JPH06225408A - 鉄道車両の速度検知方法及び速度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非接触で地上側の変化を取り込み車両の速度
と位置の検知を行う。 【構成】 浮上式鉄道では、車両１の走行路の側壁２に
地上コイル３……を一定間隔で配設してあり、低速走行
時ではタイヤ４を使用する。このような車両において、
距離計６は走行中地上コイルの垂直コイル枠の中央部付
近にレーザ光を照射して側壁と車両間の距離を計測す
る。計算機５は、いわゆるパーソナルコンピュータであ
って、距離計が取得した距離データを取り込み、取り込
んだ距離データについて前回と今回での変化有無、側壁
とコイル枠のいずれの距離を示すか、配置間隔とコイル
内部の何れの距離を示すか等の判断をし、例えば左端と
右端の垂直コイル枠に対応する距離データを得、両者間
の通過時間及び個数を求め、コイルの寸法等から速度と
現在位置を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浮上式鉄道や軌条式鉄
道における鉄道車両の速度検知方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】浮上式鉄道では、低速時には、タイヤに
て車両を地上に支持させ電磁力による推進力で走行し、
高速時では完全に電磁力による推進力のみで走行する
が、推進コイルの誘導起電力を利用して速度検知を行う
方法では低速になると誤差が大きくなるので、従来で
は、低速時の速度はタイヤの回転数から得、高速時では
推進コイルの誘導起電力から得る方式が採用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、タイヤの回転
数から速度情報を取得する従来の速度検知方法では、タ
イヤの滑走や摩耗等があるので、低速時の速度の正確な
検知が困難であるという問題がある。

【０００４】なお、軌条式鉄道では、鉄車輪の回転数か
ら速度情報を得ているので、同様の問題がある。特にイ
ンバータ制御が採用される車両では、その制御のために
より正確な車両速度が要求されるので、鉄車輪の空転や
滑走、レールや鉄車輪の摩耗等の影響を受けない速度検
知方式の開発が望まれている。

【０００５】本発明は、このような従来の要請に応える
べくなされたもので、その目的は、タイヤや鉄車輪の回
転数によらず非接触方式で正確に速度を検知できる鉄道
車両の速度検知方法及びその装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の鉄道車両の速度検知方法及びその装置は次
の如き構成を有する。即ち、本発明の鉄道車両の速度検
知方法は、車両の走行路に沿って一定間隔で配列される
定形構造物までの距離を走行する車両側から計測し、計
測した距離データから定形構造物の予め定めた部位又は
配列間隔の迎え端位置と送り端位置とを認識してその迎
え端位置と送り端位置との間隔の通過時間及び個数を算
出し、予め記憶保持してある当該定形構造物の各種の部
位のうち前記特定部位の間隔又は配列間隔のデータと照
合して車両の速度と現在位置を算出する； ことを特徴
とするものである。

【０００７】また本発明の鉄道車両の速度検知装置は、
車両の走行路に沿って一定間隔で配列される定形構造物
までの距離を走行する車両側から計測する手段と； 前
記計測した距離データから定形構造物の予め定めた部位
又は配列間隔の迎え端位置と送り端位置とを認識する手
段と； 前記認識した迎え端位置と送り端位置との間隔
の通過時間及び個数を算出する手段と； 前記定形構造
物の各種の部位の間隔及び配列間隔の各間隔データを記
憶する手段と； 前記記憶してある間隔データのうち前
記特定部位の間隔データと前記算出した通過時間及び個
数とから車両の速度と現在位置を算出する手段と； を
備えたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】次に、前記の如く構成される本発明の鉄道車両
の速度検知方法及びその装置の作用を説明する。本発明
では、車両の走行路に沿って一定間隔で配列される定形
構造物までの距離を計測し、走行時における定形構造物
の特定部位の間隔や配列間隔の通過時間及び個数を求
め、それらと実際の定形構造物のその特定部位の間隔や
配列間隔のデータとを用いて車両の速度と現在位置を算
出するようにしてある。

【０００９】つまり、低速時にタイヤで走行する浮上式
鉄道や鉄車輪で走行する軌条式鉄道の車両において、非
接触で地上側の変化を車両側に取り込み速度検知ができ
るようにしてあるので、従来の検知方式よりも正確な速
度検知ができる。併せて、一定間隔で配列してある定形
構造物の特性を利用することで、車両の現在位置も検出
できることとなる。

【００１０】ここに、車両の走行路に沿って一定間隔で
配列される定形構造物は、軌条式鉄道では一般に新設す
る必要があるが、浮上式鉄道では、走行路の側壁や床面
に一定間隔で配設される推進コイルや浮上コイル等の各
種のコイルがそのまま利用できる。つまり、本発明は、
浮上式鉄道において低速時の車両速度の検知方式として
好適であるということができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る速度検知装置の
構成及び配置態様を示す。本実施例は、車両１の走行路
（誘導路）の側壁２に地上コイル３……を一定間隔で配
設してなる方式の浮上式鉄道への適用例である。

【００１２】前述したように、車両１は、低速走行時で
はタイヤ４により車両１を地上に支持して電磁力によっ
て走行するが、このような車両１に、本発明の速度検知
装置を構成する計算機５と距離計６とを搭載してある。

【００１３】距離計６は、例えばレーザ測距計であり、
図１（ｂ）に示すように地上コイル３の図中上下方向を
向いた垂直コイル枠の例えば中央部付近を照射できるよ
うな高さ位置に設定してある。

【００１４】計算機５は、例えばいわゆるパーソナルコ
ンピュータであって、周知のようにＣＰＵ、メモリ、キ
ーボード等を備えるが、本発明では、メモリに地上コイ
ル３の各部の寸法及び配置間隔の各データを予め記憶さ
せてあり、距離計６が取得した距離データを取り込み、
取り込んだ距離データと予め記憶してある各種データと
から車両１の速度及び現在位置を算出する。

【００１５】地上コイル３は、矩形状の一定寸法のもの
であるが、コイル枠のみからなり枠の内部は凹部になっ
ていて側壁２が露出しているものと、内部の凹部は塞い
であるものとがあるが、図２にはコイル枠のみからなる
場合を示してある。

【００１６】即ち、地上コイル３が図２に示すタイプで
ある場合は、配置間隔Ａと、図中上下方向に向いている
２つのコイル枠、即ち床面に垂直な垂直コイル枠２１と
同２２の幅Ｂと同Ｄ、及びこの２つの垂直コイル枠間の
間隔Ｃがそれぞれ計測の対象となるのであり、このＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの各値が予め記憶される。

【００１７】計算機５では、まずキーボードからＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄのどの位置から計測を開始するかの位置指定
を行う。つまり、車両１に設定してある距離計６がＡ、
Ｂ、ＣＤのどの位置をレーザ光照射する位置にあるかを
まず認識する。従って、計算機５は、開始位置の特定が
できれば良いので、距離計６の起動制御をする必要は必
ずしもない。

【００１８】距離計６は、車両１の走行中連続的にレー
ザ光を側壁２側へ向けて照射し、距離計６の設置位置と
側壁２や地上コイル３の枠部との間の距離を計測し、計
算機５に出力する。

【００１９】計算機５では一定の時間間隔で距離計６の
出力を取り込むが、例えば、車両１が、図２において左
側から右側へ向いて走行しているとすると、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの順序で距離計測がなされるので、このとき計算
機５が、距離計６から一定の時間間隔で取り込んだ距離
データと走行時間との関係は例えば図３に示すようにな
る。

【００２０】図３において、３６や３７等の部分は閾値
を越えた距離データが存在する部分であるが、３６の部
分が間隔Ｂからの距離に対応し、３７の部分が間隔Ｄか
らの距離に対応し、３６と３７の間が間隔Ｃからの距離
に対応している。そして、間隔Ａからの距離と間隔Ｃか
らの距離は等しいが、両間隔の大きさはＡ＜Ｃであるの
で、両者は明確に区別できることが解る。このように、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各間隔と車両１との間の距離を求める
ことで、計測の起点と終点とを定めることができる。

【００２１】そこで、計算機５では、車両１の進行方向
を前述した方向とすれば、例えば垂直コイル枠２１の左
端を迎え端（計測の起点）とし、垂直コイル枠２２の右
端を送り端（計測の終点）とした場合、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
の発生パターンは図３に示す通り一定のパターンである
ので、前回取り込んだ距離データと今回取り込んだ距離
データとの変化有無の判断、取り込んだ距離データと閾
値との大小関係の判断、取り込んだ距離データが側壁２
との間の距離を示すかコイル枠との間の距離を示すかの
判断、距離データが側壁２との間の距離を示すときＡと
Ｃの何れに対応するかの判断等をして、Ａの検出後に閾
値を越えた距離データが検出される３６の部分は計測の
起点であるので、タイマをスタートさせる。

【００２２】そして、３６の部分の検出後、側壁２との
間の距離を示す閾値以下の距離データの入力が所定回数
継続し、距離データに変化が生じ閾値を越えた距離デー
タが存在する３７の部分が検出されるので、その検出時
点でタイマをストップし、その間計時された時間を垂直
コイル枠２１から垂直コイル枠２２までの通過に要した
時間として求める。また、タイマの起動回数から通過し
た地上コイル３の個数を求める。

【００２３】斯くして、メモリから地上コイル３の水平
方向の大きさ（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を取り出し、それを通過時
間で割れば、車両の現在速度が求まる。また、メモリか
ら間隔Ａの値も取り出し、地上コイル３の個数とスター
ト位置から現在の位置が求まる。

【００２４】なお、間隔Ｃがないタイプの地上コイルで
は間隔Ａとなるが、本実施例で言えば間隔Ａや同Ｂ、同
Ｃ、同Ｄなどにおいて両端部では距離データに差がある
ので、これらを利用しても同様に検知動作ができること
は言うまでもない。どの部分を用いるかは、車両１の速
度や使用する計算機５のサンプル速度等との兼ね合いで
適宜定めれば良い。

【００２５】本実施例は、浮上式鉄道への適用例である
が、軌条式鉄道においても一定形状の構造体を一定間隔
で配設すれば同様に適用できる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の鉄道車両
の速度検知方法及びその装置によれば、低速時にタイヤ
で走行する浮上式鉄道や鉄車輪で走行する軌条式鉄道の
車両において、タイヤや鉄車輪の回転数によらず非接触
で地上側の変化を車両側に取り込み速度検知ができるよ
うにしてあるので、従来の検知方式よりも正確な速度検
知ができ、併せて、一定間隔で配列してある定形構造物
の特性を利用することで、車両の現在位置も検出できる
効果がある。特に、浮上式鉄道では、走行路の側壁や床
面に一定間隔で配設してある地上コイルをそのまま定形
構造物として利用できるので、浮上式鉄道において低速
時の速度検知方式として提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る速度検知装置の構成及
び配置態様を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図で
ある。

【図２】速度演算の基礎となる地上コイルの各部の間隔
及び配置間隔を示す図である。

【図３】取得された距離データと走行時間との関係図で
ある。

【符号の説明】

１ 車両 ２ 側壁 ３ 地上コイル ４ タイヤ ５ 計算機 ６ 距離計 ２１ 垂直コイル枠 ２２ 垂直コイル枠 ３６ 垂直コイル枠２１に対応した位置 ３７ 垂直コイル枠２２に対応した位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行路に沿って一定間隔で配列さ
   れる定形構造物までの距離を走行する車両側から計測
   し、計測した距離データから定形構造物の予め定めた部
   位又は配列間隔の迎え端位置と送り端位置とを認識して
   その迎え端位置と送り端位置との間隔の通過時間及び個
   数を算出し、予め記憶保持してある当該定形構造物の各
   種の部位のうち前記特定部位の間隔又は配列間隔のデー
   タと照合して車両の速度と現在位置を算出する； こと
   を特徴とする鉄道車両の速度検知方法。
2. 【請求項２】 車両の走行路に沿って一定間隔で配列さ
   れる定形構造物までの距離を走行する車両側から計測す
   る手段と； 前記計測した距離データから定形構造物の
   予め定めた部位又は配列間隔の迎え端位置と送り端位置
   とを認識する手段と； 前記認識した迎え端位置と送り
   端位置との間隔の通過時間及び個数を算出する手段と；
   前記定形構造物の各種の部位の間隔及び配列間隔の各
   間隔データを記憶する手段と； 前記記憶してある間隔
   データのうち前記特定部位の間隔データと前記算出した
   通過時間及び個数とから車両の速度と現在位置を算出す
   る手段と； を備えたことを特徴とする鉄道車両の速度
   検知装置。