JP5828556B2 - Brake operating device for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、鉄道車両等の各種の車両を減速するために使用される車両用ブレーキ操作装置に関する。   The present invention relates to a vehicular brake operating device used for decelerating various types of vehicles such as railway vehicles.

車両用ブレーキ操作装置は、鉄道車両等の各種の車両を減速するために使用される。特開平06−086411号公報(特許文献1)に開示されている車両用ブレーキ操作装置は、ハンドルの絶対位置を検出するエンコーダーと、ノッチ信号を出力するノッチ演算手段と、を備えている。同文献は、機構的に単純な車両用ブレーキ操作装置を得ることができると述べている。   The vehicle brake operating device is used to decelerate various types of vehicles such as railway vehicles. A vehicle brake operating device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-086411 (Patent Document 1) includes an encoder that detects an absolute position of a steering wheel, and a notch calculation unit that outputs a notch signal. This document states that a mechanically simple vehicle brake operating device can be obtained.

特開2009−289239号公報(特許文献2)に開示されている車両用ブレーキ操作装置は、ケースと、このケースに枢着される操作レバーと、この操作レバーの揺動操作により押圧されるロードセルからなる力検出装置と、を備えている。同文献は、この車両用ブレーキ操作装置によれば、運転士の意図と車両の状態(加速力または減速力)を一致させ、制御の実感を伴うことによる操作性の向上を図ることができると述べている。   A vehicle brake operating device disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 2009-289239 (Patent Document 2) includes a case, an operating lever pivotally attached to the case, and a load cell pressed by a swinging operation of the operating lever. A force detecting device. According to this document, according to the vehicle brake operation device, the driver's intention and the state of the vehicle (acceleration force or deceleration force) can be matched, and the operability can be improved due to the actual feeling of control. Says.

特開平06−086411号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-086411 特開2009−289239号公報JP 2009-289239 A

特開平06−086411号公報(特許文献1)に開示されているように、ノッチ位置(操作レバーの絶対的な位置または角度)に応じてブレーキ操作が行なわれる場合がある。ノッチ位置間で行なわれるブレーキ操作は、高速で走行する車両を一定の減速度で減速したり、減速度を段階的に下げつつ減速したりしやすいという特徴を有する。   As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 06-086411 (Patent Document 1), a brake operation may be performed according to a notch position (absolute position or angle of an operation lever). The brake operation performed between the notch positions has a feature that it is easy to decelerate a vehicle traveling at a high speed at a constant deceleration, or decelerate while gradually decreasing the deceleration.

しかしながら、ノッチ位置間で行なわれるブレーキ操作においては、操作レバーをノッチ位置間で移動させるために、操作レバーに力を入れて操作レバーは一気に移動される必要がある。したがって、ノッチ位置間で行なわれるブレーキ操作は、比較的に大まかな動作が必要となるため操作量(ブレーキ量)が直感的に判断しにくく、また、大きなストローク動作が必要となるため応答特性も良くない。   However, in the brake operation performed between the notch positions, in order to move the operation lever between the notch positions, it is necessary to apply force to the operation lever and move the operation lever at a stroke. Therefore, the brake operation performed between the notch positions requires a relatively rough operation, so it is difficult to intuitively determine the operation amount (brake amount), and a large stroke operation is required, so the response characteristics are also good. Not good.

特開2009−289239号公報(特許文献2)に開示されているように、中立位置において揺動可能に支持された操作レバーからロードセルへの押圧量に応じてブレーキ操作が行なわれる場合もある。ロードセルなどの力検出装置を用いたブレーキ操作は、応答特性が良く、操作量を直感的に判断し易いため、低速で走行する車両の減速度を微調整しやすいという特徴を有する。   As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-289239 (Patent Document 2), there is a case in which a brake operation is performed in accordance with a pressing amount from an operation lever supported so as to be swingable in a neutral position to a load cell. Brake operation using a force detection device such as a load cell has the characteristics that the response characteristics are good and the operation amount can be easily determined intuitively, so that the deceleration of a vehicle traveling at a low speed can be easily finely adjusted.

しかしながら、ロードセルなどの力検出装置を用いたブレーキ操作は、力検出装置に対する複数回の入力動作によって行なわれるため、高速で走行する車両を比較的大きな減速度で減速することには向いていない。したがって従来の車両用ブレーキ操作装置を用いたブレーキ動作では、走行している車両を所定の位置に確実に停止させることは容易ではなく、運転士の熟練が必要とされていた。   However, since the brake operation using a force detection device such as a load cell is performed by a plurality of input operations to the force detection device, it is not suitable for decelerating a vehicle traveling at a high speed with a relatively large deceleration. Therefore, in the brake operation using the conventional vehicle brake operation device, it is not easy to reliably stop the traveling vehicle at a predetermined position, and the skill of the driver is required.

本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであって、簡便なブレーキ操作で車両を所定の位置に容易に停止させることが可能な車両用ブレーキ操作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 circumstances, and an object thereof is to provide a vehicle brake operation device capable of easily stopping a vehicle at a predetermined position by a simple brake operation. To do.

本発明に基づく車両用ブレーキ操作装置は、車両を減速するために使用される車両用ブレーキ操作装置であって、手動によって操作される操作レバーと、上記操作レバーに対する操作量に応じたブレーキ指示信号を出力するブレーキ信号出力部と、を備え、上記操作レバーは、複数の目盛り位置の間を移動可能に構成される第1操作状態と、複数の上記目盛り位置の間の移動が規制される第2操作状態と、を有し、上記ブレーキ信号出力部は、上記操作レバーが上記第1操作状態を形成しているときは、手動によって設定された上記操作レバーの上記目盛り位置に応じた上記ブレーキ指示信号を出力し、上記操作レバーが上記第2操作状態を形成しているときは、手動によって上記操作レバーに加えられた操作力に応じた上記ブレーキ指示信号を上記第1操作状態での上記ブレーキ指示信号に重畳するように出力する。   A vehicle brake operation device according to the present invention is a vehicle brake operation device used for decelerating a vehicle, and includes an operation lever operated manually and a brake instruction signal corresponding to an operation amount with respect to the operation lever. A brake signal output unit that outputs a first operation state in which the operation lever is configured to be movable between a plurality of scale positions, and a movement between the plurality of scale positions is restricted. The brake signal output unit, when the operation lever is in the first operation state, the brake signal output unit according to the scale position of the operation lever set manually. When the operation signal is output and the operation lever is in the second operation state, the brake instruction signal corresponding to the operation force applied to the operation lever manually is applied. The output to be superimposed on the brake command signal in the first operation state.

好ましくは、本発明に基づく上記の車両用ブレーキ操作装置は、上記操作レバーが複数の上記目盛り位置の間を段階的に移動するように上記操作レバーの回動量を規定するノッチ機構と、上記操作レバーの回動軸上に設けられ、上記操作レバーの回動量を検出するエンコーダーと、上記操作レバーの根元に設けられた応力センサーと、をさらに備え、上記応力センサーは、上記操作力によって上記操作レバーが弾性変形した際に上記操作レバーの弾性変形量を検出し、上記操作レバーが上記第2操作状態を形成しているときは、上記ブレーキ信号出力部は、上記エンコーダーが検出した上記操作レバーの回動量の値に基づいて上記エンコーダーから出力された信号に、上記応力センサーが検出した上記弾性変形量の値に基づいて上記応力センサーから出力された信号を重畳して上記ブレーキ指示信号を出力する。
好ましくは、上記操作レバーが上記第2操作状態を形成しているときは、電磁ブレーキの作動によって上記操作レバーの回動が規制される。
Preferably, the vehicle brake operation device according to the present invention includes a notch mechanism that defines a rotation amount of the operation lever so that the operation lever moves stepwise between the plurality of scale positions, and the operation An encoder provided on a pivot shaft of the lever for detecting a rotation amount of the operation lever ; and a stress sensor provided at a base of the operation lever , wherein the stress sensor is configured to operate the operation by the operation force. When the lever is elastically deformed, the amount of elastic deformation of the operation lever is detected, and when the operation lever forms the second operation state, the brake signal output unit detects the operation lever detected by the encoder. to the amount of rotation of the value signal output from the encoder on the basis of, the stress sensor based on the value of the elastic deformation of the stress sensor detects By superimposing the signals output from the over outputs the brake command signal.
Preferably, when the operation lever is in the second operation state, the operation lever is restricted from rotating by the operation of the electromagnetic brake.

好ましくは、本発明に基づく上記の車両用ブレーキ操作装置は、上記第1操作状態と上記第2操作状態とを切り換える制御部をさらに備え、上記制御部は、上記車両が所定の速度以上で走行しているときは上記操作レバーを上記第1操作状態に設定し、上記車両が上記所定の速度未満で走行しているときは上記操作レバーを上記第2操作状態に設定する。   Preferably, the vehicle brake operation device according to the present invention further includes a control unit that switches between the first operation state and the second operation state, and the control unit travels the vehicle at a predetermined speed or more. When the vehicle is running, the operation lever is set to the first operation state, and when the vehicle is traveling below the predetermined speed, the operation lever is set to the second operation state.

好ましくは、本発明に基づく上記の車両用ブレーキ操作装置は、上記第1操作状態と上記第2操作状態とを切り換える制御部をさらに備え、上記制御部は、上記車両が目標停止位置まで所定の距離以上の位置で走行しているときは上記操作レバーを上記第1操作状態に設定し、上記車両が上記目標停止位置まで上記所定の距離未満の位置で走行しているときは上記操作レバーを上記第2操作状態に設定する。   Preferably, the vehicle brake operation device according to the present invention further includes a control unit that switches between the first operation state and the second operation state, and the control unit is configured to perform predetermined operation until the vehicle reaches a target stop position. When the vehicle is traveling at a distance or longer, the operation lever is set to the first operation state, and when the vehicle is traveling to the target stop position at a position less than the predetermined distance, the operation lever is The second operation state is set.

本発明によれば、簡便なブレーキ操作で車両を所定の位置に容易に停止させることが可能な車両用ブレーキ操作装置を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a vehicle brake operation device that can easily stop a vehicle at a predetermined position by a simple brake operation.

参考技術1おける車両を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the vehicle in the reference technique 1. FIG. 参考技術1における車両用ブレーキ操作装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the brake operating device for vehicles in the reference technique 1. 参考技術2における車両用ブレーキ操作装置を示す側面図である。It is a side view which shows the brake operation apparatus for vehicles in the reference technique 2. 参考実験例1の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the reference experiment example 1. FIG. 参考実験例2の結果(角度入力方式)を示す図である。It is a figure which shows the result (angle input system) of the reference experiment example 2. FIG. 参考実験例2の結果(力入力方式)を示す図である。It is a figure which shows the result (force input method) of the reference experiment example 2. FIG. 実施の形態における車両用ブレーキ操作装置を模式的に示す正面図である。1 is a front view schematically showing a vehicle brake operating device in an embodiment. 実施の形態における車両用ブレーキ操作装置の制御ブロックを示す図である。It is a figure which shows the control block of the brake operating device for vehicles in embodiment. 実施の形態における車両用ブレーキ操作装置(第1操作状態)を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the brake operation apparatus for vehicles (1st operation state) in embodiment. 実施の形態における車両用ブレーキ操作装置(第1操作状態)を示す側面図である。It is a side view which shows the brake operation apparatus for vehicles (1st operation state) in embodiment. 実施の形態における車両用ブレーキ操作装置(第2操作状態)を示す側面図である。It is a side view which shows the brake operation apparatus for vehicles in embodiment (2nd operation state). (A)は、実施の形態における車両用ブレーキ操作装置を用いて車両を減速するときの、時間と電車速度との関係を示す図である。(B)は、実施の形態における車両用ブレーキ操作装置を用いて車両を減速するときの、時間とブレーキ指示信号の出力値との関係を示す図である。(A) is a figure which shows the relationship between time and a train speed when decelerating a vehicle using the brake operation apparatus for vehicles in embodiment. (B) is a figure which shows the relationship between time and the output value of a brake instruction | indication signal when decelerating a vehicle using the vehicle brake operation apparatus in embodiment. (A)は、実施の形態における車両用ブレーキ操作装置を用いて車両を減速するときの、時間と電車速度との関係を示す図(変形例)である。(B)は、実施の形態における車両用ブレーキ操作装置を用いて車両を減速するときの、時間とブレーキ指示信号の出力値との関係を示す図(変形例)である。(A) is a figure (modification) which shows the relationship between time and a train speed when decelerating a vehicle using the brake operation device for vehicles in an embodiment. (B) is a figure (modification) which shows the relationship between time and the output value of a brake instruction | indication signal when decelerating a vehicle using the vehicle brake operation apparatus in embodiment. 実施の形態における車両用ブレーキ操作装置の制御ブロックの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the control block of the brake operation apparatus for vehicles in embodiment. 実施の形態における車両用ブレーキ操作装置の制御ブロックの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the control block of the brake operation apparatus for vehicles in embodiment.

[参考技術]
本発明に基づく実施の形態について説明する前に、図1〜図6を参照して、本発明に関する参考技術について説明する。参考技術の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
[Reference technology]
Before describing an embodiment based on the present invention, reference techniques related to the present invention will be described with reference to FIGS. In the description of the reference technique, the same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated.

(参考技術1:角度入力方式)
図1は、参考技術1おける車両100を模式的に示す図である。車両100は、いわゆる電車または新幹線などの鉄道車両である。車両100は、本体50、車輪52、および、ブレーキ制御装置54を備えている。車両100は、車輪52を利用して線路56の上を走行する。本体50の中には、操縦席60が設けられる。操縦席60には、操作盤62および椅子64が設けられる。
(Reference technology 1: Angle input method)
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a vehicle 100 according to Reference Technique 1. The vehicle 100 is a railway vehicle such as a so-called train or Shinkansen. The vehicle 100 includes a main body 50, wheels 52, and a brake control device 54. The vehicle 100 travels on the track 56 using the wheels 52. A cockpit 60 is provided in the main body 50. The cockpit 60 is provided with an operation panel 62 and a chair 64.

操作盤62には、車両用ブレーキ操作装置10が設けられる。車両用ブレーキ操作装置10は、運転士の手動によって操作される。運転士が車両用ブレーキ操作装置10を操作することによって、ブレーキ指示信号がブレーキ制御装置54に送出される。ブレーキ制御装置54は、受け取ったブレーキ指示信号に基づいて、ブレーキ機構(図示せず)を駆動する。車輪52の回転が制限されることによって、本体50は、減速したり停止したりする。   The operation panel 62 is provided with a vehicle brake operation device 10. The vehicle brake operating device 10 is operated manually by a driver. When the driver operates the vehicle brake operation device 10, a brake instruction signal is sent to the brake control device 54. The brake control device 54 drives a brake mechanism (not shown) based on the received brake instruction signal. By restricting the rotation of the wheel 52, the main body 50 decelerates or stops.

図2は、参考技術1における車両用ブレーキ操作装置10を示す斜視図である。以下、車両用ブレーキ操作装置10によるブレーキ操作は、「角度入力方式」という場合がある。   FIG. 2 is a perspective view showing the vehicle brake operation device 10 according to the reference technique 1. FIG. Hereinafter, the brake operation by the vehicle brake operation device 10 may be referred to as an “angle input method”.

車両用ブレーキ操作装置10は、把持部11、支持部14、スリット12、および、複数の目盛り13などを含んでいる。把持部11および支持部14によって、T字状の操作レバーが構成されている。支持部14は、操作盤62に設けられたスリット12の内側を矢印AR10方向に往復移動可能に構成されている。   The vehicle brake operation device 10 includes a gripping part 11, a support part 14, a slit 12, a plurality of scales 13, and the like. The grip portion 11 and the support portion 14 constitute a T-shaped operation lever. The support portion 14 is configured to be capable of reciprocating in the direction of the arrow AR10 inside the slit 12 provided in the operation panel 62.

目盛り13の位置は、いわゆるノッチ位置に対応している。目盛り13の位置は、エンコーダー(図示せず)によって読み取られる。エンコーダーが読み取った目盛り13の位置に応じて、車両用ブレーキ操作装置10の操作によって生成されるブレーキ指示信号の大きさが決定される。   The position of the scale 13 corresponds to a so-called notch position. The position of the scale 13 is read by an encoder (not shown). The magnitude of the brake instruction signal generated by the operation of the vehicle brake operation device 10 is determined according to the position of the scale 13 read by the encoder.

運転士は、把持部11を矢印AR10方向に移動させ、操作レバーを所望の目盛り13の位置に設定する。運転士が設定した操作レバー(把持部11)の目盛り13の位置に応じて、所定の大きさを有するブレーキ指示信号がブレーキ制御装置54(図1参照)に送出される。   The driver moves the gripping part 11 in the direction of the arrow AR10 and sets the operation lever to the desired scale 13 position. A brake instruction signal having a predetermined magnitude is sent to the brake control device 54 (see FIG. 1) according to the position of the scale 13 of the operation lever (gripping part 11) set by the driver.

冒頭に述べたように、目盛り13のようなノッチ位置間で行なわれる車両用ブレーキ操作装置10のブレーキ操作は、高速で走行する車両を一定の減速度で減速したり、減速度を段階的に下げつつ減速したりしやすいという特徴を有する。   As described at the beginning, the brake operation of the vehicle brake operation device 10 performed between the notch positions such as the scale 13 is performed by decelerating a vehicle traveling at a high speed with a constant deceleration, or by gradually reducing the deceleration. It is easy to decelerate while being lowered.

しかしながら、車両用ブレーキ操作装置10のブレーキ操作においては、ノッチ位置を目視で確認することによって減速状態を知ることができるが、操作レバーをノッチ位置間で移動させるために、操作レバーに力を入れて操作レバーは一気に移動される必要がある。したがって、ノッチ位置間で行なわれるブレーキ操作は、比較的に大まかな動作が必要となるため操作量(ブレーキ量)が直感的に判断しにくく、また、大きなストローク動作が必要となるため応答特性も良くない。   However, in the brake operation of the vehicle brake operation device 10, the deceleration state can be known by visually confirming the notch position. However, in order to move the operation lever between the notch positions, force is applied to the operation lever. The operating lever needs to be moved at once. Therefore, the brake operation performed between the notch positions requires a relatively rough operation, so it is difficult to intuitively determine the operation amount (brake amount), and a large stroke operation is required, so the response characteristics are also good. Not good.

(参考技術2:力入力方式)
図3は、参考技術2における車両用ブレーキ操作装置20を示す側面図である。以下、車両用ブレーキ操作装置20によるブレーキ操作は、「力入力方式」という場合がある。
(Reference technique 2: Force input method)
FIG. 3 is a side view showing the vehicle brake operation device 20 according to Reference Technique 2. Hereinafter, the brake operation by the vehicle brake operation device 20 may be referred to as a “force input method”.

車両用ブレーキ操作装置20は、把持部21、支持部24、アクチュエータ23、荷重検出部26を有するロードセル25、および、荷重検出部28を有するロードセル27などを含んでいる。把持部21および支持部24によって、操作レバーが構成されている。操作レバーは、アクチュエータ23と一体的に構成されているとともに、揺動軸22を中心として矢印AR20方向に揺動可能に構成されている。   The vehicle brake operation device 20 includes a gripping portion 21, a support portion 24, an actuator 23, a load cell 25 having a load detection portion 26, a load cell 27 having a load detection portion 28, and the like. The gripping portion 21 and the support portion 24 constitute an operation lever. The operation lever is configured integrally with the actuator 23 and is configured to be swingable in the direction of the arrow AR20 about the swing shaft 22.

ロードセル25およびロードセル27は、アクチュエータ23を挟んで互いに対向するように配置されている。操作レバーおよびアクチュエータ23は、操作レバーに操作力が付与されていない状態においては中立の状態を形成するように、バネなどの弾性手段によって支持されている。換言すると、操作レバーに操作力が付与されていない状態においては、操作レバーはニュートラルの状態を形成し、アクチュエータ23は荷重検出部26および荷重検出部28の双方を作動させないように構成されている。   The load cell 25 and the load cell 27 are disposed so as to face each other with the actuator 23 interposed therebetween. The operating lever and the actuator 23 are supported by elastic means such as a spring so as to form a neutral state when no operating force is applied to the operating lever. In other words, in a state where no operating force is applied to the operating lever, the operating lever forms a neutral state, and the actuator 23 is configured not to operate both the load detecting unit 26 and the load detecting unit 28. .

たとえば、操作レバーおよびアクチュエータ23が図3中の実線に示す位置から点線に示す位置に回動されたとする。この場合、ロードセル25の荷重検出部26が、アクチュエータ23から操作力を受ける。荷重検出部26が検出した操作力に応じて、ブレーキ制御装置54(図1参照)に送出されるブレーキ指示信号の出力値が大きくなる。   For example, it is assumed that the operation lever and the actuator 23 are rotated from the position indicated by the solid line in FIG. 3 to the position indicated by the dotted line. In this case, the load detection unit 26 of the load cell 25 receives an operation force from the actuator 23. The output value of the brake instruction signal sent to the brake control device 54 (see FIG. 1) increases in accordance with the operating force detected by the load detector 26.

一方で、操作レバーおよびアクチュエータ23が上記とは反対方向に回動されたとする。この場合、ロードセル27の荷重検出部28が、アクチュエータ23から操作力を受ける。荷重検出部28が検出した操作力に応じて、ブレーキ制御装置54(図1参照)に送出されるブレーキ指示信号の出力値が小さくなる。   On the other hand, it is assumed that the operation lever and the actuator 23 are rotated in the opposite direction. In this case, the load detection unit 28 of the load cell 27 receives an operation force from the actuator 23. The output value of the brake instruction signal sent to the brake control device 54 (see FIG. 1) decreases according to the operating force detected by the load detection unit 28.

運転士が把持部21を矢印AR20方向に小刻みに移動させることによって、出力値が細かく調整されたブレーキ指示信号を得ることができる。   When the driver moves the gripping portion 21 in the direction of the arrow AR20, a brake instruction signal whose output value is finely adjusted can be obtained.

冒頭に述べたように、ロードセル25,27などの力検出装置を用いた車両用ブレーキ操作装置20のブレーキ操作は、応答特性が良く、操作量を直感的に判断し易いため、低速で走行する車両の減速度を微調整しやすいという特徴を有する。しかしながら、車両用ブレーキ操作装置20を用いたブレーキ操作は、高速で走行する車両を比較的大きな減速度で減速することには向いていない。   As described at the beginning, the brake operation of the vehicle brake operation device 20 using a force detection device such as the load cells 25 and 27 has good response characteristics and makes it easy to intuitively determine the operation amount, so that the vehicle operates at a low speed. It has a feature that it is easy to finely adjust the deceleration of the vehicle. However, the brake operation using the vehicle brake operation device 20 is not suitable for decelerating a vehicle traveling at a high speed with a relatively large deceleration.

(参考実験例1)
図4を参照して、上記の参考技術1(角度入力方式)および参考技術2(力入力方式)に関して行なった参考実験例1およびその結果について説明する。
(Reference Experiment Example 1)
With reference to FIG. 4, a reference experimental example 1 and its results performed with respect to the reference technique 1 (angle input method) and the reference technique 2 (force input method) will be described.

まず、以下のモデル条件を有するシミュレーターを設計し、3名の被験者(22歳前後の男子大学生)を対象に実験を行なった。モデル条件としては、シミュレーター上に走行する鉄道車両を描画し、鉄道車両の初期位置から目標停車位置までの距離を62mに設定し、初期位置における車両速度を30km/hに設定し、初期位置における車両の減速度を0.56m/sに設定した。 First, a simulator having the following model conditions was designed, and experiments were conducted on three subjects (male university students around 22 years old). As model conditions, a railway vehicle traveling on the simulator is drawn, the distance from the initial position of the railway vehicle to the target stop position is set to 62 m, the vehicle speed at the initial position is set to 30 km / h, It sets the deceleration of the vehicle to 0.56m / s 2.

次に、上記の参考技術1(角度入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置10(図2参照)と、上記の参考技術2(力入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置20(図3参照)と、をそれぞれ実機として準備した。3名の被験者は、実機として準備された車両用ブレーキ操作装置10,20を使用して、シミュレーター上で上記の鉄道車両に対して1人当たり計18回のブレーキ操作を行なった。   Next, the vehicle brake operation device 10 (see FIG. 2) based on the reference technique 1 (angle input method) and the vehicle brake operation device 20 (see FIG. 3) based on the reference technique 2 (force input method). ) And were prepared as actual machines. Three test subjects performed a total of 18 brake operations per person on the above-mentioned railway vehicle on the simulator using the vehicle brake operation devices 10 and 20 prepared as actual machines.

18回のブレーキ操作のうち、9回のブレーキ操作においては上記の参考技術1(角度入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置10(図1参照)が使用され、残りの9回のブレーキ操作においては上記の参考技術2(力入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置20(図2参照)が使用された。   Of the 18 brake operations, the 9 brake operations use the vehicle brake operation device 10 (see FIG. 1) based on the above reference technique 1 (angle input method), and the remaining 9 brake operations. The vehicle brake operating device 20 (see FIG. 2) based on the above-described Reference Technique 2 (force input method) was used.

車両用ブレーキ操作装置10(角度入力方式)を使用する9回においては、鉄道車両の重量を、各回毎に400t、430t、465t、400t、430t、465t、465t、430t、400tの順に変化させた。車両用ブレーキ操作装置20(力入力方式)を使用する9回においても同様に、鉄道車両の重量を、各回毎に400t、430t、465t、400t、430t、465t、465t、430t、400tの順に変化させた。天候または乗客数などに応じて、実際の鉄道車両は重量および粘着係数などが変化することを想定したためである。   In nine times using the vehicle brake operation device 10 (angle input method), the weight of the railway vehicle was changed in order of 400t, 430t, 465t, 400t, 430t, 465t, 465t, 430t, and 400t each time. . Similarly, in 9 times using the vehicle brake operation device 20 (force input method), the weight of the railway vehicle changes in the order of 400t, 430t, 465t, 400t, 430t, 465t, 465t, 430t, and 400t each time. I let you. This is because it is assumed that the actual railway vehicle changes in weight, adhesion coefficient, etc. according to the weather or the number of passengers.

図4は、3名の被験者のブレーキ操作によって得られたデータのうち、停車に要した時間(s)と、目標停車位置から実際の停車位置までの距離(m)と、をそれぞれ示している。   FIG. 4 shows the time (s) required for stopping and the distance (m) from the target stop position to the actual stop position among the data obtained by the brake operation of three subjects. .

停車に要した時間(s)の平均値としては、角度入力方式および力入力方式の間に大きな差は見られなかったが、停車に要する時間は、角度入力方式の方が、力入力方式に比べてわずかに長く必要となる傾向にあることがわかる。一方、停車に要した時間(s)の分散としては、角度入力方式の方が、力入力方式に比べて大きくなった。停車に要する時間は、角度入力方式の方が、力入力方式に比べて変動しやすい傾向にあることがわかる。   There was no significant difference between the angle input method and the force input method as the average value of the time (s) required for stopping, but the time required for stopping the force input method is greater for the angle input method. It turns out that it tends to be required slightly longer than that. On the other hand, as the dispersion of time (s) required for stopping, the angle input method is larger than the force input method. It can be seen that the time required for stopping tends to fluctuate more easily in the angle input method than in the force input method.

目標停車位置から実際の停車位置までの距離(m)の平均値としては、角度入力方式の方が、力入力方式に比べて大きくなった。目標停車位置に対する実際の停車位置は、角度入力方式の方が、力入力方式に比べてずれが生じ易い傾向にあることがわかる。一方、目標停車位置から実際の停車位置までの距離(m)の分散としては、角度入力方式の方が、力入力方式に比べてかなり大きくなった。このことからも、目標停車位置に対する実際の停車位置は、角度入力方式の方が、力入力方式に比べてずれが生じ易い傾向にあることがわかる。   As an average value of the distance (m) from the target stop position to the actual stop position, the angle input method is larger than the force input method. It can be seen that the actual stop position with respect to the target stop position tends to be shifted more easily in the angle input method than in the force input method. On the other hand, as the dispersion of the distance (m) from the target stop position to the actual stop position, the angle input method is considerably larger than the force input method. From this, it can be seen that the actual stop position with respect to the target stop position tends to be shifted more easily in the angle input method than in the force input method.

参考実験例1の結果から、上記の参考技術2(力入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置20(図3参照)は、上記の参考技術1(角度入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置10(図2参照)に比べて、停車までの時間はわずかに長くなるものの、停車位置に対して正確に停車することが可能であることがわかる。   From the results of Reference Experimental Example 1, the vehicular brake operation device 20 (see FIG. 3) based on the above-mentioned reference technology 2 (force input method) is the vehicular brake operation device based on the above-mentioned reference technology 1 (angle input method). Compared to 10 (see FIG. 2), although the time to stop is slightly longer, it can be seen that it is possible to stop accurately with respect to the stop position.

(参考実験例2)
図5および図6を参照して、上記の参考技術1(角度入力方式)および参考技術2(力入力方式)に関して行なった参考実験例2およびその結果について説明する。
(Reference Experiment Example 2)
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, a reference experiment example 2 and its results performed with respect to the above-described reference technique 1 (angle input method) and reference technique 2 (force input method) will be described.

図5は、上記の参考技術1(角度入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置10(図2参照)を使用して、加速度が約−0.5m/sで走行している車両に対してブレーキ操作を行なった際の、加速度の時間的変化を示す図である。線A1は、第1回目のブレーキ操作を行なった際の結果を示す。線A2は、第2回目のブレーキ操作を行なった際の結果を示す。線A3は、第3回目のブレーキ操作を行なった際の結果を示す。 FIG. 5 shows a vehicle running at an acceleration of about −0.5 m / s 2 using the vehicle brake operating device 10 (see FIG. 2) based on the reference technique 1 (angle input method) described above. It is a figure which shows the time change of an acceleration at the time of performing brake operation. Line A1 shows the result when the first braking operation is performed. Line A2 shows the result when the second braking operation is performed. Line A3 shows the result when the third braking operation is performed.

線A1,A2,A3に表されるように、上記の参考技術1(角度入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置10を使用したブレーキ操作においては、加速度は、時間の変化とともに階段状(ステップ状)に変化していることがわかる。したがって、車両用ブレーキ操作装置10によるブレーキ操作は、比較的に大まかな動作によって行なわれるため操作量(ブレーキ量)が直感的に判断しにくく、また、大きなストローク動作が必要となるため応答特性も良くないことがわかる。   As represented by the lines A1, A2, and A3, in the brake operation using the vehicle brake operation device 10 based on the above reference technique 1 (angle input method), the acceleration is stepped (stepped with time) It can be seen that the state has changed. Therefore, since the brake operation by the vehicle brake operation device 10 is performed by a relatively rough operation, it is difficult to intuitively determine the operation amount (brake amount), and a large stroke operation is required, so that the response characteristic is also obtained. I understand that it is not good.

図6は、上記の参考技術2(力入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置20(図3参照)を使用して、加速度が約−0.5m/sで走行している車両に対してブレーキ操作を行なった際の、加速度の時間的変化を示す図である。線F1は、第1回目のブレーキ操作を行なった際の結果を示す。線F2は、第2回目のブレーキ操作を行なった際の結果を示す。線F3は、第3回目のブレーキ操作を行なった際の結果を示す。 FIG. 6 shows a vehicle running at an acceleration of about −0.5 m / s 2 using the vehicle brake operating device 20 (see FIG. 3) based on the above-described Reference Technique 2 (force input method). It is a figure which shows the time change of an acceleration at the time of performing brake operation. Line F1 shows the result when the first braking operation is performed. Line F2 shows the result when the second braking operation is performed. Line F3 shows the result when the third braking operation is performed.

線F1,F2,F3に表されるように、上記の参考技術2(力入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置20を使用したブレーキ操作においては、加速度は、時間の変化とともに小刻みに変化していることがわかる。したがって、車両用ブレーキ操作装置20によるブレーキ操作は、比較的に細かな動作によって行なわれるため操作量(ブレーキ量)が直感的に判断しやすく、また、応答特性も良いことがわかる。   As represented by the lines F1, F2, and F3, in the brake operation using the vehicle brake operation device 20 based on the reference technique 2 (force input method), the acceleration changes little by little with time. You can see that Therefore, it can be seen that the brake operation by the vehicle brake operation device 20 is performed by a relatively fine operation, so that the operation amount (brake amount) can be easily determined intuitively and the response characteristics are also good.

参考実験例1,2の結果から、上記の参考技術1(角度入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置10(図2参照)は、高速で走行している車両に対して、比較的に大きくかつ安定した減速度を得ることに向いていることがわかる。すなわち、高速で走行している車両に対するブレーキ操作に車両用ブレーキ操作装置10(角度入力方式)が用いられる場合、運転士は、操作レバーをノッチ位置間で段階的に移動させるだけであるため作業が簡便である。また、安定した減速度が得られるため、乗客への不快感などを低減することも可能となる。   From the results of Reference Experiment Examples 1 and 2, the vehicle brake operating device 10 (see FIG. 2) based on the above Reference Technique 1 (angle input method) is relatively large for a vehicle traveling at high speed. And it turns out that it is suitable for obtaining a stable deceleration. That is, when the vehicle brake operation device 10 (angle input method) is used for brake operation on a vehicle traveling at a high speed, the driver only needs to move the operation lever step by step between the notch positions. Is simple. Moreover, since a stable deceleration can be obtained, it is possible to reduce discomfort to passengers.

一方、上記の参考技術2(力入力方式)に基づく車両用ブレーキ操作装置20(図3参照)は、低速で走行している車両に対して、操作感および微調整された減速度を得ることに向いていることがわかる。すなわち、低速で走行している車両に対するブレーキ操作に車両用ブレーキ操作装置20(力入力方式)が用いられる場合、運転士は、中立軸を中心に操作レバーを細かく揺動させることができるため、高い操作感が得られる。また、細かく微調整された減速度が得られるため、停車位置に対して正確に停車することが可能となる。   On the other hand, the vehicle brake operation device 20 (see FIG. 3) based on the reference technique 2 (force input method) obtains a sense of operation and finely adjusted deceleration for a vehicle traveling at a low speed. It turns out that it is suitable for. That is, when the vehicle brake operation device 20 (force input method) is used for brake operation on a vehicle traveling at a low speed, the driver can finely swing the operation lever around the neutral axis. High operational feeling can be obtained. Further, since the finely adjusted deceleration can be obtained, the vehicle can be stopped accurately with respect to the stop position.

[実施の形態]
以下、本発明に基づいた実施の形態について、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
[Embodiment]
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the embodiments, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, or the like unless otherwise specified. In the description of the embodiments, the same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated.

図7は、実施の形態における車両用ブレーキ操作装置30を模式的に示す正面図である。図8は、車両用ブレーキ操作装置30の制御ブロックを示す図である。図9は、車両用ブレーキ操作装置30を示す斜視図である。   FIG. 7 is a front view schematically showing the vehicle brake operation device 30 according to the embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating a control block of the vehicle brake operation device 30. FIG. 9 is a perspective view showing the vehicle brake operation device 30.

車両用ブレーキ操作装置30は、運転士の手動によって操作され、電車または新幹線などの車両(図1における車両100参照)を減速するために使用される。なお、車両用ブレーキ操作装置30は、電車または新幹線などの鉄道車両に限られず、産業全般の車両に対して使用可能である。   The vehicle brake operation device 30 is operated by a driver's manual operation, and is used to decelerate a vehicle such as a train or a bullet train (see the vehicle 100 in FIG. 1). The vehicle brake operating device 30 is not limited to a railway vehicle such as a train or a bullet train, and can be used for vehicles in all industries.

図7〜図9に示すように、車両用ブレーキ操作装置30は、把持部31(図7,図9参照)、支持部34(図7,図9参照)、ブレーキ信号出力部38(図8参照)、スリット32(図9参照)、および、複数の目盛り33(図9参照)などを備えている。把持部31および支持部34によって、T字状の操作レバーが構成されている。支持部34は、操作盤62に設けられたスリット32の内側を矢印AR30(図9参照)方向に往復移動可能に構成されている。   As shown in FIGS. 7 to 9, the vehicle brake operating device 30 includes a grip portion 31 (see FIGS. 7 and 9), a support portion 34 (see FIGS. 7 and 9), and a brake signal output portion 38 (see FIG. 8). Reference), a slit 32 (see FIG. 9), a plurality of scales 33 (see FIG. 9), and the like. The grip portion 31 and the support portion 34 constitute a T-shaped operation lever. The support portion 34 is configured to be capable of reciprocating in the direction of the arrow AR30 (see FIG. 9) inside the slit 32 provided in the operation panel 62.

図7に示すように、操作レバーの根元には、弾性変形部37が設けられている。弾性変形部37は、支持部34に比べて剛性の低い部材から構成されている。弾性変形部37の表面には、ひずみゲージなどの応力センサー35,36が貼着されている。弾性変形部37が弾性変形した際、応力センサー35,36は、弾性変形部37(操作レバー)の弾性変形量を検出する。応力センサー35,36が検出したこの弾性変形量の値は、ブレーキ信号出力部38(図8参照)に送出される。   As shown in FIG. 7, an elastic deformation portion 37 is provided at the base of the operation lever. The elastic deformation portion 37 is composed of a member having lower rigidity than the support portion 34. Stress sensors 35 and 36 such as strain gauges are attached to the surface of the elastic deformation portion 37. When the elastic deformation portion 37 is elastically deformed, the stress sensors 35 and 36 detect the amount of elastic deformation of the elastic deformation portion 37 (operation lever). The value of the elastic deformation detected by the stress sensors 35 and 36 is sent to the brake signal output unit 38 (see FIG. 8).

操作レバーは、支持ユニット40によって回動可能ないし揺動可能に支持されている。支持ユニット40は、連結部41、シャフト42、エンコーダー43、ノッチ44、カップリング45、および、電磁ブレーキ46を含んでいる。エンコーダー43、連結部41、ノッチ44、およびカップリング45は、シャフト42によって同軸上に配置されている。操作レバーの弾性変形部37は、連結部41によってシャフト42に固定されている。操作レバーが回動する際、操作レバーは、シャフト42およびノッチ44と一体的に回動する。   The operation lever is supported by the support unit 40 so as to be rotatable or swingable. The support unit 40 includes a connecting portion 41, a shaft 42, an encoder 43, a notch 44, a coupling 45, and an electromagnetic brake 46. The encoder 43, the connecting portion 41, the notch 44, and the coupling 45 are arranged coaxially by the shaft 42. The elastic deformation portion 37 of the operation lever is fixed to the shaft 42 by the connecting portion 41. When the operation lever rotates, the operation lever rotates integrally with the shaft 42 and the notch 44.

操作レバーの回動量(絶対的な回転角度)は、ノッチ44によって所定の値に規定される(図10参照)。ノッチ44によって規定される操作レバーの回動量は、図9に示す目盛り33の位置に対応している。操作レバーの回動量(絶対的な回転角度)は、エンコーダー43によって検出される。エンコーダー43が検出したこの回動量の値は、ブレーキ信号出力部38(図8参照)に送出される。   The rotation amount (absolute rotation angle) of the operation lever is defined to a predetermined value by the notch 44 (see FIG. 10). The rotation amount of the operation lever defined by the notch 44 corresponds to the position of the scale 33 shown in FIG. The rotation amount (absolute rotation angle) of the operation lever is detected by the encoder 43. The value of the rotation amount detected by the encoder 43 is sent to the brake signal output unit 38 (see FIG. 8).

シャフト42の端部に、カップリング45および電磁ブレーキ46が設けられる。カップリング45がシャフト42と電磁ブレーキ46とを相互に連結し且つ電磁ブレーキ46が作動している状態では、シャフト42の回動が規制されるとともに、操作レバーの回動も規制される。カップリング45がシャフト42と電磁ブレーキ46とを相互に連結していない状態では、シャフト42の回動は規制されず、操作レバーはシャフト42を回動の中心として自由に回動することができる。   A coupling 45 and an electromagnetic brake 46 are provided at the end of the shaft 42. When the coupling 45 connects the shaft 42 and the electromagnetic brake 46 to each other and the electromagnetic brake 46 is operating, the rotation of the shaft 42 is restricted and the rotation of the operation lever is also restricted. When the coupling 45 does not connect the shaft 42 and the electromagnetic brake 46 to each other, the rotation of the shaft 42 is not restricted, and the operation lever can freely rotate about the shaft 42 as the center of rotation. .

図8を参照して、ブレーキ信号出力部38は、エンコーダー43が検出した操作レバーの回動量の値、または、応力センサー35,36が検出した操作レバー(弾性変形部37)の弾性変形量の値が入力される。ブレーキ信号出力部38は、操作レバーに対する操作量に応じて生成されたこれらの値に基づき、ブレーキ指示信号をブレーキ制御装置54(図1も参照)に出力する。ブレーキ制御装置54は、受け取ったブレーキ指示信号に基づいて、ブレーキ機構(図示せず)を駆動する。車両に設けられた車輪(図1における車輪52参照)の回転が制限されることによって、車両は減速したり停止したりする。   Referring to FIG. 8, the brake signal output unit 38 indicates the value of the rotation amount of the operation lever detected by the encoder 43 or the elastic deformation amount of the operation lever (elastic deformation unit 37) detected by the stress sensors 35 and 36. A value is entered. The brake signal output unit 38 outputs a brake instruction signal to the brake control device 54 (see also FIG. 1) based on these values generated according to the operation amount with respect to the operation lever. The brake control device 54 drives a brake mechanism (not shown) based on the received brake instruction signal. By limiting the rotation of the wheels provided on the vehicle (see the wheel 52 in FIG. 1), the vehicle decelerates or stops.

ここで、車両用ブレーキ操作装置30における操作レバーは、第1操作状態S1(図9,図10参照)、および、第2操作状態S2(図11参照)を有する。   Here, the operation lever in the vehicle brake operation device 30 has a first operation state S1 (see FIGS. 9 and 10) and a second operation state S2 (see FIG. 11).

(第1操作状態S1)
図9および図10を参照して、第1操作状態S1においては、カップリング45(図7参照)がシャフト42と電磁ブレーキ46(図7参照)とを相互に連結しておらず、電磁ブレーキ46も作動していない。第1操作状態S1においては、シャフト42(図7参照)が回動可能に構成されることにより、操作レバーは複数の目盛り33の位置の間を矢印AR30方向に移動可能に構成される。
(First operation state S1)
9 and 10, in the first operation state S1, the coupling 45 (see FIG. 7) does not connect the shaft 42 and the electromagnetic brake 46 (see FIG. 7) to each other. 46 is also not working. In the first operation state S1, the shaft 42 (see FIG. 7) is configured to be rotatable, so that the operation lever is configured to be movable in the direction of the arrow AR30 between the positions of the plurality of scales 33.

操作レバーが第1操作状態S1を形成しているときは、ブレーキ信号出力部38(図8参照)は、手動によって設定された操作レバーの目盛り33の位置に応じたブレーキ指示信号を出力する。上述のとおり、操作レバーの目盛り33の位置は、操作レバーの回動量の値として、エンコーダー43によって検出される値である。   When the operation lever is in the first operation state S1, the brake signal output unit 38 (see FIG. 8) outputs a brake instruction signal according to the position of the scale 33 of the operation lever set manually. As described above, the position of the scale 33 of the operation lever is a value detected by the encoder 43 as the value of the rotation amount of the operation lever.

運転士は、把持部31を矢印AR30方向に移動させ、操作レバーを所望の目盛り33の位置に設定する。運転士が設定した操作レバー(把持部31)の目盛り33の位置に応じて、所定の大きさを有するブレーキ指示信号がブレーキ制御装置54(図8参照)に送出される。   The driver moves the grip portion 31 in the direction of the arrow AR30 and sets the operation lever to the desired scale 33 position. A brake instruction signal having a predetermined magnitude is sent to the brake control device 54 (see FIG. 8) according to the position of the scale 33 of the operation lever (grip 31) set by the driver.

操作レバーが第1操作状態S1を形成しているときは、目盛り33のようなノッチ位置間で行なわれる車両用ブレーキ操作装置30のブレーキ操作は、高速で走行する車両を一定の減速度で減速したり、減速度を段階的に下げつつ減速したりしやすいという特徴を有する。   When the operation lever is in the first operation state S1, the brake operation of the vehicle brake operation device 30 performed between the notch positions such as the scale 33 decelerates the vehicle traveling at a high speed at a constant deceleration. Or has a feature that it is easy to decelerate while decreasing the deceleration stepwise.

(第2操作状態S2)
図11を参照して、第2操作状態S2においては、カップリング45(図7参照)がシャフト42と電磁ブレーキ46(図7参照)とを相互に連結するとともに、電磁ブレーキ46が作動している。第2操作状態S2においては、シャフト42(図7参照)の回動が規制されることにより、操作レバーは、複数の目盛り33の位置の間の移動が規制される。
(Second operation state S2)
Referring to FIG. 11, in the second operation state S2, the coupling 45 (see FIG. 7) connects the shaft 42 and the electromagnetic brake 46 (see FIG. 7) to each other, and the electromagnetic brake 46 operates. Yes. In the second operation state S2, the movement of the operation lever between the positions of the plurality of scales 33 is restricted by restricting the rotation of the shaft 42 (see FIG. 7).

操作レバーが第2操作状態S2を形成しているときは、ブレーキ信号出力部38(図8参照)は、手動によって操作レバーに加えられた操作力に応じたブレーキ指示信号を、第1操作状態S1でのブレーキ指示信号に重畳するように出力する。上述のとおり、この操作力は、操作レバー(弾性変形部37)の弾性変形量として応力センサー35,36によって検出される値である。   When the operation lever is in the second operation state S2, the brake signal output unit 38 (see FIG. 8) outputs a brake instruction signal corresponding to the operation force applied to the operation lever manually by the first operation state. It outputs so that it may be superimposed on the brake instruction signal in S1. As described above, this operating force is a value detected by the stress sensors 35 and 36 as the amount of elastic deformation of the operating lever (elastically deforming portion 37).

運転士は、図11中の実線に示す操作レバーの位置を中心として、把持部31を矢印AR32方向に小刻みに揺動させる。運転士が把持部31を矢印AR32方向に小刻みに移動させることによって、出力値が細かく調整されたブレーキ指示信号を得ることができる。   The driver swings the grip portion 31 in small increments in the direction of the arrow AR32 around the position of the operation lever indicated by the solid line in FIG. When the driver moves the grip portion 31 in the direction of the arrow AR32 in small increments, a brake instruction signal whose output value is finely adjusted can be obtained.

操作レバーが第2操作状態S2を形成しているときは、応力センサー35,36などの力検出装置を用いた車両用ブレーキ操作装置30のブレーキ操作は、応答特性が良く、操作量を直感的に判断し易いため、低速で走行する車両の減速度を微調整しやすいという特徴を有する。   When the operation lever is in the second operation state S2, the brake operation of the vehicle brake operation device 30 using the force detection device such as the stress sensor 35, 36 has a good response characteristic and the operation amount is intuitive. Therefore, it is easy to finely adjust the deceleration of a vehicle traveling at a low speed.

図12を参照して、車両用ブレーキ操作装置30は、たとえば次のように使用される。図12(A)に示すように、車両が一定の速度V0で走行しており、時間T0でブレーキ動作に入ったとする。この際、車両用ブレーキ操作装置30は第1操作状態S1を形成する。図12(B)に示すように、所定の(比較的大きな)ブレーキ信号が出力される。図12(A)に示すように、車両は等減速運動を行なう。   Referring to FIG. 12, vehicle brake operating device 30 is used as follows, for example. As shown in FIG. 12 (A), it is assumed that the vehicle is traveling at a constant speed V0 and starts a braking operation at time T0. At this time, the vehicle brake operation device 30 forms the first operation state S1. As shown in FIG. 12B, a predetermined (relatively large) brake signal is output. As shown in FIG. 12A, the vehicle performs an equal deceleration motion.

車両の速度が速度V1に到達した時点(時間T1)において、車両用ブレーキ操作装置30は第1操作状態S1から第2操作状態S2に切り換えられる。この切り換え動作は、運転士の手動によって行なわれても良いし、速度センサーが車両の速度がV1に達したことを読み取って、自動で切り換えられるように構成されてもよい。   When the vehicle speed reaches the speed V1 (time T1), the vehicle brake operation device 30 is switched from the first operation state S1 to the second operation state S2. This switching operation may be performed manually by the driver, or may be configured such that the speed sensor automatically switches after reading that the vehicle speed has reached V1.

図12(B)に示すように、運転士によって車両用ブレーキ操作装置30の把持部31が小刻みに操作されることによって、微調整されたブレーキ指示信号が出力される。図12(A)に示すように、停車時間T2に到達するまで、車両は速度を細かく変化させながら停車位置に向かってゆっくりと走行する。停車時間T2において、車両は目標停車位置に近い位置で停車することが可能となる。   As shown in FIG. 12B, when the driver operates the grip portion 31 of the vehicle brake operation device 30 in small increments, a finely adjusted brake instruction signal is output. As shown in FIG. 12 (A), the vehicle travels slowly toward the stop position while finely changing the speed until the stop time T2 is reached. In the stop time T2, the vehicle can stop at a position close to the target stop position.

図12においては、第1操作状態S1のときに車両が等減速運動を行なう例に基づいて説明した。図13(B)を参照して、第1操作状態S1のときに、車両は段階的にブレーキ指示信号の出力値が大きくなるように構成されてもよい。当該構成によれば、図13(A)に示すように、第1操作状態S1におけるより滑らかな減速動作を得ることが可能となる。   FIG. 12 has been described based on an example in which the vehicle performs an equal deceleration motion in the first operation state S1. Referring to FIG. 13B, in the first operation state S1, the vehicle may be configured such that the output value of the brake instruction signal increases stepwise. According to this configuration, as shown in FIG. 13A, it is possible to obtain a smoother deceleration operation in the first operation state S1.

図14を参照して、車両用ブレーキ操作装置30が第1操作状態S1から第2操作状態S2に自動で切り替えられるときには、電磁ブレーキ46に制御部48が接続される。速度センサーが車両の速度がV1に達したことによって当該切り換え動作を行なう場合には、制御部48に速度センサー47が接続される。   Referring to FIG. 14, when vehicle brake operation device 30 is automatically switched from first operation state S <b> 1 to second operation state S <b> 2, control unit 48 is connected to electromagnetic brake 46. When the speed sensor performs the switching operation when the vehicle speed reaches V1, the speed sensor 47 is connected to the control unit 48.

制御部48は、速度センサー47が車両の速度がV1に達したことを検出した時点で、電磁ブレーキ46を作動させ、車両用ブレーキ操作装置30を第1操作状態S1から第2操作状態S2に切り換える。すなわち、制御部48は、車両が所定の速度V1(たとえば30km/h)以上で走行しているときは操作レバーを第1操作状態S1に設定し、車両が所定の速度V1未満で走行しているときは操作レバーを第2操作状態S2に設定する。   When the speed sensor 47 detects that the vehicle speed has reached V1, the control unit 48 activates the electromagnetic brake 46, and moves the vehicle brake operation device 30 from the first operation state S1 to the second operation state S2. Switch. That is, the control unit 48 sets the operation lever to the first operation state S1 when the vehicle is traveling at a predetermined speed V1 (for example, 30 km / h) or higher, and the vehicle travels at a speed less than the predetermined speed V1. When the operation lever is in the second operation state S2, the operation lever is set.

当該切り換え動作は、目標停止位置からの距離に応じて行なわれてもよい。この場合、制御部48に位置センサー49が接続される。制御部48は、位置センサー49が車両の位置が所定の位置に達したことを検出した時点で、電磁ブレーキ46を作動させ、車両用ブレーキ操作装置30を第1操作状態S1から第2操作状態S2に切り換える。すなわち、制御部48は、車両が目標停止位置まで所定の距離以上の位置で走行しているときは操作レバーを第1操作状態S1に設定し、車両が目標停止位置まで所定の距離未満の位置で走行しているときは操作レバーを第2操作状態S2に設定する。   The switching operation may be performed according to the distance from the target stop position. In this case, a position sensor 49 is connected to the control unit 48. When the position sensor 49 detects that the position of the vehicle has reached a predetermined position, the controller 48 activates the electromagnetic brake 46 and moves the vehicle brake operation device 30 from the first operation state S1 to the second operation state. Switch to S2. That is, the control unit 48 sets the operation lever to the first operation state S1 when the vehicle is traveling to a target stop position at a predetermined distance or more, and the vehicle is at a position less than the predetermined distance to the target stop position. When the vehicle is traveling, the operation lever is set to the second operation state S2.

制御部48によって車両用ブレーキ操作装置30が自動で第1操作状態S1から第2操作状態S2に切り換えられることで、運転士の利便性を向上させることが可能となる。なお、第1操作状態S1から第2操作状態S2への切り換えは、制御部48によって自動的に行なわれる場合に限られず、運転士の手動(マニュアル操作)によって行なわれてもよい。   The control unit 48 automatically switches the vehicle brake operation device 30 from the first operation state S1 to the second operation state S2, thereby improving the convenience of the driver. Note that switching from the first operation state S1 to the second operation state S2 is not limited to being automatically performed by the control unit 48, and may be performed manually by the driver (manual operation).

上述の実施の形態においては、車両用ブレーキ操作装置30が第1操作状態S1に設定される場合であっても、車両用ブレーキ操作装置30が第2操作状態S2に設定される場合であっても、運転士の把持部31に対する操作方向は同一である。したがって、第1操作状態S1から第2操作状態S2に車両用ブレーキ操作装置30が切り換えられる際には、電磁ブレーキ46を用いて上記操作方向における操作レバーの回動が規制されている。   In the above-described embodiment, even when the vehicle brake operation device 30 is set to the first operation state S1, the vehicle brake operation device 30 is set to the second operation state S2. However, the operation direction of the driver with respect to the grip portion 31 is the same. Therefore, when the vehicle brake operation device 30 is switched from the first operation state S1 to the second operation state S2, the electromagnetic lever 46 is used to restrict the rotation of the operation lever in the operation direction.

これに対して、図15に示す車両用ブレーキ操作装置30Aように、第1操作状態S1における操作レバーの操作方向(AR30方向)と、第2操作状態S2における操作レバーの操作方向(AR32方向)とが異なる場合には、電磁ブレーキ46は用いられなくてもよい。この場合であっても、操作レバーは、複数の目盛り33の位置の間を移動可能に構成される第1操作状態S1と、複数の目盛り33の位置の間の移動が規制される第2操作状態S2と、を形成することができ、上述と同様の作用および効果を得ることが可能となる。   On the other hand, like the vehicle brake operating device 30A shown in FIG. 15, the operating direction of the operating lever in the first operating state S1 (AR30 direction) and the operating direction of the operating lever in the second operating state S2 (AR32 direction). Are different from each other, the electromagnetic brake 46 may not be used. Even in this case, the operation lever is in the first operation state S1 configured to be movable between the positions of the plurality of scales 33 and the second operation in which movement between the positions of the plurality of scales 33 is restricted. State S2 can be formed, and the same operations and effects as described above can be obtained.

また、上述の実施の形態においては、力検出のために応力センサー35,36が用いられるという態様に基づいて説明したが、力検出のために図3で説明したようなロードセル25,27が用いられる場合であっても、本実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the description has been made based on the aspect in which the stress sensors 35 and 36 are used for force detection. However, the load cells 25 and 27 described with reference to FIG. 3 are used for force detection. Even in such a case, the same operations and effects as in the present embodiment can be obtained.

以上説明したように、本実施の形態における車両用ブレーキ操作装置30,30Aによれば、操作レバーが第1操作状態S1および第2操作状態S2を形成可能に構成されている。操作レバーが第1操作状態S1を形成している際には、運転士は、目盛り33のようなノッチ位置間で行なわれる車両用ブレーキ操作装置30のブレーキ操作を用いて、高速で走行する車両を一定の減速度で減速したり、減速度を段階的に下げつつ減速したりしやすくなる。一方、操作レバーが第2操作状態S2を形成している際には、運転士は、把持部31を小刻みに移動させることによって、出力値が細かく調整されたブレーキ指示信号を得ることができ、所望の停止位置に対して正確に車両を容易に停車させることが可能となる。   As described above, according to the vehicle brake operation devices 30 and 30A in the present embodiment, the operation lever is configured to be able to form the first operation state S1 and the second operation state S2. When the operation lever is in the first operation state S1, the driver uses the brake operation of the vehicle brake operation device 30 performed between the notch positions such as the scale 33 to drive the vehicle at a high speed. It is easy to decelerate at a constant deceleration or decelerate while gradually decreasing the deceleration. On the other hand, when the operation lever forms the second operation state S2, the driver can obtain a brake instruction signal whose output value is finely adjusted by moving the grip portion 31 in small increments. It is possible to easily stop the vehicle accurately with respect to a desired stop position.

以上、本発明に基づいた実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   As mentioned above, although embodiment based on this invention was described, embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

10,20,30,30A 車両用ブレーキ操作装置、11,21,31 把持部、12,32 スリット、13,33 目盛り、14,24,34 支持部、22 揺動軸、23 アクチュエータ、25,27 ロードセル、26,28 荷重検出部、35,36 応力センサー、37 弾性変形部、38 ブレーキ信号出力部、40 支持ユニット、41 連結部、42 シャフト、43 エンコーダー、44 ノッチ、45 カップリング、46 電磁ブレーキ、47 速度センサー、48 制御部、49 位置センサー、50 本体、52 車輪、54 ブレーキ制御装置、56 線路、60 操縦席、62 操作盤、64 椅子、100 車両、A1,A2,A3,F1,F2,F3 線、AR30 矢印、S1 第1操作状態、S2 第2操作状態。   10, 20, 30, 30A Vehicle brake operating device 11, 21, 31 Grasping part, 12, 32 Slit, 13, 33 Scale, 14, 24, 34 Support part, 22 Oscillating shaft, 23 Actuator, 25, 27 Load cell, 26, 28 Load detection part, 35, 36 Stress sensor, 37 Elastic deformation part, 38 Brake signal output part, 40 Support unit, 41 Connecting part, 42 Shaft, 43 Encoder, 44 Notch, 45 Coupling, 46 Electromagnetic brake , 47 speed sensor, 48 control unit, 49 position sensor, 50 body, 52 wheels, 54 brake control device, 56 tracks, 60 cockpit, 62 operation panel, 64 chair, 100 vehicle, A1, A2, A3, F1, F2 , F3 line, AR30 arrow, S1 first operation state, S2 second operation state.

Claims (5)

車両を減速するために使用される車両用ブレーキ操作装置であって、
手動によって操作される操作レバーと、
前記操作レバーに対する操作量に応じたブレーキ指示信号を出力するブレーキ信号出力部と、を備え、
前記操作レバーは、複数の目盛り位置の間を移動可能に構成される第1操作状態と、複数の前記目盛り位置の間の移動が規制される第2操作状態と、を有し、
前記ブレーキ信号出力部は、
前記操作レバーが前記第1操作状態を形成しているときは、手動によって設定された前記操作レバーの前記目盛り位置に応じた前記ブレーキ指示信号を出力し、
前記操作レバーが前記第2操作状態を形成しているときは、手動によって前記操作レバーに加えられた操作力に応じた前記ブレーキ指示信号を前記第1操作状態での前記ブレーキ指示信号に重畳するように出力する、
車両用ブレーキ操作装置。
A vehicle brake operating device used to decelerate a vehicle,
An operation lever operated manually,
A brake signal output unit that outputs a brake instruction signal according to an operation amount with respect to the operation lever,
The operation lever has a first operation state configured to be movable between a plurality of scale positions, and a second operation state in which movement between the plurality of scale positions is restricted,
The brake signal output unit
When the operation lever forms the first operation state, the brake instruction signal corresponding to the scale position of the operation lever set manually is output,
When the operation lever forms the second operation state, the brake instruction signal corresponding to the operation force manually applied to the operation lever is superimposed on the brake instruction signal in the first operation state. Output as
Brake operating device for vehicles.
前記操作レバーが複数の前記目盛り位置の間を段階的に移動するように前記操作レバーの回動量を規定するノッチ機構と、
前記操作レバーの回動軸上に設けられ、前記操作レバーの回動量を検出するエンコーダーと、
前記操作レバーの根元に設けられた応力センサーと、をさらに備え、
前記応力センサーは、前記操作力によって前記操作レバーが弾性変形した際に前記操作レバーの弾性変形量を検出し、
前記操作レバーが前記第2操作状態を形成しているときは、前記ブレーキ信号出力部は、前記エンコーダーが検出した前記操作レバーの回動量の値に基づいて前記エンコーダーから出力された信号に、前記応力センサーが検出した前記弾性変形量の値に基づいて前記応力センサーから出力された信号を重畳して前記ブレーキ指示信号を出力する、
請求項1に記載の車両用ブレーキ操作装置。
A notch mechanism that regulates the amount of rotation of the operation lever so that the operation lever moves stepwise between the scale positions;
An encoder that is provided on a rotation shaft of the operation lever and detects a rotation amount of the operation lever;
A stress sensor provided at the base of the operation lever , and
The stress sensor detects an elastic deformation amount of the operation lever when the operation lever is elastically deformed by the operation force,
When the operation lever is in the second operation state, the brake signal output unit outputs a signal output from the encoder based on a value of the rotation amount of the operation lever detected by the encoder. Superimposing a signal output from the stress sensor based on the value of the elastic deformation detected by the stress sensor and outputting the brake instruction signal;
The vehicle brake operating device according to claim 1.
前記操作レバーが前記第2操作状態を形成しているときは、電磁ブレーキの作動によって前記操作レバーの回動が規制される、When the operation lever forms the second operation state, the rotation of the operation lever is restricted by the operation of an electromagnetic brake.
請求項1または2に記載の車両用ブレーキ操作装置。The vehicle brake operating device according to claim 1 or 2.
前記第1操作状態と前記第2操作状態とを切り換える制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記車両が所定の速度以上で走行しているときは前記操作レバーを前記第1操作状態に設定し、
前記車両が前記所定の速度未満で走行しているときは前記操作レバーを前記第2操作状態に設定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用ブレーキ操作装置。
A control unit that switches between the first operation state and the second operation state;
The controller is
When the vehicle is traveling at a predetermined speed or more, the operation lever is set to the first operation state,
When the vehicle is traveling at less than the predetermined speed, the operating lever is set to the second operating state;
The vehicle brake operating device according to any one of claims 1 to 3 .
前記第1操作状態と前記第2操作状態とを切り換える制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記車両が目標停止位置まで所定の距離以上の位置で走行しているときは前記操作レバーを前記第1操作状態に設定し、
前記車両が前記目標停止位置まで前記所定の距離未満の位置で走行しているときは前記操作レバーを前記第2操作状態に設定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用ブレーキ操作装置。
A control unit that switches between the first operation state and the second operation state;
The controller is
When the vehicle is traveling to a target stop position at a predetermined distance or more, the operation lever is set to the first operation state,
When the vehicle is traveling at a position less than the predetermined distance to the target stop position, the operation lever is set to the second operation state;
The vehicle brake operating device according to any one of claims 1 to 3 .
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