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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung, die eine Position und eine Geschwindigkeit eines Zugfahrzeugs detektiert und die Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs auf Basis der detektierten Position und Geschwindigkeit steuert.
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Hintergrund
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In der offengelegten japanischen Patentanmeldung mit der Nr.
JP H06- 86 404 A , die ein Beispiel einer herkömmlichen Technologie ist, wird eine Technologie offenbart, die bezweckt, „ein Gleiten selbst dann schnell zu detektieren, wenn das Gleiten wieder unmittelbar nach einem erneuten Kraftschluss eines Rades auftritt, in einem Verfahren zum Detektieren eines Gleitens des Rades“, und einen Geschwindigkeitsdetektionsfehler aufgrund des Gleitens korrigiert, unter Verwendung „eines Verfahrens, das vorherige Geschwindigkeitsdaten (V2......Vn, wobei n≥3) bezüglich den Geschwindigkeitsdaten V1 der gegenwärtigen Messzeit speichert und die Durchschnittsbeschleunigung oder -verzögerung auf Basis dieser Geschwindigkeitsdaten für jede Messung berechnet, um das Gleiten des Rades auf Basis der Durchschnittsbeschleunigung oder -verzögerung zu detektieren. Wenn detektiert wird, dass sich das Rad vom Gleiten erholt, und ein erneuter Kraftschluss auftritt, werden alle Geschwindigkeitsdaten zu der Zeit mit der Maximalgeschwindigkeit in den Geschwindigkeitsdaten ersetzt“.
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Entgegenhaltungsliste
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In der Druckschrift
JP 2002 -
37 070 A werden Bodengeräte wie Reflektoren verwendet, die entlang der Schiene angeordnet sind, auf der der bewegliche Körper läuft. Der sich bewegende Körper ist mit einem Abstandsmessmittel zum berührungslosen Erfassen einer Entfernung zur Bodenausrüstung, einem Datenspeichermittel zum Speichern der Positionsinformationen des Bodengeräts und einem Speichermittel zum Speichern der Historie der Positionsinformationen des Bodengeräts ausgestattet der bewegte Körper. Der Abstand zur Bodenausrüstung, die Positionsinformationen der Bodenausrüstung und der Positionsverlauf des sich bewegenden Körpers werden zusammengeführt, um die Position des sich bewegenden Körpers zu bestimmen. Dadurch kann die Position des beweglichen Körpers auch bei durchrutschenden oder durchdrehenden Rädern genau korrigiert werden, ohne dass ein Transponder ausgefahren werden muss. Die Entfernungsmesseinrichtung kann an der Bodenausrüstung vorgesehen sein und ein Tachogenerator kann mitbenutzt werden. Aus der Zeitspanne der so ermittelten Position wird die Geschwindigkeit berechnet.
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Kurzdarstellung
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Technisches Problem
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Gemäß der herkömmlichen Technologie werden die Geschwindigkeitsdaten, wenn ein Gleiten oder ein Radschlupf auftritt, da alle Geschwindigkeitsdaten mit der Maximalgeschwindigkeit in den Geschwindigkeitsdaten beim Detektieren des Gleitens ersetzt werden, jedoch mit der Maximalgeschwindigkeit ersetzt, obwohl sie sich nicht tatsächlich bei der Maximalgeschwindigkeit befinden. Aus diesem Grund bestand ein Problem, dass die Geschwindigkeitsdetektionsgenauigkeitjedes Mal abnimmt, wenn das Gleiten oder der Radschlupf auftritt.
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Die vorliegende Erfindung ist angesichts des Obenstehenden vorgenommen worden und es ist eine Aufgabe, eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung zu erhalten, die in der Lage ist, die Geschwindigkeit und die Position genauer als zuvor zu detektieren.
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Lösung des Problems
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Um das oben beschriebene Problem zu lösen und die Aufgabe zu erzielen, weist die vorliegende Erfindung Folgendes auf: eine erste Berechnungseinheit zum Berechnen von ersten Positionsinformationen und ersten Geschwindigkeitsinformationen von einer Ausgabe eines Geschwindigkeitsgenerators; eine zweite Berechnungseinheit zum Berechnen von zweiten Positionsinformationen und zweiten Geschwindigkeitsinformationen von einer Ausgabe eines Geschwindigkeitssensors; eine Streckendatenbank-Speichereinheit zum Speichern von Informationen, um ein Berechnungsergebnis der ersten Berechnungseinheit oder ein Berechnungsergebnis der zweiten Berechnungseinheit gemäß einer Position eines Fahrzeugs auszuwählen; und eine Auswahleinheit zum Auswählen eines der Berechnungsergebnisse auf Basis der Informationen der Streckendatenbank-Speichereinheit, um die Informationen als Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen auszugeben. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird auf Basis der ausgewählten Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen bestimmt. Wenn die erste Positionsinformation und die erste Geschwindigkeitsinformation ausgewählt werden, die Auswahleinheit die Menge der Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit basierend auf der ersten Geschwindigkeitsinformation, korrigiert die erste Positionsinformation und die erste Geschwindigkeitsinformation basierend auf dem maximalen oder minimalen Wert der Beschleunigung, die dem Fahrzeug erlaubt ist, falls die Menge der Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit außerhalb eines Bereichs der Fahrzeugleistung liegt, und gibt die korrigierten Werte als die ausgewählte Positionsinformation und Geschwindigkeitsinformation aus.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es einen Effekt, dass die Geschwindigkeit und die Position genauer als zuvor detektiert werden können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Datenstruktur einer Streckendatenbank-Speichereinheit in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
- 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
- 6 ist ein Diagramm, das eine allgemeine Hardwarekonfiguration zum Umsetzen der Einrichtung in der ersten und der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachfolgend wird eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Im Übrigen ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
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Erste Ausführungsform
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Eine in 1 veranschaulichte Geschwindigkeitssteuereinrichtung 10 ist an einem Fahrzeug 20 montiert, das einen Geschwindigkeitsgenerator 1 zum Erzeugen und zum Ausgeben eines Impulses gemäß der Anzahl von Drehungen eines Rades und einen Geschwindigkeitssensor 2 zum Detektieren einer Geschwindigkeit durch eine Reflexion einer elektromagnetischen Welle, ohne die Drehung des Rades zu verwenden, und zum Ausgeben des Detektionsbetrags aufweist. Die Geschwindigkeitssteuereinrichtung weist eine erste Signaldetektionseinheit 3, die den Impuls in ein Impulssignal S1n umwandelt und das Impulssignal S1n ausgibt; eine zweite Signaldetektionseinheit 4, die den Detektionsbetrag in ein Detektionssignal S2n umwandelt und das Detektionssignal S2n ausgibt; eine erste Berechnungseinheit 5, die eine Eingabe des Impulssignals S1n empfängt und erste Positionsinformationen P1n und erste Geschwindigkeitsinformationen V1n des Fahrzeugs 20 berechnet und ausgibt; eine zweite Berechnungseinheit 6, die eine Eingabe des Detektionssignals S2n empfängt und zweite Positionsinformationen P2n und zweite Geschwindigkeitsinformationen V2n des Fahrzeugs 20 berechnet und ausgibt; eine Streckendatenbank-Speichereinheit 8, die Informationen speichert, um beliebige der ersten Positionsinformationen P1n, der zweiten Positionsinformationen P2n, der ersten Geschwindigkeitsinformationen V1n und der zweiten Geschwindigkeitsinformationen V2n gemäß einer Position des Fahrzeugs 20 auszuwählen; und eine Auswahleinheit 7 auf, die Eingaben der ersten Positionsinformationen P1n, der zweiten Positionsinformationen P2n, der ersten Geschwindigkeitsinformationen V1n und der zweiten Geschwindigkeitsinformationen V2n empfängt und einen beliebigen Satz von Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen auf Basis der Informationen der Streckendatenbank-Speichereinheit 8 auswählt und Positionsinformationen P3n und Geschwindigkeitsinformationen V3n ausgibt.
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Zusätzlich dazu weist das Fahrzeug 20 eine Geschwindigkeitsprüfeinheit 9, die ein Geschwindigkeitsprüfmuster erzeugt, Eingaben der ausgewählten Positionsinformationen P3n und Geschwindigkeitsinformationen V3n empfängt und einen Bremsbefehl ausgibt, wenn die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n das Geschwindigkeitsprüfmuster überschreiten bzw. nicht innerhalb dieses fallen; eine Bremseinrichtung 11, die eine Eingabe des Bremsbefehls empfängt und ein Bremsen des Fahrzeugs 20 durchführt; und eine Aufnehmerspule 12 auf. Die Informationen der Streckendatenbank-Speichereinheit 8 werden zum Beispiel als ein Positions- und Geschwindigkeitssignalauswahl-Flag gespeichert.
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Im Übrigen kann das Fahrzeug 20 eine gegenwärtige Position unter Verwendung der Aufnehmerspule 12 bestimmen. Wenn die Aufnehmerspule 12 auf einer Strecke über eine Bodenspule 13 läuft, wird eine Bodenspulen-ID von der Bodenspule 13 durch eine elektromagnetische Kopplung oder eine drahtlose Kurzstreckenübertragung zur Aufnehmerspule 12 übertragen. Die Aufnehmerspule 12 überträgt die empfangene Bodenspulen-ID als Telegrapheninformationen zur Auswahleinheit 7. Die Streckendatenbank-Speichereinheit 8 speichert eine Beziehung zwischen der Bodenspulen-ID und einer absoluten Position und die Auswahleinheit 7 verwendet eine Streckendatenbank und die empfangene Bodenspulen-ID, um eine absolute Position des Fahrzeugs 20 zu bestimmen. Alternativ dazu kann in einem Fall, bei dem eine Datenübertragungskapazität zwischen der Aufnehmerspule 12 und der Bodenspule 13 groß ist, die Kilometrierung anstelle der Bodenspulen-ID von der Bodenspule 13 zur Aufnehmerspule 12 übertragen werden. In einem Fall, bei dem die Kilometrierung von der Bodenspule 13 zur Aufnehmerspule 12 übertragen werden kann, muss die Streckendatenbank-Speichereinheit 8 keine Beziehung zwischen der Bodenspulen-ID und der Kilometrierung speichern.
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Im Übrigen ist der Geschwindigkeitssensor 2 nicht auf einen spezifischen Sensor beschränkt, solange er ein Sensor ist, der in der Lage ist, die Geschwindigkeit unter Verwendung einer Reflexion der elektromagnetischen Welle zu detektieren, ohne eine Drehung des Rades zu verwenden. Der Geschwindigkeitssensor 2 weist eine Ausgabeeinheit zum Abstrahlen der elektromagnetischen Welle auf eine Fahrbahnoberfläche und eine Detektionseinheit zum Detektieren der elektromagnetischen Welle auf, die von der Fahrbahnoberfläche reflektiert wird. Zusätzlich dazu weist die elektromagnetische Welle eine Funkwelle und Licht auf. Der Geschwindigkeitssensor 2 weist einen Doppler-Sensor auf.
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Im Übrigen sind in einem Fall, bei dem die erste Berechnungseinheit 5 und die zweite Berechnungseinheit 6 in der Lage sind, eine Ausgabe des Geschwindigkeitsgenerators 1 einzulesen, die erste Signaldetektionseinheit 3 und die zweite Signaldetektionseinheit 4 nicht erforderlich. Das heißt, die erste Signaldetektionseinheit 3 und die zweite Signaldetektionseinheit 4 sind keine wesentlichen Bestandteile.
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Im Übrigen sind die Fahrzeugpositionsinformationen Informationen über die Position des Fahrzeugs und Beispiele für die Positionsinformationen weisen eine absolute Position des Fahrzeugs und den Betrag der Positionsänderung des Fahrzeugs auf, der eine Information über die Position des Fahrzeugs ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen sind Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und Beispiele für die Geschwindigkeitsinformationen weisen Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung auf.
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2 ist ein Flussdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Im Übrigen wird diese Verarbeitung wiederholt mit einer festgelegten konstanten Periode durchgeführt.
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Zuerst wird die Verarbeitung gestartet und die erste Signaldetektionseinheit 3 wandelt den Impuls gemäß der Anzahl von Drehungen des Rades, die durch den Geschwindigkeitsgenerator 1 ausgegeben wird, in das Impulssignal S1n um und gibt das Impulssignal S1n aus (S1). Die erste Berechnungseinheit 5 berechnet die Positionsinformationen P1n und die Geschwindigkeitsinformationen V1n des Fahrzeugs 20 auf Basis des Impulssignals S1n und gibt diese aus (S2). Die zweite Signaldetektionseinheit 4 wandelt den Detektionsbetrag, der durch den Geschwindigkeitssensor 2 ausgegeben wird, in das Detektionssignal S2n um und gibt das Detektionssignal S2n aus (S3). Die zweite Berechnungseinheit 6 berechnet die Positionsinformationen P2n und die Geschwindigkeitsinformationen V2n des Fahrzeugs 20 auf Basis des Detektionssignals S2n und gibt diese aus (S4). Hier können die Schritte S1 und S2 und die Schritte S3 und S4 sequenziell durchgeführt werden oder können parallel durchgeführt werden.
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Die Auswahleinheit 7 wählt auf Basis der Streckendatenbank, die in der Streckendatenbank-Speichereinheit 8 gespeichert ist, einen beliebigen des Satzes der Positionsinformationen P1n und der Geschwindigkeitsinformationen V1n und des Satzes der Positionsinformationen P2n und der Geschwindigkeitsinformationen V2n aus und gibt Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen, die ausgewählt sind, als die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n aus. Hier wählt die Auswahleinheit 7 Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen in Abhängigkeit davon aus, ob die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 20 innerhalb eines Datenverwendungsverbotsabschnitts liegt oder nicht, in dem die Verwendung von Daten von der zweiten Signaldetektionseinheit 4 (S5) verboten ist. Für eine derartige Bestimmung wird zum Beispiel das Positions- und Geschwindigkeitssignalauswahl-Flag verwendet. Das Positions- und Geschwindigkeitssignalauswahl-Flag gibt Informationen an, damit ein beliebiger des Satzes der Positionsinformationen P1n und der Geschwindigkeitsinformationen V1n und des Satzes der Positionsinformationen P2n und der Geschwindigkeitsinformationen V2n ausgewählt wird. Wenn die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 20 zum Beispiel innerhalb des Datenverwendungsverbotsabschnitts liegt, in dem die Verwendung von Daten von der zweiten Signaldetektionseinheit 4 verboten ist, wird das Positions- und Geschwindigkeitssignalauswahl-Flag zu „1“ gesetzt, und wenn die Position außerhalb des Datenverwendungsverbotsabschnitts liegt, in dem die Verwendung von Daten von der zweiten Signaldetektionseinheit 4 verboten ist, wird das Positions- und Geschwindigkeitssignalauswahl-Flag zu „0“ gesetzt. Zu dieser Zeit, wenn das Positions- und Geschwindigkeitssignalauswahl-Flag „1“ ist, liegt die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 20 innerhalb des Verwendungsverbotsabschnitts, in dem die Verwendung von Daten von der zweiten Signaldetektionseinheit 4 verboten ist (S5: Ja), sodass die Auswahleinheit 7 die Positionsinformationen P1n und die Geschwindigkeitsinformationen V1n auswählt, die aus Daten der ersten Signaldetektionseinheit 3 berechnet werden (S6). Andererseits, wenn das Positions- und Geschwindigkeitssignalauswahl-Flag „0“ ist, liegt die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 20 außerhalb des Verwendungsverbotsabschnitts, in dem die Verwendung von Daten von der zweiten Signaldetektionseinheit 4 verboten ist (S5: Nein), sodass die Auswahleinheit 7 die Positionsinformationen P2n und die Geschwindigkeitsinformationen V2n auswählt, die aus Daten der zweiten Signaldetektionseinheit 4 berechnet werden (S7). Die Auswahleinheit 7 gibt die Positionsinformationen und die Geschwindigkeitsinformationen, die auf diese Weise ausgewählt werden, als die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n aus und beendet die Verarbeitung.
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Die Geschwindigkeitsprüfeinheit 9, in die die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n eingelesen werden, vergleicht das Geschwindigkeitsprüfmuster, das die Geschwindigkeitsprüfeinheit 9 erzeugt hat, mit den Positionsinformationen P3n und den Geschwindigkeitsinformationen V3n. Die Geschwindigkeitsprüfeinheit 9 gibt in einem Fall, bei dem die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n nicht innerhalb des Geschwindigkeitsprüfmusters fallen, den Bremsbefehl aus und beendet in einem Fall, bei dem die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n innerhalb des Geschwindigkeitsprüfmusters fallen, die Verarbeitung, ohne den Bremsbefehl auszugeben. Es ist anzumerken, dass das Geschwindigkeitsprüfmuster gemäß einer Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs 20 erzeugt wird.
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3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Datenstruktur einer Streckendatenbank-Speichereinheit 8 veranschaulicht. 3 veranschaulicht die erste Berechnungseinheit 5, die zweite Berechnungseinheit 6, die Auswahleinheit 7 und die Streckendatenbank-Speichereinheit 8. Die in 3 veranschaulichte Streckendatenbank-Speichereinheit 8 speichert sequenziell Informationen, die den Datenverwendungsverbotsabschnitt spezifizieren, in dem die Verwendung von Daten von der zweiten Signaldetektionseinheit verboten ist. Ein Verbotsabschnitt mit einer Verbotsabschnittsnummer 1 ist von einem Kilometrierungspunkt 12,1355 km zu einem Kilometrierungspunkt 12,1455 km. Ein Verbotsabschnitt mit einer Verbotsabschnittsnummer 2 ist von einem Kilometrierungspunkt 13,2247 km zu einem Kilometrierungspunkt 13,2347 km. Die Verbotsabschnitte mit den Verbotsabschnittsnummern 3 bis 7 sind ausgelassen. Ein Verbotsabschnitt mit einer Verbotsabschnittsnummer 8 ist von einem Kilometrierungspunkt 24,3248 km zu einem Kilometrierungspunkt 24,3268 km. Ein Verbotsabschnitt mit einer Verbotsabschnittsnummer 9 ist von einem Kilometrierungspunkt 27,6247 km zu einem Kilometrierungspunkt 27,6297 km. In Abschnitten außer diesen Verbotsabschnitten wählt die Auswahleinheit 7 die Positionsinformationen P2n und die Geschwindigkeitsinformationen V2n, die nicht durch das Gleiten oder den Radschlupf beeinflusst werden, als die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n aus. In diesen Verbotsabschnitten wählt die Auswahleinheit 7 die Positionsinformationen P1n und die Geschwindigkeitsinformationen V1n als die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n aus.
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Im Übrigen, wie durch eine gestrichelte Linie in 3 veranschaulicht, kann sie derart konfiguriert sein, dass, wenn ein Abschnitt, in dem eine Intensität eines reflektierten Signals, das durch den Sensor empfangen wird, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, gleich oder geringer als ein festgelegter Schwellenwert ist und die Reflexionsintensität unzureichend ist, bei einer Testfahrt neu gefunden wird, die Auswahleinheit 7 den Abschnitt als einen Verbotsabschnitt in der Streckendatenbank-Speichereinheit 8 registrieren und die Streckendatenbank aktualisieren kann.
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Für die Geschwindigkeitsinformationen, die durch die erste Signaldetektionseinheit 3 detektiert werden, wird eine Kalibration bei einer normalen Fahrt, während der kein Radschlupf oder Gleiten auftritt, durchgeführt, wobei eine Genauigkeit, die für die Geschwindigkeitssteuereinrichtung 10 benötigt wird, gewährleistet wird, und die erste Signaldetektionseinheit 3 kann die Geschwindigkeit detektieren, ohne durch eine Struktur um eine Schiene herum beeinflusst zu werden. Es ist anzumerken, dass die Genauigkeit, die für die Geschwindigkeitssteuereinrichtung 10 benötigt wird, im Allgemeinen um ±5 km/h liegt. Bei einem Rad, an dem die Bremseinrichtung 11 agiert und das an einer durch einen Motor angetriebenen Achse montiert ist, kann jedoch das Gleiten beim Bremsen auftreten und der Radschlupf kann beim Leistungsbetrieb auftreten. Wenn der Radschlupf oder das Gleiten auf diese Weise auftritt, besteht die Möglichkeit, dass die Geschwindigkeitsinformationsdetektionsgenauigkeit abnimmt und ein großer Fehler hinsichtlich eines Zielwerts auftritt.
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Andererseits werden die Geschwindigkeitsinformationen V2n, die durch einen Sensor detektiert werden, der keine Drehung des Rades verwendet, zum Beispiel den Doppler-Sensor, nicht durch den Radschlupf und das Gleiten beeinflusst, sodass die Genauigkeit über einem gewissen Grad bei sowohl dem Bremsen als auch dem Leistungsbetrieb garantiert sind. Da ein derartiger Sensor jedoch eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, kann die Intensität der reflektierten Welle in Abhängigkeit von der Struktur zwischen den Schienen oder um die Schienen herum unzureichend sein und die Genauigkeit der Geschwindigkeitsinformationen wird möglicherweise nicht garantiert. Die Streckendatenbank-Speichereinheit 8 speichert im Voraus Informationen über einen Ort, wo es für den Sensor, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, ohne die Drehung des Rades zu verwenden, schwierig ist, eine genaue Detektion durchzuführen. Beispiele für die Orte, wo es für den Sensor, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, schwierig ist, eine genaue Detektion durchzuführen, weisen eine Eisenbahnbrücke, wo keine reflektierte Welle erhalten werden kann, da es keine Struktur unter der Schiene gibt, und eine scharfe Kurve auf, wo eine Bestrahlungsposition weitgehend von der Schiene abweicht.
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Daher werden der Geschwindigkeitsgenerator und der Sensor, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Kombination verwendet. An einer Stelle, wo der Sensor, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, eine genaue Detektion durchführen kann, wird ein Detektionsergebnis des Sensors, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet und nicht durch den Radschlupf oder das Gleiten beeinflusst wird, verwendet, wohingegen an einer Stelle, wo es für den Sensor, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, schwierig ist und er keine genaue Detektion durchführen kann, ein Detektionsergebnis des Geschwindigkeitsgenerators verwendet wird, wodurch die beiden Sensoren komplementär verwendet werden können. Dementsprechend kann ein Einfluss des Radschlupfes und des Gleitens und ein Einfluss aufgrund einer Schieneninstallationsumgebung an einer Reflexion der elektromagnetischen Welle bezüglich der Positionsinformationen und der Geschwindigkeitsinformationen so viel wie möglich eliminiert werden. Aus diesem Grund gibt es einen Effekt, dass die Geschwindigkeit und die Position genauer als in der Vergangenheit detektiert werden können.
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Zweite Ausführungsform
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4 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Eine in 4 veranschaulichte Geschwindigkeitssteuereinrichtung 10a unterscheidet sich von der in 1 veranschaulichten Geschwindigkeitssteuereinrichtung 10 darin, dass eine Auswahleinheit 7a anstatt der Auswahleinheit 7 enthalten ist. Die Auswahleinheit 7a weist eine Radschlupf- und Gleitdetektionseinheit 14 auf.
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5 ist ein Flussdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das in 5 veranschaulichte Flussdiagramm ist das gleiche wie das in 2 veranschaulichte Flussdiagramm bis zu Schritt S5. Wenn das Positions- und Geschwindigkeitssignalauswahl-Flag „1“ ist, liegt die gegenwärtige Position eines Fahrzeugs 20a innerhalb des Verbotsabschnitts, in dem die Verwendung von Daten von der zweiten Signaldetektionseinheit 4 (S5: Ja) verboten ist, sodass bestimmt wird, ob ein Betrag einer Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit ΔV1n/t innerhalb eines Bereichs einer Fahrzeugleistung liegt oder nicht (S5a). Das heißt, es werden eine maximale Verzögerung βmax eines Fahrzeugs, die ein negativer Wert ist, und eine maximale Beschleunigung αmax eines Fahrzeugs, die ein positiver Wert ist, verwendet und es wird bestimmt, ob βmax<ΔV1n/t<αmax wahr wird oder nicht. Hier wird die Fahrzeugleistung durch einen Maximalwert eines absoluten Werts der Beschleunigung/Verzögerung, die für das Fahrzeug 20a erlaubt ist, bestimmt. In einem Fall, bei dem βmax<ΔV1n/t<αmax ist und der Betrag der Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit innerhalb des Bereichs der Fahrzeugleistung liegt (S5a: Ja), ist die Beschleunigung/Verzögerung normal, sodass die Auswahleinheit 7a die Positionsinformationen P1n und die Geschwindigkeitsinformationen V1n, die auf den Daten von der ersten Signaldetektionseinheit 3 basieren, auswählt (S6). In einem Fall, bei dem V1n/t<βmax oder αmax<ΔV1n/t ist und der Betrag der Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit außerhalb des Bereichs der Fahrzeugleistung liegt (S5a: Nein), ist die Beschleunigung/Verzögerung abnormal, sodass die Auswahleinheit 7a die Positionsinformationen P1n und die Geschwindigkeitsinformationen V1n, die auf den Daten von der ersten Signaldetektionseinheit 3 basieren, korrigiert und die Daten nach der Korrektur auswählt (S6a). Hier wird die Abnormität der Beschleunigung/Verzögerung durch den Radschlupf und das Gleiten bewirkt, sodass die Radschlupf- und Gleitdetektionseinheit 14 einen Schlupf und ein Gleiten detektiert. Zusätzlich dazu wird ein Minimalwert oder ein Maximalwert eines normalen Werts zur Korrektur verwendet. Das heißt, wenn ΔV1n/t<βmax wahr wird, wird unter Verwendung von βmax korrigiert, und wenn αmax<ΔV1n/t wahr wird, wird unter Verwendung von αmax korrigiert. Die Auswahleinheit 7a gibt die Positionsinformationen und die Geschwindigkeitsinformationen, die auf diese Weise ausgewählt werden, als die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n aus und beendet die Verarbeitung.
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Wie oben beschrieben, werden bei der vorliegenden Ausführungsform, obwohl der Maximalwert und der Minimalwert der Beschleunigung/Verzögerung zum Durchführen einer Korrektur verwendet werden, der Geschwindigkeitsgenerator und der Sensor, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, in Kombination verwendet und Daten des Sensors, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, werden in Abschnitten verwendet, außer den Abschnitten, in denen eine Verwendung von Daten des Sensors, der eine Reflexion der elektromagnetischen Welle verwendet, verboten ist. Dementsprechend ist die Häufigkeit für eine Korrektur aufgrund des Radschlupfes und des Gleitens geringer als die Häufigkeit bei der herkömmlichen Technologie und eine Abnahme in der Geschwindigkeitsdetektionsgenauigkeit kann minimiert werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können, zusätzlich zum Effekt der ersten Ausführungsform, der Radschlupf und das Gleiten detektiert werden und in einem Fall, bei dem der Radschlupf oder das Gleiten auftritt, können die Geschwindigkeit und die Position mit hoher Genauigkeit detektiert werden, indem eine minimale Korrektur durchgeführt wird.
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Im Übrigen kann die Konfiguration der ersten Berechnungseinheit 5, der zweiten Berechnungseinheit 6, der Auswahleinheit 7 oder der Auswahleinheit 7a und der Streckendatenbank-Speichereinheit 8 bei der ersten und der zweiten Ausführungsform umgesetzt werden, indem mindestens ein Prozessor, ein Speicher und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle eingeschlossen werden, und der Betrieb kann durch Software umgesetzt werden. 6 ist ein Diagramm, das eine allgemeine Hardwarekonfiguration zum Umsetzen einer derartigen Einrichtung veranschaulicht. Die in 6 veranschaulichte Einrichtung weist einen Prozessor 30, einen Speicher 31 und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 32 auf, die durch einen Bus 33 verbunden sind. Der Prozessor 30 verwendet Eingangsdaten, um eine Berechnung und eine Steuerung mit der Software durchzuführen. Der Speicher 31 speichert die Eingangsdaten oder Daten, die für den Prozessor 30 notwendig sind, um die Berechnung und die Steuerung durchzuführen. Die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 32 empfängt zumindest das Impulssignal S1n von der ersten Signaldetektionseinheit 3 und das Detektionssignal S2n von der zweiten Signaldetektionseinheit 4 und überträgt die Positionsinformationen P3n und die Geschwindigkeitsinformationen V3n, die durch den Prozessor 30 ausgewählt werden, zur Geschwindigkeitsprüfeinheit 9. Es ist anzumerken, dass sowohl der Prozessor 30 als auch der Speicher 31 für mehr als einen bereitgestellt sein können.
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Bezugszeichenliste
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1 Geschwindigkeitsgenerator; 2 Geschwindigkeitssensor; 3 erste Signaldetektionseinheit; 4 zweite Signaldetektionseinheit; 5 erste Berechnungseinheit; 6 zweite Berechnungseinheit; 7, 7a Auswahleinheit; 8 Streckendatenbank-Speichereinheit; 9 Geschwindigkeitsprüfeinheit; 10, 10a Geschwindigkeitssteuereinrichtung; 11 Bremseinrichtung; 12 Aufnehmerspule; 13 Bodenspule; 14 Radschlupf- und Gleitdetektionseinheit; 20, 20a Fahrzeug; 30 Prozessor; 31 Speicher; 32 Eingabe-/Ausgabeschnittstelle; 33 Bus.
