JP3219312B2 - 軌道建設機械用測定装置 - Google Patents
軌道建設機械用測定装置Info
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- JP3219312B2 JP3219312B2 JP20430792A JP20430792A JP3219312B2 JP 3219312 B2 JP3219312 B2 JP 3219312B2 JP 20430792 A JP20430792 A JP 20430792A JP 20430792 A JP20430792 A JP 20430792A JP 3219312 B2 JP3219312 B2 JP 3219312B2
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- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 29
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定装置の両側および
測定装置から離れた一点に置かれた光源が放射する光波
を受領するための光学受領装置、および、評価装置から
成る軌道建設機械用測定装置に関する。
測定装置から離れた一点に置かれた光源が放射する光波
を受領するための光学受領装置、および、評価装置から
成る軌道建設機械用測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】新しい軌道施設の建設または現存する軌
道施設の回復に際しては、軌道のコースを正確に決定す
ること、および、特に、軌道のコースを必要条件に適応
させまたは訂正することができるようにするため、測定
装置が要求される。この種の測定装置は、従来、軌道の
コースを決定する目的のために軌道の経路上の相互に離
れた位置にある基準点３個を利用する光学測定装置から
構成されている。直線状の水平区間の場合、上記３点は
一線上になければならないが、例えばカーブの場合に
は、上記基準点３個を、相互に、ある程度、片寄り（オ
フセット）していなければならない。この片寄りを測定
し、評価する。必要な場合は、その評価に従って軌道の
レイアウトを訂正しなければならない。
道施設の回復に際しては、軌道のコースを正確に決定す
ること、および、特に、軌道のコースを必要条件に適応
させまたは訂正することができるようにするため、測定
装置が要求される。この種の測定装置は、従来、軌道の
コースを決定する目的のために軌道の経路上の相互に離
れた位置にある基準点３個を利用する光学測定装置から
構成されている。直線状の水平区間の場合、上記３点は
一線上になければならないが、例えばカーブの場合に
は、上記基準点３個を、相互に、ある程度、片寄り（オ
フセット）していなければならない。この片寄りを測定
し、評価する。必要な場合は、その評価に従って軌道の
レイアウトを訂正しなければならない。
【０００３】従来の光学測定装置はモータ駆動式レンズ
・ディスクを有しており、前記レンズ・ディスクは、中
間基準点において、外側基準点２個中のランプが放射し
た光波を、適切に配置されたセンサ上に投影する。この
場合において、測定装置の光学軸に対する外側基準点２
個の相対位置は、時間測定によって具合よく確認され、
評価される。
・ディスクを有しており、前記レンズ・ディスクは、中
間基準点において、外側基準点２個中のランプが放射し
た光波を、適切に配置されたセンサ上に投影する。この
場合において、測定装置の光学軸に対する外側基準点２
個の相対位置は、時間測定によって具合よく確認され、
評価される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可動
部品を必要とせず、従って、摩耗および摩耗によっても
たらされる測定精度の悪化をなくす測定装置を発見する
ことである。
部品を必要とせず、従って、摩耗および摩耗によっても
たらされる測定精度の悪化をなくす測定装置を発見する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、この目
的は、同一軸上に相隔たって配置されたレンズ２個を用
意すること、および、いずれの場合においても、レンズ
２個の間に複数の感光点を有するセンサ少なくとも１個
を、各レンズを通して進入した光線がレンズへの入射角
度に従ってセンサの対応ゾーン上に投影される方法で置
くこと、および、センサが作成した信号を集合して評価
する評価論理回路を用意することによって達成される。
的は、同一軸上に相隔たって配置されたレンズ２個を用
意すること、および、いずれの場合においても、レンズ
２個の間に複数の感光点を有するセンサ少なくとも１個
を、各レンズを通して進入した光線がレンズへの入射角
度に従ってセンサの対応ゾーン上に投影される方法で置
くこと、および、センサが作成した信号を集合して評価
する評価論理回路を用意することによって達成される。
【０００６】請求項２ないし１２に、本発明の望ましい
実施例を記載する。
実施例を記載する。
【０００７】本発明に従った測定装置には、可動部品が
ないため、装置の全寿命期間を通して一定の測定精度が
保証されるという長所がある。これは、測定装置が使用
されている時間の長さに依存する測定の精度を減少させ
る、光学システムの可動部品の摩耗がないからである。
さらに、この測定装置は非常に簡潔な構造にすることが
でき、この測定装置は衝撃や粗暴な輸送条件に感応しな
い。
ないため、装置の全寿命期間を通して一定の測定精度が
保証されるという長所がある。これは、測定装置が使用
されている時間の長さに依存する測定の精度を減少させ
る、光学システムの可動部品の摩耗がないからである。
さらに、この測定装置は非常に簡潔な構造にすることが
でき、この測定装置は衝撃や粗暴な輸送条件に感応しな
い。
【０００８】
【実施例】添付図面を参照して、本発明の説明用実施の
一例を詳細に説明する。
一例を詳細に説明する。
【０００９】半円形断面を有する２個のレンズ１，２の
それぞれによって形成された光学軸３の中間にセンサ・
ストリップ４，５が配置されている。センサ・ストリッ
プ４，５は、レンズ１，２が収集した光線が対応光源の
位置とは無関係に投影され、センサ・ストリップに沿っ
て微細な光の線として焦点を結ぶように配置されてい
る。この例において、光学軸３上にある光源Ａはセンサ
・ストリップ５の点Ａ’上に投影される。光学軸３から
外れた光源Ｂは、片寄りに応じて、センサ・ストリップ
５の点Ｂ’上に投影される。センサ・ストリップ５上の
投影点Ａ’とセンサ・ストリップ５上の投影点Ｂ’の光
学軸の位置との間の距離が、その点における光学軸に対
する光源の角度βの尺度である。迷光を濾去するため、
本発明に従い、着色フィルタ６および偏光フィルタ７，
８がレンズ２の前に追加配置されている。したがって、
特定の光源から放射された光だけがセンサ・ストリップ
上に落ちること、および、あいまいさのない信号を作る
ことができることを保証することができる。特に、高感
度の電荷結合素子（ＣＣＤ）センサを使用する場合は、
ＣＣＤセンサ上に落ちる光の量を比較的少量に限定しな
ければならない。偏光フィルタ７，８が相互に約９０度
回転するように調節することにより、入射光の非常に大
きな部分が吸収される。現在のように非常に強力な光源
が使用される場合は、光線の小部分のみがセンサに達す
ることができ、その他の外部光源はすべて濾去されるこ
とになる。光学軸の片側上にレンズ１個およびセンサ・
ストリップ１個を配置することによって、測定装置の両
側上の１個または複数の光源それぞれの光学軸に対する
角度を決定し、評価することができる。図示の実施例に
おいては、光学軸は事実上平面であり、光学平面２個に
対する光源の角度を完全に測定するためには、その目的
に対応して、上記で説明した測定装置２個を、両測定装
置の光学平面が相互にある角度、できれば９０度回転さ
れるように配置することが必要になる。ただし、光学軸
の周囲を回転するケース中に測定装置１個だけを装着
し、各場合において時間的に隔たった２個の測定値によ
って２個の角度を決定する方法、または、点の形態に集
中された光を通して、適切な光学システム、例えば両凸
レンズにより、両光学軸を同時に測定する四角センサを
使用する方法が考えられる。
それぞれによって形成された光学軸３の中間にセンサ・
ストリップ４，５が配置されている。センサ・ストリッ
プ４，５は、レンズ１，２が収集した光線が対応光源の
位置とは無関係に投影され、センサ・ストリップに沿っ
て微細な光の線として焦点を結ぶように配置されてい
る。この例において、光学軸３上にある光源Ａはセンサ
・ストリップ５の点Ａ’上に投影される。光学軸３から
外れた光源Ｂは、片寄りに応じて、センサ・ストリップ
５の点Ｂ’上に投影される。センサ・ストリップ５上の
投影点Ａ’とセンサ・ストリップ５上の投影点Ｂ’の光
学軸の位置との間の距離が、その点における光学軸に対
する光源の角度βの尺度である。迷光を濾去するため、
本発明に従い、着色フィルタ６および偏光フィルタ７，
８がレンズ２の前に追加配置されている。したがって、
特定の光源から放射された光だけがセンサ・ストリップ
上に落ちること、および、あいまいさのない信号を作る
ことができることを保証することができる。特に、高感
度の電荷結合素子（ＣＣＤ）センサを使用する場合は、
ＣＣＤセンサ上に落ちる光の量を比較的少量に限定しな
ければならない。偏光フィルタ７，８が相互に約９０度
回転するように調節することにより、入射光の非常に大
きな部分が吸収される。現在のように非常に強力な光源
が使用される場合は、光線の小部分のみがセンサに達す
ることができ、その他の外部光源はすべて濾去されるこ
とになる。光学軸の片側上にレンズ１個およびセンサ・
ストリップ１個を配置することによって、測定装置の両
側上の１個または複数の光源それぞれの光学軸に対する
角度を決定し、評価することができる。図示の実施例に
おいては、光学軸は事実上平面であり、光学平面２個に
対する光源の角度を完全に測定するためには、その目的
に対応して、上記で説明した測定装置２個を、両測定装
置の光学平面が相互にある角度、できれば９０度回転さ
れるように配置することが必要になる。ただし、光学軸
の周囲を回転するケース中に測定装置１個だけを装着
し、各場合において時間的に隔たった２個の測定値によ
って２個の角度を決定する方法、または、点の形態に集
中された光を通して、適切な光学システム、例えば両凸
レンズにより、両光学軸を同時に測定する四角センサを
使用する方法が考えられる。
【００１０】同様に考えられる一実施例においては、上
記で説明した測定装置を重複させ、各場合において２対
の円柱レンズを相互に、できれば９０度回転させ、２個
の光学平面中の光の入射角を測定する目的のためにセン
サ・ストリップの対を割当て、そのように重複させた測
定装置を、ある平面、例えば水平面に対して特定の角
度、できれば４５度の角度で長さ方向光学軸の周囲を回
転するように配置する。この実施例の場合、センサ・ス
トリップによって、同一平面上にある複数の光源を区別
して検出し、評価するとの効果が達成される。
記で説明した測定装置を重複させ、各場合において２対
の円柱レンズを相互に、できれば９０度回転させ、２個
の光学平面中の光の入射角を測定する目的のためにセン
サ・ストリップの対を割当て、そのように重複させた測
定装置を、ある平面、例えば水平面に対して特定の角
度、できれば４５度の角度で長さ方向光学軸の周囲を回
転するように配置する。この実施例の場合、センサ・ス
トリップによって、同一平面上にある複数の光源を区別
して検出し、評価するとの効果が達成される。
【００１１】
【発明の効果】評価の性質を、図２を参照して説明す
る。明瞭にするため、図２においては、２個のセンサ・
ストリップの動作表面が横並びになるように示されてい
る。図２において、センサ・ストリップは、例えば、感
光性である個々のセル２０００個で構成されている。全
部のセルが、パルス発生装置論理回路によって、セル０
からセル２０００まで、循環式に、セルの状態の走査を
受ける。この配列において、第１セル ０は、前後に配
列されたセンサ・ストリップ４，５中に、センサ・スト
リップのそれぞれ反対側の端に配置されている。前述の
通り、個々の各セル上に落ちる光の強さに応じて特定の
電圧値が作られる。図２ａに示された例において、２個
の光源 Ａ，Ｃは測定装置の光学軸上にある。各場合に
おいて、光学システムによって収集された光線は両セン
サ・ストリップ上のセル１０００を照明する。これは、
セルの状態の循環式走査において、両センサ・ストリイ
プ４，５のセル０から９９９まで、およびセル１００１
から２０００までが各場合において電圧を作らないが、
セル１０００は、それぞれが特定の電圧値を作ることを
意味する。２個のセンサ・ストリップの走査サイクルは
現在同期されており、同時に計数モジュールが備わって
いる。計数モジュールは、走査サイクルに従い、１個の
センサ・ストリップのセルの第１正信号において計数プ
ロセスを開始し、他方のセンサ・ストリップのセルの信
号の第２到着時に計数プロセスを中断する。計数の方向
すなわち計数装置の符号は、それぞれのセンサ・ストリ
ップによって定められる。例えば、センサ・ストリップ
４からの信号が計数装置を順方向に計数させる場合、セ
ンサ・ストリップ５からの信号は計数装置を逆方向に計
数させる。計数装置は、両センサ・ストリップからの信
号が同時に到着した場合には信号が抑圧される構造であ
る。したがって、完全な走査サイクル後の計数装置の読
みは、光学軸の光源Ａ，Ｃの２個の相対角度間の差角に
対応し、符号は、該当する角度の側、すなわち、上向き
であるか下向きであるかを決定する。走査サイクルの開
始前、計数装置の読みは常にゼロに設定される。センサ
・ストリップ上のセルの数と間隔、および、レンズの設
計に応じて、計数装置の読みと相対角度との間の直接関
係を度（°）単位で確定し、適当な手段の援助を得て表
示するか、別の評価論理回路中で処理することができ
る。相対角度の直接測定の長所を成すものは、特に、光
学軸中にオフセットが存在する場合、同オフセットが直
接測定によって補償されることである。２個の光源が、
実際に、測定装置の光学中心を貫通する光学軸上にある
場合、差角は正確に０（ゼロ）として与えられる。
る。明瞭にするため、図２においては、２個のセンサ・
ストリップの動作表面が横並びになるように示されてい
る。図２において、センサ・ストリップは、例えば、感
光性である個々のセル２０００個で構成されている。全
部のセルが、パルス発生装置論理回路によって、セル０
からセル２０００まで、循環式に、セルの状態の走査を
受ける。この配列において、第１セル ０は、前後に配
列されたセンサ・ストリップ４，５中に、センサ・スト
リップのそれぞれ反対側の端に配置されている。前述の
通り、個々の各セル上に落ちる光の強さに応じて特定の
電圧値が作られる。図２ａに示された例において、２個
の光源 Ａ，Ｃは測定装置の光学軸上にある。各場合に
おいて、光学システムによって収集された光線は両セン
サ・ストリップ上のセル１０００を照明する。これは、
セルの状態の循環式走査において、両センサ・ストリイ
プ４，５のセル０から９９９まで、およびセル１００１
から２０００までが各場合において電圧を作らないが、
セル１０００は、それぞれが特定の電圧値を作ることを
意味する。２個のセンサ・ストリップの走査サイクルは
現在同期されており、同時に計数モジュールが備わって
いる。計数モジュールは、走査サイクルに従い、１個の
センサ・ストリップのセルの第１正信号において計数プ
ロセスを開始し、他方のセンサ・ストリップのセルの信
号の第２到着時に計数プロセスを中断する。計数の方向
すなわち計数装置の符号は、それぞれのセンサ・ストリ
ップによって定められる。例えば、センサ・ストリップ
４からの信号が計数装置を順方向に計数させる場合、セ
ンサ・ストリップ５からの信号は計数装置を逆方向に計
数させる。計数装置は、両センサ・ストリップからの信
号が同時に到着した場合には信号が抑圧される構造であ
る。したがって、完全な走査サイクル後の計数装置の読
みは、光学軸の光源Ａ，Ｃの２個の相対角度間の差角に
対応し、符号は、該当する角度の側、すなわち、上向き
であるか下向きであるかを決定する。走査サイクルの開
始前、計数装置の読みは常にゼロに設定される。センサ
・ストリップ上のセルの数と間隔、および、レンズの設
計に応じて、計数装置の読みと相対角度との間の直接関
係を度（°）単位で確定し、適当な手段の援助を得て表
示するか、別の評価論理回路中で処理することができ
る。相対角度の直接測定の長所を成すものは、特に、光
学軸中にオフセットが存在する場合、同オフセットが直
接測定によって補償されることである。２個の光源が、
実際に、測定装置の光学中心を貫通する光学軸上にある
場合、差角は正確に０（ゼロ）として与えられる。
【００１２】光源が図２ｂに従った測定装置に対する配
列である場合、各走査サイクルの５００ パルスの後、
計数装置は、センサ・ストリップ ５からの信号につい
て順算計数を開始する。さらに５００パルスの後、パル
ス１０００において、計数プロセスはセンサ・ストリッ
プ４からの信号によって停止される。したがって、計数
装置上の計数は５００単位に達し、同計数は、測定装置
への光源Ｃの接続点と測定装置への光源Ａの接続点との
間の、度（°）単位の、順方向の特定の角度値に対応す
る。この値は、測定点を点検するために、および、必要
であれば、軌道の直線度を訂正するために最終的に使用
される。
列である場合、各走査サイクルの５００ パルスの後、
計数装置は、センサ・ストリップ ５からの信号につい
て順算計数を開始する。さらに５００パルスの後、パル
ス１０００において、計数プロセスはセンサ・ストリッ
プ４からの信号によって停止される。したがって、計数
装置上の計数は５００単位に達し、同計数は、測定装置
への光源Ｃの接続点と測定装置への光源Ａの接続点との
間の、度（°）単位の、順方向の特定の角度値に対応す
る。この値は、測定点を点検するために、および、必要
であれば、軌道の直線度を訂正するために最終的に使用
される。
【００１３】ＣＣＤセンサの代わりに、例えば位置検出
装置（ＰＳＤ）センサのような他のセンサを使用するこ
ともできる。
装置（ＰＳＤ）センサのような他のセンサを使用するこ
ともできる。
【図１】図１は、本発明に従った、センサ・ストリップ
を有する測定光学システムの配列を示す。
を有する測定光学システムの配列を示す。
【図２】図２は、光源の位置が異なるセンサ・ストリッ
プの略図である。
プの略図である。
１，２ レンズ ３ 光学軸 ４，５ センサ・ストリップ ６ 着色フィルタ ７，８ 偏光フィルタ Ａ，Ｂ，Ｃ 光源 Ａ’，Ｂ’ 光源の投影点 β 光源の角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2001−114104（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−120107（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−670（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−213198（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30
Claims (12)
- 【請求項１】 測定装置の両側および測定装置から離れ
た一点に置かれる光源が放射する光波を受領するための
光学受信装置および評価装置から成り、同一軸上に隔た
って配置されるレンズ２個が備わること、および、前記
レンズ２個の間に複数の感光点を有する少なくとも１個
のセンサがあり、前記センサは、それぞれの場合におい
て、各レンズを通して進入する光線が前記レンズへの各
光線の入射角に従って同センサの対応ゾーン上に投影さ
れるように配置されること、および、センサが作成した
信号を集合し評価する評価論理回路が備わることを特徴
とする軌道建設機械用測定装置。 - 【請求項２】 各レンズの前に着色したガラス・フィル
タが置かれることを特徴とする請求項１記載の測定装
置。 - 【請求項３】 各レンズの前に偏光フィルタ２個が置か
れることを特徴とする請求項１または２記載の測定装
置。 - 【請求項４】 センサが、１０００個以上の感光セルを
有する電荷結合素子（ＣＣＤ）センサであることを特徴
とする請求項１ないし３記載の測定装置。 - 【請求項５】 ＣＣＤセンサが、複数列の感光セルを有
し適切に着色したセンサであることを特徴とする請求項
４記載の測定装置。 - 【請求項６】 センサが、連続信号送出装置を備えた位
置検出装置（ＰＳＤ）センサであることを特徴とする請
求項１ないし３記載の測定装置。 - 【請求項７】 センサが多次元であることを特徴とする
請求項１ないし６記載の測定装置。 - 【請求項８】 用意されるレンズが円柱レンズであり、
半円形断面を有するため、入射光線を直線状に投影する
ことを特徴とする請求項１ないし７記載の測定装置。 - 【請求項９】 測定装置の長さ方向軸と平行に第２の類
似の測定装置が備わり、前記第２測定装置は、第１測定
装置に対して約９０度の角度の第２測定装置の長さ方向
軸の周囲を回転するように配置されることを特徴とする
請求項８記載測定装置。 - 【請求項１０】 測定装置が、光源の位置によって決定
される基準平面に対して４５度までの角度で、長さ方向
軸の周囲を回転するように配置されることを特徴とする
請求項９記載の測定装置。 - 【請求項１１】 表面センサを使用する場合、用意され
るレンズが円形両凸レンズであることを特徴とする請求
項１ないし７記載の測定装置。 - 【請求項１２】 用意される評価装置が、センサを動作
させるパルス発生装置論理回路、および、センサから受
領した信号を評価する計数論理回路から成ることを特徴
とする請求項１ないし１１記載の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20430792A JP3219312B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 軌道建設機械用測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20430792A JP3219312B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 軌道建設機械用測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666541A JPH0666541A (ja) | 1994-03-08 |
| JP3219312B2 true JP3219312B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=16488319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20430792A Expired - Lifetime JP3219312B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 軌道建設機械用測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3219312B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2798347B1 (fr) * | 1999-09-09 | 2001-11-30 | Matisa Materiel Ind Sa | Vehicule de mesure de l'etat geometrique d'une voie ferree |
| CN102587232A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-18 | 长春理工大学 | 用于轨道平顺性检测的二维锁相测量装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001114104A (ja) | 1999-09-09 | 2001-04-24 | Matisa Materiel Industriel Sa | 鉄道軌道の幾何学的状態を測定する車両 |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP20430792A patent/JP3219312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001114104A (ja) | 1999-09-09 | 2001-04-24 | Matisa Materiel Industriel Sa | 鉄道軌道の幾何学的状態を測定する車両 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0666541A (ja) | 1994-03-08 |
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