JPS59112219A - 距離パルス制御方法 - Google Patents

距離パルス制御方法

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JPS59112219A
JPS59112219A JP22210082A JP22210082A JPS59112219A JP S59112219 A JPS59112219 A JP S59112219A JP 22210082 A JP22210082 A JP 22210082A JP 22210082 A JP22210082 A JP 22210082A JP S59112219 A JPS59112219 A JP S59112219A
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distance
pulse
wheel
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track
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JP22210082A
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Nobuyuki Yoshida
信幸 吉田
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Hitachi High Tech Corp
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Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • G01C22/02Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers by conversion into electric waveforms and subsequent integration, e.g. using tachometer generator

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)

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】 本発明は軌道上を走行する車輌において、正確な走行距
離を自動的に算出する方法に関するものである。
従来、軌道検測車などの軌道走行車輌において走行距離
を検知するため、車輪に直結した車軸の回転数を検出、
積算する方法が広く用いられている。しかし、上記のよ
うな方法のみに頼ると、車輪の摩耗による減寸および車
輪のスリップのために誤差が混入する。
上記のような誤差を補正するため、従来、軌道に沿って
距離標識を設置するとともに、軌道走行車輌に距離標識
検出器を搭載して地点の検知を行なう方法が併用される
上述の車輪回転数に基づ(走行距離算出と、距離標識に
基づく走行距離算出とには、本質的な長短が有るため、
両者を併用して始めて正確かつ詳細な走行距離算出知す
ることができる。。
即ち、車輪回転数に基づく走行距離算出は前述のような
誤差混入の虞れは有るが、アナログ的に細かい単位まで
検知できるという長所が有り、例えば1メ一トル単位で
走行距離を算出することも可能である。これに比して距
離標識に基づ(走行距離算出に絶対的な正確さを有する
代りにデジタル的な粗い単位でしか走行距離を検知でき
ないという不具合が有る。理論的には、1メートル毎に
距離標識を設置すれば1メ一トル単位の走行距離検知が
可能であるが、実際に1メートル毎に距離標識を設ける
ことは困難で、実用性が無い。
以上の事情により、従来一般に、車輪回転数に基づく走
行距離算出を連続的に行いつつ、これと併行して距離標
識に基づく走行実距離を間欠的に検出し、上記の算出走
行距離を補正する方法が用いられている。これにより、
例えば1メ一トル単位の詳細な走行距離を算出しつつ、
例えば100メートル毎に誤差を補正して正確な走行距
離に合わせることができ、実用上充分な精度の走行距離
情報が得られる。
しかし、上記のような従来方法では走行距離の補正作業
をハード回路によって自動的に行なわせようとすると、
多数の回路ブロック?用いた大形の装置が必要となる。
本発明は上述の事情に鑑みて為され、走行距離を正確か
つ詳細に、小形の装置を用いて自動的に算出し得る短離
パルス制御方法?提供することを目的とする。
上記の目的乞達成するため、本発明は、軌道に沿って一
定間隔の距離標識を設置するとともに、軌道上を走行す
る車輌に上記の距離標識を検出する地点検知器、並びに
車輪の回転数検出器を設け、上記の回転数検出器の出力
である距離ノ4ルス信号と、地点検知器の信号出力とを
コンピュータに入力し、双方の信号出力の比較演算を行
なって走行距離を算出するとともに車輪の摩耗による算
出誤差を自動的に補正することを特徴とする。
第1図は本発明方法を適用して走行距離を算出する一実
施例の概要的なブロック図である。
車軸ノクルス発生器1の信号出力である距離A’ルス、
および地点検知器2の信号出力をマイクロコンピュータ
4に入力せしめ、第3図について後に詳述する演算を行
なわせて得られる1mA’ルスなデータレコーダ5に入
力せしめる。本発明を実施する際、上記の1mごとのノ
母ルスに代えて、1m以外の1定距離ごとにパルスを入
力させるように構成することも可能である。(本発明に
おいて1mパルスとは、走行距離を表示する最小単位を
示すためのパルスを含む意であり、メートル法における
1メートル毎のノヤルスに限るものでない)。
また、後に詳述する演算方法によって上記の1mノヤル
スを積算し、走行距離を算出して走行キロ程表示器6に
表示せしめる。上記の演算内容は後述の如く簡単である
から小形のマイクロコンピュータで足りる。又、既設の
中形コンピュータに容量的な餘裕容量を利用することも
できる。
第2図は、車輪に直結した車軸から得られる距離ノヤル
スの中から、その内の一つfy 1 mパルスとして出
力するタイミングを表わした図表である。
(イ)は実際のキロ程におけるメートル単位のm地点を
、(ロ)は車軸の回転数から得られる距離パルスを、(
)→は、後述のようにして、上記の距離パルスの内で1
 mに最も近いものを選択した1mパルスを、それぞれ
表わしている。
車輪に直結した車軸の回転数に基づく距離パルス(ロ)
は、本発明方法における距離算出の原データとなる(以
下これを原)ぐルスPa * P+ +・・・・・・と
略称する)。
原パルスPO+ p、 l・・・ヲ積算して得られる走
行距離Sは次式によって与えられる。
S=ilILCM〕      ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・(5,1)ただし i;原ノやルス数 L;原パルスの間隔(m単位) 止揚の(5,1)式は一般に端数を含むので、これ乞修
正し、小数点以下を切捨てるように下式とする。
N−1@L≦0      ・・・・・・・・・・・・
・・・(5,2)女だし、Nに正の整数である。
原パルスpo l p、 l・・・・・・が入力する毎
にマイクロコンピュータ4は(5,2)式を演算し、こ
れを満足した場合1mパルスをデータレコーダ5に出力
する。
次に走行距離を算出するために走行距離表示器6を上記
1mパルス毎に+1〔M〕カウントアツプする。ただし
、前記(5,2)式のNは最初に1としておき、1mパ
ルス出力ごとに+1づつ加x−t−ルものとする。前掲
の(5,2)式による切捨てを行うため、第2図に示し
fcl mパルスC/→は、正確な1m毎のm地点に比
して若干不等間隔になるが実用上の支障を生じない。
車輪の摩耗やスリップが無いと仮定すると、上記の作用
により極めて微小な誤差で走行距離が算出されるが、実
際には車輪の摩耗による直径の減寸、及び車輪のスリッ
プの影響を補正して正しい数値に修正しなければならな
い。ここに、車輪の摩耗は復元しない現象であるから摩
耗が検出されるとその後の計算における定数を訂正しな
ければならず、スリップは一時的な現象であるから一回
限りの補正を加えれば足り、その後の計算における定数
には触れる必要が無い。
次に、摩耗による車輪の減寸を検出して走行距!111
Y補正する方法の一実施例を説明する。
本実施例は軌道検測車に本発明を適用したもので、車輪
に摩耗や異常スリップが無い場合の原パルス数を3,2
00個/Ktnに設定し、かつ、距離標識′j¥:10
0m毎に設置する。
原パルス間隔は1000m/3200= 0.3125
mである。従って、この車輪がスリップせずに走行した
場合、距離標識100mに対する320個目ごとに原ノ
やルスと距離標識の検出パルスとが一致することになる
しかし、車輪径が摩耗減寸すると、地点検知パルス32
0個ごとに原パルスと一致するタイミングが崩れるので
、適当な区間数、例えば500区間(50に+nに相当
)毎の距離標識を算える間に発生した原パルス数から車
輪の直径を逆算し、原パルス間隔の平均値乞求めてこれ
にニジ原パルス間隔の補正乞行なう。すなわち、原パル
ス間隔は(5,1)式?変形して次式で与えられる。
L=S/i         ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・(5,3)ただし、Sの値は上記
のように原パルス間隔のバラツキが平均化されるに充分
な大きさにとるものとする□ 上記の(5,3)式によってLを算出した都度、この値
乞前掲の(5,1)式に代入する。
このような方法7用いfc場合に1mパルスがm地点に
正確に一致する確率は、車輪径が摩耗していない場合の
16分の1に比べて小さくなるが、1mノやルスとm地
点との差は最悪の条件を想定して見積っても原ノやルス
間隔0.3125mJニジも遥かに小さいので無視する
ことができる。
第3図はマイクロコンピュータ4におけル演算のフロー
チャートである。フロー9で、前掲の式におけるLの値
の設定7行なう。Lは原パルスの発生距離間隔であり、
車輪の摩耗によってその値が変化するが、初期状態は前
述の標準数1000 (ml/3200 :0.312
5を用いる。
フロー10のRレジスタは、原ノクルスから1mパルス
を選択するためのレジスタであり、1mに相当する数値
をRoとする。
フロー月で原パルスが入力されるとフロー12に進んで
RレジスタはLだけ減算される。演算は次式のごとくで
ある。
Rj = Ro   j  ” L       −−
−−−−(5,5)ここで、 j p 1 mノ母ルスが出力された時から、もしくは
Rレジスタが初期設定された時から起算しに1原パルス
の入力回数。
Rj;上記第1回目の原パルスが入力して演算した後の
Rレジスタの内容。
次に70−13でRjの内容が調べ、もしRjが零か負
であれば軌道検測車は1mの距離を進んだと判断してフ
ロー14にて1mパルスの出方、マタフロー15にて走
行キロ程を+1カウントアツグする。
更にフロー16にてRレジスタの書き直し、すなわち再
設定がなされる。
Rol=Ro+Rj・・・・・・・・四囲・・(5,6
)ここでRAは新しく設定し直され7(Rレジスタの内
容で(5,6)式演算の後、(5,5)式のjは0に設
定される。(5,6)式は、(5,1)式にて述べた端
数についての演算式であり、原パルスに対する演算過程
で端数による誤差を除く操作である。
70−11で原パルスの入力が無いときはフロー18に
進み、距離標識の検出によって得られる地点検知信号の
入力を調べ、地点検知信号が入力されているときは、ま
ず走行キロ程馨調べて、入力されている地点検知信号の
妥当性ケチニックする。
即ち、正当な地点検知信号は100 (M)毎に発生す
るものであるから、地点検知信号が入力された時の走行
キロ程は100 (M)の整数倍近傍の数値を示してい
るはずである。正常な走行状態においても微小なスリッ
プは存在する場合が多いので、必ずしも厳密に整数倍に
はならない。
そこで、地点検知信号が入力された時の走行キロ程が1
0100(の整数倍よりも±20(M)以内であれば、
これを真の地点検知信号と見做し、走行キロ程を101
00(の整数倍に修正する。次に70−21で地点検知
信号が500回入力されたか否かを調べる。これは軌道
検測車が50(KM)走行したか否かの調査で、もし5
0 (KM)走行したのであれば・フローnにおいて5
0 (I(M)間で発生した総原パルス数NPを下記の
演算式で調べる。
AP= NP−(50(KM) X 3200 )  
・・・・・・・・・(5,7)ここで AP; 50 (KM)間で測定した車輪の摩耗。
およびスリップ等によって発生した原 パルス数。
(5,7)式の演算結果APは車輪の摩耗によって発生
した過剰な原/fルスおよびスリップ等によりて発生し
た不正な原パルスとの和である。しかし、車輪の摩耗度
およびスリップの発生頻度から判断すると、後者の原パ
ルス数は□□□〔訓〕という距離において前者と比較す
ると非常に小さい。また一定距離において前者の原パル
ス数は、はぼ安定した数値であるが、後者はその発生原
因により不安定な数値である。以上の事情により、車輪
のスリップ等の影響を最小限におさえてAPにより車輪
の摩耗による補正(即ち原)4ルス間隔りの逆算)を行
なうには、次式を満たさなければならない。
AP> B x (50(KM) X  3200 )
  ・・・・・・・・・(5,8)B ; 50(KM
)間でスリップ等の発生する頻度具体的には、APの数
値に下限を設けて、 これを下まわる場合は、摩耗補正
演算の対象外とする。
下限は、車輪の摩耗限界を併せて考慮し、経験的に関〔
粘〕の距離で150程度とすることが適当である。フロ
ー別において原iQルス間隔りの算出を行なう。演算式
は、前述の(5,3)式でありSは関〔双〕である。
これにより、車輪の摩耗やスリップの影響を補正された
正確な走行距離がm単位で算定される。
以上詳述したように、本発明の距離パルス制御方法は軌
道に沿って距離標識を設置するとともに、軌道上を走行
する車輌に上記の距離標識を検出する地点検知器、並び
に車輪の回転数検出器を設け、上記の回転数検出器の出
力である距離/4’ルス信号と、地点検知器の信号出力
とをコンピュータに入力し、双方の信号出力の比較演算
を行なって走行距離を算出するとともに車輪の摩耗によ
る算出誤差乞自動的に補正することにJ:り、例えばマ
イクロコンピュータなどの小形の自動演算機器を用い、
若しくは他の中形コンピュータの餘裕容量を利用して走
行距離を正確に、かつ詳細に、自動的に算出することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の距離パルス制御方法の一実
施例を示し、第1図は概要的なブロック図、第2図は1
mパルスを示すタイミング図表、第3図はフローチャー
トである。 1・・・車輪の回転数検知器としての車軸パルス発生器
、2・・・地点検知器、4・・・マイクロコンピュータ
、5・・・データレコーダ、6・・・走行キロ程表示器
。 特許出願人  日立電子エンジニアリング株式会社代理
人弁理士 秋  本  正  実 多;S1図 6 第2図 AOAI  A2  As  A4  A5   A6
   A7(ハ) 4153図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 軌道に沿って距離標識を設置するとともに、軌道上を走
    行する車両に上記の距離標識を検出する地点検知器、並
    びに車輪の回転数検出器暑設け、走行距離に比例する距
    離パルス信号を出力する方式において、該距離パルス信
    号と、上記の地点検知器の信号出力とをコンピュータに
    入力し、双方の信号出力の比較演算7行って1mパルス
    を出力し、かつ走行距離を算出するとともに車輪の摩耗
    による算出誤差ン自動的に補正することを特徴とする距
    離パルス制御方法。
JP22210082A 1982-12-20 1982-12-20 距離パルス制御方法 Granted JPS59112219A (ja)

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JPH0132444B2 JPH0132444B2 (ja) 1989-06-30

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6286202A (ja) * 1985-10-08 1987-04-20 日立電子エンジニアリング株式会社 軌道検測データ収集方法
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