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JP6938972B2 - Third rail measurement method and equipment - Google Patents
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Description

本発明は、サードレール測定方法及び装置に関する。詳しくは、1台もしくは複数台のレーザ測域センサを設置し、各センサから取得したデータを基に、サードレールの設置状態・使用度(摩耗度)を測定するものである。 The present invention relates to a third rail measuring method and apparatus. Specifically, one or a plurality of laser range sensors are installed, and the installation state and the degree of use (wear degree) of the third rail are measured based on the data acquired from each sensor.

サードレール(第三軌条)とは、電気鉄道の集電方式の一つに使用される、走行用レールとは別に走行用レールと並行して敷設される第三の給電用レールのことを言い、車両に取り付けた集電靴をこのサードレールに擦って車両に電気を供給する。
本明細書ではレールを基準として、上側を擦るタイプを上面接触式サードレール、下面を擦るタイプを下面接触式サードレールと定義する。
The third rail (third rail) is a third power supply rail that is used in one of the current collection methods of electric railways and is laid in parallel with the traveling rail separately from the traveling rail. , The current collector shoes attached to the vehicle are rubbed against this third rail to supply electricity to the vehicle.
In this specification, the type that rubs the upper side is defined as the upper surface contact type third rail, and the type that rubs the lower surface is defined as the lower surface contact type third rail with reference to the rail.

即ち、図7に示すように、上面接触式サードレール1は、上向きの状態で、碍子2上に設置して敷設され、その上方に保護板3が取付け金具である腕金4にて吊り下げられている。一方、図8に示すように、下面接触式サードレール5は、下向きの状態で、腕金6の上端から吊り下げられ、その上面は、保護板7により覆われている。
ここで、腕金4,6は、サードレール1,5を支持する金具を言い、一定間隔で設置されている。
That is, as shown in FIG. 7, the top contact type third rail 1 is installed and laid on the insulator 2 in an upward state, and the protective plate 3 is suspended above the insulator 2 by the arm 4 which is a mounting bracket. Has been done. On the other hand, as shown in FIG. 8, the bottom contact type third rail 5 is suspended from the upper end of the arm 6 in a downward state, and the upper surface thereof is covered with the protective plate 7.
Here, the arms 4 and 6 refer to metal fittings that support the third rails 1 and 5, and are installed at regular intervals.

上面接触式は主に日本国内で用いられている方式であり、下面接触式は主に海外で用いられている。本発明は下面接触式を対象とし、特に指定がない限り「サードレール」=「下面接触式サードレール」を指す。
サードレールには、通常の架線と同様に高電圧電流が流れていることから、従来、測定を行う際は遮断し、直接作業員が測定を行う方式、または加圧中に非接触で測定する方式がある。非接触で行う測定方式に、レーザを用いたものがあり、以下の特許文献1が提案されている。
The top contact type is a method mainly used in Japan, and the bottom contact type is mainly used overseas. The present invention targets a bottom contact type, and refers to "third rail" = "bottom contact type third rail" unless otherwise specified.
Since a high voltage current flows through the third rail in the same way as a normal overhead wire, conventionally, when measuring, it is cut off and the operator directly measures it, or it measures without contact during pressurization. There is a method. As a non-contact measurement method, there is a method using a laser, and the following Patent Document 1 has been proposed.

特許文献1は、日本国内で広く用いられている上面接触式サードレールに対して測定する方式であり、上面接触式サードレールの上部からセンサを用いて腕金の上部を検出し、同様に設置された複数のセンサの値を記録する方式である。 Patent Document 1 is a method of measuring with respect to a top contact type third rail widely used in Japan, in which the upper part of the arm is detected from the upper part of the top contact type third rail using a sensor and installed in the same manner. This is a method of recording the values of a plurality of sensors.

特開2012−173254号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-173254

上記特許文献1では、上面接触式サードレールの上面に向けたセンサの値から、その変位量を測定し、腕金上部を検出することができる。
しかし、下面接触式サードレールにおいては上記のような上面に飛び出した腕金の一部が存在しないため、特許文献1は腕金を検知(測定)することができないといった課題が挙げられる。
In Patent Document 1, the displacement amount can be measured from the value of the sensor directed toward the upper surface of the upper surface contact type third rail, and the upper part of the arm can be detected.
However, in the bottom contact type third rail, there is a problem that the arm metal cannot be detected (measured) in Patent Document 1 because a part of the arm metal protruding from the upper surface does not exist as described above.

即ち、従来技術では下面接触式サードレールを測定できないといった問題があった。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、1台もしくは複数台のレーザ測域センサを使用し、各センサから取得したデータを基に、下面接触式サードレールの設置状態・使用度(摩耗度)を測定することを目的としている。
That is, there is a problem that the bottom contact type third rail cannot be measured by the conventional technique.
The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and uses one or a plurality of laser range sensors, and based on the data acquired from each sensor, the installation state and use of the bottom contact type third rail. The purpose is to measure the degree (wear degree).

上記課題を解決する本発明の請求項1に係るサードレール測定装置は、下面接触式サードレール及び走行レールを同時に測定範囲に収めることができるレーザ測域センサと、前記レーザ測域センサで取得された位置データに基づき、前記走行レールを基準とした前記サードレールの位置を算出するデータ処理部とを備えることを特徴とする。 The third rail measuring device according to claim 1 of the present invention that solves the above problems is acquired by a laser range sensor capable of simultaneously fitting the bottom contact type third rail and the traveling rail into the measurement range, and the laser range sensor. It is characterized by including a data processing unit that calculates the position of the third rail with respect to the traveling rail based on the position data.

上記課題を解決する本発明の請求項2に係るサードレール測定装置は、請求項1において、前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを保存する記録装置と、前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを前記記録装置に収録するデータ収録部とを備えることを特徴とする。 The third rail measuring device according to claim 2 of the present invention that solves the above problems is the recording device that stores the position data acquired by the laser range sensor and the laser range sensor that obtains the position data according to claim 1. It is characterized by including a data recording unit for recording the position data in the recording device.

上記課題を解決する本発明の請求項3に係るサードレール測定装置は、請求項1において、前記レーザ測域センサは、複数台であり、前記走行レール上を走行する車両に各々取り付けられることを特徴とする。 According to claim 1, the third rail measuring device according to claim 3 of the present invention, which solves the above-mentioned problems, has a plurality of laser range sensors, each of which is attached to a vehicle traveling on the traveling rail. It is a feature.

上記課題を解決する本発明の請求項4に係るサードレール測定装置は、請求項3において、前記車両に取り付けられた2台の前記レーザ測域センサで各々取得された位置データに基づき、前記車両に対する前記走行レールの傾きを計算し、前記傾きに基づいて前記車両に対して前記走行レールに関して各々取得された前記位置データが水平となるように補正する車両動揺補正部を備えることを特徴とする。
The third rail measuring device according to claim 4 of the present invention, which solves the above problems, is the vehicle based on the position data acquired by the two laser range sensors attached to the vehicle in claim 3. It is characterized by including a vehicle sway correction unit that calculates the inclination of the traveling rail with respect to the vehicle and corrects the position data acquired for each of the traveling rails with respect to the vehicle so as to be horizontal based on the inclination. ..

上記課題を解決する本発明の請求項5に係るサードレール測定方法は、下面接触式サードレール及び走行レールを同時にレーザ測域センサの測定範囲に収めると共に、前記レーザ測域センサで取得された位置データに基づき、前記走行レールを基準とした前記サードレールの位置を算出することを特徴とする。
上記課題を解決する本発明の請求項6に係るサードレール測定方法は、請求項5において、前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを収録して保存することを特徴とする。
In the third rail measuring method according to claim 5 of the present invention, which solves the above problems, the bottom contact type third rail and the traveling rail are simultaneously included in the measurement range of the laser range sensor, and the position acquired by the laser range sensor. Based on the data, the position of the third rail with respect to the traveling rail is calculated.
The third rail measuring method according to claim 6 of the present invention, which solves the above problems, is characterized in that, in claim 5, the position data acquired by the laser range sensor is recorded and stored.

上記課題を解決する本発明の請求項7に係るサードレール測定方法は、請求項5において、前記レーザ測域センサは、複数台であり、前記走行レール上を走行する車両に各々取り付けられることを特徴とする。 The third rail measuring method according to claim 7 of the present invention, which solves the above-mentioned problems, is that, in claim 5, there are a plurality of the laser range sensors, and each of them can be attached to a vehicle traveling on the traveling rail. It is a feature.

上記課題を解決する本発明の請求項8に係るサードレール測定方法は、請求項7において、前記車両に取り付けられた2台の前記レーザ測域センサで各々取得された位置データに基づき、前記車両に対する前記走行レールの傾きを計算し、前記傾きに基づいて前記車両に対して前記走行レールに関して各々取得された前記位置データが水平となるように補正することを特徴とする。 The third rail measurement method according to claim 8 of the present invention that solves the above problems is based on the position data acquired by each of the two laser range sensors attached to the vehicle in claim 7. The inclination of the traveling rail with respect to the traveling rail is calculated, and the position data acquired with respect to the traveling rail is corrected so as to be horizontal to the vehicle based on the inclination.

本発明は、下面接触式サードレールの測定が可能となることに加え、レーザ測域センサによりサードレールを測定すると同時に走行レールも測定することにより、走行レール(または走行レール上を走行する車両の中心)を基準としたサードレールの位置を算出することができるという効果を奏する。具体的には、サードレールの摩耗量、保護板(カバー)のズレ・外れ、腕金のズレ・外れを測定できるという効果を奏する。 The present invention makes it possible to measure the bottom contact type third rail, and by measuring the third rail with the laser range sensor and at the same time measuring the traveling rail, the traveling rail (or the vehicle traveling on the traveling rail) is measured. It has the effect of being able to calculate the position of the third rail with respect to the center). Specifically, it has the effect of being able to measure the amount of wear of the third rail, the deviation / detachment of the protective plate (cover), and the deviation / detachment of the arm metal.

本発明の実施例1に係るサードレール測定装置の概略図である。It is the schematic of the third rail measuring apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係るサードレール測定装置の概略図である。It is the schematic of the third rail measuring apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 測定項目(検測項目)の説明図である。It is explanatory drawing of the measurement item (inspection item). 車両のローリングを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rolling of a vehicle. 本発明の実施例1に係るサードレール測定方法のフローチャートである。It is a flowchart of the third rail measurement method which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係るサードレール測定方法のフローチャートである。It is a flowchart of the third rail measurement method which concerns on Example 2 of this invention. 上面接触式サードレールに関し、図7(a)は断面図、図7(b)は正面図である。7 (a) is a cross-sectional view and FIG. 7 (b) is a front view of the top contact type third rail. 下面接触式サードレールに関し、図8(a)は断面図、図8(b)は正面図である。8 (a) is a cross-sectional view and FIG. 8 (b) is a front view of the bottom contact type third rail.

[実施例1]
<基本的な考え方の実施例>
本発明の実施例1に係るサードレール測定装置を図1に示す。
[Example 1]
<Example of basic idea>
FIG. 1 shows a third rail measuring device according to a first embodiment of the present invention.

本実施例のサードレール測定装置は、図1に示すように、サードレール5、腕金6、保護板7及び走行レール8(これらを、以下、構造物と言う)を同時に測定範囲とするレーザ測域センサ10と、このレーザ測域センサ10で取得された位置データを保存する記録装置20と、このレーザ測域センサ10で取得された位置データを記録装置20に収録するデータ収録部30と、このレーザ測域センサ10で取得された位置データに基づき、構造物に関する各測定項目(検測項目)に該当する値を算出するデータ処理部40を備える。 As shown in FIG. 1, the third rail measuring device of this embodiment is a laser whose measurement range is the third rail 5, the arm metal 6, the protective plate 7, and the traveling rail 8 (hereinafter, these are referred to as structures) at the same time. A range sensor 10, a recording device 20 that stores the position data acquired by the laser range sensor 10, and a data recording unit 30 that records the position data acquired by the laser range sensor 10 in the recording device 20. The data processing unit 40 is provided to calculate values corresponding to each measurement item (inspection item) related to the structure based on the position data acquired by the laser range sensor 10.

レーザ測域センサ10とは、走査式のレーザ距離センサの総称であり、図1に示すように、センサ内のレーザ発信機から赤外線レーザを、図中破線で囲まれた角度θをなす扇状の測定範囲に照射し、構造物で反射された光を受光センサで受光することにより、その赤外線レーザの走査面内にある構造物までの距離と、赤外線レーザの照射された方向を表す角度値を連続して取得するものである。取得された位置データは、方位毎の測距データである極座標となる。 The laser range sensor 10 is a general term for scanning laser distance sensors, and as shown in FIG. 1, an infrared laser is emitted from a laser transmitter in the sensor in a fan shape having an angle θ surrounded by a broken line in the figure. By irradiating the measurement range and receiving the light reflected by the structure with the light receiving sensor, the distance to the structure in the scanning surface of the infrared laser and the angle value indicating the irradiation direction of the infrared laser are calculated. It is acquired continuously. The acquired position data becomes polar coordinates, which is distance measurement data for each direction.

レーザ測域センサ10は、構造物を同時に測定範囲とするために、サードレール5、保護板7及び走行レール8の敷設される方向に対して直交する枕木方向と平行となるよう設置され、その扇状の測定範囲は、水平方向に対して一定の仰角及び俯角を有する垂直面である。
レーザ測域センサ10は、図1に示すように1台に限るものではなく、複数台として、取得された位置データを平均化すると精度が向上する利点がある。
The laser range sensor 10 is installed so as to be parallel to the sleeper direction orthogonal to the laying direction of the third rail 5, the protective plate 7, and the traveling rail 8 in order to simultaneously measure the structure. The fan-shaped measurement range is a vertical plane having a constant elevation angle and depression angle with respect to the horizontal direction.
As shown in FIG. 1, the laser range sensor 10 is not limited to one unit, and there is an advantage that the accuracy is improved by averaging the acquired position data as a plurality of units.

データ処理部40で算出される各測定項目に該当する値とは、図3に示すように、走行レール8の上端を高さ基準Vとし、この高さ基準Vからサードレール5までの垂直方向の距離であるサードレール高さA、この高さ基準Vから保護板7までの垂直方向の距離である保護板垂直方向距離B、走行レール8の側面を水平距離基準Hとし、この水平距離基準Hからの腕金6までの水平距離である腕金水平距離C、この水平距離基準Hから保護板7までの水平方向距離である保護板水平距離Dなどをいう。各測定項目に該当するサードレール高さAは、走行レール8を基準とする値である。 As shown in FIG. 3, the value corresponding to each measurement item calculated by the data processing unit 40 is the vertical direction from the height reference V to the third rail 5 with the upper end of the traveling rail 8 as the height reference V. The third rail height A, which is the distance between the two, the vertical distance B of the protective plate, which is the vertical distance from the height reference V to the protective plate 7, and the horizontal distance reference H on the side surface of the traveling rail 8, and this horizontal distance reference. It refers to the arm metal horizontal distance C which is the horizontal distance from H to the arm metal 6, the protective plate horizontal distance D which is the horizontal distance from the horizontal distance reference H to the protective plate 7. The third rail height A corresponding to each measurement item is a value based on the traveling rail 8.

データ処理部40は、レーザ測域センサ10で取得された位置データである構造物までの距離と照射方向を表す角度値よりなる極座標を、水平方向及び垂直方向の直交座標に変換(以下、「各検測項目データ分割」と言う)し、各測定項目に該当する値として、サードレール高さA、保護板垂直方向距離B、腕金水平距離C及び保護板水平距離Dを算出(以下、「基準値からの距離計算」と言う)する。 The data processing unit 40 converts the polar coordinates consisting of the angle values representing the distance to the structure and the irradiation direction, which are the position data acquired by the laser range sensor 10, into the orthogonal coordinates in the horizontal direction and the vertical direction (hereinafter, "" (Referred to as "data division of each inspection item"), and the third rail height A, the protective plate vertical distance B, the arm metal horizontal distance C, and the protective plate horizontal distance D are calculated as the values corresponding to each measurement item (hereinafter, referred to as "protection plate horizontal distance D"). "Calculate the distance from the reference value").

本実施例では、記録装置20及びデータ収録部30を備えているため、データ処理部40は、レーザ測域センサ10で取得された位置データとして、データ収録部30により記録装置20に既に記録された位置データを使用して上記演算を行うことも可能である。 In this embodiment, since the recording device 20 and the data recording unit 30 are provided, the data processing unit 40 has already been recorded in the recording device 20 by the data recording unit 30 as the position data acquired by the laser range sensor 10. It is also possible to perform the above calculation using the position data.

上記構成を有するサードレール測定装置によるサードレール測定方法について、図5に示すフローチャートを参照して説明する。
先ず、構造物であるサードレール5、腕金6、保護板7及び走行レール8を同時にレーザ測域センサ10の測定範囲に収めて、レーザ測域センサ10で取得された位置データをデータ収録部30により記録装置20に収録して保存する(ステップS1)。
A third rail measuring method using the third rail measuring device having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, the third rail 5, the arm metal 6, the protective plate 7, and the traveling rail 8, which are structures, are simultaneously housed in the measurement range of the laser range sensor 10, and the position data acquired by the laser range sensor 10 is stored in the data recording unit. 30 records and saves in the recording device 20 (step S1).

次いで、レーザ測域センサ10で取得された位置データに対して、データ処理部40により各検測項目データ分割を行う(ステップS2)。
引き続き、各検測項目データ分割されたデータに基づき、データ処理部40により基準値からの距離計算を行う(ステップS3)。
Next, the data processing unit 40 divides each inspection item data into the position data acquired by the laser range sensor 10 (step S2).
Subsequently, the data processing unit 40 calculates the distance from the reference value based on the divided data of each inspection item data (step S3).

このように説明したように、本実施例は、下面接触式サードレール5の計測が可能となるのに加え、サードレール5を測定すると同時に走行レール8も測定することにより、走行レール8を基準とし、走行レール8からの水平又は垂直距離として、各測定項目に該当する値A,B,C,Dを算出できるという効果を奏する。 As described above, in this embodiment, in addition to being able to measure the bottom contact type third rail 5, the traveling rail 8 is used as a reference by measuring the traveling rail 8 at the same time as measuring the third rail 5. As a result, the values A, B, C, and D corresponding to each measurement item can be calculated as the horizontal or vertical distance from the traveling rail 8.

具体的には、図3に示すように、走行レール8を基準とし、各測定項目に該当する値として、サードレール高さA、保護板垂直方向距離B、腕金水平距離C及び保護板水平距離Dを算出することができ、このことは言い換えると、サードレール5の高さ(摩耗量)、保護板7のズレ・外れ、腕金6のズレ・外れを測定できるといった利点があることである。
また、構造物を連続的に測定することができるため、サードレール5の支持点である腕金6の有無は「腕金水平距離C」の測定値の有無により判断することができる。
Specifically, as shown in FIG. 3, the traveling rail 8 is used as a reference, and the values corresponding to each measurement item are the third rail height A, the protective plate vertical distance B, the arm horizontal distance C, and the protective plate horizontal. The distance D can be calculated, in other words, it has the advantages of being able to measure the height (wear amount) of the third rail 5, the deviation / detachment of the protective plate 7, and the deviation / detachment of the arm metal 6. be.
Further, since the structure can be continuously measured, the presence or absence of the arm 6 which is the support point of the third rail 5 can be determined by the presence or absence of the measured value of the “arm horizontal distance C”.

更に、レーザ測域センサ10の測定範囲に走行レール8、サードレール5、腕金6が入る位置、かつ、サードレール5の接触面より下部であれば、レーザ測域センサ10の設置位置に制約はないといった利点もある。
また、走行レール8に代えて、走行レール8上を走行する図示しない車両の中心を基準としても同様な効果を奏する。
Further, if the traveling rail 8, the third rail 5, and the arm 6 are in the measurement range of the laser range sensor 10 and below the contact surface of the third rail 5, the installation position of the laser range sensor 10 is restricted. There is also an advantage that there is no.
Further, instead of the traveling rail 8, the same effect can be obtained by using the center of a vehicle (not shown) traveling on the traveling rail 8 as a reference.

即ち、レーザ測域センサ10が、走行レール8上を走行する図示しない車両に取り付けられた場合には、車両を基準として、レーザ測域センサ10が取り付けられる車両の動揺を考慮に入れず、構造物の設置状況を判断することができるという効果を奏する。 That is, when the laser range sensor 10 is attached to a vehicle (not shown) traveling on the traveling rail 8, the structure is based on the vehicle without taking into consideration the shaking of the vehicle to which the laser range sensor 10 is attached. It has the effect of being able to judge the installation status of objects.

[実施例2]
<2台のレーザ測域センサを使用する実施例>
本発明の実施例2に係るサードレール測定装置を図2に示す。
実施例1の構成が片側のサードレール5を対象としたものに対し、本実施例は、図2に示すように、両側のサードレール5a,5bを対象とし、枕木方向に同軸にもう1台のレーザ測域センサを追加設置したものである。
[Example 2]
<Example using two laser range sensors>
FIG. 2 shows a third rail measuring device according to a second embodiment of the present invention.
Whereas the configuration of the first embodiment targets the third rail 5 on one side, this embodiment targets the third rails 5a and 5b on both sides as shown in FIG. 2, and another unit coaxially in the direction of the sleepers. This is an additional installation of the laser range sensor of.

即ち、本実施例のサードレール測定装置は、図2に示すように、サードレール5a、腕金6a、保護板7a及び走行レール8a(これらを、以下、構造物と言う)を同時に測定範囲とするレーザ測域センサ10aと、サードレール5b、腕金6b、保護板7b及び走行レール8b(これらを、以下、構造物と言う)を同時に測定範囲とするレーザ測域センサ10bとを枕木方向に対して逆向きに各々設置したものである。つまり、図4に示すように、レーザ測域センサ10aに対して、枕木方向に180度回転させたもう片方側にも1台のレーザ測域センサ10bを車両9に追加で設置したものである。 That is, in the third rail measuring device of this embodiment, as shown in FIG. 2, the third rail 5a, the arm metal 6a, the protective plate 7a, and the traveling rail 8a (hereinafter, these are referred to as structures) are simultaneously set as the measuring range. The laser range sensor 10a and the laser range sensor 10b whose measurement range is the third rail 5b, the arm 6b, the protective plate 7b, and the traveling rail 8b (hereinafter referred to as a structure) at the same time are provided in the direction of the sleepers. On the other hand, they are installed in opposite directions. That is, as shown in FIG. 4, one laser range sensor 10b is additionally installed on the vehicle 9 on the other side rotated by 180 degrees in the direction of the sleepers with respect to the laser range sensor 10a. ..

また、このレーザ測域センサ10a,10bで各々取得された位置データを保存する記録装置20と、このレーザ測域センサ10a,10bで各々取得された位置データを記録装置20に収録するデータ収録部30と、このレーザ測域センサ10a,10bで各々取得された位置データに基づき、サードレール5a,5b、走行レール8a,8b、腕金6a,6bに関する各測定項目に該当する値を算出するデータ処理部40を備える。 Further, a recording device 20 that stores the position data acquired by the laser range sensors 10a and 10b, and a data recording unit that records the position data acquired by the laser range sensors 10a and 10b in the recording device 20. Data for calculating values corresponding to each measurement item regarding the third rail 5a, 5b, traveling rails 8a, 8b, and arm metal 6a, 6b based on the position data acquired by 30 and the laser range sensors 10a, 10b, respectively. The processing unit 40 is provided.

更に、記録装置20、データ収録部30及びデータ処理部40に加え、2台のレーザ測域センサ10a,10bで各々取得された走行レール8a,8bの位置データから車両動揺を計算し、補正する車両動揺補正部50を加えた点に特徴がある。それ以外は実施例1と同様である。 Further, in addition to the recording device 20, the data recording unit 30, and the data processing unit 40, the vehicle sway is calculated and corrected from the position data of the traveling rails 8a and 8b acquired by the two laser range sensors 10a and 10b, respectively. The feature is that the vehicle sway correction unit 50 is added. Other than that, it is the same as that of the first embodiment.

即ち、図4に示すように、2台のレーザ測域センサ10a,10bを取り付けた車両9がローリング(動揺)等により傾くと、2台のレーザ測域センサ10a,10bが各々取得する走行レール8a,8bの位置データは、走行レール8a,8bが車両9に対して傾いたものとなる。但し、これは見かけ上であって、実際には、走行レール8a,8bは傾いておらず、車両9がローリング(動揺)して傾いているのである。 That is, as shown in FIG. 4, when the vehicle 9 to which the two laser range sensors 10a and 10b are attached is tilted due to rolling (sway) or the like, the traveling rails acquired by the two laser range sensors 10a and 10b, respectively. The position data of the 8a and 8b is such that the traveling rails 8a and 8b are tilted with respect to the vehicle 9. However, this is apparent, and in reality, the traveling rails 8a and 8b are not tilted, and the vehicle 9 is rolling (swaying) and tilted.

そこで、車両動揺補正部50は、2台のレーザ測域センサ10a,10bで各々取得された走行レール8a,8bの位置データに基づき、車両9に対する走行レール8a,8bの傾斜を計算(以下、「レール傾き計算」と言う)し、この傾斜を以て車両動揺と推定し、車両9に対して走行レール8a,8bに関して各々取得された位置データが水平になるように補正する(以下、「車両動揺補正」と言う)。これにより、実施例1では判らない、車両9のローリングの影響を打ち消すことができる利点がある。 Therefore, the vehicle sway correction unit 50 calculates the inclination of the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 based on the position data of the traveling rails 8a and 8b acquired by the two laser range sensors 10a and 10b, respectively (hereinafter, (Referred to as "rail tilt calculation"), this tilt is estimated to be vehicle sway, and correction is made so that the position data acquired for each of the traveling rails 8a and 8b is horizontal with respect to the vehicle 9 (hereinafter, "vehicle sway"). "Correction"). As a result, there is an advantage that the influence of rolling of the vehicle 9 can be canceled, which is not understood in the first embodiment.

ここで、図4に示す車両9のローリングにおいては、車両9がローリングしていない時に比較して、レーザ測域センサ10aで取得する走行レール8aの方向を表す角度値が、車両9に対する走行レール8a,8bの傾斜分だけ余分であり、逆に、レーザ測域センサ10bで取得する走行レール8bの方向を表す角度値が、車両9に対する走行レール8a,8bの傾斜分だけ少なくなっている。 Here, in the rolling of the vehicle 9 shown in FIG. 4, the angle value indicating the direction of the traveling rail 8a acquired by the laser range sensor 10a is the traveling rail with respect to the vehicle 9 as compared with the case where the vehicle 9 is not rolling. The inclination value of the traveling rails 8a and 8b is extra, and conversely, the angle value indicating the direction of the traveling rail 8b acquired by the laser range sensor 10b is reduced by the inclination of the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9.

そのため、車両動揺補正部50は、車両動揺補正として、例えば、レーザ測域センサ10aで取得する走行レール8aの方向を表す角度値に対して、車両9に対する走行レール8a,8bの傾斜分を減算し、逆に、レーザ測域センサ10bで取得する走行レール8bの方向を表す角度値に対して、車両9に対する走行レール8a,8bの傾斜分を加算する。 Therefore, the vehicle sway correction unit 50 subtracts the inclinations of the mileage rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 from the angle value indicating the direction of the mileage rail 8a acquired by the laser range sensor 10a, for example, as the vehicle sway correction. On the contrary, the inclination of the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 is added to the angle value indicating the direction of the traveling rail 8b acquired by the laser range sensor 10b.

上記構成を有するサードレール測定装置によるサードレール測定方法について、図6に示すフローチャートを参照して説明する。
先ず、構造物であるサードレール5a、腕金6a、保護板7a及び走行レール8aを同時にレーザ測域センサ10aの測定範囲に収めると共に、構造物であるサードレール5b、腕金6b、保護板7b及び走行レール8bを同時にレーザ測域センサ10bの測定範囲に収めて、レーザ測域センサ10a,10bで各々取得された位置データをデータ収録部30により記録装置20に収録して保存する(ステップT1)。
A third rail measuring method using the third rail measuring device having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, the third rail 5a, arm metal 6a, protective plate 7a, and traveling rail 8a, which are structures, are simultaneously placed in the measurement range of the laser range sensor 10a, and the third rail 5b, arm metal 6b, and protective plate 7b, which are structures, are simultaneously placed in the measurement range. And the traveling rail 8b are simultaneously contained in the measurement range of the laser range sensor 10b, and the position data acquired by the laser range sensors 10a and 10b are recorded and stored in the recording device 20 by the data recording unit 30 (step T1). ).

次いで、車両動揺補正部50によりレール傾き計算を行い(ステップT2)、車両動揺補正を行う(ステップT3)。
引き続き、データ処理部40によりレーザ測域センサ10a,10bで各々取得された位置データに対して各検測項目データ分割を行い(ステップT4)、各検測項目データ分割されたデータに基づき、基準値からの距離計算を行う(ステップT5)。
Next, the vehicle sway correction unit 50 calculates the rail inclination (step T2) and corrects the vehicle sway (step T3).
Subsequently, the data processing unit 40 divides each inspection item data into the position data acquired by the laser range sensors 10a and 10b (step T4), and based on the divided data, the reference is obtained. The distance from the value is calculated (step T5).

このように説明したように、本実施例によれば、実施例1と同様な効果を奏する他、車両9に取り付けられた2台のレーザ測域センサ10a,10bで各々取得された位置データに基づき、車両9に対する走行レール8a,8bの傾きを計算(レール傾き計算)し、この傾きに基づいて、車両9に対して走行レール8a,8bに関して各々取得された位置データが水平になるように補正(車両動揺補正)するため、更に、車両9がローリングで傾斜しても、ローリングの影響を打ち消すことができると言う利点がある。 As described above, according to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained, and the position data acquired by the two laser range sensors 10a and 10b attached to the vehicle 9 is used. Based on this, the inclinations of the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 are calculated (rail inclination calculation), and based on this inclination, the position data acquired for the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 are horizontal. Since the correction (vehicle sway correction) is performed, there is an advantage that even if the vehicle 9 is tilted by rolling, the influence of rolling can be canceled out.

なお、本実施例では、レーザ測域センサ10a,10bは、走行レール8a,8b上を走行する車両9に各々取り付けられるが、記録装置20、データ収録部30、データ処理部40及び車両動揺補正部50は必ずしも車両に搭載される必要はなく、地上に設置し、ネットワークを介して、レーザ測域センサ10a,10bと通信可能な状態としても良い。 In this embodiment, the laser range sensors 10a and 10b are attached to the vehicle 9 traveling on the traveling rails 8a and 8b, respectively, but the recording device 20, the data recording unit 30, the data processing unit 40 and the vehicle shaking correction The unit 50 does not necessarily have to be mounted on the vehicle, and may be installed on the ground so as to be able to communicate with the laser range sensors 10a and 10b via the network.

本発明は、サードレール測定方法及び装置として産業上広く利用可能なものである。 The present invention is industrially widely available as a third rail measuring method and apparatus.

1 上面接触式サードレール
2 碍子
3,7,7a,7b 保護板
4,6,6a,6b 腕金
5,5a,5b 下面接触式サードレール
8,8a,8b 走行レール
9 車両
10,10a,10b レーザ測域センサ
20 記録装置
30 データ収録部
40 データ処理部
50 車両動揺補正部
1 Top contact type third rail 2 porcelain 3,7,7a, 7b Protective plate 4,6,6a, 6b Arm metal 5,5a, 5b Bottom contact type third rail 8,8a, 8b Travel rail 9 Vehicles 10, 10a, 10b Laser range sensor 20 Recording device 30 Data recording unit 40 Data processing unit 50 Vehicle sway correction unit

Claims (8)

下面接触式サードレール及び走行レールを同時に測定範囲に収めることができるレーザ測域センサと、
前記レーザ測域センサで取得された下面接触式サードレール及び走行レールの位置データに基づき、前記走行レールを基準とした前記サードレールの位置を算出するデータ処理部とを備えることを特徴とするサードレール測定装置。
A laser range sensor that can simultaneously fit the bottom contact type third rail and traveling rail within the measurement range,
A third characterized by including a data processing unit that calculates the position of the third rail with respect to the traveling rail based on the position data of the bottom contact type third rail and the traveling rail acquired by the laser range sensor. Rail measuring device.
前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを保存する記録装置と、
前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを前記記録装置に収録するデータ収録部とを備えることを特徴とする請求項1記載のサードレール測定装置。
A recording device that stores the position data acquired by the laser range sensor, and
The third rail measuring device according to claim 1, further comprising a data recording unit that records the position data acquired by the laser range sensor in the recording device.
前記レーザ測域センサは、複数台であり、前記走行レール上を走行する車両に各々取り付けられることを特徴とする請求項1記載のサードレール測定装置。 The third rail measuring device according to claim 1, wherein a plurality of laser range sensors are attached to each of the vehicles traveling on the traveling rail. 前記車両に取り付けられた2台の前記レーザ測域センサで各々取得された位置データに基づき、前記車両に対する前記走行レールの傾きを計算し、前記傾きに基づいて前記車両に対して前記走行レールに関して各々取得された前記位置データが水平となるように補正する車両動揺補正部を備えることを特徴とする請求項3記載のサードレール測定装置。 Based on the position data acquired by each of the two laser range sensors attached to the vehicle, the inclination of the traveling rail with respect to the vehicle is calculated, and the inclination of the traveling rail with respect to the vehicle is calculated based on the inclination. The third rail measuring device according to claim 3, further comprising a vehicle sway correction unit that corrects each of the acquired position data so that the position data becomes horizontal. 下面接触式サードレール及び走行レールを同時にレーザ測域センサの測定範囲に収めると共に、前記レーザ測域センサで取得された下面接触式サードレール及び走行レールの位置データに基づき、前記走行レールを基準とした前記サードレールの位置を算出することを特徴とするサードレール測定方法。 The bottom contact type third rail and the traveling rail are simultaneously included in the measurement range of the laser range sensor, and based on the position data of the bottom contact type third rail and the traveling rail acquired by the laser range sensor, the traveling rail is used as a reference. A third rail measuring method, characterized in that the position of the third rail is calculated. 前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを収録して保存することを特徴とする請求項5記載のサードレール測定方法。 The third rail measurement method according to claim 5, wherein the position data acquired by the laser range sensor is recorded and stored. 前記レーザ測域センサは、複数台であり、前記走行レール上を走行する車両に各々取り付けられることを特徴とする請求項5記載のサードレール測定方法。 The third rail measuring method according to claim 5, wherein a plurality of laser range sensors are attached to each of the vehicles traveling on the traveling rail. 前記車両に取り付けられた2台の前記レーザ測域センサで各々取得された位置データに基づき、前記車両に対する前記走行レールの傾きを計算し、
前記傾きに基づいて前記車両に対して前記走行レールに関して各々取得された前記位置データが水平となるように補正することを特徴とする請求項7記載のサードレール測定方
法。
Based on the position data acquired by each of the two laser range sensors attached to the vehicle, the inclination of the traveling rail with respect to the vehicle is calculated.
The third rail measurement method according to claim 7, wherein the position data acquired for each of the traveling rails is corrected so as to be horizontal with respect to the vehicle based on the inclination.
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