JPH01193650A - 車両の速度算出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両、特に鉄道車両の速度算出方式に関し、低
速度から高速度までほぼ一定の間隔で安定した速度検出
を行う手段を提供することを目的としている。

（従来の技術） 近年の鉄道車両の速度算出方式は、車軸に交流の速度発
電機を取りつけ、速度発電機の出力より回転速度パルス
を作成し、予め設定した一定間隔（これを基準時隔と呼
ぶ）内に入力した回転速度パルスを計数し、これより車
両速度を求めるのが一般的である（これを一定時間パル
ス計数方式と呼ぶ）。第１図はこの方式の基準時隔Ｔと
回転速度パルスの関係を示したもので、第３図はこの方
式の回路例である。第３図により説明すると、カウンタ
１で回転速度パルスを計数し、ラッチ２により基準間隔
パルス入力時にカウンタｌの値をとらえ、バッファ３を
介してマイクロコンピュータヘ転送し、マイクロコンピ
ュータ側で乗除算により速度を算出する。この時の車両
速度Ｖ　（ｋｍ／ｈ）は基準時隔Ｔ　（ｓ）に計数され
た回転速度パルス数をｎ、車輪径をＤ　（ｍ）　、車輪
１回転の回転速度パルス数をＰとすると次のように表さ
れる。

ＴＰ （発明が解決しようとする課題） 従来の技術を用いた場合の問題点について以下に説明す
る。上記一定時間パルス計数方式において具体的数値例
として基準時間Ｔを０．２秒、車輪径を０．８６ｍ車輪
１回転のパルス数を６０パルスとすると回転速度パルス
ｌパルスが０．８１ｋｍ／ｈに相当し、これが速度の算
出誤差となり、正確に加減速度を算出する上で障害とな
っていた。また回転速度パルスの幅を計数して速度を算
出する方法もとられているが、１ｋｍ／ｈ程度の低速度
から高速度まで正確に回転速度パルス幅を計数すること
はパルス幅の変化が大きく、例えば上記数値例の場合、
速度１ｋｍ／ｈから速度３００に＋ｍ／ｈまで対応する
には、１６２ｗ＋ｓから０．５４ｍ５まで正確に計数で
きなければならず、カウンタのビット数を大きくとる必
要があり、実用的でなかった。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的は比較的簡便な方法で低速度から高速度ま
で精度よく算出する手段を提供することにある０本発明
は、車軸の回転に応じて発生する回転速度パルスを入力
として、予め設定した一定間隔にて基準時隔パルスを発
生し、基準時隔パルスの発生毎に次の回転速度パルス入
力までのパルスずれ時間を計測し、更に前回パルスずれ
時間計測時から上記パルスずれ時間計測時までの回転速
度パルス入力を計数し、これら二つの相前後するパルス
ずれ時間と回転速度パルス入力数とから回転速度パルス
幅の平均値を算出し、これをもとに車両の速度を算出し
ている。

（実施例） 本発明の実施例について第２図と第４図に基づき説明す
る。第２図の基準時隔パルス発生時点から次の回転速度
パルス入力までの時間を第４図のカウンタ７で計測し、
これをΔＴ、とする。また次の基準時隔パルス発生時点
から最初の回転速度パルス入力までの時間を同様に計測
し、これをΔＴよとする。この間の回転速度パルス数を
第４図のカウンタ１で計数するものとし、この値をｎ１
基準時間をＴとすればΔＴ、計測時点からΔＴ２計測時
点までの時間Ｔ、は次式で表される。

Ｔ、＝Ｔ−ΔＴ、＋ΔＴｚ　　　（ｓ）−・・・（２）
この間にｎ個のパルスが入力しているから平均パルス幅
はＴ、／ｎであり、速度Ｖは次式で表さＴ、　　　Ｐ この速度算出方式を平均パルス幅算出方式と呼ぶ。この
ようにすれば低速度から高速度までパルス幅計測をほぼ
一定の時隔て行うことができ、はぼ一定の速度算出精度
を保つことができる。計数による速度誤差は時間の計数
単位をΔｔとするとおおよそ次式で表される。

Ｖ　　　　　ＴＰ 具体的数値例として時間の計数単位を１ｍｓとした時の
速度算出誤差を調定時間パルス計数方式と比較して第５
図に示す。図より明らかなように、本発明の方式は従来
方式に較べて低速度の算出精度を著しく向上させること
ができる。

次にごく低速度のため基準時隔より回転速度パルスの間
隔が長（なる場合の解決策として、特許請求範囲第２項
に示す速度算出方式について第６図に基づき説明する。

第４図の方式は基準時隔パルス発生時点から次の回転速
度パルス入力までの時間ΔＴｌ、及び次の基準時隔パル
ス発生時点から最初の回転速度パルス入力までの時間Δ
Ｔ２を計測し、この間の基準時隔パルスは一周期である
としてきた。

そこで第６図においては基準時隔パルスを計数するカウ
ンタを設けて、次の回転速度パルスが入力するまでの基
準時隔パルス数を計数するようにする。このようにすれ
ば基準時隔より回転速度パルスの間隔が長くなる場合に
もパルス幅計測が可能となり、基準時隔パルス数をｍと
するとその幅は次式で表される。

Ｔ、＝ｍＴ−八Ｔ１へ＋ΔＴ、　　　（Ｓ）＋５）（発
明の効果） 本発明により比較的簡便な方法でごく低速度から高速度
までほぼ一定の間隔で車両の速度を精度よく算出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方式のパルス計数の説明図。第２図は本発
明のパルス計数の説明図。第３図は従来方式の回路例。 第４図は本発明の回路例。第５図は従来方式と本発明の
速度演算方式の速度算出誤差の比較図。第６１２１は本
発明の回路例。１一回転速度パルスのカウンタ、ｌ−ラ
ッチ、３・・−・バッファ、４−基準時隔パルス発生回
路、５・−単安定マルチバイブレーク。６−時間計数パ
ルス発生回路、７−基準時隔パルス発生時点から回転速
度パルス入力までの時間を計測するカウンタ、８−・ラ
ッチ、９−バッファ、１０−・−フリップフロップ、１
１−基準時隔パルスを計数するカウンタ、１２−・−ラ
ンチ、１３−・・バッファ、１４−フリップフロップ。 竿１　図 竿２凹 華３同 第　４　目 算≦図 速度　　　Ｖ　Ｏａｔ／ｈ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車軸の回転に応じて発生する回転速度パルスを用い
   て速度を算出する車両の速度算出方式において、予め設
   定した一定間隔にて基準時隔パルスを発生し、基準時隔
   パルス発生毎に次の回転速度パルス入力までのパルスず
   れ時間を計測し、更に前回パルスずれ時間計測時から上
   記パルスずれ時間計測時までの回転速度パルス入力数を
   計測し、これら二つの相前後するパルスずれ時間と回転
   速度パルス入力数とから回転速度パルス幅の平均値を算
   出し、これをもとに車両の速度を算出することを特徴と
   した車両の速度算出方式。 ２、基準時隔内に回転速度パルス入力のない場合、基準
   時隔パルス数を計数することにより、次の回転速度パル
   ス入力時点で車両の速度を算出可能とした特許請求範囲
   第１項記載の車両の速度算出方式。