JPH0767203A

JPH0767203A - Ａｔｓ速度照査装置

Info

Publication number: JPH0767203A
Application number: JP5212473A
Authority: JP
Inventors: Masaji Sakaba; 場正司坂; Fuzuki Ishibashi; 橋ふづき石; Hiroo Matsui; 井宏夫松; Takeshi Tango; 後健丹
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-08-27
Filing date: 1993-08-27
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】列車速度計の表示速度と照査速度間の誤差を
なくして、制限速度に接近した状態、または制限速度と
同じ速度で走行できるようにする。【構成】信号入力手段１１は速度発電機１００からの
信号を受けて波形整形し、速度パルス信号にして処理手
段１４に入力する。車輪径設定手段１２は列車の車輪径
に合わせて設定された数値信号を受けて処理手段１４に
入力する。制限速度信号入力手段１３は制限速度信号を
受けて処理手段１４に入力する。処理手段１４はこれら
の信号を受けて速度計算と速度照査を行ない、ブレーキ
信号出力手段１５によりブレーキ信号を出力し、速度信
号出力手段１６により速度信号を出力することにより、
列車速度計２００の表示速度とブレーキ照査速度とを同
一値とし、制限速度に接近した走行を安全に行なうこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、列車の安全な運行を行
なうための自動列車停止装置（ＡＴＳ）における車上設
備であるＡＴＳ速度照査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のＡＴＳ速度照査装置の構成
を示している。図５において、１は列車の車輪軸に取り
付けられた速度発電機であり、補償器２に接続されてい
る。補償器２の出力は列車速度計３およびＡＴＳ速度照
査装置８に接続されている。ＡＴＳ速度照査装置８にお
いて、４は速度信号入力手段、５は制限速度信号入力手
段、６は速度照査手段、７はブレーキ信号出力手段であ
る。

【０００３】次に上記従来例の動作について説明する。
図５において、速度発電機１は、速度に比例した周波数
の信号を出力するもので、速度発電機１からの信号は補
償器２に入力され、補償器２において整流、平滑、車輪
径による補正および信号レベル補正を行ない、速度に応
じた電圧信号に調整した後、列車速度計３およびＡＴＳ
速度照査装置８に入力される。列車速度計３は、補償器
２からの信号を受けて速度表示を行なう。ＡＴＳ速度照
査装置８は、補償器２からの信号を速度信号入力手段４
で受けて速度に応じた電圧を出力するとともに、制限速
度信号を制限速度信号入力手段５で受けて制限速度信号
入力に対応して速度に応じた電圧信号を発生させ、この
２つの電圧信号を速度照査手段６で比較することにより
速度照査を行ない、ブレーキ信号出力手段７によりブレ
ーキ信号を出力する。

【０００４】このように、上記従来のＡＴＳ速度照査装
置においては、速度信号入力手段４により補償器２から
の入力に対応して速度に応じた電圧信号を発生させると
ともに、制限速度信号入力手段５により制限速度入力に
対応して速度に応じた電圧信号を発生させ、この２つの
電圧信号を比較して速度照査を行ない、列車速度が制限
速度を超えた時には、ブレーキ信号を出力するように構
成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、補償器２から出力された速度信号は、Ａ
ＴＳ速度照査装置８に入力された後、速度信号入力手段
４により速度照査手段６における処理に適した信号に変
換されるため、補償器２から直接列車速度計３に出力さ
れる速度信号との間には誤差があり、この誤差が加算さ
れて表示速度と照査速度の間に差を生じるため、制限速
度に接近した走行状態において、列車速度計に表示され
ている速度は制限速度以内にも拘らずＡＴＳ速度照査装
置では列車速度が制限速度を超えたと計測して、ブレー
キ信号を出力してしまうことがある。このため制限速度
に接近した走行が困難であるという問題があった。

【０００６】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、制限速度に接近した状態または制限速度
と同じ速度で走行しても、列車速度計に表示されている
速度が制限速度を超えない限りブレーキ信号の出力を抑
止することのできる優れたＡＴＳ速度照査装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】本発明の他の目的は、ＡＴＳ速度照査装置
が故障しても列車速度計に速度信号を出力することので
きる優れたＡＴＳ速度照査装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、速度発電機からの信号を受ける信号入力
手段と、車輪径設定手段と、制限速度信号入力手段と、
速度計算および速度照査を行なう処理手段と、ブレーキ
信号出力手段と、列車速度計に速度信号を出力するため
の速度信号出力手段とを備えたものである。

【０００９】本発明はまた、車輪径設定手段を１ｍｍ単
位で３桁の設定とし、速度信号出力手段を列車速度の計
算結果の小数点以下を切り上げた整数値３桁を出力する
ようにしたものである。

【００１０】本発明はさらに、上記構成を２重に有した
２重系構成とし、この２重系のいずれかが故障した場合
に正常な系に切り替える切替手段を備えたものである。

【００１１】

【作用】したがって、本発明によれば、列車速度を速度
発電機からの信号を基に計算して列車速度計に速度信号
を出力するとともに、制限速度と列車速度とを照査し、
列車速度が制限速度を超えた時にはブレーキ信号を出力
するようにしたので、制限速度に接近したまたは同じ速
度での走行を行なうことができる。

【００１２】本発明はまた、ＡＴＳ速度照査装置を２重
系構成とすることにより、一方の装置が故障した場合で
も、他方の装置により正しい速度信号およびブレーキ信
号を出力して列車の安全な運行を行なうことができる。

【００１３】

【実施例】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例の
構成を示すものである。図１において、１０はＡＴＳ速
度照査装置、１００は列車の車輪軸に取り付けられて速
度に比例した周波数の信号を出力する速度発電機、２０
０は列車速度計である。ＡＴＳ速度照査装置１０におい
て、１１は速度発電機１００からの信号を受ける信号入
力手段である。１２は車輪径設定手段であり、列車の車
輪径に合わせて数値を設定する。１３は制限速度信号を
受ける制限速度信号入力手段、１４は速度計算と速度照
査を行なう処理手段、１５はブレーキ信号を出力するブ
レーキ信号出力手段、１６は列車速度計２００に速度信
号を出力する速度信号出力手段である。

【００１４】次に上記第１の実施例の動作について説明
する。図１において、信号入力手段１１は速度発電機１
００からの信号を受けて波形整形し、速度パルス信号に
して処理手段１４に入力する。車輪径設定手段１２は、
列車の車輪径に合わせて設定された数値信号を受けて処
理手段１４に入力する。制限速度信号入力手段１３は、
制限速度信号を受けて処理手段１４に入力する。処理手
段１４は、これらの信号を受けて速度計算と速度照査を
行ない、ブレーキ信号出力手段１５によりブレーキ信号
を出力し、速度信号出力手段１６により速度信号を列車
速度計２００に出力する。

【００１５】処理手段１４は、内部の高速クロック信号
により、信号入力手段１１からの速度パルス信号の間隔
時間Ｔを計算し、車輪径設定手段１２からの車輪径Ｄに
基づき以下のように列車速度Ｖを計算する。

【００１６】まず速度パルス信号２発間を１００ＫＨｚ
の高速クロック信号でカウントした場合、このカウント
数をＮとすると、間隔時間Ｔは次式で求められる。Ｔ（ｓ）＝０．００００１×Ｎ …（１）速度パルスは列車の車輪が１回転する間に一定数Ｐ個発
生するので、Ｔ時間に進んだ距離Ｌは次式で求められ
る。Ｌ（ｍ）＝Ｄ（ｍ）×π÷Ｐ …（２）列車速度ＶはＴとＬから次式で求められる。Ｖ（ｍ／ｓ）＝Ｌ（ｍ）÷Ｔ（ｓ） …（３）（２）式から列車速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）は次式で求められ
る。Ｖ（ｋｍ／ｈ）＝３．６×Ｌ（ｍ）÷Ｔ（ｓ） …（４）

【００１７】処理手段１４は、（４）式で計算した速度
Ｖの値を速度信号出力手段１６に対し出力する。処理手
段１４はまた、（４）式で計算した速度Ｖと制限速度信
号入力手段１３からの制限速度信号に対応した速度ＶＳ
とを比較しＶ＞ＶＳのとき、ブレーキ信号をブレーキ信
号出力手段１５に対し出力する。これらの処理の結果を
受けて、ブレーキ信号出力手段１５はブレーキ信号を出
力し、速度信号出力手段１６は速度信号を列車速度計２
００に出力する。

【００１８】このように、上記第１の実施例によれば、
速度発電機１００からの信号を受ける信号入力手段１１
と、車輪径設定手段１２と、制限速度信号入力手段１３
と、処理手段１４とにより速度計算および速度照査を行
ない、計算した列車速度値をそのまま速度信号出力手段
１６に速度信号として出力するとともに、計算した列車
速度と制限速度とを照査し、列車速度が制限速度を超え
た時にはブレーキ信号を出力するようにしているため、
列車速度計に表示されている速度とＡＴＳ速度照査装置
の速度には計測誤差がなく、間違ってブレーキをかける
ことなく安全に、制限速度に接近した走行を行なうこと
ができるという利点を有する。

【００１９】（実施例２）図２は本発明の第２の実施例
の構成を示すものである。この第２の実施例は、図１に
示した第１の実施例の構成要素である車輪径設定手段を
１ｍｍ単位で３桁とし、速度信号出力手段を整数３桁と
したものである。図２において、２０はＡＴＳ速度照査
装置、１００は速度発電機、２００は列車速度計であ
る。ＡＴＳ速度照査装置２０において、２１は信号入力
手段であり、速度発電機１００からの信号を受ける。２
２は３桁の車輪径設定手段であり、列車の車輪径に合わ
せて設定する。２３は制限速度信号入力手段、２４は速
度計算と速度照査を行なう処理手段、２５はブレーキ信
号出力手段、２６は３桁の速度信号を列車速度計２００
に出力する速度信号出力手段である。

【００２０】次に上記第２の実施例の動作について説明
する。上記実施例においては、上記第１の実施例の動作
における速度計算精度を上げるために車輪径設定手段２
２を１ｍｍ単位で３桁としている。列車の車輪径は通常
８６０ｍｍ程度であり、摩耗するため７８０ｍｍ程度ま
で１ｍｍ単位で削り加工して使用するので、速度パルス
信号の間隔時間Ｔを計算し、車輪径ＤとＴにより列車速
度Ｖを計算する際の、車輪径Ｄの設定誤差を少なくして
計算精度を上げる。処理手段２４は、内部の高速クロッ
ク信号により、速度パルス信号の間隔時間Ｔを計算し、
車輪径ＤとＴにより列車速度Ｖを次のように計算する。

【００２１】計算精度を上げるために速度パルス信号Ｍ
発間を１００ＫＨｚの高速クロック信号でカウントした
場合、このカウント数をＮＭとすると、間隔時間ＴＭは
次式で求められる。ＴＭ（ｓ）＝０．００００１×ＮＭ …（５）速度パルスは列車の車輪が１回転する間に一定数Ｐ個発
生するので、ＴＭ時間に進んだ距離ＬＭは次式で求めら
れる。ＬＭ（ｍ）＝（Ｄ（ｍ）×π÷Ｐ）×Ｍ …（６）列車速度ＶはＴＭとＬＭから次式で求められる。Ｖ（ｍ／ｓ）＝ＬＭ（ｍ）÷ＴＭ（ｓ） …（７）（７）式から列車速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）は次式で求められ
る。Ｖ（ｋｍ／ｈ）＝３．６×ＬＭ（ｍ）÷ＴＭ（ｓ） …（８）列車速度Ｖが１００（ｋｍ／ｈ）の時、Ｍの値を１０と
した場合、Ｄを８６０ｍｍ、Ｐを９０とすると、（５）
式、（６）式、（７）式から、ＬＭ（ｍ）＝（０．８６×π÷９０）×１０＝０．３００２ＴＭ（ｓ）＝３．６×０．３００２÷１００＝０．０１０８ＮＭ＝０．０１０８÷０．００００１＝１０８０したがって、１ｋｍ／ｈあたりのカウント数は１０．８
となり、カウント数に対する分解能は０．１ｋｍ／ｈを
超えるので計算精度は１００ｋｍ／ｈに対して０．１ｋ
ｍ／ｈ以内となる。

【００２２】処理手段２４は、（８）式で計算した列車
速度Ｖの値を、少数点以下を切り上げて整数１〜３桁と
し、速度信号出力手段２６に対し出力する。処理手段２
４はまた、（８）式で計算した列車速度Ｖの値を、少数
点以下を切り上げてＶＫとし、制限速度信号入力手段２
３からの制限速度信号に対応した速度ＶＳとを比較しＶ
Ｋ＞ＶＳのとき、ブレーキ信号をブレーキ信号出力手段
２５に対し出力する。これらの処理の結果を受けて、ブ
レーキ信号出力手段２５はブレーキ信号を出力し、速度
信号出力手段２６は速度信号を列車速度計２００に出力
する。

【００２３】このように、上記第２の実施例によれば、
速度発電機１００からの信号を受ける信号入力手段２１
と、３桁の車輪径設定手段２２と、制限速度信号入力手
段２３と、処理手段２４とにより速度計算および速度照
査を行ない、処理手段２４は、計算した列車速度値をそ
のまま少数点以下を切り上げて整数１〜３桁とし、速度
信号出力手段２６に速度信号として出力するとともに、
制限速度との速度照査を行ない、列車速度が制限速度を
超えた時にはブレーキ信号を出力する。

【００２４】このように、上記実施例によれば、列車速
度計２００の指示値が１００ｋｍ／ｈの時の列車速度は
９９．１ｋｍ／ｈから１００．０ｋｍ／ｈの範囲とな
る。また、列車速度計２００に表示されている速度とブ
レーキ照査を行なう速度とは同一の値であり、間違って
ブレーキをかけることなく安全に、制限速度と同一速度
までの制限速度に接近した走行を行なうことができると
いう利点を有する。

【００２５】（実施例３）図３は本発明の第３の実施例
の構成を示すものである。この第３の実施例は、図１に
示した第１の実施例で説明したＡＴＳ速度照査装置１０
の構成を２重に有した２重系構成とし、両者の間に切替
手段３０を追加したものであり、外部または自己診断装
置からの切替入力により、第１の系または第２の系のい
ずれかの系に切り替えて、列車速度計２００に速度信号
を出力するとともにブレーキ信号を出力できるようにし
たものである。

【００２６】次に上記第３の実施例の動作について説明
する。第３の実施例においては、上記第１の実施例の動
作の他に、第１の系および第２の系のそれぞれのブレー
キ信号出力手段１５および速度信号出力手段１６からの
ブレーキ信号および速度計信号を切替手段３０に入力
し、切替手段３０は切替入力により第１または第２のい
ずれかの系のブレーキ信号および速度信号を選択して出
力する。

【００２７】このように、上記第３の実施例によれば、
第１の実施例の制限速度に接近した走行を行なうことが
できるという利点の他に、第１の系のＡＴＳ速度照査装
置１０に異常が発生して、例えば列車速度計２００の指
示値が異常な低い値を示した場合、または列車速度計２
００の指示値が制限速度に対して十分余裕があるにも拘
らずブレーキがかかった場合、外部または自己診断装置
からの切替入力により、第１の系から第２の系のＡＴＳ
速度照査装置１０の出力に切り換えて、正常な速度信号
およびブレーキ信号を出力することができるという利点
を有する。なお、本実施例においては、ＡＴＳ速度照査
装置１０を２重系構成とするだけでなく、速度発電機１
００およびまたは列車速度計２００をも２重系構成とし
て、システム全体を切替手段３０により切り替えるよう
にしてもよい。

【００２８】（実施例４）図４は本発明の第４の実施例
の構成を示すものである。この第４の実施例は、図２に
示した第２の実施例で説明したＡＴＳ速度照査装置２０
の構成を２重に有した２重系構成とし、切替手段４０を
追加したものであり、外部または自己診断装置からの切
替入力により、第１の系または第２の系のいずれかの系
に切り替えて、列車速度計２００に速度信号を出力する
とともにブレーキ信号を出力できるようにしたものであ
る。

【００２９】次に上記第４の実施例の動作について説明
する。第４の実施例においては、上記第２の実施例の動
作の他に、第１の系および第２の系のそれぞれのブレー
キ信号出力手段２５および速度信号出力手段２６からの
ブレーキ信号および速度計信号を切替手段４０に入力
し、切替手段４０は切替入力により第１または第２のい
ずれかの系のブレーキ信号および速度信号を選択して出
力する。

【００３０】このように、上記第４の実施例によれば、
第２の実施例の制限速度と同一速度までの制限速度に接
近した走行を行なうことができるという利点の他に、第
１の系のＡＴＳ速度照査装置２０に異常が発生して、例
えば列車速度発電機２００の指示値が異常な低い値を示
した場合、または列車速度計２００の指示が制限速度に
対して十分余裕があるにも拘らずブレーキがかかった場
合、外部または自己診断装置からの切替入力により、第
１の系から第２の系のＡＴＳ速度照査装置２０の出力に
切り替えて、正常な速度信号およびブレーキ信号を出力
することができるという利点を有する。なお、本実施例
においても、ＡＴＳ速度照査装置２０を２重系構成とす
るだけでなく、速度発電機１００およびまたは列車速度
計２００をも２重系構成として、システム全体を切替手
段４０により切り替えるようにしてもよい。

【００３１】本発明は、上記第１の実施例から明らかな
ように、速度発電機からの信号と、車輪径設定信号と、
制限速度信号とに基づいて速度計算および速度照査を行
ない、計算した列車速度値をそのまま列車速度計に速度
信号として出力するとともに、計算した列車速度と制限
速度とを照査し、列車速度が制限速度を超えた時にブレ
ーキ信号を出力するようにしたので、列車速度計に表示
されている速度とＡＴＳ速度照査装置の速度には計測誤
差がなく、間違ってブレーキをかけることなく安全に、
制限速度に接近した走行を行なうことができるという効
果を有する。

【００３２】本発明はまた、上記第２の実施例から明ら
かなように、速度発電機からの信号と、３桁の車輪径設
定信号と、制限速度信号入力に基づいて精度の高い速度
計算および速度照査を行ない、計算した列車速度値を少
数点以下を切り上げて整数１〜３桁とし、列車速度計に
速度信号として出力するとともに、制限速度との速度照
査を行ない、列車速度が制限速度を超えた時にブレーキ
信号を出力することにより、制限速度と同一速度までの
制限速度に接近した走行を行なうことができ、列車運行
効率の向上が図れるという効果を有する。

【００３３】本発明はまた、上記第３および第４の実施
例から明らかなように、第１の系に異常が発生した場
合、切替入力により第２の系に切り替えてブレーキ信号
および速度信号を出力することができるため、現在使用
している装置に故障が発生しても列車の安全な運行が図
れるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＡＴＳ速度照査装置の第１の実施例の
構成を示すブロック図。

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図。

【図３】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック
図。

【図４】本発明の第４の実施例の構成を示すブロック
図。

【図５】従来のＡＴＳ速度照査装置の構成を示すブロッ
ク図。

【符号の説明】

１１、２１信号入力手段１２、２２車輪径設定手段１３、２３制限速度信号入力手段１４、２４処理手段１５、２５ブレーキ信号出力手段１６、２６速度信号出力手段３０、４０切替手段１００速度発電機２００列車速度計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丹後健神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１号松下通信工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】速度発電機からの信号を受ける信号入力
手段と、列車の車輪径を設定して出力する車輪径設定手
段と、制限速度信号を受ける制限速度信号入力手段と、
ブレーキ信号を出力するブレーキ信号出力手段と、列車
速度計に速度信号を出力する速度信号出力手段と、前記
信号入力手段、車輪径設定手段および制限速度信号入力
手段からの信号をもとに列車速度を計算して速度信号出
力手段に速度信号を出力するとともに、制限速度と列車
速度とを比較し、列車速度が制限速度を超えた場合にブ
レーキ信号を出力する処理手段とを備えたＡＴＳ速度照
査装置。
【請求項２】車輪径設定手段は１ｍｍ単位で３桁の設
定とし、速度信号出力手段は列車速度の計算結果の小数
点以下を切り上げた整数値３桁を出力することを特徴と
する請求項１記載のＡＴＳ速度照査装置。
【請求項３】請求項１または２記載の構成を２重に有
した２重系構成とし、両者を切替手段により接続して切
替入力により上記２重系のいずれかの系からの速度信号
およびブレーキ信号を出力することを特徴とするＡＴＳ
速度照査装置。