(57)【要約】      （修正有）【課題】電源ケーブルが不要であり、設置作業およびメンテナンスを容易に行うことのできる車輪検出装置を提供する。【解決手段】レール２を走行する列車の車輪３を検出するための近接センサ５と、レール２の振動により電力を発生し近接センサ５に電力を供給する圧電素子と、を備えており、この圧電素子により発電された電力により近接センサ５を動作させるようにしているので、近接センサ５に電力を供給するための電源ケーブルが不要となり、その結果、車輪検出装置１の設置作業を極めて容易に行うことができるものである。【選択図】図２
2012171560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールを走行する列車の車輪を検出するための近接センサと、
前記レールの振動により電力を発生し前記近接センサに電力を供給する圧電素子と、
を備えていることを特徴とする車輪検出装置。
【請求項２】
前記圧電素子により発生した電力を安定化させて前記近接センサに供給する安定化回路をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の車輪検出装置。
【請求項３】
前記安定化回路は、前記圧電素子により発生した電力を一時的に蓄電するための蓄電部をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の車輪検出装置。
【請求項４】
前記近接センサは、金属センサであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車輪検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車輪検出装置に係り、特に、電源ケーブルが不要であり、設置作業およびメンテナンスを容易に行うことを可能とした車輪検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、列車の走行するレールの所定の車輪検出箇所に設置され、閉そく装置や踏切制御装置などの列車制御装置に使用される車輪検出装置が多く用いられている。この車輪検出装置としては、従来、検知子および検出器で構成されていて、このうち検知子は、列車の走行するレールの所定の車輪検出箇所に設置され、そして検出器は、その検知子から得られた信号を処理して車輪の有無を検出するようにしたものがある。
【０００３】
しかしながら、検知子の設置されている箇所は、レールに流れる帰線電流やレールを走行する列車の車上装置などに起因する外部ノイズが多く存在しているため、従来の車輪検出装置には、外部ノイズが存在しても正確に車輪検出ができるようにする必要がある。そのため、例えば、レールに流れる帰線電流に起因する外部ノイズに対しては、受信コイルとは別にその受信コイルから所定距離離れた位置にノイズ検出コイルを配置し、検出部において、受信コイルで検出される磁界変化とノイズ検出コイルで検出される磁界変化とに基づいて車輪の有無を検出するようにしたものがある。
【０００４】
しかしながら、外部ノイズ対策として本来の受信コイルとは別にその受信コイルと離れた位置にノイズ検出コイルを設ける必要があるので、現場における設置作業に手間がかかり、しかも、メンテナンスを効率よく行うことができないという問題があった。
【０００５】
そのため、従来から、列車の走行するレールを中間に挟んだ一方側に送信コイルを、他方側に受信コイルを設け、その送信コイルに所定周波数の送信信号を供給して交流磁界を発生させ、この受信コイルの全巻数の半分を第１受信コイルとし、残りの半分を第２受信コイルとし、これら第１受信コイルと第２受信コイルは、その巻回方向を互いに逆にし、かつ送信コイルからの交流磁界により誘起される第１受信コイルと第２受信コイルそれぞれの受信信号レベルに差を生じる関係を保って配置することで、その信号レベルの変化に基づいて車輪を検出するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に記載の技術においては、受信コイルおよび送信コイルを、レールの両側に設置するとともに、各コイルに電源を供給する必要がある。そのため、電源ケーブルなどをレールに沿って長距離にわたって設置するなど、設置作業に手間がかかり、しかも、電源ケーブルにトラブルがあった場合に、その故障箇所の特定が困難であり、メンテナンスにも手間がかかるという問題を有している。
【０００８】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、電源ケーブルが不要であり、設置作業およびメンテナンスを容易に行うことのできる車輪検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る車輪検出装置は、レールを走行する列車の車輪を検出するための近接センサと、
前記レールの振動により電力を発生し前記近接センサに電力を供給する圧電素子と、
を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記圧電素子により発生した電力を安定化させて前記近接センサに供給する安定化回路をさらに備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２において、前記安定化回路は、前記圧電素子により発生した電力を一時的に蓄電するための蓄電部をさらに備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項において、前記近接センサは、金属センサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、レールを走行する列車の振動により、発電を行う圧電素子を設け、この圧電素子により発電された電力により近接センサを動作させるようにしているので、近接センサに電力を供給するための電源ケーブルが不要となり、その結果、車輪検出装置の設置作業を極めて容易に行うことができる。しかも、電源ケーブルのトラブルを考慮する必要がないので、メンテナンスも容易に行うことができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、圧電素子により発生した電力を安定化させて近接センサに供給する安定化回路を設けるようにしているので、圧電装置により発電された電力を安定した状態で、近接センサに供給することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、安定化回路に圧電素子により発生した電力を一時的に蓄電するための蓄電部を設けるようにしているので、近接センサにより安定して電力を供給することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、近接センサを金属センサとしているので、金属センサにより、適正に列車の車輪の有無を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る車輪検出装置の実施形態における定常状態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る車輪検出装置の実施形態における車輪検出状態を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る車輪検出装置の実施形態における制御構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る車輪検出装置の実施形態における定常状態を示す概略図であり、図２は本発明に係る車輪検出装置の実施形態における車輪検出状態を示す概略図である。図１および図２に示すように、本実施形態の車輪検出装置１は、列車（図示せず）が走行するレール２の一側に設置されるようになっており、車輪検出装置１は、レール２を走行する列車の車輪３の邪魔にならない位置に設置されるようになっている。
【００２０】
また、車輪検出装置１は、箱型のケーシング４を備えており、ケーシング４の上部には、近接センサ５が取付けられている。この近接センサ５は、例えば、金属を検出することができる金属センサにより構成されており、近接センサ５の検出部は、レール２を走行する列車の車輪３部分に指向するように付けられている。そして、図２に示すように、近接センサ５は、レール２上に車輪３が位置したことを検出することにより、列車が存在するか否かを検出することができるものである。
【００２１】
次に、本発明に係る車輪検出装置の制御構成について図３を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態においては、図３に示すように、ケーシング４の内部には、圧電素子６が内蔵されており、この圧電素子６は、列車がレール２を走行する際に発生する振動により変位することにより、一定の電圧を発生することができるように構成されている。一般に、列車が走行する際には、レール２に約１００Ｇ程度の振動が発生することが確認されている。そのため、列車が走行する際に発生する振動により、圧電素子６により電圧を発生させて、これにより、発電が行われるものである。
【００２３】
また、圧電素子６には、安定化回路７が接続されており、この安定化回路７には、近接センサ５が接続されている。そして、安定化回路７は、圧電素子６により発生した電圧を所定の電圧値に安定化させた状態で、近接センサ５に供給するように構成されており、近接センサ５は、安定化回路７から電力が供給されると、動作が開始されるように構成されている。さらに、本実施形態においては、安定化回路７には、蓄電部８が設けられており、この蓄電部８は、圧電素子６により送られる電力を一時的に蓄電するように構成されている。これにより、より安定して近接センサ５に電力を供給することができるものである。
【００２４】
また、近接センサ５には、閉そく装置や踏切制御装置などの図示しない列車制御装置に接続されるように構成されており、近接センサ５による車輪検出信号が列車制御装置に送られるように構成されている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２６】
本実施形態においては、レール２上を列車が走行していない状態では、圧電素子６による発電は行われておらず、近接センサ５は停止した状態となっている。
【００２７】
そして、レール２上を列車が走行してくると、レール２が振動され、列車が近づくにつれてその振動は大きくなってくる。レール２が振動されると、ケーシング４を介して圧電素子６に振動が伝達され、この振動により圧電素子６が変位して所定の電圧が発生する。この電圧は、安定化回路７により安定化されて近接センサ５に供給され、近接センサ５が駆動される。
【００２８】
そして、列車の車輪３が近接センサ５の上部に位置すると、近接センサ５により、車輪３が検出され、この検出信号が列車制御装置に送られる。
【００２９】
以上述べたように、本実施形態においては、レール２を走行する列車の振動により、発電を行う圧電素子６を設け、この圧電素子６により発電された電力により近接センサ５を動作させるようにしているので、近接センサ５に電力を供給するための電源ケーブルが不要となり、その結果、車輪検出装置１の設置作業を極めて容易に行うことができる。しかも、電源ケーブルのトラブルを考慮する必要がないので、メンテナンスも容易に行うことができる。
【００３０】
なお、前記実施形態においては、近接センサ５として金属センサを用いるようにしているが、その他、レール２を走行する列車の車輪３を検出することができるものであれば、いずれのセンサを用いるようにしてもよい。
【００３１】
また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  車輪検出装置
２  レール
３  車輪
４  ケーシング
５  近接センサ
６  圧電素子
７  安定化回路
８  蓄電部
【図１】
2012171560.tif 000003
【図２】
2012171560.tif 000004
【図３】
2012171560.tif 000005