リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置及び検査方法。
【課題】リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態を自動で、リアルタイムで検査でき、設備費用が安価な検査装置または検査方法を提供する。
【解決手段】リニア浮上式高速鉄道車が低速時に走行する走行路２の継目箇所及び路面上を検査するために、前記走行路の一定のエリアを照明し、前記照明箇所を撮像し、前記画像を処理しガイドウェイ走行路上を検査し、異常が検出した箇所のみ画像を収録する。
【解決手段】リニア浮上式高速鉄道車が低速時に走行する走行路２の継目箇所及び路面上を検査するために、前記走行路の一定のエリアを照明し、前記照明箇所を撮像し、前記画像を処理しガイドウェイ走行路上を検査し、異常が検出した箇所のみ画像を収録する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア浮上式高速鉄道に関し、特にガイドウェイ走行路の状態を検査する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニア浮上式鉄道ガイドウェイ（以下、単にガイドウェイという）走行路は、浮上および推進コイルが設けられた連続したコンクリートスラブ構造となっており、その保持に交換し易くするためにユニット構造を採用している。ユニット構造であるために周囲温度の変化による伸縮に対応する遊間の継目部が設けられている。
【０００３】
リニア車両の浮上走行は高速時であり、車両が低速時または停車および発車するときはタイヤ支持車輪がガイドウェイ走行路に着地する。完全に浮上状態になるとこのタイヤ支持車輪は車体に格納される機構となっている。
【０００４】
低速時に走行するタイヤ支持車輪は、ガイドウェイ走行路の路面に異物、損傷があると、ただそれだけで大きな問題には至らないが、万が一の事故の問題と乗り心地の点から、事前に、小さいうちに検出する装置が必要である。事前に小さいうちに検出できれば、着地する際に、特に非常時に緊急着地する際に、障害あるいは事故に繋がる可能性を低く抑えることができる。
【０００５】
特に、遊間があるガイドウェイ走行路の継目部分は、浮上走行以外は車両支持車輪のタイヤが落込むので振動が発生し易く、乗り心地が非常に悪くなり、さたに、継目部のコンクリート目地が欠け等の損傷が拡大する恐れがある。損傷が拡大すると、その欠け断片がガイドウェイ走行路上に落ちたところに走行した際に、タイヤが破裂する可能性があり、あるいは、車両にあたった場合に車両に大きな損傷を与える問題がある。
【０００６】
このような走行路の状態を検査する装置としては、在来線の鉄道関係で、特許文献１に示す検測車に搭載した自動検査装置でレール継目板の締結ボルトの脱落を検出する装置がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５０５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
リニア浮上式高速鉄道では、定量的に浮上コイル変位量を検査して健全状態を維持管理するガイドウェイ検測車はあるが、ガイドウェイ走行路検査の機能はない。この分野の検査方法として保守作業後に目視巡回する点検が主流であり、リニア新幹線が実用化した際に自動検査装置がないと人手と時間を要するだけでなく検査範囲が狭くなることが想定される。
【０００９】
また、特許文献１に開示された在来線のレール継目板の締結ボルト脱落装置では、アナログ画像の膨大データをハードディスクに収録し、多大な処理時間を掛けて地上システムで解析している。また、そのための検査システムが大規模となり、設備費用もかかっている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態を自動で検査できる検査装置または検査方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態をリアルタイムで検査できる検査装置または検査方法を提供することにある。
【００１２】
さらに、発明の他の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態を設備費用が安価で検査できる検査装置または検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、リニア浮上式高速鉄道車が低速時に走行し、複数に分割されたその継目箇所に遊間を有するガイドウェイ走行路を走行する検測車に搭載され、前記ガイドウェイ走行路を検査するリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置または検査方法において、前記走行路の一定のエリアを照明し、前記照明箇所を撮像する撮像し、前記画像を処理しガイドウェイ走行路上を検査することを第１の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第１の特徴に加え、前記検査の結果、異常が検出されたときはその検出画像を記録することを第２の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第１の特徴に加え、前記一定のエリアは前記継目箇所を含むエリアであり、前記エリアを面画像として撮像して、前記継目箇所の損傷を検出することを第３の特徴とする。
【００１４】
さらに、上記目的を達成するために、本発明は第３の特徴に加え、前記継目箇所を予め検出し、前記検出結果に基づいて前記撮像するタイミングを制御することを第４の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第３の特徴に加え、前記画像から前記継目箇所の画像を除去することにより前記継目箇所の損傷を検出することを第５の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第３の特徴に加え、前記面画像からの前記継目箇所を検出の可否を判断し、その判断に基づいて前記損傷の検出を異なる処理で行なうことを第６の特徴とする。
【００１５】
さらに、上記目的を達成するために、本発明は第１の特徴に加え、前記一定のエリアは前記ガイドウェイ走行路に前記検測車の進行方向に垂直に帯状に形成されるエリアであり、前記エリアを線画像または帯状画像として捉えることを第７の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第７の特徴に加え、前記ガイドウェイ走行路上に存在する異物を検出することを第８の特徴とする。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明は第８の特徴に加え、前記検査の結果、異物が検出されたときは、異物を含むエリアを含む画像を記録することを第９の特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態を自動で検査できる検査装置または検査方法を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態をリアルタイムで検査できる検査装置または検査方法を提供することできる。
【００１９】
さらに、発明の他の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態を設備費用が安価で検査できる検査装置または検査方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明を実施するための最良の形態を図１から図１１を用いて説明する。
【００２１】
図１は、検測車１００に本発明の一実施形態であるガイドウェイ走行路検査装置(以下、走行路検査装置と略す)１を搭載した図である。本実施例の走行路検査装置１は、大別して、画像検出部１０と画像検出部１０を制御し、これらからのデータを処理する制御処理部２０からなる。画像検出部１０は、検測車１００の右側(R)、左側(L)に配置され、ガイドウェイ走行路(以下、単に走行路という)２の継目箇所３を検出する継目検出センサ４R、４Lと、前記継目検出センサ４に基づいて、検測車１００の中央に配置され、継目箇所３の損傷を検査する継目検査部５と、及び検測車１００の右側、左側に配置され、走行路面３aの異物等の有無を検査する路面上検査部６R、６Lとからなる。
【００２２】
図２は画像検出部１０と制御処理部２０の構成を(a)図で、処理の流れを(b)図で示した図であり、図３は走行路２の継目箇所３を検査する原理を示した図である。
【００２３】
最初に、図２から図９を用いて走行路２の継目箇所３の損傷有無を検出する構成及び方法をについて説明する。
【００２４】
図２(b)に示すように、処理装置２３には検査すべき継目検査位置情報２８が予め登録されており、図２(a)に示すサンプリングパルス１８により検測車１００の位置を認識し、次の継目箇所３が検査すべき箇所かを判断し、検査すべき箇所であるならば、継目検出センサ４を用いて継目箇所３を検出する。本実施形態では、走行路２の継目箇所３を直接検出するのではなく、走行路２の両側に壁のように設けられた案内路(図示せず)の隙間を検出する。その理由は、案内路の隙間は、走行路２と付随して同一地点上にあり、走行路の基準隙間５ｍｍに対して２０ｍｍと広いため検出が容易にできるからである。勿論、直接走行路２の継目を検出してもよい。継目検出センサ４としては、レーザー発光器、ＣＣＤカメラを内蔵したレーザー変位計４’を用いて案内路の継目ギャップを検出する。図１において検測車１００が右から左へ走行している場合は、検査に先立って継目箇所３を検出するために、左側のレーザー変位計４’Lで案内路の隙間を検出する。
【００２５】
そこで、継目箇所３を検出後、継目検出センサ４と継目検査部５との距離に対応し遅れを持たせ、継目箇所３の画像が略中央になるようにタイミングをとり、損傷箇所検出開始信号２６を発生させ、継目検査部５により検査する。検査地点に来たかどうかは、距離計であるサンプリングパルス２１によって検出する。こうすることによって、連続撮影ではなく必要な箇所のみ離散的に取ることによって画像データを大幅に低減できる。
【００２６】
また、上記において、継目箇所３の検出をレーザー変位計４’Lで行なったが、前記サンプリングパルス１８を利用して現在の検測車の位置を検出できるので、予め検査すべき継目箇所の位置をデータとし記憶し、前記データと一致したときに継目箇所３として検出してもよい。
【００２７】
継目検査部５は、図３(a)に示すように、継目箇所３を含む一定のエリアを面照明するエリア照明装置５ａとそのエリアを画像として捉えるＣＣＤカメラ５ｂからなり、進行方向に斜光照明、斜方撮影する配置である。図３(a)に示すように、継目箇所３にその一部が欠けた損傷箇所７が存在すると、それら以外の部分は照明により明るくなる。帯状である継目箇所３による影の部分３５と損傷箇所７はその反射光の光量が落ち、画像上黒い継目箇所画像３１、継目損傷画像３２として映る。前記損傷箇所検出開始信号２６により図２(a)に示す画像処理高速化ボード２５に前記画像を入力し、図３(ｂ)に示すように、２値化処理をし、帯状の継目箇所画像３１を除去することにより継目損傷画像３２のみを抽出し、処理装置２２aでその大きさ、場所を特定する。その結果及び画像データそのものをＴＦＴモニタ２３a、２３ｂに表示するとともに、処理装置２２ｂのメモリに継目損傷画像３２画像データ及び判定結果を記録する。
【００２８】
前記ＣＣＤカメラ５ｂは、検測車１００の時速１００ｋｍでの走行に対応するために、３０画像／秒、１６００ｘ１２００画素でフルフレーム画像を取得する高速・高解像度カメラであり、その表面にメガピクセルレンズ１１を設け、その焦点距離を１２ｍｍとした。エリア照明装置５ａは高輝度メタルハライド光源の照明と集光レンズの組み合わせで面照明を照射する。撮影視野全体の照明方法は、図４のＴＦＴモニタ２６画面の一例に示すように、長方形の面照明を使用すると斜光の場合には台形となってしまうため、斜光状態で長方形となる逆台形照明のシリンドリカルレンズを用いた。
【００２９】
図４において、画像の中心にある黒い帯状画像が継目箇所画像３２で、それに隣接した丸い黒い画像が継目損傷画像３１である。なお、白い部分が走行路２の画像３３であり、両サイドにある黒い部分が背景画像３４である。図４に示す視野領域において、視野手前側の近傍位置は走行路２全幅を入れ、遠方位置は充分に検査判定ができる解像度を確保する必要がある。損傷部分の大きさは画素数で判定し、損傷寸法は画像領域の各座標位置で解像度の係数からｍｍ換算する。斜方撮影によりＣＣＤセンサ側の近傍位置と照明側の遠方位置では解像度が異なるため、縦方向(Ｙ座標)に対して距離係数パラメータテーブルを設けてＹ座標ピクセル位置からｍｍ／画素の係数変換で定量的に欠け損傷寸法または面積として出力する。例えば、走行路幅８００ｍｍを近傍位置は１６００画素、遠方位置は１０００画素と設定すると解像度はそれぞれ０．５ｍｍ／画素、０．８ｍｍ／画素である。そして継目箇所３の影の幅が一定以上となった場合に損傷ありと判断する。
【００３０】
図５、図６を用いて図３(ｂ)で示した画像処理方法の方法を詳細に説明する。図５は画像処理のフローチャートを示し、図６(a)は継目箇所３を検出する方法を、図６(ｂ)は損傷箇所の輪郭を検出する方法を示す図である。以下、図４、図６を参照しながら、図５に従い処理フローを説明する。
【００３１】
ステップ1：画像処理領域は、図４に示すようにカメラ撮像範囲が走行路２以外の背景３４を含んでおり、画像処理を効率よく行なうために、まず背景３４を除去する。
ステップ２：継目箇所３を検出する処理を行なう。継目箇所３の検出感度を上げるために、図６(a)に示すように、各Ｙ座標に対しＸ方向の１ライン分の画素の明るさを積算する。継目箇所３は暗いために積算値の最小値を示すＹ座標が継目箇所３の位置と判定する。また積算値を画像領域の横方向の画素数で除算することで継目箇所３の明るさが分る。
ステップ３：損傷部分の検出効率を上げるために、前記ステップで検出した継目箇所３のＹ座標の±αにて処理範囲(図６(ｂ)の４７)を再設定する。
【００３２】
ステップ４：前記再設定した処理範囲で２値化処理を行なう。２値化処理は、検出対象とそれ以外とを区別するために、０から２５５の明るさの階調を持つ各画素データを、ある閾値以上の明るさの画素を白(“１”)、ある明るさ未満の画素を黒(“０”)、として識別する。前記閾値はステップ２の継目箇所検出処理で求めている。
ステップ５：損傷箇所７の大きさを求めるために輪郭線追跡処理を行なう。図６(ｂ)に示すように、２値化後の画像において白黒境界部のＸ，Ｙ座標から抽出する処理を行ない影上側輪郭線４８および下側の輪郭線４９を求める。
ステップ６：最後に損傷箇所判定処理行なう。損傷箇所判定処理は上側輪郭線４８と下側輪郭線４９内の各Ｘ座標において、Ｙ座標の差が最大のものを算出し、この値が設定した基準値以上となった場合に損傷箇所ありと判定する。このとき、損傷箇所の大きさは前述したように画素数で決める。
以上の処理を行うことにより、継目箇所３にある損傷箇所７を検出することができる。
【００３３】
上記説明では継目箇所３の損傷箇所７の検出においては、継目箇所３に影３１が存在する画像を処理することを前提として説明した。しかしながら、継目箇所３に影３１ができない場合があり、この場合は前記と異なる画像処理方法が必要となる。この場合は、継目箇所３に影３１はできないが損傷箇所には影３２ができることから、その影３２を２値化した際に黒画素の塊があるか否かにより損傷の有無を判別して検出する。図７は継目箇所３に影ができない場合のＴＦＴモニタ２６画面の一例を示す図であり、図８は本ケースの画像処理フローチャートを示し、図９は損傷箇所７を検出するラベリング処理結果を示す図である。以下、図７、図９を参照しながら、図８に従い処理フローを説明する。
【００３４】
ステップ１、ステップ２：前記ケースの処理を行なう。
ステップ１０：しかし、ステップ２の処理後、各ラインの積分値が全て一定以上値でラインとして影の値を示すものがない場合、継目箇所３が検出できないと判断する。
ステップ１１：継目箇所３が検出できない場合は、損傷の影部分のみが識別できるように閾値を下げ明暗差を強調して２値化処理を行なう。この場合、全領域を２値化処理してもよいが、効率性を上げるために、検出できない継目箇所３は画面の中央付近に存在するとして余裕をもった幅で中央付近を２値化処理する。
ステップ１２：２値化反転処理で損傷箇所を白画素にする。
【００３５】
ステップ１３：この白画素の塊を区別して塊ごとに番号をつける下記に示すラベリング処理を行なう。図９(a)はモニタ上の画面で、同図(ｂ)は画素単位が分るほどに拡大した図でありラベリング処理した結果を示したものである。ラベリング処理では、まずライン(Ｘ軸)での白画素(図９(a)では灰色の見える)の連続性をみる。すなわち、その開始点のＸ、Ｙ座標からＸ軸方向の画素の長さの情報を抽出する。その後、次のラインにおいて同様なデータをとり、重なり即ちＹ方向の連結性を調べて、連続性がある場合は同じラベル番号をラインデータ情報に付加していく。連続性がない場合は、ラベル番号を＋１してラインデータ情報に付加する。その後、ライン情報データを見ながら連結性を調べて同一ラベル番号からその塊を区別し、ラベル番号ごとに記号分けし、分かり易くするために異なった色で表示する。図９(ｂ)ではその結果、(１)〜(３)のラベル番号が付加されたことを示している。
【００３６】
ステップ１４：ラベリング毎に白画素の塊の面積を把握する。ラインデータにおいてこの画素の長さを積算することにより面積が算出でき、基準値以上の大きさの面積があれば損傷箇所と判定する。その結果、図９に示すデータでは、(１)はノイズであり、(２)(３)が損傷箇所と判定された。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、走行路２の継目箇所３における損傷状態を自動で検査できる。
また、本実施形態によれば、上記検査をリアルタイムで行なうことができる。
さらに、本実施形態によれば、上記検査を必要な箇所のみ映像を撮ることで、大容量の記憶装置も必要なく安価で検査できる検査装置または検査方法を提供することができる。
【００３８】
次に、走行路２面上の異物の有無を検出する構成及び方法を図２および図１０〜図１１を用いて説明する。
図１０は走行路面３aを検査する原理を示した図である。
図１０は走行路面３a上の異物８等を検査する原理を示した図である。図１０(a)に示すように、本検査方法は、走行路２路面の一定のエリアを帯状に照明する帯状照明装置６ａとその反射光を捉えるラインセンサ６ｂからなり、前記帯状照明装置６ａで走行路面３a上の異物８を検出できるように走行路２の全幅を線状又は帯状に進行方向に斜光照明し、前記ラインセンサ６ｂにて高速走査して異物等の影３６を捉える方法である。
【００３９】
ラインセンサ６ｂは、最高ライン周波数６８ｋＨｚで１００ｋｍ／h走行時に０．４ｍｍ間隔で高速検査が可能であり、走査幅はタイヤの走行路幅８００ｍｍで検出可能である。走行路８００ｍｍを１ライン２０４８画素で検査すれば０．４ｍｍ／画素となり、１６００画素で検査すれば０．５ｍｍ／画素であり、ともに充分な分解能を有している。本実施形態では、端部との区別を必要としているので、０．５ｍｍ／画素を採用し、端部分２２４ｍｍとり、測定範囲が８００ｍｍとなるように焦点調整した。
【００４０】
帯状照明装置６aは、高輝度メタルハライド光源照明を集光レンズで進行方向のライン幅が１００ｍｍとなるように斜光照射し直線状に集光することでさらに高輝度にした。ラインセンサ６ｂは、図１０(ｂ)に示すように、移動しながら２ｍｍから３ｍｍ間隔で検査すれば１０ｍｍ寸法の異物検出が充分可能であることから、その走査周波数は９．２６ｋＨｚから１３．９ｋＨｚとした。この画像処理でも２値化処理をするが、０から２５５階調の明るさを持ち走行路面３aの照射部を２５５階調に調整し、異物等影のレベル１２８以下の閾値を検出して２画素以上で異物等を検出する。なお異物等の影の大きさは２画素で１ｍｍである。
【００４１】
図１１は異物等検査画像の一例を示した図である。上側の図は１ラインの走査データを幅を持って示したもので、３７が走行路２の画像データであり、３８は走行路端部からの外部分である背景画像データである。一方下側の図は前記走査データの明るさをから２５５階調で示したものである。画素０から画素２０４７にむかって閾値以下のものがあるかどうか調べる。閾値以下のものが連続画素続いた場合に異物として検出し、１箇所もなければ正常と判定する。例えば異物かどうかの判定パラメータとしては、閾値および異物かどうか判定する幅である。図１１を判定した結果、３９は諧調が４０で異物８を示す画像データであり、４０はタイヤの跡を示す画像データである。
【００４２】
また、進行方向の前方のラインセンサ６ｂで走行路面３aの順次検査して異物等を検出した際に，その後方にあるＣＣＤカメラ５ｂでフレーム撮影して、サンプルパルスで得られる位置情報とともにコイル番号インデックスを付けてデータ収録する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、走行路２面上における異物等の状態を自動で検査できる。
また、本実施形態によれば、上記検査をリアルタイムで行なうことができる。
さらに、本実施形態によれば、上記検査を必要な箇所のみ映像を撮ることで、大容量の記憶装置も必要なく安価で検査できる検査装置または検査方法を提供することができる。
また、本実施形態によれば、測定対象となるガイドウェイ走行路２の継目部および異物等検出個所のみを自動で画像検査するため、全線にわたる連続検査を必要とせず効率的であり、保守判断が迅速に対応できる、
以上の説明では、ガイドウェイの一実施形態に対する本発明の一実施形態を示した。一般的には、整備基準が標準化されたとしても走行路継目部の構造など損傷箇所の種類は多種多様である事が想定される。しかし、本実施例で示した手法は、今後に要求される新たな問題に対しても適用可能と考える。
【００４４】
また、本発明は、走行路異常だけでなく案内路の異常検査、トンネル壁面の異常検査、浮上コイル締結ボルトなどの画像検査に、この手法が適用可能である。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、画像処理の高速化に重点をおいた為、モノクロ画像での検出手法を採用した。しかしながら、連続画像検査でなく部分検査で判定処理が充分対応できるようであれば、より画像諧調の識別調整に優位性のあるカラー画像処理を採用して検出精度を向上してもよい。
【００４６】
また、輪郭線処理には微分フィルタ処理で部分強調、ラベリング処理には平滑化フィルタ処理でノイズ除去、明るい領域と暗い領域の膨張・収縮を行なう最大値フィルタ・最小値フィルタ処理、さらに判定率を上げるための合成処理などを必要に応じて付加することができる。また曲線区間での車両傾斜画像の角度修正処理など必要に応じて追加することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は検測車に本発明の一実施形態であるガイドウェイ走行路検査装置を搭載した図である。
【図２】図２は画像検出部１０と制御処理部２０の構成を(a)図で、処理の流れを(b)図で示した図である。
【図３】図３は継目検査部の構成を(ａ)図で、継目損傷検出時の画像処理の概略処理フローを図(ｂ)で示した図である。
【図４】図４は継目損傷検出時のＴＦＴモニタ上の画面の一例を示した図である。
【図５】図５は継目損傷検出時の画像処理の処理フローの一例を示した図である。
【図６】図６は継目箇所３を検出する方法を(a)図で、損傷箇所の輪郭を検出する方法を(b)図で示した図である。
【図７】図７は継目損傷検出時のＴＦＴモニタ上の画面の他の例を示した図である。
【図８】図８は継目損傷検出時の画像処理の処理フローの他の例を示した図である。
【図９】図９は損傷箇所検査時のラベリング処理の説明した図である。
【図１０】図１０は路面検査部の構成を(ａ)図で、路面検査の概略を図(ｂ)で示した図である。
【図１１】図１１は異物等検査画像の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：ガイドウェイ走行路検査装置（走行路検査装置）
２：ガイドウェイ走行路（走行路）
３：走行路の継目箇所 ３ａ：走行路面 ４：継目検出センサ
４‘：レーザー変位計 ５：継目検査部 ５ａ：エリア照明装置
５ｂ：ＣＣＤカメラ ６：路面検査部 ６ａ:帯状照明装置
６ｂ：ラインセンサ ７：損傷箇所 ８：異物
１０：画像検出部 １１：メガピクセルレンズ ２０：制御処理部
２１：サンプリングパルス ２２：処理装置 ２３：ＴＦＴモニタ
２４：電源 ２５：画像処理高速ボード
２６：損傷箇所検出開始信号 ２７：路面検査開始信号 ２８：継目検査位置情報
２９：走行路継目検出信号 ３０：前回検査情報 ３１：継目箇所の画像
３２：継目損傷箇所画像 ３３：走行路画像 ３４：背景画像
３５：継目箇所の影 ３６：異物による影
３７：異物等検査時の走行路画像データ ３８：走行路端部部分の画像データ
３９：異物画像データ ４０：タイヤ跡画像データ １００：検測車。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア浮上式高速鉄道に関し、特にガイドウェイ走行路の状態を検査する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニア浮上式鉄道ガイドウェイ（以下、単にガイドウェイという）走行路は、浮上および推進コイルが設けられた連続したコンクリートスラブ構造となっており、その保持に交換し易くするためにユニット構造を採用している。ユニット構造であるために周囲温度の変化による伸縮に対応する遊間の継目部が設けられている。
【０００３】
リニア車両の浮上走行は高速時であり、車両が低速時または停車および発車するときはタイヤ支持車輪がガイドウェイ走行路に着地する。完全に浮上状態になるとこのタイヤ支持車輪は車体に格納される機構となっている。
【０００４】
低速時に走行するタイヤ支持車輪は、ガイドウェイ走行路の路面に異物、損傷があると、ただそれだけで大きな問題には至らないが、万が一の事故の問題と乗り心地の点から、事前に、小さいうちに検出する装置が必要である。事前に小さいうちに検出できれば、着地する際に、特に非常時に緊急着地する際に、障害あるいは事故に繋がる可能性を低く抑えることができる。
【０００５】
特に、遊間があるガイドウェイ走行路の継目部分は、浮上走行以外は車両支持車輪のタイヤが落込むので振動が発生し易く、乗り心地が非常に悪くなり、さたに、継目部のコンクリート目地が欠け等の損傷が拡大する恐れがある。損傷が拡大すると、その欠け断片がガイドウェイ走行路上に落ちたところに走行した際に、タイヤが破裂する可能性があり、あるいは、車両にあたった場合に車両に大きな損傷を与える問題がある。
【０００６】
このような走行路の状態を検査する装置としては、在来線の鉄道関係で、特許文献１に示す検測車に搭載した自動検査装置でレール継目板の締結ボルトの脱落を検出する装置がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５０５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
リニア浮上式高速鉄道では、定量的に浮上コイル変位量を検査して健全状態を維持管理するガイドウェイ検測車はあるが、ガイドウェイ走行路検査の機能はない。この分野の検査方法として保守作業後に目視巡回する点検が主流であり、リニア新幹線が実用化した際に自動検査装置がないと人手と時間を要するだけでなく検査範囲が狭くなることが想定される。
【０００９】
また、特許文献１に開示された在来線のレール継目板の締結ボルト脱落装置では、アナログ画像の膨大データをハードディスクに収録し、多大な処理時間を掛けて地上システムで解析している。また、そのための検査システムが大規模となり、設備費用もかかっている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態を自動で検査できる検査装置または検査方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態をリアルタイムで検査できる検査装置または検査方法を提供することにある。
【００１２】
さらに、発明の他の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態を設備費用が安価で検査できる検査装置または検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、リニア浮上式高速鉄道車が低速時に走行し、複数に分割されたその継目箇所に遊間を有するガイドウェイ走行路を走行する検測車に搭載され、前記ガイドウェイ走行路を検査するリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置または検査方法において、前記走行路の一定のエリアを照明し、前記照明箇所を撮像する撮像し、前記画像を処理しガイドウェイ走行路上を検査することを第１の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第１の特徴に加え、前記検査の結果、異常が検出されたときはその検出画像を記録することを第２の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第１の特徴に加え、前記一定のエリアは前記継目箇所を含むエリアであり、前記エリアを面画像として撮像して、前記継目箇所の損傷を検出することを第３の特徴とする。
【００１４】
さらに、上記目的を達成するために、本発明は第３の特徴に加え、前記継目箇所を予め検出し、前記検出結果に基づいて前記撮像するタイミングを制御することを第４の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第３の特徴に加え、前記画像から前記継目箇所の画像を除去することにより前記継目箇所の損傷を検出することを第５の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第３の特徴に加え、前記面画像からの前記継目箇所を検出の可否を判断し、その判断に基づいて前記損傷の検出を異なる処理で行なうことを第６の特徴とする。
【００１５】
さらに、上記目的を達成するために、本発明は第１の特徴に加え、前記一定のエリアは前記ガイドウェイ走行路に前記検測車の進行方向に垂直に帯状に形成されるエリアであり、前記エリアを線画像または帯状画像として捉えることを第７の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は第７の特徴に加え、前記ガイドウェイ走行路上に存在する異物を検出することを第８の特徴とする。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明は第８の特徴に加え、前記検査の結果、異物が検出されたときは、異物を含むエリアを含む画像を記録することを第９の特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態を自動で検査できる検査装置または検査方法を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態をリアルタイムで検査できる検査装置または検査方法を提供することできる。
【００１９】
さらに、発明の他の目的は、リニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路の状態を設備費用が安価で検査できる検査装置または検査方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明を実施するための最良の形態を図１から図１１を用いて説明する。
【００２１】
図１は、検測車１００に本発明の一実施形態であるガイドウェイ走行路検査装置(以下、走行路検査装置と略す)１を搭載した図である。本実施例の走行路検査装置１は、大別して、画像検出部１０と画像検出部１０を制御し、これらからのデータを処理する制御処理部２０からなる。画像検出部１０は、検測車１００の右側(R)、左側(L)に配置され、ガイドウェイ走行路(以下、単に走行路という)２の継目箇所３を検出する継目検出センサ４R、４Lと、前記継目検出センサ４に基づいて、検測車１００の中央に配置され、継目箇所３の損傷を検査する継目検査部５と、及び検測車１００の右側、左側に配置され、走行路面３aの異物等の有無を検査する路面上検査部６R、６Lとからなる。
【００２２】
図２は画像検出部１０と制御処理部２０の構成を(a)図で、処理の流れを(b)図で示した図であり、図３は走行路２の継目箇所３を検査する原理を示した図である。
【００２３】
最初に、図２から図９を用いて走行路２の継目箇所３の損傷有無を検出する構成及び方法をについて説明する。
【００２４】
図２(b)に示すように、処理装置２３には検査すべき継目検査位置情報２８が予め登録されており、図２(a)に示すサンプリングパルス１８により検測車１００の位置を認識し、次の継目箇所３が検査すべき箇所かを判断し、検査すべき箇所であるならば、継目検出センサ４を用いて継目箇所３を検出する。本実施形態では、走行路２の継目箇所３を直接検出するのではなく、走行路２の両側に壁のように設けられた案内路(図示せず)の隙間を検出する。その理由は、案内路の隙間は、走行路２と付随して同一地点上にあり、走行路の基準隙間５ｍｍに対して２０ｍｍと広いため検出が容易にできるからである。勿論、直接走行路２の継目を検出してもよい。継目検出センサ４としては、レーザー発光器、ＣＣＤカメラを内蔵したレーザー変位計４’を用いて案内路の継目ギャップを検出する。図１において検測車１００が右から左へ走行している場合は、検査に先立って継目箇所３を検出するために、左側のレーザー変位計４’Lで案内路の隙間を検出する。
【００２５】
そこで、継目箇所３を検出後、継目検出センサ４と継目検査部５との距離に対応し遅れを持たせ、継目箇所３の画像が略中央になるようにタイミングをとり、損傷箇所検出開始信号２６を発生させ、継目検査部５により検査する。検査地点に来たかどうかは、距離計であるサンプリングパルス２１によって検出する。こうすることによって、連続撮影ではなく必要な箇所のみ離散的に取ることによって画像データを大幅に低減できる。
【００２６】
また、上記において、継目箇所３の検出をレーザー変位計４’Lで行なったが、前記サンプリングパルス１８を利用して現在の検測車の位置を検出できるので、予め検査すべき継目箇所の位置をデータとし記憶し、前記データと一致したときに継目箇所３として検出してもよい。
【００２７】
継目検査部５は、図３(a)に示すように、継目箇所３を含む一定のエリアを面照明するエリア照明装置５ａとそのエリアを画像として捉えるＣＣＤカメラ５ｂからなり、進行方向に斜光照明、斜方撮影する配置である。図３(a)に示すように、継目箇所３にその一部が欠けた損傷箇所７が存在すると、それら以外の部分は照明により明るくなる。帯状である継目箇所３による影の部分３５と損傷箇所７はその反射光の光量が落ち、画像上黒い継目箇所画像３１、継目損傷画像３２として映る。前記損傷箇所検出開始信号２６により図２(a)に示す画像処理高速化ボード２５に前記画像を入力し、図３(ｂ)に示すように、２値化処理をし、帯状の継目箇所画像３１を除去することにより継目損傷画像３２のみを抽出し、処理装置２２aでその大きさ、場所を特定する。その結果及び画像データそのものをＴＦＴモニタ２３a、２３ｂに表示するとともに、処理装置２２ｂのメモリに継目損傷画像３２画像データ及び判定結果を記録する。
【００２８】
前記ＣＣＤカメラ５ｂは、検測車１００の時速１００ｋｍでの走行に対応するために、３０画像／秒、１６００ｘ１２００画素でフルフレーム画像を取得する高速・高解像度カメラであり、その表面にメガピクセルレンズ１１を設け、その焦点距離を１２ｍｍとした。エリア照明装置５ａは高輝度メタルハライド光源の照明と集光レンズの組み合わせで面照明を照射する。撮影視野全体の照明方法は、図４のＴＦＴモニタ２６画面の一例に示すように、長方形の面照明を使用すると斜光の場合には台形となってしまうため、斜光状態で長方形となる逆台形照明のシリンドリカルレンズを用いた。
【００２９】
図４において、画像の中心にある黒い帯状画像が継目箇所画像３２で、それに隣接した丸い黒い画像が継目損傷画像３１である。なお、白い部分が走行路２の画像３３であり、両サイドにある黒い部分が背景画像３４である。図４に示す視野領域において、視野手前側の近傍位置は走行路２全幅を入れ、遠方位置は充分に検査判定ができる解像度を確保する必要がある。損傷部分の大きさは画素数で判定し、損傷寸法は画像領域の各座標位置で解像度の係数からｍｍ換算する。斜方撮影によりＣＣＤセンサ側の近傍位置と照明側の遠方位置では解像度が異なるため、縦方向(Ｙ座標)に対して距離係数パラメータテーブルを設けてＹ座標ピクセル位置からｍｍ／画素の係数変換で定量的に欠け損傷寸法または面積として出力する。例えば、走行路幅８００ｍｍを近傍位置は１６００画素、遠方位置は１０００画素と設定すると解像度はそれぞれ０．５ｍｍ／画素、０．８ｍｍ／画素である。そして継目箇所３の影の幅が一定以上となった場合に損傷ありと判断する。
【００３０】
図５、図６を用いて図３(ｂ)で示した画像処理方法の方法を詳細に説明する。図５は画像処理のフローチャートを示し、図６(a)は継目箇所３を検出する方法を、図６(ｂ)は損傷箇所の輪郭を検出する方法を示す図である。以下、図４、図６を参照しながら、図５に従い処理フローを説明する。
【００３１】
ステップ1：画像処理領域は、図４に示すようにカメラ撮像範囲が走行路２以外の背景３４を含んでおり、画像処理を効率よく行なうために、まず背景３４を除去する。
ステップ２：継目箇所３を検出する処理を行なう。継目箇所３の検出感度を上げるために、図６(a)に示すように、各Ｙ座標に対しＸ方向の１ライン分の画素の明るさを積算する。継目箇所３は暗いために積算値の最小値を示すＹ座標が継目箇所３の位置と判定する。また積算値を画像領域の横方向の画素数で除算することで継目箇所３の明るさが分る。
ステップ３：損傷部分の検出効率を上げるために、前記ステップで検出した継目箇所３のＹ座標の±αにて処理範囲(図６(ｂ)の４７)を再設定する。
【００３２】
ステップ４：前記再設定した処理範囲で２値化処理を行なう。２値化処理は、検出対象とそれ以外とを区別するために、０から２５５の明るさの階調を持つ各画素データを、ある閾値以上の明るさの画素を白(“１”)、ある明るさ未満の画素を黒(“０”)、として識別する。前記閾値はステップ２の継目箇所検出処理で求めている。
ステップ５：損傷箇所７の大きさを求めるために輪郭線追跡処理を行なう。図６(ｂ)に示すように、２値化後の画像において白黒境界部のＸ，Ｙ座標から抽出する処理を行ない影上側輪郭線４８および下側の輪郭線４９を求める。
ステップ６：最後に損傷箇所判定処理行なう。損傷箇所判定処理は上側輪郭線４８と下側輪郭線４９内の各Ｘ座標において、Ｙ座標の差が最大のものを算出し、この値が設定した基準値以上となった場合に損傷箇所ありと判定する。このとき、損傷箇所の大きさは前述したように画素数で決める。
以上の処理を行うことにより、継目箇所３にある損傷箇所７を検出することができる。
【００３３】
上記説明では継目箇所３の損傷箇所７の検出においては、継目箇所３に影３１が存在する画像を処理することを前提として説明した。しかしながら、継目箇所３に影３１ができない場合があり、この場合は前記と異なる画像処理方法が必要となる。この場合は、継目箇所３に影３１はできないが損傷箇所には影３２ができることから、その影３２を２値化した際に黒画素の塊があるか否かにより損傷の有無を判別して検出する。図７は継目箇所３に影ができない場合のＴＦＴモニタ２６画面の一例を示す図であり、図８は本ケースの画像処理フローチャートを示し、図９は損傷箇所７を検出するラベリング処理結果を示す図である。以下、図７、図９を参照しながら、図８に従い処理フローを説明する。
【００３４】
ステップ１、ステップ２：前記ケースの処理を行なう。
ステップ１０：しかし、ステップ２の処理後、各ラインの積分値が全て一定以上値でラインとして影の値を示すものがない場合、継目箇所３が検出できないと判断する。
ステップ１１：継目箇所３が検出できない場合は、損傷の影部分のみが識別できるように閾値を下げ明暗差を強調して２値化処理を行なう。この場合、全領域を２値化処理してもよいが、効率性を上げるために、検出できない継目箇所３は画面の中央付近に存在するとして余裕をもった幅で中央付近を２値化処理する。
ステップ１２：２値化反転処理で損傷箇所を白画素にする。
【００３５】
ステップ１３：この白画素の塊を区別して塊ごとに番号をつける下記に示すラベリング処理を行なう。図９(a)はモニタ上の画面で、同図(ｂ)は画素単位が分るほどに拡大した図でありラベリング処理した結果を示したものである。ラベリング処理では、まずライン(Ｘ軸)での白画素(図９(a)では灰色の見える)の連続性をみる。すなわち、その開始点のＸ、Ｙ座標からＸ軸方向の画素の長さの情報を抽出する。その後、次のラインにおいて同様なデータをとり、重なり即ちＹ方向の連結性を調べて、連続性がある場合は同じラベル番号をラインデータ情報に付加していく。連続性がない場合は、ラベル番号を＋１してラインデータ情報に付加する。その後、ライン情報データを見ながら連結性を調べて同一ラベル番号からその塊を区別し、ラベル番号ごとに記号分けし、分かり易くするために異なった色で表示する。図９(ｂ)ではその結果、(１)〜(３)のラベル番号が付加されたことを示している。
【００３６】
ステップ１４：ラベリング毎に白画素の塊の面積を把握する。ラインデータにおいてこの画素の長さを積算することにより面積が算出でき、基準値以上の大きさの面積があれば損傷箇所と判定する。その結果、図９に示すデータでは、(１)はノイズであり、(２)(３)が損傷箇所と判定された。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、走行路２の継目箇所３における損傷状態を自動で検査できる。
また、本実施形態によれば、上記検査をリアルタイムで行なうことができる。
さらに、本実施形態によれば、上記検査を必要な箇所のみ映像を撮ることで、大容量の記憶装置も必要なく安価で検査できる検査装置または検査方法を提供することができる。
【００３８】
次に、走行路２面上の異物の有無を検出する構成及び方法を図２および図１０〜図１１を用いて説明する。
図１０は走行路面３aを検査する原理を示した図である。
図１０は走行路面３a上の異物８等を検査する原理を示した図である。図１０(a)に示すように、本検査方法は、走行路２路面の一定のエリアを帯状に照明する帯状照明装置６ａとその反射光を捉えるラインセンサ６ｂからなり、前記帯状照明装置６ａで走行路面３a上の異物８を検出できるように走行路２の全幅を線状又は帯状に進行方向に斜光照明し、前記ラインセンサ６ｂにて高速走査して異物等の影３６を捉える方法である。
【００３９】
ラインセンサ６ｂは、最高ライン周波数６８ｋＨｚで１００ｋｍ／h走行時に０．４ｍｍ間隔で高速検査が可能であり、走査幅はタイヤの走行路幅８００ｍｍで検出可能である。走行路８００ｍｍを１ライン２０４８画素で検査すれば０．４ｍｍ／画素となり、１６００画素で検査すれば０．５ｍｍ／画素であり、ともに充分な分解能を有している。本実施形態では、端部との区別を必要としているので、０．５ｍｍ／画素を採用し、端部分２２４ｍｍとり、測定範囲が８００ｍｍとなるように焦点調整した。
【００４０】
帯状照明装置６aは、高輝度メタルハライド光源照明を集光レンズで進行方向のライン幅が１００ｍｍとなるように斜光照射し直線状に集光することでさらに高輝度にした。ラインセンサ６ｂは、図１０(ｂ)に示すように、移動しながら２ｍｍから３ｍｍ間隔で検査すれば１０ｍｍ寸法の異物検出が充分可能であることから、その走査周波数は９．２６ｋＨｚから１３．９ｋＨｚとした。この画像処理でも２値化処理をするが、０から２５５階調の明るさを持ち走行路面３aの照射部を２５５階調に調整し、異物等影のレベル１２８以下の閾値を検出して２画素以上で異物等を検出する。なお異物等の影の大きさは２画素で１ｍｍである。
【００４１】
図１１は異物等検査画像の一例を示した図である。上側の図は１ラインの走査データを幅を持って示したもので、３７が走行路２の画像データであり、３８は走行路端部からの外部分である背景画像データである。一方下側の図は前記走査データの明るさをから２５５階調で示したものである。画素０から画素２０４７にむかって閾値以下のものがあるかどうか調べる。閾値以下のものが連続画素続いた場合に異物として検出し、１箇所もなければ正常と判定する。例えば異物かどうかの判定パラメータとしては、閾値および異物かどうか判定する幅である。図１１を判定した結果、３９は諧調が４０で異物８を示す画像データであり、４０はタイヤの跡を示す画像データである。
【００４２】
また、進行方向の前方のラインセンサ６ｂで走行路面３aの順次検査して異物等を検出した際に，その後方にあるＣＣＤカメラ５ｂでフレーム撮影して、サンプルパルスで得られる位置情報とともにコイル番号インデックスを付けてデータ収録する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、走行路２面上における異物等の状態を自動で検査できる。
また、本実施形態によれば、上記検査をリアルタイムで行なうことができる。
さらに、本実施形態によれば、上記検査を必要な箇所のみ映像を撮ることで、大容量の記憶装置も必要なく安価で検査できる検査装置または検査方法を提供することができる。
また、本実施形態によれば、測定対象となるガイドウェイ走行路２の継目部および異物等検出個所のみを自動で画像検査するため、全線にわたる連続検査を必要とせず効率的であり、保守判断が迅速に対応できる、
以上の説明では、ガイドウェイの一実施形態に対する本発明の一実施形態を示した。一般的には、整備基準が標準化されたとしても走行路継目部の構造など損傷箇所の種類は多種多様である事が想定される。しかし、本実施例で示した手法は、今後に要求される新たな問題に対しても適用可能と考える。
【００４４】
また、本発明は、走行路異常だけでなく案内路の異常検査、トンネル壁面の異常検査、浮上コイル締結ボルトなどの画像検査に、この手法が適用可能である。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、画像処理の高速化に重点をおいた為、モノクロ画像での検出手法を採用した。しかしながら、連続画像検査でなく部分検査で判定処理が充分対応できるようであれば、より画像諧調の識別調整に優位性のあるカラー画像処理を採用して検出精度を向上してもよい。
【００４６】
また、輪郭線処理には微分フィルタ処理で部分強調、ラベリング処理には平滑化フィルタ処理でノイズ除去、明るい領域と暗い領域の膨張・収縮を行なう最大値フィルタ・最小値フィルタ処理、さらに判定率を上げるための合成処理などを必要に応じて付加することができる。また曲線区間での車両傾斜画像の角度修正処理など必要に応じて追加することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は検測車に本発明の一実施形態であるガイドウェイ走行路検査装置を搭載した図である。
【図２】図２は画像検出部１０と制御処理部２０の構成を(a)図で、処理の流れを(b)図で示した図である。
【図３】図３は継目検査部の構成を(ａ)図で、継目損傷検出時の画像処理の概略処理フローを図(ｂ)で示した図である。
【図４】図４は継目損傷検出時のＴＦＴモニタ上の画面の一例を示した図である。
【図５】図５は継目損傷検出時の画像処理の処理フローの一例を示した図である。
【図６】図６は継目箇所３を検出する方法を(a)図で、損傷箇所の輪郭を検出する方法を(b)図で示した図である。
【図７】図７は継目損傷検出時のＴＦＴモニタ上の画面の他の例を示した図である。
【図８】図８は継目損傷検出時の画像処理の処理フローの他の例を示した図である。
【図９】図９は損傷箇所検査時のラベリング処理の説明した図である。
【図１０】図１０は路面検査部の構成を(ａ)図で、路面検査の概略を図(ｂ)で示した図である。
【図１１】図１１は異物等検査画像の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：ガイドウェイ走行路検査装置（走行路検査装置）
２：ガイドウェイ走行路（走行路）
３：走行路の継目箇所 ３ａ：走行路面 ４：継目検出センサ
４‘：レーザー変位計 ５：継目検査部 ５ａ：エリア照明装置
５ｂ：ＣＣＤカメラ ６：路面検査部 ６ａ:帯状照明装置
６ｂ：ラインセンサ ７：損傷箇所 ８：異物
１０：画像検出部 １１：メガピクセルレンズ ２０：制御処理部
２１：サンプリングパルス ２２：処理装置 ２３：ＴＦＴモニタ
２４：電源 ２５：画像処理高速ボード
２６：損傷箇所検出開始信号 ２７：路面検査開始信号 ２８：継目検査位置情報
２９：走行路継目検出信号 ３０：前回検査情報 ３１：継目箇所の画像
３２：継目損傷箇所画像 ３３：走行路画像 ３４：背景画像
３５：継目箇所の影 ３６：異物による影
３７：異物等検査時の走行路画像データ ３８：走行路端部部分の画像データ
３９：異物画像データ ４０：タイヤ跡画像データ １００：検測車。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニア浮上式高速鉄道車が低速時に走行し、複数に分割されたその継目箇所に遊間を有するガイドウェイ走行路を走行する検測車に搭載され、前記ガイドウェイ走行路を検査するリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置において、
前記走行路の一定のエリアを照明する照明装置と、前記照明箇所を撮像する撮像装置と、前記照明装置と前記撮像装置を制御し、前記画像を処理し前記ガイドウェイ走行路上を検査する制御処理部を有することを特徴とするリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項２】
前記制御処理部は、前記検査の結果、異常が検出されたときはその検出画像を記録する記憶手段を有することを特徴とする請求項１に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項３】
前記一定のエリアは前記継目箇所を含むエリアであり、前記撮像装置は前記エリアを面画像として捉えることを特徴とする請求項１に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項４】
前記制御処理部は前記継目箇所の損傷を検出することを特徴とする請求項３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項５】
前記継目箇所を予め検出する手段を有し、前記制御処理部は前記検出結果に基づいて前記撮像するタイミングを制御することを特徴とする請求項３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項６】
前記予め検出手段は、前記検測車に設けられら光学的手段であり、前記照明装置及び撮像装置は検測車の進行方向に対し前記光学的手段の後方に設けられたことを特徴とする請求項５に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項７】
前記光学的手段は、前記ガイドウェイ走行路の少なくとも片側に設けられた案内路に設けられた継目を検出する手段であることを特徴とする請求項６に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項８】
前記検測車の位置を検出する手段を有し、前記予め検出手段は前記位置検出手段の出力と前記制御処理部に記憶された継目箇所位置データに基づいて前記継目箇所を検出することを特徴する請求項５に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項９】
前記制御処理部は、前記画像から前記継目箇所の画像を除去することにより前記継目箇所の損傷を検出することを特徴とする請求項４に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１０】
前記制御処理部は、前記面画像からの前記継目箇所を検出の可否を判断し、その判断にに基づいて前記損傷の検出を異なる処理で行なうことを特徴とする請求項４に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１１】
前記一定のエリアは前記ガイドウェイ走行路に前記検測車の進行方向に垂直に帯状に形成されるエリアであり、前記撮像装置は前記エリアを線画像または帯状画像として捉えることを特徴とする請求項１または３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１２】
前記制御処理部は前記ガイドウェイ走行路上に存在する異物を検出することを特徴とする請求項１１に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１３】
前記制御処理部は、前記検査の結果、異物が検出されたときはその検出画像を記録する記憶手段を有することを特徴とする請求項１２に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１４】
前記面画像を捉える撮像装置は、検測車の進行方向に対し、前記線状または帯状画像を捉える撮像装置の後方に設けられ、前記異物が検出されたときは異物を含むエリアを撮像することを特徴とする請求項１３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１５】
リニア浮上式高速鉄道車が低速時に走行し、複数に分割されたその継目箇所に遊間を有するガイドウェイ走行路を走行する検測車に搭載され、前記ガイドウェイ走行路を検査するリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法において、
前記走行路の一定のエリアを照明し、前記照明箇所を撮像し、前記画像を処理してガイドウェイ走行路上を検査することを特徴とするリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項１６】
前記検査の結果、異常が検出されたときはその検出画像を記録することを特徴とする請求項１に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項１７】
前記一定のエリアは前記継目箇所を含むエリアであり、前記エリアを面画像として撮像することを特徴とする請求項１６に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項１８】
前記検査は前記継目箇所の損傷を検出することを特徴とする請求項１７に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項１９】
前記継目箇所を予め検出し、前記検出結果に基づいて前記撮像するタイミングを制御することを特徴とする請求項１７に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２０】
前記画像から前記継目箇所の画像を除去することにより前記継目箇所の損傷を検出することを特徴とする請求項１８に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２１】
前記面画像からの前記継目箇所を検出の可否を判断し、その判断に基づいて前記損傷の検出を異なる処理で行なうことを特徴とする請求項１８に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２２】
前記一定のエリアは前記ガイドウェイ走行路に前記検測車の進行方向に垂直に帯状に形成されるエリアであり、前記エリアを線画像または帯状画像として捉えることを特徴とする請求項１５または１７に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２３】
前記ガイドウェイ走行路上に存在する異物を検出することを特徴とする請求項２２に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２４】
前記検査の結果、異物が検出されたときは、異物を含むエリアを含む画像を記録することを特徴とする請求項２３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項１】
リニア浮上式高速鉄道車が低速時に走行し、複数に分割されたその継目箇所に遊間を有するガイドウェイ走行路を走行する検測車に搭載され、前記ガイドウェイ走行路を検査するリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置において、
前記走行路の一定のエリアを照明する照明装置と、前記照明箇所を撮像する撮像装置と、前記照明装置と前記撮像装置を制御し、前記画像を処理し前記ガイドウェイ走行路上を検査する制御処理部を有することを特徴とするリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項２】
前記制御処理部は、前記検査の結果、異常が検出されたときはその検出画像を記録する記憶手段を有することを特徴とする請求項１に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項３】
前記一定のエリアは前記継目箇所を含むエリアであり、前記撮像装置は前記エリアを面画像として捉えることを特徴とする請求項１に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項４】
前記制御処理部は前記継目箇所の損傷を検出することを特徴とする請求項３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項５】
前記継目箇所を予め検出する手段を有し、前記制御処理部は前記検出結果に基づいて前記撮像するタイミングを制御することを特徴とする請求項３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項６】
前記予め検出手段は、前記検測車に設けられら光学的手段であり、前記照明装置及び撮像装置は検測車の進行方向に対し前記光学的手段の後方に設けられたことを特徴とする請求項５に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項７】
前記光学的手段は、前記ガイドウェイ走行路の少なくとも片側に設けられた案内路に設けられた継目を検出する手段であることを特徴とする請求項６に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項８】
前記検測車の位置を検出する手段を有し、前記予め検出手段は前記位置検出手段の出力と前記制御処理部に記憶された継目箇所位置データに基づいて前記継目箇所を検出することを特徴する請求項５に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項９】
前記制御処理部は、前記画像から前記継目箇所の画像を除去することにより前記継目箇所の損傷を検出することを特徴とする請求項４に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１０】
前記制御処理部は、前記面画像からの前記継目箇所を検出の可否を判断し、その判断にに基づいて前記損傷の検出を異なる処理で行なうことを特徴とする請求項４に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１１】
前記一定のエリアは前記ガイドウェイ走行路に前記検測車の進行方向に垂直に帯状に形成されるエリアであり、前記撮像装置は前記エリアを線画像または帯状画像として捉えることを特徴とする請求項１または３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１２】
前記制御処理部は前記ガイドウェイ走行路上に存在する異物を検出することを特徴とする請求項１１に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１３】
前記制御処理部は、前記検査の結果、異物が検出されたときはその検出画像を記録する記憶手段を有することを特徴とする請求項１２に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１４】
前記面画像を捉える撮像装置は、検測車の進行方向に対し、前記線状または帯状画像を捉える撮像装置の後方に設けられ、前記異物が検出されたときは異物を含むエリアを撮像することを特徴とする請求項１３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査装置。
【請求項１５】
リニア浮上式高速鉄道車が低速時に走行し、複数に分割されたその継目箇所に遊間を有するガイドウェイ走行路を走行する検測車に搭載され、前記ガイドウェイ走行路を検査するリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法において、
前記走行路の一定のエリアを照明し、前記照明箇所を撮像し、前記画像を処理してガイドウェイ走行路上を検査することを特徴とするリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項１６】
前記検査の結果、異常が検出されたときはその検出画像を記録することを特徴とする請求項１に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項１７】
前記一定のエリアは前記継目箇所を含むエリアであり、前記エリアを面画像として撮像することを特徴とする請求項１６に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項１８】
前記検査は前記継目箇所の損傷を検出することを特徴とする請求項１７に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項１９】
前記継目箇所を予め検出し、前記検出結果に基づいて前記撮像するタイミングを制御することを特徴とする請求項１７に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２０】
前記画像から前記継目箇所の画像を除去することにより前記継目箇所の損傷を検出することを特徴とする請求項１８に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２１】
前記面画像からの前記継目箇所を検出の可否を判断し、その判断に基づいて前記損傷の検出を異なる処理で行なうことを特徴とする請求項１８に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２２】
前記一定のエリアは前記ガイドウェイ走行路に前記検測車の進行方向に垂直に帯状に形成されるエリアであり、前記エリアを線画像または帯状画像として捉えることを特徴とする請求項１５または１７に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２３】
前記ガイドウェイ走行路上に存在する異物を検出することを特徴とする請求項２２に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【請求項２４】
前記検査の結果、異物が検出されたときは、異物を含むエリアを含む画像を記録することを特徴とする請求項２３に記載のリニア浮上式高速鉄道ガイドウェイ走行路検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２０３１５７（Ｐ２０１０−２０３１５７Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０４２７（Ｐ２００９−５０４２７）
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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