JP2000131332A - 鉄道車両の速度検出装置 - Google Patents
鉄道車両の速度検出装置Info
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- JP2000131332A JP2000131332A JP10302638A JP30263898A JP2000131332A JP 2000131332 A JP2000131332 A JP 2000131332A JP 10302638 A JP10302638 A JP 10302638A JP 30263898 A JP30263898 A JP 30263898A JP 2000131332 A JP2000131332 A JP 2000131332A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】車速が低速においても精度良く測定できる車両
速度検出装置を提供する。 【解決手段】速度発電機（ＴＧ）を用いた鉄道車両の速
度検出装置において、速度発電機から出力される出力波
より十分高い周波数の方形波パルスを発生させ、速度発
電機の１サイクル当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）をカ
ウントして速度を演算する一方、速度発電機（ＴＧ）の
出力波のサイクル数（Ｎｄ）をカウントし、１サイクル
当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）が計数器の最大カウン
ト値となったときには、カウントした所定時間当たりの
該出力波のサイクル数（Ｎｄ）から速度を演算するよう
にした。
速度検出装置を提供する。 【解決手段】速度発電機（ＴＧ）を用いた鉄道車両の速
度検出装置において、速度発電機から出力される出力波
より十分高い周波数の方形波パルスを発生させ、速度発
電機の１サイクル当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）をカ
ウントして速度を演算する一方、速度発電機（ＴＧ）の
出力波のサイクル数（Ｎｄ）をカウントし、１サイクル
当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）が計数器の最大カウン
ト値となったときには、カウントした所定時間当たりの
該出力波のサイクル数（Ｎｄ）から速度を演算するよう
にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低速度から高速度
まで広範囲にわたる走行速度を高精度で検出できる鉄道
車両の速度検出装置に関するものである。
まで広範囲にわたる走行速度を高精度で検出できる鉄道
車両の速度検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両等における速度検出装置には、
一般に車軸の回転に対応して歯車を回転させることによ
り速度パルスを発生させる速度発電機が広く使用されて
おり、所定時間（サンプル時間）内に速度発電機から出
力される速度パルス数をカウントして速度を演算してい
る。
一般に車軸の回転に対応して歯車を回転させることによ
り速度パルスを発生させる速度発電機が広く使用されて
おり、所定時間（サンプル時間）内に速度発電機から出
力される速度パルス数をカウントして速度を演算してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両速度検出装
置は、車軸の回転速度が低くなるほど速度パルス幅が長
くなり、時速５Ｋｍ／ｈ以下では車両速度に車速表示が
追従できず、低速であるにもかかわらず、高速表示値を
保持した状態となるばかりでなく測定精度が悪いという
問題がある。
置は、車軸の回転速度が低くなるほど速度パルス幅が長
くなり、時速５Ｋｍ／ｈ以下では車両速度に車速表示が
追従できず、低速であるにもかかわらず、高速表示値を
保持した状態となるばかりでなく測定精度が悪いという
問題がある。
【０００４】これは、車軸１回転当たりの発生パルス数
の多い速度発電機を用いることによって精度を上げるこ
とができるが、速度発電機が大型となってしまい取付ス
ペースなどの問題で実用的ではない。また、サンプル時
間を長くすることも考えられるが、速度変化に対する追
従性が悪くなり計測者に違和感を与える。
の多い速度発電機を用いることによって精度を上げるこ
とができるが、速度発電機が大型となってしまい取付ス
ペースなどの問題で実用的ではない。また、サンプル時
間を長くすることも考えられるが、速度変化に対する追
従性が悪くなり計測者に違和感を与える。
【０００５】そこで、経過時間から車両速度を推定し、
その仮想速度（仮速度）によって表示値を更新したりし
ている。しかし、この方法は、速度変化が急である場合
は実際の速度との差が大きくなってしまう。特に、車両
の加減速性能試験においては微速域での測定値が信用で
きないため正確な試験データとなりえないという問題が
ある。
その仮想速度（仮速度）によって表示値を更新したりし
ている。しかし、この方法は、速度変化が急である場合
は実際の速度との差が大きくなってしまう。特に、車両
の加減速性能試験においては微速域での測定値が信用で
きないため正確な試験データとなりえないという問題が
ある。
【０００６】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、車速が低速においても精度良く測定できる車両速度
検出装置を得ることを目的とするものである。
で、車速が低速においても精度良く測定できる車両速度
検出装置を得ることを目的とするものである。
【０００７】
【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、次の手段を採った。即ち、速度発電機を用
いた鉄道車両の速度検出装置において、速度発電機から
出力される出力波より十分高い周波数の方形波パルスを
発生させ、速度発電機の１サイクル当たりの方形波パル
ス数をカウントして速度を演算する一方、速度発電機の
出力波のサイクル数をカウントし、１サイクル当たりの
方形波パルス数が計数器の最大カウント値となったとき
には、カウントした所定時間当たりの該出力波のサイク
ル数から速度を演算するようにしたことを特徴としてい
る。
成するため、次の手段を採った。即ち、速度発電機を用
いた鉄道車両の速度検出装置において、速度発電機から
出力される出力波より十分高い周波数の方形波パルスを
発生させ、速度発電機の１サイクル当たりの方形波パル
ス数をカウントして速度を演算する一方、速度発電機の
出力波のサイクル数をカウントし、１サイクル当たりの
方形波パルス数が計数器の最大カウント値となったとき
には、カウントした所定時間当たりの該出力波のサイク
ル数から速度を演算するようにしたことを特徴としてい
る。
【０００８】本発明の速度検出装置は、車軸または最終
減速機の歯車軸に付設した速度発電機の歯車と電磁ピッ
クアップにより回転速度に比例した周波数を持つ交流の
速度パルス信号を発生させ、波形整形して別途付設した
カウンタモジュールで発生させた高い周波数の方形波パ
ルスで、１サイクル当たりのパルス数（Ｎｓ）をカウン
ト（図２参照）し、Ｖ（速度）＝Ｋ／（Ｎｓ×Ｔ）を演
算する。ここで、Ｋは速度係数でＫ＝Ｄ（車輪径）×π
／Ｍ（車輪が１回転する間に速度発電機の軸が回転する
数）で表される。また、Ｔは方形波パルスの周期（秒）
で１Ｍヘルツ程度のものを用いるのがよい。
減速機の歯車軸に付設した速度発電機の歯車と電磁ピッ
クアップにより回転速度に比例した周波数を持つ交流の
速度パルス信号を発生させ、波形整形して別途付設した
カウンタモジュールで発生させた高い周波数の方形波パ
ルスで、１サイクル当たりのパルス数（Ｎｓ）をカウン
ト（図２参照）し、Ｖ（速度）＝Ｋ／（Ｎｓ×Ｔ）を演
算する。ここで、Ｋは速度係数でＫ＝Ｄ（車輪径）×π
／Ｍ（車輪が１回転する間に速度発電機の軸が回転する
数）で表される。また、Ｔは方形波パルスの周期（秒）
で１Ｍヘルツ程度のものを用いるのがよい。
【０００９】ところで、車両速度が低速度（１〜５Ｋｍ
／ｈ）の場合は、速度パルスの周期が極めて長くなるの
で、方形波パルスをカウントする計数器のカウントでき
る最大値超える場合がある。例えば、使用する計数器が
１６ビットカウンタの場合、カウントできる最大値は６
５５３５個であり、方形波パルスの周期が１Ｍヘルツで
あるとすると、測定可能な最低周波数は約１５ヘルツと
なる。
／ｈ）の場合は、速度パルスの周期が極めて長くなるの
で、方形波パルスをカウントする計数器のカウントでき
る最大値超える場合がある。例えば、使用する計数器が
１６ビットカウンタの場合、カウントできる最大値は６
５５３５個であり、方形波パルスの周期が１Ｍヘルツで
あるとすると、測定可能な最低周波数は約１５ヘルツと
なる。
【００１０】したがって、時速５Ｋｍ／ｈ以下では精度
が悪く、走行中であるにも拘わらず０Ｋｍ／ｈを表示し
てしまうことになる。そこで、１サイクル当たりの方形
波パルス数が計数器の最大カウント値となったときに
は、予めカウントしてある速度発電機の出力波のサイク
ル数（Ｎｄ）を用いて所定時間当たりの該出力波のサイ
クル数から速度を演算する。
が悪く、走行中であるにも拘わらず０Ｋｍ／ｈを表示し
てしまうことになる。そこで、１サイクル当たりの方形
波パルス数が計数器の最大カウント値となったときに
は、予めカウントしてある速度発電機の出力波のサイク
ル数（Ｎｄ）を用いて所定時間当たりの該出力波のサイ
クル数から速度を演算する。
【００１１】サイクル数（Ｎｄ）のカウントにより、走
行距離（Ｌ）＝Ｋ×Ｎｄが簡便に求められる。ここで、
Ｋは、上記した速度係数（Ｄ×π／Ｍ）と同じものであ
る。したがって、速度（Ｖ）は所定時間（ｔ）内のサイ
クル数（Ｎｄ）から、（Ｋ×Ｎｄ）／ｔを演算すればよ
い。
行距離（Ｌ）＝Ｋ×Ｎｄが簡便に求められる。ここで、
Ｋは、上記した速度係数（Ｄ×π／Ｍ）と同じものであ
る。したがって、速度（Ｖ）は所定時間（ｔ）内のサイ
クル数（Ｎｄ）から、（Ｋ×Ｎｄ）／ｔを演算すればよ
い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施形態
例に基づいて説明する。本発明の速度検出装置は図１に
示すように、車軸に付設した速度発電機（ＴＧ）からの
信号をカウンタモジュール（ＣＭ）に入力し、速度発電
機の出力波のサイクル数（Ｎｄ）のカウントを行うとと
もに、発生させた高い周波数の方形波パルスで、１サイ
クル当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）をカウントし、コ
ンピュータ（ＣＰＵ）で速度（Ｖ）を演算し、表示装置
へ出力して走行速度を表示する。
例に基づいて説明する。本発明の速度検出装置は図１に
示すように、車軸に付設した速度発電機（ＴＧ）からの
信号をカウンタモジュール（ＣＭ）に入力し、速度発電
機の出力波のサイクル数（Ｎｄ）のカウントを行うとと
もに、発生させた高い周波数の方形波パルスで、１サイ
クル当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）をカウントし、コ
ンピュータ（ＣＰＵ）で速度（Ｖ）を演算し、表示装置
へ出力して走行速度を表示する。
【００１３】車軸の回転速度は車軸に付設された速度発
電機の歯車と電磁ピックアップにより回転速度に比例し
た周波数を持つ交流信号に変換され、カウンタモジュー
ル（ＣＭ）に出力される。カウンタモジュール（ＣＭ）
には、速度発電機（ＴＧ）からの信号を波形整形する回
路と、高い周波数（１Ｍヘルツ程度）の方形波パルスを
発生させる水晶発振器と、計数器を備えており、図２に
示すように波形整形された速度発電機からの速度信号の
１サイクル当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）をカウント
してコンピュータ（ＣＰＵ）に出力するとともに、速度
信号のサイクル数（Ｎｄ）をカウントしてコンピュータ
（ＣＰＵ）へ出力する。なお、方形波パルスの計数器は
１６ビットカウンタを使用している。
電機の歯車と電磁ピックアップにより回転速度に比例し
た周波数を持つ交流信号に変換され、カウンタモジュー
ル（ＣＭ）に出力される。カウンタモジュール（ＣＭ）
には、速度発電機（ＴＧ）からの信号を波形整形する回
路と、高い周波数（１Ｍヘルツ程度）の方形波パルスを
発生させる水晶発振器と、計数器を備えており、図２に
示すように波形整形された速度発電機からの速度信号の
１サイクル当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）をカウント
してコンピュータ（ＣＰＵ）に出力するとともに、速度
信号のサイクル数（Ｎｄ）をカウントしてコンピュータ
（ＣＰＵ）へ出力する。なお、方形波パルスの計数器は
１６ビットカウンタを使用している。
【００１４】コンピュータ（ＣＰＵ）では、速度値の算
出が行われる。これを図４で説明する。ここでは、まず
速度信号の１サイクル当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）
が６５５３５個であるかを監視している。方形波パルス
数（Ｎｓ）が６５５３５個でない場合は、速度（ｋｍ／
ｈ）は、Ｖ＝Ｋ／（Ｎｓ×Ｔ）を演算したものを表示装
置へ出力する。
出が行われる。これを図４で説明する。ここでは、まず
速度信号の１サイクル当たりの方形波パルス数（Ｎｓ）
が６５５３５個であるかを監視している。方形波パルス
数（Ｎｓ）が６５５３５個でない場合は、速度（ｋｍ／
ｈ）は、Ｖ＝Ｋ／（Ｎｓ×Ｔ）を演算したものを表示装
置へ出力する。
【００１５】ここで、Ｖは速度、Ｋは速度係数でＤ（車
輪径）×π／Ｍ（車輪が１回転する間に速度発電機の軸
が回転する数）である。Ｎｓは１サイクル当たりのカウ
ンタ数、Ｔは方形波の周期（秒）である（図２参照）。
一方、速度パルスのパルス数（Ｎｓ）が６５５３５個で
ある場合は出力波のサイクル数（Ｎｄ）が所定時間内に
カウントアップするか否かを監視し、カウントアップし
ている場合は、速度（ｋｍ／ｈ）は、Ｖ＝Ｋ・（Ｎｄｂ
−Ｎｄａ）／ｔを演算して表示装置へ出力する。ここ
で、（Ｎｄｂ−Ｎｄａ）／ｔは、図３に示すように、所
定時間（ｔ）内にカウントしたサイクル数である。
輪径）×π／Ｍ（車輪が１回転する間に速度発電機の軸
が回転する数）である。Ｎｓは１サイクル当たりのカウ
ンタ数、Ｔは方形波の周期（秒）である（図２参照）。
一方、速度パルスのパルス数（Ｎｓ）が６５５３５個で
ある場合は出力波のサイクル数（Ｎｄ）が所定時間内に
カウントアップするか否かを監視し、カウントアップし
ている場合は、速度（ｋｍ／ｈ）は、Ｖ＝Ｋ・（Ｎｄｂ
−Ｎｄａ）／ｔを演算して表示装置へ出力する。ここ
で、（Ｎｄｂ−Ｎｄａ）／ｔは、図３に示すように、所
定時間（ｔ）内にカウントしたサイクル数である。
【００１６】また、出力波のサイクル数（Ｎｄ）が所定
時間内にカウントアップしない場合は、停車と判断し、
Ｖ＝０ｋｍ／ｈを表示装置へ出力する。なお、出力波の
サイクル数（Ｎｄ）は、走行距離（Ｌ）＝Ｋ（速度係
数）×Ｎｄの検出も兼用している。
時間内にカウントアップしない場合は、停車と判断し、
Ｖ＝０ｋｍ／ｈを表示装置へ出力する。なお、出力波の
サイクル数（Ｎｄ）は、走行距離（Ｌ）＝Ｋ（速度係
数）×Ｎｄの検出も兼用している。
【００１７】以上説明したように、本発明の速度検出装
置では車輪の回転速度が小さいときに速度発電機の出力
波のサイクル数を用いて演算するようにしたので、高精
度で速度検出ができる。表１は、車輪径を８６０ｍｍ、
速度発電機の歯車数を９６とした場合における測定結果
である。
置では車輪の回転速度が小さいときに速度発電機の出力
波のサイクル数を用いて演算するようにしたので、高精
度で速度検出ができる。表１は、車輪径を８６０ｍｍ、
速度発電機の歯車数を９６とした場合における測定結果
である。
【００１８】
【表１】
【００１９】この表で解るように、速度パルスの方形パ
ルス数（Ｎｓ）が６５５３５個である時、出力波のサイ
クル数（Ｎｄ）がカウントアップしている場合は０．４
ｋｍ／ｈ、１．６ｋｍ／ｈと表示される（表中＊参
照）。
ルス数（Ｎｓ）が６５５３５個である時、出力波のサイ
クル数（Ｎｄ）がカウントアップしている場合は０．４
ｋｍ／ｈ、１．６ｋｍ／ｈと表示される（表中＊参
照）。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば車
輪の回転速度が小さい低速走行時においては、速度発電
機の出力波のサイクル数を用いて演算するようにしたの
で、高精度な速度検出ができる。また、速度発電機（Ｔ
Ｇ）は既に車両に付設されているものを、そのまま使用
できるので、本発明の実施のために特別な改造を必要と
せずに、既存の鉄道車両に本装置を簡便に取り付けるこ
とができる。
輪の回転速度が小さい低速走行時においては、速度発電
機の出力波のサイクル数を用いて演算するようにしたの
で、高精度な速度検出ができる。また、速度発電機（Ｔ
Ｇ）は既に車両に付設されているものを、そのまま使用
できるので、本発明の実施のために特別な改造を必要と
せずに、既存の鉄道車両に本装置を簡便に取り付けるこ
とができる。
【図１】本発明の一実施形態としての速度検出装置を説
明するための構成図である。
明するための構成図である。
【図２】同速度発電機の出力信号を方形波パルスでカウ
ントする説明図である。
ントする説明図である。
【図３】同速度検出のため速度発電機のサイクル数をカ
ウントする説明図である。
ウントする説明図である。
【図４】同速度値演算のフローチャートである。
ＴＧ…速度発電機 ＣＭ…カウンタモジュール ＣＰＵ…コンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】速度発電機を用いた鉄道車両の速度検出装
置において、速度発電機から出力される出力波より十分
高い周波数の方形波パルスを発生させ、速度発電機の１
サイクル当たりの方形波パルス数をカウントして速度を
演算する一方、速度発電機の出力波のサイクル数をカウ
ントし、１サイクル当たりの方形波パルス数が計数器の
最大カウント値となったときには、カウントした所定時
間当たりの該出力波のサイクル数から速度を演算するよ
うにしたことを特徴とする鉄道車両の速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302638A JP2000131332A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 鉄道車両の速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302638A JP2000131332A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 鉄道車両の速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131332A true JP2000131332A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17911403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10302638A Pending JP2000131332A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 鉄道車両の速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000131332A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019186803A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 三菱電機株式会社 | 速度演算装置、車上制御装置、速度演算方法および速度照査方法 |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP10302638A patent/JP2000131332A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019186803A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 三菱電機株式会社 | 速度演算装置、車上制御装置、速度演算方法および速度照査方法 |
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