JPH05340736A - 電車線路検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送電線の検査を安全に且つ効率よく検査でき
るようにする。 【構成】 カメラ２２で撮像する被写体が撮影範囲の中
央に固定されるようにミラー１５を回動駆動し、かつカ
メラ２２の光軸と同一平面上にある照明灯２１によって
照明を行うと、被写体が移動しても撮像された像はミラ
ー１５が回動駆動されることによって画面中央に位置
し、またそのミラー１５によって反射される照明光は常
に被写体を照明する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道に用いられるの電
車線路の設置状態を検査する電車線路検査装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電気鉄道におけるレール添いの給電設備
には、主に駅舎、信号機等の付帯設備に交流を給電する
配電線、電車用の直流を流すき電線、レール真上に張架
され、き電線から分岐路を介して給電されるトロリー線
および、トロリー線を一定高さに吊り下げする吊架線が
あり、これらの線は総称して電車線路を呼ばれているが
これらいずれかの線に不具合があっても電車の運行に多
大の支障を来すものである。このため電車線路の保守は
正確な運行を確保するための重要な作業となる。

【０００３】電器鉄道は通常、図３に示すように設置条
件によってはレールを跨ぎながらレール沿いにき電線１
を展張し、図４に示すように吊架線２からトロリー線３
を吊り下げ、き電線１によって送られた電力をトロリー
線３に供給し、電車はそのトロリー線３に接触するパン
タグラフ４を介して取り込む電気エネルギによって走行
をしている。

【０００４】このため、電車線路の中でもトロリー線３
等に比しき電線の点検作業を機械化するのは困難であ
り、従来はき電線の一部が切断してヒゲ状となっていな
いか否かを目視で外観検査をしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の方法は作業そのものが危険であり、また非常に
効率が悪い。このような検査方法では熟練した作業員で
ないと異常を見いだすことは難しく、未熟練の作業員が
検査すると「見渡す限り異常なし」という結果になり、
検査結果の信頼性も悪かった。

【０００６】このため、撮像装置でき電線の状態を撮像
しておき、それを再生して検査すれば作業には危険を伴
わないが、き電線は不規則な弛みがあったり、また全て
がレールと平行に展張されているわけでなく、図３に示
すようにレールを横切って展張される場合もあり、この
ようなき電線を撮像するためには試験車を低速で走行さ
せる必要があり、やはり効率は悪い。

【０００７】効率を上げるにはカメラをき電線の展張状
況に沿って自動的に追従させることが考えられるが、カ
メラは重量があるためその速度は限度がある。それに加
え、夜間は照明をする必要があり、照明灯はカメラより
もはるかに重量があり、このような状況では高速な撮影
はできるものではなかった。

【０００８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、電車線路の検査を安全に且つ効率よく検査でき
るようにするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、水平面内で回動自在に制御される回
動台に設けられた撮像装置と、撮像装置の両脇に取り付
けられ光軸が撮像装置の光軸とほぼ同一平面上にある照
明灯と、回動台に取り付けられ被写体が撮像装置の光軸
上に位置するように位置制御されると共に照明灯からの
照明光を反射して被写体方向に向けるミラーとを備えた
ものである。

【００１０】

【作用】カメラ２２で撮像する被写体が撮影範囲の中央
に固定されるようにミラー１５を回動駆動し、かつカメ
ラ２２の光軸と同一平面上にある照明灯２１によって照
明を行うと、被写体が移動しても撮像された像はミラー
１５が回動駆動されることによって画面中央に位置し、
またそのミラー１５によって反射される照明光は常に被
写体を照明する。

【００１１】

【実施例】図２は本発明の一実施例を示すブロック図で
あって、図１は機械的配置を示す図である。本実施例に
おいては検査対象線路がき電線の場合に付いて説明す
る。図１に示す装置が図２に示す電車（以下、測定列車
と称する）５に搭載され、その撮像画像を検査員が見る
ことによって図３に示すき電線１の状態を検査してい
る。

【００１２】図１（ａ）において、基台１０にモータ１
１を介して回動台１２が回動自在な状態で搭載されてい
る。このように水平面内で回動自在に構成された回動台
１２の一端には支柱１３ａ，１３ｂが固設され、その支
柱１３ｂの先端付近に設けられたモータ１４を介してミ
ラー１５がそのモータ１４の軸を中心に回動自在となる
ように取り付けられている。なお、ミラー１５は奥の支
柱１３ａと手前の支柱１３ｂによって軸支され回動自在
な状態に取り付けられている。

【００１３】回動台１２の他端には図１（ｂ）に示すよ
うに、奥側および手前側に支柱１７ａ、１７ｂが固設さ
れ、その支柱１７ａ、１７ｂにアーム１８が取り付けら
れている。このアーム１８は支柱１７ａ、１７ｂの長手
方向に沿って先端部分から所定量貫通された溝１６に外
側から挿入されたネジ１９ａ，１９ｂによって螺着され
るようになっている。

【００１４】アーム１８の中央付近には電動のズームレ
ンズ２０が固設され、アーム１８の両端付近には光軸が
ズームレンズ２０の光軸とほぼ同じ平面上に位置する状
態で照明灯２１ａ，２１ｂが固設されている。そしてズ
ームレンズ２０にＣＣＤによって構成されたカメラ２２
が装着されている。

【００１５】このため、カメラ２２の光軸は回動台１２
に対して所定の角度をもって取り付けられているが、こ
の角度はネジ１９ａ，１９ｂを溝１６に沿って摺動させ
ることで自在に調整できるようになっている。

【００１６】なお、モータ１１、回動台１２、支柱１
３、モータ１４、ミラー１５はリモコン雲台２５を構成
している。

【００１７】これらの装置は前述したように測定列車５
に搭載され、その測定列車５の車輪の回転等から得られ
る距離信号が距離測定ユニット３４に供給される。距離
測定ユニット３４はその距離信号に基づいて距離データ
を発生して制御ユニット３１に供給すると共に、図示し
ない文字発生器を介して距離データからそのデータに対
応する文字を発生させて、画質改善装置３２から供給さ
れる画像同期信号に応じてスーパーインポーズ装置３３
に供給する。き電線１を含む電車線路の設置位置は既知
であるので、ホストコンピュータ３０には測定開始地点
からの距離に応じたき電線１とカメラ２２間の距離、撮
影方向等が予め記憶されている。

【００１８】制御ユニット３１は距離測定ユニット３４
から供給された距離データをホストコンピュータ３０に
供給するので、ホストコンピュータ３０はその距離デー
タおよび予め記憶されているき電線１の位置データに基
づいてズームレンズ２０のズーム、フォーカス、アイリ
ス（絞り）を調整する信号および、リモコン雲台２５を
制御する信号を発生し、制御ユニット３１を介してズー
ムレンズ２０およびリモコン雲台２５を制御する。

【００１９】前述のようにズーム、フォーカス、アイリ
ス調整されたズームレンズ２０を介しカメラ２２で撮像
された画像信号は、画質改善装置３２によってコントラ
スト処理などを行うことによって画質を改善した画像信
号としてスーパーインポーズ装置３３に供給され、距離
測定ユニット３４から供給される距離データ（文字）が
重畳された画像としてビデオデッキ３５に供給される。
そして、録画している画像が必要に応じてビデオデッキ
３５で表示される。また、モニタ３６は既にビデオデッ
キ３５に記録された情報を再生し表示する。

【００２０】このように構成した装置を搭載した測定列
車５が走行しながらき電線１の状況をビデオデッキ３５
に記録するが、ここで問題になるのはき電線には弛みが
あるため、ズームレンズ２０によって撮像しただけの状
態では測定列車５の走行位置に応じて記録されるき電線
１の画像が画面内で移動する。この移動はき電線１の弛
みに応じて所定周期で繰り返すが、測定列車５の速度が
速くなるほどその繰り返し周期が短くなり、非常に見に
くい映像となる。

【００２１】このような状態とならないようにミラー１
５を駆動して常に画像が画面の同一箇所に停止するよう
に制御している。これは例えば画質改善装置３２から供
給される画像信号の画面内の座標が一定となるようにホ
ストコンピュータ３０によってリモコン雲台２５が制御
されることで実現できる。

【００２２】この場合、測定列車５が高速で走行する
と、その追従も高速に行うことを要求されるが、この例
ではミラー１５をモータ１４によって駆動している。ミ
ラー１５は軽いので高速追従は容易に実現でき、このこ
とにより測定列車５の速度に応じて追従することは容易
に行える。また、き電線１は図３に示すように、必ずし
も走行する方向に平行とは限らず、線路と交差している
こともある。このような場合、モータ１１を駆動して回
動台１２を回転させることによってき電線１の追従を行
うようにしている。

【００２３】以上の説明は昼間に検査を行う場合の例で
あるが、夜間はき電線１を照明する必要がある。しか
し、照明灯の場合も相応の重量があるので、架線の弛み
に対応させて移動させることは追従性能に問題がある。
そこで本願では図１（ｂ）に示すように、アーム１８の
両端に照明灯２１ａ，２１ｂを取り付け、その照明灯２
１ａ、２１ｂの光軸がズームレンズ２０およびカメラ２
２の光軸とほぼ同一平面上に位置するようにしている。

【００２４】このように構成することによって照明光源
はミラー１５で反射される。そのミラー１５はき電線１
の画像が画面の中央となるように走行に追従して駆動さ
れているので、撮像しようとする部分が照明されること
になる。そして、き電線１の位置が移動すると直ちにミ
ラー１５が追従するようになっているので、照明灯２１
を移動させなくても、照明箇所が追従する。

【００２５】以上の説明においては、被写体をき電線と
して説明したが、本発明はき電線の検査に限らず、電車
線路の全ての検査に用いることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ミラーを
駆動することによって架線の位置変化に追従して撮像す
ることができ、かつ照明灯の光軸がカメラの光軸と同一
平面上となるようにしたので、カメラに被写体を撮像す
る処理を行うことでその照明光源を移動しなくても被写
体が常に照明され、被写体の高速追従撮影と被写体への
高速追従照明が同時に行えるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機械的構成の一実施例を示す図

【図２】本発明の電気的構成の一実施例を示すブロック
図

【図３】き電線の展張状態を示す図

【図４】トロリー線の展張状態を示す図

【符号の説明】

１ き電線 ２ 吊架線 ３ トロリー線 ４ パンタグラフ ５ 電車（測定列車） １０ 基台 １１、１４ モータ １２ 回動台 １３、１７ 支柱 １５ ミラー １８ アーム １９ ネジ ２０ ズームレンズ ２１ 照明灯 ２２ カメラ ２５ リモコン雲台 ３０ ホストコンピュータ ３１ 制御ユニット ３２ 画質改善装置 ３３ スーパーインポーズ装置 ３４ 距離測定ユニット ３５ ビデオデッキ ３６ モニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 精一 東京都品川区広町二丁目１番19号 東日本 旅客鉄道株式会社総合技術開発推進部テク ニカルセンター内 (72)発明者 鶴岡 一弘 東京都港区西新橋一丁目15番１号 日本ア ビオニクス株式会社内 (72)発明者 瀬間 章 東京都港区西新橋一丁目15番１号 日本ア ビオニクス株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像装置で撮像された電車線路の状態を
   再生して表示しその表示画像から電車線路の状態を検査
   する電車線路検査装置において、 水平面内で回動自在に制御される回動台に設けられた撮
   像装置と、 前記撮像装置の両脇に取り付けられ光軸が前記撮像装置
   の光軸とほぼ同一平面上にある照明灯と、 前記回動台に取り付けられ被写体が前記撮像装置の光軸
   上に位置するように位置制御されると共に前記照明灯か
   らの照明光を反射して被写体方向に向けるミラーとから
   構成される電車線路検査装置。