JPS58112812A - パンク検知方式 - Google Patents

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】 この発明はパンク検知方式に関し、特にゴムタイヤ車両
における車輪のパンクを検知する方式に関する。

近年、都市交通システムにおいて、レール軌道車両にか
わり、乗り心地や振動、騒音等の観点からコンクリート
軌道車両が採用されつつある。このような車両にはゴム
タイヤの車輪が使用されるが、パンクすることがあり、
安全対策上これを未然に検知しておく必要がある。

従来のパンク検知方式は、軌道上の適当な所に配置され
た踏板上を車輪が通過する時に、車輪にかかる最大荷重
を検出し、同一軸の左右輪の最大荷重値を比較してこの
比がある値以下となったときにパンクと判断するもので
あった。しかし、この方式では、タイヤ圧力がほぼ零に
近い値でないと検出できない欠点があり、また検出の正
確度も低い。

不都合なことに、もし同一軸の左右輪が同時にパンクし
ている場合には、検出が不可能である。

さらに、ボギ一台車の車輪にあっては、−輪がパンクし
ているときにこのパンク輪と対角に位置する車輪にかか
る荷重が減少し、誤検知をきたす欠点もあった。

それゆえに、この発明は上述の欠点を除去し、的確にパ
ンクを検知する方式を新規に提供することを目的とする
。

この発明を要約すれば、台車に設けたタイヤ車輪の接地
荷重をロードセルで検出しタイヤのパンクを検知する方
式であって、前記ロードセルの出力から少なくとも各車
輪の最大荷重に対応する電気信号を検知するとともに、
この検知データをいったん記憶手段に記憶し、該記憶デ
ータを演算手段により演算処理し、この結果を予め定め
た判断基準に基づいて処理することによりパンク車輪を
検知するようにしたことを特徴とする。

以下、この発明を実施例に基いて説明する。

第１図は軌道上の車両１を示す概略図である。

車両ｌは下部に台車２．２を備え、台車２は４つの車輪
８Ａ、８Ｂ、３Ｃ，８Ｄによって軌道４上に支持されて
いる。車輪８Ａ、８Ｂ　、８Ｃ，８Ｄはいずれも接地部
がゴムタイヤ製である。車輪３Ａと３Ｃ，車輪３Ｂと３
Ｄはそれぞれ−の軸で連結されている。車両１の軌道４
上には、該軌道４と直交する方向に一対の矩形状の踏板
５Ｒ，５Ｌが配置されている。踏板５Ｒ，５Ｌの下部に
は荷重を検出するロードセル６Ｒ，６Ｌが設けられてい
る。このロードセル６Ｒ，６Ｌはそれぞれタイヤ車輪３
Ａ、３Ｂ、タイヤ車輪３Ｃ，ｉ３Ｄの接地荷重を電気量
に変換する。

車両ｌが図中矢印方向へ進行すると、同軸の車輪３Ａ、
１３ｃは踏板５Ｒ，５Ｌ上に乗り上げ、荷重検知が行な
われる。車輪９Ａ、３Ｃが踏板５Ｒ，５Ｌから脱すると
、次いで車輪３Ｂ　、３Ｄが踏板５Ｒ，５Ｌ上に乗り上
げ、同様に荷重検知が行なわれる。この荷重検知に際し
、検知装置は車輪が踏板上に存在する時間をも検知する
ことができる。言いかえれば、踏板上を−の車輪が通過
するとき、ロードセルは荷重が０以上の電気信号を出力
しつづける時間を監視するようにしている。

上記検知装置には、ロードセルからの電気信号に基づい
て接地荷重の最大値（ピーク値）を検知する最大荷重検
知手段と、荷重存在の時間幅を検出する時間幅検出手段
を備えるとともに、最大荷重データ及び時間幅データ、
その他の情報を記憶する記憶手段と、この記憶データ等
を処理する演算処理手段と、さらに演算処理やその他の
タイミング例えばデータを取り込むタイミングなどを制
御する制御手段と、パンク車輪か否かの判別結果を表示
する表示手段等を含む。

第２図は、踏板上を車輪が通過した時の各車輪にかかる
荷重を示し、縦軸は荷重の大きさくロードセルからの出
力電気信号の大きさに対応する）を、横軸は時間の経過
をあられしている。同図（ａ）は右側輪８　Ａ　、　（
ｂ）は右後輪８　Ｂ　、　（Ｃ）は左前輪３Ｃ９ｃｄ）
は左後輪８Ｄにそれぞれ対応する。以下に複数の具体的
な方式を第２図を参照して説明する。

第１の具体例は、車輪の接地荷重のピーク値とロードセ
ル上通過時間幅を同一台車の前後の車輪で比較し、予め
定めた判断基準に基づいてパンク車輪を特定するパンク
検知方式である。この方式は、パンク車輪であれば踏板
上にとどまる時間が長いという一般通性を応用するもの
である。

台車２が踏板５Ｒ，５Ｌを通過したとき、各車輪８Ａ、
８Ｃ，８Ｂ、、８Ｄのそれぞれの荷重ピーク値ＬＡ　、
ＬＣ、ＬＢ　、ＬＤと各車輪それぞれの通過時間幅ＴＡ
　、ＴＣ、ＴＢ　、ＴＤが検出され、これらのデータは
適当な制御下で記憶手段に格納される。演算手段は、こ
のデータを演算処理するが、まずピーク値比ＬＢ／ＬＡ
　、ＬＤ／ＬＣを計算する。次に、時間幅比ＴＢ／ＴＡ
、ＴＤ／ＴＣを計算する。そして、予め（記憶手段中に
）設定しておいた所定値ｋＬｌ　＃　ｋＴ　と比較演算
し、レベルが低くかつ時間幅の大きい車輪をパンクと判
断する。すなわち、 ＬＢ　　　　　　　　ＴＢ −〉ｋＬｌ　　かつ−〈ｋＴ ＬＡ　　　　　　　　ＴＡ であれば右前輪８Ａをパンクと判断する。この逆（不等
号がともに逆向き）であれば右後輪８Ｂがパンクである
。

であれば左前輪８Ｃをパンクと判断し、逆であれば左後
輪８Ｄがパンクである。これらの条件に該当しないとき
は、ともにパンクでないと判断するのはもちろんである
。

例えば、ｋＬ□＝ｌ、にア＝１と選んだ場合、ＬＡ（Ｌ
ＢかっＴＡ＞ＴＢであるとき右前輪３Ａがパンクである
と判断される。

なお、上記荷重ピーク値比および時間幅比は、分子１分
母を逆にとってもよい。これに応じて所定値ｋＬｌ　’
　ｋＴがかわる。または、比較演算の成立する条件を反
対にするようにしてもよい。要するに、前後輪の荷重ピ
ーク値比と時間幅比を所定値と比較し、その結果に基づ
いてパンクの有無およびバンク車輪を特定する判断を行
なうものである。

次に、第２実施例を説明する。この例は、左右輪が同時
にパンクした場合の対策であり、同一台車の車輪にかか
る荷重ピーク値の相加平均値と各車輪の荷重ピーク値を
比較し、この比が所定値以下となった時、パンクと判断
する方式である。つまり、同一台車２０車輪荷重のピー
ク値平均ａ（−り値比ＬＡ／　ａ　、　ＬＢ／ａ　、　
ＬＣ／ａ　、　ＬＤ／ａ　　ｉ：所定値ｋＬ２以下の車
輪をパンクと判断する。もっとも、平均値亀との比をと
る場合、上記比の分子、分母を逆にすれば所定値は’／
ｋＬ２　にとってよく、特に「所定値ｋＬ２以下」に限
るものではない。

要は、相加平均値と個別荷重データとの比較結果に基づ
ζく判断である。そして、この判断によれば、左右輪が
同時にパンクしたときの検出が可能となった。また、こ
の第２実施例と前述の第１実施例とを組み合せて実施す
れば、バンク検出確度が一段と向上することは明白であ
る。

第３実施例はボギ一台車における対策である。

すなわち、ボギ一台車において一輪がパンクした場合に
、パンク輪と対角に位置する車輪にかかる荷重が減少し
、誤って検知する可能性がある。そこで、この例では、
左右輪にかかる荷重のピーク値比が所定値以下となった
とき低いレベル側を御名バンクと判断するが、対角輪荷
重のピーク値比が所定値以下のときは対角軸ビーク値の
低いレベル側のみをパンクと判断する方式である。

第２図を参照して言えば、左右輪荷重のピーク値比ＬＡ
／ＬＣ、ＬＢ／ＬＤ　（又はＬＣ／ＬＡ　、ＬＤ／ＬＢ
）が所定値ｋＬ３以下の場合、低いレベル側をパンクと
判断する一方、加重条件として対角輪荷重のピーク値比
ＬＢ／ＬＣ（も’Ｌ＜　はＬＣ／ＬＢ　）、ＬＡ／ＬＤ
（もしくはＬＤ／ＬＡ　　）が所定値ｋＬ４以下のとき
は対角軸ピーク値の低いレベル側のみパンクと判断する
ものである。

具体的に示すと、ｋＬ３＝　ｌ　、　ｋＬ４＝Ｋに選ぶ
。

すると、ＬＡ（ＬＣかっＬＤ（ＬＢがっ旦くＫの条Ｄ 件が充足されれば右前輪３Ａがパンクであると判断でき
る。また、ＬＡ（ＬＣかっＬＤ（ＬＢかつＡ ＬＤ”であれば右前輪３Ａ及び左後輪３Ｄがパンクと判
断される。なお、Ｋの値は実験により求め設定されるの
が好ましい。この方式によれば、ボギ一台車においてパ
ンク車輪と対角に位置する車輪のパンクの誤検知を有効
に防止しつる利点がアル。そして、この方式と第１実施
例を組合せることによって、検出確度は著しく向上する
のは明白である。

なお、上記各実施例において、取り込んだ最大荷重デー
タ、時間幅データの演算処理はマイクロプロセサ又はマ
イクロコンピュータを用い、予め作成したソフトウェア
プログラムによって行なってもよい。こうすれば検知処
理を簡単かつ高速にできるとともに、装置自体をコンパ
クト化できる利点がある。もつとも、この方式に適合す
る独自のア、ナログもしくはディジタル回路を使用して
もよいのはもちろんである。

また４−１上記実施例では、一つの台車でタイヤ車輪が
４輪のもののみを示したが、６輪、８輪、・・・。

であっても、この発明の技術思想の拡張適用は可能であ
ることを指摘しておく。

以上のように、この発明によれば、ロードセルから少な
くとも各タイヤ車輪のピーク荷重データを検知し、これ
をいったん記憶し、演算処理を施した後所定の判断基準
に基づいてパンク車輪を検知するようにしたので、従来
方式に比べ、検出精度が格段に向上し確実なパンク検知
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は軌道上の車両を示す概略図、第２図は実施例を
説明するためのもので、踏板上をタイヤ車輪が通過した
ときの各車輪にかかる荷重のようすの一例を示した図で
ある。 ｌ・・・・・・タイヤ車両、　　２・・・・・・台車、
８Ａ、８Ｂ、３Ｃ，３Ｄ・・・・・・タイヤ車輪、６Ｒ
，６Ｌ・・曲ロードセル。。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）車軸を複数有する台車に設けたタイヤ車輪の接９
   地荷重をロードセルで検出しタイヤのパンクを検知する
   方式であって、前記ロードセルの出力から少なくとも各
   車輪の最大荷重に対応する電気信号を検知するとともに
   、この検知データをいったん記憶手段に記憶し、該記憶
   データを演算手段により演算処理し、この結果を予め定
   めた判断基準に基づいて処理することによりパンク車輪
   を検知するようにしたことを特徴とするパンク検知方式
   。 （２）前記ロードセルの出力から、さらに、各車輪がロ
   ードセル上に存した時間を検知し、前記演算処理は前後
   輪に対応する検知データの比を求めることであり、前記
   判断基準は予め設定した所定値と前記検知データの比と
   の比較に基づくものである特許請求の範囲第（１）項記
   載のパンク検知方式。 （８）前記演算処理は最大荷重に対応する検知データの
   相加平均を求めることであり、前記判断基準は前記相加
   平均と各車輪に対応する検知データの比と予め設定した
   所定値との比較に基づくものである特許請求の範囲第（
   １）項又は第（２）項記載のパンク検知方式。 （４）前記台車はボギ一台車であり、前記演算処理は左
   右輪の検知データによる第１の比と、互いに対角に位置
   する車輪に対応する検知データによる第２の比を求める
   ことであり、前記判断基準は予め設定した所定値と前記
   第１の比および第２の比との比較に基づくものである特
   許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載のパンク検
   知方式。