JPH04301768A - 鉄道車両用速度検出装置 - Google Patents
鉄道車両用速度検出装置Info
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- JPH04301768A JPH04301768A JP3089164A JP8916491A JPH04301768A JP H04301768 A JPH04301768 A JP H04301768A JP 3089164 A JP3089164 A JP 3089164A JP 8916491 A JP8916491 A JP 8916491A JP H04301768 A JPH04301768 A JP H04301768A
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 4
- 101000614028 Vespa velutina Phospholipase A1 verutoxin-1 Proteins 0.000 description 9
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄道車両の速度検出に係
わり、車両の速度を非接触で検出するシステムに関する
ものである。
わり、車両の速度を非接触で検出するシステムに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両における速度検出の方式を図２
に示す。列車の先頭となる車両の車輪の軸端に速度計用
発電機１７が取付られ、車輪直径の大きさによる車輪回
転数の差により生ずる発生電圧の差を調整する倍率器１
８と指示計１９により構成され、これらの装置が直列に
配線される。列車が走行中は、速度計用発電機１７には
回転速度にほぼ比例した電圧が発生し、回路に電流が流
れ指示計１９が所定の値を指示する。この電流は発生電
圧に比例し、発生電圧は車輪の回転速度に比例するため
、倍率器１８の値を速度計用発電機１７が取りつけられ
ている車輪直径に合せ設定しておけば、指示計１９によ
り列車の速度を指示することができる。
に示す。列車の先頭となる車両の車輪の軸端に速度計用
発電機１７が取付られ、車輪直径の大きさによる車輪回
転数の差により生ずる発生電圧の差を調整する倍率器１
８と指示計１９により構成され、これらの装置が直列に
配線される。列車が走行中は、速度計用発電機１７には
回転速度にほぼ比例した電圧が発生し、回路に電流が流
れ指示計１９が所定の値を指示する。この電流は発生電
圧に比例し、発生電圧は車輪の回転速度に比例するため
、倍率器１８の値を速度計用発電機１７が取りつけられ
ている車輪直径に合せ設定しておけば、指示計１９によ
り列車の速度を指示することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】速度計用発電機１７が
取付けられている車輪が、レールと完全に密着した状態
で空転や滑走をおこさず回転しているならば、車輪の回
転速度から列車の走行速度が分かる。しかし、車輪とレ
ールの接触は、レール面の表面状態により変化し、レー
ル面上に多量の水分や油分あるいは落葉などがあると接
触状態が極端に悪化し、列車の加速やブレーキ時に車輪
が空転や滑走を生ずる場合がある。速度計用発電機１７
が取付けられている車輪が空転すると、指示計１９の指
示速度は、列車速度より高めの速度を示し、当該車輪が
滑走すると列車速度より低いか、もしくは完全に車輪が
不回転の場合は速度ゼロを示すなど、列車速度を正確に
指示しない場合がある。
取付けられている車輪が、レールと完全に密着した状態
で空転や滑走をおこさず回転しているならば、車輪の回
転速度から列車の走行速度が分かる。しかし、車輪とレ
ールの接触は、レール面の表面状態により変化し、レー
ル面上に多量の水分や油分あるいは落葉などがあると接
触状態が極端に悪化し、列車の加速やブレーキ時に車輪
が空転や滑走を生ずる場合がある。速度計用発電機１７
が取付けられている車輪が空転すると、指示計１９の指
示速度は、列車速度より高めの速度を示し、当該車輪が
滑走すると列車速度より低いか、もしくは完全に車輪が
不回転の場合は速度ゼロを示すなど、列車速度を正確に
指示しない場合がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、レーザ発光
部と温度変化を検出する検出部を備えることにより、非
接触でレールと車両の相対的な速度をとらえることで達
成される。
部と温度変化を検出する検出部を備えることにより、非
接触でレールと車両の相対的な速度をとらえることで達
成される。
【０００５】
【作用】レーザ発光部からレーザ光線をレール面に照射
し、周囲より温度の高い部分を作り、この部分の温度と
周囲部分の温度変化を、検出部に内蔵される温度センサ
により検出して電気信号に変え、温度センサの電気信号
出力の時間差と相互の距離から列車の速度を算出するも
のである。この方法により、非接触で列車の速度を検出
でき、車輪の空転や滑走にかかわらず列車速度を把握で
きる。
し、周囲より温度の高い部分を作り、この部分の温度と
周囲部分の温度変化を、検出部に内蔵される温度センサ
により検出して電気信号に変え、温度センサの電気信号
出力の時間差と相互の距離から列車の速度を算出するも
のである。この方法により、非接触で列車の速度を検出
でき、車輪の空転や滑走にかかわらず列車速度を把握で
きる。
【０００６】
【実施例】本システムの実施例を図１に示す。レール面
に周囲より温度の高い温度変化区域を作るための発光部
１は、レーザ３、レーザ駆動部４、連続してパルスを発
生するパルス発生部５、列車速度に合わせパルス周期を
制御するパルス周期制御部１６から構成されている。
に周囲より温度の高い温度変化区域を作るための発光部
１は、レーザ３、レーザ駆動部４、連続してパルスを発
生するパルス発生部５、列車速度に合わせパルス周期を
制御するパルス周期制御部１６から構成されている。
【０００７】レール面の温度変化を検出する検出部２は
温度を検出する温度センサ（１）６、温度センサ（２）
７、この出力を所定のレベルまで増幅する増幅部（１）
８、増幅部（２）９さらにパルスに波形成形する波形成
形部（１）１０、波形成形部（２）１１がある。計数回
路（１）１２、計数回路（２）１３は、外からの信号で
内蔵する発信器から発生する標準パルスの取り込みゲー
トを制御し、パルス数をカウントし、一時このカウント
値を保持する機能を有する。この両者の出力は最大値を
判別する判別回路１４に入り、その結果が表示部１５に
表示される。レーザ３と温度センサ（１）６は低速度域
の速度検出のため比較的近接したＬ１ の距離で、さら
に温度センサ（２）７は比較的開いたＬ２ の距離で、
配置されている。
温度を検出する温度センサ（１）６、温度センサ（２）
７、この出力を所定のレベルまで増幅する増幅部（１）
８、増幅部（２）９さらにパルスに波形成形する波形成
形部（１）１０、波形成形部（２）１１がある。計数回
路（１）１２、計数回路（２）１３は、外からの信号で
内蔵する発信器から発生する標準パルスの取り込みゲー
トを制御し、パルス数をカウントし、一時このカウント
値を保持する機能を有する。この両者の出力は最大値を
判別する判別回路１４に入り、その結果が表示部１５に
表示される。レーザ３と温度センサ（１）６は低速度域
の速度検出のため比較的近接したＬ１ の距離で、さら
に温度センサ（２）７は比較的開いたＬ２ の距離で、
配置されている。
【０００８】パルス発生部５から出力されるパルスにあ
わせ、レーザ駆動部４でレーザ３を動作させレール面に
レーザ光線を短時間照射すると、この照射された部分は
、それ以外の部分と比べ温度が上昇し、レール面に大き
な温度差をもつの区域がつくられる。この結果、列車走
行時には、レール面上進行方向に一時的に大きな温度差
をもつ温度変化区域が点在する。距離Ｌ２ を隔てレー
ル長手方向に配置されている温度センサ（１）６と温度
センサ（２）７はレール面に残された温度状態を捉え電
気信号として出力する。列車が走行中は、レーザ３に近
い側の温度センサ（１）６がある地点の温度状態を電気
信号として出力し、続いて温度センサ（２）７も同一地
点の温度状態を電気信号として出力する。温度センサ（
１）６と温度センサ（２）７に生ずる電気信号にはその
時の列車速度に比例する時間差がある。レーザ３と温度
センサ（１）６および温度センサ（１）６と温度センサ
（２）７のそれぞれの距離を時間差で除算し列車速度を
求める。
わせ、レーザ駆動部４でレーザ３を動作させレール面に
レーザ光線を短時間照射すると、この照射された部分は
、それ以外の部分と比べ温度が上昇し、レール面に大き
な温度差をもつの区域がつくられる。この結果、列車走
行時には、レール面上進行方向に一時的に大きな温度差
をもつ温度変化区域が点在する。距離Ｌ２ を隔てレー
ル長手方向に配置されている温度センサ（１）６と温度
センサ（２）７はレール面に残された温度状態を捉え電
気信号として出力する。列車が走行中は、レーザ３に近
い側の温度センサ（１）６がある地点の温度状態を電気
信号として出力し、続いて温度センサ（２）７も同一地
点の温度状態を電気信号として出力する。温度センサ（
１）６と温度センサ（２）７に生ずる電気信号にはその
時の列車速度に比例する時間差がある。レーザ３と温度
センサ（１）６および温度センサ（１）６と温度センサ
（２）７のそれぞれの距離を時間差で除算し列車速度を
求める。
【０００９】温度センサ（１）６と温度センサ（２）７
の電気信号は、それぞれ増幅器（１）８、増幅器（２）
９で必要なレベルまで増幅され、続いて波形成形部（１
）１０、波形成形部（２）１１でパルス波形に成形され
計数部（１）１２に入る。レール面上同一場所の温度変
化区域を検出した温度センサ（１）６と温度センサ（２
）７の電気信号は波形成形されてパルスとなり、計数部
（１）１２に内蔵され発信器からの基準パルスを取り込
むゲートを制御する信号となり、温度センサ（１）６の
パルスでゲートをオンし、温度センサ（２）７のパルス
でゲートをオフする。ゲートが開いている期間中の基準
パルス数がカウントされる。パルス発生部５のパルス信
号と波形成形部（１）１０のパルス信号は計測部（２）
１３に入力され計測部（２）１３の内蔵の発信器からの
基準パルスを取り込むゲートを制御し基準パルス数をカ
ウントする。これはレーザ発光から温度センサ（１）６
が温度変化を検知するまでの時間差と相互の距離から速
度をもとめるものである。計数部（１）１２と計数部（
２）１３とのカウント値は判別回路１４に入り、両者の
最大値が選択され、その結果を表示部１５に表示する。 計数部（１）１２と計数部（２）１３の内蔵する基準パ
ルスの発信周期は同一とし、表示単位により適切に周期
を選べばそのまま列車速度を表示する。
の電気信号は、それぞれ増幅器（１）８、増幅器（２）
９で必要なレベルまで増幅され、続いて波形成形部（１
）１０、波形成形部（２）１１でパルス波形に成形され
計数部（１）１２に入る。レール面上同一場所の温度変
化区域を検出した温度センサ（１）６と温度センサ（２
）７の電気信号は波形成形されてパルスとなり、計数部
（１）１２に内蔵され発信器からの基準パルスを取り込
むゲートを制御する信号となり、温度センサ（１）６の
パルスでゲートをオンし、温度センサ（２）７のパルス
でゲートをオフする。ゲートが開いている期間中の基準
パルス数がカウントされる。パルス発生部５のパルス信
号と波形成形部（１）１０のパルス信号は計測部（２）
１３に入力され計測部（２）１３の内蔵の発信器からの
基準パルスを取り込むゲートを制御し基準パルス数をカ
ウントする。これはレーザ発光から温度センサ（１）６
が温度変化を検知するまでの時間差と相互の距離から速
度をもとめるものである。計数部（１）１２と計数部（
２）１３とのカウント値は判別回路１４に入り、両者の
最大値が選択され、その結果を表示部１５に表示する。 計数部（１）１２と計数部（２）１３の内蔵する基準パ
ルスの発信周期は同一とし、表示単位により適切に周期
を選べばそのまま列車速度を表示する。
【００１０】車両は走行中常に振動や衝撃を受けている
。これは温度センサ（１）２および温度センサ（２）７
からみると、常に周囲に温度変化が生じていることに等
しく、その結果、電気信号出力を生ずる場合がある。 このような信号は、温度センサを２個使用して互いに差
動になるように結線する方法や、増幅器の入力を差動と
して動作させるなど公知の方法により低減することが可
能である。しかも、温度センサを２個を近接して配置し
差動に結線して一組の温度センサとしてレール長手方向
にあわせて設けることで、レール長手方向の温度変化を
拡大した電気信号出力として取出すことができる。
。これは温度センサ（１）２および温度センサ（２）７
からみると、常に周囲に温度変化が生じていることに等
しく、その結果、電気信号出力を生ずる場合がある。 このような信号は、温度センサを２個使用して互いに差
動になるように結線する方法や、増幅器の入力を差動と
して動作させるなど公知の方法により低減することが可
能である。しかも、温度センサを２個を近接して配置し
差動に結線して一組の温度センサとしてレール長手方向
にあわせて設けることで、レール長手方向の温度変化を
拡大した電気信号出力として取出すことができる。
【００１１】レール面は、往々にして多量の雨や雪に見
舞われることがある。このような気象条件下で、レーザ
光線によって瞬時にレール面の一部を加熱する本方式は
、列車が低速で運転している場合、温度センサ（２）７
での検知まで時間がかかり、温度検出が不能になる可能
性がある。これを避けるため計数部（２）１３の出力と
計数部（１）１２の出力の最大値を取り、温度検出不能
であっても速度検出を可能とした。
舞われることがある。このような気象条件下で、レーザ
光線によって瞬時にレール面の一部を加熱する本方式は
、列車が低速で運転している場合、温度センサ（２）７
での検知まで時間がかかり、温度検出が不能になる可能
性がある。これを避けるため計数部（２）１３の出力と
計数部（１）１２の出力の最大値を取り、温度検出不能
であっても速度検出を可能とした。
【００１２】レーザ３から照射されるレーザ光線が、レ
ール継目の遊間に入ったりレール面の異物にあたった場
合など、レール面に温度変化が得られないことがある。 この場合、温度センサの出力はなく一時的に速度がゼロ
となる。このような状態での速度検出不良をさけるため
、計数部（１）１２、計数部（２）１３内部では図３に
示す流れにより処理する。ある時点のカウント値から換
算された列車速度ＶＴ とし、前回値をＶＴ−１ 、速
度の検出する時間差をｔ、列車の設定加速度をα、列車
の設定減速度をβ、設定余裕値をａとする。列車速度Ｖ
Ｔ と列車速度ＶＴ−１ とを比較し、その差がゼロ以
上ならば列車は惰行もしくは加速しており、その差がゼ
ロ未満なら列車は減速している。惰行もしくは加速中は
列車速度ＶＴ とＶＴ−１ の差と、列車設定加速度α
と設定余裕値ａの加算値に速度検出の時間差ｔとを掛け
合せた結果との比較を行い、列車速度ＶＴ とＶＴ−１
の差の値のほうが大きければ、検出異常とみなし、現
在の列車速度ＶＴ を前回の列車速度ＶＴ−１ で置き
換える。減速中は列車速度ＶＴ とＶＴ−１ の差と、
列車設定加速度βと設定余裕値ａの減算値に速度検出の
時間差ｔとを掛け合せた結果との比較を行い、列車速度
ＶＴ とＶＴ−１ の差の値のほうが小さければ、検出
異常とみなし、現在の列車速度ＶＴ を前回の列車速度
ＶＴ−１ で置き換える。これ以外の条件下では正常処
理であり列車速度ＶＴ をそのまま使用する。この列車
速度ＶＴ は内部で各処理データとして使用され次の新
たな取込み列車速度ＶＴ に対しては列車速度ＶＴ−１
となる。
ール継目の遊間に入ったりレール面の異物にあたった場
合など、レール面に温度変化が得られないことがある。 この場合、温度センサの出力はなく一時的に速度がゼロ
となる。このような状態での速度検出不良をさけるため
、計数部（１）１２、計数部（２）１３内部では図３に
示す流れにより処理する。ある時点のカウント値から換
算された列車速度ＶＴ とし、前回値をＶＴ−１ 、速
度の検出する時間差をｔ、列車の設定加速度をα、列車
の設定減速度をβ、設定余裕値をａとする。列車速度Ｖ
Ｔ と列車速度ＶＴ−１ とを比較し、その差がゼロ以
上ならば列車は惰行もしくは加速しており、その差がゼ
ロ未満なら列車は減速している。惰行もしくは加速中は
列車速度ＶＴ とＶＴ−１ の差と、列車設定加速度α
と設定余裕値ａの加算値に速度検出の時間差ｔとを掛け
合せた結果との比較を行い、列車速度ＶＴ とＶＴ−１
の差の値のほうが大きければ、検出異常とみなし、現
在の列車速度ＶＴ を前回の列車速度ＶＴ−１ で置き
換える。減速中は列車速度ＶＴ とＶＴ−１ の差と、
列車設定加速度βと設定余裕値ａの減算値に速度検出の
時間差ｔとを掛け合せた結果との比較を行い、列車速度
ＶＴ とＶＴ−１ の差の値のほうが小さければ、検出
異常とみなし、現在の列車速度ＶＴ を前回の列車速度
ＶＴ−１ で置き換える。これ以外の条件下では正常処
理であり列車速度ＶＴ をそのまま使用する。この列車
速度ＶＴ は内部で各処理データとして使用され次の新
たな取込み列車速度ＶＴ に対しては列車速度ＶＴ−１
となる。
【００１３】
【本発明の効果】以上説明したように本発明は、車軸に
つけた速度発電器の出力値から速度を検知する従来の方
法とは違い、レールとの相対的な速度を検出する方法で
あるため車輪が空転や滑走しても正確な列車速度を検出
できる。
つけた速度発電器の出力値から速度を検知する従来の方
法とは違い、レールとの相対的な速度を検出する方法で
あるため車輪が空転や滑走しても正確な列車速度を検出
できる。
【図１】速度検出装置の動作内容を示した説明図である
。
。
【図２】本発明を使用しない従来の速度検出装置の動作
を示した説明図である。
を示した説明図である。
【図３】検出異常時の設定部の動作を示した説明図であ
る。
る。
１ 発光部
２ 検出部
３ レーザ
４ レーザ駆動部
５ パルス発生部
６ 温度センサ（１）
７ 温度センサ（２）
８ 増幅部（１）
９ 増幅部（２）
１０ 波形成形部（１）
１１ 波形成形部（２）
１２ 計数部（１）
１３ 計数部（２）
１４ 判別部
１５ 表示部
１６ パルス周期制御部
１７ 車両
１８ 車輪
１９ 速度計用発電機
２０ 倍率器
２１ 指示計
Claims (4)
- 【請求項１】 鉄道車両の台車もしくは車体に一方を
固定された支持装置によりレール面上方に空間を隔てて
取付けられ、レール面にレーザ光を照射して温度変化区
域を作るレーザ発光部と、この温度変化区域を検出した
電気信号の時間差を基に車両の速度を検出する検出部を
具備することを特徴とした速度検出装置。 - 【請求項２】 鉄道車両の台車もしくは車体に一方を
固定された支持装置によりレール面上方に空間を隔てて
取付けられ、レール面にレーザ光を照射して温度変化区
域を作るレーザ発光部と、この温度変化区域を検出した
電気信号の時間差を基に車両の速度を検出する検出部を
具備することを特徴とした速度検出装置にあって、温度
変化区域を検出して電気信号に変換する検出部に内蔵の
温度センサを距離をへだててレール長手方向で２箇所に
設け、照射されるレーザ光により生ずるレール面の温度
変化区域の上を、温度センサが通過し検出される電気信
号の時間差と温度センサの配置された距離から速度を検
出することを特徴とした速度検出装置。 - 【請求項３】 鉄道車両の台車もしくは車体に一方を
固定された支持装置によりレール面上方に空間を隔てて
取付けられ、レール面にレーザ光を照射して温度変化区
域を作るレーザ発光部と、この温度変化区域を検出した
電気信号の時間差を基に車両の速度を検出する検出部を
具備することを特徴とした速度検出装置にあって、検出
部に内蔵の計数部で、温度センサの一時的検出異常に対
応し、前回の検出値を今回の検出値に置換して速度を検
出することを特徴とした速度検出装置。 - 【請求項４】 鉄道車両の台車もしくは車体に一方を
固定された支持装置によりレール面上方に空間を隔てて
取付けられ、レール面にレーザ光を照射して温度変化区
域を作るレーザ発光部と、この温度変化区域を検出した
電気信号の時間差を基に車両の速度を検出する検出部を
具備することを特徴とした速度検出装置にあって、列車
の起動から高速走行までの速度を円滑に検出するため、
レーザ発光時とこれに近接する温度センサの温度変化区
域を検出した電気信号から速度を算出する計数部の値と
、２つの温度センサの温度変化区域を検出した電気信号
から速度を算出する計数部の値の最大値を判別部より出
力することを特徴とした速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089164A JPH04301768A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 鉄道車両用速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089164A JPH04301768A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 鉄道車両用速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301768A true JPH04301768A (ja) | 1992-10-26 |
Family
ID=13963177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089164A Pending JPH04301768A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 鉄道車両用速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04301768A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142776A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-12 | Eidai Co Ltd | Paateikuruboodokoagobanno renzokuseizoho |
| JPS5365882U (ja) * | 1976-11-06 | 1978-06-02 | ||
| JPS5435783U (ja) * | 1977-08-13 | 1979-03-08 | ||
| JPS6072235U (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-21 | 吉田 稔 | 耐火合成木材 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3089164A patent/JPH04301768A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142776A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-12 | Eidai Co Ltd | Paateikuruboodokoagobanno renzokuseizoho |
| JPS5365882U (ja) * | 1976-11-06 | 1978-06-02 | ||
| JPS5435783U (ja) * | 1977-08-13 | 1979-03-08 | ||
| JPS6072235U (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-21 | 吉田 稔 | 耐火合成木材 |
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