JPH021709B2 - - Google Patents
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- JPH021709B2 JPH021709B2 JP10689482A JP10689482A JPH021709B2 JP H021709 B2 JPH021709 B2 JP H021709B2 JP 10689482 A JP10689482 A JP 10689482A JP 10689482 A JP10689482 A JP 10689482A JP H021709 B2 JPH021709 B2 JP H021709B2
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- Japan
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- shutter
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 29
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
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- 239000009261 D 400 Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
- B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はトロリ線を保持する振止金具または曲
線引金具と、バンタグラフ舟体のなす角度を自動
的に検出するための電車線自動観測装置に関する
ものである。
線引金具と、バンタグラフ舟体のなす角度を自動
的に検出するための電車線自動観測装置に関する
ものである。
車両がレール上を走査するとき、曲線路ではト
ロリ線をが車両のパンタグラフから外れないよう
にトロリ線を曲線引金具を用いてレール中心附近
に保持し、また直線路が連続しているところでは
パンタグラフの摺動面の摩耗を平均化するために
一定時間隔毎に交互にジグザグの折線状に振止金
具を用いてトロリ線を補正する架線構造となつて
いる。このようなトロリ線を構成する曲線引金具
または振止金具（以下、これらを金具という）が
トロリ線と相対的に定められた位置（高さ、角
度）にある場合はパンタグラフに対する支障はな
いが、金具のゆるみや支持不良などによりトロリ
線に対する金具の位置が不当に低くなつた場合、
金具がパンタグラフに当り、トロリ線あるいはパ
ンタグラフを破損する事故の原因となる金具の角
度を適正に保持することが必要となる。このよう
な金具の角度を検知するためには従来例第１図に
示すような検出器を使用して測定を行つていた。
第１図においてパンタグラフ舟体１には中心より
左右に夫々スイツチを設けた触角S1，S2，S3，
S4，S5，S6を取付け、各々の触角はトロリ線３と
摺動するパンタグラフ舟体１の摺動面上に決めら
れた長さ突出している。パンタグラフ舟体１がト
ロリ線３に取付けられた金具４の下方を通過する
と、スイツチを設けた触角S3が金具４に当り、後
方に倒れスイツチを動作させる。金具４がP1の
位置ではスイツチを設けた触角S1，S2，S3が同時
に倒れてスイツチを動作させる。また金具４がト
ロリ線３に対して反対側のP2の位置であるとき
はスイツチを設けた触角S4，S5，S6が夫々対応す
る。このようにスイツチが同時に何個動作したか
により取付角度の良否を判定する構造であつた。
しかしこの方式ではスイツチを設けた触角を多数
配列して取付けるための集電用のパンタグラフ舟
体が重くなつて設計上の追随性能を望めない。こ
のため専用のパンタグラフが必要である。又走行
中金具と接触してスイツチを動作させる構造のた
め衝撃により触角が曲つたり折れたりして正しい
測定が行われない欠点があつた。
ロリ線をが車両のパンタグラフから外れないよう
にトロリ線を曲線引金具を用いてレール中心附近
に保持し、また直線路が連続しているところでは
パンタグラフの摺動面の摩耗を平均化するために
一定時間隔毎に交互にジグザグの折線状に振止金
具を用いてトロリ線を補正する架線構造となつて
いる。このようなトロリ線を構成する曲線引金具
または振止金具（以下、これらを金具という）が
トロリ線と相対的に定められた位置（高さ、角
度）にある場合はパンタグラフに対する支障はな
いが、金具のゆるみや支持不良などによりトロリ
線に対する金具の位置が不当に低くなつた場合、
金具がパンタグラフに当り、トロリ線あるいはパ
ンタグラフを破損する事故の原因となる金具の角
度を適正に保持することが必要となる。このよう
な金具の角度を検知するためには従来例第１図に
示すような検出器を使用して測定を行つていた。
第１図においてパンタグラフ舟体１には中心より
左右に夫々スイツチを設けた触角S1，S2，S3，
S4，S5，S6を取付け、各々の触角はトロリ線３と
摺動するパンタグラフ舟体１の摺動面上に決めら
れた長さ突出している。パンタグラフ舟体１がト
ロリ線３に取付けられた金具４の下方を通過する
と、スイツチを設けた触角S3が金具４に当り、後
方に倒れスイツチを動作させる。金具４がP1の
位置ではスイツチを設けた触角S1，S2，S3が同時
に倒れてスイツチを動作させる。また金具４がト
ロリ線３に対して反対側のP2の位置であるとき
はスイツチを設けた触角S4，S5，S6が夫々対応す
る。このようにスイツチが同時に何個動作したか
により取付角度の良否を判定する構造であつた。
しかしこの方式ではスイツチを設けた触角を多数
配列して取付けるための集電用のパンタグラフ舟
体が重くなつて設計上の追随性能を望めない。こ
のため専用のパンタグラフが必要である。又走行
中金具と接触してスイツチを動作させる構造のた
め衝撃により触角が曲つたり折れたりして正しい
測定が行われない欠点があつた。
本発明は上述した従来の不確実な角度検出方式
を改めパンタグラフ舟体と金具が交差する瞬間を
シヤツタ付TVにより撮影し、その画像を即時画
像処理して演算し、パンタグラフ舟体と金具のな
す角度を高精度で出力する電車線自動観測装置を
提供するものである。
を改めパンタグラフ舟体と金具が交差する瞬間を
シヤツタ付TVにより撮影し、その画像を即時画
像処理して演算し、パンタグラフ舟体と金具のな
す角度を高精度で出力する電車線自動観測装置を
提供するものである。
以下、本発明の実施例を図に従つて説明する。
第２図はパンタグラフ舟体と金具が交差する瞬
間を捕えるために必要な本装置の構成図である。
間を捕えるために必要な本装置の構成図である。
車両６の屋根上に設置されているパンタグラフ
５のパンタグラフ舟体１はトロリ線３と摺動しな
がら矢印ａの方向に進行している。同じく車両６
の屋根上には金具４を検知する光学式の検出器８
がパンタグラフ取付位置より進行方向前部に、ま
た金具４を検知する光学式の検出器９はパンタグ
ラフ取付位置中心にいずれも上向きに設定されて
いる。車両６が矢印ａの方向に進行すると、最初
に検出器８が支持性２に取付けられた金具４の真
下を通過して、この影を光学的に検知し、検出信
号をシヤツタ付TVカメラ７に送る。この信号に
よりシヤツタ付TVカメラ７は撮影の準備状態と
なる。次に検出器９が通過して再びシヤツタ付
TVカメラ７に検出信号を送ると、シヤツタ付
TVカメラ７はこの検出信号をシヤツタパルス信
号として入力し100μS（１／10000秒）の電気的な
高速シヤツタを切り撮影し、撮影した画像を電気
信号に変換して出力する。また検出器９の検出信
号は画像処理部１０内のC.P.U１２（第５図参
照）にも送られ、画像処理部１０ではシヤツタ付
TVカメラ７から電気信号を画像に再現して取込
む。次に画像処理部１０内のC.P.U１２、R.O.M
１３、R.A.M１４及びV.F.M１５で行われる角
度演算方式を、第３図〜第６図により説明する。
５のパンタグラフ舟体１はトロリ線３と摺動しな
がら矢印ａの方向に進行している。同じく車両６
の屋根上には金具４を検知する光学式の検出器８
がパンタグラフ取付位置より進行方向前部に、ま
た金具４を検知する光学式の検出器９はパンタグ
ラフ取付位置中心にいずれも上向きに設定されて
いる。車両６が矢印ａの方向に進行すると、最初
に検出器８が支持性２に取付けられた金具４の真
下を通過して、この影を光学的に検知し、検出信
号をシヤツタ付TVカメラ７に送る。この信号に
よりシヤツタ付TVカメラ７は撮影の準備状態と
なる。次に検出器９が通過して再びシヤツタ付
TVカメラ７に検出信号を送ると、シヤツタ付
TVカメラ７はこの検出信号をシヤツタパルス信
号として入力し100μS（１／10000秒）の電気的な
高速シヤツタを切り撮影し、撮影した画像を電気
信号に変換して出力する。また検出器９の検出信
号は画像処理部１０内のC.P.U１２（第５図参
照）にも送られ、画像処理部１０ではシヤツタ付
TVカメラ７から電気信号を画像に再現して取込
む。次に画像処理部１０内のC.P.U１２、R.O.M
１３、R.A.M１４及びV.F.M１５で行われる角
度演算方式を、第３図〜第６図により説明する。
第２図に検出器９の検出信号でシヤツタ付TV
カメラ７が撮影した画像は、第３図に示すように
パンタグラフ舟体１と金具４が重なつた画像にな
る。金具４は高速で移動する高速シヤツタによる
撮影のため静止状態になつている。またシヤツタ
付TVカメラ７は車両６上で水平に設置してある
ので、パンタグラフ舟体１は画像の水平走査線と
平行になつている。この画像は第５図に示す画像
処理部１０の中のV.E.M（ビデオフレームメモ
リ）１５に取込まれている。第３図の画像におい
て角度を演算処理するためにはパンタグラフ舟体
１と金具４との相対位置が明らかになれば良い。
したがつて余分な画像は全て省略して効率良く演
算するため第３図に示すように電気的窓枠１１を
設けてある。この窓枠１１は図示されていない別
の測定器で検出されたパンタグラフ５の上下運動
をもとに常にパンタグラフ舟体１の上側に位置す
る左右及び上下に所定の巾をもつ枠組として形成
され、この枠内のみ演算処理させるものである。
これにより窓枠１１内における金具の部分を区別
する必要から背景と金具を夫々白と黒（０と１）
に変換する２値化処理を行う。しかし金具４の表
面は経年暴露されているため様々な光沢をしてい
る。また金具４の背景は天空ではあるが気象条件
により異なるので２値化処理は単純には行えな
い。
カメラ７が撮影した画像は、第３図に示すように
パンタグラフ舟体１と金具４が重なつた画像にな
る。金具４は高速で移動する高速シヤツタによる
撮影のため静止状態になつている。またシヤツタ
付TVカメラ７は車両６上で水平に設置してある
ので、パンタグラフ舟体１は画像の水平走査線と
平行になつている。この画像は第５図に示す画像
処理部１０の中のV.E.M（ビデオフレームメモ
リ）１５に取込まれている。第３図の画像におい
て角度を演算処理するためにはパンタグラフ舟体
１と金具４との相対位置が明らかになれば良い。
したがつて余分な画像は全て省略して効率良く演
算するため第３図に示すように電気的窓枠１１を
設けてある。この窓枠１１は図示されていない別
の測定器で検出されたパンタグラフ５の上下運動
をもとに常にパンタグラフ舟体１の上側に位置す
る左右及び上下に所定の巾をもつ枠組として形成
され、この枠内のみ演算処理させるものである。
これにより窓枠１１内における金具の部分を区別
する必要から背景と金具を夫々白と黒（０と１）
に変換する２値化処理を行う。しかし金具４の表
面は経年暴露されているため様々な光沢をしてい
る。また金具４の背景は天空ではあるが気象条件
により異なるので２値化処理は単純には行えな
い。
以下２値化方式について述べる。前記電気的窓
枠１１内に画像は第４図に示すようにT1〜T100
の計100本からなる水平の走査線Ｔにより構成さ
れ各々１本の走査線Ｔの画素ＤはD1〜D400の400
ケのデータがある。このうち角度演算に使用する
走査線は４本おきのT5，T10，T15……T100の計
20本であり、この走査線Ｔの１本毎に２進法に基
づく計算速度向上のために左側256個の画素デー
タにより先ず平均値を算出する。即ちこの256個
のデータは第５図の画像処理部１０内に画像を取
込んだV.E.M１５によりC.P.U１２に入力され、
C.P.U１２で平均値を計算する。得られた値は一
走査線Ｔのなかで金具４が占める割合が小さいの
で背景、即ち天空側の値となる。この値から白か
黒（０か１）に走査線Ｔを分割する手法である
が、本発明に於いてはあらかじめ実験により得ら
れた平均値とスライス値の表をR.O.M１３に作
成しておき、この表と得られた平均値とを対応し
てライス値を選択することにより、確実に金具４
を２値化摘出する方式をとつている。
枠１１内に画像は第４図に示すようにT1〜T100
の計100本からなる水平の走査線Ｔにより構成さ
れ各々１本の走査線Ｔの画素ＤはD1〜D400の400
ケのデータがある。このうち角度演算に使用する
走査線は４本おきのT5，T10，T15……T100の計
20本であり、この走査線Ｔの１本毎に２進法に基
づく計算速度向上のために左側256個の画素デー
タにより先ず平均値を算出する。即ちこの256個
のデータは第５図の画像処理部１０内に画像を取
込んだV.E.M１５によりC.P.U１２に入力され、
C.P.U１２で平均値を計算する。得られた値は一
走査線Ｔのなかで金具４が占める割合が小さいの
で背景、即ち天空側の値となる。この値から白か
黒（０か１）に走査線Ｔを分割する手法である
が、本発明に於いてはあらかじめ実験により得ら
れた平均値とスライス値の表をR.O.M１３に作
成しておき、この表と得られた平均値とを対応し
てライス値を選択することにより、確実に金具４
を２値化摘出する方式をとつている。
以上の処理は各走査線20本分について繰返さ
れ、その都度R.A.M１４に高速転送される。R.
A.M１４に送られたデータの画像は第６図に示
すごとく電気的窓枠１１内を４本おきのT5，
T10，T15……T100の計20本により構成され、白
と黒（０と１）の２階調に分類されたものとな
る。
れ、その都度R.A.M１４に高速転送される。R.
A.M１４に送られたデータの画像は第６図に示
すごとく電気的窓枠１１内を４本おきのT5，
T10，T15……T100の計20本により構成され、白
と黒（０と１）の２階調に分類されたものとな
る。
次にこの画像から角度演算を行う手法について
説明する。
説明する。
C.P.U１２は上記２値化されたR.A.M１４内の
画像から金具４の２点を検出するために次のよう
に処理する。第６図における電気的窓枠１１の左
端の下から矢印ｂに示すように各走査線Ｔ毎に上
に向つて異なる階調の画像レベルを探す。無けれ
ば右端の下から矢印Ｃに示すように矢印ｂと同じ
方法で探し、無ければさらに内側の矢印ｄに移動
して探し続ける。異なる階調d′点を探すと、この
場所を記憶して次にｄ→d′点の高さｔの1/2の高
さでｅから内側に向つて探しe′点の異なる階調の
場所を記憶する。このd′点とe′点を結ぶ直接が走
査線Ｔと構成する角度θの正接（tanθ）を算出す
る。
画像から金具４の２点を検出するために次のよう
に処理する。第６図における電気的窓枠１１の左
端の下から矢印ｂに示すように各走査線Ｔ毎に上
に向つて異なる階調の画像レベルを探す。無けれ
ば右端の下から矢印Ｃに示すように矢印ｂと同じ
方法で探し、無ければさらに内側の矢印ｄに移動
して探し続ける。異なる階調d′点を探すと、この
場所を記憶して次にｄ→d′点の高さｔの1/2の高
さでｅから内側に向つて探しe′点の異なる階調の
場所を記憶する。このd′点とe′点を結ぶ直接が走
査線Ｔと構成する角度θの正接（tanθ）を算出す
る。
この結果から第５図のR.O.M１３内にあらか
じめ作成してある正接（tanθ）と角度θの表から
角度θを取込み、第５図のプリンタ１６に印字出
力する。
じめ作成してある正接（tanθ）と角度θの表から
角度θを取込み、第５図のプリンタ１６に印字出
力する。
これ等一連の動作は車両内において高速走行中
１秒以内に行われ、繰返し検出、出力するもので
ある。
１秒以内に行われ、繰返し検出、出力するもので
ある。
本発明にかかる電車線自動観測装置によれば、
専用のパンタグラフを使用していた従来の測定器
に比べいかなるパンタグラフでも利用することが
可能となる。しかも遠隔から金具を非接触で測定
することにより、従来の触角やスイツチ等設ける
ことを不用とするなど保守点検も容易となり、こ
の方面に貢献することが大きい。
専用のパンタグラフを使用していた従来の測定器
に比べいかなるパンタグラフでも利用することが
可能となる。しかも遠隔から金具を非接触で測定
することにより、従来の触角やスイツチ等設ける
ことを不用とするなど保守点検も容易となり、こ
の方面に貢献することが大きい。
第１図は従来の検出器の説明図、第２図から６
図は本発明の実施例を示したもので第２図は構成
図、第３図は撮影された画像と処理用の電気的窓
枠の対応図、第４図は電気的窓枠内の２値化方式
の説明図、第５図は第２図における画像処理部内
のブロツク図と印字出力用のプリンタ、第６図は
電気的窓枠内の角度演算方式の説明図である。 １……パンタグラフ舟体、２……支持柱、３…
…トロリ線、４……振止金具あるいは曲線引金
具、５……パンタグラフ、６……車両、７……シ
ヤツタ付TVカメラ、８，９……検出器、１０…
…画像処理部、１１……電気的窓枠、１２……C.
P.U、１３……R.O.M、１４……R.A.M、１５…
…V.F.M、１６……プリンタ。
図は本発明の実施例を示したもので第２図は構成
図、第３図は撮影された画像と処理用の電気的窓
枠の対応図、第４図は電気的窓枠内の２値化方式
の説明図、第５図は第２図における画像処理部内
のブロツク図と印字出力用のプリンタ、第６図は
電気的窓枠内の角度演算方式の説明図である。 １……パンタグラフ舟体、２……支持柱、３…
…トロリ線、４……振止金具あるいは曲線引金
具、５……パンタグラフ、６……車両、７……シ
ヤツタ付TVカメラ、８，９……検出器、１０…
…画像処理部、１１……電気的窓枠、１２……C.
P.U、１３……R.O.M、１４……R.A.M、１５…
…V.F.M、１６……プリンタ。
Claims (1)
- １ トロリ線を保持する振止金具あるいは曲線引
金具を、光学的に検知する車体上部に設けられた
第１及び第２の検出器と、該第１及び第２の検出
器の検出信号を撮影の準備信号及びシヤツタパル
ス信号として入力し、撮影した画像を電気信号に
変換して出力するシヤツタ付TVカメラと、前記
第２の検出器の検出信号を入力して前記シヤツタ
付TVカメラの電気信号を画像に再現し、再現し
た画像を２値化すると共に、該２値化した画像か
ら前記振止金具あるいは曲線引金具とパンタグラ
フ舟体のなす角度を演算して出力する画像処理部
とからなることを特徴とする電車線自動観測装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10689482A JPS58224501A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 電車線自動観測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10689482A JPS58224501A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 電車線自動観測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58224501A JPS58224501A (ja) | 1983-12-26 |
| JPH021709B2 true JPH021709B2 (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=14445174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10689482A Granted JPS58224501A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 電車線自動観測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58224501A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4305073B2 (ja) * | 2003-07-08 | 2009-07-29 | 株式会社明電舎 | パンタグラフ支障物検出方法及び装置 |
| JP4685494B2 (ja) * | 2005-04-05 | 2011-05-18 | 株式会社明電舎 | トロリー線の位置測定装置 |
| JP7458231B2 (ja) * | 2020-04-07 | 2024-03-29 | 日鉄テックスエンジ株式会社 | 架線とパンタグラフの相対位置監視装置 |
-
1982
- 1982-06-23 JP JP10689482A patent/JPS58224501A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58224501A (ja) | 1983-12-26 |
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