(57)【要約】【課題】特に踏切通過時の前記運転士の負担を軽減して列車の運転を支援する列車運転支援システムを提供する。【解決手段】列車運転支援システム１は、線路Ｒを走行する列車Ｔに搭載された車上装置１０と、線路Ｒに設けられた踏切Ｃ内を撮像して画像情報を生成する撮像装置６と、前記画像情報又はこれに基づく情報を踏切内情報として車上装置１０に無線送信する地上装置５と、列車Ｔの運転室に設けられ、列車Ｔが踏切Ｃ手前の所定位置に到達すると、車上装置１０が地上装置５から受信した前記踏切内情報を表示する表示装置１１と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線路を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記線路に設けられた踏切内を撮像して画像情報を生成する撮像装置と、
前記画像情報又はこれに基づく情報を踏切内情報として前記車上装置に無線送信する地上装置と、
前記列車の運転室に設けられ、前記列車が前記踏切手前の所定位置に到達すると、前記車上装置が前記地上装置から受信した前記踏切内情報を表示する表示装置と、
を含む、列車運転支援システム。
【請求項２】
前記地上装置は、前記列車が前記踏切を抜けるまで前記踏切内情報の無線送信を継続する、請求項１に記載の列車運転支援システム。
【請求項３】
前記車上装置は、前記列車の位置を検出すると共に前記踏切までの距離を算出し、
前記表示装置は、前記踏切内情報と共に前記踏切までの距離情報を表示する、
請求項１又は２に記載の列車運転支援システム。
【請求項４】
前記表示装置は、前記踏切内情報を前記フロントガラスに表示する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の列車運転支援システム。
【請求項５】
前記車上装置は、前記列車の位置及び前記列車の走行速度を検出し、
前記表示装置は、前記車上装置によって検出された前記列車の位置情報及び前記列車の走行速度情報を前記フロントガラスに表示する、
請求項４に記載の列車運転支援システム。
【請求項６】
前記表示装置は、さらに前記列車の目標走行速度情報を前記フロントガラスに表示する、請求項５に記載の列車運転支援システム。
【請求項７】
前記表示装置は、前記車上装置によって検出された前記列車の位置が前記所定位置となると、前記踏切内情報を表示する、請求項１〜６のいずれか一つに記載の列車運転支援システム。
【請求項８】
前記列車に搭載された車上子と、
前記線路上の前記所定位置に設置された地上子と、
を含み、
前記表示装置は、前記車上子が前記地上子と電磁結合すると、前記踏切内情報を表示する、
請求項１〜６のいずれか一つに記載の列車運転支援システム。
【請求項９】
前記車上装置は、前記列車の位置及び前記列車の走行速度を検出し、
前記地上装置は、前記画像情報に基づいて前記踏切内の異常の有無を判定し、
前記地上装置によって前記踏切内に異常があると判定された場合に、前記列車の位置及び前記列車の走行速度に基づいて、前記列車を前記踏切の手前で停止させるための列車速度制御情報を生成して前記列車の速度を制御する、
請求項１〜８のいずれか一つに記載の列車運転支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の運転を支援する列車運転支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
列車の運転士は、運転に必要な多くの情報を前方視界から取得している。そして、前記運転士は、前方に障害物等を発見した場合、直ちに非常ブレーキをかけるなどの必要な措置を講じるようにしている。特に、道路と交差する踏切が前方に存在する場合には、前記運転士は、踏切内に立ち往生した自動車等の障害物の有無に注意を払う必要がある。しかし、例えば、夜間運転時や線路がカーブしている場合においては、前記運転士による障害物の発見が遅れてしまうおそれがある。
【０００３】
そこで、従来では、踏切障害物検知装置が各踏切に設けられ、前記踏切障害物検知装置によって踏切内の障害物を自動的に検知し、障害物を検知した場合には特殊信号発生機などの停止現示によって踏切に支障があることを前記運転士に知らせるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５９４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記踏切を通過する場合、前記運転士は、たとえ前記特殊信号発生機が前記停止現示でない場合であっても、前記踏切内を監視し続ける必要がある。また、天候などによっては、前記踏切に非常に接近しなければ前記運転士が前記踏切内全体の様子を把握できない場合もあり、踏切通過時の前記運転士の負担は依然として大きい。
【０００６】
そこで、本発明は、列車が通過する予定の踏切内の情報を前もって確実に前記列車の運転士に提供し、これにより、特に踏切通過時の前記運転士の負担を軽減して列車の運転を支援する列車運転支援システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によると、列車運転支援システムが提供される。この列車運転支援システムは、線路を走行する列車に搭載された車上装置と、前記線路に設けられた踏切内を撮像して画像情報を生成する撮像装置と、前記画像情報又はこれに基づく情報を踏切内情報として前記車上装置に無線送信する地上装置と、前記列車の運転室に設けられ、前記列車が前記踏切手前の所定位置に到達すると、前記車上装置が前記地上装置から受信した前記踏切内情報を表示する表示装置と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
前記列車運転支援システムにおいては、線路を走行中の列車が踏切の手前の所定位置に到達すると、前記踏切内の画像情報又はこれに基づく情報が、踏切内情報として、前記列車の運転室に設けられた表示装置によって表示される。このため、前記列車の運転士は、通過予定の踏切内の様子を前もって確実に把握することができる。これにより、特に踏切通過時の前記運転士の負担が軽減され、前記列車のより安全な運転が支援される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る列車運転支援システムの要部構成を示す図である。
【図２】前記列車運転支援システムにおいて、列車に搭載される設備の概略を示す図である。
【図３】前記列車運転支援システムにおいて、前記列車のフロントガラスに表示される情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る列車運転支援システム１の要部構成を示す図であり、図２は、主に列車Ｔに搭載される設備（装置）の概略を示す図である。この列車運転支援システム１は、踏切Ｃが設けられた線路Ｒを走行する列車Ｔの運転士に運転支援情報を提供する。図１、図２に示されるように、実施形態に係る列車運転支援システム１は、位置補正用地上子２と、第１，第２支援制御用地上子３ａ，３ｂと、第１，第２踏切制御子４ａ，４ｂと、地上装置５と、踏切Ｃ内を撮像して踏切内画像を生成する撮像装置６と、列車Ｔに搭載された車上装置１０と、列車Ｔの運転室に設けれた表示装置１１と、を含む。
【００１１】
位置補正用地上子２は、線路Ｒ上に所定の間隔を開けて設置され、車上子１３と電磁結合することによって車上子１３に絶対位置情報を提供する。但し、図１には、位置補正用地上子２が一つだけ示されている。第１踏切制御子４ａは、列車Ｔの走行方向における踏切Ｃの手前に設置され、第２踏切制御子４ｂは、列車Ｔの走行方向における踏切Ｃの奥側に設置されている。そして、第１踏切制御子４ａが車上子１３と電磁結合することによって、図示省略の踏切保安装置（遮断機、警報機等）が作動し、その後、第２踏切制御子４ｂが車上子１３と電磁結合することによって前記踏切保安装置の作動が停止するようになっている。第１支援制御用地上子３ａは、列車Ｔの走行方向における第１踏切制御子４ａよりもさらに手前の所定位置に設置され、第２支援制御用地上子３ｂは、列車Ｔの走行方向における踏切Ｃの奥側に設置されている。なお、第１，第２支援制御用地上子３ａ，３ｂ及び第１，第２踏切制御子４ａ，４ｂは、踏切Ｃに対応して（すなわち、踏切Ｃと同数）設けられる。
【００１２】
本実施形態において、地上装置５は、第１，第２支援制御用地上子３ａ，３ｂ及び撮像装置６に接続されている。なお、ここでは地上装置５と撮像装置６とが有線接続されているが、地上装置５と撮像装置６とは無線接続されるように構成されてもよい。また、地上装置５は、線路Ｒ脇に設置された少なくとも一つの無線機（地上無線機）５１を有しており、この地上無線機５１を介して情報の無線による送受信が可能である。
【００１３】
地上装置５は、第１支援制御用地上子３ａが車上子１３と電磁結合すると、列車Ｔが踏切Ｃの手前の所定位置に到達したことを検出する。そして、地上装置５は、撮像装置６からの前記踏切内画像の取得を開始し、取得された前記踏切内画像を（地上無線機５１を介して）継続的に無線送信するように構成されている。その後、第２支援制御用地上子３ｂが車上子１３に電磁結合すると、地上装置５は、列車Ｔが踏切Ｃを抜けたことを検出し、前記踏切内画像の取得及び前記踏切内画像の無線送信を終了するように構成されている。但し、これに限るものではなく、地上装置５は、撮像装置６が生成した前記踏切内画像を取得して無線送信できるように構成されていればよい。また、地上装置５は、第１，第２踏切制御子４ａ，４ｂと接続されている場合には、第２支援制御用地上子３ｂに代えて、第２踏切制御子４ｂが車上子１３に電磁結合すると、列車Ｔが踏切Ｃを抜けたことを検出してもよい。
【００１４】
車上装置１０は、演算処理部を有しており、列車Ｔの速度制御や制動制御などの各種制御を行うように構成されている。また、車上装置１０は、所定の情報を表示装置１１に出力して表示装置１１に前記所定の情報を表示させることが可能である。
【００１５】
車上装置１０は、列車Ｔの車輪の車軸に取り付けられた速度発電機（タコジェネレータ）１２と、列車Ｔの前側下部に設けられた車上子１３とに接続されている。速度発電機７は、前記車軸の回転に伴ってパルス状の信号を出力する。そして、車上装置１０は、速度発電機７の出力信号（パルス信号）から得られる前記車軸の回転量に基づいて列車Ｔの走行速度を検出すると共に、前記車軸の回転量と、車上子１３が位置補正用地上子２と電磁結合することにより得られる絶対位置情報とに基づいて線路Ｒ上における列車Ｔの位置を検出する。車上装置１０は、列車Ｔの走行速度及び位置を検出すると、検出された列車Ｔの走行速度及び列車Ｔの位置を表示装置１１に出力する。
【００１６】
また、車上装置１０は、無線機（車上無線機）１０１を有しており、この車上無線機１０１を介して情報の無線による送受信が可能である。すなわち、車上装置１０は、地上装置５から無線送信された前記踏切内画像を受信可能である。そして、車上装置１０は、地上装置５から無線送信された前記踏切内画像を受信すると、受信された前記踏切内画像を表示装置１１に出力する。
【００１７】
表示装置１１は、いわゆるヘッドアップディスプレイとして構成されており、所定の情報を列車Ｔの（より具体的には列車Ｔの運転室の）フロントガラスに表示（投影）するように構成されている。本実施形態において、表示装置１１は、主に車上装置１０から入力した情報、すなわち、列車Ｔの走行速度情報、列車Ｔの位置情報及び前記踏切内画像を同時に前記フロントガラスに表示することが可能である。例えば、図３に示されるように、列車Ｔの走行速度情報が前記フロントガラスの右上部に表示され、列車Ｔの位置情報（現在位置）が前記フロントガラスの下部に路線図と共に表示され、前記踏切内画像が前記フロントガラスの左部に表示される。もちろん、各情報の配置は、前記運転士の前方視界を制限しない範囲において、前記フロントガラスの任意の位置に設定可能である。
【００１８】
次に、列車運転支援システム１の動作について説明する。まず、車上装置１０は、列車Ｔの走行中、列車Ｔの走行速度及び位置を継続的に検出し、検出された列車Ｔの走行速度及び位置を表示装置１１に出力する。これにより、表示装置１１は、列車Ｔの走行速度情報及び列車Ｔの位置情報を列車Ｔの前記フロントガラスに表示する。
【００１９】
列車Ｔが踏切Ｃの手前の所定位置に到達すると、すなわち、車上子１３と第１支援制御用地上子３ａとが電磁結合すると、車上装置１０は、前記踏切内画像の地上装置５からの受信を開始し、受信された前記踏切内画像を、検出された列車Ｔの走行速度及び位置と共に表示装置１１に出力する。これにより、表示装置１１は、列車Ｔの走行速度情報、列車Ｔの位置情報及び前記踏切内画像を列車Ｔの前記フロントガラスに表示する。その後、列車Ｔが踏切Ｃを抜けると、すなわち、車上子１３と第２支援制御用地上子３ｂとが電磁結合すると、車上装置１０による地上装置５からの前記踏切内画像の受信が終了する。これにより、車上装置１０は、検出された列車Ｔの走行速度及び位置を表示装置１１に出力する状態に戻り、表示装置１１は、列車Ｔの走行速度情報及び列車Ｔの位置情報を列車Ｔの前記フロントガラスに表示する。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態における列車運転支援システム１においては、列車Ｔが踏切Ｃの手前の所定位置に到達すると、車上装置１０は、撮像装置６が踏切Ｃ内を撮像して生成した前記踏切内画像を地上装置５から受信し、受信された前記踏切内画像を表示装置１１に出力する。そして、表示装置１１は、前記踏切内画像を列車Ｔの前記フロントガラスに表示する。このため、列車Ｔの運転士は、前方監視を継続しつつ、通過予定の踏切Ｃ内の様子を前もって確実に把握することができる。これにより、踏切通過時の前記運転士の負担が大幅に軽減され、列車Ｔのより安全な運転が支援される。
【００２１】
また、表示装置１１は、前記踏切内画像だけではなく、列車Ｔの走行速度情報及び列車Ｔの位置情報についても列車Ｔの前記フロントガラスに表示する。このため、列車Ｔの運転士は、視線をほとんど移動させることなく、列車Ｔの走行速度及び位置についても確認することができ、列車Ｔのより安全な走行が確保される。
【００２２】
なお、上述の実施形態において、車上装置１９は、列車Ｔの位置に基づいて踏切Ｃまでの距離を算出し、算出された踏切Ｃまでの距離情報を表示装置１１に出力するようにしてもよい。この場合、表示装置１１は、前記踏切内画像と共に踏切Ｃまでの距離情報を列車Ｔのフロントガラスに表示する。なお、車上装置１０は、さらに列車Ｔの位置に基づいて踏切Ｃを特定して又は地上装置５から踏切Ｃを特定する情報を受信して表示装置１１に出力するようにしてもよく、この場合、表示装置１１は、前記踏切内画像、踏切Ｃまでの距離情報及び踏切Ｃの名称を列車Ｔのフロントガラスに表示することになる。
【００２３】
また、上述の実施形態においては、一つの踏切Ｃについての前記踏切内画像等が列車Ｔのフロントガラスに表示されている。しかし、これに限るものではなく、列車Ｔの走行方向の前方にある複数の踏切Ｃのそれぞれについての前記踏切内画像等が列車Ｔのフロントガラスに表示されるように構成されてもよい。
【００２４】
また、上述の実施形態において、車上子１３と第１支援制御用地上子３ａとが電磁結合することによって、地上装置５が前記踏切内画像の取得及び取得された前記踏切内画像の無線送信を開始するようにしている。しかし、これに限るものではない。地上装置５は、前記踏切内画像の取得及び無線送信を継続的に行い、車上子１３が第１支援制御用地上子３ａと電磁結合することによって、車上装置１０が前記踏切内画像の受信動作を開始するようにしてもよい。この場合、車上装置１０は、その後、車上子１３が第２支援制御用地上子３ｂと電磁結合することによって、列車Ｔが踏切Ｃを通過した（抜けた）ことを検出して、前記踏切内画像の受信動作を終了することができる。あるいは、車上装置１０は、踏切Ｃの手前の第１所定位置と踏切Ｃを越えた第２所定位置とを記憶し、検出された列車Ｔの位置が前記第１所定位置となると前記踏切内画像の受信動作を開始し、検出された列車Ｔの位置が前記第２所定位置となると前記踏切内画像の受信動作を終了してもよい。この場合、第１，第２支援制御用地上子３ａ，３ｂが省略され得る。
【００２５】
また、上述の実施形態において、車上装置１０は、位置補正用地上子２から得られる絶対位置と速度発電機７の出力信号（パルス信号）から得られる前記車軸の回転量とに基づいて列車Ｔの位置を検出している。しかし、これに限るものではない。車上装置１０は、列車Ｔの位置を検出できればよく、ＧＰＳ信号に基づいて列車Ｔの位置を検出したり、線路Ｒに沿って配置される複数の沿線無線機との間の無線伝播時間に基づいて列車Ｔの位置を検出したりしてもよい。
【００２６】
また、上述の実施形態において、地上装置５は、撮像装置６から取得した前記踏切内画像を無線送信している。しかし、これに限るものではない。地上装置５は、撮像装置６から取得した前記踏切内画像そのものに代えて又は加えて、前記踏切内画像を加工した画像（ＣＧ画像等）や前記踏切内画像から得られる情報などの前記踏切内画像に基づく情報を無線送信するようにしてもよい。例えば、地上装置５が前記踏切内画像を解析して踏切Ｃ内の異常の有無を判定し、その判定結果を前記踏切内画像に基づく情報として無線送信する。この場合、車上装置１０は、前記判定結果を受信して表示装置１１に出力し、表示装置１１は、前記踏切内画像に代えて又は加えて、前記判定結果、すなわち、踏切Ｃ内に異常があることを示す情報（異常情報）又は踏切Ｃ内に異常がないことを示す情報（正常情報）を前記フロントガラスに表示する。ここで、車上装置１０は、前記異常情報を受信すると、列車Ｔの走行速度及び位置に基づき、踏切Ｃの手前で停止するための列車Ｔの速度制御情報を生成し、生成された速度制御情報に基づき列車Ｔの速度を制御するように構成されてもよい。あるいは、地上装置５が、車上装置１０から列車Ｔの走行速度情報や位置情報を取得し、踏切Ｃの手前で停止するための列車Ｔの速度制御情報を生成して車上装置１０に送信するように構成することも可能である。これにより、踏切Ｃ内に異常がある場合、列車Ｔは踏切Ｃの手前で停止するようにその速度が制御される。また、地上装置５は、踏切Ｃ内に異常があると判定した場合、前記踏切内画像の該当箇所（異常発生箇所）を拡大した画像や前記踏切内画像の前記異常発生箇所が所定色（例えば赤色）のラインで囲まれた画像を生成して無線送信してもよい。この場合、表示装置１１は、前記異常情報と共に、前記異常発生箇所の拡大画像や前記異常発生箇所が前記所定色のラインで囲まれた画像を前記フロントガラスに表示することになる。さらに、地上装置５は、踏切Ｃ内に異常があると判定した場合に、列車Ｔの運転士にブレーキ動作を促す指示を前記踏切内画像に基づく情報として無線送信してもよく、この場合、表示装置１０は、さらに、列車Ｔの運転士にブレーキ動作を促す指示を前記フロントガラスに表示することになる。
【００２７】
また、上述の実施形態において、表示装置１１は、列車Ｔの走行速度情報、列車Ｔの位置情報、前記踏切内画像（又はこれに基づく情報）を列車Ｔの前記フロントガラスに表示している。しかし、これに限るものではなく、表示装置１１は、他の列車支援情報を前記フロントガラスに表示してもよいことはもちろんである。例えば、車上装置１０が線路Ｒの各区間における目標走行速度を記憶している場合、車上装置１０は、検出された列車Ｔの位置に応じた目標走行速度を表示装置１１に出力し、表示装置１１が前記目標走行速度を前記フロントガラスに表示してもよい。この場合、好ましくは、前記フロントガラスにおいて、前記目標走行速度は列車Ｔの走行速度情報に近い位置に表示される。さらに、車上装置１０が地上装置５又は他の地上設備から他の列車の位置情報などを取得できる場合には、車上装置１０は、取得された他の列車の位置情報などを表示装置１１に出力し、表示装置１１は、前記他の列車の位置情報などをさらに前記フロントガラスに表示するように構成することも可能である。
【００２８】
また、上述の実施形態において、表示装置１１は、前記踏切内画像や前記踏切内画像に基づく情報などの各種情報を列車Ｔの前記フロントガラスに表示している。しかし、これに限るものではない。表示装置１１は、前記各種情報を列車Ｔの運転士が視認できるように表示するものであればよい。例えば、表示装置１１は、自身の表示部に前記各種情報を表示したり、前記フロントガラス以外の部位に前記各種情報を表示（投影）したりするように構成されてもよい。
【００２９】
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１…列車運転支援システム
２…位置補正用地上子
３ａ，３ｂ…第１，第２支援制御用地上子
５…地上装置
６…撮像装置
１０…車上装置
１１…表示装置
１２…速度発電機
１３…車上子
５１…地上無線機
１０１…車上無線機
Ｃ…踏切
Ｔ…列車
Ｒ…線路
【図１】
2017087978.tif 000003
【図２】
2017087978.tif 000004
【図３】
2017087978.tif 000005