JP2009020777A - 車両用画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】HDDへの記録データの欠落を確実に防止するとともに、HDDの動作時間を短縮してHDDの信頼性を向上しかつその寿命を延ばすことができる車両用画像記録装置を提供する。
【解決手段】客室内監視カメラ47a,47bと、半導体素子で構成される第1の電子メモリ(RAM)42aおよび第2の電子メモリ(CFカード)42bと、ハードディスク装置43と、走行環境データ記憶部44と、振動センサ48と、外部制御データ入力部46と、制御部45とを備え、制御部45からの制御により客室内監視カメラ47a,47bからの画像データを間欠的にハードディスク装置43に記録する。また、制御部45は、ハードディスク装置43のスマート情報および周囲温度を定期的に取得して、第1の電子メモリ42aの記録容量の設定を変更する。
【選択図】図1
【解決手段】客室内監視カメラ47a,47bと、半導体素子で構成される第1の電子メモリ(RAM)42aおよび第2の電子メモリ(CFカード)42bと、ハードディスク装置43と、走行環境データ記憶部44と、振動センサ48と、外部制御データ入力部46と、制御部45とを備え、制御部45からの制御により客室内監視カメラ47a,47bからの画像データを間欠的にハードディスク装置43に記録する。また、制御部45は、ハードディスク装置43のスマート情報および周囲温度を定期的に取得して、第1の電子メモリ42aの記録容量の設定を変更する。
【選択図】図1
Description
本発明は、鉄道などの車両の客室内監視システムにおいて、車両の客室内に異常が発生した場合に各車両に装備された監視カメラが映像をとらえ、その映像を記録、蓄積する車両用画像記録装置に関する。
鉄道などの車両における客室内において異常事態が発生した場合に、乗務員に通報する非常通報装置は、乗客からの非常通報押釦操作により、運転手または車掌などの乗務員を呼び出して知らせる方法により行われることが多い。その際の呼び出しの方法は、緊急時に扱うため、乗客と乗務員の操作が極めて簡単にできるような構成となっている。例えば、音声やブザー呼び出しが一般的であり、音声などとともに非常通報の発せられた車両番号などをモニタ装置などに表示した後に乗務員と乗客とで音声による通話連絡を行う方法が取られる。また、一定時間乗務員が応答できなかった場合、自動的に列車無線装置を介して、運転指令所と直接通話ができるようにしたシステムもある。そして、客室内に異常が発生したとき、同時に、各車両に装備されたカメラが映像をとらえ、乗務員室のディスプレイ部にリアルタイムで表示するとともに、映像は走行中、メモリ装置に蓄積され、随時ハードディスクなどに保存記録する長時間の録画が可能な車両用画像記録装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
以下、上述したような車両用画像記録装置の一例を簡単に説明する。図5は、電車、列車、気動車、モノレールなどの鉄道などの車両における客室内監視システム55における車両用画像記録装置の従来の構成の例を概略的に示すブロック図である。
客室内に異常が発生した場合に、車両の非常通報子器57a〜57cの非常通報押釦62が乗客の操作により押されると、非常通報発生車両のカメラ75a〜75fで撮影された映像とともに運転情報である運転番号、車号番号、地点情報、駅間情報、発生時の日付などの情報がモニタの表示画面へ表示される。これらの運転情報は、画像制御器−カメラ間接続2芯シールド線74a〜74fそれぞれの1本で車両の運転台に配設された操作表示部付画像伝送装置73a、73bのモニタへ伝送される。この客室内監視システム55において、複数の乗客から非常通報が発せられたときは、各車両ごとに2箇所ずつ配設されているカメラ75a〜75fの映像を5秒程度の間隔で運転台に設備された操作表示部付画像伝送装置73a、73bのモニタに2画面表示にして映し出す。さらに、車両の運転情報を発する車両情報設定器63からの号車番号・駅間情報などの当該車両データがクリアされても発生車両のデータが保持される構成となっている。
また、車両の運行状況によっては、客室内に異常が発生して乗客から非常通報または扉開異常などが発せられても、運転士、車掌などの乗務員が直ちに対応することができない場合が想定される。このようなときのために、この客室内監視システム55は、車両に設備されている自動放送装置66の音声案内放送にて列車車両内乗客全員への的確かつ迅速な情報案内を可能にしている。また、車両がワンマンカーなどにおいて運行されている場合に、乗客からの非常通報または扉開異常などが発せられ、かつ車両が走行中であって乗務員(運転手)が乗客に直ちに応対することができない場合もある。このような場合には、車両の地点情報、駅間情報などの車両情報により次の停車駅までの間で所定の時間が経過すると、車両の乗務員室の乗務員の運転操作を妨害しない位置に配設された列車無線機により運転指令所と乗客とで画像と音声により直接の情報連絡を可能にしている。このとき、運転指令所および運転台に設置された画像伝送装置のモニタの表示画面においては、乗務員または指令員の手動扱いにより適時1画面、2画面、4画面などの選択表示が自在にできるようになっている。
そして、この客室内監視システム55は車両用画像記録装置69を備えている。車両用画像記録装置69は、具体的には、半導体で構成された電子メモリと機械的な可動部を有するハードディスク装置(図示せず、以下「HDD」とも記す)で構成されている。編成車両の全てのカメラ75a〜75fで撮影された映像情報や車両の運行情報は、走行中に電子メモリに記録し、停車時または車両の運転速度が約5km以下になった場合と予め設定した電子メモリの記録容量を超える恐れのある場合には、ハードディスク装置に記録蓄積するようにしている。また、車両の事前設定により運転指令所や保守管理所などに走行中であっても随時電子メモリの記録内容を送信するか、またはコピーすることを可能にした構成となっている。
上記のような構成により、この客室内監視システム55は、非常通報発生時、扉開異常時などの客室内において異常事態が発生した場合には、乗務員は車両に備わるカメラ75a〜75fで撮影された映像と音声とにより非常事態の状況を的確に認識でき、さらに状況に合わせたきめの細かい情報把握ができるので車両運転管理を完全かつ確実に行うことが可能である。なお、客室内監視システム55は上記の構成ブロックのほかに非常通報親器56a、56bおよび画像制御器71a、71b、71cを含んでいる。
上記の客室内監視システム55における車両用画像記録装置69は、半導体で構成された電子メモリと機械的な可動部を有するハードディスク装置とを備えている。特に、HDD(ハードディスク装置)は、アクセスの高速化や高密度大容量化を図ったものほど、振動などによる外乱の影響を受けやすく、例えば、HDD内部の磁気ヘッドがディスクに接しているときに、車両の運行時において振動や衝撃を受けると、データアクセスエラーを引き起こしたり、故障を引き起こしたりしやすいという特徴がある。そのため、上記の客室内監視システムにおける車両用画像記録装置と同様に、車両運行中は、入力データを、一旦第1の記憶手段(例えば半導体メモリ)に蓄積しておき、車両停止時に、第1の記憶手段から第2の記憶手段(例えばHDD)にデータを転送し格納する方法が取られることが多い。
しかし、この方法では、大容量のデータを記憶したい場合、車両が停止しない限り、第1の記憶手段から第2の記憶手段にデータ転送されないため、入力データを一旦記憶しておく目的で使用される第1の記憶手段として大容量の半導体メモリを用いる必要がある。最近は、半導体メモリの価格が低下してきたこともあって、HDDとともにある程度の容量の半導体メモリを備えた車両用画像記録装置が出現してきている(例えば、特許文献2参照)。
図6は、車両として自動車を想定し、HDDとともに電子メモリとしてフラッシュメモリを用いたコンパクトフラッシュ(登録商標)(CF)カードを利用した車両用画像記録装置101の従来の構成の別の例を概略的に示すブロック図である。図6において、車載カメラ102の入力映像データがCFメモリ117を経由してHDD114へ転送され、CFメモリ117はFIFO方式のリングバッファとして管理・制御され、事故発生により衝撃検出部115で衝撃が検出されると、CFメモリ117からの読み出し動作を停止し(すなわち、映像データのHDD114への転送を停止し)、CFメモリ117のその時点におけるライトポインタのアドレスを停止したリードポインタのアドレス位置まで進行させて、事故発生時以降の映像データをCFメモリ117に退避させる構成としている。
図6に示した車両用画像記録装置101では、事故などで衝撃が検出された場合にはHDD114への映像データの読み出しを停止し、リムーバブルな電子メモリの読み出し済み領域に入力映像データを記録して、電子メモリが満杯状態になるまで継続的に記録を実行する。したがって、HDD114が衝撃によって動作異常状態または破損状態になっていても、衝撃があった時点ですでに電子メモリに記録されていた時間分と、その時点以降に電子メモリに記録が可能であった時間分の映像データが退避させてあり、電子メモリをコネクタから外して適当な再生装置にセットすることにより、衝撃があった事故時点前後の映像を再生させることができる。すなわち、耐衝撃性に劣るHDDの問題点を静的記録で耐衝撃性に優れた電子メモリで補うことにより、長時間記録を行いながら事故発生時などの重要な映像データが欠落してしまうことを防止することができるものである。フラッシュメモリを用いるリムーバブルな電子メモリとしては、CF(CompactFlash(登録商標))メモリ、SD(Secure Digital(登録商標))メモリカードなどが適用できるとしている。
特開2003−346261号公報
特開2007−116594号公報
上述した図5に示した車両用画像記録装置では、車両運行中は各種車両情報などの入力データを半導体メモリ素子で構成される第1の記憶手段に一旦蓄積しておき、車両が停止しているときとか、運行時でも車両速度が5km程度以下であるときなどで車両運行に伴う振動や衝撃がないかあるいは非常に微小である場合にのみ、第1の記憶手段から第2の記憶手段(例えばHDD)にデータを転送し記録蓄積する方法が取られている。また。図6に示した車両用画像記録装置では、事故などの異常事態を想定して、常時入力データを半導体メモリ素子で構成される第1の記憶手段に一旦蓄積しておき、随時第1の記憶手段から、例えばHDDなどで構成される第2の記憶手段にデータを転送し記録蓄積する方法が取られている。
しかしながら、これらの車両用画像記録装置では、常時入力データを一時蓄積しておくための第1の記憶手段に用いる半導体メモリ素子の容量は固定であり、また振動以外のほかの環境要因やHDDの性能低下によりHDDへ記録ができなくなる状況は考慮されていなかったので結果的に容量不足に陥り、情報データの欠落が生じることがあった。また、HDDの寿命を考慮した使い方になっていなかった。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、HDDへの記録データの欠落を確実に防止するとともに、HDDの動作時間を短縮してHDDの信頼性を向上しその寿命を延ばすことができる車両用画像記録装置を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために本発明の車両用画像記録装置は、車両内を監視するための監視カメラと、監視カメラで撮影された画像データを一時的に記憶する第1の電子メモリと、画像データを第1の電子メモリから間欠的に記録するハードディスク装置と、間欠記録を制御する記録制御手段とを備えた車両用画像記録装置であって、ハードディスク装置のRead時およびWrite時のエラー情報、およびハードディスク装置の周囲温度情報のすくなくとも1つからなる環境情報を取得する取得手段と、環境情報に基づいて第1の電子メモリの記録領域の容量を設定する記録容量設定手段を備えたことを特徴とする。これにより、HDDへの書き込みの欠落を確実に防止するとともに、HDDの動作時間を短縮できてHDDの信頼性を大幅に向上できかつHDDの寿命を延ばすことができる。
また本発明の車両用画像記録装置は、記録容量設定手段はRead時またはWrite時のエラーが所定の閾値より大きい場合に、第1の電子メモリの記録領域の容量を基準値よりも大きく設定してもよい。これにより、HDDの性能が低下しRead時またはWrite時のエラーが大きくなった場合にもHDDへの記録データの欠落を防ぐことができる。
また本発明の車両用画像記録装置は、記録容量設定手段は周囲温度が所定の温度範囲よりも低いまたは高い場合に、第1の電子メモリの記録領域の容量を基準値よりも大きくしてもよい。これにより、HDDの周囲温度が高かったり、低かったりして記録性能が落ちる場合にもHDDへの記録データの欠落を防ぐことができる。
また本発明の車両用画像記録装置は、ハードディスク装置は非動作時には電源をOFFし、記録制御手段は非動作時間が動作時間よりも長くなるように間欠記録させてもよい。これにより、HDDの動作時間を短くすることができ、HDDの寿命を延ばすことができる。
また本発明の車両用画像記録装置は、第2の電子メモリをさらに備え、記録制御手段は、画像データを第1の電子メモリに記録するとともに第2の電子メモリにも記録し、第1の電子メモリからハードディスク装置への書き込み記録が欠落したときに、欠落した画像データを第2の電子メモリからハードディスク装置へ追加的に書き込み記録するよう制御してもよい。これにより、HDDへの記録中に事故などで瞬間停電が発生した場合でも、その間の記録データを確実にバックアップしてHDDへ記録できる。
本発明によれば、HDDへの記録データの欠落を確実に防止するとともに、HDDの動作時間を短縮してHDDの信頼性を向上しかつその寿命を延ばすことができる車両用画像記録装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の構成を概略的に示すブロック図、図2は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の構造を概略的に示す切断斜視図、図3は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の情報を記録するときの処理の手順を示すフローチャート、図4は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置に備わるHDDに書き込み記録するときの処理の手順を示すフローチャートである。
図1は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の構成を概略的に示すブロック図、図2は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の構造を概略的に示す切断斜視図、図3は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の情報を記録するときの処理の手順を示すフローチャート、図4は本発明の実施の形態における車両用画像記録装置に備わるHDDに書き込み記録するときの処理の手順を示すフローチャートである。
最初に、図1、図2に示した本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39について説明する。本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39は、主として公共交通機関において、レールなどの軌道36上を走行する車両の客室内監視システムに備えられ、車両38内の適当な位置に配置されている。また、車両用画像記録装置39は、A/D画像圧縮部41、半導体メモリ素子で構成された第1の電子メモリ42a、別の半導体メモリ素子で構成された第2の電子メモリ42b、HDD(ハードディスク装置)43、走行環境データ記憶部44、制御部45、外部制御データ入力部46を備えている。これらの構成部品は図2に示すように車両用画像記録装置39の筐体50に収納されていて、HDD(ハードディスク装置)43以外の、A/D画像圧縮部41、第1の電子メモリ42a、第2の電子メモリ42b、走行環境データ記憶部44、制御部45、外部制御データ入力部46はプリント配線基板51に実装されている。ただし、図2において、A/D画像圧縮部41、制御部45、外部制御データ入力部46は図示していない。また、HDD43は筐体50から取り出し可能なスライド式のRMM(Removable Memory Module)52に交換可能(removeable)に収納されている。
そして、車両の客室内に2箇所ずつ設置された複数の客室内監視カメラ47a、47bなどで撮影された映像情報信号を車両用画像記録装置39のA/D画像圧縮部41に伝達するための信号線が接続され、A/D画像圧縮部41は客室内監視カメラ47a、47bで撮影されたアナログ映像情報信号が入力され、デジタル信号に変換された上で信号圧縮処理を行う。
本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39は第1の電子メモリ42aと第2の電子メモリ42bとを備えている。半導体メモリ素子でRAMとして構成されている第1の電子メモリ42aは、記録データを格納するすくなくとも2つの領域を確保している。例えば、第1の電子メモリ(RAM)の容量が512Mバイトあるとき、それぞれの容量が256MバイトのA領域とB領域というように2つの領域に分割されている。一方、第2の電子メモリ42bは、別の半導体メモリ素子であるCF(Compact Flash(登録商標))カードで構成されている。例えば、CFカードには容量1Gバイトのものを利用することが可能である。本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39が2種類の電子メモリを備え、しかも第1の電子メモリが2つの領域に分割されているのは、後述するようにHDD43への映像情報信号の記録・蓄積の信頼性を向上させることが第1の目的である。
車両38の運行開始とともに、制御部45から第1の電子メモリ(RAM)42aへ書き込み指示信号が送られ、第1の電子メモリ(RAM)42aと第2の電子メモリ(CFカード)42bの両方の電子メモリに、A/D画像圧縮部41でA/D変換されて信号圧縮処理されたデジタル映像情報データが記録される。最初に、第1の電子メモリ(RAM)42aのA領域に車両運行データと映像情報データが記録される。第1の電子メモリ(RAM)42aのA領域が規定の容量になった時点で、第1の電子メモリ42aのA領域に記録された映像情報データ信号が制御部45から書き込み制御信号に基づいて、データ記録・蓄積用のメモリであるHDD(ハードディスク装置)43へ送られ記録される。このときRAMのもう一方の領域Bには連続する記録データが記録される。そして、HDD43に記録が完了した時点でHDD43は電源がオフとなり休止状態になる。引き続き、第1の電子メモリ(RAM)42aのB領域が規定容量になった時点で、第1の電子メモリ(RAM)42aのB領域に記録された映像情報データは、HDD43に伝送され記録される。同時に第1の電子メモリ(RAM)42aのA領域に、連続して映像情報信号のデータが記録される。このような、RAM42aのA領域とB領域を書き込みと読み出しで交互に使用することによりHDD43に連続する映像情報信号のデータが間欠的に記録・蓄積されていく。
また、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39に備わるHDD43は保持するSMART情報の信号を制御部45に送り、制御部45がSMART信号に基づいてHDD43の書き込み制御をすることもできる。HDD43の性能が悪化し、HDD43自身が持つSMART情報に基づきにReadエラー、Writeエラーの回数が設定した閾値を超えているかを判別するとともに、HDD43の周囲温度が設定した閾値を超えているかを判定し第1の電子メモリ(RAM)42a内の書き込みエリアの領域を必要に応じて変更する処理を行うことを可能にしている。すなわち、エラー回数や周囲温度が予め設定した閾値を超えるようなHDD43の記録性能が低下した場合には、RAM42aの容量を大きくして記録データの欠落がないようにする。一方、RAMの容量を常に大きくしておくとHDD43への記録に時間がかかり、瞬時停電のようにRAMの内容が消えてしまう事故が発生した場合に、HDD43への記録データに大きな欠落が生じるので通常時には、このRAM容量はあまり大きくできない。換言すると、種々のトラブルによりHDD43への書き込み記録が不能になった場合、第1の電子メモリ42aのデータ保存可能容量を変更し、映像などの情報データの損失を最小限に抑えるという特徴を本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39は有している。なお、この処理の具体的な方法については、後述するように、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置において情報を記録するときの処理の手順の説明をするときに、詳しく述べる。
走行環境データ記憶部44は、例えば、フラッシュメモリを用いて構成されており、車両の運行に必要なデータである時刻データ、車両の位置データや後述するRAMのメモリ容量を設定するための設定条件などを記憶している。この走行環境データには上記のほかに、路線のカーブ位置などのHDD43に加速度がかかって記録性能が落ちることが予め分かっているデータを含んでいてもよい。また、制御部45は車両用画像記録装置39の制御を行うCPUであり、走行環境データ記憶部44、振動センサ48および外部制御データ入力部46のデータ信号に基づいて、第1の電子メモリ42aおよび第2の電子メモリ42bへの情報データの書き込み制御するための指示とHDD43への情報の書き込み記録を制御する。
外部制御データ入力部46は、車両の客室内監視システムにおいて、外部機器からのデータ信号を受けて、制御部45に信号を送り、これにより、第1の電子メモリ42aおよび第2の電子メモリ42bへの情報信号の書き込み・記録、そして両電子メモリに記録された情報信号のHDD43への書き込み制御が行われる。外部機器からのデータ信号には、HDD43への書き込み制御の操作を自動/手動に切り替える信号に加えて、事故、地震、異常気象などに関する緊急制御信号などがある。なお、図1において、3重実線は客室内監視カメラ47a、47bで撮影された圧縮処理される前のアナログ映像信号の流れを、2重実線はデジタル映像情報信号、車両運行データなどの情報信号の流れを、また、単一線は制御信号の流れを示している。また、図1においては、一般的な鉄道レールにおける2本で構成した軌道36上を走行する車両の例を示しているが、モノレールのように1本だけ、または3本以上で構成した軌道上を走行する車両であってもよい。さらに、図1においては、車両38を1両だけ、または先頭車両の1両だけを示しているが、2両以上の複数車両が連結された車両編成の場合、全ての車両に本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39が、2台の客室内監視カメラとともに設置されているとする。
次に、図3、図4に示したフローチャートにより、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置において情報を記録するときの処理の手順を説明する。まず、車両38の運行開始に伴ってフラッシュメモリで構成された走行環境データ記憶部44に記録された時刻データ、車両の位置データ、RAM容量の設定条件などを制御部45に読み込むところから処理が始まる(ステップS1)。続いて、車両38の各客室内に設置された客室内監視カメラ47a、47bなどで撮影されたアナログ映像情報信号がA/D画像圧縮部41に伝達入力され、ここで圧縮されてデジタル画像情報信号に変換される(ステップS2)。
続いて、A/D画像圧縮部41でA/D変換された圧縮画像信号が制御部45からの書き込み指示信号により第1の電子メモリ(RAM)42aに読み込み記録される(ステップS3)。また、第1の電子メモリ(RAM)42aに読み込まれたのと同じ圧縮画像信号が、第2の電子メモリ(CFカード)42bにも読み込み記録される(ステップS4)。続いて、第1の電子メモリ(RAM)42aの記録領域の容量が一杯になっているか否かを判定する処理に移る(ステップS5)。第1の電子メモリ(RAM)42aの記録領域に映像情報データが読み込み記録される余裕があり、その容量が一杯になっていない(No)と判定される場合は、第1の電子メモリ(RAM)42aの記録領域の容量が満杯になるまで、ステップS3からステップS5までの処理が繰り返される。第1の電子メモリ(RAM)42aの記録領域の容量が満杯になっている(Yes)と判定されると、ステップS1において読み込まれた車両運行データを制御部45においてチェックし、電子メモリからのHDD43への映像情報データ書き込み処理に影響する情報、例えばカーブなどでの加速度がかかるか否かの情報を確認する処理に移る(ステップS6)。
この後、制御部45は振動センサ48からの情報をチェックし、電子メモリに読み込み記録された映像情報データを、HDD43に書き込み記録することが可能であるかどうかを判断する処理に移る(ステップS7)。具体的には、車両が停車している、あるいは車両が走行中でもHDD43に加速度がかからない、またあるいは大きな振動が生じないといった状態にあるときはHDD43に情報データを記録することが可能である(Yes)と判断するが、車両運行中で、HDD43に加速、制動中およびカーブ走行時でHDD43に加速度がかかる、あるいは振動が発生するといった状態にあるときはHDD43に情報データを記録することができない(No)と判断する。
ステップS7でYesと判断されると、制御部45はデータ記録・蓄積用のメモリであるHDD43への書き込み制御信号を送り、電子メモリに記録された映像データをHDD43に読み込み記録する処理を行う(ステップS8)。一方、ステップS7においてNoと判断されると、制御部45はHDD43への書き込み停止の制御信号を送り、電子メモリに記録された映像データ、車両運行データなどの情報信号をHDD43に書き込み記録することを禁止する(ステップS9)。ステップS9に次いで処理はステップS6にもどされ、上述したステップS6、ステップS7の処理が繰り返される。
電子メモリに記録された映像データをHDD43に書き込み記録するステップS8の処理の手順についての説明に入る前に、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39に備わる電子メモリについて、再確認しておく。すでに、図1に示した本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39の構成の説明において述べたように、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39は電子メモリとして、半導体メモリ素子でRAMとして構成されている第1の電子メモリ42aと、別の半導体メモリ素子であるCF(Compact Flash(登録商標))カードで構成された第2の電子メモリ42bを備えており、第1の電子メモリ42aであるRAMは、記録データを格納するすくなくとも2つの領域、ここでは領域Aと領域Bとしている、を確保している。上述した映像情報データを第1の電子メモリ42aに読み込み記録するステップS2の処理においては、最初に、第1の電子メモリ(RAM)42aのA領域に、映像情報データが記録される。そして、第1の電子メモリ(RAM)42aのA領域が規定の容量になった時点で、走行環境データ記憶部44に記録された車両運行データおよび振動センサ48からの信号に基づいて第1の電子メモリ(RAM)42aに制御部45から書き込み制御信号が送られ、A領域に記録された映像情報データ信号は、HDD43に書き込み記録されるというステップS8の処理が行われる。このときRAM(第1の電子メモリ42a)のもう一方の領域Bには、連続する映像情報データが記録されることになる。引き続き、第1の電子メモリ(RAM)42aのB領域が規定容量になった時点で、第1の電子メモリ(RAM)42aのB領域に記録されたデータは、制御部45の指令によりHDD43に記録される。同時にRAM(第1の電子メモリ42a)のA領域に、連続して映像情報信号のデータが記録される。このような、処理動作繰り返しHDD43に連続する映像情報信号のデータが間欠的に記録・蓄積されていく。
上述のように、第1の電子メモリ42aにおける2つの領域である領域Aと領域Bに交互に間欠的に読み込み記録することにより、HDD43に連続する映像情報信号のデータを書き込み記録・蓄積することに加えて、さらに、HDD43の置かれている温度環境やSMART情報から推定されるHDD43のエラー状況により第1の電子メモリ(RAM)42aの領域の容量を設定可変にしている。引き続いて、電子メモリに記録された映像データをHDD43に書き込み記録する図3におけるステップS8の処理の手順を、この2つのポイントを考慮して示した図4により詳しく説明する。
ここまで説明した本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39の動作手順では、電子メモリに読み込み記録された映像情報データをHDD43に書き込み記録することが可能であると判定されて図3に示したステップS7を出て、映像データをHDD43に書き込み記録処理するステップS8に入った状態にあり、図4において、最初のHDD43への記録プロセスが開始された(ステップS101)ところである。この後直ちに、制御部45は走行環境データ記憶部44から、予め設定されている装置システムの閾値A、B、C、Dを読み込む(ステップS102)。この装置システムの閾値は前述のRAMの記録容量設定の設定条件として使用される。閾値A、BはHDD43に固有のSMART情報のRead/ErrorとWrite/Errorの閾値である。閾値C、DはHDD43が収納されるRMM52内における周囲温度τの下限および上限のそれぞれの設定値であって、例えば下限のCは−10℃、上限のDは50℃というようにHDD43の動作保証温度範囲から設定されている。
次に、HDD43自身からSMART情報のRead/Error回数γとWrite/Error回数δのデータが、制御部45に取得され(ステップS103)、HDD43が収納されるRMM52内におけるHDD43の周囲温度τが、内蔵されている温度センサ(図1、図2に図示せず)により計測されて制御部45に取得される(ステップS104)。続いて、取得されたHDD43のSMART情報のエラー情報であるRead/Error回数γとWrite/Error回数δのデータと閾値A、Bとを比較し、RAM(第1の電子メモリ42a)における映像情報データの書き込み領域の変更処理の有無を判定する処理が行われる(ステップS105)。具体的には、Read/Error回数γ<閾値A、かつ、Write/Error回数δ<閾値Bの条件を満たせばNoと判定されて、RAM(第1の電子メモリ42a)における映像情報データの書き込み領域の変更処理が行われず(ステップS107)、一方、Read/Error回数γ>閾値A、または、Write/Error回数δ>閾値Bの条件を満たせばYesと判定されて、RAM(第1の電子メモリ42a)における映像情報データの書き込み領域は基準よりも大きくなるように変更され(ステップS106)、次の処理に移る。
次の処理は、取得されたHDD43が収納されるRMM52内におけるHDD43の周囲温度τのデータと閾値C、Dとを比較し、RAM(第1の電子メモリ42a)における映像情報データの書き込み領域の変更処理の有無を判定する処理(ステップS108)である。ステップS108においては、制御部45に取得されたHDD43が収納されるRMM52内におけるHDD43の周囲温度τのデータについて、閾値C<RMM52内の周囲温度τ<閾値Dの条件を満たせばNoと判定されて、RAM(第1の電子メモリ42a)における映像情報データの書き込み領域の変更処理が行われない(ステップS110)。
一方、閾値C>RMM52内の周囲温度τ、または、閾値D<RMM52内の周囲温度τの条件を満たせばYesと判定されて、RAM(第1の電子メモリ42a)における映像情報データの書き込み領域は基準よりも大きく設定される(ステップS109)。次に、HDD43に映像情報信号のデータを書き込み記録することができるように、HDD43の電源をONにする処理が行われる(ステップS111)。
上述した一連の処理の手順を経た後に始めて、HDD43に映像情報信号のデータを書き込み記録する処理が行われる(ステップS112)。そして、HDD43に記録が完了した時点でHDD43は電源がOFFとなり(ステップS113)、休止状態になる。次いで、全てのRAM(第1の電子メモリ42a)内情報がHDD43に書き込み記録されたときに制御部から出される記録終了指示の有無を判断する処理に移る(ステップS113)。全てのRAM(第1の電子メモリ42a)内情報がHDD43に書き込み記録され終わって、記録終了の指示が有る場合はYesと判定され、一連のHDD43への書き込み記録プロセスが終了する(ステップS114)。また、全てのRAM(第1の電子メモリ42a)内情報のHDD43への書き込み記録が終わっていない場合は、記録終了の指示がないのでNoと判定され、ステップS102〜ステップS113の処理を繰り返す。なお、上記では、RAMの記録容量の設定をHDD43への記録の前に行ったが、HDD43への記録が終了した後に行ってもよい。また、例えばHDD43への間欠記録の周期よりも長い周期で定期的に行ってもよい。この設定タイミングは、使用するHDD43や周囲環境などで適宜決めればよい。
以上説明した図4に示した電子メモリに読み込み記録された映像情報データをHDD43に書き込み記録する処理の手順では、HDD43のSMART情報に基づいてRead/Error回数、Write/Error回数設定した閾値を超えているかを判別するとともに、RMM52に収納されるHDD43の周囲温度が設定した閾値を超えているかを判定しRAM内の書き込みエリアの領域を必要に応じて変更するプロセスを規定している。これらの処理においては、RAM(第1の電子メモリ42a)に読み込み記録された映像情報データをHDD43に書き込み記録していないときは、HDD43電源をOFFにして非動作状態にしている。HDDの非稼働時間と稼働時間の関係は以下の通りとなる。
(1)第1の電子メモリ(RAM)42aに退避可能な時間=HDD43の非稼働時間
(2)HDD43の稼働時間=第1の電子メモリ42aからのデータ退避に必要な時間
したがって、次に示す関係
HDD43の非稼働時間>HDD43の稼働時間
が、成立するように第1の電子メモリ42aの容量を算定して、装置に設定することにより、HDD43の寿命を延ばし、車両用画像記録装置39としての運用時間を保証することを可能にする。例えば、60sec(=1min)HDD43の電源をONにし、240sec(=4min)HDD43の電源をOFFにするという、5分間に1分間記録する20%の稼働率で車両用画像記録装置39を運行すればHDD43の寿命を延ばすことが可能である。
(2)HDD43の稼働時間=第1の電子メモリ42aからのデータ退避に必要な時間
したがって、次に示す関係
HDD43の非稼働時間>HDD43の稼働時間
が、成立するように第1の電子メモリ42aの容量を算定して、装置に設定することにより、HDD43の寿命を延ばし、車両用画像記録装置39としての運用時間を保証することを可能にする。例えば、60sec(=1min)HDD43の電源をONにし、240sec(=4min)HDD43の電源をOFFにするという、5分間に1分間記録する20%の稼働率で車両用画像記録装置39を運行すればHDD43の寿命を延ばすことが可能である。
また、HDD43が収納されるRMM52内におけるHDD43の周囲温度τのデータと閾値C、Dとを比較し、RAM(第1の電子メモリ42a)における映像情報データの書き込み領域の変更処理の有無を判定し、HDD43の周囲温度τが作動範囲内にあるときのみ書き込みを行う処理においては、周囲温度τが−10℃以下、または、50℃以上であるときには、HDD43の電源をOFFにするほか、例えば、RMM52に加熱用のヒータと冷却用のファンを設置して、HDD43の周囲温度τが0℃以下になったらヒータを作動させ、46℃以上になったらファンを作動させるようにRMM52内におけるHDD43の周囲温度を制御すれば、HDD43の温度に関して書き込み記録性能の信頼性をより向上させることが可能になる。
これまでの説明においては、半導体素子であるCFカードで構成した第2の電子メモリ(CFカード)42bについてほとんど言及しなかった。ここで、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39に備わる第2の電子メモリ(CFカード)42bについて概略的に説明する。上述したように、第2の電子メモリ(CFカード)42bには、第1の電子メモリ(RAM)42aに読み込まれたのと同じA/D画像圧縮部41でA/D変換された圧縮画像信号が制御部45からの書き込み指示信号により、第1の電子メモリ(RAM)42aへの記録と同時に読み込み記録される。そして、第2の電子メモリ(CFカード)42bに読み込み記録された映像情報データなどは、何らかの原因で第1の電子メモリ(RAM)42aからHDD43への書き込み記録が欠落した場合に、欠落不足したデータを第2の電子メモリ(CFカード)42bからHDD43へ追加的に書き込み記録するようにする。これにより、第2の電子メモリ(CFカード)42bは第1の電子メモリ(RAM)42aのバックアップを行うことが可能であり、第2の電子メモリ(CFカード)42bは本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39における補完的な電子メモリの役割を担っている。第2の電子メモリ(CFカード)42bが第1の電子メモリ(RAM)42aのバックアップを行う補完的な電子メモリの役割を担う場合は、装置システムにおいて瞬時停電が発生したときなどが考えられる。また同時に事故などでHDDがクラッシュしたような場合でも事故直前の映像データをCFカード42bにバックアップ可能である。
再び図3にもどって、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39の動作手順におけるステップS8の映像データをHDDに書き込み記録する処理の次の工程に移る。制御部45は走行環境データ記憶部44から読み込まれた車両運行データにより、車両が終点に到着したかどうかを判断する(ステップS10)。そして、ステップS10でNoと判断されれば、ステップS6にもどり、ステップS6からステップS10までの処理を繰り返すが、ステップS10でYesと判断されると、制御部45は、半導体メモリのデータを全てHDDに読み込み記録したかどうかを今一度判断する(ステップS11)。ステップS11でNoと判断されれば、ステップS6にもどり、ステップS6からステップS11までの処理を繰り返す。また、ステップS11でYesと判断されると、制御部45は車両用画像記録装置39の電源を切断するための制御信号を送り(ステップS12)、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置の処理を終える。
そして、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置39では外部制御データ入力部46を備えており、上述したルーチンワーク的な処理に加えて割り込み処理を可能にしている。すなわち、車両38に設置された車両用画像記録装置39に備わる外部制御データ入力部46は、外部機器や運転指令所から外部データ信号を受けて、制御部45に外部信号を送りHDD43への書き込み制御を行うことができる。すなわち、外部データ信号を外部制御データ入力部46で受けて制御部45に送り(ステップS13)、制御部はステップS7の処理に割り込みを行って、ステップS7以後の手順である電子メモリに記録された情報信号をHDD43に書き込み制御する処理を行う。このような外部機器からの外部データ信号は、HDD43への書き込み制御の操作を自動/手動に切り替える信号に加えて、事故、地震、異常気象などに関する緊急制御信号などがあり、運行中の車両から提供される信号のほかに運転指令所などからの通信で送られる信号も含まれる。
以上述べたように、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置は、列車の車両に設置された各客室内監視カメラなどで撮影された映像データを半導体素子で構成された電子メモリに記録し、車両が停車しているとき、または車両運行中でも大きな振動が生じないといった状態にあるとされるときに電子メモリに記録された情報データをHDDに書き込み記録し、車両運行中で、所定以上の振動や衝撃が発生するときは電子メモリに記録された情報データをHDDに書き込み記録を停止する。
また、本発明の実施の形態における車両用画像記録装置では、客室内監視カメラで撮影された映像情報データはAD画像圧縮部で圧縮され、デジタル信号に変換されて半導体素子で構成される電子メモリに読み込み記録された上で、HDDに間欠的に書き込み記録するときに、HDD自身が持つSMART情報に基づきにReadエラー、Writeエラーの回数が設定した閾値を超えているかを判別するとともに、HDDの周囲温度が設定した閾値を超えているかを判定し第1の電子メモリ(RAM)42a内の書き込みエリアの領域を必要に応じて変更する処理を行うことを可能にしている。これにより、HDDが置かれている温度環境やHDDの性能劣化に起因する記録性能の変化に対応して第1の電子メモリのデータ保存容量を変更し、映像などの情報データの損失を最小限に抑えるとともにHDDへの記録時間の短縮が可能になり、格別の信頼性を備えた車両用画像記録装置を構成することができる。
また、HDDに間欠記録をする際にHDDに記録をしていない非動作時はHDDの電源をOFFする。そして、非動作時間(電源OFF時間)を動作時間よりも長くすることにより、HDDの寿命を延ばすことができる。
本発明の車両用画像記録装置は、電車・列車・気動車・モノレールなどの鉄道車両において客室内監視カメラとともに用いることで低コストで信頼性の高い客室内監視システムを構成することができる。
36 軌道
37 車両間通信線
38 車両
39,69,101 車両用画像記録装置
41 A/D画像圧縮部
42a 第1の電子メモリ(RAM)
42b 第2の電子メモリ(CFカード)
43,114 HDD(ハードディスク装置)
44 走行環境データ記憶部
45 制御部
46 外部制御データ入力部
47a,47b 客室内監視カメラ
48 振動センサ
49 通信装置
50 筐体
51 プリント配線基板
52 RMM
55 客室内監視システム
56a,56b 非常通報親器
57a,57b,57c 非常通報子器
62 非常通報押釦
63 車両情報設定器
66 自動放送装置
71a,71b,71c 画像制御器
73a,73b 操作表示部付画像伝送装置
74a,74b,74c,74d,74e,74f 画像制御器−カメラ間接続2芯シールド線
75a,75b,75c,75d,75e,75f カメラ
102 車載カメラ
110 CPU
111 RAM
112 ROM
113 R/W制御回路
115 衝撃検出部
116 メモリコネクタ
117 CFメモリ
118 操作部
119 操作入力I/F
120 INPUTポート
121 OUTPUTポート
37 車両間通信線
38 車両
39,69,101 車両用画像記録装置
41 A/D画像圧縮部
42a 第1の電子メモリ(RAM)
42b 第2の電子メモリ(CFカード)
43,114 HDD(ハードディスク装置)
44 走行環境データ記憶部
45 制御部
46 外部制御データ入力部
47a,47b 客室内監視カメラ
48 振動センサ
49 通信装置
50 筐体
51 プリント配線基板
52 RMM
55 客室内監視システム
56a,56b 非常通報親器
57a,57b,57c 非常通報子器
62 非常通報押釦
63 車両情報設定器
66 自動放送装置
71a,71b,71c 画像制御器
73a,73b 操作表示部付画像伝送装置
74a,74b,74c,74d,74e,74f 画像制御器−カメラ間接続2芯シールド線
75a,75b,75c,75d,75e,75f カメラ
102 車載カメラ
110 CPU
111 RAM
112 ROM
113 R/W制御回路
115 衝撃検出部
116 メモリコネクタ
117 CFメモリ
118 操作部
119 操作入力I/F
120 INPUTポート
121 OUTPUTポート
Claims (5)
- 車両内を監視するための監視カメラと、
前記監視カメラで撮影された画像データを一時的に記憶する第1の電子メモリと、
前記画像データを前記第1の電子メモリから間欠的に記録するハードディスク装置と、
前記記録を制御する記録制御手段とを備えた車両用画像記録装置であって、
前記ハードディスク装置のRead時およびWrite時のエラー情報、および前記ハードディスク装置の周囲温度情報のすくなくとも1つからなる環境情報を取得する取得手段と、
前記環境情報に基づいて前記第1の電子メモリの記録領域の容量を設定する記録容量設定手段を備えたことを特徴とする車両用画像記録装置。 - 前記記録容量設定手段は前記Read時またはWrite時のエラーが所定の閾値より大きい場合に、前記第1の電子メモリの記録領域の容量を基準値よりも大きく設定することを特徴とする請求項1に記載の車両用画像記録装置。
- 前記記録容量設定手段は周囲温度が所定の温度範囲よりも低いまたは高い場合に、前記第1の電子メモリの記録領域の容量を基準値よりも大きくすることを特徴とする請求項1に記載の車両用画像記録装置。
- 前記ハードディスク装置は非動作時には電源をOFFし、前記記録制御手段は非動作時間が動作時間よりも長くなるように間欠記録させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用画像記録装置。
- 第2の電子メモリをさらに備え、前記記録制御手段は、前記画像データを前記第1の電子メモリに記録するとともに前記第2の電子メモリにも記録し、前記第1の電子メモリから前記ハードディスク装置への書き込み記録が欠落したときに、欠落した前記画像データを前記第2の電子メモリから前記ハードディスク装置へ追加的に書き込み記録するよう制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用画像記録装置。
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