JP2004274921A - 磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気浮上式車両に容易に搭載可能であり、地上コイルの磁気や天候に影響されることなく、正確な検測を行うことができる磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置を提供する。
【解決手段】磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置において、検測車両１側に配置され、地上コイル１４の検測部位を照射する投光器３と、前記検測車両１側に配置され、前記照射された地上コイル１４の検測部位を撮像する撮像装置４と、前記地上コイル１４の進行方向の中央位置を検出するコイルセンタ検出センサ５と、前記撮像装置４及びコイルセンタ検出センサ５に接続される処理装置とを具備する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気浮上式鉄道の地上コイルの位置は、正規の位置から狂うと車両の乗り心地に大きく影響する。そのため、その地上コイルの位置の検測は不可欠である。
【０００３】
従来、磁気浮上式鉄道の地上コイルの位置の検測には、地上コイル検測専用の自走車両に電磁式検測装置あるいは光式検測装置を搭載して地上コイル位置を検測する方式がある。
【０００４】
図６はかかる従来の検測車の側面図である。
【０００５】
この図において、１０１は検測車、１０２は運転室、１０３はガイドウェイ狂い演算装置、１０４はエンジンルーム、１０５は地点検出器、１０６は走行車輪、１０７は案内車輪、１０８は電磁式検測装置あるいは光式検測装置、１１０はガイドウェイ、１１１は地上コイルである。なお、ここでは図示されていないが、電磁式検測装置あるいは光式検測装置１０８が正確な位置データを測定するためには３軸移動機構を設ける必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の方式では、以下のような問題があった。
【０００７】
（１）電磁式検測装置を用いる方式では、検測車１０１側から地上コイル１１１に発信される磁界の、地上コイル１１１からの反作用磁界により誘起される電圧を利用して地上コイル１１１の位置を検出するようにしている。しかし、この方式では、磁気浮上式車両を走行させると、地上コイル１１１に通電する際の強磁界の影響を検測装置１０８が受けて正確な測定ができなくなるため、磁気浮上式車両に検測装置１０８を搭載して検測することが不可能となる。
【０００８】
（２）光式検測装置を用いる方式では、レーザー式変位計を使用しているため、雨天などで地上コイル１１１の表面が湿潤状態にある場合には、光の乱反射の影響を受け正確な検測ができない。
【０００９】
本発明は、上記状況に鑑みて、磁気浮上式車両に容易に搭載可能であり、地上コイルの磁気や天候に影響されることなく、正確な検測を行うことができる磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置において、検測車両側に配置され、地上コイルの検測部位を照射する投光器と、前記検測車両側に配置され、前記照射された地上コイルの検測部位を撮像する撮像装置と、前記地上コイルの進行方向の中央位置を検出するコイルセンタ検出センサと、前記撮像装置及びコイルセンタ検出センサに接続される処理装置とを具備することを特徴とする。
【００１１】
〔２〕上記〔１〕記載の磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置において、前記検測部位がガイドウェイの地上コイル取付用凹部のエッジとこの地上コイルの上端部および地上コイル左右端であることを特徴とする。
【００１２】
〔３〕上記〔１〕記載の磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置において、前記撮像装置による撮像データのうち、前記コイルセンタ検出センサによって得られる地上コイルの進行方向の中央位置データに対応する撮像データのみを抽出することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例を示す磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置の模式図、図２はその磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置の検測車両側の配置を示す模式図、図３は本発明の実施例を示す検測車両の内部を示す模式図である。
【００１５】
これらの図において、１は検測車両（検測専用車でも、検測装置を搭載する営業用車両でもよい）、２はその検測車両１の地上コイルの画像処理式検測装置の取付部、３は検測車両１側に配置され、地上コイルの検測部位を照射する投光器、４は検測車両１の地上コイルの画像処理式検測装置の取付部２に固定される撮像装置（ＣＣＤカメラ）、５はその撮像される地上コイルの進行方向の中央位置を検出するコイルセンタ検出センサ、６は走行車輪、７は案内車輪、１１はガイドウェイ、１２はそのガイドウェイ１１の地上コイル取付用凹部、１３はその凹部のエッジ、１４は地上コイル〔例えば、Ｌ（浮上）式では浮上コイル、ＰＬ（推進・浮上）式では浮上コイル＋推進コイル、ＰＬＧ（推進・浮上・案内）式では浮上コイル＋推進コイル＋案内コイル）〕、１５はその地上コイル１４の上端部、１６は走行路である。なお、ここでは、地上コイルの画像処理式検測装置は、検測車両の片側のみ図示するが、実際はその検測車両の両側に配置するのが望ましい。
【００１６】
ここで、コイルセンタ検出センサ５はレーザー照射部とそのレーザーの地上コイル１４を有するガイドウェイ１１からの反射を検出するレーザー受光部を備えている。隣接する地上コイル１４間にはギャップが形成されており、地上コイル１４が存在する箇所とギャップの箇所はレーザー飛程距離が異なることになるため、ギャップ位置を検出し、そこから地上コイル１４の中央位置を測定することができる。
【００１７】
また、コイルセンタ検出センサ５は図示しないが、水平方向（検測車両の進行方向）に間隔をおいて投光器３と撮像装置４を配置して画像によってギャップ位置の検出を行うようにすることもできる。
【００１８】
これらの図に示すように、本発明の地上コイルの画像処理式検測装置は、検測車両１の両側面（ここでは片側のみ図示）に、投光器３、撮像装置（ＣＣＤカメラ）４、コイルセンタ検出センサ５が配置されて構成される。
【００１９】
また、既設のものとして、レーザジャイロ２１、走行路検出器２２も配置されており、本発明の画像処理式検測装置からのデータと走行路検出データなどは、演算装置Ｉ，ＩＩ（２３，２４）、コンピュータ装置２５に接続されて、データ処理が行われる。そのコンピュータ装置２５には、電源装置２６、チャートレコーダ２７、レーザプリンタ２８などが接続されている。２９はレーザ基準装置である。
【００２０】
このように構成したので、検測車両１の走行に伴って、投光器３が照射する照射部位である、ガイドウェイ１１の地上コイル取付用凹部１２のエッジ１３と地上コイル１４の上端部１５が撮像装置４によって撮像される。その場合、単に撮像したのでは、撮像データは極めて多くなるので、撮像される地上コイル１４の進行方向の中央位置をコイルセンタ検出センサ５によって検出し、撮像装置４によって撮像される地上コイルの中央位置のデータのみを抽出して、演算装置Ｉ，ＩＩ（２３，２４）及びコンピュータ装置２５からなるデータ処理装置によって、地上コイル１４の上下位置狂いを検測することができる。
【００２１】
この地上コイル１４の上下位置狂いは、検測車両１に搭載した撮像装置（ＣＣＤカメラ）４に写し出される映像の明暗を判別することにより検出する。つまり、撮像装置（ＣＣＤカメラ）４に出力される映像信号の輝度を判別して当該部分の位置を特定し検出する。
【００２２】
上記実施例では、地上コイルの上下位置狂いの検出について説明したが、以下のように、地上コイルの左右方向の位置狂いの検出を行うこともできる。
【００２３】
図４は本発明の他の実施例を示す磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置の模式図であり、地上コイルの左右方向の位置狂いの検出を行うようにしている。
【００２４】
この図において、３１はガイドウェイ、３２はガイドウェイ３１に配置される地上コイル〔例えば、Ｌ（浮上）式では浮上コイル、ＰＬ（推進・浮上）式では浮上コイル＋推進コイル、ＰＬＧ（推進・浮上・案内）式では浮上コイル＋推進コイル＋案内コイル）〕、３３は検測車両に固定され、地上コイル３２の左右方向を照射する投光器、３４は検測車両（図示なし）の地上コイルの画像処理式検測装置の取付部に固定される撮像装置（ＣＣＤカメラ）である。
【００２５】
このように構成したので、撮像装置（ＣＣＤカメラ）３４を用いて地上コイル３２の左右端を撮像することにより、地上コイルの左右方向の位置狂いの検出を行うことができる。
【００２６】
図５は本発明の実施例を示す磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置による地上コイルの上下位置狂いおよび地上コイルの左右方向の位置狂いの両方を検出するように構成した場合の説明図であり、そのスキャン方向を示す模式図である。
【００２７】
図５に示すように、ガイドウェイ４１には地上コイル４２と４３とが溝４４を有して、左右に並列に配置されており、ＣＣＤ視野４５の撮像装置（ＣＣＤカメラ）によって、上下方向にスキャンすることによって地上コイル４２，４３の上下方向に処理を行い、地上コイルの上下（高低狂い）を検出することができる。
【００２８】
また、ＣＣＤ視野４６の撮像装置（ＣＣＤカメラ）によって、左右方向にスキャンすることによって地上コイルの左右方向に処理を行い、地上コイルの左右（通り狂い）を検出することができる。
【００２９】
因みに、撮像装置（ＣＣＤカメラ）としては、例えば、画素数１０２４画素、スキャンレート１８０００回／秒、分解能０．１ｍｍを用いる。
【００３０】
また、本発明における検測車両は、検測専用車両で時速６０ｋｍでの検測を行うものでもよいし、営業用車両で時速５００ｋｍでの検測を行うようにしてもよい。
【００３１】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００３３】
（Ａ）磁気浮上式車両に容易に搭載可能であり、地上コイルの磁気や天候に影響されることなく、正確な地上コイルの位置狂いの検測を行うことができる。
【００３４】
（Ｂ）時速５００キロの超高速での地上コイルの位置検測が可能となり、また雨天等の悪天候でも検測が可能となる。
【００３５】
（Ｃ）従来必要であった３軸移動機構を有する電磁・光検出器を有する方式に比べて、その構成を簡便にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置の模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置の検測車両側の配置を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例を示す検測車両の内部を示す模式図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置の模式図である。
【図５】本発明の実施例を示す磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置による地上コイルの上下位置狂いおよび地上コイルの左右方向の位置狂いの両方を検出するように構成した場合の説明図である。
【図６】従来の検測車を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 検測車両
２ 検測車両の地上コイルの画像処理式検測装置の取付部
３，３３ 地上コイルの検測部位を照射する投光器
４，３４ 撮像装置（ＣＣＤカメラ）
５ コイルセンタ検出センサ
６ 走行車輪
７ 案内車輪
１１，３１，４１ ガイドウェイ
１２ 地上コイル取付用凹部
１３ 凹部のエッジ
１４，３２，４２，４３ 地上コイル
１５ 地上コイルの上端部
１６ 走行路
２１ レーザジャイロ
２２ 走行路検出器
２３，２４ 演算装置Ｉ，ＩＩ
２５ コンピュータ装置
２６ 電源装置
２７ チャートレコーダ
２８ レーザプリンタ
２９ レーザ基準装置
４４ 溝
４５ ＣＣＤ視野（上下方向）
４６ ＣＣＤ視野（左右方向）

Claims (3)

1. （ａ）検測車両側に配置され、地上コイルの検測部位を照射する投光器と、
   （ｂ）前記検測車両側に配置され、前記照射された地上コイルの検測部位を撮像する撮像装置と、
   （ｃ）前記地上コイルの進行方向の中央位置を検出するコイルセンタ検出センサと、
   （ｄ）前記撮像装置及びコイルセンタ検出センサに接続される処理装置とを具備することを特徴とする磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置。
2. 請求項１記載の磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置において、前記検測部位がガイドウェイの地上コイル取付用凹部のエッジと該地上コイルの上端部および地上コイル左右端であることを特徴とする磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置。
3. 請求項１記載の磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置において、前記撮像装置による撮像データのうち、前記コイルセンタ検出センサによって得られる地上コイルの進行方向の中央位置データに対応する撮像データのみを抽出することを特徴とする磁気浮上式鉄道の地上コイルの画像処理式検測装置。

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