軌道の構造物情報検出装置
【課題】 車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を、安価且つ高精度で検出するのに有効な技術を提供する。
【解決手段】 構造物情報検出装置を構成する測定用車両２００は、軌道に沿って走行可能な走行台車２１０上にスライドテーブル２４１を備え、また当該スライドテーブル２４１の基準部位を軌道の軌道中心Ｌ上に設定するべく、当該スライドテーブル２４１の左右方向へのスライド移動を許容するセンタリング機構２５０を備えるとともに、軌道中心ＬないしレールＲの外周面を基点とした建築限界内の任意の周辺構造物を直接検知する接触式の検知装置２２０を備える構成とされる。
【解決手段】 構造物情報検出装置を構成する測定用車両２００は、軌道に沿って走行可能な走行台車２１０上にスライドテーブル２４１を備え、また当該スライドテーブル２４１の基準部位を軌道の軌道中心Ｌ上に設定するべく、当該スライドテーブル２４１の左右方向へのスライド移動を許容するセンタリング機構２５０を備えるとともに、軌道中心ＬないしレールＲの外周面を基点とした建築限界内の任意の周辺構造物を直接検知する接触式の検知装置２２０を備える構成とされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が走行する軌道の周辺に存在する周辺構造物に関する情報を検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電車等の車両が走行する軌道の周辺には、車両への乗り降りのためのプラットホームやその屋根、トンネル、信号機、標識をはじめ、各種の周辺構造物が建築されている。これらの周辺構造物の設置に関しては、車両や旅客の安全を確保するべく車両限界に対応した建築限界が設定され、当該建築限界に基づいて周辺構造物の軌道からの距離や高さが規定されている。また、軌道の保守点検時などにおいても、この建築限界と周辺構造物との位置関係を定期或いは不定期に測定したり、建築限界内に侵入している障害物を検知する作業が適宜行われる。
そこで、従来より、車両や旅客の安全を確保するべく、軌道の周辺に存在する周辺構造物と建築限界との位置関係を検出しようとする種々の方法が提案されている。例えば、下記特許文献１には、建築限界内に侵入している障害物を非接触にて検知しようとする光学式の検知装置を走行台車に搭載した第１の構成が記載されている。また、その他の装置として、走行台車側に固定された矢ないし棒状の検知部材を、建築限界内に侵入している障害物に接触させて検知しようとする第２の構成が知られている。
【特許文献１】特開平５−２８８５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の上記第１の構成のように、高価な光学式の検知装置を走行台車に搭載する構成は、設備コストが高くなるという問題を抱えている。また、上記第２の構成のように、走行台車側に検知部材を固定する構成は、第１の構成に比して設備コストを抑えることは可能であるものの、検知部材が走行台車側に固定されているため、軌道と車両（走行台車）との相対的なズレがそのまま検知誤差や測定誤差の要因となり得る。従って、第２の構成を用いる技術は、周辺構造物の検知精度や測定精度を高めるのに限界がある。
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を、安価且つ高精度で検出するのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。これら各請求項に記載の発明は、各種の車両が走行する軌道において、当該軌道の周辺構造物に関する情報を検出する技術に適用され得る。
なお、本明細書における「車両」には、旅客や貨物等を運ぶために、軌道に沿って走行する各種の車両が広く包含される。具体的には、電車、電気車、内燃車、蒸気車、旅客車、貨物車、内燃動車、特殊車などの普通車両や、モノレール車両、磁気浮上車両（リニアモーターカー）などの車両が、本発明における「車両」に該当する。従って、本発明の「軌道」には、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する２本タイプのレール（線路）により構成される軌道のみならず、例えばモノレール車両が走行する１本タイプのレール（線路）により構成される軌道をも含まれる。
また、本発明における「周辺構造物」には、軌道の周辺に建築される各種の構造物（建造物）が包含される。具体的には、車両への乗り降りのためのプラットホームやその屋根、トンネル、信号機、標識、その他の建築物が、本発明における周辺構造物に該当する。
また、本発明における「軌道の周辺構造物に関する情報を検出する」との形態としては、建築限界内の任意の周辺構造物を直接検知する形態や、建築限界と所定の周辺構造物との間の距離を計測する形態などが含まれる。このような情報の検出によって、建築限界内の障害物の存在を認識したり、建築限界との距離が計測された周辺構造物が侵入物になるか否かを認識することが可能となる。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置は、走行台車、基台、スライド機構、検知手段を少なくとも備える。
本発明の走行台車は、軌道に沿って走行可能な台車として構成される。この走行台車は、軌道に沿って走行することができれば足り、普通車両のような車輪を備える構成であってもよいし、或いは磁気浮上車両（リニアモーターカー）のような車輪以外の構造を備える構成であってもよい。
本発明の基台は、走行台車上に設けられた台として構成される。この基台は、走行台車に対する左右方向へのスライド移動が、本発明のスライド機構を介して許容されるように構成されている。このスライド機構は、基台の基準部位を軌道の軌道中心上に設定する機能を有する。すなわち、軌道と走行台車との相対的なズレが発生したとしても、スライド機構によって基台が左右方向へスライド移動することで、基台の基準部位は常に軌道中心上に維持されることとなる。なお、ここでいう「軌道の軌道中心」はまさしく軌道の中心の位置する部位であって、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する２本のレール（線路）が平行状に延在する軌道にあっては、両レールの左右方向に関する中間点が軌道中心に相当し、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する１本のレール（線路）が延在する軌道にあっては、当該レールの両外周面の中間点が軌道中心に相当する。
本発明の検知手段は、基台に取り付けられ、基台の基準部位、すなわち軌道の軌道中心を基点とした建築限界内の周辺構造物に直接接触することで当該周辺構造物を検知する構成とされる。この検知手段の具体的な構成としては、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて台車後方へ向けて回動する回動式の構成や、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて走行台車後方へ向けて弾性変形する構成などを種々採用することができる。
また、本発明でいう「建築限界」は、該当する車両や軌道に対するその周辺構造物の相対的な位置限界を規定するものであり、車両の走行時の動揺や偏移（偏り）などを考慮して予め規定された車両限界に対し、更にその車両限界の外方に適切な距離を加算することで確定される。この建築限界内に存在する周辺構造物は車両に対し障害物となり得るところ、任意の周辺構造物を接触式の検知手段によって直接検知することによって、作業者は障害物の存在を認識することが可能となる。
【０００６】
従って、請求項１に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、周辺構造物を検知する手段として接触式の検知手段を用いることで、検知手段を光学式の検知センサを用いる構成に比して安価（簡便）に構成することが可能となる。また、軌道と走行台車との相対的なズレに対応してスライド可能な基台に検知手段を取り付ける構成によって、軌道の軌道中心を基点とした建築限界内にある周辺構造物の検知精度を高めることが可能となる。具体的には、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入しているのにもかかわらず当該周辺構造物が検知されなかったり、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入していないのにもかかわらず当該周辺構造物が誤って検知されるのを防止することが可能となる。従って、本発明によれば、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能とされる。
【０００７】
（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置は、請求項１に記載の構成において、更に計測手段を備える構成とされる。すなわち、本発明の構造物情報検出装置では、検知手段及び計測手段の両方が設けられている。
本発明の計測手段は、基台に取り付けられ、基台の基準部位と周辺構造物との間の距離を測定する手段、要するに軌道の軌道中心と周辺構造物との間の距離を測定する手段として構成される。この計測手段は、検出手段と同様に、軌道と走行台車との相対的なズレに対応してスライド可能な基台に取り付けられるため、この計測手段を用いることによって、基台の基準部位と周辺構造物との間の距離に関する計測精度を高めることが可能となる。
従って、請求項２に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、検知手段を用いることによって、建築限界内にある任意の周辺構造物を精度よく検知することが可能となる一方、計測手段を用いることによって、所定の周辺構造物と基準部位（軌道中心）との距離を精度よく計測することができ、当該距離が適正であるか否かを認識することが可能となる。この構造物情報検出装置は、検知手段による検知機能と計測手段による計測機能の両機能を兼ね備えるため合理的である。
【０００８】
（本発明の第３発明）
前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置は、請求項１に記載の構成要素である走行台車、基台、スライド機構と実質的に同様の構成要素を少なくとも備える。更に、本発明の構造物情報検出装置は、基台に取り付けられ、基台の基準部位と周辺構造物との間の距離を測定する計測手段を備える構成とされる。この計測手段は、軌道と走行台車との相対的なズレに対応してスライド可能な基台に取り付けられるため、この計測手段を用いることによって、基台の基準部位と周辺構造物との間の距離に関する計測精度を高めることが可能となる。
従って、請求項３に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、計測手段を用いることによって、所定の周辺構造物と基準部位（軌道中心）との距離を精度よく計測することができ、当該距離が適正であるか否かを認識することが可能となる。
【０００９】
（本発明の第４発明）
前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項２または請求項３に記載の計測手段は、伸縮部材及びスケール目盛を備える構成とされる。
本発明の伸縮部材は、基台と当該基台の側方ないし上方の周辺構造物との間で伸縮可能な長尺状の部材として構成される。本発明のスケール目盛りは、基台の基準部位と伸縮部材の先端部との間の距離を示す目盛りとして構成される。このような構成において、伸縮部材をその先端部が所定の周辺構造物に突き当たるまで伸長させたとき、基台の基準部位と当該周辺構造物との間の距離がスケール目盛りによって示されることとなる。
従って、請求項４に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、計測手段の構成に関し、伸縮部材及びスケール目盛りを用いることによって、所定の周辺構造物と基準部位（軌道中心）との距離を簡便に計測することが可能となる。
【００１０】
（本発明の第５発明）
前記課題を解決する本発明の第５発明は、請求項５に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のスライド機構は、左右一対の転動車輪、左右一対のリンク機構、弾性部材を少なくとも備える。
本発明の左右一対の転動車輪は、軌道外周面に沿って転動可能な転動車輪として構成される。なお、本明細書中でいう「軌道外周面」は、軌道の外周部分を構成する部位であって、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する２本のレール（線路）が平行状に延在する軌道にあっては、各レールの外側の面が軌道外周面に相当し、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する１本のレール（線路）が延在する軌道にあっては、当該レールの両外周面が軌道外周面に相当する。
本発明の左右一対のリンク機構は、各転動車輪と基準部位との間の距離が左右で合致するように、これら各転動車輪及び基準部位を複数の関節部材を介して接続する機構として構成される。
本発明の弾性部材は、左右一対の転動車輪を互いに近接する方向へ弾性付勢する部材として構成される。典型的には、弾性バネを弾性部材として用いる。本発明におけるリンク機構及び弾性部材の協働によれば、軌間にかかわらず、基準部位と各転動車輪との間の距離は常に左右で合致し、また各転動車輪が常に軌道外周面に押し付けられるため、基準部位が常に軌道の軌道中心上に位置するように調整されることとなる。
従って、請求項５に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、基台のためのスライド機構を、リンク機構及び弾性部材を用いて簡便に構成することが可能となる。
なお、左右一対の転動車輪の構成に関し、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する２本のレール（線路）が平行状に延在する軌道にあっては、一方のレールの外周面を一方の転動車輪が転動し、他方のレールの外周面を他方の転動車輪が転動する構成を採用することができる。また、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する１本のレール（線路）が延在する軌道にあっては、当該レールの一方の外周面を一方の転動車輪が転動し、当該レールの他方の外周面を他方の転動車輪が転動する構成を採用することができる。
【００１１】
（本発明の第６発明）
前記課題を解決する本発明の第６発明は、請求項６に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置は、請求項１に記載の構成要素である走行台車と実質的に同様の構成要素を少なくとも備える。更に、本発明の構造物情報検出装置は、スライド部材及び検知手段を備える。
本発明のスライド部材は、軌道外周面の少なくとも一方に追随して、走行台車に対し左右方向へスライド移動可能な部材として構成される。本発明では、軌道外周面の一方のみにスライド部材が追随してもよいし、或いは軌道外周面の両方にスライド部材が追随してもよい。軌道外周面の両方にスライド部材が追随する構成を採用する場合には、一方の軌道外周面に沿って転動可能な転動車輪に一方のスライド部材を取り付け、他方の軌道外周面に沿って転動可能な転動車輪に他方のスライド部材を取り付けたうえで、両スライド部材を、それらの間隔が軌道の間隔に追随して可変とされるリンク機構によって連結する構成を採用することができる。
本発明の検知手段は、スライド部材に取り付けられ、軌道外周面の少なくとも一方を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する構成とされる。この検知手段の具体的な構成としては、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて走行台車後方へ向けて回動する回動式の構成や、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて台車後方へ向けて弾性変形する構成などを種々採用することができる。この検知手段は、請求項１に記載の検知手段と同様の構成要素を有してもよいし、或いは全てが異なる構成要素によって構成されていてもよい。また、本発明では、軌道外周面の少なくとも一方を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する検知手段に、更に請求項１に記載の基台、スライド機構、及び基台の基準部位を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する検知手段を追加した構成を採用することもできる。
【００１２】
従って、請求項６に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、周辺構造物を検知する手段として接触式の検知手段を用いることで、検知手段を光学式の検知センサを用いる構成に比して安価（簡便）に構成することが可能となる。また、軌道外周面の少なくとも一方に追随して走行台車に対し左右方向へスライド移動可能なスライド部材に検知手段を取り付ける構成によって、軌道外周面の少なくとも一方を基点とした建築限界内にある周辺構造物の検知精度を高めることが可能となる。具体的には、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入しているのにもかかわらず当該周辺構造物が検知されなかったり、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入していないのにもかかわらず当該周辺構造物が誤って検知されるのを防止することが可能となる。従って、本発明によれば、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能とされる。
【００１３】
（本発明の第７発明）
前記課題を解決する本発明の第７発明は、請求項７に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の検知手段は、建築限界に沿って連続状に配置された複数の検知部材を備える構成とされる。そして、各検知部材が独立して周辺構造物を検知するように構成されている。すなわち、本発明では、建築限界に相当する領域を複数に区画したうえで、各区画に検知部材を連続状に配置することで、検知部材同士の間隔を抑えるようにしている。
従って、請求項７に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、検知手段の構成に関し、建築限界に沿って連続状に配置された複数の検知部材同士の間隔を抑えることによって、周辺構造物の検知漏れを防止することが可能となる。
【００１４】
（本発明の第８発明）
前記課題を解決する本発明の第８発明は、請求項８に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項７に記載の検知手段は、複数の検知部材が独立して回転可能な回動式に構成される。また、この検知手段は、各検知部材が周辺構造物との接触によって押圧され所定量回転したことを検出する検出スイッチを備える構成とされる。そして、検出スイッチの検出によって、建築限界内に侵入している周辺構造物があることが認識されることとなる。なお、各検知部材の回転量は必要に応じて適宜設定することができる。
従って、請求項８に記載の構造物情報検出装置は、検知手段の構成に関し、回動式の検知部材と周辺構造物との接触抵抗を極力減らすことによって、走行台車の走行を妨げることなく検知作業を遂行するのに有効である。
【００１５】
（本発明の第９発明）
前記課題を解決する本発明の第９発明は、請求項９に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の検知手段は、軌道よりも下方に形成される建築限界内の周辺構造物を検知する構成とされる。すなわち、本発明の構造物情報検出装置は、高架線路のように地面よりも上方に配置された軌道に対して用いられるものである。このような軌道においては、その軌道の下方領域に大きな空間が形成されるため、軌道の上方領域や側方領域のみならず、軌道の下方領域が建築限界を規定するうえで重要となる。
従って、請求項９に記載の構造物情報検出装置は、軌道の一部または全部が地上に配置される場合において、軌道の下方領域に存在する周辺構造物に関する情報を精度よく検出するのに有効である。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する技術において、特に、軌道に沿って走行可能な走行台車上に設けた基台の基準部位を、軌道の軌道中心に設定するとともに、当該基台に取り付けられた接触式の検知手段或いは測定手段を用いることによって、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能となった。
また、本発明によれば、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する技術において、軌道外周面の少なくとも一方に追随して、走行台車に対し左右方向へスライド移動可能なスライド部材を設けるとともに、当該スライド部材取り付けられた接触式の検知手段を用いることによって、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態につき、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本発明における「軌道の構造物情報検出装置」の一実施の形態である構造物情報検出装置１０の概略構成が図１に示される。
図１に示す構造物情報検出装置１０は、該当する車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する装置であって、軌道上を走行可能な走行用車両１００及び測定用車両２００に大別される。この構造物情報検出装置１０を、構造物情報検出用の車両と云うこともできる。これら走行用車両１００及び測定用車両２００は、連結機構１１４によって互いに連結されており、測定用車両２００の車両後方或いは車両前方に走行用車両１００が配置される。
なお、本実施の形態における軌道は、該当する車両としての磁気浮上車両（リニアモーターカー）のための軌道として構成される。従って、この磁気浮上車両が、本発明における「車両」に相当し、この磁気浮上車両が走行する左右のレールＲによって、本発明における「軌道」が構成される。また、特に図示しないものの、このレールＲは、磁気浮上車両の車体側に設けられた電磁石に対向する導体を構成するものであり、電磁石の通電時にレールＲと電磁石との間に生じる吸引力によって車体が浮上するようになっている。
【００１９】
走行用車両１００は、駆動源としてのモータないしエンジン（図示省略）を搭載しており、この駆動原によって車輪１１２が駆動されることで、レールＲからなる軌道上を車両前方あるいは車両後方へ走行可能となっている。走行用車両１００の駆動源による自走に伴って、測定用車両２００がレールＲからなる軌道上を走行する構成とされる。この軌道は、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する延在する２本タイプのレールＲによって構成される。
【００２０】
測定用車両２００は、走行車輪２１２を備えた走行台車２１０を有し、この走行台車２１０が連結機構１１４を介して走行用車両１００に接続されている。この走行台車２１０は、軌道に沿って走行可能な台車であり、本発明における「走行台車」に対応している。詳細については後述するが、この走行台車２１０上には、検知装置２２０及び計測装置２６０が搭載されている。検知装置２２０は、概して軌道の建築限界内にある任意の周辺構造物を直接検知することによって、当該周辺構造物に関する構造物情報を検出する装置として構成される。一方、計測装置２６０は、軌道の軌道中心（２本のレールＲの左右方向に関する中間点）を基点として、軌道の所定の周辺構造物までの距離を計測することによって、当該周辺構造物に関する構造物情報を検出する装置として構成される。したがって、測定用車両２００は、概して周辺構造物に関する情報を、検知装置２２０及び計測装置２６０を用いて検出する車両であり、具体的には建築限界内にある周辺構造物を検知する構造物検知用の車両であるとともに、且つ周辺構造物までの距離を測定する寸法測定用の車両である。また、特に図示しないものの、測定用車両２００の走行台車２１０には、特に計測装置２６０を用いた計測作業を行う作業者用の安全柵、手押し操作用のグリップ、牽引用金具、ブレーキ（ストッパー）などが設置されている。
【００２１】
ここで、上記測定用車両２００の具体的な構成を図２〜図８を参照しながら説明する。
【００２２】
図２には、図１中の測定用車両２００を車両前方からみた正面図が示され、図３には、図１中の測定用車両２００を車両側方からみた側面図が示される。
図２及び図３に示すように、測定用車両２００の走行台車２１０には、軌道上を走行するための走行車輪２１２に加え、案内車輪２１４及び補助車輪２１６が設けられている。案内車輪２１４は、レールＲの側面に対し所定のクリアランスを有し、補助車輪２１６は、レールＲの下部に対し所定のクリアランスを有する。これにより、走行台車２１０が軌道に対し左右方向及び上下方向へと相対移動した際の走行安定性が確保されることとなる。
【００２３】
図２及び図３に示す検知装置２２０は、走行台車２１０の上方に配置されたスライドテーブル２４１、走行台車２１０とスライドテーブル２４１との間に介在するセンタリング機構２５０、スライドテーブル２４１或いはセンタリング機構２５０側に取り付けられた第１〜第８検知部材、後述するリミットスイッチ２３０を主体に構成されている。詳細については後述するが、スライドテーブル２４１は、センタリング機構２５０によって、走行台車２１０に対し左右方向にスライド動作可能とされる。このスライドテーブル２４１は、走行台車２１０上に設けられ、また検出装置２２０及び計測装置２６０が取り付けられる構成のものであり、本発明における「基台」に相当する。
【００２４】
検知装置２２０を構成する第１〜第８検知部材は、各検知部材の外縁部（最外部）が該当する車両の建築限界（図２中の二点鎖線で示す建築限界Ａ）に沿って連続状に配置されており、当該建築限界内に侵入している周辺構造物（「障害物」ともいう）に対し接触（当接）することで、当該周辺構造物の有無を検知可能な手段として構成される。すなわち、本実施の形態では、建築限界を検知部材の外縁部（最外部）によって規定している。また、当該建築限界に相当する領域を複数に区画したうえで、各区画に第１〜第８検知部材を連続状に配置することで、検知部材同士の間隔を抑えるようにしている。これにより、周辺構造物の検知漏れを防止することが可能となる。
なお、図２中に示す上記建築限界Ａは、該当する車両に対するその周辺構造物の相対的な位置限界を規定するものであり、当該車両の走行時の動揺や偏移（偏り）などを考慮して規定された車両限界に対し、更にその車両限界の外方に適切な距離を加算することで確定される。この建築限界Ａが、本発明における「建築限界」に相当する。
【００２５】
具体的には、この検知装置２２０は、左右一対の第１検知部材２２１，２２１、左右一対の第２検知部材２２２，２２２、左右一対の第３検知部材２２３，２２３、左右一対の第４検知部材２２４，２２４、第５検知部材２２５、左右一対の第６検知部材２２６，２２６、左右一対の第７検知部材２２７，２２７、左右一対の第８検知部材２２８，２２８を備える。また、これら第１〜第８検知部材は、いずれも板状部材ないしフレーム枠状部材であり、各々が独立して回転可能な回動式に構成されている。従って、この検知装置２２０が、本発明における「検知手段」を構成し、この検知装置２２０の第１〜第８検知部材が、本発明における「複数の検知部材」に相当する。
各第１〜第５検知部材２２１，２２２，２２３，２２４，２２５、及び各第７検知部材２２７は、いずれも対応するスライドテーブル２４１（基台）に取付けられ、各第６検知部材２２６及び各第８検知部材２２８は、いずれも対応するスライド部材２５４（本発明における「スライド部材」に相当する）に取付けられる。
【００２６】
なお、本実施の形態の検知部材を構成する板状部材として、好ましくは多孔板（パンチングプレート）や網状板（メッシュプレート）を用いる。このような多孔板の構成により、平板を用いる場合に比して板状部材の軽量化を図ることが可能となるとともに、板状部材が車両走行時や強風時に受ける風圧によって誤動作するのを防止することが可能となる。
【００２７】
各第１検知部材２２１は、検知装置２２０の最上部において左右方向に延在するように配置されており、この第１検知部材２２１から下方に向けて、各第２検知部材２２２、各第３検知部材２２３、各第４検知部材２２４、各第６検知部材２２６、各第７検知部材２２７及び各第８検知部材２２８が順次配置されている。特に、各第２検知部材２２２は、各第１検知部材２２１の下方に連接して傾斜状に延在するように配置されている。また、各第３検知部材２２３は、各第２検知部材２２２の下方に連接して上下方向に延在するように配置されている。また、各第４検知部材２２４は、各第３検知部材２２３の下方に連接して上下方向に延在するように配置されている。なお、第５検知部材２２５は、走行台車２１０の下方において左右方向に関し中央位置に配置されている。
【００２８】
また、検知装置２２０の右側及び左側において、第１検知部材２２１、第２検知部材２２２、第３検知部材２２３は、スライドテーブル２４１に対し左右方向へとスライド移動可能な共通フレーム２２９に各々取り付けられており、この共通フレーム２２９を必要に応じて適宜（詳細については後述する）スライド移動されることで、これら第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３は一体的に移動するように構成されている。また、これら第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３を保持する共通フレーム２２９は、スライドテーブル２４１に対して取り外し可能とされ、必要に応じて（適宜詳細については後述する）取り外される。
更に、検知装置２２０の右側及び左側において、第４検知部材２２４及び第７検知部材２２７は、いずれも独立してスライドテーブル２４１に対し左右方向へとスライド移動可能とされており、必要に応じて適宜（詳細については後述する）スライド移動される。
なお、上記構成では、第１〜第８検知部材を建築限界に沿って連続状に配置する場合について記載したが、本発明では対象となる周辺構造物の位置（配置領域）や数等に応じて、第１〜第８検知部材の一部を間引くように構成することもできる。
また、本発明では、
【００２９】
ここで、上記検知装置２２０における第１〜第８検知部材の具体的な構成を、図４〜図６を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において、第１〜第８検知部材の基本構成は実質的に同一であるため、ここでは各検知部材の構成を第５検知部材２２５を例にして説明する。図４には、初期状態（通常状態）にある図１中の第５検知部材２２５の一部を車両正面からみた図が示され、図５には、図４中の第５検知部材２２５を車両側方からみた図が示される。また、図５中の第５検知部材２２５が周辺構造物Ｗを検出したときの構造物検知状態が図６に示される。
【００３０】
図４に示すように、平板状に構成された第５検知部材２２５は、走行台車２１０側の固定部２２５ａにヒンジ（蝶番）２２５ｂを介して取り付けられている。この第５検知部材２２５は、復帰バネ２２５ｄによって図５に示す基準位置（初期位置）に復帰するように弾性付勢された状態で、回動軸２２５ｃを中心にして図５中の矢印１０及び矢印１２方向へ回転動作可能とされた回動式である。この第５検知部材２２５の回動軸２２５ｃには、円柱状のカムベース２３１に取り付けられており、第５検知部材２２５の回転動作に伴ってカムベース２３１も回転動作する構成になっている。このカムベース２３１の上方には、リミットスイッチ２３０が配置されており、このリミットスイッチ２３０からカムベース２３１側へ向けて弾性バネ２３３によって弾性付勢された係合部材２３２が突出する一方、カムベース２３１の外周部の一部には、この係合部材２３２が係合可能（嵌まり込み可能）な凹部２３１ａが形成されている。このリミットスイッチ２３０は、各検知部材が周辺構造物との接触によって所定量回転したことを検出するスイッチであり、本発明における「検出スイッチ」に相当する。
【００３１】
図５に示すように、第５検知部材２２５が基準位置（初期位置）にあるときのように、リミットスイッチ２３０の係合部材２３２がカムベース２３１の凹部２３１ａに嵌まり込んでいるときは、リミットスイッチ２３０はオフ（ＯＦＦ）の状態とされ、制御部（図示省略）に対し検知信号が出力されない。図５に示すこの初期状態では、制御部は、周辺構造物を検知していないと判定する。
【００３２】
これに対し、図６に示すように、走行時の測定用車両２００が軌道の周辺に存在する周辺構造物Ｗに近接し、接触（当接）した当該周辺構造物Ｗによって第５検知部材２２５が押圧されることによって、当該周辺構造物Ｗが制御部によって検知される。すなわち、周辺構造物Ｗによって押圧された第５検知部材２２５が車両後方側（図６中の矢印１０方向）へ所定量回転し、これに伴ってリミットスイッチ２３０の係合部材２３２とカムベース２３１の凹部２３１ａとの係合が外れるまでカムベース２３１が所定量回転すると、リミットスイッチ２３０はオン（ＯＮ）の状態とされ、制御部に対し検知信号が出力される。図６に示すこの構造物検知状態では、制御部は、周辺構造物を検知した或いは検知していると判定する。周辺構造物を検知した或いは検知していると判定した場合には、当該判定結果を、音（音声、ブザーなど）、表示（ランプ、数字、文字など）等の出力手段によって報知するのが好ましい。これにより、周辺構造物の位置（配置領域）や数などの情報が作業者によって認識される。
【００３３】
図２及び図３に示す計測装置２６０は、本発明における「計測手段」を構成するものであり、走行台車２１０の上方に配置されたスライドテーブル２４１に取付けられている。この計測装置２６０は、垂直方向（上下方向）に延在しスライドテーブル２４１に対し固定された左右一対の固定側部材２６１，２６１、水平方向（左右方向）に延在し固定側部材２６１，２６１に対し固定された固定側部材２６２を備える。
【００３４】
各固定側部材２６１には、当該固定側部材２６１に対し車両上下方向に伸縮動作（スライド移動）可能な長尺状の伸縮部材２６３が設けられるとともに、各伸縮部材２６３には、基準軸２５１に合致する軌道中心Ｌ（２本のレールＲの左右方向に関する中間点）からＬ字状の先端部２６３ａまでの距離を直接読み取ることができるスケール目盛り２６３ｂが設けられている。
従って、軌道の軌道中心Ｌを基点として、車両上方に存在する所定の建築物（周辺構造物）までの距離を測定する場合、作業者は各伸縮部材２６３をその先端部２６３ａが車両上方に存在する建築物に突き当たるまで上方へと伸長（スライド）させる。そして、このときのスケール目盛り２６３ｂの目盛りを読み取ることによって、軌道中心Ｌと当該建築物との間の距離を計測することができる。
【００３５】
同様に、固定側部材２６２には、当該固定側部材２６２に対し左右方向に伸縮動作（スライド移動）可能な長尺状の伸縮部材２６４が設けられるとともに、伸縮部材２６４には、基準軸２５１に合致する軌道中心ＬからＬ字状の先端部２６４ａまでの距離を直接読み取ることができるスケール目盛り２６４ｂが設けられている。
従って、軌道の軌道中心Ｌを基点として、車両側方に存在する建築物（周辺構造物）までの距離を測定する場合、作業者は伸縮部材２６４をその先端部２６４ａが車両側方に存在する建築物に突き当たるまで外方へと伸長（スライド）させる。そして、このときのスケール目盛り２６４ｂの目盛りを読み取ることによって、軌道中心Ｌと当該建築物との間の距離を計測することができる。
【００３６】
このように、本実施の形態の計測装置２６０を構成する伸縮部材２６３，２６４は、スライドテーブル２４１の側方ないし上方の周辺構造物との間で伸縮可能な長尺状の部材であり、本発明における「伸縮部材」に相当する。また、起動中心Ｌと伸縮部材２６３，２６４の先端部との間の距離を示すスケール目盛り２６３ｂ，２６４ｂが、本発明における「スケール目盛り」に相当する。なお、本実施の形態では、スライドテーブル２４１の側方ないし上方の周辺構造物との間に延在する部材を伸縮式（スライド式）の構成としたが、本発明ではこの構成にかえて折り畳み式の長尺部材を用い、計測時に当該長尺部材を折り出したうえでスケール目盛りを読み取るようにしたり、或いは巻き取り式の長尺部材を用い、計測時に当該長尺部材を巻き出したうえでスケール目盛りを読み取るようにすることもできる。
【００３７】
次に、図２及び図３に示すセンタリング機構２５０の具体的な構成及び作用を、図７及び図８を参照しつつ説明する。
【００３８】
本発明における「センタリング機構」の一実施の形態であるセンタリング機構２５０及びその周辺構造を車両上方からみた平面図が、図７に示される。
図７に示すように、本実施の形態のセンタリング機構２５０は、スライドテーブル２４１の左右方向に関する中間位置に連結された基準軸２５１、基準軸２５１のまわりに回転動作可能な回動部材２５２、この回動部材２５２の両端部２５２ａ，２５２ｂに接続部材２５３を介して接続されたスライド部材２５４、各スライド部材２５４の左右方向（図７中の矢印２０及び矢印２２方向）へのスライド動作を許容する一対のガイド部材２５５，２５５、回動部材２５２の端部２５２ａを図７中の矢印２４方向へと弾性付勢するセンタリングスプリング（引張りバネ）２５６、回動部材２５２の端部２５２ｂを図７中の矢印２６方向へと弾性付勢するセンタリングスプリング（引張りバネ）２５７、各スライド部材２５４に接続されレールＲの外周面Ｒｓを当該レールＲに沿って転動可能なセンタリング用車輪２５８を主体として構成されている。
【００３９】
上記回動部材２５２及び左右一対の接続部材２５３，２５３は、各スライド部材２５４を基準軸２５１に接続する複数の関節部材を構成しており、本発明における「リンク機構」を構成する。また、上記基準軸２５１は、回動部材２５２の両端部２５２ａ，２５２ｂの中間に配置されており、また端部２５２ａと一方のスライド部材２５４とを接続する接続部材２５３の長さと、端部２５２ｂと他方のスライド部材２５４とを接続する接続部材２５３の長さは合致するように構成されている。
【００４０】
また、センタリングスプリング２５６の図７中の矢印２４方向への弾性付勢力、及びセンタリングスプリング２５７の図７中の矢印２６方向への弾性付勢力により、回動部材２５２には図７中の反時計回り方向の回転力が作用することとなる。これにより、各スライド部材２５４には、接続部材２５３を介して基準軸２５１側へと向かう引張り力が作用し、当該引張り力によって左右のセンタリング用車輪２５８，２５８が互いに近接する方向へ弾性付勢される。従って、左右のセンタリング用車輪２５８，２５８は、２本のレールＲの左右方向に関する距離（軌間）の変化に追随して、常にレールＲの外周面Ｒｓに押し付けられた状態となる。従って、この左右のセンタリング用車輪２５８，２５８が、本発明における「左右一対の転動車輪」に相当し、センタリングスプリング２５６及びセンタリングスプリング２５７が、本発明における「左右一対の転動車輪を互いに近接する方向へ弾性付勢する弾性部材」を構成する。また、レールＲの外周面Ｒｓが、本発明における「軌道外周面」に相当する。
【００４１】
上記リンク機構及びセンタリングスプリング２５６の協働によれば、２本のレールＲの間の距離（軌間）にかかわらず、基準軸２５１と各センタリング用車輪２５８との間の距離は常に左右で合致し、これにより基準軸２５１が常に軌道の軌道中心Ｌ上に位置するように調整されることとなる。すなわち、センタリング機構２５０は、本発明における「基準部位」としての基準軸２５１の自動調芯機構を構成する。
一方で、図７中の二点鎖線で示すスライドテーブル２４１は、基準軸２５１に連結され、また走行台車２１０上に設けられた一対のガイド部材２１８，２１８によって左右方向（図７中の矢印２０及び矢印２２方向）への移動が許容されており、基準軸２５１に追随して左右方向へと動作する。このように、センタリング機構２５０は、スライドテーブル２４１の基準軸２５１を軌道中心Ｌ上に設定するべく、走行台車２１０に対するスライドテーブル２４１の左右方向へのスライド移動を許容する機能を有するものであり、本発明における「スライド機構」に相当する。
【００４２】
前述のように、各第１〜第５検知部材２２１，２２２，２２３，２２４，２２５、及び各第７検知部材２２７は、いずれも対応するスライドテーブル２４１（基台）に取付けられており、軌道中心Ｌを基点とした建築限界内の周辺構造物を検知する場合に用いる。また、計測装置２６０も同様に、スライドテーブル２４１（基台）に取付けられており、軌道中心Ｌを基点として、当該軌道中心Ｌと所定の建築物との間の距離を計測する場合に用いる。これに対し、各第６検知部材２２６及び各第８検知部材２２８は、いずれも対応するスライド部材２５４に取付けられており、レールＲの外周面Ｒｓ（軌道外周面）を基点とした建築限界内の周辺構造物を検知する場合に用いる。
なお、本実施の形態では、計測装置２６０をスライドテーブル２４１に取付ける場合について記載したが、本発明では、この計測装置２６０と同様の計測装置を、スライド部材２５４に取付けた構成を採用することもできる。このような構成によれば、レールＲの外周面Ｒｓ（軌道外周面）を基点として、当該外周面Ｒｓと所定の建築物との間の距離を計測することが可能となる。
【００４３】
ここで、図７に示すセンタリング機構２５０に関し軌間が拡幅するときの動作を説明する図が図８に示される。
通常、軌道の左右方向に関する間隔（「軌間」ともいう）は場所によって異なり、例えば直線部分とカーブ（曲線部分）とでは軌道の間隔が異なることが想定される。そこで、一例として、図８に示すように、測定用車両２００の走行中に２本のレールＲからなる軌道の間隔がｓ１からｓ２へと拡幅された場合（拡幅距離△ｓ）を考える。この場合には、レールＲの外周面Ｒｓを当該レールＲに沿って転動する左右のセンタリング用車輪２５８，２５８は、センタリングスプリング２５６の弾性付勢力に抗して外側へと移動し、これに伴い各スライド部材２５４は、ガイド部材２５５によって案内されつつ外側へと移動する。例えば、図８中右側のセンタリング用車輪２５８及びスライド部材２５４にあっては、当該センタリング用車輪２５８及びスライド部材２５４は、図８中の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで矢印２２方向へと移動することとなる。このとき、回転部材２５２は、センタリングスプリング２５６，２５７の弾性付勢力に抗して基準軸２５１を中心に図８中の矢印２８方向へと回転し、センタリングスプリング２５６，２５７は、この回転部材２５２の回転に伴って伸長する。
【００４４】
このように、本実施の形態のセンタリング機構２５０によれば、２本のレールＲの間隔が変化しても、スライドテーブル２４１が連結された基準軸２５１は常に軌道の軌道中心Ｌに維持され、この基準軸２５１を基点として前記第１〜第８検知部材の位置が定まる。従って、スライドテーブル２４１の各部位のうち、レールＲの外周面Ｒｓを基点として定まる建築限界に相当する位置に、前記第１〜第８検知部材を設置することで、当該建築限界内の周辺構造物を確実に検知することが可能とされる。
なお、回転部材２５２の回転動作を円滑化するためには、本実施の形態の如く、当該回転部材２５２を弾性付勢するセンタリングスプリングとしてセンタリングスプリング２５６及びセンタリングスプリング２５６の両方を設置するのが好ましいが、必要に応じては、これらセンタリングスプリング２５６及びセンタリングスプリング２５７のいずれか一方を省略することもできる。
【００４５】
上記検知装置２２０は、前述のようにスライド可能ないし取り外し可能な検知部材を有しており、これら各検知部材の設定形態は、実際に計測作業を行う場所に応じて適宜変更される。以下、検知装置２２０を構成する各検知部材の具体的な設定形態を図９〜図１４を参照しながら具体的に説明する。なお、これら図９〜図１４においては、図２及び図３中の計測装置２６０の記載を便宜上省略している。
【００４６】
図９には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の一般部直線区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、トンネル部の直線区間、すなわち各第１〜第４検知部材２２１，２２２，２２３，２２４、及び各第７検知部材２２７に相当する部位が基準位置にある区間を想定したものである。従って、図９に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３、各第４検知部材２２４、及び各第７検知部材２２７は、いずれも基準状態に設定される。この基準状態においては、左右の第３検知部材２２３，２２３に関する外縁間隔は距離ｄ１とされ、また左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ１とされる。また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ２とされる。この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、トンネル部の一般部直線区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００４７】
図１０には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の一般部拡幅区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、トンネル部の各区間のうち、各第１〜第４検知部材２２１，２２２，２２３，２２４に相当する部位が車幅方向外方へと拡張された区間を想定したものである。従って、図１０に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３は、各共通フレーム２２９を図９中の基準位置（図１０中の二点鎖線で示す位置）よりも外方へとスライド移動させることで、各々の設定位置が図９に示す設定形態よりも車幅方向外方へと移動された拡幅状態に設定される。また、各第４検知部材２２４は、その設定位置が図９中の基準位置（図１０中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向外方へと移動された拡幅状態に設定される。また、各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９中の基準位置に維持される。
この設定形態においては、左右の第３検知部材２２３，２２３に関する外縁間隔は距離ｄ３（＞ｄ１）とされ、また左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ３（＞ｄ１）とされる。また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ１に維持される。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、トンネル部の一般部拡幅区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００４８】
図１１には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の乗降区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、トンネル部の各区間のうち、各第４検知部材２２４及び各第４検知部材２２７に相当する部位が駅のホームによって車幅方向内方へと縮小された区間を想定したものである。従って、図１１に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３は、図９中の基準位置に維持される。また、各第４検知部材２２４は、その設定位置が図９に示す基準位置（図１１中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向内方へと移動された縮幅状態に設定される。また、各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９に示す基準位置（図１１中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向内方へと移動された縮幅状態に設定される。
この設定状態においては、左右の第３検知部材２２３，２２３に関する外縁間隔は距離ｄ１とされ、また左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ４（＜ｄ１）とされる。また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ４（＜ｄ２）とされる。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、トンネル部の乗降区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００４９】
図１２には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部直線区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、一般部（トンネル部以外）の直線区間、すなわち各第４検知部材２２４、及び各第７検知部材２２７に相当する部位が基準位置にある区間を想定したものである。従って、図１２に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３を共通フレーム２２９ごと、スライドテーブル２４１から取り外す。また、各第４検知部材２２４ないし各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９中の基準位置に維持される。
この設定形態においては、左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ１とされ、また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ２とされる。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、一般部の直線区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００５０】
図１３には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部拡幅区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、一般部（トンネル部以外）の拡幅区間、すなわち各第４検知部材２２４、及び各第７検知部材２２７に相当する部位が車幅方向外方へと拡張された区間を想定したものである。従って、図１３に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３を共通フレーム２２９ごと、スライドテーブル２４１から取り外す。また、各第４検知部材２２４は、その設定位置が図９中の基準位置（図１３中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向へ移動された拡幅状態に設定される。また、各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９中の基準位置に維持される。
この設定形態においては、左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ３（＞ｄ１）とされ、また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ２とされる。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、一般部の拡幅区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００５１】
図１４には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部乗降区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、一般部（トンネル部以外）の乗降区間、すなわちトンネル部の各区間のうち、各第４検知部材２２４及び各第４検知部材２２７に相当する部位が駅のホームによって車幅方向内方へと縮小された区間を想定したものである。従って、図１４に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３を共通フレーム２２９ごと、スライドテーブル２４１から取り外す。また、各第４検知部材２２４は、その設定位置が図８中の基準位置（図１４中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向内方へと移動された縮幅状態に設定される。また、各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９中の基準位置（図１４中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向内方へと移動された縮幅状態に設定される。
この設定形態においては、左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ４（＜ｄ１）とされ、また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ４（＜ｄ２）とされる。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、一般部の乗降区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態によれば、構造物情報検出装置１０を用いることによって、軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能とされる。すなわち、建築限界内の周辺構造物を接触式の検知部材を用いて検出する構成を採用することによって、光学式の検知センサを用いる構成に比して安価（簡便）に構成することが可能となる。また、軌道と走行台車との相対的なズレに対応してスライド可能な基台に検知装置２２０及び計測装置２６０を取り付ける構成によって、周辺構造物の検知精度及び計測精度を高めることが可能となる。特に、検知装置２２０に関しては、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入しているのにもかかわらず当該周辺構造物が検知されなかったり、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入していないのにもかかわらず当該周辺構造物が誤って検知されるのを防止することが可能となる。また、本実施の形態の構造物情報検出装置１０は、検知装置２２０による検知機能と計測装置２６０による計測機能の両機能を兼ね備えるため合理的である。
また、本実施の形態によれば、検知装置２２０の構成に関し、建築限界に沿って連続状に配置された複数の検知部材同士の間隔を抑えることによって、周辺構造物の検知漏れを防止することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、検知装置２２０の構成に関し、回動式の検知部材と周辺構造物との接触抵抗を極力減らすことによって、走行台車２１０の走行を妨げることなく検知作業を遂行するのに有効である。
また、本実施の形態によれば、軌道の一部または全部が地上に配置される場合において、軌道の下方領域に形成される空間に存在する周辺構造物に関する情報を検出するのに有効である。
また、本実施の形態によれば、計測装置２６０の構成に関し、伸縮部材２６３，２６４及びスケール目盛り２６３ｂ，２６４ｂを用いることによって、所定の周辺構造物と基準軸２５１（軌道中心Ｌ）との距離を簡便に計測することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、スライドテーブル２４１のためのセンタリング機構２５０をリンク機構（回転部材２５２、接続部材２５３等）、センタリングスプリング２５６，２５７及びセンタリング用車輪２５８を用いて簡便に構成することが可能となる。
【００５３】
（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００５４】
上記実施の形態では、検知装置２２０の構成として第１〜第８検知部材を用いる場合について記載したが、本発明では、検知部材の数、形状、設置位置等は、対象となる周辺構造物の位置（配置領域）や数等に応じて適宜変更可能である。
また、これら第１〜第８検知部材をいずれも回動式の構成とし、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて車両後方側へと回動する場合について記載したが、本発明では、これら第１〜第８検知部材の全部または一部を回動式以外の構成とすることもできる。例えば、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて車両後方側へと弾性変形する構成を採用することもできる。
【００５５】
また、上記実施の形態では、検知装置２２０及び計測装置２６０を搭載する測定用車両２００について記載したが、本発明では、検知装置２２０の計測装置２６０のいずれか一方を必要に応じて適宜省略することもできる。
【００５６】
また、上記実施の形態では、スライドテーブル２４１（基台）に取り付けた検知部材によって、軌道中心Ｌを基点とした建築限界内の周辺構造物を検知する第１の構成、及びスライド部材２５４に取り付けた検知部材によって、レールＲの外周面Ｒｓ（軌道外周面）を基点とした建築限界内の周辺構造物を検知する第２の構成の両方を搭載した測定用車両２００について記載したが、本発明では、必要に応じて第１の構成及び第２の構成の少なくとも一方を測定用車両に搭載することができる。
【００５７】
また、上記実施の形態では、該当する車両が磁気浮上車両（リニアモーターカー）である場合における構造物情報の検出装置について記載したが、本発明では、構造物情報の検出装置の対象となる車両は磁気浮上車両に限定されるものではなく、他の車両が走行する軌道において構造物情報を検出する技術に本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明における「軌道の構造物情報検出装置」の一実施の形態である構造物情報検出装置１０の概略構成を示す図である。
【図２】図１中の測定用車両２００を車両前方からみた正面図である。
【図３】図１中の測定用車両２００を車両側方からみた側面図である。
【図４】初期状態（通常状態）にある図１中の第５検知部材２２５の一部を車両正面からみた図である。
【図５】図４中の第５検知部材２２５を車両側方からみた図である。
【図６】図５中の第５検知部材２２５が周辺構造物Ｗを検出したときの構造物検知状態を示す図である。
【図７】本発明における「センタリング機構」の一実施の形態であるセンタリング機構２５０及びその周辺構造を車両上方からみた平面図である。
【図８】図７に示すセンタリング機構２５０に関し軌間が拡幅するときの動作を説明する図である。
【図９】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の一般部直線区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１０】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の一般部拡幅区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１１】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の乗降区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１２】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部直線区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１３】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部拡幅区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１４】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部乗降区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…構造物情報検出装置
１００…走行用車両
１０１…車体構成部
１０２…フロント部
２００…測定用車両
２１０…走行台車
２１２…走行車輪
２１４…案内車輪
２１６…補助車輪
２１８…ガイド部材
２２０…検知装置
２２１…第１検知部材
２２２…第２検知部材
２２３…第３検知部材
２２４…第４検知部材
２２５…第５検知部材
２２６…第６検知部材
２２７…第７検知部材
２２８…第８検知部材
２３０…リミットスイッチ
２４１…スライドテーブル
２５０…センタリング機構
２５１…基準軸
２５２…回転部材
２５３…接続部材
２５４…スライド部材
２５５…ガイド部材
２５６，２５７…センタリングスプリング
２５８…センタリング用車輪
２６０…計測装置
２６３，２６４…伸縮部材
２６３ａ，２６４ａ…先端部
２６３ｂ，２６４ｂ…スケール目盛り
Ｒ…レール
Ｒｓ…外周面
Ｗ…周辺構造物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が走行する軌道の周辺に存在する周辺構造物に関する情報を検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電車等の車両が走行する軌道の周辺には、車両への乗り降りのためのプラットホームやその屋根、トンネル、信号機、標識をはじめ、各種の周辺構造物が建築されている。これらの周辺構造物の設置に関しては、車両や旅客の安全を確保するべく車両限界に対応した建築限界が設定され、当該建築限界に基づいて周辺構造物の軌道からの距離や高さが規定されている。また、軌道の保守点検時などにおいても、この建築限界と周辺構造物との位置関係を定期或いは不定期に測定したり、建築限界内に侵入している障害物を検知する作業が適宜行われる。
そこで、従来より、車両や旅客の安全を確保するべく、軌道の周辺に存在する周辺構造物と建築限界との位置関係を検出しようとする種々の方法が提案されている。例えば、下記特許文献１には、建築限界内に侵入している障害物を非接触にて検知しようとする光学式の検知装置を走行台車に搭載した第１の構成が記載されている。また、その他の装置として、走行台車側に固定された矢ないし棒状の検知部材を、建築限界内に侵入している障害物に接触させて検知しようとする第２の構成が知られている。
【特許文献１】特開平５−２８８５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の上記第１の構成のように、高価な光学式の検知装置を走行台車に搭載する構成は、設備コストが高くなるという問題を抱えている。また、上記第２の構成のように、走行台車側に検知部材を固定する構成は、第１の構成に比して設備コストを抑えることは可能であるものの、検知部材が走行台車側に固定されているため、軌道と車両（走行台車）との相対的なズレがそのまま検知誤差や測定誤差の要因となり得る。従って、第２の構成を用いる技術は、周辺構造物の検知精度や測定精度を高めるのに限界がある。
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を、安価且つ高精度で検出するのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。これら各請求項に記載の発明は、各種の車両が走行する軌道において、当該軌道の周辺構造物に関する情報を検出する技術に適用され得る。
なお、本明細書における「車両」には、旅客や貨物等を運ぶために、軌道に沿って走行する各種の車両が広く包含される。具体的には、電車、電気車、内燃車、蒸気車、旅客車、貨物車、内燃動車、特殊車などの普通車両や、モノレール車両、磁気浮上車両（リニアモーターカー）などの車両が、本発明における「車両」に該当する。従って、本発明の「軌道」には、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する２本タイプのレール（線路）により構成される軌道のみならず、例えばモノレール車両が走行する１本タイプのレール（線路）により構成される軌道をも含まれる。
また、本発明における「周辺構造物」には、軌道の周辺に建築される各種の構造物（建造物）が包含される。具体的には、車両への乗り降りのためのプラットホームやその屋根、トンネル、信号機、標識、その他の建築物が、本発明における周辺構造物に該当する。
また、本発明における「軌道の周辺構造物に関する情報を検出する」との形態としては、建築限界内の任意の周辺構造物を直接検知する形態や、建築限界と所定の周辺構造物との間の距離を計測する形態などが含まれる。このような情報の検出によって、建築限界内の障害物の存在を認識したり、建築限界との距離が計測された周辺構造物が侵入物になるか否かを認識することが可能となる。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置は、走行台車、基台、スライド機構、検知手段を少なくとも備える。
本発明の走行台車は、軌道に沿って走行可能な台車として構成される。この走行台車は、軌道に沿って走行することができれば足り、普通車両のような車輪を備える構成であってもよいし、或いは磁気浮上車両（リニアモーターカー）のような車輪以外の構造を備える構成であってもよい。
本発明の基台は、走行台車上に設けられた台として構成される。この基台は、走行台車に対する左右方向へのスライド移動が、本発明のスライド機構を介して許容されるように構成されている。このスライド機構は、基台の基準部位を軌道の軌道中心上に設定する機能を有する。すなわち、軌道と走行台車との相対的なズレが発生したとしても、スライド機構によって基台が左右方向へスライド移動することで、基台の基準部位は常に軌道中心上に維持されることとなる。なお、ここでいう「軌道の軌道中心」はまさしく軌道の中心の位置する部位であって、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する２本のレール（線路）が平行状に延在する軌道にあっては、両レールの左右方向に関する中間点が軌道中心に相当し、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する１本のレール（線路）が延在する軌道にあっては、当該レールの両外周面の中間点が軌道中心に相当する。
本発明の検知手段は、基台に取り付けられ、基台の基準部位、すなわち軌道の軌道中心を基点とした建築限界内の周辺構造物に直接接触することで当該周辺構造物を検知する構成とされる。この検知手段の具体的な構成としては、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて台車後方へ向けて回動する回動式の構成や、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて走行台車後方へ向けて弾性変形する構成などを種々採用することができる。
また、本発明でいう「建築限界」は、該当する車両や軌道に対するその周辺構造物の相対的な位置限界を規定するものであり、車両の走行時の動揺や偏移（偏り）などを考慮して予め規定された車両限界に対し、更にその車両限界の外方に適切な距離を加算することで確定される。この建築限界内に存在する周辺構造物は車両に対し障害物となり得るところ、任意の周辺構造物を接触式の検知手段によって直接検知することによって、作業者は障害物の存在を認識することが可能となる。
【０００６】
従って、請求項１に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、周辺構造物を検知する手段として接触式の検知手段を用いることで、検知手段を光学式の検知センサを用いる構成に比して安価（簡便）に構成することが可能となる。また、軌道と走行台車との相対的なズレに対応してスライド可能な基台に検知手段を取り付ける構成によって、軌道の軌道中心を基点とした建築限界内にある周辺構造物の検知精度を高めることが可能となる。具体的には、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入しているのにもかかわらず当該周辺構造物が検知されなかったり、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入していないのにもかかわらず当該周辺構造物が誤って検知されるのを防止することが可能となる。従って、本発明によれば、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能とされる。
【０００７】
（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置は、請求項１に記載の構成において、更に計測手段を備える構成とされる。すなわち、本発明の構造物情報検出装置では、検知手段及び計測手段の両方が設けられている。
本発明の計測手段は、基台に取り付けられ、基台の基準部位と周辺構造物との間の距離を測定する手段、要するに軌道の軌道中心と周辺構造物との間の距離を測定する手段として構成される。この計測手段は、検出手段と同様に、軌道と走行台車との相対的なズレに対応してスライド可能な基台に取り付けられるため、この計測手段を用いることによって、基台の基準部位と周辺構造物との間の距離に関する計測精度を高めることが可能となる。
従って、請求項２に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、検知手段を用いることによって、建築限界内にある任意の周辺構造物を精度よく検知することが可能となる一方、計測手段を用いることによって、所定の周辺構造物と基準部位（軌道中心）との距離を精度よく計測することができ、当該距離が適正であるか否かを認識することが可能となる。この構造物情報検出装置は、検知手段による検知機能と計測手段による計測機能の両機能を兼ね備えるため合理的である。
【０００８】
（本発明の第３発明）
前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置は、請求項１に記載の構成要素である走行台車、基台、スライド機構と実質的に同様の構成要素を少なくとも備える。更に、本発明の構造物情報検出装置は、基台に取り付けられ、基台の基準部位と周辺構造物との間の距離を測定する計測手段を備える構成とされる。この計測手段は、軌道と走行台車との相対的なズレに対応してスライド可能な基台に取り付けられるため、この計測手段を用いることによって、基台の基準部位と周辺構造物との間の距離に関する計測精度を高めることが可能となる。
従って、請求項３に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、計測手段を用いることによって、所定の周辺構造物と基準部位（軌道中心）との距離を精度よく計測することができ、当該距離が適正であるか否かを認識することが可能となる。
【０００９】
（本発明の第４発明）
前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項２または請求項３に記載の計測手段は、伸縮部材及びスケール目盛を備える構成とされる。
本発明の伸縮部材は、基台と当該基台の側方ないし上方の周辺構造物との間で伸縮可能な長尺状の部材として構成される。本発明のスケール目盛りは、基台の基準部位と伸縮部材の先端部との間の距離を示す目盛りとして構成される。このような構成において、伸縮部材をその先端部が所定の周辺構造物に突き当たるまで伸長させたとき、基台の基準部位と当該周辺構造物との間の距離がスケール目盛りによって示されることとなる。
従って、請求項４に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、計測手段の構成に関し、伸縮部材及びスケール目盛りを用いることによって、所定の周辺構造物と基準部位（軌道中心）との距離を簡便に計測することが可能となる。
【００１０】
（本発明の第５発明）
前記課題を解決する本発明の第５発明は、請求項５に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のスライド機構は、左右一対の転動車輪、左右一対のリンク機構、弾性部材を少なくとも備える。
本発明の左右一対の転動車輪は、軌道外周面に沿って転動可能な転動車輪として構成される。なお、本明細書中でいう「軌道外周面」は、軌道の外周部分を構成する部位であって、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する２本のレール（線路）が平行状に延在する軌道にあっては、各レールの外側の面が軌道外周面に相当し、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する１本のレール（線路）が延在する軌道にあっては、当該レールの両外周面が軌道外周面に相当する。
本発明の左右一対のリンク機構は、各転動車輪と基準部位との間の距離が左右で合致するように、これら各転動車輪及び基準部位を複数の関節部材を介して接続する機構として構成される。
本発明の弾性部材は、左右一対の転動車輪を互いに近接する方向へ弾性付勢する部材として構成される。典型的には、弾性バネを弾性部材として用いる。本発明におけるリンク機構及び弾性部材の協働によれば、軌間にかかわらず、基準部位と各転動車輪との間の距離は常に左右で合致し、また各転動車輪が常に軌道外周面に押し付けられるため、基準部位が常に軌道の軌道中心上に位置するように調整されることとなる。
従って、請求項５に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、基台のためのスライド機構を、リンク機構及び弾性部材を用いて簡便に構成することが可能となる。
なお、左右一対の転動車輪の構成に関し、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する２本のレール（線路）が平行状に延在する軌道にあっては、一方のレールの外周面を一方の転動車輪が転動し、他方のレールの外周面を他方の転動車輪が転動する構成を採用することができる。また、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する１本のレール（線路）が延在する軌道にあっては、当該レールの一方の外周面を一方の転動車輪が転動し、当該レールの他方の外周面を他方の転動車輪が転動する構成を採用することができる。
【００１１】
（本発明の第６発明）
前記課題を解決する本発明の第６発明は、請求項６に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置は、請求項１に記載の構成要素である走行台車と実質的に同様の構成要素を少なくとも備える。更に、本発明の構造物情報検出装置は、スライド部材及び検知手段を備える。
本発明のスライド部材は、軌道外周面の少なくとも一方に追随して、走行台車に対し左右方向へスライド移動可能な部材として構成される。本発明では、軌道外周面の一方のみにスライド部材が追随してもよいし、或いは軌道外周面の両方にスライド部材が追随してもよい。軌道外周面の両方にスライド部材が追随する構成を採用する場合には、一方の軌道外周面に沿って転動可能な転動車輪に一方のスライド部材を取り付け、他方の軌道外周面に沿って転動可能な転動車輪に他方のスライド部材を取り付けたうえで、両スライド部材を、それらの間隔が軌道の間隔に追随して可変とされるリンク機構によって連結する構成を採用することができる。
本発明の検知手段は、スライド部材に取り付けられ、軌道外周面の少なくとも一方を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する構成とされる。この検知手段の具体的な構成としては、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて走行台車後方へ向けて回動する回動式の構成や、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて台車後方へ向けて弾性変形する構成などを種々採用することができる。この検知手段は、請求項１に記載の検知手段と同様の構成要素を有してもよいし、或いは全てが異なる構成要素によって構成されていてもよい。また、本発明では、軌道外周面の少なくとも一方を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する検知手段に、更に請求項１に記載の基台、スライド機構、及び基台の基準部位を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する検知手段を追加した構成を採用することもできる。
【００１２】
従って、請求項６に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、周辺構造物を検知する手段として接触式の検知手段を用いることで、検知手段を光学式の検知センサを用いる構成に比して安価（簡便）に構成することが可能となる。また、軌道外周面の少なくとも一方に追随して走行台車に対し左右方向へスライド移動可能なスライド部材に検知手段を取り付ける構成によって、軌道外周面の少なくとも一方を基点とした建築限界内にある周辺構造物の検知精度を高めることが可能となる。具体的には、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入しているのにもかかわらず当該周辺構造物が検知されなかったり、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入していないのにもかかわらず当該周辺構造物が誤って検知されるのを防止することが可能となる。従って、本発明によれば、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能とされる。
【００１３】
（本発明の第７発明）
前記課題を解決する本発明の第７発明は、請求項７に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の検知手段は、建築限界に沿って連続状に配置された複数の検知部材を備える構成とされる。そして、各検知部材が独立して周辺構造物を検知するように構成されている。すなわち、本発明では、建築限界に相当する領域を複数に区画したうえで、各区画に検知部材を連続状に配置することで、検知部材同士の間隔を抑えるようにしている。
従って、請求項７に記載の構造物情報検出装置のこのような構成によれば、検知手段の構成に関し、建築限界に沿って連続状に配置された複数の検知部材同士の間隔を抑えることによって、周辺構造物の検知漏れを防止することが可能となる。
【００１４】
（本発明の第８発明）
前記課題を解決する本発明の第８発明は、請求項８に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項７に記載の検知手段は、複数の検知部材が独立して回転可能な回動式に構成される。また、この検知手段は、各検知部材が周辺構造物との接触によって押圧され所定量回転したことを検出する検出スイッチを備える構成とされる。そして、検出スイッチの検出によって、建築限界内に侵入している周辺構造物があることが認識されることとなる。なお、各検知部材の回転量は必要に応じて適宜設定することができる。
従って、請求項８に記載の構造物情報検出装置は、検知手段の構成に関し、回動式の検知部材と周辺構造物との接触抵抗を極力減らすことによって、走行台車の走行を妨げることなく検知作業を遂行するのに有効である。
【００１５】
（本発明の第９発明）
前記課題を解決する本発明の第９発明は、請求項９に記載の軌道の構造物情報検出装置である。この構造物情報検出装置では、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の検知手段は、軌道よりも下方に形成される建築限界内の周辺構造物を検知する構成とされる。すなわち、本発明の構造物情報検出装置は、高架線路のように地面よりも上方に配置された軌道に対して用いられるものである。このような軌道においては、その軌道の下方領域に大きな空間が形成されるため、軌道の上方領域や側方領域のみならず、軌道の下方領域が建築限界を規定するうえで重要となる。
従って、請求項９に記載の構造物情報検出装置は、軌道の一部または全部が地上に配置される場合において、軌道の下方領域に存在する周辺構造物に関する情報を精度よく検出するのに有効である。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する技術において、特に、軌道に沿って走行可能な走行台車上に設けた基台の基準部位を、軌道の軌道中心に設定するとともに、当該基台に取り付けられた接触式の検知手段或いは測定手段を用いることによって、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能となった。
また、本発明によれば、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する技術において、軌道外周面の少なくとも一方に追随して、走行台車に対し左右方向へスライド移動可能なスライド部材を設けるとともに、当該スライド部材取り付けられた接触式の検知手段を用いることによって、車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態につき、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本発明における「軌道の構造物情報検出装置」の一実施の形態である構造物情報検出装置１０の概略構成が図１に示される。
図１に示す構造物情報検出装置１０は、該当する車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する装置であって、軌道上を走行可能な走行用車両１００及び測定用車両２００に大別される。この構造物情報検出装置１０を、構造物情報検出用の車両と云うこともできる。これら走行用車両１００及び測定用車両２００は、連結機構１１４によって互いに連結されており、測定用車両２００の車両後方或いは車両前方に走行用車両１００が配置される。
なお、本実施の形態における軌道は、該当する車両としての磁気浮上車両（リニアモーターカー）のための軌道として構成される。従って、この磁気浮上車両が、本発明における「車両」に相当し、この磁気浮上車両が走行する左右のレールＲによって、本発明における「軌道」が構成される。また、特に図示しないものの、このレールＲは、磁気浮上車両の車体側に設けられた電磁石に対向する導体を構成するものであり、電磁石の通電時にレールＲと電磁石との間に生じる吸引力によって車体が浮上するようになっている。
【００１９】
走行用車両１００は、駆動源としてのモータないしエンジン（図示省略）を搭載しており、この駆動原によって車輪１１２が駆動されることで、レールＲからなる軌道上を車両前方あるいは車両後方へ走行可能となっている。走行用車両１００の駆動源による自走に伴って、測定用車両２００がレールＲからなる軌道上を走行する構成とされる。この軌道は、車両進行方向に沿ってほぼ平行状に延在する延在する２本タイプのレールＲによって構成される。
【００２０】
測定用車両２００は、走行車輪２１２を備えた走行台車２１０を有し、この走行台車２１０が連結機構１１４を介して走行用車両１００に接続されている。この走行台車２１０は、軌道に沿って走行可能な台車であり、本発明における「走行台車」に対応している。詳細については後述するが、この走行台車２１０上には、検知装置２２０及び計測装置２６０が搭載されている。検知装置２２０は、概して軌道の建築限界内にある任意の周辺構造物を直接検知することによって、当該周辺構造物に関する構造物情報を検出する装置として構成される。一方、計測装置２６０は、軌道の軌道中心（２本のレールＲの左右方向に関する中間点）を基点として、軌道の所定の周辺構造物までの距離を計測することによって、当該周辺構造物に関する構造物情報を検出する装置として構成される。したがって、測定用車両２００は、概して周辺構造物に関する情報を、検知装置２２０及び計測装置２６０を用いて検出する車両であり、具体的には建築限界内にある周辺構造物を検知する構造物検知用の車両であるとともに、且つ周辺構造物までの距離を測定する寸法測定用の車両である。また、特に図示しないものの、測定用車両２００の走行台車２１０には、特に計測装置２６０を用いた計測作業を行う作業者用の安全柵、手押し操作用のグリップ、牽引用金具、ブレーキ（ストッパー）などが設置されている。
【００２１】
ここで、上記測定用車両２００の具体的な構成を図２〜図８を参照しながら説明する。
【００２２】
図２には、図１中の測定用車両２００を車両前方からみた正面図が示され、図３には、図１中の測定用車両２００を車両側方からみた側面図が示される。
図２及び図３に示すように、測定用車両２００の走行台車２１０には、軌道上を走行するための走行車輪２１２に加え、案内車輪２１４及び補助車輪２１６が設けられている。案内車輪２１４は、レールＲの側面に対し所定のクリアランスを有し、補助車輪２１６は、レールＲの下部に対し所定のクリアランスを有する。これにより、走行台車２１０が軌道に対し左右方向及び上下方向へと相対移動した際の走行安定性が確保されることとなる。
【００２３】
図２及び図３に示す検知装置２２０は、走行台車２１０の上方に配置されたスライドテーブル２４１、走行台車２１０とスライドテーブル２４１との間に介在するセンタリング機構２５０、スライドテーブル２４１或いはセンタリング機構２５０側に取り付けられた第１〜第８検知部材、後述するリミットスイッチ２３０を主体に構成されている。詳細については後述するが、スライドテーブル２４１は、センタリング機構２５０によって、走行台車２１０に対し左右方向にスライド動作可能とされる。このスライドテーブル２４１は、走行台車２１０上に設けられ、また検出装置２２０及び計測装置２６０が取り付けられる構成のものであり、本発明における「基台」に相当する。
【００２４】
検知装置２２０を構成する第１〜第８検知部材は、各検知部材の外縁部（最外部）が該当する車両の建築限界（図２中の二点鎖線で示す建築限界Ａ）に沿って連続状に配置されており、当該建築限界内に侵入している周辺構造物（「障害物」ともいう）に対し接触（当接）することで、当該周辺構造物の有無を検知可能な手段として構成される。すなわち、本実施の形態では、建築限界を検知部材の外縁部（最外部）によって規定している。また、当該建築限界に相当する領域を複数に区画したうえで、各区画に第１〜第８検知部材を連続状に配置することで、検知部材同士の間隔を抑えるようにしている。これにより、周辺構造物の検知漏れを防止することが可能となる。
なお、図２中に示す上記建築限界Ａは、該当する車両に対するその周辺構造物の相対的な位置限界を規定するものであり、当該車両の走行時の動揺や偏移（偏り）などを考慮して規定された車両限界に対し、更にその車両限界の外方に適切な距離を加算することで確定される。この建築限界Ａが、本発明における「建築限界」に相当する。
【００２５】
具体的には、この検知装置２２０は、左右一対の第１検知部材２２１，２２１、左右一対の第２検知部材２２２，２２２、左右一対の第３検知部材２２３，２２３、左右一対の第４検知部材２２４，２２４、第５検知部材２２５、左右一対の第６検知部材２２６，２２６、左右一対の第７検知部材２２７，２２７、左右一対の第８検知部材２２８，２２８を備える。また、これら第１〜第８検知部材は、いずれも板状部材ないしフレーム枠状部材であり、各々が独立して回転可能な回動式に構成されている。従って、この検知装置２２０が、本発明における「検知手段」を構成し、この検知装置２２０の第１〜第８検知部材が、本発明における「複数の検知部材」に相当する。
各第１〜第５検知部材２２１，２２２，２２３，２２４，２２５、及び各第７検知部材２２７は、いずれも対応するスライドテーブル２４１（基台）に取付けられ、各第６検知部材２２６及び各第８検知部材２２８は、いずれも対応するスライド部材２５４（本発明における「スライド部材」に相当する）に取付けられる。
【００２６】
なお、本実施の形態の検知部材を構成する板状部材として、好ましくは多孔板（パンチングプレート）や網状板（メッシュプレート）を用いる。このような多孔板の構成により、平板を用いる場合に比して板状部材の軽量化を図ることが可能となるとともに、板状部材が車両走行時や強風時に受ける風圧によって誤動作するのを防止することが可能となる。
【００２７】
各第１検知部材２２１は、検知装置２２０の最上部において左右方向に延在するように配置されており、この第１検知部材２２１から下方に向けて、各第２検知部材２２２、各第３検知部材２２３、各第４検知部材２２４、各第６検知部材２２６、各第７検知部材２２７及び各第８検知部材２２８が順次配置されている。特に、各第２検知部材２２２は、各第１検知部材２２１の下方に連接して傾斜状に延在するように配置されている。また、各第３検知部材２２３は、各第２検知部材２２２の下方に連接して上下方向に延在するように配置されている。また、各第４検知部材２２４は、各第３検知部材２２３の下方に連接して上下方向に延在するように配置されている。なお、第５検知部材２２５は、走行台車２１０の下方において左右方向に関し中央位置に配置されている。
【００２８】
また、検知装置２２０の右側及び左側において、第１検知部材２２１、第２検知部材２２２、第３検知部材２２３は、スライドテーブル２４１に対し左右方向へとスライド移動可能な共通フレーム２２９に各々取り付けられており、この共通フレーム２２９を必要に応じて適宜（詳細については後述する）スライド移動されることで、これら第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３は一体的に移動するように構成されている。また、これら第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３を保持する共通フレーム２２９は、スライドテーブル２４１に対して取り外し可能とされ、必要に応じて（適宜詳細については後述する）取り外される。
更に、検知装置２２０の右側及び左側において、第４検知部材２２４及び第７検知部材２２７は、いずれも独立してスライドテーブル２４１に対し左右方向へとスライド移動可能とされており、必要に応じて適宜（詳細については後述する）スライド移動される。
なお、上記構成では、第１〜第８検知部材を建築限界に沿って連続状に配置する場合について記載したが、本発明では対象となる周辺構造物の位置（配置領域）や数等に応じて、第１〜第８検知部材の一部を間引くように構成することもできる。
また、本発明では、
【００２９】
ここで、上記検知装置２２０における第１〜第８検知部材の具体的な構成を、図４〜図６を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において、第１〜第８検知部材の基本構成は実質的に同一であるため、ここでは各検知部材の構成を第５検知部材２２５を例にして説明する。図４には、初期状態（通常状態）にある図１中の第５検知部材２２５の一部を車両正面からみた図が示され、図５には、図４中の第５検知部材２２５を車両側方からみた図が示される。また、図５中の第５検知部材２２５が周辺構造物Ｗを検出したときの構造物検知状態が図６に示される。
【００３０】
図４に示すように、平板状に構成された第５検知部材２２５は、走行台車２１０側の固定部２２５ａにヒンジ（蝶番）２２５ｂを介して取り付けられている。この第５検知部材２２５は、復帰バネ２２５ｄによって図５に示す基準位置（初期位置）に復帰するように弾性付勢された状態で、回動軸２２５ｃを中心にして図５中の矢印１０及び矢印１２方向へ回転動作可能とされた回動式である。この第５検知部材２２５の回動軸２２５ｃには、円柱状のカムベース２３１に取り付けられており、第５検知部材２２５の回転動作に伴ってカムベース２３１も回転動作する構成になっている。このカムベース２３１の上方には、リミットスイッチ２３０が配置されており、このリミットスイッチ２３０からカムベース２３１側へ向けて弾性バネ２３３によって弾性付勢された係合部材２３２が突出する一方、カムベース２３１の外周部の一部には、この係合部材２３２が係合可能（嵌まり込み可能）な凹部２３１ａが形成されている。このリミットスイッチ２３０は、各検知部材が周辺構造物との接触によって所定量回転したことを検出するスイッチであり、本発明における「検出スイッチ」に相当する。
【００３１】
図５に示すように、第５検知部材２２５が基準位置（初期位置）にあるときのように、リミットスイッチ２３０の係合部材２３２がカムベース２３１の凹部２３１ａに嵌まり込んでいるときは、リミットスイッチ２３０はオフ（ＯＦＦ）の状態とされ、制御部（図示省略）に対し検知信号が出力されない。図５に示すこの初期状態では、制御部は、周辺構造物を検知していないと判定する。
【００３２】
これに対し、図６に示すように、走行時の測定用車両２００が軌道の周辺に存在する周辺構造物Ｗに近接し、接触（当接）した当該周辺構造物Ｗによって第５検知部材２２５が押圧されることによって、当該周辺構造物Ｗが制御部によって検知される。すなわち、周辺構造物Ｗによって押圧された第５検知部材２２５が車両後方側（図６中の矢印１０方向）へ所定量回転し、これに伴ってリミットスイッチ２３０の係合部材２３２とカムベース２３１の凹部２３１ａとの係合が外れるまでカムベース２３１が所定量回転すると、リミットスイッチ２３０はオン（ＯＮ）の状態とされ、制御部に対し検知信号が出力される。図６に示すこの構造物検知状態では、制御部は、周辺構造物を検知した或いは検知していると判定する。周辺構造物を検知した或いは検知していると判定した場合には、当該判定結果を、音（音声、ブザーなど）、表示（ランプ、数字、文字など）等の出力手段によって報知するのが好ましい。これにより、周辺構造物の位置（配置領域）や数などの情報が作業者によって認識される。
【００３３】
図２及び図３に示す計測装置２６０は、本発明における「計測手段」を構成するものであり、走行台車２１０の上方に配置されたスライドテーブル２４１に取付けられている。この計測装置２６０は、垂直方向（上下方向）に延在しスライドテーブル２４１に対し固定された左右一対の固定側部材２６１，２６１、水平方向（左右方向）に延在し固定側部材２６１，２６１に対し固定された固定側部材２６２を備える。
【００３４】
各固定側部材２６１には、当該固定側部材２６１に対し車両上下方向に伸縮動作（スライド移動）可能な長尺状の伸縮部材２６３が設けられるとともに、各伸縮部材２６３には、基準軸２５１に合致する軌道中心Ｌ（２本のレールＲの左右方向に関する中間点）からＬ字状の先端部２６３ａまでの距離を直接読み取ることができるスケール目盛り２６３ｂが設けられている。
従って、軌道の軌道中心Ｌを基点として、車両上方に存在する所定の建築物（周辺構造物）までの距離を測定する場合、作業者は各伸縮部材２６３をその先端部２６３ａが車両上方に存在する建築物に突き当たるまで上方へと伸長（スライド）させる。そして、このときのスケール目盛り２６３ｂの目盛りを読み取ることによって、軌道中心Ｌと当該建築物との間の距離を計測することができる。
【００３５】
同様に、固定側部材２６２には、当該固定側部材２６２に対し左右方向に伸縮動作（スライド移動）可能な長尺状の伸縮部材２６４が設けられるとともに、伸縮部材２６４には、基準軸２５１に合致する軌道中心ＬからＬ字状の先端部２６４ａまでの距離を直接読み取ることができるスケール目盛り２６４ｂが設けられている。
従って、軌道の軌道中心Ｌを基点として、車両側方に存在する建築物（周辺構造物）までの距離を測定する場合、作業者は伸縮部材２６４をその先端部２６４ａが車両側方に存在する建築物に突き当たるまで外方へと伸長（スライド）させる。そして、このときのスケール目盛り２６４ｂの目盛りを読み取ることによって、軌道中心Ｌと当該建築物との間の距離を計測することができる。
【００３６】
このように、本実施の形態の計測装置２６０を構成する伸縮部材２６３，２６４は、スライドテーブル２４１の側方ないし上方の周辺構造物との間で伸縮可能な長尺状の部材であり、本発明における「伸縮部材」に相当する。また、起動中心Ｌと伸縮部材２６３，２６４の先端部との間の距離を示すスケール目盛り２６３ｂ，２６４ｂが、本発明における「スケール目盛り」に相当する。なお、本実施の形態では、スライドテーブル２４１の側方ないし上方の周辺構造物との間に延在する部材を伸縮式（スライド式）の構成としたが、本発明ではこの構成にかえて折り畳み式の長尺部材を用い、計測時に当該長尺部材を折り出したうえでスケール目盛りを読み取るようにしたり、或いは巻き取り式の長尺部材を用い、計測時に当該長尺部材を巻き出したうえでスケール目盛りを読み取るようにすることもできる。
【００３７】
次に、図２及び図３に示すセンタリング機構２５０の具体的な構成及び作用を、図７及び図８を参照しつつ説明する。
【００３８】
本発明における「センタリング機構」の一実施の形態であるセンタリング機構２５０及びその周辺構造を車両上方からみた平面図が、図７に示される。
図７に示すように、本実施の形態のセンタリング機構２５０は、スライドテーブル２４１の左右方向に関する中間位置に連結された基準軸２５１、基準軸２５１のまわりに回転動作可能な回動部材２５２、この回動部材２５２の両端部２５２ａ，２５２ｂに接続部材２５３を介して接続されたスライド部材２５４、各スライド部材２５４の左右方向（図７中の矢印２０及び矢印２２方向）へのスライド動作を許容する一対のガイド部材２５５，２５５、回動部材２５２の端部２５２ａを図７中の矢印２４方向へと弾性付勢するセンタリングスプリング（引張りバネ）２５６、回動部材２５２の端部２５２ｂを図７中の矢印２６方向へと弾性付勢するセンタリングスプリング（引張りバネ）２５７、各スライド部材２５４に接続されレールＲの外周面Ｒｓを当該レールＲに沿って転動可能なセンタリング用車輪２５８を主体として構成されている。
【００３９】
上記回動部材２５２及び左右一対の接続部材２５３，２５３は、各スライド部材２５４を基準軸２５１に接続する複数の関節部材を構成しており、本発明における「リンク機構」を構成する。また、上記基準軸２５１は、回動部材２５２の両端部２５２ａ，２５２ｂの中間に配置されており、また端部２５２ａと一方のスライド部材２５４とを接続する接続部材２５３の長さと、端部２５２ｂと他方のスライド部材２５４とを接続する接続部材２５３の長さは合致するように構成されている。
【００４０】
また、センタリングスプリング２５６の図７中の矢印２４方向への弾性付勢力、及びセンタリングスプリング２５７の図７中の矢印２６方向への弾性付勢力により、回動部材２５２には図７中の反時計回り方向の回転力が作用することとなる。これにより、各スライド部材２５４には、接続部材２５３を介して基準軸２５１側へと向かう引張り力が作用し、当該引張り力によって左右のセンタリング用車輪２５８，２５８が互いに近接する方向へ弾性付勢される。従って、左右のセンタリング用車輪２５８，２５８は、２本のレールＲの左右方向に関する距離（軌間）の変化に追随して、常にレールＲの外周面Ｒｓに押し付けられた状態となる。従って、この左右のセンタリング用車輪２５８，２５８が、本発明における「左右一対の転動車輪」に相当し、センタリングスプリング２５６及びセンタリングスプリング２５７が、本発明における「左右一対の転動車輪を互いに近接する方向へ弾性付勢する弾性部材」を構成する。また、レールＲの外周面Ｒｓが、本発明における「軌道外周面」に相当する。
【００４１】
上記リンク機構及びセンタリングスプリング２５６の協働によれば、２本のレールＲの間の距離（軌間）にかかわらず、基準軸２５１と各センタリング用車輪２５８との間の距離は常に左右で合致し、これにより基準軸２５１が常に軌道の軌道中心Ｌ上に位置するように調整されることとなる。すなわち、センタリング機構２５０は、本発明における「基準部位」としての基準軸２５１の自動調芯機構を構成する。
一方で、図７中の二点鎖線で示すスライドテーブル２４１は、基準軸２５１に連結され、また走行台車２１０上に設けられた一対のガイド部材２１８，２１８によって左右方向（図７中の矢印２０及び矢印２２方向）への移動が許容されており、基準軸２５１に追随して左右方向へと動作する。このように、センタリング機構２５０は、スライドテーブル２４１の基準軸２５１を軌道中心Ｌ上に設定するべく、走行台車２１０に対するスライドテーブル２４１の左右方向へのスライド移動を許容する機能を有するものであり、本発明における「スライド機構」に相当する。
【００４２】
前述のように、各第１〜第５検知部材２２１，２２２，２２３，２２４，２２５、及び各第７検知部材２２７は、いずれも対応するスライドテーブル２４１（基台）に取付けられており、軌道中心Ｌを基点とした建築限界内の周辺構造物を検知する場合に用いる。また、計測装置２６０も同様に、スライドテーブル２４１（基台）に取付けられており、軌道中心Ｌを基点として、当該軌道中心Ｌと所定の建築物との間の距離を計測する場合に用いる。これに対し、各第６検知部材２２６及び各第８検知部材２２８は、いずれも対応するスライド部材２５４に取付けられており、レールＲの外周面Ｒｓ（軌道外周面）を基点とした建築限界内の周辺構造物を検知する場合に用いる。
なお、本実施の形態では、計測装置２６０をスライドテーブル２４１に取付ける場合について記載したが、本発明では、この計測装置２６０と同様の計測装置を、スライド部材２５４に取付けた構成を採用することもできる。このような構成によれば、レールＲの外周面Ｒｓ（軌道外周面）を基点として、当該外周面Ｒｓと所定の建築物との間の距離を計測することが可能となる。
【００４３】
ここで、図７に示すセンタリング機構２５０に関し軌間が拡幅するときの動作を説明する図が図８に示される。
通常、軌道の左右方向に関する間隔（「軌間」ともいう）は場所によって異なり、例えば直線部分とカーブ（曲線部分）とでは軌道の間隔が異なることが想定される。そこで、一例として、図８に示すように、測定用車両２００の走行中に２本のレールＲからなる軌道の間隔がｓ１からｓ２へと拡幅された場合（拡幅距離△ｓ）を考える。この場合には、レールＲの外周面Ｒｓを当該レールＲに沿って転動する左右のセンタリング用車輪２５８，２５８は、センタリングスプリング２５６の弾性付勢力に抗して外側へと移動し、これに伴い各スライド部材２５４は、ガイド部材２５５によって案内されつつ外側へと移動する。例えば、図８中右側のセンタリング用車輪２５８及びスライド部材２５４にあっては、当該センタリング用車輪２５８及びスライド部材２５４は、図８中の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで矢印２２方向へと移動することとなる。このとき、回転部材２５２は、センタリングスプリング２５６，２５７の弾性付勢力に抗して基準軸２５１を中心に図８中の矢印２８方向へと回転し、センタリングスプリング２５６，２５７は、この回転部材２５２の回転に伴って伸長する。
【００４４】
このように、本実施の形態のセンタリング機構２５０によれば、２本のレールＲの間隔が変化しても、スライドテーブル２４１が連結された基準軸２５１は常に軌道の軌道中心Ｌに維持され、この基準軸２５１を基点として前記第１〜第８検知部材の位置が定まる。従って、スライドテーブル２４１の各部位のうち、レールＲの外周面Ｒｓを基点として定まる建築限界に相当する位置に、前記第１〜第８検知部材を設置することで、当該建築限界内の周辺構造物を確実に検知することが可能とされる。
なお、回転部材２５２の回転動作を円滑化するためには、本実施の形態の如く、当該回転部材２５２を弾性付勢するセンタリングスプリングとしてセンタリングスプリング２５６及びセンタリングスプリング２５６の両方を設置するのが好ましいが、必要に応じては、これらセンタリングスプリング２５６及びセンタリングスプリング２５７のいずれか一方を省略することもできる。
【００４５】
上記検知装置２２０は、前述のようにスライド可能ないし取り外し可能な検知部材を有しており、これら各検知部材の設定形態は、実際に計測作業を行う場所に応じて適宜変更される。以下、検知装置２２０を構成する各検知部材の具体的な設定形態を図９〜図１４を参照しながら具体的に説明する。なお、これら図９〜図１４においては、図２及び図３中の計測装置２６０の記載を便宜上省略している。
【００４６】
図９には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の一般部直線区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、トンネル部の直線区間、すなわち各第１〜第４検知部材２２１，２２２，２２３，２２４、及び各第７検知部材２２７に相当する部位が基準位置にある区間を想定したものである。従って、図９に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３、各第４検知部材２２４、及び各第７検知部材２２７は、いずれも基準状態に設定される。この基準状態においては、左右の第３検知部材２２３，２２３に関する外縁間隔は距離ｄ１とされ、また左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ１とされる。また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ２とされる。この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、トンネル部の一般部直線区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００４７】
図１０には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の一般部拡幅区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、トンネル部の各区間のうち、各第１〜第４検知部材２２１，２２２，２２３，２２４に相当する部位が車幅方向外方へと拡張された区間を想定したものである。従って、図１０に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３は、各共通フレーム２２９を図９中の基準位置（図１０中の二点鎖線で示す位置）よりも外方へとスライド移動させることで、各々の設定位置が図９に示す設定形態よりも車幅方向外方へと移動された拡幅状態に設定される。また、各第４検知部材２２４は、その設定位置が図９中の基準位置（図１０中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向外方へと移動された拡幅状態に設定される。また、各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９中の基準位置に維持される。
この設定形態においては、左右の第３検知部材２２３，２２３に関する外縁間隔は距離ｄ３（＞ｄ１）とされ、また左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ３（＞ｄ１）とされる。また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ１に維持される。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、トンネル部の一般部拡幅区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００４８】
図１１には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の乗降区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、トンネル部の各区間のうち、各第４検知部材２２４及び各第４検知部材２２７に相当する部位が駅のホームによって車幅方向内方へと縮小された区間を想定したものである。従って、図１１に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３は、図９中の基準位置に維持される。また、各第４検知部材２２４は、その設定位置が図９に示す基準位置（図１１中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向内方へと移動された縮幅状態に設定される。また、各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９に示す基準位置（図１１中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向内方へと移動された縮幅状態に設定される。
この設定状態においては、左右の第３検知部材２２３，２２３に関する外縁間隔は距離ｄ１とされ、また左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ４（＜ｄ１）とされる。また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ４（＜ｄ２）とされる。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、トンネル部の乗降区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００４９】
図１２には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部直線区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、一般部（トンネル部以外）の直線区間、すなわち各第４検知部材２２４、及び各第７検知部材２２７に相当する部位が基準位置にある区間を想定したものである。従って、図１２に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３を共通フレーム２２９ごと、スライドテーブル２４１から取り外す。また、各第４検知部材２２４ないし各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９中の基準位置に維持される。
この設定形態においては、左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ１とされ、また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ２とされる。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、一般部の直線区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００５０】
図１３には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部拡幅区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、一般部（トンネル部以外）の拡幅区間、すなわち各第４検知部材２２４、及び各第７検知部材２２７に相当する部位が車幅方向外方へと拡張された区間を想定したものである。従って、図１３に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３を共通フレーム２２９ごと、スライドテーブル２４１から取り外す。また、各第４検知部材２２４は、その設定位置が図９中の基準位置（図１３中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向へ移動された拡幅状態に設定される。また、各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９中の基準位置に維持される。
この設定形態においては、左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ３（＞ｄ１）とされ、また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ２とされる。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、一般部の拡幅区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００５１】
図１４には、本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部乗降区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態が示される。この設定形態は、一般部（トンネル部以外）の乗降区間、すなわちトンネル部の各区間のうち、各第４検知部材２２４及び各第４検知部材２２７に相当する部位が駅のホームによって車幅方向内方へと縮小された区間を想定したものである。従って、図１４に示す設定形態では、各第１〜第３検知部材２２１，２２２，２２３を共通フレーム２２９ごと、スライドテーブル２４１から取り外す。また、各第４検知部材２２４は、その設定位置が図８中の基準位置（図１４中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向内方へと移動された縮幅状態に設定される。また、各第７検知部材２２７は、その設定位置が図９中の基準位置（図１４中の二点鎖線で示す位置）よりも車幅方向内方へと移動された縮幅状態に設定される。
この設定形態においては、左右の第４検知部材２２４，２２４に関する外縁間隔は距離ｄ４（＜ｄ１）とされ、また、左右の第７検知部材２２７，２２７に関する外縁間隔は距離ｄ４（＜ｄ２）とされる。従って、この設定形態において、軌道に沿って測定用車両２００を走行させたとき、一般部の乗降区間に存在する周辺構造物は、各検知部材に当接することで検知されることとなる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態によれば、構造物情報検出装置１０を用いることによって、軌道の周辺構造物に関する情報を安価且つ高精度で検出することが可能とされる。すなわち、建築限界内の周辺構造物を接触式の検知部材を用いて検出する構成を採用することによって、光学式の検知センサを用いる構成に比して安価（簡便）に構成することが可能となる。また、軌道と走行台車との相対的なズレに対応してスライド可能な基台に検知装置２２０及び計測装置２６０を取り付ける構成によって、周辺構造物の検知精度及び計測精度を高めることが可能となる。特に、検知装置２２０に関しては、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入しているのにもかかわらず当該周辺構造物が検知されなかったり、実際には建築限界内に周辺構造物が侵入していないのにもかかわらず当該周辺構造物が誤って検知されるのを防止することが可能となる。また、本実施の形態の構造物情報検出装置１０は、検知装置２２０による検知機能と計測装置２６０による計測機能の両機能を兼ね備えるため合理的である。
また、本実施の形態によれば、検知装置２２０の構成に関し、建築限界に沿って連続状に配置された複数の検知部材同士の間隔を抑えることによって、周辺構造物の検知漏れを防止することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、検知装置２２０の構成に関し、回動式の検知部材と周辺構造物との接触抵抗を極力減らすことによって、走行台車２１０の走行を妨げることなく検知作業を遂行するのに有効である。
また、本実施の形態によれば、軌道の一部または全部が地上に配置される場合において、軌道の下方領域に形成される空間に存在する周辺構造物に関する情報を検出するのに有効である。
また、本実施の形態によれば、計測装置２６０の構成に関し、伸縮部材２６３，２６４及びスケール目盛り２６３ｂ，２６４ｂを用いることによって、所定の周辺構造物と基準軸２５１（軌道中心Ｌ）との距離を簡便に計測することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、スライドテーブル２４１のためのセンタリング機構２５０をリンク機構（回転部材２５２、接続部材２５３等）、センタリングスプリング２５６，２５７及びセンタリング用車輪２５８を用いて簡便に構成することが可能となる。
【００５３】
（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００５４】
上記実施の形態では、検知装置２２０の構成として第１〜第８検知部材を用いる場合について記載したが、本発明では、検知部材の数、形状、設置位置等は、対象となる周辺構造物の位置（配置領域）や数等に応じて適宜変更可能である。
また、これら第１〜第８検知部材をいずれも回動式の構成とし、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて車両後方側へと回動する場合について記載したが、本発明では、これら第１〜第８検知部材の全部または一部を回動式以外の構成とすることもできる。例えば、検知時における周辺構造物との接触によって検知部材が押圧されて車両後方側へと弾性変形する構成を採用することもできる。
【００５５】
また、上記実施の形態では、検知装置２２０及び計測装置２６０を搭載する測定用車両２００について記載したが、本発明では、検知装置２２０の計測装置２６０のいずれか一方を必要に応じて適宜省略することもできる。
【００５６】
また、上記実施の形態では、スライドテーブル２４１（基台）に取り付けた検知部材によって、軌道中心Ｌを基点とした建築限界内の周辺構造物を検知する第１の構成、及びスライド部材２５４に取り付けた検知部材によって、レールＲの外周面Ｒｓ（軌道外周面）を基点とした建築限界内の周辺構造物を検知する第２の構成の両方を搭載した測定用車両２００について記載したが、本発明では、必要に応じて第１の構成及び第２の構成の少なくとも一方を測定用車両に搭載することができる。
【００５７】
また、上記実施の形態では、該当する車両が磁気浮上車両（リニアモーターカー）である場合における構造物情報の検出装置について記載したが、本発明では、構造物情報の検出装置の対象となる車両は磁気浮上車両に限定されるものではなく、他の車両が走行する軌道において構造物情報を検出する技術に本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明における「軌道の構造物情報検出装置」の一実施の形態である構造物情報検出装置１０の概略構成を示す図である。
【図２】図１中の測定用車両２００を車両前方からみた正面図である。
【図３】図１中の測定用車両２００を車両側方からみた側面図である。
【図４】初期状態（通常状態）にある図１中の第５検知部材２２５の一部を車両正面からみた図である。
【図５】図４中の第５検知部材２２５を車両側方からみた図である。
【図６】図５中の第５検知部材２２５が周辺構造物Ｗを検出したときの構造物検知状態を示す図である。
【図７】本発明における「センタリング機構」の一実施の形態であるセンタリング機構２５０及びその周辺構造を車両上方からみた平面図である。
【図８】図７に示すセンタリング機構２５０に関し軌間が拡幅するときの動作を説明する図である。
【図９】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の一般部直線区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１０】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の一般部拡幅区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１１】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いてトンネル部の乗降区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１２】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部直線区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１３】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部拡幅区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【図１４】本実施の形態の構造物情報検出装置１０を用いて一般部乗降区間において検知作業を行う際の検知部材の設定形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…構造物情報検出装置
１００…走行用車両
１０１…車体構成部
１０２…フロント部
２００…測定用車両
２１０…走行台車
２１２…走行車輪
２１４…案内車輪
２１６…補助車輪
２１８…ガイド部材
２２０…検知装置
２２１…第１検知部材
２２２…第２検知部材
２２３…第３検知部材
２２４…第４検知部材
２２５…第５検知部材
２２６…第６検知部材
２２７…第７検知部材
２２８…第８検知部材
２３０…リミットスイッチ
２４１…スライドテーブル
２５０…センタリング機構
２５１…基準軸
２５２…回転部材
２５３…接続部材
２５４…スライド部材
２５５…ガイド部材
２５６，２５７…センタリングスプリング
２５８…センタリング用車輪
２６０…計測装置
２６３，２６４…伸縮部材
２６３ａ，２６４ａ…先端部
２６３ｂ，２６４ｂ…スケール目盛り
Ｒ…レール
Ｒｓ…外周面
Ｗ…周辺構造物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する、軌道の構造物情報検出装置であって、
軌道に沿って走行可能な走行台車と、
前記走行台車上に設けられた基台と、
前記基台の基準部位を前記軌道の軌道中心上に設定するべく、前記走行台車に対する当該基台の左右方向へのスライド移動を許容するスライド機構と、
前記基台に取り付けられ、前記基台の基準部位を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
更に、前記基台に取り付けられ、前記基台の基準部位と周辺構造物との間の距離を測定する計測手段を備えることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項３】
車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する、軌道の構造物情報検出装置であって、
軌道に沿って走行可能な走行台車と、
前記走行台車上に設けられた基台と、
前記基台の基準部位を前記軌道の軌道中心上に設定するべく、前記走行台車に対する当該基台の左右方向へのスライド移動を許容するスライド機構と、
前記基台に取り付けられ、前記基台の基準部位と周辺構造物との間の距離を測定する計測手段と、
を備えることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記計測手段は、前記基台と当該基台の側方ないし上方の周辺構造物との間で伸縮可能な長尺状の伸縮部材と、前記基台の基準部位と前記伸縮部材の先端部との間の距離を示すスケール目盛りとを備え、前記伸縮部材をその先端部が周辺構造物に突き当たるまで伸長させたとき、前記基台の基準部位と当該周辺構造物との間の距離が前記スケール目盛りによって示される構成であることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記スライド機構は、軌道外周面に沿って転動可能な左右一対の転動車輪と、各転動車輪と前記基準部位との間の距離が左右で合致するように、これら各転動車輪及び基準部位を複数の関節部材を介して接続する左右一対のリンク機構と、左右一対の転動車輪を互いに近接する方向へ弾性付勢する弾性部材と、
を備える構成であることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項６】
車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する、軌道の構造物情報検出装置であって、
軌道に沿って走行可能な走行台車と、
軌道外周面の少なくとも一方に追随して、前記走行台車に対し左右方向へスライド移動可能なスライド部材と、
前記スライド部材に取り付けられ、前記軌道外周面の少なくとも一方を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記検知手段は、車両の建築限界に沿って連続状に配置された複数の検知部材を備え、各検知部材が独立して周辺構造物を検知するように構成されていることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記検知手段は、前記複数の検知部材が独立して回転可能な回動式に構成されるとともに、各検知部材が周辺構造物との接触によって押圧され所定量回転したことを検出する検出スイッチを備える構成であることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記検知手段は、軌道よりも下方に形成される建築限界内の周辺構造物を検知する構成であることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項１】
車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する、軌道の構造物情報検出装置であって、
軌道に沿って走行可能な走行台車と、
前記走行台車上に設けられた基台と、
前記基台の基準部位を前記軌道の軌道中心上に設定するべく、前記走行台車に対する当該基台の左右方向へのスライド移動を許容するスライド機構と、
前記基台に取り付けられ、前記基台の基準部位を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
更に、前記基台に取り付けられ、前記基台の基準部位と周辺構造物との間の距離を測定する計測手段を備えることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項３】
車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する、軌道の構造物情報検出装置であって、
軌道に沿って走行可能な走行台車と、
前記走行台車上に設けられた基台と、
前記基台の基準部位を前記軌道の軌道中心上に設定するべく、前記走行台車に対する当該基台の左右方向へのスライド移動を許容するスライド機構と、
前記基台に取り付けられ、前記基台の基準部位と周辺構造物との間の距離を測定する計測手段と、
を備えることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記計測手段は、前記基台と当該基台の側方ないし上方の周辺構造物との間で伸縮可能な長尺状の伸縮部材と、前記基台の基準部位と前記伸縮部材の先端部との間の距離を示すスケール目盛りとを備え、前記伸縮部材をその先端部が周辺構造物に突き当たるまで伸長させたとき、前記基台の基準部位と当該周辺構造物との間の距離が前記スケール目盛りによって示される構成であることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記スライド機構は、軌道外周面に沿って転動可能な左右一対の転動車輪と、各転動車輪と前記基準部位との間の距離が左右で合致するように、これら各転動車輪及び基準部位を複数の関節部材を介して接続する左右一対のリンク機構と、左右一対の転動車輪を互いに近接する方向へ弾性付勢する弾性部材と、
を備える構成であることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項６】
車両が走行する軌道の周辺構造物に関する情報を検出する、軌道の構造物情報検出装置であって、
軌道に沿って走行可能な走行台車と、
軌道外周面の少なくとも一方に追随して、前記走行台車に対し左右方向へスライド移動可能なスライド部材と、
前記スライド部材に取り付けられ、前記軌道外周面の少なくとも一方を基点とした建築限界内の周辺構造物に接触することで当該周辺構造物を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記検知手段は、車両の建築限界に沿って連続状に配置された複数の検知部材を備え、各検知部材が独立して周辺構造物を検知するように構成されていることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記検知手段は、前記複数の検知部材が独立して回転可能な回動式に構成されるとともに、各検知部材が周辺構造物との接触によって押圧され所定量回転したことを検出する検出スイッチを備える構成であることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の軌道の構造物情報検出装置であって、
前記検知手段は、軌道よりも下方に形成される建築限界内の周辺構造物を検知する構成であることを特徴とする、軌道の構造物情報検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−３４７４４８（Ｐ２００６−３４７４４８Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７８０９４（Ｐ２００５−１７８０９４）
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（３９１０１６３０３）中部エイチ・エス・エス・ティ開発株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（３９１０１６３０３）中部エイチ・エス・エス・ティ開発株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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