JP3941650B2 - 監視システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道列車、自動車等の車両の走行、人の移動等にあって、車両の走行の前方、人の移動の前方を監視する監視システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の前方を監視する監視システムとして、車両先頭部に設置された監視カメラまたはレーザー光の反射検出による方式等が提案されている。
【０００３】
車両先頭部に設置された監視カメラ方式としては、例えば、画像処理により障害物などを自動検知する方式がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１９１９０２号公報
【０００５】
また、前照灯からの光が車両先頭部に設置される監視カメラに不要に入射することを防止する方式も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−３５５７６５号公報
【０００７】
更に、車両先頭部に監視カメラではなく、レーザー光の反射を利用することにより障害物を検知する方式も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００８】
【特許文献３】
特開平７−３２９７８４号公報
【０００９】
更にまた、レーザー光による測距装置を利用する方式も提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【００１０】
【特許文献４】
特開平６−３０８２４１号公報
【００１１】
また、前方の安全喚起による安全確保という目的のため、車両の運転手に対して、予め蓄えたデータベースにより、注意が必要な前方地形を表示する方式も提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
【００１２】
【特許文献５】
特開平１０−９８７９号公報
【００１３】
更にまた、防犯上の理由により、ビルディング、コンビニエンス・ストア、各種店舗の店内等に監視カメラを設置し、別の監視センターで監視することは一般的に行われている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような、車両の先頭部に設置された監視カメラまたはレーザー光測定装置で前方を監視する技術、防犯のための監視カメラでは、以下に記載する欠点、問題点があった。
【００１５】
即ち、車両の先頭部に設置された監視カメラ、レーザー光測定装置では、その撮影範囲、測定範囲に限界がある。例えば、新幹線等の高速走行車両では、運転手が前方の障害物を発見してからブレーキを作動させるのでは間に合わない。
【００１６】
また、車両の前方にカーブや見通しの悪い箇所がある場合には、十分遠方までの監視はきわめて困難である。カーブがある場合、本来車両が進むべき前方の光景が視野及び測定範囲から外れ、反対車線や走行経路外を認識することとなり、誤認の原因になる。
【００１７】
更に、予め蓄えたデータベースにより注意が必要な前方地形を表示する技術では、車両前方で発生した事故、障害物等の突発事象を車両運転手に伝えることができないという問題がある。
【００１８】
防犯のための監視カメラは、複数箇所に設置しても、監視する範囲は限られ、複数の監視カメラ殻の画像を一度に人間の目で追うことは困難であるという問題がある。
【００１９】
本発明は、予めおおよその走行経路が定められている、例えば、鉄道車両、緊急自動車等の走行の支援、安全の向上を図ること、また、防犯監視領域等、人が移動する定められた範囲の監視を容易に行うことを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成する本発明は、次の通りである。
（１）車両の走行経路を監視する監視システムにおいて、前記車両の走行を検知して検知信号を出力する検知手段、前記走行経路の画像を取得する監視手段並びに前記検知信号及び前記画像を送信する通信手段を備えて前記走行経路に沿って設置される複数台のセンサ端末と、複数台の前記センサ端末を接続するネットワークと、前記検知信号により前記センサ端末を前記走行経路に沿って順次選択しその前記センサ端末の画像を得て前記ネットワークに配信する通信装置と、前記ネットワークを介して前記通信装置から配信される前記センサ端末からの画像を表示する表示装置を有する車両と、前記ネットワークを介して前記通信装置から配信される前記センサ端末からの画像を表示する表示装置を有する管理センターを備え、
前記車両が有する表示装置及び／または前記管理センターが有する表示装置は、前記車両の速度に合わせて前記画像を連続的に広角表示から望遠表示とすることを特徴とする監視システム。
（２）前記車両が有する表示装置及び／または前記管理センターが有する表示装置は、前記センサ端末の切換え前後で表示する画像の大きさを一致させることを特徴とする（１）記載の監視システム。
（３）前記管理センター及び／または前記車両は、前記車両の前方の任意に設定した距離及び前記特定地点を任意に選択設定する操作手段を備えることを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載の監視システム。
（４）人及び／または車両の移動経路を監視する監視システムにおいて、前記移動経路の画像を取得する監視手段及び前記画像を送信する通信手段を備えて前記移動経路に沿って設置される複数台のセンサ端末と、複数台の前記センサ端末を接続するネットワークと、前記センサ端末を前記移動経路に沿って順次選択しその前記センサ端末の画像を得て前記ネットワークに配信する通信装置と、前記ネットワークを介して前記通信装置から配信される前記センサ端末からの画像を表示する表示装置を備える管理センター及び／または携帯端末を備え、前記管理センター及び／または前記携帯端末に設置される表示装置は、前記人及び／または車両の移動する速度に合わせて前記画像を連続的に広角表示から望遠表示とすることを特徴とする監視システム。
（５）前記管理センター及び／または前記携帯端末に設置される表示装置は、前記センサ端末の切換え前後で表示する画像の大きさを一致させることを特徴とする（４）に記載の監視システム。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明システムを詳しく説明する。
図１は、本発明の概要を表わす概念図である。
【００２２】
図１において、鉄道車両である列車Ｔが進行方向Ｄに向かって鉄道線路Ｒ上を走行している場合を想定する。また、この鉄道線路Ｒと平行にネットワークＮＷが設置され、ネットワークＮＷには、同じ構成の複数のセンサ端末Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，…が設置される。
【００２３】
ネットワークＮＷには、センサ端末Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，…の他、通信装置Ｃ１が設置される。通信装置Ｃ１は、無線通信ＣＲＦまたは列車Ｔへ電力を供給する電力線（図示せず）への信号重畳等により、監視信号を走行している列車Ｔへ通信する。通信装置Ｃ１は１台だけでなく、ネットワークＮＷ上に複数台設置するようにしてもよい
【００２４】
更に、ネットワークＮＷは、管理センターＳに接続する。管理センターＳは、通常は線路Ｒから離れた場所に備えられて列車の走行状況全般を管理、監視する設備であり、表示装置Ｄ１等を備え、通信装置Ｃ１からの監視信号を受信、表示する。
【００２５】
尚ここで、列車Ｔの乗務員、運転手の視野範囲またはこの列車Ｔに監視カメラ、レーザー光測定装置等が搭載されている場合、その装置の視野範囲、測定範囲をＶ１とする。
【００２６】
また、この列車Ｔの前方距離Ｌに設置されているセンサ端末Ｔｎ（この図の例ではセンサ端末Ｔ５）の撮影範囲または測定範囲をＶ２とする。
【００２７】
次に、このような本発明システムの動作を説明する。
はじめに、センサ端末Ｔ１，Ｔ２は、その設置場所付近を列車Ｔが走行していることを内蔵センサまたは外部に設置したセンサにより検知し、検知信号を出力する。
【００２８】
センサ端末Ｔ１，Ｔ２は、走行している列車Ｔを検知すると、列車Ｔの先頭部より予め定められた距離Ｌだけ前方に位置するセンサ端末Ｔ５に、列車検知信号をネットワークＮＷを介して送信する。
【００２９】
この列車検知信号を受信したセンサ端末Ｔ５は、内蔵の監視カメラまたはセンサを起動させ、その画像信号、測定信号等をネットワークＮＷ上に配信する。
【００３０】
ネットワークＮＷ上に配信された画像信号、測定信号等は、ネットワークＮＷに接続された１台または複数台の通信装置Ｃ１により、無線ＣＲＦまたは電力線上の重畳信号として走行中の列車Ｔに送信される。また、同時に、管理センターＳにも通信される。
【００３１】
ここで、図２に、ネットワークＮＷに接続するセンサ端末Ｔ１の構成を表わす。
センサ端末Ｔ１は、鉄道線路Ｒ上にあって、走行している列車Ｔの前方向を撮影する監視カメラまたは走行している列車Ｔの前方向を測定するレーザー装置等の監視手段Ｃ１０、走行している列車Ｔを検出するセンサＳ１０を備える。
【００３２】
尚、監視手段Ｃ１０としての監視カメラ自身も、走行している列車Ｔを検出するセンサＳ１０としての機能を備えるようにしてもよい。
【００３３】
通信装置Ｆ１０は、センサＳ１０が列車Ｔの通行を検知すると、予め設定された距離Ｌだけ走行車両Ｔの前方に設置されているセンサ端末（例えばセンサ端末Ｔ５とする）にその検知信号を送信する。
【００３４】
この検知信号を受信したセンサ端末Ｔ５は、内蔵の監視カメラまたはセンサを動作させ、その画像信号、測定信号をネットワークＮＷ上に配信する。このとき、必要に応じて鉄道線路Ｒ等の走行路に設置する走行照明灯Ｌ５を点灯させてもよい。
【００３５】
尚、ネットワークＮＷに接続する他のセンサ端末Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５等もセンサ端末Ｔ１と同様の構成を採用する。
【００３６】
次に、本発明にかかる列車Ｔ側の主要部の構成を図３に表わす。尚、この図は、列車Ｔにあって、ネットワークＮＷ上の通信装置Ｃ１との信号の送受信、信号処理にかかる必要最小限の構成ブロックを表わすものである。即ち、通信装置Ｃ１からネットワークＮＷを介して信号を受信する通信装置Ｃ２と、その信号を表示する表示装置Ｄ２とを備える。
【００３７】
また、図４は、図３とは異なる列車Ｔ側の構成例を表わす図である。この図で、通信装置Ｃ３はネットワークＮＷ上の通信装置Ｃ１から信号を受信するブロックであり、表示装置Ｄ３はその信号を表示するブロックである。
【００３８】
操作装置Ｐは、通信装置Ｃ３を介してネットワークＮＷに接続されたセンサ端末Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５に制御信号を送信し、列車Ｔとその前方に位置するセンサ端末との間の距離Ｌを設定する機能、任意のセンサ端末の信号を選択、表示させる機能等を備える。
【００３９】
尚、図１に示す管理センターＳ内にも、上記と同様な構成の操作装置Ｐを設置してもよい。
【００４０】
続いて、図５に、列車Ｔ内の表示装置Ｄ２，Ｄ３または管理センターＳにおける表示装置Ｄ１の表示画面の具体例を示す。表示装置Ｄ２，Ｄ３，Ｄ１は、ネットワークＮＷから配信されるセンサ端末からの画像信号、測定信号を表示する。
【００４１】
具体的には、表示装置Ｄ２，Ｄ３，Ｄ１は、ネットワークＮＷから配信されるセンサ端末Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５からの画像信号、測定信号を順次、切換えて表示する。
【００４２】
また、各センサ端末Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５内の監視カメラは、光学式または電子式等の組み合わせによるズーム機能を備え、列車Ｔの速度に応じてズーム率（ズームイン：広角→望遠）を変化させ、監視カメラが切り換えられるタイミング（センサ端末Ｔｍからセンサ端末Ｔｍ＋１、センサ端末Ｔｍ＋１からセンサ端末Ｔｍ＋２の切換えタイミング）で、表示する画像の大きさを一致させ、その切換え前後の画角を十分一致させる。
【００４３】
このような動作により、あたかも列車Ｔの表示装置Ｄ１，Ｄ２は、運転席で前方を監視しているかのような連続的でかつ自然な動作画像を表示、提供する。
【００４４】
次に、図６は、列車Ｔ内の表示装置Ｄ２，Ｄ３または管理センターＳにおける表示装置Ｄ１の他の表示具体例を表わす。
【００４５】
この例は、図５と同様の動作を行う表示装置Ｄ２，Ｄ３，Ｄ１の表示画面にあって、走行している列車Ｔの前方の一定距離内に位置する踏切、交差点等の注目箇所を撮影しているセンサ端末の画像を一定時間、前方撮影画像と重ねるように表示、またはウィンドウ表示するものである。または、表示装置Ｄ２，Ｄ３，Ｄ１とは別の表示画面あるいは専用表示装置に表示してもよい。
【００４６】
尚、列車Ｔと踏切、交差点等が設置される特定地点との距離が予め定めた距離に達した場合に、その特定地点に設置されるセンサ端末から配信される画像を表示装置Ｄ２，Ｄ３，Ｄ１へ表示してもよい。
【００４７】
これにより、列車Ｔの表示装置Ｄ１，Ｄ２または管理センターＳの表示装置Ｄ１の表示は、運転席で前方を監視しているかのような連続的でかつ自然な動作画像を得ることができるのと同時に、危険と思われるような踏切、交差点等の特定地点での状況を予め把握することができる。
【００４８】
尚、鉄道線路Ｒに沿って配置された複数のセンサ端末Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５は、図１のように、ネットワークＮＷとして、有線ネットワークに接続されていてもよいし、無線ネットワークに接続されていてもよい。または、鉄道車両Ｔへの電力供給線に、信号を重畳してもよい。
【００４９】
また、本発明は、鉄道、道路、新交通システム等に適応でき、複数のセンサ端末Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５を構成する監視カメラは、赤外カメラ、レーザー測定器でもよい。レーザー測定器の場合は、測定データから画像を再構成して表示装置で表示するように構成する。
【００５０】
さて、上記の具体的実施例の説明では、車両として、主に鉄道の分野を例に挙げてその応用を示したが、その他に、道路上を走行する自動車にも有効である。特に、公共性のある警察のパトロール・カー、消防車、救急車等の緊急車両が速度を上げて走行する時に、運転手に対して前方の道路撮影画像、交差点画像などを提供することができ、緊急車両の円滑な運行の手助けとなる。
【００５１】
また、鉄道、自動車の他、二輪車、自転車等に応用してもよく、このときは、表示端末として、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ端末等を用いてもよい。
【００５２】
更には、道路上を走行する自動車の場合、経路が単一ではなく、前方の一定距離内の交差点、分岐路等により、複数の経路の可能性が存在するが、このような場合には、車載のカー・ナビゲーション装置等の経路誘導装置が推奨する経路上に、各地点に予め設置したセンサ端末の撮影画像を車両の表示装置に表示するようにしてもよい。
【００５３】
また、経路誘導装置にあって、ウィンドウ分割して、走行する可能性のある複数経路を複数の表示装置に同時に表示させるようにしてもよい。
【００５４】
上記のような作用により、実際に列車、自動車等の車両が走行していなくても、得られた画像を連続的に広角表示から望遠表示とすることにより、表示装置上で、あたかも車両が移動しつつ前方を監視するような効果を得ることができる。
【００５５】
また、上記では、鉄道車両、自動車等の走行する車両を前提として本発明を説明したが、例えば、防犯、防火等を目的とし、ビルディング、コンビニエンス・ストア、各種店舗等、または一般道路、高速道路の監視にも応用できるものである。
【００５６】
即ち、詳しく図示はしないが、防犯、防火をする監視領域、人が移動する経路、つまり、通路、廊下、道路等に沿って、上記したセンサ端末をネットワークに複数台接続し、通信装置を設置する。
【００５７】
そして、ネットワークに接続された管理センターにあって、操作手段により任意のセンサ端末を選択し、通信装置から配信されたその画像を表示装置に表示する。
【００５８】
このとき、管理センターにおける操作手段は、移動経路に沿って、順次、任意にセンサ端末を選択し、その画像を得、表示装置に表示する。センサ端末の選択タイミングは、操作手段にて、順次選択するようにしてもよいし、任意に設定できるタイミングとしてもよい。
【００５９】
また、表示装置は、人の移動する速度、歩く速度、走る速度等に合わせて、得られた画像を連続的に広角表示から望遠表示とすることにより、表示装置上で、あたかも人が移動しつつ監視するような効果を得る。
【００６０】
更に、順次切換え選択されるセンサ端末からの画像を切換え前後で表示する画像の大きさを一致させかつ広角表示から望遠表示とすることにより、表示装置上で、比較的長い距離をあたかも人が移動しつつ監視するような、更なる効果を得る。
【００６１】
また、前述したような、危険が発生するような特定地点、つまり、通路が交差するような箇所、火が発生しやすいような箇所を特定地点として表示装置のウィンドウに表示する、または、別途設置した表示装置に表示させるようにしてもよい。この特定地点は、監視センターの操作手段で任意に選択できるようにする。
【００６２】
尚、上記した管理センターに搭載した機能は、携帯端末等に搭載すれば、人が歩行中であっても、他の箇所の監視を行うことができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、鉄道、自動車等の安全走行に必要な前方の撮影画像、あるいはレーザー等による監視測定結果を、その走行経路に沿って配置されたセンサ端末から得ることにより、走行車両の十分遠方またはカーブ等により走行車両の死角になっている部分を確実に監視することができる。
【００６４】
即ち、本発明は、予めおおよその経路が定められている交通システム、例えば、鉄道車両、緊急自動車等の走行を支援するものであり、その経路に沿って、複数のセンサ端末即ち監視カメラを設置し、走行している車両より一定距離の前方に位置するカメラの画像信号を、車両運転手または監視センターに表示することにより、車両の安全走行を可能にする。
【００６５】
また、走行している車両より一定距離の前方に位置する監視カメラの画像信号を取得することにより、車両の先頭部に設置された監視カメラ、レーザー測定装置の測定範囲よりも遠方からの情報が得られ、新幹線等の高速走行車両でも、障害物を検知してから、ブレーキを動作させて停止するまで十分な時間、距離が得られる。
【００６６】
更に、監視カメラは、車両の走行経路に沿って設置されているので、カーブや見通しの悪い場合でも一定距離の前方の監視ができ、走行車両の一定距離の前方に位置する踏切や交差点等の監視画像も表示することにより、車両が通行するときのみ、その監視画像を表示させて安全確認、その他監視を行うことができる。
【００６７】
また、車両の走行経路ではなく、ビルディング、コンビニエンス・ストア、各種店舗等の通路、廊下等に複数台のセンサ端末を設置して、管理センターまたは携帯端末で同様の動作を実現させることにより、同様の効果を得る。
【００６８】
以上説明したように、本発明によれば、実際に人、車両が移動、走行していなくても、あたかも実際に人、車両が移動、走行しているかのような画像を得られる。
【００６９】
従って、鉄道線路、道路、ビルディング等の監視にあって、人、車両が巡回してかんししているような臨場感のある画像を表示し、監視の効率の工場に寄与すること大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体システムの概要を表わす概念図である。
【図２】本発明システムにおけるセンサ端末の構成を表わすブロック図である。
【図３】本発明にかかる列車Ｔ側の主要部の構成を表わす図である。
【図４】本発明にあって、図３とは異なる列車Ｔ側の構成を表わす図である。
【図５】本発明にあって、列車Ｔ内の表示装置Ｄ２，Ｄ３または管理センターＳにおける表示装置Ｄ１の表示画面の具体例を示す。
【図６】本発明にあって、列車Ｔ内の表示装置Ｄ２，Ｄ３または管理センターＳにおける表示装置Ｄ１の表示画面の他の具体例を示す。
【符号の説明】
Ｔ 列車
Ｒ 鉄道線路
ＮＷ ネットワーク
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５ センサ端末
Ｃ１，Ｆ１０，Ｃ２，Ｃ３ 通信装置
Ｓ 管理センター
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 表示装置
Ｓ１０ センサ
Ｃ１０ 監視手段
Ｐ 操作装置

Claims (5)

1. 車両の走行経路を監視する監視システムにおいて、前記車両の走行を検知して検知信号を出力する検知手段、前記走行経路の画像を取得する監視手段並びに前記検知信号及び前記画像を送信する通信手段を備えて前記走行経路に沿って設置される複数台のセンサ端末と、複数台の前記センサ端末を接続するネットワークと、前記検知信号により前記センサ端末を前記走行経路に沿って順次選択しその前記センサ端末の画像を得て前記ネットワークに配信する通信装置と、前記ネットワークを介して前記通信装置から配信される前記センサ端末からの画像を表示する表示装置を有する車両と、前記ネットワークを介して前記通信装置から配信される前記センサ端末からの画像を表示する表示装置を有する管理センターを備え、
   前記車両が有する表示装置及び／または前記管理センターが有する表示装置は、前記車両の速度に合わせて前記画像を連続的に広角表示から望遠表示とすることを特徴とする監視システム。
2. 前記車両が有する表示装置及び／または前記管理センターが有する表示装置は、前記センサ端末の切換え前後で表示する画像の大きさを一致させることを特徴とする請求項１記載の監視システム。
3. 前記管理センター及び／または前記車両は、前記車両の前方の任意に設定した距離及び前記特定地点を任意に選択設定する操作手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の監視システム。
4. 人及び／または車両の移動経路を監視する監視システムにおいて、前記移動経路の画像を取得する監視手段及び前記画像を送信する通信手段を備えて前記移動経路に沿って設置される複数台のセンサ端末と、複数台の前記センサ端末を接続するネットワークと、前記センサ端末を前記移動経路に沿って順次選択しその前記センサ端末の画像を得て前記ネットワークに配信する通信装置と、前記ネットワークを介して前記通信装置から配信される前記センサ端末からの画像を表示する表示装置を備える管理センター及び／または携帯端末を備え、
   前記管理センター及び／または前記携帯端末に設置される表示装置は、前記人及び／または車両の移動する速度に合わせて前記画像を連続的に広角表示から望遠表示とすることを特徴とする監視システム。
5. 前記管理センター及び／または前記携帯端末に設置される表示装置は、前記センサ端末の切換え前後で表示する画像の大きさを一致させることを特徴とする請求項４に記載の監視システム。

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