JP2003279593A

JP2003279593A - 距離パルス補正装置及び走行距離測定装置

Info

Publication number: JP2003279593A
Application number: JP2002079755A
Authority: JP
Inventors: Shiyunichi Kusumi; 俊一久須美; Kazuyoshi Nezu; 一嘉根津
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトな装置によって距離測定の誤差を
小さくすることができる距離パルス補正装置及び走行距
離測定装置を提供する。【解決手段】車両の速度発電機が車輪の回転に応じて
距離パルスを発生すると、距離パルス入力部５にこの距
離パルスが入力してこの距離パルスに基づいて加速度演
算部６ｂが加速度ａ_iを演算する。車輪の空転や滑走が
発生すると、速度発電機が出力する距離パルスに異常な
距離パルスが発生する。加速度判定部７ａは、加速度ａ
_iが異常であるか否かを判定して車輪の空転及び滑走を
検出する。加速度ａ_iが異常であるときには、距離パル
ス入力部５が出力する距離パルスに基づいて正常な距離
パルスをパルス生成部８が生成する。その結果、空転時
及び滑走時に発生する異常な距離パルスに代えて正常な
距離パルスが生成されて、距離測定や速度測定の誤差を
可能な限り小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車輪の回転に応
じて発生する距離パルスに存在する異常な距離パルスを
正常な距離パルスに補正する距離パルス補正装置、及び
車輪の回転に応じて発生する距離パルスに基づいて車両
の走行距離を測定する走行距離測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車輪の回転数に応じて距離パルスを発生
する速度発電機が知られている。距離パルス１発当たり
の走行距離は車輪径から分かるため、この距離パルスを
積算することによって列車の走行位置（いわゆるキロ
程）を把握することができるとともに、時間と走行距離
との関係から列車の走行速度を把握することができる。
このため、トロリ線の異常や軌道狂いを走行しながら連
続して測定する検測車や、車両の機能を確認するために
実際の車両を使用して試験する現車試験では、トロリ線
などの異常地点を特定し指摘する際にこの距離パルスが
重要な情報源になる。しかし、車輪の空転や滑走が発生
するとこの距離パルスに誤差が生じ易く、距離パルスの
誤差を小さくすることが保全担当者に望まれていた。

【０００３】図６は、距離パルスの異常を一例として示
すグラフであり、図６（Ａ）は距離パルスと速度信号と
を示すグラフであり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の VIB部
分を拡大して示すグラフである。図６に示す距離パルス
は、新幹線の電気軌道総合試験車（通称ドクターイエロ
ー）によって測定した実際の波形であり、図６に示す速
度はこの距離パルスとパルス波長（距離一定）に基づい
て演算した波形である。図６（Ｂ）に示すように、距離
パルスの波形が崩れた結果、速度が異常に高くなってい
る。図６（Ｂ）に示すこの異常な速度は 800km/hにも達
しているため、この距離パルスの異常は空転や滑走が原
因ではないと考えられるが、このような距離パルスに異
常が多発すると走行距離や走行速度の測定誤差が大きく
なり、保全作業に悪影響を与えるおそれがある。しか
し、従来、一般の検測車や現車試験では、車輪の空転や
滑走などにより発生する異常な距離パルスを補正せず
に、このような異常な距離パルスに基づいて列車の走行
位置や走行速度が測定されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、ＪＲ東海の７０
０系型電気軌道総合試験車Ｔ４編成には、レーザ光をレ
ールに照射してこのレールからの反射光を検出し走行距
離を測定するレーザドップラー式距離測定装置が搭載さ
れている。このため、このレーザドップラー式距離測定
装置によって距離パルスの誤差が大幅に減少し、距離パ
ルスの誤差による問題を解決することができる。しか
し、このレーザドップラー式距離測定装置は非常に高価
であるとともに、車両の床下に取り付ける必要があるた
め一般の現車試験では簡単に設置して測定することが非
常に困難である。

【０００５】この発明の課題は、コンパクトな装置によ
って距離測定の誤差を小さくすることができる距離パル
ス補正装置及び走行距離測定装置を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、以下に記載
するような解決手段により、前記課題を解決する。な
お、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明す
るが、この実施形態に限定するものではない。請求項１
の発明は、車輪の回転に応じて発生する距離パルスに存
在する異常な距離パルスを正常な距離パルスに補正する
距離パルス補正装置であって、前記距離パルスに基づい
て加速度（ａ_i）を演算する加速度演算部（６ｂ）と、
前記加速度の異常を検出する加速度異常検出部（７）
と、前記加速度が異常であるときに、前記距離パルスに
基づいて前記正常な距離パルスを生成するパルス生成部
（８）とを備える距離パルス補正装置（３）である。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の距離
パルス補正装置において、前記加速度異常検出部は、前
記車輪の空転及び滑走を検出し、前記パルス生成部は、
前記車輪の空転時及び滑走時に発生する前記異常な距離
パルスに代えて前記正常な距離パルスを生成することを
特徴とする距離パルス補正装置である。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載の距離パルス補正装置において、前記加速度が所
定範囲内であるか否かを判定する加速度判定部（７ａ）
を備え、前記パルス生成部は、前記加速度が所定範囲
（Ｔｈ₂）外であるときには、この加速度の異常が発生
する直前（ΔＴ）の距離パルスに基づいて前記正常な距
離パルスを生成し、前記加速度が所定範囲（Ｔｈ₂）内
であるときには、この加速度の異常が発生する直前（Δ
Ｔ）の平均加速度に基づいて前記正常な距離パルスを生
成することを特徴とする距離パルス補正装置である。

【０００９】請求項４の発明は、車輪の回転に応じて発
生する距離パルスに基づいて車両の走行距離を測定する
走行距離測定装置であって、請求項１から請求項３まで
のいずれか１項に記載の距離パルス補正装置（３）と、
前記距離パルス補正装置が出力する前記正常な距離パル
スに基づいて、前記車両の走行距離を演算する走行距離
演算部（４）とを備える走行距離測定装置（１）であ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について詳しく説明する。図１は、この発明
の実施形態に係る距離パルス補正装置を備える走行距離
測定装置のブロック図である。図２は、この発明の実施
形態に係る距離パルス補正装置のブロック図である。

【００１１】走行距離測定装置１は、車輪の回転に応じ
て発生する距離パルスに基づいて車両の走行距離を測定
する装置である。走行距離測定装置１は、図１に示すよ
うに、速度発電機２と、距離パルス補正装置３と、走行
距離演算部４などを備えている。速度発電機２は、車輪
の回転数に応じて距離パルスを発生する装置である。速
度発電機２は、例えば、車輪の１回点毎に所定数のパル
スを発生して距離パルス補正装置３に出力する。

【００１２】距離パルス補正装置３は、車輪の回転に応
じて発生する距離パルスに存在する異常な距離パルスを
正常な距離パルスに補正する装置である。距離パルス補
正装置３は、図１に示すように、距離パルス入力部５
と、速度／加速度演算部６と、加速度異常検出部７と、
パルス生成部８とを備えている。距離パルス補正装置３
は、例えば、パーソナルコンピュータ内にモジュール化
されており、距離パルス補正プログラムに従って距離パ
ルス補正処理を実行する。

【００１３】距離パルス入力部５は、速度発電機２が出
力する距離パルスが入力する部分である。距離パルス入
力部５は、入力した距離パルスを速度／加速度演算部６
及びパルス生成部８に出力する。

【００１４】速度／加速度演算部６は、距離パルスに基
づいて加速度を演算する部分である。速度／加速度演算
部６は、図２に示すように、速度演算部６ａと、加速度
演算部６ｂと、平均加速度演算部６ｃとを備えている。

【００１５】速度演算部６ａは、距離パルス入力部５が
出力する距離パルスに基づいて速度Ｖ_iを演算する部分
である。速度演算部６ａは、例えば、距離パルスの周波
数を速度信号に応じた電圧に変換する周波数電圧変換器
(F-Vコンバータ)、又はパーソナルコンピュータなどで
パルス波長とその距離（パルス１発当たりの進む距離）
から算出する装置などである。速度演算部６ａは、変換
後の速度信号を加速度演算部６ｂ、ＡＮＤ回路７ｅ及び
速度差演算部７ｇに出力する。

【００１６】加速度演算部６ｂは、速度演算部６ａが出
力する速度信号に基づいて加速度ａ _iを演算する部分で
ある。加速度演算部６ｂは、演算後の加速度信号を平均
加速度演算部６ｃ、加速度判定部７ａ、ＡＮＤ回路７ｈ
及び加速度差演算部７ｊに出力する。

【００１７】平均加速度演算部６ｃは、加速度演算部６
ｂが出力する加速度信号に基づいて平均加速度を演算す
る部分である。平均加速度演算部６ｃは、例えば、加速
度異常検出部７が加速度ａ_iの異常を検出する直前の所
定時間ΔＴ内における加速度を平均化して平均加速度を
演算する。平均加速度演算部６ｃは、演算後の平均加速
度を平均加速度信号としてＡＮＤ回路７ｂに出力する。

【００１８】加速度異常検出部７は、加速度の異常を検
出する部分である。加速度異常検出部７は、加速度演算
部６ｂが出力する加速度信号に基づいて、力行（駆動）
時に車輪がレール上を滑る車輪の空転や、ブレーキ時に
車輪がレール上を滑る車輪の滑走などのような巨視的な
滑りを検出する。加速度異常検出部７は、図２に示すよ
うに、加速度判定部７ａと、ＡＮＤ回路７ｂと、ＯＲ回
路７ｃと、ロック指令部７ｄと、ＡＮＤ回路７ｅと、速
度記憶部７ｆと、速度差演算部７ｇと、ＡＮＤ回路７ｈ
と、加速度記憶部７ｉと、加速度差演算部７ｊと、速度
差／加速度差判定部７ｋと、ＯＲ回路７ｍとを備えてい
る。

【００１９】図３は、この発明の実施形態に係る距離パ
ルス補正装置における加速度の変化を説明する図であ
り、図３（Ａ）は加速度が正常であるときのグラフであ
り、図３（Ｂ）は加速度が異常であるときのグラフであ
る。図３（Ａ）は、現車試験で距離パルスを F-Vコンバ
ータに入力して速度信号を出力した場合の一例である。
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す速度信号に空転を模擬
した場合の一例である。ここで、図３に示す加速度信号
は、速度を１秒の差分として表したものであり、図３
（Ｂ）は振幅約４km/hで0.25Hz（４秒周期）の速度増減
を図３（Ａ）に示す速度信号に模擬したものである。図
３（Ａ）に示すように、距離パルスに異常な距離パルス
が存在しない場合には、速度信号及び加速度信号は正常
に出力される。しかし、図３（Ｂ）に示すように、速度
信号に空転を模擬した場合には、通常約２．５Ｋｍ／ｈ
／ｓの加速度ａ_iが約６ｋｍ／ｈ／ｓまで増加してお
り、加速度信号が通常よりも過大になっている。加速度
異常検出部７は、このような加速度信号の異常を判定し
て車輪の空転及び滑走を検出する。

【００２０】図４は、図３のIV部分を拡大して示す図で
あり、図４（Ａ）は速度信号を示すグラフであり、図４
（Ｂ）は加速度信号を示すグラフである。加速度判定部
７ａは、加速度ａ_iの変化が所定範囲（閾値）Ｔｈ₁，
Ｔｈ₂内であるか否かを判定する部分である。加速度判
定部７ａは、加速度演算部６ｂが出力する加速度信号が
所定範囲Ｔｈ₁外であるときには加速度ａ_iが異常であ
ると判定し、加速度信号が所定範囲Ｔｈ₁内であるとき
には加速度ａ_iが正常であると判定する。また、加速度
判定部７ａは、加速度信号が所定範囲Ｔｈ₂（Ｔｈ ₂＞
Ｔｈ₁）外であるときには加速度ａ_iが異常であり加
速度ａ_iの変化も大きいと判定し、加速度信号が所定範
囲Ｔｈ₁外であるが所定範囲Ｔｈ₂内であるときには加
速度ａ_iは異常であるが加速度ａ_iの変化が小さいと判
定する。加速度判定部７ａは、これらの判定結果を加速
度判定信号としてＡＮＤ回路７ｂ、ＯＲ回路７ｃ及びパ
ルス発生部８ｂに出力する。

【００２１】ＡＮＤ回路７ｂは、加速度判定部７ａが出
力する加速度判定信号に基づいて、平均加速度演算部６
ｃが出力する平均加速度信号の通過を許可及び禁止する
回路である。ＡＮＤ回路７ｂは、加速度ａ_iが異常であ
るが加速度ａ_iの変化が小さいとき（加速度信号が所定
範囲Ｔｈ₂内であるとき）には、平均加速度信号の通過
を許可して平均加速度信号をパルス発生部８ｂに出力す
る。一方、ＡＮＤ回路７ｂは、加速度ａ_iが異常であり
加速度ａ_iの変化も大きいとき（加速度信号が所定範囲
Ｔｈ₂外であるとき）には、平均加速度信号の通過を禁
止する。

【００２２】ＯＲ回路７ｃは、加速度判定部７ａが出力
する加速度判定信号と、図示しない空転滑走検知装置が
出力する空転滑走検知信号とに基づいて、ロックＯＮ信
号を出力する回路である。ＯＲ回路７ｃは、加速度判定
信号が入力したときには、加速度信号が所定範囲Ｔｈ₁
外であり加速度ａ_iが異常であるため、ロック指令部７
ｄにロックＯＮ信号を出力する。また、ＯＲ回路７ｃ
は、例えば、車両のインバータ制御装置に組み込まれた
空転滑走検知装置の空転滑走検知信号を利用して、この
空転滑走検知信号が入力したときにはロック指令部７ｄ
にロックＯＮ信号を出力する。

【００２３】ロック指令部７ｄは、ＯＲ回路７ｃが出力
するロックＯＮ信号とＯＲ回路７ｍが出力するロックＯ
ＦＦ信号とに基づいて、パルス発生部８ｂのパルス発生
動作を切り替える回路である。ロック指令部７ｄは、ロ
ックＯＮ信号が入力したときにはパルス発生部８ｂ及び
ＡＮＤ回路７ｅ，７ｈ，８ａにロック動作開始信号を出
力し、ロックＯＦＦ信号が入力したときにはパルス発生
部８ｂにロック動作解除信号を出力する。

【００２４】ＡＮＤ回路７ｅは、ロック指令部７ｄが出
力するロック動作開始信号に基づいて、速度演算部６ａ
が出力する速度信号の通過を許可及び禁止する回路であ
る。ＡＮＤ回路７ｅは、ロック動作開始信号が入力した
ときには速度信号の通過を許可して速度記憶部７ｆに速
度信号を出力し、ロック動作開始信号が入力しないとき
には速度信号の通過を禁止する。

【００２５】速度記憶部７ｆは、ロック動作時の速度Ｖ
_Lを記憶する部分である。速度記憶部７ｆは、ロック指
令部７ｄがロック動作開始信号を出力したときの速度Ｖ
_Lをメモリに記憶する。

【００２６】速度差演算部７ｇは、現在の速度Ｖ_iから
ロック動作時の速度Ｖ_Lを減算して速度差Ｖ_dを演算す
る部分である。速度差演算部７ｇは、ロック動作時の速
度Ｖ _Lを速度記憶部７ｆから読み出して速度演算部６ａ
が出力する現在の速度Ｖ_iから減算し、速度差Ｖ_dを速
度差信号として速度差／加速度差判定部７ｋに出力す
る。

【００２７】ＡＮＤ回路７ｈは、ロック指令部７ｄが出
力するロック動作開始信号に基づいて、加速度演算部６
ｂが出力する加速度信号の通過を許可及び禁止する回路
である。ＡＮＤ回路７ｈは、ロック動作開始信号が入力
したときには加速度信号の通過を許可して加速度記憶部
７ｉに加速度信号を出力し、ロック動作開始信号が入力
しないときには加速度信号の通過を禁止する。

【００２８】加速度記憶部７ｉは、ロック動作時の加速
度ａ_Lを記憶する部分である。加速度記憶部７ｉは、ロ
ック指令部７ｄがロック動作開始信号を出力したときの
加速度ａ_Lをメモリに記憶する。

【００２９】加速度差演算部７ｊは、現在の加速度ａ_i
からロック動作時の加速度ａ_Lを減算して加速度差ａ_d
を演算する部分である。加速度差演算部７ｊは、ロック
動作時の加速度ａ_Lを加速度記憶部７ｉから読み出して
加速度演算部６ｂが出力する現在の加速度ａ_iから減算
し、加速度差ａ_dを加速度差信号として速度差／加速度
差判定部７ｋに出力する。

【００３０】速度差／加速度差判定部７ｋは、速度差Ｖ
_d≒０又は加速度差ａ_d≒０であるか否かを判定する部
分である。速度差／加速度差判定部７ｋは、速度差演算
部７ｇが演算した速度差Ｖ_d又は加速度差演算部７ｊが
演算した加速度差ａ_dのいずれか一方が略ゼロであると
きには、判定結果を速度差／加速度差判定信号としてＯ
Ｒ回路７ｍに出力する。

【００３１】ＯＲ回路７ｍは、速度差／加速度差判定部
７ｋが出力する速度差／加速度差判定信号と、図示しな
い空転滑走検知装置が出力する空転滑走検知信号とに基
づいて、ロックＯＦＦ信号を出力する回路である。ＯＲ
回路７ｍは、速度差／加速度差判定信号又は空転滑走検
知信号のいずれか一方が入力したときには、ロック指令
部７ｄにロックＯＦＦ信号を出力する。

【００３２】パルス生成部８は、加速度ａ_iが異常であ
るときに、距離パルスに基づいて正常な距離パルスを生
成する部分である。パルス生成部８は、車輪の空転時及
び滑走時に発生する異常な距離パルスに代えて正常な距
離パルスを生成する。パルス生成部８は、加速度ａ_iの
変化が所定範囲Ｔｈ₂外であるときには、この加速度の
異常が発生する直前の距離パルスに基づいて正常な距離
パルスを生成し、加速度ａ_iの変化が所定範囲Ｔｈ₂内
であるときには、この加速度の異常が発生する直前の平
均加速度に基づいて正常な距離パルスを生成する。パル
ス生成部８は、ＡＮＤ回路８ａとパルス発生部８ｂとを
備えている。

【００３３】ＡＮＤ回路８ａは、ロック指令部７ｄが出
力するロック動作開始信号に基づいて、距離パルス入力
部５が出力する距離パルスの通過を許可及び禁止する回
路である。ＡＮＤ回路８ａは、ロック動作開始信号が入
力したときには距離パルスの通過を禁止し、ロック動作
開始信号が入力しないときには距離パルスの通過を許可
してパルス発生部８ｂに距離パルスを出力する。

【００３４】パルス発生部８ｂは、正常なパルスを発生
する部分である。パルス発生部８ｂは、加速度ａ_iが所
定範囲Ｔｈ₁内である場合には、ＡＮＤ回路８ａが出力
する所定時間ΔＴ前の距離パルスを発生する。一方、パ
ルス発生部８ｂは、加速度ａ _iが所定範囲Ｔｈ₁外であ
るが所定範囲Ｔｈ₂内であり加速度ａ_iの変化が小さい
場合には、ＡＮＤ回路７ｂが出力する平均加速度を使用
して正常な距離パルスを発生する。また、パルス発生部
８ｂは、加速度ａ_iが所定範囲Ｔｈ₂外であり加速度ａ
_iの変化も大きい場合には、ＡＮＤ回路７ｂが出力する
平均加速度が大きく変化するおそれがあるため、ＡＮＤ
回路８ａが出力する所定時間ΔＴ前の距離パルスを発生
する。パルス発生部８ｂは、このような正常な距離パル
ス（模擬パルス）を発生して図１に示す走行距離演算部
４に出力する。

【００３５】図１に示す走行距離演算部４は、距離パル
ス補正装置３が出力する正常な距離パルスに基づいて車
両の走行距離を演算する部分である。走行距離演算部４
は、例えば、図２に示すパルス生成部８が出力する正常
な距離パルスを積算して走行距離を演算する。

【００３６】次に、この発明の実施形態に係る距離パル
ス補正装置の動作を説明する。図５は、この発明の実施
形態に係る距離パルス補正装置の動作を説明するための
フローチャートである。ステップ（以下Ｓとする）１０
０において、距離パルス入力部５に距離パルスが入力す
る。図１に示す速度発電機２が車輪の回転に応じて距離
パルスを発生すると、図２に示す距離パルス入力部５に
この距離パルスが入力する。

【００３７】Ｓ２００において、速度演算部６ａが速度
Ｖ_iを演算する。速度演算部６ａは、距離パルス入力部
５が出力する距離パルスを図３及び図４に示すような速
度信号に変換して速度Ｖ_iを演算する。

【００３８】Ｓ３００において、加速度演算部６ｂが加
速度ａ_iを演算する。加速度演算部６ｂは、速度演算部
６ａが出力する速度信号に基づいて加速度ａ_iを演算す
る。

【００３９】Ｓ４００において、所定時間ΔＴ内の平均
加速度を平均加速度演算部６ｃが演算する。平均加速度
演算部６ｃは、加速度演算部６ｂが演算した加速度ａ_i
に基づいて所定時間ΔＴ内の平均加速度を演算する。

【００４０】Ｓ５００において、加速度ａ_iが異常であ
るか否かを加速度判定部７ａが判定する。加速度判定部
７ａは、加速度演算部６ｂが出力する加速度信号が図４
（Ｂ）に示す所定範囲Ｔｈ₁内であるか否かを判定す
る。加速度信号が所定範囲Ｔｈ ₁内であるときには加速
度ａ_iが正常であるためＳ６００に進み、加速度信号が
所定範囲Ｔｈ₁外であるときには加速度ａ_iが異常であ
るためＳ７００に進む。

【００４１】Ｓ６００において、所定時間ΔＴ前の距離
パルスをパルス生成部８が生成する。加速度ａ_iが正常
であるときには、距離パルス入力部５が出力する距離パ
ルスがＡＮＤ回路８ａを通過してパルス発生部８ｂに入
力する。パルス発生部８ｂは、加速度判定部７ａが出力
する加速度判定信号に基づいて、所定時間ΔＴ前（例え
ば１秒前）に入力した距離パルスと同じ波長の正常な距
離パルスを生成して図１に示す走行距離演算部４に出力
する。

【００４２】Ｓ７００において、ロック指令部７ｄがロ
ック動作開始を指令する。加速度ａ _iが異常であるとき
や、車両側のインバータ制御装置から空転滑走検知信号
が入力したときには、ロック動作開始信号をロック指令
部７ｄがＡＮＤ回路８ａに出力する。その結果、距離パ
ルス入力部５が出力する距離パルスの通過をＡＮＤ回路
８ａが禁止して、距離パルスの更新が停止される。

【００４３】Ｓ８００において、速度記憶部７ｆがロッ
ク動作開始時の速度Ｖ_Lを記憶する。ロック指令部７ｄ
がロック動作開始信号をＡＮＤ回路７ｅに出力すると、
このロック動作開始信号が入力したときの速度Ｖ_LをＡ
ＮＤ回路７ｅが速度記憶部７ｆに出力し、速度記憶部７
ｆがこの速度Ｖ_Lを記憶する。

【００４４】Ｓ９００において、加速度記憶部７ｉがロ
ック動作開始時の加速度ａ_Lを記憶する。ロック動作開
始信号をロック指令部７ｄがＡＮＤ回路７ｈに出力する
と、このロック動作開始信号が入力したときの加速度ａ
_LをＡＮＤ回路７ｈが加速度記憶部７ｉに出力し、加速
度記憶部７ｉがこの加速度ａ_Lを記憶する。

【００４５】Ｓ１０００において、加速度ａ_iの変化が
大きいか否かを加速度判定部７ａが判定する。加速度判
定部７ａは、図４（Ｂ）に示す加速度信号が所定範囲Ｔ
ｈ₂内であるか否かを判定する。加速度信号が所定範囲
Ｔｈ₂内であるときには加速度ａ_iは異常であるが加速
度ａ_iの変化が小さいためＳ１１００に進み、加速度信
号が所定範囲Ｔｈ₂外であるときには加速度ａ_iが異常
であり加速度ａ_iの変化も大きいためＳ１２００に進
む。

【００４６】Ｓ１１００において、平均加速度を使用し
て正常な距離パルスをパルス生成部８が生成する。図４
（Ｂ）に示すように加速度信号が所定範囲Ｔｈ₂内であ
り加速度ａ_iの変化が小さいときには、図４（Ａ）に示
すように速度に大きな変化がなく、図３（Ａ）に示すよ
うにブレーキ時などを除き実際には略一定の加速度ａ _i
で列車が走行していると考えられる。このため、パルス
発生部８ｂは、図２に示す平均加速度演算部６ｃが出力
する平均加速度信号に基づいて、一定の加速度ａ_iで列
車が走行するときに速度発電機２が出力する距離パルス
を生成して、図１に示す走行距離演算部４に出力する。

【００４７】Ｓ１２００において、所定時間ΔＴ前の距
離パルスを正常な距離パルスとしてパルス生成部８が生
成する。図４（Ｂ）に示すように、加速度信号が所定範
囲Ｔｈ₂外であり加速度ａ_iの変化が大きいときには、
図４（Ａ）に示すように速度も異常に大きく変化する。
しかし、通常、このように加速度ａ_iが異常に大きく変
化したときには、運転士が異常を感知して力行を止めて
惰行に切り替えたり、インバータ制御装置が動作して力
行から惰行に切り替わる。その結果、図４（Ａ）に実線
で示すように速度が異常に大きくなることがなく、実際
には二点鎖線で示すように略一定の速度で列車が走行し
ていると考えられる。このため、平均加速度信号に基づ
いてパルス発生部８ｂが距離パルスを生成すると、列車
が略一定速度で走行しているときの距離パルスとは異な
る距離パルスを生成してしまうおそれがある。その結
果、距離パルス発生部８ｂは、加速度ａ_iの異常が発生
する所定時間ΔＴ前の距離パルスと同じ波長の正常な距
離パルスを生成して、図１に示す走行距離演算部４に出
力する。

【００４８】Ｓ１３００において、速度差演算部７ｇが
速度差Ｖ_dを演算する。速度差演算部７ｇは、現在の速
度Ｖ_iからロック動作時の速度Ｖ_Lを減算して所定時間
ΔＴ前の速度差Ｖ_dを演算する。

【００４９】Ｓ１４００において、加速度差演算部７ｊ
が加速度差ａ_dを演算する。加速度差演算部７ｊは、現
在の加速度ａ_iからロック動作時の加速度ａ_Lを減算し
て所定時間ΔＴ前の加速度差ａ_dを演算する。

【００５０】Ｓ１５００において、速度差／加速度差判
定部７ｋが速度差Ｖ_d≒０又は加速度差ａ_d≒０である
か否かを判定する。図４に示すように、空転や滑走によ
って加速度ａ_iに異常が発生する前後では、速度信号は
変化しているが加速度信号の変化は小さく、加速度ａ_i
は略一定であり速度Ｖ_iは略一定に変化（増加）してい
る。一方、加速度ａ_iに異常があり加速度ａ_iの変化も
大きいときには、運転士やインバータ制御装置が異常を
感知して力行を止めて惰行に切り替えるため、速度Ｖ_i
は一定になり加速度ａ_iがゼロになると考えられる。こ
のため、加速度ａ_iに異常が発生する前後における速度
差Ｖ_d又は加速度差ａ_dの少なくとも一方が略ゼロにな
った場合には、加速度ａ_iが異常な状態から正常な状態
に戻ったと考えられる。速度差／加速度差判定部７ｋ
は、現在の速度Ｖ_iが所定時間ΔＴ前の速度Ｖ_Lと略同
じであるか否かを判定するとともに、現在の加速度ａ_i
が所定時間ΔＴ前の加速度ａ_iと略同じであるか否かを
判定する。速度差Ｖ_d又は加速度差ａ_dの少なくとも一
方が略ゼロであるときにはＳ１６００に進み、速度差Ｖ
_d又は加速度差ａ_dのいずれも略ゼロではないときには
Ｓ１３００に戻る。

【００５１】Ｓ１６００において、ロック指令部７ｄが
ロック動作解除を指令する。速度差／加速度差判定部７
ｋが速度差／加速度差判定信号を出力して、この速度差
／加速度差判定信号がＯＲ回路７ｍに入力すると、ＯＲ
回路７ｍがロックＯＦＦ信号をロック指令部７ｄに出力
する。その結果、ロック指令部７ｄがロック動作解除信
号をＡＮＤ回路８ａに出力するため、距離パルス入力部
５が出力する距離パルスの通過をＡＮＤ回路８ａが許可
しパルス発生部８ｂに距離パルスが入力する。

【００５２】この発明の実施形態に係る距離パルス補正
装置には、以下に記載するような効果がある。 (1) この実施形態では、距離パルスに基づいて加速度演
算部６ｂが加速度ａ_iを演算してこの加速度ａ_iの異常
を加速度異常検出部７が検出し、この加速度ａ_iが異常
であるときにパルス生成部８が距離パルスに基づいて正
常な距離パルスを生成する。その結果、距離パルスに存
在する異常な距離パルスが除去されて、距離測定や速度
測定の誤差を可能な限り少なくすることができる。ま
た、加速度演算部６ｂ、加速度異常検出部７及びパルス
生成部８をパーソナルコンピュータ内に安価に構成する
ことができる。さらに、速度発電機２から容易に入手可
能な距離パルスを利用して加速度ａ_iの異常を検出して
補正するため、車両に特別な装置を取り付ける必要がな
く現車試験で手軽に使用することができる。

【００５３】(2) この実施形態では、加速度異常検出部
７が車輪の空転及び滑走を検出し、この車輪の空転時及
び滑走時に発生する異常な距離パルスに代えてパルス生
成部８が正常な距離パルスを生成する。その結果、加速
度の異常から車輪の空転や滑走を簡単に検出して、車輪
の空転や滑走により発生する異常な距離パルスを正常な
距離パルスに補正することができる。

【００５４】(3) この実施形態では、加速度ａ_iの変化
が所定範囲Ｔｈ₂外であるときには、この加速度ａ_iの
異常が発生する直前の距離パルスに基づいて正常な距離
パルスをパルス生成部８が生成し、加速度ａ_iの変化が
所定範囲Ｔｈ₂内であるときには、この加速度ａ_iの異
常が発生する直前の平均加速度に基づいて正常な距離パ
ルスをパルス生成部８が生成する。その結果、加速度ａ
_iの異常状態に応じて最適な距離パルスを生成すること
ができる。

【００５５】この発明は、以上説明した実施形態に限定
するものではなく、以下に記載するように種々の変形又
は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内であ
る。 (1) この実施形態では、距離パルス補正装置３を例に挙
げて説明したが、この距離パルス補正３が実行するプロ
グラムを記憶媒体に記録してパーソナルコンピュータに
読み込み可能にしてもよい。例えば、距離パルスに基づ
いて加速度ａ_iを演算する加速度演算手順と、この加速
度ａ_iの異常を検出する加速度異常検出手順と、この加
速度ａ_iが異常であるときに、この距離パルスに基づい
て正常な距離パルスを生成するパルス生成手順とを含む
距離パルス補正プログラムやこのプログラムを記録した
情報記録媒体によってこの発明を構成してもよい。

【００５６】(2) この実施形態では、加速度ａ_iが正常
な場合にも所定時間ΔＴ前の距離パルスに基づいて正常
な距離パルスをパルス生成部８が生成しているが、平均
加速度に基づいて正常な距離パルスを生成してもよい
し、距離パルス入力部５に入力する距離パルスをそのま
ま通過させて走行距離演算部４に出力してもよい。ま
た、この実施形態では、所定範囲Ｔｈ₁，Ｔｈ₂の中心
を所定時間ΔＴ前の加速度ａ _iを基準に設定しているが
任意のレベルに設定してもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による
と、コンパクトな装置によって距離測定の誤差を小さく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る距離パルス補正装置
を備える走行距離測定装置のブロック図である。

【図２】この発明の実施形態に係る距離パルス補正装置
のブロック図である。

【図３】この発明の実施形態に係る距離パルス補正装置
における加速度の変化を説明する図であり、（Ａ）は加
速度が正常であるときのグラフであり、（Ｂ）は加速度
が異常であるときのグラフである。

【図４】図３のIV部分を拡大して示す図であり、（Ａ）
は速度信号を示すグラフであり、（Ｂ）は加速度信号を
示すグラフである。

【図５】この発明の実施形態に係る距離パルス補正装置
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図６】距離パルスの異常を一例として示すグラフであ
り、（Ａ）は距離パルスと速度信号とを示すグラフであ
り、（Ｂ）は（Ａ）の VIB部分を拡大して示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１走行距離測定装置２速度発電機３距離パルス補正装置４走行距離演算部５距離パルス入力部６速度／加速度演算部６ａ速度演算部６ｂ加速度演算部６ｃ平均加速度演算部７加速度異常検出部７ａ加速度判定部８パルス生成部８ｂパルス発生部Ｖ_i 速度ａ_i 加速度Ｔｈ₁，Ｔｈ₂ 所定範囲 ΔＴ所定時間

フロントページの続きＦターム(参考） 2F024 AA03 AB01 AB03 AC01 AE03 AE05 2F075 AA01 AA10 EE15 EE18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪の回転に応じて発生する距離パルス
に存在する異常な距離パルスを正常な距離パルスに補正
する距離パルス補正装置であって、前記距離パルスに基づいて加速度を演算する加速度演算
部と、前記加速度の異常を検出する加速度異常検出部と、前記加速度が異常であるときに、前記距離パルスに基づ
いて前記正常な距離パルスを生成するパルス生成部と、を備える距離パルス補正装置。
【請求項２】請求項１に記載の距離パルス補正装置に
おいて、前記加速度異常検出部は、前記車輪の空転及び滑走を検
出し、前記パルス生成部は、前記車輪の空転時及び滑走時に発
生する前記異常な距離パルスに代えて前記正常な距離パ
ルスを生成すること、を特徴とする距離パルス補正装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の距離パル
ス補正装置において、前記加速度が所定範囲内であるか否かを判定する加速度
判定部を備え、前記パルス生成部は、前記加速度が所定範囲外であるときには、この加速度の
異常が発生する直前の距離パルスに基づいて前記正常な
距離パルスを生成し、前記加速度が所定範囲内であるときには、この加速度の
異常が発生する直前の平均加速度に基づいて前記正常な
距離パルスを生成すること、を特徴とする距離パルス補正装置。
【請求項４】車輪の回転に応じて発生する距離パルス
に基づいて車両の走行距離を測定する走行距離測定装置
であって、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の距離
パルス補正装置と、前記距離パルス補正装置が出力する前記正常な距離パル
スに基づいて、前記車両の走行距離を演算する走行距離
演算部と、を備える走行距離測定装置。