WO2017145754A1 - 摩耗度合い情報取得装置、摩耗度合い情報取得方法、車両及びプログラム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a wear degree information acquisition device, a wear degree information acquisition method, a vehicle, and a program.
- This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-031397 for which it applied to Japan on February 22, 2016, and uses the content here.
- Patent Document 1 When a vehicle travels with power supplied from a power line such as an electric railway or a new transportation system, it is necessary to detect the wear of the power line and replace the power line.
- a power line such as an electric railway or a new transportation system
- the trolley wire wear measuring device described in Patent Document 1 detects the edge of the worn portion of the trolley wire from the line sensor image obtained using the line sensor, and the width of the worn portion of the trolley wire based on the detected edge. Ask for.
- Patent Document 1 describes, as a method for measuring the wear of the trolley wire, converting the width of the worn portion of the trolley wire into the thickness of the trolley wire.
- the width of the worn part may be kept almost constant even if the power line is worn.
- a method for obtaining the width of the worn part of the power line cannot be used as a method for detecting the wear of the power line.
- the present invention provides a wear degree information acquisition device, a wear degree information acquisition method, a vehicle, and a program capable of detecting the wear of a power line even when the width of the wear portion is kept substantially constant even if the power line is worn. To do.
- the wear degree information acquisition device includes a distance from a predetermined position of the vehicle to a wear portion in contact with the vehicle in a power line that supplies power to the vehicle, and the vehicle.
- a power line measuring unit that measures a distance from a predetermined position to a non-wearing portion of the power line that does not contact the vehicle; a distance from the predetermined position of the vehicle to the wearing part; and the non-wearing from the predetermined position of the vehicle
- a wear level information acquisition unit that acquires information indicating the wear level of the power line based on a difference from the distance to the portion.
- the wear level information acquisition device further includes a timing detection unit that outputs a sampling timing signal every time the vehicle travels at a predetermined interval, and the wear level information acquisition unit outputs the sampling timing signal.
- Information indicating the degree of wear of the power line may be acquired every time.
- the power line measurement unit scans a plurality of positions of the wear portion obliquely with respect to a traveling direction of the vehicle, measures a distance from the predetermined position of the vehicle to each of the plurality of positions scanned, and wears the wear
- the degree information acquisition unit may acquire information indicating a degree of wear at each position scanned by the power line measurement unit in the wear portion.
- the vehicle includes any one of the above-described wear degree information acquisition devices.
- the wear degree information acquisition method includes a distance from a predetermined position of the vehicle to a wear portion in contact with the vehicle in a power line that supplies power to the vehicle, and The distance from the predetermined position to the non-wear portion of the power line that does not contact the vehicle is measured, and the distance from the predetermined position of the vehicle to the wear portion and the distance from the predetermined position of the vehicle to the non-wear portion And acquiring information indicating the degree of wear of the power line based on the difference.
- the program causes the computer to determine a distance from a predetermined position of the vehicle to a wear portion of the power line that supplies electric power to the vehicle that contacts the vehicle, and a predetermined value of the vehicle. A distance from the position to a non-wear portion of the power line that does not contact the vehicle, and a distance from a predetermined position of the vehicle to the wear portion and a distance from the predetermined position of the vehicle to the non-wear portion. It is a program for acquiring the information which shows the abrasion degree of the said power line based on the difference of.
- wear degree information acquisition device wear degree information acquisition method, vehicle, and program, it is possible to detect the wear of the power line even when the width of the wear part is kept substantially constant even if the power line is worn.
- FIG. 1 is a schematic block diagram showing a functional configuration of a wear degree information acquisition apparatus according to an embodiment of the present invention.
- the wear degree information acquisition apparatus 10 includes an upper left power line measurement unit 110a, a lower left power line measurement unit 110b, an upper right power line measurement unit 110c, a lower right power line measurement unit 110d, and a position estimation laser sensor 130. And a timing detection unit 140 and a wear degree information acquisition apparatus main body 200.
- the upper left power line measurement unit 110a includes a first upper laser sensor 121a and a first lower laser sensor 122a.
- the lower left power line measurement unit 110b includes a second upper laser sensor 121b and a second lower laser sensor 122b.
- the upper right power line measurement unit 110c includes a third upper laser sensor 121c and a third lower laser sensor 122c.
- the lower right power line measurement unit 110d includes a fourth upper laser sensor 121d and a fourth lower laser sensor 122d.
- the wear degree information acquisition apparatus main body 200 includes a communication unit 210, an operation input unit 220, a display unit 230, a storage unit 280, and a control unit 290.
- the control unit 290 includes a wear degree information acquisition unit 291 and a position estimation unit 292.
- the wear degree information acquisition device 10 is provided in the vehicle 900.
- the upper left power line measurement unit 110a, the lower left power line measurement unit 110b, the upper right power line measurement unit 110c, and the lower right power line measurement unit 110d are collectively referred to as the power line measurement unit 110.
- the first upper laser sensor 121a, the second upper laser sensor 121b, the third upper laser sensor 121c, and the fourth upper laser sensor 121d are collectively referred to as an upper laser sensor 121.
- the first lower laser sensor 122a, the second lower laser sensor 122b, the third lower laser sensor 122c, and the fourth lower laser sensor 122d are collectively referred to as a lower laser sensor 122.
- FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of arrangement of power lines.
- FIG. 2 shows a schematic configuration of a track on which the vehicle 900 travels.
- the track 800 includes a road surface 810, a guide rail 820, a branch rail 830, an upper left power line 840a, a lower left power line 840b, an upper right power line 840c, a lower right power line 840d, and an insulator 850.
- the upper left power line 840a, the lower left power line 840b, the upper right power line 840c, and the lower right power line 840d are collectively referred to as a power line 840.
- the track 800 constitutes a travel route of the vehicle 900.
- Road surface 810 is a surface on which vehicle 900 travels.
- the road surface 810 is formed approximately horizontally on a concrete surface, for example.
- the guide rail 820 restricts the direction of the vehicle 900 so that the vehicle 900 travels on the road surface 810.
- Guide rails 820 are provided on both sides of the track 800.
- Each side of the track 800 is on each side of the road surface 810.
- the vehicle 900 travels while contacting the guide wheels against the guide rails 820.
- the direction of the vehicle 900 is restricted so as not to deviate from the road surface 810.
- the branch rail 830 is provided at a branch point of the track 800, and guides the vehicle 900 traveling on the branch point to one of the branch destination tracks.
- the branch rail 830 has a movable part, and switches the direction of the movable part according to the route along which the vehicle 900 should travel.
- the vehicle 900 attaches a branch wheel to one of the left and right branch rails 830 according to the direction of the movable part of the branch rail 830. As the branch wheel moves along the branch rail 830, the vehicle 900 is guided to a branch destination to be advanced.
- the power line 840 transmits the power output from the power supply facility of the new transportation system and supplies it to the vehicle 900.
- the upper left power line 840a is a positive electrode and the lower left power line 840b is a negative electrode, and DC power is supplied to the vehicle 900 by a combination of the upper left power line 840a and the lower left power line 840b.
- power lines 840 are provided on both the left and right sides of the track 800 so that the power supply is not interrupted when the vehicle 900 moves to any branch destination. In the example of FIG.
- an upper right power line 840c and a lower right power line 840d are provided on the right side in the traveling direction in addition to the upper left power line 840a and the lower left power line 840b on the left side in the traveling direction of the vehicle 900.
- the upper right power line 840c is a positive electrode and the lower right power line 840d is a negative electrode, and DC power is supplied to the vehicle 900 by a combination of the upper right power line 840c and the lower right power line 840d.
- Each of the power lines 840 is installed using an insulator 850.
- the number of power lines 840 that are subject to wear detection by the wear degree information acquisition device 10 may be one or more.
- the power line 840 targeted for wear detection by the wear degree information acquisition device 10 may be a power line that supplies AC power.
- the power line measurement unit 110 measures the distance from a predetermined position of the vehicle 900 for each of a wear part that contacts the vehicle 900 and a non-wear part that does not contact the vehicle 900 in the power line 840 that supplies power to the vehicle 900.
- Upper laser sensor 121 irradiates power line 840 with a laser (laser beam) from diagonally above power line 840 and measures the distance between upper laser sensor 121 itself and power line 840.
- the position where the upper laser sensor 121 is installed corresponds to an example of a predetermined position of the vehicle 900.
- the upper laser sensor 121 changes the laser irradiation direction up and down to irradiate both the worn portion and the non-wear portion of the power line 840 with the laser.
- the upper laser sensor 121 measures both the distance between the upper laser sensor 121 itself and the worn portion and the distance between the upper laser sensor 121 itself and the non-wear portion.
- the lower laser sensor 122 irradiates the power line 840 with a laser from diagonally below the power line 840, and measures the distance between the lower laser sensor 122 itself and the power line 840.
- the position where the lower laser sensor 122 is installed corresponds to an example of a predetermined position of the vehicle 900.
- the lower laser sensor 122 changes the laser irradiation direction up and down to irradiate both the worn portion and the non-wear portion of the power line 840 with the laser. As a result, the lower laser sensor 122 measures both the distance between the lower laser sensor 122 itself and the worn portion and the distance between the lower laser sensor 122 itself and the non-wear portion.
- FIG. 3 is an explanatory diagram showing an arrangement example of the upper laser sensor 121 and the lower laser sensor 122.
- FIG. 3 shows the vehicle 900 as viewed from above.
- the new transportation system 700 includes a track 800 and a vehicle 900.
- the track 800 includes a road surface 810, a guide rail 820, an upper left power line 840a, a lower left power line 840b, an upper right power line 840c, and a lower right power line 840d.
- the vehicle 900 includes a vehicle main body 910, a support 920, guide wheels 930, branch wheels 940, a current collector 950, and a traveling tire 960. As described with reference to FIG.
- the vehicle 900 further includes a first upper laser sensor 121a, a second upper laser sensor 121b, a third upper laser sensor 121c, a fourth upper laser sensor 121d, A lower laser sensor 122a, a second lower laser sensor 122b, a third lower laser sensor 122c, and a fourth lower laser sensor 122d are provided.
- the vehicle 900 travels on a travel route formed by the track 800.
- the vehicle 900 carries, for example, passengers or cargo.
- the vehicle main body 910 accommodates a conveyance target such as a passenger or cargo.
- a traveling tire 960 is provided at a lower portion of the vehicle main body 910.
- a support 920 is provided so as to protrude laterally from the vehicle main body 910.
- the vehicle body 910 includes a first upper laser sensor 121a, a second upper laser sensor 121b, a third upper laser sensor 121c, a fourth upper laser sensor 121d, and a first lower laser sensor 121a.
- a side laser sensor 122a, a second lower laser sensor 122b, a third lower laser sensor 122c, and a fourth lower laser sensor 122d are provided.
- the support 920 supports the guide wheel 930, the branch wheel 940, and the current collector 950. Specifically, guide wheels 930, branch wheels 940, and a current collector 950 are provided at the left and right ends of the support 920. The support 920 keeps the distance between the guide wheel 930, the branch wheel 940, the current collector 950, and the vehicle body 910 approximately constant.
- Guide wheel 930 restricts the orientation of vehicle 900 such that vehicle 900 travels on road surface 810 by hitting guide rail 820 when vehicle 900 travels.
- the branch wheel 940 moves along the branch rail 830 at a branch point of the track 800 to guide the vehicle 900 to one of the branch destination tracks 800.
- the current collector 950 contacts the power line 840 and receives power supply from the power line 840.
- the traveling tire 960 is provided below the vehicle main body 910 (on the side close to the road surface 810) and is in contact with the road surface 810. The vehicle 900 travels as the traveling tire 960 rotates. The vehicle 900 moves by this traveling.
- FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of the positional relationship between the contact portion and the non-contact portion of the power line 840.
- FIG. 4 shows a schematic shape of each part in the cross section of the power line 840.
- the power line 840 includes a power line main body 841 and a contact member 842.
- the current collector 950 includes a rubbing plate 951 and a spring 952.
- the power line main body 841 is made of aluminum and has high conductivity and is relatively soft. If the entire power line 840 is made of aluminum, the power line 840 is extremely worn and needs to be replaced immediately. Therefore, a contact member 842 is provided at a portion where the power line 840 contacts the rubbing plate 951.
- the contact member 842 is made of stainless steel and is harder and less likely to wear than the aluminum power line body 841.
- the power line main body 841 corresponds to an example of a non-contact portion.
- a portion of the contact member 842 that contacts the rubbing plate 951 corresponds to an example of a contact portion.
- the region A11 corresponds to an example of a contact portion.
- the rubbing plate 951 contacts the power line 840 and receives power from the power line 840.
- the rubbing plate 951 is made of, for example, a carbon-based conductive material.
- the spring 952 presses the rubbing plate 951 against the power line 840.
- FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of the vertical direction of the upper laser sensor 121 and the lower laser sensor 122.
- FIG. 5 shows a state seen from the rear side of the vehicle 900 in the traveling direction of the vehicle 900.
- the first upper laser sensor 121a and the third upper laser sensor. 121c a first lower laser sensor 122a and a third lower laser sensor 122c are shown.
- the first upper laser sensor 121a is installed obliquely above the upper left power line 840a toward the upper left power line 840a.
- the first upper laser sensor 121a irradiates the upper left power line 840a with a laser and measures the distance between the first upper laser sensor 121a itself and the upper left power line 840a.
- the first lower laser sensor 122a is installed obliquely below the upper left power line 840a toward the upper left power line 840a.
- the first lower laser sensor 122a irradiates the upper left power line 840a with a laser and measures the distance between the first lower laser sensor 122a itself and the upper left power line 840a.
- the third upper laser sensor 121c is installed diagonally above the upper right power line 840c toward the upper right power line 840c.
- the third upper laser sensor 121c irradiates the upper right power line 840c with a laser and measures the distance between the third upper laser sensor 121c itself and the upper right power line 840c.
- the third lower laser sensor 122c is installed obliquely below the upper right power line 840c toward the upper right power line 840c. Accordingly, the third lower laser sensor 122c irradiates the upper right power line 840c with a laser and measures the distance between the third lower laser sensor 122c itself and the upper right power line 840c.
- the second upper laser sensor 121b is installed diagonally above the lower left power line 840b toward the lower left power line 840b.
- the second upper laser sensor 121b irradiates the lower left power line 840b with a laser and measures the distance between the second upper laser sensor 121b itself and the lower left power line 840b.
- the second lower laser sensor 122b is installed obliquely below the lower left power line 840b toward the lower left power line 840b. Accordingly, the second lower laser sensor 122b irradiates the lower left power line 840b with a laser and measures the distance between the second lower laser sensor 122b itself and the lower left power line 840b.
- the fourth upper laser sensor 121d is installed diagonally above the lower right power line 840d toward the lower right power line 840d. As a result, the fourth upper laser sensor 121d irradiates the lower right power line 840d with a laser and measures the distance between the fourth upper laser sensor 121d itself and the lower right power line 840d.
- the fourth lower laser sensor 122d is installed obliquely below the lower right power line 840d toward the lower right power line 840d. As a result, the fourth lower laser sensor 122d irradiates the lower right power line 840d with a laser and measures the distance between the fourth lower laser sensor 122d itself and the lower right power line 840d.
- the first upper laser sensor 121 a and the first lower laser sensor 122 a are installed at positions shifted in the longitudinal direction of the vehicle 900. Accordingly, the first upper laser sensor 121a and the first lower laser sensor 122a are installed at positions shifted in the traveling direction of the vehicle 900. Thereby, it can be avoided that the laser term output from the first upper laser sensor 121a interferes with the laser output from the first lower laser sensor 122a and the distance measurement accuracy is lowered.
- Combination of second upper laser sensor 121b and second lower laser sensor 122b, combination of third upper laser sensor 121c and third lower laser sensor 122c, fourth upper laser sensor 121d and fourth lower laser sensor 122d Is also the same as the combination of the first upper laser sensor 121a and the first lower laser sensor 122a.
- FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a laser irradiation range by the upper laser sensor 121 and the lower laser sensor 122.
- the upper laser sensor 121 is positioned obliquely above the power line 840 and irradiates the laser toward the power line 840.
- the lower laser sensor 122 is positioned obliquely below the power line 840 and irradiates the laser toward the power line 840.
- the upper laser sensor 121 changes the direction of the laser up and down within the range of the angle A21. Thereby, upper laser sensor 121 scans at least a part of the worn part of power line 840 and a part of the non-wear part, and measures the distance between upper laser sensor 121 itself and the scanned part.
- a worn portion of the power line 840 is indicated by a region A11.
- the portion of the power line main body 841 in the power line 840 corresponds to an example of a non-wear portion.
- a line L11 indicates the center of the range in which the upper laser sensor 121 changes the direction of the laser.
- the center of the range in which the upper laser sensor 121 changes the laser direction is the center of the angle A21.
- the lower laser sensor 122 changes the direction of the laser up and down within the range of the angle A22. Accordingly, the lower laser sensor 122 scans at least a part of the worn part of the power line 840 and a part of the non-wear part, and measures the distance between the lower laser sensor 122 itself and the scanned part.
- a line L12 indicates the center of the range in which the lower laser sensor 122 changes the direction of the laser. In FIG. 6, the center of the range in which the lower laser sensor 122 changes the direction of the laser is the center of the angle A22.
- the upper laser sensor 121 and the lower laser sensor 122 scan the power line 840, respectively.
- the power line measurement unit 110 may include only one of the upper laser sensor 121 and the lower laser sensor 122. Thereby, the structure of the power line measurement part 110 can be simplified. Alternatively, the power line measurement unit 110 may include three or more laser sensors.
- the wear degree information acquisition device 10 may manage data for each laser sensor, Data of a plurality of racer sensors may be combined into one.
- the figure which shows the shape of the power line 840 described later with reference to FIG. 10 may be combined into a single figure by the wear degree information acquisition unit 291 for a plurality of laser sensors.
- the wear degree information acquisition unit 291 synthesizes data at different timings by the time converted from the difference in installation position in the traveling direction of the vehicle 900 into time.
- the position estimation laser sensor 130 measures the distance between the position estimation laser sensor 130 and surrounding objects for position estimation of the vehicle 900. Specifically, the position estimation laser sensor 130 repeats the distance measurement while changing the direction of the irradiated laser in the horizontal direction.
- the horizontal direction here is left and right.
- FIG. 7 is a graph showing an example of the distance measured by the position estimation laser sensor 130.
- the horizontal axis of the graph in FIG. 7 indicates time, and the vertical axis indicates the direction of the laser emitted by the position estimation laser sensor 130. The lower the vertical axis, the closer the laser direction is to the front of the vehicle 900, and the higher the vertical axis, the closer the laser direction to the rear of the vehicle 900.
- the front of the vehicle 900 is the traveling direction of the vehicle 900.
- the rear side of the vehicle 900 is on the opposite side of the traveling direction of the vehicle 900.
- the distance between the position estimation laser sensor 130 and the object irradiated with the laser is shown in gray scale. Lines L21, L22, and L23 are all darker than the other parts, indicating that the laser has hit an object relatively close to the position estimation laser sensor 130.
- the position estimation laser sensor 130 measures the distance from the front side of the vehicle 900 to the rear side of the vehicle 900 while changing the direction of the laser by a predetermined angle at a constant angular velocity in a direction transverse to the traveling direction of the vehicle 900. .
- the horizontal direction here is the horizontal direction.
- the position estimation laser sensor 130 returns the direction of the laser to the original direction without measuring the distance.
- the original direction here is the direction at the start of distance measurement.
- the position estimation laser sensor 130 again changes the laser direction by a predetermined angle from the front side of the vehicle 900 to the rear side of the vehicle 900 at a predetermined angular velocity. Measure.
- the position estimation laser sensor 130 repeats the distance measurement while changing the direction of the laser from the front side of the vehicle 900 to the rear side of the vehicle 900.
- the position estimation laser sensor 130 oscillates the laser at a sufficiently high speed relative to the traveling speed of the vehicle 900, the distance between the position estimation laser sensor 130 and the same object is repeatedly measured. Shaking the laser here means changing the direction of the laser. As a result, a line appears in the graph indicating the distance measured by the position estimation laser sensor 130 as in the example of FIG. In particular, in the portions of the line L21, the line L22, and the line L23, all are black lines because the laser hits an object relatively close to the position estimation laser sensor 130.
- the position estimation laser sensor 130 irradiates the laser at a height at which the laser hits the insulator 850 in FIG. At the timing when the laser hits the insulator 850, the distance between the position estimation laser sensor 130 and the object hit by the laser is closer than at other timings. Since a plurality of the insulators 850 are installed on the side of the track 800, a plurality of dark lines such as the line L21, the line L22, and the line L23 are generated.
- the height at which the position estimation laser sensor 130 irradiates the laser is not limited to the height at which the laser beam hits the insulator 850, but may be any height that has a different distance from the position estimation laser sensor 130 at the position at which the laser hits. .
- the same object is irradiated with the laser at the timing when the laser direction becomes the same in each scan. Therefore, as shown in the graph of FIG. 7, when time is taken on the horizontal axis and the laser direction is taken on the vertical axis, a line parallel to the horizontal axis appears.
- the relative position of the laser irradiation object with respect to the position estimation laser sensor 130 moves to the rear side of the vehicle 900 as time passes.
- the laser irradiation object here is an object to which the laser hits.
- the rear side of the vehicle 900 here is the opposite side to the traveling direction of the vehicle 900. For this reason, the line is inclined as in the example of FIG. The higher the speed of the vehicle 900, the greater the slope of the line.
- the relative speed of the laser irradiation object with respect to the position estimation laser sensor 130 can be obtained.
- this relative speed indicates the speed of the vehicle 900.
- the laser is irradiated at the same timing in the frontmost direction of the vehicle 900 and in the rearmost direction of the vehicle 900.
- the distance measured by the position estimation laser sensor 130 is acquired.
- An example of laser irradiation in the most forward direction of the vehicle 900 is indicated by a point P11.
- An example of laser irradiation in the most rearward direction of the vehicle 900 is indicated by a point P12.
- FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the positional relationship between the position estimation laser sensor 130 and the laser irradiation object.
- a point P21 in FIG. 8 indicates the position of the position estimation laser sensor 130.
- a point P22 indicates the direction of the laser irradiation target when the laser is irradiated on the laser irradiation target in the most forward direction of the vehicle 900.
- an example of laser irradiation in the most forward direction of the vehicle 900 is indicated by the point P11.
- a point P23 indicates the direction of the laser irradiation target when the laser is irradiated on the laser irradiation target in the most rearward direction of the vehicle 900.
- an example of laser irradiation in the most rearward direction of the vehicle 900 is indicated by the point P12.
- Arrow B11 indicates the traveling direction of the vehicle 900.
- the position estimation laser sensor 130 measures both the distance D11 between the point P21 and the point P22 and the distance D12 between the point P21 and the point P23.
- the angle A31 at which the position estimation laser sensor 130 changes the direction of the laser is known.
- the distance D13 between the point P22 and the point P23 can be obtained from the distance D11, the distance D12, and the angle A31. By dividing this distance D13 by the time T11 (see FIG. 7) from when the irradiation object is positioned at the point P22 to when it is positioned at the point P23, the position of the irradiation object with respect to the position estimation laser sensor 130 is obtained. .
- this relative speed indicates the speed of the vehicle 900.
- the position estimation unit 292 obtains the traveling speed of the vehicle 900 in this way, and obtains the position of the vehicle 900 in kilometers by integrating the obtained traveling speed.
- the position estimation unit 292 obtains the speed of the vehicle 900 based on the distance measurement result by the position estimation laser sensor 130, so that the wiring of the vehicle 900 does not need to be connected to an existing device of the vehicle 900.
- the speed can be determined.
- the wear degree information acquisition device 10 is installed later in an existing vehicle 900, it is not necessary for the wear degree information acquisition device 10 to perform wiring for acquiring speed information from an existing device. In this respect, the installation work of the wear degree information acquisition device 10 is simplified. In particular, when the wear degree information acquisition device 10 is installed, it is possible to reduce the trouble of grasping the existing wiring of the vehicle 900, and to reduce the possibility that a problem occurs due to a wiring mistake.
- the timing detection unit 140 outputs a sampling timing signal every time the vehicle 900 travels at a constant interval.
- the timing detection unit 140 detects a sampling timing based on, for example, rotation of a motor coupling hub of a traveling motor of the vehicle 900.
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a method for detecting the rotation of the motor coupling hub.
- linear marks are attached to the outer periphery of the motor coupling hub 970 at regular intervals.
- the timing detection unit 140 includes a fiber sensor 141a and detects a mark, thereby detecting that the motor coupling hub 970 has rotated a certain angle. Thereby, the timing detection unit 140 detects that the vehicle 900 has traveled at a constant interval and outputs a sampling timing signal.
- the wear degree information acquisition unit 291 determines the wear degree of the power line 840 based on the distance measurement result. As described above, the wear level information acquisition unit 291 acquires information indicating the wear level of the power line 840 every time the timing detection unit 140 outputs the sampling timing signal. Thereby, the wear degree information acquisition unit 291 can determine the degree of wear of the power line 840 at the same interval in the traveling direction of the vehicle 900 without depending on the speed of the vehicle 900.
- the fiber sensor 141b is provided to detect the rotation direction of the motor coupling hub 970.
- the motor coupling hub 970 is further marked with a phase different from the mark detected by the fiber sensor 141a, and the fiber sensor 141b detects this mark.
- the phase different from the mark detected by the fiber sensor 141a shifting the phase by 90 degrees can be mentioned.
- the timing detection unit 140 detects the time from when the fiber sensor 141a detects the mark until the fiber sensor 141b detects the mark, and until the fiber sensor 141a detects the mark after the fiber sensor 141b detects the mark.
- the rotation direction of the motor coupling hub 970 can be detected.
- the timing detection unit 140 may not include the fiber sensor 141b.
- the sampling timing signal may be output at a timing other than every time the vehicle 900 travels at regular intervals, for example, the timing detection unit 140 outputs a sampling timing signal at regular intervals.
- the timing detector 140 may include a timer and count the lapse of the regular time. In this respect, the configuration of the timing detection unit 140 can be simplified.
- the wear degree information acquisition unit 291 may set the sampling period according to the speed of the vehicle 900. For example, the wear degree information acquisition unit 291 may acquire the speed of the vehicle 900 calculated by the position estimation unit 292, and set the sampling period according to the acquired speed. The wear degree information acquisition unit 291 sets the sampling period to be shorter as the speed of the vehicle 900 is higher. Thus, when the wear degree information acquisition unit 291 sets the sampling period according to the speed of the vehicle 900, the timing detection unit 140 is not necessary. That is, it is not necessary for the wear degree information acquisition device 10 to include the timing detection unit 140, and the configuration of the wear degree information acquisition device 10 can be simplified in this respect.
- the wear degree information acquisition apparatus main body 200 determines the degree of wear of the power line 840 based on the distance measured by the power line measurement unit 110 with the upper laser sensor 121 and the lower laser sensor 122.
- the wear degree information acquisition apparatus main body 200 is configured using, for example, a computer.
- the communication unit 210 communicates with the power line measurement unit 110, the position estimation laser sensor 130, and the timing detection unit 140.
- the communication unit 210 acquires a distance measurement value from the power line measurement unit 110 and the position estimation laser sensor 130.
- the communication unit 210 acquires a sampling timing signal output from the timing detection unit 140.
- the communication unit 210 is configured using, for example, a communication circuit included in the wear degree information acquisition apparatus main body 200.
- the display unit 230 includes a display screen such as a liquid crystal panel or an LED (Light Emitting Diode) panel, and displays various images. In particular, the display unit 230 displays the determination result of the degree of wear of the power line 840 by the wear degree information acquisition unit 291.
- the operation input unit 220 includes an input device such as a touch sensor provided on the display screen of the display unit 230 and constituting a touch panel, and receives a user operation.
- the storage unit 280 stores various information.
- storage part 280 is comprised using the memory
- the control unit 290 controls each unit of the wear degree information acquisition device 10 and executes various processes.
- the control unit 290 is configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit) provided in the wear degree information acquisition apparatus main body 200 reading and executing a program from the storage unit 280.
- a CPU Central Processing Unit
- the wear degree information acquisition unit 291 is information indicating the degree of wear of the power line 840 based on the difference between the distance from the predetermined position of the vehicle 900 to the worn portion of the power line 840 and the distance from the predetermined position of the vehicle 900 to the non-wear portion. get.
- FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of a display screen showing a positional relationship between a worn portion and a non-wear portion.
- information obtained by the upper laser sensor 121 scanning the power line 840 will be described as an example.
- the degree of wear of the power line 840 can be determined from information obtained by the lower laser sensor 122 scanning the power line 840.
- a line 10 indicates a shape obtained by the upper laser sensor 121 scanning the non-wear portion of the power line 840.
- a line L321 indicates a shape obtained by the upper laser sensor 121 scanning the worn portion in a state where the power line 840 is not worn.
- a line L322 indicates the shape obtained when the upper laser sensor 121 scans the worn portion when the power line 840 is worn.
- the storage unit 280 stores in advance the shape of the non-wear portion and the wear portion in a state where the power line 840 is not worn like the lines L311 and L321, including the positional relationship between the non-wear portion and the wear portion. deep.
- the wear degree information acquisition unit 291 associates the direction in which the upper laser sensor 121 irradiates the laser with the distance detected by the upper laser sensor 121.
- the obtained information is converted into information indicating the shape.
- the wear degree information acquisition unit 291 acquires information indicating the shape including the non-wear portion and the wear portion as in the example of the line L311 and the line L322.
- the wear degree information acquisition unit 291 reads information indicating the non-wear portion and the shape of the wear portion and the positional relationship between the non-wear portion and the wear portion when the power line 840 is not worn from the storage unit 280, and reads the upper laser sensor.
- the shape of the power line 840 obtained by the scanning of 121 is overlapped with the shape in a state where the power line 840 stored in the storage unit 280 is not worn.
- the wear degree information acquisition unit 291 is configured such that the shape of the power line 840 obtained by scanning the upper laser sensor 121 and the power line 840 stored in the storage unit 280 are worn as in the example of FIG. Overlap the non-wearing part with the shape in the absence.
- the degree of wear of the power line 840 is known.
- a portion between the line L321 and the line L322 corresponds to a portion where the power line 840 is worn.
- the information indicating the shape of the power line 840 illustrated in FIG. 10 corresponds to an example of information indicating the degree of wear of the power line 840.
- the wear degree information acquisition unit 291 superimposes the shape of the power line 840 obtained by scanning the upper laser sensor 121 as described above and the shape of the power line 840 in a state where the power line 840 is not worn on the non-wear portion. In the state, the distance between the worn parts is calculated. For example, one or more sampling points are determined in advance for the shape of the worn portion in a state where the power line 840 exemplified by the line L321 is not worn. Then, the wear degree information acquisition unit 291 obtains the distance between the wear point in the shape of the power line 840 obtained by scanning the upper laser sensor 121 and the sampling point for each sampling point. Then, the wear degree information acquisition unit 291 calculates the average of the obtained distances.
- the wear degree information acquisition unit 291 compares the obtained average value with a predetermined threshold value, and when the obtained average value is larger than the threshold value, displays a message prompting maintenance of the power line 840 together with information indicating the corresponding position. Display on the unit 230.
- the wear degree information acquisition unit 291 detects a place where the distance between the worn portion in a state where the power line 840 is not worn and the worn portion in the shape of the power line 840 obtained by the scanning of the upper laser sensor 121 is the largest. It may be.
- the wear degree information acquisition unit 291 has a predetermined threshold value and a distance between a wear portion in a state where the power line 840 is not worn at the detected location and a wear portion in the shape of the power line 840 obtained by scanning of the upper laser sensor 121. And compare. When the obtained distance is larger than the threshold value, a message that prompts maintenance of the power line 840 is displayed on the display unit 230 together with information indicating the corresponding position.
- the difference between the distance from the predetermined position of the vehicle 900 to the worn portion of the power line 840 and the distance from the predetermined position of the vehicle 900 to the non-wear portion used by the wear degree information acquisition unit 291 to acquire information indicating the degree of wear of the power line 840 Is not limited to the difference between these distances.
- the wear degree information acquisition unit 291 indicates the distance between the non-wear portion and the wear portion in the shape of the power line 840 obtained by scanning with the lower laser sensor 122, and the non-wear portion when the power line 840 is not worn. You may make it calculate the ratio which multiplied by the distance with a wear part. Then, when the calculated ratio is smaller than a predetermined threshold, the wear degree information acquisition unit 291 may cause the display unit 230 to display a message that prompts maintenance of the power line 840 together with information indicating the corresponding position.
- the user may determine the degree of wear of the power line 840.
- the display unit 230 displays the shape of the power line 840 obtained by scanning the upper laser sensor 121 and the shape in a state where the power line 840 is not worn in an overlapping manner. Then, the user may determine whether or not the maintenance of the power line 840 is necessary based on the obtained display, and may input the determination result to the wear degree information acquisition apparatus 10 using the operation input unit 220.
- the display unit 230 displays the shape of the power line 840 obtained by scanning the upper laser sensor 121 and the shape in a state where the power line 840 is not worn in an overlapping manner as in the example of FIG.
- the degree of wear of the power line 840 can be visually grasped.
- the display unit 230 may display only information indicating the position where the wear degree information acquisition unit 291 detects the wear of the power line 840.
- the position estimation unit 292 estimates the position of the vehicle 900. Specifically, as described with reference to FIG. 7, the position estimation unit 292 calculates the position of the vehicle 900 in kilometers based on the distance measurement result by the position estimation laser sensor 130.
- the wear degree information acquisition unit 291 detects the wear of the power line 840
- the information indicating the detection result and the kilometer calculated by the position estimation unit 292 are associated with each other and displayed on the display unit 230, and the storage unit 280 Remember. Thereby, the user of the wear degree information acquisition apparatus 10 can grasp the position where the maintenance of the power line 840 is necessary.
- the method by which the position estimation unit 292 acquires the position information of the vehicle 900 is not limited to the method using the distance measurement result by the position estimation laser sensor 130.
- the method by which the position estimation unit 292 acquires the vehicle 900 information may be any method that can acquire information that can identify the wear location when the wear degree information acquisition unit 291 detects the wear of the power line 840.
- the position estimation unit 292 may acquire the position information from the vehicle 900. It may be.
- the power line measurement unit 110 may scan the worn portion of the power line 840 obliquely with respect to the traveling direction of the vehicle 900. This point will be described with reference to FIGS.
- FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example in which the power line measurement unit 110 scans a worn portion of the power line 840 approximately perpendicular to the traveling direction of the vehicle 900.
- FIG. 11 shows an example when the upper laser sensor 121 is viewed from the side of the upper laser sensor 121.
- FIG. 11 shows an example when the upper laser sensor 121 is viewed from a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle 900.
- a line L41 in FIG. 11 indicates the rotation center at which the upper laser sensor 121 changes the direction of the laser
- a line L42 indicates an example of the locus of the laser.
- the traveling direction of the vehicle 900 is indicated by an arrow B21.
- the upper laser sensor 121 changes the direction of the laser in a direction perpendicular to the rotation center.
- the center of rotation is set in the traveling direction of the vehicle 900, and the upper laser sensor 121 changes the direction of the laser to be perpendicular to the traveling direction of the vehicle 900.
- the rotation center is indicated by a line L41.
- upper laser sensor 121 scans the worn portion of power line 840 at a right angle to the traveling direction of vehicle 900.
- FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example in which the power line measurement unit 110 scans a worn portion of the power line 840 obliquely with respect to the traveling direction of the vehicle 900.
- FIG. 12 shows an example when the upper laser sensor 121 is viewed from the side of the upper laser sensor 121.
- FIG. 12 shows an example when the upper laser sensor 121 is viewed from a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle 900.
- a line L51 in FIG. 12 indicates the rotation center at which the upper laser sensor 121 changes the direction of the laser, and a line L52 indicates an example of the locus of the laser.
- the traveling direction of the vehicle 900 is indicated by an arrow B21 as in the case of FIG.
- the center of rotation is set obliquely with respect to the traveling direction of the vehicle 900, and the upper laser sensor 121 causes the laser direction to be oblique with respect to the traveling direction of the vehicle 900.
- the center of rotation is indicated by a line L51.
- upper laser sensor 121 scans the worn portion of power line 840 obliquely with respect to the traveling direction of vehicle 900.
- the upper laser sensor 121 measures the distance from the position of the upper laser sensor 121 itself to each scanned position.
- the wear degree information acquisition unit 291 acquires information indicating the wear degree at each position scanned by the power line measurement unit 110 in the wear part of the power line 840.
- the wear degree information acquisition unit 291 can detect local wear occurring vertically in the wear portion of the power line 840. Specifically, the wear degree information acquisition unit 291 scans obliquely with respect to local wear occurring vertically in the wear portion of the power line 840. This increases the possibility that the wear portion and the scanning line intersect at least at one place, compared to the case where the wear degree information acquisition unit 291 scans in parallel with the direction of the wear portion.
- the case of the upper laser sensor 121 has been described as an example, but the same applies to the lower laser sensor 122.
- FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure in which the wear degree information acquisition apparatus 10 determines the wear degree of the power line.
- the wear degree information acquisition apparatus 10 performs the process of FIG. 13 every time the timing detection unit 140 detects the sampling timing.
- the power line measurement unit 110 scans the power line with a laser and measures the distance from the position of the power line measurement unit 110 to the position irradiated with the laser (step S101). Examples of the position of the power line measurement unit 110 include the position of the upper laser sensor 121 or the position of the lower laser sensor 122.
- the position estimation unit 292 estimates the position of the vehicle 900 (step S102). For example, as described with reference to FIGS. 7 and 8, the position estimation unit 292 calculates the position of the vehicle 900 in kilometers based on the distance measurement result by the position estimation laser sensor 130. Further, the wear degree information acquisition unit 291 determines the wear degree of the power line 840 based on the distance measured by the power line measurement unit 110 (step S103). For example, the wear degree information acquisition unit 291 calculates the distance between the wear part in the shape of the power line 840 and the wear part in the shape of the power line 840 obtained by scanning the power line measurement unit 110 when the power line 840 is not worn. To do. Then, the wear degree information acquisition unit 291 compares the calculated distance with a predetermined threshold value.
- the wear degree information acquisition unit 291 determines whether or not maintenance is necessary according to the determination result of the wear degree in step S103 (step S104). Specifically, when it is determined that the distance calculated in step S103 is greater than the threshold, the wear degree information acquisition unit 291 determines that maintenance is necessary. On the other hand, when it is determined that the distance calculated in step S103 is equal to or less than the threshold value, the wear degree information acquisition unit 291 determines that maintenance is unnecessary.
- the wear degree information acquisition unit 291 causes the display unit 230 to display the determination result.
- the wear degree information acquisition unit 291 causes the display unit 230 to display a message prompting maintenance, information indicating a position determined to require maintenance, and the shape of the power line 840 as in the example of FIG. 10 (step S111). ).
- the position information obtained in step S102 is used as information indicating the position determined as requiring maintenance.
- the wear degree information acquisition unit 291 causes the storage unit 280 to store a detection result indicating that wear has been detected (step S112).
- the wear degree information acquisition unit 291 includes information obtained by combining a detection result indicating that wear is detected, information indicating the position where wear is detected, and information indicating the shape of the power line 840 as in the example of FIG.
- the data is stored in the storage unit 280.
- the position information obtained in step S102 is used as information indicating the position where wear has been detected.
- step S104 when it is determined in step S104 that maintenance is not required (step S104: NO), the wear degree information acquisition unit 291 stores a detection result indicating that no wear is detected in the storage unit 280 (step S121). .
- the wear degree information acquisition unit 291 combines a detection result indicating that wear is not detected, information indicating a position where wear is detected, and information indicating the shape of the power line 840 as in the example of FIG. Information is stored in the storage unit 280.
- the position information obtained in step S102 is used as information indicating the position where wear has been detected.
- the wear degree information acquisition apparatus main body 200 may be installed in an office, and information obtained by running the vehicle 900 may be acquired afterwards to determine the degree of wear of the electric wire.
- the position estimation function of the vehicle 900 by the position estimation unit 292 may be performed by a computer provided on the ground side such as a vehicle base.
- the wear degree acquisition device 10 may transmit the acquired data to a ground computer, and the computer may estimate the position of the vehicle 900 based on the received data.
- a display device provided on the ground side such as a vehicle base may perform all or a part of various images such as a wear degree and a message displayed by the display unit 230.
- the wear degree acquisition device 10 or a computer that has received data from the wear degree acquisition device 10 transmits data such as a wear degree determination result and a message to the display device on the ground side, and the display device is based on the received data. Then, an image such as a wear degree determination result and a message may be displayed.
- the power line measurement unit 110 includes the distance from the predetermined position of the vehicle 900 for each of the wear part that contacts the vehicle 900 and the non-wear part that does not contact the vehicle 900 in the power line 840 that supplies power to the vehicle 900. Measure.
- Examples of the predetermined position of the vehicle 900 include the position of the upper laser sensor 121 or the position of the lower laser sensor 122.
- the wear degree information acquisition unit 291 acquires information indicating the wear degree of the power line 840 based on the difference between the distance from the predetermined position of the vehicle 900 to the worn portion and the distance from the predetermined position of the vehicle 900 to the non-wear portion. To do.
- the wear degree information acquisition device 10 can detect the wear of the power line 840 even when the width of the wear portion is kept substantially constant even if the power line 840 is worn.
- the power line 840 shown in FIG. 4 keeps the width of the worn portion substantially constant even if the worn portion is worn.
- the worn portion is a portion where the power line 840 comes into contact with the rubbing plate 951 as indicated by a region A11.
- the wear degree information acquisition device 10 can detect the wear of the power line 840 as described above. If vehicle 900 travels once on track 800, the degree of wear of power line 840 can be determined for all sections traveled by track 800. Conventionally, the maintenance inspector enters the track and determines the wear level of the power line by visual inspection or the like. However, according to the wear degree information acquisition device 10, the burden on the maintenance inspector can be reduced.
- the timing detection unit 140 outputs a sampling timing signal every time the vehicle 900 travels at a constant interval.
- the wear level information acquisition unit 291 acquires information indicating the wear level of the power line 840 every time the timing detection unit 140 outputs a sampling timing signal.
- the wear degree information acquisition unit 291 can determine the degree of wear of the power line 840 at the same interval in the traveling direction of the vehicle 900 without depending on the speed of the vehicle 900. Therefore, even when the vehicle 900 is traveling at a high speed, it can be avoided that the sampling interval becomes too wide and the determination accuracy of the degree of wear of the power line 840 is lowered. Further, even when the vehicle 900 is traveling at a low speed, it is possible to avoid an enormous amount of data due to an increase in the number of samplings per length of the power line 840.
- the power line measurement unit 110 scans the worn portion obliquely with respect to the traveling direction of the vehicle 900 and measures the distance from the predetermined position of the vehicle 900 to each scanned position.
- Examples of the predetermined position of the vehicle 900 include the position of the upper laser sensor 121 or the position of the lower laser sensor 122.
- the wear degree information acquisition part 291 acquires the information which shows the wear degree in each position which the power line measurement part 110 scanned among the wear parts. Accordingly, it is possible to increase the possibility that the wear degree information acquisition unit 291 can detect local wear occurring vertically in the wear portion of the power line 840.
- a program for realizing all or part of the functions of the control unit 290 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. You may perform the process of.
- the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
- the “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system.
- the program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
- An embodiment of the present invention is a power line measurement unit that measures a distance from a predetermined position of the vehicle for each of a wear part that contacts the vehicle and a non-wear part that does not contact the vehicle, among power lines that supply power to the vehicle. And a wear degree information acquisition unit that acquires information indicating the degree of wear of the power line based on a difference between a distance from the predetermined position of the vehicle to the wear portion and a distance from the predetermined position of the vehicle to the non-wear portion. And a wear degree information acquisition device. According to this embodiment, even when the power line is worn, the wear of the power line can be detected even when the width of the worn portion is kept substantially constant.
- Wear degree information acquisition apparatus 110 Power line measurement part 121 Upper side laser sensor 122 Lower side laser sensor 130 Position estimation laser sensor 140 Timing detection part 200 Wear degree information acquisition apparatus main body 210 Communication part 220 Operation input part 230 Display part 280 Storage part 290 Control unit 291 Wear degree information acquisition unit 292 Position estimation unit 900 Vehicle
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Abstract
摩耗度合い情報取得装置が、前記車両の所定位置から、前記車両に電力を供給する電力線のうち前記車両に接触する摩耗部分までの距離と、前記車両の所定位置から、前記電力線のうち前記車両に接触しない非摩耗部分までの距離とを測定する電力線測定部と、前記車両の所定位置から前記摩耗部分までの距離と前記車両の所定位置から前記非摩耗部分までの距離との相違に基づいて前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得する摩耗度合い情報取得部と、を備える。
Description
本発明は、摩耗度合い情報取得装置、摩耗度合い情報取得方法、車両及びプログラムに関する。
本願は、2016年2月22日に、日本国に出願された特願2016-031397号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2016年2月22日に、日本国に出願された特願2016-031397号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
電気鉄道や新交通システムなど、車両が電力線から電力の供給を受けて走行する場合、電力線の摩耗を検出して電力線を交換する必要がある。この電力線の摩耗の検出のための幾つかの技術が提案されている。
例えば、特許文献1に記載のトロリ線摩耗測定装置は、ラインセンサを用いて得られるラインセンサ画像からトロリ線の摩耗部分のエッジを検出し、検出したエッジに基づいてトロリ線の摩耗部分の幅を求める。また、特許文献1には、トロリ線の摩耗を測定する方法として、トロリ線の摩耗部分の幅をトロリ線の厚みに換算することが記載されている。
例えば、特許文献1に記載のトロリ線摩耗測定装置は、ラインセンサを用いて得られるラインセンサ画像からトロリ線の摩耗部分のエッジを検出し、検出したエッジに基づいてトロリ線の摩耗部分の幅を求める。また、特許文献1には、トロリ線の摩耗を測定する方法として、トロリ線の摩耗部分の幅をトロリ線の厚みに換算することが記載されている。
電力線の形状によっては、電力線が摩耗しても摩耗部分の幅がほぼ一定に保たれる場合がある。この場合、電力線の摩耗を検出する方法として、電力線の摩耗部分の幅を求める方法を用いることはできない。
本発明は、電力線が摩耗しても摩耗部分の幅がほぼ一定に保たれる場合でも電力線の摩耗を検出することができる、摩耗度合い情報取得装置、摩耗度合い情報取得方法、車両及びプログラムを提供する。
本発明の第1の態様によれば、摩耗度合い情報取得装置は、前記車両の所定位置から、前記車両に電力を供給する電力線のうち前記車両に接触する摩耗部分までの距離と、前記車両の所定位置から、前記電力線のうち前記車両に接触しない非摩耗部分までの距離とを測定する電力線測定部と、前記車両の所定位置から前記摩耗部分までの距離と前記車両の所定位置から前記非摩耗部分までの距離との相違に基づいて前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得する摩耗度合い情報取得部と、を備える。
前記摩耗度合い情報取得装置は、前記車両が一定間隔走行する毎にサンプリングタイミング信号を出力するタイミング検出部をさらに備え、前記摩耗度合い情報取得部は、前記タイミング検出部が前記サンプリングタイミング信号を出力する毎に前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得するようにしてもよい。
前記電力線測定部は、前記車両の進行方向に対して斜めに前記摩耗部分の複数の位置を走査して、前記車両の所定位置から走査した前記複数の位置各々までの距離を測定し、前記摩耗度合い情報取得部は、前記摩耗部分のうち前記電力線測定部が走査した各位置における摩耗度合いを示す情報を取得するようにしてもよい。
本発明の第2の態様によれば、車両は、上記したいずれかの摩耗度合い情報取得装置を備える。
本発明の第3の態様によれば、摩耗度合い情報取得方法は、前記車両の所定位置から、前記車両に電力を供給する電力線のうち前記車両に接触する摩耗部分までの距離と、前記車両の所定位置から、前記電力線のうち前記車両に接触しない非摩耗部分までの距離とを測定し、前記車両の所定位置から前記摩耗部分までの距離と前記車両の所定位置から前記非摩耗部分までの距離との相違に基づいて前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得することを含む。
本発明の第4の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、前記車両の所定位置から、前記車両に電力を供給する電力線のうち前記車両に接触する摩耗部分までの距離と、前記車両の所定位置から、前記電力線のうち前記車両に接触しない非摩耗部分までの距離とを測定させ、前記車両の所定位置から前記摩耗部分までの距離と前記車両の所定位置から前記非摩耗部分までの距離との相違に基づいて前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得させるためのプログラムである。
上記した摩耗度合い情報取得装置、摩耗度合い情報取得方法、車両及びプログラムによれば、電力線が摩耗しても摩耗部分の幅がほぼ一定に保たれる場合でも電力線の摩耗を検出することができる。
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本発明の実施形態に係る摩耗度合い情報取得装置の機能構成を示す概略ブロック図である。図1に示すように、摩耗度合い情報取得装置10は、左上電力線測定部110aと、左下電力線測定部110bと、右上電力線測定部110cと、右下電力線測定部110dと、位置推定用レーザセンサ130と、タイミング検出部140と、摩耗度合い情報取得装置本体200とを備える。
図1は、本発明の実施形態に係る摩耗度合い情報取得装置の機能構成を示す概略ブロック図である。図1に示すように、摩耗度合い情報取得装置10は、左上電力線測定部110aと、左下電力線測定部110bと、右上電力線測定部110cと、右下電力線測定部110dと、位置推定用レーザセンサ130と、タイミング検出部140と、摩耗度合い情報取得装置本体200とを備える。
左上電力線測定部110aは、第一上側レーザセンサ121aと、第一下側レーザセンサ122aとを備える。左下電力線測定部110bは、第二上側レーザセンサ121bと、第二下側レーザセンサ122bとを備える。右上電力線測定部110cは、第三上側レーザセンサ121cと、第三下側レーザセンサ122cとを備える。右下電力線測定部110dは、第四上側レーザセンサ121dと、第四下側レーザセンサ122dとを備える。
摩耗度合い情報取得装置本体200は、通信部210と、操作入力部220と、表示部230と、記憶部280と、制御部290とを備える。制御部290は、摩耗度合い情報取得部291と、位置推定部292とを備える。
摩耗度合い情報取得装置10は、車両900に備え付けられている。
摩耗度合い情報取得装置本体200は、通信部210と、操作入力部220と、表示部230と、記憶部280と、制御部290とを備える。制御部290は、摩耗度合い情報取得部291と、位置推定部292とを備える。
摩耗度合い情報取得装置10は、車両900に備え付けられている。
以下、左上電力線測定部110aと、左下電力線測定部110bと、右上電力線測定部110cと、右下電力線測定部110dとを総称して電力線測定部110と表記する。また、第一上側レーザセンサ121aと、第二上側レーザセンサ121bと、第三上側レーザセンサ121cと、第四上側レーザセンサ121dとを総称して上側レーザセンサ121と表記する。第一下側レーザセンサ122aと、第二下側レーザセンサ122bと、第三下側レーザセンサ122cと、第四下側レーザセンサ122dとを総称して下側レーザセンサ122と表記する。
摩耗度合い情報取得装置10は、車両900に電力を供給する電力線の摩耗度合いを検出する。
図2は、電力線の配置例を示す説明図である。図2は、車両900が走行する軌道の概略構成を示している。
図2に示すように、軌道800は、路面810と、ガイドレール820と、分岐レール830と、左上電力線840aと、左下電力線840bと、右上電力線840cと、右下電力線840dと、碍子850とを備える。
以下、左上電力線840aと、左下電力線840bと、右上電力線840cと、右下電力線840dとを総称して電力線840と表記する。
図2は、電力線の配置例を示す説明図である。図2は、車両900が走行する軌道の概略構成を示している。
図2に示すように、軌道800は、路面810と、ガイドレール820と、分岐レール830と、左上電力線840aと、左下電力線840bと、右上電力線840cと、右下電力線840dと、碍子850とを備える。
以下、左上電力線840aと、左下電力線840bと、右上電力線840cと、右下電力線840dとを総称して電力線840と表記する。
軌道800は、車両900の走行経路を構成する。
路面810は、車両900が走行する面である。路面810は、例えばコンクリートの表面にておよそ水平に形成されている。
ガイドレール820は、車両900が路面810上を走行するように車両900の向きを制約する。ガイドレール820は軌道800の両側それぞれに設けられている。軌道800の両側それぞれは、路面810の両脇それぞれである。車両900は、案内輪をガイドレール820に当てて接触させながら走行する。これにより、車両900は路面810上から逸脱しないように向きを制約される。
路面810は、車両900が走行する面である。路面810は、例えばコンクリートの表面にておよそ水平に形成されている。
ガイドレール820は、車両900が路面810上を走行するように車両900の向きを制約する。ガイドレール820は軌道800の両側それぞれに設けられている。軌道800の両側それぞれは、路面810の両脇それぞれである。車両900は、案内輪をガイドレール820に当てて接触させながら走行する。これにより、車両900は路面810上から逸脱しないように向きを制約される。
分岐レール830は、軌道800の分岐箇所に設けられており、分岐箇所を走行する車両900を分岐先のいずれかの軌道へと導く。分岐レール830は可動部分を有しており、車両900が進むべき経路に応じて可動部分の向きを切り替える。車両900は、分岐レール830の可動部分の向きに応じて左右いずれか一方の分岐レール830に分岐輪を添わせる。分岐輪が分岐レール830に沿って動くことで、車両900は進むべき分岐先へと導かれる。
電力線840は、新交通システムの電源設備が出力する電力を送電して車両900に供給する。
左上電力線840aが正極、左下電力線840bが負極になっており、左上電力線840aと左下電力線840bとの組み合わせで車両900に直流電力を供給する。
また、軌道800の分岐部分では、車両900がいずれの分岐先へ移動する場合も電力供給が途切れないよう、軌道800の左右の両方に電力線840が設けられている。図2の例では、車両900の進行方向に向かって左側の左上電力線840a及び左下電力線840bに加えて、進行方向に向かって右側に右上電力線840c及び右下電力線840dが設けられている。右上電力線840cが正極、右下電力線840dが負極になっており、右上電力線840cと右下電力線840dとの組み合わせで車両900に直流電力を供給する。
電力線840の各々は、碍子850を用いて設置されている。
摩耗度合い情報取得装置10が摩耗検出対象とする電力線840の数は1つ以上であればよい。摩耗度合い情報取得装置10が摩耗検出対象とする電力線840は、交流電力を供給する電力線であってもよい。
左上電力線840aが正極、左下電力線840bが負極になっており、左上電力線840aと左下電力線840bとの組み合わせで車両900に直流電力を供給する。
また、軌道800の分岐部分では、車両900がいずれの分岐先へ移動する場合も電力供給が途切れないよう、軌道800の左右の両方に電力線840が設けられている。図2の例では、車両900の進行方向に向かって左側の左上電力線840a及び左下電力線840bに加えて、進行方向に向かって右側に右上電力線840c及び右下電力線840dが設けられている。右上電力線840cが正極、右下電力線840dが負極になっており、右上電力線840cと右下電力線840dとの組み合わせで車両900に直流電力を供給する。
電力線840の各々は、碍子850を用いて設置されている。
摩耗度合い情報取得装置10が摩耗検出対象とする電力線840の数は1つ以上であればよい。摩耗度合い情報取得装置10が摩耗検出対象とする電力線840は、交流電力を供給する電力線であってもよい。
電力線測定部110は、車両900に電力を供給する電力線840のうち、車両900に接触する摩耗部分、車両900に接触しない非摩耗部分それぞれについて、車両900の所定位置からの距離を測定する。
上側レーザセンサ121は、電力線840の斜め上から電力線840にレーザ(レーザ光線)を照射して、上側レーザセンサ121自らと電力線840との距離を測定する。上側レーザセンサ121が設置されている位置は、車両900の所定位置の例に該当する。
上側レーザセンサ121は、レーザの照射方向を上下に変化させて電力線840の摩耗部分と非摩耗部分との両方にレーザを当てる。これにより、上側レーザセンサ121は、上側レーザセンサ121自らと摩耗部分との距離、及び、上側レーザセンサ121自らと非摩耗部分との距離の両方を測定する。
上側レーザセンサ121は、電力線840の斜め上から電力線840にレーザ(レーザ光線)を照射して、上側レーザセンサ121自らと電力線840との距離を測定する。上側レーザセンサ121が設置されている位置は、車両900の所定位置の例に該当する。
上側レーザセンサ121は、レーザの照射方向を上下に変化させて電力線840の摩耗部分と非摩耗部分との両方にレーザを当てる。これにより、上側レーザセンサ121は、上側レーザセンサ121自らと摩耗部分との距離、及び、上側レーザセンサ121自らと非摩耗部分との距離の両方を測定する。
下側レーザセンサ122は、電力線840の斜め下から電力線840にレーザを照射して、下側レーザセンサ122自らと電力線840との距離を測定する。下側レーザセンサ122が設置されている位置は、車両900の所定位置の例に該当する。
下側レーザセンサ122は、レーザの照射方向を上下に変化させて電力線840の摩耗部分と非摩耗部分との両方にレーザを当てる。これにより、下側レーザセンサ122は、下側レーザセンサ122自らと摩耗部分との距離、及び、下側レーザセンサ122自らと非摩耗部分との距離の両方を測定する。
下側レーザセンサ122は、レーザの照射方向を上下に変化させて電力線840の摩耗部分と非摩耗部分との両方にレーザを当てる。これにより、下側レーザセンサ122は、下側レーザセンサ122自らと摩耗部分との距離、及び、下側レーザセンサ122自らと非摩耗部分との距離の両方を測定する。
図3は、上側レーザセンサ121及び下側レーザセンサ122の配置例を示す説明図である。図3は、車両900を車両900の上から見た様子を示している。
図3に示すように、新交通システム700は、軌道800と車両900とを備える。図2を参照して説明したように、軌道800は、路面810と、ガイドレール820と、左上電力線840aと、左下電力線840bと、右上電力線840c、右下電力線840dとを備える。車両900は、車両本体910と、支持物920と、案内輪930と、分岐輪940と、集電装置950と、走行用タイヤ960とを備える。図1を参照して説明したように、車両900は、さらに第一上側レーザセンサ121aと、第二上側レーザセンサ121bと、第三上側レーザセンサ121cと、第四上側レーザセンサ121dと、第一下側レーザセンサ122aと、第二下側レーザセンサ122bと、第三下側レーザセンサ122cと、第四下側レーザセンサ122dと、を備える。
図3に示すように、新交通システム700は、軌道800と車両900とを備える。図2を参照して説明したように、軌道800は、路面810と、ガイドレール820と、左上電力線840aと、左下電力線840bと、右上電力線840c、右下電力線840dとを備える。車両900は、車両本体910と、支持物920と、案内輪930と、分岐輪940と、集電装置950と、走行用タイヤ960とを備える。図1を参照して説明したように、車両900は、さらに第一上側レーザセンサ121aと、第二上側レーザセンサ121bと、第三上側レーザセンサ121cと、第四上側レーザセンサ121dと、第一下側レーザセンサ122aと、第二下側レーザセンサ122bと、第三下側レーザセンサ122cと、第四下側レーザセンサ122dと、を備える。
車両900は、軌道800が構成する走行経路を走行する。車両900は、例えば乗客又は貨物を搬送する。
車両本体910は、例えば乗客又は貨物など搬送対象を収容する。車両本体910の下部には走行用タイヤ960が設けられている。車両本体910から両横に突出して支持物920が設けられている。また、図3に示すように、車両本体910には、第一上側レーザセンサ121aと、第二上側レーザセンサ121bと、第三上側レーザセンサ121cと、第四上側レーザセンサ121dと、第一下側レーザセンサ122aと、第二下側レーザセンサ122bと、第三下側レーザセンサ122cと、第四下側レーザセンサ122dとが設置されている。
車両本体910は、例えば乗客又は貨物など搬送対象を収容する。車両本体910の下部には走行用タイヤ960が設けられている。車両本体910から両横に突出して支持物920が設けられている。また、図3に示すように、車両本体910には、第一上側レーザセンサ121aと、第二上側レーザセンサ121bと、第三上側レーザセンサ121cと、第四上側レーザセンサ121dと、第一下側レーザセンサ122aと、第二下側レーザセンサ122bと、第三下側レーザセンサ122cと、第四下側レーザセンサ122dとが設置されている。
支持物920は、案内輪930、分岐輪940及び集電装置950を支持している。具体的には、支持物920の左右それぞれの端部に、案内輪930、分岐輪940及び集電装置950が設けられている。支持物920は、案内輪930、分岐輪940および集電装置950と車両本体910との間隔をおよそ一定に保っている。
案内輪930は、車両900が走行する際にガイドレール820に当たることで、車両900が路面810上を走行するように車両900の向きを制約する。
分岐輪940は、軌道800の分岐箇所にて分岐レール830に沿って移動することで、車両900を分岐先の軌道800のいずれかへ導く。
集電装置950は、電力線840に接触して電力線840から電力の供給を受ける。
走行用タイヤ960は、車両本体910の下側(路面810に近い側)に設けられ、路面810に接している。走行用タイヤ960が回転することで、車両900が走行する。この走行によって車両900が移動する。
分岐輪940は、軌道800の分岐箇所にて分岐レール830に沿って移動することで、車両900を分岐先の軌道800のいずれかへ導く。
集電装置950は、電力線840に接触して電力線840から電力の供給を受ける。
走行用タイヤ960は、車両本体910の下側(路面810に近い側)に設けられ、路面810に接している。走行用タイヤ960が回転することで、車両900が走行する。この走行によって車両900が移動する。
図4は、電力線840の接触部分と非接触部分との位置関係の例を示す説明図である。図4は、電力線840の断面における各部の概略形状を示している。
図4に示すように、電力線840は、電力線本体841と、接触用部材842とを備える。集電装置950は、擦り板951とばね952とを備える。
電力線本体841は、アルミニウムで構成されており、導電性が高く比較的柔らかい。
仮に電力線840全体をアルミニウムで構成すると電力線840の摩耗が激しくすぐに交換が必要になってしまう。そこで、電力線840が擦り板951と接触する部分に接触用部材842が設けられている。接触用部材842は、ステンレス鋼で構成されており、アルミニウムの電力線本体841よりも硬く摩耗しにくい。
図4に示すように、電力線840は、電力線本体841と、接触用部材842とを備える。集電装置950は、擦り板951とばね952とを備える。
電力線本体841は、アルミニウムで構成されており、導電性が高く比較的柔らかい。
仮に電力線840全体をアルミニウムで構成すると電力線840の摩耗が激しくすぐに交換が必要になってしまう。そこで、電力線840が擦り板951と接触する部分に接触用部材842が設けられている。接触用部材842は、ステンレス鋼で構成されており、アルミニウムの電力線本体841よりも硬く摩耗しにくい。
電力線本体841は非接触部分の例に該当する。接触用部材842のうち擦り板951と接触する部分が接触部分の例に該当する。図4では、領域A11が接触部分の例に該当する。
擦り板951は、電力線840に接触して電力線840から電力の供給を受ける。擦り板951は、例えばカーボン系の導電素材で構成される。
ばね952は、擦り板951を電力線840に押し当てる。
擦り板951は、電力線840に接触して電力線840から電力の供給を受ける。擦り板951は、例えばカーボン系の導電素材で構成される。
ばね952は、擦り板951を電力線840に押し当てる。
図5は、上側レーザセンサ121及び下側レーザセンサ122の上下方向の向きの例を示す説明図である。
図5は、車両900の後方側から車両900の進行方向に向かって見た様子を示しており、上側レーザセンサ121および下側レーザセンサ122のうち第一上側レーザセンサ121a、第三上側レーザセンサ121c、第一下側レーザセンサ122a及び第三下側レーザセンサ122cが示されている。
図5は、車両900の後方側から車両900の進行方向に向かって見た様子を示しており、上側レーザセンサ121および下側レーザセンサ122のうち第一上側レーザセンサ121a、第三上側レーザセンサ121c、第一下側レーザセンサ122a及び第三下側レーザセンサ122cが示されている。
第一上側レーザセンサ121aは、左上電力線840aの斜め上に左上電力線840aに向けて設置されている。これにより、第一上側レーザセンサ121aは、左上電力線840aにレーザを照射して第一上側レーザセンサ121a自らと左上電力線840aとの距離を測定する。
第一下側レーザセンサ122aは、左上電力線840aの斜め下に左上電力線840aに向けて設置されている。これにより、第一下側レーザセンサ122aは、左上電力線840aにレーザを照射して第一下側レーザセンサ122a自らと左上電力線840aとの距離を測定する。
第一下側レーザセンサ122aは、左上電力線840aの斜め下に左上電力線840aに向けて設置されている。これにより、第一下側レーザセンサ122aは、左上電力線840aにレーザを照射して第一下側レーザセンサ122a自らと左上電力線840aとの距離を測定する。
第三上側レーザセンサ121cは、右上電力線840cの斜め上に右上電力線840cに向けて設置されている。これにより、第三上側レーザセンサ121cは、右上電力線840cにレーザを照射して第三上側レーザセンサ121c自らと右上電力線840cとの距離を測定する。
第三下側レーザセンサ122cは、右上電力線840cの斜め下に右上電力線840cに向けて設置されている。これにより、第三下側レーザセンサ122cは、右上電力線840cにレーザを照射して第三下側レーザセンサ122c自らと右上電力線840cとの距離を測定する。
第三下側レーザセンサ122cは、右上電力線840cの斜め下に右上電力線840cに向けて設置されている。これにより、第三下側レーザセンサ122cは、右上電力線840cにレーザを照射して第三下側レーザセンサ122c自らと右上電力線840cとの距離を測定する。
同様に、第二上側レーザセンサ121bは、左下電力線840bの斜め上に左下電力線840bに向けて設置されている。これにより、第二上側レーザセンサ121bは、左下電力線840bにレーザを照射して第二上側レーザセンサ121b自らと左下電力線840bとの距離を測定する。
第二下側レーザセンサ122bは、左下電力線840bの斜め下に左下電力線840bに向けて設置されている。これにより、第二下側レーザセンサ122bは、左下電力線840bにレーザを照射して第二下側レーザセンサ122b自らと左下電力線840bとの距離を測定する。
第二下側レーザセンサ122bは、左下電力線840bの斜め下に左下電力線840bに向けて設置されている。これにより、第二下側レーザセンサ122bは、左下電力線840bにレーザを照射して第二下側レーザセンサ122b自らと左下電力線840bとの距離を測定する。
第四上側レーザセンサ121dは、右下電力線840dの斜め上に右下電力線840dに向けて設置されている。これにより、第四上側レーザセンサ121dは、右下電力線840dにレーザを照射して第四上側レーザセンサ121d自らと右下電力線840dとの距離を測定する。
第四下側レーザセンサ122dは、右下電力線840dの斜め下に右下電力線840dに向けて設置されている。これにより、第四下側レーザセンサ122dは、右下電力線840dにレーザを照射して第四下側レーザセンサ122d自らと右下電力線840dとの距離を測定する。
第四下側レーザセンサ122dは、右下電力線840dの斜め下に右下電力線840dに向けて設置されている。これにより、第四下側レーザセンサ122dは、右下電力線840dにレーザを照射して第四下側レーザセンサ122d自らと右下電力線840dとの距離を測定する。
図3の例のように第一上側レーザセンサ121aと第一下側レーザセンサ122aとは車両900の長手方向にずれた位置に設置されている。従って、第一上側レーザセンサ121aと第一下側レーザセンサ122aとは車両900の進行方向にずれた位置に設置されている。これにより、第一上側レーザセンサ121aが出力するレーザ項と第一下側レーザセンサ122aが出力するレーザとが干渉して距離の測定精度が低下することを回避できる。
第二上側レーザセンサ121bと第二下側レーザセンサ122bとの組み合わせ、第三上側レーザセンサ121cと第三下側レーザセンサ122cとの組み合わせ、第四上側レーザセンサ121dと第四下側レーザセンサ122dとの組み合わせについても、第一上側レーザセンサ121aと第一下側レーザセンサ122aとの組み合わせの場合と同様である。
第二上側レーザセンサ121bと第二下側レーザセンサ122bとの組み合わせ、第三上側レーザセンサ121cと第三下側レーザセンサ122cとの組み合わせ、第四上側レーザセンサ121dと第四下側レーザセンサ122dとの組み合わせについても、第一上側レーザセンサ121aと第一下側レーザセンサ122aとの組み合わせの場合と同様である。
図6は、上側レーザセンサ121及び下側レーザセンサ122によるレーザ照射範囲の例を示す説明図である。図5を参照して説明したように、上側レーザセンサ121は電力線840の斜め上に位置し、電力線840に向けてレーザを照射する。下側レーザセンサ122は電力線840の斜め下に位置し、電力線840に向けてレーザを照射する。
上側レーザセンサ121は、角度A21の範囲でレーザの向きを上下に変化させる。これにより、上側レーザセンサ121は、電力線840の摩耗部分の少なくとも一部と、非摩耗部分の一部とを走査し、上側レーザセンサ121自らと走査した部分との距離を測定する。図4では、電力線840の摩耗部分が領域A11で示されている。電力線840のうち電力線本体841の部分が非摩耗部分の例に該当する。線L11は、上側レーザセンサ121がレーザの向きを変化させる範囲の中心を示している。図6では、上側レーザセンサ121がレーザの向きを変化させる範囲の中心は、角度A21の中心である。
上側レーザセンサ121は、角度A21の範囲でレーザの向きを上下に変化させる。これにより、上側レーザセンサ121は、電力線840の摩耗部分の少なくとも一部と、非摩耗部分の一部とを走査し、上側レーザセンサ121自らと走査した部分との距離を測定する。図4では、電力線840の摩耗部分が領域A11で示されている。電力線840のうち電力線本体841の部分が非摩耗部分の例に該当する。線L11は、上側レーザセンサ121がレーザの向きを変化させる範囲の中心を示している。図6では、上側レーザセンサ121がレーザの向きを変化させる範囲の中心は、角度A21の中心である。
下側レーザセンサ122は、角度A22の範囲でレーザの向きを上下に変化させる。これにより、下側レーザセンサ122は、電力線840の摩耗部分の少なくとも一部と、非摩耗部分の一部とを走査し、下側レーザセンサ122自らと走査した部分との距離を測定する。線L12は、下側レーザセンサ122がレーザの向きを変化させる範囲の中心を示している。図6では、下側レーザセンサ122がレーザの向きを変化させる範囲の中心は、角度A22の中心である。
このように、上側レーザセンサ121と下側レーザセンサ122とがそれぞれ電力線840を走査する。これにより、上側レーザセンサ121と下側レーザセンサ122とうちいずれか一方からは摩耗部分に死角が生じる場合でも、上側レーザセンサ121と下側レーザセンサ122との組み合わせにより摩耗部分全体を走査することができる。上側レーザセンサ121と下側レーザセンサ122とが摩耗部分全体を走査することで、摩耗度合い情報取得部291が電力線840の摩耗を検出できる可能性を高めることができる。
但し、電力線測定部110が上側レーザセンサ121及び下側レーザセンサ122のうち何れか一方のみを備えるようにしてもよい。これにより、電力線測定部110の構造を簡単にすることができる。あるいは、電力線測定部110が3つ以上のレーザセンサを備えるようにしてもよい。
このように、上側レーザセンサ121と下側レーザセンサ122とがそれぞれ電力線840を走査する。これにより、上側レーザセンサ121と下側レーザセンサ122とうちいずれか一方からは摩耗部分に死角が生じる場合でも、上側レーザセンサ121と下側レーザセンサ122との組み合わせにより摩耗部分全体を走査することができる。上側レーザセンサ121と下側レーザセンサ122とが摩耗部分全体を走査することで、摩耗度合い情報取得部291が電力線840の摩耗を検出できる可能性を高めることができる。
但し、電力線測定部110が上側レーザセンサ121及び下側レーザセンサ122のうち何れか一方のみを備えるようにしてもよい。これにより、電力線測定部110の構造を簡単にすることができる。あるいは、電力線測定部110が3つ以上のレーザセンサを備えるようにしてもよい。
電力線測定部110が上側レーザセンサ121と下側レーザセンサ122とを備えるなど複数のレーザセンサを備える場合、摩耗度合い情報取得装置10が、レーザセンサ毎にデータを管理するようにしてもよいし、複数のレーサセンサのデータを1つに合成するようにしてもよい。例えば、図10を参照して後述する電力線840の形状を示す図を、摩耗度合い情報取得部291が複数のレーザセンサについて合成して1つの図にしてもよい。複数のレーザセンサのデータを1つに合成する場合、図2を参照して説明したようにレーザセンサ毎に車両900の進行方向における設置位置が異なることに留意する必要がある。例えば、摩耗度合い情報取得部291は、車両900の進行方向における設置位置の違いを時間に換算した分だけ異なるタイミングのデータを合成する。
位置推定用レーザセンサ130は、車両900の位置推定用に位置推定用レーザセンサ130と周囲物との距離を測定する。具体的には、位置推定用レーザセンサ130は、照射するレーザの向きを水平方向に変化させながら距離の測定を繰り返す。ここでいう水平方向は左右である。
図7は、位置推定用レーザセンサ130が測定する距離の例を示すグラフである。図7のグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は位置推定用レーザセンサ130が照射するレーザの向きを示す。縦軸の下側ほど、レーザの向きが車両900の前方に近いことを示し、縦軸の上側ほど、レーザの向きが車両900の後方に近いことを示す。ここでいう車両900の前方は、車両900の進行方向である。ここでいう車両900の後方は、車両900の進行方向と反対側である。
位置推定用レーザセンサ130とレーザが照射された物との距離をグレースケールで示す。線L21、線L22、及び、線L23は、いずれも他の部分と比べて黒っぽくなっており、位置推定用レーザセンサ130に比較的近い物にレーザが当たったことを示している。
図7は、位置推定用レーザセンサ130が測定する距離の例を示すグラフである。図7のグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は位置推定用レーザセンサ130が照射するレーザの向きを示す。縦軸の下側ほど、レーザの向きが車両900の前方に近いことを示し、縦軸の上側ほど、レーザの向きが車両900の後方に近いことを示す。ここでいう車両900の前方は、車両900の進行方向である。ここでいう車両900の後方は、車両900の進行方向と反対側である。
位置推定用レーザセンサ130とレーザが照射された物との距離をグレースケールで示す。線L21、線L22、及び、線L23は、いずれも他の部分と比べて黒っぽくなっており、位置推定用レーザセンサ130に比較的近い物にレーザが当たったことを示している。
位置推定用レーザセンサ130は、車両900の進行方向に対して横向きに、車両900の前方側から車両900の後方側へ一定の角速度で所定の角度だけレーザの向きを変化させながら距離を測定する。ここでいう横向きは水平方向である。所定の角度に達したら、位置推定用レーザセンサ130は距離の測定を行わずにレーザの向きを元の向きに戻す。ここでいう元の向きは、距離測定開始時の向きである。レーザの向きが元の向きに戻った後、位置推定用レーザセンサ130は、再び、車両900の前方側から車両900の後方側へ一定の角速度で所定の角度だけレーザの向きを変化させながら距離を測定する。このように、位置推定用レーザセンサ130は、レーザの向きを車両900の前方側から車両900の後方側へ変化させながら距離の測定を繰り返す。
位置推定用レーザセンサ130が車両900の走行速度に対して十分速い速さでレーザを振ることで、位置推定用レーザセンサ130と同じ物との距離を繰り返し測定することになる。ここでいうレーザを振ることは、レーザの向きを変化させることである。これにより、図7の例のように、位置推定用レーザセンサ130が測定した距離を示すグラフに線が現れる。特に、線L21、線L22、及び、線L23の部分では、いずれも位置推定用レーザセンサ130に比較的近い物にレーザが当たったことで黒っぽい線になっている。
具体的には、位置推定用レーザセンサ130は、レーザが図2の碍子850に当たる高さでレーザを照射する。碍子850にレーザが当立ったタイミングでは、他のタイミングよりも位置推定用レーザセンサ130とレーザが当たった物との距離が近くなる。碍子850が軌道800の側方に複数設置されていることで、線L21、線L22、及び、線L23のように黒っぽい線が複数生じている。
但し、位置推定用レーザセンサ130がレーザを照射する高さは碍子850に当たる高さに限らず、レーザが当たる位置に位置推定用レーザセンサ130からの距離が異なる物がある高さであればよい。
但し、位置推定用レーザセンサ130がレーザを照射する高さは碍子850に当たる高さに限らず、レーザが当たる位置に位置推定用レーザセンサ130からの距離が異なる物がある高さであればよい。
ここで、車両900が停止している場合、毎回の走査でレーザの向きが同じ向きになったタイミングで同じ物にレーザが照射される。このため、図7のグラフのように横軸に時刻をとり縦軸にレーザの向きをとると、横軸に平行な線が現れる。
一方、車両900が走行している場合、位置推定用レーザセンサ130に対するレーザ照射対象物の相対位置は、時間が経過するにつれて車両900の後方側に移動する。ここでいうレーザ照射対象物はレーザが当たる物である。ここでいう車両900の後方側は、車両900の進行方向と反対側である。このため、図7の例のように線に傾きが生じる。車両900の速度が速いほど、線の傾きが大きくなる。
一方、車両900が走行している場合、位置推定用レーザセンサ130に対するレーザ照射対象物の相対位置は、時間が経過するにつれて車両900の後方側に移動する。ここでいうレーザ照射対象物はレーザが当たる物である。ここでいう車両900の後方側は、車両900の進行方向と反対側である。このため、図7の例のように線に傾きが生じる。車両900の速度が速いほど、線の傾きが大きくなる。
この傾きから、位置推定用レーザセンサ130に対するレーザ照射対象物の相対速度を求めることができる。碍子850のように静止している物にレーザを照射することで、この相対速度は、車両900の速度を示す。
具体的には、図7の点P11及び点P12のように、レーザが車両900の最も前方側の向きと、車両900の最も後方側の向きとで同一の物に照射されたそれぞれのタイミングで、位置推定用レーザセンサ130が測定した距離を取得する。車両900の最も前方側の向きでのレーザの照射の例が、点P11にて示されている。車両900の最も後方側の向きでのレーザの照射の例が、点P12にて示されている。
具体的には、図7の点P11及び点P12のように、レーザが車両900の最も前方側の向きと、車両900の最も後方側の向きとで同一の物に照射されたそれぞれのタイミングで、位置推定用レーザセンサ130が測定した距離を取得する。車両900の最も前方側の向きでのレーザの照射の例が、点P11にて示されている。車両900の最も後方側の向きでのレーザの照射の例が、点P12にて示されている。
図8は、位置推定用レーザセンサ130とレーザ照射対象物との位置関係の例を示す説明図である。
図8の点P21は、位置推定用レーザセンサ130の位置を示す。点P22は、レーザが車両900の最も前方側の向きでレーザ照射対象物に照射されたときの、レーザ照射対象物の向きを示す。上記のように、車両900の最も前方側の向きでのレーザの照射の例が、点P11にて示されている。点P23は、レーザが車両900の最も後方側の向きでレーザ照射対象物に照射されたときの、レーザ照射対象物の向きを示す。上記のように、車両900の最も後方側の向きでのレーザの照射の例が、点P12にて示されている。矢印B11は、車両900の進行方向を示す。
図8の点P21は、位置推定用レーザセンサ130の位置を示す。点P22は、レーザが車両900の最も前方側の向きでレーザ照射対象物に照射されたときの、レーザ照射対象物の向きを示す。上記のように、車両900の最も前方側の向きでのレーザの照射の例が、点P11にて示されている。点P23は、レーザが車両900の最も後方側の向きでレーザ照射対象物に照射されたときの、レーザ照射対象物の向きを示す。上記のように、車両900の最も後方側の向きでのレーザの照射の例が、点P12にて示されている。矢印B11は、車両900の進行方向を示す。
点P21と点P22との距離D11、及び、点P21と点P23との距離D12は、いずれも位置推定用レーザセンサ130が測定している。また、位置推定用レーザセンサ130がレーザの向きを変化させる角度A31は既知である。これら距離D11、距離D12及び角度A31から、点P22と点P23との距離D13を求めることができる。この距離D13を、照射対象物が点P22に位置してから点P23に位置するまでの時間T11(図7参照)で除算することで、位置推定用レーザセンサ130に対する照射対象物の位置が求まる。碍子850のように静止している物にレーザを照射することで、この相対速度は、車両900の速度を示す。
位置推定部292は、このようにして車両900の走行速度を求め、得られた走行速度を積分することで車両900の位置をキロ程にて求める。
位置推定部292は、このようにして車両900の走行速度を求め、得られた走行速度を積分することで車両900の位置をキロ程にて求める。
このように、位置推定部292は、位置推定用レーザセンサ130による距離の測定結果に基づいて車両900の速度を求めることで、車両900の既存の機器に配線を接続する必要無しに車両900の速度を求めることができる。例えば、既存の車両900に摩耗度合い情報取得装置10を後付けで設置する場合、摩耗度合い情報取得装置10が既存の機器から速度情報を取得するための配線を行う必要がない。この点で、摩耗度合い情報取得装置10の設置作業が簡単になる。特に、摩耗度合い情報取得装置10を設置する際、車両900の既存の配線を把握する手間を軽減させることができ、また、配線間違いによって不具合が発生する可能性を軽減させることができる。
タイミング検出部140は、車両900が一定間隔走行する毎にサンプリングタイミング信号を出力する。タイミング検出部140は、例えば車両900の走行用モータのモータカップリングハブの回転に基づいて、サンプリングタイミングを検出する。
図9は、モータカップリングハブの回転を検出する方法の例を示す説明図である。図9の例では、モータカップリングハブ970の外周に一定間隔で線状のマークが付されている。タイミング検出部140は、ファイバセンサ141aを備えてマークを検出することで、モータカップリングハブ970が一定角度回転したことを検出する。これにより、タイミング検出部140は、車両900が一定間隔走行したことを検出してサンプリングタイミング信号を出力する。
図9は、モータカップリングハブの回転を検出する方法の例を示す説明図である。図9の例では、モータカップリングハブ970の外周に一定間隔で線状のマークが付されている。タイミング検出部140は、ファイバセンサ141aを備えてマークを検出することで、モータカップリングハブ970が一定角度回転したことを検出する。これにより、タイミング検出部140は、車両900が一定間隔走行したことを検出してサンプリングタイミング信号を出力する。
タイミング検出部140がサンプリングタイミング信号を出力する毎に、上側レーザセンサ121及び下側レーザセンサ122がレーザを出力して距離を測定する。そして、摩耗度合い情報取得部291は、距離の測定結果に基づいて電力線840の摩耗度合いを判定する。
このように、摩耗度合い情報取得部291は、タイミング検出部140がサンプリングタイミング信号を出力する毎に電力線840の摩耗度合いを示す情報を取得する。これにより、摩耗度合い情報取得部291は、車両900の速度に依存せずに、車両900の進行方向に同一の間隔で電力線840の摩耗度合いを判定することができる。従って、車両900が高速走行している場合でも、サンプリング間隔が広くなりすぎて電力線840の摩耗度合いの判定精度が低下することを回避できる。また、車両900が低速走行している場合でも、電力線840の長さあたりのサンプリング回数が増加してデータ量が膨大になることを回避できる。
このように、摩耗度合い情報取得部291は、タイミング検出部140がサンプリングタイミング信号を出力する毎に電力線840の摩耗度合いを示す情報を取得する。これにより、摩耗度合い情報取得部291は、車両900の速度に依存せずに、車両900の進行方向に同一の間隔で電力線840の摩耗度合いを判定することができる。従って、車両900が高速走行している場合でも、サンプリング間隔が広くなりすぎて電力線840の摩耗度合いの判定精度が低下することを回避できる。また、車両900が低速走行している場合でも、電力線840の長さあたりのサンプリング回数が増加してデータ量が膨大になることを回避できる。
ファイバセンサ141bは、モータカップリングハブ970の回転方向を検出するために設けられている。モータカップリングハブ970には、ファイバセンサ141aが検出するマークと異なる位相でさらにマークが付されており、ファイバセンサ141bは、このマークを検出する。ファイバセンサ141aが検出するマークと異なる位相の例として、位相を90度ずらすことが挙げられる。
モータカップリングハブ970の回転方向が逆になると、ファイバセンサ141aがマークを検出してからファイバセンサ141bがマークを検出するまでの時間と、ファイバセンサ141bがマークを検出してからファイバセンサ141aがマークを検出するまでの時間との関係も逆になる。そこで、タイミング検出部140は、ファイバセンサ141aがマークを検出してからファイバセンサ141bがマークを検出するまでの時間と、ファイバセンサ141bがマークを検出してからファイバセンサ141aがマークを検出するまでの時間とを比較することで、モータカップリングハブ970の回転方向を検出することができる。
モータカップリングハブ970の回転方向を検出する必要がない場合は、タイミング検出部140がファイバセンサ141bを備えていなくてもよい。
モータカップリングハブ970の回転方向が逆になると、ファイバセンサ141aがマークを検出してからファイバセンサ141bがマークを検出するまでの時間と、ファイバセンサ141bがマークを検出してからファイバセンサ141aがマークを検出するまでの時間との関係も逆になる。そこで、タイミング検出部140は、ファイバセンサ141aがマークを検出してからファイバセンサ141bがマークを検出するまでの時間と、ファイバセンサ141bがマークを検出してからファイバセンサ141aがマークを検出するまでの時間とを比較することで、モータカップリングハブ970の回転方向を検出することができる。
モータカップリングハブ970の回転方向を検出する必要がない場合は、タイミング検出部140がファイバセンサ141bを備えていなくてもよい。
タイミング検出部140が一定時間毎にサンプリングタイミング信号を出力するなど、車両900が一定間隔走行した毎以外のタイミングでサンプリングタイミング信号を出力するようにしてもよい。例えば、一定時間毎にサンプリングタイミング信号を出力する場合、タイミング検出部140は、タイマを備えて一定時間の経過をカウントすればよい。この点でタイミング検出部140の構成を簡単にすることができる。
摩耗度合い情報取得部291が、車両900の速度に応じてサンプリング周期を設定するようにしてもよい。例えば、摩耗度合い情報取得部291が、位置推定部292が算出する車両900の速度を取得し、取得した速度に応じてサンプリング周期を設定するようにしてもよい。摩耗度合い情報取得部291は、車両900の速度が速いほどサンプリング周期を短く設定する。
このように、摩耗度合い情報取得部291が車両900の速度に応じてサンプリング周期を設定する場合、タイミング検出部140が不要になる。すなわち、摩耗度合い情報取得装置10がタイミング検出部140を備える必要がなく、この点で摩耗度合い情報取得装置10の構成を簡単にすることができる。
このように、摩耗度合い情報取得部291が車両900の速度に応じてサンプリング周期を設定する場合、タイミング検出部140が不要になる。すなわち、摩耗度合い情報取得装置10がタイミング検出部140を備える必要がなく、この点で摩耗度合い情報取得装置10の構成を簡単にすることができる。
摩耗度合い情報取得装置本体200は、電力線測定部110が上側レーザセンサ121及び下側レーザセンサ122にて測定する距離に基づいて、電力線840の摩耗度合いを判定する。摩耗度合い情報取得装置本体200は、例えばコンピュータを用いて構成される。
通信部210は、電力線測定部110、位置推定用レーザセンサ130及びタイミング検出部140と通信を行う。通信部210は、電力線測定部110及び位置推定用レーザセンサ130から距離の測定値を取得する。また、通信部210は、タイミング検出部140が出力するサンプリングタイミング信号を取得する。通信部210は、例えば摩耗度合い情報取得装置本体200が備える通信回路を用いて構成される。
通信部210は、電力線測定部110、位置推定用レーザセンサ130及びタイミング検出部140と通信を行う。通信部210は、電力線測定部110及び位置推定用レーザセンサ130から距離の測定値を取得する。また、通信部210は、タイミング検出部140が出力するサンプリングタイミング信号を取得する。通信部210は、例えば摩耗度合い情報取得装置本体200が備える通信回路を用いて構成される。
表示部230は、例えば液晶パネル又はLED(Light Emitting Diode)パネル等の表示画面を有し、各種画像を表示する。特に、表示部230は、摩耗度合い情報取得部291による電力線840の摩耗度合いの判定結果を表示する。
操作入力部220は、表示部230の表示画面に設けられてタッチパネルを構成するタッチセンサなどの入力デバイスを備え、ユーザ操作を受ける。
操作入力部220は、表示部230の表示画面に設けられてタッチパネルを構成するタッチセンサなどの入力デバイスを備え、ユーザ操作を受ける。
記憶部280は、各種情報を記憶する。記憶部280は、例えば摩耗度合い情報取得装置本体200が備える記憶デバイスを用いて構成される。
制御部290は、摩耗度合い情報取得装置10の各部を制御して各種処理を実行する。
制御部290は、例えば摩耗度合い情報取得装置本体200が備えるCPU(Central Processing Unit、中央処理装置)が、記憶部280からプログラムを読み出して実行することで構成される。
制御部290は、摩耗度合い情報取得装置10の各部を制御して各種処理を実行する。
制御部290は、例えば摩耗度合い情報取得装置本体200が備えるCPU(Central Processing Unit、中央処理装置)が、記憶部280からプログラムを読み出して実行することで構成される。
摩耗度合い情報取得部291は、車両900の所定位置から電力線840の摩耗部分までの距離と車両900の所定位置から非摩耗部分までの距離との相違に基づいて電力線840の摩耗度合いを示す情報を取得する。
図10は、摩耗部分と非摩耗部分との位置関係を示す表示画面の例を示す説明図である。以下では、上側レーザセンサ121が電力線840を走査して得られる情報を例に説明する。下側レーザセンサ122が電力線840を走査して得られる情報からも同様に、電力線840の摩耗度合いを判定することができる。
図10の線L311は、上側レーザセンサ121が電力線840の非摩耗部分を走査して得られた形状を示す。線L321は、電力線840が摩耗してない状態で、上側レーザセンサ121が摩耗部分を走査して得られた形状を示す。線L322は、電力線840が摩耗している場合に、上側レーザセンサ121が摩耗部分を走査して得られた形状を示す。
図10は、摩耗部分と非摩耗部分との位置関係を示す表示画面の例を示す説明図である。以下では、上側レーザセンサ121が電力線840を走査して得られる情報を例に説明する。下側レーザセンサ122が電力線840を走査して得られる情報からも同様に、電力線840の摩耗度合いを判定することができる。
図10の線L311は、上側レーザセンサ121が電力線840の非摩耗部分を走査して得られた形状を示す。線L321は、電力線840が摩耗してない状態で、上側レーザセンサ121が摩耗部分を走査して得られた形状を示す。線L322は、電力線840が摩耗している場合に、上側レーザセンサ121が摩耗部分を走査して得られた形状を示す。
記憶部280は、線L311及び線L321のように電力線840が摩耗していない状態での非摩耗部分及び摩耗部分の形状を、非摩耗部分と摩耗部分との位置関係を含めて予め記憶しておく。
そして、上側レーザセンサ121が電力線840を走査して距離情報を取得すると、摩耗度合い情報取得部291が、上側レーザセンサ121がレーザを照射した向きと上側レーザセンサ121が検出した距離とが対応付けられた情報を、形状を示す情報に変換する。これにより、摩耗度合い情報取得部291は、線L311及び線L322の例のように、非摩耗部分と摩耗部分とを含む形状を示す情報を取得する。
そして、上側レーザセンサ121が電力線840を走査して距離情報を取得すると、摩耗度合い情報取得部291が、上側レーザセンサ121がレーザを照射した向きと上側レーザセンサ121が検出した距離とが対応付けられた情報を、形状を示す情報に変換する。これにより、摩耗度合い情報取得部291は、線L311及び線L322の例のように、非摩耗部分と摩耗部分とを含む形状を示す情報を取得する。
摩耗度合い情報取得部291は、電力線840が摩耗していない状態での非摩耗部分及び摩耗部分の形状及び非摩耗部分と摩耗部分との位置関係を示す情報を記憶部280から読み出し、上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状と、記憶部280が記憶している電力線840が摩耗していない状態での形状とを重ね合わせる。
具体的には、摩耗度合い情報取得部291は、図10の例のように上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状と、記憶部280が記憶している電力線840が摩耗していない状態での形状との非摩耗部分を重ね合わせる。これにより、電力線840の摩耗の度合いが分かる。図10の例では、線L321と線L322との間の部分が、電力線840が摩耗した部分に相当する。
図10に示す電力線840の形状を示す情報は、電力線840の摩耗度合いを示す情報の例に該当する。
具体的には、摩耗度合い情報取得部291は、図10の例のように上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状と、記憶部280が記憶している電力線840が摩耗していない状態での形状との非摩耗部分を重ね合わせる。これにより、電力線840の摩耗の度合いが分かる。図10の例では、線L321と線L322との間の部分が、電力線840が摩耗した部分に相当する。
図10に示す電力線840の形状を示す情報は、電力線840の摩耗度合いを示す情報の例に該当する。
摩耗度合い情報取得部291は、上記のように上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状と電力線840が摩耗していない状態での電力線840の形状とを非摩耗部分で重ね合わせた状態で、両者の摩耗部分の距離を算出する。
例えば、線L321で例示される電力線840が摩耗していない状態での摩耗部分の形状について1つ以上のサンプリング点を予め定めておく。そして、摩耗度合い情報取得部291は、サンプリング点毎に、上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状における摩耗部分と、このサンプリング点との距離を求める。そして、摩耗度合い情報取得部291は得られた距離の平均を算出する。摩耗度合い情報取得部291は、得られた平均値と所定の閾値とを比較し、得られた平均値が閾値よりも大きい場合、電力線840の保守を促すメッセージを、該当位置を示す情報と共に表示部230に表示させる。
例えば、線L321で例示される電力線840が摩耗していない状態での摩耗部分の形状について1つ以上のサンプリング点を予め定めておく。そして、摩耗度合い情報取得部291は、サンプリング点毎に、上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状における摩耗部分と、このサンプリング点との距離を求める。そして、摩耗度合い情報取得部291は得られた距離の平均を算出する。摩耗度合い情報取得部291は、得られた平均値と所定の閾値とを比較し、得られた平均値が閾値よりも大きい場合、電力線840の保守を促すメッセージを、該当位置を示す情報と共に表示部230に表示させる。
摩耗度合い情報取得部291が、電力線840が摩耗していない状態での摩耗部分と、上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状における摩耗部分との距離が最も大きい場所を検出するようにしてもよい。摩耗度合い情報取得部291は、検出した場所における電力線840が摩耗していない状態での摩耗部分と、上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状における摩耗部分との距離と所定の閾値とを比較する。得られた距離が閾値よりも大きい場合、電力線840の保守を促すメッセージを、該当位置を示す情報と共に表示部230に表示させる。
このように、摩耗度合い情報取得部291が、電力線840が摩耗していない状態での摩耗部分と、上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状における摩耗部分との距離が最も大きい場所を検出することで、局所的な摩耗を検出できる可能性が高まる。
このように、摩耗度合い情報取得部291が、電力線840が摩耗していない状態での摩耗部分と、上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状における摩耗部分との距離が最も大きい場所を検出することで、局所的な摩耗を検出できる可能性が高まる。
摩耗度合い情報取得部291が電力線840の摩耗度合いを示す情報の取得に用いる、車両900の所定位置から電力線840の摩耗部分までの距離と車両900の所定位置から非摩耗部分までの距離との相違は、それらの距離の差分に限らない。
例えば、摩耗度合い情報取得部291が、下側レーザセンサ122の走査で得られた電力線840の形状における非摩耗部分と摩耗部分との距離を、電力線840が摩耗していない状態での非摩耗部分と摩耗部分との距離で乗算した割合を算出するようにしてもよい。そして、算出した割合が所定の閾値よりも小さい場合に、摩耗度合い情報取得部291が、電力線840の保守を促すメッセージを、該当位置を示す情報と共に表示部230に表示させるようにしてもよい。
例えば、摩耗度合い情報取得部291が、下側レーザセンサ122の走査で得られた電力線840の形状における非摩耗部分と摩耗部分との距離を、電力線840が摩耗していない状態での非摩耗部分と摩耗部分との距離で乗算した割合を算出するようにしてもよい。そして、算出した割合が所定の閾値よりも小さい場合に、摩耗度合い情報取得部291が、電力線840の保守を促すメッセージを、該当位置を示す情報と共に表示部230に表示させるようにしてもよい。
電力線840の摩耗度合いの判定をユーザが行うようにしてもよい。例えば、表示部230が、図10の例のように、上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状と、電力線840が摩耗していない状態での形状とを重ね合わせて表示する。
そして、ユーザは得られた表示に基づいて電力線840のメンテナンスの要否を判定し、操作入力部220を用いて判定結果を摩耗度合い情報取得装置10に入力するようにしてもよい。
そして、ユーザは得られた表示に基づいて電力線840のメンテナンスの要否を判定し、操作入力部220を用いて判定結果を摩耗度合い情報取得装置10に入力するようにしてもよい。
表示部230が図10の例のように上側レーザセンサ121の走査によって得られた電力線840の形状と、電力線840が摩耗していない状態での形状とを重ね合わせて表示することで、ユーザは、電力線840の摩耗の度合いを視覚的把握することができる。
但し、表示部230が摩耗部分と非摩耗部分との位置関係を表示することは必須ではない。例えば、摩耗度合い情報取得部291が電力線840の摩耗を検出した位置を示す情報のみを表示部230が表示するようにしてもよい。
但し、表示部230が摩耗部分と非摩耗部分との位置関係を表示することは必須ではない。例えば、摩耗度合い情報取得部291が電力線840の摩耗を検出した位置を示す情報のみを表示部230が表示するようにしてもよい。
位置推定部292は、車両900の位置を推定する。具体的には、位置推定部292は、図7を参照して説明したように、位置推定用レーザセンサ130による距離の測定結果に基づいて車両900の位置をキロ程で算出する。
摩耗度合い情報取得部291は、電力線840の摩耗を検出した場合、検出結果を示す情報と位置推定部292が算出するキロ程とを対応付けて表示部230に表示させ、また、記憶部280に記憶させる。これにより、摩耗度合い情報取得装置10のユーザは、電力線840の保守が必要な位置を把握することができる。
摩耗度合い情報取得部291は、電力線840の摩耗を検出した場合、検出結果を示す情報と位置推定部292が算出するキロ程とを対応付けて表示部230に表示させ、また、記憶部280に記憶させる。これにより、摩耗度合い情報取得装置10のユーザは、電力線840の保守が必要な位置を把握することができる。
但し、位置推定部292が車両900の位置情報を取得する方法は、位置推定用レーザセンサ130による距離の測定結果を用いる方法に限らない。位置推定部292が車両900情報を取得する方法は、摩耗度合い情報取得部291が電力線840の摩耗を検出した場合に、摩耗箇所を特定可能な情報を取得できる方法であればよい。例えば、車両900がGNSS(Global Navigation Satellite System、全地球航法衛星システム)受信機を備えるなど、車両900自らの位置情報を取得する場合、位置推定部292がこの位置情報を車両900から取得するようにしてもよい。
なお、電力線測定部110が、車両900の進行方向に対して斜めに電力線840の摩耗部分を走査するようにしてもよい。この点について図11及び図12を参照して説明する。
図11は、電力線測定部110が車両900の進行方向に対しておよそ直角に電力線840の摩耗部分を走査する例を示す説明図である。図11は、上側レーザセンサ121を上側レーザセンサ121の真横から見た場合の例を示している。特に、図11は、上側レーザセンサ121を車両900の進行方向に対して直角方向から見た場合の例を示している。
図11は、電力線測定部110が車両900の進行方向に対しておよそ直角に電力線840の摩耗部分を走査する例を示す説明図である。図11は、上側レーザセンサ121を上側レーザセンサ121の真横から見た場合の例を示している。特に、図11は、上側レーザセンサ121を車両900の進行方向に対して直角方向から見た場合の例を示している。
図11の線L41は、上側レーザセンサ121がレーザの向きを変化させる回転中心を示し、線L42は、レーザの軌跡の例を示している。また、車両900の進行方向を矢印B21で示している。
上側レーザセンサ121は、レーザの向きを回転中心に対して直角方向に変化させる。
図11の例では、回転中心が車両900の進行方向に設定されており、上側レーザセンサ121は、レーザの向きを車両900の進行方向に対して直角に変化させる。図11では、回転中心が線L41で示されている。これにより、上側レーザセンサ121は、電力線840の摩耗部分を、車両900の進行方向におよそ直角に走査する。
上側レーザセンサ121は、レーザの向きを回転中心に対して直角方向に変化させる。
図11の例では、回転中心が車両900の進行方向に設定されており、上側レーザセンサ121は、レーザの向きを車両900の進行方向に対して直角に変化させる。図11では、回転中心が線L41で示されている。これにより、上側レーザセンサ121は、電力線840の摩耗部分を、車両900の進行方向におよそ直角に走査する。
図12は、電力線測定部110が車両900の進行方向に対して斜めに電力線840の摩耗部分を走査する例を示す説明図である。図12は、上側レーザセンサ121を上側レーザセンサ121の真横から見た場合の例を示している。特に、図12は、上側レーザセンサ121を車両900の進行方向に対して直角方向から見た場合の例を示している。
図12の線L51は、上側レーザセンサ121がレーザの向きを変化させる回転中心を示し、線L52は、レーザの軌跡の例を示している。また、車両900の進行方向を図11の場合と同じく矢印B21で示している。
図12の線L51は、上側レーザセンサ121がレーザの向きを変化させる回転中心を示し、線L52は、レーザの軌跡の例を示している。また、車両900の進行方向を図11の場合と同じく矢印B21で示している。
図11の場合と異なり図12の例では、回転中心が車両900の進行方向に対して斜めに設定されており、上側レーザセンサ121は、レーザの向きを車両900の進行方向に対して斜めに変化させる。図12では、回転中心が線L51で示されている。これにより、上側レーザセンサ121は、電力線840の摩耗部分を、車両900の進行方向に対して斜めに走査する。上側レーザセンサ121は、上側レーザセンサ121自らの位置から走査した各位置までの距離を測定する。そして、摩耗度合い情報取得部291は、電力線840の摩耗部分のうち電力線測定部110が走査した各位置における摩耗度合いを示す情報を取得する。
これにより、摩耗度合い情報取得部291が電力線840の摩耗部分に縦に発生している局所的な摩耗を検出できる可能性を高めることができる。
具体的には、摩耗度合い情報取得部291は、電力線840の摩耗部分に縦に発生している局所的な摩耗に対して斜めに走査を行う。これにより、摩耗度合い情報取得部291が摩耗部分の方向と平行に走査を行う場合よりも、摩耗部分と走査線とが少なくとも1箇所で交わる可能性が高くなる。
なお、以上では、上側レーザセンサ121の場合を例に説明したが、下側レーザセンサ122についても同様である。
具体的には、摩耗度合い情報取得部291は、電力線840の摩耗部分に縦に発生している局所的な摩耗に対して斜めに走査を行う。これにより、摩耗度合い情報取得部291が摩耗部分の方向と平行に走査を行う場合よりも、摩耗部分と走査線とが少なくとも1箇所で交わる可能性が高くなる。
なお、以上では、上側レーザセンサ121の場合を例に説明したが、下側レーザセンサ122についても同様である。
次に図13を参照して摩耗度合い情報取得装置10の動作について説明する。
図13は、摩耗度合い情報取得装置10が電力線の摩耗度合いを判定する処理手順の例を示すフローチャートである。摩耗度合い情報取得装置10は、タイミング検出部140にてサンプリングタイミングを検出する毎に、図13の処理を行う。
図13の処理で、電力線測定部110は、レーザで電力線を走査して電力線測定部110の位置からレーザが照射された位置までの距離を測定する(ステップS101)。電力線測定部110の位置の例として、上側レーザセンサ121の位置又は下側レーザセンサ122の位置が挙げられる。
図13は、摩耗度合い情報取得装置10が電力線の摩耗度合いを判定する処理手順の例を示すフローチャートである。摩耗度合い情報取得装置10は、タイミング検出部140にてサンプリングタイミングを検出する毎に、図13の処理を行う。
図13の処理で、電力線測定部110は、レーザで電力線を走査して電力線測定部110の位置からレーザが照射された位置までの距離を測定する(ステップS101)。電力線測定部110の位置の例として、上側レーザセンサ121の位置又は下側レーザセンサ122の位置が挙げられる。
次に、位置推定部292が、車両900の位置を推定する(ステップS102)。例えば、図7及び図8を参照して説明したように、位置推定部292は、位置推定用レーザセンサ130による距離の測定結果に基づいて車両900の位置をキロ程にて算出する。
また、摩耗度合い情報取得部291は、電力線測定部110が測定した距離に基づいて、電力線840の摩耗度合いを判定する(ステップS103)。例えば、摩耗度合い情報取得部291は、電力線840が摩耗していない状態での電力線840の形状における摩耗部分と電力線測定部110の走査で得られた電力線840の形状における摩耗部分との距離を算出する。そして、摩耗度合い情報取得部291は、算出した距離と所定の閾値とを比較する。
また、摩耗度合い情報取得部291は、電力線測定部110が測定した距離に基づいて、電力線840の摩耗度合いを判定する(ステップS103)。例えば、摩耗度合い情報取得部291は、電力線840が摩耗していない状態での電力線840の形状における摩耗部分と電力線測定部110の走査で得られた電力線840の形状における摩耗部分との距離を算出する。そして、摩耗度合い情報取得部291は、算出した距離と所定の閾値とを比較する。
そして、摩耗度合い情報取得部291は、ステップS103での摩耗度合いの判定結果に応じて保守の要否を判定する(ステップS104)。具体的には、ステップS103で算出した距離が閾値よりも大きいと判定した場合、摩耗度合い情報取得部291は保守が必要と判定する。一方、ステップS103で算出した距離が閾値以下であると判定した場合、摩耗度合い情報取得部291は保守不要と判定する。
保守が必要であると判定した場合(ステップS104:YES)、摩耗度合い情報取得部291は、判定結果を表示部230に表示させる。例えば、摩耗度合い情報取得部291は、保守を促すメッセージと、保守が必要と判定した位置を示す情報と、図10の例のように電力線840の形状とを表示部230に表示させる(ステップS111)。保守が必要と判定した位置を示す情報として、ステップS102で得られた位置情報が用いられる。
そして、摩耗度合い情報取得部291は、摩耗を検出した旨の検出結果を記憶部280に記憶させる(ステップS112)。例えば、摩耗度合い情報取得部291は、摩耗を検出した旨の検出結果と、摩耗を検出した位置を示す情報と、図10の例のように電力線840の形状を示す情報とを組み合わせた情報を記憶部280に記憶させる。摩耗を検出した位置を示す情報として、ステップS102で得られた位置情報が用いられる。
ステップS112の後、図13の処理を終了する。
ステップS112の後、図13の処理を終了する。
一方、ステップS104で保守は不要であると判定した場合(ステップS104:NO)、摩耗度合い情報取得部291は、摩耗を検出していない旨の検出結果を記憶部280に記憶させる(ステップS121)。例えば、摩耗度合い情報取得部291は、摩耗を検出していない旨の検出結果と、摩耗を検出した位置を示す情報と、図10の例のように電力線840の形状を示す情報とを組み合わせた情報を記憶部280に記憶させる。摩耗を検出した位置を示す情報として、ステップS102で得られた位置情報が用いられる。
ステップS121の後、図13の処理を終了する。
ステップS121の後、図13の処理を終了する。
なお、摩耗度合い情報取得装置本体200が車両900に搭載されていない構成であってもよい。例えば、摩耗度合い情報取得装置本体200が事務所に設置されており、車両900が走行して得られた情報を事後的に取得して電線の摩耗度合いを判定するようにしてもよい。
なお、摩耗度合い情報取得装置10の機能の一部を、他の機器が実行するようにしてもよい。例えば、位置推定部292による車両900の位置推定機能を、例えば車両基地など地上側に設けられたコンピュータで行うようにしてもよい。例えば、摩耗度合い取得装置10が、取得したデータを地上側のコンピュータに送信し、コンピュータが、受信したデータに基づいて車両900の位置を推定するようにしてもよい。
また、表示部230が表示する摩耗度合い及びメッセージなど各種画像の全部又は一部を、例えば車両基地など地上側に設けられた表示装置が行うようにしてもよい。例えば摩耗度合い取得装置10、或いは、摩耗度合い取得装置10からデータを受信したコンピュータが、摩耗度合い判定結果及びメッセージ等のデータを地上側の表示装置に送信し、表示装置が、受信したデータに基づいて摩耗度合い判定結果及びメッセージ等の画像を表示するようにしてもよい。
以上のように、電力線測定部110は、車両900に電力を供給する電力線840のうち、車両900に接触する摩耗部分、車両900に接触しない非摩耗部分それぞれについて、車両900の所定位置からの距離を測定する。車両900の所定位置の例として、上側レーザセンサ121の位置又は下側レーザセンサ122の位置が挙げられる。そして、摩耗度合い情報取得部291は、車両900の所定位置から摩耗部分までの距離と車両900の所定位置から非摩耗部分までの距離との相違に基づいて電力線840の摩耗度合いを示す情報を取得する。
これにより、摩耗度合い情報取得装置10は、電力線840が摩耗しても摩耗部分の幅がほぼ一定に保たれる場合でも電力線840の摩耗を検出することができる。例えば図4に示す電力線840は、摩耗部分が摩耗しても摩耗部分の幅はほぼ一定に保たれる。ここでいう摩耗部分は、領域A11で示されるように電力線840が擦り板951と接触する部分である。このような場合でも、上述したように摩耗度合い情報取得装置10は電力線840の摩耗を検出することができる。
また、車両900が軌道800を1回走行すれば、軌道800が走行した全区間について電力線840の摩耗具合を判定することができる。従来は、保守点検員が軌道に入って目視点検等で電力線の摩耗具合を判定していたのに対し、摩耗度合い情報取得装置10によれば保守点検員の負担を軽減することができる。
これにより、摩耗度合い情報取得装置10は、電力線840が摩耗しても摩耗部分の幅がほぼ一定に保たれる場合でも電力線840の摩耗を検出することができる。例えば図4に示す電力線840は、摩耗部分が摩耗しても摩耗部分の幅はほぼ一定に保たれる。ここでいう摩耗部分は、領域A11で示されるように電力線840が擦り板951と接触する部分である。このような場合でも、上述したように摩耗度合い情報取得装置10は電力線840の摩耗を検出することができる。
また、車両900が軌道800を1回走行すれば、軌道800が走行した全区間について電力線840の摩耗具合を判定することができる。従来は、保守点検員が軌道に入って目視点検等で電力線の摩耗具合を判定していたのに対し、摩耗度合い情報取得装置10によれば保守点検員の負担を軽減することができる。
また、タイミング検出部140は、車両900が一定間隔走行する毎にサンプリングタイミング信号を出力する。そして、摩耗度合い情報取得部291は、タイミング検出部140がサンプリングタイミング信号を出力する毎に電力線840の摩耗度合いを示す情報を取得する。
これにより、摩耗度合い情報取得部291は、車両900の速度に依存せずに、車両900の進行方向に同一の間隔で電力線840の摩耗度合いを判定することができる。従って、車両900が高速走行している場合でも、サンプリング間隔が広くなりすぎて電力線840の摩耗度合いの判定精度が低下することを回避できる。また、車両900が低速走行している場合でも、電力線840の長さあたりのサンプリング回数が増加してデータ量が膨大になることを回避できる。
これにより、摩耗度合い情報取得部291は、車両900の速度に依存せずに、車両900の進行方向に同一の間隔で電力線840の摩耗度合いを判定することができる。従って、車両900が高速走行している場合でも、サンプリング間隔が広くなりすぎて電力線840の摩耗度合いの判定精度が低下することを回避できる。また、車両900が低速走行している場合でも、電力線840の長さあたりのサンプリング回数が増加してデータ量が膨大になることを回避できる。
また、電力線測定部110は、車両900の進行方向に対して斜めに摩耗部分を走査して、車両900の所定位置から走査した各位置までの距離を測定する。車両900の所定位置の例として、上側レーザセンサ121の位置又は下側レーザセンサ122の位置が挙げられる。そして、摩耗度合い情報取得部291は、摩耗部分のうち電力線測定部110が走査した各位置における摩耗度合いを示す情報を取得する。
これにより、摩耗度合い情報取得部291が電力線840の摩耗部分に縦に発生している局所的な摩耗を検出できる可能性を高めることができる。
これにより、摩耗度合い情報取得部291が電力線840の摩耗部分に縦に発生している局所的な摩耗を検出できる可能性を高めることができる。
なお、制御部290の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
本発明の実施形態は、車両に電力を供給する電力線のうち、前記車両に接触する摩耗部分、前記車両に接触しない非摩耗部分それぞれについて、前記車両の所定位置からの距離を測定する電力線測定部と、前記車両の所定位置から前記摩耗部分までの距離と前記車両の所定位置から前記非摩耗部分までの距離との相違に基づいて前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得する摩耗度合い情報取得部と、を備える摩耗度合い情報取得装置に関する。
この実施形態によれば、電力線が摩耗しても摩耗部分の幅がほぼ一定に保たれる場合でも電力線の摩耗を検出することができる。
この実施形態によれば、電力線が摩耗しても摩耗部分の幅がほぼ一定に保たれる場合でも電力線の摩耗を検出することができる。
10 摩耗度合い情報取得装置
110 電力線測定部
121 上側レーザセンサ
122 下側レーザセンサ
130 位置推定用レーザセンサ
140 タイミング検出部
200 摩耗度合い情報取得装置本体
210 通信部
220 操作入力部
230 表示部
280 記憶部
290 制御部
291 摩耗度合い情報取得部
292 位置推定部
900 車両
110 電力線測定部
121 上側レーザセンサ
122 下側レーザセンサ
130 位置推定用レーザセンサ
140 タイミング検出部
200 摩耗度合い情報取得装置本体
210 通信部
220 操作入力部
230 表示部
280 記憶部
290 制御部
291 摩耗度合い情報取得部
292 位置推定部
900 車両
Claims (6)
- 前記車両の所定位置から、前記車両に電力を供給する電力線のうち前記車両に接触する摩耗部分までの距離と、前記車両の所定位置から、前記電力線のうち前記車両に接触しない非摩耗部分までの距離とを測定する電力線測定部と、
前記車両の所定位置から前記摩耗部分までの距離と前記車両の所定位置から前記非摩耗部分までの距離との相違に基づいて前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得する摩耗度合い情報取得部と、
を備える摩耗度合い情報取得装置。 - 前記車両が一定間隔走行する毎にサンプリングタイミング信号を出力するタイミング検出部をさらに備え、
前記摩耗度合い情報取得部は、前記タイミング検出部が前記サンプリングタイミング信号を出力する毎に前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得する、
請求項1に記載の摩耗度合い情報取得装置。 - 前記電力線測定部は、前記車両の進行方向に対して斜めに前記摩耗部分の複数の位置を走査して、前記車両の所定位置から走査した前記複数の位置各々までの距離を測定し、
前記摩耗度合い情報取得部は、前記摩耗部分のうち前記電力線測定部が走査した各位置における摩耗度合いを示す情報を取得する、
請求項1または請求項2に記載の摩耗度合い情報取得装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の摩耗度合い情報取得装置を備える車両。
- 前記車両の所定位置から、前記車両に電力を供給する電力線のうち前記車両に接触する摩耗部分までの距離と、前記車両の所定位置から、前記電力線のうち前記車両に接触しない非摩耗部分までの距離とを測定し、
前記車両の所定位置から前記摩耗部分までの距離と前記車両の所定位置から前記非摩耗部分までの距離との相違に基づいて前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得する、
ことを含む摩耗度合い情報取得方法。 - コンピュータに、
前記車両の所定位置から、前記車両に電力を供給する電力線のうち前記車両に接触する摩耗部分までの距離と、前記車両の所定位置から、前記電力線のうち前記車両に接触しない非摩耗部分までの距離とを測定させ、
前記車両の所定位置から前記摩耗部分までの距離と前記車両の所定位置から前記非摩耗部分までの距離との相違に基づいて前記電力線の摩耗度合いを示す情報を取得させる、
ためのプログラム。
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