JP2012192820A - 鉄道車両制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車体2と台車枠9とを備えた鉄道車両1に適用可能な鉄道車両制御システム100であって、車体2に設けられた上壁部21と、台車枠9に設けられた下壁部22と、上壁部21を下壁部22に対して弾性的に相対変位させる空気室24と、上壁部21に取り付けられて下壁部22のターゲット33を撮像して画像信号を出力するCCDカメラ31とを有する空気バネ装置10と、CCDカメラ31で撮像された画像を処理して上壁部21と下壁部22との間の相対水平変位量及び相対水平変位方向を算出する変位演算部51〜54と、変位演算部51〜54で算出された相対水平変位量及び相対水平変位方向と相対鉛直変位量との少なくとも一方に応じて車両制御を行う車両制御部55とを備えている。
【選択図】図3
Description
図1は本発明の第1実施形態に係る鉄道車両1を示す側面図である。図2は図1に示す鉄道車両1の正面図である。図3は図2に示す鉄道車両1の要部平面図である。図4は図3に示す鉄道車両1の要部側面図である。なお本実施形態では、車両長手方向をX方向とし、車両幅方向をY方向とし、鉛直方向をZ方向とする。図1乃至4に示すように、鉄道車両1は、内部に乗客が搭乗する客室4が形成された車体2と、その車体2を支持する前後一対の台車3とを備えている。台車3は、前後左右の各4つの車輪5と、左右の車輪5を連結する車軸6と、車軸6の両端を回転自在に支持する軸受が内蔵された軸箱7と、牽引装置11(中心ピン)を介して車体2と接続された台車枠9と、軸箱7と台車枠9とを弾性的に結合する一次サスペンション装置である前後左右の各4つの軸バネ8と、台車枠9と車体2とを弾性的に結合する二次サスペンション装置である左右一対の空気バネ装置10とを備えている。即ち、本実施形態における車輪5から車体2までの支持構造は、車輪5、車軸6、軸箱7、軸バネ8、台車枠9、空気バネ装置10及び車体2により構成されている。なお、本例の空気バネ装置10は、1つの台車3につき左右一対設けられているため、1つの車体2につき前後左右の計4つ設けられている。
図10は本発明の第2実施形態に係る鉄道車両の軸バネ装置60を示す一部断面側面図である。なお、第1実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図11に示すように、本実施形態では、台車枠9と軸箱7とを弾性的に結合する一次サスペンション装置である軸バネ装置60に一組のCCDカメラ68,69、ターゲット板66及びLED65が設けられている。軸バネ装置60は、軸はり式であり、台車枠9(の側梁)と軸箱7との間に介設されたコイルバネ8を有している。コイルバネ8の側方には、台車枠9に設けられたブラケット9bと、軸箱7に設けられたブラケット7aとがダンパ67で繋がれている。
2 車体
3 台車
10 空気バネ装置
14 水平アクチュエータ
21,61 上壁部
22,64 下壁部
23 筒状可撓性膜
24 空気室
31,32,68,69 CCDカメラ
33,66 ターゲット板
34 LED
36 透明板
50 コントローラ
51〜54 変位演算部
55 車両制御部
60 軸バネ装置
100 鉄道車両制御システム
Claims (10)
- 車輪から車体までの支持構造において上側部材と下側部材とを弾性的に結合する機構を備えた鉄道車両に適用可能な鉄道車両制御システムであって、
前記上側部材に設けられた上壁部と、前記下側部材に設けられた下壁部と、前記上壁部を前記下壁部に対して弾性的に相対変位させる弾性部と、前記上壁部及び前記下壁部のいずれか一方側に取り付けられて他方側のターゲットを撮像して画像信号を出力する撮像部とを有するサスペンション装置と、
前記撮像部から出力された画像信号に基づいて、前記上壁部と前記下壁部との間の相対水平変位量及び相対水平変位方向と、前記上壁部と前記下壁部との間の相対鉛直変位量との少なくとも一方を算出する変位演算装置と、
前記変位演算装置で算出された前記相対水平変位量及び前記相対水平変位方向と前記相対鉛直変位量との少なくとも一方に応じて車両制御を行う車両制御装置と、を備えている、鉄道車両制御システム。 - 前記上側部材は車体であり、前記下側部材は台車枠であり、
前記サスペンション装置は、前記台車枠に対して前記車体を弾性的に支持し、前記上壁部と前記下壁部とで挟まれる前記弾性部としての空気室を有する空気バネ装置であり、
前記撮像部は、前記空気室を通して前記ターゲットを撮像可能に配置されている、請求項1に記載の鉄道車両制御システム。 - 前記空気バネ装置は、前記カメラと前記空気室との間を仕切る透明板を有している、請求項2に記載の鉄道車両制御システム。
- 前記空気バネ装置は、前記ターゲットに光を照射可能な光源を有している、請求項2又は3に記載の鉄道車両制御システム。
- 前記上側部材の前記下側部材に対する車両幅方向の運動を調整可能な車両幅方向運動制御部をさらに備え、
前記サスペンション装置は、前記上側部材に対して前後左右に夫々配置されており、
前記変位演算装置は、前後左右の前記サスペンション装置の夫々の前記撮像部から出力された画像信号に基づいて夫々の相対水平変位量及び相対水平変位方向を算出し、
前記車両制御装置は、夫々の前記相対水平変位量及び相対水平変位方向に応じて前記車両幅方向運動制御部を制御する、請求項1乃至4のいずれかに記載の鉄道車両制御システム。 - 前記車両幅方向運動制御部は、アクチュエータ又は減衰力を制御可能なダンパである、請求項5に記載の鉄道車両制御システム。
- 前記上側部材の前記下側部材に対する車両長手方向の運動を調整可能な車両長手方向運動制御部をさらに備え、
前記サスペンション装置は、前記上側部材に対して前後左右に夫々配置されており、
前記変位演算装置は、前後左右の前記サスペンション装置の夫々の前記撮像部から出力された画像信号に基づいて夫々の相対水平変位量及び相対水平変位方向を算出し、
前記車両制御装置は、夫々の前記相対水平変位量及び相対水平変位方向に応じて前記車両幅方向運動制御部を制御する、請求項1乃至6のいずれかに記載の鉄道車両制御システム。 - 前記車両長手方向運動制御部は、アクチュエータ又は減衰力を制御可能なダンパである、請求項7に記載の鉄道車両制御システム。
- 前記上側部材の前記下側部材に対する鉛直方向運動を調整可能な鉛直方向運動制御部をさらに備え、
前記サスペンション装置は、前記上側部材に対して前後左右に夫々配置されており、
前記変位演算装置は、前後左右の前記サスペンション装置の夫々の前記撮像部から出力された画像信号に基づいて夫々の相対鉛直変位量を算出し、
前記車両制御装置は、夫々の前記相対鉛直変位量に応じて前記鉛直方向運動制御部を制御する、請求項1乃至8のいずれかに記載の鉄道車両制御システム。 - 車輪を回転自在に支持する軸受を含む軸箱と、前記車輪から車体までの支持構造において台車枠と前記軸受とを弾性的に結合する機構を備えた鉄道車両に適用可能な鉄道車両制御システムであって、
前記台車枠に設けられた上壁部と、前記軸箱に設けられた下壁部と、前記上壁部を前記下壁部に対して弾性的に相対変位させる軸バネ装置と、前記上壁部及び前記下壁部のいずれか一方側に取り付けられて他方側のターゲットを、前記軸バネ装置内部を通して撮像し、画像信号を出力する撮像部とを有するサスペンション装置と、
前記撮像部から出力された画像信号に基づいて前記上壁部と前記下壁部との間の相対鉛直変位量及び相対鉛直変位方向を算出する変位演算装置と、
前記変位演算装置で算出された前記相対鉛直変位量及び相対鉛直変位方向に応じて車両制御を行う車両制御装置と、を備えている、鉄道車両制御システム。
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