JPS6145763B2 - - Google Patents
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- JPS6145763B2 JPS6145763B2 JP5031379A JP5031379A JPS6145763B2 JP S6145763 B2 JPS6145763 B2 JP S6145763B2 JP 5031379 A JP5031379 A JP 5031379A JP 5031379 A JP5031379 A JP 5031379A JP S6145763 B2 JPS6145763 B2 JP S6145763B2
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、軌道検測車でえられている軌道高低
狂いの測定データを演算処理することにより、真
の軌道曲線形状を直接出力する軌道高低狂い演算
装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a track height deviation calculation device that directly outputs the true track curve shape by processing measurement data of track height deviation obtained by a track inspection vehicle. be.
従来より鉄道線路においては軌道検測車により
各種の軌道狂い量(以下単に軌道狂いという)が
計測されているが、軌道の高低狂いの測定法に関
しては3点測定法および2点測定法が用いられて
いる。以下これを説明する。 Conventionally, various amounts of track deviation (hereinafter simply referred to as track deviation) have been measured by track inspection vehicles on railway tracks, but three-point measurement method and two-point measurement method are used to measure the height deviation of the track. It is being This will be explained below.
第1図は、従来から用いられている高低狂いの
検出機構を示すもので、これによればレール1上
の車輪2は車体7に対して上下方向可動に支持さ
れた軸箱3と直結され、軸箱3の上にヒンジ4の
固定部4−1が固着される。一方、車体7には支
持金物6が固着され、支持金物6には図示のよう
に機械―電気角度変換器(以下単に変換器とい
う)8が取付けられ、変換器8の回転軸8−1と
前記ヒンジ4の可動部4−2の先端とは連結棒5
で連結される。このような機構によりいまレール
1に高低狂い、すなわち、上方または下方に変位
があるときはこれに接する車輪2は車体7を基準
として上方または下方に変位し、この変位運動は
ヒンジ4、連結棒5を介して回転軸8−1を回転
させる。変換器8は回転軸8−1の回転角度に応
じて振幅の電気信号を出力するもので、これによ
り車体7を基準とするレール1の上下方向の変位
が検出できるものである。 FIG. 1 shows a conventionally used height deviation detection mechanism. According to this mechanism, wheels 2 on a rail 1 are directly connected to an axle box 3 that is supported vertically movably with respect to a car body 7. , a fixing portion 4-1 of the hinge 4 is fixed onto the axle box 3. On the other hand, a support hardware 6 is fixed to the vehicle body 7, and a mechanical-electrical angle converter (hereinafter simply referred to as a converter) 8 is attached to the support hardware 6 as shown in the figure. The tip of the movable part 4-2 of the hinge 4 is the connecting rod 5.
are connected. Due to this mechanism, when the rail 1 is out of height, that is, is displaced upward or downward, the wheel 2 in contact with it is displaced upward or downward with respect to the car body 7, and this displacement movement is caused by the hinge 4 and the connecting rod. 5 to rotate the rotating shaft 8-1. The converter 8 outputs an electric signal having an amplitude depending on the rotation angle of the rotating shaft 8-1, and thereby the displacement of the rail 1 in the vertical direction with respect to the vehicle body 7 can be detected.
軌道検測車においては上述した高低狂い検出機
構を左および右側レールに対し、それぞれ3個ま
たは2個用いて実際高低狂いの検出が行なわれ
る。第2図aは、3個の変位機構を前車輪2−
1、中央車輪2−2および該車輪2−3に設けた
3点測定法の原理説明図である。レール1の上下
方向の変位として前車輪2−1によりy1を、中央
車輪2−2、後車輪2−3からはそれぞれy2,y3
を同時に検出し、別途演算回路により式y=(y1
+y3)÷2−y2の計算をリアルタイムで行ない、
このyを高低狂いとしている。このyの値は第2
図bに示すように、前車輪2−1と後車輪2−3
とを結ぶ直線、すなわち、弦9に対して中央車輪
2−2の位置におけるレール1の高低変位を示す
ものであり、これが3点測定法の原理である。 In the track inspection vehicle, actual height deviations are detected by using three or two of the above-mentioned height deviation detection mechanisms for the left and right rails, respectively. Figure 2a shows three displacement mechanisms for the front wheels 2-
1. It is a principle explanatory diagram of the three-point measurement method provided on the central wheel 2-2 and the central wheel 2-3. The vertical displacement of the rail 1 is y 1 from the front wheel 2-1, and y 2 and y 3 from the center wheel 2-2 and rear wheel 2-3, respectively.
are simultaneously detected, and a separate arithmetic circuit is used to calculate the formula y=(y 1
+y 3 )÷2−y 2 is calculated in real time,
This y is considered to be a height deviation. This value of y is the second
As shown in Figure b, the front wheel 2-1 and the rear wheel 2-3
This is the straight line connecting the lines, that is, the vertical displacement of the rail 1 at the position of the center wheel 2-2 with respect to the chord 9, and this is the principle of the three-point measurement method.
通常、軌道検測車では前車輪2−1と後車輪2
−3の間隔は10m、すなわち、弦長lには10mが
用いられ、中央車輪2−2は弦9の中心に正しく
設けられている。ここで、軌道の高低狂いは通常
波状(例えば正弦波状)を呈しているので、その
長さを“波長”と呼ぶこととすれば、上述した3
点測定法による測定データyは波長が弦長l、す
なわち、10m以下である限り高低狂いを測定でき
るが、波長が弦長を超えて長くなるに伴い分解能
が低下し検出精度が劣化するものであり、検出性
能は弦長によつて定まるものである。 Usually, in a track inspection vehicle, the front wheel 2-1 and the rear wheel 2
-3 spacing is 10 m, i.e. a chord length l of 10 m is used, and the central wheel 2-2 is placed exactly in the center of the chord 9. Here, since the height deviation of the orbit usually has a wave shape (for example, a sinusoidal wave shape), if the length is called a "wavelength", the above-mentioned 3
Measurement data y using the point measurement method can measure height deviations as long as the wavelength is less than the chord length l, that is, 10 m, but as the wavelength becomes longer than the chord length, the resolution decreases and the detection accuracy deteriorates. The detection performance is determined by the chord length.
新幹線においては高速運転により列車の動揺が
大きくなる可能性があり、これを防止することは
極めて重要な問題である。軌道狂いの波長と列車
の動揺に関する研究によれば、弦長lを超えて数
十米の波長を有する高低狂いが動揺に大きく影響
するとされており、このような波長の高低狂いを
測定するために次に説明する2点測定法が開発さ
れ、実用化されている。 In Shinkansen trains, high-speed operation may cause the train to become more jittery, and preventing this is an extremely important issue. According to research on the wavelength of track deviations and train vibrations, it has been found that height deviations with wavelengths of several tens of meters, exceeding the chord length l, have a significant effect on vibrations. The two-point measurement method described next was developed and put into practical use.
第3図は、この2点測定法の原理図を示すもの
で、前述した3点測定法における前車輪2−1と
後車輪2−3によるそれぞれの上下変位y1,y3を
そのまま利用するようになつている。また、車体
7にはジヤイロ10を設けて車体7のピツチング
などの動揺の有無に拘わらず常に水準線GLある
いはGL′と車体7のなす角度αを検出しており、
演算回路により式
y=lcosαtan{α+tan-1(y3−y1)/l}の計算
をリアルタイムで行ない、このyを長波長に対す
る高低狂いとしている。この式におけるyの値は
第3図に図示するように、水準線GL′に対する前
車輪2−1、後車輪2−3それぞれの位置におけ
るレール1の高低差を意味するものである。この
ような2点法により新幹線における長波長の軌道
高低狂いの測定は可能となり前進をみたのである
が、しかし、仔細に検討するときは未だ検出性能
に欠点がある。すなわち、2点測定法においては
弦長lだけ離れた2点間におけるレール1の相対
的高低差を測定するものであるが、これが直ちに
レール1の曲線形状を表わすものではなく、原理
的には曲線の微分値または微分値に近いものを表
わしているに過ぎない。このような測定値yにつ
いて具体的な例を示すと、例えば第4図a、bに
示すように、レール1に弦長lより短かい波長の
高低狂い部イがあるとき、前車輪2−1が高低狂
い部イを越えるときは高低狂いyの値として第4
図cに示す曲線イ′に示す波形がえられ、ついで
後車輪2−3が高低狂い部イを越えるときには極
性が反転したイ″に示す曲線がえられる。すなわ
ち、1個の高低狂い部イに対する測定値yとして
真に近い形状の曲線イ′がえられるほか、極性を
反転したゴーストとも云うべき曲線イ″が弦長l
に相当した時間を隔てた位置に現われるもので、
明らかに実際の曲線状態を示していない。さら
に、第4図dは弦長lに等しい波長で連続する高
低狂いの場合で、このときは高低狂いは全く検出
されない。第4図eは弦長lのほぼ2倍の波長の
場合であるが、このような波長範囲においてはじ
めて高低狂いyが測定可能となる。これらの例に
示されるように弦長l程度以下の波長の高低狂い
yの値にはゴーストを伴うとか、全く検出不能と
なるなど、2点測定法には欠点が内在するので、
2点測定法は専ら長い波長範囲のみを対象とする
測定に供され、また3点測定法は既述したように
短かい波長範囲のみを対象とし、両者が併用され
て軌道高低狂いの判定評価が行なわれている。 Figure 3 shows the principle of this two-point measurement method, in which the vertical displacements y 1 and y 3 of the front wheel 2-1 and rear wheel 2-3 in the three-point measurement method described above are used as they are. It's becoming like that. Furthermore, a gyroscope 10 is installed in the car body 7 to constantly detect the angle α formed between the level line GL or GL' and the car body 7, regardless of whether or not the car body 7 is shaking such as pitching.
An arithmetic circuit calculates the formula y=lcosαtan {α+tan −1 (y 3 −y 1 )/l} in real time, and this y is defined as the height deviation for long wavelengths. As shown in FIG. 3, the value of y in this equation means the height difference of the rail 1 at the respective positions of the front wheel 2-1 and the rear wheel 2-3 with respect to the level line GL'. Although this two-point method has made it possible to measure long-wavelength track height deviations in Shinkansen trains and has made progress, it still has shortcomings in detection performance when examined in detail. In other words, in the two-point measurement method, the relative height difference of the rail 1 is measured between two points separated by the chord length l, but this does not directly represent the curved shape of the rail 1; It merely represents the differential value or something close to the differential value of the curve. To give a specific example of such a measured value y, for example, as shown in FIG. 1 exceeds the height deviation part a, the fourth value is used as the value of the height deviation y.
A waveform shown by curve A' shown in Figure c is obtained, and then when the rear wheel 2-3 crosses the height deviation part A, a curve shown by A'' with the polarity reversed is obtained.In other words, one height deviation part I is obtained. In addition to obtaining a curve I′ with a shape close to the true shape as the measured value y for
It appears at a position separated by a time corresponding to
Obviously it does not show the actual curve condition. Furthermore, FIG. 4d shows a case where the pitch deviation is continuous at a wavelength equal to the chord length l, and in this case, no pitch deviation is detected at all. FIG. 4e shows a case where the wavelength is approximately twice the chord length l, and the pitch deviation y can only be measured in such a wavelength range. As shown in these examples, the two-point measurement method has inherent drawbacks, such as ghosting or being completely undetectable in the height deviation y values for wavelengths below the chord length l.
The two-point measurement method is used exclusively for measurements in long wavelength ranges, and the three-point measurement method is used for measurements only in short wavelength ranges, as mentioned above, and both are used in conjunction to evaluate orbit height deviations. is being carried out.
しかしながら、以上述べた2点測定法は、水準
線に対するいわば相対的高低差を測定するので、
これが直ちに軌道曲線形状を示さなくその判定評
価には経験を主とした技術を必要とし、これでは
不便、不都合は避けられない。そこで、これを排
除して相対的なものに代つて絶対的形状、すなわ
ち真の軌道曲線をうる手法、手段の開発が望まれ
る。 However, the two-point measurement method described above measures the height difference relative to the level line, so
This does not immediately indicate the shape of the trajectory curve, and its evaluation requires a technique based mainly on experience, which inevitably causes inconvenience and inconvenience. Therefore, it is desired to develop a method or means to eliminate this and obtain an absolute shape, that is, a true trajectory curve, instead of a relative shape.
本発明は、上述した従来装置による測定データ
の有する欠点を除去し、軌道検測車上で測定デー
タをリアルタイム的に演算処理することにより、
真の軌道高低狂いの曲線形状を直接演算出力でき
る軌道高低狂い演算装置を供することを目的とす
る。 The present invention eliminates the drawbacks of the measurement data obtained by the conventional device described above, and performs arithmetic processing on the measurement data on the track inspection vehicle in real time.
The object of the present invention is to provide a track height deviation calculation device that can directly calculate and output the true curve shape of track height deviation.
以下、本発明の原理、特徴を第5図から第8図
により説明する。 The principles and features of the present invention will be explained below with reference to FIGS. 5 to 8.
本発明の第1の要点は、前記した2点測定法に
よる測定データ(以下2点測定データという)y
に所要の演算を施して真の高低狂い形状を求める
ことにある。前述したように、2点測定データy
は原理的には軌道曲線(以下原曲線という)の微
分値であるので以下においてはyの代りに△yで
表わすものとするが、弦長lが有限長であるの
で、原曲線に存在する短かい波長の曲線部分につ
いては微分というよりむしろ差分の原理によるも
のであり、したがつて単なる積分法によつては原
曲線は復元しえない。ただし、弦長lが近似的に
微分と看做されるごとき長い波長の曲線に対して
は単なる積分法により近似的に復元できることは
注意を要する。 The first point of the present invention is the measurement data (hereinafter referred to as two-point measurement data) by the two-point measurement method described above.
The purpose is to calculate the true height deviation shape by performing the necessary calculations on the . As mentioned above, two-point measurement data y
In principle, is the differential value of the trajectory curve (hereinafter referred to as the original curve), so in the following it will be expressed as △y instead of y, but since the chord length l is finite, it exists in the original curve. The short wavelength portion of the curve is based on the principle of difference rather than differentiation, and therefore the original curve cannot be reconstructed by simple integration. However, it should be noted that curves with long wavelengths where the chord length l can be approximately regarded as a differential can be approximately restored by a simple integral method.
いま第5図に示すように、検測車の進行方向を
x軸にとり、レール1の原曲線をy=(x)で
表わし、点bにおける測定値を△yb、点a、b
における(x)の値をそれぞれ(a)、(b)とす
ると、次式が成立する。 As shown in Figure 5, the traveling direction of the inspection vehicle is taken as the x-axis, the original curve of rail 1 is expressed as y = (x), the measured value at point b is △yb, points a, b
Letting the values of (x) in (a) and (b), respectively, the following equation holds true.
△yb=(b)−(a)=(b)−(b−l)
∴(b)=△yb+(b−l) ……(1)
同様に点cの測定値を△yc、点cにおける
(x)の値を(c)とすると次式が成立する。 △yb=(b)-(a)=(b)-(b-l) ∴(b)=△yb+(b-l) ...(1) Similarly, the measured value of point c is △yc, point c Letting the value of (x) in (c) be the following equation.
(c)=△yc+(c−l) ……(2)
これらの式(1),(2)は任意な点b,cにおける測
定値△yb,△ycと原曲線(x)との関係を表
わすもので、これらより一般的に任意の地点xに
対しては次式が成立する。 (c)=△yc+(c-l)...(2) These equations (1) and (2) express the relationship between the measured values △yb and △yc at arbitrary points b and c and the original curve (x). From these, the following equation generally holds true for any point x.
(x)=△yx+(x−l) ……(3)
すなわち、原曲線y=(x)を知るには、各
地点xに対して連続的に△yを測定し、この値に
弦長lだけ後方の地点(x−l)における原曲線
の値(x−l)がすでに求められたものとして
加算することにより可能となるもので、これが本
発明の基本原理であり、特徴である。 (x)=△yx+(x-l)...(3) In other words, to find out the original curve y=(x), measure △y continuously at each point x, and add the chord length to this value. This is possible by adding the value (x-l) of the original curve at the point (x-l) that is l behind the point (x-l) that has already been determined, and this is the basic principle and feature of the present invention.
さて、式(3)の加算を実行する場合原曲線の値
(x−l)がすでにえられたものとしているが、
測定開始地点で既知の初期値を与えるなどにより
一旦測定が開始されれば、えられる(x)の値
を適当に記憶して弦長lだけ遅延させた上逐次側
定値△yに加算することにより達成できるもので
あるから、この実行には初期値の設定および遅延
を行なう方法が重要である。初期値の設定につい
ては後述するとして遅延方法について述べると、
一般に検測車の走行速度が一定でないために弦長
lに対する遅延時間は一定値をとることができな
い。そこで本発明においては、一定走行距離毎に
作られる距離比例パルス(以下単に距離パルスと
いう)を用いて測定値△yをサンプリングして一
定間隔のデータを作り、これをシフトレジスタを
介して距離パルスに同期させてシフトすることに
より弦長l分だけ遅延させた後新して測定値△y
に加算する方法をとるようにしている。この場合
これらの演算処理は精度等で点からしてデジタル
的に行なうことが有利である。 Now, when executing the addition in equation (3), it is assumed that the value (x-l) of the original curve has already been obtained, but
Once the measurement is started by giving a known initial value at the measurement start point, the obtained value of (x) is memorized appropriately and added to the upper constant value △y delayed by the chord length l. Therefore, the method of setting initial values and performing delays is important for this execution. Setting the initial value will be explained later, but the delay method will be described as follows.
Generally, since the running speed of the inspection vehicle is not constant, the delay time with respect to the chord length l cannot take a constant value. Therefore, in the present invention, the measured value △y is sampled using a distance proportional pulse (hereinafter simply referred to as distance pulse) that is generated every fixed travel distance to create data at fixed intervals, and this is sent to the distance pulse through a shift register. After delaying by the chord length l by shifting in synchronization with
I am trying to use a method that adds up to . In this case, it is advantageous to perform these arithmetic operations digitally in terms of accuracy and the like.
上述したところにより2点測定データ△yを演
算処理することにより原曲線y=(x)は、そ
の形状如何または波長の長さに拘わらずえられる
こととなつた。この際に種々の形状の波長につい
て検討することは省略するが、波長の細部はサン
プリング間隔、すなわち分解能によりきまるの
で、この点について簡単に述べておく。 As described above, by processing the two-point measurement data Δy, the original curve y=(x) can be obtained regardless of its shape or wavelength length. At this time, consideration of various shapes of wavelengths will be omitted, but since the details of the wavelength are determined by the sampling interval, that is, the resolution, this point will be briefly described.
まず、サンプリング間隔は測定を必要とする曲
線の波長の数分の1以下とすることが必要であ
る。また、サンプリング間隔は弦長lに対して正
確に整数分の1であることが絶対必要である。そ
の理由は、距離遅延された後方のデータが新して
測定値△yと正しい位置において加算できるよう
にするためであり、もしサンプリング間隔が弦長
lの整数分の1でないときは異なる位置において
加算が行なわれることになり誤差を生ずる危険性
があるからである。軌道検測車においては従来か
ら距離パルスとしては1mのものが用いられてい
るが、弦長lが10mであれば整数比の条件をその
まま満足しそのまま利用することができる。 First, the sampling interval needs to be less than a fraction of the wavelength of the curve that requires measurement. Furthermore, it is absolutely necessary that the sampling interval is exactly an integer fraction of the chord length l. The reason for this is so that the distance-delayed backward data can be added to the new measured value △y at the correct position. If the sampling interval is not an integer fraction of the chord length l, This is because addition is performed and there is a risk that an error will occur. Conventionally, distance pulses of 1 m have been used in track inspection vehicles, but if the chord length l is 10 m, it can be used as is since it satisfies the integer ratio condition.
次に初期値の設定に際しての問題について述べ
る。 Next, we will discuss problems in setting initial values.
第6図は、軌道検測車の測定開始地点としてレ
ール1が水平に敷設され、かつ高低狂いが零であ
る理想的な軌道部分1−1を選んだ場合を示す。
この軌道部分1−1から矢印Aの方向に向つて出
発するものとし、初期値の設定としては遅延用の
シフトレジスタをすべてクリヤして測定開始する
ようにすれば、前途の軌道曲線が演算できるもの
である。しかしながら、軌道検測車の要求する高
低狂いの測定精度は高度のものが要求され(例え
ば0.1mm)、これに比較すると現実の軌道において
は必ず若干の高低差が含まれていることから、出
発地点に合わせた初期値を何等かの方法で定めて
やることが必要であり、これをシフトレジスタに
設定することが必要である。なおまた、何等かの
理由で不測の誤差が一旦上記演算値に混入すると
きは、この方式の原理上その誤差はそのまま残留
して以降消失することがない。すなわち、ある地
点で誤差が生じたときは、その地点の出力データ
のみでなく以後弦長lを周期としてサイクリツク
に出現するもので、これを排除することが必要で
ある。 FIG. 6 shows a case where an ideal track section 1-1, where the rail 1 is laid horizontally and the height deviation is zero, is selected as the measurement starting point of the track inspection vehicle.
Assume that the train starts from this trajectory section 1-1 in the direction of arrow A, and if the initial value is set so that all delay shift registers are cleared before measurement starts, the trajectory curve ahead can be calculated. It is something. However, the measurement accuracy of the height deviation required by the track inspection vehicle is required to be highly accurate (for example, 0.1 mm), and compared to this, the actual track always includes a slight difference in height. It is necessary to determine the initial value according to the point by some method, and it is necessary to set this in the shift register. Furthermore, once an unexpected error is mixed into the above-mentioned calculated value for some reason, the error remains as it is and does not disappear thereafter due to the principle of this method. That is, when an error occurs at a certain point, it appears not only in the output data at that point but also cyclically thereafter with a period of chord length l, and it is necessary to eliminate this error.
本発明の第2の要点は、測定開始時の初期値の
設定および測定途中において生ずる誤差を消却す
るための補正手段に関するものである。これらの
手段として本発明においては、上述したところの
2点測定データ△yおよび3点測定データy′(こ
こでは3点測定を′で示す)のそれぞれを測定中
これらの測定データを常に監視し、両者が少なく
とも弦長lより長い区間に亘つて連続して一定の
小さい限界値以下であるような位置を検出する。
△yに対するこのような位置はレール1が水平も
しくは水平に近く、またy′に対してはレール1に
存在する短かい波長の高低狂いが小さいことを意
味する。これら2つの方法による検出位置が合致
したことを条件としてその時点以後可及的速やか
にシフトレジスタの書き替えを行なうようにする
ものである。この書き替えは、第1近似としては
各シフトレジスタの内容をすべて零にクリアする
ことが考えられるが、さらに精度を向上するため
に次に述べる正弦波補間法を行なうものである。 The second point of the present invention relates to correction means for setting initial values at the start of measurement and eliminating errors that occur during measurement. As these means, in the present invention, the above-mentioned two-point measurement data Δy and three-point measurement data y' (herein, three-point measurement is indicated by ') are constantly monitored while these measurement data are being measured. , a position where both are continuously below a certain small limit value over a section longer than at least the chord length l is detected.
Such a position with respect to Δy means that the rail 1 is horizontal or close to horizontal, and that the height deviation of the short wavelengths present in the rail 1 is small with respect to y'. On the condition that the detected positions by these two methods match, the shift register is rewritten as soon as possible after that point. As a first approximation of this rewriting, it is conceivable to clear all the contents of each shift register to zero, but in order to further improve accuracy, the following sine wave interpolation method is performed.
第7図はこの正弦波補間法を説明するためのも
ので、3点測定データy′に対してある小さい限界
値y′limを与えておき、これに対して弦長lの間
でy′<y′limとなるような波形ロを前記した方法
で検出したとする。このとき波形ロの実際の形状
如何に拘わらず波形ロのピーク点p″でのピーク
値y′pを最大値とする点p,p′間に亘る正弦波形
ハを仮定し、波形ハのx軸上の各サンプリング点
に対する値を求め、書き替用のデータとするもの
である。この場合、上記したように正弦波形ハを
用いるのでなくむしろ波形ロの値そのものを新し
いデータに採用することが最良ではあるが、しか
し3点測定法では波形ロの各点の値がすべてえら
れるのは検測車の中央輪2−2が図示の点pから
点p′に移動することによるもので、点p″におけ
るy′pがえられた時点では、前途の点p″,p′間に
おける波形ロの形状は未だ不明であり、また測定
データの補正は点p″に対する測定値y′がえられた
時点(すなわち、2点測定法では点p′に対する測
定値△yがえられた時点)で速やかに実行する必
要があるので、上述のように正弦波形ハで代用す
るわけである。なお、軌道高低狂いはレールの剛
性などにより正弦波がよく近似する場合が多くま
た限界値y′limとして可及的に小さい値を定める
ことにより、正弦波近似は妥当であり、実用性が
あるものである。 FIG. 7 is for explaining this sine wave interpolation method. A certain small limit value y'lim is given to the three-point measurement data y', and y' Assume that a waveform B such that <y′lim is detected by the method described above. At this time, regardless of the actual shape of waveform B, assume a sine waveform C extending between points p and p' whose maximum value is the peak value y'p at peak point p'' of waveform B, and x of waveform C. The value for each sampling point on the axis is determined and used as data for rewriting.In this case, rather than using the sine waveform C as described above, it is better to use the value of the waveform B itself as the new data. Although it is the best method, the reason why all the values at each point of waveform B can be obtained in the three-point measurement method is because the center wheel 2-2 of the inspection vehicle moves from the point p to the point p' shown in the diagram. At the time when y′p at point p″ is obtained, the shape of the waveform B between points p″ and p′ is still unknown, and correction of the measurement data is performed by changing the measured value y′ for point p″. Since it is necessary to execute the measurement immediately at the point when the measured value Δy for point p' is obtained in the two-point measurement method, the sine waveform C is substituted as described above. Note that the track height deviation is often well approximated by a sine wave due to the rigidity of the rail, and by setting the limit value y'lim as small as possible, the sine wave approximation is reasonable and practical. It is something.
以上説明した補正方法は測定途中段階における
補正のみでなく、出発または測定開始地点におけ
る初期値の設定にもそのまま適用できるものであ
り、また測定途中の補正においては随時行なう
か、または一定距離(例えば500m)毎に行なう
か、何れかを任意にとりうるものとする。上述し
た補正の実行には処理速度の点でアナログ回路が
適当であり、アナログサンプルホールド回路、ア
ナログコンパレータ、アナログ関数発生器が用い
られ、補正データの書き替えはデジタル的に行な
われる。 The above-described correction method can be applied not only to correction in the middle of measurement, but also to the setting of initial values at the departure or measurement start point. 500m), or you can do either of these as you like. Analog circuits are suitable for executing the above-mentioned correction in terms of processing speed, and an analog sample and hold circuit, an analog comparator, and an analog function generator are used, and the correction data is rewritten digitally.
本発明の第3の要点は以上によりえられた真の
軌道曲線の演算出力をチヤート記録する段階に関
するものである。既述したとおり真の軌道曲線、
すなわち原曲線は広い意味で積分された曲線であ
るので、長距離に亘る測定においては全体として
大きい高低差を呈するようになる。しかしなが
ら、必要とする高低狂いは高々100m以内の波長
のものであるので、それ以上に亘る波長の高低差
についてはチヤート記録から除外してよく、また
記録用紙の寸法、記録ペンの構造などにより大き
い高低差に対しては縮尺または切替を要するなど
不便である。そこで本発明においては一定長以上
の波長成分を除去する方式をとる。これにより、
海抜高の推移により逐次累積される高低差も同時
に除去される。これを実現する方法は既述した方
法によりえられた原曲線y=(x)の値から、
ある長さ範囲について移動、平均法と称される重
み付き平均法による移動平均値Mを求め、原曲線
y=(x)から移動平均値Mを差引くことによ
り達成される。これを第8図により説明すると、
原曲線ニに対して移動平均値Mおよびそれらの差
の波形ヘが示されており、波形ヘは不要な長い波
長の高低狂い成分(直線的な勾配成分を含む)が
除かれ必要とする波長成分のみが表われている。 The third aspect of the present invention relates to the step of chart recording the calculated output of the true trajectory curve obtained as described above. As mentioned above, the true trajectory curve,
In other words, since the original curve is an integrated curve in a broad sense, it exhibits a large height difference as a whole when measured over a long distance. However, since the height difference required is for wavelengths within 100 m at most, height differences in wavelengths longer than that can be excluded from chart recording, and may be large depending on the size of the recording paper, the structure of the recording pen, etc. It is inconvenient that scaling or switching is required for height differences. Therefore, in the present invention, a method is adopted in which wavelength components longer than a certain length are removed. This results in
At the same time, elevation differences that are accumulated over time due to changes in sea level are also removed. The method to achieve this is to use the value of the original curve y=(x) obtained by the method described above,
This is achieved by finding a moving average value M using a weighted average method called a moving average method for a certain length range, and subtracting the moving average value M from the original curve y=(x). To explain this using Figure 8,
The moving average value M and the waveform of the difference between them are shown for the original curve D, and the waveform shows the waveform after unnecessary long wavelength deviation components (including linear gradient components) are removed and the necessary wavelength is removed. Only the ingredients are shown.
上述した移動平均をうる回路は一種のデジタル
フイルタであるが、その原理、方法ないしは回路
構成については、この発明と一部同一の発明者に
よる特許出願(出願日;52年4月22日、特願昭52
−45779号、名称;複合軌道狂い演算処理装置)
に詳細に記述してあり、既に公知のものとして詳
細な説明は省略する。 The circuit that obtains the moving average described above is a type of digital filter, but its principle, method, or circuit configuration is partially disclosed in a patent application (filing date: April 22, 1952, patent application filed by the same inventor as this invention). Gansho 52
−45779, name: compound orbital deviation calculation processing unit)
The detailed description is omitted as it is already known.
さて、本発明を第9図から第12図により説明
する。 Now, the present invention will be explained with reference to FIGS. 9 to 12.
第9図は、本発明による軌道高低狂い演算装置
の1例での全体構成を示すブロツク図である。こ
れによると軌道検測車に設けられた2点測定系1
1からの高低狂い測定データ△yはアナログデジ
タル変換器(以下A/D変換器)14に与えられ
る。一方、軌道検測車において別途えられている
距離パルスにより制御されるサンプリングパルス
発生器13よりのサンプリングパルスSPによ
り、A/D変換器14で一定距離毎に測定データ
△yがサンプリングされ、同時にデジタル量〔△
y〕となり(以下〔〕を付してデジタル量を示
す)、次段の原曲線演算回路15において原曲線
〔y〕がえられ、さらに、デジタルフイルタ21
により長い波長成分がカツトされた〔ys〕とし
て端子21′に出力される。またデジタルアナロ
グ変換器(以下D/A変換器)22よりアナログ
量に変換されたysが端子22′に出力され、チヤ
ート記録器に供給される。 FIG. 9 is a block diagram showing the overall configuration of one example of the orbit height deviation calculation device according to the present invention. According to this, the two-point measurement system 1 installed on the track inspection vehicle
The height deviation measurement data Δy from 1 is given to an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as an A/D converter) 14. On the other hand, the A/D converter 14 samples the measurement data △y at fixed distance intervals by the sampling pulse SP from the sampling pulse generator 13, which is controlled by a distance pulse that is separately provided in the track inspection vehicle. Digital amount〔△
y] (hereinafter, [ ] is added to indicate a digital quantity), the original curve [y] is obtained in the next stage original curve calculation circuit 15, and further, the digital filter 21
The longer wavelength component is cut off and output as [ys] to the terminal 21'. Further, ys converted into an analog quantity by a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as a D/A converter) 22 is outputted to a terminal 22' and supplied to a chart recorder.
初期値の設定または中間における補正回路とし
ては、2点測定データ△yとともに3点測定系1
2よりの測定データy′が補正位置検出回路16に
入力され、所定の条件が成立するときはGO信号
が出力される。また3点測定データy′は補正デー
タ作成回路17に入力され、正弦波関数発生器1
8で既述したアナログ量の補正データが作られ、
アナログデジタル変換器(A/D変換器)19で
デジタル化された上補正データレジスタ20にサ
ンプリングパルスSP毎に更新記憶されている。
そこで上記したように軌道の条件が成立してGO
信号がえられたとき、このGO信号により原曲線
演算回路15に補正データの供給が開始され、サ
ンプリングパルスSP毎に一地点づつの補正デー
タの書き替えが行なわれるものである。 As a correction circuit for initial value setting or intermediate, 3-point measurement system 1 is used together with 2-point measurement data △y.
The measurement data y' from 2 is input to the corrected position detection circuit 16, and when a predetermined condition is satisfied, a GO signal is output. In addition, the three-point measurement data y' is input to the correction data creation circuit 17, and the sine wave function generator 1
The analog quantity correction data already mentioned in 8 is created,
The data is digitized by an analog-to-digital converter (A/D converter) 19 and updated and stored in a correction data register 20 every sampling pulse SP.
Therefore, as mentioned above, the orbital conditions are satisfied and GO
When the signal is obtained, the supply of correction data to the original curve calculating circuit 15 is started by this GO signal, and the correction data is rewritten one point at a time for each sampling pulse SP.
第10図は、第9図に示した原曲線演算回路1
5の1例でのブロツク図である。2点測定データ
〔△y〕はデジタル2進加算器(以下ADDとい
う)30の一方の端子に入力する。31は所要の
桁数を有する10段(例えば距離パルスが1m、L
が10mの場合)のシフトレジスタ31−1〜31
−10よりなるシフトレジスタ群で、すでに述べ
た測定データの距離遅延を行なうためのものであ
る。すなわち、前記ADD30の出力側よりシフ
トレジスタ31−1,31−2,……は縦続に接
続され、最終段のシフトレジスタ31−10の出
力側は切替器32の平常接点32−1を介し、
ADD30他方の入力端子に接続される。このよ
うな構成によりADD30の出力デー〔y〕サン
プリングパルスSP毎に転送され、10段で10m分
遅延されて新しい入力〔△y〕に加算され、式(3)
に示すところの演算が実行されるものである。こ
の場合ADD30の出力データ〔y〕はすでに演
算されたものであるので、以下単に演算データと
呼ぶこととするが、これが原曲線y=(x)を
表わすものであることは勿論である。 FIG. 10 shows the original curve calculation circuit 1 shown in FIG.
5 is a block diagram of an example of No. 5; FIG. The two-point measurement data [Δy] is input to one terminal of a digital binary adder (hereinafter referred to as ADD) 30. 31 is 10 stages with the required number of digits (for example, distance pulse is 1m, L
is 10m) shift registers 31-1 to 31
This is a group of shift registers consisting of -10 shift registers, and is used to perform the distance delay of measurement data as described above. That is, the shift registers 31-1, 31-2, .
ADD30 is connected to the other input terminal. With this configuration, the output data [y] of the ADD30 is transferred every sampling pulse SP, delayed by 10 m in 10 stages, and added to the new input [△y], as shown in equation (3).
The calculations shown in are executed. In this case, since the output data [y] of the ADD 30 has already been calculated, it will be simply referred to as calculated data hereinafter, but it goes without saying that this represents the original curve y=(x).
いま任意の時点に検測車の前車輪2−1が存在
する地点をx0とし、その地点より後方のサンプリ
ング地点をx-1,x-2で表わし、各地点に対応する
各データに0,−1,……の添字を付して表わす
と、当該時点におけるADD30の入出力データ
およびシフトレジスタ31−1〜31−10の記
憶データは第12図中に記入した関係を保つてい
る。すなわち、新しい測定データ〔△y〕0と
10m後方に対する演算データ〔y〕-10がADD3
0で加算され、新しい演算データ〔y〕0が出力
されをとともにシフトレジスタ31−1に記憶さ
れるようになり、シフトレジスタ31−10の内
容は〔y〕-9となつて次回の加算のために待機す
るようになるものである。 The point where the front wheel 2-1 of the inspection vehicle is present at any given time is x 0 , and the sampling points behind that point are expressed as x -1 and x -2 , and each data corresponding to each point is set to 0. , -1, . . . , the input/output data of the ADD 30 and the data stored in the shift registers 31-1 to 31-10 at the relevant time maintain the relationship shown in FIG. In other words, new measurement data [△y] 0 and
Calculated data for 10m backward [y] -10 is ADD3
The new operation data [y] 0 is output and stored in the shift register 31-1, and the contents of the shift register 31-10 become [y] -9 , which is used for the next addition. It is something that you will have to wait for.
ここで、測定途中における測定データの補正に
ついて説明する。第11図は第9図における補正
位置検出回路16、補正データ作成回路17のや
や詳細なブロツク図で、第12図は第11図お回
路で処理されるデータとそれらの位置関係を示す
チヤートである。 Here, correction of measurement data during measurement will be explained. FIG. 11 is a somewhat detailed block diagram of the correction position detection circuit 16 and correction data creation circuit 17 in FIG. 9, and FIG. 12 is a chart showing the data processed by the circuit in FIG. 11 and their positional relationship. be.
第11図において、161,163はアナログ
サンプルホールド回路およびアナログコンパレー
タよりなるピーク値判定器で、サンプリングパル
スSPによりそれぞれ2点測定データ△yおよび
3点測定データy′を1m毎にサンプルホールドし
てそれぞれ一定の限界値±△ylimおよび±ylimと
比較し、その限界値以下のときパルス信号を出力
するものである。また、162,164はいわゆ
る“10”パルスカウンタで、連続した10個のパル
スが入力するときON信号を出力するものであ
り、前記ピーク値判定器161,163が連続し
た10個のパルス(距離10m分)を出力すると、1
0パルスカウンタ162,164はON信号を出
力する。第12図において、△yは波形イで示す
ように、地点x-10では点線で示す限界値を越えて
いるが、x-9〜x0の10ケ所の地点で限界値以内で
あるので、地点x0でカウンタ162の出力aは
ONする。またy′については、この時点では測定
は地点x-5まで終了し、それまでの10地点が連続
して点線で示す限界値以内であるとしてカウンタ
164の出力bがONしていることを示してい
る。 In Fig. 11, 161 and 163 are peak value determiners consisting of an analog sample and hold circuit and an analog comparator, which sample and hold the 2-point measurement data △y and the 3-point measurement data y', respectively, every 1 m using the sampling pulse SP. They are compared with fixed limit values ±Δylim and ±ylim, respectively, and a pulse signal is output when they are below the limit values. Further, 162 and 164 are so-called "10" pulse counters that output an ON signal when 10 consecutive pulses are input, and the peak value determiners 161 and 163 10m minutes), 1
The 0 pulse counters 162 and 164 output ON signals. In Figure 12, △y exceeds the limit value indicated by the dotted line at point x -10 , as shown by waveform A, but is within the limit value at 10 points from x -9 to x 0 , so At point x 0 , the output a of the counter 162 is
Turn on. Regarding y′, at this point, the measurement has been completed up to point x -5 , and the output b of the counter 164 is ON, assuming that the previous 10 points are continuously within the limit value shown by the dotted line. ing.
166はアナログサンプルホールド回路および
アナログコンパレータよりなるピーク位置検出器
で、この場合はサンプリングパルスSPにより1m
毎にサンプルホールドされた3点測定データy′は
前回値と絶対値比較され、今回値が前回値より小
さいときに限りON信号を出力する。第12図の
波形ロにおいて、地点x-5に対する値|y′-5|よ
り地点x-4に対する値|y′-4|が小さいので、こ
の時点に出力cはONとなる。これらの三つの出
力a、bおよびcのON信号はAND回路165に
より論理積がとらえ、すべてが同時にONのとき
GO信号が出力される。ここで注意を要すること
は、3点測定データy′の測定地点は2点測定デー
タ△yの測定地点より常に5m遅れた後方にある
ので、上記の各ON信号が出力される時点を前車
輪2−1の地点に引き直すと、第12図に示す位
置となり前記のGO信号は地点x1で出力されるわ
けである。 166 is a peak position detector consisting of an analog sample hold circuit and an analog comparator.
The absolute value of the three-point measurement data y' sampled and held each time is compared with the previous value, and an ON signal is output only when the current value is smaller than the previous value. In waveform B of FIG. 12, the value |y' -4 | for the point x -4 is smaller than the value |y' -5 | for the point x -5 , so the output c turns ON at this point. The ON signals of these three outputs a, b, and c are logically multiplied by the AND circuit 165, and when all of them are ON at the same time,
GO signal is output. It should be noted here that the measurement point of the 3-point measurement data y' is always 5 m behind the measurement point of the 2-point measurement data △y, so the point at which each of the above ON signals is output is the point at which the front wheel If the line is redirected to point 2-1, the position shown in FIG. 12 will be obtained, and the GO signal will be output at point x1 .
一方、3点測定データy′は正弦波関数発生器1
8に加えられ、出力側には11個のy′|sinθ|1
(θ=0゜,18゜,36゜,54゜,72゜,90゜,108
゜,126゜,144゜,162゜,180゜)の値が並列に
出力されており、これらはA/D変換器群191
でそれぞれデジタル化され、サンプリングパルス
SPにより1m毎に補正データレジスタ20に更新
記憶される。これを第12図についてみると、前
記したGO信号が出力された時点では、地点x-4に
対する値〔yd〕=〔y′-4|sinθ|〕をピーク値と
する正弦波の値が地点x-9,x-8,……x0,X1に対
して算出され、補正値〔yd〕-9,〔yd〕-8,……
〔yd〕0として補正データレジスタ20に記憶され
ている。この場合地点x1に対する〔y〕-1は捨て
られる。いま上記したように、地点x1でGO信号
が補正データレジスタコントロール202に入力
されると、該コントロール202よりデータ転送
命令が補正データレジスタ20に与えられ、サン
プリングパルスSP毎に上記した補正値〔yd〕-9,
……が出力端子203、第10図における入力端
子33、ADD34を介して切替器32の動作接
点32−2に順次転送される。切替器32はこの
時点では前記GO信号により動作しており、上記
補正データはシフトレジスタ群31の既往データ
に代つてADD30に加えられ新データ〔△y〕
と加算されるもので、このようにして初期値の設
定または途中における補正データの書き替えが行
なわれる。ここで、シフトレジスタ群31にある
既往の演算データ〔y〕-9,……について考える
と、これらは元来△yを広い意味で積分したもの
であるため、高低差が累積されて地点間の高度差
を含んでいる。これに対して前記した補正データ
はレール1が水平または水平に近く、かつ高低狂
いが極めて小さいという条件によりえられたもの
に過ぎないので、上記の高度差に相当する成分は
欠陥している。このため、上述した書き替えにお
いては、演算データ〔y〕の値に不連続な段差を
生ずる。このような不都合を避ける方法としてこ
の発明においては“1データ”レジスタ35を設
け、常にシフトレジスタ31−10の内容、すな
わち上述の高度差のデータを更新記憶している。
そこで前記GO信号が入力すると、そのデータは
書替え中保持され、切替器36を介してADD3
4において補正データ〔yd〕に加算されるので
ある。これにより段差の生ずることは避けられ
る。ただし、そのようなことが不要なときは、切
替器36を開くことにより上記の加算を停止する
ことができる。 On the other hand, the three-point measurement data y' is generated by the sine wave function generator 1.
8, and 11 y′|sinθ| 1 on the output side
(θ=0°, 18°, 36°, 54°, 72°, 90°, 108
゜, 126゜, 144゜, 162゜, 180゜) values are output in parallel, and these values are output in parallel to the A/D converter group 191.
each digitized and sampled pulse
The SP updates and stores the data in the correction data register 20 every 1 m. Looking at this in Figure 12, at the time the GO signal mentioned above is output, the value of the sine wave whose peak value is the value [yd] = [y′ -4 |sinθ|] for point x -4 is the point Calculated for x -9 , x -8 , ... x 0 , X 1 , and the correction values [yd] -9 , [yd] -8 , ...
[yd] Stored as 0 in the correction data register 20. In this case, [y] -1 for point x 1 is discarded. As described above, when the GO signal is input to the correction data register control 202 at point x 1 , the control 202 gives a data transfer command to the correction data register 20, and the above correction value [[ yd〕 -9 ,
... are sequentially transferred to the operating contact 32-2 of the switch 32 via the output terminal 203, the input terminal 33 in FIG. 10, and the ADD 34. The switch 32 is operated by the GO signal at this point, and the correction data is added to the ADD 30 in place of the existing data in the shift register group 31, and new data [△y]
In this way, the initial value is set or the correction data is rewritten midway. Here, if we consider the past calculation data [y] -9 , ... in the shift register group 31, since these are originally the integral of △y in a broad sense, the difference in elevation is accumulated and This includes altitude differences. On the other hand, the above-mentioned correction data is only obtained under the condition that the rail 1 is horizontal or close to horizontal and the height deviation is extremely small, so the component corresponding to the above-mentioned height difference is defective. Therefore, in the above-mentioned rewriting, discontinuous steps occur in the value of the calculation data [y]. In order to avoid such inconveniences, in the present invention, a "1 data" register 35 is provided to constantly update and store the contents of the shift register 31-10, that is, the above-mentioned altitude difference data.
Therefore, when the GO signal is input, the data is held during rewriting and is sent to the ADD3 via the switch 36.
4, it is added to the correction data [yd]. This avoids the occurrence of a step. However, when such a thing is not necessary, the above-mentioned addition can be stopped by opening the switch 36.
さら、上述した補正データによる書き替えを適
当な距離間隔、例えば500m毎に自動的に実行す
るための回路について述べる。第10図におい
て、40は補正区間信号回路で、この回路にサン
プリングパルスSPと入力端子41からの別途検
測車で使用されている500m距離マーカ信号とを
加え、500m毎に一定距離の間ON信号がえられる
ようにする。このON信号と前記GO信号との
AND合成によりフリツプフロツプ43をセツト
し、そのセツト出力QのON信号で前記切替器3
2を動作させるものである。ただし、500m毎の
上記一定距離の間にGO信号がえられないときは
補正は行なわれないが、補正は必ずしも500m毎
に実行する必要がないのでこれは何等問題とはな
らない。なお、上述した書き替え動作の終止につ
いて述べると、AND回路45と10パルスカウ
ンタ46により切替動作開始以後サンプリングパ
ルスSPが10個計数されるとフリツプフロツプ4
3がリセツトされるので切替器32は復旧し、書
き替えは終了される。 Furthermore, a circuit for automatically executing rewriting using the correction data described above at appropriate distance intervals, for example, every 500 m, will be described. In Fig. 10, 40 is a correction interval signal circuit, to which a sampling pulse SP and a 500m distance marker signal separately used in the inspection vehicle from input terminal 41 are added, and it is turned ON for a certain distance every 500m. Make sure you get the signal. This ON signal and the GO signal
The flip-flop 43 is set by AND synthesis, and the ON signal of the set output Q is used to switch the switch 3.
2. However, if the GO signal is not obtained within the above-mentioned fixed distance every 500 m, the correction is not performed, but since the correction does not necessarily have to be performed every 500 m, this does not pose any problem. Regarding the termination of the above-mentioned rewriting operation, when the AND circuit 45 and the 10-pulse counter 46 count 10 sampling pulses SP after the start of the switching operation, the flip-flop 4
3 is reset, the switch 32 is restored and the rewriting is completed.
次に測定開始地点などにおける初期値の設定方
法であるが、通常軌導検測車は側線路から本線路
の所定位置に引き出される準備過程があり、この
引き出しの途中において上記した補正方式を適用
して同様に行なうことができ、本質的には測定走
行中における補正方法と何等変るところはない。
ただし、500m距離マーカ信号に代つて手動操作
などにより適当な信号を補正区間信号回路40に
与えることが必要である。 Next is how to set the initial value at the measurement start point, etc., but normally there is a preparation process in which the track inspection vehicle is pulled out from the side track to a predetermined position on the main track, and the above correction method is applied during this pulling out. The correction method can be carried out in the same way, and there is essentially no difference from the correction method used during the measurement run.
However, instead of the 500 m distance marker signal, it is necessary to provide an appropriate signal to the correction section signal circuit 40 by manual operation or the like.
なお、上述した各部各回路に用いられるサンプ
リングパルスSPはすべてサンプリングパルス発
生器13において作成され、回路全体のシーケン
シヤルな動作のため各回路に対して位相調整が必
要であるが、これらはすべてサンプリングパルス
発生器13により行なわれる。また、サンプリン
グパルスSPは1m間隔のものとして説明したが、
精度等の点からさらに短かい距離のものを使用す
ることも十分可能であることは勿論である。 Note that the sampling pulses SP used in each of the above-mentioned circuits are all created in the sampling pulse generator 13, and phase adjustment is required for each circuit due to the sequential operation of the entire circuit. This is done by generator 13. In addition, although the sampling pulse SP was explained as being at 1m intervals,
Of course, it is also possible to use a shorter distance from the viewpoint of accuracy and the like.
以上に説明したごとくこの発明による軌道高低
狂い演算装置によれば、従来軌道検測車で行なわ
れた2点測定法による高低狂い測定データに混入
していた不自然で、かつ不要なゴースト等が除去
され、軌道の高低変化を正しく示すいわゆる絶対
形状曲線がえられ、軌道高低狂いのデータの判定
評価が熟練経験を要することなく容易となる。ま
た、この装置においては測定途中段階において生
ずる不測の誤差を適時に、かつ自動的に補正でき
る手段と測定開始前に必要な初期値の設定手段に
ついて合理的な回路方式が採用されて精度の向上
が計られる。さらに、演算結果の記録において
は、不要な長い波長の高低狂い(高度差を含む)
をデジタルフイルタにより除去し、軌道の整備上
真に必要な波長帯の高低狂いのみをチヤート記録
することとしているので、チヤート紙上での記録
精度が向上されるなど、多くの点で著しい改善が
行なわれ、精度の高い軌道高低狂いの検測が可能
となるもので、この分野方面に貢献するところ極
めて大である。 As explained above, the track height deviation calculation device according to the present invention eliminates unnatural and unnecessary ghosts that were mixed in the height deviation measurement data using the two-point measurement method conventionally performed with track inspection vehicles. This provides a so-called absolute shape curve that accurately shows changes in the height of the trajectory, making it easy to judge and evaluate data on deviations in the height of the trajectory without requiring any experience. In addition, this device uses a rational circuit system for timely and automatic correction of unexpected errors that occur during measurement, and for setting initial values necessary before starting measurement, improving accuracy. is measured. Furthermore, when recording calculation results, unnecessary long wavelengths may be distorted in height (including altitude differences).
By using a digital filter to remove the differences in height and recording only the height deviations in the wavelength range that are truly necessary for track maintenance, significant improvements have been made in many respects, including improved recording accuracy on chart paper. This makes it possible to measure orbital height deviations with high precision, making it an extremely important contribution to this field.
第1図は、レールの高低狂い検出機構を示す
図、第2図a、bは、3点測定法の原理を説明す
るための図、第3図、2点測定法の原理を説明す
るための図、第4図a〜eは、2点測定法におお
ける軌道曲線形状と測定データとの関係を説明す
るための図、第5図は、本発明による軌道高低狂
い演算装置における演算原理を説明するための
図、第6図は、本発明による軌道高低狂い演算装
置における初期値設定を説明するための軌道検測
車の1状態図、第7図は、本発明による軌道高低
狂い演算装置において生ずる誤差を消去するため
の正弦波補間法についての説明図、第8図は、本
発明による軌道高低狂い演算装置において使用さ
れる移動平均法の説明図、第9図は、本発明によ
る軌道高低狂い演算装置の1例での全体構成を示
すブロツク図、第10図、第11図は、何れも第
9図における要部回路の1例での構成を示すブロ
ツク図、第12図は、第11図に示す回路におい
て処理される各データとそれらの位置関係を示す
図である。
11…2点測定系、12…3点測定系、13…
サンプリングパルス発生器、14,19…A/D
変換器、15…原曲線演算回路、16…補正位置
検出回路、17…補正データ作成回路、21…デ
ジタルフイルタ、22…D/A変換器。
Figure 1 is a diagram showing the rail height deviation detection mechanism, Figure 2 a and b are diagrams for explaining the principle of the three-point measurement method, and Figure 3 is a diagram for explaining the principle of the two-point measurement method. Figures 4a to 4e are diagrams for explaining the relationship between the trajectory curve shape and measurement data in the two-point measurement method, and Figure 5 is a diagram showing the calculation principle of the orbit height deviation calculation device according to the present invention. FIG. 6 is a state diagram of the track inspection vehicle for explaining the initial value setting in the track height deviation calculation device according to the present invention, and FIG. 7 is a diagram for explaining the track height deviation calculation according to the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram of the sine wave interpolation method for eliminating errors occurring in the device. FIG. 8 is an explanatory diagram of the moving average method used in the orbit height deviation calculation device according to the present invention. FIG. Figures 10 and 11 are block diagrams showing the overall configuration of an example of the orbit height deviation calculation device, and Figure 12 is a block diagram showing the configuration of an example of the main circuit in Figure 9. 12 is a diagram showing each data processed in the circuit shown in FIG. 11 and their positional relationship. 11...2-point measurement system, 12...3-point measurement system, 13...
Sampling pulse generator, 14, 19...A/D
Converter, 15... Original curve calculation circuit, 16... Correction position detection circuit, 17... Correction data creation circuit, 21... Digital filter, 22... D/A converter.
Claims (1)
出機構からの3点測定データ、2点測定データに
もとづき、軌道の上下方向への高低狂いを測定す
る演算装置において、軌道検測車の一定走行距離
毎に発生されるパルスにもとづいてサンプリング
パルスを発生し、該パルスを他の構成各部に必要
に応じて供給するサンプリングパルス発生回路
と、2点測定データをA/D変換するA/D変換
回路と、自己の出力を遅延手段を介して軌道検測
車の一定走行距離分遅延させ、上記A/D変換回
路からの出力データに加算する原曲線演算回路
と、該回路からの演算出力データより一定波長以
上の成分を除去するデジタルフイルタ回路と、該
回路の出力をD/A変換するD/A変換回路と、
該回路からの出力を入力としてチヤート記録する
手段と、2点測定データ、3点測定データが軌道
検測車の一定距離にわたつて一定限界値であるこ
とを検出し、上記3点測定データにもとづいて作
成された補正データによつて上記原曲線演算回路
の演算データを書替補正するデータ補正回路とか
らなる構成を特徴とする軌道高低狂い演算装置。 2 データ補正回路は、2点測定データ、3点測
定データが一定距離にわたつて一定限界値以下で
あることを検出するアナログサンプルホールド回
路、アナログコンパレータおよび10パルスカウ
ンタよりなる補正位置検出回路と、補正データを
作成する正弦波関数発生器、A/D変換器および
データレジスタよりなる補正データ作成回路と、
原曲線演算回路の演算データと上記補正データと
を切替する切替器とから構成され、上記補正位置
検出回路による検出信号によつて上記原曲線演算
回路の演算データは上記切替器を介し上記補正デ
ータに書き替えられる特許請求の範囲第1項記載
の軌道高低狂い演算装置。 3 切替器は、アンド回路、フリツプフロツプお
よび10パルスカウンタより構成され、補正位置
検出回路による検出信号と一定距離マーカ信号あ
るいは手操作信号との論理積出力によつて随時あ
るいは軌道検測車の一定走行距離毎に一定距離の
間切替が行なわれる特許請求の範囲第2項記載の
軌道高低狂い演算装置。[Scope of Claims] 1. An arithmetic device that measures height deviations in the vertical direction of a track based on three-point measurement data and two-point measurement data from a track height deviation detection mechanism provided on a track inspection vehicle, A sampling pulse generation circuit generates sampling pulses based on pulses generated every fixed distance traveled by the track inspection vehicle, and supplies the pulses to other components as necessary. an A/D conversion circuit that performs D conversion; an original curve calculation circuit that delays its own output by a certain travel distance of the track inspection vehicle via a delay means and adds it to the output data from the A/D conversion circuit; a digital filter circuit that removes components of a certain wavelength or more from calculation output data from the circuit; a D/A conversion circuit that converts the output of the circuit from D/A to analog;
A means for recording a chart using the output from the circuit as an input, and detecting that the two-point measurement data and three-point measurement data are at a certain limit value over a certain distance of the track inspection vehicle, and A trajectory height deviation calculation device comprising a data correction circuit that rewrites and corrects calculation data of the original curve calculation circuit using correction data created based on the correction data. 2. The data correction circuit includes an analog sample hold circuit that detects that two-point measurement data and three-point measurement data are below a certain limit value over a certain distance, a correction position detection circuit that includes an analog comparator, and a 10-pulse counter; a correction data creation circuit comprising a sine wave function generator, an A/D converter, and a data register to create correction data;
It is composed of a switch that switches between the calculation data of the original curve calculation circuit and the correction data, and the calculation data of the original curve calculation circuit is changed to the correction data via the switch according to the detection signal from the correction position detection circuit. An orbital height deviation calculation device according to claim 1, which is rewritten as follows. 3. The switching device is composed of an AND circuit, a flip-flop, and a 10-pulse counter, and outputs the logical product of the detection signal from the correction position detection circuit and the fixed distance marker signal or manual operation signal to control the track inspection vehicle's constant running at any time or at any time. 3. The trajectory height deviation calculation device according to claim 2, wherein the switching is performed for a fixed distance for each distance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5031379A JPS55144701A (en) | 1979-04-25 | 1979-04-25 | Arithmetic unit for vertical deviation of track |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5031379A JPS55144701A (en) | 1979-04-25 | 1979-04-25 | Arithmetic unit for vertical deviation of track |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55144701A JPS55144701A (en) | 1980-11-11 |
| JPS6145763B2 true JPS6145763B2 (en) | 1986-10-09 |
Family
ID=12855395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5031379A Granted JPS55144701A (en) | 1979-04-25 | 1979-04-25 | Arithmetic unit for vertical deviation of track |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55144701A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749374Y2 (en) * | 1987-03-31 | 1995-11-13 | トヨタ自動車株式会社 | Valve clearance checker |
| JPH02276910A (en) * | 1989-04-19 | 1990-11-13 | Nippon Kikai Hosen Kk | Pocket type converter for versed sine of multiple chord length and its arithmetic method |
-
1979
- 1979-04-25 JP JP5031379A patent/JPS55144701A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55144701A (en) | 1980-11-11 |
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