JP5898923B2 - 車上装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両に搭載される車上装置に関する。

周知のように、軌道上を走行する鉄道車両においては、走行距離を計測して自車の走行位置を検知する手法が知られている。走行距離を計測するには、車両に搭載される車上装置に、予め、車輪径から定まる車輪１回転当りの走行長を乗算係数として設定しておき、この乗算係数に車軸の回転量を乗算する。ところが、車輪は走行に応じて摩耗するため、車輪径が変化（縮小）し、計測した走行距離には常に誤差が含まれる。

そこで、従来は、車庫を出庫していく車両について、定期検査などにより、手動によって車両径を測定し、その測定値を車上装置に車輪径の乗算係数として設定する等の手法を採用していた。

しかし、上述した従来の手法は、人手による煩わしい車輪径測定作業が必要になるうえ、測定値を車上装置に手動で設定しなければならないという煩わしさも加わる。

特許文献１は、列車の車軸に取り付けたタコジェネレータ、速度発電機のパルス積算値を用い、線路上の連続した位置を追跡する技術を開示している。しかし、特許文献１は、走行距離算出システムを開示するものであって、車庫から出庫される車両について、その車輪径を測定するものではない。特許文献２には、車輪径の自動補正については記載があるが、振子制御式鉄道車両の走行時車輪径補正方法を開示するものであって、車庫から出庫される車両について、その車輪径を補正するものではない。

特開平５−３２２５９３号公報 特開２００１−１０６０７０号公報

本発明の課題は、車庫から出庫する車両について、人手に頼ることなく、車輪径を測定する車上装置を提供することである。

本発明のもう一つの課題は、車輪径の変動分の累積を回避しながら、車輪径を測定し得る車上装置を提供することである。

上述した課題を達成するため、本発明に係る車上装置は、特定された距離を走行した車両について、車輪の回転に応じたパルスを発生するパルス発生器から供給されるパルス数を計測し、前記パルス数に基づいて前記車輪の径を算出して補正し、当該補正値を次の出庫時に前記車両の走行速度の算出に用いる。

上述した本発明に係る車上装置によれば、人手を介することなく、車庫から出庫してゆく車両について、その車輪径を算出することができる。当然のことであるが、この場合の車輪径とは、レールの踏み面と接触する車輪周面の直径または半径である。

出庫した後、入庫するまでは、このようにして算出された車輪径に基づいて、車両の走行速度、走行距離が算出される。勿論、入庫時の車輪径は、出庫時の車輪径と異なる場合が多いが、次の出庫時に再び車輪径測定がおこなわれ、補正された車輪径が得られるので、車輪径の変動分の累積がない。したがって、車両の走行速度、走行距離の算出の精度を維持することができる。

車輪径は、具体的には、車両が、一定距離で設定された地上子間を走行したとき、前記パルス数に基づいて算出された測定距離と、前記地上子間の実際の距離とより算出することができる。

車上装置は、計算結果から得られた車輪の径と、設定値とを比較して、規定値内にあれば、計算結果から得られた車輪の径を、設定値とすることができる。車上装置は、このようにして設定された設定値を用いて、計算結果から得られた車輪の径と、設定値とを比較して、比較結果により警告を発することができる。これにより、車輪の交換時期を知ることができる。

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）車庫から出庫する車両について、人手に頼ることなく、車輪径を測定する車上装置を提供することができる。
（ｂ）車輪径の変動分の累積を回避しながら、車輪径を測定し得る車上装置を提供することができる。

本発明に係る車上装置を有する車両と、その車輪径測定を説明する図である。

図１を参照すると、車両３は、レール５の上にあって、車庫１に入庫している。車両３には、車上装置３１及び表示装置３２が搭載されており、車上装置３１には、車上アンテナ３３及びパルス発生器３４等が接続されている。車上アンテナ３３は、車庫１の外部において、レール５に沿って間隔Ｌをおいて配置された地上子７１，７２と電磁結合する。

パルス発生器３４は、車輪３５の回転に応じたパルスを発生する。このようなパルス発生器３４は、周知の速度発電機によって構成することができる。車輪３５の回転は、車輪３５そのものの回転として検出することができるし、車輪３５の車軸の回転として検出することもできる。

車両３が、レール５上を、車庫１から矢印Ｆ１で示す方向に出庫してゆき、特定された距離Lを走行したとき、車両３に備えられた車上装置３１は、車輪３５の回転に応じたパルスを発生するパルス発生器３４から供給されるパルス数を計測し、計測されたパルス数に基づいて、車輪３５の径を算出する。この実施の形態では、特定された距離は、地上子７１−７２の間に設定された距離Ｌである。この距離Lは、例えば１５０ｍというように、予め定められている。車両３が、地上子７１−７２の間に設定された距離Ｌを走行したことは、地上子７１，７２と車上アンテナ３３との間の電気的・磁気的な結合によって生じる信号を、車上装置３１によって処理することによって判定される。次に、車輪径算出について、具体的に説明する。

パルス発生器３４の出力パルス数：ｎ/１回転
算出される車輪径：Ｄ(m)
地上子７１−７２間の間隔：Ｌ（ｍ）
Ｌ（ｍ）を走行したとき車上装置３１が認識した累積パルス数：Ｎ（回）
とすると、
Ｌ＝πＤ・（Ｎ/ｎ）
となる。この式を変形すると、車輪３５の外径Ｄ（ｍ）は、
Ｄ＝（ｎ・Ｌ）/（π・Ｎ）
として求まる。なお、車輪径測定のため、地上子７１−７２の間を、車両３が走行するとき、その走行速度は、空転や滑走が生じないような値に設定される。

上述した本発明に係る車上装置３１によれば、人手を介することなく、車庫１から出庫してゆく車両３について、その車輪３５の径を算出することができる。出庫した後、入庫するまでは、このようにして算出された車輪径に基づいて、車両３の走行速度、走行距離が算出される。勿論、入庫時の車輪径は、出庫時の車輪径と異なる場合が多いが、次の出庫時に再び車輪径測定がおこなわれ、補正された車輪径が得られるので、営業日を跨いだ車輪径の変動分の累積がない。したがって、車両３の走行速度、走行距離の算出の精度を維持することができる。

車上装置３１は、計算結果から得られた車輪３５の径と、設定値とを比較して、規定値内にあれば、計算結果から得られた車輪３５の径を、設定値とすることができる。車上装置３１は、このようにして設定された設定値を用いて、計算結果から得られた車輪３５の径と、設定値とを比較して、比較結果により、運転台等の表示装置３２に警告を発することができる。これにより、車輪３５の交換時期を知ることができる。

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

１ 車庫
３ 車両
３１ 車上装置
３２ 表示装置
３３ 車上アンテナ
３４ パルス発生器
３５ 車輪

Claims (4)

1. 特定された距離を走行した車両について、車輪の回転に応じたパルスを発生するパルス発生器から供給されるパルス数を計測し、前記パルス数に基づいて前記車輪の径を算出して補正し、当該補正値を次の出庫時に前記車両の走行速度の算出に用いる、車上装置。
2. 請求項１に記載された車上装置であって、一定距離で設定された地上子間を走行したとき、前記パルス数に基づいて算出された測定距離と、前記地上子間の実際の距離とより、前記車輪の径を算出する、車上装置。
3. 請求項１又は２に記載された車上装置であって、計算結果から得られた車輪の径と、設定値とを比較して、比較結果により警告を発する、車上装置。
4. 請求項１又は２に記載された車上装置であって、計算結果から得られた車輪の径と、設定値とを比較して、規定値内にあれば、計算結果から得られた車輪の径を、設定値とする、車上装置。

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