JP2012171560A - Wheel detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車輪検出装置に係り、特に、電源ケーブルが不要であり、設置作業およびメンテナンスを容易に行うことを可能とした車輪検出装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel detection device, and more particularly to a wheel detection device that does not require a power cable and can be easily installed and maintained.
従来から、列車の走行するレールの所定の車輪検出箇所に設置され、閉そく装置や踏切制御装置などの列車制御装置に使用される車輪検出装置が多く用いられている。この車輪検出装置としては、従来、検知子および検出器で構成されていて、このうち検知子は、列車の走行するレールの所定の車輪検出箇所に設置され、そして検出器は、その検知子から得られた信号を処理して車輪の有無を検出するようにしたものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel detection device that is installed in a predetermined wheel detection location of a rail on which a train travels and is used for a train control device such as a closing device or a railroad crossing control device has been widely used. As this wheel detection device, conventionally, it is composed of a detector and a detector. Among these detectors, the detector is installed at a predetermined wheel detection point of the rail on which the train runs, and the detector is based on the detector. There is one in which the obtained signal is processed to detect the presence or absence of a wheel.
しかしながら、検知子の設置されている箇所は、レールに流れる帰線電流やレールを走行する列車の車上装置などに起因する外部ノイズが多く存在しているため、従来の車輪検出装置には、外部ノイズが存在しても正確に車輪検出ができるようにする必要がある。そのため、例えば、レールに流れる帰線電流に起因する外部ノイズに対しては、受信コイルとは別にその受信コイルから所定距離離れた位置にノイズ検出コイルを配置し、検出部において、受信コイルで検出される磁界変化とノイズ検出コイルで検出される磁界変化とに基づいて車輪の有無を検出するようにしたものがある。 However, the location where the detector is installed has a lot of external noise due to the return current flowing through the rail and the on-board device of the train traveling on the rail. It is necessary to enable accurate wheel detection even in the presence of external noise. Therefore, for example, with respect to external noise caused by a return current flowing in the rail, a noise detection coil is disposed at a predetermined distance from the reception coil separately from the reception coil, and is detected by the reception coil at the detection unit. In some cases, the presence or absence of a wheel is detected based on the magnetic field change detected and the magnetic field change detected by a noise detection coil.
しかしながら、外部ノイズ対策として本来の受信コイルとは別にその受信コイルと離れた位置にノイズ検出コイルを設ける必要があるので、現場における設置作業に手間がかかり、しかも、メンテナンスを効率よく行うことができないという問題があった。 However, as a measure against external noise, it is necessary to provide a noise detection coil at a position apart from the reception coil apart from the original reception coil, so it takes time for installation work on site and maintenance cannot be performed efficiently. There was a problem.
そのため、従来から、列車の走行するレールを中間に挟んだ一方側に送信コイルを、他方側に受信コイルを設け、その送信コイルに所定周波数の送信信号を供給して交流磁界を発生させ、この受信コイルの全巻数の半分を第1受信コイルとし、残りの半分を第2受信コイルとし、これら第1受信コイルと第2受信コイルは、その巻回方向を互いに逆にし、かつ送信コイルからの交流磁界により誘起される第1受信コイルと第2受信コイルそれぞれの受信信号レベルに差を生じる関係を保って配置することで、その信号レベルの変化に基づいて車輪を検出するようにした技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, conventionally, a transmission coil is provided on one side sandwiching the rail on which the train travels, and a reception coil is provided on the other side. A transmission signal of a predetermined frequency is supplied to the transmission coil to generate an AC magnetic field. Half of the total number of turns of the receiving coil is the first receiving coil, and the other half is the second receiving coil. The first receiving coil and the second receiving coil have their winding directions opposite to each other and from the transmitting coil. There is a technique in which a wheel is detected based on a change in the signal level by disposing a relationship that causes a difference in the reception signal level of each of the first reception coil and the second reception coil induced by the AC magnetic field. It is disclosed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、前記特許文献1に記載の技術においては、受信コイルおよび送信コイルを、レールの両側に設置するとともに、各コイルに電源を供給する必要がある。そのため、電源ケーブルなどをレールに沿って長距離にわたって設置するなど、設置作業に手間がかかり、しかも、電源ケーブルにトラブルがあった場合に、その故障箇所の特定が困難であり、メンテナンスにも手間がかかるという問題を有している。
However, in the technique described in
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、電源ケーブルが不要であり、設置作業およびメンテナンスを容易に行うことのできる車輪検出装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a wheel detection device that does not require a power cable and can be easily installed and maintained.
本発明は前記目的を達成するために、請求項1の発明に係る車輪検出装置は、レールを走行する列車の車輪を検出するための近接センサと、
前記レールの振動により電力を発生し前記近接センサに電力を供給する圧電素子と、
を備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a wheel detection device according to the invention of
A piezoelectric element that generates electric power by vibration of the rail and supplies electric power to the proximity sensor;
It is characterized by having.
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記圧電素子により発生した電力を安定化させて前記近接センサに供給する安定化回路をさらに備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the electric power generated by the piezoelectric element is further stabilized and supplied to the proximity sensor.
請求項3に係る発明は、請求項2において、前記安定化回路は、前記圧電素子により発生した電力を一時的に蓄電するための蓄電部をさらに備えていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the stabilization circuit further includes a power storage unit for temporarily storing the electric power generated by the piezoelectric element.
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項において、前記近接センサは、金属センサであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the proximity sensor is a metal sensor.
請求項1に係る発明によれば、レールを走行する列車の振動により、発電を行う圧電素子を設け、この圧電素子により発電された電力により近接センサを動作させるようにしているので、近接センサに電力を供給するための電源ケーブルが不要となり、その結果、車輪検出装置の設置作業を極めて容易に行うことができる。しかも、電源ケーブルのトラブルを考慮する必要がないので、メンテナンスも容易に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, the piezoelectric sensor that generates electric power is provided by the vibration of the train traveling on the rail, and the proximity sensor is operated by the electric power generated by the piezoelectric element. A power cable for supplying power becomes unnecessary, and as a result, the installation work of the wheel detection device can be performed very easily. In addition, since it is not necessary to consider the trouble of the power cable, maintenance can be easily performed.
請求項2に係る発明によれば、圧電素子により発生した電力を安定化させて近接センサに供給する安定化回路を設けるようにしているので、圧電装置により発電された電力を安定した状態で、近接センサに供給することができる。
According to the invention of
請求項3に係る発明によれば、安定化回路に圧電素子により発生した電力を一時的に蓄電するための蓄電部を設けるようにしているので、近接センサにより安定して電力を供給することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the power storage unit for temporarily storing the power generated by the piezoelectric element is provided in the stabilization circuit, the power can be stably supplied by the proximity sensor. it can.
請求項4に係る発明によれば、近接センサを金属センサとしているので、金属センサにより、適正に列車の車輪の有無を検出することができる。
According to the invention which concerns on
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係る車輪検出装置の実施形態における定常状態を示す概略図であり、図2は本発明に係る車輪検出装置の実施形態における車輪検出状態を示す概略図である。図1および図2に示すように、本実施形態の車輪検出装置1は、列車(図示せず)が走行するレール2の一側に設置されるようになっており、車輪検出装置1は、レール2を走行する列車の車輪3の邪魔にならない位置に設置されるようになっている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a steady state in an embodiment of the wheel detection device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a wheel detection state in the embodiment of the wheel detection device according to the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、車輪検出装置1は、箱型のケーシング4を備えており、ケーシング4の上部には、近接センサ5が取付けられている。この近接センサ5は、例えば、金属を検出することができる金属センサにより構成されており、近接センサ5の検出部は、レール2を走行する列車の車輪3部分に指向するように付けられている。そして、図2に示すように、近接センサ5は、レール2上に車輪3が位置したことを検出することにより、列車が存在するか否かを検出することができるものである。
The
次に、本発明に係る車輪検出装置の制御構成について図3を参照して説明する。 Next, a control configuration of the wheel detection device according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態においては、図3に示すように、ケーシング4の内部には、圧電素子6が内蔵されており、この圧電素子6は、列車がレール2を走行する際に発生する振動により変位することにより、一定の電圧を発生することができるように構成されている。一般に、列車が走行する際には、レール2に約100G程度の振動が発生することが確認されている。そのため、列車が走行する際に発生する振動により、圧電素子6により電圧を発生させて、これにより、発電が行われるものである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a piezoelectric element 6 is built in the
また、圧電素子6には、安定化回路7が接続されており、この安定化回路7には、近接センサ5が接続されている。そして、安定化回路7は、圧電素子6により発生した電圧を所定の電圧値に安定化させた状態で、近接センサ5に供給するように構成されており、近接センサ5は、安定化回路7から電力が供給されると、動作が開始されるように構成されている。さらに、本実施形態においては、安定化回路7には、蓄電部8が設けられており、この蓄電部8は、圧電素子6により送られる電力を一時的に蓄電するように構成されている。これにより、より安定して近接センサ5に電力を供給することができるものである。
In addition, a stabilization circuit 7 is connected to the piezoelectric element 6, and a
また、近接センサ5には、閉そく装置や踏切制御装置などの図示しない列車制御装置に接続されるように構成されており、近接センサ5による車輪検出信号が列車制御装置に送られるように構成されている。
The
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
本実施形態においては、レール2上を列車が走行していない状態では、圧電素子6による発電は行われておらず、近接センサ5は停止した状態となっている。
In the present embodiment, when the train is not traveling on the
そして、レール2上を列車が走行してくると、レール2が振動され、列車が近づくにつれてその振動は大きくなってくる。レール2が振動されると、ケーシング4を介して圧電素子6に振動が伝達され、この振動により圧電素子6が変位して所定の電圧が発生する。この電圧は、安定化回路7により安定化されて近接センサ5に供給され、近接センサ5が駆動される。
When the train travels on the
そして、列車の車輪3が近接センサ5の上部に位置すると、近接センサ5により、車輪3が検出され、この検出信号が列車制御装置に送られる。
And if the
以上述べたように、本実施形態においては、レール2を走行する列車の振動により、発電を行う圧電素子6を設け、この圧電素子6により発電された電力により近接センサ5を動作させるようにしているので、近接センサ5に電力を供給するための電源ケーブルが不要となり、その結果、車輪検出装置1の設置作業を極めて容易に行うことができる。しかも、電源ケーブルのトラブルを考慮する必要がないので、メンテナンスも容易に行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the piezoelectric element 6 that generates electric power is provided by the vibration of the train traveling on the
なお、前記実施形態においては、近接センサ5として金属センサを用いるようにしているが、その他、レール2を走行する列車の車輪3を検出することができるものであれば、いずれのセンサを用いるようにしてもよい。
In the above embodiment, a metal sensor is used as the
また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the gist of the present invention.
1 車輪検出装置
2 レール
3 車輪
4 ケーシング
5 近接センサ
6 圧電素子
7 安定化回路
8 蓄電部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記レールの振動により電力を発生し前記近接センサに電力を供給する圧電素子と、
を備えていることを特徴とする車輪検出装置。 A proximity sensor for detecting the wheels of the train traveling on the rail;
A piezoelectric element that generates electric power by vibration of the rail and supplies electric power to the proximity sensor;
A wheel detection device comprising:
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