JPH0486511A - 光学式レール摩耗測定方法および測定システム - Google Patents
光学式レール摩耗測定方法および測定システムInfo
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- JPH0486511A JPH0486511A JP20270890A JP20270890A JPH0486511A JP H0486511 A JPH0486511 A JP H0486511A JP 20270890 A JP20270890 A JP 20270890A JP 20270890 A JP20270890 A JP 20270890A JP H0486511 A JPH0486511 A JP H0486511A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、レールの摩耗量を光学式に測定する方法と
、この方法を軌道検測車に適用して走行中に摩耗を測定
するシステムとに関するものである。
、この方法を軌道検測車に適用して走行中に摩耗を測定
するシステムとに関するものである。
［従来の技術］
第１図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）によりレールの摩耗
と従来の摩耗測定方法を説明する。図（ａ）においてレ
ール１は車輪２の接触摩擦により漸次摩耗するので、摩
耗が一定の限度に達するとレール交換が行われる。図（
ｂ）は摩耗状態を示すもので、レール１の頭部１ａの上
面は踏頂面と呼ばれこれをＨとし、またその両側面をＶ
とする。両側の２条のレールの内側が車輪２のフランジ
２ａに接触するので、これに対応する踏頂面Ｈと側面Ｖ
が例えば曲線１ｃのように摩耗する。従来の測定におい
ては、図（ｃ）に示す逆り型の測定具３が使用されてお
り、その内側には正常なレールの頭部の断面に一致する
曲線３ａが設けられ、この曲線３ａをレール１に当接し
て踏頂面Ｈの摩耗量Δβと、側面■の下端Ｑを基準点と
して高さβを適当にとり、βに対する曲線１ｂの水平方
向の摩耗量αとが測定されている。
と従来の摩耗測定方法を説明する。図（ａ）においてレ
ール１は車輪２の接触摩擦により漸次摩耗するので、摩
耗が一定の限度に達するとレール交換が行われる。図（
ｂ）は摩耗状態を示すもので、レール１の頭部１ａの上
面は踏頂面と呼ばれこれをＨとし、またその両側面をＶ
とする。両側の２条のレールの内側が車輪２のフランジ
２ａに接触するので、これに対応する踏頂面Ｈと側面Ｖ
が例えば曲線１ｃのように摩耗する。従来の測定におい
ては、図（ｃ）に示す逆り型の測定具３が使用されてお
り、その内側には正常なレールの頭部の断面に一致する
曲線３ａが設けられ、この曲線３ａをレール１に当接し
て踏頂面Ｈの摩耗量Δβと、側面■の下端Ｑを基準点と
して高さβを適当にとり、βに対する曲線１ｂの水平方
向の摩耗量αとが測定されている。
［解決しようとする課題］
以上に説明した従来のレール摩耗測定方法は専ら人手よ
り線路上で行われる危険を伴う作業で、その測定精度は
必ずしも良好ではない。また、長距離に亘るレールの測
定に対して莫大な労力が必要とされる非能率なものであ
ることは否めない。
り線路上で行われる危険を伴う作業で、その測定精度は
必ずしも良好ではない。また、長距離に亘るレールの測
定に対して莫大な労力が必要とされる非能率なものであ
ることは否めない。
一方、軌道構造に関する軌間などの諸要素に対しては、
軌道検測車により走行状態で精密な自動測定が既に行わ
れており、上記のレール摩耗測定も同様に軌道検測車に
より行うことが望ましい。ただし、検測車によるときは
測定された摩耗データに対して、軌道上の測定位置すな
わち検測車の走行キロ程を付記することが、レールの管
理り絶対に必要である。
軌道検測車により走行状態で精密な自動測定が既に行わ
れており、上記のレール摩耗測定も同様に軌道検測車に
より行うことが望ましい。ただし、検測車によるときは
測定された摩耗データに対して、軌道上の測定位置すな
わち検測車の走行キロ程を付記することが、レールの管
理り絶対に必要である。
この発明は以上に鑑みてなされたもので、光学式により
非接触でレール摩耗を測定する方法と、これを軌道検測
車に適用し、上記の走行キロ程の条件を満たすレール摩
耗測定システムを提供することを目的とするものである
。
非接触でレール摩耗を測定する方法と、これを軌道検測
車に適用し、上記の走行キロ程の条件を満たすレール摩
耗測定システムを提供することを目的とするものである
。
［課題を解決するための手段］
この発明は光学式レール摩耗測定方法と、レール摩耗測
定システムである。
定システムである。
まず測定方法においては、レールの断面に対して左右の
斜め上方に２個の投光器と２個の受像カメラをそれぞれ
設け、投光器よりレールを直角に横切るスリット光を投
光し、これを２個の受像カメラにより受像する。受像さ
れたレールの踏頂面および左右の頭部側面に対する左右
２組の映像信号を、画像処理により位置合わせしてレー
ルの左右の頭部側面の下端同士を接続する高さ基準線が
算出される。予めメモリに記憶された正常なレールの形
状データを参照して、基準線に対する踏頂面の垂直方向
の摩耗量、および基準線を基準とする高さに対する左側
または右側の頭部側面の水平方向の摩耗量が算出される
。
斜め上方に２個の投光器と２個の受像カメラをそれぞれ
設け、投光器よりレールを直角に横切るスリット光を投
光し、これを２個の受像カメラにより受像する。受像さ
れたレールの踏頂面および左右の頭部側面に対する左右
２組の映像信号を、画像処理により位置合わせしてレー
ルの左右の頭部側面の下端同士を接続する高さ基準線が
算出される。予めメモリに記憶された正常なレールの形
状データを参照して、基準線に対する踏頂面の垂直方向
の摩耗量、および基準線を基準とする高さに対する左側
または右側の頭部側面の水平方向の摩耗量が算出される
。
次に、レール摩耗測定システムは軌道検測車に設けられ
る車上装置と地上に設けられる地上装置により構成され
る。車上装置においては片側のレールに対して、左右の
斜め方向よりレールを直角に横切るスリット光を投光す
る２個の投光器と、スリット光を受像する２個の受像カ
メラが設けられる。また２個の受像カメラにより受像さ
れたレールの踏頂面および左右の頭部側面に対する左右
２組の映像信号に対して、軌道検測単に設備された距離
パルス発生器から供給される走行キロ程信号を併合する
信号前処理部、および併合されたデータを収録するデー
タレコーダとよりなる。これに対して地上装置は、予め
正常なレールの形状データを記録するメモリと、軌道検
測車の走行中にデータレコーダに収録された２個の映像
信号を位置合わせして高さ基準線を算出し、メモリに記
録されている形状データを参照して、基準線に対する踏
頂面の垂直方向の摩耗量と、基準線を基準とする高さに
対する左側または右側の頭部側面の水平方向の摩耗量と
を算出する画像処理部、および画像処理部より出力され
る摩耗データに上記の走行キロ程を併記して出力する出
力回路とにより構成される。
る車上装置と地上に設けられる地上装置により構成され
る。車上装置においては片側のレールに対して、左右の
斜め方向よりレールを直角に横切るスリット光を投光す
る２個の投光器と、スリット光を受像する２個の受像カ
メラが設けられる。また２個の受像カメラにより受像さ
れたレールの踏頂面および左右の頭部側面に対する左右
２組の映像信号に対して、軌道検測単に設備された距離
パルス発生器から供給される走行キロ程信号を併合する
信号前処理部、および併合されたデータを収録するデー
タレコーダとよりなる。これに対して地上装置は、予め
正常なレールの形状データを記録するメモリと、軌道検
測車の走行中にデータレコーダに収録された２個の映像
信号を位置合わせして高さ基準線を算出し、メモリに記
録されている形状データを参照して、基準線に対する踏
頂面の垂直方向の摩耗量と、基準線を基準とする高さに
対する左側または右側の頭部側面の水平方向の摩耗量と
を算出する画像処理部、および画像処理部より出力され
る摩耗データに上記の走行キロ程を併記して出力する出
力回路とにより構成される。
上記のレール摩耗測定システムにおいては、軌道の２条
のレールに対応して、２組の車上装置が設けられるもの
である。
のレールに対応して、２組の車上装置が設けられるもの
である。
［作用］及び［実施例コ
以上の構成による光学式レール摩耗測定方法について第
１図（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。図（ａ） 、
（ｂ） 、（ｃ）において、２個の投光器ＴＩ 、 Ｔ
２を水平に対して角度θをなす方向に置く。角度θは４
５度内外が適当である。投光器Ｔｌｔ Ｔ２より斜め下
向きのスリット光がレール１の断面を直角に横切るよう
に投光されてレール１の周囲に光帯Ｉｆ と１２が投影
される。これを２個の受像カメラＲｉ 、Ｒ２により受
像して、レール１の頭部の踏頂面Ｈと左右の側面■にお
けるスリット光帯１１と１２に対する左右２組の映像か
えられ、画像処理によりこれらを位置合わせして図（ｄ
）に示す１個の映像とし、両側面Ｖの下端Ｑｉ 、Ｑ２
を接続する高さ基準線りが算出される。図（ｅ）におい
て、基準線りに対する踏頂面Ｈの中心点Ｃにおける高さ
β０が求められ、メモリの形状データが参照されて踏頂
面の摩耗量Δβと、基準線りを基準とする高さβに対す
る左または右側の側面の水平方向の摩耗量αとが算出さ
れる。
１図（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。図（ａ） 、
（ｂ） 、（ｃ）において、２個の投光器ＴＩ 、 Ｔ
２を水平に対して角度θをなす方向に置く。角度θは４
５度内外が適当である。投光器Ｔｌｔ Ｔ２より斜め下
向きのスリット光がレール１の断面を直角に横切るよう
に投光されてレール１の周囲に光帯Ｉｆ と１２が投影
される。これを２個の受像カメラＲｉ 、Ｒ２により受
像して、レール１の頭部の踏頂面Ｈと左右の側面■にお
けるスリット光帯１１と１２に対する左右２組の映像か
えられ、画像処理によりこれらを位置合わせして図（ｄ
）に示す１個の映像とし、両側面Ｖの下端Ｑｉ 、Ｑ２
を接続する高さ基準線りが算出される。図（ｅ）におい
て、基準線りに対する踏頂面Ｈの中心点Ｃにおける高さ
β０が求められ、メモリの形状データが参照されて踏頂
面の摩耗量Δβと、基準線りを基準とする高さβに対す
る左または右側の側面の水平方向の摩耗量αとが算出さ
れる。
次に、レール摩耗測定システムは上記の測定方法を軌道
検測車に適用したもので、車上装置の２個の投光器Ｔｉ
＋ Ｔ２および受像カメラＲｔ ｓ Ｒ２により、レ
ール１に対するスリットの投光と受像とが行われる。受
像カメラの左右２組の映像信号に対して、軌道検測車よ
り供給される走行キロ程信号が信号前処理部において併
合されてデータレコーダに収録される。収録された併合
データは地上装置に入力され、画像処理部において２組
の映像信号が位置合わせされて上記の高さ基準１１Ｌが
算出される。さらに、基準線りに対する踏頂面Ｈの高さ
β０が算出される。予めメモリに記録されている正常な
レールの形状データが参照されて踏頂面Ｈの摩耗量と、
基準線りよりの高さに対する左または右側の側面の水平
方向の摩耗量が算出され、これに対して軌道検測車の走
行キロ程が付加されて出力回路より出力される。
検測車に適用したもので、車上装置の２個の投光器Ｔｉ
＋ Ｔ２および受像カメラＲｔ ｓ Ｒ２により、レ
ール１に対するスリットの投光と受像とが行われる。受
像カメラの左右２組の映像信号に対して、軌道検測車よ
り供給される走行キロ程信号が信号前処理部において併
合されてデータレコーダに収録される。収録された併合
データは地上装置に入力され、画像処理部において２組
の映像信号が位置合わせされて上記の高さ基準１１Ｌが
算出される。さらに、基準線りに対する踏頂面Ｈの高さ
β０が算出される。予めメモリに記録されている正常な
レールの形状データが参照されて踏頂面Ｈの摩耗量と、
基準線りよりの高さに対する左または右側の側面の水平
方向の摩耗量が算出され、これに対して軌道検測車の走
行キロ程が付加されて出力回路より出力される。
以上において、軌道の２条のレールに対応して設けられ
た２組の車上装置により、各レールに対する映像信号の
データがデータレコーダに収録され、地上装置によりそ
れぞれの摩耗量が算出されて出力されるものである。
た２組の車上装置により、各レールに対する映像信号の
データがデータレコーダに収録され、地上装置によりそ
れぞれの摩耗量が算出されて出力されるものである。
第２図は、この発明による光学式レール摩耗測定システ
ムの実施例に対する概略のブロック構成を示す。車上装
置は、２個の投光器４（４−１゜４−２又は４−３．４
−４）と２個の受像カメラ５ （５−Ｌ ５−２又は５
−３．５−４）を１組とする２組の光学系が、軌道を構
成する２条のレールに対応して設けられる。各光学系の
受像カメラによりえられた映像信号は、それぞれに対す
るカメラ制御部８ （６−１，６−２又は６−３．８−
４）を通して信号前処理部７に入力する。一方、軌道検
測車に設けられている距離パルス発生器８ａからの距離
パルスにより、キロ程信号回路８ｂにより検測車の走行
距離を示すキロ程信号が作成されて各信号前処理部７（
７−１又は７−２）に人力し、上記の映像信号に併記さ
れてデータレコーダ９によりテープｌＯなどに収録され
る。この場合、データレコーダ９は多チャネルのものを
使用して両レールに対するデータを１本のテープ１ｏに
まとめて収録する。
ムの実施例に対する概略のブロック構成を示す。車上装
置は、２個の投光器４（４−１゜４−２又は４−３．４
−４）と２個の受像カメラ５ （５−Ｌ ５−２又は５
−３．５−４）を１組とする２組の光学系が、軌道を構
成する２条のレールに対応して設けられる。各光学系の
受像カメラによりえられた映像信号は、それぞれに対す
るカメラ制御部８ （６−１，６−２又は６−３．８−
４）を通して信号前処理部７に入力する。一方、軌道検
測車に設けられている距離パルス発生器８ａからの距離
パルスにより、キロ程信号回路８ｂにより検測車の走行
距離を示すキロ程信号が作成されて各信号前処理部７（
７−１又は７−２）に人力し、上記の映像信号に併記さ
れてデータレコーダ９によりテープｌＯなどに収録され
る。この場合、データレコーダ９は多チャネルのものを
使用して両レールに対するデータを１本のテープ１ｏに
まとめて収録する。
次に地上装置においては、上記のテープ１Ｇをデータレ
コーダ９′により読み出して画像処理部Ｈに入力し、前
記したアルゴリズムに従った処理ニより摩耗データが求
められ、これに走行−程を付記して出力回路１２よりプ
リンＨ３が出力される。
コーダ９′により読み出して画像処理部Ｈに入力し、前
記したアルゴリズムに従った処理ニより摩耗データが求
められ、これに走行−程を付記して出力回路１２よりプ
リンＨ３が出力される。
なお、該画像処理の方法は公知されている通常の技術に
よるので説明は省略する。
よるので説明は省略する。
［発明の効果］
以上の説明により明らかなように、この発明による光学
式レール摩耗測定方法は、光学式による非接触測定方法
で測定精度は従来の手作業に比べて格段に向上される。
式レール摩耗測定方法は、光学式による非接触測定方法
で測定精度は従来の手作業に比べて格段に向上される。
また上記の測定方法を適用した測定システムにおいては
、検測車の走行中に摩耗に関する必要なデータと走行キ
ロ程とかえられて地上における処理により摩耗データが
算出されるので、従来の線路上における手作業測定の危
険や非能率が解消され、さらに列車の走行回数や速度に
関連して、時間的に漸次摩耗するレールに対して時系列
管理が容易に行われるもので、測定精度の向上、測定作
業の省力化ならびにレール摩耗の時系列管理に寄与する
ところには大きいものがある。
、検測車の走行中に摩耗に関する必要なデータと走行キ
ロ程とかえられて地上における処理により摩耗データが
算出されるので、従来の線路上における手作業測定の危
険や非能率が解消され、さらに列車の走行回数や速度に
関連して、時間的に漸次摩耗するレールに対して時系列
管理が容易に行われるもので、測定精度の向上、測定作
業の省力化ならびにレール摩耗の時系列管理に寄与する
ところには大きいものがある。
第１図（ａ ） 、 （ｂ ） 、 （ｃ ） 、 （
ｄ ）および（ｅ）は、この発明による光学式レール摩
耗測定方法に対する作用説明図、第２図はこの発明によ
る光学式レール摩耗測定システムの実施例の概略ブロッ
ク構成図、第３図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、レー
ルに生ずる摩耗とこれに対する従来の測定方法の説明図
である。 １・・・レール、 １ａ・・・レールの頭部
、ｌｂ・・・正常なレールの頭部の断面曲線、１ｃ・・
・摩耗したレールの摩耗曲線、２・・・車輪、
２ａ・・・車輪のフランジ、３・・・測定具、
３ａ・・・測定具の曲線、４・・・投光器、
５・・・受像カメラ、６・・・カメラ制御部、
７・・・信号前処理部、８ａ・・・距離パルス発生
器、８ｂ・・・キロ秤信号回路、９．９′・・・データ
レコーダ、１０・・・テープ、１１・・・画像処理部、
Ｉ２・・・出力回路、＋３・・・プリント。
ｄ ）および（ｅ）は、この発明による光学式レール摩
耗測定方法に対する作用説明図、第２図はこの発明によ
る光学式レール摩耗測定システムの実施例の概略ブロッ
ク構成図、第３図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、レー
ルに生ずる摩耗とこれに対する従来の測定方法の説明図
である。 １・・・レール、 １ａ・・・レールの頭部
、ｌｂ・・・正常なレールの頭部の断面曲線、１ｃ・・
・摩耗したレールの摩耗曲線、２・・・車輪、
２ａ・・・車輪のフランジ、３・・・測定具、
３ａ・・・測定具の曲線、４・・・投光器、
５・・・受像カメラ、６・・・カメラ制御部、
７・・・信号前処理部、８ａ・・・距離パルス発生
器、８ｂ・・・キロ秤信号回路、９．９′・・・データ
レコーダ、１０・・・テープ、１１・・・画像処理部、
Ｉ２・・・出力回路、＋３・・・プリント。
Claims (3)
- （１）レールの断面に対して左右の斜め上方に２個の投
光器と２個の受像カメラをそれぞれ設け、該投光器より
該レールを直角に横切るスリット光を投光し、該２個の
受像カメラにより該スリット光を受像し、該受像された
スリット光の上記レールの踏頂面および左右の頭部側面
に対する左右２組の映像信号を、画像処理により位置合
わせして該左右の頭部側面の下端同士を接続する高さ基
準線を算出し、予めメモリに記憶された正常なレールの
形状データを参照して、該基準線に対する上記踏頂面の
垂直方向の摩耗量、および該基準線を基準とする高さに
対する左側または右側の上記頭部側面の水平方向の摩耗
量を算出することを特徴とする、光学式レール摩耗測定
方法。 - （２）軌道検測車に、片側のレールに対して、左右の斜
め方向より該レールを直角に横切るスリット光を投光す
る２個の投光器と、該スリット光に対する２個の受像カ
メラをそれぞれ設け、該２個の受像カメラによる上記レ
ールの踏頂面および左右の頭部側面に対する左右２個の
映像信号に対して、上記軌道検測車に設備された距離パ
ルス発生器から供給される走行キロ程信号を併記する信
号前処理部、および該併記されたデータを収録するデー
タレコーダとよりなる車上装置と、正常なレールの形状
データを記録するメモリと、上記軌道検測車の走行中に
上記データレコーダに収録された上記２個の映像信号を
位置合わせして上記高さ基準線を算出し、上記形状デー
タを参照して、該基準線に対する上記踏頂面の垂直方向
の摩耗量と、該基準線を基準とする高さに対する左側ま
たは右側の頭部側面の水平方向の摩耗量とを算出する画
像処理部、および該画像処理部より出力される摩耗デー
タに上記走行キロ程を併記して出力する出力回路とより
なる地上装置とにより構成されたことを特徴とする、光
学式レール摩耗測定システム。 - （３）軌道の２条のレールにそれぞれ対応する２組の上
記車上装置を軌道検測車に設ける、請求項２記載の光学
式レール摩耗測定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20270890A JPH0486511A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 光学式レール摩耗測定方法および測定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20270890A JPH0486511A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 光学式レール摩耗測定方法および測定システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486511A true JPH0486511A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16461840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20270890A Pending JPH0486511A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 光学式レール摩耗測定方法および測定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0486511A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085521A (ja) * | 1994-06-16 | 1996-01-12 | East Japan Railway Co | 巡回検査装置及び巡回検査のための表示方法 |
| JP2004279076A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Nakanishi Metal Works Co Ltd | コンベアレールの摩耗測定装置 |
| JP2006258531A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Act Denshi Kk | レール断面測定方法及びそれに使用されるレール断面測定装置 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20270890A patent/JPH0486511A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085521A (ja) * | 1994-06-16 | 1996-01-12 | East Japan Railway Co | 巡回検査装置及び巡回検査のための表示方法 |
| JP2004279076A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Nakanishi Metal Works Co Ltd | コンベアレールの摩耗測定装置 |
| JP2006258531A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Act Denshi Kk | レール断面測定方法及びそれに使用されるレール断面測定装置 |
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