JP2015184263A - Inspection system and inspection method of pantagraph slider - Google Patents
Inspection system and inspection method of pantagraph slider Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015184263A JP2015184263A JP2014063804A JP2014063804A JP2015184263A JP 2015184263 A JP2015184263 A JP 2015184263A JP 2014063804 A JP2014063804 A JP 2014063804A JP 2014063804 A JP2014063804 A JP 2014063804A JP 2015184263 A JP2015184263 A JP 2015184263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sliding plate
- plate unit
- shape
- detection
- inspection
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、鉄道車両に使用されるパンタグラフすり板の状態(例えば摩耗量)を非接触で検査するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for inspecting the state (for example, the amount of wear) of a pantograph sliding plate used in a railway vehicle in a non-contact manner.
鉄道車両は、その運行に際して架線からの電力供給を受けるためにパンタグラフを備えている。このパンタグラフは、架線との接触箇所となるすり板を備えている。このすり板は、鉄道車両の走行中に架線と常に接触することから摩耗しやすく、また損傷を生じる場合もある。このため、すり板の摩耗量などの状態を定期的に検査することが必要となる。この検査を作業員による目視等で行うことも考えられるが、多くの鉄道車両に対して適切な頻度で検査を行うには負担が大きいため、検査の自動化が望まれる。 The railway vehicle is provided with a pantograph in order to receive power supply from the overhead line during its operation. This pantograph is provided with a sliding plate that is a contact point with the overhead wire. Since the sliding plate is always in contact with the overhead wire during traveling of the railway vehicle, it is easy to wear and may be damaged. For this reason, it is necessary to periodically inspect conditions such as the wear amount of the sliding plate. Although it is conceivable to perform this inspection by visual inspection by an operator, it is necessary to automate the inspection because a large burden is required to inspect many railway vehicles at an appropriate frequency.
すり板の状態検査に関する従来技術として、例えば特開2005−337714号公報(特許文献1)には、パンタグラフに対して条件の異なる複数の照明装置により光を照射する照明手段と、パンタグラフの側面方向から条件の異なる複数のCMOSカメラにより撮像してすり板を含む画像データを得る撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像データからすり板形状が最も鮮明に撮像されている画像データを選択し、すり板の摩耗量を求める画像処理手段とを備えるパンタグラフ検査装置が開示されている。 For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2005-337714 (Patent Document 1) discloses a conventional technique relating to a state inspection of a slab, an illumination unit that irradiates light with a plurality of illumination devices having different conditions with respect to a pantograph, and a lateral direction of the pantograph Imaging means for obtaining image data including a sliding plate by imaging with a plurality of CMOS cameras under different conditions, and selecting image data with the sharpest shape of the sliding plate from the image data captured by the imaging means. Also disclosed is a pantograph inspection device comprising image processing means for determining the wear amount of a sliding plate.
ところで、一般にすり板は一方向に長い形状としてその長手方向を架線の延在方向に対して直交かそれに近い方向へ向けて配置され、長手方向の中心付近で架線と接触するので、すり板の中央付近に摩耗や損傷が生じやすい。このため、すり板の中央付近の状態をより的確に検査することが望まれる。しかしながら、鉄道車両の運行中にも随時、自動的に検査を行うことを考えた場合、上記した特許文献1に開示のパンタグラフ検査装置などの従来技術ではすり板の中央付近が架線に隠れてしまうために、すり板の検査を適切に行うことが難しかった。 By the way, in general, the sliding plate has a long shape in one direction, and its longitudinal direction is arranged in a direction orthogonal to or close to the extending direction of the overhead wire, and is in contact with the overhead wire near the center of the longitudinal direction. Wear and damage are likely to occur near the center. For this reason, it is desired to more accurately inspect the state near the center of the sliding plate. However, when it is considered that the inspection is automatically performed at any time during the operation of the railway vehicle, in the related art such as the pantograph inspection device disclosed in Patent Document 1 described above, the vicinity of the center of the sliding plate is hidden in the overhead line. For this reason, it has been difficult to properly inspect the sliding plate.
本発明に係る具体的態様は、パンタグラフすり板の状態検査をより適切に行うことが可能な技術を提供することを目的の1つとする。 The specific aspect which concerns on this invention makes it one of the objectives to provide the technique which can perform the state test | inspection of a pantograph slip board more appropriately.
鉄道車両に取り付けられたパンタグラフのすり板ユニットの状態を検出するためのシステムであって、(a)平面視において、前記鉄道車両の走行に伴って移動する前記すり板ユニットの進行方向に対して直交以外の角度で斜交して配置される架線と、(b)前記すり板ユニットの上部側から当該すり板ユニットの形状を検出する形状検出手段と、(c)前記形状検出手段によって検出される前記すり板ユニットの形状に基づいて当該すり板ユニットの状態を判定する状態判定手段と、を含み、(d)前記形状検出手段は、前記すり板ユニットの長手方向における中心部を挟んだ一方側に対応する第1検出領域と前記中心部を挟んだ他方側に対応する第2検出領域に分けて前記すり板ユニットの形状を検出しており、(f)前記第1検出領域と前記第2検出領域は、平面視において前記架線を挟んで対向配置され、前記すり板ユニットの進行方向に沿って分離して配置され、かつ当該進行方向と直交する方向に沿って分離して配置されており、(g)前記第1検出領域と前記第2検出領域の各々の一部が前記中心部を含んで重複して配置されている、パンタグラフすり板の検査システムである。 A system for detecting a state of a pantograph sliding plate unit attached to a railway vehicle, (a) in plan view, with respect to a traveling direction of the sliding plate unit that moves as the railway vehicle travels An overhead line arranged obliquely at an angle other than orthogonal, (b) shape detecting means for detecting the shape of the sliding plate unit from the upper side of the sliding plate unit, and (c) detected by the shape detecting means. State determining means for determining the state of the sliding plate unit based on the shape of the sliding plate unit, wherein (d) the shape detecting means sandwiches a central portion in the longitudinal direction of the sliding plate unit. The shape of the sliding plate unit is detected by dividing it into a first detection region corresponding to the side and a second detection region corresponding to the other side across the central portion, and (f) the first detection region The second detection areas are arranged opposite to each other across the overhead line in a plan view, arranged separately along the traveling direction of the sliding plate unit, and separated along a direction orthogonal to the traveling direction. (G) A pantograph slip plate inspection system in which a part of each of the first detection area and the second detection area is arranged overlappingly including the central portion.
上記構成によればパンタグラフすり板の状態検査を適切に行うことが可能となる。 According to the said structure, it becomes possible to perform the state inspection of a pantograph slip board appropriately.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、一実施形態のパンタグラフすり板の検査装置の構成を示すブロック図である。図1に示すパンタグラフすり板の検査装置は、鉄道車両に配置されたパンタグラフのすり板ユニット100の摩耗量を検査するものであり、検出ユニット1と制御ユニット2を含んで構成されている。検査ユニット1と制御ユニット2の間は通信ケーブルを用いて相互に通信可能に接続されている。この検査装置と所定の設置状態とされた架線3(後述する図6参照)を含んでパンタグラフすり板の検査システムが構成される。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an inspection apparatus for a pantograph slip plate according to an embodiment. The pantograph slip plate inspection apparatus shown in FIG. 1 is for inspecting the amount of wear of a pantograph
検査ユニット1は、鉄道車両の屋根部分に設けられるパンタグラフのすり板ユニット100の上方であって鉄道車両の進行方向に沿って延在する架線の上方に設置される。この検査ユニット1は、レーザ光源11a、11bと、3Dカメラ(三次元カメラ)12a、12bと、レーザドップラ速度計13と、トリガーセンサ14a、14bと、インタフェース部(I/F)15を含んで構成されている。
The inspection unit 1 is installed above the pantograph
レーザ光源11a、11bは、それぞれ、すり板ユニット100に対してライン状のレーザ光を照射する。ここでいうレーザ光の波長は特に限定されず、例えば波長650nm程度の赤色レーザ光を用いることができる。
The
3Dカメラ12a、12bは、それぞれ、レーザ光源11a、11bによって照射されるレーザ光がすり板ユニット100に照射されることによって生じる反射光を検出(撮影)する。詳細には、3Dカメラ12aはレーザ光源11aと対をなしており、レーザ光源11aによって照射されるレーザ光による反射光を検出する。また、3Dカメラ12bは、レーザ光源11bと対をなしており、レーザ光源11bによって照射されるレーザ光による反射光を検出する。
The
レーザドップラ速度計13は、鉄道車両の屋根部分に照射したレーザ光の反射光を用いてこの鉄道車両の移動速度を検出する。検出される移動速度は、3Dカメラ12a、12bにおいて検出される画像の補正に用いられる。
The laser Doppler
トリガーセンサ14a、14bは、鉄道車両の進行方向に沿って両者が前後に離間するようにして配置されており、パンタグラフのすり板ユニット100が検出ユニット1による検出範囲へ入ったこと、およびこの検出範囲から出たことを検出する。このトリガーセンサ14a、14bによる検出結果を用いることで、すり板ユニット100が検出範囲に入っていないときは各レーザ光源11a、11bおよび各3Dカメラ12a、12bの動作を停止させることができる。
The
インタフェース部15は、検査ユニット1と制御ユニット2との間の通信制御を行う。具体的には、インタフェース部13は、検査ユニット1から送信される制御信号を受信して各レーザ光源11a、11bへ送出する処理、3Dカメラ12a、12bから出力される検出データ(画像データ)を制御ユニット2へ送信する処理、レーザドップラ速度計13やトリガーセンサ14a、14bのそれぞれによる検出データの送信処理などを行う。
The
制御ユニット2は、検査ユニット1の動作制御を行うとともに、検査ユニット1から送信される各種データを用いてすり板ユニット100の状態を得るための情報処理を行うものであり、車両管理用PC(パーソナルコンピュータ)21、画像用PC22、検査用PC23およびモニタ24を備える。
The
車両管理用PC21は、検査対象とする鉄道車両の識別や、その鉄道車両に備わった複数のパンタグラフのうち検査対象とするパンタグラフのすり板ユニット100を識別するなど、検査対象に管理に必要な情報処理を行う。
The vehicle management PC 21 identifies information necessary for management of the inspection target, such as identification of the railway vehicle to be inspected and identification of the pantograph sliding
画像用PC22は、検査ユニット1から送信される各種データを用いて、検査対象としたすり板ユニット100の状態を可視化した画像(例えば、線画像や三次元画像など)や検査結果を示す画像を生成し、モニタ24に表示させるための情報処理を行う。
The image PC 22 uses the various data transmitted from the inspection unit 1 to visualize an image (for example, a line image or a three-dimensional image) that visualizes the state of the
検査用PC23は、検査ユニット1から送信される各種データを用いて、検査対象としたすり板ユニット100の状態を検出し、その結果を図示しない外部装置等へ出力する。ここで、本実施形態ではすり板ユニット100の状態として、すり板ユニット100の摩耗量が検出されるものとする。検査用PC23は、すり板ユニット100の摩耗量を検出し、摩耗量が所定値(例えば3mm)よりも大きくなった場合にその旨を示すアラート信号を生成し出力する。ここでいう摩耗量とは、すり板ユニット100の正規の厚さ(例えば20mm)と検査時の厚さ(例えば17mm)との差である。
The
モニタ24は、例えば液晶表示装置などの情報表示装置であり、画像用PC23によって生成される画像を表示する。
The
図2は、すり板ユニットの構造を示す模式的な斜視図である。ここでは、すり板ユニット100全体の約半分が示されている。図中、右側がすり板ユニット100の右端であり、左側がすり板ユニット100の中央部分である。すり板ユニット100は、すり板101とこれを下側から支持する舟体102を備える。通常、すり板101は、左端側や右端側に比べて中央部分がすり減った摩耗状態となる。画像用PC22によってモニタ24に表示される三次元画像では、相対的にすり減った中央部分とすり減っていない左端側とが視覚的に識別できるように、舟体102の上面を基準面として計測したすり板101の高さ(すなわち厚さ)の違いが色調の違いとして表現される。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the sliding plate unit. Here, about half of the entire sliding
図3(A)は、すり板ユニットの形状の検出結果を模式的に示した図である。ここでは、すり板ユニット100の一部の形状を真上から検出した画像が示されている。図示のように、上下に伸びるすり板101が示され、その両側に舟体102の一部が示されている。本実施形態では、公知の光切断法によって対象体であるすり板ユニット100の表面形状を検出する。具体的には、鉄道車両の走行に伴って移動するすり板ユニット100に対して各レーザ光源11a、11bによってライン状のレーザ光を断続的に照射し、それによって得られる反射光を各3Dカメラ12a、12bによって検出し、検査用PC23において所定の情報処理を実行することにより、すり板ユニット100の形状が検出される。
FIG. 3A is a diagram schematically showing the detection result of the shape of the sliding plate unit. Here, an image in which a part of the shape of the sliding
図3(B)は、すり板ユニットの断面形状の検出結果を模式的に示した図である。図3(A)に示すa−a線方向の断面の外形線が示されている。図示のように、舟体102の上面である基準面Sの高さを基準高さとする。また、すり板101の上面101aの高さをすり板101の全体で求め、最も低い値を検出する。このすり板101の上面101aの高さの最低値と上記した基準高さとの差がすり板101の高さhとして求められる。例えば、すり板101の高さhの正規値が20mmであり、摩耗量の限界値が3mmであるとすると、ここで検出されるすり板101の高さhが17mm以下となった場合には、検査用PC23は、このすり板101を引き続き使用することができないと判断する。
FIG. 3B is a diagram schematically showing the detection result of the cross-sectional shape of the sliding plate unit. The outline of the cross section in the direction of the aa line shown in FIG. 3 (A) is shown. As shown in the figure, the height of the reference surface S that is the upper surface of the
図4(A)、図4(B)は、各レーザ光源によるライン状のレーザ光の照射方向について説明するための図である。各レーザ光源11a、11bによるライン状のレーザ光103は、例えば図4(A)に示すように、すり板101および舟体102の延在方向(図示では左右方向)に略平行な方向に照射することができる。しかし、鉄道車両の走行に伴ってすり板100等がそれらの延在方向とほぼ直交する方向へ移動する際に、その移動速度が比較的速い(例えば時速数十km)とすると、断続的に出力されるライン状のレーザ光がすり板101等に照射される本数が相対的に減少する。このため、舟体102に照射されるレーザ光の本数が少なくなり、あるいは照射されるレーザ光がなくなる場合も生じ得る。その場合、舟体102の上面である基準面Sの高さの検出精度が低下し、あるいは検出不能となることも考えられる。
4A and 4B are diagrams for explaining the irradiation direction of the line-shaped laser light from each laser light source. For example, as shown in FIG. 4A, the line-shaped
上記のような場合に対しては、各レーザ光源11a、11bによるライン状のレーザ光103は、図4(B)に示すように、すり板101および舟体102の延在方向(図示では左右方向)に対してある程度の角度をもって斜交する方向に照射することが好ましい。このようにレーザ光の照射方向をオフセットすることで、すり板101等の移動速度が速くなった場合であっても複数のレーザ光をより確実にすり板101および舟体102へ照射することができる。それにより、舟体102の上面である基準面Sの高さの検出精度を向上させ、ひいてはすり板101の高さhの検出精度を向上させることができる。なお、図4(B)の例ではレーザ光の照射方向を右上がりに示していたが、これは一例であり、レーザ光の照射方向は右下がりであってもよい。また、各レーザ光源11a、11bのそれぞれにおいて異なる照射方向としてもよい。
For the above case, the line-shaped
図5(A)および図5(B)は、画像処理方法の好適例について説明するための図である。各図において、上側から下側へ向かってすり板ユニット100が相対的に移動するものとする。このとき、図5(A)に示すように、各3Dカメラ12a、12bの検出範囲内にすり板ユニット100が入ったときには各レーザ光源12a、12bからのレーザ光を照射せずにバックグラウンド情報としての画像Im1を取得する。次いで、すり板ユニット100が検出範囲の中央付近に位置するときに各レーザ光源12a、12bからのレーザ光103を照射し、画像Im2を取得する。
FIG. 5A and FIG. 5B are diagrams for explaining a suitable example of the image processing method. In each figure, it is assumed that the sliding
その後、すり板ユニット100が検出範囲から外れる直前において、再度バックグラウンド情報としての画像Im3を取得する。そして、まず画像Im1と画像Im3とを平均化処理することにより1つのバックグラウンド情報としての画像を生成する。その後、このバックグラウンド情報としての画像とレーザ光照射時の画像Im2との差分を求める。これにより、レーザ光による反射光の成分のみを抽出することができるので、すり板ユニット100の形状の検出精度をより高めることができる。なお、各3Dカメラ12a、12bのシャッタースピードを高速化することで、図5(B)に示すように、レーザ光の非照射時の画像Im1、Im3とレーザ光の照射時の画像Im2、Im4とを交互に取得してもよい。
Thereafter, immediately before the sliding
図6は、パンタグラフすり板の検査システムにおける架線と検査ユニットの設置状態を説明するための模式的な平面図である。図6では、架線3とすり板ユニット100の配置状態をこれらの上部から平面視した様子が示されている。図6に示すように、本検査システムにおける架線3は、少なくとも検査ユニット1が設置される範囲内において、すり板ユニット100の進行方向(換言すれば鉄道車両の進行方向)に対して大きく斜交するように配置されている。検査ユニット1が設置される範囲は、一例として、すり板ユニット100の進行方向に沿って数メートルの間である。また、すり板ユニット100の長さは、一例として数十センチメートルである。このような条件下において、架線3は、その延在方向とすり板ユニット100の進行方向(図中の上下方向)と直交する方向のなす角度θが例えば70°程度となるように配置される。このため、図示のように、検査ユニット1の設置範囲の前後ではほぼ真っ直ぐに配置されている架線3が検査ユニット1の設置範囲においては大きく屈曲して配置される。
FIG. 6 is a schematic plan view for explaining an installation state of the overhead line and the inspection unit in the inspection system for the pantograph sliding plate. FIG. 6 illustrates a state in which the
なお、一般に鉄道車両の運行に利用されている架線は、数百メートルの範囲ですり板ユニットの長手方向の両端間を往復するように緩やかに斜交して配置されている。しかし、この場合において架線とすり板ユニットの進行方向(鉄道車両の進行方向)と直交する方向とのなす角度は、仮にすり板ユニットが500メートル毎に往復するとして、計算上は89.9°以上であり、実質的に架線とすり板ユニットの進行方向とは平行であるに等しい。すなわち、本検査システムにおける架線の斜交配置とは技術的意味がまったく異なる。 In general, the overhead lines used for the operation of railway vehicles are arranged in a slanted manner so as to reciprocate between both ends in the longitudinal direction of the board unit within a range of several hundred meters. However, in this case, the angle formed between the overhead wire and the direction of travel of the sliding plate unit (the traveling direction of the railway vehicle) is assumed to be 89.9 °, assuming that the sliding plate unit reciprocates every 500 meters. Thus, the overhead line and the traveling direction of the sliding plate unit are substantially equal to each other. That is, the technical meaning is completely different from the oblique arrangement of the overhead lines in the present inspection system.
本検査システムでは、図6に示すように、斜交配置された架線3に対して、レーザ光源11aおよび3Dカメラ12aからなる検出手段による検出範囲(撮像範囲)112aと、レーザ光源11bおよび3Dカメラ12bからなる検出手段による検出範囲(撮像範囲)112bとがすり板ユニット100の進行方向に沿って前後して配置され、かつ各検出範囲112a、112bの間を架線3が通るように両者が配置されている。図示の例では、すり板ユニット100の進行方向に対して、検査範囲112aが検査範囲112bに対して相対的に後ろ側に配置されている。また、各検出範囲112a、112bは、すり板ユニット100の進行方向と直交方向(図中の左右方向)に対しても、離間して配置されている。具体的には、検出範囲112aは、すり板ユニット100の進行方向の中央位置oに対して左側(進行方向を基準とすれば右側)に配置され、検出範囲112bは、中央位置oに対して右側(進行方向を基準とすれば左側)に配置されており、各検出範囲112a、112bの相互間に架線3が配置されている。このような配置とすることで、少なくとも検査ユニット1の設置範囲内において、すり板ユニット100の中央位置が架線3と重ならずに各検出範囲112a、112bに含まれるようにすることができる。
In this inspection system, as shown in FIG. 6, the detection range (imaging range) 112a by the detection means including the laser light source 11a and the
各検出範囲112a、112bの配置については、各レーザ光源11a、11bおよび各3Dカメラ12a、12bの位置を適宜調整することで設定することができる。簡単には、検出範囲112aの位置に対応づけてレーザ光源11aおよび3Dカメラ12aを設置し、検出範囲112bの位置に対応づけてレーザ光源11bおよび3Dカメラ12bを設置すればよい。詳細には、検出範囲112aの上方にレーザ光源11aおよび3Dカメラ12aを配置し、検出範囲112bの上方にレーザ光源11bおよび3Dカメラ12bを配置すればよい。また、反射光学系などの光路変換手段を用いることで、各レーザ光源等の配置と各検出範囲とを直接的に対応づけなくても上記したように各検出範囲112a、112bの位置を設定することができる。
The arrangement of the detection ranges 112a and 112b can be set by appropriately adjusting the positions of the
ここで、各検出範囲112a、112bは、最低限、すり板ユニット100の中央位置oを挟んで両者が接して配置されていればよい。図示の例では、検出範囲112aの右端が中央位置oと一致し、かつ検出範囲112bの左端が中央位置oと一致していればよい。さらに好ましい態様として、本検査システムでは、検出範囲112aの右端が中央位置oよりも左側へ張り出して設定され、検出範囲112bの左端が中央位置oよりも右側へ張り出して設定される。このようにして検出範囲112aと検出範囲112bの重複範囲113を設けることで、すり板ユニット100の中央部をより確実に撮影することができる。なお、各検出範囲112a、112bのいずれか一方のみを中央位置oよりも張り出すように設定してもよい。
Here, at least the detection ranges 112a and 112b only need to be arranged in contact with each other with the central position o of the sliding
次に、図7を参照しながら、検査ユニット1と架線3の設置状態をどのように設定すればよいかを一般化して説明する。すり板ユニット100の長手方向長さをW、幅をaとし、各検出範囲112a、112bの相互間距離(各々の中心間距離)をLとし、各検出範囲112a、112bの重複範囲113の幅をdとし、各検出範囲112a、112bの幅を2aとする。ここで、各検出範囲112a、112bの相互間距離Lは、各3Dカメラ12a、12bの設置位置が各検出範囲112a、112bの位置と一致している場合には各3Dカメラ12a、12bの相互間距離として求めることができる。
Next, with reference to FIG. 7, how to set the installation state of the inspection unit 1 and the
このとき、すり板ユニット100の進行方向と直交する方向と架線3とのなす角度をθとすれば、各パラメータ間で以下の関係が導かれる。
tanθ=(L−2a)/d …(1)
上記の(1)式から、角度θは以下のように求められる。
θ=arctan((L−2a)/d) …(2)
At this time, if the angle between the direction perpendicular to the traveling direction of the sliding
tan θ = (L−2a) / d (1)
From the above equation (1), the angle θ is obtained as follows.
θ = arctan ((L-2a) / d) (2)
したがって、上記の(2)式に基づいて検査ユニット1と架線3の設置状態を定めることができる。具体例を挙げると、L=1.0[m]、d=0.3[m]、a=0.075[m]であるとすれば、(2)式により求められるθの値は70.6°となる。よって、すり板ユニット100の進行方向と直交する方向と架線3の延在方向とのなす角度θが70.6°以下となるように架線3を配置(敷設)すればよい。
Therefore, the installation state of the inspection unit 1 and the
同様に、例えば架線3の傾斜する角度θを80°に設定したいという要望が先に決まっている場合であれば、以下のように(1)式を変更すれば、各検出範囲112a、112bの相互間距離Lを1.85[m]と求めることができる。この値に基づいて各検出範囲112a、112bの位置、ひいては各レーザ光源等の位置を定めればよい。なお、他のパラメータについても同様である。
L=d×tanθ+2a …(3)
Similarly, for example, if the request to set the inclination angle θ of the
L = d × tan θ + 2a (3)
なお、上記した(1)式では各検出範囲112a、112bの幅をすり板ユニット100の幅aの2倍とすることを前提としていたが、それらを等しく設定した場合には(1)式を以下のように変形して用いればよい。
tanθ=(L−a)/d …(4)
In the above-described equation (1), it is assumed that the width of each
tan θ = (L−a) / d (4)
以上のような実施形態によれば、各検出範囲における形状検出時にすり板ユニットの中央部分と架線とが重ならないようにすることができるので、パンタグラフすり板の状態検査を適切に行うことが可能となる。特に、鉄道車両が停車駅へ進入したタイミングなど、鉄道車両の運行時においても妨げとなることなくパンタグラフすり板の検査を行うことが可能となる。 According to the embodiment as described above, it is possible to prevent the central portion of the sliding plate unit and the overhead line from overlapping each other at the time of shape detection in each detection range, and thus it is possible to appropriately inspect the state of the pantograph sliding plate. It becomes. In particular, it is possible to inspect the pantograph sliding plate without any hindrance during the operation of the railway vehicle, such as the timing when the railway vehicle enters the stop station.
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態では、すり板ユニットの状態としてすり板の「摩耗量」を検出していたが、これ以外にも、例えばすり板の部分的な欠け等の損傷を検出対象とするなど種々の状態を検出対象とすることができる。また、上記した実施形態では形状検出手段の一例としてレーザ光源と3Dカメラを組み合わせたものを挙げていたが、形状検出手段はこれに限定されない。 In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention, it can change and implement variously. For example, in the above-described embodiment, the “abrasion amount” of the sliding plate is detected as the state of the sliding plate unit. However, other than this, for example, damage such as partial chipping of the sliding plate is detected. Various states can be detected. In the above-described embodiment, a combination of a laser light source and a 3D camera is used as an example of the shape detection unit. However, the shape detection unit is not limited to this.
1:検査ユニット
2:制御ユニット
3:架線
11a、11b:レーザ光源
12a、12b:3Dカメラ
13:レーザドップラ速度計
14a、14b:トリガーセンサ
15:インタフェース部
21:車両管理用PC
22:画像用PC
23:検査用PC
24:モニタ
100:すり板ユニット
101:すり板
101a:すり板の上面
102:舟体
103:レーザ光
112a、112b:検出範囲(撮像範囲)
113:重複範囲
1: Inspection unit 2: Control unit 3:
22: Image PC
23: PC for inspection
24: Monitor 100: Sliding plate unit 101: Sliding
113: Overlapping range
Claims (3)
平面視において、前記鉄道車両の走行に伴って移動する前記すり板ユニットの進行方向に対して直交以外の角度で斜交して配置される架線と、
前記すり板ユニットの上部側から当該すり板ユニットの形状を検出する形状検出手段と、
前記形状検出手段によって検出される前記すり板ユニットの形状に基づいて当該すり板ユニットの状態を判定する状態判定手段と、
を含み、
前記形状検出手段は、前記すり板ユニットの長手方向における中心部を挟んだ一方側に対応する第1検出領域と前記中心部を挟んだ他方側に対応する第2検出領域に分けて前記すり板ユニットの形状を検出しており、
前記第1検出領域と前記第2検出領域は、平面視において前記架線を挟んで対向配置され、前記すり板ユニットの進行方向に沿って分離して配置され、かつ当該進行方向と直交する方向に沿って分離して配置されており、
前記第1検出領域と前記第2検出領域の各々の一部が前記中心部を含んで重複して配置されている、
パンタグラフすり板の検査システム。 A system for detecting the state of a pantograph sliding plate unit attached to a railway vehicle,
In a plan view, an overhead line arranged obliquely at an angle other than orthogonal to the traveling direction of the sliding plate unit that moves as the railway vehicle travels;
Shape detecting means for detecting the shape of the sliding plate unit from the upper side of the sliding plate unit;
State determining means for determining the state of the sliding plate unit based on the shape of the sliding plate unit detected by the shape detecting means;
Including
The shape detecting means is divided into a first detection region corresponding to one side sandwiching the central portion in the longitudinal direction of the sliding plate unit and a second detection region corresponding to the other side sandwiching the central portion. Detecting the shape of the unit,
The first detection area and the second detection area are arranged opposite to each other with the overhead line interposed therebetween in a plan view, arranged separately along the traveling direction of the sliding plate unit, and in a direction perpendicular to the traveling direction. Are arranged separately along
A part of each of the first detection area and the second detection area is arranged overlapping the central portion,
Inspection system for pantograph strips.
前記ライン状のレーザ光は、その延在方向を前記すり板ユニットの長手方向に対して斜交する方向に向けて照射される、
請求項1に記載のパンタグラフすり板の検査システム。 The shape detection means detects the shape of the sliding plate unit based on reflected light generated by irradiating a line-shaped laser beam from the upper side of the sliding plate unit,
The line-shaped laser light is irradiated with the extending direction thereof in a direction oblique to the longitudinal direction of the sliding plate unit,
The inspection system for a pantograph slip plate according to claim 1.
(a)平面視において、前記鉄道車両の走行に伴って移動する前記すり板ユニットの進行方向に対して直交以外の角度で斜交させて架線を配置すること、
(b)形状検出手段が、前記すり板ユニットの上部側から当該すり板ユニットの形状を検出すること、
(c)状態判定手段が、前記すり板ユニットの形状に基づいて当該すり板ユニットの状態を判定すること、
を含み、
(d)前記(b)は、前記すり板ユニットの長手方向における中心部を挟んだ一方側に対応する第1検出領域と前記中心部を挟んだ他方側に対応する第2検出領域に分けて前記すり板ユニットの形状を検出しており、
(e)前記(d)における前記第1検出領域と前記第2検出領域を、平面視において前記架線を挟んで対向して配置する、
パンタグラフすり板の検査方法。 A method for detecting the state of a pantograph sliding plate unit attached to a railway vehicle,
(A) disposing an overhead line at an angle other than orthogonal to the traveling direction of the sliding plate unit that moves as the railcar travels in plan view;
(B) the shape detecting means detects the shape of the sliding plate unit from the upper side of the sliding plate unit;
(C) the state determination means determines the state of the sliding plate unit based on the shape of the sliding plate unit;
Including
(D) The (b) is divided into a first detection region corresponding to one side sandwiching the central portion in the longitudinal direction of the sliding plate unit and a second detection region corresponding to the other side sandwiching the central portion. Detecting the shape of the sliding plate unit,
(E) The first detection region and the second detection region in (d) are arranged to face each other across the overhead line in plan view.
Inspection method for pantograph strips.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014063804A JP2015184263A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Inspection system and inspection method of pantagraph slider |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014063804A JP2015184263A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Inspection system and inspection method of pantagraph slider |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015184263A true JP2015184263A (en) | 2015-10-22 |
Family
ID=54350932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014063804A Pending JP2015184263A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Inspection system and inspection method of pantagraph slider |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015184263A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017223631A (en) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Slider wear measurement device and measurement method |
JP2020041943A (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 日立交通テクノロジー株式会社 | Pantograph overall measuring device and pantograph pushing-up force estimation method |
-
2014
- 2014-03-26 JP JP2014063804A patent/JP2015184263A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017223631A (en) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Slider wear measurement device and measurement method |
JP2020041943A (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 日立交通テクノロジー株式会社 | Pantograph overall measuring device and pantograph pushing-up force estimation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6373111B2 (en) | Tunnel lining surface inspection system and vehicle used for tunnel lining surface inspection system | |
JP6206957B2 (en) | Trolley wire measuring device and trolley wire measuring method | |
US10309763B2 (en) | Rail position measurement device | |
KR101280243B1 (en) | Measuring system for height and stagger and wear of catenary using machine vision | |
US11494888B2 (en) | Work terminal, oil leakage detection apparatus, and oil leakage detection method | |
CN103453836A (en) | System and method for measuring vehicle outline dimensions based on machine vision and laser light curtain | |
JP7010672B2 (en) | Wheel shape measurement method | |
EP3141449A1 (en) | Rail profile monitoring, e.g. geometry of the frogs | |
WO2013011586A1 (en) | Apparatus for detecting end portion position of strip-like body, and method for detecting end portion position of strip-like body | |
JP6277468B2 (en) | Vehicle power pole position inspection device | |
JP2010071722A (en) | Method and device for inspecting unevenness flaws | |
CN203489844U (en) | System for measuring size of outer profile of vehicle based on machine vision and laser light screen | |
JP6317621B2 (en) | Method for measuring three-dimensional shape of wheel mounted on vehicle and three-dimensional shape measuring device for wheel mounted on vehicle | |
JPH0879904A (en) | Abnormality detector for pantograph | |
KR102513815B1 (en) | Method and device for detecting abnormalities in train tracks based on automation | |
JP2010136563A (en) | Device and method for inspecting pantograph type current collector | |
JP2015184263A (en) | Inspection system and inspection method of pantagraph slider | |
JP2006118901A (en) | Wheel profile measuring device | |
JP6855405B2 (en) | Tram wire measuring method and trolley wire measuring device | |
JP6389783B2 (en) | Crossover relative position management apparatus and method | |
US10619995B2 (en) | Dimension measuring device and method | |
FR3073806A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING CONTACT BRUSHES | |
JP6308681B2 (en) | Crossover equipment monitoring device and method | |
JP5900874B2 (en) | 3D measuring device | |
KR20120077863A (en) | Clearance measurement system between railway vehicle and facility in railway tunnel |