磨損測定裝置及其方法
【專利摘要】磨損測定裝置在電車(1)的車頂上設(shè)置有對與導(dǎo)電弓(5)接觸的電車線(3)的下表面進行拍攝的磨損測定用相機(2)，并具有對由磨損測量用相機(2)拍攝的電車線(3)的下表面的圖像進行圖像處理而測定電車線(3)的磨損寬度的圖像處理部(10)，其中，在電車(1)的車頂上設(shè)置有分別對安裝于導(dǎo)電弓(5)的左右兩處的標記(8、9)進行拍攝的兩臺導(dǎo)電弓拍攝用相機(6、7)，在圖像處理部(10)中設(shè)有基于由導(dǎo)電弓拍攝用相機(6、7)獲取的圖像而計算導(dǎo)電弓(5)整體的傾斜角度的傾斜角度算出部(14)，修正計算部(15)使用由傾斜角度算出部(14)算出的導(dǎo)電弓(5)整體的傾斜角度作為電車線(3)的傾斜角度。
【專利說明】磨損測定裝置及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磨損測定裝置及其方法。具體屬于通過自電車的車頂上拍攝電車線的下表面的寬度并對該圖像進行處理，從而測定電車線的磨損的架線檢測領(lǐng)域。特別是，其特征在于，考慮導(dǎo)電弓的傾斜角度而獲得磨損測定值。需要說明的是，“偏移”和“位移”意義如下。即，偏移是指“鐵路專業(yè)術(shù)語，是導(dǎo)電弓在與電車線接觸的位置距導(dǎo)電弓中央的距離”，位移是指“通常的物理量，是自原來位置的移動量”。

【背景技術(shù)】
[0002]說明現(xiàn)有的磨損測定技術(shù)。
[0003]如圖1所示，利用設(shè)置于電車I的車頂上的磨損測定用相機2拍攝電車線3的下表面。電車線3沿著電車I所行駛的軌道4架線，磨損測定用相機2以仰視電車線3的方式朝上設(shè)置。在電車I的車頂還設(shè)有與電車線3接觸的導(dǎo)電弓5。
[0004]如圖8的(a)所示，電車線3與導(dǎo)電弓5接觸會導(dǎo)致其下表面被磨平，因此，要對拍攝電車線3的下表面所得的圖像進行處理而測定磨損寬度，根據(jù)電車線的磨損寬度換算為電車線的殘存直徑。也就是說，將反射寬度換算為磨損寬度，再將磨損寬度換算為殘存直徑。圖8的(a)示出了電車線3無傾斜的狀態(tài)的截面。
[0005]如圖8的(a)所示,如果電車線3的下表面正對著相機2，即電車線3的下表面是水平的，則能獲得準確的磨損測定值。對于這一點，通過在圖8的(a)中垂直向上的箭頭所示的照明光a經(jīng)電車線3的下表面反射后成為垂直向下的箭頭所示的反射光b可知。在圖8的(a)中，圖中虛線所示的c為磨損極限。
[0006]需要說明的是，也存在如專利文獻1、2所示那樣測定車輛的擺動(車輛的側(cè)傾(日文:口一 U >7)角度)的技術(shù)，但是并沒有測定導(dǎo)電弓的傾斜(側(cè)傾角度)，根據(jù)該傾斜角度修正電車線磨損測定值的技術(shù)。
[0007]在先技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2012-192759
[0010]專利文獻2:日本特開2003-052101[0011 ]專利文獻 3:US2007/0296949
[0012]專利文獻4:日本特開2008-104312
[0013]專利文獻5:日本特開2011-033428
[0014]專利文獻6:日本特開2010-266341
[0015]專利文獻7:日本特開2010-127746


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明要解決的課題
[0017]如圖4的(a)所示，當(dāng)電車線3與導(dǎo)電弓5的左右端接觸時，在左右端被局部下壓的導(dǎo)電弓5會發(fā)生傾斜(側(cè)傾)。因此，如圖4的(b)所示，電車線3會仿照導(dǎo)電弓5的上表面而導(dǎo)致電車線3的下表面以角度Q1自水平方向傾斜，存在拍攝這種狀態(tài)所得的圖像會使電車線3的磨損寬度看起來變窄，計算出的殘存直徑要大于實際的殘存直徑的問題。
[0018]詳細而言，導(dǎo)電弓5是通過在直線形狀的滑板5a的左右兩側(cè)分別安裝朝下彎曲的觸角(horn) 5b而構(gòu)成的，在圖4的(a)中，示出了電車線3與傾斜的滑板5a的左右端接觸的情況。如圖8的(b)所示，當(dāng)電車線3的下表面以角度Θ I自水平方向傾斜時，拍攝到的電車線3的下表面并非本來的磨損寬度W，而是被拍攝成比該本來的磨損寬度W小的寬度
W
image°
[0019]此外，即使滑板5a如圖5的(a)所示那樣是水平的，當(dāng)電車線3與彎曲的觸角5b接觸時，電車線3也會如圖5的(b)所示那樣仿照觸角5b的上表面從而導(dǎo)致電車線3的下表面以角度θ2自水平方向傾斜。
[0020]再者，如圖6所示，在滑板為弧形的導(dǎo)電弓50的情況下(專利文獻3)，電車線也會如圖5的(b)所示那樣仿照導(dǎo)電弓接觸面從而導(dǎo)致電車線的下表面傾斜。
[0021]在這些情況下，存在拍攝電車線的下表面所得到的相機圖像會使電車線的磨損寬度看起來變窄，計算出的殘存直徑要大于實際的殘存直徑的問題。
[0022]用于解決課題的方案
[0023]解決上述課題的本發(fā)明的技術(shù)方案I的磨損測定方法用設(shè)置于電車車頂上的磨損測定用相機拍攝與導(dǎo)電弓接觸的電車線的下表面，對拍攝出的上述電車線的下表面的圖像進行圖像處理，從而測定上述電車線的磨損寬度，其特征在于，根據(jù)仿照上述導(dǎo)電弓的上表面而傾斜的上述電車線的傾斜角度對上述磨損寬度進行修正而求出本來的磨損寬度。
[0024]解決上述課題的本發(fā)明的技術(shù)方案2的磨損測定方法以技術(shù)方案I的磨損測定方法為基礎(chǔ)，其特征在于，使用上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
[0025]解決上述課題的本發(fā)明的技術(shù)方案3的磨損測定方法以技術(shù)方案I的磨損測定方法為基礎(chǔ)，其特征在于，使用上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
[0026]解決上述課題的本發(fā)明的技術(shù)方案4的磨損測定方法以技術(shù)方案I的磨損測定方法為基礎(chǔ)，其特征在于，使用上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度加上上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度所得的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
[0027]解決上述課題的本發(fā)明的技術(shù)方案5的磨損測定裝置在電車車頂上設(shè)置有拍攝與導(dǎo)電弓接觸的電車線的下表面的磨損測定用相機，并具有對由上述磨損測量用相機拍攝出的上述電車線的下表面的圖像進行圖像處理而測定上述電車線的磨損寬度的圖像處理部，其特征在于，上述圖像處理部具有修正計算部，該修正計算部根據(jù)仿照上述導(dǎo)電弓的上表面而傾斜的上述電車線的傾斜角度對上述磨損寬度進行修正而求出本來的磨損寬度。
[0028]解決上述課題的本發(fā)明的技術(shù)方案6的磨損測定裝置以技術(shù)方案5的磨損測定裝置為基礎(chǔ)，其特征在于，在上述電車車頂上設(shè)置有分別對安裝于上述導(dǎo)電弓的左右兩處的標記(marker)進行拍攝的兩臺導(dǎo)電弓拍攝用相機，在上述圖像處理部中設(shè)有基于由上述導(dǎo)電弓拍攝用相機獲取的上述標記的圖像計算上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度的導(dǎo)電弓整體的傾斜角度算出部，上述修正計算部使用由上述傾斜角度算出部算出的上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
[0029]解決上述課題的本發(fā)明的技術(shù)方案7的磨損測定裝置以技術(shù)方案5的磨損測定裝置為基礎(chǔ)，其特征在于，在上述圖像處理部中設(shè)有根據(jù)由上述磨損測量用相機拍攝的上述電車線的圖像測量上述電車線的偏移位置的偏移測量部，在上述磨損測定裝置中設(shè)有存儲有與上述電車線的偏移位置對應(yīng)的上述導(dǎo)電弓的上表面形狀的導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部，在上述圖像處理部中設(shè)有偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部，該偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部基于存儲于上述導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部中的上述導(dǎo)電弓的上表面形狀，計算由上述偏移測量部測得的上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角；上述修正計算部使用由上述傾斜角度算出部算出的上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
[0030]解決上述課題的本發(fā)明的技術(shù)方案8的磨損測定裝置以技術(shù)方案5的磨損測定裝置為基礎(chǔ)，其特征在于，在上述電車車頂上設(shè)置有分別對安裝于上述導(dǎo)電弓的左右兩處的標記進行拍攝的兩臺導(dǎo)電弓拍攝用相機，在上述圖像處理部中設(shè)有基于由上述導(dǎo)電弓拍攝用相機獲取的上述標記的圖像計算上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度的導(dǎo)電弓整體的傾斜角度算出部，在上述圖像處理部中設(shè)有根據(jù)由上述磨損測量用相機拍攝的上述電車線的圖像測量上述電車線的偏移位置的偏移測量部，在上述磨損測定裝置中設(shè)有存儲有與上述電車線的偏移位置對應(yīng)的上述導(dǎo)電弓的上表面形狀的導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部，在上述圖像處理部中設(shè)有偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部，該偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部基于存儲于上述導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部中的上述導(dǎo)電弓的上表面形狀，計算由上述偏移測量部測得的上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角；上述修正計算部使用由上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度算出部算出的上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度加上由上述偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部算出的上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度所得的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
[0031]發(fā)明效果
[0032]根據(jù)本發(fā)明，起到了如下效果:即使在電車線仿照導(dǎo)電弓的上表面而傾斜的情況下，也能利用導(dǎo)電弓整體的傾斜角或偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角或者利用兩者相加所得的傾斜角度修正電車線的磨損寬度，從而求出本來的電車線的磨損寬度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明的第I實施例的磨損測定裝置的概略圖。
[0034]圖2是本發(fā)明的第2實施例的磨損測定裝置的概略圖。
[0035]圖3是本發(fā)明的第3實施例的磨損測定裝置的概略圖。
[0036]圖4的(a)是電車線與傾斜的滑板接觸時的導(dǎo)電弓的主視圖；圖4的(b)是圖4的(a)中的虛線部所圈出的部分A的放大圖。
[0037]圖5的(a)是電車線與彎曲的觸角接觸時的導(dǎo)電弓的主視圖；圖5的(b)是圖5的(a)中的虛線部所圈出的部分B的放大圖。
[0038]圖6是專利文獻3所公開的滑板為弧形的導(dǎo)電弓的立體圖。
[0039]圖7的(a)是設(shè)置有左右兩個標記的導(dǎo)電弓的主視圖；圖7的(b)是圖7的(a)中的虛線部所圈出的部分C的放大圖。
[0040]圖8的(a)是不傾斜的電車線的剖視圖，圖8的(b)是傾斜的電車線的剖視圖。
[0041]圖9是表示本發(fā)明的第I實施例的磨損測定方法的流程圖。
[0042]圖10是表示本發(fā)明的第2實施例的磨損測定方法的流程圖。
[0043]圖11是表示本發(fā)明的第3實施例的磨損測定方法的流程圖。
[0044]圖12是表示本發(fā)明的第I實施例的磨損測定裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0045]圖13是表示本發(fā)明的第2實施例的磨損測定裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0046]圖14是表示本發(fā)明的第3實施例的磨損測定裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0047]圖15的(a)是表不導(dǎo)電弓上表面形狀的一個例子的主視圖；圖15的(b)是表不導(dǎo)電弓上表面形狀的另一例子的主視圖。

【具體實施方式】
[0048]下面，參照附圖所示的實施例詳細說明本發(fā)明。
[0049]實施例1
[0050]本發(fā)明的第I實施例的磨損測定裝置的概略圖示于圖1。
[0051]如圖4所示，本實施例的特征在于，利用導(dǎo)電弓5整體的傾斜角度Θ I?電車線3的下表面角度這一情況，使用導(dǎo)電弓整體的傾斜角度來修正電車線的磨損寬度。
[0052]如圖1所示，本實施例的磨損測定裝置由設(shè)置于電車I的車頂上的兩臺導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7和一臺磨損測量用相機2以及設(shè)置于電車I內(nèi)的圖像處理部10構(gòu)成。
[0053]在電車I的車頂上設(shè)置有導(dǎo)電弓5，并且在該導(dǎo)電弓5的滑板5a上設(shè)有左右兩處圖7所示那樣的標記8、9。
[0054]導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7朝向斜上方設(shè)置，拍攝導(dǎo)電弓5的左右高度，即拍攝安裝于導(dǎo)電弓5的左右兩處的標記8、9。標記8、9的形狀例如可以如專利文獻4的“權(quán)利要求1”和“0011”段所記載的那樣以黑白條紋圖案形成。
[0055]磨損測量用相機2為了能夠自正下方拍攝電車線3的磨損面而朝向鉛直上方設(shè)置。
[0056]如圖12所示，圖像處理部10由高度測定部11、磨損測量部12、處理存儲器13、導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14和電車線磨損寬度修正計算部15構(gòu)成。
[0057]聞度測定部11被輸入由導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7獲取的關(guān)于標記8、9的圖像(標記高度數(shù)據(jù))，高度測定部11對這些圖像進行圖像處理，計算兩個標記8、9的高度，并向處理存儲器13輸出兩個標記8、9的高度。標記8、9的高度例如也可以使用專利文獻5、6來計算。兩個標記8、9的水平距離可以伴隨它們的高度的計算而一并被算出，此外也可以是已知的。
[0058]磨損測量部12被輸入由磨損測量用相機2獲取的關(guān)于電車線5的圖像(磨損數(shù)據(jù))，磨損測量部12對該圖像進行圖像處理，計算電車線的磨損寬度Wimage，并向處理存儲器13輸出該磨損寬度Wimage。電車線磨損寬度可以通過例如專利文獻7求出。
[0059]處理存儲器13是在運算時臨時保管在高度測定部11、磨損測量部12、導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14和電車線磨損寬度修正計算部15中使用的數(shù)據(jù)的存儲器。
[0060]如圖7的(a)所示，導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14使用由高度測定部11算出并存儲于處理存儲器13中的標記8、9的左右高低差dH和標記8、9的水平距離L，計算導(dǎo)電弓5整體的傾斜(側(cè)傾)角度Θ I = atan (dH/L)。
[0061]電車線磨損寬度修正計算部15基于由導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14求出的導(dǎo)電弓5整體的傾斜(側(cè)傾)角度Q1，在由磨損測量部12測得并存儲于處理存儲器13中的電車線磨損寬度Wimage上乘以Ι/cos Θ j而計算本來的磨損寬度W。
[0062]這是由于，如圖8的(b)所示，導(dǎo)電弓的傾斜角度Θ I?電車線3的傾斜角度，由磨損測量部12測得的電車線磨損寬度Wimage是在本來的磨損寬度W上乘以cos Θ:所得的值。
[0063]使用圖9的流程圖說明本實施例的動作順序。
[0064]首先，利用導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7拍攝安裝于導(dǎo)電弓5的左右兩處的標記8、9，將由導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7獲取的關(guān)于標記8、9的圖像輸入到高度測定部11，對這些圖像進行圖像處理，計算兩個標記8、9的高度，將該高度輸出到處理存儲器13中(步驟SI)。
[0065]接著，利用導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14，基于由高度測定部11算出并存儲于處理存儲器13中的標記8、9的左右高低差dH和標記8、9的水平距離L，計算導(dǎo)電弓5整體的傾斜(側(cè)傾)角度θ I = atan (dH/L)(步驟S2)。
[0066]然后，利用電車線磨損寬度修正計算部15，基于由導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14求出的導(dǎo)電弓5整體的傾斜(側(cè)傾)角度Q1，在由磨損測量部12測得并存儲于處理存儲器13中的電車線磨損寬度Wimage上乘以Ι/cos Θ i而計算本來的磨損寬度W(步驟S5)。
[0067]接著，對于所有的測量點反復(fù)進行步驟S1、步驟S2和步驟S5，直到磨損修正結(jié)束(步驟S6)。
[0068]如以上基于實施例具體說明的那樣，根據(jù)本實施例，與在現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)導(dǎo)電弓5整體傾斜時，電車線仿照導(dǎo)電弓5的上表面地傾斜而導(dǎo)致電車線磨損寬度產(chǎn)生誤差的情況相比，起到了能基于導(dǎo)電弓5整體的傾斜角修正該誤差的效果。
[0069]實施例2
[0070]本發(fā)明的第2實施例的磨損測定裝置的概略圖示于圖2。
[0071]如圖5所示，本實施例的特征在于，利用偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度Θ 2 ^電車線下表面的角度這一特征修正電車線的磨損寬度。也就是說，這是因為，即使在導(dǎo)電弓5整體不傾斜的情況下，有時也如觸角5b那樣，偏移位置的導(dǎo)電弓形狀是傾斜的。
[0072]如圖2所示，本實施例的磨損測定裝置由設(shè)置于電車I的車頂上的一臺兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a和設(shè)置于電車I內(nèi)的圖像處理部20及導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40構(gòu)成。
[0073]兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a為了能夠自正下方拍攝電車線3的磨損面而測量電車線3的偏移位置而朝向鉛直上方地設(shè)置。
[0074]如圖5的(b)所不,導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40存儲導(dǎo)電弓5的與電車線3的偏移位置對應(yīng)的上表面形狀，即其自水平方向的傾斜角度θ2。例如，如圖15的(a)所示，對于接觸于直線狀的滑板5a部分的電車線3，將傾斜角度存儲為0，對于與觸角5b接觸的電車線3，存儲為其偏移位置處的傾斜角度。此外，如圖15的(b)所示，對于滑板50a為弧形的導(dǎo)電弓50，存儲為根據(jù)偏移位置自滑板50a向觸角50b連續(xù)變化的自水平方向的傾斜角度。
[0075]圖像處理部20由磨損測量及偏移測量部12a、處理存儲器13、偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部16以及電車線磨損寬度修正計算部17構(gòu)成。
[0076]磨損測量及偏移測量部12a被輸入由兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a獲取的關(guān)于電車線5的圖像(磨損數(shù)據(jù))，磨損測量及偏移測量部12a對該圖像進行圖像處理，計算電車線的磨損寬度Wimage，并向處理存儲器13輸出該磨損寬度Wimage，并且，向?qū)щ姽媳砻嫘螤畲鎯Σ?0輸出電車線3的偏移位置(偏移數(shù)據(jù))。電車線磨損寬度和偏移可以通過例如專利文獻7求出。
[0077]處理存儲器13是在運算時臨時保管在磨損測量及偏移測量部12a、偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部16和電車線磨損寬度修正計算部17中使用的數(shù)據(jù)的存儲器。
[0078]偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部16計算與由磨損測量及偏移測量部12a測得的電車線3的偏移位置對應(yīng)的存儲于導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40中的導(dǎo)電弓的傾斜角度θ2。
[0079]電車線磨損寬度修正計算部17基于由偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部16求出的電車線3的偏移位置，并基于存儲于導(dǎo)電弓上表面形狀部40中的與電車線3的偏移位置對應(yīng)的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度Θ 2，在由磨損測量及偏移測量部12a測得并存儲于處理存儲器13中的電車線磨損寬度Wimage上乘以Ι/cos Θ 2而計算本來的磨損寬度W。
[0080]這是由于，在圖8的(b)中，將Q1替換為θ2即可知，導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度θ2?電車線3的傾斜角度，由磨損測量及偏移測量部12a測得的電車線磨損寬度Wimage是在本來的磨損寬度W上乘以cos Θ 2所得的值。
[0081 ] 使用圖10的流程圖說明本實施例的動作順序。
[0082]首先，利用兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a自正下方拍攝電車線3的磨損面而測量電車線3的偏移位置，再用磨損測量及偏移測量部12a對由兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a獲取的關(guān)于電車線5的圖像進行圖像處理，并將電車線3的偏移位置(偏移數(shù)據(jù))輸入到導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40中(步驟S3)。
[0083]接著，利用偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部16，基于由磨損測量及偏移測量部12a算出的電車線3的偏移位置，計算與存儲于導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40中的電車線3的偏移位置對應(yīng)的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度Θ 2(步驟S4)。
[0084]然后，利用電車線磨損寬度修正計算部17，基于與電車線3的偏移位置對應(yīng)的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度Θ 2，在由磨損測量部12測得的存儲于處理存儲器13中的電車線磨損寬度Wimage上乘以Ι/cos Θ 2而計算本來的磨損寬度W (步驟S5)。
[0085]接著，對于所有的測量點反復(fù)進行步驟S3、步驟S4和步驟S5，直到磨損修正結(jié)束(步驟S6)。
[0086]如以上基于實施例具體說明的那樣，即使在導(dǎo)電弓5整體不傾斜的情況下，與圖5的觸角5b、圖6的滑板為弧形的導(dǎo)電弓50接觸的電車線也會仿照導(dǎo)電弓5的上表面而導(dǎo)致電車線的下表面傾斜，因此，根據(jù)自正下方拍攝電車線的磨損面的相機拍得到的電車線磨損寬度變窄，磨損測量值產(chǎn)生誤差，對此，本實施例的優(yōu)點在于，能夠基于電車線的偏移位置處的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度修正該誤差。
[0087]在本實施例中，具有不需要在實施例1中必需的導(dǎo)電弓拍攝用相機的優(yōu)點。
[0088]實施例3
[0089]本發(fā)明的第3實施例的磨損測定裝置的概略圖示于圖3。
[0090]如圖7的(b)所示，本實施例的特征在于，利用導(dǎo)電弓整體傾斜角度Θ I加上偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度θ2所得的傾斜角度大致等于電車線下表面的角度這一情況修正電車線磨損寬度。
[0091]如圖3所示，本實施例的磨損測定裝置由設(shè)置于電車I的車頂上的兩臺導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7及一臺兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a,和設(shè)置于電車I內(nèi)的圖像處理部30及導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40構(gòu)成。
[0092]在電車I的車頂上設(shè)置有導(dǎo)電弓5，并且在該導(dǎo)電弓5的滑板5上安裝有左右兩處圖7的(a)所示那樣的標記8、9。如圖7的(b)所示，在電車線3與觸角5b接觸時，導(dǎo)電弓整體傾斜角度Q1加上偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度θ2所得的傾斜角度大致等于電車線下表面的角度。
[0093]導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7朝向斜上方設(shè)置，拍攝導(dǎo)電弓5的左右高度，即拍攝安裝于導(dǎo)電弓5的左右兩處的標記8、9。標記8、9的形狀例如可以如專利文獻4的“權(quán)利要求1”和“0011”段所記載的那樣以黑白條紋圖案形成。
[0094]兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a為了能夠自正下方拍攝電車線3的磨損面而測量電車線3的偏移位置而朝向鉛直上方地設(shè)置。
[0095]如圖5的(b)所不,導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40存儲導(dǎo)電弓5的與電車線3的偏移位置對應(yīng)的上表面形狀，即其自水平方向的傾斜角度θ2。例如，如圖15的(a)所示，對于接觸于直線狀的滑板5a部分的電車線3，將傾斜角度存儲為0，對于與觸角5b接觸的電車線3，存儲為其偏移位置處的傾斜角度。此外，如圖15的(b)所示，對于滑板50a為弧形的導(dǎo)電弓50，存儲為根據(jù)偏移位置自滑板50a向觸角50b連續(xù)變化的自水平方向的傾斜角度。
[0096]圖像處理部30由高度測定部11、磨損測量及偏移測量部12a、處理存儲器13、導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14、偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部16和電車線磨損寬度修正計算部18構(gòu)成。
[0097]聞度測定部11被輸入由導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7獲取的關(guān)于標記8、9的圖像(標記高度數(shù)據(jù))，高度測定部11對這些圖像進行圖像處理，計算兩個標記8、9的高度，并向處理存儲器13輸出兩個標記8、9的高度。標記8、9的高度例如也可以使用專利文獻5、6來計算。兩個標記8、9的水平距離可以伴隨它們的高度的計算而一并被算出，此外也可以是已知的。
[0098]磨損測量及偏移測量部12a被輸入由兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a獲取的關(guān)于電車線5的圖像(磨損數(shù)據(jù))，磨損測量及偏移測量部12a對該圖像進行圖像處理，計算電車線的磨損寬度Wimage，并向處理存儲器13輸出該磨損寬度Wimage，并且，向?qū)щ姽媳砻嫘螤畲鎯Σ?0輸出電車線3的偏移位置(偏移數(shù)據(jù))。電車線磨損寬度和偏移可以通過例如專利文獻7求出。
[0099]處理存儲器13是在運算時臨時保管在磨損測量及偏移測量部12a、偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部16和電車線磨損寬度修正計算部18中使用的數(shù)據(jù)的存儲器。
[0100]如圖7的(a)所示，導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14使用由高度測定部11算出并存儲于處理存儲器13中的標記8、9的左右高低差dH和標記8、9的水平距離L，計算導(dǎo)電弓5整體的傾斜(側(cè)傾)角度Θ I = atan (dH/L)。
[0101]偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部16基于由磨損測量及偏移測量部12a測得的電車線3的偏移位置，計算與存儲于導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40中的電車線3的偏移位置對應(yīng)的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度θ2。
[0102]電車線磨損寬度修正計算部18基于由導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14求出的導(dǎo)電弓5整體的傾斜(側(cè)傾)角度Θ 17以及與由磨損測量及偏移測量部12a測得并存儲于處理存儲器13中的電車線3的偏移位置對應(yīng)的存儲于導(dǎo)電弓上表面形狀部40中的電車線3的偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度Θ 2，在由磨損測量及偏移測量部12a測得并存儲于處理存儲器13中的電車線磨損寬度Wimage上乘以Ι/cos ( θ 1+ Θ 2)而計算本來的磨損寬度W。
[0103]在圖8的(b)中，將Q1替換為Θ片Θ 2即可知，導(dǎo)電弓整體傾斜角度Q1W上偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度θ2所得的傾斜角度大致等于電車線下表面的角度。因此，由磨損測量及偏移測量部12a測得的電車線磨損寬度Wimage是在本來的磨損寬度W上乘以COS ( Θ J+ Θ 2)所得的值。
[0104]使用圖11的流程圖說明本實施例的動作順序。
[0105]首先，利用導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7拍攝安裝于導(dǎo)電弓5的左右兩處的標記8、9，將由導(dǎo)電弓拍攝用相機6、7獲取的關(guān)于標記8、9的圖像輸入到高度測定部11，對這些圖像進行圖像處理，計算兩個標記8、9的高度，將該高度輸出到處理存儲器13中(步驟SI)。
[0106]接著，利用導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部14，基于由高度測定部11算出并存儲于處理存儲器13中的標記8、9的左右高低差dH和標記8、9的水平距離L，計算導(dǎo)電弓5整體的傾斜(側(cè)傾)角度θ I = atan (dH/L)(步驟S2)。
[0107]接著，利用兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a自正下方拍攝電車線3的磨損面而測量電車線3的偏移位置，再用磨損測量及偏移測量部12a對由兼用于偏移測量的磨損測量用相機2a獲取的關(guān)于電車線5的圖像進行圖像處理，并將電車線3的偏移位置(偏移數(shù)據(jù))輸入到導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40中(步驟S3)。
[0108]接著，利用偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部16，基于由磨損測量及偏移測量部12a計算的電車線3的偏移位置，計算與存儲于導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部40中的電車線3的偏移位置對應(yīng)的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度Θ 2(步驟S4)。
[0109]然后，利用電車線磨損寬度修正計算部18，基于導(dǎo)電弓5整體的傾斜角度0工和與電車線3的偏移位置對應(yīng)的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度Θ 2，在由磨損測量部12測得并存儲于處理存儲器13中的電車線磨損寬度Wimage上乘以l/cos( θ 1+ Θ 2)而計算本來的磨損寬度W (步驟S5)。
[0110]接著，對于所有的測量點反復(fù)進行步驟SI?步驟S5，直到磨損修正結(jié)束(步驟S6)。
[0111]如以上基于實施例具體說明的那樣，根據(jù)本實施例，起到了實施例1和實施例2的效果的疊加效果。即，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于導(dǎo)電弓整體傾斜角度和偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度，根據(jù)自正下方拍攝仿照導(dǎo)電弓的上表面而導(dǎo)致下表面傾斜的電車線的磨損面的相機得到的電車線磨損寬度變窄，磨損測量值產(chǎn)生誤差，與上述現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例起到了能夠基于在導(dǎo)電弓5整體的傾斜角度加上電車線的偏移位置處的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度所得的傾斜角度來修正該誤差的效果。
[0112]工業(yè)上的可利用性
[0113]本發(fā)明在工業(yè)上能夠廣泛應(yīng)用于通過自電車的車頂拍攝電車線的下表面的寬度并對該圖像進行處理而測定電車線的磨損的架線檢測領(lǐng)域。
[0114]附圖標記說明
[0115]1:電車；2:磨損測定用相機；2a:兼用于偏移測量的磨損測量用相機；3:電車線；4:軌道；5、50:導(dǎo)電弓；5a、50a:滑板；5b、50b:觸角；6、7:導(dǎo)電弓拍攝用相機；8、9:標記；10、20、30:圖像處理部；11:高度測定部；12:磨損測量部；12a:磨損測量及偏移測量部；13:處理存儲器；14:導(dǎo)電弓整體傾斜角度算出部；15、17、18:電車線磨損寬度修正計算部；16:偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部；40:導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部。
【權(quán)利要求】
1.一種磨損測定方法，該磨損測定方法用設(shè)置于電車車頂上的磨損測定用相機拍攝與導(dǎo)電弓接觸的電車線的下表面，對拍攝出的上述電車線的下表面的圖像進行圖像處理，從而測定上述電車線的磨損寬度，其特征在于， 根據(jù)仿照上述導(dǎo)電弓的上表面而傾斜的上述電車線的傾斜角度對上述磨損寬度進行修正而求出本來的磨損寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨損測定方法，其特征在于， 使用上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨損測定方法，其特征在于， 使用上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨損測定方法，其特征在于， 使用上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度加上上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度所得的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
5.一種磨損測定裝置，該磨損測定裝置在電車車頂上設(shè)置有拍攝與導(dǎo)電弓接觸的電車線的下表面的磨損測定用相機，并具有對由上述磨損測量用相機拍攝出的上述電車線的下表面的圖像進行圖像處理而測定上述電車線的磨損寬度的圖像處理部，其特征在于， 上述圖像處理部具有修正計算部，該修正計算部根據(jù)仿照上述導(dǎo)電弓的上表面而傾斜的上述電車線的傾斜角度，對上述磨損寬度進行修正而求出本來的磨損寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磨損測定裝置，其特征在于， 在上述電車車頂上設(shè)置有分別對安裝于上述導(dǎo)電弓的左右兩處的標記進行拍攝的兩臺導(dǎo)電弓拍攝用相機， 在上述圖像處理部中設(shè)有基于由上述導(dǎo)電弓拍攝用相機獲取的上述標記的圖像計算上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度的導(dǎo)電弓整體的傾斜角度算出部， 上述修正計算部使用由上述傾斜角度算出部算出的上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磨損測定裝置，其特征在于， 在上述圖像處理部中設(shè)有根據(jù)由上述磨損測量用相機拍攝的上述電車線的圖像測量上述電車線的偏移位置的偏移測量部， 在上述磨損測定裝置中設(shè)有存儲有與上述電車線的偏移位置對應(yīng)的上述導(dǎo)電弓的上表面形狀的導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部， 在上述圖像處理部中設(shè)有偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部，該偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部基于存儲于上述導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部中的上述導(dǎo)電弓的上表面形狀，計算由上述偏移測量部測得的上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角； 上述修正計算部使用由上述傾斜角度算出部算出的上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磨損測定裝置，其特征在于， 在上述電車車頂上設(shè)置有分別對安裝于上述導(dǎo)電弓的左右兩處的標記進行拍攝的兩臺導(dǎo)電弓拍攝用相機， 在上述圖像處理部中設(shè)有基于由上述導(dǎo)電弓拍攝用相機獲取的上述標記的圖像計算上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度的導(dǎo)電弓整體的傾斜角度算出部， 在上述圖像處理部中設(shè)有根據(jù)由上述磨損測量用相機拍攝的上述電車線的圖像測量上述電車線的偏移位置的偏移測量部， 在上述磨損測定裝置中設(shè)有存儲有與上述電車線的偏移位置對應(yīng)的上述導(dǎo)電弓的上表面形狀的導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部， 在上述圖像處理部中設(shè)有偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部，該偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部基于存儲于上述導(dǎo)電弓上表面形狀存儲部中的上述導(dǎo)電弓的上表面形狀，計算由上述偏移測量部測得的上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角； 上述修正計算部使用由上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度算出部算出的上述導(dǎo)電弓整體的傾斜角度加上由上述偏移位置的導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度算出部算出的上述電車線的偏移位置的上述導(dǎo)電弓形狀的傾斜角度所得的傾斜角度，作為上述電車線的傾斜角度。
【文檔編號】G01B11/02GK104272058SQ201480001051
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月19日
【發(fā)明者】庭川誠, 田林精二, 渡部勇介 申請人:株式會社明電舍