(57)【要約】【課題】検査装置の構成が簡素となる撮像装置を提供する。【解決手段】車輪の踏面を検査するための撮像装置（１００）は、撮像部（１０１）と、第一検知部（１０３１）と、第二検知部（１０３２）と、第一検知部（１０３１）および第二検知部（１０３２）の検知結果に基づいて、撮像部（１０１）に車輪の踏面を撮影させる制御部（１０４）とを備えている。【選択図】図１
2020085735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線路上を通過する車輪の踏面を撮影する撮像部と、
前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第一検知位置において検知する第一検知部と、
前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第二検知位置において検知する第二検知部と、
前記第一検知部および前記第二検知部のそれぞれの検知結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させる制御部とを備えていることを特徴とする車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記車輪の移動方向にさらに基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させることを特徴とする請求項１に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記移動方向が、前記第一検知位置から前記第二検知位置に向かう第一移動方向であり、前記第一検知部が前記車輪を検知していない第一非検知状態から、前記車輪を検知した第一検知状態に変化した場合に、前記撮像部に前記車輪を撮影させ、
前記移動方向が、前記第二検知位置から前記第一検知位置に向かう第二移動方向であり、前記第二検知部が前記車輪を検知した第二検知状態から前記車輪を検知していない第二非検知状態に変化した場合に、前記撮像部に前記車輪を撮影させることを特徴とする請求項２に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記移動方向が前記第一移動方向であり、前記第一検知状態から、前記第一非検知状態に変化した場合に、前記撮像部に前記車輪の撮影を終了させ、
前記移動方向が前記第二移動方向であり、前記第二非検知状態から、前記第一検知状態に変化した場合に、前記撮像部に前記車輪の撮影を終了させることを特徴とする請求項３に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項５】
前記第一検知位置から前記第二検知位置までの第一撮影範囲における第三検知位置において前記車輪を検知する第三検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記第三検知部の検知結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項６】
複数の撮像部を備え、
前記複数の撮像部は、前記第一検知位置から前記第二検知位置までの第一撮影範囲において、前記車輪の踏面を撮影するようにそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項７】
前記複数の撮像部のうちの少なくとも２つの撮像部は、前記車輪が移動する移動経路に対して互いに反対側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項８】
前記複数の撮像部のうちの少なくとも２つの撮像部は、前記第一撮影範囲に対して互いに反対側に配置されていることを特徴とする請求項６または７に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項９】
前記車輪を第四検知位置において検知する第四検知部をさらに備え、
前記複数の撮像部は、第一撮像部および第二撮像部を備えており、
前記第一撮像部は前記第一撮影範囲を撮影し、前記第二撮像部は、前記第一撮影範囲に隣接し、前記第二検知位置から前記第四検知位置までの第二撮影範囲において、前記車輪の踏面を撮影し、
前記第一撮像部および前記第二撮像部は、前記第一撮影範囲および前記第二撮影範囲に対して互いに同じ側に配置されていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項１０】
前記制御部は車輪判定部を備え、
前記車輪判定部は、前記第一検知部または前記第二検知部が、前記第一検知位置または前記第二検知位置において複数の車輪を検知する場合、前記第一検知位置または前記第二検知位置において、前記複数の車輪のうち、いずれの車輪を検知しているかを判定し、
前記制御部は、前記車輪判定部の判定結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第一検知位置に達してから、前記第二検知位置に達するまでの間、または、
撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第二検知位置に達してから、前記第一検知位置に達するまでの間において、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
第一撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第一検知位置に達してから、前記第二検知位置に達するまでの間、または、前記第一撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第二検知位置に達してから、前記第一検知位置に達するまでの間において、前記第一撮像部に前記車輪の踏面を撮影させ、かつ、
第二撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第二検知位置に達してから、前記第四検知位置に達するまでの間、または、前記第二撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第四検知位置に達してから、前記第二検知位置に達するまでの間において、前記第二撮像部に前記車輪の踏面を撮影させることを特徴とする請求項９に記載の車輪の踏面を検査するための撮像装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像装置と、
前記車輪の踏面を検査する検査部とを備えていることを特徴とする検査装置。
【請求項１４】
車輪の踏面を検査するための撮像装置と、該車輪の踏面を検査する検査部と、該検査部による検査結果を表示する表示部とを備え、
前記撮像装置は、
線路上を通過する車輪の踏面を撮影する撮像部と、
前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第一検知位置において検知する第一検知部と、
前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第二検知位置において検知する第二検知部と、
前記第一検知部および前記第二検知部のそれぞれの検知結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させる制御部とを備えていることを特徴とする検査システム。
【請求項１５】
線路上を通過する車輪の踏面を撮影する撮像ステップと、
前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第一検知位置において検知する第一検知ステップと、
前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第二検知位置において検知する第二検知ステップと、
前記第一検知ステップおよび前記第二検知ステップのそれぞれにおける検知結果に基づいて、前記撮像ステップにて前記車輪の踏面を撮影させる制御ステップとを包含していることを特徴とする車輪の踏面を検査するための撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、検査装置、検査システムおよび撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、鉄道車両など、車輪を備えるものは、安全な運行が行われるために、車両の種々の部品に対して定期的に検査が行われる。それらの検査の一つとして、車輪の踏面（車輪踏面）に傷などの異常が生じていないかどうかを検査する車輪踏面の検査がある。車輪踏面の異常の例として、車両急制動による滑走および制輪子との摩擦を原因とする、車輪踏面にフラットおよび剥離などの異常がある。車輪踏面にこのような異常が生じると、安全性の低下だけではなく、振動および騒音を引き起こす可能性があるため、車輪踏面の異常を早期に発見することが必要となる。
【０００３】
このような車輪踏面の検査では、車輪踏面の状態を確認するために検査員が目視にて異常がないかどうか検査を行っている。そのため、鉄道車両などが備える多数の車輪を検査する場合は、検査に手間および時間がかかることから、車輪の検査漏れが生じやすいなどの問題がある。また、車輪踏面の一部が、接地箇所および車輪周辺のものによって隠れることから、車両停車時には車輪踏面全体を目視にて確認することが困難だという問題もある。
【０００４】
そのため、線路脇に設置した撮像装置を用いて走行中の回転する車輪踏面を撮影することで取得した画像から、車輪踏面に異常がないかどうかを検査する技術がある。
【０００５】
特許文献１では、線路脇に複数の撮像装置、照明装置および車輪検知装置を線路方向に一定距離ずらして配置し、走行する車両の車輪に対して検出位置ごとに車輪踏面の分割撮影を行い、車輪踏面の全周画像を取得する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１７４６７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示した技術は、検査装置が大掛かりになるため、簡素な構成の検査装置とならないという課題がある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、検査装置の構成が簡素となる撮像装置およびその関連技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、線路上を通過する車輪の踏面を撮影する撮像部と、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第一検知位置において検知する第一検知部と、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第二検知位置において検知する第二検知部と、前記第一検知部および前記第二検知部のそれぞれの検知結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させる制御部とを備えている。
【００１０】
本発明の一態様に係る検査システムは、車輪の踏面を検査するための撮像装置と、該車輪の踏面を検査する検査部と、該検査部による検査結果を表示する表示部とを備え、前記撮像装置は、線路上を通過する車輪の踏面を撮影する撮像部と、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第一検知位置において検知する第一検知部と、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第二検知位置において検知する第二検知部と、前記第一検知部および前記第二検知部のそれぞれの検知結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させる制御部とを備えている。
【００１１】
本発明の一態様に係る撮像装置の制御方法は、線路上を通過する車輪の踏面を撮影する撮像ステップと、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第一検知位置において検知する第一検知ステップと、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第二検知位置において検知する第二検知ステップと、前記第一検知ステップおよび前記第二検知ステップのそれぞれにおける検知結果に基づいて、前記撮像ステップにて前記車輪の踏面を撮影させる制御ステップとを包含している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、検査装置の構成が簡素となる撮像装置およびその関連技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る検査システムの概略構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】従来の検査システムの撮像部によって撮影される車輪について説明するための図である。
【図３】従来の検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図４】従来の検査システムにおける撮影範囲と車輪との位置関係について説明するための図である。
【図５】実施形態１に係る検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図６】実施形態１に係る検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図７】各移動方向における検知信号と撮影期間との関係を示す図である。
【図８】照明部を配置した場合の実施形態１に係る検査システムによる車輪踏面の撮影を説明するための図である。
【図９】実施形態２に係る検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図１０】実施形態２に係る検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図１１】照明部を配置した場合の実施形態２に係る検査システムによる車輪踏面の撮影を説明するための図である。
【図１２】実施形態３における鉄道車両および台車の概略構成を示す図である。
【図１３】実施形態３に係る検査システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】実施形態３に係る検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図１５】各移動方向における検知信号と撮影期間との関係を示す図である。
【図１６】照明部を配置した場合の実施形態３に係る検査システムによる車輪踏面の撮影を説明するための図である。
【図１７】実施形態４に係る検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図１８】撮影範囲が車輪踏面の全周の長さに比べて短くなる例について説明するための図である。
【図１９】実施形態５に係る検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図２０】実施形態５に係る検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図２１】実施形態５に係る検査システムによる車輪踏面の撮影について説明するための図である。
【図２２】各移動方向における検知信号と撮影期間との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
以下、実施形態１に係る検査システム１、検査装置１０、撮像装置１００および撮像装置１００の制御方法について、図１〜８を参照しながら説明する。
【００１５】
〔検査システム１〕
図１は、実施形態１に係る検査システム１の概略構成例を示す機能ブロック図である。図１に示すように、検査システム１は、検査装置１０と、照明部１０２と、表示部１０７とを備えている。
【００１６】
〔検査装置１０〕
検査装置１０は、車輪の踏面（車輪踏面）を検査する。図１に示すように、実施形態１に係る検査装置１０は、撮像装置１００と、照明部１０２と、画像処理部（検査部）１０５と、記録部１０６とを備えている。
【００１７】
〔撮像装置１００〕
撮像装置１００は、撮像部１０１と、検知部（第一検知部、第二検知部）１０３と、制御部１０４とを備えている。
【００１８】
［撮像部１０１］
撮像部１０１は、線路上を通過する車輪踏面を撮影する。撮像部１０１は、レンズおよびＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子から構成される。
【００１９】
［照明部１０２］
照明部１０２は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、蛍光灯、水銀灯および白熱電球などの光源によって構成される。照明部１０２は、制御部１０４によって制御される。具体的には、照明部１０２は、制御部１０４から入力された（受信した）制御信号に応じて点灯し、夜間および曇天時など低照度の場合、検査対象が撮影できる状態となるように照射して明るさを調整する。
【００２０】
［検知部１０３］
図１に示すように、検知部１０３は、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２を備えており、複数の検知部から構成されている。第一検知部１０３１は、車輪を線路上または線路上方の第一検知位置において検知する。すなわち、第一検知部１０３１は、第一検知位置に達した（差し掛かった）車輪を検知する。第二検知部１０３２は、車輪を線路上または線路上方の第二検知位置において検知する。すなわち、第二検知部１０３２は、第二検知位置に達した車輪を検知する。検知部１０３は、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２のそれぞれが車輪を検知したことを示す検知信号を制御部１０４へと出力する。ここでは、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、それぞれ車輪２０２の真ん中の高さと同じ高さに設置されているものとする。
【００２１】
検知部１０３は、レーザを用いた物体検知デバイスにより構成することができる。検知部１０３としては、例えば、遮断式センサなどが挙げられる。検知部１０３が遮断式センサの場合、出射するレーザ光の遮断によって物体の有無を検知し、レール（移動経路）の脇からレールが伸びる方向に向けて車輪が検知位置を通過した際にレーザ光を遮断するように検知部１０３を配置することができる。
【００２２】
［制御部１０４］
制御部１０４は、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２それぞれの検知結果に基づいて、撮像部１０１に車輪踏面を撮影させる。具体的には、制御部１０４は、検知部１０３における第一検知部１０３１および第二検知部１０３２から出力された検知結果に関する検知信号に基づき、撮像部１０１にシャッター信号を出力する。また、制御部１０４は、撮像部１０１が撮影する際の露出を制御することで、撮影される検査領域（撮影領域）が所定の明るさとなるように制御する。
【００２３】
また、制御部１０４は、車輪の移動方向にさらに基づいて、撮像部１０１に車輪踏面を撮影させることが好ましい。これにより、より好適に車輪踏面を撮影することができる。
【００２４】
例えば、制御部１０４は、車輪の移動方向が、第一検知位置から第二検知位置に向かう第一移動方向であり、第一検知部１０３１が車輪を検知していない第一非検知状態から、車輪を検知した第一検知状態に変化したとする。この場合、制御部１０４は、撮像部１０１に車輪を撮影させる。また、車輪の移動方向が、第二検知位置から第一検知位置に向かう第二移動方向であり、第二検知部１０３２が車輪を検知した第二検知状態から車輪を検知していない第二非検知状態に変化したとする。この場合、制御部１０４は、撮像部１０１に車輪を撮影させることが好ましい。これにより、さらに好適に車輪踏面を撮影することができる。
【００２５】
制御部１０４は、車輪の移動方向が第一移動方向であり、第一検知状態から、第一非検知状態に変化した場合に、撮像部１０１に車輪の撮影を終了させることが好ましい。また、制御部１０４は、移動方向が第二移動方向であり、第二非検知状態から、第一検知状態に変化した場合に、撮像部１０１に車輪の撮影を終了させることが好ましい。これにより、さらに好適に車輪踏面を撮影することができる。
【００２６】
上述のように、制御部１０４が撮像部１０１に車輪踏面を撮影させる場合、具体的には、撮像部１０１側の車輪踏面が、第一検知位置に達してから、第二検知位置に達するまでの間、または、撮像部１０１側の車輪踏面が、第二検知位置に達してから、第一検知位置に達するまでの間において、撮像部１０１に車輪踏面を撮影させることになる。これにより、さらに好適に車輪踏面を撮影することができる。
【００２７】
図１に示すように、制御部１０４は移動方向取得部１０８と車輪踏面位置検出部１０９とを備えている。
【００２８】
（移動方向取得部１０８）
移動方向取得部１０８は、検知部１０３から受信した検知信号に基づき、車両の車輪がどちらの方向に移動しているかを示す移動方向（移動方向情報）を取得する。
【００２９】
（車輪踏面位置検出部１０９）
車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３から出力された検知信号が示す検知位置の検知状態と、移動方向取得部１０８から得られた車輪の移動方向とに基づいて、撮影対象となる車輪踏面の位置を検出する。例えば、車輪踏面位置検出部１０９は、車輪踏面が撮影範囲の両端のうち、いずれの端部に進入したのか、または、出て行ったのかを検知する。
【００３０】
［画像処理部１０５］
また、画像処理部（検査部）１０５は、撮影画像から車輪踏面の領域を検出し、当該車輪踏面の領域から剥離領域などの異常箇所の検出を行うことで、車輪踏面の検査を行う。これにより、非接触で車輪踏面を検査することができる。画像処理部１０５は、車輪踏面に異常が検出された場合、車輪踏面における異常箇所が識別できる異常検出情報などを含む検査結果を撮影画像とともに記録部１０６に出力する。
【００３１】
車輪踏面の領域を検出する処理としては、例えば、撮像画像と、あらかじめ記録部１０６に記憶された車輪および車輪踏面を示す参照画像とをパターンマッチングすることで、撮像画像における、記録部１０６に記憶された車輪および車輪踏面に近い領域を検出する処理が挙げられる。
【００３２】
異常箇所の検出方法としては、例えば、車輪踏面の領域に対してエッジ検出処理を行うことで、段差を有する箇所を検出する方法が挙げられる。また、車輪踏面の領域に対して２値化処理を行い、欠けおよびへこみなどによって陰影差が生じている領域が鮮明になるようにすることで検出する方法が挙げられる。
【００３３】
画像処理部１０５は、撮像部１０１によって撮影された撮影画像を取得し、車輪踏面の検査がしやすいように、撮影画像に対して明るさおよび歪みなどを調整するなど、各種画像処理を施してもよい。各種画像処理としては、例えば、画像処理部１０５は、撮影画像に対して、デモザイク、ノイズリダクション、ホワイトバランスおよびガンマ補正などが挙げられる。
【００３４】
［記録部１０６］
記録部１０６は、画像処理部１０５から受け取った撮影画像または各種画像処理を施された画像および検査結果と、車輪踏面の検査に必要な車輪の識別情報とを対応づけて、記録デバイスに記録する。記録デバイスとしては、例えば、ハードディスク、光ディスクおよびフラッシュメモリなどが挙げられる。識別情報としては、例えば、検査対象の車輪踏面の車輪がどの車輪であるかを示すＩＤ情報であったり、同一の車輪ごとに複数の撮像画像がある場合は、当該撮像画像が同じ車輪であることを示すための情報であったりする。
【００３５】
また、記録部１０６は、画像処理部１０５によって各種画像処理を施された画像を記録してもよい。また、無線または有線により、遠隔地のサーバまたはＰＣに画像および検査結果の少なくとも一方を転送し、記録するようにしてもよい。なお、記録デバイスは、システムに搭載されてもよいし、着脱可能であってもよい。
【００３６】
〔表示部１０７〕
表示部１０７は、記録部１０６に記録された画像、検査結果および車輪の識別情報などをユーザが視認可能な状態で表示する。例えば、車輪踏面に異常が検出された場合には、表示部１０７は、車輪踏面の異常の検出を通知するための表示を行うとともに、画像検索によって見つかった車輪踏面における異常箇所を表示する。また、表示部１０７は、車輪踏面における異常箇所が分かるように異常箇所にマーカーを重畳して表示したり、異常箇所の色を変えて表示したり、車輪踏面全周の画像を表示したりするなど、ユーザの目的に応じて分かりやすく表示する。
【００３７】
なお、表示部１０７が画像および検査結果を表示するものであれば、表示部１０７は液晶ディスプレイなどによって構成される。また、記録部１０６が着脱可能な記録デバイスであったり、無線または有線によって遠隔地に情報を転送していたりする場合は、表示部１０７は、画像および検査結果などを異なる場所において表示することができる。
【００３８】
〔従来の検査システムによる車輪踏面の撮影〕
次に、特許文献１に記載されている従来の検査システムによる車輪踏面の撮影について図２〜４を用いて説明する。
【００３９】
（従来の検査システムの撮像部１０１によって撮影される車輪２０２）
図２は従来の検査システムの撮像部１０１によって撮影される車輪２０２について説明するための図である。具体的には、図２は、１本のレール（移動経路）２０１上を移動する車輪２０２の概要を示している。図２の（ａ）はレール２０１が伸びる方向から見た図、図２の（ｂ）はレール２０１の側面方向から見た図、図２の（ｃ）はレール２０１の上面方向（鉛直上方）から見た図を示している。以下、各図面において同じ部材番号は同じ部材を示すものとし、説明を省略する。
【００４０】
図２の（ａ）に示すように、車輪２０２は車輪踏面２０３およびフランジ２０４を備えている。図２の（ｂ）に示すように、車輪２０２は、車輪踏面２０３が接触領域２０５においてレール２０１と接触するように配置される。また、車輪２０２は、回転方向２０６に回転しながら第一移動方向２０７に移動する。
【００４１】
ここで、車輪踏面２０３に欠けなどの異常が生じると滑らかにレール２０１上を進まなくなることで、車輪踏面２０３が振動したり騒音が生じたりする。このことから、車輪踏面２０３の状態を把握するために車輪踏面２０３を撮影する必要がある。車輪踏面２０３を撮影するためには、図２の（ｃ）に示すように、撮像部１０１を配置して撮影する必要がある。ここで、車輪踏面２０３の接触領域２０５の部分は見えないため、車輪踏面２０３の全周を撮影する場合は回転する車輪２０２の車輪踏面２０３を複数枚撮影する必要がある。
【００４２】
このような車輪踏面２０３を撮影する際の撮像部１０１の配置位置について図２の（ｃ）を用いて以下に説明する。例えば、車輪２０２の側面方向である撮影方向２０８から撮影するように撮像部１０１を配置した場合、車輪踏面２０３が見えずに撮影できない。また、建築限界および車両との衝突の防止の観点から、レール２０１が伸びる方向と同じ方向となる位置に撮像部１０１を配置することもできない。
【００４３】
そのため、レール２０１が伸びる方向に対して角度２１０をつけた撮影方向に光軸２０９が向くように撮像部１０１を配置して撮影を行う必要がある。このような配置の場合、撮像部１０１は、レール２０１の伸びる方向に対して撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３は死角となる。そのため、撮像部１０１は、撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３を撮影することができず、撮像部１０１側の車輪踏面２０３を撮影することになる。
【００４４】
なお、撮像部１０１側の車輪踏面２０３および撮像部１０１側とは反対側の車輪踏面２０３とは、それぞれ車輪踏面２０３における特定の位置を指すわけではなく、撮影範囲のうち、車輪２０２が達した位置において、撮像部１０１側にある車輪踏面２０３であるか、撮像部１０１とは反対側のいずれの側の車輪踏面２０３であるかを指している。
【００４５】
（従来の検査システムによる車輪踏面２０３の撮影）
レール２０１が伸びる方向に対して角度２１０をつけた撮影方向に光軸２０９が向くように撮像部１０１を配置した場合における、従来の検査システムによる車輪踏面２０３の撮影について図３を用いて説明する。図３は、従来の検査システムによる車輪踏面２０３の撮影について説明するための図である。ここでは便利上、車輪２０２のフランジ２０４は省略している。
【００４６】
図３の（ａ）は、レール２０１の鉛直上方から見た図を示している。図３の（ａ）に示すように、撮像部１０１は、レール２０１の側面方向（車輪２０２の側面方向）からレール２０１側に角度２１０をつけた撮影方向に光軸２０９が向くように配置されている。また、図３の（ａ）に示すように、撮像部１０１は、レール２０１上を第一移動方向２０７に移動する車輪２０２を撮影している。
【００４７】
ここで、図３の（ａ）に示すように、撮像部１０１は撮影範囲（第一撮影範囲）３０１において撮影可能である。また、撮像部１０１は、検知部１０３が撮影範囲３０１に車輪踏面２０３が収まる第一検知位置３０２を車輪２０２が通過した場合に、シャッターを切ることで車輪踏面２０３を撮影する。ここで、撮影範囲３０１とは、撮像部１０１の画角内であって、検査に適切な位置において、検査に適切な合焦度合いで車輪踏面２０３を撮影できる範囲のことをいう。
【００４８】
図３の（ｂ）は、レール２０１の側面方向から見た図を示している。検知部１０３は、第一検知位置３０２を車輪２０２が通過した場合に車輪２０２を検知し、撮像部１０１は車輪踏面２０３を撮影する。この場合、撮像部１０１は、車輪２０２の接触領域２０５に対して撮像部１０１側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に達した場合に、撮像部１０１側の車輪踏面２０３を撮影する。
【００４９】
図３の（ｃ）は、レール２０１の側面方向から見た図を示している。図３の（ｃ）では、撮像部１０１および検知部１０３は同じ位置に配置されているのに対し、車輪２０２は、図３の（ｂ）に示す第一移動方向２０７とは逆向きの第二移動方向３０４に移動している。検知部１０３は、第一検知位置３０２を車輪２０２が通過した場合に、車輪２０２を検知し、撮像部１０１は、撮像部１０１側の車輪踏面２０３を撮影する。撮像部１０１は、車輪２０２の接触領域２０５に対して撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２を通過した場合に、撮像部１０１側の車輪踏面２０３を撮影する。また、撮像部１０１は、車輪踏面２０３を、第一検知位置３０２に対して撮像部１０１側に寄った位置において撮影する。
【００５０】
（従来の検査システムにおける撮影範囲３０１と車輪２０２との位置関係）
次に、従来の検査システムにおける撮影範囲３０１と車輪２０２との位置関係について図４を用いて説明する。図４は、従来の検査システムにおける撮影範囲３０１と車輪２０２との位置関係について説明するための図である。
【００５１】
図４は、撮像部１０１が、車輪踏面２０３を撮影に適した状態で撮影できる範囲である、レール２０１の側面方向における第一検知位置３０２を基準とする撮影範囲３０１を示している。ここで、撮影に適した状態で撮影できる範囲とは、車輪踏面２０３を撮影した画像におけるフォーカスによる鮮明さ、画角および分解能などが、車輪踏面２０３の検査においてユーザが要求する要件を満たす範囲を表す。撮影範囲３０１は撮像部１０１のセンサおよびレンズなどによっても変わり、ユーザが任意に設定することができる。図４では、撮影範囲３０１が、車輪２０２が１回転する際に移動する距離、すなわち、車輪踏面２０３の１周分の長さに対して短い例を示している。
【００５２】
図４の（ａ）は、撮像部１０１に向かって第一移動方向２０７に車輪２０２が移動する例を示している。図４の（ａ）では、検知部１０３が、第一検知位置３０２において車輪２０２を検知した場合に、撮像部１０１は、撮影範囲３０１に移動する車輪踏面２０３の撮影を行う。これにより、撮影範囲３０１において撮像部１０１側の車輪踏面２０３を撮影することができる。図４の（ｂ）は、図４の（ａ）に示す第一移動方向２０７とは逆の第二移動方向３０４に車輪２０２が移動する例を示している。一方で、図４の（ｂ）では、検知部１０３が第一検知位置３０２において車輪２０２を検知した場合であっても、撮像部１０１は、撮像部１０１側の車輪踏面２０３を撮影に適した状態で撮影することができない。これは、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が、撮影範囲３０１外に位置するためである。
【００５３】
上述したように、従来の検査システムでは、車輪２０２の移動方向が第一移動方向２０７および第二移動方向３０４のいずれであっても、車輪２０２が第一検知位置３０２に達した場合に撮像部１０１が車輪踏面２０３を撮影する。
【００５４】
（従来の検査システムの問題点）
上述したように、従来の検査システムによれば、車輪２０２の移動方向によって撮影位置がずれる。撮像部１０１は、撮影範囲３０１内では好適に車輪踏面２０３を撮影することができる。ただし、このような撮影位置のずれによって、撮影範囲３０１の領域内では好適に車輪踏面２０３を撮影できない可能性がある。また、図３の（ｃ）に示すように、車輪２０２が第二移動方向３０４に移動している場合のみに車輪２０２が検知されたタイミングからオフセットを設け、一定時間後に撮像部１０１のシャッターを切るようにしたとする。この場合も、車輪２０２の移動速度は一定ではないため、移動速度が遅い場合は撮影範囲３０１内に車輪２０２が到達する前に車輪踏面２０３が撮影され、移動速度が速い場合は撮影範囲３０１を過ぎて車輪踏面２０３が撮影される可能性がある。
【００５５】
そのため、従来の検査システムでは、このような移動方向による撮影位置のずれに対して、車輪２０２の移動方向ごとに撮像部１０１および検知部１０３をずらして配置する必要がある。例えば、撮像部１０１および検知部１０３をレール２０１が伸びる方向に可動する台車に設置し、車輪２０２の移動方向に応じて台車の位置を変えるなど複雑な制御を行う必要がある。
【００５６】
よって、車輪２０２の移動方向が第一移動方向２０７および第二移動方向３０４のどちらでも車輪踏面２０３を撮影できるようにするには、検査システムが大掛かりになるなど、検査システムの構成が複雑になる可能性がある。例えば、撮像部１０１および検知部１０３を可動にするためにこれらの部材が可動部を備えている場合、可動部を備えていることで故障の発生確率の増大および定期的なメンテナンスが必要になる。そのため、運用コストが増加する課題がある。特に撮像部１０１および検知部１０３を屋外に設置する場合には、砂埃および雨などが可動部の隙間に進入する可能性が高くなり、故障の原因となりやすい。
【００５７】
また、図４に示すように、従来の検査システムでは、車輪２０２の移動方向によらず、車輪２０２が第一検知位置３０２など、ある特定の位置に達した場合にのみ撮像部１０１は車輪踏面２０３を撮影する。そのため、車輪２０２の移動方向が異なることに起因して第一検知位置３０２から少しでもずれた位置において撮像部１０１が車輪踏面２０３を撮影した場合、車輪踏面２０３を好適に撮影することができなくなる可能性がある。このことから、従来の検査システムでは、撮像部１０１の被写界深度などが広く、１つの撮像部１０１によって車輪２０２が１回転する間に移動する距離を撮影できるなど、撮像部１０１の撮影範囲３０１が広い場合であっても、撮影範囲３０１を有効に活用できないという問題もある。また、移動方向が異なることに起因して第一検知位置３０２からずれた車輪踏面２０３を撮影できるように撮影範囲３０１を拡大するためには、検査システムを大掛かりな構成にする必要がある。例えば、検査システムに手前側の被写体を画角内に収めるための広画角レンズおよび広画角でも精度を確保するための高解像度センサなどを備える必要がある。また、被写界深度を深くするために絞りを絞るために必要な明るい照明部１０２、および、撮影範囲３０１全体を照明するための複数の照明部１０２などを備える必要がある。
【００５８】
〔検査システム１による車輪踏面２０３の撮影〕
次に、実施形態１に係る検査システム１による車輪踏面２０３の撮影について図５〜７を用いて説明する。
【００５９】
（検査システム１における撮影範囲３０１と車輪２０２との位置関係）
まず、実施形態１に係る検査システム１における撮影範囲３０１と車輪２０２との位置関係について図５を用いて説明する。図５は、実施形態１に係る検査システム１による車輪踏面２０３の撮影について説明するための図である。図５の（ａ）は、レール２０１上を撮像部１０１側の第一移動方向２０７に移動している車輪２０２における撮像部１０１側の車輪踏面２０３を撮影する様子について、レール２０１の鉛直上方から見た図を示している。また、図５の（ａ）は、実施形態１に係る検査システム１における、車輪踏面２０３を撮影する撮像部１０１および検知部１０３の配置構成を示している。なお、撮像部１０１および検知部１０３には、図１のように制御部１０４、画像処理部１０５および記録部１０６が接続されているが、図５には示していない。制御部１０４、画像処理部１０５および記録部１０６については撮影に影響のない配置であればよい。
【００６０】
図５の（ａ）に示すように、撮像部１０１は、構造物を設置できない領域の境界である建築限界の外側の位置から、レール２０１上を通過する車輪踏面２０３が視認可能な撮影方向に光軸２０９が向くように配置されている。ここで、撮像部１０１は車輪踏面２０３を撮影する範囲として、レール２０１方向に撮影範囲３０１を有する。撮影範囲３０１は、ユーザが任意に設定可能で、例えば、撮像部１０１の解像度、レンズ画角および被写界深度などに応じて設定される。撮影範囲３０１において撮影された画像は、画像に写された車輪踏面２０３の分解能、フォーカス（ぼけ）および見切れていないかなど、ユーザが検査に必要と要件を満たすように設定することが好ましい。また、実際には、分解能およびフォーカス（被写界深度）は撮像部１０１の光軸２０９が向く撮影方向における撮影範囲３０１０が影響するが、実施形態１では、レール２０１方向における撮影範囲３０１が影響するものとして説明する。また、ここでは撮像部１０１は連射機能を有しており、車輪踏面２０３が撮影範囲３０１を通過中に複数枚の画像を取得できるものとする。
【００６１】
図５の（ａ）に示すように、検知部１０３を構成する第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、第一移動方向２０７に沿った撮影範囲３０１の両端において車輪２０２をそれぞれ検知する。ここでは、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は遮断式センサであり、透過型の光電センサである。第一検知部１０３１は第一発光部１０３１ａと第一受光部１０３１ｂとから構成され、第二検知部１０３２は第二発光部１０３２ａと第二受光部１０３２ｂとから構成されている。第一発光部１０３１ａおよび第二発光部１０３２ａと、第一受光部１０３１ｂおよび第二受光部１０３２ｂとは、第一発光部１０３１ａおよび第二発光部１０３２ａから照射されたレーザ光が第一受光部１０３１ｂおよび第二受光部１０３２ｂにおいて受光するように向かい合わされた状態で撮影範囲３０１の両端にそれぞれ配置されている。第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、第一発光部１０３１ａおよび第二発光部１０３２ａと、第一受光部１０３１ｂおよび第二受光部１０３２ｂとの間のレーザ光が、通過する車輪２０２によって遮断された遮断状態を検知することで車輪２０２を検知する。
【００６２】
このように、車輪２０２の移動方向が第一移動方向２０７である場合、撮影範囲３０１の両端の第一検知位置３０２および第二検知位置３０３において、レーザ光の遮断開始時および遮断終了時を検知する。これにより、撮影範囲３０１において車輪踏面２０３の撮影を行うことができる。
【００６３】
（検査システム１による車輪踏面２０３の撮影）
次に、検査システム１による車輪踏面２０３の撮影動作の流れ（撮像装置１００の制御方法）について、図５の（ｂ）〜図７を用いて説明する。
【００６４】
図５の（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ図５の（ａ）をレール２０１の側面方向から見た図であり、車輪２０２が撮影範囲３０１内を第一移動方向２０７に移動する様子を示している。図５の（ｂ）は、車輪２０２が車輪位置５０１に達し、接触領域２０５に対して撮像部１０１側の、レール２０１上を通過する車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に達した状態を示している。図５の（ｃ）は、車輪２０２が車輪位置５０２に達し、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が撮影範囲３０１内に位置する状態を示している。図５の（ｄ）は、車輪２０２が車輪位置５０３に達し、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に達した状態を示している。図５の（ｂ）〜（ｄ）にかけて、撮像部１０１側の車輪踏面２０３は、撮影範囲３０１内に位置し、図５（ｄ）に示す車輪位置５０３よりも車輪２０２が移動すると撮像部１０１側の車輪踏面２０３は撮影範囲３０１外となる。
【００６５】
まず、図５の（ｂ）に示すように、車輪２０２が車輪位置５０１に達した場合、撮像部１０１側の車輪踏面２０３はレール２０１上の第一検知位置３０２に差し掛かる。これにより、第一検知部１０３１間のレーザ光が遮断され、検知部１０３は、車輪２０２が撮影範囲３０１内に進入したことを検知する（第一検知ステップ）。検知部１０３は、第一検知位置３０２および第二検知位置３０３のいずれかにおいて遮断状態が検知されたタイミングで、車輪２０２を検知したことを示す検知信号を制御部１０４へと出力する。以下、第一検知位置３０２に配置された第一検知部１０３１の検知信号を検知信号Ａ、第二検知位置３０３に配置された第二検知部１０３２の検知信号を検知信号Ｂと記載する。
【００６６】
制御部１０４における移動方向取得部１０８は、検知部１０３から受信した検知信号に基づき、車輪２０２の移動方向情報を取得する。ここで、移動方向取得部１０８は、第二検知位置３０３よりも先に第一検知位置３０２における第一検知部１０３１から検知信号Ａを受信したため、撮像部１０１に向かう方向である第一移動方向２０７に車輪２０２が移動しているという移動方向情報を取得する。また、制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３から受信した検知信号Ａが示す第一検知位置３０２の検知状態と、移動方向取得部１０８が取得した車輪２０２の移動方向とから、撮像部１０１側の車輪踏面２０３の位置を検出する。ここでは、車輪踏面位置検出部１０９は、車輪２０２の移動方向が第一移動方向２０７であり、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２を通過したことが検知されていることから、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が撮影範囲３０１に進入したことを検出する。制御部１０４は、撮影対象となる撮像部１０１側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２において検知され、撮影範囲３０１に進入したことを示す検出結果を受け、撮像部１０１に撮影を開始させる。すなわち、制御部１０４は、第一検知ステップにおける検知結果に基づいて、撮像部１０１に撮像部１０１側の車輪踏面２０３を撮影させる（制御ステップ）。図５の（ｃ）のように、車輪踏面２０３が撮影範囲３０１内に位置する間は、撮像部１０１は、連続的に撮像部１０１側の車輪踏面２０３の撮影を行い、取得した画像データを画像処理部１０５へと出力する（撮像ステップ）。
【００６７】
次に、図５の（ｄ）のように、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３に達した場合、レール２０１上の第二検知部１０３２間のレーザ光が車輪２０２によって遮断される。これにより、検知部１０３は、車輪２０２が撮影範囲３０１内に進入したことを検知する（第二検知ステップ）。検知部１０３は、第二検知位置３０３において車輪２０２を検知したことを示す検知信号Ｂを制御部１０４に出力する。制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３から受信した検知信号Ｂと、移動方向情報とに基づき、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に位置し、撮影範囲３０１から出て行ったことを検出する。制御部１０４は、車輪踏面位置検出部１０９による検出結果を受け、撮像部１０１による撮影を停止する。このように、車輪２０２の移動方向が第一移動方向２０７である場合、撮影範囲３０１内に撮影対象となる車輪踏面２０３が位置している間において撮影が実行される。
【００６８】
次に、移動方向が第一移動方向２０７とは逆の場合における検査システム１による車輪踏面２０３の撮影動作の流れについて図６を用いて説明する。図６は、実施形態１に係る検査システム１による車輪踏面２０３の撮影について説明するための図である。具体的には、図６の（ａ）〜（ｄ）は、車輪２０２が撮像部１０１から遠ざかる方向、すなわち、図５における車輪２０２の第一移動方向２０７とは逆の第二移動方向３０４に移動する場合の撮影の様子をレール２０１の側面方向から見た図である。図６における撮像部１０１および検知部１０３の配置は、図５における撮像部１０１および検知部１０３の配置と同様である。
【００６９】
図６の（ａ）は、車輪２０２が、レール２０１上を撮像部１０１側から第二移動方向３０４に移動し、車輪２０２が車輪位置６０１に達した際に、接触領域２０５に対して撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３に達した状態を示している。この場合、第二検知部１０３２のレーザ光が車輪２０２によって遮断され、検知部１０３は、レール２０１上の第二検知位置３０３において車輪２０２を検知したことを示す検知信号Ｂを制御部１０４に出力する。
【００７０】
制御部１０４における移動方向取得部１０８は、検知部１０３から受信した検知信号Ｂに基づき、車輪２０２の移動方向情報を取得する。この場合、移動方向取得部１０８は、第一検知位置３０２よりも先に撮像部１０１側の第二検知位置３０３における第二検知部１０３２から検知信号Ｂを受信する。そのため、移動方向取得部１０８は、撮像部１０１側から遠ざかる第二移動方向３０４に車輪２０２が移動しているという移動方向情報を取得する。また、制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３から受信した検知信号Ｂが示す第一検知位置３０２および第二検知位置３０３の検知状態と、移動方向取得部１０８が取得した車輪２０２の移動方向とから、車輪踏面２０３の位置を検出する。ここでは、車輪２０２の移動方向が第二移動方向３０４であり、撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３を通過したことを検知されている。このことから、車輪踏面位置検出部１０９は、撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３に位置しているように検出する。そのため、制御部１０４は、撮像部１０１に撮影を行わせない。
【００７１】
図６の（ｂ）は、車輪２０２が車輪位置６０２に到達し、撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に達した状態を示す。この場合、第一検知位置３０２における第一検知部１０３１のレーザ光が車輪２０２によって遮断され、検知部１０３は、レール２０１上の第一検知位置３０２において車輪２０２を検知したことを示す検知信号Ａを制御部１０４に出力する。制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３から受信した検知信号Ａが示す第一検知位置３０２の検知状態と、移動方向取得部１０８が取得した車輪２０２の移動方向とから、撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３の位置を検出する。ここでは、車輪２０２の移動方向が第二移動方向３０４であり、撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２を通過したことを検知されている。このことから、車輪踏面位置検出部１０９は、撮像部１０１と反対側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に位置しているように検出する。
【００７２】
図６の（ｃ）は、車輪２０２が車輪位置７０１に達した状態を示す。この場合、第二検知位置３０３における第二検知部１０３２のレーザ光が車輪２０２によって遮断されなくなり、検知部１０３は、レール２０１上の第二検知位置３０３において車輪２０２の通過を検知したことを示す検知信号Ｂを制御部１０４に出力する（第二検知ステップ）。制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３から受信した検知信号Ｂ、および、制御部１０４における移動方向取得部１０８が取得した第二移動方向３０４に基づき、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３に位置しているように検出する。そこで、制御部１０４は、撮像部１０１によって撮像部１０１側の車輪踏面２０３の撮影を開始させる（制御ステップ）。撮像部１０１は、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が撮影範囲３０１に位置している間、撮像部１０１側の車輪踏面２０３の撮影を実行し、撮影データを画像処理部１０５に出力する（撮像ステップ）。
【００７３】
図６の（ｄ）は、車輪２０２が車輪位置７０２に到達し、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に達した状態を示す。この場合、第一検知位置３０２における第一検知部１０３１のレーザ光が車輪２０２によって遮断され、検知部１０３は、レール２０１上の第一検知位置３０２において車輪２０２を検知したことを示す検知信号Ａを制御部１０４に出力する（第一検知ステップ）。制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３から受信した検知信号Ａ、および、移動方向取得部１０８が取得した第二移動方向３０４に基づき、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に位置しているように検出する。そこで、制御部１０４は、撮像部１０１による撮像部１０１側の車輪踏面２０３の撮影を停止させる。
【００７４】
このように、車輪２０２の移動方向が第二移動方向３０４である場合であっても、撮影範囲３０１の両端の第一検知位置３０２および第二検知位置３０３において、レーザ光の遮断開始時および遮断終了時を検知する。これにより、撮影範囲３０１において撮像部１０１側の車輪踏面２０３の撮影を行うことができる。
【００７５】
（各移動方向における検知信号と撮影期間との関係）
以下に、実施形態１における検知信号と撮影期間との関係について図７を用いて説明する。図７は、各移動方向における検知信号と撮影期間との関係を示す図である。具体的には、図７は、各移動方向における第一検知位置３０２に配置された第一検知部１０３１の検知信号Ａ、および、第二検知位置３０３に配置された第二検知部１０３２の検知信号を検知信号Ｂと、撮影範囲３０１に撮像部１０１側の車輪踏面２０３が位置している期間である撮影期間との関係を示す図（タイミングチャート）である。
【００７６】
図７における検知信号ＡおよびＢのＯＮおよびＯＦＦは、それぞれ第一検知部１０３１および第二検知部１０３２の遮断状態および非遮断状態を示している。具体的には、車輪２０２によって第一検知部１０３１および第二検知部１０３２のレーザ光が遮断されている状態では検知信号ＡおよびＢがＯＮになり、車輪２０２によって第一検知部１０３１および第二検知部１０３２のレーザ光が遮断されていない状態では検知信号ＡおよびＢがＯＦＦになる。換言すれば、第一検知部１０３１が非遮断状態であり、ＯＦＦの場合は、第一非検知状態を示し、第一検知部１０３１が遮断状態であり、ＯＮの場合は、第一検知状態を示している。また、第二検知部１０３２が非遮断状態であり、ＯＦＦの場合は、第二非検知状態を示し、第二検知部１０３２が遮断状態であり、ＯＮの場合は、第二検知状態を示している。
【００７７】
移動方向取得部１０８は、先にＯＮとなった検知信号に対応する検知部１０３からの検知信号に基づいて車輪２０２の移動方向を取得する。図７の（ａ）に示すように、車輪２０２の移動方向が撮像部１０１側に向かう第一移動方向２０７である場合は、先に検知信号ＡがＯＮになり、次に検知信号ＢがＯＮになる。また、図７に示すように、撮影範囲３０１に撮像部１０１側の車輪踏面２０３が位置している間の期間である撮影期間は、検知信号ＡがＯＮになってから検知信号ＢがＯＮとなるまでの間となる。第一検知位置３０２と第二検知位置３０３との位置関係および車輪２０２の移動速度によって撮影期間は変化する。例えば、車輪２０２の移動速度が遅い場合および第一検知位置３０２と第二検知位置３０３との間隔が広い場合は、検知信号ＡがＯＮになるときと、検知信号ＢがＯＮになるときとの時間の差は大きくなる。ただし、このような場合でも検知信号ＡがＯＮとなったときから検知信号ＢがＯＮになったときとの間に撮影範囲３０１に撮像部１０１側の車輪踏面２０３が位置していることは変わらない。そのため、車輪２０２の移動速度および第一検知位置３０２と第二検知位置３０３との間隔の変化によらず、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が撮影範囲３０１に位置している撮影期間において撮影することができる。
【００７８】
図７の（ｂ）に示すように、車輪２０２の移動方向が撮像部１０１側から遠ざかる第二移動方向３０４である場合は、先に検知信号ＢがＯＮになり、次に検知信号ＡがＯＮになる。撮像部１０１側における検知信号Ｂが先にＯＮになった場合は、検知信号ＢがＯＦＦになってから検知信号ＡがＯＦＦになるまでの間に撮像部１０１側の車輪踏面２０３が撮影範囲３０１を通過する期間となる。そのため、撮影期間は、検知信号ＢがＯＦＦとなってから検知信号ＡがＯＦＦとなるまでの間となる。こちらも同様に、車輪２０２の移動速度および第一検知位置３０２と第二検知位置３０３との間隔の変化によらず、撮像部１０１側の車輪踏面２０３が撮影範囲３０１に位置している撮影期間において撮影することができる。
【００７９】
このように、車輪２０２の移動方向によらず、撮像部１０１、照明部１０２および検知部１０３などの配置を変更することなく、所望の車輪踏面２０３を撮影することができる。そのため、検査システム１の簡素化を図ることができる。また、撮影範囲３０１をどのように設定しても、その撮影範囲３０１内に撮影対象となる車輪踏面２０３が位置している間に車輪踏面２０３を撮影することができ、様々な撮像部１０１を検査システム１における撮像装置１００に適用することができる。また、車輪２０２の移動速度および大きさに関わらず、どのような車輪２０２であっても、第一移動方向２０７および第二移動方向３０４に移動する車輪２０２の車輪踏面２０３をそれぞれ撮影することができる。
【００８０】
特に、車輪踏面２０３を連写撮影によって撮像することで複数枚の画像を取得する場合、全ての画像の被写体となる車輪踏面２０３が撮影に適した撮影範囲３０１において撮影された画像を取得できる。これにより、撮影範囲３０１を有効に活用することができる。例えば、撮影範囲３０１に撮像部１０１側の車輪踏面２０３が位置している間に車輪２０２が回転することで複数枚、車輪踏面２０３を撮影することができるため、より広い範囲において車輪踏面２０３の画像を取得することができる。
【００８１】
また、車輪２０２の周辺部品などによりレール２０１などの踏面を視認できる範囲が少ない場合は、１回の撮影で取得できる車輪踏面２０３の領域が狭い。これに対し、このように撮影に適した撮影範囲３０１に車輪踏面２０３が位置している間に複数枚の画像を取得することで、１つの撮像部１０１でも広い範囲の車輪踏面２０３を撮影することができる。そのため、必要な撮像部１０１の数を低減させることもできる。
【００８２】
〔変形例１〕
実施形態１に係る検査システム１では、制御部１０４は、夜間でも車輪踏面２０３を検査することができるように、検知部１０３から出力される検知信号に基づいて撮像部１０１と同様に照明部１０２を制御してもよい。換言すれば、制御部１０４は、検知部１０３の検知結果に基づいて照明部１０２を制御してもよい。以下に図８を用いて照明部１０２を配置した場合の検査システム１による車輪踏面２０３の撮影について説明する。図８は、照明部１０２を配置した場合の実施形態１に係る検査システム１による車輪踏面２０３の撮影を説明するための図である。具体的には、図８の（ａ）はレール２０１の鉛直上方から見た図であり、図８の（ｂ）はレール２０１の側面方向から見た図である。
【００８３】
図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、照明部１０２は、撮影範囲３０１を照射する方向に光軸８０１が向くように配置され、撮影範囲３０１を移動中の車輪２０２の車輪踏面２０３を照射する。ここで、照明部１０２は、撮像部１０１によって撮影された車輪踏面２０３の撮影画像が検査に必要な明るさとなる光量および照明範囲を有するものとする。また、照明部１０２の照明は、車輪２０２の移動中に連続的に点灯するものでもよいし、撮像部１０１が撮影する瞬間にフラッシュによって点灯するものでもよい。照明部１０２がフラッシュによって点灯する場合は、点灯時間を短くすることができ、消費電力の低減および漏れ光による周辺への影響を低減させることができる。
【００８４】
また、フラッシュ点灯による照明の明滅が周辺環境に影響する場合は、照明部１０２は、撮影対象となる車輪踏面２０３が撮影範囲３０１に位置している間のみ照明を点灯するようになっていることが好ましい。この場合、照明部１０２の制御は、撮像部１０１の撮影の制御と同様に行われる。これは、図７に示す撮影期間だけ照明部１０２を点灯させることを意味する。このようにすることで、撮影に必要な期間だけ照明部１０２を点灯できるため、消費電力の低減および周辺環境への照明光の影響を低減することができる。
【００８５】
〔変形例２〕
また、上述の例では、検知部１０３は遮断式センサによって構成されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、検知部１０３は反射型の物体検知センサ（反射型センサ）およびスイッチなど、車輪２０２が撮影範囲３０１を通過する際に撮影範囲３０１の両側において車輪踏面２０３が検知できるものであればよい。反射型センサとしては、例えば、照射したレーザ光が照射された物体からの反射光を受光することで車輪２０２を検知する反射型光電センサが挙げられる。この場合、反射型光電センサなどの反射型センサは、レール２０１の片側のみに配置される。
【００８６】
〔変形例３〕
また、上述の例では、移動方向取得部１０８が検知部１０３から出力された検知信号に基づき、車輪２０２の移動方向情報を取得しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、検知部１０３が車輪２０２の移動方向を検知する検知センサであり、当該検知センサを撮影範囲３０１の両側に配置し、当該検知センサから移動方向情報を取得してもよい。このような場合であっても、上述の例と同様に移動方向情報および検知信号に基づき、車輪２０２の移動方向によらず、同じ撮影範囲３０１において車輪踏面２０３を撮影することができる。
【００８７】
〔変形例４〕
また、上述の例では、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、それぞれ車輪２０２の真ん中の高さと同じ高さである第一検知位置３０２および第二検知位置３０３において車輪２０２を検知しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、第一検知位置３０２および第二検知位置３０３は、車輪２０２の真ん中の高さと同じ高さでなくてもよい。例えば、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、車輪２０２の真ん中の高さよりも低い検知位置または高い検知位置において、車輪２０２を検知してもよいし、線路上にある検知位置において車輪２０２を検知してもよい。この場合も、上述の例と同様に車輪踏面２０３を好適に撮影することができる。例えば、第一検知位置３０２および第二検知位置３０３が線路上にある場合、線路上に第一検知部１０３１および第二検知部１０３２をスイッチとして設置することによって、好適に車輪２０２を検知することができる。
【００８８】
〔変形例５〕
上述の例では、撮像部１０１は撮影範囲３０１において車輪踏面２０３を連続撮影しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、撮像部１０１は、撮影範囲３０１において車輪踏面２０３を撮影できれば、連続撮影しなくてもよい。例えば、検知部１０３は、第一検知部１０３１から第二検知部１０３２までの撮影範囲３０１における第三検知位置（不図示）において車輪２０２を検知する１つ以上の第三検知部（不図示）をさらに備え、制御部１０４は、第三検知部の検知結果に基づいて、撮像部１０１に車輪踏面２０３を撮影させてもよい。例えば、制御部１０４は、車輪踏面２０３が第三検知部を通過するタイミングにおいて、撮像部１０１に車輪踏面２０３を撮影させてもよい。これにより、撮影範囲３０１における特定に位置においても車輪踏面２０３を好適に撮影することができる。
【００８９】
〔変形例６〕
上述の例では、撮像部１０１は、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２のレーザ光の遮断が解除された場合に撮影を停止しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、レーザ光の遮断が解除された後であっても、撮像部１０１は、車輪踏面２０３の撮影を一定時間継続してもよい。また、撮像部１０１は、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２のレーザ光の遮断が解除された後、再びレーザ光が遮断されるまでの時間が短い場合には、車輪踏面２０３の撮影を継続してもよい。
【００９０】
例えば、車輪２０２の一部に開口がある場合には、開口をレーザ光が通ることにより車輪２０２が第一検知位置３０２および第二検知位置３０３などの検知位置を通過したと検知部１０３が誤判断して撮像部１０１が撮影を停止する可能性がある。これに対し、上述の構成によれば、車輪２０２の一部に開口がある場合であっても車輪２０２の撮影を継続することができる。また、検知部１０３が反射型センサである場合には、車輪２０２の表面の凸凹などに起因する誤検知によって撮影が停止されてしまう虞があるが、上述の構成によれば、誤検知による撮影の停止を防ぐことができる。
【００９１】
＜実施形態２＞
上述の実施形態１に係る検査システム１では、撮影範囲３０１において１つの車輪踏面２０３を撮影している。ただし、実施形態２に係る検査システム１ａのように、撮影範囲３０１において複数の車輪踏面（第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂ）を撮影してもよい。
【００９２】
以下、実施形態２に係る検査システム１ａ（不図示）について図９〜１１を用いて説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００９３】
〔検査システム１ａ〕
検査システム１ａは、実施形態１に係る検査装置１０の代わりに検査装置１０ａ（不図示）を備えている。この点以外は、検査システム１ａは、実施形態１に係る検査システム１と同様の構成である。
【００９４】
〔検査装置１０ａ〕
検査装置１０ａは、実施形態１に係る撮像装置１００の代わりに、撮像装置１００ａを備えている。この点以外は、検査装置１０ａは、実施形態１に係る撮像装置１００と同様の構成である。
【００９５】
〔撮像装置１００ａ〕
撮像装置１００ａは、実施形態１における撮像部１０１の代わりに複数の撮像部から構成される撮像部１０１ａを備えている。この点以外は、検査装置１０ａは、実施形態１における検査装置１０と同様の構成である。
【００９６】
［撮像部１０１ａ］
撮像部１０１ａは、第一撮像部（撮像部）１０１１および第二撮像部（撮像部）１０１２を備えている。第一撮像部１０１１は第一車輪（車輪）２０２ａを撮影し、第二撮像部１０１２は第二車輪（車輪）２０２ｂを撮影する。また、撮像部１０１ａにおける第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、第一検知位置から第二検知位置までの撮影範囲（第一撮影範囲）３０１において、線路上を通過する車輪踏面２０３を撮影するようにそれぞれ配置されている。
【００９７】
また、上述の例では、撮像部１０１ａは２つの撮像部を備えているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、撮像部１０１ａは３つ以上の撮像部を備えていてもよい。また、撮像部１０１ａにおける第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２のように、複数の撮像部１０１ａのうちの少なくとも２つの撮像部１０１ａは、車輪２０２が移動するレール２０１に対して互いに反対側に配置されていることが好ましい。これにより、より好適に車輪踏面２０３を撮影することができる。
【００９８】
〔検査システム１ａによる車輪踏面２０３の撮影〕
次に、実施形態２に係る検査システム１ａによる車輪踏面２０３の撮影（撮像装置１００ａの制御方法）について図９〜１１を用いて説明する。
【００９９】
図９は、実施形態２に係る検査システム１ａによる車輪踏面２０３の撮影について説明するための図である。具体的には、図９は、撮像部１０１ａによる、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂ上を移動する第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂの第一車輪踏面（車輪踏面）２０３ａおよび第二車輪踏面（車輪踏面）２０３ｂの撮影について説明するための図である。また、図９は、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂの鉛直上方から見た図を示している。
【０１００】
図９の（ａ）および（ｂ）に示すように、車輪２０２を構成する第一車輪２０２ａと第二車輪２０２ｂとは、中央の軸によって固定されている。第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂは、レール２０１を構成する第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂをそれぞれ同時に移動する。実施形態２に係る検査システム１ａでは、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂが撮影範囲３０１を通過する際に第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂを同時に撮影する。
【０１０１】
図９の（ａ）および（ｂ）は第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂが第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２に向かって第一移動方向２０７に移動している様子を示している。図９の（ａ）および（ｂ）では、第一車輪２０２ａの第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪２０２ｂの第二車輪踏面２０３ｂを撮影するために、撮像部１０１ａは第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２から構成される。また、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、それぞれ第一レール（移動経路）２０１ａおよび第二レール（移動経路）２０１ｂ上であって、撮影範囲３０１の両側に配置され、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂに対して撮影範囲３０１に向くように角度をつけて配置される。この場合、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、光軸が光軸２０９ａおよび光軸２０９ｂを向くようにそれぞれ配置される。
【０１０２】
図９の（ａ）および（ｂ）に示すように、検知部１０３と撮影範囲３０１と車輪２０２との配置関係は実施形態１と同様である。また、図９の（ａ）および（ｂ）に示すように、第二撮像部１０１２は、第二撮像部１０１２の撮影方向が撮影範囲３０１に一致するように配置される。
【０１０３】
以下、検査システム１ａにおける第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２による第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂの撮影動作（撮像装置１００ａの制御方法）について図９〜１１を用いて説明する。図９の（ａ）は、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂが、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２に向かって第一移動方向２０７に移動しており、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが第一検知位置３０２に達した状態を示している。これにより、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂ上の第一検知部１０３１間のレーザ光が第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂによって遮断され、検知信号ＡがＯＮになる。検知部１０３は検知信号Ａを制御部１０４に出力する（第一検知ステップ）。
【０１０４】
制御部１０４における移動方向取得部１０８は、検知部１０３から受信した検知信号Ａに基づき、移動方向情報として、撮像部１０１ａ（第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２）側に向かって第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂが移動する第一移動方向２０７を示す移動方向情報を取得する。制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、受信した検知信号Ａおよび取得した移動方向情報から、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂ上の第二検知位置３０３に達し、撮影範囲３０１内に進入したことを検出する（第二検知ステップ）。制御部１０４は、撮影対象となる撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが撮影範囲３０１内に進入したことを示す検出結果を受け、撮像部１０１ａに撮影を開始させる（制御ステップ）。撮像部１０１ａを構成する第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが撮影範囲３０１に位置する間、第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂの撮影を行う。第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、取得した画像データを画像処理部１０５に出力する（撮像ステップ）。
【０１０５】
図９の（ｂ）は、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂがさらに移動し、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが第二検知位置３０３に達した状態を示している。これにより、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂ上の第二検知部１０３２間のレーザ光が第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂによって遮断される。検知部１０３は、第二検知位置３０３において第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂを検知したことを示し、ＯＮになった検知信号Ｂを制御部１０４に出力する。車輪踏面位置検出部１０９は受信した検知信号Ｂと移動方向情報とに基づき、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが第二検知位置３０３に達し、撮影範囲３０１外に出て行ったことを検出する。制御部１０４は、車輪踏面位置検出部１０９による、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが撮影範囲３０１外に出て行くという検出結果を受ける。制御部１０４は、当該検出結果に基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２による撮影を終了させる（制御ステップ）。このように、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂの移動方向が第一移動方向２０７である場合、撮影範囲３０１内に撮影対象となる撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが位置している間において撮影が実行される。
【０１０６】
次に、移動方向が第一移動方向２０７とは逆の場合における検査システム１ａによる車輪踏面２０３の撮影動作の流れについて図１０を用いて説明する。図１０は、実施形態２に係る検査システム１ａによる車輪踏面２０３の撮影について説明するための図である。
【０１０７】
図１０の（ａ）は、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂが、撮像部１０１ａ（第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２）側から第二移動方向３０４に移動し、撮像部１０１ａ側と反対側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが第二検知位置３０３に達した状態を示している。この場合、第二検知部１０３２のレーザ光が車輪２０２によって遮断され、検知部１０３は、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂ上の第二検知位置３０３において車輪２０２を検知したことを示す検知信号Ｂを制御部１０４に出力する。制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３から受信した検知信号Ｂから車輪２０２の移動方向および撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂの位置を検知する。この場合、移動方向取得部１０８は、撮像部１０１ａ側の第二検知位置３０３における第二検知部１０３２から検知信号Ｂを受信するため、撮像部１０１ａ側から遠ざかる第二移動方向３０４に車輪２０２が移動しているという移動方向情報を取得する。また、制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、移動方向情報が示す第二移動方向３０４および車輪検知状態から、第二検知位置３０３において検知されたのは撮像部１０１ａと反対側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂであるように検出する。そのため、制御部１０４は、撮像部１０１に撮影を行わせない。
【０１０８】
図１０の（ｂ）は、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂがさらに移動し、第二検知位置３０３においてレーザ光が撮像部１０１ａ側の車輪２０２によって遮断され、検知信号ＢがＯＦＦになった状態を示している。この場合、検知部１０３は、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂ上の第二検知位置３０３において第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂを検知したことを示し、ＯＦＦになった検知信号Ｂを制御部１０４に出力する（第二検知ステップ）。ＯＦＦになった検知信号Ｂを受信した制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、移動方向が第二移動方向３０４であることから、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが第二検知位置３０３を通過し、撮影範囲３０１内に進入したことを検出する。制御部１０４は、車輪踏面位置検出部１０９による、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが撮影範囲３０１内に進入したことを示す検出結果を受け、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２による撮影を開始させる（制御ステップ）。第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが撮影範囲３０１に位置する間、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂの撮影を行い、取得した画像データを画像処理部１０５に出力する（撮像ステップ）。
【０１０９】
図１０の（ｃ）は、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂがさらに移動し、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが第一検知位置３０２に達した状態を示している。この場合、第一検知位置３０２における第一検知部１０３１のレーザ光の遮断が無くなり、検知信号ＡがＯＦＦになる。検知部１０３は、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂ上の第一検知位置３０２において第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂを検知したことを示し、ＯＦＦになった検知信号Ａを制御部１０４に出力する（第一検知ステップ）。ＯＦＦになった検知信号Ｂを受信した制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、移動方向が第二移動方向３０４であることから、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが第一検知位置３０２を通過し、撮影範囲３０１外に出て行ったことを検出する。制御部１０４は、車輪踏面位置検出部１０９による、撮像部１０１ａ側の第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが撮影範囲３０１外に出て行ったことを示す検出結果を受け、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２による撮影を停止させる。
【０１１０】
このように、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂの移動方向によらず、撮影範囲３０１の両端の第一検知位置３０２および第二検知位置３０３において、レーザ光の遮断開始時および遮断終了時を検知する。これにより、撮影範囲３０１において第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂの撮影を行うことができる。なお、検知信号ＡおよびＢと撮影期間との関係については図７と同様になるため、説明を省略する。
【０１１１】
また、上述の例では、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂのそれぞれが第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂ上を移動する場合に、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂの両側に、共通の撮影範囲３０１を有するように第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２を配置し、共通する検知部１０３によってこれらの撮像部の撮影を制御する。これにより、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂの移動方向が第一移動方向２０７および第二移動方向３０４のいずれであっても、検査システム１ａを複雑にすることなく、撮影範囲３０１内における撮影対象となる第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが位置する間、これらの車輪踏面を好適に撮影することができる。
【０１１２】
〔変形例１〕
実施形態２に係る検査システム１では、夜間でも第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂを検査することができるように、検知部１０３から出力される検知信号に基づいて撮像部１０１ａと同様に照明部１０２を制御してもよい。以下に図１１を用いて照明部１０２を配置した場合の検査システム１ａによる第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂの撮影について説明する。図１１は、照明部１０２を配置した場合の実施形態２に係る検査システム１ａによる車輪踏面２０３の撮影を説明するための図である。具体的には、図１１の（ａ）は第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂの鉛直上方から見た図であり、図１１の（ｂ）は第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂの側面方向から見た図である。ここで、実施形態２では、照明部１０２は第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂから構成されている。
【０１１３】
図１１の（ａ）および（ｂ）に示すように、第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂは、撮影範囲３０１を移動中の第一車輪２０２ａの第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪２０２ｂの第二車輪踏面２０３ｂそれぞれが明るく撮影されるように照射光を照射する。
【０１１４】
第一照明部１０２ａは、撮影範囲３０１を移動する第一車輪２０２ａの第一車輪踏面２０３ａを照射する方向である光軸８０１ａを向くように配置される。また、第二照明部１０２ｂは、撮影範囲３０１を移動する第二車輪２０２ｂの第二車輪踏面２０３ｂを照射する方向である光軸８０１ｂを向くように配置される。
【０１１５】
ここで、第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂは、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２によって撮影された第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂの撮像画像が検査に必要な明るさとなる光量および照明範囲を有するものとする。また、第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂの照明は、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂの移動中に連続的に点灯するものでもよいし、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２が撮影する瞬間にフラッシュによって点灯するものでもよい。第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂがフラッシュによって点灯する場合は、点灯時間を短くすることができ、消費電力の低減および漏れ光による周辺への影響を低減させることができる。
【０１１６】
また、フラッシュ点灯による照明の明滅が周辺環境に影響する場合は、照明部１０２は、撮影対象となる第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが撮影範囲３０１に位置している間のみ照明を点灯するようになっていることが好ましい。この場合、第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂの制御は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２の撮影の制御と同様に行われる。これは、図７に示す撮影期間だけ照明部１０２を点灯させることを意味する。このようにすることで、撮影に必要な期間だけ第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂを点灯できるため、消費電力の低減および周辺環境への照明光の影響を低減することができる。
【０１１７】
〔変形例２〕
また、上述の例では、検知部１０３は遮断式センサによって構成されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、検知部１０３は反射型の物体検知センサ（反射型センサ）など、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂが撮影範囲３０１を通過する際に撮影範囲３０１の両側における第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂが検知できるものであればよい。反射型センサの例としては、照射したレーザ光が照射された物体からの反射光を受光することで第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂを検知する反射型光電センサがある。この場合、反射型光電センサなどの反射型センサは、第一レール２０１ａまたは第二レール２０１ｂの片側のみに配置される。
【０１１８】
〔変形例３〕
また、上述の例では、移動方向取得部１０８が検知部１０３から出力された検知信号に基づき、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂの移動方向情報を取得しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、検知部１０３が第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂの移動方向を検知する検知センサであり、当該検知センサを撮影範囲３０１の両側に配置し、当該検知センサから移動方向情報を取得してもよい。このような場合であっても、上述の例と同様に移動方向情報および検知信号に基づき、第一車輪２０２ａおよび第二車輪２０２ｂの移動方向によらず、同じ撮影範囲３０１において第一車輪踏面２０３ａおよび第二車輪踏面２０３ｂを撮影することができる。
【０１１９】
〔変形例４〕
また、上述の例では、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、それぞれ車輪２０２の真ん中の高さと同じ高さに設置されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、第一検知位置３０２および第二検知位置３０３それぞれにおいて車輪２０２を検知できれば、車輪２０２の真ん中の高さと同じ高さでなくてもよい。例えば、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、車輪２０２の真ん中の高さよりも低い高さであってもよいし、高い高さであってもよい。この場合も、上述の例と同様に車輪踏面２０３を好適に撮影することができる。
【０１２０】
〔変形例５〕
上述の例では、撮像部１０１ａは撮影範囲３０１において車輪踏面２０３を連続撮影しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、撮像部１０１ａは、撮影範囲３０１において車輪踏面２０３を撮影できれば、連続撮影しなくてもよい。これによっても、車輪踏面２０３を好適に撮影することができる。
【０１２１】
＜実施形態３＞
実施形態３では、鉄道車両の車輪踏面の撮影を例にレール方向に複数個の車輪が配置された場合の車輪踏面の撮影について説明する。
【０１２２】
図１２は実施形態３における鉄道車両（車両１３０１）および台車１３０２の概略構成を示す図である。具体的には、図１２の（ａ）は複数台の鉄道車両が連接された列車において、そのうち１つの車両１３０１の全体図を示す。通常、車両１３０１は、第一台車１３０２ａおよび第二台車１３０２ｂから構成される台車１３０２を備え、第一台車１３０２ａおよび第二台車１３０２ｂは、それぞれ２組の車輪を有する。第一台車１３０２ａおよび第二台車１３０２ｂのそれぞれの車輪はレール２０１上に接触している。図１２の（ｂ）は第一台車１３０２ａをより詳細に示した図である。図１２に示すように、第一車輪（車輪）１３０３ａおよび第二車輪（車輪）１３０３ｂの２つの車輪から構成される車輪１３０３は、車両１３０１の下に備えられた台車１３０４によって固定されている。第一台車１３０２ａには様々な周辺部品が取り付けられており、特に第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの内側（間）に多数の部品が配置されている場合が多い。例えば、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの移動速度を減速させるためのブレーキである制輪子１３０５、すなわち、第一制輪子１３０５ａおよび第二制輪子１３０５ｂが、それぞれ第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂの近傍にあり、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの内側の第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂから構成される車輪踏面１３０６は視認できる領域が少ない。第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの内側の第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂを撮影しようとすると、第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂ全周を撮影する際の撮影回数が多くなったり、照明光を照射する際に周辺部品によって第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂに影ができて検査に影響が生じたりする可能性がある。そのため、第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂを撮影する場合には、第一台車１３０２ａの外側の方向の第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂを撮影することが好ましい。これにより、第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂを好適に撮影することができる。
【０１２３】
実施形態３では、このような第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂによって第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂを撮影可能な方向が存在する場合において、車両１３０１が通過する際に台車１３０４に取付けられた第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂを台車１３０４の両方向（外側）から撮影する検査システム１ｂを例に説明する。
【０１２４】
〔検査システム１ｂ〕
図１３は、実施形態３に係る検査システム１ｂの概略構成を示す機能ブロック図である。図１３に示すように、検査システム１ｂは、実施形態１に係る検査装置１０の代わりに、検査装置１０ｂを備えている。この点以外は、検査システム１ｂは、実施形態１に係る検査システム１と同様の構成である。
【０１２５】
〔検査装置１０ｂ〕
検査装置１０ｂは、実施形態１に係る撮像装置１００の代わりに、撮像装置１００ｂを備えている。この点以外は、検査装置１０ｂは、実施形態１に係る検査装置１０と同様の構成である。
【０１２６】
〔撮像装置１００ｂ〕
撮像装置１００ｂは、実施形態１における撮像部１０１および制御部１０４の代わりに、撮像部１０１ａおよび制御部１０４ｂを備えている。この点以外は、撮像装置１００ｂは、実施形態１に係る撮像装置１００と同様の構成である。
【０１２７】
［制御部１０４ｂ］
制御部１０４ｂは、実施形態１における車輪踏面位置検出部１０９の代わりに、車輪踏面位置検出部１０９ｂを備えている。この点以外は、制御部１０４ｂは、実施形態１における制御部１０４と同様の構成である。
【０１２８】
（車輪踏面位置検出部１０９ｂ）
車輪踏面位置検出部１０９ｂは、車輪判定部１０９１を備えている。車輪判定部１０９１は、第一検知位置３０２または第二検知位置３０３において、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂのいずれの車輪が検知されたのかを判定する。これにより、制御部１０４ｂは、車輪判定部１０９１の判定結果に基づいて、撮像部１０１ａに車輪踏面をより好適に撮影させることができる。
【０１２９】
ここで、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂのうちの１つの車輪が第一検知位置３０２および第二検知位置３０３のいずれかを通過したとする。この場合、当該車輪が当該検知位置を通過し始める際に検知信号がＯＮになり、通過し終えた際に検知信号がＯＦＦになる。そのため、車輪判定部１０９１は第一検知位置３０２および第二検知位置３０３のそれぞれにおいて検知信号ＡおよびＢのＯＮおよびＯＦＦの回数をそれぞれカウントする。そして、車輪判定部１０９１は、何番目の車輪、すなわち、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂのいずれが第一検知位置３０２または第二検知位置３０３を通過しているかを判定する。
【０１３０】
〔検査システム１ｂによる車輪踏面１３０６の撮影〕
次に、実施形態３に係る検査システム１ｂによる車輪踏面１３０６の撮影について図１４〜１６を用いて説明する。
【０１３１】
（検査システム１ｂにおける撮影範囲３０１と車輪１３０３との位置関係）
まず、実施形態３に係る検査システム１ｂにおける撮影範囲３０１と車輪１３０３との位置関係について図１４を用いて説明する。図１４は、実施形態３に係る検査システム１ｂによる車輪踏面１３０６の撮影について説明するための図である。図１４の（ａ）は、レール２０１上を第一移動方向２０７に移動している台車１３０４における第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂを撮影する様子について、レール２０１の鉛直上方から見た図を示している。図１４の（ａ）に示すように、台車１３０４には第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂが取り付けられており、移動している。撮像部１０１ａは第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２から構成されている。第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、光軸がそれぞれ光軸２０９ａおよび光軸２０９ｃであり、レール２０１が伸びる方向に沿って互いに向き合うように配置されている。この場合、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、共通の撮影範囲３０１を有するように配置されている。すなわち、実施形態３では、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、撮影範囲３０１に対して互いに反対側に配置されている。第一撮像部１０１１は第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａを撮影し、第二撮像部１０１２は第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂを撮影する。このように、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２が、撮影範囲３０１に対して互いに反対側に配置されていることで、第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂを好適に撮影することができる。
【０１３２】
（検査システム１ｂによる車輪踏面１３０６の撮影）
次に、検査システム１ｂによる車輪踏面１３０６の撮影動作の流れ（撮像装置１００ｂの制御方法）について、図１４の（ｂ）〜図１６を用いて説明する。
【０１３３】
図１４の（ｂ）は、第一移動方向２０７に移動する台車１３０４における第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａが第一検知位置３０２に達した状態を示している。この場合、第一車輪１３０３ａによって、レール２０１上の第一検知部１０３１間のレーザ光が遮断され、検知信号ＡがＯＮになる（第一検知ステップ）。検知部１０３は、第一検知位置３０２において第一車輪１３０３ａを検知したことを示し、ＯＮになった検知信号Ａを制御部１０４ｂに出力する。
【０１３４】
制御部１０４ｂにおける移動方向取得部１０８は、第二検知位置３０３よりも先に第一検知位置３０２における第一検知部１０３１から検知信号Ａを受信したため、第一移動方向２０７に第一車輪１３０３ａが移動しているという移動方向情報を取得する。また、制御部１０４ｂにおける車輪踏面位置検出部１０９ｂは、検知部１０３から受信したＯＮになった検知信号Ａ、移動方向情報が示す第一移動方向２０７および車輪判定部１０９１の判定結果に基づき、第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂのいずれが第一検知位置３０２に達したのかを判定する。具体的には、車輪踏面位置検出部１０９ｂにおける車輪判定部１０９１は、第一検知位置３０２において何番目の車輪、すなわち、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂのいずれが検知されたのかを判定する。ここでは、第一検知位置３０２において検知信号Ａが１回目にＯＮになったため、車輪判定部１０９１は、第一移動方向２０７に対して１個目の車輪である第一車輪１３０３ａを検知したように判定する。このことから、車輪踏面位置検出部１０９ｂは、第一撮像部１０１１側の第一車輪踏面１３０６ａが第一検知位置３０２に達し、撮影範囲３０１に進入したことを検出する。制御部１０４ｂは、第一撮像部１０１１側の第一車輪踏面１３０６１ａが第一検知位置３０２において検知され、撮影範囲３０１に進入したことを示す検出結果を受け、第一撮像部１０１１による第一撮像部１０１１側の第一車輪踏面１３０６１ａの撮影を開始させる（制御ステップ）。第一車輪踏面１３０６ａが撮影範囲３０１内に位置する間は、第一撮像部１０１１は、連続的に第一撮像部１０１１側の第一車輪踏面１３０６１ａの撮影を行い、取得した画像データを画像処理部１０５へと出力する（撮像ステップ）。
【０１３５】
図１４の（ｃ）は、台車１３０４における第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂがさらに移動し、第一撮像部１０１１側の第一車輪踏面１３０６１ａが第二検知位置３０３に達した状態を示している。これにより、レール２０１上の第二検知部１０３２間のレーザ光が第一車輪１３０３ａによって遮断され、検知信号ＢがＯＮになる（第二検知ステップ）。検知部１０３は、第二検知位置３０３において第一車輪１３０３ａを検知したことを示し、ＯＮになった検知信号Ｂを制御部１０４ｂに出力する。車輪踏面位置検出部１０９ｂは、検知部１０３から受信したＯＮになった検知信号Ｂ、移動方向情報が示す第一移動方向２０７および車輪判定部１０９１の判定結果に基づき、第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂのいずれが第二検知位置３０３に達したのかを判定する。ここでは、第二検知位置３０３において検知信号Ｂが１回目にＯＮになったため、車輪判定部１０９１は、第一移動方向２０７に対して１個目の車輪である第一車輪１３０３ａを検知したように判定する。このことから、車輪踏面位置検出部１０９ｂは、第一撮像部１０１１側の第一車輪踏面１３０６ａが第二検知位置３０３に達し、撮影範囲３０１を出て行ったことを検出する。制御部１０４ｂは、第一撮像部１０１１側の第一車輪踏面１３０６１ａが第二検知位置３０３において検知され、撮影範囲３０１を出て行ったことを示す検出結果を受け、第一撮像部１０１１による第一車輪踏面１３０６ａの撮影を停止させる。
【０１３６】
図１４の（ｄ）は、台車１３０４における第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂがさらに移動し、第二撮像部１０１２側の第二車輪踏面１３０６２ｂが第一検知位置３０２に達した状態を示している。これにより、第一検知位置３０２における第二車輪１３０３ｂによるレール２０１上の第一検知部１０３１間のレーザ光の遮断が終了し、検知信号ＡがＯＦＦになる（第一検知ステップ）。検知部１０３は、第一検知位置３０２においてＯＦＦになった検知信号Ａを制御部１０４ｂに出力する。車輪踏面位置検出部１０９ｂは、検知部１０３から受信したＯＦＦになった検知信号Ａ、移動方向情報が示す第一移動方向２０７および車輪判定部１０９１の判定結果に基づき、第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂのいずれが第一検知位置３０２に達したのかを判定する。ここでは、第一検知位置３０２において検知信号Ａが２回目にＯＦＦになったため、車輪判定部１０９１は、第一移動方向２０７に対して２個目の車輪である第二車輪１３０３ｂを検知したように判定する。このことから、車輪踏面位置検出部１０９ｂは、第二撮像部１０１２側の第二車輪踏面１３０６ｂが第一検知位置３０２に達し、撮影範囲３０１に進入したことを検出する。制御部１０４ｂは、車輪踏面位置検出部１０９ｂによる、第二撮像部１０１２側の第二車輪踏面１３０６２ｂが撮影範囲３０１内に進入したことを示す検出結果を受け、第二撮像部１０１２による撮影を開始させる（制御ステップ）。第二車輪踏面１３０６ｂが撮影範囲３０１内に位置する間は、第二撮像部１０１２は、連続的に第二撮像部１０１２側の第二車輪踏面１３０６２ｂの撮影を行い、取得した画像データを画像処理部１０５へと出力する（撮像ステップ）。
【０１３７】
図１４の（ｅ）は、台車１３０４における第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂがさらに移動し、第二撮像部１０１２側の第二車輪踏面１３０６ｂが第二検知位置３０３に達した状態を示している。これにより、第二検知位置３０３における第二車輪１３０３ｂによるレール２０１上の第二検知部１０３２間のレーザ光の遮断が終了し、検知信号ＢがＯＦＦになる（第二検知ステップ）。検知部１０３は、第二検知位置３０３においてＯＦＦになった検知信号Ｂを制御部１０４ｂに出力する。車輪踏面位置検出部１０９ｂは、検知部１０３から受信したＯＦＦになった検知信号Ｂ、移動方向情報が示す第一移動方向２０７および車輪判定部１０９１の判定結果に基づき、第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂのいずれが第二検知位置３０３に達したのかを判定する。ここでは、第二検知位置３０３において検知信号Ｂが２回目にＯＦＦになったため、車輪判定部１０９１は、第一移動方向２０７に対して２個目の車輪である第二車輪１３０３ｂを検知したように判定する。このことから、車輪踏面位置検出部１０９ｂは、第二撮像部１０１２側の第二車輪踏面１３０６２ｂが第二検知位置３０３に達し、撮影範囲３０１から出て行ったことを検出する。制御部１０４ｂは、車輪踏面位置検出部１０９ｂによる、第二撮像部１０１２側の第二車輪踏面１３０６２ｂが撮影範囲３０１から出て行くという検出結果を受け、第二撮像部１０１２による撮影を停止させる。このようにして、第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂの撮影を行うことができる。
【０１３８】
ここで、レール２０１が伸びる方向と平行な方向に撮影範囲３０１を中心に第一撮像部１０１１と第二撮像部１０１２とが互いに向き合うように配置されている。このことから、移動方向が第一移動方向２０７の逆方向である第二移動方向３０４の場合でも、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの移動方向である第二移動方向３０４側から撮影が行われる。移動方向が第二移動方向３０４の場合、まず、第二撮像部１０１２による第二車輪踏面１３０６ｂの撮影を行った後に、第一撮像部１０１１による第一車輪踏面１３０６ａの撮影を行う。これ以外、移動方向が第一移動方向２０７である場合と同様の制御によって、第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂの撮影を行うことができる。
【０１３９】
（各移動方向における検知信号と撮影期間との関係）
以下に、検知信号と撮影期間との関係について図１５を用いて説明する。図１５は、各移動方向における検知信号と撮影期間との関係を示す図である。
【０１４０】
台車１３０４における第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの移動方向が第一移動方向２０７であるとする。この場合、検知信号ＡがＯＮになってから検知信号ＢがＯＮになるまでの間、第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａが撮影範囲３０１に位置し、検知信号Ａが２回目にＯＦＦになってから検知信号Ｂが２回目にＯＦＦになるまでの間、第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂが撮影範囲３０１に位置する。また、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、台車１３０４の外側から第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂをそれぞれ撮影する。そのため、図１５の（ａ）に示すように、第一車輪踏面１３０６ａが撮影範囲３０１に位置する間が第一撮像部１０１１による撮影期間となり、第二車輪踏面１３０６ｂが撮影範囲３０１に位置する間が第二撮像部１０１２による撮影期間となる。
【０１４１】
台車１３０４における第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの移動方向が第一移動方向２０７の逆の第二移動方向３０４であるとする。この場合、先に検知信号ＢがＯＮになるため、検知信号ＢがＯＮになってから検知信号ＡがＯＮになるまでの間、第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂが撮影範囲３０１に位置し、検知信号Ｂが２回目にＯＦＦになってから検知信号Ａが２回目にＯＦＦになるまでの間、第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａが撮影範囲３０１に位置する。また、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、台車１３０４の外側から第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂをそれぞれ撮影する。そのため、図１５の（ｂ）に示すように、第二車輪踏面１３０６ｂが撮影範囲３０１に位置する間が第二撮像部１０１２による撮影期間となり、第一車輪踏面１３０６ａが撮影範囲３０１に位置する間が第一撮像部１０１１による撮影期間となる。
【０１４２】
このように、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの移動方向によらず、複数の車輪が撮影範囲３０１を通過する場合でも、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの各車輪における撮影される側の第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂがいつ撮影範囲３０１に位置しているのかを検知できる。また、それに合わせて第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２を制御することで、検査対象とする第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂをそれぞれ好適に撮影することができる。
【０１４３】
〔変形例１〕
上述の例では、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの２つの車輪は、レール２０１が伸びる方向に並んで配置されている。また、それぞれの車輪に対して向き合う方向から第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂの撮影を行う場合について説明している。ただし、実施形態３では、第一検知位置３０２または第二検知位置３０３において、複数の車輪踏面１３０６のうち、いずれの車輪踏面１３０６が検知されたのかを判定することができる。そのため、車輪１３０３が３つ以上の車輪から構成されていても、当該車輪１３０３の移動方向に関わらず、任意の移動方向における車輪踏面１３０６を撮影することができる。
【０１４４】
例えば、車輪１３０３が３つある場合、左端の車輪踏面および真ん中の車輪踏面を第一撮像部１０１１によって撮影し、右端の車輪踏面を第二撮像部１０１２によって撮影してもよい。また、左端の車輪の車輪踏面を第一撮像部１０１１によって撮影し、真ん中および右端の車輪踏面を第二撮像部１０１２によって撮影してもよい。また、真ん中の車輪を第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２の両方から撮影してもよい。このように、車輪１３０３が３つ以上ある場合には、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２から等距離にある車輪１３０３があっても、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２のいずれによって車輪１３０３を撮影するのかを任意に決定してもよい。この場合も、上述の例と同様に各々の車輪１３０３の車輪踏面１３０６を好適に撮影することができる。
【０１４５】
〔変形例２〕
実施形態３に係る検査システム１ｂでは、夜間でも第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂを検査することができるように、検知部１０３から出力される検知信号に基づいて撮像部１０１ａと同様に照明部１０２を制御してもよい。以下に図１６を用いて照明部１０２を配置した場合の検査システム１ｂによる第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂの撮影について説明する。図１６は、照明部１０２を配置した場合の実施形態３に係る検査システム１ｂによる車輪踏面１３０６の撮影を説明するための図である。具体的には、図１６の（ａ）はレール２０１の鉛直上方から見た図であり、図１６の（ｂ）はレール２０１の側面方向から見た図である。ここで、実施形態３では、照明部１０２は第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂから構成されている。
【０１４６】
図１６の（ａ）および（ｂ）に示すように、第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂは、撮影範囲３０１を移動中の第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂそれぞれが明るく撮影されるように照射光を照射する。
【０１４７】
第一照明部１０２ａは、撮影範囲３０１を移動する第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａを照射する方向である光軸８０１ａを向くように配置される。また、第二照明部１０２ｂは、撮影範囲３０１を移動する第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂを照射する方向である光軸８０１ｃを向くように配置される。
【０１４８】
ここで、第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂは、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２によって撮影された第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂの撮像画像が検査に必要な明るさとなる光量および照明範囲を有するものとする。また、第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂの照明は、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの移動中に連続的に点灯するものでもよいし、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２が撮影する瞬間にフラッシュによって点灯するものでもよい。第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂがフラッシュによって点灯する場合は、点灯時間を短くすることができ、消費電力の低減および漏れ光による周辺への影響を低減させることができる。
【０１４９】
また、フラッシュ点灯による照明の明滅が周辺環境に影響する場合は、照明部１０２は、撮影対象となる第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂが撮影範囲３０１に位置している間のみ照明を点灯するようになっていることが好ましい。この場合、第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂの制御は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２の撮影の制御と同様に行われる。これは、図１５に示す撮影期間だけ照明部１０２を点灯させることを意味する。
【０１５０】
また、第一照明部１０２ａと第二照明部１０２ｂとはレール２０１が伸びる方向に沿って互いに向き合うように配置される。そのため、例えば、第一撮像部１０１１による第一車輪踏面１３０６ａの撮影中に、第一撮像部１０１１に向き合う方向に配置された第二照明部１０２ｂから見た場合に、撮影される第一車輪踏面１３０６ａは死角になる。このことから、第一車輪踏面１３０６ａは逆光になる可能性があり、暗く撮影される可能性がある。そのため、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２にそれぞれ対応する第一照明部１０２ａおよび第二照明部１０２ｂの照明の点灯を第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２の動作に合わせて切り替えることが好ましい。これにより、より好適な第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂの画像を取得することができる。
【０１５１】
〔変形例３〕
また、上述の例では、移動方向取得部１０８が検知部１０３から出力された検知信号に基づき、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの移動方向情報を取得しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、検知部１０３が第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの移動方向を検知する検知センサであり、当該検知センサを撮影範囲３０１の両側に配置し、当該検知センサから移動方向情報を取得してもよい。このような場合であっても、上述の例と同様に移動方向情報および検知信号に基づき、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの移動方向によらず、同じ撮影範囲３０１において第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂを撮影することができる。
【０１５２】
〔変形例４〕
また、上述の例では、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、それぞれ第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの真ん中の高さと同じ高さに設置されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、第一検知位置３０２および第二検知位置３０３それぞれにおいて第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂを検知できれば、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの真ん中の高さと同じ高さでなくてもよい。例えば、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂの真ん中の高さよりも低い高さであってもよいし、高い高さであってもよい。この場合も、上述の例と同様に第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂを好適に撮影することができる。
【０１５３】
〔変形例５〕
上述の例では、撮像部１０１ａは撮影範囲３０１において車輪踏面１３０６を連続撮影しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、撮像部１０１ａは、撮影範囲３０１において車輪踏面１３０６を撮影できれば、連続撮影しなくてもよい。これによっても、車輪踏面１３０６を好適に撮影することができる。
【０１５４】
＜実施形態４＞
実施形態３では、１つのレール２０１上を移動する第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂの撮影について説明している。ただし、実施形態４では、レール２０１は、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂの２つのレールから構成される線路であり、当該線路上を移動する車輪１３０３の車輪踏面１３０６を撮影してもよい。
【０１５５】
以下、実施形態４に係る検査システム１ｃについて図１７を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５６】
〔検査システム１ｃ〕
検査システム１ｃ（不図示）は、実施形態３に係る検査装置１０ｂの代わりに検査装置１０ｃを備えている。この点以外は、検査システム１ｃは、実施形態３に係る検査システム１ｂと同様の構成である。
【０１５７】
〔検査装置１０ｃ〕
検査装置１０ｃは、実施形態３に係る撮像装置１００ｂの代わりに撮像装置１００ｃを備えている。この点以外は、検査装置１０ｃは、実施形態３に係る検査装置１０ｂと同様の構成である。
【０１５８】
〔撮像装置１００ｃ〕
撮像装置１００ｃは、実施形態３における撮像部１０１ａの代わりに撮像部１０１ｃを備えている。この点以外は、撮像装置１００ｃは、実施形態３に係る撮像装置１００ｂと同様の構成である。
【０１５９】
［撮像部１０１ｃ］
撮像部１０１ｃは、第一撮像部１０１１、第二撮像部１０１２、第三撮像部（撮像部）１０１３および第四撮像部（撮像部）１０１４を備えている。第一撮像部１０１１は、線路上を通過する第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａを撮影し、第二撮像部１０１２は、線路上を通過する第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂを撮影し、第三撮像部１０１３は、線路上を通過する第三車輪（車輪）１３０３ｃの第三車輪踏面１３０６ｃを撮影し、第四撮像部１０１４は、線路上を通過する第四車輪（車輪）１３０３ｄの第四車輪踏面１３０６ｄを撮影する。
【０１６０】
〔検査システム１ｃによる車輪踏面１３０６の撮影〕
次に、実施形態４に係る検査システム１ｃによる車輪踏面１３０６の撮影について図１７を用いて説明する。図１７は、実施形態４に係る検査システム１ｃによる車輪踏面１３０６の撮影について説明するための図である。具体的には、図１７は、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂから構成されるレール（線路）２０１上を第一車輪１３０３ａ、第二車輪１３０３ｂ、第三車輪１３０３ｃおよび第四車輪１３０３ｄの４つの車輪から構成される車輪１３０３を備えた台車１９０１が移動している間に、第一車輪１３０３ａの第一車輪踏面１３０６ａ、第二車輪１３０３ｂの第二車輪踏面１３０６ｂ、第三車輪１３０３ｃの第三車輪踏面（車輪踏面）１３０６ｃ（不図示）および第四車輪１３０３ｄの第四車輪踏面（車輪踏面）１３０６ｄ（不図示）を撮影する様子を上から見た図である。
【０１６１】
図１７に示すように、台車１９０１は第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂ上に跨っており、第一車輪１３０３ａおよび第二車輪１３０３ｂは第一レール２０１ａ上を移動する。また、第三車輪１３０３ｃおよび第四車輪１３０３ｄは第二レール２０１ｂ上を同時に移動する。図１７に示すように、第一車輪１３０３ａ、第二車輪１３０３ｂ、第三車輪１３０３ｃおよび第四車輪１３０３ｄ各々の車輪踏面１３０６を撮影するために、第一撮像部１０１１、第二撮像部１０１２、第三撮像部１０１３および第四撮像部１０１４はレール２０１の両側に配置されている。
【０１６２】
ここで、領域１９０２における構成は、実施形態３の図１４に示す構成と同じであり、上述した実施形態３における動作にて第一車輪踏面１３０６ａおよび第二車輪踏面１３０６ｂの撮影を行うことができる。領域１９０２と反対側の領域１９０３では、第三車輪１３０３ｃの第三車輪踏面１３０６ｃおよび第四車輪１３０３ｄの第四車輪踏面１３０６ｄについて、第二レール２０１ｂ側に配置された第三撮像部１０１３および第四撮像部１０１４によって撮影を行う。第三撮像部１０１３および第四撮像部１０１４は、共通の撮影範囲３０１を撮影する方向に、それぞれ光軸２０９ｂおよび２０９ｄが向くように配置される。
【０１６３】
第一車輪１３０３ａと第三車輪１３０３ｃ（第二車輪１３０３ｂと第四車輪１３０３ｄ）とは、レール２０１が伸びる方向に平行な方向に対して互いに同じ位置となるように移動する。そのため、第三撮像部１０１３は、第一撮像部１０１１と同じタイミングで撮影を行うことで、第三車輪踏面１３０６ｃを撮影することができる。同様に、第四撮像部１０１４は、第二撮像部１０１２と同じタイミングで撮影を行うことで、第四車輪踏面１３０６ｄを撮影することができる。
【０１６４】
このように、第一検知位置３０２と第二検知位置３０３との間の撮影範囲３０１を共通の撮影範囲となるように各撮像部を配置する。これにより、領域１９０２および領域１９０３の両方とも共通の検知部１０３に基づく撮像部１０１ｃの制御のみで４つの車輪踏面の撮影を行うことができ、検査システム１ｃの簡素化が図れる。また、レール２０１が伸びる方向に平行な方向に撮像部１０１ｃの位置を寄せることができるため、検査システム１ｃ全体の敷設面積を低減することができる。
【０１６５】
〔変形例１〕
実施形態４に係る検査システム１ｃでも、実施形態３に準じて照明部１０２を配置してもよい。この場合、図１６に示す照明部１０２を、領域１９０２だけでなく、領域１９０３においても配置し、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂの両側から撮影範囲３０１を照射すればよい。このようにすることで、第一レール２０１ａおよび第二レール２０１ｂの２つのレールから構成されるレール２０１であり、当該レール２０１上を４つの車輪１３０３が移動する場合であっても、上述の実施形態と同様に、撮影に必要な期間に制限して点灯する。これにより、消費電力の低減および周辺環境への照明光の影響を低減することができる。
【０１６６】
〔変形例２〕
また、上述の例では、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、それぞれ第一車輪１３０３ａ、第二車輪１３０３ｂ、第三車輪１３０３ｃおよび第四車輪１３０４ｄの真ん中の高さと同じ高さに設置されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、第一検知位置３０２および第二検知位置３０３それぞれにおいて第一車輪１３０３ａ、第二車輪１３０３ｂ、第三車輪１３０３ｃおよび第四車輪１３０４ｄを検知できれば、第一車輪１３０３ａ、第二車輪１３０３ｂ、第三車輪１３０３ｃおよび第四車輪１３０４ｄの真ん中の高さと同じ高さでなくてもよい。例えば、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、第一車輪１３０３ａ、第二車輪１３０３ｂ、第三車輪１３０３ｃおよび第四車輪１３０４ｄの真ん中の高さよりも低い高さであってもよいし、高い高さであってもよい。この場合も、上述の例と同様に第一車輪踏面１３０６ａ、第二車輪踏面１３０６ｂ、第三車輪踏面１３０６ｃおよび第四車輪踏面１３０６ｄを好適に撮影することができる。
【０１６７】
＜実施形態５＞
実施形態５では、車輪踏面２０３の全周の長さが撮影範囲３０１に比べて狭くなる場合に、レール２０１が伸びる方向に配置された複数の撮像部１０１ａによって車輪踏面２０３を分割撮影する場合について説明する。
【０１６８】
ところで、検査に必要な車輪踏面２０３の撮像画像を取得するために必要な各部材の性能および配置の制約などによって、車輪踏面２０３の全周の長さに対して広い撮影範囲３０１を設定できない場合がある。例えば、照明部１０２の照明の明るさが十分でない環境では撮像部１０１のレンズ絞りを絞って被写界深度を深くすることができなかったり、高精度の検査が必要で焦点距離を短くできなかったりする。この場合、撮影範囲３０１が車輪踏面２０３に比べて短くなる可能性がある。
【０１６９】
以下、図１８を用いてより具体的に説明する。図１８は、撮影範囲３０１が車輪踏面２０３の全周の長さに比べて短くなる例について説明するための図である。図１８に示すように、車輪２０２はレール２０１上を第一移動方向２０７に向かって移動している。撮像部１０１は、撮像部１０１側に向かってくる車輪２０２の車輪踏面２０３を撮影範囲３０１において撮影する。ここで、上述したように、撮影範囲３０１は、撮像部１０１によって検査に適した画質で車輪踏面の撮影ができる範囲である。また、撮影範囲３０１以外の領域では、例えば被写界深度外でぼけが発生したり、撮影対象の車輪踏面２０３が画角外となったりするなど、所望の車輪踏面２０３の画像が得られない。そのため、車輪２０２の車輪踏面２０３の全周の長さが撮影範囲３０１以上であると、撮影範囲３０１内において撮影しても、車輪踏面２０３の全周の撮像画像を取得することができない。例えば、車輪踏面２０３上の点２０３０が１回転するまでに車輪２０２が距離１５００だけ移動する場合、図１８に示すように、撮影範囲３０１を超えてしまうため、車輪踏面２０３の全周の撮像画像を取得することができない。
【０１７０】
これに対し、実施形態５では、撮像部１０１ａをレール２０１が伸びる方向に平行な方向に複数配置し、車輪踏面２０３全周以上の長さの撮影範囲３０１となるようにすることで、車輪２０２の移動方向によらず、車輪踏面２０３の全周を撮影する。
【０１７１】
以下、実施形態５に係る検査システム１ｄについて図１９〜２２を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１７２】
〔検査システム１ｄ〕
検査システム１ｄ（不図示）は、実施形態１に係る検査装置１０の代わりに検査装置１０ｄを備えている。この点以外は、検査システム１ｄは、実施形態１に係る検査システム１と同様の構成である。
【０１７３】
〔検査装置１０ｄ〕
検査装置１０ｄは、実施形態１に係る撮像装置１００の代わりに、撮像装置１００ｄ（不図示）を備えている。この点以外は、検査装置１０ｄは、実施形態１に係る検査装置１０と同様の構成である。
【０１７４】
〔撮像装置１００ｄ〕
撮像装置１００ｄは、実施形態１における撮像部１０１および検知部１０３の代わりに、撮像部１０１ａおよび検知部（第一検知部、第二検知部、第四検知部）１０３ｄ（不図示）を備えている。この点以外は、撮像装置１００ｄは、実施形態１に係る撮像装置１００と同様の構成である。
【０１７５】
［検知部１０３ｄ］
検知部１０３ｄは、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２に加え、車輪２０２を第四検知位置において検知する第四検知部１０３３をさらに備えており、複数の検知部から構成されている。検知部１０３ｄは、第一検知部１０３１、第二検知部１０３２および第四検知部１０３３の検知位置に達した（差し掛かった）車輪２０２をそれぞれ検知し、当該車輪２０２を検知したことを示す検知信号を制御部１０４へと出力する。
【０１７６】
〔検査システム１ｄによる車輪踏面２０３の撮影〕
次に、実施形態５に係る検査システム１ｄによる車輪踏面２０３の撮影（撮像装置１００ｄの制御方法）について図１９〜２２を用いて説明する。
【０１７７】
（検査システム１ｄにおける撮影範囲３０１と車輪２０２との位置関係）
まず、実施形態５に係る検査システム１ｄにおける撮影範囲３０１と車輪２０２との位置関係について図１９を用いて説明する。図１９は、実施形態５に係る検査システム１ｄによる車輪踏面２０３の撮影について説明するための図である。具体的には、図１９は、レール２０１上を車輪２０２が第一移動方向２０７に向かって移動している際に車輪踏面２０３を撮像部１０１ａによって撮影する様子を上から見た図を示している。図１９に示すように、第一撮像部１０１１は、光軸が光軸２０９ａとなり、第一撮影範囲３０１ａにおける、撮像部１０１ａ側の車輪踏面２０３を撮影できるように配置される。また、第二撮像部１０１２は、光軸が光軸２０９ｅとなり、第一撮影範囲３０１ａに隣接し、第二検知位置３０３から第三検知位置３０５までの第二撮影範囲３０１ｂにおける、撮像部１０１ａ側の車輪踏面２０３を撮影できるように配置される。また、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂに互いに同じ側に配置されている。これにより、より好適に車輪踏面２０３を撮影することができる。
【０１７８】
ここで、第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂは、それぞれ、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２が車輪踏面２０３を好適な状態で撮影できる範囲である。また、第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂは、それぞれ、車輪２０２が１回転で移動する距離より短く、第一撮影範囲３０１ａと第二撮影範囲３０１ｂとを合わせた範囲は、車輪２０２が１回転で移動する距離よりも大きいものとする。図１６に示すように、第一検知部１０３１、第二検知部１０３２および第四検知部１０３３は、隣接する第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂの少なくとも一方の端部に対応する位置である第一検知位置３０２、第二検知位置３０３および第三検知位置３０５にそれぞれ配置される。この場合、第二検知位置３０３は、第一撮影範囲３０１ａと第二撮影範囲３０１ｂとの間に位置し、これらの撮影範囲で共有される。第一検知部１０３１、第二検知部１０３２、第四検知部１０３３は、それぞれ、第一検知位置３０２に配置された第一発光部１０３１ａおよび第一受光部１０３１ｂ、第二検知位置３０３に配置された第二発光部１０３２ａおよび第二受光部１０３２ｂ、ならびに、第三検知位置３０５に配置された第三発光部１０３３ａおよび第三受光部１０３３ｂから構成される。
【０１７９】
（検査システム１ｄによる車輪踏面２０３の撮影）
次に、検査システム１ｄによる車輪踏面２０３の撮影動作の流れについて、図２０および２１を用いて説明する。
【０１８０】
図２０は、実施形態５に係る検査システム１ｄによる車輪踏面２０３の撮影について説明するための図である。具体的には、図２０の（ａ）〜（ｃ）は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２に向かう第一移動方向２０７に移動する車輪２０２における車輪踏面２０３を撮影する様子について、レール２０１の側面方向から見た図を示している。
【０１８１】
図２０の（ａ）は、車輪２０２が第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２に向かって第一移動方向２０７に移動しており、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に達した状態を示している。この場合、車輪２０２によってレール２０１上の第一検知部１０３１間のレーザ光が遮断され、検知信号ＡがＯＮになる（第一検知ステップ）。検知部１０３ｄは、第一検知位置３０２において車輪２０２を検知したことを示し、ＯＮになった検知信号Ａを制御部１０４に出力する。制御部１０４における移動方向取得部１０８は、第一検知位置３０２において受信した検知信号Ａに基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の第一移動方向２０７に車輪２０２が移動しているという移動方向情報を取得する。また、制御部１０４における車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３ｄから受信したＯＮになった検知信号Ａおよび移動方向情報が示す第一移動方向２０７に基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に達し、第一撮影範囲３０１ａに進入したことを検出する。制御部１０４は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２において検知され、第一撮影範囲３０１ａに進入したことを示す検出結果を受ける。制御部１０４は、当該検出結果に基づき、第一撮像部１０１１による車輪踏面２０３の撮影を開始させる（制御ステップ）。車輪踏面２０３が第一撮影範囲３０１ａ内に位置する間は、第一撮像部１０１１は、連続的に車輪踏面２０３の撮影を行い、取得した画像データを画像処理部１０５へと出力する（撮像ステップ）。
【０１８２】
図２０の（ｂ）は、車輪２０２がさらに移動し、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３に達した状態を示している。これにより、レール２０１上の第二検知部１０３２間のレーザ光が車輪２０２によって遮断され、検知信号ＢがＯＮになる（第二検知ステップ）。検知部１０３ｄは、第二検知位置３０３において車輪２０２を検知したことを示し、ＯＮになった検知信号Ｂを制御部１０４に出力する。車輪踏面位置検出部１０９は、制御部１０４から受信したＯＮになった検知信号Ｂおよび移動方向情報が示す第一移動方向２０７に基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３に達し、第一撮影範囲３０１ａを出て行き、第二撮影範囲３０１ｂに進入したことを検出する。制御部１０４は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３において検知され、第一撮影範囲３０１ａを出て行き、第二撮影範囲３０１ｂに進入したことを示す検出結果を受ける。制御部１０４は、当該検出結果に基づき、第一撮像部１０１１による車輪踏面２０３の撮影を停止させることともに、第二撮像部１０１２による車輪踏面２０３の撮影を開始させる（撮像ステップ）。車輪踏面２０３が第二撮影範囲３０１ｂ内に位置する間は、第二撮像部１０１２は、連続的に車輪踏面２０３の撮影を行い、取得した画像データを画像処理部１０５へと出力する（撮像ステップ）。
【０１８３】
図２０の（ｃ）は、車輪２０２がさらに移動し、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第三検知位置３０５に達した状態を示している。これにより、第四検知部１０３３間のレーザ光が車輪２０２によって遮断され、第三検知位置における検知信号である検知信号ＣがＯＮになる。検知部１０３ｄは、第三検知位置においてＯＮになった検知信号Ｃを制御部１０４に出力する。車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３ｄが受信したＯＮになった検知信号Ｃおよび移動方向情報が示す第一移動方向２０７に基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第三検知位置３０５に達し、第二撮影範囲３０１ｂを出て行ったことを検出する。制御部１０４は、車輪踏面位置検出部１０９による、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第二撮影範囲３０１ｂを出て行くという検出結果を受け、第二撮像部１０１２による撮影を停止する。このように、第一撮影範囲３０１ａと第二撮影範囲３０１ｂとを合わせた範囲を車輪２０２が移動する間、車輪踏面２０３の撮影を行うことで、車輪２０２の車輪踏面２０３全周の画像を取得することができる。
【０１８４】
図２１は、実施形態５に係る検査システム１ｄによる車輪踏面２０３の撮影について説明するための図である。具体的には、図２１の（ａ）〜（ｄ）は、車輪２０２の移動方向が第一移動方向２０７の逆の第二移動方向３０４に移動する車輪２０２における車輪踏面２０３を撮影する様子について、レール２０１の側面方向から見た図を示している。
【０１８５】
図２１の（ａ）は、車輪２０２が第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側から第二移動方向３０４に移動しており、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２と反対側の車輪踏面２０３が第三検知位置３０５に達した状態を示している。この場合、車輪２０２によって第四検知部１０３３間のレーザ光は遮断され、検知信号ＣがＯＮになる（第三検知ステップ）。検知部１０３ｄは、第三検知位置３０５において車輪２０２を検知したことを示し、ＯＮになった検知信号Ｃを制御部１０４に出力する。制御部１０４における移動方向取得部１０８は、第三検知位置３０５において受信した検知信号Ｃに基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２から遠ざかる第二移動方向３０４に車輪２０２が移動しているという移動方向情報を取得する。車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３ｄから受信したＯＮになった検知信号Ｃおよび移動方向情報が示す第二移動方向３０４に基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２とは反対側の車輪踏面２０３が第三検知位置３０５に達し、第二撮影範囲３０１ｂに進入したことを検出する。制御部１０４は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第三検知位置３０５において検知され、第二撮影範囲３０１ｂに進入したことを示す検出結果を受ける。制御部１０４は、当該検出結果に基づき、第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第三検知位置３０５に達するまでは、第二撮像部１０１２による車輪踏面２０３の撮影を行わせないようにする。
【０１８６】
図２１の（ｂ）は、車輪２０２がさらに移動し、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第三検知位置３０５に達した状態を示している。これにより、第四検知部１０３３間のレーザ光が車輪２０２によって遮断され、検知信号ＣがＯＦＦになる（第三検知ステップ）。検知部１０３ｄは、第三検知位置３０５において車輪２０２を検知したことを示し、ＯＦＦになった検知信号Ｃを制御部１０４に出力する。車輪踏面位置検出部１０９は、制御部１０４から受信したＯＦＦになった検知信号Ｃおよび移動方向情報が示す第二移動方向３０４に基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第三検知位置３０５に達し、第二撮影範囲３０１ｂに進入したことを検出する。制御部１０４は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第三検知位置３０５において検知され、第二撮影範囲３０１ｂに進入したことを示す検出結果を受ける。制御部１０４は、当該検出結果に基づき、第二撮像部１０１２による車輪踏面２０３の撮影を開始させる（制御ステップ）。車輪踏面２０３が第二撮影範囲３０１ｂ内に位置する間は、第二撮像部１０１２は、連続的に車輪踏面２０３の撮影を行い、取得した画像データを画像処理部１０５へと出力する（撮像ステップ）。
【０１８７】
図２１の（ｃ）は、車輪２０２がさらに移動し、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３に達した状態を示している。この場合、レール２０１上の第二検知部１０３２間のレーザ光が車輪２０２によって遮断され、検知信号ＢがＯＦＦになる（第二検知ステップ）。検知部１０３ｄは、第二検知位置３０３において車輪２０２を検知したことを示し、ＯＦＦになった検知信号Ｃを制御部１０４に出力する。車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３ｄから受信したＯＦＦになった検知信号Ｃおよび移動方向情報が示す第二移動方向３０４に基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３に達し、第二撮影範囲３０１ｂを出て行き、第一撮影範囲３０１ａに進入したことを検出する。制御部１０４は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第二検知位置３０３において検知され、第二撮影範囲３０１ｂを出て行き、第一撮影範囲３０１ａに進入したことを示す検出結果を受ける。制御部１０４は、当該検出結果に基づき、第二撮像部１０１２による車輪踏面２０３の撮影を停止させるとともに、第一撮像部１０１１による車輪踏面２０３の撮影を開始させる（制御ステップ）。車輪踏面２０３が第一撮影範囲３０１ａ内に位置する間は、第一撮像部１０１１は、連続的に車輪踏面２０３の撮影を行い、取得した画像データを画像処理部１０５へと出力する（撮像ステップ）。
【０１８８】
図２１の（ｄ）は、車輪２０２がさらに移動し、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に達した状態を示している。この場合、レール２０１上の第一検知部１０３１間のレーザ光が車輪２０２によって遮断され、検知信号ＡがＯＦＦになる（第一検知ステップ）。検知部１０３ｄは、第一検知位置３０２において車輪２０２を検知したことを示し、ＯＦＦになった検知信号Ａを制御部１０４に出力する。車輪踏面位置検出部１０９は、検知部１０３ｄから受信したＯＦＦになった検知信号Ａおよび移動方向情報が示す第二移動方向３０４に基づき、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２に達し、第一撮影範囲３０１ａを出て行ったことを検出する。制御部１０４は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が第一検知位置３０２において検知され、第一撮影範囲３０１ａを出て行ったことを示す検出結果を受ける。制御部１０４は、当該検出結果に基づき、第一撮像部１０１１による車輪踏面２０３の撮影を停止させる。
【０１８９】
このように、上述の撮影方法によれば、制御部１０４は、第一撮像部１０１１側の車輪踏面２０３が、第一検知位置３０２に達してから、第二検知位置３０３に達するまでの間、または、第一撮像部１０１１側の車輪踏面２０３が、第二検知位置３０３に達してから、第一検知位置３０２に達するまでの間において、第一撮像部１０１１に車輪踏面２０３を撮影させる。また、制御部１０４は、第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が、第二検知位置３０３に達してから、第三検知位置３０５に達するまでの間、または、第二撮像部１０１２側の車輪踏面２０３が、第三検知位置３０５に達してから、第二検知位置３０３に達するまでの間において、第二撮像部１０１２に車輪踏面２０３を撮影させる。
【０１９０】
これにより、車輪２０２の移動方向によらず、車輪踏面２０３の全周の長さが第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂのそれぞれよりも長い場合であっても、第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂに車輪踏面２０３が位置する間に、車輪踏面２０３を好適に撮影することができる。
【０１９１】
（各移動方向における検知信号と撮影期間との関係）
以下に、検知信号と撮影期間との関係について図２２を用いて説明する。図２２は、各移動方向における検知信号と撮影期間との関係を示す図である。
【０１９２】
図２２の（ａ）に示すように、車輪２０２の移動方向が第一移動方向２０７である場合、検知信号ＡがＯＮになってから検知信号ＢがＯＮになるまでの間、車輪踏面２０３が第一撮影範囲３０１ａに位置し、第一撮像部１０１１によって車輪踏面２０３の撮影を行う。また、検知信号ＢがＯＮになってから検知信号ＣがＯＮになるまでの間、車輪踏面２０３が第二撮影範囲３０１ｂに位置し、第二撮像部１０１２によって車輪踏面２０３の撮影を行う。
【０１９３】
図２２の（ｂ）に示すように、車輪２０２の移動方向が第二移動方向３０４である場合、検知信号Ｃ、Ｂ、Ａの順にＯＮになる。第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２側の検知信号ＣがＯＦＦになってから検知信号ＢがＯＦＦになるまでの間、車輪２０２の車輪踏面２０３が第二撮影範囲３０１ｂに位置するため、第二撮像部１０１２にて車輪踏面２０３の撮影を行う。また、検知信号ＢがＯＦＦになってから検知信号ＡがＯＦＦになるまでの間、車輪２０２の車輪踏面２０３が第一撮影範囲３０１ａに位置するため、第一撮像部１０１１にて車輪踏面２０３の撮影を行う。
【０１９４】
このように、車輪２０２の全周の長さに比べて、第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂのそれぞれが短い場合でも、第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂを隣接させ、第一撮影範囲３０１ａと第二撮影範囲３０１ｂとの端部に第二検知部１０３２を共有させるように検知部１０３ｄを配置する。これにより、少ない数の検知信号によって広い撮影範囲において車輪踏面２０３の撮影を行うことができる。また、この場合、車輪２０２の移動方向に応じて第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２を可動させなくても、第一移動方向２０７および第二移動方向３０４のいずれにおいても共通の撮影範囲３０１にて撮影対象となる車輪踏面２０３を撮影することができる。これにより、検査システム１ｄの簡素化が図れる。
【０１９５】
〔変形例１〕
上述の例では、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２は、撮影範囲３０１を第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂの複数の撮影範囲に分けて、車輪踏面２０３を撮影している。ただし、本実施形態ではこれに限定されず、３つ以上の撮像部によって車輪踏面２０３を撮影してもよい。この場合も、それぞれの撮像部の撮影範囲をレール２０１が伸びる方向に平行な方向に隣接して配置し、それぞれの撮影範囲の両側に検知部１０３が位置するように配置すればよい。これにより、車輪２０２の移動方向によらず、広い範囲の車輪踏面２０３を好適に撮影することができる。
【０１９６】
〔変形例２〕
実施形態５に係る検査システム１ｄでは、夜間でも車輪踏面２０３を検査することができるように、検知部１０３ｄから出力される検知信号に基づいて撮像部１０１と同様に照明部１０２を制御してもよい。
【０１９７】
この場合、照明部１０２は、実施形態１の変形例１と同様に、撮影範囲３０１（第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂ）を照射するように配置され、撮影範囲３０１を移動中の車輪２０２の車輪踏面２０３を照射してもよい。また、複数の照明部１０２のうち、一方の照明部１０２が第一撮影範囲３０１ａを移動中の車輪２０２の車輪踏面２０３を照射し、他方の照明部１０２が第二撮影範囲３０１ｂを移動中の車輪２０２の車輪踏面２０３を照射するようになっていてもよい。
【０１９８】
ここで、照明部１０２は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２（撮像部１０１ａ）によって撮影された車輪踏面２０３の撮像画像が検査に必要な明るさとなる光量および照明範囲を有するものとする。また、照明部１０２の照明は、車輪２０２の移動中に連続的に点灯するものでもよいし、撮像部１０１ａが撮影する瞬間にフラッシュによって点灯するものでもよい。照明部１０２がフラッシュによって点灯する場合は、点灯時間を短くすることができ、消費電力の低減および漏れ光による周辺への影響を低減させることができる。
【０１９９】
また、フラッシュ点灯による照明の明滅が周辺環境に影響する場合は、照明部１０２は、撮影対象となる車輪踏面２０３が第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂ（撮影範囲３０１）に位置している間のみ照明を点灯するようになっていることが好ましい。この場合、照明部１０２の制御は、第一撮像部１０１１および第二撮像部１０１２の撮影の制御と同様に行われる。これは、図２２に示す撮影期間だけ照明部１０２を点灯させることを意味する。このようにすることで、撮影に必要な期間だけ照明部１０２を点灯できるため、消費電力の低減および周辺環境への照明光の影響を低減することができる。
【０２００】
〔変形例３〕
また、上述の例では、検知部１０３ｄは遮断式センサによって構成されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、検知部１０３ｄは反射型の物体検知センサ（反射型センサ）など、車輪２０２が第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂのそれぞれを通過する際に、第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂそれぞれの両側において車輪踏面２０３を検知できるものであればよい。反射型センサの例としては、照射したレーザ光が照射された物体からの反射光を受光することで車輪２０２を検知する反射型光電センサがある。この場合、反射型光電センサなどの反射型センサは、レール２０１の片側のみに配置される。
【０２０１】
〔変形例４〕
また、上述の例では、移動方向取得部１０８が検知部１０３ｄから出力された検知信号に基づき、車輪２０２の移動方向情報を取得しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、検知部１０３ｄが車輪２０２の移動方向を検知する検知センサであり、当該検知センサを第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂの両側に配置し、当該検知センサから移動方向情報を取得してもよい。このような場合であっても、上述の例と同様に移動方向情報および検知信号に基づき、車輪２０２の移動方向によらず、同じ第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂにおいて車輪踏面２０３を好適に撮影することができる。
【０２０２】
〔変形例５〕
また、上述の例では、第一撮像部１０１１が第一撮影範囲３０１ａにおける車輪踏面２０３を撮影し、第二撮像部１０１２が第二撮影範囲３０１ｂにおける車輪踏面２０３を撮影しているが本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、例えば、第一撮像部１０１１が第二撮影範囲３０１ｂにおいて車輪踏面２０３を好適に撮影でき、第二撮像部１０１２が第一撮影範囲３０１ａにおいて車輪踏面２０３を好適に撮影できればよい。例えば、第一撮像部１０１１が第二撮影範囲３０１ｂにおける車輪踏面２０３を撮影し、第二撮像部１０１２が第一撮影範囲３０１ａにおける車輪踏面２０３を撮影するようになっていてもよい。この場合、第一撮像部１０１１を広角レンズ、第二撮像部１０１２を望遠レンズから構成することで実現することができる。
【０２０３】
〔変形例６〕
また、上述の例では、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、それぞれ車輪２０２の真ん中の高さと同じ高さに設置されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、第一検知位置３０２および第二検知位置３０３それぞれにおいて車輪２０２を検知できれば、車輪２０２の真ん中の高さと同じ高さでなくてもよい。例えば、第一検知部１０３１および第二検知部１０３２は、車輪２０２の真ん中の高さよりも低い高さであってもよいし、高い高さであってもよい。この場合も、上述の例と同様に車輪踏面２０３を好適に撮影することができる。
【０２０４】
〔変形例７〕
上述の例では、撮像部１０１ａは第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂにおいて車輪踏面２０３を連続撮影しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、撮像部１０１ａは、第一撮影範囲３０１ａおよび第二撮影範囲３０１ｂにおいて車輪踏面２０３を撮影できれば、連続撮影しなくてもよい。これによっても、車輪踏面２０３を好適に撮影することができる。
【０２０５】
〔ソフトウェアによる実現例〕
検査システム１、１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄの検査装置１０、１０ａ、１０ｂおよび１０ｄにおける撮像装置１００、１００ａ、１００ｂおよび１００ｄの制御ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）などに形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【０２０６】
後者の場合、撮像装置１００、１００ａ、１００ｂおよび１００ｄは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波など）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０２０７】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、線路上を通過する車輪の踏面を撮影する撮像部と、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第一検知位置において検知する第一検知部と、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第二検知位置において検知する第二検知部と、前記第一検知部および前記第二検知部のそれぞれの検知結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させる制御部とを備えている。
【０２０８】
本発明の態様２に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様１において、前記制御部は、前記車輪の移動方向にさらに基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させてもよい。
【０２０９】
本発明の態様３に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様２において、前記制御部は、前記移動方向が、前記第一検知位置から前記第二検知位置に向かう第一移動方向であり、前記第一検知部が前記車輪を検知していない第一非検知状態から、前記車輪を検知した第一検知状態に変化した場合に、前記撮像部に前記車輪を撮影させ、前記移動方向が、前記第二検知位置から前記第一検知位置に向かう第二移動方向であり、前記第二検知部が前記車輪を検知した第二検知状態から前記車輪を検知していない第二非検知状態に変化した場合に、前記撮像部に前記車輪を撮影させてもよい。
【０２１０】
本発明の態様４に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様３において、前記制御部は、前記移動方向が前記第一移動方向であり、前記第一検知状態から、前記第一非検知状態に変化した場合に、前記撮像部に前記車輪の撮影を終了させ、前記移動方向が前記第二移動方向であり、前記第二非検知状態から、前記第一検知状態に変化した場合に、前記撮像部に前記車輪の撮影を終了させてもよい。
【０２１１】
本発明の態様５に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様１から４のいずれか１つにおいて、前記第一検知位置から前記第二検知位置までの第一撮影範囲における第三検知位置において前記車輪を検知する第三検知部をさらに備え、前記制御部は、前記第三検知部の検知結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させてもよい。
【０２１２】
本発明の態様６に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様１から５のいずれか１つにおいて、複数の撮像部を備え、前記複数の撮像部は、前記第一検知位置から前記第二検知位置までの第一撮影範囲において、前記車輪の踏面を撮影するようにそれぞれ配置されていてもよい。
【０２１３】
本発明の態様７に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様６において、前記複数の撮像部のうちの少なくとも２つの撮像部は、前記車輪が移動する移動経路に対して互いに反対側に配置されていてもよい。
【０２１４】
本発明の態様８に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様６または７において、前記複数の撮像部のうちの少なくとも２つの撮像部は、前記第一撮影範囲に対して互いに反対側に配置されていてもよい。
【０２１５】
本発明の態様９に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様６から８のいずれか１つにおいて、前記車輪を第四検知位置において検知する第四検知部をさらに備え、前記複数の撮像部は、第一撮像部および第二撮像部を備えており、前記第一撮像部は前記第一撮影範囲を撮影し、前記第二撮像部は、前記第一撮影範囲に隣接し、前記第二検知位置から前記第四検知位置までの第二撮影範囲において、前記車輪の踏面を撮影し、前記第一撮像部および前記第二撮像部は、前記第一撮影範囲および前記第二撮影範囲に対して互いに同じ側に配置されていてもよい。
【０２１６】
本発明の態様１０に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様１から９のいずれか１つにおいて、前記制御部は車輪判定部を備え、前記車輪判定部は、前記第一検知部または前記第二検知部が、前記第一検知位置または前記第二検知位置において複数の車輪を検知する場合、前記第一検知位置または前記第二検知位置において、前記複数の車輪のうち、いずれの車輪を検知しているかを判定し、前記制御部は、前記車輪判定部の判定結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させてもよい。
【０２１７】
本発明の態様１１に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様１から１０のいずれか１つにおいて、前記制御部は、撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第一検知位置に達してから、前記第二検知位置に達するまでの間、または、撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第二検知位置に達してから、前記第一検知位置に達するまでの間において、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させてもよい。
【０２１８】
本発明の態様１２に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、前記態様９において、前記制御部は、第一撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第一検知位置に達してから、前記第二検知位置に達するまでの間、または、前記第一撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第二検知位置に達してから、前記第一検知位置に達するまでの間において、前記第一撮像部に前記車輪の踏面を撮影させ、かつ、第二撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第二検知位置に達してから、前記第四検知位置に達するまでの間、または、前記第二撮像部側の前記車輪の踏面が、前記第四検知位置に達してから、前記第二検知位置に達するまでの間において、前記第二撮像部に前記車輪の踏面を撮影させてもよい。
【０２１９】
本発明の態様１３に係る検査装置は、前記態様１から１２のいずれか１つにおける撮像装置と、前記車輪の踏面を検査する検査部とを備えている。
【０２２０】
本発明の態様１４に係る検査システムは、車輪の踏面を検査するための撮像装置と、該車輪の踏面を検査する検査部と、該検査部による検査結果を表示する表示部とを備え、前記撮像装置は、線路上を通過する車輪の踏面を撮影する撮像部と、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第一検知位置において検知する第一検知部と、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第二検知位置において検知する第二検知部と、前記第一検知部および前記第二検知部のそれぞれの検知結果に基づいて、前記撮像部に前記車輪の踏面を撮影させる制御部とを備えている。
【０２２１】
本発明の態様１５に係る撮像装置の制御方法は、線路上を通過する車輪の踏面を撮影する撮像ステップと、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第一検知位置において検知する第一検知ステップと、前記車輪を前記線路上または前記線路上方の第二検知位置において検知する第二検知ステップと、前記第一検知ステップおよび前記第二検知ステップのそれぞれにおける検知結果に基づいて、前記撮像ステップにて前記車輪の踏面を撮影させる制御ステップとを包含している。
【０２２２】
本発明の各態様に係る車輪の踏面を検査するための撮像装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記撮像装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記撮像装置をコンピュータにて実現させる撮像装置の撮像プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０２２３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０２２４】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ                      検査システム
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ            検査装置
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ  撮像装置
１０１、１０１ａ、１０１ｃ、                    撮像部
１０３、１０３ｄ                                検知部（第一検知部、第二検知部、第三検知部、第四検知部）
１０４、１０４ｂ、                              制御部
１０７                                          表示部
２０１                                          レール（移動経路）
２０１ａ                                        第一レール（移動経路）
２０１ｂ                                        第二レール（移動経路）
２０２、１３０３                                車輪
２０２ａ、１３０３ａ                            第一車輪（車輪）
２０２ｂ、１３０３ｂ                            第二車輪（車輪）
２０３、１３０６                                車輪踏面
２０３ａ、１３０６ａ                            第一車輪踏面（車輪踏面）
２０３ｂ、１３０６ｂ                            第二車輪踏面（車輪踏面）
２０７                                          第一移動方向
３０１、３０１０                                撮影範囲
３０１ａ                                        第一撮影範囲
３０１ｂ                                        第二撮影期間
３０２                                          第一検知位置
３０３                                          第二検知位置
３０４                                          第二移動方向
３０５                                          第三検知位置
１０１１                                        第一撮像部（撮像部）
１０１２                                        第二撮像部（撮像部）
１０１３                                        第三撮像部（撮像部）
１０１４                                        第四撮像部（撮像部）
１０３１                                        第一検知部
１０３２                                        第二検知部
１０３３                                        第四検知部
１０９１                                        車輪判定部
１３０３ｃ                                      第三車輪（車輪）
１３０３ｄ                                      第四車輪（車輪）
１３０６ｃ                                      第三車輪踏面（車輪踏面）
１３０６ｄ                                      第四車輪踏面（車輪踏面）
【図１】
2020085735.tif 000003
【図２】
2020085735.tif 000004
【図３】
2020085735.tif 000005
【図４】
2020085735.tif 000006
【図５】
2020085735.tif 000007
【図６】
2020085735.tif 000008
【図７】
2020085735.tif 000009
【図８】
2020085735.tif 000010
【図９】
2020085735.tif 000011
【図１０】
2020085735.tif 000012
【図１１】
2020085735.tif 000013
【図１２】
2020085735.tif 000014
【図１３】
2020085735.tif 000015
【図１４】
2020085735.tif 000016
【図１５】
2020085735.tif 000017
【図１６】
2020085735.tif 000018
【図１７】
2020085735.tif 000019
【図１８】
2020085735.tif 000020
【図１９】
2020085735.tif 000021
【図２０】
2020085735.tif 000022
【図２１】
2020085735.tif 000023
【図２２】
2020085735.tif 000024