JPH0227882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛を停車目標地点に精度良く停車
する定位置停車方法に関するものである。

従来、列車等の車輛の自動運転装置（以下、
ATO装置と称する。）による定位置停車制御は次
のように行なわれている。

停車目標点から予じめ定められた手前の地点
に地上子（地点を車輛に知らせる一種の発信装
置）を設置する。

車輛は、地上子からの信号を受信して、どの
地点を通過しているかを検知し、減少速度パタ
ン（以下、減少速度パタンを速度パタンと略
す。）を発生する。

車輛は、車輛の速度を速度パタンに追従制御
しながら停車目標地点に向つて減速してゆき、
定位置に停車する。

第１図は従来のATO装置で駅進入時の定位置
停車を行なう制御方法の一例を説明するためのも
のである。

第１図において、Ｓ駅に向つて進行している列
車はＡ地点に達すると、第１地上子から信号を受
け、Ａ地点に達したことを検知する。

この検知信号にもとづいて、ATO装置は、例
えば速度75Km／ｈを起点とした2.5Km／ｈ／〔sec
の第１の速度パタンV_P1を発生する。

列車が進行し、Ｂ地点に達すると、列車の実速
度と第１の速度パタンとが一致するので、ATO
装置によりブレーキ指令が出され、以降第１の速
度パタンV_P1に沿つて列車が減速される。

列車が減速しながら、Ｃ地点に達すると、第２
の地上子から信号を受け、Ｃ地点に達したことを
検知する。この検知信号にもとづいて、ATO装
置は、例えば、15Km／ｈを起点とした減速度1.5
Km／ｈ／secの第２の速度パタンV_P2を発生する。
ATO装置では、速度パタンV_P1、V_P2のうち、高
位となるものを優先とする論理（以下、高位優先
と称す。）がとられている。このため、第１の速
度パタンV_P1への追従制御から、第１の速度パタ
ンv_P1に比べ高位となる第２の速度パタンV_P2への
追従制御に、制御を切り換える。列車は第２の速
度パタンV_P2に従つて減速してゆき、停車目標点
Ｅに近接した地点Ｄに設けられた第３の地上子か
らの信号を受け、Ｄ地点に達したことを検知す
る。この検知信号にもとづいて、ATO装置は、
転動防止ブレーキ指令を列車速度制御装置に出し
て列車を、定位置に停車する。

第２図は、従来のATO装置の定位置停車制御
部分を示すものである。

第２図において、地上子１０からの信号を受信
器２０で受けて、地点検知信号PSを発生し、そ
の信号と車輛の移動距離検出器である速度発電機
３０からの距離パルスΔSを演算装置４０に加え
る。

演算装置４０内の初速度設定回路４１および減
速度設定回路４２では、受信器２０からの地点検
知信号PSにもとづき、それぞれ設定初速度およ
び設定減速度を発生する。一方、速度発電機３０
からの距離パルスΔSと地点検知信号PSとにより
距離積算回路４３で積算距離を求め、速度パタン
演算回路４４にこれを出力する。

実速度演算回路４６は距離パルスΔSから、列
車の実速度を求める。速度パタン演算回路４４で
は、積算距離信号、設定初速度信号および設定減
速度信号にもとづいて速度パタンを発生し、その
速度パタンと列車の実速度を比較器４５で比較
し、その差に比例したブレーキ出力を制御指令Ｃ
として出力する。制御指令Ｃにもとづいて列車の
速度を制御する。

このような高位となる速度パタンに列車の速度
を追従制御する従来の定位置停車方法は、第１の
速度パタンの発生が正常である場合は、停車目標
点に精度良く、しかも乗心地良く列車を停止でき
る。

しかしながら、初速度設定回路４１において、
第１の速度パタンの初速度設定または減速度設定
回路４２において第１の速度パタンの減速度設定
を誤つた場合、その時の第１速度パタンは第３図
に一点鎖線で示されたV_P1A1または二点鎖線で示
されたパタンV_P1A2となる。この場合、第２の速
度パタンV_P2は第１の速度パタンV_P1A1または
V_P1A2に対して高位パタンとならず、すなわち、
列車の速度を第１の速度パタンに追従制御するこ
となく、第１の速度パタンV_P1A1またはV_P1A2に追
従制御したまま停車する。このため、第３図から
明らかなように、停車目標点をはるかに過走して
しまうことになる。

本発明は、上記従来技術の欠点を解決するため
になされたものであり、第１の速度パタンの発生
が正常であつた場合には、精度良く、しかも乗心
地良く第１の速度パタンの発生を誤つた場合で
も、停車目標点に精度良く車輌を停車できる定位
置停車方法を提供するものである。

このため、従来の第１および第２の速度パタン
の他に、第１の速度パタンよりも減速度の大きい
第３の速度パタンを、新たに発生する。そして、
第１の速度パタンと第３の速度パタンを低位優先
にする。そして、優先された速度パタンに車輌の
速度を追従制御する。こうすることにより、第１
の速度パタンの発生を誤つた場合でも、停車目標
点に精度良く列車が停車できるようにした。

まず、本発明の原理について第４図をもちいて
説明する。V_P1は従来の第１の速度パタンであ
る。第１の地上子からの信号を受信して、列車が
第１の地点Ａを通過したことを検知し、この信号
にもとづいて第１の速度パタンV_P1が発生され
る。第１の速度パタンV_P1の初期速度設定を誤つ
たときは、第３図でも説明したように、第１の速
度パタンが一点鎖線で示したV_P1A1となる。V_P2
は、従来の第２の速度パタンであり、第１の速度
パタンV_P1よりも減速度の小さい速度パタンであ
る。第２の地上子からの信号を受信して、列車が
第２の地点Ｃを通過したことを検知し、この信号
にもとづいて第２の速度パタンV_P2が発生され
る。V_P3は、本発明で新に設けられた第３の速度
パタンであり、その速度パタンV_P1よりも減速度
の大きい速度パタンである（第４図では、第２の
地点Ｃを通過するときに得られる検知信号によつ
て、第３の速度パタンV_P3が発生される例を示し
たが、第１地点Ａと第２地点Ｃとの間、あるいは
第２地点Ｃと停車目標点Ｅとの間の第３の地点に
新たに第３の地上子を設け、この第３の地上子か
らの信号にもとづいて、速度パタンV_P3を発生さ
せるようにしてもよい。）。

このようにして得られた速度パタンV_P1、V_P2、
V_P3のうち、列車の速度をどの速度パタンに追従
制御させるかは、次の優先論理によつて行なう。
すなわち、 (1) 第１の速度パタンと第２の速度パタンは従来
どおり高位優先とする。同図において、速度パ
タンV_P1とV_P2は、地点Ｑで交差する。第１の
地点Ａと地点Ｑの間は、第１の速度パタンV_P1
が第２の速度パタンV_P2に対して高位優先のパ
タンとなり、地点Ｑと停車目標点の間は、第２
の速度パタンV_P2が第１の速度パタンV_P1に対
して高位優先のパタンとなる。

(2) 第３の速度パタンと第１、または第２の速度
パタンは低位優先とする。第１、第２、第３の
減速度パタンがすべて正常のとき、発生される
第１、第２、第３の速度パタンは、V_P1、V_P2、
V_P3となり、速度パタンV_P3に対し、速度パタ
ンV_P1、V_P2が常に低位優先パタンとなる。と
ころが、第１の速度パタンに初期速度設定の異
常が起り、第１の速度パタンがV_P1Aとなつた
とき、速度パタンV_P1AとV_P3とは地点Ｒで交差
する。この異常が起つた場合、第１の地点Ａと
地点Ｒの間は、速度パタンV_P1Aが低位優先パ
タンとなり、地点Ｒと停車目標点Ｅの間は速度
パタンV_P3が低位優先パタンとなる。

このようにして得られた優先パタンに列車の速
度を追従制御する。

具体的に本発明により列車の速度をどのように
制御するかその方法について、第４図をもちいて
説明しよう。

列車が速度V₀で第１の地点Ａを通過する。第
１の地点通過検出信号によつて、 (A) 正常の速度パタンV_P1が発生された場合 速度パタンV_P1に、列車の速度を追従制御し
ながら減速してゆく。第２の地点通過検知信号
によつて、速度パタンV_P2、V_P3が発生される。
上述の優先論理が本発明でとられる（すなわ
ち、速度パタンV_P3に対して、速度パタンV_P1、
V_P2が低位優先パタンとなる。また、第２の地
点から地点Ｑの間は速度パタンV_P1が速度パタ
ンV_P2に対して高位優先パタンとなり、地点Ｑ
から停止目標点Ｅの間は速度パタンV_P2が速度
パタンV_P1に対して高位優先パタンとなる。）。
このため、列車の速度を、地点Ｑ付近まで、速
度パタンV_P1に追従制御して減速する。地点Ｑ
付近で速度パタンV_P1への追従制御から、速度
パタンV_P2への追従制御に制御を切り換えて減
速してゆき、列車を停車させる。この場合、列
車が実際にたどる距離−速度パタンはV_Tとな
る。このように制御するとことにより、停車目
標点に列車を精度良く、かつ乗り心地良く停車
することができる。

(B) 第１の速度パタンの初期速度設定に異常があ
つた場合 速度パタンV_P1Aが発生され、この速度パタ
ンV_P1Aに列車の速度を追従制御しながら減速
してゆく。第２の地点通過検知信号によつて、
速度パタンV_P2、V_P3が発生される。上述の優
先論理がとられる（すなわち、速度パタンV_P2
に対して速度パタンV_P1Aが常に高位優先パタ
ンであり、第２の地点Ｃから地点Ｒの間は速度
パタンV_P1Aが速度パタンV_P3に対して低位優先
パタンとなり、地点Ｒと停車目標点Ｅとの間は
速度パタンV_P3が速度パタンV_P1Aに対して低位
優先パタンとなる。）。このため、列車の速度
を、地点Ｒ付近まで、速度パタンV_P1Aに追従
制御して減速する。地点Ｒ付近で速度パタン
V_P1Aへの追従制御から速度パタンV_P3への追従
制御に制御を移して減速してゆき、列車を停車
させる。この場合、列車が実際にたどる距離−
速度パタンは同図に点線で示したV_T′となる。
したがつて、この場合、列車が、最終的に速度
パタンV_P3に追従制御して停車するため、停車
目標点に列車を精度よく停止することができ
る。

なお、上記説明では、速度パタンV_P2とV_P3を
第２地点通過検知信号にもとづいて共に発生した
が、第１の地点よりも停車目標点に近い第３の地
点に第３の地上子を設け、第２地点通過検知信号
および第３地点通過検知信号のそれぞれにもとづ
いて、速度パタンV_P2およびV_P3のそれぞれを発
生させてもよい。

以下、本発明を実施例にもとづき詳細に説明す
る。

本明細書では、４つの各実施例を、第５図から
第８図を用いてそれぞれ説明する。各実施例の違
いは、１つの速度パタン追従制御から他の速度パ
タン追従制御に制御を切り換える時点の違いにも
とづいている。

第５図を用いて説明する第１の実施例は、第２
または第３の速度パタンが高位または低位となる
時点で 第６図を用いて説明する第２の実施例は、第１
の速度パタンと第２または第３の速度パタンとの
速度差が所定差となる時点で、 第７図を用いて説明する第３の実施例は、第２
または第３の速度パタンが高位または低位となる
所定距離手前で、 第８図を用いて説明する第４の実施例は、車輌
の速度を第１の速度パタンに追従させるための制
御指令値が第２または第３の速度パタンに追従さ
せるための制御指令値と同じになつた時点で、制
御を切り換えるものである。

(1) 第１の実施例 第５図を用いて説明する第１の実施例は、第２
または第３の速度パタンが高位または低位となる
時点で、第２または第３の速度パタン追従制御に
制御を切り換えるものである。

同図において、１０，１１は地上子、２０は受
信器、３０は速度発電機、４００は演算装置、５
０は入力装置、６０は低位優先回路、７０は列車
速度制御装置である。演算装置４００は、第１、
第２および第３の速度パタン発生回路４１０，４
２０および４３０と、優先回路４５０、速度演算
回路４６０、速度制御指令演算回路４７０とから
なる。速度パタン発生回路４１０は初速度および
減速度の設定回路４１１と４１２、距離積算回路
４１３、速度パタン演算回路４１４からなる。速
度パタン発生回路４２０は同様に初速度および減
速度の設定回路４２１と４２２、距離積算回路４
２３、速度パタン演算回路４２４からなる。速度
パタン発生回路４３０は、設定回路４３１，４３
２、距離演算回路４３３、速度パタン演算回路４
３４からなる。

入力装置５０により、列車が発生するとき、リ
セツト信号Ｒを送出する。この信号Ｒにより、第
１、第２、第３の速度パタン発生回路４１０，４
２０，４３０の距離積算回路４１３，４２３，４
３３の値をゼロクリアする。一方、第４図を用い
て、値V₁₀、V₂₀、V₃₀、β₁、β₂、β₃、V_M0を次の
ようにあらかじめ定めておく。第１の地点を列車
が通過するときの最高速度よりも一定速度だけ高
い値に第１の速度パタンV_P1の初期速度を定め
る。第１の地点と地点ｘとの距離をy_1xとして、 β₁＝V₁₀ ²／2y_1x ……(1) なる演算を行なう。この求められた値に減速度β₁
を定める。

減速度β₂およびβ₃を、それぞれ減速度β₁よりも
小さな値および大きな値に定める。第２の地点と
停車目標点との距離y₂₀とすると V₂₀＝√2_{2 20} ……(2) V₃₀＝√2_{3 20} ……(3) なる演算を行なう。この求められた値に第２およ
び第３の速度パタンの初期速度V₂₀、V₃₀をそれ
ぞれ定める。一方、ダミー速度V_M0は、速度V₁₀
よりも非常に大きな値に定める。

列車が第１の地点手前を進行中のときは、距離
積算回路４１３，４２３，４３３での積算は行な
われず、この回路４１３，４２３，４３３の出力
信号S₁、S₂、S₃は零のままである。速度パタン演
算回路４１４は信号S₁が零のとき、ダミー速度
V_M0を速度v_P1として出力する。同様に、信号S₂、
S₃が零のとき、速度パタン演算回路４２４，４３
４は、それぞれ速度v_P2、v_P3として、零、V_M0を
出力する。速度パタンV_P1とV_P2は高位優先、速
度パタンV_P1またはV_P2とV_P3とは低位優先とする
ため、優先回路４５０では、 v_P＝min｛max（v_P1、V_P2）、v_P3｝ ……(4) なる演算を行ない、出力信号v_Pを出力する。(4)式
の代りに v_P＝max｛min（v_P1、v_P3）、v_P2｝ ……(5) なる演算を行なつても良い。ここで、max（Ａ、
Ｂ）はＡとＢのうち、大きいほうの値をとる論
理、min（Ａ、Ｂ）はＡとＢのうち、小さいほう
の値をとる論理を示す。すなわち、Ａ＞Ｂのとき
max（Ａ、Ｂ）＝Ａ、min（Ａ、Ｂ）＝Ｂとなる。

v_P1＝V_M0、v_P2＝０、v_P3＝V_M0を(4)式に代入す
ると、v_P＝V_M0となるので、優先回路４５０の出
力はV_M0となる。速度発電機３０の出力である距
離パルスΔSは、速度演算回路４６０に印加され、
列車の実速度v_Tに変換される。速度制御指令演算
回路４７０は、速度パタンv_Pと実速度v_Tとにより C_S＝（v_P−v_T）Ｇ−Bo ……(6) なる演算をし、制御指令値C_Sを出力する。

ただし、Ｇは制御ゲイン定数、Boはブレーキ
バイアスである。

(6)式に、v_P＝V_M0を代入すると、実速度v_Tに比
ベダミー速度V_M0は非常に大きな値であるので、
制御指令値C_Sは正の大きな値となり、大きな力行
指令値となる。

C_xは、自動列車制御装置（ATC）と地上から
の運行指令によつて決定される運行目標速度に追
従制御するための制御指令値である。第１の地点
手前では、通常C_x＜C_Sとなる。たとえば、列車
が運行目標速度にほぼ追従制御しているときは制
御指令値C_xはほぼ零となり、C_Sに比べかなり小
さな値となる。

低位優先回路６０では、制御指令値C_xとC_Sの
低位優先論理がとられる。したがつて、列車が第
１の地点手前を進行中のときは、制御指令値C_Sよ
りも小さい制御指令値C_xが列車速度制御装置７
０に与えられる。したがつて、列車が第１の地点
を通過する前では、列車は運行目標速度に追従制
御していることになる。

列車が進行して第１の地点に達すると、第１の
地点に設けられた地上子１０の信号が受信器２０
で受信される。受信器２０は地点検知信号PS1を
第１の速度パタン発生回路４１０に送る。検知信
号PS1にもとづいて、速度パタン発生器４１０内
の初速度設定回路４１１および減速度設定回路４
１２は初期速度V₁₀および減速度β₁を設定する。
具体的には、第１の地上子１０からの信号の周波
数弁別を受信器２０で行ない、その周波数に応じ
た信号PS1により、初期速度設定回路４１１、減
速度設定回路４１２は初期速度および減速度を設
定する。また、検知信号PSにもとづいて距離
積算回路４１３はゼロクリアの状態から速度発電
機３０の距離パルスΔSの積算状態に移り、距離
積算値S₁を求める。信号₁は通過した第１の地点
と列車の現在位置との距離を示す。速度パタン演
算回路４１４は、初期速度V₁₀、減速度β₁、距離
S₁から、第１の速度パタンV_P1の時時刻々のパタ
ン速度V_P1を、 v_P1＝√₁₀ ²−2_{1 1} ……(7) なる演算により求める。したがつて、パタン速度
v_P1は、V_M0から(7)式で求められるv_P1に変更され
る。一方、v_P2、v_P3は、Ｏ、V_M0のままである。
したがつて、パタン速度v_Pは(4)式より、 v_P＝min｛max（√₁₀ ²−2_{1 1}、Ｏ）V_M0｝ ……(8) ＝√₁₀ ²−2_{1 1} となる。速度制御指令演算回路４７０の出力C_S
は、(6)式に(8)式を代入して、 C_S＝（√₁₀ ²−2_{1 1}−v_T）Ｇ−Bo ……(9) となる。したがつて、列車が速度パタンV_P1に接
近するにつれて、制御指令値C_Sは正の値から除除
に小さな値となり、負の値となつてゆく。すなわ
ち、制御指令値C_Sは大きな力行指令値から小さな
力行指令値になりブレーキ指令値にかわり、さら
に除々に強いブレーキ指令値となつてゆく。C_S＜
C_xとなつた時点で、低位優先回路６０の出力は
C_Sとなり、列車は速度パタンV_P1に追従制御す
る。

列車が正常時の第１の速度パタンV_P1に従つて
減速され、第２地点に達すると、第２の地点に設
けられた地上子１１の信号が受信される。受信器
２０は地点検知信号PS2を第２および第３の速度
パタン発生回路４２０，４３０に送る。速度パタ
ン発生回路４１０と同様に、速度パタン発生回路
４２０，４３０は動作する。すなわち、検知信号
PS2にもとづいて、初期速度設定回路４２１，４
３１および減速度設定回路４２２，４３２は前述
の初期速度V₂₀、V₃₀および減速度β₂、β₃を設定
する。また、検知信号PS2にもとづいて、距離積
算回路４２３，４３３は、ゼロクリアの状態から
距離パルスΔSの積算状態に移り、それぞれ距離
積算値S₂、S₃を求める。信号S₁、S₃は通過した第
２の地点と列車の現在位置との距離を示し、正常
時にはS₂＝S₃である。速度パタン演算回路４２４
は、速度V₂₀、減速度β₂、距離S₂から、第２の速
度パタンV_P2の時々刻刻のパタン速度V_P2を v_P2＝√₂₀ ²−2_{2 2} ……(10) なる演算により求める。同様に、速度パタン演算
回路４３４は、 v_P3＝√₃₀ ²−2_{3 3} ……(11) なる演算をする。

第４図からわかるように、減速度パタンV_P1、
V_P2、V_P3が正常のとき、V_P1、V_P2＜V_P3が常にな
りたつ。従つて、優先回路４５０の出力v_Pは、(4)
式より、 v_P＝min｛max（v_P1、v_P2）、v_P3｝ ＝max（v_P1、v_P2） ＝max（√₁₀ ²−2_{1 1}、√₂₀ ²−2_{2 2}）
……(12) となる。したがつて、第１の速度パタンV_P1に対
して、第２の速度パタンV_P2が大きくなつた時点
（地点Ｑ）で、優先回路４５０の出力は、速度パ
タンV_P1から速度パタンV_P2へ切り変わる。した
がつて、速度制御指令演算回路４７０の出力C_S
は、(6)式より、このパタン切り変わり前には C_S＝（√₁₀ ²−2_{1 1}−v_T−v_T）Ｇ−Bo
……（13） 切り換わり後には C_S＝（√₂₀ ²−2_{2 2}−v_T）Ｇ−Bo ……（14） となる。この切り変わり前後とも、C_S＜C_xとな
るので、低位優先回路６０の出力はC_Sとなる。し
たがつて、V_P1＜V_P2となる時点までは、列車は
速度パタンV_P1に追従制御され、この時点後は、
速度パタンV_P2に追従制御されて停車する。

検知信号PS1にもとづく初速度V₁₀の設定を誤
り、V_10Aを初速度設定回路４１２が設定したと
しよう。この場合、速度パタン演算回路４１４の
出力は、(7)式のV₁₀をV_10Aに置き換えて、 v_P1＝√（_10A）²−2_{1 1}……（15） となる。優先回路４５０の出力v_Pは(4)式に（15）
式、v_P2＝０、v_P3＝V_M0を代入して v_P＝√（_10A）²＝2_{1 1}） ……（16） となる。速度制御指令演算回路４７０の出力C_S
は、(6)式に（18）式を代入して C_S＝（√（_10A）²−2_{1 1}−v_T）Ｇ−Bo
……（17） となる。したがつて、この場合、列車は第１の地
点通過後、誤つた速度パタンV_P1Aに接近するに
つれて、速度制御指令C_Sは正の値から徐々に小さ
な値となり、負の値となつてゆく。すなわち制御
指令値C_Sは大きな力行指令値から徐々に小さな力
行指令値になりブレーキ指令値にかわり、さらに
徐々に大なブレーキ指令値となつてゆく。C_S＜
C_xとなつた時点で、低位優先回路６０の出力は
C_Sとなり、列車は、速度パタンV_P1Aに追従制御
する。

列車が異常時の速度パタンV_P1Aに従つて減速
され、第２の地点に達すると、前述と同様に、速
度パタン演算回路４２４，４３４は、(10)、(11)式の
V_P2、V_P3をそれぞれ出力する。

第４図からもわかるように、異常速度パタン
V_P1Aは、常に第２の速度パタンV_P2に対して高位
であり、V_P2＜V_P1が常になりたつ。従つて優先
回路４５０の出力v_Pは、(4)式より v_P＝min｛max（v_P1、v_P2）、v_P3｝ ＝min（V_P1、V_P3） ＝min（√（_10A）²−2_{1 1}、 √₃₀ ²−2_{3 3}） ……（18） となる。したがつて、第１の速度パタンV_P1Aに
対して、第３の速度パタンV_P3が小さくなつた時
点（地点Ｒ）で、優先回路４５０の出力は、速度
パタンV_P1Aから速度パタンV_P3へ切り換わる。し
たがつて、速度制御指令演算回路４７０の出力C_S
は、(6)式より、このパタン切り換わり前は C_S＝（√（_10A）²−2_{1 1}−v_T）Ｇ−Bo ……（19） 切り変わり後は C_S＝（√₃₀ ²−2_{3 3}−v_T）Ｇ−Bo ……（20） となる。第２の地点通過後も、列車は、C_S＜C_x
となるので、低位優先回路６０の出力はC_Sとな
る。したがつて、速度パタンV_P3が速度パタン
V_P1Aよりも低位となる時点までは、列車が速度
パタンV_P1Aよりも低位となる時点までは、列車
が速度パタンV_P1Aに追従制御され、この時点後
は、速度パタンV_P3に追従制御され停車する。

このように、第１の速度パタンが正常のときは
第２の速度パタンに、列車を追従制御し、乗り心
地良くしかも精度良く列車を定位置に停止でき
る。また、異常のときは、第３の速度パタンに列
車を追従制御することにより、定位置停車を精度
良く行なうことができる。

(2) 第２の実施例 第６図を用いて説明する第２の実施例は、第１
の速度パタンと第２または第３の速度パタンとの
速度差が所定差となる時点で、第２または第３の
速度パタン追従制御に制御を切り換えるものであ
る。このようにした方が、パタンが一致した時点
でパタンを切り換える第１の実施例よりも、パタ
ンの切り換え時の乗り心地が改善される。

この第６図を用いて説明する第２の実施例は、
第５図を用いて説明した第１の実施例と次の点で
異なつている。すなわち、第５図の演算装置４０
０の優先回路４５０の代わりに、メモリ４９１，
４９２、判定回路４５１、選択回路４５２で置き
換えた点、メモリ４９１，４９２にバイアス速度
v_P120、v_P130を入力装置５１から設定できるよう
にし、次のように制御するようにした点である。

まず、第１の速度パタンV_P1と第２の速度パタ
ンV_P2との速度差がどのくらいの値になつたと
き、パタン切り換えの乗り心地がどの程度改善さ
れるかを、実験等を通じて経験的に求めておく。
この値をv_P120とする。同様に、速度パタンV_P1と
V_P3との速度差がどの程度の値になつたとき、ど
の程度乗り心地が改善されるかを求めておく。こ
の値をv_P130とする。この値v_P120とv_P130とを、入
力装置５１により、メモリ４９１，４９２にあら
かじめセツトする。速度パタン発生回路４１０，
４２０，４３０は、第５図を用いて説明した第１
の実施例と同様動作をし、V_P1、V_P2、V_P3を出力
する。判定回路４５１は、 v_PSEL＝min｛max（v_P1、v_P2 ＋v_P120）、v_P3−v_P130｝ ……（21） なる演算をし、 v_PSEL＝v_P1 ……（22） v_PSEL＝v_P2＋v_P120 ……（23） v_PSEL＝v_P3−v_P130 ……（24） がなり立つかどうか判定し、（22）式が成り立つ
ときは速度v_P1を、（23）式が成り立つときは速度
v_P2を、（24）式が成り立つときは速度v_P3を選択
すべきであることを、信号SELとして、選択回路
４５２に送る。選択回路４５２は、信号SELにも
とづき、速度v_P1、v_P2、v_P3から一つの速度をv_Pと
して選択出力する。この信号v_Pは速度指令演算回
路４７０に入力され、第５図を用いて説明した第
１の実施例と同じに信号処理され、列車が制御さ
れる。なお、v_P120、v_P130は、たとえば、v_P120＝
0.5Km／ｈ／sec、v_P130＝１Km／ｈ／secに選ばれ
る。

このように制御することにより、第１の減速度
パタンと第２または第３の減速度パタンとの速度
差が所定差となつた時点で、第２または第３の速
度パタン追従制御に制御を移すことができる。

(3) 第３の実施例 第７図を用いて説明する第３の実施例は、第２
または第３の速度パタンが第１の速度パタンが第
１の速度パタンよりも高位または低位となる所定
距離y₀手前で、第２または第３の速度パタン追従
制御に制御を切り換えることにより、パタン切り
換え時の乗り心地を改善しようとするもである。
y₀は、乗り心地が改善されると経験的に求められ
た値である。

入力装置５２により、値y₀がメモリ４１５，４
２５，４３５にあらかじめセツトされる。第５図
を用いて説明した第１の実施例と同様に、回路４
１１，４１２，４１３，４１４により速度v_P1が、
回路４２１，４２２，４２３，４２４により速度
v_P2が、回路４３１，４３２，４３３，４３４に
より速度v_P3が求められ、選択回路４５２（第６
図を用いて説明した第２の実施例における選択回
路４５２と同じ機能のもの）に入力される。回路
４１７，４２７，４３７は、回路４１４，４２
４，４３４と同じ演算機能を有するものである。
４１６，４２６，４３６は加算器である。

加算器４１６は、信号S₁とy₀を加算して（S₁＋
y₀）を求め、回路４１７に出力する。回路４１７
は、V₁₀、β₁、（S₁＋y₀）とより、 v_P1y0＝√₁₀ ²−2₁（₁＋₀） ……（25） なる演算をする。なお、加算器４１６の出力がy₀
のとき（S₁＝０のとき）、回路４１７は信号v_P10y0
としてV_M0を出力する。

加算器４２６は、信号S₂とy₀を加算して（S₂＋
y₀）を求め、回路４２７に出力する。回路４２７
は、V₂₀、β₂、（S₂＋y₀）とより、 v_P2y0＝√₂₀ ²−2₂（₂＋₀） ……（26） なる演算をする。なお、加算器４２６の出力がy₀
のとき（S₂＝０のとき）、回路４２７は信号v_P2y0
として零を出力する。

加算器４３６は、信号S₃とy₀を加算して（S₃＋
y₀）を求め、回路４３７に出力する。回路４３７
は、V₃₀、β₂、（S₃＋y₀）とより v_P3y0＝√₃₀ ²−2₂（₃＋₀） ……（27） なる演算をする。なお、加算器４３６の出力がy₀
のとき（S₃＝０のとき）、回路４３７は信号v_P3y0
としてV_M0を出力する。

このようにして、距離y₀だけ前方の速度パタン
のパタン速度v_P1y0、v_P2y0、v_P3y0が得られる。判
定回路４５１は v_PSEL＝min｛max（v_P1y0、v_P2y0）、v_P3y0｝
……（28） なる演算をし、 v_PSEL＝v_P1y0 ……（29） v_PSEL＝v_P2y0 ……（30） v_PSEL＝v_P3y0 ……（31） が成り立つかどうか判定し、（29）式が成り立つ
ときはv_P1を、（30）式が成り立つときはv_P2を、
（31）式が成り立つときはv_P3を選択すべきである
ことを、信号SELとして、選択回路４５２に送
る。選択回路４５２は、信号SELにもとづき、速
度v_P1、v_P2、v_P3から１つの速度をv_Pとして選択出
力する。この信号v_Pは速度指令演算回路４７０に
入力され、第５図を用いて説明した第１の実施例
と同様に信号処理され、列車が制御される。な
お、距離y₀は、たとえば0.5ｍに設定される。

このように制御することにより、第２または第
３の速度パタンが第１の速度パタンよりも高位ま
たは低位となる所定距離手前で、第２または第３
の速度パタン追従制御に制御を移すことができ
る。

(4) 第４の実施例 第８図を用いて説明する第４の実施例は、第１
の速度パタンに追従するための列車の制御指令値
が第２または第３の速度パタンに追従するための
制御指令値と同じになつた時点で、第２または第
３の速度パタン追従制御に制御を切り換えるもの
である。このようにすると、パタン切り換え時の
制御指令値の変化をなくすことができる。したが
つて、このようにすると、第２、第３の実施例に
比べ、乗り心地が、さらに改善される。

この第４の実施例では、第５図を用いて説明し
た第１の実施例と他の点で異なつている。すなわ
ち、第５図における演算装置４００の優先回路４
５０、速度制御指令演算回路４７０の代りに、速
度制御指令演算回路４７１，４７２，４７３、優
先回路４５５で置き換え、次のように制御した点
である。

速度指令演算器４７１，４７２，４７３はそれ
ぞれ、速度v_P1、v_P2、v_P3およびv_Tにより、 C_S1＝（v_P1−v_T）Ｇ−B₁ ……（32） C_S2＝（v_P2−v_T））G₂−B₂ ……（33） C_S3＝（v_P3−v_T）G₃−B₃ ……（34） なる演算をし、出力C_S1、C_S2、C_S3を優先回路４
５５に送る。ただし、G₁、G₂、G₃はゲイン定数、
B₁、B₂、B₃はブレーキ定数であり、G₁、G₂、
G₃、B₁、B₂、B₃は入力装置５３により、信号線
５３１，５３２，５３３を通じて設定できる。優
先回路４５５は、 C_S＝min｛max（C_S1、C_S2）、C_S3｝ ……（35） または C_S＝max｛min（C_S1、C_S3）、C_S2｝ ……（36） なる演算をし、低位優先回路６０にこの求められ
た制御指令値C_Sを出力する。低位優先回路６０、
列車速度制御装置７０は、第５図の第１の実施例
の場合と同様に信号処理、制御をする。

このようにすることにより、第１の速度パタン
に車輌を追従させるための制御指令値C_S1が、第
２または第３の速度パタンに車輌を追従させるた
めの制御指令値C_S2またはC_S3と同じになつた時点
で、第２または第３の速度パタン追従制御に制御
を切り換えることができる。

第９図は、第５図、第６図、第８図で説明した
第１、第２、第４の実施例における速度パタン発
生回路４３０の変形例図である。この変形例は、
第３の速度パタンの初期速度V₃₀、減速度β₃を第
２の地点における列車の実速度v_T2にもとづいて
設定できるようにした点に特徴がある。すなわ
ち、第５図の速度パタン発生回路４３０の設定回
路４３１，４３２を、メモリ４３１０、初期速度
設定回路４３１１、距離設定回路４３２０、減速
度設定回路４３２１に置き換えて、演算装置４３
０′を構成した。メモリ４３１０は、入力装置か
ら信号線５３０により、所定速度V₄₀が設定され
る。速度V₄₀は速度V_T2にいわゆるゲタをはかせ
るための所定値である。初期速度設定回路４３１
１は、信号PS2により、速度v_Tをサンプルして速
度v_T2をホールドし、この速度v_T2と所定速度V₄₀
を加算し、その値を初期速度設定値V₃₀として出
力する。距離設定回路４３２０は、信号PS2にも
とづき、第２の地点と停車目標点との距離y₂₀を
設定する。減速度設定回路４３２１は、信号
V₃₀、y₂₀から、 β₃＝V₃₀ ²／2y₂₀ ……（37） を演算し、減速度β₃を出力する。

速度パタン演算回路４３４は、このようにして
求められたV₃₀、β₃と、距離積算回路４３３の出
力S₃から、第５図を用いて説明した第１の実施例
の場合と同様に演算する。このように構成するこ
とにより、第２の地点での実速度V_T2にもとづい
て、速度パタンV_P3を発生することができる。

なお、第７図で示した変形例で、第２の地点に
おける実速度V_T2にもとづいて初期速度V₃₀を設
定し、その値にもとづいて減速度β₃を設定したが
第２の地点における速度パタンV_P1の速度V_P12に
もとづいて設定しても良い。また、減速度β₃だけ
でなく、第２の速度パタンV_P2の減速度β₂を、第
２の地点における実速度V_T2または速度パタン
V_P1の速度V_P12にもとづいて設定しても良い。

上記各実施例では、演算装置をハードウエアで
構成した例を示したが、演算装置はコンピユー
タ、たとえばマイクロ・コンピユータでもよい。
この場合、ハードウエアで実現している演算をプ
ログラム化する必要があるが、これは当業者であ
れば自明である。

以上説明したように、本発明によれば、第１の
速度パタン発生を誤つた場合でも、停車目標点に
列車を精度良く停車することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は従来説明図、第４図は本発
明の原理説明図、第５図から第８図までは本発明
の実施例図、第９図は本発明の一部分の変形例を
説明するための図である。 １０，１１……地上子、２０……受信器、３０
……速度発電機、４０，４００，４０１，４０
２，４０３……演算装置、４１０，４２０，４３
０……速度パタン発生回路、４６０……速度演算
回路、４７０，４７１，４７２，４７３……速度
制御指令演算回路、４５５……優先回路、５０…
…入力装置、６０……低位優先回路、７０……列
車速度制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車輌が停車目標点の手前の第１地点を通過し
   た後、上記停車目標点付近で速度が零となる第１
   の減少速度パタンを発生させ、車輌速度が上記パ
   タンに追従するように上記車輌を速度制御し、上
   記車輌が上記第１地点よりも上記停車目標点に近
   い第２地点を通過した後、上記第１の減少速度パ
   タンよりも減速度が小さく、且つ上記停車目標点
   での速度が零となる第２の減少速度パタンを発生
   させ、該第２の減少速度パタンが上記第１の減少
   速度パタンよりも高位となる第１の条件下で、車
   輌速度を該第２の減少速度パタンに追従させるよ
   うに上記車輌を速度制御し、上記目標点に停止さ
   せるようにした定位置停車方法において、 上記車輌が上記第１地点よりも上記停車目標点
   に近い第３地点を通過した後、上記第１の減少速
   度パタンよりも減速度が大きく、且つ上記停車目
   標点での速度が零となる第３の減少速度パタンを
   発生させ、該第３の減少速度パタンが上記第１の
   減少速度パタンよりも低位となる第２の条件が成
   立した場合、車輌速度を該第３の減少速度パタン
   に追従させるよう上記車輌を速度制御し、停車さ
   せることを特徴とする定位置停車方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   前記第２地点と第３地点とが同一地点であること
   を特徴とする定位置停車方法。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項の方法に
   おいて、 前記第１、第２の減少速度パタン、および前記
   第１、第３の減少速度パタンの速度差が、それぞ
   れ所定値となつた時点で前記第１、第２の条件が
   成立したと判断し、上記第１の減少速度パタンか
   ら上記第２または第３の減少速度パタンへの追従
   に切り換えることを特徴とする定位置停車方法。 ４ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
   法において、 前記第１、第２の条件が成立する所定距離手前
   で、前記第１の減少速度パタンから前記第２また
   は第３の減少速度パタンへの追従に切り換えるこ
   とを特徴とする定位置停車方法。 ５ 特許請求の範囲第１項または第２項の方法に
   おいて、 前記車輌速度を前記第１、第２および第３の減
   少速度パタンにそれぞれ追従させる複数の制御指
   令値を発生させ、これらの制御指令値を比較する
   ことにより前記第１、第２の条件成立を判定する
   ことを特徴とする定位置停車方法。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の方法において、 前記第１の減少速度パタンに追従させるための
   制御指令値が、前記第２または第３の減少速度パ
   タンに追従させるための制御指令値と同じになつ
   た時点で、それぞれ前記第１の減少速度パタンへ
   の追従制御から上記第２または第３の減少速度パ
   タンへの追従制御に切り換えることを特徴とする
   定位置停車方法。 ７ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、 前記第１および第２の地点にそれぞれ設けられ
   た第１および第２の地上子からの信号を前記車輌
   上で受信して、第１および第２の検知信号PS1お
   よびPS2発生し、 上記信号PS1およびPS2にもとづいて、それぞ
   れ、第１および第２、第３の減少速度パタンの初
   期速度V₁₀およびV₂₀、V₃₀と減速度β₁およびβ₂、
   β₃を設定し、所定単位時間における前記車輌の移
   動距離ΔSを検知し、上記第１および第２の検知
   信号PS1およびPS2のそれぞれにもとづいて、上
   記移動距離ΔSの積算を開始して、上記車輌の第
   １および第２の地点からの距離S₁およびS₂のそれ
   ぞれを求め、 v_P1＝√₁₀ ²−2_{1 1} v_P2＝√₂₀ ²−2_{2 2} v_P3＝√₃₀ ²−2_{3 2} なる演算により、上記車輌の位置に対応した上記
   第１、第２および第３の減少速度パタンのパタン
   速度v_P1、v_P2およびv_P3を求め、上記移動距離ΔS
   から上記車輌の実速度v_Tを演算して求め、上記速
   度v_P1、v_P2、v_P3、v_Tと所定のゲイン定数G₁、G₂、
   G₃と、所定のブレーキ定数B₁、B₂、B₃から C_S1＝（v_P1−v_T）G₁−B₁ C_S2＝（v_P2−v_T）G₂−B₂ C_S3＝（v_P3−v_T）G₃−B₃ なる演算によつて、制御指令値C_S2、C_S2、C_S3を
   求め、 C_S＝min｛max（C_S1、C_S2）、C_S3｝ または C_S＝max｛min（C_S1、C_S3）、C_S2｝ なる演算によつて、制御指令値C_Sを求め、 上記制御指令値C_Sにもとづいて上記車輌を速度
   制御して停車することを特徴とする定位置停車方
   法。 ８ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、 前記第３の減少速度パタンは、初期速度が、前
   記第２の地点での車輌の実速度v_Tに所定の速度を
   加算した値であり、かつ、一定減速度により速度
   が減少し、前記停車目標点で速度が零となる減少
   速度パタンであることを特徴とする定位置停車方
   法。 ９ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、 前記第３の減少速度パタンは、初期速度が、前
   記第２の地点での前記第１の減少速度パタンの速
   度v_P1に所定の速度を加算した値であり、かつ、
   一定減速度により速度が減少し、前記停車目標点
   で速度が零となる減少速度パタンであることを特
   徴とする定位置停車方法。