JPH07218520A - Vehicle speed calculating device and vehicle mileage calculating device using the same - Google Patents
Vehicle speed calculating device and vehicle mileage calculating device using the sameInfo
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- JPH07218520A JPH07218520A JP6008464A JP846494A JPH07218520A JP H07218520 A JPH07218520 A JP H07218520A JP 6008464 A JP6008464 A JP 6008464A JP 846494 A JP846494 A JP 846494A JP H07218520 A JPH07218520 A JP H07218520A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高精度の車両速度、加速度を算出する装置を
提供する。
【構成】 この発明の車両速度演算装置は、複数の速度
発電機1A〜1D各々によって車輪各々の回転速度に比
例した周波数信号を出力し、外部からの車輪径信号と速
度発電機各々からの信号とに基づいて車輪各々に対応す
る車両速度を求め、また車輪各々iに対応する車両加速
度viを求め、さらに車輪各々に対応する車両加速度α
iの平均値αavと、車輪各々に対応する車両加速度の平
均値からの偏差diを求める。そしてファジー推論部1
2によって速度演算結果、加速度演算結果および加速度
偏差演算結果に対してファジールールを適用し、車輪各
々の空転度、滑走度指標μi,μi′を決定し、速度補
正回路35A〜35Dによって車輪各々の空転度、滑走
度指標に基づいて速度、加速度を補正し、さらに合成部
26によって速度補正回路の出力を合成して車両全体の
速度v* 、加速度α*を求める。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a device for calculating highly accurate vehicle speed and acceleration. A vehicle speed calculation device of the present invention outputs a frequency signal proportional to the rotation speed of each wheel by each of a plurality of speed generators 1A to 1D, and an external wheel diameter signal and a signal from each speed generator. And the vehicle acceleration vi corresponding to each wheel i, and the vehicle acceleration α corresponding to each wheel.
The average value αav of i and the deviation di from the average value of the vehicle acceleration corresponding to each wheel are obtained. And fuzzy reasoning section 1
2 applies a fuzzy rule to the speed calculation result, the acceleration calculation result and the acceleration deviation calculation result to determine the idling degree and the sliding index .mu.i, .mu.i 'of each wheel, and the speed correction circuits 35A to 35D determine each wheel. The speed and acceleration are corrected based on the idling index and the skid index, and the output of the speed correction circuit is combined by the combining unit 26 to obtain the speed v * and acceleration α * of the entire vehicle.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、車両速度と走行距離
を演算する車両速度演算装置およびそれを用いた車両走
行距離演算装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle speed calculating device for calculating a vehicle speed and a traveling distance and a vehicle traveling distance calculating device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、鉄道車両において、あるゆる
制御の基礎となる速度、走行距離の計測、演算装置とし
て各種のものが用いられてきている。代表的な従来の車
両速度距離演算装置として、図11に示すようなものが
知られている。この従来の車両速度距離演算装置は、速
度発電機1、波形整形回路2、車輪径補正回路3、速度
演算回路4および距離演算回路5から構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of railway vehicles have been used as speed and mileage measurement and arithmetic devices which are the basis of some control. As a typical conventional vehicle speed / distance calculation device, a device as shown in FIG. 11 is known. This conventional vehicle speed / distance calculation device is composed of a speed generator 1, a waveform shaping circuit 2, a wheel diameter correction circuit 3, a speed calculation circuit 4 and a distance calculation circuit 5.
【0003】速度発電機1は車両の車輪軸端に取り付け
られ、車輪の回転に比例した速度周波数信号を出力し、
波形整形回路2がこの速度周波数信号をピーク5VのT
TLレベルのパルス信号に変換する。通常、この変換で
は、速度信号1サイクル当たり、1ケのパルス信号に変
換される。The speed generator 1 is attached to the wheel shaft end of a vehicle and outputs a speed frequency signal proportional to the rotation of the wheel.
The waveform shaping circuit 2 outputs this velocity frequency signal to the T of peak 5V.
Convert to a pulse signal of TL level. Normally, in this conversion, one pulse signal is converted per cycle of the speed signal.
【0004】波形整形回路2のパルス信号が車輪径補正
回路3に与えられ、ここにおいて、あらかじめデジタル
スイッチなどで設定されている車輪径Dに関する補正処
理が行なわれる。そして速度演算回路4において、あら
かじめ設定されているサンプル時間ごとのパルスをカウ
ントし、この値と補正された車輪径Dに基づいて車両速
度を演算し出力する。また距離演算回路5ではパルス信
号を積算し、この値と補正された車輪径Dに基づいて走
行距離が演算される。つまり、パルス積算値と、1パル
ス当たりの距離値Kとを掛けることによって距離積算値
を求めるのである。The pulse signal of the waveform shaping circuit 2 is given to the wheel diameter correction circuit 3, where the correction processing for the wheel diameter D preset by a digital switch or the like is performed. Then, the speed calculation circuit 4 counts the pulses for each preset sample time, and calculates and outputs the vehicle speed based on this value and the corrected wheel diameter D. Further, the distance calculation circuit 5 integrates the pulse signals and calculates the travel distance based on this value and the corrected wheel diameter D. That is, the integrated distance value is obtained by multiplying the integrated pulse value by the distance value K per pulse.
【0005】従来の他の車両速度距離演算装置として、
図12に示す構成のものも知られている。この従来の車
両速度距離演算装置は、異なった車輪軸それぞれに取り
付けられた2台の速度発電機1A,1B、これらの出力
信号の波形整形を行ない、また高位優先選択を行なう波
形整形および高位優先回路6、車輪径補正回路3、速度
演算回路4および距離演算回路5から構成されている。As another conventional vehicle speed / distance calculation device,
A configuration shown in FIG. 12 is also known. This conventional vehicle speed / distance calculation device performs waveform shaping of two speed generators 1A and 1B attached to different wheel shafts and their output signals, and also performs waveform shaping and high-order priority selection for high-order priority selection. It is composed of a circuit 6, a wheel diameter correction circuit 3, a speed calculation circuit 4 and a distance calculation circuit 5.
【0006】速度発電機1A,1Bそれぞれは異なった
車輪軸に取り付けられ、それぞれの速度周波数信号を同
時に波形整形および高位優先回路6に入力する。波形整
形および高位優先回路6では、各速度周波数信号をパル
ス信号に変換し、両パルス信号の速度周波数を比較して
周波数の高い方を車輪径補正回路3に出力する。The speed generators 1A and 1B are attached to different wheel shafts, and the speed frequency signals of the speed generators 1A and 1B are simultaneously input to the waveform shaping and high priority circuit 6. The waveform shaping and high priority circuit 6 converts each speed frequency signal into a pulse signal, compares the speed frequencies of both pulse signals, and outputs the higher frequency to the wheel diameter correction circuit 3.
【0007】車輪径補正回路3では上述の図11の演算
装置と同じく、あらかじめデジタルスイッチなどで設定
されている車輪径Dに関する補正処理が行なわれ、速度
演算回路4において車両速度を演算し、同時に距離演算
回路5において走行距離を演算する。In the wheel diameter correction circuit 3, similarly to the above-described arithmetic device of FIG. 11, a correction process for the wheel diameter D preset by a digital switch or the like is performed, and the vehicle speed is calculated in the speed calculation circuit 4 and at the same time. The distance calculation circuit 5 calculates the traveling distance.
【0008】この従来例の演算装置では、速度発電機1
A,1Bを比較し、高位にあるものを選択して通すとい
う思想で設計されており、必ずしも正確に計測するとい
う思想ではない。これは、このような回路が保安機器に
用いられる場合に、高位の速度周波数信号がたとえ誤っ
た信号であったとしても、その高位の速度信号を入力
し、それに基づいて速度、走行距離を演算することがフ
ェイルセーフになるためである。In this conventional arithmetic unit, the speed generator 1
It is designed based on the idea of comparing A and 1B and selecting and passing the higher one, not necessarily the idea of accurate measurement. This is because when such a circuit is used in a security device, even if the high speed frequency signal is an incorrect signal, the high speed signal is input and the speed and mileage are calculated based on that input. This is because doing so is fail-safe.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の車両速度距離演算装置では、鉄道車両が図13に
示したような走行を行なうとき、すなわち、加速区間で
空転が発生し、あるいは減速区間で滑走が発生した場合
に速度や距離を正確に計測できない問題点があった。However, in such a conventional vehicle speed / distance calculation device, when the railroad vehicle travels as shown in FIG. 13, that is, when the railway vehicle is idling or decelerating. There was a problem that speed and distance could not be measured accurately when gliding occurred in a section.
【0010】特に図11に示した従来の車両速度距離演
算装置では、空転、滑走の影響を直接受けることにな
り、図13に破線で示したような正しい速度、距離を演
算することができない。In particular, the conventional vehicle speed / distance calculating device shown in FIG. 11 is directly affected by slipping and sliding, and cannot calculate the correct speed and distance as shown by the broken line in FIG.
【0011】また図12に示した従来の車両速度距離演
算装置では、1軸のみが空転、滑走した場合、他軸側の
速度発電機が正確な速度周波数信号を出力したとして
も、波形整形および高位優先回路が高位優先機能を有す
るために、加速区間では空転が発生した方の車輪軸の速
度発電機の速度周波数信号をパルス信号に変換して出力
することになり、やはり誤差が発生する。Further, in the conventional vehicle speed / distance calculation device shown in FIG. 12, when only one axis is idling or sliding, even if the speed generator on the other axis outputs an accurate speed frequency signal, waveform shaping and Since the high-priority circuit has the high-priority function, the speed frequency signal of the speed generator of the wheel shaft on which the idling has occurred is converted into a pulse signal for output in the acceleration section, which also causes an error.
【0012】加えて、このような従来の車両速度距離演
算装置では、車輪径補正回路にも誤差を発生させる要因
が内在している。すなわち、近郊電車などにおける車輪
径は通常、D=860φであり、摩耗限度が780φに
設定されている。ところが従来では、車輪径補正を10
mmピッチの車輪径補正スイッチで設定するようにして
おり、中間の値が設定できないようになっている。その
ために、例えば、車輪径を正確に計測して855mmφ
であった場合、設定値を860mmφとすれば860/
855で0.58%、また設定値を850mmφとすれ
ば855/850で0.58%の演算誤差が速度、距離
演算結果に生じることになるが、この誤差は将来の厳密
な速度、距離演算装置には大きすぎるものである。In addition, in such a conventional vehicle speed / distance calculating device, there is an inherent factor that causes an error in the wheel diameter correcting circuit. That is, the wheel diameter of a suburban train or the like is usually D = 860φ, and the wear limit is set to 780φ. However, conventionally, the wheel diameter correction is 10
The wheel diameter correction switch of mm pitch is used for setting, so that an intermediate value cannot be set. Therefore, for example, the wheel diameter is accurately measured and 855 mmφ
If the set value is 860 mmφ, then 860 /
A calculation error of 0.58% at 855 and 0.58% at 855/850 will occur in the speed / distance calculation result if the set value is 850 mmφ. It's too big for a device.
【0013】なぜならば、近い将来、例えば自動運転装
置(ATO)で定位置停止精度を向上させたり、移動閉
塞システムにおいて車両間隔制御を実現する場合、また
高密度運転のためにソフト連結制御技術(車両を連結器
で機械的に連結するのではなく、数mの間隔を保って同
期速度制御を行なうこと)を構築していく場合、0.1
%以下の厳密な精度の速度、走行距離演算が必要であ
り、従来の演算装置では速度、距離の演算誤差が大きす
ぎる問題点があった。This is because, in the near future, for example, when the fixed position stop accuracy is improved by an automatic driving device (ATO) or the vehicle distance control is realized in a moving block system, a soft coupling control technique (for high-density operation) ( If you want to build synchronous speed control by keeping the distance of several meters instead of mechanically connecting the vehicles with a coupler, 0.1
It is necessary to calculate speed and mileage with strict accuracy of not more than%, and the conventional calculation device has a problem that the calculation error of speed and distance is too large.
【0014】この発明はこのような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、空転、滑走時の誤差、また車輪径設
定時の誤差を極力低減し、構成度の速度、走行距離の演
算を行なうことができる車両速度演算装置およびそれを
用いた車両走行距離演算装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and reduces errors during idling and sliding, and errors during wheel diameter setting as much as possible, and calculates the speed and mileage of the degree of configuration. An object of the present invention is to provide a vehicle speed calculation device that can perform the operation and a vehicle travel distance calculation device using the same.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の車両速
度演算装置は、複数の車輪各々の回転速度信号に基づい
て車輪各々に対応する車両速度を求める速度演算回路
と、速度演算回路が求める車両速度から車輪各々に対応
する車両加速度を求める加速度演算回路と、加速度演算
回路が求める車輪各々に対応する車両加速度の平均値を
求める加速度平均値演算回路と、車輪各々に対応する車
両加速度の平均値からの偏差を求める加速度偏差演算回
路と、速度演算回路、加速度演算回路、加速度平均値演
算回路および加速度偏差演算回路それぞれの演算結果に
対してファジールールを適用し、車輪各々の空転度、滑
走度指標を決定するファジー推論部と、車輪各々の空転
度、滑走度指標に基づいて速度、加速度を補正する速度
補正回路と、速度補正回路の出力を合成して車両全体の
速度、加速度を求める合成部とを備えたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle speed calculating device comprising: a speed calculating circuit for calculating a vehicle speed corresponding to each wheel based on rotation speed signals of a plurality of wheels; and a speed calculating circuit. An acceleration calculation circuit for obtaining the vehicle acceleration corresponding to each wheel from the obtained vehicle speed, an acceleration average value calculation circuit for obtaining the average value of the vehicle acceleration corresponding to each wheel obtained by the acceleration calculation circuit, and a vehicle acceleration corresponding to each wheel An acceleration deviation calculation circuit for obtaining a deviation from an average value, a speed calculation circuit, an acceleration calculation circuit, an acceleration average value calculation circuit, and an acceleration deviation calculation circuit. A fuzzy inference unit that determines the skid index, a speed correction circuit that corrects the speed and acceleration based on the slip rate and slip index of each wheel, and the speed compensation By combining the output of the circuit is obtained with the rate of the entire vehicle, and a synthesizing unit for obtaining the acceleration.
【0016】請求項2の発明は、請求項1の車両速度演
算装置において、ファジー推論部の出力する車輪各々の
空転度、滑走度指標をしきい値と比較し、車輪各々の空
転、滑走それぞれの発生の有無の2値出力を行なう空転
/滑走判定部を備えたものである。According to a second aspect of the present invention, in the vehicle speed calculating device according to the first aspect, the idling degree and the gliding degree index of each wheel output from the fuzzy inference unit are compared with a threshold value, and the idling and gliding of each wheel are respectively performed. It is provided with a slip / sliding determination unit that outputs a binary value indicating whether or not the occurrence of
【0017】請求項3の発明は、請求項1または2の車
両速度演算装置において、ファジー推論部が外部からの
車輪各々を駆動する電動機の電流または電圧検出値をル
ール要素の1つとして追加したものである。According to a third aspect of the present invention, in the vehicle speed calculating device according to the first or second aspect, the fuzzy inference unit adds a current or voltage detection value of an electric motor driving each wheel from the outside as one of rule elements. It is a thing.
【0018】請求項4の発明は、請求項1〜3いずれか
の車両速度演算装置において、地上側の一定距離をおい
た2点間における車輪各々の回転数を検出し、車輪各々
の車輪径を算出する車輪径補正回路を備え、速度演算回
路が当該車輪径補正回路からの車輪各々の車輪径と回転
速度とから車両速度を演算するようにしたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle speed calculating device according to any one of the first to third aspects, the wheel speed of each wheel is detected by detecting the rotational speed of each wheel between two points on the ground side that are spaced apart by a certain distance. Is provided, and the speed calculation circuit calculates the vehicle speed from the wheel diameter and rotation speed of each wheel from the wheel diameter correction circuit.
【0019】請求項5の発明の車両速度演算装置は、請
求項1〜4いずれかの車両速度演算装置に対して、その
速度演算結果を積分して走行距離を求める距離演算回路
を備えたものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicle speed calculating device including a distance calculating circuit for calculating a traveling distance by integrating the speed calculation result with respect to the vehicle speed calculating device according to any of the first to fourth aspects. Is.
【0020】[0020]
【作用】請求項1の発明の車両速度演算装置では、複数
の車輪各々の回転速度から車輪各々に対応する車両速度
を速度演算回路によって求め、車輪各々に対応する車両
加速度を加速度演算回路によって求め、また加速度演算
回路が求める車輪各々に対応する車両加速度の平均値を
加速度平均値演算回路によって求め、さらに車輪各々に
対応する車両加速度の平均値からの偏差を加速度偏差演
算回路によって求める。In the vehicle speed calculating device of the present invention, the vehicle speed corresponding to each wheel is obtained from the rotational speed of each of the plurality of wheels by the speed calculating circuit, and the vehicle acceleration corresponding to each wheel is obtained by the acceleration calculating circuit. Further, the average value of the vehicle acceleration corresponding to each wheel calculated by the acceleration calculating circuit is calculated by the acceleration average value calculating circuit, and the deviation from the average value of the vehicle acceleration corresponding to each wheel is calculated by the acceleration deviation calculating circuit.
【0021】そしてファジー推論部によって速度演算回
路の速度演算結果、加速度演算回路の加速度演算結果、
加速度平均値演算回路の加速度平均値演算結果および加
速度偏差演算回路の加速度偏差演算結果に対してそれら
を命題の前件部とするファジールールを適用し、当該フ
ァジールールの後件部に基づいて車輪各々の空転度、滑
走度指標を決定し、速度補正回路によって車輪各々の空
転度、滑走度指標に基づいて速度、加速度を補正し、さ
らに合成部によって速度補正回路の出力を合成して車両
全体の速度、加速度を求めて出力する。Then, the fuzzy inference unit calculates the speed calculation result of the speed calculation circuit, the acceleration calculation result of the acceleration calculation circuit,
A fuzzy rule is applied to the acceleration average value calculation result of the acceleration average value calculation circuit and the acceleration deviation calculation result of the acceleration deviation calculation circuit as the antecedent part of the proposition, and the wheels are based on the consequent part of the fuzzy rule. The speed and acceleration of each wheel are determined by the speed correction circuit, and the speed and acceleration are corrected based on the speed and acceleration of each wheel by the speed correction circuit. The speed and acceleration of is calculated and output.
【0022】こうしてファジー推論を用いて複数の車輪
各々の空転度、滑走度の指標を求め、これに基づく速
度、加速度補正を行ない、車両全体の速度、加速度を厳
密に演算して出力する。Thus, fuzzy inference is used to obtain the indexes of the idling degree and the gliding degree of each of the plurality of wheels, and the speed and acceleration are corrected based on the indexes, and the speed and acceleration of the entire vehicle are strictly calculated and output.
【0023】請求項2の発明では、請求項1の車両速度
演算装置において、ファジー推論部の出力する車輪各々
の空転度、滑走度指標をしきい値と比較し、車輪各々の
空転、滑走それぞれの発生の有無の2値出力を行なう空
転/滑走判定部を備えることにより、空転あるいは滑走
の発生した車輪を特定できるようにする。According to a second aspect of the present invention, in the vehicle speed calculating device according to the first aspect, the idling degree and the gliding degree index of each wheel output from the fuzzy inference unit are compared with a threshold value, and the idling and gliding of each wheel are respectively performed. By providing a slip / sliding determination unit that outputs a binary value indicating whether or not the slip has occurred, it is possible to identify the wheel in which slip or slip has occurred.
【0024】請求項3の発明では、請求項1または2の
車両速度演算装置において、ファジー推論部が外部から
の車輪各々を駆動する電動機の電流または電圧検出値を
ルール要素の1つとして追加することにより、車輪各々
の空転度、滑走度の指標をより正確に判定する。According to a third aspect of the present invention, in the vehicle speed calculating device according to the first or second aspect, the fuzzy inference unit adds the current or voltage detection value of the electric motor driving each wheel from the outside as one of the rule elements. By doing so, the indexes of the idling degree and the gliding degree of each wheel can be determined more accurately.
【0025】請求項4の発明では、請求項1〜3いずれ
かの車両速度演算装置において、地上側の一定距離をお
いた2点間における車輪各々の回転数を検出し、車輪各
々の車輪径を算出する車輪径補正回路を備え、速度演算
回路が当該車輪径補正回路からの車輪各々の車輪径と回
転速度とから車両速度を演算することによって、走行中
の磨耗、またブレーキによって磨耗して車輪径が車輪ご
とに変化するそれぞれの車輪の外径を正確に求めて車両
速度の演算に用い、これによって車両速度の演算を正確
に行ない、また各車輪の空転/滑走の判定も正確に行な
う。According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle speed calculating device according to any of the first to third aspects, the rotational speed of each wheel between two points spaced a fixed distance on the ground side is detected, and the wheel diameter of each wheel is detected. The wheel diameter correction circuit for calculating the wheel diameter is calculated, and the speed calculation circuit calculates the vehicle speed from the wheel diameter and the rotation speed of each wheel from the wheel diameter correction circuit, so that the wheel wears during running or wears due to the brake. Wheel diameter changes for each wheel Accurately determine the outer diameter of each wheel and use it for vehicle speed calculation. By this, vehicle speed is calculated accurately, and idling / sliding of each wheel is also accurately determined. .
【0026】請求項5の発明の車両走行距離演算装置で
は、請求項1〜4いずれかの車両速度演算装置に対し
て、さらに、その速度演算結果を積分して走行距離を求
める距離演算回路を備えることによって、車両走行距離
を厳密に演算して出力する。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicle distance calculating device further comprising a distance calculating circuit for integrating the speed calculation result with respect to the vehicle speed calculating device. With the provision, the mileage of the vehicle is strictly calculated and output.
【0027】[0027]
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。図1は請求項1,2および請求項4,5の発明の
車両速度演算装置およびそれを用いた車両走行距離演算
装置の共通する実施例を示している。この実施例の車両
速度および車両走行距離演算装置は車両の複数の車輪各
々に取付けられ、回転速度に比例した速度周波数信号を
出力する速度発電機(SG)1A〜1Dと、速度、走行
距離演算の本体をなす速度距離演算装置10から構成さ
れている。速度距離演算装置10は、速度発電機1A〜
1D各々の速度周波数信号をパルス信号に変換する波形
整形回路11A〜11Dとファジー推論部12から構成
されている。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a common embodiment of a vehicle speed calculation device according to the inventions of claims 1 and 2 and a vehicle travel distance calculation device using the same. The vehicle speed and vehicle mileage calculation apparatus of this embodiment is attached to each of a plurality of wheels of a vehicle, and speed generators (SG) 1A to 1D that output a speed frequency signal proportional to the rotation speed, and speed and mileage calculation. It is composed of a speed-distance calculating device 10 which is the main body of the. The speed / distance calculation device 10 includes the speed generator 1A to
It is composed of waveform shaping circuits 11A to 11D for converting each velocity frequency signal of 1D into a pulse signal and a fuzzy inference unit 12.
【0028】そしてファジー推論部12には、必要に応
じて各車輪径を計測して設定するための計測開始地点検
出信号、計測終了地点検出信号などの車輪径補正信号1
3を外部から入力するようになっている。またファジー
推論部12から演算結果として距離、速度、空転信号、
滑走信号、加速度データ、減速度データなどが出力され
るようになっている。Then, the fuzzy inference unit 12 receives a wheel diameter correction signal 1 such as a measurement start point detection signal and a measurement end point detection signal for measuring and setting each wheel diameter as necessary.
3 is input from the outside. In addition, the fuzzy inference unit 12 calculates the distance, speed, idling signal,
Sliding signals, acceleration data, deceleration data, etc. are output.
【0029】なお、この実施例では4個の車輪について
速度発電機1A〜1Dを設けた場合について示している
が、この数が限定されることはない。また、速度発電機
の種類も特に限定されることはない。また、請求項3の
発明の実施例として、一点鎖線で示すように、各車輪の
空転、滑走の状態をより早いタイミングで検知するため
に各主電動機の電流または電圧検出信号を車両状況信号
14として外部から入力するようにすることができる。In this embodiment, the speed generators 1A to 1D are provided for four wheels, but the number is not limited. Also, the type of speed generator is not particularly limited. Further, as an embodiment of the invention of claim 3, as indicated by a chain line, the current or voltage detection signal of each main motor is detected in order to detect the idling or sliding state of each wheel at an earlier timing. Can be input from outside as.
【0030】次に速度距離演算装置10のハードウェア
構成について説明すれば、図2に示すように、中央演算
処理装置(CPU)20、速度発電機1A〜1D各々か
らの信号の入力処理を行なうパルス入力処理(PI)部
21A〜21D、メモリ(MEM)部22、外部接続機
器とのインタフェース(I/F)部23、デジタル信号
の入力処理を行なうデジタル入力処理(D/I)部2
4、デジタル信号の出力処理を行なうデジタル出力処理
(D/O)部25、アナログ信号の入力処理を行なうア
ナログ入力処理(AI)部26、アナログ信号の出力処
理を行なうアナログ出力処理(AO)部27から構成さ
れ、これらの各機器間はバスライン28によって接続さ
れている。Next, the hardware configuration of the speed / distance calculation device 10 will be described. As shown in FIG. 2, input processing of signals from the central processing unit (CPU) 20 and the speed generators 1A to 1D is performed. Pulse input processing (PI) units 21A to 21D, memory (MEM) unit 22, interface (I / F) unit 23 with an externally connected device, digital input processing (D / I) unit 2 that performs input processing of digital signals
4. Digital output processing (D / O) section 25 for performing digital signal output processing, analog input processing (AI) section 26 for performing analog signal input processing, analog output processing (AO) section for performing analog signal output processing 27, and these devices are connected by a bus line 28.
【0031】PI部21A〜21Dは図1に示した波形
整形回路11A〜11Dを内蔵し、各速度発電機1A〜
1Dからの速度周波数信号を受け入れて速度に比例した
周波数のパルス信号に変換する。またファジー推論部1
2の機能は主にCPU20とMEM部22が受け持つこ
とになる。IF部23は図1に示す各種出力データを表
示装置に表示し、プリンタにプリントアウトするなどの
目的で、出力周辺機器を接続するのに用いられる。D/
I部24は車輪径補正のための計測開始地点検出信号、
計測終了地点検出信号を受け付け、D/O部25は空
転、滑走が発生していることを他の制御機器へ伝達する
出力を行なう用途に使用する。The PI units 21A to 21D incorporate the waveform shaping circuits 11A to 11D shown in FIG.
The velocity frequency signal from 1D is received and converted into a pulse signal having a frequency proportional to velocity. Fuzzy reasoning section 1
The second function is mainly handled by the CPU 20 and the MEM unit 22. The IF unit 23 is used to connect output peripheral devices for the purpose of displaying various output data shown in FIG. 1 on a display device and printing out to a printer. D /
The I section 24 is a measurement start point detection signal for correcting the wheel diameter,
The D / O unit 25 receives the measurement end point detection signal, and is used for the purpose of performing an output for transmitting to the other control devices that slipping or sliding is occurring.
【0032】なお、空転、滑走時に特に鉄道車両の主電
動機に流れる電流や電圧に大幅な変動が見られるので、
請求項3の発明の実施例として用いるために、一点鎖線
で示すAI部26がこれらのいずれかあるいは両方の信
号を車両状況信号14として取込むために備えられてい
る。AO部27は車両走行時の記録を計測チャート上に
記録する必要がある時に使用するものである。It should be noted that, especially when idling or gliding, a great variation is seen in the current and voltage flowing through the main electric motor of the railway vehicle.
For use as the embodiment of the third aspect of the invention, an AI section 26 shown by a chain line is provided to capture either or both of these signals as the vehicle status signal 14. The AO unit 27 is used when it is necessary to record a record when the vehicle is running on the measurement chart.
【0033】次にファジー推論部12の機能的な構成を
図3に基づいて説明する。ファジー推論部12は速度発
電機1A〜1D各々からの速度周波数信号を波形整形回
路11A〜11D各々によってパルス信号に変換し、こ
のパルス信号を入力して各車輪径と掛けることによって
速度を求める車輪径補正部31A〜31Dと、この車輪
径補正部31A〜31D各々からの速度信号v1〜v4
を入力し、加速度α1〜α4を求める加速度演算器32
A〜32Dと、各加速度演算器32A〜32Dからの出
力α1〜α4の平均値αavを求め、さらに各加速度α1
〜α4の平均値αavからの偏差d1〜d4を求める加速
度偏差演算器33を備えている。Next, the functional configuration of the fuzzy inference unit 12 will be described with reference to FIG. The fuzzy inference unit 12 converts the speed frequency signal from each of the speed generators 1A to 1D into a pulse signal by each of the waveform shaping circuits 11A to 11D, inputs the pulse signal, and multiplies each wheel diameter to obtain a speed. The diameter correction units 31A to 31D and the speed signals v1 to v4 from the wheel diameter correction units 31A to 31D, respectively.
Acceleration calculator 32 for calculating accelerations α1 to α4
A to 32D and the average value αav of the outputs α1 to α4 from the acceleration calculators 32A to 32D are calculated, and each acceleration α1 is calculated.
Is provided with an acceleration deviation calculator 33 for obtaining deviations d1 to d4 from the average value αav of α4.
【0034】またファジー推論部12は、空転/滑走を
判定するファジールール部34A〜34Dと、このファ
ジールール部34A〜34D各々が出力する空転度指標
μ1〜μ4、滑走度指標μ1´1〜μ4´と車輪径補正
部31A〜31D各々の速度出力v1〜v4と加速度演
算器32A〜32D各々の加速度出力α1〜α4を入力
し、空転度指標、滑走度指標を加味した速度、加速度の
補正演算を行なう速度加速度補正器35A〜35Dと、
この速度加速度補正器35A〜35D各々の速度出力v
1*〜v4* 、加速度出力α1* 〜α4* を合成し、車両
全体の最終的な速度v* 、加速度α* 、減速度β* を出
力する合成部36を備えている。Further, the fuzzy inference unit 12 determines the idling / sliding of the fuzzy rule units 34A to 34D, and the idling index μ1 to μ4 and the sliding index μ1'1 to μ4 output by each of the fuzzy rule units 34A to 34D. 'And the speed outputs v1 to v4 of the wheel diameter correction units 31A to 31D and the acceleration outputs α1 to α4 of the acceleration calculators 32A to 32D, respectively, and correction calculation of the speed and acceleration in consideration of the idling index and the gliding index. Speed acceleration correctors 35A to 35D for performing
The velocity output v of each of the velocity acceleration correctors 35A to 35D
The synthesizing unit 36 is provided for synthesizing 1 * to v4 * and acceleration outputs α1 * to α4 * and outputting the final velocity v *, acceleration α *, and deceleration β * of the entire vehicle.
【0035】さらにこの実施例では、空転/滑走ファジ
ールール部34A〜34D各々が求める空転度指標μ1
〜μ4、滑走度指標μ1´〜μ4´を所定のしきい値と
比較し、空転または滑走の有無の2値信号を出力するし
きい値処理部37と、合成部36が出力する速度v* を
時間積分することによって走行距離を求める距離演算器
38を備えている。Further, in this embodiment, the idling index .mu.1 obtained by each of the idling / sliding fuzzy rule units 34A to 34D is determined.
.Mu.4, the sliding degree index .mu.1 'to .mu.4' are compared with a predetermined threshold value, and a threshold value processing unit 37 that outputs a binary signal indicating the presence or absence of slipping or sliding, and a speed v * output by the synthesizing unit 36. Is provided with a distance calculator 38 that obtains a traveling distance by time integration.
【0036】次に、上記構成の車両速度演算装置および
車両走行距離演算装置の動作について説明する。まず車
輪径補正部31A〜31D各々の演算動作について、図
4に基づいて説明する。鉄道車両40の車輪41A〜4
1Bそれぞれにその速度周波数を検出する速度発電機1
A〜1Dが取り付けられており、また車両40に車上子
42が設けられ、地上側に地上子43A,43Bが一定
の既知の距離Lの間隔をおいて設置されている。Next, the operation of the vehicle speed calculating device and the vehicle mileage calculating device having the above-mentioned configurations will be described. First, the calculation operation of each of the wheel diameter correction units 31A to 31D will be described based on FIG. Wheels 41A-4 of railway vehicle 40
Speed generator 1 that detects the speed frequency of each 1B
A to 1D are mounted, a vehicle 40 is provided with a top piece 42, and ground pieces 43A and 43B are installed on the ground side at a constant known distance L.
【0037】そこで、車両40が走行してきて車上子4
2がまず地上子43Aを検知し、さらにLの距離だけ進
んで地上子43Bを検知すると、車上子42は図2に示
した速度距離演算装置10のD/I部24へ車輪径補正
計測開始地点信号、計測終了地点信号それぞれとして入
力される。そこで車輪径補正部31A〜31D各々は、
次の処理手順によって自車輪径Dを検出し、これに基づ
いて速度信号を補正する。Then, the vehicle 40 starts to move and
When the vehicle 2 first detects the ground element 43A and further advances by the distance L to detect the ground element 43B, the vehicle upper element 42 sends the wheel diameter correction measurement to the D / I unit 24 of the speed distance calculation device 10 shown in FIG. It is input as a start point signal and a measurement end point signal. Therefore, each of the wheel diameter correction units 31A to 31D
The diameter D of the own wheel is detected by the following processing procedure, and the speed signal is corrected based on this.
【0038】すなわち、いま、車輪径をDとし、速度発
電機1A〜1Dの内部歯数をZとすると、歯数1ケ当た
りの距離Kは、次式で求められる。That is, assuming that the wheel diameter is D and the number of internal teeth of the speed generators 1A to 1D is Z, the distance K per one tooth is calculated by the following equation.
【0039】[0039]
【数1】 したがって、既知の距離Lは、[Equation 1] Therefore, the known distance L is
【数2】L=K・p …(2) となる。ただし、pはLの区間での速度パルスのカウン
ト数である。(2) L = K · p (2) However, p is the count number of the velocity pulse in the section of L.
【0040】この結果、定数としてZ、Lが既知の値と
して与えられているので、車輪径Dは、As a result, since Z and L are given as known values as constants, the wheel diameter D is
【数3】 として与えられる。したがって、車輪径補正部31A〜
31Dに上記(3)式を与え、またあらかじめ定数とし
てZ、Lを与えておくと、パルスカウント数p1〜p4
を波形整形回路11A〜11D各々から得ることにより
(3)式に基づいて正確な車輪径D1〜D4各々を得る
ことができることになる。[Equation 3] Given as. Therefore, the wheel diameter correction unit 31A to
If the above equation (3) is given to 31D and Z and L are given in advance as constants, the pulse count numbers p1 to p4
By obtaining from the waveform shaping circuits 11A to 11D, it is possible to obtain accurate wheel diameters D1 to D4 based on the equation (3).
【0041】車輪径補正部31A〜31D各々はさら
に、こうして得られる正確な車輪径D1〜D4各々を使
用し、速度v1〜v4を次のようにして補正する。Each of the wheel diameter correction units 31A to 31D further uses the accurate wheel diameters D1 to D4 thus obtained, and corrects the speeds v1 to v4 as follows.
【0042】まず、速度v(km/h)は車輪径Dを持
つ車輪の回転数N(rpm)より、First, the speed v (km / h) is calculated from the rotational speed N (rpm) of the wheel having the wheel diameter D,
【数4】 として求められる。また速度周波数fとすると、[Equation 4] Is required as. If the velocity frequency is f,
【数5】 となり、この式(4),(5)より、速度vは、[Equation 5] From these equations (4) and (5), the velocity v is
【数6】 として求められる。すなわち、(3)式で得た車輪径D
を用いて(6)式に代入することによって、逐次入力さ
れてくる速度周波数fを計測し、速度測定値v1〜v4
を得ることができるのである。[Equation 6] Is required as. That is, the wheel diameter D obtained by the equation (3)
By substituting it into the equation (6), the velocity frequency f that is sequentially input is measured, and the velocity measurement values v1 to v4
Can be obtained.
【0043】次に、加速度演算器32A〜32Dは、式
(6)で得られた速度vi(i=1〜4)を微分して加
速度αiを得る。Next, the acceleration calculators 32A to 32D differentiate the velocity vi (i = 1 to 4) obtained by the equation (6) to obtain the acceleration αi.
【0044】[0044]
【数7】 ここで得られた加速度αiは空転/滑走判定ファジール
ール部34A〜34Dと加速度偏差演算器33に与えら
れる。なお、ここで加速度が負の値になれば減速度であ
り、以下すべて符号を含めた加速度として説明する。[Equation 7] The acceleration αi obtained here is given to the idling / sliding determination fuzzy rule units 34A to 34D and the acceleration deviation calculator 33. It should be noted that if the acceleration has a negative value, it means deceleration, and in the following description, all accelerations including signs will be described.
【0045】まず加速度偏差演算器33において、加速
度演算器32A〜32Dから得られた加速度測定値α1
〜α4の平均値αavを求め、さらに各加速度の平均値か
らの偏差d1〜d4を求める。First, in the acceleration deviation calculator 33, the acceleration measurement value α1 obtained from the acceleration calculators 32A to 32D.
The average value αav of α4 to α4 is obtained, and the deviations d1 to d4 from the average value of each acceleration are obtained.
【0046】[0046]
【数8】 そしてこの加速度偏差演算器33によって求められた偏
差d1〜d4各々が、加速度演算器32A〜32D各々
によって求められた加速度α1〜α4と共に空転/滑走
判定ファジールール部34A〜34D各々に入力される
ことになる。[Equation 8] Each of the deviations d1 to d4 obtained by the acceleration deviation calculator 33 is input to each of the idling / sliding determination fuzzy rule units 34A to 34D together with the accelerations α1 to α4 obtained by the acceleration calculators 32A to 32D. become.
【0047】空転/滑走ファジールール部34A〜34
D各々が実行するファジー推論について、図5に基づい
て説明する。空転/滑走判定ファジールール部34A〜
34D各々は推論をニューラルネットの一種である連想
メモリで構成されるファジー連想メモリで行なうように
したものであり、大別してメンバシップ関数演算部50
と連想メモリ部51から構成されている。Idling / sliding fuzzy rule parts 34A-34
The fuzzy inference performed by each D will be described with reference to FIG. Idling / sliding determination fuzzy rule section 34A-
Each of the 34D is designed to perform inference by a fuzzy associative memory composed of an associative memory which is a kind of neural network.
And an associative memory unit 51.
【0048】メンバシップ関数演算部50は速度メンバ
シップ関数演算部52、加速度メンバシップ関数演算部
53および加速度偏差メンバシップ関数演算部54の3
種類の関数演算部から構成されている。また、連想メモ
リ部51は前件部層55、ルール層56および空転/滑
走判定層57から構成されている。The membership function calculation unit 50 is composed of a velocity membership function calculation unit 52, an acceleration membership function calculation unit 53, and an acceleration deviation membership function calculation unit 54.
It is composed of various types of function operation units. The associative memory unit 51 includes an antecedent layer 55, a rule layer 56, and a slip / sliding determination layer 57.
【0049】そこでメンバシップ関数演算部50におい
て、速度vi、加速度αi、加速度偏差diがそれぞれ
のメンバシップ関数演算部52,53,54に入力され
ると、これらのメンバシップ関数演算部52,53,5
4各々はB,M,SあるいはPB,PM,PS,NB,
NM,NSというvi,αi,diの大きさを評価する
指標を出力する。なお、それらの評価指標B,M,S,
PB,PM,PS,NB,NM,NSそれぞれはBi
g,Medium,Small,Positive B
ig,Positive Medium,Positi
ve Small,Negative Big,Neg
ative Medium,Negative Sma
llの略記号であり、さらにBig(高位)、Medi
um(中位)、Small(低位)、Positive
(加速、+側)、Negative(減速、−側)を表
わすものである。Therefore, when the velocity vi, the acceleration αi, and the acceleration deviation di are input to the membership function computing units 52, 53, 54 in the membership function computing unit 50, these membership function computing units 52, 53 are processed. , 5
4 each is B, M, S or PB, PM, PS, NB,
An index for evaluating the magnitudes of vi, αi, di of NM and NS is output. In addition, those evaluation indexes B, M, S,
PB, PM, PS, NB, NM, NS are Bi respectively
g, Medium, Small, Positive B
ig, Positive Medium, Positi
ve Small, Negative Big, Neg
active Medium, Negative Sma
11 is an abbreviation for LI, and is also used for Big (high order) and Medi.
um (medium), Small (low), Positive
(Acceleration, + side) and Negative (deceleration, − side).
【0050】そして速度、加速度、加速度偏差それぞれ
のメンバシップ関数演算部52,53,54は[0,
1]の間の連続値としてこれらの評価指標を演算し、こ
れを連想メモリ部51の前件部層55の各々の対応する
前件部ユニット58に与える。The membership function calculation units 52, 53, 54 for the velocity, acceleration, and acceleration deviation are [0,
1], these evaluation indices are calculated as continuous values, and the calculated evaluation indices are given to the corresponding antecedent unit 58 of each antecedent layer 55 of the associative memory unit 51.
【0051】前件部層55はこれらの前件部ユニット5
8の集合体であり、ルール層56は後述するルール式R
1〜Rnに対応するルールユニット59から構成され、
空転/滑走判定層57は空転判定ユニット60、滑走判
定ユニット61を備え、「空転している」、「滑走して
いる」といういずれかの結論を提示する部分である。そ
して各層の各ユニットはすべて結合されている。ただ
し、結合には強弱の度合いがあり、これを結合荷重値と
称し、その値が空転ルール、滑走ルールとして3つの層
55,56,57から構成される連想メモリ部51内に
記録されている。The antecedent layer 55 is the antecedent unit 5
The rule layer 56 is a set of eight rule expressions R described later.
1 to Rn corresponding to the rule unit 59,
The slip / sliding determination layer 57 includes a slip determination unit 60 and a slip determination unit 61, and is a part that presents one of the conclusions of “idling” and “sliding”. And each unit of each layer is connected. However, the connection has a degree of strength and weakness, which is referred to as a connection weight value, and the value is recorded in the associative memory unit 51 composed of three layers 55, 56 and 57 as a slipping rule and a sliding rule. .
【0052】すなわち、結合荷重値に空転/滑走判定フ
ァジールールの前件部(IF部)の各命題(例えば、
「viはBである」)と各ルールR1〜Rnとの結びつ
き、また各ルールR1〜Rnと空転/滑走判定ファジー
ルールの後件部(THEN部)の命題(例えば、「空転
している」、「滑走している」)との結びつきの強さが
記憶されていて、連想メモリ部51の連想動作によって
ファジー推論が行なわれ、最終的に空転判定ユニット6
0、滑走判定ユニット61より空転度、滑走度が出力さ
れるのである。That is, each proposition of the antecedent part (IF part) of the idling / sliding judgment fuzzy rule (for example,
"Vi is B") and the rules R1 to Rn, and the propositions of the consequent part (THEN part) of the rules R1 to Rn and the idling / sliding determination fuzzy rule (for example, "idling"). , "Sliding") is stored, fuzzy inference is performed by the associative operation of the associative memory unit 51, and finally the idling determination unit 6
0, the slipping determination unit 61 outputs the idling degree and the gliding degree.
【0053】ここで、結合荷重値を表わす検出ルールを
例示すれば、次のようなIF−THENルールとして連
想メモリ部51内に記憶されている。まず、各車軸iの
検出ルールR1,R2,R3としては、次のようなルー
ルが記録されている。Here, to show an example of the detection rule representing the combined weight value, it is stored in the associative memory unit 51 as the following IF-THEN rule. First, the following rules are recorded as the detection rules R1, R2, R3 for each axle i.
【0054】[0054]
【数9】R1: IF viはBである、かつ、αiは
PBである THEN 車軸iは空転している R2: IF viはMである、かつ、αiはPBであ
る THEN 車軸iは空転している R3: IF viはSである、かつ、αiはPMであ
る THEN 車軸iは空転している また他の車軸との比較による検出ルールとしては、次の
ようなルールが記録されている。## EQU00009 ## R1: IF vi is B and .alpha.i is PB THEN axle i is idling R2: IF vi is M and .alpha.i is PB THEN axle i is idling R3: IF vi is S, and αi is PM. THEN Axle i is idling. Moreover, the following rules are recorded as detection rules by comparison with other axles.
【0055】[0055]
【数10】R4: IF viはBである、かつ、di
はPBである THEN 車軸iは空転している R5: IF viはMである、かつ、diはPMであ
る THEN 車軸iは空転している R6: IF viはSである、かつ、diはPMであ
る THEN 車軸iは空転している また滑走の場合、各車軸iの検出ルールの例をあげると
次のようになる。R4: IF vi is B, and di
Is PB THEN axle i is idling R5: IF vi is M and di is PM THEN axle i is idling R6: IF vi is S and di is PM THEN Axle i is idling. In case of gliding, an example of the detection rule of each axle i is as follows.
【0056】[0056]
【数11】R7: IF viはBである、かつ、αi
はNBである THEN 車軸iは滑走している R8: IF viはMである、かつ、αiはNBであ
る THEN 車軸iは滑走している R9: IF viはSである、かつ、αiはNMであ
る THEN 車軸iは滑走している また他の車軸との比較による判定において、次のような
検出ルールが記憶されている。R7: IF vi is B, and αi
Is NB THEN axle i is gliding R8: IF vi is M and αi is NB THEN axle i is gliding R9: IF vi is S and αi is NM The THEN axle i is gliding, and the following detection rules are stored in the determination made by comparison with other axles.
【0057】[0057]
【数12】R10: IF viはBである、かつ、d
iはNBである THEN 車軸iは滑走している R11: IF viはMである、かつ、diはNBで
ある THEN 車軸iは滑走している R12: IF viはSである、かつ、diはNMで
ある THEN 車軸iは滑走している そこで空転判定ユニット60、滑走判定ユニット61は
これらのルールに基づいて各軸iの「空転度μ」、「滑
走度μ´」を[0,1]内の連続値で出力することにな
る。この空転度μ、滑走度μ´は共に、0に近い値であ
るほど「空転していない」、「滑走していない」という
ことを示し、1に近い値であるほど「空転している」、
「滑走している」ということを示す。また逆に、(1−
μ)は非空転度、(1−μ´)は非滑走度を示すことに
なる。R10: IF vi is B, and d
i is NB THEN axle i is gliding R11: IF vi is M and di is NB THEN axle i is gliding R12: IF vi is S and di is The NM THEN axle i is sliding. Therefore, the slip determination unit 60 and the slip determination unit 61 set the “idling degree μ” and “slide degree μ ′” of each axis i based on these rules [0, 1]. Will be output as continuous values. The values of both the idling degree μ and the gliding degree μ ′ are closer to 0, indicating “not idling” and “not gliding”, and the values closer to 1 are “idling”. ,
Indicates that it is "sliding." On the contrary, (1-
μ) indicates non-idle rotation, and (1-μ ′) indicates non-sliding degree.
【0058】図6(a)は各車軸iが自ら空転/滑走を
求める場合の自車軸iの速度viと加速度αiとの評価
指標の組合せに基づく検出ルール例を表にまとめたもの
であり、同図(b)は各車軸iが他の車軸との比較によ
って空転/滑走を求める場合の自車軸iの速度viと加
速度偏差diとの評価指標の組合せに基づく検出ルール
例を表にまとめたものである。例えば、同図(a)で
は、速度viがB、かつ加速度がPBであれば空転、速
度がM、かつ加速度がPBであれば空転、速度がS、か
つ加速度がNBであれば滑走と判定する。また同図
(b)では、速度がB、かつ加速度偏差がPBであれば
空転、速度がS、かつ加速度偏差がNBであれば滑走と
判定するのである。FIG. 6 (a) is a table showing an example of detection rules based on the combination of the evaluation indexes of the speed vi and the acceleration αi of the vehicle axle i when each axle i seeks the idling / sliding by itself. FIG. 2B shows an example of a detection rule based on the combination of the evaluation indexes of the speed vi and the acceleration deviation di of the own axle i when each axle i determines the idling / sliding by comparing with other axles. It is a thing. For example, in FIG. 5A, if the speed vi is B and the acceleration is PB, it is determined to be idling, if the speed is M and the acceleration is PB, it is determined to be idling, and if the speed is S and the acceleration is NB, it is determined to be sliding. To do. Further, in FIG. 6B, if the speed is B and the acceleration deviation is PB, it is determined to be idling, and if the speed is S and the acceleration deviation is NB, it is determined to be sliding.
【0059】次に、図3に示した速度加速度補正器35
A〜35Dの動作について説明する。空転/滑走判定フ
ァジールール部34A〜34D各々の出力である空転度
μi、滑走度μi´(i=1〜4)と、車輪径補正部3
1A〜31D各々の出力である速度viと、加速度演算
器32A〜32D各々の出力である加速度αiの3値を
入力とし、空転度μi、滑走度μi´に基づいて速度v
i、加速度αiを補正し、その補正値vi* ,αi* を
出力する。空転時における速度測定値viと補正値vi
* との関係は図7(a)に示し、また滑走時における速
度測定値viと補正値vi* との関係は同図(b)に示
してある。Next, the velocity acceleration corrector 35 shown in FIG.
The operations of A to 35D will be described. Idling / sliding determination fuzzy rule units 34A to 34D outputs slipping degree μi and slipping degree μi ′ (i = 1 to 4), and wheel diameter correction unit 3
1A to 31D output speed vi and acceleration calculators 32A to 32D output acceleration αi three values are input, and speed v based on idling degree μi and gliding degree μi ′.
i and the acceleration αi are corrected, and the correction values vi * and αi * are output. Speed measurement value vi and correction value vi during idling
The relationship with * is shown in FIG. 7 (a), and the relationship between the speed measurement value vi and the correction value vi * during sliding is shown in FIG. 7 (b).
【0060】そこで補正演算は次のようになる。まず空
転時、すなわち、μi>0の場合、Therefore, the correction calculation is as follows. First, when idling, that is, when μi> 0,
【数13】 αi* (t)=μiαi* (t−Δt)+(1−μi)αi(t) …(10) vi* (t)=μi[αi* (t−Δt)Δt+vi* (t−Δt)] +(1−μi)vi(t)…(11) i=1〜4 ここでは、完全に空転であればμi=1であり、μi−
1=0であり、αi*(t)=αi* (t−Δt)と補
正し、逆に空転していなければμi=0であり、μi−
1=1であり、αi* (t)=αi(t)を用いること
になる。ただし、αi* (t−Δt)Δt+vi* (t
−Δt)≧vi(t)となった時には空転終了とみな
し、vi* (t)=vi(t),αi* (t)=αi
(t)とみなす。また上記(10)式、(11)式にお
いてαi* (t−Δt),vi* (t−Δt)はメモリ
に記憶されているΔt時間前の補正値である。Αi * (t) = μi αi * (t−Δt) + (1−μi) αi (t) (10) vi * (t) = μi [αi * (t−Δt) Δt + vi * (t -[Delta] t)] + (1- [mu] i) vi (t) ... (11) i = 1 to 4 Here, if completely idle, [mu] i = 1 and [mu] i-
1 = 0, corrected as αi * (t) = αi * (t−Δt), and conversely, if not idle, μi = 0, and μi−
Since 1 = 1, αi * (t) = αi (t) will be used. However, αi * (t−Δt) Δt + vi * (t
When −Δt) ≧ vi (t), it is considered that idling has ended, and vi * (t) = vi (t), αi * (t) = αi.
Consider (t). Further, in the equations (10) and (11), αi * (t−Δt) and vi * (t−Δt) are correction values stored in the memory before Δt time.
【0061】同様に、滑走時、すなちわμi´>0の時
には次の演算を行なう。Similarly, at the time of gliding, that is, when μi '> 0, the following calculation is performed.
【0062】[0062]
【数14】 αi* (t)=μi´αi* (t−Δt)+(1−μi´)αi(t) …(12) vi* (t)=μi´[αi* (t−Δt)Δt+vi* (t−Δt)] +(1−μi´)vi(t) …(13) i=1〜4 ここでも完全に滑走であればμi′=1であり、μi′
−1=0であり、αi* (t)=αi* (t−Δt)と
補正し、逆に滑走していなければμi′=0であり、μ
i′−1=1であり、αi* (t)=αi(t)を用い
ることになる。ただし、αi* (t−Δt)Δt+vi
* (t−Δt)≦vi(t)となった時は滑走終了とみ
なし、vi* (t)=vi(t),αi* (t)=αi
(t)とする。Αi * (t) = μi′αi * (t−Δt) + (1−μi ′) αi (t) (12) vi * (t) = μi ′ [αi * (t−Δt) [Delta] t + vi * (t- [Delta] t)] + (1- [mu] i ') vi (t) (13) i = 1 to 4 [mu] i' = 1 and [mu] i 'if the skiing is complete.
−1 = 0, corrected as αi * (t) = αi * (t−Δt), and conversely, if not sliding, μi ′ = 0,
i′−1 = 1, and αi * (t) = αi (t) will be used. However, αi * (t−Δt) Δt + vi
When * (t−Δt) ≦ vi (t), it is considered that the skiing has ended, and vi * (t) = vi (t), αi * (t) = αi.
(T).
【0063】速度加速度演算器35A〜35Dからの補
正速度vi* 、補正加速度αi* は合成部36において
空転度μiと滑走度μi´を重み付けし、各車軸の速
度、加速度補正値vi* ,αi* の重み平均をとり、最
終的に鉄道車両としての速度、加速度補正値v* ,α*
を出力することになる。The correction speed vi * and the correction acceleration αi * from the speed / acceleration calculators 35A to 35D are weighted in the synthesizing unit 36 by the idling degree μi and the sliding degree μi ′, and the speed and acceleration correction values vi *, αi of each axle are corrected. The weighted average of * is taken, and finally the speed and acceleration correction values v *, α * for the railway vehicle
Will be output.
【0064】この合成部36における演算は次のように
なる。The calculation in the synthesizing section 36 is as follows.
【0065】[0065]
【数15】 [Equation 15]
【数16】 すなわち、各車軸ごとに得られた補正値のうち、空転も
滑走もしていないと思われる車軸の値を重視して平均す
ることになる。[Equation 16] That is, among the correction values obtained for each axle, the values of the axles which are considered to be neither idling nor sliding are emphasized and averaged.
【0066】距離演算器38は合成器36の速度補正値
v* を積分して距離L* を求めるものである。The distance calculator 38 integrates the speed correction value v * of the combiner 36 to obtain the distance L *.
【0067】[0067]
【数17】 さらにしきい値処理部37は空転/滑走判定ファジール
ール部34A〜34D各々からの出力である空転度μ
i、滑走度μi´を入力とし、次の式(17),(1
8)により{0,1}の2値信号として空転信号、滑走
信号を出力する。このしきい値処理部37による空転信
号、滑走信号は、空転、滑走の確定的な判断を必要とす
る制御プログラムなどにおいて使用するように出力す
る。[Equation 17] Further, the threshold value processing unit 37 outputs an idling degree μ which is an output from each of the idling / sliding determination fuzzy rule units 34A to 34D.
i and gliding degree μi ′ are input, the following equations (17), (1
In step 8), the idling signal and the gliding signal are output as binary signals of {0, 1}. The idling signal and the gliding signal by the threshold value processing unit 37 are output so as to be used in a control program or the like which requires a definite determination of the idling and the gliding.
【0068】[0068]
【数18】 上記式(17),(18)のグラフを図8(a),
(b)に示している。この場合、しきい値θ,φとして
は特に限定されないが、例えば0.2,0.3といった
値を設定することができる。[Equation 18] The graphs of the above equations (17) and (18) are shown in FIG.
It is shown in (b). In this case, the threshold values θ and φ are not particularly limited, but values such as 0.2 and 0.3 can be set.
【0069】以上のようにして、この実施例の車両速度
演算装置および車両走行距離演算装置では、自動車輪径
補正機能を備え、車輪径の補正演算を厳密に行ない、ま
た空転、滑走による測定速度への影響を連想メモリ部や
他の補正器によって補正することにより、高精度の速
度、距離演算が可能である。As described above, the vehicle speed calculating device and the vehicle mileage calculating device of this embodiment are provided with the vehicle wheel diameter correcting function, the wheel diameter correcting operation is strictly performed, and the measured speed by idling or sliding is measured. Highly accurate speed and distance calculations can be performed by correcting the influence on the data by the associative memory unit or another corrector.
【0070】次に、図9に基づいて請求項1〜請求項5
の共通する発明の実施例について説明する。この実施例
の車両速度演算装置およびそれを用いた車両走行距離演
算装置は、ファジー推論部34A〜34D各々が速度、
加速度、加速度偏差に加えて、外部からの車輪各々を駆
動する主電動機の電流検出値または電圧検出値の変動を
ルール要素の1つとして追加したことを特徴とする。Next, claims 1 to 5 will be described with reference to FIG.
Embodiments of the invention common to the above will be described. In the vehicle speed calculation device of this embodiment and the vehicle mileage calculation device using the same, each of the fuzzy inference units 34A to 34D
In addition to the acceleration and the acceleration deviation, the variation of the detected current value or the detected voltage value of the main motor driving each wheel from the outside is added as one of the rule elements.
【0071】この実施例の演算装置は、ファジー推論部
34A〜34D各々のメンバシップ関数演算部50に速
度、加速度、加速度偏差それぞれメンバシップ関数演算
部52,53,54に加えて、電流値メンバシップ関数
演算部62を設け、図1のブロック図において一点鎖線
で示した車両状況信号14として、また図2のブロック
図において一点鎖線で示したアナログ入力(AI)部2
6に各車輪iの主電動機の電流検出信号を入力してデジ
タル値に変換し、この電流検出値の時間変化ΔImiを
演算し、それを電流メンバシップ関数演算部62に入力
し、評価指標を演算する構成によって実現される。In the arithmetic unit of this embodiment, in addition to the membership function arithmetic units 52, 53 and 54 in the membership function arithmetic unit 50 of each of the fuzzy inference units 34A to 34D, the current value members are added. A ship function calculation unit 62 is provided to serve as the vehicle status signal 14 shown by the alternate long and short dash line in the block diagram of FIG. 1 and the analog input (AI) unit 2 shown by the alternate long and short dashed line in the block diagram of FIG.
The current detection signal of the main motor of each wheel i is input to 6 to be converted into a digital value, the time change ΔImi of this current detection value is calculated, and this is input to the current membership function calculation unit 62 to set the evaluation index. It is realized by a configuration for calculating.
【0072】また連想メモリ部51の前件部層55の前
件部ユニット58にこの電流値メンバシップ関数演算部
62に対応する前件部ユニットを追加し、またルール層
56のルールユニット59に電流値の時間変化ΔImi
に基づくルールを追加、記憶させる。つまり、図10に
示すようなルール表に基づくルールを新たに追加するの
であり、そのルールには次のようなものがある。Further, the antecedent unit corresponding to the current value membership function operation unit 62 is added to the antecedent unit 58 of the antecedent layer 55 of the associative memory unit 51, and the rule unit 59 of the rule layer 56 is added. Time change of current value ΔImi
Add and store rules based on. That is, a rule based on the rule table as shown in FIG. 10 is newly added, and there are the following rules.
【0073】[0073]
【数19】R13: IF viはBである、かつ、Δ
ImiはPBである THEN 車軸iは滑走している R14: IF viはMである、かつ、ΔImiはP
Bである THEN 車軸iは滑走している R15: IF viはSである、かつ、ΔImiはP
Mである THEN 車軸iは滑走している R16: IF viはBである、かつ、ΔImiはN
Bである THEN 車軸iは空転している R14: IF viはMである、かつ、ΔImiはN
Bである THEN 車軸iは空転している R15: IF viはSである、かつ、ΔImiはN
Mである THEN 車軸iは空転している この実施例のように主電動機の電流値の変化を考慮して
空転、滑走を判定するのは、定常走行時に比して空転、
滑走時における電動機電流値の変化が著しいことにも注
目したからである。特に、空転が開始すると微少空転時
から大きく電流値が他の車軸搭載の電動機電流値と異な
るようになることが従来からの現車測定データなどから
判明しているからである。またブレーキ時にも、滑走が
始まるとブレーキ電流が他の主電動機と比べて大きく異
なるようになることが判明している。そこで、この主電
動機の電流値の変化を考慮し、ルール化することによっ
て、より優れた空転、滑走の検出が可能であり、最終的
に高精度の速度演算、走行距離演算が可能となる。な
お、主電動機の電流値の変化に変えて、あるいは電流値
とともに電圧値の変化を検出してルール化し、ファジー
推論に用いるようにすることもできる。R13: IF vi is B, and Δ
Imi is PB THEN Axle i is gliding R14: IF vi is M and ΔImi is P
B THEN Axle i is gliding R15: IF vi is S and ΔImi is P
THEN THEN Axle i is gliding R16: IF vi is B and ΔImi is N
B THEN Axle i is idling R14: IF vi is M and ΔImi is N
B THEN Axle i is idling R15: IF vi is S and ΔImi is N
The THEN axle i is M is idling. As in this embodiment, it is the idling and the sliding that determine the idling / sliding in consideration of the change in the current value of the main motor.
This is because it was also noted that the electric current value of the motor significantly changed during sliding. In particular, it is known from the existing vehicle measurement data and the like that the current value greatly differs from the current value of the motor mounted on another axle when the idling starts, even after the slight idling. It has also been found that, even when braking, the braking current becomes significantly different from that of other main electric motors when gliding starts. Therefore, by taking into consideration the change in the current value of the main motor and making a rule, it is possible to detect more excellent idling and sliding, and finally it becomes possible to perform highly accurate speed calculation and mileage calculation. It is also possible to use it for fuzzy inference, instead of changing the current value of the main motor, or detecting a change in the voltage value together with the current value and forming a rule.
【0074】[0074]
【発明の効果】以上のように請求項1の発明の車両速度
演算装置によれば、複数の車輪各々の回転速度から車輪
各々に対応する車両速度を速度演算回路によって求め、
車輪各々に対応する車両加速度を加速度演算回路によっ
て求め、また加速度演算回路が求める車輪各々に対応す
る車両加速度の平均値を加速度平均値演算回路によって
求め、さらに車輪各々に対応する車両加速度の平均値か
らの偏差を加速度偏差演算回路によって求め、ファジー
推論部によってこれらの速度演算結果、加速度演算結
果、加速度平均値演算結果および加速度偏差演算結果に
対してファジールールを適用することによって車輪各々
の空転度、滑走度指標を決定し、さらに速度補正回路に
よって車輪各々の空転度、滑走度指標に基づいて速度、
加速度を補正し、合成部によって速度補正回路の出力を
合成して車両全体の速度、加速度を求めて出力するよう
にしているので、ファジー推論を用いて複数の車輪各々
の空転度、滑走度の指標を求め、これに基づく速度、加
速度補正を行ない、車両全体の速度、加速度を厳密に演
算して出力することができる。As described above, according to the vehicle speed calculating device of the invention of claim 1, the vehicle speed corresponding to each wheel is obtained from the rotational speed of each of the plurality of wheels by the speed calculating circuit.
The vehicle acceleration corresponding to each wheel is obtained by the acceleration calculating circuit, the average value of the vehicle acceleration corresponding to each wheel obtained by the acceleration calculating circuit is obtained by the acceleration average value calculating circuit, and the average value of the vehicle acceleration corresponding to each wheel is obtained. Is calculated by the acceleration deviation calculation circuit, and the fuzzy inference unit applies the fuzzy rule to these speed calculation result, acceleration calculation result, acceleration average value calculation result, and acceleration deviation calculation result to determine the free rotation degree of each wheel. , The skid index is determined, and the speed correction circuit further determines the speed of the wheel based on the slip ratio and the skid index of each wheel.
The acceleration is corrected, and the output of the speed correction circuit is combined by the combining unit to obtain and output the speed and acceleration of the entire vehicle, so fuzzy inference is used to determine the idling and slippage of each wheel. It is possible to obtain an index, perform speed and acceleration correction based on the index, and strictly calculate and output the speed and acceleration of the entire vehicle.
【0075】請求項2の発明の車両速度演算装置によれ
ば、さらに、ファジー推論部の出力する車輪各々の空転
度、滑走度指標をしきい値と比較し、車輪各々の空転、
滑走それぞれの発生の有無の2値出力を行なう空転/滑
走判定部を備えているので、確定的な空転あるいは滑走
の判定結果を出力することができる。According to the vehicle speed calculating device of the second aspect of the invention, the idling degree of each wheel and the skid index, which are output from the fuzzy inference unit, are compared with threshold values, and the idling of each wheel is
Since a slip / sliding determination unit that outputs binary values indicating whether or not each slip has occurred is provided, it is possible to output a deterministic slip / sliding determination result.
【0076】請求項3の発明の車両速度演算装置によれ
ば、さらに、ファジー推論部が外部からの車輪各々を駆
動する電動機の電流または電圧検出値をルール要素の1
つとして追加しているので、車輪各々の空転度、滑走度
の指標をより正確に判定することができ、最終的に速
度、加速度の演算精度を向上させることができる。According to the vehicle speed calculating device of the third aspect of the invention, the fuzzy inference unit further determines the current or voltage detection value of the electric motor driving each wheel from the outside as one of the rule elements.
Since it is added as one, it is possible to more accurately determine the indexes of the idling degree and the gliding degree of each wheel, and finally it is possible to improve the calculation accuracy of the speed and the acceleration.
【0077】請求項4の発明の車両速度演算装置では、
さらに、地上側の一定距離をおいた2点間における車輪
各々の回転数を検出し、車輪各々の車輪径を算出する車
輪径補正回路を備え、速度演算回路が当該車輪径補正回
路からの車輪各々の車輪径と回転速度とから車両速度を
演算するようにしているで、走行中の磨耗、またブレー
キによって磨耗して車輪径が車輪ごとに変化するそれぞ
れの車輪の外径を正確に求めて車両速度の演算に用い、
これによって車両速度の演算を正確に行ない、また各車
輪の空転/滑走の判定も正確に行なうことができる。According to the vehicle speed calculating device of the invention of claim 4,
Further, a wheel diameter correction circuit for detecting the number of revolutions of each wheel between two points on the ground side at a certain distance and calculating the wheel diameter of each wheel is provided, and the speed calculation circuit is provided with the wheel diameter correction circuit. Since the vehicle speed is calculated from each wheel diameter and rotation speed, the wheel diameter changes for each wheel due to wear during traveling and wear due to the brake, and the outer diameter of each wheel is accurately determined. Used to calculate vehicle speed,
As a result, the vehicle speed can be accurately calculated, and the slip / sliding of each wheel can be accurately determined.
【0078】請求項5の発明の車両走行距離演算装置に
よれば、請求項1〜4いずれかの車両速度演算装置に対
して、さらに、その速度演算結果を積分して走行距離を
求める距離演算回路を備えているので、車両走行距離を
厳密に演算して出力することができる。According to the vehicle traveling distance calculating device of the fifth aspect of the present invention, in addition to the vehicle speed calculating device according to any one of the first to fourth aspects, the distance calculation for further integrating the speed calculation result to obtain the traveling distance. Since the circuit is provided, the vehicle travel distance can be strictly calculated and output.
【図1】請求項1,2および請求項4,5の発明の共通
する実施例の機能ブロック図。1 is a functional block diagram of a common embodiment of the inventions of claims 1 and 2;
【図2】上記実施例のハードウェア構成を示す回路ブロ
ック図。FIG. 2 is a circuit block diagram showing a hardware configuration of the above embodiment.
【図3】請求項1,2および請求項4,5の発明の共通
する実施例におけるファジー推論部の内部構成を示す機
能ブロック図。FIG. 3 is a functional block diagram showing an internal configuration of a fuzzy inference unit in a common embodiment of the inventions of claims 1, 2 and 4, 5;
【図4】上記実施例の車輪径補正機能部を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a wheel diameter correction function unit of the above embodiment.
【図5】上記実施例の空転/滑走ファジールール部の内
部構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing the internal configuration of the idling / sliding fuzzy rule unit of the above embodiment.
【図6】上記空転/滑走ファジールール部のルール層の
空転/滑走判定表を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing a slip / sliding judgment table of a rule layer of the slip / sliding fuzzy rule section.
【図7】上記実施例の速度加速度補正器の補正動作を示
すグラフ。FIG. 7 is a graph showing a correction operation of the velocity acceleration corrector of the above embodiment.
【図8】上記実施例のしきい値処理器の判定動作を示す
グラフ。FIG. 8 is a graph showing the determination operation of the threshold value processor of the above embodiment.
【図9】請求項1〜請求項5の発明の共通する実施例の
空転/滑走ファジールール部の内部構成を示す機能ブロ
ック図。FIG. 9 is a functional block diagram showing an internal configuration of a slipping / sliding fuzzy rule section according to a common embodiment of the inventions of claims 1 to 5.
【図10】上記空転/滑走ファジールール部のルール層
の空転/滑走判定表を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a slip / sliding determination table of the rule layer of the slip / sliding fuzzy rule section.
【図11】従来例のブロック図。FIG. 11 is a block diagram of a conventional example.
【図12】他の従来例のブロック図。FIG. 12 is a block diagram of another conventional example.
【図13】従来例の動作説明図。FIG. 13 is an operation explanatory diagram of a conventional example.
1A〜1D 速度発電機 10 速度距離演算装置 11A〜11D 波形整形回路 12 ファジー推論部 13 車輪径補正信号 14 車両状況信号 20 中央演算装置(CPU) 21A〜21D パルス入力処理部 22 メモリ部 23 インタフェース部 24 デジタル入力処理部 25 デジタル出力処理部 26 アナログ入力処理部 27 アナログ出力処理部 28 バスライン 31A〜31D 車輪径補正部 32A〜32D 加速度演算器 33 加速度偏差演算器 34A〜34D 空転/滑走ファジールール部 35A〜35D 速度加速度補正器 36 合成器 37 しきい値処理部 38 距離演算器 40 車両 41A〜41D 車輪 42 車上子 43A,43B 地上子 50 メンバシップ関数演算部 51 連想メモリ部 52 速度メンバシップ関数演算部 53 加速度メンバシップ関数演算部 54 加速度偏差メンバシップ関数演算部 55 前件部層 56 ルール層 57 空転/滑走判定層 58 前件部ユニット 59 ルールユニット 60 空転判定ユニット 61 滑走判定ユニット 62 電流値メンバシップ関数演算部 1A to 1D Speed generator 10 Speed distance calculation device 11A to 11D Waveform shaping circuit 12 Fuzzy inference unit 13 Wheel diameter correction signal 14 Vehicle status signal 20 Central processing unit (CPU) 21A to 21D Pulse input processing unit 22 Memory unit 23 Interface unit 24 Digital Input Processing Section 25 Digital Output Processing Section 26 Analog Input Processing Section 27 Analog Output Processing Section 28 Bus Lines 31A to 31D Wheel Diameter Correction Section 32A to 32D Acceleration Calculator 33 Acceleration Deviation Calculator 34A to 34D Idling / Sliding Fuzzy Rule Section 35A to 35D Velocity acceleration corrector 36 Synthesizer 37 Threshold processing unit 38 Distance calculator 40 Vehicle 41A to 41D Wheel 42 Vehicle upper child 43A, 43B Ground child 50 Membership function computing unit 51 Associative memory unit 52 Velocity membership function Operation part 53 addition Velocity membership function calculation unit 54 Acceleration deviation membership function calculation unit 55 Antecedent layer 56 Rule layer 57 Idling / sliding determination layer 58 Antecedent unit 59 Rule unit 60 Idling determination unit 61 Sliding determination unit 62 Current value membership function Arithmetic section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 博徳 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hironori Takahashi No.1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Corporation Fuchu factory inside
Claims (5)
て前記車輪各々に対応する車両速度を求める速度演算回
路と、 前記速度演算回路が求める車両速度から前記車輪各々に
対応する車両加速度を求める加速度演算回路と、 前記加速度演算回路が求める前記車輪各々に対応する車
両加速度の平均値を求める加速度平均値演算回路と、 前記車輪各々に対応する車両加速度の前記平均値からの
偏差を求める加速度偏差演算回路と、 前記速度演算回路、加速度演算回路、加速度平均値演算
回路および加速度偏差演算回路それぞれの演算結果に対
してファジールールを適用し、前記車輪各々の空転度、
滑走度指標を決定するファジー推論部と、 前記車輪各々の空転度、滑走度指標に基づいて速度、加
速度を補正する速度補正回路と、 前記速度補正回路の出力を合成して車両全体の速度、加
速度を求める合成部とを備えて成る車両速度演算装置。1. A speed calculation circuit for calculating a vehicle speed corresponding to each wheel based on rotation speed signals of a plurality of wheels, and a vehicle acceleration corresponding to each wheel from the vehicle speed calculated by the speed calculation circuit. An acceleration calculation circuit, an acceleration average value calculation circuit for obtaining an average value of vehicle accelerations corresponding to each of the wheels obtained by the acceleration calculation circuit, and an acceleration deviation for obtaining a deviation of the vehicle acceleration corresponding to each of the wheels from the average value. A calculation circuit, the speed calculation circuit, the acceleration calculation circuit, the acceleration average value calculation circuit and the acceleration deviation calculation circuit by applying a fuzzy rule to the respective calculation results, the idling degree of each of the wheels,
A fuzzy inference unit that determines a skid index, a slip rate of each of the wheels, a speed correction circuit that corrects the speed and acceleration based on the skid index, and the speed of the entire vehicle by combining the output of the speed correction circuit, A vehicle speed calculation device comprising: a combination unit for obtaining acceleration.
各々の空転度、滑走度指標をしきい値と比較し、前記車
輪各々の空転、滑走それぞれの発生の有無の2値出力を
行なう空転/滑走判定部を備えて成る請求項1記載の車
両速度演算装置。2. The idling / lubrication output of the fuzzy inference unit is compared with a threshold value for each wheel idling index and a skid index, and a binary output indicating whether or not each wheel idling / sliding occurs is output. The vehicle speed calculation device according to claim 1, further comprising a sliding determination unit.
輪各々を駆動する電動機の電流または電圧検出値をルー
ル要素の1つとして追加したことを特徴とする請求項1
または2記載の車両速度演算装置。3. The fuzzy inference unit adds a current or voltage detection value of an electric motor driving each of the wheels from the outside as one of rule elements.
Alternatively, the vehicle speed calculation device described in 2.
る前記車輪各々の回転数を検出し、車輪各々の車輪径を
算出する車輪径補正回路を備え、前記速度演算回路が当
該車輪径補正回路からの車輪各々の車輪径と回転速度と
から車両速度を演算することを特徴とする請求項1〜3
いずれかに記載の車両速度演算装置。4. A wheel diameter correction circuit for detecting the number of revolutions of each wheel between two points on the ground side at a fixed distance, and calculating the wheel diameter of each wheel, wherein the speed calculation circuit has the wheel diameter concerned. The vehicle speed is calculated from the wheel diameter and the rotation speed of each wheel from the correction circuit.
The vehicle speed calculation device according to any one of claims.
演算装置に対して、その速度演算結果を積分して走行距
離を求める距離演算回路を備えて成る車両走行距離演算
装置。5. A vehicle traveling distance computing device comprising the vehicle velocity computing device according to any one of claims 1 to 4, comprising a distance computing circuit for integrating a velocity computation result to obtain a traveling distance.
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|---|---|---|---|
| JP00846494A JP3165314B2 (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Vehicle speed calculation device and vehicle mileage calculation device using the same |
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