JP6308681B2 - Crossover equipment monitoring device and method - Google Patents

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本発明は、複数のトロリー線が交差する位置等の付近に設けられた渡り線設備を監視する渡り線設備監視装置及び方法に関する。   The present invention relates to a crossover facility monitoring apparatus and method for monitoring a crossover facility provided near a position where a plurality of trolley lines intersect.

一般に、電気鉄道の集電方式として、鉄道車両が通るレールの上方に架空電車線路(以下、「架線」ともいう)を配設し、鉄道車両の屋根上に搭載されたパンタグラフ等の集電装置によって架線から集電を行う架空電車線方式が広く用いられている。架線の内で、パンタグラフと接触して鉄道車両に電力を供給する架線をトロリー線という。   In general, as a method of collecting electricity for electric railways, a current collector such as a pantograph is installed on the roof of a railway vehicle by placing an overhead train line (hereinafter also referred to as “overhead wire”) above the rail through which the railway vehicle passes. The overhead train line system that collects power from overhead lines is widely used. Among the overhead wires, the overhead wire that contacts the pantograph and supplies power to the railway vehicle is called a trolley wire.

線路が交差又は分岐する地点においては、架線も交差又は分岐させる必要がある。本線に対して交差又は分岐する線は、「渡り線」と呼ばれている。トロリー線の交差位置付近において、本線のトロリー線は、渡り線のトロリー線よりも下側に配設される。本線を走行する鉄道車両は、パンタグラフを本線のトロリー線に押し当てて接触させるので、交差する渡り線のトロリー線や付属金具もパンタグラフによって押し上げられる。   At the point where the track intersects or branches, the overhead line also needs to intersect or branch. A line that intersects or branches the main line is called a “crossover line”. In the vicinity of the intersection of the trolley lines, the main trolley line is disposed below the crossover trolley line. Railcars traveling on the main line press and contact the pantograph against the main trolley line, so the crossing trolley lines and accessory fittings are also pushed up by the pantograph.

一方、渡り線を走行する鉄道車両のパンタグラフは、交差する本線のトロリー線に斜め方向から接触するので、両者の位置関係によっては、本線のトロリー線がパンタグラフのホーン(集電舟体の両端部)の下側に入り込む割り込み現象を起こし、パンタグラフや電車線金具を破損してしまう恐れがある。従って、トロリー線の交差位置付近においては、トロリー線の高さの十分な管理が必要となる。   On the other hand, the pantograph of a railway vehicle traveling on a crossover line is in contact with the intersecting main trolley line from an oblique direction, so that depending on the positional relationship between them, the main trolley line may have a pantograph horn (both ends of the current collector hull ) May cause an interruption phenomenon to enter underneath and may damage the pantograph and train wire fittings. Therefore, it is necessary to sufficiently manage the height of the trolley line near the intersection of the trolley lines.

関連する技術として、特許文献1には、渡り線用ラインセンサーと、パンタグラフ用ラインセンサーとを用いて、パンタグラフと渡り線との相対的位置関係を求める渡り線測定装置が開示されている。また、特許文献2には、架線の高度な保全のために、トロリー線以外の区分装置や支持物も含めた架線についても検測車等による非接触の3次元位置計測を可能とする架線位置計測装置が開示されている。   As a related technique, Patent Document 1 discloses a crossover measuring device that uses a crossover line sensor and a pantograph line sensor to obtain a relative positional relationship between the pantograph and the crossover line. Patent Document 2 also discloses an overhead line position that enables non-contact three-dimensional position measurement by an inspection vehicle or the like for overhead lines including sorting devices and supports other than the trolley line for advanced maintenance of overhead lines. A measurement device is disclosed.

特許第5245445号公報(段落0008、図1)Japanese Patent No. 5245445 (paragraph 0008, FIG. 1) 特開2014−169939公報(段落0011、図1)JP 2014-169939 A (paragraph 0011, FIG. 1)

複数のトロリー線が交差する位置(ポイント付近)には、鉄道車両のパンタグラフが通過する際の2本のトロリー線相互の高低差を制限するために、交差金具が設けられている。交差金具を含む架線構造全体(トロリー線や吊架線等)は、「渡り線装置」と呼ばれている。渡り線装置においては、支障の原因となる電車線金具(本願においては、「渡り線設備」ともいう)の取付けが原則として禁止され、止むを得ない場合には、所定の条件を満たす設備が用いられる。   In order to limit the height difference between the two trolley lines when the pantograph of the railway vehicle passes, a cross fitting is provided at a position where the plurality of trolley lines intersect (near the point). The entire overhead wire structure including the cross metal fittings (such as a trolley wire or a suspended overhead wire) is called a “crossover device”. In the crossover device, in principle, the installation of train wire fittings (also referred to as “crossover line equipment” in the present application) that causes troubles is prohibited. Used.

通常の電車線金具におけるイヤー(トロリー線把持部分)は、パンタグラフがトロリー線の下面を摺動することを前提に設計されている。しかしながら、渡り線装置においては、パンタグラフのホーンがトロリー線を斜め下から摺動することがあり、この時にパンタグラフが電車線金具のイヤーや金具本体に衝突する可能性がある。   The ear (the trolley line gripping part) in a normal train wire fitting is designed on the assumption that the pantograph slides on the lower surface of the trolley line. However, in the crossover device, the pantograph horn may slide on the trolley line obliquely from below, and at this time, the pantograph may collide with the ear of the train wire fitting or the fitting body.

これを回避するために、渡り線装置においては、上記のように電車線金具の取付禁止範囲が定められている。従来は、この範囲に電車線金具が無いことを、作業員が目視で確認したり手動で測定を行わなければならず、金具取付禁止範囲における電車線金具の存在を自動的に監視する手段はこれまでに無かった。   In order to avoid this, in the crossover device, the range for prohibiting the installation of the train wire fittings is defined as described above. Conventionally, an operator has to visually check or manually measure that there is no train wire bracket in this range, and means for automatically monitoring the presence of a train wire bracket in the bracket mounting prohibited range is Never before.

そこで、本発明の1つの目的は、電気検測車等において電車線設備の非接触測定方法を用いることによって、渡り線装置の金具取付禁止範囲における電車線金具の存在を自動的に監視することである。   Accordingly, one object of the present invention is to automatically monitor the presence of a train wire fitting in the bracket mounting prohibition range of the crossover device by using a non-contact measurement method of a train line facility in an electric inspection vehicle or the like. It is.

上記課題を解決するため、本発明の1つの観点に係る渡り線設備監視装置は、鉄道車両に設置され、鉄道車両の進行方向と略直交する平面内において架線を含む領域を測定して測定データを生成する測定手段と、測定手段によって生成される測定データを処理して、順次処理された測定データをメモリーに蓄積するデータ処理部と、メモリーに蓄積された測定データに基づいて、架線及びその架線に接続された端部を有する電車線金具を抽出する対象物抽出部と、抽出された架線及び電車線金具の座標に基づいて、架線及び電車線金具の3次元位置を算出する位置算出部と、算出された架線及び電車線金具の3次元位置に基づいて、第1のトロリー線を識別すると共に、第1のトロリー線と所定の関係にある第2のトロリー線が存在する場合に、第1又は第2のトロリー線の位置に基づいて金具取付禁止範囲を算出し、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置するか否かを判定する制御部とを備える。   In order to solve the above-described problem, a crossover facility monitoring apparatus according to one aspect of the present invention is a measurement data obtained by measuring a region including an overhead line in a plane that is installed in a railway vehicle and substantially orthogonal to the traveling direction of the railway vehicle. A measurement means for generating the data, a data processing unit for processing the measurement data generated by the measurement means, and storing the measurement data sequentially processed in the memory, and the overhead line and its data based on the measurement data stored in the memory An object extraction unit that extracts a train wire bracket having an end connected to the overhead line, and a position calculation unit that calculates a three-dimensional position of the overhead wire and the train wire bracket based on the extracted coordinates of the overhead line and the train wire bracket And the first trolley line is identified based on the calculated three-dimensional position of the overhead line and the train wire bracket, and there is a second trolley line having a predetermined relationship with the first trolley line , Based on the position of the first or the second trolley wire to calculate the mounting bracket prohibited range, and a determining controller whether catenary bracket is positioned within the mounting bracket prohibited range.

また、本発明の1つの観点に係る渡り線設備監視方法は、鉄道車両に設置され、鉄道車両の進行方向と略直交する平面内において架線を含む領域を測定して測定データを生成する測定手段を含む渡り線設備監視装置において用いられる渡り線設備監視方法であって、測定手段によって生成される測定データを処理して、順次処理された測定データをメモリーに蓄積するステップ(a)と、メモリーに蓄積された測定データに基づいて、架線及びその架線に接続された端部を有する電車線金具を抽出するステップ(b)と、抽出された架線の座標に基づいて、架線の3次元位置を算出するステップ(c)と、算出された架線の3次元位置に基づいて、第1のトロリー線を識別すると共に、第1のトロリー線と所定の関係にある第2のトロリー線が存在する場合に、第1又は第2のトロリー線の位置に基づいて金具取付禁止範囲を算出するステップ(d)と、抽出された電車線金具の座標に基づいて、電車線金具の3次元位置を算出するステップ(e)と、算出された電車線金具の3次元位置に基づいて、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置するか否かを判定するステップ(f)とを備える。   In addition, a crossover facility monitoring method according to one aspect of the present invention is a measuring unit that is installed in a railway vehicle and that measures a region including an overhead line in a plane substantially orthogonal to the traveling direction of the railway vehicle to generate measurement data. A crossover facility monitoring method used in a crossover facility monitoring apparatus including a step (a) of processing measurement data generated by a measuring means and storing the processed measurement data sequentially in a memory; Step (b) of extracting the overhead wire and the train wire bracket having the end connected to the overhead wire based on the measurement data accumulated in the step, and determining the three-dimensional position of the overhead wire based on the extracted coordinates of the overhead wire The first trolley line is identified on the basis of the calculating step (c) and the calculated three-dimensional position of the overhead line, and the second trolley line having a predetermined relationship with the first trolley line Step (d) of calculating a bracket attachment prohibition range based on the position of the first or second trolley line, if present, and the three-dimensional position of the train line bracket based on the extracted coordinates of the train line bracket And a step (f) of determining whether or not the train wire fitting is located within the bracket attachment prohibition range based on the calculated three-dimensional position of the train wire fitting.

本発明の1つの観点によれば、測定手段を用いて得られた測定データに基づいて架線及び電車線金具の3次元位置を算出し、第1のトロリー線と所定の関係にある第2のトロリー線が存在する場合に、第1又は第2のトロリー線の位置に基づいて算出された金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置するか否かを判定することにより、渡り線装置の金具取付禁止範囲における電車線金具の存在を自動的に監視することができる。その結果、作業の省力化及び効率化を実現すると共に、見落としを排除することが可能である。   According to one aspect of the present invention, the three-dimensional positions of the overhead wire and the train wire fitting are calculated based on the measurement data obtained by using the measuring means, and the second trolley wire having a predetermined relationship with the first trolley wire is calculated. When there is a trolley line, by determining whether the train line bracket is located within the bracket mounting prohibition range calculated based on the position of the first or second trolley line, the bracket of the crossover device It is possible to automatically monitor the presence of train wire fittings in the prohibited installation range. As a result, it is possible to realize labor saving and efficiency of work and eliminate oversight.

本発明の一実施形態に係る渡り線設備監視装置が設けられた鉄道車両を示す図である。It is a figure which shows the rail vehicle provided with the crossover equipment monitoring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. データ処理部による画像処理前後の画像を比較して示す模式図である。It is a schematic diagram which compares and shows the image before and after the image processing by a data processing part. ゾーベルフィルターの係数行列の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the coefficient matrix of a Sobel filter. 対象物の位置を算出する原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle which calculates the position of a target object. パンタグラフと渡り線及び本線のトロリー線との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a pantograph, a connecting line, and the trolley line of a main line. 交差金具の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a cross metal fitting. 金具取付禁止範囲の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the bracket attachment prohibition range. 金具取付禁止範囲における取付けが禁止される電車線金具と金具取付禁止範囲における取付けが許容される電車線金具とを対比して示す図である。It is a figure which compares and shows the train wire bracket with which installation in a bracket attachment prohibition range is prohibited, and the train line bracket with which installation in a bracket attachment prohibition range is permitted. 本発明の一実施形態に係る渡り線設備監視方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the crossover equipment monitoring method which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る渡り線設備監視装置が設けられた鉄道車両を示す図である。渡り線設備監視装置は、鉄道車両10に設置され、鉄道車両10の進行方向と略直交する平面内において架線を含む領域を測定して測定データを生成する測定手段を含んでいる。測定手段としては、例えば、少なくとも1つのレーザー測域センサーが用いられ、さらに複数のラインカメラが用いられても良い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a railway vehicle provided with a crossover equipment monitoring device according to an embodiment of the present invention. The crossover facility monitoring device is installed in the railway vehicle 10 and includes measurement means for measuring a region including an overhead line in a plane substantially orthogonal to the traveling direction of the railway vehicle 10 to generate measurement data. As the measuring means, for example, at least one laser range sensor may be used, and a plurality of line cameras may be used.

以下においては、一例として、2つのレーザー測域センサー11及び12と、2つのラインカメラ13及び14とが用いられる場合について説明する。これらは、図1に示すように電気検測車等の鉄道車両10の屋根上に配置されても良いし、あるいは、軌陸車若しくは保守用車の作業台に配置されても良い。また、渡り線設備監視装置は、照明装置15と、変位センサー(又は、加速度センサー)16とを含んでも良い。   In the following, a case where two laser range sensors 11 and 12 and two line cameras 13 and 14 are used will be described as an example. These may be arranged on the roof of a railway vehicle 10 such as an electric inspection vehicle as shown in FIG. 1, or may be arranged on a work table of a railroad vehicle or a maintenance vehicle. Moreover, the crossover facility monitoring device may include a lighting device 15 and a displacement sensor (or acceleration sensor) 16.

さらに、渡り線設備監視装置は、関心領域設定部21と、データ処理部22と、処理メモリー23と、対象物抽出部24と、位置算出部25と、制御部26と、格納部27と、表示部28とを含んでいる。これらは、図1に示すように鉄道車両10内に配置されても良いし、あるいは、鉄道車両10外に配置されても良い。後者の場合には、例えば、データ測定時において、レーザー測域センサー11及び12、ラインカメラ13及び14、及び、変位センサー16から出力されるデータが、外付けハードディスク等の着脱可能な記録媒体に一旦記録される。また、データ測定後において、着脱可能な記録媒体に記録されたデータが、関心領域設定部21、データ処理部22、及び、位置算出部25に供給される。   Furthermore, the crossover facility monitoring apparatus includes a region of interest setting unit 21, a data processing unit 22, a processing memory 23, an object extraction unit 24, a position calculation unit 25, a control unit 26, a storage unit 27, And a display unit 28. These may be arranged in the railway vehicle 10 as shown in FIG. 1 or may be arranged outside the railway vehicle 10. In the latter case, for example, at the time of data measurement, the data output from the laser range sensors 11 and 12, the line cameras 13 and 14, and the displacement sensor 16 are transferred to a removable recording medium such as an external hard disk. Once recorded. Further, after the data measurement, the data recorded on the removable recording medium is supplied to the region-of-interest setting unit 21, the data processing unit 22, and the position calculation unit 25.

ここで、関心領域設定部21と、データ処理部22と、対象物抽出部24〜制御部26との内の少なくとも1つを、CPU(中央演算装置)を含むPC(パーソナルコンピューター)と、CPUに各種の処理を行わせるためのソフトウェア(プログラム)とによって構成しても良い。ソフトウェアは、格納部27の記録媒体に記録される。記録媒体としては、ハードディスク、フレキシブルディスク、MO、MT、CD−ROM、DVD−ROM、又は、USBメモリー等の不揮発性メモリー等を用いることができる。   Here, at least one of the region-of-interest setting unit 21, the data processing unit 22, and the object extraction unit 24 to the control unit 26 includes a PC (personal computer) including a CPU (central processing unit), and a CPU. You may comprise by the software (program) for making various processing perform. The software is recorded on the recording medium of the storage unit 27. As the recording medium, a hard disk, a flexible disk, an MO, an MT, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a nonvolatile memory such as a USB memory can be used.

鉄道車両の上方には、鉄道車両の進行方向と略平行に、トロリー線や吊架線等の架線が配設されている。また、渡り線装置においては、本線のトロリー線の近くに渡り線のトロリー線が配設されている。渡り線のトロリー線は、渡り線装置において、本線のトロリー線よりも高い位置に配設されている。   Above the railway vehicle, an overhead line such as a trolley wire or a suspended overhead line is disposed substantially parallel to the traveling direction of the railway vehicle. In the crossover device, a crossover trolley wire is disposed near the main trolley wire. The crossover trolley wire is arranged at a position higher than the main trolley wire in the crossover device.

図1に示すように、鉄道車両10が渡り線を走行している場合には、鉄道車両10の中心軸上方に渡り線のトロリー線が存在する。一方、鉄道車両が本線を走行している場合には、鉄道車両の中心軸上方に本線のトロリー線が存在することになる。以下においては、鉄道車両が渡り線を走行している場合について説明する。   As shown in FIG. 1, when the railcar 10 is traveling on a crossover, a crossover trolley line exists above the central axis of the railcar 10. On the other hand, when the railway vehicle is traveling on the main line, the main trolley line exists above the central axis of the railway vehicle. In the following, a case where the railway vehicle is traveling on a crossover will be described.

レーザー測域センサー11及び12は、鉄道車両10の進行方向(Z軸方向)及び高さ方向(Y軸方向)と略直交する枕木方向(X軸方向)に延びる第1の直線上に第1の間隔で配置されている。レーザー測域センサー11は、鉄道車両10の進行方向と略直交する平面(図1におけるXY平面)における第1の範囲内の投射角度にレーザー光線を投射して、渡り線のトロリー線等の架線を含む領域を走査する。また、レーザー測域センサー12は、鉄道車両10の進行方向と略直交する平面における第2の範囲内の投射角度にレーザー光線を投射して、渡り線のトロリー線等の架線を含む領域を走査する。   The laser range sensors 11 and 12 are first on a first straight line extending in a sleeper direction (X-axis direction) substantially orthogonal to the traveling direction (Z-axis direction) and the height direction (Y-axis direction) of the railway vehicle 10. Are arranged at intervals. The laser range sensor 11 projects a laser beam at a projection angle within a first range on a plane (XY plane in FIG. 1) that is substantially orthogonal to the traveling direction of the railway vehicle 10, and forms an overhead line such as a trolley line as a crossover line. Scan the containing area. Further, the laser range sensor 12 projects a laser beam at a projection angle within a second range in a plane substantially orthogonal to the traveling direction of the railway vehicle 10 to scan a region including an overhead line such as a trolley line as a crossover line. .

それにより、レーザー測域センサー11及び12の各々は、渡り線のトロリー線等の架線を含む領域を測定して、架線が存在する方向を表す角度データ、及び、架線までの距離を表す距離データを生成する。図1に示すように、本線のトロリー線が渡り線のトロリー線の近くに位置する場合には、本線のトロリー線の位置も測定される。   Thereby, each of the laser range sensors 11 and 12 measures an area including an overhead line such as a trolley line of a crossover line, angle data indicating a direction in which the overhead line exists, and distance data indicating a distance to the overhead line. Is generated. As shown in FIG. 1, when the main trolley line is located near the crossover trolley line, the position of the main trolley line is also measured.

例えば、レーザー測域センサー11及び12の各々は、レーザーダイオードを用いてパルス状のレーザー光線を生成し、回転ミラー(ポリゴンミラー等)を介して周囲の空間にレーザー光線を投射することにより、架線を幅方向に走査する。また、レーザー測域センサー11及び12の各々は、フォトダイオード等を用いて架線からの反射光を検出する。   For example, each of the laser range sensors 11 and 12 generates a pulsed laser beam using a laser diode, and projects the laser beam to the surrounding space via a rotating mirror (polygon mirror, etc.), thereby widening the overhead line. Scan in the direction. Each of the laser range sensors 11 and 12 detects reflected light from the overhead line using a photodiode or the like.

レーザー測域センサー11及び12の各々から投射されるレーザー光線の投射方向は、角度エンコーダーを用いて、一定の角度ステップで変更される。架線が存在する方向は、反射光が検出された時の角度エンコーダーの出力信号に基づいて求められ、架線が存在する方向を表す角度データが生成される。また、架線までの距離は、パルス状のレーザー光線を投射してから反射光を検出するまでの時間に基づいて求められ、架線までの距離を表す距離データが生成される。   The projection direction of the laser beam projected from each of the laser range sensors 11 and 12 is changed by a certain angle step using an angle encoder. The direction in which the overhead line exists is obtained based on the output signal of the angle encoder when the reflected light is detected, and angle data representing the direction in which the overhead line exists is generated. Further, the distance to the overhead line is obtained based on the time from when the pulsed laser beam is projected until the reflected light is detected, and distance data representing the distance to the overhead line is generated.

このように、2つのレーザー測域センサー11及び12を用いる場合には、複数のトロリー線が一方のレーザー測域センサーから見て重なって配設されている場合においても、それらのトロリー線を分離して測定することが可能である。ただし、レーザー測域センサー11及び12による測定結果は、一般に、測定距離が1mである場合に10mm程度の誤差を含んでいる。従って、ラインカメラ13及び14を用いてトロリー線の正確な位置を計測しても良い。   Thus, when two laser range sensors 11 and 12 are used, even when a plurality of trolley lines are arranged so as to overlap each other when viewed from one laser range sensor, the trolley lines are separated. And can be measured. However, the measurement results obtained by the laser range sensors 11 and 12 generally include an error of about 10 mm when the measurement distance is 1 m. Therefore, the exact position of the trolley line may be measured using the line cameras 13 and 14.

ラインカメラ13及び14は、第1の直線に略平行な第2の直線上に、第2の間隔で配置されている。第2の直線は、第1の直線と同一でも良い。ラインカメラ13及び14は、渡り線のトロリー線等の架線を含む領域を撮像して、1次元の画像を表す第1の画像データ及び第2の画像データをそれぞれ生成する。図1に示すように、本線のトロリー線が渡り線のトロリー線の近くに位置する場合には、本線のトロリー線も撮像される。また、トロリー線に接続された端部を有する電車線金具が存在する場合には、その電車線金具の少なくとも一部も撮像される。   The line cameras 13 and 14 are arranged at a second interval on a second straight line substantially parallel to the first straight line. The second straight line may be the same as the first straight line. The line cameras 13 and 14 capture an area including an overhead line such as a trolley line as a crossover line, and generate first image data and second image data representing a one-dimensional image, respectively. As shown in FIG. 1, when the main trolley line is located near the crossover trolley line, the main trolley line is also imaged. Further, when there is a train wire fitting having an end connected to the trolley line, at least a part of the train wire fitting is also imaged.

照明装置15は、第1及び第2の直線に略平行な第3の直線に沿って設置されている。第3の直線は、第1又は第2の直線と同一でも良い。照明装置15は、夜間等において、ラインカメラ13及び14が撮像する空間を照明する。夜間、又は、地下区間やトンネル区間において、照明装置15を用いてトロリー線及び電車線金具を照明する場合には、トロリー線及び電車線金具が背景よりも明るく照らし出されるので、トロリー線及び電車線金具が撮像された画素において画像データの輝度値が大きくなる。   The illumination device 15 is installed along a third straight line that is substantially parallel to the first and second straight lines. The third straight line may be the same as the first or second straight line. The illumination device 15 illuminates a space captured by the line cameras 13 and 14 at night or the like. When illuminating the trolley line and train wire fittings using the lighting device 15 at night or in an underground section or tunnel section, the trolley line and train line fittings are illuminated brighter than the background. The luminance value of the image data increases at the pixel where the wire fitting is imaged.

一方、昼間において、晴天の場合には、トロリー線及び電車線金具が背景よりも暗く写し出されるので、トロリー線及び電車線金具が撮像された画素において画像データの輝度値が小さくなる。従って、画像データの輝度値に基づいて、トロリー線及び電車線金具を抽出することが可能となる。   On the other hand, in the daytime, when the weather is fine, the trolley line and the train wire fittings appear darker than the background, so that the luminance value of the image data becomes small at the pixel where the trolley line and the train wire fittings are imaged. Therefore, it is possible to extract the trolley line and the train line fitting based on the luminance value of the image data.

例えば、ラインカメラ13及び14の各々は、第2の直線に沿って配置された複数の画素を有するラインセンサーと、ラインセンサーの前面に取り付けられ、周囲の空間からの光をラインセンサーの複数の画素に集光するレンズとを含んでいる。このレンズは、鉄道車両10の進行方向と略直交する平面(図1におけるXY平面)内における撮像角度を、ラインセンサーにおける画素の位置に1:1で対応させることができる。従って、ラインセンサーにおける画素の位置から、ラインカメラ13又は14におけるトロリー線及び電車線金具の撮像角度を求めることが可能となる。   For example, each of the line cameras 13 and 14 is attached to a front surface of a line sensor having a plurality of pixels arranged along a second straight line, and transmits light from the surrounding space to the plurality of line sensors. And a lens for focusing on the pixel. With this lens, the imaging angle in a plane (XY plane in FIG. 1) that is substantially orthogonal to the traveling direction of the railway vehicle 10 can be made to correspond to the pixel position in the line sensor 1: 1. Therefore, it is possible to obtain the imaging angle of the trolley line and the train wire fitting in the line camera 13 or 14 from the pixel position in the line sensor.

関心領域設定部21は、レーザー測域センサー11及び12の各々によって生成される角度データ及び距離データに基づいて、鉄道車両10の進行方向と略直交する平面内において、測定された架線の位置を含む関心領域を設定する。複数の架線が測定されたときには、関心領域設定部21は、それらの架線の位置を含む複数の関心領域を設定しても良い。図1に示すように、本線のトロリー線が渡り線のトロリー線の近くに位置する場合には、渡り線のトロリー線の位置を含む関心領域、及び、本線のトロリー線の位置を含む関心領域も設定される。   The region-of-interest setting unit 21 determines the position of the measured overhead line in a plane substantially orthogonal to the traveling direction of the railcar 10 based on the angle data and the distance data generated by each of the laser range sensors 11 and 12. Set the region of interest to include. When a plurality of overhead lines are measured, the region-of-interest setting unit 21 may set a plurality of regions of interest including the positions of the overhead lines. As shown in FIG. 1, when the main trolley line is located near the crossover trolley line, the region of interest including the position of the crossover trolley line and the region of interest including the position of the main trolley line Is also set.

また、関心領域設定部21は、1次元の画像における関心領域の位置情報を算出する。例えば、関心領域設定部21は、レーザー測域センサー11によって生成される角度データ及び距離データに基づいて、ラインカメラ13から関心領域を見たときの第1の角度範囲を、関心領域の位置情報として算出する。また、関心領域設定部21は、レーザー測域センサー12によって生成される角度データ及び距離データに基づいて、ラインカメラ14から関心領域を見たときの第2の角度範囲を、関心領域の位置情報として算出する。   The region-of-interest setting unit 21 calculates position information of the region of interest in the one-dimensional image. For example, the region-of-interest setting unit 21 determines the first angle range when the region of interest is viewed from the line camera 13 based on the angle data and the distance data generated by the laser range sensor 11, and the position information of the region of interest. Calculate as Further, the region-of-interest setting unit 21 determines the second angle range when the region of interest is viewed from the line camera 14 based on the angle data and the distance data generated by the laser range sensor 12, and the position information of the region of interest. Calculate as

ここで、関心領域設定部21は、レーザー測域センサー11又は12によって生成される角度データ及び距離データによって表される架線の位置及び太さと、架線に接続された端部を有する電車線金具の位置及び大きさと、レーザー測域センサー11又は12の測定誤差とを考慮して、関心領域を設定しても良い。   Here, the region-of-interest setting unit 21 is the position of the overhead wire represented by the angle data and the distance data generated by the laser range sensor 11 or 12, and the thickness of the train wire bracket having an end connected to the overhead wire. The region of interest may be set in consideration of the position and size and the measurement error of the laser range sensor 11 or 12.

データ処理部22は、ラインカメラ13及び14によってそれぞれ生成される第1及び第2の画像データの各々に対して、関心領域設定部21によって設定された関心領域外の画像をマスキングする画像処理を施す。例えば、データ処理部22は、関心領域外の画像を表す画像データの値を「0」又は「1」に置き換えても良いし、関心領域の画像のみを切り出しても良い。   The data processing unit 22 performs image processing for masking an image outside the region of interest set by the region of interest setting unit 21 for each of the first and second image data generated by the line cameras 13 and 14, respectively. Apply. For example, the data processing unit 22 may replace the value of image data representing an image outside the region of interest with “0” or “1”, or may cut out only the image of the region of interest.

関心領域設定部21が、第1及び第2の画像データの各々について複数の関心領域を設定した場合には、データ処理部22は、それらの関心領域から順次選択された1つの関心領域外の画像をマスキングする画像処理を施しても良い。それにより、複数の関心領域に対応する複数の画像を表す第1の画像データ、及び、複数の関心領域に対応する複数の画像を表す第2の画像データが得られる。   When the region-of-interest setting unit 21 sets a plurality of regions of interest for each of the first and second image data, the data processing unit 22 is outside one region of interest selected sequentially from these regions of interest. Image processing for masking the image may be performed. Thereby, first image data representing a plurality of images corresponding to a plurality of regions of interest and second image data representing a plurality of images corresponding to the plurality of regions of interest are obtained.

例えば、関心領域設定部21が、関心領域の位置情報として、ラインカメラ13から関心領域を見たときの第1の角度範囲を算出した場合には、データ処理部22は、第1の画像データに対して、ラインカメラ13から関心領域を見たときの第1の角度範囲外の画像をマスキングする画像処理を施す。   For example, when the region-of-interest setting unit 21 calculates the first angle range when the region of interest is viewed from the line camera 13 as the position information of the region of interest, the data processing unit 22 sets the first image data On the other hand, image processing for masking an image outside the first angle range when the region of interest is viewed from the line camera 13 is performed.

同様に、関心領域設定部21が、関心領域の位置情報として、ラインカメラ14から関心領域を見たときの第2の角度範囲を算出した場合には、データ処理部22は、第2の画像データに対して、ラインカメラ14から関心領域を見たときの第2の角度範囲外の画像をマスキングする画像処理を施す。   Similarly, when the region-of-interest setting unit 21 calculates the second angle range when the region of interest is viewed from the line camera 14 as the position information of the region of interest, the data processing unit 22 displays the second image. The data is subjected to image processing for masking an image outside the second angle range when the region of interest is viewed from the line camera 14.

鉄道車両10が走行している際に、ラインカメラ13及び14が、トロリー線等の架線を含む領域を順次撮像して第1及び第2の画像データをそれぞれ生成し、データ処理部22が、生成された第1及び第2の画像データに画像処理を順次施す。データ処理部22は、画像処理が順次施された第1及び第2の画像データを処理メモリー23に蓄積する。   When the railway vehicle 10 is traveling, the line cameras 13 and 14 sequentially capture areas including overhead lines such as trolley lines to generate first and second image data, respectively, and the data processing unit 22 Image processing is sequentially performed on the generated first and second image data. The data processing unit 22 stores the first and second image data subjected to the image processing sequentially in the processing memory 23.

第1の画像データを所定のライン数分(例えば、1000ライン分)結合することによって、1フレームの2次元画像が生成される。また、第2の画像データを所定のライン数分(例えば、1000ライン分)結合することによって、1フレームの2次元画像が生成される。それにより、2次元の画像を各々が表す第1及び第2の画像データが得られる。   By combining the first image data for a predetermined number of lines (for example, 1000 lines), a two-dimensional image of one frame is generated. Further, by combining the second image data for a predetermined number of lines (for example, 1000 lines), a two-dimensional image of one frame is generated. Thereby, first and second image data each representing a two-dimensional image is obtained.

関心領域設定部21が第1及び第2の画像データの各々について複数の関心領域を設定し、データ処理部22がそれらの関心領域から順次選択された1つの関心領域外の画像をマスキングする画像処理を施した場合には、複数の関心領域に対応する複数の2次元画像を各々が表す第1及び第2の画像データが得られることになる。   An image in which the region-of-interest setting unit 21 sets a plurality of regions of interest for each of the first and second image data, and the data processing unit 22 masks an image outside one region of interest sequentially selected from these regions of interest When processing is performed, first and second image data each representing a plurality of two-dimensional images corresponding to a plurality of regions of interest are obtained.

図2は、データ処理部による画像処理前後の画像を比較して示す模式図である。図2(A)は、画像処理前の画像を示しており、図2(B)は、画像処理後の画像を示している。図2においては、1つのラインカメラによって所定の期間に亘って撮像された1フレームの2次元画像が示されている。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a comparison of images before and after image processing by the data processing unit. FIG. 2A shows an image before image processing, and FIG. 2B shows an image after image processing. FIG. 2 shows a two-dimensional image of one frame captured by a single line camera over a predetermined period.

図2において、縦軸は、ラインカメラから見た架線の角度θを表しており、横軸は、鉄道車両が一定速度で走行する場合に時間軸に対応するZ軸である。画像データを処理メモリー等に取り込む時間間隔は、鉄道車両の走行速度に応じて制御しても良い。あるいは、画像データを一定の時間間隔で処理メモリー等に取り込むと共に、鉄道車両の走行速度を処理メモリー等に記録しておき、後で時間軸をZ軸に変換しても良い。   In FIG. 2, the vertical axis represents the angle θ of the overhead line as viewed from the line camera, and the horizontal axis is the Z axis corresponding to the time axis when the railway vehicle travels at a constant speed. The time interval at which the image data is taken into the processing memory or the like may be controlled according to the traveling speed of the railway vehicle. Alternatively, the image data may be taken into a processing memory or the like at regular time intervals, the traveling speed of the railway vehicle may be recorded in the processing memory or the like, and the time axis may be converted to the Z axis later.

図2(A)に示すように、画像処理前の画像においては、3本の架線を構成する3本の線条L1〜L3及び電車線金具を構成する線条が映り込んでいる。一方、図2(B)に示すように、画像処理後の画像においては、関心領域の画像を切り出すことにより、計測対象外の線条L2及びL3がマスキングされて、計測対象の線条L1及び電車線金具を構成する線条のみが映し出されている。   As shown in FIG. 2A, in the image before image processing, the three filaments L1 to L3 constituting the three overhead wires and the filaments constituting the train wire fittings are reflected. On the other hand, as shown in FIG. 2B, in the image after image processing, by cutting out the image of the region of interest, the lines L2 and L3 that are not to be measured are masked, and the lines L1 and L1 to be measured are masked. Only the filaments that make up the train wire fittings are shown.

再び図1を参照すると、対象物抽出部24は、処理メモリー23に蓄積されて2次元の画像を表す第1及び第2の画像データの各々に対して対象物抽出処理を施す。即ち、対象物抽出部24は、処理メモリー23に蓄積された第1及び第2の画像データの各々によって表される2次元の画像から、架線及びその架線に接続された端部を有する電車線金具を対象物として抽出する。   Referring to FIG. 1 again, the object extraction unit 24 performs the object extraction process on each of the first and second image data stored in the processing memory 23 and representing a two-dimensional image. That is, the object extraction unit 24 has an overhead line and a train line having an end connected to the overhead line from a two-dimensional image represented by each of the first and second image data stored in the processing memory 23. A metal fitting is extracted as an object.

例えば、対象物抽出部24は、2次元の画像から、輝度値や角度等に関する第1の所定の条件を満たす領域を検出することにより架線を抽出する。また、対象物抽出部24は、2次元の画像から、輝度値や角度や位置等に関する第2の所定の条件を満たす領域を検出することにより、抽出された架線と重なる端部を有する電車線金具を抽出する。   For example, the object extracting unit 24 extracts an overhead line from a two-dimensional image by detecting a region that satisfies a first predetermined condition regarding a luminance value, an angle, and the like. Further, the object extraction unit 24 detects a region satisfying the second predetermined condition relating to the luminance value, the angle, the position, and the like from the two-dimensional image, and thereby has a train line having an end portion that overlaps the extracted overhead line. Extract the bracket.

対象物抽出処理は、対象物のエッジ検出や、対象物のパターンマッチング等によって行うことができる。以下においては、対象物のエッジを検出する場合について説明する。対象物抽出部24は、処理メモリー23に蓄積されて2次元の画像を表す第1及び第2の画像データの各々に対してエッジ検出処理を施し、検出された複数のエッジの内から所定の条件を満たすエッジを抽出する。エッジ検出処理は、例えば、ゾーベル(Sobel)フィルターを用いたコンボリューション(畳み込み)操作により、エッジの強度と方向を求めることによって行われる。   The object extraction process can be performed by edge detection of the object, pattern matching of the object, or the like. Below, the case where the edge of a target object is detected is demonstrated. The object extraction unit 24 performs edge detection processing on each of the first and second image data that is stored in the processing memory 23 and represents a two-dimensional image, and a predetermined number of edges detected from the plurality of detected edges. Edges that satisfy the condition are extracted. The edge detection process is performed, for example, by obtaining the edge strength and direction by a convolution operation using a Sobel filter.

図3は、ゾーベルフィルターの係数行列(オペレーター)の例を示す図である。ゾーベルフィルターは、空間1次微分を計算して輪郭を検出するために用いられるフィルターである。対象物抽出部24は、ある注目画素を中心とした上下左右の9つの画素の値に対して、図3(A)に示すような水平エッジ検出用の係数行列を乗算し、乗算結果を合計することにより、水平エッジ検出値Ixを得る。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a coefficient matrix (operator) of a Sobel filter. The Sobel filter is a filter used for detecting a contour by calculating a spatial first derivative. The object extraction unit 24 multiplies the values of the nine pixels above, below, left, and right centering on a certain target pixel by a coefficient matrix for horizontal edge detection as shown in FIG. By doing so, the horizontal edge detection value Ix is obtained.

また、対象物抽出部24は、ある注目画素を中心とした上下左右の9つの画素の値に対して、図3(B)に示すような垂直エッジ検出用の係数行列を乗算し、乗算結果を合計することにより、垂直エッジ検出値Iyを得る。エッジの強度I及び角度αは、次式を用いて求められる。
I=(Ix+Iy1/2
α=tan−1(Iy/Ix)
In addition, the object extraction unit 24 multiplies the values of nine pixels above, below, left, and right centered on a certain target pixel by a coefficient matrix for vertical edge detection as shown in FIG. Are added to obtain the vertical edge detection value Iy. The edge strength I and the angle α are obtained using the following equations.
I = (Ix 2 + Iy 2 ) 1/2
α = tan −1 (Iy / Ix)

対象物抽出部24は、エッジ検出処理によって検出された複数のエッジの内から、強度Iが第1の閾値以上で、角度αが第1の所定の範囲内にあるエッジを架線のエッジとして抽出し、エッジの位置を表すエッジ座標を求める。エッジの一部が欠けている場合に、対象物抽出部24は、欠けている部分をその前後のエッジの延長線で補ってエッジ座標を求めても良い。   The object extraction unit 24 extracts, from among a plurality of edges detected by the edge detection process, an edge having an intensity I that is equal to or greater than a first threshold and an angle α within a first predetermined range as an overhead line edge. Then, edge coordinates representing the position of the edge are obtained. When a part of the edge is missing, the object extraction unit 24 may obtain the edge coordinates by supplementing the missing part with an extension line of the preceding and succeeding edges.

実際には、架線がある太さを有しているので、1つの架線について2つのエッジが抽出されるが、架線の座標として、それらのエッジの内の一方の座標を用いても良いし、それらのエッジの平均座標を求めても良い。架線の座標は、例えば、各々のZ座標について、ラインカメラ13から見た架線の角度θと、ラインカメラ14から見た架線の角度θとを含んでいる。 Actually, since the overhead line has a certain thickness, two edges are extracted with respect to one overhead line. However, one of the coordinates of the edges may be used as the coordinates of the overhead line, You may obtain | require the average coordinate of those edges. The overhead line coordinates include, for example, the overhead line angle θ 1 viewed from the line camera 13 and the overhead line angle θ 2 viewed from the line camera 14 for each Z coordinate.

また、対象物抽出部24は、エッジ検出処理によって検出された複数のエッジの内から、強度Iが第2の閾値以上で、角度αが第2の所定の範囲内にあり、抽出された架線と重なる端部を有するエッジを電車線金具のエッジとして抽出する。対象物抽出部24は、電車線金具の座標として、抽出された架線の座標と重なる電車線金具の端部の座標を求めても良いし、電車線金具の端部と重なる位置における架線の座標を求めても良い。電車線金具の座標は、例えば、各々のZ座標について、ラインカメラ13から見た電車線金具の角度θと、ラインカメラ14から見た電車線金具の角度θとを含んでいる。 In addition, the object extraction unit 24 extracts the overhead line from the plurality of edges detected by the edge detection process, with the intensity I being equal to or greater than the second threshold and the angle α being within the second predetermined range. An edge having an end portion overlapping with is extracted as an edge of a train wire fitting. The object extraction unit 24 may obtain the coordinates of the ends of the train wire fittings that overlap the coordinates of the extracted overhead wires as the coordinates of the train wire fittings, or the coordinates of the overhead wires at the positions that overlap the ends of the train wire fittings. You may ask for. The coordinates of the train wire fitting include, for example, the angle θ 1 of the train wire fitting viewed from the line camera 13 and the angle θ 2 of the train wire fitting viewed from the line camera 14 for each Z coordinate.

また、対象物抽出部24は、架線及び電車線金具の座標を位置算出部25に出力する。位置算出部25は、第1及び第2の画像データによって表される2種類の画像から対象物抽出部24によって抽出された架線及び電車線金具の座標に基づいて、鉄道車両10に対する架線及び電車線金具の3次元位置を算出する。   Further, the object extraction unit 24 outputs the coordinates of the overhead line and the train wire bracket to the position calculation unit 25. The position calculation unit 25 uses the overhead line and the train for the railcar 10 based on the coordinates of the overhead line and the train wire bracket extracted by the object extraction unit 24 from the two types of images represented by the first and second image data. The three-dimensional position of the wire fitting is calculated.

図4は、対象物の位置を算出する原理を説明するための図である。図4には、XY平面において、ラインカメラ13及び14と、対象物の位置P(x,y)とが示されている。位置算出部25は、ラインカメラ13から見た対象物の角度θ、及び、ラインカメラ14から見た対象物の角度θに基づいて、鉄道車両10に対する対象物の位置P(x,y)を求める。 FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of calculating the position of the object. FIG. 4 shows the line cameras 13 and 14 and the position P (x, y) of the object on the XY plane. Based on the angle θ 1 of the object viewed from the line camera 13 and the angle θ 2 of the object viewed from the line camera 14, the position calculation unit 25 determines the position P (x, y of the object with respect to the railway vehicle 10. )

図4に示すように、ラインカメラ13とラインカメラ14との間の距離をd(既知)とし、ラインカメラ13と対象物との間の距離をr、ラインカメラ14と対象物との間の距離をrとすると、次式が成立する。
sinθ+rsinθ=d
cosθ=rcosθ
これらの式より、距離rを求めることができる。
=d/{sinθ+(cosθ/cosθ)sinθ
従って、x及びyは、以下のようにして算出される。
x=rsinθ+x
y=rcosθ+y
As shown in FIG. 4, the distance between the line camera 13 and the line camera 14 is d (known), the distance between the line camera 13 and the object is r 1 , and the distance between the line camera 14 and the object. the distance and the r 2, the following equation is established.
r 1 sin θ 1 + r 2 sin θ 2 = d
r 1 cos θ 1 = r 2 cos θ 2
From these equations, the distance r 1 can be obtained.
r 1 = d / {sin θ 1 + (cos θ 1 / cos θ 2 ) sin θ 2 }
Therefore, x and y are calculated as follows.
x = r 1 sin θ 1 + x 0
y = r 1 cos θ 1 + y 0

さらに、図1に示す位置算出部25は、鉄道車両10が走行している軌道(レール)の中心と、鉄道車両10の基準位置(例えば、XY座標の原点)との位置関係に基づいて、軌道の中心に対する架線及び電車線金具の2次元位置を算出する。位置算出部25は、以上のような計算を、複数のZ座標について順次行うことにより、軌道の中心を基準として、軌道に沿って延在する架線の3次元位置、及び、架線に接続された電車線金具の3次元位置を算出する。2つのレーザー測域センサー11及び12を用いる場合には、架線及び電車線金具の位置を算出する際の計算精度を向上させることができる。   Furthermore, the position calculation unit 25 shown in FIG. 1 is based on the positional relationship between the center of the track (rail) on which the railcar 10 is traveling and the reference position (for example, the origin of the XY coordinates) of the railcar 10. The two-dimensional position of the overhead wire and the train wire bracket with respect to the center of the track is calculated. The position calculation unit 25 is connected to the overhead line and the three-dimensional position of the overhead line extending along the trajectory with reference to the center of the trajectory by sequentially performing the above-described calculation for a plurality of Z coordinates. The three-dimensional position of the train wire bracket is calculated. When the two laser range sensors 11 and 12 are used, it is possible to improve the calculation accuracy when calculating the positions of the overhead wire and the train wire bracket.

あるいは、ラインカメラを用いない場合には、データ処理部22は、レーザー測域センサー11又は12によって生成される角度データ及び距離データを処理して、順次処理された角度データ及び距離データを処理メモリー23に蓄積する。例えば、対象物抽出部24は、処理メモリー23に蓄積された測定データによって表される角度や距離等に基づいて、角度や距離等に関する第1の所定の条件を満たす領域を検出することにより架線を抽出する。また、対象物抽出部24は、角度や距離等に関する第2の所定の条件を満たす領域を検出することにより、抽出された架線と重なる端部を有する電車線金具を抽出する。   Alternatively, when the line camera is not used, the data processing unit 22 processes the angle data and distance data generated by the laser range sensor 11 or 12, and processes the sequentially processed angle data and distance data as a processing memory. 23. For example, the object extraction unit 24 detects an area satisfying a first predetermined condition related to an angle, a distance, and the like based on an angle, a distance, and the like represented by measurement data stored in the processing memory 23. To extract. In addition, the object extraction unit 24 detects a region satisfying the second predetermined condition regarding the angle, the distance, and the like, thereby extracting a train wire bracket having an end portion that overlaps the extracted overhead line.

このように、データ処理部22は、レーザー測域センサー又はラインカメラ等の測定手段によって生成される測定データ(角度データ及び距離データ、又は、画像データ)を処理して、順次処理された測定データを処理メモリー23に蓄積する。対象物抽出部24は、処理メモリー23に蓄積された測定データに基づいて、架線及びその架線に接続された端部を有する電車線金具を対象物として抽出する。位置算出部25は、対象物抽出部24によって抽出された架線及び電車線金具の座標に基づいて、鉄道車両10に対する架線及び電車線金具の3次元位置を算出する。   In this way, the data processing unit 22 processes measurement data (angle data and distance data or image data) generated by measurement means such as a laser range sensor or a line camera, and sequentially processed measurement data. Is stored in the processing memory 23. Based on the measurement data stored in the processing memory 23, the object extraction unit 24 extracts, as an object, a train wire fitting having an overhead line and an end connected to the overhead line. The position calculation unit 25 calculates the three-dimensional position of the overhead line and the train wire bracket with respect to the railcar 10 based on the coordinates of the overhead line and the train wire bracket extracted by the object extraction unit 24.

変位センサー16は、鉄道車両10のローリングや上下動等による変位を観測して、軌道に対する鉄道車両10の変位を表す変位データを出力する。位置算出部25は、変位センサー16から出力される変位データに基づいて、架線及び電車線金具の位置の座標を補正しても良い。変位センサーの替りに加速度センサーを用いる場合には、位置算出部25は、加速度センサーから出力される加速度データに基づいて変位を求め、架線及び電車線金具の位置の座標を補正しても良い。   The displacement sensor 16 observes displacement due to rolling or vertical movement of the railway vehicle 10 and outputs displacement data representing the displacement of the railway vehicle 10 with respect to the track. The position calculation unit 25 may correct the coordinates of the positions of the overhead wire and the train wire bracket based on the displacement data output from the displacement sensor 16. When an acceleration sensor is used instead of the displacement sensor, the position calculation unit 25 may obtain a displacement based on the acceleration data output from the acceleration sensor and correct the coordinates of the positions of the overhead wire and the train wire bracket.

制御部26は、位置算出部25によって算出された架線の3次元位置に基づいて、渡り線のトロリー線を識別する。例えば、複数の関心領域において複数の架線が抽出された場合に、制御部26は、鉄道車両10が走行している軌道の中心を基準として、X軸方向において軌道の中心付近に位置し、かつ、Y軸方向において軌道から所定の範囲内の高さを有する架線が、渡り線のトロリー線であると判定する。   Based on the three-dimensional position of the overhead line calculated by the position calculation unit 25, the control unit 26 identifies the trolley line of the crossover line. For example, when a plurality of overhead lines are extracted in a plurality of regions of interest, the control unit 26 is positioned near the center of the track in the X-axis direction with reference to the center of the track on which the railcar 10 is traveling, and The overhead line having a height within a predetermined range from the trajectory in the Y-axis direction is determined to be a crossover trolley line.

また、制御部26は、複数の関心領域において複数の架線が抽出された場合に、位置算出部25によって算出された架線の3次元位置に基づいて、渡り線のトロリー線と所定の関係にある本線のトロリー線が存在するか否かを判定する。例えば、Y軸方向において渡り線のトロリー線に対して所定の範囲内の高さを有し、鉄道車両10の走行に伴って渡り線のトロリー線に対する高低関係が反転せず、ある位置において渡り線のトロリー線に対して所定の距離(例えば、1,200mm)以内に近付く架線が存在する場合に、制御部26は、その架線が本線のトロリー線であると判定する。   In addition, when a plurality of overhead lines are extracted in a plurality of regions of interest, the control unit 26 has a predetermined relationship with the trolley line of the crossover line based on the three-dimensional position of the overhead line calculated by the position calculation unit 25. It is determined whether or not a main trolley line exists. For example, it has a height within a predetermined range with respect to the trolley line of the crossover line in the Y-axis direction, and the elevation relationship with respect to the trolley line of the crossover line is not reversed as the railway vehicle 10 travels, and the crossover is performed at a certain position. When there is an overhead line that approaches the trolley line within a predetermined distance (for example, 1,200 mm), the control unit 26 determines that the overhead line is a main trolley line.

さらに、制御部26は、本線のトロリー線が存在すると判定した場合に、本線のトロリー線又は渡り線のトロリー線の位置に基づいて金具取付禁止範囲を算出し、位置算出部25によって算出された電車線金具の3次元位置に基づいて、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置するか否かを判定する。   Further, when the control unit 26 determines that the main trolley line exists, the control unit 26 calculates the bracket attachment prohibited range based on the position of the main trolley line or the crossover trolley line, and is calculated by the position calculation unit 25. Based on the three-dimensional position of the train wire bracket, it is determined whether or not the train wire bracket is located within the bracket mounting prohibited range.

図5は、パンタグラフと渡り線及び本線のトロリー線との位置関係を示す図である。図5においては、鉄道車両が渡り線を矢印の方向に向けて走行する場合が示されている。図5(A)は、パンタグラフ及び2本のトロリー線を鉄道車両の上方から見た平面図であり、図5(B)〜図5(D)は、図5(A)に示す各位置におけるパンタグラフ及び2本のトロリー線を鉄道車両の前方から見た正面断面図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a positional relationship between the pantograph, the connecting line, and the main trolley line. FIG. 5 shows a case where the railway vehicle travels along the crossover line in the direction of the arrow. FIG. 5A is a plan view of the pantograph and the two trolley wires as viewed from above the railway vehicle, and FIGS. 5B to 5D are respectively at the positions shown in FIG. It is front sectional drawing which looked at the pantograph and two trolley lines from the front of a rail vehicle.

図5に示すように、パンタグラフの集電舟体の中央部上側には、トロリー線と主に接触して集電を行う摺り板が設けられている。また、集電舟体の両端部には、トロリー線が集電舟体の下側に入り込まないようにするために斜め下方に向けられたホーンが設けられている。   As shown in FIG. 5, a sliding plate is provided on the upper side of the central portion of the current collector boat body of the pantograph to collect electricity by mainly contacting the trolley wire. Further, at both ends of the current collecting boat body, a horn directed obliquely downward is provided to prevent the trolley wire from entering the lower side of the current collecting boat body.

図5(A)に示すように、渡り線のトロリー線と本線のトロリー線とは、位置Pにおいて平面視で交差している。位置Pにおいては、鉄道車両のパンタグラフが通過する際の2本のトロリー線相互の高低差を制限するために、本線のトロリー線に交差金具(垂直移動止金具)が取り付けられている。また、本線のトロリー線と渡り線のトロリー線とを電気的に接続する接続金具が設けられている。   As shown in FIG. 5A, the crossover trolley line and the main trolley line intersect at a position P in plan view. In the position P, in order to limit the height difference between the two trolley lines when the pantograph of the railway vehicle passes, a cross metal fitting (vertical movement clasp) is attached to the main trolley line. In addition, a connection fitting for electrically connecting the main trolley wire and the crossover trolley wire is provided.

図6は、交差金具の例を示す図である。図6(A)は、交差金具の側面図であり、図6(B)は、交差金具の正面図である。渡り線のトロリー線は、本線のトロリー線と交差金具との間に配設される。従って、図5(A)に示す位置P付近においては、渡り線のトロリー線が、本線のトロリー線よりも上側に位置している。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a cross fitting. FIG. 6 (A) is a side view of the cross metal fitting, and FIG. 6 (B) is a front view of the cross metal fitting. The crossover trolley wire is disposed between the main trolley wire and the cross fitting. Therefore, in the vicinity of the position P shown in FIG. 5A, the crossover trolley line is located above the main trolley line.

なお、渡り線装置において、渡り線のトロリー線と本線のトロリー線とが平面視で交差しない場合もある。そのような場合には、渡り線のトロリー線が、本線のトロリー線に近付いてから、また離れて行く。従って、トロリー線に交差金具は取り付けられないが、本線のトロリー線と渡り線のトロリー線とを電気的に接続する接続金具は設けられる。   In the crossover device, the crossover trolley wire and the main trolley wire may not intersect in plan view. In such a case, the crossover trolley line approaches the main trolley line and then moves away. Therefore, although a cross metal fitting cannot be attached to the trolley wire, a connection metal fitting for electrically connecting the main trolley wire and the crossover trolley wire is provided.

図5(B)に示す位置においては、パンタグラフの摺り板が渡り線のトロリー線に接触しており、本線のトロリー線は、パンタグラフから離れた位置にある。図5(C)に示す位置においては、パンタグラフの摺り板が渡り線のトロリー線に接触すると共に、パンタグラフのホーンが渡り線のトロリー線に接触している。図5(D)に示す位置においては、パンタグラフの摺り板が本線のトロリー線に接触しており、渡り線のトロリー線は、本線のトロリー線の上方に位置している。   At the position shown in FIG. 5 (B), the pantograph slide plate is in contact with the trolley line of the crossover, and the main trolley line is at a position away from the pantograph. At the position shown in FIG. 5C, the pantograph sliding plate is in contact with the crossover trolley line, and the pantograph horn is in contact with the crossover trolley line. In the position shown in FIG. 5D, the pantograph sliding plate is in contact with the main trolley line, and the crossover trolley line is located above the main trolley line.

ここで、図5(C)に示す位置においては、渡り線を走行する鉄道車両のパンタグラフのホーンが本線のトロリー線を斜め下から摺動するので、パンタグラフが、本線のトロリー線に接続されている電車線金具のイヤー(トロリー線把持部分)や金具本体に衝突する可能性がある。また、本線を走行する鉄道車両のパンタグラフが、本線のトロリー線を押し上げて、渡り線のトロリー線に接続されている電車線金具に衝突する可能性がある。これを回避するために、渡り線装置においては、電車線金具の取付を禁止する金具取付禁止範囲が定められている。   Here, in the position shown in FIG. 5 (C), the pantograph horn of the railway vehicle traveling on the crossover line slides diagonally from the main trolley line, so that the pantograph is connected to the main trolley line. There is a possibility that it will collide with the ear of the train wire bracket (the grip part of the trolley wire) or the bracket body. In addition, there is a possibility that a pantograph of a railway vehicle traveling on the main line pushes up the main trolley line and collides with a train line fitting connected to the crossover trolley line. In order to avoid this, in the crossover device, a bracket mounting prohibition range for prohibiting the mounting of the train wire bracket is defined.

図7は、金具取付禁止範囲の例を示す図である。図7に示す例においては、渡り線の軌道と直角に測って本線のトロリー線が渡り線の軌道中心から平面視で300mm〜1,200mmの距離にある範囲において、本線のトロリー線の内側(渡り線側)に電車線金具を取り付けることが原則的として禁止される。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the bracket mounting prohibition range. In the example shown in FIG. 7, the inner side of the main trolley line (in the range where the main trolley line is 300 mm to 1,200 mm in plan view from the trajectory center of the crossover line when measured at right angles to the trajectory of the crossover line) In principle, it is forbidden to install rail line fittings on the crossover side).

同様に、本線の軌道と直角に測って渡り線のトロリー線が本線の軌道中心から平面視で300mm〜1,200mmの距離にある範囲において、渡り線のトロリー線の内側(本線側)に電車線金具を取り付けることが原則的として禁止される。なお、ビーム(トロリー線や吊架線を吊し又は支持する部材)下のような特殊な場所においては、上記の数値を変更しても良い。   Similarly, in the range where the trolley wire of the crossover line is at a distance of 300 mm to 1,200 mm in plan view from the center of the main line trajectory as measured at a right angle to the main track, the train is on the inside (main line side) of the crossover trolley wire In principle, it is prohibited to attach wire fittings. Note that the above numerical values may be changed in a special place such as under a beam (a member that suspends or supports a trolley line or a suspension line).

従って、図1に示す制御部26は、本線のトロリー線において、渡り線の軌道と直角に測って渡り線の軌道中心から平面視で第1の距離(例えば、300mm)以上かつ第2の距離(例えば、1,200mm)以内の範囲を、金具取付禁止範囲として算出しても良い。なお、「平面視」とは、トロリー線及び軌道中心をXZ平面に投影して見ることであり、トロリー線及び軌道中心のX座標及びZ座標に基づいて距離が算出される。   Therefore, the control unit 26 shown in FIG. 1 measures at a first distance (for example, 300 mm) or more in a plan view from the trajectory center of the crossover line, measured at right angles to the trajectory of the crossover line in the main trolley line. A range within (for example, 1,200 mm) may be calculated as the bracket mounting prohibited range. Note that “plan view” means that the trolley line and the orbit center are projected onto the XZ plane and the distance is calculated based on the X and Z coordinates of the trolley line and the orbit center.

また、鉄道車両10が渡り線を走行しているときには、本線の軌道中心の位置を計測することを省略して、X座標及びZ座標について本線の軌道中心の位置を本線のトロリー線の位置で近似しても良い。その場合に、制御部26は、渡り線のトロリー線において、本線のトロリー線と直角に測って本線のトロリー線から平面視で第1の距離(例えば、300mm)以上かつ第2の距離(例えば、1,200mm)以内の範囲を、金具取付禁止範囲として算出しても良い。制御部26は、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置すると判定した場合に、画像又は音声によって警告を発するように表示部28を制御する。   Further, when the railway vehicle 10 is traveling on a crossover, the position of the center of the main track is omitted for the X coordinate and the Z coordinate, and the position of the main track trolley is set to the position of the main trolley line. You may approximate. In this case, the control unit 26 measures the crossing trolley line at a right angle to the main trolley line and has a first distance (for example, 300 mm) or more and a second distance (for example, 300 mm) in plan view from the main trolley line. The range within 1,200 mm) may be calculated as the bracket mounting prohibited range. The control unit 26 controls the display unit 28 to issue a warning by an image or sound when it is determined that the train wire bracket is located within the bracket mounting prohibition range.

金具取付禁止範囲における取付けが禁止される電車線金具としては、ハンガー、曲線引金具、振止金具、フィードイヤー、コネクター、及び、ダブルイヤー等が該当する。一方、電車線金具の取付けが止むを得ない場合には、所定の条件を満たす電車線金具が用いられる。あるいは、曲線引金具又は振止金具の場合には、トロリー線を金具取付禁止範囲の外側へ引くように、若しくは、トロリー線を金具取付禁止範囲の外側から押すように、曲線引金具又は振止金具がトロリー線に取り付けられる。   Examples of the train wire brackets that are prohibited to be mounted in the bracket mounting prohibited range include hangers, curved brackets, brace brackets, feed ears, connectors, and double ears. On the other hand, when the installation of the train wire fittings is unavoidable, a train wire fitting satisfying a predetermined condition is used. Or, in the case of a curved metal fitting or a brace, a curved metal fitting or a brace that pulls the trolley wire to the outside of the bracket mounting prohibition range or pushes the trolley wire from the outside of the bracket mounting prohibition range. A bracket is attached to the trolley wire.

図8は、金具取付禁止範囲における取付けが禁止される電車線金具と金具取付禁止範囲における取付けが許容される電車線金具とを対比して示す図である。図8(A)は、金具取付禁止範囲における取付けが禁止される曲線引金具の例を示しており、図8(B)は、金具取付禁止範囲における取付けが許容される曲線引金具の例を示している。図8(B)に示すような曲線引金具を用いることにより、パンタグラフが電車線金具に衝突することを回避できる。   FIG. 8 is a diagram showing a comparison between train wire fittings that are prohibited from being attached in the bracket attachment prohibited range and train wire fittings that are allowed to be attached in the bracket attachment prohibited range. FIG. 8A shows an example of a curved metal fitting that is prohibited to be mounted in the bracket attachment prohibited range, and FIG. 8B is an example of a curved metal fitting that is allowed to be installed in the bracket installation prohibited range. Show. By using the curved metal fitting as shown in FIG. 8B, it is possible to avoid the pantograph from colliding with the train wire fitting.

以下においては、金具取付禁止範囲における取付けが許容される電車線金具を、「許容電車線金具」ともいう。許容電車線金具としては、図8(B)に示すような曲線引金具や、トロリー線を金具取付禁止範囲の外側へ引くように、若しくは、トロリー線を金具取付禁止範囲の外側から押すように、トロリー線に取り付けられた曲線引金具又は振止金具等が該当する。   In the following, a train wire bracket that is allowed to be mounted in the bracket mounting prohibited range is also referred to as an “allowable train line bracket”. As allowable train wire fittings, curving metal fittings as shown in FIG. 8B, trolley wires are pulled outside the bracket mounting prohibition range, or trolley wires are pushed from outside the bracket mounting prohibition range. For example, a curved metal fitting or a brace attached to a trolley wire is applicable.

図1に示す制御部26は、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置すると判定した場合に、その電車線金具が許容電車線金具であるか否かをさらに判定しても良い。例えば、対象物抽出部24においてパターンマッチングを行う際に用いられる許容電車線金具のテンプレートを表す画像データが、格納部27に格納されている。   The control unit 26 shown in FIG. 1 may further determine whether or not the train line bracket is an allowable train line bracket when it is determined that the train line bracket is located within the bracket mounting prohibition range. For example, image data representing an allowable train wire bracket template used when pattern matching is performed in the object extraction unit 24 is stored in the storage unit 27.

制御部26は、金具取付禁止範囲内に位置する電車線金具が検出された場合に、その電車線金具を表す画像データと許容電車線金具のテンプレートを表す画像データとの間でパターンマッチング処理を行うように対象物抽出部24を制御する。対象物抽出部24が、パターンマッチング処理の結果を制御部26に出力すると、制御部26は、パターンマッチング処理の結果に基づいて、検出された電車線金具が許容電車線金具であるか否かを判定する。   When a train line fitting located within the bracket attachment prohibition range is detected, the control unit 26 performs pattern matching processing between the image data representing the train line fitting and the image data representing the allowable train line fitting template. The object extraction unit 24 is controlled to perform. When the object extraction unit 24 outputs the result of the pattern matching process to the control unit 26, the control unit 26 determines whether or not the detected train line fitting is an allowable train line fitting based on the result of the pattern matching process. Determine.

あるいは、許容電車線金具が設置された位置を表す位置データを、格納部27に予め格納しておいても良い。制御部26は、金具取付禁止範囲内に位置する電車線金具が検出された場合に、その電車線金具の位置を表す位置データと格納部27に格納されている位置データとを比較することにより、検出された電車線金具が許容電車線金具であるか否かを判定する。   Alternatively, position data representing the position where the allowable train wire fittings are installed may be stored in the storage unit 27 in advance. The control unit 26 compares the position data indicating the position of the train wire fitting with the position data stored in the storage unit 27 when a train wire fitting located within the bracket attachment prohibition range is detected. Then, it is determined whether or not the detected train wire fitting is an allowable train wire fitting.

制御部26は、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置し、かつ、その電車線金具が許容電車線金具でないと判定した場合に、画像又は音声によって警告を発するように表示部28を制御する。それにより、渡り線設備監視装置は、渡り線装置の金具取付禁止範囲における電車線金具の存在を自動的に監視することができる。その結果、作業の省力化及び効率化を実現すると共に、見落としを排除することが可能である。   The control unit 26 controls the display unit 28 to issue a warning by an image or sound when it is determined that the train line bracket is located within the bracket mounting prohibition range and the train line bracket is not an allowable train line bracket. To do. Thereby, the crossover equipment monitoring device can automatically monitor the presence of the train wire fittings in the bracket mounting prohibition range of the crossover device. As a result, it is possible to realize labor saving and efficiency of work and eliminate oversight.

次に、本実施形態に係る渡り線設備監視装置において用いられる渡り線設備監視方法について、図1及び図9を参照しながら説明する。図9は、本発明の一実施形態に係る渡り線設備監視方法を示すフローチャートである。なお、互いに独立な処理については、それらを並列に行っても良い。   Next, a crossover facility monitoring method used in the crossover facility monitoring apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 9. FIG. 9 is a flowchart showing a crossover facility monitoring method according to an embodiment of the present invention. Note that processes that are independent of each other may be performed in parallel.

図9に示すステップS1において、関心領域設定部21が、レーザー測域センサー11及び12の各々によって生成される角度データ及び距離データに基づいて、測定された架線の位置を含む関心領域を設定する。   In step S1 shown in FIG. 9, the region-of-interest setting unit 21 sets a region of interest including the position of the measured overhead line based on the angle data and the distance data generated by each of the laser range sensors 11 and 12. .

ステップS2において、データ処理部22が、ラインカメラ13及び14によってそれぞれ生成される第1及び第2の画像データの各々に対して、関心領域外の画像をマスキングする画像処理を施し、順次処理された第1及び第2の画像データを処理メモリー23に蓄積する。   In step S2, the data processing unit 22 performs image processing for masking an image outside the region of interest on each of the first and second image data generated by the line cameras 13 and 14, respectively, and is sequentially processed. The first and second image data are stored in the processing memory 23.

ステップS3において、対象物抽出部24が、処理メモリー23に蓄積された第1及び第2の画像データの各々によって表される2次元の画像から、架線及びその架線に接続された端部を有する電車線金具を抽出する。   In step S3, the object extraction unit 24 has an overhead line and an end connected to the overhead line from the two-dimensional image represented by each of the first and second image data stored in the processing memory 23. Extract train wire fittings.

ステップS4において、位置算出部25が、処理メモリー23に蓄積された第1及び第2の画像データによって表される2種類の画像から対象物抽出部24によって抽出された架線の座標に基づいて、架線の3次元位置を算出する。   In step S4, the position calculation unit 25 is based on the coordinates of the overhead line extracted by the object extraction unit 24 from the two types of images represented by the first and second image data accumulated in the processing memory 23. The three-dimensional position of the overhead line is calculated.

ステップS5において、制御部26が、位置算出部25によって算出された架線の3次元位置に基づいて、渡り線のトロリー線を識別すると共に、渡り線のトロリー線と所定の関係にある本線のトロリー線が存在するか否かを判定し、本線のトロリー線が存在する場合に、本線のトロリー線又は渡り線のトロリー線の位置に基づいて金具取付禁止範囲を算出する。   In step S5, the control unit 26 identifies the crossover trolley line based on the three-dimensional position of the overhead line calculated by the position calculation unit 25, and the main line trolley having a predetermined relationship with the crossover trolley line. It is determined whether or not a wire is present, and when a main trolley wire is present, a bracket attachment prohibition range is calculated based on the position of the main trolley wire or the crossover trolley wire.

ステップS6において、位置算出部25が、処理メモリー23に蓄積された第1及び第2の画像データによって表される2種類の画像から抽出された電車線金具の座標に基づいて、電車線金具の3次元位置を算出する。   In step S <b> 6, the position calculation unit 25 determines the train wire bracket based on the coordinates of the train wire bracket extracted from the two types of images represented by the first and second image data stored in the processing memory 23. A three-dimensional position is calculated.

ステップS7において、制御部26が、位置算出部25によって算出された電車線金具の3次元位置に基づいて、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置するか否かを判定する。金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置する場合には、処理がステップS8に移行する。ステップS8において、制御部26が、画像又は音声によって警告を発するように表示部28を制御する。一方、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置しない場合には、次のフレームの画像データの処理が行われる。   In step S <b> 7, the control unit 26 determines based on the three-dimensional position of the train wire bracket calculated by the position calculation unit 25 whether or not the train wire bracket is located within the bracket attachment prohibited range. If the train wire bracket is located within the bracket mounting prohibited range, the process proceeds to step S8. In step S8, the control unit 26 controls the display unit 28 so as to issue a warning by an image or sound. On the other hand, when the train line bracket is not located within the bracket mounting prohibited range, the image data of the next frame is processed.

以上の実施形態においては、2つのレーザー測域センサーと2つのラインカメラとを用いる場合について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、少なくとも1つのレーザー測域センサーを用いれば良い。また、3つ以上のレーザー測域センサー又は3つ以上のラインカメラを用いても良い。   Although the case where two laser range sensors and two line cameras are used has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and at least one laser range sensor is provided. Use it. Three or more laser range sensors or three or more line cameras may be used.

また、レーザー測域センサーに限らず、TOF(time of flight)カメラ等の3次元計測が可能な装置を用いても良いし(本願においては、レーザー測域センサーやTOFカメラ等を総称して「3次元計測装置」という)、ラインカメラの替りにエリアカメラ等を用いても良い。   In addition to a laser range sensor, a device capable of three-dimensional measurement such as a TOF (time of flight) camera may be used (in this application, a laser range sensor, a TOF camera, etc. are collectively referred to as “ An area camera or the like may be used instead of the line camera.

また、以上の実施形態においては、鉄道車両が渡り線を走行する場合について説明したが、本発明は、鉄道車両が本線を走行する場合にも適用することができる。このように、当該技術分野において通常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。   Moreover, although the above embodiment demonstrated the case where a rail vehicle drive | works a crossover, this invention is applicable also when a rail vehicle drive | works a main line. Thus, many modifications are possible within the technical idea of the present invention by those who have ordinary knowledge in the technical field.

本発明は、複数のトロリー線が交差する位置に設けられた渡り線装置における電車線金具の存在を監視する渡り線設備監視装置において利用することが可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a crossover facility monitoring apparatus that monitors the presence of train wire fittings in a crossover apparatus provided at a position where a plurality of trolley lines intersect.

10…鉄道車両、11、12…レーザー測域センサー、13、14…ラインカメラ、15…照明装置、16…変位センサー、21…関心領域設定部、22…データ処理部、23…処理メモリー、24…対象物抽出部、25…位置算出部、26…制御部、27…格納部、28…表示部、L1〜L3…線条   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Rail vehicle, 11, 12 ... Laser range sensor, 13, 14 ... Line camera, 15 ... Illuminating device, 16 ... Displacement sensor, 21 ... Region of interest setting part, 22 ... Data processing part, 23 ... Processing memory, 24 ... object extraction unit, 25 ... position calculation unit, 26 ... control unit, 27 ... storage unit, 28 ... display unit, L1-L3 ... linear

Claims (8)

鉄道車両に設置され、鉄道車両の進行方向と略直交する平面内において架線を含む領域を測定して測定データを生成する測定手段と、
前記測定手段によって生成される測定データを処理して、順次処理された測定データをメモリーに蓄積するデータ処理部と、
前記メモリーに蓄積された測定データに基づいて、架線及びその架線に接続された端部を有する電車線金具を抽出する対象物抽出部と、
抽出された架線及び電車線金具の座標に基づいて、架線及び電車線金具の3次元位置を算出する位置算出部と、
算出された架線及び電車線金具の3次元位置に基づいて、第1のトロリー線を識別すると共に、第1のトロリー線と所定の関係にある第2のトロリー線が存在する場合に、第1又は第2のトロリー線の位置に基づいて金具取付禁止範囲を算出し、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置するか否かを判定する制御部と、
を備える渡り線設備監視装置。
A measuring means that is installed in the railway vehicle and measures a region including the overhead line in a plane substantially orthogonal to the traveling direction of the railway vehicle, and generates measurement data;
A data processing unit for processing the measurement data generated by the measurement means and storing the sequentially processed measurement data in a memory;
Based on the measurement data stored in the memory, an object extraction unit that extracts an overhead wire and a train wire fitting having an end connected to the overhead wire,
A position calculation unit that calculates a three-dimensional position of the overhead line and the train wire bracket based on the extracted coordinates of the overhead line and the train wire bracket;
The first trolley line is identified on the basis of the calculated overhead line and the three-dimensional position of the train wire bracket, and the first trolley line has a predetermined relationship with the first trolley line. Alternatively, a control unit that calculates a bracket mounting prohibition range based on the position of the second trolley line and determines whether or not the train line bracket is located within the bracket mounting prohibition range;
A crossover facility monitoring device.
前記対象物抽出部が、前記メモリーに蓄積された測定データに基づいて、第1の所定の条件を満たす領域を検出することにより架線を抽出し、さらに、第2の所定の条件を満たす領域を検出することにより、抽出された架線と重なる端部を有する電車線金具を抽出する、請求項1記載の渡り線設備監視装置。   The object extraction unit extracts an overhead line by detecting a region satisfying the first predetermined condition based on the measurement data stored in the memory, and further, extracts a region satisfying the second predetermined condition. The transit line equipment monitoring apparatus according to claim 1, wherein a train wire fitting having an end portion that overlaps with the extracted overhead line is extracted by detection. 前記制御部が、第1のトロリー線に対して所定の範囲内の高さを有し、第1のトロリー線に対する高低関係が反転せず、第1のトロリー線に対して所定の距離以内に近付く架線が、第2のトロリー線であると判定する、請求項1又は2記載の渡り線設備監視装置。   The control unit has a height within a predetermined range with respect to the first trolley line, the height relationship with respect to the first trolley line is not reversed, and within a predetermined distance with respect to the first trolley line. The crossover facility monitoring apparatus according to claim 1 or 2, wherein the approaching overhead line is determined to be the second trolley line. 前記制御部が、第2のトロリー線において、前記鉄道車両が走行する軌道と直角に測って軌道の中心から平面視で第1の距離以上かつ第2の距離以内の範囲を金具取付禁止範囲として算出する、請求項1〜3のいずれか1項記載の渡り線設備監視装置。   In the second trolley line, the control unit measures the direction perpendicular to the track on which the railway vehicle travels, and ranges from the center of the track to the first distance and within the second distance in plan view as the bracket mounting prohibited range. The crossover equipment monitoring device according to any one of claims 1 to 3, which is calculated. 前記制御部が、第1のトロリー線において、第2のトロリー線と直角に測って第2のトロリー線から平面視で第1の距離以上かつ第2の距離以内の範囲を金具取付禁止範囲として算出する、請求項1〜4のいずれか1項記載の渡り線設備監視装置。   In the first trolley line, the control unit measures a right angle to the second trolley line, and ranges from the second trolley line to the first distance and within the second distance in plan view as a bracket attachment prohibited range. The crossover equipment monitoring device according to any one of claims 1 to 4, which is calculated. 前記制御部が、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置すると判定した場合に、前記電車線金具が金具取付禁止範囲内における取付けが許容される電車線金具であるか否かをさらに判定する、請求項1〜5のいずれか1項記載の渡り線設備監視装置。   When the control unit determines that the train wire bracket is located within the bracket mounting prohibited range, it further determines whether or not the train wire bracket is a train wire bracket that is allowed to be mounted within the bracket mounting prohibited range. The crossover equipment monitoring device according to any one of claims 1 to 5. 前記制御部が、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置し、かつ、前記電車線金具が金具取付禁止範囲内における取付けが許容される電車線金具でないと判定した場合に、画像又は音声によって警告を発するように表示部を制御する、請求項6記載の渡り線設備監視装置。   When the control unit determines that the train wire bracket is located within the bracket mounting prohibition range and the train wire bracket is not a train wire bracket that is allowed to be mounted within the bracket mounting prohibition range, by an image or sound. The crossover facility monitoring apparatus according to claim 6, wherein the display unit is controlled to issue a warning. 鉄道車両に設置され、鉄道車両の進行方向と略直交する平面内において架線を含む領域を測定して測定データを生成する測定手段を含む渡り線設備監視装置において用いられる渡り線設備監視方法であって、
前記測定手段によって生成される測定データを処理して、順次処理された測定データをメモリーに蓄積するステップ(a)と、
前記メモリーに蓄積された測定データに基づいて、架線及びその架線に接続された端部を有する電車線金具を抽出するステップ(b)と、
抽出された架線の座標に基づいて、架線の3次元位置を算出するステップ(c)と、
算出された架線の3次元位置に基づいて、第1のトロリー線を識別すると共に、第1のトロリー線と所定の関係にある第2のトロリー線が存在する場合に、第1又は第2のトロリー線の位置に基づいて金具取付禁止範囲を算出するステップ(d)と、
抽出された電車線金具の座標に基づいて、電車線金具の3次元位置を算出するステップ(e)と、
算出された電車線金具の3次元位置に基づいて、金具取付禁止範囲内に電車線金具が位置するか否かを判定するステップ(f)と、
を備える渡り線設備監視方法。
This is a crossover facility monitoring method used in a crossover facility monitoring apparatus that includes a measuring means that is installed in a railcar and measures a region including an overhead line in a plane substantially orthogonal to the traveling direction of the railcar and generates measurement data. And
Processing the measurement data generated by the measuring means and storing the sequentially processed measurement data in a memory;
(B) extracting a train wire fitting having an overhead line and an end connected to the overhead line based on the measurement data stored in the memory;
Calculating the three-dimensional position of the overhead line based on the extracted coordinates of the overhead line;
Based on the calculated three-dimensional position of the overhead line, the first trolley line is identified, and when there is a second trolley line having a predetermined relationship with the first trolley line, the first or second A step (d) of calculating a bracket mounting prohibition range based on the position of the trolley wire;
A step (e) of calculating a three-dimensional position of the train wire bracket based on the extracted coordinates of the train wire bracket;
A step (f) of determining whether or not the train wire fitting is located within the bracket attachment prohibited range based on the calculated three-dimensional position of the train wire fitting;
A crossover facility monitoring method comprising:
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