JP3515397B2 - 制輪子摩耗計測装置及び制輪子摩耗計測方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電車の車輪
用制輪子、ディスクブレーキ用制輪子の摩耗を計測する
制輪子摩耗計測装置及び制輪子摩耗計測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電車は図１３に示すように、車
輪１を有する複数（ここでは２台）の台車２により車両
３が載置固定され、車輪１はレール４を自在の走行可能
になっている。

【０００３】図１４は台車２の床下の構成を示す下面図
で、車輪１は台車２に回転自在に支持された複数（ここ
では２本）の回転軸５の両端部側にそれぞれ貫通固定さ
れ、各車輪１には車輪１の両側面に摺接可能であって車
輪１の速度を制御するために制輪子６が配設され、また
回転軸５の中央部側には複数（ここでは２枚）のブレー
キディスク７がそれぞれ貫通固定され、各ブレーキディ
スク７には各ブレーキディスク７の両側面に摺接可能で
あってブレーキディスク７に対して制動力を与えるため
に制輪子９が配設され、制輪子９が例えばシリンダの油
圧で動作する油圧ブレーキ８の可動アームに支持されて
いる。

【０００４】従来このような構成の電車にあっては、制
輪子６，９の摩耗を計測する方法の一例として、車輪１
の踏面部すなわちレール４に接触する部分を押付ける制
輪子６，９を図示しないエリアカメラで撮影し、このエ
リアカメラで撮影した画像を鮮明にするために画像処理
器に入力して画像処理後、該画像処理後の画像を表示装
置に表示させた状態で制輪子の肉厚をスケールで計測し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来の制輪
子摩耗計測方法は、エリアカメラで撮影した画像を画像
処理器に入力して画像処理した後、表示装置で表示され
る制輪子の画像から制輪子の肉厚寸法を人手により計測
しているため、計測作業が面倒で、計測時間が長くかか
るという欠点があった。

【０００６】本発明の目的は、計測作業が簡単で計測時
間を短くできる制輪子摩耗計測装置及び制輪子摩耗計測
方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、回転軸に装着された車
輪およびブレーキディスクの少なくとも一方に、摺接す
ると共に前記回転軸に対して直交し側方から視認可能な
位置に摩擦点検用溝が形成された制輪子の摩耗を計測す
る制輪子摩耗計測装置であって、前記制輪子の前記摩擦
点検用溝を含む広い領域の画像を撮影するエリアカメラ
と、前記エリアカメラで撮影する領域に光を照射する照
明器具とを備えた画像撮影手段と、前記画像撮影手段に
より撮影された画像のうち前記制輪子の前記摩擦点検用
溝に対する前記照明器具と前記エリアカメラの配置関係
により、前記摩擦点検用溝の輝度が低く又は高く現れる
ようにその低又は高輝度部分の画像のみを抽出する画像
処理手段と、前記画像処理手段で抽出された画像の摩擦
点検用溝の深さに基づき前記制輪子の摩耗を判定する判
定手段とを具備した制輪子摩耗計測装置である。

【０００８】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、前記制輪子は、前記回転軸に装着された車
輪およびブレーキディスクの少なくとも一方の両側面
に、それぞれと摺接するように配設され、前記画像撮影
手段は、前記各制輪子の摩擦点検用溝部分をそれぞれ映
し出す照明器具と、高速電子シャッタ機能付エリアカメ
ラと、該エリアカメラにより前記各制輪子が同時に撮影
できるように配置された折り返しミラーとプリズムとか
らなる請求項１記載の制輪子摩耗計測装置である。

【０００９】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、同一移動体に配設された複数の回転軸にそ
れぞれ装着された車輪およびブレーキディスクの少なく
とも一方に、摺接すると共に前記各回転軸に対して直交
し側方から視認可能な位置に摩擦点検用溝が形成された
複数の制輪子の摩耗を計測する制輪子摩耗計測装置であ
って、前記移動体の進行方向の前後に沿って配置されて
いる各制輪子毎または同一軸毎の各制輪子の前記摩擦点
検用溝を含む広い領域の画像を撮影する複数の高速電子
シャッタ機能付エリアカメラと、前記エリアカメラに対
応して設けられ、前記各制輪子の摩擦点検用溝部分を映
し出す複数の照明器具と、前記移動体の進行方向に沿っ
て配設される前記車輪またはブレーキディスクの前後の
間隔に相当する距離をおいて設置され、前記車輪または
ブレーキディスクの位置を検知し、前記各エリアカメラ
の撮影タイミングを制御する複数の検知センサと、前記
画像撮影手段により撮影された画像のうち前記制輪子の
前記摩擦点検用溝に対する前記照明器具と前記エリアカ
メラの配置関係により、前記摩擦点検用溝の輝度が低く
又は高く現れるようにその低又は高輝度部分の画像のみ
を抽出する画像処理手段と、前記画像処理手段で抽出さ
れた画像の摩擦点検用溝の深さに基づき前記制輪子の摩
耗を判定する判定手段とを具備した制輪子摩耗計測装置
である。

【００１０】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明は、前記画像処理手段により抽出された画像の
摩擦点検用溝の深さが摩耗限度を越えるかどうかを判断
するデータ処理部と、該データ処理部の出力を保存する
データ保存部と、前記データ処理部の出力を報知する報
知部とを具備した請求項３記載の制輪子摩耗計測装置で
ある。

【００１１】前記目的を達成するため、請求項５に対応
する発明は、前記画像処理手段と前記データ処理部の間
に配設された光通信伝送手段を具備した請求項３または
請求項４記載の制輪子摩耗計測装置である。

【００１２】前記目的を達成するため、請求項６に対応
する発明は、回転軸に装着された車輪およびブレーキデ
ィスクの少なくとも一方に、摺接すると共に前記回転軸
に対して直交し側方から視認可能な位置に摩擦点検用溝
が形成された制輪子の摩耗を計測する制輪子摩耗計測方
法であって、画像撮影手段により前記制輪子の前記摩擦
点検用溝を含む広い領域に照明器具で光を照射し、この
光の照射領域の画像を高速電子シャッタ機能付エリアカ
メラにより撮影し、前記エリアカメラにより撮影された
画像のうち前記制輪子の前記摩擦点検用溝に対する前記
照明器具と前記エリアカメラの配置関係により、前記摩
擦点検用溝の輝度が低く又は高く現れるようにその低又
は高輝度部分の画像のみを抽出し、前記画像処理手段で
抽出された画像の摩擦点検用溝の深さに基づき前記制輪
子の摩耗を判定するようにした制輪子摩耗計測方法であ
る。

【００１３】

【００１４】請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発
明によれば、制輪子の画像から摩擦点検用溝の画像のみ
を抽出するようにしたので、計測作業が簡単で計測時間
を短くできる制輪子摩耗計測装置及び制輪子摩耗計測方
法を提供することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の制輪子摩耗計
測装置の第１の実施形態の概略構成を示すもので、回転
軸に装着された車輪およびブレーキディスクの少なくと
も一方に、摺接すると共に前記回転軸に対して直交し側
方から視認可能な位置に摩擦点検用溝が形成された制輪
子の摩耗を計測するものであって、前記制輪子の前記摩
擦点検用溝を含む広い領域の画像を撮影する画像撮影手
段Ａと、前記画像撮影手段Ａにより撮影された画像から
前記摩擦点検用溝の領域のみの画像を抽出する画像処理
手段Ｂと、前記画像処理手段Ｂで抽出された画像の摩擦
点検用溝の深さに基づき前記制輪子の摩耗を判定する判
定手段Ｃとを具備したものである。

【００１６】画像撮影手段Ａは、制輪子６，９に対して
路盤側から上方に向けて光を照射し摩擦点検用溝を映し
出す外側照明器具（レール４に対して外側に配置されて
いる照明）１１ａおよび内側照明器具（レール４に対し
て外側に配置されている照明）１１ｂと、例えば１／５
００００のシャッタ速度に設定可能な高速電子シャッタ
機能を有する外側エリアカメラ１２ａおよび例えば１／
５００００のシャッタ速度に設定可能な高速電子シャッ
タ機能を有する内側エリアカメラ１２ｂと、外側照明器
具１１ａおよび内側照明器具１１ｂを点灯制御するもの
で具体的には後述する画像処理部から照明制御部１３と
から構成されている。

【００１７】画像処理手段Ｂは、車輪検知器を構成する
車輪検知投光器１４ａおよび車輪検知受光器１４ｂと、
車両３の両側の側壁に近接して配置され車両検知器を構
成する車両検知投光器１５ａおよび車両検知受光器１５
ｂが動作して車両３を検知したときであって車輪検知投
光器１４ａおよび車輪検知受光器１４ｂにより車輪１を
検知したとき動作開始指令を与える検出部１６と、検出
部１６からの動作開始指令が入力されたとき、エリアカ
メラ１２ａ，１２ｂから画像信号を取り込み可能で、こ
の画像信号は摩擦点検用溝を含む広い領域の制輪子６，
９全体の画像であり、このＹ方向射影像を積分（影像）
して摩擦点検用溝のみの狭い領域の画像を抽出する画像
処理部１７とから構成されている。

【００１８】判定手段Ｃは、画像処理部１７で抽出され
た摩擦点検用溝の画像を入力して制輪子摩耗限度を判定
するデータ処理部１８と、データ処理部１８の判定結果
を保存するデータ保存部１９と、データ処理部１８の判
定結果を表示するＣＲＴ部２０と、データ処理部１８の
判定結果を記録するプリンタ部２１と、画像処理部１７
で処理された画像はエリアカメラ１２ａ，１２ｂで撮影
される毎に順次表示されるモニタ２２とから構成されて
いる。

【００１９】以下このような構成の作用効果について説
明するが、その前に画像処理部１７の機能について図２
および図３を参照して説明する。図２（ａ）および
（ｂ）は車輪部分を示す側面図および正面図である。車
輪１の両側に、摩擦点検用溝６ａを有する制輪子６がそ
れぞれ配設され、各制輪子６に対して路盤側から上方に
向けて光が照射され、この場合摩擦点検用溝６ａの部分
が暗く映し出されるように照明器具１１ａ，１１ｂがそ
れぞれ配設され、また各制輪子６をそれぞれ撮影できる
ように路盤側にエリアカメラ１２ａ，１２ｂが配設され
ている。

【００２０】このような構成のものにおいて、例えば照
明器具１１ｂが点灯された状態でエリアカメラ１２ｂに
より車輪１を撮影すると、図３（ａ）のような制輪子６
の画像６ｇを含めた大領域の画像１２ｇが得られる。こ
の画像１２ｇが画像処理部１７に入力され、ここで画像
をＹ方向（縦方向）に射影（積分）された画像が図３
（ｂ）の６ｅである。この場合、制輪子６の摩擦点検用
溝６ａに対応する画像部分６ａｇの輝度が低く現れる。
図３（ｂ）の画像６ｅは、データ処理部１８に入力する
ことにより、データ処理部１８に予め設定されているし
きい値レベルより低い部分の画像のみが抽出される。

【００２１】このような構成のものにおいて、車両３が
入線してくると、車両検知投光器１５ａの光が車両３に
遮光されるので、車両検知受光器１５ｂがオン状態にな
り、この信号が検出部１６に入力され、開始準備信号が
画像処理部１７に与えられる。

【００２２】そして、さらに車両３が接近して車輪１に
より車輪検知投光器１４ａからの光が遮光されると、車
輪検知受光器１４ｂがオン状態になることから車輪１が
検知され、この信号が検出部１６に入力される。このと
き、検出部１６から画像処理部１７に対して動作開始信
号が与えられ、画像処理部１７は照明制御部１３に対し
て点灯開始指令が与えられ、照明制御部１３からの点灯
指令が照明器具１１ａ，１１ｂに与えられ、照明器具１
１ａ，１１ｂが点灯すると共に、エリアカメラ１２ａ，
１２ｂが動作し、摩擦点検用溝を含む車輪１、ブレーキ
ディスク７の画像が撮影される。このエリアカメラ１２
ａ，１２ｂにより撮影された画像は、画像処理部１７に
入力され、ここで画像処理されて摩擦点検用溝６ａのみ
の画像が得られる。

【００２３】画像処理部１７により得られた画像は、デ
ータ処理部１８に伝送され、ここで制輪子の摩耗限度の
有無を判定し、この判定結果はＣＲＴ部２０に表示する
と共に、プリンタ部２１にも記録する。また、データ処
理部１８において判定された結果は、データ保存部１９
に記憶され、ここで統計的に管理される。この結果、制
輪子６，９の交換時期等を計画的に管理することが可能
になる。

【００２４】図４は図２のエリアカメラ１２ａ，１２ｂ
と、照明器具１１ａ，１１ｂの異なる構成を説明するた
めの図で、図４（ａ）および（ｂ）は車輪部分を示す側
面図および正面図であり、図２の例はエリアカメラ１２
ａ，１２ｂにより摩擦点検用溝６ａが暗く映し出せるよ
うにしたものであるのに対し、この例は逆に摩擦点検用
溝６ａが明るく映し出せるようにエリアカメラ１２ａ，
１２ｂと、照明器具１１ａ，１１ｂの配設したものであ
り、これ以外の構成は図２と同一である。

【００２５】図５は図３と同様に照明器具１１ｂが点灯
された状態でエリアカメラ１２ｂにより車輪１を撮影し
たときの制輪子６の画像６ｇを含めた大領域の画像１２
ｇが得られ、この画像１２ｇが画像処理部１７に入力さ
れ、ここで画像をＹ方向（縦方向）に射影（積分）され
た画像が６ｅである。この場合、制輪子６の摩擦点検用
溝６ａに対応する画像部分６ａｇの輝度が高く現れる。
画像６ｅは、データ処理部１８に入力することにより、
データ処理部１８に予め設定されているしきい値レベル
より高い部分の画像のみが抽出される。

【００２６】図６は図１とは異なる画像処理部１７およ
びデータ処理部１８を説明するための図であり、図６
（ａ）は前述の実施形態のようにエリアカメラにより取
り込んだ画像１２ｇを示している。図６（ｂ）は前述の
実施形態のように画像処理部１７により、図６（ａ）の
画像１２ｇをＹ方向（縦方向）に射影したときの画像６
ｅであり、画像６ｅをデータ処理部１８により予め設定
されているしきい値レベルでＸ方向の範囲内より輝度が
低い画像のみを抽出したものである。

【００２７】図７は、図２のエリアカメラ１２ａ，１２
ｂと、照明器具１１ａ，１１ｂとはさらに異なる構成を
説明するための図で、図７（ａ）および（ｂ）はブレー
キディスク部分を示す側面図および正面図であり、１台
のエリアカメラ１２によりブレーキディスク７の両側に
配設され、かつ車輪１側の制輪子６と同様に摩擦点検用
溝９ａを有する制輪子９が撮影できるように、プリズム
３０と、外側折り返しミラー３１ａおよび内側折り返し
ミラー３１ｂを追加したものである。具体的には、制輪
子９の直下方向にプリズム３０を介してエリアカメラ１
２を配置し、かつ外側および内側の制輪子９の直下方向
にそれぞれ折り返しミラー３１ａ，３１ｂを配置すると
ともに、照明器具１１ａ，１１ｂからの制輪子９からの
反射光が折り返しミラー３１ａ，３１ｂにより反射され
かつプリズム３０により反射されてエリアカメラ１２に
入力されるように構成されている。

【００２８】図８は、図２のエリアカメラ１２ａ，１２
ｂと、照明器具１１ａ，１１ｂとはさらに異なる構成を
説明するための図で、図８（ａ）および（ｂ）は図７と
は類似したブレーキディスク部分を示す側面図および正
面図であり、図７では制輪子９の摩擦点検用溝９ａの部
分の画像が暗く映し出されるの対し、これとは逆に制輪
子９の摩擦点検用溝９ａの部分の画像が明るく映し出さ
れるように、折り返しミラー３１ｂ、プリズム３０を図
のように配置した点のみが異なり、これ以外の構成は図
７と同一である。

【００２９】図９は図２のエリアカメラ１２ａ，１２ｂ
と、照明器具１１ａ，１１ｂはさらに異なる構成を説明
するための図で、図９（ａ）は１台の台車２に有する前
側車輪１Ａと、後側車輪１Ｂに、各車輪１Ａ，１Ｂの両
側にそれぞれ有する２個の制輪子６Ａおよび６Ｂを備え
た構成が対象である。このような構成において、車輪１
Ａ側に、投光器と受光器からなる前側車輪検知器３２Ａ
と、前側の外側および内側照明器具１１Ａａ，１１Ａｂ
と、前側の外側および内側エリアカメラ１２Ａａ，１２
Ａｂがそれぞれ配設されている。車輪１Ｂ側に、投光器
と受光器からなる後側車輪検知器３２Ｂと、後側の外側
および内側照明器具１１Ｂａ，１１Ｂｂと、後側の外側
および内側エリアカメラ１２Ｂａ，１２Ｂｂがそれぞれ
配設されている。この場合、前側車輪検知器３２Ａと後
側車輪検知器３２Ｂは、互いに前後の車輪１Ａ，１Ｂの
車輪間隔に相当する距離を存して設置されている。

【００３０】図９（ａ）のような構成のものにおいて、
図９（ｂ）に示すように車輪検知器３２Ａおよび３２Ｂ
の出力、具体的に両出力が共に存在したとき、エリアカ
メラ１２Ａａ，１２Ａｂの撮影タイミング１および１２
Ｂａ，１２Ｂｂの撮影タイミング２が制御されるよう
に、図１の画像処理部１７が構成され、これに伴って照
明器具１１Ａａ，１１Ａｂ，１１Ｂａ，１１Ｂｂが照明
制御部１３が制御されるように構成されている。

【００３１】図１０は図２のエリアカメラ１２ａ，１２
ｂと、照明器具１１ａ，１１ｂはさらに異なる構成を説
明するための図で、図１０（ａ）は１台の台車２に有す
る前側車輪１Ａと、後側車輪１Ｂに、各車輪１Ａ，１Ｂ
の両側にそれぞれ有する２個の制輪子６Ａおよび６Ｂを
備えた構成が対象である。このような構成において、車
輪１Ａ側に、それぞれ投光器と受光器からなる前側車輪
検知器３２Ａａおよび後側車輪検知器３２Ａｂと、前側
車輪の外側および内側照明器具（前側照明器具）１１Ａ
ａ，１１Ａｂと、後側車輪の外側および内側照明器具
（後側照明器具）１１Ａｃ，１１Ａｄと、前側車輪の外
側および内側エリアカメラ１２Ａａ，１２Ａｂおよび後
側車輪の外側および内側エリアカメラ１２Ａｃ，１２Ａ
ｄがそれぞれ配設されている。

【００３２】図１０（ａ）のような構成のものにおい
て、図１０（ｂ）に示すように車輪検知器３２Ａｂおよ
び３２Ａａの出力および図１の画像処理部１７に備えて
いる車輪切換カウンタ（図示せず）の出力が存在したと
き、エリアカメラ１２Ａａ，１２Ａｂの撮影タイミング
１および１２Ａｃ，１２Ａｄの撮影タイミング２が制御
されるように、図１の画像処理部１７が構成され、これ
に伴って照明器具１１Ａａ，１１Ａｂ，１１Ｂａ，１１
Ｂｂが照明制御部１３が制御されるように構成されてい
る。

【００３３】図１０の構成において、車両つまり台車の
走行によって、前側車輪１Ａを前側車輪検知器３２Ａａ
が検知すると、照明制御部１３からの点灯指令で照明器
具１１Ａａ，１１Ａｂが点灯すると共に、画像処理部１
７からの撮影指令によりエリアカメラ１２Ａａ，１２Ａ
ｂが車輪１Ａを撮影し、これを画像処理部１７に入力さ
れる。このとき、車輪は前側車輪１Ａであるため、画像
処理部１７内に有する車輪切換カウンタがオフ「０」か
らオン「１」に切換わる。

【００３４】車両つまり台車の走行がさらに進むと、後
側車輪１Ｂを後側車輪検知器３２Ａｂが検知すると、検
出部１６を介して画像処理部１７に入力される。する
と、画像処理部１７では、画像処理部１７に備えている
車輪切換カウンタ（図示せず）がオン「１」からオフ
「０」に切換わる。このため、照明制御部１３から照明
器具１１Ａｃ，１１Ａｄに対して点灯指令が与えられ、
照明器具１１Ａｃ，１１Ａｄが点灯し、画像処理部１７
からエリアカメラ１２Ａｃ，１２Ａｄに対して撮影指令
が与えられ、エリアカメラ１２Ａｃ，１２Ａｄにより後
側車輪１Ｂが撮影され、この画像が画像処理部１７に入
力され、前述のような画像処理により摩擦点検用溝６ａ
のみの画像を得ることが可能になる。

【００３５】図１１は図２のエリアカメラ１２ａ，１２
ｂと、照明器具１１ａ，１１ｂはさらに異なる構成を説
明するための図で、図１１（ａ）は１台の台車２に有す
る前側車輪１Ａと、後側車輪１Ｂに、各車輪１Ａ，１Ｂ
の両側にそれぞれ有する２個の制輪子６Ａおよび６Ｂを
備えた構成が対象である。このような構成において、車
輪１Ａ側に、それぞれ投光器と受光器からなる２個の車
輪検知器３２Ａと、前側車輪の外側および内側照明器具
（前側照明器具）１１Ａａ，１１Ａｂと、後側車輪の外
側および内側照明器具（後側照明器具）１１Ａｃ，１１
Ａｄと、前側車輪の外側および内側エリアカメラ１２Ａ
ａ，１２Ａｂおよび後側車輪の外側および内側エリアカ
メラ１２Ａｃ，１２Ａｄがそれぞれ配設されている。

【００３６】このような構成のものにおいて、図１１
（ｂ）に示すように、車輪検知器３２Ａの立上がりによ
って制輪子６Ａをエリアカメラ１２Ａａ，１２Ａｂが撮
影し、また車輪検知器３２Ａの立下がりによって制輪子
６Ｂをエリアカメラ１２Ａｃ，１２Ａｄが撮影するよう
に構成されている点が異なるだけで、これ以外の構成
は、図９または図１０と同一である。

【００３７】図１２は図１と類似した本発明の実施形態
を説明するための概略構成図であり、図１と異なる点
は、画像処理部１７とデータ処理部１８の間のデータ通
信システムとして、電ー光変換器３５、光ファイバ３
６、光ー電変換器３７とからなるものを使用した分散型
制輪子摩耗計測装置である。

【００３８】図１２のように構成することにより、デー
タ処理部１８と画像処理部１７が分離できるため、制輪
子の摩耗判定結果を遠方で管理することができる。

【００３９】＜変形例＞本発明は、以上述べた実施形態
に限定されず、例えば以下のように変形してもよい。前
述した実施形態の照明器具は連続点灯する照明灯、フラ
ッシュランプのいずれかであっても同様な効果が得られ
る。また、前述した実施形態では電車の車輪側およびブ
レーキディスク側であってその外側および内側にそれぞ
れ制輪子が配設されている場合に説明したが、これに限
らず車輪側およびブレーキディスク側の一方であってそ
の外側および内側の少なくとも一方に配設された電車で
あってもよく、また電車以外の対象であっても同様に実
施できる。図１および図１２はいずれも自動化した制輪
子摩耗計測装置であるが、これを前述の実施形態と同様
な画像処理機能を有する画像処理装置と、また前述の実
施形態と同様なデータ処理機能を有するデータ処理装置
を人間が使用して制輪子の摩耗計測を行うようにしても
よい。さらに、画像処理部において、摩擦点検用溝の画
像を抽出する方法として例えばＹ方向射影像を積分（影
像）するようにした例について説明したが、これに限ら
ずマスキング法を利用したものであってもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、計測作業が
簡単で計測時間を短くできる制輪子摩耗計測装置及び制
輪子摩耗計測方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制輪子摩耗計測装置の第１の実施形態
を説明するための概略構成図。

【図２】図１の画像撮影手段の第１例の構成を説明する
ための図。

【図３】図２の画像撮影手段の機能を説明するための
図。

【図４】図１の画像撮影手段の第２例の構成を説明する
ための図。

【図５】図４の画像撮影手段の機能を説明するための
図。

【図６】図１の画像撮影手段の第３例の機能を説明する
ための図。

【図７】図１の画像撮影手段の第４例の構成を説明する
ための図。

【図８】図１の画像撮影手段の第５例の構成を説明する
ための図。

【図９】図１の画像撮影手段の第６例の構成を説明する
ための図。

【図１０】図１の画像撮影手段の第７例の構成を説明す
るための図。

【図１１】図１の画像撮影手段の第８例の構成を説明す
るための図。

【図１２】本発明の制輪子摩耗計測装置の第２の実施形
態を示す概略構成図。

【図１３】従来の電車を示す側面図。

【図１４】従来の電車の床下に配設されている車輪用お
よびディスクブレーキ用制輪子制輪子を説明するための
下面図。

【符号の説明】

１…車輪 ２…台車 ３…車両 ４…レール ５…車軸 ６…摩擦点検用溝６ａを有する制輪子 ７…ブレーキディスク ８…ブレーキ ９…摩擦点検用溝９ａを有する制輪子 １１ａ，１１ｂ…照明器具 １２ａ，１２ｂ…高速電子シャッタ機能を有するエリア
カメラ １３…照明制御部 １７…画像処理部 １８…データ処理部 １９…データ保存部 ２０…ＣＲＴ部 ２１…プリンタ部 ２２…モニタ

フロントページの続き (72)発明者 日下部 栄 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 関口 眞吾 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (56)参考文献 特開 平10−19523（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−175522（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−39155（ＪＰ，Ａ) 国際公開93／005358（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 F16D 66/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に装着された車輪およびブレーキ
   ディスクの少なくとも一方に、摺接すると共に前記回転
   軸に対して直交し側方から視認可能な位置に摩擦点検用
   溝が形成された制輪子の摩耗を計測する制輪子摩耗計測
   装置であって、 前記制輪子の前記摩擦点検用溝を含む広い領域の画像を
   撮影するエリアカメラと、前記エリアカメラで撮影する
   領域に光を照射する照明器具とを備えた画像撮影手段
   と、 前記画像撮影手段により撮影された画像のうち前記制輪
   子の前記摩擦点検用溝に対する前記照明器具と前記エリ
   アカメラの配置関係により、前記摩擦点検用溝の輝度が
   低く又は高く現れるようにその低又は高輝度部分の画像
   のみを抽出する画像処理手段と、 前記画像処理手段で抽出された画像の摩擦点検用溝の深
   さに基づき前記制輪子の摩耗を判定する判定手段とを具
   備した制輪子摩耗計測装置。
2. 【請求項２】 前記制輪子は、前記回転軸に装着された
   車輪およびブレーキディスクの少なくとも一方の両側面
   に、それぞれと摺接するように配設され、 前記画像撮影手段は、前記各制輪子の摩擦点検用溝部分
   をそれぞれ映し出す照明器具と、高速電子シャッタ機能
   付エリアカメラと、該エリアカメラにより前記各制輪子
   が同時に撮影できるように配置された折り返しミラーと
   プリズムとからな る請求項１記載の制輪子摩耗計測装
   置。
3. 【請求項３】 同一移動体に配設された複数の回転軸に
   それぞれ装着された車輪およびブレーキディスクの少な
   くとも一方に、摺接すると共に前記各回転軸に対して直
   交し側方から視認可能な位置に摩擦点検用溝が形成され
   た複数の制輪子の摩耗を計測する制輪子摩耗計測装置で
   あって、 前記移動体の進行方向の前後に沿って配置されている各
   制輪子毎または同一軸毎の各制輪子の前記摩擦点検用溝
   を含む広い領域の画像を撮影する複数の高速電子シャッ
   タ機能付エリアカメラと、 前記エリアカメラに対応して設けられ、前記各制輪子の
   摩擦点検用溝部分を映し出す複数の照明器具と、 前記移動体の進行方向に沿って配設される前記車輪また
   はブレーキディスクの前後の間隔に相当する距離をおい
   て設置され、前記車輪またはブレーキディスクの位置を
   検知し、前記各エリアカメラの撮影タイミングを制御す
   る複数の検知センサと、 前記画像撮影手段により撮影された画像のうち前記制輪
   子の前記摩擦点検用溝に対する前記照明器具と前記エリ
   アカメラの配置関係により、前記摩擦点検用溝の輝度が
   低く又は高く現れるようにその低又は高輝度部分の画像
   のみを抽出する画像処理手段と、 前記画像処理手段で抽出された画像の摩擦点検用溝の深
   さに基づき前記制輪子の摩耗を判定する判定手段とを具
   備した 制輪子摩耗計測装置。
4. 【請求項４】 前記画像処理手段により抽出された画像
   の摩擦点検用溝の深さが摩耗限度を越えるかどうかを判
   断するデータ処理部と、該データ処理部の出力を保存す
   るデータ保存部と、前記データ処理部の出力を報知する
   報知部とを具備した請求項３記載の制輪子摩耗計測装
   置。
5. 【請求項５】 前記画像処理手段と前記データ処理部の
   間に配設された光通信伝送手段を具備した請求項３また
   は請求項４記載の制輪子摩耗計測装置。
6. 【請求項６】 回転軸に装着された車輪およびブレーキ
   ディスクの少なくとも一方に、摺接すると共に前記回転
   軸に対して直交し側方から視認可能な位置に摩擦点検用
   溝が形成された制輪子の摩耗を計測する制輪子摩耗計測
   方法であって、 画像撮影手段により前記制輪子の前記摩擦点検用溝を含
   む広い領域に照明器具で光を照射し、この光の照射領域
   の画像を高速電子シャッタ機能付エリアカメラにより撮
   影し、 前記エリアカメラにより撮影された画像のうち前記制輪
   子の前記摩擦点検用溝に対する前記照明器具と前記エリ
   アカメラの配置関係により、前記摩擦点検用溝の輝度が
   低く又は高く現れるようにその低又は高輝度部分の画像
   のみを抽出し、 前記画像処理手段で抽出された画像の摩擦点検用溝の深
   さに基づき前記制輪子の摩耗を判定するようにした制輪
   子摩耗計測方法。