傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)，其能夠準確地判斷鐵路車輛所使用的檢測用傳感器是否處于異常狀態(tài)，傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)(50)具備能夠檢測作用于鐵路車輛(1)的物理值的檢測用傳感器(51)和電子控制裝置(60)。在與安裝有檢測用傳感器(51)的部位等效的部位，安裝有與檢測用傳感器等效的監(jiān)視用傳感器(52)。在電子控制裝置設(shè)置有判斷機構(gòu)(相干性運算部(62)、狀態(tài)判斷部(63))，該判斷機構(gòu)基于由檢測用傳感器檢測到的第一信號(X)和由監(jiān)視用傳感器檢測到的第二信號(Y)運算表示兩信號之間的相關(guān)關(guān)系的相干值(CXY)，并且在該相干值小于預先設(shè)定的異常判斷值的情況下判斷為檢測用傳感器處于異常狀態(tài)。
【專利說明】傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對鐵路車輛所使用的加速度傳感器等在鐵路車輛的行駛中是否處于異常狀態(tài)進行判斷的傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在鐵路車輛中，在主動控制阻尼裝置的阻尼控制系統(tǒng)、監(jiān)視部件的狀態(tài)或者乘坐感的狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)等中使用加速度傳感器等。例如，在阻尼控制系統(tǒng)中，加速度傳感器檢測作用于車體的振動加速度，并且控制機構(gòu)基于檢測到的振動加速度適當?shù)貨Q定阻尼裝置所產(chǎn)生的阻尼力，從而執(zhí)行主動阻尼控制。
[0003]上述阻尼控制系統(tǒng)例如在下述專利文獻I中有所記載。在下述專利文獻I所記載的阻尼控制系統(tǒng)中，控制機構(gòu)構(gòu)成為:在平常時如上述那樣執(zhí)行主動阻尼控制，而在檢測到的振動加速度超過閾值的情況下，判斷為控制系統(tǒng)處于異常狀態(tài)而禁止主動阻尼控制。由此，防止在車體產(chǎn)生過度的振動時由于主動阻尼控制的執(zhí)行反而使乘坐感變差的情況。
[0004]專利文獻1:日本特開2001 - 271872號公報
[0005]然而，在上述專利文獻I所記載的阻尼控制系統(tǒng)中，在加速度傳感器處于正常狀態(tài)這一前提下，基于檢測到的振動加速度執(zhí)行主動阻尼控制，而未考慮加速度傳感器本身發(fā)生故障的情況。即，在加速度傳感器本身發(fā)生故障的情況下，基于處于異常狀態(tài)的加速度傳感器的信號執(zhí)行主動阻尼控制，所以沒有適當?shù)貓?zhí)行阻尼控制。因此，優(yōu)選首先準確地判斷加速度傳感器是否處于異常狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明用于解決上述課題，其目的在于提供一種能夠準確地對鐵路車輛所使用的加速度傳感器等檢測用傳感器在鐵路車輛的行駛中是否處于異常狀態(tài)進行判斷的傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的一個方式的傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)對能夠檢測作用于鐵路車輛的物理值的檢測用傳感器在上述鐵路車輛的行駛中是否處于異常狀態(tài)進行判斷，上述傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)的特征在于:在與安裝有上述檢測用傳感器的部位等效的部位安裝有與上述檢測用傳感器等效的監(jiān)視用傳感器，并且設(shè)置有判斷機構(gòu)，該判斷機構(gòu)基于由上述檢測用傳感器檢測到的第一信號和由上述監(jiān)視用傳感器檢測到的第二信號來運算表示兩信號之間的相關(guān)關(guān)系的相干值，并在該相干值小于預先設(shè)定的異常判斷值的情況下，判斷為上述檢測用傳感器處于異常狀態(tài)。
[0008]優(yōu)選:上述傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)的判斷機構(gòu)在上述相干值小于上述異常判斷值的情況連續(xù)出現(xiàn)多次時，判斷為上述檢測用傳感器處于異常狀態(tài)。
[0009]另外，優(yōu)選:上述傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)的判斷機構(gòu)在上述鐵路車輛開始行駛后的短時間內(nèi)，在上述相干值總是小于預先設(shè)定的正常判斷值的情況下，判斷為上述檢測用傳感器處于異常狀態(tài)。[0010]由此，根據(jù)本發(fā)明，在與安裝有檢測用傳感器的部位等效的部位安裝有與檢測用傳感器等效的監(jiān)視用傳感器，并在表示第一信號與第二信號之間的相關(guān)關(guān)系的相干值小于異常判斷值的情況下，判斷為檢測用傳感器處于異常狀態(tài)。即，基于相干值比較第一信號與第二信號的形狀，判斷檢測用傳感器是否處于異常狀態(tài)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)第一信號與第二信號的精確比較，能夠準確地判斷檢測用傳感器是否處于異常狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是示意性地表示應用了傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)的鐵路車輛的主視圖。
[0012]圖2是表示圖1所示的電子控制裝置、阻尼裝置以及報告機構(gòu)的關(guān)系的圖。
[0013]圖3是表示鐵路車輛開始行駛后的經(jīng)過時間與由檢測用傳感器檢測到的第一信號之間的關(guān)系的圖表。
[0014]圖4是表示鐵路車輛開始行駛后的經(jīng)過時間與由監(jiān)視用傳感器檢測到的第二信號之間的關(guān)系的圖表。
[0015]圖5是表示鐵路車輛開始行駛后的經(jīng)過時間與相干值之間的關(guān)系的圖表。
[0016]圖6是表示鐵路車輛開始行駛后的經(jīng)過時間與鐵路車輛的行駛速度之間的關(guān)系的圖表。
[0017]圖7是表示鐵路車輛開始行駛后的經(jīng)過時間與狀態(tài)判斷部輸出的正常信號或者異常信號之間的關(guān)系的圖表。
【具體實施方式】
[0018]接下來，參照附圖對本發(fā)明的一個方式的傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)進行說明。圖1是示意性地表示應用了傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)50的鐵路車輛I的主視圖。在該鐵路車輛I中，在沿前后方向設(shè)置的兩臺臺車10上經(jīng)由空氣彈簧20搭載有車體30，并且設(shè)置有使作用于車體30的左右振動衰減的阻尼裝置40。阻尼裝置40構(gòu)成為:能夠根據(jù)從電子控制裝置60輸入的阻尼控制指令值F，來調(diào)節(jié)未圖示的電磁閥的打開量，從而調(diào)整產(chǎn)生的阻尼力。
[0019]傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)50是判斷加速度傳感器的狀態(tài)的系統(tǒng)。如圖1所示，該傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)50具有:作為能夠檢測作用于車體30的振動加速度的加速度傳感器的檢測用傳感器51 ;作為能夠輸出與該檢測用傳感器51相同值那樣的等效的加速度傳感器的監(jiān)視用傳感器52 ;以及上述電子控制裝置60。
[0020]檢測用傳感器51是為了執(zhí)行主動阻尼控制而設(shè)置的、將作用于車體30的振動加速度作為第一信號X向電子控制裝置60輸出的傳感器。監(jiān)視用傳感器52是為了監(jiān)視檢測用傳感器51而設(shè)置的、將作用于車體30的振動加速度作為第二信號Y向電子控制裝置60輸出的傳感器。
[0021]如圖2所示，在電子控制裝置60設(shè)置有用于運算阻尼控制指令值F的控制指令值運算部61。當在車體30產(chǎn)生左右振動時，控制指令值運算部61基于從檢測用傳感器51輸入的第一信號X運算出最佳的阻尼控制指令值F，并向阻尼裝置40輸出該阻尼控制指令值F。由此，使阻尼裝置40主動產(chǎn)生阻尼力，從而執(zhí)行主動阻尼控制。
[0022]當檢測用傳感器51正常時，基于正常的第一信號X執(zhí)行主動阻尼控制，所以能夠適當?shù)貓?zhí)行阻尼控制，實現(xiàn)乘坐感的提高。但是，假設(shè)當檢測用傳感器51異常(發(fā)生故障)時，基于異常的第一信號X執(zhí)行主動阻尼控制，所以存在未適當?shù)貓?zhí)行阻尼控制反而使乘坐感變差的可能性。因此，優(yōu)選在檢測用傳感器51處于異常狀態(tài)時，不執(zhí)行主動阻尼控制。此外，檢測用傳感器51處于異常狀態(tài)的情況是指例如檢測用傳感器51的連接器脫落了的情況、檢測用傳感器51的配線被切斷了的情況等。
[0023]因此，在本實施方式中，為了判斷檢測用傳感器51是否處于異常狀態(tài)，而如上述那樣在與檢測用傳感器51等效的部位安裝有監(jiān)視用傳感器52，并在電子控制裝置60設(shè)置有相干性運算部62以及狀態(tài)判斷部63來作為判斷機構(gòu)。相干性運算部62是基于第一信號X與第二信號Y來運算表示兩信號之間的相關(guān)關(guān)系的相干值CXY的機構(gòu)。
[0024]這里，對通常定義的相干值C(f)進行說明。相干值C(f)是表示在兩個信號亦即x(t)與y(t)之間存在何種相關(guān)關(guān)系的值，用(式I)式定義。
[0025][式I]
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)，其對能夠檢測作用于鐵路車輛的物理值的檢測用傳感器在所述鐵路車輛的行駛中是否處于異常狀態(tài)進行判斷，其特征在于， 在與安裝有所述檢測用傳感器的部位等效的部位，安裝有與所述檢測用傳感器等效的監(jiān)視用傳感器， 設(shè)置有判斷機構(gòu)，該判斷機構(gòu)基于由所述檢測用傳感器檢測到的第一信號和由所述監(jiān)視用傳感器檢測到的第二信號運算表示兩信號之間的相關(guān)關(guān)系的相干值，并在該相干值小于預先設(shè)定的異常判斷值的情況下判斷為所述檢測用傳感器處于異常狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)，其特征在于， 當所述相干值小于所述異常判斷值的情況連續(xù)出現(xiàn)多次時，所述判斷機構(gòu)判斷為所述檢測用傳感器處于異常狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的傳感器狀態(tài)判斷系統(tǒng)，其特征在于， 在所述鐵路車輛開始行駛后的短時間內(nèi)，當所述相干值總是小于預先設(shè)定的正常判斷值時，所述判斷機構(gòu)判斷為所述檢測用傳感器處于異常狀態(tài)。
【文檔編號】G01D21/00GK104040298SQ201280066299
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月7日
【發(fā)明者】難波廣一郎, 岡田信之, 屜內(nèi)崇宏, 三田達也, 大塚智廣, 后藤友伯, 中倉康喜, 德田直樹 申請人:日本車輛制造株式會社, 東海旅客鐵道株式會社