WO2018164213A1 - サードレール測定方法及び装置 - Google Patents

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laser range
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traveling
position data
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French (fr)
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勇介 渡部
寛修 深井
Original Assignee
株式会社 明電舎
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • B60M1/30—Power rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Definitions

  • the present invention relates to a third rail measurement method and apparatus. Specifically, one or a plurality of laser range sensors are installed, and the installation state / usage (wear level) of the third rail is measured based on data acquired from each sensor.
  • the third rail is a third power supply rail that is used in one of the power collection methods of electric railways and is laid in parallel with the traveling rail separately from the traveling rail.
  • the electricity collecting shoes attached to the vehicle are rubbed against the third rail to supply electricity to the vehicle.
  • a type that rubs the upper side with respect to the rail is defined as an upper surface contact type third rail
  • a type that rubs the lower surface is defined as a lower surface contact type third rail.
  • the upper surface contact type third rail 1 is installed and laid on the insulator 2 in an upward state, and the protection plate 3 is suspended by an arm metal 4 which is a mounting bracket above it. It has been.
  • the lower surface contact type third rail 5 is suspended from the upper end of the arm metal 6 in a downward state, and its upper surface is covered with a protective plate 7.
  • the arm brackets 4 and 6 are metal fittings that support the third rails 1 and 5, and are installed at regular intervals.
  • the top contact method is mainly used in Japan, and the bottom contact method is mainly used overseas.
  • Patent Document 1 is a method for measuring an upper surface contact type third rail widely used in Japan.
  • the upper part of the upper surface contact type third rail is detected from the upper part of the upper surface of the arm rail using a sensor and installed in the same manner.
  • This is a method of recording the values of a plurality of sensors.
  • the displacement amount can be measured from the value of the sensor orient
  • the lower surface contact type third rail since there is no part of the arm metal jumping out to the upper surface as described above, there is a problem that Patent Document 1 cannot detect (measure) the arm material.
  • the present invention has been made in view of the above prior art, and uses one or a plurality of laser range sensors, and based on data acquired from each sensor, the installation state / use of the bottom contact type third rail It is intended to measure the degree (wear level).
  • a third rail measuring device for solving the above-mentioned problems is obtained by a laser range sensor capable of simultaneously placing a bottom contact type third rail and a traveling rail in a measurement range, and the laser range sensor. And a data processing unit that calculates the position of the third rail based on the traveling rail.
  • a third rail measurement apparatus for solving the above-mentioned problems is the third rail measurement apparatus according to the first aspect, wherein the recording apparatus stores the position data acquired by the laser range sensor, and the laser range sensor acquires the position data. And a data recording unit that records the recorded position data in the recording device.
  • a third rail measuring device for solving the above-mentioned problems is that, in the first aspect, the laser range sensor is a plurality of units, and each of the laser range sensors is attached to a vehicle traveling on the traveling rail.
  • a third rail measurement apparatus for solving the above-described problems is the third rail measurement apparatus according to the third aspect, wherein the vehicle is based on position data respectively acquired by two laser range sensors attached to the vehicle.
  • a vehicle shake correction unit that calculates the inclination of the traveling rail with respect to the vehicle and corrects the position data acquired with respect to the traveling rail to be horizontal with respect to the vehicle based on the inclination. .
  • the third rail measurement method according to claim 5 of the present invention that solves the above-described problem is that the lower surface contact type third rail and the traveling rail are simultaneously placed in the measurement range of the laser range sensor, and the position acquired by the laser range sensor. Based on the data, the position of the third rail relative to the traveling rail is calculated.
  • the third rail measurement method according to claim 6 of the present invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that, in claim 5, the position data acquired by the laser range sensor is recorded and stored.
  • the third rail measurement method according to claim 7 of the present invention for solving the above-mentioned problem is that, in claim 5, the laser range sensor is a plurality of sensors, and each of the laser range sensors is attached to a vehicle traveling on the travel rail.
  • a third rail measurement method for solving the above-described problem is the third rail measurement method according to the seventh aspect, wherein the vehicle is based on position data respectively acquired by the two laser range sensors attached to the vehicle. An inclination of the traveling rail with respect to the vehicle is calculated, and the position data acquired with respect to the traveling rail with respect to the vehicle is corrected to be horizontal based on the inclination.
  • the present invention also measures the third rail by the laser range sensor and at the same time the traveling rail, so that the traveling rail (or the vehicle traveling on the traveling rail) can be measured.
  • the third rail position relative to the center) can be calculated. Specifically, it is possible to measure the wear amount of the third rail, the displacement / disengagement of the protective plate (cover), and the displacement / disengagement of the brace.
  • FIG. 7A is a sectional view and FIG. 7B is a front view of the top contact type third rail. 8A is a cross-sectional view and FIG. 8B is a front view of the bottom contact type third rail.
  • FIG. 1 shows a third rail measuring apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the third rail measuring apparatus of the present embodiment is a laser in which a third rail 5, a brace 6, a protective plate 7 and a traveling rail 8 (hereinafter referred to as a structure) are simultaneously measured.
  • a range sensor 10 a recording device 20 that stores position data acquired by the laser range sensor 10, and a data recording unit 30 that records the position data acquired by the laser range sensor 10 in the recording device 20
  • a data processing unit 40 is provided that calculates values corresponding to each measurement item (inspection item) related to the structure.
  • the laser range sensor 10 is a general term for a scanning laser distance sensor. As shown in FIG. 1, an infrared laser beam is emitted from a laser transmitter in the sensor to form a fan shape having an angle ⁇ surrounded by a broken line in the figure. By irradiating the measurement range and receiving the light reflected by the structure with the light receiving sensor, the distance to the structure within the scanning surface of the infrared laser and the angle value indicating the direction of irradiation of the infrared laser are obtained. It is acquired continuously. The acquired position data is polar coordinates that are distance measurement data for each direction.
  • the laser range sensor 10 is installed so as to be parallel to the sleeper direction perpendicular to the direction in which the third rail 5, the protection plate 7 and the traveling rail 8 are laid in order to simultaneously set the structure in the measurement range.
  • the fan-shaped measurement range is a vertical plane having a constant elevation angle and depression angle with respect to the horizontal direction.
  • the laser range sensor 10 is not limited to one as shown in FIG. 1, and there is an advantage that accuracy is improved by averaging the acquired position data as a plurality of units.
  • the value corresponding to each measurement item calculated by the data processing unit 40 is the vertical direction from the height reference V to the third rail 5 with the upper end of the running rail 8 as the height reference V.
  • the third rail height A which is the distance between the height reference V and the protection plate vertical distance B, which is the vertical distance from the height reference V to the protection plate 7, and the side surface of the running rail 8 is the horizontal distance reference H.
  • An arm metal horizontal distance C that is a horizontal distance from H to the arm metal 6, a protection plate horizontal distance D that is a horizontal distance from the horizontal distance reference H to the protection plate 7, and the like.
  • the third rail height A corresponding to each measurement item is a value based on the traveling rail 8.
  • the data processing unit 40 converts polar coordinates formed by angle values representing the distance to the structure and the irradiation direction, which are position data acquired by the laser range sensor 10, into orthogonal coordinates in the horizontal direction and the vertical direction (hereinafter, “ Each inspection item data division ”is calculated, and the third rail height A, the protective plate vertical distance B, the arm metal horizontal distance C, and the protective plate horizontal distance D are calculated as values corresponding to each measurement item (hereinafter, This is called “distance calculation from the reference value”).
  • the data processing unit 40 is already recorded in the recording device 20 by the data recording unit 30 as the position data acquired by the laser range sensor 10. It is also possible to perform the above calculation using the obtained position data.
  • a third rail measurement method by the third rail measurement device having the above configuration will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
  • the third rail 5, the arm bracket 6, the protection plate 7 and the traveling rail 8, which are structures are simultaneously placed in the measurement range of the laser range sensor 10, and the position data acquired by the laser range sensor 10 is stored in the data recording unit.
  • the data is recorded and stored in the recording device 20 by 30 (step S1).
  • each inspection item data is divided by the data processing unit 40 with respect to the position data acquired by the laser range sensor 10 (step S2). Subsequently, the distance from the reference value is calculated by the data processing unit 40 based on the data obtained by dividing each inspection item data (step S3).
  • the third rail 5 is measured, and the traveling rail 8 is also measured at the same time.
  • values A, B, C, and D corresponding to each measurement item can be calculated.
  • the values corresponding to each measurement item include the third rail height A, the protective plate vertical distance B, the brace horizontal distance C, and the protective plate horizontal.
  • the distance D can be calculated.
  • the height (wear amount) of the third rail 5, the displacement / disengagement of the protective plate 7, and the displacement / disengagement of the arm bracket 6 can be measured. is there.
  • the presence / absence of the arm metal 6 which is the support point of the third rail 5 can be determined by the presence / absence of the measured value of the “arm metal horizontal distance C”.
  • the traveling rail 8 the third rail 5, and the arm metal 6 are within the measurement range of the laser range sensor 10 and are below the contact surface of the third rail 5, the installation position of the laser range sensor 10 is restricted. There is also an advantage of not. Further, the same effect can be obtained by using the center of a vehicle (not shown) traveling on the traveling rail 8 as a reference instead of the traveling rail 8.
  • the structure of the vehicle to which the laser range sensor 10 is attached is not taken into consideration with respect to the vehicle. There exists an effect that the installation situation of an object can be judged.
  • FIG. 2 shows a third rail measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the configuration of the first embodiment targets the third rail 5 on one side
  • the present embodiment targets the third rails 5a and 5b on both sides as shown in FIG.
  • the laser range sensor is additionally installed.
  • the third rail measuring device of the present embodiment includes a third rail 5 a, a brace 6 a, a protective plate 7 a, and a traveling rail 8 a (hereinafter referred to as a structure) as a measurement range.
  • the laser range sensor 10a, the third rail 5b, the arm bracket 6b, the protective plate 7b, and the traveling rail 8b (hereinafter referred to as structures) are simultaneously measured in the sleeper direction. On the other hand, they are installed in opposite directions. That is, as shown in FIG. 4, one laser range sensor 10b is additionally installed on the vehicle 9 on the other side rotated 180 degrees in the direction of the sleeper relative to the laser range sensor 10a. .
  • a recording device 20 that stores the position data acquired by the laser range sensors 10a and 10b, and a data recording unit that records the position data acquired by the laser range sensors 10a and 10b in the recording device 20, respectively.
  • a processing unit 40 is provided.
  • the vehicle shake is calculated and corrected from the position data of the traveling rails 8a and 8b respectively acquired by the two laser range sensors 10a and 10b. It is characterized in that a vehicle shake correction unit 50 is added. The rest is the same as in the first embodiment.
  • the traveling rails acquired by the two laser range sensors 10a and 10b are inclined with respect to the vehicle 9.
  • the traveling rails 8a and 8b are not tilted, and the vehicle 9 is tilted by rolling.
  • the vehicle shake correction unit 50 calculates the inclination of the travel rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 based on the position data of the travel rails 8a and 8b respectively acquired by the two laser range sensors 10a and 10b (hereinafter, referred to as the following). This is referred to as “rail inclination calculation”), and this inclination is estimated as vehicle shake, and the position data acquired for the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 is corrected to be horizontal (hereinafter referred to as “vehicle shake”). Correction ").
  • vehicle shake horizontal
  • the angle value representing the direction of the traveling rail 8 a acquired by the laser range sensor 10 a is a traveling rail with respect to the vehicle 9.
  • the angle corresponding to the direction of the traveling rail 8b acquired by the laser range sensor 10b is reduced by the inclination of the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9.
  • the vehicle shake correction unit 50 subtracts the inclination of the travel rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 from the angle value representing the direction of the travel rail 8a acquired by the laser range sensor 10a, for example, as the vehicle shake correction.
  • the inclination of the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 is added to the angle value representing the direction of the traveling rail 8b acquired by the laser range sensor 10b.
  • a third rail measurement method by the third rail measurement device having the above configuration will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
  • the third rail 5a, the arm metal 6a, the protection plate 7a, and the traveling rail 8a, which are structures are simultaneously placed in the measurement range of the laser range sensor 10a, and the third rail 5b, the arm metal 6b, and the protection plate 7b, which are structures.
  • the traveling rail 8b are simultaneously placed in the measurement range of the laser range sensor 10b, and the position data acquired by the laser range sensors 10a and 10b are recorded and stored in the recording device 20 by the data recording unit 30 (step T1). ).
  • step T2 rail inclination calculation is performed by the vehicle shake correction unit 50 (step T2), and vehicle shake correction is performed (step T3).
  • step T3 vehicle shake correction is performed.
  • step T4 each measurement item data division is performed on the position data acquired by the laser range sensors 10a and 10b by the data processing unit 40 (step T4), and based on the data obtained by dividing each measurement item data, a reference is made. The distance from the value is calculated (step T5).
  • the position data acquired by the two laser range sensors 10a and 10b attached to the vehicle 9 are obtained. Based on this, the inclination of the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 is calculated (rail inclination calculation), and based on this inclination, the position data acquired for the traveling rails 8a and 8b with respect to the vehicle 9 is horizontal. Since correction (vehicle shake correction) is performed, there is an advantage that even if the vehicle 9 is inclined by rolling, the influence of rolling can be canceled.
  • the laser range sensors 10a and 10b are respectively attached to the vehicle 9 traveling on the traveling rails 8a and 8b.
  • the recording device 20, the data recording unit 30, the data processing unit 40, and the vehicle shake correction are provided.
  • the unit 50 is not necessarily mounted on the vehicle, and may be installed on the ground so as to be able to communicate with the laser range sensors 10a and 10b via a network.
  • the present invention can be widely used industrially as a third rail measuring method and apparatus.

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Abstract

下面接触式サードレール（５）及び走行レール（８）を同時に測定範囲に収めることができるレーザ測域センサ（１０）と、レーザ測域センサ（１０）で取得された位置データに基づき、走行レール（８）を基準としたサードレール（５）の位置を算出するデータ処理部（４０）とを備えたので、サードレール（５）の測定が可能となることに加え、レーザ測域センサ（１０）によりサードレール（５）を測定すると同時に走行レール（８）も測定することにより、走行レール（８）を基準としたサードレール（５）の位置を算出することができるという効果を奏する。

Description

サードレール測定方法及び装置
　本発明は、サードレール測定方法及び装置に関する。詳しくは、１台もしくは複数台のレーザ測域センサを設置し、各センサから取得したデータを基に、サードレールの設置状態・使用度（摩耗度）を測定するものである。
　サードレール（第三軌条）とは、電気鉄道の集電方式の一つに使用される、走行用レールとは別に走行用レールと並行して敷設される第三の給電用レールのことを言い、車両に取り付けた集電靴をこのサードレールに擦って車両に電気を供給する。
　本明細書ではレールを基準として、上側を擦るタイプを上面接触式サードレール、下面を擦るタイプを下面接触式サードレールと定義する。
　即ち、図７に示すように、上面接触式サードレール１は、上向きの状態で、碍子２上に設置して敷設され、その上方に保護板３が取付け金具である腕金４にて吊り下げられている。一方、図８に示すように、下面接触式サードレール５は、下向きの状態で、腕金６の上端から吊り下げられ、その上面は、保護板７により覆われている。
　ここで、腕金４，６は、サードレール１，５を支持する金具を言い、一定間隔で設置されている。
　上面接触式は主に日本国内で用いられている方式であり、下面接触式は主に海外で用いられている。本発明は下面接触式を対象とし、特に指定がない限り「サードレール」＝「下面接触式サードレール」を指す。
　サードレールには、通常の架線と同様に高電圧電流が流れていることから、従来、測定を行う際は遮断し、直接作業員が測定を行う方式、または加圧中に非接触で測定する方式がある。非接触で行う測定方式に、レーザを用いたものがあり、以下の特許文献１が提案されている。
　特許文献１は、日本国内で広く用いられている上面接触式サードレールに対して測定する方式であり、上面接触式サードレールの上部からセンサを用いて腕金の上部を検出し、同様に設置された複数のセンサの値を記録する方式である。
特開２０１２－１７３２５４号公報
　上記特許文献１では、上面接触式サードレールの上面に向けたセンサの値から、その変位量を測定し、腕金上部を検出することができる。
　しかし、下面接触式サードレールにおいては上記のような上面に飛び出した腕金の一部が存在しないため、特許文献１は腕金を検知（測定）することができないといった課題が挙げられる。
　即ち、従来技術では下面接触式サードレールを測定できないといった問題があった。
　本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、１台もしくは複数台のレーザ測域センサを使用し、各センサから取得したデータを基に、下面接触式サードレールの設置状態・使用度（摩耗度）を測定することを目的としている。
　上記課題を解決する本発明の請求項１に係るサードレール測定装置は、下面接触式サードレール及び走行レールを同時に測定範囲に収めることができるレーザ測域センサと、前記レーザ測域センサで取得された位置データに基づき、前記走行レールを基準とした前記サードレールの位置を算出するデータ処理部とを備えることを特徴とする。
　上記課題を解決する本発明の請求項２に係るサードレール測定装置は、請求項１において、前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを保存する記録装置と、前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを前記記録装置に収録するデータ収録部とを備えることを特徴とする。
　上記課題を解決する本発明の請求項３に係るサードレール測定装置は、請求項１において、前記レーザ測域センサは、複数台であり、前記走行レール上を走行する車両に各々取り付けられることを特徴とする。
　上記課題を解決する本発明の請求項４に係るサードレール測定装置は、請求項３において、前記車両に取り付けられた２台の前記レーザ測域センサで各々取得された位置データに基づき、前記車両に対する前記走行レールの傾きを計算し、前記傾きに基づいて前記車両に対して前記走行レールに関して各々取得された前記位置データが水平となるように補正する車両動揺補正部を備えることを特徴とする。
　上記課題を解決する本発明の請求項５に係るサードレール測定方法は、下面接触式サードレール及び走行レールを同時にレーザ測域センサの測定範囲に収めると共に、前記レーザ測域センサで取得された位置データに基づき、前記走行レールを基準とした前記サードレールの位置を算出することを特徴とする。
　上記課題を解決する本発明の請求項６に係るサードレール測定方法は、請求項５において、前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを収録して保存することを特徴とする。
　上記課題を解決する本発明の請求項７に係るサードレール測定方法は、請求項５において、前記レーザ測域センサは、複数台であり、前記走行レール上を走行する車両に各々取り付けられることを特徴とする。
　上記課題を解決する本発明の請求項８に係るサードレール測定方法は、請求項７において、前記車両に取り付けられた２台の前記レーザ測域センサで各々取得された位置データに基づき、前記車両に対する前記走行レールの傾きを計算し、前記傾きに基づいて前記車両に対して前記走行レールに関して各々取得された前記位置データが水平となるように補正することを特徴とする。
　本発明は、下面接触式サードレールの測定が可能となることに加え、レーザ測域センサによりサードレールを測定すると同時に走行レールも測定することにより、走行レール（または走行レール上を走行する車両の中心）を基準としたサードレールの位置を算出することができるという効果を奏する。具体的には、サードレールの摩耗量、保護板（カバー）のズレ・外れ、腕金のズレ・外れを測定できるという効果を奏する。
本発明の実施例１に係るサードレール測定装置の概略図である。 本発明の実施例２に係るサードレール測定装置の概略図である。 測定項目（検測項目）の説明図である。 車両のローリングを示す説明図である。 本発明の実施例１に係るサードレール測定方法のフローチャートである。 本発明の実施例２に係るサードレール測定方法のフローチャートである。 上面接触式サードレールに関し、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は正面図である。 下面接触式サードレールに関し、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は正面図である。
［実施例１］
　＜基本的な考え方の実施例＞
　本発明の実施例１に係るサードレール測定装置を図１に示す。
　本実施例のサードレール測定装置は、図１に示すように、サードレール５、腕金６、保護板７及び走行レール８（これらを、以下、構造物と言う）を同時に測定範囲とするレーザ測域センサ１０と、このレーザ測域センサ１０で取得された位置データを保存する記録装置２０と、このレーザ測域センサ１０で取得された位置データを記録装置２０に収録するデータ収録部３０と、このレーザ測域センサ１０で取得された位置データに基づき、構造物に関する各測定項目（検測項目）に該当する値を算出するデータ処理部４０を備える。
　レーザ測域センサ１０とは、走査式のレーザ距離センサの総称であり、図１に示すように、センサ内のレーザ発信機から赤外線レーザを、図中破線で囲まれた角度θをなす扇状の測定範囲に照射し、構造物で反射された光を受光センサで受光することにより、その赤外線レーザの走査面内にある構造物までの距離と、赤外線レーザの照射された方向を表す角度値を連続して取得するものである。取得された位置データは、方位毎の測距データである極座標となる。
　レーザ測域センサ１０は、構造物を同時に測定範囲とするために、サードレール５、保護板７及び走行レール８の敷設される方向に対して直交する枕木方向と平行となるよう設置され、その扇状の測定範囲は、水平方向に対して一定の仰角及び俯角を有する垂直面である。
　レーザ測域センサ１０は、図１に示すように１台に限るものではなく、複数台として、取得された位置データを平均化すると精度が向上する利点がある。
　データ処理部４０で算出される各測定項目に該当する値とは、図３に示すように、走行レール８の上端を高さ基準Ｖとし、この高さ基準Ｖからサードレール５までの垂直方向の距離であるサードレール高さＡ、この高さ基準Ｖから保護板７までの垂直方向の距離である保護板垂直方向距離Ｂ、走行レール８の側面を水平距離基準Ｈとし、この水平距離基準Ｈからの腕金６までの水平距離である腕金水平距離Ｃ、この水平距離基準Ｈから保護板７までの水平方向距離である保護板水平距離Ｄなどをいう。各測定項目に該当するサードレール高さＡは、走行レール８を基準とする値である。
　データ処理部４０は、レーザ測域センサ１０で取得された位置データである構造物までの距離と照射方向を表す角度値よりなる極座標を、水平方向及び垂直方向の直交座標に変換（以下、「各検測項目データ分割」と言う）し、各測定項目に該当する値として、サードレール高さＡ、保護板垂直方向距離Ｂ、腕金水平距離Ｃ及び保護板水平距離Ｄを算出（以下、「基準値からの距離計算」と言う）する。
　本実施例では、記録装置２０及びデータ収録部３０を備えているため、データ処理部４０は、レーザ測域センサ１０で取得された位置データとして、データ収録部３０により記録装置２０に既に記録された位置データを使用して上記演算を行うことも可能である。
　上記構成を有するサードレール測定装置によるサードレール測定方法について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
　先ず、構造物であるサードレール５、腕金６、保護板７及び走行レール８を同時にレーザ測域センサ１０の測定範囲に収めて、レーザ測域センサ１０で取得された位置データをデータ収録部３０により記録装置２０に収録して保存する（ステップＳ１）。
　次いで、レーザ測域センサ１０で取得された位置データに対して、データ処理部４０により各検測項目データ分割を行う（ステップＳ２）。
　引き続き、各検測項目データ分割されたデータに基づき、データ処理部４０により基準値からの距離計算を行う（ステップＳ３）。
　このように説明したように、本実施例は、下面接触式サードレール５の計測が可能となるのに加え、サードレール５を測定すると同時に走行レール８も測定することにより、走行レール８を基準とし、走行レール８からの水平又は垂直距離として、各測定項目に該当する値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを算出できるという効果を奏する。
　具体的には、図３に示すように、走行レール８を基準とし、各測定項目に該当する値として、サードレール高さＡ、保護板垂直方向距離Ｂ、腕金水平距離Ｃ及び保護板水平距離Ｄを算出することができ、このことは言い換えると、サードレール５の高さ（摩耗量）、保護板７のズレ・外れ、腕金６のズレ・外れを測定できるといった利点があることである。
　また、構造物を連続的に測定することができるため、サードレール５の支持点である腕金６の有無は「腕金水平距離Ｃ」の測定値の有無により判断することができる。
　更に、レーザ測域センサ１０の測定範囲に走行レール８、サードレール５、腕金６が入る位置、かつ、サードレール５の接触面より下部であれば、レーザ測域センサ１０の設置位置に制約はないといった利点もある。
　また、走行レール８に代えて、走行レール８上を走行する図示しない車両の中心を基準としても同様な効果を奏する。
　即ち、レーザ測域センサ１０が、走行レール８上を走行する図示しない車両に取り付けられた場合には、車両を基準として、レーザ測域センサ１０が取り付けられる車両の動揺を考慮に入れず、構造物の設置状況を判断することができるという効果を奏する。
［実施例２］
＜２台のレーザ測域センサを使用する実施例＞
　本発明の実施例２に係るサードレール測定装置を図２に示す。
　実施例１の構成が片側のサードレール５を対象としたものに対し、本実施例は、図２に示すように、両側のサードレール５ａ，５ｂを対象とし、枕木方向に同軸にもう１台のレーザ測域センサを追加設置したものである。
　即ち、本実施例のサードレール測定装置は、図２に示すように、サードレール５ａ、腕金６ａ、保護板７ａ及び走行レール８ａ（これらを、以下、構造物と言う）を同時に測定範囲とするレーザ測域センサ１０ａと、サードレール５ｂ、腕金６ｂ、保護板７ｂ及び走行レール８ｂ（これらを、以下、構造物と言う）を同時に測定範囲とするレーザ測域センサ１０ｂとを枕木方向に対して逆向きに各々設置したものである。つまり、図４に示すように、レーザ測域センサ１０ａに対して、枕木方向に１８０度回転させたもう片方側にも１台のレーザ測域センサ１０ｂを車両９に追加で設置したものである。
　また、このレーザ測域センサ１０ａ，１０ｂで各々取得された位置データを保存する記録装置２０と、このレーザ測域センサ１０ａ，１０ｂで各々取得された位置データを記録装置２０に収録するデータ収録部３０と、このレーザ測域センサ１０ａ，１０ｂで各々取得された位置データに基づき、サードレール５ａ，５ｂ、走行レール８ａ，８ｂ、腕金６ａ，６ｂに関する各測定項目に該当する値を算出するデータ処理部４０を備える。
　更に、記録装置２０、データ収録部３０及びデータ処理部４０に加え、２台のレーザ測域センサ１０ａ，１０ｂで各々取得された走行レール８ａ，８ｂの位置データから車両動揺を計算し、補正する車両動揺補正部５０を加えた点に特徴がある。それ以外は実施例１と同様である。
　即ち、図４に示すように、２台のレーザ測域センサ１０ａ，１０ｂを取り付けた車両９がローリング（動揺）等により傾くと、２台のレーザ測域センサ１０ａ，１０ｂが各々取得する走行レール８ａ，８ｂの位置データは、走行レール８ａ，８ｂが車両９に対して傾いたものとなる。但し、これは見かけ上であって、実際には、走行レール８ａ，８ｂは傾いておらず、車両９がローリング（動揺）して傾いているのである。
　そこで、車両動揺補正部５０は、２台のレーザ測域センサ１０ａ，１０ｂで各々取得された走行レール８ａ，８ｂの位置データに基づき、車両９に対する走行レール８ａ，８ｂの傾斜を計算（以下、「レール傾き計算」と言う）し、この傾斜を以て車両動揺と推定し、車両９に対して走行レール８ａ，８ｂに関して各々取得された位置データが水平になるように補正する（以下、「車両動揺補正」と言う）。これにより、実施例１では判らない、車両９のローリングの影響を打ち消すことができる利点がある。
　ここで、図４に示す車両９のローリングにおいては、車両９がローリングしていない時に比較して、レーザ測域センサ１０ａで取得する走行レール８ａの方向を表す角度値が、車両９に対する走行レール８ａ，８ｂの傾斜分だけ余分であり、逆に、レーザ測域センサ１０ｂで取得する走行レール８ｂの方向を表す角度値が、車両９に対する走行レール８ａ，８ｂの傾斜分だけ少なくなっている。
　そのため、車両動揺補正部５０は、車両動揺補正として、例えば、レーザ測域センサ１０ａで取得する走行レール８ａの方向を表す角度値に対して、車両９に対する走行レール８ａ，８ｂの傾斜分を減算し、逆に、レーザ測域センサ１０ｂで取得する走行レール８ｂの方向を表す角度値に対して、車両９に対する走行レール８ａ，８ｂの傾斜分を加算する。
　上記構成を有するサードレール測定装置によるサードレール測定方法について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
　先ず、構造物であるサードレール５ａ、腕金６ａ、保護板７ａ及び走行レール８ａを同時にレーザ測域センサ１０ａの測定範囲に収めると共に、構造物であるサードレール５ｂ、腕金６ｂ、保護板７ｂ及び走行レール８ｂを同時にレーザ測域センサ１０ｂの測定範囲に収めて、レーザ測域センサ１０ａ，１０ｂで各々取得された位置データをデータ収録部３０により記録装置２０に収録して保存する（ステップＴ１）。
　次いで、車両動揺補正部５０によりレール傾き計算を行い（ステップＴ２）、車両動揺補正を行う（ステップＴ３）。
　引き続き、データ処理部４０によりレーザ測域センサ１０ａ，１０ｂで各々取得された位置データに対して各検測項目データ分割を行い（ステップＴ４）、各検測項目データ分割されたデータに基づき、基準値からの距離計算を行う（ステップＴ５）。
　このように説明したように、本実施例によれば、実施例１と同様な効果を奏する他、車両９に取り付けられた２台のレーザ測域センサ１０ａ，１０ｂで各々取得された位置データに基づき、車両９に対する走行レール８ａ，８ｂの傾きを計算（レール傾き計算）し、この傾きに基づいて、車両９に対して走行レール８ａ，８ｂに関して各々取得された位置データが水平になるように補正（車両動揺補正）するため、更に、車両９がローリングで傾斜しても、ローリングの影響を打ち消すことができると言う利点がある。
　なお、本実施例では、レーザ測域センサ１０ａ，１０ｂは、走行レール８ａ，８ｂ上を走行する車両９に各々取り付けられるが、記録装置２０、データ収録部３０、データ処理部４０及び車両動揺補正部５０は必ずしも車両に搭載される必要はなく、地上に設置し、ネットワークを介して、レーザ測域センサ１０ａ，１０ｂと通信可能な状態としても良い。
　本発明は、サードレール測定方法及び装置として産業上広く利用可能なものである。
１　上面接触式サードレール
２　碍子
３，７，７ａ，７ｂ　保護板
４，６，６ａ，６ｂ　腕金
５，５ａ，５ｂ　下面接触式サードレール
８，８ａ，８ｂ　走行レール
９　車両
１０，１０ａ，１０ｂ　レーザ測域センサ
２０　記録装置
３０　データ収録部
４０　データ処理部
５０　車両動揺補正部

Claims (8)

  1. 　下面接触式サードレール及び走行レールを同時に測定範囲に収めることができるレーザ測域センサと、
    　前記レーザ測域センサで取得された位置データに基づき、前記走行レールを基準とした前記サードレールの位置を算出するデータ処理部とを備えることを特徴とするサードレール測定装置。
  2. 　前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを保存する記録装置と、
    　前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを前記記録装置に収録するデータ収録部とを備えることを特徴とする請求項１記載のサードレール測定装置。
  3. 　前記レーザ測域センサは、複数台であり、前記走行レール上を走行する車両に各々取り付けられることを特徴とする請求項１記載のサードレール測定装置。
  4. 　前記車両に取り付けられた２台の前記レーザ測域センサで各々取得された位置データに基づき、前記車両に対する前記走行レールの傾きを計算し、前記傾きに基づいて前記車両に対して前記走行レールに関して各々取得された前記位置データが水平となるように補正する車両動揺補正部を備えることを特徴とする請求項３記載のサードレール測定装置。
  5. 　下面接触式サードレール及び走行レールを同時にレーザ測域センサの測定範囲に収めると共に、前記レーザ測域センサで取得された位置データに基づき、前記走行レールを基準とした前記サードレールの位置を算出することを特徴とするサードレール測定方法。
  6. 　前記レーザ測域センサで取得された前記位置データを収録して保存することを特徴とする請求項５記載のサードレール測定方法。
  7. 　前記レーザ測域センサは、複数台であり、前記走行レール上を走行する車両に各々取り付けられることを特徴とする請求項５記載のサードレール測定方法。
  8. 　前記車両に取り付けられた２台の前記レーザ測域センサで各々取得された位置データに基づき、前記車両に対する前記走行レールの傾きを計算し、
    　前記傾きに基づいて前記車両に対して前記走行レールに関して各々取得された前記位置データが水平となるように補正することを特徴とする請求項７記載のサードレール測定方法。
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