JPH0564001B2 - - Google Patents

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JPH0564001B2
JPH0564001B2 JP57070931A JP7093182A JPH0564001B2 JP H0564001 B2 JPH0564001 B2 JP H0564001B2 JP 57070931 A JP57070931 A JP 57070931A JP 7093182 A JP7093182 A JP 7093182A JP H0564001 B2 JPH0564001 B2 JP H0564001B2
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JP
Japan
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vehicle
control
control command
notch
stop
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JP57070931A
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JPS58190204A (ja
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Seiji Yasunobu
Shoji Myamoto
Koichi Ihara
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Priority to DE8383104041T priority patent/DE3382491D1/de
Priority to EP83104041A priority patent/EP0092832B1/en
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Priority to US07/127,549 priority patent/US4852007A/en
Priority to US07/322,991 priority patent/US5018689A/en
Publication of JPH0564001B2 publication Critical patent/JPH0564001B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

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装置に関し、特にノツ
チ等の離散的制御入力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装置
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ツク
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O(O点)を基準として所定距離l
だけ手前の地点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からの地点器検出
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lを自己のメモリの中から選択し、予め定め
られた減速度βPを用いて VP=√7.2P(−) ……(1) なる式による目標速度パターンVP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VTを算出する。該実速度VT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
VPとを比較器7で比較する。該比較器7の出力
信号(VT−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VPに追従して、車
両が停止目標地点O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
自動制御装置を提供することにある。
〔発明の総括的説明〕
上記目的を達成する本発明による車両自動制御
装置の要点は、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
等を示す所定の状態信号を発生するための手段
と、上記状態信号に基づいて制御指令を現在のま
ま保持した場合に予測されるの車両の停止精度
と、上記制御指令を所定量変化させた場合に予測
される車両の停止精度とを予め定められた制御則
に従つて評価し、上記車両に与えるべき制御指令
の選択を行うための手段と、上記選択された制御
指令に従つて上記車両の速度を制御するための手
段とを備えたことを特徴とする。
〔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
止制御装置のブロツク図であり、第1図に示した
と同じ構成要素は同じ符号で示してある。また、
2′は速度発電機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αTを演算する
速度加速度演算装置、3′は車両の現在位置(x1
と停止目標地点Oとの間の距離L1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O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
用いて L2=L1−VT 2/(7.2・βP) ……(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
する所定ノツチ停止誤差演算装置、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ΔTを ΔT=3.6L2/VT ……(3) なる式より求め、該余裕時間ΔTが一定時間(例
えば1秒)以下となつた場合に、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、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い場
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
動作について説明する。
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Oから所定距離lだけ手
前に置かれた地点Pを通過し、x1にある状況を示
している。前述の所定ノツチ停止誤差演算装置1
0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ΔT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)以下となつ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12Z,12P,1
2N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離L1と、速
度加速度演算装置2′で求めた現在の速度VT1
加速度αT1および1ノツチ当りの所定の加速度Δα
(例えば、0.5Km/h/秒)の各状態信号から、次
式(4)により、制御目的である停止精度のスカラ量
LZ,LP,LNを算出する。
LZ=L1−VT1 2/(7.2・αT1) LP=L1−VT1 2/{7.2(αT1+Δα)} LN=L1−VT1 2/{7.2(αT1−Δα)} ……(4) 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(μ1) (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ツプ関数は、
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ツプ関数μ1
(x)は、 v<−0.5のとき −0.5≦x≦0.5のとき 0.5<xのとき μ1(x)=0.5/x μ1(x)=1.0 μ1(x)=0.5/x ……(5) 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ツプ関数μ2(x)
は、 v<−0.1のとき −0.1≦x≦0.1のとき 0.1<xのとき μ2(x)=0.1/x μ2(x)=1.0 μ2(x)=0.1/x ……(6) と定義される。
前記停止精度あいまい量演算装置12Z,12
P,12Nの各出力は、それぞれが予測した停止
精度を上記2つのメンバシツプ関数μ1(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,LN
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C〓Z,C〓P,C〓Nが次のように表
される値として求められる。
CZ={CZ1,C〓Z2}={μ1(LZ)、μ2(LZ)} CP={CP1,CP2}={μ1(LP)、μ2(LP)} CN={CN1,CN2}={μ1(LN)、μ2(LN)} ……(7) 停止精度あいまい量演算装置12Z,12P,
12Nからの上記出力C〓Z,C〓P,C〓Nより、制御ノ
ツチ演算装置14は、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)に従つたあい
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ノツチ減ずる。
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ツプ関数の値(実施例ではそ
れぞれ、C〓Z1,CP2,CN2)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
をハードウエアで構成した例を示したが、演算に
はマイクロ・コンピユ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αT、停止目標地点までの距離L1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
台集合のメンバシツプ関数を(5)式、(6)式のように
定義したが、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10Km/h)以上の時には再
終停止目標地点Oよりl′(例えば2m)だけ手前
のQ点を目標とし、速度がVC以下になつたとき
にO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、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結果
と、所定量変化させた場合の制御結果とを予め定
められた制御則に基づいて評価し、車両に与える
べき制御指令の選択を行うようにしたので、車両
を目標位置の許容範囲内に、乗り心地よく停止制
御することができる。
【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
すブロツク図、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
ロツク図、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
理フローチヤート、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
出器、9:ブレーキ装置、10:停止誤差演算装
置、11:ブレーキ開始指令装置、12Z,12
P,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、1
5:ブレーキ指令演算装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 車両の状態を示す所定の状態信号を発生する
    ための手段と、 上記状態信号に基づいて、制御指令を現在のま
    ま保持した場合に予測される車両の停止精度と、
    上記制御指令を所定量変化させた場合に予測され
    る車両の停止精度とを予め定められた制御則に従
    つて評価し、上記車両に与えるべき制御指令の選
    択を行うための手段と、 上記選択された制御指令に従つて上記車両の速
    度を制御するための手段とを備え、 上記制御指令の選択手段が、 停止精度に関して予め準備された評価観点の異
    なる複数種類のメンバーシツプ関数に従つて、上
    記予測された複数の停止精度を観点の異なる複数
    種類のあいまい量に変換し、 評価観点の種類と予測の前提となる制御指令と
    の関係を定義した複数の制御則のうちの1つを、
    各制御則で定義している評価観点と対応する上記
    あいまい量の値に基づいて選択し、該選択された
    制御則で停止精度予測の前提としている制御指令
    を上記車両に与えるべき制御指令とすることを特
    徴とする車両自動制御装置。 2 前記制御則が、評価観点の種類と予測の前提
    となる制御指令との関係を、現在の制御指令が優
    先的に選択されるように定義していることを特徴
    とする第1項記載の車両自動制御装置。 3 前記あいまい量によつて従前の制御指令とは
    異なる制御指令が選択された場合、その後の所定
    期間は前記選択手段による制御指令の変更を抑制
    するための手段を備えたことを特徴とする第1項
    記載の車両自動制御装置。
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EP83104041A EP0092832B1 (en) 1982-04-27 1983-04-25 Method and device for stopping vehicle at predetermined position
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JPS61214705A (ja) * 1985-03-20 1986-09-24 Hitachi Ltd 列車自動運転方法
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