專利名稱：列車編組識(shí)別系統(tǒng)及列車編組識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有對(duì)聯(lián)接多個(gè)鐵道車輛的列車編組進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的功能的列 車編組識(shí)別系統(tǒng)及列車編組識(shí)別裝置。
背景技術(shù)：
以往，已有一種如下的鐵道車輛用通信裝置，其由具有載波偵聽多路訪問(wèn)方式接 口的結(jié)構(gòu)控制部、使傳輸路徑分叉的交換式集線器、和對(duì)交換式集線器的輸入輸出信號(hào)進(jìn) 行斷開的開關(guān)構(gòu)成，利用開關(guān)的連接和斷開，控制傳輸路徑的上行下行方向的通信，從而識(shí) 別列車的編組(例如下述專利文獻(xiàn)1)。
該專利文獻(xiàn)1所示的鐵道車輛用通信裝置中，使用以1:1通信來(lái)構(gòu)成通信裝置間 的交換式集線器來(lái)避免故障，并且除去主通信裝置以防止車輛內(nèi)的通信停止，從而提高系 統(tǒng)的可靠性。專利文獻(xiàn)1 日本國(guó)專利特開2005-117373號(hào)公報(bào)然而，上述專利文獻(xiàn)1所示的鐵道車輛用通信裝置存在如下問(wèn)題即，由于是運(yùn)用 通信裝置間的傳輸功能來(lái)檢測(cè)車輛相互的連接關(guān)系、從而識(shí)別列車的編組的方式，因此在 通信裝置發(fā)生故障的情況下，安裝有該發(fā)生故障的通信裝置的車輛從傳輸路徑被旁路，從 而不清楚其是否存在。另外，為了消除上述問(wèn)題，也曾考慮運(yùn)用車輛結(jié)構(gòu)或車輛編號(hào)的規(guī)則性，但例如在 歐洲或北美的鐵道車輛中，車輛結(jié)構(gòu)或車輛編號(hào)并不一定是具有規(guī)則性而構(gòu)成的，從而上 述問(wèn)題的解決方法不能適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種包括不能進(jìn)行車輛結(jié)構(gòu) 或車輛編號(hào)的規(guī)則性通信的車輛在內(nèi)、能進(jìn)行列車編組的自動(dòng)識(shí)別的列車編組識(shí)別系統(tǒng)及 列車編組識(shí)別裝置。為了解決上述問(wèn)題，達(dá)成目的，本發(fā)明所涉及的列車編組識(shí)別系統(tǒng)是對(duì)以作為單 個(gè)車輛或多個(gè)車輛的車輛群組為單位而聯(lián)接多個(gè)車輛所構(gòu)成的列車的編組進(jìn)行識(shí)別的列 車編組識(shí)別系統(tǒng)，其特征為，包括列車端部檢測(cè)開關(guān)，該列車端部檢測(cè)開關(guān)配置在所述車 輛群組的兩端部，當(dāng)在該端部聯(lián)接有其它所述車輛群組時(shí)接點(diǎn)打開，當(dāng)在該端部未聯(lián)接有 其它所述車輛群組時(shí)接點(diǎn)閉合；一對(duì)傳輸線，該一對(duì)傳輸線穿過(guò)所述列車內(nèi)，且在所述車 輛群組的兩端部，一個(gè)傳輸線與所述列車端部檢測(cè)開關(guān)的一端連接，另一個(gè)傳輸線與所述 列車端部檢測(cè)開關(guān)的另一端連接；及列車編組識(shí)別裝置，該列車編組識(shí)別裝置配置于每一 車輛，且識(shí)別列車的編組，在列車內(nèi)，一個(gè)所述列車編組識(shí)別裝置控制其它列車編組識(shí)別裝 置，所述列車編組識(shí)別裝置包括輸出直流的電源；第1和第2切換開關(guān)，該第1和第2切換 開關(guān)分別插入所述一對(duì)傳輸線，并且切換是在所述一對(duì)傳輸線之間插入所述電源且使所述 一對(duì)傳輸線分開、還是不插入所述電源；電阻器，該電阻器插入所述一對(duì)傳輸線中的至少一個(gè)傳輸線；電壓檢測(cè)器，該電壓檢測(cè)器在所述電阻器的兩端分別測(cè)量所述一對(duì)傳輸線間的 電壓；及控制部，對(duì)該控制部輸入所述電壓檢測(cè)器測(cè)量到的電壓以識(shí)別列車的編組，并且該 控制部對(duì)所述第1和第2切換開關(guān)進(jìn)行控制，使得插入所述一對(duì)傳輸線之間的所述電源設(shè) 于列車中的1個(gè)部位。根據(jù)本發(fā)明所涉及的列車編組識(shí)別系統(tǒng)，由于采用如下結(jié)構(gòu)即，設(shè)有當(dāng)車輛之間 未聯(lián)接時(shí)通過(guò)閉合接點(diǎn)從而檢測(cè)列車端部的列車端部檢測(cè)開關(guān)，在各車輛群組的兩端部， 穿過(guò)列車內(nèi)的一對(duì)傳輸線中的一個(gè)傳輸線和另一個(gè)傳輸線分別與列車端部檢測(cè)開關(guān)的一 端和另一端連接，利用分別插入一對(duì)傳輸線的第1和第2切換開關(guān)，切換是在一對(duì)傳輸線之 間插入電源且使一對(duì)傳輸線分開、還是不插入電源，并且進(jìn)行控制使得插入一對(duì)傳輸線的 電源設(shè)于列車中的1個(gè)部位，在此基礎(chǔ)上，對(duì)插入一對(duì)傳輸線中的至少一個(gè)傳輸線的電阻 器的一端側(cè)及另一端側(cè)與基準(zhǔn)端之間的電壓進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)此時(shí)的測(cè)量電壓來(lái)識(shí)別列車的 編組，因此可得到包括不能進(jìn)行車輛結(jié)構(gòu)或車輛編號(hào)的規(guī)則性通信的車輛在內(nèi)、能自動(dòng)識(shí) 別列車編組的效果。


圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的列車編組識(shí)別系統(tǒng)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的列車編組識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)及連接方式的圖。圖3是表示用于說(shuō)明編組識(shí)別的原理的列車編組的一個(gè)例子的圖。圖4是表示圖3的列車編組中的測(cè)量電壓和識(shí)別結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。圖5是用于說(shuō)明編組識(shí)別的動(dòng)作的圖。圖6是表示自動(dòng)聯(lián)接器導(dǎo)通不佳的情況下的電路狀態(tài)的圖。圖7-1是用于說(shuō)明自動(dòng)聯(lián)接器導(dǎo)通不佳的情況下的測(cè)量動(dòng)作的圖(步驟21 23)。圖7-2是用于說(shuō)明自動(dòng)聯(lián)接器導(dǎo)通不佳的情況下的測(cè)量動(dòng)作的圖(步驟24、25)。圖7-3是用于說(shuō)明自動(dòng)聯(lián)接器導(dǎo)通不佳的情況下的測(cè)量動(dòng)作的圖(步驟26、27)。圖8是表示列車端部檢測(cè)開關(guān)導(dǎo)通不佳的情況下的電路狀態(tài)的圖。圖9是表示恒流源發(fā)生故障的情況下的電路狀態(tài)的圖。圖10是表示在圖9所示的狀態(tài)下、使用位于列車的相反側(cè)末端的恒流源來(lái)代替的 情況下的電路狀態(tài)的圖。圖11是表示電壓測(cè)量器發(fā)生故障的情況下的電路狀態(tài)的圖。圖12是表示TCR電路中發(fā)生斷路的情況下的電路狀態(tài)的圖。圖13是用于說(shuō)明TCR電路中發(fā)生斷路的情況下的測(cè)量動(dòng)作的圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明10 列車11車輛群組12自動(dòng)聯(lián)接器17、17a、17b 傳輸線20列車編組識(shí)別裝置2ITCR 電路
22控制部31直流電壓源32電流源33、33a、33b 開關(guān)34、34a、34b 電阻35電壓檢測(cè)器41列車端部檢測(cè)開關(guān)
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明所涉及的列車編組識(shí)別系統(tǒng)及列車編組識(shí)別裝置 的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明不限于以下的實(shí)施方式。(列車編組識(shí)別系統(tǒng)的概況)首先，說(shuō)明安裝有列車編組識(shí)別裝置的列車編組識(shí)別系統(tǒng)的概況。圖1是表示本 實(shí)施方式所涉及的列車編組識(shí)別系統(tǒng)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。在該圖所示的例子中，以2輛為單 位聯(lián)接的車輛群組11-1 (結(jié)合對(duì)(Married pair)#l)和車輛群組11_2(結(jié)合對(duì)#2)通過(guò) 可自由裝拆的自動(dòng)聯(lián)接器(AutomaticCoupIer) 12進(jìn)行連接以構(gòu)成列車10，在構(gòu)成列車10 的各車輛中，安裝有列車編組識(shí)別裝置(Train Configuration Recognition unit:TCR單 元)20。安裝在各車輛中的列車編組識(shí)別裝置20通過(guò)傳輸線17(17-1、17-2)進(jìn)行連接。此 夕卜，傳輸線17作為構(gòu)成電路的導(dǎo)電體配置在各車輛群組內(nèi)，并且通過(guò)聯(lián)接各車輛群組間的 自動(dòng)聯(lián)接器12進(jìn)行連接。即，在列車內(nèi)，利用作為導(dǎo)體的自動(dòng)聯(lián)接器12的電接點(diǎn)，將配置 在車輛群組11-1中的傳輸線17-1和配置在車輛群組11-2中的傳輸線17-2進(jìn)行電連接。 此外，在包括圖1以及下文說(shuō)明所使用的附圖中，使用聯(lián)接多個(gè)以2輛為單位所構(gòu)成的車輛 群組而構(gòu)成的列車編組作為一個(gè)例子，但即使是聯(lián)接多個(gè)單個(gè)結(jié)構(gòu)的車輛而構(gòu)成的列車編 組，顯然也可適用本實(shí)施方式所涉及的列車編組識(shí)別裝置。(列車編組識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu))接著，說(shuō)明列車編組識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)及連接方式。圖2是表示本實(shí)施方式所涉及 的列車編組識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)及連接方式的圖，示出與圖1所示的一個(gè)車輛群組對(duì)應(yīng)的結(jié) 構(gòu)。該圖中，列車編組識(shí)別裝置20(20-1、20-2)分別包括作為本裝置的主電路的列車編組 識(shí)別電路(TCR電路以下稱為“TCR電路”)21(21-1、21-2)、和控制1~0 電路21的動(dòng)作的 控制部22(22a、22b)而構(gòu)成。在TCR電路21內(nèi)，具備直流電壓源31、電流源32、切換開關(guān) 33(33a、33b)、及電阻器34(34a、34b)等電路要件、和電壓檢測(cè)器35等功能部，這些電路要 件及功能部配置在將位于圖2的左側(cè)的自動(dòng)聯(lián)接器12-1、和位于右側(cè)的自動(dòng)聯(lián)接器12-2之 間加以連接的2根傳輸線17a、17b的要部?jī)?nèi)。在自動(dòng)聯(lián)接器12 (12-1、12-2)和TCR電路21 (21_1、21_2)之間，分別設(shè)有連接在傳輸線17a和傳輸線17b之間的列車端部檢測(cè)開關(guān)41(41-1、41-2)。列車端部檢測(cè)開關(guān)41 是檢測(cè)列車編組的端部(末端)的開關(guān)，在位于末端的情況下接點(diǎn)成為閉合狀態(tài)，除此之外 接點(diǎn)成為打開狀態(tài)。圖2的例子中，構(gòu)成車輛群組的兩個(gè)車輛(A—車輛、B—車輛)中的、 位于A—車輛側(cè)的列車端部檢測(cè)開關(guān)41-1成為導(dǎo)通，與此不同的是，位于B—車輛側(cè)的列車 端部檢測(cè)開關(guān)41-2成為斷開。S卩，示出A—車輛側(cè)位于列車編組的末端。
上述列車端部檢測(cè)開關(guān)41最好是構(gòu)成作為與自動(dòng)聯(lián)接器12聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行動(dòng)作的機(jī) 械開關(guān)。從功能上來(lái)講，只要是自動(dòng)聯(lián)接器之間連接的狀態(tài)下，開關(guān)的接點(diǎn)成為打開狀態(tài)； 相反地，未與其它自動(dòng)聯(lián)接器連接的狀態(tài)下，開關(guān)的接點(diǎn)成為閉合狀態(tài)即可。通過(guò)采用這種 機(jī)械開關(guān)，從而能可靠地檢測(cè)出列車編組的末端。此外，圖2的例子中，A—車輛的TCR電路21_1和B—車輛的TCR電路21_2之間 采用抗干擾且使用了雙絞線電纜的連接。該連接中，在配置于自動(dòng)聯(lián)接器12-1和自動(dòng)聯(lián)接 器12-2之間的傳輸線17a、17b中，也可采用僅扭轉(zhuǎn)這些傳輸線中的A—車輛和B—車輛之 間的部分而構(gòu)成的雙絞線連接，也可對(duì)傳輸線17a、17b自身使用雙絞線電纜。另外，也可使 用物理上不同的介質(zhì)的雙絞線電纜將A—車輛部分和B—車輛部分之間加以連接。
控制部22(22a、22b)控制TCR電路21的動(dòng)作，并且向未圖示的顯示裝置等傳輸 TCR電路21處理的信息并進(jìn)行顯示。此外，對(duì)于該信息傳輸，可使用與傳輸線17a、17b不同 的列車通信網(wǎng)絡(luò)(Train Network 未圖示)來(lái)進(jìn)行傳輸。(TCR電路的結(jié)構(gòu))接著，說(shuō)明TCR電路的結(jié)構(gòu)。圖2所示的TCR電路21中，切換開關(guān)33a及電阻器 34a從自動(dòng)聯(lián)接器12-1側(cè)來(lái)看，依次串聯(lián)插入傳輸線17a。同樣地，切換開關(guān)33b及電阻器 34b從自動(dòng)聯(lián)接器12-1側(cè)來(lái)看，依次串聯(lián)插入傳輸線17b。切換開關(guān)33a、33b是具有切換 接點(diǎn)ul、u2，且利用控制部22、或上位的控制裝置等來(lái)控制的1電路2接點(diǎn)的開關(guān)。切換開 關(guān)33a的切換接點(diǎn)ul與電流源32的正極側(cè)(電流流出一側(cè))的端子連接，切換接點(diǎn)u2與 自動(dòng)聯(lián)接器12-1側(cè)的傳輸線17a連接，切換開關(guān)33b的切換接點(diǎn)ul與直流電壓源31的負(fù) 極側(cè)的端子連接，切換接點(diǎn)u2與自動(dòng)聯(lián)接器12-1側(cè)的傳輸線17b連接。電阻器34a的一 端與切換開關(guān)33a的基點(diǎn)b連接，另一端與位于自動(dòng)聯(lián)接器12-1側(cè)的相反側(cè)的傳輸線17a 連接，電阻器34b的一端與切換開關(guān)33b的基點(diǎn)b連接，另一端與位于自動(dòng)聯(lián)接器12-1側(cè) 的相反側(cè)的傳輸線17b連接。利用上述那樣的連接，能夠在列車內(nèi)，利用列車端部檢測(cè)開關(guān)、各車輛的TCR電路 中的切換開關(guān)及電阻器、以及將這些電路要件間加以連接的傳輸線，構(gòu)成多個(gè)環(huán)路電路。通 常，如圖3所示，構(gòu)成包含整個(gè)車輛的1個(gè)環(huán)路。此外，圖2的結(jié)構(gòu)中，對(duì)直流電壓源31及電流源32表示了連接直流電壓源31的 正極側(cè)和電流源32的負(fù)極側(cè)(電流流入一側(cè))的結(jié)構(gòu)例，但也可使該順序相反。即，也可 連接電流源32的正極側(cè)和直流電壓源31的負(fù)極側(cè)，并且將直流電壓源31的正極側(cè)與切換 開關(guān)33a的切換接點(diǎn)ul連接，將電流源32的負(fù)極側(cè)與切換開關(guān)33b的切換接點(diǎn)ul連接。另外，電壓檢測(cè)器35(35-1、35_2)為了分別對(duì)電阻器34a的一端和電阻器34b的 一端之間的電壓(第1測(cè)量電壓V1)、及電阻器34a的另一端和電阻器34b的另一端之間 的電壓(第2測(cè)量電壓V2)進(jìn)行測(cè)量，而連接在這些端子間。此外，如圖2所示，在A—車 輛中的TCR電路21-1、和B—車輛中的TCR電路21_2中，該電路結(jié)構(gòu)采用以和雙絞線電纜 的部分垂直的軸為中心軸呈線對(duì)稱形的結(jié)構(gòu)。因此，在TCR電路21-1的電壓檢測(cè)器35-1 測(cè)定的第2測(cè)量電壓V2、和TCR電路21-2的電壓檢測(cè)器35_2測(cè)定的第2測(cè)量電壓V2中， 除去測(cè)量誤差，一直示出相等的值。此外，這些測(cè)量電壓V1、V2被用作為用于識(shí)別列車的編 組的信息，其原理將在后面進(jìn)行詳述。(編組識(shí)別的原理)
接著，參照?qǐng)D2和圖3說(shuō)明使用了 TCR電路的編組識(shí)別的原理。這里，圖3是表示 用于說(shuō)明編組識(shí)別的原理的列車編組的一個(gè)例子的圖。此外，圖3所示的TCR電路中，與圖 2不同，僅在一個(gè)傳輸路徑中插入電阻，但原理上是相同的。例如，圖2的結(jié)構(gòu)中，將電阻器 34-1及電阻器34-2的電阻值分別設(shè)為25' Ω，而為了采用與其相同的結(jié)構(gòu)，例如只要在圖 3的結(jié)構(gòu)中，設(shè)R =50' Ω即可。另外，圖3所示的例子中，對(duì)聯(lián)接了 7個(gè)車輛群組(結(jié)合對(duì)#1 結(jié)合對(duì)#7)的14 輛編組的列車進(jìn)行編組，但在結(jié)合對(duì)#1、#2、#4、#7、和結(jié)合對(duì)#3、#5、#6中，車輛群組的方 向相反地進(jìn)行聯(lián)接。例如，在結(jié)合對(duì)#2和結(jié)合對(duì)#3之間，A—車輛、B—車輛的順序相反，以 各自的B—車輛之間對(duì)接的形式進(jìn)行聯(lián)接。相反地，在結(jié)合對(duì)#6和 結(jié)合對(duì)#7之間，以各自 的A—車輛之間對(duì)接的形式進(jìn)行聯(lián)接。然而，即使是以這種方式進(jìn)行聯(lián)接的情況下，本實(shí)施 方式所涉及的TCR電路也能毫無(wú)問(wèn)題地識(shí)別列車編組。接著，說(shuō)明各車輛中的列車端部檢測(cè)開關(guān)的狀態(tài)及電流源的連接狀態(tài)。如圖3所 示，結(jié)合對(duì)#1的A—車輛和結(jié)合對(duì)#7的B—車輛的列車端部檢測(cè)開關(guān)閉合，與此不同的是， 除此之外的列車端部檢測(cè)開關(guān)打開。此外，圖中未示出結(jié)合對(duì)#1的A—車輛的列車端部檢 測(cè)開關(guān)，而這是因?yàn)閷⒔Y(jié)合對(duì)#1的A—車輛設(shè)定作為駕駛車的緣故，另外，從電路結(jié)構(gòu)上來(lái) 講，這是因?yàn)槔们袚Q開關(guān)33a、33b將直流電壓源31和電流源33與傳輸路徑連接的緣故。 例如，圖2中，為了將直流電壓源31及電流源32與傳輸線17a、17b連接，需要將切換開關(guān) 33a、33b分別控制在切換接點(diǎn)ul側(cè)。此時(shí)，列車端部檢測(cè)開關(guān)41-1利用切換開關(guān)33a、33b， 與切換開關(guān)33a、33b的右側(cè)部的傳輸線17a、17b斷開。因而，在直流電壓源和電流源連接 在傳輸線間的車輛中，列車端部檢測(cè)開關(guān)的狀態(tài)對(duì)電路動(dòng)作完全沒(méi)有影響。這樣，進(jìn)行識(shí)別 列車編組的處理的情況下的各車輛中，被控制成如下狀態(tài)即，兩端車輛的列車端部檢測(cè)開 關(guān)閉合，而兩端車輛以外的列車端部檢測(cè)開關(guān)打開，且兩端車輛中的一個(gè)車輛的直流電壓 源和電流源連接在傳輸線間。圖4是表示圖3所示的列車編組中的測(cè)量電壓和識(shí)別結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。圖 4中，第1測(cè)量電壓VI、第2測(cè)量電壓V2示出利用電壓檢測(cè)器測(cè)量到的電壓的各絕對(duì)值，并 且?guī)Э蛭淖炙镜臄?shù)值示出這些測(cè)量電壓中絕對(duì)值較大的那個(gè)電壓值。此外，此時(shí)的直流 電壓值V、電流值10、各電阻值R分別為V = 48VDC, IO = 50mA, R = 25' Ω。圖3中，由于在電路上流過(guò)IO = 50mA的電流，因此一個(gè)電阻器份額的電壓降成為 IOXR = 0. 05AX25' Ω = 1. 25V。因而，例如在結(jié)合對(duì) #7 的 B—車輛中，Vl = 0V，V2 = 1.25V。以下，由于每增加一個(gè)電阻器、電壓就上升電壓降的份額，因此例如在結(jié)合對(duì)#7的 A—車輛中，Vl = 2. 5V，以下得到圖4所示的測(cè)量結(jié)果。另一方面，圖4的最右側(cè)表內(nèi)記載的數(shù)值是將帶框文字的值除以電壓降后得到的 值。例如在結(jié)合對(duì)#5的A—車輛中，得到6. 25/1. 25 = 5這一數(shù)值，另外，例如在結(jié)合對(duì)#2 的B—車輛中，得到13. 75/1. 25 = 11這一數(shù)值。此外，若觀察該數(shù)值，則其成為從作為列車 的最末尾的結(jié)合對(duì)#7的B—車輛開始計(jì)數(shù)的編號(hào)。因而，通過(guò)將電壓檢測(cè)器測(cè)量到的第1 測(cè)量電壓VI、第2測(cè)量電壓V2的各絕對(duì)值中較大的那個(gè)值除以預(yù)定值(由直流電壓源、電 流源及電路的電阻值決定的值)，從而能識(shí)別列車編組。(編組識(shí)別的動(dòng)作) 接著，參照?qǐng)D5說(shuō)明編組識(shí)別的動(dòng)作。此外，圖5是用于說(shuō)明編組識(shí)別的動(dòng)作的圖，示出以6輛進(jìn)行編組的列車編組作為一個(gè)例子。此外，以下的說(shuō)明中，將直流電壓源31及電流源32 —并稱為“恒流源”。首先，決定啟動(dòng)恒流源(與傳輸線連接)的基準(zhǔn)車輛。該處理中，例如通過(guò)使用 列車端部檢測(cè)開關(guān)的狀態(tài)的信息，從而識(shí)別出車輛No. uuuu及車輛No. zzzz成為列車的末 端，該列車端部檢測(cè)開關(guān)進(jìn)行動(dòng)作使得在未聯(lián)接車輛的狀態(tài)下閉合、聯(lián)接有車輛的狀態(tài)下 打開。此外，將這些車輛中的任一車輛決定作為基準(zhǔn)車輛，但該決定方法可為任意方法，例 如可將車輛編號(hào)較小的車輛決定作為基準(zhǔn)車輛(以上為步驟11)。接著，以車輛No. uuuu為基準(zhǔn)，啟動(dòng)恒流源，并且在各車輛中測(cè)量第1測(cè)量電壓Vl 及第2測(cè)量電壓V2 (步驟12)。然后，通過(guò)將步驟12所測(cè)量到的第1測(cè)量電壓Vl及第2測(cè) 量電壓V2中、較大的那個(gè)值除以預(yù)定值(單位車輛的電壓降)，從而識(shí)別出各車輛位于從列 車的末端開始的第幾輛(以上為步驟13)。(故障時(shí)的動(dòng)作)上述的內(nèi)容都是正常時(shí)的動(dòng)作。而另一方面，在電路或各開關(guān)等發(fā)生故障的情況 下，或者電路發(fā)生斷路的情況下，即使是在一處發(fā)生這些故障或異常的情況下(以下稱為 “單一故障”)，也最好備有編組識(shí)別的功能。本實(shí)施方式所涉及的列車編組識(shí)別系統(tǒng)及列車 編組識(shí)別裝置中，具有可承受這種單一故障的承受故障特性。此外，以下的說(shuō)明中，作為設(shè) 想成為故障或異常的現(xiàn)象，例如舉出以下5個(gè)事項(xiàng)，并對(duì)這些事項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明。(1)自動(dòng)聯(lián)接器中的導(dǎo)通不佳(2)列車端部檢測(cè)開關(guān)中的導(dǎo)通不佳(3)恒流源的故障(4)電壓測(cè)量器的故障(5) TCR電路的斷路(故障時(shí)的動(dòng)作一自動(dòng)聯(lián)接器中的導(dǎo)通不佳)圖6是表示自動(dòng)聯(lián)接器導(dǎo)通不佳的情況下的電路狀態(tài)的圖。圖6中，示出結(jié)合對(duì) #2和結(jié)合對(duì)#3之間的自動(dòng)聯(lián)接器的導(dǎo)通不佳以作為一個(gè)例子。在這種情況下，由于車輛 No. xxxx和車輛No. yyyy之間未取得電連接，且恒流源和導(dǎo)通不佳部位之間的開關(guān)全部打 開，因此傳輸線中不流過(guò)電流。其結(jié)果是，識(shí)別出存在第1測(cè)量電壓Vl及第2測(cè)量電壓V2 為48V的組(組A)、和OV的組(組B)。因而，該階段中，能夠判斷出在組A和組B的邊界 部發(fā)生了某種故障。因此，通過(guò)對(duì)于這些組A、B的每一組，依次切換啟動(dòng)恒流源的車輛，從而進(jìn)行用于 檢測(cè)各組中的車輛位置的處理程序。此外，對(duì)于該處理，參照?qǐng)D7-1 圖7-3進(jìn)行說(shuō)明?！唇MA內(nèi)的位置識(shí)別〉圖7-1中，首先，啟動(dòng)與車輛No. uuuu相鄰的車輛No. vvvv的恒流源，記錄此時(shí)的 測(cè)量電壓(步驟S21)。此外，顯然此時(shí)不啟動(dòng)車輛No. mum的恒流源。另外，以下的處理中 也相同，在組內(nèi)啟動(dòng)的恒流源為一個(gè)。然后，依次啟動(dòng)車輛No. wwww的恒流源及車輛No. xxxx的恒流源(步驟22、23)。 此外，在該例子中，啟動(dòng)車輛No. xxxx的恒流源時(shí)，利用帶下劃線的測(cè)量電壓，識(shí)別組A內(nèi)的 4輛車輛的位置。〈組B內(nèi)的位置識(shí)別〉
關(guān)于組B也是同樣地，對(duì)各車輛依次發(fā)出恒流源的啟動(dòng)指令，直到識(shí)別出構(gòu)成組B 的所有車輛的位置。該例子中，如圖7-2所示，以車輛No. yyyy、車輛No. zzzz的順序依次啟 動(dòng)恒流源，并且記錄此時(shí)的測(cè)量電壓(步驟24、25)，利用帶下劃線的測(cè)量電壓，識(shí)別組B內(nèi) 的2輛車輛的位置此外，該例子中，從最靠近導(dǎo)通不佳部位的車輛No. yyyy開始依次輸出恒 流源的啟動(dòng)指令，但也可從離導(dǎo)通不佳部位最遠(yuǎn)的車輛No. zzzz開始依次輸出恒流源的啟 動(dòng)指令。<整體的編組識(shí)別>圖7-3示出了圖7-1和圖7-2的結(jié)果。步驟26中識(shí)別整體的編組，步驟27中，識(shí)別列車編組。此外，步驟26中，在各組中，從位于恒流源的啟動(dòng)位置的相反側(cè)的車輛開始以 1,2,…順序賦予編號(hào)，因此根據(jù)測(cè)量時(shí)啟動(dòng)的恒流源的位置來(lái)整理編號(hào)，從而識(shí)別整體的編組。(故障時(shí)的動(dòng)作一列車端部檢測(cè)開關(guān)中的導(dǎo)通不佳)圖8是表示列車端部檢測(cè)開關(guān)導(dǎo)通不佳的情況下的電路狀態(tài)的圖。圖8中，示出 結(jié)合對(duì)#3的列車端部檢測(cè)開關(guān)導(dǎo)通不佳的情況以作為一個(gè)例子。在這種情況下，由于恒流 源和導(dǎo)通不佳的列車端部檢測(cè)開關(guān)之間的全部開關(guān)打開，因此傳輸線中不流過(guò)電流。其結(jié) 果是，所有的測(cè)量電壓都為48V，成為在自動(dòng)聯(lián)接器中導(dǎo)通不佳的情況下、與僅存在組A、而 不存在組B的情況相同的狀態(tài)。因而，利用與自動(dòng)聯(lián)接器中的導(dǎo)通不佳的情況相同的方法， 能識(shí)別列車編組。(故障時(shí)的動(dòng)作一恒流源的故障)圖9是表示恒流源發(fā)生故障的情況下的電路狀態(tài)的圖。圖9中，示出成為編組識(shí) 別的基準(zhǔn)的車輛No. mum的恒流源發(fā)生故障的情況以作為一個(gè)例子。在這種情況下，TCR 電路無(wú)電源，傳輸線中不流過(guò)電流，另外，由于未施加電壓，因此所有的測(cè)量電壓都為0V。 因此，如圖10所示，啟動(dòng)位于列車的相反側(cè)的末端的車輛No. zzzz的恒流源，以取代車輛 No. uuuu0該狀態(tài)與圖5所示的正常時(shí)的狀態(tài)相同，根據(jù)上述的正常時(shí)的程序，能識(shí)別列車 編組。此外，即使是在列車末端以外的車輛的恒流源發(fā)生故障的情況下，只要位于列車末端 的車輛的恒流源正常，便能進(jìn)行正常時(shí)的測(cè)量動(dòng)作。(故障時(shí)的動(dòng)作一電壓測(cè)量器的故障)圖11是表示電壓測(cè)量器發(fā)生故障、在一部分車輛中不能測(cè)量的情況下的電路狀 態(tài)的圖。圖11中，示出例如中間車輛之一的車輛No. WWWW的電壓測(cè)量器發(fā)生故障的情況以 作為一個(gè)例子。在這種情況下，關(guān)于電壓測(cè)量器發(fā)生故障的車輛No. wwww，由于不具有測(cè)量 信息，因此無(wú)法根據(jù)自身的信息來(lái)決定自身位置，但如果其它車輛的位置明確，則可利用排 除法來(lái)決定。即，對(duì)于電壓測(cè)量器發(fā)生故障的車輛，可通過(guò)其它車輛的位置以外的剩下的位 置來(lái)決定。(故障時(shí)的動(dòng)作-TCR電路的斷路)圖12是表示TCR電路中發(fā)生斷路的情況下的電路狀態(tài)的圖。圖12中，示出例如 由結(jié)合對(duì)#2的車輛No. wwww和車輛No. xxxx之間的斷路所引起的導(dǎo)通不佳以作為一個(gè)例 子。在這種情況下，成為與圖6所示的自動(dòng)聯(lián)接器導(dǎo)通不佳的情況相同的狀況，可區(qū)分成第 1測(cè)量電壓Vl及第2測(cè)量電壓V2為48V的組(組A)、和OV的組(組B)。圖13是用于說(shuō)明TCR電路中發(fā)生斷路的情況下的測(cè)量動(dòng)作的圖。圖13中，在組A中，通過(guò)啟動(dòng)車輛No. wwww的恒流源，從而能識(shí)別車輛No. uuuu及車輛No. vvvv的編組。 另一方面，在組B中，通過(guò)啟動(dòng)車輛No. yyyy的恒流源，從而能識(shí)別車輛No. yyyy及車輛 No. zzzz的編組。在這種情況下，對(duì)于位于斷路部位兩側(cè)的車輛No. wwww及車輛No. xxxx, 無(wú)法根據(jù)自身的信息決定自身位置，但與電壓測(cè)量器發(fā)生故障時(shí)相同，可根據(jù)其它車輛的 位置的信息來(lái)決定。 這樣，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的列車編組識(shí)別系統(tǒng)及列車編組識(shí)別裝置，即使是 在列車的車輛結(jié)構(gòu)或車輛編號(hào)沒(méi)有規(guī)則性的情況下，也能識(shí)別各車輛的位置(位于從始端 開始第幾號(hào)的物理位置)，并且不受裝置有無(wú)故障的影響，能識(shí)別正常響應(yīng)的車輛位置。此 夕卜，在裝置的故障為單一故障的情況下，可使用正常響應(yīng)的車輛位置的信息，來(lái)推測(cè)未正常 響應(yīng)的車輛的位置。另外，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的列車編組識(shí)別系統(tǒng)及列車編組識(shí)別裝置，能以準(zhǔn) 確且較高的可靠性向列車的乘務(wù)員提供故障或異常的發(fā)生位于第幾輛等的列車編組信息。另外，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的列車編組識(shí)別系統(tǒng)及列車編組識(shí)別裝置，由于無(wú) 需使TCR電路整體采用2重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因此不用花費(fèi)很大的成本，便能具備應(yīng)對(duì)自動(dòng)聯(lián)接器 間的導(dǎo)通不佳、列車端部檢測(cè)開關(guān)的導(dǎo)通不佳、恒流源的故障、電壓測(cè)量器的故障、TCR電路 的斷路等主要故障的能力。另外，本實(shí)施方式中，由于利用恒流源作為使TCR電路中流過(guò)一定電流的電源，因 此能夠?qū)ψ詣?dòng)聯(lián)接器的接觸面供給一定的電流而不取決于列車的車輛數(shù)。因此，能使自動(dòng) 聯(lián)接器的接觸面保持在穩(wěn)定且良好的接觸狀態(tài)，并且能穩(wěn)定且連續(xù)地供給大致一定的電流 而不取決于列車的車輛數(shù)。此外，本實(shí)施方式中，雖然將使TCR電路中流過(guò)一定電流的電源構(gòu)成作為恒流源， 但也可采用恒壓源等其它種類的電源而不采用恒流源。工業(yè)上的實(shí)用性如上所述，本發(fā)明所涉及的鐵道車輛用通信裝置作為無(wú)需運(yùn)用車輛結(jié)構(gòu)或車輛編 號(hào)的規(guī)則性便能自動(dòng)識(shí)別列車編組的發(fā)明是有用的。
權(quán)利要求
一種列車編組識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)以作為單個(gè)車輛或多個(gè)車輛的車輛群組為單位而聯(lián)接多個(gè)車輛所構(gòu)成的列車的編組進(jìn)行識(shí)別，其特征在于，包括列車端部檢測(cè)開關(guān)，該列車端部檢測(cè)開關(guān)配置在所述車輛群組的兩端部，當(dāng)在該端部聯(lián)接有其它所述車輛群組時(shí)接點(diǎn)打開，當(dāng)在該端部未聯(lián)接有其它所述車輛群組時(shí)接點(diǎn)閉合；一對(duì)傳輸線，該一對(duì)傳輸線穿過(guò)所述列車內(nèi)，且在所述車輛群組的兩端部，一個(gè)傳輸線與所述列車端部檢測(cè)開關(guān)的一端連接，另一個(gè)傳輸線與所述列車端部檢測(cè)開關(guān)的另一端連接；及列車編組識(shí)別裝置，該列車編組識(shí)別裝置配置于每一車輛，且識(shí)別列車的編組，在列車內(nèi)，一個(gè)所述列車編組識(shí)別裝置控制其它列車編組識(shí)別裝置，所述列車編組識(shí)別裝置包括輸出直流的電源；第1和第2切換開關(guān)，該第1和第2切換開關(guān)分別插入所述一對(duì)傳輸線，并且切換是在所述一對(duì)傳輸線之間插入所述電源且使所述一對(duì)傳輸線分開、還是不插入所述電源；電阻器，該電阻器插入所述一對(duì)傳輸線中的至少一個(gè)傳輸線；電壓檢測(cè)器，該電壓檢測(cè)器在所述電阻器的兩端分別測(cè)量所述一對(duì)傳輸線間的電壓；及控制部，對(duì)該控制部輸入所述電壓檢測(cè)器測(cè)量到的電壓以識(shí)別列車的編組，并且該控制部對(duì)所述第1和第2切換開關(guān)進(jìn)行控制，使得插入所述一對(duì)傳輸線之間的所述電源設(shè)于列車中的1個(gè)部位。
2.如權(quán)利要求1所述的列車編組識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部使得在所述列車端部檢測(cè)開關(guān)閉合的某一個(gè)車輛中，將所述電源插入所述 一對(duì)傳輸線之間。
3.如權(quán)利要求1所述的列車編組識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，在從所述各車輛的電壓檢測(cè)器測(cè)量到的測(cè)量電壓值中檢測(cè)出某種異常的情況下，所述 控制部重復(fù)改變插入所述電源的部位，利用各情況下所得到的由所述電壓檢測(cè)器測(cè)量到的 電壓，來(lái)識(shí)別列車的編組。
4.如權(quán)利要求1所述的列車編組識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述電源是恒流源。
5.如權(quán)利要求1所述的列車編組識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述一對(duì)傳輸線通過(guò)聯(lián)接所述各車輛群組間的自動(dòng)聯(lián)接器進(jìn)行連接。
6.如權(quán)利要求1所述的列車編組識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述列車端部檢測(cè)開關(guān)是與所述自動(dòng)聯(lián)接器聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行動(dòng)作的機(jī)械開關(guān)。
7.如權(quán)利要求1所述的列車編組識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，在構(gòu)成所述列車的所有車輛的測(cè)量電壓值為零的情況下，使位于與啟動(dòng)電源的車輛群 組相反端部的車輛群組中的、端部未與其它車輛群組的車輛聯(lián)接的車輛側(cè)的電源啟動(dòng)。
8.如權(quán)利要求3所述的列車編組識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部比較所述各車輛的電壓檢測(cè)器測(cè)量到的測(cè)量電壓值以確定故障部位，并且 根據(jù)由所述測(cè)量電壓值所得到的比較結(jié)果及該已確定的故障部位的信息，來(lái)確定所述自動(dòng)聯(lián)接器的導(dǎo)通不佳、所述列車端部檢測(cè)開關(guān)中的導(dǎo)通不佳、所述電源的故障、所述電壓測(cè)量 器的故障、及所述傳輸線的斷路中的某一個(gè)故障原因。
9.一種列車編組識(shí)別裝置，配置于每一車輛，且設(shè)于列車編組識(shí)別系統(tǒng)中，該列車編組 識(shí)別系統(tǒng)對(duì)以作為單個(gè)車輛或多個(gè)車輛的車輛群組為單位而聯(lián)接多個(gè)車輛所構(gòu)成的列車 的編組進(jìn)行識(shí)別，且在所述車輛群組的兩端部具備當(dāng)在該端部聯(lián)接有其它所述車輛群組時(shí) 接點(diǎn)打開、當(dāng)在該端部未聯(lián)接有其它所述車輛群組時(shí)接點(diǎn)閉合的列車端部檢測(cè)開關(guān)，其特 征在于，所述列車編組識(shí)別裝置包括輸出直流的電源；第1和第2切換開關(guān)，該第1和第2切換開關(guān)分別插入一對(duì)傳輸路徑，該一對(duì)傳輸路徑 穿過(guò)所述列車內(nèi)，且在所述車輛群組的兩端部，一個(gè)傳輸線與所述列車端部檢測(cè)開關(guān)的一 端連接，另一個(gè)傳輸線與所述列車端部檢測(cè)開關(guān)的另一端連接，并且該第1和第2切換開關(guān) 切換是在所述一對(duì)傳輸線之間插入所述電源且使所述一對(duì)傳輸線分開、還是不插入所述電 源；電阻器，該電阻器插入所述一對(duì)傳輸線中的至少一個(gè)傳輸線；電壓檢測(cè)器，該電壓檢測(cè)器在所述電阻器的兩端分別測(cè)量所述一對(duì)傳輸線間的電壓；及控制部，對(duì)該控制部輸入所述電壓檢測(cè)器測(cè)量到的電壓以識(shí)別列車的編組，并且該控 制部對(duì)所述第1和第2切換開關(guān)進(jìn)行控制，使得插入所述一對(duì)傳輸線之間的所述電源設(shè)于 列車中的1個(gè)部位，在列車內(nèi)，一個(gè)列車編組識(shí)別裝置控制其他列車編組識(shí)別裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的列車編組識(shí)別裝置，其特征在于，所述控制部使得在所述列車端部檢測(cè)開關(guān)閉合的某一個(gè)車輛中，將所述電源插入所述 一對(duì)傳輸線之間。
11.如權(quán)利要求9所述的列車編組識(shí)別裝置，其特征在于，在從所述各車輛的電壓檢測(cè)器測(cè)量到的測(cè)量電壓值中檢測(cè)出某種異常的情況下，所述 控制部重復(fù)改變插入所述電源的部位，利用各情況下所得到的由所述電壓檢測(cè)器測(cè)量到的 電壓，來(lái)識(shí)別列車的編組。
12.如權(quán)利要求9所述的列車編組識(shí)別裝置，其特征在于，所述電源是恒流源。
13.如權(quán)利要求9所述的列車編組識(shí)別裝置，其特征在于，所述一對(duì)傳輸線通過(guò)聯(lián)接所述各車輛群組間的自動(dòng)聯(lián)接器進(jìn)行連接。
14.如權(quán)利要求9所述的列車編組識(shí)別裝置，其特征在于，所述列車端部檢測(cè)開關(guān)是與所述自動(dòng)聯(lián)接器聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行動(dòng)作的機(jī)械開關(guān)。
15.如權(quán)利要求9所述的列車編組識(shí)別裝置，其特征在于，在構(gòu)成所述列車的所有車輛的測(cè)量電壓值為零的情況下，使位于與啟動(dòng)電源的車輛群 組相反端部的車輛群組中的、端部未與其它車輛群組的車輛聯(lián)接的車輛側(cè)的電源啟動(dòng)。
16.如權(quán)利要求11所述的列車編組識(shí)別裝置，其特征在于，所述控制部比較所述各車輛的電壓檢測(cè)器測(cè)量到的測(cè)量電壓值以確定故障部位，并且 根據(jù)由所述測(cè)量電壓值所得到的比較結(jié)果及該已確定的故障部位的信息，來(lái)確定所述自動(dòng)聯(lián)接器的導(dǎo)通不佳、所述列車 端部檢測(cè)開關(guān)中的導(dǎo)通不佳、所述電源的故障、所述電壓測(cè)量 器的故障、及所述傳輸線的斷路中的某一個(gè)故障原因。
全文摘要
本發(fā)明提供一種列車編組識(shí)別系統(tǒng)及列車編組識(shí)別裝置。設(shè)有當(dāng)車輛之間未聯(lián)接時(shí)通過(guò)閉合接點(diǎn)從而檢測(cè)列車端部的列車端部檢測(cè)開關(guān)(41)，在各車輛或各車輛群組的兩端部，穿過(guò)列車內(nèi)的傳輸線(17a、17b)分別與列車端部檢測(cè)開關(guān)(41)的一端和另一端連接，另外，各車輛中，利用分別插入傳輸線(17a、17b)的切換開關(guān)(33a、33b)，切換向傳輸線(17a、17b)間插入或不插入電源(直流電壓源(31)和電流源(32))，并進(jìn)行控制使得插入傳輸線(17a、17b)的電源設(shè)于列車端部中的1個(gè)部位，在此基礎(chǔ)上，對(duì)插入傳輸線(17a、17b)中的至少一個(gè)傳輸線的電阻器(34)的一端側(cè)和另一端側(cè)的電壓(V1、V2)分別進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)此時(shí)的測(cè)量電壓來(lái)識(shí)別列車的編組。
文檔編號(hào)B60L3/00GK101873959SQ20088011868
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者孟龍也, 本間英壽, 竹山雅之 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社