JPH06122368A

JPH06122368A - 車両用振子制御装置

Info

Publication number: JPH06122368A
Application number: JP24455991A
Authority: JP
Inventors: Junichi Nagayama; 純一長山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1994-05-06
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: JP2964283B2

Abstract

(57)【要約】【目的】車両用振子制御装置において、地上子検出の
失敗により、振子制御が停止した場合、再度、振子制御
を自動復帰させること。【構成】車両の走行距離カウントセンサーにより積算
する走行距離、地上に敷設された地上子を車上において
検知する地上子信号、あらかじめ記憶している走行距離
データを照合して、前記地上子信号が正規な信号か否か
を判別するとともに、前記地上子信号が走行距離データ
の距離照査範囲をはずれたとき、振子制御出力を停止す
る振子制御装置において、この振子制御出力の停止地点
の走行距離データとこの停止地点から直後の地上子まで
の走行距離とから距離照査範囲のずれを求め、このずれ
に基づいて次地上子に対応して記憶している走行距離デ
ータを補正し、車両が検知する地上子信号が距離照査範
囲に入ったとき、再度、振子制御出力を自動的に復帰す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用振子制御装置に
係り、特に、振子制御出力が停止したとき、再度、振子
制御装置の動作を自動的に復帰する車両用振子制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用振子制御装置は、特開昭６
０−１５７９５７公報に記載のように、制御付き振子台
車を備えた車両において、地上子を基点として車両の走
行距離データを算定する手段と、カーブ地点を表すカー
ブ位置データを記憶しておく手段とを設け、走行距離デ
ータとカーブ位置データの比較結果に基づいて車両の位
置を検出し、振子台車の振れ角制御を行なうとともに、
上記走行距離データに基づいて、上記地上子のうち所定
の地上子が設置してある地点をほぼ中央に含む所定の範
囲においてのみ、地上子の検出を行なうようになってい
る。また、上記所定の範囲を車両が通過した時点で上記
走行距離データの値を上記所定の範囲の長さの約２分の
１の値にプリセットするように構成している。この方式
では、地上子が上記所定の範囲内に存在しないと、上記
走行距離データとの間の誤差を生じ、距離補正が充分に
できない場合、カーブ位置の基準としては不適当にな
る。地上子検出に失敗した場合、振子制御を停止するこ
とが必要であり、一度制御を停止した場合、あらかじめ
決められた所定駅において走行距離データとカーブ位置
データを再設定することが必要となり、この設定は、手
動復帰させることにより行っていた。

【０００３】従来の車両用振子制御装置の制御ブロック
３を図４に示し、その構成・動作を説明する。図４にお
いて、１ａ、１ｂは速度発電機、４ａ、４ｂは波形整形
回路、５は高位優先回路、６は積算回路、７は記憶装
置、８は比較回路、１３はサーボ制御装置および２は地
上子を検知するための車上受信器である。速度発電機１
ａ、１ｂは、それぞれ別の車輪に取り付けられ、その車
輪の回転に伴って、１回転当り所定の数のパルス信号を
発生する。波形整形回路４ａ、４ｂは、速度発電機１
ａ、１ｂからのパルス信号を所定の波形のパルス信号に
整形する。高位優先回路５は、波形整形回路４ａと４ｂ
からの２つのパルス信号のうち、単位時間当りパルス数
の多い方のパルス信号を出力する。積算回路６は、カウ
ンタなどで構成され、高位優先回路５から供給されたパ
ルス信号を所定の期間にわたってカウントし、入力され
たパルスの個数から走行距離を算出する。また、記憶装
置７は、予めカーブ地点までの距離を表わすカーブ位置
データを記憶させておき、必要に応じてそれを読出して
使用する。比較回路８は、積算回路６のカウントデータ
と、記憶装置７から読出したデータとを比較し、両者が
一致したとき、制御信号をサーボ制御装置１３へ出力し
動作させる。一方、制御ブロック３には、マイクロコン
ピュータ（マイコン）などからなる制御装置１２が設け
られ、積算回路６や記憶装置７の制御など必要な制御処
理が所定のプログラムで進行されるようになっている。
また、車輪径の誤差や、走行中における車輪の空転、滑
走などの発生により、検出すべきでない他目的の地上子
を検出することが考えられる為、使用地上子を正確に検
知する為に、地上子を検知する車上受信器２、記憶装置
９、比較回路１０、アンドゲート１１を設ける。記憶装
置９に使用地上子の走行距離データを記録しておき、比
較回路１０において積算回路６のカウントデータと記憶
装置９の使用地上子走行距離データを比較し、車上受信
器２からの地上子信号が記憶装置９に記録されている走
行距離データ値と一致したとき、アンドゲート１１が開
き、マイコン１２に入力する。マイコン１２はこれを使
用地上子と判断し、この地上子を起算点として、距離算
定を行い、車両上で算定すべき走行距離が大きくならな
いようにしている。なお、振子制御としては、記憶装置
９に記録されている走行距離データ値範囲内に地上子検
知が行われない場合は、不必要な位置で車両が振られる
ことになるため、地上子検知不具合として、振子制御を
停止するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、所定
区間内において地上子の検出が失敗したとき、振子制御
を停止させ、所定駅において、再設定（路線距離デー
タ、カーブデータ等）することにより、振子制御を立上
げている。そのため、再設定できる所定駅まで振子制御
ができず、カーブにおける乗心地、カーブ区間での高速
走行が阻害され、運転上問題となっている。本発明の目
的は、上記の事情に鑑み、地上子検出の失敗により、振
子制御が停止した場合、振子制御を再設定する所定駅に
至る前に、自動復帰させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】車両の走行距離カウント
センサーにより積算する走行距離、地上に敷設された地
上子を車上において検知する地上子信号、あらかじめ記
憶している走行距離データを照合して、前記地上子信号
が正規な信号か否かを判別するとともに、前記地上子信
号が走行距離データの距離照査範囲をはずれたとき、振
子制御出力を停止する振子制御装置において、この振子
制御出力の停止地点の走行距離データとこの停止地点か
ら直後の地上子までの走行距離とから距離照査範囲のず
れを求め、このずれに基づいて次地上子に対応して記憶
している走行距離データを補正し、車両が検知する地上
子信号が距離照査範囲に入ったとき、再度、振子制御出
力を自動的に復帰するように構成する。また、この振子
制御出力が停止したとき、この停止地点の次地上子に対
応してプログラムされた走行距離情報について、次地上
子の地点信号により求めた距離照査範囲直前の信号入力
地点とこの範囲の中心点との距離、及び、距離照査範囲
の中心点と次の次地上子の地点信号により求めた距離照
査範囲直後の信号入力地点との距離をそれぞれ演算し、
この演算結果に基づいて前記次地上子に対応してプログ
ラムされた走行距離情報をそれぞれの信号入力地点に新
たに設定記憶し、車両が検知する地点信号が距離照査範
囲に入ったとき、再度、振子制御出力を自動的に復帰す
るように構成する。

【０００６】

【作用】あらかじめ記憶している走行距離データの地上
子位置と実際の地上子位置との距離差が相対的に大きく
なると、地上子検出が不可能となる。そこで、振子制御
の停止位置から実際に地上子を検出する地点までの距離
を積算し、あらかじめ記憶している走行距離データの地
上子位置と実際の地上子位置との距離差を算出する。そ
れによって、あらかじめ記憶している走行距離データに
オフセット値を与え、距離補正することが可能となる。
また、振子制御の停止位置から、対象となるあらかじめ
記憶している走行距離データを、その距離照査範囲直前
及び直後のそれぞれの信号入力地点に設定記憶させるこ
とにより、距離照査範囲の補正が可能となる。これらの
補正により、あらかじめ記憶している走行距離データに
よる地上子検出が再び可能となり、この地上子から車両
の振子制御を自動的に復帰することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の車両用振子制御装置の制御ブロック３であり、
１４はオフセット検知回路を示す。このオフセット検知
回路１４は、積算回路６の距離積算された走行距離、記
憶装置９に記憶されている走行距離データおよび地上子
を検知する車上受信器２の地上子信号を入力し、オフセ
ット値を検知する動作を行い、地上子検知区間内距離を
決定し、この値を１２の制御装置へ与え、プログラムに
よる制御処理を行っている。その他の構成は図４と同一
である。

【０００８】つぎに、本発明の動作原理を図２、図３を
用いて説明する。図２において、Ｎ−２、Ｎ−１、Ｎ、
Ｎ＋１、Ｎ＋２は地上子設置地点、ｄ₁、ｄ₂、ｄ₃、ｄ₄
は実際の地上子間隔、ｌ₁₁、ｌ₂₁、ｌ₃₁、ｌ₄₁は地上子
検出開始点までの走行距離の内部データ、ｌ₁₂、ｌ₂₂、
ｌ₃₂、ｌ₄₂は地上子検出許可区間の内部データ、ここ
で、地上子検出開始点までの走行距離の内部データと地
上子検出許可区間の内部データが記憶装置９に走行距離
データとして記憶されている。Ｓ₁は振子制御停止地点
における地上子検出許可区間の中心点（内部データ上の
地上子地点）から実際の次地上子の設置地点までの距離
を示す。ここで、地上子検出開始点までの走行距離の内
部データと地上子検出許可区間の内部データの中心点の
和（内部の走行距離データ）は実際の地上子間隔に一致
するように設定される。すなわち、ｄ₁＝ｌ₁₁＋ｌ₁₂／
２、ｄ₂＝ｌ₂₁＋ｌ₂₂／２、ｄ₃＝ｌ₃₁＋ｌ₃₂／２、ｄ₄
＝ｌ₄₁＋ｌ₄₂／２となる。

【０００９】そこで、図１において、正常に地上子検出
が行われているとして、地上子Ｎ−１についてみると、
記憶装置９が出力する走行距離データｌ₁₁＋ｌ₁₂の地上
子検出許可区間ｌ₁₂と地上子Ｎ−１を検知する車上受信
機２の信号が一致し、この一致信号を、アンド回路１１
を介して、制御装置（マイコン）１２に入力する。一
方、オフセット検知回路１４は、積算回路６のカウント
データｄ₁、記憶装置９の走行距離データｌ₁₁＋ｌ₁₂お
よび地上子Ｎ−１を検知する車上受信器２の信号を入力
して、走行距離データの地上子位置と実際の地上子位置
との距離差を算出する。正常の場合、この距離差はない
ので、マイコン１２は、この車上受信機２の信号を使用
地上子と判断し、この地上子を起算点として、距離算定
を行う。なお、この場合、振子制御としては、記憶装置
９に記憶されている走行距離データの距離照査範囲内に
地上子の検知が行われることから、正常に実行される。

【００１０】いま、図２のように、走行中における車輪
の空転や滑走等の何らかの原因により、相対的に走行距
離データｌ₁₁＋ｌ₁₂が実際の地上子間隔ｄ₁より著しく
短い状態が発生したとき、走行距離データの地上子検出
許可区間ｌ₁₂が地上子Ｎ−１の設置地点からずれてしま
い、マイコン２は地上子Ｎ−１を検出できなくなる。こ
れに伴い、走行距離データの地上子検出許可区間ｌ₂₂、
ｌ₃₂、ｌ₄₂もそれぞれ地上子Ｎ、Ｎ＋１、Ｎ＋２の設置
地点からずれることになり、地上子を検出することがで
きない。本実施例では、地上子が２回連続して検出不可
能となったとき、不必要な位置で車両が振られることが
予想され、これを防止するため、振子制御を停止するこ
とにしている。地上子Ｎー１に引き続いて、地上子Ｎに
注目すると、地上子検出許可区間ｌ₂₂において地上子検
知信号がマイコン２に入力されないので、マイコン２
は、地上子Ｎ−１、Ｎが２回連続して検出不可能と判断
し、振子制御を停止する。この振子制御停止地点は、地
上子検出許可区間ｌ₂₂の端点としている。一方、この
時、制御停止位置から走行距離のカウントを始める同時
に、地上子照査を続け、オフセット検知回路１４は、地
上子Ｎを検出することにより、地上子検出許可区間の地
上子位置（ｌ₂₂の中心点）と実際の地上子位置との差Ｓ
₁を求め、次区間Ｎ、Ｎ＋１間距離のオフセット値と
し、地上子Ｎ＋１の検出開始点までの距離ｌ₃₁に加え
る。即ち、ｌ₃₁の補正値はｌ₃₁’＝ｌ₃₁＋Ｓ₁となり、
図の点線から実線のように表される。なお、点線は、補
正前の走行距離データである。この結果、点線の地上子
Ｎ＋１の検出開始点までの距離ｌ₃₁が実線のｌ₃₁’＝ｌ
₃₁＋Ｓ₁に補正され、地上子検出許可区間ｌ₃₂と地上子
Ｎ＋１の設置地点が一致し、地上子Ｎ＋１の検出が可能
となる。ついで、次区間の地上子Ｎ＋１の検出は、地上
子検出許可区間ｌ₄₂によって行う。このように、２区間
連続して地上子の検出に成功した場合、振子制御を自動
復帰させる。

【００１１】また、図３のように、走行中における車輪
の空転や滑走等の何らかの原因により、走行距離データ
ｌ₅₁＋ｌ₅₂が実際の地上子間隔ｄ₅より著しく長い状態
が発生したとき、地上子検出許可区間ｌ₅₂が地上子Ｎ−
１の設置地点からずれてしまい、図１と同様に、マイコ
ン２は地上子Ｎ−１を検出できなくなる。これに伴い、
地上子検出許可区間ｌ₆₂、ｌ₇₂、ｌ₈₂もそれぞれ地上子
Ｎ、Ｎ＋１、Ｎ＋２の設置地点からずれることになり、
地上子を検出することができなくなる。このように、地
上子Ｎ−１に引き続いて、地上子Ｎについても、地上子
検出許可区間ｌ₆₂において地上子を検知できないので、
マイコン２は、地上子Ｎ−１、Ｎが２回連続して検出不
可能と判断し、振子制御を停止する。この振子制御停止
地点は、地上子検出許可区間ｌ₆₂の端点としている。一
方、この時、制御停止位置から走行距離のカウントを始
めると同時に、地上子照査を続け、最初に検知する地上
子はＮ＋１となる。実際の演算上では、制御停止した地
点の次の区間Ｎ、Ｎ＋１間の距離の２分の１（（ｌ₇₁＋
ｌ₇₂／２）／２）より制御停止地点から最初に検出する
地点までの距離Ｓ₂が大きい時、検知した地上子はＮ＋
１であると考える。この時、オフセット検知回路１４が
検知する次区間の地上子Ｎ＋１、Ｎ＋２間距離のオフセ
ット値は、ｌ₇₁＋ｌ₇₂／２−Ｓ₂となり、これをｌ₈₁か
ら差し引く。即ち、点線の内部走行距離データｌ₈₁の補
正値はｌ₈₁’＝ｌ₈₁−（ｌ₇₁＋ｌ₇₂／２−Ｓ₂）とな
り、図の点線から実線のように表される。この結果、地
上子検出許可区間ｌ₈₂（実線）内に地上子Ｎ＋２の信号
を検知することができることになる。これにより、図２
の場合と同様に、地上子Ｎ＋１、Ｎ＋２と２回連続して
地上子検出に成功するので、振子制御を自動復帰させ
る。このような制御処理により、２区間連続して地上子
検知ができた場合、自動的に振子制御を再開させること
ができる。本実施例においては、振子制御の自動復帰を
地上子検出が２回連続して成功することとしたが、この
回数は任意に設定できる。

【００１２】つぎに、本発明の他の動作原理として、走
行距離データが実際の地上子間距離より相対的に著しく
短いケースと長いケースの両方に対応できる例を示す。
図５において、走行距離データｌ₁₀₁＋ｌ₁₀₂が地上子Ｎ
−２、Ｎ−１間の距離に対して著しく短いため、地上子
検出許可区間ｌ₁₀₂が地上子Ｎ−１の設置地点からずれ
てしまい、地上子Ｎ−１が検出できなくなる。これに伴
い、地上子検出開始点までの走行距離ｌ₁₁₁、ｌ₁₂₁、ｌ
₁₃₁及び地上子検出許可区間ｌ₁₁₂、ｌ₁₂₂、ｌ₁₃₂（実
線）もずれることになり、それぞれ地上子Ｎ、Ｎ＋１、
Ｎ＋２が検出できなくなる。そこで、地上子Ｎ−１、Ｎ
の設置地点についてみると、それぞれの地上子信号が検
知できず、つまり、２回連続して地上子の検出が不可能
となり、地上子検出許可区間ｌ₁₁₂の端点の位置におい
て、振子制御が停止する。以上の動作原理は、図２及び
図３と同様である。本実施例の特徴を詳述する。本実施
例においても、振子制御が停止した状態において、地上
子照査を続ける。これにより、次の地上子検出許可区間
ｌ₁₂₂の直前と直後の地上子ＮとＮ＋１の地上子信号に
より、走行距離データｌ₁₂₁＋ｌ₁₂₂の地上子検出許可区
間直前の信号入力地点ａとその直後の信号入力地点ｂを
それぞれ求める。この地点ａまたはｂから地上子検出許
可区間ｌ₁₂₂の中心地点（内部データ上の地上子地点）
までの距離を演算し、それぞれ負側、正側の距離補正値
Ｓ₁₁またはＳ₂₂を求める。次に、走行距離データｌ₁₃₁
＋ｌ₁₃₂をそれぞれ負側に距離補正値Ｓ₁₁、正側に距離
補正値Ｓ₂₂離れたそれぞれの地点ｃ、ｄに、本来の走行
距離データｌ₁₃₁＋ｌ₁₃₂（実線）に加えて、これと同一
の走行距離データｌ₁₃₁₁＋ｌ₁₃₂₁（点線）及び走行距離
データｌ₁₃₁₂＋ｌ₁₃₂₂（鎖線）を設定記憶する。この結
果、地上子Ｎ＋２の走行距離データｌ₁₃₁＋ｌ₁₃₂は、事
実上３個存在することになり、これにより、地上子検出
許可区間ｌ₁₃₂は、実質上イ、ロ（実線）のように幅広
くなり、地上子Ｎ＋２の信号が検出できる。図５は、走
行距離データが地上子間の距離に対して著しく短いケー
スについて示したが、それが著しく長いケースについて
も、同様の動作原理により、対応できる。図５におい
て、図２と同一符号は同じ対象を示す。本実施例は、車
両の走行距離カウントセンサーにより積算する走行距離
を距離補正のファクターとしないので、ノイズによる誤
動作を防止できる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振子制御の停止位置から実際に地上子を検出する地点ま
での距離を積算し、あらかじめ記憶している走行距離デ
ータの地上子位置と実際の地上子位置との距離差を算出
することによって、あらかじめ記憶している走行距離デ
ータにオフセット値を与え、距離補正することが可能と
なり、この補正により、あらかじめ記憶している走行距
離データによる地上子検出が再び可能となり、車両の振
子制御を自動的に復帰することができる。また、振子制
御の停止位置から、対象となるあらかじめ記憶している
走行距離データを、その距離照査範囲直前及び直後のそ
れぞれの信号入力地点に記憶させることにより、距離照
査範囲の補正が可能となり、同様に車両の振子制御を自
動的に復帰することができ、そして、車両の積算する走
行距離を距離補正のファクターとしないので、ノイズに
よる誤動作を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御ブロックの実施例を示す。

【図２】本発明の実施例の動作原理（その１）を示す。

【図３】本発明の実施例の動作原理（その２）を示す。

【図４】従来例の制御ブロックを示す。

【図５】本発明の実施例の他の動作原理を示す。

【符号の説明】

Ｎ−２、Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１、Ｎ＋２地上子設置地点ｄ₁、ｄ₂、ｄ₃、ｄ₄実際の地上子間隔ｌ₁₁、ｌ₂₁、ｌ₃₁、ｌ₄₁地上子検出開始点までの走行
距離の内部データｌ₁₂、ｌ₂₂、ｌ₃₂、ｌ₄₂地上子検出許可区間の内部デ
ータｌ₃₁’ ｌ₃₁の補正値Ｓ₁振子制御停止地点における地上子検出許可区間の
中心点（内部データ上の地上子地点）から実際の次地上
子の設置地点までの距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行距離カウントセンサーにより車両の
走行距離を積算する距離情報、地上に敷設された地上子
を車上において検知する地点信号、あらかじめプログラ
ムされた走行距離情報を照合して、前記地点信号が正規
な信号か否かを判別するとともに、前記地点信号が走行
距離情報の距離照査範囲をはずれたとき、振子制御出力
を停止する振子制御装置において、この振子制御出力の
停止地点のプログラムされた走行距離情報とこの停止地
点から直後の地上子までの走行距離とから距離照査範囲
のずれを求め、このずれに基づいて次地上子に対応して
プログラムされた走行距離情報を補正し、車両が検知す
る地点信号が距離照査範囲に入ったとき、再度、振子制
御出力を自動的に復帰するように構成したことを特徴と
する車両用振子制御装置。
【請求項２】請求項１において、あらかじめプログラ
ムされた走行距離情報が地上に敷設された地上子の距離
間隔より相対的に著しく短いとき、距離照査範囲のずれ
を次地上子に対応してプログラムされた走行距離情報に
加算して補正することを特徴とする車両用振子制御装
置。
【請求項３】請求項１において、あらかじめプログラ
ムされた走行距離情報が地上に敷設された地上子の距離
間隔より相対的に著しく長いとき、距離照査範囲のずれ
を次地上子に対応してプログラムされた走行距離情報か
ら減算して補正することを特徴とする車両用振子制御装
置。
【請求項４】地上に敷設された地上子を車上において
検知する地点信号とあらかじめプログラムされた走行距
離情報を照合して、前記地点信号が正規な信号か否かを
判別するとともに、前記地点信号が走行距離情報の距離
照査範囲をはずれたとき、振子制御出力を停止する振子
制御装置において、この振子制御出力の停止地点の次地
上子に対応してプログラムされた走行距離情報につい
て、次地上子の地点信号により求めた距離照査範囲直前
の信号入力地点とこの範囲の中心点との距離、及び、距
離照査範囲の中心点と次の次地上子の地点信号により求
めた距離照査範囲直後の信号入力地点との距離をそれぞ
れ演算し、この演算結果に基づいて前記次地上子に対応
してプログラムされた走行距離情報をそれぞれの信号入
力地点に新たに設定記憶し、車両が検知する地点信号が
距離照査範囲に入ったとき、再度、振子制御出力を自動
的に復帰するように構成したことを特徴とする車両用振
子制御装置。
【請求項５】車両の走行距離を積算するカウント手段
と、地上に敷設された地上子を車上において検知する地
点信号手段と、あらかじめ走行距離データを記憶してい
る記憶手段と、制御装置からなり、前記各手段の出力を
照合して、前記地点信号が正規な信号か否かを判別する
とともに、前記地点信号が走行距離データの距離照査範
囲をはずれたとき、振子制御出力を停止する振子制御装
置において、前記カウント手段の距離積算された走行距
離、前記記憶手段に記憶されている走行距離データ及び
前記地上子を検知する地点信号を入力して、オフセット
値を検知し、プログラムによる制御処理によりこの値を
前記制御装置に出力するオフセット検知回路を設け、車
両が検知する前記地点信号が距離照査範囲に入った時、
再度、振子制御出力を自動的に復帰することを特徴とす
る車両用振子制御装置。