(57)【要約】【課題】  複数の軌道が隣接する複線環境下で、障害物の検知性能を向上させる。【解決手段】  隣接する第一の軌道と第二の軌道とを含む複線環境下において障害物を検知する障害物検知システム１は、第一の軌道上を走行する第一の列車（軌道上走行列車１００）に当該列車の進行軸に角度を付けて設置され、第二の軌道上をセンサ領域に含む外界センサ（側方監視カメラ１１０）と、側方監視カメラ１１０のセンサデータを用いて、第二の軌道上の障害物の有無を検知する障害物検知装置１２０と、障害物検知装置１２０と外部との間でデータまたは信号の送受信を行う通信部１３０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する第一の軌道と第二の軌道とを含む複線環境下において障害物を検知する障害物検知システムであって、
前記第一の軌道上を走行する第一の列車に当該第一の列車の進行軸に角度を付けて設置され、前記第二の軌道上をセンサ領域に含む外界センサと、
前記外界センサのセンサデータを用いて、前記第二の軌道上の障害物の有無を検知する障害物検知装置と、
前記障害物検知装置と外部との間でデータまたは信号の送受信を行う通信部と、
を備えることを特徴とする障害物検知システム。
【請求項２】
前記障害物検知装置は、
自車の軌道経路を取得する列車軌道経路取得部と、
前記列車軌道経路取得部が取得した軌道経路に基づいて自車の在線位置を算出する在線位置算出部と、
前記外界センサのセンサデータから、前記第二の軌道上の建築限界領域を算出する隣接軌道上建築限界領域算出部と、
前記外界センサのセンサデータを用いて前記第二の軌道上の建築限界領域に障害物が存在するか否かを判断することによって、前記第二の軌道上の障害物の有無を検知する隣接軌道上障害物検知部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の障害物検知システム。
【請求項３】
前記隣接軌道上障害物検知部は、前記外界センサのセンサデータのうち、前記隣接軌道上建築限界領域算出部によって算出された前記第二の軌道上の建築限界領域に映り込んでいる、前記第二の軌道上に存在しない物体を、前記障害物の有無の検知対象から除去する
ことを特徴とする請求項２に記載の障害物検知システム。
【請求項４】
前記障害物検知装置は、
前記隣接軌道上障害物検知部による前記第二の軌道上の障害物の有無の検知結果に基づいて、前記第二の軌道上を走行する第二の列車の進行の許可または停止を判断する進行許可判断部と、をさらに有する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の障害物検知システム。
【請求項５】
前記進行許可判断部は、前記隣接軌道上障害物検知部によって前記第二の軌道上に障害物が有ると検知された場合に、前記第二の列車の進行を停止させる停止信号を前記通信部を介して当該第二の列車に送信する
ことを特徴とする請求項４に記載の障害物検知システム。
【請求項６】
前記複線環境下で走行する複数の列車の運行を管理する管制センタをさらに備え、
前記第一の列車に搭載された前記障害物検知装置は、
自車の在線位置を算出して前記管制センタに送信するとともに、前記第二の軌道上の障害物の有無の検知結果を前記管制センタに送信し、
前記管制センタは、
前記障害物検知装置から受信した前記第一の列車の在線位置に基づいて、前記第二の軌道上を走行する第二の列車の車両情報を取得するとともに、前記障害物検知装置から受信した前記障害物の有無の検知結果に基づいて、当該第二の列車の走行の許可または停止を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の障害物検知システム。
【請求項７】
前記第一の列車に複数の前記外界センサが設置され、
前記障害物検知装置は、前記複数の外界センサのセンサデータを用いて、前記第二の軌道上の障害物の有無を検知する
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の障害物検知システム。
【請求項８】
前記第一の軌道上を走行する前記第一の列車と前記第二の軌道上を走行する第二の列車のそれぞれに、前記外界センサ及び前記障害物検知装置が搭載され、
前記第一の列車に搭載された前記障害物検知装置が、前記第一の列車に搭載された前記外界センサのセンサデータを用いて前記第二の軌道上の障害物の有無を検知するとともに、前記第二の列車に搭載された前記障害物検知装置が、前記第二の列車に搭載された前記外界センサのセンサデータを用いて前記第一の軌道上の障害物の有無を検知する
ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の障害物検知システム。
【請求項９】
隣接する第一の軌道と第二の軌道とを含む複線環境下において障害物を検知する障害物検知システムによる障害物検知方法であって、
前記障害物検知システムは、
前記第一の軌道上を走行する第一の列車に当該第一の列車の進行軸に角度を付けて設置され、前記第二の軌道上をセンサ領域に含む外界センサと、
前記外界センサのセンサデータを用いて、前記第二の軌道上の障害物の有無を検知する障害物検知装置と、
前記障害物検知装置と外部との間でデータまたは信号の送受信を行う通信部と、
を備えることを特徴とする障害物検知方法。
【請求項１０】
前記外界センサが、前記第二の軌道上を含む前記センサ領域をセンサデータに取得するセンサデータ取得ステップと、
前記障害物検知装置が、自車の軌道経路を取得する列車軌道経路取得ステップと、
前記障害物検知装置が、前記列車軌道経路取得ステップで取得した軌道経路に基づいて自車の在線位置を算出する在線位置算出ステップと、
前記障害物検知装置が、前記外界センサのセンサデータから、前記第二の軌道上の建築限界領域を算出する隣接軌道上建築限界領域算出ステップと、
前記障害物検知装置が、前記外界センサのセンサデータを用いて前記第二の軌道上の建築限界領域に障害物が存在するか否かを判断することによって、前記第二の軌道上の障害物の有無を検知する隣接軌道上障害物検知ステップと、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の障害物検知方法。
【請求項１１】
前記隣接軌道上障害物検知ステップでは、前記外界センサのセンサデータのうち、前記隣接軌道上建築限界領域算出ステップで算出された前記第二の軌道上の建築限界領域に映り込んでいる、前記第二の軌道上に存在しない物体を、前記障害物の有無の検知対象から除去する
ことを特徴とする請求項１０に記載の障害物検知方法。
【請求項１２】
前記障害物検知装置が、前記隣接軌道上障害物検知ステップによる前記第二の軌道上の障害物の有無の検知結果に基づいて、前記第二の軌道上を走行する第二の列車の進行の許可または停止を判断する進行許可判断ステップと、をさらに備える
ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の障害物検知方法。
【請求項１３】
前記進行許可判断ステップにおいて、前記隣接軌道上障害物検知ステップで前記第二の軌道上に障害物が有ると検知された場合に、前記第二の列車の進行を停止させる停止信号を前記通信部を介して当該第二の列車に送信する
ことを特徴とする請求項１２に記載の障害物検知方法。
【請求項１４】
前記障害物検知システムは、前記複線環境下で走行する複数の列車の運行を管理する管制センタをさらに備え、
前記第一の列車に搭載された前記障害物検知装置が、自車の在線位置を算出して前記管制センタに送信するとともに、前記第二の軌道上の障害物の有無の検知結果を前記管制センタに送信し、
前記管制センタが、前記障害物検知装置から受信した前記第一の列車の在線位置に基づいて、前記第二の軌道上を走行する第二の列車の車両情報を取得するとともに、前記障害物検知装置から受信した前記障害物の有無の検知結果に基づいて、当該第二の列車の走行の許可または停止を制御する
ことを特徴とする請求項９から請求項１２の何れか１項に記載の障害物検知方法。
【請求項１５】
前記第一の列車に複数の前記外界センサが設置され、
前記障害物検知装置が、前記複数の外界センサのセンサデータを用いて、前記第二の軌道上の障害物の有無を検知する
ことを特徴とする請求項９から請求項１４の何れか１項に記載の障害物検知方法。
【請求項１６】
前記第一の軌道上を走行する前記第一の列車と前記第二の軌道上を走行する第二の列車のそれぞれに、前記外界センサ及び前記障害物検知装置が搭載され、
前記第一の列車に搭載された前記障害物検知装置が、前記第一の列車に搭載された前記外界センサのセンサデータを用いて前記第二の軌道上の障害物の有無を検知するとともに、前記第二の列車に搭載された前記障害物検知装置が、前記第二の列車に搭載された前記外界センサのセンサデータを用いて前記第一の軌道上の障害物の有無を検知する
ことを特徴とする請求項９から請求項１５の何れか１項に記載の障害物検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物検知システム及び障害物検知方法に関し、複線環境下において障害物を検知する障害物検知システム及び障害物検知方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
軌道上を走行する列車は、軌道上の障害物を操舵によって回避することができないため、軌道上の障害物の有無を認識することは、列車の安全性や運用性を向上させるために重要である。
【０００３】
従来、運転士が列車を運転する有人運転システムの場合は、軌道上の障害物の有無は、運転士の目視によって確認される。一方、運転士が存在しない無人運転システムの場合は、専用軌道を設けて他の交通を遮断することによって軌道上への障害物の発生を抑制するといった対策が一般的であり、開放軌道における安全な無人運転システムの実現には至っていない。
【０００４】
このような背景を鑑みて、近年では、開放軌道における無人運転システムの実現に向けて、外界センサを列車に搭載し、外界センサから取得した情報に基づいて列車前方の軌道上の障害物の有無を検出するシステムが考案されている。例えば特許文献１に開示された軌道上障害物検知システムによれば、列車前面に前方監視用のカメラを設置し、カメラから取得した映像内の軌道領域を検出した後、過去に同じ場所を走行した際に記録された映像と比較することで、軌道上の障害物の有無を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−０５２８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来技術によって開放軌道における軌道上の障害物の有無を検出しようとすると、以下のような課題があった。
【０００７】
まず、列車向けの障害物検知機能を構築する際は、自動車と比べてより遠方の障害物を精度よく検知する技術が求められるが、従来技術ではこのような要求に応えることが困難であった。詳しく説明すると、列車は自動車に比べて長い制動距離を必要とする。具体的には例えば、時速１００ｋｍで走行する自動車の制動距離が約１００ｍであるのに対し、同速度で走行する列車の制動距離は約４００ｍにも及ぶ。制動性能の差異は自動車と列車のブレーキ構造の違いにもよるが、列車の場合は起立した状態の乗客を安全に輸送する必要があるため、急激な減速ができず、長い制動距離が必要となる。
【０００８】
昨今、自動車分野においては、運転補助または自動運転向けに、カメラ、ミリ波レーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）といった外界センサの開発が進んでいるが、これらの外界センサによる対象物の検知距離は最長でも２００ｍ程度である。そのため、自動車向けの外界センサを用いた障害物検知機能を列車走行環境に流用しただけでは、遠方の障害物を精度よく検知することは困難であり、列車向けの障害物検知機能に求められる技術水準を満たすことができない。
【０００９】
また、別の課題として、列車がカーブや斜面を走行する場合には、軌道近傍に隣接する構造物によって軌道が遮蔽されることで、自車に搭載した外界センサからの死角となるため、前方の障害物検知を十分に実施できない走行区間が存在するという問題がある。
【００１０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数の軌道が隣接する複線環境下で、障害物の検知性能を向上させる障害物検知システム及び障害物検知方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため本発明においては、隣接する第一の軌道と第二の軌道とを含む複線環境下において障害物を検知する障害物検知システムが提供される。この障害物検知システムは、前記第一の軌道上を走行する第一の列車に当該第一の列車の進行軸に角度を付けて設置され、前記第二の軌道上をセンサ領域に含む外界センサと、前記外界センサのセンサデータを用いて、前記第二の軌道上の障害物の有無を検知する障害物検知装置と、前記障害物検知装置と外部との間でデータまたは信号の送受信を行う通信部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、かかる課題を解決するため本発明においては、隣接する第一の軌道と第二の軌道とを含む複線環境下において隣接軌道上の障害物を検知する障害物検知システムによる障害物検知方法が提供される。この障害物検知方法では、前記障害物検知システムが、前記第一の軌道上を走行する第一の列車に当該第一の列車の進行軸に角度を付けて設置され、前記第二の軌道上をセンサ領域に含む外界センサと、前記外界センサのセンサデータを用いて、前記第二の軌道上の障害物の有無を検知する障害物検知装置と、前記障害物検知装置と外部との間でデータまたは信号の送受信を行う通信部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の軌道が隣接する複線環境下で、障害物の検知性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る障害物検知装置の概念図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る障害物検知システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】側方監視カメラの配置例を説明するための図（その１）である。
【図４】側方監視カメラの配置例を説明するための図（その２）である。
【図５】側方監視カメラによって撮影されたカメラ映像の一例を示す図である。
【図６】図５に示したカメラ映像における隣接軌道領域を説明するための図である。
【図７】図５に示したカメラ映像における隣接軌道上建築限界領域を説明するための図である。
【図８】障害物検知処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】カメラ映像に隣接軌道上建築限界領域を重畳させた画像例を示す図である。
【図１０】図９に示した画像の時間経過に伴う変化例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る障害物検知装置の概念図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る障害物検知システムの構成例を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態における側方監視カメラの配置例を説明するための図である。
【図１４】第２の実施の形態における障害物検知処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下図面について、本発明の実施の形態を詳述する。なお、各図面において同一の構成については同一の番号を付し、繰り返しの説明を省略する。
【００１６】
（１）第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る障害物検知装置の概念図である。また、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る障害物検知システムの構成例を示すブロック図である。図１及び図２を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係る障害物検知システム１の構成及び機能について説明する。
【００１７】
本実施の形態に係る障害物検知システム１は、複数の軌道が隣接する複線環境下で用いられて好適なものである。複線環境として具体的には、隣接して敷設された第一の軌道及び第二の軌道があるとする。なお、第一の軌道と第二の軌道は、常に一定距離を保って平行に敷設されている必要はなく、現実の開放軌道と同様に、走行環境や走行区間等に応じて、互いの軌道間で距離や高度差等が変化するものとする。
【００１８】
図２に示すように、本実施の形態では、第一の軌道上を走行する軌道上走行列車１００と、第一の軌道に隣接して敷設された第二の軌道（隣接軌道）上を走行する隣接軌道上走行列車３００と、各列車の在線位置の管理等を行う管制システム２００とが、通信部１３０を介して通信可能に接続される。そして障害物検知システム１は、少なくとも、軌道上走行列車１００の側方監視カメラ１１０及び障害物検知装置１２０と、通信部１３０とを備えて構成される。なお、障害物検知システム１の構成に、管制システム２００の列車在線位置管理部２１０を含めてもよい。
【００１９】
障害物検知システム１は、障害物検知装置１２０が隣接軌道上の障害物の検知を行い、その検知結果に基づいて隣接軌道上を走行する隣接軌道上走行列車３００の進行許可／不許可を判断し、判断結果に基づいて隣接軌道上走行列車３００の走行を制御するものである。
【００２０】
以下、各構成要素について詳しく説明する。
【００２１】
（１−１）軌道上走行列車１００
図１，図２に示したように、軌道上走行列車１００は、隣接軌道を撮影する側方監視カメラ１１０と、側方監視カメラ１１０が撮影した映像等に基づいて隣接軌道上の障害物を検知する障害物検知装置１２０とを備えている。
【００２２】
図３及び図４は、側方監視カメラの配置例を説明するための図（その１，その２）である。図３，図４には、第一の軌道４０１上を図中の上方向に向けて走行する軌道上走行列車１００と、第二の軌道（隣接軌道）４０２上を図中の下方向に向けて走行する隣接軌道上走行列車３００とが示されている。なお、図３，図４では、側方監視カメラ１１０による撮影範囲として側方監視カメラ撮影領域１１１が破線で示されている。また、隣接軌道４０２上の不定形の小型障害物の一例として障害物４００が示されている。
【００２３】
図３に示したように、側方監視カメラ１１０は、軌道上走行列車１００の例えば先頭車両に、軌道上走行列車１００の進行軸（進行方向）に対して角度を有して設置される。本実施の形態では、図４に示した通り、側方監視カメラ１１０は、軌道上走行列車１００の進行軸に対して垂直かつ俯角を付けて設置される。このような設置条件を満たすことにより、隣接軌道４０２及びその周辺の領域（簡便のため、単に「隣接軌道４０２」と称することがある）が側方監視カメラ撮影領域１１１に包含される（図４参照）。
【００２４】
なお、本説明では、隣接軌道４０２を撮影する外界センサの一例としてカメラ（側方監視カメラ１１０）を用いるが、本実施の形態において利用可能な外界センサの種類はカメラに限定されず、他の種類のセンサであってもよい。但し、隣接軌道４０２上に存在する不定形の小型障害物（障害物４００）を検知するという目的を考慮すると、カメラやＬｉＤＡＲの利用が有効である。また、軌道上走行列車１００において側方監視カメラ１１０を設置する車両についても、例示した先頭車両に限定されるものではない。
【００２５】
次に、障害物検知装置１２０について説明する。障害物検知装置１２０は、主にプログラムの実行によって種々の機能を提供可能な計算機である。図１，図２に示したように、障害物検知装置１２０は、列車軌道経路取得部１２１、列車在線位置算出部１２２、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３、隣接軌道上障害物検知部１２４、及び進行許可判断部１２５を機能構成として備える。
【００２６】
列車軌道経路取得部１２１は、軌道上走行列車１００が走行する駅間の走行経路情報を取得する。ここで走行経路情報とは、具体的には、出発駅を基準とした際の、走行経路の位置、勾配、曲率、及び分岐情報等が考えられる。列車軌道経路取得部１２１は、取得した走行経路情報を列車在線位置算出部１２２に送る。
【００２７】
列車在線位置算出部１２２は、列車軌道経路取得部１２１から軌道上走行列車１００の走行経路情報を取得し、軌道上走行列車１００の走行経路における現在の在線位置（在線位置情報）を算出する。そして列車在線位置算出部１２２は、算出した在線位置情報を、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３に送信するとともに、通信部１３０を介して管制システム２００の列車在線位置管理部２１０にも送信する。
【００２８】
なお、列車在線位置算出部１２２が在線位置を算出する方法は特に限定されない。具体的には例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を軌道上走行列車１００に搭載し、当該ＧＰＳから得られるＧＰＳ情報に基づいて算出する方法が考えられる。また例えば、過去に同じ走行経路を走行した際に側方監視カメラ１１０が撮影したカメラ映像（画像）と、現在のカメラ映像（画像）とを比較することによって、在線位置を算出する方法も考えられる。また例えば、ＬｉＤＡＲのような対象までの距離情報を取得可能なセンサを軌道上走行列車１００に設置し、過去に同じ走行経路を走行した際に取得した３次元位置情報と現在の３次元位置情報とを照合することによって在線位置を算出する方法も考えられる。
【００２９】
なお、障害物検知装置１２０では、上述した列車軌道経路取得部１２１及び列車在線位置算出部１２２による処理と並行して、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３、隣接軌道上障害物検知部１２４、及び進行許可判断部１２５による障害物検知処理が実行される。この障害物検知処理の詳細については図８を参照しながら後述するため、以下では図５〜図７を参照しながら障害物検知処理の概要のみ記載する。
【００３０】
隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、側方監視カメラ１１０が撮影したカメラ映像４０３（図５参照）を入力として、当該カメラ映像４０３における隣接軌道領域４０４（図６参照）を算出する。ここで隣接軌道領域とは、隣接軌道を含む所定範囲の領域を意味する。
【００３１】
図５は、側方監視カメラによって撮影されたカメラ映像の一例を示す図である。図５には、側方監視カメラ１１０によって撮影されたカメラ映像４０３が例示されており、隣接軌道４０２が撮影されている。また、図６は、図５に示したカメラ映像における隣接軌道領域を説明するための図である。図６によれば、カメラ映像４０３内において、隣接軌道４０２の近傍領域が隣接軌道領域４０４として示されている。
【００３２】
さらに、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、上記算出した隣接軌道領域４０４や管制システム２００の列車在線位置管理部２１０から受信する隣接軌道上車両情報（詳細は後述する）を用いて、隣接軌道４０２上を走行する車両の隣接軌道上建築限界領域４０５（図７参照）を算出する。ここで隣接軌道上建築限界領域とは、隣接軌道上を走行する列車運行の安全を確保するために、列車運行に対する障害となり得る建築物等を設置してはならないとされた既定の範囲（建築限界領域）を意味する。
【００３３】
図７は、図５に示したカメラ映像における隣接軌道上建築限界領域を説明するための図である。図７によれば、カメラ映像４０３内において、隣接軌道４０２及びその上方領域が、隣接軌道上建築限界領域４０５として示されている。具体的なイメージとしては、隣接軌道４０２上を走行する隣接軌道上走行列車３００のサイズよりも所定程度大きい領域が隣接軌道上建築限界領域４０５とされる。なお、図５〜図７、及び後述する図９，図１０に示した矢印は、側方監視カメラ１１０が設置された軌道上走行列車１００の進行方向（走行方向）を意味する。
【００３４】
隣接軌道上障害物検知部１２４は、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３が算出した隣接軌道上建築限界領域４０５を入力として、当該隣接軌道上建築限界領域４０５内に隣接軌道上走行列車３００の走行を阻害する障害物が存在するか否かを検知する。例えば図７の場合は、障害物は存在しない。一方、後述する図９や図１０では、隣接軌道上建築限界領域４０５内に障害物４００が存在している。
【００３５】
進行許可判断部１２５は、隣接軌道上障害物検知部１２４による障害物の検知結果に基づいて、隣接軌道４０２上を走行する隣接軌道上走行列車３００の進行許可／不許可を判断する。具体的には、障害物が検知された場合には、隣接軌道上走行列車３００の進行を許可しない（不許可）と判断し、停止信号を管制システム２００や隣接軌道上走行列車３００に送信する。一方、障害物が検知されなかった場合には、隣接軌道上走行列車３００の進行を許可すると判断し、進行許可信号を管制システム２００や隣接軌道上走行列車３００に送信する。なおこのとき、進行許可判断部１２５は、管制システム２００に対して、隣接軌道上障害物検知部１２４による障害物の検知結果も合わせて送信することができる。
【００３６】
また、本実施の形態に係る障害物検知システム１の変形例として、隣接軌道上走行列車３００に対する進行許可／不許可の判断を、管制システム２００の列車在線位置管理部２１０が行うようにしてもよい。この場合、進行許可判断部１２５は進行許可／不許可の判断を行わなくてもよく、管制システム２００の列車在線位置管理部２１０が、障害物検知装置１２０から送信される障害物の検知結果に基づいて、隣接軌道上走行列車３００の進行許可／不許可を判断し、判断結果に応じて進行許可信号または停止信号を隣接軌道上走行列車３００に送信すればよい。
【００３７】
（１−２）管制システム２００
図１，図２に示したように、管制システム２００は、列車在線位置管理部２１０を備える。管制システム２００は、列車の運行を管制するためのシステムであって、列車在線位置管理部２１０以外の機能部も有するが、本説明には関係しないため図示等を省略している。
【００３８】
列車在線位置管理部２１０は、軌道上走行列車１００からみて隣接軌道４０２上を走行する直近の隣接軌道上走行列車３００に関する車両情報（隣接軌道上車両情報）を対象路線の運行ダイヤ等を用いて取得し、通信部１３０を介して軌道上走行列車１００の障害物検知装置１２０（隣接軌道上建築限界領域算出部１２３）に送信する。
【００３９】
なお、直近の隣接軌道上走行列車３００が軌道上走行列車１００を追い抜いたり、すれ違ったりした場合は、列車在線位置管理部２１０は、隣接軌道上車両情報を、次に追い抜くまたはすれ違う車両情報に更新して軌道上走行列車１００に再送信する。
【００４０】
ここで隣接軌道上車両情報とは、例えば、直近の隣接軌道上走行列車３００の車両構造（車両幅、車両高さ、編成数等）である。また、後述するように、軌道上走行列車１００と隣接軌道上走行列車３００とが通信部１３０を介して直接通信する場合には、隣接軌道上走行列車３００に割り当てられたＩＰアドレス等も含まれる。
【００４１】
また、隣接軌道上走行列車３００が軌道上走行列車１００と同様の構成を備えている場合（特に、列車在線位置算出部１２２に相当する機能を有する場合）には、列車在線位置管理部２１０は、隣接軌道上走行列車３００の現在の在線位置情報も、隣接軌道上車両情報として軌道上走行列車１００に送信することができる。
【００４２】
この他、列車在線位置管理部２１０は、軌道上走行列車１００の障害物検知装置１２０（進行許可判断部１２５）から、隣接軌道上障害物検知部１２４による障害物の検知結果や、隣接軌道上走行列車３００の進行許可信号／停止信号を受信する。ここで、隣接軌道上走行列車３００の進行許可信号／停止信号を受信した場合は、例えば管制システム２００の管理者によって隣接軌道上走行列車３００への制御信号が最終的に決定されるようにしてもよい。その場合、上記管理者の最終決定に従って、隣接軌道上走行列車３００の列車制駆動部３１０に、進行許可信号または停止信号を送信する。
【００４３】
なお、本実施の形態では、障害物検知システム１の安全性を向上させるために、管制システム２００を設けているが、本発明の障害物検知システムにおいて、管制システム２００は必須の構成ではない。例えば、軌道上にアクセスポイント（通信部１３０に相当）を設けて、軌道上走行列車１００と隣接軌道上走行列車３００との車車間通信のみを用いて走行制御を行うようにしてもよい。このとき、軌道上走行列車１００における障害物検知装置１２０の進行許可判断部１２５が、隣接軌道上走行列車３００の列車制駆動部３１０に対して、進行許可信号または停止信号を送信することにより、隣接軌道上走行列車３００の走行制御を実現することができる。
【００４４】
（１−３）隣接軌道上走行列車３００
図２に示したように、隣接軌道上走行列車３００は、自車両の制駆動を行う列車制駆動部３１０を備える。
【００４５】
列車制駆動部３１０は、通信部１３０を介して入力される進行許可信号または停止信号に基づいて、隣接軌道上走行列車３００の走行の継続または停止を行う。より具体的には、列車制駆動部３１０は、隣接軌道上走行列車３００にブレーキを適用する非活性状態と、ブレーキを開放する活性状態の２つの状態を有する。本実施の形態においては、例えば、通常は非活性状態とし、進行許可信号を受信している間にのみ活性状態になるように構成される。このようにすることで、ブレーキを適用した非活性状態を安全側とする、所謂フェールセーフな構成を実現することができ、列車制御の安全性を高めることができる。
【００４６】
なお、図２では記載を省略したが、本実施の形態の変形例として、隣接軌道上走行列車３００が、軌道上走行列車１００と同様に側方監視カメラ１１０及び障害物検知装置１２０に相当する構成を備えるようにしてもよい。このような構成とした場合には、軌道上走行列車１００と隣接軌道上走行列車３００の双方が、互いの前方監視（障害物検知）を実現することができる。
【００４７】
（１−４）障害物検知処理
（１−１）において前述したように、障害物検知装置１２０では、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３、隣接軌道上障害物検知部１２４、及び進行許可判断部１２５による障害物検知処理が実行される。以下では、図５〜図１０を参照しながら、本実施の形態における障害物検知処理について詳しく説明する。
【００４８】
図８は、障害物検知処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施の形態における障害物検知処理は、図８に例示した処理手順を一定周期で実行することによって実現される。
【００４９】
図８によれば、障害物検知処理が開始されると、まず、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３が、側方監視カメラ１１０が撮影したカメラ映像４０３を取得する（ステップＳ１１）。具体的には、図５に例示したカメラ映像４０３を取得する。
【００５０】
次に、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、ステップＳ１１で入力したカメラ映像４０３における隣接軌道領域４０４を算出する（ステップＳ１２）。隣接軌道領域４０４の算出処理が終了すると、ステップＳ１３に進む。
【００５１】
ここで、ステップＳ１２における隣接軌道領域４０４の算出方法の一例を説明する。本例では、基本的に軌道は途切れることのない線形であると仮定する。
【００５２】
まず、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、側方監視カメラ１１０の設置位置及び姿勢と、列車軌道経路取得部１２１が取得した軌道上走行列車１００の走行経路情報と、列車在線位置算出部１２２が算出した在線位置情報とに基づいて、カメラ映像４０３内の大まかな軌道存在領域を推測する。
【００５３】
次に、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、推測した大まかな軌道存在領域内に画像処理を施して、画像中のエッジ情報を抽出する。ここでエッジ情報とは、例えば画像中で同じような輝度値が連続している線分領域を示している。
【００５４】
そして、抽出したエッジ情報から、軌道の勾配に沿った直線領域を取得することにより、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、隣接軌道４０２の周辺領域を示す隣接軌道領域４０４を算出することができる（図６参照）。
【００５５】
ステップＳ１３では、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、側方監視カメラ１１０によるカメラ映像４０３のなかに、隣接軌道領域４０４が存在するか否かを判定する。具体的には例えば、ステップＳ１１で取得したカメラ映像４０３のうちにステップＳ１２で算出した隣接軌道領域４０４が一定面積以上存在するか否かを判定する。ステップＳ１３において、隣接軌道領域４０４が一定面積以上存在した場合は、隣接軌道領域４０４が存在すると判定し（ステップＳ１３のＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む。一方、隣接軌道領域４０４が一定面積以上存在しなかった場合は、隣接軌道領域４０４が存在しないと判定し（ステップＳ１３のＮＯ）、ステップＳ１９に進む。
【００５６】
ステップＳ１４では、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、管制システム２００の列車在線位置管理部２１０から、通信部１３０を介して隣接軌道上車両情報を取得し、ステップＳ１５に進む。
【００５７】
ステップＳ１５では、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、ステップＳ１２で算出した隣接軌道領域４０４と、ステップＳ１４で取得した隣接軌道上車両情報とに基づいて、隣接軌道上建築限界領域４０５を算出する。
【００５８】
ここで、ステップＳ１５における隣接軌道上建築限界領域４０５の算出について詳しく説明する。
【００５９】
まず、図６に例示したように、ステップＳ１２で算出した隣接軌道領域４０４は、それぞれ軌道（隣接軌道４０２）を１本ずつ含む２本の直線領域となる。また、隣接軌道４０２は２本の軌道の幅が一定に定まっており、基本的には、路線の途中で間隔が変化することはない。加えて、２本の軌道は同一平面上に存在する。
【００６０】
以上のことから、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、側方監視カメラ１１０の設置位置、側方監視カメラ１１０のカメラパラメータ（撮影に関する設定）、及び２本の隣接軌道領域４０４間の画素数に基づいて、カメラ映像４０３において地面を構成する１画素あたりの実空間上の距離を算出することができる。
【００６１】
一方、ステップＳ１４で取得した隣接軌道上車両情報には、隣接軌道上走行列車３００の車両幅及び車両高さを示す情報が含まれていることから、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、これらの情報と、先に算出した１画素あたりの実空間上の距離とを用いることによって、カメラ映像４０３における隣接軌道上建築限界領域４０５を算出することができる（図７参照）。前述したように、隣接軌道上建築限界領域４０５の具体的なイメージは、隣接軌道４０２上を走行する隣接軌道上走行列車３００のサイズよりも所定程度大きい領域であり、図７の場合は、矩形領域で算出されている。
【００６２】
そして、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３は、ステップＳ１５における隣接軌道上建築限界領域４０５の算出処理を終了すると、カメラ映像４０３及び隣接軌道上建築限界領域４０５を隣接軌道上障害物検知部１２４に入力し、当該入力を契機として、隣接軌道上障害物検知部１２４がステップＳ１６の処理を行う。
【００６３】
図９は、カメラ映像に隣接軌道上建築限界領域を重畳させた画像例を示す図である。カメラ映像４０３及び隣接軌道上建築限界領域４０５が入力されることにより、ステップＳ１６の開始時おいて、隣接軌道上障害物検知部１２４は、図９のような画像を取得することができる。
【００６４】
ステップＳ１６において、隣接軌道上障害物検知部１２４は、ステップＳ１５で算出された隣接軌道上建築限界領域４０５のうちに、隣接軌道上走行列車３００の走行を阻害する障害物が存在するか否かを検知する（障害物検知）。
【００６５】
ステップＳ１６における障害物検知の手法としては、例えば、ステップＳ１２における隣接軌道領域４０４の算出処理を拡張した手法が考えられる。すなわち、カメラ映像４０３（特に隣接軌道上建築限界領域４０５）において、隣接軌道領域４０４のようにエッジ情報に基づいて取得した直線領域について、その連続性を算出する処理が有効である。その結果、例えば、直線領域の断裂が見つかった場合には、隣接軌道４０２を塞ぐ障害物があると判断（検知）することができる。例えば、図９に示した障害物４００は、隣接軌道４０２の連続性を断裂している。
【００６６】
但し、実際の列車走行環境を考慮したとき、側方監視カメラ１１０によるカメラ映像４０３には、隣接軌道４０２上の障害物ではない物体（例えば、運行設備等）が映り込む可能性がある。例えば図９に示した電柱４１０は、第一の軌道４０１と第二の軌道（隣接軌道）４０２との間に設置された運行設備であり、隣接軌道４０２上の障害物ではない。しかし、図９の場合、電柱４１０も、障害物４００と同様に、隣接軌道上建築限界領域４０５内に撮影され、かつ隣接軌道４０２の連続性を断裂している。したがって、前述した直線領域の連続性の算出だけでは、誤検知を招くおそれがある。
【００６７】
このような誤検知を回避するためには、例えば、隣接軌道上建築限界領域４０５内のコーナー特徴点を算出し、このコーナー特徴点のフレーム間の移動量を利用したモーションステレオ法が有効である。図９には、電柱４１０及び障害物４００における各コーナー特徴点として、特徴点４１１及び特徴点４１２が示されている。モーションステレオ法は、軌道上走行列車１００の走行速度と、コーナー特徴点のフレーム間の移動量とを用いることで、三角測量の原理によってコーナー特徴点の実空間上での３次元位置情報を算出する手法である。コーナー特徴点のフレーム間の移動量を算出するためには、ＫＬＴ（Kanade-Lucas-Tomasi）法が広く知られている。
【００６８】
モーションステレオ法を利用して誤検知を回避する方法について、図１０を参照しながら具体的に説明する。図１０は、図９に示した画像の時間経過に伴う変化例を示す図である。
【００６９】
図１０では、時間ｔにおける電柱４１０のコーナー特徴点を特徴点４１１で示し、時間Δｔ経過後（時間ｔ＋Δｔ）におけるコーナー特徴点を特徴点４２１で示している。特徴点４１１と特徴点４２１は、電柱４１０における同一位置を指している。同様に障害物４００についても、時間ｔにおけるコーナー特徴点を特徴点４１２で示し、時間Δｔ経過後（時間ｔ＋Δｔ）におけるコーナー特徴点を特徴点４２２で示している。
【００７０】
ここで、モーションステレオ法を利用すると、カメラ映像４０３内の任意の特徴点Ｐが、時間ｔから時間ｔ＋Δｔまでの間に、画像中の画像座標系においてＰＡ（u_a，v_a）からＰＢ（u_b，v_b）に移動するとき、移動の前後で側方監視カメラ１１０の光軸がなす角をθ、軌道上走行列車１００の走行速度をＶとすると、特徴点Ｐの深度情報Ｚは、以下の式（１）によって算出することができる。また、特徴点Ｐの高さ情報Ｈは、以下の式（２）によって算出することができる。
【００７１】
【数１】
2019218035.tif 000003
【００７２】
【数２】
2019218035.tif 000004
【００７３】
なお、上記の式（１），式（２）において、ｆは、側方監視カメラ１１０の焦点距離を意味し、これはカメラキャリブレーションにより取得可能な既知の値である。また、移動の前後で側方監視カメラ１１０の光軸がなす角θに関しては、例えば列車軌道経路取得部１２１が取得した軌道上走行列車１００の走行経路情報と、列車在線位置算出部１２２が取得した軌道上走行列車１００の在線位置情報とに基づいて、軌道上走行列車１００の姿勢変化を算出することによって求めてもよい。但し、列車の走行環境では急激な旋回が発生しないことを考慮すると、Δｔが微小である場合はθ＝０として計算しても構わない。
【００７４】
このようにモーションステレオ法を用いることにより、隣接軌道上障害物検知部１２４は、隣接軌道上建築限界領域４０５内の特徴点Ｐについて、実空間上での３次元位置情報（深度情報Ｚ）と高さ情報Ｈを算出することができ、この算出結果に基づいて、隣接軌道４０２上に存在する障害物を検知することができる。すなわち、深度情報Ｚ及び高さ情報Ｈで特定される位置が、隣接軌道上建築限界領域４０５内であれば、特徴点Ｐは隣接軌道４０２上に存在する障害物であると判断することができ（例えば、障害物４００）、隣接軌道上建築限界領域４０５内でなければ、特徴点Ｐは隣接軌道４０２上に存在する障害物ではないと判断することができる（例えば、電柱４１０）。また、上述した直線領域の連続性とモーションステレオ法を組み合わせることによって、軌道を塞ぎ、かつ軌道上に存在する物体をより正確に検知できるようになる。
【００７５】
以上が、誤検知を回避しながら、隣接軌道上走行列車３００の走行を阻害する障害物が存在するか否かを検知するステップＳ１６の障害物検知の詳細な処理方法である。そしてステップＳ１６の処理後は、障害物検知の検知結果を隣接軌道上障害物検知部１２４から進行許可判断部１２５に入力し、ステップＳ１７に進む。
【００７６】
ステップＳ１７では、進行許可判断部１２５が、ステップＳ１６の障害物検知の検知結果から、障害物の有無を確認する。障害物が存在した場合は（ステップＳ１７のＹＥＳ）、ステップＳ１８に進み、障害物が存在しなかった場合は（ステップＳ１７のＮＯ）、ステップＳ１９に進む。
【００７７】
ステップＳ１８では、進行許可判断部１２５は、通信部１３０を介して、隣接軌道上走行列車３００の停止信号（障害物が存在することを示す異常発生信号でもよい）を管制システム２００の列車在線位置管理部２１０に送信する。そして、この停止信号（または異常発生信号）の受信に基づいて、管制システム２００が隣接軌道上走行列車３００の列車制駆動部３１０に進行の停止を指示することにより、隣接軌道上走行列車３００を停止させることができる。なお、管制システム２００では、この他に、障害物検知の検知結果を記録する等の処理を行ってもよい。例えば、検知した障害物の位置情報とともに障害物の存在を記録することにより、作業員に当該障害物を除去する指示を出す際に役立てることができる。
【００７８】
なお、ステップＳ１８では、上記した処理方法以外にも例えば、軌道上走行列車１００と隣接軌道上走行列車３００との車間距離が近い状態で障害物を検知した場合や、前述した変形例のように管制システム２００を備えない構成等の場合には、軌道上走行列車１００の進行許可判断部１２５から通信部１３０を介して隣接軌道上走行列車３００の列車制駆動部３１０に、停止信号（上記の異常発生信号でもよい）を直接送信し、隣接軌道上走行列車３００を即座に停止させるようにしてもよい。
【００７９】
一方、ステップＳ１９では、障害物が存在しなかったことから、隣接軌道上走行列車３００を停止させる必要はない。そこで、進行許可判断部１２５は、進行許可信号（障害物が存在しないことを示す異常無し信号でもよい）を、通信部１３０を介して管制システム２００の列車在線位置管理部２１０に送信する。この進行許可信号（異常無し信号）を受信することによって、管制システム２００では、隣接軌道４０２に異常がないことを確認することができる。なお、ステップＳ１９では、障害物に関して異常は発生していないので、管制システム２００に何の信号も送信しない、としてもよい。
【００８０】
ステップＳ１８またはステップＳ１９の処理後、障害物検知処理は終了するが、一定周期が経過した後は、再び障害物検知処理が行われる。以上、図８に示した障害物検知処理が行われることにより、軌道上走行列車１００の側から隣接軌道４０２上の障害物を精度よく検知することができる。
【００８１】
（１−５）まとめ
以上のように、本実施の形態に係る障害物検知システム１（障害物検知装置１２０）によれば、複数の軌道が隣接する複線環境下であっても、隣接軌道４０２上の障害物を精度よく検知することができ、隣接軌道上走行列車３００の走行に関する安全性を高めることができる。
【００８２】
特に、本実施の形態に係る障害物検知システム１では、自車の進行軸に角度を付けて設置された外界センサの情報（本例では、側方に搭載した側方監視カメラ１１０のカメラ映像４０３）を用いて隣接軌道４０２の状態を取得することができる。その結果、自車走行軌道（第一の軌道４０１）上に加えて、隣接軌道（第二の軌道４０２）上の障害物の有無を検知できることで、隣接軌道４０２上を走行する列車（隣接軌道上走行列車３００）の前方障害物検知を実現することができる。すなわち、隣接軌道上走行列車３００の前方障害物検知を自車（軌道上走行列車１００）が担うことにより、前方監視する場合よりも近くから、撮影対象を画角の中央付近に捉えながら監視することができ、障害物を精度よく検知することができる。また、移動しながら隣接軌道上を監視するため、軌道近傍の構造物等、走行環境による障害物や死角が生じ難く、開放軌道において隣接軌道上の障害物を精度よく検知することができる。
【００８３】
このようにして、本実施の形態に係る障害物検知システム１は、従来技術の課題として前述した外界センサの性能や走行区間・走行環境等の影響を受けることなく、複線環境下において隣接軌道４０２上の障害物を精度よく検知することができ、隣接軌道上走行列車３００の走行安全性を高めることができる。
【００８４】
なお前述した特許文献１には、自車前面に設置した前方監視用のカメラが撮影した映像内に隣接軌道が含まれる場合に、隣接軌道上の障害物の有無を検出する機能について記載されている。特許文献１の図７を見ると、自社の走行軌道を中心にとった上で、その視野に映りこんだ隣の軌道の一部について検出している例が示されている。
【００８５】
しかし、特許文献１に開示された軌道上障害物検知システムの場合、監視カメラの本来の撮影目的が前方の障害物検知である以上、横方向に撮影される隣接軌道上の障害物を精度よく検知することは容易ではなく、列車が急なカーブや斜面を走行する場合や、隣接軌道の位置が自車の走行軌道から離れている場合等には、監視カメラの画角によっては必ずしも隣接軌道を撮影できるものではない。すなわち、特許文献１に開示された軌道上障害物検知システムは、隣接軌道付近を十分に撮影する思想を開示したものではなく、隣接軌道上の障害物の有無を検出できないことが想定される。
【００８６】
また、脱線の要因となり得る小石のような不定形の小型障害物の場合、自車前面に設置した監視カメラで撮影しても、検知に必要な画素数が画像中に映し出されず検知が困難になるおそれがある。他方、小型障害物を大きく映し出すために、例えば監視カメラに搭載するレンズの焦点距離を長くすると、その分カメラの画角が狭くなり、走行区間によっては隣接軌道の周辺が十分に映し出されない可能性が高まる。
【００８７】
以上のように、特許文献１に開示された軌道上障害物検知システムを含む従来技術では、開放軌道において軌道上の障害物の有無を精度よく検出することは困難であると言わざるを得ない。
【００８８】
また、本実施の形態に係る障害物検知システム１では、外界センサの情報（側方監視カメラ１１０によるカメラ映像４０３）において隣接軌道上建築限界領域４０５に含まれない物体が映り込んだ場合であっても、図８のステップＳ１６で説明したように、例えばモーションステレオ法等の既知の手法を適用することによって、誤検知を回避しながら、隣接軌道上走行列車３００の走行を阻害する障害物のみを精度よく検知することができる。
【００８９】
さらに、本実施の形態に係る障害物検知システム１によれば、障害物検知装置１２０が隣接軌道４０２上の障害物を検知した場合には、障害物検知装置１２０が搭載された軌道上走行列車１００から、直接あるいは管制システム２００を経由して、隣接軌道上走行列車３００の進行を停止させることが可能となるので、速やかな安全制御を実現することができる。
【００９０】
そして、このような本実施の形態に係る障害物検知システム１（障害物検知装置１２０）は、有人運転において運転士の周囲監視を支援するシステムとして利用できるだけでなく、開放軌道における列車の無人運転を実現するための、隣接軌道上走行列車向けの前方監視システムとして利用することもできる。
【００９１】
（２）第２の実施の形態
本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態に係る障害物検知システム１においては、軌道上走行列車１００に１台の外界センサ（側方監視カメラ１１０）が搭載されていたのに対して、第２の実施の形態に係る障害物検知システム２は、軌道上走行列車１００に複数台の外界センサ（側方監視カメラ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ）が搭載される点で異なる。
【００９２】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る障害物検知装置の概念図である。また、図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る障害物検知システムの構成例を示すブロック図である。なお、図１１，図１２は、第１の実施の形態で例示した図１，図２と対応するものであり、共通する構成については同一の番号を付して説明を省略する。
【００９３】
図１１，図１２に示したように、第２の実施の形態に係る障害物検知システム２は、軌道上走行列車１００に搭載される複数の外界センサの一例として、側方監視カメラ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを備える。これらは、第１の実施の形態における側方監視カメラ１１０と同様、隣接軌道上を監視するカメラであり、一例として、１両目の車両に側方監視カメラ１１０Ａが、２両目の車両に側方監視カメラ１１０Ｂが、３両目の車両に側方監視カメラ１１０Ｃが、それぞれ搭載される。それぞれの側方監視カメラ１１０Ａ〜１１０Ｃで取得されたセンサデータ（カメラ映像）は、障害物検知装置１２０の隣接軌道上建築限界領域算出部１２３に入力される。
【００９４】
図１３は、第２の実施の形態における側方監視カメラの配置例を説明するための図である。図１３に示したように、第一の軌道４０１を図中の上方向に向けて走行する軌道上走行列車１００には、進行方向の１両目から３両目に順に、側方監視カメラ１１０Ａ〜１１０Ｃが搭載されている。側方監視カメラ１１０Ａ〜１１０Ｃは、第二の軌道（隣接軌道）４０２を撮影するためのカメラであり、その撮影範囲はカメラ撮影領域１１１Ａ〜１１１Ｃで示されている。各カメラは軌道上走行列車１００の進行軸に対し角度を有して設置される。図１３では、一例として全てのカメラを列車の進行軸に対して垂直かつ俯角を付けて設置しているが、これに限らず、カメラごとに位置や姿勢を設定してもよい。加えて、カメラごとに画角や撮影周期を変更してもよい。
【００９５】
なお、本例では、複数の外界センサの一例として複数の側方監視カメラ１１０Ａ〜１１０Ｃを示すが、具体的な外界センサの種類は限定されず、例えば、カメラとＬｉＤＡＲの併用等であってもよい。また、図１３には、隣接軌道４０２上の不定形の小型障害物の一例として障害物４００が示されている。
【００９６】
図１３に示したように、第２の実施の形態では、複数の側方監視カメラ１１０Ａ〜１１０Ｃによって、１台のカメラによって撮影する（図３参照）よりも広範囲を撮影することができ、さらに、重複領域の撮影も可能となっている。このため、これらのカメラによる映像を処理することによって、より精度の高い障害物検知が可能となる。
【００９７】
次に、第２の実施の形態における障害物検知処理について、第１の実施の形態との違いを中心に説明する。
【００９８】
図１４は、第２の実施の形態における障害物検知処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図１４に示した処理は、第１の実施の形態において図８に例示した障害物検知処理と共通するものが多く、これらについては、詳細な説明を省略する。第１の実施の形態（図８参照）との相違点としては、複数台の外界センサが搭載されるため、隣接軌道上の障害物検知処理を外界センサの台数分実行する必要がある。そして、第２の実施の形態における障害物検知処理は、図１４に例示した処理手順を一定周期で実行することによって実現される。
【００９９】
図１４によれば、障害物検知処理が開始されると、まず、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３が、側方監視カメラ１１０Ａ〜１１０Ｃの何れかが撮影したカメラ映像を取得する（ステップＳ１１）。例えば、初回のステップＳ１１として、側方監視カメラ１１０Ａのカメラ映像を取得するものとする。
【０１００】
そして、次のステップＳ１２では、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３が、取得したカメラ映像における隣接軌道領域を算出する。隣接軌道領域の算出方法については、第１の実施の形態で説明した方法を採用することができる。
【０１０１】
次のステップＳ２１では、図８のステップＳ１３と同様の方法で、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３が、ステップＳ１１で取得した側方監視カメラ１１０Ａによるカメラ映像のなかに、隣接軌道領域が存在するか否かを判定する。隣接軌道領域が存在すると判定した場合はステップＳ１４に進む。一方、隣接軌道領域が存在しないと判定した場合は、図８のようにすぐに障害物無しとは判断せず、他の側方監視カメラ１１０Ｂ，１１０Ｃによるカメラ映像を確認するために、ステップＳ２２に進む。
【０１０２】
ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理は、図８と同様であって、隣接軌道上建築限界領域算出部１２３が、管制システム２００（列車在線位置管理部２１０）から隣接軌道上車両情報を取得し、隣接軌道上建築限界領域を算出し、隣接軌道上建築限界領域のうちに、隣接軌道上走行列車３００の走行を阻害する障害物が存在するか否かを検知する（障害物検知）。
【０１０３】
ステップＳ１６の障害物検知が終了すると、ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理が外界センサの台数分終了しているか否かを確認する（ステップＳ２２）。全台の外界センサ（側方監視カメラ１１０Ａ〜１１０Ｃ）について処理が終了した場合は（ステップＳ２２のＹＥＳ）、ステップＳ２３に進む。一方、１台でも未処理であった場合は（ステップＳ２２のＮＯ）、ステップＳ１１に戻り、未処理の外界センサ（例えば側方監視カメラ１１０Ｂ）のセンサデータに対して処理を行う。
【０１０４】
ステップＳ２３では、進行許可判断部１２５が、各外界センサの障害物検知結果を統合し、ステップＳ２４において、統合した結果に基づいて障害物の有無を確認する。具体的には例えば、３台の側方監視カメラ１１０Ａ〜１１０Ｃのセンサデータに対して障害物検知が行われたとするとき、少なくとも何れかのデータで障害物が検知された場合は、統合結果を障害物有りと判断し（ステップＳ２４のＹＥＳ）、ステップＳ１８に進む。一方、３台の何れでも障害物が検知されなかった場合には、統合結果を障害物無しと判断し（ステップＳ２４のＮＯ）、ステップＳ１９に進む。
【０１０５】
その後は、図８と同様に、ステップＳ１８では異常発生信号が送信され、ステップＳ１９では異常無し信号が送信され、障害物検知処理を終了する。
【０１０６】
以上、図１４に示した障害物検知処理が行われることにより、軌道上走行列車１００に搭載した複数の外界センサのセンサデータに基づいて、隣接軌道４０２上の障害物を精度よく検知することができる。
【０１０７】
以上に説明したように、第２の実施の形態に係る障害物検知システム２は、隣接軌道上を撮影する外界センサを複数搭載することによって、第１の実施の形態に係る障害物検知システム１を改良したものと捉えることができる。
【０１０８】
障害物検知システム２と障害物検知システム１とを比較した場合、障害物検知システム１に設置される外界センサ（側方監視カメラ１１０）は１台であるため、自車（軌道上走行列車１００）が高速で走行する場合に、障害物が未検知となるおそれが多少存在する。具体的には、自車高速走行時は、撮影画像にブレが発生して障害物検知に適していない画像が取得される可能性や、画像間の差分（画素移動量）が大きくなることで障害物のトラッキングが困難となる可能性がある。
【０１０９】
これに対し、第２の実施の形態に係る障害物検知システム２では、例えば自車の各車両に外界センサ（側方監視カメラ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ）を設置し、この複数台の外界センサで取得されるセンサデータ（カメラ映像４０３）を用いて障害物検知を実行することで、複数の検知結果が比較可能となり、障害物の未検知を抑制することに期待できる。
【０１１０】
ここで、多くの列車は複数車両編成で走行するため、例えば５両編成とした場合は、外界センサの設置可能位置は１００ｍ以上にも及ぶことが想定される。したがって、複数台の外界センサを１００ｍの列車長に対して、例えば等間隔に設置するだけでも、異なったタイミング（時刻）で取得したセンサデータを障害物検知に用いることができる。
【０１１１】
以上のことから、第２の実施の形態に係る障害物検知システム２は、第１の実施の形態で得られる効果に加えて、特に高速走行時における障害物の未検知発生を抑制し、第１の実施の形態よりも高精度な障害物検知を実現することができる。
【０１１２】
また、第２の実施の形態に係る障害物検知システム２は、複数台の外界センサを用いることにより、例えば何れかの外界センサが故障した場合でも、システム全体がすぐに機能停止することはなく、障害物検知を継続することができるため、システムの可用性や耐久性を高める効果を奏する。
【０１１３】
なお、本発明は上記した各実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１１４】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【０１１５】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実施には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１，２  障害物検知システム
１００  軌道上走行列車
１１０（１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ）  側方監視カメラ
１１１（１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ）  側方監視カメラ撮影領域
１２０  障害物検知装置
１２１  列車軌道経路取得部
１２２  列車在線位置算出部
１２３  隣接軌道上建築限界領域算出部
１２４  隣接軌道上障害物検知部
１２５  進行許可判断部
１３０  通信部
２００  管制システム
２１０  列車在線位置管理部
３００  隣接軌道上走行列車
３１０  列車制駆動部
４００  障害物
４０１  第一の軌道
４０２  第二の軌道（隣接軌道）
４０３  カメラ映像
４０４  隣接軌道領域
４０５  隣接軌道上建築限界領域
４１０  電柱
４１１，４１２，４２１，４２２  特徴点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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