JPS6326891B2 - - Google Patents

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JPS6326891B2
JPS6326891B2 JP55107393A JP10739380A JPS6326891B2 JP S6326891 B2 JPS6326891 B2 JP S6326891B2 JP 55107393 A JP55107393 A JP 55107393A JP 10739380 A JP10739380 A JP 10739380A JP S6326891 B2 JPS6326891 B2 JP S6326891B2
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JP
Japan
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vehicle
inter
vehicle distance
vehicles
ultrasonic
Prior art date
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Application number
JP55107393A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5734205A (en
Inventor
Takashi Iijima
Hiroo Kanzaki
Kenji Cho
Masuo Kawana
Kazuo Mikami
Teruhiko Tsuzuki
Kunio Nakaya
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Omron Corp
Original Assignee
Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Tateisi Electronics Co filed Critical Tateisi Electronics Co
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Publication of JPS5734205A publication Critical patent/JPS5734205A/en
Publication of JPS6326891B2 publication Critical patent/JPS6326891B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291Fleet control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、相前後して走行する2台の車両の
車間距離をほぼ一定値に保つよう後続車両を加減
速制御する車両の走行制御方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a vehicle running control system that controls acceleration and deceleration of a following vehicle so that the distance between two vehicles running one after the other is maintained at a substantially constant value.

車両を無人運行し、ステーシヨンからステーシ
ヨ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。システムの輸送効率を高めるため
には、多数台の車両をそれらの相互間隔をできる
だけ小さくして同時に走行させることが好まし
い。しかし、車両間隔を小さくし同時運行車両台
数を多くした場合、もしこれらすべての車両をセ
ンタで集中的に制御するとすれば、膨大な量のデ
ータを短い時間で処理しなければならず制御処理
装置が巨大となつて設備費や維持費が高くなると
いう問題がある。そこで、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
頭車両だけをセンタで走行制御し、後続の車両に
ついては先行車両との間隔をほぼ一定に保持する
ように各車両単独の走行速度制御を行ない、セン
タにおける制御装置の負担を軽減させることが考
えられている。
Systems are being developed in which vehicles are operated unmanned to transport people or cargo from station to station. In order to increase the transport efficiency of the system, it is preferable to run a large number of vehicles at the same time with as small a distance as possible between them. However, when the distance between vehicles is reduced and the number of vehicles operating simultaneously is increased, if all these vehicles are centrally controlled at a center, a huge amount of data must be processed in a short period of time, and the control processing unit The problem is that as the size of the equipment increases, equipment costs and maintenance costs increase. Therefore, we decided to run a large number of vehicles as one formation without physically linking them, control the running of only the leading vehicle of each formation at the center, and maintain a nearly constant distance from the preceding vehicle for the following vehicles. It has been considered to control the traveling speed of each vehicle independently to reduce the burden on the control device at the center.

このような走行制御システムにおいては、車間
距離を正確にかつ連続的に測定することが必要と
なる。車両間隔を正確にかつ連続的に測定する方
式としてシングアラウンド方式がある。シングア
ラウンド方式というのは、相前後する2台の車両
間において超音波の送受を絶え間なく繰返し、超
音波の送波から受波までの時間にもとづいて車間
距離を測定するものである。
In such a travel control system, it is necessary to accurately and continuously measure the inter-vehicle distance. The sing-around method is a method for accurately and continuously measuring the distance between vehicles. The sing-around method involves constantly repeating the transmission and reception of ultrasonic waves between two vehicles in front of each other, and measures the inter-vehicle distance based on the time from transmission to reception of the ultrasonic waves.

このような超音波を用いた車間距離測定方式を
採用した場合には、超音波のゆらぎ、または車間
距離が大きくなつて超音波が減衰することによ
り、超音波が受波されないということが起りう
る。超音波が長い間受波されないと車間距離測定
データが得られないか、または得られたとしても
車間距離が大きいという誤つた車間距離測定結果
となる。上記の速度制御システムは車間距離をほ
ぼ一定に保つように動作するので、車間距離測定
データが得られないと後続車両の走行制御が不可
能になつたり、車間距離が大きいという測定結果
が得られた場合には車間距離をせばめるような速
度制御が行なわれ、先行車両と後続車両とが衝突
してしまうという危険がある。
If such a method of measuring the distance between vehicles using ultrasound is adopted, there is a possibility that the ultrasound waves will not be received due to fluctuations in the ultrasound waves or attenuation of the ultrasound waves as the distance between vehicles increases. . If ultrasonic waves are not received for a long time, inter-vehicle distance measurement data cannot be obtained, or even if it is obtained, the inter-vehicle distance measurement result will be incorrect, indicating that the inter-vehicle distance is large. The above-mentioned speed control system operates to keep the following distance almost constant, so if the following distance measurement data is not obtained, it may become impossible to control the driving of the following vehicle, or the measurement result may indicate that the following distance is large. In such a case, speed control is performed to shorten the distance between vehicles, and there is a risk that the preceding vehicle and the following vehicle will collide.

この発明は、2台の車両間で送受される超音波
が受波されない場合にも車両の衝突事故等を未然
に回避することのできる車両の走行制御方式を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle running control system that can prevent vehicle collisions and the like even when ultrasonic waves transmitted and received between two vehicles are not received.

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。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は、輸送システムにおいて多数台の車両
を物理的に連結せずに一編成として走行させ、各
編成の先頭車両をセンタで走行制御し、後続の車
両については先行車両との間隔を一定に維持しな
がら各車両単独の走行制御を行なう場合を示して
いる。一編成の車両のうち先頭の車両61hに
は、センタ(図示略)からの指令信号を受信し、
走行速度および位置などの所要のデータをセンタ
に送信する通信装置62、ならびにセンタからの
指令にもとづいて先頭車両の走行制御を行なう車
両制御装置63が塔載されている。また、先頭車
両61h以外の他のすべての車両61,61eに
は、先行する車両との車間距離を一定に維持する
ようその車両の走行を制御する加減速制御装置6
5が塔載されている。そして、すべての車両61
h,61,61eには、相前後する車両ごとに対
をなす車間距離測定回路64a,64bが設けら
れている。先頭および最後尾の車両61h,61
eには、一方の車間距離測定回路64aまたは6
4bは必ずしも必要ではない。
Figure 1 shows a transportation system in which a large number of vehicles are run as one formation without being physically connected, the leading vehicle of each formation is controlled at a center, and the following vehicles are kept at a constant distance from the preceding vehicle. The figure shows the case where each vehicle is independently controlled while maintaining the same. The first vehicle 61h among the vehicles in one formation receives a command signal from a center (not shown),
A communication device 62 that transmits necessary data such as traveling speed and position to the center, and a vehicle control device 63 that controls the running of the leading vehicle based on commands from the center are mounted. In addition, all other vehicles 61 and 61e other than the leading vehicle 61h are equipped with acceleration/deceleration control devices 6 that control the running of the vehicles so as to maintain a constant inter-vehicle distance from the preceding vehicle.
5 is listed. And all vehicles 61
Inter-vehicle distance measuring circuits 64a, 64b are provided in pairs for each of the preceding and following vehicles. First and last vehicles 61h, 61
e includes one inter-vehicle distance measuring circuit 64a or 6
4b is not necessarily required.

車間距離測定回路64a,64b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もの
であつて、第2図に示すように、超音波送受信回
路66,70と車間距離演算回路67,71とか
らそれぞれ構成されてる。送受信回路66,70
は、相対する車両61b,61aに向けて超音波
を送波する送波器68,73、および相対する車
両61b,61aから送られた超音波を受波する
受波器69,72をそれぞれ備えている。また、
測定回路64bには車間距離表示装置81が設け
られている。これらの測定回路64a,64bが
対をなして車間距離測定装置を構成している。
The inter-vehicle distance measuring circuits 64a and 64b measure the inter-vehicle distance between successive vehicles using ultrasonic waves, and as shown in FIG. , 71, respectively. Transmission/reception circuits 66, 70
includes transmitters 68 and 73 that transmit ultrasonic waves toward opposing vehicles 61b and 61a, and receivers 69 and 72 that receive ultrasonic waves sent from opposing vehicles 61b and 61a, respectively. ing. Also,
The measuring circuit 64b is provided with an inter-vehicle distance display device 81. These measuring circuits 64a and 64b form a pair to constitute an inter-vehicle distance measuring device.

一方の車両たとえば後続する車両61aの送波
器68から周波数f1(たとえば25KHz)の超音
波を先行車両61bに向けて送波する。この超音
波が先行車両61bの受波器72によつて受波さ
れると、送受信回路70はただちに周波数f2
(たとえば20KHz)の超音波を後続車両61aに
向けて送波器73から送波する。この周波数f2
の超音波が後続車両61aの受波器69によつて
受波されると、同様に送受信回路66はただちに
周波数f1の超音波を送波する。このようにし
て、周波数f1,f2の超音波が両車両61a,
61b間を絶えず往復する。
An ultrasonic wave having a frequency f1 (for example, 25 KHz) is transmitted from the transmitter 68 of one vehicle, for example, the following vehicle 61a, toward the preceding vehicle 61b. When this ultrasonic wave is received by the receiver 72 of the preceding vehicle 61b, the transmitting/receiving circuit 70 immediately transmits the frequency f2.
(for example, 20 KHz) is transmitted from the transmitter 73 toward the following vehicle 61a. This frequency f2
When the ultrasonic wave is received by the receiver 69 of the following vehicle 61a, the transmitting/receiving circuit 66 similarly immediately transmits the ultrasonic wave of frequency f1. In this way, the ultrasonic waves of frequencies f1 and f2 are transmitted to both vehicles 61a,
It constantly goes back and forth between 61b and 61b.

異なる周波数f1,f2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。
The reason why ultrasonic waves having different frequencies f1 and f2 are used is to prevent mutual interference.

送受信回路66,70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、これらの送受信
回路66,70による超音波の送波周期TSは、
超音波が両車両61a,61b間を往復するのに
要する時間に等しい。したがつて先行車両61b
と後続車両61aとの車間距離Lは、送波周期
TSを用いて、 L=TS/2・W ……(1) で表わされる。ここでWは音速である。演算回路
67,71は、送波周期TSを計時し、上式にも
とづいて車間距離Lを算出する。両車両61a,
61bまたはいずれか一方の車両が停止している
場合であつても、両車両61a,61bが走行し
ている場合であつても、上記測定装置による車間
距離の測定は正確に行なわれる。
If we ignore the time delay from receiving ultrasonic waves to transmitting them by the transmitting/receiving circuits 66, 70, the ultrasonic transmission period TS by these transmitting/receiving circuits 66, 70 is:
This is equal to the time required for the ultrasonic waves to travel back and forth between the vehicles 61a and 61b. Therefore, the preceding vehicle 61b
The inter-vehicle distance L between the following vehicle 61a and the following vehicle 61a is the wave transmission period.
Using TS, it is expressed as L=TS/2・W (1). Here, W is the speed of sound. Arithmetic circuits 67 and 71 measure the wave transmission period TS and calculate inter-vehicle distance L based on the above equation. Both vehicles 61a,
The inter-vehicle distance can be accurately measured by the measuring device, even when vehicle 61b or one of the vehicles is stopped, or when both vehicles 61a and 61b are running.

なお、測定回路64aの受波器69によつて超
音波を受波したときただちに送波器68から超音
波を送波せずに、送受信回路66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、
測定回路64bには必ずしも演算回路71を設け
る必要はない。前の車両に向けて送信した超音波
の反射波を受信することによつて距離を測定する
ようにしてもよい。
In addition, when the ultrasonic wave is received by the receiver 69 of the measurement circuit 64a, the ultrasonic wave is not immediately transmitted from the transmitter 68, but the ultrasonic wave is transmitted by the transmitter/receiver circuit 66 at a constant cycle. It's okay. Also,
The measuring circuit 64b does not necessarily need to be provided with the arithmetic circuit 71. The distance may be measured by receiving reflected waves of ultrasonic waves transmitted toward the vehicle in front.

さらに第2図において、加減速制御測置65は
中央処理装置(以下CPUという)74を含んで
いる。このCPU74には入力装置として、車間
距離測定回路64aおよび車両の走行速度を測定
する車両速度検出器75がインターフエイス78
を介して接続され、また出力装置として加減速駆
動装置80、車両速度表示装置82、車間距離表
示装置83および加減速表示装置84がインター
フエース79を介して接続されている。CPU7
4は、車間距離測定回路64aおよび車両速度検
出器75からの入力信号にもとづいて後に詳述す
る処理を実行し、加速信号、減速信号、中立信号
または緊急停止信号、および走行駆動モータ制御
用の制御電圧信号を出力する。加減速駆動装置8
0はこれらの加、減速信号、中立信号、緊急停止
信号および制御電圧信号を受けて走行駆動モータ
(図示略)を駆動するものである。またCPU74
は、実行プログラムを格納したROM76、およ
び各種データ用のRAM77を備えている。この
実施例では、加速信号、減速信号、中立信号によ
つて加速か減速か速度維持かを決めているが、4
本の線を1本にして制御電圧を正負零に分けて出
力することにより加速か減速か速度維持かを決め
てもよい。
Furthermore, in FIG. 2, the acceleration/deceleration control station 65 includes a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 74. This CPU 74 has an interface 78 as input devices including an inter-vehicle distance measuring circuit 64a and a vehicle speed detector 75 for measuring the traveling speed of the vehicle.
Further, as output devices, an acceleration/deceleration drive device 80, a vehicle speed display device 82, an inter-vehicle distance display device 83, and an acceleration/deceleration display device 84 are connected via an interface 79. CPU7
4 executes processing to be described in detail later based on input signals from the inter-vehicle distance measurement circuit 64a and the vehicle speed detector 75, and outputs an acceleration signal, deceleration signal, neutral signal or emergency stop signal, and a drive motor control signal. Outputs control voltage signal. Acceleration/deceleration drive device 8
0 drives a travel drive motor (not shown) in response to these acceleration, deceleration signals, neutral signals, emergency stop signals, and control voltage signals. Also CPU74
is equipped with a ROM 76 that stores execution programs and a RAM 77 for various data. In this embodiment, acceleration, deceleration, or speed maintenance is determined by the acceleration signal, deceleration signal, and neutral signal.
Acceleration, deceleration, or speed maintenance may be determined by using one main line and outputting control voltages divided into positive and negative voltages.

さて、先行車両と後続車両が所定の車間距離
LOを維持して走行し、相互に衝突しないための
条件は次式で表わされる。
Now, the preceding vehicle and the following vehicle have a predetermined distance between them.
The conditions for maintaining LO and not colliding with each other are expressed by the following equation.

〔V2〕=V1+K・LD=V2+VD+K・LD ……(2) VD=V1−V2 ……(3) LD=L−LO ……(4) ここで 〔V2〕;後続車両の目標速度 V1;先行車両の速度 V2;後続車両の速度 L;実際の車間距離 LO;維持すべき車間距離(たとえば2〜5m) K;定数 第(2)(3)および(4)式から、後続車両の目標速度
〔V2〕は、後続車両の速度(V2)と相対速度
(VD)と相対車間距離(LD)とによつて決定さ
れることがわかる。ここで先行車両の速度(V1)
が一定(V1=V2)であると仮定すれば相対速度
(VD)を考慮する必要はなくなる。この実施例
では、後続車両の加減速制御を相対車間距離
(LD)にもとづいて行なう。
[V2]=V1+K・LD=V2+VD+K・LD ……(2) VD=V1−V2 ……(3) LD=L−LO ……(4) Here, [V2]; Target speed of the following vehicle V1; Leading vehicle Vehicle speed V2; Speed L of the following vehicle; Actual inter-vehicle distance LO; Inter-vehicle distance to be maintained (for example, 2 to 5 m) K: Constant From equations (2), (3) and (4), the target speed of the following vehicle It can be seen that [V2] is determined by the speed (V2), relative speed (VD), and relative inter-vehicle distance (LD) of the following vehicle. Here, the speed of the preceding vehicle (V1)
If it is assumed that is constant (V1 = V2), there is no need to consider relative velocity (VD). In this embodiment, acceleration/deceleration control of the following vehicle is performed based on the relative inter-vehicle distance (LD).

ところで、車両の加減速度(α)は車両に働く
けん引力(F)と走行抵抗(R)とに関係し、けん引
力(F)は走行駆動モータの回転トルク(T)に依存
する。車両の慣性重量を(M)とすれば加減速度
(α)は次式で表わされる。
Incidentally, the acceleration/deceleration (α) of the vehicle is related to the traction force (F) and running resistance (R) acting on the vehicle, and the traction force (F) depends on the rotational torque (T) of the running drive motor. If the inertial weight of the vehicle is (M), the acceleration/deceleration (α) is expressed by the following equation.

α=F−R/M=a・T−R/M ……(5) したがつて、トルク(T)は、 T=b・α+cR ……(6) となる。ここで(a)(b)(c)は定数である。 α=F−R/M=a・T−R/M……(5) Therefore, the torque (T) is T=b・α+cR...(6) becomes. Here (a), (b), and (c) are constants.

以上の事項を前提としてこの実施例では、後続
車両の駆動モータのトルク(T)を相対車間距離
(LD)にもとずいて制御し、トルク(T)を第3
図のグラフに示すように近似的に直線と仮定す
る。第3図はトルク(T)と相対車間距離(LD)
との関係を近似的に示している。第3図におい
て、相対車間距離(LD)がL4>LD≧Oにおいて
は、加速トルク(Ta)は相対車間距離(LD)の
増大にともなつて直線的に増大し、LD≧L4にお
いては加速トルク(Ta)は一定値(T160)に保
たれる。また、O>LD≧−L6においては減速ト
ルク(Td)は、相対車間距離(LD)の減少(負
の方向へ増大)にともなつて負の方向へ増大し、
−L6>LDとなると急停止のために減速トルク
(Td)は急激に増大し−T300となる。LD=Oに
おいてトルク(T)がOでないのは走行抵抗に打
勝つためである。
Based on the above, in this embodiment, the torque (T) of the drive motor of the following vehicle is controlled based on the relative inter-vehicle distance (LD), and the torque (T) is
Assume that it is approximately a straight line as shown in the graph in the figure. Figure 3 shows torque (T) and relative distance between vehicles (LD)
This approximates the relationship between In Fig. 3, when the relative inter-vehicle distance (LD) is L 4 > LD≧O, the acceleration torque (Ta) increases linearly as the relative inter-vehicle distance (LD) increases, and when LD≧L4 Acceleration torque (Ta) is kept at a constant value (T160). Furthermore, when O>LD≧−L6, the deceleration torque (Td) increases in the negative direction as the relative inter-vehicle distance (LD) decreases (increases in the negative direction),
When -L6>LD, the deceleration torque (Td) increases rapidly due to sudden stop and becomes -T300. The reason why the torque (T) is not O when LD=O is to overcome running resistance.

なお、相対車間距離、トルクおよび後述する加
減速電圧の各値は記号L,TおよびVa,Vdに添
数字を付して表わし、添数字の大きいものほど値
が大きいものとする。
It should be noted that the values of relative inter-vehicle distance, torque, and acceleration/deceleration voltage (to be described later) are represented by symbols L, T, Va, and Vd with a suffix attached, and the larger the suffix, the larger the value.

後述する加減速処理において、第3図を用いて
相対車間距離(LD)からトルク(T)を算出す
る処理を簡便にするために、第5図に示すよう
に、RAM77内にあらかじめ相対車間距離
(LD)−トルク(T)テーブルが設けられている。
このテーブルにおいて、相対車間距離(LD)は
所定範囲ごとに区切られ、これらの各範囲内の相
対車間距離(LD)に対してそれぞれ1つトルク
(T)が対応している。なお、テーブルの代わり
に、第3図に示す直線の式を用いて、直接演算す
ることによりトルク(T)を求めてもよいことは
いうまでもない。
In the acceleration/deceleration processing described later, in order to simplify the process of calculating torque (T) from the relative inter-vehicle distance (LD) using Fig. 3, the relative inter-vehicle distance is stored in advance in the RAM 77 as shown in Fig. 5. A (LD)-torque (T) table is provided.
In this table, the relative inter-vehicle distance (LD) is divided into predetermined ranges, and one torque (T) corresponds to each relative inter-vehicle distance (LD) within each of these ranges. It goes without saying that the torque (T) may be determined by direct calculation using the linear equation shown in FIG. 3 instead of the table.

第4図は車両の走行駆動モータの特性の一例を
示している。横軸は車両の速度(Km/H)であ
り、縦軸は発生する加速トルク(Ta)および減
速トルク(Td)である。加減速駆動装置80は
制御電圧および加、減速信号にもとづいて駆動モ
ータを制御するものであり、第4図にはいくつか
の代表的な制御電圧(加速電圧(Va)、減速電圧
(Va))についての特性が示されている。このグ
ラフからも明らかなように、制御電圧が一定であ
つても速度に応じて発生トルクが変化しており、
この変化はとくに減速トルクにおいて著しい。そ
こで、適当な速度範囲(加速においては0〜35お
よび35〜45Km/H、減速においては0〜15、15〜
25、25〜35および35〜45Km/H)ごとに、加、減
速トルク(Ta)(Td)を得るのに必要な加、減
速電圧(Va)(Vd)の算出テーブルを作成し
RAM77の適当なエリヤに格納しておく。加速
トルク(Ta)−加速電圧(Va)テーブルは第6
図に、減速トルク(Td)−減速電圧(Va)テー
ブルは第7図にそれぞれ示されている。これらの
テーブルにおいて、加、減速トルク(Ta)(Td)
は所定範囲ごとに区切られ、これらの範囲内の各
トルクに対してそれぞれ1つの加、減速電圧
(Va)(Vd)が対応している。
FIG. 4 shows an example of characteristics of a vehicle's travel drive motor. The horizontal axis is the speed of the vehicle (Km/H), and the vertical axis is the generated acceleration torque (Ta) and deceleration torque (Td). The acceleration/deceleration drive device 80 controls the drive motor based on a control voltage and acceleration/deceleration signals, and FIG. 4 shows some typical control voltages (acceleration voltage (Va), deceleration voltage (Va) ) are shown. As is clear from this graph, even if the control voltage is constant, the generated torque changes depending on the speed.
This change is particularly significant in deceleration torque. Therefore, an appropriate speed range (0 to 35 and 35 to 45 km/h for acceleration, 0 to 15, 15 to 45 km/h for deceleration)
25, 25-35 and 35-45Km/H), create a calculation table for acceleration and deceleration voltages (Va) (Vd) necessary to obtain acceleration and deceleration torques (Ta) (Td).
Store it in an appropriate area of RAM77. Acceleration torque (Ta) - acceleration voltage (Va) table is No. 6
In the figure, a deceleration torque (Td)-deceleration voltage (Va) table is shown in FIG. 7, respectively. In these tables, acceleration and deceleration torque (Ta) (Td)
is divided into predetermined ranges, and one acceleration and deceleration voltage (Va) (Vd) corresponds to each torque within these ranges.

さらにRAM77には第8図に示すように、車
両速度検出器75の出力にもとづいて算出した車
両速度を記憶するエリヤ(M1)、車間距離測定回
路64aの出力にもとづいて算出した車間距離の
今回と前回のデータを記憶するエリヤ(M2)が
設けられている。
Furthermore, as shown in FIG. 8, the RAM 77 has an area (M1) for storing the vehicle speed calculated based on the output of the vehicle speed detector 75, and an area (M1) for storing the current inter-vehicle distance calculated based on the output of the inter-vehicle distance measuring circuit 64a. An area (M2) for storing previous data is provided.

第9図を参照して車両速度の演算処理は次の手
順により行なわれる。速度検出器75は車両の回
転部分に取付けられた回転トランスデユーサより
なり、車両速度に比例した周波数の一連のパルス
列を出力する。CPU74はこのパルスを一定時
間計数して、この計数値にもとづいて車両速度を
算出する(ステツプ(1))。そしてこの算出した車
両速度をRAM77の記憶エリヤ(M1)に記憶
し(ステツプ(2))、速度表示装置82に表示する
(ステツプ(3))。ステツプ(1)の算出処理において、
2回または4回などの平均値を算出するようにし
てもよい。
Referring to FIG. 9, the vehicle speed calculation process is performed by the following procedure. Speed detector 75 consists of a rotating transducer mounted on a rotating part of the vehicle and outputs a series of pulse trains at a frequency proportional to the vehicle speed. The CPU 74 counts these pulses for a certain period of time and calculates the vehicle speed based on this counted value (step (1)). The calculated vehicle speed is then stored in the storage area (M1) of the RAM 77 (step (2)) and displayed on the speed display device 82 (step (3)). In the calculation process of step (1),
An average value of two or four times, etc., may be calculated.

車間距離(L)の演算処理は、第10図を参照し
て、演算回路67によつて第(1)式にもとづいて車
間距離を算出し、これに送受信回路66,70な
どの時間遅れの時間を加算してこの補正結果を車
間距離(L)とし(ステツプ(11))、ステツプ(12)に進み
データ欠損がどうかをみる(ステツプ(12))。この
場合のデータ欠損とは、超音波送波後一定時間以
上経過しても超音波が受波されない場合をいう。
超音波は空気による吸収、散乱などにより減衰す
るから、超音波の到達範囲には限界がある。超音
波送波後、この限界距離に相当する時間以上の
間、超音波が受波されない場合および受波されて
も上記時間以上経過している場合にはデータ欠損
とする。データ欠損でない場合にはステツプ
(13)に進んで、エリヤ(M2)から前回の車間距
離データを読取り、ステツプ(11)で算出した今回の
車間距離データとの差を算出する。そして、この
差が所定値よりも小さいかどうかもみる(ステツ
プ(14))。相前後する2台の車両の速度は連続的
に変化するから前回と今回の車間距離データの差
はそれほど大きな値ではない筈である。したがつ
て、上記の差が所定値以上の場合には車間距離測
置に誤りがあつたとしてデータ欠損とする。デー
タ欠損でなければ、今回の車間距離記憶エリヤの
データを前回の車間距離記憶エリヤに転送しかつ
ステツツプ(11)で算出したデータを今回車間距離記
憶エリヤに記憶し(ステツプ(15))、車間距離表
示装置83に表示して(ステツプ(16))、処理を
終える。ステツプ(12)(14)でデータ欠損の場合に
は車両の暴走を未然に防止するために減速信号お
よび緊急停止信号を出力する(ステツプ(17))。
ステツプ11の車間距離算出処理においても複数回
の平均値を算出するようにしてもよい。
In the calculation process of the inter-vehicle distance (L), referring to FIG. The time is added and the correction result is set as the inter-vehicle distance (L) (step (11)), and the process proceeds to step (12) to check whether there is any data loss (step (12)). Data loss in this case refers to a case where ultrasound is not received even after a certain period of time has passed after ultrasound transmission.
Since ultrasonic waves are attenuated by absorption and scattering by air, there is a limit to the range that ultrasonic waves can reach. If ultrasonic waves are not received for a time equal to or longer than this limit distance after ultrasonic wave transmission, or if ultrasonic waves are received but more than the above-mentioned time has elapsed, data is lost. If the data is not missing, proceed to step (13), read the previous inter-vehicle distance data from the area (M2), and calculate the difference with the current inter-vehicle distance data calculated in step (11). Then, it is checked whether this difference is smaller than a predetermined value (step (14)). Since the speeds of the two vehicles in succession change continuously, the difference between the previous and current inter-vehicle distance data should not be that large. Therefore, if the above-mentioned difference is greater than a predetermined value, it is assumed that there was an error in the inter-vehicle distance measurement, and the data is determined to be missing. If the data is not missing, the data in the current following distance storage area is transferred to the previous following distance storage area, and the data calculated in step (11) is stored in the current following distance storage area (step (15)). The distance is displayed on the distance display device 83 (step (16)), and the process ends. If data is missing in steps (12) and (14), a deceleration signal and an emergency stop signal are output to prevent the vehicle from running out of control (step (17)).
In the inter-vehicle distance calculation process in step 11, the average value may be calculated multiple times.

加減速制御処理は、サンプリング時間(たとえ
ば0.1秒)ごとに第11図に示す手順にしたがつ
て実行される。まずエリヤ(M2)から今回の車
間距離(L)を読出して(ステツプ(21))、この車間
距離(L)およびあらかじめ所定のエリヤ(図示せ
ず)に記憶した目標車間距離(LO)を用いて相
対車間距離(LD)を算出する(ステツプ(22))。
そして、LD−Tテープル(第5図)を参照して
トルク(T)を求め(ステツプ(23))、エリヤ
(M1)から車両速度を読出しておいて(ステツプ
(24))、トルク(T)の比較処理に移る。ステツ
プ(23)で求めたトルク(T)が正であれば加速
トルク(Ta)であり、負であれば減速トルク
(Tb)である。
The acceleration/deceleration control process is executed according to the procedure shown in FIG. 11 at every sampling time (for example, 0.1 seconds). First, the current following distance (L) is read from the area (M2) (step (21)), and this following distance (L) and the target following distance (LO) previously stored in a predetermined area (not shown) are used. Then, the relative distance between vehicles (LD) is calculated (step (22)).
Then, refer to the LD-T table (Fig. 5) to find the torque (T) (step (23)), read out the vehicle speed from the area (M1) (step (24)), and calculate the torque (T). ). If the torque (T) found in step (23) is positive, it is acceleration torque (Ta), and if negative, it is deceleration torque (Tb).

まずトルク(T)がT20を超えているかどうか
をみて(ステツプ(25))、超えていれば加速する
必要があつてステツプ(28)に移る。トルク
(T)がT20以下であればステツプ(26)に進ん
でトルク(T)が−T1を超えているかどうかを
みる。トルク(T)が−T1を超えかつT20以下
であればステツプ(34)に移り、−T1以下であれ
ばステツプ(27)に進む。ステツプ(27)ではさ
らにトルク(T)が−T130を超えた値であるか
どうかを判断して、トルク(T)が−T130以下
であればステツプ(45)に移り、−T130を超えか
つ−T1以下であればステツプ(36)に移る。
First, check whether the torque (T) exceeds T20 (step (25)), and if it does, it is necessary to accelerate and move to step (28). If the torque (T) is less than T20, proceed to step (26) and check whether the torque (T) exceeds -T1. If the torque (T) exceeds -T1 and is less than T20, the process proceeds to step (34), and if it is less than -T1, the process proceeds to step (27). In step (27), it is further determined whether the torque (T) exceeds -T130, and if the torque (T) is less than -T130, the process moves to step (45), and if the torque (T) exceeds -T130 and - If it is below T1, move on to step (36).

ステツプ(28)では、ステツプ(24)で読出し
た車両速度を用いて車両速度が45Km/H以上であ
るかどうかをみて、45Km/H未満の場合にはステ
ツプ(29)に進んで加速処理を実行する。まず加
減信号を出力して(ステツプ(29))、再び車両加
度について判断する(ステツプ(30))。車両速度
が35Km/H未満であれば大きなトルク(Ta)に
対して大きな電圧(Va)を対応させたTa−Va
テーブル1(第6a図)を参照して加速のための
トルク(T)すなわち加速トルク(Ta)から加
速電圧(Va)を求め(ステツプ(31))、35Km/
H以上であればTa−Vaテーブル2(第6b図)
を参照して加速電圧(Va)を求める(ステツプ
(32)。2つのTa−Vaテーブルを用いる理由は、
第4図に示すように速い速度のときは同じ電圧
(Va)を加えても低いトルクしか得られないこと
にある。次に求めた加速電圧(Va)を制御電圧
として出力して(ステツプ(33))処理を終える。
In step (28), the vehicle speed read in step (24) is used to check whether the vehicle speed is 45 km/h or more. If it is less than 45 km/h, the process proceeds to step (29) to perform acceleration processing. Execute. First, an acceleration signal is output (step (29)), and the vehicle acceleration is judged again (step (30)). If the vehicle speed is less than 35Km/H, Ta-Va corresponds to a large voltage (Va) for a large torque (Ta).
With reference to Table 1 (Figure 6a), the acceleration voltage (Va) is determined from the acceleration torque (T), that is, the acceleration torque (Ta) (step (31)), and the 35Km/
If H or higher, Ta-Va table 2 (Figure 6b)
Find the accelerating voltage (Va) with reference to (step (32)).The reason for using two Ta-Va tables is
As shown in Figure 4, at high speeds, only a low torque can be obtained even if the same voltage (Va) is applied. Next, the obtained acceleration voltage (Va) is output as a control voltage (step (33)) and the process is completed.

車両速度が45Km/Hを越えている場合にはたと
えばトルク(T)がT20を超えているとしてもこ
れ以上加速する必要はないとして(車両の目標速
度を40Km/Hと仮定する)、中立処理に移る。ス
テツプ(26)でトルク(T)が−T1を超えかつ
T20以下の場合にも中立処理となる。これらの場
合には、まず中立信号を出力し(ステツプ
(34))、制御電圧を0とする(ステツプ(35))。
If the vehicle speed exceeds 45 km/h, for example, even if the torque (T) exceeds T20, there is no need to accelerate any further (assuming the target speed of the vehicle is 40 km/h), and neutral processing is performed. Move to. At step (26), torque (T) exceeds -T1 and
If the score is T20 or below, it will also be treated as neutral. In these cases, first a neutral signal is output (step (34)), and the control voltage is set to 0 (step (35)).

トルク(T)が−T130を超えかつ−T1以下の
場合には減速処理であつて、まず減速信号を出力
し(ステツプ(36))、車両速度の判定に移る(ス
テツプ(37)〜(39))。車両速度が15Km/H未満
の場合にはTd−Vdテーブル1(第7a図)を参
照し(ステツプ(40))、15Km/H以上25Km/H未
満の場合にはTd−Vdテーブル2(第7b図)を
参照し(ステツプ(41)、25Km/H以上35Km/H
未満の場合にはTd−Vdテーブル3(第7c図)
を参照し(ステツプ(42))、35Km/H以上の場合
にはTd−Vdテーブル4(第7d図)を参照して
(ステツプ(43))それぞれ減速のためのトルク
(T)すなわち減速トルク(Ta)から減速電圧
(Vd)を求め、この減速電圧(Vd)を出力して
(ステツプ(44))、処理を終える。
If the torque (T) exceeds -T130 and is below -T1, deceleration processing is performed, in which a deceleration signal is first output (step (36)), and then the vehicle speed is determined (steps (37) to (39)). )). If the vehicle speed is less than 15Km/H, refer to Td-Vd table 1 (Figure 7a) (step (40)); if the vehicle speed is 15Km/H or more and less than 25Km/H, refer to Td-Vd table 2 (Figure 7a). 7b)) (Step (41), 25Km/H or more 35Km/H
If less than Td-Vd table 3 (Figure 7c)
(Step (42)), and in the case of 35Km/H or more, refer to Td-Vd table 4 (Figure 7d) (Step (43)) to determine the torque (T) for deceleration, that is, the deceleration torque. The deceleration voltage (Vd) is obtained from (Ta), this deceleration voltage (Vd) is output (step (44)), and the process ends.

トルク(T)が−T130以下の場合には減速お
よび緊急停止信号を出力する(ステツプ(45))。
If the torque (T) is less than -T130, a deceleration and emergency stop signal is output (step (45)).

以上のように、この発明では、相前後する少な
くとも2台の車両のそれぞれに搭載されかつ超音
波送受波器を含む超音波送受信装置、および少な
くとも1台の車両に搭載された車両距離測定回路
を備え、少なくとも一方の車両の超音波送受信装
置は他方の車両から送波された超音波を受波した
ときただちに上記他方の車両に向けて超音波を送
波するものであり、上記車間距離測定回路により
超音波が上記両車両間を往復する時間にもとづい
て相前後する2台の車両の車間距離を測定し、こ
の測定された車間距離が車両の走行制御のための
基礎データとして用いられる車両の走行制御方式
において、上記超音波送受信装置による超音波の
送波後、一定時間以内に超音波が受波されないと
き、および上記車間距離測定回路から車間距離測
定データが得られた場合に前回の車間距離測定デ
ータと今回の車間距離測定データとの差が、上記
車間距離測定回路による車間距離測定時間間隔の
間に2台の車両間に生じる車間距離の許容変化量
に相当する所与の値を越えたとき、データ欠損と
して車両を減速させる出力を発生する制御装置を
備えたことを特徴とする。超音波の空気による吸
収、散乱などにもとづく減衰のために相前後する
車両間で超音波の送受が正常に行なわれない場合
には、車両が減速するから、車両の暴走、車両の
衝突事故などを未然に防止することができる。
As described above, the present invention includes an ultrasonic transceiver device that is mounted on each of at least two vehicles in succession and includes an ultrasonic transducer, and a vehicle distance measurement circuit that is mounted on at least one vehicle. The ultrasonic transmitting/receiving device of at least one of the vehicles immediately transmits the ultrasonic waves toward the other vehicle upon receiving the ultrasonic waves transmitted from the other vehicle, and the inter-vehicle distance measuring circuit The distance between two vehicles in succession is measured based on the time it takes for the ultrasonic waves to travel back and forth between the two vehicles, and this measured distance between vehicles is used as basic data for vehicle travel control. In the driving control system, when ultrasonic waves are not received within a certain period of time after ultrasonic waves are transmitted by the ultrasonic transmitter/receiver, and when inter-vehicle distance measurement data is obtained from the inter-vehicle distance measurement circuit, the previous inter-vehicle distance is determined. The difference between the distance measurement data and the current inter-vehicle distance measurement data is a given value corresponding to the allowable amount of change in the inter-vehicle distance that occurs between the two vehicles during the inter-vehicle distance measurement time interval by the above-mentioned inter-vehicle distance measurement circuit. The present invention is characterized by comprising a control device that generates an output that decelerates the vehicle as a data loss when the vehicle exceeds the limit. If ultrasonic waves are not properly transmitted and received between vehicles in front of one another due to attenuation due to absorption and scattering of ultrasonic waves by the air, the vehicle will decelerate, resulting in runaway vehicles, vehicle collisions, etc. can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は輸送システムの構成図、第2図は車両
距離維持装置の構成図、第3図はトルクと相対車
間距離の関係を示すグラフ、第4図は走行駆動モ
ータの特性を示すグラフ、第5図はRAM内に格
納されているLD−Tテーブルを示す図、第6図
はRAM内格納されているTa−Vaテーブルを示
す図、第7図はRAM内に格納されているTd−
Vdテーブルを示す図、第8図はRAM内のデータ
記憶エリヤを示す図、第9図は車両速度演算処理
の手順を示すフロー・チヤート、第10図は車間
距離演算処理の手順を示すフロー・チヤート、第
11図は加減速制御の手順を示すフロー・チヤー
トである。 61,61a,61b,61h,61e……車
両、64a,64b……車間距離測定回路、6
6,70……超音波送受信回路、67,71……
車間距離演算回路、68,73……送波器、6
9,72……受波器、74……CPU、80……
加減速駆動装置。
Fig. 1 is a configuration diagram of the transportation system, Fig. 2 is a configuration diagram of a vehicle distance maintenance device, Fig. 3 is a graph showing the relationship between torque and relative inter-vehicle distance, and Fig. 4 is a graph showing the characteristics of the travel drive motor. Figure 5 shows the LD-T table stored in RAM, Figure 6 shows the Ta-Va table stored in RAM, and Figure 7 shows the Td-T table stored in RAM.
FIG. 8 is a diagram showing the data storage area in the RAM, FIG. 9 is a flow chart showing the procedure for calculating vehicle speed, and FIG. 10 is a flow chart showing the procedure for calculating the inter-vehicle distance. FIG. 11 is a flow chart showing the procedure of acceleration/deceleration control. 61, 61a, 61b, 61h, 61e... Vehicle, 64a, 64b... Inter-vehicle distance measuring circuit, 6
6,70...Ultrasonic transmitting/receiving circuit, 67,71...
Inter-vehicle distance calculation circuit, 68, 73... Transmitter, 6
9, 72...Receiver, 74...CPU, 80...
Acceleration/deceleration drive device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 相前後する少なくとも2台の車両のそれぞれ
に搭載されかつ超音波送受波器を含む超音波送受
信装置、および少なくとも1台の車両に搭載され
た車間距離測定回路を備え、少なくとも一方の車
両の超音波送受信装置は他方の車両から送波され
た超音波を受波したときただちに上記他方の車両
に向けて超音波を送波するものであり、上記車間
距離測定回路により超音波が上記両車両間を往復
する時間にもとづいて相前後する2台の車両の車
間距離を測定し、この測定された車間距離が車両
の走行制御のための基礎データとして用いられる
車両の走行制御方式において、 上記超音波送受信装置による超音波の送波後、
一定時間以内に超音波が受波されないとき、およ
び上記車間距離測定回路から車間距離測定データ
が得られた場合に前回の車間距離測定データと今
回の車間距離測定データとの差が、上記車間距離
測定回路による車間距離測定時間間隔の間に2台
の車両間に生じる車間距離の許容変化量に相当す
る所与の値を越えたとき、データ欠損として車両
を減速させる出力を発生する制御装置を備えたこ
とを特徴とする車両の走行制御方式。
[Claims] 1. An ultrasonic transmitter/receiver device including an ultrasonic transducer and mounted on each of at least two vehicles in front and behind each other, and an inter-vehicle distance measuring circuit mounted on at least one vehicle, The ultrasonic transmitting/receiving device of at least one of the vehicles immediately transmits the ultrasonic waves toward the other vehicle upon receiving the ultrasonic waves transmitted from the other vehicle, and the ultrasonic wave is transmitted by the inter-vehicle distance measuring circuit. Vehicle travel control in which the inter-vehicle distance between two vehicles in succession is measured based on the time it takes for the sound waves to travel back and forth between the two vehicles, and the measured inter-vehicle distance is used as basic data for vehicle travel control. In the method, after the ultrasonic wave is transmitted by the ultrasonic transmitter/receiver,
When ultrasonic waves are not received within a certain period of time, and when inter-vehicle distance measurement data is obtained from the inter-vehicle distance measurement circuit, the difference between the previous inter-vehicle distance measurement data and the current inter-vehicle distance measurement data is determined as the above-mentioned inter-vehicle distance. A control device is provided that generates an output to decelerate the vehicle as a data loss when a predetermined value corresponding to a permissible change in the inter-vehicle distance occurring between two vehicles during the inter-vehicle distance measurement time interval by the measurement circuit is exceeded. A vehicle running control system characterized by:
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