7319831 架線相互離隔測定装置及び架線相互離隔測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-25

(45)【発行日】2023-08-02

(54)【発明の名称】架線相互離隔測定装置及び架線相互離隔測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/14 20060101AFI20230726BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20230726BHJP

   B60M 1/28 20060101ALI20230726BHJP

【ＦＩ】

G01B11/14 H

G01B11/00 H

B60M1/28 R

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019100503

(22)【出願日】2019-05-29

(65)【公開番号】P2020193905

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2021-11-29

(73)【特許権者】

【識別番号】301078191

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテクソリューションズ

(74)【代理人】

【識別番号】100114166

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 浩三

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 正久

(72)【発明者】

【氏名】荒木 正樹

(72)【発明者】

【氏名】宇津木 秀作

(72)【発明者】

【氏名】永福 俊朗

【審査官】山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１４７８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９２６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０９１１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３２９６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９２４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００９４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】根津 一嘉，車両からの架線検測技術，計測と制御，2017年，56巻、2号，p. 111-116，https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl/56/2/56_111/_pdf/-char/ja，DOI：https://doi.org/10.11499/sicejl.56.111

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０１Ｃ ３／００－３／３２

Ｂ６０Ｍ １／００－７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レール上を走行する車両に設けられ、前記レールの上空に設置された複数の架線へ、前記レールの幅方向に帯状に広がった測定光を照射する複数の投光ユニットと、
前記車両上に前記レールの幅方向に離して設けられ、前記測定光が前記複数の架線の全部又は一部で反射された反射光をそれぞれ受光して、各架線の輪郭を示す測定信号を出力する複数の受光ユニットと、
前記複数の受光ユニットから出力された前記測定信号を処理する処理装置とを備え、
各投光ユニット及び各受光ユニットは、前記車両の長手方向（走行方向）において、前記車両の屋根のパンタグラフから離れた前後の位置に、前記パンタグラフを挟んで２組設けられ、
各受光ユニットは、予め定めた測定範囲の高さ方向の寸法内にある前記複数の架線の全てが、少なくともいずれかの受光ユニットの測定視野の範囲内に入る様に、互いの測定視野を一部重ねて設置され、
前記処理装置は、各受光ユニットの設置位置の情報に基づき、各受光ユニットから出力された前記測定信号を処理して、各架線の摩耗した底面の輪郭の左端と右端との中間の位置を比較点とした、前記複数の架線の各比較点のＸＹ座標を検出し、検出した各比較点のＸＹ座標を、予め定めた基準点を原点とするＸ’Ｙ’座標へ変換して、変換後の各比較点のＸ’Ｙ’座標から、前記複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出する
ことを特徴とする架線相互離隔測定装置。

【請求項2】

前記処理装置は、前記複数の受光ユニットから出力された前記測定信号を処理して、１つの架線の摩耗した底面の輪郭の左端と右端との中間の位置を比較点とし、他の架線を支持する碍子の輪郭の最下点を比較点とした、前記複数の架線の内の１つと他の架線を支持する碍子との相互離隔を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の架線相互離隔測定装置。

【請求項3】

前記処理装置は、各受光ユニットについての前記測定信号の非直線性の特性を示す情報に基づき、各受光ユニットから出力された前記測定信号を補正し、補正した測定信号を用いて、前記複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の架線相互離隔測定装置。

【請求項4】

レール上を走行する車両に設けた複数の投光ユニットから、前記レールの上空に設置された複数の架線へ、前記レールの幅方向に帯状に広がった測定光を照射し、
複数の受光ユニットを、前記車両上に前記レールの幅方向に離して設け、かつ、各投光ユニット及び各受光ユニットを、前記車両の長手方向（走行方向）において、前記車両の屋根のパンタグラフから離れた前後の位置に、前記パンタグラフを挟んで２組設け、各受光ユニットを、予め定めた測定範囲の高さ方向の寸法内にある前記複数の架線の全てが、少なくともいずれかの受光ユニットの測定視野の範囲内に入る様に、互いの測定視野を一部重ねて設置し、
前記複数の受光ユニットにより、前記測定光が前記複数の架線の全部又は一部で反射された反射光をそれぞれ受光して、各架線の輪郭を示す測定信号を出力し、
各受光ユニットの設置位置の情報に基づき、各受光ユニットが出力した前記測定信号を処理して、各架線の摩耗した底面の輪郭の左端と右端との中間の位置を比較点とした、前記複数の架線の各比較点のＸＹ座標を検出し、検出した各比較点のＸＹ座標を、予め定めた基準点を原点とするＸ’Ｙ’座標へ変換して、変換後の各比較点のＸ’Ｙ’座標から、前記複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出する
ことを特徴とする架線相互離隔測定方法。

【請求項5】

前記複数の受光ユニットが出力した前記測定信号を処理して、１つの架線の摩耗した底面の輪郭の左端と右端との中間の位置を比較点とし、他の架線を支持する碍子の輪郭の最下点を比較点とした、前記複数の架線の内の１つと他の架線を支持する碍子との相互離隔を検出する
ことを特徴とする請求項４に記載の架線相互離隔測定方法。

【請求項6】

各受光ユニットについての前記測定信号の非直線性の特性を示す情報に基づき、各受光ユニットが出力した前記測定信号を補正し、補正した測定信号を用いて、前記複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出する
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の架線相互離隔測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道等の車両へ電力を供給する架線（トロリ線）を測定する測定装置及び測定方法に係り、特に近接して設置された複数の架線の高さの相違（以下、「相互離隔」と言う）を測定するのに好適な架線相互離隔測定装置及び架線相互離隔測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道の線路の上空に設置された架線は、パンタグラフにより鉄道の車両の屋根に搭載された舟体のすり板と接触して、車両へ電力を供給する。架線は、製造工程でその長さが限られ、設置された架線の末端箇所では、車両への電力供給が途切れない様にするため、今まで車両への給電を行っていた架線に加えて、新たに車両への給電を開始する架線が、併設して設置されている。また、レールの分岐箇所の上空では、本線の架線と、渡り線の架線とが交差して設置されている。この様に、複数の架線が重複して設置されている箇所では、新たに車両への給電を開始する架線の高さが規定値より低いと、架線が舟体のホーンの下を通ってパンタグラフに引っ掛かり、架線が損傷する恐れがある。そのため、架線の高さを測定して管理する必要がある。従来、架線と架線との接続部であるエアーセクション箇所において、架線を支持する碍子の高さを容易に測定する技術として、特許文献１に記載のものがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２１３２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

架線は、パンタグラフに搭載された舟体のすり板の局所的な摩耗を防止するために、レール幅方向にジグザクに偏位させて設置されている。架線が舟体のホーンの下を通ってパンタグラフに引っ掛かるのを防止するためには、レール幅の中心位置から見て、架線が舟体の両端のホーン付近に所定量（例えば、９００ｍｍ）だけ偏位した位置で、架線の高さを管理する必要がある。また、この場合、架線の高さの良否は、複数の架線の相互離隔をもって判断するのが妥当である。特許文献１に記載の技術では、複数の架線の相互離隔については、考慮されていなかった。また、特許文献１に記載の技術を用いて、複数の架線の相互離隔を検出しようとすると、多数の撮像装置（カメラ）とそれらに合わせた多数の画像処理装置とが必要となり、装置が大型化するという問題があった。また、画像の処理量が膨大になるため、検測車の走行中に車内で処理することが困難になるという問題があった。

【0005】

本発明の課題は、小型かつ簡易な構成で、複数の架線の相互離隔を、いずれかの架線が所定量だけ偏位した位置において、高精度に検出することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の架線相互離隔測定装置は、レール上を走行する車両に設けられ、レールの上空に設置された複数の架線へ、レールの幅方向に帯状に広がった測定光を照射する投光ユニットと、車両上にレールの幅方向に離して設けられ、測定光が複数の架線の全部又は一部で反射された反射光をそれぞれ受光して、各架線の輪郭を示す測定信号を出力する複数の受光ユニットと、複数の受光ユニットから出力された測定信号を処理する処理装置とを備え、各受光ユニットが、予め定めた測定範囲内にある複数の架線の全てが、少なくともいずれかの受光ユニットの測定視野の範囲内に入る様に、互いの測定視野を一部重ねて設置され、処理装置が、各受光ユニットの設置位置の情報に基づき、各受光ユニットから出力された測定信号を処理して、複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出することを特徴とする。

【0007】

また、本発明の架線相互離隔測定方法は、レール上を走行する車両に設けた投光ユニットから、レールの上空に設置された複数の架線へ、レールの幅方向に帯状に広がった測定光を照射し、複数の受光ユニットを、車両上にレールの幅方向に離して設け、各受光ユニットを、予め定めた測定範囲内にある複数の架線の全てが、少なくともいずれかの受光ユニットの測定視野の範囲内に入る様に、互いの測定視野を一部重ねて設置し、複数の受光ユニットにより、測定光が複数の架線の全部又は一部で反射された反射光をそれぞれ受光して、各架線の輪郭を示す測定信号を出力し、各受光ユニットの設置位置の情報に基づき、各受光ユニットが出力した測定信号を処理して、複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出することを特徴とする。

【0008】

複数の受光ユニットを、車両上にレールの幅方向に離して設け、複数の受光ユニットにより、測定光が複数の架線の全部又は一部で反射された反射光をそれぞれ受光して、各架線の輪郭を示す測定信号を出力し、各受光ユニットの設置位置の情報に基づき、複数の受光ユニットが出力した測定信号を処理して、複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出するので、複数の架線の相互離隔が、いずれかの架線が所定量だけ偏位した位置において、高精度に検出される。そして、各受光ユニットを、予め定めた測定範囲内にある複数の架線の全てが、少なくともいずれかの受光ユニットの測定視野の範囲内に入る様に、互いの測定視野を一部重ねて設置するので、相互離隔を検出する複数の架線が同じ受光ユニットの測定視野の範囲内に入る必要は無く、受光ユニットの数が少なく済み、また測定信号の処理量が少なく済んで、小型かつ簡易な構成となる。広い測定視野を有する受光ユニットを使用すると、受光ユニットの数がさらに少なく済み、また測定信号の処理量がさらに少なく済んで、さらに小型かつ簡易な構成となる。

【0009】

さらに、本発明の架線相互離隔測定装置は、処理装置が、複数の受光ユニットから出力された測定信号を処理して、複数の架線の内の１つと他の架線を支持する碍子との相互離隔を検出することを特徴とする。

【0010】

また、本発明の架線相互離隔測定方法は、複数の受光ユニットが出力した測定信号を処理して、複数の架線の内の１つと他の架線を支持する碍子との相互離隔を検出することを特徴とする。

【0011】

複数の受光ユニットが出力した測定信号を処理して、複数の架線の内の１つと他の架線を支持する碍子との相互離隔を検出するので、架線を支持する碍子の高さが管理可能となる。

【0012】

さらに、本発明の架線相互離隔測定装置は、処理装置が、各受光ユニットについての測定信号の非直線性の特性を示す情報に基づき、各受光ユニットから出力された測定信号を補正し、補正した測定信号を用いて、複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出することを特徴とする。

【0013】

また、本発明の架線相互離隔測定方法は、各受光ユニットについての測定信号の非直線性の特性を示す情報に基づき、各受光ユニットが出力した測定信号を補正し、補正した測定信号を用いて、複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出することを特徴とする。

【0014】

受光ユニットの測定視野が広いと、測定視野の中央部付近に比べて、測定視野の隅の部分において、測定信号の非直線性が大きくなる。各受光ユニットについての測定信号の非直線性の特性を示す情報に基づき、各受光ユニットが出力した測定信号を補正し、補正した測定信号を用いて、複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出するので、複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量が、より高精度に測定される。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、小型かつ簡易な構成で、複数の架線の相互離隔を、いずれかの架線が所定量だけ偏位した位置において、高精度に検出することができる。

【0016】

さらに、複数の受光ユニットが出力した測定信号を処理して、複数の架線の内の１つと他の架線を支持する碍子との相互離隔を検出することにより、架線を支持する碍子の高さが管理可能となる。

【0017】

さらに、各受光ユニットについての測定信号の非直線性の特性を示す情報に基づき、各受光ユニットが出力した測定信号を補正し、補正した測定信号を用いて、複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を検出することにより、複数の架線の相互離隔、及び各架線の偏位量を、より高精度に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施の形態による架線相互離隔測定装置の概略構成を示す図である。

【図2】図２（ａ）は架線の重複箇所における架線の斜視図、図２（ｂ）は架線の重複箇所における架線の上面図である。

【図3】図３（ａ）は投光ユニット及び受光ユニットの構成例を示す図、図３（ｂ）は投光ユニットの内部機器を示す図である。

【図4】本実施の形態による架線相互離隔測定処理を示すフローチャートである。

【図5】架線の相互離隔及び偏位量を説明する図である。

【図6】架線と碍子との相互離隔を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

［実施の形態］
（架線相互離隔測定装置の構成）
図１は、本発明の一実施の形態による架線相互離隔測定装置の概略構成を示す図である。架線相互離隔測定装置１０は、図示しない投光ユニット、複数の受光ユニット４、処理装置５、表示装置６、及び記録媒体７を含んで構成されている。架線相互離隔測定装置１０は、レール２上を走行する架線検測車８に搭載されている。架線検測車８が走行するレール２の上空には、複数の架線（トロリ線）１ａ，１ｂが重複して設置されている。

【0020】

なお、以下に説明する実施の形態では、架線相互離隔測定装置１０の処理装置５が、架線検測車８内で架線相互離隔測定処理を行うが、架線検測車８外の地上に設けた処理装置を用いて、当該処理の全て又は一部を行ってもよい。

【0021】

図２（ａ）は架線の重複箇所における架線の斜視図、図２（ｂ）は架線の重複箇所における架線の上面図である。図２（ａ）において、架線検測車の走行方向を矢印で示す方向とすると、今まで架線検測車への給電を行っていた架線１ａの末端箇所で、架線１ａが、吊架線１２ａ及び碍子１３ａにより、２本の支持柱１１間に設置されている。また、新たに架線検測車への給電を開始する架線１ｂが、吊架線１２ｂ及び碍子１３ｂにより、２本の支持柱１１間に設置されている。従って、２本の支持柱１１間では、２本の架線１ａ，１ｂが重複して設置されている。これにより、２本の支持柱１１の間を走行する架線検測車へ、途切れること無く電力供給が行われる。

【0022】

図２（ａ）において、２本の架線１ａ，１ｂの相互離隔は、各架線１ａ，１ｂの高さに応じて変動する。また、図２（ｂ）において、上から見たとき、各架線１ａ，１ｂがそれぞれレール幅方向に偏位させて設置されているため、２本の架線１ａ，１ｂの間隔Ｓは、各架線１ａ，１ｂの偏位量に応じて変動する。

【0023】

図１において、本実施の形態の架線相互離隔測定装置１０は、複数の受光ユニット４を有し、各受光ユニット４は、架線検測車８の屋根上に、レール２の幅方向に離して設けられている。図示しない投光ユニットも、架線検測車８の屋根上に設けられている。処理装置５、表示装置６、及び記録媒体７は、架線検測車８の車内に搭載されている。

【0024】

なお、架線検測車８の長手方向（走行方向）において、後述する投光ユニット及び受光ユニットは、架線検測車８の屋根のパンタグラフから離れた前後の位置に、パンタグラフを挟んで２組設けられている。これは、架線の高さがパンタグラフにより押し上げられる分だけ変動するので、架線検測車８の走行方向に応じ、パンタグラフによる押し上げのない位置で測定を行うためである。

【0025】

図３（ａ）は投光ユニット及び受光ユニットの構成例を示す図、図３（ｂ）は投光ユニットの内部機器を示す図である。図３（ｂ）において、投光ユニットの内部機器は、レーザー光源３ａ、投光レンズ３ｂ、及びスリット３ｃを含んで構成されている。レーザー光源３ａは、例えばレーザーダイオード等からなり、赤外線の領域にある単色のレーザー光を発生する。レーザー光の波長は、例えば、８５０ｎｍとする。投光レンズ３ｂは、例えば、シリンドリカルレンズ等からなり、レーザー光源３ａから発生したレーザー光を、レール幅方向に広げる。投光レンズ３ｂを透過したレーザー光は、スリット３ｃを透過して、帯状に広がったレーザー光となる。図３（ａ）において、投光ユニット３は、図３（ｂ）に示す内部機器をレール幅方向に複数組有し、架線１ａ，１ｂへ、レール幅方向に帯状に広がった測定光ＭＬを照射する。

【0026】

受光ユニット４は、それぞれ、干渉フィルタ４ａ、及びカメラ４ｃを含んで構成されている。測定光ＭＬが架線１ａ，１ｂで反射された反射光は、干渉フィルタ４ａを透過した後、カメラ４ｃで受光される。干渉フィルタ４ａは、透過光の波長を、測定光ＭＬの波長に限定する。カメラ４ｃは、例えば、内部にＣＭＯＳセンサー等からなる受光素子を備えた３Ｄ（３次元）カメラで構成され、受光した光の強度に応じた測定信号を出力する。これらの測定信号は、２値化された画像信号であって、各架線１ａ，１ｂの輪郭（表面の位置及び高さ）を示している。干渉フィルタ４ａの透過光に含まれる太陽光を削除する必要がある場合には、干渉フィルタ４ａとカメラ４ｃとの間に偏光板を設けると良い。

【0027】

なお、図３（ａ）に示す構成例では、投光ユニット３から架線１ａ，１ｂへの測定光ＭＬが、真上方向に対しやや傾けて照射されているが、測定光ＭＬを真上方向に照射し、受光ユニット４を真上方向に対し傾けて設置してもよい。また、投光ユニット３及び受光ユニット４の両者を、真上方向に対し傾けて設置してもよい。

【0028】

図１において、符号ＦＶは、各受光ユニット４の測定視野の範囲を示している。また、符号ＭＡは、予め定めた測定範囲を示している。各受光ユニット４は、破線で示す測定範囲ＭＡ内にある複数の架線１ａ，１ｂの全てが、少なくともいずれかの受光ユニット４の測定視野の範囲ＦＶ内に入る様に、互いの測定視野の範囲ＦＶを一部重ねて設置されている。相互離隔を検出する複数の架線１ａ，１ｂが同じ受光ユニット４の測定視野の範囲内に入る必要は無く、受光ユニット４の数が少なく済み、また測定信号の処理量が少なく済んで、小型かつ簡易な構成となる。広い測定視野を有する受光ユニット４を使用すると、受光ユニット４の数がさらに少なく済み、また測定信号の処理量がさらに少なく済んで、さらに小型かつ簡易な構成となる。本実施の形態は、広い測定視野を有する受光ユニット４を使用して、レール幅方向の受光ユニット４の数を、最低限の２としたものである。

【0029】

なお、例えば、測定視野がさらに１．５倍広い受光ユニットを用いて、レール幅方向の受光ユニットを１つにすると、測定範囲ＭＡの高さ方向の寸法が極端に小さくなるので、本発明では、レール幅方向に少なくとも２つ以上の受光ユニット４を設けている。

【0030】

処理装置５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とメモリとＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）とＤＩＯ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｐｕｔ－Ｏｕｔｐｕｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）とがそれぞれバスで接続されたパーソナルコンピュータで構成されている。処理装置５のＨＤＤには、架線及び碍子の基準プロファイルを示すテンプレート、並びに、各受光ユニット４の設置位置の情報に基づいて作成された座標変換テーブルが、格納されている。この座標変換テーブルは、各受光ユニット４の測定信号である２値化された画像信号上のＸＹ座標と、架線検測車８上の予め定めた基準点を原点とするＸ’Ｙ’座標との対応関係を示すものである。

【0031】

受光ユニット４の測定視野が広いと、測定視野の中央部付近に比べて、測定視野の隅の部分において、測定信号の非直線性が大きくなる。処理装置５のＨＤＤには、各受光ユニット４についての測定信号の非直線性の特性を示す情報が、格納されている。これらの情報は、測定視野の範囲内のどの位置でどれだけ測定信号の非直線性が発生するかを示す情報であって、例えば、予め、各受光ユニット４により升目模様の被写体を撮影した画像データ等から得られる。

【0032】

処理装置５は、後述する処理を行って、各受光ユニット４の設置位置の情報に基づき、複数の受光ユニット４から出力された測定信号から、複数の架線１ａ，１ｂの相互離隔、又は一方の架線と他方の架線を支持する碍子との相互離隔、及び各架線１ａ，１ｂの偏位量を検出する。処理装置５には、車両の走行位置情報が入力され、車両の走行位置との同期がなされ、測定データに車両の走行位置情報が付加される。表示装置６は、例えば、フラットパネルディスプレイ等からなり、処理装置５の制御により、処理装置５の検出結果を表示する。記録媒体７は、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ：ソリッドステートドライブ）等からなり、処理装置５の制御により、測定データを記録する。

【0033】

（架線相互離隔測定処理）
図４は、本実施の形態による架線相互離隔測定処理を示すフローチャートである。ステップ１０１の測定信号補正処理では、処理装置５が、ＨＤＤに格納された各受光ユニット４についての測定信号の非直線性の特性を示す情報に基づき、各受光ユニット４が出力した測定信号を補正する。これにより、以降の処理における処理精度が向上する。

【0034】

ステップ１０２のノイズ除去処理では、処理装置５が、各受光ユニット４の測定信号である２値化された画像信号にノイズ除去処理を施して、２値化された画像信号から孤立点を除去する。

【0035】

ステップ１０３の輪郭データ抽出処理では、処理装置５が、ＨＤＤに格納された架線又は碍子の基準プロファイルを示すテンプレートを用い、２値化された画像信号から、各架線１ａ，１ｂ又は碍子の輪郭を示すデータを抽出する。このとき、各架線１ａ，１ｂについては、架線側面の画像と、テンプレートとのパターンマッチングにより、架線１ａ，１ｂの摩耗部を含む輪郭を示すデータを抽出する。

【0036】

ステップ１０４の比較点座標検出処理では、処理装置５が、抽出した各架線１ａ，１ｂ又は碍子の輪郭を示すデータから、後述する各比較点の２値化された画像信号上でのＸＹ座標を検出する。そして、処理装置５は、ＨＤＤに格納された座標変換テーブルを用い、検出した各比較点のＸＹ座標を、予め定めた基準点を原点とするＸ’Ｙ’座標へ変換する。

【0037】

ステップ１０５の相互離隔／偏位量検出処理では、処理装置５が、変換後の各比較点のＸ’Ｙ’座標から、複数の架線１ａ，１ｂの相互離隔、又は一方の架線と他方の架線を支持する碍子との相互離隔、及び各架線１ａ，１ｂの偏位量を検出する。

【0038】

図５は、架線の相互離隔及び偏位量を説明する図である。図４のステップ１０３の輪郭データ抽出処理で、各架線１ａ，１ｂについて、架線１ａ，１ｂの下側の実線で示す部分の輪郭を示すデータが抽出されたものとする。架線１ａの輪郭を示すデータにおいて、摩耗した底面の左端を点１ａＬ、右端を点１ａＲとし、両者の中間の位置を比較点１ａＣとする。同様に、架線１ｂの輪郭を示すデータにおいて、摩耗した底面の左端を点１ｂＬ、右端を点１ｂＲとし、両者の中間の位置を比較点１ｂＣとする。

【0039】

図４のステップ１０４の比較点座標検出処理において、処理装置５は、まず、各比較点１ａＣ，１ｂＣの２値化された画像信号上でのＸＹ座標を検出する。そして、処理装置５は、座標変換テーブルを用い、検出した各比較点１ａＣ，１ｂＣのＸＹ座標を、予め定めた基準点を原点とするＸ’Ｙ’座標へ変換する。

【0040】

図４のステップ１０５の相互離隔／偏位量検出処理において、処理装置５は、比較点１ａＣの高さ方向の座標（Ｙ’座標）と、比較点１ｂＣの高さ方向の座標（Ｙ’座標）との差異を、架線１ａ，１ｂの相互離隔として検出する。また、処理装置５は、比較点１ａＣのレール幅方向の座標（Ｘ’座標）と、架線検測車の中心位置の座標との差異を、架線１ａの偏位量として検出する。同様に、処理装置５は、比較点１ｂＣのレール幅方向の座標（Ｘ’座標）と、架線検測車の中心位置の座標との差異を、架線１ｂの偏位量として検出する。

【0041】

なお、Ｘ’Ｙ’座標の原点（基準点）を架線検測車の中心線上に定めると、各比較点１ａＣ，１ｂＣの座標変換後のＸ’座標が、そのまま、各架線１ａ，１ｂの偏位量として検出される。

【0042】

図６は、架線と碍子との相互離隔を説明する図である。図６（ａ），（ｂ）において、破線で示す碍子１３ｂに対し、図４のステップ１０３で抽出される碍子の輪郭を示すデータは、実線で示す様な碍子の一部分の輪郭を示すものとなる。図６（ａ）に示す様に、碍子の下側の部分の輪郭を示すデータが抽出された場合は、それらの最下点を比較点１３ｂＣとする。そして、処理装置５は、比較点１ａＣの高さ方向の座標（Ｙ’座標）と、比較点１３ｂＣの高さ方向の座標（Ｙ’座標）との差異を、架線１ａと碍子１３ｂとの相互離隔として検出する。また、図６（ｂ）に示す様に、碍子の横の部分の輪郭を示すデータが抽出された場合は、それらの最下点を比較点１３ｂＣとする。そして、処理装置５は、比較点１ａＣの高さ方向の座標（Ｙ’座標）と、比較点１３ｂＣの高さ方向の座標（Ｙ’座標）との差異を、架線１ａと碍子１３ｂとの相互離隔として検出する。

【0043】

［実施の形態の効果］
以上説明した実施の形態によれば、次の効果を奏する。
（１）小型かつ簡易な構成で、複数の架線１ａ，１ｂの相互離隔を、いずれかの架線が所定量だけ偏位した位置において、高精度に検出することができる。

【0044】

（２）さらに、複数の受光ユニット４が出力した測定信号を処理して、複数の架線１ａ，１ｂの内の１つと他の架線を支持する碍子との相互離隔を検出することにより、架線を支持する碍子の高さが管理可能となる。

【0045】

（３）さらに、各受光ユニット４についての測定信号の非直線性の特性を示す情報に基づき、各受光ユニット４が出力した測定信号を補正し、補正した測定信号を用いて、複数の架線１ａ，１ｂの相互離隔、及び各架線１ａ，１ｂの偏位量を検出することにより、複数の架線１ａ，１ｂの相互離隔、及び各架線１ａ，１ｂの偏位量を、より高精度に測定することができる。

【0046】

以上説明した実施の形態では、レール幅方向に２つの受光ユニット４を設けているが、レール幅方向に３つ以上の受光ユニットを設けてもよい。また、受光ユニット４において３Ｄカメラが使用されているが、受光ユニットの受光機器は、これに限定されるものではなく、２次元変位センサー等であってもよい。さらに、以上説明した実施の形態では、測定光として赤外線の領域にある単色のレーザー光が使用されているが、測定光は、昼間の太陽光の光強度より強い反射光を架線から発生させるものであれば、赤外線レーザー光に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0047】

１ａ，１ｂ 架線（トロリ線）
２ レール
３ 投光ユニット
３ａ レーザー光源
３ｂ 投光レンズ
３ｃ スリット
４ 受光ユニット
４ａ 干渉フィルタ
４ｃ カメラ
５ 処理装置
６ 表示装置
７ 記録媒体
８ 架線検測車
１０ 架線相互離隔測定装置
１１ 支持柱
１２ａ，１２ｂ 吊架線
１３ａ，１３ｂ 碍子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】