JP3403385B2 - Pantograph monitoring device - Google Patents
Pantograph monitoring deviceInfo
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- JP3403385B2 JP3403385B2 JP2000346299A JP2000346299A JP3403385B2 JP 3403385 B2 JP3403385 B2 JP 3403385B2 JP 2000346299 A JP2000346299 A JP 2000346299A JP 2000346299 A JP2000346299 A JP 2000346299A JP 3403385 B2 JP3403385 B2 JP 3403385B2
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- pantograph
- rubbing plate
- vehicle
- image acquisition
- acquisition unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電車などの自動監
視装置に関し、特に、自動的にパンタグラフの状況を検
査するパンタグラフ監視装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic monitoring device for a train or the like, and more particularly to a pantograph monitoring device for automatically inspecting the status of a pantograph.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鉄道電気車は、一般に、パンタグラフを
通して架空電車線から受電を受け、電動機を回転させる
ことによって運転されている。具体的には、車両の屋根
上に取付けられたパンタグラフの擦り板１０（図５参
照）が、架空電車線（以下、架線という）と常時接触す
ることによって受電を受けている。2. Description of the Related Art A railway electric car is generally operated by receiving electric power from an overhead train line through a pantograph and rotating an electric motor. Specifically, a pantograph rubbing plate 10 (see FIG. 5) mounted on the roof of a vehicle receives power by constantly contacting an overhead train line (hereinafter referred to as an overhead line).
【０００３】そのため、パンタグラフ擦り板は経時的に
摩耗することになり、従来は、検車区などに車両が入場
した後、検車係員が屋根上に登ることによって摩耗量の
計測をし、また打痕傷や変形などの調査を行ってきた。Therefore, the pantograph rubbing plate wears over time. Conventionally, after a vehicle enters a vehicle inspection area, a vehicle inspection staff climbs on the roof to measure the amount of wear and dents. I've been investigating scratches and deformations.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の規制緩
和などによって検査周期が延びており、従来の体制では
パンタグラフの検査に不十分となってきた。しかも、屋
根上の作業には危険も伴うので、必要なタイミングで自
動的にパンタグラフの状況を検査する装置の開発が望ま
れている。However, due to the recent deregulation and the like, the inspection cycle has been extended, and the conventional system has become insufficient for the inspection of pantographs. Moreover, since the work on the roof is dangerous, it is desired to develop a device for automatically inspecting the condition of the pantograph at a necessary timing.
【０００５】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであって、屋根上作業を伴うことなく自動的にパ
ンタグラフの状況を検査できる監視装置を提供すること
を課題とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a monitoring device capable of automatically inspecting the status of a pantograph without involving roof work.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、パンタグラフを撮影するための画像取得
部と、前記画像取得部の動作を制御すると共に前記画像
取得部からの画像信号に基づいてパンタグラフ擦り板の
厚みを算出する主幹制御部と、前記主幹制御部から所定
の情報を入手してデータベースを構築するデータ利用部
とを備えるパンタグラフ監視装置であって、前記画像取
得部は、太陽光の影響を直接受けない位置に配置されて
前記パンタグラフ擦り板をやや下方から上向きに撮影す
るカメラと、前記カメラの撮影個所に向けて、水平方向
から投光する投光部と、前記撮影個所に車両が到達した
ことを検知する検知センサとを備えている。In order to solve the above problems, the present invention provides an image acquisition unit for photographing a pantograph, an operation of the image acquisition unit, and an image signal from the image acquisition unit. In the pantograph monitoring device comprising a main control unit that calculates the thickness of the pantograph rubbing plate based on, and a data use unit that builds a database by obtaining predetermined information from the main control unit, wherein the image acquisition unit is , A camera that is placed at a position that is not directly affected by sunlight and shoots the pantograph rubbing plate from slightly below and upward, and a horizontal direction toward the shooting point of the camera.
And a detection sensor for detecting that the vehicle has reached the photographing location.
【０００７】画像取得部の構成は特に限定されないが、
パンタグラフには通常２本の擦り板が設けられているの
で、車両走行方向の前後からパンタグラフに向けてＣＣ
Ｄカメラとストロボを取り付け、パンタグラフの状況を
撮影するのが好ましい。また、パンタグラフの全体像を
取得するため、車両進行方向の左右上方から擦り板上面
のカラー画像を撮影するのが好ましい。The configuration of the image acquisition unit is not particularly limited,
Since the pantograph is usually provided with two rubbing plates, CC from the front and back of the vehicle running direction toward the pantograph.
It is preferable to attach a D camera and a strobe to take a picture of the pantograph situation. Further, in order to obtain the entire image of the pantograph, it is preferable to take a color image of the upper surface of the rubbing plate from above and below in the vehicle traveling direction.
【０００８】カメラの設置場所は、直射日光の当たらな
い場所なら特に限定されないが、好ましくは、橋上駅舎
の下側において、車両の屋根を臨んで取付けられる。ま
た、車両を収容するための入庫線の適所にレールを跨ぐ
ように逆Ｕ字状の監視塔を特に設け、直射日光の当たら
ない設置場所を形成しても良い。いずれにしても、本発
明によれば、外乱光の影響を直接受けない計測が可能と
なり高精度の検査が実現される。また、本発明では、主
幹制御部がパンタグラフ擦り板の厚みを自動的に算出す
るので、パンタグラフの管理が極めて容易になる。The installation location of the camera is not particularly limited as long as it is not exposed to direct sunlight, but it is preferably installed under the bridge station building facing the roof of the vehicle. In addition, an inverted U-shaped monitoring tower may be particularly provided so as to straddle the rail at an appropriate position of the warehousing line for accommodating vehicles to form an installation place where direct sunlight does not hit. In any case, according to the present invention, it is possible to perform measurement that is not directly affected by ambient light, and a highly accurate inspection is realized. Further, in the present invention, since the master control unit automatically calculates the thickness of the pantograph rubbing plate, the management of the pantograph becomes extremely easy.
【０００９】[0009]
【発明の実施の態様】以下、実施例に基づいて本発明の
実施の態様を説明する。図１は、本実施例に係るパンタ
グラフ監視装置の全体構成を図示したものである。図示
の装置は、大別して、画像取得部１と主幹制御部２とデ
ータ利用部３とで構成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below based on Examples. FIG. 1 illustrates the overall configuration of a pantograph monitoring device according to this embodiment. The illustrated apparatus is roughly composed of an image acquisition unit 1, a master control unit 2, and a data use unit 3.
【００１０】図２に示すように、主幹制御部２は、橋上
駅舎の適所に配置されるが、画像取得部１は橋上駅舎の
下部において車両を臨むように設置される。そして、主
幹制御部２は、画像取得部１を制御して画像データを取
得すると共にパンタグラフ擦り板の摩耗量を算出し、こ
れらのデータをＳＳ（Spread Spectrum）方式の無線回
線を通してデータ利用部３に伝送するようにしている。As shown in FIG. 2, the master control unit 2 is arranged at an appropriate place in the bridge station, but the image acquisition unit 1 is installed under the bridge station so as to face the vehicle. Then, the master control unit 2 controls the image acquisition unit 1 to acquire the image data, calculates the amount of wear of the pantograph rubbing plate, and sends the data to the data use unit 3 through the SS (Spread Spectrum) wireless line. I am trying to transmit to.
【００１１】図１に示すように、画像取得部１は、詳細
には、４個のモノクロ用ＣＣＤカメラ４ａ〜４ｄと、２
個のカラー用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂと、４個のストロ
ボ６ａ〜６ｄと、２個の列車識別センサ７ａ，７ｂと、
発光部８ａと受光部８ｂからなるパンタグラフ検知セン
サ８と、ＩＤアンテナ９とで構成されている。図３と図
４は、これらＣＣＤカメラ４，５と、ストロボ６の配置
関係を図示したものである。図２に示すように、ＣＣＤ
カメラ４，５とストロボ６は、駅舎の下側の支柱Ｐｉ，
Ｐｏに取付けられ、図５のような形状のパンタグラフに
ついて、その擦り板１０，１０の摩耗状態を監視するべ
く画像を撮影している。As shown in FIG. 1, the image acquisition unit 1 is composed of four monochrome CCD cameras 4a to 4d and 2 in detail.
Color CCD cameras 5a and 5b, four strobes 6a to 6d, two train identification sensors 7a and 7b,
It is composed of a pantograph detection sensor 8 including a light emitting portion 8a and a light receiving portion 8b, and an ID antenna 9. 3 and 4 show the positional relationship between the CCD cameras 4 and 5 and the strobe 6. As shown in FIG. 2, CCD
The cameras 4 and 5 and the strobe 6 are the pillars Pi below the station building.
An image of a pantograph attached to Po and having a shape as shown in FIG. 5 is taken to monitor the wear state of the rubbing plates 10, 10.
【００１２】図３に示す平面図において、一点鎖線の矢
印は車両の進行方向を示すが、モノクロ用ＣＣＤカメラ
４ａ〜４ｄとストロボ６ａ〜６ｄとは、２本の擦り板１
０，１０を前後方向から撮影するように配置されてい
る。なお、モノクロ用ＣＣＤカメラ４とストロボ６は、
同じ支柱Ｐｉ（図２）の上下に取付けられている。一
方、カラー用ＣＣＤカメラ５は、パンタグラフの擦り板
１０，１０の全体形状を捉えるべく、車両の進行方向に
直交して別の支柱Ｐｏに取付けられている。In the plan view shown in FIG. 3, the dashed-dotted line arrow indicates the traveling direction of the vehicle, but the monochrome CCD cameras 4a to 4d and the strobes 6a to 6d include two rubbing plates 1.
It is arranged so that 0 and 10 are photographed from the front-back direction. The monochrome CCD camera 4 and strobe 6 are
It is attached above and below the same pillar Pi (FIG. 2). On the other hand, the color CCD camera 5 is attached to another column Po perpendicularly to the traveling direction of the vehicle in order to capture the entire shape of the pantograph rubbing plates 10, 10.
【００１３】図３において、カメラ４，５から伸びる線
はカメラの撮影範囲を示しており、進行方向左側のカメ
ラ４ａ，４ｄは、擦り板１０の左端１０Ｌから擦り板中
央を越えて擦り板１０を撮影するようになっている。一
方、進行方向右側のカメラ４ｂ，４ｃは、擦り板１０の
右端１０Ｒから擦り板中央を越えて擦り板１０を撮影す
るようになっている。このような撮影範囲をとるので、
架線１１と接触する擦り板１０の中央部は、２つの左右
のカメラによって重複して撮影されることになる。In FIG. 3, lines extending from the cameras 4 and 5 indicate the photographing range of the cameras, and the cameras 4a and 4d on the left side in the traveling direction extend from the left end 10L of the rubbing plate 10 beyond the center of the rubbing plate 10 to the rubbing plate 10. Is supposed to be taken. On the other hand, the cameras 4b and 4c on the right side in the traveling direction are adapted to photograph the rubbing plate 10 from the right end 10R of the rubbing plate 10 beyond the center of the rubbing plate. Because the shooting range is like this,
The central portion of the rubbing plate 10 that comes into contact with the overhead wire 11 will be imaged by the two left and right cameras in an overlapping manner.
【００１４】図４は、モノクロ用ＣＣＤカメラ４と、カ
ラー用ＣＣＤカメラ５と、ストロボ６と、擦り板１０，
１０と、架線１１について、これらの垂直方向の位置関
係を図示したものである。図示の通り、擦り板１０は、
水平方向からストロボ６によって投光された状態で、モ
ノクロ用ＣＣＤカメラ４によって、やや下側から上向き
に撮影される。そのため、摩耗個所である擦り板１０の
上面を明確な輪郭によって撮影することが可能となる。
なお、ストロボ６を、水平方向から投光するので、擦り
板の撮影面（側面）に他の部分の影が写ることがなく、
画像処理において確実に擦り板の上面を検出することが
可能となる。FIG. 4 shows a monochrome CCD camera 4, a color CCD camera 5, a strobe 6, a rubbing plate 10,
10 is a diagram showing the positional relationship between 10 and the overhead wire 11 in the vertical direction. As shown, the rubbing plate 10 is
In the state where the light is projected by the strobe 6 from the horizontal direction, the monochrome CCD camera 4 shoots the image slightly upward from below. Therefore, it becomes possible to photograph the upper surface of the rubbing plate 10, which is a worn portion, with a clear contour.
In addition, since the strobe 6 is projected from the horizontal direction, the shadow of other portions is not projected on the photographing surface (side surface) of the rubbing plate,
It is possible to reliably detect the upper surface of the rubbing plate in image processing.
【００１５】列車識別センサ７ａ，７ｂは、橋上駅舎の
下側に取付けられた超音波センサであり、垂直下方に向
けて放射した超音波が、線路面から反射されるか車両上
面から反射されるかによって、測定区間を通過する車両
を検知している。なお、図３に示すように、列車識別セ
ンサ７は、車両の進入側と進出側とにそれぞれ設けら
れ、進入側センサ７ａの反応によって測定区間に車両が
入ってきたことが把握され、進出側センサ７ｂの反応に
よって測定区間から車両が出て行ったことが把握され
る。The train identification sensors 7a and 7b are ultrasonic sensors attached to the lower side of the bridge station, and ultrasonic waves emitted vertically downward are reflected from the track surface or the vehicle top surface. Depending on whether or not the vehicle passing through the measurement section is detected. As shown in FIG. 3, the train identification sensor 7 is provided on each of the entry side and the departure side of the vehicle, and it is known that the vehicle has entered the measurement section by the reaction of the entry side sensor 7a, and the entry side is detected. From the reaction of the sensor 7b, it is understood that the vehicle has left the measurement section.
【００１６】パンタグラフ検知センサ８は、具体的には
発光部８ａと受光部８ｂとを備える光電管センサであ
り、発光部からの投射光がパンタグラフによって遮光さ
れることによってパンタグラフを検知している。なお、
検知センサ８は、擦り板１０の高さに合わせて設置され
ている（図４参照）。ＩＤアンテナ９は、各車両に取付
けられたＩＤタグの情報（車両編成情報）を読み込むた
めのものである。このＩＤアンテナ９は、レールに隣接
して線路上に取付けられ、車両の下面に取付けられてい
る応答器に向けて所定の電波を放射し、応答電波によっ
て必要な情報を読み込むようにしている。なお、主幹制
御部２には参照テーブルが記憶されており、取得した車
両編成情報に基づいて参照テーブルを検索すると、パン
タグラフの種別やこれを搭載する車両の車両番号などを
特定できるようになっている。The pantograph detection sensor 8 is specifically a photoelectric tube sensor having a light emitting portion 8a and a light receiving portion 8b, and detects the pantograph by blocking the projection light from the light emitting portion by the pantograph. In addition,
The detection sensor 8 is installed according to the height of the rubbing plate 10 (see FIG. 4). The ID antenna 9 is for reading information (vehicle formation information) of an ID tag attached to each vehicle. The ID antenna 9 is mounted on the track adjacent to the rail, radiates a predetermined radio wave toward a transponder mounted on the lower surface of the vehicle, and reads necessary information by the response radio wave. A reference table is stored in the master control unit 2, and by searching the reference table based on the acquired vehicle formation information, it becomes possible to specify the type of pantograph, the vehicle number of the vehicle in which the pantograph is mounted, and the like. There is.
【００１７】図１に示すように、主幹制御部２は、モノ
クロカメラ用の画像処理ボード２０と、カラーカメラ用
の画像処理ボード２１と、ＩＤアンテナ９とのインタフ
ェース部であるＩＤコントローラ２２と、画像取得部１
とのインタフェース部である動作制御部２３と、主幹制
御部２の動作全体を制御する中央処理部２４とで構成さ
れている。なお、中央処理部２４は、具体的には、ＦＡ
用のボードコンピュータで構成され、Pentium３（登録
商標）450MHzをＣＰＵとし、WindowsＮＴ（登録商標）
をＯＳとしている。また、中央処理部（ボードコンピュ
ータ）２４の拡張バスに取付けられる無線ＬＡＮモデム
によってデータ利用部３とのＳＳ無線ＬＡＮを実現して
いる。As shown in FIG. 1, the master control unit 2 includes an image processing board 20 for a monochrome camera, an image processing board 21 for a color camera, and an ID controller 22 which is an interface unit with the ID antenna 9. Image acquisition unit 1
It comprises an operation control section 23 which is an interface section with and a central processing section 24 which controls the overall operation of the master control section 2. In addition, the central processing unit 24, specifically, the FA
It consists of a board computer for Pentium3 (registered trademark) 450MHz, and WindowsNT (registered trademark)
Is the OS. Further, an SS wireless LAN with the data use unit 3 is realized by a wireless LAN modem attached to the expansion bus of the central processing unit (board computer) 24.
【００１８】データ利用部３は、係員詰所などに配置さ
れる検索用コンピュータで実現される。検索用コンピュ
ータは、具体的にはPentium３（登録商標）600MHzを搭
載したパソコンであり、WindowsＮＴ（登録商標）をＯ
Ｓとして動作している。そして、主幹制御部２に対応し
た無線ＬＡＮモデムによって、中央処理装置２４から各
種のデータを取得し、パンタグラフ管理用のデータベー
スを構築するようになっている。The data use unit 3 is realized by a search computer arranged at a staff station or the like. The search computer is specifically a personal computer equipped with Pentium3 (registered trademark) 600 MHz, and Windows NT (registered trademark)
It is operating as S. Then, the wireless LAN modem corresponding to the master control unit 2 acquires various data from the central processing unit 24 and constructs a database for pantograph management.
【００１９】続いて、以上の構成からなる監視装置につ
いて動作内容を説明する。車両が検査エリアに進入する
と、そのことを示す信号が進入側の車両検知センサ７ａ
から出力され、この信号は主幹制御部２の動作制御部２
３に伝えられる。そこで中央処理部２４は、画像処理ボ
ード２０，２１に画像取得の準備動作をさせ、各画像処
理ボード２０，２１はデータ入力待ちの状態となる。Next, the operation contents of the monitoring device having the above configuration will be described. When the vehicle enters the inspection area, a signal indicating this is input to the vehicle detection sensor 7a on the entry side.
This signal is output from the operation control unit 2 of the master control unit 2.
It is transmitted to 3. Therefore, the central processing unit 24 causes the image processing boards 20 and 21 to perform a preparation operation for image acquisition, and the respective image processing boards 20 and 21 are in a state of waiting for data input.
【００２０】その後、パンタグラフ検知センサ８がパン
タグラフ擦り板１０を検知するので、中央処理部２４
は、パンクグラフ検知センサ８からのトリガ信号を受け
て、タイマ処理を開始させると共に、ストロボ６ａ，６
ｂに発光の指示を出力する。また、中央処理部２４は、
このストロボ６ａ，６ｂへの発光指示に合わせて、２台
のモノクロＣＣＤカメラ４ａ，４ｂと１台のカラーＣＣ
Ｄカメラ５ａにシャッタを切る旨の指示を出力する。こ
の際、ストロボ６ａの発光に合わせてＣＣＤカメラ４ａ
がシャッタを切り、わずかに遅れて、ストロボ６ｂが発
光してＣＣＤカメラ４ｂがシャッタを切るようにしてい
る。そのため、ストロボ６ａ（６ｂ）からの発光が撮影
面で反射され、ＣＣＤカメラ４ｂ（４ａ）による撮影画
像に影響を与えることがない。Thereafter, the pantograph detection sensor 8 detects the pantograph rubbing plate 10, so that the central processing unit 24
Receives the trigger signal from the puncture detection sensor 8, starts the timer processing, and causes the strobes 6a, 6
The light emission instruction is output to b. Further, the central processing unit 24
Two monochrome CCD cameras 4a and 4b and one color CC according to the flash instruction to the strobes 6a and 6b.
An instruction to release the shutter is output to the D camera 5a. At this time, the CCD camera 4a is synchronized with the light emission of the strobe 6a.
The shutter is released, and after a slight delay, the strobe 6b emits light and the CCD camera 4b releases the shutter. Therefore, the light emitted from the strobe light 6a (6b) is reflected on the shooting surface and does not affect the image shot by the CCD camera 4b (4a).
【００２１】モノクロ用ＣＣＤカメラ４とカラー用ＣＣ
Ｄカメラ５からの画像信号は、画像処理ボード２０，２
１に入力され、それぞれデジタルデータに変換されて、
中央処理部２４に画像データが取り込まれる。なお、一
つのパンタグラフには擦り板１０が２つあるので、モノ
クロＣＣＤカメラ４ａ，４ｂとカラーＣＣＤカメラ５ａ
による連続する２回の画像取得処理に続いて、モノクロ
ＣＣＤカメラ４ｃ，４ｄとカラーＣＣＤカメラ５ｂによ
る連続する２回の画像取得処理が連続的に行なわれる。Monochrome CCD camera 4 and color CC
The image signal from the D camera 5 is supplied to the image processing boards 20, 2
1 is input and converted into digital data respectively,
The image data is taken into the central processing unit 24. Since there are two rubbing plates 10 in one pantograph, the monochrome CCD cameras 4a and 4b and the color CCD camera 5a are included.
Following the two consecutive image acquisition processes by, the monochrome CCD cameras 4c and 4d and the color CCD camera 5b perform two consecutive image acquisition processes.
【００２２】その後、進出側の車両検知センサ７ｂの出
力が監視され、タイマ動作開始から所定時間経過した後
に車両を検知しない場合には車両が通過したと判断し、
中央処理部２４は、ＩＤコントローラ２２を通して取得
したＩＤタグ情報や、画像処理ボード２０，２１から取
得した画像データを通過時刻と関連させて記憶する。Thereafter, the output of the vehicle detection sensor 7b on the advancing side is monitored, and if the vehicle is not detected after a predetermined time has elapsed from the start of the timer operation, it is determined that the vehicle has passed,
The central processing unit 24 stores the ID tag information acquired through the ID controller 22 and the image data acquired from the image processing boards 20 and 21 in association with the passage time.
【００２３】以上の処理によって、計測処理は終わるの
で、その後、中央処理部２４は、画像データからパンタ
グラフの擦り板の厚み計測を実施する。厚み計測の具体
的な方法は後述するが、厚み計測が終了すると、中央処
理部２４は、全ての画像情報・列車通過時刻・ＩＤタグ
情報・厚み計測データを互いに関連させ、これらの情報
を、ＳＳ無線モデムを通してデータ利用部３に伝送す
る。Since the measurement processing is completed by the above processing, the central processing unit 24 thereafter measures the thickness of the rubbing plate of the pantograph from the image data. Although a specific method for measuring the thickness will be described later, when the thickness measurement is completed, the central processing unit 24 associates all the image information, train passage time, ID tag information, and thickness measurement data with each other, The data is transmitted to the data use unit 3 through the SS wireless modem.
【００２４】一方、車両検査詰所の端末（データ利用部
３）は、無線通信によって受信した各種の情報を各種の
検索が可能なようにデータベース化する。したがって、
係員は、データ利用部３のデータを参照して、パンクグ
ラフの変形状況や、擦り板１０の摩耗量を観察すること
ができ、異常があるものや摩耗量が限度に達したものを
交換することが可能となる。On the other hand, the terminal (data use unit 3) at the vehicle inspection station stores a variety of information received by wireless communication as a database so that various types of searches can be performed. Therefore,
The clerk can refer to the data of the data use unit 3 to observe the deformation state of the puncture graph and the wear amount of the rubbing plate 10, and replace the one having an abnormality or the wear amount reaching the limit. It becomes possible.
【００２５】データ利用部３での動作を具体的に説明す
ると、主幹制御部から送られてきたデータは直ちに処理
され、列車進入日時、車両番号、擦り板の種別、計測値
（最深部における板厚）などがリアルタイムに表示され
る（図６参照）。また、データ利用部３には、各種別の
擦り板について厚さ限度値が登録されており、前記計測
値（最深部における板厚）が限界値より薄い場合は警告
を発するようになっている。この場合には係員が当該擦
り板を交換することになるが、擦り板を交換した後に、
交換日を入力するようになっている。したがって、交換
日からの擦り板の摩耗状態の推移を見れば、次回の交換
時期の目安も知ることができる。The operation of the data use unit 3 will be described in detail. The data sent from the master control unit is immediately processed, and the train entry date and time, the vehicle number, the type of rubbing plate, and the measured value (the plate at the deepest part) are processed. (Thickness) is displayed in real time (see FIG. 6). Further, in the data use unit 3, thickness limit values for various types of rubbing plates are registered, and a warning is issued when the measured value (plate thickness at the deepest portion) is smaller than the limit value. . In this case, the clerk will replace the rubbing plate, but after replacing the rubbing plate,
It is designed to enter the exchange date. Therefore, by looking at the transition of the wear state of the rubbing plate from the date of replacement, it is possible to know the standard for the next replacement time.
【００２６】また、データ利用部３では、カラー画像と
モノクロ画像とを任意に選択でき、各擦り板の画像を撮
影部位ごとに表示できる。なお、必要があれば、摩耗状
況をグラフにして表示することも可能である（図７参
照）。更にまた、特定の車両の摩耗や擦り板交換の変遷
を見たい場合は、その車両番号を入力すると、現在まで
に記録された履歴の一覧が表示され、各画像の表示も可
能である。Further, in the data use section 3, a color image or a monochrome image can be arbitrarily selected, and an image of each rubbing plate can be displayed for each imaged site. If necessary, the wear status can be displayed in a graph (see FIG. 7). Furthermore, when it is desired to see the change of wear of a specific vehicle or the change of the rubbing plate, when the vehicle number is input, a list of the history recorded up to the present is displayed, and each image can be displayed.
【００２７】続いて、主幹制御部２において、擦り板の
摩耗量を自動計測する画像処理法の一例を説明する。Ｃ
ＣＤカメラ４ａ〜４ｄと擦り板１０，１０との位置関係
は決まっているので、各カメラのアングルに応じて、予
め計測領域（計測ウィンドウ）が設定されている。そし
て、画像処理においては、先ず、計測ウィンドウ内の画
像をイコライジング処理して明暗を強調する。Next, an example of an image processing method for automatically measuring the wear amount of the rubbing plate in the main controller 2 will be described. C
Since the positional relationship between the CD cameras 4a to 4d and the rubbing plates 10 and 10 is determined, the measurement area (measurement window) is set in advance according to the angle of each camera. Then, in the image processing, first, the image in the measurement window is subjected to an equalizing process to emphasize light and dark.
【００２８】また、ＣＣＤカメラ４ａ〜４ｄと擦り板１
０，１０の位置関係から、擦り板１０の下面の位置も大
体決まるので、カメラごとに予め設定した検出領域にお
いて濃淡エッジの検出を行う。擦り板１０の下面には必
ず濃淡のエッジが生じるので、この処理によって、擦り
板１０の下面が特定することができる。なお、この実施
例では、擦り板１０の中央部と、擦り板の一端部とにお
いて、擦り板の下面を特定し、前記２点間のライン（以
下、ベースラインという）を引くことによって擦り板１
０の下面全体を特定している。The CCD cameras 4a-4d and the rubbing plate 1 are also provided.
Since the position of the lower surface of the rubbing plate 10 is also roughly determined from the positional relationship of 0 and 10, the gray edge is detected in the detection area preset for each camera. Since the shading edge is always generated on the lower surface of the rubbing plate 10, the lower surface of the rubbing plate 10 can be specified by this processing. In this embodiment, the lower surface of the rubbing plate is specified at the center of the rubbing plate 10 and one end of the rubbing plate, and the line between the two points (hereinafter referred to as the base line) is drawn to remove the rubbing plate. 1
The entire lower surface of 0 is specified.
【００２９】次に、ベースラインに基づいて擦り板１０
の傾きを算出する。また、新品の擦り板１０の厚さに基
づいて上面検出エリアが予め決定されているので、上面
検出エリアを上下方向になぞることによって濃淡のエッ
ジを検出する。濃淡エッジの検出は、一端部から横方向
に約４ｍｍピッチで行われ、そのエッジをつなぐことに
よって、擦り板１０の上面座標値が検出される。なお、
求められた上面座標値と下面座標値の差分がパンタ擦り
板の厚みを示す画素数となる。Next, the rubbing plate 10 is based on the baseline.
Calculate the slope of. Further, since the upper surface detection area is predetermined based on the thickness of the new rubbing plate 10, the light and dark edges are detected by tracing the upper surface detection area in the vertical direction. The dark and light edges are detected at a pitch of about 4 mm in the lateral direction from one end, and the upper surface coordinate values of the rubbing plate 10 are detected by connecting the edges. In addition,
The difference between the obtained upper surface coordinate value and lower surface coordinate value is the number of pixels indicating the thickness of the pantograph rubbing plate.
【００３０】次に、実際のスケールを写し込んで作成し
ておいた変換テーブルを用いて、画素数から実際の寸法
を算出する。本実施例では、擦り板１０と同じ位置に予
めスケールを配置して画像を取得しているので、そのス
ケールの画像に基づいて画素数と長さの関係は予め特定
されており、擦り板の厚さの算出が行われる。厚さが算
出できたら、最後に、擦り板１０の傾きや、撮影位置に
よる誤差を補正する。すなわち、擦り板１０の端部と中
央部とではカメラからの距離が異なり（図３参照）、こ
の実施例では、中央部より端部の方が大きく映るので、
その距離差に応じた補正を行うことによって、撮影位置
による誤差を吸収する。また、擦り板１０が水平方向か
ら傾いている場合には、上下方向に画素数を計数すると
正しい厚みがとれないので、擦り板１０の傾きに応じた
補正を施す。なお、検査エリアに車両が入ってくるタイ
ミングでは、車両の進行速度が遅いので、撮影した画像
が車両の進行方向にずれることはない。Next, the actual size is calculated from the number of pixels by using the conversion table created by copying the actual scale. In the present embodiment, since the scale is arranged in advance at the same position as the rubbing plate 10 to acquire the image, the relationship between the number of pixels and the length is specified in advance based on the image of the scale, and the rubbing plate The thickness is calculated. After the thickness is calculated, finally, the inclination of the rubbing plate 10 and the error due to the photographing position are corrected. That is, the distance from the camera is different between the end portion and the central portion of the rubbing plate 10 (see FIG. 3), and in this embodiment, the end portion looks larger than the central portion.
By performing the correction according to the distance difference, the error due to the photographing position is absorbed. Further, when the rubbing plate 10 is tilted from the horizontal direction, the correct thickness cannot be obtained by counting the number of pixels in the up-down direction, so correction is made according to the tilt of the rubbing plate 10. At the timing when the vehicle enters the inspection area, the traveling speed of the vehicle is slow, so the captured image does not shift in the traveling direction of the vehicle.
【００３１】このようにして、厚みの自動計測が行われ
るが、条件によって（例えば、雨粒やグリースなどが写
り込んでいる場合）、基準線やベースラインをうまく決
定できない恐れもある。そこで、そのような場合には、
主幹制御部２での自動計測ではなく、データ利用部３に
おける人為的計測によって擦り板の厚さを算出してい
る。すなわち、係員が画像を見ながら、擦り板上面と、
擦り板下面とをマウスで指示することによっても厚み計
測ができるようになっている。Although the thickness is automatically measured in this way, there is a possibility that the reference line and the baseline cannot be well determined depending on the conditions (for example, when raindrops or grease are reflected). So in such a case,
The thickness of the rubbing plate is calculated not by the automatic measurement by the master control unit 2 but by the artificial measurement by the data use unit 3. That is, while the clerk looks at the image,
The thickness can also be measured by pointing the bottom surface of the rubbing plate with a mouse.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
屋根上作業を伴うことなく自動的にパンタグラフの状況
を検査できる。データ利用部では、係員がリアルタイム
に近い形でパンクグラフの状況を知ることが可能とな
り、また、特定の車両について摩耗の進行状況などを調
べることも可能となった。As described above, according to the present invention,
The condition of the pantograph can be automatically inspected without the work on the roof. In the data utilization department, staff members were able to know the status of the puncture graph in a real-time manner, and it was also possible to check the progress of wear of a particular vehicle.
【図１】本発明の一実施例について全体構成を図示した
ものである。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】図１の装置の設置場所を図示したものである。FIG. 2 illustrates the installation location of the device of FIG.
【図３】ＣＣＤカメラなどの配置位置を図示した平面図
である。FIG. 3 is a plan view illustrating arrangement positions of a CCD camera and the like.
【図４】ＣＣＤカメラなどの配置位置を図示した側面図
である。FIG. 4 is a side view illustrating arrangement positions of a CCD camera and the like.
【図５】パンタグラフを図示した斜視図である。FIG. 5 is a perspective view illustrating a pantograph.
【図６】データ利用部での画面を例示したものである。FIG. 6 is a diagram showing an example of a screen in a data use unit.
【図７】データ利用部での画面を例示したものである。FIG. 7 is a diagram showing an example of a screen in a data use unit.
１ 画像取得部 ２ 主幹制御部 ３ データ利用部 ４ ＣＣＤカメラ ６ ストロボ ８ 検知センサ 1 Image acquisition section 2 Master control unit 3 data use department 4 CCD camera 6 Strobe 8 detection sensors
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−146001（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−143714（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−33105（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 1/00 280 B60L 5/24 G01B 11/02 H04N 7/18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-5-146001 (JP, A) JP-A-5-143714 (JP, A) JP-A-8-33105 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 1/00 280 B60L 5/24 G01B 11/02 H04N 7/18
Claims (4)
部と、前記画像取得部の動作を制御すると共に前記画像
取得部からの画像信号に基づいてパンタグラフ擦り板の
厚みを算出する主幹制御部と、前記主幹制御部から所定
の情報を入手してデータベースを構築するデータ利用部
とを備えるパンタグラフ監視装置であって、 前記画像取得部は、太陽光の影響を直接受けない位置に
配置されて前記パンタグラフ擦り板をやや下方から上向
きに撮影するカメラと、前記カメラの撮影個所に向け
て、水平方向から投光する投光部と、前記撮影個所に車
両が到達したことを検知する検知センサとを備えること
を特徴とするパンタグラフ監視装置。1. An image acquisition unit for capturing a pantograph, a master control unit that controls the operation of the image acquisition unit and calculates the thickness of the pantograph rubbing plate based on an image signal from the image acquisition unit. A pantograph monitoring device comprising: a data use unit that obtains predetermined information from the master control unit to build a database, wherein the image acquisition unit is arranged at a position that is not directly affected by sunlight. upward rubbing plate slightly from below
A pantograph including a camera for taking a picture, a light projecting portion for projecting light from a horizontal direction toward a photographing place of the camera, and a detection sensor for detecting that a vehicle has reached the photographing place. Monitoring equipment.
に存在するか否かを識別する識別センサと、 前記車両に取付けられている応答器に向けて所定の電波
を放射する一方、応答電波を受信するＩＤアンテナとを
更に備え、 前記ＩＤアンテナを通して取得した車両編成情報に基づ
いて、前記主幹制御部の参照テーブルを検索し、当該パ
ンタグラフを特定するようになっている請求項１に記載
のパンタグラフ監視装置。2. The image acquisition unit emits a predetermined radio wave toward an identification sensor for identifying whether or not a vehicle is present in an inspection area, and a transponder attached to the vehicle, and a response 2. An ID antenna for receiving radio waves is further provided, and the reference table of the master control unit is searched based on the vehicle formation information acquired through the ID antenna to specify the pantograph. Pantograph monitoring device.
され、前記複数個のカメラは、前記検知センサからの指
令に応じて、互いに異なるタイミングでパンタグラフを
撮影するようになっている請求項１又は２に記載のパン
タグラフ監視装置。3. The image acquisition unit is composed of a plurality of cameras, and the plurality of cameras capture pantographs at different timings according to a command from the detection sensor. The pantograph monitoring device according to 1 or 2.
ラフ擦り板について、厚さ限度値が登録されており、前
記主幹制御部から入手したパンタグラフ擦り板の厚みと
前記厚み限界値とを比較して必要時には警告を発する一
方、 前記擦り板を交換した場合には交換日を入力するように
構成されている請求項1〜３の何れかに記載のパンタグ
ラフ監視装置。4. A thickness limit value for various pantograph rubbing plates is registered in the data utilizing unit, and the thickness of the pantograph rubbing plate obtained from the master control unit is compared with the thickness limit value. The pantograph monitoring device according to any one of claims 1 to 3, which is configured to input a replacement date when the rubbing plate is replaced, while issuing a warning when necessary.
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