JP6448233B2

JP6448233B2 - Sensor

Info

Publication number: JP6448233B2
Application number: JP2014135470A
Authority: JP
Inventors: 英孝高村
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2034-06-30
Also published as: JP2016014537A

Description

本発明は、車両の進行方向を判定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for determining a traveling direction of a vehicle.

車輪が近接することに起因した磁場の変化を検知することより、所定の地点を列車が通過したことおよびその進行方向を判定する技術がある。車両の方向を判定するには、例えば、ループコイルを２組並べ、各コイルにおけるインダクタンスの時間変化を検出する（非特許文献１）。 There is a technique for determining that a train has passed a predetermined point and its traveling direction by detecting a change in magnetic field caused by the proximity of wheels. In order to determine the direction of the vehicle, for example, two sets of loop coils are arranged, and a change in inductance with time in each coil is detected (Non-Patent Document 1).

インターネット、ＵＲＬ＜http://www.fu-rex.co.jp/product1/ps_pst.html>、平成２６年６月２６日検索Internet, URL <http://www.fu-rex.co.jp/product1/ps_pst.html>, searched on June 26, 2014

しかし、従来の技術では、安全性を担保しつつ、コイルの設置間隔に対して車輪の径が小さい車両ついては検知が難しかった。
本発明は、コイルの設置間隔に対して小さな径の車輪を検出することを目的とする。 However, with the conventional technology, it has been difficult to detect a vehicle having a small wheel diameter with respect to the coil installation interval while ensuring safety.
An object of the present invention is to detect a wheel having a small diameter with respect to a coil installation interval.

本発明は、一の態様において、所定の周波数の交流電流を用いて磁場の変化を検出して物体の接近を検知する一対の送信コイルおよび受信コイルを２つ配置し、一方の受信コイルと他方の受信コイルとにおいて磁場の変化が検出され、該検出された期間が一部共通する場合に、検出順序に基づいて当該物体の進行方向を判定するセンサであって、各受信コイルにて検出された磁場の位相の変化の期間に重なりが生じるように、少なくともいずれか一方の受信コイルにおける当該期間を拡張する補正手段を有するセンサを提供する。
他の好ましい態様において、前記物体は線路を走行する車両であり、前記一対の送信コイルおよび受信コイルは、それぞれ前記線路を構成する一のレールの両側に設けられる。
他の好ましい態様において、前記一方の受信コイルが前記他方の受信コイルよりも先に磁場の変化を検出した場合、前記補正手段は、前記一方の受信コイルおいて検出された磁場の位相の変化の期間の終了時点を後ろにシフトさせ、前記他方の受信コイルおいて検出された磁場の位相の変化の期間の開始時点を前にシフトさせる。
他の好ましい態様において、前記一方の受信コイルにて検出された磁場の変化の期間の終了時点をシフトさせる量は、前記他方の送信コイルにて発生し、前記一方の受信コイルおいて検出された磁場の大きさに基づいて設定される。 According to one aspect of the present invention, two pairs of a transmission coil and a reception coil that detect an approach of an object by detecting a change in a magnetic field using an alternating current of a predetermined frequency are arranged, and one reception coil and the other Is a sensor that determines the advancing direction of the object based on the detection order when a change in the magnetic field is detected in the receiving coil and a part of the detected period is common, and is detected by each receiving coil. There is provided a sensor having correction means for extending the period of at least one of the receiving coils so that an overlap occurs in the period of change in the phase of the magnetic field .
In another preferred aspect, the object is a vehicle traveling on a track, and the pair of transmission coils and reception coils are provided on both sides of one rail constituting the track, respectively.
In another preferred embodiment, when the one receiving coil detects a change in the magnetic field before the other receiving coil, the correction means detects the change in the phase of the magnetic field detected in the one receiving coil. The end point of the period is shifted backward, and the start point of the period of the phase change of the magnetic field detected in the other receiving coil is shifted forward .
In another preferred embodiment, the amount of shifting the end point of the change period of the magnetic field detected by the one receiving coil is generated in the other transmitting coil and detected in the one receiving coil. It is set based on the magnitude of the magnetic field.

本発明によれば、安全性を担保しつつ、コイルの設置間隔に対して小さな径の車輪を検出することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a wheel with a small diameter is detectable with respect to the installation space | interval of a coil, ensuring safety | security.

信号処理装置１００を示す図。The figure which shows the signal processing apparatus. センサ８００の機能を示す図。The figure which shows the function of the sensor 800. （ａ）は補正前の信号の例、（ｂ）は補正後の信号の例をそれぞれ示す図。(A) is an example of a signal before correction, and (b) is a diagram showing an example of a signal after correction. 鉄道管理システム９９０の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the railway management system 990. FIG. 車輪検出部２００の詳細を示す図。The figure which shows the detail of the wheel detection part 200. FIG. 従来技術にかかる信号処理装置１９９を示す図。The figure which shows the signal processing apparatus 199 concerning a prior art. 従来技術にかかる、車両の進行方向と検出される信号との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the advancing direction of a vehicle and the detected signal concerning a prior art. 従来技術にかかる、車輪径が小さい場合に検出される信号の例。The example of the signal detected when a wheel diameter concerning a prior art is small.

まず、図４〜８を用いて、従来技術に係る、鉄道車両の進行方向を検出する方法について説明する。
図４は鉄道管理システム９９０の概要を示す。鉄道管理システム９９０は、車輪検出部２００と信号処理装置１９９と中央管理装置３００とを含む。鉄道車両は線路４００上を走行する。車両の進行方向は、両方がありえる。車両は通常の客車のほか、整備車両、トロッコ等、線路４００上を走行可能なあらゆる車両を含む。すなわち、鉄道管理システム９９０においては、線路４００上を複数の種類の車両がどちらの方向にも進行しうる。車両の種類が異なれば、車輪の径（サイズ）も異なりうる。なお、軌道セクション（Ｓ(x)）は線路４００に設定された区間を規定する。 First, a method for detecting the traveling direction of a railway vehicle according to the related art will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 shows an outline of the railway management system 990. The railway management system 990 includes a wheel detection unit 200, a signal processing device 199, and a central management device 300. The railway vehicle travels on the track 400. Both directions of travel of the vehicle are possible. The vehicle includes any vehicle that can travel on the track 400, such as a maintenance vehicle and a truck, in addition to a normal passenger car. That is, in the railway management system 990, a plurality of types of vehicles can travel in either direction on the track 400. The wheel diameter (size) can be different for different types of vehicles. The track section (S (x)) defines a section set on the track 400.

信号処理装置１９９は、車両の通過および進行方向を検知するためのＡＣＤ（Axel count device）であって、軌道セクションＳの境界部に一つ設けられる。つまり、軌道セクションＳの各境界部が車両の通過および進行方向を検出する地点となる。各信号処理装置１９９において検出された信号は、対応する車輪検出部２００に供給される。
車輪検出部２００は、ＡＤ（Axel detector）であって、一つの信号処理装置１９９に対応して一つ設けられる。一の信号処理装置１９９と一の車輪検出部２００とは信号線を介して電気的に接続される。車輪検出部２００は、信号処理装置１９９に交流電圧を印加し、信号処理装置１９９から供給される信号を取得する。
中央管理装置３００は、一つのみ設けられ、全ての車輪検出部２００から、各ポイント（軌道セクションＳの境界部）をどちらの方向に通過したか否かを把握し、全列車がどの軌道セクションＳ内に存在するのか、およびその進行方向についての情報を集約・管理する。 The signal processing device 199 is an ACD (Axel count device) for detecting the passing and traveling direction of the vehicle, and one signal processing device 199 is provided at the boundary of the track section S. That is, each boundary portion of the track section S is a point where the passage and the traveling direction of the vehicle are detected. A signal detected by each signal processing device 199 is supplied to the corresponding wheel detection unit 200.
One wheel detection unit 200 is an AD (Axel detector), and one wheel detection unit 200 is provided corresponding to one signal processing device 199. One signal processing device 199 and one wheel detection unit 200 are electrically connected via a signal line. The wheel detection unit 200 applies an AC voltage to the signal processing device 199 and acquires a signal supplied from the signal processing device 199.
Only one central management device 300 is provided, and from all the wheel detection units 200, it is ascertained in which direction each point (boundary portion of the track section S) has passed, and which track section all trains have. Information on whether or not it exists in S and its traveling direction are collected and managed.

図５は車輪検出部２００の詳細を示す図である。車輪検出部２００は、送受信回路２０５Ａおよび送受信回路２０５Ｂからなる。
送受信回路２０５Ａおよび送受信回路２０５Ｂは、構造的には同一である。よって、以下、両者を区別する必要がない場合は、単に「送受信回路２０５」と称する。各送受信回路２０５は、一本のレールＲを挟んで正対して設置された送信用コイル２１０および受信用コイル２２０を含む。送信用コイル２１０Ａおよび送信用コイル２１０Ｂにおいて、それぞれ信号処理装置１９９から印加された周波数ｆ１、ｆ２の交流電流に応じた磁場が発生する。発生した磁場の一部は、それぞれ受信用コイル２２０Ａおよび受信用コイル２２０Ｂ内に侵入し、これによって誘導電流が発生する。誘導電流に応じた電気信号が、受信用コイル２２０Ａ、受信用コイル２２０Ｂのそれぞれから信号処理装置１９９に出力される。 FIG. 5 is a diagram showing details of the wheel detection unit 200. The wheel detection unit 200 includes a transmission / reception circuit 205A and a transmission / reception circuit 205B.
The transmission / reception circuit 205A and the transmission / reception circuit 205B are structurally identical. Therefore, hereinafter, when it is not necessary to distinguish the two, they are simply referred to as “transmission / reception circuit 205”. Each transmission / reception circuit 205 includes a transmission coil 210 and a reception coil 220 that are installed facing each other across one rail R. In the transmission coil 210 </ b> A and the transmission coil 210 </ b> B, magnetic fields corresponding to the alternating currents having the frequencies f <b> 1 and f <b> 2 applied from the signal processing device 199 are generated. Part of the generated magnetic field penetrates into the receiving coil 220A and the receiving coil 220B, respectively, thereby generating an induced current. An electrical signal corresponding to the induced current is output to the signal processing device 199 from each of the receiving coil 220A and the receiving coil 220B.

ここで、送信用コイル２１０と受信用コイル２２０の間に車輪などの金属などの物体が位置しない場合は、送信用コイル２１０に印加される電流の位相と受信用コイル２２０から出力される電流の位相は一定の関係を保ち、変動することはない。
ところが、送信用コイル２１０と受信用コイル２２０の間に車輪などの金属物体があると、送信用コイル２１０に印加される電流の位相と受信用コイル２２０から出力される電流の位相の関係（相対的位相）にずれが生じる。典型的には、相対的位相は、物体が送信用コイル２１０と受信用コイル２２０の間に接近すると反転し、そのまま横切って遠ざかると、反転状態が元に戻るという変化を示す。各送受信回路２０５にて検出されるこのような位相の変化を利用して、車両の進行方向を判定する。 Here, when an object such as a metal such as a wheel is not positioned between the transmission coil 210 and the reception coil 220, the phase of the current applied to the transmission coil 210 and the current output from the reception coil 220 are The phase remains constant and does not fluctuate.
However, if there is a metal object such as a wheel between the transmission coil 210 and the reception coil 220, the relationship between the phase of the current applied to the transmission coil 210 and the phase of the current output from the reception coil 220 (relative) Shift). Typically, the relative phase changes when the object approaches between the transmitting coil 210 and the receiving coil 220, and reverses when the object moves across and moves away. The traveling direction of the vehicle is determined using such a phase change detected by each transmission / reception circuit 205.

図６〜７を用いて、進行方向の判定方法を具体的に説明する。
図６は、信号処理装置１９９の回路構成を示す。信号処理装置１９９は、位相差検出回路１１０−１、基準信号生成部１４０−１、バンドパスフィルタ１２０-１、位相差検出回路１１０−２、基準信号生成部１４０−２、バンドパスフィルタ１２０-２、判定回路１３０からなる。基準信号生成部１４０−１および基準信号生成部１４０-２は、それぞれ周波数ｆ１、ｆ２の交流電流を、それぞれ送信用コイル２１０Ａおよび送信用コイル２１０Ｂに印加するとともに、参照信号Ｒｅｆ（ｆ１）およびＲｅｆ（ｆ２）として、位相差検出回路１１０-１および位相差検出回路１１０−２に出力する。位相差検出回路１１０−１および位相差検出回路１１０−２は、それぞれ受信用コイル２２０Ａおよび受信用コイル２２０Ｂから、それぞれ信号Ｒ０（ｆ１）および信号Ｒ０（ｆ１）を受信して、それぞれの信号について参照信号との位相差（の時間変化）を検出する。 The traveling direction determination method will be specifically described with reference to FIGS.
FIG. 6 shows a circuit configuration of the signal processing device 199. The signal processing device 199 includes a phase difference detection circuit 110-1, a reference signal generation unit 140-1, a bandpass filter 120-1, a phase difference detection circuit 110-2, a reference signal generation unit 140-2, and a bandpass filter 120-. 2 and a determination circuit 130. The reference signal generation unit 140-1 and the reference signal generation unit 140-2 apply alternating currents having frequencies f1 and f2 to the transmission coil 210A and the transmission coil 210B, respectively, and reference signals Ref (f1) and Ref. As (f2), it outputs to the phase difference detection circuit 110-1 and the phase difference detection circuit 110-2. The phase difference detection circuit 110-1 and the phase difference detection circuit 110-2 respectively receive the signal R0 (f1) and the signal R0 (f1) from the reception coil 220A and the reception coil 220B, respectively. The phase difference (time change) from the reference signal is detected.

バンドパスフィルタ１２０−１およびバンドパスフィルタ１２０−２は、それぞれ、位相差を表す信号の周波数ｆ１、ｆ２成分のみを取り出す。これは、バンドパスフィルタ１２０-１は、受信用コイル２２０Ｂで生成された周波数ｆ２の磁場の、受信用コイル２２０Ａにおける影響を取り除くためである。同様にバンドパスフィルタ１２０-２は、受信用コイル２２０Ａで生成された周波数ｆ１の磁場の、受信用コイル２２０Ｂにおける影響を除くためである。バンドパスフィルタ１２０-１およびバンドパスフィルタ１２０−２からそれぞれ出力された信号は、位相差検出回路１１０−１および１１０-２にそれぞれ供給される。 The band pass filter 120-1 and the band pass filter 120-2 respectively extract only the frequency f1 and f2 components of the signal representing the phase difference. This is because the band pass filter 120-1 removes the influence of the magnetic field having the frequency f2 generated by the reception coil 220B on the reception coil 220A. Similarly, the band pass filter 120-2 is for removing the influence of the magnetic field having the frequency f1 generated by the receiving coil 220A on the receiving coil 220B. The signals output from the bandpass filter 120-1 and the bandpass filter 120-2 are supplied to the phase difference detection circuits 110-1 and 110-2, respectively.

判定回路１３０は、信号Ｐ１および信号Ｐ２を比較し、両信号の重なり具合を表す信号を生成する。生成された信号は、中央管理装置３００に出力される。中央管理装置３００においては、それぞれ位相にズレが生じているか否かを判定し、位相にズレが生じている期間（反転期間）に一部重なりがあった場合は、反転が発生した順序に基づいて進行方向を決定する。これにより、当該車輪検出部２００において車両が通過したことおよびその進行方向を表すことが中央管理装置３００にて把握される。 The determination circuit 130 compares the signal P1 and the signal P2 and generates a signal that indicates the degree of overlap between the two signals. The generated signal is output to the central management device 300. In the central management device 300, it is determined whether or not a phase shift has occurred, and if there is a partial overlap in a phase shift phase (inversion period), it is based on the order in which the inversion occurred. To determine the direction of travel. As a result, the central management device 300 grasps that the vehicle has passed in the wheel detection unit 200 and represents the traveling direction thereof.

図７は、車両５００の進行方向と検出される信号との関係を示す。同図(a)のように、車両が左から右へ進行した場合、信号Ｐ１、信号Ｐ２の波形は（ｂ）のようになる。（ｂ）は、時刻ｔ１iからt１ｅまでの期間において位相が反転することを表している。これは、当該車両の一つの車輪が、送受信回路２０５Ａの検知範囲に時刻ｔ１iにおいて侵入し、t１ｅにおいて送受信回路２０５Ａの検知範囲から脱出したことを意味する。同様に、時刻ｔ２iにおいて当該車輪が送受信回路２０５Ｂの検知範囲に侵入し、t２ｅにおいて送受信回路２０５Ｂの検知範囲から脱出しことを意味する。そして、反転が検出された順序は、送受信回路２０５Ａが先で送受信回路２０５Ｂが後である。また、送受信回路２０５Ａおよび送受信回路２０５Ｂにて検出された反転期間は、時刻ｔ２ｉからｔ１ｅまでの期間において重なっている。 FIG. 7 shows the relationship between the traveling direction of vehicle 500 and the detected signal. When the vehicle travels from left to right as shown in FIG. 5A, the waveforms of the signals P1 and P2 are as shown in FIG. (B) represents that the phase is inverted in the period from time t1i to t1e. This means that one wheel of the vehicle entered the detection range of the transmission / reception circuit 205A at time t1i and escaped from the detection range of the transmission / reception circuit 205A at t1e. Similarly, this means that the wheel enters the detection range of the transmission / reception circuit 205B at time t2i and escapes from the detection range of the transmission / reception circuit 205B at t2e. The order in which the inversion is detected is the transmission / reception circuit 205A first and the transmission / reception circuit 205B later. The inversion periods detected by the transmission / reception circuit 205A and the transmission / reception circuit 205B overlap in the period from time t2i to t1e.

同図(ｃ)、（ｄ）においては、同一の車両が逆向きに進行した場合に得られる信号の例を示す。(d)において、反転期間に重なりがある点では（ｂ）と同じだが、反転を検出した順序が反対となっている。このように、得られた信号Ｐ１、信号Ｐ２を対比すれば、車両の進行方向を判定することができる。 FIGS. 3C and 3D show examples of signals obtained when the same vehicle travels in the reverse direction. (d) is the same as (b) in that there is an overlap in the inversion period, but the order in which inversion is detected is reversed. Thus, if the obtained signals P1 and P2 are compared, the traveling direction of the vehicle can be determined.

ここで、重なり区間の存在を条件としているのは、例えば、たまたま、ある瞬間に検出エラー等の不具合が発生して送受信回路２０５Ａ、送受信回路２０５Ｂのいずれか一方のみで反転信号を検知できなかった場合、通常の列車では同一車両に複数の車軸（便宜上、前輪、後輪という）があるので、２つの車輪の検出タイミングを一つの車輪の検出タイミングであると誤認識し、結果的に送受信回路２０５Ａと２５０Ｂにおける検出順序を実際の進行方向とは逆であると判定してしまう可能性があるからである。列車の進行方向の判定ミスは重大事故につながる可能性があるので、確実に防止する必要がある。このような観点から、鉄道管理システム９９０においては、重なりが検出されない場合は何らか検出エラーが発生したとみなし、進行方向の判定を行わない設計となっている。 Here, the existence of the overlapping section is a condition, for example, when a failure such as a detection error occurs at a certain moment and the inverted signal cannot be detected by only one of the transmission / reception circuit 205A and the transmission / reception circuit 205B. In the case of a normal train, the same vehicle has a plurality of axles (referred to as front wheels and rear wheels for convenience). This is because the detection order in 205A and 250B may be determined to be opposite to the actual traveling direction. A misjudgment of the direction of travel of a train can lead to a serious accident, so it must be reliably prevented. From this point of view, the railway management system 990 is designed not to determine the traveling direction because it is considered that some detection error has occurred when no overlap is detected.

しかし、Ｌに比べて一定以上の小さな径の車輪の場合は、重なり区間が発生しない。車輪のサイズが小さくなると反転期間の長さが小さくなるからである。
図８は、車輪径が小さい場合に検出される信号の例である。このように、従来の方法では、車輪径が小さい場合は、車両が通過したことは検知できても、進行方向が判定できないという問題があった。
仮にＬを小さく設定できたとしても、特に、車輪が大きいばあいの検知や通過速度が大きい場合の検知において検知精度が下がってしまうという問題がある。換言すると、大小さまざまな径の車輪を有する車両が混在する軌道において、全ての車両の進行方向を判定することが困難であった。 However, in the case of a wheel having a diameter smaller than a certain value compared with L, no overlapping section occurs. This is because the length of the inversion period decreases as the wheel size decreases.
FIG. 8 is an example of a signal detected when the wheel diameter is small. As described above, in the conventional method, when the wheel diameter is small, there is a problem in that the traveling direction cannot be determined even though it can be detected that the vehicle has passed.
Even if L can be set small, there is a problem that the detection accuracy is lowered particularly in the detection when the wheel is large and the detection when the passing speed is large. In other words, it is difficult to determine the traveling direction of all the vehicles in a track in which vehicles having wheels of various diameters are mixed.

以下、図１〜３を用いて本発明を説明する。
本発明において前提となるシステムは鉄道管理システム９９０と同様である。鉄道管理システム９９０と異なるのは、信号処理装置１９９に変えて信号処理装置１００を用いた点のみである。よって、以下、この差異点を中心に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS.
The system which is a premise in the present invention is the same as the railway management system 990. The difference from the railway management system 990 is that the signal processing device 100 is used instead of the signal processing device 199. Therefore, hereinafter, this difference will be mainly described.

図１は、信号処理装置１００の回路構成を示す。信号処理装置１００は、位相差検出回路１１０-１、位相差検出回路１１０-１、バンドパスフィルタ１２０-１、バンドパスフィルタ１２０-２、判定回路１３０、基準信号生成部１４０−１、基準信号生成部１４０−２を含む。信号処理装置１００が信号処理装置１９９と異なるのは、バンドパスフィルタ１２５−１、補正回路１３５−１、バンドパスフィルタ１２５−１、補正回路１３５−１を有する点である。換言すると、信号処理装置１００は、信号処理装置１９９に、バンドパスフィルタ１２５−１、補正回路１３５−１、バンドパスフィルタ１２５−１、補正回路１３５−１からなるバイパス回路を追加したといえる。このバイパス回路は、信号Ｐ１、信号Ｐ２をそれぞれ信号Ｐ１'、信号Ｐ２'に補正する機能を有する。なお、判定回路１３０における動作は鉄道管理システム９９０と同様である。 FIG. 1 shows a circuit configuration of the signal processing apparatus 100. The signal processing apparatus 100 includes a phase difference detection circuit 110-1, a phase difference detection circuit 110-1, a band pass filter 120-1, a band pass filter 120-2, a determination circuit 130, a reference signal generation unit 140-1, a reference signal. A generation unit 140-2 is included. The signal processing device 100 is different from the signal processing device 199 in that the signal processing device 100 includes a band-pass filter 125-1, a correction circuit 135-1, a band-pass filter 125-1, and a correction circuit 135-1. In other words, it can be said that the signal processing apparatus 100 has added a bypass circuit including the bandpass filter 125-1, the correction circuit 135-1, the bandpass filter 125-1, and the correction circuit 135-1 to the signal processing apparatus 199. This bypass circuit has a function of correcting the signal P1 and the signal P2 to the signal P1 ′ and the signal P2 ′, respectively. The operation in the determination circuit 130 is the same as that in the railway management system 990.

バンドパスフィルタ１２５−１は、バンドパスフィルタ１２０-１と同様、ｆ１以外の周波数成分を取り除く。バンドパスフィルタ１２５−２は、バンドパスフィルタ１２０-２と同様、周波数ｆ２以外を周波数成分取り除く。補正回路１３５−1、補正回路１３５−２は、それぞれ入力された信号を補正して信号Ｐ１’、信号Ｐ２’として出力する。 The bandpass filter 125-1 removes frequency components other than f1 as with the bandpass filter 120-1. The bandpass filter 125-2 removes frequency components other than the frequency f2 as in the bandpass filter 120-2. The correction circuit 135-1 and the correction circuit 135-2 correct the input signals and output the signals as signals P1 'and P2'.

図２は、センサ８００の機能を示す。センサ８００は、車輪検出部２００および信号処理装置１００を含む。車輪検出部２００は、鉄道管理システム９９０と同様である。信号処理装置１００は、移動差検出部８２０と位相補正部８３０と重なり判定部８４０とからなる。移動差検出部８２０は、図１に示す位相差検出回路１１０-１、位相差検出回路１１０−２によって実現され、鉄道管理システム９９０と同じ。重なり判定部８４０は図１に示す判定回路１３０によって実現され、鉄道管理システム９９０と同様である。位相補正部８３０は、図１に示すバンドパスフィルタ１２５−１、補正回路１３５−１、バンドパスフィルタ１２５−１、補正回路１３５−１からなるバイパス回路によって実現され、鉄道管理システム９９０には存在しない機能である。 FIG. 2 shows the function of the sensor 800. Sensor 800 includes a wheel detection unit 200 and a signal processing device 100. The wheel detection unit 200 is the same as the railway management system 990. The signal processing apparatus 100 includes a movement difference detection unit 820, a phase correction unit 830, and an overlap determination unit 840. The movement difference detection unit 820 is realized by the phase difference detection circuit 110-1 and the phase difference detection circuit 110-2 shown in FIG. 1, and is the same as the railway management system 990. The overlap determination unit 840 is realized by the determination circuit 130 illustrated in FIG. 1 and is the same as the railway management system 990. The phase correction unit 830 is realized by a bypass circuit including the band-pass filter 125-1, the correction circuit 135-1, the band-pass filter 125-1, and the correction circuit 135-1 shown in FIG. It is a function that does not.

すなわち、位相補正部８３０は、同図に示すように、受信用コイル２２０Ａにて検出された、送信用コイル２１０Ｂに起因した磁場の変化に基づいて、受信用コイル２２０Ａおいて検出された磁場の変化の期間を補正し、前記受信用コイル２２０Ｂにて検出された、送信用コイル２１０Ａに起因した磁場の変化に基づいて、受信用コイル２２０Ｂにおいて検出された磁場の変化の期間を補正する。 That is, as shown in the figure, the phase correction unit 830 detects the magnetic field detected in the receiving coil 220A based on the change in the magnetic field caused by the transmitting coil 210B detected by the receiving coil 220A. The change period is corrected, and the change period of the magnetic field detected in the reception coil 220B is corrected based on the change in the magnetic field caused by the transmission coil 210A detected by the reception coil 220B.

より具体的には、図３に示すような補正が行われる。図３の（ａ）は補正前の信号の例、（ｂ）は補正後の信号の例を示す。
同図（ｂ）に示すように、位相補正部８３０は、前記受信用コイル２２０Ａが受信用コイル２２０Ｂよりも先に磁場の変化を検出した場合、受信用コイル２２０Ａにおいて検出された磁場の位相の変化の期間の終了時点を後ろにシフトさせるとともに、受信用コイル２２０Ｂおいて検出された磁場の位相の変化の期間の開始時点を前にシフトさせる。信号Ｐ１、信号Ｐ２の反転発生順序が逆である場合は、受信用コイル２２０Ｂにおいて検出された磁場の位相の変化の期間の終了時点を後ろにシフトさせるとともに、受信用コイル２２０Ａおいて検出された磁場の位相の変化の期間の開始時点を前にシフトさせる。 More specifically, correction as shown in FIG. 3 is performed. 3A shows an example of a signal before correction, and FIG. 3B shows an example of a signal after correction.
As shown in FIG. 5B, when the receiving coil 220A detects a change in the magnetic field before the receiving coil 220B, the phase correction unit 830 detects the phase of the magnetic field detected in the receiving coil 220A. The end point of the change period is shifted backward, and the start point of the change period of the magnetic field phase detected by the receiving coil 220B is shifted forward. When the order of inversion of the signals P1 and P2 is reversed, the end point of the phase change period of the magnetic field detected in the reception coil 220B is shifted backward, and the detection is detected in the reception coil 220A. Shift the start of the period of change of the magnetic field phase forward.

換言すると、２つの反転期間に重なりがない場合は、重なりが発生する可能性がある方向に、信号Ｐ１および信号Ｐ２の両方について、反転期間が拡張される。同図の例では、補正前の２つの信号においては重なり期間がなかったもの、重なりが生じるように補正されている。 In other words, when there is no overlap between the two inversion periods, the inversion period is extended for both the signal P1 and the signal P2 in the direction in which the overlap may occur. In the example shown in the figure, the two signals before correction are corrected so that there is no overlap period, and overlap occurs.

一方の送信用コイル（例えば受信用コイル２２０Ａ）から出力される信号のシフト量は、他方の送信用コイル（送信用コイル２１０Ｂ）にて発生し、前記一方の受信コイル（受信用コイル２２０Ａ）にて検出された周波数ｆ２磁場の大きさ（振幅の大きさ）に基づいて設定する。 The shift amount of the signal output from one transmitting coil (for example, the receiving coil 220A) is generated in the other transmitting coil (transmitting coil 210B), and is transferred to the one receiving coil (receiving coil 220A). Is set based on the magnitude (amplitude magnitude) of the detected frequency f2 magnetic field.

上記実施例によれば、従来と同じ車輪検出部２００を用いたとしても、より小さな径の車輪でも検知することが可能。従って、大きさが異なる車輪が混在する車両が運行される軌道にも、列車の存在および進行方向を把握することができる。また、従来のセンサシステムにバイパス回路を付加するだけなので、一から新しいセンサを製造する場合に比べて、簡単にかつ低コストで実現することができる。 According to the above embodiment, even if the same wheel detector 200 as the conventional one is used, it is possible to detect even a wheel having a smaller diameter. Therefore, it is possible to grasp the presence and traveling direction of a train on a track on which a vehicle in which wheels of different sizes are mixed is operated. Moreover, since only a bypass circuit is added to the conventional sensor system, it can be realized easily and at a lower cost than when a new sensor is manufactured from scratch.

上記実施例は例示にすぎず、種々の観点から変形することが可能である。
例えば、位相補正部８３０が補正を行う対象の信号は、信号Ｐ１、信号Ｐ２の両方ではなく、少なくともいずれかであってもよい。要するに、時間的に先に位相差のずれを検出したものの終点を時間的に後側に拡張する補正処理と、後に検出したものの始点が時間的に前側に拡張する補正処理の少なくともいずれかが実行されればよい。
また、拡張する量（時間の長さ）は、自己や相手の受信コイルの信号強度や反転期間の長さ等、磁場に非依存の、予め定められた量であってもよい。 The above embodiment is merely an example, and can be modified from various viewpoints.
For example, the signal to be corrected by the phase correction unit 830 may be at least one of the signals P1 and P2 instead of both. In short, at least one of a correction process in which the phase difference is detected earlier in time and the end point is extended backward in time, and a correction process in which the start point of the later detected is extended forward in time is executed. It only has to be done.
Further, the amount to be expanded (the length of time) may be a predetermined amount that is independent of the magnetic field, such as the signal strength of the receiving coil of the subject or the other party or the length of the inversion period.

また、本発明の適用対象は、鉄道車両に限定されず、自動車その他の移動体の進行方向の判定にも適用可能である。 In addition, the application target of the present invention is not limited to a railway vehicle, and can also be applied to the determination of the traveling direction of an automobile or other moving body.

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、上記説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り、様々な形態に変更することができる。 The configurations, shapes, sizes, and arrangement relationships described in the above embodiments are merely schematically shown to the extent that the present invention can be understood and implemented. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various forms without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.

１００・・・信号処理装置、１１０・・・位相差検出回路、１３０・・・判定回路、１２５・・・バンドパスフィルタ、１３５・・・補正回路、１２０・・・バンドパスフィルタ、１４０・・・基準信号生成部、３００・・・中央管理装置、２００・・・車輪検出部、４００・・・線路、２０５・・・送受信回路、２１０・・・送信用コイル、２２０・・・受信用コイル、８２０・・・移動差検出部、８３０・・・位相補正部、８４０・・・重なり判定部、８００・・・センサ、９９０・・・鉄道管理システム、１９９・・・信号処理装置、５００・・・車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Signal processing apparatus, 110 ... Phase difference detection circuit, 130 ... Determination circuit, 125 ... Band pass filter, 135 ... Correction circuit, 120 ... Band pass filter, 140 ... Reference signal generation unit, 300 ... central management device, 200 ... wheel detection unit, 400 ... track, 205 ... transmission / reception circuit, 210 ... transmission coil, 220 ... reception coil 820: Movement difference detection unit, 830 ... Phase correction unit, 840 ... Overlap determination unit, 800 ... Sensor, 990 ... Railway management system, 199 ... Signal processing device, 500. ··vehicle

Claims

所定の周波数の交流電流を用いて磁場の変化を検出して物体の接近を検知する一対の送信コイルおよび受信コイルを２つ配置し、一方の受信コイルと他方の受信コイルとにおいて磁場の変化が検出され、該検出された期間が一部共通する場合に、検出順序に基づいて当該物体の進行方向を判定するセンサであって、
各受信コイルにて検出された磁場の位相の変化の期間に重なりが生じるように、少なくともいずれか一方の受信コイルにおける当該期間を拡張する補正手段を有する
センサ。 Two pairs of transmission coils and reception coils that detect an approach of an object by detecting a change in the magnetic field using an alternating current of a predetermined frequency are arranged, and a change in the magnetic field occurs in one reception coil and the other reception coil. A sensor that detects a traveling direction of the object based on a detection order when the detected period is partially common,
The sensor which has a correction means which extends the said period in at least any one receiving coil so that it may overlap in the period of the change of the phase of the magnetic field detected in each receiving coil .

前記物体は線路を走行する車両であり、
前記一対の送信コイルおよび受信コイルは、それぞれ前記線路を構成する一のレールの両側に設けられる、請求項１記載のセンサ。 The object is a vehicle traveling on a track,
The sensor according to claim 1, wherein the pair of transmission coils and reception coils are provided on both sides of one rail constituting the line.

前記一方の受信コイルが前記他方の受信コイルよりも先に磁場の変化を検出した場合、
前記補正手段は、前記一方の受信コイルにて検出された磁場の位相の変化の期間の終了時点を後ろにシフトさせ、前記他方の受信コイルにて検出された磁場の位相の変化の期間の開始時点を前にシフトさせる、
請求項１または２に記載のセンサ。 When the one receiving coil detects a change in the magnetic field before the other receiving coil,
Wherein the correction means, the shifting back the end of the period of variation of one of the detected at the receiving coil a magnetic field in the phase, the start of the detected period of the change in phase of the magnetic field in the other receiver coil Shift the time forward,
The sensor according to claim 1 or 2.

前記一方の受信コイルにて検出された磁場の変化の期間の終了時点をシフトさせる量は、前記他方の送信コイルにて発生し、前記一方の受信コイルおいて検出された磁場の大きさに基づいて設定される、請求項３に記載のセンサ。 The amount by which the end point of the change period of the magnetic field detected by the one receiving coil is shifted is generated by the other transmitting coil and is based on the magnitude of the magnetic field detected by the one receiving coil. The sensor according to claim 3, which is set as follows.