JPH0543248B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パンタグラフの集電部を監視して、
そのすり板や舟板に異常があるか否かを検出する
監視装置に関する。

〔従来技術〕

パンタグラフのすり板が摺接するトロリー線
は、メツセンジヤ線からのハンガ等で吊支されて
おり、このメツセンジヤ線の支持部には、トロリ
ー線を固定するための振れ止め装置が取付けられ
ている。

ところが、振れ止め装置になんらかの異常が生
じていると、この振れ止め装置にパンタグラフの
すり板やこのすり板を支持する舟板が衝突して、
これらが変形する場合がある。このようにすり板
や舟板が変形したままの状態で電気車が走行を続
けると、トロリー線を始めとしてこのトロリー線
を吊支するハンガー類に悪影響を及ぼし、電車線
路の故障の原因となるために、上記すり板や舟板
の変形は早期のうちに発見する必要がある。

このため、従来では、第７図に示すように、電
車線路１の要所に、パンタグラフ２のすり板３や
舟板４を真上から撮影するカメラ５を設け、この
カメラ５が捕えた多値の画像を二値化して、この
二値画像から上記すり板３や舟板４の形状を取出
し、これら両者に異常があるか否かを検出するこ
とが行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この従来の監視装置では、パンタグ
ラフ２を真上から撮影している都合上、そのすり
板３や舟板４の背景には、第８図に示すように、
パンタグラフ２を昇降動させる駆動装置６が写さ
れることになる。

しかしながら、この駆動装置６の色は、電気車
７の新旧や種類により明るいものから暗いものま
で、色調が種々異なることが多いために、駆動装
置６の色によつてはカメラ５で撮影した画像が、
コントラストの乏しい軟調の画像となつてしま
う。このため、撮影した画像を二値化しても、二
値画像中からすり板３や舟板４の形状を正確に取
出すことが困難で、検出の信頼性が低くなるとい
つた問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明に係る監視装置は、架線と交差
する方向に延びるパンタグラフの集電部に対し上
方から局部的に光を照射するとともに、この集電
部上で反射された光のみを受光することで、上記
集電部の局部的な位置を電気的信号として取出す
検出部を、上記集電部の長手方向に沿つて複数個
一列に並べてなる検出機構と、 上記各検出部からの信号を列状に並べて取出す
ことで、この信号相互間のずれを検出して、この
信号列の幅が正常な範囲内にあるか否かを判定
し、この信号列の幅から集電部の以上を検出する
処理部とで構成したことを特徴とする。

〔作用〕

この構成によれば、集電部の形状に異常がある
か否かの検出は、この集電部上で反射された反射
光のみを受光して、この光信号を電気的な信号に
交換して取出すことで行なわれるから、集電部の
下方に位置する物体が、この集電部の形状を判別
する際の妨げとなることはなく、その分、集電部
の形状を正確に検出できる。

このため、集電部の部分的な変形等を確実に見
つけ出すことができ、異常検出の信頼性が向上す
る。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を、第１図ないし第６図
にもとづいて説明する。

第１図中符号１１は軌道、１２は電気車、１３
は軌道１１に沿つて建てられた電柱を示し、この
電柱１３に固定したビーム１４には架線１５が吊
支されている。

上記電気車１２の屋根１２ａにはパンタグラフ
１６が取付けられており、このパンタグラフ１６
の枠体１７の頂部には、架線１５からの電気を取
入れる集電部１８が設けられている。この集電部
１８は第４図に示すように、架線１５と交差する
方向に延びる前後の舟板１９ａ，１９ｂと、これ
ら舟板１９ａ，１９ｂの上面に取付けられて、架
線１５に摺接するすり板２０ａ，２０ｂと、上記
舟板１９ａ，１９ｂの左右両端部よりも側方に張
出すとともに、下方に向かつて彎曲されたホーン
部２１とで構成され、この集電部１８の下方にパ
ンタグラフ１６を昇降動させる駆動機構２８が設
けられている。

そして、上記架線１５の要所、例えばこの架線
１５を吊支する特定のビーム１４には、集電部１
８の上方から、その長手方向に沿う複数箇所を光
学的に検出する検出機構２２が設けられている。
この検出機構２２は集電部１８に対し上方から局
部的にレーザ光を照射する発光部２３と、上記集
電部１８上で反射されたレーザ光のみを受光する
受光部２４を１ユニツトとしてなる検出部２５を
備え、この検出部２５が電気絶縁性の筐体内に、
架線１５と交差する方向に間隔を存して複数個、
本実施例の場合は５個一列に並べられている。そ
して、これら検出部２５は第２図に示すように、
その両端の２個がホーン部２１に対向する位置に
設けられているとともに、中間の３個が舟板１９
ａ，１９ｂおよびすり板２０ａ，２０ｂに対向す
る範囲内に設けられている。

この検出部２５の受光部２４は、集電部１８で
反射されたレーザ光がレンズ２６を通じて入射さ
れた際に、その光変化を電気的な信号に変換して
取出すフオトダイオード２７を備えており、この
検出部２５の下方を集電部１８が通過すると、
夫々のフオトダイオード２７からは、第４図に示
すように、前後の舟板１９ａ，１９ｂおよびすり
板２０ａ，２０ｂの長手方向に離間した３か所の
位置を示す信号と、ホーン部２１の位置を示す信
号が夫々出力される。

そして、本実施例では集電部１８の下方物体、
例えば電気車１２の屋根１２ａやパンタグラフ１
６の駆動機構２８からの反射光の影響をなくすた
めに、予め集電部１８の上下動分を見込んで、発
光部２３と受光部２４との間隔およびレーザ光の
発光角度や受光角度を適宜設定し、第３図に示す
ように、集電部１８がその最上位の位置から下方
に所定距離ｈだけ離れた最下位の範囲内にある時
のみ、この集電部１８の各部で反射された反射光
がフオトダイオード２７の受光面上に焦点を結ぶ
ようになつている。

なお、隣接する検出部２５間の反射波の干渉を
なくすためには、検出部２５毎に使用するレーザ
光の周波数を変えたり、受光部２４にフードを設
けることが望ましい。

一方、上記各検出部２５に取出された信号は、
例えば地上の監視所に設けた処理部２９に送ら
れ、この処理部２９で集電部１８に異常があるか
否かが検出される。すなわち、本実施例の処理部
２９は、第４図に示すように、上記前後の舟板１
９ａ，１９ｂとすり板２０ａ，２０ｂおよびホー
ン部２１の位置を検出する信号を夫々列状に並
べ、この信号相互間の位置ずれを検出するととも
に、この信号列の幅が夫々正常な範囲L₂、L₂お
よびL₃内にあるか否かを判定するもので、この
処理部２９にて信号に異常ありと判定された場合
には、異常検出指令が監視所に設けた警報器３０
に入力され、この警報器３０が作動されるように
なつている。

また、上記検出機構２２には集電部１８を上方
から撮影するカメラ３１が設けられている。この
カメラ３１で捕えた画像信号は、上記処理部２９
に設けた画像メモリに一列車毎に記憶されてお
り、さらに、この画像信号は監視所のモニタテレ
ビ３２に、第４図に示す如き画像としてモニタさ
れている。

なお、上記各検出部２５およびカメラ３１の動
作開始と停止は、電気車１２が接近してきたこ
と、ならびに電気車１２が通過したことを検知す
る検知器３３からの指令により自動的に行なわれ
る。

このような構成において、いま電気車１２のパ
ンタグラフ１６が検出機構２２の下方を通過する
と、発光部２３から照射されたレーザ光が舟板１
９ａ，１９ｂとすり板２０ａ，２０ｂの長手方向
に間隔をおいた三箇所およびホーン部２１の二箇
所で反射されて、フオトダイオード２７の受光面
上に受光され、夫々の位置を示す電気信号が出力
される。また、同時に集電部１８の全体形状が上
方からカメラ３１によつて撮影される。

そして、上記フオトダイオード２７からの信号
が処理部２９に送られてくると、この処理部２９
では、舟板１９ａ，１９ｂとすり板２０ａ，２０
ｂおよびホーン部２０の各位置を示す信号を列状
に並べて、この信号相互間の位置ずれを検出する
とともに、この信号列の幅が正常な範囲L₁〜L₃
にあるか否かを判定する。

すなわち、第４図に示すように、フオトダイオ
ード２７からの信号が、同一列上に沿つて正常な
範囲L₁〜L₃に位置する場合には、処理部２９は
舟板１９ａ，１９ｂとすり板２０ａ，２０ｂおよ
びホーン部２１ともに異常なしと判定する。

これに対し、第５図に示すように、例えば前側
のすり板２０ａの中央部が、舟体１９ａとともに
後方に折れ曲がつていると、この中央部の位置を
示す信号の発生タイミングが遅れるから、すり板
２０ａからの信号の発生タイミングにばらつきが
生じ、信号発生列の幅が上記正常な範囲L₁を上
回るL₁′となる。したがつて、処理部２９はすり
板２０ａの形状に異常ありと判定し、監視所の警
報器３０を作動させる。この警報により保守要員
がモニタテレビ３２でモニタされている画像か
ら、改めて異常と判定されたす板２０ａの状態を
観察し、明らかに異常と認められた場合に、電気
車１２を直ちに停止させる等、二次的な架線１５
の破損を防止する上での適切な処置を行なう。

このような本発明の一実施例によれば、集電部
１８の長手方向に沿つた複数箇所に、局部的にレ
ーザ光を照射するとともに、この集電部１８から
の反射光のみを受光することで、上記集電部１８
の各部の位置を光学的に検出し、さらに、この光
信号を電気的な信号に変換することにより、集電
部１８の形状に異常があるか否かを検出するよう
にしたので、従来のように、この集電部１８の下
方に位置する物体が、この集電部１８の形状を判
別する際の妨げとなることはなく、集電部１８の
形状を正確に検出することができる。このため、
集電部１８の変形を確実に見つけ出すことがで
き、検出の信頼性が向上する。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、パンタグラフの
集電部の下方に位置する物体が、形状判別の際の
妨げとならずに済むから、この集電部の変形を正
確かつ確実に見つけ出すことができ、異常検出の
信頼性が向上する利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示
し、第１図は監視装置全体の構成図、第２図は検
出機構の概略を示す構成図、第３図は検出部の概
略を示す構成図、第４図は舟板、すり板およびホ
ーン部の形状が正常な時に得られる信号の波形
図、第５図は舟板、すり板およびホーン部に異常
があるときに得られる信号の波形図、第６図はカ
メラが撮影した集電部の画像を示す平面図、第７
図は従来の監視装置の概略を示す側面図、第８図
は従来の監視装置のカメラが撮影した画像を示す
平面図である。 １５……架線、１６……パンタグラフ、１８…
…集電部、２２……検出機構、２５……検出部、
２９……処理部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 架線と交差する方向に延びるパンタグラフの
   集電部に対し上方から局部的に光を照射するとと
   もに、この集電部で反射された光のみを受光する
   ことで、上記集電部の局部的な位置を電気的信号
   として取出す検出部を、上記集電部の長手方向に
   沿つて複数個一列に並べてなる検出機構と、 上記各検出部からの信号を列状に並べて取出す
   ことで、これら信号相互間のずれを検出して、こ
   の信号列の幅が正常な範囲内にあるか否かを判定
   し、この信号列の幅から上記集電部の異常を検出
   する処理部とを具備したことを特徴とする電気車
   のパンタグラフ監視装置。