JPH03117306A - 車両自動制御方法 - 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】 〔発明の対象〕 本発明は車両の自動制御方法に関し、特にノツチ等の離
散的制御久方により運転される車両を頻繁に制御指令を
変更することなく停止目標地点に停車させることを可能
とする車両の自動制御方法に関する。

〔従来技術〕

第１図は列車を目標位置に自動的に停止させる従来の自
動列車制御装置の一例を示すブロック図、第２図はその
速度パターンを示す動作説明図である。第１図において
、１は速度発電機、２は速度演算回路、３は距離積算回
路、４は地上子、５は地点検出器、６はパターン発生器
、７は比較器、８はブレーキ制御装置そして９はブレー
キ装置を示している。

上記従来の定位置停止制御においては、車両は停止目標
地点○（０点）を基準として所定量ｗＩＱだけ手前の地
転Ｐ（Ｐ点）に設けられた地上子４を、車上の地点検出
器５により検出する。距離積算回路３は、前記地点検出
器５からの地点検出信号により、速度発電器１からのパ
ルスをカウントし、地点Ｐから車両が進んだ距離Ｓを出
力する。また、パターン発生器６は前記地点検出器５か
らの地点検出信号により、停止目標地点までの距離Ｑを
自己のメモリの中から選択し、予め定められた減速度β
２を用いて ｖｐ＝　　７．２βＰ　Ω−８・・・・・・・・・（１
）なる式による目標速度パターンＶ、を出力する。

速度演算回路２は速度発電機１のパルスから車両の実速
度Ｖアを算出する。該実速度Ｖアと前記パターン発生器
６から出力される目標速度パターンＶ、とを比較器７で
比較する。該比較器７の出力信号（Ｖアーｖｐ）に基づ
きブレーキ制御装置８を介してブレーキ装置９を比例制
御し、車両の実速度ＶＴが前記目標速度パターンＶ、に
追従して、車両が停止目標地点０付近に停止す−るよう
に制御する。

しかしながら、上述の方法においては、ブレーキ装置９
のブレーキ力の変動、軌道の勾配による外力の変動によ
り前記目標速度パターンＶｐに対する追従定常偏差が発
生し、停止精度が悪化する場合がある。また、この追従
定常偏差の発生を防止するために、ブレーキ装置９の比
例制御に加えて積分制御を行うと、制御指令（ノツチ）
変更が多くなり、車両の乗り心地が悪化するという別の
問題が発生する。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、車両を目標地点に停止させる場合に制
御指令（ノツチ）の変更回数を極力減らして乗り心地の
よい運転を実現できる車両自動制御方法を提供すること
にある。

〔発明の詳細な説明〕

上記目的を達成するために本発明は、車両の状態に応じ
て制御指令を決定し、該制御指令により上記車両を停車
させるための速度制御を行なう車両自動制御方法におい
て、車両が停止目標地点の手前の所定の位置を通過した
後、その時点で所定のブレーキ指令を与えたとした場合
に生ずるであろう停止誤差を予測しながら車両がブレー
キ制御動作を開始すべき状態に達したか否かを判断する
ブレーキ制御開始判定動作を周期的に行ない、上記ブレ
ーキ制御開始状態に達した後は、上記車両の状態に応じ
たブレーキ制御指令の決定動作を周期的に行ない、該ブ
レーキ制御指令に従って車両の速度制御をおこなうよう
にしたことを特徴とする。

上記ブレーキ制御指令の決定は、ブレーキ制御指令を現
在のまま保持した場合に該制御指令と上記車両の状態、
例えば現在地点と停止目標地点との距離、車両の速度あ
るいは加速度とから予測されるの制御誤差と、該制御指
令を所定量変化させた場合に予測される制御誤差とをあ
いまい推論により比較し、その結果により前記車両に与
えるべき１つの制御指令を選択する形式で行われる。

〔発明の実施例〕

第３図は本発明の一実施例を示す車両定位置停止制御装
置ブロック図であり、第１図に示したと同じ構成要素は
同じ符号で示しである。また、２′は速度発電器１の過
去１秒間のパルスにより車両の速度（実速度）ＶＴ、加
速度α１を演算する速度加速度演算装置、３′は車両の
現在位ｆｆ１（ｘｌ）と停止目標地点○との間の距離を
Ｌｌを演算する残距離演算装置、１０は現在の車両の速
度ｖＴと前記停止目標地点○までの距離Ｌ１および予め
選択したノツチに対応して予め定められた減速度βｐを
用いて Ｌ２＝Ｌ１−ＶＴ”／（７，２・β、）・・・・・・（
２）なる式により現時点で予め選択した前記ノツチによ
りブレーキをかけた場合の停止誤差Ｌ２を演算する所定
ノツチ停正誤差演算装置、１１は前記停止誤差Ｌ２と現
在の速度ＶＴから、現在の速度で走行する場合のブレー
キ制御開始余裕時間へＴをΔＴ＝３．６　Ｌ２／ＶＴ　
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）なる式に
より求め、該余裕時間へＴが一定時間（例えば１秒）以
下となった場合に、定位置停車のためのブレーキ制御開
始の信号を出力するブレーキ制御開始指令演算装置であ
る。

１２Ｚ、１２Ｐ、１２Ｎは、それぞれ異なる制御指令下
で車両を動作させた場合１例えば現時点で予め選択した
ノツチを保持した場合、１ノツチ加えた場合および１ノ
ツチ減じた場合に予測される停止精度のあいまい量を演
算する停止精度あいまい量演算装置、１３はノツチ変更
後の所定期間、例えば１秒間だけノツチ変更を抑止する
信号Ｍを発生するノツチ変更抑止装置、１４は前記停止
精度あいまい量演算装置の出力に基いてあいまい推論を
行い、ノツチ変更が抑止されていなりＸ場合に出力すべ
きノツチ指令Ｎ（ｔ）を演算する制御ノツチ演算装置、
そして１５は前記ブレーキ制御開始指令演算装置１１の
出力に応じて制御ノツチ演算装置１４の出力を断続する
ブレーキ指令演算装置である。

以下、第４図、第５図を用いて本実施例装置の動作しこ
ついて説明する。

第４図は定位置停止制御のためのブレーキ制御開始時刻
を決定する動作を説明するための図であり、車両が停止
目標地点○から所定距ＩｉＱだけ手前に置かれた地点Ｐ
を通過し、Ｘ□にある状況を示している。前述の所定ノ
ツチ停正誤差演算装置１０により、停止誤差Ｌ２を求め
、これと現在の速度Ｖｔとから、前記ブレーキ制御開始
指令演算装置１１によりブレーキ開始余裕時間へＴを求
めて、該ブレーキ開始余裕時間ΔＴが一定時間（例えば
１秒）以下となった場合にブレーキ制御開始指令を出力
する。

第５図は定位置停止のためのブレーキ・ノツチを選択す
る動作を説明するための図である。前記停止精度あいま
い量演算装置１２２．１２Ｐ。

１２Ｎでは、車両の状態量を示す前記残距離演算装置３
′で求めた停止目標地点までの距＠　Ｌ　１と、速度加
速度演算装置２′で求めた現在の速度７丁０、加速度α
ア、および１ノツチ当りの所定の加速度Δα（例えば、
０．５Ｋｍ／ｈ／秒）から、次式（４）により、制御目
的である停止精度のスカラ量Ｌｚ、ＬＰ、ＬＨを算出す
る。

ここでは、停止精度のあいまい量は。

（１）許容誤差内に停止できる（μｍ）（２）停止目標
位置に正確に停止できる（μ２）の２つのあいまい台集
合から成るとする。これらのあいまい台集合を表わすメ
ンバシップ関数は。

例えば次のように定義される。Ｘを停止誤差（ｍ）とし
許容誤差を０．５ｍとすると、前記許容誤差内に停止で
きるあいまい台集合のメンバシップ関数μ、（ｘ）は、 と定義され、また、前記停止目標位置に正確に停止でき
るあいまい台集合のメンバシップ関数μよ（ｘ）は、 と定義される。

前記停止精度あいまい量演算装置１１２Ｚ、１２Ｐ、１
２Ｎの各出力は、それぞれが予測した停止精度を上記２
つのメンバシップ関数μｍ（ｘ）、μ２（Ｘ）の値のペ
アからなるあいまい量で表わしている。すなわち、前記
停止精度のスカラ量Ｌｚ、　ＬＰ。

ＬＨから、現在のノツチを保持した場合、および、ノツ
チを現在の値から±１ノツチ変化させた場合の停止精度
のあいまい量Ｃｚ、ｃＰ、ＣＭが次のように表される値
として求められる。

停止精度あいまい量演算装置１２２．１２Ｐ。

１２Ｎからの上記出力ｃ、、ＣＰ、ＣＮより、制御ノツ
チ演算装置１４は１例えば次に示すように条件部と結論
部とからなる制御則（１）〜（３）に従ったあいまい推
論に基づき、出力すべき制御指令すなわちノツチの選択
を行う。

（１）現在のノツチで許容範囲内に停止できるならば、
現在のノツチを保持する。

（２）＋１ノツチで停止目標位置に正確に停止できるな
らば、１ノツチ増す。

（３）−１ノツチで停止目標位置に正確に停止できるな
らば、１ノツチ減する。

上記あいまい推論による具体的なノツチの選択は、上記
制御則（１）〜（３）のうち、それぞれの条件部に対応
するメンバシップ関数の値（実施例ではそれぞれ、Ｃ２
□、ＣＰ□、　ＣＮ□）が最大となるものを選択するこ
とにより行う。なお、この制御は、ノツチ変更抑止装置
１３からのノツチ変更抑制信号Ｍのないときに行う。

本実施例においては、停止目標地点に対して許容誤差内
に停止できることを第１に考え、これに±１ノツチの変
更で、より高精度に停止できる場合に限りノツチ変更を
行うようにしたので、安全でかつ、ノツチ変更が少なく
乗り心地の良い定位置停止制御を実現できる。

上記実施例においては各種演算装置１０〜１５をハード
ウェアで構成した例を示したが、演算にはマイクロ・コ
ンピュータを用いても良い。この場合のプログラム処理
フローの一例を第６図に示した。このプログラムは、車
両の速度ｖＴ、加速度αア、停止目標地点までの距離Ｌ
工に基づいてノツチ指令Ｎ　（ｔ）を求める機能を有す
るものである。

また、前記実施例においては、制御目的である停止精度
のあいまい量を定義するためのあいまい台集合のメンバ
シップ関数を（５）式、（６）式のように定義したが１
本発明はこれに限られるものではない。例えば、第７図
に示す如く、車両速度が予め定めた速度ＶＣ（例えば１
０Ｋｍ／ｈ）以上の時には回路停止目標地点○よりＱ’
　　（例えば２ｍ）だけ手前のＱ点を目標とし、速度が
■。以下になったときに０点を目標とするように、段階
的に変化させても良い。

なお、前記実施例におけるあいまい推論においては、ノ
ツチの増減を±１ノツチとしたが、制御則の数を増やし
て、より多くのノツチ変化を選択範囲に加えても良いこ
ともいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、車両が停止目標地点
の手前の所定の位置を通過した後、ブレーキ制御動作の
開始時点に達したか否かを判断するブレーキ制御開始判
定動作を周期的に行ない、上記ブレーキ制御開始時点に
達した後は、上記車両の状態に応じたブレーキ制御指令
の決定動作を周期的に行ない、現在のブレーキ制御指令
で好ましい制御結果が得られる場合には制御指令をその
まま保持するように車両の速度制御をおこなうようにし
たため、従来の速度パターン追従方式に比較して制御指
令の切り換え回数が減少し、車両を目標位置まで乗り心
地よく運転することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の定位置停車制御装置の一例を示すブロッ
ク図、第２図はその速度パターンを示す動作説明図、第
３図は本発明の一実施例を示すブロック図、第４図、第
５図はその動作を説明するために図、第６図は本発明の
他の実施例を示す処理フローチャート、第７図は本発明
の更に他の実施例のおける速度パターンを示す図である
。 １：速度発電機、２′　：速度加速演算装置、３′　：
残距離演算装置、４：地上子、５：地点検吊器、９ニブ
レーキ装置、１０：停止誤差演算装置、１１ニブレーキ
開始指令装置、１２Ｚ。 １２Ｐ、１２Ｎ：あいまい量演算装置、１３：ノツチ変
更抑止装置、１４：制御ノツチ演算装置、１５ニブレー
キ指令演算装置。 茎 区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車両の状態に応じて制御指令を決定し、該制御指令
   により上記車両を停車させるための速度制御を行なう車
   両自動制御方法において、車両が停止目標地点の手前の
   所定の位置を通過した後、その時点で所定のブレーキ制
   御指令を与えたとした場合に生ずるであろう停止誤差を
   予測しながら車両がブレーキ制御動作を開始すべき状態
   に達したか否かを判断するブレーキ制御開始判定動作を
   周期的に行ない、上記ブレーキ制御開始状態に達した後
   は、上記車両の状態に応じたブレーキ制御指令の決定動
   作を周期的に行ない、該ブレーキ制御指令の決定は、ブ
   レーキ制御指令を現在のまま保持した場合に予測される
   の制御誤差と、上記制御指令を所定量変化させた場合に
   予測される制御誤差とをあいまい推論により比較し、そ
   の結果により前記車両に与えるべき１つの制御指令を選
   択する形式で行ない、上記ブレーキ制御指令に従って車
   両の速度制御をおこなうようにしたことを特徴とする車
   両自動制御方法。