(57)【要約】      （修正有）【課題】パンタグラフすり板の状態検査を適切に行う技術を提供する。【解決手段】パンタグラフすり板の検査システムは、平面視において、鉄道車両の走行に伴って移動するすり板ユニット１００の進行方向に対して直交以外の角度で斜交して配置される架線３と、すり板ユニット１００の上部側からすり板ユニット１００の形状を検出する形状検出手段と、形状検出手段によって検出される前記すり板ユニット１００の形状に基づいてすり板ユニット１００の状態を判定する状態判定手段と、を含む。形状検出手段は、すり板ユニット１００の長手方向における中心部を挟んだ一方側に対応する第１検出領域と中心部を挟んだ他方側に対応する第２検出領域に分けてすり板ユニット１００の形状を検出し、第１検出領域と第２検出領域は、平面視において架線３を挟んで対向配置されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両に取り付けられたパンタグラフのすり板ユニットの状態を検出するためのシステムであって、
平面視において、前記鉄道車両の走行に伴って移動する前記すり板ユニットの進行方向に対して直交以外の角度で斜交して配置される架線と、
前記すり板ユニットの上部側から当該すり板ユニットの形状を検出する形状検出手段と、
前記形状検出手段によって検出される前記すり板ユニットの形状に基づいて当該すり板ユニットの状態を判定する状態判定手段と、
を含み、
前記形状検出手段は、前記すり板ユニットの長手方向における中心部を挟んだ一方側に対応する第１検出領域と前記中心部を挟んだ他方側に対応する第２検出領域に分けて前記すり板ユニットの形状を検出しており、
前記第１検出領域と前記第２検出領域は、平面視において前記架線を挟んで対向配置され、前記すり板ユニットの進行方向に沿って分離して配置され、かつ当該進行方向と直交する方向に沿って分離して配置されており、
前記第１検出領域と前記第２検出領域の各々の一部が前記中心部を含んで重複して配置されている、
パンタグラフすり板の検査システム。
【請求項２】
前記形状検出手段は、ライン状のレーザ光を前記すり板ユニットの上部側から照射することで生じる反射光に基づいて当該すり板ユニットの形状を検出しており、
前記ライン状のレーザ光は、その延在方向を前記すり板ユニットの長手方向に対して斜交する方向に向けて照射される、
請求項１に記載のパンタグラフすり板の検査システム。
【請求項３】
鉄道車両に取り付けられたパンタグラフのすり板ユニットの状態を検出するための方法であって、
（ａ）平面視において、前記鉄道車両の走行に伴って移動する前記すり板ユニットの進行方向に対して直交以外の角度で斜交させて架線を配置すること、
（ｂ）形状検出手段が、前記すり板ユニットの上部側から当該すり板ユニットの形状を検出すること、
（ｃ）状態判定手段が、前記すり板ユニットの形状に基づいて当該すり板ユニットの状態を判定すること、
を含み、
（ｄ）前記（ｂ）は、前記すり板ユニットの長手方向における中心部を挟んだ一方側に対応する第１検出領域と前記中心部を挟んだ他方側に対応する第２検出領域に分けて前記すり板ユニットの形状を検出しており、
（ｅ）前記（ｄ）における前記第１検出領域と前記第２検出領域を、平面視において前記架線を挟んで対向して配置する、
パンタグラフすり板の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に使用されるパンタグラフすり板の状態（例えば摩耗量）を非接触で検査するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、その運行に際して架線からの電力供給を受けるためにパンタグラフを備えている。このパンタグラフは、架線との接触箇所となるすり板を備えている。このすり板は、鉄道車両の走行中に架線と常に接触することから摩耗しやすく、また損傷を生じる場合もある。このため、すり板の摩耗量などの状態を定期的に検査することが必要となる。この検査を作業員による目視等で行うことも考えられるが、多くの鉄道車両に対して適切な頻度で検査を行うには負担が大きいため、検査の自動化が望まれる。
【０００３】
すり板の状態検査に関する従来技術として、例えば特開２００５−３３７７１４号公報（特許文献１）には、パンタグラフに対して条件の異なる複数の照明装置により光を照射する照明手段と、パンタグラフの側面方向から条件の異なる複数のＣＭＯＳカメラにより撮像してすり板を含む画像データを得る撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像データからすり板形状が最も鮮明に撮像されている画像データを選択し、すり板の摩耗量を求める画像処理手段とを備えるパンタグラフ検査装置が開示されている。
【０００４】
ところで、一般にすり板は一方向に長い形状としてその長手方向を架線の延在方向に対して直交かそれに近い方向へ向けて配置され、長手方向の中心付近で架線と接触するので、すり板の中央付近に摩耗や損傷が生じやすい。このため、すり板の中央付近の状態をより的確に検査することが望まれる。しかしながら、鉄道車両の運行中にも随時、自動的に検査を行うことを考えた場合、上記した特許文献１に開示のパンタグラフ検査装置などの従来技術ではすり板の中央付近が架線に隠れてしまうために、すり板の検査を適切に行うことが難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３７７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明に係る具体的態様は、パンタグラフすり板の状態検査をより適切に行うことが可能な技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
鉄道車両に取り付けられたパンタグラフのすり板ユニットの状態を検出するためのシステムであって、（ａ）平面視において、前記鉄道車両の走行に伴って移動する前記すり板ユニットの進行方向に対して直交以外の角度で斜交して配置される架線と、（ｂ）前記すり板ユニットの上部側から当該すり板ユニットの形状を検出する形状検出手段と、（ｃ）前記形状検出手段によって検出される前記すり板ユニットの形状に基づいて当該すり板ユニットの状態を判定する状態判定手段と、を含み、（ｄ）前記形状検出手段は、前記すり板ユニットの長手方向における中心部を挟んだ一方側に対応する第１検出領域と前記中心部を挟んだ他方側に対応する第２検出領域に分けて前記すり板ユニットの形状を検出しており、（ｆ）前記第１検出領域と前記第２検出領域は、平面視において前記架線を挟んで対向配置され、前記すり板ユニットの進行方向に沿って分離して配置され、かつ当該進行方向と直交する方向に沿って分離して配置されており、（ｇ）前記第１検出領域と前記第２検出領域の各々の一部が前記中心部を含んで重複して配置されている、パンタグラフすり板の検査システムである。
【０００８】
上記構成によればパンタグラフすり板の状態検査を適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態のパンタグラフすり板の検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、すり板ユニットの構造を示す模式的な斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、すり板ユニットの形状の検出結果を模式的に示した図である。図３（Ｂ）は、すり板ユニットの断面形状の検出結果を模式的に示した図である。
【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、各レーザ光源によるライン状のレーザ光の照射方向について説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、画像処理方法の好適例について説明するための図である。
【図６】図６は、パンタグラフすり板の検査システムにおける架線と検査ユニットの設置状態を説明するための模式的な平面図である。
【図７】図７は、検査ユニットと架線の設置状態を一般化して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、一実施形態のパンタグラフすり板の検査装置の構成を示すブロック図である。図１に示すパンタグラフすり板の検査装置は、鉄道車両に配置されたパンタグラフのすり板ユニット１００の摩耗量を検査するものであり、検出ユニット１と制御ユニット２を含んで構成されている。検査ユニット１と制御ユニット２の間は通信ケーブルを用いて相互に通信可能に接続されている。この検査装置と所定の設置状態とされた架線３（後述する図６参照）を含んでパンタグラフすり板の検査システムが構成される。
【００１２】
検査ユニット１は、鉄道車両の屋根部分に設けられるパンタグラフのすり板ユニット１００の上方であって鉄道車両の進行方向に沿って延在する架線の上方に設置される。この検査ユニット１は、レーザ光源１１ａ、１１ｂと、３Ｄカメラ（三次元カメラ）１２ａ、１２ｂと、レーザドップラ速度計１３と、トリガーセンサ１４ａ、１４ｂと、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１５を含んで構成されている。
【００１３】
レーザ光源１１ａ、１１ｂは、それぞれ、すり板ユニット１００に対してライン状のレーザ光を照射する。ここでいうレーザ光の波長は特に限定されず、例えば波長６５０ｎｍ程度の赤色レーザ光を用いることができる。
【００１４】
３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂは、それぞれ、レーザ光源１１ａ、１１ｂによって照射されるレーザ光がすり板ユニット１００に照射されることによって生じる反射光を検出（撮影）する。詳細には、３Ｄカメラ１２ａはレーザ光源１１ａと対をなしており、レーザ光源１１ａによって照射されるレーザ光による反射光を検出する。また、３Ｄカメラ１２ｂは、レーザ光源１１ｂと対をなしており、レーザ光源１１ｂによって照射されるレーザ光による反射光を検出する。
【００１５】
レーザドップラ速度計１３は、鉄道車両の屋根部分に照射したレーザ光の反射光を用いてこの鉄道車両の移動速度を検出する。検出される移動速度は、３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂにおいて検出される画像の補正に用いられる。
【００１６】
トリガーセンサ１４ａ、１４ｂは、鉄道車両の進行方向に沿って両者が前後に離間するようにして配置されており、パンタグラフのすり板ユニット１００が検出ユニット１による検出範囲へ入ったこと、およびこの検出範囲から出たことを検出する。このトリガーセンサ１４ａ、１４ｂによる検出結果を用いることで、すり板ユニット１００が検出範囲に入っていないときは各レーザ光源１１ａ、１１ｂおよび各３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂの動作を停止させることができる。
【００１７】
インタフェース部１５は、検査ユニット１と制御ユニット２との間の通信制御を行う。具体的には、インタフェース部１３は、検査ユニット１から送信される制御信号を受信して各レーザ光源１１ａ、１１ｂへ送出する処理、３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂから出力される検出データ（画像データ）を制御ユニット２へ送信する処理、レーザドップラ速度計１３やトリガーセンサ１４ａ、１４ｂのそれぞれによる検出データの送信処理などを行う。
【００１８】
制御ユニット２は、検査ユニット１の動作制御を行うとともに、検査ユニット１から送信される各種データを用いてすり板ユニット１００の状態を得るための情報処理を行うものであり、車両管理用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２１、画像用ＰＣ２２、検査用ＰＣ２３およびモニタ２４を備える。
【００１９】
車両管理用ＰＣ２１は、検査対象とする鉄道車両の識別や、その鉄道車両に備わった複数のパンタグラフのうち検査対象とするパンタグラフのすり板ユニット１００を識別するなど、検査対象に管理に必要な情報処理を行う。
【００２０】
画像用ＰＣ２２は、検査ユニット１から送信される各種データを用いて、検査対象としたすり板ユニット１００の状態を可視化した画像（例えば、線画像や三次元画像など）や検査結果を示す画像を生成し、モニタ２４に表示させるための情報処理を行う。
【００２１】
検査用ＰＣ２３は、検査ユニット１から送信される各種データを用いて、検査対象としたすり板ユニット１００の状態を検出し、その結果を図示しない外部装置等へ出力する。ここで、本実施形態ではすり板ユニット１００の状態として、すり板ユニット１００の摩耗量が検出されるものとする。検査用ＰＣ２３は、すり板ユニット１００の摩耗量を検出し、摩耗量が所定値（例えば３ｍｍ）よりも大きくなった場合にその旨を示すアラート信号を生成し出力する。ここでいう摩耗量とは、すり板ユニット１００の正規の厚さ（例えば２０ｍｍ）と検査時の厚さ（例えば１７ｍｍ）との差である。
【００２２】
モニタ２４は、例えば液晶表示装置などの情報表示装置であり、画像用ＰＣ２３によって生成される画像を表示する。
【００２３】
図２は、すり板ユニットの構造を示す模式的な斜視図である。ここでは、すり板ユニット１００全体の約半分が示されている。図中、右側がすり板ユニット１００の右端であり、左側がすり板ユニット１００の中央部分である。すり板ユニット１００は、すり板１０１とこれを下側から支持する舟体１０２を備える。通常、すり板１０１は、左端側や右端側に比べて中央部分がすり減った摩耗状態となる。画像用ＰＣ２２によってモニタ２４に表示される三次元画像では、相対的にすり減った中央部分とすり減っていない左端側とが視覚的に識別できるように、舟体１０２の上面を基準面として計測したすり板１０１の高さ（すなわち厚さ）の違いが色調の違いとして表現される。
【００２４】
図３（Ａ）は、すり板ユニットの形状の検出結果を模式的に示した図である。ここでは、すり板ユニット１００の一部の形状を真上から検出した画像が示されている。図示のように、上下に伸びるすり板１０１が示され、その両側に舟体１０２の一部が示されている。本実施形態では、公知の光切断法によって対象体であるすり板ユニット１００の表面形状を検出する。具体的には、鉄道車両の走行に伴って移動するすり板ユニット１００に対して各レーザ光源１１ａ、１１ｂによってライン状のレーザ光を断続的に照射し、それによって得られる反射光を各３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂによって検出し、検査用ＰＣ２３において所定の情報処理を実行することにより、すり板ユニット１００の形状が検出される。
【００２５】
図３（Ｂ）は、すり板ユニットの断面形状の検出結果を模式的に示した図である。図３（Ａ）に示すａ−ａ線方向の断面の外形線が示されている。図示のように、舟体１０２の上面である基準面Ｓの高さを基準高さとする。また、すり板１０１の上面１０１ａの高さをすり板１０１の全体で求め、最も低い値を検出する。このすり板１０１の上面１０１ａの高さの最低値と上記した基準高さとの差がすり板１０１の高さｈとして求められる。例えば、すり板１０１の高さｈの正規値が２０ｍｍであり、摩耗量の限界値が３ｍｍであるとすると、ここで検出されるすり板１０１の高さｈが１７ｍｍ以下となった場合には、検査用ＰＣ２３は、このすり板１０１を引き続き使用することができないと判断する。
【００２６】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、各レーザ光源によるライン状のレーザ光の照射方向について説明するための図である。各レーザ光源１１ａ、１１ｂによるライン状のレーザ光１０３は、例えば図４（Ａ）に示すように、すり板１０１および舟体１０２の延在方向（図示では左右方向）に略平行な方向に照射することができる。しかし、鉄道車両の走行に伴ってすり板１００等がそれらの延在方向とほぼ直交する方向へ移動する際に、その移動速度が比較的速い（例えば時速数十ｋｍ）とすると、断続的に出力されるライン状のレーザ光がすり板１０１等に照射される本数が相対的に減少する。このため、舟体１０２に照射されるレーザ光の本数が少なくなり、あるいは照射されるレーザ光がなくなる場合も生じ得る。その場合、舟体１０２の上面である基準面Ｓの高さの検出精度が低下し、あるいは検出不能となることも考えられる。
【００２７】
上記のような場合に対しては、各レーザ光源１１ａ、１１ｂによるライン状のレーザ光１０３は、図４（Ｂ）に示すように、すり板１０１および舟体１０２の延在方向（図示では左右方向）に対してある程度の角度をもって斜交する方向に照射することが好ましい。このようにレーザ光の照射方向をオフセットすることで、すり板１０１等の移動速度が速くなった場合であっても複数のレーザ光をより確実にすり板１０１および舟体１０２へ照射することができる。それにより、舟体１０２の上面である基準面Ｓの高さの検出精度を向上させ、ひいてはすり板１０１の高さｈの検出精度を向上させることができる。なお、図４（Ｂ）の例ではレーザ光の照射方向を右上がりに示していたが、これは一例であり、レーザ光の照射方向は右下がりであってもよい。また、各レーザ光源１１ａ、１１ｂのそれぞれにおいて異なる照射方向としてもよい。
【００２８】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、画像処理方法の好適例について説明するための図である。各図において、上側から下側へ向かってすり板ユニット１００が相対的に移動するものとする。このとき、図５（Ａ）に示すように、各３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂの検出範囲内にすり板ユニット１００が入ったときには各レーザ光源１２ａ、１２ｂからのレーザ光を照射せずにバックグラウンド情報としての画像Ｉｍ１を取得する。次いで、すり板ユニット１００が検出範囲の中央付近に位置するときに各レーザ光源１２ａ、１２ｂからのレーザ光１０３を照射し、画像Ｉｍ２を取得する。
【００２９】
その後、すり板ユニット１００が検出範囲から外れる直前において、再度バックグラウンド情報としての画像Ｉｍ３を取得する。そして、まず画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ３とを平均化処理することにより１つのバックグラウンド情報としての画像を生成する。その後、このバックグラウンド情報としての画像とレーザ光照射時の画像Ｉｍ２との差分を求める。これにより、レーザ光による反射光の成分のみを抽出することができるので、すり板ユニット１００の形状の検出精度をより高めることができる。なお、各３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂのシャッタースピードを高速化することで、図５（Ｂ）に示すように、レーザ光の非照射時の画像Ｉｍ１、Ｉｍ３とレーザ光の照射時の画像Ｉｍ２、Ｉｍ４とを交互に取得してもよい。
【００３０】
図６は、パンタグラフすり板の検査システムにおける架線と検査ユニットの設置状態を説明するための模式的な平面図である。図６では、架線３とすり板ユニット１００の配置状態をこれらの上部から平面視した様子が示されている。図６に示すように、本検査システムにおける架線３は、少なくとも検査ユニット１が設置される範囲内において、すり板ユニット１００の進行方向（換言すれば鉄道車両の進行方向）に対して大きく斜交するように配置されている。検査ユニット１が設置される範囲は、一例として、すり板ユニット１００の進行方向に沿って数メートルの間である。また、すり板ユニット１００の長さは、一例として数十センチメートルである。このような条件下において、架線３は、その延在方向とすり板ユニット１００の進行方向（図中の上下方向）と直交する方向のなす角度θが例えば７０°程度となるように配置される。このため、図示のように、検査ユニット１の設置範囲の前後ではほぼ真っ直ぐに配置されている架線３が検査ユニット１の設置範囲においては大きく屈曲して配置される。
【００３１】
なお、一般に鉄道車両の運行に利用されている架線は、数百メートルの範囲ですり板ユニットの長手方向の両端間を往復するように緩やかに斜交して配置されている。しかし、この場合において架線とすり板ユニットの進行方向（鉄道車両の進行方向）と直交する方向とのなす角度は、仮にすり板ユニットが５００メートル毎に往復するとして、計算上は８９．９°以上であり、実質的に架線とすり板ユニットの進行方向とは平行であるに等しい。すなわち、本検査システムにおける架線の斜交配置とは技術的意味がまったく異なる。
【００３２】
本検査システムでは、図６に示すように、斜交配置された架線３に対して、レーザ光源１１ａおよび３Ｄカメラ１２ａからなる検出手段による検出範囲（撮像範囲）１１２ａと、レーザ光源１１ｂおよび３Ｄカメラ１２ｂからなる検出手段による検出範囲（撮像範囲）１１２ｂとがすり板ユニット１００の進行方向に沿って前後して配置され、かつ各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの間を架線３が通るように両者が配置されている。図示の例では、すり板ユニット１００の進行方向に対して、検査範囲１１２ａが検査範囲１１２ｂに対して相対的に後ろ側に配置されている。また、各検出範囲１１２ａ、１１２ｂは、すり板ユニット１００の進行方向と直交方向（図中の左右方向）に対しても、離間して配置されている。具体的には、検出範囲１１２ａは、すり板ユニット１００の進行方向の中央位置ｏに対して左側（進行方向を基準とすれば右側）に配置され、検出範囲１１２ｂは、中央位置ｏに対して右側（進行方向を基準とすれば左側）に配置されており、各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの相互間に架線３が配置されている。このような配置とすることで、少なくとも検査ユニット１の設置範囲内において、すり板ユニット１００の中央位置が架線３と重ならずに各検出範囲１１２ａ、１１２ｂに含まれるようにすることができる。
【００３３】
各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの配置については、各レーザ光源１１ａ、１１ｂおよび各３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂの位置を適宜調整することで設定することができる。簡単には、検出範囲１１２ａの位置に対応づけてレーザ光源１１ａおよび３Ｄカメラ１２ａを設置し、検出範囲１１２ｂの位置に対応づけてレーザ光源１１ｂおよび３Ｄカメラ１２ｂを設置すればよい。詳細には、検出範囲１１２ａの上方にレーザ光源１１ａおよび３Ｄカメラ１２ａを配置し、検出範囲１１２ｂの上方にレーザ光源１１ｂおよび３Ｄカメラ１２ｂを配置すればよい。また、反射光学系などの光路変換手段を用いることで、各レーザ光源等の配置と各検出範囲とを直接的に対応づけなくても上記したように各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの位置を設定することができる。
【００３４】
ここで、各検出範囲１１２ａ、１１２ｂは、最低限、すり板ユニット１００の中央位置ｏを挟んで両者が接して配置されていればよい。図示の例では、検出範囲１１２ａの右端が中央位置ｏと一致し、かつ検出範囲１１２ｂの左端が中央位置ｏと一致していればよい。さらに好ましい態様として、本検査システムでは、検出範囲１１２ａの右端が中央位置ｏよりも左側へ張り出して設定され、検出範囲１１２ｂの左端が中央位置ｏよりも右側へ張り出して設定される。このようにして検出範囲１１２ａと検出範囲１１２ｂの重複範囲１１３を設けることで、すり板ユニット１００の中央部をより確実に撮影することができる。なお、各検出範囲１１２ａ、１１２ｂのいずれか一方のみを中央位置ｏよりも張り出すように設定してもよい。
【００３５】
次に、図７を参照しながら、検査ユニット１と架線３の設置状態をどのように設定すればよいかを一般化して説明する。すり板ユニット１００の長手方向長さをＷ、幅をａとし、各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの相互間距離（各々の中心間距離）をＬとし、各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの重複範囲１１３の幅をｄとし、各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの幅を２ａとする。ここで、各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの相互間距離Ｌは、各３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂの設置位置が各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの位置と一致している場合には各３Ｄカメラ１２ａ、１２ｂの相互間距離として求めることができる。
【００３６】
このとき、すり板ユニット１００の進行方向と直交する方向と架線３とのなす角度をθとすれば、各パラメータ間で以下の関係が導かれる。
ｔａｎθ＝（Ｌ−２ａ）／ｄ      …（１）
上記の（１）式から、角度θは以下のように求められる。
θ＝ａｒｃｔａｎ（（Ｌ−２ａ）／ｄ）      …（２）
【００３７】
したがって、上記の（２）式に基づいて検査ユニット１と架線３の設置状態を定めることができる。具体例を挙げると、Ｌ＝１．０［ｍ］、ｄ＝０．３［ｍ］、ａ＝０．０７５［ｍ］であるとすれば、（２）式により求められるθの値は７０．６°となる。よって、すり板ユニット１００の進行方向と直交する方向と架線３の延在方向とのなす角度θが７０．６°以下となるように架線３を配置（敷設）すればよい。
【００３８】
同様に、例えば架線３の傾斜する角度θを８０°に設定したいという要望が先に決まっている場合であれば、以下のように（１）式を変更すれば、各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの相互間距離Ｌを１．８５［ｍ］と求めることができる。この値に基づいて各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの位置、ひいては各レーザ光源等の位置を定めればよい。なお、他のパラメータについても同様である。
Ｌ＝ｄ×ｔａｎθ＋２ａ      …（３）
【００３９】
なお、上記した（１）式では各検出範囲１１２ａ、１１２ｂの幅をすり板ユニット１００の幅ａの２倍とすることを前提としていたが、それらを等しく設定した場合には（１）式を以下のように変形して用いればよい。
ｔａｎθ＝（Ｌ−ａ）／ｄ      …（４）
【００４０】
以上のような実施形態によれば、各検出範囲における形状検出時にすり板ユニットの中央部分と架線とが重ならないようにすることができるので、パンタグラフすり板の状態検査を適切に行うことが可能となる。特に、鉄道車両が停車駅へ進入したタイミングなど、鉄道車両の運行時においても妨げとなることなくパンタグラフすり板の検査を行うことが可能となる。
【００４１】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態では、すり板ユニットの状態としてすり板の「摩耗量」を検出していたが、これ以外にも、例えばすり板の部分的な欠け等の損傷を検出対象とするなど種々の状態を検出対象とすることができる。また、上記した実施形態では形状検出手段の一例としてレーザ光源と３Ｄカメラを組み合わせたものを挙げていたが、形状検出手段はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００４２】
１：検査ユニット
２：制御ユニット
３：架線
１１ａ、１１ｂ：レーザ光源
１２ａ、１２ｂ：３Ｄカメラ
１３：レーザドップラ速度計
１４ａ、１４ｂ：トリガーセンサ
１５：インタフェース部
２１：車両管理用ＰＣ
２２：画像用ＰＣ
２３：検査用ＰＣ
２４：モニタ
１００：すり板ユニット
１０１：すり板
１０１ａ：すり板の上面
１０２：舟体
１０３：レーザ光
１１２ａ、１１２ｂ：検出範囲（撮像範囲）
１１３：重複範囲
【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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