(57)【要約】【課題】  距離パルス信号の１パルス当たりの距離値が大きい場合にも速度及び加減速度の検知誤差を小さくする。【解決手段】  車両の走行距離に対応して発生する距離パルス信号から車両の速度を演算する車両速度演算方法において、現時点に検知された車両の速度をＶ（ｎ）、現時点より所定の時間前に検知された車両の速度をＶ（ｎ−１）、車両の運転制御状態に対応して設定された重み値をＡとしたとき、速度の検知誤差を低減するように補正された補正速度Ｖｓ（ｎ）を式（１）により演算する。  Ｖｓ（ｎ）＝｛Ｖｓ（ｎ−１）×Ａ＋Ｖ（ｎ）｝／（Ａ＋１）  （ｋｍ／ｈ）・・・（１）【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行距離に対応して発生する距離パルス信号から上記車両の速度を演算する車両速度演算方法において、現時点に検知された上記車両の速度をＶ（ｎ）、現時点より所定の時間前に検知された上記車両の速度をＶ（ｎ−１）、上記車両の運転制御状態に対応して設定された重み値をＡとしたとき、速度の検知誤差を低減するように補正された補正速度Ｖｓ（ｎ）を式（１）により演算することを特徴とする車両速度演算方法。
Ｖｓ（ｎ）＝｛Ｖｓ（ｎ−１）×Ａ＋Ｖ（ｎ）｝／（Ａ＋１）  （ｋｍ／ｈ）・・・（１）
【請求項２】
請求項１において、上記運転制御状態に関わらずに上記重み値Ａを所定の値に固定し、上記補正速度Ｖｓ（ｎ）を速度信号として速度表示手段に表示させることを特徴とする車両速度演算方法。
【請求項３】
車両の走行距離に対応して発生する距離パルス信号から上記車両の加減速度を演算する車両加減速度演算方法において、現時点に検知された上記車両の加減速度をαβ（ｎ）、現時点より所定の時間前に検知された上記車両の加減速度をαβ（ｎ−１）、上記車両の運転制御状態に対応して設定された重み値をＢとしたとき、加減速度の検知誤差を低減するように補正された補正加減速度αβｓ（ｎ）を式（２）により演算することを特徴とする車両加減速度演算方法。
αβｓ（ｎ）＝｛αβｓ（ｎ−１）×Ｂ＋αβ（ｎ）｝／（Ｂ＋１）  （ｋｍ／ｈ／ｓ）
・・・（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の速度及び加減速度の検知誤差を低減させることができる車両速度演算方法及び車両加減速度演算方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両速度の演算方法は、速度発電機等の速度検知手段の周波数信号を波形整形して距離パルス信号を作成し、距離パルス信号をカウントして所定時間毎に車両速度を検知している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７０１０７号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車両速度の演算方法では、所定時間毎に距離パルス信号をカウントして速度の演算を行うときに、速度周波数が低い速度発電機等の速度検知手段の場合は１パルス当たりの距離値が大きいので、所定時間毎の距離パルス信号数が少ないために車両速度及び車両加減速度の検知誤差が大きくなるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、距離パルス信号の１パルス当たりの距離値が大きい場合にも速度及び加減速度の検知誤差を小さくすることができる車両速度演算方法及び車両加減速度演算方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる車両速度演算方法は、車両の走行距離に対応して発生する距離パルス信号から車両の速度を演算する車両速度演算方法において、現時点に検知された車両の速度をＶ（ｎ）、現時点より所定の時間前に検知された車両の速度をＶ（ｎ−１）、車両の運転制御状態に対応して設定された重み値をＡとしたとき、速度の検知誤差を低減するように補正された補正速度Ｖｓ（ｎ）を式（１）により演算する。
Ｖｓ（ｎ）＝｛Ｖｓ（ｎ−１）×Ａ＋Ｖ（ｎ）｝／（Ａ＋１）  （ｋｍ／ｈ）
・・・（１）
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、車両の運転制御状態に対応した重み値で車両速度を補正することにより、１パルス当たりの距離値が大きい場合でも車両速度の検知誤差を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１の機能を説明するブロック図である。図１において、車両（図示せず）の車軸端やギヤケース等に配置された速度検知手段１から車両の走行距離に対応した距離パルス信号１ａが出力される。速度演算手段２では距離パルス信号１ａを所定の時間積算して現時点での速度Ｖ（ｎ）を演算する。重み値記憶手段３に車両の運転制御状態に対応して設定された重み値Ａが記憶されている。運転制御状態は加速制御状態、定速運転制御状態、減速制御状態、列車自動定位置停止装置（ＴＡＳＣ）によるＴＡＳＣ制御状態等である。現時点での速度Ｖ（ｎ）及び重み値Ａが入力された補正速度演算手段４は、現時点より所定の時間前に速度演算手段２により検知されたＶ（ｎ−１）、現時点の速度Ｖ（ｎ）及び重み値Ａから補正速度Ｖｓ（ｎ）を演算する。なお、補正速度演算手段４はＡＴＯ装置５から入力された制御状態信号により制御状態を判断して重み値Ａを選択する。ＡＴＯ装置（自動列車運転装置）５は、別途入力される制限速度信号から目標速度Ｖｐを設定し、目標速度Ｖｐと補正速度Ｖｓ（ｎ）とを比較して力行指令またはブレーキ指令を出力する。補正速度演算手段４により演算された補正速度Ｖｓ（ｎ）は、速度表示手段６に表示させる。
【０００９】
このような構成において車両速度演算方法について説明する。図２は移動平均による速度演算方法の説明図である。図１及び図２において、速度検知手段１からの距離パルス信号１ａを速度演算手段２により所定の時間、例えば一般に応答性を考慮して実施されている２５０ｍｓ間を積算して現時点の速度Ｖ（ｎ）を演算して検知する。また、速度Ｖ（ｎ）の検知開始時点より所定の時間前、例えば５０ｍｓ前から距離パルス信号１ａのカウントを速度演算手段２が開始して２５０ｍｓ間を積算する。この結果により速度Ｖ（ｎ−１）を演算しておく。このように、５０ｍｓ毎の移動平均処理を行うことによりＡＴＯ装置５等の自動運転に要求される許容誤差０．４ｋｍ／ｈが得られる。速度Ｖ（ｎ）、Ｖ（ｎ−１）が補正速度演算手段４に入力される。補正速度演算手段４は速度Ｖ（ｎ）、Ｖ（ｎ−１）及び重み値Ａから式（１）により補正速度Ｖｓ（ｎ）を演算する。補正速度Ｖｓ（ｎ）の初期値Ｖｓ（０）は図２に示すように、最初の２５０ｍｓ間に検知されたＶ（０）である。
ここで、重み値Ａは車両の特性、速度検知手段１の特性を考慮してシミュレーションにより、例えば表１に示すように設定する。
【００１０】
【表１】
2006271037.tif 000003
【００１１】
定速運転制御状態では速度の変化が少ない筈であるから、速度が大きく変動したときは変化量にフィルタをかけて均すために大きな重み値を設定している。
なお、ＡＴＯ装置５による運転制御は表１に示す各制御状態の組み合わせにより行われる。
このように演算された補正速度Ｖｓ（ｎ）がＡＴＯ装置５に入力されると、保安装置（図示せず）から入力された制限速度に基づく目標速度Ｖｐと比較されて、目標速度より補正速度Ｖｓ（ｎ）が高いときはブレーキ指令が出力され、低いときは力行指令が出力されて制限速度内の自動運転が行われる。この場合、重み値Ａが大きいと補正速度Ｖｓ（ｎ）の演算誤差は小さいが、検知応答が遅くなる。そして、重み値Ａが小さいと補正速度Ｖｓ（ｎ）の演算誤差は大きいが、検知応答が速くなる。
従って、高加減速制御状態では重み値Ａを小さくして検知応答を速くし、低加減速制御状態では重み値を大きくして演算誤差を小さくする等を行うことができる。
以上のように、運転制御状態に対応した重み値Ａで補正して補正速度Ｖｓ（ｎ）を演算することにより、１パルス当たりの距離値が大きい場合とか、距離パルス信号１ａの周波数が変動した場合でも演算誤差の小さい補正速度Ｖｓ（ｎ）を得ることができる。
また、運転制御状態に関わらずに重み値Ａを所定の値に固定し、補正速度演算手段４により演算された補正速度Ｖｓ（ｎ）を速度表示手段６に表示させることにより、精度の良い速度を確認することができる。
【００１２】
実施の形態２．
図３は、この発明を実施するための実施の形態２の車両加減速度演算方法を説明するブロック図である。図３において、速度検知手段１及びＡＴＯ装置５は実施の形態１のものと同様のものである。加減速度演算手段７では距離パルス１ａを所定の時間積算して現時点での加減速度αβ（ｎ）を演算する。重み値記憶手段８に車両の運転状態に対応して設定された重み値Ｂが記憶されている。運転状態は加速制御状態、定速運転制御状態、減速制御状態、列車自動定位置停止装置（ＴＡＳＣ装置）によるＴＡＳＣ制御状態である。現時点での加減速度αβ（ｎ）、及び重み値Ｂが入力された補正加減速度演算手段９は、現時点より所定時間前に加減速度演算手段７により検知された加減速度αβ（ｎ−１）、現時点の加減速度αβ（ｎ）及び重み値Ｂから補正加減速度αβｓ（ｎ）を演算して出力する。なお、補正加減速度演算手段９はＡＴＯ装置５から入力された制御状態信号により制御状態を判断して重み値Ｂを選択する。
【００１３】
このような構成において車両加減速度演算方法について説明する。図４は移動平均による加減速度演算方法の説明図である。図３及び図４において、速度検知手段１からの距離パルス信号１ａを加減速度検知手段７により所定の時間、例えば１，０００ｍｓ間を積算して現時点の加減速度αβ（ｎ）１を演算する。加減速度αβ（ｎ）は、前半の５００ｍｓの速度Ｖ（ｎ）１及び後半の５００ｍｓの速度Ｖ（ｎ）２を演算し、両者の速度差Ｖ（ｎ）２−Ｖ（ｎ）１を演算して得られる。また、現時点の加減速度αβ（ｎ）の検知開始時点より所定の時間前、実施の形態１と同様に例えば５０ｍｓ前から距離パルス信号１ａのカウントを加減速度検知手段６が開始する。そして、加減速度αβ（ｎ）の演算と同様の方法で現時点より５０ｍｓ前の加減速度αβ（ｎ−１）が演算されている。このように、積算時間を１，０００ｍｓとし、５０ｍｓ毎の移動平均処理を行うことによりＡＴＯ装置５の自動運転に要求される許容誤差０．０７５ｋｍ／ｈ／ｓが得られる。
補正加減速度演算手段９に加減速度αβ（ｎ）、αβ（ｎ−１）及び重み値Ｂが入力されると、式（２）により補正加減速度αβｓ（ｎ）が演算される。
αβｓ（ｎ）＝｛αβｓ（ｎ−１）×Ｂ＋αβ（ｎ）｝／（Ｂ＋１）  （ｋｍ／ｈ／ｓ）
・・・（２）
補正加減速度αβｓ（ｎ）の初期値αβｓ（０）は図４に示すように、最初の１，０００ｍｓ間に検知されたαβ（０）である。
ここで、重み値Ｂは車両の特性、速度発電機等の速度検知手段１の特性を考慮してシミュレーションにより表２に示すように設定する。
【００１４】
【表２】
2006271037.tif 000004
【００１５】
以上のように、運転制御状態に対応した重み値Ｂで補正して補正加減速度αβｓ（ｎ）を演算することにより、演算誤差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明を実施するための実施の形態１の機能を説明するブロック図である。
【図２】実施の形態１における移動平均による速度演算方法の説明図である。
【図３】この発明を実施するための実施の形態２の車両加減速度演算方法を説明するブロック図である。
【図４】実施の形態２における移動平均による加減速度演算方法の説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
６  速度表示手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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