JP6280344B2

JP6280344B2 - Speed signal generator

Info

Publication number: JP6280344B2
Application number: JP2013227000A
Authority: JP
Inventors: 利之梅原; 岳彦牛山; 隆治宮下; 亮博田中; 野島　昭彦; 昭彦野島; 卓也伊藤; 尚哉吉川
Original assignee: East Japan Railway Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: JP2015087304A

Description

この発明は、鉄道車両の走行に係る速度信号を模擬的に発生する速度信号発生装置に関する。 The present invention relates to a speed signal generator that generates a speed signal related to running of a railway vehicle in a simulated manner.

従来、鉄道車両の走行速度に係る情報として、車軸に取り付けられることで当該車軸の回転を検出して回転速度に応じた周波数の信号を出力する速度発電機の周波数信号が利用されている。鉄道車両では、この周波数信号を用いて、運転士の手動操作により走行制御が行われる他、衝突や脱線といった事故を防ぎ、また、電力消費を効率化するために、電力供給やブレーキ動作などを自動的に制御して加減速させる走行制御装置や保安装置が組み込まれて利用されている。 Conventionally, as information related to the traveling speed of a railway vehicle, a frequency signal of a speed generator that detects a rotation of the axle and outputs a frequency signal corresponding to the rotation speed by being attached to the axle is used. In railway vehicles, this frequency signal is used to control driving by the driver's manual operation, to prevent accidents such as collisions and derailments, and to improve power consumption and power supply and brake operations. A traveling control device and a safety device that automatically control and accelerate / decelerate are incorporated and used.

運転台、走行制御装置、及びこれらにより動作制御がなされる電動機やブレーキなどの動作試験には、当該運転台、走行制御装置や保安装置が設けられた車両を実際に走行させることで行われる部分がある。従って、このような動作試験は、大掛かりになり、また、特殊な状況の再現が困難であったり限定的であったりするという問題がある。特許文献１には、予め入力設定された速度、加速度及び走行距離に係るデータに基づいて種々の速度変化パターンに応じた周波数パルス信号を出力させる技術について開示されている。 The operation test of the cab, the travel control device, and the motors and brakes whose operation is controlled by them is performed by actually running the vehicle provided with the cab, the travel control device and the safety device. There is. Therefore, such an operation test becomes large-scale and there is a problem that reproduction of a special situation is difficult or limited. Patent Document 1 discloses a technique for outputting frequency pulse signals corresponding to various speed change patterns based on data relating to speed, acceleration, and travel distance set in advance.

一方、鉄道車両の乗務員や車両の保守に係る人員の育成には、実地訓練に加え、近年、種々のシミュレータが用いられている。また、このシミュレータのリアリティを向上させるために、種々の工夫がなされている。特許文献２〜５には、鉄道車両に係る各種操作を模擬したり、乗務員が見る画像をより現実的に表示させたりする種々の技術が開示されている。 On the other hand, various simulators have been used in recent years in addition to on-the-job training to train crew members of railway vehicles and maintenance personnel. In addition, various ideas have been made to improve the reality of the simulator. Patent Documents 2 to 5 disclose various techniques for simulating various operations related to a railway vehicle and displaying images viewed by crew members more realistically.

特開昭６０−５２７３５号公報JP-A-60-52735 特開平６−１２０１２号公報JP-A-6-122012 特開２００２−１４６０５号公報JP 2002-14605 A 特開２００３−３３０３５６号公報JP 2003-330356 A 特開２００７−４７６６６号公報JP 2007-47666 A

しかしながら、従来の速度信号発生装置は、予めプログラム設定したデータに基づいて速度信号を発生させるものであって、運転台からの手動操作や走行制御装置及び保安装置の動作に係る速度変化に柔軟に対応して他装置と協働させるのが困難であるという課題がある。 However, the conventional speed signal generator generates a speed signal based on preprogrammed data, and is flexible to speed changes related to manual operation from the cab and the operation of the travel control device and the safety device. Correspondingly, there is a problem that it is difficult to cooperate with other devices.

この発明の目的は、鉄道車両の走行に係る手動操作や走行制御装置及び保安装置の動作に対して柔軟に対応し、移動速度を示す周波数信号を生成して出力可能な速度信号発生装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a speed signal generator capable of generating and outputting a frequency signal indicating a moving speed in a flexible manner with respect to manual operation relating to running of a railway vehicle and operation of a running control device and a safety device There is to do.

本発明は、上記目的を達成するため、鉄道車両の走行により生成される走行速度に応じた周波数信号を、当該鉄道車両の走行に係る制御動作及び予め設定された走行条件に基づいて生成する速度信号発生装置であって、前記制御動作に対応する速度変化率に係る設定を記憶する設定記憶手段と、前記制御動作の入力を検出し、前記設定記憶手段から当該検出された制御動作に対応する前記速度変化率を取得して、当該速度変化率に応じた速さで現在の周波数を変更する周波数変更手段と、前記変更された周波数の周波数信号を生成する信号生成手段と、当該生成された周波数信号を出力する信号出力手段と、を備え、前記制御動作には、予め定められた速度の時間変化パターンでの走行に係る特定運行モードへの移行動作が含まれ、前記設定記憶手段は、当該特定運行モードにおける前記速度の時間変化パターンに係る特定速度情報を記憶し、前記周波数変更手段は、前記特定運行モードへ移行すると、前記設定記憶手段から読み出した前記特定速度情報に応じて前記現在の周波数を変更することとした。
従って、鉄道車両の走行に際して想定される多様な制御動作に容易且つリアルタイムで柔軟に対応して、実際に鉄道車両を走行させずとも想定される速度及びその変化に応じた周波数の周波数信号を模擬的に生成、出力することが出来る。また、通常運行だけではなく、自動的に速度を制御するような運転モードに係る速度変化を任意に設定してリアルタイムで再現することが出来る。 In order to achieve the above object, the present invention generates a frequency signal corresponding to a traveling speed generated by traveling of a railway vehicle based on a control operation relating to traveling of the railway vehicle and preset traveling conditions. A signal generator, a setting storage means for storing a setting relating to a speed change rate corresponding to the control operation, and an input of the control operation, and corresponding to the detected control operation from the setting storage means Obtaining the speed change rate, changing the current frequency at a speed according to the speed change rate, frequency changing means for generating the frequency signal of the changed frequency, the generated comprising: a signal output means for outputting a frequency signal, and wherein the control operation, includes transition operation to a specific operation mode according to the traveling time change pattern a predetermined rate, the setting The memory means stores specific speed information related to the time change pattern of the speed in the specific operation mode, and the frequency changing means transfers the specific speed information read from the setting storage means to the specific operation mode. It was be relocated to the current frequency in response.
Therefore, it can easily and in real time respond to various control operations assumed when the railway vehicle is running, and simulates the assumed speed and frequency signal corresponding to the change without actually running the railway vehicle. Can be generated and output automatically. Further, not only normal operation but also a speed change related to an operation mode that automatically controls the speed can be arbitrarily set and reproduced in real time.

また、本発明は、上記目的を達成するため、鉄道車両の走行により生成される走行速度に応じた周波数信号を、当該鉄道車両の走行に係る制御動作及び予め設定された走行条件に基づいて生成する速度信号発生装置であって、前記制御動作に対応する速度変化率に係る設定を記憶する設定記憶手段と、前記制御動作の入力を検出し、前記設定記憶手段から当該検出された制御動作に対応する前記速度変化率を取得して、当該速度変化率に応じた速さで現在の周波数を変更する周波数変更手段と、前記変更された周波数の周波数信号を生成する信号生成手段と、当該生成された周波数信号を出力する信号出力手段と、を備え、前記周波数変更手段は、走行速度と周波数との対応関係が異なる複数の前記周波数信号を並列に生成することとした。In order to achieve the above object, the present invention generates a frequency signal corresponding to a traveling speed generated by traveling of a railway vehicle based on a control operation related to traveling of the railway vehicle and preset traveling conditions. A speed signal generating device configured to detect a setting storage unit that stores a setting relating to a speed change rate corresponding to the control operation, and to detect an input of the control operation, and to detect the control operation detected from the setting storage unit. A frequency changing unit that obtains the corresponding speed change rate and changes a current frequency at a speed according to the speed change rate, a signal generation unit that generates a frequency signal of the changed frequency, and the generation Signal output means for outputting the frequency signal thus generated, and the frequency changing means generates a plurality of the frequency signals having different correspondence relationships between the traveling speed and the frequency in parallel.
従って、一の走行速度に対して、複数の異なる車両や出力対象機器に応じた異なる周波数信号を生成する必要が有る場合であっても、信号生成用の特殊なハードウェアを追加したりせずに容易にこれら複数の周波数信号を並列に出力させることが出来る。Therefore, even if it is necessary to generate different frequency signals according to a plurality of different vehicles and output target devices for one traveling speed, no special hardware for signal generation is added. These multiple frequency signals can be easily output in parallel.

また、望ましくは、前記設定記憶手段は、鉄道車両の走行異常に係る異常な速度の時間変化パターンに係る異常速度情報を記憶し、前記周波数変更手段は、予め設定された走行条件が満たされた場合には、前記異常な速度の時間変化パターンに係る速度異常モードへ移行して、前記設定記憶手段から読み出した前記異常速度情報に応じて前記現在の周波数を変更することとした。
従って、走行異常のような特殊なパターンを様々に想定し、速度の複雑な時間変化パターンであっても容易に設定して当該時間変化パターンに従った周波数信号を出力させることが出来る。 Preferably, the setting storage means stores abnormal speed information related to a temporal change pattern of an abnormal speed related to abnormal running of the railway vehicle, and the frequency changing means satisfies a preset driving condition. In this case, the current frequency is changed in accordance with the abnormal speed information read from the setting storage means by shifting to a speed abnormal mode related to the temporal change pattern of the abnormal speed.
Therefore, various special patterns such as running abnormalities are assumed, and even a time change pattern having a complicated speed can be easily set and a frequency signal according to the time change pattern can be output.

また、望ましくは、前記走行異常には、車輪の滑走及び空転が含まれることとした。
従って、特に、鉄道車両の走行に際して発生し得るものの、人為的に発生させるには多大な手間がかかるような速度の時間変化パターンを容易に設定して当該時間変化パターンに従った周波数信号を出力させることが出来る。 Desirably, the running abnormality includes wheel sliding and idling.
Therefore, it is possible to easily set a time change pattern of speed that can be generated during the running of a railway vehicle, but it takes a lot of work to generate it manually, and output a frequency signal according to the time change pattern. It can be made.

また、望ましくは、ユーザの操作を受け付ける操作手段を備え、前記速度の時間変化パターンは、前記操作手段への入力操作に基づいて任意に設定可能であることとした。
これらの時間変化パターンの設定を操作手段により予め容易に行うことが出来るので、複雑な時間変化パターンであっても容易且つ正確に再現させることが出来る。 Desirably, an operation means for receiving a user operation is provided, and the time change pattern of the speed can be arbitrarily set based on an input operation to the operation means.
Since these time change patterns can be easily set in advance by the operation means, even a complicated time change pattern can be reproduced easily and accurately.

本発明に従うと、鉄道車両の走行に係る手動操作や走行制御装置及び保安装置の動作に対して柔軟に対応し、移動速度を示す周波数信号を生成して出力することが出来るという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to generate and output a frequency signal indicating a moving speed, flexibly corresponding to a manual operation related to traveling of the railway vehicle and operations of the traveling control device and the security device.

本発明の速度信号発生装置の実施形態を含む車両動作模擬システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle operation simulation system containing embodiment of the speed signal generator of this invention. 通常運行モードにおけるＭＣの操作に係るノッチレベルと速度変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the notch level and speed change which concern on operation of MC in normal operation mode. 通常運行モードにおける速度信号生成処理の制御部による制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure by the control part of the speed signal generation process in normal operation mode. 定速運行モードにおける速度変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the speed change in constant speed operation mode. 定速運行モード時の速度変化の設定画面の例である。It is an example of the setting screen of the speed change at the time of constant speed operation mode. 特定運行モード処理の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of specific operation mode processing. 滑走モードにおける速度変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the speed change in sliding mode. 滑走モードの設定画面の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the setting screen of sliding mode. 速度異常モード処理の制御部による制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure by the control part of speed abnormal mode processing.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の速度信号発生装置の実施形態を含む車両動作模擬システム１００の全体構成を示すブロック図である。
なお、ここでは、速度信号発生装置２１と他の構成との間での信号の送受信のみを示し、他の構成同士での信号のやり取りについては示していない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle motion simulation system 100 including an embodiment of a speed signal generator of the present invention.
Here, only signal transmission / reception between the speed signal generator 21 and other components is shown, and signal exchange between other components is not shown.

この車両動作模擬システム１００は、マスターコントローラ１１（ＭＣ）と、運転台インタフェイス１２と、インバータ１３と、列車情報管理装置１５と、速度信号発生装置２１と、自動列車停止装置３１（ＡＴＳ）と、第１ブレーキ制御装置３２（ＢＣＵ）と、第２ブレーキ制御装置３３などを備える。 The vehicle operation simulation system 100 includes a master controller 11 (MC), a cab interface 12, an inverter 13, a train information management device 15, a speed signal generation device 21, an automatic train stop device 31 (ATS), The first brake control device 32 (BCU) and the second brake control device 33 are provided.

ＭＣ１１は、列車の運転士が鉄道車両を加速又は減速させるための操作手段を備え、当該操作手段の操作に基づく加速又は減速の操作命令に基づいてインバータ１３、第１ブレーキ制御装置３２や第２ブレーキ制御装置３３などを動作させる。ＭＣ１１の操作は、ノッチ単位のステップ操作であり、例えば、５段階の加速レベル、８段階の通常減速レベル及び非常ブレーキを指定することが出来る。 The MC 11 includes operation means for a train driver to accelerate or decelerate the railway vehicle, and the inverter 13, the first brake control device 32, and the second are based on an acceleration or deceleration operation command based on the operation of the operation means. The brake control device 33 and the like are operated. The operation of the MC 11 is a step operation in units of notches, and for example, five acceleration levels, eight normal deceleration levels, and an emergency brake can be designated.

運転台インタフェイス１２は、ＭＣ１１以外の運転台に設けられた各種スイッチなどの操作に係る信号を取得して出力する。出力信号としては、例えば、定速走行を開始するためのスイッチや、鉄道車両を後退させる場合の逆転レバーなどの操作信号がある。 The cab interface 12 acquires and outputs signals related to operations of various switches provided in cabs other than the MC 11. As the output signal, there are, for example, an operation signal for a switch for starting constant speed running, a reverse lever for moving the railway vehicle backward, and the like.

インバータ１３は、電圧及び周波数を変化させて鉄道車両の走行などに係る電動機への電力供給の制御を行うＶＶＶＦ方式によるインバータである。インバータ１３は、鉄道車両を力行させる際に周波数や電圧の制御を行って、鉄道車両を乗客にとって不快でない適切な加速度で加速させたり、上り坂における減速を抑えたりさせる。また、インバータ１３は、減速時に回生ブレーキを機能させて、生じた電力を架線に戻すことが可能となっている。 The inverter 13 is an inverter based on the VVVF system that controls the power supply to the electric motor related to the traveling of the railway vehicle by changing the voltage and the frequency. The inverter 13 controls the frequency and voltage when powering the railway vehicle, thereby accelerating the railway vehicle at an appropriate acceleration that is not uncomfortable for passengers and suppressing deceleration on an uphill. Further, the inverter 13 can function the regenerative brake during deceleration to return the generated electric power to the overhead line.

列車情報管理装置１５は、ＭＣ１１、運転台インタフェイス１２、インバータ１３及び速度信号発生装置２１などから動作や状態に係る信号を取得して、予め設定された基準や外部から取得された運行情報などに基づいて監視制御及び各種表示を行う。列車情報管理装置１５は、操作表示部１５１を有する。 The train information management device 15 acquires signals related to operations and states from the MC 11, the cab interface 12, the inverter 13, the speed signal generation device 21, and the like, and a preset reference, operation information acquired from the outside, and the like Based on the above, monitoring control and various displays are performed. The train information management device 15 includes an operation display unit 151.

操作表示部１５１は、例えば、鉄道車両の運転台に設けられる表示画面として液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を有し、この表示画面には、取得された鉄道車両の各部情報、運行情報、及びこれらの情報に基づいて監視、判別されたステータス情報などが適宜切り替えられて表示される。また、この操作表示部１５１には、運転台や列車情報管理装置１５の制御演算を行う本体に隣接して設けられる各種パイロットランプが含まれる。この操作表示部１５１は、表示画面に合わせてタッチセンサを有し、ユーザからの操作を受け付けて入力信号として出力する。操作表示部１５１は、表示画面上でタッチ操作が検出された場合に、当該タッチ操作の検出信号をタッチ位置情報及びタッチ操作の態様と共に出力する。また、この操作表示部１５１には、電源操作やセキュリティ設定などに係る各種キー操作部や押しボタンなどが含まれる。 The operation display unit 151 includes, for example, a liquid crystal display (LCD) as a display screen provided on the cab of the railway vehicle. The display screen includes information on each part of the acquired railway vehicle, operation information, and information about these parts. The status information that is monitored and determined based on the information is appropriately switched and displayed. Further, the operation display unit 151 includes various pilot lamps provided adjacent to a main body that performs control calculation of the cab and the train information management device 15. The operation display unit 151 has a touch sensor in accordance with the display screen, receives an operation from the user, and outputs it as an input signal. When a touch operation is detected on the display screen, the operation display unit 151 outputs a detection signal of the touch operation together with touch position information and a touch operation mode. The operation display unit 151 includes various key operation units and push buttons related to power operation and security settings.

速度信号発生装置２１は、速度発電機から出力される速度に応じた周波数信号を擬似的に発生させて出力する。速度信号発生装置２１には、ＭＣ１１、運転台インタフェイス１２、インバータ１３及び列車情報管理装置１５などの各部から、各部が実行する制御動作に係る制御信号が入力される。そして、これらの制御信号に基づいてインバータ１３やブレーキが実際に動作した場合に期待される速度に対応する周波数信号を、速度発電機から出力される周波数信号と同様の周波数及び電圧で生成する。生成された周波数信号は、この信号を利用する各部に出力される。
なお、速度信号発生装置２１は、変圧器を備えて、低電圧で出力された周波数信号を昇圧させてから各部に出力させても良い。
この速度信号発生装置２１には、通常のコンピュータ（電子計算機）が利用される。速度信号発生装置２１は、制御部２１１（周波数変更手段、信号生成手段、信号出力手段）と、記憶部２１２と、操作部２１３（操作手段）と、表示部２１４などを備えている。 The speed signal generator 21 generates and outputs a pseudo frequency signal corresponding to the speed output from the speed generator. The speed signal generator 21 receives a control signal related to a control operation executed by each unit from each unit such as the MC 11, the cab interface 12, the inverter 13, and the train information management device 15. Based on these control signals, a frequency signal corresponding to a speed expected when the inverter 13 and the brake are actually operated is generated at the same frequency and voltage as the frequency signal output from the speed generator. The generated frequency signal is output to each unit that uses this signal.
Note that the speed signal generator 21 may include a transformer to boost the frequency signal output at a low voltage and output the boosted signal to each unit.
The speed signal generator 21 uses a normal computer (electronic computer). The speed signal generator 21 includes a control unit 211 (frequency changing unit, signal generation unit, signal output unit), a storage unit 212, an operation unit 213 (operation unit), a display unit 214, and the like.

制御部２１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）などを有し、速度信号発生装置２１の動作を統轄制御する。
記憶部２１２は、制御部２１１が実行する列車情報の管理に係る各種データを記憶する。このデータには、制御プログラム２１２ａ及び設定データ２１２ｂ（設定記憶手段）が含まれ、制御部２１１の動作に基づいて読み出されて実行、利用される。 The control unit 211 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and the like, and controls the operation of the speed signal generator 21.
The storage unit 212 stores various data related to the management of train information executed by the control unit 211. This data includes a control program 212 a and setting data 212 b (setting storage means), which are read out based on the operation of the control unit 211 and executed and used.

操作部２１３は、キーボードやマウスといった各種入力デバイス、又は、表示部２１４の表示画面に対応して設けられたタッチセンサを有し、ユーザからの走行モードや速度変化に係る各種設定の入力を受け付ける。
表示部２１４は、ＬＣＤディスプレイといった表示画面を有し、走行モードや速度変化の設定画面やステータス画面を表示する。また、表示部２１４は、速度信号の発生、出力動作時に当該発生させた速度信号を画面にグラフ表示させることが出来る。 The operation unit 213 includes various input devices such as a keyboard and a mouse, or a touch sensor provided corresponding to the display screen of the display unit 214, and accepts input of various settings related to a travel mode and a speed change from the user. .
The display unit 214 has a display screen such as an LCD display, and displays a travel mode and speed change setting screen and a status screen. Further, the display unit 214 can display the generated speed signal in a graph on the screen during the generation and output operation of the speed signal.

ＡＴＳ３１は、線路間に設けられた地上子から信号情報（制限速度）や先行車両情報などを受信、取得して、先行車両との距離や制限速度情報に基づいて鉄道車両の走行上限速度プロファイルを作成する。また、ＡＴＳ３１は、この走行上限速度プロファイルに基づく現在の上限速度と、速度信号発生装置２１から出力された周波数信号に係る現在の速度とを比較して、現在の速度が超過している場合には、図示略の非常ブレーキを動作させる制御信号を出力する。 The ATS 31 receives and acquires signal information (restricted speed), preceding vehicle information, and the like from the ground element provided between the tracks, and calculates a traveling upper limit speed profile of the railway vehicle based on the distance to the preceding vehicle and the restricted speed information. create. Further, the ATS 31 compares the current upper limit speed based on the traveling upper limit speed profile with the current speed related to the frequency signal output from the speed signal generator 21, and when the current speed is exceeded. Outputs a control signal for operating an emergency brake (not shown).

第１ブレーキ制御装置３２は、列車編成における電動車のブレーキ動作を制御する。また、第２ブレーキ制御装置３３は、列車編成における制御車のブレーキ動作を制御する。第１ブレーキ制御装置３２及び第２ブレーキ制御装置３３は、それぞれ、ＭＣ１１や列車情報管理装置１５からのブレーキ動作に係る命令及びインバータ１３からの回生ブレーキの動作状況に係る情報などに応じた強度で各車両のブレーキを動作させる。 The first brake control device 32 controls the brake operation of the electric vehicle in train formation. The second brake control device 33 controls the brake operation of the control vehicle in train formation. The first brake control device 32 and the second brake control device 33 have strengths according to the command related to the brake operation from the MC 11 and the train information management device 15 and the information related to the operation state of the regenerative brake from the inverter 13, respectively. Activate the brakes on each vehicle.

次に、本実施形態の速度信号発生装置２１の動作について説明する。
速度信号発生装置２１は、鉄道車両の車軸に取り付けられてその回転速度、即ち、列車の走行速度に応じた周波数の信号を生成する速度発電機の出力信号を擬似的に生成して出力する。鉄道車両は、インバータ１３及びブレーキの動作により加減速が行われる。この速度信号発生装置２１は、インバータ１３及びブレーキの動作を制御するＭＣ１１、運転台インタフェイス１２、列車情報管理装置１５、及びインバータ１３自身の当該制御信号を取得して、当該制御信号に基づく仮想的な速度変化を伴う走行速度に対応した周波数信号を生成する。 Next, the operation of the speed signal generator 21 of this embodiment will be described.
The speed signal generator 21 is attached to the axle of a railway vehicle and generates and outputs an output signal of a speed generator that generates a signal having a frequency corresponding to the rotational speed thereof, that is, the traveling speed of the train. The railway vehicle is accelerated and decelerated by the operation of the inverter 13 and the brake. The speed signal generator 21 acquires the control signals of the MC 11 that controls the operation of the inverter 13 and the brake, the cab interface 12, the train information management device 15, and the inverter 13 itself, and the virtual signal based on the control signal. A frequency signal corresponding to the traveling speed with a typical speed change is generated.

このとき、速度信号発生装置２１は、第１の信号に対して９０度位相の進んだ又は遅れた第２の信号が出力する。第２の信号の第１の信号に対する位相のずれの向きによって走行方向が前進であるか又は後退であるかが示される。インバータ１３及びＡＴＳ３１には、これら第１の信号及び第２の信号の両者が出力される。動作内容が進行方向とは関係のない第１ブレーキ制御装置３２、第２ブレーキ制御装置３３には、何れかの信号（例えば、第２の信号）のみが出力される。インバータ１３、ＡＴＳ３１、第１ブレーキ制御装置３２及び第２ブレーキ制御装置３３は、それぞれ、入力された速度信号と、列車情報管理装置１５からの制御信号とに応じた動作を行うための動作制御信号を出力する。 At this time, the speed signal generator 21 outputs a second signal whose phase is advanced or delayed by 90 degrees with respect to the first signal. The direction of the phase shift of the second signal with respect to the first signal indicates whether the traveling direction is forward or backward. Both the first signal and the second signal are output to the inverter 13 and the ATS 31. Only one of the signals (for example, the second signal) is output to the first brake control device 32 and the second brake control device 33 whose operation contents are not related to the traveling direction. The inverter 13, the ATS 31, the first brake control device 32, and the second brake control device 33 are operation control signals for performing operations in accordance with the input speed signal and the control signal from the train information management device 15, respectively. Is output.

速度を示す周波数信号は、当該周波数信号に基づいて動作制御を行うインバータ１３、列車情報管理装置１５、ＡＴＳ３１、第１ブレーキ制御装置３２及び第２ブレーキ制御装置３３といった各部に出力される。
ここで、電動車と制御車の各速度発電機から出力される周波数信号は、同一の速度に対して互いに異なる周波数特性を有する。また、列車情報管理装置１５など各部に出力される周波数信号は、更に異なる周波数特性を有する場合がある。従って、この速度信号発生装置２１は、これらそれぞれに対応した周波数特性で周波数信号を生成して、各車両の第１ブレーキ制御装置３２や第２ブレーキ制御装置３３に出力する。 A frequency signal indicating the speed is output to each unit such as the inverter 13 that performs operation control based on the frequency signal, the train information management device 15, the ATS 31, the first brake control device 32, and the second brake control device 33.
Here, the frequency signals output from the speed generators of the electric vehicle and the control vehicle have different frequency characteristics for the same speed. Moreover, the frequency signal output to each part such as the train information management device 15 may have different frequency characteristics. Therefore, the speed signal generator 21 generates a frequency signal with frequency characteristics corresponding to each of them and outputs the frequency signal to the first brake controller 32 and the second brake controller 33 of each vehicle.

先ず、通常運行モードでの動作について説明する。
通常運行モードでは、速度信号発生装置２１は、ＭＣ１１からの入力に基づいて、予め定められた変更速度［Ｈｚ／ｓ］で出力信号の周波数を変化させる。即ち、速度信号発生装置２１は、ＭＣ１１からノッチレベルに係る情報が取得されると、記憶部２１２の設定データ２１２ｂに記憶された当該ノッチレベルに対応する変更速度（速度変化率に係る設定）を参照し、当該変更速度で現在の速度を変化させていく。なお、ノッチレベルが「０」、即ち、だ行時には、線路の摩擦や空気抵抗などを考慮して、小さい減速（例えば、−０．５ｋｍ／ｈ／ｓ）がなされるように変更速度が設定される。また、予め最高速度（例えば、１４０ｋｍ／ｈ）と最低速度（０ｋｍ／ｈ）とが設定され、上限又は加減に到達した場合には、その速度で維持される。 First, the operation in the normal operation mode will be described.
In the normal operation mode, the speed signal generator 21 changes the frequency of the output signal at a predetermined change speed [Hz / s] based on the input from the MC 11. That is, when the information related to the notch level is acquired from the MC 11, the speed signal generating device 21 sets the change speed (setting related to the speed change rate) corresponding to the notch level stored in the setting data 212b of the storage unit 212. Refer to and change the current speed at the change speed. Note that when the notch level is “0”, that is, when traveling, the change speed is set so that a small deceleration (for example, −0.5 km / h / s) is made in consideration of the friction of the track and air resistance. Is done. In addition, a maximum speed (for example, 140 km / h) and a minimum speed (0 km / h) are set in advance, and when the upper limit or adjustment is reached, the maximum speed is maintained.

図２は、通常運行モードにおけるＭＣ１１の操作に係るノッチレベルと速度変化の例を示す図である。
速度が「０」の状態で加速（力行）を命令するノッチレベルが検出されると、速度信号発生装置２１の制御部２１１は、当該ノッチレベルに対応する変更速度で速度を示す周波数信号の周波数を上昇させていく（区間（ｓ１）〜（ｔ１））。ＭＣ１１が操作されてノッチがだ行状態に戻されると、制御部２１１は、だ行に対応した小さな負の加速度で周波数を減少させていく（区間（ｔ１）〜（ｕ１））。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the notch level and the speed change related to the operation of the MC 11 in the normal operation mode.
When the notch level commanding acceleration (powering) is detected in the state where the speed is “0”, the control unit 211 of the speed signal generator 21 detects the frequency of the frequency signal indicating the speed at the changed speed corresponding to the notch level. Is increased (section (s1) to (t1)). When the MC 11 is operated and the notch is returned to the straight line state, the control unit 211 decreases the frequency with a small negative acceleration corresponding to the straight line (sections (t1) to (u1)).

更に、ＭＣ１１が操作されて、ブレーキの動作を命令するノッチレベルが検出されると、制御部２１１は当該ノッチレベルに対応した変更速度で更に周波数信号の周波数を減少させていく（区間（ｕ１）〜（ｖ１）、区間（ｖ１）〜（ｗ１））。そして、周波数が最低速度（０ｋｍ／ｈ）に対応する「０」まで減少すると、ブレーキ状態に依らず、周波数は「０」で維持される。その後、ノッチレベルがだ行レベルに戻されても（ｘ１）、周波数は、「０」で維持される。 Furthermore, when the MC 11 is operated and a notch level for commanding the brake operation is detected, the control unit 211 further decreases the frequency of the frequency signal at the change speed corresponding to the notch level (section (u1)). (V1), sections (v1) to (w1)). When the frequency decreases to “0” corresponding to the minimum speed (0 km / h), the frequency is maintained at “0” regardless of the brake state. After that, even if the notch level is returned to the row level (x1), the frequency is maintained at “0”.

図３は、通常運行モードにおける速度信号生成処理の制御部２１１による制御手順を示すフローチャートである。
この速度信号生成処理は、ユーザにより呼び出されて起動されることで開始される。速度信号生成処理が開始されると、制御部２１１は、先ず、初期設定を行う（ステップＳ１０１）。この初期設定では、制御部２１１は、速度（周波数信号の周波数）０のだ行状態とする。また、制御部２１１は、ユーザからの入力操作に基づいて、後述する速度異常モードに係る動作を行うか否かを設定することが出来る。 FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure by the control unit 211 of the speed signal generation process in the normal operation mode.
This speed signal generation process is started by being invoked and activated by the user. When the speed signal generation process is started, the control unit 211 first performs initial setting (step S101). In this initial setting, the control unit 211 is in an idle state where the speed (frequency of the frequency signal) is zero. Further, the control unit 211 can set whether or not to perform an operation related to a speed abnormality mode, which will be described later, based on an input operation from the user.

制御部２１１は、次に、速度信号を生成する対象の車両種別に係るノッチレベルに応じた加速度設定を定める（ステップＳ１０２）。ここでは、制御部２１１は、設定データ２１２ｂに記憶された加速度設定をロードする。それから、制御部２１１は、速度信号発生装置２１に接続されたＭＣ１１、運転台インタフェイス１２、インバータ１３及び列車情報管理装置１５といった各部からの信号の入力の受付を開始する（ステップＳ１０３）。この処理は、ユーザからの開始操作を待ち受けてから行われることとしても良い。 Next, the control unit 211 determines the acceleration setting according to the notch level related to the vehicle type for which the speed signal is generated (step S102). Here, the control unit 211 loads the acceleration setting stored in the setting data 212b. Then, the control unit 211 starts accepting input of signals from each unit such as the MC 11, the cab interface 12, the inverter 13, and the train information management device 15 connected to the speed signal generation device 21 (step S103). This processing may be performed after waiting for a start operation from the user.

制御部２１１は、鉄道車両の加減速に係る動作を示す入力が検出されたか否かを判別する（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部２１１は、ＭＣ１１の操作、運転台インタフェイス１２からの非常ブレーキの操作信号の出力や、ＡＴＳ３１による又は単独の保護動作に係るインバータ１３の動作を検出する。検出された場合には、制御部２１１は、検出された内容に係る新たな動作種別を取得し（ステップＳ１０５）、その後、処理をステップＳ１０６に移行する。検出されなかった場合には、現在取得されている動作種別を維持して、処理をステップＳ１０６に移行させる。 The control unit 211 determines whether or not an input indicating an operation related to acceleration / deceleration of the railway vehicle has been detected (step S104). Specifically, the control unit 211 detects the operation of the MC 11, the output of an emergency brake operation signal from the cab interface 12, and the operation of the inverter 13 by the ATS 31 or related to a single protection operation. If it is detected, the control unit 211 acquires a new action type related to the detected content (step S105), and then proceeds to step S106. If not detected, the currently acquired operation type is maintained and the process proceeds to step S106.

ステップＳ１０６の処理において、制御部２１１は、取得された動作種別に応じた周波数の変更速度を設定する。そして、制御部２１１は、この変更速度で現在の周波数信号から周波数を変更する（ステップＳ１０７）。制御部２１１は、変更された周波数の周波数信号を、出力対象として設定された外部の機器、即ち、ＡＴＳ３１、第１ブレーキ制御装置３２、第２ブレーキ制御装置３３、列車情報管理装置１５及びインバータ１３に出力する（ステップＳ１０８）。 In the process of step S106, the control unit 211 sets a frequency change speed according to the acquired operation type. Then, the control unit 211 changes the frequency from the current frequency signal at this change speed (step S107). The control unit 211 outputs the frequency signal of the changed frequency to an external device set as an output target, that is, the ATS 31, the first brake control device 32, the second brake control device 33, the train information management device 15, and the inverter 13. (Step S108).

制御部２１１は、特定運行モードの開始に係る所定の入力があったか否かを判別する（ステップＳ１０９）。所定の入力があったと判別された場合には（ステップＳ１０９で“ＹＥＳ”）、制御部２１１は、後述する特定運行モード処理を呼び出して実行する（ステップＳ１１０）。この特定運行モード処理が終了すると、処理は、ステップＳ１１１に移行する。 The control unit 211 determines whether or not there is a predetermined input related to the start of the specific operation mode (step S109). When it is determined that there is a predetermined input (“YES” in step S109), the control unit 211 calls and executes a specific operation mode process described later (step S110). When the specific operation mode process ends, the process proceeds to step S111.

所定の入力がないと判別された場合には（ステップＳ１０９で“ＮＯ”）、次に、制御部２１１は、ステップＳ１０１で実行有りに設定された速度異常モードの開始に係る予め設定された走行条件（後述）が満たされたか否かを判別する（ステップＳ１１１）。速度異常モードの実行有りが設定され、且つ、走行条件が満たされたと判別された場合には（ステップＳ１１１で“ＹＥＳ”）、制御部２１１は、後述する速度異常モード処理を呼び出して実行する（ステップＳ１１２）。この速度異常モード処理が終了すると、処理は、ステップＳ１１３に移行する。 If it is determined that there is no predetermined input (“NO” in step S109), the control unit 211 then performs a preset travel related to the start of the speed abnormality mode set to “executed” in step S101. It is determined whether a condition (described later) is satisfied (step S111). When it is determined that the speed abnormality mode is executed and the traveling condition is satisfied (“YES” in step S111), the control unit 211 calls and executes a speed abnormality mode process described later ( Step S112). When the speed abnormality mode process ends, the process proceeds to step S113.

速度異常モードの実行が無しに設定され、又は、走行条件が満たされていないと判別された場合には（ステップＳ１１１で“ＮＯ”）、制御部２１１の処理は、ステップＳ１１３に移行する。ステップＳ１１１又はステップＳ１１２の処理からステップＳ１１３の処理に移行すると、制御部２１１は、速度信号発生処理の終了を示す命令の入力が検出されたか否かを判別する（ステップＳ１１３）。検出されていないと判別された場合には、制御部２１１の処理は、ステップＳ１０４に戻る。検出されたと判別された場合には、制御部２１１は、速度信号生成処理を終了する。 When the execution of the speed abnormality mode is set to none, or when it is determined that the traveling condition is not satisfied (“NO” in step S111), the processing of the control unit 211 proceeds to step S113. When the process proceeds from step S111 or step S112 to step S113, the control unit 211 determines whether or not an input of a command indicating the end of the speed signal generation process is detected (step S113). If it is determined that it has not been detected, the processing of the control unit 211 returns to step S104. If it is determined that it has been detected, the control unit 211 ends the speed signal generation process.

次に、特定運行モードにおける速度信号発生装置２１の動作について説明する。
図４は、定速運行モードにおける速度変化の例を示す図である。 Next, the operation of the speed signal generator 21 in the specific operation mode will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a speed change in the constant speed operation mode.

特定運行モードは、ＭＣ１１の操作によらずに所定の速度での走行状態を自動的に維持するモードである。定速運行モードは、所定の速度（例えば、５５ｋｍ／ｈ）以上の場合に、所定の加速に係るノッチレベル（例えば、力行５）の状態で運転台に設けられた定速ボタンが押下されることで開始される（ｓ２）。定速運行モードが開始されると、基準速度に対して周期的に周波数が上下に変動する波形（特定速度情報）が出力される。ここでは、速度が基準速度から所定の速度範囲内（例えば、±５ｋｍ／ｈ以内）に収まるように、インバータ１３において、検出速度が上限速度到達時（ｔ２）又は下限速度到達時（ｕ２）に基準速度に戻すための減速（回生ブレーキ）又は加速（力行）に係る動作が自動で行われる。 The specific operation mode is a mode that automatically maintains the traveling state at a predetermined speed without depending on the operation of the MC 11. In the constant speed operation mode, when a predetermined speed (for example, 55 km / h) or higher, a constant speed button provided on the cab is pressed in a state of a notch level (for example, power running 5) related to predetermined acceleration. (S2). When the constant speed operation mode is started, a waveform (specific speed information) whose frequency periodically fluctuates up and down with respect to the reference speed is output. Here, in the inverter 13, the detected speed reaches the upper limit speed (t2) or the lower limit speed (u2) so that the speed falls within a predetermined speed range from the reference speed (for example, within ± 5 km / h). An operation related to deceleration (regenerative braking) or acceleration (powering) for returning to the reference speed is automatically performed.

定速運行モードは、ＭＣ１１のノッチレベルが変更された場合に解除されて、当該ノッチレベルに応じた加速度での通常モード運行に切り替わる。 The constant speed operation mode is canceled when the notch level of the MC 11 is changed, and is switched to the normal mode operation at an acceleration corresponding to the notch level.

図５は、定速運行モード時の速度変化の設定画面の例である。
基準速度を中心とした速度の上昇及び低下の速さ、即ち、継続時間は、表示部２１４に表示された設定画面の数値入力用ウィンドウにキーボードやタッチセンサを介したバーチャルテンキーなどを用いてユーザにより任意に定められる。速度信号発生装置２１は、定速運行モードが開始されると、当該定速運行モードが解除されるまでの間、他の入力信号に関係なく設定された周波数変化パターンでの周波数信号の出力を行う。 FIG. 5 is an example of a speed change setting screen in the constant speed operation mode.
The speed of the increase and decrease of the speed centered on the reference speed, that is, the duration is determined by the user using a virtual numeric keypad or the like via a keyboard or a touch sensor in the numerical input window of the setting screen displayed on the display unit 214. Is arbitrarily determined. When the constant speed operation mode is started, the speed signal generator 21 outputs a frequency signal with a set frequency change pattern regardless of other input signals until the constant speed operation mode is canceled. Do.

このような特定運行モードとしては、定速モードの他、定速モードよりも低速状態で定速を維持するための低定速モードや、下り坂で基準速度を所定速度以上超えた場合に回生ブレーキを動作させる抑速モードなどについて、同様に設定及び動作を行わせることが出来る。これらの特定運行モードは、それぞれ、速度条件及びノッチレベルの条件を満たした状況において所定のボタン操作が行われると、当該ボタン操作が許可されることで起動され、また、当該起動を示す制御信号が速度信号発生装置２１に送信される。 Such a specific operation mode includes a constant speed mode, a low constant speed mode for maintaining a constant speed at a lower speed than the constant speed mode, and a regeneration when the reference speed exceeds a predetermined speed on a downhill. The speed reduction mode for operating the brake can be set and operated in the same manner. Each of these specific operation modes is activated when a predetermined button operation is performed in a situation where the speed condition and the notch level condition are satisfied, and the button operation is permitted, and a control signal indicating the activation Is transmitted to the speed signal generator 21.

図６は、特定運行モード処理の制御部２１１による制御手順を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart illustrating a control procedure by the control unit 211 of the specific operation mode process.

特定運行モードが呼び出されると、制御部２１１は、カウンタを動作させて、経過時間を計数する（ステップＳ２０１）。ここで、カウンタ値は、当該特定運行モードの設定周期を最大値として周期的に計数される。 When the specific operation mode is called, the control unit 211 operates the counter and counts the elapsed time (step S201). Here, the counter value is periodically counted with the set period of the specific operation mode as a maximum value.

制御部２１１は、ノッチレベルの変更に係る信号入力があったか否かを検出する（ステップＳ２０２）。あったと判別された場合には（ステップＳ２０２で“ＹＥＳ”）、制御部２１１は、特定運行モードを終了して通常運行モードに係る速度信号生成処理に復帰する。 The controller 211 detects whether or not there is a signal input related to the change of the notch level (step S202). When it is determined that there has been ("YES" in step S202), the control unit 211 ends the specific operation mode and returns to the speed signal generation process related to the normal operation mode.

ノッチレベルの変更に係る信号入力がなかったと判別された場合には（ステップＳ２０２で“ＮＯ”）、制御部２１１は、設定データ２１２ｂに記憶された速度変化パターンに基づいて、当該特定モードにおける経過時間に対応した速度を算出する（ステップＳ２０３）。制御部２１１は、当該速度に対応する周波数に換算して、当該周波数の信号を出力する（ステップＳ２０４）。そして、制御部２１１は、処理をステップＳ２０２に戻す。 When it is determined that there is no signal input related to the change of the notch level (“NO” in step S202), the control unit 211 determines the progress in the specific mode based on the speed change pattern stored in the setting data 212b. A speed corresponding to the time is calculated (step S203). The control unit 211 converts to a frequency corresponding to the speed and outputs a signal of the frequency (step S204). And the control part 211 returns a process to step S202.

次に、速度異常モードにおける速度信号発生装置２１の動作について説明する。
図７は、滑走モードにおける速度変化の例を示す図である。 Next, the operation of the speed signal generator 21 in the speed abnormality mode will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a speed change in the sliding mode.

鉄道車両では、線路状態などに応じて稀に車輪が正常に回転しない場合（走行異常）があり、このような場合に当該車輪の回転に基づいて生成される周波数信号は、異常な変化を示す。速度異常モードは、このような異常な変化を模擬した速度変化パターン（異常速度情報）を表したものである。
例えば、速度を低下させている途中で、車輪の滑走が起こると、車軸は、車両の走行速度と対応して回転せず、車軸の回転速度に対応する周波数は、本来の鉄道車両の走行速度に対応する周波数よりも大きく低下する（区間（ｔ３）〜（ｕ３））。その後、車輪が線路に再び粘着すると、周波数は、鉄道車両の速度に対応する大きさに速やかに戻る（区間（ｕ３）〜（ｖ３））。 In railway vehicles, there are rare cases where the wheel does not rotate normally (running abnormality) depending on the track condition, etc. In such a case, the frequency signal generated based on the rotation of the wheel shows an abnormal change. . The speed abnormality mode represents a speed change pattern (abnormal speed information) that simulates such an abnormal change.
For example, if wheel sliding occurs while the speed is decreasing, the axle does not rotate corresponding to the vehicle traveling speed, and the frequency corresponding to the axle rotational speed is the original railway vehicle traveling speed. (Frequency (t3) to (u3)). Thereafter, when the wheel adheres again to the track, the frequency quickly returns to a magnitude corresponding to the speed of the railway vehicle (section (u3) to (v3)).

このとき、タイミング（ｓ３）において滑走が開始されて急激に速度が低下すると、インバータ１３は、周波数信号に基づいてこれを検出して滑走防止弁を動作させる。或いは、列車情報管理装置１５により、全ての車両で同期して滑走防止に係るブレーキ動作を行わせることも出来る。 At this time, when the sliding starts at the timing (s3) and the speed rapidly decreases, the inverter 13 detects this based on the frequency signal and operates the sliding prevention valve. Alternatively, the train information management device 15 can perform a braking operation related to skid prevention in synchronization with all the vehicles.

図８は、滑走モードの設定画面の例を示す図である。
滑走モードの設定では、例えば、当該モードを呼び出す条件、即ち、速度の低下中に所定の速度に達する場合（走行条件）の判定基準として用いられる開始条件速度（Ｖｓ）、滑走の開始速度（Ｖｔ）、滑走時の極小速度（Ｖｕ）、滑走開始時から極小時までの時間（区間（ｔ３）〜（ｕ３））、及び極小時から本来の速度に戻るまでの時間（区間（ｕ３）〜（ｖ３））などの値を設定することが出来る。或いは、より多くの点や期間を追加設定することで、複雑な速度変化パターンを設定することも可能であるし、例えば、区間（ｕ３）〜（ｖ３）の時間を、所定の時間、例えば、１．０秒などに固定しても良い。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the setting screen for the sliding mode.
In the setting of the sliding mode, for example, a condition for calling the mode, that is, a start condition speed (Vs) used as a determination criterion when a predetermined speed is reached while the speed is decreasing (running condition), a sliding start speed (Vt ), The minimum speed (Vu) at the time of sliding, the time from the start of the sliding to the minimum time (section (t3) to (u3)), and the time from the minimum time to the return to the original speed (section (u3) to ( A value such as v3)) can be set. Alternatively, it is possible to set a complicated speed change pattern by additionally setting more points and periods. For example, the time of the sections (u3) to (v3) is set to a predetermined time, for example, You may fix to 1.0 second.

このように設定可能な速度異常に係る他のモードとしては、例えば、空転状態がある。この空転状態としては、例えば、力行による速度が上昇中に所定の速度に到達した状態を呼び出し条件として、一時的に車輪の空回りによる極大速度への急激な上昇が生じる速度変化パターンが設定される。 As another mode related to the speed abnormality that can be set in this way, for example, there is an idling state. As the idling state, for example, a speed change pattern is set in which a sudden increase to the maximum speed due to the idling of the wheel temporarily occurs with the condition that a predetermined speed is reached while the speed due to power running is increasing. .

図９は、速度異常モード処理の制御部２１１による制御手順を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart illustrating a control procedure by the control unit 211 in the speed abnormality mode process.

速度信号生成処理において速度異常モードの呼び出し条件が満たされて速度異常モード処理が呼び出されると、制御部２１１は、カウンタを動作させて、経過時間を計数する（ステップＳ３０１）。制御部２１１は、計数された経過時間が呼び出された速度異常モードに係る最大経過時間を超えたか否かを判別する（ステップＳ３０２）。超えたと判別された場合には（ステップＳ３０２で“ＹＥＳ”）、制御部２１１は、速度異常モード処理を終了して通常運行モードに係る速度信号生成処理に復帰する。 When the speed abnormal mode calling condition is satisfied and the speed abnormal mode processing is called in the speed signal generation processing, the control unit 211 operates the counter to count the elapsed time (step S301). The control unit 211 determines whether or not the counted elapsed time exceeds the maximum elapsed time related to the called speed abnormality mode (step S302). If it is determined that the speed has been exceeded (“YES” in step S302), the control unit 211 ends the speed abnormality mode process and returns to the speed signal generation process related to the normal operation mode.

最大経過時間を超えていないと判別された場合には（ステップＳ３０２で“ＮＯ”）、制御部２１１は、当該速度異常モードにおける経過時間に対応した速度に対応する周波数データを設定データ２１２ｂから読み出して、当該周波数信号の周波数を算出する（ステップＳ３０３）。このとき、上述の設定値が定められている場合には、制御部２１１は、各点（ｔ４）〜（ｗ４）の間の各直線期間での周波数の変更速度をそれぞれ算出し、当該変更速度に基づいて周波数信号の周波数を変更させる。或いは、制御部２１１は、これらの上述の設定がなされた際に、変更速度を予め求めて設定データ２１２ｂに記憶させておいても良い。制御部２１１は、算出された周波数の周波数信号を出力する（ステップＳ３０４）。そして、制御部２１１は、処理をステップＳ３０２に戻す。 When it is determined that the maximum elapsed time has not been exceeded (“NO” in step S302), the control unit 211 reads out frequency data corresponding to the speed corresponding to the elapsed time in the speed abnormality mode from the setting data 212b. The frequency of the frequency signal is calculated (step S303). At this time, when the above set value is determined, the control unit 211 calculates the change speed of the frequency in each linear period between the points (t4) to (w4), and the change speed. The frequency of the frequency signal is changed based on Alternatively, the control unit 211 may obtain the change speed in advance and store it in the setting data 212b when these above settings are made. The control unit 211 outputs a frequency signal having the calculated frequency (step S304). And the control part 211 returns a process to step S302.

以上のように、本実施形態の速度信号発生装置２１は、鉄道車両の走行により生成される当該走行速度に応じた周波数信号を、この鉄道車両の走行に係るＭＣ１１やインバータ１３などによる制御動作及び速度異常状態の発生に係る予め設定された走行条件などに基づいて生成する。速度信号発生装置２１は、ＭＣ１１の各ノッチレベルへの操作やインバータ１３による保護動作など各種制御動作に対応する速度変化率に係る設定を設定データ２１２ｂに記憶し、制御動作の入力を検出されると、検出された制御動作に対応する速度変化率を設定データ２１２ｂから取得して、この速度変化率に応じた速さで発生させる周波数信号の周波数を変更させて、この変更された周波数の周波数信号を生成して出力する。
従って、鉄道車両の走行に際して想定されるような多様な制御動作に容易且つリアルタイムで対応して、速度発電機が出力する周波数信号を模擬的に生成、出力することが出来る。即ち、このような多様な出力信号の変化に係る処理を手動で行ったり高価な専用のジェネレータなどを用いたりせずに容易に行うことが出来る。
従って、実際に車両を走らせずとも、ＭＣ１１、運転台インタフェイス１２やインバータ１３からの任意の入力に基づく車両速度やその変化に応じて動作するインバータ１３、列車情報管理装置１５、ＡＴＳ３１、第１ブレーキ制御装置３２や第２ブレーキ制御装置３３の動作状態を知得、確認することが出来るので、統合的な動作試験を容易且つ確実に行うことが出来る。また、このような動作の対応関係及び異常時の復旧動作などを乗務員や保守技術員の育成、訓練に際して体感させることが出来る。 As described above, the speed signal generation device 21 according to the present embodiment uses the frequency signal corresponding to the travel speed generated by the travel of the railway vehicle, the control operation by the MC 11 and the inverter 13 related to the travel of the railway vehicle, and the like. It is generated on the basis of a preset traveling condition relating to the occurrence of an abnormal speed state. The speed signal generator 21 stores settings related to the speed change rate corresponding to various control operations such as operation to each notch level of the MC 11 and protection operation by the inverter 13 in the setting data 212b, and an input of the control operation is detected. Then, the speed change rate corresponding to the detected control operation is acquired from the setting data 212b, the frequency of the frequency signal generated at a speed corresponding to the speed change rate is changed, and the frequency of the changed frequency is changed. Generate and output a signal.
Accordingly, it is possible to generate and output the frequency signal output from the speed generator in a simulated manner in an easy and real-time manner corresponding to various control operations assumed when the railway vehicle is traveling. That is, it is possible to easily perform processing related to changes in such various output signals without manually performing an expensive dedicated generator or the like.
Therefore, even if the vehicle is not actually run, the inverter 13, the train information management device 15, the ATS 31, the first that operates according to the vehicle speed based on an arbitrary input from the MC 11, the cab interface 12 or the inverter 13 or the change thereof. Since the operating states of the brake control device 32 and the second brake control device 33 can be known and confirmed, an integrated operation test can be easily and reliably performed. In addition, it is possible to experience the correspondence between such operations and the recovery operation at the time of abnormality in the training and training of crew members and maintenance technicians.

また、制御部２１１は、定速モードを始めとする鉄道車両の種々の自動走行に係る特定運行モードに移行した場合に、当該特定運行モードに係る速度変化に対応した周波数信号を再現して出力することが出来る。これらの速度変更パターンは、設定データ２１２ｂに記憶されて、当該特定運行モードへ移行すると、制御部２１１が設定データ２１２ｂから読み出して現在の周波数を変更するので、複雑な速度変化パターンであっても容易にリアルタイムで再現することが出来る。 In addition, the control unit 211 reproduces and outputs a frequency signal corresponding to the speed change according to the specific operation mode when the operation mode shifts to the specific operation mode related to various automatic travelings of the railway vehicle including the constant speed mode. I can do it. These speed change patterns are stored in the setting data 212b, and when the operation mode is shifted to the specific operation mode, the control unit 211 reads the setting data 212b and changes the current frequency. It can be easily reproduced in real time.

また、設定データ２１２ｂは、鉄道車両の走行異常に係る異常な速度の時間変化パターンに係る異常速度情報を記憶し、速度信号生成処理において、予め設定された走行条件が満たされた場合には、この異常な速度の時間変化パターンに係る速度異常モードへ移行して、設定データ２１２ｂから読み出した異常速度情報に応じて周波数信号の周波数を変更することが出来る。従って、通常の走行状態だけではなく、速度発電機で想定される特殊な出力パターンを様々に設定して生成、出力し、各構成を動作させることが出来る。 In addition, the setting data 212b stores abnormal speed information related to a temporal change pattern of an abnormal speed related to abnormal traveling of the railway vehicle, and when a preset traveling condition is satisfied in the speed signal generation process, It is possible to shift to the speed abnormality mode related to the time change pattern of the abnormal speed and change the frequency of the frequency signal according to the abnormal speed information read from the setting data 212b. Accordingly, not only the normal traveling state but also various special output patterns assumed for the speed generator can be set, generated and output, and each component can be operated.

走行異常には、車輪の滑走及び空転が含まれるので、これらの実際に車両を走行させて発生させるには多大な手間がかかる珍しい状況も容易に再現して、インバータ１３などの動作試験を行うことが出来る。 Since the running abnormality includes wheel sliding and idling, these rare situations that require a great deal of time and effort to actually cause the vehicle to run are easily reproduced, and the operation test of the inverter 13 and the like is performed. I can do it.

また、ユーザの操作を受け付ける操作部２１３を備え、特定運行モードや速度異常モードにおける速度の時間変化パターンは、この操作部２１３への入力操作に基づいて任意に設定可能であるので、上述の車輪の空転や滑走のような珍しい現象を始めとする種々の速度変化パターンを容易且つより正確に再現させることが出来る。 In addition, an operation unit 213 that receives a user's operation is provided, and the time change pattern of the speed in the specific operation mode or the abnormal speed mode can be arbitrarily set based on the input operation to the operation unit 213. It is possible to easily and more accurately reproduce various speed change patterns including unusual phenomena such as idling and sliding.

また、電動車に設けられた速度発電機と制御車に設けられた速度発電機のように、速度と周波数との対応関係が異なる複数の周波数信号を並列に生成することが出来るので、一の速度変化に対応する複数の周波数信号を容易に生成して各々対応する構成に対して出力させることが出来る。 Moreover, since a plurality of frequency signals having different correspondences between speeds and frequencies can be generated in parallel, such as a speed generator provided in an electric vehicle and a speed generator provided in a control vehicle, A plurality of frequency signals corresponding to the speed change can be easily generated and output to the corresponding configurations.

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、特定運行モード時に、定速モードに係る自動的な回生ブレーキ及び力行の動作と関係なく速度を変化させることとしたが、回生ブレーキや力行に係るインバータ１３の動作を更に速度信号発生装置２１に戻して、当該動作レベルに応じた変更速度で周波数信号の周波数を変化させても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above embodiment, in the specific operation mode, the speed is changed regardless of the automatic regenerative braking and powering operation related to the constant speed mode. However, the operation of the inverter 13 related to regenerative braking and powering is performed. Furthermore, it is possible to return to the speed signal generator 21 and change the frequency of the frequency signal at a change speed corresponding to the operation level.

また、上記実施の形態では考慮していなかった勾配や積雪などのパラメータを更に考慮してより現実に沿った速度変化に基づく周波数信号を出力させても良い。 Further, a frequency signal based on a speed change in accordance with reality may be output by further considering parameters such as gradient and snow cover, which have not been considered in the above embodiment.

また、上記実施の形態では、ＭＣ１１が１レバーであり、また、列車情報管理装置を用いた電車型の車両を例に挙げて説明したが、これに限られず種々の形式の車両に対して本願発明を適用することが出来る。
その他、上記実施の形態で示した数値、構成や制御手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 In the above embodiment, MC 11 has one lever, and a train type vehicle using a train information management device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to various types of vehicles. The invention can be applied.
In addition, specific details such as numerical values, configurations, and control procedures shown in the above embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

１１マスターコントローラ（ＭＣ）
１２運転台インタフェイス
１３インバータ
１５列車情報管理装置
１５１操作表示部
２１速度信号発生装置
２１１制御部
２１２記憶部
２１２ａ制御プログラム
２１２ｂ設定データ
２１３操作部
２１４表示部
３１自動列車停止装置（ＡＴＳ）
３２第１ブレーキ制御装置
３３第２ブレーキ制御装置
１００車両動作模擬システム 11 Master controller (MC)
12 cab interface 13 inverter 15 train information management device 151 operation display unit 21 speed signal generator 211 control unit 212 storage unit 212a control program 212b setting data 213 operation unit 214 display unit 31 automatic train stop device (ATS)
32 First brake control device 33 Second brake control device 100 Vehicle operation simulation system

Claims

A speed signal generating device that generates a frequency signal according to a traveling speed generated by traveling of a railway vehicle based on a control operation related to traveling of the railway vehicle and preset traveling conditions,
Setting storage means for storing a setting relating to a speed change rate corresponding to the control operation;
A frequency change that detects an input of the control operation, acquires the speed change rate corresponding to the detected control operation from the setting storage means, and changes the current frequency at a speed according to the speed change rate Means,
Signal generating means for generating a frequency signal of the changed frequency;
Signal output means for outputting the generated frequency signal , and
The control operation includes a transition operation to a specific operation mode related to traveling in a time change pattern of a predetermined speed,
The setting storage means stores specific speed information related to a temporal change pattern of the speed in the specific operation mode,
The said frequency change means will change the said present frequency according to the said specific speed information read from the said setting memory | storage means, if it transfers to the said specific operation mode, The speed signal generator characterized by the above-mentioned .

A speed signal generating device that generates a frequency signal according to a traveling speed generated by traveling of a railway vehicle based on a control operation related to traveling of the railway vehicle and preset traveling conditions,
Setting storage means for storing a setting relating to a speed change rate corresponding to the control operation;
A frequency change that detects an input of the control operation, acquires the speed change rate corresponding to the detected control operation from the setting storage means, and changes the current frequency at a speed according to the speed change rate Means,
Signal generating means for generating a frequency signal of the changed frequency;
Signal output means for outputting the generated frequency signal;
With
The frequency changing unit generates a plurality of the frequency signals having different correspondences between the traveling speed and the frequency in parallel.
The speed signal generator characterized by the above-mentioned.

The setting storage means stores abnormal speed information related to a temporal change pattern of abnormal speed related to abnormal running of a railway vehicle,
When the preset driving condition is satisfied, the frequency changing means shifts to a speed abnormality mode related to the time change pattern of the abnormal speed, and adds the abnormal speed information read from the setting storage means. in response speed signal generating apparatus according to claim 1, wherein changing the current frequency.

4. The speed signal generator according to claim 3, wherein the running abnormality includes wheel sliding and idling.

Comprising an operation means for accepting a user operation;
The speed signal generation device according to any one of claims 1, 3 , and 4 , wherein the time change pattern of the speed can be arbitrarily set based on an input operation to the operation means.