JP2015178979A - 電車線設備の位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トロリ線に妨げられることなく、トロリ線の上方に位置する電車線設備の位置を精度高く簡易に測定する測定装置を提供する。
【解決手段】電車線設備の位置検出装置は、電車線路のレールＲ上を転動自在の車輪２ａを備えた台車２の車軸に連動するロータリーエンコーダ４により基準位置からの距離データを取得し、台車２上にトロリ線Ｔの鉛直下方から外れた位置に測域センサ３を搭載して、電車線及び付属金具類を含む周辺設備を斜め下方位置からレーザー光でスキャンしレーザー光が照射された対象物の距離をステップ角度ごとに測定し、台車２を移動させながら、距離データに対応する対象物の距離と角度に関する測定データに基づいて電車線設備の位置を制御装置５により演算処理する。測域センサ３は、台車２の側部に立設された支柱７の上端部に固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、トロリ線、吊架線、補助吊架線及びこれらの周辺の付属金具等の電車線設備の位置を測定する測定装置に関する。

従来、架線電車線の高さ，偏位測定具は、レール面上のレール間中心位置に上方に向けて延びた支持棒を立て、その上端から横方向に延びた偏位測定ゲージをトロリ線に接触させ、支持棒及び偏位測定ゲージの目盛りを読むことにより架線の高さ及び水平方向の偏位を測定する（特許文献１参照）。
また、トロリ線にレーザー光を照射しその反射光路長でトロリ線までの距離を測定するレーザ距離センサと、トロリ線にレーザー光を走査するポリゴン・ミラーと、レーザー光の投光方向を計測するロータリーエンコーダ４と、ポリゴン・ミラーの回転をカウントして角度位置を計測してトロリ線の高さ、偏位を算出する演算装置とを備えて台車上に搭載した高さ・偏位測定装置がある（特許文献２参照）。
さらに、車両の屋根上に設置される測域センサと、車両の内部に設置される演算装置とを備え、演算装置は、測域センサを操作して、測域センサによって測定される測定対象物のうちその位置が予め設定した検出範囲内にあるもののみを抽出してその座標を出力し、測域センサによるスキャンにおいて検出される一又は複数の測定対象物の座標からトロリ線候補座標を検出し、複数のトロリ線候補座標からなる近似式とトロリ線候補座標とを比較することによりトロリ線候補座標がノイズであるか否かを判定するトロリ線検測装置がある（特許文献３参照）。

特開2010-243416号公報 特開2006-123787号公報 特開2012-255690号公報

上記従来の測定装置のうち特許文献１に記載のものおいては、支持棒のしなりや、トロリ線の押し上げにより高さの測定誤差が生じ、また支持棒の設置角により偏位の測定誤差が生じ、正確性を期し難い上、測定結果の記録作業を伴う。またトロリ線上に特定した固定位置での測定となるので、延線方向の測定間隔を粗く設定せざるを得ないし、測定位置の特定を作業者の認識に頼らざるを得ず、測定位置の確定精度に難がある。一方、トロリ線上の測定位置を特定するために基準位置からの距離を逐一測定することとすれば、作業負担を考慮すると事実上不可能である。以上は、電車線全体の状態を把握するために、トロリ線の上方に位置する吊架線や補助吊架線などのトロリ線支持部材の高さや偏位を測定する場合にも同様である。さらに、特許文献２，３に記載のものおいては、トロリ線の上方に位置する吊架線や補助吊架線などを測定する場合に、レーザー距離センサで照射するレーザー光がトロリ線により妨げられ測定できない。
そこで本発明は、トロリ線及びその上方に位置する吊架線などの支持部材の高さ，偏位を延線方向へ比較的連続的に精度高く簡易に測定する電車線設備の位置検出装置を提供することを目的とする。

本発明の電車線設備の位置検出装置は、電車線路のレールＲ上を転動自在の車輪２ａを備えた台車２の車軸に連動するロータリーエンコーダ４により基準位置からの距離データを取得し、台車２上にトロリ線Ｔの鉛直下方から外れた位置に測域センサ３を搭載して、電車線及び付属金具類を含む周辺設備を斜め下方位置からレーザー光でスキャンしレーザー光が照射された対象物の距離をステップ角度ごとに測定し、台車２を移動させながら、距離データに対応する対象物の距離と角度に関する測定データに基づいて電車線設備の位置を制御装置５により演算処理する。
測域センサ３は、台車２の側部に立設された支柱７の上端部に固定する。

本発明においては、ロータリーエンコーダ４により基準位置からの距離データを得るので測定位置の特定が簡単で正確であるし、測域センサのレーザー光Ｌがトロリ線Ｔに妨げられることなく、トロリ線Ｔの上方に位置する電車線設備に確実にレーザー光Ｌを照射して対象物の位置を検出でき、測定作業の労力負担を省くことができ、トロリ線Ｔを含む電車線設備の位置を精度高く簡単に誰でも行うことができ、取得した測定データから電車線設備の状態を正確に把握することができる。

本発明に係る電車線設備の位置検出装置の概略的正面図である。 図１の電車線設備の位置検出装置の概略的側面図である。 測定結果の一例を示すグラフである。

図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。
図１ないし図３において、測定装置１は、鉄道線路のレールＲ上を移動可能な台車２と、トロリ線Ｔ、吊架線Ｍ及び補助吊架線Ａなどの電車線設備にレーザー光Ｌを照射し走査して、照射対象物の距離及び照射角を測定できる測域センサ３と、基準位置からの距離データを得るために車軸に連動するロータリーエンコーダ４と、照射対象の位置を演算処理等する制御装置５とを具備する。

手押し式の台車２は、レールＲ上を転動可能な車輪２ａを備えている。台車２には、測定開始の基準位置とする測定時点の位置情報を得るために車輪２ａの車軸に連動するロータリーエンコーダ４を備える。ロータリーエンコーダ４の出力パルスは、台車２の後部に固定された筐体に内蔵されたカウンタ６によりカウントされ、制御装置５により基準位置からの距離が演算されて、距離データとして取得される。

測域センサ３は、レール方向の軸周りに放射線状にレーザー光を投光することにより円弧状範囲内をスキャンし、その反射光を受けることによってレーザー光の照射対象の距離をステップ角度ごとに測定するものである。本実施形態の測域センサ３は、スキャン角度２７０°を１０８０ステップでスキャンし、角度分解能０．２５°である。この測域センサ３は、台車の前方側部にほぼ垂直に立設された支柱７の上端部に固定されており、レールＲ上に車輪２ａを載置した状態でトロリ線Ｔの鉛直下方から常時外れ、測域センサ３からレーザー光を電車線に向けて斜め下方から照射するので、レーザー光の照射に対して位置的に干渉し難い。

制御装置５は台車２の後部に固定された筐体上に載置される。制御装置５は、ロータリーエンコーダ４の出力パルスをカウントして測定開始位置からの距離データ及びこれに紐付けされた測域センサ３による測定データを取得制御したり、測定データ群から測定対象を識別して、位置をグラフ化するなどの出力制御や図示しない付設の記録媒体への記録制御を行う。

この測定装置１においては、電車線路のレール上の適正な測定位置に台車２を載せ置き、台車２を押してレール上を移動させながら、トロリ線Ｔ、吊架線Ｍ及び補助吊架線Ａやこれに付随するハンガＨやドロッパＤなどの各種金具類の高さをステップ角度ごとに測定していく。このとき、カウンタ６は車軸に連動するロータリーエンコーダ４のパルス出力をカウントして、制御装置５が測定開始時の基準位置から台車２が移動した距離を演算し、測定位置に関する位置データを取得する。測域センサ３は、トロリ線Ｔ、吊架線Ｍ、補助吊架線Ａを含む角度範囲をレーザー光でスキャンし、ステップ角度ごとに測定データを制御装置５に出力する。制御装置５は、測定データ群を必要に応じて測定対象別に識別してグループ分けし、測定対象の状態の評価に資する参考資料を提供する。また、測定データを座標にプロットしてグラフ化すれば、図３に示すように、電車線の設備に沿った形態を表し、視覚化された測定結果を提供する。

１ 測定装置
２ 台車
２ａ 車輪
３ 測域センサ
４ ロータリーエンコーダ
５ 制御装置
６ カウンタ
７ 支柱
Ｒ レール
Ｔ トロリ線
Ｍ 吊架線
Ａ 補助吊架線
Ｈ ハンガ
Ｄ ドロッパ

Claims (2)

1. 電車線路のレール上を転動自在の車輪を備えた台車と、
   基準位置からの距離データを得るために車軸に連動するロータリーエンコーダと、
   前記台車上にトロリ線の鉛直下方から外れた位置に搭載され、電車線及び付属金具類を含む周辺設備を斜め下方位置からレーザー光でスキャンしレーザー光が照射された対象物の距離をステップ角度ごとに測定する測域センサと、
   前記台車が移動しながら、ロータリーエンコーダによる距離データ及びこれに対応する前記測域センサから入力される対象物の距離と角度に関する測定データに基づいて電車線設備の位置を演算処理する制御装置とを具備することを特徴とする電車線設備の位置検出装置。
2. 前記測域センサは、台車の側部に立設された支柱の上端部に固定されることを特徴とする請求項1に記載の電車線設備の位置検出装置。

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