JPS5854721B2 - 車両の定点停止制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電車、誘導軌道交通システム（いわゆる新
交通システム）およびモルレール等の各種車両の定点停
止制御装置に関する。

従来、この種の車両の定点停止制御においては車両の速
度に応じた減速度と目標停止点までの距離とから構成さ
れる減速パターンを予め用意しておき、この減速パター
ンまたは減速パターン群に挾まれる特定領域へ、車両の
速度を制御する方法がとられていた。

このような方法で実施されているものとして、地上に等
差数列的な間隔で標点を設置し、車上で標点検出を行な
って地上情報を得て、これをもとにブレーキ力を算出を
行ない、標点検出毎にブレーキ力の補正を行なって車両
の速度を減速パターンにのせながら目標停止侭に停止さ
せるものがある。

標点間隔を等差数列的に配置した場合、第１図に示すよ
うな減速度一定の減速パターンに沿って進行する車両の
標点間通適時間は、減速度の値に応じて一定にな４るこ
とか知られている。

このことを利用して標点間の通過時間が一定値になるよ
うに制御すれば、車両は目標停止点に精度よく停止する
ことができる。

上記の方法において、車両に設けられた検出器で標点を
検出し、さらにある標点から次の標点まで（標点によっ
て区切られた軌道部分を以下ブロックという）の通過時
間を測定することによって、車両の速度が目標減速パタ
ーンにのっているか否かが判断される。

減速パターンにのっていない場合には、通過時間に応じ
て、次のブロックに入る時ブレーキ操作が自動的に行な
われ（通常はブレーキノツチの切り換え操作）。

車両の速度が減速パターンにのせられるという制御が行
なわれていた。

しかし、上記の従来の方法によれば次のような欠点を有
していた。

ブレーキノツチを切り換えて減速度変える際のブレーキ
の動特性は、一般には第２図に示すように過渡特性を有
する。

このため、ブレーキノツチの切り換え指令が出てから（
図においてａ点）、減速度が変化し始めるまでにむだ時
間りと減速度β１からβ２に変化するまでの動作時間Ｔ
が存在する。

停止精度を上げるためには、ブロックの長さをあまり長
くせず、またブロック数をある程度多くする必要がある
。

一方、通常のブレーキでは、Ｌ＝０．２〜０．８秒、Ｔ
＝ ０．２〜１秒程度必要なため、ブレーキノツチ切
り換え時の減速度の過渡的な変化の時間は、ブロックの
通過時間に対して大きな割合になるため、ブロック通過
時間から単純に求めた平均速度を基準に制御しようとす
ると大きな誤差を生じ、目標減速パターンにうまくのら
ず、停止精度や乗り心地等に問題をきたしていた。

また、標点間隔を等差数列的にとることは、実際には地
理的条件や地上設備との関係から困難な場合も多い。

この発明の目的は、地上の標点間の通過時間を一定に制
御する車両の定点停止制御装置において。

上記のような従来の方法の欠点を除去し、停止精度の高
い装置を提供することにある。

この発明の一実施例を図面について説明する。

第３図にこの実施例の基本構成を示す。

図において、車両７は軌道８に比して相対的に拡大して
示されている。

１および２は、軌道に沿って地上に設置されている第１
標点および第２標点てあり、それぞれ第１標点群（・・
・Ｍｎ ２ｙＭ’ｎ−１・・・Ｍ ｎ −４−１）およ
び第２標点群（・Ｍ’ｎ ２＋Ｍ ｎ ’ ＋ １
ｔ Ｍ ｎ ’ ）を形成し、交互に配設されている。

第１標点１は、軌道８を長さ方向に分割するブロックの
切れ目となっており、第２標点は、ブロックの中にあっ
て、ブロックを準備ブロックと測定ブロックとに分割す
る切れ目となっている。

準備ブロックの間隔は任意であり、測定ブロックの間隔
は後で述べるように減速パターン上に制御されている車
両の通過時間が一定になるように定められる。

３は、車両に設けられた検出器であり、地上の標点１，
２を車両７が通過するとき、地上標点１，２を検出する
ことにより車両７と軌道８との相対位置を検出するもの
である。

４は、検出器３の情報をもとに標点数のカウントや、ブ
レーキ操作を決定するために必要な所定の演算を行なう
演算装置である。

９は、標点間の通過時間を測定するカウンターである。

演算装置４のブレーキ操作指令は、ブレーキ制御装置５
に送られ、該制御装置５によって離散的な減速値を有す
るブレーキ６が制御される。

次に、この実施例の標点１，２の配置方法について詳細
に説明する。

まず目標停止点と、該停止点に最も近い第１標点Ｍｎ＋
１との距離■ｆを決める。

この■ｆは任意の距離である。

次にｎ番目の測定ブロックすなわち、第２標点Ｍｎ’〜
第１標点Ｍｎ＋１間の距離ｒ を決定する。

この距離ｒｎは、第２標点Ｍｎ’の地点から所定の減速
度βで減速したならば、目標停止点で零になる速度を求
め、該速度を前記所定の減速度βで一定の基準時間７．
に車両７が第２標点Ｍｎ’から進む距離を求めることに
よって得られる。

すなわち、第１図において第２標点Ｍｎ’の地点に相当
する減速パターン上の車両７の速度を得て、前記基準時
間７、で進む距離を求めるのである。

具体的には次式によって求められる。次に、準備ブロッ
クＭ ｎ ＝ Ｍ ｎ ’間の距離■を第２図に示され
るブレーキ系の遅れや、地上側の設備条件に応じて任意
に決める。

さらに、（ｎ−１）番目の測定ブロックＭｎ’−１〜Ｍ
ｎ間の距離ｒｎ−１を求める。

によって求められる。

ここでＳｎ□＝Ｉ 、＋ｒｎ＋■ｆである。

このようにして、順次準備ブロックの距離および測定ブ
ロックの距離を求めることにより、第１標点および第２
標点の配置が決定される。

このような第１標点、第２標点の配置に対して、目標停
止点で速度が零となる減速度β′に対応する減速パター
ン上の車両の測定ブロック通過時間は、減速度β′の値
に応じて一定値となる。

以上の構成による装置の制御方法を第３図および第４図
を用いて説明する。

車両７が例えば第１標点Ｍｎ＋１を通過すると、検出器
３が該標点を検出し、検出器３の出力信号によって、演
算装置４はカウンター９によって測定された測定ブロッ
クＭｎ′−２〜Ｍｎ−、間の通過時間τと目標減速パタ
ーンに対応する基準の測定ブロック通過時間τｊとを比
較する。

そして、τ〈τｊならばブレーキ力を強め、τ〉τｊな
らばブレーキ力を弱め、τ＝τｊならば現状のブレーキ
力を維持するようにブレーキ制御装置５に出力し、ブレ
ーキ６を操作する。

但し、第４図においてブレーキ６は離散的なＬ段階とし
、弱いブレーキノツチの順からＢＮ１ｊＢＮ２・・・Ｂ
ＮＬとする。

また、惰走はＢＮＯで表わすものとし、ブレーキノツチ
ＢＮｊに対して得られる減速度をβｊとする。

次に車両７が進行して第２標点Ｍｎ’−□が検出される
と、演算装置４は時間の計測を開始し、第１標点Ｍｎを
通過するまでの時間τを測定する。

ここで、第１標点Ｍｎ＋１と第２標点Ｍ ｎ ’ −１
との間隔、すなわち準備ブロックの距離を車両１が通過
するに要する時間を、第２図の（Ｌ＋Ｔ ）より多くと
っているので、ブレーキ力の過渡的な現象があっても、
車両７が測定ブロックに入ったときには、減速度は一定
の減速値になっている。

このようにして求められた測定ブロックの通過時間τと
前記所定の基準時間τｊとで、前記と同様な動作がくり
返される。

以下このような動作が各ブロック毎にくり返されること
によって、車両の運転を目標減速パターンにのせること
が可能になる。

以上のような標点配置によれば、ブレーキノツチの切り
換え時の過渡的な状態を除いて速度の算出（時間の測定
）を行なっているので、測定誤差が少なく車両７の運転
を目標減速パターンに精度よくのせることができ、目標
停止点に僅少な誤差範囲で停止することができる。

また、準備ブロックの距離は任意にとることができるの
で、地上設備等との関係を配慮することができ、実用上
の効果は太きい。

なお、上述の実施例の説明において、目標減速パターン
を１ケとして説明したが、幾通りかの目標減速パターン
を演算装置４に設定しておき、標点群への進入速度に応
じて適当な減速パターンを選択して、それに追従させる
ことも可能である。

また、演算装置４を車両７に積載されているものとして
説明したが、これを地上側に配置し、地上側と車両７と
の間を有線または無線による通信装置（こよって連絡す
ることによっても全く同様な結果が得られる。

検出器３を車両７に設けず、車両７を検出する検出器を
全て地上側に設置することも可能である。

さらに、例えば第１標点と第２標点との間の距離を、車
上に設けられた速度検出器の出力を積分することによっ
て検知し、第２標点の設置を省略することも可能である
。

以上の実施例において１通常のものでも十分な精度と乗
り心地が得られるが、特に精度を要する場合には、次の
ような方式を併用すればよい。

すなわち、前記の方式で、第１標点の数が少なく標点間
の距離が長い場合などには、ブレーキノツチに対する減
速度の誤差等により目標減速パターンにうまくのらず、
目標停止点付近ではブレーキ系の遅れ等により急激なブ
レーキ切り換えが行なわれることがあり得るため高い精
度と乗り心地を要求する場合には不十分な場合がある。

上記のような場合の弊害を除去し、乗り心地よく停止精
度の高い停止制御装置を提供するこの発明の他の実施例
について、以下説明する。

この実施例の構成は第３図に示される前記の実施例と略
同−であり、車両７の速度、減速度および目標停止点ま
での距離で演算装置４によって、次に切り換えるべきブ
レーキノツチおよび該ブレーキノツチの切り換えのタイ
ミングの算出を行なうことに特徴を有する。

具体的な制御方法について以下説明する。

標点の配置およびその決定方法は、前記の実施例と同じ
である。

第１標点群の予め決められている目標停止点に比較的近
い第１標点Ｍｎの手前にあって、第２標点Ｍｎ’−１と
該標点Ｍｎとの間にある標点１０（第６図参照）を検出
器３もしくは他の検出器（図示せず）が検出するまで、
または出発点からの第１標点の数を精算して第１標点Ｍ
ｎを検出するまでは、前記の実施例の制御方法によって
制御される。

上記の検出があると、第２標点ＭＮ’−１と第１標点Ｍ
Ｎとの間の通過時間により、演算装置４は車両７の第１
標点ＭＮの通過速度ｖＮを演算し、次に速度■Ｎと現在
のブレーキノツチに相当する減速度β と、第１標点Ｍ
Ｎから目標停止点までの距離Ｓとから、演算装置４によ
って次に切り換えるべきブレーキノツチを決定する。

例えば、次に切り換えるべきブレーキノツチに対応する
減速度をβとすれば、次式を満たす）に隣接すゑ減速度
）を選択すればよい。

すなわち、現在の減速度Ｉのままで運転されたならば、
目標停止点を越えて停止する場合、すなわち、ＶＮ／２
ｊ’＞Ｓならば、減速度を大きくとり■Ｎ／２β〈Ｓを
満たすようにβを選択する。

逆の場合も同様にして取り扱うものとする。

次に、演算装置４によって、減速度βに相当するブレー
キノツチの切り換えタイミングＴｘを算出する。

ブレーキ系の応答は第５図に示すように、演算装置４か
らブレーキノツチの切り換え指令が出てから、切り換え
動作が終了して切り換えられたノツチに対応する減速度
βに達するまで、遅れ時間（Ｌ＋Ｔ ）を有するものと
する。

切り換えタイミングＴｘは、第１標点ＭＮ通過時から時
間Ｔｘが経過するまでの車両７の進行距離と、ブレーキ
ノツチの切り換え指令が出てから遅れ特開（Ｌ＋Ｔ ）
が経過するまでの車両７の進行距離と、減速度がβに達
してからの車両の速度が零になるまでの距離との合計が
、第１標点ＭＮから目標停止点までの距離と、一致する
ように考慮して決定される。

具体的には次式を解くことにより、切り換えタイミング
Ｔｘが求められる。

演算装置４は、このようにして求められた切り換えタイ
ミングＴｘと時間の経過とをカウンター９の情報をもと
にして、比較しながら、時間Ｔｘが経過したならば、減
速度β からβへ切り換えるようブレーキ制御装置５に
指示をし、次に該装置にブレーキ６が制御されて、ブレ
ーキノツチの切り換えが行なわれる。

この間の車両７の軌跡について、第５図および第６図に
示す。

第５図において、Ａ点からカウンター９によって、経過
時間のカウントを、開始し、時間Ｔｘ後にＢ点で切り換
え指令が出される。

さらに、ブレーキ系のむだ時間りだけ遅れたＣ点から減
速度ｌが変化し始め、時間Ｔ後に減速度βすなわち、Ｄ
点に達する。

これに対応する車両７の運転は、第６図に示すように第
１標点ＭＮ上のＡ点から順次Ｂ点、Ｃ点およびＤ点を経
て減速度βの減速パターンにのって目標停止点へ進む。

また、時間Ｔｘが経過する前に次の第１標点ＭＮ＋１（
図示せず）を検知した場合（なお、この間にも測定用ブ
ロックの通過時間は測定している）には、前と同様な操
作により、次に切り換えるべきブレーキノツチとその切
り換えるタイミングＴｘを演算器４によって求める。

このような操作をくり返しつつ目標停止点まで車両７を
制御する。

なお、この場合測定ブロックでの定常状態の減速度を求
めることによってブレーキノツチに対する減速度の値を
修正し、前述の切り換えタイミングＴｘの計算精度を高
めることによって、より優れた停止精度を得ることも可
能である。

以上のような方法によれば、第１標点間の距離が長い場
合においても、乗り心地よく、精度の高い定点停止制御
がなされる。

なお、標点間の距離が任意であることから、実際の制御
にあっては、各ターミナル間の標点配置のパターンを各
々演算装置に記憶させ、またはターミナル間の標点配置
を共通にすることによって、標点の絶対位置を知り、制
御を確実にならしめている。

【図面の簡単な説明】

第１図は減速度一定の減速パターン、第２図はブレーキ
ノツチの切り換え時の減速度の過渡的な変化、第３図は
この発明の一実施例の基本構成、第４図は同じく一実施
例における測定ブロックの通過時間とブレーキノツチと
の関係、第５図はこの発明の他の実施例における減速度
の過渡的な変化、第６図は同じく他の実施例における車
両の軌跡である。 １：第１標点、２：第２標点、３：検出器、４：演算装
置、５ニブレーキ制御装置、６：ブレーキ、７：車両、
８：軌道、９：カウンター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレーキ制御装置と、該制御装置により制御される
   離散的な減速値をもつブレーキとを有する車両の制御装
   置において、車両の進行方向に沿って第１標点および第
   ２標点を交互に順次配設し、隣接する該第１標点間を該
   第２標点て準備ブロックと測定ブロックとに分割し、前
   記測定ブロックの距離を、前記２つのブロックを形成し
   める第２標点の地点から一定の減速度で減速したならば
   目標停止点で零になる速度を前記一定の減速度で減速し
   、所定の基準時間に車両が前記地点から進む距離と一致
   させ、前記準備ブロックの距離を任意とする複数の前記
   第１標点および第２標点と、前記第１標点および第２標
   点を検出する検出器と、前記測定ブロックの前記車両の
   通過時間と前記測定ブロックの所定の基準時間とを比較
   して、前記車両の速度パターンにのせるべく減速値を選
   択し、前記ブレーキ装置に出力する演算装置とから構成
   されることを特徴とする前記車両の定点停止制御装置。 ２ 車両の進行方向に沿って第１標点および第２標点を
   交互に順次配設し、隣接する該第１標点間を該第２標点
   で準備ブロックと測定ブロックとに分割し、前記測定ブ
   ロックの距離を前記２つのブロックを形成せしめる第２
   標点の地点から一定の減速度で減速したならば目標停止
   点で零になる速度を前記一定の減速度で減速し、所定の
   基準時間に車両が前記地点から進む距離と一致させ、前
   記準備ブロックの距離を任意とする複数の前記第１標点
   および第２標点と、前記第１標点および第２標点を検出
   する検出器と、ブレーキ制御装置と、該制御装置により
   制御される離散的な減速値をもつブレーキとを有する車
   両の制御装置において、所定の前記第１標点通過時の速
   度および減速度によって該所定の第１標点から前記車両
   の停止するまでの距離を求め、該距離と前記所定の第１
   標点から目標停止点までの距離とを比較し、該目標停止
   点に停止可能な前記所定の第１標点の減速度に隣接する
   他の減速度を算出し、次に前記ブレーキの遅れ時間での
   前記車両の進行距離と、前記ブレーキの減速度が前記他
   の減速度に達してから前記車両が停止するまでの距離と
   から、前記車両が前記目標停止点に停止するように前記
   ブレーキの減速度の切り換えタイミングを算出し、該タ
   イミング時に前記他の減速度を前記ブレーキ制御装置に
   出力する演算装置を有することを特徴とする前記車両の
   定点停止制御装置。