JPS6277803A

JPS6277803A - 車両用速度検知装置

Info

Publication number: JPS6277803A
Application number: JP21662885A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Hirose; 弘瀬　憲章
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1987-04-10

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】〔発明の技術分野〕本発明は、車両用速度検知装置に関するものである。

［発明の技術的背須とその問題点コ軌道式の車両に於いては、第４図に示すようにレール１
を車輪２が転勤して走行する場合、車輪２に連結されて
いるギヤボックス３と同軸のモ−タ４の他端にモータの
回転と同数だけ回転する速度発電Ｆｓ（又はエンコーダ
）５の出力により車輪の回転数を検出し、速度発電Ｒ５
の電圧（又はエンコーダのパルス数）により車速を検出
している。

しかし、特に、高速車両のように高速化され２００１ｍ
／ｈ以上の車速にて走行するようになると、特に減速時
に車輪２がレール１との間ですべりを生ずる恐れがあり
、この種の車輪２の回転数を検出する従来の方式では、
正確な速度が得られないという欠点がある。

［発明の目的１本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目
的は、低速から高速まで車輪の空転ｉｔ走に関係なくし
て正確に車速を検知できるようにした車両用速度検知装
置を提供することにある。

［発明の概要］上記目的を達成するために本発明による車両用速度検知
装置は、夫々電動機により駆動される車輪夫々が同時に
空転、滑走が生じることは希である事と、車輪に空転、
滑走が生じたときは電ａ機の回転変化色が規定値以上に
変化する事に着目し、第１の速度検出手段によっては車
輪駆動用型ａはの回転数を複数の近接スイッチ又はエン
コーダにより検出して車速を検出し、第２の速度検出手
段によっては加速度検出器又は積分ジャイロにより車両
の前後逆方向の加減速度を検出して積分器により積分す
ると共にパルス発生器、電圧メモリ回路、加算回路を有
して上記パルス発生器から出力される一定時間毎のパル
ス出力により上記第１の速度検出手段の出力を上記電圧
メモリ回路に記憶させ且つ上記積分器を初期化して該積
分器の出力と上記電圧メモリ回路の出力とを上記加算回
路により加算した加算出力により車速を検出し、空転滑
走検出器によっては上記複数の近接スイッチの出力パル
スが差が無いことにより車輪の空転及び滑走を検出する
と共に上記複数の近接スイッチの出力パルス数の夫々の
単位時間当たりの変化量が車両の規定加減速度以上でな
いことにより車輪の空転及び滑走を検出するし、常時は
上記第２の速度検出手段の出力を検知出力とし、上記パ
ルス発信器による一定時間毎に発生するパルスが生じた
時のみ上記第１の速度検出手段の出力を検知出力とし、
上記空転滑走検出器の出力により空転滑走が発生した時
には上記電圧メモリ回路の記憶動作及び積分器の積分動
作を停止すると共に上記第１の速度検出手段の出力と上
記第２の速度検出手段の出力とを比較し該両出力が等し
い時には上記空転滑走検出器をリセットするようにした
ものである。

［発明の実施例］以下本発明の一実施例を第１図支び第２図に従って説明
する。

第１図は本実施例装置のブロック図である。第２図は同
実施例のタイミングチャートである。４ａ、４ｂはモー
タ（電動１ｍ＞、６ａ、６ｂは近接スイッチ（光電セン
サ）、又はエンコーダ、７ａ。

７ｂは波形整形回路、８はマイコン等で構成された空転
、滑走検知器、９は加速度計又は積分ジャイロ、１０は
積分器、１１はアナログメモリ回路、１２は加算回路、
１３８は加え合せ点、１３ｂは増幅器、１４ＬｔＦ／Ｖ
変換回路、１５．１６１Ｌ７ナログスイツチ、１７はパ
ルス発生器、１８はアンド回路、１９はインバータ、２
０は電圧比較回路、２１は速度検知出力である。

第２図＜ａ　）はパルス発生器出力波形、第２図（ｂ）
は空転滑走検出器出力波形、第２図（Ｃ）はＡＮＤ回路
出力波形である。

次に上記の如く構成された第１の実施例の作用について
説明する。即ち、回転しない車輪に連結されたモータ４
ａの回転数を近接スイッチ（光電センサ）又はロータリ
ーエンコーダ６ａにより検出し、波形整形回路７ａによ
り波形のみだれがないように波形整形する。同様に他の
車軸に単結されたモータ４ｂの回転数を近接スイッチ（
光電センサ）又はロータリエンコーダ６ｂにより検出し
、波形整形回路７ｂにより波形のみだれがないように波
形整形する。

本実施例では、２ケのモータ４ａ、４ｂの回転数を検知
しているが、２ケ以上であってもよい。

この場合、センサの数が増えることによりコスト上昇と
なるため、２本レールの各々と接する車輪に連結された
モータに設けることが効果的であるこの各々の波形出力
を空転滑走検出器（マイクロコンピュータ）８に入力し
、ここでは、単位時間内の２つのモータ４ａ、４ｂの回
転が規定値内であるか又は、各々のモータ４ａ、４ｂの
回転変化量が車両の加速減速度の最大値をオーバーして
いないかを検知しているもので、通常Ｈレベルであり空
転滑走が生じた時Ｌレベルにかわるものである。

９は速度計又は積分ジャイロであり、車両の前後方向の
加減速度を検出する。この出力を積分器１０により積分
して速度を検知する。

１４はＦ／Ｖ変換器であり、波形整形回路７ａの出力を
アナログ値に変換して速度を検知している。加速度計又
は積分ジャイロ９の出力を積分器１０により求めた速度
は、長時間計測を続けると、温度ドリフト等により積分
誤差が加算され実車速の間に差が生じる。また、コスト
上昇の抑制を図つだ構成とするためにも：ｆ４差として
問題とならない程度の一定時間毎に積分器１０を初期化
（リセット）する必要がある。そのために、パルス発生
器１７を設け、一定時間（数秒から１分間程度）ごとに
パルスを発生させ、このパルスによりＦ／′Ｖ変換器１
４の出力を電圧メモリ回路１１にて記憶する。また、積
分器１０をこの出力パルス発生時に初期化出力を零とす
るように構成する。

電圧メモリ回路１１の出力と積分器１ｏの出力を加算回
路１２の加え合せ点１３ａにて加算し、増幅器１３ｂに
て増幅して速度を出力する。従って積分器１０は、初期
化されて次のパルス発生器１７の出力が発せられるまで
の間の速度を検知し、電圧メモリ回路１１により常にＦ
／Ｖ変換器１４出力で較正される。これにより、常時に
正確な出力が増幅器１３ｂの出力として検出されること
になる。

Ｆ　／　Ｖ変換回路１４の出力及び増幅器１３ｂの出力
は、車輪に空転、滑走が生じなければ基本的に同じ出力
が得られるはずである。従って、各々の出力が同じであ
ることを検知する電圧比較回路２０により両者の出力が
同じ時に出力を発するようにして、この出力で空転、滑
走検出器８をリセットする。

空転、滑走が生じない時つまり空転滑走検出器８の出力
がＨレベルの時は、パルス発生器１７の出力により積分
器１０およびアナログメモリ回路１４ｄ較正し、この較
正中に増幅器１３ｂの出力が安定しないため、常時アナ
ログスイッチ１６が１オンし、１５がオフしているが、
パルス発生時のみアナログスイッチ１６をオフしアナロ
グスイッチ１５をオンさせて、Ｆ　、／　Ｖ変換器１４
の出力により車速検知出力２１としている。

また、空転、滑走が生じリセットされるまでの空転滑走
検出器８の出力がＬレベルとなっている時は、ＡＮＤ回
路１８によりパルス発生器１７の出力が積分器１０及び
アナログメモリ回路１１に与えられないようにして、空
転、滑走発生時でも正確な車速の検出ができるように構
成しである。

以上の如くの本実施例によれば以下の如くの作用効果を
秦する。即ち、前後逆方向の加速度を検知する検出器を
、一定時間ごとに、別系の速度検出器により較正し、空
転、１走が生じた時のみこの較正を止めることにより、
正確で安価な車速の測定ができ、車両走行時の安定性、
信頼性を向上できる。

特に従来から、非接触速度計ではドプラ法とか種々の方
式があるが、高価であり、耐振動等に弱く長期的な信頼
性に欠ける等の欠点を有するものであり、これに代るも
のとして本実施例装置の価値は大きい。

次に上記実施例の他の実施例を第１図と同一部分には同
一符号を付した第３図を参照して説明する。第３図にお
いて、２６．２７はプログラマブルカウンター、２５は
増幅器、２８はＡ／Ｄ変換器、２９はｃｐｕ　＜マイク
ロプロセッサ）、３０はクロック発娠器、３１はＲＡＭ
、３２はＲＯＭ、３３はＤ／Ａ変換器、３４は波形整形
回路である。

本実施例は第１図のアナログ回路をマイクロコンピュー
タで構成したものであり、その作用は以下の如くである
。即ち、各々のモータ４ａ　、　４ｂの回転数を、プロ
グラマブルカウンター２６゜２７により計測し、中位時
間当りのパルス数により各々のモータの回転数をＣＰＵ
２９を介して計測する。この両者のカウント値が合致し
ているかどうか、又単位時間当りの回転数変化屋が車両
としての最大加減速度をオーバーしていないかにより空
転、滑走を検知する。

加速度計又は積分ジャイロ９の出力を増幅器２５で増幅
し、Ａ　／　Ｄ変換器２８によりディジタル値に変換し
、積分計測をＣＰＵ２９により行なう。この積分計測値
を、各々のモータ４ａ、４ｂの回転数の計測値により一
定時間ごとに較正し、ＣＰＵ２９よりディジタル値によ
り速度出力する。

Ｄ／Ａ変換器３３によりアナログ値に変換し、波形整形
回路３４によりインピーダンスマツチングをとって、速
度検知出力２１とする。この積分、空転、滑走を検知し
た時は上述の一定時間毎の較正を止める。

車両に於いては、電動機制御等に於いてもマイクロコン
ピュータを使用するようになっており、本実施例はマイ
クロコンピュータに前述のごとき付加回路を付加した構
成といえるものであり、ごく安価に構成することができ
る点で、価値が大きい。

［発明の効果１以上詳述したよう・に本発明によれば、夫々電動機によ
り駆動される車輪夫々が同時に空転、滑走が生じること
は希である事と、車輪に空転、滑走が生じたときは電ｌ
７Ｉｎの回転変化最が規定値以上に変化する事に着目し
、第１の速度検出手段によっては車輪駆動用電動機の回
転数を複数の近接スイッチ又はエンコーダにより検出し
て車速を検出し、第２の速度検出手段によっては加速度
検出器又は積分ジャイロにより車両の前後逆方向の加減
速度を検出して積分器により積分すると共にパルス発生
器、電圧メモリ回路、加算回路を有して上記パルス発生
器から出力される一定時間毎のパルス出力により上記第
１の速度検出手段の出力を上記電圧メモリ回路に記憶さ
せ且つ上記積分器を初期化して該積分器の出力と上記電
圧メモリ回路の出力とを上記加算回路により加算した加
俸出力により車速を検出し、空転滑走検出器によっては
上記ｉｔの近接スイッチの出力パルスが差が無いことに
より車輪の空転及び滑走を検出すると共に上記少数の近
接スイッチの出力パルス数の夫々の単位時間当たりの変
化量が車両の規定加減速度以上でないことにより車輪の
空転及び滑走を検出し、常時は上記第２の速度検出手段
の出力を検知出力とし、上記パルス発信器による一定時
間毎に発生するパルスが生じた時のみ上記第１の速度検
出手段の出力を検知出力とし、上記空転滑走検出器の出
力により空転滑走が発生した時には上記電圧メモリ回路
の記憶動作を及び積分器の積分動作を停止すると共に上
記第１の速度検出子Ｑの出力と上記第２の速度検出手段
の出力とを比較し該両川力が等しい場合には上記空転滑
走検出器をリセットするようにしたので、低速から高速
まで車輪の空転、滑走に関係なくして正確に中速を検知
できる車両用速度検知装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
同実施例の作用を説明するタイミングチャート、第３図
は本発明の他の実施例を示す図、第４図は車両駆動系を
示す図である。１・・・レール、２・・・車輪、３・・・ギヤボックス
、４・・・モータ、５・・・速度発電機、４ａ、４ｂ・
・・モータ、５ａ　、５ｂ・・・近接スイッチ又はエン
コーダ、７ａ。７ｂ・・・波形整形回路、８・・・空転、滑走検知器、
９・・・加速度計又は積分ジャイロ、１０・・・積分器
、１１・・・アナログメモリ回路、１２・・・加算回路
、１４・・・Ｆ／Ｖ変換回路、１５．１６・・・アナロ
グスイッチ、１７・・・パルス発生器、２０・・・電圧
比較回路、２１・・・速度検知出力、２５・・・増幅器
、２６゜２７・・・プログラマブルカウンター、２８・
・・Ａ　、／　Ｄ変換回路、２９・・・ＣＰＵ　（マイ
クロプロセッサ）、３０・・・発振器、３１・・・ＲＡ
Ｍ、３２・・・ＲＯＭ、３３・・・Ｄ／Ａ変換回路、３
４・・・波形整形回路。ｌり第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車輪駆動用電動機の回転数を複数の近接スイッチ
又はエンコーダにより検出して車速を検出する第１の速
度検出手段と、加速度検出器又は積分ジャイロにより車
両の前後逆方向の加減速度を検出して積分器により積分
すると共にパルス発生器、電圧メモリ回路、加算回路を
有して上記パルス発生器から出力される一定時間毎のパ
ルス出力により上記第１の速度検出手段の出力を上記電
圧メモリ回路に記憶させ且つ上記積分器を初期化して該
積分器の出力と上記電圧メモリ回路の出力とを上記加算
回路により加算した加算出力により車速を検出する第２
の速度検出手段と、上記複数の近接スイッチの出力パル
スが差が無いことにより車輪の空転及び滑走を検出する
と共に上記複数の近接スイッチの出力パルス数の夫々の
単位時間当たりの変化量が車両の規定加減速度以上でな
いことにより車輪の空転及び滑走を検出する空転滑走検
出器と、常時は上記第２の速度検出手段の出力を検知出
力とし、上記パルス発信器による一定時間毎に発生する
パルスが生じた時のみ上記第１の速度検出手段の出力を
検知出力とし、上記空転滑走検出器の出力により空転滑
走が発生した時には上記電圧メモリ回路の記憶動作を及
び積分器の積分動作を停止すると共に上記第１の速度検
出手段の出力と上記第２の速度検出手段の出力とを比較
し該両出力が等しい時には上記空転滑走検出器をリセッ
トする判定手段とを具備してなる車両用速度検知装置。