JP2002098512A - Displacement measuring device and method - Google Patents

Displacement measuring device and method

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JP2002098512A
JP2002098512A JP2000357712A JP2000357712A JP2002098512A JP 2002098512 A JP2002098512 A JP 2002098512A JP 2000357712 A JP2000357712 A JP 2000357712A JP 2000357712 A JP2000357712 A JP 2000357712A JP 2002098512 A JP2002098512 A JP 2002098512A
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JP
Japan
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displacement
light
light receiving
target object
measuring device
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Application number
JP2000357712A
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Japanese (ja)
Inventor
Michiaki Watanabe
通昭 渡邉
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the displacement of an object with low costs and high accuracy. SOLUTION: A direct-acting displacement measuring device 4 projects lights onto the mirror surface 2a of a mirror surface body 2, and measures the detecting point of a reflected light. The direct-acting displacement measuring device 4 calculates the displacement of the object 1 on the basis of the measured displacement of the reflected light. The direct-acting displacement measuring device 4 transmits the calculated displacement to a personal computer 7 through an antenna 5 using radio communications.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象物体の変
位量測定装置および方法に関し、特に、測定対象物体の
伸縮量である変位量を測定することにより、容易に対象
物体を管理することができるようにした変位量測定装置
および方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for measuring a displacement of an object to be measured, and more particularly, to a method for easily managing the object by measuring the amount of expansion or contraction of the object to be measured. The present invention relates to an apparatus and a method for measuring a displacement amount.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、鉄橋や鉄道線路のロングレールな
どの鉄鋼構造物は、長大構造物であることなどから、鉄
材や鋼材自体の温度変化により線膨張率に伴う伸縮が発
生する。
2. Description of the Related Art Conventionally, iron and steel structures such as long rails of railway bridges and railway tracks are long structures and the like, so that expansion and contraction accompanying a linear expansion coefficient occurs due to a temperature change of iron and steel itself.

【0003】これら鉄鋼構造物の伸縮による変位量が、
所定の閾値を超えると、最悪の場合、亀裂などの極めて
危険な状態が発生する。
[0003] The amount of displacement due to expansion and contraction of these steel structures is
Above a predetermined threshold, in the worst case, a very dangerous condition such as a crack may occur.

【0004】従って、これら鉄鋼構造物の対象物体の変
位量を測定し、その変位量を把握する必要がある。
[0004] Therefore, it is necessary to measure the amount of displacement of the target object of these steel structures and to grasp the amount of displacement.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
変位量の測定方法の場合、1回の測定に、複数の作業員
が必要となり、また、測定箇所の数が膨大であるため、
1日あたりの測定には、多大な手間と時間、さらに費用
を必要とする課題があった。
However, in the case of the conventional displacement measuring method, a plurality of workers are required for one measurement, and the number of measurement points is enormous.
The measurement per day has a problem requiring a great deal of labor, time and cost.

【0006】また、対象物体の変位量が微小の場合、測
定が困難である課題があった。
In addition, when the displacement of the target object is very small, there is a problem that the measurement is difficult.

【0007】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、低コストで、かつ、高精度に対象物体の変
位量を測定することができるようにするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and is intended to measure the displacement of a target object at low cost and with high accuracy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の変位量測定装置
は、対象物体の側面に配置され、入射位置に応じて異な
る方向に光を反射する反射面を有する反射手段と、反射
手段に向けて照射する光を発光する発光手段と、反射手
段により反射された反射光を受光する受光手段と、受光
手段により受光された反射光の受光位置に基づいて、レ
ールの変位量を算出する算出手段とを備えることを特徴
とする。
According to the present invention, there is provided a displacement measuring device which is disposed on a side surface of a target object and has a reflecting surface for reflecting light in different directions depending on the incident position. Light-emitting means for emitting light to be irradiated, light-receiving means for receiving reflected light reflected by the reflecting means, and calculating means for calculating the amount of displacement of the rail based on the light-receiving position of the reflected light received by the light-receiving means And characterized in that:

【0009】反射手段は、例えば、図1の鏡面体2によ
り構成され、その側面に鏡面反射特性を有する鏡面2a
が形成されている。
The reflecting means is constituted by, for example, the mirror body 2 shown in FIG. 1, and a mirror surface 2a having a mirror reflection characteristic on a side surface thereof.
Are formed.

【0010】発光手段は、例えば、図3の発光部21に
より構成され、鏡面体2の鏡面2aに向けて光を照射す
る。
The light emitting means is constituted by, for example, the light emitting unit 21 shown in FIG. 3, and irradiates the mirror surface 2a of the mirror body 2 with light.

【0011】受光手段は、例えば、図3の複数の受光部
22−1乃至22−9により構成され、鏡面体2の鏡面
2aで反射された光をいずれかで受光し、検出信号(位
置信号)を算出手段に出力する。
The light receiving means comprises, for example, a plurality of light receiving sections 22-1 to 22-9 shown in FIG. 3 and receives light reflected by the mirror surface 2a of the mirror body 2 by any one of them, and outputs a detection signal (position signal). ) Is output to the calculating means.

【0012】算出手段は、例えば、図4の演算処理部4
2により構成され、受光部22−1乃至22−9のいず
れかで受光された反射光の受光位置に基づいて、対象物
体の変位量を算出する。
The calculating means is, for example, the arithmetic processing unit 4 shown in FIG.
2, and calculates the displacement of the target object based on the light receiving position of the reflected light received by any of the light receiving units 22-1 to 22-9.

【0013】本発明の変位量測定装置においては、反射
面で反射された反射光の受光位置に基づいて、対象物体
の変位量が算出される。
In the displacement measuring apparatus according to the present invention, the displacement of the target object is calculated based on the light receiving position of the light reflected by the reflecting surface.

【0014】本発明の変位量測定装置によれば、反射面
で反射された反射光の受光位置に基づいて、対象物体の
変位量を算出するようにしたので、低コストで、かつ、
高精度に対象物体の変位量を測定することができる。
According to the displacement measuring device of the present invention, the displacement of the target object is calculated based on the light receiving position of the reflected light reflected by the reflecting surface.
The displacement of the target object can be measured with high accuracy.

【0015】本発明の変位量測定装置には、変位量の測
定時刻を予め記録または記憶する、または、所定時間間
隔毎にその所定時刻が到来したことを知らせる時刻管理
手段をさらに設けるようにすることができる。
The displacement measuring apparatus according to the present invention is provided with a time management means for recording or storing the measuring time of the displacement in advance, or for notifying that the predetermined time has arrived at predetermined time intervals. be able to.

【0016】時刻管理手段は、例えば、図4のタイマ4
4により構成され、対象物体1の変位量の測定時刻を管
理する。
The time management means includes, for example, the timer 4 shown in FIG.
4 for managing the measurement time of the displacement of the target object 1.

【0017】時刻管理手段を設けた場合、対象物体の変
位量の測定時刻を管理することができる。
When the time management means is provided, it is possible to manage the measurement time of the displacement amount of the target object.

【0018】これにより、発光手段は、時刻管理手段に
より管理された測定時刻が到来したとき、対象物体に配
置されている反射手段に向けて光を照射することができ
る。
Thus, when the measurement time managed by the time management means has arrived, the light emitting means can emit light toward the reflection means arranged on the target object.

【0019】本発明の変位量測定装置には、算出手段に
より算出された前記変位量を記憶する記憶手段をさらに
設けるようにすることができる。
The displacement measuring device of the present invention may further include a storage unit for storing the displacement calculated by the calculating unit.

【0020】記憶手段は、例えば、図84のメモリ45
により構成され、演算処理部42により算出された対象
物体1の変位量を記憶する。
The storage means is, for example, a memory 45 shown in FIG.
And stores the displacement amount of the target object 1 calculated by the arithmetic processing unit 42.

【0021】記憶手段を設けた場合、算出手段により算
出された変位量をパーソナルコンピュータに送信するま
で記憶することができる。
When the storage means is provided, the displacement calculated by the calculation means can be stored until it is transmitted to the personal computer.

【0022】本発明の変位量測定装置には、算出手段に
より算出された変位量を、他の装置に送信する送信手段
をさらに設けるようにすることができる。
The displacement measuring device according to the present invention may further include a transmitting means for transmitting the displacement calculated by the calculating means to another device.

【0023】送信手段は、例えば、図4の変調回路46
およびアンテナ5により構成され、演算手段42により
算出された対象物体の変位量を、パーソナルコンピュー
タ7のアンテナ6に電波として無線で送信する。
The transmitting means is, for example, the modulation circuit 46 shown in FIG.
And the amount of displacement of the target object calculated by the calculating means 42 is wirelessly transmitted to the antenna 6 of the personal computer 7 as a radio wave.

【0024】送信手段を設けた場合、記憶手段に記憶さ
れた対象物体1の変位量を他の装置に送信することがで
きる。
When the transmission means is provided, the displacement of the target object 1 stored in the storage means can be transmitted to another device.

【0025】本発明の変位量測定装置における算出手段
は、受光手段により受光された、複数の反射光の受光位
置から平均値を算出し、その平均値に基づいて、対象物
体の変位量を算出するようにすることができる。
The calculating means in the displacement measuring device of the present invention calculates an average value from the light receiving positions of the plurality of reflected lights received by the light receiving means, and calculates the displacement amount of the target object based on the average value. You can make it.

【0026】これにより、算出手段は、より信頼性のあ
る測定データから、対象物体の変位量を算出することが
できる。
Thus, the calculating means can calculate the displacement of the target object from the more reliable measurement data.

【0027】本発明の変位量測定装置における反射面
は、ほぼ円弧状とすることができる。
The reflecting surface in the displacement measuring device according to the present invention can be substantially arc-shaped.

【0028】これにより、反射面の形成が比較的容易と
なる。
This makes it relatively easy to form the reflecting surface.

【0029】本発明の変位量測定方法は、対象物体の側
面に、入射位置に応じて異なる方向に光を反射する反射
面を配置する配置ステップと、反射面に向けて照射する
光を発光する発光ステップと、反射面で反射された反射
光を受光する受光ステップと、受光ステップの処理によ
り受光された反射光の受光位置を測定する測定ステップ
と、測定ステップの処理により測定された反射光の受光
位置に基づいて、対象物体の変位量を算出する算出ステ
ップとを含むことを特徴とする。
According to the displacement measuring method of the present invention, an arranging step of arranging, on the side surface of a target object, a reflecting surface that reflects light in different directions according to the incident position, and emits light to be irradiated toward the reflecting surface. A light emitting step, a light receiving step of receiving the reflected light reflected by the reflecting surface, a measuring step of measuring a light receiving position of the reflected light received by the processing of the light receiving step, and a measuring step of the reflected light measured by the processing of the measuring step. Calculating a displacement amount of the target object based on the light receiving position.

【0030】発光ステップは、例えば、図7のステップ
S3により構成され、受光ステップは、例えば、図7の
ステップS4により構成され、測定ステップは、例え
ば、図7のステップS5により構成され、算出ステップ
は、例えば、図7のステップS9により構成される。
The light emission step is constituted by, for example, step S3 of FIG. 7, the light receiving step is constituted by, for example, step S4 of FIG. 7, and the measurement step is constituted by, for example, step S5 of FIG. Is configured by, for example, step S9 in FIG.

【0031】本発明の変位量測定方法においては、反射
面で反射された反射光の受光位置に基づいて、対象物体
の変位量が算出される。
In the displacement measuring method according to the present invention, the displacement of the target object is calculated based on the light receiving position of the light reflected by the reflecting surface.

【0032】本発明の変位量測定方法によれば、反射面
で反射された反射光の受光位置に基づいて、対象物体の
変位量を算出するようにしたので、低コストで、かつ、
高精度に対象物体の変位量を測定することができる。
According to the displacement measuring method of the present invention, the displacement of the target object is calculated based on the light receiving position of the reflected light reflected by the reflecting surface.
The displacement of the target object can be measured with high accuracy.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】図1は、本発明を適用した変位量
測定装置の構成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a displacement measuring device to which the present invention is applied.

【0034】対象物体1の側面には、鏡面体2が取り付
けられている。基台3には、直動変位測定装置4が対象
物体1の長手方向に、その位置が調整された後、固定さ
れている。すなわち、直動変位測定装置4は、鏡面反射
の原理を利用できるように、光が発光部21(図3)か
ら鏡面2aの頂点2atに照射され、さらに、その延長
線が円柱の中心C(図2)を通過するように、その照射
位置と方向とが正確に合わされている。
A mirror 2 is attached to the side of the target object 1. A linear displacement measuring device 4 is fixed to the base 3 after its position has been adjusted in the longitudinal direction of the target object 1. That is, the linear motion displacement measuring device 4 irradiates light to the vertex 2at of the mirror surface 2a from the light emitting unit 21 (FIG. 3) so that the principle of mirror reflection can be used, and furthermore, the extension of the light is applied to the center C ( In order to pass through FIG. 2), the irradiation position and the direction are accurately matched.

【0035】直動変位測定装置4は、対象物体1の側面
に取り付けられた鏡面体2に光を照射し、その反射光の
受光点を測定することにより、対象物体1の変位量を測
定する。直動変位測定装置4には、アンテナ5が設けら
れており、そのアンテナ5を介してパーソナルコンピュ
ータ7に無線で測定データが送信される。勿論、有線に
よりパーソナルコンピュータ7に送信するようにしても
よい。
The linear displacement measuring device 4 measures the amount of displacement of the target object 1 by irradiating light to the mirror 2 attached to the side surface of the target object 1 and measuring the light receiving point of the reflected light. . The linear motion measuring device 4 is provided with an antenna 5, and measurement data is wirelessly transmitted to the personal computer 7 via the antenna 5. Of course, it may be transmitted to the personal computer 7 by wire.

【0036】図2は、鏡面体2の形状を示す図である。
同図からもわかるように、鏡面体2は、半径rの円柱の
一部をカットした形状とされ、その側面に鏡面2aが形
成されている。従って、鏡面反射特性を有する鏡面2a
は、上面から見たとき、半径rの円弧上に位置する。
FIG. 2 is a view showing the shape of the mirror 2.
As can be seen from the figure, the mirror body 2 has a shape obtained by cutting a part of a cylinder having a radius r, and a mirror surface 2a is formed on a side surface thereof. Therefore, the mirror surface 2a having the specular reflection characteristic
Is located on an arc having a radius r when viewed from above.

【0037】図3は、直動変位測定装置4の構成例を示
す図である。調整前、直動変位測定装置4は、基台3に
対して、長穴4aを介して挿通されたボルト23によ
り、スライド自在に取り付けられており、発光部21に
より発光され、出射された光が、鏡面体2の円弧状の鏡
面2aの頂点2atに当る位置にスライド調整された
後、ボルト23により基台3に固定される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the linear displacement measuring device 4. Before the adjustment, the linear motion displacement measuring device 4 is slidably attached to the base 3 by the bolts 23 inserted through the elongated holes 4a, and the light emitted and emitted by the light emitting unit 21 is emitted. Is adjusted to a position corresponding to the vertex 2at of the arc-shaped mirror surface 2a of the mirror body 2, and then fixed to the base 3 with the bolts 23.

【0038】発光部21は、光を発光し、鏡面体2に向
けて出射する。鏡面体2の鏡面2aで反射された光は、
受光部22−1乃至22−9のいずれかで受光され(従
って、発光部21が出射する光は、その断面が図3にお
いて、充分に縦長の形状とされている)、その検出信号
が、演算処理部42(図4)に出力される。なお、受光
部22−1乃至22−9は、それぞれ、所定の間隔で配
置されており、受光位置により、発光部21(中心)か
らの距離(変位量)がわかるようになされている。
The light emitting section 21 emits light and emits the light toward the mirror 2. The light reflected by the mirror surface 2a of the mirror body 2 is
The light emitted from the light emitting unit 21 is received by any of the light receiving units 22-1 to 22-9 (the light emitted from the light emitting unit 21 has a sufficiently long cross section in FIG. 3), and the detection signal is It is output to the arithmetic processing unit 42 (FIG. 4). The light receiving units 22-1 to 22-9 are arranged at predetermined intervals, and the distance (displacement amount) from the light emitting unit 21 (center) can be determined by the light receiving position.

【0039】図3の例の場合、受光部22は、9個とさ
れているが、その数を多くし、間隔を狭める程、より広
く、かつ、より高い分解能で検出が可能となる。以下、
受光部22−1乃至22−9を個々に区別する必要がな
い場合、単に受光部22と記載する。その他の装置にお
いても同様とする。
In the example shown in FIG. 3, the number of the light receiving sections 22 is nine. However, as the number of the light receiving sections 22 is increased and the interval is reduced, the detection can be made wider and with higher resolution. Less than,
When it is not necessary to individually distinguish the light receiving units 22-1 to 22-9, they are simply referred to as light receiving units 22. The same applies to other devices.

【0040】図4は、直動変位測定装置4の詳細な構成
例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration example of the linear motion displacement measuring device 4. As shown in FIG.

【0041】制御部43は、タイマ44を監視し、予め
設定された測定時刻(日時)が到来すると、発光部21
を制御し、光を発光させ、鏡面体2に向けて出射させ
る。また、制御部43は、パーソナルコンピュータ7か
ら指令を受けると、演算処理部42を制御し、メモリ4
5に記憶されている測定データを変調回路46に供給さ
せ、変調させた後、アンテナ5を介して送信させる。
The control unit 43 monitors the timer 44, and when a preset measurement time (date and time) comes, the light emitting unit 21
Is controlled to emit light, and the light is emitted toward the mirror 2. When receiving a command from the personal computer 7, the control unit 43 controls the arithmetic processing unit 42 and
The measurement data stored in 5 is supplied to the modulation circuit 46 and modulated, and then transmitted via the antenna 5.

【0042】受光部22は、制御部43の制御に基づい
て、鏡面2aで反射された光を受光し、検出信号を演算
処理部42に出力する。温度センサ41は、対象物体1
の温度を測定し、演算処理部42に出力する。
The light receiving section 22 receives the light reflected by the mirror surface 2 a under the control of the control section 43 and outputs a detection signal to the arithmetic processing section 42. The temperature sensor 41 is a target object 1
Is measured and output to the arithmetic processing unit 42.

【0043】演算処理部42は、制御部43の制御に基
づいて、受光部22より入力された位置信号に基づい
て、対象物体1の変位量を演算し、メモリ45に記憶さ
せるとともに、温度センサ41より入力されたそのとき
の測温(測定)データもメモリ45に記憶させる。
The arithmetic processing unit 42 calculates the amount of displacement of the target object 1 based on the position signal input from the light receiving unit 22 under the control of the control unit 43, and stores the amount of displacement in the memory 45 and the temperature sensor. The temperature measurement (measurement) data at that time inputted from 41 is also stored in the memory 45.

【0044】変調回路46は、制御部43の制御に基づ
いて、演算処理部42より供給された測定データをFM変
調し、アンテナ5を介して、パーソナルコンピュータ7
に設けられているアンテナ6に電波として送信する。こ
こで、送信される電波には、例えば、92MHz乃至98M
Hzの帯域が使用され、対象物体1の温度および変位量な
どの測定データが、例えば、2400bpsで送信され
る。
The modulation circuit 46 FM-modulates the measurement data supplied from the arithmetic processing section 42 based on the control of the control section 43, and transmits the modulated data to the personal computer 7 via the antenna 5.
Is transmitted as a radio wave to the antenna 6 provided in the. Here, the transmitted radio wave includes, for example, 92 MHz to 98 M
A band of Hz is used, and measurement data such as the temperature and displacement of the target object 1 is transmitted at, for example, 2400 bps.

【0045】図5は、パーソナルコンピュータ7の詳細
な構成例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration example of the personal computer 7.

【0046】CPU(Central Processing Unit)51は、
ROM(Read Only Memory)52やハードディスクドライ
ブ59に記憶されているプログラムに従って、各種の処
理を実行する。RAM(Random Access Memory)53に
は、CPU51が各種の処理を実行する上において必要な
プログラムやデータが適宜記憶される。CPU51、ROM5
2、およびRAM53は、バス54を介して相互に接続さ
れているとともに、入出力インターフェース55にも接
続されている。
The CPU (Central Processing Unit) 51
Various processes are executed according to programs stored in a ROM (Read Only Memory) 52 or a hard disk drive 59. A RAM (Random Access Memory) 53 appropriately stores programs and data necessary for the CPU 51 to execute various processes. CPU51, ROM5
2, and the RAM 53 are connected to each other via a bus 54, and are also connected to an input / output interface 55.

【0047】入出力インターフェース55には、キーボ
ードやマウスよりなる入力部56、LCD(Liquid Crysta
l Display),CRT(Cathode Ray Tube)、スピーカなど
より構成される出力部57、アンテナ6で受信された電
波を復調する復調回路58、並びに、ハードディスクド
ライブ(HDD)59が接続されている。また、入出力イ
ンターフェース55には、必要に応じて、プログラムを
インストールするためのドライブ60が接続されてお
り、磁気ディスク71、光ディスク72、光磁気ディス
ク73、または半導体メモリ74などが装着される。
The input / output interface 55 includes an input unit 56 composed of a keyboard and a mouse, and an LCD (Liquid Crysta).
l), an output unit 57 composed of a CRT (Cathode Ray Tube), a speaker, etc., a demodulation circuit 58 for demodulating radio waves received by the antenna 6, and a hard disk drive (HDD) 59. A drive 60 for installing a program is connected to the input / output interface 55 as necessary, and a magnetic disk 71, an optical disk 72, a magneto-optical disk 73, a semiconductor memory 74, or the like is mounted.

【0048】次に、本発明の実施の形態の動作を説明す
る前に、対象物体1の変位量測定の際に利用される鏡面
反射の原理について、図6を参照して説明する。なお、
説明の便宜のため、鏡面体2は、半円形状とされてい
る。
Next, before describing the operation of the embodiment of the present invention, the principle of specular reflection used in measuring the displacement of the target object 1 will be described with reference to FIG. In addition,
For convenience of description, the mirror 2 is formed in a semicircular shape.

【0049】原点O(0,Y)は、鏡面2aの頂点2a
tに光が照射される場合における発光部21の位置を表
わし、発光点A(x1,Y)は、発光部21が、原点O
からx軸方向(対象物体1の長手方向)に距離x1だけ
移動した位置を表わし、反射点(入射点)P(x,y)
は、発光点Aに位置する発光部21から出射された光が
入射される鏡面2aの位置を表わし、変位点Q(x1
0)は、対象物体1の変位後の位置を表わし、受光点B
(X(x1),Y)は、反射点Pで反射された光が受光
部22で受光される位置を表わしている。中心Cは、鏡
面2aで形成される半径rの半円の中心を表わし、xy
座標系の原点(0,0)とされる。中心Cと変位点Qを
結ぶ直線(以下、このような2点間の直線は、直線CQ
のように記載する)は、直線APの延長線と垂直に交差
する。
The origin O (0, Y) is at the vertex 2a of the mirror surface 2a.
t represents the position of the light emitting unit 21 when light is irradiated, and the light emitting point A (x 1 , Y) indicates that the light emitting unit 21 has the origin O
Represents a position moved by a distance x 1 in the x-axis direction (longitudinal direction of the target object 1) from the reflection point, and a reflection point (incident point) P (x, y)
Represents the position of the mirror surface 2a where the light emitted from the light emitting unit 21 located at the light emitting point A is incident, and the displacement point Q (x 1 ,
0) represents the position of the target object 1 after the displacement, and the light receiving point B
(X (x 1 ), Y) represents a position at which the light reflected at the reflection point P is received by the light receiving unit 22. The center C represents the center of a semicircle of radius r formed by the mirror surface 2a, and xy
It is set as the origin (0,0) of the coordinate system. A straight line connecting the center C and the displacement point Q (hereinafter, such a straight line between the two points is a straight line CQ
) Perpendicularly intersects an extension of the straight line AP.

【0050】また、発光点Aから反射点Pまでの距離を
Dとし、発光点Aからの光の反射点Pにおける入射角度
をωとする(円弧を構成する鏡面2a上の反射点Pにお
ける接線T1に対して、光が角度ωで入射するものとす
る)。従って、発光点Aから出射された光は、反射点P
において、直線CPを延長した直線T2に対して入射角
ωと等角の方向に反射される(直線APに対して、角度
2ωで反射される)。
The distance from the light-emitting point A to the reflection point P is D, and the incident angle of the light from the light-emitting point A at the reflection point P is ω (the tangent at the reflection point P on the mirror surface 2a forming the arc). relative to T 1, the light is assumed to be incident at an angle omega). Therefore, the light emitted from the light emitting point A is reflected at the reflecting point P
Is reflected in a direction equiangular with the incident angle ω with respect to the straight line T 2 extending the straight line CP (reflected at an angle 2ω with respect to the straight line AP).

【0051】ここで、三角形APBの線分AB=X(x
1)は、次式(1)で表わされる。 線分AB=X(x1)=線分AP・tan(2ω) ・・・(1)
Here, the segment AB = X (x
1 ) is represented by the following equation (1). Line segment AB = X (x 1 ) = Line segment AP · tan (2ω) (1)

【0052】また、鏡面2aの中心C(0,0)、入射
点P(x,y)、および、変位点Qからなる三角形CP
Qにおける線分CPと線分CQをなす角度θと、線分C
Pと線分PQのなす角度ωとの間には、次式(2)に示
されるような関係が成立する。 ω=(π/2)−θ ・・・(2)
A triangle CP consisting of the center C (0, 0) of the mirror surface 2a, the incident point P (x, y), and the displacement point Q
The angle θ between the line segment CP and the line segment CQ in Q, and the line segment C
A relationship expressed by the following equation (2) is established between P and the angle ω formed by the line segment PQ. ω = (π / 2) −θ (2)

【0053】上記式(2)に基づいて、tan(2ω)
は、三角関数の加法定理により、次式(3)で表わされ
る。 tan (2ω)=tan2((π/2)−θ) =tan(π−2θ) =(tanπ−tan2θ)/(1+tanπ・tan2θ) ここで、tanπ=0なので、 ここで、θの値が充分に大きければ(π/2に近けれ
ば)、tanθ≒r/x1なので、 tan (2ω)=−(2r/x1)/((1−(r/x12) =−2rx1/(x1 2−r2) =2rx1/(r2−x1 2) ここで、r2≫x1 2なので、 tan (2ω)≒2rx1/r2 =(2/r)・x1 ・・・(3)
Based on the above equation (2), tan (2ω)
Is represented by the following equation (3) by the addition theorem of trigonometric functions. tan (2ω) = tan2 ((π / 2) −θ) = tan (π−2θ) = (tanπ−tan2θ) / (1 + tanπ · tan2θ) where tanπ = 0, Here, (the closer [pi / 2) is greater enough value of θ is, so tanθ ≒ r / x 1, tan (2ω) = - (2r / x 1) / ((1- (r / x 1 ) 2) = -2rx 1 / ( x 1 2 -r 2) = 2rx 1 / (r 2 -x 1 2) here, since r 2 »x 1 2, tan ( 2ω) ≒ 2rx 1 / r 2 = (2 / r) · x 1 (3)

【0054】上記式(3)より、上記式(1)は、次式
(4)で表わされる。 線分AB=X(x1)=線分AP・(2/r)・x1=D・(2/r)・x1・ ・・・(4)
From the above equation (3), the above equation (1) is represented by the following equation (4). Line segment AB = X (x 1 ) = line segment AP · (2 / r) · x 1 = D · (2 / r) · x 1 (4)

【0055】上記式(4)から、変位量x1は、次式
(5)で表わされる。 x1=X(x1)/(D・(2/r))=(X(x1)・r)/2D ・・・(5)
From the above equation (4), the displacement x 1 is expressed by the following equation (5). x 1 = X (x 1 ) / (D · (2 / r)) = (X (x 1 ) · r) / 2D (5)

【0056】すなわち、半径rおよび距離Dは、既知で
あるので、反射光変位量X(x1)を測定することによ
り、変位量x1を算出することができる。
That is, since the radius r and the distance D are known, the displacement x 1 can be calculated by measuring the reflected light displacement X (x 1 ).

【0057】次に、図7のフローチャートを参照して、
直動変位測定装置4が実行する、対象物体1の変位量測
定処理について説明する。
Next, referring to the flowchart of FIG.
The displacement amount measurement processing of the target object 1 executed by the linear displacement measurement device 4 will be described.

【0058】ステップS1において、制御部43は、タ
イマ44を監視し、測定時刻が到来したのか否かを判定
し、未だ測定時刻が到来していないと判定した場合、ス
テップS1において、測定時刻が到来したと判定される
まで待機する。そして、測定時刻が到来すると、ステッ
プS2に進み、制御部43は、カウンタの値Nを0に初
期化する。
In step S1, the control unit 43 monitors the timer 44 to determine whether or not the measurement time has arrived. If it is determined that the measurement time has not yet arrived, the control unit 43 determines in step S1 that the measurement time has not elapsed. Wait until it is determined that it has arrived. When the measurement time has arrived, the process proceeds to step S2, where the control unit 43 initializes the value N of the counter to zero.

【0059】ステップS3において、発光部21は、制
御部43の制御に基づいて、鏡面2aに向けて光を照射
する。ステップS4において、受光部22−1乃至22
−9のいずれかが、鏡面2aで反射された光を受光し、
その検出信号を演算処理部42に出力する。ステップS
5において、演算処理部42は、ステップS4の処理で
得られた信号から反射光変位量X(x1)を演算する。
In step S3, the light emitting section 21 irradiates the mirror surface 2a with light under the control of the control section 43. In step S4, the light receiving units 22-1 to 22-2
-9 receives the light reflected by the mirror surface 2a,
The detection signal is output to the arithmetic processing unit 42. Step S
In 5, the arithmetic processing unit 42 calculates the reflected light displacement X (x 1 ) from the signal obtained in the process of step S4.

【0060】すなわち、対象物体1が伸縮していない場
合、予め調整してあるので、反射光は、受光部22−5
により受光される。対象物体1が伸張し、例えば、図6
に示されるように、鏡面体2の鏡面2aの頂点2atが
直動変位測定装置4の発光点Aより距離x1だけ左方向
に変位したとすると、その変位量が大きい程、受光部2
2−6乃至22−9のうち、より外側(図3において右
側)の受光部により受光される。そして、反射光を受光
した受光部と中心の受光部22−5との距離が、反射光
変位量X(x1)として求められる。
That is, when the target object 1 is not expanded or contracted, it is adjusted in advance, and the reflected light is transmitted to the light receiving section 22-5.
Is received by the The target object 1 expands, for example, as shown in FIG.
As shown, when a vertex 2at a mirror 2a of the mirror body 2 is displaced only left a distance x 1 from the light emitting point A of the linear displacement measuring device 4, as the displacement amount is large, the light receiving section 2
Of the 2-6 to 22-9, the light is received by the outer light receiving unit (right side in FIG. 3). The distance between the light receiving portion 22-5 of the light receiving portion and the center which receives the reflected light is obtained as the reflected light displacement X (x 1).

【0061】逆に、対象物体1が縮小し、頂点2atが
図6において右方向に変位したとすると、反射光は、受
光部22−5より左側の受光部22−4乃至22−1に
より受光され、上述した場合と同様にして、反射光変位
量X(x1)が求められる。
Conversely, if the object 1 is reduced and the vertex 2at is displaced rightward in FIG. 6, the reflected light is received by the light receiving units 22-4 to 22-1 on the left side of the light receiving unit 22-5. Then, the reflected light displacement X (x 1 ) is obtained in the same manner as described above.

【0062】ステップS6において、制御部43は、カ
ウンタの値Nを1だけインクリメントし、ステップS7
に進み、カウンタの値Nが、予め設定してある所定の測
定回数(基準回数)より大きい値になったのか否かを判
定する。ステップS7において、カウンタの値Nが所定
の測定回数より大きい値ではないと判定された場合、ス
テップS3に戻り、上述した処理を繰り返す。
In step S6, the control section 43 increments the value N of the counter by one, and in step S7
Then, it is determined whether or not the value N of the counter has become larger than a predetermined number of measurements (reference number) set in advance. If it is determined in step S7 that the value N of the counter is not greater than the predetermined number of measurements, the process returns to step S3 and repeats the above-described processing.

【0063】ステップS7において、カウンタの値Nが
所定の測定回数(例えば、10回乃至100回のうちの
所定の回数)より大きい値になったと判定された場合、
ステップS8に進み、演算処理部42は、メモリ45に
記憶されている複数の反射光変位量X(x1)を読み出
し、その平均値を算出する。これにより、より信頼性の
ある測定データを得ることができる。
In step S7, if it is determined that the value N of the counter has become greater than a predetermined number of measurements (for example, a predetermined number of times from 10 to 100),
Proceeding to step S8, the arithmetic processing unit 42 reads a plurality of reflected light displacement amounts X (x 1 ) stored in the memory 45 and calculates an average value thereof. Thereby, more reliable measurement data can be obtained.

【0064】ステップS9において、演算処理部42
は、ステップS8の処理で算出された反射光変位量X
(x1)を上記式(5)に代入し、変位量x1を算出す
る。演算処理部42は、算出された変位量x1を、温度
センサ41で測定された測温データとともにメモリ45
に記憶し、処理は終了される。
In step S9, the arithmetic processing unit 42
Is the reflected light displacement X calculated in step S8.
The (x 1) is substituted in equation (5), calculates the amount of displacement x 1. The arithmetic processing unit 42 stores the calculated displacement amount x 1 in the memory 45 together with the temperature measurement data measured by the temperature sensor 41.
And the process is terminated.

【0065】このように、鏡面反射の原理を利用するこ
とにより、対象物体1の変位量を、容易に、かつ、高精
度で測定することができる。
As described above, by using the principle of specular reflection, the displacement amount of the target object 1 can be measured easily and with high accuracy.

【0066】次に、図8のフローチャートを参照して、
パーソナルコンピュータ7が実行する、測定データ受信
処理について説明する。
Next, referring to the flowchart of FIG.
The measurement data reception processing executed by the personal computer 7 will be described.

【0067】ステップS21において、パーソナルコン
ピュータ7のCPU51は、アンテナ6を介して、直動変
位測定装置4に対して測定データの送信を要求する。こ
の要求を受けた直動変位測定装置4は、この要求に対応
してメモリ45に記憶されている測定データを読み出
し、変調回路46で変調し、アンテナ5を介してパーソ
ナルコンピュータ7に送信する。
In step S21, the CPU 51 of the personal computer 7 requests the linear motion displacement measuring device 4 to transmit measurement data via the antenna 6. Upon receiving the request, the linear motion displacement measuring device 4 reads the measurement data stored in the memory 45 in response to the request, modulates the measurement data with the modulation circuit 46, and transmits the modulated data to the personal computer 7 via the antenna 5.

【0068】ステップS22において、パーソナルコン
ピュータ7の復調回路58は、アンテナ6を介して受信
された電波を復調する。CPU51は、復調された測定デ
ータをRAM53、さらに必要に応じてハードディスクド
ライブ59に記憶させ、処理は終了される。
In step S22, the demodulation circuit 58 of the personal computer 7 demodulates the radio wave received via the antenna 6. The CPU 51 stores the demodulated measurement data in the RAM 53 and, if necessary, in the hard disk drive 59, and the process ends.

【0069】次に、図9のフローチャートを参照して、
パーソナルコンピュータ7が実行する、変位量判定処理
について説明する。
Next, referring to the flowchart of FIG.
The displacement determination processing executed by the personal computer 7 will be described.

【0070】ステップS31において、CPU51は、RAM
53またはハードディスクドライブ59に記憶されてい
る測定データ(変位量)を読み出す。ステップS32に
おいて、CPU51は、ステップS31の処理で読み出さ
れた測定データが、予め設定されている所定の閾値より
大きい値であるのか否かを判定し、所定の閾値より大き
い値であると判定した場合、ステップS33に進み、CP
U51は、バス54、入出力インタフェース55を介し
て、出力部57に、音声またはメッセージにより警告を
出力させる。これにより例えば、メッセージ「対象物体
の変位量が大きくなっているので、補修を行ってくださ
い」などが出力される。
In step S31, the CPU 51
The measurement data (displacement amount) stored in 53 or the hard disk drive 59 is read. In step S32, the CPU 51 determines whether the measurement data read in the process of step S31 is a value larger than a predetermined threshold, and determines that the measurement data is larger than the predetermined threshold. If so, the process proceeds to step S33, where CP
The U51 causes the output unit 57 to output a warning by voice or message via the bus 54 and the input / output interface 55. As a result, for example, a message “The displacement of the target object is large, so please repair it” is output.

【0071】ステップS32において、所定の閾値より
測定データが大きい値ではないと判定された場合、対象
物体1は、補修を行うほど未だ変位していないので、ス
テップS33の処理をスキップし、処理は終了される。
If it is determined in step S32 that the measured data is not greater than the predetermined threshold value, the target object 1 has not yet been displaced enough to be repaired. Will be terminated.

【0072】なお、リアルタイムによる処理を必要とし
ない場合には、ステップS32において、閾値より大き
い変位を示す測定結果が紙などにプリントされ、保守作
業員に渡されて、保守作業が行われる。
If the real-time processing is not required, in step S32, a measurement result showing a displacement larger than the threshold value is printed on paper or the like, and is handed over to a maintenance worker to perform maintenance work.

【0073】以上においては、直動変位測定装置4にお
いて、複数の反射光変位量X(x1)を測定し、その平
均値および変位量を算出させるようにしたが、消費電力
を抑えるために、反射光変位量の平均値および対象物体
1の変位量の算出処理は、パーソナルコンピュータ7に
行わせるようにしてもよい。
In the above description, a plurality of reflected light displacements X (x 1 ) are measured by the linear motion displacement measuring device 4 and the average value and the displacement are calculated. The calculation of the average value of the reflected light displacement and the displacement of the target object 1 may be performed by the personal computer 7.

【0074】次に、具体的な数値例を挙げて、鏡面反射
の原理を利用した変位量の測定方法についてさらに詳し
く説明する。
Next, the method of measuring the amount of displacement using the principle of specular reflection will be described in more detail with reference to specific numerical examples.

【0075】鏡面2aの半径r=200mm、発光点A
から反射点Pまでの距離D=1000mmである場合、
反射光変位量X(x1)は、次式で表される。
Radius r of mirror surface 2a = 200 mm, light emitting point A
When the distance D from the reflection point P to the reflection point P is 1000 mm,
The reflected light displacement X (x 1 ) is represented by the following equation.

【0076】すなわち、対象物体1の変位量x1が1m
mの場合でも、受光点Bの反射光変位量X(x1)=1
0mmとして測定することができる。
That is, the displacement x 1 of the target object 1 is 1 m
m, the displacement X (x 1 ) of the reflected light at the light receiving point B = 1.
It can be measured as 0 mm.

【0077】従って、例えば、対象物体1の変位量x1
が±20mmの場合、±200mmの反射光変位量X
(x1)として測定することができる。
Therefore, for example, the displacement amount x 1 of the target object 1
Is ± 20 mm, the reflected light displacement X of ± 200 mm
It can be measured as (x 1 ).

【0078】また、例えば、鏡面2aの半径r=200
0mm、発光点Aから反射点Pまでの距離D=1000
mmである場合、反射光変位量X(x1)は、次式で表
される。
Further, for example, the radius r of the mirror surface 2a is 200
0 mm, distance D from light emitting point A to reflection point P = 1000
mm, the reflected light displacement X (x 1 ) is represented by the following equation.

【0079】従って、例えば、対象物体1の変位量x1
が±200mmの場合、±200mmの反射光変位量X
(x1)として測定することができる。
Therefore, for example, the displacement amount x 1 of the target object 1
Is ± 200 mm, the reflected light displacement X of ± 200 mm
It can be measured as (x 1 ).

【0080】このように、変位量の大きい対象物体と、
変位量の小さい対象物体を測定する場合、鏡面2aの半
径rの値を変えるだけで、変位量の大小に拘わらず、同
一原理で測定することが可能になる。
As described above, the target object having a large displacement is
When measuring a target object having a small displacement amount, it is possible to perform measurement by the same principle regardless of the magnitude of the displacement amount only by changing the value of the radius r of the mirror surface 2a.

【0081】次に、図10を参照して、本発明をレール
変位量測定システムに適用した場合の構成例について説
明する。このシステムにおいては、鉄道線路用ロングレ
ールの長手方向の伸縮量である変位量が測定される。
Next, with reference to FIG. 10, a configuration example in which the present invention is applied to a rail displacement amount measuring system will be described. In this system, an amount of displacement, which is an amount of expansion and contraction in the longitudinal direction of a long rail for a railway track, is measured.

【0082】測定車両93の内部には、取り外し可能に
パーソナルコンピュータ7が設置されている。測定車両
93が、ロングレール91上を走行するとき、測定車両
93の下面の左右に取り付けられている左側のアンテナ
6−L(図示せず)と右側のアンテナ6−Rを介して、
直動変位測定装置4−Lと直動変位測定装置4−Rより
受信した測定データが、パーソナルコンピュータ7のハ
ードディスクドライブ59に記憶される。
A personal computer 7 is detachably provided inside the measuring vehicle 93. When the measurement vehicle 93 travels on the long rail 91, the left and right antennas 6-L (not shown) and the right antenna 6-R attached to the left and right of the lower surface of the measurement vehicle 93,
The measurement data received from the linear displacement measuring device 4-L and the linear displacement measuring device 4-R are stored in the hard disk drive 59 of the personal computer 7.

【0083】基準杭92−L,92−R上には、基台3
−L,3−Rがそれぞれ設けられ、その基台3−L,3
−Rに対して、直動変位測定装置4−L,4−Rが、ロ
ングレール91の長手方向に、その位置が調整された
後、それぞれ固定されている。
The base 3 is placed on the reference piles 92-L and 92-R.
-L, 3-R are provided, respectively, and the bases 3-L, 3 are provided.
With respect to -R, the linear motion displacement measuring devices 4-L and 4-R are respectively fixed after their positions are adjusted in the longitudinal direction of the long rail 91.

【0084】直動変位測定装置4−L,4−Rは、ロン
グレール91の外側側面に取り付けられた鏡面体2−L
(図示せず),2−Rに光を照射し、その反射光の受光
点を測定することにより、ロングレール91の変位量を
測定する。直動変位測定装置4−L,4−Rには、アン
テナ5−L,5−Rがそれぞれ設けられ、測定データが
パーソナルコンピュータ7に無線で送信される。勿論、
測定データをロングレール91に沿って配置した有線に
より、所定のセンタに送信するようにしてもよい。な
お、直動変位測定装置4の電源は、例えば、太陽電池な
どを利用して、電源工事を不要にすることができる。
The linear displacement measuring devices 4-L and 4-R are mirror bodies 2-L attached to the outer side surface of the long rail 91.
(Not shown), the displacement of the long rail 91 is measured by irradiating light to 2-R and measuring the light receiving point of the reflected light. The linear displacement measuring devices 4-L and 4-R are provided with antennas 5-L and 5-R, respectively, and measurement data is transmitted to the personal computer 7 by radio. Of course,
The measurement data may be transmitted to a predetermined center by a wire arranged along the long rail 91. In addition, the power supply of the linear motion displacement measuring device 4 can use a solar cell, for example, and can eliminate the need for power supply work.

【0085】鏡面体2は、図11に示されるように、予
め、取付金具101に一体に固定されており、この取付
金具101を、ロングレール91に、締め付け用のボル
ト102で固定することで取り付けられる。
As shown in FIG. 11, the mirror body 2 is previously fixed integrally to a mounting bracket 101, and the mounting bracket 101 is fixed to a long rail 91 with a bolt 102 for tightening. It is attached.

【0086】次に、レール変位量測定システムの実施の
形態の動作について説明するが、直動変位測定装置4が
実行する、ロングレール91の変位量測定処理について
は、図7で上述した処理と同様であるため、その説明は
省略する。
Next, the operation of the embodiment of the rail displacement measuring system will be described. The displacement measuring process of the long rail 91 executed by the linear displacement measuring device 4 is the same as the process described with reference to FIG. The description is omitted because it is the same.

【0087】次に、図12のフローチャートを参照し
て、パーソナルコンピュータ7が実行する、測定データ
収集処理について説明する。
Next, the measurement data collection processing executed by the personal computer 7 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0088】ステップS41において、測定車両93
は、変位量の測定を行う線区間において、走行を開始す
る。ステップS42において、パーソナルコンピュータ
7は、変位量の測定を行う線区間において、直動変位測
定装置4より全ての測定データを受信したのか否かを判
定し、未だ、全ての測定データを受信していないと判定
した場合、ステップS43に進む。なお、測定データに
は、直動変位測定装置4の管理番号が含まれているの
で、その管理番号から全ての測定データを受信したのか
否かが判定される。
In step S41, the measurement vehicle 93
Starts traveling in the line section where the displacement is measured. In step S42, the personal computer 7 determines whether or not all the measurement data has been received from the linear motion displacement measuring device 4 in the line section where the displacement amount is measured, and has yet received all the measurement data. If it is determined that there is not, the process proceeds to step S43. Since the measurement data includes the management number of the linear motion displacement measuring device 4, it is determined whether or not all the measurement data has been received from the management number.

【0089】ステップS43において、パーソナルコン
ピュータ7は、アンテナ6を介して次の管理番号の直動
変位測定装置4に対して測定データの送信を要求する。
この要求を受けた直動変位測定装置4は、この要求に対
応してメモリ45に記憶されている測定データを読み出
し、変調回路46で変調し、アンテナ5を介してパーソ
ナルコンピュータ7に送信する。測定車両93は、この
処理を走行し続けながら実行する。
In step S43, the personal computer 7 requests transmission of the measurement data to the linear motion displacement measuring device 4 of the next management number via the antenna 6.
Upon receiving this request, the linear motion displacement measuring device 4 reads out the measurement data stored in the memory 45 in response to this request, modulates it with the modulation circuit 46, and transmits it to the personal computer 7 via the antenna 5. The measurement vehicle 93 executes this processing while continuing to travel.

【0090】そして、ステップS44において、パーソ
ナルコンピュータ7の復調回路58は、アンテナ6を介
して受信された電波を復調する。CPU51は、復調され
た測定データをRAM53、さらに必要に応じてハードデ
ィスクドライブ59に記憶させ、ステップS42に戻
る。
Then, in step S44, the demodulation circuit 58 of the personal computer 7 demodulates the radio wave received via the antenna 6. The CPU 51 stores the demodulated measurement data in the RAM 53 and, if necessary, in the hard disk drive 59, and returns to step S42.

【0091】ステップS42において、変位量の測定を
行う線区間において、全ての測定データを受信したと判
定された場合、ステップS45に進み、測定車両93
は、走行を終了し、処理は終了される。
If it is determined in step S42 that all the measurement data has been received in the line section where the displacement amount is measured, the process proceeds to step S45, and the measurement vehicle 93
Ends the running, and the process ends.

【0092】また、変位量判定処理については、図9で
上述した処理と同様であるため、その説明は省略する。
The displacement determination processing is the same as the processing described above with reference to FIG. 9, and a description thereof will be omitted.

【0093】以上においては、ロングレール91に対し
て、直動変位測定装置4−L,4−Rを左右に設けるよ
うにしたが、例えば、図13に示されるように、ロング
レール91に対して、片側(図13の例の場合、左側)
に、地面に対して垂直に基台3を設け、その基台3に対
して、直動変位測定装置4−L,4−Rをそれぞれ固定
するようにしてもよい。
In the above description, the linear motion displacement measuring devices 4-L and 4-R are provided on the left and right with respect to the long rail 91. For example, as shown in FIG. And one side (in the case of FIG. 13, the left side)
Alternatively, the base 3 may be provided perpendicular to the ground, and the linear motion displacement measuring devices 4-L and 4-R may be fixed to the base 3.

【0094】また、埃、雨、または雪などを避けるため
に、必要に応じて、直動変位測定装置4と鏡面体2の間
に、合成樹脂製の簡易な可動カバーを設けるようにして
もよい。
Further, if necessary, a simple movable cover made of synthetic resin may be provided between the linear motion displacement measuring device 4 and the mirror body 2 in order to avoid dust, rain or snow. Good.

【0095】さらにまた、鏡面2aは、楕円または多角
形の線に沿って形成したり、三角形の2辺に沿って形成
してもよく、要は、入射位置が平行移動したとき、その
位置に応じて異なる方向に光を反射するようになされて
いればよい。
Furthermore, the mirror surface 2a may be formed along an elliptical or polygonal line, or along two sides of a triangle. In short, when the incident position moves in parallel, It is only necessary to reflect the light in different directions according to it.

【0096】[0096]

【発明の効果】本発明の変位量測定装置および方法によ
れば、反射面で反射された反射光の変位量に基づいて、
対象物体の変位量を算出するようにしたので、低コスト
で、かつ、高精度にレールの変位量を測定することがで
きる。
According to the displacement amount measuring apparatus and method of the present invention, the displacement amount of the reflected light reflected by the reflecting surface is determined based on the displacement amount.
Since the displacement of the target object is calculated, the displacement of the rail can be measured at low cost and with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した変位量測定装置の構成例を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a displacement measuring device to which the present invention is applied.

【図2】図1の鏡面体の形状を示す図である。FIG. 2 is a view showing a shape of a mirror body of FIG. 1;

【図3】図1の直動変位測定装置の構成例を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the linear motion displacement measuring device of FIG. 1;

【図4】図1の直動変位測定装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the linear displacement measuring device of FIG. 1;

【図5】図1のパーソナルコンピュータの構成例を示す
ブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the personal computer of FIG. 1;

【図6】鏡面反射の原理を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of specular reflection.

【図7】変位量測定処理を説明するためのフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a displacement measurement process.

【図8】測定データ受信処理を説明するためのフローチ
ャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a measurement data receiving process.

【図9】変位量判定処理を説明するためのフローチャー
トである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a displacement amount determination process.

【図10】本発明を適用したレール変位量測定システム
の構成例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a rail displacement amount measurement system to which the present invention is applied.

【図11】鏡面体のロングレールへの取り付けを説明す
る図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating attachment of a mirror body to a long rail.

【図12】測定データ収集処理を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a measurement data collection process.

【図13】図10の直動変位測定装置の他の設置例を示
す図である。
13 is a diagram showing another example of installation of the linear motion displacement measuring device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 対象物体 2 鏡面体 2a 鏡面 3 基台 4 直動変位測定装置 5 アンテナ 6 アンテナ 7 パーソナルコンピュータ 21 発光部 22−1乃至22−9 受光部 41 温度センサ 42 演算処理部 43 制御部 44 タイマ 45 メモリ 46 変調回路 51 CPU 58 復調回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Target object 2 Mirror body 2a Mirror surface 3 Base 4 Linear displacement measuring device 5 Antenna 6 Antenna 7 Personal computer 21 Light emitting unit 22-1 to 22-9 Light receiving unit 41 Temperature sensor 42 Operation processing unit 43 Control unit 44 Timer 45 Memory 46 Modulation circuit 51 CPU 58 Demodulation circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対象物体の側面に配置され、入射位置に
応じて異なる方向に光を反射する反射面を有する反射手
段と、 前記反射手段に向けて照射する光を発光する発光手段
と、 前記反射手段により反射された反射光を受光する受光手
段と、 前記受光手段により受光された前記反射光の受光位置に
基づいて、前記対象物体の変位量を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする変位量測定装置。
1. A reflecting means disposed on a side surface of a target object and having a reflecting surface for reflecting light in different directions according to an incident position; a light emitting means for emitting light for irradiating the reflecting means; A light receiving unit that receives the reflected light reflected by the reflecting unit; and a calculating unit that calculates a displacement amount of the target object based on a light receiving position of the reflected light received by the light receiving unit. Displacement measuring device.
【請求項2】 前記変位量の測定時刻を管理する時刻管
理手段をさらに備え、 前記発光手段は、前記時刻管理手段により管理された前
記測定時刻が到来したとき、前記反射手段に向けて光を
照射することを特徴とする請求項1に記載の変位量測定
装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a time management unit configured to manage a measurement time of the displacement amount, wherein the light emitting unit emits light toward the reflection unit when the measurement time managed by the time management unit has arrived. The displacement measuring device according to claim 1, wherein the displacement is measured.
【請求項3】 前記算出手段により算出された前記変位
量を記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とする
請求項1または2に記載の変位量測定装置。
3. The displacement amount measuring apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit that stores the displacement amount calculated by the calculation unit.
【請求項4】 前記算出手段により算出された前記変位
量を、他の装置に送信する送信手段をさらに備えること
を特徴とする請求項1,2または3に記載の変位量測定
装置。
4. The displacement measuring device according to claim 1, further comprising a transmitting unit that transmits the displacement calculated by the calculating unit to another device.
【請求項5】 前記算出手段は、前記受光手段により受
光された、複数の前記反射光の受光位置から平均値を算
出し、その平均値に基づいて、前記対象物体の変位量を
算出することを特徴とする請求項1に記載の変位量測定
装置。
5. The calculating means calculates an average value from a plurality of light receiving positions of the reflected light received by the light receiving means, and calculates a displacement amount of the target object based on the average value. The displacement measuring device according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記反射面は、ほぼ円弧状であることを
特徴とする請求項1に記載の変位量測定装置。
6. The displacement measuring device according to claim 1, wherein the reflection surface is substantially arc-shaped.
【請求項7】 対象物体の側面に、入射位置に応じて異
なる方向に光を反射する反射面を配置する配置ステップ
と、 前記反射面に向けて照射する光を発光する発光ステップ
と、 前記反射面で反射された反射光を受光する受光ステップ
と、 前記受光ステップの処理により受光された前記反射光の
受光位置を測定する測定ステップと、 前記測定ステップの処理により測定された前記反射光の
受光位置に基づいて、前記対象物体の変位量を算出する
算出ステップとを含むことを特徴とする変位量測定方
法。
7. An arranging step of arranging, on a side surface of the target object, a reflecting surface that reflects light in different directions according to an incident position; an illuminating step of emitting light for irradiating the reflecting surface; A light receiving step of receiving reflected light reflected by a surface; a measuring step of measuring a light receiving position of the reflected light received by the processing of the light receiving step; and a light receiving of the reflected light measured by the processing of the measuring step Calculating a displacement amount of the target object based on the position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008255595A (en) * 2007-04-02 2008-10-23 Keisoku Net Service Kk Railway track displacement measuring device with cleaning function
JP2016057124A (en) * 2014-09-08 2016-04-21 大成建設株式会社 Displacement measuring device
CN109883345A (en) * 2019-03-07 2019-06-14 北京卫星环境工程研究所 The space net form strength determining method of parabola antenna vacuum and low temperature deformation measurement

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008255595A (en) * 2007-04-02 2008-10-23 Keisoku Net Service Kk Railway track displacement measuring device with cleaning function
JP2016057124A (en) * 2014-09-08 2016-04-21 大成建設株式会社 Displacement measuring device
CN109883345A (en) * 2019-03-07 2019-06-14 北京卫星环境工程研究所 The space net form strength determining method of parabola antenna vacuum and low temperature deformation measurement
CN109883345B (en) * 2019-03-07 2020-08-18 北京卫星环境工程研究所 Method for determining space net shape strength of parabolic antenna in vacuum low-temperature deformation measurement

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