JP2923210B2 - 列車底面画像監視システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種鉄道の列車等のメ
ンテナンスのために用いられる列車底面画像監視システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、各種鉄道の列車等のメンテナン
ス作業の一つに、列車の底面点検がある。従来、列車の
底面点検は、列車操作場等の点検施設に列車を引込ん
で、人が列車の下に潜り込んで点検している。従って、
非常に多大な労力を必要とし、また列車の引き込みが必
要であることから迅速に作業を行なうことができず非効
率的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の各種
鉄道の列車等に対する底面点検は、多大な労力を必要と
し、また非効率的であった。本発明は前記のような事情
を考慮してなされたもので、各種鉄道の列車等に対する
底面点検を容易かつ効率的に行なうことが可能な列車底
面画像監視システムを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、監視ポイント
の列車線路下部に設けられる列車底面監視室内に設けら
れた、前記列車底面監視室天井に設けられたスリット孔
を通して上部を通過する列車底面の幅全体を周期的に撮
影するためのラインセンサカメラと、監視の対象とする
列車に応じて、前記ラインセンサカメラの走査周期及び
露光量を制御して、前記スリット孔上を通過する列車に
対して連続してラインセンサカメラによって検出された
画像を取り込むと共に画像を遠隔地に送信するコントロ
ーラと、前記列車底面監視室から離れた場所に設けられ
た、前記コントローラから送信された画像を記憶するた
めの記憶手段と、要求に応じて該当する画像を前記記憶
手段から読出し、任意の形態によって出力する機能を有
する監視装置とを具備したことを特徴とする列車底面画
像監視システム。

【０００５】

【作用】このような構成によれば、列車底面の全幅，全
長を撮影するには、細長い形状の画像の検出が必要であ
ることから２次元ＣＣＤカメラでは視野に入らない。こ
のため、１次元ＣＣＤカメラを用いて線路下部に空けた
必要最小限のスリット孔から列車底面の幅方向を列車の
通過予定速度で正規化された走査周期で連続撮影し、デ
ジタルメモリに格納してメモリ上で２次元の画像を得る
ようにした。

【０００６】また、走査周期を可変することによる露光
量の変化に比例したカメラレンズの絞り制御を行なう方
法でアイリス制御をして安定した画像を得るようにし
た。尚、列車底面を下から見た場合、影となって暗い
為、照明灯で列車底面のラインセンサ視野を照明するよ
うにした。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例に係わる列車底面画像
監視システムの構成を示すブロック図である。図１に示
すように、列車底面画像監視システムは、実際に列車底
面画像を検出するための列車底面監視室１０と、列車底
面監視室１０から送信される列車底面画像データをもと
に目視点検が実行される列車底面監視室１０に対して遠
隔地１２に設けられる。

【０００８】列車底面監視室１０は、図２に示すよう
に、列車線路下部に設けられ、天井には室内より列車全
体が見渡せるスリット孔２０が空けられており、列車が
このスリット孔２０上を通過時には、図３に示すように
（図１中Ａ−Ａ′矢視）、レール３０と列車底面３２の
一部が見える。

【０００９】列車底面監視室１０には、ラインセンサカ
メラ（１次元ＣＣＤカメラとも呼ぶ）２２、電動絞りレ
ンズ２４、照明器２６、及びコントローラ２８によって
構成されている。

【００１０】ラインセンサカメラ２２は、スリット孔２
０を通して列車幅全体を視野内に納める様に画角設定さ
れて設置され、列車底面の画像を画像を検出するもので
ある。電動絞りレンズ２４は、コントローラ２８により
遠隔制御可能となっている。照明器２６は、スリット孔
２０を介して列車底面を照明し、ラインセンサカメラ２
２によって列車底面の画像が検出できるようにする。

【００１１】コントローラ２８は、各部を制御して遠隔
地１２に送信すべき列車底面画像データを検出すると共
に、遠隔地１２との間でデータの送受信を行なう通信機
能が設けられている。

【００１２】遠隔地１２には、監視装置４０、記憶装置
４２、モニタテレビ４４、及びビデオプリンタ４６が設
けられている。監視装置４０は、列車底面監視室１０内
のコントローラ２８から送られて来る列車底面画像デー
タを受信し、この列車底面画像データをもとに目視点検
するため制御を行なうものである。記憶装置４２は、監
視装置４０によって制御され、列車底面画像データを格
納するためのものである。モニタテレビ４４及びビデオ
プリンタ４６は、列車底面画像データをもとに目視点検
するための画像を表示またはプリントアウトするもので
ある。

【００１３】次に、本実施例の動作について説明する。
列車底面監視室１０内のコントローラ２８は、遠隔地１
２との通信機能によって、予め監視対象の列車情報を記
憶しておく。列車情報には、例えば列車番号、ポイント
通過予定時刻、通過予定速度、列車全長等を含んでい
る。

【００１４】コントローラ２８は、列車情報を参照して
求まる列車の通過予定時刻に先立ち、通過予定列車の通
過予定速度に応じて、垂直解像度がラインセンサカメラ
２２の水平解像度（視野幅／水平画素数）と同程度とな
るように、ラインセンサカメラ２２の走査周期を切換え
る。これは、以下のような理由による。

【００１５】本システムでは、スリット孔２０上を通過
する列車の幅方向を、ラインセンサカメラ２２で走査周
期毎に撮影し、コントローラ２８中のデジタルメモリ
（図示せず）に格納する。列車幅方向の解像度は、ライ
ンセンサカメラ２２（１次元ＣＣＤカメラ）の画素数と
視野幅で決まる。例えば、視野幅４ｍを１０００画素の
１次元ＣＣＤで撮影すれば、幅方向解像度は４ｍｍ／画
素となる。

【００１６】これに対し、長さ方向は列車の移動速度と
走査周期により決まる。画像の縦横比は、必ずしも１：
１にする必要はないが、極端に異なると、伸びた絵、縮
んだ絵となり見にくいため、大体１：１となる様に、列
車通過予定速度に応じて幅方向解像度と長さ方向解像度
が同じとなる様に走査周期を可変している。

【００１７】この制御を行なわない場合（走査周期一定
の場合）には、速い列車に対しては長さ方向に縮んだ画
像が検出され、遅い列車に対しては長さ方向に伸びた画
像が検出されてしまう。

【００１８】例えば、幅方向解像度４ｍｍ／画素に合わ
せるには、列車速度が７２Ｋｍ／ｈの場合であれば、走
査周期は０．２ｍｓとなる。このように、走査周期を制
御することによって、目視点検に適した見易い画像を検
出することができる。

【００１９】また、コントローラ２８は、ラインセンサ
カメラ２２の走査周期を可変することによる露光量の変
化に比例して、電動絞りレンズ２４を例えばアイリス制
御してラインセンサカメラ２２に対する露光量を制御す
る。

【００２０】すなわち、ラインセンサカメラ２２の走査
周期を可変することにより、ＣＣＤの露光量が変化す
る。走査周期が短かいと、露光量は少なくなり、レンズ
絞りが一定であると暗い画像が検出されてしまう。本シ
ステムでは画像の明るさを一定に保つために、走査周期
に応じて電動レンズの絞り制御を行ない、安定した画像
を得る様にしている。

【００２１】例えばコントローラ２８は、ラインセンサ
カメラ２２の走査周期を半分にする場合には、電動絞り
レンズ２４による絞りを倍に開けるように制御すること
によって露光量を一定にする。

【００２２】こうして、走査周期及び露光量が列車に応
じて制御された後、列車底面監視室１０の上を通過した
列車の底面の画像が、スリット孔２０を通して、ライン
センサカメラ２２によって検出される。ラインセンサカ
メラ２２からの出力映像信号は、Ａ／Ｄ変換されて、コ
ントローラ２８中のデジタルメモリ（図示せず）に格納
される。

【００２３】コントローラ２８は、ディジタルメモリ中
の前周期で取込んだ画像との変化を調べて列車の到着と
通過を判定し、列車の到着から通過まで、ラインセンサ
カメラ２２の出力映像信号をフレームメモリ（図示せ
ず）に一旦取込む。

【００２４】コントローラ２８は、フレームメモリから
画像を読出して、ＪＰＥＧ（JointPhotographic Expert
Group ）方式で画像圧縮する。なお、ＪＰＥＧ方式
は、ＣＣＩＴＴとＩＳＯのジョイントグループＪＰＥＧ
で標準化されている静止画像圧縮方式である。画像の圧
縮は、以下のような理由によって行なう。

【００２５】列車底面画像データは非常に大きな容量と
なってしまう。例えば、ラインセンサ２２から出力され
る出力映像信号に対するＡ／Ｄ変換を２５６階調で行な
うと、８ｂｉｔ／画素となり、例えば幅方向１０００画
素の１次元ＣＣＤで視野幅４ｍを撮影すると、水平解像
度は４ｍｍ／画素で必要メモリ容量は１ＫＢｙｔｅ／ラ
インとなる。

【００２６】垂直を同解像度となる走査周期で走査する
場合、例えば連結された列車の全長が８０ｍとすると４
ｍｍ毎に走査するため、２０Ｋラインのイメージを取込
むことになり、列車底面画像容量は２０ＭＢｙｔｅ／枚
となる。

【００２７】本システムでは、ＪＰＥＧ方式を用いて画
像圧縮することによって画像データを１／数１０に圧縮
し、画像データを格納するために要するメモリ容量を減
らすと共に、コントローラ２８から遠隔地１２への画像
データ通信時間を短縮している。

【００２８】コントローラ２８は、圧縮した画像を、列
車番号と対応付けて列車底面画像データとしてデジタル
メモリに格納すると共に、遠隔地１２に送信する。一
方、遠隔地１２の監視装置４０は、コントローラ２８か
ら送られてきた列車底面画像データを記憶装置４２に格
納しておく。

【００２９】ここで、監視装置４０は、図示せぬ入力装
置（キーボード等）を介して入力されたオペレータから
の、対象とする列車、出力形態等の要求に応じて、該当
する列車底面画像データを記憶装置４２から読出し、指
定された画像サイズへの拡大，縮小，分割等の画像処理
を施して、モニタテレビ４４における表示、またはビデ
オプリンタ４６によるプリントアウトを実行する。

【００３０】例えば、図４は、モニタテレビ４４または
ビデオプリンタ４６への出力例を示している。図４に示
すように、列車底面の細長い画像を分割して、表示また
はプリントアウトできることを示している。こうして出
力された表示またはプリントアウトを用いて、列車から
離れた遠隔地１２において、列車底面の目視点検を行な
うことができる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、運
用中に監視ポイントを通過する列車の全幅全長の底面画
像をリアルタイムに撮影して格納し、任意に表示あるい
はプリントアウトすることができるので、列車底面目視
点検を容易かつ効率的に行なうことが可能となるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる列車底面画像監視シ
ステムの構成を示すブロック図。

【図２】本実施例における列車底面監視室の設置状態を
示す図。

【図３】本実施例におけるスリット孔と列車底面との関
係を示す図。

【図４】本実施例におけるモニタテレビまたはビデオプ
リンタへの出力例を示す図。

【符号の説明】

１０…列車底面監視室、１２…遠隔地、２０…スリット
孔、２２…ラインセンサカメラ（１次元ＣＣＤカメ
ラ）、２４…電動絞りレンズ、２６…照明器、２８…コ
ントローラ、４０…監視装置、４２…記憶装置、４４…
モニタテレビ、４６…ビデオプリンタ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視ポイントの列車線路下部に設けら
   れ、天井にスリット孔を有する列車底面監視室内に設け
   られた、 前記スリット孔を通して上部を通過する列車底面の幅全
   体を周期的に撮影するためのラインセンサカメラと、 監視の対象とする列車に応じて、前記ラインセンサカメ
   ラの走査周期及び露光量を制御して、前記スリット孔上
   を通過する列車に対して連続してラインセンサカメラに
   よって検出された画像を取り込むと共に画像を遠隔地に
   送信するコントローラと、 前記列車底面監視室から離れた場所に設けられた、 前記コントローラから送信された画像を記憶するための
   記憶手段と、 要求に応じて該当する画像を前記記憶手段から読出し、
   任意の形態によって出力する機能を有する監視装置と、 を具備したことを特徴とする列車底面画像監視システ
   ム。