(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駅に入線した列車の側面部の映像を撮影し、その映像を当該列車の運転台に伝送して運転台モニタで監視するための監視手段と、
該監視手段の関連機器の故障状態を検知するために、監視映像の映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」を検知する検知手段と、
該検知手段から検知出力が発生した場合に、あらかじめ定められた方式により、当該列車の監視映像を関係する駅務室および中央指令所の少なくとも一方に設けられたバックアップ用モニタに表示させることを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の運転台モニタバックアップシステムにおいて、前記監視手段の関連機器の内、列車側面部の映像を撮影・伝送する地上設備において、列車側面部の複数の映像の伝送に複数の異なる映像搬送周波数の映像キャリア信号を用い、前記検知手段は、映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」による故障状態の検知を映像搬送周波数ごとに行うことを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の運転台モニタバックアップシステムにおいて、前記検知手段は、前記監視手段の関連機器の内、車上設備において映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」の検知を行い、車上の送光器から地上設備に対し、映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」検知による故障状態の出力を光信号により行うことを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の運転台モニタバックアップシステムのいずれかにおいて、検知された故障状態の出力を、アナログ多重伝送（ブロードバンド伝送）により、各所で撮影した列車側面部の映像キャリア信号と多重化して駅務室および／または中央指令所に送ることを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項５】
請求項４に記載の運転台モニタバックアップシステムにおいて、複数の監視カメラで撮影した映像およびこれらの映像の加工処理を行った後の映像のすべてを駅務室および／または中央指令所へ伝送し、駅務室および／または中央指令所側で、監視する画面の選択を行い、表示することを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項６】
請求項５に記載の運転台モニタバックアップシステムにおいて、前記監視する画面の選択は、前記故障状態の出力に応じて自動的に行われることを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項７】
請求項６に記載の運転台モニタバックアップシステムにおいて、故障状態が検知されないとき、前記監視する画面の選択は、ユーザによる画面選択入力をもとに行われることを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項８】
請求項６に記載の運転台モニタバックアップシステムにおいて、前記駅務室および／または中央指令所において、前記画面の選択が自動的に行われた旨の警報を出力する警報出力手段を有することを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項９】
請求項１に記載の運転台モニタバックアップシステムにおいて、前記駅務室および／または中央指令所において、駅務員がホームにて目視による監視を行うべき旨の警報を出力する警報出力手段を有することを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項１０】
請求項５に記載の運転台モニタバックアップシステムにおいて、運転台モニタ用に複数の映像を合成する合成装置を有し、該合成した映像と合成前の映像とを同時に前記駅務室および／または中央指令所へ伝送することを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の運転台モニタバックアップシステムにおいて、前記合成装置が故障したことを検知したときは、合成前の映像を駅務室および／または中央指令所に表示する制御を行い、伝送する映像を変調する変調装置が故障したことを検知したときは、前記運転台モニタへ伝送するはずであった合成映像および／またはその合成前の映像を駅務室および／または中央指令所に表示することを特徴とする運転台モニタバックアップシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駅ホームにおける列車およびその周辺の安全確保のためのシステムに係り、特に、運転台でのモニタが不可能になった場合の運転台モニタバックアップシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道業界において、安全確保のためには列車進出入時の車側監視を行う必要がある。また、出発時の扉閉め操作を行う場合にも扉部の監視が必要である。特にワンマン運転を行う場合には、運転士が運転台において安全確保のために車側の監視を行わなければならない。
【０００３】
運転台での車側監視において、従来の技術では、地上に設備された関連機器の電源「断」による故障状態の検出を行い、該当駅の車側映像監視を該当駅および／または中央指令所で行うバックアップを行っている。
【０００４】
また、運転台のモニタが見えなくなった場合、その旨を運転士が列車無線により中央指令所の指令員に伝達し、当該列車を信号設備により追跡しながら、当該列車が到着する駅の車側映像の監視を当該駅および／または中央指令所で行うバックアップを行っている。
【０００５】
つまり、運転台における映像のモニタ監視を行う場合、映像を撮影する監視カメラから送光器までの地上系と、運転台に設置した受光器からモニタまでの車上系に分けたとき、地上系装置の故障状態検出によるバックアップは映像キャリア信号の「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」をトリガとして、また、車上系のバックアップは運転士からの列車無線連絡をトリガとして対応している。
【０００６】
さらに中央指令所での映像監視のための、各駅と中央指令所間の映像伝送においては、ベースバンド方式を用いることが一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような従来の技術では、監視カメラ、映像分配器、画面合成器の電源の「断」を故障検出として判断している。すなわち、電源「断」でなければ故障と認識しないため、電源「入」で映像が出力されていない場合を故障と認識しない。従って、完全にバックアップ体勢を取れるわけではなかった。
【０００８】
また、車上装置の故障はあくまでも運転台でのモニタができなくなったことを運転士の判断により地上側の指令員に列車無線にて通報することで対応するが、モニタできない理由が車上装置の故障なのか、あるいは地上装置の故障なのかまでは判らない。従って、車上設備が故障の場合は、次の駅に進入するまではその故障が特定できなかった。
【０００９】
一方、前述のように各駅と中央指令所間の映像伝送においてはベースバンド方式が主流で映像と制御信号および故障信号とを別々のケーブルにて伝送しなければならなかった。すなわち、この方式では、映像と制御信号および故障信号とを同一のケーブルにて伝送することはできず、複数の映像も別々のケーブルにて伝送しなければならない。つまり複数の映像を伝送する場合にはその分のケーブルと制御信号および故障信号のケーブルをそれぞれ敷設する必要があった。また、路線の延長時には、再度、延伸部から中央指令所までケーブルの敷設が必要となり、監視場所の追加といった拡張性にも乏しかった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、地上で撮影した列車側面の映像を当該列車の運転台に伝送し、運転台の乗務員がその映像を監視する設備において、地上側および／または車上側の関連機器の故障状態を自動的に監視し、故障が検知出力された場合に、あらかじめ定められた方式により、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所のモニタに表示させ、駅務員、指令員によりバックアップの監視を行うことができる運転台モニタバックアップシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による運転台モニタバックアップシステムは、駅に入線した列車の側面部の映像を撮影し、その映像を当該列車の運転台に伝送して運転台モニタで監視するための監視手段と、該監視手段の関連機器の故障状態を検知するために、監視映像の映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」を検知する検知手段と、該検知手段から検知出力が発生した場合に、あらかじめ定められた方式により、当該列車の監視映像を関係する駅務室および中央指令所の少なくとも一方に設けられたバックアップ用モニタに表示させることを特徴とする。あらかじめ定められた方式については、後に詳述する。
【００１２】
この運転台モニタバックアップシステムにおいて、前記監視手段の関連機器の内、列車側面部の映像を撮影・伝送する地上設備において、列車側面部の複数の映像の伝送に複数の異なる映像搬送周波数の映像キャリア信号を用い、前記検知手段は、映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」による故障状態の検知を映像搬送周波数ごとに行うことが望ましい。
【００１３】
前記検知手段は、例えば、前記監視手段の関連機器の内、車上設備において映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」の検知を行い、車上の送光器から地上設備に対し、映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」検知による故障状態の出力を光信号により行う。
【００１４】
この検知された故障状態の出力を、好ましくは、アナログ多重伝送（ブロードバンド伝送）により、各所で撮影した列車側面部の映像キャリア信号と多重化して駅務室および／または中央指令所に送る。
【００１５】
好ましくは、複数の監視カメラで撮影した映像およびこれらの映像の加工処理を行った後の映像のすべてを駅務室および／または中央指令所へ伝送し、駅務室および／または中央指令所側で、監視する画面の選択を行い、表示する。
【００１６】
この際、前記監視する画面の選択は、前記故障状態の出力に応じて自動的に行い、あるいは、故障状態が検知されないとき、前記監視する画面の選択は、ユーザによる画面選択入力をもとに行う。
【００１７】
前記故障状態の検知時には、駅務室および／または中央指令所において、前記画面の選択が自動的に行われた旨の警報を出力する警報出力手段を有することが望ましい。あるいは、前記駅務室および／または中央指令所において、駅務員がホームにて目視による監視を行うべき旨の警報を出力する警報出力手段を有することが望ましい。
【００１８】
前記加工の一形態として、好ましくは、運転台モニタ用に複数の映像を合成する合成装置を有し、該合成した映像と合成前の映像とを同時に前記駅務室および／または中央指令所へ伝送する。
【００１９】
この合成装置が故障したことを検知したときは、合成前の映像を駅務室および／または中央指令所に表示する制御を行い、伝送する映像を変調する変調装置が故障したことを検知したときは、前記運転台モニタへ伝送するはずであった合成映像および／またはその合成前の映像を駅務室および／または中央指令所に表示する制御を行う制御手段を有することが好ましい。
【００２０】
このようなシステムの概念図を図１に示す。
【００２１】
ワンマン運転を前提とした運転台における車側監視を行う場合、関連機器の故障により運転台でのモニタが不可能となり、運転士の車側監視業務に支障をきたす恐れがある。そこで、より確実な安全確保のために、関連器の故障を想定し、駅務員、指令員など鉄道の運営に関与する人のいる場所でのバックアップが必要となってくる。本バックアップ方式により、運転士による運転台での車側監視が不可能となった場合においても、駅務員、指令員による対応が可能となり、より確実な安全確保を実現することが可能となる。
【００２２】
ワンマン運転を行う運転台にてホームの状況を対列車光映像伝送を用いて伝送し、運転士が監視するシステムにおいて、地上装置側（監視カメラ、映像分配器、画面合成器、送光回路部、送光器）の出力としての映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」の検知をもとに故障検知することにより、監視できなくなる場合を想定し、駅務室、中央指令所に監視すべき映像を表示することにより運転台でのモニタのバックアップを行う。本故障検知方法の採用により、電源「入」でも映像が出力されていない場合を故障と認識できるため、より木目の細かいバックアップを行うことができる。
【００２３】
また、車上に設備される車上装置側（受光器、受光回路部）での映像キャリア信号が規定値を下回った場合をつまり映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」の場合を故障と判定することにより運転士の判断を求めずともバックアップを行う構成とする。
【００２４】
そこで、本バックアップ方式の導入により、列車の運転士から運転台のモニタ装置では監視できない旨の連絡を受けてから当該駅の駅務員および／または中央指令所の指令員がバックアップのための車側映像の監視を始めるのではなく、故障監視を行うべき車上装置が映像搬送周波数ごとに故障状態の検知を行った段階で映像搬送周波数に対応する車上で監視すべき車側映像を駅務室、中央指令所のモニタに切替えて表示し、バックアップ監視をすることが可能となる。
【００２５】
さらに車上機器の故障を検知しているため、車両の保守を行う部署への連絡も早急に対応することが可能となる。
【００２６】
さらに各駅と中央指令所間の映像伝送にブロードバンド方式を採用することにより、映像と制御信号だけでなく、関連機器の故障信号を周波数多重することが可能となり、各駅と中央指令所間のケーブルを共用化し、少なくすることが可能である。
【００２７】
またワンマン運転における列車側面部監視の中央指令所でのバックアップにおいては１駅あたりに監視すべき映像が複数あるため、画面数分のケーブルを敷設しなくともよい点もブロードバンド方式の方が有利である。さらに路線の延長時には延伸部の各駅から新たに中央指令所まで駅ごとに１本ずつのケーブルを敷設しなくとも、延伸部のみを新設し、既設分は従来のものを使い、延伸部の映像を多重化することにより、監視画面の追加を容易に行うことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明が適用される、ワンマン運転を行う列車の運転台にてホームの状況を対列車光映像伝送を用いて伝送し、運転士が監視するシステムの概略の外観を示す。
【００２９】
地上側には、複数の監視カメラおよびこれらからの映像を処理する映像処理装置がホームの所定位置に配置され、さらに、映像処理装置からの信号を受ける送光回路部およびこれにより制御される送光器が運転席に対向する位置に配置されている。図１は、地下鉄の場合を示し、送光回路部および送光器は、通常、地下鉄ずい道内に設置されている。但し、本発明は地下鉄への利用に限定されるものではない。図１の右上部に示すように、車上モニタ（受像機）画面には、ホームの複数の映像が合わせて表示される。
【００３０】
また、車上側では、運転台に、送光器からの光を受ける受光器、およびその受光信号を処理する受光回路部、この受光回路部からの信号を表示する車上モニタが配置される。
【００３１】
地上装置側（監視カメラ、画像処理装置、送光回路部、送光器）の出力としての映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」の検知をもとに故障検知することにより、運転台での監視が行えなくなる場合を想定し、駅務室、中央指令所に監視すべき映像を表示して運転台での監視のバックアップを行う。各機器の出力信号の違いに応じて、映像キャリア信号の「断」により、変調器８〜１１、映像分配器１２、送光回路部１４，１５、送光器１６，１７、受光器３５，３６、受光回路部３７，３８の故障が検知され、映像キャリア信号復調後の同期信号「無」により監視カメラ１〜４、映像分配器５、画面合成器６，７の故障が検知される。
【００３２】
図２は、図１に示したように地上の駅ホームで撮影した列車側面の映像を当該列車の運転台に伝送し、運転台の乗務員がその映像を監視する設備において、地上／車上における関連機器の故障状態を監視し、故障が検知出力された場合に、あらかじめ定められた方式により、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に表示させるシステムの構成を表す。なお、ここでは上下線２ホームを１ホーム２台の監視カメラで撮影する場合を示す。
【００３３】
図１および図２の例では、駅ホームに設置した監視カメラ１〜４により、上下線を運行する列車の側面、扉部などの、列車の運行において安全監視を行うための映像を撮影する。列車が長い場合は、画面が見にくくて監視が困難になるため、１編成の列車を複数の監視カメラにより撮影する。但し、運転台の監視モニタ（車上モニタ）２２は設置場所の関係から１画面分しか設置できない。従って、１画面に複数の監視カメラ１〜４の映像を映すために画面合成を行う。合成画面のイメージは図１に示したとおりである。
【００３４】
監視カメラ１〜４は映像分配器５に入力され、ここで各監視カメラの出力が所定の出力先に分配される。この例では、映像分配器５の働きにより、監視カメラ１，２の出力は、画面合成器６および変調器９に入力され、監視カメラ３，４の出力は、画面合成器７および変調器１１に入力される。これは、複数の監視カメラ１〜４にて撮影した映像を画面合成するものとそのままのものとを扱う必要があるためである。
【００３５】
画面の合成は、画面合成器６，７により行う。すなわち、ここでは画面合成器Ａ６が上線ホームに停車中の列車前方を撮影する監視カメラＡ１、および後方を撮影する監視カメラＢ２の２台の監視カメラにて撮影した映像を合成し、画面合成器Ｂ７が下線ホームのそれぞれ前方および後方を監視する監視カメラＣ３，Ｄ４の映像を合成する。合成されたこれら監視カメラ１〜４の映像は、以下に説明するように、上／下線を走行する列車の運転台に伝送される。
【００３６】
変調器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（８〜１１）は、ブロードバンド伝送のために各映像信号を異なる搬送周波数で変調（たとえば、ＦＭ変調）する。映像分配器Ｂ１２は、画面合成器Ａ６により合成した監視カメラＡ１，Ｂ２のＡを上線を走行する列車の運転台に送るとともに、画像合成器Ｂ７により合成した監視カメラＣ３，Ｄ４の映像を下り線を走行する列車の運転台に送るため、また複数の監視カメラＡ１，Ｂ２，Ｃ３，Ｄ４にて撮影した映像、および／または画面合成器Ａ６，Ｂ７により合成した複数の監視カメラ１〜４の映像を駅務室監視Ａ２６，Ｂ２７、および／または指令所監視モニタＡ２９，Ｂ３０，Ｃ３１，Ｄ３２に切替える。
【００３７】
映像信号判定器Ａ１３は、上下線のそれぞれの映像の映像キャリア信号のレベルを判定し、規定の値を下回った場合は映像「断」として故障情報の出力を行う。同様に、復調後の映像同期信号の欠落を検知して故障情報を出力する。
【００３８】
送光回路部Ａ１４，Ｂ１５は、変調器Ａ８，Ｂ９，Ｃ１０，Ｄ１１により変調された映像を、送光器Ａ１６，Ｂ１７の発光ダイオードを駆動するために必要な信号レベルにまで増幅する。送光器Ａ１６，Ｂ１７は、変調器Ａ８，Ｂ９，Ｃ１０，Ｄ１１により変調された映像を光学レンズを介して運転台をめがけ空間に送出し、伝送する。なお、送光回路部１４および送光器１６は上り線に対応し、送光回路部１５および送光器１７は下り線に対応している。
【００３９】
車両１８内に配置された受光器Ａ１９は、送光器Ａ１６，Ｂ１７により送られた光信号を光学レンズを介してＰＩＮダイオードなどの受光素子で受光する。受光回路部Ａ２０は、受光器Ａ１９で受光した映像を復調し、運転台の監視モニタ２２に伝送する。映像信号判定器Ｂ２１は、映像の信号レベルを判定し、規定の値を下回った場合は映像「断」として故障情報の出力を行う。同様に、復調後の映像同期信号の欠落を検知して故障情報を出力する。運転台監視モニタ２２は、このようにして受信・復調された映像を表示する。送光回路部Ｃ３３は、映像信号判定器Ｂ２１で検知された故障情報を、送光器Ｃ３４の発光ダイオードを駆動する信号レベルまで増幅する。送光器Ｃ３４は、送光器Ｃ３４からの信号を光信号に変換して地上側の受光器Ｂ３５，Ｃ３６に伝送するために光学レンズを介して空間に送出する。
【００４０】
受光器Ｂ３５，Ｃ３６は、送光器Ｃ３４により送られた光信号を光学レンズを介してＰＩＮダイオードなどの光素子で受光する。受光回路部Ｂ３７，Ｃ３８は、送光器Ｂ３５により受光した故障情報を復調し、故障情報収集器３９に伝送する。
【００４１】
故障情報収集器３９は、地上側映像信号判定器Ａ１３または車上側映像信号判定器Ｂ２１で映像キャリア信号「断」または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」が発生したことを故障情報として受け、地上側の故障か車上側の故障かを区別して、駅務室映像切替制御装置４０、指令所映像切替制御装置４２に映像切替のための故障情報を伝送する。
【００４２】
アナログ多重光送信機２３は、映像キャリア信号の伝送媒体としてアナログ伝送路を用い、各駅のホーム映像をアナログ多重して中央指令所１００に送信する。また、故障情報収集機３９からの、映像切替のための故障情報も併せて多重する。
【００４３】
中央指令所１００にあるアナログ多重光受信機２４は、アナログ多重送信機２３から送信された信号を受信する。また、映像切替のための故障情報も併せて受信し分岐する。
【００４４】
指令所映像切替器２８は、全駅の上／下線のホームに進出入、停止している列車側面部の映像を中央指令所に設置した指令所監視モニタＡ２９，Ｂ３０，Ｃ３１，Ｄ３２に出力するための切替えを行う。ここでは４台の監視モニタ２９〜３２で路線全駅の映像を随時表示して監視するものとしている。指令所映像切替制御装置４２は、故障情報収集器３９により集められた故障情報を受け、当該故障によりバックアップの必要となる駅に関する映像を選択するよう強制的に映像の切替制御を行う。また指令員が手動で映像切替を行うことのできる操作パネル部（図示せず）を有する。指令所映像切替警報出力装置４３は、故障情報の検知されたことを表示、および／または音声にて警報として出力する。故障発生時も、映像の切替は警報に基づいて手動で行うようにすることも可能である。
【００４５】
駅務室１１０にある映像切替器２５は、当駅上／下線のホームに進出入、停止している列車側面部の映像を駅務室に設置した監視モニタＡ２６，Ｂ２７に出力するための切替えを行う。その考え方としては上線ホームの映像を監視モニタＡ２６に、下線ホームの映像を監視モニタＢ２７に出力することとする。駅務室監視モニタ受像器Ａ２６，Ｂ２７は、駅務室映像切替器２５により選択された映像を表示する。駅務室映像切替制御装置４０は、故障情報収集器３９から送信された故障情報を受け、強制的にバックアップのための映像の切替制御を行う。また駅務員が手動で映像切替を行うことのできる操作パネル部（図示せず）を有する。駅務室映像切替警報出力装置４１は、故障情報の検知されたことを表示、および／または音声にて警報として出力する。この場合も、故障発生時においても映像の切替は警報に基づいて手動で行うようにすることが可能である。
【００４６】
なお、図２の例では監視カメラ４台、駅務室監視モニタ２台、指令所監視モニタ４台として説明したが、監視内容により台数の増減はある得る。
【００４７】
図３に映像信号判定器１３および２１の構成例を示す。両者は同じ構成を有するので、ここでは、映像信号判定器１３には、入力端子部１０１から入力された高周波映像信号が分配部１０３によって出力端子部１０２と映像キャリア信号検知部１０４に分配される。ここで、分配部１０３は出力端子部１０２の数によってその分配数を変えればよい。映像キャリア信号検知部１０４では図４に示すように映像搬送周波数（チャンネル）ごとの映像キャリア信号の有無を検知し、欠落している（「断」の場合）は故障情報信号を故障情報出力端子１０７に、すなわち故障情報収集器３９へ出力する。また、映像キャリア信号検知器１０４の出力は、変調器Ａ８，Ｂ９，Ｃ１０，Ｄ１１にて変調された周波数映像信号映像信号を復調する復調器１０５を介して、映像同期信号検知器１０６に入力される。この映像同期信号検知器１０６は、同期信号の有無を検知し、「無」の場合は故障情報出力端子に出力する。故障情報出力端子１０８は故障情報収集器３９に接続されている。
【００４８】
なお、中央指令所への伝送のみに多重化を行う例を示したが、駅務室への伝送においても、多重化を行ってもよい。
【００４９】
このようなシステム構成において、車両１８の運転台では運転台監視モニタ２２により、上／下線のホームに進出入、停止している列車側面部の映像を監視する。図２の例では、監視カメラ１〜４にて撮影した上／下線のホームに進出入、停止している列車側面部の映像、および／または画面合成器６〜７により合成した複数の監視カメラ１〜４の映像を、駅務室１１０では２台の監視モニタ２６〜２７でそれぞれ自駅の上／下線を随時監視し、中央指令所１００では４台の監視モニタ２９〜３２で全駅の映像を選択的に随時監視する。
【００５０】
映像信号判定器１３または２１からの映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」が発生したことを、各映像の搬送周波数毎に故障情報として検知した場合、当該駅務室の駅務員、中央指令所の指令員がバックアップ監視を行う。さらに故障情報の検知されたことが表示され、および／または音声にて出力される。バックアップ監視は、関連機器の故障情報が故障情報収集器３９により、監視カメラ１〜４にて撮影した映像、および／または画面合成器６〜７により合成した複数の監視カメラ１〜４の映像に対応する映像搬送周波数ごとに集められたことを受け、故障していない機器にて構成されている系統の映像を、駅務室監視モニタ２６〜２７、指令所監視モニタ２９〜３２に出力するよう映像切替制御を行う。
【００５１】
その際、基本的な考え方としては、地上信号の映像キャリア信号「断」およびまたは映像キャリア信号復調後の同期信号「無」による故障を映像搬送周波数対応で検知した場合には、当該駅、当該ホームの故障系統の映像が運転台の監視モニタにて監視ができなくなるため、駅務室、中央指令所にて関連機器の故障警報出力の上、運転台の監視モニタで監視すべき映像のバックアップモニタを行う。一方、車上装置の映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」による故障を映像搬送周波数対応で検知した場合には、当該列車が駅に進入する毎に、当該駅、当該ホームの映像を運転台の監視モニタにて監視できないので、駅務室、中央指令所にて関連機器の故障警報出力の上、運転台の監視モニタで監視すべき映像のバックアップモニタを行う。
【００５２】
具体的には次の場合に分けられる。
【００５３】
まず、地上装置つまり一部の変調器、送光回路部、送光器の映像キャリア信号「断」および／または一部の監視カメラ、画面合成器の映像キャリア信号復調後の同期信号「無」の場合は当該の故障した機器を含む系統の映像が当該駅における運転台での映像のモニタができなくなり、当該故障した機器を含まない系統の映像の監視は駅務室、中央指令所にて行うことができる。
【００５４】
また、車上装置つまり受光器、受光回路部の映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」であれば、当該故障した機器を搭載している車両のみが車側監視の映像を監視できなくなるが、駅務室、中央指令所にてバックアップの監視を行うことはできる。その際、地上側の装置は故障をしていないことから、運転台に送るはずであった画面合成後の映像も、画面合成前の映像も選択により駅務室、中央指令所にて監視することができる。この場合、画面合成後の映像であれば車上の監視モニタと同様に１台の監視モニタで監視することになり、画面合成前の映像であれば２台の監視モニタを使うことになる。つまり、バックアップ監視の監視方法（運用）により、監視モニタの必要台数に増減が生じる。
【００５５】
各装置が故障すると直ちにバックアップモニタ表示を行うが、運転士から中央指令所の指令員への、故障が発生した旨の連絡は、今回の設備とは別系統である列車無線により行うことができる。
【００５６】
映像信号判定器１３，２１における映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」の故障判定フローチャートを図５に示す。
【００５７】
高周波映像信号入力を受けて（５１）、そのチャンネル周波数毎に映像キャリア信号が正常に検知されるか否かを調べる（５２）。ここでの「映像」は、映像信号判定器１３においては監視カメラ１〜４および画面合成器６，７の映像を意味し、映像信号判定器２１においては車上に送られた映像を意味する。映像信号入力が正常であれば、各映像信号の復調を行う（５３）。そこで、各映像同期信号が検知されるか否かを調べる（５４）。映像同期信号が正常に検知されれば、映像切替のための制御出力を行う（５５）。すなわち、通常時は予め決められた制御パターンにより映像信号の切替制御を行う。
【００５８】
ステップ５４で、映像同期信号が検知されなかった場合、その映像を周波数から特定し（５７）、その映像について故障情報（Ｂ）を出力し（５８）、次のステップ６１へ進む。
【００５９】
先のステップ５２で、映像キャリア信号に「断」ありと判定された場合、その映像を周波数に基づいて特定し（５９）、その映像について故障情報（Ａ）を出力する（６０）。
【００６０】
ステップ６１では、故障情報収集器３９において、故障情報（Ａ）または（Ｂ）に基づき、その故障種別（Ａ／Ｂ）、および故障機器の判定を行う。次いで、この判定内容に応じて、制御信号を出力し（６２）、ステップ５５へ進む。
【００６１】
ステップ５５では、ステップ６２からの制御信号を受けると、その故障状況に応じた制御パターンにより映像の切替制御を行うための制御出力を行う。この制御出力は、故障情報収集器３９を介して映像切替制御装置４０を制御し、あるいは、さらにアナログ多重送信機２３およびアナログ多重受信器２４を介して映像切替制御装置４２を制御する。
【００６２】
各装置の故障時における故障箇所毎の処理内容、および駅務員、指令員の対応内容を表１に示す。
【００６３】
【表１】
0003713526.tif 000002
【００６４】
前述したように、監視カメラＡ１，Ｂ２、画面合成器Ａ６、送光回路部Ａ１４、送光器Ａ１６は上線用の装置であり、監視カメラＣ３，Ｄ４、画面合成器Ｂ７、送光回路部Ａ１５、送光器Ｂ１７は下線用装置である。また、この表中、各モニタにおける［Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」はそれぞれ監視カメラＡ１〜Ｄ４で撮影した上線および下線の映像，［Ａ＋Ｂ」、［Ｃ＋Ｄ」はそれぞれ合成画像を示している。
【００６５】
表１から分かるように、故障のない場合には、運転台モニタでは上線の場合Ａ＋Ｂの合成画面を監視し、下線ではＣ＋Ｄの合成画面を監視する。また、駅務室モニタおよび指令所モニタでは合成前後の任意の映像を監視することができる。
【００６６】
表１の故障箇所番号１〜４の監視カメラの故障の場合、次のような処置がとられる。すなわち、監視カメラＡまたはＢが故障した場合、上線の運転台モニタでの映像監視ができなくなるため、駅務室および指令所に対してその旨の警報が発せられ、故障したカメラの映像に関してバックアップのために必要であれば、指令員は、駅務員にホームで対応するよう指示を行い、駅務員は、この指示に応じてまたは自発的にホームへ行き、当該故障カメラのバックアップのために目視による監視を行う。駅務室モニタおよび指令所モニタでは、故障した監視カメラの以外の映像を監視可能である。例えば、監視カメラＡが故障した場合、監視カメラＢの画像が駅務所および指令所の監視モニタに表示されるよう映像切替が行われる。カメラＣまたはＤの故障の場合は下線の運転台モニタでの監視が行えなくなる以外、故障箇所番号１、２の場合と同様である。
【００６７】
故障箇所番号５および１２の、映像分配器の故障の場合は４台の監視カメラのすべてについてその映像が利用できなくなった場合であり、運転台モニタ、駅務室モニタおよび指令所モニタのいずれにおいても監視が不能となる。そこで、駅務員がホームで監視を行うよう、駅務室および指令所において警報が発せられる。
【００６８】
故障箇所番号６〜１１の、画面合成器および変調器の故障の場合は、それらの出力が冗長になっている（各映像について、単独映像と合成映像とがある）ので、駅務室モニタおよび指令所モニタでは、故障していない系統の映像をバックアップ監視する。また、駅務室および指令所ではバックアップ監視が必要である旨の警報が発せられる。
【００６９】
故障箇所番号１３〜１８の送受光関係装置の故障、および故障箇所番号１９の運転台モニタの故障の場合、当該故障系統の合成映像について運転台モニタでの監視は不能となるが、駅務室および中央指令所ではすべての映像が利用可能なので、駅務室モニタおよび指令所モニタで、所定の映像（合成または単独の映像）をバックアップ監視を行うよう表示が切り替えられる。また、それに関連した警報が発せられる。
【００７０】
次に具体的に、図６〜図１２により、通常時の動作および故障時のバックアップ動作を説明する。
【００７１】
図６は、図２のシステム構成のうち、通常時の地上の駅ホームで撮影した列車側面の映像を当該列車の運転台に伝送し運転台の乗務員がその映像を監視する際に使用される設備を示したものである。この例は、車両が上線ホームに入線したとき機能する構成部分を実線で示している。すなわち、監視カメラ１、２により上線ホームの撮影を行い、その２画面を画面合成器６により合成して送光回路部１４、送光器１６経由で車上の運転台監視モニタに映像伝送を行うことを表している。破線で示した部分は、下線側に対応している。
【００７２】
図７は、図２のシステム構成のうち、地上における関連機器である監視カメラＡ１，Ｂ２、映像分配器Ａ５、画面合成器Ａ６（これらを図では×印で示してある）の故障状態を監視し、映像同期信号が検知されない故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させるための設備を実線で示し、それ以外の設備を破線で示したものである。具体例として、監視カメラＡ１が故障した場合、残された同じ上線ホームの監視カメラＢ２の映像が画面合成されることなく変調器Ｂ９経由で駅務室、中央指令所の映像切替器２５，２８に伝送されており、この映像を選択するよう切り替えられる。画面合成器Ａ６が故障した場合、画面合成を行わない監視カメラＡ，Ｂの映像が、変調器Ｂ９経由で駅務室、中央指令所の監視モニタに伝送され、２台の監視モニタにより監視される。
【００７３】
図８は、図２の内、地上における関連機器である変調器Ａ８，Ｂ９、映像分配器Ｂ１２、送光回路部Ａ１４，Ｂ１５、送光器Ａ１６，Ｂ１７、受光器Ｂ３５，Ｃ３６、受光回路部Ｂ３７，Ｃ３８の故障状態を監視し、映像キャリア信号が検知されない故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させるための設備を強調して示している。
【００７４】
なお、変調器、映像分配器の映像キャリア信号が検知されない場合と、地上側の送光回路部、送光器の映像キャリア信号が検知されない場合、あるいは地上側の受光器、受光回路部の映像キャリア信号が検知されない場合とでは、搬送周波数が異なることから、故障した機器の特定が可能であり、変調器、映像分配器の故障した場合を除いて、駅務室および中央指令所でのバックアップ監視が可能となる。
【００７５】
図９は、図７と類似するが、図２のシステム構成のうち、地上における関連機器である監視カメラ、映像分配器５、画面合成器６の故障状態を監視し、映像同期信号が検知されない故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させた旨の警報出力を行うために使用される設備を強調して示したものである。
【００７６】
図１０は、図８と類似するが、図２の内、地上における関連機器である変調器Ａ８，Ｂ９、映像分配器Ｂ１２、送光回路部Ａ１４，Ｂ１５、送光器Ａ１６，Ｂ１７、受光器Ｂ３５，Ｃ３６、受光回路部Ｂ３７，Ｃ３８の故障状態を監視し、映像キャリア信号が検知されない故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させた旨の警報出力を行うために使用される設備を強調して示したものである。
【００７７】
図１１は、図２の内、車上における関連機器である受光器Ａ１９、受光回路部Ａ２０、送光回路部Ｃ３３、送光器Ｃ３４の故障状態を監視し、故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を、関係する駅務室、中央指令所に切り替えて表示させるための設備を強調して示したものである。送光回路部または送光器のみが故障した場合は、運転台監視モニタでは監視が行えるが、念のため、駅務室および中央指令所でもバックアップ監視を行うこととする。
【００７８】
図１２は、図１１と類似するが、図２の内、車上における関連機器である受光器Ａ１９、受光回路部Ａ２０、送光回路部Ｃ３３、送光器Ｃ３４の故障状態を監視し、故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を、関係する駅務室、中央指令所に切り替えて表示させた旨の警報出力を行うために使用される設備を強調して示したものである。この場合も、送光回路部または送光器のみが故障した場合は、運転台監視モニタでは監視が行えるが、念のため、駅務室および中央指令所でも警報出力を行うこととする。
【００７９】
本実施の形態では、対列車映像伝送を、近赤外線による光空間伝送を用いて説明したが、映像を伝送するという観点からみればミリ波、ＬＣＸ、スペクトラム拡散などの方式においても同様である。
【００８０】
また、故障状態の検出結果を上記のように出力するだけでなく、機器の故障状態を監視する設備管理設備（図示せず）などの装置に対しても故障状態の検出結果を出力するようにしてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
本発明により、鉄道における列車の側面監視を運転士が行う場合、関連機器が故障し、運転台による監視ができなくなった状況のバックアップにおいて次の効果が期待できる。
【００８２】
（１）地上装置の映像キャリア信号が「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」となったことによりバックアップ監視ができなくなった場合、駅務員が対応できるよう地上装置の故障を駅務室に警報出力する。これにより、従来は運転台での表示ができなくなったことを運転士から列車無線により指令員に連絡し、指令員が該当駅務員に連絡をしてホームでの監視依頼をしてから対応していたのに比べ、迅速な対応が可能となる。
【００８３】
（２）車上装置の映像キャリア信号「断」および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」となり故障を認知した場合、運転台において映像のモニタができなくなる。この時、従来は運転台での表示ができなくなったことを運転士から列車無線により指令員に連絡し、指令員が該当列車の追跡を行うことによりバックアップ監視を行っていたことに比べ、運転士からの連絡が入る前に迅速な対応が可能となる。
【００８４】
（３）地上設備の故障を検知しているため、保守を行う部署への連絡を早急に対応することが可能となる。
【００８５】
（４）車上設備の故障を検知しているため、保守を行う部署への連絡を早急に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ホームの前後に設置した地上側のカメラで撮影した映像を画面合成し、対列車光映像伝送により車上に伝送して運転台の監視モニタに表示させる、本発明によるシステムの外観による概略構成を示す説明図である。
【図２】  図１のシステムの機能面から見た構成を示すブロック図である。
【図３】  図２の構成に用いられている映像信号判定器の構成図を表す。
【図４】  図３の映像信号判定器における、映像キャリア信号の欠落を検出する考え方を示す。
【図５】  図３の映像信号判定器における、映像キャリア信号「断」、および／または映像キャリア信号復調後の同期信号「無」による故障状態の故障判定フローチャートを表す。
【図６】  図２の内、通常時の地上の駅ホームで撮影した列車側面の映像を当該列車の運転台に伝送し、運転台の乗務員がその映像を監視するための設備の説明図である。
【図７】  図２の内、地上における関連機器の故障状態（映像同期信号未検出）を監視し、故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させるための設備の説明図である。
【図８】  図２の内、地上における関連機器の故障状態（映像キャリア信号未検出）を監視し、故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させるための設備の説明図である。
【図９】  図２の内、地上における関連機器の故障状態（映像同期信号未検出）を監視し、故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させる旨の警報出力を行うための設備の説明図である。
【図１０】  図２の内、地上における関連機器の故障状態（映像キャリア信号未検出）を監視し、故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させる旨の警報出力を行うための設備の説明図である。
【図１１】  図２の内、車上における関連機器の故障状態を監視し、故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させるための設備の説明図である。
【図１２】  図２の内、車上における関連機器の故障状態を監視し、故障が検知出力された場合に、当該列車の監視映像を関係する駅務室、中央指令所に切替えて表示させる旨の警報出力を行うための設備の説明図である。
【符号の説明】
１〜４…監視カメラＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
５…映像分配器Ａ
６〜７…画面合成器Ａ，Ｂ
８〜１１…変調器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
１２…映像分配器Ｂ
１３…映像信号判定器Ａ
１４〜１５…送光回路部Ａ，Ｂ
１６〜１７…送光器Ａ，Ｂ
１８…車両
１９…受光器Ａ
２０…受光回路部Ａ
２１…映像信号判定器Ｂ
２２…運転台監視モニタ受像機
２３…アナログ多重光送信機
２４…アナログ多重光受信機
２５…駅務室映像切替器
２６〜２７…駅務室監視モニタ受像器Ａ，Ｂ
２８…指令所映像切替器
２９〜３２…指令所監視モニタ受像機Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
３３…送光回路部Ｃ
３４…送光器Ｃ
３５…受光器Ｂ
３６…受光器Ｃ
３７…受光回路部Ｂ
３８…受光回路部Ｃ
３９…故障情報収集器
４０…駅務室映像切替制御装置
４１…駅務室映像切替警報出力装置
４２…指令所映像切替制御装置
４３…指令所映像切替警報出力装置
１０１…入力端子部
１０２…出力端子部
１０３…映像分配部
１０４…映像キャリア信号検知部
１０５…映像信号復調部
１０６…映像同期信号検知部
１０７，１０８…故障情報出力端子部
【図１】
0003713526.tif 000003
【図２】
0003713526.tif 000004
【図３】
0003713526.tif 000005
【図４】
0003713526.tif 000006
【図５】
0003713526.tif 000007
【図６】
0003713526.tif 000008
【図７】
0003713526.tif 000009
【図８】
0003713526.tif 000010
【図９】
0003713526.tif 000011
【図１０】
0003713526.tif 000012
【図１１】
0003713526.tif 000013
【図１２】
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