JP2021097336A - 監視用テレビモニタ装置の故障予兆検知システム - Google Patents
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Abstract
Description
ところで、従来のITVシステムの保守管理においては、テレビモニタ装置が見えないあるいは見えづらくなるなどの故障や異常が発生したことの把握を、乗務員からの申告のみで行なっており、申告を受けてから装置の修理または交換を行うという事後保全体制が一般的であった。
なお、駅ホームは比較的狭い空間であり、ITVシステムを構成する監視用カメラやテレビモニタ装置などの設備の設置個所に制約があるため、設備の冗長化(多重化)が困難である。また、設備を冗長化しようとすると多大なコストアップを招くという課題がある。
また、従来は、カメラやモニタなどの装置が寿命に達する前に定期的に交換することが行われているため、無駄な費用が発生するという課題もあった。
本発明は、前述したような課題を解決するためになされたもので、監視用テレビモニタ装置の故障の予兆を検知し報知することで事前保全が可能なテレビモニタ装置の故障予兆検知システムを提供することを目的とする。
監視範囲を撮影する監視用カメラと、前記監視用カメラの映像を表示する映像表示装置と、前記映像表示装置の表示画面を撮影する映像チェック用カメラと、前記映像チェック用カメラが撮影した映像のデータを処理して前記映像表示装置の故障の予兆を検知するデータ処理装置とを備えた故障予兆検知システムにおいて、
前記データ処理装置は、
予め機械学習によって作成された数値化モデルを用いて前記データに含まれる監視対象物の画像の劣化指標を生成する映像解析手段と、
前記映像解析手段により生成された劣化指標と予め設定されたしきい値とを比較して、映像の劣化の程度を判定する劣化判定手段と、
前記劣化判定手段が、所定以上の映像の劣化を検知した場合に故障の予兆を知らせる警報信号を生成して出力する警報出力手段と、を備えているように構成した。
上記のような構成によれば、映像表示装置(監視用テレビモニタ装置)の故障の予兆を検知し報知することで事前保全が可能となり、故障してから交換をする事後保全に比べて、テレビモニタ装置の交換に要する期間を短縮することができるとともに、コストを大幅に低減することができる。
上記のような構成によれば、一時的な映像の劣化を映像表示装置(監視用テレビモニタ装置)の故障の予兆と誤判定するのを防止して、正確な故障予兆の検知を行うことができる。
かかる構成によれば、映像チェック用カメラを複数の表示画面に対して共通に使用することができ、システムの導入に伴うコストアップを抑制することができる。
このような構成とすることにより、駅ホームの映像表示装置(監視用テレビモニタ装置)の故障の予兆を確実に検知することができる。
前記データ処理装置は、前記第1データ受信手段により受信した映像データと前記第2データ受信手段により受信した映像データとを比較して、異常のある装置を判別する異常装置判定手段を備えるように構成する。
かかる構成によれば、映像表示装置(監視用テレビモニタ装置)の故障と映像チェック用カメラの故障を区別して検知することができる。
以下、本発明に係る監視用テレビモニタ装置の故障予兆検知システムを、駅ホームのITVシステムを構成する監視用テレビモニタ装置に適用した場合の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1には、監視用テレビモニタ装置の故障予兆検知システムの一実施形態のブロック図が示されている。
具体的には、映像解析部31は、例えば列車あるいはホームゲートなど駅ホームに特有の対象物を指定して数値化モデルによって生成される確率を「確からしさ」とし、劣化判定部32が、時間の経過とともに変化する上記「確からしさ」を監視して、所定のしきい値を越えた場合に故障の予兆があると判定して、アラート生成部33がアラート信号を生成するように構成されている。例えば、「確からしさ」は「1」が最も高く、数値が小さくなるほど「確からしさ」が低下すると定義することができる。
よって、しきい値が「0.6」に設定されている場合に、入力された映像における判定対象の画像の「確からしさ」が0.87の場合には劣化の予兆がないと判定し、「確からしさ」が0.5の場合には劣化の予兆があると判定することができる。
また、ビデオカメラ10A,10Bにより撮影される映像は、撮影環境すなわち駅ホームの構造(特に屋根の構造)やカメラの設置条件(南向きか北向きか)、停車する列車の車種(特に色彩)によって平均輝度等が異なるので、機械学習により作成する数値化モデルは、駅ホームごとに作成して用意しておくのが望ましい。
なお、図2の故障予兆検知処理を開始する前に、映像上において監視すべき対象物(例えば列車)の画像を決定し、プログラムにて指定しておく。
データ処理装置22は、図2の故障予兆検知処理を開始すると、先ず駅ホームに設置されている監視用テレビモニタ装置11の映像を撮影するビデオカメラ10Cの映像データを映像データ受信器21より読み込む(ステップS1)。
また、ステップS3で、「確からしさ」がしきい値を越えた(Yes)と判定すると、次のステップS4へ進み、アラート信号を生成して出力し、処理を終了する。なお、上記一連の処理は、監視用テレビモニタ装置11の映像表示部11A,11Bごとに行う。
図3には、監視用テレビモニタ装置の故障予兆検知システムの第2の実施形態のブロック図が示されている。
第2実施形態の故障予兆検知システムは、上記第1実施形態(図1)の故障予兆検知システムとほぼ同様な構成を有する。第1実施形態の故障予兆検知システムとの差異は、第2実施形態では、駅ホームに設置されたビデオカメラ10A,10Bからの映像データを受信する映像データ受信器25を設けている点と、映像データ受信器21により受信したビデオカメラ10Cの映像データと映像データ受信器25により受信したビデオカメラ10A,10B映像データとを比較する映像比較部34と、異常のある装置の判定を行う異常装置判定部35を設けている点である。
さらに、映像データ受信器21により受信した映像データがない場合には、ビデオカメラ10Cもしくはケーブル12Cに異常があると判定することができる。
さらに、上記実施形態では、モニタ装置11の映像表示部の数が2個のものについて説明したが、映像表示部の数が1個あるいは3個以上設けられているものにも適用することができる。
10C ビデオカメラ(映像チェック用カメラ)
11 監視用テレビモニタ装置(映像表示装置)
11A,11B 映像表示部
12A,12B,12C ケーブル
20 故障予兆検知システム
21,25 映像データ受信器
22 データ処理装置
23 記憶装置
24 監視装置
31 映像解析部
32 劣化判定部(劣化判定手段)
33 アラート生成部(警報出力手段)
34 映像比較部
35 異常装置判定部
Claims (5)
- 監視範囲を撮影する監視用カメラと、前記監視用カメラの映像を表示する映像表示装置と、前記映像表示装置の表示画面を撮影する映像チェック用カメラと、前記映像チェック用カメラが撮影した映像のデータを処理して前記映像表示装置の故障の予兆を検知するデータ処理装置とを備えた故障予兆検知システムであって、
前記データ処理装置は、
予め機械学習によって作成された数値化モデルを用いて前記データに含まれる監視対象物の画像の劣化指標を生成する映像解析手段と、
前記映像解析手段により生成された劣化指標と予め設定されたしきい値とを比較して、映像の劣化の程度を判定する劣化判定手段と、
前記劣化判定手段が、所定以上の映像の劣化を検知した場合に故障の予兆を知らせる警報信号を生成して出力する警報出力手段と、
を備えていることを特徴とする故障予兆検知システム。 - 前記劣化判定手段は、前記劣化指標の変化を時間的に追跡し、数値が徐々に低下して前記しきい値を越えた時点で、前記警報出力手段が故障の予兆を知らせる警報信号を出力することを特徴とする請求項1に記載の故障予兆検知システム。
- 前記映像表示装置は複数の表示画面を備え、前記映像チェック用カメラは前記複数の表示画面を同時に撮影するように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の故障予兆検知システム。
- 前記監視範囲は駅ホームであり、前記監視対象物は列車であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の故障予兆検知システム。
- 前記監視用カメラが撮影した映像のデータを受信する第1データ受信手段と、前記映像チェック用カメラが撮影した映像のデータを受信する第2データ受信手段と、を備え、
前記データ処理装置は、前記第1データ受信手段により受信した映像データと前記第2データ受信手段により受信した映像データとを比較して、異常のある装置を判別する異常装置判定手段を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の故障予兆検知システム。
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