(57)【要約】【課題】簡易に鉄道沿い構造物の３次元位置を計測することができる装置にする。【解決手段】２つの車輪１４，１４の間隔がレール間距離の０．８〜１．４倍とされた計３つの車輪と、この３つの車輪によって、レールＲ，Ｒ上に支持されるとともにレールＲ，Ｒ上を走行自在とされた走行架台１０と、この走行架台１０の３次元位置を検出する基準位置検出手段と、走行方向を軸心とする回転により光波の照射先が周回り方向に変化する構造物までの距離を計測する光波測距儀２０と、この光波測距儀２０の回転角を検出する回転角検出手段と、レールＲ，Ｒのカントを検出する傾斜角検出手段と、走行架台２０の位置情報、構造物までの距離情報、回転角情報及びカント情報に基づいて構造物の３次元位置を算出する算出手段とを備える。【選択図】図１
2004061278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のレール上を転がる１つの車輪及び他方のレール上を転がる２つの車輪からなり、この２つの車輪の間隔がレール間距離の０．８〜１．４倍とされた計３つの車輪と、
この３つの車輪によって、レール上に支持されるとともにレール上を走行自在とされた走行架台と、
この走行架台の３次元位置を検出する基準位置検出手段と、
前記走行架台に備えられた、走行方向を軸心とする回転により計測先が周回り方向に変化する構成とされた鉄道沿い構造物までの距離を計測する距離計測手段、この距離計測手段の回転角を検出する回転角検出手段及び前記レールのカントを検出する傾斜角検出手段と、
前記基準位置検出手段によって得られた基準位置情報、前記距離計測手段によって得られた距離情報、前記回転角検出手段によって得られた回転角情報及び前記傾斜角検出手段によって得られたカント情報に基づいて前記鉄道沿い構造物の３次元位置を算出する構造物位置算出手段とを有することを特徴とする鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【請求項２】
走行架台に備えられた、レール間の距離を検出する軌間距離検出手段と、
この軌間距離検出手段によって得られた軌間距離情報、基準位置情報及びカント情報に基づいて建築限界及び／又は車両限界の３次元座標を算出する限界算出手段とを有する請求項１記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【請求項３】
基準位置検出手段が、走行架台に備えられたＧＰＳ受信機である請求項１又は請求項２記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【請求項４】
基準位置検出手段が、走行架台に備えられたターゲット及びこのターゲットに向けて光波を発する３次元位置が既知とされたトータルステーションである請求項１又は請求項２記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【請求項５】
基準位置検出手段が、走行架台に備えられた走行距離計である請求項１又は請求項２記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【請求項６】
距離計測手段が、光波測距儀である請求項１〜５のいずれか１項に記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【請求項７】
走行架台が少なくとも軌道幅方向に分解可能とされ、かつ軌道幅方向に分解される部材の間に介在部材の介在を可能とされ、
この介在の有無により前記走行架台の軌道幅方向の長さが調整される請求項１〜６のいずれか１項に記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内壁、プラットホーム、信号機、信号機基礎、橋梁、草木などの鉄道沿い構造物の３次元位置を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道沿いには、トンネル内壁、プラットホーム、信号機、信号機基礎、橋梁、草木などのさまざまな構造物が現に備えられており、また新たに備えられる。そして、これらの構造物は、車両の安全な運行を確保するため、建築限界内に位置してはならず、また位置させてならないとされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鉄道沿い構造物は補修工事や経時劣化などによって３次元位置が変化し続ける。したがって、できるだけ頻繁に鉄道沿い構造物の３次元位置を計測し、もって当該構造物が建築限界内に位置していないか、あるいは新たに備える構造物が建築限界内に位置することにならないかを確認する必要がある。
【０００４】
また、車両の運行に伴う枕木やレールのずれによって、建築限界自体や車両限界の３次元座標も変化する。したがって、建築限界自体や車両限界についても、できるだけ頻繁に３次元座標を算出しておく必要がある。
【０００５】
そこで、本発明の主たる課題は、簡易に鉄道沿い構造物の３次元位置を計測することができる鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置を提供することにある。また、本発明の主たる課題は、上記課題に加えて、建築限界や車両限界の３次元座標をも算出することができる鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置を提供することにもある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、次記の通りである。
＜請求項１記載の発明＞
一方のレール上を転がる１つの車輪及び他方のレール上を転がる２つの車輪からなり、この２つの車輪の間隔がレール間距離の０．８〜１．４倍とされた計３つの車輪と、
この３つの車輪によって、レール上に支持されるとともにレール上を走行自在とされた走行架台と、
この走行架台の３次元位置を検出する基準位置検出手段と、
前記走行架台に備えられた、走行方向を軸心とする回転により計測先が周回り方向に変化する構成とされた鉄道沿い構造物までの距離を計測する距離計測手段、この距離計測手段の回転角を検出する回転角検出手段及び前記レールのカントを検出する傾斜角検出手段と、
前記基準位置検出手段によって得られた基準位置情報、前記距離計測手段によって得られた距離情報、前記回転角検出手段によって得られた回転角情報及び前記傾斜角検出手段によって得られたカント情報に基づいて前記鉄道沿い構造物の３次元位置を算出する構造物位置算出手段とを有することを特徴とする鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【０００７】
＜請求項２記載の発明＞
走行架台に備えられた、レール間の距離を検出する軌間距離検出手段と、
この軌間距離検出手段によって得られた軌間距離情報、基準位置情報及びカント情報に基づいて建築限界及び／又は車両限界の３次元座標を算出する限界算出手段とを有する請求項１記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【０００８】
＜請求項３記載の発明＞
基準位置検出手段が、走行架台に備えられたＧＰＳ受信機である請求項１又は請求項２記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【０００９】
＜請求項４記載の発明＞
基準位置検出手段が、走行架台に備えられたターゲット及びこのターゲットに向けて光波を発する３次元位置が既知とされたトータルステーションである請求項１又は請求項２記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【００１０】
＜請求項５記載の発明＞
基準位置検出手段が、走行架台に備えられた走行距離計である請求項１又は請求項２記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【００１１】
＜請求項６記載の発明＞
距離計測手段が、光波測距儀である請求項１〜５のいずれか１項に記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【００１２】
＜請求項７記載の発明＞
走行架台が少なくとも軌道幅方向に分解可能とされ、かつ軌道幅方向に分解される部材の間に介在部材の介在を可能とされ、
この介在の有無により前記走行架台の軌道幅方向の長さが調整される請求項１〜６のいずれか１項に記載の鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
＜計測装置概要＞
本実施の形態に係る鉄道沿い構造物の３次元位置計測装置を、図１〜図５に示した。当該計測装置１は、一方のレールＲ上を転がる１つの車輪１５及び他方のレールＲ上を転がる２つの車輪１４，１４からなり、この２つの車輪１４，１４の間隔がレール間距離の０．８〜１．４倍、好ましくは１．０〜１．２倍とされた計３つの車輪１４，１５と、この３つの車輪１４，１５によって、レールＲ，Ｒ上に支持されるとともにレールＲ，Ｒ上を走行自在とされた走行架台１０と、この走行架台１０の３次元位置を検出する図示しない基準位置検出手段と、鉄道沿い構造物までの距離を計測する距離計測手段としての光波測距儀２０と、この光波測距儀２０の回転角を検出する図示しない回転角検出手段と、この回転角検出手段が内臓され、かつ計測結果を簡易表示する簡易表示部材３０と、レールＲ，Ｒのカントを検出する図示しない傾斜角検出手段と、レールＲ，Ｒ間の距離を検出する軌間距離検出手段と、走行架台１０を手動で移動するためのハンドル５０と、鉄道沿い構造物の３次元位置並びに建築限界及び／又は車両限界の３次元座標を算出し、かつ表示するパーソナルコンピューターなどからなる構造物位置算出手段かつ限界算出手段として自動計算機６０と、を主に有する。
【００１４】
本実施の形態に係る走行架台１０は、３つの車輪１４，１５によって３点支持されているので、４つの車輪で支持されている場合などに比べてぐらつきが抑えられ、安定性に優れたものとなる。
【００１５】
２つの車輪１４，１４の間隔を、レール間距離の０．８倍以上にするのは、これ未満にすると走行架台１０の前後方向（レール方向）に関する安定性が、不十分なものになるためである。また、２つの車輪１４，１４の間隔を、レール間距離の１．４倍以下にするのは、これより大きくしても安定性に大差なく、逆に持ち運び容易性の点において劣ることになるからである。
【００１６】
＜走行架台＞
走行架台１０は、走行方向に延在しかつ内側部（軌道幅方向中心に近い方の側部を内側部という。）が軌間中央に向かって直線的に膨らんだ略三角形状の縦部材１１と、この縦部材１１の中央内側部を基端として軌道幅方向に延在する断面略方形の横部材１２とで略Ｔ字状に形成されている。
【００１７】
縦部材１１及び横部材１２は、これらを連結する図示しないボルトやビスなどの連結手段を取り外すことにより、連結部１３（図２及び図４参照）を境に軌道幅方向に分解される。
【００１８】
縦部材１１の中央外側部上側面及び横部材１２の軌道幅方向中央部上側面には、それぞれ把持部１１Ａ又は１２Ａ，１２Ａが取り付けられており、分解された状態にある縦部材１１又は横部材１２を持ち運ぶのにも、組み立てられた状態にある計測装置１を持ち運ぶのにも便利なようになっている。
【００１９】
持ち運びの容易性という観点からは、縦部材１１及び横部材１２をアルミニウムのような軽い金属又はカーボンファイバーのような複合材料で形成するのが好ましい。また、本実施の形態では、さらなる軽量化を図るために、縦部材１１及び横部材１２を構成する全ての板（縦部材１１を構成する板１１ａなど）を中空構造としている。
【００２０】
縦部材１１の先端外側部（軌道幅方向中心から遠い方の側部を外側部という。）及び後端外側部には、それぞれフランジ部１４Ｆを有する車輪１４が取り付けられている。また、横部材１２の先端部にはフランジ部を有しない車輪１５が取り付けられている。フランジ部を有する車輪１４，１４とフランジ部を有しない車輪１５との合計３つの車輪によって、走行架台１０はレールＲ，Ｒ上に支持され、かつ走行可能とされている。
【００２１】
本実施の形態において、３つの車輪１４，１５は、絶縁体でできている。本装置１によって２本のレールＲ，Ｒが電気的につながるのを防止するためである。レールＲ，Ｒが電気的につながると、列車が存在するものと誤認され、踏み切りや、信号機等に影響を及ぼす虞がある。
【００２２】
なお、走行架台１０の走行方向はいずれか一方に限定されるものではないが、以下では、説明の便宜上、ハンドル５０が備わる方向と反対の方向（図１においては、紙面上方向。）を走行方向といい、走行方向を「前」、その反対側を「後」という。
【００２３】
＜介在部材＞
本実施の形態において、走行架台１０は、図６に示すように、縦部材１１と横部材１２との間に介在部材１９を介在させ図示しない連結部材で連結することができるようになっている。これにより走行架台１０の車輪間の距離を軌間距離に対応させて、例えば、１０６７ｍｍ、１４３５ｍｍなどに簡易に調整することができる。
【００２４】
介在部材１９は、持ち運びの容易性を図るため、その軌道幅方向中央部上側面に把持部１９Ａ，１９Ａが取り付けられている。
【００２５】
軌間距離を調整する場合は、当然、２つの車輪１４，１４の間隔も調整するのが好ましい。２つの車輪１４，１４の間隔調整は、例えば、縦部材１１と車輪１４，１４との間に図示しない伸縮棒を介在させるなどして行うことができる。
【００２６】
＜簡易表示部材＞
簡易表示部材３０は、断面略方形とされ、横部材１２の基端部を基端として上方に延在するように備えられている。簡易表示部材３０の前面上端部は若干後方に傾斜した形状となっており（図３参照）、この傾斜部に計測結果などを簡易表示するための簡易表示窓３１が備えられている。簡易表示部材３０の前側面中央部には、光波測距儀２０の光波発信開始角及び光波発信終了角を設定するための角度調整ダイヤル３２が備えられている。
【００２７】
＜基準位置検出手段＞
基準位置検出手段は、特にその種類が限定されるものではないが、迅速な検出を要する場合はＧＰＳ受信機を使用するのが好ましく、精密な検出を要する場合又はトンネル内等であるためＧＰＳ受信機による受信ができない場合はターゲット及びこのターゲットに向けて光波を発する３次元位置が既知とされたトータルステーションを使用するのが好ましく、レールが直線かつ起伏のない場合において簡易に計測する必要がある場合はレール上のある地点からの走行距離を計測する走行距離計を使用するのが好ましい。
【００２８】
本実施の形態においては、簡易表示部材３０の上面に係止部３３が形成されており、この係止部３３にＧＰＳ受信機又はターゲットを選択的に係止させることができるようになっている。
【００２９】
＜距離計測手段＞
本実施の形態では、鉄道沿い構造物までの距離を計測する距離計測手段として、前述したように光波測距儀２０を使用した。
光波測距儀２０は、図３に示すように、簡易表示部材３０の後面上端部に、光波発信部２１（図５参照）が軌道方向と直交する方向を向く状態で、かつ軌道方向を向く軸材２２（図１及び図３参照）を軸心として回転するように取り付けられている。したがって、測定に際しては、図７に示すように、光波の照射先（計測先）を周回り方向に変化させることができ、照射のポイントを複数、たとえば５５点とすれば、トンネルなどの周回りに連続する構造物についても連続的に距離を計測することができる。
【００３０】
光波測距儀２０としては、公知のものを使用することができるが、光波がマーキングレーザー光であるものを使用すれば、照射先を目視できるので好ましい。また、光波測距儀以外の距離計測手段としては、例えば、デジタルカメラなどを挙げることができる。
【００３１】
＜回転角検出手段＞
回転角検出手段としては、公知のものを使用することができ、例えば、ロータリエンコーダなどを使用することができる。
【００３２】
本実施の形態においては、回転角検出手段を簡易表示部材３０に内臓させたが、当然、外付けとすることもできる。
【００３３】
＜傾斜角検出手段＞
傾斜角検出手段はレールＲ，Ｒのカントを検出するためのものであるから、例えば、走行架台１０に、その軌道幅方向の傾斜を検出する傾斜計を取り付けることをもって足りる。本実施の形態においても、この方法によった。
【００３４】
＜軌間距離検出手段＞
２本のレールＲ，Ｒ間の距離（軌間距離）を検出するための構成（軌間距離検出手段）は、例えば、２本のレールＲ，Ｒそれぞれに向けて光波を発する光波測距儀を設け、この光波測距儀によって得られた値に基づいて軌間距離を算出する構成とすることもできるが、本実施の形態においては、軌道幅方向に移動可能とされたレール内接部材４１（図２〜図５参照）と、このレール内接部材４１の移動量を検出する図示しない移動量検出計とを利用して検出する構成とした。
【００３５】
レール内接部材４１は、断面略柱状でその先端部に上下方向を軸心として回転するコロ４１Ａが備えられており、横部材１２の先端部かつ車輪１５より前方に下方に向かって延在する状態で取り付けられている。そして、図２に示すように、車輪１４，１４のフランジ部１４Ｆ，１４Ｆが一方のレールＲの内側面ＲＡに当接した状態で計測装置１を走行させると、レール内接部材４１のコロ４１Ａは他方のレールＲの内側面ＲＡに当接（図２中の拡大図参照）した状態で回転する。つまり、レール内接部材４１は、スラックなどの存在により軌間距離が変化すると、その変化と同調して軌道幅方向に移動する構成とされている。したがって、レール内接部材４１の移動量を移動量検出計によって検出することにより、軌間距離が算出される。
【００３６】
また、レール内接部材４１は、横部材１２の中央部前側面に設けられたレバー４１Ｂと連動しており、このレバー４１Ｂを、装置に向かって半時計回りに１８０度回転させると、レール内接部材４１は、レール方向に移動してレールＲに接触した状態にセットされる。さらに、レール内接部材４１は、所定量以上軌間中心側に移動しない構成とされている。この構成により、車輪１５にフランジが存在しないにもかかわらず、本装置１の脱輪は防止される。
【００３７】
＜ハンドル＞
以上のようにしてなる計測装置１は、電気やガソリンなどのエネルギーを利用してレール上を自動走行させることもできるが、本実施の形態においては、手動走行式とした。具体的には、走行架台１０の中央部を基端として上方に延在する伸縮部５１と、この伸縮部５１の先端部にこの伸縮部５１と直交する状態で一体的に取り付けられた握持部５２とからなるハンドル５０を作業者が押し、引きして計測装置１を走行させる構成とした。
【００３８】
伸縮部５１の基端部は、図５に示すように、縦部材１１の中央部内側上側面に形成された上方に延在する半円状の角度調整板１１Ｂに対して軌道幅方向を軸心とする軸材５３によって取り外し可能に軸支された状態で取り付けられている。角度調整板１１Ｂには、軌間幅方向に貫通する角度調整孔Ｃ，Ｃ…が形成されており、この角度調整孔Ｃ，Ｃ…に伸縮部５１の基端部に取り付けられた角度調整ピン５４が貫通するようになっている。伸縮部５１の立ち上がり角度を調整するにあたっては、角度調整孔Ｃから角度調整ピン５４を引き抜き、伸縮部５１の立ち上がり角度を適宜修正した後、角度調整ピン５４を先の角度調整孔Ｃとは別の角度調整孔Ｃに差し込むことにより、調整固定される構成となっている。
【００３９】
伸縮部５１は、管状の下側材５１Ｂとこの下側材５１Ｂの内部に貫通する管状の上側材５１Ａとからなっており、上側材５１Ａの下側材５１Ｂに対する貫通量を調整することにより伸縮部５１が伸縮する構成となっている。伸縮量の固定は、締付部材５１Ｃによる締付けにより行うことができる。
【００４０】
握持部５２の右側部には、走行方向右方に向かってほぼ平行に延在するブレーキ指示材５５が取り付けられている。このブレーキ指示材５５は、握ると（ブレーキ指示材５５の先端部が握持部５２に近づくと）縦部材１１の前端部外側に取り付けられたブレーキパット１１Ｃが車輪１４のフランジ部１４Ｆから離れてブレーキが外れ、離すと（ブレーキ指示材５５の先端部が握持部５２から離れると）ブレーキパット１１Ｃが車輪１４のフランジ部１４Ｆに接触しブレーキが利くようになっている。これにより、光波測距儀２０による距離測定時において計測装置１から離れてもブレーキが利き計測装置１が動き出してしまうことがない。したがって、計測装置１を支持するための人手を省け、また、計測装置１の移動が完全に防止されるので、正確な測定を期待することができる。
【００４１】
＜自動計算機＞
自動計算機６０は、図３に示すように、握持部５２の前方に取り付けられた載置板６１の上面に設置されており、この場所において各計器からの情報を無線又は有線で受け取り、構造物の３次元位置並びに建築限界及び／又は車両限界の３次元座標を算出する。本実施の形態において、算出結果は、先に説明した簡易表示部材３０の簡易表示窓３１に簡易表示される他、自動計算機６０の表示部６２に例えば図８に示すように、構造物（図８においては、トンネル内壁Ｔ。）の位置及び建築限界（及び／又は車両限界）が図示される。したがって、構造物と建築限界及び／又は車両限界との位置関係をその場で確認することができ、例えば、建築限界と抵触するトンネル内壁を随時マーキングしながら作業を行うことなどができる。
【００４２】
ただし、自動計算機６０は走行架台１０上に備えられなければならないものではなく、例えば、別の場所に設置し、この場所において各計器からの情報を無線で受け取り、構造物の３次元位置並びに建築限界及び／又は車両限界の３次元座標を算出するようにしてもよい。また、簡易表示部材３０や自動計算機６０による表示は、本発明において、必須の構成要素とされるものではなく、記憶媒体に算出結果を保存しておき、後で確認する形態とすることもできる。
【００４３】
＜計測装置の使用方法＞
計測装置１を使用して鉄道沿い構造物の計測を行うにあたっては、まず、分解された状態にある計測装置１を測定地点まで移動し、かかる測定位置において、分解された状態にある計測装置１を組み立てる。次に、２本のレールＲ，Ｒ上に計測装置１は載せて電源をＯＮにする。この際、車輪１４，１４のフランジ部１４Ｆ，１４Ｆが一方のレールＲの内側面ＲＡに当接するようにする必要がある。
【００４４】
計測装置１をレールＲ，Ｒ上に載せたら、自動計算機６０に断面名称、測定者、測定方向などの測定項目を入力する。この際、路線名、トンネル名、限界寸法、単線・複線情報、基準となる軌道間隔などの種々の情報を同時に入力することもできるが、これらの情報は作業の迅速化を図るため、あらかじめ入力しておくことが望ましい。
【００４５】
入力作業が終了したら、まず、カント情報、軌間距離情報（スラック）、計測装置１の位置情報などの自動計測を行い、次いで、光波測距儀２０による計測を開始する。この計測は、計測装置１を２本のレールＲ，Ｒ上を移動させて、繰り返し行うことができる。全ての作業が終了したら、入力・検出されたデータをもとに、評価、プリントアウトなどを行うことができる。
【００４６】
なお、以上で説明した使用方法は、あくまで１つの例であり、適宜、その手順などを変更することができる。
【００４７】
＜構造物の３次元位置、建築限界及び車両限界の３次元座標の算出＞
最後に、構造物の３次元位置並びに建築限界及び車両限界の３次元座標の算出方法について、図９を参照しながら説明する。
構造物の３次元位置は、図示しない基準位置検出手段によって得られた基準位置情報、光波測距儀２０によって得られた距離情報、図示しない回転角検出手段によって得られた回転角情報及び傾斜角検出手段によって得られたカント情報に基づいて算出する。また、建築限界及び車両限界の３次元座標は、軌間距離検出手段（４１）によって得られた軌間距離情報、基準位置情報及びカント情報に基づいて算出することができる（なお、レールＲ，Ｒが曲線の場合は、建築限界を算出するに、当然、予め又は計測場所において入力された曲率半径も必要となる。）。
【００４８】
具体的には、次式（１）によって構造物の３次元位置が、次式（２）によって建築限界又は車両限界の３次元座標を算出するための軌間中心位置が算出される。なお、基準位置情報を（ｘ，ｙ，ｚ）、距離情報を（ｒ）、回転角情報を（θ）、カント情報を（Ａ）、軌間距離情報を（Ｄ）とする。また、予め測定しておく基準位置から一方の車輪１４までの走行架台１０に沿う方向に関する距離を（ａ）、基準位置から軌間中心位置までの走行架台１０に沿う方向と直交する方向に関する距離を（ｂ）、軸材２２から光波発信部までの距離を（ｃ）、基準位置から軸材２２までの走行架台１０に沿う方向と直交する方向に関する距離を（ｄ）とする。さらに、軌間中心位置の３次元座標を（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、軸材２２の３次元位置を（ｘ３，ｙ３，ｚ３）、構造物の３次元位置を（ｘ４，ｙ４，ｚ４）とする。
【数１】
2004061278.tif 000003
【数２】
2004061278.tif 000004
【発明の効果】
【００４９】
以上のとおり、本発明の計測装置によれば、簡易に鉄道沿い構造物の３次元位置を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】計測装置の平面図である。
【図２】計測装置の正面図である。
【図３】計測装置の側面図である。
【図４】計測装置の斜視図である。
【図５】図４とは別の角度から見た計測装置の斜視図である。
【図６】介在部材を利用した計測装置の斜視図である。
【図７】光波測距儀の照射先を示す説明図である。
【図８】構造物及び建築限界の図示例である。
【図９】構造物の３次元位置及び建築限界の３次元座標算出のための参照図である。
【符号の説明】
１…計測装置、１０…走行架台、１１…縦部材、１１Ａ，１２Ａ，１９Ａ…把持部、１１Ｂ…角度調整板、１１Ｃ…ブレーキパット、１２…横部材、１４，１５…車輪、１４Ｆ…フランジ部、１９…介在部材、２０…光波測距儀、２１…光波発信部、２２…軸材、３０…簡易表示部材、３１…簡易表示窓、３２…角度調整ダイヤル、３３…係止部、４１…レール内接部材、４１Ａ…コロ、５０…ハンドル、５１…伸縮部、５１Ａ…上側材、５１Ｂ…下側材、５１Ｃ…締付部材、５２…握持部、５３…軸材、５４…角度調整ピン、５５…ブレーキ指示材、６０…自動計算機、６１…載置板、６２…表示部、Ｃ…角度調整孔、Ｒ…レール、ＲＡ…内側面、Ｔ…トンネル内壁。
【図１】
2004061278.tif 000005
【図２】
2004061278.tif 000006
【図３】
2004061278.tif 000007
【図４】
2004061278.tif 000008
【図５】
2004061278.tif 000009
【図６】
2004061278.tif 000010
【図７】
2004061278.tif 000011
【図８】
2004061278.tif 000012
【図９】
2004061278.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月29日(2002.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
具体的には、次式（１）によって構造物の３次元位置が、次式（２）によって建築限界又は車両限界の３次元座標を算出するための軌間中心位置が算出される。なお、基準位置情報を（ｘ，ｙ，ｚ）、距離情報を（ｒ）、回転角情報を（θ）、カント情報を（Ａ）、軌間距離情報を（Ｄ）とする。また、予め測定しておく基準位置から一方の車輪１４までの走行架台１０に沿う方向に関する距離を（ａ）、基準位置から軌間中心位置までの走行架台１０に沿う方向と直交する方向に関する距離を（ｂ）、軸材２２から光波発信部までの距離を（ｃ）、基準位置から軸材２２までの走行架台１０に沿う方向と直交する方向に関する距離を（ｄ）とする。さらに、軌間中心位置の３次元座標を（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、軸材２２の３次元位置を（ｘ３，ｙ３，ｚ３）、構造物の３次元位置を（ｘ４，ｙ４，ｚ４）とする。
【数１】
2004061278.tif 000014
【数２】
2004061278.tif 000015
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の計測装置によれば、簡易に鉄道沿い構造物の３次元位置を計測することができる。