JP4444531B2 - 簡易検測車およびその較正方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、簡易検測車およびその軌道狂い測定方法に関し、詳しくは、簡易検測車において、その較正を手測定に近い値になるように効率よく較正でき、測定したレールの変位、高低差等の軌道狂いの測定値の測定誤差を低減することができるような簡易検測車およびその較正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軌道を構成する左右のレールは、種々の要因により基準位置に対して変位していわゆる軌道狂いを生ずる。軌道狂いには、左右のレールの高低狂いと通りの狂いや、両レールの軌間狂い、水準面に対する傾斜角の狂いなどの各種がある。この高低と通りの狂い量は、１０ｍの測定弦（単に１０ｍ弦という）により測定するものと規定されており、これに対して主要線区においては、大型の軌道検測車により営業列車と同一の高速度で走行中に、１０ｍ弦の両軌道狂い量が測定されている。しかし大型軌道検測車は支線区や側線などの測定には不向きであるため、これに代わり手押しで低速度で走行し、各軌道狂い量を測定する簡易な軌道検測車がこの出願人により、特開平７−２２３５３９号、特開平９−１８８２４６号、特開平１０−１７０２５１号等として特許出願されている。この簡易型軌道検測車（簡易検測車）は、小型軽量とするために直径の小さい車輪と、長さの短い台車を使用し、規定の測定弦長１０ｍの１／８の１．２５ｍ弦を構成して、その測定データをデータ処理により１０ｍ弦のデータに変換することが特徴である。
【０００３】
図４は、上記の簡易検測車１０の要部の斜視図を示し、以下この発明に関係する要点を説明する。
簡易検測車１０は、左右のレールＲＬ１，ＲＬ２に対応する基準梁１および回動梁２と、 これらの中心部をスプリング３１によりスプリング３１が挿着された筒部分（首部）が進退して弾性的に結合する結合梁３とによりＨ型のフレームが構成され、両梁１，２の両端部には、レールの踏面に接触する走行車輪（高低測定車輪）４１と、頭部の内側面（以下単に頭側面という）に接触する案内車輪（通り測定車輪）４２よりなる走行車輪部４Ａ，４Ｂが、測定弦長Ｌを１．２５ｍとしてそれぞれ配設され、両梁１，２の中心部には、高低変位測定車輪（あるいは高低変位検出車輪）５１と通り変位測定車輪（あるいは通り変位検出車輪）５２よりなる変位検出部５Ａと５Ｂがそれぞれ配設されている。また簡易検測車１０にはデータ処理装置６が搭載されている。
なお、簡易検測車１０は、スプリング３１を圧縮してスプリング３１が挿着された筒部分（首部）を後退させて結合梁３を収縮して左右のレールＲＬ１，ＲＬ２レールにセットされる。
【０００４】
図５において、（ａ）は走行車輪部４Ａ，４Ｂの直角断面と平面図を示し、両梁１，２の側面に固定した支持具４３，４４に対して、走行車輪４１を水平に、支持具４４の下部に案内車輪４２を垂直にそれぞれ軸支して構成される。案内車輪４２には、軌道の曲線部や分岐部を円滑に通過するために、平面図に示すように複数の補助ローラー４２１が円弧状に付加されている。
【０００５】
図５（ｂ）は変位検出部５Ａ，５Ｂの直角断面を示し、両梁１，２の側面に垂直に固定した軸受け５１１と、これを貫通する昇降ロッド５１２、その下部に圧縮状態でスプリング５１３を嵌挿して固定した支持具５１４、および支持具５１４に水平に軸支された高低変位測定車輪５１を有し、高低変位測定車輪５１は、スプリング５１３により押圧されてレールＲＬの踏面Ｔに接触し、その高低変位に追従して昇降し、この変位量は、支持具５１４の上面を反射面とし、軸受け５１１などに取り付けた光センサ５１５（レールの高低を測定する光学変位量センサ、いわゆる高低センサ）により検出される。また両梁１，２の底面に固定した支持板５２１と、これに水平に固定した軸受け５２２、これを貫通する左右移動ロッド５２３、その先端に圧縮状態でスプリング５２４を嵌挿して固定されたＬ型支持具５２５、および、Ｌ型支持具５２５の下部に垂直に軸支された通り変位測定車輪５２を有し、通り変位測定車輪５２は、スプリング５２４に押圧されてレールＲＬの頭側面Ｓに接触し、その左右変位に追従して左右移動し、この変位量は、Ｌ型支持具５２５の垂直面を反射面とし、軸受け５２２などに取り付けた光センサ５２６（レールの通りを測定する光学変位量センサ，いわゆる通りセンサ）により検出される。
【０００６】
左右にある両光センサ５１５，５２６の検出信号はデータ処理装置６に入力して、１．２５ｍ弦の高低狂い量と通り狂い量が算出され、ついで両狂い量のデータは１０ｍ弦に変換され、これらの１．２５ｍ弦と、１０ｍ弦の左右のレールの高低と通り狂い量の各データは、図示しない距離パルスをカウントして距離カウントをする距離計から出力される位置座標が付加されてデータ処理装置６に記憶されかつプリンタによりプリントされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
１．２５ｍ弦で測定したデータを１０ｍ弦の測定データに変換する場合に測定誤差が問題になる。そのために簡易検測車により軌道狂い測定を行う場合には、装置が測定装置として精度の高い測定に適する、正常な状態にあるかどうか、確認することが必要になる。
測定装置が正常な状態かどうかは、同じレールの同じ地点での手測定の測定値と現在の簡易検測車による測定値とを比較すれば判定できるが、レールについて精度の高い手測定を各項目について行うには作業時間が相当かかり、作業効率が悪い。それを簡易検測車でレール測定を行う都度実行しなければならない。しかも、手測定の測定結果に基づいて簡易検測車の測定値を較正する作業もばかにならない。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、簡易検測車の較正を手測定に近い値になるように効率よく較正でき、測定したレールの変位、高低差等の軌道狂いの測定値の測定誤差を低減することができる簡易検測車およびその較正方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するためのこの発明の簡易検測車の特徴は、軌道狂いの測定項目の少なくとも１つを同一地点のレールについて手測定した手測定値とこの簡易検測車で測定した測定値との差をオフセット値として記憶する記憶手段と、任意のレールについての測定値をオフセット値により補正して測定値として算出する測定値算出手段と、測定値算出手段により基準レールについて測定した測定値算出手段により算出された測定値を管理値として記憶手段に記憶し、次回に基準レールを測定したときの測定値算出手段により算出された測定値と管理値との誤差を算出する誤差算出手段と、記憶手段に記憶されたオフセット値を誤差により補正してオフセット値を更新するオフセット値更新手段とを備えるものである。
また、この発明の簡易検測車における軌道狂い測定方法の特徴は、軌道狂いの測定項目の少なくとも１つを同一地点のレールについて手測定した手測定値とこの簡易検測車で測定した測定値との差をオフセット値として求めてこの簡易検測車のメモリに記憶し、任意のレールについての測定値をオフセット値により補正して測定値として算出するものであって、基準レールについて測定しオフセット値により補正したときの測定値を管理値としてメモリに記憶し、次に基準レールを測定しオフセット値により補正したときの測定値と管理値との誤差を算出して、メモリに記憶されたオフセット値を、算出した誤差により補正して更新するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
このように、ある地点のレールについて最初の手測定と簡易検測車による測定値との差をオフセット値として記憶手段（例えばメモリ）に記憶しておき、測定値をこのオフセット値で補正することで手測定に近い測定値を得るようにする。さらに、基準レールを測定した値を管理値として保持しておき、次に基準レールを測定したときにその測定値と管理値との間に誤差が生じたときには、その誤差分だけオフセット値を補正して更新する。このことで、基準レールを媒介としてオフセット値を管理することができ、簡易検測車の較正を自動的に行うことができる。
この場合、管理値を得るときの基準レールの測定は、オフセット値を得たときのできるだけすぐ後に行うことが好ましい。
また、オフセット値を得たときと基準レールを測定したときに温度差があるときにはオフセット値を基準レールの測定値の基準温度、例えば、２５°Ｃのときの測定値に温度補正をして基準レールの測定値を補正するとよい。
その結果、簡易検測車の較正を手測定に近い値になるように効率よくかつ自動的に較正でき、測定したレールの変位、高低差等の軌道狂いの測定値の測定誤差を低減することができる。
なお、基準レールは、変形のない軌道上の１地点であるか、較正器として設定されたレールであって、そのレール長さ、レール間隔が測定され既知のものである。さらには重量に対してあるいは特定の簡易検測車を載置したときにそのレールのたわみ量等も分かっているものが好ましい。
【００１０】
【実施例】
図１は、この発明の簡易検測車を適用した一実施例のブロック図であり、図２は、その較正処理のフローチャート、図３は、基準レールの説明図である。なお、図４、図５と同一あるいは同等の構成要素は同一の符号で示し、その説明を割愛する。
図１における簡易検測車１０ａのデータ処理装置６ａには、ある地点の実際のレールを手測定したときのレールの通りと高低等の各測定値と簡易検測車１０ａで同じ地点のレールを測定したときの同様な各測定値との誤差がオフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2としてメモリ６１に記憶されている。そして、通りと高低の各変位量の測定値は、このオフセット値により補正された上で測定値とされる。
さらに、基準レールを測定したときの通りと高低等の各測定値がメモリ６１に測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2として記憶されている。
なお、以下の説明では、通りと高低の測定値を代表例として説明し、両レールの軌間狂い等の測定値については割愛する。
簡易検測車１０ａは、レール測定に当たって、まず、基準レールを測定して測定値と測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2と比較して誤差が一定値以上か否かを判定して、簡易検測車１０ａが異常か否か、誤差補正できるか、正常かの判定をする。誤差補正をするときにはオフセット値を誤差補正して更新する。
【００１１】
すなわち、この発明を適用した簡易検測車１０ａは、オフセット値で測定値を補正するレール測定を行い、手作業に近い正しい測定値を得る。そして、このオフセット値に従って基準レールを測定してその測定値を媒介としてオフセット値の管理をし、オフセット値を更新することで簡易検測車１０ａを自動的に較正する。
そこで、まず、最初にオフセット値が得たらそれをメモリに記憶しておき、その後につづいて簡易検測車で基準レールを測定して、この時得られた通りと高低の各測定値をオフセット値により補正してそれぞれを測定管理値としてメモリに記憶しておく。そして、次回のレール測定のときに基準レールを測定して同様な各測定値を得て、この各測定値と先に記憶した測定管理値との間で差を誤差として算出する。各測定値についてのそれぞれの誤差が小さいときに簡易検測車１０ａを正常と判断してレール狂いの測定を行う。それぞれの測定値の誤差が所定値より大きいときにはそれぞれのオフセット値を誤差補正し、さらにいずれかの誤差がさらに大きいときには装置異常とする。
以下、そのデータ処理装置６ａによる測定管理値の生成とオフセット値の管理の仕方について詳細に説明する。
【００１２】
簡易検測車１０ａのデータ処理装置６ａには、ＭＰＵ６０とメモリ６１、キーボード６２、ＣＲＴディスプレイ６３、インタフェース６４等により構成され、これらがバス６５により相互に接続されている。そして、メモリ６１には、軌道変位量測定プログラム６１ａと、１０ｍ弦データ変換プログラム６１ｂ、オフセット値算出プログラム６１ｃ、管理値算出・オフセット値更新ログラム６１ｄ、オフセット値テーブル６１ｅ、パラメータ領域６１ｆ等が格納されている。また、インタフェース６４を介して接続されたＨＤＤ（ハードディスク装置）等の外部記憶装置６６には各種の測定データファイルが格納されている。なお、ここでのキーボード６２は、ＣＲＴディスプレイ６３の画面にタッチして入力する画面挿着型のタッチパネルをここでは使用している。
また、インタフェース６４には、左右の光センサ５１５（高低センサ），５１５と、左右の光センサ５２６（通りセンサ），５２６とが接続され、各光センサから得られる変位量の測定データが入力される。
【００１３】
軌道変位量測定プログラム６１ａは、ＭＰＵ６０により実行されて、これの実行によりＭＰＵ６０は、左右の光センサ５２６，５２６と左右の光センサ５１５，５１５とによりそれぞれ測定されたデータをインタフェース６４を介して読込み、メモリ６１の作業領域に記憶する。そして、１０ｍ弦データ変換プログラム６１ｂをコールする。
１０ｍ弦データ変換プログラム６１ｂは、ＭＰＵ６０により実行されてこれの実行によりＭＰＵ６０は、複数の各測定データ、例えば、１．２５ｍ弦で前後５ｍの範囲（１０ｍ弦の円弧上の７ポイント分）の測定データを離散値として扱い、所定の伝達関数Ｈにより測定データを変換して１０ｍ弦の測定データとし、さらにオフセット値テーブル６１ｅに記憶された通り左、通り右、高低左、高低右に対応する各オフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を読出して１０ｍ弦に変換した測定値をオフセット補正して、それらを測定位置のデータととも外部記憶装置６６に記憶する。
ここで、伝達関数Ｈは、１０ｍ弦の測定データを算出する関数であって、現在の測定値算出点をｈ8の位置とすると、
Ｈh8＝ｈ1＋２ｈ2+３ｈ3＋４ｈ4＋５ｈ5＋６ｈ6＋７ｈ7＋８ｈ8＋７ｈ9＋＋６ｈ10＋５ｈ11＋４ｈ12＋３ｈ13＋２ｈ14+ｈ15
となる。
すなわち、測定値算出点をｈ8の８×ｈ8の測定データに対して１０ｍ弦の円弧上の位置ｈ8の７ポイント手前のｈ1＋ｈ2+ｈ3＋ｈ4＋ｈ5＋ｈ6+ｈ7の１．２５ｍ弦上の各測定点のデータに係数１、２…、７を順次掛け、さらに位置ｈ8の７ポイント後ろｈ9＋ｈ10+ｈ11＋ｈ12＋ｈ13＋ｈ14+ｈ15の１．２５ｍ弦上の各測定点のデータに係数７、６…、１を順次掛けて、それぞれ値を加算した値として得られる。このとき、１０ｍ弦上の円弧上に１．２５ｍの弦を採ることになるので、各測定点のピッチは、１０ｍ弦上の円弧上において０．６２５ｍになる。
その一般式は、Ｈhn+8＝ｈn+1＋２ｈn+2+３ｈn+3＋４ｈn+4＋５ｈn+5＋６ｈn+6＋７ｈn+7＋８ｈn+8＋７ｈn+9＋６ｈn+10＋５ｈn+11＋４ｈn+12＋３ｈn+13＋２ｈn+14+ｈn+15
となる。ただし、ｎは整数値である。
なお、測定位置のデータは、従来技術で説明したように、図示しない距離カウントの距離計が出力する位置座標により得るが、この測定位置データについては公知であり、発明に直接関係していないので割愛する。
【００１４】
オフセット値算出プログラム６１ｃは、キーボード６２から入力される特定の機能キー入力（手測定値入力キー）によりＭＰＵ６０により実行されて、このキー入力に応じて行うこのプログラムの実行によりＭＰＵ６０は、ある地点の実際のレールを手測定したときの通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値がキーボード６２から入力されたときにそれらを外部記憶装置６６の所定の領域に記憶する。
さらに、キーボード６２から入力される別の特定の機能キー入力（オフセット値算出キー）によりＭＰＵ６０により実行されて、このキー入力に応じて行うこのプログラムの実行によりＭＰＵ６０は、軌道変位量測定プログラム６１ａをコールして、簡易検測車１０ａで同じ地点のレールを測定したときの左右の光センサ５２６と左右の光センサ５１５から得られる各測定データにより算出された１０ｍ弦における通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値（このときには測定値のオフセット補正はしない。）と先に外部記憶装置６６に記憶された手測定時の通り左、通り右、高低左、高低右の対応する測定値との差ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を算出してそれぞれの差をオフセット値としてそれぞれをオフセット値テーブル６１ｅの対応するデータ位置に記憶する。
なお、オフセット値テーブル６１ｅは、通り左、通り右、高低左、高低右に対応して各オフセット値を記憶するテーブルである。
【００１５】
管理値算出・オフセット値更新ログラム６１ｄは、図３に示す基準レール７に簡易検測車１０ａが載置されてキーボード６２から入力される、さらに別の特定の機能キー入力（管理値入力キー）により、このプログラムがコールされてＭＰＵ６０により実行される。これの実行によりＭＰＵ６０は、まず、軌道変位量測定プログラム６１ａをコールして実行し、簡易検測車１０ａで基準レール７を測定したときに左右の光センサ５２６と左右の光センサ５１５から得られる測定データにより算出された１０ｍ弦における通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値を得て、これをオフセット値テーブル６１ｅを参照して各測定値に対応するオフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を読出してこれによりそれぞれの測定値を補正して通り左、通り右、高低左、高低右についての手測定に対応する各測定値を算出する。そして、パラメータ領域６１ｆに測定管理値が記憶されていないときには、算出したそれらを基準レールについての通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値を各測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2としてパラメータ領域６１ｆに記憶する。
【００１６】
一方、ＭＰＵ６０は、パラメータ領域６１ｆに測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2がすでに記憶されているときには、基準レール７について通り左、通り右、高低左、高低右の算出された各測定値（オフセット補正済みのもの）と、すでに記憶されている測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2との間で通り左、通り右、高低左、高低右についての誤差を算出する。そして誤差が一定値以下、例えば、２ｍｍ以下のときには、基準レール７についての測定値が正常と判断して、これによりこの測定装置も正常と判定して実際のレール測定に入り、測定される地点のレールについて簡易検測車１０ａにより軌道の狂い測定を行う。
さらに、通り左、通り右、高低左、高低右についてのいずれかの誤差が１０ｍｍ以上のときには、ＭＰＵ６０は、基準レール７についての測定値が異常と判定して、簡易検測車１０ａ自体が異常であるとし、簡易検測車１０ａの点検調整を行い、実際のレール測定には入らない。
またさらに、２ｍｍを越え、１０ｍｍ未満のときには、ＭＰＵ６０は、測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2について算出したそれぞれの誤差分で補正してオフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2について誤差分の補正をして更新する。
【００１７】
図２は、このような較正処理のフローチャートである。
まず、キーボード６２から入力されるキーに応じて入力キーの判定処理が行われ（ステップ１０１）、入力キーが手測定値入力キーであるときには、そのキー入力によりＭＰＵ６０がオフセット値算出プログラム６１ｃを実行して、ＭＰＵ６０は、ある地点の実際のレールを手測定したときの通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値が次にキーボード６２から入力されたときにそれらを外部記憶装置６６の所定の領域に記憶する（ステップ１０２）。そしてこの処理を終了する。
次に、ステップ１０１のキー判定処理において、入力キーがオフセット値算出キーであるときには、そのキー入力によりＭＰＵ６０は、軌道変位量測定プログラム６１ａをコールして実行して、簡易検測車１０ａで同じ地点のレールを測定したときの左右の光センサ５２６と左右の光センサ５１５から得られる測定データを読込んで得て（ステップ１０３）、算出された１０ｍ弦における通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値と先に外部記憶装置６６に記憶された手測定時の通り左、通り右、高低左、高低右の対応する測定値の各測定差ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2をオフセット値として算出して（ステップ１０４）、そのそれぞれをオフセット値テーブル６１ｅの対応するデータ位置に記憶する（ステップ１０５）。そして、この処理を終了する。
【００１８】
次に、ステップ１０１のキー判定処理において、キーボード６２から入力された機能キーの入力が管理値入力キーであるときには、このキー入力により、ＭＰＵ６０は、管理値算出・オフセット値更新ログラム６１ｄを実行して簡易検測車１０ａで基準レールを測定したときに左右の光センサ５２６と左右の光センサ５１５から得られる測定データにより算出された１０ｍ弦における通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値（オフセット補正済みのもの）を得て（ステップ１０６）、パラメータ領域６１ｆに測定管理値が記憶されているかの判定をして（ステップ１０７）、ここでＮＯ条件のときには、算出した基準レールについて通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値をオフセット値で補正して各測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2としてパラメータ領域６１ｆに記憶する（ステップ１０８ａ）。そして、この処理を終了する。
ステップ１０６の判定において、ＹＥＳ条件のときには、オフセット値テーブル６１ｅを参照して各測定値に対応するオフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を読出して（ステップ１０８）、これによりそれぞれの測定値を補正して通り左、通り右、高低左、高低右について手測定に対応する各測定値を算出する（ステップ１０９）。次に、算出したそれらを基準レールについて通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値と記憶されている測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2との間で通り左、通り右、高低左、高低右について誤差を算出する（ステップ１１０）。そして各誤差を判定して（ステップ１１１）、通り左、通り右、高低左、高低右についてのすべての誤差が一定値以下、例えば、２ｍｍ以下のときには、正常の表示をＣＲＴディスプレイ６３上にする（ステップ１１２）。そして、この処理を終了する。
この基準レール７の測定により、オペレータは、測定装置が正常と判定して実際に測定される地点のレールについて簡易検測車１０ａにより軌道の狂い測定を行う。
【００１９】
一方、ステップ１１１の判定において、通り左、通り右、高低左、高低右についての少なくともいずれか１つの誤差が１０ｍｍ以上のときには、ＭＰＵ６０は、異常と判定して異常の表示をＣＲＴディスプレイ６３上にする（ステップ１１３）。そして、この処理を終了する。これによりオペレータは、簡易検測車１０ａの点検調整の指示をして、レール測定には入らない。
さらに、ステップ１１１の判定において、通り左、通り右、高低左、高低右についてのそれぞれの誤差が判定結果が２ｍｍを越え、１０ｍｍ未満の範囲ときには、ＭＰＵ６０は、オフセット値テーブル６１ｅから各オフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を読出して、各オフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を、通り左、通り右、高低左、高低右について算出した対応するそれぞれの誤差分でそれぞれに補正（オフセット値補正）してオフセット値テーブル６１ｅに記憶して各オフセット値を更新する（ステップ１１４）。
そして、オフセット値の更新完了をＣＲＴディスプレイ６３の画面上に表示する（ステップ１１５）。そして、この処理を終了する。
これにより、オペレータは、実際に測定される地点のレールについて簡易検測車１０ａにより軌道の狂い測定を行う指示をする。
このように基準レール７を測定することで、簡易検測車１０ａの正常、異常の判定とオフセット値の自動更新を行う。
【００２０】
図３は、基準レールの説明図であって、図３（ａ）は、その平面図、図３（ｂ）は、その側面図である。
基準レール７は、レールの長さと幅、そしてたわみ量、重量とが既知のものであって、通常、基準測定温度２５°Ｃに設定され、定盤の上に載置されている。
図では、基準測定温度２５°Ｃにおいて、レール７１，７２の長さ１５００ｍｍ、レール結合軸７３，７４間隔が１２５０ｍｍ、レール７１，７２の間隔が１０６７ｍｍ、レール結合軸７３，７４の長さが１２２７ｍｍ、たわみ量が２μｍ、重量が３５ｋｇである。
この基準レール７の上に簡易検測車１０ａが載置され、通り測定や高低測定が行われる。なお、簡易検測車１０ａがレール上を移動して測定する場合には、簡易検測車１０ａは基準レール７上を移動することはないので、移動の際発生する距離パルスを発生させて等価的に移動させた状態に設定して各種の測定値を得ることになる。
【００２１】
以上説明してきたが、実施例では、基準レールは、温度２５°Ｃの基準温度で測定するようにしているが、測定データを温度補正特性に従って温度補正をすれば、どのような温度において測定されてもよい。なお、温度補正特性は、各温度に対する実測データの特性グラフから得られるものである。
実施例では、オフセット値は、簡易検測車１０ａのデータ処理装置６ａでオフセット値算出プログラム６１ｃにより自動的に算出しているが、簡易検測車１０ａからオフセット補正しない測定値をレール上の手測定と同じ地点で得て、これと手作業の測定値との差を各測定値について算出して、それらをデータ処理装置６ａに入力してオフセット値テーブル６１ｅに記憶するようにしてもよい。なお、オフセット値テーブル６１ｅは、通り左、通り右、高低左、高低右に対応して各オフセット値を記憶したテーブルであるが、通り左、通り右、高低左、高低右に対応してオフセット値が記憶され、各オフセット値がそれぞれ検索、参照できるものであれば、これはテーブル形式のものである必要はない。
なお、ここでの簡易検測車とは、規定の測定弦長１０ｍよりｎ分の１（ただしｎは２以上の整数）小さい弦の検測車であって、その１／８の１．２５ｍ弦に限定されるものではなく、例えば、これの倍の２．５ｍ弦の検測車等を含むものである。それらは、１０ｍ弦への演算処理が必要になる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、この発明にあっては、ある地点のレールについて最初の手測定と簡易検測車による測定値との差をオフセット値としてメモリに記憶しておき、測定値をこのオフセット値で補正することで手測定に近い測定値を得るようにする。さらに、基準レールを測定した値を管理値として保持しておき、次に基準レールを測定したときにその測定値と管理値との間に誤差が生じたときには、その誤差分だけオフセット値を補正して更新する。このことで、基準レールを媒介としてオフセット値を管理することができ、簡易検測車の較正を自動的に行うことができる。
その結果、簡易検測車の較正を手測定に近い値になるように効率よく較正でき、測定したレールの変位、高低差等の軌道狂いの測定値の測定誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の簡易検測車を適用した一実施例のブロック図である。
【図２】図２は、その較正処理のフローチャートである。
【図３】図３は、基準レールの説明図であり、（ａ）は、基準レールの平面図、（ｂ）は、側面図である。
【図４】図４は、簡易検測車の要部の斜視図である。
【図５】図５は図４の部分詳細図で、（ａ）は従来の走行車輪部の直角断面と平面図、（ｂ）は従来の変位検出部の直角断面図である。
【符号の説明】
１…基準梁、２…回動梁、３…結合梁、
４Ａ，４Ｂ…走行車輪部、４１…走行車輪、
４２…案内車輪、４３、４４…支持具、
５Ａ，５Ｂ…変位検出部、５１…高低変位測定車輪、
５１１…軸受け、５１２…昇降ロッド、
５１３…スプリング、５１４…支持具、５１５…光センサ、
５２…通り変位測定車輪、５２１…支持板、
５２２…軸受け、５２３…左右移動ロッド、
５２４…スプリング、５２５…Ｌ型支持具、
５２６…光センサ、
６，６ａ…データ処理装置、１０，１０ａ…簡易検測車、
６０…ＭＰＵ、６１…メモリ、
６１ａ…軌道変位量測定プログラム、
６１ｂ…１０ｍ弦データ変換プログラム、
６１ｃ…オフセット値算出プログラム、
６１ｄ…管理値算出・オフセット値更新ログラム、
６１ｅ…オフセット値テーブル、
６１ｆ…パラメータ領域、
６２…キーボード、６３…ＣＲＴディスプレイ、
６４…インタフェース、６５…バス、６６…外部記憶装置、
ＲＬ…レール、Ｔ…レールの踏面、Ｓ…レールの頭側面。
【発明の属する技術分野】
この発明は、簡易検測車およびその軌道狂い測定方法に関し、詳しくは、簡易検測車において、その較正を手測定に近い値になるように効率よく較正でき、測定したレールの変位、高低差等の軌道狂いの測定値の測定誤差を低減することができるような簡易検測車およびその較正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軌道を構成する左右のレールは、種々の要因により基準位置に対して変位していわゆる軌道狂いを生ずる。軌道狂いには、左右のレールの高低狂いと通りの狂いや、両レールの軌間狂い、水準面に対する傾斜角の狂いなどの各種がある。この高低と通りの狂い量は、１０ｍの測定弦（単に１０ｍ弦という）により測定するものと規定されており、これに対して主要線区においては、大型の軌道検測車により営業列車と同一の高速度で走行中に、１０ｍ弦の両軌道狂い量が測定されている。しかし大型軌道検測車は支線区や側線などの測定には不向きであるため、これに代わり手押しで低速度で走行し、各軌道狂い量を測定する簡易な軌道検測車がこの出願人により、特開平７−２２３５３９号、特開平９−１８８２４６号、特開平１０−１７０２５１号等として特許出願されている。この簡易型軌道検測車（簡易検測車）は、小型軽量とするために直径の小さい車輪と、長さの短い台車を使用し、規定の測定弦長１０ｍの１／８の１．２５ｍ弦を構成して、その測定データをデータ処理により１０ｍ弦のデータに変換することが特徴である。
【０００３】
図４は、上記の簡易検測車１０の要部の斜視図を示し、以下この発明に関係する要点を説明する。
簡易検測車１０は、左右のレールＲＬ１，ＲＬ２に対応する基準梁１および回動梁２と、 これらの中心部をスプリング３１によりスプリング３１が挿着された筒部分（首部）が進退して弾性的に結合する結合梁３とによりＨ型のフレームが構成され、両梁１，２の両端部には、レールの踏面に接触する走行車輪（高低測定車輪）４１と、頭部の内側面（以下単に頭側面という）に接触する案内車輪（通り測定車輪）４２よりなる走行車輪部４Ａ，４Ｂが、測定弦長Ｌを１．２５ｍとしてそれぞれ配設され、両梁１，２の中心部には、高低変位測定車輪（あるいは高低変位検出車輪）５１と通り変位測定車輪（あるいは通り変位検出車輪）５２よりなる変位検出部５Ａと５Ｂがそれぞれ配設されている。また簡易検測車１０にはデータ処理装置６が搭載されている。
なお、簡易検測車１０は、スプリング３１を圧縮してスプリング３１が挿着された筒部分（首部）を後退させて結合梁３を収縮して左右のレールＲＬ１，ＲＬ２レールにセットされる。
【０００４】
図５において、（ａ）は走行車輪部４Ａ，４Ｂの直角断面と平面図を示し、両梁１，２の側面に固定した支持具４３，４４に対して、走行車輪４１を水平に、支持具４４の下部に案内車輪４２を垂直にそれぞれ軸支して構成される。案内車輪４２には、軌道の曲線部や分岐部を円滑に通過するために、平面図に示すように複数の補助ローラー４２１が円弧状に付加されている。
【０００５】
図５（ｂ）は変位検出部５Ａ，５Ｂの直角断面を示し、両梁１，２の側面に垂直に固定した軸受け５１１と、これを貫通する昇降ロッド５１２、その下部に圧縮状態でスプリング５１３を嵌挿して固定した支持具５１４、および支持具５１４に水平に軸支された高低変位測定車輪５１を有し、高低変位測定車輪５１は、スプリング５１３により押圧されてレールＲＬの踏面Ｔに接触し、その高低変位に追従して昇降し、この変位量は、支持具５１４の上面を反射面とし、軸受け５１１などに取り付けた光センサ５１５（レールの高低を測定する光学変位量センサ、いわゆる高低センサ）により検出される。また両梁１，２の底面に固定した支持板５２１と、これに水平に固定した軸受け５２２、これを貫通する左右移動ロッド５２３、その先端に圧縮状態でスプリング５２４を嵌挿して固定されたＬ型支持具５２５、および、Ｌ型支持具５２５の下部に垂直に軸支された通り変位測定車輪５２を有し、通り変位測定車輪５２は、スプリング５２４に押圧されてレールＲＬの頭側面Ｓに接触し、その左右変位に追従して左右移動し、この変位量は、Ｌ型支持具５２５の垂直面を反射面とし、軸受け５２２などに取り付けた光センサ５２６（レールの通りを測定する光学変位量センサ，いわゆる通りセンサ）により検出される。
【０００６】
左右にある両光センサ５１５，５２６の検出信号はデータ処理装置６に入力して、１．２５ｍ弦の高低狂い量と通り狂い量が算出され、ついで両狂い量のデータは１０ｍ弦に変換され、これらの１．２５ｍ弦と、１０ｍ弦の左右のレールの高低と通り狂い量の各データは、図示しない距離パルスをカウントして距離カウントをする距離計から出力される位置座標が付加されてデータ処理装置６に記憶されかつプリンタによりプリントされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
１．２５ｍ弦で測定したデータを１０ｍ弦の測定データに変換する場合に測定誤差が問題になる。そのために簡易検測車により軌道狂い測定を行う場合には、装置が測定装置として精度の高い測定に適する、正常な状態にあるかどうか、確認することが必要になる。
測定装置が正常な状態かどうかは、同じレールの同じ地点での手測定の測定値と現在の簡易検測車による測定値とを比較すれば判定できるが、レールについて精度の高い手測定を各項目について行うには作業時間が相当かかり、作業効率が悪い。それを簡易検測車でレール測定を行う都度実行しなければならない。しかも、手測定の測定結果に基づいて簡易検測車の測定値を較正する作業もばかにならない。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、簡易検測車の較正を手測定に近い値になるように効率よく較正でき、測定したレールの変位、高低差等の軌道狂いの測定値の測定誤差を低減することができる簡易検測車およびその較正方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するためのこの発明の簡易検測車の特徴は、軌道狂いの測定項目の少なくとも１つを同一地点のレールについて手測定した手測定値とこの簡易検測車で測定した測定値との差をオフセット値として記憶する記憶手段と、任意のレールについての測定値をオフセット値により補正して測定値として算出する測定値算出手段と、測定値算出手段により基準レールについて測定した測定値算出手段により算出された測定値を管理値として記憶手段に記憶し、次回に基準レールを測定したときの測定値算出手段により算出された測定値と管理値との誤差を算出する誤差算出手段と、記憶手段に記憶されたオフセット値を誤差により補正してオフセット値を更新するオフセット値更新手段とを備えるものである。
また、この発明の簡易検測車における軌道狂い測定方法の特徴は、軌道狂いの測定項目の少なくとも１つを同一地点のレールについて手測定した手測定値とこの簡易検測車で測定した測定値との差をオフセット値として求めてこの簡易検測車のメモリに記憶し、任意のレールについての測定値をオフセット値により補正して測定値として算出するものであって、基準レールについて測定しオフセット値により補正したときの測定値を管理値としてメモリに記憶し、次に基準レールを測定しオフセット値により補正したときの測定値と管理値との誤差を算出して、メモリに記憶されたオフセット値を、算出した誤差により補正して更新するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
このように、ある地点のレールについて最初の手測定と簡易検測車による測定値との差をオフセット値として記憶手段（例えばメモリ）に記憶しておき、測定値をこのオフセット値で補正することで手測定に近い測定値を得るようにする。さらに、基準レールを測定した値を管理値として保持しておき、次に基準レールを測定したときにその測定値と管理値との間に誤差が生じたときには、その誤差分だけオフセット値を補正して更新する。このことで、基準レールを媒介としてオフセット値を管理することができ、簡易検測車の較正を自動的に行うことができる。
この場合、管理値を得るときの基準レールの測定は、オフセット値を得たときのできるだけすぐ後に行うことが好ましい。
また、オフセット値を得たときと基準レールを測定したときに温度差があるときにはオフセット値を基準レールの測定値の基準温度、例えば、２５°Ｃのときの測定値に温度補正をして基準レールの測定値を補正するとよい。
その結果、簡易検測車の較正を手測定に近い値になるように効率よくかつ自動的に較正でき、測定したレールの変位、高低差等の軌道狂いの測定値の測定誤差を低減することができる。
なお、基準レールは、変形のない軌道上の１地点であるか、較正器として設定されたレールであって、そのレール長さ、レール間隔が測定され既知のものである。さらには重量に対してあるいは特定の簡易検測車を載置したときにそのレールのたわみ量等も分かっているものが好ましい。
【００１０】
【実施例】
図１は、この発明の簡易検測車を適用した一実施例のブロック図であり、図２は、その較正処理のフローチャート、図３は、基準レールの説明図である。なお、図４、図５と同一あるいは同等の構成要素は同一の符号で示し、その説明を割愛する。
図１における簡易検測車１０ａのデータ処理装置６ａには、ある地点の実際のレールを手測定したときのレールの通りと高低等の各測定値と簡易検測車１０ａで同じ地点のレールを測定したときの同様な各測定値との誤差がオフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2としてメモリ６１に記憶されている。そして、通りと高低の各変位量の測定値は、このオフセット値により補正された上で測定値とされる。
さらに、基準レールを測定したときの通りと高低等の各測定値がメモリ６１に測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2として記憶されている。
なお、以下の説明では、通りと高低の測定値を代表例として説明し、両レールの軌間狂い等の測定値については割愛する。
簡易検測車１０ａは、レール測定に当たって、まず、基準レールを測定して測定値と測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2と比較して誤差が一定値以上か否かを判定して、簡易検測車１０ａが異常か否か、誤差補正できるか、正常かの判定をする。誤差補正をするときにはオフセット値を誤差補正して更新する。
【００１１】
すなわち、この発明を適用した簡易検測車１０ａは、オフセット値で測定値を補正するレール測定を行い、手作業に近い正しい測定値を得る。そして、このオフセット値に従って基準レールを測定してその測定値を媒介としてオフセット値の管理をし、オフセット値を更新することで簡易検測車１０ａを自動的に較正する。
そこで、まず、最初にオフセット値が得たらそれをメモリに記憶しておき、その後につづいて簡易検測車で基準レールを測定して、この時得られた通りと高低の各測定値をオフセット値により補正してそれぞれを測定管理値としてメモリに記憶しておく。そして、次回のレール測定のときに基準レールを測定して同様な各測定値を得て、この各測定値と先に記憶した測定管理値との間で差を誤差として算出する。各測定値についてのそれぞれの誤差が小さいときに簡易検測車１０ａを正常と判断してレール狂いの測定を行う。それぞれの測定値の誤差が所定値より大きいときにはそれぞれのオフセット値を誤差補正し、さらにいずれかの誤差がさらに大きいときには装置異常とする。
以下、そのデータ処理装置６ａによる測定管理値の生成とオフセット値の管理の仕方について詳細に説明する。
【００１２】
簡易検測車１０ａのデータ処理装置６ａには、ＭＰＵ６０とメモリ６１、キーボード６２、ＣＲＴディスプレイ６３、インタフェース６４等により構成され、これらがバス６５により相互に接続されている。そして、メモリ６１には、軌道変位量測定プログラム６１ａと、１０ｍ弦データ変換プログラム６１ｂ、オフセット値算出プログラム６１ｃ、管理値算出・オフセット値更新ログラム６１ｄ、オフセット値テーブル６１ｅ、パラメータ領域６１ｆ等が格納されている。また、インタフェース６４を介して接続されたＨＤＤ（ハードディスク装置）等の外部記憶装置６６には各種の測定データファイルが格納されている。なお、ここでのキーボード６２は、ＣＲＴディスプレイ６３の画面にタッチして入力する画面挿着型のタッチパネルをここでは使用している。
また、インタフェース６４には、左右の光センサ５１５（高低センサ），５１５と、左右の光センサ５２６（通りセンサ），５２６とが接続され、各光センサから得られる変位量の測定データが入力される。
【００１３】
軌道変位量測定プログラム６１ａは、ＭＰＵ６０により実行されて、これの実行によりＭＰＵ６０は、左右の光センサ５２６，５２６と左右の光センサ５１５，５１５とによりそれぞれ測定されたデータをインタフェース６４を介して読込み、メモリ６１の作業領域に記憶する。そして、１０ｍ弦データ変換プログラム６１ｂをコールする。
１０ｍ弦データ変換プログラム６１ｂは、ＭＰＵ６０により実行されてこれの実行によりＭＰＵ６０は、複数の各測定データ、例えば、１．２５ｍ弦で前後５ｍの範囲（１０ｍ弦の円弧上の７ポイント分）の測定データを離散値として扱い、所定の伝達関数Ｈにより測定データを変換して１０ｍ弦の測定データとし、さらにオフセット値テーブル６１ｅに記憶された通り左、通り右、高低左、高低右に対応する各オフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を読出して１０ｍ弦に変換した測定値をオフセット補正して、それらを測定位置のデータととも外部記憶装置６６に記憶する。
ここで、伝達関数Ｈは、１０ｍ弦の測定データを算出する関数であって、現在の測定値算出点をｈ8の位置とすると、
Ｈh8＝ｈ1＋２ｈ2+３ｈ3＋４ｈ4＋５ｈ5＋６ｈ6＋７ｈ7＋８ｈ8＋７ｈ9＋＋６ｈ10＋５ｈ11＋４ｈ12＋３ｈ13＋２ｈ14+ｈ15
となる。
すなわち、測定値算出点をｈ8の８×ｈ8の測定データに対して１０ｍ弦の円弧上の位置ｈ8の７ポイント手前のｈ1＋ｈ2+ｈ3＋ｈ4＋ｈ5＋ｈ6+ｈ7の１．２５ｍ弦上の各測定点のデータに係数１、２…、７を順次掛け、さらに位置ｈ8の７ポイント後ろｈ9＋ｈ10+ｈ11＋ｈ12＋ｈ13＋ｈ14+ｈ15の１．２５ｍ弦上の各測定点のデータに係数７、６…、１を順次掛けて、それぞれ値を加算した値として得られる。このとき、１０ｍ弦上の円弧上に１．２５ｍの弦を採ることになるので、各測定点のピッチは、１０ｍ弦上の円弧上において０．６２５ｍになる。
その一般式は、Ｈhn+8＝ｈn+1＋２ｈn+2+３ｈn+3＋４ｈn+4＋５ｈn+5＋６ｈn+6＋７ｈn+7＋８ｈn+8＋７ｈn+9＋６ｈn+10＋５ｈn+11＋４ｈn+12＋３ｈn+13＋２ｈn+14+ｈn+15
となる。ただし、ｎは整数値である。
なお、測定位置のデータは、従来技術で説明したように、図示しない距離カウントの距離計が出力する位置座標により得るが、この測定位置データについては公知であり、発明に直接関係していないので割愛する。
【００１４】
オフセット値算出プログラム６１ｃは、キーボード６２から入力される特定の機能キー入力（手測定値入力キー）によりＭＰＵ６０により実行されて、このキー入力に応じて行うこのプログラムの実行によりＭＰＵ６０は、ある地点の実際のレールを手測定したときの通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値がキーボード６２から入力されたときにそれらを外部記憶装置６６の所定の領域に記憶する。
さらに、キーボード６２から入力される別の特定の機能キー入力（オフセット値算出キー）によりＭＰＵ６０により実行されて、このキー入力に応じて行うこのプログラムの実行によりＭＰＵ６０は、軌道変位量測定プログラム６１ａをコールして、簡易検測車１０ａで同じ地点のレールを測定したときの左右の光センサ５２６と左右の光センサ５１５から得られる各測定データにより算出された１０ｍ弦における通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値（このときには測定値のオフセット補正はしない。）と先に外部記憶装置６６に記憶された手測定時の通り左、通り右、高低左、高低右の対応する測定値との差ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を算出してそれぞれの差をオフセット値としてそれぞれをオフセット値テーブル６１ｅの対応するデータ位置に記憶する。
なお、オフセット値テーブル６１ｅは、通り左、通り右、高低左、高低右に対応して各オフセット値を記憶するテーブルである。
【００１５】
管理値算出・オフセット値更新ログラム６１ｄは、図３に示す基準レール７に簡易検測車１０ａが載置されてキーボード６２から入力される、さらに別の特定の機能キー入力（管理値入力キー）により、このプログラムがコールされてＭＰＵ６０により実行される。これの実行によりＭＰＵ６０は、まず、軌道変位量測定プログラム６１ａをコールして実行し、簡易検測車１０ａで基準レール７を測定したときに左右の光センサ５２６と左右の光センサ５１５から得られる測定データにより算出された１０ｍ弦における通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値を得て、これをオフセット値テーブル６１ｅを参照して各測定値に対応するオフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を読出してこれによりそれぞれの測定値を補正して通り左、通り右、高低左、高低右についての手測定に対応する各測定値を算出する。そして、パラメータ領域６１ｆに測定管理値が記憶されていないときには、算出したそれらを基準レールについての通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値を各測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2としてパラメータ領域６１ｆに記憶する。
【００１６】
一方、ＭＰＵ６０は、パラメータ領域６１ｆに測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2がすでに記憶されているときには、基準レール７について通り左、通り右、高低左、高低右の算出された各測定値（オフセット補正済みのもの）と、すでに記憶されている測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2との間で通り左、通り右、高低左、高低右についての誤差を算出する。そして誤差が一定値以下、例えば、２ｍｍ以下のときには、基準レール７についての測定値が正常と判断して、これによりこの測定装置も正常と判定して実際のレール測定に入り、測定される地点のレールについて簡易検測車１０ａにより軌道の狂い測定を行う。
さらに、通り左、通り右、高低左、高低右についてのいずれかの誤差が１０ｍｍ以上のときには、ＭＰＵ６０は、基準レール７についての測定値が異常と判定して、簡易検測車１０ａ自体が異常であるとし、簡易検測車１０ａの点検調整を行い、実際のレール測定には入らない。
またさらに、２ｍｍを越え、１０ｍｍ未満のときには、ＭＰＵ６０は、測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2について算出したそれぞれの誤差分で補正してオフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2について誤差分の補正をして更新する。
【００１７】
図２は、このような較正処理のフローチャートである。
まず、キーボード６２から入力されるキーに応じて入力キーの判定処理が行われ（ステップ１０１）、入力キーが手測定値入力キーであるときには、そのキー入力によりＭＰＵ６０がオフセット値算出プログラム６１ｃを実行して、ＭＰＵ６０は、ある地点の実際のレールを手測定したときの通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値が次にキーボード６２から入力されたときにそれらを外部記憶装置６６の所定の領域に記憶する（ステップ１０２）。そしてこの処理を終了する。
次に、ステップ１０１のキー判定処理において、入力キーがオフセット値算出キーであるときには、そのキー入力によりＭＰＵ６０は、軌道変位量測定プログラム６１ａをコールして実行して、簡易検測車１０ａで同じ地点のレールを測定したときの左右の光センサ５２６と左右の光センサ５１５から得られる測定データを読込んで得て（ステップ１０３）、算出された１０ｍ弦における通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値と先に外部記憶装置６６に記憶された手測定時の通り左、通り右、高低左、高低右の対応する測定値の各測定差ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2をオフセット値として算出して（ステップ１０４）、そのそれぞれをオフセット値テーブル６１ｅの対応するデータ位置に記憶する（ステップ１０５）。そして、この処理を終了する。
【００１８】
次に、ステップ１０１のキー判定処理において、キーボード６２から入力された機能キーの入力が管理値入力キーであるときには、このキー入力により、ＭＰＵ６０は、管理値算出・オフセット値更新ログラム６１ｄを実行して簡易検測車１０ａで基準レールを測定したときに左右の光センサ５２６と左右の光センサ５１５から得られる測定データにより算出された１０ｍ弦における通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値（オフセット補正済みのもの）を得て（ステップ１０６）、パラメータ領域６１ｆに測定管理値が記憶されているかの判定をして（ステップ１０７）、ここでＮＯ条件のときには、算出した基準レールについて通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値をオフセット値で補正して各測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2としてパラメータ領域６１ｆに記憶する（ステップ１０８ａ）。そして、この処理を終了する。
ステップ１０６の判定において、ＹＥＳ条件のときには、オフセット値テーブル６１ｅを参照して各測定値に対応するオフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を読出して（ステップ１０８）、これによりそれぞれの測定値を補正して通り左、通り右、高低左、高低右について手測定に対応する各測定値を算出する（ステップ１０９）。次に、算出したそれらを基準レールについて通り左、通り右、高低左、高低右の各測定値と記憶されている測定管理値ＡL1，ＡR1、ＡL2，ＡR2との間で通り左、通り右、高低左、高低右について誤差を算出する（ステップ１１０）。そして各誤差を判定して（ステップ１１１）、通り左、通り右、高低左、高低右についてのすべての誤差が一定値以下、例えば、２ｍｍ以下のときには、正常の表示をＣＲＴディスプレイ６３上にする（ステップ１１２）。そして、この処理を終了する。
この基準レール７の測定により、オペレータは、測定装置が正常と判定して実際に測定される地点のレールについて簡易検測車１０ａにより軌道の狂い測定を行う。
【００１９】
一方、ステップ１１１の判定において、通り左、通り右、高低左、高低右についての少なくともいずれか１つの誤差が１０ｍｍ以上のときには、ＭＰＵ６０は、異常と判定して異常の表示をＣＲＴディスプレイ６３上にする（ステップ１１３）。そして、この処理を終了する。これによりオペレータは、簡易検測車１０ａの点検調整の指示をして、レール測定には入らない。
さらに、ステップ１１１の判定において、通り左、通り右、高低左、高低右についてのそれぞれの誤差が判定結果が２ｍｍを越え、１０ｍｍ未満の範囲ときには、ＭＰＵ６０は、オフセット値テーブル６１ｅから各オフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を読出して、各オフセット値ΔｄL1，ΔｄR1，ΔｄL2，ΔｄR2を、通り左、通り右、高低左、高低右について算出した対応するそれぞれの誤差分でそれぞれに補正（オフセット値補正）してオフセット値テーブル６１ｅに記憶して各オフセット値を更新する（ステップ１１４）。
そして、オフセット値の更新完了をＣＲＴディスプレイ６３の画面上に表示する（ステップ１１５）。そして、この処理を終了する。
これにより、オペレータは、実際に測定される地点のレールについて簡易検測車１０ａにより軌道の狂い測定を行う指示をする。
このように基準レール７を測定することで、簡易検測車１０ａの正常、異常の判定とオフセット値の自動更新を行う。
【００２０】
図３は、基準レールの説明図であって、図３（ａ）は、その平面図、図３（ｂ）は、その側面図である。
基準レール７は、レールの長さと幅、そしてたわみ量、重量とが既知のものであって、通常、基準測定温度２５°Ｃに設定され、定盤の上に載置されている。
図では、基準測定温度２５°Ｃにおいて、レール７１，７２の長さ１５００ｍｍ、レール結合軸７３，７４間隔が１２５０ｍｍ、レール７１，７２の間隔が１０６７ｍｍ、レール結合軸７３，７４の長さが１２２７ｍｍ、たわみ量が２μｍ、重量が３５ｋｇである。
この基準レール７の上に簡易検測車１０ａが載置され、通り測定や高低測定が行われる。なお、簡易検測車１０ａがレール上を移動して測定する場合には、簡易検測車１０ａは基準レール７上を移動することはないので、移動の際発生する距離パルスを発生させて等価的に移動させた状態に設定して各種の測定値を得ることになる。
【００２１】
以上説明してきたが、実施例では、基準レールは、温度２５°Ｃの基準温度で測定するようにしているが、測定データを温度補正特性に従って温度補正をすれば、どのような温度において測定されてもよい。なお、温度補正特性は、各温度に対する実測データの特性グラフから得られるものである。
実施例では、オフセット値は、簡易検測車１０ａのデータ処理装置６ａでオフセット値算出プログラム６１ｃにより自動的に算出しているが、簡易検測車１０ａからオフセット補正しない測定値をレール上の手測定と同じ地点で得て、これと手作業の測定値との差を各測定値について算出して、それらをデータ処理装置６ａに入力してオフセット値テーブル６１ｅに記憶するようにしてもよい。なお、オフセット値テーブル６１ｅは、通り左、通り右、高低左、高低右に対応して各オフセット値を記憶したテーブルであるが、通り左、通り右、高低左、高低右に対応してオフセット値が記憶され、各オフセット値がそれぞれ検索、参照できるものであれば、これはテーブル形式のものである必要はない。
なお、ここでの簡易検測車とは、規定の測定弦長１０ｍよりｎ分の１（ただしｎは２以上の整数）小さい弦の検測車であって、その１／８の１．２５ｍ弦に限定されるものではなく、例えば、これの倍の２．５ｍ弦の検測車等を含むものである。それらは、１０ｍ弦への演算処理が必要になる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、この発明にあっては、ある地点のレールについて最初の手測定と簡易検測車による測定値との差をオフセット値としてメモリに記憶しておき、測定値をこのオフセット値で補正することで手測定に近い測定値を得るようにする。さらに、基準レールを測定した値を管理値として保持しておき、次に基準レールを測定したときにその測定値と管理値との間に誤差が生じたときには、その誤差分だけオフセット値を補正して更新する。このことで、基準レールを媒介としてオフセット値を管理することができ、簡易検測車の較正を自動的に行うことができる。
その結果、簡易検測車の較正を手測定に近い値になるように効率よく較正でき、測定したレールの変位、高低差等の軌道狂いの測定値の測定誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の簡易検測車を適用した一実施例のブロック図である。
【図２】図２は、その較正処理のフローチャートである。
【図３】図３は、基準レールの説明図であり、（ａ）は、基準レールの平面図、（ｂ）は、側面図である。
【図４】図４は、簡易検測車の要部の斜視図である。
【図５】図５は図４の部分詳細図で、（ａ）は従来の走行車輪部の直角断面と平面図、（ｂ）は従来の変位検出部の直角断面図である。
【符号の説明】
１…基準梁、２…回動梁、３…結合梁、
４Ａ，４Ｂ…走行車輪部、４１…走行車輪、
４２…案内車輪、４３、４４…支持具、
５Ａ，５Ｂ…変位検出部、５１…高低変位測定車輪、
５１１…軸受け、５１２…昇降ロッド、
５１３…スプリング、５１４…支持具、５１５…光センサ、
５２…通り変位測定車輪、５２１…支持板、
５２２…軸受け、５２３…左右移動ロッド、
５２４…スプリング、５２５…Ｌ型支持具、
５２６…光センサ、
６，６ａ…データ処理装置、１０，１０ａ…簡易検測車、
６０…ＭＰＵ、６１…メモリ、
６１ａ…軌道変位量測定プログラム、
６１ｂ…１０ｍ弦データ変換プログラム、
６１ｃ…オフセット値算出プログラム、
６１ｄ…管理値算出・オフセット値更新ログラム、
６１ｅ…オフセット値テーブル、
６１ｆ…パラメータ領域、
６２…キーボード、６３…ＣＲＴディスプレイ、
６４…インタフェース、６５…バス、６６…外部記憶装置、
ＲＬ…レール、Ｔ…レールの踏面、Ｓ…レールの頭側面。
Claims (7)
- 軌道狂いの測定項目の少なくとも１つを同一地点のレールについて手測定した手測定値とこの簡易検測車で測定した測定値との差をオフセット値として記憶する記憶手段と、
任意のレールについての測定値を前記オフセット値により補正して測定値として算出する測定値算出手段と、
前記測定値算出手段により基準レールについて測定した前記測定値算出手段により算出された前記測定値を管理値として前記記憶手段に記憶し、次回に前記基準レールを測定したときの前記測定値算出手段により算出された測定値と前記管理値との誤差を算出する誤差算出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記オフセット値を前記誤差により補正して前記オフセット値を更新するオフセット値更新手段とを備えることを特徴とする簡易検測車。 - さらに１０ｍ／ｎ（ただしｎは２以上の整数）の測定弦を構成する走行車輪と、前記１０ｍ／ｎの測定弦の測定値を１０ｍの測定弦の測定値に変換する変換手段とを有し、前記測定項目は、レールの通りと高低であって、前記測定値算出手段はこれらの測定値を得るものであり、これら通り測定値および高低の測定値は、前記変換手段により１０ｍの測定弦に変換した値であり、前記オフセット値は、前記通り測定値および前記高低の測定値に対応してそれぞれ１０ｍの測定弦に変換した値である請求項１記載の簡易検測車。
- さらに１．２５ｍの測定弦を構成する走行車輪と、前記１．２５ｍの測定弦の測定値を１０ｍの測定弦の測定値に変換する変換手段とを有し、前記測定項目は、レールの通りと高低であって、前記測定値算出手段はこれらの測定値を得るものであり、これら通り測定値および高低の測定値は、前記変換手段により１０ｍの測定弦に変換した値であり、前記オフセット値は、前記通り測定値および前記高低の測定値に対応してそれぞれ１０ｍの測定弦に変換した値である請求項１記載の簡易検測車。
- さらに、前記誤差が所定値以上のときに前記誤差により前記記憶手段に記憶された前記オフセット値を更新し、前記誤差が所定値未満のときには前記オフセット値の更新をしない請求項２記載の簡易検測車。
- 前記誤差が第１の所定値から第２の所定値未満の範囲にあるときは前記誤差により前記記憶手段に記憶された前記オフセット値を更新し、前記誤差が第１の所定値未満のときには前記オフセット値の更新をせず、前記誤差が前記第２の所定値以上のときに装置異常と判定する異常判定手段を有する請求項２記載の簡易検測車。」
- 軌道狂いの測定項目の少なくとも１つを同一地点のレールについて手測定した手測定値とこの簡易検測車で測定した測定値との差をオフセット値として求めてこの簡易検測車のメモリに記憶し、任意のレールについての測定値を前記オフセット値により補正して測定値として算出するものであって、基準レールについて測定し前記オフセット値により補正したときの測定値を管理値として前記メモリに記憶し、次に前記基準レールを測定し前記オフセット値により補正したときの測定値と前記管理値との誤差を算出して、前記メモリに記憶された前記オフセット値を、算出した前記誤差により補正して更新することを特徴とする簡易検測車の較正方法。
- さらに、前記誤差が所定値以上のときに前記誤差により前記オフセット値を更新し、前記誤差が所定値未満のときには前記オフセット値の更新をしない請求項６記載の簡易検測車の較正方法。
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