JP3638724B2 - 架線測定装置と渡り線測定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電車線の高さ及び偏位を非接触で測定する可搬型の架線測定装置と、渡り線箇所での本装置の使用方法に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
トロリ線の高さと偏位を適正に維持しておくことは電気鉄道の正常な走行に欠かせないことである。従来は両者の測定に立上がり式測定器を用い、トロリ線に接触させる原始的な方法をとっていた。これの改善策としてレーザ光線を使用した非接触型のものが実開平５−４５５１０で開示されている。垂直と傾斜の２本のレーザ光線を用い、垂直レーザ光線の水平移動で偏位を、また傾斜レーザ光線の傾斜角から高さを計るようにしたものである。しかしこの方法では横移動量の誤差がごく僅かであってもこれに対する高さ誤差が大きくなり、実用性に問題がある。
高さと偏位の測定が特に重要とされるのは渡り線部分である。本線から側線へ、逆に側線から本線へ移行する場合、高さと偏位が適正範囲に収まっていない場合、パンタグラフがトロリ線上へ割込む事故を発生する。非接触で確実な測定が可能であり、割込み事故防止に貢献できる装置の出現が待望されている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
両レールに渡しかけた短冊状基板へ、その中心から左右対称位置に基軸を設ける。各基軸には受光筒を固着しておく。附設のステップモータによりこの両軸は受光筒が垂直位置を中心に適当角度傾斜可能とし、その傾斜角を読取り可能としておく。受光筒は、自然光によるときは上部電車線の像影をとらえ、そのときの電車線位置における受光筒の角度を知れば電車線の高さ、偏位を算出可能である。また光源によるときは両軸に投光筒と受光筒とを並列に固着し、受光筒で反射光をとらえ、そのときの受光筒の角度を知れば自然光同様に電車線の高さ、偏位を算出可能である。投光筒にはレーザ光線をはじめ、ハロゲンランプ、発光ダイオード等の光源装置を内蔵させておく。次に述べる如く、例えばトロリ線の高さＨと偏位ｄを算出することができる。
図１は基軸Ｓ１，Ｓ２（この間隔はＡ）から回動させた受光筒がトロリ線Ｔ（高さＨ）をとらえたときの三角形であり、３辺をＡ,Ｂ,Ｃ、三つの角度θ１，θ２,θ３で示す。
【数１】

上式でＡは一定であり、θ３は１８０度からθ１＋θ２を引いたものである。従ってθ１とθ２を測ればＨがわかる。
またＳ１Ｓ２線中心垂線をＰＰとすると同図に於いて
【数２】

となる。従ってθ１，θ２の測定でｄも同時にわかる。点ＴがＰＰ線の上或いはその左側にある場合は、ｄが零になるか、負の数値になるかの違いだけである。従って附設のコンピューターにθ１，θ２を入力することによって即時Ｈとｄを算出可能であり、画像を目視することも出来る。
【０００４】
次に渡り線の測定を図２について述べる。ここでは両軸に投光筒と受光筒とを並列に設けた場合の実施例にもとづいて説明する。本線Ｔ１から側線Ｔ２を分岐させた場合、本線上で分岐点がわずかに通りすぎた位置にこの装置を定置し、まず前記の如く両投光筒を対向傾斜させてトロリ線Ｔ１についての角θ１，θ２を測定する。次に両投光筒を共に側線側へ傾斜させるとトロリ線Ｔ２に光軸が合って、同様にこの場合のθ１，θ２を測る。これにより本線Ｔ１，側線Ｔ２の高さと偏位を算出可能であり、高さに関しては図２の如く同一画像上で両線の高さと、高さ差ｈを見ることができる。ここで使用する光学系機器は、望遠レンズ系で構成しているので、測定対象までの距離が５ｍ位であれば特に焦点を合わせる必要はない。
連続性のある本線を基準に、側線の始端部を測定するのであるから、渡り線としての適否を端的に判定することが出来る。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図３，図４について実施例を述べる。基板１は両レールＲ上へ渡しかけた短冊状枠体で、下部にタテ横１対のローラ１ａ，１ｂを備え、これによってレール上へ緊密に位置決めされ、レールに沿い移動可能である。基板１は中央から対称位置に１対の基軸２を軸支する。各基軸には受光筒４を固着してある。基軸には別にステッピングモータＭが設けてあって、受光筒４の光軸傾斜角度を検知可能としてある。受光筒の光センサは、センサ電圧の変化によって自然光のときの上部トロリ線の像影をとらえ、そのときの受光筒の角度を認識して電車線の位置、角度を検出する。
以上は測定環境が自然光の場合であるが、測定が終電車通過後の夜間作業になることが多いので、両軸に投光筒３を受光筒４と並列に固着し、これにレーザ光線をはじめ、ハロゲンランプ、発光ダイオード、白熱ランプ等の光源装置を内設する。図５は投光筒３と受光筒４とを併設したときの実施例を示す斜視図である。
投光筒の光源はトロリ線を照射し、受光筒でその反射光をとらえ、そのときの角度を検出する。
図２は本線Ｔ１から側線Ｔ２を分岐させた、いわゆる渡り線の測定を示すものであるが、両投光筒を対向傾斜させてトロリ線Ｔ１及び側線Ｔ２に光源を照射し、夫々に光軸が合ったときの角度θ１，θ２を測定する。これにより両線の高さと偏位が付設コンピュータ（図示せず）により算出可能である。また両線の高さと夫々の高さの差ｈは同一画像上で確認できる。
図６はセンサ電圧測定図の一例である。上の線Ａは一方の側の受光筒、下の線Ｂは他側受光筒によるもので、下向き突起は、夫々トロリ線を検知したときのものである。両突起の位置のズレは偏位の存在によるものであり、きざし波状起伏は風による揺れを示す。
両突起を生じたときの受光筒の傾斜角度値は直ちに付設のコンピュータに投入され、高さと偏位を即座に読取可能とする。装置をレールに沿うて移動させながら変化を連続的に読取ることも可能である。
【０００６】
【発明の効果】
トロリ線に触れることもなく高さと偏位を無理なく即座に知ることができる。渡り線についても本線上の同一位置で、本線側線両者の測定を行うことによって両者を対比可能とし、割り込み事故防止に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本装置の原理説明図である。
【図２】渡り線測定の原理説明図である。
【図３】本装置の正面図である。
【図４】同平面図である。
【図５】投光筒と受光筒とを併設した斜視図である。
【図６】光センサ電圧の変化記録図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 基軸
３ 投光筒
４ 受光筒
Ｍ ステップモータ

Claims (3)

1. 左右レールの上面とレール頭内面に沿い移動可能な短冊形基板と、基板の中央から左右対称位置で基板上に軸支された１対の基軸と、一端が基軸に固着され自然光による電車線の像影を形成可能な受光筒と、基板に附設のモータにより前記の受光筒を所定角度範囲内俯仰可能とした駆動装置と、受光筒に接続し受光筒の傾斜角から電車線の高さと偏位を算出可能な計算装置とから成る架線測定装置を用意し、本線から側線を分岐する分岐点附近に於いて、本線レールセンタから側線までの距離が適正値となる点で、本線レール上に基板を位置させ、受光筒を対向傾斜させて俯仰回動させ、本線および側線の位置角度から両線の高さと偏位を測るようにした渡り線測定方法。
2. 左右レールの上面とレール頭内面に沿い移動可能な短冊形基板と、基板の中央から左右対称位置で基板上に軸支された１対の基軸と、一端が基軸に固着され光源による反射光を受光可能な受光筒と、一端が基軸へ固着され受光筒と並列に所定角度範囲内を俯仰可能とし光源を投光可能な投光筒と、基板に附設のモータにより前記の受光筒と投光筒を所定角度範囲内俯仰可能とした駆動装置と、受光筒に接続し受光筒の傾斜角から電車線の高さと偏位を算出可能な計算装置とから成る架線測定装置を用意し、本線から側線を分岐する分岐点附近に於いて、本線レールセンタから側線までの距離が適正値となる点で、本線レール上に基板を位置させ、受光筒を対向傾斜させて俯仰回動させ、本線および側線の位置角度から両線の高さと偏位を測るようにした渡り線測定方法。
3. 左右レールの上面とレール頭内面に沿い移動可能な短冊形基板と、基板の中央から左右対称位置で基板上に軸支された１対の基軸と、一端が基軸に固着され光源による反射光を受光可能な受光筒と、一端が基軸へ固着され受光筒と並列に所定角度範囲内を俯仰可能としレーザ光線投光装置を備えた投光筒と、基板に附設のモータにより前記の受光筒と投光筒を所定角度範囲内俯仰可能とした駆動装置と、受光筒に接続し受光筒の傾斜角から電車線の高さと偏位を算出可能な計算装置とから成る架線測定装置を用意し、本線から側線を分岐する分岐点附近に於いて、本線レールセンタから側線までの距離が適正値となる点で、本線レール上に基板を位置させ、受光筒を対向傾斜させて俯仰回動させ、本線および側線の位置角度から両線の高さと偏位を測るようにした渡り線測定方法。

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