(57)【要約】【課題】転てつ機内のロックピースの偏移状態の検出を画像のデータを処理することで行うロック偏移検出方法を提供する。【解決手段】撮影された画像データから輝度値を抽出する数値化ステップと、撮影された画像データもしくは抽出された輝度値のデータから２つのロックピースの係合部を含む所定範囲領域のデータを切り出す第１画像切り出しステップと、切り出された画像を２分割し、２つの領域の平均輝度を比較して平均輝度が高い方を挿入状態のロックピースであると判定する判定ステップと、挿入状態のロックピースの映り込んでいる領域の画像データから上下の隙間および他のロックピースとの接触部を除く範囲であって左右の隙間を含む範囲を切り出す第２画像切り出しステップと、切り出された画像に基づいて、左右の隙間の幅を算出する算出ステップと、算出された隙間の幅に基づいてロックピースの偏移を判定する偏移判定ステップとを含むようにした。【選択図】図６
2019155929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転てつ機を構成する筐体の内側に設けられて２つのロックピースと鎖錠かんに設けられている対応する切り欠きとの係合部を撮影可能な撮像手段によって、ロック動作終了時に撮影された画像のデータに基づいてロックピースの偏移を検出するためのロック偏移検出方法であって、
前記撮像手段によって撮影された画像データから輝度値を抽出する数値化ステップと、
前記撮像手段によって撮影された画像データもしくは前記数値化ステップにより抽出された輝度値のデータから２つのロックピースの係合部を含む所定範囲領域のデータを切り出す第１画像切り出しステップと、
前記第１画像切り出しステップによって切り出された画像を前記２つのロックピースの係合部がそれぞれ映り込んでいる領域に２分割し、２つの領域の平均輝度を比較して平均輝度が高い方を挿入状態のロックピースであると判定する判定ステップと、
挿入状態のロックピースの映り込んでいる領域の画像データから上下の隙間および他のロックピースとの接触部を除く範囲であって当該ロックピースの左右の隙間を含む範囲を切り出す第２画像切り出しステップと、
前記第２画像切り出しステップにより切り出された画像に基づいて、左右の隙間の幅を算出する算出ステップと、
算出された隙間の幅に基づいてロックピースの偏移を判定する偏移判定ステップと、
を含むことを特徴とする転てつ機のロック偏移検出方法。
【請求項２】
前記偏移判定ステップにおいては、算出された左右の隙間の幅の比を求め、当該の幅の比に基づいてロックピースの偏移を判定することを特徴とする請求項１に記載の転てつ機のロック偏移検出方法。
【請求項３】
前記第２画像切り出しステップにおいては、画像のＸ軸方向とＹ軸方向に沿った輝度の移動平均値と輝度値との差を画素ごとに算出して、算出された差が所定のしきい値を超えたときの座標値をそれぞれ基準値とし、当該基準値に用いて切り出し範囲を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の転てつ機のロック偏移検出方法。
【請求項４】
前記２つのロックピースのうち下側に位置するロックピースの画像に関する前記基準値は、最小座標値の側からスタートして前記しきい値を最初に超過したときの座標値であり、
前記切り出し範囲は、
Ｘ軸方向に関しては、基準値よりもロックピースの隙間に余裕を持たせた分だけ小さい値から、（基準値＋ロックピースの幅＋ロックピースの隙間＋余裕）を有する値までを設定し、
Ｙ軸方向に関しては、基準値に余裕を持たせた分だけ大きい値から、（基準値＋ロックピースの高さ−ロックピース同士の接触高さ−余裕）を有する値までを設定することを特徴とする請求項３に記載の転てつ機のロック偏移検出方法。
【請求項５】
前記２つのロックピースのうち上側に位置するロックピースの画像に関する前記基準値は、最大座標値の側からスタートして前記しきい値を最初に超過したときの座標値であり、
前記切り出し範囲は、
Ｘ軸方向に関しては基準値よりもロックピースの隙間に余裕を持たせた分だけ大きい値から、（基準値−ロックピースの幅−ロックピースの隙間−余裕）を有する値までを設定し、
Ｙ軸方向に関しては、基準値に余裕を持たせた分だけ小さい値から、（基準値−ロックピースの高さ＋ロックピース同士の接触高さ＋余裕）を有する値までを設定することを特徴とする請求項３に記載の転てつ機のロック偏移検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道軌道に設けられている転てつ機における鎖錠かんを固定するためのロックピースの位置を管理するためにロックピースの偏移を検出するロック偏移検出方法に関し、特にロックピースと鎖錠かんの切り欠きとの係合部を撮影した画像に基づいてロックピースの偏移を検出するロック偏移検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道軌道の分岐点には、車両の進路を変えるための転てつ機を備えた分岐器が設置されている。転てつ機には、種々の形式のものがあるが、その一つに、トングレールを移動させる動作かんと分岐器の転換完了位置を照査する鎖錠かんを備えたＮＳ形電気転てつ機がある。
ＮＳ形電気転てつ機は、ロックピースと呼ばれる部品を備えており、このロックピースを鎖錠かんに設けられている凹部に係合させることで、分岐器の転換完了位置を照査すると共に鎖錠かんの移動を阻止するように構成されている。
【０００３】
かかる転てつ機においては、分岐器の転換時に鎖錠かんが正規位置まで正確に移動しないとロックピースが鎖錠かんの凹部に係合しないため、ロック不良を起こし分岐器が転換不能になることがある。そして、一旦このような故障が発生すると、列車の運行を停止して転てつ機の不具合を解消する作業を行う必要があるため、列車ダイヤの大幅な乱れを招く原因となっていた。
【０００４】
従来、ＮＳ形電気転てつ機においては、転てつ機のケースのロックピース近傍に、確認用の窓とそれを覆う開閉可能な蓋が設けられており、定期的に蓋を開けてロックピースの状態を目視で転てつ機を１台ずつ点検する保守作業が行われていた。しかるに、大きな駅の構内等には、多数の分岐器が比較的離れた位置に設置されているため、すべての転てつ機を点検するには多大な時間と労力を要するという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５４９３６号公報
【特許文献２】特開２０１７−２２６２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、鎖錠かんの異常の有無を監視するため、転てつ機の上方に小型の監視用テレビカメラを水平姿勢にて設置し、プリズムまたは反射鏡により直下の被写体を撮像することで、転てつ機の鎖錠かんに設けた目盛をモニタにより確認できるようにすることによって、監視員の作業時間の低減を可能にした監視カメラシステムに関する発明が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、この監視カメラシステムは、転てつ機のケースから外部へ突出している鎖錠かんの部位に設けた目盛をカメラで撮影する方式であり、転てつ機のケース内のロックピースの状態を見ることはできないという課題がある。
【０００７】
そこで、本出願人は、ロックピース配設部の近傍に設けられた窓部を閉塞する開閉可能な蓋体の内側に、ロックピースと鎖錠かんの凹部（切り欠き）との係合状態を撮影可能な撮像デバイスを実装した基板を配設したロック偏移監視装置を開発し特許出願を行なった（特許文献２参照）。
特許文献２に記載されているロック偏移監視装置は、１台の撮像デバイスで２つのロックピースの状態を監視することができるため、装置をコンパクトに構成できるという利点があるものの、ロックピースの偏移状態の判断は撮像画像を目で見て行うものであるため、作業効率の点で難があるとともに、判断を行うには豊富な経験と知識が必要であるという課題がある。
【０００８】
本発明の目的は、転てつ機内のロックピースの偏移状態の検出を、目視によらず、撮影された画像のデータを処理することで自動的に行うことができるロック偏移検出方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、転てつ機内のロックピースの偏移状態の検出を連続して行い、異常が発生した場合にアラートを出して報知することができるロック偏移検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明は、
転てつ機を構成する筐体の内側に設けられて２つのロックピースと鎖錠かんに設けられている対応する切り欠きとの係合部を撮影可能な撮像手段によって、ロック動作終了時に撮影された画像のデータに基づいてロックピースの偏移を検出するためのロック偏移検出方法において、
前記撮像手段によって撮影された画像データから輝度値を抽出する数値化ステップと、
前記撮像手段によって撮影された画像データもしくは前記数値化ステップにより抽出された輝度値のデータから２つのロックピースの係合部を含む所定範囲領域のデータを切り出す第１画像切り出しステップと、
前記第１画像切り出しステップによって切り出された画像を前記２つのロックピースの係合部がそれぞれ映り込んでいる領域に２分割し、２つの領域の平均輝度を比較して平均輝度が高い方を挿入状態のロックピースであると判定する判定ステップと、
挿入状態のロックピースの映り込んでいる領域の画像データから上下の隙間および他のロックピースとの接触部を除く範囲であって当該ロックピースの左右の隙間を含む範囲を切り出す第２画像切り出しステップと、
前記第２画像切り出しステップにより切り出された画像に基づいて、左右の隙間の幅を算出する算出ステップと、
算出された隙間の幅に基づいてロックピースの偏移を判定する偏移判定ステップと、
を含むようにした。
【００１０】
上記のようなロック偏移検出方法によれば、ロックピースの左右の隙間を含む範囲により切り出された画像に基づいて左右の隙間の幅を算出して、算出された隙間の幅に基づいてロックピースの偏移を判定するようにしているので、転てつ機内のロックピースの偏移状態の検出を、目視によらず、撮影された画像のデータを処理することで自動的に行うことができる。また、転てつ機内のロックピースの偏移状態の検出を連続して行い、偏移状態に異常が発生した場合にアラートを出して報知することが可能となる。
【００１１】
また、望ましくは、前記偏移判定ステップにおいては、算出された左右の隙間の幅の比を求め、当該の幅の比に基づいてロックピースの偏移を判定するようにする。
かかる方法によれば、ロックピースの左側の隙間と右側の隙間の和はロックピースの偏移状態にかかわらず一定であるので、撮影された画像の画質が悪くても、左右の隙間の幅の比に基づいてロックピースの偏移を判定することで、左右の隙間をそれぞれしきい値と比較して判定する方法に比べて、偏移状態を精度良く判定することができる。
【００１２】
さらに、望ましくは、前記第２画像切り出しステップにおいては、画像のＸ軸方向とＹ軸方向に沿った輝度の移動平均値と輝度値との差を画素ごとに算出して、算出された差が所定のしきい値を超えたときの座標値をそれぞれ基準値とし、当該基準値に用いて切り出し範囲を設定するようにする。
ロックピースの偏移を判定するために切り出す画像の範囲を決定するのに用いる基準値は、Ｘ軸方向とＹ軸方向に沿って隣接する画素（ピクセル）との差に基づいて決定することも考えられるが、上記のような方法によれば、Ｘ軸方向とＹ軸方向に沿った輝度の移動平均と着目する画素の輝度値（実測値）との差に基づいてそれぞれ基準値を決定するので、精度の高い判定が行える画像の切出し範囲を設定することができる。
【００１３】
さらに、望ましくは、前記２つのロックピースのうち下側に位置するロックピースの画像に関する前記基準値は、最小座標値の側からスタートして前記しきい値を最初に超過したときの座標値であり、
前記切り出し範囲は、
Ｘ軸方向に関しては、基準値よりもロックピースの隙間に余裕を持たせた分だけ小さい値から、（基準値＋ロックピースの幅＋ロックピースの隙間＋余裕）を有する値までを設定し、
Ｙ軸方向に関しては、基準値に余裕を持たせた分だけ大きい値から、（基準値＋ロックピースの高さ−ロックピース同士の接触高さ−余裕）を有する値までを設定するようにする。
【００１４】
あるいは、前記２つのロックピースのうち上側に位置するロックピースの画像に関する前記基準値は、最大座標値の側からスタートして前記しきい値を最初に超過したときの座標値であり、
前記切り出し範囲は、
Ｘ軸方向に関しては基準値よりもロックピースの隙間に余裕を持たせた分だけ大きい値から、（基準値−ロックピースの幅−ロックピースの隙間−余裕）を有する値までを設定し、
Ｙ軸方向に関しては、基準値に余裕を持たせた分だけ小さい値から、（基準値−ロックピースの高さ＋ロックピース同士の接触高さ＋余裕）を有する値までを設定するようにしても良い。
上記のような方法によれば、確実にロックピースの左右の隙間を含む画像の切出し範囲を設定することができ、それによって精度の高いロックピースの偏移状態の判定が行える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、転てつ機内のロックピースの偏移状態の検出を、目視によらず、撮影された画像のデータを処理することで自動的に行うことができる。また、転てつ機内のロックピースの偏移状態の検出を連続して行い、異常が発生した場合にアラートを出して報知することが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るロック偏移検出方法が適用される転てつ機の上蓋を外した状態を示す平面図である。
【図２】転てつ機を構成する転換装置および鎖錠装置の構成例を示す斜視図である。
【図３】鎖錠かんとその位置調整機構の関係を示す概略図である。
【図４】本発明に係るロック偏移検出方法が処理する画像データを取得するロック偏移監視装置の構成例を示す正面図である。
【図５】図４のロック偏移監視装置の１つの撮像デバイス（カメラ）により撮影された２個のロックピースのそれぞれのロック状態を示す撮影映像図である。
【図６】本発明に係るロック偏移検出方法によるロック偏移検出処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図４のロック偏移監視装置により撮影された左右のロックピースのそれぞれのロック状態の撮影映像とＸ軸方向およびＹ軸方向の輝度の移動平均と実測値との差の変化の様子を示した図である。
【図８】図４のロック偏移監視装置により撮影されたロックピースの画像データから得られた輝度の移動平均の変化の例を示した図である。
【図９】図４のロック偏移監視装置により撮影されたロックピースの画像におけるＹ軸方向の輝度値の変化と１つ前のピクセルの輝度の変化および輝度の移動平均の変化の例を示したグラフである。
【図１０】図４のロック偏移監視装置により撮影された左右のロックピースのそれぞれのロック状態の撮影映像とＸ軸方向およびＹ軸方向の１つ前のピクセルの輝度と差の変化の様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るロック偏移検出方法の一実施形態について詳細に説明するが、先ず実施形態のロック偏移検出方法が適用される転てつ機について説明する。
図１は本実施形態に係るロック偏移検出方法の適用対象である転てつ機１００の上蓋を外した状態を示す平面図、図２は動作かんを含む転換装置１１０および鎖錠かんを含む鎖錠装置１２０の構成を示す斜視図である。なお、図２の転換装置１１０および鎖錠装置１２０は、図１に示されている内部機構を構成する部品や部材（動力伝達機構や電気回路等）の下方に配設される。
【００１８】
転てつ機１００は、図１に示すように、鉄道線路の分岐器のトングレールを動かす動作かん１１１と、動作かん１１１を鎖錠するための鎖錠かん１２１と、外部ケーブルが導入されるケーブル導入部１０１Ａ、１０１Ｂと、転換装置１１０や鎖錠装置１２０、電気回路等を収容する筐体（ケース）１０５とを備えている。
上記動作かん１１１および鎖錠かん１２１は筐体１０５の貫通するように配設され、一部（中央）が筐体１０５内に収容され、両端がそれぞれ筐体１０５の外方へ突出されている。
【００１９】
また、筐体１０５の端部には動作かん１１１を駆動する電動機（モータ）１３０が設けられ、筐体１０５の内部には、電動機（モータ）１３０の動力を動作かん１１１へ伝達する動力伝達機構１０４と、外部ケーブルの配線が接続される配線端子盤１０２と、制御リレー１７１および回路制御器１７２を備えた電気回路部１７０が設けられている。
さらに、筐体１０５の電動機１３０の取付け側と反対側の側壁には、内部の状態を目視するための窓と該窓を閉塞するためのロック蓋１０６が設けられている。
【００２０】
制御リレー１７１は、ジャック板および複数の配線を介して配線端子盤１０２と接続されている。また、制御リレー１７１は、電力配線と端子台１０８を介して電動機１３０と電気的に接続され、電動機１３０を駆動制御する。
回路制御器１７２は、鎖錠かん１２１のロック機構（鎖錠装置）に連動するように設けられた作動レバー１０３の一部が挿入され、該作動レバー１０３の位置に応じて複数の接点を切り替えて鎖錠かん１２１の位置を検出する。なお、作動レバー１０３は、後述のロックピース１２２Ａ，１２２Ｂに連動して動作される。
【００２１】
図２に示すように、転換装置１１０および鎖錠装置１２０は、摩擦クラッチ１３１および中間歯車１３２を介して電動機１３０の回転力が伝達される転換歯車１３３に設けられた転換ローラ１３４が、動作かん１１１側のカム１３５に嵌合されており、電動機１３０の回転駆動力によって動作かん１１１を長手方向に移動させることにより、図示しないトングレールを移動させ、分岐器を転換する。
【００２２】
また、鎖錠装置１２０は、トングレールの定位に対応する主鎖錠かん１２１Ａと反位に対応する副鎖錠かん１２１Ｂ及びロックピース１２２Ａ，１２２Ｂを有し、転換装置１１０の動作かん１１１がトングレールを移動させると、このトングレールにフロントロッド（図示省略）及び接続かん１２４を介して連結されている前記鎖錠かん１２１（１２１Ａ，１２１Ｂ）がその長手方向の、トングレールの定位と反位に対応する位置に移動される。
そして、ロックピース１２２Ａ，１２２Ｂは、トングレールの定位と反位に対応して設けられた２個のカムバー１２３Ａ，１２３Ｂにそれぞれ設けられており、動作かん１１１の移動に伴い転換ローラ１３４を介して作動されるカムバー１２３Ａ，１２３Ｂによって、トングレールの定位と反位に対応して移動される。
【００２３】
そのとき、各鎖錠かん１２１Ａ，１２１Ｂに設けてある切り欠き１２１ａ，１２１ｂ（図３参照）が各ロックピース１２２Ａ，１２２Ｂに対向する位置にある時は、そのロックピースが切り欠きに進入して、鎖錠かん１２１Ａ，１２１Ｂをその位置にロックするようになっている。すなわち、鎖錠装置１２０のロックピース１２２Ａ，１２２Ｂは、トングレールが定位又は反位に移動されたことを確認して、換言すると、分岐器の開通方向を検知して、それぞれの状態で鎖錠かん１２１Ａ，１２１Ｂを鎖錠するようになっている。
【００２４】
さらに、トングレールの基本レールに対する密着状態を確保した後は、鎖錠かん１２１Ａ，１２１Ｂの各ロックピース１２２Ａ，１２２Ｂに対する位置関係を調整する必要がある。この調整のために、図３に示すように、トングレールの定位転換を検知し、これを保持するための主鎖錠かん１２１Ａの調整機構１４０Ａと、トングレールの反位転換を検知し、これを保持するための副鎖錠かん１２１Ｂの調整機構１４０Ｂとが設けられている。
なお、図３において、符号１２１ａが付されているのが、ロックピース１２２Ａが係合される主鎖錠かん１２１Ａの切り欠き、符号１２１ｂが付されているのが、ロックピース１２２Ｂが係合される副鎖錠かん１２１Ｂの切り欠きである。
【００２５】
また、図示しないが、ロックピース１２２Ａの下面に主鎖錠かん１２１Ａの上端部が係合可能な切り欠きが、ロックピース１２２Ｂの上面に主鎖錠かん１２１Ａの下端部が係合可能な切り欠きが設けられており、図５（Ａ）に示すように、ロックピース１２２Ａが後退した状態と、図５（Ｂ）に示すように、ロックピース１２２Ｂが後退した状態が、それぞれ定位と反位でのロック状態であり、ロックピースが突出した状態が非ロック状態である。
本発明に係るロック偏移検出方法は、この切り欠きへ係合するロックピース１２２Ａ，１２２Ｂの偏移（正しい係合状態からのずれ）を検出するものである。
【００２６】
次に、図４を用いて、ロックピースのロック状態の画像を取得するロック偏移監視装置１４０の一実施形態について説明する。
図４において、符号１０６が付されているのは、転てつ機の筐体１０５の側壁に設けられたロック確認用の窓を閉塞するように装着されるロック蓋である。図４に示すように、本実施形態のロック偏移監視装置１４０は、ロック蓋１０６の内側の凹部に収納可能な大きさに構成されている。ロック蓋１０６は、下部に開閉の際の回動中心となるピンが挿入される一対のヒンジ部１０６ａが設けられ、上部中央に当該ロック蓋１０６を筐体１０５に結合するための止着部１０６ｂが設けられている。図示しないが、ロック蓋１０６の止着部１０６ｂと筐体１０５側の止着部との間には、フック式の留め金具が設けられている。
【００２７】
本実施形態のロック偏移監視装置１４０は、プリント配線基板１４１と、該基板１４１上に実装されロックピース１２２Ａ，１２２Ｂの係合部分を撮影するための撮像デバイス１４２、ロック蓋１０６を閉じた状態で内部を明るくして撮像デバイス１４２による撮影を可能にする複数（図では４個）のＬＥＤ素子（発光ダイオード素子）１４３、撮像デバイス１４２やＬＥＤ素子１４３を駆動制御する機能を備えたＩＣ（半導体集積回路）１４４やコンデンサ１４５などの電子部品により基板上に構成された電子回路、撮影した画像データを外部へ送信する無線通信モジュール１４６、該電子回路に電気的に接続されロック蓋１０６の側壁を貫通して筐体の外方へ突出するように設けられたアンテナ１４７、回路に給電するためのリード線端部のコネクタが接続される端子台１４８等を備えている。
上記プリント配線基板１４１は、ロック蓋１０６の内壁面上部に設けられたボス部（図示略）に、ビス１４９によって固定されている。また、撮像デバイス１４２は、図２の矢印Ｃの方向から、ロックピース１２２Ａ，１２２Ｂの先端部を撮影可能な向きに配設されている。
【００２８】
さらに、本実施形態では、撮像デバイス１４２として、例えばデジタルスチールカメラが使用され、静止画を連続して撮影し、撮影した画像データを無線通信で外部へ送信可能に構成されている。また、プリント配線基板１４１にはメモリとＭＰＵ（マイクロプロセッサ）が実装されており、ＭＰＵはロックピース１２２Ａ，１２２Ｂが移動した直後のロック状態の画像データをメモリに記憶し、記憶した画像データを無線通信で定期的あるいは要求に応じてに外部へ送信する。
上記のように、画像データを無線通信で送信するように構成することで、データを伝送するケーブルを敷設する必要がない。また、画像データは、タブレットのような携帯端末で直接受信して表示させることができるため、従来の転てつ機のようにわざわざロック蓋を開けて内部を視認することなく、ロックピースの状態を確認することができる。
【００２９】
さらに、本実施形態においては、ＬＥＤ素子１４３を、撮像デバイス１４２を中心にしてこれを囲むように４個配設することで、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、影のない比較的鮮明な映像を撮影することができる。なお、図５のうち、（Ａ）は主鎖錠かん１２１Ａの切り欠きにロックピース１２２Ａが係合している定位側ロック状態を撮影したもの、（Ｂ）は副鎖錠かん１２１Ｂの切り欠きにロックピース１２２Ｂが係合している反位側ロック状態を撮影したものである。
ロックピース１２２Ａ，１２２Ｂは、左右の隙間がほぼ均等な状態が初期状態であり、左右の隙間の比が１：１から離れるほど、転てつ機の動作に不具合が発生し易い状態であるので、画像データに基づいてロックピース１２２Ａ，１２２Ｂの位置を管理し、必要に応じて調整作業を行うこととなる。
【００３０】
次に、上記ロック偏移監視装置１４０により取得された画像データに基づく、ロックピース１２２Ａ，１２２Ｂの偏移の検出方法（画像処理）について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、図６のフローチャートに従った以下の処理は、ロック偏移監視装置１４０により取得され記憶装置に記憶されている画像データを、無線通信で読み出して受信した端末装置（タブレット型ＰＣ等）に格納されているソフトウェアによって行われる。
図６の画像処理では、先ずロック偏移監視装置１４０により取得された画像ファイルのデータを数値化すなわち輝度値を抽出するとともに、両方のロックピース１２２Ａ，１２２Ｂが写り込んでいる所定の範囲（例えばＸ＝４０〜６００，Ｙ＝４０〜４４０のようにＸ，Ｙ座標値で指定される範囲）のデータを切り出す（ステップＳ１）。
【００３１】
続いて、切り出された画像データ群の中から１枚の画像データを読み込んで（ステップＳ２）、左または右のいずれのロックピースが対応する副鎖錠かんの切り欠きに挿入されているか判別する（ステップＳ３）。具体的には、図５から分かるように、挿入されている側のロックピースの端面の方が、挿入されていない側のロックピースの端面よりも平均輝度値が低いので、画像データを中央で左右に２分割して、それぞれ領域の平均輝度値を算出して平均輝度値が低い方を挿入されている状態のロックピースであると判定する。なお、ステップＳ１とステップＳ２の順序は逆であっても良い。
【００３２】
次に、ステップＳ２で読み込んだ画像データから左または右の領域のそれぞれについて、抽出範囲を決定して判定のための領域の切り出しを行う（ステップＳ４，Ｓ５）。具体的には、ロックピースの画像上での幅を例えば４０ｍｍ（２００ピクセル）とした場合、左側のロックピース（図７(Ａ)）については、Ｘ軸方向とＹ軸方向に沿った輝度値の移動平均と実測値との差を算出して、最小値の側からスタートしてしきい値Ｌｔｈを最初に超過したときの座標値を基準値Ｂx1，Ｂy1とし、その基準値に対して、例えば（基準値−１０≦Ｘ≦基準値＋２３０），（基準値＋２０≦Ｙ≦基準値＋３０）のように、範囲を決定して領域の切り出しを行う。なお、上記「１０」，「２０」，「３０」の各値はピクセル数であり、切り出し範囲に余裕を与えるための値である。「２３０」はロックピースの画像上での幅２００ピクセルに、余裕分「３０」を加算した値である。
【００３３】
また、右側ロックピース（図７(Ｂ)）については、最大値の側からスタートしてしきい値Ｌｔｈを最初に超過したときの座標値を基準値Ｂx2，Ｂy2とし、その基準値に対して、例えば（基準値＋１０≦Ｘ≦基準値−２３０），（基準値−３０≦Ｙ≦基準値−２０）のように、範囲を決定して領域の切り出しを行う。ここで、「実測値」とは移動平均をとる前の輝度値を意味する。「移動平均」は、例えば１０ピクセル毎に平均をとったものを使用することが考えられる。
【００３４】
上記のように、しきい値Ｌｔｈを最初に超過したときの座標値を基準値と定めたのは、基準値を、両方のロックピースの左右の隙間および上下の隙間のいずれかの位置を示す値として取り出すためである。また、Ｘ，Ｙの範囲を上記のような数値範囲に設定しているのは、幅方向のＸ座標に関しては、左右の隙間を含んだ領域を切り出すため、高さ方向のＹ座標に関しては、図５（Ａ）からも分かるように、ロックピース１２２Ａ，１２２Ｂは、左側のロックピース１２２Ａの右側面上部と、右側のロックピース１２２Ｂの左側面下とが接触した状態で移動し、接触部では隙間が生じないので、接触部を外して領域を切り出すためである。
【００３５】
図７（Ａ）に左側のロックピース１２２Ａの画像の切り出し範囲を、図７（Ｂ）に右側のロックピース１２２Ｂの画像の切り出し範囲を、それぞれ破線で示す。また、図７（Ａ），（Ｂ）には、画像の上側と左側に、輝度値の移動平均と実測値との差がグラフにて示されている。なお、図７において、Ｂx1，Ｂy1とＢx2，Ｂy2は、それぞれＸ軸方向とＹ軸方向の基準値である。図７（Ａ），（Ｂ）に示されているグラフとロックピースの画像とを比較すると、基準値がロックピースの左右や上下の隙間に対応しているのが分かる。
【００３６】
なお、本実施例においては上記のように輝度値の移動平均と実測値との差に基づいて基準値を決定しているが、部材の表面と隙間との境界を検出して基準値を決定したいような場合、通常であれば、１つ前すなわち隣接するピクセルの輝度値と実測値との差に基づいて境界を検出して基準値を決定する方式が有効であると考えられる。そこで、本発明者らは、輝度値の移動平均と実測値との差に基づいて基準値を決定する方式と、隣接するピクセルの輝度値と実測値との差に基づいて基準値を決定する方式について比較検証した。
図９はロックピースの画像におけるＹ軸方向の輝度値の変化と１つ前のピクセルの輝度の変化および輝度の移動平均の変化を、実線Ａ，Ｂ，Ｃでそれぞれ示したグラフである。図９を参照すると、実線ＡとＢとの差Ｄ１よりも実線ＡとＣとの差Ｄ２の方が大きいことが分かる。
【００３７】
また、図１０には、撮影された左右のロックピースのそれぞれのロック状態の撮影映像とＸ軸方向およびＹ軸方向の１つ前のピクセルの輝度と差の変化の様子を示されている。図１０と図７（Ａ）のグラフを比較すると、図１０のグラフでは、Ｙ軸方向の輝度に関してロックピースの下側の隙間に対応する部位（まるで囲まれた部位）の値（差分）はしきい値Ｌｔｈを超えていないが、図７（Ａ）のグラフでは同一部位の値（差分）はしきい値Ｌｔｈを超えている。また、図１０のグラフでは、Ｘ軸方向の輝度に関してロックピースの左右の隙間に対応する部位の値（差分）はいずれもしきい値Ｌｔｈを超えていない。これより、ロックピースの挿入状態の画像においては、移動平均と実測値との差を用いる方がロックピースの表面と隙間との境界を捉えることが容易であることが分かる。
【００３８】
図６のフローチャートに戻って説明すると、上記ステップＳ４，Ｓ５で領域の切り出しを行なった次のステップＳ６では、切り出された領域の画像から、Ｘ軸方向の平均輝度値が図８に示すように所定のしきい値Ｌth以下となる範囲をそれぞれのロックピースの左または右の隙間とみなし、その隙間の大きさをピクセルの数を数えることで算出する。なお、各ロックピースの一方の隙間の大きさをピクセルの数を数えることで算出し、他方の隙間は左右の隙間の合計値が固定値（例えば３ｍｍ）であることから減算処理を実施することで算出するようにしてもよい。続いて、ステップＳ６で得られた左右の隙間の大きさの比（左右比）を算出する（ステップＳ７）。
【００３９】
その後、ステップＳ８へ進んで、算出された左右比が所定の範囲Ｒ１〜Ｒ２（例えば０．２５〜４）内にあるか否か判定し、Ｒ１〜Ｒ２内にある（Ｙｅｓ）と判定するとロックピースの位置は正常としてステップＳ１へ戻って次の画像について上記一連の処理を行い、ステップＳ８で左右比がＲ１〜Ｒ２内にない（Ｎｏ）と判定すると、ステップＳ９へ進んで、ロックピースの位置が異常である旨を、当該ロックピースを内蔵する転てつ機を識別する情報と共に表示する。
これにより、ロックピースの偏移が大きくなった場合にアラートを発生して、異常のあった転てつ機に対して作業員による検査や調整を行なって転てつ機が異常な動作（ロック不良等）を起こすのを未然に防止することができる。また、すべての転てつ機を定期的に点検する必要がなくなり、メンテナンスに要する時間を大幅に減らすことができる。
【００４０】
なお、上記実施例では、ロックピースの位置が正常か否かの判定を、ロックピースの左右の隙間の比に基づいて行なっているが、ロックピースの左右の隙間の数値を用いていずれか一方が所定値以下となった場合にロックピースの位置が異常であると判定するようにしても良い。ただし、左右比を用いて判定することで、判定の回数を減らすことができる。また、レンズの汚れによるやピントのずれによる画質の低下があっても、左右比を用いて判定することで、精度の高い判定が可能になる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、１個のスチールカメラを設けているが、２つのロックピースに対応して２個のスチールカメラを設けても良いし、ウェブカメラのような小型ものであって、ある程度解像度の高いものであれば、動画を撮影可能なデバイスであっても良い。動画撮影機能もしくは静止画の連続撮影機能を設けることで、例えば問題がありそうな転てつ機についてロックピース作動時の動画もしくは連続画像データを携帯端末で受信して、経験の豊富な作業員が動作を確認することでロックピースの異常を早期に発見することが可能になる。
【符号の説明】
【００４２】
１００  電気転てつ機
１０４  動力伝達機構
１０５  筐体
１０６  ロック蓋（蓋体）
１１０  転換装置
１１１  動作かん
１２０  鎖錠装置
１２１Ａ，１２１Ｂ  鎖錠かん
１２１ａ，１２１ｂ  切り欠き
１２２Ａ，１２２Ｂ  ロックピース
１３０  電動機
１４０  ロック偏移監視装置
１４１  プリント配線基板
１４２  撮像デバイス（撮像手段）
１４３  ＬＥＤ素子（発光素子）
１４６  無線通信モジュール
１４７  アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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