JP6530789B2 - Axle detection device, axle detection system - Google Patents
Axle detection device, axle detection system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6530789B2 JP6530789B2 JP2017147775A JP2017147775A JP6530789B2 JP 6530789 B2 JP6530789 B2 JP 6530789B2 JP 2017147775 A JP2017147775 A JP 2017147775A JP 2017147775 A JP2017147775 A JP 2017147775A JP 6530789 B2 JP6530789 B2 JP 6530789B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reception
- transmission
- unit
- calibration
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
Description
本発明は、軌道に設置した検知子の交流磁界をもとに車軸を検知する車軸検知装置に関する。 The present invention relates to an axle detection device that detects an axle based on an AC magnetic field of a detector installed in a track.
車軸検知器は、簡易な構成での列車検知を実現する。列車検知は、閉そく境界にセンサ(送信/受信検知子)を敷設させ、車軸検出を行っている。センサ敷設は、確実な車軸検出を実現するため、角度、高さ、レベル等、多々の調整要素を適切に設定する必要がある。そのような調整技術として、例えば、温度変動や経年変動があった場合でも、送信信号の状態をもとに車軸を検知する基準値を調整することで、安定した車軸検知を図る技術が提案されている(特許文献1参照)。 The axle detector realizes train detection with a simple configuration. In train detection, a sensor (transmission / reception detector) is installed at a block boundary to detect an axle. The sensor installation needs to properly set many adjustment elements such as angle, height, and level in order to realize reliable axle detection. As such adjustment technology, for example, even if there is a temperature fluctuation or a secular fluctuation, a technology for achieving stable axle detection by adjusting a reference value for detecting an axle based on the state of a transmission signal is proposed. (See Patent Document 1).
図6を参照して比較例の車軸検知システム101(車軸検知器)を示す。車軸検知システム101は、軌道(レール)99に設置された検知子150(送信検知子151、受信検知子152)と、送信検知子151への交流信号供給及び受信検知子152から受信信号を取得する送受信装置120と、送受信制御部121とを備え、交流磁界の変化をもとに、車両90の車軸(車輪)を検知する。送受信制御部121は、車軸検知システム101の構成要素を統括的に制御する。
The axle detection system 101 (axle detector) of a comparative example is shown with reference to FIG. The axle detection system 101 obtains a reception signal from the detection signal 150 (
より具体的には、送信側の機能として、周波数固定の発振部131から出力された交流信号が、ゲイン調整部132でゲイン調整され、送信アンプ133で増幅される。その後、送信トランス134で検知子150の送信検知子(送信用コイル)151に送られる。送信トランス134と送信検知子151の間には共振コンデンサ135が配置される。共振コンデンサ135は容量を調整可能となっている。
More specifically, as a function on the transmission side, the AC signal output from the frequency-fixed
受信側の機能として、受信検知子(受信用コイル)152が受信した信号は、受信側ケーブル154で受信トランス144に送信される。受信トランス144の両端は、共振コンデンサ145が設けられている。受信トランス144から受信アンプ143を介して位相検波部142に送られる。位相検波部142は、発振部131の出力である基準位相を取得し、受信電圧を判定回路141へ出力する。
As a function of the receiving side, the signal received by the receiving detector (receiving coil) 152 is transmitted to the receiving
上述した調整要素として、検知子150(送信検知子151、受信検知子152)の位置や角度等、送信側ケーブル153や受信側ケーブル154の長さ、共振コンデンサ135、145、ゲイン調整部132がある。
As adjustment elements described above, the positions and angles of the detector 150 (
ところで、適切な車軸検知において、重要なことは、センサ敷設時に上述の調整要素を適切に設定することである。一般に、センサ敷設時の調整は非常に煩雑になる傾向があり、調整工数の低減や自動化する技術が求められていた。すなわち、図6で示した構成において、調整要素が相互に影響しあうことがあり、調整の労力が多大になることがあった。特許文献1に開示の技術では、温度変化や経年変動に対しては一定の効果があるが、センサ敷設時の調整についてはそのまま適用することができず、別の技術が求められていた。
By the way, in proper axle detection, what is important is to properly set the above-mentioned adjustment factor at the time of sensor installation. In general, the adjustment at the time of sensor installation tends to be very complicated, and a technique for reducing the number of adjustment steps and for automation has been required. That is, in the configuration shown in FIG. 6, the adjustment elements may influence each other, which may result in a large amount of adjustment effort. The technology disclosed in
本発明は、以上のような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a technique for solving the above-mentioned problems.
本発明の車軸検知装置は、送信コイルと受信コイルがレールを挟んで配置される検知子と、前記送信コイルへの送信信号を送信する送信部と前記送信コイルから出力される前記送信信号に応じて前記受信コイルから受信信号を取得し前記レールに車両が存在するか判断する受信部とを有する送受信装置と、を備え、前記送信部は、前記送信信号を発振する発振部と該発振部から出力された前記送信信号を増幅するゲイン調整部とを備え、前記受信部は、前記受信コイルからの前記受信信号と前記発振部から出力された前記送信信号を比較して受信電圧を出力する位相検波部とを備え、前記発振部、前記ゲイン調整部および前記位相検波部と接続して、前記発振部において予め定められた帯域内で設定された複数の周波数と、前記ゲイン調整部において予め定められた増幅範囲内で設定された複数の増幅率との組み合わせに対応する前記受信電圧を、前記位相検波部により前記複数の周波数と前記複数の増幅率の全ての前記組み合わせを測定した後に、前記受信電圧が予め定められた目標値に一番近い値になる前記組み合わせを抽出するキャリブレーションが行われ、以降は当該組み合わせを構成する前記周波数、前記増幅率が前記発振部、前記ゲイン調整部において、それぞれ設定される。
また、前記目標値は、前記受信電圧の最大値より小さい値であってもよい。
また、前記キャリブレーションにおいて、前記複数の周波数は低い側から高い側へまたは高い側から低い側へ向けて何れか一方の向きのみで前記帯域内で変化させてもよい。
また、前記キャリブレーションにおいて、前記増幅率が変わる度に、前記複数の周波数は低い側から高い側へまたは高い側から低い側へ向けて何れか一方の向きのみで前記帯域内で変化させてもよい。
また、前記帯域は、前記送信コイルと前記送受信装置とを接続する送信側ケーブルの長さまたは前記受信コイルと前記送受信装置とを接続する受信側ケーブルの長さに応じて定められてもよい。
本発明の車軸検査システムは、互いに異なる周波数の前記送信信号を用いる前記車軸検知装置を2台具備し、前記キャリブレーションにおいて、低い周波数の前記送信信号を用いる一方の前記車軸検知装置において、前記受信電圧が最大値となる前記発振部の周波数を境に低い周波数側の前記帯域で前記複数の周波数を変化させ、高い周波数の前記送信信号を用いる他方の前記車軸検知装置において、前記受信電圧が最大値となる前記発振部の周波数を境に高い周波数側の前記帯域で前記複数の周波数を変化させる。
Axle detection apparatus of the present invention, depending on the transmission signal output a detection element which receives the coils and transmitting coils are arranged to sandwich the rail, from the transmission coil and the transmission unit for transmitting the transmission signal to the transmission coil and a reception device having a reception unit that determines whether the vehicle is present in the acquired the rail received signal from the receiving coil Te, and the transmission unit, the oscillator and the oscillation unit for oscillating said transmission signal And a gain adjustment unit configured to amplify the output transmission signal , wherein the reception unit compares the reception signal from the reception coil with the transmission signal output from the oscillation unit and outputs a reception voltage. And a plurality of frequencies set in a predetermined band in the oscillation unit, connected to the oscillation unit, the gain adjustment unit, and the phase detection unit, and the gain adjustment unit. The received voltage corresponding to the combination with a plurality of amplification factors set within a predetermined amplification range is measured by the phase detection unit with all the combinations of the plurality of frequencies and the plurality of amplification factors. After that, calibration is performed to extract the combination in which the received voltage is closest to a predetermined target value, and thereafter, the frequency and the amplification factor constituting the combination are the oscillating unit, and They are respectively set in the gain adjustment unit.
Further, the target value may be smaller than the maximum value of the reception voltage.
Further, in the calibration, the plurality of frequencies may be changed in the band from either the low side to the high side or from the high side to the low side only in one direction.
Further, in the calibration, even when the amplification factor changes, the plurality of frequencies are changed within the band only in one direction from the low side to the high side or from the high side to the low side. Good.
Further, the band may be determined according to the length of a transmission cable connecting the transmission coil and the transmission / reception device or the length of a reception cable connecting the reception coil and the transmission / reception device.
The axle inspection system according to the present invention comprises two of the axle detection devices using the transmission signals of different frequencies from each other, and in the calibration, the reception is performed in one of the axle detection devices using the transmission signals of low frequency. In the other axle detection device using the transmission signal of the high frequency, the received voltage is maximized by changing the plurality of frequencies in the band on the low frequency side bordering on the frequency of the oscillating portion where the voltage reaches the maximum value. The plurality of frequencies are changed in the band on the high frequency side bordering on the frequency of the oscillation unit which becomes a value.
本発明によると、車軸検知装置のセンサ敷設時の調整の工数低減を実現できる。すなわち、(1)調整工数の低減によるトータルコスト削減、(2)調整業者の熟練度によるバラツキの抑制、が期待できる。 According to the present invention, it is possible to realize the reduction of the number of adjustment steps at the time of sensor installation of the axle detection device. That is, (1) reduction in total cost due to reduction in the number of adjustment steps, and (2) suppression of variation due to the skill level of the coordinator can be expected.
次に、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。 Next, modes for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “embodiments”) will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る、車軸検知システム1の概要を示すブロック図である。本実施形態の特徴は、車軸検知システム1の構成要素の調整機能(特に、伝送経路の伝達レベルの調整機能)にあり、車軸検知手法自体については一般的な技術であるので、以下では、主にそのような調整機能に着目し説明し、検知手法自体については簡単に説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an
車軸検知システム1は、軌道99上の車両90の車輪92を検知し、信号制御システム10に通知する。信号制御システム10は、車軸検知システム1からの通知を車両90の運行制御に利用する。
The
車軸検知システム1は、二重化された車軸検知系統(CH1、CH2)を有する。すなわち、第1チャネル(CH1)として、検知子(CH1)50aと、送受信装置(CH1)20aとを備える。第2チャネル(CH2)として、検知子(CH2)50bと、送受信装置(CH2)20bとを備える。第1チャネル(CH1)と第2チャネル(CH2)の構成要素は、基本的には同一の装置で構成される。すなわち、検知子(CH1)50aと検知子(CH2)50bとを区別しない場合は、「検知子50」と称する。送受信装置(CH1)20aと送受信装置(CH2)20bとを区別しない場合は、「送受信装置20」と称する。
The
図2は、車軸検知システム1の構成を示すブロック図であり、ここでは、1チャネル分だけ、すなわち、検知子50と送受信装置20とのブロック図を示す。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
検知子50は、送信用コイルである送信検知子51と受信用コイルである受信検知子52とを備え、一方の軌道99(レール)を挟んで対向した位置に配置される。送信検知子51と受信検知子52とは、それぞれ固定用ステイと一体化されており、固定の際には、高さや位置、角度(向き)等の設置態様の調整が不要である。すなわち、後述するキャリブレーション時に検知子50の設置態様の違いを実施的に考慮する必要がない。
The
送信検知子51は、送信側ケーブル53によって接続端子39を介して送受信装置20に接続される。同様に、受信検知子52は、受信側ケーブル54によって接続端子49を介して送受信装置20に接続される。送信側ケーブル53及び受信側ケーブル54は、複数種類(例えば、5m、10m、15mの3種類)の固定長のケーブルから選択される。すなわち、送信側ケーブル53及び受信側ケーブル54の長さが、複数から選択されるため、キャリブレーション時の条件を大幅に絞ることができる。
The
送受信装置20は、送信検知子51への出力系統である送信部30と、受信検知子52からの入力系統である受信部40と、送受信制御部21と、キャリブレーション部25とを備える。
The transmission /
送受信制御部21は、送受信装置20の構成要素を統括的に制御する。キャリブレーション部25は、検知子50の検知機能を最適化するために、調整機能を有する構成要素について、車軸検知システム1を設置する際に調整を行う。調整手順の詳細は後述する。なお、検知子50が二重化されている場合、キャリブレーション部25は、共通に一つだけ設けられ、各チャネルについてキャリブレーションを行う。キャリブレーション終了後は、キャリブレーションによって得られた設定値で車軸検知システム1が運用される。
The transmission /
送信部30は、下流側から順に、発振部31と、ゲイン調整部32と、送信アンプ33と、送信トランス34とを備える。送信検知子51の送信側ケーブル53の接続端子39と送信トランス34との間の経路上には、容量固定の共振コンデンサ35が直列に挿入されている。
The
発振部31は、キャリブレーション部25によって発振周波数を変更可能であって、設定された周波数で交流信号をゲイン調整部32へ出力する。また、受信部40の位相検波部42へ基準位相として出力する。ゲイン調整部32は、交流信号の出力ゲインを設定値に調整したうえで、送信アンプ33へ出力する。
The
送信アンプ33は、ゲイン調整部32から取得した信号を所定の増幅処理し、いわゆるマッチングトランスである送信トランス34に出力する。この構成によって、送信検知子51の「L(コイル成分)」と共振コンデンサ35の「C(容量)」とで所定の発振周波数で発振する。
The
受信部40は、上流側から順に、受信トランス44と、受信アンプ43と、位相検波部42と、判定回路41とを備える。受信トランス44は、いわゆるマッチングトランスであって、受信検知子52から接続端子49を介して取得した受信信号のインピーダンスを整合し、受信アンプ43へ受信入力電圧として出力する。受信アンプ43は、その信号を所定の増幅処理し、位相検波部42へ出力する。
The
位相検波部42は、発振部31から取得する基準位相と、受信アンプ43から取得した信号とを比較し、受信電圧として出力する。判定回路41は、その受信電圧をもとに、車軸検知を行う。なお、受信トランス44と接続端子49の経路には、受信トランス44と並列に固定の共振コンデンサが設けられてもよい。
The
つづいて、図3〜図5を参照して、車軸検知システム1の設置時のキャリブレーションについて説明する。図3は、受信レベルの特性例を示すグラフである。このグラフでは、発振周波数と受信レベル(ここでは、送信検知子51の電流値Ic[A]で示す)との関係を、ケーブル長を3種類(5m、10m、15m)に変化させた場合について示している。図4は、あるケーブル長におけるキャリブレーション時の受信レベルの特性例を示すグラフである。
Subsequently, calibration at the time of installation of the
図3の受信レベルの特性は、各ケーブル長について、ピーク(山型)を有する略対称の波形を示す。ピーク位置(周波数)は、ケーブル長5mが一番大きく、ケーブル長15mが一番小さい。 The characteristic of the reception level in FIG. 3 shows a substantially symmetrical waveform having a peak (peak shape) for each cable length. For the peak position (frequency), the cable length of 5 m is the largest, and the cable length of 15 m is the smallest.
キャリブレーション処理では、伝送経路の伝送レベル(送信レベル、受信レベル)の最適化を行う。具体的には、発振部31の発振周波数及びゲイン調整部32のゲイン値を変化させて、送信検知子51の電流値が過電流にならず、また磁気飽和しない範囲の最大値として検知上限値Th1max、Th2maxを設定する。なお、図1の車軸検知システム1、すなわち二重化したシステムに適用する場合は、第1チャネル(CH1)と第2チャネル(CH2)の発振周波数を規定値以上(例えば2kHz以上)隔てる必要があり、山型波形を呈する受信レベルの特性を考慮して、ピーク位置より低い周波数帯域fLで第1チャネル(CH1)の受信レベル目標値をTh1、ピーク位置より高い周波数帯域fHで第2チャネル(CH2)の受信レベル目標値をTh2に設定し、この目標値Th1,Th2に近づかせるように、キャリブレーション部25は、発振部31及びゲイン調整部32を調整する。
In the calibration process, the transmission level (transmission level, reception level) of the transmission path is optimized. Specifically, the oscillation frequency of the
また、周波数帯域fLの第1チャネル(CH1)では、周波数を低い側から高い側へ徐々に変化させて、受信レベルが目標値Th1に近づくようにキャリブレーションする。一方、周波数帯域fHの第2チャネル(CH2)では、周波数を高い側から低い側へ徐々に変化させ、受信レベルが目標値Th2に近づくようにキャリブレーションする。また、図4に示すように、ゲイン値については、小さい方から順次大きい方へ変化させていく。このような手順とすることで、送信部の信号電流が過大にならず、磁気飽和しない範囲で且つ第1チャネル(CH1)と第2チャネル(CH2)を規定値以上隔てた発振周波数にすることができる。 In the first channel (CH1) of the frequency band fL, the frequency is gradually changed from the low side to the high side, and calibration is performed so that the reception level approaches the target value Th1. On the other hand, in the second channel (CH2) of the frequency band fH, the frequency is gradually changed from the high side to the low side, and calibration is performed so that the reception level approaches the target value Th2. Further, as shown in FIG. 4, the gain value is changed from smaller to larger ones in order. By adopting such a procedure, the oscillation frequency at which the first channel (CH1) and the second channel (CH2) are separated by the specified value or more within a range where the signal current of the transmission unit does not become excessive and magnetic saturation does not occur. Can.
図5はキャリブレーションの手順を示すフローチャートである。図1の二重化された検知子50を有する車軸検知システム1及び図4の特性に適用する例を示す。キャリブレーションが開始されると、キャリブレーション部25は、まず、第1チャネル(CH1)のキャリブレーションを行い(S10)、つづいて、第2チャネル(CH2)のキャリブレーション(S20)を行う。第1チャネル(CH1)と第2チャネル(CH2)のキャリブレーションを別に行うのは干渉防止の観点からであり、干渉対策がなされる等して干渉の心配がない場合は、同時にキャリブレーションが行われてもよい。
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of calibration. FIG. 5 illustrates an example of application to the
ここでは、第1チャネル(CH1)のキャリブレーションではゲイン設定値G1が最大に達したら、第2チャネル(CH2)のキャリブレーションに移行する。そして、第2チャネル(CH2)のキャリブレーションで、ゲイン設定値G2が最大に達したら、キャリブレーションが終了となる。以下、より具体的に説明する。 Here, in the calibration of the first channel (CH1), when the gain setting value G1 reaches the maximum, the process shifts to the calibration of the second channel (CH2). Then, when the gain setting value G2 reaches the maximum in the calibration of the second channel (CH2), the calibration ends. The following more specifically describes.
第1チャネル(CH1)のキャリブレーション(S10)では、発振部31の発振周波数の周波数設定値F1(F1(自然数):1、2、・・・、Fmax1)及びゲイン調整部32のゲイン設定値G1(G1(自然数):1、2、・・・、Gmax1)が順次設定される。また、検知上限値Th1max、検知下限値Th1minが所定値に設定される。
In the calibration (S10) of the first channel (CH1), the frequency setting value F1 (F1 (natural number): 1, 2,..., Fmax1) of the oscillation frequency of the
キャリブレーション部25は、第1チャネル(CH1)の送受信装置(CH1)20aをオンし第2チャネル(CH2)の送受信装置(CH2)20bをオフする(S101)。つづいて、キャリブレーション部25は、ゲイン設定値G1=0、周波数設定値F1=0及び受信レベル差分ΔRv=Th1max−Th1minとし初期化する(S102)。
The
つづいて、具体的なゲイン設定値G1と周波数設定値F1とを求めるために、キャリブレーション部25は、ゲイン設定値G1をインクリメントし(S103)、さらに、周波数設定値F1をインクリメントする(S104)。これによって、ゲイン設定値G1=1(所定の最小のゲイン)、及び周波数設定値F1=1(所定の最小の周波数)の条件から順次、受信レベルRvの探索(掃引)が行われる。すなわち、ゲイン値としては小さい方から、発振周波数としても小さい方から順次探索が行われる。
Subsequently, in order to obtain specific gain setting value G1 and frequency setting value F1,
キャリブレーション部25は、位相検波部42から受信信号を取得し受信レベルRvを算出し(S105)、受信レベルRvが所定範囲内、より具体的には、検知上限値Th1maxと検知下限値Th1minの間(Th1min≦Rv≦Th1max)であるか否かを判断する(S106)。
The
受信レベルRvが所定範囲内(Th1min≦Rv≦Th1max)であれば(S106のY)、キャリブレーション部25は、目標値Th1と受信レベルRvとの差分の大きさ(|Th1−Rv|)が記録されている受信レベル差分ΔRv(初期値はTh1max−Th1minに設定)以下であるか否かを判断する(S107)。受信レベル差分ΔRv以下である場合(S107のY)、キャリブレーション部25は、受信レベル差分ΔRvを新たな|Th1−Rv|に書き換え(S108)、さらにその時点でのゲイン設定値G1及び周波数設定値F1をキャリブレーション部25の所定のメモリに上書き保存する(S109)。
If the reception level Rv is within the predetermined range (Th1min ≦ Rv ≦ Th1max) (Y in S106), the
受信レベルRvが所定範囲(Th1min≦Rv≦Th1max)内にない場合(S106のN)、または|Th1−Rv|≦ΔRvでない場合(S107のN)、及びゲイン設定値G1及び周波数設定値F1の上書き保存後(S109)は、キャリブレーション部25は、周波数設定値F1=Fmax1、すなわち、そのときのゲイン設定値G1において最後の周波数設定値まで探索が進んでいるか否かを判断する(S110)。
When the reception level Rv is not within the predetermined range (Th1min ≦ Rv ≦ Th1max) (N in S106) or when | Th1-Rv | ≦ ΔRv (N in S107), and the gain setting value G1 and the frequency setting value F1 After overwriting (S109), the
周波数設定値F1=Fmax1でなければ(S110のN)、キャリブレーション部25は、S104の処理に戻り、周波数設定値F1をインクリメントし、再度以降の処理を行う。
If the frequency setting value F1 = Fmax1 (N in S110), the
周波数設定値F1=Fmax1であれば(S110のY)、キャリブレーション部25は、周波数設定値F1を初期化(F1=0)したうえで(S111)、ゲイン設定値G1=Gmax1、すなわち、最後のゲイン設定値(最も大きいゲイン値)まで探索が進んでいるか否かを判断する(S112)。
If the frequency setting value F1 = Fmax1 (Y in S110), the
ゲイン設定値G1<Gmax1であれば(S112のN)、キャリブレーション部25は、S103の処理に戻り、以降の処理を継続する。ゲイン設定値G1=Gmax1であれば(S112のY)、キャリブレーション部25は送受信装置(CH1)20aのキャリブレーションを終了し、送受信装置(CH2)20bのキャリブレーション(S20)へ移行する。
If the gain setting value G1 <Gmax1 (N of S112), the
第2チャネル(CH2)のキャリブレーション(S20)では、発振部31の発振周波数の周波数設定値F2(F2(自然数):1、2、・・・、Fmax2)及びゲイン調整部32のゲイン設定値G2(G2(自然数):1、2、・・・、Gmax2)が順次設定される。また、検知上限値Th2max、検知下限値Th2minが所定値に設定される。第2チャネル(CH2)に関する検知上限値Th2max、検知下限値Th2minは、第1チャネル(CH2)に関する検知上限値Th1max、検知下限値Th1minと同じでもよいし、相違してもよい。
In the calibration (S20) of the second channel (CH2), the frequency setting value F2 (F2 (natural number): 1, 2,..., Fmax2) of the oscillation frequency of the
キャリブレーション部25は、第1チャネル(CH1)の送受信装置(CH1)20aをオフし第2チャネル(CH2)の送受信装置(CH2)20bをオンする(S201)。つづいて、キャリブレーション部25は、ゲイン設定値G2=0、周波数設定値F2=0及び受信レベル差分ΔRv=Th2max−Th2minとし初期化する(S202)。
The
つづいて、具体的なゲイン設定値G2と周波数設定値F2とを求めるために、キャリブレーション部25は、ゲイン設定値G2をインクリメントし(S203)、さらに、周波数設定値F2をインクリメントする(S204)。これによって、ゲイン設定値G2=1(所定の最小のゲイン)、及び周波数設定値F2=1(所定の最大の周波数)の条件から順次、受信レベルRvの探索が行われる。すなわち、ゲイン値としては小さい方から、発振周波数としては大きい方から順次探索が行われる。
Subsequently, in order to obtain the specific gain setting value G2 and the frequency setting value F2, the
キャリブレーション部25は、位相検波部42から受信信号を取得し受信レベルRvを算出し(S205)、受信レベルRvが所定範囲、より具体的には、検知上限値Th2maxと検知下限値Th2minの間(Th2min≦Rv≦Th2max)であるか否かを判断する(S206)。
The
受信レベルRvが所定範囲内(Th2min≦Rv≦Th2max)であれば(S206のY)、キャリブレーション部25は、目標値Th2と受信レベルRvとの差分の大きさ(|Th2−Rv|)が記録されている受信レベル差分ΔRv(初期値はTh2max−Th2minに設定)以下であるか否かを判断する(S207)。受信レベル差分ΔRv以下である場合(S207のY)、キャリブレーション部25は、受信レベル差分ΔRvを新たな|Th2−Rv|に書き換え(S208)、さらにその時点でのゲイン設定値G2及び周波数設定値F2をキャリブレーション部25の所定のメモリに上書き保存する(S209)。
If the reception level Rv is within the predetermined range (Th2min ≦ Rv ≦ Th2max) (Y in S206), the
受信レベルRvが所定範囲(Th2min≦Rv≦Th2max)内にない場合(S206のN)、または|Th2−Rv|≦ΔRvでない場合(S207のN)、及びゲイン設定値G2及び周波数設定値F2の上書き保存後(S209)は、キャリブレーション部25は、周波数設定値F2=Fmax2、すなわち、そのときのゲイン設定値G2において最後の周波数設定値まで探索が進んでいるか否かを判断する(S210)。
When the reception level Rv is not within the predetermined range (Th2min ≦ Rv ≦ Th2max) (N in S206) or when | Th2-Rv | ≦ ΔRv (N in S207), and the gain setting value G2 and the frequency setting value F2 After overwriting (S209), the
周波数設定値F2=Fmax2でなければ(S210のN)、キャリブレーション部25は、S204の処理に戻り、周波数設定値F2のインクリメントし、再度以降の処理を行う。
If the frequency setting value F2 = Fmax2 (N in S210), the
周波数設定値F2=Fmax2であれば(S210のY)、キャリブレーション部25は、周波数設定値F2を初期化(F2=0)したうえで(S211)、ゲイン設定値G2=Gmax2、すなわち、最後のゲイン設定値(最も大きいゲイン値)まで探索が進んでいるか否かを判断する(S212)。
If the frequency setting value F2 = Fmax2 (Y in S210), the
ゲイン設定値G2<Gmax2であれば(S212のN)、キャリブレーション部25は、S203の処理に戻り、以降の処理を継続する。ゲイン設定値G2=Gmax2であれば(S212のY)、キャリブレーション部25は送受信装置(CH2)20aのキャリブレーションを終了する。
If the gain setting value G2 <Gmax2 (N in S212), the
以上、本実施形態によると、車軸検知システム1の発振部31の発振周波数を調整可能として、設置時に自動でキャリブレーションを行うことができる。その結果、検知子50の敷設時の調整工数を大幅に低減できる。すなわち、(1)調整工数の低減によるトータルコスト削減、(2)調整業者の熟練度によるバラツキの抑制が実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the oscillation frequency of the
なお、上述のキャリブレーションでは、発振部31の発振周波数及びゲイン調整部32のゲイン値を求める処理であったがこれに限る趣旨ではない。例えば、ゲイン調整部32のゲイン値を固定として、発振部31の発振周波数のみキャリブレーションを行ってもよい。逆に、検知子50の向き等や共振コンデンサ35の容量を複数ステップで調整可能として、キャリブレーションの対象として含めてもよい。なお、送信側ケーブル53及び受信側ケーブル54の長さの種類を増やした場合は、当然に、図3で示した受信レベルの特性として把握すべき数が増える。また、長さを自由に変更可能とした場合は、そのような特性を事前に算出する工数や必要とされる記憶容量が増える。そのように、必要とされる記憶容量が増える場合は、例えば、ネットワーク上のサーバや信号制御システム10と連携することで対応することができる。
In the above-described calibration, the oscillation frequency of the
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。上記実施形態では、二重化のシステムについて説明したが、当然に、1CHのみ構成であっても適用することができる。 The present invention has been described above based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of the respective constituent elements, and such modifications are also within the scope of the present invention. In the above embodiment, although the system of duplexing has been described, it is of course possible to apply even if only one CH is configured.
1 車軸検知システム
10 信号制御システム
20 送受信装置
20a 送受信装置(CH1)
20b 送受信装置(CH2)
30 送信部
31 発振部
32 ゲイン調整部
33 送信アンプ
34 送信トランス
35 共振コンデンサ
40 受信部
41 判定回路
42 位相検波部
43 受信アンプ
44 受信トランス
50 検知子
50a 検知子(CH1)
50b 検知子(CH2)
51 送信検知子
52 受信検知子
53 送信側ケーブル
54 受信側ケーブル
1
20b Transmitter / receiver (CH2)
50b Detector (CH2)
51
Claims (6)
前記送信コイルへの送信信号を送信する送信部と前記送信コイルから出力される前記送信信号に応じて前記受信コイルから受信信号を取得し前記レールに車両が存在するか判断する受信部とを有する送受信装置と、
を備え、
前記送信部は、前記送信信号を発振する発振部と該発振部から出力された前記送信信号を増幅するゲイン調整部とを備え、
前記受信部は、前記受信コイルからの前記受信信号と前記発振部から出力された前記送信信号を比較して受信電圧を出力する位相検波部とを備え、
前記発振部、前記ゲイン調整部および前記位相検波部と接続して、前記発振部において予め定められた帯域内で設定された複数の周波数と、前記ゲイン調整部において予め定められた増幅範囲内で設定された複数の増幅率との組み合わせに対応する前記受信電圧を、前記位相検波部により前記複数の周波数と前記複数の増幅率の全ての前記組み合わせを測定した後に、前記受信電圧が予め定められた目標値に一番近い値になる前記組み合わせを抽出するキャリブレーションが行われ、以降は当該組み合わせを構成する前記周波数、前記増幅率が前記発振部、前記ゲイン調整部において、それぞれ設定されることを特徴とする車軸検知装置。 A detector in which a transmitting coil and a receiving coil are disposed across a rail;
It has a transmission unit that transmits a transmission signal to the transmission coil, and a reception unit that acquires a reception signal from the reception coil according to the transmission signal output from the transmission coil and determines whether a vehicle exists on the rail. A transmitting / receiving device,
Equipped with
The transmission unit includes an oscillation unit that oscillates the transmission signal, and a gain adjustment unit that amplifies the transmission signal output from the oscillation unit .
The reception unit includes a phase detection unit that compares the reception signal from the reception coil with the transmission signal output from the oscillation unit and outputs a reception voltage.
The oscillation unit, the gain adjustment unit, and the phase detection unit are connected, and a plurality of frequencies set in a predetermined band in the oscillation unit and an amplification range predetermined in the gain adjustment unit After the reception voltage corresponding to the combination with a plurality of set amplification factors is measured by the phase detection unit for all the combinations of the plurality of frequencies and the plurality of amplification factors, the reception voltage is determined in advance. Calibration is performed to extract the combination that is closest to the target value, and thereafter, the frequency and the amplification factor that constitute the combination are set in the oscillation unit and the gain adjustment unit, respectively. An axle detection device characterized by
前記キャリブレーションにおいて、 In the calibration,
低い周波数の前記送信信号を用いる一方の前記車軸検知装置において、前記受信電圧が最大値となる前記発振部の周波数を境に低い周波数側の前記帯域で前記複数の周波数を変化させ、 In the one axle detection device using the low frequency transmission signal, the plurality of frequencies are changed in the low frequency side band bordering on the frequency of the oscillation unit at which the reception voltage becomes the maximum value;
高い周波数の前記送信信号を用いる他方の前記車軸検知装置において、前記受信電圧が最大値となる前記発振部の周波数を境に高い周波数側の前記帯域で前記複数の周波数を変化させることを特徴とする車軸検知システム。 In the other axle detection device using the transmission signal of high frequency, the plurality of frequencies are changed in the band on the high frequency side bordering on the frequency of the oscillating portion where the reception voltage becomes the maximum value. Axle detection system.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017147775A JP6530789B2 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Axle detection device, axle detection system |
CN201810797125.XA CN109324348A (en) | 2017-07-31 | 2018-07-19 | Axle detection device |
TW107126350A TW201922537A (en) | 2017-07-31 | 2018-07-30 | Axle detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017147775A JP6530789B2 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Axle detection device, axle detection system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019026085A JP2019026085A (en) | 2019-02-21 |
JP6530789B2 true JP6530789B2 (en) | 2019-06-12 |
Family
ID=65264056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017147775A Active JP6530789B2 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Axle detection device, axle detection system |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6530789B2 (en) |
CN (1) | CN109324348A (en) |
TW (1) | TW201922537A (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8926060D0 (en) * | 1989-11-17 | 1990-01-10 | British Railways Board | Improvements in railway signalling system |
JP3597386B2 (en) * | 1998-06-22 | 2004-12-08 | 日本信号株式会社 | Axle detector |
JP2009040251A (en) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Nippon Signal Co Ltd:The | Axle detection device and vehicle control device |
US9162691B2 (en) * | 2012-04-27 | 2015-10-20 | Transportation Technology Center, Inc. | System and method for detecting broken rail and occupied track from a railway vehicle |
-
2017
- 2017-07-31 JP JP2017147775A patent/JP6530789B2/en active Active
-
2018
- 2018-07-19 CN CN201810797125.XA patent/CN109324348A/en active Pending
- 2018-07-30 TW TW107126350A patent/TW201922537A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109324348A (en) | 2019-02-12 |
TW201922537A (en) | 2019-06-16 |
JP2019026085A (en) | 2019-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9784777B2 (en) | Methods and systems for measuring power in wireless power systems | |
EP2693235B1 (en) | Detector with a coil for detecting a conductor or another circuit with another coil | |
US9528815B2 (en) | Transformer based sensor arrangement | |
US9100058B2 (en) | Illumination optical system, light irradiation apparatus for spectrometry, and spectrometer | |
US10571593B2 (en) | Method for analysing measurement signal of metal sensor and detecting object via metal sensor | |
JP6296061B2 (en) | Power transmission equipment | |
US10215779B2 (en) | Non-contact voltage measurement device | |
KR101697975B1 (en) | Inductive Displacement Sensor Using Frequency Modulation | |
KR20110110525A (en) | Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission mehod | |
US9966803B2 (en) | Receiver removal detection in wireless charging systems | |
US20160195598A1 (en) | Resonant inductive sensing with algorithmic control loop for tuning negative impedance to resonator impedance | |
KR20170082449A (en) | Position indicator and position indicating method | |
KR20140120404A (en) | Wireless power transmission apparatus, wireless power transmission system, and wireless power transmission method | |
JP6530789B2 (en) | Axle detection device, axle detection system | |
US9588189B2 (en) | System and method of detecting ultra weak magnetic field | |
KR20130137085A (en) | Apparatus and methdo for compensating antenna impedance mismatching | |
US20150035379A1 (en) | Method and apparatus for wireless energy reception using hybrid synchronization | |
US20140146897A1 (en) | Wireless telemetry auto for torque measurement system | |
US9780814B2 (en) | Gain control apparatus | |
KR102483640B1 (en) | Device and method to calibrate frequency | |
KR102522301B1 (en) | Resonator and method thereof | |
US10969244B2 (en) | Semiconductor device | |
US10060800B2 (en) | Physical quantity measuring device and physical quantity measuring system | |
JP7150536B2 (en) | Impedance adjustment method and impedance adjustment program | |
Diniz et al. | Automatic control to compensate misalignments of a wireless power system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181108 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20181108 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20181121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190423 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190517 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6530789 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |