(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車両が連結された検測車に取り付けられて走行路線をモニタリングすることにより、保線設備データを検出する照射装置と受光装置を備えた計測器と、前記計測器により検出された保線設備データと既に収集された保線設備データとを比較して、保線設備データの差が大きい路線の箇所を摘出する検査手段とを備えた保線設備データの検出および検査装置において、
前記計測器の前記照射装置と前記受光装置が、複数の車両が連結された前記検測車の編成における先頭と最後尾の車両、若しくは異なる車両の屋根上にそれぞれ取り付けられており、
前記照射装置からの光を常に前記受光装置が受けるようにそれぞれの装置が自動的に向きを変更し、複数の車両が連結された検測車の車両の編成が平面直線上に並んだ時の照射装置と受光装置の位置からの変更角度を計測した移動量により、曲率半径及び勾配量を算出して、路線形状の曲線情報及び勾配情報を含む保線設備データを検出することを特徴とする保線設備データの検出および検査装置。
【請求項２】
前記計測器が、前記検測車の車軸や主電動機軸に取り付けた速度発電機及び自動列車停止装置の地上子から地点検知信号を受信する受信器を備えていることを特徴とする請求項１記載の保線設備データの検出および検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検測車の走行によりデジタルＡＴＣ(Automatic  Train  Control)車上装置に必要な路線の曲線、分岐、勾配などの情報を有する保線設備データを取得する装置、さらにそのデータを用いて以前の保線設備データを検査する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、振り子方式の鉄道車両の車体傾斜制御では、路線のどこに曲線があるのかなどの情報（軌道データ）が不可欠であり、特許文献１には、この車体傾斜制御に用いる軌道データを簡便にかつ信頼性を高く収集する装置が記載されている。
【０００３】
図５に、特許文献１に記載された軌道形状データ収集装置の概略図を示す。
この装置では、車両を支える台車にジャイロスコープが装架されており、曲線のカント量は、走行中に計測した台車枠のロール角速度を積分してロール角信号に変換し、その信号に軌間寸法を掛けることにより算出し、また、曲線の曲率は、走行中に計測した台車枠のヨー角速度とその時の走行速度から算出して、曲線のカント量（外側車線と内側車線の高低差）と曲線の曲率を求めている。
【特許文献１】特開平７−６５０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デジタルＡＴＣ車上装置に必要な保線設備データを作成するには、路線の曲線や分岐、勾配などの情報が必要である。しかし、特許文献１に記載された装置では、車体傾斜制御のために必要な情報である曲率とカント量のデータしか得ることができない。また、上記装置では、ジャイロスコープが車両を支える台車に直接装架されていて、台車の振動が激しく、得られた位置や形状信号を波形修正することが必要であって、デジタルＡＴＣ車上装置に必要な保線設備データを容易に取得することができない。
【０００５】
そこで、本発明では、検測車の走行により保線設備データを得ることのできる装置およびその方法を提案し、さらにそのデータから以前の保線設備データを検査する装置および方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、検測車の先頭または最後尾等にカメラ等の計測器を備えて走行路線をモニタリングすることにより、曲線情報、分岐情報及び勾配情報を得る装置を提供する。これにより検測車の走行のみで保線設備データを得ることを可能とし、また、得られたデータにより保線設備データの検査を可能とする。
【発明の効果】
【０００７】
検測車の走行により、曲線情報だけでなく、分岐情報も含めた保線設備データの取得が可能となることで、分岐情報を測量する手間が省ける。さらに、得られたデータと比較することにより、以前の保線設備データが検査可能となることで、データの信頼性を向上させ、不具合の早期発見が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では、検測車の走行のみで保線設備データを得るという目的を、以下の実施例の方法で実現した。以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は本装置の実施例１の概要を示すものである。本装置は、検測車１の先頭、最後尾、もしくはその両方にカメラ２を備え、また車軸や主電動機軸に取り付けた速度発電機３を備えており、これらの装置からの信号を記録・処理して、保線設備データ４を検出する。
【００１０】
なお、保線設備データ４とは、線路の曲線、分岐、勾配などの情報を有するデータで、デジタルＡＴＣ車上装置に必要な情報である。
【００１１】
検測車１のカメラ２により通過する（した）路線形状をモニタリングすることで、その画像における左右の軌道の位置関係より曲線、分岐等の情報を検出する。以下にその例を示す（図２参照）。
図２（ａ）は直線軌道を示す。
図２（ｂ）は、軌道の中心が画面中央より右になった場合を示しており、右への曲線を示す。軌道の中心が画面中央より左になった場合には、左への曲線を示す。
図２（ｃ）は、軌道が分かれた場合を示しており、分岐点を示す。
図２（ｄ）は、軌道間隔が直線軌道の場合よりも広がった場合を示しており、勾配の変化点（下り）を示す。軌道間隔が狭まった場合には、勾配の変化点（上り）を示す。
【００１２】
これらの状態において、事前に求めた校正値を適応することにより、曲率半径を求める。なお、これらの曲線や分岐が、線区の基準点からどれくらいの距離で開始し、どれくらい続くのかについても同時に記録する。各瞬間における基準点からの移動距離や走行速度は、車軸や主電動機軸に取り付けた速度発電機３の出力と車輪の直径から算出する。
さらに、線路に沿って設置されている自動列車停止装置の地上子６などから得る地点検地信号などにより補正を行ってデータの精度を高め、曲率半径や分岐点のデータに合わせる。
【００１３】
以上のようにして得られたデータは、まず曲率半径のデータや分岐点のデータにそれぞれ分離し平均化処理を行う。これらのデータを以前からある保線設備データの各々のデータと重ね合せにより比較する。そして、検査手段５で、測定したデータと以前からの保線設備データとの間に差が大きい個所のみを摘出する。
【実施例２】
【００１４】
実施例２は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）システムによる編成を利用した測定装置である。図３に本装置の概要を示す。
本装置は、実施例１のカメラに代えて、ＧＰＳシステム１２を用いて路線の曲線や分岐点のデータを得るものである。本装置の特徴は、検測車の編成における先頭と最後尾、若しくは編成の各車両にＧＰＳシステム１２があることである。
【００１５】
各車両の位置をＧＰＳシステム１２により求め、車上ＬＡＮ(Local  Area  Network)１３を使用して各車両の情報を収集し、曲率半径算出装置１４で、編成における車両の位置関係から曲率半径を算出する。この装置では分岐点や勾配情報を得ることは難しいが、装置の構成は実施例１よりも簡易である。
分岐に関する情報は、ＧＰＳシステムを搭載した検測車による測定を繰り返して分岐した路線での位置情報を得ることにより収集が可能であり、また、勾配情報については、地表の高低差を検知できる高性能のＧＰＳシステムを採用することにより得ることができるほか、上記実施例１のカメラを用いた計測器と併用することにより、デジタルＡＴＣ車上装置に必要な保線設備データを得ることが可能である。
【実施例３】
【００１６】
実施例３は、光による編成を利用した測定装置である。
本装置は、実施例１のカメラに代えて、光による編成を利用した路線の曲線や分岐点のデータを得るものである。
【００１７】
図４は、本装置の概要を示すものである。本装置の特徴は、検測車１の編成における先頭と最後尾、若しくは異なる車両の屋根上に照射装置２２と受光装置２３およびそれらの傾斜角を測定するためのジャイロスコープと傾斜計があることである。
【００１８】
照射装置からの光２４を常に受光装置が受けるようにそれぞれの装置が自動的に向きを変更し、編成が平面直線上に並んだ時の照射装置と受光装置の位置（車両中心線２５）からの移動量θをジャイロスコープと傾斜計を用いて計測し、曲率半径や勾配量を算出する装置である。この装置では分岐点を得ることは難しいが、曲率半径とともに勾配量も得ることが可能である。
分岐に関する情報は、照射装置２２と受光装置２３を搭載した検測車による測定を繰り返して分岐した路線での位置情報を得ることにより収集が可能であり、また、上記実施例１のカメラを用いた計測器と併用することにより、デジタルＡＴＣ車上装置に必要な保線設備データを得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】保線設備データの検出および検査装置全体の構成を示した説明図である。（実施例１）
【図２】モニタリング画像の判定方法を示した説明図である。（実施例１）
【図３】ＧＰＳシステムを利用した装置の概要図である。（実施例２）
【図４】光による編成を利用した装置の概要図である。（実施例３）
【図５】従来例の軌道形状データ収集装置の概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    検測車
２    カメラ
３    速度発電機
４    保安設備データ
５    検査手段
６    地上子
１２    ＧＰＳシステム
１３    車上ＬＡＮ
１４    曲率半径算出装置
２２    照射装置
２３    受光装置
２４    光
２５    車両中心線
【図１】
0004619890.tif 000002
【図２】
0004619890.tif 000003
【図３】
0004619890.tif 000004
【図４】
0004619890.tif 000005
【図５】
0004619890.tif 000006