(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車両が一列に連結された編成列車のブレーキを制御するブレーキ制御装置であって、
減速度を含むブレーキ指令を入力する入力部と、
前記各車両の重量を検出する検出部と、
前記入力部に入力されたブレーキ指令に係る減速度と前記検出部で検出された前記各車両の重量とに基づいて、前記車両毎に負担するブレーキ力を算出する演算部と、
ブレーキのタイミング及びブレーキ力を前記車両毎に制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記減速度と前記各車両の重量との積に相当するブレーキ力で前記複数の車両のうちの先頭の車両を含む前方の車両にブレーキをかけるタイミングが、他の後方の車両よりも遅くなるように、前記各車両のブレーキを制御し、
前記前方の車両にブレーキがかかるタイミングの遅れによるブレーキ力の不足分を補償するように前記各車両のブレーキを制御する、
ブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記車両の速度が所定速度以下となったタイミングで、前記減速度と前記前方の車両の重量との積に相当するブレーキ力で前記前方の車両にブレーキをかける、
請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記前方の車両の重量に基づいて、前記減速度と前記前方の車両の重量との積に相当するブレーキ力で前記前方の車両にブレーキをかけるタイミングを調整する、
請求項１又は２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記減速度と前記後方の車両の重量との積に相当するブレーキ力で前記後方の車両にブレーキをかけるのと同時に、前記減速度と前記前方の車両の重量との積よりも小さい第１のブレーキ力で、前記前方の車両にブレーキをかけた後、前記減速度と前記前方の車両の重量との積である第２のブレーキ力で、前記前方の車両にブレーキをかける、
請求項１から３のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記前方の車両の重量が所定量以上である場合に、前記減速度と前記後方の車両の重量との積に相当するブレーキ力で前記後方の車両にブレーキをかけるのと同時に前記第１のブレーキ力で前記前方の車両にブレーキをかけた後、前記第２のブレーキ力で前記前方の車両にブレーキをかけ、
前記前方の車両の重量が所定量未満である場合に、前記減速度と前記後方の車両の重量との積に相当するブレーキ力で前記後方の車両にブレーキをかけた後、前記第２のブレーキ力で前記前方の車両にブレーキをかける、
請求項４に記載のブレーキ制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記各車両の重量に基づいて、前記減速度と前記各車両の重量との積に相当するブレーキ力でブレーキをかけるタイミングを遅らせる前記前方の車両の台数を調整する、
請求項１から５のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、
最後尾の車両から前記先頭の車両まで順々に前記減速度と前記各車両の重量との積に相当するブレーキ力でブレーキをかける、
請求項１から６のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、
中央の車両から前記先頭の車両及び最後尾の車両に向かって順々に前記減速度と前記各車両の重量との積に相当するブレーキ力でブレーキをかける、
請求項１から６のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記複数の車両を、連結された順に複数のグループにグループ化し、
前記グループ単位で、前記減速度と前記各車両の重量との積に相当するブレーキ力でブレーキをかけるタイミングを制御する、
請求項１から８のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記車両の速度が所定速度以下となった場合に、
前記各車両にかけるブレーキ力を大きくすることにより、前記減速度と前記前方の車両の重量との積に相当するブレーキ力で前記前方の車両にブレーキがかかるタイミングの遅れによるブレーキ力の不足分を補償する、
請求項１から９のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項１１】
複数の車両が一列に連結された編成列車のブレーキを制御するブレーキ制御方法であって、
減速度を含むブレーキ指令を入力する入力工程と、
前記各車両の重量を検出する検出工程と、
前記入力工程で入力されたブレーキ指令に係る減速度と前記検出工程で検出された前記各車両の重量とに基づいて、前記車両毎に負担するブレーキ力を算出する演算工程と、
ブレーキのタイミング及びブレーキ力を前記車両毎に制御する制御工程と、
を含み、
前記制御工程では、
前記減速度と前記各車両の重量との積に相当するブレーキ力で前記複数の車両のうちの先頭の車両を含む前方の車両にブレーキをかけるタイミングが、他の後方の車両よりも遅くなるように、前記各車両のブレーキを制御し、
前記前方の車両にブレーキがかかるタイミングの遅れによるブレーキ力の不足分を補償するように前記各車両のブレーキを制御する、
ブレーキ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両、すなわち複数の車両が一列に連結された編成列車では、運転手により操作されたマスコンのノッチに対応する減速度と、各車両の重量に対応した応荷重信号とに基づいて、車両ごとに負担するブレーキ力が決定されるのが一般的である。各車両では、決定されたブレーキ力に従って空気ブレーキや電気ブレーキ（回生ブレーキ）がかけられ、指定された減速度に従って編成列車が減速し停止する。
【０００３】
編成列車のブレーキ制御において、極めて重要なのが線路の状態である。線路に付着した水分や風塵などは、ブレーキに必要な線路と車輪との間の粘着力を低下させる。粘着力が低下した状態で、強いブレーキ力で車両を減速させると、滑走が生じやすくなり、ひどい場合には、ブレーキがロックされて車輪が極端に摩耗してしまう。
【０００４】
進行方向に向かって前方の車両、特に、先頭の車両は、線路の状態の影響を最も受けやすい。このため、先頭の車両では、滑走（すべり）や車輪の摩耗が発生し易くなっている。
【０００５】
そこで、雨天時を意味する雨天信号が入力された場合に、先頭の車両の応荷重信号を０より大きく１よりも小さい所定の軽減係数を乗じた値とするブレーキ制御方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１３９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたブレーキ制御方法では、雨天信号が入力されていない場合には、各車両が応荷重に応じたブレーキ力を負担するため、先頭車両が線路に付着した水分や風塵等による粘着力の低下により、線路と車輪との間で滑走が発生し、ブレーキ距離や停止時間が伸びてしまうという不都合があった。
【０００８】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ブレーキ時の編成列車の滑走の発生をより確実に防止することができるブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明に係るブレーキ制御装置は、
複数の車両が一列に連結された編成列車のブレーキを制御するブレーキ制御装置であって、
減速度を含むブレーキ指令を入力する入力部と、
前記各車両の重量を検出する検出部と、
前記入力部に入力されたブレーキ指令に係る減速度と前記検出部で検出された前記各車両の重量とに基づいて、前記車両毎に負担するブレーキ力を算出する演算部と、
ブレーキのタイミング及びブレーキ力を前記車両毎に制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記減速度と前記各車両の重量との積に相当するブレーキ力で前記複数の車両のうちの先頭の車両を含む前方の車両にブレーキをかけるタイミングが、他の後方の車両よりも遅くなるように、前記各車両のブレーキを制御し、
前記前方の車両にブレーキがかかるタイミングの遅れによるブレーキ力の不足分を補償するように前記各車両のブレーキを制御する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、先頭の車両を含む前方の車両にブレーキをかけるタイミングを、後方の車両に比べて遅くする。これにより、列車を減速させ、車輪と線路との間の粘着係数を高くし、車輪と線路との間の粘着力がブレーキ力を上回った状態で、線路の状態の影響を受けやすい前方の車両にブレーキをかけることができるようになる。このため、ブレーキ時の編成列車の滑走の発生をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るブレーキ制御装置が適用される編成列車の構成の一例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るブレーキ制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図３】ブレーキ時の編成列車の速度グラフである。
【図４】図１のブレーキ制御装置によって制御される各車両でかかるブレーキ力のタイミングチャートである。
【図５】ブレーキ時に滑走が発生するメカニズムを模式的に示す図である。
【図６】車輪と線路との間の粘着係数の速度特性を示すグラフである。
【図７】図７（Ａ）は、ブレーキのタイミング制御が行われない場合のブレーキ力のタイミングチャートである。図７（Ｂ）は、図１のブレーキ制御装置によって制御される各車両でかかるブレーキのタイミングチャートである。図７（Ｃ）は、加算されたブレーキ力のタイミングチャートである。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、ブレーキ力の不足分が補償される様子（その１）を説明するための図である。
【図９】図９（Ａ）は、制御部の動作を示すフローチャートである。図９（Ｂ）は、ブレーキ力演算部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、ブレーキ力の不足分が補償される様子（その２）を説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、ブレーキ力の不足分が補償される様子（その３）を説明するための図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、ブレーキ力の不足分が補償される様子（その４）を説明するための図である。
【図１３】図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、ブレーキ力の不足分が補償される様子（その５）を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、この発明の実施の形態２に係るブレーキ制御装置において、ブレーキ力の不足分が補償される様子を説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、この発明の実施の形態２に係る制御部の動作を示すフローチャートである。図１５（Ｂ）は、この発明の実施の形態２に係るブレーキ力演算部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態３に係るコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１７】この発明の実施の形態４に係るブレーキ制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７のブレーキ制御装置のコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１９】この発明の実施の形態５に係るブレーキ制御装置が適用される編成列車の構成の一例を示す図である。
【図２０】この発明の実施の形態５に係るブレーキ制御装置によって制御される各車両でかかるブレーキのタイミングチャートである。
【図２１】この発明の実施の形態６に係るブレーキ制御装置が適用される編成列車の構成の一例を示す図である。
【図２２】この発明の実施の形態６に係るブレーキ制御装置によって制御される各車両でかかるブレーキのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。
【００１４】
図１には、この実施の形態１に係るブレーキ制御装置が適用される編成列車１の一例が示されている。図１に示すように、この編成列車１は、複数の車両２が一列に連結されることにより編成されている。
【００１５】
編成列車１は、線路３上を移動する。編成列車１の進行方向は、紙面左側である。編成列車１は、先頭から、１号車、２号車、３号車、４号車の順で連結されている。運転手は、１号車前方の運転室にてマスタコントローラ（Master controller）、通称マスコン等を操作して編成列車１を運転している。
【００１６】
図２には、この編成列車１に適用されるブレーキ制御装置１００の概略的な構成が示されている。ブレーキ制御装置１００は、複数の車両２が一列に連結された編成列車１のブレーキを制御する。図２に示すように、ブレーキ制御装置１００は、ブレーキ指令部１０と、コントローラ１１、１２、１３、１４と、回転数センサ２１、２２、２３、２４と、応荷重検出部３１、３２、３３、３４と、ブレーキ駆動部４１、４２、４３、４４と、を備える。
【００１７】
ブレーキ指令部１０は、１号車の運転室に設けられたマスコンである。ブレーキ指令部１０は、運転手のマスコンのノッチの操作入力により、指定された減速度で編成列車１を停止させるブレーキ指令を入力する。ブレーキ指令部１０は、この減速度を含むブレーキ指令を出力する。ここでは、指定された減速度をαとする。減速度αは、指定されたノッチによって決まる。この実施の形態では、ブレーキ指令部１０が入力部に対応する。
【００１８】
図３に示すように、減速度αを含むブレーキ指令が入力されると、編成列車１は、一定の減速度αで減速し、最終的には停止する。この実施の形態では、ブレーキ指令が入力された時点をｔ０とし、編成列車１が停止した時点をｔ１とする。
【００１９】
コントローラ１１、１２、１３、１４は、各車両２にかけるブレーキを制御する。コントローラ１１は、１号車にかけるブレーキを制御する。コントローラ１２は、２号車にかけるブレーキを制御する。コントローラ１３は、３号車にかけるブレーキを制御する。コントローラは、４号車にかけるブレーキを制御する。
【００２０】
コントローラ１１は、ブレーキ指令部１０と通信可能に接続されている。コントローラ１２は、コントローラ１１と通信可能に接続されている。コントローラ１３は、コントローラ１２と通信可能に接続されている。コントローラ１４は、コントローラ１３と通信可能に接続されている。ブレーキ指令部１０から出力されたブレーキ指令は、コントローラ１１、コントローラ１２、コントローラ１３、コントローラ１４の順に送られる。コントローラ１１、１２、１３、１４において、ブレーキ指令を受信するタイミングは、ほぼ同じであると見なすことができる。コントローラ１１、１２、１３、１４は、相互に通信可能となっている。
【００２１】
コントローラ１１、１２、１３、１４は、他の構成要素との間でデータ入出力を行い、各車両２のブレーキを制御する。
【００２２】
回転数センサ２１、２２、２３、２４は、各車両２の車輪の回転数を検出する。回転数センサ２１は、１号車の車輪の回転数を検出し、検出した回転数をコントローラ１１に出力する。回転数センサ２２は、２号車の車輪の回転数を検出し、検出した回転数をコントローラ１２に出力する。回転数センサ２３は、３号車の車輪の回転数を検出し、検出した回転数をコントローラ１３に出力する。回転数センサ２４は、４号車の車輪の回転数を検出し、検出した回転数をコントローラ１４に出力する。回転数センサ２１、２２、２３、２４は、例えば車輪を駆動するモータに取り付けられたエンコーダである。
【００２３】
応荷重検出部３１、３２、３３、３４は、各車両２の重量を検出する。応荷重検出部３１、３２、３３、３４は、各車両の台車を支持する空気ばねから発せられる応荷重信号圧に基づいて、各車両２の重量を検出する。応荷重信号圧は、乗客や貨物の重量を含むばね上荷重に応じた圧力変化を示している。応荷重検出部３１は、１号車の重量Ｗ１を検出する。応荷重検出部３１は、検出した重量Ｗ１を含む信号を、コントローラ１１に出力する。応荷重検出部３２は、２号車の重量Ｗ２を検出する。応荷重検出部３２は、検出した重量Ｗ２を含む信号を、コントローラ１２に出力する。応荷重検出部３３は、３号車の重量Ｗ３を検出する。応荷重検出部３３は、検出した重量Ｗ３を含む信号を、コントローラ１３に出力する。応荷重検出部３４は、４号車の重量Ｗ４を検出する。応荷重検出部３４は、検出した重量Ｗ４を含む信号を、コントローラ１４に出力する。
【００２４】
ブレーキ駆動部４１、４２、４３、４４は、それぞれ１号車、２号車、３号車、４号車に設けられた空気ブレーキ又は電気ブレーキ（回生ブレーキ）を駆動して、各車両２を停止させる。空気ブレーキは、ブレーキシリンダに供給される圧縮空気の圧力（ブレーキシリンダ圧力）により、車軸に制動力を付与する。電気ブレーキは、車軸を回転させるモータに電気的に制動力を付与する。車両２によっては、電気ブレーキが設けられていないものもあるが、その車両２は、空気ブレーキで停止する。
【００２５】
コントローラ１１、１２、１３、１４について、より詳細に説明する。
【００２６】
コントローラ１１は、制御部５１と、ブレーキ力演算部６１と、を備える。コントローラ１２は、制御部５２と、ブレーキ力演算部６２と、を備える。コントローラ１３は、制御部５３と、ブレーキ力演算部６３と、を備える。コントローラ１４は、制御部５４と、ブレーキ力演算部６４と、を備える。
【００２７】
制御部５１は、１号車のブレーキ駆動部４１に出力するブレーキ指令の出力のタイミング及びブレーキ力を制御する。ブレーキ力演算部６１は、ブレーキ指令部１０に入力されたブレーキ指令に係る減速度αと、応荷重検出部３１で検出された１号車の重量Ｗ１とに基づいて、１号車が負担するブレーキ力を算出する。
【００２８】
より具体的には、制御部５１は、１号車に対してブレーキ力演算部６１で算出されたブレーキ力に応じたブレーキをかけるタイミングが、２、３、４号車にブレーキをかけるタイミングよりも遅くなるように、１号車のブレーキを制御する。
【００２９】
図４には、各車両２において、ブレーキがかかるタイミングが示されている。図４に示すように、制御部５１は、後述するように、最もブレーキがかかるタイミングが早い４号車にブレーキがかかってから、時間ｄ１が経過した後に、１号車にブレーキがかかるようなタイミング制御を行う。すなわち、制御部５１は、ブレーキ指令が入力されてから、時間ｄ１だけブレーキ指令を遅延させた後、ブレーキ力演算部６１にブレーキ指令を出力する。
【００３０】
ブレーキ力演算部６１は、制御部５１から出力されたブレーキ指令を入力すると、そのブレーキに係る減速度αで編成列車１を停止させるために、その減速度αと、応荷重検出部２１で検出された１号車の重量Ｗ１とに基づいて、車両２にかけるブレーキ力を算出する。より具体的には、図４に示すように、ブレーキ力演算部６１は、以下の演算式を用いて、減速度αに１号車の重量Ｗ１を乗算し、α×Ｗ１をブレーキ力Ｆ１として算出する。
Ｆ１＝Ｗ１×α  …（１）
【００３１】
ブレーキ力演算部６１は、算出したブレーキ力Ｆ１をブレーキ駆動部４１に出力する。ブレーキ駆動部４１はこのブレーキ力Ｆ１で１号車の車輪にブレーキをかける。
【００３２】
同様に、コントローラ１２を構成する制御部５２は、２号車に対してブレーキ力演算部６２で算出されたブレーキ力に応じたブレーキをかけるタイミングが、３、４号車にブレーキをかけるタイミングよりも遅くなるように、２号車のブレーキを制御する。図４に示すように、制御部５２は、最もブレーキがかかるタイミングが早い４号車のブレーキがかかってから、時間ｄ２が経過した後に、２号車にブレーキがかかるようなタイミング制御を行う。すなわち、制御部５２は、ブレーキ指令が入力されてから、時間ｄ２だけブレーキ指令を遅延させた後、ブレーキ力演算部６２にブレーキ指令を出力する。
【００３３】
コントローラ１２を構成するブレーキ力演算部６２は、制御部５２からブレーキ指令を入力すると、その減速度αと応荷重検出部３２で検出された２号車の重量Ｗ２に基づいて、２号車にかけるブレーキ力を算出する。より具体的には、図４に示すように、ブレーキ力演算部６２は、以下の演算式を用いて、減速度αに２号車の重量Ｗ２を乗算し、α×Ｗ２をブレーキ力Ｆ２として算出する。
Ｆ２＝Ｗ２×α  …（２）
【００３４】
ブレーキ力演算部６２は、算出したブレーキ力Ｆ２をブレーキ駆動部４２に出力する。ブレーキ駆動部４２は、このブレーキ力Ｆ２で、２号車にブレーキをかける。
【００３５】
同様に、コントローラ１３を構成する制御部５３は、３号車に対してブレーキ力演算部６３で算出されたブレーキ力に応じたブレーキをかけるタイミングが、４号車にブレーキをかけるタイミングよりも遅くなるように、３号車のブレーキを制御する。図４に示すように、制御部５３は、最もブレーキがかかるタイミングが早い４号車のブレーキがかかってから、時間ｄ３が経過した後に、３号車にブレーキがかかるようなタイミング制御を行う。すなわち、制御部５３は、ブレーキ指令が入力されてから、時間ｄ３だけブレーキ指令を遅延させた後、ブレーキ力演算部６３にブレーキ指令を出力する。
【００３６】
コントローラ１２を構成するブレーキ力演算部６３は、制御部５３からブレーキ指令を入力すると、減速度αと応荷重検出部３３で検出された３号車の重量Ｗ３に基づいて、３号車にかけるブレーキ力を算出する。すなわち、図４に示すように、ブレーキ力演算部６３は、以下の演算式を用いて、減速度αに３号車の重量Ｗ３を乗算し、ａ×Ｗ３をブレーキ力Ｆ３として算出する。
Ｆ３＝Ｗ３×α  …（３）
【００３７】
ブレーキ力演算部６３は、算出したブレーキ力Ｆ３をブレーキ駆動部４３に出力する。ブレーキ駆動部４３は、このブレーキ力Ｆ３で、３号車にブレーキをかける。
【００３８】
同様に、コントローラ１４を構成する制御部５４は、図４に示すように、ブレーキ指令が入力されてから、速やかに、ブレーキ力演算部６４にブレーキ指令を出力する。
【００３９】
コントローラ１４を構成するブレーキ力演算部６４は、ブレーキ指令を入力すると、そのブレーキに係る減速度αで編成列車１を停止させるために、応荷重検出部３４で検出された４号車の重量Ｗ４に基づいて、４号車にかけるブレーキ力を算出する。より具体的には、図４に示すように、ブレーキ力演算部６４は、以下の演算式を用いて、減速度αに４号車の重量Ｗ４を乗算し、ａ×Ｗ４をブレーキ力Ｆ４として算出する。
Ｆ４＝Ｗ４×α  …（４）
【００４０】
ブレーキ力演算部６４は、算出したブレーキ力Ｆ４をブレーキ駆動部４４に出力する。ブレーキ駆動部４４は、このブレーキ力Ｆ４で、４号車にブレーキをかける。
【００４１】
このように、制御部５１、５２、５３、５４は、車両２の滑走を防止するために、ブレーキのタイミングを制御している。図５には、ブレーキ時に滑走が発生するメカニズムが示されている。図５に示すように、ここでは、車両２の車輪１５０と、車輪１５０を駆動するモータ１５１と、車輪１５０を制動する制輪子１５２とが示されている。
【００４２】
各車両２の重量をＷとし、粘着係数をμとすると、車輪１５０と線路３との間に生ずる粘着力Ｆａは、以下の通りになる。
Ｆａ＝μ×Ｗ  …（５）
【００４３】
また、車両２のモータ１５１による電気ブレーキ及び制輪子１５２による空気ブレーキの合力をＦａとすると、滑走が発生する条件は、以下の通りとなる。
Ｆｂ＞Ｆａ  …（６）
【００４４】
このように、ブレーキ力Ｆｂが、車両２の重量と粘着係数とによって決まる粘着力Ｆａを上回った場合に、滑走が発生する。例えば１号車であれば、Ｆ１＞Ｆａであれば、滑走が発生する。
【００４５】
図６には、車輪１５０と線路３との間の粘着係数の速度特性が示されている。図６には、乾燥時の粘着係数の特性と、湿潤時の粘着係数の特性が示されている。図６に示すように、速度をＶとすると、乾燥時の粘着係数μdは、２７．２／（Ｖ＋８５）となり、湿潤時の粘着係数μwは、１３．６／（Ｖ＋８５）となる。すなわち、乾燥時の方が、湿潤時よりも、粘着係数が全体的に高くなっている。また、乾燥時及び湿潤時の両方で、車両２の速度が上がれば上がるほど、粘着係数が低下している。
【００４６】
そこで、この実施の形態では、図４に示すように、制御部５１、５２、５３、５４は、１号車を含む前方の車両（すなわち、１、２、３号車）については、速度が低下したときにブレーキがかかるように、ブレーキがかかるタイミングを遅延させている。このようにすれば、線路３に付着した水分や風塵などの影響を受けやすい前方の車両２については、後方の車両２のブレーキによって編成列車１が減速した状態でブレーキをかけることができるので、車輪１５０と線路３との間の粘着係数を高くしてから、前方の車両２にブレーキをかけることができるようになる。
【００４７】
時間ｄ１、ｄ２、ｄ３は、そのような観点から定められた時間である。時間ｄ１、ｄ２、ｄ３は、４号車にブレーキがかかってから、ブレーキ力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が、１号車、２号車、３号車の粘着力を超えないまでに、編成列車１が減速した時間とすることができる。例えば、時間ｄ１、ｄ２、ｄ３は、減速を開始してから編成列車１が所定の速度以下となった時間以上の時間とすることができる。編成列車１の速度が所定の速度以下となった時間は、ブレーキ開始時の編成列車１の速度と、減速度αとに基づいて求めてもよい。また、回転数センサ２１、２２、２３、２４の出力に基づいて編成列車１の速度が所定の速度以下となったことを直接検出するようにしてもよい。
【００４８】
すなわち、制御部５１、５２、５３は、編成列車１の速度が所定速度以下となった場合に、減速度αと前方の車両２の重量との積に相当するブレーキ力で、前方の車両２にブレーキをかけるようにしてもよい。
【００４９】
また、制御部５１、５２、５３は、応荷重検出部３１、３２、３３で検出された１号車、２号車、３号車の重量Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に基づいて、前方の車両にブレーキをかけるタイミングを調整するようにしてもよい。例えば、制御部５１は、１号車の重量Ｗ１が軽くなればなるほど、時間ｄ１を長くするようにしてもよい。１号車の重量Ｗ１が軽くなれば、ブレーキ力が車輪１５０と線路３との間の粘着力を上回る可能性が高くなるので、時間ｄ１を長くして、十分に減速した段階で、１号車のブレーキをかけるようにすればよい。
【００５０】
上述のように、この実施の形態では、制御部５１、５２、５３、５４は、最後尾の車両２から先頭の車両２まで順々にブレーキをかけている。このようにすれば、隣接する車両２間でのブレーキのタイミングのずれを極力少なくして、編成列車１の制動動作を滑らかなものとし、乗り心地を向上させることができる。
【００５１】
ここで、上述のようなタイミング制御を行わない場合について考える。この場合、図７（Ａ）に示すように、１号車から４号車にかけて、時点ｔ０で、同時にＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４によるブレーキ力が加えられたとする。この場合、編成列車１全体では、Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４の和であるＦのブレーキ力が時点ｔ０から時点ｔ１まで加えられて、編成列車１が停止する。
【００５２】
しかしながら、この実施の形態では、図７（Ｂ）に示すように、タイミング制御により、１、２、３号車にブレーキがかかるタイミングが遅れている。この遅れにより、図７（Ｃ）に示すように、時点ｔ０から時点ｔ１までの間に加えられるブレーキ力に、網掛けで示される不足分が生じる。
【００５３】
そこで、制御部５１、５２、５３、５４は、先頭の車両２にブレーキがかかるタイミングの遅れによるブレーキ力の不足分を補償するように各車両２のブレーキを制御する。
【００５４】
より具体的には、図８（Ａ）に示すように、４号車の制御部５４は、編成列車１が停止する時点ｔ１よりも時間ｄ１前の時点で、ブレーキ力演算部６４に対しブレーキ力増加指令を出力する。制御部５４は、時間ｄ１を、通信により、制御部５１から取得する。このブレーキ力増加指令に従って、ブレーキ力演算部６４は、ブレーキ駆動部４４へのブレーキ力の指令をＦ４の２倍とする。
【００５５】
また、３号車の制御部５３は、編成列車１が停止する時点ｔ１よりも時間ｄ２前の時点で、ブレーキ力演算部６３に対しブレーキ力増加指令を出力する。制御部５３は、時間ｄ２を、通信により制御部５２から取得する。ブレーキ力演算部６３は、このブレーキ力増加指令に従って、ブレーキ駆動部４３へのブレーキ力の指令をＦ３の２倍とする。
【００５６】
また、２号車の制御部５２は、編成列車１が停止する時点ｔ１よりも時間ｄ３前の時点で、ブレーキ力演算部６２に対しブレーキ力増加指令を出力する。制御部５２は、時間ｄ３を、通信により、制御部５３から取得する。ブレーキ力演算部６２は、このブレーキ力増加指令に従って、ブレーキ駆動部４２へのブレーキ力の指令をＦ２の２倍とする。
【００５７】
なお、時点ｔ１については、図３に示すブレーキがかかる前の編成列車１の速度と、減速度αとの関係から求めることができる。編成列車１の速度は、回転数センサ２１、２２、２３、２４の検出値から求めることができる。
【００５８】
このようにすれば、図８（Ｂ）に示すように、ブレーキ開始時に不足したブレーキ力は、編成列車１の停止前のブレーキ力の増分によって相殺され、編成列車１を、従来通り、時点ｔ１に同じ位置に停止させることができる。
【００５９】
なお、制御部５２、５３、５４は、ブレーキがかかったときの回転数センサ５３の検出値から得られる２号車、３号車、４号車の速度と減速度αとに基づいて、編成列車１の速度がそれぞれに定められた所定の速度以下となる時間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を求め、それぞれ時点ｔ１から時間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４経過後に、ブレーキ力増分指令を出力するようにしてもよい。
【００６０】
また、この実施の形態では、制御部５２、５３、５４及びブレーキ力演算部６２、６３、６４により、ブレーキ力を倍に増加させたが、それぞれ所定のブレーキ力を加算するようにしてもよい。また、制御部５２、５３、５４で、ブレーキ力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のデータを送受信し、ブレーキ力演算部６４では、４号車のブレーキ力Ｆ４に１号車のブレーキ力Ｆ１を加算し、ブレーキ力演算部６３では、３号車のブレーキ力Ｆ３に２号車のブレーキ力Ｆ２を加算し、ブレーキ力演算部６２では、２号車のブレーキ力Ｆ２に３号車のブレーキ力Ｆ３を加算するようにしてもよい。このようにすれば、ブレーキ力の不足分と、ブレーキ力の増加分は、過不足なく相殺される。
【００６１】
また、１号車のブレーキ力を、２号車、３号車、４号車と同様に、増加させるようにしてもよい。
【００６２】
次に、この実施の形態に係るブレーキ制御装置１００の動作について説明する。
【００６３】
ここでは、２号車における動作について説明する。図９（Ａ）には、制御部５２の動作の流れが示されている。また、図９（Ｂ）には、ブレーキ力演算部６２の動作の流れが示されている。
【００６４】
まず、図９（Ａ）に示すように、まず、制御部５２は、ブレーキ指令が入力されるまで待つ（ステップＳ１；Ｎｏ）。
【００６５】
ブレーキ指令部１０からブレーキ指令が入力されると（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、制御部５２は、各種時間を算出する（ステップＳ２）。ここで、制御部５２は、回転数センサ２２の検出値による編成列車１の速度と、減速度αとに基づいて、編成列車１が停止する時点ｔ１を算出し、２号車にブレーキをかけるタイミングを定める時間ｄ２、ブレーキ力の不足分の補償を行うタイミングを定める時間Ｔ２を算出する（図８（Ａ）参照）。時間Ｔ２は、時点ｔ１と、制御部５３から通信により取得した時間ｄ３とから求められる。なお、時点ｔ０から時間ｄ２経過後のタイミング、すなわちブレーキ指令をブレーキ力演算部６２に出力するタイミングを、第１のタイミングとし、時点ｔ１から時間ｄ３だけ前のタイミング、すなわちブレーキ増加指令をブレーキ力演算部６２に出力するタイミングを、第２のタイミングとする。
【００６６】
続いて、制御部５２は、第１のタイミングとなるまで待つ（ステップＳ３；Ｎｏ）。第１のタイミングになると（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、すなわち時点ｔ０から時間ｄ２が経過すると、制御部５２は、ブレーキ指令をブレーキ力演算部６２に出力する（ステップＳ４）。その後、制御部５２は、第２のタイミング待ちとなる（ステップＳ５；Ｎｏ）。
【００６７】
一方、ブレーキ力演算部６２は、ブレーキ指令の入力待ちとなっている（ステップＳ１１；Ｎｏ）。制御部５２からブレーキ指令を入力すると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、ブレーキ力演算部６２は、応荷重検出部３２からの出力に基づいて、車両２（２号車）の重量Ｗ２を検出する（ステップＳ１２）。続いて、ブレーキ力演算部６２は、減速度αと重量Ｗ２とを乗算して、車両２（２号車）のブレーキ力Ｆ２を算出する（ステップＳ１３）。続いて、ブレーキ力演算部６２は、車両２（２号車）のブレーキ力Ｆ２をブレーキ駆動部４２に出力する（ステップＳ１４）。その後、ブレーキ力演算部６２は、ブレーキ増加指令の入力待ちとなる（ステップＳ１５；Ｎｏ）。
【００６８】
一方、第２のタイミングになると（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、すなわち、ブレーキ指令が入力されてから時間Ｔ２が経過すると、制御部５２は、ブレーキ増加指令を出力する（ステップＳ６）。ブレーキ増加指令を出力後、制御部５２は、処理を終了する。
【００６９】
一方、ブレーキ増加指令を入力すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ブレーキ力演算部６２は、増加したブレーキ力を算出する（ステップＳ１６）。ここでは、ブレーキ力Ｆ２を２倍とする。続いて、ブレーキ力演算部６２は、増加したブレーキ力でのブレーキ指令をブレーキ駆動部４２に出力する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７終了後、ブレーキ力演算部６２は、処理を終了する。
【００７０】
制御部５１、５３、５４及びブレーキ力演算部６１、６３、６４も上述した制御部５２及びブレーキ力演算部６２と同様に動作する。これにより、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、編成列車１のブレーキ力のタイミング制御と、ブレーキ力の不足分の補償が実現される。なお、図８（Ａ）に示すように、１号車については、ブレーキ力の増加は行われない。この場合には、ブレーキ力演算部６１は、ブレーキ力の増加値を０とすればよい。また、４号車については、遅れなくブレーキがかかるが、この場合には、制御部５４は、第１のタイミングとなる時間を０とすればよい。各号車でのブレーキのタイミングを遅らせるか否か、ブレーキ力を増加させるか否かを、予め設定しておけばよい。
【００７１】
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、先頭の車両２を含む前方の車両２（１号車、２号車、３号車）にブレーキをかけるタイミングを、後方の車両２（４号車）に比べて遅くする。これにより、編成列車１を減速させ、車輪１５０と線路３との間の粘着係数を高くしてから、前方の車両２にブレーキをかけることができるようになる。このため、ブレーキ時の編成列車１の滑走をより確実に防止することができる。
【００７２】
なお、ブレーキ力の不足分の補償は、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように行うようにしてもよい。図１０（Ａ）に示すように、この場合には、２号車、３号車、４号車では、同じタイミング（ブレーキ指令が入力されてから時間Ｔ４経過後）で、ブレーキ増加指令が出力され、ブレーキ力が増加している。
【００７３】
また、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、ブレーキ力の不足分を、２号車、３号車、４号車で、同じタイミングで均等に配分するようにしてもよい。このようにすれば、いずれかの車両２にブレーキ力の負担が偏るのを防ぐことができる。
【００７４】
さらには、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、ブレーキ力の不足分を、２号車、３号車、４号車で、同じタイミングで均等に配分し、それぞれのブレーキ力を、だんだん強めるようにしてもよい。このように、速度が低くなるにつれて、ブレーキ力を強めるようにすれば、滑走の発生をより確実に防止することができる。
【００７５】
この実施の形態１に係るブレーキ制御装置１００は、最後尾の車両２から先頭の車両２まで順々にブレーキをかけた。しかしながら、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、１号車のみ、ブレーキをかけるタイミングを遅らせるようにしてもよい。この場合、ブレーキ力の不足分は、４号車のブレーキ力を増加させることにより対応している。しかしながら、ブレーキ力の不足分は、１号車乃至４号車に分散させることができる。
【００７６】
このように、ブレーキのタイミングを遅らせる車両２は、先頭の車両２、すなわち１号車を含んでいればよい。例えば、１号車及び２号車であってもよい。また、ブレーキ力の不足分を負担する車両２も、様々に設定することが可能である。
【００７７】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。
【００７８】
この実施の形態に係る編成列車１及びブレーキ制御装置１００の構成は、図１及び図２に示す上記実施の形態１に係るものと同じである。
【００７９】
この実施の形態では、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、コントローラ１１の制御部５１は、減速度αと各車両２（１号車）の重量Ｗ１の積よりも小さい第１のブレーキ力で、後方の車両２（２号車、３号車、４号車）と同時に１号車にブレーキをかける。その後、時間ｄ１が経過した後、制御部５１は、減速度αと各車両の重量Ｗ１の積である第２のブレーキ力を、１号車にかけるような制御を行う。
【００８０】
コントローラ１４の制御部５４は、前方の車両（１号車）にブレーキがかかるタイミングの遅れによるブレーキ力の不足分を補償するように４号車のブレーキのタイミング及びブレーキ力を制御する。より具体的には、編成列車１が停止する時点ｔ１よりもｄ１前に、制御部５４は、ブレーキ力演算部６４にブレーキ増加指令を出力する。ブレーキ力演算部６４は、このブレーキ増加指令に従って、増加したブレーキ力でのブレーキ指令をブレーキ駆動部４４に出力する。
【００８１】
図１５（Ａ）には、制御部５１の動作の流れが示されている。また、図１５（Ｂ）には、ブレーキ力演算部６１の動作の流れが示されている。
【００８２】
図１５（Ａ）に示すように、まず、制御部５１は、ブレーキ指令が入力されるまで待つ（ステップＳ３１；Ｎｏ）。
【００８３】
ブレーキ指令部１０からブレーキ指令が入力されると（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、制御部５１は、第１のブレーキ指令を出力する（ステップＳ３２）。第１のブレーキ指令は、減速度αと１号車の重量Ｗ１との積に相当するブレーキ力Ｆ１よりも小さいブレーキ力でブレーキをかけるための指令である。
【００８４】
一方、ブレーキ力演算部６１は、第１のブレーキ指令の入力待ちとなっている（ステップＳ４１；Ｎｏ）。第１のブレーキ指令が入力されると（ステップＳ４１；Ｙｅｓ）、ブレーキ力演算部６１は、応荷重検出部３１の出力に基づいて、１号車の重量Ｗ１を検出する（ステップＳ４２）。続いて、ブレーキ力演算部６１は、減速度αと重量Ｗ１との積に０以上１未満の係数をかけて、第１のブレーキ力を算出する（ステップＳ４３）。この第１のブレーキ力は、減速度αと重量Ｗ１との積に相当するブレーキ力Ｆ１よりも小さい。続いて、ブレーキ力演算部６１は、第１のブレーキ力を、ブレーキ駆動部４１に出力する（ステップＳ４４）。これにより、図１４（Ａ）に示すように、１号車に第１のブレーキ力でのブレーキがかけられる。その後、ブレーキ力演算部６１は、第２のブレーキ指令の入力待ちとなる（ステップＳ４５；Ｎｏ）。
【００８５】
一方、制御部５１は、各種時間を算出する（ステップＳ３３）。ここで、制御部５１は、編成列車１が停止する時点ｔ１と、１号車に減速度αと１号車の重量Ｗ１との積に相当するブレーキ力Ｆ１でブレーキをかける切替タイミングを決めるための時間ｄ１とを算出する。
【００８６】
続いて、制御部５１は、切替タイミングとなるまで待つ（ステップＳ３４；Ｎｏ）。切替タイミングになると（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、すなわちブレーキ指令が入力されてから時間ｄ１が経過すると、制御部５１は、第２のブレーキ指令をブレーキ力演算部６１に出力する（ステップＳ３５）。その後、制御部５１は、処理を終了する。
【００８７】
一方、ブレーキ力演算部６１は、第２のブレーキ指令の入力待ちとなっている（ステップＳ４５；Ｎｏ）。第２のブレーキ指令を入力すると（ステップＳ４５；Ｙｅｓ）、ブレーキ力演算部６１は、１号車に減速度αと１号車の重量Ｗ１との積に相当する第２のブレーキ力Ｆ１を算出する（ステップＳ４６）。続いて、ブレーキ力演算部６１は、第２のブレーキ力Ｆ２をブレーキ駆動部４１に出力する（ステップＳ４７）。その後、ブレーキ力演算部６１は、処理を終了する。
【００８８】
上述した処理は、制御部５４及びブレーキ力演算部６４でも行われる。ただし、制御部５４では、第１のブレーキ指令による第１のブレーキ力は、減速度αと４号車の重量Ｗ４との積に相当するブレーキ力Ｆ４となる。また、切替タイミングまでの時間はＴ０となる。時間Ｔ０は、時点ｔ１から時間ｄ１だけ前の時点までの時間であるので、時間ｄ１を制御部５１から取得して、求めることができる。また、４号車での第２のブレーキ力は、ブレーキ力Ｆ４に、１号車での第２のブレーキ力から第１のブレーキ力を差し引いた分を加算したブレーキ力となる。
【００８９】
また、制御部５２、５３及びブレーキ力演算部６２、６３は、ブレーキ指令が入力されると、直ちに、減速度αと２、３号車の重量Ｗ２、Ｗ３との積に相当するブレーキ力Ｆ２、Ｆ３のブレーキ指令をブレーキ駆動部４２、４３に出力すればよい。
【００９０】
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、ブレーキ指令の入力直後から、１号車にも弱めのブレーキをかけるため、滑走の発生を防止しつつ、滑らかなブレーキングが可能となる。これにより、乗り心地が改善される。
【００９１】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。
【００９２】
この実施の形態に係る編成列車１及びブレーキ制御装置１００の構成は、図１及び図２に示す上記実施の形態１に係るものと同じである。
【００９３】
図１６には、この実施の形態に係るコントローラ１１の動作が示されている。図１６に示すように、コントローラ１１（制御部５１）は、まず、応荷重検出部３１の出力に基づいて、車両２（１号車）の重量Ｗ１が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。
【００９４】
車両２（１号車）の重量Ｗ１が所定値以上でなければ（ステップＳ５１；Ｎｏ）、コントローラ１１（制御部５１及びブレーキ力演算部６１）は、第１のブレーキ制御処理を実行する（ステップＳ５２）。第１のブレーキ制御処理は、図９に示される処理である。
【００９５】
車両２（１号車）の重量Ｗ１が所定値以上であれば（ステップＳ５１；Ｙｅｓ）、コントローラ１１（制御部５１及びブレーキ力演算部６１）は、第２のブレーキ制御処理を実行する（ステップＳ５３）。第２のブレーキ制御処理は、図１５に示される処理である。
【００９６】
すなわち、制御部５１は、１号車の重量Ｗ１が所定値以上である場合（ステップＳ５１；Ｙｅｓ）、１号車の滑走が発生しにくい状況となっているものと判定し、第１のブレーキ力で後方の車両２と同時に１号車にブレーキをかけた後、第２のブレーキ力で１号車にブレーキをかける。一方、制御部５１は、１号車の重量Ｗ１が所定量未満である場合（ステップＳ５１；Ｎｏ）、１号車の滑走が発生し易い状況となっているものと判定し、後方の車両２にブレーキをかけた後、第２のブレーキ力Ｆ１で１号車にブレーキをかける。
【００９７】
第１のブレーキ制御処理及び第２のブレーキ制御処理のいずれを行うかは、制御部５１から制御部５２、５３、５４に送信される。制御部５２、５３、５４は、制御部５１が実行する処理と同じ処理を実行する。
【００９８】
以上説明したように、この実施の形態によれば、１号車の重量Ｗ１に応じて、１号車にかけるブレーキのタイミングを遅らせるか否かを決定する。このようにすれば、滑走の発生を確実に防止しつつ、滑らかなブレーキングが可能となる。
【００９９】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４について説明する。
【０１００】
図１７には、この編成列車１に適用されるブレーキ制御装置１００の概略的な構成が示されている。図１７に示すように、ブレーキ制御装置１００は、ブレーキ指令部１０と、コントローラ１１１と、回転数センサ２１、２２、２３、２４と、応荷重検出部３１、３２、３３、３４と、ブレーキ駆動部４１、４２、４３、４４と、を備える。すなわち、この実施の形態では、コントローラ１１、１２、１３、１４の代わりに、コントローラ１１１を備えている点が、上記各実施の形態と異なる。
【０１０１】
コントローラ１１１は、コンピュータである。このコンピュータは、プロセッサとメモリと他の構成要素との通信インターフェイスとを備えている。プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、コントローラ１１１は、他の構成要素との間でデータ入出力を行い、各車両２のブレーキを制御する。
【０１０２】
コントローラ１１１は、制御部７１と、ブレーキ力演算部８１と、を備える。
【０１０３】
制御部７１は、上記各実施の形態に係る制御５１、５２、５３、５４を統合した制御部である。すなわち制御部７１は、ブレーキのタイミング及びブレーキ力を車両毎に制御する。制御部７１は、減速度αと各車両２の重量との積に相当するブレーキ力で、複数の車両２のうちの先頭の車両２を含む前方の車両２にブレーキをかけるタイミングが、他の車両２よりも遅くなるように、各車両２のブレーキを制御する。また、制御部７１は、前方の車両２にブレーキがかかるタイミングの遅れによるブレーキ力の不足分を補償するように各車両２のブレーキを制御する。
【０１０４】
ブレーキ力演算部８１は、上記各実施の形態に係るブレーキ力演算部６１、６２、６３、６４を統合した演算部である。ブレーキ値力演算部８１は、ブレーキ指令部１０に入力されたブレーキ指令に係る減速度αと応荷重検出部３１、３２、３３．３４で検出された各車両２の重量Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４とに基づいて、車両毎に負担するブレーキ力を算出する。
【０１０５】
続いて、この実施の形態に係るブレーキ制御装置１００の動作について説明する。この実施の形態に係るブレーキ制御装置１００の動作は、上記各実施の形態と同じとすることができるが、ここでは、その変形例について説明する。また、制御部７１とブレーキ力演算部８１との動作をまとめて説明する。
【０１０６】
図１８には、コントローラ１１１の動作が示されている。図１８に示すように、まず、コントローラ１１１（制御部７１）は、ブレーキ指令部１０を介してブレーキ指令が入力されるまで待つ（ステップＳ６１；Ｎｏ）。
【０１０７】
ブレーキ指令部１０を介してブレーキ指令が入力されると（ステップＳ６１；Ｙｅｓ）、コントローラ１１１（ブレーキ力演算部８１）は、応荷重検出部３１、３２、３３、３４からの出力に基づいて各車両２の重量Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４を検出する（ステップＳ６２）。
【０１０８】
続いて、コントローラ１１１（ブレーキ力演算部８１）は、減速度αと、各車両２の重量Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４とに基づいて、各車両２のブレーキ力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を算出する（ステップＳ６３）。
【０１０９】
続いて、コントローラ１１１（制御部７１）は、各種時間を算出する（ステップＳ６４）。より具体的には、制御部７１は、回転数センサ２１、２２、２３、２４の検出値による編成列車１の速度と、減速度αとに基づいて、編成列車１が停止する時点ｔ１を算出し、１、２、３号車にブレーキをかけるタイミングを定める時間ｄ１、ｄ２、ｄ３を算出する。
【０１１０】
続いて、コントローラ１１１（ブレーキ力演算部８１）は、増加分のブレーキ力を算出する（ステップＳ６５）。ここで、ブレーキのタイミングの遅れによるブレーキ力の不足分を補償する２、３、４号車のブレーキ力が算出される。
【０１１１】
続いて、コントローラ１１１（制御部７１）は、ステップＳ６４で求められた各種時間と、ステップＳ６３、Ｓ６４で求められたブレーキ力とに基づいて、各車両２の速度プロファイルを生成する（ステップＳ６６）。これにより、例えば、図８（Ａ）に示すような、各車両２の速度プロファイルが生成される。
【０１１２】
続いて、コントローラ１１１（制御部７１）は、生成した速度プロファイルに基づいて、各車両２のブレーキのタイミング及びブレーキ力の制御を実行する（ステップＳ６７）。より具体的には、制御部７１は、例えば、図８（Ａ）に示すような速度プロファイルに従って、ブレーキ駆動部４１、４２、４３、４４を駆動して、各車両２にブレーキをかける。このようにすれば、編成列車１は、図８（Ｂ）に示すようにブレーキ力で、時刻ｔ１で停止する。
【０１１３】
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、各車両２のブレーキのタイミング及びブレーキ力を制御するコントローラ１１１が１台に求められている。これにより、システム構成や処理を簡略化することができるうえ、各車両のコントローラ間で通信を行う必要がないので、処理時間を短縮することもできる。
【０１１４】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５について説明する。
【０１１５】
上記各実施の形態では、編成列車１は４両編成であったが、この実施の形態では、８両編成となっている。なお、この実施の形態では、すべての車両２のブレーキを制御するコントローラ１１１に相当するものが設けられているものとする。
【０１１６】
この実施の形態では、コントローラ１１１の制御部７１は、中央の車両２から先頭の車両２及び最後尾の車両２に向かって順々にブレーキをかける。例えば、図２０に示すように、制御部７１は、４号車、５号車から先にブレーキをかけ、時間ｄ３経過後に３号車、６号車にブレーキをかけ、時間ｄ２経過後に、２号車、７号車にブレーキをかけ、時間ｄ１経過後に１号車、８号車にブレーキをかける。
【０１１７】
なお、図２０では、ブレーキ力の不足分の補償については、図示されていないが、この実施の形態においても、上記各実施の形態と同様に、ブレーキ力の補償が行われる。
【０１１８】
このようにすれば、多数の車両２が連結されていても、全車両２にブレーキがかかり始めるまでの時間を短くすることができる。また、編成列車１の進行方向が、どちらであっても前方の車両２のブレーキがかかるタイミングを遅らせることができる。
【０１１９】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６について説明する。
【０１２０】
図２１に示すように、この実施の形態でも、編成列車１は８両編成となっている。この実施の形態でも、全ての車両２のブレーキを制御するコントローラ１１１が設けられているものとする。
【０１２１】
この実施の形態では、コントローラ１１１の制御部７１は、複数の車両２を、連結された順に複数のグループにグループ化し、グループ単位で、ブレーキをかけるタイミングを制御する。例えば、制御部７１は、１、２号車をグループＡとし、３、４号車をグループＢとし、５、６号車をグループＣとし、７、８号車をグループＤとする。
【０１２２】
図２２に示すように、制御部７１は、４号車、５号車から先にブレーキをかけ、時間ｄ３経過後に３号車、６号車にブレーキをかけ、時間ｄ２経過後に、２号車、７号車にブレーキをかけ、時間ｄ１経過後に１号車、８号車にブレーキをかける。
【０１２３】
なお、図２２では、ブレーキ力の不足分の補償については、図示されていないが、この実施の形態においても、上記各実施の形態と同様に、ブレーキ力の補償が行われる。
【０１２４】
このように、車両をグループ化することにより、多数の車両２が連結されていても、全車両２にブレーキがかかり始めるまでの時間を短くすることができる。
【０１２５】
この実施の形態では、車両２を２台ずつグループ化したが、３台以上をグループ化してもよい。また、各グループで車両２の数が異なっていてもよい。
【０１２６】
なお、制御部５１、５２、５３、７１は、応荷重検出部３１、３２、３３で検出された各車両２の重量に基づいて、ブレーキをかけるタイミングを遅らせる前方の車両２の台数を調整するようにしてもよい。例えば、２号車の重量Ｗ２が閾値以上である場合には、ブレーキのタイミングを遅らせる車両２を１号車のみとすることができる。また、２号車の重量Ｗ２、３号車の重量Ｗ３がともに閾値未満である場合には、ブレーキのタイミングを遅らせる車両２を１号車、２号車、３号車とすることができる。
【０１２７】
また、上記各実施の形態では、車輪１５０の回転数を検出する回転数センサ２１、２２、２３、２４の検出値に基づいて各車両２の速度を求めたが、各車両２の実際の速度を検出する速度センサを用いるようにしてもよい。
【０１２８】
上記各実施の形態では、編成列車１を４両編成、８両編成としたが、車両の数は、幾つであってもよい。例えば、１６両編成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
この発明は、複数の車両が一列に連結された編成列車のブレーキ制御に好適である。
【符号の説明】
【０１３０】
１    編成列車
２    車両
３    線路
１０    ブレーキ指令部
１１、１２、１３、１４    コントローラ
２１、２２、２３、２４    回転数センサ
３１、３２、３３、３４    応荷重検出部
４１、４２、４３、４４    ブレーキ駆動部
５１、５２、５３、５４    制御部
６１、６２、６３、６４    ブレーキ力演算部
７１    制御部
８１    ブレーキ力演算部
１００    ブレーキ制御装置
１１１    コントローラ
１５０    車輪
１５１    モータ
１５２    制輪子
【図１】
0005787795.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0005787795.tif 000017
【図１７】
0005787795.tif 000018
【図１８】
0005787795.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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