JP6745252B2 - ブレーキライニング診断システムおよびブレーキライニング診断装置 - Google Patents

Description

本発明はブレーキライニング診断システムおよびブレーキライニング診断装置に関し、例えば電磁式ブレーキ機構におけるブレーキライニング（ブレーキパッド）を診断するためのブレーキライニング診断システムおよびブレーキライニング診断装置に適用して好適なものである。

従来、エレベーターの乗りかごの巻上機に対する電磁式ブレーキ機構は、重要な安全装置の１つであり、万一調整不良が発生すると、モータの制動が利かなくなって乗りかごの落下事故が発生する懸念があるため、定期的に保守点検を行う必要がある。周知の保守点検手法では、ブレーキライニングの摩耗量を測定するもので、保守点検員が定期的に出向き、電磁式ブレーキ機構を分解してブレーキライニングの寸法測定を実施している。

かかる点検手法の自動化を目的とし、ブレーキライニングの摩耗量をカメラなどの撮像部で撮像した画像から自動測定する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１５−６９４５号公報

しかしながら、特許文献１に係る技術では、カメラなどの撮像部を測定対象のブレーキライニングと水平かつ垂直となる角度に設置しなければ、正確な寸法を得ることができない。例えば、撮像部を設置する角度が適切であるか否かを確認できないことにより撮像部を適切な角度で設置できていない場合、電磁式ブレーキ機構の構造によっては、駆動部などが障害物となり撮像部を適切な角度に設置することが困難である場合などにおいては、正確な寸法を得ることができないという問題がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、電磁式ブレーキ機構におけるブレーキライニングの摩耗量を適確に測定できるブレーキライニング診断システムおよびブレーキライニング診断装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、駆動部により回転駆動される駆動軸と共に回転する、前記駆動部の側にある第１の側面と前記第１の側面の反対側に位置する第２の側面とを有する制動部に対して、ブレーキライニングを押付けることにより前記駆動軸を制動する電磁式ブレーキ機構と、前記第２の側面および前記第２の側面と同じ側の前記ブレーキライニングの面のうち一方または両方に設けられた既知の寸法を含むマーカと、前記ブレーキライニングおよび前記マーカを撮像して画像を出力する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像内の前記マーカを示すマーカ画像に基づいて、前記画像を、前記マーカを正面からみたときの画像であって前記画像内の寸法を現物の寸法に合わせた画像に補正する補正部と、前記補正部により補正された画像内の前記ブレーキライニングを示すブレーキライニング画像に基づいて前記ブレーキライニングの厚さを測定する測定部と、を備え、前記マーカは、前記撮像部が撮像する角度によって模様が変化する態様に応じて前記撮像部との角度を示す角度情報模様を有し、前記制動部と前記ブレーキライニングとの各々に設けられ、前記測定部は、前記制動部に設けられた前記マーカを示す第１マーカ画像と前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカを示す第２マーカ画像との位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて前記制動部に設けられた前記マーカに対して前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカが傾きなく撮影されたときに得られる前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカの角度情報を算出し、算出した角度情報と、前記第２マーカ画像の角度情報模様が示す角度情報とに基づいて、前記ブレーキライニングの傾きを検出するようにした。

また本発明においては、駆動部により回転駆動される駆動軸と共に回転する、前記駆動部の側にある第１の側面と前記第１の側面の反対側に位置する第２の側面とを有する制動部に対して、ブレーキライニングを押付けることにより前記駆動軸を制動する電磁式ブレーキ機構において前記ブレーキライニングを診断するブレーキライニング診断装置であって、前記第２の側面および前記第２の側面と同じ側の前記ブレーキライニングの面のうち一方または両方に既知の寸法を含むマーカが設けられ、撮像部により前記ブレーキライニングおよび前記マーカが撮像された画像内の前記マーカを示すマーカ画像に基づいて、前記画像を、前記マーカを正面からみたときの画像であって前記画像内の寸法を現物の寸法に合わせた画像に補正する補正部と、前記補正部により補正された画像内の前記ブレーキライニングを示すブレーキライニング画像に基づいて前記ブレーキライニングの厚さを測定する測定部と、を備え、前記測定部は、前記制動部に設けられた前記マーカを示す第１マーカ画像と前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカを示す第２マーカ画像との位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて前記制動部に設けられた前記マーカに対して前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカが傾きなく撮影されたときに得られる前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカの角度情報を算出し、算出した角度情報と、前記第２マーカ画像の角度情報模様が示す角度情報とに基づいて、前記ブレーキライニングの傾きを検出するようにした。

本発明によれば、電磁式ブレーキ機構におけるブレーキライニングの摩耗量を適確に測定できる。

第１の実施の形態によるブレーキライニング診断システムの構成の一例を示す図である。 第１の実施の形態による端末装置の構成の一例を示す図である。 第１の実施の形態によるマーカの構成の一例を示す図である。 第１の実施の形態による撮像画像の一例を示す図である。 第１の実施の形態によるブレーキライニング磨耗量測定処理に係るフローチャートの一例を示す図である。 第１の実施の形態によるブレーキライニング傾き測定処理に係るフローチャートの一例を示す図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）第１の実施の形態
図１において、１は全体として第１の実施の形態によるブレーキライニング診断システムを示す。このブレーキライニング診断システム１は、端末装置１０と、一または複数のマーカ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，・・・）と、保全データサーバ３０と、駆動部４１により回転駆動する駆動軸４２と共に回転するブレーキドラム４３を少なくとも１つ以上のブレーキライニング４４（４４Ａ，４４Ｂ）を押付けることで駆動軸４２を制動する電磁式ブレーキ機構４０と、を含んで構成される。

端末装置１０は、電磁式ブレーキ機構４０に設けられたマーカ２０を含む画像に基づいて、ブレーキライニング４４の摩耗量を測定したり、ブレーキライニング４４の組付け不良を判定したり、測定結果、判定結果などを保全データサーバ３０に送信したりする。

本実施の形態では、マーカ２０は、ブレーキドラム４３の基準面Ｓ（ブレーキドラム４３の制動面を正面としたときのブレーキドラム４３の側面）に１つ設けられ、測定対象のブレーキライニング４４の測定面Ｔ（ブレーキドラム４３の基準面Ｓと同じ側の面）に２つ設けられる。

なお、駆動軸４２については、駆動軸４２そのものを示すが、駆動部４１に取付けられる図示を省略するエレベーターの巻上機の駆動軸とみなしてもよい。ブレーキドラム４３については、制動部の一例であり、ブレーキドラム４３に替えて図示を省略するブレーキディスクに適用してもよい。ブレーキライニング４４については、ブレーキライニング４４が２つの場合の例を示すが、ブレーキライニング４４の数を限定するものではない。

本実施の形態では、端末装置１０を保守点検員５１が操作する態様を示すが、例えば、端末装置１０を固定して電磁式ブレーキ機構４０の状態を常時監視して診断する態様も可能とする。

図２は、端末装置１０の構成の一例を示す図である。端末装置１０は、撮像装置を有するタブレット端末などであり、撮像部１１、表示部１２、補正部１３、測定部１４、判定値格納用データベース１５、判定部１６、保存部１７、および通信部１８を備える。なお、ブレーキライニング診断システム１は、撮像部１１として図示を省略するカメラを別途に備え、端末装置１０は、当該カメラと通信可能に接続され、当該カメラから画像情報を取得するように構成してもよい。

撮像部１１は、例えばカメラであり、被写体（ブレーキライニング４４、マーカ２０等）を撮像する。表示部１２は、例えば表示装置であり、撮像部１１によって撮像された画像を表示する。

補正部１３は、各種の画像処理を行う。例えば、補正部１３は、撮像部１１で撮像された画像を被写体を正面から見た画像に補正（斜めから撮られた画像を正面から撮ったように補正）する。また、例えば、補正部１３は、撮像部１１で撮像された画像内の寸法を現物の寸法に合わせるための補正を行う。また、例えば、補正部１３は、正面付近から撮像したときでも被写体を正面から見たときの画像に高精度に補正する。

測定部１４は、補正部１３により補正された画像に基づいて、ブレーキライニング４４の摩耗量を測定する。例えば、測定部１４は、補正された画像をｎ値化し、ブレーキライニング４４の中心軸上から選択領域を徐々に広げていき、他値領域にかかった時点でブレーキライニング４４を抽出し、抽出したブレーキライニング４４の短手方向（厚さ方向）の長さを一定の間隔で取得し、取得した長さのうち、最も短い長さをブレーキライニング４４の厚さとし、ブレーキライニング４４の初期厚さとの差をとる。

また、測定部１４は、補正部１３により補正された画像に基づいて、ブレーキライニング４４の傾きを測定する。例えば、測定部１４は、補正された画像から、マーカ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの各位置関係（例えば、距離）を算出し、位置関係に基づいて、マーカ２０Ａに対して、マーカ２０Ｂ，２０Ｃが傾きなく撮影できた場合に得られるであろう角度情報（理論値として算出する）と、実際のマーカ２０Ｂ，２０Ｃから得られた角度情報との差分を算出する。

判定部１６は、測定部１４にて測定されたブレーキライニング４４の摩耗量に基づいてブレーキライニング４４の状態を診断する。例えば、判定部１６は、測定部１４により測定されたブレーキライニング４４の厚さと、判定値格納用データベース１５の所定の判定値と比較し、測定結果が所定の範囲内であるか否かを判定する。

また、判定部１６は、測定部１４にて算出された角度情報の差分に基づいて、ブレーキライニング４４の組付け不良を判定する。例えば、判定部１６は、測定部１４で算出された角度情報の差分と、判定値格納用データベース１５の所定の判定値とを比較し、測定結果が所定の範囲内であるか否かを判定する。

撮像部１１にて撮像された画像、測定部１４で測定された測定結果、判定部１６にて判定した診断結果などの各種の情報は、出力部（表示部１２、通信部１８など）により出力される。例えば、各種の情報は、表示部１２により表示される。また、例えば、各種の情報は、通信部１８により通信回線５２を介して保全データサーバ３０に送信される。なお、各種の情報は、保存部１７により端末装置１０に備えられた記憶装置に一次保存されたり、保全データサーバ３０に蓄積されたりする。

補正部１３、測定部１４、判定部１６、保存部１７、および通信部１８は、端末装置１０の機能の一例であり、図示を省略する端末装置１０のＣＰＵ（Central Processing Unit）がメモリにプログラムを読み出して実行することにより実現されてもよいし、回路等のハードウェアにより実現されてもよいし、これらが組み合わされて実現されてもよい。

図３は、マーカ２０の構成の一例を示す図である。マーカ２０は、電磁式ブレーキ機構４０に貼付けるためシール材からなる。マーカ２０の表面には、基準長を示す基準長模様２１と、撮像部１１から見た角度によって表面模様が変化することにより測定対象と撮像部１１との角度情報を視覚的に示す角度情報模様２２（２２Ａ，２２Ｂ）と、２次元バーコード２３とを備える。２次元バーコード２３には、測定対象に係る情報（例えば顧客情報、エレベーターの機種、電磁式ブレーキ機構４０の型式など）を撮像部１１で撮像した画像から読み取るために、測定対象に係る情報が格納されている。なお、保存部１７により、測定対象に係る情報と測定部１４による測定結果とが対応付けられて記憶装置に保存（記憶）されたり、測定対象に係る情報と判定部１６による判定結果とが対応付けられて記憶装置に保存されたりする。

基準長模様２１は、少なくとも１つ以上の直径が既知の円形からなる。基準長模様２１として円形を用いることにより、パターンマッチングによる形状抽出時の誤差が小さくなる。

例えば、補正部１３は、撮像部１１により撮像されたマーカ２０の画像をｎ値化し、基準長模様２１のｎ値を認識し、当該ｎ値を選択して選択領域を徐々に広げて行き、他値領域にかかった時点での選択領域の面積（画像のピクセル）から基準長模様２１の直径を算出し、基準長模様２１の実際の直径と比較することで画像サイズを補正する。

角度情報模様２２は、マーカ２０の表面に少なくとも２つ以上配置される。本実施の形態では、水平方向（Ｘ軸方向）の角度情報を有するＸ軸角度情報模様２２Ａ、鉛直方向（Ｙ軸方向）の角度情報を有するＹ軸角度情報模様２２Ｂが配置される場合を適宜に例として挙げて説明する。

角度情報模様２２は、人間の両眼視差を利用して平面の印刷物を見る角度によって絵柄が変化する技術として公知なレンチキュラーとし、白線と黒線とが等間隔に並んだ縞模様２４が印刷された印刷物２５と、微細な半円筒形の凸レンズが平面状に並んだレンチキュラーレンズ２６とを含み、見る角度によって黒ピーク２７Ａ，２７Ｂが移動する。黒ピーク２７Ａがマーカ２０上に設けられたＸ軸基準模様２８Ａに位置し、黒ピーク２７Ｂがマーカ２０上に設けられたＹ軸基準模様２８Ｂに位置するときは、マーカ２０が正面から撮影されていることを示す。

例えば、補正部１３は、黒ピーク２７Ａ，２７Ｂの位置をｎ値化された画像から認識し、Ｘ軸方向の角度情報およびＹ軸方向の角度情報を検出し、撮像部１１で撮像された画像を、ブレーキドラム４３に貼付けたマーカ２０Ａを基準として測定対象を正面から見た画像として補正する。

図４は、撮像部１１で撮像された撮像画像の一例（撮像画像６０）を示す図である。

撮像画像６０は、ブレーキドラム４３の一部を示すブレーキドラム画像（基準面画像）４３’と、ブレーキライニング４４の一部を示すブレーキライニング画像（測定面画像）４４Ａ’と、ブレーキドラム４３に貼付されたマーカ２０Ａを示すマーカ画像２０Ａ’と、ブレーキライニング４４に貼付されたマーカ２０Ｂ，２０Ｃを示すマーカ画像２０Ｂ’，２０Ｃ’とを含んで構成される。

（ブレーキライニング摩耗量測定）
ブレーキライニング診断システム１では、端末装置１０に内蔵された撮像部１１により撮像された画像から、マーカ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外形四隅と、マーカ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの表面に備えた、既知の直径から基準長を示す基準長模様２１と、レンチキュラーにより角度情報を示す角度情報模様２２Ａ，２２Ｂと、を読み取り画像を補正することで、撮像部１１を適切な角度で設置できていない場合や、電磁式ブレーキ機構４０の構造によって、駆動部４１などが障害物となり撮像部１１を適切な角度に設置することが困難な場合においても、ブレーキライニング４４の摩耗量を適確に自動測定することができる。

また、特許文献１に記載の技術では従来のように保守点検員５１が定期的にエレベーターを停止させて電磁式ブレーキ機構４０を分解して実施していた計測点検による診断を、ブレーキライニング診断システム１では、エレベーターを停止させずに通常運転のままで自動的に実施できることにより、利用者(乗客)がエレベーターを利用できない保守点検作業時の不稼働時間を低減させて利便性を向上することができる。

図５は、端末装置１０が実行するブレーキライニング磨耗量測定処理に係るフローチャートの一例を示す図である。

ステップＳ１１では、撮像部１１は、電磁式ブレーキ機構４０に貼られたマーカ２０の画像を撮像する。マーカ２０は、１つであってもよいし、複数であってもよい。マーカ２０が１つの場合は、常に一定（鉛直面）を保っているブレーキドラム４３の基準面Ｓに設けられるのが好適である。また、マーカ２０が複数の場合は、ブレーキドラム４３とブレーキライニング４４とに設けられるのが好適であり、複数のマーカ２０により画像をより正確に補正できるので、摩耗量をより高精度に測定できるようになる。

ステップＳ１２では、補正部１３は、撮像部１１で撮像された画像をｎ値化する。

ステップＳ１３では、補正部１３は、マーカ２０’の外形四隅を抽出し、射影変換により画像を補正する。かかる射影変換により、被写体を正面から見たときの画像に補正される。

ステップＳ１４では、補正部１３は、基準長模様２１’のｎ値（スキャン開始位置）を認識する。

ステップＳ１５では、補正部１３は、基準長模様２１’のｎ値から他値領域にかかるエッジを検出して基準長模様２１’のｎ値の領域を特定し、当該領域を基準長模様２１’（基準長模様領域）として抽出する。

ステップＳ１６では、補正部１３は、基準長模様２１’の直径に基づいて画像を補正する。より具体的には、補正部１３は、基準長模様領域の画素をカウントして基準長模様領域の面積を算出し、基準長模様２１’の直径を算出し、算出した直径と基準長模様２１の実際の直径との比を画像の縦横サイズに対して乗算し、画像内の寸法を現物の寸法に合わせる補正を行う。

なお、画像内の寸法と現物の寸法をあわせる処理については、上述の内容に限られるものではなく、例えば、マーカ２０’の外形の寸法から同様の比を算出し、画像内の寸法を現物の寸法に合わせるようにしてもよい。

ステップＳ１７では、補正部１３は、角度情報模様２２’のｎ値（スキャン開始位置）を認識する。より具体的には、補正部１３は、角度情報模様２２Ａ’のｎ値および角度情報模様２２Ｂ’のｎ値を認識する。

ステップＳ１８では、補正部１３は、角度情報模様２２’のｎ値から他領域にかかるエッジを検出して角度情報模様２２’のｎ値の領域を特定し、当該領域を黒ピーク２７’（角度情報模様領域）として抽出する。より具体的には、補正部１３は、角度情報模様２２Ａ’のｎ値から他領域にかかるエッジを検出して角度情報模様２２Ａ’のｎ値の領域を特定し、当該領域を角度情報模様２２Ａ’の黒ピーク２７Ａ’として抽出し、角度情報模様２２Ｂ’のｎ値から他領域にかかるエッジを検出して角度情報模様２２Ｂ’のｎ値の領域を特定し、当該領域を角度情報模様２２Ｂ’の黒ピーク２７Ｂ’として抽出する。

ステップＳ１９では、補正部１３は、黒ピーク２７’の位置から角度情報を抽出（特定）する。より具体的には、補正部１３は、角度情報模様２２Ａ’の黒ピーク２７Ａ’の位置からＸ軸方向の角度情報を抽出し、角度情報模様２２Ｂ’の黒ピーク２７Ｂ’の位置からＹ軸方向の角度情報を抽出する。

ステップＳ２０では、補正部１３は、抽出した角度情報に基づいて画像を補正する。上記射影変換に用いた姿勢成分を角度情報に基づいて修正することで、正面付近から観察（撮像）したときでも被写体を正面から見たときの画像に高精度に補正できる。

ステップＳ２１では、測定部１４は、ブレーキライニング４４’のｎ値（スキャン開始位置）を認識する。

ステップＳ２２では、測定部１４は、ブレーキライニング４４’のｎ値から他値領域にかかるエッジを検出してブレーキライニング４４’のｎ値の領域を特定し、当該領域をブレーキライニング４４’（ブレーキライニング領域）として抽出する。

ステップＳ２３では、測定部１４は、ブレーキライニング４４’の短手方向の長さを一定間隔で抽出する。

ステップＳ２４では、測定部１４は、抽出した長さのうち、最短の長さをブレーキライニング４４’の残存量として摩耗量を算出する。より具体的には、測定部１４は、記憶装置（図示せず。）に記憶されている初期厚さを読み出し、初期厚さから最短の長さを引いた長さ（摩耗量）を算出する。なお、記憶装置は、端末装置１０に設けられていてもよいし、端末装置１０とは異なる情報処理装置に設けられていてもよい。

ステップＳ２５では、判定部１６は、摩耗量と判定値とを比較して良否を判定する。より具体的には、判定部１６は、判定値格納用データベース１５から判定値を読み出し、読み出した判定値と測定部１４により計測された摩耗量とを比較し、判定値と摩耗量との差が所定の範囲内であると判定した場合、ブレーキライニング４４は適正な状態であると診断し、判定値と摩耗量との差が所定の範囲を超えると判定した場合、ブレーキライニング４４は適正な状態でないと判定する。かかる処理によれば、ブレーキライニング４４の良否を適切に判定できるようになる。

ステップＳ２６では、端末装置１０は、判定結果を出力する。例えば、表示部１２は、判定部１６による判定結果を表示する。かかる表示により、保守点検員５１は、ブレーキライニング４４が適正な状態であるか否かを迅速かつ的確に把握できるようになる。また、例えば、通信部１８は、通信回線５２を介して保全データサーバ３０、図示を省略する監視センタ等に判定結果を送信する。

（ブレーキライニング傾き測定）
通常、ブレーキライニング４４は、ブレーキドラム４３と平行に設置されるが、定期的に実施される電磁式ブレーキ機構４０の分解整備およびブレーキライニング４４の交換作業において、万一ブレーキライニング４４がブレーキドラム４３と平行に設置されていない等の組付け不良があると、片当たりが発生して偏摩耗が発生し、制動力の低下につながってしまう。

この点、ブレーキライニング診断システム１では、マーカ２０Ａに対して、マーカ２０Ｂ，２０Ｃが傾きなく撮影できた場合に得られるであろう角度情報と、実際のマーカ２０Ｂ，２０Ｃから得られた角度情報との差分に基づいて、ブレーキライニング４４自体の傾きを検出し、検出結果を、端末装置１０の表示部１２に表示する、または通信部１８によって通信回線５２を介して図示を省略する監視センタに通報する。

かかる構成によれば、定期的に実施される電磁式ブレーキ機構４０の分解整備およびブレーキライニング４４の交換作業におけるブレーキライニング４４の組付け不良を検出し、マーカ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの表面の角度情報を目視確認しながら平行になるように再度設置するなどの是正処置を講じることが可能となる。

図６は、端末装置１０が実行するブレーキライニング傾き測定処理に係るフローチャートの一例を示す図である。

ステップＳ３１では、撮像部１１は、電磁式ブレーキ機構４０に貼付されたマーカ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの画像を撮像する。この際、保守点検員５１は、ブレーキドラム４３に貼付されたマーカ２０ＡをＸ軸およびＹ軸の基準として正面から撮影する。より具体的には、保守点検員５１は、表示部１２を参照し、マーカ２０Ａ’の角度情報模様２２Ａ’の黒ピーク２７Ａ’がＸ軸基準模様２８Ａ’に位置し、マーカ２０Ａ’の角度情報模様２２Ｂ’の黒ピーク２７Ｂ’がＹ軸基準模様２８Ｂ’に位置するように端末装置１０の撮影位置（設置位置）を調整することで、マーカ２０Ａを正面から撮影することができる。

基本的には、ブレーキドラム４３は、分解しない部品であり、水平・垂直度が不変であること、ブレーキライニング４４は、ブレーキドラム４３に対して傾きが無いように組立てられることから、ブレーキドラム４３に貼付されたマーカ２０Ａを基準として用いるのが好適である。

ステップＳ３２では、補正部１３は、撮像部１１で撮像された画像をｎ値化する。

ステップＳ３３では、補正部１３は、マーカ２０Ａ’の外形四隅を抽出し、射影変換により画像を補正する。かかる射影変換により、被写体を正面から見たときの画像に補正される。なお、補正部１３は、マーカ２０Ｂ’の外形四隅を抽出し、射影変換により画像を補正してもよいし、マーカ２０Ｃ’の外形四隅を抽出し、射影変換により画像を補正してもよいし、マーカ２０Ｂ’の外形四隅を抽出し、射影変換により画像を補正した後に、マーカ２０Ａ’の外形四隅を抽出し、射影変換により画像を補正するなど、これらを組み合わせて補正してもよい。

ステップＳ３４では、補正部１３は、基準長模様２１’のｎ値（スキャン開始位置）を認識する。

ステップＳ３５では、補正部１３は、基準長模様２１’のｎ値から他値領域にかかるエッジを検出して基準長模様２１’のｎ値の領域を特定し、当該領域を基準長模様２１’（基準長模様領域）として抽出する。

ステップＳ３６では、補正部１３は、基準長模様２１’の直径に基づいて画像を補正する。より具体的には、補正部１３は、基準長模様領域の画素をカウントして基準長模様領域の面積を算出し、基準長模様２１’の直径を算出し、算出した直径と基準長模様２１の実際の直径との比から画像の縦横サイズに対して乗算し、画像内の寸法を現物の寸法に合わせる補正を行う。

ステップＳ３７では、補正部１３は、角度情報模様２２’のｎ値（スキャン開始位置）を認識する。より具体的には、補正部１３は、マーカ２０Ａ’，２０Ｂ’，２０Ｃ’の各々について、角度情報模様２２Ａ’のｎ値および角度情報模様２２Ｂ’のｎ値を認識する。

ステップＳ３８では、補正部１３は、角度情報模様２２’のｎ値から他領域にかかるエッジを検出して角度情報模様２２’のｎ値の領域を特定し、当該領域を黒ピーク２７’（角度情報模様領域）として抽出する。より具体的には、補正部１３は、マーカ２０Ａ’，２０Ｂ’，２０Ｃ’の各々について、角度情報模様２２Ａ’のｎ値から他領域にかかるエッジを検出して角度情報模様２２Ａ’のｎ値の領域を特定し、当該領域を角度情報模様２２Ａ’の黒ピーク２７Ａ’として抽出し、角度情報模様２２Ｂ’のｎ値から他領域にかかるエッジを検出して角度情報模様２２Ｂ’のｎ値の領域を特定し、当該領域を角度情報模様２２Ｂ’の黒ピーク２７Ｂ’として抽出する。

ステップＳ３９では、補正部１３は、黒ピーク２７’の位置から角度情報を抽出（特定）する。より具体的には、補正部１３は、マーカ２０Ａ’，２０Ｂ’，２０Ｃ’の各々について、角度情報模様２２Ａ’の黒ピーク２７Ａ’の位置からＸ軸方向の角度情報を抽出し、角度情報模様２２Ｂ’の黒ピーク２７Ｂ’の位置からＹ軸方向の角度情報を抽出する。

ステップＳ４０では、補正部１３は、抽出したマーカ２０Ａ’の角度情報に基づいて画像を補正する。上記射影変換に用いた姿勢成分を角度情報に基づいて修正することで、正面付近から観察（撮像）したときでも被写体を正面から見たときの画像に高精度に補正できる。

ステップＳ４１では、補正部１３は、マーカ２０Ａ’，２０Ｂ’，２０Ｃ’の位置関係から角度情報の差分を取得（算出）する。より具体的には、補正部１３は、補正した画像から、マーカ２０Ａ’，２０Ｂ’，２０Ｃ’の各位置関係（距離）を算出し、算出した位置関係に基づいて、マーカ２０Ａに対して、マーカ２０Ｂ，２０Ｃが傾きなく撮影できた場合に得られるであろう角度情報（理論値として算出する）と、実際のマーカ２０Ｂ，２０Ｃから得られた角度情報との差分を算出する。

ステップＳ４２では、判定部１６は、取得した差分に基づいて、ブレーキライニング４４の傾きの有無を判定する。より具体的には、判定部１６は、判定値格納用データベース１５から判定値を読み出し、読み出した判定値と補正部１３で算出された差分とを比較し、判定値と差分との差が所定の範囲内であると判定した場合、ブレーキライニング４４は適正な状態である（傾きがない）と診断し、判定値と差分との差が所定の範囲を超えると判定した場合、ブレーキライニング４４は適正な状態でない（傾きがある）と判定する。

付言するならば、判定部１６は、マーカ２０Ｂ，２０Ｃの差分の何れか一方について所定の範囲を超えると判定した場合、ブレーキライニング４４に傾きがあると判定してもよいし、マーカ２０Ｂ，２０Ｃの差分の両方について所定の範囲を超えると判定した場合、ブレーキライニング４４に傾きがあると判定してもよい。

ステップＳ４３では、端末装置１０は、判定結果を出力する。例えば、表示部１２は、判定部１６による判定結果を表示する。かかる表示により、保守点検員５１は、ブレーキライニング４４に傾きがあるか否かを迅速かつ的確に把握できるようになる。また、例えば、通信部１８は、通信回線５２を介して保全データサーバ３０、図示を省略する監視センタ等に判定結果を送信する。

以上のように、本実施の形態によれば、端末装置１０において、電磁式ブレーキ機構４０とマーカ２０とを同一画像上に撮像された画像からマーカ２０’の外形およびマーカ２０’の表面の基準長および角度情報を読み取り、被写体を正面から見た画像に補正し、補正した画像からブレーキライニング４４の厚さを測定することによって、撮像部１１を適切な角度で設置できていない場合や、電磁式ブレーキ機構４０の構造によって、駆動部４１などが障害物となり撮像部を適切な角度に設置することが困難な場合でも、ブレーキライニング４４の摩耗量を適確に自動測定することができる。

加えて、本実施の形態によれば、ブレーキドラム４３の基準面Ｓとブレーキライニング４４の測定面Ｔとにマーカ２０を貼付し、マーカ２０を撮像することで、撮像された画像からそれぞれのマーカ２０’の角度情報を読み取り、ブレーキライニング４４自体の傾きを検知することができる。特許文献１に記載の技術では１箇所からの測定による発見が困難である、ブレーキライニング４４の奥行き方向の偏摩耗と、定期的に実施される電磁式ブレーキ機構４０の分解整備およびブレーキライニング４４の交換作業におけるブレーキライニング４４の組付け不良とを判定部１６にて検出することが可能である。

（２）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明をブレーキライニング診断システム１に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々のブレーキライニング診断システムに広く適用することができる。

また上述の実施の形態においては、電磁式ブレーキ機構４０の組付け時に、判定値と差分との差が所定の範囲を超えるか否かを判定してブレーキライニング４４の傾きを検出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、摩耗量の測定時に、ブレーキライニング４４の短手方向の長さを複数抽出し、抽出した長さに偏りがあるか否かを判定し、ブレーキライニング４４の傾き（偏摩耗）を検出するようにしてもよい。

また上述の実施の形態においては、各種の情報は、表示部１２により表示されたり、通信部１８により通信回線５２を介して保全データサーバ３０に送信されたりする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各種の情報は、所定のＥメールアドレスにＥメールとして送信されてもよいし、図示を省略するプリンタから印刷されてもよいし、図示を省略するスピーカから音声、診断結果音（例えば、正常音または異常音）等として出力されるようにしてもよい。

また上述の実施の形態においては、白線と黒線とが等間隔に並んだ縞模様２４が印刷された印刷物２５の上にレンチキュラーレンズ２６を貼り合わせる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、レンチキュラーレンズ２６の裏面に直接縞模様２４を印刷するようにしてもよい。

また上述の実施の形態においては、端末装置１０が判定値格納用データベース１５を備える場合について述べたが、本発明はこれに限らず、端末装置１０は、端末装置１０とは異なる情報処理装置（図示は省略。ただし、保全データサーバであってもよい。）と通信可能に接続され、情報処理装置が判定値格納用データベース１５を有し、判定部１６が通信部１８を介して判定に必要な判定値を取得するようにしてもよい。

本発明は、上述の内容に限られるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲において、構成を適宜に組み合わせたり、処理の順序を変更したり、所定の処理をしないように省略したり、適宜に変更することができる。

１……ブレーキライニング診断システム、１０……端末装置、２０……マーカ、３０……保全データサーバ、４０……電磁式ブレーキ機構。

Claims (6)

1. 駆動部により回転駆動される駆動軸と共に回転する、前記駆動部の側にある第１の側面と前記第１の側面の反対側に位置する第２の側面とを有する制動部に対して、ブレーキライニングを押付けることにより前記駆動軸を制動する電磁式ブレーキ機構と、
   前記第２の側面および前記第２の側面と同じ側の前記ブレーキライニングの面のうち一方または両方に設けられた既知の寸法を含むマーカと、
   前記ブレーキライニングおよび前記マーカを撮像して画像を出力する撮像部と、
   前記撮像部により撮像された画像内の前記マーカを示すマーカ画像に基づいて、前記画像を、前記マーカを正面からみたときの画像であって前記画像内の寸法を現物の寸法に合わせた画像に補正する補正部と、
   前記補正部により補正された画像内の前記ブレーキライニングを示すブレーキライニング画像に基づいて前記ブレーキライニングの厚さを測定する測定部と、
   を備え、
   前記マーカは、前記撮像部が撮像する角度によって模様が変化する態様に応じて前記撮像部との角度を示す角度情報模様を有し、前記制動部と前記ブレーキライニングとの各々に設けられ、
   前記測定部は、前記制動部に設けられた前記マーカを示す第１マーカ画像と前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカを示す第２マーカ画像との位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて前記制動部に設けられた前記マーカに対して前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカが傾きなく撮影されたときに得られる前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカの角度情報を算出し、算出した角度情報と、前記第２マーカ画像の角度情報模様が示す角度情報とに基づいて、前記ブレーキライニングの傾きを検出することを特徴とするブレーキライニング診断システム。
2. 前記マーカは、前記既知の寸法である直径を有する円形からなる基準長模様を有し、
   前記補正部は、前記基準長模様に基づいて前記画像内の寸法を現物の寸法に合わせる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキライニング診断システム。
3. 前記測定部により測定された前記ブレーキライニングの厚さと所定の判定値とに基づいて前記ブレーキライニングの厚さが適正な範囲内にあるか否かを判定する判定部を備えることを特徴とする請求項１に記載のブレーキライニング診断システム。
4. 前記判定部の結果を出力する出力部を備えることを特徴とする請求項３に記載のブレーキライニング診断システム。
5. 前記マーカは、前記ブレーキライニングに係る情報を格納する２次元バーコードを有し、
   前記ブレーキライニングに係る情報と前記判定部による判定結果とを対応付けて記憶する記憶部を備える、
   ことを特徴とする請求項３に記載のブレーキライニング診断システム。
6. 駆動部により回転駆動される駆動軸と共に回転する、前記駆動部の側にある第１の側面と前記第１の側面の反対側に位置する第２の側面とを有する制動部に対して、ブレーキライニングを押付けることにより前記駆動軸を制動する電磁式ブレーキ機構において前記ブレーキライニングを診断するブレーキライニング診断装置であって、
   前記第２の側面および前記第２の側面と同じ側の前記ブレーキライニングの面のうち一方または両方に既知の寸法を含むマーカが設けられ、
   撮像部により前記ブレーキライニングおよび前記マーカが撮像された画像内の前記マーカを示すマーカ画像に基づいて、前記画像を、前記マーカを正面からみたときの画像であって前記画像内の寸法を現物の寸法に合わせた画像に補正する補正部と、
   前記補正部により補正された画像内の前記ブレーキライニングを示すブレーキライニング画像に基づいて前記ブレーキライニングの厚さを測定する測定部と、
   を備え、
   前記測定部は、前記制動部に設けられた前記マーカを示す第１マーカ画像と前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカを示す第２マーカ画像との位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて前記制動部に設けられた前記マーカに対して前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカが傾きなく撮影されたときに得られる前記ブレーキライニングに設けられた前記マーカの角度情報を算出し、算出した角度情報と、前記第２マーカ画像の角度情報模様が示す角度情報とに基づいて、前記ブレーキライニングの傾きを検出することを特徴とするブレーキライニング診断装置。

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