JP6327413B2 - Image synchronization apparatus, measurement system, and image synchronization method - Google Patents
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Description
この発明は、画像同期装置、測定システムおよび画像同期方法に関し、例えば、鉄道車両の走行試験において軌道の状態を軌道の画像と対応付けて動的動揺測定で記録解析するのに適用して好適なものである。 The present invention relates to an image synchronization apparatus, a measurement system, and an image synchronization method. For example, in a running test of a railway vehicle, the present invention is suitable for being applied to record and analyze a state of a track in association with an image of a track by dynamic vibration measurement. Is.
鉄道車両の走行試験において軌道の状態を動的動揺測定で記録解析することは、軌道の状態を正確に把握し、状態が悪い場合には適切な処置を施すことで軌道を良好な状態に維持し、乗客の乗り心地を良くしたり、車両の安全運転を実現する上で重要である。この動的動揺測定に際しては、加速度センサーなどにより動的動揺測定を行うだけでなく、動揺測定値と対応した軌道の画像を取得することが望ましい。 Recording and analyzing the state of the track by dynamic vibration measurement in a running test of a rail vehicle accurately grasps the state of the track, and if the state is bad, takes appropriate measures to maintain the track in a good state Therefore, it is important for improving the ride comfort of passengers and realizing safe driving of vehicles. In this dynamic fluctuation measurement, it is desirable not only to perform dynamic fluctuation measurement using an acceleration sensor or the like, but also to obtain an image of the trajectory corresponding to the fluctuation measurement value.
従来、動的動揺測定に加えて軌道の画像を取得する方法として、列車巡回ビデオ検査装置を使用して列車動揺検査を行う方法が知られている（非特許文献１参照。）。この列車巡回ビデオ検査装置は、乗務員室内に設置したＣＣＤカメラで取得した線路画像に、加速度センサーからの列車動揺値と、速度発電機およびデータデポから積算されるキロ程情報あるい検測者が自ら確認して押すキロ程情報とを記録し、音声を同時に録音して、それらの情報をＨｉ８方式のＶＴＲに記録する。 Conventionally, as a method for acquiring a trajectory image in addition to dynamic motion measurement, a method for performing train motion inspection using a train patrol video inspection device is known (see Non-Patent Document 1). This train patrol video inspection device is used by trainers who have train information obtained from a CCD camera installed in the cabin of a train, train fluctuation values from an acceleration sensor, and kilometer information accumulated from a speed generator and a data depot. The kilometer information to be confirmed and pressed is recorded, the voice is simultaneously recorded, and the information is recorded on the Hi8 type VTR.
なお、本出願人は先に、車両の動揺測定を行うために、軌道上を走行する車両に設置され、上記車両の前後方向、左右方向および上下方向の加速度を検出する３軸加速度センサーと、上記車両に設置されるＧＰＳアンテナおよびＧＰＳ受信機とを有し、上記ＧＰＳアンテナにより上記ＧＰＳ受信機が受信するＧＰＳ信号により取得される位置情報と上記３軸加速度センサーにより検出される上記車両の前後方向の加速度とに基づいて上記車両の位置を補正するとともに、上記車両が駅に停止している時に計測者により入力される駅停止信号および上記車両が構造物を通過する時に計測者により入力される構造物信号により上記車両の走行距離を補正する車両走行動揺解析システムを提案した（特許文献１参照。）。 In addition, the present applicant previously installed a three-axis acceleration sensor installed on a vehicle traveling on a track to detect vehicle acceleration, and detects accelerations in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction of the vehicle, Position information acquired by a GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the front and rear of the vehicle detected by the three-axis acceleration sensor. The position of the vehicle is corrected based on the acceleration in the direction, and the station stop signal input by the measurer when the vehicle is stopped at the station and input by the measurer when the vehicle passes through the structure. Proposed a vehicle running motion analysis system that corrects the travel distance of the vehicle based on the structural signal (see Patent Document 1).
しかしながら、非特許文献１の列車巡回ビデオ検査装置は、製造コストが高く、サイズも大きいだけでなく、撮影される画像の画質が悪いため、線路の状態を正確に把握することが困難であるという問題があった。 However, the train patrol video inspection device of Non-Patent Document 1 is not only high in manufacturing cost and large in size, but also has a poor image quality of captured images, so it is difficult to accurately grasp the state of the track. There was a problem.
そこで、この発明が解決しようとする課題は、軌道上を走行する鉄道車両の動的動揺測定、より一般的には各種の移動体に関する各種の物理量の動的測定を移動体周辺の画像と対応付けて行うことができ、しかも製造コストを低く抑え、かつサイズを小さくすることができるだけでなく、撮影される画像の画質を良好なものとすることができる測定システム、この測定システムに用いて好適な画像同期装置および画像同期方法を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that dynamic motion measurement of a railway vehicle traveling on a track, more generally, dynamic measurement of various physical quantities related to various mobile objects is associated with images around the mobile object. A measurement system that can be used in addition to reducing the manufacturing cost, reducing the size, and improving the quality of the captured image, and is suitable for use in this measurement system. An image synchronization apparatus and an image synchronization method are provided.
上記課題を解決するために、この発明は、
選択された時間間隔毎に取得され、同期番号がそれぞれ付与されたセンサーデータの上記同期番号を選択された時間間隔毎に音声レベル信号に変換するデジタル／アナログ変換回路を有することを特徴とする画像同期装置である。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
An image having a digital / analog conversion circuit that converts the synchronization number of the sensor data acquired at each selected time interval and provided with a synchronization number into an audio level signal at each selected time interval. It is a synchronization device.
この画像同期装置は、典型的には、音声入力機能を有する撮像装置の音声入力端子が接続される出力端子を有し、上記のデジタル／アナログ変換回路から出力される音声レベル信号はその出力端子から出力される。同期番号は、典型的には、シリアル通信規格のシリアル信号として画像同期装置の入力端子に送られる。シリアル通信規格は、例えば、ＲＳ４８５、ＲＳ４２２ＡまたはＲＳ２３２Ｃであり、これらの中から必要に応じて選択されるが、中でもＲＳ４８５が好ましい。一つの典型的な例では、同期番号を１２００Ｈｚまたは２２００Ｈｚの周波数信号に変換し、「１」を１２００Ｈｚ、「０」を２２００Ｈｚとする。典型的な例では、画像同期装置は、シリアル通信規格のシリアル信号として画像同期装置の入力端子に送られる同期番号をＴＴＬレベルの信号に変換するＴＴＬレベル変換回路を有し、このＴＴＬレベル変換回路の出力がデジタル／アナログ変換回路に入力される。センサーデータを取得する時間間隔および音声レベル信号に変換する時間間隔は必要に応じて選ばれるが、例えば、センサーデータを取得する時間間隔は２ｍｓｅｃ、音声レベル信号に変換する時間間隔は１００ｍｓｅｃである。同期番号のビット数は必要に応じて選ばれるが、例えば６ビット以上１０ビット以下である。 This image synchronization apparatus typically has an output terminal to which an audio input terminal of an imaging apparatus having an audio input function is connected, and an audio level signal output from the digital / analog conversion circuit is an output terminal of the image synchronization apparatus. Is output from. The synchronization number is typically sent to the input terminal of the image synchronization apparatus as a serial signal of a serial communication standard. The serial communication standard is, for example, RS485, RS422A, or RS232C, and is selected as necessary from among these, among which RS485 is preferable. In one typical example, the synchronization number is converted into a frequency signal of 1200 Hz or 2200 Hz, and “1” is set to 1200 Hz and “0” is set to 2200 Hz. In a typical example, the image synchronization apparatus includes a TTL level conversion circuit that converts a synchronization number sent to an input terminal of the image synchronization apparatus as a serial signal of a serial communication standard into a TTL level signal. The TTL level conversion circuit Are input to the digital / analog conversion circuit. The time interval for acquiring sensor data and the time interval for converting to a sound level signal are selected as necessary. For example, the time interval for acquiring sensor data is 2 msec, and the time interval for converting to a sound level signal is 100 msec. The number of bits of the synchronization number is selected as necessary, and is, for example, 6 bits or more and 10 bits or less.
また、この発明は、
移動体に搭載され、または、移動体に設置された、少なくとも一つのセンサーを有する測定装置と、
上記センサーにより選択された時間間隔毎に取得され、同期番号がそれぞれ付与されたセンサーデータの上記同期番号を選択された時間間隔毎に音声レベル信号に変換するデジタル／アナログ変換回路を有する画像同期装置と、
上記移動体に搭載され、または、上記移動体に設置された、上記画像同期装置の上記音声レベル信号が出力される出力端子に音声入力端子が接続された音声入力機能を有する撮像装置とを有することを特徴とする測定システムである。
In addition, this invention
A measuring device having at least one sensor mounted on the mobile body or installed on the mobile body;
An image synchronization apparatus having a digital / analog conversion circuit that converts the synchronization number of sensor data acquired at each time interval selected by the sensor and provided with a synchronization number into an audio level signal at each selected time interval. When,
An imaging device having a voice input function mounted on the movable body or installed on the movable body and having an audio input terminal connected to an output terminal for outputting the audio level signal of the image synchronization apparatus; It is the measuring system characterized by this.
移動体は、例えば、軌道上を走行する車両、具体的には、列車、電車（地下鉄電車を含む）、モノレール、新交通システム、ジェットコースター、リフト、ケーブルカーなどのほか、自動車（トラック、バス、乗用車など）、自動二輪車なども含まれる。センサーは、例えば、加速度センサー（前後方向の加速度、左右方向の加速度、上下方向の加速度を検知）、角速度センサー（ヨー、ロールを検知）、傾斜センサー（ピッチ、ロールを検知）、速度センサー（速度を検知）、温度センサー（温度を検知）、湿度センサー（湿度を検知）、放射線センサー（γ線などの各種放射線を検知）、ガスセンサー（各種のガスを検知）および騒音センサー（騒音を検知）からなる群から選ばれた少なくとも一つであるが、これに限定されるものではない。撮像装置は、例えば光学カメラ（ビデオカメラ、スチルカメラなど）、赤外線カメラ、蛍光カメラ、超音波カメラおよび放射線カメラからなる群から選ばれた少なくとも一つであり、これらの中から必要に応じて選ばれる。例えば、放射線センサーを用いる例としては、事故により放射能汚染された原子力発電所内で放射線センサーを有する測定装置および光学カメラあるいは放射線カメラを搭載した無人の探査車を無線操縦により走らせ、放射線センサーにより放射能の測定を行いながら、光学カメラあるいは放射線カメラで撮影を行うことにより、放射能の強度と画像とを対応付けることができ、放射能分布を正確にかつ容易に求めることができる。あるいは、事故により放射能汚染された原子力発電所の上空を放射線センサーを有する測定装置および光学カメラあるいは放射線カメラを搭載したヘリコプターに飛行させ、放射線センサーにより放射能の測定を行いながら、光学カメラあるいは放射線カメラで撮影を行うことにより、放射能の強度と画像とを対応付けることができ、放射能分布を正確にかつ容易に求めることができる。また、温度センサーを用いる例としては、人が立ち入ることができない高温の空間内で温度センサーを有する測定装置および光学カメラを搭載した無人の探査車を無線操縦により走らせ、温度センサーにより温度の測定を行いながら、光学カメラで撮影を行うことにより、温度と画像とを対応付けることができ、温度分布を正確にかつ容易に求めることができる。さらに、ガスセンサーを用いる例としては、人が立ち入ることができない有毒ガスを含む空間内でガスセンサーを有する測定装置および光学カメラを搭載した無人の探査車を無線操縦により走らせ、ガスセンサーによりガスの測定を行いながら、光学カメラで撮影を行うことにより、ガスの種類および濃度と画像とを対応付けることができ、有毒ガスの分布を正確にかつ容易に求めることができる。 For example, the moving body is a vehicle traveling on a track, specifically, a train, a train (including a subway train), a monorail, a new transportation system, a roller coaster, a lift, a cable car, and a car (truck, bus). , Passenger cars, etc.) and motorcycles. Sensors include, for example, acceleration sensors (detecting longitudinal acceleration, lateral acceleration, vertical acceleration), angular velocity sensors (detecting yaw and roll), tilt sensors (detecting pitch and roll), speed sensors (velocity) ), Temperature sensor (detects temperature), humidity sensor (detects humidity), radiation sensor (detects various types of radiation such as gamma rays), gas sensor (detects various gases) and noise sensor (detects noise) It is at least one selected from the group consisting of, but is not limited to this. The imaging device is, for example, at least one selected from the group consisting of an optical camera (video camera, still camera, etc.), infrared camera, fluorescent camera, ultrasonic camera, and radiation camera, and is selected from these as necessary. It is. For example, as an example of using a radiation sensor, an unmanned exploration vehicle equipped with a measurement device and an optical camera or a radiation camera is run by radio control in a nuclear power plant that is radioactively contaminated by an accident, and the radiation sensor emits radiation. By taking an image with an optical camera or a radiation camera while measuring the activity, it is possible to associate the intensity of the radioactivity with the image, and the radioactivity distribution can be obtained accurately and easily. Or, fly over the nuclear power plant radioactively contaminated by the accident to a measuring device with a radiation sensor and a helicopter equipped with an optical camera or radiation camera, and measure the radioactivity with the radiation sensor, By photographing with a camera, the intensity of radioactivity can be associated with an image, and the radioactivity distribution can be obtained accurately and easily. As an example of using a temperature sensor, an unmanned exploration vehicle equipped with an optical camera and a measuring device having a temperature sensor is run in a high-temperature space where people cannot enter, and the temperature is measured by the temperature sensor. By performing photographing with an optical camera while performing, the temperature and the image can be associated with each other, and the temperature distribution can be obtained accurately and easily. Furthermore, as an example of using a gas sensor, an unmanned exploration vehicle equipped with a measuring device and an optical camera equipped with a gas sensor is run by radio control in a space containing a toxic gas that cannot be entered by humans. By taking an image with an optical camera while performing the measurement, the type and concentration of the gas can be associated with the image, and the distribution of the toxic gas can be obtained accurately and easily.
典型的な例では、測定装置は、車両に搭載され、または、車両に設置された車両動揺測定装置であり、取り分け、鉄道車両に搭載され、または、鉄度車両に設置された車両動揺測定装置である。この場合、センサーは、例えば、加速度センサー、角速度センサーおよび傾斜センサーからなる群から選ばれた少なくとも一つである。このうち加速度センサーは、軌道上を走行する鉄道車両の前後方向、左右方向および上下方向の加速度を検出する３軸加速度センサーである。また、撮像装置はビデオカメラであり、市販のものを用いることができる。 In a typical example, the measurement device is a vehicle motion measurement device mounted on a vehicle or installed in a vehicle, and in particular, a vehicle motion measurement device mounted on a railway vehicle or installed on a ferrous vehicle. It is. In this case, the sensor is at least one selected from the group consisting of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a tilt sensor, for example. Among these, the acceleration sensor is a three-axis acceleration sensor that detects the acceleration in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction of the railway vehicle traveling on the track. The imaging device is a video camera, and a commercially available device can be used.
この測定システムの発明における画像同期装置については、上記の画像同期装置の発明に関連して説明したことが成立する。 Regarding the image synchronization apparatus in the invention of the measurement system, what has been described in relation to the invention of the image synchronization apparatus is valid.
また、この発明は、
移動体に搭載され、または、移動体に設置された、少なくとも一つのセンサーを有する測定装置の上記センサーにより選択された時間間隔毎に取得され、同期番号がそれぞれ付与されたセンサーデータの上記同期番号をデジタル／アナログ変換回路により選択された時間間隔毎に音声レベル信号に変換するステップと、
上記移動体に搭載され、または、上記移動体に設置された、音声入力機能を有する撮像装置により撮影するとともに、上記撮像装置の音声入力端子に上記音声レベル信号を入力して録音するステップと、
上記撮像装置の上記音声入力端子に入力されて録音された上記音声レベル信号をアナログ／デジタル変換により上記撮像装置により撮影された画像と同期した同期番号に変換するステップと、
上記アナログ／デジタル変換により変換された上記同期番号を上記センサーデータに付与された上記同期番号と照合することにより上記センサーデータと上記画像とを同期することを特徴とする画像同期方法である。
In addition, this invention
The synchronization number of the sensor data that is acquired at each time interval selected by the sensor of the measuring device having at least one sensor mounted on the mobile body or installed on the mobile body, and to which a synchronization number is assigned. Converting to a sound level signal at time intervals selected by a digital / analog conversion circuit;
Shooting with an imaging device having a voice input function mounted on the mobile body or installed on the mobile body, and recording the audio level signal input to the audio input terminal of the imaging device;
Converting the audio level signal recorded by being input to the audio input terminal of the imaging device into a synchronization number synchronized with an image photographed by the imaging device by analog / digital conversion;
In the image synchronization method, the sensor data and the image are synchronized by checking the synchronization number converted by the analog / digital conversion with the synchronization number given to the sensor data.
この画像同期方法の発明においては、その性質に反しない限り、上記の画像同期装置の発明および測定システムの発明に関連して説明したことが成立する。 In the invention of the image synchronization method, what has been described in relation to the invention of the image synchronization device and the invention of the measurement system is valid as long as it is not contrary to the nature thereof.
この発明によれば、市販の汎用ビデオカメラなどの撮像装置を用いて容易に同期を取ることができ、しかも安価に構成することができる画像同期装置を実現することができる。そして、移動体の移動中に測定装置のセンサーにより測定される測定値と撮像装置により撮影される画像とをこの画像同期装置により容易に同期させることができ、しかも撮像装置として例えば市販の高画質の汎用ビデオカメラを用いることができるため、各種の移動体に関する各種の物理量の動的測定を移動体周辺の画像と対応付けて行うことができ、しかも製造コストを低く抑え、かつサイズを小さくすることができるとともに、撮影される画像の画質を良好なものとすることができる測定システムを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize an image synchronization apparatus that can be easily synchronized using an imaging apparatus such as a commercially available general-purpose video camera and can be configured at low cost. The measured value measured by the sensor of the measuring device while the moving body is moving and the image taken by the imaging device can be easily synchronized by this image synchronization device. Therefore, it is possible to perform dynamic measurement of various physical quantities related to various moving bodies in association with images around the moving body, and to reduce the manufacturing cost and reduce the size. In addition, it is possible to realize a measurement system that can improve the quality of a captured image.
以下、発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という）について説明する。
〈第１の実施の形態〉
第１の実施の形態による画像同期装置について説明する。
Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described.
<First Embodiment>
An image synchronization apparatus according to the first embodiment will be described.
図１はこの画像同期装置１０を示す。図１に示すように、画像同期装置１０は、デジタル信号である同期番号をアナログ信号である音声レベル信号に変換するためのデジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）回路１１を有する。このデジタル／アナログ変換は、例えば、同期番号の「１」を音声周波数帯の周波数ｆ1 の周波数信号に、「０」を音声周波数帯の周波数ｆ2 （≠ｆ1 ）の周波数信号に変換するものであり、典型的にはｆ2 ＞ｆ1 に選ばれる。一例として、図２に、同期番号として６ビットの「００１１００」を周波数信号に変換した例を示す。ｆ1 、ｆ2 の具体例を挙げると、ｆ1 ＝１２００Ｈｚ、ｆ2 ＝２２００Ｈｚであるが、これに限定されるものではない。この同期番号は、測定装置のセンサーにより選択された時間間隔毎に取得される時系列のセンサーデータにそれぞれ付与されるものであり、センサーデータに対して連番となっている。画像同期装置１０は入力端子１２を有し、同期番号は測定装置からこの入力端子１２に供給される。同期番号は、測定装置からシリアル通信規格のシリアル信号として入力端子１２に供給される。シリアル通信規格は、例えば、ＲＳ４８５、ＲＳ４２２ＡまたはＲＳ２３２Ｃである。画像同期装置１０は出力端子１３を有し、デジタル／アナログ変換回路１１から出力される音声レベル信号はこの出力端子１３から出力される。この出力端子１３には、音声入力機能を有する撮像装置の音声入力端子が接続されるようになっている。撮像装置は、例えば既に挙げたものの中から必要に応じて選択される。 FIG. 1 shows the image synchronizer 10. As shown in FIG. 1, the image synchronization apparatus 10 includes a digital / analog conversion (D / A conversion) circuit 11 for converting a synchronization number that is a digital signal into an audio level signal that is an analog signal. In this digital / analog conversion, for example, the synchronization number “1” is converted into a frequency signal of frequency f 1 in the audio frequency band, and “0” is converted into a frequency signal of frequency f 2 (≠ f 1 ) in the audio frequency band. Typically, f 2 > f 1 is selected. As an example, FIG. 2 shows an example in which “001100” of 6 bits is converted into a frequency signal as a synchronization number. Specific examples of f 1 and f 2 are f 1 = 1200 Hz and f 2 = 2200 Hz, but are not limited thereto. This synchronization number is assigned to each time-series sensor data acquired at each time interval selected by the sensor of the measuring device, and is a serial number for the sensor data. The image synchronization apparatus 10 has an input terminal 12, and the synchronization number is supplied to the input terminal 12 from the measurement apparatus. The synchronization number is supplied from the measuring device to the input terminal 12 as a serial signal of the serial communication standard. The serial communication standard is, for example, RS485, RS422A, or RS232C. The image synchronization apparatus 10 has an output terminal 13, and an audio level signal output from the digital / analog conversion circuit 11 is output from the output terminal 13. The output terminal 13 is connected to an audio input terminal of an imaging apparatus having an audio input function. The imaging device is selected as necessary from among those already mentioned, for example.
図３は画像同期装置１０の具体的な構成例を示す。図３に示すように、この画像同期装置１０は、ＴＴＬレベル変換回路１４、デジタル／アナログ変換回路１１および音声電圧レベル変換回路１５を有する。ＴＴＬレベル変換回路１４は画像同期装置１０の入力端子１２と接続されている。入力端子１２にはシリアル通信規格によるシリアル信号が供給され、このシリアル信号のレベルがＴＴＬレベル変換回路１４によりＴＴＬレベルに変換される。こうしてＴＴＬレベルに変換された同期番号がデジタル／アナログ変換回路１１に入力され、音声レベル信号に変換される。例えば、測定装置から入力端子１２に同期番号がＲＳ４８５レベル信号として供給され、このＲＳ４８５レベル信号がＴＴＬレベル変換回路１４によりＴＴＬレベルに変換される。デジタル／アナログ変換回路１４から出力される音声レベル信号は音声電圧レベル変換回路１５に入力され、電圧レベル変換が行われる。音声電圧レベル変換回路１５の出力端子は画像同期装置１０の出力端子１３と接続されている。出力端子１３には、撮像装置２０の音声入力端子を接続することができるようになっている。デジタル／アナログ変換回路１１の具体例を挙げると、ＨＡＲＴ（Highway Addressable Remote Transducer)モデム（例えば、非特許文献２参照。「ＨＡＲＴ」は登録商標。）である。ＨＡＲＴモデムでは、「１」を１２００Ｈｚの周波数信号に、「０」を２２００Ｈｚの周波数信号に変換する。画像同期装置１０は入力端子２５を有し、この入力端子２５に外部マイク２６を接続することができるようになっている。この外部マイク２６はモノラル録音に用いられる。入力端子２５は出力端子１３と接続されており、必要に応じて、入力端子２５に入力されるモノラル音声（あるいは、ステレオ片チャンネル）を音声レベル信号とともに出力端子１３から外部に送ることができるようになっている。 FIG. 3 shows a specific configuration example of the image synchronization apparatus 10. As shown in FIG. 3, the image synchronization apparatus 10 includes a TTL level conversion circuit 14, a digital / analog conversion circuit 11, and an audio voltage level conversion circuit 15. The TTL level conversion circuit 14 is connected to the input terminal 12 of the image synchronization apparatus 10. A serial signal according to the serial communication standard is supplied to the input terminal 12, and the level of this serial signal is converted to a TTL level by the TTL level conversion circuit 14. The synchronization number thus converted to the TTL level is input to the digital / analog conversion circuit 11 and converted into an audio level signal. For example, the synchronization number is supplied as an RS485 level signal from the measuring apparatus to the input terminal 12, and this RS485 level signal is converted to a TTL level by the TTL level conversion circuit 14. The audio level signal output from the digital / analog conversion circuit 14 is input to the audio voltage level conversion circuit 15 for voltage level conversion. The output terminal of the audio voltage level conversion circuit 15 is connected to the output terminal 13 of the image synchronization apparatus 10. An audio input terminal of the imaging device 20 can be connected to the output terminal 13. A specific example of the digital / analog conversion circuit 11 is a HART (Highway Addressable Remote Transducer) modem (for example, see Non-Patent Document 2. “HART” is a registered trademark). In the HART modem, “1” is converted into a frequency signal of 1200 Hz, and “0” is converted into a frequency signal of 2200 Hz. The image synchronization apparatus 10 has an input terminal 25, and an external microphone 26 can be connected to the input terminal 25. The external microphone 26 is used for monaural recording. The input terminal 25 is connected to the output terminal 13 so that the monaural sound (or stereo one channel) input to the input terminal 25 can be sent to the outside from the output terminal 13 together with the sound level signal as necessary. It has become.
以上のように、この第１の実施の形態によれば、センサーデータに付与された同期番号を音声レベル信号に変換しているので、この音声レベル信号を撮像装置２０の音声入力端子に入力して録音することができる。このため、この音声レベル信号を用いて、センサーデータと撮像装置により撮影された画像とを同期させることができる。この画像同期装置１０は簡単に構成することができるため、製造コストを低く抑えることができ、しかもサイズを小さくすることができる。また、撮像装置２０としては市販の汎用ビデオカメラなどを用いることができるため、測定システムを安価に構成することができる。 As described above, according to the first embodiment, since the synchronization number given to the sensor data is converted into the audio level signal, the audio level signal is input to the audio input terminal of the imaging device 20. Can be recorded. For this reason, sensor data and the image image | photographed with the imaging device can be synchronized using this audio | voice level signal. Since the image synchronizer 10 can be easily configured, the manufacturing cost can be kept low and the size can be reduced. Moreover, since a commercially available general-purpose video camera or the like can be used as the imaging device 20, the measurement system can be configured at a low cost.
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態による車両動揺測定システムについて説明する。
図４はこの車両動揺測定システムを示す。図４に示すように、この車両動揺測定システムは、車両動揺測定装置３０、画像同期装置１０および音声入力機能を有する撮像装置２０を有する。画像同期装置１０の入力端子（図３に示す入力端子１２）は車両動揺測定装置３０の出力端子と接続されている。撮像装置２０の音声入力端子は画像同期装置１０の出力端子（図３に示す出力端子１３）と接続されている。画像同期装置１０は、必要に応じて、車両動揺測定装置３０と一体化され、あるいは、車両動揺測定装置３０に内蔵されてもよい。
<Second Embodiment>
A vehicle shake measurement system according to the second embodiment will be described.
FIG. 4 shows this vehicle sway measurement system. As shown in FIG. 4, the vehicle motion measurement system includes a vehicle motion measurement device 30, an image synchronization device 10, and an imaging device 20 having a voice input function. An input terminal (input terminal 12 shown in FIG. 3) of the image synchronization apparatus 10 is connected to an output terminal of the vehicle shake measurement apparatus 30. The audio input terminal of the imaging device 20 is connected to the output terminal (output terminal 13 shown in FIG. 3) of the image synchronization device 10. The image synchronization device 10 may be integrated with the vehicle shake measurement device 30 or may be incorporated in the vehicle shake measurement device 30 as necessary.
車両動揺測定装置３０は、センサー処理部３１、表示処理部３２、位置情報処理部３３、データ保存部３４、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）制御部３５および電源制御部３６を有する。これらのセンサー処理部３１、表示処理部３２、位置情報処理部３３、データ保存部３４、外部インターフェース制御部３５および電源制御部３６は高速シリアルバス３７を介して相互に接続されている。外部インターフェース制御部３５の出力端子が画像同期装置１０の入力端子（図３に示す入力端子１２）と接続されている。位置情報処理部３３には、ＧＰＳ受信機３８により受信されるＧＰＳ信号および速度発電機３９の信号が供給されるようになっている。 The vehicle shake measuring device 30 includes a sensor processing unit 31, a display processing unit 32, a position information processing unit 33, a data storage unit 34, an external interface (I / F) control unit 35, and a power supply control unit 36. These sensor processing unit 31, display processing unit 32, position information processing unit 33, data storage unit 34, external interface control unit 35 and power supply control unit 36 are connected to each other via a high-speed serial bus 37. An output terminal of the external interface control unit 35 is connected to an input terminal (input terminal 12 shown in FIG. 3) of the image synchronization apparatus 10. The position information processing unit 33 is supplied with a GPS signal received by the GPS receiver 38 and a signal from the speed generator 39.
センサー処理部３１は、軌道上を走行する鉄道車両の前後方向、左右方向および上下方向の加速度を検出するための３軸加速度センサー、角速度センサー（ヨー、ロール）および傾斜センサー（ピッチ、ロール）の出力信号が供給され、所定の処理が行われる。表示処理部３２は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の表示制御を行う。位置情報処理部３３は、ＧＰＳ受信機３８により受信されるＧＰＳ信号により鉄道車両の位置（経度、緯度）を測定するとともに、速度発電機３９の信号により軌道上の位置（キロ程）を測定する。データ保存部３４は、センサー処理部３１により処理されたセンサーデータおよびセンサーデータに付与された同期番号を保存し、記録媒体としては例えばＳＤカードが用いられる。外部インターフェース制御部３５は、センサー処理部２１から出力されるＳＣＩ（Serial Communication Interface）のＴＴＬレベルの同期番号をシリアル通信規格、例えばＲＳ４８５レベルに変換して画像同期装置１０の入力端子１２に送る。電源制御部３６はバッテリー４０を備えており、センサー処理部３１、表示処理部３２、位置情報処理部３３、データ保存部３４、外部インターフェース制御部３５およびディスプレイへの電源の供給を制御する。 The sensor processing unit 31 includes a three-axis acceleration sensor, an angular velocity sensor (yaw, roll), and a tilt sensor (pitch, roll) for detecting longitudinal, lateral, and vertical accelerations of a railway vehicle traveling on a track. An output signal is supplied and predetermined processing is performed. The display processing unit 32 performs display control of a liquid crystal display (LCD), for example. The position information processing unit 33 measures the position (longitude and latitude) of the railway vehicle using the GPS signal received by the GPS receiver 38 and measures the position (about kilometer) on the track using the signal from the speed generator 39. . The data storage unit 34 stores the sensor data processed by the sensor processing unit 31 and the synchronization number assigned to the sensor data. For example, an SD card is used as a recording medium. The external interface control unit 35 converts the TTL level synchronization number of the SCI (Serial Communication Interface) output from the sensor processing unit 21 into a serial communication standard, for example, RS485 level, and sends it to the input terminal 12 of the image synchronization apparatus 10. The power control unit 36 includes a battery 40, and controls the supply of power to the sensor processing unit 31, the display processing unit 32, the position information processing unit 33, the data storage unit 34, the external interface control unit 35, and the display.
画像同期装置１０は図３に示す構成を有する。デジタル／アナログ変換回路１１としてはＨＡＲＴモデムが用いられる。 The image synchronization apparatus 10 has the configuration shown in FIG. As the digital / analog conversion circuit 11, a HART modem is used.
撮像装置２０としては市販の汎用ビデオカメラが用いられる。このビデオカメラは、例えば、鉄道車両の先頭車両の運転室内に前方の軌道を撮影することができるように設置される。 A commercially available general-purpose video camera is used as the imaging device 20. This video camera is installed, for example, so that the front track can be photographed in the cab of the leading vehicle of the rail car.
車両動揺測定装置３０の具体的な構成例（外形）を図５Ａ、ＢおよびＣに示す。ここで、図５Ａは平面図、図５Ｂは正面図、図５Ｃは側面図である。図５Ａ、ＢおよびＣに示すように、車両動揺測定装置３０は、直方体形状の筐体３０ａの内部に、図４に示すセンサー処理部３１、表示処理部３２、位置情報処理部３３、データ保存部３４、外部インターフェース制御部３５、電源制御部３６および高速シリアルバス３７が収納されている。ここで、センサー処理部３１、表示処理部３２、位置情報処理部３３、外部インターフェース制御部３５および電源制御部３６はそれぞれセンサー処理基板、表示処理基板、位置情報処理基板、外部インターフェース制御基板および電源制御基板として構成されている。筐体３０ａの大きさの一例を挙げると、２５０ｍｍ×１７０ｍｍ×１２０ｍｍ程度である。筐体３０ａの両端には把手３０ｂ、３０ｃが取り付けられており、これらの把手３０ｂ、３０ｃを両手で掴んで車両動揺測定装置３０を持ち運ぶことができるようになっている。筐体３０ａの前面にはＬＣＤ３０ｄが設置されている。このＬＣＤ３０ｄの表示は表示処理部３２により制御される。筐体３０ａの前面には電源スイッチ３０ｅが取り付けられている。電源スイッチ３０ｅは電源制御部３６と接続されている。電源スイッチ３０ｅにより車両動揺測定装置３０の電源のオン／オフを行うことができるようになっている。 A specific configuration example (outer shape) of the vehicle shake measurement device 30 is shown in FIGS. 5A is a plan view, FIG. 5B is a front view, and FIG. 5C is a side view. As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the vehicle sway measurement device 30 includes a sensor processing unit 31, a display processing unit 32, a position information processing unit 33, and data storage shown in FIG. A unit 34, an external interface control unit 35, a power supply control unit 36, and a high-speed serial bus 37 are accommodated. Here, the sensor processing unit 31, the display processing unit 32, the position information processing unit 33, the external interface control unit 35, and the power supply control unit 36 are a sensor processing board, a display processing board, a position information processing board, an external interface control board, and a power supply, respectively. It is configured as a control board. An example of the size of the housing 30a is about 250 mm × 170 mm × 120 mm. Handles 30b and 30c are attached to both ends of the housing 30a, and the vehicle shake measuring device 30 can be carried by grasping these handles 30b and 30c with both hands. An LCD 30d is installed on the front surface of the housing 30a. The display on the LCD 30d is controlled by the display processing unit 32. A power switch 30e is attached to the front surface of the housing 30a. The power switch 30e is connected to the power controller 36. The power source of the vehicle sway measuring device 30 can be turned on / off by the power switch 30e.
次に、この車両動揺測定システムの使用方法について説明する。 Next, the usage method of this vehicle oscillation measuring system is demonstrated.
図６に示すように、レール５０上を走行する列車の先頭車両６０の運転室内に車両動揺測定装置３０を設置し、この車両動揺測定装置３０の出力端子に画像同期装置１０の入力端子１２をケーブルにより接続する。画像同期装置１０の出力端子１３をケーブルにより撮像装置２０としてのビデオカメラの音声入力端子に接続する。このビデオカメラは、先頭車両６０の前方の軌道を撮影することができるように設置し、例えば、運転席の前方窓ガラスに吸盤などを用いて固定する。 As shown in FIG. 6, a vehicle shake measurement device 30 is installed in the cab of the leading vehicle 60 of the train traveling on the rail 50, and the input terminal 12 of the image synchronization device 10 is connected to the output terminal of the vehicle shake measurement device 30. Connect with a cable. The output terminal 13 of the image synchronizer 10 is connected to the audio input terminal of a video camera as the imaging device 20 by a cable. This video camera is installed so that the track ahead of the leading vehicle 60 can be photographed, and is fixed to the front window glass of the driver's seat using a suction cup or the like, for example.
車両動揺測定を開始する駅を発車する時点で、車両動揺測定装置３０、画像同期装置１０および撮像装置２０の電源をオンし、列車の運転を開始する。 At the point of departure from the station where the vehicle shake measurement is started, the vehicle shake measurement device 30, the image synchronization device 10, and the imaging device 20 are turned on to start the operation of the train.
列車の走行中に車両動揺測定装置３０の３軸加速度センサー、角速度センサーおよび傾斜センサーにより、前後方向の加速度、左右方向の加速度、上下方向の加速度、角速度および傾斜を測定するとともに、ビデオカメラで撮影を行う。 While the train is running, the three-axis acceleration sensor, angular velocity sensor, and tilt sensor of the vehicle oscillation measuring device 30 measure the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the vertical acceleration, the angular velocity, and the tilt, and shoot with a video camera. I do.
この場合、車両動揺測定装置３０のセンサー処理部３１において、３軸加速度センサー、角速度センサーおよび傾斜センサーにより、選択された時間間隔（例えば、２ｍｓｅｃ）毎にセンサーデータを取得する。そして、この時間間隔毎に取得された時系列のセンサーデータに同期番号を連番で付与する。こうして取得されたセンサーデータおよび同期番号は、必要に応じて他のデータとともに、測定データパケットとして作成され、データ保存部３４、例えばＳＤカードに保存される。例えば、３軸加速度センサーにより測定された前後方向の加速度、左右方向の加速度および上下方向の加速度のデータおよびこれらに付与された同期番号の一例を示すと下記の通りである。「振動」は加速度と同義である。 In this case, sensor data is acquired at selected time intervals (for example, 2 msec) by the triaxial acceleration sensor, the angular velocity sensor, and the tilt sensor in the sensor processing unit 31 of the vehicle motion measuring device 30. And a synchronous number is given to the time-series sensor data acquired for every time interval by a serial number. The sensor data and the synchronization number acquired in this way are created as a measurement data packet together with other data as necessary, and stored in a data storage unit 34, for example, an SD card. For example, an example of the longitudinal acceleration, the lateral acceleration and the vertical acceleration data measured by the three-axis acceleration sensor, and the synchronization number assigned thereto is as follows. “Vibration” is synonymous with acceleration.
振動−左右(m/s2) 振動−前後(m/s2) 振動−上下(m/s2) 同期番号
0 0.02 0.27 219266
0 0.03 0.28 219267
0 0.03 0.29 219268
0 0.04 0.29 219269
-0.01 0.03 0.29 219270
-0.02 0.03 0.3 219271
-0.02 0.03 0.3 219272
-0.01 0.03 0.31 219273
-0.02 0.04 0.31 219274
-0.02 0.04 0.31 219275
-0.02 0.04 0.32 219276
-0.02 0.04 0.32 219277
-0.03 0.04 0.32 219278
-0.03 0.04 0.33 219279
-0.02 0.04 0.33 219280
Vibration-left and right (m / s 2 ) Vibration-front and back (m / s 2 ) Vibration-up and down (m / s 2 ) Synchronization number
0 0.02 0.27 219266
0 0.03 0.28 219 267
0 0.03 0.29 219 268
0 0.04 0.29 219 269
-0.01 0.03 0.29 219 270
-0.02 0.03 0.3 219271
-0.02 0.03 0.3 219272
-0.01 0.03 0.31 219273
-0.02 0.04 0.31 219274
-0.02 0.04 0.31 219275
-0.02 0.04 0.32 219276
-0.02 0.04 0.32 219277
-0.03 0.04 0.32 219278
-0.03 0.04 0.33 219279
-0.02 0.04 0.33 219280
こうしてセンサーデータに付与された同期番号は、車両動揺測定装置３０の外部インターフェース制御部３５においてＳＣＩ（ＴＴＬ）信号からＲＳ４８５レベル信号に変換されて出力され、このＲＳ４８５レベル信号が画像同期装置１０の入力端子１２に入力される。画像同期装置１０の入力端子１２に入力されたＲＳ４８５レベル信号はＴＴＬレベル変換回路１４によりＴＴＬレベル信号に変換され、デジタル／アナログ変換回路１１により音声レベル信号に変換される。この音声レベル信号は音声電圧レベル変換回路１５で電圧レベルが変換された後、画像同期装置１０の出力端子１３から撮像装置２０としてのビデオカメラの音声入力端子に入力され、録音される。これによって、ビデオカメラには、列車走行中に撮影した画像が録画されるとともに、同期番号をデジタル／アナログ変換した音声レベル信号が録音される。 The synchronization number thus assigned to the sensor data is converted from the SCI (TTL) signal to the RS485 level signal and output by the external interface control unit 35 of the vehicle motion measurement device 30, and this RS485 level signal is input to the image synchronization device 10. Input to terminal 12. The RS485 level signal input to the input terminal 12 of the image synchronizer 10 is converted into a TTL level signal by the TTL level conversion circuit 14 and converted into an audio level signal by the digital / analog conversion circuit 11. After the voltage level is converted by the audio voltage level conversion circuit 15, the audio level signal is input from the output terminal 13 of the image synchronizer 10 to the audio input terminal of the video camera as the imaging device 20 and recorded. As a result, an image taken while the train is running is recorded on the video camera, and an audio level signal obtained by digital / analog conversion of the synchronization number is recorded.
車両動揺測定を終了する駅に列車が到着したら、車両動揺測定装置３０、画像同期装置１０および撮像装置２０の電源をオフする。そして、車両動揺測定装置３０のデータ保存部３４に記録されたデータを取り出す。例えば、ＳＤカードを取り出す。また、撮像装置２０としてのビデオカメラを画像同期装置１０から取り外す。 When the train arrives at the station where the vehicle shake measurement is finished, the vehicle shake measurement device 30, the image synchronization device 10, and the imaging device 20 are turned off. Then, the data recorded in the data storage unit 34 of the vehicle shake measuring device 30 is taken out. For example, the SD card is removed. Further, the video camera as the imaging device 20 is removed from the image synchronization device 10.
次に、例えばパーソナルコンピュータの本体のＳＤカード収納部に上記のＳＤカードを収納するとともに、ビデオカメラの再生出力端子を本体の信号入力端子に接続する。そして、パーソナルコンピュータにインストールされたビューワーソフトウエアにより、ビデオカメラの音声入力端子に入力して録音された音声レベル信号をアナログ／デジタル変換回路によりデジタル信号に変換して、ビデオカメラにより撮影された画像と同期した同期番号を再現する。こうして再現された同期番号をセンサーデータファイル内の同期番号を参照することでセンサーデータと画像とを同期させることができる。 Next, for example, the SD card is stored in the SD card storage portion of the main body of the personal computer, and the playback output terminal of the video camera is connected to the signal input terminal of the main body. Then, the viewer software installed on the personal computer converts the audio level signal recorded by recording into the audio input terminal of the video camera into a digital signal by the analog / digital conversion circuit, and the image taken by the video camera. Reproduce the sync number synchronized with. By referring to the synchronization number in the sensor data file for the reproduced synchronization number, the sensor data and the image can be synchronized.
車両動揺測定装置３０の外部インターフェース制御部３５のＳＣＩ（ＴＴＬ）信号の波形の例を図７Ａに、ＲＳ４８５レベル変換後のＲＳ４８５レベル信号の波形の例を図７ＢおよびＣに示す。また、画像同期装置１０に入力されたＲＳ４８５レベル信号の波形の例を図８ＡおよびＢに、ＴＴＬレベル変換回路１４により変換されたＴＴＬレベル信号の波形の例を図８Ｃに、音声電圧レベル変換を行った後の音声レベル信号の波形の例を図８Ｄに示す。 FIG. 7A shows an example of the waveform of the SCI (TTL) signal of the external interface control unit 35 of the vehicle motion measuring device 30, and FIGS. 7B and 7C show examples of the waveform of the RS485 level signal after the RS485 level conversion. 8A and 8B show examples of the waveform of the RS485 level signal input to the image synchronizer 10, and FIG. 8C shows an example of the waveform of the TTL level signal converted by the TTL level conversion circuit 14. FIG. 8D shows an example of the waveform of the audio level signal after it has been performed.
また、実際に車両動揺測定システムにより動的動揺測定を行った結果の一例を図９に示す。図９に示すように、パーソナルコンピュータのディスプレイ上に、車両動揺測定装置３０により測定された軌道上の車両動揺測定結果として前後方向の加速度、左右方向の加速度および上下方向の加速度が速度とともに時間軸上に表示されるとともに、軌道の画像が表示されている。 Further, FIG. 9 shows an example of the result of actually performing the dynamic shake measurement by the vehicle shake measurement system. As shown in FIG. 9, on the display of the personal computer, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, and the vertical acceleration along with the speed as a result of the vehicle motion measurement on the track measured by the vehicle motion measuring device 30 are time axis. In addition to being displayed above, an image of the trajectory is displayed.
また、実際に車両動揺測定システムにより動的動揺測定を行った結果の他の例を図１０に示す。図１０に示すように、パーソナルコンピュータのディスプレイ上に、車両動揺測定装置３０により測定された軌道上の車両動揺測定結果として前後方向の加速度、左右方向の加速度、上下方向の加速度、角速度（ヨー）および傾斜角度が速度とともに時間軸上に表示されている。 Further, FIG. 10 shows another example of a result obtained by actually performing dynamic shake measurement by the vehicle shake measurement system. As shown in FIG. 10, on the display of a personal computer, the vehicle motion measurement results on the track measured by the vehicle motion measuring device 30 are the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the vertical acceleration, and the angular velocity (yaw). The tilt angle is displayed on the time axis along with the speed.
図１１、図１２および図１３に、それぞれ、図５Ａ、ＢおよびＣに示す車両動揺測定装置３０のＬＣＤ３０ｄ上に表示される起動画面、測定画面および詳細設定画面の一例を示す。 FIGS. 11, 12, and 13 show examples of a startup screen, a measurement screen, and a detailed setting screen that are displayed on the LCD 30d of the vehicle shake measurement device 30 shown in FIGS. 5A, 5B, and C, respectively.
この第２の実施の形態によれば、軌道上を車両が走行中に車両動揺測定装置３０のセンサーにより測定される測定値と撮像装置２０により撮影される画像とを画像同期装置１０により容易に同期させることができる。しかも、撮像装置２０として例えば市販の最新の高画質汎用ビデオカメラを用いることができる。このため、車両の動揺測定値の動的測定を軌道の画像と対応付けて行うことができ、しかも製造コストを低く抑え、かつサイズを小さくすることができるとともに、撮影される画像を高画質なものとすることができ、線路の状態を正確に把握することができる車両動揺測定システムを実現することができる。さらに、非特許文献１の列車巡回ビデオ検査装置では、キロ程情報は画像を見て確認していると考えられ、位置の測定に誤差が生じやすいのに対し、この車両動揺測定システムでは、速度発電機３９の信号によりキロ程を測定しているため、このような問題がなく、位置の測定の精度が高い。 According to the second embodiment, the measured value measured by the sensor of the vehicle shake measuring device 30 and the image taken by the imaging device 20 can be easily obtained by the image synchronization device 10 while the vehicle is traveling on the track. Can be synchronized. In addition, for example, a commercially available latest high-quality general-purpose video camera can be used as the imaging device 20. For this reason, the dynamic measurement of the measurement value of the vehicle motion can be performed in association with the image of the trajectory, the manufacturing cost can be kept low, the size can be reduced, and the photographed image has high image quality. Therefore, it is possible to realize a vehicle sway measurement system that can accurately grasp the state of the track. Further, in the train patrol video inspection device of Non-Patent Document 1, it is considered that the kilometer information is confirmed by looking at the image, and an error is likely to occur in the position measurement. Since the kilometer is measured by the signal from the generator 39, there is no such problem and the position measurement accuracy is high.
以上、この発明の実施の形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.
例えば、上述の実施の形態において挙げた数値、構造、構成、形状、回路などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、構成、形状、回路などを用いてもよい。 For example, the numerical values, structures, configurations, shapes, circuits, and the like given in the above-described embodiments are merely examples, and different numerical values, structures, configurations, shapes, circuits, and the like may be used as necessary.
１０…画像同期装置、１１…デジタル／アナログ変換回路、１２、２５…入力端子、１３…出力端子、１４…ＴＴＬレベル変換回路、１５…音声電圧レベル変換回路、２０…撮像装置、２６…外部マイク、３０…車両動揺測定装置、３０ａ…筐体、３０ｂ、３０ｃ…把手、３０ｄ…ＬＣＤ、３０ｅ…電源スイッチ、３１…センサー処理部、３２…表示処理部、３３…位置情報処理部、３４…データ保存部、３５…外部インターフェース制御部、３６…電源制御部、３７…高速シリアルバス、３８…ＧＰＳ受信機、３９…速度発電機、４０…バッテリー、５０…線路、６０…先頭車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image synchronizer, 11 ... Digital / analog converting circuit, 12, 25 ... Input terminal, 13 ... Output terminal, 14 ... TTL level converting circuit, 15 ... Audio voltage level converting circuit, 20 ... Imaging apparatus, 26 ... External microphone , 30 ... Vehicle sway measurement device, 30a ... Housing, 30b, 30c ... Handle, 30d ... LCD, 30e ... Power switch, 31 ... Sensor processing unit, 32 ... Display processing unit, 33 ... Position information processing unit, 34 ... Data Storage unit, 35 ... external interface control unit, 36 ... power supply control unit, 37 ... high-speed serial bus, 38 ... GPS receiver, 39 ... speed generator, 40 ... battery, 50 ... track, 60 ... leading vehicle
Claims (5)
上記車両動揺測定装置の上記センサーにより選択された時間間隔毎に取得される時系列のセンサーデータに連番でそれぞれ付与された同期番号がシリアル通信規格のシリアル信号として送られる入力端子と、
上記入力端子に送られる上記同期番号をＴＴＬレベルの信号に変換するＴＴＬレベル変換回路と、
上記ＴＴＬレベル変換回路により上記ＴＴＬレベルの信号に変換された上記同期番号を選択された時間間隔毎に音声レベル信号に変換するデジタル／アナログ変換回路と、
上記汎用ビデオカメラの音声入力端子が接続される出力端子とを有し、
上記デジタル／アナログ変換回路から出力される上記音声レベル信号が上記出力端子から出力されることを特徴とする画像同期装置。 A vehicle motion measuring device having at least one sensor selected from the group consisting of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a tilt sensor, and a general-purpose video camera having a voice input function, which is mounted on a rail vehicle or installed in a rail vehicle. An image synchronizer that is connected and used between
An input terminal to which a synchronization number assigned to each time-series sensor data acquired at each time interval selected by the sensor of the vehicle oscillation measuring device is sequentially given as a serial signal of a serial communication standard;
A TTL level conversion circuit for converting the synchronization number sent to the input terminal into a TTL level signal;
A digital / analog conversion circuit for converting the synchronization number converted into the TTL level signal by the TTL level conversion circuit into an audio level signal at selected time intervals;
An output terminal to which the audio input terminal of the general-purpose video camera is connected;
The image synchronization apparatus, wherein the audio level signal output from the digital / analog conversion circuit is output from the output terminal.
上記車両動揺測定装置の上記センサーにより選択された時間間隔毎に取得される時系列のセンサーデータに連番でそれぞれ付与された同期番号がシリアル通信規格のシリアル信号として送られる入力端子と、上記入力端子に送られる上記同期番号をＴＴＬレベルの信号に変換するＴＴＬレベル変換回路と、上記ＴＴＬレベル変換回路により上記ＴＴＬレベルの信号に変換された上記同期番号を選択された時間間隔毎に音声レベル信号に変換するデジタル／アナログ変換回路と、音声入力機能を有する汎用ビデオカメラの音声入力端子が接続される出力端子とを有し、上記デジタル／アナログ変換回路から出力される上記音声レベル信号が上記出力端子から出力される画像同期装置と、An input terminal through which a synchronization number assigned to each time-series sensor data acquired at each time interval selected by the sensor of the vehicle vibration measuring device is sequentially sent as a serial signal of a serial communication standard, and the input A TTL level conversion circuit for converting the synchronization number sent to the terminal into a TTL level signal, and an audio level signal for each selected time interval of the synchronization number converted into the TTL level signal by the TTL level conversion circuit. A digital / analog conversion circuit for converting to an audio signal and an output terminal to which an audio input terminal of a general-purpose video camera having an audio input function is connected, and the audio level signal output from the digital / analog conversion circuit is the output An image synchronizer output from the terminal;
上記鉄道車両に搭載され、または、上記鉄道車両に設置された、上記画像同期装置の上記出力端子に音声入力端子が接続された音声入力機能を有する汎用ビデオカメラとを有することを特徴とする測定システム。A general-purpose video camera having an audio input function mounted on the railway vehicle or installed in the railway vehicle and having an audio input terminal connected to the output terminal of the image synchronization apparatus. system.
上記ＴＴＬレベル変換回路により上記ＴＴＬレベルの信号に変換された上記同期番号をデジタル／アナログ変換回路により選択された時間間隔毎に音声レベル信号に変換するステップと、Converting the synchronization number converted to the TTL level signal by the TTL level conversion circuit into an audio level signal at each time interval selected by the digital / analog conversion circuit;
上記鉄道車両に搭載され、または、上記鉄道車両に設置された、音声入力機能を有する汎用ビデオカメラにより撮影するとともに、上記汎用ビデオカメラの音声入力端子に上記音声レベル信号を入力して録音するステップと、Steps of recording with a general-purpose video camera having a voice input function mounted on the railcar or installed in the railcar and inputting the voice level signal to a voice input terminal of the general-purpose video camera for recording When,
上記汎用ビデオカメラの上記音声入力端子に入力されて録音された上記音声レベル信号をアナログ／デジタル変換により上記汎用ビデオカメラにより撮影された画像と同期した同期番号に変換するステップと、Converting the audio level signal recorded by being input to the audio input terminal of the general-purpose video camera into a synchronization number synchronized with an image photographed by the general-purpose video camera by analog / digital conversion;
上記アナログ／デジタル変換により変換された上記同期番号を上記センサーデータに付与された上記同期番号と照合することにより上記センサーデータと上記画像とを同期するステップとを有することを特徴とする画像同期方法。An image synchronization method comprising: synchronizing the sensor data and the image by comparing the synchronization number converted by the analog / digital conversion with the synchronization number given to the sensor data .
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| WO2010100988A1 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | ナブテスコ株式会社 | Door control system for railroad vehicle |
-
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Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10384697B2 (en) | 2015-01-19 | 2019-08-20 | Tetra Tech, Inc. | Protective shroud for enveloping light from a light emitter for mapping of a railway track |
| US10728988B2 (en) | 2015-01-19 | 2020-07-28 | Tetra Tech, Inc. | Light emission power control apparatus and method |
| US10322734B2 (en) | 2015-01-19 | 2019-06-18 | Tetra Tech, Inc. | Sensor synchronization apparatus and method |
| US11196981B2 (en) | 2015-02-20 | 2021-12-07 | Tetra Tech, Inc. | 3D track assessment apparatus and method |
| US10362293B2 (en) | 2015-02-20 | 2019-07-23 | Tetra Tech, Inc. | 3D track assessment system and method |
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| US10807623B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-10-20 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track |
| US10730538B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-08-04 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for calculating plate cut and rail seat abrasion based on measurements only of rail head elevation and crosstie surface elevation |
| US10625760B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-04-21 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for calculating wooden crosstie plate cut measurements and rail seat abrasion measurements based on rail head height |
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