JPH07332938A - レールの遊間測定方法とレール長測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽光等の外乱光が強くてもレールの遊間及
びレール長を正確に測定することができるレールの遊間
測定方法とレール長測定方法を提供することにある。 【構成】 レールに照射される遊間識別用レーザ光ｄを
振幅変調し、レール１の上面２と面取り部１ｃの双方又
はいずれか一方からの反射光ｅを受光器で４ａで受光
し、その反射光ｅから変調光のみを取り出して遊間識別
用レーザ光を外乱光と識別できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明のレールの遊間測定方法と
レール長測定方法は鉄道用に敷設された隣接するレール
の終端部と始端部との間の遊間の幅及び各レールの長さ
を測定するのに使用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】敷設されている鉄道用のレールは温度の
上昇、下降に伴って延びたり縮んだりする。このレール
の伸縮を吸収するため隣接するレールの終端部と始端部
間の継目には隙間（遊間）が設けられている。この遊間
が小さすぎるとレールの僅かな延びによって遊間がなく
なり、いわゆる盲遊間となる。この状態で更にレ−ルの
温度が上昇するとレールはそれ以上延びることができな
いため、レールの内部に大きな軸圧が生じ、レールが座
屈する原因となる。また逆に、遊間が大き過ぎるとレー
ル上を走行する車両が遊間を通過する際に大きな衝撃が
生じて乗り心地が悪くなるばかりでなく、軌道に継目落
ちが生じて継目の軌道破壊が促進される。この状態でレ
ールの温度が低下すると遊間はさらに大きくなり、遊間
が開口限度に達した以後は継目板ボルトにレールの収縮
による力がかかり、継目板ボルトが破断することにな
る。

【０００３】以上の問題やレール張り出し事故等を防止
するため遊間は適正な間隔にしておく必要があり、その
ため従来より遊間管理が行なわれている。この遊間管理
は春と秋の２回行なわれており、その都度、遊間測定、
遊間の判定、不良箇所の遊間整正という一連の作業を通
じて常に良好な状態に遊間を保つようにしている。

【０００４】レールの遊間及びレール長の測定方法とし
て本件発明者らは先に、レーザドップラセンサ及び遊間
識別センサを用いてレールの遊間及びレール長を非接触
で正確に測定でき、しかも、営業用列車の走行スピ−ド
（１１０ｋｍ／ｈ前後）で高速測定が可能で、その上、
レールの始端部、終端部の上面の面取り部分をもレール
長として測定できるレールの遊間及びレール長測定方法
を開発し、出願した（特願平３−２６０９８７）。

【０００５】このレールの遊間測定方法及びレール長測
定方法はレーザドップラセンサの次の原理を応用したも
のである。レーザドップラセンサにおいては図１３に示
すように、レーザ光源３０からレーザ光ａをビームスプ
リッタ３４で２分して、走行する被測定物３１に交差角
φで照射すると、同被測定物３１からの散乱光ｂはミラ
ー３２、集光レンズ３３等の光学系を介して光電変換器
ＡＰＤ３５でヘテロダイン検波される。このとき光電変
換器ＡＰＤ３５から得られるドップラ信号の周波数ｆ_D
は次式で示される。

【０００６】 ｆ_D ＝（２Ｖ／λ）ｓｉｎ（φ／２）ｃｏｓ（Δθ） Ｖ：被測定物の表面速度 λ：レーザ波長 φ：ビ−ム交差角 Δθ：ビ−ム法線と被測定物の直角からのずれ角

【０００７】前記式のようにドップラ周波数ｆ_D は走行
する被測定物３１の表面速度Ｖに比例した周波数とな
る。このため、ある時間におけるドップラ周波数ｆ_D の
波数（パルスｐの数）を積算すれば、その時間における
被測定物の長さを求めることができる。ちなみに、前記
パルスｐの間隔はビ−ム交差角φとレーザの波長λとに
より定まる。

【０００８】この原理を利用したレールの遊間測定方法
の一つは、図１４に示すようにレール１の上面２及び面
取り面１ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ用レ
ーザ光ａを照射し、同上面２及び面取り面１ｃからの散
乱光ｂを同センサ３により受光して同センサ３からドッ
プラ信号Ａ｛図１６（ｃ）｝を出力し、一方、同上面２
及び面取り面１ｃにその真上から図１５（ａ）に示す遊
間識別センサ４より遊間識別用レーザ光ｄを照射し、同
上面２及び面取り面１ｃからの反射光ｅをレール１の前
後方向に設けた２つの受光器４ａのうち少なくとも一方
の受光器４ａで受光し、同受光器４ａから隣接するレー
ル１の終端部１ａと始端部１ｂ間の遊間５の幅に応じた
パルス幅の遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・｛図１６
（ｂ）｝を出力し、各遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・の
パルス幅内における前記ドップラ信号Ａのパルスｐの数
と同パルス間隔ｌに基づいて遊間５の長さを算出するよ
うにしたものである。

【０００９】このレールの遊間測定方法では図１５
（ａ）のレール１の上面２及び面取り面１ｃからの散乱
光ｂに基づいて得られたドップラ信号Ａ｛図１６
（ｃ）｝と、同上面２及び面取り面１ｃからの反射光ｅ
に基づいて得られた遊間５の幅に応じたパルス幅Ｌの遊
間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・・｛図１６（ｂ）｝とを組
合わせて遊間５の長さを算出するので、レール１に非接
触で遊間を測定することができる。

【００１０】しかも、遊間識別センサ４からレール１の
終端部１ｂの面取り部１ｃの斜面に照射された遊間識別
用レーザ光ｄは、図１５（ａ）のように同斜面で斜め右
方向に反射すし、この反射光ｅは同方向に設けた一方の
受光器４ａで受光される。同様に、レール１の先端部１
ａの面取り部１ｃの斜面に照射された同レーザ光ｄは前
記の場合と逆方向に反射し、同反射光ｅはその方向に設
けてある他方の受光器４ａで受光される。このため、面
取り部１ｃからの反射光ｅがレール１の平らな上面２で
反射された場合と同様に確実に受光され、面取り部１ｃ
が遊間５として計測されることがなく、計測誤差が生じ
ない。

【００１１】また、遊間識別用レーザ光ｄがレール１の
面取り部１ｃ以外の平らな上面２に照射されたときはそ
の反射光ｅは真上に反射されるが、同反射光ｅにはある
程度の広がりがあるため、その反射光ｅの一部は両方の
受光器４ａで確実に受光される。

【００１２】更に、図１６に示すように遊間識別用レー
ザ光ｄが遊間５にある継目板６で反射されたときは、そ
の反射光ｅは前記レール１の平らな上面２に照射された
ときと同様に真上に反射されるが、このときの反射光レ
ベルは上面２からの反射光レベルよりも小さいため、そ
の両者のレベル差から両者（レールと遊間）を区別する
ことができる。この結果、前記遊間識別センサ４により
レール１の終端部１ａ、始端部１ｂに形成された面取り
部１ｃを含むレール１の長さと遊間５の幅を正確に識別
して計測することができる。

【００１３】前記原理を利用したレールの遊間測定方法
の他の方法は、図１４に示すようにレール１の上面２及
び面取り面１ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ
用レーザ光ａを照射し、同上面２及び面取り面１ｃから
の散乱光ｂを同センサ３により受光して同センサ３から
ドップラ信号Ａ｛図１６（ｃ）｝を出力し、同上面２及
び面取り面１ｃに図１５（ｂ）の遊間識別センサ４から
遊間識別用レーザ光ｄを、レール１の前後方向２方向か
ら斜めに集光するように照射し、同上面２及び面取り面
１ｃからの反射光ｅを前記２方向からの遊間識別用レー
ザ光ｄの間に設けた受光器４ａで受光し、同受光器４ａ
から隣接するレール１の終端部１ａと始端部１ｂ間の遊
間５の幅に応じたパルス幅の遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・
・｛図１６（ｂ）｝を出力し、各遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ
₂ ・・・のパルス幅内における前記ドップラ信号Ａのパ
ルスｐの数と同パルス間隔ｌに基づいて遊間５の長さを
算出するようにしたものである。

【００１４】この遊間測定方法では前記の遊間測定方法
と同様にして遊間測定ができ、その上、図１５（ｂ）に
示すように遊間識別センサ４からレール１の終端部１ｂ
の面取り部１ｃの斜面に斜めに照射された遊間識別用レ
ーザ光ｄは、面取り部１ｃから真上方向に反射し、その
反射光は受光器４ａで受光されるため、面取り部１ｃか
らの反射光がレール１の平らな上面２で反射された場合
と同様に確実に受光され、面取り部１ｃをレール１の一
部として計測でき、計測誤差が生じない。

【００１５】前記原理を利用したレール長測定方法の一
つとしては、図１４に示すようにレール１の上面２及び
面取り面１ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ用
レーザ光ａを照射し、同上面２及び面取り面１ｃからの
散乱光ｂを同センサ３により受光して同センサ３からド
ップラ信号Ａ｛図１６（ｃ）｝を出力し、これとは別に
レール１の上面２及び面取り面１ｃにその真上から図１
５（ａ）の遊間識別センサ４より遊間識別用レーザ光ｄ
を照射し、同上面２及び面取り面１ｃからの反射光ｅを
レール１の前後方向に設けた２つの受光器４ａのうち少
なくとも一方の受光器４ａで受光し、同受光器４ａから
隣接するレール１の終端部１ａと始端部１ｂ間の遊間５
の幅に応じたパルス幅の遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・
｛図１６（ｂ）｝を出力し、それらの遊間識別信号Ｂ
₁ 、Ｂ₂ ・・・のうち１本のレール１の始端部１ｂと終
端部１ａに対応する２つの遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ 間に
おける前記ドップラ信号Ａのパルスｐの数に基づいてレ
ール１の長さを計測するようにしたものである。

【００１６】前記のレール長測定方法では遊間識別セン
サ４からレール１の終端部１ｂの面取り部１ｃの斜面に
真上から照射された遊間識別用レーザ光ｄが、面取り部
１ｃから斜めに反射してその反射光がレール１の前後方
向に設けた２つの受光器４ａのうち少なくとも一方の受
光器４ａで受光されるので、面取り部１ｃからの反射光
がレール１の平らな上面２で反射された場合と同様に確
実に受光され、面取り部１ｃをレール１の一部として計
測でき、正確なレール長測定ができる。

【００１７】前記原理を利用したレール長測定方法の他
の例としては、図１４に示すようにレール１の上面２及
び面取り面１ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ
用レーザ光ａを照射し、同上面２及び面取り面１ｃから
の散乱光ｂを同センサ３により受光して同センサ３から
ドップラ信号Ａ｛図１６（ｃ）｝を出力し、これとは別
にレール１の上面２及び面取り面１ｃに図１５（ｂ）の
遊間識別センサ４から遊間識別用レーザ光ｄをレール１
の前後方向２方向から斜めに集光して照射し、同上面２
及び面取り面１ｃからの反射光ｅを前記２方向からの遊
間識別用レーザ光ｄの間に設けた受光器４ａで受光し、
同受光器４ａから隣接するレール１の終端部１ａと始端
部１ｂ間の遊間５の幅に応じたパルス幅の遊間識別信号
Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・・｛図１６（ｂ）｝を出力し、それら
遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・のうち１本のレール１の
始端部１ｂと終端部１ａに対応する２つの遊間識別信号
Ｂ₁ 、Ｂ₂ 間における前記ドップラ信号Ａのパルスｐの
数に基づいて、レール１の長さを計測するようにしたも
のである。

【００１８】前記のレール長測定方法では遊間識別セン
サ４からレール１の終端部１ｂの面取り部１ｃの斜面に
斜めに照射された遊間識別用レーザ光ｄが、面取り部１
ｃから真上方向に反射してその反射光が受光器４ａで受
光されるため、面取り部１ｃからの反射光がレール１の
平らな上面２で反射された場合と同様に確実に受光さ
れ、面取り部１ｃをレール１の一部として計測でき、正
確なレール長測定ができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】前記の夫々の測定方法
では遊間、レール長を非接触で正確に測定することがで
き、また非接触方式であるため高速測定が可能であり、
従って、営業用列車の走行スピード（１１０ｋｍ／ｈ前
後）で高速測定可能となる。更には、遊間だけでなくレ
ール長をも非接触で測定することができるので、遊間長
が零のときは零であることを確実に検出することがで
き、遊間長が零であっても遊間を見落とすことがない、
といった各種効果がある。

【００２０】しかしそれはレールに照射される太陽光が
弱いとき（曇の日など）や他の光が無いときであり、レ
ールに強い太陽光とか他の光、即ち、外乱光が照射され
ると、その外乱光と遊間識別用レーザ光ｄとの識別がで
きず、レールの遊間もレール長も正確に測定することが
できないという問題があった。

【００２１】なお、ドップラ用レーザ光ａもレール１に
照射されるが、レーザドップラセンサ３は実際は列車の
うち太陽光の影響を受けない場所に取付けられているの
で、それから出力されるドップラ用レーザ光ａはレール
１のうち太陽光の影響を受けない箇所に照射されること
になり、特に問題は無い。

【００２２】本発明の目的はレーザドップラセンサ及び
遊間識別センサを用いてレールの遊間及びレール長を非
接触で正確に測定でき、しかも、営業用列車の走行スピ
−ド（１１０ｋｍ／ｈ前後）で高速測定が可能であり、
レールの始端部、終端部の上面の面取り部分をもレール
長として測定でき、更には、外乱光が強くてもレールの
遊間及びレール長を正確に測定することができるレール
の遊間測定方法とレール長測定方法を提供することにあ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明のレールの遊間及
びレ−ル長測定方法の原理は図１に示す様に、遊間識別
センサ４の半導体レーザ４ｈから出力される遊間識別用
レーザ光ｄを高周波発振器４０から出力される高周波信
号（例えば８０ＭＨ_Z 程度）により振幅変調し、レール
１の上面２及び面取り部１ｃからの反射光ｅを受光器で
４ａで受光し、その反射光ｅのうち変調光（８０ＭＨ
_Z ）のみを帯域増幅器４１で増幅して取り出し、これに
より遊間識別用レーザ光ｄを太陽光（ＤＣ光）から識別
し、この取り出された変調光を検波器４２で検波し、そ
れを直流増幅器４３で増幅して遊間信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・
・として出力するようにしたものである。

【００２４】本発明はのうち請求項１のレールの遊間測
定方法は、図２に示す様にレール１の上面２及び面取り
面１ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ用レーザ
光ａを照射し、同上面２及び面取り面１ｃからの散乱光
ｂを同センサ３により受光して同センサ３からドップラ
信号Ａを出力し、これとは別にレール１の上面２及び面
取り面１ｃにその真上から図３の遊間識別センサ４から
の遊間識別用レーザ光ｄを照射し、同上面２及び面取り
面１ｃからの反射光ｅをレール１の前後方向に設けた２
つの受光器４ａのうち少なくとも一方の受光器４ａで受
光し、同受光器４ａから隣接するレール１の終端部１ａ
と始端部１ｂ間の遊間５の幅に応じたパルス幅の遊間識
別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・を出力し、各遊間識別信号Ｂ
₁ 、Ｂ₂ ・・・のパルス幅内における前記ドップラ信号
Ａのパルスｐの数と同パルス間隔ｌに基づいて遊間５の
長さを算出するようにしたレールの遊間測定方法におい
て、前記遊間識別用レーザ光ｄを振幅変調し（例えば図
３の高周波発振器５１により）、前記反射光ｅのうち変
調光を取り出して（例えば図３の帯域増幅器５２、検波
器５３により）前記の遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・と
して出力するようにしたものである。

【００２５】本発明はのうち請求項２のレールの遊間測
定方法は、図２に示すようにレール１の上面２及び面取
り面１ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ用レー
ザ光ａを照射し、同上面２及び面取り面１ｃからの散乱
光ｂを同センサ３により受光して同センサ３からドップ
ラ信号Ａを出力し、同上面２及び面取り面１ｃに図４の
遊間識別センサ４からの遊間識別用レーザ光ｄをレール
１の前後方向２方向から斜めに集光して照射し、同上面
２及び面取り面１ｃからの反射光ｅを前記２方向からの
遊間識別用レーザ光ｄの間に設けた受光器４ａで受光
し、同受光器４ａから隣接するレール１の終端部１ａと
始端部１ｂ間の遊間５の幅に応じたパルス幅の遊間識別
信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・を出力し、各遊間識別信号Ｂ₁ 、
Ｂ₂ ・・・のパルス幅内における前記ドップラ信号Ａの
パルスｐの数と同パルス間隔ｌに基づいて遊間５の長さ
を算出するようにしたレールの遊間測定方法において、
前記遊間識別用レーザ光ｄを振幅変調し（例えば図４の
高周波発振器５１により）、前記反射光ｅのうち変調光
を取り出して（例えば図４の帯域増幅器５２、検波器５
３により）前記の遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・として
出力するようにしたものである。

【００２６】本発明のうち請求項３のレール長測定方法
は、図２に示すようにレール１の上面２及び面取り面１
ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ用レーザ光ａ
を照射し、同上面２及び面取り面１ｃからの散乱光ｂを
同センサ３により受光して同センサ３からドップラ信号
Ａを出力し、一方、同上面２及び面取り面１ｃにその真
上から図３の遊間識別センサ４からの遊間識別用レーザ
光ｄを照射し、同上面２及び面取り面１ｃからの反射光
ｅをレール１の前後方向に設けた２つの受光器４ａのう
ち少なくとも一方の受光器４ａで受光し、同受光器４ａ
から隣接するレール１の終端部１ａと始端部１ｂ間の遊
間５の幅に応じたパルス幅の遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・
・・を出力し、それら遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・の
うち１本のレール１の始端部１ｂと終端部１ａに対応す
る２つの遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂・・・間における前記
ドップラ信号Ａのパルスｐの数に基づいて、レール１の
長さを計測するようにしたレール長測定方法において、
前記遊間識別用レーザ光ｄを振幅変調し（例えば図３の
高周波発振器５１により）、前記反射光ｅのうち変調光
を取り出して（例えば図３の帯域増幅器５２、検波器５
３により）遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・として出力す
るようにしたものである。

【００２７】本発明はのうち請求項４のレール長測定方
法は、図２に示すようにレール１の上面２及び面取り面
１ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ用レーザ光
ａを照射し、同上面２からの散乱光ｂを同センサ３によ
り受光して同センサ３からドップラ信号Ａを出力し、こ
れとは別にレール１の上面２及び面取り面１ｃに図４の
遊間識別センサ４からの遊間識別用レーザ光ｄをレール
１の前後方向２方向から斜めに集光して照射し、同上面
２及び面取り面１ｃからの反射光ｅを前記２方向からの
遊間識別用レーザ光ｄの間に設けた受光器４ａで受光
し、同受光器４ａから隣接するレール１の終端部１ａと
始端部１ｂ間の遊間５の幅に応じたパルス幅の遊間識別
信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・を出力し、それら遊間識別信号Ｂ
₁ 、Ｂ₂ ・・・のうち１本のレール１の始端部１ｂと終
端部１ａに対応する２つの遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・
・間における前記ドップラ信号Ａのパルスｐの数に基づ
いて、レール１の長さを計測するようにしたレール長測
定方法において、前記遊間識別用レーザ光ｄを振幅変調
し（例えば図４の高周波発振器５１により）、前記反射
光ｅのうち変調光を取り出して（例えば図４の帯域増幅
器５２、検波器５３により）遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・
・・として出力するようにしたものである。

【００２８】

【作用】本発明のうち請求項１、２のレールの遊間測定
方法及び請求項３、４のレール長測定方法では、レール
１に照射される遊間識別用レーザ光ｄを振幅変調し、レ
ール１からの反射光ｅのうち変調光のみを取り出して遊
間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・として出力するので、遊間
識別用レーザ光ｄを外乱光と識別することができ、外乱
光の影響を受けることなく遊間、レール長を測定するこ
とができる。

【００２９】

【実施例１】本発明のレールの遊間及びレ−ル長測定方
法の第１の実施例を図２、３に基づいて詳細に説明す
る。これらの図において１はレール、２は同レール１の
上面、１ａはレール１の終端部、１ｂはレール１の始端
部、５はレール１の継目に設けられている遊間である。
６はレール１の終端部１ａと始端部１ｂとを連結するレ
ール継目板である。このレール継目板６は図９〜図１１
に示すようにレール１の幅方向両側面に当てがわれて同
側面に固定されてなる。

【００３０】図２の３はレーザ・ドップラ・センサであ
り、これはレール１の上面２及び面取り部１ｃにドップ
ラー用レーザ光ａを照射して、同上面２及び面取り部１
ｃからの散乱光ｂに基づいて図１６（ｃ）のドップラ信
号Ａを出力するものである。

【００３１】図２、３の４は遊間識別センサであり、こ
れは図３に明示するようにレール１の上面２及び面取り
部１ｃにその真上から遊間識別用レーザ光ｄを照射する
半導体レーザ４ｈと、同半導体レーザ４ｈから出力され
る遊間識別用レーザ光ｄを振幅変調するための高周波信
号（例えば８０ＭＨ_Z 程度）を発生する高周波発振器５
１と、振幅変調された遊間識別用レーザ光ｄを集光して
レール１の上面２及び面取り部１ｃに照射する光学系４
ｉと、レール１の長手方向で且つ前記レーザ光ｄの外側
の２箇所に設置されてレール１の上面２及び面取り部１
ｃからの反射光ｅを受光する２つの受光器４ａと、２つ
の受光器４ａからの信号を加算する加算器４ｊと、加算
器４ｊからの出力信号（散乱光ｂ）から変調光（８０Ｍ
Ｈ_Z ）のみを増幅して取り出す帯域増幅器５２と、取り
出された変調光を検波する検波器５３と、それを増幅し
て遊間信号として出力する直流増幅器５４とを備えてな
る。

【００３２】そして図３の遊間識別センサを用いてレー
ルの遊間を測定するには、図２に示す様に、レール１の
上面２及び面取り面１ｃにレーザドップラセンサ３から
ドップラ用レーザ光ａを照射し、同上面２及び面取り面
１ｃからの散乱光ｂを同センサ３により受光して同セン
サ３からドップラ信号Ａを出力し、これとは別に同上面
２及び面取り面１ｃにその真上から図３の遊間識別セン
サ４より遊間識別用レーザ光ｄを照射し、同上面２及び
面取り面１ｃからの反射光ｅを図３の様にレール１の前
後方向に設けた２つの受光器４ａのうち少なくとも一方
の受光器４ａで受光し、同受光器４ａから隣接するレー
ル１の終端部１ａと始端部１ｂ間の遊間５の幅に応じた
パルス幅の遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・｛図１６
（ｂ）及び図１８（ｂ）｝を出力し、各遊間識別信号Ｂ
₁ 、Ｂ₂ ・・・のパルス幅内における前記ドップラ信号
Ａのパルスｐの数と同パルス間隔ｌに基づいて遊間５の
長さを算出する。このとき、前記遊間識別用レーザ光ｄ
を図４の高周波発振器５１からの高周波信号により振幅
変調し、前記受光器で４ａで受光した散乱光ｂの中から
帯域増幅器５２により変調光（８０ＭＨ_Z ）のみを増幅
して取り出し、これにより変調光を直流光である太陽光
と識別し、増幅された変調光を検波器５３で検波し、そ
れを直流増幅器５４で増幅して遊間信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・
・として出力する。これにより、レーザダイオード４ｈ
からのドップラー用レーザ光ａと共に強い外乱光がレー
ル１に照射されても、ドップラー用レーザ光ａに基づく
散乱光だけを識別することができる。

【００３３】図３の遊間識別センサを用いてレール長を
測定するには、図２に示すようにレール１の上面２及び
面取り面１ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ用
レーザ光ａを照射し、同上面２及び面取り面１ｃからの
散乱光ｂを同センサ３により受光して同センサ３からド
ップラ信号Ａを出力し、これとは別にレール１の上面２
及び面取り面１ｃにその真上から図３の遊間識別センサ
４からの遊間識別用レーザ光ｄを照射し、同上面２及び
面取り面１ｃからの反射光ｅをレール１の前後方向に設
けた２つの受光器４ａのうち少なくとも一方の受光器４
ａで受光し、同受光器４ａから隣接するレール１の終端
部１ａと始端部１ｂ間の遊間５の幅に応じたパルス幅の
遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・を出力し、それら遊間識
別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・のうち１本のレール１の始端部
１ｂと終端部１ａに対応する２つの遊間識別信号Ｂ₁ 、
Ｂ₂ ・・・間における前記ドップラ信号Ａのパルスｐの
数に基づいて、レール１の長さを計測する。

【００３４】このとき、前記遊間識別用レーザ光ｄを図
４の高周波発振器５１からの高周波信号（例えば８０Ｍ
Ｈ_Z 程度）により振幅変調し、前記受光器で４ａで受光
した反射光ｅのうち変調光（８０ＭＨ_Z ）を帯域増幅器
５２により増幅して変調光のみを取りだし、これにより
変調光を直流光である太陽光と識別し、増幅された変調
光を検波器５３で検波し、それを直流増幅器５４で増幅
して遊間信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・として出力する。これに
より、レーザダイオード４ｈからのドップラー用レーザ
光ａと共に強い外乱光がレール１に照射されても、ドッ
プラー用レーザ光ａに基づく散乱光だけを識別できるよ
うにしてある。

【００３５】

【実施例２】本発明のレールの遊間及びレ−ル長測定方
法の第２の実施例を図２、４に基づいて詳細に説明す
る。この実施例は実施例１の遊間及びレール長測定方法
における図３の遊間識別センサ４の代わりに、図４に示
す遊間識別センサ４を用いるものである。

【００３６】図４の遊間識別センサ４は遊間識別レーザ
光ｄを発生する半導体レーザ４ｈ、レール１の上面２及
び面取り部１ｃにその真上から遊間識別用レーザ光ｄを
照射する半導体レーザ４ｈと、同半導体レーザ４ｈから
出力される遊間識別用レーザ光ｄを振幅変調するための
高周波信号（例えば８０ＭＨ_Z ）を発生する高周波発振
器４０と、振幅変調された遊間識別用レーザ光ｄを導く
光学系４ｉと、前記遊間識別用レーザ光ｄを２分するビ
ームスプリッタ３４と、２分した同レーザ光ｄをレール
１の上面２及び面取り部１ｃに２方向から斜めに集光し
て照射するミラー３２と、２方向からのレーザ光ｄの間
に設けて反射光ｅを受ける受光器４ａと、受光器４ａか
らの出力信号（散乱光ｂ）から変調光（８０ＭＨ_Z ）の
みを増幅して取り出す帯域増幅器４１と、取り出された
変調光を検波する検波器４２と、それを増幅して遊間信
号として出力する直流増幅器４３とを備えてなる。

【００３７】図４の遊間識別センサを用いてレール１の
遊間を測定するには、図２に示すようにレール１の上面
２及び面取り面１ｃにレーザドップラセンサ３からドッ
プラ用レーザ光ａを照射し、同上面２及び面取り面１ｃ
からの散乱光ｂを同センサ３により受光して同センサ３
からドップラ信号Ａを出力し、同上面２及び面取り面１
ｃに図４の遊間識別センサ４からの遊間識別用レーザ光
ｄをレール１の前後方向２方向から斜めに集光して照射
し、同上面２及び面取り面１ｃからの反射光ｅを前記２
方向からの遊間識別用レーザ光ｄの間に設けた受光器４
ａで受光し、同受光器４ａから隣接するレール１の終端
部１ａと始端部１ｂ間の遊間５の幅に応じたパルス幅の
遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・を出力し、各遊間識別信
号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・のパルス幅内における前記ドップラ
信号Ａのパルスｐの数と同パルス間隔ｌに基づいて遊間
５の長さを算出する。このとき、前記遊間識別用レーザ
光ｄを図４の高周波発振器５１からの高周波信号（例え
ば８０ＭＨ_Z 程度）により振幅変調し、前記受光器で４
ａで受光した散乱光ｂのうち変調光（８０ＭＨ_Z ）のみ
を帯域増幅器４１により増幅して同散乱光ｂから変調光
のみを取り出し、これにより変調光を直流光である太陽
光と識別し、増幅された変調光を検波器５２で検波し、
それを直流増幅器４３で増幅して遊間信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・
・・として出力する。これにより、レーザダイオード４
ｈからのドップラー用レーザ光ａと共に強い外乱光がレ
ール１に照射されても、ドップラー用レーザ光ａに基づ
く散乱光だけを識別できるようにしてある。

【００３８】図４の遊間識別センサを用いてレール長を
測定するには、図２に示すようにレール１の上面２及び
面取り面１ｃにレーザドップラセンサ３からドップラ用
レーザ光ａを照射し、同上面２からの散乱光ｂを同セン
サ３により受光して同センサ３からドップラ信号Ａを出
力し、これとは別にレール１の上面２及び面取り面１ｃ
に図４の遊間識別センサ４からの遊間識別用レーザ光ｄ
をレール１の前後方向２方向から斜めに集光して照射
し、同上面２及び面取り面１ｃからの反射光ｅを前記２
方向からの遊間識別用レーザ光ｄの間に設けた受光器４
ａで受光し、同受光器４ａから隣接するレール１の終端
部１ａと始端部１ｂ間の遊間５の幅に応じたパルス幅の
遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・を出力し、それら遊間識
別信号Ｂ₁、Ｂ₂ ・・・のうち１本のレール１の始端部
１ｂと終端部１ａに対応する２つの遊間識別信号Ｂ₁ 、
Ｂ₂ ・・・間における前記ドップラ信号Ａのパルスｐの
数に基づいてレール１の長さを計測する。このとき、前
記遊間識別用レーザ光ｄを図４の高周波発振器５１から
の高周波信号（例えば８０ＭＨ_Z 程度）により振幅変調
し、前記受光器で４ａで受光した散乱光ｂのうち変調光
（８０ＭＨ_Z ）のみを帯域増幅器４１により増幅して同
散乱光ｂから変調光のみを取りだし、これにより変調光
を直流光である太陽光と識別し、増幅された変調光を検
波器４２で検波し、それを直流増幅器４３で増幅して遊
間信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・として出力する。これにより、
レーザダイオード４ｈからのドップラー用レーザ光ａと
共に強い外乱光がレール１に照射されても、ドップラー
用レーザ光ａに基づく散乱光だけを識別できるようにし
てある。

【００３９】実施例１、２における遊間識別信号Ｂ₁ 、
Ｂ₂ ・・・は各レール１の始端部１ｂの位置で立ち下が
り、終端部１ａの位置で立ち上がるようにしてある。こ
の立ち上り、立ち下りは遊間識別センサ４を搭載した列
車の走行スピードや、必要な分解能等に高速応答（例え
ば２μｓｅｃ）できるようにするため、急峻であること
が望ましい。そのためにはレール１の上面２及び面取り
部１ｃに照射される遊間識別用レーザ光ｄのビーム径を
絞る必要がある。しかし、ビーム径を絞り過ぎるとレー
ル１の上面２及び面取り部１ｃの凸凹とか、細かい傷等
により乱反射して遊間５からの反射光ｅとの識別が難し
くなるので絞り過ぎないようにする。

【００４０】前記ビーム径を絞り過ぎるとレール１の上
面２及び面取り部１ｃからの反射光ｅの面積が狭くなる
ため、レール１が図１１のように傾斜してレール１の上
面２及び面取り部１ｃに照射される遊間識別用レーザ光
ｄの照射角度Θ（図１２）が例えば５．６度（曲線部で
最大カウント１０５ｍｍの状態）以上に大きくなると、
同上面２及び面取り部１ｃからの反射光ｅが遊間識別セ
ンサ４から外れて同センサ４に受光されないことがあ
る。

【００４１】そこで本発明では遊間識別用レーザ光ｄの
ビーム径を図５のようにレール１の幅方向に横長にして
広がりをもたせて、レール１の上面２及び面取り面１ｃ
から反射される反射光ｅもレール１の幅方向へ広がるよ
うにしてある。これにより、レール１が図１１のように
カーブし、それに伴って図１２のように傾斜しているた
めに、レール１の上面２に照射される遊間識別用レーザ
光ｄとその反射光ｅとの角度Θ（図１２）が大きくなっ
ても（例えば５．６度以上）、同上面２及び面取り面１
ｃからの反射光ｅが遊間識別センサ４の受光器４ａに確
実に受光されるようにしてある。また、遊間識別用レー
ザ光ｄが細く絞られている場合よりも、レール１の上面
２における細かい傷や凸凹等による影響も受けない。

【００４２】図２の８は処理器であり、これは遊間識別
センサ４からの出力信号を波形整形する波形整形回路８
ａ、遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・｛図１６（ｂ）｝の
パルス幅Ｌ内における前記ドップラ信号Ａ｛図１６
（ｃ）｝のパルスｐの数を積算して、遊間５の長さを演
算処理する積算カウンタ８ｂとで構成される。この積算
カウンタ８ｂは図２に示す一本のレール１の先端部１ａ
と後端部１ｂの夫々に対応する２つの遊間識別信号Ｂ
₁ 、Ｂ₂ （図６）間における、前記ドップラ信号Ａのパ
ルスｐの数を積算してレール１の長さも算出するもので
ある。ちなみに、遊間５の長さは一般的には数ｍｍ〜数
１０ｍｍであるが、場合によっては零の場合もある。こ
のため遊間５の長さだけを測定したのでは遊間５の長さ
がゼロと計測された場合に、本当に遊間５の長さが計測
されたのか、遊間５ではなくレール１が計測されたのか
を判別することができず、遊間５を見落すことがある。
本発明では遊間５の長さの他にレール１の長さも合わせ
て測定できるので、遊間５の位置を正確に検出すること
もできる。

【００４３】レール１の長さを測定する方法は各種考え
られるが、例えば図７、図８に示す方法でもよい。図７
に示す測定方法は遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・を制御
回路１１において反転させて制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・・・
とし、同制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂・・・とドップラ信号Ａ
｛図１８（ｃ）｝とをゲート１２に入れ、カウンタ１４
により制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ 間（前後２つの遊間識別信号
Ｂ₁ 、Ｂ₂ 間）におけるドップラ信号Ａのパルスｐの数
をカウントしてレール長を算出するようにしたものであ
る。

【００４４】この場合、図６に示すように遊間識別信号
Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・とドップラ信号Ａの切れ目Ａ₁ 、Ａ₂
・・・の位置がずれているため、図７の測定方法では前
後２つの遊間識別信号Ｂ₁ とＢ₂ の間にドップラ信号Ａ
の切れ目Ａ₁ が、Ｂ₂ とＢ₃の間に切れ目Ａ₂ が入る
（Ａ₃ 以下も同じ）。この結果、積算されたレール長は
ドップラ信号Ａの途切れている分だけ誤差となり、正確
なレール長測定ができない。しかし、この誤差はレール
長に比べて微少であるため実用上は無視することができ
る。また、図７の測定装置では各制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・
・・のパルス幅におけるドップラ信号Ａのパルスｐの数
をカウンタ１４により積算して遊間５の長さを測定する
ことができる。

【００４５】レール長の測定誤差が生じないようにする
には例えば図８（ａ）の測定装置により測定すればよ
い。この測定装置によりレール長を測定するには遊間識
別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・（図６）の立ち下がりにより図
８（ａ）のホールド回路１５（ホールド開始後ある時間
で元に戻る）を駆動してドップラ信号Ａ（図６）をホー
ルドし、そのドップラ信号Ａの切れ目Ａ₁ 、Ａ₂ ・・・
を補正してパルスｐを連続させる。この補正されたドッ
プラ信号をゲート回路１６に入れる。一方、前記遊間識
別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・を図８（ａ）の制御回路１７に
より反転させて制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・・・とし、この制
御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・・・を前記ゲート回路１６に入れ
て、同制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・・・のうち前後２つの制御
信号間におけるドップラ信号Ａのパルスｐの数を、図８
（ａ）のカウンタ１８により積算してレール１の長さを
算出する。このようにすればドップラ信号Ａの途切れＡ
₁ 、Ａ₂ ・・・が測定誤差とならず、レール１の長さを
正確に測定することができる。なお、図８（ａ）の測定
装置では前後２つの制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・・・をケート
回路１９に入力し、各制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・・・のパル
ス幅内におけるドップラ信号Ａのパルスｐの数をカウン
タ２０により積算して遊間５の長さを測定することがで
きる。

【００４６】また、図８（ａ）の測定装置では制御回路
１７からカウンタ１８、２０にメモリ信号ｍ₁ 、ｍ₂
｛図８（ｂ）（ｃ）｝を入力してカウント数を記憶さ
せ、カウントが終了したら両カウンタ１８、２０にリセ
ット信号ｒ₁ 、ｒ₂ を入力して同カウンタ１８、２０を
リセットして、次のカウントに備えるようにしてある。
前記カウンタ２０に入力されるメモリ信号ｍ₁ は図８
（ｂ）のように、制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・・・の立ち下が
りより僅かに遅れ、前記リセット信号ｒ₁ は前記メモリ
信号ｍ₁ より更に僅かに遅れて出力されている。前記カ
ウンタ１８に入力されるメモリ信号ｍ₂ は図８（ｃ）の
ように、夫々の制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・・・の立ち上りよ
り僅かに遅れ、前記リセット信号ｒ₂ は前記メモリ信号
ｍ₂ より更に僅かに遅れ且つ夫々の制御信号Ｃ₁ 、Ｃ₂
・・・の立ち下がりよりは手前で出力されている。以上
の各装置をレール１の上を走行する営業用列車、或は遊
間測定用列車等の走行体９（図１）に搭載して測定す
る。

【００４７】

【実施例３】レール１の遊間５には必要に応じて図１
７、図１８（ａ）に示すように軌道回路４１を構成する
ための絶縁継目４０が配置されることがある。軌道回路
４１は軌道（レール）の一定区間を絶縁継目４０により
区切って隣接区間４２と電気的に絶縁し、絶縁された２
本のレール１の一端に電源装置４３、車軸の短絡によっ
て過大な電流が流れるのを防ぐ限流装置４４が接続さ
れ、他端に信号を制御する軌道継電器４５が接続された
電気回路である。

【００４８】この絶縁継目４０が図１８（ａ）のように
遊間５に設置されていると、遊間識別信号Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・
・・のパルス幅は図１８（ｂ）のように絶縁継目４０と
その両端のレール１の端部１ａ，１ｂとの間で２つに分
割され、遊間カウンタ出力が図１８（ｄ）に示す様に同
図（ｃ）のドップラ信号Ａのパルスｐの数と同パルス間
隔に基づいて５ａと５ｂの２つに分割されて測定され、
この結果、レール長が図１８（ｅ）のように測定され
る。このため図１８（ｅ）に示すように絶縁継目４０の
部分ｈが極度に短いレールとして計測され、絶縁継目４
０の両側が同図（ｄ）に示すように二つの遊間５ａ、５
ｂとして別々に計測され、レール長及び遊間の測定誤差
となる。

【００４９】そこで本発明のレールの遊間測定方法で
は、図１８（ａ）に示すように遊間５に絶縁継目４０が
設けられている場合は、前記の遊間測定方法において絶
縁継目４０とその両側のレール１の終端部１ａと始端部
１ｂとの間の２つの遊間５ａ、５ｂ｛図１８（ａ）｝を
加算して遊間５とする。これにより遊間５を正確に測定
することができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明のレールの遊間及びレール長測定
方法では次の様な効果がある。 ．遊間識別センサ４のレーザダイオード４ｈからの遊
間識別用レーザ光ｄと共に強い外乱光がレール１に照射
されても、遊間識別用レーザ光ｄに基づく反射光ｅを識
別することができ、遊間及びレール長を正確に測定する
ことができる。 ．レール１の終端部１ａ及び始端部１ｂの面取り部１
ｃを確実にレール長として計測できるので、遊間５及び
レール長の計測精度が向上する。 ．レール１の遊間５及びレール長を非接触で測定でき
るので、接触方式の場合の各種問題が一切ない。 ．非接触方式であるため高速測定可能であり、従って
営業用列車の走行スピード（１１０ｋｍ／ｈ前後）で高
速測定可能となり、それらの測定のための走行体をわざ
わざ用意する必要もない。 ．遊間長だけでなくレール長をも非接触で測定するこ
とができるので、遊間長が零のときは零であることを確
実に検出することができ、遊間長が零であっても遊間を
見落とすことがない。 ．ドップラ用レーザ光と遊間識別用レーザ光とをレー
ルの上面及び面取り部１ｃに真上、或は斜め上方から照
射するものであるため、レーザドップラセンサ３、遊間
識別センサ４を列車に搭載する場合にそれらが列車の横
に突出することがなく、営業用列車の車両限界内に搭載
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレールの遊間及びレール長測定方法に
おける外乱光識別方法の原理説明図。

【図２】本発明のレールの遊間及びレール長測定方法の
概略説明図。

【図３】本発明のレールの遊間及びレール長測定方法で
使用する遊間識別センサの第１の実施例を示す説明図。

【図４】本発明のレールの遊間及びレール長測定方法で
使用する遊間識別センサの第２の実施例を示す説明図。

【図５】本発明のレールの遊間及びレール長測定方法に
おける遊間識別用レーザ光の広がりの説明図。

【図６】本発明のレールの遊間及びレール長測定方法に
おける遊間識別信号とドップラ信号の説明図。

【図７】本発明のレールの遊間測定方法における信号処
理器の一例を示す説明図。

【図８】（ａ）は本発明のレールの遊間測定方法におけ
る信号処理器の他の例を示す説明図、同図（ｂ）、
（ｃ）は同信号処理器におけるメモリ信号とリセット信
号の説明図。

【図９】レールと継目板との関係を示す平面図。

【図１０】レールと継目板との関係を示す側面図。

【図１１】カーブしているレールと継目板との関係を示
す平面図。

【図１２】カーブしているレールと遊間識別用レーザ光
及びその反射光の説明図。

【図１３】レーザドップラセンサの原理説明図。

【図１４】本件発明者が先に開発したレールの遊間及び
レール長測定方法の説明図。

【図１５】同図（ａ）は本件発明者が先に開発したレー
ルの遊間及びレール長測定方法における遊間識別センサ
の第１の例を示す説明図、（ｂ）は同遊間識別センサの
第２の例を示す説明図。

【図１６】（ａ）はレールの遊間部分の説明図、同図
（ｂ）は遊間識別センサの出力波形の説明図、同図
（ｃ）はレーザ・ドップラーセンサの出力波形の説明
図。

【図１７】線路における軌道回路の説明図。

【図１８】（ａ）は遊間に絶縁継目がある場合の説明
図、（ｂ）〜（ｅ）は遊間に絶縁継目がある場合のレー
ルの遊間及びレール長測定方法の波形説明図。

【符号の説明】

１ レール １ａ 終端部 １ｂ 始端部 １ｃ 面取り部 ２ レールの上面 ３ レーザドップラセンサ ４ 遊間識別センサ ５ 遊間 Ａ ドップラ信号 Ｂ₁ 、Ｂ₂ ・・・ 遊間識別信号 ａ ドップラ用レーザ光 ｂ 散乱光 ｄ 遊間識別用レーザ光 ｅ レールの上面からの反射光 ｌ パルス間隔 ｐ パルス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩野 幸策 東京都目黒区五本木２丁目22番７号 アク ト電子株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レール（１）の上面（２）及び面取り面
   （１ｃ）にレーザドップラセンサ（３）からドップラ用
   レーザ光（ａ）を照射し、同上面（２）及び面取り面
   （１ｃ）からの散乱光（ｂ）を同センサ（３）により受
   光して同センサ（３）からドップラ信号（Ａ）を出力
   し、これとは別にレール（１）の上面（２）及び面取り
   面（１ｃ）にその真上から遊間識別センサ（４）からの
   遊間識別用レーザ光（ｄ）を照射し、同上面（２）及び
   面取り面（１ｃ）からの反射光（ｅ）をレール（１）の
   前後方向に設けた２つの受光器（４ａ）のうち少なくと
   も一方の受光器（４ａ）で受光し、同受光器（４ａ）か
   ら隣接するレール（１）の終端部（１ａ）と始端部（１
   ｂ）間の遊間（５）の幅に応じたパルス幅の遊間識別信
   号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・を出力し、各遊間識別信号
   （Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・のパルス幅内における前記ド
   ップラ信号（Ａ）のパルス（ｐ）の数と同パルス間隔
   （ｌ）に基づいて遊間（５）の長さを算出するようにし
   たレールの遊間測定方法において、前記遊間識別用レー
   ザ光（ｄ）を振幅変調し、前記反射光（ｅ）から変調光
   を取り出し、それに基づいて前記遊間識別信号（Ｂ
   ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・を出力するようにしたことを特徴
   とするレールの遊間測定方法。
2. 【請求項２】 レール（１）の上面（２）及び面取り面
   （１ｃ）にレーザドップラセンサ（３）からドップラ用
   レーザ光（ａ）を照射し、同上面（２）及び面取り面
   （１ｃ）からの散乱光（ｂ）を同センサ（３）により受
   光して同センサ（３）からドップラ信号（Ａ）を出力
   し、これとは別にレール（１）の上面（２）及び面取り
   面（１ｃ）に遊間識別センサ（４）からの遊間識別用レ
   ーザ光（ｄ）をレール（１）の前後方向（２）方向から
   斜めに集光して照射し、同上面（２）及び面取り面（１
   ｃ）からの反射光（ｅ）を前記（２）方向からの遊間識
   別用レーザ光（ｄ）の間に設けた受光器（４ａ）で受光
   し、同受光器（４ａ）から隣接するレール（１）の終端
   部（１ａ）と始端部（１ｂ）間の遊間（５）の幅に応じ
   たパルス幅の遊間識別信号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・を
   出力し、各遊間識別信号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・のパ
   ルス幅内における前記ドップラ信号（Ａ）のパルス
   （ｐ）の数と同パルス間隔（ｌ）に基づいて遊間（５）
   の長さを算出するようにしたレールの遊間測定方法にお
   いて、前記遊間識別用レーザ光（ｄ）を振幅変調し、前
   記反射光（ｅ）から変調光を取り出し、それに基づいて
   前記遊間識別信号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・を出力する
   ようにしたことを特徴とするレールの遊間測定方法。
3. 【請求項３】 レール（１）の上面（２）及び面取り面
   （１ｃ）にレーザドップラセンサ（３）からドップラ用
   レーザ光（ａ）を照射し、同上面（２）及び面取り面
   （１ｃ）からの散乱光（ｂ）を同センサ（３）により受
   光して同センサ（３）からドップラ信号（Ａ）を出力
   し、これとは別にレール（１）の上面（２）及び面取り
   面（１ｃ）にその真上から遊間識別センサ（４）からの
   遊間識別用レーザ光（ｄ）を照射し、同上面（２）及び
   面取り面（１ｃ）からの反射光（ｅ）をレール（１）の
   前後方向に設けた２つの受光器（４ａ）のうち少なくと
   も一方の受光器（４ａ）で受光し、同受光器（４ａ）か
   ら隣接するレール（１）の終端部（１ａ）と始端部（１
   ｂ）間の遊間（５）の幅に応じたパルス幅の遊間識別信
   号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・を出力し、それら遊間識別
   信号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂）・・・のうち１本のレール
   （１）の始端部（１ｂ）と終端部（１ａ）に対応する２
   つの遊間識別信号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）間における前記ド
   ップラ信号（Ａ）のパルス（ｐ）の数に基づいて、レー
   ル（１）の長さを計測するようにしたレール長測定方法
   において、前記遊間識別用レーザ光（ｄ）を振幅変調
   し、前記反射光（ｅ）から変調光を取り出し、それに基
   づいて前記遊間識別信号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・を出
   力するようにしたことを特徴とするレール長測定方法。
4. 【請求項４】 レール（１）の上面（２）及び面取り面
   （１ｃ）にレーザドップラセンサ（３）からドップラ用
   レーザ光（ａ）を照射し、同上面（２）からの散乱光
   （ｂ）を同センサ（３）により受光して同センサ（３）
   からドップラ信号（Ａ）を出力し、これとは別にレール
   （１）の上面（２）及び面取り面（１ｃ）に遊間識別セ
   ンサ（４）からの遊間識別用レーザ光（ｄ）をレール
   （１）の前後方向２方向から斜めに集光して照射し、同
   上面（２）及び面取り面（１ｃ）からの反射光（ｅ）を
   前記２方向からの遊間識別用レーザ光（ｄ）の間に設け
   た受光器（４ａ）で受光し、同受光器（４ａ）から隣接
   するレール（１）の終端部（１ａ）と始端部（１ｂ）間
   の遊間（５）の幅に応じたパルス幅の遊間識別信号（Ｂ
   ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・を出力し、それら遊間識別信号
   （Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・のうち１本のレール（１）の
   始端部（１ｂ）と終端部（１ａ）に対応する２つの遊間
   識別信号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）間における前記ドップラ信
   号（Ａ）のパルス（ｐ）の数に基づいて、レール（１）
   の長さを計測するようにしたレール長測定方法におい
   て、前記遊間識別用レーザ光（ｄ）を振幅変調し、前記
   反射光（ｅ）から変調光を取り出し、それに基づいて前
   記遊間識別信号（Ｂ₁ ）、（Ｂ₂ ）・・・を出力するよ
   うにしたことを特徴とするレール長測定方法。