JPS5881861A - 車両の運行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複数台の車両を一編成として走行させるシ
ステムにおいて、各車両の運行を制御する装置に関する
。

車両を無人運行し、所定のガイド・ウェイにそってステ
ーションからステーションに人間または貨物を輸送する
システムが開発されつつある。このような輸送システム
において、車両の運行はコントロール・センタで集中的
に制御され、全ての車両はセンタからの指令にもとづい
て走行する。システムの輸送効率を高めるためには多数
の車両を同時に運行させ、かつ車両の相互間隔を小さく
することが必要である。しかし、車両間隔を短くし走行
車両台数を多くすると、膨大な量のデータを短い時間で
処理しなければならないため、センタに設置される制御
装置が巨大となり、設備や維時費の点から経済的な運営
が困難となる。

この発明は、多数台の車両を物理的に連結せずに一編成
として走行させ、各編成の先頭車両だけをコントロール
・センタで制御し、後続の車両については先行車両との
間隔を一定に保、持しながら各車両単独の走行制御を行
ない、センタにおける制御の負担の軽減を図ることを目
的とする。

またこの発明は、編成される車両の順序を任意に設定で
き、自由な車両編成が可能となるとともに、車両を１台
単独でも走行させることのできる運行制御システムを提
供することを目的とする。

以下、図面を参照してこの発明の実施例について詳述す
る。　　− 第１図は、複数台の車両の運行システム全体の概要を示
している。先頭の車両（１）とこれに続く複数台の車両
（２）とからなる編成された車両群および単独で走行す
る車両（３）が示されている０　　　　・先頭車両（１
）と後続車両（２）とは物理的には連結されていない。

これらの車両＋１１〜（３）は所定のガイド・ウェイに
そって走行する。編成された車両のうちの先頭車両ｉ１
１および単独走行車両（３）は、後述するように、コン
トロール・センタ（７）から指令された一定速度で走行
するように制御される。後続車両（２）は、先行する車
両との距離を一定に保つように走行制御される。しかし
ながら、すべての車両に搭載された走行制御装置は全く
同じ構成である。センタ（７）には、中央制御装置そ （５）が設けられている。ガイド・ウェイに止って、車
両（り〜（３）とセンタ（７）との間の通信のためのア
ンテナ（４）が張られている。

第２図は、車両の走行制御装置の構成を示している。走
行制御装置は、超音波を用いて相前後する車両の車間距
離を測定する車間距離測定装置、車両の走行速度を加減
速指令に応じて制御する加減速駆動回路の、センタ（７
）との間の指令およびデータの送受信のための通信装置
（至）、車両の走行速度を検出して、走行速度に比例し
た一連のパルスを出力する車両速度検出器（財）、なら
びにこれらを制御する主制御装置から構成されている。

車間距離測定装置は、車体の前後にそれぞれ設゛けられ
た超音波送波Ｗ　（ＩＩ）　（＋４１および受波器Ｈ）
　（＋５）、ならびにこれらの送受波器を制御する送受
信回路１１（１）　＋１３）からなる。主制御装置は、
２台の中央処理装置（ＣＰＵという）（Ｉη（イ）、こ
のＣＰＵの実行プログラムを記憶したＲ　ＯＭ　（＋９
）、および各種データを記憶するＲ　Ａ　Ｍ　（＋８１
からなる。

ＣＰＵとしてはマイクロプロセッサが好ましい。

ＣＰＵ（１７＋は、超音波の送受信の制御、車間距離の
算出および先頭車両か後続車両かの判別処理を行なう。

ＣＰ　Ｕ　（２０ｊは、通信制御および加減速制御処理
を行なう。送受信回路（＋０１　（＋３）、加減速駆動
回路■、通信装置力）および速度検出器（財）は、イン
ターフェイス（１６）　（２１＋を介してそれぞれＣＰ
Ｕ（Ｉη鶴に接続されている。

送受信回路（ｌＯ）によって送波１ｆｆ（ＩＩ）が駆動
され、周波数（ｆｌ）　（−たとえば２５０Ｋｚ）の超
音波が前方に向けて送波される。前方に先行車両が存在
し、この超音波が受波器（１５）によって受波されると
、送受信回路（１３）によってただちに周波数（Ｉ２）
（たとえば２０ＫＨｚ）の超音波が送波器（１４）から
後方に向けて送波される。この周波数（Ｉ２）の超音波
が後続車両の受波器（１２）によって受波されると、再
び送受信回路（１０）によって送波器（１１）から周波
数（ｆｌ）の超音波が前方に向けて送波される。このよ
うにして、周波数（ｎ）’　（Ｆ２）の超音波が相前後
する車両間で往復する。車両間で超音波の送受を繰返え
すこの方式は、シングアラウンド方式と呼ばれている。

異なる周波数（ｆｉ）（Ｉ２）の超音波が用いられてい
るのは、相互干渉を防ぐためである。

送受信回路（ｌＯ）による超音波受波から送波までの時
間遅れを無視すれば、送受信回路（１０）による超音波
の送波周期１（ト）は、超音波が相前後する車両間を往
復するのに要する時間に等しい。したがって、後続車両
から先行車両までの車間距離Ｌ）は、送波周期ｆｆ）を
用いて、 Ｌ　−□　・　Ｗ で表わされる。ここで内は音迷である。ＣＰＵθ乃は、
送受信回路（ｌＯ）からの送波および受波信号を用いて
、後に示すように、先行車両との車間距離を算出する。

同じように、送受信回路（１３）からの送波および受波
信号を用いて、後続車両との車間距離を算出することも
できる。

受波器（Ｉ２）によって超音波を受波した−ときただち
に送波器（１１）から超音波を送波せずに、送受信回路
（＋０１’による超音波送波を一定周期で行なうように
してもよい。また、送波器（１１）からの送波超音波を
先行車両の後面で反射させ、この反射波を受波器（１２
）で受波するようにしてもよい。しがしながら、シング
アラウンド方式においては、超音波の送波周期が車間距
離に応じて変化し、車間距離が小さくなったときには送
波周期が短くなり、得られる距離情報が多くなるので、
有利である。

コントロール・センタ（７）の中央制御装置’＋５１は
、ＣＰＵと、このＣＰＵの必要な入出力装置と（いずれ
も図示略）、車両ｆ１ｊ〜（３）に走行制御指令を送出
するとともに、車両からの所要のデータを受信する通信
装置（６）とを備えている。

第３図はＲＡ　Ｍ　Ｑｓ）の内容の一部を示している。

ＲＡ　Ｍ　（＋８ｊ内には、測定した車両速度Ｍおよび
先行車両との車間距離Ｌ）をそれぞれ記憶するエリヤ、
定車間距離制御におけるあらかじめ定められた許容最大
および最小距離（Ｌ　ｍａｘ　）　（Ｌ　ｍ１ｎ）を記
憶するエリヤ、定速度制御におけるセンタから指令され
た定速度パラメータ（ＶＯ）を記憶するエリヤ、ならび
に先頭車両フラグ（Ｆｌ）および後続車両フラグ（Ｆ２
）としてそれぞれ用いられるエリヤが設けられている。

第４図は、ＣＰＵ（１７）による超音波送受波制御、車
間距ｍａ、＞の算出、および先頭車両か後続車両かの判
別処理の手順を示している。まず送波器（１１）から周
波数（ｆｌ）の超音波を送波させ（ステップ３ｍ）、測
定可能な距離に相当する時間をＣＰＵＱη内のタイマに
プリセットする（ステップＧｌ））。ソシテ、受波器（
１２＋　カ周波ｗ！１（Ｉ２）の超音波を受波したかど
うかを調べ（ステップ■）、受波した場合には上述の原
理にしたがって先行車両との車間距離（Ｌ）を算出し、
ＲＡ　Ｍ　Ｑｓ）に記憶する（ステップ艶）。車間距離
１１．）は超音波送波から受波までの時間に比例するか
ら、この時間を距離（Ｌ）としてＲＡ　Ｍ　（＋ｓ）に
記憶してもよい。周波数（ｆ２）の超音波を受渡器（１
２）が受波したということは、先行する車両が存在する
ことを意味するから、この車両は後続車両であり、後続
車両フラグ（Ｆ２）をオンとする（ステップｃｌｉｉｌ
）。

タイマにプリセットした所定時間が経過しても周波数（
ｆ２）の超音波を受波しない場合には（ステップ（支）
でＮＯ１ステップ（至）でＹＥＳ）、原則的には、測定
可能な距離の範囲内には先行する車両が存在しないこと
を意味するから、この車両は先頭車両であり、先頭車両
フラグ（Ｆｌ）をオンとする（ステップＣ１４１）。ス
テップ（財）および（至）の処理ののち、ステップ■に
戻って、超音波送波を繰返えす。

受波器−が後続車両からの周波数（ｆｌ）の超音波を受
波した場合には、この受波信号はＣＰＵ０ηに対する割
込信号となり、ＣＰＵ（１７）は割込処理を実行する。

超音波を受波すると（ステップ＠）、送波器（１４）か
ら周波数（ｆ２）の超音波を送波させて（ステップ（３
８Ｉ）、割込処理を終える。

送波器（１４）から超音波を送波後、一定時間以内に受
波器（國が超音波を受波したかどうかを検査することに
より（ステップ■〜１３４）と同じような処理）、後続
する車両が存在するかどうかを判定することができる。

先行する車両も後続する車両も存在しない場合には、こ
の車両は１台で単独で走行していることになる。

車両速度の測定処理の手順については図示は省略するが
、速度検出器（２ωから入力するパルスの時間間隔また
は一定時間内に入力するパルス数を計数７６０と、より
、車４□度。ヵ、求あら□れ、この速度ＭはＲＡ　Ｍ　
（ｌｌｊｌに記憶される。車両速度の測定処理は、一定
時間ごとに行なわれる°。

第５図は、ＣＰｔ１ｌ）による加減速制御処理の手順を
示している。まず、先頭車両フラグ（Ｆｌ）がオンかど
うか（ステップ１（１’）、後続車両フラグ（Ｆ２）が
オンかどうが（ステップ（４４）　）を順次調べる。フ
ラグ（Ｆｌ）がオンの場合には、この車両は先頭車両で
ある。センタ（７）からの走行制御指令を通信装置（２
）が受信したかどうがを調べる（ステップ＋４１１　）
。受信していればその指令中に含まれている定速度パラ
メータ（ＶＯ）ｔ−ＲＡＭ（１８）に記憶しくステップ
（４Ｚ　）　、この定速度パラメータ（ＶＯ）によって
表わされる一定速度で走行するよう定速度制御を行なう
（ステップ＋４３）　）。

センタから指令が送られていなければ、ＲＡＭ０榎に記
憶されている定速度パラメータ（ＶＯ）を用いて定速度
制御を行なう。単独走行車両（３）についても、ステッ
プ（４ωでＹＥＳとなるからこの定速度制御が行なわれ
る。

フラグ（Ｆ２）がオンの場合には、この車両は後続車両
であるから、先行車両との車間距離が一定となるように
加減速制御する。ＲＡ　Ｍ　Ｑｓｌに記憶されている測
定車間距離（［、）ならびに許容最大および最小距離（
Ｌｍａｘ　）　（Ｌｍｉｎ　）を読出しくステップ（ａ
）、これらの距離を比較する。

Ｌ＞Ｌｍａｘであれば（ステップ（４６）でＹＥＳ）、
先行車両と離れすぎているから、駆動回路（支）に加速
指令を出力して加速させる（ステップ（４η）。

Ｌ（Ｌｍｉｎの場合には（ステップ（４８）でＹＥＳ　
）、先行車両に接近しすぎであるから減速指令を出力し
て減速させる（ステップ（４９１）。Ｌ　ｍａｘ″≧Ｌ
≧Ｌｍｉｎであれば（ステップ１ｉｆｔおよび（４８１
のいずれでもＮＯ）、車間距離は許容範囲内であるから
、そのままの速度で走行させる。このようにして、後続
車両は、先行車両との車間距離が（Ｌｍａｘ　）　〜（
Ｌｍｉｎ　）の範囲に保たれる。第５図に示す処理は、
一定時間ごとに繰返して行なわれる。後続車両の加減速
制御において、車両の走行速度Ｍが考慮されかつ加減速
が複数段階に行なわれれば一層正確な定車間距離制御が
可能となる。

第６図は、センタ（７）の中央処理装置（５）の走行指
令制御処理手順を示している。まず、ガイド・ウェイ上
の所要の車両または一編成の車両群の最適速度を算出し
くステップ（５０１）、この最適速度を表わす定速度、
＜ラメータ（ｖＯ）を含む走行制御指令電文を編集し、
通信装置（６）から送信する（ステップ（５１＋　’）
。この走行制御指令は、前述のように車両によって受信
され、定速度、＜ラメータ（ｖＯ）がＲＡ　Ｍ　（１８
１に記憶される。センタと車両との送受信において、電
文中には送信先によりセンタと通信すべき車両が特定さ
、れる。

第５図におけるステップ（４１）では、電文中の車両ア
ドレスが自軍アドレスと一致するかどうかも検査する。

車両とセンタとの通信において、車両からセンタにその
車両に関するデータ、たとえば車両位置や速度を送信す
るようにするとよい。そうすると、センタではガイド・
ウェイ上の全車両を把握することができ、これにもとづ
いて最適速度を算出することができる。また、センタカ
）ら車両へや走行制御指令中には、走行速度のみならず
停止二位置などを加えてもよい。

以上のように、この発明においては、すべての車両が先
頭車両か後続車両かを判別する機能をもっており、先頭
車両であれば定速度制御が、後続車両であれば定車間距
離制御がそれぞれ行なわれる。また、センタから速度指
令を送ることができる。したがって、複数台の車両を物
理的に連結せずに一編成として運行させることが可能で
あって、この場合には先頭車両はセンタから指令された
速度で走行し、後続車両は先頭車両に追従して車間距離
を一定に保つように走行する。各車両がその編成順序位
置を判断するから、自由な車両編成が可能となり、また
車両１台による単独走行もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ガイド自ウェイにそって走行する複数台の車
両の運行状態を示す図、第２図は各車両の走行制御装置
を示すブロック図、第３図は車両のＲＡＭの内容を示す
図、第４図は、車両のＣＰＵによる車間距離測定および
車両判別処理の手順を示すフロー［有］チャート、第５
図は、車両のＣＰＵによる通信制御および加減速制御処
理手順を示すフロｍ−チャート、第６図は、センタにお
ける走行制御指令の処理手順を示す７０−・チャートで
ある。 ＋１）　（２１＋３１・・・車両、（５）・・・中央制
御装置、（６）（至）・・・通信装置、（７）・・拳コ
ントロール・センタ、Ｑｏｌ　（Ｉａ）・・・送受信回
路、Ｃ１１）（＋４１・・・超音波送波器、（１２Ｈ１
す・・・超音波受波器、（１η（イ）・・・ＣＰ　Ｕ　
、　（１８）　＃・＠ｌｌＲＡＭ、（社）・・・加減速
駆動回路、（財）・・・走行速度検出器。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両に搭載された走行制御装置と、コントロール・セン
   タに設けられた中央制御装置とがらなり、 車両の走行制御装置は、 先行車両との車間距離を測定する車間距離測定装置、 先行車両の有無を検出して先頭車両か後続車両かを判別
   する手段、 車両の走行速度を測定する車両速度検出器、先頭車両の
   場合には指令された一定速度で走行するよう、後続車両
   の場合には先行車両との車間距離が一定になるよう走行
   速度を制御する加減速制御装置、および コントロール・センタからの指令を受信する通信装置を
   備え、中央制御装置は、車両に走行制御指令を送信する
   通信装置を備えている、車両の運行制御装置。