(57)【要約】  列車制御システム（１）は、列車に搭載され、列車の前方を撮影可能な撮像装置（２１）により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置（２２）と、地上に設置され、画像情報変換装置（２２）が出力した第一の画像情報を記録する画像情報記憶部（１０３）と、第一の画像情報および画像情報記憶部（１０３）に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部（１０１）と、画像情報比較部（１０１）の結果を出力する画像情報結果出力部（１０４）とを有する障害物検知装置（１００）と、を備える。
2019138532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車に搭載され、前記列車の前方を撮影可能な撮像装置により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置と、
地上に設置され、前記画像情報変換装置が出力した前記第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部と、前記画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを有する障害物検知装置と、
を備えた列車制御システム。
【請求項２】
前記画像情報結果出力部は、前記列車の前方に障害物がある場合に、障害物検知という結果を出力する、
請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
前記画像情報比較部は、画像情報の一致度を判定する、
請求項１または２に記載の列車制御システム。
【請求項４】
前記画像情報比較部は、前記一致度が第一の閾値未満の場合に障害物検知と判定する、
請求項３に記載の列車制御システム。
【請求項５】
前記画像情報比較部は、前記一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第三の画像情報を比較して障害物検知を行う、
請求項３に記載の列車制御システム。
【請求項６】
前記画像情報比較部は、前記一致度が第三の閾値未満の場合に障害物検知と判定する、
請求項５に記載の列車制御システム。
【請求項７】
前記画像情報比較部は、前記一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、前記一致度の遷移により障害物検知を行う、
請求項３に記載の列車制御システム。
【請求項８】
前記画像情報比較部は、前記一致度が時間の経過に従って低くなる場合に障害物検知と判定する、
請求項７に記載の列車制御システム。
【請求項９】
前記画像情報比較部は、前記一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の列車速度情報、ならびに、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の列車加速度情報を比較して障害物検知を行う、
請求項３に記載の列車制御システム。
【請求項１０】
前記列車の運行管理を行う運行管理装置をさらに備え、
前記運行管理装置は、前記画像情報結果出力部が出力した障害物検知という結果を受け取った場合に、前記列車に対して防護範囲を設定する、
請求項１から９のいずれか１項に記載の列車制御システム。
【請求項１１】
地上に設置され、第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、
前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較することで画像情報の一致度を判定し、前記一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、２回目の障害物検知を行う画像情報比較部と、
前記画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部と、
を備えた障害物検知装置。
【請求項１２】
前記画像情報比較部は、前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第三の画像情報を比較して障害物検知を行う、
請求項１１に記載の障害物検知装置。
【請求項１３】
前記画像情報比較部は、前記一致度の遷移により障害物検知を行う、
請求項１１または１２に記載の障害物検知装置。
【請求項１４】
前記画像情報比較部は、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の列車速度情報、ならびに、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の列車加速度情報を比較して障害物検知を行う、
請求項１１から１３のいずれか１項に記載の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、障害物検知を行う列車制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
列車に搭載されたカメラで列車前方を撮影し、撮影した画像を過去に記録した画像を比較することで、列車の軌道上の障害物を検知する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６３２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の障害物検知では、撮影した画像は、列車内に設置された記憶装置に記憶されていたため、画像を記録する記憶装置の容量が大きくなるという問題があった。【０００５】
この発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、障害物検知を行うために、列車内に搭載する記憶装置の容量を少なくすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の発明の列車制御システムは、列車に搭載され、列車の前方を撮影可能な撮像装置により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置と、地上に設置され、画像情報変換装置が出力した第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、第一の画像情報および画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部と、画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを有する障害物検知装置とを備えたものである。【０００７】
第二の発明の障害物検知装置は、地上に設置され、第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、第一の画像情報および画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較することで画像情報の一致度を判定し、一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、２回目の障害物検知を行う画像情報比較部と、画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明にかかる列車制御システムは、列車に搭載され、列車の前方を撮影可能な撮像装置により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置と、地上に設置され、画像情報変換装置が出力した第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、第一の画像情報および画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部と、画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを有する障害物検知装置とを備えることにより、障害物検知を行うために列車内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。【０００９】
また、この発明にかかる障害物検知装置は、地上に設置され、第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、第一の画像情報および画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較することで画像情報の一致度を判定し、一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、２回目の障害物検知を行う画像情報比較部と、画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを備えることにより、障害物検知を行うために列車内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１にかかる列車制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかる列車制御システムの車両の概略構成を示す図である。
【図３】実施の形態１にかかる列車制御システムの障害物検知装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる列車制御システムの障害物検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１にかかる列車制御システムの車上画像情報の例を示す図である。
【図６】実施の形態１にかかる列車制御システムの車上画像情報の他の例を示す図である。
【図７】実施の形態１にかかる列車制御システムの車上画像情報の他の例を示す図である。
【図８】実施の形態１にかかる列車制御システムの運行管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１にかかる列車制御システムの地上制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２にかかる列車制御システムの障害物検知装置の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態２にかかる列車制御システムの障害物検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態３にかかる列車制御システムの障害物検知装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態３にかかる列車制御システムの障害物検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態３にかかる列車制御システムの車上画像情報の例を示す図である。
【図１５】実施の形態３にかかる列車制御システムの車上画像情報の履歴を示す図である。
【図１６】実施の形態４にかかる列車制御システムの障害物検知装置の構成を示す図である。
【図１７】実施の形態４にかかる列車制御システムの障害物検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態１〜４にかかる列車制御システムを実現するハードウェアの一般的な構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１にかかる列車制御システム１の概略構成を示す図である。図１に示される列車制御システム１は、列車１０と、運行管理装置１１と、列車制御システムネットワーク１２を介して運行管理装置１１に接続された地上制御装置１３と、拠点ネットワーク１４を介して地上制御装置１３に接続された無線基地局１５と、障害物検知装置１００とを有して構成されている。
【００１２】
列車制御システム１は、軌道１７を複数の制御領域に分割し、地上制御装置１３が各制御領域における列車１０を管理するように構成されている。
【００１３】
運行管理装置１１は、列車制御システム１全体の動作状況の監視、設定変更などを行う。例えば、臨時速度制限の設定などを行う。
【００１４】
列車制御システムネットワーク１２は、列車制御区間内全体のネットワークであり、運行管理装置１１、障害物検知装置１００および地上制御装置１３を接続する。
【００１５】
地上制御装置１３は、各領域に１つ設けられている。地上制御装置１３は、無線基地局１５および拠点ネットワーク１４を介して列車１０から列車位置情報を受信し、受信した列車位置情報から各列車１０の位置を把握し、その情報を、列車制御システムネットワーク１２を介して、運行管理装置１１に送信する。また、運行管理装置１１から列車１０の運行管理情報を受信し、受信した運行管理情報を、拠点ネットワーク１４を介して、列車１０に送信する。
【００１６】
地上制御装置１３は、列車位置情報と図示しない連動制御装置からの進路開通情報に基づいて、領域に在線する列車１０の停止限界位置（列車１０を停止させる限界となる位置）を算出する。算出された停止限界位置情報を、無線基地局１５を介して、列車１０に送信する。
【００１７】
ここで、停止限界位置情報とは、先行する列車１０の位置や停止すべき位置をもとに、後続の列車１０に対して安全に停止できる限界となる位置を示す情報である。例えば、列車１０が走行する軌道１７上に障害物などがある場合に、障害物の位置を停止すべき位置とする。
【００１８】
拠点ネットワーク１４は、領域ごとに設けられたネットワークであり、地上制御装置１３と無線基地局１５を接続する。
【００１９】
軌道１７は、列車１０が走行する路盤上の構造物である。列車１０の運行は、図１に示す列車制御システム１によって制御される。軌道１７上には、ＩＤ（地上子情報）が設定された地上子１６または位置補正地上子１６が間隔を空けて複数設置されている。
【００２０】
無線基地局１５は、列車１０が備える後述する車上無線装置２４と通信する。図１において、地上制御装置１３に対して無線基地局１５は２つ設置されているが、２つに限らない。地上制御装置１３に対して無線基地局１５は１つでも良いし、３つ以上設置されていてもよい。
【００２１】
障害物検知装置１００は、運行管理装置１１および列車制御システムネットワーク１２と接続されている。障害物検知装置１００は、列車１０が走行する軌道１７上における障害物の検知を行う。詳細は後述する。
【００２２】
図２は、実施の形態１にかかる列車制御システム１を走行する列車１０の車両の構成を示す図である。なお、図２には、本実施の形態１にかかる列車制御システム１の説明に要する装置のみ示しているが、他の装置や機能が搭載されていてもよい。
【００２３】
図２に示す車両は、車上無線装置２４、車上アンテナ２５、車上子２７、車上制御装置２６、速度発電機２８、撮像装置２１、画像情報変換装置２２、車上情報入出力装置２３、を備える。車上制御装置２６は、列車制御部３０、地上子情報受信部３１、記憶部３２を有する。
【００２４】
記憶部３２には車上データベース（図示しない）が記憶されている。車上データベースには、列車１０が走行する軌道１７の情報（軌道情報）が記憶されている。軌道１７の情報には地上子１６の設置キロ程情報（地上子位置情報）が含まれる。
【００２５】
車上子２７は、地上子１６の上を通過する際（車上子２７と地上子１６と重なった際）、地上子１６のＩＤを検知する。このＩＤは地上子情報受信部３１に地上子情報として受信される。この地上子情報は、地上子情報受信部３１から列車制御部３０へ出力される。
【００２６】
速度発電機２８は、車輪の回転数に応じたパルスを発生させて列車１０の移動量および速度を算出し、列車制御部３０に出力する。
【００２７】
列車制御部３０は、速度発電機２８から出力された列車１０の移動量および記憶部３２に記憶されている地上子位置情報に基づいて、列車１０の位置を算出する。ここで算出された列車１０の位置は列車位置情報として扱われる。列車位置情報には、キロ程情報、上下線情報および駅構内における番線情報などが含まれる。また、速度発電機２８から出力された列車１０の速度は列車速度情報として扱われる。列車制御部３０は、車上情報入出力装置２３と接続されており、列車位置情報および列車速度情報などを車上情報入出力装置２３に出力する。
【００２８】
撮像装置２１は、先頭車両に搭載され、列車１０の前方を撮影可能な構成となっている。具体的には、列車１０の前方を一定間隔で撮影し、画像情報変換装置２２に出力する。撮像装置２１としては、例えば、カメラまたはビデオカメラなどが好適である。また、撮像装置２１は、１台であってもよいし、複数台あってもよい。撮像装置２１は、予め設定された所定のキロ程ごと、または予め設定された所定の時間ごとに撮影する。また、撮像装置２１は、例えば、列車１０の先頭位置に対して列車１０が路線に対応して定められた最高速度で走行した場合に、一定の余裕距離を加えても停止できる位置が画像の中心に入るように、撮影角度が調整されている。
【００２９】
画像情報変換装置２２は、撮像装置２１と接続されており、撮像装置２１から撮像装置２１が撮影した画像情報を受け取ることが可能となっている。また、画像情報変換装置２２は、車上制御装置２６と接続されており、車上制御装置２６から、列車ＩＤ、列車位置情報、列車速度情報および列車加速度情報などの列車情報を受け取ることが可能となっている。画像情報変換装置２２は、撮像装置２１から受け取った画像情報に、車上制御装置２６から受け取った列車情報および画像撮影日時を付加して新たな画像情報を生成する。ここで、画像情報変換装置２２が生成した新たな画像情報を、車上画像情報と称する。画像情報変換装置２２は、車上情報入出力装置２３と接続されており、生成した車上画像情報を車上情報入出力装置２３に出力する。
【００３０】
車上情報入出力装置２３は、車上制御装置２６および画像情報変換装置２２と接続されている。車上制御装置２６から出力された列車情報などを受け取ることが可能となっている。また、画像情報変換装置２２から出力された車上画像情報を受け取ることが可能となっている。車上情報入出力装置２３は、受け取った列車情報および車上画像情報を車上無線装置２４に出力する。
【００３１】
車上無線装置２４は、自列車の現在位置に対応する無線基地局１５と通信する。具体的には、車上情報入出力装置２３から出力された情報を、車上アンテナ２５を介して、無線基地局１５へ送信する。また、地上制御装置１３から出力された情報を、無線基地局１５を介して車上アンテナ２５から受信し、車上情報入出力装置２３に出力する。
【００３２】
図３は、実施の形態１にかかる列車制御システム１の障害物検知装置１００の構成を示す図である。なお、図３には、本実施の形態１にかかる列車制御システム１の説明に要する装置のみ示しているが、他の装置や機能が搭載されていてもよい。
【００３３】
図３に示す障害物検知装置１００は、入力部１０２、画像情報記憶部１０３、画像情報比較部１０１、画像情報結果出力部１０４を有する。
【００３４】
入力部１０２は、列車制御システムネットワーク１２に接続され、列車１０から出力された車上画像情報を受け取ることが可能になっている。
【００３５】
画像情報記憶部１０３は、入力部１０２および画像情報比較部１０１と接続される。画像情報記憶部１０３は、入力部１０２が受け取った車上画像情報を記憶し、蓄積する。
【００３６】
画像情報比較部１０１は、入力部１０２および画像情報記憶部１０３と接続される。画像情報比較部１０１は、入力部１０２から車上画像情報を受け取ることが可能となっている。また、画像情報記憶部１０３から過去の車上画像情報を受け取ることが可能となっている。画像情報比較部１０１は、入力部１０２から受け取った車上画像情報と画像情報記憶部１０３から受け取った過去の車上画像情報とを比較し、障害物検知の判定を行う。
【００３７】
ここで、入力部１０２から受け取った車上画像情報を車上画像情報Ａ、画像情報記憶部１０３から受け取った過去の車上画像情報を車上画像情報Ｂとする。車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｂは、列車位置情報が同じである。つまり、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｂは、同じ列車位置で撮影された画像情報である。また、車上画像情報Ｂは、車上画像情報Ａを生成した列車１０が撮影した画像情報であってもよいし、車上画像情報Ａを生成した列車１０の前を走行する先行列車が撮影した画像情報であってもよい。言い換えると、車上画像情報ＡおよびＢに付加された列車ＩＤ情報は同じであっても良いし、異なっていてもよい。
【００３８】
画像情報比較部１０１は、車上画像情報Ａと車上画像情報Ｂとを比較し、障害物検知の判定を行う。障害物検知の判定では、列車１０の走行に影響を与える障害物が列車前方にあるかないかの判定を行う。画像情報比較部１０１は、画像情報結果出力部１０４と接続される。画像情報比較部１０１は、障害物を検知した場合、画像情報結果出力部１０４に、障害物検知の結果を出力する。図３では、画像情報比較部１０１は入力部１０２から車上画像情報Ａを受け取る構成となっているが、画像情報記憶部１０３から受け取ってもよい。画像情報比較部１０１は、障害物を検知しない場合に、障害物を検知しないという結果を画像情報結果出力部１０４に出力してもよい。
【００３９】
画像情報結果出力部１０４は、画像情報比較部１０１と接続され、画像情報比較部１０１が障害物を検知した場合に、障害物検知という結果を受け取る。また、画像情報結果出力部１０４は、障害物検知という結果を、運行管理装置１１に出力する。画像情報結果出力部１０４および運行管理装置１１は、直接接続されていてもよいし、列車制御システムネットワーク１２を介して接続されていてもよい。
【００４０】
次に、実施の形態１にかかる列車制御システム１に用いられる障害物検知装置１００の障害物検知の動作について説明する。
【００４１】
図４は、実施の形態１にかかる列車制御システム１に用いられる障害物検知装置１００の障害物検知の動作を示すフローチャートである。まず、列車１０から出力された車上画像情報Ａを入力部１０２で受け取る（Ｓ１０１）。次に、入力部１０２から出力された車上画像情報Ａおよび画像情報記憶部１０３から出力された車上画像情報Ｂが画像情報比較部１０１に入力される（Ｓ１０２）。画像情報比較部１０１において、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｂを比較し、障害物検知の判定を行う（Ｓ１０３）。画像情報比較部１０１において、障害物検知をしなかった場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、障害物検知は終了する。画像情報比較部１０１において、障害物検知をした場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力される（Ｓ１０５）。
【００４２】
次に、実施の形態１にかかる列車制御システム１に用いられる障害物検知装置１００の障害物検知の判定について説明する。
【００４３】
図５は、実施の形態１にかかる列車制御システム１に用いられる障害物検知装置１００が行う障害物検知の判定を示す図である。図５は、障害物検知装置１００において障害物検知されない場合を示す図である。図５（ａ）は、画像情報比較部１０１に入力される車上画像情報Ａである。また、図５（ｂ）は、画像情報比較部１０１に入力される車上画像情報Ｂである。
【００４４】
画像情報比較部１０１は、車上画像情報を複数の領域に分割し、車上画像情報の比較を行う。図６は、複数の領域に分割した車上画像情報を示す図である。図６（ａ）は、画像情報比較部１０１に入力される車上画像情報Ａを複数の領域に分割した例を示す図である。また、図６（ｂ）は、画像情報比較部１０１に入力される車上画像情報Ｂを複数の領域に分割した例を示す図である。図６において、車上画像情報は、縦横それぞれ１０分割して１００個の領域に分割されている。分割される領域の数は適宜設定される。
【００４５】
図６において、分割された領域のうち、左から１番目かつ下から１番目の領域を（１，１）と称する。左から２番目かつ下から１番目の領域を（２，１）と称する。同様にして、分割された各領域を区別して称する。
【００４６】
画像情報比較部１０１は、車上画像情報Ａの（１，１）と車上画像情報Ｂの（１，１）を比較する。同様にして、分割された１００個の領域を比較する。分割された領域を比較した結果、予め定められた割合以上の画像情報が一致している場合は、障害物なしと判定する。換言すると、車上画像情報Ａと車上画像情報Ｂを比較し、一致度が予め定められた割合以上であれば、障害物なしと判定する。また、一致度が、予め定められた割合に満たない場合、障害物検知と判定する。換言すると、一致度が予め定められた第１の閾値以上であれば、障害物なしと判定し、第１の閾値未満であれば、障害物検知と判定する。
【００４７】
図７は、障害物検知装置１００において障害物検知される場合を示す図である。図７（ａ）は、画像情報比較部１０１に入力される車上画像情報Ａである。また、図７（ｂ）は、画像情報比較部１０１に入力される車上画像情報Ｂである。ここでは、障害物検知と判定する一致度を９８％以上と設定する。
【００４８】
先ほどと同じように、画像情報比較部１０１は、車上画像情報Ａの（１，１）と車上画像情報Ｂの（１，１）を比較する。同様にして、分割された１００個の領域を比較する。分割された領域を比較した結果、（３，４）、（４，４）、・・・、（９，４）の７つの領域において車上画像情報は一致していない。この場合、一致度は９３％であり、障害物検知と判定する一致度９８％に満たない値となっているため、画像情報比較部１０１は、「障害物検知」と判定し、結果を画像情報結果出力部１０４に出力する。画像情報結果出力部１０４は、出力された結果を、運行管理装置１１に出力する。
【００４９】
上述のように、実施の形態１にかかる列車制御システム１に用いられる障害物検知装置１００の障害物検知の判定は、画像情報比較部１０１において、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｂを複数の領域に分割し、各領域で比較を行う。車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｂを比較した結果、一致度が予め定められた割合以上であれば、障害物なしと判定する。また、一致度が、予め定められた割合に満たない場合、障害物検知と判定し、結果を画像情報結果出力部１０４に出力する。画像情報結果出力部１０４は、出力された「障害物検知」という結果を、運行管理装置１１に出力する。
【００５０】
上述のように、実施の形態１にかかる列車制御システム１では、列車１０が撮影した車上画像情報および過去の車上画像情報を用いて、地上に設置された障害物検知装置１００が障害物検知の判定を行う。そのため、列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくすることができる。
【００５１】
次に、障害物検知装置１００が障害物を検知した場合における運行管理装置１１の動作について説明する。図８は、実施の形態１にかかる列車制御システム１に用いられる運行管理装置１１の動作を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、障害物検知装置１００から障害物検知の結果を受け取ったか否かを検出する（Ｓ２０１）。障害物検知装置１００から障害物検知の結果を受け取っていない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、処理は終了する。障害物検知装置１００から障害物検知の結果を受け取った場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、障害物検知と判定された列車１０に対して、防護範囲を設定する（Ｓ２０２）。ここで、防護範囲とは、列車１０が安全に停止できる範囲または列車１０が安全に走行できる範囲のことをいう。例えば、列車１０に対して、進行方向前方にある検知された障害物の手前までを防護範囲として設定する。次に、設定した防護範囲に関する防護範囲情報を、列車制御システムネットワーク１２を介して地上制御装置１３に送信する（Ｓ２０３）。
【００５３】
防護範囲は、障害物検知と判定された列車１０および障害物検知と判定された列車１０の後方を走行する後続列車に対して設定されても良い。
【００５４】
運行管理装置１１が障害物検知を検出することにより、軌道１７上を走行している列車１０の安全を確保することが可能となる。
【００５５】
次に、障害物検知装置１００が障害物を検知した場合における地上制御装置１３の動作について説明する。図９は、実施の形態１にかかる列車制御システム１に用いられる地上制御装置１３の動作を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、運行管理装置１１から防護範囲情報を受け取ったか否かを検出する（Ｓ３０１）。運行管理装置１１から防護範囲情報を受け取っていない場合（Ｓ３０１：Ｎｏ）、処理は終了する。運行管理装置１１から防護範囲情報を受け取った場合（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、防護指令情報を生成する（Ｓ３０２）。ここで、防護指令情報とは、列車１０に対して送信される、列車１０が安全に停止できる情報または列車１０が安全に走行できる情報のことをいう。防護指令情報には、例えば、列車１０が安全に停止するため位置を示す防護位置情報が含まれる。次に、生成した防護指令情報を、拠点ネットワーク１４を介して列車１０に送信する（Ｓ３０３）。ここでは、図１に示すような無線により列車１０に送信する場合を説明するが、生成した防護指令情報は、地上制御装置１３から地上子１６を介して列車１０に送信されてもよい。
【００５７】
防護指令情報は、障害物検知と判定された列車１０および障害物検知と判定された列車１０の後方を走行する後続列車に対して送信されても良い。
【００５８】
防護指令情報を受け取った列車１０の車上制御装置２６は、防護指令情報に含まれる防護位置情報をもとに、列車１０が安全に停止するため位置に停止するための減速する速度照査パターンを生成する。列車１０は、速度照査パターンに従って減速し、進行方向に対して障害物より手前で停止する。
【００５９】
実施の形態１にかかる列車制御システム１は、列車１０に搭載され、列車１０に搭載された列車１０の前方を撮影可能な撮像装置２１により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置２２と、地上に設置され、画像情報変換装置２２が出力した第一の画像情報を記録する画像情報記憶部１０３と、第一の画像情報および画像情報記憶部１０３に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部１０１と、画像情報比較部１０１の結果を出力する画像情報結果出力部１０４とを有する障害物検知装置１００とを備えることにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。
【００６０】
また、実施の形態１にかかる列車制御システム１は、画像情報結果出力部１０４は、列車１０の前方に障害物がある場合に、障害物検知という結果を出力することにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。
【００６１】
また、実施の形態１にかかる列車制御システム１は、画像情報比較部１０１は、画像情報の一致度を判定することにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。
【００６２】
また、実施の形態１にかかる列車制御システム１は、画像情報比較部１０１は、一致度が第一の閾値未満の場合に障害物検知と判定することにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。
【００６３】
また、実施の形態１にかかる列車制御システム１は、列車１０の運行管理を行う運行管理装置１１をさらに備え、運行管理装置１１は、画像情報結果出力部１０４が出力した障害物検知という結果を受け取った場合に、列車１０に対して防護範囲を設定することにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。
【００６４】
実施の形態２
実施の形態２では、障害物検知装置において、車上画像情報の比較を複数回行うことが特徴である。図１０は、実施の形態２にかかる列車制御システムの障害物検知装置２００の構成を示す図である。なお、図１０には、本実施の形態２にかかる列車制御システムの説明に要する装置のみ示しているが、他の装置や機能が搭載されていてもよい。図１０の基本的構成は図３と同様である。図３における画像情報比較部１０１は、車上画像情報を１回比較していたが、図１０における画像情報比較部２０１は、車上画像情報を複数回比較する点が異なる。
【００６５】
実施の形態２にかかる列車制御システムに用いられる障害物検知装置２００の障害物検知の動作について説明する。図１１は、実施の形態２にかかる列車制御システムに用いられる障害物検知装置２００の障害物検知の動作を示すフローチャートである。まず、列車１０から出力された車上画像情報Ａを入力部１０２で受け取る（Ｓ４０１）。次に、画像情報比較部２０１において、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Cを比較し、障害物検知の判定を行う（Ｓ４０２）。
【００６６】
車上画像情報Cは画像情報記憶部１０３から受け取った過去の車上画像情報である。車上画像情報Ａおよび車上画像情報Cは、列車位置情報が同じである。つまり、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Cは、同じ列車位置で撮影された画像情報である。また、車上画像情報Cは、車上画像情報Ａを生成した列車１０が撮影した画像情報であってもよいし、車上画像情報Ａを生成した列車１０の前を走行する先行列車が撮影した画像情報であってもよい。言い換えると、車上画像情報ＡおよびＣに付加された列車ＩＤ情報は同じであっても良いし、異なっていてもよい。以下の説明では、車上画像情報Ａを生成した列車１０の前を走行する先行列車が撮影した過去の画像情報を車上画像情報Ｃとする。
【００６７】
画像情報比較部２０１では、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｃを比較し、一致度により障害物検知の判定を行う。具体的には、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｃを比較し、一致度が予め定められた第１の閾値以上か否かを判定する。一致度が第１の閾値以上ある場合（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、障害物なしと判定し、障害物検知は終了する。一致度が第１の閾値に満たない場合（Ｓ４０３：Ｎｏ）、一致度が予め定められた第２の閾値以上か否かを判定する（Ｓ４０４）。第２の閾値は第１の閾値より小さな値である。一致度が第２の閾値に満たない場合（Ｓ４０４：Ｎｏ）、障害物検知と判定し、障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力される（Ｓ４０７）。障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力されてから以降の処理は、実施の形態１と同様である。一致度が第２の閾値以上である場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｄを比較し、障害物検知の判定を行う（Ｓ４０５）。
【００６８】
車上画像情報Ｄは画像情報記憶部１０３から受け取った過去の車上画像情報で、車上画像情報Ｃとは異なる車上画像情報である。車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｄは、列車位置情報が同じである。つまり、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｄは、同じ列車位置で撮影された画像情報である。また、車上画像情報Ｄは、車上画像情報Ａを生成した列車１０が撮影した画像情報であってもよいし、車上画像情報Ａを生成した列車１０の前を走行する先行列車が撮影した画像情報であってもよい。以下の説明では、車上画像情報Ａを生成した列車１０が撮影した画像情報を車上画像情報Ｄとする。
【００６９】
画像情報比較部２０１では、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｄを比較し、一致度が予め定められた第３の閾値以上か否かを判定する。一致度が第３の閾値以上ある場合（Ｓ４０６：Ｙｅｓ）、障害物なしと判定し、障害物検知は終了する。第３の閾値は第２の閾値以上の値である。一致度が第３の閾値に満たない場合（Ｓ４０６：Ｎｏ）、障害物検知と判定し、障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力される（Ｓ４０７）。
【００７０】
実施の形態２にかかる列車制御システムでは、障害物検知の判定を同じ列車位置情報をもつ異なる画像情報を用いて複数回行う。上記の説明では、障害物検知の判定を２回行う例を説明したが、３回以上行ってもよい。複数回の判定を行うことで、誤検知が少なくなるため、より正確な障害物検知の判定が可能となる。
【００７１】
実施の形態２にかかる列車制御システムでは、１回目の障害物検知の判定と、２回目以降の障害物検知の判定において、列車ＩＤ情報が異なる車上画像情報を用いることで、列車によって異なる撮像装置の取り付け角度による誤検知を除去することができる。列車のよる撮像装置の取り付け角度の誤差による誤検知を除去することができる。
【００７２】
実施の形態２にかかる列車制御システムは、画像情報比較部２０１は、一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、第一の画像情報および画像情報記憶部１０３に記録された第三の画像情報を比較して障害物検知を行うことにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。また、複数回の判定を行うことで、誤検知が少なくなるため、より正確な障害物検知の判定が可能となる。
【００７３】
また、実施の形態２にかかる列車制御システムは、画像情報比較部２０１は、一致度が第三の閾値未満の場合に障害物検知と判定することにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。また、複数回の判定を行うことで、誤検知が少なくなるため、より正確な障害物検知の判定が可能となる。
【００７４】
また、実施の形態２にかかる障害物検知装置２００は、地上に設置され、第一の画像情報を記録する画像情報記憶部１０３と、第一の画像情報および画像情報記憶部１０３に記録された第二の画像情報を比較することで画像情報の一致度を判定し、一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、２回目の障害物検知を行う画像情報比較部２０１と、画像情報比較部２０１の結果を出力する画像情報結果出力部１０４とを備えることにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。また、複数回の判定を行うことで、誤検知が少なくなるため、より正確な障害物検知の判定が可能となる。
【００７５】
また、実施の形態２にかかる障害物検知装置２００は、画像情報比較部２０１は、第一の画像情報および画像情報記憶部１０３に記録された第三の画像情報を比較して障害物検知を行うことにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。また、複数回の判定を行うことで、誤検知が少なくなるため、より正確な障害物検知の判定が可能となる。
【００７６】
実施の形態３
実施の形態３では、障害物検知装置３００において、障害物検知の判定を行う列車１０が撮影した列車位置情報が異なる車上画像情報を用いることが特徴である。図１２は、実施の形態３にかかる列車制御システムの障害物検知装置３００の構成を示す図である。なお、図１２には、本実施の形態３にかかる列車制御システムの説明に要する装置のみ示しているが、他の装置や機能が搭載されていてもよい。
【００７７】
図１２に示す障害物検知装置３００は、入力部１０２、画像情報記憶部１０３、比較結果記憶部３０５、画像情報比較部３０１、画像情報結果出力部１０４を有する。比較結果記憶部３０５は、画像情報比較部３０１と接続され、画像情報比較部３０１が過去に行った比較結果が記憶されている。過去に行った比較結果には、過去に行った比較の一致度などが記録されている。ここで、比較結果記憶部３０５は別構成としているが、画像情報記憶部１０３が比較結果記憶部３０５を備えていてもよい。
【００７８】
実施の形態３にかかる列車制御システムに用いられる障害物検知装置３００の障害物検知の動作について説明する。図１３は、実施の形態３にかかる列車制御システムに用いられる障害物検知装置３００の障害物検知の動作を示すフローチャートである。まず、列車１０から出力された車上画像情報Ａを入力部１０２で受け取る（Ｓ５０１）。車上画像情報Ａは、次に、画像情報比較部３０１において、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｅを比較し、障害物検知の判定を行う（Ｓ５０２）。
【００７９】
車上画像情報Ｅは画像情報記憶部１０３から受け取った過去の車上画像情報である。車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｅは、列車位置情報が同じである。つまり、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｅは、同じ列車位置で撮影された画像情報である。また、車上画像情報Ｅは、車上画像情報Ａを生成した列車１０が撮影した画像情報であってもよいし、車上画像情報Ａを生成した列車１０の前を走行する先行列車が撮影した画像情報であってもよい。言い換えると、車上画像情報ＡおよびＥに付加された列車ＩＤ情報は同じであっても良いし、異なっていてもよい。以下の説明では、車上画像情報Ａを生成した列車１０が撮影した過去の画像情報を車上画像情報Ｅとする。
【００８０】
画像情報比較部３０１では、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｅを比較し、一致度により障害物検知の判定を行う。具体的には、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｅを比較し、一致度が予め定められた第１の閾値以上か否かを判定する。一致度が第１の閾値以上ある場合（Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、障害物なしと判定し、障害物検知は終了する。一致度が第１の閾値に満たない場合（Ｓ５０３：Ｎｏ）、一致度が予め定められた第２の閾値以上か否かを判定する（Ｓ５０４）。第２の閾値は第１の閾値より小さな値である。一致度が第２の閾値に満たない場合（Ｓ５０４：Ｎｏ）、障害物検知と判定し、障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力される（Ｓ５０７）。障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力されてから以降の処理は、実施の形態１と同様である。一致度が第１の閾値には満たないが第２の閾値以上である場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、画像情報比較部３０１は、一致度の遷移により障害物検知の判定を行う（Ｓ５０５）。
【００８１】
画像情報比較部３０１は、比較結果記憶部３０５に記憶されている過去の比較結果を参照する。具体的には、車上画像情報Ａの一つ前に生成された車上画像情報Ａ１、二つ前に生成された車上画像情報Ａ２に対する画像情報比較結果を参照する。例えば、画像情報比較結果として、一致度の結果を参照する。車上画像情報Ａ、Ａ１およびＡ２に付加された列車ＩＤ情報は同じである。
【００８２】
例えば、車上画像情報Ａ、Ａ１およびＡ２に対する画像情報比較の結果（一致度）がそれぞれ９４％、９５％および９６％であるとする。言い換えると、２つ前に比較を行った車上画像情報Ａ２に対する一致度は９６％であって、１つ前に比較を行った車上画像情報Ａ１に対する一致度は９５％であって、今回比較を行った車上画像情報Ａに対する一致度は９４％であるとする。この場合、一致度の値が時間の経過に従って低くなっている。
【００８３】
画像情報比較部３０１は、比較結果記憶部３０５に記憶されている過去の比較結果を参照し、一致度の値が時間の経過に従って低くなる場合（Ｓ５０６：Ｙｅｓ）、障害物検知と判定し、障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力される（Ｓ５０７）。画像情報比較部３０１は、比較結果記憶部３０５に記憶されている過去の比較結果を参照し、一致度の値が時間の経過に従って低くなっていない場合（Ｓ５０６：Ｎｏ）、障害物なしと判定し、障害物検知は終了する。
【００８４】
図１４は、実施の形態３にかかる列車制御システムの障害物検知を説明する図である。図１４（ａ）は、車上画像情報Ａを示す図である。図１４（ｂ）は、車上画像情報Ａ１を示す図である。図１４（ｃ）は、車上画像情報Ａ２を示す図である。
【００８５】
画像情報比較部３０１は、車上画像情報Ａについて、画像情報比較を行った結果、（３，４）、（４，４）、・・・、（８，４）の６つの領域において車上画像情報は一致していないとし、一致度は９４％と判定した。同様に、画像情報比較部３０１は、車上画像情報Ａ１について、画像情報比較を行った結果、（３，６）、（４，６）、・・、（７，６）の５つの領域において車上画像情報は一致していないとし、一致度は９５％と判定した。同様に、画像情報比較部３０１は、車上画像情報Ａ２について、画像情報比較を行った結果、（４，８）、（５，８）、（６，８）、（７，８）の４つの領域において車上画像情報は一致していないとし、一致度は９６％と判定した。
【００８６】
図１５は、実施の形態３にかかる列車制御システムの車上画像情報の履歴を示す図である。図１５は、車上画像情報Ａ、Ａ１およびＡ２の撮影された時間、撮影された列車位置、一致度の一例を示している。図１５からわかるように、車上画像情報Ａ、Ａ１およびＡ２は撮影された時間および列車位置が異なっている。また、図１５において、撮影された時間が古い方から、車上画像情報Ａ２→Ａ１→Ａの順である。
【００８７】
図１４からわかるように、列車１０は走行しているので時間が経過していくと、列車１０と障害物との距離が近くなる。列車１０と障害物との距離が近くなると、全画像情報領域に対する障害物の画像情報領域が多くなる。図１４において、車上画像情報Ａ２およびＡ１を比較すると車上画像情報Ａ１の方が全画像情報領域に対する障害物の画像情報領域が多い。また、車上画像情報Ａ１およびＡを比較すると車上画像情報Ａの方が全画像情報領域に対する障害物の画像情報領域が多い。時間の経過とともに、全画像情報領域に対する障害物の画像情報領域が多くなる。つまり、障害物がない場合と比較した一致度は時間の経過に従って、低くなる。
【００８８】
実施の形態３では、障害物検知の判定を列車ＩＤ情報が同一で、かつ列車位置情報が異なる車上画像情報を用いて行う。具体的には、同一の列車ＩＤ情報をもつ列車１０が生成した列車位置の異なる画像情報について行った比較結果（一致度）の遷移を用いて、障害物検知の判定を行うことで、障害物を検知する。同一の列車ＩＤ情報をもつ画像情報を用いることで、同じ撮像装置による画像情報を基に比較できるため、より正確な障害物検知が可能となる。
【００８９】
上記の説明では、２つ前の一致度から今回の一致度までの３つの一致度の遷移を用いて判定したが、用いる一致度の遷移は２つでもよく、４つ以上でもよい。誤判定を少なくするためには、用いる一致度の遷移は３つ以上が好ましい。また、一致度の値が時間の経過に従って低くなるとは、連続して低くなる必要はなく、全体として低くなっていればよい。
【００９０】
実施の形態３にかかる列車制御システムは、画像情報比較部３０１は、一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、一致度の遷移により障害物検知を行うことにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。また、同じ撮像装置による画像情報を基に比較できるため、より正確な障害物検知が可能となる。
【００９１】
また、実施の形態３にかかる列車制御システムは、画像情報比較部３０１は、一致度が時間の経過に従って低くなる場合に障害物検知と判定することにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。また、同じ撮像装置による画像情報を基に比較できるため、より正確な障害物検知が可能となる。
【００９２】
実施の形態４
実施の形態４では、障害物検知装置４００において、車上画像情報を比較する際に、車上画像情報に付加された列車速度情報および列車加速度情報を比較することが特徴である。
【００９３】
図１６は、実施の形態４にかかる列車制御システムの障害物検知装置４００の構成を示す図である。なお、図１６には、本実施の形態４にかかる列車制御システムの説明に要する装置のみ示しているが、他の装置や機能が搭載されていてもよい。
【００９４】
図１６に示す障害物検知装置４００は、入力部１０２、画像情報記憶部１０３、画像情報比較部４０１、画像情報結果出力部１０４を有する。図１６の基本的構成は図３と同様である。
【００９５】
実施の形態４にかかる列車制御システムに用いられる障害物検知装置４００の障害物検知の動作について説明する。図１７は、実施の形態４にかかる列車制御システムに用いられる障害物検知装置４００の障害物検知の動作を示すフローチャートである。まず、列車１０から出力された車上画像情報Ａを入力部１０２で受け取る（Ｓ６０１）。車上画像情報Ａは、次に、画像情報比較部４０１において、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｆを比較し、障害物検知の判定を行う（Ｓ６０２）。
【００９６】
車上画像情報Ｆは画像情報記憶部１０３から受け取った過去の車上画像情報である。車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｆは、列車ＩＤ情報および列車位置情報が同一である。
【００９７】
画像情報比較部４０１では、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｆを比較し、一致度により障害物検知の判定を行う。具体的には、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｆを比較し、一致度が予め定められた第１の閾値以上か否かを判定する。一致度が第１の閾値以上ある場合（Ｓ６０３：Ｙｅｓ）、障害物なしと判定し、障害物検知は終了する。一致度が第１の閾値に満たない場合（Ｓ６０３：Ｎｏ）、一致度が予め定められた第２の閾値以上か否かを判定する（Ｓ６０４）。第２の閾値は第１の閾値より小さな値である。一致度が第２の閾値に満たない場合（Ｓ６０４：Ｎｏ）、障害物検知と判定し、障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力される（Ｓ６０７）。障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力されてから以降の処理は、実施の形態１と同様である。一致度が第１の閾値には満たないが第２の閾値以上である場合（Ｓ６０４：Ｙｅｓ）、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｆに付加されている列車速度情報および列車加速度情報を用いて、障害物検知の判定を行う（Ｓ６０５）。
【００９８】
画像情報比較部４０１は、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｆの列車速度情報を比較し、差分を算出する。また、同様に車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｆの列車加速度情報を比較し、差分を算出する。ここで、算出された列車速度情報の差分値および列車加速度情報の差分値をそれぞれＤ１およびＤ２とする。
【００９９】
画像情報比較部４０１は、列車速度情報の差分値Ｄ１が予め定められた第４の閾値以下か否かを判定する。また、同様に列車加速度情報の差分値Ｄ２が予め定められた第５の閾値以下か否かを判定する。列車速度情報の差分値Ｄ１が第４の閾値以下であり、かつ、列車加速度情報の差分値Ｄ２が第５の閾値以下である場合（Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、障害物検知と判定し、障害物検知の結果が画像情報結果出力部１０４に出力される（Ｓ６０７）。列車速度情報の差分値Ｄ１が第４の閾値より大きい場合（Ｓ６０６：Ｎｏ）、または、列車加速度情報の差分値Ｄ２が第５の閾値より大きい場合（Ｓ６０６：Ｎｏ）は、障害物なしと判定し、障害物検知は終了する。
【０１００】
列車速度情報の差分値Ｄ１が第４の閾値以下であり、かつ、列車加速度情報の差分値Ｄ２が第５の閾値以下である場合というのは、車上画像情報Ａおよび車上画像情報Ｆが生成された際の列車速度情報および列車加速度情報の値にあまり差がないということであり、列車速度および列車加速度に関しては、撮影条件にあまり差がないということになる。つまり、撮影条件にあまり差がない画像情報を比較したことが確認される。従って、画像情報比較部４０１は、第２の閾値以上ではあるが、障害物検知を判定する閾値である第１の閾値に満たないため、障害物検知と判定する。
【０１０１】
実施の形態４にかかる列車制御システムは、車上画像情報に付加された列車速度情報および列車加速度情報を比較することにより、車上画像情報の撮影条件の違いを考慮できるため、車上画像情報の比較結果の信頼性を上げることができる。
【０１０２】
実施の形態４にかかる列車制御システムは、画像情報比較部４０１は、一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、第一の画像情報および第二の画像情報の列車速度情報、ならびに、第一の画像情報および第二の画像情報の列車加速度情報を比較して障害物検知を行うことにより、障害物検知を行うために列車１０内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。また、車上画像情報の撮影条件の違いを考慮できるため、車上画像情報の比較結果の信頼性を上げることができる。
【０１０３】
なお、上記説明した実施の形態１〜４において、画像情報変換装置２２および障害物検知装置１００（２００、３００、４００）は、少なくともプロセッサ１００３と、記憶回路と、受信器１００４と、送信器１００１とを備え、各装置の動作はソフトウェアにより実現することができる。図１８は、実施の形態１〜４にかかる列車制御システムの画像情報変換装置２２および障害物検知装置１００（２００、３００、４００）を実現するハードウェアの一般的な構成例を示す図である。図１８に示す装置は、プロセッサ１００３、メモリ１００２、受信器１００４および送信器１００１を備え、プロセッサ１００３は受信したデータを用いてソフトウェアによる演算および制御を行う。メモリ１００２は受信したデータ、またはプロセッサ１００３が演算および制御を行うに際して必要なデータを記憶し、ソフトウェアの記憶も行う。受信器１００４は、画像情報変換装置２２または障害物検知装置１００（２００、３００、４００）に入力される信号または情報を受信するインターフェースである。送信器１００１は、画像情報変換装置２２または障害物検知装置１００（２００、３００、４００）から出力される信号または情報を送信するインターフェースである。なお、プロセッサ１００３、メモリ１００２、受信器１００４および送信器１００１は、各々複数設けられていてもよい。
【０１０４】
また、各実施の形態を適宜組合せることも可能である。例えば、実施の形態２と実施の形態３を組合せた場合、同じ列車位置情報をもつ異なる画像情報を用いて２回行う判定と、同一の列車ＩＤ情報をもつ列車１０が生成した列車位置の異なる画像情報について一致度の遷移により行う判定とを行うことも可能である。
【０１０５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲において、各実施の形態を適宜変更、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１            列車制御システム
１０            列車
１１            運行管理装置
１２            列車制御システムネットワーク
１３            地上制御装置
１４            拠点ネットワーク
１５            無線基地局
１６            地上子
１７            軌道
２１            撮像装置
２２            画像情報変換装置
２３            車上情報入出力装置
２４            車上無線装置
２５            車上アンテナ
２６            車上制御装置
２７            車上子
２８            速度発電機
３０            列車制御部
３１            地上子情報受信部
３２            記憶部
１００，２００，３００，４００            障害物検知装置
１０１，２０１，３０１，４０１            画像情報比較部
１０２          入力部
１０３          画像情報記憶部
１０４          画像情報結果出力部
３０５          比較結果記憶部
１００１        送信器
１００２        メモリ
１００３        プロセッサ
１００４        受信器
【図１】
2019138532.tif 000003
【図２】
2019138532.tif 000004
【図３】
2019138532.tif 000005
【図４】
2019138532.tif 000006
【図５】
2019138532.tif 000007
【図６】
2019138532.tif 000008
【図７】
2019138532.tif 000009
【図８】
2019138532.tif 000010
【図９】
2019138532.tif 000011
【図１０】
2019138532.tif 000012
【図１１】
2019138532.tif 000013
【図１２】
2019138532.tif 000014
【図１３】
2019138532.tif 000015
【図１４】
2019138532.tif 000016
【図１５】
2019138532.tif 000017
【図１６】
2019138532.tif 000018
【図１７】
2019138532.tif 000019
【図１８】
2019138532.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月16日(2020.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車に搭載され、前記列車の前方を撮影可能な撮像装置により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置と、
地上に設置され、前記画像情報変換装置が出力した前記第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、
前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部と、前記画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを有する障害物検知装置とを備え、
前記画像情報比較部は、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の一致度を判定し、前記一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第三の画像情報を比較して障害物検知を行う、
列車制御システム。
【請求項２】
前記画像情報比較部は、前記一致度が第三の閾値未満の場合に障害物検知と判定する、
請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
列車に搭載され、前記列車の前方を撮影可能な撮像装置により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置と、
地上に設置され、前記画像情報変換装置が出力した前記第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、
前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部と、前記画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを有する障害物検知装置とを備え、
前記画像情報比較部は、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の一致度を判定し、前記一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、前記一致度の遷移により障害物検知を行う、
列車制御システム。
【請求項４】
前記画像情報比較部は、前記一致度が時間の経過に従って低くなる場合に障害物検知と判定する、
請求項３に記載の列車制御システム。
【請求項５】
列車に搭載され、前記列車の前方を撮影可能な撮像装置により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置と、
地上に設置され、前記画像情報変換装置が出力した前記第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、
前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部と、前記画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを有する障害物検知装置とを備え、
前記画像情報比較部は、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の一致度を判定し、前記一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の列車速度情報、ならびに、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の列車加速度情報を比較して障害物検知を行う、
列車制御システム。
【請求項６】
前記列車の運行管理を行う運行管理装置をさらに備え、前記運行管理装置は、前記画像情報結果出力部が出力した障害物検知という結果を受け取った場合に、前記列車に対して防護範囲を設定する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の列車制御システム。
【請求項７】
地上に設置され、第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、
前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較することで画像情報の一致度を判定し、前記一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、２回目の障害物検知を行う画像情報比較部と、
前記画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部と、
を備えた障害物検知装置。
【請求項８】
前記画像情報比較部は、前記第一の画像情報および前記画像情報記憶部に記録された第三の画像情報を比較して障害物検知を行う、
請求項７に記載の障害物検知装置。
【請求項９】
前記画像情報比較部は、前記一致度の遷移により障害物検知を行う、
請求項７または８記載の障害物検知装置。
【請求項１０】
前記画像情報比較部は、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の列車速度情報、ならびに、前記第一の画像情報および前記第二の画像情報の列車加速度情報を比較して障害物検知を行う、
請求項７から９のいずれか１項に記載の障害物検知装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
第一の発明の列車制御システムは、列車に搭載され、列車の前方を撮影可能な撮像装置により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置と、地上に設置され、画像情報変換装置が出力した第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、第一の画像情報および画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部と、画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを有する障害物検知装置とを備え、画像情報比較部は、第一の画像情報および第二の画像情報の一致度を判定し、一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、第一の画像情報および画像情報記憶部に記録された第三の画像情報を比較して障害物検知を行うものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明にかかる列車制御システムは、列車に搭載され、列車の前方を撮影可能な撮像装置により撮像された画像情報に列車情報が付加された第一の画像情報を出力する画像情報変換装置と、地上に設置され、画像情報変換装置が出力した第一の画像情報を記録する画像情報記憶部と、第一の画像情報および画像情報記憶部に記録された第二の画像情報を比較する画像情報比較部と、画像情報比較部の結果を出力する画像情報結果出力部とを有する障害物検知装置とを備え、画像情報比較部は、第一の画像情報および第二の画像情報の一致度を判定し、一致度が第二の閾値以上で第一の閾値未満の場合に、第一の画像情報および画像情報記憶部に記録された第三の画像情報を比較して障害物検知を行うことにより、障害物検知を行うために列車内に搭載する記憶装置の容量を少なくできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
なお、上記説明した実施の形態１〜４において、画像情報変換装置２２および障害物検知装置１００（２００、３００、４００）は、少なくともプロセッサ１００３と、メモリ１００２と、受信器１００４と、送信器１００１とを備え、各装置の動作はソフトウェアにより実現することができる。図１８は、実施の形態１〜４にかかる列車制御システムの画像情報変換装置２２および障害物検知装置１００（２００、３００、４００）を実現するハードウェアの一般的な構成例を示す図である。図１８に示す装置は、プロセッサ１００３、メモリ１００２、受信器１００４および送信器１００１を備え、プロセッサ１００３は受信したデータを用いてソフトウェアによる演算および制御を行う。メモリ１００２は受信したデータ、またはプロセッサ１００３が演算および制御を行うに際して必要なデータを記憶し、ソフトウェアの記憶も行う。受信器１００４は、画像情報変換装置２２または障害物検知装置１００（２００、３００、４００）に入力される信号または情報を受信するインターフェースである。送信器１００１は、画像情報変換装置２２または障害物検知装置１００（２００、３００、４００）から出力される信号または情報を送信するインターフェースである。なお、プロセッサ１００３、メモリ１００２、受信器１００４および送信器１００１は、各々複数設けられていてもよい。
【国際調査報告】
2019138532.tif 000021
2019138532.tif 000022