JP5762348B2

JP5762348B2 - Vehicle speed detection device and train security device

Info

Publication number: JP5762348B2
Application number: JP2012084257A
Authority: JP
Inventors: 竜介岡田; 武郎青山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-04-02
Filing date: 2012-04-02
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2032-04-02
Also published as: JP2013213742A

Description

本発明は、車両速度検出装置および列車保安装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle speed detection device and a train security device.

従来の車両速度検出装置は、速度発電機からの速度信号をパルス信号に変換して車両速度を検出するように構成されている。この速度発電機が車軸取付型の速度発電機である場合、速度発電機は、円板状を成し板中心に回転軸が設けられ車軸の回転をロータの回転軸へ伝達する伝達部と、回転軸に周設され外周部に複数の歯が形成されたロータと、ロータを内包するハウジングと、ハウジング内に形成されロータの回転方向に配置された複数の磁極片とを有して構成されている。そして、速度発電機の伝達部には、車軸の端面に設けられたフォークピンと係合する係合部が形成されている。このように構成された速度発電機では、車軸の回転に伴って伝達部が回動したとき、ロータに形成された歯が磁極片を通過する際、周期的に変化する電圧信号（速度信号）が磁極片に巻回されたコイルより出力される。 A conventional vehicle speed detection device is configured to detect a vehicle speed by converting a speed signal from a speed generator into a pulse signal. When this speed generator is an axle-mounted speed generator, the speed generator has a disc shape, a rotation shaft is provided at the center of the plate, and a transmission unit that transmits the rotation of the axle to the rotation shaft of the rotor; A rotor having a plurality of teeth formed on the outer periphery of the rotating shaft, a housing containing the rotor, and a plurality of magnetic pole pieces formed in the housing and arranged in the rotation direction of the rotor. ing. And the engaging part which engages with the fork pin provided in the end surface of the axle is formed in the transmission part of the speed generator. In the speed generator configured as described above, when the transmission portion rotates as the axle rotates, the voltage signal (speed signal) that periodically changes when the teeth formed on the rotor pass through the magnetic pole piece. Is output from the coil wound around the pole piece.

ただし、車軸を支持する筐体に速度発電機を取り付けた際の取り付け誤差がある場合、この誤差によって、車軸軸線の延長線上に回転軸軸線が配置されず、回転軸軸線が車軸軸線から偏心することとなる。その場合、車軸が１回転する間に出力されるパルス信号の疎密に起因する変動が実際の車両速度に重畳した形となる。速度発電機からの速度信号を利用する機器では、速度信号の読み込み周期と車軸の回転周期の値とによっては、パルス信号の疎密が原因となり、正確な車両速度を計測することができないという問題が生じる。 However, if there is an attachment error when the speed generator is attached to the chassis that supports the axle, the rotation axis is not arranged on the extension line of the axle axis due to this error, and the rotation axis is eccentric from the axle axis. It will be. In that case, the variation resulting from the density of the pulse signal output while the axle rotates once is superimposed on the actual vehicle speed. For devices that use the speed signal from the speed generator, depending on the speed signal reading cycle and the axle rotation cycle value, the pulse signal may become sparse and dense, making it impossible to accurately measure the vehicle speed. Arise.

このような問題を解決するため、下記特許文献１に代表される従来技術では、例えば速度信号のサンプリング周期毎に、前回サンプリングとの差分値を車軸回転位相と関連付けて記憶し、次周期の同位相サンプリング値に対してこの差分値を加算することで、パルス信号の疎密に起因する変動を選択的に除去するように構成されている。 In order to solve such a problem, in the conventional technique represented by Patent Document 1 below, for example, for each speed signal sampling period, a difference value from the previous sampling is stored in association with the axle rotation phase, and the next period is the same. By adding this difference value to the phase sampling value, the fluctuation caused by the density of the pulse signal is selectively removed.

特許第３００１３７２号公報Japanese Patent No. 3001372

しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、以下のような課題があった。車軸取付型の速度発電機が例えば列車保安装置に用いられる場合、列車保安装置では、列車速度が低速か否かに関わりなく、速度照査パターンから導かれる目標停止位置を超過させることなく列車を停止させる必要があるが、列車が例えば時速３ｋｍ以下などの低速走行をしている場合、このときの車輪の回転周期は数秒程度になる。従来技術では複数の車輪速度を利用しなければ正確な車両速度を計測することができないため、この従来技術が適用されている列車保安装置を搭載した列車が低速で走行している場合、複数の車輪速度が得られるまで正確な車両速度を計測することができず、速度照査パターンと計測された車両速度との速度照査に誤差が生じて、目標停止位置の近傍に列車を停止させることができない場合があるという課題があった。このように従来技術は、車両の速度域を問わずに即座に正確な車両速度を求めるというニーズに対応することができないという課題があった。 However, the conventional technique represented by Patent Document 1 has the following problems. When an axle-mounted speed generator is used, for example, in a train safety device, the train safety device stops the train without exceeding the target stop position derived from the speed check pattern regardless of whether the train speed is low or not. However, if the train is traveling at a low speed such as 3 km / h or less, the rotation cycle of the wheel at this time is about several seconds. In the prior art, an accurate vehicle speed cannot be measured unless a plurality of wheel speeds are used. Therefore, when a train equipped with a train safety device to which this prior art is applied is traveling at a low speed, The vehicle speed cannot be measured accurately until the wheel speed is obtained, and an error occurs in the speed check between the speed check pattern and the measured vehicle speed, and the train cannot be stopped near the target stop position. There was a problem that there was a case. As described above, the conventional technique has a problem that it cannot respond to the need to immediately obtain an accurate vehicle speed regardless of the speed range of the vehicle.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の速度域を問わずに即座に正確な車両速度を求めることが可能な車両速度検出装置および列車保安装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a vehicle speed detection device and a train security device capable of immediately obtaining an accurate vehicle speed regardless of the speed range of the vehicle. .

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、車両の車軸に設けられた速度発電機からの前記車軸の回転に応じたパルス信号に基づいて前記車両の速度を検出する車両速度検出要素を有し、地上子信号に基づいて生成されたブレーキパターンに前記車両の速度を照査して前記車両の速度を制御する列車保安装置であって、前記車両速度検出要素は、前記パルス信号に基づいて前記車両の速度が一定であることを検出して検出信号を出力する一定速度検出部と、前記検出信号が出力された時から前記速度発電機の回転軸が１回転するまでの時間における複数の前記パルス信号の瞬時値を求める信号瞬時値算出部と、前記検出信号が出力された時から前記速度発電機の回転軸が１回転するまでの時間における平均速度と前記瞬時値との差分値を前記パルス信号毎に演算する差分値演算部と、前記回転軸が１回転する間における複数の前記パルス信号および前記差分値に対応した回転軸回転角を前記パルス信号毎に算出する回転角算出部と、前記回転角算出部で算出された回転軸回転角を前記パルス信号および前記差分値と対応付けて記録する記録部と、前記回転軸が１回転する間における回転軸回転角が算出された後、かつ、前記パルス信号が入力されたとき、前記記録部に記録された回転軸回転角および差分値に基づいて、車両の車両瞬時速度を前記パルス信号毎に求め、前記差分値を相殺するように前記車両瞬時速度を補正して出力する補正部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a vehicle that detects the speed of the vehicle based on a pulse signal corresponding to the rotation of the axle from a speed generator provided on the axle of the vehicle. A train safety device that has a speed detection element and controls the speed of the vehicle by checking the speed of the vehicle against a brake pattern generated based on a ground signal, wherein the vehicle speed detection element includes the pulse A constant speed detector for detecting that the speed of the vehicle is constant based on the signal and outputting a detection signal; and from the time when the detection signal is output until the rotating shaft of the speed generator rotates once. A signal instantaneous value calculating unit for obtaining instantaneous values of a plurality of the pulse signals in time; an average speed in the time from when the detection signal is output until the rotation shaft of the speed generator makes one rotation; and the instantaneous value; A difference value calculation unit that calculates a difference value for each pulse signal, and a rotation that calculates a plurality of the pulse signals and a rotation axis rotation angle corresponding to the difference value during each rotation of the rotation shaft for each pulse signal. An angle calculation unit, a recording unit that records the rotation axis rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit in association with the pulse signal and the difference value, and a rotation axis rotation angle during one rotation of the rotation axis. After the calculation and when the pulse signal is input, the vehicle instantaneous speed of the vehicle is obtained for each pulse signal based on the rotation shaft rotation angle and the difference value recorded in the recording unit, and the difference value is obtained. And a correction unit that corrects and outputs the instantaneous vehicle speed so as to cancel out the above.

この発明によれば、列車が一定速度で走行していることを検出した後の回転軸が１回転する時間内において、正確な車両速度を検出するために必要な情報を算出するようにしたので、車両の速度域を問わずに即座に正確な車両速度を求めることができる、という効果を奏する。 According to the present invention, the information necessary for detecting the accurate vehicle speed is calculated within the time for which the rotating shaft makes one rotation after detecting that the train is traveling at a constant speed. There is an effect that an accurate vehicle speed can be obtained immediately regardless of the speed range of the vehicle.

図１は、列車の床下に設けられる台車を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a carriage provided under the floor of a train. 図２は、図１に示される車軸と車軸端面に設けられる速度発電機との関係を説明するための図である。FIG. 2 is a view for explaining the relationship between the axle shown in FIG. 1 and the speed generator provided on the end face of the axle. 図３は、車軸端面と伝達部との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the axle end face and the transmission portion. 図４は、本発明の実施の形態にかかる列車保安装置の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of the train security device according to the embodiment of the present invention. 図５は、車両速度検出部の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of the vehicle speed detection unit. 図６は、車両速度検出部の動作を説明するための第１の図である。FIG. 6 is a first diagram for explaining the operation of the vehicle speed detection unit. 図７は、車両速度検出部の動作を説明するための第２の図である。FIG. 7 is a second diagram for explaining the operation of the vehicle speed detection unit. 図８は、車両速度検出部の動作を説明するための第３の図である。FIG. 8 is a third diagram for explaining the operation of the vehicle speed detection unit. 図９は、車両速度検出部の動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle speed detection unit.

以下に、本発明にかかる車両速度検出装置および列車保安装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a vehicle speed detection device and a train security device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態．
図１は、列車の床下に設けられる台車５０を模式的に示す図であり、図２は、図１に示される車軸５４と車軸端面５４ｃに設けられる速度発電機１との関係を説明するための図であり、図３は、車軸端面５４ｃと伝達部１ｅとの関係を示す図である。 Embodiment.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a carriage 50 provided under the floor of a train, and FIG. 2 is for explaining the relationship between the axle 54 shown in FIG. 1 and the speed generator 1 provided on the axle end face 54c. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the axle end face 54c and the transmission portion 1e.

図１には、台車５０の台車枠５１と、台車枠５１に取り付けられた梁５２に軸受け（図示せず）を介して回転可能に支持される車軸５４と、車軸５４に取り付けられた車輪５３と、車軸端面５４ｃに取り付けられた速度発電機１とが示されている。図２において、車軸端面５４ｃには、車軸軸線５４ａよりも車軸外周側に設けられ伝達部１ｅの係合部１ｆと係合するフォークピン５４ｂが設けられている。 In FIG. 1, a bogie frame 51 of a bogie 50, an axle 54 that is rotatably supported by a beam 52 attached to the bogie frame 51 via a bearing (not shown), and a wheel 53 attached to the axle 54. And the speed generator 1 attached to the axle end surface 54c is shown. In FIG. 2, a fork pin 54b that is provided on the outer peripheral side of the axle with respect to the axle axis 54a and that engages with the engaging portion 1f of the transmitting portion 1e is provided on the axle end surface 54c.

速度発電機１は、回転軸１ｄに周設され外周部に複数の歯（図示せず）が形成されたロータ１ｃと、ロータ１ｃを内包するハウジング１ｂとを有して構成されている。ハウジング１ｂの内部には、ロータ１ｃの回転方向へ所定ピッチで配置された複数の磁極片（図示せず）が形成されている。 The speed generator 1 includes a rotor 1c that is provided around the rotating shaft 1d and has a plurality of teeth (not shown) formed on the outer periphery thereof, and a housing 1b that contains the rotor 1c. A plurality of magnetic pole pieces (not shown) arranged at a predetermined pitch in the rotation direction of the rotor 1c are formed inside the housing 1b.

伝達部１ｅは、円形板状を成し、その中心が回転軸軸線１ａに設けられるように回転軸１ｄの端部に固定され、フォークピン５４ｂと係合可能に外周縁１ｈに形成され中心に向けて突となる凹状の係合部１ｆが形成されている。伝達部１ｅは、図２に示されるように、速度発電機１と車軸端面５４ｃとの間に配置される。 The transmission portion 1e has a circular plate shape, the center of which is fixed to the end of the rotary shaft 1d so as to be provided on the rotary shaft axis 1a, and is formed on the outer peripheral edge 1h so as to be engageable with the fork pin 54b. A concave engaging portion 1f that protrudes toward the surface is formed. The transmission part 1e is arrange | positioned between the speed generator 1 and the axle end surface 54c, as FIG. 2 shows.

速度発電機１は、伝達部１ｅの係合部１ｆがフォークピン５４ｂと係合し、かつ、車軸軸線５４ａの延長線上に回転軸１ｄが配置されるように取り付けられるが、台車枠５１に取り付けられる際の取り付け誤差によって、回転軸軸線１ａが車軸軸線５４ａの延長線上から偏心する場合がある。図３には、回転軸軸線１ａが車軸軸線５４ａから偏心した状態が示されている。回転軸１ｄからフォークピン中心５４ｂ−１までの距離はｒ１、車軸軸線５４ａからフォークピン中心５４ｂ−１までの距離はｒ２、ｒ１とｒ２との離隔距離（誤差）はδである。フォークピン中心５４ｂ−１と車軸軸線５４ａとを通る線７０の法線を線６０と見立てて、この線上、かつ、車軸軸線５４ａと異なる位置に回転軸軸線１ａが存在する場合、線６０からの回転軸回転角θは、線６０からの車軸回転角φと異なる値となる。 The speed generator 1 is mounted such that the engaging portion 1f of the transmission portion 1e is engaged with the fork pin 54b and the rotating shaft 1d is disposed on the extension line of the axle shaft line 54a. The rotation axis 1a may be decentered from the extension line of the axle axis 54a due to an attachment error. FIG. 3 shows a state in which the rotation axis 1a is decentered from the axle axis 54a. The distance from the rotating shaft 1d to the fork pin center 54b-1 is r1, the distance from the axle axis 54a to the fork pin center 54b-1 is r2, and the separation distance (error) between r1 and r2 is δ. If the normal line of the line 70 passing through the fork pin center 54b-1 and the axle axis line 54a is regarded as the line 60, and the rotational axis line 1a exists on this line and at a position different from the axle axis line 54a, The rotation axis rotation angle θ is a value different from the axle rotation angle φ from the line 60.

図４は、本発明の実施の形態にかかる列車保安装置１００の構成図である。列車保安装置１００は、主たる構成として、車両速度検出要素１１０と、地上子信号復調部４、速度パターン生成部５、速度照査部６を有して構成されている。車両速度検出要素１１０は、速度信号変換部２および車両速度検出部３を有して構成されている。 FIG. 4 is a configuration diagram of the train security device 100 according to the embodiment of the present invention. The train security device 100 includes a vehicle speed detection element 110, a ground element signal demodulation unit 4, a speed pattern generation unit 5, and a speed check unit 6 as main components. The vehicle speed detection element 110 includes a speed signal conversion unit 2 and a vehicle speed detection unit 3.

速度信号変換部２は、速度発電機１から速度信号１ｇを列車保安装置１００が認識可能な信号に変換するため、速度信号１ｇをパルス状の電圧信号に変換して速度パルス信号２ａとして出力する。 The speed signal converter 2 converts the speed signal 1g from the speed generator 1 into a signal that can be recognized by the train safety device 100, and converts the speed signal 1g into a pulse voltage signal and outputs it as a speed pulse signal 2a. .

車両速度検出部３は、速度信号変換部２からの速度パルス信号２ａに含まれる誤差を除去し、補正された車両速度Ｖを出力する。車両速度検出部３の詳細は後述する。 The vehicle speed detection unit 3 removes an error included in the speed pulse signal 2a from the speed signal conversion unit 2, and outputs a corrected vehicle speed V. Details of the vehicle speed detector 3 will be described later.

地上子信号復調部４では、図示しない車上子を介して送信された地上子信号の復調が行われる。地上子信号としては、列車保安装置１００がトランスポンダ式のＡＴＳ（Automatic Train Stop）装置である場合にはトランスポンダ電文であり、列車保安装置１００が発振周波数変周式ＡＴＳ装置である場合には変周信号である。速度パターン生成部５では、地上子信号復調部４からの信号に基づいて速度照査パターンが生成され、生成された速度照査パターンは速度照査部６へ出力される。速度照査部６は、車両速度検出部３からの車両速度Ｖを速度パターン生成部５からの速度照査パターンに照査し、車両速度が速度照査パターンを超過した場合にはブレーキ指令を出力する。 The ground element signal demodulator 4 demodulates a ground element signal transmitted via a vehicle upper element (not shown). The ground signal is a transponder telegram when the train safety device 100 is a transponder type ATS (Automatic Train Stop) device, and the frequency change when the train safety device 100 is an oscillation frequency frequency change type ATS device. Signal. In the speed pattern generation unit 5, a speed verification pattern is generated based on the signal from the ground element signal demodulation unit 4, and the generated speed verification pattern is output to the speed verification unit 6. The speed checking unit 6 checks the vehicle speed V from the vehicle speed detecting unit 3 against the speed checking pattern from the speed pattern generating unit 5 and outputs a brake command when the vehicle speed exceeds the speed checking pattern.

図５は、車両速度検出部３の構成図であり、図６は、車両速度検出部３の動作を説明するための第１の図であり、図７は、車両速度検出部３の動作を説明するための第２の図であり、図８は、車両速度検出部３の動作を説明するための第３の図であり、図９は、車両速度検出部３の動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 5 is a configuration diagram of the vehicle speed detection unit 3, FIG. 6 is a first diagram for explaining the operation of the vehicle speed detection unit 3, and FIG. 7 shows the operation of the vehicle speed detection unit 3. FIG. 8 is a third diagram for explaining the operation of the vehicle speed detection unit 3, and FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the vehicle speed detection unit 3. It is a flowchart.

図５において、車両速度検出部３は、主たる構成として、一定速度検出部３１、差分値演算部４０、信号瞬時値算出部３３、記録部３５、回転角算出部３７、および補正部４１を有して構成されている。また、差分値演算部４０は、回転時間算出部３２、平均速度算出部３４、比較部３６を有して構成され、補正部４１は、瞬時速度算出部３８および瞬時速度補正部３９を有して構成されている。 In FIG. 5, the vehicle speed detection unit 3 includes a constant speed detection unit 31, a difference value calculation unit 40, a signal instantaneous value calculation unit 33, a recording unit 35, a rotation angle calculation unit 37, and a correction unit 41 as main components. Configured. Further, the difference value calculation unit 40 includes a rotation time calculation unit 32, an average speed calculation unit 34, and a comparison unit 36, and the correction unit 41 includes an instantaneous speed calculation unit 38 and an instantaneous speed correction unit 39. Configured.

一定速度検出部３１は、速度発電機１の回転軸１ｄが１回転する間における速度パルス信号２ａを計数することによって速度発電機１の回転周期を少なくとも２回計測し、計測された各回転周期の平均速度をそれぞれ求め、求められた各平均速度がほぼ同一であるとき、車両速度がほぼ一定であることを検出して検出信号３１ａを出力する。 The constant speed detector 31 measures the rotational period of the speed generator 1 at least twice by counting the speed pulse signal 2a during one rotation of the rotational shaft 1d of the speed generator 1, and each measured rotational period. When the average speeds obtained are substantially the same, it is detected that the vehicle speed is substantially constant and a detection signal 31a is output.

図６を用いて具体的に説明する。例えばロータ１ｃに設けられた歯の数が７２である場合、回転軸１ｄが１回転する間に速度パルス信号２ａは７２回変化する。一定速度検出部３１は、回転軸１ｄが１回転する間に出力される速度パルス信号２ａ−１〜２ａ−７２（以下「速度パルス信号２ａ−ｎ」）を計数することによって速度発電機１の回転周期Ｔ１を求めると共に、回転周期Ｔ１における平均速度Ｖａを求める。さらに、一定速度検出部３１は、回転周期Ｔ１の後（例えば回転周期Ｔ１の次の周期）に出力される速度パルス信号２ａ−ｎを計数することによって速度発電機１の回転周期Ｔ２を求め、この回転周期Ｔ２における平均速度Ｖｂを求める。そして、一定速度検出部３１は、平均速度Ｖａと平均速度Ｖｂとを比較し、これらの速度がほぼ同一であるとき、車両速度がほぼ一定であること、すなわち車両速度の変動がないことを検出し、検出信号３１ａを出力する。 This will be specifically described with reference to FIG. For example, when the number of teeth provided on the rotor 1c is 72, the speed pulse signal 2a changes 72 times while the rotation shaft 1d makes one rotation. The constant speed detector 31 counts the speed pulse signals 2a-1 to 2a-72 (hereinafter referred to as “speed pulse signals 2a-n”) output while the rotary shaft 1d makes one rotation, thereby detecting the speed generator 1 of the speed generator 1. While calculating | requiring rotation period T1, average speed Va in rotation period T1 is calculated | required. Furthermore, the constant speed detector 31 obtains the rotation period T2 of the speed generator 1 by counting the speed pulse signals 2a-n output after the rotation period T1 (for example, the next period of the rotation period T1), An average speed Vb in the rotation period T2 is obtained. The constant speed detector 31 compares the average speed Va and the average speed Vb, and detects that the vehicle speed is substantially constant, that is, there is no fluctuation in the vehicle speed when these speeds are substantially the same. The detection signal 31a is output.

なお、図６では、一例として、連続する２つの回転周期における平均速度Ｖａ、Ｖｂを比較する場合の構成例を説明しているが、これに限定されるものではなく、速度発電機１の回転周期を３回以上計測し、それらの回転周期における平均速度が一致したときに検出信号３１ａを出力するように構成してもよい。 In addition, in FIG. 6, although the structural example in the case of comparing the average speed Va and Vb in two continuous rotation periods is demonstrated as an example, it is not limited to this, The rotation of the speed generator 1 is demonstrated. The period may be measured three times or more, and the detection signal 31a may be output when the average speeds in the rotation periods coincide with each other.

回転時間算出部３２は、検出信号３１ａが入力された時点からの速度パルス信号２ａ−ｎを計数することによって、検出信号３１ａが入力された時から回転軸１ｄが１回転するまでの時間Ｔ３（図６、図７参照）を算出する。検出信号３１ａが入力された時点で時間Ｔ３を算出することによって、速度パルス信号２ａ−ｎの疎密に起因する車両速度Ｖ１の変動を補正するための演算の即時性を高めることが可能である。 The rotation time calculation unit 32 counts the speed pulse signal 2a-n from the time when the detection signal 31a is input, so that the time T3 (from the time when the detection signal 31a is input until the rotation shaft 1d makes one rotation) ( 6 and 7) are calculated. By calculating the time T3 when the detection signal 31a is input, it is possible to improve the immediacy of calculation for correcting the fluctuation of the vehicle speed V1 due to the density of the speed pulse signals 2a-n.

信号瞬時値算出部３３は、検出信号３１ａが入力された時点からの速度パルス信号２ａ−ｎのそれぞれの信号瞬時値（以下「瞬時値」）Ｖ３を算出する。 The signal instantaneous value calculator 33 calculates each signal instantaneous value (hereinafter “instantaneous value”) V3 of the speed pulse signal 2a-n from the time when the detection signal 31a is input.

平均速度算出部３４は、回転時間算出部３２からの時間Ｔ３における平均速度Ｖ２を算出する。図７において太線で示される部分が時間Ｔ３における平均速度Ｖ２である。 The average speed calculation unit 34 calculates the average speed V2 at the time T3 from the rotation time calculation unit 32. In FIG. 7, the portion indicated by the bold line is the average speed V2 at time T3.

記録部３５には、信号瞬時値算出部３３からの瞬時値Ｖ３が速度パルス信号２ａ−ｎと対応付けて記録される。例えば、周期ｔ１における速度パルス信号２ａ−１および瞬時値Ｖ３が対応付けて記録され、周期ｔ２における速度パルス信号２ａ−２および瞬時値Ｖ３が対応付けて記録される。図７において、例えば周期ｔ１における速度パルス信号２ａ−１の瞬時値Ｖ３は平均速度Ｖ２より低い値であり、周期ｔ３６における速度パルス信号２ａ−３６の瞬時値Ｖ３は平均速度Ｖ２より高い値である。 The recording unit 35 records the instantaneous value V3 from the signal instantaneous value calculation unit 33 in association with the speed pulse signal 2a-n. For example, the speed pulse signal 2a - 1 and the instantaneous value V3 in the period t1 are recorded in association with each other, and the speed pulse signal 2a - 2 and the instantaneous value V3 in the period t2 are recorded in association with each other. In FIG. 7, for example, the instantaneous value V3 of the speed pulse signal 2a - 1 at the period t1 is a value lower than the average speed V2, and the instantaneous value V3 of the speed pulse signal 2a - 36 at the period t36 is a value higher than the average speed V2. .

ここで、誤差δに起因する速度パルス信号疎密の周期性に関して説明する。下記（１）式は、回転軸１ｄの回転角速度と車軸５４の回転角速度との関係で表している。 Here, the periodicity of the speed pulse signal density due to the error δ will be described. The following equation (1) is expressed by the relationship between the rotational angular velocity of the rotating shaft 1d and the rotational angular velocity of the axle 54.

（１）式より、速度パルス信号２ａ−ｎによる車両速度Ｖ１と実際の車両速度Ｖとの関係は（２）式で表すことができる。 From the equation (1), the relationship between the vehicle speed V1 based on the speed pulse signal 2a-n and the actual vehicle speed V can be expressed by the equation (2).

（２）式より、誤差δに起因する速度パルス信号疎密は、回転軸回転角θに対して２πの周期性があることがわかる。比較部３６では、回転軸１ｄが１回転するまでの間における速度パルス信号２ａ−ｎの平均速度Ｖ２と瞬時値Ｖ３との差分値３６ａが求められ、差分値３６ａには回転軸回転角θに対して２πの周期性があるといえる。 From the equation (2), it can be seen that the speed pulse signal density due to the error δ has a periodicity of 2π with respect to the rotation axis rotation angle θ. The comparison unit 36 obtains a difference value 36a between the average speed V2 and the instantaneous value V3 of the speed pulse signal 2a-n until the rotation shaft 1d makes one rotation, and the difference value 36a is set to the rotation shaft rotation angle θ. On the other hand, it can be said that there is a periodicity of 2π.

具体的に説明すると、図７において、例えば速度パルス信号２ａ−１の瞬時値Ｖ３は平均速度Ｖ２より低い値であり、速度パルス信号２ａ−３６の瞬時値Ｖ３は平均速度Ｖ２より高い値であり、速度パルス信号２ａ−７２の瞬時値Ｖ３は速度パルス信号２ａ−１の瞬時値Ｖ３と同等の値である。すなわち、速度パルス信号２ａ−１〜２ａ−３６の疎密変化では瞬時値Ｖ３が小から大に変化し、速度パルス信号２ａ−３７〜２ａ−７２における疎密変化では瞬時値Ｖ３が大から小に変化する。このように、回転軸１ｄが１回転する間（時間Ｔ３）における速度パルス信号２ａ−ｎの疎密変化傾向は、比較部３６で求められた差分値３６ａ（誤差δ１〜誤差δ７２：以下「誤差δｎ」）に対応している。 Specifically, in FIG. 7, for example, the instantaneous value V3 of the speed pulse signal 2a - 1 is lower than the average speed V2, and the instantaneous value V3 of the speed pulse signal 2a - 36 is higher than the average speed V2. The instantaneous value V3 of the speed pulse signal 2a-72 is a value equivalent to the instantaneous value V3 of the speed pulse signal 2a - 1. That is, the instantaneous value V3 changes from small to large when the speed pulse signals 2a-1 to 2a-36 change in density, and the instantaneous value V3 changes from large to small when the speed pulse signals 2a-37 to 2a-72 change. To do. In this way, the density change tendency of the speed pulse signal 2a-n during one rotation of the rotating shaft 1d (time T3) is the difference value 36a (error δ1 to error δ72: hereinafter referred to as “error δn” obtained by the comparison unit 36. ]).

そこで、回転角算出部３７は、予め設定された距離ｒ１と比較部３６からの差分値３６ａとに基づいて、回転軸１ｄが１回転する間における速度パルス信号２ａ−ｎおよび差分値３６ａ（誤差δｎ）に対応した回転軸回転角θ１〜θ７２（以下「回転軸回転角θｎ」）を算出する。具体的に説明すると、回転角算出部３７は、速度パルス信号２ａ−ｎの車両速度Ｖ１（瞬時値）を算出し、この車両速度Ｖ１と平均速度Ｖ２の比較から求まる誤差δ１〜誤差δ７２の変化傾向から、速度パルス信号２ａ−ｎおよび差分値３６ａに対応した回転軸回転角θｎを求める。 Therefore, the rotation angle calculation unit 37, based on the preset distance r1 and the difference value 36a from the comparison unit 36, the speed pulse signal 2a-n and the difference value 36a (error) during one rotation of the rotating shaft 1d. Rotation axis rotation angles θ1 to θ72 (hereinafter “rotation axis rotation angle θn”) corresponding to δn) are calculated. More specifically, the rotation angle calculation unit 37 calculates the vehicle speed V1 (instantaneous value) of the speed pulse signal 2a-n, and changes in the error δ1 to the error δ72 obtained from the comparison between the vehicle speed V1 and the average speed V2. From the tendency, the rotation axis rotation angle θn corresponding to the speed pulse signal 2a-n and the difference value 36a is obtained.

算出された回転軸回転角θｎは、瞬時速度算出部３８および記録部３５に出力され、記録部３５には、図８に示されるように、回転軸回転角θｎが速度パルス信号２ａ−ｎと対応付けて記録される。 The calculated rotation axis rotation angle θn is output to the instantaneous speed calculation unit 38 and the recording unit 35. The recording unit 35 receives the rotation axis rotation angle θn and the speed pulse signal 2a-n as shown in FIG. Correspondingly recorded.

回転角算出部３７で回転軸回転角θｎが算出された後（例えば時間Ｔ３が経過した直後）、かつ、速度発電機１からの速度パルス信号２ａが入力されたとき（すなわち車両が任意の速度で走行しているとき）、記録部３５からは、速度パルス信号２ａ−ｎに対応した回転軸回転角θｎおよび誤差δｎが出力される。 After the rotation angle calculation unit 37 calculates the rotation axis rotation angle θn (for example, immediately after the time T3 has elapsed) and when the speed pulse signal 2a from the speed generator 1 is input (that is, the vehicle is at an arbitrary speed). ), The recording unit 35 outputs the rotation shaft rotation angle θn and the error δn corresponding to the speed pulse signal 2a-n.

瞬時速度算出部３８では、速度パルス信号２ａ−ｎ毎の車両瞬時速度が算出される。瞬時速度補正部３９では、瞬時速度算出部３８で算出された車両瞬時速度と、記録部３５から読み出された回転軸回転角θｎおよび誤差δｎと、予め設定された距離ｒ１とを（２）式に適用し、速度パルス信号２ａ−ｎの疎密に起因する車両速度Ｖ１の変動（すなわち誤差δｎ）を相殺するように車両瞬時速度を補正し、補正された車両瞬時速度を車両速度Ｖとして出力する。なお、瞬時速度算出部３８で求められた車両瞬時速度は（２）式に示される「Ｖ１」に相当する。 The instantaneous speed calculation unit 38 calculates the vehicle instantaneous speed for each speed pulse signal 2a-n. In the instantaneous speed correction unit 39, the vehicle instantaneous speed calculated by the instantaneous speed calculation unit 38, the rotation shaft rotation angle θn and the error δn read from the recording unit 35, and a preset distance r1 are (2). Applied to the equation, the vehicle instantaneous speed is corrected so as to cancel the fluctuation (that is, error δn) of the vehicle speed V1 due to the density of the speed pulse signals 2a-n, and the corrected vehicle instantaneous speed is output as the vehicle speed V To do. The instantaneous vehicle speed obtained by the instantaneous speed calculation unit 38 corresponds to “V1” shown in the equation (2).

瞬時速度算出部３８で車両瞬時速度が算出されるタイミングは、時間Ｔ３が経過した直後に限定されるものではなく、瞬時速度算出部３８は、例えば時間Ｔ３が経過した後の任意のタイミングで車両瞬時速度を算出してもよい。 The timing at which the vehicle instantaneous speed is calculated by the instantaneous speed calculation unit 38 is not limited to immediately after the time T3 has elapsed, and the instantaneous speed calculation unit 38 may be, for example, at any timing after the time T3 has elapsed. The instantaneous speed may be calculated.

図９を用いて動作を説明する。一定速度検出部３１において車両速度が一定であることが検出された場合（ステップＳ１,Ｙｅｓ）、検出信号３１ａが入力された時点から回転軸１ｄが１回転するまでの時間Ｔ３が算出され（ステップＳ２）、この時間Ｔ３における平均速度Ｖ２が算出される（ステップＳ３）。 The operation will be described with reference to FIG. When the constant speed detector 31 detects that the vehicle speed is constant (step S1, Yes), a time T3 from when the detection signal 31a is input until the rotation shaft 1d makes one rotation is calculated (step S1). S2) The average speed V2 at the time T3 is calculated (step S3).

一方、ステップＳ１において車両速度が一定であることが検出された場合（ステップＳ１,Ｙｅｓ）、検出信号３１ａが入力された時点以降に入力される速度パルス信号２ａ−ｎの瞬時値Ｖ３が算出され（ステップＳ４）、各瞬時値Ｖ３が速度パルス信号２ａ−ｎと対応付けて記録される（ステップＳ５）。 On the other hand, when it is detected in step S1 that the vehicle speed is constant (step S1, Yes), an instantaneous value V3 of the speed pulse signal 2a-n input after the detection signal 31a is input is calculated. (Step S4), each instantaneous value V3 is recorded in association with the speed pulse signal 2a-n (Step S5).

次に、ステップＳ３で算出された平均速度Ｖ２とステップＳ５で記録された瞬時値Ｖ３が比較され、速度パルス信号２ａ−ｎに対応する差分値３６ａ（誤差δｎ）が求められ、速度パルス信号２ａ−ｎおよび誤差δｎに対応した回転軸回転角θｎが算出される（ステップＳ６）。回転軸回転角θｎが算出された後、かつ、車両が任意の速度で走行している場合（ステップＳ７,Ｙｅｓ）、補正された車両速度Ｖが算出される（ステップＳ８）。 Next, the average speed V2 calculated in step S3 and the instantaneous value V3 recorded in step S5 are compared, and a difference value 36 a (error δn) corresponding to the speed pulse signal 2a-n is obtained. A rotation axis rotation angle θn corresponding to 2a−n and error δn is calculated (step S6). After the rotation axis rotation angle θn is calculated and when the vehicle is traveling at an arbitrary speed (step S7, Yes), the corrected vehicle speed V is calculated (step S8).

なお、本実施の形態では、車軸５４の回転角度に応じた交流信号を速度信号１ｇとして発生する速度発電機１を車両速度検出要素１１０に接続した例を説明しているが、速度発電機１がパルス式速度発電機の場合、車両速度検出要素１１０は、パルス式速度発電機からのパルス信号に基づいて車両速度Ｖを検出するように構成してもよい。 In the present embodiment, an example in which the speed generator 1 that generates an AC signal corresponding to the rotation angle of the axle 54 as the speed signal 1g is connected to the vehicle speed detection element 110 has been described. Is a pulse speed generator, the vehicle speed detection element 110 may be configured to detect the vehicle speed V based on a pulse signal from the pulse speed generator.

なお、車両速度検出要素１１０では、列車保安装置１００が起動する毎に車両速度検出部３における処理が実行され、記録部３５に回転軸回転角θなどの補正情報が新たに記録される。従って、保守などによって速度発電機１が台車枠５１から取り外された後に再び取り付けられた場合でも、その際のパラメータ調整（誤差δを車両速度検出要素１１０に設定する作業など）を行うことなく自動的に車両速度Ｖを検出することが可能である。 In the vehicle speed detection element 110, every time the train security device 100 is activated, processing in the vehicle speed detection unit 3 is executed, and correction information such as the rotation axis rotation angle θ is newly recorded in the recording unit 35. Therefore, even when the speed generator 1 is removed from the carriage frame 51 due to maintenance or the like, it is automatically attached without performing parameter adjustment (such as an operation for setting the error δ in the vehicle speed detection element 110). Thus, the vehicle speed V can be detected.

以上に説明したように、本実施の形態にかかる列車保安装置１００は、車両の車軸５４に設けられた速度発電機１からの車軸５４の回転に応じたパルス信号（速度パルス信号２ａ）に基づいて車両の速度を検出する車両速度検出要素（車両速度検出装置）１１０を有し、地上子信号に基づいて生成されたブレーキパターンに車両速度Ｖを照査して車両の速度を制御する列車保安装置１００であって、車両速度検出要素１１０は、速度パルス信号２ａに基づいて車両の速度が一定であることを検出して検出信号３１ａを出力する一定速度検出部３１と、検出信号３１ａが出力された時から回転軸１ｄが１回転するまでの時間Ｔ３における複数の速度パルス信号２ａの瞬時値Ｖ３を求める信号瞬時値算出部３３と、速度パルス信号２ａに基づいて検出信号３１ａが出力された時から速度発電機１の回転軸１ｄが１回転するまでの時間Ｔ３における平均速度Ｖ２と瞬時値Ｖ３との差分値３６ａを速度パルス信号２ａ毎に演算する差分値演算部４０と、回転軸１ｄが１回転する間における複数の速度パルス信号２ａおよび複数の差分値３６ａに対応した複数の回転軸回転角θを算出する回転角算出部３７と、回転角算出部３７で算出された回転軸回転角θを速度パルス信号２ａおよび差分値３６ａと対応付けて記録する記録部３５と、回転軸１ｄが１回転する間における回転軸回転角θが算出された後、かつ、速度パルス信号２ａが入力されたとき、記録部３５に記録された回転軸回転角θｎおよび差分値３６ａ（誤差δｎ）に基づいて、車両瞬時速度を速度パルス信号２ａ毎に求め、差分値３６ａ（誤差δｎ）を相殺するように車両瞬時速度を補正して出力する補正部４１と、を備えるようにしたので、列車が低速走行をしている場合でも、列車が一定速度で走行していることを検出した後の時間Ｔ３内において、正確な車両速度Ｖを検出するために必要な情報（差分値３６ａ、回転軸回転角θなど）を得ることができ、この時間Ｔ３が経過した後に即座に正確な車両速度Ｖを検出することが可能である。 As described above, the train security device 100 according to the present embodiment is based on the pulse signal (speed pulse signal 2a) corresponding to the rotation of the axle 54 from the speed generator 1 provided on the axle 54 of the vehicle. A train security device having a vehicle speed detecting element (vehicle speed detecting device) 110 for detecting the vehicle speed and controlling the vehicle speed by checking the vehicle speed V against the brake pattern generated based on the ground signal. 100, the vehicle speed detection element 110 detects that the speed of the vehicle is constant based on the speed pulse signal 2a and outputs a detection signal 31a, and a detection signal 31a is output. Based on the speed pulse signal 2a and the signal instantaneous value calculation unit 33 for obtaining the instantaneous values V3 of the plurality of speed pulse signals 2a in the time T3 from when the rotary shaft 1d makes one rotation. Difference value calculation for calculating the difference value 36a between the average speed V2 and the instantaneous value V3 in the time T3 from when the output signal 31a is output until the rotation shaft 1d of the speed generator 1 makes one rotation. Unit 40, rotation angle calculation unit 37 for calculating a plurality of rotation axis rotation angles θ corresponding to a plurality of speed pulse signals 2a and a plurality of difference values 36a during one rotation of rotation shaft 1d, and rotation angle calculation unit 37 After the rotation axis rotation angle θ calculated in step S1 is calculated, the recording unit 35 that records the rotation axis rotation angle θ calculated in step 1 in association with the speed pulse signal 2a and the difference value 36a, When the speed pulse signal 2a is input, the vehicle instantaneous speed is obtained for each speed pulse signal 2a based on the rotation shaft rotation angle θn and the difference value 36a (error δn) recorded in the recording unit 35, and the difference value 3 a correction unit 41 that corrects and outputs the vehicle instantaneous speed so as to cancel out a (error δn), so that the train travels at a constant speed even when the train travels at a low speed. Information (difference value 36a, rotation shaft rotation angle θ, etc.) necessary for detecting an accurate vehicle speed V can be obtained within time T3 after detecting that the vehicle is present, and after this time T3 has elapsed It is possible to detect the accurate vehicle speed V immediately.

従来技術では、回転軸１ｄが複数回転したときでなければ、正確な車両速度Ｖを検出するために必要な情報を得ることができないため、列車が低速で走行している場合、即座に正確な車両速度Ｖを検出することが困難である。本実施の形態にかかる列車保安装置１００は、列車の走行速度の高低に関わりなく、回転軸１ｄが１回転する時間Ｔ３の直後から正確な車両速度Ｖを求めることができ、この車両速度Ｖと速度照査パターンとの速度照査を行うことが可能である。その結果、車両の速度域を問わずに精度よく車両速度Ｖを求めるというニーズに対応することができ、例えば、目標停止位置を超過させることなく、かつ、目標停止位置近傍に列車を停止させることが可能である。また、本実施の形態にかかる列車保安装置１００は、車輪５３の空転や滑走の影響を受けることがなく、また、台車５０に速度発電機１を取り付けた際のパラメータ調整を行うことなく自動的に車両速度Ｖを検出することが可能である。 In the prior art, the information necessary to detect the accurate vehicle speed V cannot be obtained unless the rotating shaft 1d rotates a plurality of times. Therefore, when the train is traveling at a low speed, it is immediately accurate. It is difficult to detect the vehicle speed V. The train security device 100 according to the present embodiment can obtain an accurate vehicle speed V immediately after the time T3 when the rotating shaft 1d makes one rotation regardless of the traveling speed of the train. It is possible to perform a speed check with a speed check pattern. As a result, it is possible to meet the need for accurately obtaining the vehicle speed V regardless of the speed range of the vehicle, for example, stopping the train near the target stop position without exceeding the target stop position. Is possible. Further, the train security device 100 according to the present embodiment is not affected by the idling or sliding of the wheels 53, and is automatically performed without adjusting the parameters when the speed generator 1 is attached to the carriage 50. It is possible to detect the vehicle speed V.

また、本実施の形態にかかる列車保安装置１００の一定速度検出部３１は、速度パルス信号２ａに基づいて速度発電機１が１回転する毎に平均速度を演算し、速度発電機１の所定周期（Ｔ１）における平均速度Ｖａとこの所定周期の直後の周期（Ｔ２）における平均速度Ｖｂとが同一であるとき検出信号３１ａを出力するようにしたので、速度発電機１が２回転した時点で車両の速度が一定であるか否かを判別することができ、差分値演算部４０における演算を即座に開始させることが可能である。その結果、正確な車両速度Ｖを短時間に求めることが可能となる。 In addition, the constant speed detector 31 of the train security device 100 according to the present embodiment calculates an average speed every time the speed generator 1 makes one rotation based on the speed pulse signal 2a, and the predetermined period of the speed generator 1 is determined. Since the detection signal 31a is output when the average speed Va in (T1) and the average speed Vb in the period (T2) immediately after this predetermined period are the same, the vehicle is detected when the speed generator 1 makes two revolutions. It is possible to determine whether or not the speed of the difference is constant, and the calculation in the difference value calculation unit 40 can be started immediately. As a result, an accurate vehicle speed V can be obtained in a short time.

また、本実施の形態にかかる列車保安装置１００の補正部４１は、回転軸１ｄが１回転する間における回転軸回転角θｎが算出された直後、かつ、速度パルス信号２ａが入力されたとき、車両瞬時速度を補正して出力するようにしたので、記録部３５に回転軸回転角θｎなどが記録された直後の速度発電機１の所定周期（周期Ｔ４）において正確な車両速度Ｖを求めることが可能となる。 Further, the correction unit 41 of the train security device 100 according to the present embodiment immediately after the rotation shaft rotation angle θn is calculated while the rotation shaft 1d makes one rotation, and when the speed pulse signal 2a is input, Since the vehicle instantaneous speed is corrected and output, the accurate vehicle speed V is obtained in a predetermined cycle (cycle T4) of the speed generator 1 immediately after the rotation axis rotation angle θn and the like are recorded in the recording unit 35. Is possible.

なお、本実施の形態では、車両速度検出要素１１０を列車保安装置１００に適用した例を説明したが、車両速度検出要素１１０は、車両速度検出装置として、車軸取付型の速度発電機１を用いて回転軸の回転速度を計測するあらゆる装置およびシステムに適用可能であり、その場合、それらのシステム等のＨ／Ｗ構成を変更することなく、上述した効果を得ることが可能である。 In this embodiment, an example in which the vehicle speed detection element 110 is applied to the train security device 100 has been described. However, the vehicle speed detection element 110 uses an axle-mounted speed generator 1 as the vehicle speed detection device. Thus, the present invention can be applied to any apparatus and system for measuring the rotational speed of the rotating shaft. In this case, the above-described effects can be obtained without changing the H / W configuration of the system or the like.

なお、本発明の実施の形態にかかる車両速度検出装置および列車保安装置は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略するなど、変更して構成することも可能であることは無論である。 Note that the vehicle speed detection device and the train security device according to the embodiment of the present invention show an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique. Of course, it is possible to change and configure such as omitting a part without departing from the gist of the present invention.

以上のように、本発明は、車両速度検出装置および列車保安装置に適用可能であり、特に、車両の速度域を問わずに即座に正確な車両速度を求めることができる発明として有用である。 As described above, the present invention can be applied to a vehicle speed detection device and a train security device, and is particularly useful as an invention that can immediately obtain an accurate vehicle speed regardless of the vehicle speed range.

１速度発電機
１ａ回転軸軸線
１ｂハウジング
１ｃロータ
１ｄ回転軸
１ｅ伝達部
１ｆ係合部
１ｇ速度信号
１ｈ外周縁
２速度信号変換部
２ａ速度パルス信号（パルス信号）
３車両速度検出部
４地上子信号復調部
５速度パターン生成部
６速度照査部
３１一定速度検出部
３２回転時間算出部
３３信号瞬時値算出部
３４平均速度算出部
３５記録部
３６比較部
３７回転角算出部
３８瞬時速度算出部
３９瞬時速度補正部
４０差分値演算部
４１補正部
５０台車
５１台車枠
５２梁
５３車輪
５４車軸
５４ａ車軸軸線
５４ｂフォークピン
５４ｂ−１フォークピン中心
５４ｃ車軸端面
６０、７０線
１００列車保安装置
１１０車両速度検出要素（車両速度検出装置）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Speed generator 1a Rotating shaft axis 1b Housing 1c Rotor 1d Rotating shaft 1e Transmission part 1f Engagement part 1g Speed signal 1h Outer periphery 2 Speed signal conversion part 2a Speed pulse signal (pulse signal)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Vehicle speed detection part 4 Ground element signal demodulation part 5 Speed pattern generation part 6 Speed check part 31 Constant speed detection part 32 Rotation time calculation part 33 Signal instantaneous value calculation part 34 Average speed calculation part 35 Recording part 36 Comparison part 37 Rotation angle Calculation unit 38 Instantaneous speed calculation unit 39 Instantaneous speed correction unit 40 Difference value calculation unit 41 Correction unit 50 Bogie 51 Bogie frame 52 Beam 53 Wheel 54 Axle 54a Axle axis 54b Fork pin 54b-1 Fork pin center 54c Axle end surface 60, 70 line 100 Train Security Device 110 Vehicle Speed Detection Element (Vehicle Speed Detection Device)

Claims

車両の車軸に設けられた速度発電機からの前記車軸の回転に応じたパルス信号に基づいて前記車両の速度を検出する車両速度検出要素を有し、地上子信号に基づいて生成されたブレーキパターンに前記車両の速度を照査して前記車両の速度を制御する列車保安装置であって、
前記車両速度検出要素は、
前記パルス信号に基づいて前記車両の速度が一定であることを検出して検出信号を出力する一定速度検出部と、
前記検出信号が出力された時から前記速度発電機の回転軸が１回転するまでの時間における複数の前記パルス信号の瞬時値を求める信号瞬時値算出部と、
前記検出信号が出力された時から前記速度発電機の回転軸が１回転するまでの時間における平均速度と前記瞬時値との差分値を前記パルス信号毎に演算する差分値演算部と、
前記回転軸が１回転する間における複数の前記パルス信号および前記差分値に対応した回転軸回転角を前記パルス信号毎に算出する回転角算出部と、
前記回転角算出部で算出された回転軸回転角を前記パルス信号および前記差分値と対応付けて記録する記録部と、
前記回転軸が１回転する間における回転軸回転角が算出された後、かつ、前記パルス信号が入力されたとき、前記記録部に記録された回転軸回転角および差分値に基づいて、車両の車両瞬時速度を前記パルス信号毎に求め、前記差分値を相殺するように前記車両瞬時速度を補正して出力する補正部と、
を備えたことを特徴とする列車保安装置。 A brake pattern having a vehicle speed detection element for detecting the speed of the vehicle based on a pulse signal corresponding to the rotation of the axle from a speed generator provided on the axle of the vehicle, and generated based on a ground signal A train security device that controls the speed of the vehicle by checking the speed of the vehicle,
The vehicle speed detection element is
A constant speed detector that detects that the speed of the vehicle is constant based on the pulse signal and outputs a detection signal;
A signal instantaneous value calculation unit for obtaining instantaneous values of a plurality of the pulse signals in a time from when the detection signal is output until the rotation shaft of the speed generator rotates once;
A difference value calculation unit that calculates a difference value between the average speed and the instantaneous value in the time from when the detection signal is output until the rotation shaft of the speed generator rotates once, for each pulse signal;
A rotation angle calculation unit that calculates a rotation axis rotation angle corresponding to the plurality of pulse signals and the difference value during one rotation of the rotation axis for each pulse signal;
A recording unit that records the rotation axis rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit in association with the pulse signal and the difference value;
After calculating the rotation axis rotation angle during one rotation of the rotation axis and when the pulse signal is input, based on the rotation axis rotation angle and the difference value recorded in the recording unit, A correction unit that obtains an instantaneous vehicle speed for each pulse signal and corrects and outputs the instantaneous vehicle speed so as to cancel out the difference value;
A train security device characterized by comprising:

前記一定速度検出部は、前記パルス信号に基づいて前記速度発電機が１回転する毎に平均速度を演算し、前記速度発電機の所定周期における平均速度とこの所定周期の直後の周期における平均速度とが同一であるとき前記検出信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の列車保安装置。 The constant speed detector calculates an average speed every time the speed generator makes one rotation based on the pulse signal, and an average speed in a predetermined period of the speed generator and an average speed in a period immediately after the predetermined period. The train security device according to claim 1, wherein the detection signal is output when and are the same.

前記補正部は、前記回転軸が１回転する間における回転軸回転角が算出された直後、かつ、前記パルス信号が入力されたとき、前記車両瞬時速度を補正して出力することを特徴とする請求項１または２に記載の列車保安装置。 The correction unit corrects and outputs the instantaneous vehicle speed immediately after the rotation shaft rotation angle is calculated during one rotation of the rotation shaft and when the pulse signal is input. The train security device according to claim 1 or 2.

車両の車軸に設けられた速度発電機からの前記車軸の回転に応じたパルス信号に基づいて前記車両の速度を検出する車両速度検出装置であって、
前記パルス信号に基づいて前記車両の速度が一定であることを検出して検出信号を出力する一定速度検出部と、
前記検出信号が出力された時から前記速度発電機の回転軸が１回転するまでの時間における複数の前記パルス信号の瞬時値を求める信号瞬時値算出部と、
前記検出信号が出力された時から前記速度発電機の回転軸が１回転するまでの時間における平均速度と前記瞬時値との差分値を前記パルス信号毎に演算する差分値演算部と、
前記回転軸が１回転する間における複数の前記パルス信号および前記差分値に対応した回転軸回転角を前記パルス信号毎に算出する回転角算出部と、
前記回転角算出部で算出された回転軸回転角を前記パルス信号および前記差分値と対応付けて記録する記録部と、
前記回転軸が１回転する間における回転軸回転角が算出された後、かつ、前記パルス信号が入力されたとき、前記記録部に記録された回転軸回転角および差分値に基づいて、車両の車両瞬時速度を前記パルス信号毎に求め、前記差分値を相殺するように前記車両瞬時速度を補正して出力する補正部と、
を備えたことを特徴とする車両速度検出装置。 A vehicle speed detection device that detects the speed of the vehicle based on a pulse signal corresponding to the rotation of the axle from a speed generator provided on the axle of the vehicle,
A constant speed detector that detects that the speed of the vehicle is constant based on the pulse signal and outputs a detection signal;
A signal instantaneous value calculation unit for obtaining instantaneous values of a plurality of the pulse signals in a time from when the detection signal is output until the rotation shaft of the speed generator rotates once;
A difference value calculation unit that calculates a difference value between the average speed and the instantaneous value in the time from when the detection signal is output until the rotation shaft of the speed generator rotates once, for each pulse signal;
A rotation angle calculation unit that calculates a rotation axis rotation angle corresponding to the plurality of pulse signals and the difference value during one rotation of the rotation axis for each pulse signal;
A recording unit that records the rotation axis rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit in association with the pulse signal and the difference value;
After calculating the rotation axis rotation angle during one rotation of the rotation axis and when the pulse signal is input, based on the rotation axis rotation angle and the difference value recorded in the recording unit, A correction unit that obtains an instantaneous vehicle speed for each pulse signal and corrects and outputs the instantaneous vehicle speed so as to cancel out the difference value;
A vehicle speed detection device comprising:

前記一定速度検出部は、前記パルス信号に基づいて前記速度発電機が１回転する毎に平均速度を演算し、前記速度発電機の所定周期における平均速度とこの所定周期の直後の周期における平均速度とが同一であるとき前記検出信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の車両速度検出装置。 The constant speed detector calculates an average speed every time the speed generator makes one rotation based on the pulse signal, and an average speed in a predetermined period of the speed generator and an average speed in a period immediately after the predetermined period. The vehicle speed detection device according to claim 4, wherein the detection signal is output when and are the same.

前記補正部は、前記回転軸が１回転する間における回転軸回転角が算出された直後、かつ、前記パルス信号が入力されたとき、前記車両瞬時速度を補正して出力することを特徴とする請求項４または５に記載の車両速度検出装置。 The correction unit corrects and outputs the instantaneous vehicle speed immediately after the rotation shaft rotation angle is calculated during one rotation of the rotation shaft and when the pulse signal is input. The vehicle speed detection device according to claim 4 or 5.