(57)【要約】【課題】  外乱ノイズによる影響で検出信号のうちトロリ線摺動面の波形ではない信号をトロリ線摺動面の波形と誤認して測定するような摩耗量の誤算出を低減することができるトロリ線の摩耗量測定装置を提供することにある。【解決手段】  この発明は、ゲート内の検出信号に対してトロリ線摺動面からの反射光による検出波形を“Ｈ”とし、その前後にあるトロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域からの反射光による検出波形を“Ｌ”あるいはその逆となるようにトロリ線摺動面の部分の検出信号をパルス信号として二値化をし、得られたゲート内のパルス信号に対して“Ｈ”の幅とこれの前後の“Ｌ”の幅から得られる波形幅（測定幅）あるいは“Ｈ”と“Ｌ”とが逆となる波形幅が実質的に新線径に相当したものであるときに、そのパルス信号をトロリ線摺動面の検出信号と決定するものである。【選択図】      図１
2005271682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光をトロリ線摺動面に照射し、その反射光を受光してその受光信号に基づいてトロリ線の摩耗量を測定するトロリ線摩耗量測定方法において、
前記受光信号あるいはこれを増幅した信号に対して前記トロリ線摺動面の検出波形が得られる範囲にゲートを設定して前記トロリ線摺動面からの反射光に対応する信号波形をＨＩＧＨレベルとし、その前後にあるトロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域に対応する信号波形をＬＯＷレベルとし、さらに前記領域の外側をＨＩＧＨレベルとする所定の閾値で二値化することで前記ゲート内で検出信号を得て、得られた前記ゲート内の検出信号に対してＨＩＧＨレベルの幅とこれの前後にあるＬＯＷレベルの幅との和として得られる波形幅が実質的に新線径に相当するか否かを判定して、相当するときに、そのパルス信号をトロリ線摺動面の検出信号と決定するトロリ線摩耗量の測定方法。
【請求項２】
前記ゲート内のパルス信号のうち前記トロリ線摺動面の幅に相当するパルス幅のパルス信号がまず選択され、前記判定は、この選択されたパルス信号に対して行われる請求項１記載のトロリ線摩耗量の測定方法。
【請求項３】
前記判定の結果、前記ゲート内に新線径に相当するパルス信号が存在しないときに、複数の前記パルス信号が合成されて１つのパルス信号とされて前記判定が行われる請求項２記載のトロリ線摩耗量の測定方法。
【請求項４】
前記二値化は、前記所定の閾値が調整可能なコンパレータにより前記所定の閾値が調整されて行われる請求項３記載のトロリ線摩耗量の測定方法。
【請求項５】
前記波形幅は、ＨＩＧＨレベルのパルス波形の幅とこれの両側にあるＬＯＷレベルの波形幅との総計として算出される請求項１記載のトロリ線摩耗量の測定方法。
【請求項６】
前記ＬＯＷレベルの波形幅が前記領域が採り得る所定の範囲にあるか否かが判定される請求項５記載のトロリ線摩耗量の測定方法。
【請求項７】
前記検出信号は、前記ＨＩＧＨレベルと前記ＬＯＷレベルとが反転したものである請求項１記載のトロリ線摩耗量の測定方法。
【請求項８】
レーザ光をトロリ線摺動面に照射し、その反射光を受光してその受光信号に基づいてトロリ線の摩耗量を測定するトロリ線摩耗量測定装置において、
前記受光信号あるいはこれを増幅した信号に対して前記トロリ線摺動面の検出波形が得られる範囲にゲートを設定して前記トロリ線摺動面からの反射光に対応する信号波形をＨＩＧＨレベルとし、その前後にあるトロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域に対応する信号波形をＬＯＷレベルとし、さらに前記領域の外側をＨＩＧＨレベルとする所定の閾値で二値化して前記ゲート内で検出信号を得る二値化回路と、
得られた前記ゲート内の検出信号に対してＨＩＧＨレベルの幅とこれの前後にあるＬＯＷレベルの幅との和として得られる波形幅が実質的に新線径に相当するか否かを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段により前記波形幅が実質的に新線径に相当すると判定されたときにそのパルス信号をトロリ線摺動面の検出信号と決定するトロリ線摩耗量の測定装置。
【請求項９】
さらに、前記ゲート内のパルス信号のうち前記トロリ線摺動面の幅に相当するパルス幅のパルス信号を選択する選択手段を有し、前記判定手段は、この選択手段により選択されたパルス信号に対して判定を行う請求項８記載のトロリ線摩耗量の測定装置。
【請求項１０】
さらに、複数の前記パルス信号を合成して１つのパルス信号とする合成手段を有し、前記判定手段の前記判定の結果、前記ゲート内に新線径に相当するパルス信号が存在しないときに、前記合成手段により複数の前記パルス信号が合成されて１つのパルス信号とされ、前記判定手段により合成された前記１つのパルスに対して前記判定が行われる請求項９記載のトロリ線摩耗量の測定装置。
【請求項１１】
前記二値化回路は、前記所定の閾値が調整可能なコンパレータを有する請求項１０記載のトロリ線摩耗量の測定装置。
【請求項１２】
前記波形幅は、ＨＩＧＨレベルのパルス波形の幅とこれの両側にあるＬＯＷレベルの波形幅との総計として算出される請求項８記載のトロリ線摩耗量の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トロリ線の摩耗量測定方法および測定装置に関し、詳しくは、レーザ光をトロリ線摺動面に垂直に照射して、その反射光を受光し、その受光信号に基づいてトロリ線の摩耗量を測定するトロリ線摩耗量測定装置において、外乱ノイズによる影響で検出信号のうちトロリ線摺動面の波形ではない信号をトロリ線摺動面の波形と誤認して測定するような摩耗量の誤算出を低減することができるようなトロリ線の摩耗量測定方法および測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気鉄道のトロリ線は、電車の走行に伴って漸次に摩耗する。これが一定の限界に達すると切断などの重大事故の原因となるので、検測車に摩耗量測定装置を搭載し、適時に摩耗量を測定して限界に達したトロリ線は張り替えなどの措置がとられている。
従来から摩耗量測定装置は各種のものが開発されており、例えば新幹線においては、検測車にレーザー方式の摩耗量測定装置を搭載して、昼夜を問わず営業列車なみの走行速度で測定がなされている。
【０００３】
この種のトロリ線の摩耗量測定装置としては、ＣＣＤカメラにより画像を採取して画像処理によりトロリ線摺動面の幅を得て、これから摩耗量を測定するもの（特許文献１）、トロリ線摺動面からの反射信号を得て、その波形からトロリ線摺動面の幅を得て、これから摩耗量を算出するもの（特許文献２〜４）などがある。
【特許文献１】特開平５−９６９８０号公報
【特許文献２】特開平５−３４１１３号公報
【特許文献３】特開平５−２９０１３４号公報
【特許文献４】特開平１０−１９４０１５号公報
【０００４】
後者のトロリ線摺動面の反射信号を得て、その波形からトロリ線摺動面の幅を得て、これから摩耗量を算出する特許文献２〜４などでは、検出信号の波形からトロリ線摺動面の波形を決定して、その波形の幅をトロリ線摺動面の幅として算出する。
一方、トロリ線の周囲には、架線金具、曲引き金具等の各種の支持金具、引張りワイヤ、吊りワイヤ、トンネル等の構造分の壁面、天井面等に取り付けられた各種の構造物、簡素架線（ハイパー架線）などがあるために、これらからの外乱ノイズが検出信号の中に入り込む問題がある。
しかも、トロリ線は、ジグザグに架設されているので、各種の外乱ノイズとトロリ線摺動面の検出波形とが区別し難い。そのために、通常、トロリ線の検出範囲にゲート（検出のためのウインドパルス）が設定されて、検出信号を所定の閾値で二値化して、パルス信号とし得て、ゲートの範囲内の検出信号から所定のパルス幅の信号波形をトロリ線摺動面の検出信号と決定している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図５に示すように、トロリ線１の近傍にトロリ線摺動面の幅に近い反射光を発生する反射物があると、いずれが正しい検出信号か判断できなくなる。そこで、通常は、ゲート内でトロリ線摺動面の幅に相当するような最初に現れるパルス信号をトロリ線摺動面の幅の検出波形として、それに基づいてトロリ線摩耗量を算出している。
なお、図５において、１は、トロリ線、１ａはそのトロリ線摺動面、２は測定光、３は、反射物、４は、検出波形であり、５は、トロリ線摩耗量として算出されたトロリ線残存径であって、その高さｈ1は、算出された残存径を表している。
残存量測定としては、検測送受信器の受光素子から得られる受光信号を二値化して検出信号を得て、その中からトロリ線摺動面１ａに相当する検出波形を得て、検出波形のパルス幅を残存径に換算することでトロリ線摩耗量の算出が行われる。
ここで、検出波形４のうち４ａがトロリ線摺動面の波形であり、４ｂがノイズ波形である。これら波形が１つのものとして算出されたときには、トロリ線残存径は、ノイズ分だけ高い値ｈ2となる。逆に、後の波形４ｂ側だけをトロリ線摺動面の波形と捉えた場合には、トロリ線残存径は、実際よりも小さいトロリ線残存径が算出されてしまう。
ノイズ波形４ｂは、図５ではトロリ線摺動面の波形４ａよりも後側にあるが、これが手前にあるときも、両側にあるときももちろんある。
【０００６】
ところで、線路がカーブしているところに当たるトロリ線などでは、走行方向での摩耗量の変化が大きく、極端に摩耗しているところがあって、ノイズ等が混入すると、たとえ、検出信号を二値化して波形整形しても適正な波形を見分けることができず、トロリ線残存径は誤算出され易い。また、どれが正しい検出波形なのか、その認定が難しい。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、外乱ノイズによる影響で検出信号のうちトロリ線摺動面の波形ではない信号をトロリ線摺動面の波形と誤認して測定するような摩耗量の誤算出を低減することができるトロリ線の摩耗量測定方法および測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するためのこの発明のトロリ線の摩耗量測定方法および測定装置の特徴は、受光信号あるいはこれを増幅した信号に対してトロリ線摺動面の検出波形が得られる範囲にゲートを設定してトロリ線摺動面からの反射光に対応する信号波形をＨＩＧＨレベルとし、その前後にあるトロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域に対応する信号波形をＬＯＷレベルとし、さらに領域の外側をＨＩＧＨレベルとする所定の閾値で二値化することでゲート内で検出信号を得て、得られたゲート内の検出信号に対してＨＩＧＨレベルの幅とこれの前後にあるＬＯＷレベルの幅との和として得られる波形幅が実質的に新線径に相当するか否かを判定して、相当するときに、そのパルス信号をトロリ線摺動面の検出信号と決定するものである。
【発明の効果】
【０００８】
図４は、この発明のトロリ線の摩耗量測定方法の測定原理を説明する図である。
まず、図４を参照してその測定原理から説明する。なお、図５と同一の構成要素は同一の符号で示す。
トロリ線摺動面１ａの波形を得るゲート内の検出信号について、所定の閾値で二値化すると、図４のような検出波形を得ることができる。
図４では、反射物３がトロリ線１の背後にあるが、二値化回路のコンパレータの閾値を下げていくと、強い反射光の反射物３とトロリ線摺動面１ａは、飽和して“Ｈ”となり、また、左側に反射物がないトロリ線１の外部からの光が入射してきて、それが“Ｈ”となって、トロリ線摺動面１ａの波形４ａの前後にノイズ波形４ｂが存在する検出信号を得ることができる。
この場合、トロリ線摺動面１ａの検出波形４ａとノイズ波形４ｂとの間には、トロリ線摺動面１ａの端部とトロリ線１の外形との間で形成される領域からの弱い反射光を受けあるいはこの領域の反射光のない状態により“Ｌ”となる部分が生じた検出信号であり、検出するパルス信号である検出波形４ａの両側には影６となって現れる部分が存在する。この部分は、本来、波形の立下がり領域となるため、その幅は、通常、無視され、トロリ線の径の算出には関係しない。
【０００９】
この発明は、この無視されている影６の部分の幅とトロリ線摺動面１ａのパルス幅との関係に着目する。
この影６の幅は、トロリ線摺動面１ａの端部とトロリ線１の外形との間で形成される領域に対応している。この影６の幅は、トロリ線摺動面１ａの摩耗に応じて変化する。その変化は、トロリ線摺動面１ａの摩耗量と増減関係が逆になる。
その結果、トロリ線摺動面１ａが摩耗しても、トロリ線摺動面１ａの検出波形４ａのパルス幅と影６の部分の幅との和は、常に摩耗していないトロリ線の直径幅（新線径）に対応している。
そこで、この発明では、図４に示すような検出信号のパルス波形において、検出波形４ａのパルス幅とその両側にある影６の幅との和から算出された幅が新線径（新線のトロリ線の直径）になるか判定することで、検出波形がトロリ線摺動面１ａのものか否かを決定する。
【００１０】
すなわち、この発明は、ゲート内の検出信号に対してトロリ線摺動面からの反射光による検出波形を“Ｈ”とし、その前後にあるトロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域からの反射光による検出波形を“Ｌ”あるいはそれぞれがその逆となるようにトロリ線摺動面の部分の検出信号をパルス信号として二値化をし、得られたゲート内のパルス信号に対して“Ｈ”の幅とこれの前後の“Ｌ”の幅から得られる波形幅（測定幅）あるいは“Ｈ”と“Ｌ”とが逆となる波形幅が実質的に新線径に相当したものであるときに、そのパルス信号をトロリ線摺動面の検出信号と決定するものである。これにより、トロリ線摺動面の検出波形の誤検出を減少させることができる。
その結果、トロリ線の摩耗量測定装置において、外乱ノイズによる影響で検出信号のうちトロリ線摺動面の波形ではない信号をトロリ線摺動面の波形と誤認して測定するような摩耗量の誤算出を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、この発明によるトロリ線の摩耗量測定装置を適用した一実施例の信号処理回路を中心とするブロック図、図２は、そのトロリ線摩耗量算出処理のフローチャート、そして、図３は、摺動面の検出波形に波形割れがある場合の説明図である。
１０は、受光素子であって、投光系７によりミラーを介してトロリ線摺動面１ａに垂直に照射されたレーザ光８の反射光を受光する。
１１は、受光素子１０からの信号を増幅するアンプ、１２は、アンプ１１の信号を受けて所定の閾値で二値化するコンパレータ１２ａ等で構成される二値化回路、１３は、二値化回路１２の出力を受けて検出信号をデジタル化するるＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）、１４は、Ａ／Ｄ１３からの信号を受け、また、車両の走行に応じて発生する距離パルスを受けて距離パルスに応じて検出信号の波形の立上がり／立下がり位置を検出する立上がり／立下がり検出回路、１５は、データ処理装置１６から同期信号を受け、立上がり／立下がり検出回路１４から立上がり／立下がり検出信号を受け、さらにトロリ線の新線径とを受けてデータ処理装置１６に入力するインタフェースである。
【００１２】
ここで、二値化回路１２は、図４のような影６の波形がトロリ線摺動面１ａの検出波形４ａの両側に発生する検出信号を生成するために、閾値電圧Ｖthがデータ処理装置１６あるいは手動により調整され、その電圧値Ｖthをコンパレータ１２ａの基準電圧入力端子（−）に入力する。Ａ／Ｄ１３は、データ処理装置１６から所定の周期のタイミングクロックＣＬＫを受けて二値化された図４のような波形をデジタル値に変換する。このデジタル値に変換されたデータから立上がり／立下がり検出回路１４は、デジタル値の変化点を検出して、その変化量が一定値以上でありかつ増加するときには立上がりのフラグデータ、例えば、“１１”を、その変化量が一定値以上でありかつ減少するときには立下がりのフラグデータ、例えば、“１０”を発生する。なお、データが変化しないときには、“００”の信号となる。
これらの立上がり／立下がりのデータ列が同期信号に従ってインタフェース１５からデータ処理装置１６に一定期間送出される。このときの同期信号は、１回の測定に応じて発生して検出信号の検出範囲を決めるものとしてデータ処理装置１０が発生する。
【００１３】
データ処理装置１６は、ＭＰＵ１６１、メモリ１６２、ＨＤＤ等の外部記憶装置１６３等がバス１６４を介して相互に接続された、いわゆる汎用のパーソナルコンピュータ等である。そのメモリ１６２には、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム１６２ａ、新線径相当幅算出プログラム１６２ｂ、トロリ線残存径相当幅算出プログラム１６２ｃ、ゲート設定プログラム１６２ｄ、閾値設定プログラム１６２ｅ、摺動面幅データテーブル１６２ｆ等が設けられ、インタフェース１５を介して入力された現在測定対象となっている新線径のデータ、例えば、１１０ｍｍ，１５０ｍｍ等が記憶されている。
データ処理装置１６のメモリ１６２に記憶されたトロリ線摺動面検出信号決定プログラム１６２ａは、ＭＰＵ１６１により実行され、ＭＰＵ１６１は、ゲート内の検出信号に対してトロリ線摺動面１ａの幅に相当するような検出信号の波形を検出する。さらにその両側にある立下がり部分の影６（図４参照）の幅をそれぞれに検出し、検出した３つの波形幅のデータをメモリ１６２の所定の領域に記憶して、新線径相当幅算出プログラム１６２ｂをコールして抽出された３つの波形の幅の総計幅を得て、算出した総計幅（＝新線径に相当する幅）が測定しているトロリ線１の新線径に相当するか否かの判定をする。
【００１４】
その結果、新線径に相当していないものは、トロリ線摺動面１ａの検出波形（パルス信号）ではないと判定し、次の波形の検出をしていき、新線径に相当するものをトロリ線摺動面の検出波形（パルス信号）として決定して、決定されたトロリ線摺動面の幅に対応する検出波形（検出パルス）の幅データをメモリ１６２の摺動面幅データテーブル１６２ｆに記憶して登録する。摺動面幅データテーブル１６２ｆに複数の摺動面幅データの登録があったときには、そのうち正しい摺動面の幅データを決定して他のデータを削除する。
なお、前記の場合、まず、トロリ線摺動面１ａの幅に相当するような幅の検出波形を検出して、次にその両側にある立下がり部分の影６（図４参照）の幅をそれぞれに検出することなく、トロリ線摺動面１ａの検出波形の幅と両側の影６の幅とを含めて波形全体の幅を検出するようにしてもよい。この場合には、新線径相当幅算出プログラム１６２ｂは不要であるが、この実施例では、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム１６２ａの処理の１つに影６の幅がトロリ線摺動面１ａの端部とトロリ線１の外形との間で形成される領域に相当する範囲のものであるか否かを判定する。そのために、両側の影６の幅を個別にそれぞれ検出している。これにより波形検出精度を向上させることができる。
さらに、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム１６２ａは、ゲート内にトロリ線摺動面の検出波形の信号がないときに、前後の検出波形を組み合わせて１つの合成波形として、この合成波形において前記と同様な処理を行い、トロリ線摺動面１ａに対応する検出波形（パルス信号）の幅データを摺動面幅データテーブル１６２ｆに登録する。
【００１５】
新線径相当幅算出プログラム１６２ｂは、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム１６２ａからコールされてＭＰＵ１６１により実行され、ＭＰＵ１６１は、３つの抽出波形の幅データをメモリ１６２の所定の領域から読出して、図４の両側の影６の波形とトロリ線摺動面１ａの検出波形４ａとの総計幅Ｓを次の式により算出する。
Ｓ＝トロリ線摺動面の検出波形の幅＋前側影の幅＋後側影の幅
トロリ線残存径相当幅算出プログラム１６２ｃは、ＭＰＵ１６１により実行され、ＭＰＵ１６１は、メモリ１６２の摺動面幅データテーブル１６２ｆからトロリ線摺動面幅を示す波形の幅データを順次読出して、検出トロリ線摺動面１ａの幅を算出し、この算出値からトロリ線残存径を算出して外部へと出力する。
ゲート設定プログラム１６２ｄは、ＭＰＵ１６１により実行され、ＭＰＵ１６１は、前のトロリ線摺動面１ａの検出波形の位置を基準にして所定の幅で次にトロリ線摺動面１ａのパルス波形がある位置を中心として所定の幅でゲートを設定して、その範囲の検出信号の波形のデータを抽出して所定の作業領域に記憶し、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム１６２ａをコールする。
閾値設定プログラム１６２ｅは、ＭＰＵ１６１により実行され、ＭＰＵ１６１は、二値化回路１２に送出する閾値Ｖthを変化させて最適値に設定する。
【００１６】
図２は、データ処理装置１６によるトロリ線摩耗量算出処理のフローチャートである。
まず、同期信号に応じて送出された検出信号のデータをインタフェース１５を介して受信してメモリ１６２の所定の領域に所定量のデータを記憶する（ステップ１０１）。次にゲート設定プログラム１６２ｄがＭＰＵ１６１に実行されて、前のトロリ線摺動面の検出波形の位置を基準にして次にトロリ線摺動面の検出信号のパルス波形がある位置を中心として所定の幅でゲートを設定してメモリ１６２の所定領域に記憶された検出信号のデータからゲート内の検出波形のデータを抽出して作業領域に記憶する（ステップ１０２）。そして、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム１６２ａがＭＰＵ１６１に実行されて、作業領域からゲート内の検出波形のデータを読出してゲート内でトロリ線摺動面１ａの幅に相当するようなパルス波形を検出し、さらに影６に相当する立下がりのパルス幅の波形を検出する（ステップ１０３）。次に、新線径相当幅算出プログラム１６２ｂをＭＰＵ１６１が実行して、新線径に相当する総計幅Ｓの算出をし（ステップ１０４）、算出した総計幅Ｓが新線径に相当するか否かを判定する（ステップ１０５）。なお、ここで、相当するとは、新線径±αの範囲の判定をすることである。αは、新線径のばらつきを考慮した判定誤差の範囲である。したがって、αの値が小さいときには、総計幅Ｓは、対応したものとなる。
その結果、ＹＥＳとなれば、摺動面幅データテーブル１６２ｆに、このときＹＥＳと判定されたトロリ線摺動面１ａのパルス幅に対応する幅データが検出波形として登録される（ステップ１０５ａ）。そして、ステップ１０３へと戻り、次の波形データを作業領域から読出して、同様な処理を繰り返す。
なお、ステップ１０３において、左に影幅不適として点線で示すように、影６の幅がトロリ線摺動面１ａの端部とトロリ線１の外形との間で形成される領域に相当する範囲を越えて不適当な値となっているときあるいは前記の領域の幅としては狭すぎる幅のときには、ステップ１０６へと移り、検出信号の波形の検査がすべて終了かの判定を行い、ステップ１０３へと戻り、次の検出波形の検出処理に入る。
【００１７】
一方、ステップ１０５の判定でＮＯとなれば、検出信号の波形の検査がすべて終了かの判定を行い（ステップ１０６）、検査が終了していないときにはステップ１０３に戻り、ステップ１０３からの前記処理を繰り返す。なお、ゲート内で抽出するデータがなくなったときには、ステップ１０５の判定はＮＯとなる。
ステップ１０６の判定の結果ＹＥＳとなったときには、パルス波形は複数あるかの判定をして（ステップ１０７）、ＹＥＳのときには、次にゲート内の検出信号において、隣接するパルス波形を組み合わせて合成した波形の中でトロリ線摺動面１ａの幅に相当するようなパルス波形を検出波形として抽出する（ステップ１０８）。
ステップ１０７〜ステップ１０８の処理は、図３に示すように、閾値Ｖthの設定の仕方や外乱ノイズの影響によりトロリ線摺動面１ａに対応する検出波形４ａが波形割れを起こすことがあるからである。そこで、この波形割れした波形に対してそれを１つの波形として処理する。
なお、ステップ１０８の波形割れを合成する組み合わせ処理としては、隣接する２つのパルス波形を合成して１つのパルス波形とし、これについて新線径相当幅の算出を行う。さらに隣接する３つのパルス波形を合成して１つのパルス波形とし、これについて新線径相当幅の算出を行う。４つ以上も行ってもよいが、２個の組み合わせと、３個の組み合わせをすれば、ほとんどの場合、漏れがなくなる。
この波形合成処理の後に新線径相当幅算出プログラム１６２ｂをＭＰＵ１６１が実行して、新線径に相当する総計幅Ｓ（新線径の波形幅に相当）の算出し（ステップ１０９）、算出した総計幅Ｓが新線径に相当するか否かを判定する（ステップ１１０）。ここで、ＹＥＳとなり、相当すると判定されたときには、ステップ１１０ａの移り、前記と同様に、摺動面幅データテーブル１６２ｆに抽出されたトロリ線摺動面１ａの幅に対応するパルスの幅データが検出波形として登録される（ステップ１１０ａ）、そして、ステップ１０８へと戻り、次の波形データを読出して、同様な処理を繰り返す。
【００１８】
一方、ステップ１１０の判定でＮＯとなれば、検出信号の波形の組合わせ検査がすべて終了かの判定を行い（ステップ１１１）、検査が終了していないときにはステップ１０８に戻り、ステップ１０８からステップ１１１までの処理を繰り返す。そして、ステップ１１１の判定でＹＥＳとなったときには、ステップ１１２以降の摺動面幅決定処理に入る。
また、先のステップ１０７の判定でＮＯとなったときも摺動面幅決定処理に入る。
【００１９】
摺動面幅決定処理は、まず、ステップ１１２において、摺動面幅データテーブル１６２ｆに登録された幅データがあるか否かを判定して、ＹＥＳのときには、登録されている個数は複数か否かを判定し（ステップ１１３）、ＹＥＳのときには、ゲート中心検索処理を行って、ゲートの中心位置を検出し、このゲートの中心位置にある幅データを摺動面幅に対応する正規のパルス波形としてその幅データを選択して、他のデータを削除する（ステップ１１４）。そして、トロリ線残存径相当幅算出プログラム１６２ｃをコールしてトロリ線残存径を算出する処理をし（ステップ１１５）、測定結果を外部へと出力する（ステップ１１６）。
一方、ステップ１１２においてＮＯとなったときには、摺動面幅に対応する幅データが検出されないときであり、この場合には、ゲートの中心位置にあるパルス波形を正しい波形として選択して（ステップ１１２ａ）、ステップ１１５へと移り、トロリ線残存径を算出する。また、ステップ１１３においてＮＯとなったときには、ステップ１１５へと移り、トロリ線残存径を算出して（ステップ１１５）、外部へと出力する（ステップ１１６）。そして、ステップ１１２においてＮＯとなった回数をカウントし、これが多くなるときには、閾値設定プログラム１６２ｅをＭＰＵ１６１が実行して、二値化回路１２に送出する閾値Ｖthを変化させて最適値に設定し直し、その回数が減少する方向に調整する。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上説明してきたが、実施例では、トロリ線摺動面からの反射光による検出波形を“Ｈ”とし、その前後にある影の部分（トロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域からの反射光によるもの）の検出波形を“Ｌ”になるように二値化し、これら両側の影を含む検出波形を１つとしてその境の部分を立下がりとしているが、これは、検出信号を反転させて、トロリ線摺動面からの反射光による検出波形を“Ｌ”とし、その前後にある影の部分の検出波形を“Ｈ”として、両側の影を含む検出波形の境の部分を立上がりとしてもよいことはもちろんである。
また、実施例では、ステップ１０３あるいはステップ１０８において、トロリ線摺動面の幅に相当するパルス幅のパルスを選択してから、選択したパルスの幅とその前後の影の幅とから測定幅を算出しているが、この発明は、トロリ線摺動面の幅に相当するパルス幅のパルスを選択することなく、言い換えれば、ステップ１０３あるいはステップ１０８における波形の抽出をすることなく、さらに新線径相当幅を算出することに換えて、単に、順次パルスの両側の影の部分を合計した両側の影を含む検出波形を１つの波形として、その波形幅を抽出して、それが新線径か否かを判定していくものであってもよい。
さらに、実施例では、閾値設定プログラム１６２ｅによるデータ処理装置１６におけるプログラム処理で二値化回路の閾値を調整しているが、これは、二値化回路の出力を監視して閾値設定を最適化する自動設定回路を設けて行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、この発明によるトロリ線の摩耗量測定装置を適用した一実施例の信号処理回路を中心とするブロック図である。
【図２】図２は、そのトロリ線摩耗量算出処理のフローチャートである。
【図３】図３は、摺動面の検出波形に波形割れがある場合の説明図である。
【図４】図４は、この発明のトロリ線の摩耗量測定方法の測定原理の説明図である。
【図５】図５は、トロリ線の近傍にトロリ線摺動面の幅に近い反射信号を発生する反射物がある場合の検出信号の波形の説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…トロリ線、１ａ…トロリ線摺動面、
２…測定光、３…反射物、
４…検出波形、５…トロリ線残存径、
６…影、７…投光系、８…レーザ光、
１０…受光素子、１１…アンプ、
１２…二値化回路、１３…Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）、
１４…立上がり／立下がり検出回路、
１５…インタフェース、
１６…データ処理装置、
１６１…ＭＰＵ、１６２…メモリ、
１６２ａ…トロリ線摺動面検出信号決定プログラム、
１６２ｂ…新線径相当幅算出プログラム、
１６２ｃ…トロリ線残存径相当幅算出プログラム、
１６２ｄ…ゲート設定プログラム、
１６２ｅ…閾値設定プログラム、
１６２ｆ…摺動面幅データテーブル、
１６３…外部記憶装置、
１６４…バス。
【図１】
2005271682.tif 000003
【図２】
2005271682.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005271682.tif 000006
【図５】
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