JP2011153981A5 - - Google Patents
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遊間量、段差が大きいモノレールの軌道狂い測定においては、検測車両の走行状態において測定をしかつその速度向上並びに精度向上を図る要請がある。この要請に応えるためには機構の簡略化が必須になる。非接触センサによる測定は、測定車輪を取付ける測定台車枠部分が不要となることから機構の簡略化が図れる利点があるが、非接触センサを使用した測定車輪なしでの測定では、直接コンクリート軌道の表面をターゲットとして測定する必要があるので、コンクリート軌道表面の凹凸に影響されて測定信号にノイズが多く入り、走行状態においての測定、特に走行速度を上げた測定となると、段差での測定誤差が大きくなる問題がある。そのため、検測車両の走行状態において段差を考慮した精度の高いモノレール軌道の軌道狂い測定が未だに実用的なレベルに至ってはいない。
例えば、特許文献1の測定方法にあっては、可搬型ということもあり、走行しながら測定をする技術にはなっていない。これに対して特許文献2の測定方法にあっては、走行状態にての点検は可能であるが、モノレールの軌道狂い測定と点検とは使用機器が異なる上に、測定項目の性質も異なる。そのため、このような方式のものをモノレールの軌道狂い測定に利用しても段差での測定誤差の問題は解決されない。その結果、段差の測定を含めての走行状態でのモノレール軌道の軌道狂い測定には適用し難いものとなっている。
また、特許文献3の測定装置は、建設中の跨座形モノレールの軌道桁についてのものであり、建設後の車両走行に対するモノレールの軌道狂い測定ではない。
Joint Gap amount Oite the trajectory deviation measurement of the step is large monorail, there is a need to achieve to and improved and accuracy that speed measurement in the running state of the Kensokusha both. In order to meet this demand, it is essential to simplify the mechanism. The measurement using a non-contact sensor has the advantage of simplifying the mechanism because the measurement carriage frame part to which the measurement wheel is attached is unnecessary, but in the measurement without the measurement wheel using the non-contact sensor, the concrete track is directly Since it is necessary to measure the surface as a target, there is a lot of noise in the measurement signal due to the unevenness of the concrete track surface, and when measuring in the running state, especially when the traveling speed is increased, the measurement error at the step is There is a growing problem. Therefore, a highly accurate monorail track deviation measurement considering a step in the running state of the inspection vehicle has not yet reached a practical level.
For example, the measurement method disclosed in
Moreover, the measuring apparatus of patent document 3 is a thing about the track girder of the straddle-type monorail under construction, and is not the track deviation measurement of the monorail with respect to the vehicle travel after construction.
図3に示すように、各デジタルセンサアンプ11a〜11fの内部構成は、それぞれコントロール111とフィルタ処理112、そしてD/A変換(D/A)113の各処理ブロックからなる。受けたデジタル値の検出信号(変位信号)をフィルタ処理112のブロックにおいて移動平均値を算出し、この移動平均値から測定距離を演算してその演算値をD/A113のブロックでアナログ信号に変換してインタフェース12へと送出する。
コントロール111の処理ブロックは、あらかじめ設定された移動平均値を算出するサンプリング数においてフィルタ処理112のブロックに移動平均処理を行わせる。これにより受けた検出信号(変位信号)におけるノイズが除去される。なお、ここでの移動平均は、一瞬の突発的なノイズ成分の影響を多少受ける可能性があるので、出力が安定する程度のサンプリング数に止めるとよい。
フィルタ処理112のブロックは、移動平均処理のほかに、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタなども選択可能であるが、ここではデータを安定させるために移動平均処理を行っている。
フィルタ処理112のブロックの平均値を採る移動平均のデータ数(サンプリング数)は、高低用非接触センサヘッド8a、8b、8cおよび通り用非接触センサヘッド8d、8e,8fの出力から外来ノイズ、段差等による突発的なノイズを除去するために走行速度との関係で決定される。具体的には、走行状態に応じて各センサヘッドから得られる変位信号に対して3乃至5サンプル数程度の走行距離幅とする。
なお、後述する距離パルスに同期して測定値をサンプリングした場合には、1パルス/2mm程度の走行距離に対応するために、これは、走行距離にして前記は6mm乃至10mm程度の幅に対応する。
As shown in FIG. 3, the internal configuration of each of the
The processing block of the
In addition to the moving average process, a low-pass filter, a high-pass filter, and the like can be selected as the block of the
Filtering 112 number data moving average of taking the average value of the block of (sampling number), the external noise in height for the
In addition, when the measurement value is sampled in synchronization with a distance pulse described later, this corresponds to a travel distance of about 1 pulse / 2 mm, which corresponds to a width of about 6 mm to 10 mm as the travel distance. To do.
データ収録・処理装置14は、MPU141、メモリ142、A/D変換回路(A/D)143、そして外部記憶装置(HDD)144とからなり、これらがバスを介して接続されている。メモリ142には、測定データ採取プログラム142a、200mmサンプルデータ抽出プログラム142b、メディアンフィルタ処理プログラム142c、4m測定弦の軌道狂い演算プログラム142d、走行距離算出プログラム142e等が格納され、作業領域142dが設けられている。
インタフェース12を介してデータ収録・処理装置14に取込まれた各デジタルセンサアンプ11からの各アナログデータ(各距離測定信号値)は、A/D143でA/D変換されてデジタル信号に変換される。このデジタル値をMPU141が受けて6個の各センサヘッドにより検出される測定ターゲット(走行路と軌道側面)までの測定値がメモリ142の作業領域142fに直接あるいはMPU141を介して各センサヘッド対応に記録される。
データ収録・処理装置14は、走行車輪2aに設置した距離パルス発生器9の出力信号(距離パルス)を受けたときにMPU14が走行距離算出プログラム142eをコールして実行し、現在までの走行距離の算出処理をする。
距離パルス発生器9の距離パルスは、200パルス〜2,500パルス/1回転の範囲で選択的に設定が可能である。通常、1回転に1000パルス程度で使用される。これにより、距離パルス発生器9は、1パルス/2mm程度において走行距離に応じて発生する。
The data recording /
Each analog data (each distance measurement signal value) from each digital sensor amplifier 11 taken into the data recording /
When the data recording /
The distance pulse of the distance pulse generator 9 can be selectively set in the range of 200 pulses to 2,500 pulses / rotation. Usually, it is used at about 1000 pulses per rotation. Thereby, the distance pulse generator 9 generates according to the travel distance at about 1 pulse / 2 mm.
以下、データ収録・処理装置14による軌道狂い測定処理について図4のフローチャートを参照して説明する。
データ収録・処理装置14は、データ収録を開始すると、MPU141が測定データ採取プログラム142aをコールして実行する。このプログラムの実行によりMPU141は、デジタル信号に変換された6個の各センサヘッドの測定値(測定ターゲットまでの測定距離)をインタフェース12から取得し(ステップ101)、メモリ142の作業領域142fに記録する(ステップ102)。そして、6個の各センサヘッドごとに測定ターゲットまでの測定距離についてメディアンフィルタ処理に必要な所定定量の測定データがメモリに記録されたか否かを判定する(ステップ103)。ここで判定がNOのときにはステップ110へと移り、測定中か否かの判定をして測定中であるときにはステップ101へと戻り、測定データの採取とメモリへの記録とを繰り返す。
Hereinafter, the trajectory error measurement process by the data recording /
When the data recording /
ステップ103の判定でYESとなると、MPU141は、次にメディアンフィルタ処理プログラム142cをリコールして実行する。これにより、作業領域142fに記録された測定ターゲットまでの測定距離を示す各センサヘッドのデータに対してそれぞれにメディアンフィルタ処理が行われ、メディアンフィルタ処理された測定値がメモリの作業領域に記憶される(ステップ104)。
ここでのメディアンフィルタ処理とは、前記したように走行距離において一定の幅の範囲で選択されたできるだけ奇数個の測定データを単位として、例えば、昇順にソートしてソートした値のうちの中央位置の値を採用してそれを測定値とし、走行距離における一定の幅においてデータ値を1つずつ順次シフトさせていくことで各中央位置の測定値からなるデータを各センサヘッドの距離測定値として得るフィルタ処理である。
これにより突発的な特異点のデータや高周波ノイズデータが除去される。走行距離における一定の幅の範囲については、実際のコンクリートを測定し、最適値を設定することになる。
When the YES is determined in
Here, the median filter processing means that, as described above, the center position of the values sorted and sorted in ascending order using as many units of measurement data as possible selected within a certain range in the travel distance. it was a measure adopted value, the data consisting of the measured values of the center position by going data value is one not one sequentially shifted in constant width in the travel distance range measurements for each sensor head The filtering process obtained as
Thereby, sudden singularity data and high frequency noise data are removed. For the range of a certain width in the travel distance, the actual concrete is measured and the optimum value is set.
このようにして、5個の中に入るサンプリングデータが昇順にソートされてその幅の中での中央値がその幅を移動させながら順次選択されていく。順次、所定のサンプリング数の幅を維持したままに1サンプリングずつ後に採取されたデータにシフトさせて各中央値が幅中央位置での測定距離として検出されていく。これによりコンクリート製からくる特異値が測定値から取り除かれる。選択された中央値は、幅の中央位置での測定値(測定ターゲットまでの測定距離)とされる。
メディアンフィルタ処理された各センサヘッドの各測定データは、メモリ142の作業領域142fに順次走行距離とともに記録されていく。
なお、連続的なメディアンフィルタ処理は、測定値(測定ターゲットまでの測定距離)の取得待ちのときには1つ前の測定データについてその処理幅分、前記の例では5サンプリング分、残されて、残された5サンプリング分が次のデータ処理が開始されて連続処理を行う。
In this way, the sampling data included in the five are sorted in ascending order, and the median value in the width is sequentially selected while moving the width. Sequentially, while shifting the width of a predetermined number of samplings, the data is shifted to data collected after one sampling, and each median value is detected as a measurement distance at the width center position. This removes singular values from concrete from the measured values. The selected median value is a measured value (measurement distance to the measurement target) at the central position of the width.
Each measurement data of each sensor head subjected to the median filter processing is sequentially recorded in the
Note that the continuous median filter processing is performed when the measurement value (measurement distance to the measurement target) is awaited, and the previous measurement data is left as much as the processing width, in the above example, for 5 samples. The next data processing is started for the five samplings, and continuous processing is performed.
次に、200mmサンプルデータ抽出プログラム142bをMPU141がコールして実行し、走行距離から前回のメディアンフィルタ処理の開始から検測車両が200mm走行したか否かを走行距離から判定をする(ステップ105)。
このように、200mmサンプルデータ抽出プログラム142bを用いることにより、200mm走行した場合、メディアンフィルタ処理された測定値データを200mm走行ごとに一定量取得することができる。
ここでの判定でNOのときにはステップ110へと移り、測定中か否かの判定をして測定中であるときにはステップ101へと戻り、データの採取とメモリへの記録とを繰り返す。これにより、連続的に取得された測定ターゲットまでの測定距離のデータに対してメディアンフィルタ処理が順次繰り返されていく。
ステップ105の判定でYESのときには、MPU141が4m弦軌道狂い演算プログラム142dをコールして実行する。この4m弦軌道狂い演算プログラム142dの実行により、走行路6の窪部6aの高低狂いと軌道側面部6cの通り狂いを200mm走行ごとに演算することができる。
Next, the MPU 141 calls and executes the 200 mm sample
Thus, by using a 200mm sample
If the determination here is NO, the process proceeds to
When the determination in
各センサヘッドの測定データに対して走行距離200mm分のメディアンフィルタ処理が終了した時点でステップ105の判定がYESとなると、MPU141は、4m測定弦の軌道狂い演算プログラム142dをコールして実行する。
メディアンフィルタ処理された測定データ(測定変位量のデータ)がある一定量、ここでは、走行距離200mm分、作業領域142fに記録されると、メディアンフィルタ処理された測定値のデータを作業領域142fから取得し(ステップ106)、次に現在の走行距離をメモリの作業領域142fに記憶して(ステップ107)、各測定値のデータと現在の走行距離とに基づいて4m測定弦の軌道狂いとして、高低狂い、通り狂いの算出が行われる(ステップ108)。
If the determination in
When the median filtered measurement data (measurement displacement data) is recorded in the
Claims (11)
検測車両がコンクリート製の軌道を走行して前記検測車両に設けられた第1の距離検出器の測定光を前記軌道の走行路に照射してこの走行路までの距離を非接触で測定し、前記第1の距離検出器の測定信号の値を測定値としてA/D変換回路によりデジタル値に変換して、コンクリート表面の凹凸を除去するために前記デジタル値の測定値に対して前記検測車両に設けられたデータ処理装置において所定の走行距離幅に対応する複数個の前記測定値を単位としてメディアンフィルタ処理を行い、このメディアンフィルタ処理により得られた測定値に基づいて前記データ処理装置が前記軌道の軌道狂い量の算出を行うコンクリート製軌道の軌道狂い測定方法。 In the method of measuring the track deviation of concrete tracks,
The inspection vehicle travels on a concrete track and irradiates the track of the track with the measurement light of the first distance detector provided on the inspection vehicle, and measures the distance to the road without contact. Then, the value of the measurement signal of the first distance detector is converted into a digital value by an A / D conversion circuit as a measured value, and the measured value of the digital value is removed to remove irregularities on the concrete surface. A data processing device provided in the inspection vehicle performs median filter processing in units of a plurality of the measurement values corresponding to a predetermined travel distance, and the data processing is performed based on the measurement values obtained by the median filter processing. A method for measuring a track deviation of a concrete track, wherein the device calculates the amount of the track error of the track.
検測車両がコンクリート製の軌道を走行して前記検測車両に設けられた距離検出器の測定光を前記軌道の側面に照射してこの側面までの距離を非接触で測定し、前記距離検出器の測定信号の値を測定値としてA/D変換回路によりデジタル値に変換して、コンクリート表面の凹凸を除去するために前記デジタル値の測定値に対して前記検測車両に設けられたデータ処理装置において所定の走行距離幅に対応する複数個の前記測定値を単位としてメディアンフィルタ処理を行い、このメディアンフィルタ処理により得られた測定値に基づいて前記データ処理装置が前記軌道の軌道狂い量の算出を行うコンクリート製軌道の軌道狂い測定方法。 In the method of measuring the track deviation of concrete tracks,
The inspection vehicle travels on a concrete track, irradiates the side of the track with the measuring light of the distance detector provided on the inspection vehicle, measures the distance to this side in a non-contact manner, and detects the distance Data provided in the inspection vehicle for the measured value of the digital value in order to remove the irregularities on the concrete surface by converting the value of the measurement signal of the vessel into a digital value by the A / D conversion circuit as the measured value In the processing device, median filter processing is performed in units of a plurality of the measurement values corresponding to a predetermined travel distance, and the data processing device performs a trajectory deviation amount of the trajectory based on the measurement values obtained by the median filter processing. This is a method for measuring the deviation of a concrete track.
検測車両に設けられ測定光を前記検測車両が走行するコンクリート製の軌道の走行路に照射してこの走行路までの距離を非接触で測定する第1の距離検出器と、
この第1の距離検出器の測定信号の値を測定値としてA/D変換するA/D変換回路と、
前記検測車両に設けられ前記A/D変換回路によりデジタル値に変換された前記デジタル値の測定値に対してメディアンフィルタ処理を行いかつこのメディアンフィルタ処理により得られた測定値に基づいて前記軌道の軌道狂い量の算出を行うデータ処理装置とを備え、
前記データ処理装置は、コンクリート表面の凹凸を除去するために所定の走行距離幅に対応する複数個の前記測定値を単位として前記メディアンフィルタ処理を行なうコンクリート製軌道の軌道狂い測定装置。 In the track error measuring device for concrete track,
A first distance detector that is provided on the inspection vehicle and irradiates the traveling path of the concrete track on which the inspection vehicle travels to measure the distance to the traveling path in a non-contact manner;
An A / D conversion circuit for A / D converting the measurement signal value of the first distance detector as a measurement value;
Median filter processing is performed on the measured value of the digital value provided in the inspection vehicle and converted into a digital value by the A / D conversion circuit, and the trajectory is based on the measured value obtained by the median filter processing. And a data processing device that calculates the amount of trajectory deviation
Wherein the data processing device, a plurality of the said median filtering process trajectory deviation measurement device rows as the Hare concrete track the measurements as a unit corresponding to a predetermined travel distance width in order to remove the irregularities of a concrete surface.
検測車両に設けられ測定光を前記検測車両が走行するコンクリート製の軌道の側面に照射してこの走行路までの距離を非接触で測定する距離検出器と、
この距離検出器の測定信号の値を測定値としてA/D変換するA/D変換回路と、
前記検測車両に設けられ前記A/D変換回路によりデジタル値に変換された前記デジタル値の測定信号の測定値に対してメディアンフィルタ処理を行いかつこのメディアンフィルタ処理により得られた測定値に基づいて前記軌道の軌道狂い量の算出を行うデータ処理装置とを備え、
前記データ処理装置は、コンクリート表面の凹凸を除去するために所定の走行距離幅に対応する複数個の前記測定値を単位として前記メディアンフィルタ処理を行なうコンクリート製軌道の軌道狂い測定装置。 In the track error measuring device for concrete track,
A distance detector that is provided in the inspection vehicle and irradiates the side surface of the concrete track on which the inspection vehicle travels to measure the distance to the traveling path in a non-contact manner;
An A / D conversion circuit for A / D converting the measurement signal value of the distance detector as a measurement value;
A median filter process is performed on a measurement value of the measurement signal of the digital value provided in the inspection vehicle and converted into a digital value by the A / D conversion circuit, and based on the measurement value obtained by the median filter process A data processing device for calculating the amount of trajectory deviation of the trajectory,
Wherein the data processing device, a plurality of the said median filtering process trajectory deviation measurement device rows as the Hare concrete track the measurements as a unit corresponding to a predetermined travel distance width in order to remove the irregularities of a concrete surface.
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