(57)【要約】【課題】列車の走行の支障となる支障物を、運転士が短時間かつ正確に把握することを支援する。【解決手段】実施形態の走行状況提示装置は、第１の検出部と、推定部と、表示出力部とを備える。第１の検出部は、列車の前方を撮像した撮像画像に基づいて、列車の走行の支障となる所定の領域内に存在する第１の物体を検出する。推定部は、撮像画像に基づいて、検出された第１の物体と列車との間の距離を推定する。表示出力部は、第１の物体が検出された場合、列車の運転士が列車の前方を視認可能な透明画面のうち、第１の物体が視認される画面領域に対して、第１の物体と列車との間の距離に応じて異なる表示態様で、第１の物体を強調する第１の強調情報を表示する。【選択図】図３
2019221115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の前方を撮像した撮像画像に基づいて、前記列車の走行の支障となる所定の領域内に存在する第１の物体を検出する第１の検出部と、
前記撮像画像に基づいて、検出された前記第１の物体と前記列車との間の距離を推定する推定部と、
前記第１の物体が検出された場合、前記列車の運転士が前記列車の前方を視認可能な透明画面のうち、前記第１の物体が視認される画面領域に対して、前記第１の物体と前記列車との間の距離に応じて異なる表示態様で、前記第１の物体を強調する第１の強調情報を表示する表示出力部と、
を備えた走行状況提示装置。
【請求項２】
前記表示出力部は、推定された前記距離が近いほど、前記第１の強調情報を濃い色で表示する、
請求項１に記載の走行状況提示装置。
【請求項３】
前記撮像画像に基づいて、前記所定の領域外に存在する第２の物体を検出する第２の検出部、をさらに備え、
前記表示出力部は、さらに、前記第２の検出部によって前記第２の物体が検出された場合、前記透明画面上で前記第２の物体が視認される画面領域に対して、前記第２の物体を強調する第２の強調情報を、前記第２の物体と前記列車との間の距離に関わらず画一的な表示態様で表示し、
前記第２の強調情報の表示態様は、前記第１の強調情報とは異なる表示態様である、
請求項１または２に記載の走行状況提示装置。
【請求項４】
前記表示出力部は、前記第１の物体または前記第２の物体が検出された場合、前記透明画面上の前記第１の強調情報または前記第２の強調情報の近傍に、前記第１の物体または前記第２の物体の種類を表す記号を表示する、
請求項３に記載の走行状況提示装置。
【請求項５】
前記表示出力部は、前記第１の物体が検出されない場合であって、前記第２の物体が検出された場合に、前記記号を、前記透明画面上の前記第２の強調情報の表示位置よりも前記透明画面の中央側に表示し、前記第１の物体が検出された場合に、前記記号を、前記透明画面上で前記所定の領域が視認される画像領域の外に表示する、
請求項４に記載の走行状況提示装置。
【請求項６】
前記列車の位置情報を取得する取得部、をさらに備え、
前記表示出力部は、検出された前記第１の物体、前記第２の物体、または前記列車の位置情報に基づいて、前記運転士が行うべき動作または発声すべき文言を表す図柄または文字列を、前記透明画面に表示する、
請求項３から５のいずれか１項に記載の走行状況提示装置。
【請求項７】
前記列車の位置情報を取得する取得部と、
前記列車が走行するレールが有する分岐の位置情報と、前記分岐において前記列車が進行する進行方向と、を対応付けた分岐情報を記憶する記憶部と、
前記列車の位置情報と、前記分岐情報とに基づいて、前記列車が進行する分岐先のレールを特定する分岐先特定部と、
をさらに備え、
前記表示出力部は、前記透明画面のうち前記分岐先特定部によって特定されたレールが視認される画面領域に対して、前記レールを強調する第３の強調情報を表示する、
請求項３から５のいずれか１項に記載の走行状況提示装置。
【請求項８】
前記第１の検出部は、検出した前記第１の物体の移動ベクトルを算出し、
前記表示出力部は、前記移動ベクトルに基づいて、検出された前記第１の物体が前記列車の走行するレールに近づいているか否かを判断し、前記列車の走行するレールに近づく前記第１の物体と、前記列車の走行するレールから離れる前記第１の物体とでは、異なる表示態様で前記第１の強調情報を表示する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の走行状況提示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、走行状況提示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車（鉄道車両）の運行中では、運転士は、列車の走行状況を逐次確認する必要がある。走行状況は、例えば、支障物の有無や、線路、駅ホーム、信号機、標識などの状況である。列車には定刻での運行が求められるため、運転士は、逐次変化する走行状況を短時間かつ正確に把握する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に、列車の走行の支障となる支障物を、運転士が短時間かつ正確に把握することを支援する技術についてのニーズがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の走行状況提示装置は、第１の検出部と、推定部と、表示出力部とを備える。第１の検出部は、列車の前方を撮像した撮像画像に基づいて、列車の走行の支障となる所定の領域内に存在する第１の物体を検出する。推定部は、撮像画像に基づいて、検出された第１の物体と列車との間の距離を推定する。表示出力部は、第１の物体が検出された場合、列車の運転士が列車の前方を視認可能な透明画面のうち、第１の物体が視認される画面領域に対して、第１の物体と列車との間の距離に応じて異なる表示態様で、第１の物体を強調する第１の強調情報を表示する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる列車の概略構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかる走行状況提示システムの概略構成例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる情報処理装置が有する機能の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態にかかる出力態様情報の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態にかかる情報処理装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第１の実施形態にかかる監視領域の一例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態にかかる支障物の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態にかかる透明画面の、支障物および対象物が検出された場合の表示例を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態にかかる情報処理装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態にかかる透明画面の、支障物が検出された場合の表示例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態にかかる透明画面の、検出対象物が検出された場合の表示例を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態にかかる透明画面の、検出対象物が検出された場合の表示例を示す図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態にかかる情報処理装置が有する機能の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態にかかる情報処理装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第３の実施形態にかかる運転士が行うべき動作を表す図柄と発声すべき文言を表す文字列との表示の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、第３の実施形態にかかる運転士が発声すべき文言を表す文字列の表示の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、第３の実施形態にかかる運転士が行うべき動作を表す図柄の表示の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、第３の実施形態にかかる運転士が行うべき動作を表す図柄と文字列との表示の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、第４の実施形態にかかる情報処理装置が有する機能の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、第４の実施形態にかかる情報処理装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、第４の実施形態にかかる分岐先のレールを強調する強調情報の表示の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、第４の実施形態にかかる分岐先のレールを強調する強調情報の表示の他の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、第５の実施形態にかかる情報処理装置が有する機能の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、第５の実施形態にかかる情報処理装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、第５の実施形態にかかる支障物を強調する強調情報の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、第５の実施形態にかかる支障物を強調する強調情報の他の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、変形例にかかる列車の概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる列車の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態にかかる列車（鉄道車両）１０００には、情報処理装置１、カメラ２、ヘッドアップディスプレイ装置３、および運転台５が設けられている。
【０００８】
カメラ２は、列車の進行方向（前方）を撮像する。
【０００９】
ヘッドアップディスプレイ装置３は、透明画面３０を備えている。透明画面３０は、列車１０００の運転席の前方に配置される。本実施形態においては、列車１０００のフロントガラス６を覆うように設置されるものとする。透明画面３０は、情報処理装置１から送られてきた各種情報を表示可能な透明の画面である。運転室内の運転士４は、透明画面３０を介して、列車１０００の前方と、表示された各種情報とを視認することができる。なお、列車１０００の運転士は、運転台５に向かって設けられた運転席周辺において、列車１０００の前方を向いているものとする。
【００１０】
透明画面３０は、例えば、ハーフミラー構造を備える。ヘッドアップディスプレイ装置３は、透明画面３０に画像を投影することによって、透明画面３０上に各種情報を虚像として形成（表示）する。
【００１１】
なお、透明画面３０の構造はこれに限定されず、列車１０００のフロントガラス６が透明画面３０として使用されてもよい。透明画面３０は、有機発光ダイオード（organic  light-emitting  diode  :  OLED）などを含んで構成されることで、自発光によって画像を表示することが可能であってもよい。
【００１２】
図２は、列車１０００に具備される第１の実施形態の走行状況提示システムＳの概略構成例を示す図である。走行状況提示システムＳは、情報処理装置１と、カメラ２と、ヘッドアップディスプレイ装置３と、警笛出力装置９とを備える。
【００１３】
ヘッドアップディスプレイ装置３は、既に述べたように、透明画面３０を備える。透明画面３０は、フロントガラス６の一部または全部を覆うように設けられており、運転室内の運転士４の位置（例えば、運転席）の正面に設けられている。
【００１４】
警笛出力装置９は、列車１０００の周囲に対して警笛を出力する。警笛出力装置９は、例えば電子音を出力するスピーカーであるが、圧縮空気を吹鳴する空気笛等でも良い。
【００１５】
情報処理装置１は、本実施形態における走行状況提示装置の一例である。情報処理装置１は、演算装置１００、記憶装置１０１、および入出力装置１０２を備える。情報処理装置１は、本実施形態における走行状況提示装置の一例である。
【００１６】
記憶装置１０１は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）、ＳＤカード等の不揮発性の記憶媒体、およびＲＡＭ（Random  Access  Memory）、レジスタ等の揮発性の記憶媒体を含むコンピュータである。そして、記憶装置１０１には、演算装置１００が実行するプログラム２００が予め格納される。
【００１７】
演算装置１００は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）である。演算装置１００は、記憶装置１０１に格納されたプログラム２００を実行することによって、走行状況提示装置としての機能を実現する。
【００１８】
入出力装置１０２は、情報処理装置１と、カメラ２、ヘッドアップディスプレイ装置３および警笛出力装置９とを接続するインタフェース装置である。情報処理装置１は、カメラ２によって撮像された画像を入出力装置１０２を介して取得する。また、情報処理装置１は、透明画面３０に表示する内容を入出力装置１０２を介してヘッドアップディスプレイ装置３に送る。また、情報処理装置１は、入出力装置１０２を介して警笛出力装置９に対して警笛の出力を指示する信号を送る。
【００１９】
図３は、本実施形態にかかる情報処理装置１が有する機能の一例を示す図である。図３に示すように、情報処理装置１は、取得部２０１と、検出部２０２と、推定部２０３と、表示出力部２０４と、報知部２０５と、記憶部２５０と、を備える。
【００２０】
取得部２０１は、カメラ２から、列車１０００の前方（進行方向）を撮像した撮像画像を取得する。本実施形態では、一例として、カメラ２は、ステレオカメラであり、視点が異なる２つの可視光画像（撮像画像）を得るものとする。取得部２０１は、当該２つの可視光画像を取得する。そして、取得部２０１は、２つの可視光画像のうちの一を基準画像とし、当該２つの可視光画像の視差に基づいて、基準画像の画素毎に距離を示す距離画像を取得する。
【００２１】
検出部２０２は、基準画像および距離画像に基づいて、列車１０００の走行の支障となる支障物と、標識等の所定の検出対象物とを検出する。そのための構成として、検出部２０２は、対象物検出部２１０、レール検出部２１１、監視領域設定部２１２、および支障物検出部２１３を備える。
【００２２】
対象物検出部２１０は、基準画像および距離画像に基づいて、列車１０００の前方に存在する検出対象物を検出する。検出対象物を検出するアルゴリズムとしては、任意のアルゴリズムが採用可能である。本実施形態においては、検出対象物は予め定められており、検出対象物情報２５１として、記憶部２５０に登録される。本実施形態の検出対象物は、例えば、各種の標識、信号機、および踏切とする。本実施形態においては、検出対象物は、列車１０００の走行の支障とならない位置に設置され、後述の監視領域設定部２１２によって設定される監視領域の外に存在するものとする。
【００２３】
検出対象物情報２５１は、検出対象物のパターン画像と、検出対象物の種類と、を対応付けた情報である。また、一の検出対象物に対し、複数のパターン画像が予め記憶部２５０に格納されていてもよい。例えば、標識のうち、速度標識については、制限速度ごとに、パターン画像と、当該速度標識が示す制限速度と、が対応付けられて記憶される。また、信号機については、赤信号（停止信号）、青信号（進行信号）等の種類ごとに、パターン画像と、当該信号の種類と、が対応付けられて記憶されても良い。
【００２４】
対象物検出部２１０は、検出対象物情報２５１に含まれる検出対象物のパターン画像のいずれかと特徴が類似する部分を構成する画素群を基準画像から探索することで、検出対象物を示す画素群と当該検出対象物の種類とを特定する。そして、対象物検出部２１０は、特定した画素群の位置と、距離画像と、に基づいて当該検出対象物の位置を特定する。
【００２５】
検出対象物は、本実施形態における第２の物体の一例である。また、対象物検出部２１０は、本実施形態における第２の検出部の一例である。なお、検出対象物はこれらに限定されるものではなく、検出対象物の検出の手法も限定されるものではない。
【００２６】
レール検出部２１１は、基準画像に基づいて列車１０００が走行するレールを検出する。レールを検出する手法としては、エッジ検出等の公知の手法が採用可能である。また、レール検出部２１１は、基準画像においてレールが写っている画素群の位置と、距離画像と、に基づいてレールの位置を特定してもよい。
【００２７】
監視領域設定部２１２は、レール検出部２１１によって検出されたレールを基準として、基準画像に対して立体的な監視領域を設定する。監視領域は、例えば、基準画像内において、列車１０００の車両限界または建築限界により規定される立体的な領域である。監視領域に物体が存在する場合、当該物体は列車１０００と接触する可能性がある。このため、監視領域は、列車１０００の走行の支障となる所定の領域の一例である。
【００２８】
支障物検出部２１３は、列車１０００の前方を撮像した基準画像または距離画像に基づいて、監視領域内に存在する支障物を検出する。例えば、支障物検出部２１３は、距離画像から、監視領域内に存在する立体物を、支障物候補として抽出する。そして、支障物検出部２１３は、例えば、支障物候補のうち、予め定められた所定の大きさ以上の支障物候補を支障物として特定する。本実施形態においては、支障物は、監視領域内に存在する物体であって、予め定められた所定の大きさ以上の物体とする。なお、支障物を検出する方法および支障物の検出条件はこれに限定されない。支障物は、本実施形態における第１の物体の一例である。支障物検出部２１３は、本実施形態における第１の検出部の一例である。
【００２９】
推定部２０３は、撮像画像に基づいて、支障物検出部２１３によって検出された支障物と、列車１０００との間の距離を推定する。例えば、推定部２０３は、取得部２０１が取得した距離画像に基づいて、支障物と列車１０００との間の距離を推定する。検出された支障物と、列車１０００との間の距離を推定する手法としては、公知の手法を採用可能である。
【００３０】
表示出力部２０４は、支障物検出部２１３または対象物検出部２１０によって支障物または検出対象物が検出された場合に、支障物または検出対象物を強調する強調情報を、透明画面３０上に表示する。
【００３１】
より詳細には、表示出力部２０４は、支障物が検出された場合、透明画面３０のうち、支障物が視認される画面領域に対して、支障物と列車１０００との間の距離に応じて異なる表示態様で、支障物を強調する強調情報を表示する。支障物を強調する強調情報は、本実施形態における第１の強調情報の一例である。支障物と列車１０００との間の距離に応じた表示態様は、出力態様情報２５２として、記憶部２５０に保存される。
【００３２】
図４は、本実施形態にかかる出力態様情報２５２の一例を示す図である。図４に示すように、出力態様情報２５２は、列車１０００と支障物との間の距離と、危険度と、後述の表示出力部２０４によって透明画面３０に表示される強調情報の表示態様と、後述の警笛出力装置９によって出力される警笛の音量および音高とを対応付けた情報である。
【００３３】
強調情報は、検出された支障物や検出対象物を強調するために透明画面３０に表示される画像であり、例えば、透明画面３０上で市場物が見える位置を囲んで表示される色のついた半透明の矩形の画像である。
【００３４】
本実施形態においては、列車１０００と支障物との間の距離が近いほど、危険度が高いものとする。このため、列車１０００と支障物との間の距離が近いほど、強調情報の視認性を高めるために、強調の度合を強くする。一例として、本実施形態においては、列車１０００と支障物との間の距離が近いほど、強調情報の色は濃く、表示時間は長く、強調情報の大きさは大きくなるものとする。
【００３５】
本実施形態においては、強調情報が大きいとは、透明画面３０で支障物が視認される画面領域の大きさに対して、表示される強調情報の拡大度合が大きいという意味である。つまり、運転士４から見て透明画面３０上で同じ大きさに見える支障物が２つある場合、列車１０００により近い距離に位置する支障物に対する強調情報の方が、より大きく表示される。
【００３６】
また、列車１０００と支障物との間の距離が近いほど、警笛の大きさは大きく、音高は高くなるものとする。図４に示す強調情報の表示態様および警笛の出力態様は一例であり、これに限定されるものではない。また、表示態様のうち、色の濃さと、表示時間と、大きさのいずれか１つが変化するものとしても良い。また、列車１０００と支障物との間の距離が近いほど、視認性の高い色で強調情報が表示されものとしても良い。例えば、列車１０００と支障物との間の距離が近い場合には赤色、列車１０００と支障物との間の距離が遠い場合には青色等で強調情報が表示されるものとしても良い。
【００３７】
また、本実施形態においては、列車１０００と支障物との間の距離が所定の閾値“Ｌ１”以下である場合に、支障物が“近距離”に位置するものとし、列車１０００と支障物との間の距離が所定の閾値“Ｌ２”以上である場合に、支障物が“遠距離”に位置するものとする。“近距離”と“遠距離”との間は、距離が近いほど危険度が高く、強調情報の強調度合が高く、警笛の音量が大きく、音高が高くなるものとする。
【００３８】
また、表示出力部２０４は、検出対象物が検出された場合、透明画面３０上で検出対象物が視認される画面領域に対して、検出対象物を強調する強調情報を、検出対象物と列車１０００との間の距離に関わらず画一的な表示態様で表示する。例えば、表示出力部２０４は、検出対象物と列車１０００との間の距離に関わらず、検出対象物を強調する強調情報を、同じ濃さの色で表示する。また、表示出力部２０４は、検出対象物を強調する強調情報を、支障物を強調する強調情報とは異なる表示態様で表示する。例えば、表示出力部２０４は、支障物を強調する強調情報を赤色、検出対象物を強調する強調情報を青色、などの異なる色でそれぞれ表示する。検出対象物を強調する強調情報は、本実施形態における第２の強調情報の一例である。
【００３９】
また、透明画面３０のうち、支障物または検出対象物が視認される画面領域は、具体的には、支障物または検出対象物から列車１０００の運転席に位置する運転士４への光路が、透明画面３０と交差する透明画面３０上の位置または当該位置の近傍である。支障物または検出対象物が視認される透明画面３０上の画面領域を特定する手法は公知の技術を採用可能である。例えば、記憶部２５０は、基準画像および距離画像に含まれる画素と、透明画面３０上の位置とのマッピングの情報を予め記憶しても良い。この場合、表示出力部２０４は、当該マッピングの情報に基づいて、透明画面３０上の強調情報の表示位置を決定する。
【００４０】
図３に戻り、報知部２０５は、支障物検出部２１３によって支障物が検出された場合に、推定部２０３によって推定された距離に応じて、警笛出力装置９に警笛を出力させる。具体的には、報知部２０５は、記憶部２５０に保存された出力態様情報２５２から、支障物と列車１０００との間の距離に対応付けられた警笛の音量と音高とを取得し、当該音量および音高で警笛を出力する指示信号を、入出力装置１０２を介して警笛出力装置９に送信する。
【００４１】
記憶部２５０は、上述のように、検出対象物情報２５１と、出力態様情報２５２と、を記憶する。記憶部２５０は、例えば記憶装置１０１とする。
【００４２】
図５は、本実施形態にかかる情報処理装置１の処理の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処置は、例えば、列車１０００の走行中に実行される。
【００４３】
まず、取得部２０１は、カメラ２から視点が異なる２つの可視光画像（撮像画像）を取得する（Ｓ１）。そして、取得部２０１は、２つの可視光画像から、基準画像と距離画像とを取得する（Ｓ２）。
【００４４】
続いて、レール検出部２１１は、基準画像に基づいてレールを検出する（Ｓ３）。前述したように、レール検出部２１１は、レールの検出に距離画像を用いてもよい。
【００４５】
次に、監視領域設定部２１２は、レール検出部２１１によって検出されたレールと、列車１０００の車両限界または建築限界に基づいて、基準画像に対して監視領域を設定する（Ｓ４）。
【００４６】
図６は、本実施形態にかかる建築限界に基づく監視領域の一例を示す図である。図６に示すように、監視領域設定部２１２は、距離画像及び基準画像に基づいて、検出したレール３０１の任意の設定位置Ｐにおいて、建築限界断面Ｙ、および列車１０００から当該建築限界断面Ｙまでの距離を求める。ここで、建築限界断面Ｙは、列車１０００の進行方向に直交する方向の建築限界の断面である。監視領域設定部２１２は、列車１０００の進行方向においてレール３０１の異なる設定位置Ｐについて求めた建築限界断面Ｙを断面とするトンネル形状の領域を、監視領域として設定する。図６に示す監視領域の範囲は一例であり、例えば、監視領域設定部２１２は、車両限界に基づいて監視領域を設定しても良い。
【００４７】
次に、支障物検出部２１３は、基準画像または距離画像から、監視領域内に存在する立体物を、支障物候補として抽出する。そして、支障物検出部２１３は、抽出した支障物候補のうち、予め定められた所定の大きさ以上のものを、支障物として検出する処理を実行する（Ｓ５）。
【００４８】
そして、支障物検出部２１３は、監視領域内に支障物があるか否かを判断する（Ｓ６）。Ｓ５の処理で支障物を検出しなかった場合、支障物検出部２１３は、支障物がないと判断する（Ｓ６“Ｎｏ”）。この場合、Ｓ１１の処理へ進む。
【００４９】
また、Ｓ５の処理で支障物を検出した場合、支障物検出部２１３は、支障物があると判断する（Ｓ６“Ｙｅｓ”）。この場合、推定部２０３は、列車１０００から、支障物検出部２１３によって検出された支障物までの距離を、距離画像から推定する（Ｓ７）。
【００５０】
次に、表示出力部２０４は、検出された支障物から運転士４への光路が透明画面３０と交差する透明画面３０上の位置を特定する（Ｓ８）。そして、表示出力部２０４は、特定した透明画面３０上の位置またはその近傍に、推定部２０３によって推定された支障物までの距離に応じた表示態様で、支障物を強調する強調情報を表示する（Ｓ９）。
【００５１】
図７は、本実施形態にかかる支障物の一例を示す図である。図７に示すように、支障物検出部２１３は、列車１０００の走行するレール３０１上に進入した人物４１と、人物４２とを支障物として検出している。推定部２０３は、列車１０００から人物４１までの距離をｎ１と推定し、列車１０００から人物４２までの距離をｎ２と推定している。ここで、ｎ１＜Ｌ１とし、ｎ２＞Ｌ２とする。この場合、人物４１は列車１０００から遠距離に位置する支障物であり、人物４２は列車１０００から近距離に存在する支障物である。
【００５２】
図８は、本実施形態にかかる透明画面３０の、支障物および対象物が検出された場合の表示例を示す図である。図８に示すように、図７に示した支障物として検出された人物４１，４２は、透明画面３０を透過して、列車１０００の運転席にいる運転士４から視認される。表示出力部２０４は、列車１０００の運転席にいる運転士４から透明画面３０を見た場合に人物４１が位置する透明画面３０上の位置と、人物４２が位置する透明画面３０上の位置とに、人物４１と人物４２とを強調する強調情報５１と強調情報５２とをそれぞれ表示する。
【００５３】
人物４２は列車１０００から近距離に位置するため、表示出力部２０４は、強調情報５２を、遠距離に位置する人物４１を強調する強調情報５１よりも濃い色で表示する。例えば、表示出力部２０４は、強調情報５１を薄い赤色で、強調情報５２を濃い赤色で表示する。また、表示出力部２０４は、強調情報５２を、強調情報５１よりも長時間継続して表示する。
【００５４】
また、表示出力部２０４は、運転士４から見て透明画面３０上に人物４２が見える範囲に対する強調情報５２の大きさの拡大度合を、人物４１が見える範囲に対する強調情報５１の大きさの拡大度合よりも大きくする。図８に示す例では、表示出力部２０４は、強調情報５１は、透明画面３０上に見える人物４１の輪郭に沿った大きさで表示しているのに対して、強調情報５２は、透明画面３０上に見える人物４２の輪郭よりも大きなサイズで表示している。
【００５５】
図８に示す強調情報の色、大きさ、および形状は一例であり、これに限定されるものではない。
【００５６】
次に、報知部２０５は、警笛出力装置９に対して指示信号を送信して、推定部２０３によって推定された支障物までの距離に応じた音量および音高で、警笛を出力させる（Ｓ１０）。複数の支障物が検出された場合には、報知部２０５は、検出された支障物のうち、列車１０００から最も近い支障物までの距離に応じた音量および音高で、警笛を出力させるものとする。
【００５７】
次に、対象物検出部２１０は、基準画像および距離画像に基づいて、各種の標識、信号機、踏切等の検出対象物を検出する（Ｓ１１）。本実施形態においては、対象物検出部２１０は、列車１０００の走行の支障とならない位置に設置されていることを前提として、監視領域外に存在する物とする。
【００５８】
そして、対象物検出部２１０は、列車１０００の前方の撮像された範囲に、検出対象物が存在するか否かを判断する（Ｓ１２）。Ｓ１１の処理で検出対象物を検出しなかった場合、対象物検出部２１０は、撮像された範囲に、検出対象物がないと判断する（Ｓ１２“Ｎｏ”）。この場合、このフローチャートの処理は終了する。
【００５９】
Ｓ１１の処理で検出対象物を検出した場合、対象物検出部２１０は、撮像された範囲に、検出対象物があると判断する（Ｓ１２“Ｙｅｓ”）。この場合、表示出力部２０４は、検出された検出対象物から運転士４への光路が透明画面３０と交差する透明画面３０上の位置を特定する（Ｓ１３）。そして、表示出力部２０４は、特定した透明画面３０上の位置またはその近傍に、検出対象物を強調する強調情報を表示する（Ｓ１４）。ここで、このフローチャートの処理は終了する。
【００６０】
図８に示した例では、対象物検出部２１０は、基準画像および距離画像から、信号機４４を検出対象物として検出したものとする。この場合、表示出力部２０４は、列車１０００の運転席にいる運転士４から透明画面３０を見た場合に信号機４４が位置する透明画面３０上の位置に、信号機４４を強調する強調情報５４を表示する。また、図８では、表示出力部２０４は、強調情報５１〜５３を、透明画面３０上で強調対象である支障物または検出対象物を覆う位置に表示しているが、支障物または検出対象物の近傍に表示しても良い。
【００６１】
このように、本実施形態の情報処理装置１は、監視領域内に存在する支障物が検出された場合、透明画面３０のうち、支障物が視認される画面領域に対して、支障物と列車１０００との間の距離に応じて異なる表示態様で、支障物を強調する強調情報を表示する。このため、本実施形態の情報処理装置１によれば、列車１０００の走行の支障となる支障物を、運転士４が短時間かつ正確に把握することを支援することができる。
【００６２】
さらに、本実施形態の情報処理装置１は、支障物と列車１０００との間の距離が近いほど、支障物を強調する強調情報を濃い色で表示する。このため、本実施形態の情報処理装置１によれば、検出された支障物の列車１０００との距離に応じた危険度を、運転士４が容易に認識することができる。
【００６３】
さらに、本実施形態の情報処理装置１は、撮像画像に基づいて、監視領域外に存在する所定の検出対象物を検出し、透明画面３０上で検出対象物が視認される画面領域に対して、検出対象物を強調する強調情報を、検出対象物と列車１０００との間の距離に関わらず画一的で、かつ、支障物を強調する強調情報とは異なる表示態様で表示する。このため、本実施形態の情報処理装置１によれば、運転士４は、標識等の検出対象物についても、短時間かつ正確に把握するができるともに、支障物と、その他の検出対象物とを運転士４が容易に判別することができる。
【００６４】
なお、検出対象物は上述の例（標識、信号機、踏切）に限定されるものではなく、列車１０００の走行するレールの周囲に存在する物であれば良い。また、本実施形態においては、検出対象物は監視領域外に存在するものとしたが、所定の検出対象物については、監視領域内に存在する場合であっても、支障物ではなく検出対象物として扱うものとしても良い。
【００６５】
また、推定部２０３は、さらに、列車１０００の速度と、検出された支障物までの距離から、列車１０００と支障物とが接触するまでの時間（残時間）を算出しても良い。この場合、表示出力部２０４は、推定部２０３によって算出された接触までの時間の長さに応じて、強調情報の表示態様と、警笛の音量および音高とを変更しても良い。
【００６６】
また、表示出力部２０４は、支障物だけではなく、検出対象物についても距離に応じて表示態様を変更しても良い。また、推定部２０３は、支障物だけではなく、検出対象物と列車１０００との間の距離を推定しても良い。
【００６７】
また、本実施形態の情報処理装置１は支障物の距離に応じて強調情報の表示態様と警笛の音量および音高とを変更するものとしたが、強調情報と警笛のいずれか一方のみを支障物の距離に応じて変更するものとしても良い。
【００６８】
また、本実施形態においては、運転士４は運転席にいるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、情報処理装置１は、運転室内での運転士４の位置や、運転士４の目線の方向等を特定して、透明画面３０上の強調表示の表示位置を変更しても良い。例えば、走行状況提示システムＳは、運転士４を撮像する室内カメラをさらに備えても良い。
【００６９】
（第２の実施形態）
この第２の実施形態では、情報処理装置１は、強調情報に加えて、検出された支障物または検出対象物の種類を表すアイコンを、透明画面３０上に表示する。
【００７０】
本実施形態の走行状況提示システムＳは、第１の実施形態と同様に、情報処理装置１と、カメラ２と、ヘッドアップディスプレイ装置３と、警笛出力装置９とを備える。本実施形態の情報処理装置１のハードウェア構成は、第１の実施形態と同様である。
【００７１】
本実施形態の情報処理装置１は、第１の実施形態と同様に、取得部２０１と、検出部２０２と、推定部２０３と、表示出力部２０４と、報知部２０５と、記憶部２５０と、を備える。取得部２０１と、推定部２０３と、報知部２０５とは、第１の実施形態と同様の機能を備える。
【００７２】
記憶部２５０は、第１の実施形態と同様に、検出対象物情報２５１と、出力態様情報２５２と、を記憶する。本実施形態の検出対象物情報２５１は、検出対象物のパターン画像と、検出対象物の種類と、検出対象物の種類を表すアイコンの画像とを対応付けて記憶する。また、本実施形態の検出対象物情報２５１は、さらに、想定される支障物のパターン画像と、支障物の種類と、支障物の種類を表すアイコンの画像とを対応付けて記憶する。支障物の種類は、支障物の内容に応じた分類であり、例えば、人物や倒木等とする。
【００７３】
本実施形態の検出部２０２は、第１の実施形態と同様に、対象物検出部２１０、レール検出部２１１、監視領域設定部２１２、および支障物検出部２１３を備える。対象物検出部２１０、レール検出部２１１、監視領域設定部２１２は、第１の実施形態と同様の機能を備える。
【００７４】
本実施形態の支障物検出部２１３は、第１の実施形態の機能を備えた上で、検出対象物情報２５１に登録されたパターン画像と、支障物が検出された基準画像と、に基づいて、支障物の種類を特定する。
【００７５】
本実施形態の表示出力部２０４は、第１の実施形態の機能を備えた上で、検出部２０２によって支障物または検出対象物が検出された場合、透明画面３０上の強調情報の近傍に、記憶部２５０の検出対象物情報２５１に記憶されたアイコンの内、検出された支障物または検出対象物の種類を表すアイコンを表示する。アイコンは、本実施形態における支障物または検出対象物の種類を表す記号の一例である。
【００７６】
図９は、本実施形態にかかる情報処理装置１の処理の流れの一例を示すフローチャートである。Ｓ１の可視光画像の取得から、Ｓ９の強調情報の表示までは、第１の実施形態と同様である。
【００７７】
表示出力部２０４は、透明画面３０上の強調情報近傍であって、監視領域と重複しない位置に、検出された支障物の種類を表すアイコンを表示する（Ｓ２１）。
【００７８】
図１０は、本実施形態にかかる透明画面３０の、支障物が検出された場合の表示例を示す図である。図１０では、支障物として人物４１が検出されている。この場合、表示出力部２０４は、検出された支障物の種類である“人物”を表すアイコン６１を、透明画面３０上で監視領域（建築限界断面Ｙ）が視認される画像領域の外に表示する。このように表示することで、表示出力部２０４は、アイコンによって監視領域が運転士４から視認しにくくなることを抑制する。図１０では説明のために建築限界断面Ｙを表示したが、実際には透明画面３０上に建築限界断面Ｙは表示されないものとする。
【００７９】
また、本実施形態においては、図４に示した出力態様情報２５２に登録された距離に応じた強調情報の表示態様は、アイコンに対しても適用される。表示出力部２０４は、列車１０００と支障物との距離に応じて、アイコン６１の色の濃さ、表示時間、大きさ等の表示態様を変更するものとする。
【００８０】
次のＳ１０の警笛の出力から、Ｓ１４の検出対象物を強調する強調情報の表示までは第１の実施形態と同様である。
【００８１】
次に、表示出力部２０４は、支障物検出部２１３によって支障物が検出済みであるか否かを判断する（Ｓ２２）。支障物が検出されていない場合は（Ｓ２２“Ｎｏ”）、表示出力部２０４は、検出対象物を強調する強調情報の近傍であって、強調情報よりも透明画面３０の中央側に、検出対象物の種類を表すアイコンを表示する（Ｓ２３）。
【００８２】
図１１は、本実施形態にかかる透明画面３０の、検出対象物が検出された場合の表示例を示す図である。図１１に示す例では、支障物は検出されていない。また、図１１に示す例では、速度標識４３と、信号機４４とが検出されている。この場合、表示出力部２０４は、速度標識４３を強調する強調情報５３と、信号機４４を強調する強調情報５４とを、透明画面３０上に表示する。
【００８３】
そして、表示出力部２０４は、強調情報５３の近傍であって、強調情報５３が表示された透明画面３０の上の位置よりも透明画面３０の中央側の位置に、検出対象物の種類（この場合は速度標識４３）を表すアイコン６３を表示する。表示出力部２０４は、強調情報５４の近傍であって、強調情報５４が表示された透明画面３０の上の位置よりも透明画面３０の中央側の位置に、検出対象物の種類（この場合は信号機４４）を表すアイコン６４を表示する。この場合、透明画面３０の中央にアイコン６３，６４が表示されるため、運転士４がアイコン６３，６４を容易に認識することができる。また、表示出力部２０４は、アイコン６３，６４は、列車１０００の前方を透過するように、半透明の画像として表示するものとする。
【００８４】
また、表示出力部２０４は、検出対象物と列車１０００との距離に応じてアイコン６３，６４の大きさ等の表示態様を変更しても良い。例えば、表示出力部２０４は、速度標識４３よりも列車１０００に近い距離に位置する信号機４４のアイコン６４を、速度標識４３のアイコン６３よりも大きく表示する。
【００８５】
また、支障物が検出されている場合は（Ｓ２２“Ｙｅｓ”）、透明画面３０上の強調情報近傍であって、監視領域と重複しない位置に、検出された検出対象物の種類を表すアイコンを表示する（Ｓ２４）。
【００８６】
図１２は、本実施形態にかかる透明画面３０の、検出対象物が検出された場合の表示例を示す図である。図１２に示す例では、支障物として人物４１，４２が検出されている。この場合、透明画面３０上で、監視領域（建築限界断面Ｙ）が視認される画像領域の外に、検出対象物の種類（この場合は信号機４４）を表すアイコン６４を表示する。また、表示出力部２０４は、アイコン６１の視認性を高めて支障物をより強調するために、支障物の種類を表すアイコン６１，６２は、検出対象物の種類を表すアイコン６３，６４よりも透明度の低い画像として表示する。
【００８７】
このように、本実施形態の情報処理装置１によれば、透明画面３０上の強調情報５１〜５４の近傍に、支障物または検出対象物の種類を表すアイコン６１〜６４を表示するため、第１の実施形態の効果に加えて、運転士４が、検出された支障物または検出対象物が何であるかを容易に把握することができる。特に、本実施形態では支障物または検出対象物の種類を表すアイコン６１〜６４を表示することにより、運転士４が、検出された支障物または検出対象物の種類を、短時間で直感的に把握することができる。
【００８８】
さらに、本実施形態の情報処理装置１は、支障物が検出されない場合であって、検出対象物が検出された場合に、アイコン６３，６４を、透明画面３０上の強調情報５３，５４の表示位置よりも透明画面３０の中央側に表示する。この場合、透明画面３０の中央にアイコンが表示されるため、本実施形態の情報処理装置１によれば、運転士４がアイコン６３，６４を容易に認識することができる。
【００８９】
また、本実施形態の情報処理装置１は、支障物が検出された場合に、支障物または検出対象物の種類を表すアイコン６２，６３，６４を、透明画面３０上で監視領域が視認される画像領域の外に表示する。このため、本実施形態の情報処理装置１によれば、検出された支障物がアイコン６２〜６４と重畳することによって運転士４から視認し難くなることを防止した上で、運転士４に、検出された支障物または検出対象物の種類を容易に把握させることができる。
【００９０】
なお、強調情報５１〜５４およびアイコン６１〜６４の表示位置および表示態様は、運転士４や運転区間に応じて変更されても良い。例えば、記憶部２５０は、運転士４または運転区間と、強調情報５１〜５４およびアイコン６１〜６４の表示位置および表示態様とを対応付けた設定情報をさらに記憶しても良い。
【００９１】
（第３の実施形態）
この第３の実施形態では、情報処理装置１は、列車１０００の位置情報（位置座標）等に応じて、運転士４が行うべき動作または発声すべき文言を表す図柄または文字列を、透明画面３０に表示することで、運転士４の作業をサポートする。
【００９２】
本実施形態の走行状況提示システムＳは、第１の実施形態と同様に、情報処理装置１と、カメラ２と、ヘッドアップディスプレイ装置３と、警笛出力装置９とを備える。本実施形態の情報処理装置１のハードウェア構成は、第１の実施形態と同様である。
【００９３】
図１３は、本実施形態にかかる情報処理装置１が有する機能の一例を示す図である。本実施形態の情報処理装置１は、取得部３２０１と、検出部２０２と、推定部２０３と、表示出力部３２０４と、報知部２０５と、記憶部２５０と、を備える。検出部２０２と、推定部２０３と、報知部２０５とは、第１の実施形態と同様の機能を備える。
【００９４】
本実施形態の記憶部２５０は、検出対象物情報２５１と、出力態様情報２５２と、動作情報２５３と、を記憶する。検出対象物情報２５１と、出力態様情報２５２とは、第１の実施形態と同様である。
【００９５】
動作情報２５３は、検出対象物の種類または列車１０００の位置情報と、運転士が行うべき動作または発声すべき文言を表す図柄または文字列と、が対応付けられた情報である。運転士が行うべき動作または発声すべき文言の詳細については、後述の表示例の説明の際に説明する。
【００９６】
本実施形態の取得部３２０１は、第１の実施形態の機能を備えた上で、列車１０００に設置された速度発電機（ＴＧ）や衛星測位システム（ＧＮＳＳ）から、列車１０００の位置情報を取得する。
【００９７】
本実施形態の表示出力部３２０４は、第１の実施形態の機能を備えた上で、検出された支障物、検出対象物、または列車１０００の位置情報に基づいて、運転士４が行うべき動作または発声すべき文言を表す図柄または文字列を、透明画面３０に表示する。
【００９８】
図１４は、本実施形態にかかる情報処理装置１の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００９９】
まず、取得部３２０１は、列車１０００に設置された速度発電機（ＴＧ）や衛星測位システム（ＧＮＳＳ）から、列車１０００の位置情報を取得する（Ｓ３１）。
【０１００】
表示出力部３２０４は、記憶部２５０の動作情報２５３に、取得された位置情報に対応付けられた図柄または文字列が登録されているか否かを判断する（Ｓ３２）。
【０１０１】
表示出力部３２０４は、取得された位置情報に対応付けられた図柄または文字列が登録されていると判断した場合（Ｓ３２“Ｙｅｓ”）、取得部３２０１によって取得された位置情報に対応付けられた図柄または文字列を、透明画面３０に表示する（Ｓ３３）。
【０１０２】
図１５は、本実施形態にかかる運転士４が行うべき動作を表す図柄８２と発声すべき文言を表す文字列７２との表示の一例を示す図である。図１５では、列車１０００のマスターコントローラのハンドルを表す図柄８２と、“制限注意、制限４５”という文字列７２とが透明画面３０に表示されている。例えば、列車１０００が、制限速度が時速４５ｋｍに定められた区間に進入した場合に、運転士４は、ハンドルを操作して列車１０００の速度を低下させると共に、“制限注意、制限４５”と発声すべきと定められているとする。また、制限速度が時速４５ｋｍに定められた区間が開始する位置と、ハンドルを表す図柄８２と、“制限注意、制限４５”という文字列７２とが、対応付けられて動作情報２５３に登録されているものとする。この場合、表示出力部３２０４は、運転士４が行うべき動作または発声すべき文言を表す図柄８２または文字列７２を、透明画面３０に表示する。
【０１０３】
また、表示出力部３２０４は、取得された位置情報に対応付けられた図柄または文字列が登録されていないと判断した場合（Ｓ３２“Ｎｏ”）、Ｓ１の処理に進む。Ｓ１の可視光画像の取得から、Ｓ１４の検出対象物を強調する強調情報の表示までは、第１の実施形態と同様である。
【０１０４】
次に、表示出力部３２０４は、記憶部２５０の動作情報２５３に、対象物検出部２１０によって検出された検出対象物に対応付けられた図柄または文字列が登録されているか否かを判断する（Ｓ３４）。
【０１０５】
表示出力部３２０４は、検出された検出対象物に対応付けられた図柄または文字列が登録されていると判断した場合（Ｓ３４“Ｙｅｓ”）、検出された検出対象物に対応付けられた図柄または文字列を、透明画面３０に表示する（Ｓ３５）。
【０１０６】
図１６は、本実施形態にかかる運転士４が発声すべき文言を表す文字列７１の表示の一例を示す図である。図１６に示す例では、閉塞信号４５が検出対象物として検出されている。
【０１０７】
ここで、運転士４は、閉塞信号４５を視認した場合に、“第一閉塞進行”と発声することが、業務上定められているものとする。また、動作情報２５３において、閉塞信号４５は、“第一閉塞進行”という文字列と対応付けられて登録されているものとする。この場合、表示出力部３２０４は、透明画面３０に“第一閉塞進行”という文字列７１を表示する。このような表示により、表示出力部３２０４は、運転士４が発声すべき内容を運転士４に対して提示し、運転士４の業務をサポートする。
【０１０８】
また、図１７は、本実施形態にかかる運転士４が行うべき動作を表す図柄８１の表示の一例を示す図である。図１７に示す例では、信号機４４が検出対象物として検出されている。当該信号機４４は、進行信号であるものとする。また、動作情報２５３において、進行信号は、指差し確認を表す図柄８１と対応付けられて登録されているものとする。この場合、表示出力部３２０４は、透明画面３０に指差し確認を表す図柄８１を表示する。
【０１０９】
また、図１８は、本実施形態にかかる運転士４が行うべき動作を表す図柄８３と文字列７３との表示の一例を示す図である。図１８に示すように、人物４１などの支障物が検出された場合は、表示出力部３２０４は、注意を表す図柄８３と、緊急停止の動作を表す“危険！ブレーキ”という文字列７３を透明画面３０に表示する。図１８に示すように、表示出力部３２０４は、運転士４が発声すべき文言だけではなく、運転士４がすべき動作を文字列で表示しても良い。
【０１１０】
図１５〜１８に示した図柄または文字列の内容は一例であり、限定されるものではない。また、図柄または文字列を表示する透明画面３０上の位置は、上述の例のように透明画面３０の手前中央付近に表示すると運転士４が容易に認識することができるが、当該位置に限定されるものではない。
【０１１１】
また、表示出力部３２０４は、検出された検出対象物に対応付けられた図柄または文字が登録されていないと判断した場合（Ｓ３４“Ｎｏ”）、このフローチャートの処理を終了する。
【０１１２】
このように、本実施形態の情報処理装置１によれば、検出された支障物、検出対象物、または列車１０００の位置情報に基づいて、運転士４が行うべき動作または発声すべき文言を示す図柄または文字列を、透明画面３０に表示するため、運転士４の誤操作や、確認漏れ等を防止し、運転士４の業務をサポートすることができる。
【０１１３】
また、本実施形態の情報処理装置１は、列車１０００は営業運転中の場合だけではなく、運転士４の教育時においても利用することができる。例えば、本実施形態の情報処理装置１は、訓練中の運転士４に対して、行うべき動作または発声すべき文言を示す図柄または文字列を透明画面３０に表示することにより、運転士４の業務知識の習得をサポートすることができる。
【０１１４】
（第４の実施形態）
この第４の実施形態では、情報処理装置１は、列車１０００が走行するレール３０１が分岐する場合に、列車１０００が進行する分岐先のレール３０１を強調する強調情報を、透明画面３０に表示する。
【０１１５】
本実施形態の走行状況提示システムＳは、第１の実施形態と同様に、情報処理装置１と、カメラ２と、ヘッドアップディスプレイ装置３と、警笛出力装置９とを備える。本実施形態の情報処理装置１のハードウェア構成は、第１の実施形態と同様である。
【０１１６】
図１９は、本実施形態にかかる情報処理装置１が有する機能の一例を示す図である。本実施形態の情報処理装置１は、取得部３２０１と、検出部２０２と、推定部２０３と、表示出力部４２０４と、報知部２０５と、分岐先特定部２０６と、記憶部２５０と、を備える。推定部２０３と、検出部２０２と、報知部２０５とは、第１の実施形態と同様の機能を備える。取得部３２０１は、第３の実施形態と同様の機能を備える。
【０１１７】
記憶部２５０は、検出対象物情報２５１と、出力態様情報２５２と、分岐情報２５４と、を記憶する。検出対象物情報２５１と、出力態様情報２５２とは、第１の実施形態と同様である。
【０１１８】
分岐情報２５４は、列車１０００が走行するレール３０１が有する分岐の位置情報と、分岐において列車１０００が進行する進行方向と、を対応付けた情報である。
【０１１９】
分岐先特定部２０６は、列車１０００の位置座標と、分岐情報２５４とに基づいて、列車１０００が進行する分岐先のレール３０１を特定する。
【０１２０】
表示出力部４２０４は、第１の実施形態の機能を備えた上で、透明画面３０のうち分岐先特定部２０６によって特定されたレール３０１が視認される画面領域に対して、レール３０１を強調する強調情報を表示する。レール３０１を強調する強調情報は、本実施形態における第３の強調情報の一例である。
【０１２１】
また、透明画面３０のうちレール３０１が視認される画面領域は、レール３０１から列車１０００の運転席に位置する運転士４への光路が、透明画面３０と交差する透明画面３０上の位置である。
【０１２２】
図２０は、本実施形態にかかる情報処理装置１の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１２３】
まず、取得部３２０１は、列車１０００に設置された速度発電機（ＴＧ）や衛星測位システム（ＧＮＳＳ）から、列車１０００の位置情報を取得する（Ｓ４１）。Ｓ１の可視光画像の取得から、Ｓ３のレール３０１の検出までは、第１の実施形態と同様である。
【０１２４】
分岐先特定部２０６は、レール検出部２１１によって検出されたレール３０１が分岐を有しているか否かを判断する（Ｓ４２）。分岐先特定部２０６は、例えば、検出されたレール３０１の数が列車１０００の進行方向において増加している場合に、レール３０１が分岐を有していると判断する。
【０１２５】
分岐先特定部２０６は、検出されたレール３０１が分岐を有していると判断した場合（Ｓ４２“Ｙｅｓ”）、Ｓ４２の処理で取得した列車１０００の位置情報に基づいて、分岐情報２５４に登録された分岐の位置情報を特定する。例えば、分岐先特定部２０６は、列車１０００の位置情報との差異が所定の範囲内である分岐の位置情報を、検出されたレール３０１の分岐の位置情報として特定する。そして、分岐先特定部２０６は、特定した分岐において、分岐情報２５４に登録された進行方向に位置するレールを、列車１０００が進行する分岐先のレール３０１として特定する（Ｓ４３）。
【０１２６】
そして、表示出力部４２０４は、分岐先特定部２０６によって特定された分岐先のレール３０１を強調する強調情報を、透明画面３０に表示する（Ｓ４４）。
【０１２７】
図２１は、本実施形態にかかる分岐先のレール３０１を強調する強調情報５５の表示の一例を示す図である。図２１に示す例では、運転士４から見て透明画面３０の左側に位置するレール３０１ａが、列車１０００が進行する分岐先のレール３０１ａである。この場合、表示出力部４２０４は、レール３０１ａから列車１０００の運転席に位置する運転士４への光路が、透明画面３０と交差する透明画面３０上の位置に、レール３０１を強調する強調情報５５を表示する。
【０１２８】
また、図２２は、本実施形態にかかる分岐先のレール３０１を強調する強調情報５６の表示の他の一例を示す図である。図２２に示す例では、運転士４から見て透明画面３０の右側に位置するレール３０１ｂが、列車１０００が進行する分岐先のレール３０１ａである。この場合、表示出力部４２０４は、レール３０１ｂから列車１０００の運転席に位置する運転士４への光路が、透明画面３０と交差する透明画面３０上の位置に、レール３０１ｂを強調する強調情報５６を表示する。
【０１２９】
また、図２１，２２に示すように、表示出力部４２０４は、列車１０００の進行方向を示す矢印８０１ａ，８０１ｂを、透明画面３０に表示しても良い。例えば、表示出力部４２０４は、透明画面３０のうち、レール３０１の分岐が視認される画面領域に対して、矢印８０１ａまたは矢印８０１ｂを表示する。
【０１３０】
このように、本実施形態の情報処理装置１は、列車１０００が進行する分岐先のレール３０１ａ，３０１ｂを特定し、透明画面３０のうち特定されたレールが視認される画面領域に対して、レール３０１ａ，３０１ｂを強調する強調情報を表示する。このため、本実施形態の情報処理装置１によれば、列車１０００の進行する分岐先のレール３０１ａ，３０１ｂを、運転士４が容易に把握することができる。
【０１３１】
（第５の実施形態）
この第５の実施形態では、情報処理装置１は、検出した支障物の移動ベクトルに応じて、強調情報の表示態様を変更する。
【０１３２】
本実施形態の走行状況提示システムＳは、第１の実施形態と同様に、情報処理装置１と、カメラ２と、ヘッドアップディスプレイ装置３と、警笛出力装置９とを備える。本実施形態の情報処理装置１のハードウェア構成は、第１の実施形態と同様である。
【０１３３】
図２３は、本実施形態にかかる情報処理装置１が有する機能の一例を示す図である。本実施形態の情報処理装置１は、取得部３２０１と、検出部５２０２と、推定部２０３と、表示出力部５２０４と、報知部２０５と、分岐先特定部２０６と、記憶部２５０と、を備える。推定部２０３と、報知部２０５とは、第１の実施形態と同様の機能を備える。取得部３２０１は、第３の実施形態と同様の機能を備える。分岐先特定部２０６は、第４の実施形態と同様の機能を備える。
【０１３４】
記憶部２５０は、検出対象物情報２５１と、出力態様情報２５２と、分岐情報２５４と、車両基地の位置情報２５５とを記憶する。検出対象物情報２５１と、出力態様情報２５２とは、第１の実施形態と同様である。分岐情報２５４は、第４の実施形態と同様である。車両基地の位置情報２５５は、列車１０００が利用する車両基地の位置座標である。
【０１３５】
検出部５２０２は、対象物検出部２１０、レール検出部２１１、監視領域設定部５２１２、および支障物検出部５２１３を備える。対象物検出部２１０とレール検出部２１１とは、第１の実施形態と同様の機能を備える。
【０１３６】
本実施形態の監視領域設定部５２１２は、第１の実施形態の機能を備えた上で、分岐先特定部２０６によって分岐が検出された場合、列車１０００が進行するレール３０１として特定されたレール３０１に基づいて、監視領域を設定する。監視領域は、第１の実施形態と同様に、建築限界または車両限界によって規定される立体的な領域とする。
【０１３７】
本実施形態の支障物検出部５２１３は、第１の実施形態の機能を備えた上で、検出した支障物の移動ベクトルを算出する。支障物の移動ベクトルの算出方法は、公知の手法を採用することができる。例えば、支障物検出部５２１３は、連続して時系列に撮像された撮像画像に基づいて、支障物の移動ベクトルを算出する。
【０１３８】
表示出力部５２０４は、第１の実施形態の機能を備えた上で、支障物検出部５２１３によって算出された移動ベクトルに基づいて、検出された支障物が列車１０００の走行するレール３０１に近づいているか否かを判断する。表示出力部５２０４は、列車１０００の走行するレール３０１に近づく支障物と、列車１０００の走行するレール３０１から離れる支障物とでは、異なる表示態様で強調情報を表示する。
【０１３９】
図２４は、本実施形態にかかる情報処理装置１の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１４０】
まず、取得部３２０１は、列車１０００に設置された速度発電機（ＴＧ）や衛星測位システム（ＧＮＳＳ）から、列車１０００の位置情報を取得する（Ｓ５１）。Ｓ１の可視光画像の取得からＳ３のレール３０１の検出までは、第１の実施形態と同様である。
【０１４１】
分岐先特定部２０６は、レール検出部２１１によって検出されたレール３０１が分岐を有しているか否かを判断する（Ｓ５２）。分岐先特定部２０６は、レール３０１が分岐を有していると判断した場合（Ｓ５２“Ｙｅｓ”）、特定した分岐において、分岐情報２５４に登録された進行方向に位置するレールを、列車１０００が進行する分岐先のレール３０１として特定する（Ｓ５３）。
【０１４２】
そして、監視領域設定部５２１２は、分岐先特定部２０６によって列車１０００が進行する分岐先のレール３０１として特定されたレール３０１に基づいて、監視領域を設定する（Ｓ５４）。また、分岐先特定部２０６によってレール３０１が分岐を有していないと判断された場合（Ｓ５２“Ｎｏ”）、監視領域設定部５２１２は、第１の実施形態と同様に、列車１０００の走行しているレール３０１に基づいて監視領域を設定する。
【０１４３】
Ｓ５の支障物の検出から、Ｓ６の支障物の有無の判断までは、第１の実施形態と同様である。
【０１４４】
支障物があると判断した場合、支障物検出部５２１３は、検出した支障物の移動ベクトルを算出する（Ｓ５５）。Ｓ７の支障物までの距離の推定から、Ｓ８の支障物から運転士４への光路が透明画面３０と交差する位置の特定までは、第１の実施形態と同様である。
【０１４５】
次に、表示出力部５２０４は、取得部３２０１が取得した列車１０００の位置情報と、記憶部２５０に保存された車両基地の位置情報２５５とに基づいて、列車１０００が車両基地内を走行中であるか否かを判断する（Ｓ５６）。
【０１４６】
列車１０００が車両基地内を走行中であると判断した場合（Ｓ５６“Ｙｅｓ”）、表示出力部５２０４は、Ｓ８の処理で特定した透明画面３０上の位置またはその近傍に、移動ベクトルの向きに応じた表示態様で、支障物を強調する強調情報を表示する（Ｓ５７）。
【０１４７】
図２５は、本実施形態にかかる支障物を強調する強調情報の一例を示す図である。図２５に示す例では、列車１０００は車両基地内を走行しているものとする。車両基地内では、運転士や保守作業員が待機中の車両に向かうために、レール３０１の付近を歩く場合がある。図２５に示す例では、透明画面３０を通して運転士４が視認可能な範囲に、人物４０１〜４０３が存在する。また、図２５では、レール３０１がレール３０１ａ〜３０１ｃに分岐する。透明画面３０の左側へ向かうレール３０１ａが、列車１０００の進行する分岐先のレール３０１ａであるものとする。
【０１４８】
人物４０１は、レール３０１ａを基準とした監視領域外にいるものとする。また、人物４０２および人物４０２はレール３０１ａを基準とした監視領域内に含まれる。この場合、支障物検出部５２１３は、人物４０２および人物４０２を支障物として検出する。また、表示出力部５２０４は、人物４０２を強調する強調情報５０２と、人物４０３を強調する強調情報５０３と、を、透明画面３０上に表示する。
【０１４９】
また、人物４０２は、レール３０１ａから離れる方向に移動している。これに対して、人物４０３は、レール３０１ａに近づく方向に移動している。この場合、支障物検出部５２１３は、人物４０３を強調する強調情報５０３を、人物４０２を強調する強調情報５０２よりも視認性が高くなるように、異なる表示態様で表示する。例えば、支障物検出部５２１３は、強調情報５０３を赤色、強調情報５０２を青色で、それぞれ表示する。また、支障物検出部５２１３は、強調情報５０３を強調情報５０２よりも濃い色で表示しても良い。
【０１５０】
図２６は、本実施形態にかかる支障物を強調する強調情報の他の一例を示す図である。図２６に示す例では、透明画面３０の右側へ向かうレール３０１ｂが、列車１０００の進行する分岐先のレール３０１ａであるものとする。この場合、支障物検出部５２１３は、レール３０１ｂに基づく監視領域に含まれる人物４０１を、支障物として検出する。人物４０１は、レール３０１ｂに近づく方向に移動している。この場合、表示出力部５２０４は、人物４０１を強調する強調情報５０１を、図２５の強調情報５０３と同様に、強調の度合が強い表示態様で、透明画面３０上に表示する。
【０１５１】
また、図２５，２６では、列車１０００の進行する分岐先のレール３０１を基準とした監視領域に含まれない人物等は、支障物として検出されないものとしたが、監視領域設定部５２１２は、検出されたレール３０１ａ〜３０１ｃの全てに対してそれぞれ監視領域を設定するものとしても良い。この場合、支障物検出部５２１３は、人物４０１〜４０３を全て支障物として検出する。表示出力部５２０４は、人物４０１〜４０３の移動ベクトルに基づいて、人物４０１〜４０３のうち、列車１０００の進行する分岐先のレール（例えば、レール３０１ａ）に近づくものについて、他の支障物とは異なる表示態様で強調情報を表示するものとしても良い。
【０１５２】
Ｓ５４の処理で強調情報を表示すると、表示出力部５２０４は、Ｓ１０の警笛の出力の処理に進む。また、列車１０００が車両基地内を走行中ではないと判断した場合（Ｓ５６“Ｎｏ”）、表示出力部５２０４は、Ｓ９の処理に進む。Ｓ９の支障物を強調する強調情報の表示から、Ｓ１４の検出対象物を強調する強調情報の表示までは、第１の実施形態と同様である。ここで、このフローチャートの処理は終了する。
【０１５３】
このように、本実施形態の情報処理装置１では、検出された支障物の移動ベクトルに基づいて、列車１０００の走行するレール３０１に近づく支障物と、列車１０００の走行するレール３０１から離れる支障物とでは、異なる表示態様で強調情報を表示する。このため、本実施形態の情報処理装置１では、列車１０００と接触する可能性が高い支障物と列車１０００と接触する可能性が低い支障物とを、運転士４が容易に判別することができる。
【０１５４】
なお、本実施形態では、列車１０００が車両基地内を走行中の場合を例としたが、表示出力部５２０４は、車両基地以外の区間においても、支障物の移動ベクトルに基づいて支障物の表示態様を変更しても良い。
【０１５５】
また、表示出力部５２０４は、列車１０００が車両基地内を走行中であるか否かを、車両基地の入り口付近に存在する一時停止箇所を通過したか否かによって判断しても良い。列車１０００が一時停止箇所を通過したか否かは、例えば基準画像および距離画像から、検出対象物として一時停止を示す標識等が検出されたか否かによって判断することができる。また、表示出力部５２０４は、車両基地の入り口付近に設置された信号発信装置等から信号を受けた場合に、列車１０００が車両基地内を走行中であると判断しても良い。
【０１５６】
（変形例）
上述の各実施形態では、走行状況提示システムＳは、ヘッドアップディスプレイ装置３を備えていたが、走行状況提示システムＳは、ヘッドアップディスプレイ装置３の代わりにヘッドマウントディスプレイ装置を備えても良い。
【０１５７】
図２７は、本変形例にかかる列車１０００ａの概略構成の一例を示す図である。図２７に示されるように、列車１０００ａには、カメラ２および情報処理装置１が設けられている。また、運転士４は、ヘッドマウントディスプレイ装置１０を装着する。
【０１５８】
ヘッドマウントディスプレイ装置１０は、めがね型の情報処理装置である。ヘッドマウントディスプレイ装置１０の、装着者の眼を覆う部分には、透明画面３０ａが設けられている。透明画面３０ａは、情報処理装置１から送られてきた各種情報を表示可能な透明の画面である。運転士４は、透明画面３０ａを介して、列車１０００ａの前方と、表示された各種情報とを視認することができる。
【０１５９】
例えば、透明画面３０ａは、ハーフミラー構造を有しており、ヘッドマウントディスプレイ装置１０は、透明画面３０ａに画像を投影することによって透明画面３０ａ上に各種情報を虚像として形成（表示）する。なお、透明画面３０ａの構造はこれに限定されるものではない。
【０１６０】
本変形例の透明画面３０ａを、上述の第１から第５の実施形態の透明画面３０の代わりに採用することができる。本変形例の走行状況提示システムＳによれば、列車１０００ａにヘッドアップディスプレイ装置３を設置することが困難な場合でも、透明画面３０ａに強調情報等を表示することができる。
【０１６１】
以上説明したとおり、第１から第５の実施形態および変形例によれば、列車１０００，１０００ａの走行の支障となる支障物を、運転士４が短時間かつ正確に把握することを支援する。なお、上述の各実施形態および変形例の構成をそれぞれ組み合わせて実施しても良い。例えば、第２の実施形態の構成の一部または全てを、第３〜５の実施形態に適用しても良い。
【０１６２】
上述の各実施形態の情報処理装置１で実行される走行状況提示プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【０１６３】
また、上述の各実施形態の情報処理装置１で実行される走行状況提示プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、上述の各実施形態の情報処理装置１で実行される走行状況提示プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。また、上述の各実施形態の走行状況提示プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【０１６４】
上述の各実施形態の情報処理装置１で実行される走行状況提示プログラムは、上述した各部（取得部、検出部、対象物検出部、レール検出部、監視領域設定部、支障物検出部、推定部、表示出力部、報知部、分岐先特定部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体から〜プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、取得部、検出部、対象物検出部、レール検出部、監視領域設定部、支障物検出部、推定部、表示出力部、報知部、分岐先特定部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【０１６５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１６６】
１  情報処理装置
２  カメラ
３  ヘッドアップディスプレイ装置
４  運転士
６  フロントガラス
９  警笛出力装置
１０  ヘッドマウントディスプレイ装置
３０，３０ａ  透明画面
４１，４２，４０１〜４０３  人物
５１〜５６，５０１〜５０３  強調情報
６１〜６４  アイコン
７１〜７３  文字列
８１〜８３  図柄
２０１，３２０１  取得部
２０２，５２０２  検出部
２０３  推定部
２０４，３２０４，４２０４，５２０４  表示出力部
２０５  報知部
２０６  分岐先特定部
２１０  対象物検出部
２１１  レール検出部
２１２，５２１２  監視領域設定部
２１３，５２１３  支障物検出部
２５０  記憶部
２５１  検出対象物情報
２５２  出力態様情報
２５３  動作情報
２５４  分岐情報
２５５  位置情報
３０１，３０１ａ〜３０１ｃ  レール
１０００，１０００ａ  列車
【図１】
2019221115.tif 000003
【図２】
2019221115.tif 000004
【図３】
2019221115.tif 000005
【図４】
2019221115.tif 000006
【図５】
2019221115.tif 000007
【図６】
2019221115.tif 000008
【図７】
2019221115.tif 000009
【図８】
2019221115.tif 000010
【図９】
2019221115.tif 000011
【図１０】
2019221115.tif 000012
【図１１】
2019221115.tif 000013
【図１２】
2019221115.tif 000014
【図１３】
2019221115.tif 000015
【図１４】
2019221115.tif 000016
【図１５】
2019221115.tif 000017
【図１６】
2019221115.tif 000018
【図１７】
2019221115.tif 000019
【図１８】
2019221115.tif 000020
【図１９】
2019221115.tif 000021
【図２０】
2019221115.tif 000022
【図２１】
2019221115.tif 000023
【図２２】
2019221115.tif 000024
【図２３】
2019221115.tif 000025
【図２４】
2019221115.tif 000026
【図２５】
2019221115.tif 000027
【図２６】
2019221115.tif 000028
【図２７】
2019221115.tif 000029