(57)【要約】【課題】列車とホームゲートの開閉動作を画像処理により独自に認識し、列車とホームゲートの間に居残りがある場合に乗客の安全を確保することにある。【解決手段】軌道１、ホーム２及びホームゲート３を撮影する撮像手段５２と、画像蓄積手段５３と、演算手段５４と、各手段を制御統括する制御通信手段５１を備える居残り検知システムであって、撮像手段から取得した時間間隔を置いた画像同士を比較して特定位置の変化がある時、列車が進入・停止したと判断し、列車進入・停止の検知後に同様に特定位置の変化がホームゲート領域内で所定回数継続した時にドア開と判断し、この場合、画像蓄積手段にて記憶した所定フレーム前の画像を基準画像として確定し、ドア開検知後に基準画像と撮像手段に入力した現画像のホームゲート領域に変化部分が有り、同様に特定位置の変化が所定回数継続した時に居残り物体有りと判断し、アラーム出力し、居残り物体を表示する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駅の軌道、プラットホーム及びホームゲートを撮影する撮像手段と、前記撮像手段から取込んだ現画像を格納する画像蓄積手段と、前記撮像手段から取得した画像を画像処理演算する演算手段と、前記各手段を制御統括する制御通信手段を備える居残り検知システムであって、
前記撮像手段から取得した時間間隔を置いた画像同士を比較して特定位置に変化がある時、列車が進入・停止したと判断する列車進入検知モードと、列車進入・停止の検知後に前記撮像手段から取得した時間間隔を置いた画像同士を比較して特定位置の変化がホームゲート領域内で所定回数継続した時にドア開と判断し、このドア開検知モードでホームゲートのドア開と判断した場合、前記撮像手段によって撮影し、前記画像蓄積手段に記憶した所定フレーム前の画像を基準画像として確定するドア開検知モードと、ドア開検知後に前記基準画像と前記撮像手段に入力した現画像のホームゲート領域に変化部分があり、前記撮像手段から取得した時間間隔を置いた画像同士を比較して特定位置の変化が所定回数継続した時に居残り物体有りと判断する居残り検知モードとを具備することを特徴とする居残り検知システム。
【請求項２】
請求項１において、前記ドア開検知後に前記基準画像と前記撮像手段に入力した現画像のホームゲート領域に変化部分が無ければ、ホームゲートのドア閉と判断するドア閉検知モードを具備し、ドア閉検知後に前記撮像手段から入力した現画像と時間間隔を置いた画像を比較して居残り物体無しの状況が所定回数継続した時に列車が不在と判断することを特徴とする居残り検知システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、警報手段及び表示手段を有し、居残り物体を検知した場合に、前記警報手段にアラームを出力し、前記表示手段に居残り物体を表示することを特徴とする居残り検知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホームゲートが設置された駅のプラットホームにおいて、列車とホームゲートを監視してプラットホームに居残った人及び物を検知する居残り検知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホームゲートが設置されたプラットホームでは、駆け込み乗車等でホームゲートに挟まれた人や、ホームゲートが閉った後、列車とホームゲートの間に居残った人を検知する方法として、光電センサ及びＩＴＶカメラを用いたものが知られている（例えば、特開２００２−３７０５６参照）。
光電センサは、ホームゲート開口部に光電センサの投光部・受光部を設置して光を送り、ホームゲートを乗降客が通過若しくは留まると、光が遮られることにより列車とホームゲート間に人又は物が存在すると判断するものである。この方法により居残りを検知した場合、ホームゲート閉動作中の時は、開動作に切り替わり、ホームゲート全閉後は、列車乗務員に警報ブザーなどにより連絡し、列車の出発を阻止することで事故発生を防ぐことができる。
また、ＩＴＶカメラでは、ホームゲートと列車の間を撮影した映像を運転席又はプラットホーム先端にあるモニタに映し出し、目視で居残りを確認する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した光電センサを用いた居残り検知方法では、人又は物の居残りを検知した時、ホームゲートの開閉状態（信号）により、開動作切り替え又は警報ブザー鳴動の制御を実行する構成を設けなければならない。また、既設設備に設置する場合は、ホームゲートの開閉信号のインタフェースが必要となり、さらに、設置作業が運用時間外でしか実施できないことから、手間とコストがかかるという問題がある。
また、上述したＩＴＶカメラを用いた方法では、全てのドアのホームゲートと列車の間を撮影して運転席又はプラットホーム先端にあるモニタに映し出し、目視で居残りを確認するため、乗務員の負担になっている。
【０００４】
本発明の課題は、列車とホームゲートの開閉動作を画像処理により独自に認識し、既設設備に改変を加えることなく、列車とホームゲートの間に居残りがある場合に異常を通知して乗客の安全を確保するに好適な居残り検知システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、撮像手段から取得した時間間隔を置いた画像同士を比較して特定位置の変化がある時、列車が進入・停止したと判断する列車進入検知モードと、列車進入・停止の検知後に撮像手段から取得した時間間隔を置いた画像同士を比較して特定位置の変化がホームゲート領域内で所定回数継続した時にドア開と判断し、このドア開検知モードでホームゲートのドア開と判断した場合、撮像手段にて撮影し、画像蓄積手段にて記憶した所定フレーム前の画像を基準画像として確定するドア開検知モードと、ドア開検知後に基準画像と撮像手段に入力した現画像のホームゲート領域に変化部分が有り、撮像手段から取得した時間間隔を置いた画像同士を比較して特定位置の変化が所定回数継続した時に居残り物体有りと判断する居残り検知モードとを具備する。
ここで、ドア開検知後に基準画像と撮像手段に入力した現画像のホームゲート領域に変化部分が無ければ、ホームゲートのドア閉と判断するドア閉検知モードを具備し、ドア閉検知後に撮像手段から入力した現画像と時間間隔を置いた画像を比較して居残り物体無しの状況が所定回数継続した時に列車が不在と判断する。
ここで、居残り物体を検知した場合に、警報手段にアラームを出力し、表示手段に居残り物体を表示する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態による居残り検知システムの全体構成を示す。
図１において、１は軌道、２はプラットホーム（以下、ホームと言う。）、３はホームゲート、４は軌道１、ホーム２及びホームゲート３を撮影するカメラである。５は居残り検知装置であり、居残り検知装置５は、制御通信手段５１、撮像手段５２、画像蓄積手段５３、演算手段５４、表示制御手段５５から構成される。カメラ４は、撮りこんだ画像データを居残り検知装置５に出力する。居残り検知装置５には、画像処理結果を表示するモニタ装置（以下、モニタと言う。）６、警報灯７が接続される。
制御通信手段５１は、後述する画像処理演算過程において各指令を出力し、居残り検知装置５を統括制御する。撮像手段５２は、カメラ４から出力されたアナログ画像データを入力し、デジタル画像データ（例えば、白黒階調で黒を「０」、白を「１」で表わした画素値）に変換する。画像蓄積手段５３は、制御通信手段５１の指令に基づいて各種画像データを記憶再生するものであり、ホーム２、ホームゲート３及び軌道１の基準画像データを記憶する。また、画像蓄積手段５３は、撮像手段５２で変換されたデジタル画像データ、画像処理演算過程の処理データも記憶する。演算手段５４は、制御通信手段５１の指令に基づいて画像蓄積手段５３が再生した各種画像データを画像処理演算する。そして、演算手段５４における画像処理演算の結果を制御通信手段５１で判定する。表示制御手段５５は、制御通信手段５１における判定結果に基づいてモニタ装置６へ表示する表示データを制御する。また、制御通信手段５１はその判定結果に基づいて警報灯７にアラーム出力する。
【０００７】
このように構成された居残り検知システムの処理の流れを図２の状態遷移図を用いて説明する。
居残り検知装置５の立ち上げ時は、進入検知モードＭ１で、ここでは列車進入検知を実行する。駅に列車が在線していない時（不在）は、進入検知モードＭ１を保持し、列車進入・停止を検知すると、ドア開検知モードＭ２に遷移する。ドア開検知モードＭ２では、ドア開検知を実行する。ホームゲート３が閉じている間（列車停止からホームゲート３が開くまで）は、ドア開検知モードＭ２を保持し、ホームゲート３の開を検知すると、居残り検知モードＭ３に遷移する。また、ドア開検知モードＭ２のときホームゲート３が開にならずに列車の出発を検知した場合（回送列車等）は、進入検知モードＭ１に戻る。居残り検知モードＭ３では、居残り検知を実行する。居残りを検知している間は居残り検知モードＭ３を保持し、居残り無しになると、ドア閉検知モードＭ４に遷移する。ドア閉検知モードＭ４では、ドア閉検知を実行する。ホームゲート３のドア閉を検知しないときは、ホームゲート３はドア開として居残り検知モードＭ３に遷移し、一方、ホームゲート３のドア閉を検知すると、ドア開検知モードＭ２に遷移する。
【０００８】
図３は、本実施形態の列車進入検知モードＭ１の処理内容を説明するフローチャートである。
ステップＳ１１は、所定時間間隔で撮像手段５２が撮影した軌道１、ホーム２及びホームゲート３の画像を取り込み、画像蓄積手段５３による蓄積を行う。ステップＳ１１で画像を取り込むと、ステップＳ１２では、前回蓄積した画像と現画像との比較を行い、画像間に所定値以上の変化部分が抽出されると、列車進入検知と判断する。次いで、列車停止を検知するため、ステップ１３で、所定時間間隔で撮像手段が撮影した軌道１、ホーム２、ホームゲート３の画像を取り込む。ステップ１３で画像を取り込むと、ステップ１４で前回蓄積した画像と現画像との比較を行い、画像間に変化がない（所定以下の変化抽出）場合、停止とみなし、ステップ１５で停止回数をカウントする。次いで、ステップＳ１６では、停止回数の判定を行い、所定回数以上の時に列車停止と判断し、ドア開検知モードＭ２へ遷移する。
なお、ステップＳ１２で、前回蓄積した画像と現画像との比較を行い、変化部分が抽出されない時は、列車不在とみなし、列車進入検知モードＭ１を保持し、ステップＳ１１に戻る。また、ステップＳ１４で、前回蓄積した画像と現画像との比較し、変化部分が抽出された時は、列車進入中とみなし、列車進入検知モードＭ１を保持し、ステップＳ１３に戻る。
【０００９】
図４は、本実施形態のドア開検知モードＭ２の処理内容を説明するフローチャートである。
ステップＳ２１は、所定時間間隔で撮像手段５２が撮影した軌道１、ホーム２及びホームゲート３の画像を取り込み、画像蓄積手段５３による蓄積を行う。ステップＳ２１で画像を取り込むと、ステップＳ２２では、前回蓄積した画像と現画像との比較を行い、画像上のホームゲート３の領域上で画像間に所定値以上の変化部分が抽出されると、変化有りとみなし、ステップＳ２３で連続変化回数のインクリメントを行う。次いで、ステップＳ２４で、連続変化回数のチェックを行い、連続変化回数が所定回数以上の時は、ステップＳ２５で基準画像の確定を行い、連続変化回数が所定回数未満の時は、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２５の基準画像確定は、画像蓄積手段５３に蓄積された画像に対し、現画像から過去に予め定めた数だけ戻った位置に在る画像を所定の場所に格納し、基準画像とするものである。ステップＳ２５の基準画像確定後は、居残り検知モードＭ３へ遷移する。
なお、ステップＳ２２で、前回蓄積した画像と現画像との比較を行い、画像上のホームゲート３の領域上で画像間に変化が抽出されない（変化部分が所定値未満）場合、変化無しとみなし、ステップＳ２６で連続不在回数のインクリメントを行う。次いで、ステップＳ２７で、連続不在回数のチェックを行い、連続不在回数が所定回数以上の時は、進入検知モードＭ１へ遷移し、連続不在回数が所定回数未満の時は、ステップＳ２１に戻る。
【００１０】
図５は、本実施形態の居残り検知モードＭ３の処理内容を説明するフローチャートである。
ステップＳ３１は、所定時間間隔で撮像手段５２が撮影した軌道１、ホーム２及びホームゲート３の画像を取り込み、画像蓄積手段５３による蓄積を行う。ステップＳ３１で画像を取り込むと、ステップＳ３２では、ステップＳ２５で確定した基準画像と現画像との比較を行い、画像間に所定値以上の変化部分が抽出されると、変化有りとみなし、ステップＳ３３で連続検知回数のインクリメントを行う。次いで、ステップＳ３４で、連続検知回数のチェックを行い、連続検知回数が所定回数以上の時は、居残り有りとみなし、ステップＳ３５にてアラーム出力、現画像表示及び現画像保存を行い、居残り検知モードＭ３を保持し、ステップＳ３１に戻る。一方、連続検知回数が所定回数未満の時は、居残り検知モードＭ３を保持し、ステップＳ３１に戻る。ステップＳ３５では、警報灯７に対してアラーム出力を行い、表示制御手段５５によってモニタ装置６に現画像を表示し、現画像を所定の位置に保存する。
なお、ステップＳ３２で、ステップＳ２５で確定した基準画像と現画像との比較を行い、画像間に変化部分が抽出されない（変化部分が所定値未満）と、居残り無しとみなし、ドア閉検知モードＭ４へ遷移する。
【００１１】
図６は、本実施形態のドア閉検知モードＭ４の処理内容を説明するフローチャートである。
ステップＳ４１では、居残り検知モードＭ３のステップＳ３１で取込んだ現画像と、ドア開検知モードＭ２のステップＳ２５で確定した基準画像と現画像との比較を行い、画像間に変化部分が抽出されない（変化部分が所定値未満）と、ドア閉とみなし、ステップＳ４２で連続不変回数のインクリメントを行う。次いで、ステップＳ４３で、連続不変回数のチェックを行い、連続不変回数が所定回数以上の時は、ドア閉と判断し、ドア開検知モードＭ２へ遷移し、連続不変回数が所定回数未満の時は、居残り検知モードＭ３へ遷移する。
なお、ステップＳ４１にて、画像間に所定値以上の変化部分が抽出されると、ドア開とみなし、居残り検知モードＭ３へ遷移する。
【００１２】
ここで、通常に列車が到着して乗降客が移動し、不在になる場合の処理内容について、及びホームゲート３を閉じた時に列車とホームゲート３の間に居残りが発生した場合の処理内容について、図７を用いて説明する。
通常時の処理について、駅に列車が不在（Ｔ１１）の時は、ホームゲート３は閉っており（Ｔ２１）、居残り検知装置５は、時間間隔を置いた画像同士の比較による進入検知（Ｔ３１）を実行しているが、変化がないため進入検知モードＭ１を保持する。列車が進入（Ｔ１２）してくると、居残り検知装置５は、時間間隔を置いた画像同士の比較結果に所定値以上の変化があることで列車進入を検知する。列車がホームに到着（停車（Ｔ１３））すると、居残り検知装置５は、時間間隔を置いた画像同士の比較を行った結果、所定値未満の変化しかない現象が所定回数連続することで停止を判定し、列車からの開指令により列車及びホームゲート３のドアが開く（Ｔ２２）と、居残り検知装置５は、時間間隔を置いた画像同士の比較を行った結果、ホームゲート領域に所定値以上の変化があり、この現象が所定回数連続することでドア開を判定する（Ｔ３２）。ここで、居残り検知・ドア閉検知用に所定フレーム前の画像を基準画像として確定し、画像蓄積手段５３によって格納する（Ｔ３３）。次いで、撮像手段５２が撮影した現画像と動作モードＴ３３で取得した基準画像とを比較する（Ｔ３４）。乗降客の移動中は、両画像間に所定値以上の変化が出るので、アラーム出力となるが、乗降が済んで移動がなくなると、両画像間に所定値以上の変化が出なくなり、アラーム出力は停止する。列車のドア閉指令により列車及びホームゲート３のドアが閉じる（Ｔ２３）と、居残り検知装置５は、撮像手段５２が撮影した現画像と動作モードＴ３３で取得した基準画像とを比較した結果、両画像間に所定値以上の変化が出なく、そして、ホームゲート領域の一致度が所定以上なので、ドア閉と判断する。列車が動き出す（出発（Ｔ１４））と、居残り検知装置５は、時間間隔を置いた画像同士の比較を行った結果、両画像間で所定値以上の変化がある結果より、列車出発と判定し、その後列車が居なくなる（不在（Ｔ１５））と、時間間隔を置いた画像同士の比較を行った結果、両画像間に所定値以上の変化が出なくなるので、列車不在と判断し（Ｔ３６）、最初の進入検知に移行する（Ｔ３７）。
【００１３】
次に、居残りが発生した場合の処理について、列車からのドア開指令により列車ドア及びホームゲート３が開く迄の動作は、通常時と同じである。列車のドア閉指令により列車及びホームゲート３が閉じる時にホームゲート３と列車の間に居残り物体があると、居残り検知装置５は、撮像手段５２が撮影した現画像とドア開検知モードＭ２で取得した基準画像とを比較した結果、両画像間に所定値以上の変化が出るので、居残りが発生したと判断し（Ｔ３５）、アラーム出力となり、警報灯を起動し、モニタ装置６に現画像を表示する。これにより居残りがあることを通報するので、列車出発を阻止する。
【００１４】
また、居残りの復旧時等において、列車ドア及びホームゲート３が１度閉まった後に、再度開く状況については、居残り検知装置５では、ドア閉を検知した後に、列車が出発するか再度ドアが開くかを想定して動作しており、前回の蓄積画像と現画像の比較を行った結果、ホームゲート３領域に所定値以上の変化があり、この現象が所定回数連続すると、ドア開と判断し、両画像間では所定値以上の変化があるが、ホームゲート領域の一致度が所定値以上であり、この現象が所定回数連続すると、ドア閉と判断し、列車が動き出す（出発（Ｔ１４））と、居残り検知装置５は、時間間隔を置いた画像同士の比較を行った結果、両画像間で所定値以上の変化がある結果より、列車出発と判定し、その後列車が居なくなる（不在（Ｔ１５））と、時間間隔を置いた画像同士の比較を行った結果、両画像間に所定値以上の変化が出なくなるので、列車不在と判断し（Ｔ３６）、最初の列車進入検知に移行する（Ｔ３７）。このようにして居残り等の異常状態からの復旧が可能となる。
【００１５】
図８には、ホームゲート３を閉じた時に列車とホームゲート３の間に居残りが発生した場合について、ホームゲート３が開いて閉じるまでの居残り検知装置５の動作内容をフローチャートにより示す。このフローは演算手段５４で実行される。
列車のドア閉指令により列車及びホームゲート３が閉じる時にホームゲート３と列車の間に居残り物体がある場合、居残り検知装置５は、演算手段５４により撮像手段５２が撮影した現画像（ステップＳ８１）とドア開検知モードＭ２で取得した基準画像とを比較（ステップＳ８２）した結果、両画像間に所定値以上の変化が出るので、演算手段５２は、制御通信手段５１にアラームを通知（ステップＳ８３）することで警報灯７を点灯し、次に、現画像表示を通知（ステップＳ８４）することでモニタ装置６に現画像を表示するので、居残りがあることを列車の運転手等に通報し、列車出発を阻止する。そして、居残り発生を解消するために、再度、列車ドア及びホームゲート３を開き、人物等を救出後、閉じると、居残り検知装置５では、ステップＳ８２の結果が両画像間に所定値以下の変化しかないため、居残りなしと判断し、ステップＳ８３で警報灯７を消灯してドア閉検知モードＭ４に遷移し、ドア閉検知モードＭ４による撮像手段５２が撮影した現画像（ステップＳ８１）とドア開検知モードＭ２で取得した基準画像のホームゲート領域を比較（ステップＳ８５）し、その結果がホームゲート領域の一致度が所定値以上となるので、ドア閉と判断してドア開検知モードＭ２に遷移し、通常状態への復帰が可能となる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カメラによりホーム、軌道及びホームゲートを撮影して列車及びホームゲートの動作状況を検出、判定して居残りを検知するので、ホームゲートの開閉信号を使用しなくても、つまり既設設備の改変を施すことなく、居残りの有無の判定を容易に実施することができ、乗客の安全を確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による居残り検知システムの全体構成図
【図２】本発明の居残り検知装置の処理内容を説明する状態遷移図
【図３】本発明の進入検知モードを説明するフローチャート
【図４】本発明のドア開検知モードを説明するフローチャート
【図５】本発明の居残り検知モードを説明するフローチャート
【図６】本発明のドア閉検知モードを説明するフローチャート
【図７】本発明の通常時と居残り発生時の処理内容を説明する動作タイミングチャート
【図８】本発明の居残り検知装置の動作内容を示すフローチャート
【符号の説明】
１…軌道、２…プラットホーム、３…ホームゲート、４…カメラ、５…居残り検知装置、６…モニタ装置、７…警報灯、５１…制御通信手段、５２…撮像手段、５３…画像蓄積手段、５４…演算手段、５５…表示制御手段
【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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