JPH0371004A - 内空断面形状狂い測定法及びその測定法を用いた測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、−続きの内空断面形状の狂いを測定すること
の出来るもので、例えば、浮上式鉄道におけるガイドウ
ェイの内空断面形状の狂い、鉄道線路における軌道狂い
、鉄道、道路、水路等のトンネルの変状、道路路面の変
状等の測定法及びその測定法を用いな測定装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、前述の狂い測定作業は、断面内の一測点に対して
１０ｍ程度までの長さの糸を張り、その糸と測定点まで
の距離を計測して狂い量を求めるのが一般的で、高級な
方法の代表として、鉄道で使用している軌道検測法があ
るが、測定原理はｌたすことは不可能で、従来の糸張り
の測定法は適用出来ない。

また、前述したレーザビームを使用する方法においては
、糸の代わりにレーザビームを渡すことにより自重の影
響は取り除かれる。しかし測定原理から各測定断面にお
けるレーザビームの受光点と測定点は同一平面内に存在
することが必要とされるのに対し、測定装置の構成上か
らこの条件は満たされない場合が生じ、測定誤差の大き
な要因となっており、この測定誤差が無視出来る場合か
、もしくはあまり大きくならない直線構造物での使用に
限定せざるを得なかった。さらに、１箇所の測定点を対
象として開発したため、−船釣な内空断面形状の狂い測
定への応用は無理であった。

（課題を解決するための手段） 本発明は、以上述べた従来の問題点を解消し、かつ２０
０ｍを越える測定区間においても目標精度±０．５ｍｍ
が確保できる測定法およびこの測定法を用いた測定装置
を提案せんとするもので、Ｏｍの糸張りと同しである。

また１本のレーザビームをレールに沿わせることにより
、１亥レールとレーザビームとの距離を測定する試みも
行ってきた。

（発明が解決しようとする課題） 現在、研究開発が進められている浮上式鉄道は５００ｋ
ｍ／ｈの走行速度であり、その地上設備である浮上車が
走行するガイドウェイの内空断面形状は、該浮上車を推
進案内する推進案内コイルおよび浮上車を浮上せしめる
浮上コイルにより規定され、Ｕ型ガイドウェイにおいて
は、左右の側壁に装着された１対の推進案内コイル列と
走行路面の左右端部に装着された（対の浮上コイル列と
から構成されており、高速走行時の乗り心地の観点から
各コイル列は、２００ｍの測定区間において±５ｍｍ以
内の装着誤差で建設されることが望ましいとされており
、そのための測定装置の目標精度は±Ｏｙ５ｍｍ程度が
必要である。

前述したように２００ｍの測定区間に糸を張り渡した場
合、糸の自重等の影響から目標精度を満以前の方法が１
本のレーザビームとこのレーザビームを含む一つの平面
において測定原理を定めたのに対し、本発明の測定原理
は、測定区間をカバーする３次元の空間座標系を定義し
、各測定断面において測定された測定値から幾何数学に
基づく演算により測定区間の内空断面形状を一つの３次
元の空間座標系で表した際の各座標値を基準の座標値と
対比することにより狂い量が測定できることである。

すなわち、各測定断面で測定される各測定点の測定値を
計測車に固定した測定座標系の座標値として変換し、さ
らにこの測定座標系の座標値を前記空間座標系の座標値
に幾何数学の方法の一つである座標変換により変換可能
となればよいことで、この座標変換式に必要な回転と平
行移動の係数を定める方法として２本のレーザビームの
光点の測定座標系と空間座標系の相互の座標値の関係を
用いたものである。

したがって、本発明による測定装置は、前述の測定原理
を満足させるために、２本のレーザビームを測定区間の
終点外から始点側に向け一ζ投光することの出来る投光
装置と、始点から終点に向りて移動可能で各測定断面で
の測定点の位置を測定する変位測定器および２本のレー
ザビームの位置を検出する位置検出測定器さらに座標変
換等の演算と記録を行う演算記録器を搭載した計測車か
ら構成したものである。

（作　用） 本発明に基づく投光装置は、２本のレーザビームを測定
区間の終点外から始点側に向けて投光する。また計測車
は、搭載した任意数の変位測定器と位置検出測定器およ
び演算記録器により測定区間の始点から終点まで任意の
測定断面毎に移動測定する。

計測車に搭載された変位測定器は、通常、その取り何げ
位置と測定対象である測定点との間の間隔に相当した電
圧値を出力する。ずなわち変位測定器は、測定点の取り
付は位置からの変位量を検出する。

よび終点における各測定点の空間座標値を基準座標値か
ら決定する。つぎに、この始点および終点における各測
定点に関する両座種糸の座標値の関係より測定座標系か
ら空間座標系への座標変換式を求め、この座標変換式に
より始点および終点でのレーザビームの光点の測定座標
値を空間座標値に変換する。さらに、レーザビームの直
進性より導かれる比例配分法により任意の測定断面にお
けるレーザビームの光点の空間座標値を算出する。

ついで、任意の測定断面におけるレーザビームの両座標
情の関係から測定座標系から空間座標系への該測定断面
に関する座標変換式を求め、この座標変換式により該測
定断面での各測定点の空間座標値を算出する。

最後に、各測定点の空間座標値と基準の座標値とを対比
することにより狂い量を算出する。

（実　施　例） 本発明を第１図〜第１０図に示す実施例に従って説明す
る。

位置検出測定器は、通常、２次元の位置検出ができるも
ので、前記投光装置より投光された２本のし〜ザビーム
に対向して計測車に搭載され、各位置検出測定器の原点
に対する変位量に相当した電圧値を出力する。すなわち
、位置検出測定器は、２本のレーザビームのそれぞれの
測定原点からの２次元の変位量を検出する。

また、剖測車に搭載した演算記録器は、通常、コンピユ
ータ・システムで、各変位測定器および位置検出測定器
の電圧出力値をＡＤ変換して物理量に変換するとともに
、この物理量を用いた各種の演算を行い、その結果を収
録する。

演算記録器は、計測車に固定した測定座標系において、
各変位測定器からの出力電圧値を演算記録器を介してＡ
Ｄ変換した物理量に該変位測定器の取り付は位置の測定
座標値を足し合わせることにより各測定点の測定座標値
を算出する。

また同様に、２本のレーザビームの光点の測定座標値を
算出する。

一方、空間座標系において、測定区間の始点お第１図は
、本発明に基づく測定法を用いた測定装置の概要を示し
た平面図（上図）と側面図（下図）で、２点鎖線Ａ−Ａ
’　　は、測定区間の始点、同しく２点鎖線Ｂ−Ｂ’　
　は、測定区間の終点を示すもので、１は、該測定区間
の終点外に設置された投光装置で、２．２゛　は、測定
区間の終点外から始点側に向レノで投光されたレーザビ
ーム、３．３°　は、該レーザビーム２．２′を発生・
せしめるレーザ光源、４は、該レーザ光源３．３゛　を
支持し発光したレーザビーム２．２”の飛ぶ方向を」二
下左右に微調整できる回転調整部を備えた架台、５は、
前記投光装置１に対向して測定区間の始点側より終点側
に向けて移動計測可能に構成された計測車で、６．６゛
　は、該計測車５に装着された２本のレーザビーム２．
２°を左右それぞれの位置で受光してその光点７．７°
の位置を２次元の座標値として検出する位置検出測定器
、８．９．１０．１１は前記計測車５に装着される変位
測定器、１２は、該変位測定器８．９．１０、］Ｉおよ
び前記左右の位置検出測定器６．６°　の各出力値を増
幅かつＡＤ変換したのち演算式に基づいて演算し、その
演算結果を記録する演算記録器、１３は、該演算記録器
１２、位置検出測定器６．６′および変位測定器８．９
．１０，１１が装着され、かつ一体化せしめる台枠、１
４は、該台枠１３の下面に装着された２対の走行用の車
輪である第２図は、本発明による計測車５を測定対象と
する浮上式鉄道のＵ型ガイドウェイの内空断面内に設置
した際の正面図を示したもので、計測車５に直角座標Ｕ
−Ｖの測定座標系を固定し、該測定座標系のＵ軸方向に
一致せしめた方向で変位測定器８．９を計測′車５に装
着すると共に、前記測定座標系のｖ軸方向に一致せしめ
た方向で変位測定器１０．１１を計測車５に装着し、左
右１対の位置検出測定器６．６′を同様に測定座標系の
座標軸に一致せしめて装着することにより、浮上車を推
進案内せしめる左右の側壁に装着された１対の推進案内
コイルの測定点１５と測定点１６および浮上車を浮上せ
しめる走行路面の左右端部に装着ΔＸ：Ｕ軸方向の変位
量 ｖ８．：電極２３の１端の出力電流に相当したＡＤ変換
後の電圧値 ｖ８□：電極２３の他端の出力電流に相当したＡＤ変換
後の電圧値 Ｃ＋　、Ｃ２：回路定数 同様に、光点７の測定座標系におけるＶ軸方向の変位量
は、第２Ｎの素子膜２ｏの電極２４の電流値相互の値か
ら増幅回路２５およびＡＤ変換部２６を介した電圧値よ
り次の式で一義的に算出できる。

Δｚ：ｖ軸方向の変位量 Ｖ□：電極２４の１端の出力電流に相当したＡＤ変換後
の電圧値 ■、２：電極２４の他端の出力電流に相当したＡＤ変換
後の電圧値 Ｃ，、Ｃ，：回路定数 されたＩ対の浮上コイルの測定点１７と測定点１８の４
つで内空断面形状１９は規定され、以下この内空断面形
状１９に限定して説明することとする。

第３図は、計測車５に装着される位置検出測定器６の詳
細を示すもので、該位置検出測定器６は、レーザビーム
２の光を受けた光点７において電流が生しる光電気変換
作用を有する素子膜２０をガラス板２１にシリコン層２
２を介在せしめて塗布し、それぞれの対向端部に電極２
３．２４を設けたもので、光点７の測定座標系における
Ｕ軸方向の変位量は、第１Ｎの素子膜２０の対向した電
極２３の電流値相互の値から前記演算記録器１２に内蔵
された増幅回路２５およびＡＤ変換部２Ｇを介した電圧
値より次の式で一義的に算出できるただし、 ２ なお、必要２こ応して前記位置検出測定器６をＸＹプロ
ソターのヘッドのような２次元の作動およびその作動位
置が確認可能なものに固定し、位置検出測定器６の検出
範囲を越えないようにヘッドを作動せしめることにより
、全体としての位置検出範囲を拡大する方法は、所要の
測定条件に応して採用の可否を検討しうろことである。

第４図は、計測車５に固定された測定座標系における４
つの測定点１５．１６．１７．１８およびレーザビーム
２．２°の２つの光点７．７°の各座標値と４つの変位
測定器８．９、ｌ０１１１および２つの位置検出測定器
６．６゛の各ＡＤ変換出力値との関係を示したもので、
図示の如く各測定器の測定原点の測定座標系における座
標値を定義すると、各測定器の測定値の各座標値は次の
式で一義的に算出できる。

Ｘｉ＝ΔＸ　＝　＋　Ｌ　ｘｔ　　−−−−−−−−−
−−（３１ｚ１−Δｚ　Ｈ＋　Ｌ　ｚｉ−−−−−−（
４）ただし、 ｘ４：Ｕ軸方向の座標値 ＺＨ：Ｖ軸方向の座標値 Δｘ、：ＩＪ軸方向の変位量に相当した出力値Δｚ４：
Ｖ軸方向の変位量に相当した出力値Ｌつ、：Ｕ軸方向の
測定原点の座標値 Ｌ７：■軸方向の測定原点の座標値 ｉ−１：変位測定器８と測定点１５の値ｌ−２−変位測
定器９と測定点Ｉ６の値ｌ−３：変位測定器１０と測定
点１７の値１＝４−変位測定器１１と測定点１８の値ｊ
−５：位置検出測定器６と光点７の値ｉ−６：位置検出
測定器６゛　と光点７゛の値なお、変位測定器８．９は
測定座標系のＵ軸方向に一致して装着されているので、 Δｚ＋＝０．　　Δｚ２−ｏ　　　　　　−−−−（５
）同様に変位測定器１０．１１は測定座標系のＶ軸方向
に一致して装着されているので、ΔＸ３＝Ｏ，ΔＸ　ａ
　＝　０−−−−−−−　　ｉ６１である。

第５図は、測定区間の始点における空間座標系における
レーザビーム２．２°の光点７．７゛の（ｘ４　、ｚａ
　）でＺａ”０ および、次の座標変換式により、θ、Ｘｃ、Ｙｃば算出
できる。

ＸＨ−ｘＩｃｏｓ　　θ＋ｚ、ｓｉｎ　θ＋Ｘｃｆ７）
Ｚｉ　＝　　ＸＩ　ｓｉｎ　θ”１−ＺｉＣＯＳ　θ＋
Ｚｃ　　　ｉｓ）さらに、光点７．７゛の測定値、すな
わち測定座標系における座標値を式（７）、式（８）に
代入することによりそれぞれの空間座標系におレノる座
標値が算出できる。

同様にして測定区間の終点におけるレーザビーム２．２
゛の光点７．７°の空間座標系における座標値も算出す
ることができる。なおこの場合において、両座種間の関
係を規定する際に計測車５に傾斜計を新たに搭載しその
出力の始点断面と終点断面とでの差異を回転角θの決定
に持ち込むこと等も可能で、所要の測定条件に応して取
捨選択しろる。

第６図は、測定区間の空間をカバーする３次元の空間座
標系を示す概念図で、２本のレーザビーム２．２′の測
定区間の始点く測定断面ｉ）、測圧標値を決定する１つ
の方法として、この始点における空間座標系と測定座標
系との関係を座標変換により求める方法を示したもので
、始点における内空断面形状１９を狂い測定の基準断面
ど定めることにより、図示のごとく空間座標系のＸ軸を
浮上コイルの測定点１７と測定点１８を通る直線とし、
かつこの直線に垂直で推進案内コイルの測定点１５を通
る垂線をＺ軸と定める。また計測車５に固定された測定
座標系と空間座標系の回転および平行移動成分を図示の
ごとく回転角θ、Ｘ成分Ｘｃ、Ｚ成分Ｚｃのみとすると
、２次元の座標変換式よりθ、Ｘｃ、Ｚ、を定めること
ができる。すなわち、空間座標系のＸ−Ｚ平面における
各測定点の座標値を［Ｘｉ、Ｚｉ　］　、また測定座標
系における座標値を（Ｘ、Ｌ　、Ｚｉ、　）とし、測定
点１５における両座種糸の座標値の関係、（Ｘ、　、Ｚ
ｌ　）でＸｌ−０ 測定点１７におりる両座種糸の座標値の関係、（Ｘ３　
、ｚ３）で２３−０ 測定点１８における両座種糸の座標値の関係、６ 定区間の終点（測定断面ｎ）および任意の測定断面（測
定断面ｋ〉での空間座標系の座標値を図示の如く定める
と、任意の測定断面における２本のレーザビーム２．２
°の光点７．７の空間座標系での座標値は、以下のよう
に一義的に算出できるｙＩ。

ｙＩ ｌｌ Ｙ。

７ ８ Ｙ、ｌ Ｙま ただし、 Ｘ６．：測定開始断面における光点７の空間座標系での
Ｘ軸方向の変位量 Ｘ、に：測定断面Ｋにおｉ、ｌる光点７の空間座標系で
のＸ軸方向の変位量 Ｘ５０：測定終了断面における光点７の空間座種糸での
Ｘ軸方向の変位量 Ｚ、１：測定開始断面における光点７の空間座標系での
Ｘ軸方向の変位量 ＺＳｋ：測定断面Ｋにおける光点７の空間座標系でのＸ
軸方向の変位量 Ｚｓａ’測定終了断面における光点７の空間座標系での
Ｘ軸方向の変位量 Ｘ４．：測定開始断面における光点７′の空間座標系で
のＸ軸方向の変位量 Ｘｂｋ：測定断面Ｋにおける光点７゛の空間座標系での
Ｘ軸方向の変位量 Ｘ、ｎ：測定終了断面における光点７゛の空間座標系で
のＸ軸方向の変位量 Ｚ６．：測定開始断面における光点７′の空間座標系で
のＸ軸方向の変位量 Ｚｂｋ：測定断面Ｋにおける光点７゛の空間座標系での
Ｘ軸方向の変位量 Ｚｂｈ：測定終了断面における光点７”の空間座標系で
のＸ軸方向の変位量 Ｙ、：測定開始断面でのＹ軸の空間座標値９ さらに、各測定断面において変位測定器８．９．１０．
１１で測定された各測定点の測定座標は、同様に式（３
）と式（４）により算出可能で、かつ式０３１に代入す
ることにより空間座標系の座標値に変換できる。

第８図は、計測車５に搭載される演算記録器１２のブロ
ノクダイヤグラムを示したもので、変位測定器８．９．
１０．１１および位置検出測定器６．６′の各電極２３
．２４の出力を増幅する増幅回路２５、該増幅回路２５
の出力をＡＤ変換するＡＤ変換部２６、さらにＡＤ変換
出力から測定座標系の座標値番演算する演算部２７、記
録部２８等から構成され、通常の測定条件においては増
幅回路２５以外はパソコン本体とＡＤ変換器および記憶
素子等の周辺機器で構成できる。

また、第８図に示した判定部２９は、変位測定器１０の
出力の変化を追尾判定し、所定の出力変動が確認された
際に、各測定器の出力をＡＤ変換する変換開始信号を発
生させるとともに、空間座標系のＹ軸の座標値として浮
上コイルピッチの距Ｙｋ　−測定断面にでのＹ軸の空間
座標値Ｙ７　：測定終了断面でのＹ軸の空間座標値第７
図は、任意の測定断面において収録された測定座標系の
座標値から空間座標系の座標値に座標変換する際の両座
種糸の関係を示したもので、両座種間の回転角をφ１、
平行移動のＸ成分をＸｃＫ、Ｚ成分をＺＣＸとすると、
次の座標変換式が成立する。なお空間座標系のＸ−Ｚ平
面の座標値を［ｘｇｋ、Ｚ９□］、測定座標系の座標値
を（Ｘｔｎｋ、Ｚｆｆｉｋ＞とする。

ここで、レーザビーム２．２゛の光点７．７°の空間座
標系の座標値は、前記の弐（９）〜式０匂により算出で
き、かつ測定座標系の座標値は位置検出測定器６．６゛
の測定値を式（３）と式（４）により算出できので、弐
〇刃にこれらの座標値を代入し、演算することにより各
測定断面における座標変換式の回転角φ３および平行移
動成分Ｘ　ｃｋ−、Ｙ　ｃｋが算出できる。

０ 離長さを積算記録するためのもので、変位測定器１０の
対象とする測定点１７を有する浮上コイルの形状の凹凸
を検出対象とした実施例であり、このほか直接手動で行
う方法、あるいは回転輪を有する測距器を使用すること
も可能で、いずれの方法においても空間座標系における
Ｙ軸の座標値を入力することに通しる。

内空断面形状１９の狂い測定は、以下の手順で行われる
。

■　測定区間の終点外に投光装置１を設置する。

■　測定区間の始点に計測車５を置く。

■　投光装置１のレーザ光源３．３゛と図示していない
電源とを接続し、該レーザ光源３．３°を作動させる。

■　投光装置１の架台４に設けられた回転調整部により
レーザ光源３．３′から発光したレーザビーム２．２°
を対向する計測車５の位置検出測定器６．６゛の中央付
近に位置せしめる。

■　計測車５と図に示されてない電源とを接続し搭載さ
れている変位測定器８．９．１０．１１、位置検出測定
器６．６″および演算記録器１２を作動せしめる。

■　測定区間の始点における各測定値を収録する■　測
定区間の始点から終点に向けて計測車５を移動せしめる
。この際、第８図に示した判定部２９により自動的に所
定の浮上コイルの凹凸位置に対応した測定断面で各測定
値を収録する。

■　測定区間の終点に至った際に計測車５の移動並びに
各測定値の収録を中止する。

■　弐（１）、式（２）により位置検出測定器６．６′
からＡＤ変換部２６を介した出力電圧より光点７．７°
の変位量を算出する。

［相］　式（３）、式（４）により各測定器のＡＩ）変
換値より測定座標系の座標値を算出する。

０　式（７）、弐（８）と測定区間の始点における測定
点１５．１７．１８の両座種糸の関係を用いて、式（７
１と弐（８ンの未知数θ、Ｘｃ、Ｚｃを求めたのち、光
点７．７”の測定座標系の座標値を空間座標系の座標値
に変換する。

３ −−−・−０４） ただし、 Ｘ、＝測定区間の始点におけるＸ軸の座標値Ｘｋ　：測
定断面ＫにおけるＸ軸の座標値Ｘ７　：測定区間の終点
におけるＸ軸の座標値Ｚ、：測定区間の始点におけるＺ
軸の座標値Ｚｋ　：測定断面ＫにおけるＺ軸の座標値Ｚ
７　：測定区間の終点におけるＺ軸の座標値Ｙ、：測定
区間の始点におＬ−するＹ軸の座標値Ｙ５　：測定断面
ＫにおけるＹ軸の座標値Ｙ、：ｌｌｌ定区間の終点にお
けるＹ軸の座標値また、測定区間が２００ｍを越える場
合、レーザビーム２，２°の揺らぎの影響が大きくなる
ため、第９図に示すように測定区間を区間Ａと区間Ｂに
一部重複させて設定し、各々の区間番こ対して測定を行
った後、各区間の空間座標系での座標値の連結を行うこ
とが得策である。

［相］　同様に測定区間の終点にお１．する光点７．７
の空間座標系での座標値を算出する。

［相］　式（９）〜式ａノにより各測定断面における光
点７．７゛の空間座標系での座標値を算出する。

■　光点７．７゛の両座種糸での座標値を用い、式０３
）の未知数φＫ　、ＸｃＫ、　ＺｃＫを求めたのち、各
測定点の空間座標系での座標値を式（１３１を用いて測
定座標系の座標値より変換する。

以上において測定区間の任意の測定断面における内空断
面形状１９を規定する測定点Ｉ５．１６．１７．１８の
各座標値はこの測定区間をカバする３次元の空間座標で
一義的に示すことができる。しかし従来より狂いを論議
するー・船釣な方法として、測定区間の始点および終点
においては狂いがないものとして考察されるので、座標
変換により算出した空間座標系の座標値から狂い量を算
出することが必要であり、次の式（１４）と弐Ｏ５＋は
、測定点１５の空間座標値を狂い里に変換する式である
。なお以後の説明においては測定点１５に関する演算を
代表例として説明する。

４ この連結の方法の１つとして、相関直線を用いる方法を
以下に説明する。

区間Ａにおける空間座標系を区間Ｂまで延長した場合に
おいて、区間Ａと区間Ｂの重複区間で得られた２組のデ
ータ列の相関直線を求め、この相関直線の延長上へ区間
Ｂのデータ列を変換する。

さらに、第１０図に示すように重複区間の２組のデータ
列に逆比例の重み付けを行って足し合わせる。

一方、昼間測定等の測定条件においては、レザビーム２
．２゛の揺らぎが無視できないが、同一測定区間を逆方
向、すなわち投光装置１を従来の始点外に設置し、計測
車５を従来の終点側から従来の始点側へと逆に走行セし
めて収録し、第１０図に示したように逆比例の重みイ」
Ｕによりデータ列の平均化を行うことにより揺らぎの影
響は軽減できる。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば測定区間の終点外か
ら始点に向けて２本のレーザビーム２、２′を渡すとと
もに、該測定区間をカバーする３次元の空間座標系を定
め、かつ計測車５を測定区間の始点から終点まで移動さ
せながら各測定新面で測定した各測定点の測定値を計測
車５に固定した測定座標系の座標値として変換し、さら
にこの測定座標系の座標値を前記空間座標系の座標値に
幾何数学の方法の一つである座標変換により変換するこ
とにより測定区間の内空断面の形状を１つの座標系で表
すことができ、さらにこの座標値より各測定点に関する
狂い量は容易に算出できる。

また、本発明によれば、各測定点の設定は測定座標系に
おいてその座標値が式（３）と式（４）により算出可能
であれば良いことであり、言い換えれば計測車５に固定
され、その測定原点に変動がなければ良いことでもあり
、測定区間の内空断面形状１９のいずれにも各測定点を
設定できる。

したがって、本発明による内空断面形状狂い測定法及び
その測定法を用いた測定装置によれば、浮上式鉄道にお
けるガイドウェイの内空断面形状の狂い測定に限らず、
鉄道線路における軌道狂い７ 録器１２のブロソクダイヤグラム、第９図は、長大測定
区間における重複測定法を示す概念図、第１０図は、デ
ータ列の結合および平均化における重み付けの概念図で
ある。

１−　投光装置、 ２．２’　　−レーザビーム、 ３．３’−レーザ光源、 ４−　架台、 ５−　計測車、 ６．６°　−位置検出測定器、 ７．７°　−光点、 ａ、９．ｔｏ、　　１ｔ　　−変位測定器、１２　　　
演算記録器、 １３−　台枠、 １４−　車輪、 １５．１６．１７．１８−　　測定点、１９−　内空断
面形状、 ２〇　−素子膜、 ２１　　ガラス板１ 、鉄道、道路、水路等のトンネルの変状、道路路面の変
状等の測定に応用可能であり、その用途は幅広いもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく測定法を用いた測定装置の概
要を示した平面図（上図〉と側面図（下図〉、第２図は
、本発明による計測車５を測定対象とする浮上式鉄道の
Ｕ型ガイドウェイの内空断面内に設置した際の正面図、
第３図は、計測車５に装着される位置検出測定器６の詳
細図、第４図は、計測車５に固定された測定座標系にお
ける各座標値と各ＡＤ変換値との関係を示すもの、第５
図は、測定区間の始点における空間座標系におけるレー
ザビーム２．２゛の光点７．７゛の座標値を決定する１
つの実施例を示すもの、第６図は、測定区間の空間をカ
バーする３次元の空間座標系を示す概念図、第７図は、
任意の測定断面において収録された測定座標系の座標値
から空間座標系の座標値に座標変換する際の両座種糸の
関係を示すもの、第８図は、計測車５に搭載される演算
部シリコン層、 ２４　　電極、 増幅回路、 ＡＤ変換部、 演算部、 記録部、 判定部 Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一続きの内空断面形状を有する狂い測定区間の内
   空において、その測定区間の終点外から始点外まで２本
   のレーザビームを渡すと共に、測定区間の空間を３次元
   の空間座標系でカバーすることにより、測定区間内の任
   意の測定断面における前記２本のレーザビームの光点の
   それぞれの空間座標系での座標値を定め、 かつ測定区間内の任意の測定断面における任意の測定点
   の位置を計測する変位測定器を搭載するとともに２本の
   レーザビームを受光してその位置をそれぞれ検出すべく
   構成された計測車に測定座標系を固定することにより、
   任意の測定断面における各測定点の座標値および２本の
   レーザビームの光点の座標値を該測定座標系で定め、 さらに２本のレーザビームの光点の測定座標系と空間座
   標系とで表される座標値相互の関係より測定座標系と空
   間座標系との間の座標変換式の係数を算出して測定座標
   系で定められた各測定点の座標値を空間座標系の座標値
   に変換し、この各測定断面における測定点の空間座標系
   の座標値を基準の空間座標系の座標値と対比することに
   より狂い量を測定することを特徴とする内空断面形状狂
   い測定法。
2. （２）一続きの内空断面形状を有する狂い測定区間の内
   空において、その測定区間の終点外に設置され、かつ２
   本のレーザビームを始点側に向けて投光可能に構成され
   る投光装置、 および、始点より終点に向けて移動測定が可能で、かつ
   任意の測定断面内における任意の測定点の位置を測定す
   る変位測定器と前記２本のレーザビームの光点の位置を
   検出する位置検出測定器ならびに変位測定器と位置検出
   測定器の各出力値を測定座標系の座標値に変換してさら
   に空間座標系の座標値等の出力値に変換し記録する演算
   記録器を搭載した計測車、 により構成したことを特徴とする内空断面形状狂い測定
   装置。