特許 6855712 分岐器進入可否判定装置及び分岐器進入可否判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6855712

(24)【登録日】2021年3月22日

(45)【発行日】2021年4月7日

(54)【発明の名称】分岐器進入可否判定装置及び分岐器進入可否判定方法

(51)【国際特許分類】

   B61L 23/14 20060101AFI20210329BHJP

   B61L 3/12 20060101ALI20210329BHJP

【ＦＩ】

   B61L23/14 Z

   B61L3/12 Z

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-172824(P2016-172824)

(22)【出願日】2016年9月5日

(65)【公開番号】特開2018-39288(P2018-39288A)

(43)【公開日】2018年3月15日

【審査請求日】2019年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】山本 大樹

(72)【発明者】

【氏名】深井 寛修

【審査官】 吉村 俊厚

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０３００５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０９１５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−００８０１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｌ ２３／１４

Ｂ６１Ｌ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の屋根上に設置され車両前方の線路を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影した画像に基づいて分岐器への進入の可否を判定する画像処理手段とを備える分岐器進入可否判定装置であって、
前記画像処理手段が、
前記撮影手段によって撮影された画像を入力する画像入力部と、
前記画像入力部によって入力した画像から前記線路を検出する線路検出部と、
前記線路検出部により検出した前記線路の画像上の位置を利用して当該画像から前記分岐器を検出する分岐器検出部と、
前記線路検出部により検出した前記線路の画像上の位置及び前記分岐器検出部により検出した前記分岐器の画像上の位置から前記分岐器の開通状態を認識し、前記分岐器への進入の可否を判定する分岐器開閉認識部と
を備え、
前記線路検出部が、前記車両から一定距離離れた位置に対応する画像上の領域について、線路と軌間内との輝度差を特徴量として線路候補点を検出し、当該線路候補点間の中心座標を求め、設備データ部に予め入力され前記中心座標と前記線路の位置との関係を予め統計的に関連付けた線路モデルを当該中心座標の横軸方向の位置に応じて決定し、当該線路モデルごとに設定された特徴量評価点を基準として前記特徴量の尤度を算出し、当該尤度が最も高い位置を線路検出点として検出することを特徴とする分岐器進入可否判定装置。

【請求項2】

前記画像入力部によって入力した画像及び前記分岐器開閉認識部による判定結果を表示する表示手段を備える
ことを特徴とする請求項１記載の分岐器進入可否判定装置。

【請求項3】

前記分岐器開閉認識部において前記分岐器への進入が不可であると判定された場合に警報を出力する警報手段を備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の分岐器進入可否判定装置。

【請求項4】

前記分岐器検出部が、画像上の軌間内に存在し前記線路検出部で検出した線路の輝度に対し所定範囲内の輝度を有する線状の部分を分岐器の一部として検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の分岐器進入可否判定装置。

【請求項5】

前記分岐器開閉認識部が、前記線路検出部により検出された画像上の線路と、前記分岐器検出部により検出された前記線状の部分との輝度値の連続性の有無により前記分岐器の開通状態を認識する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の分岐器進入可否判定装置。

【請求項6】

車両の屋根上に設置され車両前方の線路を撮影する撮影手段によって撮影した画像に基づいて分岐器への進入の可否を判定する分岐器進入可否判定方法であって、
前記撮影手段によって撮影された画像を入力する画像入力工程と、
前記画像入力工程で入力した画像から前記線路を検出する線路検出工程と、
前記線路検出工程で検出した前記線路の画像上の位置を利用して当該画像から前記分岐器を検出する分岐器検出工程と、
前記線路検出工程で検出した前記線路の画像上の位置及び前記分岐器検出工程で検出した前記分岐器の画像上の位置から前記分岐器の開通状態を認識し、前記分岐器への進入の可否を判定する分岐器開閉認識工程と
を有し、
前記線路検出工程が、前記車両から一定距離離れた位置に対応する画像上の領域について、線路と軌間内との輝度差を特徴量として線路候補点を検出し、当該線路候補点間の中心座標を求め、設備データ部に予め入力され前記中心座標と前記線路の位置との関係を予め統計的に関連付けた線路モデルを当該中心座標の横軸方向の位置に応じて決定し、当該線路モデルごとに設定された特徴量評価点を基準として前記特徴量の尤度を算出し、当該尤度が最も高い位置を線路検出点として検出することを特徴とする分岐器進入可否判定方法。

【請求項7】

前記撮影手段によって撮影された画像及び前記分岐器開閉認識工程において判定した結果を表示手段に表示する
ことを特徴とする請求項６記載の分岐器進入可否判定方法。

【請求項8】

前記分岐器開閉認識工程において前記分岐器への進入が不可であると判定された場合に警報を出力する
ことを特徴とする請求項６または請求項７記載の分岐器進入可否判定方法。

【請求項9】

前記分岐器検出工程が、画像上の軌間内に存在し前記線路検出部で検出した線路の輝度に対し所定範囲内の輝度を有する線状の部分を分岐器の一部として検出する
ことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の分岐器進入可否判定方法。

【請求項10】

前記分岐器開閉認識工程が、前記線路検出部により検出された画像上の線路と、前記分岐器検出部により検出された前記線状の部分との輝度値の連続性の有無により前記分岐器の開通状態を認識する
ことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の分岐器進入可否判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像処理により電気鉄道の設備である分岐器への進入の可否を判定する分岐器進入可否判定装置及び分岐器進入可否判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道は長大で膨大な設備を有する大規模輸送システムである。鉄道設備は複数の線路を有しており、複数の線路間を通行するために分岐器が設置されている。分岐器は一つの軌道を複数に分ける軌道構造の装置である。鉄道車両を他の線路に移動させる際には、分岐器のポイント部分の開閉を切り替える必要がある。分岐器の開閉方向が鉄道車両の進行方向と異なると重大事故に繋がる危険性があり、分岐器の開閉方向の自動認識が望まれている。

【0003】

下記特許文献１には、台車に走行距離センサを設け、走行距離センサから発生するパルスにより走行距離をカウントし、走行距離が分岐器の測定位置情報と一致した時点で台車の走行を停止し、レーザ式変位センサを用いて分岐器の測定を行う分岐器検査装置が開示されている。

【0004】

また、下記特許文献２及び下記特許文献３には、保守用車両に搭載したアンテナからマイクロ波を送信し、このアンテナが地上子の直上を通過すると、マイクロ波を受信した地上子が内蔵のＲＦ−ＩＤタグに書き込まれている分岐器の情報及び通過位置情報をアンテナに向けて送信する一方、検知部により検出した分岐器の作動モーターの動作杆の動きに基づいて保守用車両に搭載された車内制御ボックスにより分岐器の開通方向情報を判断し、通過位置情報と開通方向情報が一致する場合に開通ボタンを点灯させ、通過位置情報と開通方向情報が不一致である場合に非開通ボタンを点灯させ且つ保守用車両に自動制動をかけるようにした保守用車自動停止装置が開示されている。

【0005】

また、下記特許文献４及び下記特許文献５には、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して取得した自己の座標情報により、分岐器内等の速度制限箇所に入るまたは出ることを判断することができるようにした軌道上移動体制御装置が開示されている。

【0006】

また、下記特許文献６には、分岐器から離間した位置に二つの地上センサを配置するとともに、保守用車に地上センサと交信を行うアンテナを配置して、保守用車が分岐器に接近して地上センサとの交信範囲に入り、地上センサからデータを取得すると、カメラにより分岐器のズームアップ映像を捕えると同時に分岐器に接近したことを音声により通知し、さらに画像処理によりカメラが撮影した画像から分岐器の開通状態を検出して非開通状態であると判定された場合はモニターに表示し非常ブレーキ信号を出力するようにした分岐器誤進入防止装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４８５７３６９号公報

【特許文献2】特許第４７５００６９号公報

【特許文献3】特許第４１９９２２６号公報

【特許文献4】特許第４５７３８６４号公報

【特許文献5】特許第４１２１８９７号公報

【特許文献6】特許第３５８３０８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１の分岐器検査装置は、予め分岐器の位置をデータ部に入力するフェイズが必要であることに加え、分岐器の自動検出を行うものでもなかった。

【0009】

また、特許文献２及び特許文献３の保守用車自動停止装置は、ＲＦ−ＩＤの通過位置情報から進入可否を判定するため、画像による進入可否の確認ができないという問題や、分岐器の後端位置に地上制御ボックスを取り付ける必要があるため、設置作業が煩雑になるうえにコストが掛かるという問題があった。

【0010】

また、特許文献４及び特許文献５の軌道上移動体制御装置は、速度制限箇所内において移動体が制限速度を無視して走行しようとするとき移動体を停止させ、運転手に警報を発したり移動体を停止させたりするものであり、分岐器への進入可否を判定するものではなかった。そして、カメラを備えないため、画像による進入可否の確認を行うことができないという問題があった。

【0011】

また、特許文献６の分岐器誤進入防止装置は、分岐器の有無を地上センサとの交信により判断しており、分岐器の数に対応した数の地上センサが必要になることから、設置作業が煩雑になるうえにコストが掛かるという問題があった。

【0012】

このようなことから本発明は、簡素な構成で分岐器の位置を特定するとともに、分岐器への進入の可否を判定することを可能とした分岐器進入可否判定装置及び分岐器進入可否判定方法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】

【0013】

上記の課題を解決するための第１の発明に係る分岐器進入可否判定装置は、
車両の屋根上に設置され車両前方の線路を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影した画像に基づいて分岐器への進入の可否を判定する画像処理手段とを備える分岐器進入可否判定装置であって、
前記画像処理手段が、
前記撮影手段によって撮影された画像を入力する画像入力部と、
前記画像入力部によって入力した画像から前記線路を検出する線路検出部と、
前記線路検出部により検出した前記線路の画像上の位置を利用して当該画像から前記分岐器を検出する分岐器検出部と、
前記線路検出部により検出した前記線路の画像上の位置及び前記分岐器検出部により検出した前記分岐器の画像上の位置から前記分岐器の開通状態を認識し、前記分岐器への進入の可否を判定する分岐器開閉認識部と
を備えることを特徴とする。

【0014】

また、上記の課題を解決するための第２の発明に係る分岐器進入可否判定装置は、
前記画像入力部によって入力した画像及び前記分岐器開閉認識部による判定結果を表示する表示手段を備える
ことを特徴とする。

【0015】

また、上記の課題を解決するための第３の発明に係る分岐器進入可否判定装置は、
前記分岐器開閉認識部において前記分岐器への進入が不可であると判定された場合に警報を出力する警報手段を備える
ことを特徴とする。

【0016】

また、上記の課題を解決するための第４の発明に係る分岐器進入可否判定装置は、
前記線路検出部が、前記車両から一定距離離れた位置に対応する画像上の領域について、線路と軌間内との輝度差を特徴量として線路候補点を検出し、当該線路候補点間の中心座標を求め、当該中心座標の横軸方向の位置に応じて前記中心座標と前記線路の位置とを予め関連付けた線路モデルを決定し、当該線路モデルごとに設定された特徴量評価点を基準として前記特徴量の尤度を算出し、当該尤度が最も高い位置を線路検出点として検出する
ことを特徴とする。

【0017】

また、上記の課題を解決するための第５の発明に係る分岐器進入可否判定装置は、
前記分岐器検出部が、画像上の軌間内に存在し前記線路検出部で検出した線路の輝度に対し所定範囲内の輝度を有する線状の部分を分岐器の一部として検出する
ことを特徴とする。

【0018】

また、上記の課題を解決するための第６の発明に係る分岐器進入可否判定装置は、
前記分岐器開閉認識部が、前記線路検出部により検出された画像上の線路と、前記分岐器検出部により検出された前記線状の部分との輝度値の連続性の有無により前記分岐器の開通状態を認識する
ことを特徴とする。

【0019】

また、上記の課題を解決するための第７の発明に係る分岐器進入可否判定方法は、
車両の屋根上に設置され車両前方の線路を撮影する撮影手段によって撮影した画像に基づいて分岐器への進入の可否を判定する分岐器進入可否判定方法であって、
前記撮影手段によって撮影された画像を入力する画像入力工程と、
前記画像入力工程で入力した画像から前記線路を検出する線路検出工程と、
前記線路検出工程で検出した前記線路の画像上の位置を利用して当該画像から前記分岐器を検出する分岐器検出工程と、
前記線路検出工程で検出した前記線路の画像上の位置及び前記分岐器検出工程で検出した前記分岐器の画像上の位置から前記分岐器の開通状態を認識し、前記分岐器への進入の可否を判定する分岐器開閉認識工程と
を有することを特徴とする。

【0020】

また、上記の課題を解決するための第８の発明に係る分岐器進入可否判定方法は、
前記撮影手段によって撮影された画像及び前記分岐器開閉認識工程において判定した結果を表示手段に表示する
ことを特徴とする。

【0021】

また、上記の課題を解決するための第９の発明に係る分岐器進入可否判定方法は、
前記分岐器開閉認識工程において前記分岐器への進入が不可であると判定された場合に警報を出力する
ことを特徴とする。

【0022】

また、上記の課題を解決するための第１０の発明に係る分岐器進入可否判定方法は、
前記線路検出工程が、前記車両から一定距離離れた位置に対応する画像上の領域について、線路と軌間内との輝度差を特徴量として線路候補点を検出し、当該線路候補点間の中心座標を求め、当該中心座標の横軸方向の位置に応じて前記中心座標と前記線路の位置とを予め関連付けた線路モデルを決定し、当該線路モデルごとに設定された特徴量評価点を基準として前記特徴量の尤度を算出し、当該尤度が最も高い位置を線路検出点として検出する
ことを特徴とする。

【0023】

また、上記の課題を解決するための第１１の発明に係る分岐器進入可否判定方法は、
前記分岐器開閉認識工程が、前記線路検出部により検出された画像上の線路と、前記分岐器検出部により検出された前記線状の部分との輝度値の連続性の有無により前記分岐器の開通状態を認識する
ことを特徴とする。

【0024】

また、上記の課題を解決するための第１２の発明に係る分岐器進入可否判定方法は、
前記分岐器開閉認識工程が、前記線路検出部により検出された画像上の線路と、前記分岐器検出部により検出された前記線状の部分との輝度値の連続性の有無により前記分岐器の開通状態を認識する
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0025】

本発明に係る分岐器進入可否判定装置及び分岐器進入可否判定方法によれば、簡素な構成で分岐器の位置を特定するとともに、分岐器への進入の可否を判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態に係る分岐器進入可否判定装置の構成を示す模式図である。

【図2】図１に示す分岐器進入可否判定装置のエリアカメラによって撮影した画像の一例を示す模式図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る分岐器進入可否判定装置の装置構成を示すブロック図である。

【図4】分岐器の一例を示す模式図である。

【図5】図２に示す画像から線路を検出した結果を示す模式図である。

【図6】線路の判別に用いる基準の輝度分布の一例を示す説明図である。

【図7】図２に示す画像から得られる線路の存在確率を示す説明図である。

【図8】線路中心座標と線路モデルとの関係を示す説明図である。

【図9】分岐器の検出例を示す説明図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る分岐器進入可否判定装置による処理の流れ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】

【0027】

以下、図１から図１０を用いて本発明に係る分岐器進入可否判定装置及び分岐器進入可否判定方法の一実施形態について説明する。

【0028】

図１に示すように、本実施形態に係る分岐器進入可否判定装置は、電気鉄道車両（以下、単に「車両」と称する）１の屋根上に設置された撮影手段としてのエリアカメラ２及び照明装置３と、車両１の内部に設置されたパーソナルコンピュータ４とを備えて構成されている。

【0029】

エリアカメラ２は車両１の屋根上前方に設置され、車両１の走行中に走行進路側（車両１の前方）の線路５を撮影する。また、このエリアカメラ２は、車両１の走行速度等の条件に応じてレンズを選択される。エリアカメラ２によって撮影された画像は、例えば図２に示すような画像になる。
照明装置３は、エリアカメラ２によって撮影される範囲にある線路５に対し照明を行う。

【0030】

パーソナルコンピュータ４は、図３に示すように、画像処理手段としての画像処理部４１と、表示手段としてのモニター４２と、警報手段としてのスピーカー４３とを備えている。

【0031】

画像処理部４１は、エリアカメラ２によって撮影した画像を解析して図４に示すような分岐器５０の開通状態を認識し、車両１の分岐器５０への進入の可否を判定する部分であり、設備データ部４１ａと、画像入力部４１ｂと、線路検出部４１ｃと、分岐器検出部４１ｄと、分岐器開閉認識部４１ｅと、記憶部４１ｆとを備えている。

【0032】

ここで、分岐器５０は図４に示すように線路５を複数に分岐させるための機構であり、ポイント部分５１と、リード部分５２と、クロッシング部分５３とを有している。ポイント部分５１は車両１を走行進路側へ誘導するためのトングレール５０ａが設置されている部分である。リード部分５２はトングレール５０ａとクロッシング部分５３とを結ぶリードレール５０ｂが設置された部分である。クロッシング部分５３は線路５が交差している部分である。

【0033】

設備データ部４１ａは、少なくともエリアカメラ２の設置高さ［ｍｍ］（以下、カメラ高さ）及びエリアカメラ２の設置角度［ｄｅｇ］（以下、カメラ設置角度）のデータと、後述する基準の輝度分布と、線路モデルとを予め入力しておく部分である。
画像入力部４１ｂは、エリアカメラ２によって撮影した画像データを入力する部分である。この画像データは線路検出部４１ｃへ送られるとともに記憶部４１ｆに保管される。

【0034】

線路検出部４１ｃは、設備データ部４１ａから取得したカメラ高さ［ｍｍ］、カメラ設置角度［ｄｅｇ］、基準の輝度分布及び線路モデルと、画像入力部４１ｂから入力された画像データとに基づいて、図５に示すような線路検出点Ｐ_L（ｘ_L［ｐｉｘ］，ｙ_L［ｐｉｘ］），Ｐ_R（ｘ_R［ｐｉｘ］，ｙ_R［ｐｉｘ］）を検出する。

【0035】

具体的に説明すると、画像上において線路５と軌間内とでは輝度値が異なる（図６参照）。そのため、まず、線路５と軌間内との輝度差を特徴量として、車両１から一定距離離れた局所的な領域に対応する画像上の領域Ａから、図６に示すような輝度分布を基準として線路５の候補（以下、線路候補点という）を検出し、左右の線路候補点間の中心座標Ｃ（ｘ_C［ｐｉｘ］，ｙ_C［ｐｉｘ］）を求める（図８参照）。なお、図７は図２に示す画像の領域Ａにおける線路５の存在確率である。

【0036】

ここで、領域Ａにおける線路中心座標Ｃと線路５の形状との間には強い相関がある。
例えば、図８（ａ）に示すように、線路５の形状が進行方向に対して右へカーブした形状である場合、上記領域Ａにおいて、線路中心座標Ｃは通常、画像の左右方向（進行方向に対して左右の方向。以下、横軸方向と称する）右側に位置する。
また、図８（ｃ）に示すように、線路５の形状が車両進行方向前方へ向かって直線状に延びた形状である場合、上記領域Ａにおいて、線路中心座標Ｃは通常、横軸方向中心に位置する。
また、図８（ｅ）に示すように、線路５の形状が進行方向に対して左側へカーブした形状である場合、上記領域Ａにおいて、線路中心座標Ｃは通常、横軸方向左側に位置する。

【0037】

そこで、領域Ａ及び当該領域Ａの進路方向前後に相互に所定距離離間した複数の領域（以下、総称して線路検出領域という）における線路５の横軸方向の位置と線路中心座標Ｃの位置との関係を予め統計的に求め、線路中心座標Ｃと線路５の形状（特徴量評価点Ｆ）とを関連付けたモデル式（線路モデル）を作成しておく。

【0038】

そして、線路候補点から線路中心座標Ｃの位置を求めたら、この線路中心座標Ｃの位置に対応する線路モデルを決定する。例えば図８（ａ）に示す線路中心座標Ｃに対しては図８（ｂ）に示す線路モデル、図８（ｃ）に示す線路中心座標Ｃに対しては図８（ｄ）に示す線路モデル、図８（ｅ）に示す線路中心座標Ｃに対しては図８（ｆ）に示す線路モデルが決定される。

【0039】

線路モデルを決定したら、この線路モデルごとに設定された図８（ｂ），（ｄ），（ｆ）に示すような特徴量評価点Ｆを中心として、線路検出領域における特徴量（線路５と軌間内との輝度差）の尤度を算出する。そして、線路検出領域に対してそれぞれラスタスキャンを行い、上述した特徴量の尤度が最も高い位置を検出し、この位置を線路検出点Ｐ_L，Ｐ_Rとする。線路検出点Ｐ_L，Ｐ_Rは、線路位置データ［ｐｉｘ］として分岐器検出部４１ｄへ送られる。

【0040】

分岐器検出部４１ｄは、線路検出部４１ｃから入力された線路位置データ及び画像データに基づいて分岐器５０の位置（ｘ［ｐｉｘ］，ｙ［ｐｉｘ］）を検出する。図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、分岐器５０（トングレール５０ａ及びリードレール５０ｂ）は線路検出部４１ｃにより検出した線路５の軌間内に必ず存在する。そのため線路検出部４１ｃにより検出した線路５の軌間内において、当該線路５と類似した輝度値を有する線状の部分を抽出しこれを分岐器５０として検出する。

【0041】

例えば、図９（ａ）〜（ｄ）に示す例では、破線で囲んで示す検出範囲（軌間内であって、且つ領域Ａを挟んで車両進行方向前後に所定距離の範囲に設定した領域）に対して線路検出部４１ｃにおいて検出した線路５と類似する輝度値の線状の部分（図９（ａ）〜（ｄ）中、ハッチングで示す部分）が存在する箇所を分岐器５０の位置として検出する。検出した分岐器５０の位置は、分岐器位置データ［ｐｉｘ］として線路位置データとともに分岐器開閉認識部４１ｅへ送られる。なお、線路５と類似する輝度値とは、線路５の輝度値に対し予め設定する所定範囲内にある輝度値とする。

【0042】

分岐器開閉認識部４１ｅは、分岐器検出部４１ｄから入力された分岐器位置データ、線路位置データ及び画像データに基づいて、トングレール５０ａと線路５との連続性を輝度値により求めて分岐器５０の開通状態の認識を行い、分岐器５０が開通状態であれば進入可能と判定して判定結果をモニター４２に出力し、分岐器５０が非開通状態であれば進入不可と判定して判定結果をモニター４２及びスピーカー４３に出力する。
例えば、図９（ａ）〜（ｄ）に示す例では、トングレール５０ａと線路５とが連続性を有さず、分岐器５０が開通状態となっているため、進入可能と判定される。

【0043】

モニター４２は、エリアカメラ２によって撮影した画像と、分岐器開閉認識部４１ｅから入力された進入可否の判定結果を画面に表示する。
スピーカー４３は、分岐器開閉認識部４１ｅから入力された進入不可の判定結果に基づいて警報（警戒音）を出力する。

【0044】

以下、図１０を用いて本実施形態における分岐器進入可否判定処理の流れを簡単に説明する。

【0045】

図１０に示すように、本実施形態においては設備データ部４１ａによりカメラ高さデータ及びカメラ設置角度と、基準の輝度分布と、線路モデルとを予め入力しておく（ステップＳ１）。

【0046】

続いて、画像入力部４１ｂによりエリアカメラ２によって撮影した画像データを入力する（ステップＳ２）。そして、線路検出部４１ｃにおいて、カメラ高さデータ及びカメラ設置角度、基準の輝度分布、線路モデル及び画像データに基づいて線路検出点Ｐ_L，Ｐ_Rの位置（ｘ_L，ｙ_L），（ｘ_R，ｙ_R）を求める（ステップＳ３）。

【0047】

その後、分岐器検出部４１ｄにおいて、画像データ及び線路検出点Ｐ_L，Ｐ_Rの位置（ｘ_L，ｙ_L），（ｘ_R，ｙ_R）に基づいて、分岐器５０を検出する（ステップＳ４）。ステップＳ４で分岐器５０が検出されれば（ＹＥＳ）、後述するステップＳ５に移行する。ステップＳ４で分岐器５０が検出されなければ（ＮＯ）、ステップＳ２に戻る。

【0048】

ステップＳ５では、分岐器開閉認識部４１ｅにおいて、分岐器５０の開通状態の認識を行い、分岐器５０への進入の可否を判定する。ステップＳ５で分岐器５０への進入が不可であれば（ＮＯ）、モニター４２において分岐器５０への進入不可を表示する（ステップＳ６）とともに、スピーカー４３において警戒音を出力する（ステップＳ７）。ステップＳ５で分岐器５０への進入が可であれば（ＹＥＳ）、前述したステップＳ６に移行する。
以上の処理をエリアカメラ２による撮影が終了するまで行う（ステップＳ８）。

【0049】

この本実施形態に係る分岐器進入可否判定装置及び分岐器進入可否判定方法によれば、エリアカメラ２によって撮影した画像のみから、分岐器５０の位置を特定し、分岐器５０への進入の可否を判定することが可能となるため、センサや制御装置が不要となり、簡素かつ構成で低コストに分岐器５０への進入の可否を判定することが可能になるという利点を有する。

【0050】

さらに、線路５及び分岐器５０の画像を連続して撮影するため、分岐器５０への進入不可の警戒音が出力された際には分岐器５０の開通状態を画像で確認することができるという利点を有する。

【0051】

また、必要に応じてエリアカメラ２のレンズを換えることにより、車両１から遠方にある分岐器５０を検出することも可能であるため、従来に比較して車両１の速度や停止距離の制限が少なくなるという利点も有する。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、分岐器進入可否判定装置及び分岐器進入可否判定方法に利用することができる。

【符号の説明】

【0053】

１ 車両
２ エリアカメラ
３ 照明装置
４ パーソナルコンピュータ
５ 線路
４１ 画像処理部
４１ａ 設備データ部
４１ｂ 画像入力部
４１ｃ 線路検出部
４１ｄ 分岐器検出部
４１ｅ 分岐器開閉認識部
４１ｆ 記憶部
４２ モニター
４３ スピーカー
５０ 分岐器
５０ａ トングレール
５０ｂ リードレール
５１ ポイント部分
５２ リード部分
５３ クロッシング部分
Ｐ_R，Ｐ_L 線路検出点
Ａ 車両から一定距離離れた局所的な領域に対応する画像上の領域
Ｃ 線路中心座標
Ｆ 特徴量評価点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】