JP2021133799A - 電車線の張力診断装置とその張力診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】張力調整装置の撮影画像データを利用して電車線の張力を簡単に診断することができる電車線の張力診断装置とその張力診断方法を提供する。【解決手段】張力診断装置１９は、架線の張力を調整する張力調整装置を車両の撮影装置１８から走行しながら撮影した撮影画像に基づいて、この架線の張力を診断する。変化量計測部１９ｆは、撮影装置１８が撮影した撮影画像に基づいて、張力調整装置のヨーク及び滑車の変化量を計測する。張力評価部１９ｊは、変化量計測部１９ｆの計測結果に基づいて、架線の張力を評価する。プロット図生成部１９ｈは、ヨーク及び滑車の変化量と撮影画像の撮影時の気温との関係をプロットしたプロット図を生成する。張力評価部１９ｊは、プロット図の所定範囲内にプロットが存在するか否かに基づいて、架線の張力を評価する。【選択図】図３

Description

この発明は、電車線の張力を調整する張力調整装置を車両の撮影装置から走行しながら撮影した撮影画像に基づいて、この電車線の張力を診断する電車線の張力診断装置とその張力診断方法に関する。

架空電車線は、張力を加えて架設されており、所定の張力を逸脱すると、電車線の静構造の崩れや波動伝搬速度の低下を招き、集電性能の悪化につながるため、適切な張力管理を行うことが重要である。従来は、定期的に人間が目視や手作業で検査することにより張力調整装置の状態を監視していた。しかし、張力調整装置は、鉄道沿線に分布しており、徒歩巡回などで検査を行うための多大な時間労力が必要されている。このため、張力調整装置の高頻度な検査も困難である。

従来の張力異常検出システムは、架空電車線のトロリ線の張力を所定の大きさに調整するガスばね式テンションバランサのガス圧を検出する圧力センサと、支柱に固定されており圧力センサの検出値からトロリ線の状態を演算し表示する解析表示装置と、この解析表示装置に電力を供給する太陽電池と、圧力センサと解析表示装置とを接続するケーブルなどを備えている（例えば、特許文献１参照）。この従来の張力異常検出システムでは、ガスばね式テンションバランサの圧力を圧力センサが検出し、圧力センサの出力信号に基づいて解析表示装置がトロリ線の張力を演算し表示している。

従来の重錘位置検出装置は、トロリ線の張力を所定の大きさに調整する自動張力調整装置を車両とともに走行しながら撮影するラインセンサカメラと、ラインセンサカメラが撮影したラインセンサ画像中の円の位置及び直径を算出する円検出処理部と、ラインセンサ画像中の円から下方に延びる線分の実際の長さを換算する線分検出処理部などを備えている（例えば、特許文献２参照）。この従来の重錘位置検出装置は、円検出処理部が算出した円の直径と実際の自動張力調整装置の滑車の直径とを利用して、滑車から重錘までの距離を演算している。

特開2003-348723号公報

特開2017-100474号公報

従来の張力異常検出システムでは、圧力センサ、解析表示装置及び太陽電池などを沿線の自動調整装置に設置して、これらをケーブルによって接続する必要がある。このため、従来の張力異常検出システムでは、自動調整装置に圧力センサなどを設置するための手間がかかりコストが高くなってしまうとともに、圧力センサなどを定期的に点検しなければならない問題点がある。

従来の重錘位置検出装置では、自動張力調整装置の下部可動部である滑車から重錘までの間をラインセンサカメラが撮影する度に、実際の自動張力調整装置の滑車の直径から円検出処理部が算出した円の直径を換算して、滑車から重錘までの距離を算出する必要がある。このため、従来の重錘位置検出装置では、滑車から重錘までの距離を算出するための演算処理が複雑になってしまう問題点がある。また、従来の重錘位置検出装置では、ラインセンサカメラの撮影範囲が狭いため、屋根上に搭載されたラインセンサカメラによって、自動張力調整装置の滑車から重錘までの間の下部可動部を撮影することができない問題点がある。

この発明の課題は、張力調整装置の撮影画像を利用して電車線の張力を簡単に診断することができる電車線の張力診断装置とその張力診断方法を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図３〜図５、図９、図１３及び図１７に示すように、電車線（６）の張力を調整する張力調整装置（１０Ａ，１０Ｂ）を車両（２）の撮影装置（１８）から走行しながら撮影した撮影画像（Ｐ_N；Ｐ_N-1，Ｐ_N）に基づいて、この電車線の張力を診断する電車線の張力診断装置であって、前記撮影装置が撮影した撮影画像に基づいて、前記張力調整装置の上部可動部（１１，１３；２１）の変化量（θ_Y，θ_W；Ｓ）を計測する変化量計測部（１９ｆ）と、前記変化量計測部の計測結果に基づいて、前記電車線の張力を評価する張力評価部（１９ｊ）とを備える電車線の張力診断装置（１９）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の電車線の張力診断装置において、図６及び図７に示すように、前記張力評価部は、前記張力調整装置の上部可動部の変化量（θ_YA1，…，θ_YAN，θ_WA1，…，θ_WAN，θ_YB1，…，θ_YBN，θ_WB1，…，θ_WBN）と前記撮影画像の撮影時の気温（Ｔ₁，…，Ｔ_N）とに基づいて、前記電車線の張力を評価することを特徴とする電車線の張力診断装置である。

請求項３の発明は、請求項２に記載の電車線の張力診断装置において、図３及び図７に示すように、前記張力調整装置の上部可動部の変化量と前記撮影画像の撮影時の気温との関係をプロットしたプロット図を生成するプロット図生成部（１９ｈ）を備え、前記張力評価部は、前記プロット図の所定範囲（Th）内にプロットが存在するか否かに基づいて、前記電車線の張力を評価することを特徴とする電車線の張力診断装置である。

請求項４の発明は、請求項１に記載の電車線の張力診断装置において、図９及び図１３に示すように、前記張力調整装置の上部可動部の変化量の理論値を演算する理論値演算部（１９ｒ）を備え、前記張力評価部は、前記変化量計測部の計測結果と前記理論値演算部の演算結果とに基づいて、前記電車線の張力を評価することを特徴とする電車線の張力診断装置である。

請求項５の発明は、請求項４に記載の電車線の張力診断装置において、前記理論値演算部は、前記撮影装置が撮影した撮影画像の撮影時の気温に基づいて、前記張力調整装置の上部可動部の変化量の理論値を演算することを特徴とする電車線の張力診断装置である。

請求項６の発明は、請求項４に記載の電車線の張力診断装置において、前記理論値演算部は、前記撮影装置が撮影した電車線の弛み具合（ｓ）に基づいて、前記張力調整装置の上部可動部の変化量の理論値を演算することを特徴とする電車線の張力診断装置である。

請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の電車線の張力診断装置において、図１、図２、図４及び図５に示すように、前記変化量計測部は、前記張力調整装置が滑車式自動張力調整装置であるときに、この滑車式自動張力調整装置の滑車（１３）の回転角（θ_W）及び／又はヨーク（１１）の傾斜角（θ_Y）を計測することを特徴とする電車線の張力診断装置である。

請求項８の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の電車線の張力診断装置において、図１５〜図１７に示すように、前記変化量計測部は、前記張力調整装置がばね式自動張力調整装置であるときに、このばね式自動張力調整装置の筒部（２１）の伸縮量（Ｓ）を計測することを特徴とする電車線の張力診断装置である。

請求項９の発明は、図４、図５、図８、図１２、図１４及び図１７に示すように、電車線（６）の張力を調整する張力調整装置（１０Ａ，１０Ｂ）を車両（２）の撮影装置（１８）から走行しながら撮影した撮影画像（Ｐ_N；Ｐ_N-1，Ｐ_N）に基づいて、この電車線の張力を診断する電車線の張力診断方法であって、前記撮影装置が撮影した撮影画像に基づいて、前記張力調整装置の上部可動部（１１，１３；２１）の変化量（θ_Y，θ_W；Ｓ）を計測する変化量計測工程（Ｓ３００）と、前記変化量計測工程における計測結果に基づいて、前記電車線の張力を評価する張力評価工程（Ｓ５００）とを含む電車線の張力診断方法である。

この発明によると、張力調整装置の撮影画像を利用して電車線の張力を簡単に診断することができる。

この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断システムを模式的に示す概念図である。 この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断装置によって診断される張力調整装置を概略的に示す模式図である。 この発明の第１実施形態に係る電車線の張力調整システムの構成図である。 この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断装置の変化量計測部による張力調整装置のヨークの傾斜角の変化の計測を説明するための模式図であり、（Ａ）はトロリ線が相対的に長くなったときのヨークの傾斜角の変化を示す模式図であり、（Ｂ）はトロリ線が相対的に短くなったときのヨークの傾斜角の変化を示す模式図である。 この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断装置の変化量計測部による張力調整装置の滑車の回転角の変化の計測を説明するための模式図であり、（Ａ）は架線の張力が上昇したときの滑車の回転角の変化を示す模式図であり、（Ｂ）は架線の張力が下降したときの滑車の回転角の変化を示す模式図である。 この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断装置の変化量記憶部のデータ構造の模式図である。 この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断装置の張力評価部の評価動作を模式的に説明するためのグラフであり、（Ａ）は張力調整装置のヨークの変化量による評価動作を説明するためのグラフであり、（Ｂ）は張力調整装置の滑車の変化量による評価動作を説明するためのグラフである。 この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断方法を説明するためのフローチャートである。 この発明の第２実施形態に係る電車線の張力調整システムを模式的に示す構成図である。 この発明の第２実施形態に係る電車線の張力診断装置の変化量計測部による張力調整装置のヨークの傾斜角の変化の計測を説明するための模式図であり、（Ａ）はトロリ線が相対的に長くなったときのヨークの傾斜角の変化を示す模式図であり、（Ｂ）はトロリ線が相対的に短くなったときのヨークの傾斜角の変化を示す模式図である。 この発明の第２実施形態に係る電車線の張力診断装置の変化量計測部による張力調整装置の滑車の回転角の変化の計測を説明するための模式図であり、（Ａ）は架線の張力が上昇したときの滑車の回転角の変化を示す模式図であり、（Ｂ）は架線の張力が下降したときの滑車の回転角の変化を示す模式図である。 この発明の第２実施形態に係る電車線の張力診断方法を説明するためのフローチャートである。 この発明の第４実施形態に係る電車線の張力診断システムを模式的に示す構成図である。 この発明の第３実施形態に係る電車線の張力診断方法を説明するためのフローチャートである。 この発明の第４実施形態に係る電車線の張力診断システムを模式的に示す概念図である。 この発明の第４実施形態に係る電車線の張力診断装置によって診断される張力調整装置を概略的に示す模式図である。 この発明の第４実施形態に係る電車線の張力診断装置の変化量計測部による張力調整装置の内筒の伸縮量の変化の計測を説明するための模式図であり、（Ａ）は架線の張力が上昇したときの内筒の伸縮量の変化を示す模式図であり、（Ｂ）は架線の張力が下降したときの内筒の伸縮量の変化を示す模式図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１に示す線路１は、車両２が走行する通路（軌道）である。線路１は、車両２の車輪を支持し案内する一対のレールなどを備えている。車両２は、線路１に沿って移動する移動体である。車両２は、線路１上を走行する電気車、気動車、客車又は貨車などの鉄道車両であり、複数又は単数の車両２によって組成されている列車である。車両２は、例えば、旅客若しくは貨物の運輸営業を行うことを目的として組成された営業車両、又は電車線設備の状態を検測する機能を有する電気検測車、架線試験車又は電気軌道総合試験車などの検測車又は試験車である。図１に示す車両２は、線路１の起点に近い側の張力調整装置１０Ａから、線路１の終点に近い側の張力調整装置１０Ｂに向かってＡ方向に走行している。車両２は、台車３と、車体４と、集電装置５などを備えている。台車３は、車体４を支持して線路１上を走行する装置である。台車３は、線路１のレールに沿って転動する車輪などを備えている。車体４は、乗員又は貨物を積載して輸送するための構体である。車体４は、車体上面４ａを備えている。車体上面４ａは、車体４の屋根構え（屋根構体）を構成する外板（屋根板）である。車体上面４ａは、車室内を空気調和するための空気調和装置などの屋根上機器が設置される。集電装置５は、トロリ線６ａから電力を車両２に導くための装置である。集電装置５は、トロリ線６ａと摺動するすり板５ａを備えている。

架線６は、線路上空に架設される電車線（架空電車線）である。架線６は、支持点Ｐ間の距離（径間長）が所定の長さになるように、所定の間隔をあけて支持構造物７によって支持点Ｐで支持されている。架線６は、径間が45〜50m程度に設定されており、最大800〜1600m程度の一定区間（引留区間）毎に張力調整装置１０Ａ，１０Ｂによってこの架線６の両端部が引き留められている。架線６は、シンプルカテナリ式ちょう架方式の架線であり、トロリ線６ａと、ちょう架線６ｂと、ハンガ６ｃなどを備えている。トロリ線６ａは、集電装置５のすり板５ａが摺動する電線である。ちょう架線６ｂは、トロリ線６ａを支持する線条である。ちょう架線６ｂは、トロリ線６ａの重量による弛みが小さくなるようにトロリ線６ａを支持する。ハンガ６ｃは、トロリ線６ａをちょう架線６ｂに吊り下げる部材である。ハンガ６ｃは、トロリ線高さを一定に保持する。

支持構造物７は、架線６を支持するための電車線支持物である。支持構造物７は、架線６を長さ方向（線路方向）に移動自在に支持する可動ブラケットなどである。支持構造物７は、温度変化による架線６の移動に対応可能なように、支持点Ｐを中心に水平回転が可能であり、架線６の長さ方向への移動を許容し、上下方向の移動調整も僅かに可能である。支持構造物８Ａ，８Ｂは、架線６の末端を引き留める電車線支持物である。支持構造物８Ａ，８Ｂは、線路１の側方に基礎部分が固定されている引留柱である。支持構造物８Ａは、張力調整装置１０Ａを介して架線６の一方の端部を引き留めており、支持構造物８Ｂは張力調整装置１０Ｂを介して架線６の他方の端部を引き留めている。がいし（碍子）９は、架線６を絶縁して支持する部材である。がいし９は、架線６と張力調整装置１０Ａ，１０Ｂとの間を電気的に絶縁する。

図１に示す張力調整装置１０Ａ，１０Ｂは、架線６の張力を調整する装置である。張力調整装置１０Ａ，１０Ｂは、トロリ線６ａ及びちょう架線６ｂの温度変化による伸縮又はトロリ線６ａの摩耗によって発生するトロリ線の張力変化を一定に保持するために、架線６の張力を自動的に調整する自動張力調整装置（テンションバランサ）として機能する。図１及び図２に示す張力調整装置１０Ａ，１０Ｂは、温度変化などによる架線６の張力変化を釣り合い錘によって一定に保つ滑車式テンションバランサ(Wheel Tension Balancer(WTB))である。張力調整装置１０Ａ，１０Ｂは、図１及び図２に示すように、ヨーク１１と、引き留め材１２と、滑車（ホイール）１３と、吊り材１４と、重錘１５と、支持部１６などを備えている。張力調整装置１０Ａ，１０Ｂは、いずれも同一構造であり、以下では一方の張力調整装置１０Ａを中心に説明し、他方の張力調整装置１０Ｂについては張力調整装置１０Ａと同一の部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１及び図２に示すヨーク１１は、トロリ線６ａとちょう架線６ｂとを一括して引き留める部材である。ヨーク１１は、例えば、外観が三角形又はひし形の鋼板である。ヨーク１１は、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの上部可動部を構成する。ヨーク１１は、図２に示すように、がいし９を介してトロリ線６ａを取り付ける取付部１１ａと、がいし９を介してちょう架線６ｂを取り付ける取付部１１ｂと、取付部１１ａと取付部１１ｂとの間の釣り合い点で引き留め材１２を取り付ける取付部１１ｃなどを備えている。ヨーク１１は、例えば、トロリ線６ａ及びちょう架線６ｂの線膨張係数が相違するために、温度変化による伸縮量が相違するときに、取付部１１ｃを支点として回転自在である。

図１及び図２に示す引き留め材１２は、ヨーク１１と滑車１３とを接続する部材である。引き留め材１２は、例えば、引留ワイヤ又は引留チェーンなどの線条である。引き留め材１２は、トロリ線６ａ及びちょう架線６ｂとは反対方向にヨーク１１の取付部１１ｃから引き出されている。引き留め材１２は、図２に示すように、一方の端部がヨーク１１の取付部１１ｃに取り付けられており、他方の端部が滑車１３の小滑車部１３ａに取り付けられている。

図１及び図２に示す滑車１３は、架線６の弛度及び張力の変化に応じて回転する部材である。滑車１３は、例えば、温度変化に伴って架線６の弛度及び張力が変化したときに回転する。ここで、弛度とは、トロリ線６ａの重力による変形量である。弛度は、図１に示す支持点Ｐ間を結ぶ直線の中央部の高さと、重力により垂れ下がるトロリ線６ａの高さとの差であり、支持点Ｐ間の中央部で最大になり、この差の最大値（最大距離）を意味する。滑車１３は、ヨーク１１と同様に張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの上部可動部を構成する。滑車１３は、図２に示すように、小滑車部１３ａと、大滑車部１３ｂと、段差部１３ｃなどを備えている。滑車１３は、小滑車部１３ａの直径と大滑車部１３ｂの直径との比である滑車比が通常1:4程度に設定されている。

図２に示す小滑車部１３ａは、引き留め材１２を巻き掛ける部材である。小滑車部１３ａは、滑車１３の中心軸に相当するハブ部（ボス部）であり、この小滑車部１３ａの回転中心が滑車１３の回転中心と一致しており、滑車１３と一体となって回転する。大滑車部１３ｂは、吊り材１４を巻き掛ける部材である。大滑車部１３ｂは、滑車１３の外周部に相当するリム部であり、小滑車部１３ａよりも外径が大きく、この大滑車部１３ｂの回転中心が滑車１３の回転中心と一致しており、滑車１３と一体となって回転する。大滑車部１３ｂは、架線６の流れを防止するために、この大滑車部１３ｂの回転中心からの半径が回転位置に応じて変化するように、外周部が螺旋状（渦巻き状）に形成されている。ここで、流れとは、すり板５ａの摺動や線路１の勾配などによって、架線６が長さ方向に移動する現象である。段差部１３ｃは、大滑車部１３ｂの外周部に形成された異形部である。段差部１３ｃは、滑車比が大きくなるように外径が大きく形成されている大径部と、滑車比が小さくなるように外径が小さく形成されている小径部との間に形成されており、滑車１３の外観上の特徴的な形態を構成している。

図１及び図２に示す吊り材１４は、滑車１３と重錘１５とを接続する部材である。吊り材１４は、例えば、吊りワイヤ又は吊りチェーンなどの線条である。吊り材１４は、一方の端部が滑車１３の大滑車部１３ｂに取り付けられており、他方の端部が重錘１５に取り付けられている。

重錘１５は、架線６に張力を付与する部材である。重錘１５は、例えば、コンクリート製又は鉄製の板を複数重ね合わせた錘である。重錘１５は、支持構造物８Ａに取り付けられたガイド部材によって昇降自在にガイドされている。重錘１５は、ヨーク１１及び滑車１３とは異なり、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの下部可動部を構成する。支持部１６は、滑車１３を支持構造物８Ａ，８Ｂに支持する部分である。支持部１６は、滑車１３を回転自在に支持した状態で、滑車１３を支持構造物８Ａ，８Ｂに固定する滑車ブラケットである。

次に、この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断装置によって診断される張力調整装置の動作を説明する。
通常、基準温度15℃における張力を標準張力として架線６が架設されているが、トロリ線６ａ及びちょう架線６ｂは温度変化により伸縮し、トロリ線６ａは摩耗による弾性伸びなどにより伸長する。ちょう架線６ｂの張力が強くなる冬季には、トロリ線６ａが引き上げられた状態になる。一方、ちょう架線６ｂの張力が弱くなる夏季には、トロリ線６ａが垂下し、トロリ線６ａだけ張力が減少すると、ハンガ６ｃを支持点とした弛みが生じる。このため、車両２が走行すると、トロリ線６ａからすり板５ａが離れる離線の原因となる。図２に示すように、ヨーク１１及び滑車１３を介して重錘１５が一定の荷重を架線６に作用させる。このため、温度変化に伴う架線６の弛度及び張力が変化して架線６が伸縮すると、架線６の伸縮に応じて滑車１３が回転して、重錘１５が上下動する。大滑車部１３ｂの外周部が螺旋状に形成されており、回転中心からの半径が回転位置に応じて変化する。このため、架線６が緩み小滑車部１３ａが引き留め材１２を巻き取るように回転すると、吊り材１４と大滑車部１３ｂとが接触する部分の直径が徐々に小さくなって架線６の張力が徐々に大きくなる。一方、架線６が縮み小滑車部１３ａが引き留め材１２を繰り出すように回転すると、吊り材１４と大滑車部１３ｂとが接触する部分の直径が徐々に大きくなって架線６の張力が徐々に小さくなる。その結果、トロリ線６ａが水平になるように、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂが架線６の弛度を是正し、架線６の張力が一定の標準張力に維持される。

図１及び図３に示す張力診断システム１７は、架線６の張力を診断するシステムである。張力診断システム１７は、撮影装置１８と張力診断装置１９などを備えている。張力診断システム１７は、線路１に沿って走行する車両２の撮影装置１８から張力調整装置１０Ａ，１０Ｂを撮影し、撮影装置１８によって撮影された撮影画像に基づいて張力診断装置１９によって架線６の張力を診断するとともに架線６の状態を診断する。

撮影装置１８は、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂを撮影する装置である。撮影装置１８は、図１に示すように、車両２の車体上面４ａに搭載されており、車両２とともに移動しながら架線６及び張力調整装置１０Ａ，１０Ｂなどの電車線設備を連続して撮影する。撮影装置１８は、図１及び図２に示すヨーク１１及び滑車１３などの上部可動部が撮影領域に含まれるように、車両２の上方から両側方まで撮影する。撮影装置１８は、例えば、２台のラインセンサカメラによるステレオ計測（三角測量）とレーザ測距とを組み合わせることによって、架線６の状態を車両２から非接触で連続して測定する電車線非接触測定装置を利用可能である。撮影装置１８は、図３に示すように、撮影光学系１８ａと、撮像部１８ｂと、信号処理部１８ｃと、撮影画像記憶部１８ｄと、送信部１８ｅと、制御部１８ｆなどを備えている。

図３に示す撮影光学系１８ａは、撮像部１８ｂに被写体像を結像させるレンズ群である。撮影光学系１８ａは、例えば、被写界深度が深く、被写体を歪ませて広範囲で撮影可能な魚眼レンズ（フィッシュアイレンズ）であり、超広角レンズ以上に広範囲を写すために使用される。撮影光学系１８ａは、この撮影光学系１８ａを通過する光束を集光して撮像部１８ｂの結像面に結像させる。

撮像部１８ｂは、撮影光学系１８ａ透過した被写体像を撮像する手段である。撮像部１８ｂは、撮影光学系１８ａを透過した被写体像を画像情報に変換する光電気変換素子（撮像素子）であり、この被写体像が結像する結像面からの撮影画像を電気信号（画像情報）に変換して信号処理部１８ｃに出力する。撮像部１８ｂは、例えば、素子面に結像した被写体像（被写体光）を撮影画像データとして出力するラインセンサカメラ（ラインカメラ）である。撮像部１８ｂは、光を電気信号に変換して出力するCCD(Charge Coupled Device)イメージングセンサ素子又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージング素子のような固体撮像素子などを備えている。撮像部１８ｂは、走査線の方向が車両２の進行方向に対して直交する方向に設定されている。

信号処理部１８ｃは、撮像部１８ｂが出力する電気信号を処理する手段である。信号処理部１８ｃは、撮像部１８ｂが出力するアナログ信号をディジタル信号に変換（A/D変換）するとともに、このディジタル信号を画像処理して制御部１８ｆに出力する電気回路である。信号処理部１８ｃは、例えば、照度むらや感度のばらつきを補正したり、画像の濃度や色を補正したり、撮像部１８ｂの出力信号からノイズ成分を除去したりする。

撮影画像記憶部１８ｄは、撮影装置１８に関する種々のデータを記憶する手段である。撮影画像記憶部１８ｄは、撮影装置１８が撮影した撮影画像を時系列順に撮影画像データとして記憶する記憶装置である。撮影画像記憶部１８ｄは、撮影画像の撮影時の車両２の走行位置を撮影画像と対応させて走行位置データとして記憶する。ここで、走行位置データは、例えば、車両２の車輪の回転数に応じて速度発電機が出力するパルス信号（距離パルス信号）を積算して、線路１の起点から演算した車両２が移動した距離（走行距離）に関する情報である。

送信部１８ｅは、撮影画像記憶部１８ｄが記憶する種々のデータを張力診断装置１９に送信する手段である。送信部１８ｅは、例えば、撮影画像記憶部１８ｄが記憶する撮影画像及び走行位置などに関するデータを張力診断装置１９に無線又は有線によって送信する通信装置などである。

制御部１８ｆは、撮影装置１８に関する種々の動作を制御する手段(中央処理部(CPU))である。制御部１８ｆは、例えば、撮像部１８ｂが出力する撮影画像データの記憶を撮影画像記憶部１８ｄに指令したり、撮影画像記憶部１８ｄが記憶する種々のデータを読み出して送信部１８ｅに出力したり、撮影画像記憶部１８ｄが記憶する種々のデータを送信部１８ｅに送信させたりする。制御部１８ｆには、信号処理部１８ｃ、撮影画像記憶部１８ｄ及び送信部１８ｅが相互に通信可能に接続されている。

図１及び図３に示す張力診断装置１９は、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂを車両２の撮影装置１８が走行しながら撮影した撮影画像に基づいて、架線６の張力を診断する装置である。張力診断装置１９は、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの撮影画像に基づいて、ヨーク１１又は滑車１３の変化量を計測して、架線６の張力を診断するとともに架線６の状態を診断する。張力診断装置１９は、図３に示すように、受信部１９ａと、撮影画像記憶部１９ｂと、撮影画像補正部１９ｃと、テンプレート画像記憶部１９ｄと、探索処理部１９ｅと、変化量計測部１９ｆと、変化量記憶部１９ｇと、プロット図生成部１９ｈと、プロット図記憶部１９ｉと、張力評価部１９ｊと、評価結果記憶部１９ｋと、張力診断プログラム記憶部１９ｍと、表示部１９ｎと、制御部１９ｐなどを備えている。張力診断装置１９は、例えば、パーソナルコンピュータなどによって構成されており、張力診断プログラムに従って所定の処理を実行する。

図３に示す受信部１９ａは、撮影装置１８の撮影画像記憶部１８ｄが記憶する種々のデータを撮影装置１８から受信する手段である。受信部１９ａは、例えば、撮影画像記憶部１８ｄが記憶する撮影画像及び走行位置などに関するデータを撮影装置１８から無線又は有線によって受信する通信装置などである。受信部１９ａは、撮影画像データ及び走行位置データを制御部１９ｐに出力する。

撮影画像記憶部１９ｂは、撮影装置１８が撮影した撮影画像を記憶する手段である。撮影画像記憶部１９ｂは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの撮影画像を時系列順に撮影画像データとして記憶する記憶装置である。撮影画像記憶部１９ｂは、撮影画像の撮影時の気温を撮影画像及び走行位置と対応させて気温データとして記憶する。ここで、気温データは、架線６の付近の観測地点で温度測定装置によって測定した温度、又は架線６の温度を車両２から温度測定装置によって走行しながら測定した温度に関する情報である。気温データは、例えば、気象庁から提供される架線６の周辺の観測地点における撮影画像の撮影時の気温情報を利用可能である。撮影画像記憶部１９ｂは、撮影画像補正部１９ｃが撮影画像を補正したときには、この補正後の撮影画像を撮影画像データとして記憶する。撮影画像記憶部１９ｂは、探索処理部１９ｅが撮影画像から探索対象を特定したときには、この探索後の撮影画像を撮影画像データとして記憶する。

撮影画像補正部１９ｃは、撮影画像を補正する手段である。撮影画像補正部１９ｃは、魚眼レンズに起因する撮影画像のゆがみを補正する。撮影画像補正部１９ｃは、例えば、画像処理ソフトウェアによって撮影画像を補正し、補正後の撮影画像を撮影画像データとして制御部１９ｐに出力する。

テンプレート画像記憶部１９ｄは、撮影画像から探索対象を検出するためのテンプレート画像を記憶する手段である。テンプレート画像記憶部１９ｄは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの形状及び構造（形式）が製造会社毎に異なるときには、ヨーク１１及び滑車１３の画像を形式毎にテンプレート画像データ（部分画像データ）として記憶する記憶装置である。テンプレート画像記憶部１９ｄは、例えば、実際のヨーク１１及び滑車１３の設計図面から作成したテンプレート画像を記憶する。テンプレート画像記憶部１９ｄは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの形式毎にヨーク１１及び滑車１３のテンプレート画像が予め記憶されている。

探索処理部１９ｅは、テンプレート画像と最も類似する箇所を撮影画像から探索する手段である。探索処理部１９ｅは、図４及び図５に示すように、撮影画像の探索領域内からテンプレート画像と一致する領域を特定する。探索処理部１９ｅは、テンプレート画像記憶部１９ｄが記憶するテンプレート画像の一部分と最も類似する箇所を撮影画像データ中から探索する処理であるテンプレートマッチング(Template matching)処理を実施する。探索処理部１９ｅは、撮影画像からヨーク１１及び滑車１３を探索し、探索後の撮影画像を撮影画像データとして制御部１９ｐに出力する。

図３に示す変化量計測部１９ｆは、撮影装置１８が撮影した撮影画像に基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量を計測する手段である。変化量計測部１９ｆは、図４及び図５に示すように、探索処理部１９ｅが探索した撮影画像に基づいて、ヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wを変化量として演算する。変化量計測部１９ｆは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂが滑車式自動張力調整装置であるときに、この滑車式自動張力調整装置のヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wを計測する。

変化量計測部１９ｆは、図４（Ａ）に示すように、ヨーク１１が取付部１１ｃを回転中心として反時計回りに回転したときには、テンプレート画像Ｐ₀と撮影画像Ｐ_Nとを参照して、ヨーク１１の傾斜角θ_Yを計測する。一方、変化量計測部１９ｆは、図４（Ｂ）に示すように、ヨーク１１が取付部１１ｃを回転中心として時計回りに回転したときには、テンプレート画像Ｐ₀と撮影画像Ｐ_Nとを参照して、ヨーク１１の傾斜角θ_Yを計測する。変化量計測部１９ｆは、図５（Ａ）に示すように、架線６の張力が上昇して滑車１３が中心部を回転中心として反時計回りに回転したときには、テンプレート画像Ｐ₀と撮影画像Ｐ_Nとを参照して、滑車１３の回転角θ_Wを計測する。一方、変化量計測部１９ｆは、図５（Ｂ）に示すように、架線６の張力が下降して滑車１３が中心部を回転中心として時計回りに回転したときには、テンプレート画像Ｐ₀と撮影画像Ｐ_Nとを参照して、滑車１３の回転角θ_Wを計測する。

変化量計測部１９ｆは、例えば、図２に示すように、張力調整装置１０Ａ側の滑車１３の場合であってこの滑車１３の滑車比4の箇所を回転角度の基準（原点）Ｌ₀として、滑車１３の回転角θ_Wを計測する。変化量計測部１９ｆは、例えば、図４（Ａ）に示すように、ヨーク１１がドラム内側方向(図中反時計回り))に傾斜する場合をマイナス側とし、図４（Ｂ）に示すようにドラム外側方向(図中時計回り))に傾斜する場合をプラス側として、ヨーク１１の傾斜角θ_Yを計測する。変化量計測部１９ｆは、例えば、図５（Ａ）に示すように、架線６の張力が上がる側に滑車１３が回転する方向（ドラム内側方向(図中反時計回り))をマイナス側とし、図５（Ｂ）に示すように張力が下がる側に滑車１３が回転する方向（ドラム外側方向(図中時計回り))をプラス側として、滑車１３の回転角θ_Wを計測する。変化量計測部１９ｆは、例えば、撮像部１８ｂの撮像ピッチ、ヨーク１１及び滑車１３の寸法を既知として、撮影画像上のヨーク１１の傾き及び滑車１３の回転角度から、ヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wを実際の角度に換算する。変化量計測部１９ｆは、計測後のヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wを変化量データとして制御部１９ｐに出力する。

図３に示す変化量記憶部１９ｇは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量を記憶する手段である。変化量記憶部１９ｇは、ヨーク１１及び滑車１３の変化量を撮影画像の撮影時の気温と対応させて、時系列順に変化量データとして記憶する記憶装置である。変化量記憶部１９ｇは、図６に示すように、ドラムＩＤ₁，…，ＩＤ_M毎に変化量を記憶する。ここで、ドラムＩＤ₁，…，ＩＤ_Mは、図１に示す張力調整装置１０Ａ，１０Ｂ間（引留区間内）における一連の電車線であり、保守用の管理番号がそれぞれ付与されている。ドラムＩＤ₁，…，ＩＤ_Mは、撮影画像記憶部１９ｂが撮影画像データとともに記憶する走行位置データに基づいて特定される。変化量記憶部１９ｇは、例えば、図６に示すように、張力調整装置１０Ａ側のヨーク１１の傾斜角θ_YA1，…，θ_YANと、張力調整装置１０Ａ側の滑車１３の回転角θ_WA1，…，θ_WANと、張力調整装置１０Ｂ側のヨーク１１の傾斜角θ_YB1，…，θ_YBNと、張力調整装置１０Ｂ側の滑車１３の回転角θ_WB1，…，θ_WWNと、撮影時の気温Ｔ₁，…，Ｔ_Nとを、撮影日時Ｄ₁，…，Ｄ_Nの順にドラムＩＤ₁，…，ＩＤ_M毎に記憶する。

図３に示すプロット図生成部１９ｈは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量と撮影画像の撮影時の気温との関係をプロットしたプロット図を生成する手段である。プロット図生成部１９ｈは、図６に示すヨーク１１の傾斜角θ_YA1，…，θ_YAN，θ_YB1，…，θ_YBN及び滑車１３の回転角θ_WA1，…，θ_WAN，θ_WB1，…，θ_WWNと気温Ｔ₁，…，Ｔ_Nとを対応させてグラフにプロットし、図７に示すように散布図又は分散図のようなプロット図を生成する。プロット図生成部１９ｈは、図７（Ａ）に示すように、ヨーク１１の傾斜角θ_Y及び気温Ｔを変数としてこれらの関係を表すグラフを生成するとともに、図７（Ｂ）に示すように滑車１３の回転角θ_W及び気温Ｔを変数としてこれらの関係を表すグラフを生成する。ここで、図７（Ａ）に示す縦軸は、ヨーク１１の傾斜角θ_Yであり、図７（Ｂ）に示す縦軸は滑車１３の回転角θ_Wであり、図７（Ａ）（Ｂ）に示す横軸は気温Ｔである。プロット図生成部１９ｈは、生成後のプロット図をプロット図データとして制御部１９ｐに出力する。

図３に示すプロット図記憶部１９ｉは、プロット図生成部１９ｈが生成するプロット図を記憶する手段である。プロット図記憶部１９ｉは、図７に示すようなプロット図をドラムＩＤ₁，…，ＩＤ_M毎にプロット図データとして記憶する記憶装置である。プロット図記憶部１９ｉは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量を変化量計測部１９ｆが計測する毎にプロット図を更新して記憶する。

図３に示す張力評価部１９ｊは、変化量計測部１９ｆの計測結果に基づいて、架線６の張力を評価する手段である。張力評価部１９ｊは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量と撮影画像の撮影時の気温とに基づいて、架線６の張力を評価する。張力評価部１９ｊは、図７に示すように、プロット図の所定範囲Th内にプロットが存在するか否かに基づいて、架線６の張力を評価する。張力評価部１９ｊは、プロット図のプロットが所定範囲Th内に存在するときには架線６の張力が正常であると評価し、プロット図のプロットが所定範囲Th外に存在するときには架線６の張力が異常であると評価する。ここで、所定範囲Thは、架線６の張力の適否を判定するためのしきい値であり、ヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wと気温Ｔとの関係から、これらの傾斜角θ_Y及び回転角θ_Wとして通常許容される範囲である。

張力評価部１９ｊは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wに基づいて、架線６の張力が所定値よりも低下、所定値よりも過大、又は所定値ではあるが不均一などの架線６の状態も評価する。張力評価部１９ｊは、図１に示す張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの一方のヨーク１１の傾斜角θ_Yが大きく、他方のヨーク１１の傾斜角θ_Yが小さくなるような双方のヨーク１１の傾斜角θ_Yの大きさに相違がある場合や、一方のヨーク１１のみが回転している場合などには、架線６の状態が異常であると判定する。張力評価部１９ｊは、図１に示す張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの一方の滑車１３の回転角θ_Wが大きく、他方の滑車１３の回転角θ_Wが小さくなるような双方の滑車１３の回転角θ_Wの大きさに相違がある場合や、一方の滑車１３のみが回転している場合などには、架線６の状態が異常であると判定する。張力評価部１９ｊは、気温が大きく変化したにも関わらず、ヨーク１１が傾斜していない場合又は滑車１３が回転していない場合には、架線６の状態が異常であると判定する。張力評価部１９ｊは、架線６の張力及び架線６の状態の評価結果を評価結果データとして制御部１９ｐに出力する。

評価結果記憶部１９ｋは、張力評価部１９ｊの評価結果を記憶する手段である。評価結果記憶部１９ｋは、図６に示すドラムＩＤ₁，…，ＩＤ_M毎に架線６の張力の評価結果を張力診断結果として時系列順に記憶する記憶装置である。評価結果記憶部１９ｋは、張力評価部１９ｊが架線６の張力を評価する毎に評価結果を更新して記憶する。

張力診断プログラム記憶部１９ｍは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂを車両２の撮影装置１８が走行しながら撮影した撮影画像に基づいて、架線６の張力を診断するための張力診断プログラムを記憶する手段である。張力診断プログラム記憶部１９ｍは、情報記録媒体から読み取った張力診断プログラム又は電気通信回線を通じて取り込まれた張力診断プログラムを記憶する記憶装置などである。

表示部１９ｎは、張力診断装置１９に関する種々の情報を表示する手段である。表示部１９ｎは、種々のデータを画面上に表示する表示装置である。表示部１９ｎは、例えば、図４及び図５に示すような探索後の撮影画像、図６に示すような変化量計測部１９ｆの計測結果、図７に示すようなプロット図、張力評価部１９ｊの評価結果などを表示する。

制御部１９ｐは、張力診断装置１９に関する種々の動作を制御する中央処理部(CPU)である。制御部１９ｐは、張力診断プログラム記憶部１９ｍから張力診断プログラムを読み出して、この張力診断プログラムに従って張力診断処理を実行する。制御部１９ｐは、例えば、受信部１９ａから受信した撮影画像データを撮影画像記憶部１９ｂに出力したり、撮影画像記憶部１９ｂに撮影画像データの記憶を指令したり、撮影画像記憶部１９ｂから撮影画像データを読み出して撮影画像補正部１９ｃに出力したり、撮影画像の補正を撮影画像補正部１９ｃに指令したり、撮影画像補正部１９ｃが補正した撮影画像データを撮影画像記憶部１９ｂに出力したり、補正後の撮影画像データの記憶を撮影画像記憶部１９ｂに指令したり、テンプレート画像データをテンプレート画像記憶部１９ｄから読み出して探索処理部１９ｅ及び変化量計測部１９ｆに出力したり、撮影画像からテンプレート画像の探索を探索処理部１９ｅに指令したり、探索処理部１９ｅが探索した撮影画像データを撮影画像記憶部１９ｂに出力したり、探索後の撮影画像データの記憶を撮影画像記憶部１９ｂに指令したり、探索後の撮影画像データを撮影画像記憶部１９ｂから読み出して変化量計測部１９ｆに出力したり、ヨーク１１及び滑車１３の変化量の計測を変化量計測部１９ｆに指令したり、変化量計測部１９ｆが出力する変化量データを変化量記憶部１９ｇに出力したり、変化量データの記憶を変化量記憶部１９ｇに指令したり、変化量記憶部１９ｇから変化量データを読み出してプロット図生成部１９ｈに出力したり、プロット図の生成をプロット図生成部１９ｈに指令したり、プロット図生成部１９ｈが出力するプロット図データをプロット図記憶部１９ｉに出力したり、プロット図データの記憶をプロット図記憶部１９ｉに指令したり、プロット図記憶部１９ｉからプロット図データを読み出して張力評価部１９ｊに出力したり、架線６の張力の評価を張力評価部１９ｊに指令したり、張力評価部１９ｊが出力する評価結果データを評価結果記憶部１９ｋに出力したり、評価結果データの記憶を評価結果記憶部１９ｋに指令したり、表示部１９ｎに種々のデータの表示を指令したりする。制御部１９ｐには、受信部１９ａ、撮影画像記憶部１９ｂ、撮影画像補正部１９ｃ、テンプレート画像記憶部１９ｄ、探索処理部１９ｅ、変化量計測部１９ｆ、変化量記憶部１９ｇ、プロット図生成部１９ｈ、プロット図記憶部１９ｉ、張力評価部１９ｊ、評価結果記憶部１９ｋ、張力診断プログラム記憶部１９ｍ及び表示部１９ｎが相互に通信可能に接続されている。

次に、この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断方法について説明する。
以下では、制御部１９ｐの動作を中心に説明する。
図８に示すステップ（以下、Ｓという）１００において、張力診断プログラム記憶部１９ｍから張力診断プログラムを制御部１９ｐが読み込む。その結果、一連の張力診断処理を制御部１９ｐが開始する。

Ｓ２００において、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の探索処理を探索処理部１９ｅに制御部１９ｐが指令する。撮影画像記憶部１９ｂから撮影画像データを制御部１９ｐが読み出して、この撮影画像データを探索処理部１９ｅに制御部１９ｐが出力するとともに、テンプレート画像記憶部１９ｄからテンプレート画像データを読み出して、このテンプレート画像データを探索処理部１９ｅに制御部１９ｐが出力する。その結果、図４及び図５に示すような探索対象であるヨーク１１及び滑車１３を撮影画像から検出するために、図４及び図５に示すテンプレート画像Ｐ₀と一致する領域を、撮影画像から探索処理部１９ｅが探索する。図４及び図５に示すようなヨーク１１及び滑車１３の探索後の撮影画像Ｐ_Nを探索処理部１９ｅが特定すると、探索後の撮影画像データを探索処理部１９ｅが制御部１９ｐに出力すると、探索後の撮影画像データが撮影画像記憶部１９ｂに記憶される。

Ｓ３００において、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量の計測を変化量計測部１９ｆに制御部１９ｐが指令する。撮影画像記憶部１９ｂから探索後の撮影画像データを制御部１９ｐが読み出して、この撮影画像データを変化量計測部１９ｆに制御部１９ｐが出力するとともに、テンプレート画像記憶部１９ｄからテンプレート画像データを読み出して、このテンプレート画像データを変化量計測部１９ｆに制御部１９ｐが出力する。その結果、図４に示すように、ヨーク１１のテンプレート画像Ｐ₀と探索後のヨーク１１の撮影画像Ｐ_Nとを変化量計測部１９ｆが参照して、ヨーク１１の傾斜角θ_Yを変化量計測部１９ｆが計測する。同様に、図５に示すように、滑車１３のテンプレート画像Ｐ₀と探索後の滑車１３の撮影画像Ｐ_Nとを変化量計測部１９ｆが参照して、滑車１３の回転角θ_Wを変化量計測部１９ｆが計測する。計測後の変化量データを変化量計測部１９ｆが制御部１９ｐに出力すると、図６に示すようにこの計測後の変化量データが変化量記憶部１９ｇに記憶される。

Ｓ４００において、プロット図の作成をプロット図生成部１９ｈに制御部１９ｐが指令する。変化量記憶部１９ｇから変化量データを制御部１９ｐが読み出して、この変化量データをプロット図生成部１９ｈに制御部１９ｐが出力する。その結果、図７に示すようなヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wと気温Ｔとの関係を表すプロット図をプロット図生成部１９ｈが生成する。プロット図データをプロット図生成部１９ｈが制御部１９ｐに出力すると、このプロット図データがプロット図記憶部１９ｉに記憶される。

Ｓ５００において、架線６の張力の評価を張力評価部１９ｊに制御部１９ｐが指令する。プロット図記憶部１９ｉからプロット図データを制御部１９ｐが読み出して、このプロット図データを張力評価部１９ｊに制御部１９ｐが出力する。その結果、図７に示すように、プロット図のプロットが所定範囲Th内に存在するか否かを張力評価部１９ｊが評価する。プロット図のプロットが所定範囲Th内に存在するときには、架線６の張力が正常であると張力評価部１９ｊが評価し、プロット図のプロットが所定範囲Th外に存在するときには、架線６の張力が異常であると張力評価部１９ｊが評価する。

図４に示すヨーク１１の傾斜角θ_Yからトロリ線６ａとちょう架線６ｂの張力比の異常を評価することができる。例えば、ヨーク１１がプラス側に大きく傾斜した場合には、ちょう架線６ｂよりもトロリ線６ａの伸びが大きい。この場合には、ちょう架線６ｂの張力が下がりちょう架線６ｂの伸びが小さくなった、かつ/または、トロリ線６ａの張力が上がりトロリ線６ａの伸びが大きくなったという状況が考えられる。図４（Ａ）に示すように、ヨーク１１の傾斜角θ_Yがマイナス側に所定値よりも大きく傾斜した場合や、図４（Ｂ）に示すヨーク１１の傾斜角θ_Yがプラス側に所定値よりも大きく傾斜した場合には、架線６のトロリ線６ａとちょう架線６ｂとの張力比が異常であると張力評価部１９ｊが評価する。図５（Ａ）に示すように、滑車１３の回転角θ_Wがマイナス側に所定値よりも大きく回転した場合には、架線６の張力が過大であると張力評価部１９ｊが評価する。一方、図５（Ｂ）に示すように、滑車１３の回転角θ_Wがプラス側に所定値よりも大きく回転した場合には、架線６の張力が過少であると張力評価部１９ｊが評価する。

図１に示す張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの双方のヨーク１１の傾斜角θ_Yがほぼ同じ程度で同じ方向に傾斜している場合や、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの双方の滑車１３の回転角θ_Wがほぼ同じ程度で同じ方向に回転している場合には、架線６に流れが発生していると張力評価部１９ｊが評価する。図１に示す張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの一方のヨーク１１の傾斜角θ_Yが他方のヨーク１１の傾斜角θ_Yと異なり、双方が同じ方向に傾斜している場合や、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの一方の滑車１３の回転角θ_Wが他方の滑車１３の回転角θ_Wと異なり、双方の滑車１３が同じ方向に回転している場合には、図１に示す張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの分担が不均一であり、架線６に片流れが発生していると張力評価部１９ｊが評価する。評価結果データを張力評価部１９ｊが制御部１９ｐに出力すると、この評価結果データが評価結果記憶部１９ｋに記憶される。

Ｓ６００において、表示部１９ｎに制御部１９ｐが表示を指令する。その結果、架線６の張力の評価結果などを表示部１９ｎが画面上に表示する。

この発明の第１実施形態に係る電車線の張力診断装置とその張力診断方法には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、撮影装置１８が撮影した撮影画像に基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量を変化量計測部１９ｆが計測し、変化量計測部１９ｆの計測結果に基づいて、架線６の張力を張力評価部１９ｊが評価する。このため、撮影装置１８から取得した撮影画像を用いて、ヨーク１１及び滑車１３の回転量や移動量を計測し、架線６の異常を簡単に検出することができる。その結果、試験車によって定期的に架線６の張力を診断することができるとともに、営業車によって高頻度で架線６の張力を診断して電車線設備の信頼性を向上させることができる。

(2) この第１実施形態では、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量と撮影画像の撮影時の気温とに基づいて、架線６の張力を張力評価部１９ｊが評価する。このため、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの撮影画像からヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wを検出して、ヨーク１１及び滑車１３の挙動と気温から架線６の異常を簡単に検出することができる。その結果、例えば、架線６の片流れ、張力低下及び張力過大などの集電性能の悪化につながる異常を早期に検出することができる。

(3) この第１実施形態では、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量と撮影画像の撮影時の気温との関係をプロットしたプロット図をプロット図生成部１９ｈが生成し、このプロット図の所定範囲Th内にプロットが存在するか否かに基づいて、架線６の張力を張力評価部１９ｊが評価する。このため、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの撮影画像を定期的に取得して、ヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wと気温Ｔとの関係をグラフにプロットし、プロットが通常存在する範囲から大きく外れた場合に警告することができる。

(4) この第１実施形態では、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂが滑車式自動張力調整装置であるときに、この滑車式自動張力調整装置の滑車１３の回転角θ_W及びこの滑車式自動張力調整装置のヨーク１１の傾斜角θ_Yを変化量計測部１９ｆが計測する。このため、例えば、従来の重錘位置検出装置では撮影が不可能であった張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの上部可動部であるヨーク１１及び滑車１３を、車両２の車体上面４ａに搭載した撮影装置１８によって線路１上を走行する車両２から確実に撮影することができる。その結果、走行する車両２によって取得したヨーク１１及び滑車１３の画像から張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの状態を監視し、傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wを自動的に計測し、架線６の張力の異常の有無を容易に診断することができる。また、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの徒歩巡回による目視検査が不要になり、検査業務を大幅に効率化することができる。

（第２実施形態）
以下では、図１〜図７に示す部分と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図９に示す張力診断装置１９は、図３に示す張力診断装置１９とは異なり、演算条件記憶部１９ｑと、理論値演算部１９ｒと、理論値記憶部１９ｓなどを備えている。変化量計測部１９ｆは、撮影装置１８が撮影した今回の撮影画像と過去の撮影画像とに基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量を計測する。変化量計測部１９ｆは、図１０及び図１１に示すように、探索処理部１９ｅが探索した今回の撮影画像Ｐ_Nと前回の撮影画像Ｐ_N-1とに基づいて、ヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wを変化量として演算する。

変化量計測部１９ｆは、図１０（Ａ）に示すように、ヨーク１１が取付部１１ｃを回転中心として反時計回りに回転したときには、前回の撮影画像Ｐ_N-1と今回の撮影画像Ｐ_Nとを参照して、ヨーク１１の傾斜角θ_Yを計測する。一方、変化量計測部１９ｆは、図１０（Ｂ）に示すように、ヨーク１１が取付部１１ｃを回転中心として時計回りに回転したときには、前回の撮影画像Ｐ_N-1と今回の撮影画像Ｐ_Nとを参照して、ヨーク１１の傾斜角θ_Yを計測する。変化量計測部１９ｆは、図１１（Ａ）に示すように、架線６の張力が上昇して滑車１３が中心部を回転中心として反時計回りに回転したときには、前回の撮影画像Ｐ_N-1と今回の撮影画像Ｐ_Nとを参照して、滑車１３の回転角θ_Wを計測する。一方、変化量計測部１９ｆは、図１１（Ｂ）に示すように、架線６の張力が下降して滑車１３が中心部を回転中心として時計回りに回転したときには、前回の撮影画像Ｐ_N-1と今回の撮影画像Ｐ_Nとを参照して、滑車１３の回転角θ_Wを計測する。

張力評価部１９ｊは、変化量計測部１９ｆの計測結果と理論値演算部１９ｒの演算結果とに基づいて、架線６の張力を評価する。張力評価部１９ｊは、変化量計測部１９ｆが計測したヨーク１１及び滑車１３の変化量の計測値と、理論値演算部１９ｒが演算したヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値とを比較して、架線６の張力が正常であるか否かを評価する。張力評価部１９ｊは、例えば、ヨーク１１及び滑車１３の変化量の計測値と、ヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値との差が所定範囲Th内であるときには、架線６の張力が正常であると評価する。一方、張力評価部１９ｊは、例えば、ヨーク１１及び滑車１３の変化量の計測値と、ヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値との差が所定範囲Th外であるときには、架線６の張力が異常であると評価する。

制御部１９ｐは、例えば、演算条件記憶部１９ｑから演算条件データを読み出して理論値演算部１９ｒに出力したり、ヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値の演算を理論値演算部１９ｒに指令したり、演算後の理論値データの記憶を理論値記憶部１９ｓに指令したり、理論値記憶部１９ｓから理論値データを読み出して張力評価部１９ｊに出力したりする。制御部１９ｐには、演算条件記憶部１９ｑ、理論値演算部１９ｒ及び理論値記憶部１９ｓが相互に通信可能に接続されている。

演算条件記憶部１９ｑは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を演算するために必要な条件を記憶する手段である。演算条件記憶部１９ｑは、図１０及び図１１に示すようなヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wの理論値を計算するために必要な架線６及び張力調整装置１０Ａ，１０Ｂに関する諸元（基礎データ）を演算条件データとして記憶する記憶装置である。演算条件記憶部１９ｑは、例えば、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂによって両端部が支持される架線６のドラム長さ（引留区間長）、架線６の線条種別、トロリ線６ａ及びちょう架線６ｂの線膨張係数、滑車１３の直径及び滑車１３の滑車比などを演算条件として予め記憶する。

理論値演算部１９ｒは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を演算する手段である。理論値演算部１９ｒは、撮影装置１８が撮影した撮影画像の撮影時の気温に基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を演算する。理論値演算部１９ｒは、図１０及び図１１に示す前回の撮影画像Ｐ_N-1の撮影時の気温Ｔ_N-1と、今回の撮影画像Ｐ_Nの撮影時の気温Ｔ_Nとに基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wの理論値を演算する。理論値演算部１９ｒは、例えば、演算条件記憶部１９ｑが記憶する演算条件と、今回の撮影時と前回の撮影時との気温差とに基づいて、架線６の伸縮量を演算してヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を演算する。理論値演算部１９ｒは、演算後のヨーク１１の傾斜角θ_Y及び滑車１３の回転角θ_Wの理論値を理論値データとして制御部１９ｐに出力する。

理論値記憶部１９ｓは、理論値演算部１９ｒの演算結果を記憶する手段である。理論値記憶部１９ｓは、ヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を撮影画像の撮影時の気温と対応させて、時系列順に理論値データとして記憶する記憶装置である。理論値記憶部１９ｓは、変化量の理論値を撮影日時Ｄ₁，…，Ｄ_Nの順にドラムＩＤ₁，…，ＩＤ_M毎に記憶する。

次に、この発明の第２実施形態に係る電車線の張力診断方法について説明する。
以下では、図８に示す手順と同じ手順については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
Ｓ４１０において、理論値の演算を理論値演算部１９ｒに制御部１９ｐが指令する。演算条件記憶部１９ｑから演算条件データを制御部１９ｐが読み出して、この演算条件データを理論値演算部１９ｒに出力する。その結果、前回の撮影時の気温Ｔ_N-1と今回の撮影時の気温Ｔ_Nと演算条件とに基づいて、ヨーク１１の傾斜角θ_Yの理論値と滑車１３の回転角θ_Wの理論値とを理論値演算部１９ｒが演算する。演算後の理論値データを理論値演算部１９ｒが制御部１９ｐに出力すると、この演算後の理論値データが理論値記憶部１９ｓに記憶される。

Ｓ５００において、架線６の張力の評価を張力評価部１９ｊに制御部１９ｐが指令する。変化量記憶部１９ｇから変化量データを制御部１９ｐが読み出して、この変化量データを制御部１９ｐが張力評価部１９ｊに出力するとともに理論値記憶部１９ｓから理論値データを制御部１９ｐが読み出して、この理論値データを制御部１９ｐが張力評価部１９ｊに出力する。その結果、ヨーク１１の傾斜角θ_Yの計測値と理論値とを張力評価部１９ｊが比較するとともに、滑車１３の回転角θ_Wの計測値と理論値とを張力評価部１９ｊが比較する。例えば、計測値と理論値との差が所定範囲Th内であるとき架線６の張力が正常であると張力評価部１９ｊが評価し、計測値と理論値との差が所定範囲Th外であるとき架線６の張力が異常であると張力評価部１９ｊが評価する。

この発明の第２実施形態に係る電車線の張力診断装置とその張力診断方法には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第２実施形態では、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を理論値演算部１９ｒが演算し、変化量計測部１９ｆの計測結果と理論値演算部１９ｒの演算結果とに基づいて、張力評価部１９ｊが架線６の張力を評価する。このため、ヨーク１１や滑車１３の回転量とこれらの計算値との比較から、支持点Ｐの構造などに起因する抑制抵抗によりドラム内の架線６の動きが妨げられていないか、調整長さに応じた回転になっているか、片流れしていないかなど、集電性能の悪化につながる異常を検出することができる。

(2) この第２実施形態では、撮影装置１８が撮影した撮影画像の撮影時の気温に基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を理論値演算部１９ｒが演算する。このため、例えば、架線６の線条長さの温度変化の理論値を求め、撮影画像による計測値と比較することによって、架線６の異常を検出することができる。

（第３実施形態）
図１３に示す張力診断装置１９は、図３及び図９に示す張力診断装置１９とは異なり、弛み量計測部１９ｔと弛み量記憶部１９ｕなどを備えている。制御部１９ｐは、例えば、演算条件記憶部１９ｑから演算条件データを読み出して理論値演算部１９ｒ及び弛み量計測部１９ｔに出力したり、弛み量計測部１９ｔに弛み量の測定を指令したり、弛み量計測部１９ｔが出力する弛み量データを弛み量記憶部１９ｕに出力したり、弛み量記憶部１９ｕに弛み量データの記憶を指令したり、弛み量記憶部から弛み量データを読み出して理論値演算部１９ｒに出力したりする。制御部１９ｐには、弛み量計測部１９ｔ及び弛み量記憶部１９ｕが相互に通信可能に接続されている。演算条件記憶部１９ｑは、例えば、図１に示す支持点Ｐ間の距離（径間長）、ちょう架線６ｂの単位長さあたりの重量、断面積及びヤング率などを演算条件として予め記憶する。

理論値演算部１９ｒは、撮影装置１８が撮影した架線６の弛み具合に基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を予測する。理論値演算部１９ｒは、弛み量計測部１９ｔの測定結果に基づいて、架線６の張力の理論値を演算するとともに、この架線６の張力の理論値に基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を演算する。理論値演算部１９ｒは、例えば、演算条件記憶部１９ｑが記憶する演算条件と、弛み量計測部１９ｔが演算する架線６のちょう架線６ｂの弛み量と、変化量計測部１９ｆが計測するヨーク１１の傾斜角θ_Yとに基づいて、架線６の張力の理論値（推定値）を演算する。理論値演算部１９ｒは、例えば、演算条件記憶部１９ｑが記憶する演算条件と、架線６の張力の理論値とに基づいて、ヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を演算する。

弛み量計測部１９ｔは、撮影装置１８が撮影した撮影画像に基づいて、架線６の弛み量を測定する手段である。弛み量計測部１９ｔは、撮影装置１８が撮影した三次元の撮影画像に基づいて、図１に示す架線６のちょう架線６ｂのサグ量ｓを弛み量として測定する。ここで、サグとは、支持点Ｐ間（径間）の中央部におけるちょう架線高さが支持点Ｐにおけるちょう架線高さよりも低くなっている状態である。サグ量ｓとは、支持点Ｐ間の中央部におけるちょう架線６ｂの弛み具合である。弛み量計測部１９ｔは、測定後のサグ量ｓを弛み量データとして制御部１９ｐに出力する。

弛み量記憶部１９ｕは、架線６の弛み量を記憶する手段である。弛み量記憶部１９ｕは、ちょう架線６ｂの弛み量を撮影画像の撮影日時Ｄ₁，…，Ｄ_N及び撮影時の気温Ｔ₁，…，Ｔ_Nと対応させて、時系列順に弛み量データとして記憶する記憶装置である。変化量記憶部１９ｇは、図６に示すドラムＩＤ₁，…，ＩＤ_M毎にちょう架線６ｂの弛み量を記憶する。

次に、この発明の第３実施形態に係る電車線の張力診断方法について説明する。
以下では、図８に示す手順と同じ手順については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
Ｓ３１０において、弛み量の測定を弛み量計測部１９ｔに制御部１９ｐが指令する。その結果、撮影画像記憶部１９ｂが記憶する三次元の撮影画像と、演算条件記憶部１９ｑが記憶する演算条件とに基づいて、図１に示すサグ量ｓを弛み量計測部１９ｔが計測する。計測後の弛み量データを弛み量計測部１９ｔが制御部１９ｐに出力すると、この計測後の弛み量データが弛み量記憶部１９ｕに記憶される。

Ｓ４１０において、理論値の演算を理論値演算部１９ｒに制御部１９ｐが指令する。その結果、弛み量記憶部１９ｕが記憶する弛み量と、演算条件記憶部１９ｑが記憶する演算条件とに基づいて、理論値演算部１９ｒがちょう架線６ｂの張力の理論値を演算する。また、このちょう架線６ｂの張力の理論値と、演算条件記憶部１９ｑが記憶する演算条件とに基づいて_、ちょう架線６ｂの伸縮量を理論値演算部１９ｒが演算する。さらに、このちょう架線６ｂの伸縮量の理論値と、演算条件記憶部１９ｑが記憶する演算条件とに基づいて、ヨーク１１の傾斜角θ_Yの理論値と滑車１３の回転角θ_Wの理論値とを理論値演算部１９ｒが演算する。

Ｓ５００において、架線６の張力の評価を張力評価部１９ｊに制御部１９ｐが指令する。その結果、ヨーク１１の傾斜角θ_Yの計測値と理論値とを張力評価部１９ｊが比較するとともに、滑車１３の回転角θ_Wの計測値と理論値とを張力評価部１９ｊが比較する。例えば、計測値と理論値との差が所定範囲Th内であるとき架線６の張力が正常であると張力評価部１９ｊが評価し、計測値と理論値との差が所定範囲Th外であるとき架線６の張力が異常であると張力評価部１９ｊが評価する。

この発明の第３実施形態に係る電車線の張力診断装置とその張力診断方法には、第１実施形態及び第２実施形態には、以下に記載するような効果がある。
この第３実施形態では、撮影装置１８が撮影した架線６の弛み具合に基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂのヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を理論値演算部１９ｒが演算する。このため、電車線非接触測定装置を利用してちょう架線６ｂの三次元画像を取得し、ちょう架線６ｂの三次元形状に基づいてちょう架線６ｂの張力を推定し、架線６の張力を診断したり架線６の状態を診断したりすることができる。

（第４実施形態）
図１５及び図１６に示す張力調整装置１０Ａ，１０Ｂは、温度変化などによる架線６の張力変化をばねによって一定に保つばね式テンションバランサ(Spring Tension Balancer(STB))である。張力調整装置１０Ａ，１０Ｂは、ばねの弾性を利用して架線６の張力を調整するばねバランサである。張力調整装置１０Ａ，１０Ｂは、図１６に示すように、ヨーク１１と、外筒２０と、内筒２１と、ばね２２と、引き留め材２３と、支持部２４などを備えている。

図１６に示す外筒２０は、内筒２１及びばね２２を収容する部材である。外筒２０は、この外筒２０の内周部にばね２２の一端を受けるばね受け部２０ａを備えている。内筒２１は、外筒２０の内部に収容された状態で進退自在に動作する部分である。内筒２１は、この内筒２１の外周部にばね２２の他端を受けるばね受け部２１ａと、内筒２１とともに進退動作して外部から視覚によって進退位置を確認することによって架線６の張力の適否を確認するための指標部２１ｂなどを備えている。ばね２２は、架線６に張力を付与する部材である。ばね２２は、架線６にばね力を常時作用させるコイルばねである。ばね２２は、ばね受け部２０ａとばね受け部２１ａとの間に挟み込まれた状態で、内筒２１の外周部に挿入されている。

引き留め材２３は、ヨーク１１と内筒２１とを接続する部材である。引き留め材２３は、例えば、引留ワイヤ又は引留チェーンなどの線条であり、一方の端部がヨーク１１の取付部１１ｃに取り付けられており、他方の端部が内筒２１の先端部に取り付けられている。支持部２４は、外筒２０を支持構造物８Ａ，８Ｂに支持する部分である。支持部２４は、外筒２０の後端部と支持構造物８Ａ，８Ｂの外周部とを連結するように支持構造物８Ａ，８Ｂに着脱自在に取り付けられる固定バンドを備えている。

図３、図９及び図１３に示す変化量計測部１９ｆは、撮影装置１８が撮影した撮影画像に基づいて、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの内筒２１の変化量を計測する。変化量計測部１９ｆは、探索処理部１９ｅが探索した撮影画像に基づいて、内筒２１の伸縮量（ストローク）Ｓを変化量として演算する。図３に示す変化量計測部１９ｆは、図１７に示すように、テンプレート画像Ｐ₀と撮影画像Ｐ_Nとを参照して、内筒２１の伸縮量Ｓを計測する。図９及び図１３に示す変化量計測部１９ｆは、図１７に示すように、前回の撮影画像Ｐ_N-1と今回の撮影画像Ｐ_Nとを参照して、内筒２１の伸縮量Ｓを計測する。変化量計測部１９ｆは、計測後の内筒２１の伸縮量Ｓを変化量データとして制御部１９ｐに出力する。プロット図生成部１９ｈは、図７に示すプロット図と同様に、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの内筒２１の伸縮量Ｓと撮影画像の撮影時の気温Ｔとの関係をプロットしたプロット図を生成する。

図３に示す張力評価部１９ｊは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの内筒２１の変化量と撮影画像の撮影時の気温とに基づいて、架線６の張力を評価する。張力評価部１９ｊは、図７に示すようなプロット図の所定範囲Th内にプロットが存在するか否かに基づいて、架線６の張力を評価する。図９及び図１３に示す張力評価部１９ｊは、変化量計測部１９ｆの計測結果と理論値演算部１９ｒの演算結果とに基づいて、架線６の張力を評価する。張力評価部１９ｊは、変化量計測部１９ｆが計測した内筒２１の変化量の計測値と、理論値演算部１９ｒが演算した内筒２１の変化量の理論値とを比較して、架線６の張力が正常であるか否かを評価する。

図９及び図１３に示す演算条件記憶部１９ｑは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの内筒２１の変化量の理論値を演算するために必要な条件を記憶する。演算条件記憶部１９ｑは、例えば、ばね２２のばね定数などを演算条件として予め記憶する。理論値演算部１９ｒは、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの内筒２１の変化量の理論値を演算する。理論値演算部１９ｒは、前回の撮影画像Ｐ_N-1の撮影時の気温Ｔ_N-1と、今回の撮影画像Ｐ_Nの撮影時の気温Ｔ_Nとに基づいて張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの内筒２１の伸縮量Ｓの理論値を演算する。

この発明の第３実施形態に係る電車線の張力診断装置とその張力診断方法には、第１実施形態及び第２実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第３実施形態では、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂがばね式自動張力調整装置であるときに、このばね式自動張力調整装置の内筒２１の伸縮量Ｓを変化量計測部１９ｆが計測する。このため、例えば、従来の重錘位置検出装置では撮影が不可能であった張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの上部可動部である内筒２１を、車両２の車体上面４ａに搭載した撮影装置１８によって線路１上を走行する車両２から確実に撮影することができる。その結果、走行する車両２によって取得した内筒２１の画像から張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの状態を監視し、伸縮量Ｓを自動的に計測し、架線６の張力の異常の有無を容易に診断することができる。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、架線６のような架空電車線を例に挙げて説明したが、電線などの支持物に架設された電力分野の電線路のような架空線についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、架線６がシンプルカテナリ式ちょう架方式の架線である場合を例に挙げて説明したが、このような架線方式に限定するものではない。例えば、架線６のトロリ線６ａとちょう架線６ｂとの間に補助ちょう架線を１本架設し、補助ちょう架線にトロリ線６ａをハンガ６ｃによって吊り下げるコンパウンドカテナリ式ちょう架方式の架線についてもこの発明を適用することができる。同様に、シンプルカテナリ式ちょう架方式の架線を所定の間隔をあけて２組平行に架設したツインシンプルカテナリ式ちょう架方式の架線についてもこの発明を適用することができる。

(2) この第１実施形態〜第３実施形態では、ヨーク１１及び滑車１３の変化量を変化量計測部１９ｆが計測する場合を例に挙げて説明したが、ヨーク１１又は滑車１３のいずれか一方の変化量を変化量計測部１９ｆが計測する場合についても、この発明を適用することができる。また、この第１実施形態〜第３実施形態では、大滑車部１３ｂの外周部に段差部１３ｃが存在する滑車１３を例に挙げて説明したが、大滑車部１３ｂの外周部に段差部１３ｃが存在しない滑車についても、この発明を適用することができる。

(3) この第１実施形態〜第３実施形態では、テンプレート画像Ｐ₀を基準として滑車１３の回転角θ_Wを変化量計測部１９ｆが計測する場合を例に挙げて説明したが、このような計測方法にこの発明を限定するものではない。例えば、滑車１３の段差部１３ｃの位置を基準として、変化量計測部１９ｆが回転角θ_Wを計測する場合についても、この発明を適用することができる。この場合には、テンプレート画像Ｐ₀上の段差部１３ｃの位置から撮影画像Ｐ_N上の段差部１３ｃの位置がどれだけ回転したかを変化量計測部１９ｆによって計測して、滑車１３の回転角θ_Wを計測することができる。また、この第２実施形態及び第３実施形態では、傾斜角θ_Y及び回転角θ_Wの計測値と、傾斜角θ_Y及び回転角θ_Wの理論値とを比較して張力を評価する場合を例に挙げて説明したが、このような評価方法にこの発明を限定するものではない。例えば、ヨーク１１の傾斜角θ_Yを架線６の実際の伸縮量に換算するとともに、滑車比を考慮して滑車１３の回転角θ_Wを架線６の実際の伸縮量に換算して、計測値と理論値とを比較して張力を評価する場合についても、この発明を適用することができる。さらに、この第３実施形態では、ちょう架線６ｂのサグ量ｓに基づいて架線６の張力の理論値を演算し、この張力の理論値に基づいてヨーク１１及び滑車１３の変化量の理論値を演算する場合を例に挙げて説明したが、このような演算方法にこの発明を限定するものではない。例えば、トロリ線６ａのサグ量に基づいて、架線６の張力の理論値を演算したり、トロリ線６ａ及びちょう架線６ｂのサグ量に基づいて、架線６の張力の理論値を演算したりする場合についても、この発明を適用することができる。

(4) この第４実施形態では、ちょう架線６ｂの弛みを具合に基づいて、ヨーク１１、滑車１３及び内筒２１の変化量の理論値を演算する場合を例に挙げて説明したが、ちょう架線６ｂの弛みを具合にこの発明を限定するものではない。例えば、ちょう架線６以外にトロリ線６ａなどの電車線を構成する線条の弛み具合に基づいて、ヨーク１１、滑車１３及び内筒２１の変化量の理論値を演算する場合についても、この発明を適用することができる。また、この第４実施形態では、１つの内筒２１が外筒２０に進退自在に収容された張力調整装置１０Ａ，１０Ｂである場合を例に挙げて説明したが、複数の内筒が進退自在に外筒に収容された張力調整装置である場合についても、この発明を適用することができる。さらに、この第４実施形態では、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの内筒２１の変化量を変化量計測部１９ｆが計測する場合を例に挙げて説明したが、張力調整装置１０Ａ，１０Ｂの指標部２１ｂの変化量を変化量計測部１９ｆが計測する場合についても、この発明を適用することができる。

１ 線路
２ 車両
５ 集電装置
５ａ すり板
６ 架線（電車線）
６ａ トロリ線
６ｂ ちょう架線
１０Ａ，１０Ｂ 張力調整装置
１１ ヨーク（上部可動部）
１３ 滑車（上部可動部）
１５ 重錘（下部可動部）
１７ 張力診断システム
１８ 撮影装置
１９ 張力診断装置
１９ｆ 変化量計測部
１９ｈ プロット図生成部
１９ｊ 張力評価部
１９ｒ 理論値演算部
２０ 外筒
２１ 内筒（筒部(上部可動部))
２２ ばね
Ｐ 支持点
Ｐ₀ テンプレート画像
Ｐ_N-1 撮影画像（前回の撮影画像）
Ｐ_N 撮影画像（今回の撮影画像）
θ_Y，θ_YA1，…，θ_YAN，θ_YB1，…，θ_YBN 傾斜角（変化量）
θ_W，θ_WA1，…，θ_WAN，θ_WB1，…，θ_WBN 回転角（変化量）
Ｔ，Ｔ₁，…，Ｔ_N 気温
Ｄ₁，…，Ｄ_N 撮影日時
ID₁，…，ID_N ドラム
Th 所定範囲
ｓ サグ量（弛み具合(変化量))
Ｓ 伸縮量（変化量）

Claims (9)

1. 電車線の張力を調整する張力調整装置を車両の撮影装置から走行しながら撮影した撮影画像に基づいて、この電車線の張力を診断する電車線の張力診断装置であって、
   前記撮影装置が撮影した撮影画像に基づいて、前記張力調整装置の上部可動部の変化量を計測する変化量計測部と、
   前記変化量計測部の計測結果に基づいて、前記電車線の張力を評価する張力評価部と、
   を備える電車線の張力診断装置。
2. 請求項１に記載の電車線の張力診断装置において、
   前記張力評価部は、前記張力調整装置の上部可動部の変化量と前記撮影画像の撮影時の気温とに基づいて、前記電車線の張力を評価すること、
   を特徴とする電車線の張力診断装置。
3. 請求項２に記載の電車線の張力診断装置において、
   前記張力調整装置の上部可動部の変化量と前記撮影画像の撮影時の気温との関係をプロットしたプロット図を生成するプロット図生成部を備え、
   前記張力評価部は、前記プロット図の所定範囲内にプロットが存在するか否かに基づいて、前記電車線の張力を評価すること、
   を特徴とする電車線の張力診断装置。
4. 請求項１に記載の電車線の張力診断装置において、
   前記張力調整装置の上部可動部の変化量の理論値を演算する理論値演算部を備え、
   前記張力評価部は、前記変化量計測部の計測結果と前記理論値演算部の演算結果とに基づいて、前記電車線の張力を評価すること、
   を特徴とする電車線の張力診断装置。
5. 請求項４に記載の電車線の張力診断装置において、
   前記理論値演算部は、前記撮影装置が撮影した撮影画像の撮影時の気温に基づいて、前記張力調整装置の上部可動部の変化量の理論値を演算すること、
   を特徴とする電車線の張力診断装置。
6. 請求項４に記載の電車線の張力診断装置において、
   前記理論値演算部は、前記撮影装置が撮影した電車線の弛み具合に基づいて、前記張力調整装置の上部可動部の変化量の理論値を演算すること、
   を特徴とする電車線の張力診断装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の電車線の張力診断装置において、
   前記変化量計測部は、前記張力調整装置が滑車式自動張力調整装置であるときに、この滑車式自動張力調整装置の滑車の回転角及び／又はヨークの傾斜角を計測すること、
   を特徴とする電車線の張力診断装置。
8. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の電車線の張力診断装置において、
   前記変化量計測部は、前記張力調整装置がばね式自動張力調整装置であるときに、このばね式自動張力調整装置の筒部の伸縮量を計測すること、
   を特徴とする電車線の張力診断装置。
9. 電車線の張力を調整する張力調整装置を車両の撮影装置から走行しながら撮影した撮影画像に基づいて、この電車線の張力を診断する電車線の張力診断方法であって、
   前記撮影装置が撮影した撮影画像に基づいて、前記張力調整装置の上部可動部の変化量を計測する変化量計測工程と、
   前記変化量計測工程における計測結果に基づいて、前記電車線の張力を評価する張力評価工程と、
   を含む電車線の張力診断方法。

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