TWI615304B - 鐵道車輛之狀態監視裝置及具備其之列車編成 - Google Patents

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Keiichiro Kamura
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Masayuki MITSUE
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川崎重工業股份有限公司
Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha
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Abstract

本發明係一種狀態監視裝置，其係用於車輛相互連結之列車編成，該車輛具備車體、及配置於該車體之長度方向之兩端部且支承上述車體之一對台車，該狀態監視裝置具備：感測器，其設置於各上述台車，且檢測設置於台車之機器之狀態資訊；無線發送機，其設置於各上述台車，且將包含上述檢測到之狀態資訊之感測訊號無線發送；及至少1個無線接收機，其接收自上述無線發送機無線發送之上述感測訊號；上述無線接收機包含第1無線接收機，該第1無線接收機配置於上述一對第1台車中之上述第2車輛側之第1台車與上述一對第2台車中之上述第1車輛側之第2台車之間，且接收該第2車輛側之第1台車之第1狀態資訊、及該第1車輛側之第2台車之第2狀態資訊。

Description

鐵道車輛之狀態監視裝置及具備其之列車編成
本發明係關於一種用於多個車輛相互連結而成之列車編成之鐵道車輛之狀態監視裝置及具備其之列車編成。
習知，已知一種監視鐵道車輛之台車是否有異常之狀態監視裝置(例如，參照專利文獻1)。於該裝置中，例如，包含台車之軸承之溫度資訊之感測訊號藉由近距離無線通訊而自台車側之無線發送機被發送至車體側之無線接收機，利用無線接收機接收到之感測訊號暫時保存於搭載於車體之資料記憶處理裝置。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特表2009-521902號公報
此外，鐵道車輛之車體由靠車體長度方向之兩端部而配置之一對台車支承，且於一對台車之間設置有多個車底機器(例如，反相器或 變壓器等)。因此，進行無線通訊時，存在該等車底機器成為障礙物而無法良好地接收訊號之情況。因此，為了使無線接收機不受各機器妨礙而以穩定之通訊質量接收感測訊號，需要將無線接收機配置於台車之正上方，並對應於每一個台車而設置無線接收機。
因此，本發明之目的在於：一面保持穩定之通訊質量，一面削減列車編成整體上之無線接收機之數量，從而減輕狀態監視裝置之成本及設置作業負擔。
本發明之一態樣之鐵道車輛之狀態監視裝置係用於車輛相互連結之列車編成，該車輛具備車體、及配置於該車體之長度方向之兩端部且支承上述車體之一對台車，上述列車編成包含：第1車輛，其具有第1車體及一對第1台車；及第2車輛，其具有第2車體及一對第2台車，且與上述第1車輛相鄰；上述狀態監視裝置具備：感測器，其設置於各上述台車，且檢測設置於台車之機器之狀態資訊；無線發送機，其設置於各上述台車，且將包含上述檢測到之狀態資訊之感測訊號無線發送；及至少1個無線接收機，其接收自上述無線發送機無線發送之感測訊號；上述無線接收機包含第1無線接收機，該第1無線接收機配置於上述一對第1台車中之上述第2車輛側之第1台車與上述一對第2台車中之上述第1車輛側之第2台車之間，且接收該第2車輛側之第1台車之狀態資訊、及該第1車輛側之第2台車之狀態資訊。
根據上述構成，由於第1無線接收機配置於一對第1台車中之第2車輛側之第1台車與一對第2台車中之第1車輛側之第2台車之間， 故而第1無線接收機可不受設置於車體之車底之機器妨礙，而自分別設置於不同之2個車輛之台車之無線發送機分別接收感測訊號。因此，可一面保持穩定之通訊質量，一面削減列車編成整體上之無線接收機之數量，從而可減輕狀態監視裝置之成本及設置作業負擔。
具備本發明之一態樣之狀態監視裝置之列車編成係車輛相互連結，且具備狀態監視裝置者，該車輛具備車體、及配置於該車體之長度方向之兩端部且支承上述車體之一對台車，上述列車編成包含：第1車輛，其具有第1車體及一對第1台車；及第2車輛，其具有第2車體及一對第2台車，且與上述第1車輛相鄰；上述狀態監視裝置具備：感測器，其設置於各上述台車，且檢測設置於台車之機器之狀態資訊；無線發送機，其設置於各上述台車，且將包含上述檢測到之狀態資訊之感測訊號無線發送；及至少1個無線接收機，其接收自上述無線發送機無線發送之上述感測訊號；上述無線接收機配置於上述一對第1台車中之上述第2車輛側之第1台車與上述一對第2台車中之上述第1車輛側之第2台車之間，且接收該第2車輛側之第1台車之狀態資訊、及該第1車輛側之第2台車之狀態資訊，設置有上述無線接收機之車輛每隔一輛而連結。
根據上述構成，亦可一面保持穩定之通訊質量，一面削減列車編成整體上之無線接收機之數量，從而可減輕狀態監視裝置之成本及設置作業負擔。
再者，上述「第1車輛」及「第2車輛」僅指構成鐵道車輛之各個車輛，未必對應於實施形態之第1車輛及第2車輛(例如，上述「第1車輛」無需為最前方之車輛)。
根據本發明，可一面保持穩定之通訊質量，一面削減列車編成整體上之無線接收機之數量，從而減輕狀態監視裝置之成本及設置作業負擔。
1‧‧‧列車編成
10‧‧‧狀態監視裝置
11~14‧‧‧第1~第4車輛
21~24‧‧‧第1~第4車體
31F、31R‧‧‧第1台車
32F、32R‧‧‧第2台車
33F、33R‧‧‧第3台車
34F、34R‧‧‧第4台車
41F、41R‧‧‧第1溫度感測器
42F、42R‧‧‧第2溫度感測器
43F、43R‧‧‧第3溫度感測器
44F、44R‧‧‧第4溫度感測器
51F、51R‧‧‧第1無線發送機
52F、52R‧‧‧第2無線發送機
53F、53R‧‧‧第3無線發送機
54F、54R‧‧‧第4無線發送機
61F、61R‧‧‧第1無線接收機
63F、63R‧‧‧第2無線接收機
71‧‧‧第1記憶裝置
73‧‧‧第2記憶裝置
圖1係搭載有實施形態之鐵道車輛之狀態監視裝置之列車編成之模式圖。
圖2係圖1所示之列車編成之主要部分放大圖。
圖3係圖2所示之狀態監視裝置之方塊圖。
圖4係表示圖3所示之狀態監視裝置之無線發送機所無線發送之感測訊號之格式之圖。
以下，參照圖式，對實施形態進行說明。
[列車編成]
圖1係搭載有實施形態之鐵道車輛之狀態監視裝置10之列車編成1之模式圖。如圖1所示，列車編成1具備：第1車輛11；第2車輛12，其與第1車輛11相鄰；第3車輛13，其與第2車輛12相鄰；及第4車輛14，其與第3車輛13相鄰。列車編成1係將該等車輛11~14經由連結器C串列連結而成。再者，於圖1中，僅圖示了5輛以上之編成之4輛，但所編成之車輛之數量並不限定於此。
第1車輛11具有第1車體21、及靠第1車體21之長度方向之兩端部而配置且支承第1車體21之一對第1台車31F、31R。第2車輛12具有第2車體22、及靠第2車體22之長度方向之兩端部而配置且支承第2車體22之一對第2台車32F、32R。第3車輛13具有第3車體23、及靠第3車體23之長度方向之兩端部而配置且支承第3車體23之一對第3台車33F、33R。第4車輛14具有第4車體24、及靠第4車體24之長度方向之兩端部而配置且支承第4車體24之一對第4台車34F、34R。又，於第1車輛11之第1車體21之下側，於一對第1台車31F、31R之間設置有多個車底機器D(例如，反相器或變壓器等)。再者，於第2~第4車輛12~14中，亦於同樣之部位設置有車底機器D。
[狀態監視裝置]
圖2係圖1所示之列車編成1之主要部分放大圖。圖3係圖2所示之狀態監視裝置10之方塊圖。如圖1至3所示，於列車編成1，搭載有鐵道車輛之狀態監視裝置10。作為一例，狀態監視裝置10係監視各台車31F~34F、31R~34R之軸箱BX內之軸承BR之溫度之裝置。狀態監視裝置10具備第1~第4溫度感測器41F~44F、41R~44R、第1~第4無線發送機51F~54F、51R~54R、第1及第2無線接收機61F、61R、63F、63R、以及第1及第2記憶裝置71、73。
[溫度感測器]
第1~第4溫度感測器41F~44F、41R~44R分別設置於第1~第4台車31F~34F、31R~34R之各軸箱BX，且檢測軸箱BX內之軸承BR(機器)之溫度(狀態資訊)。即，於每1台車設置有4個溫度感測器。
[無線發送機]
第1~第4無線發送機51F~54F、51R~54R與第1~第4溫度感測器41F~44F、41R~44R對應而設置於各軸箱BX，且分別將包含利用各溫度感測器而檢測到之溫度之資訊之感測訊號無線發送。於本實施之形態中，無線發送機與溫度感測器一併收納於同一殼體內且該殼體設置於軸箱，每1台車之無線發送機之數量係與溫度感測器同樣地設為4個。
[無線接收機]
第1無線接收機61F、61R設置於第1車體21，第2無線接收機63F、63R設置於第3車體23。無線接收機係每隔一輛而設置，於第2車輛12及第4車輛14，並未設置有無線接收機。即，列車編成1係設置有無線接收機之車輛每隔一輛連結而成。
第1無線接收機61R配置於第1車輛11之第2車輛12側之第1台車31R與第2車輛12之第1車輛11側之第2台車32F之間。於本實施形態中，第1無線接收機61R安裝於第1車體21之第2車輛12側之端部之下部。具體而言，如圖2所示，第1無線接收機61R安裝於第1車體21之台框21a之靠第2車輛12之端部。例如，第1無線接收機61R安裝於第1車體21之台框21a之端樑21aa車寬方向之中央部附近。
第2無線接收機63F配置於第2車輛12之第3車輛13側之第2台車32R與第3車輛13之第2車輛12側之第3台車33F之間。於本實施形態中，第2無線接收機63F安裝於第3車體23之第2車輛12側之端部之下部。即，第2無線接收機63F亦與第1無線接收機61R同樣地設置。
第2無線接收機63R亦同樣地配置於第3車輛13之第4車 輛14側之第3台車33R與第4車輛14之第3車輛13側之第4台車34F之間。第2無線接收機63R亦與第1無線接收機61R同樣地設置。
以此方式而設置之第1無線接收機61F接收自無線發送機51F無線發送之感測訊號。第1無線接收機61R接收自第1無線發送機51R及第2無線發送機52F無線發送之感測訊號。即，第1無線接收機61R接收本車輛之第1台車31R之各感測訊號、及相鄰車輛之第2台車32F之各感測訊號。
又，第2無線接收機63F亦接收自第2無線發送機52R及第3無線發送機53F無線發送之感測訊號。即，第2無線接收機63F接收來自第3車輛13側之第2台車32R之4個無線發送機52R之感測訊號、及來自第2車輛12側之第3台車33F之4個無線發送機53F之感測訊號。
第2無線接收機63R亦同樣地接收自第3無線發送機53R及第4無線發送機54F無線發送之感測訊號。即，第2無線接收機63R接收來自第4車輛14側之第3台車33R之4個無線發送機53R之感測訊號、及來自第3車輛13側之第4台車34F之4個無線發送機54F之感測訊號。
[記憶裝置]
第1記憶裝置71設置於第1車體21，第2記憶裝置73設置於第3車體23。於第2車輛12及第4車輛14，並未設置有記憶裝置。即，記憶裝置係設置於與設置有連接於該記憶裝置之無線接收機之車輛相同之車輛。第1記憶裝置71經由通訊線W1而連接於第1無線接收機61F、61R，且將利用第1無線接收機61F、61R所接收到之感測訊號之資料保存。第2記憶裝置73經由通訊線W3而連接於第2無線接收機63F、63R，且將利用第2無線 接收機63F、63R所接收到之感測訊號之資料保存。保存於第1及第2記憶裝置71、73中之資料可自外部進行存取，例如，第1及第2記憶裝置71、73係以可經由未圖示之通訊線或記錄媒體等而將該資料提取之方式構成。
[感測訊號]
圖4係表示圖3所示之狀態監視裝置10之各無線發送機51F~54F、51R~54R所無線發送之感測訊號S之格式之圖。作為一例，無線發送機51F~54F、51R~54R及無線接收機61F、61R、63F、63R係利用低耗電之近距離無線通訊(例如，Bluetooth(註冊商標))而進行無線通訊。如圖4所示，無線發送機51F~54F、51R~54R所無線發送之感測訊號S具有存取碼、標頭及有效負載。無線發送機51F~54F、51R~54R之各者與附設有其之第1~第4溫度感測器41F~44F、41R~44R之各者以一對一之方式建立關聯。具體而言，無線發送機51F~54F、51R~54R之各者將利用第1~第4溫度感測器41F~44F、41R~44R中之連接有該無線發送機51F~54F、51R~54R之各者之溫度感測器所檢測到之溫度之資訊與檢測到該溫度之各溫度感測器之感測器ID一併記述於感測訊號S之有效負載。第1及第2記憶裝置71、73將經由第1及第2無線接收機61F、61R、63F、63R而接收到之感測訊號S之資料保存。此時，第1及第2記憶裝置71、73將感測器ID與第1~第4溫度感測器41F~44F、41R~44R中對應於該感測器ID之溫度感測器設為溫度檢測對象之軸承BR(檢測對象機器)之識別資訊(例如，固有編號)建立關聯而將感測訊號S保存。
根據以上所說明之構成，由於第1無線接收61R配置於第2車輛12側之第1台車31R與第1車輛11側之第2台車32F之間，故而第1 無線接收機61R可不受車底機器D妨礙，而接收來自分別設置於第1及第2車輛11、12之第1及第2台車11R、12F之第1及第2無線發送機51R、52F之感測訊號。該情況對第2無線接收機63F、63R而言亦同樣。因此，可一面保持穩定之通訊質量，一面削減列車編成1整體上之無線接收機之數量，從而可減輕狀態監視裝置10之成本及設置作業負擔。
又，由於第1無線接收機61F安裝於第1車體21之第1台車31F側之最前方台框端部之車寬方向中央部附近，且其與無線發送機51F之間不存在例如使無線訊號衰減之障礙物(車底機器D)，故而可感度良好地接收感測訊號。又，由於第1無線接收機61R安裝於第1車體21之第2車輛12側之端部之下部，故而可感度良好地接收來自分別設置於不同之2個車輛11、13之台車31R、32F之無線發送機51R、52F之感測訊號。該情況對第2無線接收機63F、63R而言亦同樣。
又，由於來自設置於第2車輛12之第2台車32F、32R之第2無線發送機52F、52R之感測訊號被保存於設置於第1車輛11或第3車輛13之第1或第2記憶裝置71、73中，故而無需於第2車輛12設置記憶裝置。該情況對第4車輛14而言亦同樣。因此，可削減列車編成1整體上之記憶裝置之數量，從而可有效地減少狀態監視裝置10之成本及設置作業。
又，由於第1無線接收機61F、61R及第1記憶裝置71之兩者設置於第1車輛11，第2無線接收機63F、63R及第2記憶裝置73之兩者設置於第3車輛13，故而無需另行將連接第1無線接收機61F、61R與第1記憶裝置71之通訊線W1及連接第2無線接收機63F、63R與第2記憶裝置73之通訊線W3架設於相鄰之車輛間。因此，易於將車輛11~14重組而 形成新的列車編成，從而可有效地減少狀態監視裝置10之成本及設置作業負擔。
又，第1及第2記憶裝置71、73將溫度感測器41F~44F、41R~44R之感測器ID與該感測器設為溫度檢測對象之軸承BR之識別資訊建立關聯而將感測訊號保存，感測器ID與檢測對象機器相關聯，即便於改變列車之編成之情形時，亦可無需進行複雜之設定變更而容易地掌握各軸承之溫度，從而可減少管理成本。
再者，本發明並不限定於如上所述之實施形態，可對其構成進行變更、追加、或刪除。於如上所述之實施形態中，作為檢測設置於台車之機器之狀態資訊之感測器，例示了檢測軸承之溫度之溫度感測器，但只要為檢測台車之狀態者，則並不限定於此。例如，感測器亦可為檢測台車之馬達之溫度之溫度感測器。或者，亦可為測量台車之各車輪之輪重之感測器。或者，於使用板彈簧作為懸掛件之台車中，亦可為檢測板彈簧之狀態之感測器。又，作為無線通訊方式，使用了Bluetooth(註冊商標)，但並不限定於此，例如，亦可使用Wi-Fi(註冊商標)等。又，溫度感測器與無線發送機可設為1個單元，亦可設為不同之單元。又，第1無線接收機61R亦可設置於第2車體22之第1車輛11側之端部。
1‧‧‧列車編成
10‧‧‧狀態監視裝置
11~14‧‧‧第1~第4車輛
21~24‧‧‧第1~第4車體
31F、31R‧‧‧第1台車
32F、32R‧‧‧第2台車
33F、33R‧‧‧第3台車
34F、34R‧‧‧第4台車
41F、41R‧‧‧第1溫度感測器
42F、42R‧‧‧第2溫度感測器
43F、43R‧‧‧第3溫度感測器
44F、44R‧‧‧第4溫度感測器
51F、51R‧‧‧第1無線發送機
52F、52R‧‧‧第2無線發送機
53F、53R‧‧‧第3無線發送機
54F、54R‧‧‧第4無線發送機
61F、61R‧‧‧第1無線接收機
63F、63R‧‧‧第2無線接收機
71‧‧‧第1記憶裝置
73‧‧‧第2記憶裝置
C‧‧‧連結器
D‧‧‧車底機器
W1‧‧‧連結器
W3‧‧‧連結器

Claims (9)

  1. 一種鐵道車輛之狀態監視裝置，其係用於車輛相互連結之列車編成，該車輛具備車體、及配置於該車體之長度方向之兩端部且支承上述車體之一對台車，上述列車編成包含：第1車輛，其具有第1車體及一對第1台車；及第2車輛，其具有第2車體及一對第2台車，且與上述第1車輛相鄰；上述狀態監視裝置具備：感測器，其設置於各上述台車，且檢測設置於台車之機器之狀態資訊；無線發送機，其設置於各上述台車，且將包含上述檢測到之狀態資訊之感測訊號無線發送；及至少1個無線接收機，其接收自上述無線發送機無線發送之上述感測訊號；上述無線接收機包含第1無線接收機，該第1無線接收機配置於上述一對第1台車中之上述第2車輛側之第1台車與上述一對第2台車中之上述第1車輛側之第2台車之間，且接收該第2車輛側之第1台車之狀態資訊、及該第1車輛側之第2台車之狀態資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項之鐵道車輛之狀態監視裝置，其中，上述無線接收機安裝於上述第1車輛及上述第2車輛中之一個車輛之車體之長度方向兩端部之下部。
  3. 如申請專利範圍第2項之鐵道車輛之狀態監視裝置，其中，上述一個車輛之車體進而具備記憶裝置，該記憶裝置將利用上述無線接收機所接收到之上述感測訊號保存。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之鐵道車輛之狀態監視裝置，其中，上述列車編成進而包含第3車輛，該第3車輛具有第3車體及一對第3台車，且與上述第2車輛相鄰，上述狀態監視裝置進而具備至少1個記憶裝置，該記憶裝置將利用上述無線接收機所接收到之上述感測訊號保存，上述至少1個無線接收機進而包含第2無線接收機，該第2無線接收機配置於上述一對第2台車中之上述第3車輛側之第2台車與上述一對第3台車中之上述第2車輛側之第3台車之間，且接收該第3車輛側之第2台車之狀態資訊、及該第2車輛側之第3台車之狀態資訊，上述至少1個記憶裝置包含：第1記憶裝置，其設置於上述第1車輛，且將利用上述第1無線接收機所接收到之感測訊號保存；及第2記憶裝置，其設置於上述第3車輛，且將利用上述第2無線接收機所接收到之感測訊號保存。
  5. 如申請專利範圍第4項之鐵道車輛之狀態監視裝置，其中，上述第1無線接收機設置於上述第1車輛，上述第2無線接收機設置於上述第3車輛。
  6. 如申請專利範圍第3項之鐵道車輛之狀態監視裝置，其中，上述記憶裝置將上述感測器之ID與該感測器之檢測對象機器建立關聯而保存上述感測訊號。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鐵道車輛之狀態監視裝置，其中，上述感測器相對於各上述台車而設置有4個。
  8. 如申請專利範圍第7項之鐵道車輛之狀態監視裝置，其中，上述感 測器與上述無線發送機收納於同一殼體，且該殼體設置於上述台車之軸箱。
  9. 一種具備狀態監視裝置之列車編成，其係車輛相互連結，且具備狀態監視裝置者，該車輛具備車體、及配置於該車體之長度方向之兩端部且支承上述車體之一對台車，上述列車編成包含：第1車輛，其具有第1車體及一對第1台車；及第2車輛，其具有第2車體及一對第2台車，且與上述第1車輛相鄰；上述狀態監視裝置具備：感測器，其設置於各上述台車，且檢測設置於台車之機器之狀態資訊；無線發送機，其設置於各上述台車，且將包含上述檢測到之狀態資訊之感測訊號無線發送；及至少1個無線接收機，其接收自上述無線發送機無線發送之上述感測訊號；上述無線接收機配置於上述一對第1台車中之上述第2車輛側之第1台車與上述一對第2台車中之上述第1車輛側之第2台車之間，且接收該第2車輛側之第1台車之狀態資訊、及該第1車輛側之第2台車之狀態資訊，設置有上述無線接收機之車輛每隔一輛而連結。
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