JP2002281611A - 自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作量を階段状の離散値でしか操作端に与える
ことができない場合に、制御応答における速応性をより
一層向上すること。 【解決手段】制御対象の被制御量に対して離散値の操作
量を出力する操作端50と、被制御量であるフィードバッ
ク量を用いてもしくは予測的に、所定の処理周期毎に仮
の操作量を一次操作量として決定し出力する一次操作量
決定手段10と、一次操作量を第１の入力とし、第１の入
力と第２の入力とを合成して二次操作量を作成し出力す
る操作量合成手段20と、二次操作量を、操作端の操作の
分解能に合わせて離散値化し離散値化出力を操作端50に
対して出力する離散値化手段30と、二次操作量と離散値
化出力とに基づいて離散値化による操作量の差異分を算
出して記憶し、かつ当該離散値化による操作量の差異分
を、次周期の操作量合成手段20への第２の入力として出
力する操作量残量記憶手段40とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、階段的に離散値し
か取れないような操作量を出力する自動制御装置に係
り、特に操作量を階段状の離散値でしか操作端に与える
ことができない場合に、制御応答における速応性を向上
させるようにした自動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、移動体をあらかじめ設定した速
度で移動させたり、あるいはタンクに入る水の量を調整
して水位を一定に保つ等の制御を行なう際に、操作量と
して、連続値が取れる場合と階段状の数個の値しか取れ
ない場合とがある。

【０００３】例えば、鉄道、新交通システム等における
車両では、ブレーキ制御装置に与えるブレーキの強さの
指令は、ノッチと呼ばれる階段的な離散値でしか与えら
れていない。

【０００４】この場合、ノッチが操作端となるが、この
離散値をとる操作端を自動調整するものに、列車同士の
衝突を防止するシステムの一つとして、自動列車制御装
置がある。

【０００５】この自動列車制御装置は、前を行く列車
（先行列車）に後続の列車が衝突することのないよう
に、後続の列車の速度を制御するものである。

【０００６】その一つの手段として、後続の列車にその
列車が走行して良い地点を通知し、後続の列車では内部
に有する路線のデータと自列車の車両性能とを用いて、
列車が走行して良い地点の終点までにスムーズに停止で
きるようにするための減速目標曲線を作成し、この減速
目標曲線に沿って自列車の速度を制御する装置がある
(例えば、“特開昭58-199271号公報”、“特開平03-295
760号公報”、“特開平05-131928号公報”)。

【０００７】この場合、ブレーキ制御装置に出力するノ
ッチは数段階あり、減速目標値と実際の速度検出値とを
用いて、一定の処理周期で、ＰＩＤ制御手法等により所
要の減速度操作量を算出し、この減速度操作量をブレー
キノッチに変換して出力するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような制御装置では、所要減速度から所要ブレーキノッ
チに変換する際に差異分が生じるため、減速度目標値に
対する列車減速度の追従性が低下するといった問題点が
ある。

【０００９】一方、離散値化しても出力が出易いよう
に、制御系のゲインを上げると、外乱等の影響で減速度
制御系が不安定になり易いという問題点がある。

【００１０】本発明の目的は、操作量を階段状の離散値
でしか操作端に与えることができない場合に、制御応答
における速応性をより一層向上させることが可能な自動
制御装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に対応する発明では、階段的に離散値し
か取れないような操作量を制御対象に出力する自動制御
装置において、制御対象の被制御量に対して、離散値の
操作量を出力する操作端と、制御対象の被制御量である
フィードバック量を用いてもしくは予測的に、所定の処
理周期毎に仮の操作量を一次操作量として決定し出力す
る一次操作量決定手段と、一次操作量決定手段からの出
力である一次操作量を第１の入力とし、当該第１の入力
と第２の入力とを合成して二次操作量を作成し出力する
操作量合成手段と、操作量合成手段からの出力である二
次操作量を、操作端の操作の分解能に合わせて離散値化
し、離散値化出力を操作端に対して出力する離散値化手
段と、操作量合成手段からの出力である二次操作量と、
離散値化手段からの出力である離散値化出力とを入力
し、これらに基づいて離散値化による操作量の差異分を
算出して記憶し、かつ当該離散値化による操作量の差異
分を、次周期の操作量合成手段への第２の入力として出
力する操作量残量記憶手段とを備えている。

【００１２】従って、請求項１に対応する発明の自動制
御装置においては、以上のような手段を備えたことによ
り、離散値化により切り捨てられて制御対象に伝達され
ない分の操作量に対して次の処理周期ではその分を補償
して出力する、すなわち操作量の離散値化による差異分
を次の処理周期にて補償することができる。これによ
り、一時的には所定の操作量を制御対象に与えることは
できないが、次第に所定量に近い量を与えることがで
き、制御応答における速応性を向上させることができ
る。

【００１３】また、請求項２に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の自動制御装置において、一次
操作量決定手段として、制御対象の被制御量を検出しフ
ィードバック量として出力する被制御量検出手段と、制
御対象の被制御量の目標値を算出し出力する被制御量目
標値算出手段と、被制御量目標値算出手段からの出力で
ある被制御量の目標値と、被制御量検出手段からの出力
であるフィードバック量とを入力し、これらを基に制御
演算を行なって一次操作量を算出し出力する制御操作量
算出手段とを備えている。

【００１４】従って、請求項２に対応する発明の自動制
御装置においては、以上のような手段を備えていること
により、離散値化により切り捨てられて制御対象に伝達
されない分の被制御量操作量に対して次の処理周期では
その分を補償して出力する、すなわち被制御量操作量の
離散値化による差異分を次の処理周期にて補償すること
ができる。これにより、一時的には所定の被制御量操作
量を制御対象に与えることはできないが、次第に被制御
量所定量に近い量を与えることができ、制御応答におけ
る速応性を向上させる、すなわち被制御量の目標値に対
する制御対象の被制御量の追従性を向上させることがで
きる。

【００１５】さらに、請求項３に対応する発明では、上
記請求項１に対応する発明の自動制御装置において、操
作端として、車両に対するブレーキ指令が段階的に与え
られるブレーキ制御装置を備え、一次操作量決定手段と
して、車両の速度を検出し車両検出速度をフィードバッ
ク量として出力する車両速度検出手段と、車両の目標速
度を算出し速度目標値を出力する速度目標値算出手段
と、速度目標値算出手段からの出力である速度目標値
と、車両速度検出手段からのフィードバック量である車
両検出速度とを入力し、これらを基にフィードバック制
御演算を行なって一次操作量を算出し出力するフィード
バック制御操作量算出手段とを備えている。

【００１６】従って、請求項３に対応する発明の自動制
御装置においては、以上のような手段を備えていること
により、離散値化により切り捨てられて制御対象に伝達
されない分の速度操作量に対して次の処理周期ではその
分を補償して出力する、すなわち速度操作量の離散値化
による差異分を次の処理周期にて補償することができ
る。これにより、一時的には所定の速度操作量を制御対
象に与えることはできないが、次第に速度所定量に近い
量を与えることができ、制御応答における速応性を向上
させる、すなわち速度目標値に対する列車速度の追従性
を向上させることができる。

【００１７】一方、請求項４に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の自動制御装置において、操作
量合成手段、離散値化手段、および操作量残量記憶手段
としては、前記一次操作量決定手段における処理周期に
比べて短い周期で処理を行ない、操作端に対する操作量
を出力するようにしている。

【００１８】従って、請求項４に対応する発明の自動制
御装置においては、一次操作量を決定する制御系の時定
数に対して速い周期で操作量残量の補償を行なうことに
より、操作量を小刻みに変動させることになるが、一次
操作量を決定する周期の間、あるしきい値で決まる離散
値出力を一定で出力するのに比べて、一次操作量の切り
捨て分を少なくすることができる。これにより、制御応
答における速応性をより一層向上させることができる。

【００１９】また、請求項５に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の自動制御装置において、操作
量残量記憶手段からの出力である操作量残量を入力とし
て、当該操作量残量に対して補正係数を用いた補正演算
を行ない、かつ当該演算結果である操作量残量補正値を
操作量合成手段に対して出力する操作量残量補正手段を
付加するようにしている。

【００２０】従って、請求項５に対応する発明の自動制
御装置においては、操作量残量に定数を乗算して得られ
る操作量残量補正値を用いて、二次操作量を作成するこ
とにより、操作量の周期的な変動の周期を操作端のメン
テナンス等を考慮して調整することができる。これによ
り、制御の追従性の程度と操作量の変動周期の兼ね合い
を調整することができる。また、補正用の定数を零にす
ることにより、操作量残量を合成することをなくするこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２２】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態による自動制御装置の全体構成例を示すブロック図で
ある。

【００２３】すなわち、本実施の形態による階段的に離
散値しか取れないような操作量を制御対象に出力する自
動制御装置は、図１に示すように、一次操作量決定手段
１０と、操作量合成手段２０と、離散値化手段３０と、
操作量残量記憶手段４０と、操作端５０とから構成して
いる。

【００２４】操作端５０は、制御対象の被制御量に対し
て、離散値の操作量を出力する。

【００２５】一次操作量決定手段１０は、制御対象の被
制御量であるフィードバック量を用いてもしくは予測的
に、所定の処理周期毎に仮の操作量を一次操作量として
決定し出力する。

【００２６】操作量合成手段２０は、一次操作量決定手
段１０からの出力である一次操作量を第１の入力とし、
当該第１の入力と第２の入力とを合成して二次操作量を
作成し出力する。

【００２７】離散値化手段３０は、操作量合成手段２０
からの出力である二次操作量を、操作端５０の操作の分
解能に合わせて離散値化し、離散値化出力を操作端５０
に対して出力する。

【００２８】操作量残量記憶手段４０は、操作量合成手
段２０からの出力である二次操作量と、離散値化手段３
０からの出力である離散値化出力とを入力し、これらに
基づいて離散値化による操作量の差異分を算出して記憶
し、かつ当該離散値化による操作量の差異分を、次周期
の上記操作量合成手段２０への第２の入力として出力す
る。

【００２９】図２は、本実施の形態による自動制御装置
を制御対象として車両に適用した場合の具体的な構成例
を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ述べる。

【００３０】すなわち、本実施の形態による自動制御装
置は、図２に示すように、前記図１における操作端５０
として、ブレーキ制御装置５１を備え、さらに一次操作
量決定手段１０として、フィードバック制御操作量算出
手段１１と、車両速度検出手段７０と、速度目標値算出
手段８０とを備えている。

【００３１】ブレーキ制御装置５１は、前記離散値化手
段３０からの出力である離散値化出力が、すなわち制御
対象である車両６０に対するブレーキ指令が段階的に与
えられる。

【００３２】車両速度検出手段７０は、車両６０の被制
御量である速度を検出し、車両検出速度をフィードバッ
ク量として出力する。

【００３３】速度目標値算出手段８０は、車両６０の被
制御量の目標値である目標速度を算出し、速度目標値を
出力する。

【００３４】フィードバック制御操作量算出手段１１
は、速度目標値算出手段８０からの出力である速度目標
値と、車両速度検出手段７０からの出力である車両検出
速度とを入力し、これらを基にフィードバック制御演算
を行なって前記一次操作量を算出する。

【００３５】すなわち、本実施の形態の自動制御装置
は、車両６０の速度制御をあらかじめ設定した一定の処
理周期で行ない、車両６０の減速装置（ブレーキ装置）
に与える制御指令が離散値をとるような制御装置であ
る。

【００３６】次に、以上のように構成した本実施の形態
による自動制御装置の作用について、図２に示す構成の
自動制御装置を中心として説明する。

【００３７】図２において、まず、速度目標値算出手段
８０により、車両６０の被制御量の目標値である速度目
標値が算出される。

【００３８】また、速度検出手段７０により、車両６０
の被制御量である速度が検出される。

【００３９】そして、この算出された車両６０の速度目
標値と、車両６０の検出速度とが、フィードバック制御
操作量算出手段１１に入力される。

【００４０】フィードバック制御操作量算出手段１１で
は、これらの入力値に基づいてフィードバック制御演算
によって一次操作量が算出され、操作量合成手段２０に
出力される。

【００４１】操作量合成手段２０では、フィードバック
制御操作量算出手段１１からの一次操作量と、操作量合
成手段２０からの二次操作量と離散値化手段３０９から
の離散値出力とを入力して操作量残量を作成する操作量
残量記憶手段４０から出力される操作量残量とに基づい
て操作量が合成され、二次操作量が離散値化手段３０に
出力される。

【００４２】離散値化手段３０では、操作量合成手段２
０からの二次操作量がブレーキノッチに変換され、ブレ
ーキ制御装置５１に出力される。

【００４３】これにより、車両６０の速度が減速され
る。

【００４４】次に、上記各手段の作用について、より具
体的に詳述する。速度目標値算出手段８０では、車両６
０を速やかに停車させる場合には、ある速度から一気に
０ｋｍ／ｈになるような速度目標値が作成される。

【００４５】また、乗り心地等を優先させて車両６０の
速度を滑らかに減速させたい場合には、各時刻もしくは
各位置で所望の減速度が得られるように、速度目標値が
以下のような式に基づいて作成される。

【００４６】車両６０の停止点が決まっている場合に
は、当該停止点から逆向きに（停出点から現在位置・現
在時刻側に）計算すればよい。

【００４７】 Ｖｎ＝Ｖn-1−ｂ・△ｔ …… （１） ただし、 Ｖｎ：時刻ｎにおける速度目標値［ｋｍ／ｈ］ ｂ：減速度 ［（ｋｍ／ｈ）／ｓ］ ｔ：計算刻み時間 ［ｓ］ 減速度は、次のような式で計算される。

【００４８】 ｂ＝（Ｆｂ＋Ｒ）／ｍ・３．６ …… （２） ただし、 Ｆｂ：ブレーキ力 ［Ｎ］ Ｒ：走行抵抗 ［Ｎ］ ｍ：車両質量 ［ｋｇ］ 速度検出手段７０では、車両６０の速度が検出される。

【００４９】この速度検出手段７０としては、例えば車
両６０の車輪軸に設置された速度発電機でもよいし、加
速度計を応用したもの、ドップラレーダを応用したもの
等を用いてもよい。

【００５０】すなわち、車両６０の速度制御の性能仕様
に見合う精度で速度が検出できるものであればよい。

【００５１】フィードバック制御操作量算出手段１１で
は、例えばＰＩＤ制御方式を応用して、一次操作量が決
定される。本実施の形態の方式では、速度検出値と速度
目標値との偏差に対して、その積分項、微分項、定数項
が作成され、それぞれにある定数をかけ合せた後に加算
して操作量とされる（本方式の詳細については、例えば
参考書籍「ＰＩＤ制御（須田信英著）」等により知られ
ている）。

【００５２】操作量合成手段２０では、一次操作量決定
手段１０で算出した一次操作量と、操作量残量記憶手段
４０で算出した前処理周期における操作量残量とを足し
合わせて、二次操作量が得られる。離散値化手段３０で
は、この二次操作量が、ヒステリシス特性を有する離散
値化方法で離散値化され、操作端５０であるブレーキ制
御装置５１に対して出力される。

【００５３】図３は、かかるヒステリシス特性を有する
離散値化方法の一例を示す特性図である。

【００５４】すなわち、図３に示すように、二次操作量
の値に対して、操作量を増加させる場合と減少させる場
合とで、離散埴化のしきい値が異なる。

【００５５】図４は、操作量残量の算出方法の一例を示
す特性図である。

【００５６】すなわち、操作量残量記憶手段４０では、
あらかじめ離散値化のためのヒステリシスしきい値を決
める際に考慮した出力想定曲線Ａに対して、実際の離散
値化の結果得られる操作量分との差分である操作量残量
が算出される。

【００５７】出力想定曲線Ａは、本実施の形態では、離
散値の際の二次操作量のしきい値の中間値が、離散値の
中間値になるように設定している（図３中のｑ，ｐで表
わした部分）。

【００５８】図４の場合には、前回の離散値出力が１で
あるとすると、今回の二次操作量ａに対して離散値２が
選択される。

【００５９】この際、二次操作量としては、aに対して
標準的にはｆ（２）の操作量しか見込めないと判断し、
ａ−ｆ（２）を操作量残量と考える。

【００６０】なお、ここで、出力想定曲線Ａとヒステリ
シスしきい値との関係は、ここでは前述のように設定し
たが、図５の出力想定曲線をａ’のように設定すること
もでき、本発明はこれらの設定方法に特定されるもので
はない。

【００６１】図１における一次操作量決定手段１０で
は、外乱（制御対象が車両である場合には、例えば走行
路の勾配、対向車両による走行抵抗、ブレーキの効き方
のバラツキ等）により変動した場合や、目標値変化に対
して制御対象を制御するために、フィードバック方式、
もしくはフィードフォワード方式、あるいは必要に応じ
てこれらの方式の組み合わせにより、操作量を決定し
て、一次操作量が算出される。

【００６２】また、上記実施の形態では、フィードバッ
ク方式の場合について算出方法を説明したが、本発明は
この算出方法に特定されるものではない。

【００６３】図６は、制御目標値がランプ状に増加して
いくケースにおいて、一次操作量決定手段１０におい
て、一次操作量を決定した時の操作端５０に出力される
離散値化出力を算出する様子を示す特性図である。

【００６４】図６に示すように、一次操作量の変化幅に
対して離散値化のしきい値が大きい場合には、そのまま
一次操作量を離酸化すると、点線で示した出力となり、
本来計画した操作量に比べて小さく抑えられていること
がわかる。

【００６５】これに対して、太い実線は、本実施の形態
により操作量残量の合成を行なった後の二次操作量を離
散値化したものである。

【００６６】すなわち、一次操作量に近い操作量が出力
されることがわかる。

【００６７】上述したように、本実施の形態による自動
制御装置では、離散値化により切り捨てられて制御対象
に伝達されない分の操作量に対して次の処理周期ではそ
の分を補償して出力する、すなわち操作量の離散値化に
よる差異分を次の処理周期にて補償することができる。

【００６８】これにより、一時的には所定の操作量を制
御対象に与えることはできないが、次第に所定量に近い
量を与えることができ、制御応答における速応性を向上
させることが可能となる。

【００６９】また、離散値化手段３０がヒステリシスを
含む場合でも行なえるため、特にブレーキノッチの選択
については、頻度の高い切替えは乗り心地と機器のメン
テナンスの面から好ましくないことから、切替え頻度を
低減する目的でヒステリシスを導入することが考えられ
る。

【００７０】このヒステリシスは、操作量を増やす場合
と減らす場合とで離散値化のしきい値を変えるものであ
り、操作量残量記憶手段４０では、このヒステリシス特
性を有する離散値化処理をも対象とすることができる。

【００７１】（第２の実施の形態）本実施の形態による
自動制御装置は、前記第１の実施の形態による自動制御
装置において、操作量合成手段２０、離散値化手段３
０、および操作量残量記憶手段４０としては、一次操作
量決定手段１０もしくはフィードバック制御操作量算出
手段１１における処理周期に比べて短い周期で処理を行
ない、操作端５０に対する操作量を出力する構成として
いる。

【００７２】次に、以上のように構成した本実施の形態
による自動制御装置においては、操作量合成手段２０と
離散値化手段３０と操作量残量記憶手段４０では、一次
操作量決定手段１０もしくはフィードバック制御操作量
算出手段１１の処理周期に比べて短い周期で処理が行な
われる。

【００７３】図７は、本実施の形態における操作量合成
手段２０の作用をヒステリシス幅を零にした場合につい
て示す特性図である。

【００７４】すなわち、一次操作量を算出する制御系の
時定数に対して速い周期で操作量残量の補償を行なうた
め、操作量を小刻みに変動させることになるが、一次操
作量を決定する周期の間、あるしきい値で決まる離散値
出力を一定で出力するのに比べて、一次操作量の切り捨
て分を少なくすることができる。

【００７５】これにより、制御応答における速応性をよ
り一層向上させることができる。

【００７６】上述したように、本実施の形態による自動
制御装置では、制御応答における速応性をより一層向上
させることが可能となる。

【００７７】（第３の実施の形態）図８は、本実施の形
態による自動制御装置の構成例を示すブロック図であ
り、図２と同一部分には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００７８】すなわち、本実施の形態による自動制御装
置は、図８に示すように、前記図２に操作量残量補正手
段９０を付加した構成としている。

【００７９】操作量残量補正手段９０は、前記操作量残
量記憶手段４０からの出力である操作量残量を入力とし
て、当該操作量残量に対して補正係数を用いた補正演算
を行ない（定数を乗算し）、かつ当該乗算結果である操
作量残量補正値を前記操作量合成手段２０に対して出力
する。

【００８０】次に、以上のように構成した本実施の形態
による自動制御装置においては、操作量残量補正手段９
０では、操作量残量記憶手段４０からの出力である操作
量残量に定数が掛け合わされ、その結果である操作量残
量補正量が操作量合成手段２０に対して出力される。

【００８１】ここでは、一次操作量に操作量残量を足し
合わせる効果の度合いを選択するために、操作量残量に
あらかじめ設定した定数が掛け合わされる。

【００８２】操作量合成手段２０では、この定数を掛け
て補正した操作量残量補正量が一次操作量に足し合わさ
れる。

【００８３】これにより、操作量の周期的な変動の周期
を、操作端５０のメンテナンス等を考慮して調整するこ
とができる。

【００８４】これにより、減速制御の追従性の程度と操
作量の変動周期の兼ね合いを調整することができる。

【００８５】また、補正用の定数を零にすることによ
り、操作量残量を合成することをなくすることができ
る。

【００８６】例えば、時間帯を変えたり、条件設定を行
なうことにより、操作量残量を合成する場合としない場
合とを、容易に切り替えることもできる。

【００８７】上述したように、本実施の形態による自動
制御装置では、制御の追従性の程度と操作量の変動周期
の兼ね合いを調整することが可能となる。

【００８８】（その他の実施の形態）尚、本発明は、上
記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階で
はその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施す
ることが可能である。例えば、前記実施の形態の自動制
御装置は、本発明の自動制御装置を制御対象として車両
に適用し、車両の速度制御をあらかじめ設定した一定の
処理周期で行ない、車両の減速装置（ブレーキ装置）に
与える制御指令が離散値をとるような制御装置とした場
合について説明したが、これに限らず、階段的に離散値
しか取れないような操作量を他の制御対象に出力する自
動制御装置についても、本発明を同様に適用して前述の
場合と同様の作用効果を得ることが可能である。また、
各実施の形態は可能な限り適宜組合わせて実施してもよ
く、その場合には組合わせた作用効果を得ることができ
る。さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が
含まれており、開示される複数の構成要件における適宜
な組合わせにより、種々の発明を抽出することができる。
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの
構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題
の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発
明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一
つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構
成を発明として抽出することができる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動制御
装置によれば、離散値化により切り捨てられて制御対象
に伝達されない分の操作量に対して次の処理周期ではそ
の分を補償して出力する、すなわち操作量の離散値化に
よる差異分を次の処理周期にて補償するようにしている
ので、操作量を階段状の離散値でしか操作端に与えるこ
とができない場合に、制御応答における速応性をより一
層向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動制御装置の第１の実施の形態
を示すブロック図。

【図２】同第１の実施の形態による自動制御装置を制御
対象として車両に適用した場合の具体的な構成例を示す
ブロック図。

【図３】同第１の実施の形態による自動制御装置におけ
る離散値化の方法を説明するための特性図。

【図４】同第１の実施の形態による自動制御装置におけ
る操作量残量の算出方法を説明するための特性図。

【図５】同第１の実施の形態による自動制御装置におけ
る操作量残量の算出方法を説明するための特性図。

【図６】図２の自動制御装置において算出される操作量
の推移の一例を説明するための特性図。

【図７】本発明の第２の実施の形態による自動制御装置
において算出される操作量の推移の一例を説明するため
の特性図。

【図８】本発明による自動制御装置の第３の実施の形態
を示すブロック図。

【符号の説明】

１０…一次操作量決定手段 １１…フィードバック制御操作量算出手段 ２０…操作量合成手段 ３０…離散値化手段 ４０…操作量残量記憶手段 ５０…操作端 ５１…ブレーキ制御装置 ６０…車両 ７０…速度検出手段 ８０…速度目標値算出手段 ９０…操作量残量補正手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明石 征邦 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 3D046 BB17 HH22 JJ00 JJ03 5H004 GA02 GB11 HB08 KA01 KA05 KA47 KB02 KB04 KB06 5H115 PA08 PC01 PC06 PG01 PG04 PI01 QE10 QI24 QN06 QN22 QN23 QN24 RB02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階段的に離散値しか取れないような操作
   量を制御対象に出力する自動制御装置において、 前記制御対象の被制御量に対して、離散値の操作量を出
   力する操作端と、 前記制御対象の被制御量であるフィードバック量を用い
   てもしくは予測的に、所定の処理周期毎に仮の操作量を
   一次操作量として決定し出力する一次操作量決定手段
   と、 前記一次操作量決定手段からの出力である一次操作量を
   第１の入力とし、当該第１の入力と第２の入力とを合成
   して二次操作量を作成し出力する操作量合成手段と、 前記操作量合成手段からの出力である二次操作量を、前
   記操作端の操作の分解能に合わせて離散値化し、離散値
   化出力を前記操作端に対して出力する離散値化手段と、 前記操作量合成手段からの出力である二次操作量と、前
   記離散値化手段からの出力である離散値化出力とを入力
   し、これらに基づいて前記離散値化による操作量の差異
   分を算出して記憶し、かつ当該離散値化による操作量の
   差異分を、次周期の前記操作量合成手段への前記第２の
   入力として出力する操作量残量記憶手段と、 を備えて成ることを特徴とする自動制御装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の自動制御装置にお
   いて、 前記一次操作量決定手段として、 前記制御対象の被制御量を検出しフィードバック量とし
   て出力する被制御量検出手段と、 前記制御対象の被制御量の目標値を算出し出力する被制
   御量目標値算出手段と、 前記被制御量目標値算出手段からの出力である被制御量
   の目標値と、前記被制御量検出手段からの出力であるフ
   ィードバック量とを入力し、これらを基に制御演算を行
   なって前記一次操作量を算出し出力する制御操作量算出
   手段とを備えたことを特徴とする自動制御装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の自動制御装置にお
   いて、 前記操作端として、車両に対するブレーキ指令が段階的
   に与えられるブレーキ制御装置を備え、 前記一次操作量決定手段として、 前記車両の速度を検出し車両検出速度をフィードバック
   量として出力する車両速度検出手段と、 前記車両の目標速度を算出し速度目標値を出力する速度
   目標値算出手段と、 前記速度目標値算出手段からの出力である速度目標値
   と、前記車両速度検出手段からのフィードバック量であ
   る車両検出速度とを入力し、これらを基にフィードバッ
   ク制御演算を行なって前記一次操作量を算出し出力する
   フィードバック制御操作量算出手段とを備えたことを特
   徴とする自動制御装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１に記載の自動制御装置にお
   いて、 前記操作量合成手段、前記離散値化手段、および前記操
   作量残量記憶手段としては、前記一次操作量決定手段に
   おける処理周期に比べて短い周期で処理を行ない、前記
   操作端に対する操作量を出力するようにしたことを特徴
   とする自動制御装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１に記載の自動制御装置にお
   いて、 前記操作量残量記憶手段からの出力である操作量残量を
   入力として、当該操作量残量に対して補正係数を用いた
   補正演算を行ない、かつ当該演算結果である操作量残量
   補正値を前記操作量合成手段に対して出力する操作量残
   量補正手段を付加したことを特徴とする自動制御装置。