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公開番号2025138027
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024036701
出願日2024-03-11
発明の名称架線位置計測装置及び架線位置計測方法
出願人株式会社明電舎,東京地下鉄株式会社
代理人園田・小林弁理士法人
主分類G01B 11/00 20060101AFI20250917BHJP(測定;試験)
要約【課題】剛体金具の形状情報を用いて架線位置を簡便な構成で精度良く得ることができる、架線位置計測装置及び架線位置計測方法を提供する。
【解決手段】架線と剛体金具とを撮像する第1のラインセンサカメラ9と、前記第1のラインセンサカメラ9の画像を処理する画像処理装置13と、を備え、前記画像処理装置13は、前記第1のラインセンサカメラ9の画像から前記剛体金具の特徴点座標を検出する剛体検出部17と、前記剛体検出部17により検出した前記特徴点座標から前記架線位置を算出する架線位置算出部19と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
架線と剛体金具とを撮像する第１のラインセンサカメラと、
前記第１のラインセンサカメラの画像を処理する画像処理装置と、を備え、
前記画像処理装置は、
前記第１のラインセンサカメラの画像から前記剛体金具の特徴点座標を検出する剛体検出部と、
前記剛体検出部により検出した前記特徴点座標から前記架線位置を算出する架線位置算出部と、
を備える架線位置計測装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記架線位置算出部は、２点の前記特徴点座標から前記架線位置を算出する、請求項１に記載の架線位置計測装置。
【請求項３】
前記第１のラインセンサカメラと位置を異ならせて設置され、前記架線と前記剛体金具とを撮像する第２のラインセンサカメラと、を備える請求項１又は２に記載の架線位置計測装置。
【請求項４】
第１のラインセンサカメラで架線と剛体金具とを撮像すること、
前記撮像した画像から前記剛体金具の特徴点座標を検出すること、
前記特徴点座標から前記架線位置を算出すること、を含む架線位置計測方法。
【請求項５】
前記架線位置を算出することに際し、２点の前記特徴点座標から前記架線位置を算出すること、を含む請求項４に記載の架線位置計測方法。
【請求項６】
前記第１のラインセンサカメラと位置を異ならせた第２のラインセンサカメラで前記架線と前記剛体金具とを撮像すること、を含む請求項４又は５に記載の架線位置計測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、架線位置計測装置及び架線位置計測方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、電気鉄道車両へ電力を供給する架線は、車両が通過する度に集電装置と接触するため、電気鉄道車両の運用により架線は徐々に摩耗していき、最終的には破断してしまう。そこで、架線には摩耗限界が設けられており、この摩耗限界を目安にして架線を交換することで電気鉄道車両の安定した運用が維持されている。従来、架線の摩耗状態を測定する方法としては、架線の厚みを直接測定する方法と、架線の摩耗部の幅を測定してその幅からトロリ線の厚みを換算する方法と、を挙げることができる。近年では、ラインセンサカメラの画像を処理することで、架線の摩耗部の幅を求め、架線の厚みに換算する非接触の方法が試行されてきている。
【０００３】
非接触で架線の摩耗を正確に測定するためには、架線の摩耗を架線の摩耗部の幅だけで検知するのではなく、架線の厚み方向の摩耗を検知することが求められている。特に架線の断面が円ではなく矩形状のものでは、摩耗部の幅は摩耗によって変化しないため、架線の厚み方向の摩耗を非接触で検知することが必要とされる。正確な測定をする前提として、架線の幅方向と厚み方向を含む架線位置を正確に測定することが求められている。
【０００４】
特許文献１には、パンタグラフに貼付したマーカを上下方向に撮影する向きに設置したラインセンサカメラ１台で撮像し、事前に算出した係数でパンタグラフの高さ（≒架線の高さ）を計測することが開示されている。特許文献２には、測域レーザ１台で架線位置を測定することが開示されている。特許文献３には、ラインセンサカメラ２台によるステレオ計測により、架線位置を測定することが開示されている。特許文献４には、ラインカメラ1台による摩耗計測により、偏位位置も測定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１４４０４９号公報
特開２０１７－１４６２２０号公報
特開２０１７－９４４６号公報
特開２００７－２７１４４５号公報
特許第６６４１７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、架線の高さ方向の情報は得られるが、架線の幅方向の情報について考慮されていない。特許文献２に記載の装置では、測域レーザの特徴である撮像周期と精度のトレードオフの関係によって、架線の幅方向と高さ方向の両方の位置を精度良く得られない恐れがある。特許文献３に記載の装置では、ステレオ計測のために２台のラインセンサカメラの光軸を揃える必要が生じるので、そのための作業やシステムが複雑になる恐れがある。特許文献４に記載の装置では、高さ方向の情報を得るために、追加の別システムが必要とされる。
【０００７】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、剛体金具の形状情報を用いて架線位置を簡便な構成で精度良く得ることができる、架線位置計測装置及び架線位置計測方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の架線位置計測装置は、架線と剛体金具とを撮像する第１のラインセンサカメラと、前記第１のラインセンサカメラの画像を処理する画像処理装置と、を備え、前記画像処理装置は、前記第１のラインセンサカメラの画像から前記剛体金具の特徴点座標を検出する剛体検出部と、前記剛体検出部により検出した前記特徴点座標から前記架線位置を算出する架線位置算出部と、を備える。
【０００９】
本発明の架線位置計測装置では、第１のラインセンサカメラの画像から剛体金具の特徴点を検出し、この特徴点座標から架線位置を算出するので、簡便な構成で精度良く架線位置を得ることができる。
【００１０】
本発明の一態様では、前記架線位置算出部は、２点の前記特徴点座標から前記架線位置を算出する。
この一態様では、２点の特徴点座標から架線位置を算出するので、少ない手順で架線位置を得ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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