(57)【要約】【課題】大空転滑走から微小空転滑走まで確実に検知することにある。【解決手段】複数軸の速度発電機のパルス数をカウントするカウンタ１１、パルス数倍周カウンタ１２と、何れか１つのカウンタのカウント値から複数時間のサンプリング速度に変換する速度変換処理部１５ａ，１５ｂと、この変換されたサンプリング速度ごとに加減速度を算出する加減速度算出部２１１と、これら複数時間のサンプリング速度及び各加減速度と予め登録される線形データを用いて空転・滑走の発生・終了を検知する発生・終了検出手段３１ａ〜３４ａ、３７ａ〜４０ａと、これら発生・終了信号から空転・滑走中を判断し、大空転・大滑走時に短時間のサンプリング速度の空転・滑走、微小空転・滑走時は長時間のサンプリング速度の空転・滑走を選択し各軸ごとの空転・滑走を判断する判断手段３５，３６，４１〜４３，２３とを設けた空転滑走検出装置である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の複数軸に取り付けられる速度発電機から所定の移動距離ごとに発生するパルスを用いて前記軸の空転滑走を検知する空転滑走検出装置において、
前記速度発電機から発生するパルス数をカウントするパルス数カウンタと、
このカウンタのカウント値から異なる複数時間のサンプリング速度に変換する速度変換手段と、
この速度変換手段で変換される各サンプリング速度ごとに加減速度を算出する加減速度算出手段と、
これら異なる複数時間のサンプリング速度及び各加減速度に基づいて空転または／及び滑走の発生・終了を検知する発生・終了検出手段と、
この検出手段によって前記各サンプリング速度ごとに得られる空転・滑走の発生・終了信号から空転中または／及び滑走中を判断する一方、大空転発生時または／及び大滑走発生時には少なくとも１つ前記短時間のサンプリング速度に起因する空転中または／及び滑走中を選択し、微小空転発生時または／及び微小滑走発生時には少なくとも１つの前記長時間のサンプリング速度に起因する空転中または／及び滑走中を用いて前記各軸ごとの空転・滑走を判断する空転・滑走判断手段と
を備えたことを特徴とする空転滑走検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空転滑走検出装置において、
前記速度発電機から発生するパルスの立上り・立下りをカウントするパルス数倍周カウンタを設け、
前記速度変換手段は、当該倍周カウンタのカウント値及び前記パルス数カウンタのカウント値の何れかを選択し、異なる複数時間のサンプリング速度に変換することを特徴とする空転滑走検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の空転滑走検出装置において、
前記速度発電機から発生するパルスから所定時間内の周波数値をカウントするパルス周期カウンタと、
このパルス周期カウンタによって得られる周波数値を周期カウンタ速度に変換する手段と、
この手段によって得られる周期カウンタ速度から周期カウンタ加減速度を算出する加減速度算出手段と、
これら周期カウンタ速度及び周期カウンタ加減速度に基づいて空転または／及び滑走の発生・終了を検知する手段と、
この手段によって得られる周期カウンタ速度に起因する空転または／及び滑走の発生・終了信号と前記異なる複数時間のサンプリング速度及び各加減速度から得られる空転または／及び滑走の発生・終了信号とに対し、自列車の速度帯に基づいて何れか一方又は両方を有効として選択し出力する有効・無効判定手段とを設けたことを特徴とする空転滑走検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の空転滑走検出装置において、
前記車両の複数軸に取り付けられる速度発電機から発生するパルスから得られる回転数を比較し、最も滑りの少ないと見なせる軸を選択し、この選択された軸の前記速度発電機から発生するパルスを利用することを特徴とする空転滑走検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車制御装置等に用いられる空転滑走検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
列車制御装置では、列車が所定時刻に所定の駅に到着させることから、列車の速度及び位置データを正確に求めることが重要である。
【０００３】
通常、列車の速度・位置を検出する場合、定常的に発生する誤差は、余裕分の中で見込むことが可能であるが、非定常的に発生する誤差は補正が必要となる。この非定常的な誤差要因は、主に空転滑走であることから、当該空転滑走を高精度に検出することが重要となる。
【０００４】
そこで、従来の空転滑走検出装置は、図５に示すように車両の任意の２軸に取り付けられた速度発電機５１ａ，５１ｂから発生するパルス数から速度を算出する速度算出処理部５２ａ，５２ｂと空転滑走検出処理部５３とにより構成されている。
【０００５】
この速度算出処理部５２ａ，５２ｂは、各軸に取り付けられる速度発電機５１ａ，５１ｂから所定の移動距離ごとに発生するパルス数をカウントする所要のビット数をもつパルスカウンタ５４ａ，５４ｂ、このパルスカウンタ５４ａ，５４ｂでカウントされるカウント値を所定の周期ごとにサンプリングするパルスサンプリング処理部５５ａ，５５ｂ及びこのサンプリングされたパルス値を所要のサンプリング時間を用いて、例えば２００ｍｓサンプリング速度に変換するパルス−速度変換処理部５６ａ，５６ｂが設けられている。
【０００６】
一方、空転滑走検出処理部５３は、図６に示すごとく各軸系の速度算出処理部５２ａ，５２ｂで算出される２００ｍｓサンプリング速度を微分処理して２００ｍｓ加減速度を算出する加減速度算出部６１ａ，６１ｂと、空転滑走判断処理部６２ａ，６２ｂと、これら空転滑走判断処理部６２ａ，６２ｂの両出力を比較し、空転中または／及び滑走中を検出する空転滑走判断部６３とによって構成されている。
【０００７】
ここで、前記空転滑走判断処理部６２ａ，６２ｂは、同一構成であるので、以下、１つの軸系の空転滑走判断処理部６２ａ側について説明し、他方の空転滑走判断処理部６２ｂの説明は省略する。
【０００８】
この空転滑走判断処理部６２ａは、空転中を判断する系と滑走中を判断する系とが設けられている。
【０００９】
この空転中を判断する系は、速度算出処理部５２ａから出力される２００ｍｓサンプリング速度とデータベース７０ａに予め登録されている線形データとから空転・滑走検知条件レベル（基準値），つまり基準となる検知加速度、終了検知減速度・速度を個別に算出する空転検知値算出処理部６４ａａ，６４ａｂと、この算出された検知加速度と２００ｍｓサンプリング加減速度とを比較し、加減速度が検知加速度を越えたときに空転の発生を検知する空転検知比較処理部６５ａと、空転検知値算出処理部６４ａｂで算出された終了検知減速度と２００ｍｓサンプリング加減速度との比較及び空転検知値算出処理部６４ａｂで算出された検知速度と２００ｍｓサンプリング速度との比較により、空転検知終了を検知する空転終了検知比較処理部６６ａと、これら空転検知比較処理部６５ａ、空転終了検知比較処理部６６ａの両出力から空転中を判断する空転中判断部６７ａとが設けられている。
【００１０】
一方、滑走中を判断する系にも同様に２つの滑走検知値算出処理部６４ｂａ、６４ｂｂ、滑走検知比較処理部６５ｂ、滑走終了検知比較処理部６６ｂ、滑走中判断部６７ｂが設けられている。そして、これら空転中判断部６７ａの出力と滑走中判断部６７ｂの出力を切換えて出力する空転滑走切換判断部６８ａが設けられている。
【００１１】
次に、以上のような空転滑走検出装置を用いて実際に空転した場合を例にとって説明する。
【００１２】
先ず、速度算出処理部５２ａ，５２ｂにてサンプリング時間２００ｍｓのサンプリング速度から微分処理によって２００ｍｓサンプリング加減速度を算出する。この状態において、空転検知値算出処理部６４ａａは、２００ｍｓサンプリング速度とデータベース７０ａに登録される線形データとを用いて、基準値となる検知加速度、空転検知値算出部６４ａｂにて終了検知減速度・速度を算出し、この算出された検知加速度は空転検知比較処理部６５ａに、また算出された終了検知減速度・速度は空転終了検知比較処理部６６ａに送られる。
【００１３】
この空転検知比較処理部６５ａは、算出された検知加速度と２００ｍｓサンプリング加減速度とを比較し、加減速度が検知加速度を越えたときに空転発生を検知し、空転中判断部６７ａに送出する。
【００１４】
一方、空転終了検知比較処理部６６ａは、空転検知値算出処理部６４ａｂで算出された終了検知減速度と２００ｍｓサンプリング加減速度との比較及び空転検知値算出処理部６４ａｂで算出された検知速度と２００ｍｓサンプリング速度との比較によって空転検知終了を検知し、同様に空転中判断部６７ａに送出する。従って、この空転中判断部６７ａは、空転検知信号と空転検知終了信号とに基づいて現在空転発生中を判定し、空転滑走切換判断部６８ａに送出する。
【００１５】
滑走検知についても、前述する空転検知と同様な処理を実行し、空転中判断部６７ｂにて滑走中であることを検知し、同様に空転滑走切換判断部６８ａに送出する。ここで、空転滑走切換判断部６８ａは、別々に処理されてきた空転検知信号と滑走検知信号とを受け取り、何れの軸に基づいて空転状態、滑走状態が発生しているかを判断する。これは、例えば滑走の戻りの加速中に空転を検知しないようにする。そして、最後に空転滑走判断部６３にて、それぞれの軸での判断結果をもとに、列車として１軸のみ空転・滑走か、全軸空転・滑走かの判断を行い、この判断結果を図示されていない補正処理部に送出する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような空転滑走検出装置では、パルスを速度に変換しているので、どうしてもサンプリング誤差が大きくなってしまう。一般に、列車の走行により発生する空転滑走には大空転滑走と微小空転滑走とが存在するが、大空転滑走の場合、例えば加減速度にして約±１０ｋｍ／ｈ／ｓの空転滑走が発生した場合、前述する空転滑走検出処理によって空転滑走を検知し補正することが可能である。
【００１７】
しかし、現在の速度発電機から発生するパルス数から速度に変換する速度位置検出方式では、微小空転滑走を検出することが難しい。その結果、次のような問題点が指摘されている。
【００１８】
▲１▼  微小空転が発生した場合、その発生状態を検知できないので、認識速度が実速度より高めに出てくる。一方、微小滑走が発生した場合、その微小滑走状態を検知できないので、認識速度が実速度より低めにでてくる。
【００１９】
▲２▼  微小滑走が発生した場合、実際の列車位置よりも後方位置と認識してしまう問題がある。
【００２０】
本発明は上記事情にかんがみてなされたもので、大空転滑走から微小空転滑走までを確実に検出可能とする空転滑走検出装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、車両の複数軸に取り付けられる速度発電機から所定の移動距離ごとに発生するパルスに基づいて前記各軸の空転滑走を検出する空転滑走検出装置であって、速度発電機から発生するパルス数をカウントするパルス数カウント手段と、このカウント手段のカウント値から異なる複数時間のサンプリング速度に変換する速度変換手段と、この速度変換手段で変換されたサンプリング速度ごとに加減速度を算出する加減速度算出手段と、これら異なる複数時間のサンプリング速度及び各加減速度に基づいて空転または／及び滑走の発生・終了を検出する発生・終了検出手段と、この検出手段によって前記各サンプリング速度ごとに得られる空転・滑走の発生・終了信号から空転中または／及び滑走中を判断する一方、大空転発生時または／及び大滑走発生時には前記短時間のサンプリング速度に起因する空転中または／及び滑走中を選択し、微小空転発生時または／及び微小滑走発生時には前記長時間のサンプリング速度に起因する空転中または／及び滑走中を用いて前記各軸ごとの空転・滑走を判断する空転・滑走判断手段とを設けた構成である。
【００２２】
本発明は以上のような構成とすることにより、速度発電機から発生するパルス数をパルス数カウント手段でカウントし、このカウントパルス値を速度変換手段で所要の異なるサンプリング時間に合わせて異なる複数のサンプリング速度を求めるとともに、加減速度算出手段にて各サンプリング速度ごとに加減速度を算出する。
【００２３】
しかる後、発生・終了検出手段は、予め登録されるサンプリング速度等に応じて参照されるべき線形データと各サンプリング速度と各サンプリング加減速度とを用いて空転・滑走の発生及び終了を検知し、空転・滑走判断手段に送出する。この空転・滑走判断手段は、各サンプリング速度ごとに得られる空転・滑走の発生・終了信号から空転中または／及び滑走中を判断し、大空転発生時または／及び大滑走発生時には短時間のサンプリング速度に起因する空転中または／及び滑走中を選択し、微小空転発生時または／及び微小滑走発生時には長時間のサンプリング速度に起因する空転中または／及び滑走中を用いて前記各軸ごとの空転・滑走を判断するので、例えば短時間のサンプリング速度に起因する空転中または／及び滑走中の選択時に大空転・大滑走発生を早期に検知可能であり、また長時間のサンプリング速度に起因する空転中または／及び滑走中の選択時には微小空転・微小滑走を容易に検知可能となり、大空転滑走から微小空転滑走までを確実に検知することが可能である。
【００２４】
また、パルス数カウント手段としては、パルス数カウンタを用いる他、パルス数倍周カウンタを設け、パルス数カウンタのカウントパルス値及びパルス数倍周カウンタのカウントパルス値を選択的に使用すれば、サンプリング速度の精度を高めることが可能である
さらに、速度発電機から発生するパルスのパルス周期（周波数）をカウントするパルス周期カウンタを設け、このパルス周期を周期カウンタ速度に変換し、前述同様に加減速度を算出し、空転・滑走中を判断し、各サンプリング速度に起因する空転中または／及び滑走中を含めて選択的或いは両方を用いることにより、検知精度を上げることが可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は本発明に係わる空転滑走検出装置の一実施の形態を示す構成図である。
【００２７】
この空転滑走検出装置は、車両の任意の各軸に取り付けられる速度発電機１１、１２、１ｎから発生するパルス数から異なる複数のサンプリング速度及び周期カウンタ速度を算出する各軸ごとの速度算出処理部２１、２２、２ｎと、これら速度算出処理部２１、２２、２ｎの出力を用いて空転または／及び滑走を検知する空転滑走検知処理部３とによって構成されている。
【００２８】
この速度算出処理部２１は、速度発電機１１から発生する移動距離に応じたパルス数のパルスをカウントするパルス数カウンタ１１および速度発電機１１から発生するパルス数のパルスをカウントする際、そのパルスの立上り及び立下りをカウントするパルス数倍周カウンタ１２、これらカウンタ１１，１２のパルス値を自列車内部から自動的に発生するカウンタ切換信号のもとに選択的に出力する選択手段１３、この選択手段１３の出力端側に設けられるパルスサンプリング処理部１４、このパルスサンプリング処理部１４の出力側に接続される複数のパルス−速度変換処理部１５ａ，１５ｂ，…，１５ｉが設けられている。なお、カウンタ切換信号は、パルスカウント値が取り易いか否か、また速度発電機１１の取付場所，例えばギアが噛んでいるか否かなどによって異なるが、一般的には低速域の場合にはパルス数カウンタ１１を選択し、高速域の場合にはパルス数倍周カウンタ１２を選択する。
【００２９】
このパルスサンプリング処理部１４は、パルス数カウンタ１１，１２のカウント値を所定のサンプリング時間ごとにサンプリングする機能をもっている。複数のパルス−速度変換処理部１５ａ，１５ｂ，…，１５ｉは、パルスサンプリング処理部１４によってサンプリングしたパルス値を少なくとも２つのサンプリング時間に合わせて例えば２００ｍｓ，１ｓのサンプリング速度に変換する機能をもっている。
【００３０】
また、速度算出処理部１１には、パルス周期カウンタ１６及び周波数−速度変換処理部１７を有し、周期カウンタ速度を算出する。このパルス周期カウンタ１６は所要周期のパルス数から周波数を算出する機能をもっている。周波数−速度変換処理部１７は、パルス周期カウンタ１６で算出された周波数を所要のタイミングで読込んで周期カウンタ速度を求めるものである。なお、パルス周期カウンタ１６を用いた理由は、自列車の速度帯に応じて、所要とするサンプリング速度よりも周期カウンタ速度から空転・滑走を検知した方が有利な場合があるためである。このサンプリング速度から求められる空転・滑走の検知と周期カウンタ速度から求められる空転・滑走の検知を用いるか、さらには両方の検知を用いるかは後記する速度有効無効判定処理部で行うものである。
【００３１】
なお、他の速度算出処理部２２、１ｎについては、速度算出処理部２１の構成と同様であるので、ここではその構成の説明を省略し、速度算出処理部２１の説明に譲る。
【００３２】
前記空転滑走検出処理部３は、図２に示すように各速度算出処理部２１、２２、２ｎに対応して設けられる加減速度算出部２１１，２１２，…，２１ｎ（２１ｎは図示せず）、空転滑走判断処理部２２１，２２２，…，２２ｎ（２２ｎは図示せず）及び空転滑走判断部２３によりなる。
【００３３】
なお、これら各加減速度算出部２１１，２１２，…，２１ｎ、空転滑走判断処理部２２１，２２２，…，２２ｎは、それぞれ同様の構成であるので、以下、説明の便宜上、加減速度算出部２１１、空転滑走判断処理部２２１について説明し、他の各加減速度算出部２１２，…，２１ｎ、空転滑走判断処理部２２２，…，２２ｎについては加減速度算出部２１１、空転滑走判断処理部２２１の説明に譲る。
【００３４】
前記加減速度算出部２１１は、各速度算出処理部２１で算出される例えば２００ｍｓ，１ｓのサンプリング速度、周期カウンタ速度をそれぞれ微分処理して２００ｍｓ，１ｓサンプリング加減速度、周期カウンタ加減速度を求める機能をもっている。
【００３５】
前記空転滑走判断処理部２２１は、空転中を判断する系と滑走中を判断する系とが設けられている。
【００３６】
この空転中を判断する系は、２００ｍｓサンプリング速度、１ｓサンプリング速度、周期カウンタ速度に対応する空転検知値算出処理部３１ａ，３１ｂ，３１ｔ、各サンプリング速度、周期カウンタ速度に対応する空転検知終了値算出処理部３２ａ，３２ｂ，３２ｔ、同じく空転検知比較処理部３３ａ，３３ｂ，３３ｔ、空転終了検知処理部３４ａ，３４ｂ，３４ｔ、速度有効無効判定処理部３５、空転中判断処理部３６が設けられている。
【００３７】
この空転検知値算出処理部３１ａ，３１ｂ，３１ｔは、速度算出処理部２１で算出される２００ｍｓサンプリング速度，１ｓサンプリング速度、周期カウンタ速度とデータベース４４に予め登録される参照値となる線形データとから空転検知条件，つまり空転を検知する基準値となる検知加速度を求める。また、空転検知終了値算出処理部３２ａ，３２ｂ，３２ｔは、空転検知値算出処理部３１ａ，３１ｂ，３１ｔと同様に速度算出処理部２１で算出される各サンプリング速度、周期カウンタ速度とデータベース４４に登録される線形データとから空転終了検知条件，つまり空転終了基準となる終了検知速度及び減速度を算出する。
【００３８】
前記空転検知比較処理部３３ａ，３３ｂ，３３ｔは、空転検知値算出処理部３１ａ，３１ｂ，３１ｔでそれぞれ算出される各速度の検知加速度と加減速度算出部２１１で算出される各サンプリング加減速度，周期カウンタ加減速度とを比較し、２００ｍｓ空転，１ｓ空転，周期空転の発生を検知する機能をもっている。空転終了検知処理部３４ａ，３４ｂ，３４ｔは、空転検知終了値算出処理部３２ａ，３２ｂ，３２ｔで算出される終了検知減速度と加減速度算出部２１１で算出される各サンプリング加減速度、周期カウンタ加減速度とを比較し、また同じく算出部３２ａ，３２ｂ，３２ｔで算出される終了検知速度と速度算出処理部２１で算出される各サンプリング速度、周期カウンタ速度とを比較し、空転終了を検知する機能をもっている。
【００３９】
前記速度有効無効判定処理部３５は、空転検知比較処理部３３ａ，３３ｂ，３３ｔの出力および空転終了検知処理部３４ａ，３４ｂ，３４ｔの出力から、パルスカウンタ１１，１２，１６の何れから求めた値を有効とするか、無効とするか、或いは速度域に応じてオーバラップさせて両方を有効とするか判定する機能をもっている。
【００４０】
前記空転中判断処理部３６は、処理部３３ａ，３３ｂ，３３ｔの出力と空転終了検知処理部３４ａ，３４ｂ，３４ｔの出力とに基づき、あるいは速度有効無効判定処理部３５から出力される空転中のステータスを判断し、今現在空転中であることを判断する。
【００４１】
滑走中を判断する系は、各サンプリング速度、周期カウンタ速度に対応する滑走検知値算出処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｔ、各サンプリング速度、周期カウンタ速度に対応する滑走検知終了値算出処理部３８ａ，３８ｂ，３８ｔ、同じく滑走検知比較処理部３９ａ，３９ｂ，３９ｔ、滑走終了検知処理部４０ａ，４０ｂ，４０ｔ、速度有効無効判定処理部４１、滑走中判断処理部４２が設けられている。
【００４２】
この滑走検知値算出処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｔは、速度算出処理部２１でそれぞれ算出される２００ｍｓサンプリング速度，１ｓサンプリング速度、周期カウンタ速度とデータベース４４に登録される線形データとから滑走検知条件，つまり滑走を検知する基準値となる検知減速度を求める。滑走検知終了値算出処理部３８ａ，３８ｂ，３８ｔは、滑走検知値算出処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｔと同様に速度算出処理部２１で算出される各サンプリング速度、周期カウンタ速度とデータベース４４に登録される線形データとから滑走終了検知条件，つまり滑走終了基準となる終了検知速度、加速度を算出する。
【００４３】
前記滑走検知比較処理部３９ａ，３９ｂ，３９ｔは、滑走検知値算出処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｔでそれぞれ算出される各速度の検知減速度と加減速度算出部２１１で算出される各サンプリング加減速度，周期カウンタ加減速度とを比較し、２００ｍｓ滑走，１ｓ滑走，周期滑走の発生をそれぞれ検知する機能をもっている。滑走終了検知処理部４０ａ，４０ｂ，４０ｔは、滑走検知終了値算出処理部３８ａ，３８ｂ，３８ｔで算出される終了検知加速度と加減速度算出部２１１で算出される各サンプリング加減速度、周期カウンタ加減速度とを比較し、また同じく算出部３８ａ，３８ｂ，３８ｔで算出される終了検知速度と速度算出処理部２１で算出される各サンプリング速度、周期カウンタ速度とを比較し、滑走終了を検知する機能をもっている。
【００４４】
前記速度有効無効判定処理部４１は、滑走検知比較処理部３９ａ，３９ｂ，３９ｔの出力および滑走終了検知処理部４０ａ，４０ｂ，４０ｔの出力から、パルスカウンタ１１，１２，１６の何れから求めた値を有効と判定し出力するかを決定する機能をもっている。滑走中判断処理部４２は、速度有効無効判定処理部４１からそれぞれ出力される滑走中のステータスを判断し、今現在滑走中であることを判断する。
【００４５】
さらに、空転中判断処理部３６および滑走中判断処理部４２の両出力側には空転滑走切換判断部４３が設けられ、この空転滑走切換判断部４３の出力側に空転滑走判断部２３が接続されている。この空転滑走切換判断部４３は、空転中判断処理部３６および滑走中判断処理部４２により判断される空転・滑走中の状態が何れの軸系から発生しているかを判断する。従って、空転滑走切換判断部４３出力側の空転滑走判断部２３は、各軸の結果を元に、車両としてどの軸がどのいう状態にあるかを総合的に判断する機能をもっている。
【００４６】
なお、空転滑走検出装置は、前述するように図１及び図２の組み合わせとなるが、具体的には、パルス数カウンタ１１、パルスサンプリング処理部１４に対し、異なる複数のパルス−速度変換処理部１５ａ，１５ｂを設けた構成に関連する発明の他、パルス周期カウンタ１６と周波数−速度変換処理部１７に関連する構成を追加した発明、さらにはパルス数倍周カウンタ１２を追加した発明、その他任意の構成を組み合わせた発明が考えられることは言うまでもない。
【００４７】
次に、以上のような構成の空転滑走検出装置の動作について説明する。なお、空転検出と滑走検出はほぼ同じ構成となるので、以下、滑走が発生した場合を例に上げて説明する。
【００４８】
先ず、車両の任意の軸に取り付けられた各軸の速度発電機１１，１２，…，１ｎから所定の移動距離ごとに発生するパルスを、各軸ごとに対応するパルス数カウンタ１１でカウントする。ここで、パルスサンプリング処理部１４は、所定の周期ごとにパルス数カウンタ１１のカウント値を読み込む。このパルスサンプリング処理部１４に読み込んだカウント値は、所要とするサンプリング時間に合わせた速度値に変換し、ｘｍｓサンプリング速度を算出する。因みに、本実施の形態では、１００ｍｓサンプリング速度と１ｓサンプリング速度とを算出することとする。
【００４９】
また、空転滑走検出装置は、パルス数カウンタ１１の他に、パルス数倍周カウンタ１２及びパルス周期カウンタ１６が設けられているが、当該パルス数倍周カウンタ１２は、速度発電機例えば１１から発生するパルス値の立上り・立下りの値をカウントする。自列車の速度帯に応じて自列車内部から自動的に発生するカウンタ切換信号は、選択手段１３に供給されるが、同時に図示されていないがパルス−速度変換処理部１５ａ，１５ｂにも同様に供給し、倍周されたことにより演算処理を変更する。従って、パルスサンプリング処理部１４は、通常パルスカウント値あるいは倍周パルスカウント値を読み込み、例えば１００ｍｓサンプリング時間及び１ｓサンプリング時間に合わせて１００ｍｓサンプリング速度と１ｓサンプリング速度とを算出する。
【００５０】
また、パルス周期カウンタ１６は、速度発電機例えば１１から発生するパルスのパルス幅を測定して周波数（周期カウント値）を算出し、この周期カウント値を所要のタイミングで読み込み、周波数−速度変換処理部１７にて周期カウンタ速度を算出する。
【００５１】
一方、空転滑走検知処理部３は次のような動作を行う。
【００５２】
速度算出処理部２１で算出された２００ｍｓ、１ｓサンプリング速度は、加減速度算出部２１１に送られ、ここでそれぞれ微分処理を行ってそれぞれ２００ｍｓ，１ｓサンプリングの加減速度を算出し、滑走検知値算出処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｔ及び滑走検知終了値算出処理部３８ａ，３８ｂ，３８ｔに送出する。
【００５３】
ここで、滑走検知値算出処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｔは、それぞれ滑走基準値となる滑走検知レベルを求める。この滑走検知レベルとは、自列車の２００ｍｓ、１ｓサンプリング速度、周期カウンタ速度に合わせて、予めデータベース４４に登録される滑走検知レベルの中から所要の滑走検知レベルを検索し、これら速度と滑走検知レベルとから滑走の発生を検知する基準値となる検知減速度を算出し、滑走検知比較処理部３９ａ，３９ｂ，３９ｔに送出する。また、滑走検知終了値算出処理部３８ａ，３８ｂ，３８ｔについても、それぞれ滑走終了基準値となる滑走終了検知レベルを求める。つまり、自列車の２００ｍｓ、１ｓサンプリング速度、周期カウンタ速度に合わせて、予めデータベース４４に登録される滑走終了検知レベルの中から所要の滑走終了検知レベルを検索し、これら速度と滑走終了検知レベルとから滑走の終了を検知する基準値となる検知終了加速度及び終了速度値を算出し、滑走終了検知処理部４０ａ，４０ｂ，４０ｔに送出する。
【００５４】
ここで、前記滑走検知比較処理部３９ａ，３９ｂ，３９ｔは、加減速度算出部２１１で算出されるそれぞれの自列車の加減速度に対して、滑走検知値算出部３７ａ，３７ｂ，３７ｔで処理された基準値となる検知減速度と比較し、この基準値となる検知減速度を越えていたら滑走と判断し、２００ｍｓ滑走、１ｓ滑走，周期滑走の検知信号を出力し、速度有効無効判定処理部４１または滑走中判断処理部４２に送る。
【００５５】
一方、滑走終了検知処理部４０ａ，４０ｂ，４０ｔにおいても、速度算出処理部２１で算出される自列車の２００ｍｓ、１ｓサンプリング速度、周期カウンタ速度及び加減速度算出部２１１で算出される自列車の加減速度に対して、滑走検知終了値算出部３８ａ，３８ｂ，３８ｔで算出される滑走の終了を検知する基準値となる検知終了加速度及び終了速度値と比較し、滑走終了を検知する。具体的な例としては、滑走を検知した後、加速へと変化し、列車の実速度になったと判断した時点で滑走検知終了と判断し、２００ｍｓ滑走検知終了、１ｓ滑走検知終了，周期カウンタ検知終了等の信号を、滑走中判断処理部４２または速度有効無効判定処理部４１に送る。
【００５６】
ここで、滑走中判断処理部４２で滑走検知比較処理部３９ａ，３９ｂ，３９ｔの出力と滑走終了検知処理部４０ａ，４０ｂ，４０ｔの出力を受けた場合、各サンプリング速度、周期カウンタ速度に対して取得される滑走検知フラグと滑走終了検知フラグとから滑走中か否かを判断する。
【００５７】
そして、空転滑走切換判断部４３は、空転中を判断する系から取得される空転検知結果と滑走中判断処理部４２にて取得される滑走検知結果とから、最終的に空転中か滑走中かを判断し、空転滑走判断部２３に送出する。なお、空転中か滑走中かを判断する理由は、例えば滑走中の戻りの加速中に空転を検出しないようにする為の処理である。
【００５８】
そこで、空転滑走判断部２３では、各軸系の空転滑走切換判断部４３、…の判断結果に基づき、列車として１軸のみ空転・滑走しているか、全軸の空転・滑走しているかを判断する。
【００５９】
また、速度有効無効判定処理部４１は、滑走検知比較処理部３９ａ，３９ｂ，３９ｔの出力と滑走終了検知処理部４０ａ，４０ｂ，４０ｔの出力とを受けるが、これら出力にはパルス数カウンタ１１またはパルス数倍周カウンタ１２に係わるサンプリング速度から得られる空転滑走検知結果とパルス周期カウンタ１６に係わる周期カウンタ速度から得られる空転滑走検知結果とを含んでいるが、列車の走行速度帯に応じて、パルス周期カウンタ１６の結果を用いるか、パルス数カウンタ１１またはパルス数倍周カウンタ１２の結果を用いるか、あるいは両方の結果を用いるかを選択処理するものである（後記する図３・図４参照）。従って、滑走中判断処理部４２では、選択された結果の滑走検知フラグと滑走終了検知フラグとから滑走中か否かを判断し、同様に空転中判断処理部３６は、選択された結果の空転検知フラグと空転終了検知フラグとから空転中か否かを判断し、この判断結果を空転滑走切換判断部４３に送り、最終的に空転中か滑走中かを判断し、空転滑走判断部２３に送ることになる。
【００６０】
因みに、一例としてサンプリング速度を用いて、滑走検知を例について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は大滑走−短時間サンプリング速度（例えば２００ｍｓ）のみの検知例を説明する図、図４は微小滑走−長時間サンプリング速度（例えば１ｓ）のみの検知例を説明する図である。
【００６１】
今、滑走が発生した場合、列車の実際の速度よりも速度発電機から求める速度が小さくなる。その理由は、滑走中は速度発電機による移動距離の計測が行われていない為である。その結果、この滑走時は通常走行では有り得ない減速度の値を示すことになる。
【００６２】
一方、滑走検知の基準となる滑走検知レベルは、サンプリング速度ないしサンプリング時間によって異なり、サンプリング速度が速いか、あるいはサンプリング時間が短い場合、図３（ａ）に示すようにその速さないし短さに応じて検知が早くなる（検知の遅れ時間が短くなる）が、それに伴なってサンプリングによる誤差が大きくなり、滑走検知レベルを上げることができない。反対にサンプリング速度が遅いほど、或いはサンプリング時間が長いほど、滑走検知が遅れるが、サンプリングによる誤差が小さくなる。
【００６３】
その結果、大滑走が発生した場合、図３（ｂ）に示すように、２００ｍｓサンプリング加減速度が減速し、速やかに基準となる滑走検知レベルを越えることから、滑走と判断できる。
【００６４】
また、微小滑走の場合、２００ｍｓサンプリング速度では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように滑走検知レベルに近づくほど加減速度は変化しなくなる。つまり、滑走検知が難しい状態となる。これに対し、１ｓサンプリング速度による１ｓサンプリング加減速度は、容易に滑走検知レベルを越えることにより、従来技術では、滑走と検知できなかった滑走に対しても検知できることになる。
【００６５】
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば図２に示す空転滑走処理は、各軸の速度からそれぞれ基準軸速度を設ける構成としたが、例えば複数軸の回転数であるパルス数を比較し、すべりが最も少ないと見なせる軸に取り付けられる速度発電機から発生するパルスを採用し、各サンプリング速度、周期カウンタ速度を算出する構成であってもよい。また、短時間および長時間のサンプリング速度を用いるようにしたが、例えば短時間に係わるサンプリング速度は２種類以上でもよく、長短時間に係わるサンプリング速度も同様に２種類以上でもよい。
【００６６】
さらに、各実施の形態は可能な限り組み合わせて実施することが可能であり、その場合には組み合わせによる効果が得られる。さらに、上記各実施の形態には種々の上位，下位段階の発明が含まれており、開示された複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば問題点を解決するための手段に記載される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されうることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、大空転滑走だけでなく、微小空転滑走であっても確実に検知できる空転滑走検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる空転滑走検出装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】図１に示す空転滑走検知処理部の一具体例を説明する構成図。
【図３】大滑走時のサンプリング速度選択例を説明する特性図。
【図４】微小滑走時のサンプリング速度選択例を説明する特性図。
【図５】従来の空転滑走検出装置を示す構成図。
【図６】図５に示す空転滑走検知処理部の具体的な構成図。
【符号の説明】
１１，１２，…，１ｎ…速度発電機
２１，２２，…，２ｎ…速度算出処理部
３…空転滑走検知処理部
１１…パルス数カウンタ
１２…パルス数倍周カウンタ
１３…選択手段
１４…パルスサンプリング処理部
１５ａ，１５ｂ，…パルス−速度変換処理部
１６…パルス周期カウンタ
１７…周波数−速度変換処理部
２１１，２１２…加減速度算出部
２２１，２２２…空転滑走判断処理部
２３…空転滑走判断部
３１ａ，３１ｂ，３１ｔ…空転検知値算出処理部
３２ａ，３２ｂ，３２ｔ…空転検知終了値算出処理部
３３ａ，３３ｂ，３３ｔ…空転検知比較処理部
３４ａ，３４ｂ，３４ｔ…空転終了検知処理部
３５…速度有効無効判定処理部
３６…空転中判断処理部
３７ａ，３７ｂ，３７ｔ…滑走検知値算出処理部
３８ａ，３８ｂ，３８ｔ…滑走検知終了値算出処理部
３９ａ，３９ｂ，３９ｔ…滑走検知比較処理部
４０ａ，４０ｂ，４０ｔ…滑走終了検知処理部
４１…速度有効無効判定処理部
４２…滑走中判断処理部
４３…空転滑走切換判断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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