JP2001012906A

JP2001012906A - 位置測定車両

Info

Publication number: JP2001012906A
Application number: JP11181955A
Authority: JP
Inventors: Tadakatsu Shiga; 忠勝志賀; Yoshikazu Endo; 嘉一遠藤; Katsumi Tokura; 克己戸倉; Yoshiaki Amano; 良秋天野; Teruyasu Imai; 照泰今井; Toshiaki Okumura; 利明奥村; Shinya Takenouchi; 真也竹之内
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co; Central Japan Railway Co
Current assignee: Omron Corp; Central Japan Railway Co
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2001-01-19
Anticipated expiration: 2019-06-28
Also published as: JP3619061B2

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、比較的安価に構成できて経済性を
有し、しかも、測定した対象物（周辺構造物）の所在地
点も測定後確認しすることが容易な位置測定車両の提供
を目的とする。【解決手段】この発明は、軌道上を走行する車両と、前
記車両に搭載されて対象物の対物位置を測定する対象物
位置測定手段と、前記車両に搭載され該車両の軌道上を
移動した走行位置を測定する車両位置測定手段と、対象
物の対物位置情報と、車両の走行位置情報とを関連付け
た対象物所在情報を記録する記録手段とを備え、対象物
が存在する方向と対物距離とで対象物の対物位置を測定
し、さらに、車両が軌道上を移動した走行位置を測定
し、これらの対物位置と走行位置の情報を関連付けて対
象物の所在を示す対象物所在情報を記録する位置測定車
両であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、例えば、鉄道業
務において軌道上を列車が安全に走行できるように、軌
道周辺の構造物の位置を測定して、該周辺構造物の状態
を保守点検することや車両走行の安全性を確認するに役
立てることができるような位置測定車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述の鉄道の路線の周辺には、各種の構
造物が多数建築されており、列車の運転や旅客の安全性
を確保するために、路線上の車両断面を基準にして、そ
の外側に構造物に対し侵入してはならない範囲として建
築限界が設定されている。

【０００３】従来、鉄道の路線周辺の保守点検作業とし
て上述の建築限界に対す周辺構造物の位置を測定する測
定装置があり、トンネル、橋梁などの路線周辺構造物の
軌道に沿う側の三次元形状を、構造物やレールを撮像す
るテレビカメラを使用して周辺構造物を撮像し、この画
像を処理して三次元形状を測定する測定装置がある
（例．特開平５−１６４５１９号公報）。しかし、この
装置によれば、テレビカメラで周辺構造物を撮像し、そ
の画像処理を行なって周辺構造物との距離を測定するた
めに、装置がすこぶる高価となる問題点を有する他、自
然光で撮像したとき画像処理に外乱光の影響を受けやす
い問題点も有し、その利用性が低かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、比較的安
価に構成できて経済性を有し、しかも、測定した対象物
（周辺構造物）の所在地点も測定後確認しすることが容
易な位置測定車両の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、軌道上を走行する車両と、前記車両に搭載さ
れて対象物の対物位置を測定する対象物位置測定手段
と、前記車両に搭載され該車両の軌道上を移動した走行
位置を測定する車両位置測定手段と、前記対象物位置測
定手段が測定した対象物の対物位置情報と、前記車両位
置測定手段が測定した車両の走行位置情報とを関連付け
た対象物所在情報を記録する記録手段とを備えた位置測
定車両であることを特徴とする。

【０００６】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成に併せて、前記対象物位置測定
手段を、レーザビームを投光する投光部と、投光された
レーザビームの対象物から反射した反射光を受光する受
光部と、前記対象物に投光した時から対象物からの反射
光を受光する時までの時間に基づいて対象物までの対物
距離を測定する距離測定手段と、前記投光部の投光方向
を変更する投光方向変更手段と、測定した対物距離およ
び投光方向に基づく対象物の対物位置情報を記録する記
録手段で構成した位置測定車両であることを特徴とす
る。

【０００７】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の構成に併せて、予め比較対象として
記録している比較対象物位置情報と、前記対象物位置測
定手段が測定した実測対象物位置情報とを比較したその
結果の対象物所在情報を記録する記録手段を備えた位置
測定車両であることを特徴とする。

【０００８】この発明の請求項４記載の発明は、前記請
求項１記載の発明における対象物位置測定手段を、プラ
ットホームの上面の位置を測定する上面位置測定手段
と、前記プラットホームの側面の位置を測定する側面位
置測定手段とで構成したプラットホーム位置測定車両で
あることを特徴とする。

【０００９】この発明の請求項５記載の発明は、前記請
求項１記載の発明における対象物位置測定手段を、２つ
の軌道のそれぞれにレーザビームを投光する投光部と、
投光されたレーザビームの各軌道から反射した反射光を
受光する受光部と、前記投光したレーザビームのそれぞ
れの軌道から反射光を受光するまでのそれぞれの時間に
基づいて軌間の距離を測定する軌間距離測定手段とで構
成した軌間距離測定車両であることを特徴とする。

【００１０】この発明の請求項６記載の発明は、前記請
求項１記載の発明における対象物位置測定手段を、２つ
の軌道のそれぞれを撮像する撮像手段と、該撮像手段が
撮像した画像から軌道を認識して軌間の距離を測定する
軌間距離測定手段とで構成した軌間距離測定車両である
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の作用・効果】この発明によれば、対象物が存在
する方向と対物距離とで対象物の対物位置を測定し、さ
らに、車両が軌道上を移動した走行位置を測定し、これ
らを関連付けて対象物の所在を示す対象物所在情報を記
録手段に記録するので、対象物の測定後において、前述
の対象物、例えば、橋梁その他の周辺構造物の経年によ
る変位、トンネル内壁面のひび割れ、剥離剥落などの変
位変形の有無の記録を読出すことにより、対象物の所在
が簡単に把握することができ、危険個所の対処や保守点
検時期の設定が容易となる。

【００１２】さらに、対象物位置測定手段を走査型レー
ザビーム手段で構成することにより、テレビカメラで測
定する場合に比較して、外乱光による影響もなく、正確
に測定するとができ、測定値の処理も簡単化されて安価
に構成できる。

【００１３】さらに、走査型レーザビーム手段で構成し
た対象物位置測定手段で測定した実測対象物位置情報
を、予め対象物の危険性のない良好な位置として設定し
た比較対象の対象物位置情報（例えば、建築限界値）と
比較して、対象物所在情報を記録することにより、危険
性を含んだ対象物の所在情報のみを記録することがで
き、測定後の保守点検の対象物選択設定が容易となる。

【００１４】さらに、前述の対象物位置測定手段は、軌
道に対して上下左右の位置にある周辺構造物を対象物と
して測定することができるが、該対象物位置測定手段
を、プラットホームの上面の位置を測定する上面位置測
定手段と、前記プラットホームの側面の位置を測定する
側面位置測定手段とで構成することにより、該位置測定
車両をプラットホーム位置測定車両として使用すること
ができ、該プラットホームの角部の上下位置、内外位置
の測定、および、そのひび割れや剥離剥落などの経年劣
化などを測定してプラットホームの保守点検を確実なも
のにすることができる。

【００１５】また、前述の対象物位置測定手段を、２つ
の軌道のそれぞれを撮像する撮像手段と、該撮像手段が
撮像した画像から軌道を認識して軌間の距離を測定する
軌間距離測定手段とで構成することにより、該位置測定
車両を軌間距離測定車両として使用することができ、該
軌間距離の測定に基づいて軌道の摩耗や損傷あるいは経
年変化などを測定して、軌道の保守点検を確実なものに
することができる。

【００１６】また、軌間距離測定において、軌道の認識
をレーザビーム手段で構成すると、前述の撮像手段より
も測定値の処理や構成が簡単化されて、安価に構成する
ことができる。

【００１７】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面と共に説明す
る。図面は、位置測定車両の例として建築限界測定装置
を示し、該装置１０は軌道１１上を走行するために車輪
１２…を備えた車両１３と、周辺構造物（測定対象物）
Ｂの対物位置を測定する位置測定装置１４とにより構成
している。

【００１８】なお、周辺構造物（測定対象物）Ｂとして
は、軌道１１に沿って設けられる駅舎構造物、プラット
ホーム、軌道１１、該軌道１１上におかれた構造物、木
の枝、トンネル内壁の状態、橋梁、架線の垂れ下がりな
ど沿線に存在する構造物を指す。上述の位置測定装置
１４は、走査型レーザ測定距離計１５と、該走査型レー
ザ測定距離計１５を制御する走査型レーザ測定距離計制
御部１６と、位置測定結果を表示するモニタ（ブラウン
管）１７と、車両１３の走行距離を測定する走行距離計
１８と、ビデオカメラ２０と、これらを駆動する電源装
置１９を備え、電源装置１９は、例えば、発動発電機で
構成して、この電力を車両１３を走行させる駆動源にも
利用する。

【００１９】また、前述のビデオカメラ２０は後述の対
物位置エラーが検出されたとき、その状況を静止画像で
記録し、また、撮像した画像はモニタ１７にも表示でき
るように該モニタ１７に接続している。

【００２０】上述の走査型レーザ測定距離計１５は、車
両１３の進行方向を軸心として３６０度の正逆転が可能
なように、車両１３に立設された支持部材２１の上端部
に適宜軸支構造で軸支されており、図２にも示すよう
に、該計器１５はモータ２２により３６０度を正逆転制
御されて３６０度の範囲をレーザが走査するように設定
されている。

【００２１】図２において、上述の走査型レーザ測定距
離計１５は、レーザビームのパルスを投光する発光素子
２３と、投光されたレーザビームのパルスが周辺構造物
（対象物）Ｂから反射した反射光を受光する受光素子２
４と、発光素子２３がレーザパルスを投光したときから
受光素子２４が該レーザパルスの反射光を受光したとき
までの伝搬時間を演算する伝搬時間演算部２５を備えて
いる。

【００２２】前述の発光素子２３から投光されるレーザ
パルスはミラー２７およびハーフミラー２８を介して周
辺構造物Ｂに投光され、周辺構造物Ｂからの反射光は投
光軸と一致した状態でハーフミラー２８を透過して受光
素子２４に受光される。

【００２３】前述の発光素子２３の駆動は、走査型レー
ザ測定距離計制御部１６からの駆動指令により実行さ
れ、駆動の際にはそのスタート信号が伝搬時間演算部２
５に入力される。その後、受光素子２４がレーザパルス
の反射光を受光すると、その受光信号がストップ信号と
して伝搬時間演算部２５に入力される。その結果、伝搬
時間演算部２５はスタート信号からストップ信号までの
時間を演算して、この演算結果を投光したレーザパルス
の伝搬時間として走査型レーザ測定距離計制御部１６に
出力する。

【００２４】また、上述の走査型レーザ測定距離計制御
部１６は、上述の伝搬時間によりレーザパルスが反射し
た周辺構造物（対象物）Ｂとの距離を演算する。また、
該制御部１６は、走査型レーザ測定距離計１５を３６０
度の正逆転させるモータ２２を駆動制御し、モータ２２
の正転時間および逆転時間を管理することにより、走査
型レーザ測定距離計１５が３６０度のどの方向（角度）
に投光しているかが管理できる。

【００２５】その結果、走査型レーザ測定距離計制御部
１６は、前述の周辺構造物Ｂとの距離（対物距離）と、
レーザパルスを投光した方向（角度）とにより、周辺構
造物Ｂのｘ軸，ｙ軸の座標を演算して、この対物座標を
周辺構造物Ｂの位置情報として、内蔵するメモリ（記録
手段）に記憶（記録）すると共に、モニタ１７に出力す
る。

【００２６】なお、ｘ軸，ｙ軸の座標を演算せずに、対
物距離およびその角度を記録表示してもよい。また、図
３は、走査型レーザ測定距離計１５の他の例を示し、こ
の例では同じ機能の走査型レーザ測定距離計を３台を同
一円周上に均等配置した構造であり、中心部の回転軸２
６を前述のモータ２２で１２０度の正逆回転を制御す
る。このように３６０度の投光方向を分割して測定する
と、周辺構造物の測定サイクルを高速化することができ
る。この場合、周辺構造物Ｂの位置情報は各計器１５…
に対応する角度と距離とにより座標を算出してこの対物
位置情報が記憶される。勿論、走査型レーザ測定距離計
１５は２台または４台、その他の台数で構成することが
できる。

【００２７】図４は、走行距離計１８の概略構成を示
し、スリット板３０に一定のピッチＰでスリット３１の
列を形成しており、投光器３２で投光された地上からの
反射光がスリット３１列を通過すると、受光器３３には
反射光の明滅が観測され、走行距離演算部３４は、この
観測された明滅に基づいて設定地点からの走行距離を演
算する。

【００２８】例えば、反射光が１つの光の点として見た
とき、スリット３１列のピッチＰに対応する距離だけ移
動するたびに、強弱の信号が発生する。この場合、車両
１３が速度ｖで移動すると、ｖ／Ｐの周波数ｆを持つ信
号が得られる。

【００２９】上述の地上からの反射光の光パターンはラ
ンダムな光の集まりと考えられるので、該光パターンが
速度ｖで移動すると、スリット３１列を通過した光の強
さは各ランダムな光からの信号の総和になり、その振幅
と位相が緩やかに揺らぐ狭帯域の不規則信号が得られ、
その中心周波数ｆｃは、ｖ／Ｐで得られる。

【００３０】したがって、受光器３３から中心周波数ｆ
ｃが得られるので、この中心周波数ｆｃと、スリット３
１列の設定されたピッチＰとによって、車両１３の走行
速度ｖが算出（ｖ＝ｆｃ・Ｐ）でき、さらに、内蔵する
タイマにより時刻管理された時間と算出された車両１３
の速度ｖとによって、設定された地点（基点）からの走
行距離ｋが算出され、これらの演算を走行距離演算部３
４が実行して設定地点からの走行距離ｋの情報を前述の
走査型レーザ測定距離計制御部１６に出力される。

【００３１】上述の走査型レーザ測定距離計制御部１６
は、先に演算した周辺構造物Ｂの対物位置情報（対物距
離と方向、または、ｘ軸，ｙ軸による対物座標）と、走
行距離計１８の走行距離演算部３４から入力された走行
距離情報とを関連づけて、周辺構造物Ｂの所在情報（対
物座標と走行距離）を編集して、内蔵するメモリ（記録
手段）に記憶（記録）すると共に、モニタ１７に出力す
る。

【００３２】また、上述の走査型レーザ測定距離計制御
部１６に内蔵するメモリ（記録手段）には、周辺構造物
Ｂの対物位置に対する安全基準位置となる基準位置情報
（比較対象物位置情報、例えば、建築限界値）が記憶さ
れており、モニタ１７にはこの基準位置情報が表示され
る。

【００３３】また、上述の制御部１６は、上述の基準位
置情報と、実測した対物位置情報とを比較して、実測し
た周辺構造物Ｂの対物距離が基準位置の内部に侵入する
値を示すときは、対物位置エラーとして、その対物位置
（対物座標）と走行距離とによる所在情報を内蔵するメ
モリ（記録手段）に記憶（記録）すると共に、モニタ１
７に出力する。

【００３４】図５は、モニタ１７の表示状態を示し、基
準位置ラインＡは前述の安全基準位置となる基準位置情
報（比較対象物位置情報、例えば、建築限界値）を表示
しており、また、実測位置ラインＢ´は実測した周辺構
造物Ｂの対物位置をラインで表示しており、実測位置ラ
インＢ´が基準位置ラインＡ内に侵入することで、前述
の実測対物位置エラーを図形で表示している。

【００３５】また、モニタ１７の表示位置の下部エリア
には、文字により情報を表示している。周辺構造物所在
情報として、実測対物位置情報と、走行距離情報とを表
示しており、また、実測対物位置情報は、周辺構造物Ｂ
との対物座標の他、対物距離も表示している。また、走
行距離情報は、基点から走行した走行距離を表示してい
る。なお参考情報として車両１３の速度を表示してい
る。さらに、前述の実測の対物位置情報に対物位置エラ
ーがあったときは、その所在情報として、対物位置エラ
ーの座標と走行距離を表示すると共に、これらのデータ
も内蔵するメモリ（記録手段）に記憶（記録）する。

【００３６】なお、このように実測対物位置エラーが検
出されると、ビデオカメラ２０がエラーの周辺構造物Ｂ
の状況を静止画像で記録する。

【００３７】また、上述のメモリには、全ての周辺構造
物Ｂの所在情報および対物位置エラーの所在情報を記憶
しているが、実測した周辺構造物Ｂの対物距離が基準位
置の内部に侵入する危険状態を検出する作業のみであれ
ば、対物位置エラーの所在情報のみを記憶することで、
メモリ容量を少くすることができる。しかし、位置測定
後情報を再生してメンテナンス時期を検討する場合は、
全ての周辺構造物Ｂの所在情報を記憶するほうが望まし
い。

【００３８】図６は、位置測定車両の他の例として駅舎
のプラットホーム（周辺構造物Ｂの例）の位置限界（建
築限界）を測定するホーム位置限界測定装置を示し、該
装置４０は前述した建築限界測定装置１０に並設するも
よく、また単独で構成するもよい。この例では単独構成
の場合を説明する。

【００３９】該ホーム位置限界測定装置４０は、軌道１
１上を走行するために車輪１２…を備えた車両１３と、
ホーム４１の上面位置と側面位置とを測定するホーム位
置測定装置４２とにより構成している。

【００４０】上述のホーム位置測定装置４２は、ホーム
４１の上面位置を測定する上面用レーザ変位計４３ａ
と、ホーム４１の側面を測定する側面用レーザ変位計４
３ｂと、これらのレーザ変位計４３ａ，４３ｂを制御す
るレーザ変位計制御部４４と、測定値をホーム４１の上
面側と側面側とに分けて表示する表示器４５ａ，４５ｂ
と、車両の走行距離を測定する走行距離計１８と、これ
らを駆動する電源装置１９とを備え、電源装置１９は、
前述の実施例（図１参照）と同様に、例えば、発動発電
機で構成して、この電力を車両１３を走行させる駆動源
にも利用する。同様に走行距離計１８も前述したように
走行距離を測定する。

【００４１】前述の上面用および側面用のレーザ変位計
４３ａ，４３ｂは、回転台４８に立設された支持部材４
６からホーム４１の方向に片持ち状に延設された支持ア
ーム４７，４７の各先端に測定方向に向て取付けられて
おり、また、この取付け位置は予め車両１３の中心位置
から設定された寸法の位置に決められている。

【００４２】なお、上述の回転台４８は車両１３に取付
けられており、レーザ変位計４３ａ，４３ｂをホーム４
１位置側の測定位置と、車両１３側の非測定位置との位
置に移動できるように、支持部材４６の軸芯を水平面上
で９０度回動させて、それぞれの位置でロックが可能な
ように構成される。上述の回転台４８の回動は電動機ま
たは手動でも良く、各レーザ変位計４３ａ，４３ｂを非
測定位置の車両１３側に回動させることによって、非測
定時の移動時に外側の構造物に各レーザ変位計４３ａ，
４３ｂを接触されて破損させることが防止できる。

【００４３】また、上述の両レーザ変位計４３ａ，４３
ｂは計器としては同じ構成であり、しかも、図２で説明
した走査型レーザ測定距離計１５と測定原理は同様であ
って、レーザビームのパルスを投光し、これの反射光を
受光して、その伝搬時間を演算し、この伝搬時間を距離
に換算して各計器４３ａ，４３ｂからの距離を測定す
る。前述のレーザ変位計制御部４４は、上述のレーザ
変位計４３ａ，４３ｂを駆動制御すると共に、上述した
パルスの伝搬時間を演算し、さらに、該伝搬時間を距離
に換算して、ホーム４１の上面側の距離および側面側の
距離を算出する。

【００４４】上述の各レーザ変位計４３ａ，４３ｂの取
付け位置は既に設定された寸法位置にあるので、この値
を測定値に加減算することでホーム４１の地上高さ位
置、および軌道１１からの離間位置が算出され、これら
の位置に対応させた２つの表示器４５ａ，４５ｂにそれ
ぞれ表示する。

【００４５】また、上述のレーザ変位計制御部４４の内
蔵するメモリ（記録手段）には、ホーム４１の対物位置
に対する安全基準位置となる地上高さ位置および軌道離
間位置の基準位置情報（比較対象物位置情報、例えば、
建築限界値）が記憶されており、これらも前述の測定値
に対応させて表示し、さらに、該制御部４４はこれら基
準位置情報と、実測した測定位置情報とを比較して、そ
の結果をも表示する。なお、上述したホーム４１の測定
値および比較の結果などは、走行距離計１８の基点から
の走行距離と関連づけて、該制御部４４に内蔵のメモリ
に記録される。図７は、位置測定車両の他の例として
軌道１１の軌間距離を測定する軌間限界測定装置を示
し、該装置５０は前述した建築限界測定装置１０および
／またはホーム位置限界測定装置４０に並設するもよ
く、また単独で構成するもよい。この例では単独構成の
場合を説明する。

【００４６】該軌間限界測定装置５０は、軌道１１上を
走行するために車輪１２…を備えた車両１３と、軌道１
１の軌間の距離を測定する軌間測定装置５１とにより構
成している。

【００４７】上述の軌間測定装置５１は、軌道１１の左
右のレール１１ａ，１１ｂを内側から斜めした外側に測
定方向を向けて、該レール１１ａ，１１ｂの内側角部の
位置を測定する左右のレーザ変位計５３ａ，５３ｂと、
これらのレーザ変位計５３ａ，５３ｂを制御するレーザ
変位計制御部５４と、測定値を左右のレール１１ａ，１
１ｂとに分けて表示する表示部５５ａ，５５ｂと、車両
の走行距離を測定する走行距離計１８と、これらを駆動
する電源装置１９とを備え、電源装置１９は、前述の実
施例（図１参照）と同様に、例えば、発動発電機で構成
して、この電力を車両１３を走行させる駆動源にも利用
する。走行距離計１８も前述したように走行距離を測定
する。

【００４８】前述の左右のレーザ変位計５３ａ，５３ｂ
は、車両１３に取付けた支持部材５５の下端に取付けら
れており、また、この取付け位置は予め車両１３の中心
位置から設定された寸法の位置に決められている。

【００４９】また、両レーザ変位計５３ａ，５３ｂは計
器としては、前述したホーム位置測定装置４２のレーザ
変位計４３ａ，４３ｂと同じ構成であり（図６参照）、
レーザビームのパルスを投光し、これの反射光を受光し
て、その伝搬時間を演算し、この伝搬時間を距離に換算
して各計器５３ａ，５３ｂからの距離を測定する。

【００５０】前述のレーザ変位計制御部５４は、上述の
レーザ変位計５３ａ，５３ｂを駆動制御すると共に、上
述したパルスの伝搬時間を演算し、さらに、該伝搬時間
を距離に換算し、さらに、三角関数演算処理をして、各
レール１１ａ，１１ｂの軌間方向（水平幅方向）の距離
を算出する。

【００５１】図８にも示すように、上述の各レーザ変位
計５３ａ，５３ｂの取付け位置は既に設定された寸法位
置にあるので、この取付けの離間距離ｊ３に左右のレー
ザ変位計５３ａ，５３ｂが計測した左右の各レール１１
ａ，１１ｂまでの軌間方向の距離ｊ１，ｊ２とを加算し
た軌間距離ｊ（＝ｊ１＋ｊ２＋ｊ３）が算出される。ま
た、上述のレーザ変位計制御部５４の内蔵するメモリ
（記録手段）には、軌道１１の安全基準となる基準軌間
距離ｊ０（比較対象物位置情報）が記憶されており、こ
の基準軌間距離ｊ０と実測の軌間距離ｊ比較する。

【００５２】そして、左右のレール１１ａ，１１ｂに対
応させた２つの表示器５５ａ，５５ｂに、規準軌間距離
ｊ０、実測した軌間距離ｊ、各レーザ変位計５３ａ，５
３ｂ計測した各レール１１ａ，１１ｂまでの距離ｊ１，
ｊ２、および比較結果の情報を表示させると共に、これ
らの情報は制御部５４に内蔵の記録される。

【００５３】上述の図７で示した軌間限界測定装置５０
の軌道１１の測定では、レーザ変位計５３ａ，５３ｂを
使用しているが、この軌間距離の測定にはビデオカメラ
やＣＣＤアレイによる撮像装置を使用することもでき
る。

【００５４】図９は、レール１１ａ，１１ｂの軌間距離
の測定に上述の撮像装置６０ａ，６０ｂを使用した場合
を示し、該撮像装置６０ａ，６０ｂはそれぞれレール１
１ａ，１１ｂの直上位置で、該レール１１ａ，１１ｂの
上面を撮像するように構成している。そして、これら撮
像装置６０ａ，６０ｂで撮像された画像信号が画像処理
部６１に入力されて、該画像処理部６１で軌間距離が算
出される。

【００５５】図１０は、上述画像処理により軌間距離を
算出する画像処理の説明図であって、レール１１ａに対
する撮像装置６０ａについて説明すると、図１０（ａ）
において、撮像されたレール１１ａの画像から該レール
１１ａ両側エッジｂ１，ｂ２を読取って、読取った両側
エッジｂ１，ｂ２からその中心線ｃ１を決定する。図１
０（ｂ）に示すように、レール中心線ｃ１と、撮像装置
６０ａの撮像中心線ｃとの位置ずれを読取り、その差分
ｊ１を取出す。

【００５６】同様に、他方のレール１１ｂに対する撮像
装置６０ｂについても処理してその差分ｊ２を取出し、
さらに、両撮像装置６０ａ，６０ｂの取付け位置は既に
設定された寸法位置にあるので、図１０（ｃ）に示すよ
うに、この取付けの離間距離ｊ３と、前述の左右の差分
ｊ１，ｊ２とを加算することにより軌間距離ｊ（＝ｊ１
＋ｊ２＋ｊ３）が算出される。

【００５７】図１１は、上述した建築限界測定装置１
０、ホーム位置限界測定装置４０、軌間限界測定装置５
０の各装置の処理を総括した情報処理のフローチャート
を示す。走行距離測定（ステップｎ１）は、車両１３
が基点から走行した距離Ｌを走行距離計１８で計測し、
また、対物距離測定（ステップｎ２）は、建築限界測定
装置１０であれば、走査型レーザ測定距離計１５および
その制御部１６が、周辺構造物Ｂとの距離（対物距離）
と、レーザパルスを投光した方向（角度）とにより、周
辺構造物Ｂのｘ軸、ｙ軸によりる対物座標を演算して、
周辺構造物Ｂの対物位置情報（対物距離と方向、また
は、ｘ軸，ｙ軸による対物座標）を測定し、また、ホー
ム位置限界測定装置４０であれば、レーザ変位計５３
ａ，５３ｂおよびその制御部４４がホーム４１の地上高
さ位置、および軌道１１からの離間位置をそれぞれ演算
して、ｘ軸，ｙ軸とによる座標で表すホーム位置を測定
し、さらに、軌間距離測（ステップｎ３）は、軌間限界
測定装置５０のレーザ変位計５３ａ，５３ｂおよびその
制御部５４がレール１１ａ，１１ｂの軌間距離を測定す
る。

【００５８】それぞれのステップｎ１，ｎ２，ｎ３で測
定した走行距離Ｌ、対物距離ｘ，ｙ、軌間距離ｊは、走
行距離Ｌと対物距離ｘ，ｙ、および、走行距離Ｌと軌間
距離ｊとを関連付けて対物所在情報として、メモリ７０
の所定のエリアに記録（記憶）される（ステップｎ
３）。

【００５９】また、メモリ７０には、対物距離ｘ，ｙ、
および、軌間距離ｊに対しては、これらに対応する安全
基準値（比較対象物位置情報、例えば、建築限界値）が
記録されているので、この基準値と実測された測定値と
を比較して（ステップｎ４）、安全基準値を越えて安全
性が損なわれる実測測定値があるときは、ＮＧ情報とし
て、その対物所在情報、すなわち、ＮＧを出した走行距
離Ｌと対物距離ｘ，ｙ、および、走行距離Ｌと軌間距離
ｊとを関連付けてメモリ７０に記録（記憶）する（ステ
ップｎ６）。同時に警報を発信して（ステップｎ７）、
対応するモニタ１７や表示器４５ａ，４５ｂ、５５ａ，
５５ｂに表示する。また、警報としては、ブザーを設け
てこれを駆動するもよく、あるいは、警報ランプを設け
てこれを点灯するもよい。このような計測処理が車両１
３の走行と共に順次繰り返し実行される。

【００６０】上述の実施例の建築限界測定装置１０によ
れば、周辺構造物Ｂが存在する方向と対物距離とで対象
物の対物位置を測定し、さらに、車両１３が軌道１１上
を移動した走行位置を走行距離計１８で測定し、これら
を関連付けて対象物の所在を示す対象物所在情報（走行
距離Ｌと対物距離ｘ，ｙ、および、走行距離Ｌと軌間距
離ｊ）をメモリ７０に記録するので、対象物の測定後に
おいて、前述の対象物、例えば、橋梁その他の周辺構造
物の経年による変位、トンネル内壁面のひび割れ、剥離
剥落などの変位変形の有無の記録を読出すことにより、
対象物の所在が簡単に把握することができ、危険個所の
対処や保守点検時期の設定が容易となる。

【００６１】さらに、対象物位置測定手段を走査型レー
ザ測定距離計１５や、レーザ変位計４３ａ，４３ｂ，５
３ａ，５３ｂで構成することにより、テレビカメラで測
定する場合に比較して、外乱光の影響を受けることなく
正確に測定でき、測定値の処理も簡単化されて安価に構
成できる。

【００６２】さらに、測定した、対物距離ｘ，ｙ、軌間
距離ｊを予め対象物の危険性のない良好な位置として設
定した基準値（比較対象物位置情報、例えば、建築限界
値）と比較して、対象物所在情報をメモリ７０に記録す
ることにより、危険性を含んだ対象物の所在情報のみを
記録することができ、測定後の保守点検の対象物選択設
定が容易となる。

【００６３】さらに、前述のホーム位置限界測定装置４
０によれば、ホーム４１の上面の位置を測定するレーザ
変位計４３ａと、ホーム４１の側面の位置を測定するレ
ーザ変位計４３ｂとで、ホーム４１の角部の上下位置、
内外位置の測定、および、そのひび割れや剥離剥落など
の経年劣化などを測定してホーム４１の保守点検を確実
なものにすることができる。

【００６４】また、前述の軌間限界測定装置５０によれ
ば、軌道１１の軌間を測定することにより、該軌間距離
の測定に基づいて軌道の摩耗や損傷あるいは経年変化な
どを測定して、軌道の保守点検を確実なものにすること
ができる。

【００６５】また、軌間距離測定において、軌道の認識
をレーザ変位計５３ａ，５３ｂで構成すると、測定値の
処理や構成が簡単化されて、安価に構成することができ
る。この発明の構成と、上述の実施例との対応におい
て、この発明の位置測定車両は、実施例の建築限界測定
装置１０、ホーム位置限界測定装置４０、軌間限界測定
装置５０に対応し、以下同様に、対物位置測定手段は、
位置測定装置１４、ホーム位置測定装置４２、軌間測定
装置５１に対応し、記録手段は、走査型レーザ測定距離
計制御部１６、レーザ変位計制御部４４、５４が内蔵す
るメモリ、あるいは、メモリ７０に対応し、レーザビー
ムによる距離測定手段は、走査型レーザ測定距離計１５
に対応し、投光方向変更手段は、走査型レーザ測定距離
計１５を正逆制御するモータ２２に対応し、プラットホ
ームの上面および側面を測定する上面位置測定手段およ
び側面位置測定手段は、レーザ変位計４３ａ，４３ｂに
対応し、撮像手段は、撮像装置６０ａ，６０ｂに対応
し、軌間距離測定手段は、画像処理部６１、レーザ変位
計制御部５４に対応し、レーザビームの投光部と受光部
は、レーザ変位計５３ａ，５３ｂに対応するも、この発
明は、特許請求の範囲に開示した技術思想に基づいて応
用することができ、上述の実施例の構成のみに限定され
るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】建築限界測定装置の構成図。

【図２】走査型レーザ測定距離計の構成図。

【図３】他の例の走査型レーザ測定距離計の構成図。

【図４】走行距離計の構成説明図。

【図５】モニタの表示説明図。

【図６】ホーム位置限界測定装置の構成図。

【図７】軌間限界測定装置の構成図。

【図８】軌間測定の説明図。

【図９】他の例の軌間測定装置の構成図。

【図１０】図９の軌間測定装置による軌間測定の説明
図

【図１１】情報処理のフローチャート。

【符号の説明】

１０…建築限界測定装置１１…軌道１３…車両１４…位置測定装置１５…走査型レーザ測定距離計１６…走査型レーザ測定距離計制御部１８…走行距離計４０…ホーム位置限界測定装置４１…ホーム４２…ホーム位置測定装置４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂ…レーザ変位計４４，５４…レーザ変位計制御部５０…軌間限界測定装置５１…軌間測定装置６０ａ，６０ｂ…撮像装置６１…画像処理部７０…メモリＢ…周辺構造物

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軌道上を走行する車両と、前記車両に搭載
されて対象物の対物位置を測定する対象物位置測定手段
と、前記車両に搭載され該車両の軌道上を移動した走行
位置を測定する車両位置測定手段と、前記対象物位置測
定手段が測定した対象物の対物位置情報と、前記車両位
置測定手段が測定した車両の走行位置情報とを関連付け
た対象物所在情報を記録する記録手段とを備えた位置測
定車両。
【請求項２】前記対象物位置測定手段を、レーザビーム
を投光する投光部と、投光されたレーザビームの対象物
から反射した反射光を受光する受光部と、前記対象物に
投光した時から対象物からの反射光を受光した時までの
時間に基づいて対象物までの対物距離を測定する距離測
定手段と、前記投光部の投光方向を変更する投光方向変
更手段と、測定した対物距離および投光方向に基づく対
象物の対物位置情報を記録する記録手段で構成した請求
項１記載の位置測定車両。
【請求項３】予め比較対象として記録している比較対象
物位置情報と、前記対象物位置測定手段が測定した実測
対象物位置情報とを比較したその結果を記録する記録手
段を備えた請求項２記載の位置測定車両。
【請求項４】請求項１記載の位置測定車両における対象
物位置測定手段を、プラットホームの上面の位置を測定
する上面位置測定手段と、前記プラットホームの側面の
位置を測定する側面位置測定手段とで構成したプラット
ホーム位置測定車両。
【請求項５】請求項１記載の位置測定車両における対象
物位置測定手段を、２つの軌道のそれぞれにレーザビー
ムを投光する投光部と、投光されたレーザビームの各軌
道から反射した反射光を受光する受光部と、前記投光し
たレーザビームのそれぞれの軌道から反射光を受光する
までのそれぞれの時間に基づいて軌間の距離を測定する
軌間距離測定手段とで構成した軌間距離測定車両。
【請求項６】請求項１記載の位置測定車両における対象
物位置測定手段を、２つの軌道のそれぞれを撮像する撮
像手段と、該撮像手段が撮像した画像から軌道を認識し
て軌間の距離を測定する軌間距離測定手段とで構成した
軌間距離測定車両。