(57)【要約】【課題】車両の速度を制御する際の精度を高める。【解決手段】本発明の車両速度制御システムによれば、車両の位置を検出する位置検出部５Ａと、車両の位置に対応した所定の制限速度を出力する速度制限信号作成部７と、車両の速度を検出する速度検出部８Ａと、制限速度と、車両の速度とに基づいて、車両の減速制御を行うための第１の速度制御部１０と、車両の定位置停止制御を行うための第２の速度制御部１１と、所定の速度と車両の速度とを比較し、当該比較の結果に基づいて、第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１とを切り替える制御切替部９Ａと、ブレーキ指令のうち最大のブレーキ指令をブレーキ装置に出力するノッチ選択出力部１３とを備えて構成する。【選択図】    図１
2004364437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の速度を制御するためのブレーキ指令を前記車両のブレーキ装置に出力する車両速度制御システムであって、
前記車両の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された車両の位置に対応した所定の制限速度を出力する制限速度出力手段と、
前記車両の速度を検出する速度検出手段と、
前記制限速度出力手段により出力された制限速度と、前記速度検出手段により検出された車両の速度とに基づいて、前記車両の減速制御を行うためのブレーキ指令を出力する第１の速度制御手段と、
前記制限速度出力手段により出力された制限速度と、前記速度検出手段により検出された車両の速度とに基づいて、前記車両を所定の位置に停止させるための定位置停止制御を行うためのブレーキ指令を出力する第２の速度制御手段と、
前記制限速度出力手段により出力された制限速度と、前記速度検出手段により検出された車両の速度とに基づいて、前記車両の速度を制御するためのブレーキ指令を出力する第３の速度制御手段と、
所定の速度と前記速度検出手段により検出された車両の速度とを比較し、当該比較の結果に基づいて、第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とを切り替える第１の制御切替手段と、
前記第１の制御切替手段により切り替えられた前記第１の速度制御手段又は第２の速度制御手段と、第３の速度制御手段とからそれぞれ出力されたブレーキ指令のうち最大のブレーキ指令を前記ブレーキ装置に出力する第１のノッチ選択出力手段と
を備えた車両速度制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記第１の速度制御手段と前記第２の速度制御手段とが有する所定の制御モデルに含まれる、所定のパラメータを変更するためのパラメータを算出し、算出したパラメータを前記第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とにそれぞれ出力するパラメータ適応手段をさらに備えた車両速度制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記パラメータ適応手段は、
前記第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とにそれぞれ相異なるパラメータを出力する車両速度制御システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記速度検出手段により検出された車両の速度に基づいて、前記第１の速度制御手段に出力する減速度を算出する減速度算出手段をさらに備えた車両速度制御システム。
【請求項５】
請求項１に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記第１の制御切替手段に代えて、
前記車両の位置に基づいて、前記第１の速度制御手段と前記第２の速度制御手段とを切り替える第２の制御切替手段を設けた車両速度制御システム。
【請求項６】
請求項１に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記第１の制御切替手段に代えて、
時刻データに基づいて、前記第１の速度制御手段と前記第２の速度制御手段とを切り替える第３の制御切替手段を設けた車両速度制御システム。
【請求項７】
請求項１に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記第１の制御切替手段に代えて、
前記車両の停止位置の種別に基づいて、前記第１の速度制御手段と前記第２の速度制御手段とを切り替える第４の制御切替手段を設けた車両速度制御システム。
【請求項８】
請求項１に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記第１の制御切替手段と、前記第１のノッチ選択出力手段とに代えて、
前記第１の速度制御手段と前記第２の速度制御手段とのそれぞれから出力されたブレーキ指令の加重平均を算出するノッチ加重平均手段と、
前記ノッチ加重平均手段により算出された加重平均と前記第３の速度制御手段により出力されたブレーキ指令とのうち、大きい方をブレーキ指令として前記車両のブレーキ装置に出力する第２のノッチ選択出力手段と、
前記ノッチ加重平均手段によりなされる加重平均の際の重み係数を変更する重み係数変更手段と
をさらに設けた車両速度制御システム。
【請求項９】
請求項１に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記第１の制御切替手段と、第１のノッチ選択出力手段とに代えて、
第１の速度制御手段と、第２の速度制御手段とからそれぞれ出力されたブレーキ指令の大きさを判定する第１のノッチ判定手段と、
前記第１のノッチ判定手段により大きいと判定されたブレーキ指令と、前記第３の速度制御手段から出力されたブレーキ指令との大きさを判定する第２のノッチ判定手段と、
前記第２のノッチ判定手段による判定の結果、得られたブレーキ指令を出力する第３のノッチ選択出力手段と
を設けた車両速度制御システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記速度検出手段により検出された車両の速度が、所定の範囲内にあるか否かを判定する速度判定手段と、
前記速度判定手段による判定の結果、前記車両の速度が所定の範囲内にあると判定された場合、前記第１の速度制御手段の比例ゲインを変更する比例ゲイン変更手段と
をさらに備えた車両速度制御システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の車両速度制御システムにおいて、
前記第２の速度制御手段に代えて、
前記位置検出手段により検出された前記車両の位置に基づいて、前記車両を停止させるための停止位置までの残存距離を算出する残存距離算出手段と、
前記残存距離算出手段により算出された残存距離に基づいて、前記車両の速度を制御するためのブレーキ指令を前記ブレーキ装置に出力する第４の速度制御手段と
を設けた車両速度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の速度を制御するためのブレーキ指令を車両のブレーキ装置に出力する車両速度制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の速度を制御するためのブレーキ指令を車両のブレーキ装置に出力する車両速度制御システムとしては、停止位置を定位置に合わせるため、定位置停止制御系を対象システムとし、当該対象システムのむだ時間を推定し、当該推定したむだ時間を考慮した制御パラメータを設定し、当該設定した制御パラメータを用いて車両の減速制御を行う車両速度制御システムが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２００９１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の車両速度制御システムでは、制御対象の車両を制御するための制御モデルに関するパラメータのうち、むだ時間だけしか考慮されていないので、車両の速度を制御する際の精度に問題がある可能性がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記事情に考慮してなされたもので、車両の速度を制御する際の精度を高めることを可能にする車両速度制御システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は、車両の速度を制御するための複数のブレーキ指令の中から車両のブレーキ装置へのブレーキ指令を選択出力する構成により、車両の速度を制御する際の精度を高めることを可能にするという顕著な効果を達成することにある。
【０００７】
なお、本明細書に記載のブレーキ指令は、ノッチと読み替えてもよい。
【０００８】
さて、以上のような本発明の骨子は、具体的には以下のような手段を講じることにより実現される。
【０００９】
第１の発明は、車両の速度を制御するためのブレーキ指令を車両のブレーキ装置に出力する車両速度制御システムであって、車両の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段により検出された車両の位置に対応した所定の制限速度を出力する制限速度出力手段と、車両の速度を検出する速度検出手段と、制限速度出力手段により出力された制限速度と、速度検出手段により検出された車両の速度とに基づいて、車両の減速制御を行うためのブレーキ指令を出力する第１の速度制御手段と、制限速度出力手段により出力された制限速度と、速度検出手段により検出された車両の速度とに基づいて、車両を所定の位置に停止させるための定位置停止制御を行うためのブレーキ指令を出力する第２の速度制御手段と、制限速度出力手段により出力された制限速度と、速度検出手段により検出された車両の速度とに基づいて、車両の速度を制御するためのブレーキ指令を出力する第３の速度制御手段と、所定の速度と速度検出手段により検出された車両の速度とを比較し、当該比較の結果に基づいて、第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とを切り替える第１の制御切替手段と、第１の制御切替手段により切り替えられた第１の速度制御手段又は第２の速度制御手段と、第３の速度制御手段とからそれぞれ出力されたブレーキ指令のうち最大のブレーキ指令をブレーキ装置に出力する第１のノッチ選択出力手段とを備えた車両速度制御システムである。
【００１０】
これにより、位置検出手段により車両の位置が検出され、当該検出された車両の位置に対応した所定の制限速度が制限速度出力手段により出力され、速度検出手段により車両の速度が検出され、制限速度と、車両の速度とに基づいて、第１の速度制制御手段により車両の減速制御を行うためのブレーキ指令が出力され、制限速度と、車両の速度とに基づいて、第２の速度制御手段により車両を所定の位置に停止させるための定位置停止制御を行うためのブレーキ指令が出力され、制限速度と車両の速度とに基づいて、第３の速度制御手段により車両の速度を制御するためのブレーキ指令が出力され、所定の速度と車両の速度とを比較し、当該比較の結果に基づいて、第１の制御切替手段により第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とが切り替えられ、第１の制御切替手段により切り替えられた第１の速度制御手段又は第２の速度制御手段と、第３の速度制御手段とからそれぞれ出力されたブレーキ指令のうち最大のブレーキ指令が第１のノッチ選択出力手段によりブレーキ装置に出力されるので、車両の速度を制御する際の精度を高めることができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明の車両速度制御システムにおいて、第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とが有する所定の制御モデルに含まれる、所定のパラメータを変更するためのパラメータを算出し、算出したパラメータを第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とにそれぞれ出力するパラメータ適応手段をさらに備えた車両速度制御システムである。
【００１２】
これにより、第１の発明と同様の作用を奏することができるのに加え、パラメータ適応手段が制御モデルに含まれるパラメータを変更するので、車両の速度を制御する際の精度をより一層高めることができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明の車両速度制御システムにおいて、パラメータ適応手段は、第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とにそれぞれ相異なるパラメータを出力する車両速度制御システムである。
【００１４】
これにより、第１の発明と同様の作用を奏することができるのに加え、パラメータ適応手段が相異なるパラメータを出力するので、車両の速度を制御する際の精度をさらにより一層高めることができる。
【００１５】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明の車両速度制御システムにおいて、速度検出手段により検出された車両の速度に基づいて、第１の速度制御手段に出力する減速度を算出する減速度算出手段をさらに備えた車両速度制御システムである。
【００１６】
これにより、第１の発明と同様の作用を奏することができるのに加え、減速度を、検出された車両の実際の速度に基づいて算出するので、車両の速度を制御する際の精度をさらにより一層高めることができる。
【００１７】
第５の発明は、第１の発明の車両速度制御システムにおいて、第１の制御切替手段に代えて、車両の位置に基づいて、第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とを切り替える第２の制御切替手段を設けた車両速度制御システムである。
【００１８】
これにより、第１の発明と同様の作用を奏することができるのに加え、車両の位置に基づいて、各速度制御手段を切り替えるので、車両の停止位置制御の精度をより高めることができる。
【００１９】
第６の発明は、第１の発明の車両速度制御システムにおいて、第１の制御切替手段に代えて、時刻データに基づいて、第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とを切り替える第３の制御切替手段を設けた車両速度制御システムである。
【００２０】
これにより、第１の発明の作用と同様の作用を奏することができるのに加え、時刻データによって各速度制御手段を切り替えるので、より簡便に車両の速度制御を行うことができる。
【００２１】
第７の発明は、第１の発明の車両速度制御システムにおいて、第１の制御切替手段に代えて、車両の停止位置の種別に基づいて、第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とを切り替える第４の制御切替手段を設けた車両速度制御システムである。
【００２２】
これにより、第１の発明と同様の作用を奏することができるのに加え、停止点の種別に応じて第２の速度制御手段による制御期間を短縮することができるので、ノッチの切替回数を低減させ、車両の乗り心地を改善させることができる。
【００２３】
第８の発明は、第１の発明の車両速度制御システムにおいて、第１の制御切替手段と、第１のノッチ選択出力手段とに代えて、第１の速度制御手段と第２の速度制御手段とのそれぞれから出力されたブレーキ指令の加重平均を算出するノッチ加重平均手段と、ノッチ加重平均手段により算出された加重平均と第３の速度制御手段により出力されたブレーキ指令とのうち、大きい方をブレーキ指令として車両のブレーキ装置に出力する第２のノッチ選択出力手段と、ノッチ加重平均手段によりなされる加重平均の際の重み係数を変更する重み係数変更手段とをさらに設けた車両速度制御システムである。
【００２４】
これにより、第１の発明と同様の作用を奏することができるのに加え、加重平均の重み係数を変更することができるので、制御の移行点において、スムーズな移行を行うことができる。
【００２５】
第９の発明は、第１の発明の車両速度制御システムにおいて、第１の制御切替手段と、第１のノッチ選択出力手段とに代えて、第１の速度制御手段と、第２の速度制御手段とからそれぞれ出力されたブレーキ指令の大きさを判定する第１のノッチ判定手段と、第１のノッチ判定手段により大きいと判定されたブレーキ指令と、第３の速度制御手段から出力されたブレーキ指令との大きさを判定する第２のノッチ判定手段と、第２のノッチ判定手段による判定の結果、得られたブレーキ指令を出力する第３のノッチ選択出力手段とを設けた車両速度制御システムである。
【００２６】
これにより、第１の発明と同様の作用を奏することができるのに加え、安全側に制御することができる。
【００２７】
第１０の発明は、第１の発明の車両速度制御システムにおいて、速度検出手段により検出された車両の速度が、所定の範囲内にあるか否かを判定する速度判定手段と、速度判定手段による判定の結果、車両の速度が所定の範囲内にあると判定された場合、第１の速度制御手段の比例ゲインを変更する比例ゲイン変更手段とをさらに備えた車両速度制御システムである。
【００２８】
これにより、第１の発明と同様の作用を奏することができるのに加え、適宜比例ゲインを変更することができるので、より安定な速度制御を行うことができる。
【００２９】
第１１の発明は、第１の発明の車両速度制御システムにおいて、第２の速度制御手段に代えて、位置検出手段により検出された車両の位置に基づいて、車両を停止させるための停止位置までの残存距離を算出する残存距離算出手段と、残存距離算出手段により算出された残存距離に基づいて、前記車両の速度を制御するためのブレーキ指令をブレーキ装置に出力する第４の速度制御手段とを設けた車両速度制御システムである。
【００３０】
これにより、第１の発明と同様の作用を奏することができるのに加え、車両の停止位置までの残存距離を算出し、算出した残存距離に応じてブレーキ指令を出力するので、停止位置制御の精度をより一層向上させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。
【００３３】
また、図２は、本実施の形態に係る車両速度制御システムの制御対象である車両を含む車両速度制御システムの全体構成の一例を示す模式図である。
【００３４】
本実施の形態に係る車両速度制御システムの制御対象の車両１ａ、１ｂは、図２に示すような走行路、例えば複線区間の線路２ａ、２ｂ上を走行している。
【００３５】
この図２に示す例では、線路２ａ、２ｂ上に、プラットホーム３ａ、３ｂがそれぞれ設けられている。
【００３６】
本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ａは、位置検出部５Ａと、停止位置検出部６Ａと、速度制限信号作成部７と、速度検出部８Ａと、制御切替部９Ａと、第１の速度制御部１０と、第２の速度制御部１１と、第３の速度制御部１２と、ノッチ選択出力部１３Ａと、制御データ記憶部１４と、制御モデルデータ記憶部１５と、データ蓄積部１６と、選択適否判定部１７と、制御モデル適応部１８Ａとから構成される。
【００３７】
なお、第１の速度制御部１０は、第１のノッチ変換テーブル記憶部１０Ａと、第１の減速度操作量記憶部１０Ｂと、第１の偏差算出部１０Ｃと、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄと、第１の減速度操作量変更部１０Ｅと、第１のリミッタ処理部１０Ｆと、第１のノッチ変換部１０Ｇとから構成される。
【００３８】
また、第２の速度制御部１１は、第２のノッチ変換テーブル記憶部１１Ａと、第２の減速度操作量記憶部１１Ｂと、第２の偏差算出部１１Ｃと、第２のＰＩＤ制御部１１Ｄと、第２の減速度操作量変更部１１Ｅと、第２のリミッタ処理部１１Ｆと、第２のノッチ変換部１１Ｇとから構成される。
【００３９】
なお、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ａは、ブレーキ指令を、制御対象の車両の有するブレーキ装置１９に出力するものである。
【００４０】
また、本実施の形態に係る速度検出部８Ａ、第１の速度制御部１０、第２の速度制御部１１、第３の速度制御部１２、制御切替部９Ａ、ノッチ選択出力部１３Ａ、制御データ記憶部１４、制御モデルデータ記憶部１５、選択適否判定部１７、及び制御モデル適応部１８Ａは、車両に搭載されていなければならないが、他の構成に関しては、必ずしも車両上に設ける必要はなく、線路上又は中央管制指令室内等に設けられていてもよい。
【００４１】
なお、本実施の形態に係る車両速度制御システムは、車両上に搭載され、所定プログラムに基づいて、動作が制御されるコンピュータにより各機能が実現される。
【００４２】
また、本実施の形態に係る車両速度制御システムを構成する各部は、ハードウェア又はソフトウェア若しくはハードウェアとソフトウェアとの組合わせの何れにより構成されていてもよいことはいうまでもない。
【００４３】
位置検出部５Ａは、車両上に搭載されており、線路上を走行する車両自体の位置を検出し、当該検出した車両自体の位置を速度制限信号作成部７とデータ蓄積部１６とに出力する機能を有する。
【００４４】
なお、本実施の形態に係る位置検出部５Ａとしては、周知の速度発電機を用いてもよいし、車両外部の軌道回路、トランスポンダ、及び地上子を用い、これらの設けられた位置を車両が通過したことにより車両の位置を検出してもよいし、リミットスイッチを用いる進入チェック方式によってもよいことはいうまでもない。
【００４５】
なお、位置検出部５Ａとして車両上に搭載された速度発電機を用いた場合、処理周期ごとの速度発電機の出力パルスと既定値との差異を算出し、算出した差異から車両の移動距離を算出し、当該移動距離を既定値に対応する車両の位置に加算することによって車両の位置を検出するものとする。
【００４６】
停止位置検出部６Ａは、走行中の車両の進行方向に停車した他の車両の位置を停止位置として検出し、検出した停止位置を速度制限信号作成部７に出力する。
【００４７】
速度制限信号作成部７は、位置検出部から出力された車両の位置と、停止位置検出部６Ａから出力された停止位置とを受け取る機能と、当該受け取った位置ごとに対応する車両の制限速度を算出し、算出した位置ごとの制限速度と停止位置との情報を含む速度制限信号を作成する機能と、当該作成した速度制限信号を第１の速度制御部１０、第２の速度制御部１１、及び第３の速度制御部１２にそれぞれ出力する機能とを有する。
【００４８】
ここで、車両の制限速度を算出する手法としては、車両の衝突回避と、走行時間を短縮とを共に図る観点から、位置検出部のセンサの余裕分と車両のブレーキ装置１９の実行力の余裕分とを考慮して定める手法がある。例えば、車両を停止させる場合、車両の停止目標位置を車両の走行特性に基づいた停止位置、換言すれば停止限界位置に対して余裕分の距離、例えば２００ｍだけ車両の走行方向に沿って手前に停止目標位置を設定する。そして、当該設定した停止目標位置を基点として、軌道設計上の下り最大勾配に対応した走行抵抗を加味すると共に、ブレーキ装置１９の実行減速度のばらつきを考慮した係数、例えば０．８を停止目標位置に車両を停止させるための各位置における車両の最高速度に乗じた値を各位置ごとの速度とし、停止時の速度０［ｋｍ／ｈ］から逆算することにより、車両の位置と速度との組として速度パターンを最高速度まで算出する。これにより、停止目標位置に車両を停止させるための車両の位置ごとの制限速度が算出されることになる。
【００４９】
なお、本実施の形態に係る速度制限信号作成部７は、入力された位置情報と停止位置とから車両の制限速度を算出していたが、予め机上で算出された車両の制限速度をデータ化して、当該データ化した車両の制限速度を記憶させた構成に変更してもよいことはいうまでもない。
【００５０】
また、本実施の形態に係る速度制限信号作成部７が時々刻々変更する速度制限信号を作成する手法としては、速度制限信号を、０［ｋｍ／ｈ］から逆算した速度パターン上の位置と速度とのデータから、各時刻において検出された車両の位置に最も近い２つの位置のデータから補間して作成する手法がある。
【００５１】
速度検出部８Ａは、車両のシャフト部分の回転数又はブレーキ装置１９の出力から車両の速度を検出し、当該検出した速度を制御切替部９Ａ、第１の速度制御部１０、第２の速度制御部１１、第３の速度制御部１２、及びデータ蓄積部１６にそれぞれ出力する機能を有する。
【００５２】
制御切替部９Ａは、速度検出部８Ａから出力された車両の速度を受け取る機能と、当該受け取った車両の速度と所定の速度とを比較し、当該比較の結果、車両の速度が所定の速度を上回った場合に、第１の速度制御部１０を選択するための第１の選択信号を第１の速度制御部１０に出力する機能と、車両の速度が所定の速度を下回った場合に、第２の速度制御部１１を選択するための第２の選択信号を第２の速度制御部１１に出力する機能とを有する。
【００５３】
なお、本実施の形態に係る制御切替部９Ａでは、車両の停止位置の精度をより向上させる観点から、第２の速度制御部１１による速度制御に切り替える前に、第１の速度制御部１０による速度制御によって、車両の速度を速度を下げておくことがより好ましい。
【００５４】
また、本実施の形態に係る制御切替部９Ａでは、第２の速度制御部１１によりなされる定位置停止制御の時間を短縮すると共に、ノッチの切り替えによる車両の速度の変化を抑える観点から、第１の速度制御部１０から第２の速度制御部１１の制御に切り替えるための所定の速度をできる限り下げておくことがより好ましい。
【００５５】
なお、本実施の形態に係る制御切替部９Ａは、速度を閾値として第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１との切り替えを行うものとする。
【００５６】
図３は、本実施の形態に係る車両速度制御システムにおける制御切替部９Ａの制御の切り替えの様子の一例を示す模式図である。
【００５７】
図３において、太線は、保安パターンを示す。また、実線は、運転パターンを示す。さらに、点線は、位置ごとの制御目標値との関係を示す。また同図で三角印は、設定された停止目標位置を示す。
【００５８】
ここで、保安パターンとは、非常ブレーキによる各位置ごとの速度照査点の集合を意味する。
【００５９】
また、運転パターンとは、常用ブレーキによる各位置ごとの照査速度点の集合を意味する。
【００６０】
図３に示す例では、制御切替部９Ａは、車両の速度が７０［ｋｍ／ｈ］以上の速度の場合には、第１の速度制御部１０によって車両の速度制御を行うため、第１の速度制御部１０に第１の選択信号を出力する。
【００６１】
制御切替部９Ａは、車両の速度が７０［ｋｍ／ｈ］未満の場合には、第２の速度制御部１１によって車両の定位置停止制御を行うため、第２の速度制御部１１に第２の選択信号を出力する。
【００６２】
図４は、本実施の形態に係る車両速度制御システムにおける制御切替部９Ａの制御の切り替えの様子の他の一例を示す模式図である。
【００６３】
図４の太線、点線、実線、及び△印に関しては、前述した図３に示すのと同様の保安パターン、運転パターン、及び停止目標位置を示すものとする。
【００６４】
図４において、制御切替部９Ａは、制御切替ラインである所定の速度Ｖａ以上の場合、第１の速度制御部１０によって車両の速度を制御するため、第１の速度制御部１０に第１の選択信号を出力する。
【００６５】
また、制御切替部９Ａは、制御切替ラインである所定の速度Ｖａ未満の場合、第２の速度制御部１１によって車両の速度を制御するため、第２の速度制御部１１に第２の選択信号を出力する。
【００６６】
図５は、本実施の形態に係る車両速度制御システムにおける制御切替部９Ａの制御の切り替えの様子のさらに他の一例を示す模式図である。
【００６７】
同図においては、制御切替部９Ａは、制御切替ラインである所定の速度Ｖｂ以上の場合、第１の速度制御部１０によって車両の速度を制御するため、第１の速度制御部１０に第１の選択信号を出力する。
【００６８】
また、制御切替部９Ａは、制御切替ラインである所定の速度Ｖｂ未満の場合、第２の速度制御部１１によって車両の速度を制御するため、第２の速度制御部１１に第２の選択信号を出力する。
【００６９】
第１のノッチ変換テーブル記憶部１０Ａは、ノッチと、減速度操作量との組が記憶された第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１を有しており、第１のノッチ変換部１０Ｇによって、各ノッチと、対応する減速度操作量との組が第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１に更新記憶される。
【００７０】
図６は、本実施の形態に係る第１のノッチ変換テーブル記憶部１０Ａの有する第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１の一例を示す図である。
【００７１】
この図６に示すように、第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１には、減速度操作量（ａ１）と、ノッチ（ａ２）とが対応した制御モデルのデータが記憶されている。
【００７２】
また、図７は、この第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１に記憶されている減速度操作量とノッチとの対応の一例を示す図である。
【００７３】
なお、ここで、Ｂ１ａ、Ｂ１ｂ、Ｂ２ａ、Ｂ２ｂ、Ｂ３ａ、Ｂ３ｂ、Ｂ４ａ、Ｂ４ｂ、Ｂ５ａ、及びＢ５ｂの値は、減速度操作量を示し、１乃至５の数値は、ノッチ、換言すればブレーキ指令の大きさを示す。
【００７４】
この図７に示すように、力行時、減速度操作量がＢ１ａに一致した場合に、ブレーキが操作されていない状態からノッチが１に切り替わる。ノッチが１の場合、力行時には、減速度制御量はＢ１ａからＢ２ａまで変化する。そして減速度操作量がＢ２ａに一致した場合に、ノッチが１から２に切り替わる。ノッチが２の場合、力行時には、減速度制御量がＢ２ａからＢ３ａまで変化する。そして減速度操作量がＢ３ａに一致した場合に、ノッチが２から３に切り替わる。ノッチが３の場合、力行時には、減速度操作量がＢ３ａからＢ４ａまで変化する。そして減速度操作量がＢ４ａに一致した場合、ノッチが３から４に切り替わる。ノッチが４の場合、力行時には、減速度操作量がＢ４ａからＢ５ａまで変化する。そして減速度操作量がＢ５ａに一致した場合、ノッチが５に切り替わる。ノッチが５の場合、力行時には、減速度操作量がＢ５ａ以上の区間になる。
【００７５】
一方、ノッチが５の場合、回生時には、減速度操作量がＢ５ａ以上の値からＢ５ｂまで減少する。そして減速度操作量がＢ５ｂに一致した場合に、ノッチが５から４に切り替わる。ノッチが４の場合、回生時には、減速度操作量がＢ５ｂからＢ４ｂまで減少する。そして減速度操作量がＢ４ｂに一致した場合に、ノッチが４から３に切り替わる。ノッチが３の場合、回生時には、減速度操作量がＢ４ｂからＢ３ｂまで減少する。そして減速度操作量がＢ３ｂに一致した場合に、ノッチが３から２に切り替わる。ノッチが２の場合、回生時には、Ｂ３ｂからＢ２ｂまで減少する。そして減速度操作量がＢ２ｂに一致した場合、ノッチが２から１に切り替わる。ノッチが１の場合、回生時には、減速度操作量がＢ２ｂからＢ１ｂまで減少する。減速度操作量がＢ１ｂに一致した場合に、ノッチ１からブレーキが操作されていない状態に切り替わる。
【００７６】
なお、この減速度操作量は、各車両ごとの個体差や時間的な変動要素に関連して変化する。
【００７７】
なお、本明細書に記載のノッチとは、ブレーキ指令の大きさのことを意味する。
【００７８】
第１の減速度操作量記憶部１０Ｂは、図８に示すように、検出時刻（ｃ１）と、減速度操作量（ｃ２）との組が対応した第１の減速度テーブル１０Ｂ１を有している。
【００７９】
第１の偏差算出部１０Ｃは、速度検出部８Ａから出力された車両の速度と、速度制限信号作成部７から出力された速度制限信号とを受け取る機能と、制御切替部９Ａから出力された第１の選択信号を受け取ったか否かにより、第１の速度制御部１０が選択されたか否かを判定する機能と、当該判定の結果として第１の速度制御部１０が選択されたと判定した場合、受け取った速度制限信号に含まれる制限速度から制御目標値である設定速度を算出し、算出した設定速度と、受け取った車両の速度との偏差を算出する機能と、算出した偏差を第１のＰＩＤ制御部１０Ｄに出力する機能とを有する。
【００８０】
第１のＰＩＤ制御部１０Ｄは、第１の偏差算出部１０Ｃから出力された偏差を受け取り、受け取った偏差に、周知のＰＩＤ制御の数式モデルを適用することにより、ブレーキ装置１９を操作するための速度操作量の変更量、換言すれば減速度操作量の変更量を算出する機能と、算出した減速度操作量の変更量を第１の減速度操作量変更部１０Ｅに出力する機能とを有する。
【００８１】
なお、本実施の形態に係る第１のＰＩＤ制御部１０Ｄが有するモデルとしては、例えば下記の式（１）に示す周知のＰＩＤ制御で用いられる伝達関数で表されるモデル等が挙げられる。
伝達関数＝Ｋｐ（１＋１／Ｔ１ｓ＋ＴＤｓ）・｛ｅｘｐ（−Ｌｓ）／（１＋Ｔｓ）｝…式（１）
この式で、Ｋｐは、比例ゲインを示す。Ｔ１は積分時間を示す。ＴＤは、微分時間を示す。Ｔは時定数を示す。Ｌは、遅れ時間を示す。ｓは、ラプラス演算子を示す。
【００８２】
なお、本実施の形態に係る第１のＰＩＤ制御部１０Ｄは、車両モデルを用いて、減速度制御量を算出してもよいことはいうまでもない。
【００８３】
また、本実施の形態に係る第１のＰＩＤ制御部１０Ｄには、モデル適応部から出力された制御モデルに関するデータ、例えば比例ゲイン、時定数、遅れ時間等を受け取り、数式モデルのパラメータを変更する機能をさらに付加してもよいことはいうまでもない。
【００８４】
この場合、制御モデル適応部１８Ａには、制御モデルデータ記憶部１５に記憶された制御モデルに関するパラメータを第１のＰＩＤ制御部１０Ｄに出力する機能を付加してもよいことはいうまでもない。
【００８５】
第１の減速度操作量変更部１０Ｅは、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄから出力された減速度操作量の変更量を受け取ると、第１の減速度操作量記憶部１０Ｂを時間をキーとして検索する機能と、当該検索の結果、前回制御サイクルの減速度操作量を読み出し、当該読み出した減速度操作量に減速度操作量の変更量を加算することにより、今回の制御サイクルにおける減速度操作量を算出する機能と、当該算出した減速度操作量を第１のリミッタ処理部１０Ｆに出力する機能と、算出した減速度操作量と検出時刻との組を第１の減速度操作量記憶部１０Ｂに更新記憶させる機能とを有する。
【００８６】
第１のリミッタ処理部１０Ｆは、第１の減速度操作量変更部１０Ｅから出力された減速度操作量を受け取り、受け取った減速度操作量に周知のリミッタ処理を行う機能と、リミッタ処理を行った減速度操作量を第１のノッチ変換部１０Ｇに出力する機能とを有する。
【００８７】
第１のノッチ変換部１０Ｇは、制御モデル適応部１８Ａから出力された、ノッチごとのブレーキ装置１９による減速度のデータを受け取る機能と、当該受け取ったノッチごとの減速度のデータを該当する減速度操作量に変換し、当該変換した減速度操作量を第１のノッチ変換テーブル記憶部１０Ａの有する第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１に更新記憶させる機能と、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄから出力された減速度操作量を受け取り、当該受け取った減速度操作量に該当するノッチを第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１から読み出し、読み出したノッチをノッチ選択出力部１３Ａに出力する機能とを有する。
【００８８】
なお、本実施の形態に係る第１のノッチ変換部１０Ｇが制御モデル適応部１８Ａから出力された、ノッチごとのブレーキ装置１９による減速度を減速度操作量に変換する手法の一例としては、減速度操作量と当該減速度操作量によるブレーキ力との間には、一対一対応があるので、当該ブレーキ力と減速度との間に成立する下記の式（２）を用いてブレーキ力を算出し、当該算出したブレーキ力を該当する減速度操作量に変換する手法がある。
Ｄ＝｛Ｂ＋（Ｒｒ＋Ｒｇ＋Ｒｃ）Ｗ｝／２８．３５（１＋ｘ）Ｗ…式（２）
なお、ここで、Ｄは、減速度（ｋｍ／ｈ／ｓ）を示す。Ｂは、ブレーキ力（ｋｇ）を示す。Ｒｒは、走行抵抗（ｋｇ／ｔ）を示す。Ｒｇは、勾配抵抗（ｋｇ／ｔ）を示す。Ｒｃは、曲線抵抗（ｋｇ／ｔ）を示す。Ｗは、車両の重量（ｔ）を示す。ｘは、慣性係数を示す。
なお、ブレーキ力と、減速度との間の関係の詳細に関しては、出願時にて公知の文献、例えば「電気鉄道；松本雅行著；森北出版株式会社発行；２０００年５月３０日第１版第４刷発行」に詳細に記載されている。
【００８９】
第２のノッチ変換テーブル記憶部１１Ａには、車両の速度（ｂ１）と、減速度操作量（ｂ２）と、ノッチ（ｂ３）との組が記憶された図９に示すような第２のノッチ変換テーブル１１Ａ１を有しており、第２のノッチ変換部１１Ｇによって減速度操作量が更新記憶される。
【００９０】
この第２のノッチ変換テーブル１１Ａ１には、所定の速度以上の速度に対応して記憶された前述した図６に示すのと同様の減速度操作量とノッチとの組と、所定の速度未満の車両の速度に対応して記憶された図１０に示すような一定のノッチと減速度操作量との組が記憶されており、第２のノッチ変換部１１Ｇによって、減速度操作量に該当するノッチが読み出される。
【００９１】
第２の減速度操作量記憶部１１Ｂには、前述した図８と同様に、検出時刻と、減速度操作量との組が対応して記憶されている。
【００９２】
第２の偏差算出部１１Ｃは、速度検出部８Ａから出力された車両の速度と、速度制限信号作成部７から出力された速度制限信号とを受け取る機能と、制御切替部９Ａから出力された第２の選択信号を受け取ったか否かにより、第２の速度制御部１１が選択されたか否かを判定する機能と、当該判定の結果として第２の速度制御部１１が選択されたと判定した場合、受け取った速度制限信号に含まれる制限速度から制御目標値である設定速度を算出し、算出した設定速度と車両の速度との偏差を算出する機能と、算出した偏差を第２のＰＩＤ制御部１１Ｄに出力する機能とを有する。
【００９３】
第２のＰＩＤ制御部１１Ｄは、第２の偏差算出部１１Ｃから出力された偏差を受け取り、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄと同様の制御モデルにより減速度操作量の変更量を算出する機能と、算出した減速度制御量の変更量を第２の減速度操作量変更部１１Ｅに出力する機能とを有する。
【００９４】
なお、本実施の形態に係る第２のＰＩＤ制御部１１Ｄは、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄの有する数式モデルと同一のモデルを用いて偏差から減速度制御量を算出していたが、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄと異なる数式モデルで減速度操作量の変更量を算出してもよいことはいうまでもない。
【００９５】
第２の減速度操作量変更部１１Ｅは、第２のＰＩＤ制御部１１Ｄから出力された減速度操作量の変更量を受け取ると、第２の減速度操作量記憶部１１Ｂを時間をキーとして検索する機能と、当該検索の結果、前回制御サイクルの減速度操作量を読み出し、当該読み出した減速度操作量に、受け取った減速度操作量の変更量を加算することにより、今回の制御サイクルにおける減速度操作量を算出する機能と、当該算出した減速度操作量を第２のリミッタ処理部１１Ｆに出力する機能と、算出した減速度操作量と検出時刻との組を第１の減速度操作量記憶部１１Ｂに更新記憶させる機能とを有する。
【００９６】
第２のリミッタ処理部１１Ｆは、第２の減速度操作量変更部１１Ｅから出力された減速度操作量を受け取り、受け取った減速度操作量に周知のリミッタ処理を行う機能と、リミッタ処理を行った減速度操作量を第２のノッチ変換部１１Ｇに出力する機能とを有する。
【００９７】
第２のノッチ変換部１１Ｇは、第２のリミッタ処理部１１Ｆから出力された減速度操作量を受け取る機能と、速度検出部８Ａから出力された車両の速度を受け取り、車両の速度が所定の速度以下であるか否かを判定する機能と、当該判定の結果として、車両の速度が所定の速度以下ではないと判定した場合、第２のリミッタ処理部１１Ｆから出力された減速度操作量に対応するノッチを第２のノッチ変換テーブル記憶部１１Ａの有する第２のノッチ変換テーブル１１Ａ１から読出し、当該読出したノッチをノッチ選択出力部１３Ａに出力する機能と、前述した判定の結果として、車両の速度が所定の速度以下であると判定した場合、第２のリミッタ処理部１１Ｆから出力された減速度操作量に該当するノッチを第３のノッチ変換テーブルから読み出し、読み出したノッチをノッチ選択出力部１３Ａに出力する機能と、第１のノッチ変換部１０Ｇと同様に、制御モデル適応部１８Ａから出力された減速度を受け取り、受け取った減速度を該当する減速度操作量に変換し、変換した減速度操作量を第２又は第３のノッチ変換テーブルに更新記憶させる機能とを有する。
【００９８】
第３の速度制御部１２は、第１又は第２の速度制御部１１のバックアップのために設けられているものであり、選択適否判定部１７から出力された判定の結果を受け取る機能と、速度検出部８Ａから出力された車両の速度と速度制限信号作成部７から出力された制限速度を含む速度制限信号とを受け取り、車両の速度が制限速度を超過しているか否かを判定する機能と、当該判定の結果として車両の速度が制限速度を超過していると判定した場合、常用最大ブレーキに相当するブレーキ指令をノッチ選択出力部１３Ａに出力する機能と、常用最大ブレーキに相当するブレーキ指令を出力した後、車両の速度が所定の解除速度を下回るまで、常用ブレーキに相当するブレーキ指令をノッチ選択出力部１３Ａに出力する機能と、所定の解除速度を下回った場合に、所定のブレーキ指令をノッチ選択出力部１３Ａに出力する機能とを有する。
【００９９】
ノッチ選択出力部１３Ａは、第１のノッチ変換部１０Ｇ又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたブレーキ指令と、第３の速度制御部１２から出力されたブレーキ指令とをそれぞれ受け取り、当該受け取った第１又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたブレーキ指令が第３の速度制御部１２から出力されたブレーキ指令より大きいか否かを判定する機能と、当該判定の結果として、第１又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたブレーキ指令が第３の速度制御部１２が大きいと判定した場合、第１又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたブレーキ指令を車両のブレーキ装置１９に出力する機能と、前述した判定の結果として第１又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたブレーキ指令が第３の速度制御部１２が小さいと判定した場合、第３の速度制御部１２から出力されたブレーキ指令を車両のブレーキ装置１９に出力する機能とを有する。
【０１００】
制御データ記憶部１４には、各処理周期における車両の速度、車両の位置、及びブレーキ指令の大きさが対応して記憶されている。
【０１０１】
なお、本実施の形態に係る制御データ記憶部１４に車両の速度、車両の位置、及びブレーキ指令を記憶させる期間は、例えば１ヶ月とすることがより望ましい。
【０１０２】
制御モデルデータ記憶部１５には、減速度特性、線路条件、列車重量の組からなる制御モデルに適応するための各種パラメータが対応して記憶されている。
【０１０３】
ここで、例えば、減速度特性に関するパラメータとしては、減速度、むだ時間、遅れ時間、走行抵抗係数、勾配抵抗調整係数、曲線抵抗調整係数、及び空転・滑走時の調整係数が挙げられる。
【０１０４】
また、線路条件に関するパラメータとしては、例えば、勾配値とキロ程、及び曲線半径値とキロ程が挙げられる。
【０１０５】
なお、減速度特性は、各パラメータの設定値に対する車両のばらつきや経年変化に対応するものであり、線路条件は、各種パラメータの設定値の精度を向上させるためのものである。
【０１０６】
データ蓄積部１６は、ノッチ選択出力部１３Ａから出力されたブレーキ指令の大きさと、位置検出部から出力された車両の位置と、速度検出部８Ａから出力された車両の速度とをそれぞれ受け取り、受け取ったブレーキ指令の大きさ、車両の位置、及び車両の速度を対応して制御データ記憶部１４に記憶させる機能を有する。
【０１０７】
選択適否判定部１７は、例えばお盆の特異日などのように、通常の状態と運用が異なり、意図的に制御モデルを適応させないほうがよい場合に、適宜設定するために設けられたものであり、運転士の操作により入力された適応指令により、制御モデルを適応させるか否かを判定する機能と、当該判定の結果を制御モデル適応部１８Ａ又は第３の速度制御部１２に出力する機能とを有する。
【０１０８】
制御モデル適応部１８Ａは、選択適否判定部１７から出力された判定の結果を受け取り、当該判定の結果が制御モデルを適応させるというものである場合、試運転時にノッチ一定で走行した場合の減速度を算出し、算出した減速度の変化の勾配の実際の変化点を特定する機能と、制御データ記憶部１４からブレーキ指令の大きさ、車両の位置、及び車両の速度を読出し、当該読出したブレーキ指令の大きさ、車両の位置、及び車両の速度のうち、前述した変化点を含む所定の範囲内のデータ、換言すれば過渡応答分のデータを除いた、処理周期ごとの車両の速度を用いて、量子化誤差を許容範囲に収める程度、例えば１秒程度の実績減速度の移動平均値を算出する機能と、車両の速度を用いて、車両の走行に伴う走行抵抗を算出する機能と、制御モデルデータ記憶部１５から算出した走行抵抗に該当する走行抵抗係数を読出し、読出した走行抵抗係数を用いて走行抵抗による減速度を算出する機能と、車両の位置を用いて制御モデルデータ記憶部１５から該当する勾配値を読み出し、読み出した勾配値を用いて勾配による減速度を算出する機能と、算出した実績減速度の移動平均値から走行抵抗による減速度と、勾配による減速度とを差し引くことにより、ブレーキ装置１９による減速度を算出する機能と、当該算出したブレーキ装置１９による減速度の値をその際の車両の速度と対応して速度帯ごとにデータ化し、当該データ化したブレーキ装置１９による減速度を最小二乗法によって車両の速度の一次式で近似する機能と、当該速度帯ごとに近似したブレーキ装置１９による減速度を第１及び第２のノッチ変換部１１Ｇに出力する機能とを有する。
【０１０９】
ここで、所定の範囲内のデータとは、前述した勾配変化点の周りやノッチ切替後のデータをいう。
【０１１０】
なお、本実施の形態に係る制御モデル適応部１８Ａは、予め定められた制御モデルのパラメータとして、減速度特性、線路条件、及び車両の重量を特定していたが、これに限らず、複数の予め定められた制御モデルを切り替えて使用する機能を有していてもよいことはいうまでもない。
【０１１１】
また、本実施の形態に係る制御モデル適応部１８Ａは、制御モデルの減速度特性、線路条件、および車両の重量を特定し、特定した各パラメータに基づいて、算出した減速度を第１および第２の速度制御部１１に出力していたが、これに限らず、各パラメータを特定した制御モデル自体を第１および第２の速度制御部１１に出力してもよいことはいうまでもない。
【０１１２】
なお、本実施の形態に係る制御モデル適応部１８Ａは、第１のノッチ変換部１０Ｇと第２のノッチ変換部１１Ｇとに同一のパラメータである減速度を出力していたが、これに限らず、第１のノッチ変換部１０Ｇと第２のノッチ変換部１１Ｇとに互いに異なるパラメータを出力させてもよいことはいうまでもない。
【０１１３】
なお、本実施の形態に係る制御モデル適応部１８Ａは、試運転時に線路条件の同定を行う機能と、常時、減速度特性を同定を行う機能とを有している。
【０１１４】
なお、制御モデル適応部１８Ａが制御モデルを適応させるタイミングは、常時、出庫時、試運転時、及びオペレータにより操作されたときの４種類がある。
【０１１５】
なお、モデル適応部が制御モデルを適応させるタイミングは、モデルの含むパラメータの同定を逐次行ってもよいし、ためておいて周期的にパラメータの同定をしてもよいことはいうまでもない。
【０１１６】
なお、制御モデル適応部１８Ａが制御モデルを適応させる手法は、車両の速度制御の精度をより一層向上させる観点から、車両の種類により異なっていることがより好ましい。
【０１１７】
なお、制御モデル適応部１８Ａが制御モデルを適応する手法は、本実施の形態に係る手法に限らず、任意の手法に変更可能である。
【０１１８】
次に、以上のように構成された車両速度制御システム４Ａの動作に関し、図を用いて説明する。
【０１１９】
図１１ないし図１５は、本実施の形態に係る車両速度制御システムの動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明においては、説明を本発明のポイントに絞る観点から、周知の速度制限信号を作成する処理に関してはその説明を省略する。
【０１２０】
本実施の形態に係る車両速度制御システムは、制御モデル適応判定処理（ＳＴＡ）と、ブレーキ装置による減速度算出処理（ＳＴＢ）と、制御判定処理（ＳＴＣ）と、ノッチ出力処理（ＳＴＤ）とを行っている。
【０１２１】
以下、各処理に関して詳細に説明する。
【０１２２】
＜制御モデル適応判定処理：ＳＴＡ＞
始めに、選択適否判定部１７は、外部から運転士の操作により適応指令が入力されたか否かにより制御モデルを適応すべきか否かを判定する（ＳＴ１）。
【０１２３】
選択適否判定部１７は、この工程ＳＴ１で制御モデルを適応すべきと判定した場合（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、当該判定の結果を制御モデル適応部１８Ａに出力する（ＳＴ２）。
【０１２４】
一方、選択適否判定部１７は、この工程ＳＴ１で制御モデルを適応すべきでないと判定した場合（ＳＴ１：Ｎｏ）、第３の速度制御部１２に当該判定の結果を出力する（ＳＴ３）。
【０１２５】
これにより、第３の速度制御部１２によって制御モデルを用いることなく、車両の速度制御が行われる。
【０１２６】
＜ブレーキ装置による減速度算出処理：ＳＴＢ＞
始めに、制御モデル適応部１８Ａは、選択適否判定部１７から判定の結果を受け取ると、制御データ記憶部１４から試運転時の車両の速度、位置、及びノッチを読出し、読出したこれらのデータから、車両が試運転時にノッチ一定で走行した場合の車両の減速度を算出する（ＳＴ１１）。
【０１２７】
次の工程では、制御モデル適応部１８Ａは、算出した車両の減速度の変化の勾配の実際の変化点を特定する（ＳＴ１２）。
【０１２８】
次の工程では、制御モデル適応部１８Ａは、前述した変化点を含む所定の範囲内のデータ、換言すれば過渡応答分のデータを除いた、処理周期ごとの車両の速度を用いて、量子化誤差を許容範囲に収める程度、例えば１秒程度の実績減速度の移動平均値を算出する（ＳＴ１３）。
【０１２９】
次の工程では、制御モデル適応部１８Ａは、車両の速度を用いて、車両の走行に伴う走行抵抗を算出する（ＳＴ１４）。
【０１３０】
次の工程では、制御モデル適応部１８Ａは、制御モデルデータ記憶部１５から算出した走行抵抗に該当する走行抵抗係数を読出し、読出した走行抵抗係数を用いて走行抵抗による減速度を算出する（ＳＴ１５）。
【０１３１】
次に、制御モデル適応部１８Ａは、車両の位置を用いて制御モデルデータ記憶部１５から該当する勾配値を読み出し、読み出した勾配値を用いて勾配による減速度を算出する（ＳＴ１６）。
【０１３２】
次に、制御モデル適応部１８Ａは、算出した実績減速度の移動平均値から走行抵抗による減速度と、勾配による減速度とを差し引くことにより、ブレーキ装置１９による減速度を算出し（ＳＴ１７）、当該算出したブレーキ装置１９による減速度の値をその際の車両の速度と対応して速度帯ごとにデータ化し（ＳＴ１８）、当該データ化したブレーキ装置１９による減速度を最小二乗法によって車両の速度の一次式で近似する（ＳＴ１９）。
【０１３３】
次の工程では、制御モデル適応部１８Ａは、当該速度帯ごとに近似したブレーキ装置１９による減速度を第１のノッチ変換部１０Ｇ及び第２のノッチ変換部１１Ｇに出力する（ＳＴ２０）。
【０１３４】
これにより、第１のノッチ変換部１０Ｄ及び第２のノッチ変換部１１Ｄによって減速度が減速度操作量に変換され、変換された減速度操作量とノッチとの組が第１のノッチ変換テーブル記憶部１０Ａ又は第２のノッチ変換テーブル記憶部１１Ａの有する第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１又は第２のノッチ変換テーブル１１Ａ１に記憶される。
【０１３５】
＜制御判定処理：ＳＴＣ＞
始めに、制御切替部９Ａは、速度検出部８Ａから出力された車両の速度と所定の速度を下回っているか否かを判定する（ＳＴ３１）。
【０１３６】
制御切替部９Ａは、車両の速度が所定の速度を下回っていると判定した場合（ＳＴ３１：Ｙｅｓ）、第２の速度制御部１１によって車両の速度制御を行うため、第２の選択信号を第２のＰＩＤ制御部１１Ｄに出力する（ＳＴ３２）。
【０１３７】
制御切替部９Ａは、この比較の結果、車両の速度が所定の速度を下回っていない、換言すれば、車両の速度が所定の速度を上回っていると判定した場合（ＳＴ３１：Ｎｏ）、第１の速度制御部１０によって車両の速度制御を行うため、第１の選択信号を第１のＰＩＤ制御部１０Ｄに出力する（ＳＴ３３）。
【０１３８】
＜ノッチ出力処理：ＳＴＤ＞
始めに、第１のノッチ変換部１０Ｇは、第１のリミッタ処理部１０Ｄから出力された減速度操作量を受け取り、当該減速度操作量に該当するノッチを第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１から読出す（ＳＴ４１）。
【０１３９】
次に、第１のノッチ変換部１０Ｇは、当該読出したノッチをノッチ選択出力部１３Ａに出力する（ＳＴ４２）。
【０１４０】
なお、本実施の形態の工程ＳＴ４１及び工程ＳＴ４２では、第１のノッチ変換部に関してだけ説明を行ったが、第２のノッチ変換部１１Ｇに関しても同様であることはいうまでもない。
【０１４１】
この場合、上記の説明中の「第１のノッチ変換部１０Ｇ」という文言を「第２のノッチ変換部１１Ｇ」という文言に読み替えると共に、「第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１」という文言を「第２のノッチ変換テーブル１１Ａ１」という文言にそれぞれ読み替えるものとする。
【０１４２】
次に、ノッチ選択出力部１３Ａは、第１のノッチ変換部１０Ｇ又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたノッチと、第３の速度制御部とから出力されたノッチとを受け取り、第１のノッチ変換部１０Ｇ又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたノッチが第３の速度制御部１２から出力されたノッチ以上であるか否かを判定する（ＳＴ４３）。
【０１４３】
ノッチ選択出力部１３Ａは、この工程ＳＴ４３で第１のノッチ変換部１０Ｇ又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたノッチが第３の速度制御部１２から出力されたノッチ以上であると判定した場合（ＳＴ４３：Ｙｅｓ）、第１のノッチ変換部１０Ｇ又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたノッチをブレーキ装置１９に出力する（ＳＴ４４）。
【０１４４】
一方、ノッチ選択出力部１３Ａは、前述した工程ＳＴ４３で、第１のノッチ変換部１０Ｇ又は第２のノッチ変換部１１Ｇから出力されたノッチが第３の速度制御部１２から出力されたノッチ未満であると判定した場合（ＳＴ４３：Ｎｏ）、第３の速度制御部１２から出力されたノッチをブレーキ装置１９に出力する（ＳＴ４５）。
【０１４５】
以上のような一連の処理により、本実施の形態に係る車両速度制御システムは、動作を終了する。
【０１４６】
上述したように本実施の形態では、車両の速度が所定の速度以上であるか否かによって、制御切替部９Ａが第１の偏差算出部１０Ｃと、第２の偏差算出部１１Ｃとを切り替えるので、車両の速度を制御する際の精度を高めることができる。
【０１４７】
本実施の形態によれば、車両特性の設定値とずれが生じている場合、車両特性の設定値に変化が生じた場合、車両自体が異なる複数の車両の組合わせである場合、又はデータの初期設定値が多少ずれが生じている場合のうちの何れであっても、良好な制御性能を維持することができる。
【０１４８】
本実施の形態によれば、安全かつ正確で乗り心地の良い車両の速度制御を行うことができる。
【０１４９】
＜第２の実施の形態＞
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｂの構成例を示す機能ブロック図である。なお、前述した図面と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは主として異なる部分に関して説明する。なお、以下の各実施の形態に関しても同様に重複した説明を省略する。
【０１５０】
本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｂは、第１の実施の形態に係る車両速度制御システム４Ａの位置検出部５Ａを、速度制限信号作成部７と制御切替部９Ａとに車両の位置を出力する機能を有する第２の位置検出部５Ｂに置換した構成となっている。
【０１５１】
また、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｂは、第１の実施の形態の車両速度制御システム４Ａの速度検出部８Ａを、検出した車両の速度を第１の速度制御部１０と第２の制御部１１と、第３の制御部１２と、データ蓄積部１６とのみに出力する機能を有する速度検出部８Ｂに置換した構成となっている。
【０１５２】
さらに、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｂは、第１の実施の形態の車両速度制御システム４Ａの制御切替部９Ａを、車両の位置に応じて第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１とを切り替える制御切替部９Ｂに置換した構成となっている。
【０１５３】
本実施の形態の制御切替部９Ｂは、例えば図１７に示すように、制御切替ラインＳａに達するか否かによって、車両の速度制御を行う方法を切り替える。
【０１５４】
本実施の形態に係る制御切替部９Ｂは、制御切替ラインＳａに達するまでは、第１の速度制御部１０により車両の速度を制御するため、第１の選択信号を第１の速度制御部１０に出力する。
【０１５５】
一方、制御切替部９Ｂは、制御切替ラインＳａに達すると、第２の速度制御部１１により車両の速度制御を行うための第２の選択信号を第２の速度制御部１１に出力する。
【０１５６】
なお、他の構成に関しては、第１の実施の形態に係る車両速度制御システムと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１５７】
以上のような構成によれば、第１の実施の形態の効果に加え、制御切替部９Ｂが車両の位置に応じて第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１とを切り替えるので、停止目標位置により正確に停止させることができる。
【０１５８】
本実施の形態によれば、速度の低下が何らかの問題により遅れた場合であっても、停止目標位置に対して余裕のある位置から定位置停止制御を開始することが可能となるので、停止位置制御の精度を維持することができる。
【０１５９】
本実施の形態によれば、運行の高密度化及び効率化を行うことができる。
【０１６０】
本実施の形態によれば、コスト削減を行うことができる。
【０１６１】
＜第３の実施の形態＞
図１８は、本発明の第３の実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｃの構成例を示す機能ブロック図である。
【０１６２】
本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｃは、第１の実施の形態に係る車両速度制御システム４Ａの制御切替部９Ａを、時刻データによって第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１とを切り替える制御切替部９Ｃに置換した構成となっている。
【０１６３】
また、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｃは、第１の実施の形態に係る車両速度制御システム４Ａの構成に、時刻をカウントし、カウントした時刻データを制御切替部９Ｃに出力する計時部２０を付加した構成となっている。
【０１６４】
さらに、本実施の形態に係る制御切替部９Ｃは、計時部２０から出力された時刻データを受け取り、受け取った時刻データから車両の走行時間を算出し、算出した車両の走行時間が予め定められたダイヤによる計画到着時刻に対し、所定の時間を差し引いた時刻に到達するまでは、第１の速度制御部１０により車両の速度を制御するため、第１の選択信号を第１の速度制御部１０に出力する。
【０１６５】
一方、制御切替部９Ｃは、算出した車両の走行時間が予め定められたダイヤによる計画到着時刻に対し、所定の時間を差し引いた時刻に到達すると、第２の速度制御部１１により車両の速度を制御するため、第２の選択信号を第２の速度制御部１１に出力する。
【０１６６】
さらに、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｃの速度検出部は、第２の実施の形態の車両速度制御システム４Ｂの速度検出部４Ｂと同一の機能を有しているものとする。
【０１６７】
なお、他の構成に関しては、第１の実施の形態に係る車両速度制御システム４Ａの構成と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１６８】
以上のような構成によれば、第１の実施の形態の効果に加え、制御切替部９Ｃが時刻データで第１の速度制御部１０と、第２の速度制御部１１とを切り替えるので、加速側も含めて時刻データでシーケンス的に制御の切り替えを行うようなシステムでは、簡便な方法で車両の速度制御を行うことができる。
【０１６９】
＜第４の実施の形態＞
図１９は、本発明の第４の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。
【０１７０】
本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｄは、ノッチの切替回数を削減して車両の乗り心地を改善する観点から、第１の実施の形態に係る制御切替部９Ａを、停止位置の種別に応じて第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１とを切り替える制御切替部９Ｄに置換した構成となっている。
【０１７１】
また、本実施の形態では、第１の実施の形態に係る位置検出部５Ａを制御切替部９Ｄに車両の位置を出力する機能を付加した位置検出部５Ｃに置換している。
【０１７２】
さらに、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｄは、第１の車両速度制御システムの構成に、車両の位置、停止点の種別、車両の速度、及び選択対象の第１又は第２の速度制御部１１の別が対応して記憶された停止点種別テーブル２１Ｔを有する停止点種別記憶部２１を付加した構成となっている。
【０１７３】
本実施の形態に係る制御切替部９Ｄは、速度検出部８Ａから出力された車両の速度と、位置検出部から出力された車両の位置とを受け取り、該当する停止位置の種別と選択対象の第１又は第２の速度制御部１１の別を、図１９に示すような停止点種別テーブル２１Ｔから読出す機能と、読出した第１又は第２の速度制御部１１の別に応じて、対応する第１又は第２の選択信号を第１又は第２の速度制御部１１に出力する機能を有している。
【０１７４】
本実施の形態に係る停止点種別テーブル２１Ｔには、図２０に示すように、車両の位置（ｃ１）、停止点の種別（ｃ２）、車両の速度（ｃ３）、及び選択対象の速度制御部の別（ｃ４）が対応して記憶されている。
【０１７５】
なお、本実施の形態に係る制御切替部９Ｄには、停止点の種別が駅のホームの場合に、車両の位置により、第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１とを切替える機能を予め持たせてもよいことはいうまでもない。
【０１７６】
また、本実施の形態に係る制御切替部９Ｄには、車両の位置が駅間である場合に、車両の速度により第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１とを切り替える機能を予め持たせてもよいことはいうまでもない。
【０１７７】
なお、他の構成に関しては、第１の実施の形態に係る車両速度制御システムと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１７８】
以上のような構成によれば、第１の実施の形態の効果に加え、制御切替部９Ｄが停止位置の種別に応じて、第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１とを切り替えるので、停止位置の精度の許容値が高い場合に、ノッチの切替回数が多い第２の速度制御部１１により制御を行う期間を短縮することによって全体のノッチ切替回数を低減し、車両の乗り心地を改善することができる。
【０１７９】
＜第５の実施の形態＞
図２１は、本発明の第５の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。
【０１８０】
本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｅは、第１の実施の形態の構成に、第３のノッチ変換テーブル記憶部２２を付加し、かつ、制御切替部９Ａと、第１及び第２のノッチ変換部１０Ｄ、１１Ｄとを、減速度操作量合成部２３とノッチ変換部２４Ａとに置換すると共に、ノッチ選択出力部１３Ａをノッチ選択出力部１３Ｂに置換した構成となっている。
【０１８１】
さらに、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｅは、第１の実施の形態に係る速度検出部８Ａを、減速度操作量合成部に車両の速度を出力する機能を有する速度検出部８Ｃに置換した構成となっている。
【０１８２】
さらに、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｅは、第１の実施の形態に係る制御モデル適応部１８Ａを、算出した、速度帯ごとのブレーキ装置による減速度をノッチ変換部２４Ａに出力する機能を有する制御モデル適応部１８Ｂに置換した構成となっている。
【０１８３】
また、本実施の形態に係る第３のノッチ変換テーブル記憶部２２は、前述した図６に示すのと同様なノッチと減速度制御量とが対応して記憶された図示しない第３のノッチ変換テーブルを有している。
【０１８４】
減速度操作量合成部２３は、第１及び第２のＰＩＤ制御部１１Ｄから出力された減速度操作量と、速度検出部８Ｂから出力された車両の速度とを受け取り、以下の式（３）に基づいて、合成後の減速度操作量を算出する機能と、算出した合成後の減速度操作量をノッチ変換部２４Ａに出力する機能とを有する。
合成後の減速度操作量＝ｋｍ・（第１のＰＩＤ制御部１０Ｄから出力された減速度操作量）＋ｋｎ・（第２のＰＩＤ制御部１１Ｄから出力された減速度操作量）…式（３）
ここで、ｋｍとｋｎとは、重み付け係数であり、減速度操作量合成部２３は、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄから第２のＰＩＤ制御部１１Ｄに制御を移行する点でｋｍ＝１、ｋｎ＝０とし、第２のＰＩＤ制御部１１Ｄに移行し終わる点でｋｍ＝０、ｋｎ＝１とするように、ｋｍとｋｎとを０と１との間で連続的に変化させるものとする。
なお、第１及び第２のＰＩＤ制御部１１Ｄにより減速度操作量を算出する区間は、全区間又は切替区間を含む一定区間の何れであってもよい。
【０１８５】
ノッチ変換部２４Ａは、減速度操作量合成部２３から出力された合成後の減速度操作量を受け取ると、図示しない第３のノッチ変換テーブルから該当するノッチを読出し、読出したノッチをノッチ選択出力部１３Ｂに出力する機能と、制御モデルデータ適応部１８Ｂから出力された速度帯ごとのブレーキ装置による減速度を受け取り、第３のノッチ変換テーブル記憶部２２に記憶させる機能とを有する。
【０１８６】
ノッチ選択出力部１３Ｂは、ノッチ変換部２４Ａから出力されたノッチと、第３の速度制御部１２から出力されたノッチとを比較し、当該比較の結果として大きいノッチをブレーキ装置１９に出力する機能と、当該ノッチをデータ蓄積部１６に出力する機能とを有する。
【０１８７】
制御モデル適応部１８Ｂは、選択適否判定部１７から出力された判定の結果を受け取り、当該判定の結果が制御モデルを適応させるというものである場合、試運転時にノッチ一定で走行した場合の減速度を算出し、算出した減速度の変化の勾配の実際の変化点を特定する機能と、制御データ記憶部１４からブレーキ指令の大きさ、車両の位置、及び車両の速度を読出し、当該読出したブレーキ指令の大きさ、車両の位置、及び車両の速度のうち、前述した変化点を含む所定の範囲内のデータ、換言すれば過渡応答分のデータを除いた、処理周期ごとの車両の速度を用いて、量子化誤差を許容範囲に収める程度、例えば１秒程度の実績減速度の移動平均値を算出する機能と、車両の速度を用いて、車両の走行に伴う走行抵抗を算出する機能と、制御モデルデータ記憶部１５から算出した走行抵抗に該当する走行抵抗係数を読出し、読出した走行抵抗係数を用いて走行抵抗による減速度を算出する機能と、車両の位置を用いて制御モデルデータ記憶部１５から該当する勾配値を読み出し、読み出した勾配値を用いて勾配による減速度を算出する機能と、算出した実績減速度の移動平均値から走行抵抗による減速度と、勾配による減速度とを差し引くことにより、ブレーキ装置１９による減速度を算出する機能と、当該算出したブレーキ装置１９による減速度の値をその際の車両の速度と対応して速度帯ごとにデータ化し、当該データ化したブレーキ装置１９による減速度を最小二乗法によって車両の速度の一次式で近似する機能と、当該速度帯ごとに近似したブレーキ装置１９による減速度をノッチ変換部２４Ａに出力する機能とを有する。
【０１８８】
他の構成に関しては、第１の実施の形態に係る車両速度制御システムと同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【０１８９】
以上のような構成によれば、第１の実施の形態の効果に加え、制御の移行点において、スムーズな移行を行うことができるので、車両の乗り心地をより一層改善することができる。
【０１９０】
＜第６の実施の形態＞
図２２は、本発明の第６の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。
【０１９１】
本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｆは、第５の実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｅの減速度合成部２３を除去し、かつ、ノッチ変換部２４Ａをノッチ変換部２４Ｂに置換すると共に、ノッチ選択出力部１３Ｂをノッチ選択出力部１３Ｃに置換した構成となっている。
【０１９２】
さらに、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｆは、第５の実施の形態に係る速度検出部８Ｂを第１の実施の形態に示すのと同様な速度検出部８Ａに置換した構成となっている。
【０１９３】
また、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｆは、制御モデル適応部１８Ｂを制御モデル適応部１８Ｃに置換した構成となっている。
【０１９４】
本実施の形態に係るノッチ変換部２４Ｂは、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄと、第２のＰＩＤ制御部１１Ｄとから出力された減速度操作量を受け取り、受け取ったこれらの減速度操作量に該当するノッチを、第３のノッチ変換テーブル記憶部２２から読出す機能と、読出したこれらのノッチをノッチ選択出力部１３Ｃに出力する機能とを有する。
【０１９５】
本実施の形態に係るノッチ選択出力部１３Ｃは、ノッチ変換部２４Ｂから出力されたノッチと、第３の速度制御部１２から出力されたノッチとを受け取り、これらのノッチとを比較し、当該比較の結果として一番大きさの大きいノッチをブレーキ装置１９に出力する機能とを有する。
【０１９６】
本実施の形態に係る制御モデル適応部１８Ｃは、第５の実施の形態で前述したモデル適応部１８Ｂの機能の説明中で「ノッチ変換部２４Ａ」を「ノッチ変換部２４Ｂ」に読み替えた機能を有している。
【０１９７】
なお、他の構成に関しては、第５の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１９８】
以上のような構成によれば、第５の発明の効果に加え、速度目標値の減速度が異なる場合に、安全側に制御することができる。
【０１９９】
＜第７の実施の形態＞
図２３は、本発明の第７の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す模式図である。
【０２００】
本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｇは、第１の実施の形態に係る第１のＰＩＤ制御部１０Ｄを、車両の速度が所定の切替準備区間内（所定の範囲）にあるか否かを判定する機能（速度判定手段）と、当該判定の結果として車両の速度が所定の切替準備区間内にある場合に、第１の比例ゲイン記憶部１０Ｅから比例ゲインを読み出し、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄ自体が予め有する数式モデルの比例ゲインを当該読出した比例ゲインに変更する機能（比例ゲイン変更手段）とを付加した第１のＰＩＤ制御部１０Ｅに置換した構成となっている。
【０２０１】
さらに、本実施の形態に係る車両速度制御システムは、第２のＰＩＤ制御部１１Ｄを、本実施の形態に係る第１のＰＩＤ制御部１０Ｅと同一の機能を有する第２のＰＩＤ制御部１１Ｅに置換した構成となっている。
【０２０２】
また、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｇは、第１の実施の形態の構成に、第１の比例ゲイン記憶部１０Ｆと第２の比例ゲイン記憶部１１Ｆとを付加した構成となっている。
【０２０３】
なお、他の構成に関しては、第１の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２０４】
なお、本実施の形態に係る制御モデル適応部１８Ａには、第１の実施の形態に係る制御モデル適応部１８Ａの諸機能に加え、制御モデルデータ記憶部１５に記憶された各パラメータを第１のＰＩＤ制御部１０Ｄと第２のＰＩＤ制御部１１Ｄとに出力する機能を付加してもよいことはいうまでもない。
【０２０５】
この場合、第１及び第２のＰＩＤ制御部１１Ｄには、比例ゲインのみではなく、制御モデル適応部１８Ａから出力された各パラメータを受け取り、予め定められた数式モデルのパラメータを受け取った各パラメータに変更する機能を付加するものとする。
【０２０６】
なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に車両の速度によって、第１の速度制御部と、第２の速度制御部との切り替えを行っていたが、これに限らず、第２の実施の形態と同様に、車両の位置に応じて、第１の速度制御部と第２の速度制御部とを切り替えてもよいことはいうまでもない。
【０２０７】
この場合、本実施の形態の位置検出部５Ａに代えて、第２の実施の形態と同様の位置検出部５Ｂを設けるものとする。
【０２０８】
以上のような構成によれば、第１の実施の形態の効果に加え、車両の速度が所定の切替準備期間内にある場合に、第１のＰＩＤ制御部１０Ｅ又は第２のＰＩＤ制御部１１Ｅが、各ＰＩＤ制御部１０Ｅ、１１Ｅ自体が有する数式モデルの比例ゲインを、各比例ゲイン記憶部１０Ｆ、１１Ｆから読出した比例ゲインに変更するので、第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１の低速度以外の制御手法が同一で、かつ比例ゲインが異なる場合に、切替切替ラインで第１の速度制御部１０と第２の速度制御部１１とを切り替えるのではなく、切替準備区間を設け、その間では比例ゲインを連続的に変化させることにより、ノッチの切替回数を低減させることができ、安全で、かつ、乗り心地をより改善することができる。
【０２０９】
＜第８の実施の形態＞
図２４は、本発明の第８の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。
【０２１０】
本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｈは、第１の実施の形態に係る位置検出部５Ａを、検出した車両の位置を速度制限信号作成部７、第１のＰＩＤ制御部１０Ｄ、第２のノッチ変換部１１Ｇ、及びデータ蓄積部１６に出力する機能を有する位置検出部５Ｅに置換した構成となっている。
【０２１１】
また、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｈは、停止位置検出部６Ａを、検出した停止位置を第２のノッチ変換部１１Ｇに出力する機能を付加した停止位置検出部６Ｂに置換した構成となっている。
【０２１２】
さらに、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｈは、第２のノッチ変換テーブル記憶部１１Ａを、停止位置までの残存距離（ｔ１）、車両の位置（ｔ２）、車両の速度（ｔ３）、減速度操作量（ｔ４）、及びノッチ（ｔ５）が対応して記憶されている図２５に示すような第４のノッチ変換テーブル１１Ｔを有する第２のノッチ変換テーブル記憶部１１Ｇに置換した構成となっている。
【０２１３】
また、本実施の形態に係る車両速度制御システム４Ｈは、第１の実施の形態に係る第２のノッチ変換部１１Ｇを、位置検出部５Ｅから出力された車両の位置と停止位置検出部６Ｂから出力された停止位置と、第２のＰＩＤ制御部１１Ｄから出力された減速度操作量とを受け取り、車両の位置と停止位置とから停止位置までの残存距離を算出し、算出した残存距離に該当するノッチを第４のノッチ変換テーブルから読出し、読出したノッチをノッチ選択出力部１３Ａに出力する機能を有している。
【０２１４】
なお、他の構成に関しては、第１の実施の形態に係る車両速度制御システムと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２１５】
以上のような構成によれば、第１の実施の形態の効果に加え、停止位置の制御に関する精度をより一層向上させることができる。
【０２１６】
なお、上記各実施の形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることの出来るプログラムとして、磁気ディスク（フレキスブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することができる。
【０２１７】
また、この記憶媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は、何れの形態であっても良い。
【０２１８】
また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウェア）等が本発明の実施の形態を実現するための各処理の一部を実行しても良い。
【０２１９】
さらに、本発明の実施の形態における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【０２２０】
また、記憶媒体は１つに限らず、複数の媒体から本発明の実施の形態における処理が実行される場合も本発明の実施の形態における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成で有ってもよい。
【０２２１】
なお、本発明におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施の形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
【０２２２】
また、本発明におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【０２２３】
なお、上記各実施の形態に記載した手法を実現するプログラムは、通信ネットワーク、例えばインターネットやイントラネットを介して送信することによって提供することも出来る。
【０２２４】
この通信ネットワークを介したプログラムの提供方法としては、例えば、ＡＳＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）によるものを包含する。
【０２２５】
また、プログラムは、上記の機能を実現するものであれば、例えば、Ｃ（登録商標）、Ｃ＋＋（登録商標）、Ｃ♯（商標）、又はＪＡＶＡ（登録商標）等、どのようなプログラミング言語で記載されたものであってもよいことはいうまでもない。
【０２２６】
また、本発明は、上述した各機能を実現するプログラムを構成するのに必要不可欠なデータ構造、加工用プログラム、及び上記加工用プログラムが機能する各種ハードウェアを包含する。
【０２２７】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形することが可能である。
【０２２８】
また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合、組み合わされた効果が得られる。さらに、上記各実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には、省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【０２２９】
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【０２３０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、車両の速度を制御する際の精度を高めることを可能にする車両速度制御システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図。
【図２】本実施の形態に係る車両速度制御システムの制御対象である車両を含む車両制御システムの全体構成の一例を示す模式図。
【図３】本実施の形態に係る車両速度制御システムにおける制御切替部９Ａの制御の切り替えの様子の一例を示す模式図。
【図４】本実施の形態に係る車両速度制御システムにおける制御切替部９Ａの制御の切り替えの様子の他の一例を示す模式図。
【図５】本実施の形態に係る車両速度制御システムにおける制御切替部９Ａの制御の切り替えの様子のさらに他の一例を示す模式図。
【図６】本実施の形態に係る第１のノッチ変換テーブル記憶部１０Ａの有する第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１の一例を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１に記憶されている減速度操作量とノッチとの対応の一例を示す模式図。
【図８】本実施の形態に係る第１の減速度テーブル１０Ｂ１の一例を示す模式図。
【図９】本実施の形態に係る第２のノッチ変換テーブルの一例を示す図。
【図１０】本実施の形態に係る第２のノッチ変換テーブルに記憶されている減速度操作量と一定のノッチとの対応の一例を示す模式図。
【図１１】本実施の形態に係る車両速度制御システムの動作を説明するためのフローチャート。
【図１２】本実施の形態に係る車両速度制御システムの動作を説明するためのフローチャート。
【図１３】本実施の形態に係る車両速度制御システムの動作を説明するためのフローチャート。
【図１４】本実施の形態に係る車両速度制御システムの動作を説明するためのフローチャート。
【図１５】本実施の形態に係る車両速度制御システムの動作を説明するためのフローチャート。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図。
【図１７】本実施の形態に係る制御切替部の各制御部の切り替えの様子を説明するための模式図。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図。
【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図。
【図２０】本実施の形態に係る停止点種別テーブルの一例を示す図。
【図２１】本発明の第５の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図。
【図２２】本発明の第６の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図。
【図２３】本発明の第７の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図。
【図２４】本発明の第８の実施の形態に係る車両速度制御システムの構成例を示す機能ブロック図。
【図２５】本実施の形態に係る第４のノッチ変換テーブルの一例を示す図。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ…車両、２ａ、２ｂ…線路、３ａ、３ｂ…プラットホーム、４ａ〜４Ｈ…車両速度制御システム、５Ａ〜５Ｅ…位置検出部、６Ａ、６Ｂ…停止位置検出部、７…速度制限信号作成部、８Ａ、８Ｂ…速度検出部、９Ａ〜９Ｄ…制御切替部、１０…第１の速度制御部、１０Ａ…第１のノッチ変換テーブル記憶部、１０Ａ１…第１のノッチ変換テーブル１０Ａ１、１０Ｂ…第１の減速度操作量記憶部、１０Ｃ…第１の偏差算出部、１０Ｄ…第１のＰＩＤ制御部、１０Ｅ…第１の減速度操作量変更部、１０Ｆ…第１のリミッタ処理部、１０Ｇ…第１のノッチ変換部、１０Ｈ…第１の比例ゲイン記憶部、１１…第２の速度制御部、１１Ａ…第２のノッチ変換テーブル記憶部、１１Ａ１…第２のノッチ変換テーブル、１１Ｂ…第２の減速度操作量記憶部、１１Ｃ…第２の偏差算出部、１１Ｄ…第２のＰＩＤ制御部、１１Ｅ…第２の減速度操作量変更部、１１Ｆ…第２のリミッタ処理部、１１Ｇ…第２のノッチ変換部、１１Ｈ…第２の比例ゲイン記憶部、１２…第３の速度制御部、１３Ａ、１３Ｂ…ノッチ選択出力部、１４…制御データ記憶部、１５…制御モデルデータ記憶部、１６…データ蓄積部、１７…選択適否判定部、１８Ａ、１８Ｂ…制御モデル適応部、１９…ブレーキ装置、２０…計時部、２１…停止点種別記憶部、２１Ｔ…停止点種別テーブル、２２…第３のノッチ変換テーブル記憶部、２３…減速度操作量合成部、２４Ａ、２４Ｂ…ノッチ変換部
【図１】
2004364437.tif 000003
【図２】
2004364437.tif 000004
【図３】
2004364437.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004364437.tif 000007
【図６】
2004364437.tif 000008
【図７】
2004364437.tif 000009
【図８】
2004364437.tif 000010
【図９】
2004364437.tif 000011
【図１０】
2004364437.tif 000012
【図１１】
2004364437.tif 000013
【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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