(57)【要約】【課題】  左右一対のレールの凹凸について、レールに沿った位置を同期させながら対応付けて管理可能なレール凹凸測定方法の提供。【解決手段】  所定区間内に設置された左右一対のレールの頭部に生じた凹凸の位置及び形状を測定するレール凹凸測定方法である。左右一対のレールのそれぞれの上に配置させて連結させた２台の計測ユニットをそれぞれに含まれる車輪によってレールに沿った移動量を計測しながら移動させるとともに、計測ユニットの下方のレールの頭部の高さ位置を計測して左右一対のレールの凹凸の形状を測定し、更に、所定区間内の所定位置において基準位置検知手段によって位置マーカを検知させ、計測された凹凸の位置と左右一対のレールに沿った位置とを同期させることを特徴とする。【選択図】図１
2019172044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定区間内に設置された左右一対のレールの頭部に生じた凹凸の位置及び形状を測定するレール凹凸測定方法であって、
左右一対の前記レールのそれぞれの上に配置させて連結させた２台の計測ユニットをそれぞれに含まれる車輪によって前記レールに沿った移動量を計測しながら移動させるとともに、前記計測ユニットの下方の前記レールの前記頭部の高さ位置を計測して左右一対の前記レールの前記凹凸の形状を測定し、更に、前記所定区間内の所定位置において基準位置検知手段によって位置マーカを検知させ、測定された前記凹凸の位置と左右一対の前記レールに沿った位置とを同期させることを特徴とするレール凹凸測定方法。
【請求項２】
前記位置マーカの検知は、前記所定区間内に設置された左右一対の前記レールの近傍にある固定物について所定の相対位置に到達したことを検知するものであることを特徴とする請求項１記載のレール凹凸測定方法。
【請求項３】
前記基準位置検知手段は非接触距離センサを含むことを特徴とする請求項２記載のレール凹凸測定方法。
【請求項４】
前記基準位置検知手段は２台の前記計測ユニットの少なくとも一方に与えられることを特徴とする請求項１乃至３のうちの１つに記載のレール凹凸測定方法。
【請求項５】
前記基準位置検知手段は２台の前記計測ユニットの双方に与えられることを特徴とする請求項４記載のレール凹凸測定方法。
【請求項６】
２台の前記計測ユニットの双方に与えられた前記基準位置検知手段は同一の前記固定物からの前記位置マーカを検知することを特徴とする請求項５記載のレール凹凸測定方法。
【請求項７】
前記位置マーカの検知は前記所定区間内で少なくとも複数回行われることを特徴とする請求項６記載のレール凹凸測定方法。
【請求項８】
前記固定物は前記レールの締結部材であることを特徴とする請求項７記載のレール凹凸測定方法。
【請求項９】
前記固定部材はまくらぎであることを特徴とする請求項７記載のレール凹凸測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定区間内に設置された左右一対のレールの頭部に生じた凹凸の位置及び形状を測定する方法であって、特に、測定された凹凸の位置と左右一対のレールに沿った位置とを同期させ得るレール凹凸測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の走行するレールの頭部には、車輪との接触や転動、砕石の噛み込みなどによって各種形態の凹凸が生じる。この凹凸の形態によってはその大きさを成長させ走行に影響を与えるような場合もあり得るため、これらを早期に発見しその位置及び形状を測定して経時的に管理（モニタリング）することが求められる。ところで、典型的な凹凸の１つの形態として、波状摩耗と呼ばれるレールの長手方向に連続的に発生する周期的な凹凸が知られている。  
【０００３】
非特許文献１では、この波状摩耗を管理するためのレール凹凸測定装置を用いた凹凸測定方法について述べられている。かかるレール凹凸測定装置は、レール頭部に向けた３つの非接触式レーザ変位センサを含みこれをレールに沿って不等間隔に配置して偏心矢を構成させ、該レールに沿って移動しながらレール頭部の高さ位置を連続的に測定し観察対象とする凹凸の形状を測定しようとするものである。詳細には、まず、レールの凹凸を管理しようとする区間にレール波状摩耗モニタリング装置を走行させ、車上測定で波状摩耗発生区間を特定する。おおよその波状摩耗の振幅を推定した上で、前記したレール凹凸測定装置を当該区間に搬送し、レールの長手方向に沿った凹凸の位置及び形状等を測定するのである。
【０００４】
更に、特許文献１でも、偏心矢を構成させるようにレールに沿って不等間隔で配置された３つの非接触式レーザ変位センサを含み、周期的な波状摩耗を測定可能とするレール凹凸測定装置を開示している。ここでは、レールに沿った変位センサの移動距離を距離センサで測定しながら変位センサで測定を行って、その移動速度に依存せず且つ移動途中で停止させても測定結果に影響を与えないようにしている。距離センサとしては、レール上を接触移動する車輪を備えたロータリーエンコーダを挙げているが、移動開始点近傍にある固定物からの距離を継続的に測定可能な光学式距離センサや超音波式距離センサなどの非接触センサであっても良いとしている。
【０００５】
また、特許文献２でも、上記同様、距離センサとともに偏心矢を構成させた複数の非接触式レーザ変位センサを与えたレール凹凸測定装置を用いて、レールの凹凸の検出を行う方法を開示している。ここでは、４つの変位センサを用いた４点差分法でレールの凹凸を検出している。かかる方法によれば、より波長の長いレール凹凸についても精度よく測定できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２５１８４０号公報
【特許文献２】特開２０１５−０９３５４３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「波状摩耗管理のための可搬型レール凹凸連続測定装置の実用化」；田中博文、清水惇著；鉄道総研報告第２９巻、Ｎｏ．８、２０１５年８月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、発見された凹凸を経時的に管理するには、凹凸のレールに沿った位置を特定しておかなければならない。つまり、凹凸が成長すると形状及び大きさを変え、場合によっては、その位置も変えてしまうから、目視で凹凸を確認してその前後で形状測定をしていても不十分であり、正確にレールに沿った位置を特定して、毎回、レールに沿った位置を同期させながら形状測定をしなければならない。また、一対の車輪を連結させた輪軸によって形成される左右一対のレールの凹凸は、その発生原因に互いに関連性を有すると考えられるから、毎回、両方のレールに沿った位置を同期させながら対応付けて管理されなければならない。
【０００９】
そこで、レール凹凸測定装置での測定開始点を決定しておき、レールに位置マーカを与えて、毎回、該位置マーカからロータリーエンコーダによって移動距離を求めつつ凹凸の形状を測定することが考慮できる。しかしながら、遠位点にある位置マーカからの距離の測定は、ロータリーエンコーダの空転や、レールに沿った幅方向の移動位置によって変化し、正確とは言えない。また、非接触センサによる距離の測定も外部環境からの影響を受け正確とはいえない。
【００１０】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、左右一対のレールの凹凸について、レールに沿った位置を同期させながら対応付けて管理可能なレール凹凸測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるレール凹凸測定方法は、所定区間内に設置された左右一対のレールの頭部に生じた凹凸の位置及び形状を測定するレール凹凸測定方法であって、左右一対の前記レールのそれぞれの上に配置させて連結させた２台の計測ユニットをそれぞれに含まれる車輪によって前記レールに沿った移動量を計測しながら移動させるとともに、前記計測ユニットの下方の前記レールの前記頭部の高さ位置を計測して左右一対の前記レールの前記凹凸の形状を測定し、更に、前記所定区間内の所定位置において基準位置検知手段によって位置マーカを検知させ、測定された前記凹凸の位置と左右一対の前記レールに沿った位置とを同期させることを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、所定区間内で位置マーカを検知させて正確にレールに沿った位置を特定できるから、左右一対のレールの凹凸について、レールに沿った位置を同期させながら対応付けて管理可能となるのである。
【００１３】
上記した発明において、前記位置マーカの検知は、前記所定区間内に設置された左右一対の前記レールの近傍にある固定物について所定の相対位置に到達したことを検知するものであってもよい。更に、前記基準位置検知手段は非接触距離センサを含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、レールに沿った位置を簡便且つ正確に特定できるのである。
【００１４】
更に、上記した発明において、前記基準位置検知手段は２台の前記計測ユニットの少なくとも一方に与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、左右一対のレールに沿った位置を簡便に特定できるのである。
【００１５】
又は、上記した発明において、前記基準位置検知手段は２台の前記計測ユニットの双方に与えられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、左右一対のレールに沿った位置をそれぞれより正確に特定できるのである。
【００１６】
上記した発明において、２台の前記計測ユニットの双方に与えられた前記基準位置検知手段は同一の前記固定物からの前記位置マーカを検知することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、左右一対のレールに沿った位置を簡便且つ正確に特定できるのである。
【００１７】
上記した発明において、前記位置マーカの検知は前記所定区間内で少なくとも複数回行われることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、左右一対のレールに沿った位置をより正確に特定できるのである。
【００１８】
上記した発明において、前記固定物は前記レールの締結部材であることを特徴としてもよい。また、前記固定部材はまくらぎであることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、左右一対のレールに沿った位置を簡便且つ正確に特定できるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のレール凹凸測定方法に用いられる装置を示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は図１（ａ）の矢印Ａ１方向からみた正面図をそれぞれ示す。
【図２】図１に含まれる第１計測ユニットの構成をより詳細に説明するための図であって、図２（ａ）は図１（ａ）の矢印Ａ２方向からみた側面図、（ｂ）は図１（ｂ）のＢ１−Ｂ１切断線における断面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＢ２−Ｂ２切断線における断面図をそれぞれ示す。
【図３】図２（ｂ）の要部の部分拡大図である。
【図４】図２（ｃ）の要部の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明によるレール凹凸測定方法に用いられるレール凹凸測定装置について、図１乃至図４を用いて説明する。
【００２１】
図１に示すように、レール凹凸測定装置１００は、軌道上に配置されたまくらぎ１０の上面に設置された一対のレール２０Ｌ、２０Ｒのうちの一方のレール２０Ｌ上を走行する第１計測ユニット１１０と、他方のレール２０Ｒ上を走行する第２計測ユニット１２０と、これら第１計測ユニット１１０及び第２計測ユニット１２０を接続する連結機構１３０と、を含む。一対のレール２０Ｌ、２０Ｒは、所定の間隔で配置された複数のまくらぎ１０の上面に、例えばボルト３２Ｌ、３２Ｒを用いた締結具３０Ｌ、３０Ｒによりそれぞれ取り付けられている。
【００２２】
第１計測ユニット１１０及び第２計測ユニット１２０は、下方の開放した略箱状の本体部材１１１、１２１と、走行方向に沿って配置された一対の走行車輪１１２、１２２と、一対のレール２０Ｌ、２０Ｒの内側から接しつつ回転するガイド車輪１１６、１２６等を含む。
【００２３】
また、連結機構１３０は、一端を第１計測ユニット１１０の側面に結合させ、他端を第２計測ユニット１２０の側面に結合させた連結部材１３１と、連結部材１３１の略中央部に取り付けられたヒンジ１３２と、一端をヒンジ１３２に回動自在に取り付けられた押し棒１３３と、を含む。ここで、複数種類のレール間隔に対応できるように、連結部材１３１に第１計測ユニット１１０と第２計測ユニット１２０との間隔を変更可能な間隔調整機構（図示せず）をさらに含むように構成してもよい。
【００２４】
これらの構成により、レール凹凸測定装置１００は、連結機構１３０の押し棒１３３を押して動かすことにより、一対のレール２０Ｌ及び２０Ｒ上を走行することができる。このとき、レール凹凸測定装置１００は、第１計測ユニット１１０及び第２計測ユニット１２０を、互いにその相対位置を固定させながらそれぞれレール２０Ｌ及びレール２０Ｒの上を走行させて測定を行うことが可能となる。
【００２５】
図２を併せて参照すると、第１計測ユニット１１０は、下方の開放した略箱状の本体部材１１１と、本体部材１１１に軸部材１１２ａを介して回転自在に取り付けられた一対の走行車輪１１２と、本体部材１１１に軸部材１１３ａを介して回転自在に取り付けられたロータリーエンコーダ１１３と、本体部材１１１の内部側に取り付けられたセンサステー１１４と、センサステー１１４の下面に取り付けられた複数の変位センサ１１５と、本体部材１１１の側面内側に取り付けられてレール２０Ｌの頭部２２Ｌの側面に接触しつつ回転する複数のガイド車輪１１６と、レール２０Ｌの近傍に配置されて位置基準となる位置マーカを検知するための基準位置検知センサ１１７Ｌと、第１計測ユニット１１０のセンサ等に電力を供給するバッテリや取得されたデータを記録するメモリ等を含む制御部１１８ａを有する制御ボックス１１８と、を含む。
【００２６】
第２計測ユニット１２０も第１計測ユニット１１０と同様に、第２計測ユニット１２０は、一対の走行車輪１２２と、ロータリーエンコーダと、複数の変位センサと、ガイド車輪１２６と、基準位置検知センサ１１７Ｒと、制御ボックスとを含む。以下では、第１計測ユニット１１０について説明し、同様の構成を有する第２計測ユニット１２０についての説明を省略する。
【００２７】
一対の走行車輪１１２は、レール２０Ｌの延長方向に沿って第１計測ユニット１１０を走行させるように、本体部材１１１の前後端の近傍に取り付けられる。ロータリーエンコーダ１１３は、レール２０Ｌの頭部２２Ｌに接触しつつ頭部２２Ｌに対して滑らないよう回転し、第１計測ユニット１１０のレール２０Ｌ上での移動量である走行距離を測定する。ここで、本実施例では、ロータリーエンコーダ１１３を一対の走行車輪１１２の中間部に配置させているが、レール２０Ｌ上での走行距離を測定できるものであれば、そのサイズや配置は問わない。また、図示を省略するが、一対の走行車輪１１２及びロータリーエンコーダ１１３は、ダンパあるいはバネ等を介して取り付けるように構成してもよい。
【００２８】
センサステー１１４は、振動に対する変形を極めて小さくする剛体から形成され、その下面をレール２０Ｌの頭部２２Ｌの上面と略平行とするように、すなわち一対の走行車輪１１２の軸部材１１２ａの中心を結ぶ線と略平行とするように、本体部材１１１の内部空間に取り付けられる。そして、センサステー１１４の下面には、第１計測ユニット１１０の走行方向に沿った複数の位置のそれぞれに、変位センサ１１５がセンシング面を下向きにするようにして取り付けられている。また、変位センサ１１５は、非特許文献１などで開示される偏心矢を構成するよう、第１計測ユニット１１０の走行方向に沿って不等間隔で３つ以上配置される。
【００２９】
変位センサ１１５は、例えば非接触型のレーザ変位センサであって、センシング面から走行面（レール２０Ｌの頭部２２Ｌの上面）までの高さ位置を計測し、ロータリーエンコーダ１１３の出力と同期して所定のサンプリング周波数で計測値を取得される。ここで、本例では、非接触型のセンサとしてレーザ変位センサを適用した場合を例示しているが、渦電流変位センサや超音波変位センサ等のセンサを用いても良い。
【００３０】
なお、後述する通り、本実施例では４つの変位センサを用いているが、サンプリングあるいは処理可能なデータ量や測定精度等を考慮して、他の数としてもよい。また、変位センサ１１５の複数の取付位置についても、一対の走行車輪１１２の間だけでなく、センサステー１１４の延在方向における任意の位置としても良い。
【００３１】
複数のガイド車輪１１６は、例えば本体部材１１１の連結機構１３０側に位置する側面内側に取り付けられた略鉛直方向に延びる軸周りに回転し、その外周面をレール２０Ｌの頭部２２Ｌの側面に接触させることにより、第１計測ユニット１１０をレール２０Ｌに沿って走行させるようガイドする機能を備える。ここで、複数のガイド車輪１１６は、例えばバネ等の弾性機構により、その外周面を常に頭部２２Ｌの側面に向けて付勢するように構成されることが好ましい。
【００３２】
基準位置検知センサ１１７Ｌは、例えばレーザ変位センサや渦電流センサあるいは超音波変位センサ等の非接触式のセンサであって、測定しようとするレール２０Ｌの近傍に設けられている位置マーカを検知する。例えば、位置マーカは、まくらぎ１０や締結ボルト３０Ｌなどの固定物であって、かかる固定物に対して所定の相対位置に到達したことを検知するものとすることができる。
【００３３】
すなわち、基準位置検知センサ１１７Ｌによって位置マーカを検知することで、レール２０Ｌに沿って定められる所定区間内において位置マーカに対する所定の相対位置に高さ位置計測手段としての変位センサ１１５が到達したことを検知できる。また、かかる所定位置からの第１計測ユニット１１０のレール２０Ｌ上での走行距離をロータリーエンコーダ１１３によって計測できる。これらによって、高さ位置を計測する変位センサ１１５のレール２０Ｌに沿った位置を、都度、特定することができる。つまり、変位センサ１１５によって計測したレール２０Ｌの頭部の高さ位置をレール２０Ｌに沿った位置に同期させることができる。このような高さ位置を連続的に得て後述する偏心矢演算等で処理することで、レール２０Ｌの頭部２２Ｌの凹凸を得ることができて、さらにこの凹凸もレール２０Ｌに沿った位置に同期させることができる。
【００３４】
なお、レールの頭部に生じる凹凸は、時間の経過に伴い、その深さを深くしつつレールに沿った方向へも拡がり得るため、凹凸の時間の経過に伴う変化を得るためには、計測された高さ位置のレールに沿った位置を凹凸の形状に依らずに特定する必要がある。この点、本実施例によれば、上記したように、レール２０Ｌの頭部２２Ｌについて、その高さ位置及びこれらから得られる凹凸をレール２０Ｌに沿った位置に正確に同期させることができるのである。
【００３５】
なお、位置マーカとしては、例えば一定の距離毎に配置されたまくらぎ１０や締結具３０Ｌなど、レール２２Ｌ近傍に多数設置された固定物を用いることが好ましい。この場合、基準位置検知センサ１１７Ｌは、第１計測ユニット１１０がレール２０Ｌ上を走行する際に、締結具３０Ｌの上方を通過するように、本体部材１１１の側面にセンシング面を下向きにして取り付けられる。ここで、本例では、基準位置検知センサ１１７Ｌを本体部材１１１に直接取り付けているが、位置マーカを検知できれば他の位置でもよい。例えば、位置マーカとしてレール２０Ｌからやや離れた位置に存在するもの（例えば、まくらぎの端部やスラブ板の一部等）を適用する場合には、アーム部材等を介して基準位置検知センサ１１７Ｌを本体部材１１１に取り付け、まくらぎの延設方向に一定範囲内で可動となるように構成してもよい。なお、基準位置検知センサ１１７Ｌは、振動の影響を抑制するために、センサステー１１４の前端近傍に設けても良い。
【００３６】
上記したように、第２計測ユニット１２０も第１計測ユニット１１０と同様の構成を有する。つまり、第２計測ユニット１２０によって測定されるレール２０Ｒの頭部の凹凸はレール２０Ｒに沿った位置に同期させることができる。ここで、第２計測ユニット１２０の基準位置検知センサ１１７Ｒは、第１計測ユニット１１０とは異なり、後端側に設けられている（図１参照）。このような場合であっても、基準位置検知センサ１１７Ｒと変位センサとの相対位置が固定されていれば、位置マーカと変位センサとの相対位置も特定できるから、測定された凹凸をレール２０Ｒに沿った位置に同期させることができる。
【００３７】
ここで、一対のレール２０Ｌ、２０Ｒの両者はまくらぎに固定されていて、互いの位置も固定されている。よって、レール２０Ｌ及びレール２０Ｒのそれぞれに沿った位置に同期させることのできるレール２０Ｌ及び２０Ｒの測定された凹凸は、互いに他方のレールに沿った位置に対しても同期させることができるのである。つまり、一対のレールのそれぞれに沿った位置を互いに同期させながら対応付けて、測定した凹凸形状を管理可能とする。
【００３８】
他方、第１計測ユニット１１０及び第２計測ユニット１２０は、連結機構１３０によって連結されることで、互いにその相対位置を固定されながらそれぞれレール２０Ｌ及びレール２０Ｒの測定を行う。つまり、レール２０Ｌ及びレール２０Ｒの測定された凹凸形状には互いに時間的に同期される。例えば、同時に測定された位置を互いに対応付けるようにしてもよいし、異なる時刻で測定された凹凸形状を対応づける場合にはその時刻のずれに対応する距離で補正してもよい。このように時間的な同期が得られる場合、第１計測ユニット１１０及び第２計測ユニット１２０のうち、一方については基準位置検知センサを不要とできて、簡便である。このような場合において、基準位置検知センサを連結機構１３０に設けるようにすることもできる。なお、ロータリーエンコーダについても省略可能であるが、カーブなどにおいて左右で走行距離が変化することを考慮すると省略しないことが好ましい。
【００３９】
また、基準位置検知センサ１１７Ｌ及び／又は１１７Ｒは、連続的に画像取得可能な画像取得装置であってもよい。例えば、位置マーカが相対的に通過する領域を撮像可能なビデオカメラを用いて、得られた画像から位置マーカを検知することができる。また、この画像取得装置は赤外線像を取得する赤外線カメラであってもよく、この場合、夜間の測定にも適する。
【００４０】
図３に示すように、基準位置検知センサ１１７Ｌは、本体部材１１１における走行方向の前端側近傍に取り付けられており、そのセンシング面１１７ａは、所定の間隔で配置されているレール２０Ｌの締結具３０Ｌと対向するように下向きに配置されている。測定が開始されると、基準位置検知センサ１１７Ｌのセンシング面１１７ａから入射レーザビームＩＷ１が出射され、その直下に存在する物体に反射すると反射レーザビームＲＷ１としてセンシング面１１７ａで受光される。このとき、「まくらぎ１０の上面」、「締結具３０Ｌの上面」、「ボルト３２Ｌの上面」、「その他の部分」のそれぞれは、センシング面１１７ａからの距離が異なるため、入射レーザビームＩＷ１を出射してから反射レーザビームＲＷ１を受光するまでの時間が異なることとなる。これにより、所定の位置マーカ（例えば締結具３０Ｌ）の有無を検知し、かかる位置マーカに対する第１計測ユニット１１０の相対位置、特に、変位センサ１１５の相対位置を検知するのである。
【００４１】
図４に示すように、センサステー１１４の下面に４つの変位センサ１１５Ａ乃至１１５Ｄが、第１計測ユニット１１０の走行方向に沿って並ぶように取り付けられている。これらの４つの変位センサ１１５Ａ乃至１１５Ｄは、それぞれ同様の構成及び機能を有するものであるため、ここでは変位センサ１１５Ａの測定時における機能を説明し、その他のセンサについての説明は省略する。変位センサ１１５Ａのセンシング面１１５ａは、測定対象であるレール２０Ｌの頭部２２Ｌの上面と対向するように下向きに配置されている。
【００４２】
測定が開始されると、変位センサ１１５Ａのセンシング面１１５ａから入射レーザビームＩＷ２が出射され、頭部２２Ｌの上面で反射すると反射レーザビームＲＷ２としてセンシング面１１５ａで受光される。このとき、変位センサ１１５Ａ乃至１１５Ｄと基準位置検知センサ１１７Ｌとの第１計測ユニット１１０の走行方向に沿った距離は、それぞれＤ１乃至Ｄ４に固定されている。よって、変位センサ１１５Ａ乃至１１５Ｄで連続的に取得されるレール２０Ｌの頭部２２Ｌの高さ位置は、各々の距離Ｄ１乃至Ｄ４だけずれることになる。距離Ｄ１乃至Ｄ４のそれぞれの差は、後述する偏心矢演算に用いられる。また、基準位置検知センサ１１７Ｌからのずれは、偏心矢演算等によって得られた凹凸の位置をレールに沿った位置に同期させるために用いられる。
【００４３】
複数の変位センサ１１５及び基準位置検知センサ１１７Ｌで測定された測定データは、ロータリーエンコーダ１１３から発生した等距離パルスとともに制御部１１８ａに送られる。制御部１１８ａでは、その演算処理の一例として、例えば、各種センサからの測定データからノイズを除去するとともに、ロータリーエンコーダ１１３からの等距離パルスを用いて、レール２０Ｌに沿った所定位置からの距離軸上の等間隔データに変換する。そして、レール２０に沿った測定の起点から基準位置検知センサ１１７Ｌで得た所定位置までの距離を各データの距離に加算し、同起点からの距離で各データの同期を得るのである。ここでは、等距離パルスの一例として、例えば５ｍｍ間隔のパルスを用いる。
【００４４】
続いて、制御部１１８ａは、非特許文献１と同様に、公知の演算式を用いて距離軸上の等間隔（等距離パルスによる間隔）の高さ位置についての偏心矢演算を行った後、各種センサの検測特性により定義される逆フィルタ式を用いて復元処理を行うことにより、レール頭部上表面における凹凸データが得られる。このとき、装置の振動の影響等をバンドパスフィルタ等で除去することが好ましい。
【００４５】
本実施例では、位置マーカである締結具３０Ｌを上方から検知するが、位置マーカを前方や後方から検知するようにしてもよい。この場合、基準位置検知センサ１１７Ｌ（１１７Ｒ）は非接触距離センサとし、位置マーカまでの距離を特定することで正確にレールに沿った位置を特定できる。また、位置マーカを検知できる範囲が広くなることで位置の特定を簡便とし得る。
【００４６】
以上、本発明による代表的な実施例及びこれに伴う変形例について述べたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、適宜、当業者によって変更され得る。すなわち、当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。
【００４７】
例えば、上記した例では、ロータリーエンコーダ１１３を適用した場合を示しているが、第１計測ユニット１１０の走行距離を計測できるものであれば、例えばレーザ距離センサ、超音波式距離センサ等を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０  まくらぎ
２０Ｌ、２０Ｒ  レール
２２Ｌ  頭部
３０Ｌ、３０Ｒ  締結具
３２Ｌ、３２Ｒ  ボルト
１００  レール凹凸測定装置
１１０  第１計測ユニット
１１１  本体部材
１１２  走行車輪
１１３  ロータリーエンコーダ
１１４  センサステー
１１５、１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃ、１１５Ｄ  変位センサ
１１６  ガイド車輪
１１７Ｌ、１１７Ｒ  基準位置検知センサ
１１８  制御ボックス
１２０  第２計測ユニット
１２２  走行車輪
１２６  ガイド車輪
１３０  連結機構
１３１  連結部材
１３２  ヒンジ
１３３  押し棒
【図１】
2019172044.tif 000003
【図２】
2019172044.tif 000004
【図３】
2019172044.tif 000005
【図４】
2019172044.tif 000006