処理中

しばらくお待ちください...

設定

設定

出願の表示

1. WO2020129368 - 摩耗測定装置および摩耗測定方法

Document

明 細 書

発明の名称 摩耗測定装置および摩耗測定方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006   0007  

課題を解決するための手段

0008   0009   0010   0011   0012   0013  

発明の効果

0014  

図面の簡単な説明

0015  

発明を実施するための形態

0016  

実施例

0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059  

符号の説明

0060  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6  

図面

1   2   3   4   5   6   7  

明 細 書

発明の名称 : 摩耗測定装置および摩耗測定方法

技術分野

[0001]
 本発明は、電車の屋根上からトロリ線の下面の幅を撮影して得られる画像を処理することでトロリ線の摩耗を測定する摩耗測定装置および摩耗測定方法に関する。

背景技術

[0002]
 従来、ラインセンサによりトロリ線を撮影した画像を処理してトロリ線の摩耗部の幅を求めるようにしたトロリ線摩耗測定装置が公知となっている(例えば、下記特許文献1参照)。
[0003]
 また、トロリ線の摩耗部が、水平摩耗部と傾斜摩耗部とからなる偏摩耗と呼ばれる摩耗状態である場合に、残存断面積に基づき水平摩耗部及び傾斜摩耗部を考慮した一つの残存直径相当値を算出するようにしたトロリ線摩耗測定装置およびトロリ線摩耗測定方法も公知となっている(例えば、下記特許文献2参照)。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特許第4635657号公報
特許文献2 : 特開2016-142540号公報
特許文献3 : 特許第5418176号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 ここで、トロリ線の摩耗部は、多分割すり板を使用したパンタグラフの影響で図4に示すように水平摩耗部16aの両側に傾斜摩耗部16b,16cを有する状態となることがある(以下、このような摩耗状態にあるトロリ線を三面摩耗トロリ線と称する)。
[0006]
 しかしながら、従来のトロリ線摩耗測定装置では、このような三面摩耗トロリ線の残存直径相当値を求めることができないという問題があった。
[0007]
 このようなことから本発明は、三面摩耗トロリ線の残存直径相当値を求めることが可能な摩耗測定装置および摩耗測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

[0008]
 上記の課題を解決するための第1の発明に係る摩耗測定装置は、電車車両の屋根上に設置されトロリ線の下面を撮影する摩耗測定用カメラと、前記トロリ線の最下面の高さを取得するためのトロリ線最下面位置測定手段と、前記摩耗測定用カメラによって撮影した画像及び前記トロリ線最下面位置測定手段によって取得した情報を解析して前記トロリ線の残存直径相当値を求める処理装置とを備え、前記処理装置が、前記トロリ線の下面の画像から前記トロリ線の中心点の実座標を算出するトロリ線中心位置算出処理部と、前記トロリ線最下面位置測定手段によって取得した情報に基づいて前記トロリ線の最下面の高さを求めるトロリ線最下面高さ算出処理部と、前記トロリ線の下面の画像および前記トロリ線の最下面の高さを用いて少なくとも一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標を算出する境界点位置算出処理部と、前記トロリ線の中心点の実座標、並びに前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標に基づいて前記三面摩耗トロリ線の摩耗断面積を算出する摩耗断面積算出処理部と、前記三面摩耗トロリ線の摩耗断面積に基づいて、一つの水平摩耗部および二つの傾斜摩耗部を有する三面摩耗トロリ線と断面積が同一である水平摩耗部のみを有する水平摩耗トロリ線の残存直径を、前記三面摩耗トロリ線の残存直径相当値として算出する残存直径相当値算出処理部とを含むことを特徴とする。
[0009]
 また、上記の課題を解決するための第2の発明に係る摩耗測定装置は、前記境界点位置算出処理部が、前記トロリ線の下面の画像から取得した少なくとも前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部のピクセル位置、並びに前記トロリ線の最下面の高さに基づいて、前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標を算出することを特徴とする。
[0010]
 また、上記の課題を解決するための第3の発明に係る摩耗測定装置は、前記境界点位置算出処理部が、前記トロリ線の最下面の高さを、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点および前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点の高さとして適用することを特徴とする。
[0011]
 また、上記の課題を解決するための第4の発明に係る摩耗測定方法は、電車車両の屋根上に設置された摩耗測定用カメラにより撮影したトロリ線の下面の画像から前記トロリ線の中心点の実座標を算出するトロリ線中心点位置算出処理工程と、前記電車車両の屋根上に設置されたトロリ線最下面位置測定手段により取得した情報に基づいて前記トロリ線の最下面の高さを求めるトロリ線最下面高さ算出処理工程と、前記トロリ線の下面の画像および前記トロリ線の最下面の高さを用いて少なくとも一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標を算出する境界点位置算出処理工程と、前記トロリ線の中心点の実座標、並びに前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標に基づいて前記三面摩耗トロリ線の摩耗断面積を算出する摩耗断面積算出処理工程と、前記三面摩耗トロリ線の摩耗断面積に基づいて、一つの水平摩耗部および二つの傾斜摩耗部を有する三面摩耗トロリ線と断面積が同一である水平摩耗部のみを有する水平摩耗トロリ線の残存直径を、前記三面摩耗トロリ線の残存直径相当値として算出する残存直径相当値算出処理工程とを含むことを特徴とする。
[0012]
 また、上記の課題を解決するための第5の発明に係る摩耗測定方法は、前記境界点位置算出処理工程では、前記トロリ線の下面の画像から取得した少なくとも前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部のピクセル位置、並びに前記トロリ線の最下面の高さに基づいて、前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標を算出することを特徴とする。
[0013]
 また、上記の課題を解決するための第6の発明に係る摩耗測定方法は、前記境界点位置算出処理工程では、前記トロリ線の最下面の高さを、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点および前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点の高さとして適用することを特徴とする。

発明の効果

[0014]
 本発明に係る摩耗測定装置および摩耗測定方法によれば、三面摩耗トロリ線の残存直径相当値を求めることが可能となる。

図面の簡単な説明

[0015]
[図1] 本発明の実施例に係る摩耗測定装置の装置概要を示す説明図である。
[図2] 図1に示す処理装置の構成を示すブロック図である。
[図3] 図1に示す処理装置における処理の流れを示すフローチャートである。
[図4] 三面摩耗トロリ線の一例を示す断面図である。
[図5] 図4に示すトロリ線を撮影した画像の例を示す模式図である。
[図6] トロリ線とカメラ中心点とセンサ面との関係を示す説明図である。
[図7] 残存直径相当値の算出方法を説明するための図である。

発明を実施するための形態

[0016]
 本発明は、電車の屋根上からトロリ線の下面の幅を撮影し、この画像を処理することでトロリ線の摩耗を測定する摩耗測定装置および摩耗測定方法であり、特に、トロリ線のパンタグラフ摺動面が相互に異なる傾斜を有する三つの面を含む場合に、トロリ線の寿命を知る指標となる残存直径相当値を測定するためのものである。
 以下、図面を用いて本発明に係る摩耗測定装置および摩耗測定方法について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例
[0017]
 図1から図7を用いて本発明の一実施例に係る摩耗測定装置および摩耗測定方法の詳細を説明する。
[0018]
 図1に示すように、本実施例において摩耗測定装置は、電車車両(以下、単に車両と称する)10の屋根上に設置された摩耗測定用カメラとしての第一のラインセンサカメラ11と、トロリ線最下面位置測定手段としての第二のラインセンサカメラ12と、照明装置13と、車両10の内部に設置された処理装置20とを備えている。
[0019]
 第一のラインセンサカメラ11は、車両10の屋根上に鉛直上向きに、その走査線の方向18が枕木方向と同じ方向になるように設置されている。これにより、第一のラインセンサカメラ11はその走査線がトロリ線16を横切るようになっている。
[0020]
 また、第二のラインセンサカメラ12は、車両10の屋根上にパンタグラフ14に向けて斜め上方向きに設置され、その走査線の方向19が車両上下方向と同じ方向になるように設置されている。これにより、第二のラインセンサカメラ12はその走査線がパンタグラフ14を横切るようになっている。本実施例では、後述するトロリ線最下面高さ算出処理部20cによりトロリ線16の最下面の高さ(パンタグラフ14の上部位置15の高さ)を求める際に第二のラインセンサカメラ12を用いる。
[0021]
 これら第一,第二のラインセンサカメラ11,12によって取得した画像データは処理装置20に入力される。
[0022]
 照明装置13は、第一のラインセンサカメラ11によって撮像される領域にあるトロリ線16を照らす。なお、図中に示す17はトロリ線を支持する構造物である。
[0023]
 処理装置20は、例えば、コンピュータなどの装置であり、装置構成としては、演算装置、記憶装置、入出力装置などからなり、機能構成としては、図2に示す構成となっている。
[0024]
 以下、図2から図7を用いて処理装置20における処理の詳細を説明する。
 処理装置20は、図2に示すように、ラインセンサ画像作成部20aと、トロリ線中心点位置算出処理部20bと、トロリ線最下面高さ算出処理部20cと、境界点位置算出処理部20dと、摩耗断面積算出処理部20eと、残存直径相当値算出処理部20fと、記憶手段としてのメモリM1,M2とから構成されている。
[0025]
 処理装置20は、図3に示すフローチャートに従い、第一のラインセンサカメラ11および第二のラインセンサカメラ12から入力された画像信号を画像処理してトロリ線摩耗部の残存直径相当値H(図7参照)を算出する。
[0026]
 すなわち、処理装置20では、まず第一のラインセンサカメラ11から入力された画像信号,第二のラインセンサカメラ12から入力された画像信号が、それぞれラインセンサ画像作成部20aにて時系列に並べられ、ラインセンサ画像I1,ラインセンサ画像I2としてメモリM1へ保存される(ステップS1)。
[0027]
 ここで、ラインセンサ画像I1上において、トロリ線16は例えば図5に示すように表示される。本実施例では図5に示す背景21とトロリ線16との境界であるトロリ線16の左端p1,非摩耗部16dと傾斜摩耗部16bの境界点(摩耗部端部)p2,傾斜摩耗部16bと水平摩耗部16aの境界点p'3、水平摩耗部16aと傾斜摩耗部16cの境界点p3,傾斜摩耗部16cと非摩耗部16eの境界点(摩耗部端部)p4,トロリ線16と背景21との境界であるトロリ線16の右端p5(図4に示す点P1,P2,P'3,P3,P4,P5に対応。以下、p1~p5を単に「境界点」という)のピクセル位置px1,px2,px'3,px3,px4,px5[pix]を、ラインセンサ画像I1を画像処理することによりシステムが自動で設定する、またはユーザがGUI上で設定する等により付与するものとする。また、カメラパラメータ(焦点距離、センサ素子数およびセンサ幅)は予め設定されているものとする。
[0028]
 ステップS1に続いては、ラインセンサ画像I1に基づき設定した境界点p1,p5のピクセル位置px1,px5がメモリM2を経てカメラパラメータと共にトロリ線中心点位置算出処理部20bヘ送られ、トロリ線16の中心点p0の実座標P0(x 0,y 0)が算出される(ステップS2)。
[0029]
 具体的に説明すると、まず、ラインセンサ画像I1上の境界点p1,p5のピクセル位置px1,px5を図6に示すセンサ面座標u1,u5[mm]に変換する。以下では簡単のため、レンズ歪みがないときの計算式を示す。
 ここで、1素子当たりのセンサ幅がΔuのとき、センサ面2aの左端を原点としてピクセル位置px1,px5は下式(1)によりセンサ面座標u1',u5'[mm]に変換される。さらに、センサ面2aの中心を原点、センサ面の幅をUとすると、センサ面上の座標u1,u5[mm]は下式(2)に変換される。ただし、下式(1),(2)ではピクセル位置px1,px5をpx、センサ面座標u1',u5'をu'、センサ面座標u1,u5をuとして示している。
u'=Δu×px ・・・(1)
u=u'-U/2 ・・・(2)
 なお、このときレンズの歪みを考慮して変換することでより高精度の結果が得られる。
[0030]
 以上のようにラインセンサ画像I1上の境界点p1,p5のピクセル位置px1,px5からセンサ面座標u1,u5を求めた後、図6に示すように、センサ面座標u1とカメラ中心点Cを通る直線L1、センサ面座標u5とカメラ中心点Cを通る直線L5の式を求める。ただしこのとき、座標原点はカメラ中心点Cとする。
[0031]
 直線L1,L5の式は焦点距離fを用いて下式(3)で求められる。また、直線L1,L5の傾きa 1,a 5はa 1=f/u 1、a 5=f/u 5であり、水平方向(x方向)に対する直線L1,L5の角度θ 1,θ 5は下式(4)で求められる。ただし、下式(3),(4)では直線L1,L5をL、センサ面座標u1,u5をu、直線L1,L5の傾きa 1,a 5をa、x方向に対する直線L1,L5の傾きθ 1,θ 5をθとして示している。
y=ax=(f/u)x ・・・(3)
θ=arctan(f/u) ・・・(4)
[0032]
 以上により求めた直線L1,L5の式、直線L1,L5の傾きa 1,a 5およびx方向に対する直線L1,L5の傾きθ 1,θ 5を用いてトロリ線16の中心点p0の実座標P0(x 0,y 0)を求める。
 すなわち、図6に示すように、トロリ線16の中心点p0の実座標P0とカメラ中心点Cを通る直線L0を考えると、x方向に対する直線L0の角度θ 0はθ 0=(θ 1+θ 5)/2であることから、直線L0の式は下式(5)で求められる。
y=a 0x=tan(θ 0)x ・・・(5)
 さらに、この直線L0上にあるトロリ線16の中心点P0(x 0,y 0)から直線L1までの距離と、トロリ線の半径r[mm]とが等しいことから、トロリ線16の中心点P0のx座標xoは下式(6)により求まる。また、y 0=a 00から、y 0も求まる。なお、式(6)は下式(7)に示す「点と直線の距離dの公式」を用いて求めた。
[0033]
[数1]


[0034]
 以上により、トロリ線16の中心点p0の実座標P0(x 0,y 0)が求められた。
[0035]
 ステップS2に続いては、図2に示すように、境界点位置算出処理部20dヘカメラパラメータと共にラインセンサ画像I1上の境界点p1~p5のピクセル位置px1~px5がメモリM2を経て送られると、図3に示すように、境界点位置算出処理部20dは境界点6点(p1,p2,p'3,p3,p4,p5)の実座標P1(x 1,y 1),P2(x 2,y 2),P'3(x' 3,y' 3),P3(x 3,y 3),P4(x 4,y 4),P5(x 5,y 5)を求める(ステップS3)。
[0036]
 具体的には、まず、境界点p1,p5の実座標P1,P5を求める。実座標P1,P5は、トロリ線16と直線L1,L5との接点であるという条件を利用して求める。すなわち、トロリ線16の中心点P0(x 0,y 0)を通る直線L1の垂線y=(-1/a 1)x+(1/a 1)x 0+y 0と直線L1(y=a 1x)との交点がP1、トロリ線16の中心点P0(x 0,y 0)を通る直線L5の垂線y=(-1/a 5)x+(1/a 5)x 0+y 0と直線L5(y=a 5x)との交点がP5となる。実座標P1,P5のx座標,y座標(高さ)は、それぞれ下式(8),(9)で求まる。ただし、下式(8)および(9)では実座標P1,P5のx座標であるx 1,x 5をxとして示し、実座標P1,P5のy座標であるy 1,y 5をyとして示し、直線L1,L5の傾きa 1,a 5をaとして示している。
[0037]
[数2]


[0038]
 次に、境界点p2,p4の実座標P2,P4を求める。直線L2,L4の式(y=a 2x,y=a 4x)はL1,L5と同様にして求める。図4からわかるように境界点p2,p4の実座標P2,P4はトロリ線16の円周上の点であることから、下式(10)に示すトロリ線16の中心点P0(x 0,y 0)を中心とする半径rの円と直線L2,L4との交点として求めることができる。ただし、下式(10)では実座標P2,P4のx座標であるx 2,x 4をxとして示し、直線L2,L4の傾きa 2,a 4をaとして示している。
[0039]
[数3]


[0040]
 実座標P2,P4のy座標であるy 2,y 4はy 2=a 22,y 4=a 44から求められる。
 以上により、実座標P2(x 2,y 2),P4(x 4,y 4)が得られた。
[0041]
 続いて、境界点p3,p'3の実座標P3,P'3を求める。まず、実座標P3,P'3のy座標であるy 3,y' 3を求める。ここで、境界点p3,p'3は、トロリ線の円周上の点ではなく、かつ、他の境界点p1,p2,p4,p5の中に、境界点p3,p'3と同じ高さの境界点は存在しない。そこで、図2に示すように、トロリ線最下面高さ算出処理部20cにおいてメモリM2を経て送られるカメラパラメータおよびラインセンサ画像I2に基づき、例えば、上記特許文献3の手法を利用してトロリ線最下面高さを求める。すなわち、境界点p3,p'3はトロリ線16の最下面と同一の高さであるので、トロリ線16の最下面の高さを求め、これを境界点位置算出処理部20dに送り、境界点p3,p'3の高さy 3,y' 3として適用する。高さyが求まれば、x=(u/f)yとして境界点p3,p'3の偏位x 3,x' 3を求めることができる。
 以上で、三面摩耗トロリ線の境界点6点の偏位xと高さyが求められた。
[0042]
 次いで、図2に示すように、摩耗断面積算出処理部20eへトロリ線16の中心点p0の実座標P0および境界点p2,p'3,p3,p4の実座標P2,P'3,P3,P4がメモリM2を経て送られると、摩耗断面積算出処理部20eは、図3に示すように摩耗断面積の算出を行う(ステップS4)。
[0043]
 以下に、摩耗断面積を算出する処理を具体的に説明する。
 まず、実座標P0,P2,P'3,P3,P4の位置ベクトルを
[数4]


とする。
[0044]
 このとき、多角形P0P2P'3P3P4の面積S aは、外積を用いて下式(11)により求められる。
[数5]


[0045]
 一方、図4に示すように、下式(12),(13)に示す平面ベクトルを用いると、∠P2P0P4の角度θ 0は、下式(14)で求められる。
[数6]


[0046]
 また、扇形P0P2P4の面積S bは、下式(15)で求められる。
[数7]


 以上より、摩耗断面積Sは、下式(16)で求められる。
S=S b-S a …(16)
[0047]
 次いで、図2に示すように、残存直径相当値算出処理部20fへ摩耗断面積SがメモリM2を経て送られると、残存直径相当値算出処理部20fは、図3に示すように、残存直径相当値の算出を行う(ステップS5)。
[0048]
 以下、三面摩耗トロリ線16の残存直径相当値Hを求める方法を説明する。
 まず、図7の右側に示すように水平摩耗部16aのみを有する水平摩耗トロリ線16 Aの摩耗断面積S Aを求める式は、水平摩耗トロリ線16 Aの半径rと、摩耗角αを用いて、下式(17)となる。
[0049]
[数8]


[0050]
 ここで、下式(18)とおいて、図7の左側に示す三面摩耗トロリ線16の摩耗断面積Sが既知であれば、下式(18)のSに摩耗断面積SAを代入しニュートン法を適用して、下式(19)により摩耗角αを算出することができる。
[0051]
[数9]


[0052]
 以上により、摩耗断面積算出処理部20eにより求めた三面摩耗トロリ線16の断面積Sと同面積となる摩耗断面積S Aを有する水平摩耗トロリ線16 Aの摩耗角αが求められる。
 求められた摩耗角αより、残存直径相当値Hは下式(20)で求められる。
[0053]
[数10]


[0054]
 以上により、既知である三面摩耗トロリ線16の摩耗断面積Sと同面積となる摩耗断面積S Aを有する水平摩耗トロリ線16 Aの残存直径値、すなわち三面摩耗トロリ線16の残存直径相当値Hが求められる。
[0055]
 なお、本発明に係るトロリ線摩耗測定装置およびトロリ線摩耗測定方法は、上述した実施例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。
[0056]
 例えば、上述した実施例では、境界点位置算出処理部20dにおいて境界点p1,p2,p'3,p3,p4,p5の実座標P1(x 1,y 1),P2(x 2,y 2),P'3(x' 3,y' 3),P3(x 3,y 3),P4(x 4,y 4),P5(x 5,y 5)の算出を行う例を示したが、境界点位置算出処理部20dでは少なくとも境界点p2,p'3,p3,p4の実座標P2(x 2,y 2),P'3(x' 3,y' 3),P3(x 3,y 3),P4(x 4,y 4)の算出を行えばよい。
[0057]
 上述した本実施例に係るトロリ線摩耗測定装置およびトロリ線摩耗測定方法によれば、水平摩耗部16aと傾斜摩耗部16b,16cを有する三面摩耗トロリ線16であっても、その残存断面積Sに基づき水平摩耗部16a及び傾斜摩耗部16b,16cを考慮した残存直径相当値Hを算出することができるため、トロリ線16の抗張力を正確に把握することが可能となる。
[0058]
 また、残存直径相当値Hは、通常の水平摩耗トロリ線16 Aの残存直径値と同列に扱うことができるため、三面摩耗トロリ線16と通常の水平摩耗トロリ線16 Aを一元管理することができるという利点もある。
[0059]
 なお、本実施例ではトロリ線最下面高さ算出処理部20cにおいて上記特許文献3の手法を利用してトロリ線の最下面の高さを求める例を示したが、トロリ線の最下面の高さは、他の手法を用いて求めてもよい。

符号の説明

[0060]
 10 車両
 11 第一のラインセンサカメラ
 12 第二のラインセンサカメラ
 13 照明装置
 14 パンタグラフ
 15 パンタグラフの上部位置
 16 トロリ線
 16a 水平摩耗部
 16b,16c 傾斜摩耗部
 16d,16e 非摩耗部
 17 構造物
 18 第一のラインセンサカメラの走査線方向
 19 第二のラインセンサカメラの走査線方向
 20 処理装置
 20a ラインセンサ画像作成部
 20b トロリ線中心点位置算出処理部
 20c トロリ線最下面高さ算出処理部
 20d 境界点位置算出処理部
 20e 摩耗断面積算出処理部
 20f 残存直径相当値算出処理部
 21 背景
 M1,M2 記憶手段としてのメモリ
 P0 トロリ線中心点の実座標
 p1,p2,p'3,p3,p4,p5 画像上の境界点
 P1,P2,P'3,P3,P4,P5 境界点の実座標

請求の範囲

[請求項1]
 電車車両の屋根上に設置されトロリ線の下面を撮影する摩耗測定用カメラと、
 前記トロリ線の最下面の高さを取得するためのトロリ線最下面位置測定手段と、
 前記摩耗測定用カメラによって撮影した画像及び前記トロリ線最下面位置測定手段によって取得した情報を解析して前記トロリ線の残存直径相当値を求める処理装置と
を備え、
 前記処理装置が、
 前記トロリ線の下面の画像から前記トロリ線の中心点の実座標を算出するトロリ線中心位置算出処理部と、
 前記トロリ線最下面位置測定手段によって取得した情報に基づいて前記トロリ線の最下面の高さを求めるトロリ線最下面高さ算出処理部と、
 前記トロリ線の下面の画像および前記トロリ線の最下面の高さを用いて少なくとも一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標を算出する境界点位置算出処理部と、
 前記トロリ線の中心点の実座標、並びに前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標に基づいて前記三面摩耗トロリ線の摩耗断面積を算出する摩耗断面積算出処理部と、
 前記三面摩耗トロリ線の摩耗断面積に基づいて、一つの水平摩耗部および二つの傾斜摩耗部を有する三面摩耗トロリ線と断面積が同一である水平摩耗部のみを有する水平摩耗トロリ線の残存直径を、前記三面摩耗トロリ線の残存直径相当値として算出する残存直径相当値算出処理部と
を含むことを特徴とする摩耗測定装置。
[請求項2]
 前記境界点位置算出処理部が、前記トロリ線の下面の画像から取得した少なくとも前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部のピクセル位置、並びに前記トロリ線の最下面の高さに基づいて、前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の摩耗測定装置。
[請求項3]
 前記境界点位置算出処理部が、前記トロリ線の最下面の高さを、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点および前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点の高さとして適用する
ことを特徴とする請求項2記載の摩耗測定装置。
[請求項4]
 電車車両の屋根上に設置された摩耗測定用カメラにより撮影したトロリ線の下面の画像から前記トロリ線の中心点の実座標を算出するトロリ線中心点位置算出処理工程と、
 前記電車車両の屋根上に設置されたトロリ線最下面位置測定手段により取得した情報に基づいて前記トロリ線の最下面の高さを求めるトロリ線最下面高さ算出処理工程と、
 前記トロリ線の下面の画像および前記トロリ線の最下面の高さを用いて少なくとも一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標を算出する境界点位置算出処理工程と、
 前記トロリ線の中心点の実座標、並びに前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標に基づいて前記三面摩耗トロリ線の摩耗断面積を算出する摩耗断面積算出処理工程と、
 前記三面摩耗トロリ線の摩耗断面積に基づいて、一つの水平摩耗部および二つの傾斜摩耗部を有する三面摩耗トロリ線と断面積が同一である水平摩耗部のみを有する水平摩耗トロリ線の残存直径を、前記三面摩耗トロリ線の残存直径相当値として算出する残存直径相当値算出処理工程と
を含むことを特徴とする摩耗測定方法。
[請求項5]
 前記境界点位置算出処理工程では、前記トロリ線の下面の画像から取得した少なくとも前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部のピクセル位置、並びに前記トロリ線の最下面の高さに基づいて、前記一方の傾斜摩耗部の端部、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点、前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点および前記他方の傾斜摩耗部の端部の実座標を算出する
ことを特徴とする請求項4記載の摩耗測定方法。
[請求項6]
 前記境界点位置算出処理工程では、前記トロリ線の最下面の高さを、前記一方の傾斜摩耗部と前記水平摩耗部との境界点および前記水平摩耗部と前記他方の傾斜摩耗部との境界点の高さとして適用する
ことを特徴とする請求項5記載の摩耗測定方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]