JPH05249127A - Arithmetic unit for calculating speed and movement distance of traveling object - Google Patents

Arithmetic unit for calculating speed and movement distance of traveling object

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JPH05249127A
JPH05249127A JP5080792A JP5080792A JPH05249127A JP H05249127 A JPH05249127 A JP H05249127A JP 5080792 A JP5080792 A JP 5080792A JP 5080792 A JP5080792 A JP 5080792A JP H05249127 A JPH05249127 A JP H05249127A
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JP
Japan
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speed
moving body
wheel diameter
contact
calculating
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Application number
JP5080792A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroo Saito
洋男 齊藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH05249127A publication Critical patent/JPH05249127A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain such an arithmetic unit for calculating speeds and movement distances of a traveling object that the unit can accurately calculate the speed and moving distance of an traveling object even when the object makes racing, slipping, etc., the current wheel diameter data of the object can be automatically set, and a measured wheel diameter value can be adopted as it is. CONSTITUTION:The title arithmetic unit is provided with noncontact speedmeters 21 and 22 which measure the speed of a wheeled traveling object as an absolute speed in a non contact state and at least two speed generators 7 and 8 which detect the speed of the object from the rotation of the wheels of the object. In addition, the arithmetic unit is also provided with a higher priority circuit which inputs the detecting values of the generators 7 and 8 and selectively outputs the higher one of the two detecting values and an arithmetic block which calculates at least either one of the speed and movement resistance of the object based on the output of the higher priority circuit and absolute speeds of the speedmeters 21 and 22.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば鉄道車両等の移
動体の速度および移動距離の少なくとも一方を測定可能
な移動体の速度・移動距離演算装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed / moving distance calculating device for a moving body capable of measuring at least one of the speed and the moving distance of the moving body such as a railway vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は従来の鉄道列車保安装置の概要を
示すブロック図である。図において1はパターン付自動
列車停止装置(ATS−P)本体であり、この内部に
は、受信部2、速度照査部3、継電器部4、記録部5の
4つのブロックから構成される。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a block diagram showing an outline of a conventional railway train security system. In the figure, reference numeral 1 denotes a main body of an automatic train stop device with a pattern (ATS-P), and inside thereof, it is composed of four blocks of a receiving unit 2, a speed checking unit 3, a relay unit 4, and a recording unit 5.

【0003】受信部2には地上から電文を受け取る車上
子が接続され、速度照査部3には列車の速度周波数を出
力する速度発電機7,8(以下SG1,SG2とよぶ)
がとりつけられている。速度演算には列車の車輪径が必
要であり、この車輪径は通常、新製時には860φであ
り車輪交換の時期は780φ以下になった時である。
The receiving part 2 is connected to a car train that receives a telegram from the ground, and the speed checking part 3 outputs speed generators 7 and 8 (hereinafter referred to as SG1 and SG2) that output the speed frequency of the train.
Is installed. The wheel diameter of the train is necessary for speed calculation, and this wheel diameter is usually 860φ when newly manufactured, and the time for wheel replacement is when it becomes 780φ or less.

【0004】このため、速度照査部3には車輪径設定用
基板9が必要であり、通常は車輪径銘板10に各車輪径
が10mmピッチで印刷されており、この設定は車輪径設
定スイッチ11で行なう。スイッチ11で設定した車輪
径が速度照査部3での速度演算、距離演算のベースにな
るものである。
For this reason, the wheel diameter setting board 9 is required for the speed checking unit 3, and usually the wheel diameters are printed on the wheel diameter nameplate 10 at a pitch of 10 mm. Do in. The wheel diameter set by the switch 11 serves as a basis for speed calculation and distance calculation in the speed checking unit 3.

【0005】この様に構成された速度照査部3での速度
演算、距離演算は図10に示す様にSG1 7、SG2
8、2つの速度発電機が出力する速度周波数を高位優
先回路12に入力する。これはSG1,SG2のいずれ
か一方が断線トラブルやフォーク折れトラブルを発生
し、速度信号出力が出なくなった時を考慮し2重系にし
ているものである。
As shown in FIG. 10, the speed calculation and the distance calculation in the speed checking unit 3 thus constructed are SG17 and SG2.
8, the speed frequencies output by the two speed generators are input to the high priority circuit 12. This is a double system in consideration of a case where one of SG1 and SG2 causes a wire breakage trouble or a fork breakage trouble and the speed signal output is not output.

【0006】この高位優先回路12では、常に周波数の
高い方を採用するように構成されており、高位優先回路
12の出力は、速度演算ブロック13、距離演算ブロッ
ク14に伝えられそれぞれ速度、距離の演算をする様に
なっている。
The high-priority circuit 12 is constructed so that the one with a higher frequency is always adopted, and the output of the high-priority circuit 12 is transmitted to the speed calculation block 13 and the distance calculation block 14, respectively. It is designed to do calculations.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】さて、この様に構成さ
れた保安装置の距離演算、速度演算には次の様に大別し
て2つの問題がある。第1の問題は次の通りである。図
11は、列車の走行曲線を示すグラフである。OAの部
分は力行部分、ABは惰行部分、BCはブレーキの部分
である。図11においてX部は空転を示す部分である。
列車速度の真値は点線部分であるのに、SG1,SG2
のいずれかを取りつけた列車の車輪が空転すると、図1
0の高位優先回路12の作用によって高い周波数が採用
されてしまう。このため、ここで、速度演算、距離演算
に大きな誤差を生じることになる。
The distance calculation and the speed calculation of the security device constructed as above have the following two problems. The first problem is as follows. FIG. 11 is a graph showing a running curve of a train. The OA part is a power running part, AB is a coasting part, and BC is a brake part. In FIG. 11, the X portion is a portion that shows idling.
Although the true value of the train speed is the dotted line part, SG1, SG2
When the wheels of the train with one of the
Due to the action of the high priority circuit 12 of 0, a high frequency is adopted. Therefore, here, a large error will occur in the speed calculation and the distance calculation.

【0008】又、図11のY部は滑走を示す部分であ
る。特に雨天の日など列車は進行しているにもかかわら
ず、SG1,SG2いずれかを取りつけた車輪がブレー
キと摩擦力により列車と同期した回転をしなくなってし
まうケースである。実際には、150〜180秒間完全
に車輪がロックされ速度が0になることも起る。
Further, the Y portion in FIG. 11 is a portion showing gliding. In particular, this is a case in which a wheel equipped with either SG1 or SG2 does not rotate in synchronism with the train due to the braking force and the frictional force, even though the train is progressing especially on a rainy day. In practice, it may happen that the wheels are completely locked for 150 to 180 seconds and the speed becomes zero.

【0009】この様なケースにおいては、SG1,SG
2のいずれか一方が正常動作をしていれば、図10の高
位優先回路12で正常速度、距離演算が可能になる。但
し、SG1,SG2を取りつけた2軸が同時に滑走すれ
ば当然誤差は発生することになる。
In such a case, SG1, SG
If either one of the two is operating normally, the high-priority circuit 12 in FIG. 10 can calculate the normal speed and the distance. However, if the two axes to which SG1 and SG2 are attached slide at the same time, an error will naturally occur.

【0010】図12は図11のX部分の処理方法に対す
る説明図である。列車において、空転が発生すると、こ
の車輪回転数は短時間のうちに列車の最高速度を越える
程の速度を発生させて非常ブレーキをかけてしまうこと
がある。このため、この様なケースでは現実の鉄道車両
での実験結果をもとに加速度6kW/h又は6km/sec、減
速度6km/h又は6km/sec の割合で速度が増減すると
仮定し、速度演算、距離演算を行なっている。この様な
ことから、図10の場合の速度補正ブロック15が図9
に用いられている。以上述べた従来の車軸の回転を利用
した速度検出方法は空転滑走がある限り大きな誤差が発
生してしまう。これが第1の問題点である。第2の問題
点は車輪径補正の問題である。車両の速度と速度周波数
fの関係は次式で表わされる。
FIG. 12 is an explanatory diagram for the method of processing the X portion of FIG. When a train runs idle, the wheel rotation speed may generate a speed exceeding the maximum speed of the train in a short time and the emergency brake may be applied. Therefore, in such a case, it is assumed that the speed will increase or decrease at a rate of acceleration of 6 kW / h or 6 km / sec and deceleration of 6 km / h or 6 km / sec based on the experimental results of actual railway vehicles. , Distance calculation is performed. Therefore, the speed correction block 15 in FIG.
Is used for. The conventional speed detection method using the rotation of the axle described above causes a large error as long as there is slipping. This is the first problem. The second problem is the wheel diameter correction problem. The relationship between the vehicle speed and the speed frequency f is expressed by the following equation.

【0011】[0011]

【数1】 ここで、Vは速度kW/h、Z:SGの歯車数(SG1回
転あたりの周波数) Dは車輪径(mm)
[Equation 1] Here, V is the speed kW / h, Z: the number of SG gears (frequency per SG rotation) D is the wheel diameter (mm)

【0012】である。(1)式において速度周波数fは
車輪径Dに反比例している。もし人為的ミスで860φ
を850φとまちがえたら誤差は860/850=1.
012であり1.2%となる。これは10km走行すれば
120mもの距離誤差を生ずることになる。又、必らず
発生する問題として855φの車輪径を860φと設定
すれば、860/855=1.0058で0.58%の
誤差である。これは距離積算にすると10km走行したら
58mの距離積算誤差が発生することになる。1km走行
でも5.8mである。これは、高密度運転の車両の駅停
止精度±25cmを要求されている時代にあっては、大き
な矛盾といわねばならない。
[0012] In the equation (1), the speed frequency f is inversely proportional to the wheel diameter D. If it is a human error, 860φ
If it is mistaken for 850φ, the error is 860/850 = 1.
It is 012, which is 1.2%. This means that if the vehicle travels 10 km, a distance error of 120 m will occur. Also, if a wheel diameter of 855φ is set to 860φ as an inevitable problem, the error is 0.58% at 860/855 = 1.0058. This means that if the distance is integrated, a distance integration error of 58 m will occur after traveling 10 km. It is 5.8 m even after traveling 1 km. This must be said to be a major contradiction in times when high-density driving vehicles require station stop accuracy of ± 25 cm.

【0013】本発明の目的は、速度演算、距離演算が空
転滑走等の移動体の運転時においても正確に求めること
ができ、また現状の車輪径データの設定を手動で行なう
のではなく自動設定とし、かつ車輪径数値に測定値をそ
のまま採用できる移動体の速度・移動距離演算装置を提
供することにある。
The object of the present invention is that the speed calculation and the distance calculation can be accurately obtained even during the operation of a moving body such as idling, and the current wheel diameter data is set manually rather than manually. Another object of the present invention is to provide a speed / movement distance calculation device for a moving body, which can adopt the measured value as it is for the wheel diameter numerical value.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、以下のように構成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

【0015】請求項1に対応する発明は、車輪を有する
移動体に対して非接触で移動体の速度を絶対速度として
測定する非接触速度検出手段と、前記車輪の回転から前
記移動体の速度を検出する少なくとも2個の速度発電機
と、この各速度発電機の検出値を入力し、この内の高い
値のものを選択出力する高位優先回路と、この高位優先
回路の出力と前記非接触速度検出手段の絶対速度に基づ
いて前記移動体の速度および移動距離の少なくとも一方
を演算する演算手段を具備している。
The invention according to claim 1 is a non-contact speed detecting means for measuring the speed of the moving body as an absolute speed without contacting the moving body having wheels, and the speed of the moving body based on the rotation of the wheels. Of at least two speed generators for detecting the above, and a high-priority circuit for inputting the detection values of each speed generator and selectively outputting the one with a higher value, and the output of this high-priority circuit and the non-contact The calculating means is provided for calculating at least one of the speed and the moving distance of the moving body based on the absolute speed of the speed detecting means.

【0016】請求項2に対応する発明は、車輪を有する
移動体に対して非接触で該列車の速度を絶対速度として
測定する非接触速度検出手段と、前記車輪の回転から前
記移動体の速度を検出する少なくとも2個の速度発電機
と、この各速度発電機の検出値を入力し、この内の高い
値のものを選択出力する高位優先回路と、前記移動体の
走行路において一定距離をもって設置される地上子およ
び前記移動体上に設置される移動体検出子により車輪径
を演算する車輪径演算手段と、この車輪径演算手段で演
算された車輪径と、前記非接触速度検出手段からの絶対
速度と、前記高位優先回路の出力に基づいて前記移動体
の速度および移動距離の少なくとも一方を演算する演算
手段とを具備している。
The invention corresponding to claim 2 is a non-contact speed detecting means for measuring the speed of the train as an absolute speed in a non-contact manner with a moving body having wheels, and the speed of the moving body from the rotation of the wheels. With at least two speed generators that detect the speed, a high-order priority circuit that inputs the detection values of each speed generator, and selectively outputs one with a higher value, and a fixed distance on the traveling path of the moving body. From the installed ground element and the moving body detector installed on the moving body, a wheel diameter calculating means for calculating a wheel diameter, a wheel diameter calculated by the wheel diameter calculating means, and the non-contact speed detecting means. Of the absolute speed and a calculating means for calculating at least one of the speed and the moving distance of the moving body based on the output of the high priority circuit.

【0017】[0017]

【作用】請求項1に対応する発明によれば、非接触速度
検出手段により移動体の絶対速度が検出されるので、こ
れを基準速度とし、速度発電機の出力のうち高位のもの
を選択して移動体の速度および移動距離の一方を求める
ようにしたので、速度演算、距離演算が正確に行える。
According to the invention corresponding to claim 1, since the absolute speed of the moving body is detected by the non-contact speed detecting means, this is used as the reference speed, and the higher one of the outputs of the speed generator is selected. Since one of the speed and the moving distance of the moving body is obtained by the above, speed calculation and distance calculation can be accurately performed.

【0018】請求項2に対応する発明によれば、車輪径
を演算し、この車輪径と、請求項1と同様に求めた絶対
速度である基準速度と、速度発電機の出力のうちの高位
のものに基いて移動体の速度および移動距離を求めるよ
うにしたので、これらを正確に求めることができ、従っ
て空転、滑走による速度演算、距離演算の誤差の除去が
可能になる。
According to the invention corresponding to claim 2, the wheel diameter is calculated, and this wheel diameter, the reference speed which is the absolute speed obtained in the same manner as in claim 1, and the higher one of the outputs of the speed generator. Since the velocity and the moving distance of the moving body are obtained based on the above, these can be obtained accurately, and therefore errors in the velocity calculation and the distance calculation due to idling and sliding can be removed.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明による移動体の速度・移動距
離演算装置の一実施例を示すブロック図であり、ここで
は鉄道列車の保安装置に適用した例について説明する。
図9の従来例に比較して、非接触速度計検出部21、非
接触速度計出力回路22を備えた非接触速度検出手段を
追加し、例えば近接スイッチのような地上信号検出素子
23を設け、このいずれも速度照査部3に対して信号を
入力するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a moving body speed / moving distance calculation apparatus according to the present invention. Here, an example applied to a railway train security device will be described.
Compared with the conventional example of FIG. 9, a non-contact speed detecting means including a non-contact speedometer detecting section 21 and a non-contact speedometer output circuit 22 is added, and a ground signal detecting element 23 such as a proximity switch is provided. In each case, a signal is input to the speed checking unit 3.

【0020】このうち、非接触速度検出手段は空転滑走
時の誤差に対しこれを正確に演算可能とする手段であ
り、地上信号検出素子23は車輪径設定による誤差を除
去するためのものである。まず、空転滑走時における誤
差除去の方法について説明する。非接触速度計は車両の
絶対速度を得ることを目的として研究開発されており、
レーザドップラ法を利用したものと、マイクロ波ドップ
ラ法を利用したものがある。の原理いる。ここで、レー
ザドップラ法の原理について、図2を参照して説明す
る。
Of these, the non-contact speed detecting means is a means for accurately calculating the error during slipping, and the ground signal detecting element 23 is for removing the error due to the wheel diameter setting. .. First, a method of removing an error during slipping will be described. The non-contact speedometer is being researched and developed for the purpose of obtaining the absolute speed of the vehicle.
There are a laser Doppler method and a microwave Doppler method. There is a principle of. Here, the principle of the laser Doppler method will be described with reference to FIG.

【0021】レーザ光を相対速度Vで動いているレール
に角度θで照射すると、照射光と同じ方向へ散乱される
光の周波数はfd なる、ドップラ周波数だけ、シフトし
ている。
When the laser light is applied to the rail moving at the relative speed V at the angle θ, the frequency of the light scattered in the same direction as the applied light is f d , which is shifted by the Doppler frequency.

【0022】[0022]

【数2】 ここで、fd はドップラ周波数は、fo は照射光の周波
数、Cは光速、Vはレールと車両の相対速度、θはレー
ルと照射光のなす角度である。
[Equation 2] Here, f d is the Doppler frequency, the f o frequency of the irradiated light, C is the speed of light, V is the relative velocity of the rail and the vehicle, theta is the angle of the rails with the irradiation light.

【0023】ドップラシフトを受けた散乱光と照射光
の、一部をビームスプリッタにより混合すると、ドップ
ラ周波数で変調された、光が得られる。この信号を、フ
ォトデテクタに入力しドップラ信号に変換、その中心周
波数を測定すれば、速度が求まる。また、マイクロ波ド
ップラ法の原理について、図3を参照して説明する。レ
ーザドップラ法と同じ原理をマイクロ波を用いて行う方
法である。
When a part of the scattered light that has undergone the Doppler shift and the irradiation light are mixed by the beam splitter, light that has been modulated at the Doppler frequency can be obtained. The speed can be obtained by inputting this signal into a photodetector, converting it into a Doppler signal, and measuring the center frequency thereof. The principle of the microwave Doppler method will be described with reference to FIG. This is a method that uses the same principle as the laser Doppler method using microwaves.

【0024】マイクロ波発振器からの出力をカップラと
ホーンアンテナをとうして、レール面に照射し散乱波を
同一のホーンアンテナで受信する。ここからカプラを通
しミキサへ導き、マイクロ波発振器からの出力の一部と
混合し検波することにより、ドップラ信号を得る。この
中心周波数を求めることにより、速度が求まる。
The output from the microwave oscillator passes through the coupler and the horn antenna and is irradiated on the rail surface, and the scattered wave is received by the same horn antenna. From this, a Doppler signal is obtained by guiding it to a mixer through a coupler, mixing it with part of the output from the microwave oscillator, and detecting it. The velocity is obtained by obtaining the center frequency.

【0025】以上述べた実施例において、車体振動、レ
ールの凹凸の影響誤差としてあらわれるため、全体とし
て速度誤差が±1km/h〜1.5km/h程度になってし
まうこと、現状の速度検出システムに比較するとコスト
高の面があり、単独で速度検出のメインとして、鉄道車
両に広く採用されるためには、まだまだ時間が必要であ
る。本実施例では、この非接触速度検出器をSG1,S
G2の出力信号の判定用として採用するシステムであ
る。
In the above-described embodiment, since the error appears as an influence error of the vehicle body vibration and the unevenness of the rail, the speed error as a whole is about ± 1 km / h to 1.5 km / h, and the current speed detection system. Compared with the above, there is a high cost aspect, and it still needs time to be widely adopted for railway vehicles as the main speed detection by itself. In the present embodiment, the non-contact speed detectors SG1, S
This is a system adopted for determining the output signal of G2.

【0026】図4は、図1の速度演算、距離演算手段の
構成を示すブロック図である。図においてSG1 7、
SG2 8より発生する速度周波数は速度信号判定回路
16に入力される。非接触速度信号検出部21は、その
出力回路22を経て速度信号判定回路16に入力され
る。この判定回路16の出力が速度演算手段13、距離
演算手段14のための正式な信号になる。図5に速度信
号判定回路16の機能を表わすフロー図を示す。このフ
ロー図に示す様に判定回路16には、以下のような機能
を有している。
FIG. 4 is a block diagram showing the structure of the speed calculation and distance calculation means of FIG. SG17 in the figure,
The speed frequency generated from SG28 is input to the speed signal determination circuit 16. The non-contact speed signal detection unit 21 is input to the speed signal determination circuit 16 via the output circuit 22 thereof. The output of the determination circuit 16 becomes a formal signal for the speed calculation means 13 and the distance calculation means 14. FIG. 5 is a flow chart showing the function of the speed signal determination circuit 16. As shown in this flowchart, the determination circuit 16 has the following functions.

【0027】(1)SG1 7,SG2 8の出力およ
び非接触速度計21の出力SGNCが正常に出力されてい
るいるかどうかのチェック機能がある(S1,S2,S
3)。 (2)あくまでも基準は非接触速度信号検出部SGNC
ありSGNCとの相対差の少ない方が選定される(S4,
S5,S6)。
(1) There is a function of checking whether the outputs of SG1 7 and SG2 8 and the output SG NC of the non-contact speedometer 21 are normally output (S1, S2, S).
3). (2) The reference is strictly the non-contact speed signal detection unit SG NC , and the one with a smaller relative difference from SG NC is selected (S4.
S5, S6).

【0028】(3)SG1,SG2がSGNCの誤差範囲
(実施例では±1.5km/h)を越える様な場合にはS
G1,SG2も同時に空転、滑走が発生していると考
え、SGNCの値を採用する(S7,S8,S9,S1
0,S11)。 図6はX,Yで空転や滑走が発生しても、非接触速度検
出部と速度信号判定回路16の作用により実線の速度が
選定される様子を示すものである。以上の様な構成によ
り、空転、滑走の様に速度信号が異常になるケースでも
正しい速度演算値と距離演算値が求められる。図7は車
輪径自動設定の方法についての説明図である。
(3) If SG1 and SG2 exceed the error range of SG NC (± 1.5 km / h in the embodiment), S
G1 and SG2 are considered to be spinning and gliding at the same time, and the value of SG NC is adopted (S7, S8, S9, S1).
0, S11). FIG. 6 shows how the speed of the solid line is selected by the action of the non-contact speed detector and the speed signal determination circuit 16 even if slipping or sliding occurs in X and Y. With the above-described configuration, correct speed calculation value and distance calculation value can be obtained even in the case where the speed signal becomes abnormal such as slipping or sliding. FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for automatically setting the wheel diameter.

【0029】図7(a)において列車30の床下に地上
信号検出素子23が取付けられる。これは例えば、近接
スイッチの様なもので構成され更に地上(例えばレール
間)に、一定距離lをおいて鉄片のような地上子31
A,31Bが設置される。
In FIG. 7A, the ground signal detecting element 23 is attached under the floor of the train 30. This is, for example, a device such as a proximity switch, which is further separated from the ground (for example, between rails) at a certain distance l such as an iron piece 31.
A and 31B are installed.

【0030】列車30が進行し、検出素子23が地上子
31Aと対向した時、地上信号検出素子にパルス状の信
号が発生、そこから速度周波数のカウントを始める。こ
のカウントは列車30がlだけ進んで地上子31Bに対
向するまで継続する。実施例では、列車30が一定距離
lを列車30が走行した時のパルスカウントによって車
輪径Dを速度照査部が自動的に計算で求める方法であ
る。すなわち、距離lを進んだ時の周波数カウント値を
p とするとカウント値1ヶ当りの距離lp は(3)式
で表せる。
When the train 30 progresses and the detection element 23 faces the ground element 31A, a pulsed signal is generated in the ground signal detection element, and the counting of the speed frequency is started from there. This count continues until the train 30 advances by 1 and faces the ground element 31B. In the embodiment, the speed checking unit automatically calculates the wheel diameter D by the pulse count when the train 30 travels a certain distance l. That is, when the frequency count value when the distance 1 is advanced is n p , the distance l p per count value can be expressed by the equation (3).

【0031】[0031]

【数3】 今速度発電機SG1 7,SG2 8の歯車数をZとす
ると、車輪径Dは次のように計算出来る。
[Equation 3] Assuming that the number of gears of the speed generators SG1 7 and SG2 8 is Z, the wheel diameter D can be calculated as follows.

【0032】[0032]

【数4】 [Equation 4]

【0033】この様に(3)式,(4)式で求めた車輪
径Dをメモリにストアして使用すれば、Dの1桁目は0
〜9を任意に選定出来、四捨五入のない正確な値を得る
ことができる。
Thus, if the wheel diameter D obtained by the equations (3) and (4) is stored in the memory and used, the first digit of D is 0.
-9 can be selected arbitrarily, and an accurate value without rounding off can be obtained.

【0034】この様にして求めた値を使用して(1)式
を計算すれば原理的な誤差は0になり1kmの距離を走行
しても数センチの誤差にしかならない。このような値を
使用し、演算するパターンはATS等は規定通の地点で
ブレーキ制御、惰行制御を行なうことが可能であり、到
着停止精度等も飛躍的に向上する。以上述べた演算装置
を用いれば、自動列車運転装置(ATO)、定地点停止
制御装置(TASC)、又最近開発されている運転支援
装置等の性能を著しく向上させることができる。尚同図
4(b)の様に地上子31を1ヶ地上子検出素子23
A,23B、2ヶとしてもまったく同様である。
When the equation (1) is calculated using the values thus obtained, the error in principle becomes 0, and even if the vehicle travels a distance of 1 km, it becomes an error of only a few centimeters. Using such a value, the ATS or the like can perform brake control and coasting control at specified points in the calculation pattern, and the arrival stop accuracy and the like can be dramatically improved. By using the arithmetic unit described above, it is possible to remarkably improve the performance of the automatic train operation device (ATO), the fixed point stop control device (TASC), and the recently developed driving support device. As shown in FIG. 4B, one ground element 31 is provided and the ground element detection element 23 is provided.
The same applies to A, 23B, and two.

【0035】前述の実施例の非接触速度検出手段は、レ
ーザドップラ法又はマイクロ波ドップラ法に限らず、空
間フィルタ法、交叉誘導線法、近接スイッチ法のいずれ
かを利用したものでもよい。
The non-contact velocity detecting means of the above-described embodiment is not limited to the laser Doppler method or the microwave Doppler method, but may be any one of the spatial filter method, the crossing guide wire method and the proximity switch method.

【0036】空間フィルタ法の原理を、図8に示す。対
物レンズを用いて、レール面の像を柵状シリコンフォト
ダイオード上に結ばせる。列車がレール面と相対速度V
で動くとすると、柵状シリコンフォトダイオード光の像
は光学系の倍率をmとするとmVの速度で動く。柵のピ
ッチをaとすると、柵状シリコンフォトダイオードから
の出力パルスの周期Tは(5)式のようになる。
The principle of the spatial filter method is shown in FIG. An image of the rail surface is formed on the fence-shaped silicon photodiode by using an objective lens. Train is on rail surface and relative speed V
, The fence-shaped silicon photodiode light image moves at a speed of mV, where m is the magnification of the optical system. When the fence pitch is a, the period T of the output pulse from the fence-shaped silicon photodiode is given by equation (5).

【0037】[0037]

【数5】 ここで、Tは出力パルスの周期aは柵状シリコンフォト
ダイオードの柵ピッチ、mは光学系の倍率、Vは列車と
レールの相対速度 (5)式を周波数fs で表わすと、次の(6)式にな
る。
[Equation 5] Here, T is the period a of the output pulse fence pitch Sakujo silicon photodiode, m is the magnification of the optical system, when V represents the train and the relative speed of the rail (5) at a frequency f s, the following ( It becomes the formula 6).

【0038】[0038]

【数6】 この柵状シリコンフォトダイオードの出力信号の中心周
波数を測定すれば列車とレールの相対速度Vを求められ
る。交叉誘導線法の原理は、レール間に一定ピッチの交
叉誘導線を張り、ここに交流の信号電流を流し磁界を作
る。
[Equation 6] By measuring the center frequency of the output signal of the fence-shaped silicon photodiode, the relative speed V between the train and the rail can be obtained. The principle of the cross induction wire method is that a cross pitch induction wire with a constant pitch is stretched between rails, and an alternating signal current is passed through this to create a magnetic field.

【0039】列車にピックアップコイルを取り付け、交
叉誘導線上を走行するとき、コイルに発生する、誘導起
電力を波形整形回路でパルスに変換、デジタル信号処理
回路で速度変換する方法である。
This is a method in which a pickup coil is attached to a train and the induced electromotive force generated in the coil when traveling on a cross induction wire is converted into pulses by a waveform shaping circuit and speed is converted by a digital signal processing circuit.

【0040】近接スイッチ法の原理は、レール間に金属
片を一定ピッチで設置し、列車に近接スイッチを取り付
け、一定ギャップで金属片と対抗させ、近接スイッチが
金属片上を通過するごとに、近接スイッチ内部の発振回
路が停止し、近接スイッチの下に、金属片がない時発振
するという動作を繰り返す。この動作信号をデジタル信
号処理回路で速度変換する方法である。
The principle of the proximity switch method is that metal pieces are installed between rails at a constant pitch, a proximity switch is attached to a train, and the metal pieces are opposed to each other with a constant gap. The oscillation circuit inside the switch stops, and the operation of oscillating when there is no metal piece under the proximity switch is repeated. This is a method in which the speed of this operation signal is converted by a digital signal processing circuit.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば、速度演算、距離演算が
空転滑走等の移動体の運転時においても正確に求めるこ
とができ、また現状の車輪径データの設定を手動で行な
うのではなく自動設定とし、かつ車輪径数値に測定値を
そのまま採用できる移動体の速度・移動距離演算装置を
提供することができる。
According to the present invention, the speed calculation and the distance calculation can be accurately obtained even during the operation of a moving body such as idling, and the current wheel diameter data is not manually set. It is possible to provide a moving body speed / moving distance calculation device that can be automatically set and that the measured value can be directly adopted as the wheel diameter numerical value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による移動体の速度・移動距離演算装置
の一実施例の概略構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a moving body velocity / moving distance calculation apparatus according to the present invention.

【図2】図1の非接触速度計検出部のレーザドップラ法
の原理図。
FIG. 2 is a principle diagram of a laser Doppler method of the non-contact speedometer detection unit of FIG.

【図3】図1の非接触速度計検出部のマイクロ波ドップ
ラ法の原理図。
3 is a principle diagram of the microwave Doppler method of the non-contact speedometer detection unit of FIG.

【図4】図1の速度距離演算手段を説明するためのブロ
ック図。
FIG. 4 is a block diagram for explaining a speed distance calculating unit in FIG.

【図5】図1の実施例で演算した走行曲線。5 is a travel curve calculated in the embodiment of FIG.

【図6】図1の速度信号判定回路説明図。6 is an explanatory diagram of a speed signal determination circuit of FIG.

【図7】図1の車輪径自動設定説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of automatic wheel diameter setting of FIG. 1.

【図8】図1の非接触速度計検出部の空間フィルタ法の
原理図。
FIG. 8 is a principle diagram of the spatial filter method of the non-contact speedometer detection unit in FIG.

【図9】従来の速度・移動距離演算装置の一例の概略構
成を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of a conventional speed / movement distance calculation device.

【図10】図9の速度演算、距離演算ブロック図。10 is a block diagram of speed calculation and distance calculation of FIG.

【図11】図9の例で演算した走行曲線。FIG. 11 is a travel curve calculated in the example of FIG.

【図12】図9の例による空転時の速度演算原理図。FIG. 12 is a principle diagram of speed calculation during idling according to the example of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…パターン付自動列車停止装置本体、2…受信部、3
…速度照差部、4…継電器部、5…記録部、7,8…速
度発電機、13…速度演算ブロック、14…距離演算ブ
ロック、16…速度信号判定回路、21…非接触速度計
検出部、22…非接触速度計出力回路、23…地上信号
検出素子。
1 ... Main body of automatic train stop device with pattern, 2 ... Receiver, 3
... speed difference section, 4 relay section, 5 recording section, 7, 8 speed generator, 13 speed calculation block, 14 distance calculation block, 16 speed signal determination circuit, 21 non-contact speed meter detection Part, 22 ... Non-contact speedometer output circuit, 23 ... Ground signal detecting element.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車輪を有する移動体に対して非接触で該
移動体の速度を絶対速度として測定する非接触速度検出
手段と、 前記車輪の回転から前記移動体の速度を検出する少なく
とも2個の速度発電機と、 この各速度発電機の検出値を入力し、この内の高い値の
ものを選択出力する高位優先回路と、 この高位優先回路の出力と前記非接触速度検出手段の絶
対速度に基づいて前記移動体の速度および移動距離の少
なくとも一方を演算する演算手段と、を具備した移動体
の速度・移動距離演算装置。
1. A non-contact speed detecting means for measuring the speed of the moving body as an absolute speed in a non-contact manner with respect to the moving body having wheels, and at least two units for detecting the speed of the moving body from the rotation of the wheels. Speed generators, a high-order priority circuit that inputs the detection values of each speed generator and selects and outputs the higher value among them, the output of this high-order priority circuit and the absolute speed of the non-contact speed detection means. And a calculating means for calculating at least one of the speed and the moving distance of the moving body based on the above.
【請求項2】 車輪を有する移動体に対して非接触で該
移動体の速度を絶対速度として測定する非接触速度検出
手段と、 前記車輪の回転から前記移動体の速度を検出する少なく
とも2個の速度発電機と、 この各速度発電機の検出値を入力し、この内の高い値の
ものを選択出力する高位優先回路と、 前記移動体の走行路において一定距離をもって設置され
る地上子および前記移動体上に設置される移動体検出子
により車輪径を演算する車輪径演算手段と、 この車輪径演算手段で演算された車輪径と、前記非接触
速度検出手段からの絶対速度と、前記高位優先回路の出
力に基づいて前記移動体の速度および移動距離の少なく
とも一方を演算する演算手段と、 を具備した移動体の速度・移動距離演算装置。
2. A non-contact speed detecting means for measuring the speed of the moving body as an absolute speed in a non-contact manner with respect to the moving body having wheels, and at least two for detecting the speed of the moving body from the rotation of the wheels. , A high-order priority circuit that inputs the detected values of each speed generator, and selectively outputs one with a higher value, and a ground element installed at a certain distance on the traveling path of the moving body, Wheel diameter calculating means for calculating a wheel diameter by a moving body detector installed on the moving body; a wheel diameter calculated by the wheel diameter calculating means; an absolute speed from the non-contact speed detecting means; A moving body speed / moving distance calculating device comprising: a calculating unit that calculates at least one of a speed and a moving distance of the moving body based on an output of a high-order priority circuit.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000162221A (en) * 1998-11-30 2000-06-16 Kenwood Corp Vehicle-speed detecting apparatus
JP2018091683A (en) * 2016-12-01 2018-06-14 日本信号株式会社 Wheel diameter specifying device
US10023162B2 (en) 2014-09-05 2018-07-17 Mitsubishi Electric Corporation Automatic train operation system and brake control device
KR20200052488A (en) * 2018-11-06 2020-05-15 한국철도기술연구원 Apparatus and method for controlling output of magnetic tachometer
CN113588984A (en) * 2021-06-29 2021-11-02 通号城市轨道交通技术有限公司 Train speed and distance measuring method and device, electronic equipment and storage medium
WO2022097534A1 (en) * 2020-11-05 2022-05-12 株式会社日立製作所 Vehicle speed calculation device and vehicle speed calculation method
EP3988371A4 (en) * 2019-06-21 2023-07-12 Hitachi, Ltd. Train safety system, train safety control method, and onboard train device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000162221A (en) * 1998-11-30 2000-06-16 Kenwood Corp Vehicle-speed detecting apparatus
US10023162B2 (en) 2014-09-05 2018-07-17 Mitsubishi Electric Corporation Automatic train operation system and brake control device
JP2018091683A (en) * 2016-12-01 2018-06-14 日本信号株式会社 Wheel diameter specifying device
KR20200052488A (en) * 2018-11-06 2020-05-15 한국철도기술연구원 Apparatus and method for controlling output of magnetic tachometer
EP3988371A4 (en) * 2019-06-21 2023-07-12 Hitachi, Ltd. Train safety system, train safety control method, and onboard train device
WO2022097534A1 (en) * 2020-11-05 2022-05-12 株式会社日立製作所 Vehicle speed calculation device and vehicle speed calculation method
CN113588984A (en) * 2021-06-29 2021-11-02 通号城市轨道交通技术有限公司 Train speed and distance measuring method and device, electronic equipment and storage medium
CN113588984B (en) * 2021-06-29 2024-03-26 通号城市轨道交通技术有限公司 Train speed and distance measuring method and device, electronic equipment and storage medium

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