선두의 통과를 검출하는 것이고, 그때그때의 열차의 위치를 정확하게 검출하는 것은 아니다.

그 때문에, 열차의 정지위치를 고정밀도로 검출하기 위해서는, 열차가 정지할 가능성이 있는 범위에 다수의 차량검출센서를 밀집하여 배치할 필요가 있다. 그러나, 그러한 다수의 차량검출센서를 설치하는 것은, 비용적으로도 또 관리상에 있어서도 불리하다. 더구나, 차량검출센서를 아무리 다수 설치한 경우라도, 그 설치간격 이상의 정밀도로 위치검출을 행하는 것은 곤란하고, 검출정밀도에 한계가 있다.

또, 특허문헌 2와 같이 거리센서에 의해 열차의 정지위치를 검출한 경우에 는, 열차의 형상 등에 따라서는 검출위치가 달라지기 때문에, 검출의 정밀도를 그렇게 높게는 할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 이동체의 위치를 간단한 구성으로 고정밀도로 검출하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 일 형태의 위치검출장치는, 이동체의 화상을 상기 이동체의 배경 화상과 함께 촬상 가능하도록 설치된 화상센서와, 상기 화상센서에 의해 촬상된, 상기 이동체가 찍히지 않은 화상인 베이스 화상과, 상기 이동체가 찍힌 화상인 검출용 화상을 비교함으로써, 상기 이동체의 위치를 검출하는 위치검출부를 가진다.

상기 위치검출부는, 예를 들면, 상기 검출용 화상에 찍힌 이동체 기준부의 화상상의 위치(PV)와, 상기 배경에서 상기 기준부까지의 거리(Hd)와, 상기 배경에서 상기 화상센서까지의 거리(Hc)를 이용하여, 상기 이동체의 기준부의 실제 위치(PR)를 구한다.

또한, 기준부의 실제 위치(PR)를 구한다는 것은, 실질적으로 그러한 실제 위치(PR)를 구하면 좋고, 반드시 실제 위치(PR)를 나타내는 데이터를 출력할 필요는 없다. 예를 들면, 구한 기준부의 실제 위치(PR)에 의거하여, 다시, 이동체의 전체로서의 위치, 또는 이동체의 특정한 부분의 위치를 구하고, 최종적으로 구한 위치를 나타내는 데이터를 출력하여, 그 데이터를 표시하고 또는 그 데이터에 의거하여 제어를 행하도록 하여도 좋다.

또, 본 발명에 있어서의 기준부란, 이동체 위치의 검출을 위한 기준이 되는 부위이며, 이동체의 일부를 구성하는 부분, 또는 이동체에 장착된 부재이어도 좋다.

본 발명에 의하면, 이동체의 위치를 간단한 구성으로 고정밀도로 검출할 수 있다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명에 관한 제 1 실시형태의 위치검출장치(1)의 구성을 나타내는 블록도, 도 2는 열차(TR)의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도, 도 3은 화상센서(SE1)의 설치예를 나타내는 도, 도 4는 베이스 화상(FG1) 및 검출용 화상(FG2)의 예를 나타내는 도, 도 5는 검출 윈도우에 의한 정지위치의 검출과정을 설명하는 도, 도 6은 열차(TR)의 정지위치의 다른 검출방법을 설명하기 위한 도이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 위치검출장치(1)는, 화상센서(SE1), 이동체센서(SF1), 거리센서(SK1), 위치검출부(11), 정지판단부(12) 및 정지위치 판정부(13) 등으로 이루어진다.

화상센서(SE1)는, 이동체인 열차(TR)의 화상을 상기 열차(TR)의 배경 화상과 함께 촬상 가능하도록 설치된 것이다. 화상센서(SE1)는, 촬상범위(SA)를 가지고, 이 촬상범위(SA)에 걸쳐, 배경인 지면(GR)을 촬상 가능하다. 화상센서(SE1)는, 예를 들면 지상높이 5m 정도의 높이 위치에 설치된다. 그 경우, 촬상범위(SA)는 예를 들면 6∼7m 정도이다. 화상센서(SE1)는, 예를 들면 동화상을 출력하는 비디오 카메라이다. 화상센서(SE1)는, 예를 들면, 매초 30 프레임의 화상을 연속적으로 출력한다. 동화상 중에서 선택된 1 프레임의 화상이, 베이스 화상(FG1) 또는 검출용 화상(FG2)이다. 또한, 검출용 화상(FG2)을 결정하기 위하여 복수의 프레임이 사용되는 경우가 있다.

화상센서(SE1)는, 자동노출장치를 구비하고 있고, 시각이나 날씨에 따라 노출량이 최적이 되도록 제어되어 있다. 그러나, 이동체센서(SF1)에 의해 열차(TR)의 진입이 검출되면, 자동노출장치는 그 시점에서 노출량을 고정하여, 베이스 화상(FG1)과 검출용 화상(FG2)이 동일한 노출량으로 촬상되도록 되어 있다. 이에 따라, 베이스 화상(FG1)과 검출용 화상(FG2) 사이에 필요없는 화상의 변화가 생기지 않고, 본 발명의 기준부에 상당하는 선단부(TB)를 더욱 정확하게 검출할 수 있다.

이동체센서(SF1)는, 화상센서(SE1)가 설치된 위치보다 열차(TR)의 진행방향[화살표(M1) 방향]의 바로 앞쪽에서, 열차(TR)의 진입을 검출하기 위하여 설치되어 있다. 이동체센서(SF1)는, 열차(TR)가 화상센서(SE1)의 촬상범위(SA)에 들어올 때까지 열차(TR)의 진입을 검출하도록 배치되어 있다.

이동체센서(SF1)는, 예를 들면, 초음파센서, 적외선센서 등과 같이, 센서 앞쪽의 대상물의 존재 여부를 검출하는 것이다. 이동체센서(SF1)의 앞쪽에 열차(TR)가 진입하면, 이동체센서(SF1)는 그것을 검출하여 검출신호(S1)를 출력한다. 검출신호(S 1)는, 베이스 화상 촬상지시신호로서 화상센서(SE1)에 입력되고, 이 신호(S1)에 의거하여, 화상센서(SE1)가 베이스 화상(FG1)을 촬상하도록 제어된다. 이 에 따라, 검출용 화상(FG2)을 촬상하기 직전의 베이스화상(FG1)이 얻어지고, 이동체의 검출을 정확하게 행할 수 있다.

거리센서(SK1)는, 열차(TR)의 선단부(TB)의 높이를 계측한다. 거리센서(SK1)로서, 예를 들면, 선로를 사이에 둔 양측에 높이 방향으로 늘어선 복수의 적외선센서 등을 설치하여 두고, 적외선센서가 열차(TR)의 선단부(TB)에 의해 차광됨에 따라 거리(Hd)를 검출하도록 구성하는 것이 가능하다. 계측된 결과는, 거리(Hd)로서 출력된다.

또한, 화상센서(SE1)는, 상기한 바와 같이 동화상을 출력하기 때문에, 「화상센서(SE1)가 베이스 화상(FG1)을 촬상한다」란, 화상센서(SE1)가 출력하는 동화상 중에서, 신호(S1)가 입력된 타이밍에서 1 프레임의 화상을 선택하는 것이다. 화상센서(SE1)가 정지 화상을 출력하는 것이 가능한 경우에는, 신호(S1)가 입력된 타이밍에서 한 장의 정지 화상을 베이스 화상(FG1)으로서 출력한다.

베이스 화상(FG1)이란, 화상센서(SE1)의 촬상범위(SA) 내에 열차(TR)가 진입하지 않았을 때에 화상센서(SE1)에 의해 촬상된 화상이다. 즉, 도 4 (a)에 나타내는 바와 같이, 베이스 화상(FG1)에는, 지면(GR) 및 선로(궤도)(SR)는 찍혀 있지만, 도 4 (B)에 나타내는 바와 같은 열차(TR)는 찍혀있지 않다. 이에 대해서 검출용 화상(FG2)은, 도 4 (B)에 나타내는 바와 같이, 진입하여 온 열차(TR)의 선단부(선두부)가 찍혀 있다. 열차(TR)의 선단부는, 본 발명의 기준부의 하나의 예이다.

위치검출부(11)는, 이들 베이스 화상(FG1)과 검출용 화상(FG2)을 비교함으로써, 열차(TR)의 위치를 검출한다. 예를 들면, 베이스 화상(FG1)과 검출용 화 상(FG2)에서의 휘도 또는 색의 차이에 의하여 열차(TR)의 위치를 검출한다. 그 때, 이들 베이스 화상(FG1) 및 검출용 화상(FG2)으로부터, 열차(TR)의 진행방향을 따라 긴 직사각형 영역을 검출 윈도우(WD)로서 추출하고, 추출된 검출 윈도우(WD)의 화상에 의거하여, 열차(TR) 선단부의 실제 위치(PR)를 산출한다.

구체적으로는, 위치검출부(11)는, 검출용 화상(FG2)에 찍힌 열차(TR)의 선단부(TB)의 화상상의 위치(PV) (도 2 참조)와, 배경인 지면(GR)에서 선단부까지의 거리(Hd)와, 지면(GR)에서 화상센서(SE1)까지의 거리(Hc)를 이용하여, 열차(TR) 선단부(TB)의 실제 위치(PR)를 산출한다.

화상센서(SE1)의 위치(PS)는, 검출용 화상(FG2)의 중심이므로, 이 중심 위치(PS)를 기준으로 하여, 위치(PS)에서 선단부(TB)의 화상상의 위치(PV)까지의 거리를 LG라 하고, 위치(PS)에서 선단부(TB)의 실제 위치(PR)까지의 거리를 L이라고 하면, 삼각형의 닮은꼴 관계에서, 거리(LG)는 다음 수학식(1)에 의하여 나타난다.

LG=[Hc/(Hc-Hd)〕ㆍL

따라서, 화상상의 위치(PV)를 구하고, 이로부터 거리(LG)를 구함으로써, 다음 수학식(2)에 의하여 거리(L)를 구할 수 있다.

L=〔〔Hc-Hd)/Hc〕ㆍLG

또한, 지면(GR)에서 선단부(TB)까지의 거리(Hd)는, 거리센서(SK1)에 의하여 실측하여 구하였지만, 이 대신, 각각의 열차(TR)에 대한 거리(Hd)의 데이터를 열차 다이어그램과 함께 메모리에 저장하여 두고, 그것들의 데이터를 연산시에 판독하여도 좋다.

또, 열차(TR)의 차량번호, 각 부의 치수, 기타 사양, 운행 예정 등을 기록한 IC 태그를 열차(TR)에 부착하여 두고, 그 IC 태그를 기록한 정보를 판독하여 거리(Hd)의 데이터를 취득하여도 좋다.

또, 식을 이용한 연산 대신, 필요한 데이터를 미리 테이블에 저장하여 두고, 선단부(TB)의 화상상의 위치(PV)를 입력함으로써 테이블로부터 실제 위치(PR)를 판독하도록 구성하여도 좋다.

선단부(TB)의 화상상의 위치(PV)를 검출하려면, 검출용 화상(FG2)에서 베이스 화상(FG1)을 뺌으로써, 열차(TR)의 화상이 얻어지기 때문에, 그것에 의거하여 선단부(TB)를 검출한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 베이스 화상(FG1) 및 검출용 화상(FG2)에서 검출윈도우(WD)를 추출하고〔도 5 (a) (b)〕, 그것들의 차분화상(FG3)을 구한다〔도 5 (c)]. 차분화상(FG3)에 대해서, 에지화상(FG4)을 생성한다〔도 5 (d)〕. 에지화상(FG4)에는, 선단부(TB)가 명료하게 표시되기 때문에, 그 위치가 위치 PV가 된다.

이와 같이, 위치검출부(11)에서, 검출용 화상(FG2)에 의거하여, 선단부(TB)의 실제 위치(PR)가 검출된다. 위치검출부(11)는, 검출한 선단부(TB)의 실제 위치(PR)를 출력하지만, 그 출력으로서, 열차(TR)가 정지하였을 때의 위치(정지위치)(PRB)와, 열차(TR)의 주행중에 있어서의 그때그때의 위치(PRA)를 출력한다.

정지판단부(12)는, 검출용 화상(FG2)에 의거하여, 열차(TR)가 정지하였는지 의 여부를 판단한다. 정지하였다고 판단되었을 때에, 정지판단신호(S2)를 출력한다. 정지판단신호(S2)에 의거하여, 위치검출부(11)는, 정지판단부(12)에 의하여 정지라고 판단되었을 때의 열차(TR)의 선단부의 위치인 정지위치(PRB)를 검출한다.

정지판단부(12)에서는, 화상센서(SE1)에서 출력되는 화상을 프레임마다 직전의 프레임과 비교한다. 더욱 자세하게는, 예를 들면, 화상센서(SE1)에서 출력되는 각 프레임의 위치정보(위치 PV 또는 PR)를 직전의 프레임의 위치정보와 비교한다. 열차(TR) 선단부(TB)의 위치(PV 또는 PR)의 변화량이 소정값 이하가 되었을 때, 열차(TR)가 정지하였다고 판단한다.

즉, 예를 들면, 화상센서(SE1)에서 출력되는 프레임의 내용에서 직전의 프레임 내용을 뺀다. 차분의 화소가 변화분이기 때문에, 그 차분의 화소의 이동량(이동 화소수)을 구하고, 이동량이 복수회에 걸쳐 소정의 범위 내이면 정지라고 판단한다. 이 경우의 소정범위로서는, 열차(TR)의 정지시의 흔들림 등에 의한 변위가 오검출되지 않을 것 같은 범위로 하여 두면 된다.

정지위치 판정부(13)는, 열차(TR)가 정상 위치에 정지하였는지의 여부를 판정한다. 즉, 정지위치 판정부(13)는, 위치검출부(11)에 의하여 검출된 정지위치(PRB)가, 열차(TR)의 목표정지위치(MP)에 대한 허용 범위(HMP) 내인 경우에, 정상 위치에 정지하였다고 판정한다. 목표정지위치(MP) 및 허용 범위(HMP)는, 예를 들면, 화상센서(SE1)의 촬상범위에 있어서의 x 방향의 좌표 데이터로서, 목표정지위치 저장부(14)에 저장하여 두면 된다. 정지위치 판정부(13)는, 정지위치(PRB)가 정상 위치인지의 여부를 나타내는 신호(S3)를 출력한다.

도 2에서, 열차(TR)의 선단부(TB)의 위치(PR)는, 목표정지위치(MP)에 가깝고, 그 허용 범위(HMP) 내이기 때문에, 이 경우에는 정상 위치를 나타내는 신호(S3)가 출력된다.

또한, 목표정지위치(MP) 및 허용 범위(HMP)를, 검출용 화상(FG2)상의 위치로서 설정하여 두어도 좋다. 이 경우에는, 검출용 화상(FG2)에 있어서의 열차(TR)의 선단부(TB)의 위치(PV)에 대해서 체크가 행하여진다.

그런데, 도 2에서는, 화상센서(SE1)는, 열차(TR)의 목표정지위치(MP) 보다 그 진행방향 안쪽(진행방향 앞쪽)에 설치되어 있다. 따라서, 통상, 열차(TR)가 정지하였을 때에는, 화상센서(SE1)는, 열차(TR)의 선두차량 앞면의 아래 가장자리를 선단부(TB)로서 검출하게 된다. 이 경우에는, 거리(Hd)가 작고, 따라서 화상상의 위치(PV)까지의 거리(LG)와 실제 위치(PR)까지의 거리(L)의 차이가 작아지고, 정지위치(PRB)의 검출정밀도가 향상된다.

그러나, 화상센서(SE1)를, 열차(TR)의 목표정지위치(MP) 보다 그 진행방향 바로 앞쪽(진행방향 뒤쪽)에 설치하는 것도 가능하다. 그 경우에는, 통상, 열차(TR)가 정지하였을 때에는, 화상센서(SE1)는, 열차(TR)의 선두차량 앞면의 위 가장자리를 선단부(TB)로서 검출한다.

즉, 도 6에서, 열차(TR)는, 화상센서(SE1)가 설치된 위치(PS) 보다 진행방향 앞쪽의 위치(PR)에서 정지하고 있다. 이 경우에서도, 위치검출부(11)는, 지면(GR)에서 열차(TR)의 선단부(TB)까지의 거리(Hd)와, 지면(GR)에서 화상센서(SE1)까지의 거리(Hc)를 이용하여, 상기한 수학식(2)를 이용하여, 거리(L), 즉 선단부(TB)의 실 제 위치(PR)를 구할 수 있다. 위치(PR)는, 화상센서(SE1)의 검출용 화상(FG2)의 화소의 분해능에 가까운 정밀도로 구해진다.

이와 같이, 본 실시형태의 위치검출장치(1)에 의하면, 열차(TR)의 위치(PR)를 간단한 구성으로 고정밀도로 검출할 수 있다.

(제 2 실시형태)

다음에, 복수개의 화상센서(SE)를 열차(TR)의 진행방향을 따라 설치한 예에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명에 관한 제 2 실시형태의 위치검출장치(1B)의 구성을 나타내는 블록도, 도 8은 2개의 화상센서(SE1, 2)의 배치예를 나타내는 도, 도 9는 복수의 화상센서(SE)가 설치된 역(ST)의 예를 나타내는 사시도, 도 10은 램프화상센서 (SD1)가 촬상한 화상(FG)의 예를 나타내는 도면이다.

또한, 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 실시형태와 같은 기능을 가지는 부분 에 대해서는, 설명을 생략하거나 또는 간략화한다. 또, 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 실시형태의 구성과 적절하게 조합시키는 것이 가능하다. 제 3 실시형태 이후에 대해서도 동일하다.

도 7에서, 위치검출장치(1B)는, 화상센서(SE1, 2), 이동체센서(SF1), 램프화상센서(SD1), 베이스 화상 촬상지시부(10), 위치검출부(11B), 도어개폐검출부(15), 안전펜스 도어 개폐지시부(16) 및 차량속도 제어지시부(17) 등으로 이루어진다.

도 8 및 도 9도 참조하여, 화상센서(SE1, 2)는, 열차(TR)의 진행방향을 따라 동일한 높이 위치에 설치되어 있다. 화상센서(SE1, 2)는, 각각의 촬상범위(SA1, SA2)가 오버랩 되도록 설치되어 있다. 인접하는 2개의 화상센서(SE)의 간격은, 예를 들면 2∼3m 정도이다. 또, 도면에는 나타내고 있지 않지만, 3개 이상의 화상센서(SE)가 설치되는 경우에도, 각 화상센서(SE)와 인접하는 화상센서(SE)의 촬상범위(SA)가 오버랩 되도록 설치된다.

램프화상센서(SD1)는, 화상센서(SE1, 2) 보다 열차(TR)의 진행방향 바로 앞쪽에서, 열차(TR)의 도어 개폐 상태를 표시하는 개폐표시램프(DL)를 촬상하도록 설치되어 있다. 또, 화상센서(SE1)가 개폐표시램프(DL)를 촬상하는 위치에 설치되어 있는 경우에는, 그 화상센서(SE1)에서 촬상된 램프화상(FG4)을 이용하도록 하고, 램프화상센서(SD1)를 생략하는 것이 가능하다.

이동체센서(SF1)는, 램프화상센서(SD1)의 더욱 바로 앞쪽에서, 열차(TR)의 진입을 검출하도록 설치되어 있다.

베이스 화상 촬상지시부(10)는, 이동체센서(SF1)에서의 검출신호를 받아, 베이스 화상 촬상지시신호(S1a, S1b)를 생성하고, 이것을 화상센서(SE1, 2)에 출력한다. 베이스 화상 촬상지시신호(S1a, S1b)가 입력된 타이밍에서, 화상센서(SE1, 2)는 각각의 베이스 화상(FG1)을 출력한다. 또한, 베이스 화상 촬상지시신호(S1a, S1b)의 출력 타이밍은 미묘하게 어긋나 있으나, 이들은 동일한 타이밍이어도 좋다.

또, 베이스 화상 촬상지시부(10)는, 램프화상센서(SD1)에 대해서도, 베이스 화상 촬상지시신호(S1c)를 출력한다. 베이스 화상 촬상지시신호(S1c)가 입력된 타이밍에서, 램프화상센서(SD1)는 베이스 화상(FG3)을 출력한다.

위치검출부(11B)에는, 베이스 화상(FG1)과 검출용 화상(FG2)을 비교하기 위 한 비교부(21, 22)가 설치되어 있다. 비교부(21, 22)에서, 그것들의 화상을 비교하여, 열차(TR)의 위치를 검출한다.

도어개폐검출부(15)는, 램프화상센서(SD1)가 촬상한 베이스 화상(FG3) 및 램프화상(FG4)의 검출 윈도우(WD)(도 10 참조)에 의거하여, 열차(TR)의 도어의 개폐 상태를 검출한다. 도어개폐검출부(15)에는, 베이스 화상(FG3)과 램프화상(FG4)을 비교하기 위한 비교부(23)가 설치되어 있다. 비교부(23)에서, 그것들의 화상을 비교하여, 도어의 개폐 상태를 검출한다. 도어개폐검출부(15)는, 예를 들면, 개폐표시램프(DL)의 화상의 색의 변화 또는 휘도의 변화에 의거하여 도어의 개폐 상태를 검출한다. 도어가 열린 것이 검출되면, 그 취지를 나타내는 도어열림신호(S4)가 도어개폐검출부(15)에서 출력된다.

안전펜스 도어 개폐지시부(16)는, 도어개폐검출부(15)에서 검출된 도어의 개폐 상태와, 위치검출부(11)에서 검출된 열차(TR)의 정지위치(PRB)에 의거하여, 열차(TR)가 정차하는 플랫폼(PF)에 설치된 안전펜스(SK)의 도어(DR)의 개폐구동의 제어를 위한 신호(S5)를 출력한다.

또한, 안전펜스(SK)가, 예를 들면 특허문헌 2에 개시된 바와 같이 임의의 위치에서 개폐가능한 다수의 도어가 설치된 것에 대해서는, 정지위치(PRB) 및 도어열림신호(S4), 또는 신호(S5)에 의거하여, 정지위치(PRB)에 따라, 열차(TR)의 도어에 대응한 위치의 도어(DR)만을 개폐하도록 제어할 수 있다. 그 경우에, 열차(TR)의 선단부(TB)의 위치와 도어 위치의 위치관계에 대한 데이터를, 안전펜스(SK)의 제어장치가 미리 취득하도록 해두면 된다.

차량속도 제어지시부(17)는, 화상센서(SE)에서 출력되는 프레임에서의 열차(TR) 선단부(TB)의 위치 변화에 의거하여, 열차(TR)의 속도를 산출한다. 그리고, 열차(TR)를 목표정지 위치에 정지시키기 위하여, 산출한 속도를 열차(TR)의 속도제어 장치에 대해, 산출한 속도의 신호(S6)를 출력한다. 또한, 프레임에서의 열차(TR)의 선단부(TB)의 위치는, 예를 들면 상기한 바와 같이 위치 PRA로서 검출가능하다.

이와 같이, 본 실시형태의 위치검출장치(1B)에 의해서도, 열차(TR)의 위치(PR)를 간단한 구성으로 고정밀도로 검출할 수 있다. 또, 열차(TR)의 정지위치에 따른 위치의 도어 만을 적절한 타이밍에서 개폐하도록 제어할 수 있다. 또한, 열차(TR)의 속도를 검출하여 열차(TR)의 속도제어장치에 출력함으로써, 열차(TR)를 목표정지위치에 정지시키는 것이 쉬워진다.

(제 3 실시형태)

다음에, 복수의 화상센서(SE)에 대해, 열차(TR)의 진입에 따라 그 동작의 온/오프를 제어하도록 구성한 예에 대해 설명한다.

도 11은 본 발명에 관한 제 3 실시형태의 위치검출장치(1C)의 구성을 나타내는 블록도, 도 12는 열차(TR)의 진입에 따라 복수의 화상센서(SE)가 온/오프되는 모습을 나타내는 타이밍도이다.

도 11에서, 위치검출장치(1C)는, 화상센서(SE1~4), 이동체센서(SF1), 위치검출부(11C), 이동체 통과 판단부(18) 및 동작제어부(19) 등으로 이루어진다.

화상센서(SE1~4)는, 제 2 실시형태와 동일하게 열차(TR)의 진행방향을 따라 각각의 촬상범위(SA)가 오버랩되도록 설치되어 있다. 이동체센서(SF1)는, 화상센서(SE4)의 바로 앞쪽에서, 열차(TR)의 진입을 검출하도록 설치되어 있다.

이동체 통과 판단부(18)는, 열차(TR)의 선단부(TB)가 각 화상센서(SE1~4)의 촬상범위(SA)를 각각 통과하였을 때에, 각각의 화상센서(SE1~4)의 앞을 열차(TR)가 통과하였다고 판단한다. 이동체 통과 판단부(18)는, 열차(TR)의 통과를 검출하였을 때에, 그 화상센서(SE)에 대응한 통과신호(S7)를 출력한다.

동작제어부(19)는, 이동체센서(SF1)에서의 검출신호(S1) 및 이동체 통과 판단부(18)에서의 통과신호(S7)에 의거하여, 화상센서(SE1~4)의 동작의 온/오프를 제어한다. 즉, 화상센서(SE1~4)는, 동작의 온/오프가 동작제어부(19)에 의해 제어되어 있고, 각각 촬상이 필요한 때만 동작이 온되고, 촬상이 필요하지 않을 때는 동작이 오프되도록 되어 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 화상센서(SE1~4)는 통상은 오프되어 있고, 이동체센서(SF1)가 열차(TR)의 진입을 검출하여 검출신호(S1)를 출력하면, 동작제어부(19)는, 화상센서(SE4, 3)를 온으로 한다. 그리고, 제일 먼저, 화상센서(SE4)가 열차(TR)의 선단부(TB)를 검출하나, 열차(TR)는 화상센서(SE4)의 촬상범위(SA)를 통과한다.

이동체 통과 판단부(18)는, 열차(TR)의 선단부(TB)가 화상센서(SE4)의 촬상범위(SA)를 통과한 것을 검출하면, 화상센서(SE4)를 오프로 함과 동시에, 화상센서(SE4)에 대해 열차(TR)의 진행방향 두번째에 설치되어 있는 화상센서(SE2)를 온으로 한다.

그리고, 다음에, 화상센서(SE3)가 열차(TR)의 선단부(TB)를 검출하나, 열차(TR)가 화상센서(SE3)의 촬상범위(SA)를 통과하면, 그것을 이동체 통과 판단부(18)가 검출하고, 화상센서(SE3)를 오프로 함과 동시에, 화상센서(SE3)에 대해 열차(TR)의 진행방향 두번째에 설치되어 있는 화상센서(SE1)를 온으로 한다.

또한, 열차(TR)가 화상센서(SE2)의 촬상범위(SA)를 통과하면, 이동체 통과 판단부(18)는 화상센서(SE2)를 오프로 한다.

열차(TR)는 화상센서(SE1)의 촬상범위(SA)에서 정지하면, 위치검출부(11C)는, 그 때의 열차(TR) 선단부(TB)의 위치를 정지위치(PRB)로서 검출한다. 그리고, 열차(TR)가 출발하여 그 선단부(TB)가 화상센서(SE1)의 촬상범위(SA)를 통과하면, 동작제어부(19)는 화상센서(SE1)를 오프로 한다.

이와 같이, 화상센서(SE1~4)는, 동작제어부(19)에 의해 촬상동작의 온/오프가 제어되고 있고, 이것에 의하여, 전력의 소비가 저감되고, 화상센서(SE1~4)의 수명도 연장된다.

또한, 동작제어부(19)에 의한 화상센서(SE) 동작의 온/오프의 제어로서, 화상센서(SE) 전원의 온/오프를 제어하여도 좋고, 또, 전원은 공급한 상태에서 촬상동작만 온/오프되도록 제어하여도 좋다.

상기 예에서, 열차(TR)가 4개의 화상센서(SE1~4) 중 화상센서(SE1)의 촬상범위(SA)에서 정지한 예를 설명하였으나, 다른 화상센서(SE2∼4)의 촬상범위(SA)에서 정지하는 경우도 있을 수 있는 것은 당연하다.

(다른 이동체에 대한 실시형태)

상기한 제 1∼제 3 실시형태에서는, 이동체가 열차(TR1)인 경우에 대해 설명한다. 열차(TR)는 선로(SR) 위를 주행하나, 그와 같은 열차(TR)에는, 전차, 모노레일 카, 트럭 등도 포함된다. 또, 이동체로서, 궤도가 없는 노면상을 주행하는 자동차 및 비행기, 컨베이어에 실려 이동하는 물품 등이어도 좋다. 다음에, 여러가지 이동체의 위치 검출방법에 대해서 설명한다.

또한, 이하의 실시형태에 있어서, 이동체의 위치 검출방법은 기본적으로는 상기한 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 각 이동체에 특유의 점을 중심으로 설명한다.

도 13은 이동체가 트럭(TRT)인 경우의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 13에서, 트럭(TRT)의 선단부(TB)의 위치(L)는, 열차(TR)의 경우와 동일하게 하여 검출된다. 트럭(TRT)의 위치가 검출되면, 그 위치에 대응하여, 트럭(TRT)에 대한 적재물을 호퍼로부터 내보낼 수 있다. 그와 같은 호퍼는, 예를 들면, 트럭(TRT)의 위쪽에서, 트럭(TRT)의 진행방향을 따라 이동가능하게 설치하여 두면 된다. 그렇게 하면, 트럭(TRT)의 정지위치(PRB)에 따라, 트럭(TRT)의 바로 위에서 적재물을 방출하여 트럭(TRT)에 적재할 수 있다. 또, 트럭(TRT)이 주행중에 있더라도, 트럭(TRT)의 위치(PRA)를 따르도록 호퍼를 주행시켜, 트럭(TRT)을 정지시키지 않고 적재물을 트럭(TRT)에 적재하는 것도 가능하다.

도 14는 이동체가 자동차(TRC)인 경우의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 14에서, 자동차(TRC)의 선단부(TB)의 위치(L)는, 열차(TR)의 경우와 동일하게 하여 검출된다. 자동차(TRC)의 경우는, 그 진행방향으로 직각인 방향에서의 자동차(TRC)의 위치에 불일치가 있기 때문에, 검출 윈도우(WD)의 폭을 열차(TR)의 경우보다 크게 하여 두는 것이 바람직하다.

도 15는 이동체가 비행기(TRH)인 경우의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도, 도 16은 이동체가 비행기(TRH)인 경우의 정지위치의 검출방법의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다. 여기서, 도 15는 화상센서(SE1)를 비행기(TRH)의 위쪽에 설치한 예를, 도 15는 화상센서(SE1)를 비행기(TRH)의 옆쪽에 설치한 예를, 각각 나타낸다.

도 15에서, 비행기(TRH)의 선단부(TB)의 위치(L)는, 열차(TR)의 경우와 동일하게 하여 검출된다. 또한, 비행기(TRH)의 경우는, 화상센서(SE1) 및 이동체센서(SF1)는, 예를 들면, 탑승구 부근의 건축물이나 탑 등에 장착되면 된다.

도 16에서, 화상센서(SE1)는, 비행기(TRH)의 타이어(TAY)를 옆쪽에서 촬상하도록, 즉, 촬상방향이 수평방향이 되도록 설치되어 있다. 비행기(TRH)가 진입하는 경로의 안쪽에는, 비행기(TRH)의 배경이 될만한 배경판(GRB)이, 타이어(TAY)와 동일한 높이 위치까지 설치되어 있다.

화상센서(SE1)는, 촬상범위(SA)에서, 비행기(TRH)의 타이어(TAY)를, 배경판(GRB)와 함께 촬상가능하다. 배경판(GRB)에서 화상센서(SE1)까지의 거리(Hc)는 미리 알고 있다. 배경판(GRB)에서 비행기(TRH) 타이어(TAY)의 선단부(TB)까지의 거리(Hd)는, 거리센서에 의해 계측된다.

따라서, 이 경우에서도, 비행기(TRH)의 선단부(TB)의 위치(L)는, 열차(TR)의 경우와 동일하게 하여 검출된다.

도 17은 이동체가 컨베이어(GRC) 상의 물품(TRS)인 경우의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 17에 나타내는 물품(TRS)의 경우에는, 그 선단부(TB)의 실제 위치(PR)는, 화상상의 위치(PV)와 동일하기 때문에, 거리(L)는 거리(LG)와 같다.

다음에, 위치검출장치(1, 1B, 1C)에서의 정지위치(PRB)의 검출 처리의 흐름을 플로우차트에 의하여 설명한다.

도 18은 위치검출장치에서의 정지위치(PRB)의 검출 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.

도 18에서, 이동체센서(SF1)가 이동체의 진입을 검출하면(#11에서 YES), 화상센서(SE1)는 베이스 화상(FG1)을 취득하고(#12), 검출용 화상(FG2)을 취득한다(#13). 이것들의 화상에 의거하여, 이동체의 선단부(TB)의 화상상의 위치(PV)를 검출하고(#14), 연산에 의하여 선단부(TB)의 실제 위치(PR)를 검출한다(#15). 실제 위치(PR)는, 그때그때에 있어서 출력하여도 좋다. 그리고, 이동체가 정지한 것을 나타내는 정지판단신호가 출력되면(#16에서 YES), 이동체의 정지위치(PRB)를 검출하여 출력한다(#17).

(베이스 화상의 취득을 위한 다른 예)

상기한 각 실시형태에서는, 이동체센서(SF1)가 이동체의 진입을 검출함으로써, 화상센서(SE1)는 베이스 화상(FG1)을 취득하였다. 그러나, 복수의 화상센 서(SE)를 설치한 경우에는, 어느 하나의 화상센서(SE1)의 바로 앞에 설치된 다른 화상센서(SE2)가 이동체의 진입을 검출하였을 때에, 상기 화상센서(SE1)가 베이스 화상(FG1)을 취득하도록 하여도 좋다. 즉, 화상센서(SE2)에서 촬상한 화상에 의거하여 이동체의 진입 유무를 판단하여, 이동체의 진입이 있다고 판단하였을 때에, 옆에 배치된 화상센서(SE1)가 베이스 화상(FG1)을 취득한다. 이 경우에는, 화상센서(SE2)가 이동체센서(SF1)의 기능을 겸하게 된다.

또, 이동체센서(SF1)를 설치하지 않고, 또 그 기능을 화상센서(SE2) 등에 대행시키지 않고, 각 화상센서(SE) 그 자체가 촬상하는 화상(프레임)에 의거하여 베이스 화상(FG1)을 취득하는 것도 가능하다.

즉, 화상센서(SE)에서 출력되는 프레임을 그 직전의 프레임과 비교하여, 이동체가 찍힌 프레임이 나타나기 전의 프레임을 베이스 화상(FG1)으로 한다. 다음에, 그렇게 구성한 위치검출장치(1D)에 대해 설명한다.

도 19는 본 발명에 관한 제 4 실시형태의 위치검출장치(1D)의 구성을 나타내는 블록도, 도 20은 위치검출장치(1D)에서의 위치검출의 순서를 나타내는 플로우차트, 도 21은 베이스 화상취득의 순서를 나타내는 플로우차트, 도 22는 정지위치검출의 순서를 나타내는 플로우차트이다.

도 19에서, 위치검출장치(1D)는, 화상센서(SE1) 및 위치검출부(11D) 등으로 이루어진다.

도 20∼도 22도 참조하여, 화상센서(SE1)은, 촬상에 의하여, 예를 들면, 매초 30 프레임의 화상을 연속적으로 출력한다(#21).

위치검출부(11D)는, 화상센서(SE1)에서 출력되는 프레임(화상)에 의거하여, 베이스 화상(FG1)을 취득하고(#22), 이동체의 위치(PR)를 산출하여 출력한다(#23).

즉, 위치검출부(11D)에는, 베이스 화상 취득부(31), 비교부(32), 정지판단부(33), 및 연산부(34)가 설치되어 있다.

베이스 화상 취득부(31)는, 화상센서(SE1)에서 출력되는 프레임에 대해, 제 m번의 프레임과 제 (m+1)번의 프레임(m은 정수)을 비교한다(#31). 양 프레임의 차분에서 변화의 유무를 판단하고, 변화가 있었을 때에 이동체의 진입이 있었다고 판단한다(#32). 또한, 이때, 오검출을 저감하기 위하여, 화상센서(SE1)의 촬상범위(SA) 중, 이동체가 진입하여 오는 쪽의 끝부에 주목하여 그 변화의 유무를 판단한다.

이동체의 진입이 있었다고 판단한 경우에는, 그 직전의 프레임, 즉 이 예에서는 제 m번의 프레임을 베이스 화상(FG1)으로서 취득한다(#33). 또한, 제 (m-1)번 또는 제 (m-2)번 등과 같이 조금 전의 프레임을 베이스 화상(FG1)으로 하여도 좋다. 취득된 베이스 화상(FG1)은, 메모리에 저장된다.

비교부(32)는, 베이스 화상(FG1)을 취득한 후, 화상센서(SE1)로부터 출력되는 프레임, 즉 제 n번의 프레임(n은 정수, n>m)을 검출용 화상(FG2)으로 하고, 검출용 화상(FG2)과 베이스 화상(FG1)을 비교한다(#41). 비교부(32)는, 그것들의 차분에 의거하여 에지화상(FG4)을 취득한다(#42).

정지판단부(33)는, 인접하는 프레임의 에지화상(FG4)(위치정보), 즉 제 n번의 프레임의 에지화상(FG4)과 제 (n+1)번의 프레임의 에지화상(FG4)을 비교하 고(#43), 그 차분에 의거하여 변화의 유무를 판단하여, 변화가 없어지면(#44에서 YES), 이동체가 정지하였다고 판단한다(#45).

연산부(34)는, 에지화상(FG4)에 의거하여, 상기한 수학식(2)를 이용하여 선단부(TB)의 실제 위치(PR)를 연산한다(#46). 정지판단부(33)가 정지하였다고 판단한 에지화상(FG4)에 의거하여 연산을 행한 경우에는, 정지위치(PRB)가 구하여지게 된다. 이렇게 해서, 위치검출부(11D)는, 이동체의 위치(PRA) 및 정지위치(PRB)를 구하여 출력한다.

또한, 베이스 화상 취득부(31)가 취득한 베이스 화상(FG1)은, 다음 베이스 화상(FG1)이 검출되었을 때에 갱신하면 된다.

(기준부의 다른 예)

다음에, 기준부의 다른 예에 대해 설명한다.

상기한 각 실시형태에서는, 열차(TR) 등의 선단부(TB)를 기준부로 한 예에 대해 설명하였다. 즉, 상기 각 실시형태에서의 선단부(TB)는, 화상센서(SE)에 의해 촬상되었을 때에, 열차(TR)의 최선단부에 위치하는 부분이다. 도 2의 예에서는 열차(TR)의 선두차량의 선단면의 아래 가장자리이며, 도 6의 예에서는 열차(TR)의 선단면의 윗 가장자리이었다.

그러나, 기준부로서, 그 밖의 여러가지 부분 또는 물체를 이용하는 것이 가능하다. 이하에 그 예를 설명한다.

(1) 도 23에 나타내는 바와 같이, 열차(TR)의 선단면의 아래 가장자리이고 플랫폼에 가까운 쪽의 세로선(수직선)과의 교점인 정점부(TB2)를 기준부로 한다. 이 경우에, 정점부(TB2)에, 컬러도료 또는 형광도료를 도포하거나, 형광체 또는 형광시일을 부착하여 마킹을 행하여 두면 된다. 또는, 발광체나 반사판 등을 타깃으로 하여 정점부(TB2)에 부착하여 두는 것이어도 좋다.

또, 도 24 (a) (b)에 나타내는 바와 같이, 기판(52)상에 다수의 발광 다이오드(53, 53…)를 부착한 것을 케이싱(51)에 수납하고, 투명 커버(54)를 부착하여 구성되는 기준 타깃(50)을 이용하여, 이 기준 타깃(50)을, 커버(54)가 상면이 되도록 정점부(TB2)에 부착하여 두어도 좋다.

(2) 열차(TR)의 선단면의 중앙부 또는 하부의 소정의 높이 위치에, 컬러도료 또는 형광도료를 이용하여 수평한 기준선을 그려 두고, 이 기준선을 기준부로 한다. 또는, 기준선을 그리는 대신, 금속 또는 합성 수지 등으로 제작한 막대 형상의 기준부재를 기준부로 하여 부착하여 둔다. 이 경우에는, 거리(Hd)를 미리 설정하여 둘 수 있다.

(3) 열차(TR)의 선단면, 지붕, 또는 측면 하부 등에, 컬러도료 또는 형광도료를 이용하여 기준선을 그리고, 또는 적당한 기준부재나 기준 타깃(50)을 부착하여 둔다. 즉, 화상센서(SE1)의 시야의 범위 내이면, 화상센서(SE1)에서 촬상하여 위치를 특정할 수 있기 때문에, 화상센서(SE1)의 장착 위치에 따라, 화상센서(SE1)에서 촬상 가능한 범위 내의 위치를 기준부로 하여, 그 기준부에 도료를 도포하고, 시일을 붙이고, 또는 적당한 기준부재나 기준 타깃(50)을 부착하여 두면 좋다.

(4) 열차(TR)가 정차하는 플랫폼과 열차(TR) 차체와의 간극이 거의 없어 양자의 화상이 겹쳐 보이는 경우에는, 열차(TR)의 선단면 또는 선단면의 플랫폼에 가 까운 쪽의 가장자리의 세로선과 플랫폼의 윗면 가장자리의 수평선과의 교점을 기준부로 하여도 좋다. 이 경우에는, 플랫폼와 열차(TR)와의 간극에 의한 오차를 무시할 수 있기 때문에, 플랫폼의 높이를 거리(Hd)로 하여, 거리(L)를 산출할 수 있다. 따라서, 거리(Hd)를 미리 설정하여 둘 수 있어, 거리(L)의 산출이 용이하다.

상기한 각 실시형태에 의하면, 이동체의 위치를 간단한 구성으로 고정밀도로 검출할 수 있다. 이동체의 위치로서, 주행중의 위치(PRA) 및 정지위치(PRB)의 어느 것이나 검출할 수 있다.

또, 열차(TR)의 도어의 개폐 상태를 검출함으로써, 열차(TR)의 정지위치에 따른 위치의 도어를 적절한 타이밍에서 자동적으로 개폐하는 것이 가능해진다. 검출용 화상(FG2)에 의거하여 열차(TR)의 속도를 검출함으로써, 열차(TR)를 목표정지위치에 정지시키도록 제어하는 것도 가능하다.

또, 복수의 화상센서(SE)를 이동체의 진입방향에 따라 설치함으로써, 이동체의 정지위치가 크게 변동하는 경우에도 검출이 가능하다. 그 경우에, 이동체가 진입하여 온 경우에만 화상센서(SE)가 동작하도록 제어함으로써, 전력 소비의 저감을 도모하고, 화상센서(SE)의 수명을 길게 도모하는 것이 가능하다.

상기한 실시형태에 있어서, 화상센서(SE)로서, 정지 화상을 촬상하는 디지털 카메라를 사용하여도 좋다. 그 경우에, 외부로부터의 신호에 의해 촬상을 행하여 화상을 출력하도록 구성하면 된다. 위치검출장치(1, 1B, 1C, 1D)를 구성하는 위치검출부(11, 11B, 11C, 11D) 등은, ROM 등에 저장한 적당한 프로그램을 CPU 또는 DSP 등이 실행하도록 구성된 컴퓨터시스템에 의하여 실현하는 것이 가능하다. 그 경우에, 반도체메모리, 자기디스크, 기타 주변소자, 화상처리회로, 논리처리회로, 인터페이스회로, 표시장치, 입력장치 등을 필요에 따라 설치하면 된다.

그 밖에, 화상센서(SE), 이동체센서(SF), 램프화상센서(SD), 위치검출부(11, 11B, 11C, 11D), 정지판단부(12), 위치검출장치(1, 1B, 1C, 1D)의 전체 또는 각부의 구조, 구성, 형상, 치수, 개수, 배치, 화상의 내용, 이동체의 종류 및 검출처리의 내용 또는 순서 등은, 본 발명의 취지에 따라 적절하게 변경할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 제 1 실시형태의 위치검출장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 열차의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도,

도 3은 화상센서의 설치예를 나타내는 도,

도 4는 베이스 화상 및 검출용 화상의 예를 나타내는 도,

도 5는 검출 윈도우에 의한 정지위치의 검출과정을 설명하는 도,

도 6은 열차의 정지위치의 다른 검출방법을 설명하기 위한 도,

도 7은 본 발명의 제 2 실시형태의 위치검출장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 8은 2개의 화상센서의 배치예를 나타내는 도,

도 9는 복수의 화상센서가 설치된 역의 예를 나타내는 사시도,

도 10은 램프화상센서가 촬상한 화상의 예를 나타내는 도,

도 11은 본 발명의 제 3 실시형태의 위치검출장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 12는 화상센서의 동작상태를 나타내는 타이밍도,

도 13은 트럭의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도,

도 14는 자동차의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도,

도 15는 비행기의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도,

도 16은 비행기의 정지위치의 검출방법의 다른 예를 설명하기 위한 도,

도 17은 컨베이어상 물품의 정지위치의 검출방법을 설명하기 위한 도,

도 18은 위치검출장치의 위치검출처리의 흐름을 나타내는 플로우차트,

도 19는 본 발명의 제 4 실시형태의 위치검출장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 20은 위치검출장치에 있어서의 위치검출의 순서를 나타내는 플로우차트,

도 21은 베이스 화상취득 순서를 나타내는 플로우차트,

도 22는 정지위치검출의 순서를 나타내는 플로우차트,

도 23은 열차의 정점부를 나타내는 도,

도 24는 기준 타깃의 구조의 예를 나타내는 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1B, 1C, 1D : 위치검출장치 11, 11B, 11C, 11D : 위치검출부

12 : 정지판단부 13 : 정지위치 판정부

14 : 목표정지위치 저장부 15 : 도어개폐 검출부

16 : 안전펜스 도어 개폐지시부 17 : 차량속도 제어지시부

18 : 이동체 통과 판단부 19 : 동작제어부

31 : 베이스 화상 취득부 32 : 비교부

33 : 정지판단부 34 : 연산부

50 : 기준 타깃 (기준부) SE : 화상센서

SF : 이동체센서 SD : 램프화상센서

SK : 거리센서 FG1 : 베이스 화상

FG2 : 검출용 화상 PR : 선단부의 실제 위치

PRB : 정지위치 PV : 선단부의 화상상의 위치

TR : 열차 (이동체) TB : 선단부 (기준부)

TB2 : 정점부 (기준부) WD : 검출 윈도우

SA : 촬상범위

Claims (16)

1. 이동체의 위치를 검출하기 위한 위치검출장치에 있어서,

   상기 이동체의 화상을 상기 이동체의 배경 화상과 함께 촬상 가능하도록 설치된 화상센서와,

   상기 화상센서에 의해 촬상된, 상기 이동체가 찍히지 않은 화상인 베이스 화상과, 상기 이동체가 찍힌 화상인 검출용 화상을 비교함으로써, 상기 이동체의 위치를 검출하는 위치검출부를 가지고 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 위치검출부는,

   상기 검출용 화상에 찍힌 이동체 기준부의 화상상의 위치(PV)와, 상기 배경에서 상기 기준부까지의 거리(Hd)와, 상기 배경에서 상기 화상센서까지의 거리(Hc)를 이용하여, 상기 이동체의 기준부의 실제 위치(PR)를 구하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 이동체가 정지하였는지의 여부를 판단하는 정지판단부가 설치되고,

   상기 위치검출부는, 상기 정지판단부에 의해 정지라고 판단되었을 때의 상기 이동체의 기준부의 위치인 정지위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 화상센서는, 화상을 구성하는 프레임을 소정의 시간간격으로 출력하는 것이고,

   상기 정지판단부는, 상기 화상센서에서 출력되는 각 프레임마다의 위치정보를 직전의 프레임의 위치정보와 비교하여, 상기 이동체의 기준부의 위치의 변화량이 소정값 이하가 되었을 때에, 상기 이동체가 정지하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 이동체가 정상 위치에 정지하였는지의 여부를 판정하는 정지위치 판정부가 설치되고,

   상기 정지위치 판정부는, 상기 위치검출부에 의해 검출된 정지위치가, 상기 이동체의 목표정지위치에 대한 허용범위 내인 경우에, 정상 위치에 정지하였다고 판정하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
6. 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 화상센서는, 상기 이동체의 상기 목표정지위치보다 진행방향 안쪽에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
7. 제 2항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 화상센서는, 상기 이동체의 진행방향을 따라 복수개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 화상센서는, 각각의 촬상범위가 인접하는 화상센서의 촬상범위와 오버랩하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
9. 제 2항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 화상센서는, 화상을 구성하는 프레임을 소정의 시간간격으로 출력하는 것이고,

   상기 화상센서에서 출력되는 프레임을 그 직전의 프레임과 비교하여, 이동체가 찍힌 프레임이 나타나기 전의 프레임을 상기 베이스 화상으로 하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
10. 제 2항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 화상센서가 설치된 위치보다 상기 이동체의 진행방향 바로 앞쪽에, 상기 이동체의 진입을 검출하기 위한 이동체 센서가 설치되어 있고,

    상기 이동체센서가 상기 이동체의 진입을 검출하였을 때에, 상기 화상센서가 상기 베이스 화상을 촬상하도록 제어되어 있는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
11. 제 2항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 위치검출부는, 상기 화상센서로 촬상된 화상에서, 상기 이동체의 진행방향을 따라 긴 직사각형 영역을 검출 윈도우로서 추출하고, 추출된 검출 윈도우의 화상에 의거하여, 상기 이동체의 기준부의 실제 위치(PR)를 구하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
12. 제 2항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 위치검출부는, 상기 이동체의 위치를, 상기 베이스 화상과 상기 검출용 화상에서의 휘도 또는 색의 차이에 의해 검출하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
13. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,

    상기 이동체의 기준부가 상기 화상센서의 촬상범위를 통과하였을 때에 상기 이동체가 통과하였다고 판단하는 이동체 통과 판단부가 설치되고,

    상기 이동체가 통과하였을 때에는, 상기 화상센서의 동작을 오프로 하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
14. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,

    상기 이동체의 기준부가 상기 화상센서의 촬상범위를 통과하였을 때에 상기 이동체가 통과하였다고 판단하는 이동체 통과 판단부가 설치되고,

    상기 이동체가 통과하였을 때에는, 상기 화상센서에 대해서 상기 이동체의 진행방향 두번째에 설치되어 있는 화상센서의 동작을 온으로 하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
15. 제 2항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 배경에서 상기 기준부까지의 거리(Hd)를 계측하는 거리센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.
16. 제 2항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이동체는 교통차량이고,

    상기 화상센서는, 화상을 구성하는 프레임을 소정의 시간간격으로 출력하는 것이고,

    상기 프레임에서의 상기 이동체의 기준부의 위치 변화에 의거하여 상기 이동체의 속도를 산출하고, 상기 이동체를 목표정지위치에 정지시키기 위하여, 산출한 속도를 상기 이동체의 속도제어장치에 대해서 출력하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치.

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