(57)【要約】【課題】自動的に結合度を調整して、調整作業の手間を省いた車上子検査装置を提供する。【解決手段】金属片保持部１４２は、金属片１４１を、その位置に応じて車上子３の結合度が変化するように移動可能に保持する。結合度測定部２３は、車上子３に測定用信号を出力して、結合度を測定する。金属片１４１の位置を可変とし、結合度測定部２３を備えるから、調整制御部２１が、結合度の測定値に基づいて金属片１４１の位置を制御することによって、自動的に結合度を設定値に調整することができる。したがって、結合度試験器を必要とすることなく、適当かつ正確に結合度を変化させ、車上子の検査を行なうことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車上子保持部と、結合度調整部と、接続切替部と、結合度測定部と、調整制御部とを含む車上子検査装置であって、
前記車上子保持部は、検査対象の車上子を保持し、
前記結合度調整部は、金属片と、金属片保持部と、駆動部とを含み、
前記金属片保持部は、前記金属片を、その位置に応じて前記車上子の結合度が変化するように移動可能に保持し、
前記駆動部は、入力された制御信号に基づいて前記金属片保持部を駆動して前記金属片を移動させ、
前記接続切替部は、前記車上子の接続先を、前記結合度の調整時には前記結合度測定部に、前記車上子の検査時には前記車上子に対応する受信器に切替え、
前記結合度測定部は、前記車上子に測定用信号を出力することによって前記車上子の結合度を測定して、その測定値を前記調整制御部に出力し、
前記調整制御部は、前記測定値が所定の設定値になるように前記駆動部に前記制御信号を出力する、
車上子検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の車上子検査装置であって、
さらに地上子と、車上子用駆動部と、検査制御部とを含み、
前記地上子は、前記車上子を含む発振回路の発振周波数を所定の共振周波数に変周し、
前記車上子保持部は、前記車上子を、前記地上子からの水平距離が変化するように移動可能に保持し、
前記車上子用駆動部は、入力された車上子制御信号に基づいて前記車上子保持部を駆動して前記車上子を移動させ、
前記検査制御部は、前記水平距離が規定値となるように前記車上子用駆動部に前記車上子制御信号を出力するとともに、前記車上子に対する前記金属片の相対位置が保たれるように前記駆動部に前記制御信号を出力する、
車上子検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車上子の応動距離などの検査を実施するための車上子検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動列車停止装置（いわゆる、ＡＴＳ装置）などの車両制御装置は、車上子が地上子に結合したときに、発振周波数が地上子の共振周波数に変周されることによって、車上側で地上側からの制御情報を受信し、その制御情報に応じた車両制御を行なう。例えば、車上子が停止現示を示す地上子と結合したときは、地上子から該当する周波数の制御信号を受信して、車両にブレーキ制御を与えるとともに、車両に設けたベルにより警報を鳴らすなどの車両制御を行う。
【０００３】
車上装置は、受信器である増幅回路と、その帰還回路を構成する車上子とを含み、増幅回路及び車上子は発振回路を構成する。車上子は、送信及び受信を各々行なう一対のコイルによって構成され、車体の床下に配置される。一対のコイルは、鉄製の調整バー（金属片）により電磁的に結合されることによって、発振状態を維持し、かつ、変周現象が生じる。この結合の程度は結合度と称され、一般的に、受信側のコイルに１００（ｍＡ）の電流を流したときに、送信側のコイルに生じる誘導電圧（ｍＶ）によって表される。なお、結合度は、通常、８０±２０（ｍＶ）の範囲を規定値とする。
【０００４】
結合度は、上述した調整バーの位置を変えることにより行なわれるが、この調整は、手間がかかることが従来から問題となっていた。これに対して、例えば、特許文献１では、増幅回路の出力に応じたモニタ信号を監視して結合度を知ることで、結合度の調整を容易にした車上装置が開示されている。
【０００５】
しかしながら、車上子の定期検査においては、車上子を車両から取り外した状態で応動距離などの検査を行なうから、特許文献１に記載された発明を適用できない。したがって、車上子の地上子に対する位置などの検査条件が変わるたびに、車上子のケーブルを繋ぎ変え、結合度試験器で結合度を確認しつつ、車上子に取り付けられた結合度調整金具を手動により調整するなどして、手間のかかる作業を依然として行なっているという問題があった。
【特許文献１】特開平９−２２１０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、自動的に結合度を調整して、調整作業の手間を省いた車上子検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係る車上子検査装置は、車上子保持部と、結合度調整部と、接続切替部と、結合度測定部と、調整制御部とを含む。前記車上子保持部は、検査対象の車上子を保持する。
【０００８】
前記結合度調整部は、金属片と、金属片保持部と、駆動部とを含む。前記金属片保持部は、前記金属片を、その位置に応じて前記車上子の結合度が変化するように移動可能に保持する。前記駆動部は、入力された制御信号に基づいて前記金属片保持部を駆動して前記金属片を移動させる。
【０００９】
前記接続切替部は、前記車上子の接続先を、前記結合度の調整時には前記結合度測定部に、前記車上子の検査時には前記車上子に対応する受信器に切替える。
【００１０】
前記結合度測定部は、前記車上子に測定用信号を出力することによって前記車上子の結合度を測定して、その測定値を前記調整制御部に出力する。前記調整制御部は、前記測定値が所定の設定値になるように前記駆動部に前記制御信号を出力する。
【００１１】
上述したように、金属片の位置を可変とし、結合度測定部を備えるから、調整制御部が、結合度の測定値に基づいて金属片の位置を制御することによって、自動的に結合度を設定値に調整することができる。したがって、結合度試験器を必要とすることなく、適当かつ確実に結合度を変化させ、車上子の検査を行なうことができる。また、接続切替部は、結合度の調整時又は検査時とに応じて、車上子の接続を切替えるから、結合度の調整又は検査ごとに、車上子のケーブルのコネクタを外して接続先を変更する面倒な作業を省くことができる。さらに、このような自動化により人為的なミスを防ぐ効果も得られる。
【発明の効果】
【００１２】
以上述べたように、本発明によれば、自動的に結合度を調整して、調整作業の手間を省いた車上子検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に、本発明に係る車上子検査装置の構成を示す。車上子検査装置は、応動距離検査装置１と、検査制御装置２とを含む。応動距離検査装置１は、車上子の応動距離、すなわち、地上子とのやりとりが可能な距離を検査するための設備である。検査制御装置２は、応動距離検査装置１による検査を実施するための操作並びに制御を行うための装置である。
【００１４】
応動距離検査装置１は、ステージ駆動部１１と、車上子保持部１３と、結合度調整部１４と、地上子１５とを含む。地上子１５は、底面Ｐに設置され、車上子３を含む発振回路の発振周波数を所定の共振周波数に変周する。
【００１５】
車上子保持部１３は、車上子用ステージ１３１と、ステージ支持部１３２，１３３とを含み、検査対象の車上子３を保持する。車上子３は、送信コイル３１と受信コイル３２を含む。図１では、便宜上、コイル３１，３２が底面Ｐに対して垂直に保持されているように示されているが、実際は、底面Ｐと平行になるように保持される。
【００１６】
車上子用ステージ１３１は、車上子３を所定位置に固定する固定部材であり、長方形状のフレームなどで構成される。ステージ支持部１３２，１３３は、車上子用ステージ１３１の端部を、水平方向（図１の紙面左右方向）においてスライド自在にそれぞれ支持する。車上子支持部１３２，１３３の内部には、上下で相対する一対のローラーが設けられており、この一対のローラーで車上子用ステージ１３１の端部を挟持することによって支持する。また、図示しないが、車上子用ステージ１３１の反対側の端部にも、同様にステージ支持部が設けられている。これにより、車上子保持部１３は、車上子３を、地上子１５からの水平距離ｘが変化するように移動可能に保持する。
【００１７】
ステージ駆動部１１は、車上子用駆動部であって、入力された車上子制御信号に基づいて車上子保持部１３を駆動して車上子３を移動させる。ステージ駆動部１１は、モーターなどの動力源で構成され、歯車機構などの動力伝達機構を介して車上子支持部１３２に接続されている。
【００１８】
結合度調整部１４は、金属片１４１と、金属片保持部１４２と、ベルト駆動部１４３とを含む。金属片１４１は、上述した調整バーであるが、特に鉄製に限定されるものではなく、アルミ製などでもよい。金属片保持部１４２は、ベルト１４２１と、回転軸１４２２，１４２３とを含み、金属片１４１を、その位置に応じて車上子３の結合度が変化するように移動可能に保持する。具体的には、金属片１４１は、ベルト１４２１の所定位置に金具などにより固定されており、回転軸１４２２，１４２３が回転することによって、水平方向（図１の紙面左右方向）に移動する。
【００１９】
ベルト駆動部１４３は、入力された制御信号に基づいて金属片保持部１４２を駆動して金属片１４１を移動させる。ベルト駆動部１４３は、モーターなどの動力源で構成され、歯車機構などの動力伝達機構を介して回転軸１４２２に接続されている。
【００２０】
一方、検査制御装置２は、接続切替部２５と、結合度測定部２３と、調整制御部２１とを含む。さらに、検査制御装置２は、調整用操作部２２と、結合度表示部２４と、切替用操作部２６と、検査用操作部２７と、結果表示部２８と、検査制御部２９とを含む。
【００２１】
接続切替部２５は、車上子３の接続先を、結合度の調整時には結合度測定部２３に、車上子３の検査時には車上子３に対応する受信器４に切替える。接続切替部２５は、車上子３のケーブルと接続されており、入力された切替信号に応じて接続先を切替える電気スイッチである。切替動作にあたって、切替用操作部２６は、外部からの操作に従って接続切替部２５に切替信号を出力する。接続切替部２５は、本実施形態のように切替用操作部２６からの切替信号によらなくとも、調整制御部２１又は検査制御部２９からの切替信号に基づいて切替動作するようにしてもよい。
【００２２】
結合度測定部２３は、車上子３に測定用信号を出力することによって車上子３の結合度を測定して、その測定値を調整制御部２１に出力する。具体的には、結合度測定部２３は、
調整制御部２１から測定指示信号が入力されたときに、受信コイル３２に１００（ｍＡ）の電流を流し、送信コイル３１の誘導電圧（ｍＶ）を測定する。結合度表示部２４は、７セグメントデコーダなどで構成され、結合度測定部２３の測定値を表示する。
【００２３】
調整用操作部２２は、結合度の調整にあたって、外部からの操作に従って調整指示信号と結合度の設定値Ｋ０を、調整制御部２１に出力する。このとき、接続切替部２５によって、車上子３と結合度測定部２３が接続されている必要はあるが、調整制御部２１から強制的に接続を切替えるようにしてもよい。調整用操作部２２は、例えば、コンピュータのモニタとキーボードのような操作手段で構成される。
【００２４】
調整制御部２１は、測定値が所定の設定値Ｋ０になるようにベルト駆動部１４３に制御信号を出力する。調整制御部２１は、調整用操作部２２からの調整指示信号を受けて、結合度測定部２３に測定指示信号を出力し、結合度測定部２３から入力された測定値Ｋと設定値Ｋ０の差分ΔＫを計算する。さらに、調整制御部２１は、差分ΔＫが所定値Ｌより小さくなるまでベルト駆動部１４３に制御信号を出力する。この制御信号は、例えば、ΔＫに基づいた比例制御によって生成する。差分ΔＫが所定値Ｌより小さいとき、調整制御部２１は、結合度が設定値Ｋ０に調整されたものとして、制御信号の出力を停止する。このとき、結合度が設定値Ｋ０に調整されたことは、結合度表示部２４に表示された測定値によって確認することができる。
【００２５】
検査用操作部２７は、応動距離の検査にあたって、外部からの操作に従って、検査制御部２９に検査指示信号を出力する。このとき、接続切替部２５によって、車上子３と受信器４が接続されている必要があるが、検査制御部２９から強制的に接続を切替えるようにしてもよい。検査用操作部２７は、例えば、コンピュータのモニタとキーボードのような操作手段で構成される。ここで、検査用操作部２７は、調整用操作部２２と共通の操作手段として構成してもよい。
【００２６】
検査制御部２９は、車上子３と地上子１５の水平距離ｘが規定値となるようにステージ駆動部１１に車上子制御信号を出力するとともに、車上子３に対する金属片１４１の相対位置が保たれるようにベルト駆動部１４３に制御信号を出力する。すなわち、検査制御部２９は、車上子３の応動距離の検査を行なうため、車上子３の位置制御を行う。このとき、車上子３の位置が変わることによって結合度が変化しないように、検査制御部２９は、車上子３の移動とともに金属片１４１も同じ距離だけ移動するように制御する（図１に実線及び点線で示した車上子３と金属片１４１を参照）。したがって、車上子３の位置変化に伴う結合度の再調整の手間を省くことができる。
【００２７】
また、検査制御部２９は、応動距離の検査にあたって、受信器４に検査信号を出力し、受信器４から入力される応答信号に基づいて検査結果を判定する。検査結果は、結果表示部２８に出力される。結果表示部２８は、液晶表示装置などで構成される。ここで、応動距離の検査時に、接続切替部２５が、誤って結合度測定部２３側になっていると、検査制御部２９が受信器４から応答信号を受けることができないから、結果表示部２８にＮＧの旨が表示されてしまう。したがって、検査制御部２９は、接続切替部２５の接続が結合度測定部２３側になっていることを検知して、結果表示部２８に警告を表示するのが望ましい。
【００２８】
次に、図２に結合度の調整と検査のフローを示して、本発明の作用効果を説明する。最初に、結合度調整のため、切替用操作部２６を操作して、車上子３の接続先を結合度測定部２３に切替える（Ｓｔ１）。さらに、調整用操作部２２を操作して、設定値Ｋ０を指定するとともに、調整開始を指示する（Ｓｔ２）。これを受けて、調整制御部２１は、結合度測定部２３に測定指示信号を出力する。
【００２９】
結合度測定部２３は、車上子３に測定用信号を出力して、結合度Ｋを測定する（Ｓｔ３）。調整制御部２１は、結合度測定部２３から入力された測定値Ｋによって、ΔＫ＝｜Ｋ−Ｋ０｜を計算する（Ｓｔ４）。調整制御部２１は、ΔＫ＜Ｌでないとき、ベルト駆動部１４３に制御信号を出力して、適宜、金属片１４１の位置を制御する（Ｓｔ５）。これは、ΔＫ＜Ｌとなるまで、繰り返し実行される（Ｓｔ３〜Ｓｔ５）。
【００３０】
次に、応動距離の検査のために、切替用操作部２６を操作して、車上子３の接続先を受信器４に切替える（Ｓｔ６）。さらに、検査用操作部２７を操作して、検査制御部２９に検査指示信号を出力する（Ｓｔ７）。検査制御部２９は、車上子３と金属片１４１の位置制御を行い、受信器４に検査信号を出力して応答信号から検査結果を判定する（Ｓｔ８）。検査結果は、結果表示部２８に出力されて（Ｓｔ９）、検査は終了する。さらに、結合度Ｋを他の設定値に変更して検査を行なう場合は、再びＳｔ１からフローを実行する。
【００３１】
このように、金属片１４１の位置を可変とし、結合度測定部２３を備えるから、調整制御部２１が、結合度の測定値に基づいて金属片１４１の位置を制御することによって、自動的に結合度を設定値に調整することができる。したがって、結合度試験器を必要とすることなく、適当かつ確実に結合度を変化させ、車上子の検査を行なうことができる。また、接続切替部２５は、結合度の調整時又は検査時とに応じて、車上子の接続を切替えるから、結合度の調整又は検査ごとに、車上子のケーブルのコネクタを外して接続先を変更する面倒な作業を省くことができる。さらに、このような自動化により人為的なミスを防ぐ効果も得られる。
【００３２】
また、出願人が、本願発明に係る車上子検査装置を製作して試験したところ、従来と比べると、結合の調整に要する時間がおよそ５分短縮されることが判明した。現在、１つの検査項目当たり３度の結合度の変更を要するから、合計で約１５分の時間を短縮することになる。検査項目は多数にのぼるため、さらなる時間短縮が可能となる見込みである。鉄道車両は公共交通機関であるところ、定期検査に与えられる時間は多くはなく、また、安全性の観点から検査は正確を期さねばならないから、このように検査時間の短縮をはかるとともに、正確性を向上することは極めて有益である。
【００３３】
なお、本実施形態では、応動距離の検査を例として挙げたが、これに限定されるものではなく、結合度の調整が必要となるものであれば、他の検査でもよい。また、本実施形態では、車上子３と金属片１４１の位置は、ともに水平方向に移動可能としたが、これに限定されるものではなく、移動方向が互いに垂直となるようにしてもよく、あるいは、ともに平面内を２次元で移動可能としてもよい。
【００３４】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る車上子検査装置の構成である。
【図２】結合度の調整と検査のフロー図である。
【符号の説明】
【００３６】
３                      車上子
４                      受信器
１１                    ステージ駆動部
１３                    車上子保持部
１４                    結合度調整部
１４１                  金属片
１４２                  金属片保持部
１４３                  ベルト駆動部
１５                    地上子
２１                    調整制御部
２３                    結合度測定部
２５                    接続切替部
２９                    検査制御部
【図１】
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【図２】
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