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JP2004173399A - Idle rotation and skid detector - Google Patents

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JP2004173399A
JP2004173399A JP2002335377A JP2002335377A JP2004173399A JP 2004173399 A JP2004173399 A JP 2004173399A JP 2002335377 A JP2002335377 A JP 2002335377A JP 2002335377 A JP2002335377 A JP 2002335377A JP 2004173399 A JP2004173399 A JP 2004173399A
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JP
Japan
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speed
slip
sampling
detection
skid
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002335377A
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Japanese (ja)
Inventor
Sumiko Kominato
須美子 小湊
Masakuni Akashi
征邦 明石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus which detects idle rotation and skid ranging from large one to small one slip with reliability. <P>SOLUTION: The idle rotation and skid detector comprises a counter 11 which counts the number of pulses of a multi-axle speed generator; a pulse number frequency doubler counter 12, speed change processing portions 15a and 15b which convert the count value on any counter into sampling speed for a plurality of hours; an acceleration/deceleration computing portion 21<SB>1</SB>which computes acceleration/deceleration with respect to each converted sampling speed; start/end detecting means 31a to 34a and 37a to 40a which detect the start/end of the idle rotation/skid by using the sampling speed for a plurality of hours, each acceleration/deceleration, and linear data stored in advance; and judging means 35, 36, 41 to 43, and 23 are provided judge from these start/end signals whether idle rotation or skid is underway, and to select idle rotation/skid of the short time sampling speed in a large idle rotation/skid, or those of the long sampling time speed in a small idle rotation/skid, and to judge whether it is idle rotation or skid for each axle. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車制御装置等に用いられる空転滑走検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
列車制御装置では、列車が所定時刻に所定の駅に到着させることから、列車の速度及び位置データを正確に求めることが重要である。
【0003】
通常、列車の速度・位置を検出する場合、定常的に発生する誤差は、余裕分の中で見込むことが可能であるが、非定常的に発生する誤差は補正が必要となる。この非定常的な誤差要因は、主に空転滑走であることから、当該空転滑走を高精度に検出することが重要となる。
【0004】
そこで、従来の空転滑走検出装置は、図5に示すように車両の任意の2軸に取り付けられた速度発電機51a,51bから発生するパルス数から速度を算出する速度算出処理部52a,52bと空転滑走検出処理部53とにより構成されている。
【0005】
この速度算出処理部52a,52bは、各軸に取り付けられる速度発電機51a,51bから所定の移動距離ごとに発生するパルス数をカウントする所要のビット数をもつパルスカウンタ54a,54b、このパルスカウンタ54a,54bでカウントされるカウント値を所定の周期ごとにサンプリングするパルスサンプリング処理部55a,55b及びこのサンプリングされたパルス値を所要のサンプリング時間を用いて、例えば200msサンプリング速度に変換するパルス−速度変換処理部56a,56bが設けられている。
【0006】
一方、空転滑走検出処理部53は、図6に示すごとく各軸系の速度算出処理部52a,52bで算出される200msサンプリング速度を微分処理して200ms加減速度を算出する加減速度算出部61a,61bと、空転滑走判断処理部62a,62bと、これら空転滑走判断処理部62a,62bの両出力を比較し、空転中または/及び滑走中を検出する空転滑走判断部63とによって構成されている。
【0007】
ここで、前記空転滑走判断処理部62a,62bは、同一構成であるので、以下、1つの軸系の空転滑走判断処理部62a側について説明し、他方の空転滑走判断処理部62bの説明は省略する。
【0008】
この空転滑走判断処理部62aは、空転中を判断する系と滑走中を判断する系とが設けられている。
【0009】
この空転中を判断する系は、速度算出処理部52aから出力される200msサンプリング速度とデータベース70aに予め登録されている線形データとから空転・滑走検知条件レベル(基準値),つまり基準となる検知加速度、終了検知減速度・速度を個別に算出する空転検知値算出処理部64aa,64abと、この算出された検知加速度と200msサンプリング加減速度とを比較し、加減速度が検知加速度を越えたときに空転の発生を検知する空転検知比較処理部65aと、空転検知値算出処理部64abで算出された終了検知減速度と200msサンプリング加減速度との比較及び空転検知値算出処理部64abで算出された検知速度と200msサンプリング速度との比較により、空転検知終了を検知する空転終了検知比較処理部66aと、これら空転検知比較処理部65a、空転終了検知比較処理部66aの両出力から空転中を判断する空転中判断部67aとが設けられている。
【0010】
一方、滑走中を判断する系にも同様に2つの滑走検知値算出処理部64ba、64bb、滑走検知比較処理部65b、滑走終了検知比較処理部66b、滑走中判断部67bが設けられている。そして、これら空転中判断部67aの出力と滑走中判断部67bの出力を切換えて出力する空転滑走切換判断部68aが設けられている。
【0011】
次に、以上のような空転滑走検出装置を用いて実際に空転した場合を例にとって説明する。
【0012】
先ず、速度算出処理部52a,52bにてサンプリング時間200msのサンプリング速度から微分処理によって200msサンプリング加減速度を算出する。この状態において、空転検知値算出処理部64aaは、200msサンプリング速度とデータベース70aに登録される線形データとを用いて、基準値となる検知加速度、空転検知値算出部64abにて終了検知減速度・速度を算出し、この算出された検知加速度は空転検知比較処理部65aに、また算出された終了検知減速度・速度は空転終了検知比較処理部66aに送られる。
【0013】
この空転検知比較処理部65aは、算出された検知加速度と200msサンプリング加減速度とを比較し、加減速度が検知加速度を越えたときに空転発生を検知し、空転中判断部67aに送出する。
【0014】
一方、空転終了検知比較処理部66aは、空転検知値算出処理部64abで算出された終了検知減速度と200msサンプリング加減速度との比較及び空転検知値算出処理部64abで算出された検知速度と200msサンプリング速度との比較によって空転検知終了を検知し、同様に空転中判断部67aに送出する。従って、この空転中判断部67aは、空転検知信号と空転検知終了信号とに基づいて現在空転発生中を判定し、空転滑走切換判断部68aに送出する。
【0015】
滑走検知についても、前述する空転検知と同様な処理を実行し、空転中判断部67bにて滑走中であることを検知し、同様に空転滑走切換判断部68aに送出する。ここで、空転滑走切換判断部68aは、別々に処理されてきた空転検知信号と滑走検知信号とを受け取り、何れの軸に基づいて空転状態、滑走状態が発生しているかを判断する。これは、例えば滑走の戻りの加速中に空転を検知しないようにする。そして、最後に空転滑走判断部63にて、それぞれの軸での判断結果をもとに、列車として1軸のみ空転・滑走か、全軸空転・滑走かの判断を行い、この判断結果を図示されていない補正処理部に送出する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような空転滑走検出装置では、パルスを速度に変換しているので、どうしてもサンプリング誤差が大きくなってしまう。一般に、列車の走行により発生する空転滑走には大空転滑走と微小空転滑走とが存在するが、大空転滑走の場合、例えば加減速度にして約±10km/h/sの空転滑走が発生した場合、前述する空転滑走検出処理によって空転滑走を検知し補正することが可能である。
【0017】
しかし、現在の速度発電機から発生するパルス数から速度に変換する速度位置検出方式では、微小空転滑走を検出することが難しい。その結果、次のような問題点が指摘されている。
【0018】
▲1▼ 微小空転が発生した場合、その発生状態を検知できないので、認識速度が実速度より高めに出てくる。一方、微小滑走が発生した場合、その微小滑走状態を検知できないので、認識速度が実速度より低めにでてくる。
【0019】
▲2▼ 微小滑走が発生した場合、実際の列車位置よりも後方位置と認識してしまう問題がある。
【0020】
本発明は上記事情にかんがみてなされたもので、大空転滑走から微小空転滑走までを確実に検出可能とする空転滑走検出装置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、車両の複数軸に取り付けられる速度発電機から所定の移動距離ごとに発生するパルスに基づいて前記各軸の空転滑走を検出する空転滑走検出装置であって、速度発電機から発生するパルス数をカウントするパルス数カウント手段と、このカウント手段のカウント値から異なる複数時間のサンプリング速度に変換する速度変換手段と、この速度変換手段で変換されたサンプリング速度ごとに加減速度を算出する加減速度算出手段と、これら異なる複数時間のサンプリング速度及び各加減速度に基づいて空転または/及び滑走の発生・終了を検出する発生・終了検出手段と、この検出手段によって前記各サンプリング速度ごとに得られる空転・滑走の発生・終了信号から空転中または/及び滑走中を判断する一方、大空転発生時または/及び大滑走発生時には前記短時間のサンプリング速度に起因する空転中または/及び滑走中を選択し、微小空転発生時または/及び微小滑走発生時には前記長時間のサンプリング速度に起因する空転中または/及び滑走中を用いて前記各軸ごとの空転・滑走を判断する空転・滑走判断手段とを設けた構成である。
【0022】
本発明は以上のような構成とすることにより、速度発電機から発生するパルス数をパルス数カウント手段でカウントし、このカウントパルス値を速度変換手段で所要の異なるサンプリング時間に合わせて異なる複数のサンプリング速度を求めるとともに、加減速度算出手段にて各サンプリング速度ごとに加減速度を算出する。
【0023】
しかる後、発生・終了検出手段は、予め登録されるサンプリング速度等に応じて参照されるべき線形データと各サンプリング速度と各サンプリング加減速度とを用いて空転・滑走の発生及び終了を検知し、空転・滑走判断手段に送出する。この空転・滑走判断手段は、各サンプリング速度ごとに得られる空転・滑走の発生・終了信号から空転中または/及び滑走中を判断し、大空転発生時または/及び大滑走発生時には短時間のサンプリング速度に起因する空転中または/及び滑走中を選択し、微小空転発生時または/及び微小滑走発生時には長時間のサンプリング速度に起因する空転中または/及び滑走中を用いて前記各軸ごとの空転・滑走を判断するので、例えば短時間のサンプリング速度に起因する空転中または/及び滑走中の選択時に大空転・大滑走発生を早期に検知可能であり、また長時間のサンプリング速度に起因する空転中または/及び滑走中の選択時には微小空転・微小滑走を容易に検知可能となり、大空転滑走から微小空転滑走までを確実に検知することが可能である。
【0024】
また、パルス数カウント手段としては、パルス数カウンタを用いる他、パルス数倍周カウンタを設け、パルス数カウンタのカウントパルス値及びパルス数倍周カウンタのカウントパルス値を選択的に使用すれば、サンプリング速度の精度を高めることが可能である
さらに、速度発電機から発生するパルスのパルス周期(周波数)をカウントするパルス周期カウンタを設け、このパルス周期を周期カウンタ速度に変換し、前述同様に加減速度を算出し、空転・滑走中を判断し、各サンプリング速度に起因する空転中または/及び滑走中を含めて選択的或いは両方を用いることにより、検知精度を上げることが可能である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0026】
図1は本発明に係わる空転滑走検出装置の一実施の形態を示す構成図である。
【0027】
この空転滑走検出装置は、車両の任意の各軸に取り付けられる速度発電機1、1、1から発生するパルス数から異なる複数のサンプリング速度及び周期カウンタ速度を算出する各軸ごとの速度算出処理部2、2、2と、これら速度算出処理部2、2、2の出力を用いて空転または/及び滑走を検知する空転滑走検知処理部3とによって構成されている。
【0028】
この速度算出処理部2は、速度発電機1から発生する移動距離に応じたパルス数のパルスをカウントするパルス数カウンタ11および速度発電機1から発生するパルス数のパルスをカウントする際、そのパルスの立上り及び立下りをカウントするパルス数倍周カウンタ12、これらカウンタ11,12のパルス値を自列車内部から自動的に発生するカウンタ切換信号のもとに選択的に出力する選択手段13、この選択手段13の出力端側に設けられるパルスサンプリング処理部14、このパルスサンプリング処理部14の出力側に接続される複数のパルス−速度変換処理部15a,15b,…,15iが設けられている。なお、カウンタ切換信号は、パルスカウント値が取り易いか否か、また速度発電機1の取付場所,例えばギアが噛んでいるか否かなどによって異なるが、一般的には低速域の場合にはパルス数カウンタ11を選択し、高速域の場合にはパルス数倍周カウンタ12を選択する。
【0029】
このパルスサンプリング処理部14は、パルス数カウンタ11,12のカウント値を所定のサンプリング時間ごとにサンプリングする機能をもっている。複数のパルス−速度変換処理部15a,15b,…,15iは、パルスサンプリング処理部14によってサンプリングしたパルス値を少なくとも2つのサンプリング時間に合わせて例えば200ms,1sのサンプリング速度に変換する機能をもっている。
【0030】
また、速度算出処理部1には、パルス周期カウンタ16及び周波数−速度変換処理部17を有し、周期カウンタ速度を算出する。このパルス周期カウンタ16は所要周期のパルス数から周波数を算出する機能をもっている。周波数−速度変換処理部17は、パルス周期カウンタ16で算出された周波数を所要のタイミングで読込んで周期カウンタ速度を求めるものである。なお、パルス周期カウンタ16を用いた理由は、自列車の速度帯に応じて、所要とするサンプリング速度よりも周期カウンタ速度から空転・滑走を検知した方が有利な場合があるためである。このサンプリング速度から求められる空転・滑走の検知と周期カウンタ速度から求められる空転・滑走の検知を用いるか、さらには両方の検知を用いるかは後記する速度有効無効判定処理部で行うものである。
【0031】
なお、他の速度算出処理部2、1については、速度算出処理部2の構成と同様であるので、ここではその構成の説明を省略し、速度算出処理部2の説明に譲る。
【0032】
前記空転滑走検出処理部3は、図2に示すように各速度算出処理部2、2、2に対応して設けられる加減速度算出部21,21,…,21(21nは図示せず)、空転滑走判断処理部22,22,…,22(22nは図示せず)及び空転滑走判断部23によりなる。
【0033】
なお、これら各加減速度算出部21,21,…,21、空転滑走判断処理部22,22,…,22は、それぞれ同様の構成であるので、以下、説明の便宜上、加減速度算出部21、空転滑走判断処理部22について説明し、他の各加減速度算出部21,…,21、空転滑走判断処理部22,…,22については加減速度算出部21、空転滑走判断処理部22の説明に譲る。
【0034】
前記加減速度算出部21は、各速度算出処理部2で算出される例えば200ms,1sのサンプリング速度、周期カウンタ速度をそれぞれ微分処理して200ms,1sサンプリング加減速度、周期カウンタ加減速度を求める機能をもっている。
【0035】
前記空転滑走判断処理部22は、空転中を判断する系と滑走中を判断する系とが設けられている。
【0036】
この空転中を判断する系は、200msサンプリング速度、1sサンプリング速度、周期カウンタ速度に対応する空転検知値算出処理部31a,31b,31t、各サンプリング速度、周期カウンタ速度に対応する空転検知終了値算出処理部32a,32b,32t、同じく空転検知比較処理部33a,33b,33t、空転終了検知処理部34a,34b,34t、速度有効無効判定処理部35、空転中判断処理部36が設けられている。
【0037】
この空転検知値算出処理部31a,31b,31tは、速度算出処理部2で算出される200msサンプリング速度,1sサンプリング速度、周期カウンタ速度とデータベース44に予め登録される参照値となる線形データとから空転検知条件,つまり空転を検知する基準値となる検知加速度を求める。また、空転検知終了値算出処理部32a,32b,32tは、空転検知値算出処理部31a,31b,31tと同様に速度算出処理部2で算出される各サンプリング速度、周期カウンタ速度とデータベース44に登録される線形データとから空転終了検知条件,つまり空転終了基準となる終了検知速度及び減速度を算出する。
【0038】
前記空転検知比較処理部33a,33b,33tは、空転検知値算出処理部31a,31b,31tでそれぞれ算出される各速度の検知加速度と加減速度算出部21で算出される各サンプリング加減速度,周期カウンタ加減速度とを比較し、200ms空転,1s空転,周期空転の発生を検知する機能をもっている。空転終了検知処理部34a,34b,34tは、空転検知終了値算出処理部32a,32b,32tで算出される終了検知減速度と加減速度算出部21で算出される各サンプリング加減速度、周期カウンタ加減速度とを比較し、また同じく算出部32a,32b,32tで算出される終了検知速度と速度算出処理部2で算出される各サンプリング速度、周期カウンタ速度とを比較し、空転終了を検知する機能をもっている。
【0039】
前記速度有効無効判定処理部35は、空転検知比較処理部33a,33b,33tの出力および空転終了検知処理部34a,34b,34tの出力から、パルスカウンタ11,12,16の何れから求めた値を有効とするか、無効とするか、或いは速度域に応じてオーバラップさせて両方を有効とするか判定する機能をもっている。
【0040】
前記空転中判断処理部36は、処理部33a,33b,33tの出力と空転終了検知処理部34a,34b,34tの出力とに基づき、あるいは速度有効無効判定処理部35から出力される空転中のステータスを判断し、今現在空転中であることを判断する。
【0041】
滑走中を判断する系は、各サンプリング速度、周期カウンタ速度に対応する滑走検知値算出処理部37a,37b,37t、各サンプリング速度、周期カウンタ速度に対応する滑走検知終了値算出処理部38a,38b,38t、同じく滑走検知比較処理部39a,39b,39t、滑走終了検知処理部40a,40b,40t、速度有効無効判定処理部41、滑走中判断処理部42が設けられている。
【0042】
この滑走検知値算出処理部37a,37b,37tは、速度算出処理部2でそれぞれ算出される200msサンプリング速度,1sサンプリング速度、周期カウンタ速度とデータベース44に登録される線形データとから滑走検知条件,つまり滑走を検知する基準値となる検知減速度を求める。滑走検知終了値算出処理部38a,38b,38tは、滑走検知値算出処理部37a,37b,37tと同様に速度算出処理部2で算出される各サンプリング速度、周期カウンタ速度とデータベース44に登録される線形データとから滑走終了検知条件,つまり滑走終了基準となる終了検知速度、加速度を算出する。
【0043】
前記滑走検知比較処理部39a,39b,39tは、滑走検知値算出処理部37a,37b,37tでそれぞれ算出される各速度の検知減速度と加減速度算出部21で算出される各サンプリング加減速度,周期カウンタ加減速度とを比較し、200ms滑走,1s滑走,周期滑走の発生をそれぞれ検知する機能をもっている。滑走終了検知処理部40a,40b,40tは、滑走検知終了値算出処理部38a,38b,38tで算出される終了検知加速度と加減速度算出部211で算出される各サンプリング加減速度、周期カウンタ加減速度とを比較し、また同じく算出部38a,38b,38tで算出される終了検知速度と速度算出処理部2で算出される各サンプリング速度、周期カウンタ速度とを比較し、滑走終了を検知する機能をもっている。
【0044】
前記速度有効無効判定処理部41は、滑走検知比較処理部39a,39b,39tの出力および滑走終了検知処理部40a,40b,40tの出力から、パルスカウンタ11,12,16の何れから求めた値を有効と判定し出力するかを決定する機能をもっている。滑走中判断処理部42は、速度有効無効判定処理部41からそれぞれ出力される滑走中のステータスを判断し、今現在滑走中であることを判断する。
【0045】
さらに、空転中判断処理部36および滑走中判断処理部42の両出力側には空転滑走切換判断部43が設けられ、この空転滑走切換判断部43の出力側に空転滑走判断部23が接続されている。この空転滑走切換判断部43は、空転中判断処理部36および滑走中判断処理部42により判断される空転・滑走中の状態が何れの軸系から発生しているかを判断する。従って、空転滑走切換判断部43出力側の空転滑走判断部23は、各軸の結果を元に、車両としてどの軸がどのいう状態にあるかを総合的に判断する機能をもっている。
【0046】
なお、空転滑走検出装置は、前述するように図1及び図2の組み合わせとなるが、具体的には、パルス数カウンタ11、パルスサンプリング処理部14に対し、異なる複数のパルス−速度変換処理部15a,15bを設けた構成に関連する発明の他、パルス周期カウンタ16と周波数−速度変換処理部17に関連する構成を追加した発明、さらにはパルス数倍周カウンタ12を追加した発明、その他任意の構成を組み合わせた発明が考えられることは言うまでもない。
【0047】
次に、以上のような構成の空転滑走検出装置の動作について説明する。なお、空転検出と滑走検出はほぼ同じ構成となるので、以下、滑走が発生した場合を例に上げて説明する。
【0048】
先ず、車両の任意の軸に取り付けられた各軸の速度発電機1,1,…,1から所定の移動距離ごとに発生するパルスを、各軸ごとに対応するパルス数カウンタ11でカウントする。ここで、パルスサンプリング処理部14は、所定の周期ごとにパルス数カウンタ11のカウント値を読み込む。このパルスサンプリング処理部14に読み込んだカウント値は、所要とするサンプリング時間に合わせた速度値に変換し、xmsサンプリング速度を算出する。因みに、本実施の形態では、100msサンプリング速度と1sサンプリング速度とを算出することとする。
【0049】
また、空転滑走検出装置は、パルス数カウンタ11の他に、パルス数倍周カウンタ12及びパルス周期カウンタ16が設けられているが、当該パルス数倍周カウンタ12は、速度発電機例えば1から発生するパルス値の立上り・立下りの値をカウントする。自列車の速度帯に応じて自列車内部から自動的に発生するカウンタ切換信号は、選択手段13に供給されるが、同時に図示されていないがパルス−速度変換処理部15a,15bにも同様に供給し、倍周されたことにより演算処理を変更する。従って、パルスサンプリング処理部14は、通常パルスカウント値あるいは倍周パルスカウント値を読み込み、例えば100msサンプリング時間及び1sサンプリング時間に合わせて100msサンプリング速度と1sサンプリング速度とを算出する。
【0050】
また、パルス周期カウンタ16は、速度発電機例えば1から発生するパルスのパルス幅を測定して周波数(周期カウント値)を算出し、この周期カウント値を所要のタイミングで読み込み、周波数−速度変換処理部17にて周期カウンタ速度を算出する。
【0051】
一方、空転滑走検知処理部3は次のような動作を行う。
【0052】
速度算出処理部2で算出された200ms、1sサンプリング速度は、加減速度算出部21に送られ、ここでそれぞれ微分処理を行ってそれぞれ200ms,1sサンプリングの加減速度を算出し、滑走検知値算出処理部37a,37b,37t及び滑走検知終了値算出処理部38a,38b,38tに送出する。
【0053】
ここで、滑走検知値算出処理部37a,37b,37tは、それぞれ滑走基準値となる滑走検知レベルを求める。この滑走検知レベルとは、自列車の200ms、1sサンプリング速度、周期カウンタ速度に合わせて、予めデータベース44に登録される滑走検知レベルの中から所要の滑走検知レベルを検索し、これら速度と滑走検知レベルとから滑走の発生を検知する基準値となる検知減速度を算出し、滑走検知比較処理部39a,39b,39tに送出する。また、滑走検知終了値算出処理部38a,38b,38tについても、それぞれ滑走終了基準値となる滑走終了検知レベルを求める。つまり、自列車の200ms、1sサンプリング速度、周期カウンタ速度に合わせて、予めデータベース44に登録される滑走終了検知レベルの中から所要の滑走終了検知レベルを検索し、これら速度と滑走終了検知レベルとから滑走の終了を検知する基準値となる検知終了加速度及び終了速度値を算出し、滑走終了検知処理部40a,40b,40tに送出する。
【0054】
ここで、前記滑走検知比較処理部39a,39b,39tは、加減速度算出部21で算出されるそれぞれの自列車の加減速度に対して、滑走検知値算出部37a,37b,37tで処理された基準値となる検知減速度と比較し、この基準値となる検知減速度を越えていたら滑走と判断し、200ms滑走、1s滑走,周期滑走の検知信号を出力し、速度有効無効判定処理部41または滑走中判断処理部42に送る。
【0055】
一方、滑走終了検知処理部40a,40b,40tにおいても、速度算出処理部2で算出される自列車の200ms、1sサンプリング速度、周期カウンタ速度及び加減速度算出部21で算出される自列車の加減速度に対して、滑走検知終了値算出部38a,38b,38tで算出される滑走の終了を検知する基準値となる検知終了加速度及び終了速度値と比較し、滑走終了を検知する。具体的な例としては、滑走を検知した後、加速へと変化し、列車の実速度になったと判断した時点で滑走検知終了と判断し、200ms滑走検知終了、1s滑走検知終了,周期カウンタ検知終了等の信号を、滑走中判断処理部42または速度有効無効判定処理部41に送る。
【0056】
ここで、滑走中判断処理部42で滑走検知比較処理部39a,39b,39tの出力と滑走終了検知処理部40a,40b,40tの出力を受けた場合、各サンプリング速度、周期カウンタ速度に対して取得される滑走検知フラグと滑走終了検知フラグとから滑走中か否かを判断する。
【0057】
そして、空転滑走切換判断部43は、空転中を判断する系から取得される空転検知結果と滑走中判断処理部42にて取得される滑走検知結果とから、最終的に空転中か滑走中かを判断し、空転滑走判断部23に送出する。なお、空転中か滑走中かを判断する理由は、例えば滑走中の戻りの加速中に空転を検出しないようにする為の処理である。
【0058】
そこで、空転滑走判断部23では、各軸系の空転滑走切換判断部43、…の判断結果に基づき、列車として1軸のみ空転・滑走しているか、全軸の空転・滑走しているかを判断する。
【0059】
また、速度有効無効判定処理部41は、滑走検知比較処理部39a,39b,39tの出力と滑走終了検知処理部40a,40b,40tの出力とを受けるが、これら出力にはパルス数カウンタ11またはパルス数倍周カウンタ12に係わるサンプリング速度から得られる空転滑走検知結果とパルス周期カウンタ16に係わる周期カウンタ速度から得られる空転滑走検知結果とを含んでいるが、列車の走行速度帯に応じて、パルス周期カウンタ16の結果を用いるか、パルス数カウンタ11またはパルス数倍周カウンタ12の結果を用いるか、あるいは両方の結果を用いるかを選択処理するものである(後記する図3・図4参照)。従って、滑走中判断処理部42では、選択された結果の滑走検知フラグと滑走終了検知フラグとから滑走中か否かを判断し、同様に空転中判断処理部36は、選択された結果の空転検知フラグと空転終了検知フラグとから空転中か否かを判断し、この判断結果を空転滑走切換判断部43に送り、最終的に空転中か滑走中かを判断し、空転滑走判断部23に送ることになる。
【0060】
因みに、一例としてサンプリング速度を用いて、滑走検知を例について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3は大滑走−短時間サンプリング速度(例えば200ms)のみの検知例を説明する図、図4は微小滑走−長時間サンプリング速度(例えば1s)のみの検知例を説明する図である。
【0061】
今、滑走が発生した場合、列車の実際の速度よりも速度発電機から求める速度が小さくなる。その理由は、滑走中は速度発電機による移動距離の計測が行われていない為である。その結果、この滑走時は通常走行では有り得ない減速度の値を示すことになる。
【0062】
一方、滑走検知の基準となる滑走検知レベルは、サンプリング速度ないしサンプリング時間によって異なり、サンプリング速度が速いか、あるいはサンプリング時間が短い場合、図3(a)に示すようにその速さないし短さに応じて検知が早くなる(検知の遅れ時間が短くなる)が、それに伴なってサンプリングによる誤差が大きくなり、滑走検知レベルを上げることができない。反対にサンプリング速度が遅いほど、或いはサンプリング時間が長いほど、滑走検知が遅れるが、サンプリングによる誤差が小さくなる。
【0063】
その結果、大滑走が発生した場合、図3(b)に示すように、200msサンプリング加減速度が減速し、速やかに基準となる滑走検知レベルを越えることから、滑走と判断できる。
【0064】
また、微小滑走の場合、200msサンプリング速度では、図4(a)、(b)に示すように滑走検知レベルに近づくほど加減速度は変化しなくなる。つまり、滑走検知が難しい状態となる。これに対し、1sサンプリング速度による1sサンプリング加減速度は、容易に滑走検知レベルを越えることにより、従来技術では、滑走と検知できなかった滑走に対しても検知できることになる。
【0065】
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば図2に示す空転滑走処理は、各軸の速度からそれぞれ基準軸速度を設ける構成としたが、例えば複数軸の回転数であるパルス数を比較し、すべりが最も少ないと見なせる軸に取り付けられる速度発電機から発生するパルスを採用し、各サンプリング速度、周期カウンタ速度を算出する構成であってもよい。また、短時間および長時間のサンプリング速度を用いるようにしたが、例えば短時間に係わるサンプリング速度は2種類以上でもよく、長短時間に係わるサンプリング速度も同様に2種類以上でもよい。
【0066】
さらに、各実施の形態は可能な限り組み合わせて実施することが可能であり、その場合には組み合わせによる効果が得られる。さらに、上記各実施の形態には種々の上位,下位段階の発明が含まれており、開示された複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば問題点を解決するための手段に記載される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されうることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【0067】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、大空転滑走だけでなく、微小空転滑走であっても確実に検知できる空転滑走検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる空転滑走検出装置の一実施の形態を示す構成図。
【図2】図1に示す空転滑走検知処理部の一具体例を説明する構成図。
【図3】大滑走時のサンプリング速度選択例を説明する特性図。
【図4】微小滑走時のサンプリング速度選択例を説明する特性図。
【図5】従来の空転滑走検出装置を示す構成図。
【図6】図5に示す空転滑走検知処理部の具体的な構成図。
【符号の説明】
,1,…,1…速度発電機
,2,…,2…速度算出処理部
3…空転滑走検知処理部
11…パルス数カウンタ
12…パルス数倍周カウンタ
13…選択手段
14…パルスサンプリング処理部
15a,15b,…パルス−速度変換処理部
16…パルス周期カウンタ
17…周波数−速度変換処理部
21,21…加減速度算出部
22,22…空転滑走判断処理部
23…空転滑走判断部
31a,31b,31t…空転検知値算出処理部
32a,32b,32t…空転検知終了値算出処理部
33a,33b,33t…空転検知比較処理部
34a,34b,34t…空転終了検知処理部
35…速度有効無効判定処理部
36…空転中判断処理部
37a,37b,37t…滑走検知値算出処理部
38a,38b,38t…滑走検知終了値算出処理部
39a,39b,39t…滑走検知比較処理部
40a,40b,40t…滑走終了検知処理部
41…速度有効無効判定処理部
42…滑走中判断処理部
43…空転滑走切換判断部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a skid / skid detection device used for a train control device or the like.
[0002]
[Prior art]
In a train control device, since a train arrives at a predetermined station at a predetermined time, it is important to accurately determine train speed and position data.
[0003]
Normally, when detecting the speed and position of a train, an error that occurs constantly can be expected within a margin, but an error that occurs unsteadily needs to be corrected. Since the unsteady error factor is mainly slipping, it is important to detect the slipping with high accuracy.
[0004]
Therefore, the conventional slip / skid detection device includes speed calculation processing units 52a and 52b for calculating the speed from the number of pulses generated from the speed generators 51a and 51b attached to any two axes of the vehicle as shown in FIG. It is composed of an idling slide detection processing unit 53.
[0005]
The speed calculation processing units 52a and 52b include pulse counters 54a and 54b having a required number of bits for counting the number of pulses generated for each predetermined moving distance from the speed generators 51a and 51b attached to each shaft. Pulse sampling processing units 55a and 55b for sampling the count values counted by 54a and 54b at predetermined intervals, and a pulse-speed for converting the sampled pulse values to, for example, a 200 ms sampling speed using a required sampling time Conversion processing units 56a and 56b are provided.
[0006]
On the other hand, as shown in FIG. 6, the slip / skid detection processing unit 53 differentiates the 200 ms sampling speed calculated by the speed calculation processing units 52a and 52b of each axis system, and calculates an acceleration / deceleration calculation unit 61a that calculates a 200 ms acceleration / deceleration. 61b, a slip / skid determination processing unit 62a, 62b, and a slip / skid determination unit 63 which compares both outputs of the slip / skid determination processing units 62a, 62b to detect slipping or / and sliding. .
[0007]
Here, since the slip / skid determination processing units 62a and 62b have the same configuration, only the one-axis slip / skid determination processing unit 62a will be described below, and the description of the other slip / skid determination processing unit 62b will be omitted. I do.
[0008]
The idling / sliding determination processing unit 62a is provided with a system for judging during idling and a system for judging during sliding.
[0009]
The system for judging whether the vehicle is idling is based on the 200 ms sampling speed output from the speed calculation processing section 52a and the linear data registered in advance in the database 70a. The idling detection value calculation processing sections 64aa and 64ab for individually calculating the acceleration and the end detection deceleration / speed are compared with the calculated detection acceleration and the 200 ms sampling acceleration / deceleration, and when the acceleration / deceleration exceeds the detection acceleration. A comparison of the end detection deceleration calculated by the idling detection value calculation processing section 64ab with the 200 ms sampling acceleration / deceleration, and a detection calculated by the idling detection value calculation processing section 64ab. Slip end detection comparison processing that detects the end of slip detection by comparing the speed with the sampling speed of 200 ms And 66a, these idling detection comparing unit 65a, and the idle status judgment section 67a that determines in idling from both the output of the idling end detection comparing unit 66a is provided.
[0010]
On the other hand, the system for determining whether the vehicle is sliding is also provided with two sliding detection value calculation processing units 64ba, 64bb, a sliding detection comparison processing unit 65b, a sliding end detection comparison processing unit 66b, and a sliding determination unit 67b. An idling / sliding changeover judging unit 68a is provided for switching between the output of the idling judging unit 67a and the output of the judging unit 67b for output.
[0011]
Next, a description will be given of an example in which the vehicle actually spins using the above-described slip / skid detection device.
[0012]
First, the speed calculation processing units 52a and 52b calculate a 200 ms sampling acceleration / deceleration by differential processing from the sampling speed of the sampling time of 200 ms. In this state, the idling detection value calculation processing unit 64aa uses the 200 ms sampling speed and the linear data registered in the database 70a to detect the acceleration as a reference value. The speed is calculated, and the calculated detected acceleration is sent to the idling detection / comparison processing unit 65a, and the calculated end detection deceleration / speed is sent to the idling end detection / comparison processing unit 66a.
[0013]
The idling detection comparison processing unit 65a compares the calculated detected acceleration with the 200 ms sampling acceleration / deceleration, detects the occurrence of idling when the acceleration / deceleration exceeds the detected acceleration, and sends it to the idling determination unit 67a.
[0014]
On the other hand, the idling end detection comparison processing unit 66a compares the end detection deceleration calculated by the idling detection value calculation processing unit 64ab with the sampling acceleration / deceleration of 200 ms, and compares the detection speed calculated by the idling detection value calculation processing unit 64ab with 200 ms. Completion of the idling detection is detected by comparison with the sampling speed, and is similarly sent to the idling determination section 67a. Accordingly, the idling determination section 67a determines that the idling is currently occurring based on the idling detection signal and the idling detection end signal, and sends it to the idling / sliding switching determination section 68a.
[0015]
For the slip detection, the same process as that of the slip detection described above is executed, and the slip determination unit 67b detects that the ski is running, and similarly sends it to the slip sliding switch determination unit 68a. Here, the slip / skid switch determination unit 68a receives the slip detection signal and the slip detection signal that have been separately processed, and determines on which axis the slip state or the sliding state occurs based on which axis. This prevents, for example, slipping from being detected during the acceleration of the return of the run. Finally, the slip / skid determining unit 63 determines whether the train is idling / sliding only for one axis or all axes / sliding / sliding based on the determination result for each axis. Is sent to the correction processing unit that has not been subjected to the correction.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned slip / skid detection device, since the pulse is converted into the speed, the sampling error is inevitably increased. Generally, there are a large slippage and a minute slippage in the slippage generated by the running of a train. In the case of a large slippage, for example, a slippage of about ± 10 km / h / s at an acceleration / deceleration occurs. The slippage can be detected and corrected by the slippage detection processing described above.
[0017]
However, it is difficult to detect a minute slippage by a speed position detection method that converts the number of pulses generated from the current speed generator into a speed. As a result, the following problems have been pointed out.
[0018]
{Circle around (1)} When a slight idling occurs, the occurrence state cannot be detected, so that the recognition speed comes higher than the actual speed. On the other hand, when a minute sliding occurs, the state of the minute sliding cannot be detected, so that the recognition speed is lower than the actual speed.
[0019]
{Circle around (2)} When a minute run occurs, there is a problem that the train is recognized as a position behind the actual train position.
[0020]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a slip / skid detection device capable of reliably detecting from a large slip to a small slip.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a slip / skid detection device that detects slip / skid of each of the axes based on a pulse generated at predetermined intervals from a speed generator mounted on a plurality of axes of a vehicle, Pulse number counting means for counting the number of pulses generated from the machine, speed conversion means for converting the count value of the counting means into a sampling speed for a plurality of different times, and acceleration / deceleration for each sampling speed converted by the speed conversion means And acceleration / deceleration calculating means for calculating the acceleration / deceleration, generation / end detection means for detecting the occurrence / end of idling or / and sliding based on these different sampling times and acceleration / decelerations, and the sampling speed While it is determined that the vehicle is spinning or / and gliding from the slip / slide occurrence / end signals obtained for each When a slip occurs or / and a large gliding occurs, a selection is made during idling or / and a gliding caused by the short sampling speed, and when a small slip occurs or / and a small gliding occurs, it is caused by the long sampling speed. An idle / sliding determining means for determining idle / sliding for each axis while idling or / and sliding is provided.
[0022]
According to the present invention having the above-described configuration, the number of pulses generated from the speed generator is counted by the pulse number counting means, and the counted pulse value is changed by the speed conversion means to a plurality of different pulses in accordance with different sampling times required. The sampling speed is obtained, and the acceleration / deceleration is calculated for each sampling speed by the acceleration / deceleration calculating means.
[0023]
Thereafter, the occurrence / end detection means detects the occurrence and end of slipping / sliding using the linear data to be referred to according to the sampling speed registered in advance, each sampling speed, and each sampling acceleration / deceleration, It is sent to the slip / slide judging means. The idling / sliding determining means judges whether the vehicle is idling or / and skiing from the occurrence / termination signal of the idling / sliding obtained at each sampling speed, and performs sampling for a short time when a large slip occurs and / or when a large slip occurs. Select during slipping or / and gliding due to speed, and at the time of occurrence of micro-slip or / and micro-sliding, use slipping or / and / or gliding due to a long sampling speed, and use the slip during each axis.・ Since the skid is judged, for example, when a slip is caused by a short sampling speed or / and a selection is made during a skid, a large slip or a large skid can be detected at an early stage, and a slip caused by a long sampling speed can be detected. When selecting medium or / and gliding, micro-slip / micro-slip can be easily detected, and it is possible to reliably detect from large-slip to micro-slip. It is.
[0024]
In addition to using a pulse number counter as the pulse number counting means, a pulse number multiplying counter is provided, and if the count pulse value of the pulse number counter and the count pulse value of the pulse number multiplying counter are selectively used, sampling can be performed. Speed accuracy can be increased
Further, a pulse cycle counter for counting the pulse cycle (frequency) of the pulse generated from the speed generator is provided, and this pulse cycle is converted into a cycle counter speed, and the acceleration / deceleration is calculated in the same manner as described above to determine whether the vehicle is idling or sliding. However, it is possible to increase the detection accuracy by selectively using both or during slipping and / or sliding due to each sampling speed.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a slip / skid detection device according to the present invention.
[0027]
This slip / skid detector is a speed generator 1 attached to any arbitrary shaft of a vehicle. 1 , 1 2 , 1 n Speed calculation processing unit 2 for each axis for calculating a plurality of sampling speeds and cycle counter speeds different from the number of pulses generated from 1 , 2 2 , 2 n And these speed calculation processing units 2 1 , 2 2 , 2 n And a slip / slide detection processing unit 3 which detects slip and / or slip by using the output of.
[0028]
This speed calculation processing unit 2 1 Is a speed generator 1 1 Pulse counter 11 for counting the number of pulses corresponding to the moving distance generated from the motor and the speed generator 1 1 When counting the number of pulses generated from the counter, a pulse number multiplying counter 12 for counting the rise and fall of the pulse, a counter switching signal for automatically generating the pulse values of these counters 11 and 12 from within the own train , A pulse sampling unit 14 provided at the output end of the selection unit 13, and a plurality of pulse-speed conversion processes connected to the output side of the pulse sampling unit 14. , 15i are provided. The counter switching signal indicates whether or not the pulse count value can be easily obtained. 1 Although it depends on the mounting location of the gear, for example, whether the gear is engaged or not, in general, the pulse number counter 11 is selected in the low speed range, and the pulse number multiplying counter 12 is selected in the high speed range. .
[0029]
The pulse sampling processing section 14 has a function of sampling the count values of the pulse number counters 11 and 12 at predetermined sampling times. The plurality of pulse-speed conversion processing units 15a, 15b,..., 15i have a function of converting a pulse value sampled by the pulse sampling processing unit 14 into a sampling speed of, for example, 200 ms and 1 s in accordance with at least two sampling times.
[0030]
The speed calculation processing unit 1 1 Has a pulse cycle counter 16 and a frequency-speed conversion processing unit 17, and calculates a cycle counter speed. The pulse cycle counter 16 has a function of calculating a frequency from the number of pulses in a required cycle. The frequency-speed conversion processing unit 17 reads the frequency calculated by the pulse cycle counter 16 at a required timing to obtain a cycle counter speed. The reason why the pulse cycle counter 16 is used is that it may be more advantageous to detect slipping / sliding from the cycle counter speed rather than the required sampling speed in accordance with the speed zone of the own train. Whether to use the detection of slipping / sliding obtained from the sampling speed and the detection of slipping / sliding obtained from the cycle counter speed, or to use both types of detection is performed by a speed validity / invalidity determination processing unit described later.
[0031]
Note that the other speed calculation processing unit 2 2 , 1 n About the speed calculation processing unit 2 1 Therefore, the description of the configuration is omitted here, and the speed calculation processing unit 2 1 The explanation is given.
[0032]
As shown in FIG. 2, the slippage detection processing unit 3 includes each speed calculation processing unit 2. 1 , 2 2 , 2 n Acceleration / deceleration calculation unit 21 provided corresponding to 1 , 21 2 , ..., 21 n (21n is not shown), the idling slide determination processing unit 22 1 , 22 2 , ..., 22 n (22n is not shown) and an idling-slip determining unit 23.
[0033]
Note that each of these acceleration / deceleration calculation units 21 1 , 21 2 , ..., 21 n , Idling slide judgment processing unit 22 1 , 22 2 , ..., 22 n Have the same configuration, the acceleration / deceleration calculation unit 21 will be described below for convenience of explanation. 1 , Idling slide judgment processing unit 22 1 The other acceleration / deceleration calculation units 21 2 , ..., 21 n , Idling slide judgment processing unit 22 2 , ..., 22 n About the acceleration / deceleration calculation unit 21 1 , Idling slide judgment processing unit 22 1 The explanation is given.
[0034]
The acceleration / deceleration calculation unit 21 1 Is the speed calculation processing unit 2 1 For example, the sampling speed and the cycle counter speed of 200 ms and 1 s calculated by the above are differentiated, respectively, to obtain a sampling acceleration / deceleration and a cycle counter acceleration / deceleration of 200 ms and 1 s.
[0035]
The slipping / skating determination processing unit 22 1 Is provided with a system for determining that the vehicle is idling and a system for determining that the vehicle is sliding.
[0036]
The system for judging whether the vehicle is idling includes the idling detection value calculation processing sections 31a, 31b, and 31t corresponding to the 200 ms sampling speed, the 1s sampling speed, and the period counter speed, and the idling detection end value calculation corresponding to each sampling speed and the period counter speed. Processing units 32a, 32b, and 32t are provided, as well as idling detection comparison processing units 33a, 33b, and 33t, idling end detection processing units 34a, 34b, and 34t, speed valid / invalid determination processing unit 35, and idling determination processing unit 36. .
[0037]
The idling detection value calculation processing units 31a, 31b, and 31t include the speed calculation processing unit 2 1 From the 200 ms sampling speed, the 1s sampling speed, the cycle counter speed, and the linear data serving as a reference value registered in advance in the database 44, a slip detection condition, that is, a detected acceleration serving as a reference value for detecting a slip is calculated. In addition, the idling detection end value calculation processing units 32a, 32b, and 32t are the same as the idling detection value calculation processing units 31a, 31b, and 31t. 1 From the respective sampling speeds and cycle counter speeds calculated in step (1) and the linear data registered in the database 44, the idling end detection condition, that is, the end detection speed and deceleration serving as the idling end reference are calculated.
[0038]
The idling detection comparison processing units 33a, 33b, and 33t include the detected acceleration of each speed calculated by the idling detection value calculation processing units 31a, 31b, and 31t, and the acceleration / deceleration calculation unit 21. 1 Has a function of detecting the occurrence of 200 ms idling, 1 s idling, and periodic idling by comparing the sampling acceleration / deceleration calculated by the above with the cycle counter acceleration / deceleration. The idling end detection processing units 34a, 34b, 34t are provided with an end detection deceleration calculated by the idling detection end value calculation processing units 32a, 32b, 32t and an acceleration / deceleration calculation unit 21. 1 Are compared with the sampling acceleration / deceleration calculated in the step (c) and the cycle counter acceleration / deceleration, and the end detection speed and the speed calculation processing unit 2 also calculated by the calculation units 32a, 32b, and 32t. 1 Has a function of comparing the respective sampling speeds and the cycle counter speeds calculated in the above, and detecting the end of idling.
[0039]
The speed validity / invalidity determination processing unit 35 calculates a value obtained from any of the pulse counters 11, 12, and 16 from the outputs of the idle rotation detection comparison units 33a, 33b, and 33t and the outputs of the idle rotation end detection units 34a, 34b, and 34t. Has a function of determining whether to enable or disable, or to enable both by overlapping according to the speed range.
[0040]
The idling determination processing unit 36 is based on the outputs of the processing units 33a, 33b, and 33t and the outputs of the idling end detection processing units 34a, 34b, and 34t, or outputs the idling output from the speed valid / invalid determination processing unit 35. The status is determined, and it is determined that the vehicle is idling now.
[0041]
The system for judging during the skiing includes a sliding detection value calculation processing section 37a, 37b, 37t corresponding to each sampling speed and cycle counter speed, and a sliding detection end value calculation processing section 38a, 38b corresponding to each sampling speed and cycle counter speed. , 38t, a sliding detection comparison processing section 39a, 39b, 39t, a sliding end detection processing section 40a, 40b, 40t, a speed valid / invalid determination processing section 41, and a sliding determination processing section 42.
[0042]
The sliding detection value calculation processing units 37a, 37b, and 37t include a speed calculation processing unit 2 1 From the 200 ms sampling speed, the 1s sampling speed, the cycle counter speed, and the linear data registered in the database 44, respectively, the sliding detection condition, that is, the detection deceleration serving as a reference value for detecting the sliding is calculated. The sliding detection end value calculation processing units 38a, 38b, 38t are the same as the sliding detection value calculation processing units 37a, 37b, 37t. 1 From the respective sampling speeds, cycle counter speeds, and linear data registered in the database 44, the slide end detection condition, that is, the end detection speed and acceleration serving as the slide end reference are calculated.
[0043]
The sliding detection comparison processing units 39a, 39b, and 39t include a detection deceleration and acceleration / deceleration calculation unit 21 for each speed calculated by the sliding detection value calculation processing units 37a, 37b, and 37t, respectively. 1 Has the function of comparing the sampling acceleration / deceleration calculated in the above with the cycle counter acceleration / deceleration to detect the occurrence of 200 ms sliding, 1 s sliding, and periodic sliding, respectively. The sliding end detection processing units 40a, 40b, and 40t include end detection accelerations calculated by the sliding detection end value calculation processing units 38a, 38b, and 38t, sampling acceleration / deceleration calculated by the acceleration / deceleration calculation unit 211, and cycle counter acceleration / deceleration. And the end detection speed and the speed calculation processing unit 2 also calculated by the calculation units 38a, 38b, and 38t. 1 It has a function to detect the end of the run by comparing each sampling speed and the period counter speed calculated in the above.
[0044]
The speed validity / invalidity determination processing unit 41 calculates a value obtained from any of the pulse counters 11, 12, and 16 from the output of the slide detection comparison processing units 39a, 39b, and 39t and the output of the slide end detection processing units 40a, 40b, and 40t. Has the function of determining that is valid and determining whether to output. The in-sliding determination processing unit 42 determines the in-sliding status output from the speed validity / invalidity determination processing unit 41, and determines that the vehicle is currently in a skiing state.
[0045]
Further, a slip / skid switching determination unit 43 is provided on both output sides of the slip / skid determination processing unit 36 and the skid determination process unit 42, and the slip / skid determination unit 23 is connected to the output side of the slip / skid switching determination unit 43. ing. The slipping / sliding switching determination unit 43 determines from which axis system the slipping / sliding state determined by the slipping determination processing unit 36 and the sliding determination processing unit 42 is generated. Therefore, the slip / skid determination unit 23 on the output side of the slip / slide switch determination unit 43 has a function of comprehensively determining which axis is in which state as a vehicle based on the result of each axis.
[0046]
The slip / skid detector is a combination of FIG. 1 and FIG. 2 as described above. Specifically, the pulse number counter 11 and the pulse sampling processor 14 are provided with different pulse-speed conversion processors. In addition to the invention related to the configuration provided with 15a and 15b, an invention in which a configuration related to the pulse period counter 16 and the frequency-speed conversion processing unit 17 is added, an invention in which the pulse number multiplying counter 12 is added, and any other options It goes without saying that an invention combining the above configurations can be considered.
[0047]
Next, the operation of the slip / skid detection device having the above configuration will be described. It should be noted that the slip detection and the skid detection have substantially the same configuration, and therefore, a case where a skid has occurred will be described below as an example.
[0048]
First, a speed generator 1 for each shaft attached to an arbitrary shaft of a vehicle 1 , 1 2 , ..., 1 n The pulses generated for every predetermined moving distance from are counted by the pulse number counter 11 corresponding to each axis. Here, the pulse sampling processing unit 14 reads the count value of the pulse number counter 11 at predetermined intervals. The count value read into the pulse sampling processing unit 14 is converted into a speed value corresponding to a required sampling time, and an xms sampling speed is calculated. Incidentally, in the present embodiment, the 100 ms sampling rate and the 1 s sampling rate are calculated.
[0049]
In addition, the slip / skid detector includes a pulse number multiplying counter 12 and a pulse cycle counter 16 in addition to the pulse number counter 11. 1 The rising and falling values of the pulse value generated from are counted. The counter switching signal automatically generated from the inside of the own train according to the speed band of the own train is supplied to the selecting means 13, and at the same time, although not shown, the pulse-speed conversion processing units 15a and 15b similarly perform the same. The arithmetic processing is changed by supplying and multiplying the frequency. Therefore, the pulse sampling processing unit 14 reads the normal pulse count value or the multiplied pulse count value, and calculates the 100 ms sampling speed and the 1 s sampling speed in accordance with, for example, the 100 ms sampling time and the 1 s sampling time.
[0050]
The pulse period counter 16 is a speed generator, for example, 1 1 The frequency (period count value) is calculated by measuring the pulse width of the pulse generated from, the period count value is read at a required timing, and the frequency-speed conversion processing unit 17 calculates the period counter speed.
[0051]
On the other hand, the slippage detection processing unit 3 performs the following operation.
[0052]
Speed calculation processing unit 2 1 The 200 ms, 1 s sampling speed calculated by 1 Where the differential processing is performed to calculate the acceleration / deceleration for 200 ms and 1 s sampling, respectively, and sent to the sliding detection value calculation processing units 37a, 37b, 37t and the sliding detection end value calculation processing units 38a, 38b, 38t. I do.
[0053]
Here, the sliding detection value calculation processing units 37a, 37b, 37t each determine a sliding detection level serving as a sliding reference value. This sliding detection level means that a required sliding detection level is searched from the sliding detection levels registered in advance in the database 44 in accordance with the 200 ms, 1 s sampling speed and the period counter speed of the own train, and these speeds and the sliding detection are determined. Based on the level, a detection deceleration, which is a reference value for detecting the occurrence of sliding, is calculated, and sent to the sliding detection comparison processing units 39a, 39b, 39t. In addition, the sliding detection end value calculation processing sections 38a, 38b, 38t also determine the sliding end detection level that serves as the sliding end reference value. That is, a required sliding end detection level is searched from the sliding end detection levels registered in advance in the database 44 in accordance with the 200 ms, 1 s sampling speed and the cycle counter speed of the own train, and these speeds and the sliding end detection level are searched. , The detection end acceleration and the end speed value, which are reference values for detecting the end of the run, are calculated and sent to the run end detection processing units 40a, 40b, and 40t.
[0054]
Here, the sliding detection comparison processing units 39a, 39b, and 39t include the acceleration / deceleration calculation unit 21. 1 The acceleration / deceleration of each train calculated by the above is compared with the detection deceleration which is the reference value processed by the sliding detection value calculation units 37a, 37b, 37t, and exceeds the detection deceleration which becomes the reference value. If this is the case, it is determined to be a run, and a detection signal for 200 ms run, 1s run, and periodic run is output and sent to the speed valid / invalid determination processing section 41 or the running determination processing section 42.
[0055]
On the other hand, also in the sliding end detection processing units 40a, 40b, and 40t, the speed calculation processing unit 2 1 200 ms, 1 s sampling speed, cycle counter speed, and acceleration / deceleration calculation unit 21 of the own train calculated by 1 The acceleration / deceleration of the own train calculated by the above is compared with the detection end acceleration and the end speed value which are reference values for detecting the end of the slide calculated by the slide detection end value calculation units 38a, 38b, 38t. Detect the end. As a specific example, after detecting the run, the speed changes to acceleration, and when it is determined that the actual speed of the train has been reached, the run detection is determined to be completed, the 200 ms run detection is completed, the 1s run detection is completed, and the period counter is detected. A signal such as the end is sent to the during-sliding determination processing unit 42 or the speed valid / invalid determination processing unit 41.
[0056]
Here, when the output of the slide detection comparison processing units 39a, 39b, and 39t and the output of the slide end detection processing units 40a, 40b, and 40t are received by the during-sliding determination processing unit 42, the sampling speed and the cycle counter speed are compared. It is determined whether or not the vehicle is sliding based on the acquired sliding detection flag and the sliding end detection flag.
[0057]
Then, the slipping / sliding switching determination unit 43 determines whether the vehicle is finally spinning or sliding based on the slipping detection result obtained from the system that determines whether the vehicle is spinning and the sliding detection result obtained by the skidding determination processing unit 42. And sends it to the slipping / skating determining unit 23. The reason for judging whether the vehicle is spinning or sliding is, for example, a process for preventing the idle rotation from being detected during the return acceleration during the sliding.
[0058]
Therefore, the slip / skid determining unit 23 determines whether the train is slipping / sliding on only one axis or all the axes, based on the determination result of the slip / sliding switching determining unit 43 of each axis system. I do.
[0059]
The speed validity / invalidity determination processing unit 41 receives the outputs of the sliding detection comparison processing units 39a, 39b, and 39t and the outputs of the sliding end detection processing units 40a, 40b, and 40t. It includes a slipping slip detection result obtained from the sampling speed related to the pulse number multiplying counter 12 and a slipping slip detection result obtained from the cycle counter speed related to the pulse cycle counter 16, but depending on the running speed band of the train, A selection process is performed to select whether to use the result of the pulse period counter 16, to use the result of the pulse number counter 11 or the result of the pulse number multiplying counter 12, or to use both results (see FIGS. 3 and 4 described later). ). Therefore, the in-skid determination processing unit 42 determines whether or not the skiing is in progress based on the selected result of the skid detection flag and the skid end detection flag. It is determined whether or not the vehicle is idling based on the detection flag and the idle detection flag, and the result of this determination is sent to the idle / sliding switching determination unit 43, and it is finally determined whether the vehicle is idle or sliding, and the idle / sliding determination unit 23 is determined. Will be sent.
[0060]
Incidentally, an example of sliding detection using a sampling speed as an example will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 3 is a diagram illustrating an example of detection of only a large gliding-short-time sampling speed (for example, 200 ms), and FIG. 4 is a diagram illustrating an example of detection of only a small gliding-long-time sampling speed (eg, 1 s).
[0061]
Now, when a gliding occurs, the speed obtained from the speed generator becomes smaller than the actual speed of the train. The reason is that the traveling distance is not measured by the speed generator during the run. As a result, a value of the deceleration that cannot be obtained in the normal running during the sliding is shown.
[0062]
On the other hand, the slide detection level serving as a reference for slide detection differs depending on the sampling speed or sampling time. When the sampling speed is high or the sampling time is short, as shown in FIG. Accordingly, the detection becomes earlier (the delay time of the detection becomes shorter), but the error due to the sampling increases, and the sliding detection level cannot be increased. Conversely, as the sampling speed is slower or the sampling time is longer, the sliding detection is delayed, but the error due to sampling is smaller.
[0063]
As a result, when a large run occurs, as shown in FIG. 3B, the 200 ms sampling acceleration / deceleration is reduced, and immediately exceeds the reference slide detection level.
[0064]
Further, in the case of a minute skid, at a sampling speed of 200 ms, as shown in FIGS. 4A and 4B, the acceleration / deceleration does not change as the skid detection level is approached. That is, it is difficult to detect the gliding. On the other hand, the 1 s sampling acceleration / deceleration at the 1 s sampling speed easily exceeds the slide detection level, so that it is possible to detect even a slide that cannot be detected as a slide in the related art.
[0065]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention. For example, in the slipping / sliding process shown in FIG. 2, the reference axis speed is set from the speed of each axis. A configuration may be employed in which a pulse generated from the speed generator is employed to calculate each sampling speed and cycle counter speed. Although the short-time and long-time sampling rates are used, for example, two or more sampling rates may be used for a short time, and two or more sampling rates may be used for a long time.
[0066]
Furthermore, the embodiments can be implemented in combination as much as possible, and in that case, the effect of the combination is obtained. Furthermore, each of the above embodiments includes various upper and lower stage inventions, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed components. For example, when an invention is extracted because some constituent elements can be omitted from all the constituent elements described in the means for solving the problem, if the extracted invention is implemented, the omitted part is omitted. Is appropriately supplemented by well-known conventional techniques.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a slip / slide detection device that can reliably detect not only a large slip but also a minute slip.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a slip / skid detection device according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a specific example of a slippage detection processing unit illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating an example of sampling speed selection during a large run.
FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating an example of selecting a sampling speed at the time of a minute skiing.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional slip / skid detection device.
FIG. 6 is a specific configuration diagram of a slippage detection processing unit shown in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1 1 , 1 2 , ..., 1 n … Speed generator
2 1 , 2 2 , ..., 2 n ... Speed calculation processing section
3 ... Slip and slip detection processing unit
11 ... Pulse number counter
12: Pulse number multiplication counter
13. Selection means
14 ... Pulse sampling processing unit
15a, 15b,... Pulse-speed conversion processing unit
16 ... Pulse period counter
17 frequency-speed conversion processing unit
21 1 , 21 2 … Acceleration / deceleration calculation section
22 1 , 22 2 … Slip and slip judgment processing unit
23 ... Slip-sliding judgment unit
31a, 31b, 31t ... idling detection value calculation processing unit
32a, 32b, 32t ... idling detection end value calculation processing unit
33a, 33b, 33t ... idling detection comparison processing unit
34a, 34b, 34t ... idling end detection processing section
35: Speed valid / invalid judgment processing unit
36 ... idling determination processing unit
37a, 37b, 37t ... sliding detection value calculation processing unit
38a, 38b, 38t: sliding detection end value calculation processing unit
39a, 39b, 39t ... sliding detection comparison processing unit
40a, 40b, 40t ... sliding end detection processing unit
41: Speed valid / invalid judgment processing unit
42 ... Sliding judgment processing unit
43 ... Slip-and-slide switching switch

Claims (4)

車両の複数軸に取り付けられる速度発電機から所定の移動距離ごとに発生するパルスを用いて前記軸の空転滑走を検知する空転滑走検出装置において、
前記速度発電機から発生するパルス数をカウントするパルス数カウンタと、
このカウンタのカウント値から異なる複数時間のサンプリング速度に変換する速度変換手段と、
この速度変換手段で変換される各サンプリング速度ごとに加減速度を算出する加減速度算出手段と、
これら異なる複数時間のサンプリング速度及び各加減速度に基づいて空転または/及び滑走の発生・終了を検知する発生・終了検出手段と、
この検出手段によって前記各サンプリング速度ごとに得られる空転・滑走の発生・終了信号から空転中または/及び滑走中を判断する一方、大空転発生時または/及び大滑走発生時には少なくとも1つ前記短時間のサンプリング速度に起因する空転中または/及び滑走中を選択し、微小空転発生時または/及び微小滑走発生時には少なくとも1つの前記長時間のサンプリング速度に起因する空転中または/及び滑走中を用いて前記各軸ごとの空転・滑走を判断する空転・滑走判断手段と
を備えたことを特徴とする空転滑走検出装置。
In a slip / skid detection device that detects slip / skid of the shaft by using a pulse generated for each predetermined moving distance from a speed generator attached to a plurality of shafts of the vehicle,
A pulse number counter for counting the number of pulses generated from the speed generator,
Speed conversion means for converting the count value of this counter into a sampling speed for a plurality of different times,
Acceleration / deceleration calculation means for calculating acceleration / deceleration for each sampling speed converted by the speed conversion means,
Generation / end detection means for detecting occurrence / end of idling or / and skiing based on the sampling speeds and acceleration / decelerations of these different times,
While the idling / sliding is determined from the slip / slide occurrence / end signals obtained for each of the sampling speeds by this detection means, at least one of the short time is set when a large slip occurs and / or when a large slip occurs. During slipping and / or gliding caused by the sampling speed of the vehicle, and using at least one of the long slipping and / or gliding caused by the long sampling time when micro-slip occurs and / or micro-slide occurs. A slip / slide detecting device, comprising: a slip / slide determining means for determining slip / slide for each axis.
請求項1に記載の空転滑走検出装置において、
前記速度発電機から発生するパルスの立上り・立下りをカウントするパルス数倍周カウンタを設け、
前記速度変換手段は、当該倍周カウンタのカウント値及び前記パルス数カウンタのカウント値の何れかを選択し、異なる複数時間のサンプリング速度に変換することを特徴とする空転滑走検出装置。
The slip / skid detection device according to claim 1,
Providing a pulse number multiplying counter for counting the rise and fall of the pulse generated from the speed generator,
The slip / run detecting device, wherein the speed conversion means selects one of the count value of the multiplication counter and the count value of the pulse number counter and converts the count value into a sampling speed for a plurality of different times.
請求項1または請求項2に記載の空転滑走検出装置において、
前記速度発電機から発生するパルスから所定時間内の周波数値をカウントするパルス周期カウンタと、
このパルス周期カウンタによって得られる周波数値を周期カウンタ速度に変換する手段と、
この手段によって得られる周期カウンタ速度から周期カウンタ加減速度を算出する加減速度算出手段と、
これら周期カウンタ速度及び周期カウンタ加減速度に基づいて空転または/及び滑走の発生・終了を検知する手段と、
この手段によって得られる周期カウンタ速度に起因する空転または/及び滑走の発生・終了信号と前記異なる複数時間のサンプリング速度及び各加減速度から得られる空転または/及び滑走の発生・終了信号とに対し、自列車の速度帯に基づいて何れか一方又は両方を有効として選択し出力する有効・無効判定手段とを設けたことを特徴とする空転滑走検出装置。
The slip / skid detection device according to claim 1 or 2,
A pulse period counter that counts a frequency value within a predetermined time from a pulse generated from the speed generator,
Means for converting a frequency value obtained by the pulse period counter into a period counter speed;
Acceleration / deceleration calculating means for calculating a cycle counter acceleration / deceleration from the cycle counter speed obtained by this means,
Means for detecting the occurrence / end of idling or / and gliding based on the cycle counter speed and the cycle counter acceleration / deceleration;
The slip / or / slide on / off signal resulting from the cycle counter speed obtained by this means and the slip / or / slide on / off signal obtained from the different plural-time sampling speeds and the respective acceleration / deceleration rates are obtained as follows: A slip / skid detection device, comprising: validity / invalidity determination means for selecting and outputting one or both of them as valid based on the speed zone of the own train.
請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の空転滑走検出装置において、
前記車両の複数軸に取り付けられる速度発電機から発生するパルスから得られる回転数を比較し、最も滑りの少ないと見なせる軸を選択し、この選択された軸の前記速度発電機から発生するパルスを利用することを特徴とする空転滑走検出装置。
The slip / skid detection device according to any one of claims 1 to 3,
Compare the rotation speed obtained from the pulse generated from the speed generator attached to the plurality of shafts of the vehicle, select the axis that can be regarded as having the least slip, the pulse generated from the speed generator of the selected shaft An idle skid detection device characterized by using.
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