(57)【要約】【課題】線路の状態が悪いなどの乗り心地を悪化させる一過性の要因に対しても制振制御を適切に実行できる鉄道車両を提供すること。【解決手段】自鉄道車両１によれば、振動周波数メモリ１３ｂの値と、路線情報データ１２ｂから取得した路線情報とにより算出された対象周波数毎の制振制御値が算出される。自鉄道車両１の地点情報Ｐおよび走行速度Ｖｙと略同じくする他鉄道車両２０の他編成情報が、他編成情報テーブル１２ｃから取得される。そして、対象周波数毎の制振制御値と、取得した他編成情報の振動情報とから、ダンパ装置６へ出力される制振指令値Ｆが算出される。よって、自鉄道車両１の制振制御において、先行して走行した他鉄道車両２０の振動情報を用いることができるので、軌道Ｒの状態が悪いなどの一過性の要因に対しても、制振制御を行って乗り心地を向上させることができる。【選択図】図３
2018118536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体を有する車両と、前記車体の振動を検出する振動検出手段と、前記車両が走行する路線の地点情報を取得する地点情報取得手段と、前記路線の地点情報に対応づけて路線のカントや曲率等の路線情報を記憶する路線情報記憶手段と、前記地点情報取得手段により取得された地点情報に基づいて前記路線情報記憶手段から路線情報を読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出された路線情報および／又は前記振動検出手段により検出された振動に基づいて、前記車体の振動を抑制する制振指令値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された制振指令値に基づいて前記車体の制振制御を行う制振手段とを備えた鉄道車両において、
前記車両が走行する路線及び進行方向情報を記憶する自編成記憶手段と、
他の鉄道車両から送信される他の鉄道車両についての他編成情報を受信する他編成受信手段と、
前記他編成受信手段により受信された他編成情報のうち、少なくとも路線及び進行方向情報と位置情報と振動情報とを記憶する他編成記憶手段と、
前記他編成記憶手段に記憶される他編成情報から、前記自編成記憶手段に記憶される路線及び進行方向情報が同一であって、前記地点情報取得手段により取得された地点に対して所定距離内にある位置情報を有する他編成情報を取得する他編成取得手段とを備え、
前記算出手段は、前記他編成取得手段により他編成情報が取得できた場合には、その取得した他編成情報と、前記読出手段により読み出された路線情報および／又は前記振動検出手段により検出された振動とに基づいて、前記車体の振動を抑制する制振指令値を算出するものであることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
前記車両の走行速度を検出する速度検出手段を備え、
前記他編成記憶手段は、前記他編成情報の一部として速度情報を記憶するものであり、
前記他編成取得手段は、前記他編成記憶手段に記憶される他編成情報から、前記自編成記憶手段に記憶される路線及び進行方向情報が同一であって、前記速度検出手段により検出された走行速度に対して所定速度内にある速度情報を有する他編成情報を取得するものであることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
【請求項３】
前記他編成記憶手段は、前記他編成情報の一部として時情報を記憶するものであり、
前記他編成取得手段は、前記他編成記憶手段に記憶される他編成情報から、前記自編成記憶手段に記憶される路線及び進行方向情報が同一であって、現在時から所定期間内にある時情報を有する他編成情報を取得するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両。
【請求項４】
前記他編成記憶手段は、前記他編成情報の一部として時情報を記憶するものであり、
保線作業が行われた場合に、その保線作業が行われた路線及び進行方向と、その保線作業時と、その保線作業地点とを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された路線及び進行方向が同一で且つ前記保線作業時以前の他編成情報であって、前記保線作業地点に対して第２所定距離内にある位置情報を有する他編成情報を、前記他編成記憶手段から削除する削除手段とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鉄道車両。
【請求項５】
前記自編成記憶手段に記憶される路線及び進行方向情報と、前記地点情報取得手段により取得された地点情報と、前記振動検出手段によって検出された振動に基づく振動情報とを、前記車両の走行中に前記他の鉄道車両へ送信する送信手段を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に関し、特に、線路の状態が悪いなどの乗り心地を悪化させる一過性の要因に対しても制振制御を適切に実行できる鉄道車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より鉄道車両では、乗り心地向上のために種々の制振制御が行われている。特許文献１には、加速度センサ１０９などの振動検出装置により検出された振動を、アクチュエータ１０６により制振するアクティブ制振制御や、可変ダンパー１２７により制振するセミアクティブ制振制御において、更に、ＧＰＳ受信機２を利用した自車位置検出装置１と、線路の区間情報（直線区間、曲線区間、トンネル区間など）を記憶した線路区間データベース１１１とを設け、列車の現在位置に応じてアクチュエータ１０６や可変ダンパー１２７を制御して、乗り心地を向上させる技術が開示されている。
【０００３】
また特許文献２の鉄道車両は、枕木方向（左右方向）の加速度を検出する加速度センサや、ロール方向やヨー方向の回動を検出するジャイロセンサを有して構成される振動検知装置１１０を、１号車に搭載すると共に、振動の制振制御を行うアクチュエータ制御装置１２０をすべての号車にそれぞれ搭載する。そして、１号車の振動検知装置１１０は、検知した振動に対する制御信号を、１号車を初めとする各号車のアクチュエータ制御装置１２０へ送信し、各号車のアクチュエータ制御装置１２０によって、それぞれ各号車において制振制御を行うことにより、乗り心地を向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０４２１７９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１６２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、列車が走行する線路の区間情報に応じてアクチュエータ１０６や可変ダンパー１２７を制御するものの、線路の状態が悪いなどの乗り心地を悪化させる一過性の要因に対しては対処できないという問題点があった。
【０００６】
また特許文献２の技術においては、１号車に搭載される振動検知装置１１０によって検知した振動に基づいて、各号車に搭載されるアクチュエータ制御装置１２０により制振制御を行うものなので、２号車以降ならばともかくも、少なくとも１号車においては後追いの制振制御となり、どうしても制振制御にタイミング遅れが生じてしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点等を解決するためになされたものであり、線路の状態が悪いなどの乗り心地を悪化させる一過性の要因に対しても制振制御を適切に実行できる鉄道車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明の鉄道車両は、車体を有する車両と、前記車体の振動を検出する振動検出手段と、前記車両が走行する路線の地点情報を取得する地点情報取得手段と、前記路線の地点情報に対応づけて路線のカントや曲率等の路線情報を記憶する路線情報記憶手段と、前記地点情報取得手段により取得された地点情報に基づいて前記路線情報記憶手段から路線情報を読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出された路線情報および／又は前記振動検出手段により検出された振動に基づいて、前記車体の振動を抑制する制振指令値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された制振指令値に基づいて前記車体の制振制御を行う制振手段とを備えており、前記車両が走行する路線及び進行方向情報を記憶する自編成記憶手段と、他の鉄道車両から送信される他の鉄道車両についての他編成情報を受信する他編成受信手段と、前記他編成受信手段により受信された他編成情報のうち、少なくとも路線及び進行方向情報と位置情報と振動情報とを記憶する他編成記憶手段と、前記他編成記憶手段に記憶される他編成情報から、前記自編成記憶手段に記憶される路線及び進行方向情報が同一であって、前記地点情報取得手段により取得された地点に対して所定距離内にある位置情報を有する他編成情報を取得する他編成取得手段とを備え、前記算出手段は、前記他編成取得手段により他編成情報が取得できた場合には、その取得した他編成情報と、前記読出手段により読み出された路線情報および／又は前記振動検出手段により検出された振動とに基づいて、前記車体の振動を抑制する制振指令値を算出するものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の鉄道車両によれば、他の鉄道車両から送信される他編成情報が他編成受信手段により受信されると、かかる他編成情報のうち、少なくとも路線及び進行方向情報と位置情報と振動情報とが他編成記憶手段に記憶される。他編成取得手段により、他編成記憶手段に記憶される他編成情報から、自編成記憶手段に記憶される路線及び進行方向情報が同一であって、地点情報取得手段により取得された地点に対して所定距離内にある位置情報を有する他編成情報が取得されると、その取得した他編成情報と、読出手段により読み出された路線情報および／又は振動検出手段により検出された振動とに基づいて、算出手段により、車体の振動を抑制する制振指令値が算出され、制振手段により、その制振指令値に基づいて車体の制振制御が行われる。
【００１０】
このように自車両の制振制御において、先行して走行した他の鉄道車両の振動情報であって、路線及び進行方向が同一で、走行位置を略同じくする振動情報を用いることができるので、線路の状態が悪いなどの一過性の要因に対しても制振制御を行って乗り心地を向上させることができる。また、他の鉄道車両の振動情報は他編成記憶手段に記憶されたものを使用するので、かかる振動情報を先読みすることにより、制振制御を、後追いでなく、適切なタイミングで実行できる。
【００１１】
請求項２記載の鉄道車両によれば、請求項１の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、他編成記憶手段は、他編成情報の一部として速度情報を記憶し、他編成取得手段は、他編成記憶手段に記憶される他編成情報から、自編成記憶手段に記憶される路線及び進行方向情報が同一であって、速度検出手段により検出された走行速度に対して所定速度内にある速度情報を有する他編成情報を取得する。そして、算出手段及び制振手段により、かかる他編成情報を用いて制振制御が行われる。ここで、制振制御に用いられる振動情報は車両の走行速度に応じて変化するが、請求項２によれば、先行して走行した他の鉄道車両の振動情報のうち、自車両の走行速度に応じた振動情報を用いて制振制御を行うので、適切に制振制御を行うことができる。
【００１２】
請求項３記載の鉄道車両によれば、請求項１又は２の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、他編成記憶手段は、他編成情報の一部として時情報を記憶し、他編成取得手段は、他編成記憶手段に記憶される他編成情報から、自編成記憶手段に記憶される路線及び進行方向情報が同一であって、現在時から所定期間内にある時情報を有する他編成情報を取得する。そして、算出手段及び制振手段により、かかる他編成情報を用いて制振制御が行われる。ここで、線路の状態は時間の経過と共に変化する。鉄道車両が数多く走行すればするほど線路の状態は悪化するし、逆に保線作業が行われれば線路の状態は改善される。請求項３によれば、先行して走行した他の鉄道車両の振動情報のうち、現在時から所定期間内にある振動情報を用いて制振制御を行うので、線路の状態に応じた制振制御を行うことができる。
【００１３】
請求項４記載の鉄道車両によれば、請求項１から３のいずれかの奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、入力手段によって保線作業が行われた路線及び進行方向とその保線作業時とその保線作業地点とが入力されると、その入力された路線及び進行方向が同一で且つ保線作業時以前の他編成情報であって、保線作業地点に対して第２所定距離内にある位置情報を有する他編成情報は、削除手段によって他編成記憶手段から削除される。保線作業が行われると、線路の状態は改善される。よって、保線作業以前の振動情報を用いても適切な制振制御を行うことはできない。請求項４によれば、かかる保線作業以前の振動情報を他編成記憶手段から削除するので、他編成記憶手段に記憶される振動情報を用いて制振制御を行うことにより、現在の線路の状態に応じた制振制御を行うことができる。なお「第２所定距離」は、請求項１の「所定距離」と同一であっても良いし、異なるものであっても良い。
【００１４】
請求項５記載の鉄道車両によれば、請求項１から４のいずれかの奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、自編成記憶手段に記憶される路線及び進行方向情報と、地点情報取得手段により取得された地点情報と、振動検出手段によって検出された振動に基づく振動情報とを、自車両の走行中に他の鉄道車両へ送信する送信手段を備えている。よって、現在、自車両が走行している路線を同一の進行方向で、今後走行する後続鉄道車両に対して、適切な制振制御を行うための振動情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】鉄道車両を模式的に示した図である。
【図２】（ａ）は鉄道車両の電気的構成を示すブロック図であり、（ｂ）は他編成情報テーブルの内容を模式的に示した図であり、（ｃ）は振動周波数の内容を模式的に示した図であり、（ｄ）は制御パラメータの内容を模式的に示した図である。
【図３】メイン処理のフローチャートである。
【図４】保線情報入力処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１を参照して、鉄道車両の構成について説明する。以下、自らの車両編成を構成する鉄道車両を「自鉄道車両１」、それ以外の他の車両編成を構成する鉄道車両を「他鉄道車両２０」と表現する。なお、他鉄道車両２０も自鉄道車両１と同様の構成を持つ。
【００１７】
図１は、自鉄道車両１を模式的に示した図である。自鉄道車両１における進行方向をＹ軸方向、左右方向をＸ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。自鉄道車両１には、車輪３を有する台車２に、車体４を傾斜させる傾斜装置５と、ダンパ装置６とを介して車体４が搭載されている。ダンパ装置６は、車体４におけるＸ軸方向の振動を抑制するための装置である。ダンパ装置６は、台車２と車体４とに連結され、制御装置１０からの制振指令値Ｆにより、車体４におけるＸ軸方向の振動を抑制する減衰力が制御可能なダンパで構成されている。
【００１８】
また自鉄道車両１は、地点取得装置７と、自鉄道車両１の走行速度（単位はｋｍ／ｈ）を検知する速度センサ８と、自鉄道車両１の３軸（即ち、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度（単位はｍ／ｓ２）を検知する加速度センサ９と、自鉄道車両１と他鉄道車両２０等との情報Ｄの送受信を行う通信装置１７と、制御装置１０とを有する。地点取得装置７は、自鉄道車両１が走行する軌道Ｒ（線路）付近に設置された地点情報送信装置３０から発信される、軌道Ｒの始発点との距離である地点情報Ｐ（単位はｋｍ）を取得する装置である。なお、地点情報送信装置３０は、走行中の自鉄道車両１の地点取得装置７によって１００ｍｓ毎に地点情報Ｐが取得される間隔で軌道Ｒ付近に設置される。
【００１９】
制御装置１０は、制振指令値Ｆを算出しダンパ装置６へ出力するための装置である。制御装置１０は、地点取得装置７から取得された地点情報Ｐに該当する路線情報と、加速度センサ９により検知されたＸ軸方向の加速度（以下「左右加速度Ａｘ」と称す）から取得された振動周波数と、通信装置１７から受信した、自鉄道車両１の地点情報Ｐと自鉄道車両１の走行速度Ｖｙとに近似する他編成情報とから、ダンパ装置６におけるダンパの減衰力を制御する制振指令値Ｆを算出し、ダンパ装置６へ出力する。なお、この制振指令値Ｆは、自鉄道車両１のダンパ装置６への出力と同時に、自らの車両編成を構成する他の鉄道車両（図示しない）のダンパ装置６にも出力される。
【００２０】
次に、図２を参照して自鉄道車両１の電気的構成について説明する。図２（ａ）は自鉄道車両１の電気的構成を示すブロック図である。自鉄道車両１の制御装置１０には、ＣＰＵ１１と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２と、ＲＡＭ１３とが設けられ、これらはバスライン１４を介して、入出力ポート１５にそれぞれ接続されている。入出力ポート１５には、傾斜装置５と、ダンパ装置６と、地点取得装置７と、速度センサ８と、加速度センサ９と、日付時刻を計時するリアルタイムクロック（ＲＴＣ）１６と、通信装置１７と、ユーザからの指示を制御装置１０へ入力する入力装置１８とがそれぞれ接続されている。
【００２１】
ＣＰＵ１１は、バスライン１４により接続された各部を制御する演算装置である。ＨＤＤ１２は、ＣＰＵ１１により実行されるプログラムや各種データ等を格納した書き換え可能な不揮発性のメモリであり、制御プログラム１２ａと、路線情報データ１２ｂと、他編成情報テーブル１２ｃとが記憶される。ＣＰＵ１１によって制御プログラム１２ａが実行されると、図３のメイン処理や図４の保線情報入力処理が実行される。
【００２２】
路線情報データ１２ｂは、地点情報Ｐ又は始発点からの走行距離に応じた路線情報が記憶されるデータである。路線情報とは、軌道Ｒの曲率、カント（軌道Ｒの傾き）及び軌道Ｒの区間情報（直線区間、曲線区間、トンネル区間等）である。路線情報データ１２ｂを、地点情報Ｐ又は始発点からの走行距離で検索することで、その地点情報Ｐに該当する路線情報が取得される。
【００２３】
他編成情報テーブル１２ｃは、他鉄道車両２０から取得した他編成情報が記憶されるデータテーブルである。他編成情報は、他鉄道車両２０において走行中に取得または算出された、その時点での日付、路線および進行方向情報、位置、走行速度、振動周波数および制御パラメータである。図２（ｂ）〜（ｄ）を参照して、他編成情報テーブル１２ｃの構成を説明する。
【００２４】
図２（ｂ）は他編成情報テーブル１２ｃの内容を模式的に示した図である。他編成情報テーブル１２ｃは、他編成情報が送信された日付が記憶される日付メモリ１２ｃ１と、他編成情報の送信時に他鉄道車両２０が走行していた路線および進行方向情報（「○○線上り」、「○○線下り」等の任意の文字列）が記憶される路線名メモリ１２ｃ２と、他編成情報の送信時の他鉄道車両２０の位置、即ち、路線の始発位置と他鉄道車両２０の先頭位置（進行方向側の端部）との間の距離（単位はｋｍ）が記憶される位置メモリ１２ｃ３と、他編成情報の送信時の他鉄道車両２０の走行速度（単位はｋｍ／ｈ）が記憶される速度メモリ１２ｃ４と、他編成情報の送信時に他鉄道車両２で検知された振動周波数が記憶される振動周波数メモリ１２ｃ５と、他編成情報の送信時に他鉄道車両２で算出された、制振指令値Ｆを構成する制御パラメータが記憶される制御パラメータメモリ１２ｃ６とが対応付けられて記憶される。
【００２５】
ここで、図２（ｃ），（ｄ）を参照して、振動周波数メモリ１２ｃ５に記憶される振動周波数Ａ１及び制御パラメータメモリ１２ｃ６に記憶される制御パラメータＦ１の構成について説明する。なお、振動周波数メモリ１２ｃ５に記憶される振動周波数Ａ２，Ａ３，・・・は振動周波数Ａ１と同一のデータ構造であり、また、制御パラメータメモリ１２ｃ６に記憶される制御パラメータＦ２，Ｆ３，・・・は制御パラメータＦ１と同一のデータ構造であるので、その説明は省略する。
【００２６】
図２（ｃ）は、振動周波数Ａ１の内容を模式的に示した図であり、図２（ｄ）は、制御パラメータＦ１の内容を模式的に示した図である。図２（ｃ）の振動周波数Ａ１は、振幅メモリＡ１１を有し、振幅メモリＡ１１には、他鉄道車両２０で検知された１秒間の振動周波数の周波数スペクトルから取得された、制振制御を行う対象の周波数（以下「対象周波数」と称す）毎の、振幅値（単位はｄＢ）が記憶される。なお、振幅メモリＡ１１に記憶される振動周波数を検知する時間は、１秒間に限られるものではなく、１秒以上でもよいし、１秒以下でもよい。
【００２７】
本実施形態において対象周波数は、実験やシミュレーションによって予め算出された周波数であり、同一の軌道Ｒを走行する自鉄道車両１及び他鉄道車両２０において、対象周波数は全て同一である。なお、図２（ｃ）及び後述の図２（ｄ）において、対象周波数として２．０Ｈｚ，２．４Ｈｚ，・・・，５．０Ｈｚが例示されるが、これに限られるものではなく、実験やシミュレーション結果に応じて、他の周波数を適宜適用してもよい。
【００２８】
図２（ｄ）の制御パラメータＦ１は、振幅メモリＡ１１と同一の対象周波数毎に、制振制御値が記憶される制振制御値メモリＦ１１を有する。この制振制御値ｆ１，ｆ２，・・・は、ダンパ装置６へ出力される制振指令値Ｆの構成要素で、他鉄道車両２０のダンパ装置６によって、その対象周波数の振動を抑制するための制御値である。詳細は後述するが、自鉄道車両１の制振制御における制振指令値Ｆは、先行して走行した他鉄道車両２０の、対象周波数毎の振幅メモリＡ１１の値と、制振制御値メモリＦ１１の値とを考慮に入れて算出される。
【００２９】
図２（ａ）に戻る。ＲＡＭ１３はＣＰＵ１１が制御プログラム１２ａ等のプログラム実行時に各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶するメモリであり、自鉄道車両１が走行する路線および進行方向情報が記憶される路線名メモリ１３ａと、加速度センサ９で検知された振動周波数が記憶される振動周波数メモリ１３ｂと、ダンパ装置６へ出力する制振指令値Ｆを構成する制御パラメータが記憶される制御パラメータメモリ１３ｃと、制振指令値Ｆが記憶される制振指令値メモリ１３ｄとがそれぞれ設けられる。なお、振動周波数メモリ１３ｂ及び制御パラメータメモリ１３ｃのメモリ構成は、前述した図２（ｃ）の振動周波数Ａ１及び、図２（ｄ）の制御パラメータＦ１と同一なので、その説明は省略する。
【００３０】
次に図３を参照して、自鉄道車両１のＣＰＵ１１で実行されるメイン処理を説明する。図３はメイン処理のフローチャートである。メイン処理は、自鉄道車両１の走行開始直後から走行終了まで繰り返し実行される。
【００３１】
メイン処理はまず、各メモリ値の初期設定を行う（Ｓ１）。具体的には、ユーザによって入力装置１８から路線および進行方向情報が入力され、路線名メモリ１３ａに記憶される。そして、振動周波数メモリ１３ｂにおける、振幅メモリＡ１１には「０．０ｄＢ」がそれぞれ記憶され、制御パラメータメモリ１３ｃにおける制振制御値メモリＦ１１には、予め実験やシミュレーションで算出された対象周波数毎の制振制御値の初期値がそれぞれ記憶される。
【００３２】
Ｓ１の処理の後、通信装置１７で、他鉄道車両２０から他編成情報を受信したかを確認する（Ｓ２）。他鉄道車両２０から他編成情報を受信した場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、受信した他編成情報を他編成情報テーブル１２ｃに追加する（Ｓ３）。一方、他鉄道車両２０から他編成情報を受信しなかった場合は、Ｓ３の処理をスキップする。
【００３３】
Ｓ２，Ｓ３の処理の後、前回、振動周波数が算出されてから１秒経過したか（即ち、振動周波数の算出タイミングかどうか）を判断する（Ｓ４）。前回、振動周波数が算出されてから１秒経過した場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、直近の１秒間分の左右加速度Ａｘを取得し、公知の離散フーリエ変換を行い、周波数スペクトルを算出する。算出された周波数スペクトルのうち、対象周波数における周波数スペクトルの振幅値を、振動周波数メモリ１３ｂの該当するメモリ領域に記憶する（Ｓ５）。なお、直近の１秒間分の左右加速度Ａｘは、左右加速度Ａｘが加速度センサ９から検知される毎に、その値が時系列順に蓄積される、一時的なメモリ領域から取得される。一方、前回、振動周波数が算出されてから１秒経過していない場合は（Ｓ４：Ｎｏ）、Ｓ５の処理をスキップする。
【００３４】
Ｓ４，Ｓ５の処理の後、地点取得装置７から地点情報Ｐを取得したかを確認する（Ｓ６）。地点情報Ｐを取得した場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、振動周波数メモリ１３ｂの値と、路線情報データ１２ｂから取得した、地点情報Ｐにマージンαを加えた位置における路線情報（軌道Ｒの曲率、カント及び軌道Ｒの区間情報）とを考慮して、対象周波数毎の制振制御値を算出し、制御パラメータメモリ１３ｃの該当するメモリ領域へ記憶する（Ｓ７）。
なお、制振制御値は、公知の方法によって算出されるので、その説明は省略する。マージンαは、ダンパ装置６に制振指令値Ｆが入力されてから、ダンパ装置６におけるダンパの減衰力変更の制御が完了するまでの時間と、その時点での走行速度Ｖｙとを考慮して設定される変動値である。
【００３５】
一方、地点情報Ｐを取得しなかった場合（Ｓ６：Ｎｏ）、振動周波数メモリ１３ｂの値と、路線情報データ１２ｂから取得した、始発点からの走行距離にマージンαを加えた位置における路線情報とを考慮して、対象周波数毎の制振制御値を算出し、制御パラメータメモリ１３ｃの該当するメモリ領域へ記憶する（Ｓ８）。始発点からの走行距離は、走行速度Ｖｙに前回Ｓ８の処理を行ってからの時間差を乗じたものを、加算していくことで算出される。また、地点情報Ｐを取得した場合は、その地点情報Ｐが始発点からの走行距離として設定される。なお、制振制御値の算出方法は、Ｓ７の処理と同一なので、その説明は省略する。
【００３６】
Ｓ７，Ｓ８の処理の後、他編成情報テーブル１２ｃから、地点取得装置７から取得した地点情報Ｐと位置メモリ１２ｃ３の値との差が±２００ｍ以内かつ、速度センサ８から取得した走行速度Ｖｙと速度メモリ１２ｃ４の値との差が±１０ｋｍ／ｈ以内の他編成情報を、全て取得する（Ｓ９）。そして、他編成情報テーブル１２ｃから他編成情報が取得できたかを確認する（Ｓ１０）。
【００３７】
なお、他編成情報テーブル１２ｃから、他編成情報を取得する条件として、地点取得装置７から取得した地点情報Ｐと位置メモリ１２ｃ３の値との差が±２００ｍ以内としたが、±２００ｍより小さな値としてもよいし、大きな値としてもよい。また、同じく他編成情報を取得する条件として、速度センサ８から取得した走行速度Ｖｙと速度メモリ１２ｃ４の値との差が±１０ｋｍ／ｈ以内としたが、±１０ｋｍ／ｈより小さな値としてもよいし、大きな値としてもよい。
【００３８】
Ｓ１０の処理において、他編成情報テーブル１２ｃから他編成情報が取得できなかった場合は（Ｓ１０：Ｎｏ）、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶された対象周波数毎の制振制御値による、後述する数式１で示す重み付け演算、即ち、対象周波数毎の制振制御値に対して、それぞれのゲイン定数を乗じた結果を全て加算することで、制振指令値Ｆを算出し、制振指令値メモリ１３ｄへ記憶する（Ｓ１１）。
【００３９】
一方、Ｓ１０の処理において、他編成情報テーブル１２ｃから他編成情報が取得できた場合は（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶された対象周波数毎の制振制御値と、他編成情報テーブル１２ｃから取得した他編成情報における、同一周波数毎の振幅メモリＡ１１の値の平均値と、制振制御値メモリＦ１１の値の平均値とによる、後述する数式２で示す重み付け演算、即ち、他編成情報における同一周波数毎の振幅メモリＡ１１の値の平均値と、制振制御値メモリＦ１１の値の平均値とを乗じた値に、それぞれのゲイン定数を乗じた結果を全て加算することで、制振指令値Ｆを算出し、制振指令値メモリ１３ｄへ記憶する（Ｓ１２）。
【００４０】
ここで、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶された対象周波数毎の制振制御値をｆｘ（ｘは１〜ｎの正の整数であり、なおかつ、ｎは対象周波数の数であり、１以上の正の整数である），他編成情報テーブル１２ｃから取得された他編成情報における、振幅メモリＡ１１の値の平均値をＳａｘ，制振制御値メモリＦ１１の値の平均値をｆａｘとすると、Ｓ１１の処理による制振指令値Ｆは数式１で算出され、Ｓ１２の処理による制振指令値Ｆは数式２で算出される。
【数１】
2018118536.tif 000003
なお、ゲイン定数Ｇ１〜Ｇｎ及び定数β，γは、予め実験やシミュレーションによって算出される０以上の固定値である。
【００４１】
即ち、Ｓ１２の処理（数式２）において、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶された対象周波数毎の制振制御値ｆｘに対して、他編成情報テーブル１２ｃから取得された他編成情報における、対象周波数毎の振幅メモリＡ１１の値の平均値Ｓａ１〜Ｓａｎと、対象周波数毎の制振制御値メモリＦ１１の値の平均値ｆａ１〜ｆａｎとを乗じて、制振指令値Ｆが算出される。よって、先行して走行した他鉄道車両２０における、対象周波数毎の振幅メモリＡ１１の値と、制振制御値メモリＦ１１の値とを考慮に入れた制振指令値Ｆが算出される。よって、先行して走行した他鉄道車両２０で検知された、軌道Ｒの状態が悪いなどの一過性の要因に対しても、制振制御を行って乗り心地を向上させることができる。
【００４２】
Ｓ１１，Ｓ１２の処理の後、制振指令値メモリ１３ｄの値をダンパ装置６へ出力する（Ｓ１３）。Ｓ１３の処理の後、通信装置１７を介して、自車両情報、即ち、ＲＴＣ１６から取得した現在の日付、路線名メモリ１３ａの値、現在の地点情報Ｐ、速度センサ８で取得した走行速度Ｖｙ、振動周波数メモリ１３ｂの値および制御パラメータメモリ１３ｃの値を他鉄道車両２０に送信する（Ｓ１４）。これにより、現在、自鉄道車両１が走行している路線を同一の進行方向で、地点情報Ｐ及び走行速度Ｖｙが近似した今後走行する他鉄道車両２０に対して、振動周波数メモリ１３ｂの値および制御パラメータメモリ１３ｃの値を提供することができる。よって、他鉄道車両２０においても自鉄道車両１と同様に適切な制振制御を行うことができる。Ｓ１４の処理の後、Ｓ２の処理以下を繰り返し行う。
【００４３】
次に、図４を参照して、自鉄道車両１のＣＰＵ１１で実行される保線情報入力処理を説明する。保線情報入力処理は、ユーザより入力された、軌道Ｒに対する保線作業に関する情報を基に、他編成情報テーブル１２ｃから該当する他編成情報を削除する処理である。保線情報入力処理は、ユーザから入力装置１８に対して、保線情報の開始の指示があった場合に実行される。
【００４４】
保線情報入力処理はまず、入力装置１８を介して、ユーザから保線作業に関する情報、即ち、保線作業が行われた日付、路線および進行方向情報および地点が入力される（Ｓ２０）。そして、入力された保線作業に関する情報と、他編成情報テーブル１２ｃとを参照し、他編成情報テーブル１２ｃに記憶される、日付メモリ１２ｃ１の値が保線を行った日付以前であり、路線名メモリ１２ｃ２の値が、保線作業が行われた路線および進行方向情報と同一であり、位置メモリ１２ｃ３の値が、保線作業が行われた地点の±２００ｍ以内である他編成情報を全て削除する（Ｓ２１）。Ｓ２１の処理の後、保線情報入力処理は終了する。なお、他編成情報テーブル１２ｃから他編成情報を削除する地点は、保線が行われた地点の±２００ｍの範囲に限られるものではなく、±２００ｍ以下の範囲であってもよいし、±２００ｍ以上の範囲であってもよい。
【００４５】
軌道Ｒは、保線作業が行われることでその状態が改善される。従って、保線作業以前における他編成情報を用いて、自鉄道車両１の制振制御を適切に行うことはできない。そこで、他編成情報テーブル１２ｃから、保線作業に関する情報に該当する他編成情報が削除されることで、他編成情報テーブル１２ｃには、軌道Ｒの状態に応じた振動周波数メモリ１２ｃ５および制御パラメータメモリ１２ｃ６のみが記憶される。それらを基に制振指令値Ｆが算出されるので、現在の軌道Ｒの状態に応じた制振制御を行うことができる。また、保線作業以前の、不要な他編成情報が他編成情報テーブル１２ｃから削除されるので、他編成情報テーブル１２ｃのメモリ効率が向上する。
【００４６】
以上説明した通り、本実施形態の自鉄道車両１によれば、振動周波数メモリ１３ｂの値と、路線情報データ１２ｂから取得した路線情報とにより対象周波数毎の制振制御値が算出され、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶される。他鉄道車両２０から受信した他編成情報が記憶された他編成情報テーブル１２ｃから、路線名メモリ１２ｃ２の値と路線名メモリ１３ａの値とが一致し、位置メモリ１２ｃ３の値が自鉄道車両１の地点情報Ｐと位置メモリ１２ｃ３の値が±２００ｍ以内の範囲かつ、自鉄道車両１の走行速度Ｖｙと速度メモリ１２ｃ４の値との差が±１０ｋｍ／ｈ以内である他編成情報が全て取得され、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶された対象周波数毎の制振制御値と、取得された他編成情報における同一の対象周波数毎の振幅メモリＡ１１の値の平均値および制振制御値メモリＦ１１の値の平均値とから制振指令値Ｆが算出され、ダンパ装置６へ出力される。
【００４７】
即ち、自鉄道車両１の制振制御において、先行して走行した他鉄道車両２０のうち、自鉄道車両１と同一の路線および進行方向を走行していて、走行位置と走行速度Ｖｙとを略同じくする、振動周波数メモリ１２ｃ５の値および制御パラメータメモリ１２ｃ６の値が制振指令値Ｆの算出に用いられるので、軌道Ｒの状態が悪いなどの一過性の要因に対しても、制振制御を行って乗り心地を向上させることができる。また、振動周波数メモリ１２ｃ５の値および制御パラメータメモリ１２ｃ６の値は、走行速度Ｖｙに応じて変化するが、先行して走行した他鉄道車両２０の他編成情報であって、振動周波数メモリ１２ｃ５の値および制御パラメータメモリ１２ｃ６の値のうち、自鉄道車両１の走行速度Ｖｙに応じたものを用いて制振指令値Ｆの算出を行うので、適切に制振制御を行うことができる。さらに、振動周波数メモリ１２ｃ５の値および制御パラメータメモリ１２ｃ６の値は、他編成情報テーブル１２ｃに記憶されているので、これらを先読みすることにより制振制御を、後追いでなく、適切なタイミングで実行できる。
【００４８】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００４９】
上記実施形態では、ダンパ装置６は、車体４のＸ軸方向の振動を抑制する構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、ダンパ装置６を車体４のＺ軸方向の振動を抑制するものとし、制御装置１０から、Ｚ軸方向の振動を抑制する制振指令値Ｆを出力するように構成してもよい。この場合、Ｘ軸方向の振動周波数の代わりに、加速度センサ９から検知された加速度からＺ軸方向の振動周波数を取得し、Ｚ軸方向の振動周波数に基づいて制振制御値および制振指令値Ｆを算出し、ダンパ装置６に出力すればよい。
【００５０】
また、ダンパ装置６を、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の振動を抑制するものとし、制御装置１０からＸ軸方向およびＺ軸方向の振動を抑制する制振指令値Ｆを出力するように構成してもよい。この場合は、加速度センサ９から検知された加速度からＸ軸方向およびＺ軸方向の振動周波数を取得し、各軸方向における振動周波数に基づいて制振制御値および制振指令値Ｆを算出し、それぞれダンパ装置６に出力すればよい。
【００５１】
上記実施形態では、図３のメイン処理のＳ２，Ｓ３の処理において、他編成情報テーブル１２ｃには、他鉄道車両２０から通信装置１７を介して受信した他編成情報が記憶されるとした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、自鉄道車両１の運行管理を行う中央制御室、駅または整備工場等に設置されたコンピュータから、通信装置１７等を介して送信された他編成情報が他編成情報テーブル１２ｃに記憶されるように構成してもよい。また、入力装置１８によってユーザから入力された他編成情報が、他編成情報テーブル１２ｃに記憶されるように構成してもよい。
【００５２】
上記実施形態では、図３のメイン処理のＳ９の処理において、他編成情報テーブル１２ｃから、地点取得装置７から取得した地点情報Ｐと位置メモリ１２ｃ３の値との差が±２００ｍ以内かつ、速度センサ８から取得した走行速度Ｖｙと速度メモリ１２ｃ４の値との差が±１０ｋｍ／ｈ以内の他編成情報を全て取得する構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、他編成情報テーブル１２ｃから、地点情報Ｐと位置メモリ１２ｃ３の値との差が±２００ｍ以内かつ、走行速度Ｖｙと速度メモリ１２ｃ４の値との差が±１０ｋｍ／ｈ以内であって、他編成情報テーブル１２ｃの日付メモリ１２ｃ１の値が現在の日付から所定期間内（例えば、２日以内）である他編成情報を取得する構成としてもよい。これにより、先行して走行した他鉄道車両２０の他編成情報のうち、現在の日付から所定期間内の他編成情報を用いて制振制御を行うので、軌道Ｒの状態に応じた制振制御を行うことができる。
【００５３】
上記実施形態では、図３のメイン処理のＳ７，Ｓ８の処理において、振動周波数メモリ１３ｂの値と、路線情報データ１２ｂから取得した路線情報とにより算出された対象周波数毎の制振制御値が、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶される構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、Ｓ７，Ｓ８の処理において、振動周波数メモリ１３ｂの値のみから算出された対象周波数毎の制振制御値が、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶される構成としてもよい。また、路線情報データ１２ｃに地点毎の対象周波数毎の制振制御値を記憶し、地点取得装置７から取得した地点情報Ｐに該当する対象周波数毎の制振制御値が、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶される構成としてもよい。
【００５４】
また、図３のメイン処理のＳ１２の処理では、制御パラメータメモリ１３ｃに記憶された対象周波数毎の制振制御値に、他編成情報テーブル１２ｃから取得した他編成情報における、同一周波数の振幅メモリＡ１１の値の平均値と、制振制御値メモリＦ１１の値の平均値とを乗じた結果を全て加算して算出した制振指令値Ｆを、制振指令値メモリ１３ｄへ記憶する構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、振幅メモリＡ１１の値および制振制御値メモリＦ１１の値の平均値以外の統計量、例えば、最大値や最小値、中央値等を適宜用いる構成としてもよい。
【００５５】
上記実施形態では、図４の保線情報入力処理において、保線作業に関する情報が入力装置１８から入力され、その保線作業に関する情報に該当する他編成情報を、他編成情報テーブル１２ｃから削除する構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、自鉄道車両１の運行管理を行う中央制御室、駅または整備工場等に設置されたコンピュータから、通信装置１７等を介して保線情報を送信し、自鉄道車両１は保線作業に関する情報を受信した場合に、その保線作業に関する情報に該当する他編成情報を他編成情報テーブル１２ｃから削除する構成としてもよい。
【００５６】
上記実施形態では、図４の保線情報入力処理のＳ２１の処理において、入力された保線作業が行われた地点の、±２００ｍの範囲の他編成情報を、他編成情報テーブル１２ｃから削除する対象とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、保線作業が行われた区間を入力し、その区間に該当する他編成情報を、他編成情報テーブル１２ｃから削除する対象としてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１              自鉄道車両
２０            他鉄道車両
４              車体
６              ダンパ装置（制振手段）
７              地点取得装置（地点情報取得手段）
８              速度センサ（速度検出手段）
９              加速度センサ（振動検出手段）
１２ｂ          路線情報データ（路線情報記憶手段）
１２ｃ          他編成情報テーブル（他編成記憶手段）
１２ｃ１        日付メモリ（他編成情報の時情報）
１２ｃ２        路線名メモリ（他編成情報の路線及び進行方向情報）
１２ｃ３        位置メモリ（他編成情報の位置情報）
１２ｃ４        速度メモリ（他編成情報の速度情報）
１２ｃ５        振動周波数メモリ（他編成情報の振動情報の一部）
１２ｃ６        制御パラメータメモリ（他編成情報の振動情報の一部）
１３ａ          路線名メモリ（自編成記憶手段）
１３ｂ          振動周波数メモリ（振動検出手段による振動情報の一部）
１３ｃ          制御パラメータメモリ（振動検出手段による振動情報の一部）
１３ｄ          制振指令値メモリ（制振指令値）
１７            通信装置（他編成受信手段、送信手段）
Ｐ              地点情報
Ｒ              軌道（線路）
Ｓ２，Ｓ３      他編成受信手段
Ｓ７，Ｓ８      読出手段、算出手段の一部
Ｓ９            他編成取得手段
Ｓ１１，Ｓ１２  算出手段の一部
Ｓ１４          送信手段
Ｓ２０          入力手段
Ｓ２１          削除手段
【図１】
2018118536.tif 000004
【図２】
2018118536.tif 000005
【図３】
2018118536.tif 000006
【図４】
2018118536.tif 000007