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特表2024-543271車両のための制御手段の作動を制御する作動システムおよび制御システム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-20

(54)【発明の名称】車両のための制御手段の作動を制御する作動システムおよび制御システム

(51)【国際特許分類】

B60T 17/22 20060101AFI20241113BHJP

【ＦＩ】

B60T17/22

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024531665

(86)(22)【出願日】2022-11-28

(85)【翻訳文提出日】2024-07-16

(86)【国際出願番号】 IB2022061458

(87)【国際公開番号】W WO2023095080

(87)【国際公開日】2023-06-01

(31)【優先権主張番号】102021000030083

(32)【優先日】2021-11-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】516351289

【氏名又は名称】フェヴレ・トランスポール・イタリア・ソチエタ・ペル・アツィオーニ

【氏名又は名称原語表記】ＦＡＩＶＥＬＥＹＴＲＡＮＳＰＯＲＴＩＴＡＬＩＡＳ．ｐ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】リュックインベルト

(72)【発明者】

【氏名】マッテオフレア

【テーマコード（参考）】

3D049

【Ｆターム（参考）】

3D049AA04

3D049BB02

3D049BB03

3D049BB14

3D049CC03

3D049HH05

3D049HH45

3D049RR02

3D049RR04

3D049RR06

(57)【要約】

制御手段の作動を制御する作動システムおよび車両の制御システム。流体を収容するように構成されたメインブレーキ管を含むブレーキシステムを含む少なくとも１つの車両に設置された少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システムが記載される。少なくとも１つの制御手段は、第１の値の電気エネルギを消費する休止状態と、第１の値の電気エネルギよりも大きい第２の値の電気エネルギを消費する作動状態と、をとるように構成されている。作動システムは、メインブレーキ管内の流体の圧力値を測定し、メインブレーキ管内の流体の圧力値が第１の所定閾値以下である場合に、作動信号を生成する、ように構成された圧力モニタ手段を備える。制御手段は、圧力モニタ手段によって生成された作動信号を受信するように構成されている。制御手段は、制御手段が休止状態にあるときに作動信号を受信する場合に、休止状態から作動状態に切り替わるようにさらに構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システムであって、
前記制御手段は、流体を収容するように構成されたメインブレーキ管を含むブレーキシステムを含む少なくとも１つの車両に設置されるように構成され、制動力が前記メインブレーキ管内の前記流体の圧力値の関数として前記ブレーキシステムによって生成されるように構成されており、
前記少なくとも１つの制御手段は、第１の電気エネルギ値を消費する休止状態と、前記第１の電気エネルギ値よりも大きい第２の電気エネルギ値を消費する作動状態と、をとるように構成されており、
前記作動システムは、
前記メインブレーキ管内の前記流体の前記圧力値を測定し、
前記メインブレーキ管内の前記流体の前記圧力値が第１の所定閾値以下である場合に、作動信号を生成する、ように構成された圧力モニタ手段を備え、
前記制御手段は、前記圧力モニタ手段によって生成された前記作動信号を受信するように構成され、
前記制御手段は、さらに、
前記制御手段が前記休止状態にあるときに前記作動信号を受信する場合に、前記休止状態から前記作動状態に切り替わるように構成されている、作動システム。

【請求項2】

前記圧力モニタ手段は、さらに、
前記メインブレーキ管内の前記流体の前記圧力値が、少なくとも所定の時間間隔にわたって前記第１の所定閾値よりも小さい第２の所定閾値以下である場合に、非作動信号を生成するように構成され、
前記制御手段は、前記圧力モニタ手段によって生成された前記非作動信号を受信するように構成され、
前記制御手段は、さらに、
前記制御手段が前記作動状態にあるときに、前記圧力モニタ手段から前記非作動信号を受信する場合に、前記制御手段を前記休止状態に戻すように構成されている、請求項１に記載の作動システム。

【請求項3】

前記圧力モニタ手段は、
少なくとも１つの圧力変換器と、
前記圧力変換器によって測定された前記圧力値を前記第１の所定閾値と比較するように構成された比較手段と、を含み、
前記比較手段は、前記メインブレーキ管内の前記流体の前記圧力値が前記第１の所定閾値以下である場合に、前記作動信号を生成するように構成されている、請求項１または２に記載の作動システム。

【請求項4】

前記圧力モニタ手段は、前記メインブレーキ管内の前記流体の前記圧力値を、所定の測定期間に従って、計時手段によって生成された所定の測定周期で測定するように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の作動システム。

【請求項5】

前記圧力モニタ手段は、圧力スイッチを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の作動システム。

【請求項6】

流体を収容するように構成されたメインブレーキ管を含むブレーキシステムを含む少なくとも１つの車両のための制御システムであって、制動力が前記メインブレーキ管内の前記流体の圧力値の関数として前記ブレーキシステムによって生成されるように構成されており、
前記制御システムは、
請求項１から５のいずれか一項に記載の作動システムと、
所定の機能を実行するとともに、前記作動システムの前記制御手段によって制御されるように構成された少なくとも１つの電子手段と、を含む、制御システム。

【請求項7】

前記少なくとも１つの電子手段は、前記少なくとも１つの車両に搭載された少なくとも１つの操作装置または操作システムの動作を監視するように構成されている、請求項６に記載の制御システム。

【請求項8】

前記少なくとも１つの電子手段は、
圧力変換器、
接触センサ、
近接センサ、
力センサ、
温度センサ、
加速度センサ、のうち少なくとも１つを含む、請求項６または７に記載の制御システム。

【請求項9】

前記少なくとも１つの電子手段は、前記車両のメインブレーキ管上または前記車両の少なくとも１つの副管上に設置されるように構成されており、
前記副管は、前記メインブレーキ管から前記流体を受け入れるように構成されている、請求項６から８のいずれか一項に記載の制御システム。

【請求項10】

無線通信手段、
車両台車の安定性を監視するための手段、
電源管理手段、
固有識別子特定手段、
測位手段、
保全手段、
予知保全手段、
クラウド接続手段、
データ収集およびデータ処理の手段、のうち少なくとも１つをさらに備える、請求項６から９のいずれか一項に記載の制御システム。

【請求項11】

少なくとも前記無線通信手段をさらに備え、
前記作動システムの前記制御手段は、前記制御手段によって制御される前記少なくとも１つの電子手段から得られるデータを、前記無線通信手段を介して送信するようにさらに構成されている、請求項１０に記載の制御システム。

【請求項12】

少なくとも前記クラウド接続手段をさらに備え、
前記作動システムの前記制御手段は、前記制御手段によって制御される前記少なくとも１つの電子手段から得られるデータを、前記クラウド接続手段を介してクラウドに保存するようにさらに構成されている、請求項１０または１１に記載の制御システム。

【請求項13】

前記少なくとも１つの電子手段は、
自動ブレーキテスト装置／システム、
不当なブレーキを検出するための装置／システム、
車軸または台車の安定性監視装置／システム、
前記車両の少なくとも１つの車輪の幾何学的欠陥を検出するための装置／システム、
車両完全性検証装置／システム、
車両構成検証装置／システム、
少なくとも１つの前記車両を管理するための装置／システム、
少なくとも１つの前記車両の過負荷状態を検証するための装置／システム、
少なくとも１つの前記車両の速度を監視するための装置／システム、
少なくとも１つの前記車両の加速度を監視するための装置／システム、
少なくとも１つの前記車両の位置を監視するための装置／システム、のうち少なくとも１つである、請求項６から１２のいずれか一項に記載の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して車両分野におけるものであり、特に、本発明は、少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成され、少なくとも１つの車両に設置されるように構成された作動システム、およびこの作動システムを含む制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

このセクションでは、少なくとも１つの車両に設置された少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システムに関する従来技術について議論する。

【0003】

以下では、鉄道車両分野、特に貨物鉄道車両分野に言及する。貨物鉄道の車列が複数の貨物鉄道車両で構成されることはよく知られており、これらの車両は、少なくとも１両の駆動機関車に続く少なくとも１両の貨車を含む。

【0004】

貨物輸送業界は、技術的に旅客輸送業界とはほど遠い。

【0005】

一般的な貨車のブレーキシステムは、純粋な機械式と空圧式である。空圧式は、機関車からメインブレーキ管（ＢＰ）を介して貨車にブレーキ要求を伝達するために使用される。

【0006】

図１に見られるように、貨物車では局所的に、分配器１００が、指令圧１０３（ＤＣ）の生成によってメインブレーキ管１０２の圧力に反応する。この指令圧１０３と台車負荷圧１０４（ＰＬ）が自己調整リレー弁１０６によって供給され、ブレーキシリンダ１０８に圧力をかけ、レバーとキャリパを介して制動力を生成する。

【0007】

図１に見られるように、分配器１００と自己調整リレー弁１０６は、制動力リザーバ１１０にも接続されている。分配器１００は、（制動時に）基準制動圧１１２を受けとり／（制動解除時に）基準制動圧１１２を生成する。

【0008】

この基本構造は、使用するアクチュエータのタイプ（パッドブレーキまたはディスクブレーキ）に応じて、必要な制動力に応じて変更してもよい。

【0009】

通常、貨車には電子手段が搭載されていない。これは、電子手段の使用に伴う性能向上が不要なことと、機関車から後続の貨車までバッテリ線が通っていないことによる。このようにバッテリ線がないため、電気エネルギの利用ができず、電子手段の使用には問題がある。

【0010】

バッテリ線がない場合、（例えばブレーキエネルギの回収に関連する）特別なエネルギ回収手段／システムを通じて回収される潜在エネルギに頼り得る。不利なことに、利用可能な回収エネルギは、通常、そのような電子手段の長時間の作動を確保するのに十分ではない。

【0011】

よく知られた機能にブレーキテストがある。電子手段がないため、このテストは決められたプロセスに従って運転手が手動で行う。このプロセスは以下のステップに要約されてもよい：
機関車に続く最初の車両のブレーキ解除状態を確認するステップと、
（車列の両側における）全車両の解除およびブレーキ状態を決定するステップと、
解除されていて、欠陥のマークがないブレーキをかけなければならないステップと、
ブレーキレバーのポジションＧＩＰが正しく設定されているか確認するステップと、
（可能であれば）正しい負荷移行設定に変更するステップと、
接続が適切か確認するステップ。

【0012】

不利なことに、このようなブレーキテストのプロセスは電子手段を使わずに手作業で行われるため、時間がかかり、ミスが発生しやすい。

【0013】

上記は、他の分野の車両にも同様にあてはまり、例えばゴム車輪車両や護送車などの、電子制御装置があっても、それが利用可能なエネルギの管理を最適化する必要がある車両、あるいは車両に沿って配備された電子制御装置を持たない車両にも同様にあてはまる。

【発明の概要】

【0014】

本発明の１つの目的は、エネルギ消費を削減するために、車両に設置された制御手段の作動の管理を改善するための解決策を提案することである。

【0015】

更なる目的は、車両に沿って、あるいは複数の車両を含む車列に沿って、電力の供給可能性が低い場合でも、車載電子手段を使用できるようにすることである。

【0016】

本発明のさらなる目的は、貨物車両の分野でも使用可能な解決策を提供することであり、例えば、既存の機能の手動である実装を見直し、追加機能を組み込むことによって、貨物輸送部門の競争力を高めるために、そのような車両に搭載された電子手段の存在を利用できるようにすることである。実際、貨物車両に搭載される新しい技術的解決策のほとんどは、電子手段の使用を必要とする。そのような電子手段があれば、既存の機能を（より短い時間／より高い費用対効果、結果の客観性という点でより信頼性が高い）別の方法で実装することができ、また新しい機能を追加することも可能になる。

【0017】

エネルギハーベスタ、バッテリ、センサ、ＧＰＳ、無線通信、マイクロコントローラなど、エレクトロニクスをベースに開発される技術が存在する。しかし、これらの機能を貨物輸送車両に搭載するためには、エネルギ消費を抑えるために妥協しなければならない。

【0018】

特に貨物車両は、長期間使用されず倉庫に駐車されたままになることが多いため、エネルギ消費を抑えることが重要である。

【0019】

前述の目的および他の目的および利点は、本発明の一態様によれば、請求項１に定義された特徴を有する少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システム、および請求項６に定義された特徴を有する制御システムによって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に定義されており、その内容は、本明細書の肝要な部分として理解されるべきである。

【0020】

次に、本発明による少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システムおよび制御システムのいくつかの好ましい実施形態の機能的および構造的特徴について説明する。以下に説明する添付の図面を参照されたい。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】従来技術による貨物車両の構造例を示す図。

【図2】少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システムの第１の実施形態を示す図。

【図3】少なくとも１つの車両の少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システムの実施例を示す図。

【図4】少なくとも１つの車両の少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システムの第２の実施例を示す図。

【図5】本発明による制御システムによって実行されてもよい一連の機能を示す機能ブロック図。

【図6】例として、制御システムによって収集された情報の集中がどのように起こり得るかを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の複数の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に示され、または図面に図示された構成要素の設計詳細および構成にその適用が限定されないことを明確にしておく。本発明は、他の実施形態を想定することができ、異なる方法で実際に実施または構築することができる。また、表現および用語は、説明的な目的を有するものであり、限定的なものとして解釈されるべきではないことを理解されたい。「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」の使用およびその変形は、以下に規定される要素およびその等価物、ならびに追加の要素およびその等価物を包含することを意図している。

【0023】

図２は、少なくとも１つの制御手段２０２の作動を制御するように構成された作動システム２００の第１の実施形態を示す。

【0024】

制御手段２０２は、少なくとも１つの車両Ｖに設置されるように構成される。

【0025】

車両Ｖは、流体を収容するように構成されたメインブレーキ管２０４を有するブレーキシステム２０３を含む。例えば、流体は圧縮空気であってもよい。

【0026】

制動力は、メインブレーキ管内の流体の圧力値に応じて、ブレーキシステムにより生成されるように構成される。

【0027】

例えば、メインブレーキ管内の液圧が低いほど、発生される制動力は大きくなる。

【0028】

少なくとも１つの制御手段は、第１の値の電気エネルギを消費する休止状態と、第１の値の電気エネルギよりも大きい第２の値の電気エネルギを消費する作動状態と、をとるように構成される。

【0029】

作動システムは、
メインブレーキ管内の流体の圧力値を測定し、
メインブレーキ管内の流体の圧力値が第１の所定閾値以下である場合に、作動信号２０８を生成する、ように構成された圧力モニタ手段２０６をさらに備える。

【0030】

制御手段２０２は、圧力モニタ手段によって生成された作動信号を受信するように構成される。

【0031】

さらに、制御手段は、制御手段が休止状態にあるときに作動信号を受信する場合に、休止状態から作動状態に切り替わるように構成される。

【0032】

好ましくは、制御手段は、制御手段が作動状態にあるときに作動信号を受信する場合に、作動状態のままであるように構成されてもよい。

【0033】

したがって、本発明は、少なくとも１つの制御手段の作動状態から休止状態への遷移の最適化された管理を通じて、電力消費の問題に対処することに基づく。

【0034】

例えば、少なくとも１つの制御手段２０２は、コントローラ、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ、ＰＬＣ、制御システム、制御ユニット、制御ボックス、または制御装置のうちの少なくとも１つであってもよい。

【0035】

好ましくは、圧力モニタ手段は、
メインブレーキ管内の流体の圧力値が、少なくとも所定の時間間隔にわたって第１の所定閾値よりも低い第２の所定閾値以下である場合に、非作動（ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）信号を生成するように構成されてもよい。

【0036】

制御手段は、圧力モニタ手段によって生成された非作動信号を受信するように構成されてもよい。

【0037】

制御手段は、制御手段が作動状態にあるときに、圧力モニタ手段から非作動信号を受信する場合に、制御手段を休止状態に戻すように構成されてもよい。

【0038】

好ましくは、圧力モニタ手段は、少なくとも１つの圧力変換器と、１つの比較手段と、を含んでもよい。

【0039】

比較手段は、圧力変換器によって測定された圧力値を第１の所定閾値と比較するように構成されてもよい。

【0040】

比較手段は、メインブレーキ管内の流体の圧力値が第１の所定閾値以下である場合に、作動信号を生成するように構成されてもよい。

【0041】

好ましくは、圧力モニタ手段は、メインブレーキ管内の流体の圧力値を、所定の測定期間に従って、計時手段によって生成された所定の測定周期で測定するように構成されてもよい。

【0042】

例えば、計時手段はタイマであってもよい。

【0043】

好ましくは、圧力モニタ手段は、圧力スイッチを含んでもよい。

【0044】

本発明はまた、少なくとも１つの車両のための制御システムに関する。

【0045】

車両は、流体を収容するように構成されたメインブレーキ管を含むブレーキシステムを再び含む。制動力は、メインブレーキ管内の流体の圧力値に応じてブレーキシステムによって生成されるように構成される。

【0046】

一実施形態において、制御システムは、上述のいずれかの実施形態による作動システムと、所定の機能を実行するとともに、作動システムの制御手段によって制御されるように構成された少なくとも１つの電子手段と、を含む。

【0047】

好ましくは、少なくとも１つの電子手段は、少なくとも１つの車両に搭載された少なくとも１つの操作装置または操作システムの動作を監視するように構成されてもよい。

【0048】

電子手段としては、例えば、電子機器、電子システム、電子制御装置、電子部品等が挙げられる。

【0049】

好ましくは、少なくとも１つの電子手段は、
圧力変換器、
接触センサ、
近接センサ、
力センサ、
温度センサ、
加速度センサのうち、少なくとも１つを含んでもよい。

【0050】

好ましくは、少なくとも１つの電子手段は、車両のメインブレーキ管上または車両の少なくとも１つの副管上に設置されるように構成されてもよい。このような場合、少なくとも１つの副管は、メインブレーキ管から流体を受け入れるように構成されてもよい。

【0051】

好ましくは、制御システムはさらに、
無線通信手段、
車両の台車の安定性を監視するための手段、
電源管理手段、
固有識別子特定手段、
測位（ｇｅｏｌｏｃａｔｉｏｎ）手段、
保全手段、
予知保全手段、
クラウド接続手段、
データ収集およびデータ処理のための手段、のうち少なくとも１つを含んでもよい。

【0052】

好ましくは、制御システムが少なくとも無線通信手段をさらに含む場合、作動システムの制御手段は、制御手段によって制御される少なくとも１つの電子手段から得られるデータを、無線通信手段を通じて送信するようにさらに構成されてもよい。

【0053】

好ましくは、制御システムが少なくともクラウド接続手段をさらに備える場合、作動システムの制御手段は、制御手段によって制御される少なくとも１つの電子手段から得られるデータを、クラウド接続手段を通じてクラウドに保存するようにさらに構成されてもよい。

【0054】

好ましくは、少なくとも１つの電子手段は、
自動ブレーキテスト装置／システム、
不当なブレーキを検出するための装置／システム、
車軸または台車の安定性監視装置／システム、
車両の少なくとも１つの車輪の幾何学的欠陥を検出するための装置／システム、
車両完全性検証装置／システム、
車両構成検証装置／システム、
少なくとも１つの車両を管理するための装置／システム、
少なくとも１つの車両の過負荷状態を検証するための装置／システム、
少なくとも１つの車両の速度を監視するための装置／システム、
少なくとも１つの車両の加速度を監視するための装置／システム、
少なくとも１つの車両の位置を監視するための装置／システム、のうち少なくとも１つであってもよい。

【0055】

図３は、少なくとも１つの車両の少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システムの実施例を示す。このような作動システムは、一例として、少なくとも１つの制御手段３０２の電力分配および作動状態から休止状態への遷移、およびその逆の遷移を管理するように構成された電気回路３００によって得られる。

【0056】

デフォルト状態では、電力は供給可能であるが、種々の電子手段には接続されていない。制御手段３０２、例えばマイクロコントローラ、およびタイマ手段３０６、例えばタイマ回路のみが電力供給されている。

【0057】

デフォルト状態では、制御手段３０２は休止状態にある。

【0058】

作動（ウェイクアップ）信号とは、制御手段を作動させるための専用割り込み信号Ｉｎｔ０である。

【0059】

専用割り込み信号Ｉｎｔ０は、ＯＲポートから来てもよい。ＯＲポートの入力には、比較手段、例えばコンパレータによって生成されるように構成されたＢＰＩｎｔ信号が供給され、その状態は圧力センサ手段によって駆動される。この例では、圧力センサ手段は圧力変換器３０１である。

【0060】

ＯＲポートの追加入力には、代替割り込み信号ａｌｔＩｎｔがあり、これについては本明細書内で後程より詳細に記載される。

【0061】

ＢＰＩｎｔ信号を発生するコンパレータの出力は、所定閾値で状態が変化するように構成されている。換言すると、割り込みＢＰＩｎｔの生成は、圧力変換器３０１が読み取った圧力に関係している。この場合、圧力変換器３０１によって読み取られる圧力は、メインブレーキ管の圧力である。

【0062】

メインブレーキ管の公称圧力は、通常４～６バールである。状態変化を検出するコンパレータの所定閾値は、４バール未満としてもよい。好ましくは、所定閾値は、割り込み信号のスプリアス発生を回避するために、常用ブレーキ圧力範囲以下に設定されてもよく、例えば、この所定閾値は２．５バールとすることができる。

【0063】

コンパレータは、スプリアス割り込みの発生をさらに防止するために、ヒステリシスをさらに含んでもよい。

【0064】

メインブレーキ配管内の圧力を読み取る圧力変換器の供給ラインには、常開スイッチ３０８を接続してもよい。

【0065】

このスイッチは、ＯＲポートを介して、独立計時手段３０６（「タイマ」）によって、またはＥｎ０信号を介して制御手段自身によって制御されるように構成されている。

【0066】

独立計時手段３０６であるタイマは、定期的にスイッチを閉じ、圧力変換器３０１に通電するために使用されてもよい。

【0067】

スイッチ３０８はまた、制御手段３０２によって制御されてもよく、特定の測定のため、または測定の周期性を高めるためなど、圧力変換器をより長い時間作動させたままにすることができる。

【0068】

電子制御手段の中には、低消費電力の計時手段を内蔵しているものがある。この場合、独立した外部計時手段の使用を避けるために、このような統合された計時手段を使用してもよい。

【0069】

図３は、ブレーキシリンダに接続されるように構成された圧力変換器ＢＣ１ＰＴ、ＢＣ２ＰＴに対応する２つの追加センサを示している。

【0070】

図３の実施形態は、制御手段３０２のために、ｖａｉ圧力変換器からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ変換器も備えている。

【0071】

電気回路は、圧力変換器ＢＣ１ＰＴ，ＢＣ２ＰＴの供給ライン上に構成された常開スイッチ３１０、３１１に接続された専用のイネーブル信号Ｅｎ１，Ｅｎ２を統合してもよい。イネーブル信号Ｅｎ１，Ｅｎ２を制御することにより、制御手段は、圧力変換器ＢＣ１ＰＴ，ＢＣ２ＰＴに一定時間通電し、測定の周期性を制御することができる。

【0072】

作動信号の生成に関係する独立計時手段３０６、すなわちタイマの周期性と時間Ｔｏｎは、休止状態中の消費を決定するため、重要な選択である。

【0073】

周期性について、第１の概算は、作動システムによって許可される最大検出遅延を考慮することである。第２の概算は、測定された圧力の遷移状態の持続時間を考慮することで、これにより、大きな遅延を導入することなく変化を検出可能となってもよい。

【0074】

時間Ｔｏｎについて、最小持続時間は、圧力変換器３０１が測定された圧力に比例する信号を正確に生成するのに要する時間と関連してもよい。

【0075】

周期性と時間Ｔｏｎを用いて、デューティサイクルを計算してもよい。

【0076】

数値例では、４５秒の周期性（メインブレーキ管の遷移時間に相当）と０．１５秒の時間Ｔｏｎ（圧力変換器３０１が測定圧力に比例した電圧を生成するのに必要な時間の一例に相当）を考慮すると、デューティサイクルは０．３３％となる。

【0077】

言い換えれば、休止状態での消費電力は、圧力変換器の公称消費電力の０．３３％となる。

【0078】

休止状態での消費に加えて、作動状態での消費も管理してもよい。

【0079】

制御手段の作動状態におけるイネーブル信号Ｅｎ０、Ｅｎ１、Ｅｎ２の生成は、想定される解析のタイプに依存してもよい。

【0080】

測定データからは、少なくとも３種類の解析、すなわち、
信号のコヒーレンスの確認、
ドリフトの識別、
イベントカウンタ、が予知されてもよい。

【0081】

信号のコヒーレンスを確認する場合、定常状態を検出し、それらの間のコヒーレンスを確認することが目的であるため、測定の周期性を低くする必要があり得る。

【0082】

【数1】

【0083】

遷移状態を監視し予想される遷移状態と比較できるように、ドリフト識別はより多くの測定周期を必要としてもよく、つまりいくつかの測定ポイントがこのタイムフレーム内に必要であるということを意味する。

【0084】

【数2】

【0085】

一方、イベントカウンタは、可変の測定周期性を必要としてもよい。実際、周期性はカウンタ手段がどのように定義されるかに依存してもよい。イベントのカウントは、値の狭い範囲に基づくことも、一定状態の発生をカウントすることに基づくことも可能である。

【0086】

必要な解析の種類や測定回数に応じて、イネーブル信号Ｅｎ０，Ｅｎ１，Ｅｎ２の周期性を選択してもよい。

【0087】

前述したように、測定の周期性は解析目的に応じて選択してもよい。

【0088】

少なくとも１つの制御手段の作動と、作動後の測定値の管理については上述した。しかし、休止状態に戻ることも、全体的なエネルギ消費に影響を与えるイベントである。

【0089】

休止状態への復帰条件は、メインブレーキ管内の圧力が所定閾値を下回っていること、例えば、所定期間にわたって０．５バールを下回っていることを認識することに基づいてもよい。例えば、この期間は、１０分と１時間の間で設定してもよい。

【0090】

したがって、本発明では、メインブレーキ管の圧力を、作動および休止状態への復帰のためのトリガ要素として選択してもよい。この選択は、例えば、０バールのメインブレーキ管が車両の制動状態または停止状態を表し、５バールでは車両の動作状態を表すという事実に基づいてもよい。このように、単一の圧力を監視することで、車両の状態を把握することが可能となる。

【0091】

図４は、少なくとも１つの車両の少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように設定された作動システムの第２の代替実施例を示す。この代替実施形態では、電気回路４００は、メインブレーキ管の圧力を測定するように設定された圧力センサ手段を再び備えることとなる。この例では、圧力センサ手段は圧力スイッチ４０１であってもよい。この場合、圧力スイッチは、代替割り込み信号ａｌｔＩｎｔを生成するように指示されてもよい。

【0092】

圧力スイッチを使用することで、全体のエネルギ消費量を削減することができる。しかし、第１の実施形態で説明した圧力変換器も監視目的のために存在する場合、構成要素が追加されるため、システム全体のコストが増加する可能性がある。

【0093】

図４において、図３で既に示したものと同様のものについては、同じ参照番号／記号を用いて説明する。

【0094】

他の実施例では、代替割り込み信号ａｌｔＩｎｔは、圧力変換器または圧力スイッチに加えて、他の手段／装置／システムによっても生成されてもよい。例えば、加速度計や無線技術が割り込み信号を生成してもよい。

【0095】

代替割り込み信号ａｌｔＩｎｔが他の手段／装置／システムによっても生成されてもよいという事実により、車列の編成段階の前に制御手段を作動状態にすることが可能になる。例えば、無線周辺機器により、遠隔制御手段を作動させることができることとなる。

【0096】

図４の実施例では、ＡＤＣコンバータが、ｖａｉ圧力変換器と圧力スイッチ４０１からのアナログ信号を制御手段３０２のためのデジタル信号３０４に変換するために配置される。

【0097】

以下では、本発明による作動システムを車両に設置された制御システムで使用する例を示す。特に、鉄道貨物車両の分野での使用可能性を示す。

【0098】

本発明による作動システムを含む制御システムは、図５に示す機能ブロック図に対応する一連の機能を実行する能力を可能にする。作動システムはブロック５００に相当する。

【0099】

図５に見られるように、制御システム５０１は、様々な電子手段５０２を制御／それらと相互作用するように構成されている。

【0100】

このような周辺機能は、１つまたは複数の鉄道車両を監視し、少なくとも１つの鉄道車両または鉄道車列の運転と保全に関連する情報を抽出するために使用してもよい。

【0101】

各電子手段は、例えば、
無線通信手段：貨車から機関車への通信、
電源管理手段：ローカルバッテリのエネルギ貯蔵の収集と管理／車両／鉄道車列のバッテリへの適合性、
車両台車安定性監視手段、ＢＳＳ（ｂｏｇｉｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｅｎｓｏｒｓ）：台車安定性監視センサ、
固有識別子特定手段：鉄道車両の識別、
測位（ｇｅｏｌｏｃａｔｉｏｎ）手段：鉄道車両の場所、
センサ手段：圧力、位置、力等、
保全手段：保全ポート、
予知保全手段、
クラウド接続手段：クラウドサーバ接続／リモートサーバ接続、
データ収集およびデータ処理の手段：「Ｃｏｒｅ」、であってもよい。

【0102】

センサは、例えばブレーキの監視のために使用されてもよく、センサはパネルに直接取り付けられてもよい。また、配管に直接センサを取り付けることも代替案で、後付けが容易となる。

【0103】

図６で観察できるように、上述の少なくとも１つの車両の制御システム５０１によって、鉄道車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３で収集された情報を集め、機関車機能を実行する鉄道車両Ｖ１に設置された情報収集装置６０２に送信することが可能である。また、別の情報の流れとして、各種鉄道車両（例えば、機関車Ｖ１や貨車／貨物車Ｖ２，Ｖ３）からクラウドサーバ６０４に直接送信することも考えられる。

【0104】

エネルギ効率の高い作動システムを使用することで、システム全体の消費量を減らし、エネルギハーベスタとバッテリに基づく電源に依存してもよい。

【0105】

したがって、貨物輸送部門の鉄道車両などの車両における電子手段の電気消費を最適化できる解決策を提供したという利点がある。

【0106】

上述したように、本発明は、線路上を走行する鉄道車両分野に好ましく適用してもよい。例えば、本明細書でいう車両は機関車であってもよく、コース／ルートは、機関車の車輪が転がる線路を含んでもよい。本明細書で説明する実施形態は、線路上の車両に限定することを意図していない。例えば、車両は、自動車、トラック（例えば、高速道路のセミトレーラトラック、採掘用トラック、木材運搬用トラックなど）、オートバイなどであってもよく、ルートは、道路または未舗装道であってもよい。

【0107】

本発明による、少なくとも１つの車両の少なくとも１つの制御手段の作動を制御するように構成された作動システムおよび制御手段の様々な態様および実施形態について説明した。各実施形態は、任意の他の実施形態と組み合わせてもよいことが理解される。さらに、本発明は、記載された実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲内で変更してもよい。

【図1】