JPS608444B2 - 軌道狂い倍長弦演算装置 - Google Patents
軌道狂い倍長弦演算装置Info
- Publication number
- JPS608444B2 JPS608444B2 JP5978277A JP5978277A JPS608444B2 JP S608444 B2 JPS608444 B2 JP S608444B2 JP 5978277 A JP5978277 A JP 5978277A JP 5978277 A JP5978277 A JP 5978277A JP S608444 B2 JPS608444 B2 JP S608444B2
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- orbit
- chord
- track
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、軌道検渡り車による軌道狂い測定データを
偶数倍の倍長弦に対するデータに変換し記録することの
できる軌道狂い倍長弦演算装置に関するものである。
偶数倍の倍長弦に対するデータに変換し記録することの
できる軌道狂い倍長弦演算装置に関するものである。
最初に、従来の軌道検側車(以下検側車という)で測定
されている軌道狂いのうち、この発明に関係のある通り
狂いと高低狂いおよびその測定方法を説明する。
されている軌道狂いのうち、この発明に関係のある通り
狂いと高低狂いおよびその測定方法を説明する。
通り狂いとは、軌道平面上におけるレールの長手方向に
対する曲りを表わすもので、適当なしール長、例えば1
0肌をとり、この間を結ぶ測定弦(以下弦という)を張
ったとき、弦の中央点における弦としール間の距離を表
わすものである。
対する曲りを表わすもので、適当なしール長、例えば1
0肌をとり、この間を結ぶ測定弦(以下弦という)を張
ったとき、弦の中央点における弦としール間の距離を表
わすものである。
第1図はしールの直線部における通り狂い量×(以下単
に通り狂いという)を示すもので、i‘ま左または右の
いずれかのレール「 1一1はしール1に存在する通り
狂い部、2は弦を示し、3は測定基準となる車体上の適
当な基準線を示す。図において弦2の長さは1で、その
中央点における弦2と通り狂い部1ーーの距離xが通り
狂いと定義されている。第2図a,bは通り狂いの測定
機構を示すもので、第2図aにおいて3は車体、4は台
車、5は測定車輪であり「 5−1は前部車輪、5−2
は中央車輪、5一3は後部車輪である。これら3個の車
輪5一1,5一2,5−3は互いに距離1/2を離して
設けられ〜前部車輪5−1と後部車輪5−3で以て弦長
!を構成している。第2図Mこおいて、4ーー,4一2
は台車4に固定された軸受、6は測定車輪5の鞠で軸受
4−1,4−2により両端を支えられ、測定車輪5は回
転自由である。7は軸6と接しL軸6の鞠方向の運動変
位を伝える連結榛で、連結榛7は軸受4−2の内部に設
けられた機構(図示しない)により回転しないが「軸方
向の変位は自在である。
に通り狂いという)を示すもので、i‘ま左または右の
いずれかのレール「 1一1はしール1に存在する通り
狂い部、2は弦を示し、3は測定基準となる車体上の適
当な基準線を示す。図において弦2の長さは1で、その
中央点における弦2と通り狂い部1ーーの距離xが通り
狂いと定義されている。第2図a,bは通り狂いの測定
機構を示すもので、第2図aにおいて3は車体、4は台
車、5は測定車輪であり「 5−1は前部車輪、5−2
は中央車輪、5一3は後部車輪である。これら3個の車
輪5一1,5一2,5−3は互いに距離1/2を離して
設けられ〜前部車輪5−1と後部車輪5−3で以て弦長
!を構成している。第2図Mこおいて、4ーー,4一2
は台車4に固定された軸受、6は測定車輪5の鞠で軸受
4−1,4−2により両端を支えられ、測定車輪5は回
転自由である。7は軸6と接しL軸6の鞠方向の運動変
位を伝える連結榛で、連結榛7は軸受4−2の内部に設
けられた機構(図示しない)により回転しないが「軸方
向の変位は自在である。
8は空気バネで、空気入口8−1より圧縮空気を圧入し
、空気バネ6‘こより連結棒7は押され「測定車輪5の
面をレール1の頭部側面に押しつけている。
、空気バネ6‘こより連結棒7は押され「測定車輪5の
面をレール1の頭部側面に押しつけている。
9,10はアームで、一方のアーム9の下端は鞠7に固
着されている。
着されている。
1川まアーム9、アーム10の接続点でュニボールで構
成されており、12は機械電気角度変換器(以下変換器
という)、12ーーは変換器12の中心軸で「 アーム
貴0の上端が固着されている。
成されており、12は機械電気角度変換器(以下変換器
という)、12ーーは変換器12の中心軸で「 アーム
貴0の上端が固着されている。
13は変換器12の支持鞠、14は支持藤13に対する
軸受で「軸受14は車体4の固定されている。
軸受で「軸受14は車体4の固定されている。
いま検側車の走行により、レール1に通り狂いが存在す
るときは、・測定車輪5は通り狂いに従ってト車体3を
基準として、軌道直角方向に変位する。この変位は連結
榛7を図示の矢印Aの方向に変位させ「 さらにアーム
9、アームIQを経て「変換器12の中心部12−Iの
角変位となり、角変位に相当する電気出力が変換器12
よりえられる。なおュニボール接続点11および変換器
12の支持軸13により、車体3と台車4の上下方向お
よび前後方向の変位は吸収されて、変換器12の角変位
に影響しない。さて、第2図aの車輪5一1,5−2お
よび5−3は上述の構造のものを用い、車体3を基準と
して、レール1が直線で、かつ左右のレール1の間隔が
標準値のとき、3個の変換器の出力がいずれも零となる
ように調整されている。いま、し−ルーに通り狂いが存
在するときには、車輪5−1,6−2および5一3によ
り第1図に示すようにそれぞれレール1の軌道直角方向
の変位〔x,〕,〔為〕および〔為〕がえられる。
るときは、・測定車輪5は通り狂いに従ってト車体3を
基準として、軌道直角方向に変位する。この変位は連結
榛7を図示の矢印Aの方向に変位させ「 さらにアーム
9、アームIQを経て「変換器12の中心部12−Iの
角変位となり、角変位に相当する電気出力が変換器12
よりえられる。なおュニボール接続点11および変換器
12の支持軸13により、車体3と台車4の上下方向お
よび前後方向の変位は吸収されて、変換器12の角変位
に影響しない。さて、第2図aの車輪5一1,5−2お
よび5−3は上述の構造のものを用い、車体3を基準と
して、レール1が直線で、かつ左右のレール1の間隔が
標準値のとき、3個の変換器の出力がいずれも零となる
ように調整されている。いま、し−ルーに通り狂いが存
在するときには、車輪5−1,6−2および5一3によ
り第1図に示すようにそれぞれレール1の軌道直角方向
の変位〔x,〕,〔為〕および〔為〕がえられる。
ここで〔x〕は変位を表わし、通り狂いxと区別する。
これらの3つの変位〔x,〕,〔杉〕,〔x3〕により
、通り狂い又は一般に次式で求められる。X=〔杉〕−
(均〕毒〔X3〕‐‐m なお〔x,〕,〔x2〕,〔x3〕は正負の符号をもち
、例えばレール1の内方を負、外方を正と定めるときは
、通り狂いxの符号は同様な意味をもつものである。
これらの3つの変位〔x,〕,〔杉〕,〔x3〕により
、通り狂い又は一般に次式で求められる。X=〔杉〕−
(均〕毒〔X3〕‐‐m なお〔x,〕,〔x2〕,〔x3〕は正負の符号をもち
、例えばレール1の内方を負、外方を正と定めるときは
、通り狂いxの符号は同様な意味をもつものである。
次に高低狂いについて考えると「高低狂いにおいても、
上記した通り狂いと事情は全く同様であって、第’図の
通り狂いが軌道平面上であるに対して、これを垂直断面
とみることにより、そのま)高低狂いにおきかえること
ができる。
上記した通り狂いと事情は全く同様であって、第’図の
通り狂いが軌道平面上であるに対して、これを垂直断面
とみることにより、そのま)高低狂いにおきかえること
ができる。
この場合はL測定車輪5に代って、台車4に設けられて
いる走行車輪の鱗箱(図示しない)の上下運動を適当な
アームを用いて変換器に伝達する方法が用いられており
、このような測定センサを3台の台車4審こそれぞれ設
け、それぞれの変換器によりえられる、3個の上下変位
のデータを用い、式‘1’により高低狂いが求められる
。なお、最近においては接触式である測定車輪5に代っ
て「光学式方法によりレールーの左右の変位を測定する
方法が開発されているが、この場合においても弦長iを
用いて、上述するところと本質的に同一の通り狂いの測
定が行なわれている。
いる走行車輪の鱗箱(図示しない)の上下運動を適当な
アームを用いて変換器に伝達する方法が用いられており
、このような測定センサを3台の台車4審こそれぞれ設
け、それぞれの変換器によりえられる、3個の上下変位
のデータを用い、式‘1’により高低狂いが求められる
。なお、最近においては接触式である測定車輪5に代っ
て「光学式方法によりレールーの左右の変位を測定する
方法が開発されているが、この場合においても弦長iを
用いて、上述するところと本質的に同一の通り狂いの測
定が行なわれている。
さて「上述の説明においては、第1図に示したように、
軌道狂い部1一1の長さが弦長1に比較して短かし、場
合であるが、弦長1の値は検側車の長さ音こより制限さ
れ、高々low程度が用いられているに対し、現実の軌
道狂いのうちには弦長1の長さを越えるものが存在し、
このような長さの軌道狂いに対しては測定誤差が大きい
か、または測定不能に陥ることがある。これを第3図に
より説明する。図において1−2は弦長1に比べて長い
タ軌道狂い部であり、測定される軌道狂いx′は真の
値×よりかなり4・さし、ことが明らかである。このこ
とは通り狂い、高低狂いともに起ることである。このよ
うに弦長1に比べて、より長い軌道狂いにおける測定値
x′と、真の値×の比をとって、Z仮に狂いの検出割合
と呼ぶと、検出割合は、軌道狂い部の曲線の形状により
それぞれに定まり、また各曲線により異なるものである
が、1例として、曲線を正弦波形とした場合の検出割合
の計算値を第4図に示す。図において、曲線イは弦長1
01肌に対するもので、軌道狂いの長さがlow以下で
は、検出割合は1すなわち測定値と真値が等しいが、軌
道狂いの長さがlowを越えるにともなって、検出割合
は漸減して遂には測定不能となることを示している。こ
れに対して曲線口は弦長20m2によるもので、弦長1
0仇のものに比べて、より長い軌道狂いを検出できるこ
とを示し、曲線ハは弦長40のに対するもので、さらに
長〈まで可能である。鉄道列車の高速化に伴なつて、安
全運転は勿2論、乗客の乗りごこちまでを含めて、軌道
整備の重要性は飛躍的に増大しているが、上述した長い
軌道狂いを従釆より以上に正確簡便に測定できる測定装
置が要求されることはまことに当然の成行きであって、
従来の軌道狂い測定装置に加えて、検側車上でリアルタ
イムで長い弦長に対する軌道狂いを算出できる新規で小
形簡易な軌道狂い測定装置が望まれていた。
軌道狂い部1一1の長さが弦長1に比較して短かし、場
合であるが、弦長1の値は検側車の長さ音こより制限さ
れ、高々low程度が用いられているに対し、現実の軌
道狂いのうちには弦長1の長さを越えるものが存在し、
このような長さの軌道狂いに対しては測定誤差が大きい
か、または測定不能に陥ることがある。これを第3図に
より説明する。図において1−2は弦長1に比べて長い
タ軌道狂い部であり、測定される軌道狂いx′は真の
値×よりかなり4・さし、ことが明らかである。このこ
とは通り狂い、高低狂いともに起ることである。このよ
うに弦長1に比べて、より長い軌道狂いにおける測定値
x′と、真の値×の比をとって、Z仮に狂いの検出割合
と呼ぶと、検出割合は、軌道狂い部の曲線の形状により
それぞれに定まり、また各曲線により異なるものである
が、1例として、曲線を正弦波形とした場合の検出割合
の計算値を第4図に示す。図において、曲線イは弦長1
01肌に対するもので、軌道狂いの長さがlow以下で
は、検出割合は1すなわち測定値と真値が等しいが、軌
道狂いの長さがlowを越えるにともなって、検出割合
は漸減して遂には測定不能となることを示している。こ
れに対して曲線口は弦長20m2によるもので、弦長1
0仇のものに比べて、より長い軌道狂いを検出できるこ
とを示し、曲線ハは弦長40のに対するもので、さらに
長〈まで可能である。鉄道列車の高速化に伴なつて、安
全運転は勿2論、乗客の乗りごこちまでを含めて、軌道
整備の重要性は飛躍的に増大しているが、上述した長い
軌道狂いを従釆より以上に正確簡便に測定できる測定装
置が要求されることはまことに当然の成行きであって、
従来の軌道狂い測定装置に加えて、検側車上でリアルタ
イムで長い弦長に対する軌道狂いを算出できる新規で小
形簡易な軌道狂い測定装置が望まれていた。
この発明は、上記した従釆の検側車の軌道狂い測定装置
により弦長】の偶数倍の弦長に対する軌道狂いを、検側
車上でリアルタイムで求め、従来えられている基本デー
タと共に並列して記録することができる新規で簡易な経
済性に富む、軌道狂い倍長弦演算装置を提供するもので
ある。
により弦長】の偶数倍の弦長に対する軌道狂いを、検側
車上でリアルタイムで求め、従来えられている基本デー
タと共に並列して記録することができる新規で簡易な経
済性に富む、軌道狂い倍長弦演算装置を提供するもので
ある。
以下本発明の特徴の概略をのべる。
本発明の特徴は、後述する原理にもとずし、て求められ
た次式‘61を用いて倍長弦21に対する軌道狂いyを
求めるものである。
た次式‘61を用いて倍長弦21に対する軌道狂いyを
求めるものである。
y≠x,十2ら十×3
【61こ)で、x,,ね,x3は軌道上の離れた3点に
おける弦1に対する軌道狂い量である。
【61こ)で、x,,ね,x3は軌道上の離れた3点に
おける弦1に対する軌道狂い量である。
まず、従来の弦長1の軌道狂いを求める装置においては
、3個の測定センサからはゞ同時的にえられる3個のデ
ータにより、演算式{1}を使って直ちに軌道狂い×が
求められ、検視山車の移動に伴ない、順次軌道上の各点
が連続的に測定されるものである。
、3個の測定センサからはゞ同時的にえられる3個のデ
ータにより、演算式{1}を使って直ちに軌道狂い×が
求められ、検視山車の移動に伴ない、順次軌道上の各点
が連続的に測定されるものである。
これに対して、倍長弦に対する軌道狂いyを求めるため
には、軌道上の離れた3点に対するデータx,,均およ
び×3を用いるのであるから、これらを記憶させておき
、所要の地点(時点)において議出して演算に用いる。
さらに、このデータを読出す場合、3地点は正確に一定
間隔、すなわち倍長弦に対するものでなければならない
、この発明においては、一定距離の正確な地点に対する
データの取り込みのために一定距離毎の距離パルスを用
いる。このような場合に用いる記憶装置としては、アナ
ログ式のサンプルホールド回路が考えられるが、発明者
らの実験によると、検側車の走行速度が低速度または停
車中のときは、サンプルホールド回路の有効保持時間に
限度があるため、誤差が生ずるかまたは測定不能となり
、実用に通さない。またサンプルホールド回路のドリフ
ト現象も誤差の要因となる。これらに関連して、タこの
発明においては記憶装置として、デジタル式のシフトレ
ジスタを用いる。これによれば、記憶は時間経過に影響
なく有効であり、また精度は、要求に応じて桁数をとる
ことにより満足できる。さて、上述してえられた倍長弦
に対する軌道狂oいデータは、もとの弦長(基本弦長)
に対するものに比べて、地点(時点)が異なる。すなわ
ち、第5図aにおいて、基本弦長1における点dに対す
る測定データ為がえられた後、はじめて、点cに対する
倍長弦のデータyがえられる。タ この発明においては
、短かし、範囲の軌道狂いに対して基本弦長iによる軌
道狂い×を、またやや長い範囲のものに対して2倍長弦
の軌道狂いyおよび4倍長弦のzの3者を並列に記録し
、できる限り詳細に軌道狂いの状態を表示できるものと
す0るが、上述した倍長弦のデータには地点の相違があ
り、これらの地点合わせを行なう。
には、軌道上の離れた3点に対するデータx,,均およ
び×3を用いるのであるから、これらを記憶させておき
、所要の地点(時点)において議出して演算に用いる。
さらに、このデータを読出す場合、3地点は正確に一定
間隔、すなわち倍長弦に対するものでなければならない
、この発明においては、一定距離の正確な地点に対する
データの取り込みのために一定距離毎の距離パルスを用
いる。このような場合に用いる記憶装置としては、アナ
ログ式のサンプルホールド回路が考えられるが、発明者
らの実験によると、検側車の走行速度が低速度または停
車中のときは、サンプルホールド回路の有効保持時間に
限度があるため、誤差が生ずるかまたは測定不能となり
、実用に通さない。またサンプルホールド回路のドリフ
ト現象も誤差の要因となる。これらに関連して、タこの
発明においては記憶装置として、デジタル式のシフトレ
ジスタを用いる。これによれば、記憶は時間経過に影響
なく有効であり、また精度は、要求に応じて桁数をとる
ことにより満足できる。さて、上述してえられた倍長弦
に対する軌道狂oいデータは、もとの弦長(基本弦長)
に対するものに比べて、地点(時点)が異なる。すなわ
ち、第5図aにおいて、基本弦長1における点dに対す
る測定データ為がえられた後、はじめて、点cに対する
倍長弦のデータyがえられる。タ この発明においては
、短かし、範囲の軌道狂いに対して基本弦長iによる軌
道狂い×を、またやや長い範囲のものに対して2倍長弦
の軌道狂いyおよび4倍長弦のzの3者を並列に記録し
、できる限り詳細に軌道狂いの状態を表示できるものと
す0るが、上述した倍長弦のデータには地点の相違があ
り、これらの地点合わせを行なう。
この位置合わせは、記録部において、記録ペンの位置を
、相当する量だけずらすことにより簡単に行なうことを
特徴とするものである。なお「以下に本発明に係わる軌
道狂い倍長弦演算装置の基本データの処理演算式の導出
に関して簡単に説明する。
、相当する量だけずらすことにより簡単に行なうことを
特徴とするものである。なお「以下に本発明に係わる軌
道狂い倍長弦演算装置の基本データの処理演算式の導出
に関して簡単に説明する。
第5図において、1−3は軌道狂い部で、上方に突の曲
線とする。
線とする。
いま軌道狂い部1一3上に、一定間隔の測定点a,b,
c,dおよびeをとり、弦ac,bdおよびceの長さ
はすべて1とする。弦長1による軌道狂いの測定値は、
弦acに対してx,、弦枕に対してx2、弦ceに対し
て梅がそれぞれえられているとする。この場合軌道狂い
部1−3の曲率が小さいと仮定すれば、弦aeの長さは
ほぼ21である。いま点cより弦aeへの垂線の足をg
とし「線分cgの長さyを求めれば、yは元の弦長1に
対して、2倍長弦軌道狂いとなるわけである。yの値を
求めるために、点bより弦aeに垂線を下し、弦ac、
弦aeと交わる点をそれぞれi,iとし「同様に点dよ
りの垂線の交点をそれぞれk,mとする。また点cより
の垂線が弦bdと交わる点をnとする。ここで再び、軌
道狂い部1−3の曲率が小さいと仮定すれば、bi±x
,,cn主x2,dk±梅 …【2
}が成立つ。
c,dおよびeをとり、弦ac,bdおよびceの長さ
はすべて1とする。弦長1による軌道狂いの測定値は、
弦acに対してx,、弦枕に対してx2、弦ceに対し
て梅がそれぞれえられているとする。この場合軌道狂い
部1−3の曲率が小さいと仮定すれば、弦aeの長さは
ほぼ21である。いま点cより弦aeへの垂線の足をg
とし「線分cgの長さyを求めれば、yは元の弦長1に
対して、2倍長弦軌道狂いとなるわけである。yの値を
求めるために、点bより弦aeに垂線を下し、弦ac、
弦aeと交わる点をそれぞれi,iとし「同様に点dよ
りの垂線の交点をそれぞれk,mとする。また点cより
の垂線が弦bdと交わる点をnとする。ここで再び、軌
道狂い部1−3の曲率が小さいと仮定すれば、bi±x
,,cn主x2,dk±梅 …【2
}が成立つ。
また、一点j,mはそれぞれ線分ag,袋のほぼ中点で
あることに注意すれば、次の関係式がえられる。情裏千
y,嗣子g=裏y・・側 また、四辺形bjmdにおいて、線分bi,ngおよび
dmは互に平行で、かつigとgmはほぼ等しいので、
次の関係がえられる。
あることに注意すれば、次の関係式がえられる。情裏千
y,嗣子g=裏y・・側 また、四辺形bjmdにおいて、線分bi,ngおよび
dmは互に平行で、かつigとgmはほぼ等しいので、
次の関係がえられる。
2ng≠bj+dm …■
一方、式■,‘3}を利用して次の各式がえられる。
一方、式■,‘3}を利用して次の各式がえられる。
ng:Cg−Cn〒y−&,bj:bi十ij≠X・十
音dm:dk十km〒梅十参‐‐‘5)式【5}を式{
4’に代入して整理すれば、倍長弦に対する軌道狂いy
を、元の弦長1に対する軌道狂い×,,杉,および×3
より求める先に述べた計算式がえられる。
音dm:dk十km〒梅十参‐‐‘5)式【5}を式{
4’に代入して整理すれば、倍長弦に対する軌道狂いy
を、元の弦長1に対する軌道狂い×,,杉,および×3
より求める先に述べた計算式がえられる。
y≠X,十2−十×3 …‘
6}以上述べたところは、軌道狂い部1一3の示す曲線
が単純な上方に突の形状であるが、下方に突の場合は、
符号が負となるのみでやはり式{6}‘ま成立する。
6}以上述べたところは、軌道狂い部1一3の示す曲線
が単純な上方に突の形状であるが、下方に突の場合は、
符号が負となるのみでやはり式{6}‘ま成立する。
さらに、曲線の形状が第5図bに示すように、上方に突
から下方に突に変化する場合においても符号を加味した
上記と同様の考察で式{6’のタ 成立が証明できる。
さらに21以内で軌道狂い部1−3の形状が上方および
下方向に突に多数回に変化するごとき場合は、すでに「
弦長1に対する測定装置によって求められるものである
ので、ここでは軌道狂い部1−3の曲屈形状については
これo以上言及しない。以上に説明した2倍長弦軌道狂
いをえたのち、この考えを拡張して4倍、8倍等の弦長
に対しては、2倍長弦の計算式■が、上述したところに
より近似による誤差が含まれて、高次の倍長弦に拡夕張
する毎に、誤差が累増するので、実用上、弦長1を10
のとし、高々2倍および4倍すなわち、20の弦および
40の弦に対して有効である。
から下方に突に変化する場合においても符号を加味した
上記と同様の考察で式{6’のタ 成立が証明できる。
さらに21以内で軌道狂い部1−3の形状が上方および
下方向に突に多数回に変化するごとき場合は、すでに「
弦長1に対する測定装置によって求められるものである
ので、ここでは軌道狂い部1−3の曲屈形状については
これo以上言及しない。以上に説明した2倍長弦軌道狂
いをえたのち、この考えを拡張して4倍、8倍等の弦長
に対しては、2倍長弦の計算式■が、上述したところに
より近似による誤差が含まれて、高次の倍長弦に拡夕張
する毎に、誤差が累増するので、実用上、弦長1を10
のとし、高々2倍および4倍すなわち、20の弦および
40の弦に対して有効である。
なお付言するならば、軌道の曲線部においては、曲線に
付随して正矢が存在する。これは上述したところの0弦
による測定法においては、疑似的な軌道狂いとして測定
デー外こ含まれるが、通常、線路の曲線部は長さが数百
米程度に亘るので、ここで問題とする真の意味の軌道狂
いとは、長さによって区別できるものである。タ 以下
本発明に係わる軌道狂い倍長弦演算装置の一実施例を図
面を用いて説明する。
付随して正矢が存在する。これは上述したところの0弦
による測定法においては、疑似的な軌道狂いとして測定
デー外こ含まれるが、通常、線路の曲線部は長さが数百
米程度に亘るので、ここで問題とする真の意味の軌道狂
いとは、長さによって区別できるものである。タ 以下
本発明に係わる軌道狂い倍長弦演算装置の一実施例を図
面を用いて説明する。
第6図はこの発明による軌道狂い倍長弦演算装置の一実
施例のブロック図を示し、15は弦長1に対する軌道狂
いの測定データの入力端子、160はアナログデジタル
変換器(以下A/D変換器という)、17は距離パルス
入力端子、18は波形整形回路である。
施例のブロック図を示し、15は弦長1に対する軌道狂
いの測定データの入力端子、160はアナログデジタル
変換器(以下A/D変換器という)、17は距離パルス
入力端子、18は波形整形回路である。
いま軌道検側車の走行により後述する距離パルスspが
発生し、入力端子17に入力され、波形整形回路18、
A/D変換器165を動作させるに必要な波形に整形、
レベル調整を行ってA/D変換器16に加えられ、A/
○変換器16のon動作を形成する。他方、各台車に設
けられた3個1組の測定センサ(通り狂い用および高低
狂い用)よりえられたアナログ量の軌道狂いデータxは
、入力端子15よりA/D変換器16に入力されており
、上記距離パルスspにより動作するA/D変換器16
のon動作により軌道狂いxはデジタル化される。ここ
で上述の距離パルスspについて補足説明を加えると、
従来から「軌道検複9車において測定される軌道狂し、
デ−夕は、連続用紙(チャート紙)上に距離に比例(縮
尺)して記録されている。
発生し、入力端子17に入力され、波形整形回路18、
A/D変換器165を動作させるに必要な波形に整形、
レベル調整を行ってA/D変換器16に加えられ、A/
○変換器16のon動作を形成する。他方、各台車に設
けられた3個1組の測定センサ(通り狂い用および高低
狂い用)よりえられたアナログ量の軌道狂いデータxは
、入力端子15よりA/D変換器16に入力されており
、上記距離パルスspにより動作するA/D変換器16
のon動作により軌道狂いxはデジタル化される。ここ
で上述の距離パルスspについて補足説明を加えると、
従来から「軌道検複9車において測定される軌道狂し、
デ−夕は、連続用紙(チャート紙)上に距離に比例(縮
尺)して記録されている。
距離比例の記録を行なうために、用紙の送り速度を走行
速度に比例されており、このために走行車輪の車軸に直
結したパルス発生器により距離に比例する上述の距離パ
ルスspをえて、これを用紙の送り機構に設けられたパ
ルスモー外こ入力し、用紙の移動速度が走行速度に比例
するようにしている。軌道検側車においては、すでにこ
のような距離パルスspをうる方法が確立されており、
この発明においては、すでに距離パルスspがえられて
いるという前提のもとに入力端子15以降を説明する。
なお、距離パルスspは一般にIM間隔のものが用いら
れる。次に、第6図において19は多段接続のシフトレ
ジスタA、2川ま純2進数の加算器A、21は同じく純
2進数の加算器Bである。
速度に比例されており、このために走行車輪の車軸に直
結したパルス発生器により距離に比例する上述の距離パ
ルスspをえて、これを用紙の送り機構に設けられたパ
ルスモー外こ入力し、用紙の移動速度が走行速度に比例
するようにしている。軌道検側車においては、すでにこ
のような距離パルスspをうる方法が確立されており、
この発明においては、すでに距離パルスspがえられて
いるという前提のもとに入力端子15以降を説明する。
なお、距離パルスspは一般にIM間隔のものが用いら
れる。次に、第6図において19は多段接続のシフトレ
ジスタA、2川ま純2進数の加算器A、21は同じく純
2進数の加算器Bである。
いま、前記したように特定の距離パルスspにより、A
/D変換器15が動作して、ある地点の軌道狂い×がデ
ジタル化され、この動作が終了すると、A/D変換器1
6は、出力端子16−1からAノD変換終了(以下A/
D ENDと記す)の信号を出力する。このようなA/
D END信号を出力するA/D変換器は、一般に市販
されており、その利用技術は通常の技術とされる。上記
A/DEND信号により「 シフトレジスタ19におい
ては、すでに記憶されている、今回より以前の軌道狂い
のデータを1段宛後段にシフトし、初段にはA/D変換
器15の値を新たに読み込む。
/D変換器15が動作して、ある地点の軌道狂い×がデ
ジタル化され、この動作が終了すると、A/D変換器1
6は、出力端子16−1からAノD変換終了(以下A/
D ENDと記す)の信号を出力する。このようなA/
D END信号を出力するA/D変換器は、一般に市販
されており、その利用技術は通常の技術とされる。上記
A/DEND信号により「 シフトレジスタ19におい
ては、すでに記憶されている、今回より以前の軌道狂い
のデータを1段宛後段にシフトし、初段にはA/D変換
器15の値を新たに読み込む。
このように、検側車の走行にともなって、逐次シフトレ
ジスタ!6に記憶されているデータの状態を第7図によ
り説明する。図において、軌道上のある地点に対してA
/D変換器15によりデジタル化された軌道狂いをxo
としト距離パルスspIM毎の軌道狂いを順次x,,均
,x3,…・・・とする。図において28は2倍長弦を
示しし この2倍長弦28に対する軌道狂い侭の値はめ
,x5および×,。より式側に倣ってy5≠xo+2も
十×,。により求められる。時間的経過からいえばx,
。が求められた直後にXが得られ「 この演算に要する
時間は極めて迅速であるのでほとんど無視するこができ
る。なお検頚山車の走行に伴って、各地点に対して順次
36,y7・・・・・・がえられる。ここで上記為,x
5?x,oを選択し、加算するまでを説明する。第6図
に戻って、シフトレジスター6は、この場合11段が縦
続に接続されたものを用いている。第7図に示すx,。
が測定された時点においては、神,肌…,x,。が記憶
されている。ここで、シフトレジスタの各段のうち、個
々の軌道狂い量の均,権および×,oを記憶している段
から、図示の結線により、神とx,。に対する量を加算
器A201こ、また梅に対する量を加算器B21‘こ入
力し、かつ加算器A20の出力0を加算器B21‘こ入
力する。この場合椿に対する軍についてはシフトレジス
タ19より加算器B21の入力側へ結線を第8図に示す
ように斜接続して、シフトレジスタ19の各ビットに対
して加算器B21の各ビットを1桁上にシフトし、前記
式夕【6}‘こおける21の加算が行なわれ、加算回路
の構成が簡易化されている。以上のべたことにより前記
の式側の加算が行なわれ、加算器B21の出力として氏
がえられる。以降y5の演算についで、走行により次の
x,.が0えられた時点において、松≠×,十2も十×
,.なる演算が行なわれ、以下同様に、IM毎に2倍長
弦に対する軌道狂い蛇,蛇,y7…・・・が逐次えられ
る。
ジスタ!6に記憶されているデータの状態を第7図によ
り説明する。図において、軌道上のある地点に対してA
/D変換器15によりデジタル化された軌道狂いをxo
としト距離パルスspIM毎の軌道狂いを順次x,,均
,x3,…・・・とする。図において28は2倍長弦を
示しし この2倍長弦28に対する軌道狂い侭の値はめ
,x5および×,。より式側に倣ってy5≠xo+2も
十×,。により求められる。時間的経過からいえばx,
。が求められた直後にXが得られ「 この演算に要する
時間は極めて迅速であるのでほとんど無視するこができ
る。なお検頚山車の走行に伴って、各地点に対して順次
36,y7・・・・・・がえられる。ここで上記為,x
5?x,oを選択し、加算するまでを説明する。第6図
に戻って、シフトレジスター6は、この場合11段が縦
続に接続されたものを用いている。第7図に示すx,。
が測定された時点においては、神,肌…,x,。が記憶
されている。ここで、シフトレジスタの各段のうち、個
々の軌道狂い量の均,権および×,oを記憶している段
から、図示の結線により、神とx,。に対する量を加算
器A201こ、また梅に対する量を加算器B21‘こ入
力し、かつ加算器A20の出力0を加算器B21‘こ入
力する。この場合椿に対する軍についてはシフトレジス
タ19より加算器B21の入力側へ結線を第8図に示す
ように斜接続して、シフトレジスタ19の各ビットに対
して加算器B21の各ビットを1桁上にシフトし、前記
式夕【6}‘こおける21の加算が行なわれ、加算回路
の構成が簡易化されている。以上のべたことにより前記
の式側の加算が行なわれ、加算器B21の出力として氏
がえられる。以降y5の演算についで、走行により次の
x,.が0えられた時点において、松≠×,十2も十×
,.なる演算が行なわれ、以下同様に、IM毎に2倍長
弦に対する軌道狂い蛇,蛇,y7…・・・が逐次えられ
る。
そころでこの場合えられるynの値はIM間隔であるの
で、非常に短かし、、すなわちIM程度以下のタ軌道狂
いは倍長弦演算によっては失われ、これが糠かし、軌道
狂いに対する測定限界となる。次に4倍長弦の演算につ
いて説明する。第6図において、22はシフトレジスタ
B、23は加算器C、24は加算器Dを示す。この場合
において0も、前述した2倍長弦の演算とほとんど同様
の程度により演算が行なわれる。いま4倍長軌道狂いを
znとするとき、例えば、z,oの演算は、z,o≠y
o十か,。十y20により行なわれる。このためのシフ
トレジスタB22は2従没構成によるものを用い夕る。
yo・…・・y,oを記憶し、蛇。は、前段の加算器B
21の出力をそのまま加算器C23に入力する。シフト
レジスタB22よりの配線は、yo,y,oに対するも
のを、加算器C23および加算器○24にそれぞれ入力
するように行われている。ひ さて、上述したところは
、2倍長弦に対する軌道狂いynを求めたのち、ynの
値を用いて4倍長弦に対するznを求めるものであるが
、このほか基本弦長に対する値×nから、直接znを演
算することも可能であり、このような場合も含めて種々
の演算回路はすべてこの発明の技術に包含されるもので
ある。
で、非常に短かし、、すなわちIM程度以下のタ軌道狂
いは倍長弦演算によっては失われ、これが糠かし、軌道
狂いに対する測定限界となる。次に4倍長弦の演算につ
いて説明する。第6図において、22はシフトレジスタ
B、23は加算器C、24は加算器Dを示す。この場合
において0も、前述した2倍長弦の演算とほとんど同様
の程度により演算が行なわれる。いま4倍長軌道狂いを
znとするとき、例えば、z,oの演算は、z,o≠y
o十か,。十y20により行なわれる。このためのシフ
トレジスタB22は2従没構成によるものを用い夕る。
yo・…・・y,oを記憶し、蛇。は、前段の加算器B
21の出力をそのまま加算器C23に入力する。シフト
レジスタB22よりの配線は、yo,y,oに対するも
のを、加算器C23および加算器○24にそれぞれ入力
するように行われている。ひ さて、上述したところは
、2倍長弦に対する軌道狂いynを求めたのち、ynの
値を用いて4倍長弦に対するznを求めるものであるが
、このほか基本弦長に対する値×nから、直接znを演
算することも可能であり、このような場合も含めて種々
の演算回路はすべてこの発明の技術に包含されるもので
ある。
さて、最後に以上述べた倍長弦データを記録するが、第
6図において、25はデジタルアナログ変換器(以下D
/A変換器)A、26はD/A変換器B、27は連続用
紙によるペン形記録器である。
6図において、25はデジタルアナログ変換器(以下D
/A変換器)A、26はD/A変換器B、27は連続用
紙によるペン形記録器である。
加算器B21の出力ynは○/A変換器A25により、
また加算器D24の出力znはD/A変換器B26によ
り、該出力ynおよびznの値が更新する毎に、特別の
トリガパルスを用いることなく、アナログ量に変換され
、次の値になるまでその値が保持される。これらが記録
器27のペンを振らして、データは用紙に記録される。
これらのことは通常行なわれている技術で特に説明を要
しないが既に述べたように、記録器27には、基本弦長
のデータxも並列に記録されるのでこれらx,y,zの
相互間には位置ずれが存在する。この発明においてこの
位置ずれの補正は、特に図示しないが、記録ペンの位置
をずれに相当する量だけずらして、同一時点に同一地点
を記録することにより解決している。なお、記録器27
の紙送り動作は、距離パルスspによるパルスモータを
駆動し、距離に比例した紙送りを実現していることは既
述のとおりである。また、検側車による測定データは上
述した連続用紙による記録のほか、必要に応じて、アナ
ログまたはデジタルデータレコーダに磁気記録すること
も行なわれるが〜 この発明における軌道狂い倍長弦演
算装置においても、演算されたアナログ出力あるいはデ
ジタル出力をデータレコーダに収録することは容易に実
施できることは勿論である。
また加算器D24の出力znはD/A変換器B26によ
り、該出力ynおよびznの値が更新する毎に、特別の
トリガパルスを用いることなく、アナログ量に変換され
、次の値になるまでその値が保持される。これらが記録
器27のペンを振らして、データは用紙に記録される。
これらのことは通常行なわれている技術で特に説明を要
しないが既に述べたように、記録器27には、基本弦長
のデータxも並列に記録されるのでこれらx,y,zの
相互間には位置ずれが存在する。この発明においてこの
位置ずれの補正は、特に図示しないが、記録ペンの位置
をずれに相当する量だけずらして、同一時点に同一地点
を記録することにより解決している。なお、記録器27
の紙送り動作は、距離パルスspによるパルスモータを
駆動し、距離に比例した紙送りを実現していることは既
述のとおりである。また、検側車による測定データは上
述した連続用紙による記録のほか、必要に応じて、アナ
ログまたはデジタルデータレコーダに磁気記録すること
も行なわれるが〜 この発明における軌道狂い倍長弦演
算装置においても、演算されたアナログ出力あるいはデ
ジタル出力をデータレコーダに収録することは容易に実
施できることは勿論である。
以上述べたことにより明らかなように、この発明による
軌道狂い倍長弦演算装置を従来の軌道狂い測定装置に付
加することにより、従釆の軌道狂い(通り狂いおよび高
低狂い)測定装置の重大欠点であった弦長による測定限
界の制約を克服し、長い軌道狂いについても同程度に正
確な測定が可能となることが理解されよう。さらに、演
算部が極めて簡単な回路構成によるので、小形、軽量で
経済性に富み、かつデジタル方式によるため演算過程に
おける誤差発生が少ないなどの特徴もあるので「 これ
を検側車に搭載するりアルタィム処理方式として、従釆
の基本弦長に対するデータとともに並列記録することが
でき、これらにより、従来以上に軌道狂いの状態を精密
に測定し、厳正な軌道管理を実現できることで、この方
面に貢献することが頗る大きいものといわねばならない
ご
軌道狂い倍長弦演算装置を従来の軌道狂い測定装置に付
加することにより、従釆の軌道狂い(通り狂いおよび高
低狂い)測定装置の重大欠点であった弦長による測定限
界の制約を克服し、長い軌道狂いについても同程度に正
確な測定が可能となることが理解されよう。さらに、演
算部が極めて簡単な回路構成によるので、小形、軽量で
経済性に富み、かつデジタル方式によるため演算過程に
おける誤差発生が少ないなどの特徴もあるので「 これ
を検側車に搭載するりアルタィム処理方式として、従釆
の基本弦長に対するデータとともに並列記録することが
でき、これらにより、従来以上に軌道狂いの状態を精密
に測定し、厳正な軌道管理を実現できることで、この方
面に貢献することが頗る大きいものといわねばならない
ご
第1図は通り狂いを説明する軌道の一部平面図、第2図
a,bは通り狂いの測定原理の説明図で、第2図aは軌
道検側車の側面図、第2図bは測定車輪周辺の構造概要
を示す斜視図、第3図は長い軌道の軌道狂いに関する説
明図、第4図は検出割合を示す特性図、第5図はこの発
明における倍長弦演算の原理説明図で、第5図aは軌道
の曲線が上方に突の状態、第5図bはその曲線が上方に
突から、下方に突に変化する状態を示す説明図、第6図
はこの発明による軌道狂い倍長弦演算装置の一実施例の
ブロック図、第7図は測定地点を説明する図、第8図は
この発明の結線の説明図である。 1……レール、1−1,1−2,1−3……軌道狂い部
「 2・・・…測定弦(弦入 3…・・・車体、4…・
・・台車、4一1,4−2,14・・・…軸受、5・・
・・・・測定車輪、5一1・・・・・・前部車輪L 5
一2…・・・中央部車輪、5−3・・・・・・後部車輪
、6・・・…測定車輪の軸、T……連結榛、8・…・・
空気バネ、9,10・・・・・・アーム、11・・・…
接続点、12・・・・・・変換器、12−1・・・・・
・変換器の中心軸、13…・・・変換器の支持軸、亀5
…・・・入力端子、16・・・・・・A/D変換器、1
7・・・…距離パルス入力端子、18・…−・波形整形
回路、19・・・・・・シフトレジス夕A、20・・・
・・・加算器A、21・・・・・・加算器B、22…・
・・シフトレジスタB、23……加算器C、24……加
算器D、25…・・・D/A変換器A、26…・・・D
/A変換器B、27・・・・・・記録器、28…・・・
2倍長弦。 オー図汁Z図 汁3図 汁4図 汁S図 オ5図 オ7図 矛8図
a,bは通り狂いの測定原理の説明図で、第2図aは軌
道検側車の側面図、第2図bは測定車輪周辺の構造概要
を示す斜視図、第3図は長い軌道の軌道狂いに関する説
明図、第4図は検出割合を示す特性図、第5図はこの発
明における倍長弦演算の原理説明図で、第5図aは軌道
の曲線が上方に突の状態、第5図bはその曲線が上方に
突から、下方に突に変化する状態を示す説明図、第6図
はこの発明による軌道狂い倍長弦演算装置の一実施例の
ブロック図、第7図は測定地点を説明する図、第8図は
この発明の結線の説明図である。 1……レール、1−1,1−2,1−3……軌道狂い部
「 2・・・…測定弦(弦入 3…・・・車体、4…・
・・台車、4一1,4−2,14・・・…軸受、5・・
・・・・測定車輪、5一1・・・・・・前部車輪L 5
一2…・・・中央部車輪、5−3・・・・・・後部車輪
、6・・・…測定車輪の軸、T……連結榛、8・…・・
空気バネ、9,10・・・・・・アーム、11・・・…
接続点、12・・・・・・変換器、12−1・・・・・
・変換器の中心軸、13…・・・変換器の支持軸、亀5
…・・・入力端子、16・・・・・・A/D変換器、1
7・・・…距離パルス入力端子、18・…−・波形整形
回路、19・・・・・・シフトレジス夕A、20・・・
・・・加算器A、21・・・・・・加算器B、22…・
・・シフトレジスタB、23……加算器C、24……加
算器D、25…・・・D/A変換器A、26…・・・D
/A変換器B、27・・・・・・記録器、28…・・・
2倍長弦。 オー図汁Z図 汁3図 汁4図 汁S図 オ5図 オ7図 矛8図
Claims (1)
- 1 軌道検測車の前部と中央部および中央部と後部が一
定距離1/2を隔てて配列された各台車に一個ずつ設け
られた軌道狂い測定センサと、上記軌道検測車の車輪に
連動して一定距離間隔毎に距離パルスである電気信号を
発生する手段と、上記軌道狂い測定センサにより各測定
地点毎に上記台車間の一定距離1を測定弦とする軌道狂
いのアナログ量をデイジタル量に変換するアナログデイ
ジタル変換部と、該アナログ・デイジタル変換部の軌道
狂いのデイジタル量を逐次記憶する複数段からなるシフ
トレジスタ部と、該シフトレジスタ部に記憶されている
上記測定弦長1の軌道狂いデイジタル量群のうち、互に
距離1/2の宛離れた3点における軌道狂いデータ¥x
_1,x_2,x_3¥を用いて2倍長弦2lに対する
軌道狂い¥y=x_1+2x_2+x_3¥を演算でき
、かつ該演算により得られる互に距離1宛離れた3点に
おける前記2倍長弦に対する軌道狂い¥y_1,y_2
,y_3¥を用いて4倍長弦4lに対する軌道狂い¥z
=y_1+2y_2+y_3¥を演算できるデイジタル
演算部と、該デイジタル演算部から出される2倍または
4倍長弦に対する軌道狂いデイジタル量をアナログ量に
変換するデイジタル・アナログ変換部と前記2倍または
4倍長弦に対する軌道狂いアナログ量と上記測定弦長に
対する軌道狂いアナログ量とを測定地点の位置合わせし
て並列に記録する記録部とからなり、上記のアナログ・
デイジタル変換部、シフトレジスタ部、演算部、デイジ
タル・アナログ変換部は上記距離パルスである電気信号
により制御動作されることを特徴とする軌道狂い倍長弦
演算装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5978277A JPS608444B2 (ja) | 1977-05-25 | 1977-05-25 | 軌道狂い倍長弦演算装置 |
| US05/852,974 US4173073A (en) | 1977-05-25 | 1977-11-18 | Track displacement detecting and measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5978277A JPS608444B2 (ja) | 1977-05-25 | 1977-05-25 | 軌道狂い倍長弦演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53145665A JPS53145665A (en) | 1978-12-19 |
| JPS608444B2 true JPS608444B2 (ja) | 1985-03-02 |
Family
ID=13123198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5978277A Expired JPS608444B2 (ja) | 1977-05-25 | 1977-05-25 | 軌道狂い倍長弦演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608444B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5627603A (en) * | 1979-08-13 | 1981-03-18 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | Method and apparatus for measuring straightness |
| JP2523357B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1996-08-07 | 株式会社カネコ | 軌道の正矢を実線形に変換する方法 |
| JP4850486B2 (ja) * | 2005-11-07 | 2012-01-11 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 車両走行路実形状の算出方法およびその車両走行路の補修量算出方法 |
-
1977
- 1977-05-25 JP JP5978277A patent/JPS608444B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53145665A (en) | 1978-12-19 |
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