JPH085521A - 巡回検査装置及び巡回検査のための表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】検索操作が不要で、計測データと映像の比較検
査が、良好な操作性のもとで、容易に短時間で得られる
巡回検査装置を提供する。 【構成】車両に、ＴＶカメラと加速度センサなど各種の
計測センサや計測装置を搭載し、記録したデータを再生
したとき、画面４５Ａの中央部には線路状況画像４３が
映し出され、右上には日時３９、左上には基準駅からの
距離程と速度４０が表示され、さらに左下には、加速度
センサからの動揺量が、リアルタイムで、バーグラフ４
１として表示され、右下には、加速度センサ２からの動
揺量が、線路整備基準値を超えた場合にだけ、距離程と
動揺方向、動揺の種類、動揺量が一覧表４２として表示
される。 【効果】再生画像を確認するだけで、そこには各種デー
タが対応して記録されている状態となるので、従来技術
のようにＶＴＲとパソコンの両方を操作し、日時等を比
較、検索する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ技術による構造
物の巡回監視システムに係り、特に線路、道路、橋梁、
トンネルなどの構造物の保全管理に好適な巡回検査装置
及び巡回検査のための表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】完璧な安全性が要求され、保全管理が欠
かせない鉄道の線路(軌道)や道路、橋梁、或いはトンネ
ルなどの構造物では、それらの路面や壁面、構造体など
がどのような状態にあるのかを常に正確に把握しておく
必要がある。

【０００３】そこで、このような構造物については、そ
れを検査対象物とした巡回検査が大切な業務となってお
り、このため、例えば、線路でのレールの歪みの程度、
舗装道路のひびわれの有無と程度、轍(わだち)量の計
測、路面下での空洞の有無、橋梁の歪み、遊間量、トン
ネル壁面のクラックの有無や程度、漏水の有無や性状調
査などの検査が定期的、或いは適宜に実施されている。

【０００４】そして、従来技術では、所定の車両などの
移送手段に搭載した、例えば加速度センサや、電波、赤
外線、レーザー、超音波などを利用した各種の計測装置
を用い、それらによる計測データを、計測を開始した基
準点からの距離程データなどと共に保全管理情報として
パソコン(パーソナル・コンピュータ)のデータベースに
記録し、その上で解析を行ない、管理するようにしてい
た。

【０００５】一方、このような検査では、目視による判
定も欠かせない場合が多く、このため、巡回中、前記し
た計測作業と並行して、ＴＶ(テレビジョン)カメラによ
り線路や道路、橋梁、トンネルなどの撮像を行ない、こ
うして得た映像データを同じく保全管理情報とし、上記
したパソコンとは別の所定の映像記録装置へ記録し、計
測データの解析に際して比較参照することも、従来から
行われていた。

【０００６】次に、このような巡回検査装置の従来技術
について、鉄道における車両動揺量計測システムと線路
周辺状態の監視システムからなる巡回検査装置を対象と
した例について、図７〜図１０により説明する。図７
は、車両に搭載された機器を示したもので、まず、線路
周辺状態監視用としては、車両の運転室の窓から線路と
その周辺を撮像するＴＶカメラ１と、撮像された映像デ
ータを記録するＶＴＲ(ビデオ・テープ・レコーダ)１３
と、映像確認用モニタ２８が設けられており、これによ
り、外部の画像が、撮像日時と共に映像データとしてＶ
ＴＲ１３のビデオテープ１３ｂに記録されて行くように
なっている。

【０００７】次に、車両の動揺量計測用としては、車両
の動揺による加速度を検出する加速度センサ２と、基準
駅からの位置を示す地上子３６を検出する車上子３５、
車両の走行速度を検出する速度発電機３７、これら車上
子３５及び速度発電機３７からの信号により、基準駅か
らの距離程を計測する距離程検出装置３８、それにデー
タ記録装置４６が設けられている。なお、地上子３６
は、基準地点となっている基準駅から予め決められた距
離毎に、線路脇へ設置されている。

【０００８】距離程検出装置３８は、車上子３５からの
信号と、速度発電機３７からの信号を取り込み、それら
のデータをディジタル信号としてデータ記録装置４６へ
転送する。そして、データ記録装置４６は、加速度セン
サ２から取り込んだデータと、距離程検出装置３８から
取り込んだデータから距離程、動揺の種類と方向、最大
動揺量などを算出し、それらを日付と時刻により管理し
て計測データを作成し、フロッピーディスク４６ａへ記
録する。

【０００９】従って、検査対象となる線路区間内で車両
を走行させてやることにより、一方では走行した区間の
線路の映像データがＶＴＲ１３のビデオテープ１３ｂに
自動的に記録され、他方、走行した区間の線路から得ら
れた計測データが、データ記録装置４６のフロッピーデ
ィスク４６ａに自動的に記録されることになる。

【００１０】次に、図８は、例えば地上の検査室など
で、巡回検査により車両内で得られた映像データと計測
データから、線路状況を検査するシステムの系統図で、
４４は再生用のＶＴＲで、４５は画像再生用のモニタ、
４７はパソコン、そして４８はパソコンのディスプレイ
である。

【００１１】上記したように、検査区間で得られた映像
情報はビデオテープ１３ｂに記録されており、走行速度
と距離程の計測情報はフロッピーディスク４６ａに記録
されている。そこで、それらを再生用ＶＴＲ４４および
パソコン４７に装着し、それぞれ映像再生用モニタ４５
とディスプレイ４８に表示させ、検査を行なう。

【００１２】図９は、映像再生用モニタ４５の画面４９
を表わしたもので、再生用ＶＴＲ４４を動作させ、ビデ
オテープ１３ｂから画像を再生すると、図示のように、
車両前方の画像と共に、撮像時の日付４９ａと時刻４９
ｂが表示される。

【００１３】図１０は、ディスプレィ４８の画面５０を
表したもので、パソコン４７を動作させると、フロッピ
ーディスク４６ａに記憶されているデータが読みださ
れ、それにより、図示のように、距離程５０ａ、動揺の
種類と方向５０ｂ、最大動揺量５０ｃ、日付５０ｄ、そ
れに時刻５０ｅが表示される。

【００１４】そこで、以下、これにより検査手順につい
て説明する。まず、ディスプレィ４８の表示画面５０上
には、図１０に示すように、距離程５０ａ、動揺の種類
と方向５０ｂ、最大動揺量５０ｃ、日付５０ｄ、それに
時刻５０ｅなどが表示されるから、これらを検索して車
両動揺量の大きな所を、その日付５０ｄと時刻５０ｅに
より特定する。次に、映像再生用モニタ４５の画面４９
には、図９に示すように、車両前方の外部の画像と共
に、その日付４９ａと時刻４９ｂが表示されている。そ
こで、ディスプレィ４８の表示画面５０上の日付５０ｄ
と時刻５０ｅを参照しながら再生用ＶＴＲ４４を早送り
操作又は巻戻し操作し、映像再生用モニタ４５の画面４
９上の日付４９ａと時刻４９ｂが、ディスプレィ４８の
表示画面５０上の日付５０ｄと時刻５０ｅと同じになっ
たら、その表示された映像により線路状況を目視検査
し、車両動揺量が大きく異常になっている理由、例えば
線路盛土の流出、枕木の破損、レールの摩耗、レール固
定用釘の脱落など、異常の発生原因を特定するのであ
る。

【００１５】このように、従来技術では、計測データや
映像データからなる保全管理情報を比較参照する場合、
データベースに収集されたデータと記録された映像がそ
れぞれ独立した装置に記録されているため、例えばデー
タベースを検索し、構造物の異常のあった個所と、その
部分での測定データが特定できても、その個所が記録さ
れた映像を再生するためには、計測データが持っている
記録日時と、映像データに重畳された日時とを、それぞ
れの表示面から操作する者が読み取り、相互に比較し、
日時が一致した画像が表示されるまで、ＶＴＲを早送り
操作、或いは早戻し操作して検索していた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、計測
データと映像データの２種のデータの表示態様について
特に配慮がされておらず、検査処理に際して操作性が悪
く、また検査に長時間を要するなどの問題があった。

【００１７】すなわち、従来技術は、計測データと、測
定個所の状態を記録した映像データとが独立しており、
検査に際しては、それぞれのデータを独立して表示さ
せ、検査する者が、それぞれの装置を操作し、複数の表
示面を見ながら比較参照し、それらへ共通に記録されて
いる日付や時刻を目安にして、必要な画像を検索する必
要があり、このため操作性が悪く、検査に長時間を要し
てしまうのである。

【００１８】本発明の目的は、計測データと映像データ
の一致を取るための検索操作が不要で、計測データと映
像の比較参照による検査が、良好な操作性のもとで、容
易にしかも短時間で得られるようにした巡回検査装置を
提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、検査対象物
から各種の計測センサや計測装置によって検出されてく
る検査個所の性状を表わす計測データを表示可能なデー
タに変換した上で、この計測データの取り込みと並行し
て撮像した映像信号に重畳させる信号重畳手段を設ける
ことにより達成される。

【００２０】より具体的には、上記目的は、各種の計測
センサや計測装置から得られる検査個所の性状を表わす
計測データを、映像データに重畳可能な文字や図形、イ
ンデックスパルス信号に変換する手段、すなわち、例え
ばセンサからのアナログデータを数値化した文字又は数
値化した値をグラフ化した図形に変換する手段、或いは
数値化した値をコード化してインデックス信号に変換す
る手段と、それらを映像データに重畳する手段を設け、
検査個所の状態や状況を撮影したＴＶカメラからの映像
データに計測データを重畳し、映像記録装置へ記録する
ことにより達成される。

【００２１】さらに、上記目的は、検査個所の性状を表
わす計測データをコード化し、さらに音声帯域信号へ変
換する手段を設け、映像信号を記録する映像記録装置に
付随されている音声記録部に、計測データを音声帯域に
変換したデータを記録することにより達成される。

【００２２】

【作用】上記信号重畳手段は、検査個所の状態や状況を
目視で確認するためのＴＶカメラの映像信号が映像記録
装置に記録されるとき、各種センサや計測装置からの計
測データを表示可能なデータとして、映像信号に重畳す
るように働く。このため、映像信号に重畳された各種の
計測データは、撮影された映像と時間的に一致して、同
じ検査個所から得られたものとなり、この結果、この映
像信号を記録した後で再生すれば、その画像再生面には
画像と計測データとが常に一緒に表示され、従って、表
示された計測データには、常にそれに対応した検査個所
の画像が表示されていることになるので、計測データに
よる異常判定と、その検査個所での目視による異常発生
原因の特定とを、簡単な操作で容易に行なうことができ
る。

【００２３】また、上記各手段は、映像信号を再生した
とき、映像信号に重畳されたインデックス信号或いは音
声トラックに記録されたコード信号の検知を可能にする
ように働く。従って、このとき再生されてくるコード信
号を、映像を静止画として表示するための映像記録装置
の制御信号として利用したり、他の記録装置へのダビン
グ時の切換え信号として利用したりすることができ、さ
らには、インデックスやコード信号から計測データを検
出して他のデータベースにデータを転送し、データ処理
したりすることができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明による巡回検査装置について、
図示の実施例により詳細に説明すると、まず、図１〜図
６は、本発明による巡回検査装置を、鉄道の車両走行時
での車両の動揺量の計測により線路の状態を検出し、同
時に、画像により線路周辺状態の監視を行なうようにし
たシステムに適用した場合の一実施例である。

【００２５】まず、図１は、この実施例において、検査
対象物となる線路３０に沿って移動可能な移送手段とな
る検査用の車両３２に搭載される機器の配置図で、図２
はそのシステム系統図である。ここで、車両３２として
は、自力走行が可能な電車、気動車に限らず、これらに
連結した付随車など、とにかく線路３０のレール上を移
動可能ならどのような車両でも良い。

【００２６】ＴＶカメラ１は、運転室２９内の運転士３
３の頭上前方などの適当な位置に配置され、窓３４から
前方の線路３０とその周辺を撮像し、映像信号を映像−
動揺量重畳装置５に供給するようになっている。一方、
加速度センサ２から出力される動揺加速度信号と、距離
程検出装置３８から出力される車両速度信号及び基準駅
からの距離データも、同じく映像−動揺量重畳装置５に
供給され、この映像−動揺量重畳装置５によりそれぞれ
映像信号に変換された上で、ＴＶカメラ１からの映像信
号に重畳され、合成映像信号としてＶＴＲ１３に供給さ
れ、ビデオテープ１３ａに記録される。従って、この映
像−動揺量重畳装置５は、信号重畳手段として機能する
ことになる。

【００２７】距離程検出装置３８には、車輪３１の回転
速度から車両の走行速度を検出する速度発電機３７と、
基準駅からの位置を示す地上子３６を検出する車上子３
５とが接続され、それらのデータは、ディジタル信号と
して映像−動揺両重畳装置５に転送される。

【００２８】モニタ２８は、ＶＴＲ１３に記録されてい
る映像信号のモニタなど、主として撮像状態の確認用と
して使用されるもので、線路状況の検査は、別途、地上
で行なわれるめ、可搬形の小形のモニタで良く、また機
器の据付時及び調整時にだけ搬入して使用するようにし
ても良い。

【００２９】次に、図３は、この実施例で、地上の検査
室で使用される線路状況検査システムの系統図である。
この実施例では、ＶＴＲ１３で得られたビデオテープ１
３ａには、ＴＶカメラ１による映像信号に、距離程検出
装置３８からの走行速度と距離程のデータが画像信号に
変換され、重畳された合成映像信号が記録されているの
で、地上の検査室には再生用ＶＴＲ４４と画像再生用の
モニタ４５を設けるだけで良く、ビデオテープ１３ａを
再生用ＶＴＲ４４で再生してやれば、モニタ４５に表示
された画像だけで、全路線の車両動揺量及び保線作業が
必要と判断される基準値以上の動揺量が検知されたこと
と、その発生場所等が容易に確認できると共に、同時に
表示されている映像により線路状況が直ちに目視検査で
きるので、車両動揺量を大きくしている原因、例えば線
路盛土の流出、枕木の破損、レールの摩耗、レール固定
用釘の脱落など、異常の発生原因をその場で同時に特定
することができるのであるが、その詳細は以下に説明す
る。

【００３０】図４と図５は、映像−動揺量重畳装置５か
ら出力された映像データにより、モニタ４５に表示され
る映像の表示フォーマットの一例で、これらの図におい
て、４５Ａは、モニタ４５の表示画面であり、以下、こ
れらの図により、この実施例による検査方法について説
明する。まず、図４に示す如く、この実施例では、画面
４５Ａの中央部には線路状況画像４３が映し出され、右
上には日時３９、左上には基準駅からの距離程と速度４
０が表示される。

【００３１】一方、左下には、加速度センサ２からの動
揺量が、線路状況画像４３や日時３９、それに距離程と
速度４０の変化にあわせてリアルタイムで、バーグラフ
４１として表示され、右下には、加速度センサ２からの
動揺量が、予め設定されている線路整備基準値を超えた
場合にだけ、そのときの基準駅からの距離程と動揺方
向、動揺の種類、動揺量を、一覧表４２として表示され
るようになっている。

【００３２】次に、バーグラフ４１による動揺量の表示
方式について説明すると、バーグラフ４１には水平バー
グラフ４１ａと垂直バーグラフ４１ｂがあり、それぞれ
水平方向の動揺量と、垂直方向の動揺量に対応してお
り、それらのグラフの中央部は動揺量ゼロ点、すなわち
加速度０Ｇを表わしている。従って、車両３２に動揺が
なく、加速度センサ２が加速度を計測してないときは、
両バーグラフ４１ａ、４１ｂは、何れもこの０Ｇ点を示
しているが、加速度が計測されると、計測された方向に
対応して水平バーグラフ４１ａ又は垂直バーグラフ４１
ｂに表示されるバーが、計測された動揺量に応じて左右
方向又は垂直方向に伸長し、刻々と変化する動揺量をリ
アルタイムで表示する。

【００３３】そして、これら水平、垂直それぞれのバー
グラフ４１ａ、４１ｂには、図５に示すように、線路の
整備基準値４１ｃ、４１ｅと、整備目標値４１ｆ、４１
ｄが設定できるように構成してあり、更に、バーグラフ
が整備目標値を超えたらバーグラフの表示色を、例えば
緑色から赤色に変えて注意を促すようにし、整備基準値
を超えたときには、その時の最大加速度値、すなわち最
大動揺量を数値で表示させ、かつその時の距離程と速度
および加速度の方向と種類を記憶し、合わせて画面右下
の一覧表４２に最新の最大動揺量データ３回分を表示す
るのである。

【００３４】なお、この一覧表４２での表示を、過去３
回分に制限したのは、画面中央部の線路状況画像４３の
表示領域を最大限に広くするためであり、他方、最大動
揺量データについては、その発生頻度を確認するのに必
要な最小限の回数としては、３回分で充分であろうと判
断したに過ぎないためであり、従って、表示回数を増や
して４回以上にしても良いし、最大動揺量の発生毎の表
示をやめて、後述する一括表示のみとしても良い。

【００３５】従って、この実施例によれば、ビデオテー
プ１３ａを再生用のＶＴＲ４４に装着して、再生用モニ
タ４５に画像を表示させてやれば、その画面４５Ａに
は、図４、図５に示すように、計測された動揺量に応じ
て左右方向又は垂直方向に伸長し、刻々と変化する動揺
量をリアルタイムで表示する水平バーグラフ４１ａ及び
垂直バーグラフ４１ｂからなるバーグラフ４１と、動揺
量が、予め設定されている線路整備基準値を超えた場合
にだけ、そのときの基準駅からの距離程と動揺方向、動
揺の種類、それに動揺量が一覧表４２として表示される
と共に、同じく画面４５Ａの中央部には線路状況画像４
３が映し出され、右上には日時３９、左上には基準駅か
らの距離程と速度４０が表示されるので、１個のモニタ
４５の表示面を調べるだけで、全路線の車両動揺量及び
保線作業が必要と判断される基準値以上の動揺量が検知
されたことと、その発生場所とが容易に確認できると共
に、このときには、その場所の線路状況が同時に線路状
況画像４３として表示されているので、この画像を目視
するだけで直ちに線路状況が検査でき、車両動揺量を大
きくしている原因、例えば線路盛土の流出、枕木の破
損、レールの摩耗、レール固定用釘の脱落など、異常の
発生原因を特定することができるのである。

【００３６】ところで、この実施例では、これら最大動
揺量を表わすデータは、映像−動揺量重畳装置５のデー
タ格納メモリに記録しているため、画像として表示する
だけでなく、発生した最大動揺量の全てを、図６に示す
ように、一括表示することも可能であり、さらに、プリ
ンタ等を接続してやれば、データのプリントアウトも可
能となる。

【００３７】次に、信号重畳手段を構成している映像−
動揺量重畳装置５の詳細について、図１１のブロックダ
イヤグラムにより説明する。この実施例では、ＴＶカメ
ラ１としてＳ方式のカメラが用いられており、これから
得られた線路周辺の映像信号が映像−動揺量重畳装置５
に入力される。そして、このＳ方式のＴＶカメラ１から
出力される映像信号は、輝度信号(Ｙ)と色信号(Ｃ)が別
々に分離されているので、そのまま直接デコーダ８に供
給される。

【００３８】一方、この実施例では、ＮＴＳＣ方式など
のコンポジット映像信号を出力するＴＶカメラでも使用
できるように、ＮＴＳＣ入力端子が設けてあり、この端
子から入力された信号は、一旦、Ｙ／Ｃ分離回路６を経
由し、コンポジット映像信号を輝度信号(Ｙ)と色信号
(Ｃ)に分離してからデコーダ８に入力するようになって
いる。

【００３９】映像信号には同期信号が含まれているが、
このとき、ＴＶカメラ１からのＳ方式の映像信号の場合
には、その輝度信号(Ｙ)に含まれており、他方、コンポ
ジット映像信号の場合には、その信号自体に同期信号成
分が含まれているため、それらを同期再生回路７に入力
し、ここで同期信号成分を分離し、画像の水平、垂直同
期信号や、基本クロック信号、例えばＮＴＳＣの場合は
サブキャリア周波数の３．５７９５４５ＭＨｚ、又はそ
の逓倍の周波数のクロック等を発生させ、それらをデコ
ーダ８やエンコーダ１０などの映像プロセス回路に供給
すると共に、アドレスコントローラ１５にも供給するよ
うになっている。

【００４０】デコーダ８からの出力は、加算回路９によ
り、ミックスメモリ１６から出力されるＲＧＢディジタ
ル信号からなる画像データと合成され、次段のエンコー
ダ１０に供給される。アドレスコントローラ１５は、ミ
ックスメモリ１６を制御してＣＰＵ１７により画像を合
成するため、ミックスメモリ１６のリード／ライトタイ
ミングをＴＶカメラ１の同期信号に合致するように制御
する。そして、これによりＣＰＵ１７により合成した画
像データを、外部から供給されるＴＶカメラ１からの映
像信号に重畳することができるようにする。

【００４１】ミックスメモリ１６は、ＲＧＢディジタル
信号からなる画像データを供給する働きをする。このた
め、ミックスメモリ１６には、ＲＧＢカラー信号１組を
１画面として３画面分のメモリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ
が用意されており、これにより、後述する動揺量を表示
するバーグラフや最大動揺量データの画像への重畳以外
にも、最大動揺量を検知した場所での保守対策を文字表
示したり、動揺量を計測する区間の線路地図を記憶して
おき、現在の車両位置や最大動揺量が発生したときの位
置を地図上に表示するなどのことができるようにしてあ
る。地図を重畳してモニタ画面４５Ａに表示できるよう
にした実施例による場合の表示例を図１２に示す。

【００４２】ＣＰＵ１７には各種センサが接続される。
そして、例えば加速度センサ２、温度センサ３、湿度セ
ンサ４などのアナログ量を与えるセンサについては、そ
れぞれＡ／Ｄコンバータ２１、２２、２３でディジタル
信号に変換されてからＣＰＵ１７で演算処理され、結果
は画像データＲＧＢディジタル信号として、ＴＶカメラ
１の映像に重畳し出力する。

【００４３】一方、距離程検出装置３８からは、基準駅
からの距離程や速度の情報がディジタル信号で随時転送
され、それをＣＰＵ１７が受けて同様にＴＶカメラ１の
映像に重畳させ出力するようになっている。

【００４４】また、この実施例では、メモリカード読取
装置２５が設けてあり、この結果、車両動揺量を計測す
べき保線区間(検査対象区間)での基準駅から各地上子ま
での距離や、上記した地図情報が登録されたメモリカー
ドを用意することにより、メモリカード読取装置２５の
メモリカードを差し替えるだけで、そのメモリカードの
内容と情報がＣＰＵ１７に吸い上げられるので、容易
に、しかも正確に各保線区間の初期設定を完了させるこ
とができる。従って、この実施例によれば、複数の保線
区間を検査対象とした場合でも各保線区間毎に、対応す
るメモリカードに差し替えるだけで容易に、しかも正確
に初期設定することができる。

【００４５】また、この実施例では、ＣＰＵ１７が最大
動揺量と判定したときの日時、距離程、速度、加速度、
動揺の種類などの各種データは、発生毎に画像内に表示
されると同時にＲＡＭ２０にも記録されるようになって
いる。従って、この実施例によれば、任意のタイミング
で全てのデータを一括表示させたり、外部へデータとし
て出力させたりすることもできる。

【００４６】データライトコントロール１８は、映像の
最小単位であるフィールド(１／６０秒)、又はフレーム
(１／３０秒)毎にミックスメモリ１６のデータを書き替
える制御を行なうように構成されている。そして、この
ように映像の更新単位で画面内の文字や図表を書き替え
てやるようにした結果、後でＶＴＲなどでこま送り再生
をしても画像の乱れがなく、一画面毎にデータが変更さ
れるようになる。従って、この実施例によれば、品位の
高い映像を容易に得ることができる。

【００４７】次に、この実施例では、収音用のマイクロ
ホン２６が設けてあり、これにより検査地点で発生して
いる音がＶＴＲ１３の音声トラックに記録されるように
なっている。従って、この実施例によれば、再生用のＶ
ＴＲ４４で画像を再生したとき、線路状況を写した画像
だけではなく、その地点での車両走行に伴う線路からの
音も同時に聞くことができるから、線路状況の判定を多
面的に行なうことができ、より正確に、且つ細かく異常
原因を解析することができる。

【００４８】さらに、この実施例では、加算回路９によ
り、ＴＶカメラ１の映像信号にＲＧＢディジタル信号の
画像データを重畳させた上で、次段のエンコーダ１０か
ら得られる映像信号をモニタ１２とＶＴＲ１３に供給
し、このときの実映像を目視監視したり、録画したりす
るようになっているが、このときインデックス重畳回路
１１が設けてあり、これにより映像のブランキング部分
に日時、距離程、速度、加速度、それに動揺の種類な
ど、各種のデータも同時に記録されるようになってい
る。

【００４９】この各種のデータは、ＣＰＵ１７の制御に
よるデジタルパルス信号として記録されるようになつて
おり、この結果、このパルス信号をＶＴＲの制御信号と
して利用することができるようになっている。従って、
例えば再生用のＶＴＲ４４として、録画された映像信号
を再生しながら、上記したディジタルパルス信号を検出
する検出回路と、それを所定の設定値と比較する判定回
路を備えたものを用い、所定の距離データを判定回路に
設定してやれば、そのデータとＶＴＲ４４から再生した
ディジタルパルス信号とを比較判定し、一致したとき制
御信号を出力してＶＴＲ４４を停止するなど構成してや
れば、画像の検索が自動的に行なえるようになり、さら
に操作性のよい検査装置を提供できる。

【００５０】なお、これは、距離データに限らず、その
他のデータ、例えば最大動揺量を指定するだけで対応す
る画像を検索したり、再生画像から各種のデータを全て
検出し、データとして外部のパソコン等で演算処理し、
検索結果を纏めることができるようにすることもでき
る。

【００５１】また、この実施例では、データ変換回路１
９が設けてあり、これにより、別の重畳方式として、Ｃ
ＰＵ１７の制御によるデジタルパルス信号をデータ変換
回路１９で音声帯域の信号に変換し、ＶＴＲ１３の空き
チャネルの音声トラックに日時、距離程、速度、加速
度、動揺の種類等の各種データを記録することができる
ようになっている。そこで、これらのデータフォーマッ
トを、映像のタイムコード規格であるＳＭＰＴＥ規格に
準拠させてやれば、汎用機器の利用も可能となる。

【００５２】さらに、上記実施例では、光ディスク装置
や光磁気ディスク装置、或いは磁気ディスク装置などか
らなる記録装置１４が設けてあり、従って、映像信号な
どの記録にＶＴＲ１３を使用するだけではなく、この記
録装置１４に記録して検査を行なうようにすることもで
きる。

【００５３】そして、このとき、検査区間の全域にわた
って線路の撮像を行ない、映像信号を記録する代りに、
異常が検出された個所の映像とデータだけを記録するよ
うにしてもよく、さらには、このとき、画像データを圧
縮処理して記録するようにしても良く、これらによれ
ば、記録時間の短縮と光ディスクなどの記録用メディア
の有効利用を図ることができる。

【００５４】以上のように、上記実施例によれば、線路
周辺の映像信号に各種センサ等からのデータを画像信号
として重畳し、周辺映像と共にデータを管理するように
したので、従来技術のように、ＶＴＲとパソコンの両方
を操作し、日時等を比較して検索する必要がなく、画像
を確認すれば、そこには直ちに各種データが記録されて
いて、それが表示されるので、短時間で正確な目視検査
が簡単に行なえることになり、且つ検査に必要な機器
が、再生用のＶＴＲと、そのモニタ機器だけで済むの
で、機器数も低減でき、ローコストで最適な保全、検査
システムを提供できる。

【００５５】また、上記実施例によれば、線路周辺の映
像を記録するＶＴＲに、映像信号だけではなく、映像の
ブランキング期間に各種センサ等からのデータをディジ
タル信号で記録し、これを電気的、自動的に判別して画
像を検索し、パソコンへデータ転送してデータ管理する
などの機能を付加することもでき、これによれば、従来
のパソコンによるデータ管理システムも実現できる。

【００５６】ところで、図１１の実施例では、ＴＶカメ
ラ１としてＳ映像出力方式のカメラを用いた場合につい
て説明したが、これは、この映像で線路状況を目視検査
し、例えば線路盛土の流出、枕木の破損、レールの摩
耗、レール固定用釘の脱落等の細かな被写体の画像から
異常発生原因が特定できるよう意図したからであり、従
って、細かな被写体による検査判定を特に必要としない
場合には、ＮＴＳＣ方式などのＴＶカメラを用い、上記
したＮＴＳＣ入力端子を使用して検査するようにしても
良く、これによれば、さらにコストの低減を得ることが
できる。

【００５７】さらに、この図１１の実施例では、データ
記録用の回路として、インデックス重畳回路１１とデー
タ変換回路１９の２種の回路が設けられており、これに
より多機能化が与えられているが、本発明は、どちらか
一方の回路だけでも充分に実施可能なことはいうまでも
ない。

【００５８】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。本発明では、図１から明らかなように、ＴＶカメラ
１が撮像している被写体の位置と、加速度センサ２が設
置されている位置に違いがあり、この結果、それぞれに
よるデータは、厳密には時間的なずれがある。

【００５９】すなわち、図４において、モニタ画面に表
示された線路状況画像４３はＴＶカメラ１が捉えた画像
であり、同時にモニタ画面に表示された動揺量を示すバ
ーグラフ４１の値は、加速度センサ２の検出した値であ
るが、上記したように、ＴＶカメラ１と加速度センサ２
の位置が一致していないため、時間的にずれを生じ、例
えば動揺量異常を検出した線路位置は、厳密には、その
とき表示されている画像の線路周辺ではないことになっ
てしまうのである。

【００６０】通常、線路状況画像４３は線路周辺の異常
を目視確認するために利用され、動揺量を示すバーグラ
フ４１の値は、その近辺での何らかの異常、例えば地盤
沈下や軌道の狂いなどがあるか否かを判断するために利
用されるものなので、特にそれらが一致していなくと
も、実用上はあまり問題はない。

【００６１】しかしながら、一致していたほうが自然で
あり、且つ、そうしておけば、動揺量異常が発生した位
置の画像が同時に確認できるので、更に効率の良い巡回
検査が行なえることになる。そこで、以下に、図１３に
より説明する実施例では、この時間的な一致が得られる
ようにしたものである。

【００６２】図１３から明らかなように、この実施例
は、ＴＶカメラ１と、映像−動揺量重畳装置５に入力す
る間に、映像遅延回路５２を設置したものである。この
映像遅延回路５２は、Ａ／Ｄコンバータ５３と、画像メ
モリ群５４、Ｄ／Ａコンバータ５５、それにリード／ラ
イトアドレスコントローラ５６とで構成されている。な
お、その他の構成は、図１の実施例と同じである。

【００６３】そして、ＴＶカメラ１からの映像信号は、
まずＡ／Ｄコンバータ５３によりディジタル化されてか
ら、１フレームづつ、順次、画像メモリ５４の各フレー
ム(1)〜(30)に記憶され、ついで、順次、１フレームづ
つ読出され、Ｄ／Ａコンバータ５５によりアナログ信号
化されることになり、これにより、所定の時間、遅延さ
れて映像−動揺量重畳装置５に入力されるようになる。

【００６４】このときの画像メモリ５４に対する映像信
号の記憶と読出の制御は、リード／ライトアドレスコン
トローラ５６により行なわれ、これにより、上記した遅
延時間が制御されるのであるが、このための遅延時間制
御信号Ｓは、映像−動揺量重畳装置５内のＣＰＵ１７か
ら供給されるようになっている。

【００６５】次に、この実施例の動作について、画像遅
延回路５２の動作を中心にして説明する。まず、画像メ
モリ５４の記憶容量は、ＴＶカメラ１による被写体の撮
像位置から加速度センサ２までの距離と、車両３２の移
動速度から、その最大値が決定されている。例えば、Ｔ
Ｖカメラ１による撮像位置と加速度センサ２との間の距
離が２０ｍで、車両３２の移動速度が毎秒２０ｍであっ
たとするなら、１秒間でＴＶカメラ１で捉えた画像地点
に加速度センサ２が到達することになるから、この場合
には１秒間分の記憶容量が必要になる。

【００６６】一方、ＮＴＳＣ方式の映像信号は、画像の
単位として、１／３０秒で１フレームを構成しているか
ら、１秒間分としては、３０フレームの画像を記録でき
る容量が必要となり、従って、この実施例では、画像メ
モリ５４として、上記したように、(1)から(30)までの
３０フレームのメモリが設けてあるのである。

【００６７】まず、ＴＶカメラ１からの映像の最初のフ
レーム画像は一旦、画像メモリ５４のフレーム(1)に記
憶し、次に得られたフレーム画像はフレーム(2)に記憶
する。そして、この動作を順次繰返し、フレーム(30)ま
で記憶されたら、ここでフレーム(1)の映像の読出を開
始し、映像−動揺量重畳装置５へ出力する。そして、次
に得られたＴＶカメラ１の映像は再生を完了したフレー
ム(1)に記憶し、同時にフレーム(2)の映像を読出し、以
後、この動作を繰り返すことにより、入力された映像に
対して、常に画像メモリ５４の容量分、つまり、この場
合には３０フレーム分(１秒に相当)遅延した画像が順
次、読出され、映像−動揺量重畳装置５に出力されてゆ
くことになる。

【００６８】従って、この実施例によれば、ＴＶカメラ
１の映像が１秒間遅延されるので、ＴＶカメラ１による
撮像位置と加速度センサ２との間の距離が２０ｍで、車
両３２の移動速度が毎秒２０ｍの場合、加速度センサ２
が動揺量を検出したときに丁度、その地点でのカメラ画
像が出力され、ＴＶカメラ１の映像と加速度センサ２の
データが時間的に一致してＶＴＲ１３に録画されるの
で、再生画像でも、それらが一致して表示されることに
なるので、動揺量異常が発生した位置の画像が、そのま
ま自然な状態で確認でき、効率良く巡回検査を行なうこ
とができる。

【００６９】ところで、以上の説明では、画像メモリ５
４が有する３０フレームの記憶容量を全て利用した結
果、１秒の遅延時間を得るようにしているが、利用すべ
きフレームを変えてやれば、遅延時間を変えることがで
きるから、ＴＶカメラ１による撮像位置と加速度センサ
２との間の距離、及び車両３２の移動速度の何れかが変
ったときには、それらに応じて映像−動揺量重畳装置５
内のＣＰＵ１７から供給される遅延時間制御信号Ｓによ
りリード／ライトアドレスコントローラ５６を制御し、
画像信号の記憶、読出に使用するメモリフレームを変え
てやれば、車両３２の移動速度などが変化したときで
も、常に、同一地点の画像に対応したデータを同時に表
示させることができる。

【００７０】例えば、画像メモリ５４のメモリフレーム
を２９フレーム用いて遅延させてやれば、遅延時間は
(１−１／３０)秒となり、２８フレームを用いたときに
は、（１−２／３０)秒というように、１／３０秒単位
で遅延時間を短くしてゆくこができるので、車両３２の
移動速度が毎秒２０ｍから、毎秒(２０／３０≒０.６
６)早くなる毎に、１フレームづつ少なくしてやればよ
い。

【００７１】ところで、以上の実施例では、画像メモリ
５４のフレーム数を、一例として３０画面分としたの
で、車両の移動速度が毎秒２０ｍよりも遅くなったとき
には、完全な一致は得られなくなるが、画像メモリ５４
の容量を多くしてやれば、どのような速度にも追従させ
ることが可能である。

【００７２】例えば３００画面のフレームメモリを用い
た場合には、１／３０秒(１フレーム)×３００画面＝１
０秒間遅延できるので、２０ｍの距離を車両が速度毎秒
２ｍで移動しても、画像を一致させることができる許容
範囲内となる。そこで、映像−動揺量重畳装置５内のＣ
ＰＵ１７により、刻々と変化する車両の速度と、ＴＶカ
メラが捉えている映像とセンサ位置間の距離から、一致
させるのに必要な遅延時間を演算し、その時間を１フレ
ーム時間、すなわち１／３０秒で割った値を、映像遅延
回路５４で遅延に使用するフレームメモリ数としてやれ
ばよい。

【００７３】従って、この実施例によれば、車両の移動
速度に影響されずに、ＴＶカメラ１の映像と加速度セン
サ２の動揺量検出位置を誤差１フレーム時間以内で一致
させることが可能になる。

【００７４】なお、以上の実施例では、ＴＶカメラ１が
車両の進行方向の前方を撮像するようにしてあるが、Ｔ
Ｖカメラ１を車両の最後尾に設け、後方を撮像するよう
にしてやれば、ＴＶカメラ１の捉えた画像と加速度セン
サ２の位置関係が時間的に逆転するので、この場合に
は、加速度センサ２で検出したデータを遅延させるよう
入力してやれば良い。

【００７５】そして、この場合には、画像データを遅延
する必要が無いので、フレームメモリを用いる必要が無
く、従って、遅延手段が簡単になり、遅延時間の変化の
最小単位も小さくできるので、さらに良好な一致状態を
得ることができる。

【００７６】なお、以上の実施例では、本発明を鉄道線
路の巡回検査用に適用した場合について説明したが、こ
れは例示にすぎず、本発明は、使用する移送手段を任意
に選択することにより、道路、橋梁、トンネルなど、保
全管理のための検査が必要な構造物なら、どのような場
合でも、被検査対象物を問わず実施可能なことは言うま
でもない。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、車両などの移動体によ
り移動しながら、連続的に被検査対象物の物理的性状
と、その外観とを調べ、これらの結果を総合して検査を
行なう装置において、被検査対象物をＴＶカメラで撮像
して得た画像と、各種センサからのデータとを、モニタ
面に重畳して表示させるようにしたので、映像信号に合
わせたセンサからのデータの管理を適切にすることによ
り、再生画像を確認するだけで、そこには各種データが
対応して記録されている状態となり、この結果、従来技
術のようにＶＴＲとパソコンの両方を操作し、日時等を
比較、検索する必要がなく、従って、目視による判定も
含めた正確な検査が簡単に、しかも短時間で容易に得ら
れることになる。

【００７８】また、本発明によれば、検査のためにＶＴ
Ｒ及びパソコンシステムの２系統を必要としないので、
必要な機器数が少なくて済み、この結果、最適な保全に
必要な検査が、常に充分に行なえる巡回検査装置をロー
コストで提供することができる。

【００７９】さらに本発明によれば、検査のために得た
各種データを画像又は音声信号としてＶＴＲ等の記録媒
体に記録し、その再生映像からデータを自動判別してＶ
ＴＲ等の記録媒体を制御したり、データをパソコンに転
送したりすることによって、操作性の良い、映像データ
記録システムが構築できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による巡回検査装置及び巡回検査のため
の表示方法の一実施例を示す機器配置図である。

【図２】本発明の一実施例における車両搭載部のシステ
ム系統図である。

【図３】本発明の一実施例における検査部のシステム系
統図である。

【図４】本発明の一実施例における画面表示フォーマッ
トの一例を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施例における画面表示フォーマッ
トの他の一例を示す説明図である。

【図６】本発明の一実施例における一覧表の画面表示フ
ォーマットの一例を示す説明図である。

【図７】巡回検査装置の従来例における車両搭載部のシ
ステム系統図である。

【図８】巡回検査装置の従来例における検査部のシステ
ム系統図である。

【図９】巡回検査装置の従来例における画面表示フォー
マットの一例を示す説明図である。

【図１０】巡回検査装置の従来例におけるパソコンの画
面表示フォーマットの一例を示す説明図である。

【図１１】本発明の一実施例における映像−動揺量表示
装置の系統図である。

【図１２】本発明の一実施例における画面表示フォーマ
ットのさらに別の一例を示す説明図である。

【図１３】本発明の他の一実施例を示す検査部のシステ
ム系統図である。

【符号の説明】

１ ＴＶカメラ ２ 加速度センサ ３ 温度センサ ４ 湿度センサ ５ 映像−動揺量重畳装置 ６ Ｙ／Ｃ分離回路 ７ 同期再生回路 ８ デコーダ ９ 加算回路 １０ エンコーダ １１ インデックス重畳回路 １２ モニタ １３ ＶＴＲ １３ａ ビデオテープ １３ｂ 映像のみのビデオテープ １４ 記録媒体 １５ アドレスコントローラ １６ ミックスメモリ １７ ＣＰＵ １８ データライトコントロール １９ データ変換回路 ２０ ＲＡＭ ２１、２２、２３ Ａ／Ｄコンバータ ２５ メモリカード読取装置 ２６ マイクロホン ２８ 確認用モニタ ２９ 運転室 ３０ 線路 ３１ 車輪 ３２ 車両 ３３ 運転士 ３４ 窓 ３５ 車上子 ３６ 地上子 ３７ 速度発電機 ３８ 距離程検出装置 ３９ 日時 ４０ 距離程とスピード ４１ バーグラフ ４１ａ 水平バーグラフ ４１ｂ 垂直バーグラフ ４１ｃ、４１ｅ 整備基準値 ４１ｆ、４１ｄ 整備目標値 ４２ 一覧表 ４２ａ 距離データ ４２ｂ 動揺の種類と方向 ４２ｃ 加速度 ４３ 線路状況画像 ４４ 再生用ＶＴＲ ４５ 再生用モニタ ４５Ａ 再生用モニタの表示画面 ４６ データ記録装置 ４６ａ フロッピディスク ４６ｂ 記録済フロッピディスク ４７ パソコン ４８ ディスプレイ ４９ａ 日付 ４９ｂ 時刻 ５０ ディスプレイ画面 ５０ａ 距離程 ５０ｂ 動揺の種類と方向 ５０ｃ 最大動揺量 ５０ｄ 画面上の日付 ５０ｅ 画面上の時刻 ５１ 地図情報 ５２ 映像遅延回路 ５３ Ａ／Ｄコンバータ ５４ 画像メモリ ５５ Ｄ／Ａコンバータ ５６ リード／ライトアドレスコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大井 清一郎 東京都千代田区丸の内一丁目６番５号 東 日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 新保 直之 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (72)発明者 岡田 俊道 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (72)発明者 渡辺 晴樹 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (72)発明者 松田 俊哉 東京都新宿区高田馬場三丁目18番25号 日 立電子株式会社ビデオシステム事業所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象物に沿って移動可能な移送手段
   にテレビジョンカメラとセンサ手段とを搭載し、上記移
   送手段を移動させながら上記テレビジョンカメラより撮
   像した映像信号と上記センサ手段により検出した計測デ
   ータとを記録し、この記録した映像信号と計測データと
   に基いて上記検査対象物の検査を行なうようにした巡回
   検査装置において、上記計測データを画像表示が可能な
   データに変換して上記映像信号に重畳させる信号重畳手
   段を設け、上記記録した映像信号と計測データを画像再
   生したとき、上記検査対象物の画像と、この画像が撮像
   された箇所で検出した上記計測データとが同じ画面内に
   同時に表示されるように構成したことを特徴とする巡回
   検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１の発明において、上記信号重畳
   手段は、各種の計測センサや計測装置から得られる検査
   個所の性状を表わす計測データを、映像信号に重畳可能
   な文字や図形、インデックスパルス信号に変換する手
   段、及び上記計測データを、数値化した文字、又は数値
   化した値をグラフ化した図形に変換する手段、及び数値
   化した値をコード化してインデックス信号に変換する手
   段の少なくとも１手段と、それらを映像信号に重畳する
   手段とで構成されていることを特徴とする巡回検査装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２の発明において、
   上記映像信号を映像記録装置に記録する際、映像信号内
   に、上記計測データと、上記移送手段の所定位置からの
   移動距離を表わす距離程、及び撮像と計測を行なった日
   時の少なくとも１をインデックス信号として重畳する手
   段を設け、再生時、このインデックス信号の検出によ
   り、映像の検索が行なえるように構成したことを特徴と
   する巡回検査装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２の発明において、
   上記映像信号を映像記録装置に記録する際、音声記録機
   能を有する該映像記録装置を用い、それによる音声信号
   記録用のチャネルに、上記計測データと、上記移送手段
   の所定位置からの移動距離を表わす距離程、及び撮像と
   計測を行なった日時の少なくとも１をインデックス信号
   として記録する手段を設け、再生時、この音声信号記録
   用のチャネルから再生されるインデックス信号の検出に
   より、映像の検索が行なえるように構成したことを特徴
   とする巡回検査装置。
5. 【請求項５】 請求項１の発明において、上記信号重畳
   手段が信号遅延手段を備え、上記映像信号と、上記計測
   データを画像表示が可能なデータに変換した信号の何れ
   か一方を所定時間遅延してから他方の信号に重畳するよ
   うに構成されていることを特徴とする巡回検査装置。
6. 【請求項６】 請求項５の発明において、上記信号遅延
   手段による遅延時間が、上記移送手段の移動速度と、上
   記テレビジョンカメラによる上記検査対象物の撮像位置
   から上記センサ手段の設置位置までの距離の少なくとも
   一方に応じて制御されるように構成されていることを特
   徴とする巡回検査装置。
7. 【請求項７】 移動手段に搭載したテレビジョンカメラ
   により撮像した検査対象物を表示する画像に、上記検査
   対象物を撮像した時刻と上記移動手段の移動速度及び上
   記検査対象物の異常に起因する計測データを重畳して表
   示するようにしたことを特徴とする巡回検査のための表
   示方法。