JP2001063570A - 慣性正矢法軌道狂い検測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軌道検測装置の検出器類を軸箱に取り付けず
に、取付車両を選ばず必要最小限の検出器で左右の傾き
補正も可能とする。 【解決手段】 ジャイロスコープ６、左右加速度計５、
上下加速度計７、左レール左右変位検出器３、右レール
左右変位検出器４、左レール上下変位検出器８、右レー
ル上下変位検出器９を１つの構造体に取り付け検出器ユ
ニットとし、それを車両の台車枠に取り付ける。ジャイ
ロスコープを用いない場合は検出器ユニットの左側およ
び右側に左側上下加速度計35、および右側上下加速度計
36を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道におけるレー
ルの狂いを検測する技術の分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道におけるレールの狂いには、左右方
向の狂い（通り狂いとも言う）、上下方向の狂い（高低
狂いとも言う）、左右レールの間隔の狂い（軌間狂いと
も言う）、左右レールの高低差（水準狂いとも言う）お
よび高低差が或る距離の間で変化する線路のねじれ（平
面性狂いとも言う）がある。このうち、通り狂いと高低
狂いについては、差分法の１つである１０ｍ弦正矢法が
世界的に多く用いられて来た。この方法は図１０に示す
ように、車両に１０ｍの間隔を置いて車輪を設け、更に
その中点に、レールの変位に応じて車体との距離が変化
し得る車輪を設け、左側の車輪とレールとの接点と、右
側の車輪とレールとの接点とを結んだ点線（これを弦と
言いその長さを弦長と言う）を想定し、この点線と中央
車輪がレールと接する点との間の距離（これを正矢と言
う）を以て狂いとするものである。今車体から左側の車
輪のレール接点までの距離をａ、右側車輪のレール接点
までの距離をｃ、中央の車輪のレール接点までの距離を
ｂとすれば、軌道狂いは（ａ＋ｃ）／２−ｂで表され
る。

【０００３】この１０ｍ弦正矢法は、レールが正弦波状
に狂っていると仮定した場合、その波長によって図１１
に示すような検測倍率を有する検測特性を有する。もし
弦長が一般的にＬｍとすれば、図１１の横軸の数字にＬ
／１０を掛けたものに読み替えればよい。このような特
性を正矢法の特性と呼ぶ。この特性図の横軸を波長の逆
数（空間周波数）の対数目盛とし、縦軸を検測倍率の２
０log 目盛にすると図１２のようになる。

【０００４】もう１つの軌道狂いの検測手法として慣性
測定法がある。これは、加速度を２回積分すると変位が
計算できるという物理法測を利用して、軸箱や車体に取
り付けた加速度計の出力から軌道狂いを計算する方法で
ある。そしてこうして得られた軌道狂いデータに対し、
従来から検測作業者が扱い馴れた正矢法（主として１０
ｍ弦正矢法）の検測特性を持たせるべくフィルタ回路に
よる処理を行っている。そしてこのような手法を慣性正
矢法と呼んでいる。

【０００５】従来の慣性測定法の構成例その１として
は、上下加速度計、左右加速度計、レール左右変位計等
のすべての検出器を図１３に示すように車輪軸箱に取り
付けていた。また、構成例その２としては、図１４に示
すように、ジャイロ、上下加速度計、左右加速度計およ
び上下変位計は車体に取り付け、別途に測定枠を設け
て、測定枠にレール左右変位計を取り付けそれを左右の
軸箱に渡すように取付けている。そのため車体−測定枠
間の変位計を設けて軌道狂いの測定を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成例その１は、取付け車両を選ばないという利点
はあるものの、加速度計の数が多くなるとか、加速度計
の傾きの影響が補正できないとか、軸箱に多くの部品を
取り付けると走行安定性の上で問題を生じることがある
とか等の問題点がある。

【０００７】また、従来の構成例その２ではジャイロに
より加速度計の傾きの影響を補正でき、加速度計の数が
減るという利点はあるものの、変位計の数が多くなると
か、取付車両が限定されるとか、軸箱に多くの部品を取
り付けると走行安定性の上で問題を生じることがある等
の問題がある。

【０００８】本発明の目的は、上記従来の構成における
問題点に鑑みて、各検出器を取り付けた検出器ユニット
を構成し、この検出器ユニットを車両の台車枠に取り付
けるようにすることにより、加速度計の傾きの影響を回
避し、加速度計、変位計ともに個数が少なくて済み、取
付車両を選ばず、軸箱に部品を取り付ける必要のない慣
性正矢法軌道狂い検測装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を有する。第１の発明は、以
下の各手段を具備したことを特徴とする慣性正矢法軌道
狂い検測装置である。車上機器として （イ）下記の（ａ）ないし（ｇ）の各検出器を具備し、
車両の台車枠に取り付けられる検出器ユニット （ａ）左側レールとの左右変位を検出する左レール左右
変位検出器 （ｂ）右側レールとの左右変位を検出する右レール左右
変位検出器 （ｃ）左側レールとの上下変位を検出する左レール上下
変位検出器 （ｄ）右側レールとの上下変位を検出する右レール上下
変位検出器 （ｅ）左右加速度を検出する左右加速度計 （ｆ）上下加速度を検出する上下加速度計 （ｇ）左右の傾きを検出するジャイロスコープ （ロ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
検出器から左右変位信号を受けて、レールの軌間狂いを
算出する軌間狂い演算回路 （ハ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
検出器からの左右変位信号を受けて、軌間中心に対する
検出器ユニット中心の左右変位を算出する検出器ユニッ
ト左右変位演算回路 （ニ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
前記検出器ユニット左右変位演算回路からの左右変位信
号を傾き分だけ補正する第１の左右傾き補正回路 （ホ）前記第１の左右傾き補正回路からの出力のうち相
対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して出力する第
１のハイパスフィルタ回路 （ヘ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
左右加速度計からの左右加速度信号を傾き分だけ補正す
る第２の左右傾き補正回路 （ト）前記第２の左右傾き補正回路からの左右加速度信
号を、相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ、時間
積分を２回行って左右変位データとして出力する第１の
積分フィルタ回路 （チ）前記第１の積分フィルタ回路の出力と前記第１の
ハイパスフィルタ回路の出力を加算して左右狂いデータ
として出力する第１の加算回路 （リ）左レール上下変位検出器および右レール上下変位
検出器から上下変位信号を受けて、左右レールの高低差
を算出する左右レール高低差演算回路 （ヌ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
左右レール高低差演算回路からの左右レール高低差信号
を傾き分だけ補正して左右高低差（水準狂い）データを
出力する第２の加算回路 （ル）左レール上下変位検出器および右レール上下変位
検出器からの上下変位信号を受けて、軌間中心に対する
検出器ユニット中心の上下変位を算出する検出器ユニッ
ト上下変位演算回路 （オ）前記検出器ユニット上下変位演算回路からの出力
のうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して出
力する第２のハイパスフィルタ回路 （ワ）上下加速度計からの上下加速度信号を、相対的に
低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２回行って
上下変位データとして出力する第２の積分フィルタ回路 （カ）前記第２の積分フィルタ回路の出力と前記第２の
ハイパスフィルタ回路の出力を加算して上下狂いデータ
として出力する第３の加算回路 （ヨ）車輪の回転と連動して走行速度情報を発生し、こ
の速度情報を前記第１、第２のハイパスフィルタ回路お
よび前記第１、第２の積分フィルタ回路へ送りそれらの
周波数特性を空間周波数特性に変換する速度情報発生回
路 （タ）前記軌間狂い演算回路からの軌間狂いデータ、前
記第１の加算回路からの左右狂いデータ、前記第２の加
算回路からの左右高低差（水準狂い）データおよび前記
第３の加算回路からの上下狂いデータをそれぞれディジ
タルデータに変換して可搬記憶媒体に格納する格納手段 地上機器として （イ）可搬記憶媒体からデータを読み出す読出し手段 （ロ）読み出された軌間狂いデータを受けて、正矢法の
検測特性を持たせた軌間狂いデータを出力する第１の正
矢フィルタ回路 （ハ）読み出された左右狂いデータを受けて、前記第１
の積分フィルタ回路および前記第１のハイパスフィルタ
回路の周波数特性と協働して正矢法の検測特性を持たせ
た左右狂いデータを出力する第１の正矢復元フィルタ回
路 （ニ）前記第１の正矢復元フィルタ回路の出力から前記
第１の正矢フィルタ回路の出力の２分の１を減算して左
レール通り狂いとして出力する第１の減算回路 （ホ）前記第１の正矢復元フィルタ回路の出力に前記第
１の正矢フィルタ回路の出力の２分の１を加算して右レ
ール通り狂いとして出力する第４の加算回路 （ヘ）読み出された左右高低差（水準狂い）データの任
意に定めた走行位置におけるデータから予め定められた
距離を走行した位置におけるデータを減じて平面性狂い
データとして出力する平面性狂い演算回路 （ト）読み出された左右高低差（水準狂い）データを受
けて、正矢法の検測特性を持たせた左右高低差データを
出力する第２の正矢フィルタ回路 （チ）読み出された上下狂いデータを受けて、前記第２
の積分フィルタ回路および前記第２のハイパスフィルタ
回路の周波数特性と協働して正矢法の検測特性を持たせ
た上下狂いデータを出力する第２の正矢復元フィルタ回
路 （リ）前記第２の正矢復元フィルタ回路の出力から前記
第２の正矢フィルタ回路の出力の２分の１を減算して左
レール上下狂い（高低狂い）データとして出力する第２
の減算回路 （ヌ）前記第２の正矢復元フィルタ回路の出力に前記第
２の正矢フィルタ回路の出力の２分の１を加算して右レ
ール上下狂い（高低狂い）データとして出力する第５の
加算回路 なお、（ロ）から（ヌ）までは、個々の回路を組むだけ
ではなくコンピュータでのソフトウェア処理も可能であ
る。

【００１０】第２発明は、以下の各手段を具備したこと
を特徴とする慣性正矢法軌道狂い検測装置である。車上
機器として （イ）下記の（ａ）ないし（ｇ）の各検出器を具備し、
車両の台車枠に取り付けられる検出器ユニット （ａ）左側レールとの左右変位を検出する左レール左右
変位検出器 （ｂ）右側レールとの左右変位を検出する右レール左右
変位検出器 （ｃ）左側レールとの上下変位を検出する左レール上下
変位検出器 （ｄ）右側レールとの上下変位を検出する右レール上下
変位検出器 （ｅ）左右加速度を検出する左右加速度計 （ｆ）左側の上下加速度を検出する左側上下加速度計 （ｇ）右側の上下加速度を検出する右側上下加速度計 （ロ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
検出器から左右変位信号を受けて、レールの軌間狂いを
算出する軌間狂い演算回路 （ハ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
検出器からの左右変位信号を受けて、軌間中心に対する
検出器ユニット中心の左右変位を算出する検出器ユニッ
ト左右変位演算回路 （ニ）前記検出器ユニット左右変位演算回路からの左右
変位データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を
抑制して出力する第１のハイパスフィルタ回路 （ホ）左右加速度計からの左右加速度信号を、相対的に
低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２回行って
左右変位データとして出力する第１の積分フィルタ回路 （ヘ）前記第１のハイパスフィルタ回路の出力と前記第
１の積分フィルタ回路の出力を加算して左右狂いデータ
として出力する第１の加算回路 （ト）左側上下加速度計からの左側上下加速度信号を、
相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ、時間積分を
２回行って左側上下変位データとして出力する第２の積
分フィルタ回路 （チ）左レール上下変位検出器からの左側上下変位デー
タのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して
出力する第２のハイパスフィルタ回路 （リ）前記第２の積分フィルタ回路の出力と前記第２の
ハイパスフィルタ回路の出力を加算して、左レールの上
下狂い（高低狂い）データとして出力する第２の加算回
路 （ヌ）右側上下加速度計からの右側上下加速度信号を、
相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２
回行って右側上下変位データとして出力する第３の積分
フィルタ回路 （ル）右レール上下変位検出器からの右側上下変位デー
タのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して
出力する第３のハイパスフィルタ回路 （オ）前記第３の積分フィルタ回路の出力と前記第３の
ハイパスフィルタ回路の出力を加算して右レールの上下
狂い（高低狂い）データとして出力する第３の加算回路 （ワ）車輪の回転と連動して走行速度情報を発生し、こ
の速度情報を、前記第１ないし第３のハイパスフィルタ
回路および前記第１ないし第３の積分フィルタ回路へ送
り、それらの周波数特性を空間周波数特性に変換する速
度情報発生回路 （カ）前記軌間狂い演算回路からの軌間狂いデータ、前
記第１の加算回路からの左右狂いデータ、前記第２の加
算回路からの左レールの上下狂い（高低狂い）データお
よび第３の加算回路からの右レールの上下狂い（高低狂
い）データをそれぞれディジタルデータに変換して可搬
記憶媒体に格納する格納手段 地上機器として （イ）可搬記憶媒体からデータを読み出す読出し手段 （ロ）読み出された軌間狂いデータを受けて、正矢法の
検測特性を持たせた軌間狂いデータを出力する正矢フィ
ルタ回路 （ハ）読み出された左右狂いデータを受けて、前記第１
の積分フィルタ回路および前記第１のハイパスフィルタ
回路の周波数特性と協働して正矢法の検測特性を持たせ
た左右狂いデータを出力する第１の正矢復元フィルタ回
路 （ニ）前記第１の正矢復元フィルタ回路の出力から前記
正矢フィルタ回路の出力の２分の１を減算して左レール
の通り狂いとして出力する第１の減算回路 （ホ）前記第１の正矢復元フィルタ回路の出力に前記正
矢フィルタ回路の出力の２分の１を加算して右レールの
通り狂いとして出力する第４の加算回路 （ヘ）読み出された左レールの上下狂い（高低狂い）デ
ータを受けて、前記第２の積分フィルタ回路および前記
第２のハイパスフィルタ回路の周波数特性と協働して正
矢法の検測特性を持たせた左レール上下狂いデータを出
力する第２の正矢復元フィルタ回路 （ト）読み出された右レールの上下狂い（高低狂い）デ
ータを受けて、前記第３の積分フィルタ回路および前記
第３のハイパスフィルタ回路の周波数特性と協働して正
矢法の検測特性を持たせた右レール上下狂いデータを出
力する第３の正矢復元フィルタ回路 （チ）読み出された左レールの上下狂いデータと右レー
ルの上下狂いデータとの減算を行い左右高低差（水準狂
い）データを出力する第２の減算回路 （リ）前記第２の減算回路出力の左右高低差データを受
けて、前記第２、第３の積分フィルタ回路および前記第
２、第３のハイパスフィルタ回路の周波数特性で出力を
抑制された相対的に低い周波数成分を強めて復元させて
出力する復元フィルタ回路 （ヌ）前記復元フィルタ回路からの左右高低差（水準狂
い）データの任意に定めた走行位置におけるデータから
予め定められた距離を走行した位置におけるデータを減
じて平面性狂いデータとして出力する平面性狂い演算回
路 なお、（ロ）から（ヌ）までは、個々の回路を組むだけ
ではなくコンピュータでのソフトウェア処理も可能であ
る。

【００１１】第３の発明は、以下の各手段を具備したこ
とを特徴とする慣性正矢法軌道狂い検測装置である。 （イ）下記の（ａ）ないし（ｇ）の各検出器を具備し、
車両の台車枠に取り付けられる検出器ユニット （ａ）左側レールとの左右変位を検出する左レール左右
変位検出器 （ｂ）右側レールとの左右変位を検出する右レール左右
変位検出器 （ｃ）左側レールとの上下変位を検出する左レール上下
変位検出器 （ｄ）右側レールとの上下変位を検出する右レール上下
変位検出器 （ｅ）左右加速度を検出する左右加速度計 （ｆ）上下加速度を検出する上下加速度計 （ｇ）左右の傾きを検出するジャイロスコープ （ロ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
検出器から左右変位信号を受けて、レールの軌間狂いを
算出する軌間狂い演算回路 （ハ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
左レール左右変位検出器からの左レール左右変位信号を
傾き分だけ補正する第１の左右傾き補正回路 （ニ）前記第１の左右傾き補正回路からの左レール左右
変位データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を
抑制して出力する第１のハイパスフィルタ回路 （ホ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
右レール左右変位検出器からの右レール左右変位信号を
傾き分だけ補正する第２の左右傾き補正回路 （ヘ）前記第２の左右傾き補正回路からの右レール左右
変位データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を
抑制して出力する第２のハイパスフィルタ回路 （ト）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
左右加速度計からの左右加速度信号を傾き分だけ補正す
る第３の左右傾き補正回路 （チ）前記第３の左右傾き補正回路からの左右加速度デ
ータを、相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ、時
間積分を２回行って左右変位データとして出力する第１
の積分フィルタ回路 （リ）前記第１のハイパスフィルタ回路からの左レール
左右変位データと前記第１の積分フィルタ回路からの左
右変位データを加算して左レール左右狂い（通り狂い）
データとして出力する第１の加算回路 （ヌ）前記第２のハイパスフィルタ回路からの右レール
左右変位データと前記第１の積分フィルタ回路からの左
右変位データを加算して右レール左右狂い（通り狂い）
データとして出力する第２の加算回路 （ル）上下加速度計からの上下加速度データを、相対的
に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２回行っ
て上下変位データとして出力する第２の積分フィルタ回
路 （オ）左レール上下変位検出器からの左レール上下変位
データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制
して出力する第３のハイパスフィルタ回路 （ワ）右レール上下変位検出器からの右レール上下変位
データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制
して出力する第４のハイパスフィルタ回路 （カ）前記第３のハイパスフィルタ回路からの左レール
上下変位データと前記第２の積分フィルタ回路からの上
下変位データを加算して左レールの上下狂い（高低狂
い）データとして出力する第３の加算回路 （ヨ）前記第４のハイパスフィルタ回路からの右レール
上下変位データと前記第２の積分フィルタ回路からの上
下変位データを加算して右レールの上下狂い（高低狂
い）データとして出力する第４の加算回路 （タ）車輪の回転と連動して走行速度情報を発生し、こ
の速度情報を、前記第１ないし第４のハイパスフィルタ
回路および前記第１、第２の積分フィルタ回路へ送り、
それらの周波数特性を空間周波数特性に変換する速度情
報発生回路 （レ）左レール上下変位検出器および右レール上下変位
検出器から上下変位信号を受けて左右レールの高低差を
算出する左右レール高低差演算回路 （ソ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
前記左右高低差演算回路からの左右レール高低差信号
を、傾き分だけ補正して左右高低差（水準狂い）データ
を出力する第５の加算回路 （ツ）軌間狂い演算回路からの軌間狂いデータ、第１の
加算回路からの左レール左右狂いデータ、第２の加算回
路からの右レール左右狂いデータ、第３の加算回路から
の左レール上下狂いデータ、第４の加算回路からの右レ
ール上下狂いデータおよび第５の加算回路からの左右高
低差データをそれぞれディジタルデータに変換し出力す
るＡ／Ｄ変換器 （ネ）Ａ／Ｄ変換された左レール左右狂いデータを受け
て、前記第１のハイパスフィルタ回路および前記第１の
積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
特性を持たせた左レール左右狂いデータを出力する第１
の正矢復元フィルタ回路 （ナ）Ａ／Ｄ変換された右レール左右狂いデータを受け
て、前記第２のハイパスフィルタ回路および前記第１の
積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
特性を持たせた右レール左右狂いデータを出力する第２
の正矢復元フィルタ回路 （ラ）Ａ／Ｄ変換された左レール上下狂いデータを受け
て、前記第３のハイパスフィルタ回路および前記第２の
積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
特性を持たせた左レール上下狂いデータを出力する第３
の正矢復元フィルタ回路 （ム）Ａ／Ｄ変換された右レール上下狂いデータを受け
て、前記第４のハイパスフィルタ回路および前記第２の
積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
特性を持たせた右レール上下狂いデータを出力する第４
の正矢復元フィルタ回路 （ウ）Ａ／Ｄ変換された左右高低差（水準狂い）データ
の任意に定めた走行位置におけるデータから予め定めら
れた距離を走行した位置におけるデータを減じて平面性
狂いデータとして出力する平面性狂い演算回路

【００１２】第４の発明は、以下の各手段を具備したこ
とを特徴とする慣性正矢法軌道狂い検測装置である。 （イ）下記の（ａ）ないし（ｇ）の各検出器を具備し、
車両の台車枠に取り付けられる検出器ユニット （ａ）左側レールとの左右変位を検出する左レール左右
変位検出器 （ｂ）右側レールとの左右変位を検出する右レール左右
変位検出器 （ｃ）左側レールとの上下変位を検出する左レール上下
変位検出器 （ｄ）右側レールとの上下変位を検出する右レール上下
変位検出器 （ｅ）左右加速度を検出する左右加速度計 （ｆ）左側の上下加速度を検出する左側上下加速度計 （ｇ）右側の上下加速度を検出する右側上下加速度計 （ロ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
検出器から左右変位信号を受けてレールの軌間狂いを算
出する軌間狂い演算回路 （ハ）左レール左右変位検出器からの左レール左右変位
データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制
して出力する第１のハイパスフィルタ回路 （ニ）右レール左右変位検出器からの右レール左右変位
データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制
して出力する第２のハイパスフィルタ回路 （ホ）左右加速度計からの左右加速度データを、相対的
に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２回行っ
て左右変位データとして出力する第１の積分フィルタ回
路 （ヘ）前記第１のハイパスフィルタ回路からの左レール
左右変位データと前記第１の積分フィルタ回路からの左
右変位データを加算して、左レール左右狂い（通り狂
い）データとして出力する第１の加算回路 （ト）前記第２のハイパスフィルタ回路からの右レール
左右変位データと前記第１の積分フィルタ回路からの左
右変位データを加算して右レール左右狂い（通り狂い）
データとして出力する第２の加算回路 （チ）左側上下加速度計からの左側上下加速度信号を、
相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２
回行って左側上下変位データとして出力する第２の積分
フィルタ回路 （リ）左レール上下変位検出器からの左側上下変位デー
タのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して
出力する第３のハイパスフィルタ回路 （ヌ）前記第２の積分フィルタ回路の出力と前記第３の
ハイパスフィルタ回路の出力を加算して左レールの上下
狂い（高低狂い）データとして出力する第３の加算回路 （ル）右側上下加速度計からの右側上下加速度信号を、
相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２
回行って右側上下変位データとして出力する第３の積分
フィルタ回路 （オ）右レール上下変位検出器からの右側上下変位デー
タのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して
出力する第４のハイパスフィルタ回路 （ワ）前記第３の積分フィルタ回路の出力と前記第４の
ハイパスフィルタ回路の出力を加算して右レールの上下
狂い（高低狂い）データとして出力する第４の加算回路 （カ）車輪の回転と連動して走行速度情報を発生し、こ
の速度情報を、前記第１ないし第４のハイパスフィルタ
回路および第１ないし第３の積分フィルタ回路へ送り、
それらの周波数特性を空間周波数特性に変換する速度情
報発生回路 （ヨ）軌間狂い演算回路からの軌間狂いデータ、第１の
加算回路からの左レール左右狂いデータ、第２の加算回
路からの右レール左右狂いデータ、第３の加算回路から
の左レール上下狂いデータおよび第４の加算回路からの
右レール上下狂いデータをそれぞれディジタルデータに
変換して出力するＡ／Ｄ変換器 （タ）前記第３の加算回路出力の左レール上下狂いデー
タと前記第４の加算回路出力の右レール上下狂いデータ
との減算を行い左右高低差（水準狂い）データを出力す
る減算回路 （レ）Ａ／Ｄ変換された左レール左右狂いデータを受け
て、前記第１のハイパスフィルタ回路および前記第１の
積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
特性を持たせた左レール左右狂いデータを出力する第１
の正矢復元フィルタ回路 （ソ）Ａ／Ｄ変換された右レール左右狂いデータを受け
て、前記第２のハイパスフィルタ回路および前記第１の
積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
特性を持たせた右レール左右狂いデータを出力する第２
の正矢復元フィルタ回路 （ツ）Ａ／Ｄ変換された左レール上下狂いデータを受け
て、前記第３のハイパスフィルタ回路および前記第２の
積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
特性を持たせた左レール上下狂いデータを出力する第３
の正矢復元フィルタ回路 （ネ）Ａ／Ｄ変換された右レール上下狂いデータを受け
て、前記第４のハイパスフィルタ回路および前記第２の
積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
特性を持たせた右レール上下狂いデータを出力する第４
の正矢復元フィルタ回路 （ナ）前記減算回路からの左右高低差（水準狂い）デー
タを受けて、前記第３、第４のハイパスフィルタ回路お
よび第２、第３の積分フィルタ回路の周波数特性で出力
を抑制された相対的に低い周波数成分を強めて復元させ
て出力する復元フィルタ回路 （ラ）前記復元フィルタ回路からの左右高低差（水準狂
い）データの任意に定めた走行位置におけるデータから
予め定めた距離を走行した位置におけるデータを減じて
平面性狂いデータとして出力する平面性狂い演算回路

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は慣性測定法を用いるもの
であるから、左右狂い（通り狂い）や上下狂い（高低狂
い）を検測するには左右加速度計および上下加速度計を
用いることとなる。そして、これら加速度計がレールの
左右狂いや上下狂いにぴたりと沿って移動するのであれ
ば加速度計から得られたデータで狂いを算出することが
できるが、車両には車輪と台車枠の間や台車枠と車体と
の間にはばねが介在しているから加速度計の取付場所に
よっては、レールの狂いの通りに移動せずにそれからな
にがしかの寸法だけ変位した状態で移動することにな
る。このため、加速度計で得られたデータに基づく変位
量（２回時間積分したもの）に、上記加速度計自体の変
位を加減しなければならない。このために、左右のレー
ルに対する左右方向と上下方向の変位計を設けている。

【００１４】この他に、加速度計の左右傾きによって影
響を受けるレールの左右高低差（水準狂い）のデータ
や、左右加速度計の出力値や左右のレールの左右変位検
出器の値を傾きに応じて補正するために左右傾き検測用
のジャイロスコープを設ける構成がある。

【００１５】これに対して、ジャイロスコープを設けな
い構成では上下加速度計を左側と右側の両方に別々に設
けて、レールの左右高低差（水準狂い）および上下狂い
（高低狂い）を求めている。

【００１６】以上のような、左右加速度計、左レールと
の左右変位検出器、右レールとの左右変位検出器、上下
加速度計、左レールとの上下変位検出器、右レールとの
上下変位検出器やジャイロスコープ等の検出器類を、従
来のように軸箱や車体に設けずに、１つの構造体に取り
付けて検出器ユニットとしたものを台車枠に取り付ける
ようにしたのが本発明である。

【００１７】従って、本発明では、検出器ユニットにジ
ャイロスコープを設ける場合と、もう１つはジャイロス
コープを設けずに上下加速度計を検出器ユニットの左レ
ール側と右レール側とのそれぞれに設ける実施の形態が
ある。

【００１８】更に、本発明では、検測装置を構成する各
機器を車上機器と地上機器に分けて構成する実施の形態
と、すべての機器即ち最終データを得るまでの機器をす
べて車上に搭載する実施の形態がある。車上機器と地上
機器に分ける構成は、車上に搭載する機器類をなるべる
少なくしようとするための構成である。

【００１９】分けて構成する場合は、車上で記録したデ
ータを車上から下ろし地上で最終データに構成するもの
であるから、車上での記録データは持ち運びのできる記
憶媒体に格納する格納手段が車上機器として必要であ
り、地上機器においては運ばれて来た記憶媒体から記録
データを読み出すための読出し手段が必要となる。そし
て、この場合、格納したり読み出したりする情報量を合
理的に減らす工夫が施されている。

【００２０】それは、通り狂いについて言えば、左レー
ル通り狂いと右レール通り狂いを別々に格納するのでは
なく、軌間中心の通り狂いを格納し、別途必ず格納され
る軌間狂いデータを利用して、地上では、軌間中心の通
り狂いから、軌間狂いの２分の１を減ずることによって
左レールの通り狂いを、また、軌間中心の通り狂いに軌
間狂いの２分の１を加えることにより右レールの通り狂
いを得るようにしている。

【００２１】同様のことは、上下狂いについも言える。
即ち、左レール上下狂いと右レール上下狂いを別々に格
納するのではなく、軌間中心の上下狂いを格納し、別途
必ず格納される左右高低差（水準狂い）のデータを利用
して、地上では軌間中心の通り狂いから、左右高低差の
２分の１を減ずることによって左レールの上下狂いを、
また、軌間中心の上下狂いに左右高低差の２分の１を加
えることにより右レールの上下狂いを得るようにしてい
る。このようにすることによって、合わせて２つのデー
タの格納、読出しを減らすことができる。

【００２２】以上述べて来たところから、本発明では、
検出器ユニットにジャイロスコープを設ける場合と設け
ない場合の２つの形態があり、更にそのそれぞれについ
て、車上機器と地上機器に分ける場合と分けない場合の
２つの形態があるので合わせて４つの形態がある。第１
の発明は、検出器ユニットにジャイロスコープを設ける
とともに、車上機器と地上機器に分ける場合の構成であ
る。第２の発明は、検出器ユニットにジャイロスコープ
を設けるとともに構成のすべてが車上機器という構成で
ある。第３の発明は、検出器ユニットにジャイロスコー
プを設けず、車上機器と地上機器を分ける構成である。
第４の発明は、検出器ユニットにジャイロスコープを設
けず、構成のすべてが車上機器という構成である。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は第１の発明の車上機器の実施例の構成を示
すブロック図であり、図２は第１の発明の地上機器の実
施例の構成を示すブロック図である。図１の検出器ユニ
ット１にはジャイロスコープ６を含む種々の検出器が固
定収納されているがその取付配置は図７の（ａ）に示す
通りである。この検出器ユニット１が検測車両の台車枠
に取り付けられることになる。検出器ユニット１に取り
付けられている加速度計は、検出器ユニット１の動きに
基づく加速度を出力するものであるが、検出器ユニット
１が取り付けられている台車枠と車輪の間にはばねが介
在するため、検出器ユニット１の動きはレールの狂いに
完全に一致するものではなくそれから変位しているので
その変位を加算する必要があるため、左右のレールとの
左右変位および上下変位を計測している。

【００２４】左レール左右変位検出器３および右レール
左右変位検出器４の変位出力は、ともに軌間狂い演算回
路１０および検出器ユニット左右変位演算回路１１へ送
られる。軌間狂い演算回路１０では左レール、右レール
それぞれの左右変位から軌間（左右レールの間隔）狂い
が算出され格納手段２４へ送られる。検出器ユニット左
右変位演算回路１１では、左レール、右レールそれぞれ
の左右変位から軌間中心を求めそれと検出器ユニット１
の中心との左右変位（中心左右変位信号と呼ぶことにす
る）を算出する。この出力は第１の左右傾き補正回路１
４へ送られ、ここでジャイロスコープ６からの左右傾き
信号によって、検出器ユニット１の傾きによる誤差の補
正が行われる。

【００２５】左右加速度計５からの加速度信号も、第２
の左右傾き補正回路１５で同様の左右傾き補正を受けた
後、第１の積分フィルタ回路１８へ送られる。第１の積
分フィルタ回路１８では入力された加速度信号に対し２
回の時間積分を行い変位を求める。ところで、入力信号
が正弦波状と仮定した場合の２回積分の特性は図８のよ
うな特性となる。

【００２６】即ち、横軸の周波数を対数目盛とし縦軸を
ゲイン（ｄＢ）の等間隔目として特性を描くと左上りの
直線となる。これは周波数が低くなると、換言すれば空
間周波数が低く加速度が小さい部分では利得が大とな
り、本来の加速度よりは雑音が積分されて無意味な値が
出力されることを意味している。

【００２７】そこで、本発明における積分フィルタ回路
は図９の（ｂ）に示すように、図８の特性に比べて相対
的に低い空間周波数での２回積分出力を抑制する特性を
持たせるようにしている。このような特性を持った積分
フィルタ回路で積分され「変位」となった信号は第１の
加算回路２１へ送られる。一方、第１の左右傾き補正回
路１４からの中心左右変位信号も、第１のハイパスフィ
ルタ回路１７で、積分フィルタ回路の特性が、左上りの
直線に対して相対的に低い空間周波数部分で下がってい
る分と同じだけ、低い空間周波数成分の抑制、即ち図９
の（ｅ）に示すような特性の抑制を受けて第１の加算回
路２１へ送られ、ここで、第１の積分フィルタ回路１８
からの変位信号と加算され軌道中心の左右狂いデータが
得られ格納手段２４へ送られる。格納手段２４で、持ち
運びのできる記憶媒体に格納された後、記憶媒体は地上
へ運ばれ地上機器（図２）の読出し手段２５で読み出さ
れる。

【００２８】読み出された左右狂いデータは第１の正矢
復元フィルタ回路２７へ送られる。ここでは、前記第１
のハイパスフィルタ回路１７および第１の積分フィルタ
回路１８における低い空間周波数成分における抑制特性
と協働して、左右狂いデータに図１２に示すような正矢
法の検測特性を持たせるためのフィルタ回路であり、そ
の特性は図９の（ｇ）に示すようなものである。

【００２９】ここで、加速度計の出力系統と、変位検出
器の出力系統の特性について見ておくこととする。今、
レールの狂いが左右あるいは上下について振幅一定の正
弦波状の波打ち狂いであると仮定した場合、加速度計を
このレールに沿って一定速度で進行させた場合の加速度
計の出力は、２回積分であるから、横軸を波長の逆数で
ある空間周波数の対数目盛とし縦軸を出力デジベル（ｄ
Ｂ）とする座標で表すと理論的に図９の（ａ）に示すよ
うな右上り直線になる。

【００３０】このような出力を図９の（ｂ）に示す特性
の２回積分フィルタ回路を通すと図９の（ｃ）に示すよ
うな変位の出力が得られることになる。（ｃ）の空間周
波数の低い部分が下がって（抑制されて）いる度合は
（ｂ）における空間周波数の低い部分が左上り直線より
下がって（抑制されて）いる度合に等しい。もし（ｂ）
の特性が図８に示すような単なる２回積分の左上り直線
であれば（ｃ）においては０ｄＢの横一直線の特性とな
る。

【００３１】一方、変位検出器（変位計）の出力は、空
間周波数の変化による増減がなく一定であるから図９の
（ｄ）に示すように０ｄＢで横一直線である。この出力
を、（ｂ）における空間周波数の低い部分が左上り直線
より下がって（抑制されて）いると同じ度合だけ空間周
波数の低い部分で抑制された特性のハイパスフィルタを
通すとこれと全く同じ特性である（ｆ）の特性の出力が
得られる。

【００３２】結局、（ｃ）の特性も（ｆ）の特性も
（ｂ）の特性に基づくものであるから同じ特性というこ
とになる。このように特性の揃った、第１の積分フィル
タ回路１８の出力と第１のハイパスフィルタ回路１７の
出力が第１の加算回路２１で加算されて左右狂いデータ
として得られるのである。この左右狂いデータを図９の
（ｇ）の特性を持った第１の正矢復元フィルタ回路２７
を通すことにより図９の（ｈ）に示すような、図１２と
同様の正矢法の検測特性を持った左右狂いデータが得ら
れる。

【００３３】ところで、このデータは軌道中心の左右狂
いであるので、これより、左レール、右レールそれぞれ
の左右狂いを求めるため軌間狂いデータを用いるが、こ
ちらは正矢法の検測特性を持たないで来ているので左右
狂いデータの正矢法の検測特性を揃えるために第１の正
矢フィルタ回路２６を通している。そして、第１の減算
回路３０および第４の加算回路３１へ２分の１ずつ出力
を送っている。

【００３４】一方、第１の正矢復元フィルタ回路２７か
らも第１の減算回路３０および第４の加算回路３１へ軌
間中心の左右狂いデータが送られており、第１の減算回
路３０では軌間中心左右狂いデータから軌間狂いデータ
の２分の１を減ずることにより左レールの左右狂いを求
め、第４の加算回路３１では軌間中心左右狂いデータに
軌間狂いデータの２分の１を加算することにより右レー
ルの左右狂いを求めている。

【００３５】次に、上下狂いについて述べる。左レール
上下変位検出器８および右レール上下変位検出器９の出
力はともに、左右レール高低差演算回路１２および検出
器ユニット上下変位演算回路１３へ送られる。左右レー
ル高低差演算回路１２では、左レール、右レールそれぞ
れの上下変位から左右レールの高低差を算出する。この
高低差信号は第２の加算回路２２へ送られ、ここで、ジ
ャイロスコープ６から左右傾き信号により、検出器ユニ
ット１の左右傾き分だけ補正されて、左右高低差（水準
狂い）データとして格納手段２４へ送られる。検出器ユ
ニット上下変位演算回路１３では、左レール、右レール
それぞれの上下変位から軌間中心を求めそれと検出器ユ
ニット１の中心との上下変位（中心上下変位信号と呼ぶ
ことにする）を算出する。この中心上下変位信号は、第
２のハイパスフィルタ回路２０を経て第３の加算回路２
３へ送られる。

【００３６】一方、上下加速度計７からの上下加速度信
号は、第２の積分フィルタ回路１９へ送られここで２回
の時間積分が行われて上下変位が得られる。この上下変
位信号も第３の加算回路２３へ送られる。なお、第２の
積分フィルタ回路１９および第２のハイパスフィルタ回
路２０の特性は、第１の積分フィルタ回路１８および第
１のハイパスフィルタ回路１７のそれと同様である。第
３の加算回路２３では上下加速度計７のデータに基づく
変位と左レール上下変位検出器８および右レール上下変
位検出器９からのデータに基づく変位とが加算されて軌
間中心の上下狂いデータとして格納手段２４へ出力され
る。ここでデータが可搬型記憶媒体に格納される。

【００３７】地上機器の読出し手段２５で記憶媒体から
読み出された上下狂いデータは第２の正矢復元フィルタ
回路２９を経て、第２の減算回路３３および第５の加算
回路３４へ送られる。第２の正矢復元フィルタ回路２９
は第１の正矢復元フィルタ回路２７と同一目的で設けら
れておりその特性も同じである。

【００３８】一方、読み出された左右高低差データはそ
のまま表示器へ送られるとともに、第２の正矢フィルタ
回路２８および平面性狂い演算回路３２へ送られる。第
２の正矢フィルタ回路２８も第１の正矢フィルタ回路２
６と同じ特性で正矢法の検測特性を持っていない左右高
低差データに正矢法の検測特性を持たせる目的で設けら
れており、その出力は第２の減算回路３３と第５の加算
回路３４へ送られる。

【００３９】第２の減算回路３３では軌間中心上下狂い
データから左右高低差データの２分の１を減算すること
により左レールの上下狂いを求め、第５の加算回路３４
では軌間中心上下狂いデータに左右高低差データの２分
の１を加算することにより右レールの上下狂いを求めて
いる。平面性狂い演算回路３２では、受けた左右高低差
データの予め定められた距離間隔毎の値をピックアップ
し、順次、隣り合う地点の値同士の差をとりこれを平面
性狂いとして出力している。

【００４０】なお、図１における、各積分フィルタ回路
および各ハイパスフィルタの特性は図９の（ｂ）および
（ｅ）に示すような空間周波数に対する特性として説明
して来たが、実際に入力されて来る信号は時間の経過に
対して変化する信号であるから、各フィルタ回路がこの
ような信号に対して所期の特性を示すように機能する必
要があるから速度情報発生回路１６から各フィルタ回路
へ、装置搭載車両の速度情報を送ることによって時間の
要素を付与し、実際の入力信号に対して図９で説明した
特性が妥当するようになされている。なお、読出し手段
２５より後の処理はコンピュータでのソフトウェア処理
によっても可能である。

【００４１】次に、第２の発明の実施例について説明す
る。第２の発明は、検出器ユニット２にジャイロスコー
プを具備せず、装置構成が車上機器と地上機器に分けら
れている構成のものである。検出器ユニット２内の各検
出器取付け配置は図７の（ｂ）に示すとおりである。図
３が車上機器の実施例の構成を示すブロック図であり、
図４が地上機器の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図３に置いて、検出器ユニット２はジャイロスコー
プが設けられていない代わりに上下方向の加速度計とし
て左側上下加速度計３５と右側上下加速度計３６の２つ
が設けられている。左右狂いデータの系列については、
ジャイロスコープがないので図１の構成から第１の左右
傾き補正回路１４と第２の左右傾き補正回路１５を除い
た構成と同じである。軌間狂いの系列についても図１と
同じである。従って、図４の地上機器の構成において
も、軌間狂いの系列および左右狂いの系列は図２の構成
と同じである。

【００４２】従って、上下加速度計を左側と右側に２個
設けたことによる上下狂いの系統が第１の発明と異なっ
ている。まず、左側上下加速度計３５からの加速度信号
は、第２の積分フィルタ回路１９へ送られここで変位量
となり第２の加算回路２２へ送られる。また、左レール
上下変位検出器８の出力は第２のハイパスフィルタ回路
２０へ送られここで低い空間周波数の方の出力が抑制さ
れて第２の加算回路２２へ送られる。なお、第１の発明
から第４の発明まで用いられている積分フィルタ回路、
ハイパスフィルタ回路、正矢復元フィルタ回路、正矢フ
ィルタ回路、復元フィルタ回路については、第番号を除
いた名称が同一のもの同士は同じ特性を有するものであ
る。

【００４３】第２の加算回路２２では、変位信号が加算
されて左レール上下狂いデータとして格納手段２４へ送
られる。右側についても、右側上下加速度計３６からの
加速度信号は、第３の積分フィルタ回路３７へ送られ、
積分された後、第３の加算回路２３へ送られ、一方右レ
ール上下変位検出器９の出力も第３のハイパスフィルタ
回路３８を経て、第３の加算回路２３へ送られ、ここで
両者が加算されて右レール上下狂いデータとして格納手
段２４へ送られる。速度情報発生回路１６の機能は第１
の発明の場合と同じである。これは以下の第３、第４の
発明についても同様である。

【００４４】図４の地上機器の読出し手段２５で読み出
された左レール上下狂いデータは、第２の正矢復元フィ
ルタ回路２９を経て正矢法の検測特性を持ったデータと
して出力される。右レール上下狂いデータも第３の正矢
復元フィルタ回路４１を経て正矢法の検測特性を持った
データとして出力される。

【００４５】更に、読み出された左レール上下狂いデー
タおよび右レール上下狂いデータは、第２の減算回路３
３へも導かれここで両者の差がとられる。これは左右の
上下狂いの差であるから、左右のレール高低差を表すこ
とになる。ただこのデータは、車上機器の方で積分フィ
ルタ回路やハイパスフィルタ回路によって、図９の
（ｃ）や（ｆ）のような周波数特性を持たされて来てい
るので、この低い周波数の方で下がっている特性を持ち
上げて横一直線の特性に復元するために復元フィルタ回
路４０を経由させて左右高低差データとして出力され
る。

【００４６】これは軌間狂いや左右高低差は、正矢法に
よる測定でなく、従来正矢法その他の周波数特性を持た
ないデータであるから、前段処理である周波数特性を帯
びるに至った場合にはそれを除去する必要があるからで
ある。更に左右高低差データを平面性狂い演算回路３２
へ送り、平面性狂いデータを算出出力していることは第
１の発明と同じである。なお、読出し手段２５より後の
処理はコンピュータでのソフトウェア処理によっても可
能である。

【００４７】次に、第３の発明の実施例について説明す
る。図５は第３の発明の実施例の構成を示すブロック図
である。第３の発明は、ジャイロスコープ６を具備する
第１の発明と同じ検出器ユニット１を用い、すべての構
成が車上にある場合の構成である。従って、格納手段、
可搬の記憶媒体、読出し手段は不要となるため、データ
項目数を少なくするという要請が少なくなるので左右の
レールそれぞれについて、加速度計および変位検出器の
出力から左右狂いおよび上下狂いを求める構成となって
いる。左レール左右変位検出器３の変位信号の出力は、
第１の左右傾き補正回路１４および第１のハイパスフィ
ルタ回路１７を経て第１の加算回路２１へ送られる。右
レール左右変位検出器４の変位信号出力は、第２の左右
傾き補正回路１５および第２ハイパスフィルタ回路２０
を経て第２の加算回路２２へ送られる。

【００４８】左右加速度計５の加速度信号は、第３の左
右傾き補正回路４２を経て第１の積分フィルタ回路１８
へ送られ、ここで積分されて変位信号として第１の加算
回路２１および第２の加算回路２２へ送られる。各左右
傾き補正回路の目的、機能は第１の発明の場合と同じで
ある。

【００４９】第１の加算回路２１は、第１のハイパスフ
ィルタ回路１７からの変位信号と第１の積分フィルタ回
路１８からの変位信号を加算して左レールの左右変位信
号として出力する。第２の加算回路２２は、第２のハイ
パスフィルタ回路２０からの変位信号と第１の積分フィ
ルタ回路１８からの変位信号を加算して右レールの左右
変位信号として出力する。左レール左右変位検出器３お
よび右レール左右変位検出器４の変位信号出力は軌間狂
い演算回路１０へも送られここで軌間狂いが算出出力さ
れることは第１、第２の発明と同じである。

【００５０】次に、上下変位については、左レール上下
変位検出器８の変位信号出力は第３のハイパスフィルタ
回路３８を経て第３の加算回路２３へ送られる。右レー
ル上下変位検出器９の変位信号出力は第４のハイパスフ
ィルタ回路４３を経て第４の加算回路３１へ送られる。
上下加速度計７の加速度信号出力は第２の積分フィルタ
回路１９へ送られここで積分されて変位信号として第３
の加算回路２３および第４の加算回路３１へ送られる。

【００５１】第３の加算回路２３は、第３のハイパスフ
ィルタ回路３８からの変位信号と第２の積分フィルタ回
路１９からの変位信号を加算して左レールの上下変位信
号として出力する。第４の加算回路３１は、第４のハイ
パスフィルタ回路４３からの変位信号と第２積分フィル
タ回路１９からの変位信号を加算して右レールの上下変
位信号として出力する。左レール上下変位検出器８およ
び右レール上下変位検出器９の変位信号出力は、左右レ
ール高低差演算回路１２へも送られここで左右レールの
高低差が算出出力されることは第１の発明と同じであ
る。この高低差信号は第５の加算回路３４へ送られ、こ
こで、ジャイロスコープ６からの左右傾き信号によって
検出器ユニット１の傾き分だけ補正されて左右高低差
（水準狂い）として出力される。

【００５２】速度情報発生回路１６の目的、機能は第
１，第２の発明の場合と同じである。軌間狂い演算回路
１０および第１ないし第５の加算回路の各出力は、Ａ／
Ｄ変換器４４でディジタル信号に変換される。ディジタ
ル変換後の第１の加算回路２１の左レール左右変位信号
は、第１の正矢復元フィルタ回路２７を経て左レール左
右狂いデータとして出力される。同じく、第２の加算回
路２２の右レール左右変位信号は、第２の正矢復元フィ
ルタ回路２９を経て右レール左右狂いデータとして出力
される。同じく、第３の加算回路２３の左レール上下変
位信号は、第３の正矢復元フィルタ回路４１を経て左レ
ール上下狂いデータとして出力される。第４の加算回路
３１の右レール上下変位信号は、第４の正矢復元フィル
タ回路４５を経て右レール上下狂いデータとして出力さ
れる。

【００５３】次に、第４の発明の実施例について説明す
る。第４の発明は、ジャイロスコープを有しない、第２
の発明と同じ検出器ユニット２を用い、すべての構成が
車上にある場合の構成である。すべての構成が車上にあ
る点では第３の発明と同様である。図６は第４の発明の
実施例の構成を示すブロック図である。左レール左右変
位検出器３、右レール左右変位検出器４および左右加速
度計５の各検出器の出力の処理は、第３の発明の実施例
の図５の構成から第１ないし第３の左右傾き補正回路を
除いて直通にした構成と同じである。

【００５４】また、左側上下加速度計３５、左レール上
下変位検出器８、右側上下加速度計３６および右レール
上下変位検出器９の各検出器の出力は、第２の発明の実
施例の図３、図４の構成から格納手段２４と読出し手段
２５を除き、Ａ／Ｄ変換器を介在させたものと同じであ
る。速度情報発生回路１６の目的、機能は第１ないし第
３の発明と同じである。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、各検出器
類を１つの構造体に取り付け検出器ユニットを構成しこ
れを台車枠に取付けるようにしたので、従来の構成例そ
の１のように検出器を軸箱に取り付ける例や、従来の構
成例その２のように軸箱と車体に分散して取り付ける場
合に較べて検出器の数を減らすことができる。また、検
出器類が１つのユニット構成になっているためその左右
傾きは同じであるため、１個のジャイロスコープを取り
付けるだけで各検出器類の傾きの補正が可能である。

【００５６】また、ユニット化されているので取付け車
両を選ばないという利点がある。また、軸箱に検出器類
を取り付けないので走行安定性の問題が生じない。更
に、レールの左右狂い（通り狂い）および高低狂い（上
下狂い）については正矢法の検出特性を持たせる処理を
行っているので、従来この特性を有するデータの扱いに
手馴れた検測および保線作業者が従来の経験を生かした
検測および保線作業を行うことができる。本発明には以
上の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の車上機器の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】第１の発明の地上機器の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】第２の発明の車上機器の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】第２の発明の地上機器の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図５】第３の発明の実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】第４の発明の実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図７】本発明における検出器ユニットの各検出器の取
付け配置を示す図である。

【図８】２回積分の特性図である。

【図９】加速度計出力、積分フイルタ回路、変位検出器
（変位計）、正矢復元フイルタ回路の各特性および、処
理過程を経て最後に正矢法の特性となることを説明する
特性図である。

【図１０】従来の軌道検測車による１０ｍ弦正矢法の説
明図である。

【図１１】１０ｍ弦正矢法の検測特性図である。

【図１２】１０ｍ弦正矢法の検測特性図（空間周波数対
数目盛、検測倍率ｄＢ目盛）である。

【図１３】従来の慣性正矢法の構成例その１の各検出器
が軸箱に取り付けられていることを示す図である。

【図１４】従来の慣性正矢法の構成例その２において各
検出器が車体と軸箱に取り付けられていることを示す図
である。

【符号の説明】

１ 検出器ユニット ２ 検出器ユニット ３ 左レール左右変位検出器 ４ 右レール左右変位検出器 ５ 左右加速度計 ６ ジャイロスコープ ７ 上下加速度計 ８ 左レール上下変位検出器 ９ 右レール上下変位検出器 １０ 軌間狂い演算回路 １１ 検出器ユニット左右変位演算回路 １２ 左右レール高低差演算回路 １３ 検出器ユニット上下変位演算回路 １４ 第１の左右傾き補正回路 １５ 第２の左右傾き補正回路 １６ 速度情報発生回路 １７ 第１のハイパスフィルタ回路 １８ 第１の積分フィルタ回路 １９ 第２の積分フィルタ回路 ２０ 第２のハイパスフィルタ回路 ２１ 第１の加算回路 ２２ 第２の加算回路 ２３ 第３の加算回路 ２４ 格納手段 ２５ 読出し手段 ２６ 第１の正矢フィルタ回路 ２７ 第１の正矢復元フィルタ回路 ２８ 第２の正矢フィルタ回路 ２９ 第２の正矢復元フィルタ回路 ３０ 第１の減算回路 ３１ 第４の加算回路 ３２ 平面性狂い演算回路 ３３ 第２の減算回路 ３４ 第５の加算回路 ３５ 左側上下加速度計 ３６ 右側上下加速度計 ３７ 第３の積分フィルタ回路 ３８ 第３のハイパスフィルタ回路 ３９ 正矢フィルタ回路 ４０ 復元フィルタ回路 ４１ 第３の正矢復元フィルタ回路 ４２ 第３の左右傾き補正回路 ４３ 第４のハイパスフィルタ回路 ４４ Ａ／Ｄ変換器 ４５ 第４の正矢復元フィルタ回路 ４６ 減算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 喜内 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 佐藤 正男 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 2F069 AA01 AA06 AA68 BB25 CC09 DD25 DD26 EE04 EE12 GG20 GG56 GG59 GG65 HH09 HH30 JJ06 NN03 NN06 NN08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の各手段を具備したことを特徴とす
   る慣性正矢法軌道狂い検測装置。車上機器として （イ）下記の（ａ）ないし（ｇ）の各検出器を具備し、
   車両の台車枠に取り付けられる検出器ユニット （ａ）左側レールとの左右変位を検出する左レール左右
   変位検出器 （ｂ）右側レールとの左右変位を検出する右レール左右
   変位検出器 （ｃ）左側レールとの上下変位を検出する左レール上下
   変位検出器 （ｄ）右側レールとの上下変位を検出する右レール上下
   変位検出器 （ｅ）左右加速度を検出する左右加速度計 （ｆ）上下加速度を検出する上下加速度計 （ｇ）左右の傾きを検出するジャイロスコープ （ロ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
   検出器から左右変位信号を受けて、レールの軌間狂いを
   算出する軌間狂い演算回路 （ハ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
   検出器からの左右変位信号を受けて、軌間中心に対する
   検出器ユニット中心の左右変位を算出する検出器ユニッ
   ト左右変位演算回路 （ニ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
   前記検出器ユニット左右変位演算回路からの左右変位信
   号を傾き分だけ補正する第１の左右傾き補正回路 （ホ）前記第１の左右傾き補正回路からの出力のうち相
   対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して出力する第
   １のハイパスフィルタ回路 （ヘ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
   左右加速度計からの左右加速度信号を傾き分だけ補正す
   る第２の左右傾き補正回路 （ト）前記第２の左右傾き補正回路からの左右加速度信
   号を、相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ、時間
   積分を２回行って左右変位データとして出力する第１の
   積分フィルタ回路 （チ）前記第１の積分フィルタ回路の出力と前記第１の
   ハイパスフィルタ回路の出力を加算して左右狂いデータ
   として出力する第１の加算回路 （リ）左レール上下変位検出器および右レール上下変位
   検出器から上下変位信号を受けて、左右レールの高低差
   を算出する左右レール高低差演算回路 （ヌ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
   左右レール高低差演算回路からの左右レール高低差信号
   を傾き分だけ補正して左右高低差（水準狂い）データを
   出力する第２の加算回路 （ル）左レール上下変位検出器および右レール上下変位
   検出器からの上下変位信号を受けて、軌間中心に対する
   検出器ユニット中心の上下変位を算出する検出器ユニッ
   ト上下変位演算回路 （オ）前記検出器ユニット上下変位演算回路からの出力
   のうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して出
   力する第２のハイパスフィルタ回路 （ワ）上下加速度計からの上下加速度信号を、相対的に
   低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２回行って
   上下変位データとして出力する第２の積分フィルタ回路 （カ）前記第２の積分フィルタ回路の出力と前記第２の
   ハイパスフィルタ回路の出力を加算して上下狂いデータ
   として出力する第３の加算回路 （ヨ）車輪の回転と連動して走行速度情報を発生し、こ
   の速度情報を前記第１、第２のハイパスフィルタ回路お
   よび前記第１、第２の積分フィルタ回路へ送りそれらの
   周波数特性を空間周波数特性に変換する速度情報発生回
   路 （タ）前記軌間狂い演算回路からの軌間狂いデータ、前
   記第１の加算回路からの左右狂いデータ、前記第２の加
   算回路からの左右高低差（水準狂い）データおよび前記
   第３の加算回路からの上下狂いデータをそれぞれディジ
   タルデータに変換して可搬記憶媒体に格納する格納手段 地上機器として （イ）可搬記憶媒体からデータを読み出す読出し手段 （ロ）読み出された軌間狂いデータを受けて、正矢法の
   検測特性を持たせた軌間狂いデータを出力する第１の正
   矢フィルタ回路 （ハ）読み出された左右狂いデータを受けて、前記第１
   の積分フィルタ回路および前記第１のハイパスフィルタ
   回路の周波数特性と協働して正矢法の検測特性を持たせ
   た左右狂いデータを出力する第１の正矢復元フィルタ回
   路 （ニ）前記第１の正矢復元フィルタ回路の出力から前記
   第１の正矢フィルタ回路の出力の２分の１を減算して左
   レール通り狂いとして出力する第１の減算回路 （ホ）前記第１の正矢復元フィルタ回路の出力に前記第
   １の正矢フィルタ回路の出力の２分の１を加算して右レ
   ール通り狂いとして出力する第４の加算回路 （ヘ）読み出された左右高低差（水準狂い）データの任
   意に定めた走行位置におけるデータから予め定められた
   距離を走行した位置におけるデータを減じて平面性狂い
   データとして出力する平面性狂い演算回路 （ト）読み出された左右高低差（水準狂い）データを受
   けて、正矢法の検測特性を持たせた左右高低差データを
   出力する第２の正矢フィルタ回路 （チ）読み出された上下狂いデータを受けて、前記第２
   の積分フィルタ回路および前記第２のハイパスフィルタ
   回路の周波数特性と協働して正矢法の検測特性を持たせ
   た上下狂いデータを出力する第２の正矢復元フィルタ回
   路 （リ）前記第２の正矢復元フィルタ回路の出力から前記
   第２の正矢フィルタ回路の出力の２分の１を減算して左
   レール上下狂い（高低狂い）データとして出力する第２
   の減算回路 （ヌ）前記第２の正矢復元フィルタ回路の出力に前記第
   ２の正矢フィルタ回路の出力の２分の１を加算して右レ
   ール上下狂い（高低狂い）データとして出力する第５の
   加算回路
2. 【請求項２】 以下の各手段を具備したことを特徴とす
   る慣性正矢法軌道狂い検測装置。車上機器として （イ）下記の（ａ）ないし（ｇ）の各検出器を具備し、
   車両の台車枠に取り付けられる検出器ユニット （ａ）左側レールとの左右変位を検出する左レール左右
   変位検出器 （ｂ）右側レールとの左右変位を検出する右レール左右
   変位検出器 （ｃ）左側レールとの上下変位を検出する左レール上下
   変位検出器 （ｄ）右側レールとの上下変位を検出する右レール上下
   変位検出器 （ｅ）左右加速度を検出する左右加速度計 （ｆ）左側の上下加速度を検出する左側上下加速度計 （ｇ）右側の上下加速度を検出する右側上下加速度計 （ロ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
   検出器から左右変位信号を受けて、レールの軌間狂いを
   算出する軌間狂い演算回路 （ハ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
   検出器からの左右変位信号を受けて、軌間中心に対する
   検出器ユニット中心の左右変位を算出する検出器ユニッ
   ト左右変位演算回路 （ニ）前記検出器ユニット左右変位演算回路からの左右
   変位データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を
   抑制して出力する第１のハイパスフィルタ回路 （ホ）左右加速度計からの左右加速度信号を、相対的に
   低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２回行って
   左右変位データとして出力する第１の積分フィルタ回路 （ヘ）前記第１のハイパスフィルタ回路の出力と前記第
   １の積分フィルタ回路の出力を加算して左右狂いデータ
   として出力する第１の加算回路 （ト）左側上下加速度計からの左側上下加速度信号を、
   相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ、時間積分を
   ２回行って左側上下変位データとして出力する第２の積
   分フィルタ回路 （チ）左レール上下変位検出器からの左側上下変位デー
   タのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して
   出力する第２のハイパスフィルタ回路 （リ）前記第２の積分フィルタ回路の出力と前記第２の
   ハイパスフィルタ回路の出力を加算して、左レールの上
   下狂い（高低狂い）データとして出力する第２の加算回
   路 （ヌ）右側上下加速度計からの右側上下加速度信号を、
   相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２
   回行って右側上下変位データとして出力する第３の積分
   フィルタ回路 （ル）右レール上下変位検出器からの右側上下変位デー
   タのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して
   出力する第３のハイパスフィルタ回路 （オ）前記第３の積分フィルタ回路の出力と前記第３の
   ハイパスフィルタ回路の出力を加算して右レールの上下
   狂い（高低狂い）データとして出力する第３の加算回路 （ワ）車輪の回転と連動して走行速度情報を発生し、こ
   の速度情報を、前記第１ないし第３のハイパスフィルタ
   回路および前記第１ないし第３の積分フィルタ回路へ送
   り、それらの周波数特性を空間周波数特性に変換する速
   度情報発生回路 （カ）前記軌間狂い演算回路からの軌間狂いデータ、前
   記第１の加算回路からの左右狂いデータ、前記第２の加
   算回路からの左レールの上下狂い（高低狂い）データお
   よび第３の加算回路からの右レールの上下狂い（高低狂
   い）データをそれぞれディジタルデータに変換して可搬
   記憶媒体に格納する格納手段 地上機器として （イ）可搬記憶媒体からデータを読み出す読出し手段 （ロ）読み出された軌間狂いデータを受けて、正矢法の
   検測特性を持たせた軌間狂いデータを出力する正矢フィ
   ルタ回路 （ハ）読み出された左右狂いデータを受けて、前記第１
   の積分フィルタ回路および前記第１のハイパスフィルタ
   回路の周波数特性と協働して正矢法の検測特性を持たせ
   た左右狂いデータを出力する第１の正矢復元フィルタ回
   路 （ニ）前記第１の正矢復元フィルタ回路の出力から前記
   正矢フィルタ回路の出力の２分の１を減算して左レール
   の通り狂いとして出力する第１の減算回路 （ホ）前記第１の正矢復元フィルタ回路の出力に前記正
   矢フィルタ回路の出力の２分の１を加算して右レールの
   通り狂いとして出力する第４の加算回路 （ヘ）読み出された左レールの上下狂い（高低狂い）デ
   ータを受けて、前記第２の積分フィルタ回路および前記
   第２のハイパスフィルタ回路の周波数特性と協働して正
   矢法の検測特性を持たせた左レール上下狂いデータを出
   力する第２の正矢復元フィルタ回路 （ト）読み出された右レールの上下狂い（高低狂い）デ
   ータを受けて、前記第３の積分フィルタ回路および前記
   第３のハイパスフィルタ回路の周波数特性と協働して正
   矢法の検測特性を持たせた右レール上下狂いデータを出
   力する第３の正矢復元フィルタ回路 （チ）読み出された左レールの上下狂いデータと右レー
   ルの上下狂いデータとの減算を行い左右高低差（水準狂
   い）データを出力する第２の減算回路 （リ）前記第２の減算回路出力の左右高低差データを受
   けて、前記第２、第３の積分フィルタ回路および前記第
   ２、第３のハイパスフィルタ回路の周波数特性で出力を
   抑制された相対的に低い周波数成分を強めて復元させて
   出力する復元フィルタ回路 （ヌ）前記復元フィルタ回路からの左右高低差（水準狂
   い）データの任意に定めた走行位置におけるデータから
   予め定められた距離を走行した位置におけるデータを減
   じて平面性狂いデータとして出力する平面性狂い演算回
   路
3. 【請求項３】 以下の各手段を具備したことを特徴とす
   る慣性正矢法軌道狂い検測装置。 （イ）下記の（ａ）ないし（ｇ）の各検出器を具備し、
   車両の台車枠に取り付けられる検出器ユニット （ａ）左側レールとの左右変位を検出する左レール左右
   変位検出器 （ｂ）右側レールとの左右変位を検出する右レール左右
   変位検出器 （ｃ）左側レールとの上下変位を検出する左レール上下
   変位検出器 （ｄ）右側レールとの上下変位を検出する右レール上下
   変位検出器 （ｅ）左右加速度を検出する左右加速度計 （ｆ）上下加速度を検出する上下加速度計 （ｇ）左右の傾きを検出するジャイロスコープ （ロ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
   検出器から左右変位信号を受けて、レールの軌間狂いを
   算出する軌間狂い演算回路 （ハ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
   左レール左右変位検出器からの左レール左右変位信号を
   傾き分だけ補正する第１の左右傾き補正回路 （ニ）前記第１の左右傾き補正回路からの左レール左右
   変位データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を
   抑制して出力する第１のハイパスフィルタ回路 （ホ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
   右レール左右変位検出器からの右レール左右変位信号を
   傾き分だけ補正する第２の左右傾き補正回路 （ヘ）前記第２の左右傾き補正回路からの右レール左右
   変位データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を
   抑制して出力する第２のハイパスフィルタ回路 （ト）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
   左右加速度計からの左右加速度信号を傾き分だけ補正す
   る第３の左右傾き補正回路 （チ）前記第３の左右傾き補正回路からの左右加速度デ
   ータを、相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ、時
   間積分を２回行って左右変位データとして出力する第１
   の積分フィルタ回路 （リ）前記第１のハイパスフィルタ回路からの左レール
   左右変位データと前記第１の積分フィルタ回路からの左
   右変位データを加算して左レール左右狂い（通り狂い）
   データとして出力する第１の加算回路 （ヌ）前記第２のハイパスフィルタ回路からの右レール
   左右変位データと前記第１の積分フィルタ回路からの左
   右変位データを加算して右レール左右狂い（通り狂い）
   データとして出力する第２の加算回路 （ル）上下加速度計からの上下加速度データを、相対的
   に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２回行っ
   て上下変位データとして出力する第２の積分フィルタ回
   路 （オ）左レール上下変位検出器からの左レール上下変位
   データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制
   して出力する第３のハイパスフィルタ回路 （ワ）右レール上下変位検出器からの右レール上下変位
   データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制
   して出力する第４のハイパスフィルタ回路 （カ）前記第３のハイパスフィルタ回路からの左レール
   上下変位データと前記第２の積分フィルタ回路からの上
   下変位データを加算して左レールの上下狂い（高低狂
   い）データとして出力する第３の加算回路 （ヨ）前記第４のハイパスフィルタ回路からの右レール
   上下変位データと前記第２の積分フィルタ回路からの上
   下変位データを加算して右レールの上下狂い（高低狂
   い）データとして出力する第４の加算回路 （タ）車輪の回転と連動して走行速度情報を発生し、こ
   の速度情報を、前記第１ないし第４のハイパスフィルタ
   回路および前記第１、第２の積分フィルタ回路へ送り、
   それらの周波数特性を空間周波数特性に変換する速度情
   報発生回路 （レ）左レール上下変位検出器および右レール上下変位
   検出器から上下変位信号を受けて左右レールの高低差を
   算出する左右レール高低差演算回路 （ソ）ジャイロスコープからの左右傾き信号を受けて、
   前記左右高低差演算回路からの左右レール高低差信号
   を、傾き分だけ補正して左右高低差（水準狂い）データ
   を出力する第５の加算回路 （ツ）軌間狂い演算回路からの軌間狂いデータ、第１の
   加算回路からの左レール左右狂いデータ、第２の加算回
   路からの右レール左右狂いデータ、第３の加算回路から
   の左レール上下狂いデータ、第４の加算回路からの右レ
   ール上下狂いデータおよび第５の加算回路からの左右高
   低差データをそれぞれディジタルデータに変換し出力す
   るＡ／Ｄ変換器 （ネ）Ａ／Ｄ変換された左レール左右狂いデータを受け
   て、前記第１のハイパスフィルタ回路および前記第１の
   積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
   特性を持たせた左レール左右狂いデータを出力する第１
   の正矢復元フィルタ回路 （ナ）Ａ／Ｄ変換された右レール左右狂いデータを受け
   て、前記第２のハイパスフィルタ回路および前記第１の
   積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
   特性を持たせた右レール左右狂いデータを出力する第２
   の正矢復元フィルタ回路 （ラ）Ａ／Ｄ変換された左レール上下狂いデータを受け
   て、前記第３のハイパスフィルタ回路および前記第２の
   積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
   特性を持たせた左レール上下狂いデータを出力する第３
   の正矢復元フィルタ回路 （ム）Ａ／Ｄ変換された右レール上下狂いデータを受け
   て、前記第４のハイパスフィルタ回路および前記第２の
   積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
   特性を持たせた右レール上下狂いデータを出力する第４
   の正矢復元フィルタ回路 （ウ）Ａ／Ｄ変換された左右高低差（水準狂い）データ
   の任意に定めた走行位置におけるデータから予め定めら
   れた距離を走行した位置におけるデータを減じて平面性
   狂いデータとして出力する平面性狂い演算回路
4. 【請求項４】 以下の各手段を具備したことを特徴とす
   る慣性正矢法軌道狂い検測装置。 （イ）下記の（ａ）ないし（ｇ）の各検出器を具備し、
   車両の台車枠に取り付けられる検出器ユニット （ａ）左側レールとの左右変位を検出する左レール左右
   変位検出器 （ｂ）右側レールとの左右変位を検出する右レール左右
   変位検出器 （ｃ）左側レールとの上下変位を検出する左レール上下
   変位検出器 （ｄ）右側レールとの上下変位を検出する右レール上下
   変位検出器 （ｅ）左右加速度を検出する左右加速度計 （ｆ）左側の上下加速度を検出する左側上下加速度計 （ｇ）右側の上下加速度を検出する右側上下加速度計 （ロ）左レール左右変位検出器および右レール左右変位
   検出器から左右変位信号を受けてレールの軌間狂いを算
   出する軌間狂い演算回路 （ハ）左レール左右変位検出器からの左レール左右変位
   データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制
   して出力する第１のハイパスフィルタ回路 （ニ）右レール左右変位検出器からの右レール左右変位
   データのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制
   して出力する第２のハイパスフィルタ回路 （ホ）左右加速度計からの左右加速度データを、相対的
   に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２回行っ
   て左右変位データとして出力する第１の積分フィルタ回
   路 （ヘ）前記第１のハイパスフィルタ回路からの左レール
   左右変位データと前記第１の積分フィルタ回路からの左
   右変位データを加算して、左レール左右狂い（通り狂
   い）データとして出力する第１の加算回路 （ト）前記第２のハイパスフィルタ回路からの右レール
   左右変位データと前記第１の積分フィルタ回路からの左
   右変位データを加算して右レール左右狂い（通り狂い）
   データとして出力する第２の加算回路 （チ）左側上下加速度計からの左側上下加速度信号を、
   相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２
   回行って左側上下変位データとして出力する第２の積分
   フィルタ回路 （リ）左レール上下変位検出器からの左側上下変位デー
   タのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して
   出力する第３のハイパスフィルタ回路 （ヌ）前記第２の積分フィルタ回路の出力と前記第３の
   ハイパスフィルタ回路の出力を加算して左レールの上下
   狂い（高低狂い）データとして出力する第３の加算回路 （ル）右側上下加速度計からの右側上下加速度信号を、
   相対的に低い空間周波数成分を抑制しつつ時間積分を２
   回行って右側上下変位データとして出力する第３の積分
   フィルタ回路 （オ）右レール上下変位検出器からの右側上下変位デー
   タのうち相対的に低い空間周波数成分の出力を抑制して
   出力する第４のハイパスフィルタ回路 （ワ）前記第３の積分フィルタ回路の出力と前記第４の
   ハイパスフィルタ回路の出力を加算して右レールの上下
   狂い（高低狂い）データとして出力する第４の加算回路 （カ）車輪の回転と連動して走行速度情報を発生し、こ
   の速度情報を、前記第１ないし第４のハイパスフィルタ
   回路および第１ないし第３の積分フィルタ回路へ送り、
   それらの周波数特性を空間周波数特性に変換する速度情
   報発生回路 （ヨ）軌間狂い演算回路からの軌間狂いデータ、第１の
   加算回路からの左レール左右狂いデータ、第２の加算回
   路からの右レール左右狂いデータ、第３の加算回路から
   の左レール上下狂いデータおよび第４の加算回路からの
   右レール上下狂いデータをそれぞれディジタルデータに
   変換して出力するＡ／Ｄ変換器 （タ）前記第３の加算回路出力の左レール上下狂いデー
   タと前記第４の加算回路出力の右レール上下狂いデータ
   との減算を行い左右高低差（水準狂い）データを出力す
   る減算回路 （レ）Ａ／Ｄ変換された左レール左右狂いデータを受け
   て、前記第１のハイパスフィルタ回路および前記第１の
   積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
   特性を持たせた左レール左右狂いデータを出力する第１
   の正矢復元フィルタ回路 （ソ）Ａ／Ｄ変換された右レール左右狂いデータを受け
   て、前記第２のハイパスフィルタ回路および前記第１の
   積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
   特性を持たせた右レール左右狂いデータを出力する第２
   の正矢復元フィルタ回路 （ツ）Ａ／Ｄ変換された左レール上下狂いデータを受け
   て、前記第３のハイパスフィルタ回路および前記第２の
   積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
   特性を持たせた左レール上下狂いデータを出力する第３
   の正矢復元フィルタ回路 （ネ）Ａ／Ｄ変換された右レール上下狂いデータを受け
   て、前記第４のハイパスフィルタ回路および前記第２の
   積分フィルタ回路の周波数特性と協働して正矢法の検測
   特性を持たせた右レール上下狂いデータを出力する第４
   の正矢復元フィルタ回路 （ナ）前記減算回路からの左右高低差（水準狂い）デー
   タを受けて、前記第３、第４のハイパスフィルタ回路お
   よび第２、第３の積分フィルタ回路の周波数特性で出力
   を抑制された相対的に低い周波数成分を強めて復元させ
   て出力する復元フィルタ回路 （ラ）前記復元フィルタ回路からの左右高低差（水準狂
   い）データの任意に定めた走行位置におけるデータから
   予め定めた距離を走行した位置におけるデータを減じて
   平面性狂いデータとして出力する平面性狂い演算回路