JP3946384B2 - 鉄道車両の走行停止判定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両が走行しているか停止しているかを判定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両の停止あるいは走行を判定する方法として、従来は、鉄道車両の速度を検出して、車両が走行しているか停止しているかを判定していた。
この速度を検出する方法として、例えば、先頭車両からの走行信号を、通信手段を介して判定装置まで導くようにしたものがある。
また、別な方法としては、車両に装備された速度発電機のパルス信号を検出し、このパルス信号に基づいて車両が走行しているかあるいは停止しているかを判定するものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように通信手段を用いる方法および速度発電機を用いる方法のいずれの場合にも、配線や通信環境を整備しなければならず、その分、コストがかさむという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、加速度センサーの加速度信号を用いて、車両の走行停止を判定できる走行停止判定方法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、加速度センサーからの信号の波形のピーク TO ピーク値を加速度変化量として検出し、その加速度変化量がしきい値の範囲内にある回数をカウントするとともに、その回数が設定回数だけ連続したとき車両の停止パターンとし、それ以外を走行パターンとした点に特徴を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に示した第１実施例のグラフは、車両の走行停止を判定する論理を示したものである。
このグラフからも明らかなように、先ず、しきい値Ａ１，Ａ２を設定する。そして、加速度センサーの出力信号ｆが、設定時間Ｔの間、しきい値Ａ１，Ａ２の範囲内にあったかどうかを判定する。
【０００９】
例えば、ポイントＰ１で、出力信号ｆが、しきい値Ａ１，Ａ２の外から、その範囲内に入ったとする。この状況になったら、そこから図示していないタイマーをセットして設定時間Ｔ１のカウントを開始する。そして、出力信号ｆが上記しきい値Ａ１、Ａ２内にある時間がＴ１の間継続したら、車両に加速度が、ほとんど加わっていないものとして、停車中と判定する。
しかし、図示のポイントＰ２のように、時間Ｔ１を経過する前に、しきい値Ａ２を超えてしまった場合には、タイマーをオフにする。そして、図示のポイントＰ３のように加速度センサーの出力値ｆが、再びしきい値Ａ１，Ａ２内に入ったときに、タイマーを再スタートさせ設定時間Ｔ２を計る。
【００１０】
そして、図１は、出力信号ｆが、上記ポイントＰ３から時間Ｔ２の間、しきい値Ａ１，Ａ２内に入っている状況を示している。この図１のように、出力信号ｆが、時間Ｔ２の間、しきい値Ａ１，Ａ２内にあることを確認した場合も、車両に加速度が、ほとんど加わっていないものとして、停車中と判定する。
なお、走行あるいは停止を判定するにあたっては、上下方向の加速度データを用いてもよいし、左右方向の加速度データを用いてもよい。すなわち、制御の目的によって、加速度センサーの取り付け方向が、車両に対して上下方向であったり左右方向であったりするが、いずれの取り付け方向であっても、走行停止の判定を行うことができる。
【００１１】
図２は、この発明の減衰力調整装置の実施例を示すもので、車両１の前側台車と後側台車のそれぞれに、加速度センサー２，３と可変減衰ダンパ４，５とを設けいる。また、これら加速度センサー２，３の出力信号に応じて、可変減衰ダンパ４，５のソレノイドに対する励磁電流を調整するコントローラ６を設けている。
このコントローラ６が加速度センサー２，３からの出力信号に基づいて、車両の走行停止を判定する方法は、図１に示した原理と同じである。
【００１２】
そして、加速度センサー２，３の出力信号ｆが、一定時間Ｔの間、継続してしきい値Ａ１，Ａ２内にあれば、車両１が停止中と判定してコントローラ６が動作し、可変減衰ダンパ４，５のソレノイド電源をカットする。
なお、上記しきい値および設定時間は、線路の状況などの走行環境に応じて異なる。したがって、実際には、しきい値および設定時間を、車両の走行環境に応じて経験的に決めることになる。
【００１３】
次に図２に示した実施例の作用を説明する。
車両１が走行中には、加速度センサー２，３が信号ｆを出力する。この出力信号ｆが、前記したように一定時間Ｔの間、しきい値Ａ１、Ａ２内にあれば、車両停車中と判断してコントローラ６が動作し、可変減衰ダンパ４，５のソレノイド電源をカットする。
【００１４】
また、加速度センサー２，３の出力信号ｆが、時間Ｔの範囲内でしきい値Ａ１，Ａ２を超えたときには、コントローラ６は車両が走行中であると判定する。そして、車両が走行中であると判定すれば、コントローラ６は、加速度センサー２，３の出力信号ｆに応じて、可変減衰ダンパ４，５のソレノイドに対する励磁電流を制御し、最適な減衰力が得られるようにする。
【００１５】
なお、通常は、車両の前側台車と後側台車のそれぞれに、加速度センサーを設けるが、これを利用して走行停止の誤判定の防止もできる。すなわち、前側台車と後側台車の両方の加速度をモニタリングしておき、この２つの信号が異なった値となっている場合には、いずれか一方の加速度センサーが異常であると判断できる。
【００１６】
図３、４に示した第２実施例は、ある時間Ｔの範囲内における加速度信号のピークTOピーク値を基に、車両の走行／停止を判断する方法である。
この方法によれば、特に次のような場合に効果を有する。
例えば、車両が左右いずれかに傾いた状態で停車しているときを考えた場合、加速度信号は、傾いた方向の重力の影響を受けて、その方向にオフセットされてしまう場合がある（加速度信号ドリフトが生じる）。このような場合に、第1実施例で示した方法で走行／停止を判断しようとすると、本来の加速度信号に、このオフセット分が加算されることとなるため、実際には停車しているにもかかわらず、加速度信号がしきい値を超えてしまう場合があり、走行と誤判断してしまう。これは、第1実施例における方法が信号の０点を基準に加速度の大きさを求め、この大きさを基に判断していることに起因する。
これに対して、第２実施例の方法では、加速度信号の０点を基準とせずに、ピークTOピークの値の大きさを基に判断しているので、０点がオフセットされても、この影響を受けることなく、的確に走行／停止を判断することができる。
【００１７】
以下、図３に示したフローチャートをもとに第２実施例について説明する。
先ず、ステップ１では、ある時間Ｔの範囲内における加速度信号のピークTOピーク値（以下、加速度変化量Gppとする）を求める。
加速度変化量Gppは、次のように算出する。
【００１８】
次に、ステップ２においてGppと予め設定しておいたしきい値Gsとを比較する。
なお、このGsは車両が走行している時に発生するであろう加速度信号の大きさを経験則的に定めたものである。従って、Gsは車両により、又、路線によってそれぞれ異なる。GppとGsとの比較の結果、GppがGsよりも小さければ、ステップ３でカウントが1つずつ加算され、GppがGsよりも大きければ、ステップ６においてカウントをリセットする。
ステップ４では、カウント数がＮ回に達したか否かを判断しており、カウント数がＮ回に達した場合には、ステップ５で車両は停車中であると判断し、そうでない場合には車両は走行中と判断し、再びステップ１へ戻る。
【００１９】
上記のように加速度変化量Ｇppがしきい値Ｇs以内にあるかどうかをステップ２で判定するとともに、Ｎ回連続してしきい値Ｇs以内にあるという判定をしたとき、ステップ７に移行して停車中と判定する。そして、連続Ｎ回をカウントする前に、一度でも加速度変化量Ｇppがしきい値Ｇsを超えたら、ステップ６に移行して上記カウントをゼロにし、走行中と判定する。
【００２０】
上記の判定状況を時間との関係で示したのが図４である。
なお、図４では、説明のためＮ＝３回としている。
図４では、第１段階でGppがしきい値Gsを超えているので、カウントは０のままである。第２段階ではGppがしきい値Gsより小さいため、カウントは１となる。しかしながら第３段階では再びGppがGsを超えているのでカウントが０にクリアされる。また、第４段階でもGppがGsよりも大きいのでカウントは０のままである。
【００２１】
すなわち、GppがGsより小さい状態が３回以上連続しない限り、車両は停車しているとは判断しない。図４でいえば、第５段階から第７段階がそれにあたり、この間でGpp<Gsが３回連続しているので、ここで始めて停車と判断する。
このように、ある回数以上Gpp<Gsが連続しない限り停車と判断しないようにしたのは、車両が走行中であっても（例えば直線走行中）加速度変化量が小さい場合があり、このような状態を停車と誤判断しないようにするためである。
以上のように、加速度信号の変化量を判断の基準としたので、加速度信号ドリフトが発生したとしても的確に走行／停車を判断することができる。
【００２２】
なお、この第２実施例においても、図２に示した装置を用いること、前記したとおりである。したがって、コントローラ６が、走行または停車の信号を出力して、可変減衰ダンパ４，５の減衰力を制御すること、第１実施例と同様である。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、車両の振動抑制制御などのほかの制御に使用する加速度センサーの出力信号を利用して車両の走行停止を判定できる。したがって、新たに走行停止判定用のセンサーやコントローラを設けたり、通信のための配線等を設けた複雑なシステムを構成したりする必要がなく、その分、コストも抑えられる。
【００２４】
しかも、この発明では、走行／停止の判断基準パラメータを加速度信号そのものの値ではなく、信号のピークTOピーク値である信号の変化量としたので、たとえ加速度信号の中点がオフセットした場合であっても、車両の走行／停止を的確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第１実施例の車両の走行停止を判定する論理を示したグラフである。
【図２】 減衰力調整装置の説明図である。
【図３】 第２実施例の車両の走行停止を判定する論理を示したフローチャートである。
【図４】 第２実施例の車両の走行停止を判定する論理を示したグラフである。
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両が走行しているか停止しているかを判定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両の停止あるいは走行を判定する方法として、従来は、鉄道車両の速度を検出して、車両が走行しているか停止しているかを判定していた。
この速度を検出する方法として、例えば、先頭車両からの走行信号を、通信手段を介して判定装置まで導くようにしたものがある。
また、別な方法としては、車両に装備された速度発電機のパルス信号を検出し、このパルス信号に基づいて車両が走行しているかあるいは停止しているかを判定するものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように通信手段を用いる方法および速度発電機を用いる方法のいずれの場合にも、配線や通信環境を整備しなければならず、その分、コストがかさむという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、加速度センサーの加速度信号を用いて、車両の走行停止を判定できる走行停止判定方法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、加速度センサーからの信号の波形のピーク TO ピーク値を加速度変化量として検出し、その加速度変化量がしきい値の範囲内にある回数をカウントするとともに、その回数が設定回数だけ連続したとき車両の停止パターンとし、それ以外を走行パターンとした点に特徴を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に示した第１実施例のグラフは、車両の走行停止を判定する論理を示したものである。
このグラフからも明らかなように、先ず、しきい値Ａ１，Ａ２を設定する。そして、加速度センサーの出力信号ｆが、設定時間Ｔの間、しきい値Ａ１，Ａ２の範囲内にあったかどうかを判定する。
【０００９】
例えば、ポイントＰ１で、出力信号ｆが、しきい値Ａ１，Ａ２の外から、その範囲内に入ったとする。この状況になったら、そこから図示していないタイマーをセットして設定時間Ｔ１のカウントを開始する。そして、出力信号ｆが上記しきい値Ａ１、Ａ２内にある時間がＴ１の間継続したら、車両に加速度が、ほとんど加わっていないものとして、停車中と判定する。
しかし、図示のポイントＰ２のように、時間Ｔ１を経過する前に、しきい値Ａ２を超えてしまった場合には、タイマーをオフにする。そして、図示のポイントＰ３のように加速度センサーの出力値ｆが、再びしきい値Ａ１，Ａ２内に入ったときに、タイマーを再スタートさせ設定時間Ｔ２を計る。
【００１０】
そして、図１は、出力信号ｆが、上記ポイントＰ３から時間Ｔ２の間、しきい値Ａ１，Ａ２内に入っている状況を示している。この図１のように、出力信号ｆが、時間Ｔ２の間、しきい値Ａ１，Ａ２内にあることを確認した場合も、車両に加速度が、ほとんど加わっていないものとして、停車中と判定する。
なお、走行あるいは停止を判定するにあたっては、上下方向の加速度データを用いてもよいし、左右方向の加速度データを用いてもよい。すなわち、制御の目的によって、加速度センサーの取り付け方向が、車両に対して上下方向であったり左右方向であったりするが、いずれの取り付け方向であっても、走行停止の判定を行うことができる。
【００１１】
図２は、この発明の減衰力調整装置の実施例を示すもので、車両１の前側台車と後側台車のそれぞれに、加速度センサー２，３と可変減衰ダンパ４，５とを設けいる。また、これら加速度センサー２，３の出力信号に応じて、可変減衰ダンパ４，５のソレノイドに対する励磁電流を調整するコントローラ６を設けている。
このコントローラ６が加速度センサー２，３からの出力信号に基づいて、車両の走行停止を判定する方法は、図１に示した原理と同じである。
【００１２】
そして、加速度センサー２，３の出力信号ｆが、一定時間Ｔの間、継続してしきい値Ａ１，Ａ２内にあれば、車両１が停止中と判定してコントローラ６が動作し、可変減衰ダンパ４，５のソレノイド電源をカットする。
なお、上記しきい値および設定時間は、線路の状況などの走行環境に応じて異なる。したがって、実際には、しきい値および設定時間を、車両の走行環境に応じて経験的に決めることになる。
【００１３】
次に図２に示した実施例の作用を説明する。
車両１が走行中には、加速度センサー２，３が信号ｆを出力する。この出力信号ｆが、前記したように一定時間Ｔの間、しきい値Ａ１、Ａ２内にあれば、車両停車中と判断してコントローラ６が動作し、可変減衰ダンパ４，５のソレノイド電源をカットする。
【００１４】
また、加速度センサー２，３の出力信号ｆが、時間Ｔの範囲内でしきい値Ａ１，Ａ２を超えたときには、コントローラ６は車両が走行中であると判定する。そして、車両が走行中であると判定すれば、コントローラ６は、加速度センサー２，３の出力信号ｆに応じて、可変減衰ダンパ４，５のソレノイドに対する励磁電流を制御し、最適な減衰力が得られるようにする。
【００１５】
なお、通常は、車両の前側台車と後側台車のそれぞれに、加速度センサーを設けるが、これを利用して走行停止の誤判定の防止もできる。すなわち、前側台車と後側台車の両方の加速度をモニタリングしておき、この２つの信号が異なった値となっている場合には、いずれか一方の加速度センサーが異常であると判断できる。
【００１６】
図３、４に示した第２実施例は、ある時間Ｔの範囲内における加速度信号のピークTOピーク値を基に、車両の走行／停止を判断する方法である。
この方法によれば、特に次のような場合に効果を有する。
例えば、車両が左右いずれかに傾いた状態で停車しているときを考えた場合、加速度信号は、傾いた方向の重力の影響を受けて、その方向にオフセットされてしまう場合がある（加速度信号ドリフトが生じる）。このような場合に、第1実施例で示した方法で走行／停止を判断しようとすると、本来の加速度信号に、このオフセット分が加算されることとなるため、実際には停車しているにもかかわらず、加速度信号がしきい値を超えてしまう場合があり、走行と誤判断してしまう。これは、第1実施例における方法が信号の０点を基準に加速度の大きさを求め、この大きさを基に判断していることに起因する。
これに対して、第２実施例の方法では、加速度信号の０点を基準とせずに、ピークTOピークの値の大きさを基に判断しているので、０点がオフセットされても、この影響を受けることなく、的確に走行／停止を判断することができる。
【００１７】
以下、図３に示したフローチャートをもとに第２実施例について説明する。
先ず、ステップ１では、ある時間Ｔの範囲内における加速度信号のピークTOピーク値（以下、加速度変化量Gppとする）を求める。
加速度変化量Gppは、次のように算出する。
次に、ステップ２においてGppと予め設定しておいたしきい値Gsとを比較する。
なお、このGsは車両が走行している時に発生するであろう加速度信号の大きさを経験則的に定めたものである。従って、Gsは車両により、又、路線によってそれぞれ異なる。GppとGsとの比較の結果、GppがGsよりも小さければ、ステップ３でカウントが1つずつ加算され、GppがGsよりも大きければ、ステップ６においてカウントをリセットする。
ステップ４では、カウント数がＮ回に達したか否かを判断しており、カウント数がＮ回に達した場合には、ステップ５で車両は停車中であると判断し、そうでない場合には車両は走行中と判断し、再びステップ１へ戻る。
【００１９】
上記のように加速度変化量Ｇppがしきい値Ｇs以内にあるかどうかをステップ２で判定するとともに、Ｎ回連続してしきい値Ｇs以内にあるという判定をしたとき、ステップ７に移行して停車中と判定する。そして、連続Ｎ回をカウントする前に、一度でも加速度変化量Ｇppがしきい値Ｇsを超えたら、ステップ６に移行して上記カウントをゼロにし、走行中と判定する。
【００２０】
上記の判定状況を時間との関係で示したのが図４である。
なお、図４では、説明のためＮ＝３回としている。
図４では、第１段階でGppがしきい値Gsを超えているので、カウントは０のままである。第２段階ではGppがしきい値Gsより小さいため、カウントは１となる。しかしながら第３段階では再びGppがGsを超えているのでカウントが０にクリアされる。また、第４段階でもGppがGsよりも大きいのでカウントは０のままである。
【００２１】
すなわち、GppがGsより小さい状態が３回以上連続しない限り、車両は停車しているとは判断しない。図４でいえば、第５段階から第７段階がそれにあたり、この間でGpp<Gsが３回連続しているので、ここで始めて停車と判断する。
このように、ある回数以上Gpp<Gsが連続しない限り停車と判断しないようにしたのは、車両が走行中であっても（例えば直線走行中）加速度変化量が小さい場合があり、このような状態を停車と誤判断しないようにするためである。
以上のように、加速度信号の変化量を判断の基準としたので、加速度信号ドリフトが発生したとしても的確に走行／停車を判断することができる。
【００２２】
なお、この第２実施例においても、図２に示した装置を用いること、前記したとおりである。したがって、コントローラ６が、走行または停車の信号を出力して、可変減衰ダンパ４，５の減衰力を制御すること、第１実施例と同様である。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、車両の振動抑制制御などのほかの制御に使用する加速度センサーの出力信号を利用して車両の走行停止を判定できる。したがって、新たに走行停止判定用のセンサーやコントローラを設けたり、通信のための配線等を設けた複雑なシステムを構成したりする必要がなく、その分、コストも抑えられる。
【００２４】
しかも、この発明では、走行／停止の判断基準パラメータを加速度信号そのものの値ではなく、信号のピークTOピーク値である信号の変化量としたので、たとえ加速度信号の中点がオフセットした場合であっても、車両の走行／停止を的確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第１実施例の車両の走行停止を判定する論理を示したグラフである。
【図２】 減衰力調整装置の説明図である。
【図３】 第２実施例の車両の走行停止を判定する論理を示したフローチャートである。
【図４】 第２実施例の車両の走行停止を判定する論理を示したグラフである。
Claims (1)
- 加速度センサーからの信号の波形のピーク TO ピーク値を加速度変化量として検出し、その加速度変化量がしきい値の範囲内にある回数をカウントするとともに、その回数が設定回数だけ連続したとき車両の停止パターンとし、それ以外を走行パターンとする鉄道車両の走行停止判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19838099A JP3946384B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-07-13 | 鉄道車両の走行停止判定方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-90950 | 1999-03-31 | ||
| JP9095099 | 1999-03-31 | ||
| JP19838099A JP3946384B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-07-13 | 鉄道車両の走行停止判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000346862A JP2000346862A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3946384B2 true JP3946384B2 (ja) | 2007-07-18 |
Family
ID=26432356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19838099A Expired - Fee Related JP3946384B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-07-13 | 鉄道車両の走行停止判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3946384B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014126368A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Pacific Ind Co Ltd | タイヤセンサユニット |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006273225A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Honda Motor Co Ltd | 可変減衰力ダンパーの制御装置 |
| JP5392157B2 (ja) * | 2010-03-19 | 2014-01-22 | 富士通株式会社 | モーション判定装置、モーション判定方法、およびコンピュータプログラム |
-
1999
- 1999-07-13 JP JP19838099A patent/JP3946384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014126368A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Pacific Ind Co Ltd | タイヤセンサユニット |
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|---|---|
| JP2000346862A (ja) | 2000-12-15 |
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