JPH1049551A - データ選択収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象物のデータを取捨選択して蓄積するデー
タ選択収集装置を提供する。 【解決手段】 入力端子１１から熱画像データがデータ
選択収集装置１０のリングバッファメモリ１２と判断部
１３に順次入力される。判断部１３は、各々の熱画像デ
ータ中に含まれる温度データが所定値内にあるか否かを
順次判断し、所定値を越えると判断された温度データを
有する部分の熱画像データに位置データを付加する。判
断部によって所定値を越える温度データを有する熱画像
データが検出されたとき、取出部１４は、リングバッフ
ァメモリ１２に記憶されている、これ以前の熱画像デー
タと、位置データが付されたこの熱画像データと、その
後の所定量の熱画像データとを順にリングバッファメモ
リ１２から外部メモリ１５へ書き移す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道設備等の設備
管理システムに用いられる、膨大なデータの所望な部分
のみを選択的に記憶するデータ選択収集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道用レールやそれに沿って配設された
トロリ線等の保守点検を行うために、連続走査画像を利
用した設備管理システムが利用されつつある。このシス
テムは、概略、撮影装置と画像データ処理装置とから構
成され、撮影装置によって鉄道用レールやトロリ線等の
連続走査画像を得、この連続走査画像を画像データとし
て蓄積し、この画像データをコンピュータ等の画像デー
タ処理装置によって処理することにより、設備管理者ら
は室内において対象物の状態を把握管理できるというも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、鉄道用レー
ルやトロリ線等の設備は長大であり、また、それに生じ
た小さな傷等を検出する連続走査画像は高解像度を有す
るため、データ量が膨大になってしまうという問題があ
る。膨大な画像データをリアルタイムでデータを蓄積す
るためには高速大容量の記憶装置が必要であり、また、
この膨大なデータからなる画像データベースを検索、あ
るいは診断処理するためには高速性能のワークステーシ
ョンが要求されるため、装置はたいへん高価なものとな
ってしまう。また、画像データを圧縮しながら記録する
方式も考えられるが、画像データをリアルタイムで圧縮
しながらデータを蓄積するには特別な画像圧縮装置が必
要となり、やはり装置は高価なものとなってしまう。

【０００４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、対象物のデータを取捨選択して蓄積する
データ選択収集装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のデータ選択収集装置は、赤外線カメラによ
り撮影された熱画像データ等のように継続的に入力され
る入力データを順次ループ状に記憶するリングバッファ
メモリを有し、リングバッファメモリに記憶された入力
データに異常データがあるか否かを判断手段により順次
判断し、この判断手段によって異常データの存在が検出
されたときに、取出手段によりこの異常データを含む前
後のデータを、リングバッファメモリに記憶された入力
データから取り出し、このように取り出されたデータを
外部メモリに記憶する。

【０００６】このようなデータ選択収集装置は、データ
量が膨大になる画像データを選択的に収集するために用
いる場合に適している。例えば、鉄道網における架線の
点検装置などに用いることができる。鉄道網において
は、き電線、き電分岐線、トロリ線等（架線）における
電気的接続が不完全な部分は、その部分に生じる温度上
昇を検知することによって調べられている。そこで、本
発明のデータ選択収集装置は、赤外線カメラ等により撮
影した架線の熱画像データを入力データとし、その熱画
像データ中に含まれる温度データから異常発熱箇所の有
無を判断手段によって判断し、異常発熱箇所であると判
断された部分の熱画像データを含み、その前後の部分の
熱画像データを取出手段によってリングバッファメモリ
から外部メモリへ取り出すように構成される。

【０００７】このように架線の点検に赤外線カメラを用
いて連続な熱画像を得て架線の点検等を行う場合、本発
明のデータ選択収集装置によって、架線における異常発
熱箇所とその前後、すなわち異常発熱箇所およびその周
辺部分の熱画像データのみを選択的に収集することによ
り、記憶するデータ量が少なくて済み、長大な鉄道架線
の点検等を効率良く行うことが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図を参照して説明する。本発明の第１の実施
形態として、データ選択収集装置を備えた検測電車３０
が図２に示されている。この検測電車３０は、営業用の
電車をベースとして構成されており、レールＲ上を走行
するため鉄輪３２により車体３１を走行自在に支持して
構成されている。この検測電車３０はレールＲ上を走行
しながら種々の検査、測定を行うためのものであり、車
体３１内に本発明に係るデータ選択収集装置１０が搭載
されている。

【０００９】車体３１の上面に架線Ｔの監視用赤外線カ
メラ１９が架台１８に搭載されて取り付けられており、
赤外線カメラ１９によって撮影された熱画像データがデ
ータ選択収集装置１０に送られる。このため、検測電車
３０をレールＲ上で走行させながら、赤外線カメラ１９
によって架線（トロリ線）の撮影を行い、その撮影熱画
像をデータ選択収集装置１０で選択的に収集するように
なっている。

【００１０】ところで、電車へ電気を供給するためのき
電線、き電分岐線、トロリ線等はコネクタによって結線
されている。コネクタへの電線の接触不良やコネクタの
圧縮不足等があると通電時に発熱が起こり、ひいては断
線に至ることがある。このような断線事故を未然に防ぐ
ために、鉄道網においては、種々の方法によって電気的
接続箇所の温度点検（異常発熱の有無の点検）が行われ
ている。本発明のデータ選択収集装置１０が搭載された
検測電車３０は、き電線、き電分岐線、トロリ線等の電
気的接続箇所の温度点検を、赤外線カメラ１９によって
得られる熱画像データを介して行うものである。

【００１１】データ選択収集装置１０は、図１に示すよ
うに、リングバッファメモリ１２と判断部（判断手段）
１３と取出部（取出手段）１４と、外部メモリ１５とか
ら構成される。熱画像データの入力端子１１は赤外線カ
メラ１９の出力端子に繋がり、赤外線カメラ１９により
撮影された熱画像データが順次送られてくる。このた
め、赤外線カメラ１９からの熱画像データは、まず、入
力端子１１を介してリングバッファメモリ１２と判断部
１３とに入力される。

【００１２】リングバッファメモリ１２は、ＤＲＡＭ
（ダイナミックＲＡＭ）からなり、ＤＲＡＭ内の複数の
メモリブロックの各々が順次熱画像入力データを記憶
し、ＤＲＡＭ内における物理的記憶限界に到達したと
き、すなわち終点のメモリブロックに達したときには、
アドレスを介して先端のメモリブロックへ入力データが
書き込まれるように構成されている。したがって、リン
グバッファメモリ１２は、概念的には、図１に示された
ように複数のメモリブロックが環状に連なったループ状
のメモリである。このリングバッファメモリ１２への熱
画像入力データの書き込みが一巡されるまでの間は、各
入力データブロックは記憶保持され、一巡後に、順次新
しい熱画像入力データによって上書きされるものであ
る。

【００１３】このようにして入力端子１１を介して赤外
線カメラ１９から送られる熱画像データは順次リングバ
ッファメモリ１２に一時的に記憶されるのであるが、こ
の記憶はループ状に行われる。すなわち、リングバッフ
ァメモリ１２の容量を越えるまでは入力データはその順
に継続的に記憶されるが、容量を越えたときから新しい
データが最も古いデータの上に書き換えられる。これに
より、リングバッファメモリ１２には、常にその容量分
に対応する最新熱画像データが一時記憶されている。

【００１４】判断部１３は、ＣＰＵ等からなり、入力さ
れる熱画像データから所定温度以上の温度となるデータ
すなわち、異常発熱を示す熱画像データが存在するか否
かを順次判断し、異常発熱を示す熱画像データの存在が
判断されたときに、リングバッファメモリ１２内におい
てこの異常発熱データ位置にマーカを付けておく、もし
くはそのアドレスをレジスタに記憶しておく。取出部１
４もＣＰＵ等からなり、この判断部１３によって検出さ
れマーカが付けられた異常発熱を示す熱画像データと、
その前後の熱画像データとをリングバッファメモリ１２
から取り出し、ハードデスクドライブ等によって構成さ
れた外部メモリ１５へ記憶保存する。

【００１５】これにより、異常発熱箇所およびその前後
における熱画像データのみを自動的に抽出して外部メモ
リ１５に選択的に記憶することができるので、外部メモ
リ１５に記憶するデータ量が少なくて済む。また、この
ように外部メモリ１５に記憶されたデータをチェックす
るだけで効率よく発熱部の特定、発熱状況の解析等を行
うことができる。

【００１６】以上においては、リングバッファメモリ１
２の容量がある程度確保できる場合について説明した
が、この容量が小さな場合でも同様な外部メモリへのデ
ータ抽出保存が可能である。

【００１７】リングバッファメモリ１２には短時間（例
えば、５秒間）の画像データを記憶できるだけであるよ
うな場合に、異常発熱データの存在が判断部１３によっ
て検出されたとき、それ以前に入力された熱画像データ
の最新の部分（例えば、過去５秒間の熱画像データ）は
リングバッファメモリ１２に記憶されている。このた
め、取出部１４は、このように異常発熱データの存在が
判断部１３において判断されたときに、まず、リングバ
ッファメモリ１２に残されている過去５秒間の画像デー
タを外部メモリ１５に書き移し、次に、この異常発熱が
判断されている限りその熱画像データを続けて外部メモ
リ１５に取り込む。この後、異常発熱がなくなったとき
から所定時間の間、例えば５秒間、の熱画像データも外
部メモリ１５に取り込む。この結果、この場合にも、異
常発熱画像データを含みその前後５秒間ずつの熱画像デ
ータのみを外部メモリ１２に記憶保存することができ
る。

【００１８】ここでリングバッフメモリがないて、異常
発熱の存在が判断されたときに、その判断ときからの熱
画像データを取り込んで選択的なデータ収集は可能であ
るが、異常発熱の判断前の箇所のデータ収集は全データ
を蓄積しないかぎり不可能である。しかし、このように
リングバッファメモリを用いると、異常発熱の存在が判
断された部分の前後の熱画像データの選択収集が可能て
なるという大きな利点がある。

【００１９】このように、本発明によるデータ選択収集
装置１０は、接続等が不完全な部分からの熱放射（異常
発熱）を捉えた熱画像データと、その前後の熱画像デー
タとを選択的に収集することになる。取捨選択しなが
ら、トロリ線等における接続等が不完全な箇所とその近
傍とを集中的に記録するため、単純に熱画像データを連
続して記録する場合に比べ、外部メモリ１５の容量はか
なり少ないものでまかなえる。調査区間の距離は長くて
も選択的に収集される熱画像データ量が少なくてすむた
め、収集された熱画像データへの検索処理や画像処理等
は、高価なワークステーションを用いるまでもなく、通
常のデスクトップコンピュータにて行うことが可能とな
る。

【００２０】また、外部メモリ１５に収集された、接続
等が不完全であると判断された各々の熱画像データに
は、そのときの位置データ、時間データ等が付加され
る。このため、実際の鉄道設備に対し、不完全な接続箇
所を容易に特定、位置付けすることが可能である。しか
も、この収集された熱画像データには、発熱箇所を示す
熱画像データだけでなく、その前後の熱画像データも含
まれているため、架線の発熱部分及びその周辺部分につ
いてのデータ解析が可能であり、架線の発熱状況を正確
に把握することができる。

【００２１】尚、上記実施の形態においては、本発明の
データ選択収集装置１０は、熱画像データを選択収集す
るように構成されたが、これに限らず、ラインセンサカ
メラや通常のビデオカメラを用いて、鉄道用レール等の
長大な設備に対する損傷の画像データを選択的に収集す
るものとしてもよい。また、上記実施の形態においてリ
ングバッファメモリ１２は、ＤＲＡＭによって構成され
たが、これに限らず、ハードディスクドライブやテープ
ドライブ等によって構成してもよい。本発明はこれらに
限られるものではなく、本発明の特許請求の範囲内にお
いてさらなる改善、改良、変更等を行い得ることは明ら
かである。

【００２２】また、以上においては検測電車に本発明に
係るデータ選択収集１０を搭載した例を示したが、この
装置１０を図３に示すような軌陸作業車１３０に搭載す
ることもある。軌陸作業車１３０は、道路上を走行する
トラックをベースとして構成されており、車体１３１の
前後左右にある各タイヤ車輪（道路走行用車輪）１３２
の後方には、各々鉄輪（軌道走行用車輪）１２６が配設
されている。これら鉄輪２６は、昇降シリンダ１２１に
よって張出（下降）及び格納（上昇）自在な鉄輪張出機
構１２０に旋回自在に保持され、鉄道用レールＲのピッ
チと、横方向に同ピッチを有して配設されている。

【００２３】車体１３１の下部中央には、軌陸作業車１
３０自体を持ち上げるためのセンタジャッキ１３８が旋
回自在に下方へ向けて設けられている。また、作業時に
車体１３１を安定支持するために、車体１３１の前後左
右にはアウトリガジャッキ装置１３６が配設されてい
る。さらに、車体１３１の荷台前部上には、車体１３１
に対して旋回自在に旋回台１３３が配設され、この旋回
台１３３の上部に、起伏、伸縮作動が自在なブーム１３
４が枢着されている。このブーム１３４の先端に作業台
１３５が配設されている。

【００２４】このように構成された軌陸作業車１３０は
鉄道の架線工事等に用いられる。鉄輪１２６が格納され
た状態で、タイヤ車輪１３２によって道路上を走行し作
業現場へ向かい、現場近くまで来たら踏切を見つけ、そ
の踏切のレールＲを横切るようにして停車する。次に、
車体１３１の下部中央に設けられたセンタジャッキ１３
８を下方へ伸長作動させ車体１３１を持ち上げ、センタ
ジャッキ１３８を支点にして車体１３１がレールＲに平
行となるように車体１３１を旋回し、昇降シリンダ１２
１を伸長作動させることにより鉄輪１２６を張り出す。
これにより、軌陸作業車１３０は、前側のタイヤ車輪１
３２を宙に浮かせたまま、後側のタイヤ車輪１３２によ
ってレールＲ上を走行可能となる。レールＲ上を走行し
作業現場に到着した後、作業者が作業台１３５に搭乗す
る。その後、ブーム１３４を旋回、起仰して作業台１３
５を作業位置に配置して所望の作業を行う。

【００２５】また、軌陸作業車１３０の荷台中央には、
本発明のデータ選択収集装置１１０が搭載されており、
データ選択収集装置１１０には、作業台１３５に取り付
けられた赤外線カメラ１１９によって撮影された熱画像
データが送られる。これにより軌陸作業車１３０がレー
ルＲ上を走行するときこの赤外線カメラ１１９によって
トロリ線Ｔ等の熱画像が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータ選
択収集装置は、入力されるデータを順次リングバッファ
メモリへループ状に記憶しながら、異常データがあるか
否かを順次判断し、この判断結果に基づいて、異常デー
タとその前後のデータとを選択的に外部メモリに収集す
るものである。このように取捨選択しながらデータを収
集するため、単純にデータを連続的に記録する場合に比
べ、外部メモリに必要とされる記憶容量をかなり少なく
することができる。しかも、前後のデータが付随して収
集されるため、対象物の状態を把握し易いという利点も
ある。

【００２７】さらに、本発明のデータ選択収集装置が、
長大な鉄道設備の設備管理システムとして、架線等の点
検に用いられる場合は、架線の接続不良等による放射熱
を捕らえる熱画像を入力データとし、その熱画像中に含
まれる温度データから異常データを判断して、架線のメ
ンテナンスが必要とされる部分とその周辺部分との熱画
像データを選択的に収集することができる。

【００２８】長い調査区間に対してこのデータ選択収集
装置が利用されれば、メンテナンスに必要な熱画像デー
タを効率良く蓄積でき、外部メモリは比較的に容量の少
ないものでまかなえる。さらに、蓄積された熱画像デー
タは比較的にデータ量が少ないため、その後のデータ処
理はかなり容易なものになる。従って、高価なワークス
テーションを用いずに通常のデスクトップコンピュータ
を用いた経済的な設備管理システムを構築することが可
能になる。尚、このように収集された熱画像データに
は、異常箇所の熱画像データばかりではなく、その周辺
部分の熱画像データも収集されるため、その後のデータ
解析によって、架線における異常発熱の状況等の、全体
的な把握も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータ選択収集装置の構成図である。

【図２】このデータ選択収集装置が搭載された検測電車
の側面図である。

【図３】上記データ選択収集装置が搭載された軌陸作業
車の側面図である。

【符号の説明】

１０ データ選択収集装置 １２ リングバッファメモリ １３ 判断部 １４ 取出部 １５ 外部メモリ １９ 赤外線カメラ ３０ 検測電車 １３０ 軌陸作業車

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力データを順次ループ状に記憶するリ
   ングバッファメモリと、 このリングバッファメモリに記憶された前記入力データ
   に異常データがあるか否かを順次判断する判断手段と、 この判断手段によって異常データの存在が検出されたと
   きに、その異常データを含む前後のデータを、前記リン
   グバッファメモリに記憶された入力データから取り出す
   取出手段と、 この取出手段により取り出されたデータを記憶する外部
   メモリ手段とからなることを特徴とするデータ選択収集
   装置。
2. 【請求項２】 前記入力データが熱画像データであり、 前記判断手段は、この熱画像データ中に異常発熱を示す
   画像データが含まれるか否かを判断し、 前記取出手段は、前記異常発熱を示す画像データを含む
   前後の熱画像データを前記リングバッファメモリに記憶
   された熱画像データから取り出すことを特徴とする請求
   項１記載のデータ選択収集装置。