JPH0242405B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は車輌のパンダグラフの異常を検出し
て速やかに適切な処置を取り得るパンダグラフ異
常検出装置に関する。

〔発明の背景〕

従来、電車等の車輌のパンダグラフの点検は、
車輌の走行前と走行後に目視により行われ、走行
中および走行途中駅での停車時の点検はなされな
いのが通常であつた。

従つて、走行中にパンダグラフの変形、破損等
の異常が発生しても看過されてしまい、そのまま
車輌が走行し続けることにより架線事故が発生す
る場合があつた。また、逆に架線事故が原因とな
つてパンダグラフに異常が発生した場合には、車
輌の走行後にパンダグラフの異常が発見されるた
めに架線事故の発生場所を発見することが難し
く、車輌の走行軌道の全域にわたつて架線の点検
作業をしなければならないという欠点があつた。
この場合、架線事故の発見と修理が遅れると後続
車輌のパンダグラフも次々と破損されてしまうの
で、架線事故の発生場所の発見は急を要するもの
であつた。

〔発明の目的〕

この発明はかかる従来の事情に対処してなされ
たもので、走行中の車輌のパンダグラフの異常を
自動的に検出し、かつパンダグラフの異常の発生
した架線の区間から架線事故の発生場所を速やか
に推定し得るパンダグラフ異常検出装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、この発明は、撮像手段によりパンダ
グラフの像の静止画像として捕え、画像判定手段
により前記静止画像の映像信号からパンダグラフ
の異常の有無を判定する異常検出器を車輌の走行
軌道に沿つて適宜の間隔をおいて複数個設置し
て、パンダグラフの異常が異常検出器を設置した
走行軌道のどの区間で発生したかの発見を可能な
らしめるパンダグラフ異常検出装置である。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照しながらこの発明の一実施例を
説明する。

第１図はこの発明の異常検出器の回路構成例を
示すブロツク図である。図において、光束L₀を
発光する投光器１と該光束L₀を受光して光電変
換し検出信号を発生する受光器２とが車輌の走行
軌道を挟んで設置され、該走行軌道上を走行して
来る車輌の進入を検知する。また、該投光器１と
受光器２の近傍で車輌の進行方向（図の矢印のＸ
方向）に関して該投光器１及び受光器２の前方
で、光束L₁，L₂を発光する投光器３と該光束L₁，
L₂を受光し光電変換して検出信号を発生する受
光器４とが車輌の走行軌道を挟んで設置される。
なお、前記光束L₁，L₂は車輌のパンダグラフの
位置と同じ高さの空間上を伝播するよう投光さ
れ、かつ、光束L₁と光束L₂とは、車輌の進行方
向Ｘに関して所定の間隔で離隔されている。この
様にして、光束L₁，L₂をパンダグラフが横切る
時間間隔から、車輌の速度ひいてはパンダグラフ
の移動速度が算出される。

さらに、投光器３、受光器４の車輌進行方向前
方の走行軌道上方には上方からパンダグラフの静
止画像を撮像するシヤツタ付工業用テレビカメラ
６が設置されている。この工業用テレビカメラは
制御回路６に接続されており、該制御回路６はこ
の工業用テレビカメラ５に例えば1/60秒ごとに静
止画像を撮影させる様なシヤツタ動作信号等の制
御信号を入力し、かつ、該工業用テレビカメラ５
の映像出力信号を記録回路７へ伝達する。記憶回
路７は前記制御回路６を介して伝達される映像出
力信号をデイジタル信号に変換すＡ／Ｄ変換器８
と、該Ａ／Ｄ変換器８によりデイジタル信号に変
換された映像信号を１フレーム分だけ記憶するメ
モリ９と、該メモリ９から読み出されたデイジタ
ル信号をアナログの映像信号に変換するＤ／Ａ変
換器１０とからなり、該Ｄ／Ａ変換器１０の出力
端子にはメモリ９に記憶された映像信号を静止画
像として再生するモニタ１１が接続されている。
またＤ／Ａ変換器１０の出力信号は信号線S₁を介
して、例えば各停車駅等の場所に設置された監視
装置に出力される。

前記受光器２，４は検出信号処理回路１２に接
続されており、該検出信号処理回路１２では前記
受光器２，４からの検出信号により、車輌の進入
を検知して該車輌のパンダグラフの移動速度を算
出する。また、該検出信号処理回路１２には前記
制御回路６が接続され、前記工業用テレビカメラ
５のシヤツタ動作のタイミングを表わすシヤツタ
動作信号が入力される。検出信号処理回路１２に
は画像判定回路１３が接続されて、前述した車輌
の進入を検知した検出信号や、パンダグラフの移
動速度を表わす信号、シヤツタ動作信号等が該画
像判定回路１３に入力される。画像判定回路１３
では、前記記憶回路７に記憶された映像信号によ
りパンダグラフの形状の異常の有無を判定して、
判定信号を信号線S₀に発生する。なお、該画像判
定回路１３には前記記憶回路７のメモリ９に記憶
されたデイジタル化された映像信号を読み出し、
パンダグラフの画像情報と背景とのＳ／Ｎ比を改
善する空間フイルタや、前記メモリ９の記憶内容
を前記シヤツタ動作信号に合わせてラツチするラ
ツチ回路等の公知の回路も組み込まれている。

次にこの異常検出器の動作を第２図のパンダグ
ラフの上面図をも参照しながら説明する。

車輌が第１図、第２図の矢印のＸ方向からこの
異常検出器に接近して光束L₀を横切ると、受光
器２より車輌の検出信号が発生し検出信号処理回
路１２を介して画像判定回路１３に伝達され、パ
ンダグラフの異常検出の準備がなされる。

次に該車輌のパンダグラフが光束L₁，L₂を横
切ると、受光器４よりそれぞれの光束をパンダグ
ラフが横切つたことを示す検出信号が発生し検出
信号処理回路１２に入力され、該検出信号処理回
路１２でパンダグラフの移動速度が算出され画像
判定回路１３に入力される。

一方、工業用テレビカメラ５は車輌の接近とは
無関係に制御回路６からの制御信号により、例え
ば1/60秒毎に１コマの割合で映像を撮像し続けて
いる。工業用テレビカメラ５の撮像視野は例えば
横幅２ｍであり、1/60秒毎に撮像を行うことによ
り各パンダグラフの画像が必らず何れかのフレー
ムで撮像されるようになつている。この工業用テ
レビカメラ５により撮像された映像信号は制御回
路６を介して次々と記憶回路７に入力される。該
記憶回路７では、映像信号は先づＡ／Ｄ変換器８
によりデイジタル信号に変換され、メモリ９に１
フレーム分のデイジタル映像信号が記憶される。
このメモリ９に記憶されたデイジタル映像信号は
画像判定回路１３よりラツチ信号が入力されない
間は１フレーム分の映像信号ごとに次々と書き換
えられている。

次に、車輌のパンダグラフが光束L₂を横切り
受光器４より検出信号が出力されると、次のシヤ
ツタ動作信号によりメモリ９に記憶された１フレ
ーム分の映像信号（このフレームには必らずパン
ダグラフ像が入るように制御する）を前記画像判
定回路１３に読み出してパンダグラフの形状の異
常の有無の判定が行われる。なお、前述したよう
に、該パンダグラフの上面像を示す映像信号は空
間フイルタによりＳ／Ｎ比の改善がなされる。

画像判定回路１３中では、１フレームの画像中
の所定の基準線１４から第１のパンダグラフ１５
の後縁までの距離ａ、該第１のパンダグラフ１５
の後縁から第２のパンダグラフ１６の後縁までの
距離ｃおよび各第１、第２のパンダグラフ１５，
１６の上面部の幅ｂ，ｄを静止画像の各水平走査
線毎に測定し、その測定結果を比較照合して、パ
ンダグラフが正規の形状であるか否かを判定す
る。すなわち、第２図の実線で示す様に第１、第
２のパンダグラフ１５，１６の上面の前縁、後縁
が略直線状であるのが正常な形状であるとし、図
の破線で示す様に第１のパンダグラフ１５の前
縁、後縁が湾曲して変形したとすると、画像判定
回路１３は前縁、後縁の形状の正規の形状からの
異常を判定して、異常を示す判定信号を信号線S₀
上に出力する。なお、第１のパンダグラフ１５の
後縁から第２のパンダグラフ１６の後縁までの距
離ｃおよび第１、第２のパンダグラフ１５，１６
の上面部の幅ｂ，ｄは設計値により設定される一
定の大きさの値であり、基準線１４から第１のパ
ンダグラフ１５の後縁までの距離ａはパンダグラ
フ１５，１６の移動速度により異なる値をとる。
従つて基準線１４から第１のパンダグラフ１５の
後縁までの距離ａの基準値は該第１のパンダグラ
フの移動速度に応じてその都度較正がなされる。

このようにして画像判定回路１３によりパンダ
グラフの上演像の判定がなされ、異常が検出され
ると異常であることを示す判定信号が信号線S₀上
に出力されると同時に、該画像判定回路１３より
記憶回路７にラツチ信号が出力され、異常の検出
されたパンダグラフの映像信号がメモリ９にラツ
チされる。そして、該メモリ９の映像信号をＤ／
Ａ変換器１０を介してモニタ１１に読み出すこと
により、異常のあるパンダグラフの静止画像をモ
ニタ１１上で目視できる。

第３図はこの発明のパンダグラフ異常検出装置
の一実施例の回路構成を示すブロツク図である。
図において、符号１７は第１図にその一回路構成
例を示した異常検出器であり、該異常検出器１７
は車輌の走行軌道の全線にわたつて適宜の間隔を
おいて複数個該走行軌道の近傍に設置され、該走
行軌道のどこでパンダグラフの異常が発生しても
その異常の発生した走行軌道の区間を迅速に発見
し得るようにされている。また、各異常検出器１
７のパンダグラフの異常の有無を表わす判定信号
が出力される信号線S₀とパンダグラフの静止画像
の映像信号が出力される信号線S₁とは、例えば各
異常検出器１７近傍の停車駅等に設置される監視
装置１８に接続されており、該監視装置１８では
前記判定信号と映像信号とをモニタし（第１図の
モニタ１１は監視装置１８内に設けられる）、か
つ前記判定信号を中央管理装置１９に中継する。
中央管理装置（例えば、日本国有鉄道のCTC）
１９では信号線S′₀により送信されて来る各監視
装置１８の判定信号を受理し、異常を示す判定信
号が受信された場合には、異常の発生したパンダ
グラフを有する車輌２０に対して停車命令等の必
要な指令信号S₂を発信したり、前記異常を示す判
定信号を送信した監視装置１８の近傍の架線の点
検を指令する等の必要な措置を講ずる。

次に本実施例の動作を説明するが、異常検出器
１７の動作については第１図の回路構成例につき
説明したので、その説明を省略する。

パンダグラフの変形、破損等の異常が異常検出
器１７により検出され判定信号が監視装置１８に
伝達されると、この監視装置１８を管理する人
は、該異常検出器１７から同時に送られて来るパ
ンダグラフの静止画像によりパンダグラフの異常
の程度を判断することができる。また、異常を検
出した判定信号は信号線S′₀により中央管理装置
１９に伝送され、該中央管理装置１９により事故
車輌２０に対する停車命令等の必要な指令信号S₂
が発信されたり、前記異常を検出した判定信号を
送信した監視装置１８を表示して該監視装置１８
の近傍の架線の点検、修理等の指令が発信された
りなされる。

〔発明の効果〕 異常の説明から分かるように、この発明にあつ
ては、パンダグラフの移動速度を検出し、採取し
たデジタル値の静止画像に対して速度による較正
を行つた上でパンダグラフの静止画像のデジタル
値に基づいてパンダグラフの前縁や後縁がほぼ直
線状となついるか否かをデータの線特性で判定す
るようにしているので、高速にパンダグラフの異
常判定ができ、車輌の走行状態において次のパン
ダグラフが到来してそれに対応してパンダグラフ
の異常検出を連続して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の異常検出器の回路構成例を
示すブロツク図、第２図は第１図の異常検出によ
り撮像される静止画像の一例、第３図は本発明に
よるパンダグラフ異常検出装置の一実施例のブロ
ツク図である。 １，３……投光器、２，４……受光器、５……
工業用テレビカメラ、６……制御回路、７……記
憶回路、１１……モニタ、１２……検出信号処理
回路、１３……画像判定回路、１４……基準線、
１５，１６……パンダグラフ、１７……異常検出
器、１８……監視装置、１９……中央管理装置、
２０……車輌。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車輌のパンダグラフを所定間隔おいてそれぞ
   れ検出して前記パンダグラフの移動速度と算出す
   るパンダグラフ移動速度検出回路と、前記車輌の
   上部からパンダグラフの像を撮影するカメラと、
   このカメラが捕らえた映像をデジタル値の形で静
   止画像として記憶するメモリと、このメモリから
   前記静止画像のデータを読出して前記パンダグラ
   フ移動速度検出回路からの速度信号に応じてそれ
   を較正して前記パンダグラフの長手方向の線のデ
   ータがほぼ直線状であるか否かを判定する画像判
   定回路とを備えることを特徴とするパンダグラフ
   異常検出装置。