(57)【要約】      （修正有）【課題】分岐器のふく進量の計測作業に係る労力と時間を大幅に低減すると共に、計測値に含まれる人的誤差を大幅に低減することが可能な分岐器ふく進量計測システムを提供する。【解決手段】各測点の位置情報を計測する測量機１０１は、自動追尾機能を備えるようにする。また、測量機１０１を制御・操作するコンピュータ１０３は音声認識機能を備えると共に、コンピュータ１０３を首から懸架する為のストラップ１０３ｃを備えるようにする。また、測量機１０１によって計測された各測点の位置情報は、無線通信を介してコンピュータ１０３に送信され、コンピュータ１０３はその位置情報に基づいて所定の計測距離Ｌ１、・・・、Ｌ１０を算出し、その計測距離に基づいて分岐器のふく進量を算出するようにする。また、プリズム１０４は、プリズム本体部１０４ｂと石突き１０４ａとの間に四角柱体のプリズム治具１０５を接続可能に構成する。【選択図】図１
2020203560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐器を構成するレールの各計測点又はその近傍に設置される計測用ターゲット（１０４）と、
前記計測用ターゲット（１０４）に計測光を投射し前記計測用ターゲット（１０４）から反射した前記計測光を受光することで前記計測用ターゲット（１０４）の位置情報を計測する測量機（１０１）と、
前記測量機（１０１）を制御する制御装置（１０３）と、を備えた分岐器ふく進量計測システム（１００）であって、
前記測量機（１０１）は前記計測用ターゲット（１０４）を自動的に探索し視準する自動追尾機能を有すると共に、
前記制御装置（１０３）は前記測量機（１０１）が計測した前記計測点に係る前記位置情報を無線通信を介して取り込み、
前記位置情報を基に所定の距離情報（Ｌ１、・・・、Ｌ１０）を算出し、前記距離情報（Ｌ１、・・・、Ｌ１０）を基に前記分岐器のふく進量を算出する
ことを特徴とする分岐器ふく進量計測システム。
【請求項２】
請求項１に記載の分岐器ふく進量計測システムにおいて、
前記制御装置（１０３）は、人の音声を認識することが出来る音声認識機能を有する
ことを特徴とする分岐器ふく進量計測システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の分岐器ふく進量計測システムにおいて、
前記計測用ターゲット（１０４）は、前記計測点に設置される石突き（１０４ａ）と、前記計測光が入反射するプリズム本体部（１０４ｂ）とを備え、
前記石突き（１０４ａ）と前記プリズム本体部（１０４ｂ）との間に前記レールの表面形状と同一又は類似の表面形状を有する柱体（１０５）を接続可能に構成されている
ことを特徴とする分岐器ふく進量計測システム。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の分岐器ふく進量計測システムにおいて、
前記測量機（１０１）は自動整準機能を有し、
前記測量機（１０１）より取得した座標値から前記レールのふく進量を算出する
ことを特徴とする分岐器ふく進量計測システム。
【請求項５】
請求項４に記載の分岐器ふく進量計測システムにおいて、
前記制御装置（１０３）は、前記柱体（１０５）が前記レールに横方向から当接されて計測が行われる場合、前記柱体（１０５）の側面（１０５ａ）を基準としたときの前記石突き（１０４ａ）の偏心量をオフセット値として、前記測量機（１０１）より取得した前記座標値を補正する
ことを特徴とする分岐器ふく進量計測システム。
【請求項６】
請求項４に記載の分岐器ふく進量計測システムにおいて、
前記制御装置（１０３）は、前記柱体（１０５）が前記レールに縦方向から当接されて計測が行われる場合、前記石突き（１０４ａ）の円柱面を基準としたときの偏心量をオフセット値として、前記測量機（１０１）より取得した前記座標値を補正する
ことを特徴とする分岐器ふく進量計測システム。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載の分岐器ふく進量計測システムにおいて、
前記制御装置（１０３）は、検査対象の分岐器に応じて、該分岐器のふく進量の算出に必要な全ての計測点の一覧及び計測点に係る設計値を表示するように構成されている
ことを特徴とする分岐器ふく進量計測システム。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の分岐器ふく進量計測システムにおいて、
前記制御装置（１０３）は、前記計測点の配置を図示するように構成されている
ことを特徴とする分岐器ふく進量計測システム。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の分岐器ふく進量計測システムにおいて、
前記分岐器には少なくとも可動ダイヤモンドクロッシング、シングルスリップスイッチ、及びダブルスリップスイッチが含まれる
ことを特徴とする分岐器ふく進量計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特殊分岐器ふく進量計測システムに関し、より詳細には分岐器のふく進量の計測作業に係る労力と時間を大幅に低減すると共に、計測値に含まれる人的誤差を大幅に低減することが可能な特殊分岐器ふく進量計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
駅の構内には、本線路からそれぞれの発着ホームへ、発着ホームから本線路への列車の誘導、通過列車を待つ間の待避、車両基地での車両の入れ替えなど様々な状況のところに分岐器が存在する。特に、多方面から線路が合流・分岐するターミナル駅には、限られた用地内で列車や車両を誘導するため、様々な分岐器が使われている。
【０００３】
分岐器の種類としては、普通分岐器と、それよりも構造が複雑な特殊分岐器に大別することができる。普通分岐器は、直線の線路が右側または左側に分かれる線路構造を有する片開き分岐器、同じく直線の線路が左右対称の二方向に分かれる線路構造を有する両開き分岐器等が広く知られている。
【０００４】
他方、特殊分岐器は、二つの線路が交差する線路構造を有するダイヤモンドクロッシング（ＤＣ）、或いはダイヤモンドクロッシング（ＤＣ）の片側に渡り線が設けられた線路構造を有するシングルスリップスイッチ（ＳＳＳ）等が広く知られている。
【０００５】
分岐器は、構造上、枕木に固定された基本レールと、基本レールに対し変位可能に構成された可動レール（例えばトングレール）と、可動レールに連結したリードレールと、リードレールに対向・離隔して配置されたＶ字状のクロッシング等から構成されている。
【０００６】
列車の通過による荷重が分岐器を構成するレールに繰り返し負荷されると、レールの一部又は全部が変位（移動）するレールのふく進が発生する。レールのふく進により、分岐器の切換時において可動レールと固定レールとの間に隙間が生じ、最悪の場合、分岐器不転換等の不具合を引き起こす場合がある。そのため、分岐器を構成するレール（へ形レール、可動レール、スリップレール、基本レール、クロッシング）のふく進量（移動量）については、作業員が後述する水糸張り測定法によって基準線から各測点に至る距離を定期的に測定し、その測定した距離に基づいて、作業員が手計算により各測点についての移動量を算出している。そして、算出した移動量は、予め設定した管理値に基づいて作業員がその良否を判定している。移動量が管理値を超える場合は、移動量が管理値の範囲内に収まるように該当レールの修理・補修等が行われる。
【０００７】
なお、上記水糸張り測定法とは、分岐器を跨ぐ形態で設けられた２つの基準杭の中心点を通るように作業員が糸（水糸）を張って、その水糸を計測の基準線として、別の作業員が測定定規（直角定規）をその基準線に接合させ且つ測定定規を地面に平行に設定した状態で、分岐器を構成するレールの各測点の基準線に至るまでの距離を目視にて測定する測定方法である（例えば、特許文献１の図６を参照。）。
【０００８】
また、分岐器ふく進量測定治具として、固定レール（へ形レール）の曲げ中央点近傍の形状と同一形状を一部に有する固定レール当接部と、固定レール当接部に取り付けられるとともに、固定レール当接部に対し直角（９０°）の方向に延びる基準線を有する基準部と、その基準線からの距離を測定する測定部（測定定規）を備えた分岐器測定装置（分岐器測定治具）についても知られている（例えば、特許文献１の図１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２７２５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１に記載の２つの基準杭に水糸を張る水糸張り測定法では、計測の基準線となる水糸を張るために少なくとも２人の作業員が必要となる。それに加えて、測定定規で基準線から測点までの距離を測定する作業員が別途必要になる。結果、測定に際し少なくとも３人の作業員が必要となる。
【００１１】
また、水糸張法による測定では、長い糸張り区間を基準線とした定規による測定のため、糸張り具合（弛み）や人の目測による人的誤差が測定値に含まれるという問題がある。さらに作業員は水糸に対し定規を直角に当てる必要があり、測定に際しある程度の技能・経験が要求されるという問題がある。また、測定に多くの時間が必要となり、さらにふく進量を算出するためにはその場で手計算が必要である等、作業性にも問題がある。
【００１２】
一方、上記特許文献１に記載の上記分岐器測定治具を使用したふく進量の計測では、分岐器測定治具は測定の基準線を予め備えているため、分岐器測定治具を固定レール（へ形レール）に設定した後は、作業員一人でレールの各測点の移動量を測定することが可能である。
【００１３】
しかし、上記分岐器測定治具は、左右のへ形レールに係合する大きな外形寸法を有するため、分岐器測定治具を作業員一人で持ち運び、へ形レールに設定することは容易ではない。すなわち、上記分岐器測定治具については取り扱いが難しいという問題がある。
【００１４】
また、上記分岐器測定治具は、治具の基準部を計測の基準線とし、その基準線から左・右の起点方又は終点方の各可動レール（例えばトングレール）先端に至る距離を測定するための治具である。つまり、その基準線から離れた場所に設置された起点方又は終点方の各クロッシング交点については、上記分岐器測定治具によって直接測定することは出来ない。そのため、クロッシング交点の測定については、従来から使用されている水糸を使用しなければならない。その結果、上記分岐器測定治具を使用する場合であっても、分岐器を検査するためには少なくとも３人の作業員は必要となる。さらに、上記分岐測定治具の難取扱性と相まって、分岐器の検査に対し多くの労力と時間を要するという問題がある。
【００１５】
また、測定は測定定規を使用して手動にて行われるため、水糸張り測定法と同様に測定値に人的誤差が含まれるという問題もある。
【００１６】
そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は分岐器のふく進量の測定作業に係る労力と時間を大幅に低減すると共に、測定値に含まれる誤差を大幅に低減することが可能な分岐器ふく進量計測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するための本発明に係る分岐器ふく進量計測システムは、分岐器を構成するレールの各計測点又はその近傍に設置される計測用ターゲット（１０４）と、前記計測用ターゲット（１０４）に計測光を投射し前記計測用ターゲット（１０４）から反射した前記計測光を受光することで前記計測用ターゲット（１０４）の位置情報を計測する測量機（１０１）と、前記測量機（１０１）を制御する制御装置（１０３）とを備えた分岐器ふく進量計測システム（１００）であって、前記測量機（１０１）は前記計測用ターゲット（１０４）を自動的に探索し視準する自動追尾機能を有すると共に、前記制御装置（１０３）は前記測量機（１０１）が計測した前記計測点に係る前記位置情報を無線通信を介して取り込み、前記位置情報を基に所定の距離情報（Ｌ１、・・・、Ｌ１０）を算出し、前記距離情報（Ｌ１、・・・、Ｌ１０）を基に前記分岐器のふく進量を算出することを特徴とする。
【００１８】
上記構成では、測量機（１０１）は自動追尾機能を有するため、作業員一人によるワンマン計測が可能となる。また、各測点の位置情報の計測は測量機（１０１）によって行われるため、測定者の違いによる測定誤差（人的誤差）が排除されることになる。
【００１９】
また、計測された各測点の位置情報は、無線通信を介して制御装置（１０３）に送信され、制御装置（１０３）がその位置情報に基づいて分岐器ふく進量を算出するように構成されている。つまり、本発明では各測点の位置情報に基づいて分岐器のふく進量が自動的に算出（計測）されるため、作業者による水糸張り作業および定規による測定作業が不要となる。これに加えて、作業者による手計算も不要になるため、ふく進量の測定作業に係る労力と時間が大幅に低減されることになる。
【００２０】
本発明に係る分岐器ふく進量計測システムの第２の特徴は、前記制御装置（１０３）は、人の音声を認識することが出来る音声認識機能を有することである。
【００２１】
上記構成では、作業員は自己の音声で測量機（１０１）を遠隔操作することが可能となる。その結果、作業員は自己の両手を計測用ターゲット（１０４）の据え付けに使用することが可能となる。これにより、計測用ターゲット（１０４）を各測点又はその近傍に静止状態で安定に据え付けることが可能となる。その結果、計測用ターゲット（１０４）の振れによる計測誤差（人的誤差）が排除されることになる。
【００２２】
また、上記構成では、作業員は両手で計測用ターゲット（１０４）を持ちながら測量機（１０１）を遠隔操作することが可能となる。
【００２３】
本発明に係る分岐器ふく進量計測システムの第３の特徴は、前記計測用ターゲット（１０４）は、前記計測点に設置される石突き（１０４ａ）と、前記計測光が入反射するプリズム本体部（１０４ｂ）とを備え、前記石突き（１０４ａ）と前記プリズム本体部（１０４ｂ）との間に前記レールの表面形状と同一又は類似の表面形状を有する柱体（１０５）を接続可能に構成されていることである。
【００２４】
上記構成では、石突き（１０４ａ）を立てることが難しい測点（例えば、レールの縁）に対し、上記柱体（１０５）をレール側面に対し横方向から当てることにより、計測用ターゲット（１０４）を安定に静止させることができる。これにより、石突き（１０４ａ）を立てることが難しい測点を精度良く計測することが可能となる。
【００２５】
本発明に係る分岐器ふく進量計測システムの第４の特徴は、前記測量機（１０１）は自動整準機能を有し、前記測量機（１０１）より取得した座標値から前記レールのふく進量を算出することである。
【００２６】
上記構成では、測量機（１０１）の電源を投入すると、測量機（１０１）は計測可能状態になるため、従来行われていた作業員による測量機に対する整準作業が省略されることになる。
【００２７】
本発明に係る分岐器ふく進量計測システムの第５の特徴は、前記制御装置（１０３）は、前記柱体（１０５）が前記レールに横方向から当接されて計測が行われる場合、前記柱体（１０５）の側面（１０５ａ）に対する前記石突き（１０４ａ）の偏心量をオフセット値として、前記測量機（１０１）より取得した前記座標値を補正することである。
【００２８】
本発明に係る分岐器ふく進量計測システムの第６の特徴は、前記制御装置（１０３）は、前記柱体（１０５）が前記レールに縦方向から当接されて計測が行われる場合、前記石突き（１０４ａ）の円柱面に対する偏心量をオフセット値として、前記測量機（１０１）より取得した前記座標値を補正することである。
【００２９】
上記構成では、柱体（１０５）により石突き（１０４ａ）をレールの計測箇所から離隔した位置に安定に据え付けた状態で、上記補正によりレールの計測箇所を精度良く測定することができる。
【００３０】
本発明に係る分岐器ふく進量計測システムの第７の特徴は、前記制御装置（１０３）は、検査対象の分岐器に応じて、該分岐器のふく進量の算出に必要な全ての計測点の一覧及び計測点に係る設計値を表示するように構成されていることである。
【００３１】
上記構成では、特に、作業員による計測漏れを防止することができる。
【００３２】
本発明に係る分岐器ふく進量計測システムの第８の特徴は、前記制御装置（１０３）は、前記計測点の配置を図示するように構成されていることである。
【００３３】
上記構成では、特に、作業員による計測箇所の誤認を防止することができる。
【００３４】
本発明に係る分岐器ふく進量計測システムの第９の特徴は、前記分岐器には少なくとも可動ダイヤモンドクロッシング、シングルスリップスイッチ、及びダブルスリップスイッチが含まれることである。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の分岐器ふく進量計測システムによれば、特殊分岐器を含むあらゆる種類の分岐器のふく進量の計測作業に係る労力と時間を大幅に低減すると共に、計測値に含まれる人的誤差を大幅に低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る特殊分岐器ふく進量計測システムを示す説明図である。
【図２】本発明に係るコンピュータにインストールされている特殊分岐器ふく進量計測管理プログラムの概要を示す説明図である。
【図３】検査対象の可動ＤＣ型特殊分岐器のふく進量計測に係る各測点を示す説明図である。
【図４】本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システムのメイン画面を示す説明図である。
【図５】本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システムの選択画面を示す説明図である。
【図６】本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システムの検査画面を示す説明図である。
【図７】本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システムの閲覧画面を示す説明図である。
【図８】本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システムの座標確認画面を示す説明図である。
【図９】本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システムの設定画面を示す説明図である。
【図１０】へ形レールのオフセットを示す説明図である。
【図１１】可動レールのオフセットを示す説明図である。
【図１２】本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システムによる計測値についての再現性結果を示す説明図である。
【図１３】本発明に係るプリズム治具を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３８】
図１は、本発明の一実施形態に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００を示す説明図である。
【００３９】
この特殊分岐器ふく進量計測システム１００は、一人の作業員が特殊分岐器のふく進量を短時間かつ容易に精度良く測定することができる、いわゆるワンマン測定を可能にするシステムである。そのための構成として、プリズム１０４を自動的に追尾してターゲット（計測点）の座標を計測する測量機１０１と、測量機１０１を地面に安定に据え付ける精密三脚１０２と、測量機１０１によって計測された計測結果（座標値）を基に特殊分岐器のふく進量を自動的に算出するコンピュータ１０３と、測量機１０１が計測する計測箇所（測点）に立てられるプリズム１０４と、プリズム１０４の石突き１０４ａを立てることが出来ない計測箇所を精度良く計測するためのプリズム治具１０５と、を具備してこの特殊分岐器ふく進量計測システム１００は構成されている。以下、各構成についてさらに説明する。
【００４０】
測量機１０１は、特殊分岐器内の全ての測点を捉えることができる任意の位置に精密三脚１０２によって据え付けられる。特殊分岐器ふく進量計測システム１００は自動的に基準座標系の設定を行う機能を有している。加えて、作業員が測量機１０１の電源を投入すると、測量機１０１は自動整準を行い、計測可能状態になる。このように、従来のトータルステーションにおいて行われていた整準作業は、この特殊分岐器ふく進量計測システム１００においては不要となる。
【００４１】
また、測量機１０１はターゲット（プリズム１０４）を自動的に追尾して計測を行う自動追尾機能を有している。従って、従来のトータルステーションにおいて行われていた、作業員が測量機１０１からプリズム１０４（ターゲット）を捉える視準作業は、この特殊分岐器ふく進量計測システム１００においては不要となる。その結果、従来のトータルステーションにおいては計測に際し、測量機１０１からプリズム１０４を視準する作業員と、プリズム１０４を支持する作業員の二人の作業員が必要であったが、この特殊分岐器ふく進量計測システム１００においては一人の作業員のみで検査対象である分岐器の各測点の座標を計測することができる。
【００４２】
また、測量機１０１はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信規格（ワイヤレスネットワーク）を備えている。従って、測量機１０１によって計測された各測点の計測値（座標値）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等のワイヤレスネットワークを介してコンピュータ１０３に送信されることになる。コンピュータ１０３に送信された計測値（座標値）は、特殊分岐器のふく進量（移動量）の算出に使用される。従って、従来の水糸張り測定方法で行われていた作業員による糸張り作業および手計算作業は、この特殊分岐器ふく進量計測システム１００において不要となる。
【００４３】
精密三脚１０２は、温度による膨張が少なく測量機１０１の振動も吸収する木材から作られている。また、脚部の先端は、スチールをインサートした強固な石突きによって構成されている。これにより、測量機１０１は地面に安定に据え付けられることになる。
【００４４】
コンピュータ１０３は、測量機１０１に対する遠隔操作、ふく進量の算出、計測結果の管理等を行うための制御操作部１０３ａと、作業員が手動入力するための手動入力部１０３ｂと、作業員がコンピュータ１０３を懸架するためのストラップ１０３ｃとを備えている。
【００４５】
コンピュータ１０３には、測量機１０１に対する遠隔操作、ふく進量の算出、計測結果の管理等を行う計測管理プログラムがインストールされている。この計測管理プログラムについては図２から図９を参照しながら後述する。コンピュータ１０３は、測量機１０１又は他のコンピュータ機器と通信するための無線通信機能を備えている。コンピュータ１０３は、近距離無線通信の場合は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を使用する。
【００４６】
プリズム１０４は、計測箇所に立てられる石突き１０４ａと、測量機１０１から入射する計測光（測距光１０１ａ）を測量機１０１に向けて反射させるプリズム本体部１０４ｂと、作業員がプリズム１０４を支持するためポール１０４ｃとから構成される。石突き１０４ａは、プリズム本体部１０４ｂにねじ込まれて取り付けられている。従って、石突き１０４ａはプリズム本体部１０４ｂに対し着脱可能に構成されている。
【００４７】
プリズム治具１０５は、プリズム１０４の石突き１０４ａを安定に立てることが難しい計測箇所に、石突き１０４ａを安定に立てるための治具である。プリズム治具１０５は四角柱体の形状を成し、プリズム本体部１０４ｂと石突き１０４ａとの間に取り付けられる。広い側面１０５ａが計測箇所に接合して、プリズム１０４を安定させる。これについては、図１０及び図１１を参照しながら後述する。頭部にはプリズム本体部１０４ｂにネジ結合する雄ネジ部１０５ｂが形成されている。また、頭部と反対側の底部には、石突き１０４ａとネジ結合する雌ネジ部１０５ｃが形成されている。
【００４８】
図２は、本発明に係るコンピュータ１０３にインストールされている特殊分岐器ふく進量計測管理プログラム（以下、「ふく進量計測管理プログラム」という。）の概要を示す説明図である。
このふく進量計測管理プログラムが起動すると、コンピュータ１０３のモニタ画面上にメイン画面１０３ｄが表示される。このメイン画面１０３ｄの詳細については図４を参照しながら後述する。
【００４９】
メイン画面１０３ｄ中の”検査開始”のアイコンが押されると、選択画面１０３ｅが表示される。作業員は、プルダウンメニューから駅名、分岐器番号、検査責任者を選択する。これにより、測量機１０１が計測する全て測点が後述する検査画面１０３ｆに表示される。この選択画面１０３ｅの詳細については図５を参照しながら後述する。
【００５０】
選択画面１０３ｅ中の”ＯＫ”のアイコンが押されると、検査画面１０３ｆが表示される。検査画面１０３ｆにおいて、１０３ｆ４のボックス内の”停止”のアイコンが押されると測量機１０１による計測が開始される。この検査画面１０３ｆの詳細については図６を参照しながら後述する。
【００５１】
検査画面１０３ｆ中の下方の”表示切替”のアイコンが押されると、閲覧画面１０３ｇが表示される。閲覧画面１０３ｇにおいて、測量機１０１による特殊分岐器ふく進量についての検査結果の詳細が表示される。なお、メイン画面１０３ｄ又は後述する座標確認画面１０３ｈからも閲覧画面１０３ｇを表示させることが可能である。この閲覧画面１０３ｇの詳細については図７を参照しながら後述する。
【００５２】
閲覧画面１０３ｇ中の”座標確認”のアイコンが押されると、座標確認画面１０３ｈが表示される。座標確認画面１０３ｈは、測量機１０１が計測した各測点の座標を表示する。なお、検査画面１０３ｆ又は閲覧画面１０３ｇからも座標確認画面１０３ｈを表示させることが可能である。この座標確認画面１０３ｈの詳細については図８を参照しながら後述する。
【００５３】
メイン画面１０３ｄ中の”設定”のアイコンが押されると、設定画面１０３ｉが表示される。設定画面１０３ｉでは、測量機１０１との通信で使用する無線通信の種類を作業員が選択する。また、各分岐器の設計データについても作業員が入力する。この設定画面１０３ｉの詳細については図９を参照しながら後述する。
【００５４】
図３は、検査対象である可動ＤＣ型特殊分岐器ふく進量に係る各測点を示す説明図である。検査対象である可動ＤＣ型特殊分岐器は、可動レール６,７,８,９と共にＸ字状の線路を形成するクロッシング起点方３及びクロッシング終点方４と、地面に対し固定されたへ形レール左５及びへ形レール右８と、へ形レール左５に対し変位可能に構成された可動レール左起点方６及び可動レール左終点方７と、同様にへ形レール右８に対し変位可能に構成された可動レール右起点方９及び可動レール右終点方１０とから構成される。
【００５５】
測点については、基準線（基準杭中央）を形成する杭左１及び杭右２と、同じく基準線（クロッシング交点間弦）を形成するクロッシング交点起点方３Ｔ及びクロッシング交点終点方４Ｔと、へ形レール左５の折れ曲がった点を形成するへ形中央左５Ｔと、へ形レール右８の折れ曲がった点を形成するへ形中央右８Ｔと、可動レール左起点方６の杭左１側の先端部を形成する可動レール左先端起点方６Ｔと、可動レール左終点方７の杭左１側の先端部を形成する可動レール左先端終点方７Ｔと、可動レール右起点方９の杭右２側の先端部を形成する可動レール右先端起点方９Ｔと、可動レール右終点方１０の杭右２側の先端部を形成する可動レール右先端終点方１０Ｔが選定される。なお、クロッシング交点起点方３Ｔに代えてクロッシング又部中点起点方１１Ｔを、クロッシング交点終点方４Ｔに代えてクロッシング又部中点終点方１２Ｔを採用することも可能である。
【００５６】
また、各測点に対するプリズム１０４の設置について、杭左１、杭右２、クロッシング交点起点方３Ｔ、クロッシング交点終点方４Ｔ、クロッシング又部中点起点方１１Ｔ、及びクロッシング又部中点終点方１２Ｔについては、石突き１０４ａの先端部が当接されて据え付けられる。
【００５７】
一方、へ形中央左５Ｔ及びへ形中央右８Ｔについては、プリズム治具１０５が縦方向（鉛直方向）から当接されて、且つ石突き１０４ａの円柱面が円柱面が当接されて据え付けられる（図１０）。
【００５８】
また、可動レール左先端起点方６Ｔ、可動レール左先端終点方７Ｔ、可動レール右先端起点方９Ｔ、及び可動レール右先端終点方１０Ｔについては、プリズム治具１０５が横方向から当接されて据え付けられる（図１１）。以下、メイン画面１０３ｄについて説明する。
【００５９】
図４は、本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００のメイン画面１０３ｄを示す説明図である。画面中央には検査履歴（検査結果の一覧）が表示される。画面左隅には、”検査開始”、”削除”、”閲覧”、”設定”の各アイコンが表示される。画面右隅には、”終了”のアイコンが表示される。”検査開始”のアイコンをタップすると、選択画面１０３ｅ（図５）がポップアップ表示される。”削除”のアイコンをタップすると、選択されている検査結果が削除される。”閲覧”のアイコンをタップすると、選択されている検査結果の内容の詳細を表示する閲覧画面（図７）に遷移する。”設定”のアイコンをタップすると、無線通信等の設定を行う設定画面１０３ｉに遷移する。”終了”のアイコンをタップすると、ふく進量計測管理プログラムが終了する。
【００６０】
図５は、本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００の選択画面１０３ｅを示す説明図である。メイン画面１０３ｄの画面左隅の”検査開始”のアイコンをタップすると、検査履歴中に選択画面１０３ｅがポップアップ表示される。ここでは、”駅名称”、”分岐器番号”、”検査責任者”をそれぞれ選択する。作業員は、セル右端のｖ印をタップしてプルダウンメニューを表示して、その中から検査に係る”駅名称”、”分岐器番号”、”検査責任者”をそれぞれ選択する。
【００６１】
特に、”分岐器番号”を選択することより、測量機１０１が計測すべき全ての測点が設計データベースから読み込まれ、後述する検査画面１０３ｆに表示されると共にその配置が図示される。なお、図面番号、種別および番数については、分岐器番号の選択によって自動的に入力される。
【００６２】
図６は、本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００の検査画面１０３ｆを示す説明図である。なお、ここで言う「検査」とは分岐器の各移動量（ふく進量）が予め設定された管理値の範囲内にあるか否かを判定することを意味している。また、ここでの検査対象の分岐器の種類は可動ＤＣとしている。
【００６３】
画面左上は、測点・計測距離二次元マップ１０３ｆ１である。ここでは測量機１０１によって計測される各測点の配置、並びにこれら各測点の各座標に基づいて算出される所定の計測距離Ｌ１,・・・,Ｌ１０をそれぞれ平面的に図示している。各測点の移動量は、上記計測距離Ｌ１,・・・,Ｌ１０に基づいてコンピュータ１０３によって算出される。
【００６４】
画面中央上は、計測すべき分岐器の各測点の一覧を表示する測点エリア１０３ｆ２である。この測点エリア１０３ｆ２は、測量機１０１が自動追尾した座標値がどこの測点の座標値であるかをコンピュータ１０３に認識させるためのものである。すなわち、測点エリア１０３ｆ２内の測点を作業員がタップし、計測確定ボタン１０３ｆ３をタップすることにより、測量機１０１によって計測される計測値が、タップされた測点（例えば、クロッシング交点起点方３Ｔ）の座標値としてコンピュータ１０３内のＲＡＭ又はＲＯＭ等の記憶媒体に保存される。保存された座標値は上記計測距離Ｌ１,・・・,Ｌ１０の算出において使用されることになる。
【００６５】
計測確定ボタン１０３ｆ３の左側にあるボックスは、作業員が測量機１０１の操作を遠隔で行うためのツールボックス１０３ｆ４である。作業員が矢印ボタンをタップすることにより、測量機１０１を左旋回又は右旋回させることが出来る。或いは、作業員が停止ボタンをタップすることにより、測量機１０１の旋回を停止させることが出来る。また、作業者に侵入禁止灯と誤認させないため、本システムはガイドライトを停止させる機能を有している。例えば、作業員がガイドライトボタンをタップすることにより、測量機１０１のガイドライトを停止させることが出来る。
【００６６】
また、ツールボックス１０３ｆ４の上方にあるボックスは、検査年月日、前回検査日、駅名、分岐器番号、分岐器の図面番号、及び検査責任者を表示する分岐器関連情報ボックス１０３ｆ５である。これらは選択画面１０３ｅの入力事項を基に自動的に表示される。
【００６７】
ツールボックス１０３ｆ４の下方にあるボックスは、クロッシング交点から各杭に至る各計測距離Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄを示すクロッシング交点・杭間計測距離ボックス１０３ｆ６である。各計測距離Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄは、ふく進量の算出には使用されないが、基準点の相対位置を把握するために参考値として表示されている。
【００６８】
計測距離Ａはクロッシング交点起点方３Ｔから杭左１に至る距離である。計測距離Ｂはクロッシング交点起点方３Ｔから杭右２に至る距離である。計測距離Ｃはクロッシング交点終点方４Ｔからと杭左１に至る距離である。計測距離Ｄはクロッシング交点終点方４Ｔから杭右２に至る距離である。なお、計測開始前のため、測定値の各セルが空欄になっている。過去に計測した値の内で直近の計測値が前回値として表示されている。因みに各計測距離Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄについては、参考値であるため判定に係る管理値は設けられていない。
【００６９】
画面下中央は、各測定箇所についての移動量（ふく進量）を表示する移動量表示ウィンドウ１０３ｆ７である。なお、移動量表示ウィンドウ１０３ｆ７中のセルが空欄になっているのは、未計測のためである。計測距離Ｌ１は、クロッシング交点起点方３Ｔから杭間弦（杭左１の中心と杭右２の中心を結んだ仮想中心線）に下ろした垂線の長さに相当する距離である。計測距離Ｌ２は、クロッシング交点終点方４Ｔから杭間弦に下ろした垂線の長さに相当する距離である。この場合、クロッシング交点間距離の移動量は、（Ｌ１−設計値）＋（Ｌ２−設計値）としてコンピュータ１０３によって算出される。算出されたクロッシング交点間距離の移動量が、管理値（−１５ｍｍ〜＋１５ｍｍ）の範囲内であれば問題無しとして、”今回判定”の欄に○印が記載される。一方、算出されたクロッシング交点間距離の移動量が管理値（−１５ｍｍ〜＋１５ｍｍ）の範囲外であれば問題有りとして、”今回判定”の欄に×印が記載される。
【００７０】
また、計測距離Ｌ３は、へ形中央左５Ｔ（へ形レール左５の折れ曲がった点）からクロッシング交点間弦（２つのクロッシング交点を結んだ仮想中心線）に下ろした垂線の長さに相当する距離である。計測距離Ｌ４は、へ形中央右８Ｔ（へ形レール右８の折れ曲がった点）からクロッシング交点間弦に下ろした垂線の長さに相当する距離である。この場合、クロッシング交点間弦に対するへ形レールの移動量は、（Ｌ３−Ｌ４）としてコンピュータ１０３によって算出される。算出されたクロッシング交点間弦に対するへ形レールの変位量が、管理値（−１９ｍｍ〜＋１９ｍｍ）の範囲内であれば問題無しとして、”今回判定”の欄に○印が記載される。一方、算出されたクロッシング交点間弦に対するへ形レールの移動量が、管理値（−１９ｍｍ〜＋１９ｍｍ）の範囲外であれば問題有りとして、”今回判定”の欄に×印が記載される。
【００７１】
また、計測距離Ｌ５は、へ形中央左５Ｔ（へ形レール左５の折れ曲がった点）から杭間弦（杭左１の中心と杭右２の中心を結んだ仮想中心線）に下ろした垂線の長さに相当する距離である。この場合、へ形レール左の移動量は、計測距離Ｌ５そのものとなる。計測距離Ｌ５が、管理値（−１５ｍｍ〜＋１５ｍｍ）の範囲内であれば問題無しとして、”今回判定”の欄に○印が記載される。一方、計測距離Ｌ５が、管理値（−１５ｍｍ〜＋１５ｍｍ）の範囲外であれば問題有りとして、”今回判定”の欄に×印が記載される。
【００７２】
また、計測距離Ｌ６は、可動レール左先端起点方６Ｔから杭間弦（杭左１の中心と杭右２の中心を結んだ仮想中心線）に下ろした垂線の長さに相当する距離である。この場合、可動レール左先端起点方６Ｔの移動量は、（Ｌ５＋Ｌ６）−６０、としてコンピュータ１０３によって算出される。算出された可動レール左先端起点方６Ｔの移動量が、管理値（−１５ｍｍ〜＋１５ｍｍ）の範囲内であれば問題無しとして、”今回判定”の欄に○印が記載される。一方、算出された可動レール左先端起点方６Ｔの移動量が、管理値（−１５ｍｍ〜＋１５ｍｍ）の範囲外であれば問題有りとして、”今回判定”の欄に×印が記載される。
【００７３】
また、計測距離Ｌ７は、可動レール左先端終点方７Ｔから杭間弦（杭左１の中心と杭右２の中心を結んだ仮想中心線）に下ろした垂線の長さに相当する距離である。この場合、可動レール左先端終点方７Ｔの移動量は、（Ｌ７−Ｌ５）−６０、としてコンピュータ１０３によって算出される。算出された可動レール左先端終点方７Ｔの移動量が、管理値（−１５ｍｍ〜＋１５ｍｍ）の範囲内であれば問題無しとして、”今回判定”の欄に○印が記載される。一方、算出された可動レール左先端終点方７Ｔの移動量が、管理値（−１５ｍｍ〜＋１５ｍｍ）の範囲外であれば問題有りとして、”今回判定”の欄に×印が記載される。
【００７４】
画面下方には、”保存”、”音声無効”、”クロッシング交点”、”表示切換”、”座標確認”、”戻る”の各アイコンが配置されている。従って、作業員が”保存”アイコンをタップする場合、表示されている検査結果が保存される。
【００７５】
また、作業員が"音声無効”アイコンをタップすることにより、音声認識について無効（ＯＦＦ）となり、例えば”音声無効”が”音声有効”の表記に変わり、アイコンも”音声有効”に対応した別のものに変化する。この場合、"音声有効”アイコンをもう一度タップすることにより、音声認識について有効（ＯＮ）となり、”音声有効”アイコンが”音声無効”アイコンにアイコン・表記とも切り替わる。なお、音声認識は通常はデフォルト値として有効（ＯＮ）に設定されている。
【００７６】
また、作業員が”クロッシング交点”をタップすることにより、「クロッシング交点間弦」または「クロッシング又部中点間弦」の何れか１つを選択することができる。なお、ここで言う「クロッシング又部中点間弦」とは、起点方のクロッシング又部中点と終点方のクロッシング又部中点を結ぶ仮想中心線を意味している。また、ここで言う「クロッシング又部中点」とは、クロッシング交点を頂点としその頂点を形成する所定の等長二辺を有する二等辺三角形において、その頂点と対向する辺の中点を意味している。
【００７７】
また、作業員が”表示切替”アイコンをタップすることにより、画面の表示内容を変更することができる。例えば、”表示切替”アイコンをタップすることにより、後述する閲覧画面１０３ｇを表示させることができる。
【００７８】
また、作業員は”座標確認”アイコンをタップすることにより、測量機１０１によって計測された各測点の座標値の一覧（後述する座標確認画面１０３ｈ）を表示させることができる。
【００７９】
また、作業員は”戻る”アイコンをタップすることにより、検査を終了させるのと同時に画面を終了させることができる。次に、閲覧画面１０３ｇについて説明する。
【００８０】
図７は、本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００の閲覧画面１０３ｇを示す説明図である。各測点の座標に基づいて算出された各計測距離Ｌ１,・・・,Ｌ１０は、入力値の各セルにそれぞれ表示される。その計測距離に基づいて算出された各移動量は、移動量算出式の各セルにそれぞれ表示される。各移動量は各管理値に基づいて判定される。算出された各移動量が各管理値の範囲内であれば問題無しとして、”今回判定”の各セルに○印が表示される。一方、算出された各移動量が管理値の範囲外であれば問題有りとして、”今回判定”の各セル×印が表示される。
【００８１】
画面下方には、”表示切替”、”座標確認”及び”再計測”の各アイコンが配置されている。従って、”今回判定”において×印が付された移動量がある場合、作業員は”再計測”のアイコンをタップすることにより、検査画面１０３ｆに戻り各移動量について再計測をすることができる。
【００８２】
また、作業員は”表示切替”のアイコンをタップすることにより、例えばメイン画面１０３ｄを表示させることができる。
【００８３】
また、作業員は”座標確認”のアイコンをタップすることにより、後述する座標確認画面１０３ｈを表示させることができる。次に、座標確認画面１０３ｈについて説明する。
【００８４】
図８は、本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００の座標確認画面１０３ｈを示す説明図である。この座標確認画面１０３ｈは、測量機１０１によって計測された各測点の座標値（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）を表示している。なお、計測の基準座標系は特殊分岐器ふく進量計測システム１００が自動的に設定したものである。
【００８５】
従って、上記図７の閲覧画面１０３ｇに表示されている各計測距離Ｌ１,・・・,Ｌ１０は、座標確認画面１０３ｈに表示されている各測点の座標値に基づいてコンピュータ１０３によって算出される。算出された各計測距離Ｌ１,・・・,Ｌ１０は、各測点の移動量の算出において使用される。次に、設定画面１０３ｉについて説明する。
【００８６】
図９は、本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００の設定画面１０３ｉを示す説明図である。ここでは、通信の設定として測量機１０１との間でデータの送受信を行うための無線通信規格を選択する。また、設計値の設定として、例えばクロッシング交点間距離（図６の計測距離Ｌ１,Ｌ２）についての移動量を算出する際に必要となる分岐器についての起点方と終点方の各設計値を入力する。
【００８７】
その他の設定として、オフセットを入力する。オフセットは、例えばへ形レール５,８と可動レール６,７,９,１０について設定する。へ形レール左５又はへ形レール右８の場合、検査対象であるへ形中央左５Ｔ又はへ形中央右８Ｔは凸形状のため、プリズム１０４の石突き１０４ａを安定に据え付けることが極めて難しい。従って、プリズム１０４は、へ形レール左５の場合、凹形状のレール外側に据え付けられることになる。従って、へ形中央左５Ｔ又はへ形中央右８Ｔの計測値については、以下に記すオフセットを考慮する必要がある。
【００８８】
図１０に示されるように、プリズム１０４の据え付け位置と検査対象のへ形中央左５Ｔとの間には、プリズム１０４の石突き１０４ａの半径（＝４.５ｍｍ）とレール幅（＝６５ｍｍ）とを足した値（＝６９.５ｍｍ）に相当するオフセットが存在する。従って、へ形中央左５Ｔ及びへ形中央右８Ｔの座標については、実計測値（プリズム１０４の座標値）をオフセット（＝６９.５ｍｍ）に基づいて補正する必要がある。ただし、レールの幅に合わせてオフセット値は変化する。
【００８９】
同様に、例えば可動レール左起点方６の場合、検査対象である可動レール左先端起点方６Ｔは平坦面であるため、プリズム１０４を横方向から当てる場合であっても、安定に据え付けることが極めて難しい。この場合、プリズム本体部１０４ｂと石突き１０４ａとの間に四角柱体のプリズム治具１０５を取り付けることにより、プリズム治具１０５の側面１０５ａが可動レール先端の平坦面に接合し、プリズム１０４が可動レール先端に安定に据え付けられることになる。従って、可動レール左先端起点方６Ｔ及び可動レール右先端終点方７Ｔ、ならびに可動レール右先端起点方９Ｔ及び可動レール右先端終点方１０Ｔの各計測値については、以下に記すオフセットを考慮する必要がある。
【００９０】
図１１に示されるように、可動レール左起点方６において、プリズム１０４の据え付け位置と検査対象の可動レール左先端起点方６Ｔとの間には、プリズム治具１０５の側面１０５ａの短辺長（＝１２ｍｍ）の１／２の値（＝６ｍｍ）に相当するオフセットが存在する。従って、可動レール左先端起点方６Ｔ及び可動レール右先端終点方７Ｔ、ならびに可動レール右先端起点方９Ｔ及び可動レール右先端終点方１０Ｔの各座標については、実計測値（プリズム１０４の座標値）をオフセット（＝６ｍｍ）に基づいて補正する必要がある。次に、再現性結果について説明する。
【００９１】
図１２は、本発明に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００による計測値についての再現性結果を示す説明図である。これは、同一計測箇所（図１２）を同日に異なる作業員が１回ずつ合計２回計測したときの計測距離Ｌ１,・・・,Ｌ１０に係る計測差を示すものである。計測差は、１回目の計測値から２回目の計測値を差し引いたものとしている。また、参考値として、各測点の移動量の算出に対し直接関連していない、クロッシング交点起点方３Ｔから杭左１に至る計測距離Ａ、クロッシング交点起点方３Ｔから杭右２に至る計測距離Ｂ、クロッシング交点終点方４Ｔから杭左１に至る計測距離Ｃ、クロッシング交点終点方４Ｔから杭右２に至る計測距離Ｄについても併せて示されている。
【００９２】
図１２から、計測距離Ｌ３及び計測距離Ｌ５以外の計測距離はどれも±２ｍｍ以内に収まっていることが分かる。なお、計測距離Ｌ５については、４ｍｍの計測差が生じた。これは、実際の測点がへ形レール左５の外側であり、当接される石突き１０４ａの曲率半径Ｒがへ形レール左５の外側にうまく合致していないためと考えられる。従って、へ形レール左５の外側にプリズム１０４の近似した形状を有するプリズム治具を、プリズム本体部１０４ｂと石突き１０４ａとの間に別途接続することにより、±２ｍｍ以内に収まるものと考えられる。なお、計測距離Ｌ３については、測量機１０１単体の測距精度が±３ｍｍであり、その範囲内であるため特に問題ないと考えられる。
【００９３】
図１２から、特殊分岐器ふく進量計測システム１００による計測値は、作業員の技能・経験等に依存せず、作業員の違いによる計測誤差が少ないことが分かる。
【００９４】
以上の通り、本発明の一実施形態に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００によれば、特殊分岐器のふく進量の計測作業に係る労力と時間を大幅に低減すると共に、計測値に含まれる人的誤差を大幅に低減することが可能になる。
【００９５】
測量機１０１はターゲットであるプリズム１０４を自動的に追尾する自動追尾機能を有している。測量機１０１によって計測された座標（計測値）は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線通信を介してコンピュータ１０３に送信され、各測点の移動量が瞬時に自動的に算出され、その良否が瞬時に自動的に判定される。これにより、特殊分岐器のふく進量に係る各測点の計測並びにふく進量の検査を作業員一人で極めて短時間に簡易的に行うことが可能となる。
【００９６】
また、コンピュータ１０３は音声認識機能を有している。これにより音声による測量機１０１に対する遠隔操作が可能となる。その結果、作業員は両手をプリズム１０４の支えに使用することができ、これによりプリズム１０４の振れを好適に防止することができる。
【００９７】
また、プリズム１０４は、プリズム本体部１０４ｂと石突き１０４ａとの間に四角柱体のプリズム治具１０５を同軸に接続することが出来るように構成されている。プリズム治具１０５は、測点近傍に対し側面１０５ａで接合する。これにより、石突き１０４ａを安定に据え付けることが難しい測点に対しては、プリズム治具１０５を介して、プリズム１０４を据え付けることが可能になる。その結果、石突き１０４ａを安定に据え付けることが難しい測点についても、測量機１０１によって精度良く計測することが可能になる。
【００９８】
また、コンピュータ１０３はストラップ１０３ｃを備える。これにより、作業員はプリズム１０４を持ちながら測量機１０１を遠隔操作することが可能となる。
【００９９】
また、コンピュータ１０３は、検査画面１０３ｆにおいて検査対象の分岐器に応じた、ふく進量の算出に必要な全ての測点及び設計値を表示するように構成されている。これにより、作業員による計測漏れを防止することができる。
【０１００】
また、コンピュータ１０３は、検査画面１０３ｆにおいてふく進量の算出に必要な全ての測点の配置を図示するように構成されている。これにより、作業員による計測箇所の誤認を防止することができる。
【０１０１】
なお、本発明の一実施形態に係る特殊分岐器ふく進量計測システム１００は、ダイヤモンドクロッシング（ＤＣ）だけでなく、シングルスリップスイッチ（ＳＳＳ）、ダブルスリップスイッチ（ＤＳＳ）或いはその他の特殊分岐器に対して適用可能である。
【０１０２】
また、プリズム治具１０５の形状としては、測点の形状に応じて、四角柱体の他に円柱体または楕円柱体を使用することも可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１            杭左
２            杭右
３            クロッシング交点起点方
４            クロッシング交点終点方
５            へ形レール左
６            可動レール左起点方
７            可動レール左終点方
８            へ形レール右
９            可動レール右起点方
１０          可動レール右終点方
１１Ｔ        クロッシング又部中点起点方
１２Ｔ        クロッシング又部中点終点方
１０１        トータルステーション（測量機）
１０２        精密三脚
１０３        コンピュータ（制御装置）
１０３ａ      制御操作部
１０３ｂ      手動入力部
１０３ｃ      ストラップ（帯紐）
１０４        プリズム
１０４ａ      石突き
１０４ｂ      プリズム本体部
１０４ｃ      ポール
１０５        プリズム治具（柱体）
１００        特殊分岐器ふく進量計測システム（分岐器ふく進量計測システム）
【図１】
2020203560.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020203560.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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