JPS607444B2 - 自動運転装置 - Google Patents
自動運転装置Info
- Publication number
- JPS607444B2 JPS607444B2 JP51128659A JP12865976A JPS607444B2 JP S607444 B2 JPS607444 B2 JP S607444B2 JP 51128659 A JP51128659 A JP 51128659A JP 12865976 A JP12865976 A JP 12865976A JP S607444 B2 JPS607444 B2 JP S607444B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driving force
- pattern
- deviation
- predetermined point
- automatic driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は自動運転装置、特に位置一時間パターンと位
置−速度パターンの追従制御が可能な移動体の自動運転
装置に関する。
置−速度パターンの追従制御が可能な移動体の自動運転
装置に関する。
一般に、移動体の運転は駆動力または制動力を作動して
なされるが、制動力は駆動力と逆の力であるので、以下
の説明では駆動力には制動力も含めるのとして説明する
。
なされるが、制動力は駆動力と逆の力であるので、以下
の説明では駆動力には制動力も含めるのとして説明する
。
従釆の自動運転装置は移動体の通過する所定地点毎に速
度をいくつかのゾーンに分け、各ゾーンに加減速度を設
定し、移動体の速度が属するゾーン加減速度に相当する
駆動力を加える方式であり、従って走行時間の制御がで
きないという欠点があった。
度をいくつかのゾーンに分け、各ゾーンに加減速度を設
定し、移動体の速度が属するゾーン加減速度に相当する
駆動力を加える方式であり、従って走行時間の制御がで
きないという欠点があった。
この発明はこのような点に鑑みてなされたものであって
、遅延時間が小さく、停止位置精度の高い制御ができる
自動運転装置を提供するものである。
、遅延時間が小さく、停止位置精度の高い制御ができる
自動運転装置を提供するものである。
以下、この発明の一実施例を第1図乃至第4図に基づい
て詳しく設明する。
て詳しく設明する。
なお、この実施例では、一例として地点○から地点So
までを加速走行、定速走行、減速走行する移動体につい
て説明する。第1図は移動体に関する位置一時間パター
ンToを表わし、第2図は移動体に関する位置−速度パ
ターンvoを表わしており、、移動体がこれらのパター
ンのごとく走行するには、第3図に示す位直一駆動力パ
ターンfoを作動すればよい。
までを加速走行、定速走行、減速走行する移動体につい
て説明する。第1図は移動体に関する位置一時間パター
ンToを表わし、第2図は移動体に関する位置−速度パ
ターンvoを表わしており、、移動体がこれらのパター
ンのごとく走行するには、第3図に示す位直一駆動力パ
ターンfoを作動すればよい。
しかし、実際にはこのようなパターンと同一の走行をす
るのは困難であり、オンラインフィードバック制御によ
りパターン追従する方法が必要であり、次にその場合の
最適フィードバックゲインの計算法を説明する。所定地
点Sにおいて、パターン速度をvo(s)、パターン駆
動力をf。
るのは困難であり、オンラインフィードバック制御によ
りパターン追従する方法が必要であり、次にその場合の
最適フィードバックゲインの計算法を説明する。所定地
点Sにおいて、パターン速度をvo(s)、パターン駆
動力をf。
(s)、遅延時間を△t(s)、速度偏差を△v(s)
、駆動力偏差を△f(s)、路線勾配を0(s)とし、
移動体の質量をm、重力加速度をgで表わせば、移動体
の運動方程式は式mで近似できる。但し、ここでa,o
は移動体特性定数である。
、駆動力偏差を△f(s)、路線勾配を0(s)とし、
移動体の質量をm、重力加速度をgで表わせば、移動体
の運動方程式は式mで近似できる。但し、ここでa,o
は移動体特性定数である。
また、評基関数Jを式■で表わす。J工J旨。
{p(S)△蟹(S)+g(S)△V2(s)+r(s
)△F(s)}dS…”■但し、p(s)y g(s)
,r(s)は重み係数である。
)△F(s)}dS…”■但し、p(s)y g(s)
,r(s)は重み係数である。
所定地点Sにおける駆動力偏差△f(s)はフィードバ
ックゲインK,(s),K2(s)と遅延時間△t(s
)および速度偏差△v(s)によって式脚で表される。
△f(s)=−K,(s)△t(s)−K2(s)△v
(s)…..。
ックゲインK,(s),K2(s)と遅延時間△t(s
)および速度偏差△v(s)によって式脚で表される。
△f(s)=−K,(s)△t(s)−K2(s)△v
(s)…..。
{3}上記より式■の評価関数Jを最小にする最適フィ
ードバックゲインK,(s),K2(s)は線形最適レ
ギュレータ問題としてリッカ4(Riccati)方程
式を解くことにより得られる。
ードバックゲインK,(s),K2(s)は線形最適レ
ギュレータ問題としてリッカ4(Riccati)方程
式を解くことにより得られる。
第4図はこの発明に係る自動運転装置をブロック構成で
示すものであって、第4図においてト移動体に関する位
置一時間パターン、位置−速度パターンおよび位置−駆
動力パターン、ならびに所定地点毎の最適フィードバッ
クゲインを発生するパターン・ゲイン発生器1の出力側
は遅延時間演算装置2を介して第1の乗算器5に接続さ
れると共に、速度偏差演算装置4を介して第2の乗算器
6に接続され、これら第1および第2の乗算器5,6の
出力側は駆動力偏差演算装置7に接続される。
示すものであって、第4図においてト移動体に関する位
置一時間パターン、位置−速度パターンおよび位置−駆
動力パターン、ならびに所定地点毎の最適フィードバッ
クゲインを発生するパターン・ゲイン発生器1の出力側
は遅延時間演算装置2を介して第1の乗算器5に接続さ
れると共に、速度偏差演算装置4を介して第2の乗算器
6に接続され、これら第1および第2の乗算器5,6の
出力側は駆動力偏差演算装置7に接続される。
この駆動力偏差演算装置7の出力側は駆動力演算装置8
を介して駆動装置9に接続され、駆動装置9の出力側は
速度偏差演算装置4に接続されると共に、積分器10を
介して、パターン・ゲイン発生器1とタイマ3にそれぞ
れ接続される。タイマ3の出力側は遅延時間演算装置2
に接続され「 また乗算器5,6および駆動力演算装置
8はフィードバックゲインK,,K2およびパターン駆
動力f。をそれぞれ受けるようにパターン。ゲイン発生
器1の出力側に接続される。次にこの自動運転装置の動
作を説明する。
を介して駆動装置9に接続され、駆動装置9の出力側は
速度偏差演算装置4に接続されると共に、積分器10を
介して、パターン・ゲイン発生器1とタイマ3にそれぞ
れ接続される。タイマ3の出力側は遅延時間演算装置2
に接続され「 また乗算器5,6および駆動力演算装置
8はフィードバックゲインK,,K2およびパターン駆
動力f。をそれぞれ受けるようにパターン。ゲイン発生
器1の出力側に接続される。次にこの自動運転装置の動
作を説明する。
いま「移動体が所定地点Sを通過すれば、所定地点Sに
おける通過時刻はタイマ3により検知され、この検知さ
れた時間は遅延時間演算装置2に供給され、ここでパタ
ーン・ゲイン発生器1から供給されるパタ−ン時間To
(s)と比較されて遅延時間△t(s)が演算される。
おける通過時刻はタイマ3により検知され、この検知さ
れた時間は遅延時間演算装置2に供給され、ここでパタ
ーン・ゲイン発生器1から供給されるパタ−ン時間To
(s)と比較されて遅延時間△t(s)が演算される。
また駆動装置9からの移動体速度V(s)とパターン発
生器1からのパターン速度v。(s)が速度偏差演算装
置4に供給され、ここで速度偏差△v(s)が演算され
る。次に前記遅延時間△t(s)とパターン。ゲイン発
生器1から供給されるフィードバックゲインK,(s)
との積および前記速度偏差△v(s)とパターン・ゲイ
ン発生器1から供給されるフィードバックゲインK2(
s)との積がそれぞれ第1の乗算器5、第2の乗算器6
で演算され、これらの乗算器5,6の出力は駆動力偏差
演算装置7で加算され、駆動力偏差△f(s)が得られ
る。この駆動力偏差△f(s)は駆動力演算装置8に供
給され、こ)でパターン・ゲイン発生器1からのパター
ン駆動力fo(s)と加算され、駆動力f(s)が得ら
れる。この駆動力f(s)は移動体の駆動装置9に供給
され、これを作動せしめる。駆動力f(s)は式{2}
を最小にすべ〈決定されたもので、パターン追従制御区
間全域にわたる最適駆動力を意味する。移動体の駆動装
置9が駆動力f(s)で作動すれば移動体の速度vは変
化し、この移動体の速度vは速度偏差演算装置4に供給
されると共に積分器1川こ供給され、この積分器10に
よって移動体の走行距離が演算され、次の所定地点が検
知される。なお、前述の実施例では、所定地点検知方式
を車上式としたが、地上に地上子を設置して移動体が地
上子からの信号を受け取る地上式としてもよい。
生器1からのパターン速度v。(s)が速度偏差演算装
置4に供給され、ここで速度偏差△v(s)が演算され
る。次に前記遅延時間△t(s)とパターン。ゲイン発
生器1から供給されるフィードバックゲインK,(s)
との積および前記速度偏差△v(s)とパターン・ゲイ
ン発生器1から供給されるフィードバックゲインK2(
s)との積がそれぞれ第1の乗算器5、第2の乗算器6
で演算され、これらの乗算器5,6の出力は駆動力偏差
演算装置7で加算され、駆動力偏差△f(s)が得られ
る。この駆動力偏差△f(s)は駆動力演算装置8に供
給され、こ)でパターン・ゲイン発生器1からのパター
ン駆動力fo(s)と加算され、駆動力f(s)が得ら
れる。この駆動力f(s)は移動体の駆動装置9に供給
され、これを作動せしめる。駆動力f(s)は式{2}
を最小にすべ〈決定されたもので、パターン追従制御区
間全域にわたる最適駆動力を意味する。移動体の駆動装
置9が駆動力f(s)で作動すれば移動体の速度vは変
化し、この移動体の速度vは速度偏差演算装置4に供給
されると共に積分器1川こ供給され、この積分器10に
よって移動体の走行距離が演算され、次の所定地点が検
知される。なお、前述の実施例では、所定地点検知方式
を車上式としたが、地上に地上子を設置して移動体が地
上子からの信号を受け取る地上式としてもよい。
さらに、駆動力に上限と下限の制限値を設け、制限値を
越えた場合は上限値または下限値を駆動力として指令す
る装置に適用することもできる。以上の説明から明らか
なようにこの発明によれば、移動体に関する位置一時間
パターンおよび位置−速度パターンとこれらと等価な位
置−駆動力パターン、ならびにパターン追従制御区間全
域にわたるパターンとの偏差を最小にするため、あらか
じめ計算された所定地点毎の最適フィードバックゲイン
をパターン・ゲイン発生器に内蔵せしめ、移動体が所定
地点を通過した時得られる遅延時間と速度偏差にそれぞ
れフィードバックゲインを乗じた後加算し、これにさら
にパターン駆動力を加算して駆動力とし、所定地点毎に
最適な駆動力で移動体の駆動装置を作動するように構成
することによって、遅延時間が小さく、停止位置精度の
高い制御ができる高性能の自動運転装置を得ることがで
きる。
越えた場合は上限値または下限値を駆動力として指令す
る装置に適用することもできる。以上の説明から明らか
なようにこの発明によれば、移動体に関する位置一時間
パターンおよび位置−速度パターンとこれらと等価な位
置−駆動力パターン、ならびにパターン追従制御区間全
域にわたるパターンとの偏差を最小にするため、あらか
じめ計算された所定地点毎の最適フィードバックゲイン
をパターン・ゲイン発生器に内蔵せしめ、移動体が所定
地点を通過した時得られる遅延時間と速度偏差にそれぞ
れフィードバックゲインを乗じた後加算し、これにさら
にパターン駆動力を加算して駆動力とし、所定地点毎に
最適な駆動力で移動体の駆動装置を作動するように構成
することによって、遅延時間が小さく、停止位置精度の
高い制御ができる高性能の自動運転装置を得ることがで
きる。
第1図は移動体に関する位置一時間パターンの関係を示
す特性図、第2図は移動体に関する位置一速度パターン
の関係を示す特性図、第3図は移動体に関する位置−駆
動力の関係を示す特性図、第4図はこの発明の一実施例
を示すブロック図である。 図中、1はパターン・ゲイン発生器、2は遅延時間演算
装置、3はタイマー、4は速度偏差演算装置、5は第1
の乗算器、6は第2の乗算器、7は駆動力偏差演算装置
、8は駆動力演算装置、9は駆動装置、1川ま積分器で
ある。 港l図 第2図 精3図 溝4図
す特性図、第2図は移動体に関する位置一速度パターン
の関係を示す特性図、第3図は移動体に関する位置−駆
動力の関係を示す特性図、第4図はこの発明の一実施例
を示すブロック図である。 図中、1はパターン・ゲイン発生器、2は遅延時間演算
装置、3はタイマー、4は速度偏差演算装置、5は第1
の乗算器、6は第2の乗算器、7は駆動力偏差演算装置
、8は駆動力演算装置、9は駆動装置、1川ま積分器で
ある。 港l図 第2図 精3図 溝4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 移動体に関する位置−時間パターン、位置−速度パ
ターンおよび位置−駆動力パターンを発生すると共に所
定地点毎の第1および第2のフイードバツクゲインを発
生するパターン・ゲイン発生器と、移動体が所定地点を
通過する時、前記位置−時間パターンに応答して移動体
の遅延時間を演算し、この遅延時間に前記第1のフイー
ドバツクゲインを乗ずる第1の乗算演算手段と、移動体
が所定地点を通過する時前記位置−速度パターンに応答
して移動体の速度偏差を演算し、この速度偏差に前記第
2のフイードバツクゲインを乗ずる第1の乗算演算手段
と、これらの第1および第2の乗算演算手段の出力を加
算して駆動力偏差をを算出し、この駆動力偏差と前記位
置−駆動力パターンから駆動力を発生する駆動力演算手
段とを備えたことを特徴とする自動運転装置。 2 第1の乗算演算手段は遅延時間演算装置と第1の乗
算器から成る特許請求の範囲第1項記載の自動運転装置
。 3 第2の乗算演算手段は速度偏差演算装置と第2の乗
算器から成る特許請求の範囲第1項記載の自動運転装置
。 4 駆動力演算装置は駆動力偏差演算装置と駆動力演算
装置から成る特許請求の範囲第1項記載の自動運転装置
。 5 所定地点は移動体の速度を距離に演算する積分器に
よって検出される特許請求の範囲第1項記載の自動運転
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51128659A JPS607444B2 (ja) | 1976-10-25 | 1976-10-25 | 自動運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51128659A JPS607444B2 (ja) | 1976-10-25 | 1976-10-25 | 自動運転装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5353812A JPS5353812A (en) | 1978-05-16 |
JPS607444B2 true JPS607444B2 (ja) | 1985-02-25 |
Family
ID=14990264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51128659A Expired JPS607444B2 (ja) | 1976-10-25 | 1976-10-25 | 自動運転装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS607444B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63180762U (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | ||
JPH0144851Y2 (ja) * | 1986-04-24 | 1989-12-25 | ||
JPH0550214U (ja) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | 株式会社椿本チエイン | オイルによって空気侵入経路をシールしたオイル作動式テンショナ |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5981380B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-08-31 | 株式会社東芝 | 列車制御装置 |
-
1976
- 1976-10-25 JP JP51128659A patent/JPS607444B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0144851Y2 (ja) * | 1986-04-24 | 1989-12-25 | ||
JPS63180762U (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | ||
JPH0550214U (ja) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | 株式会社椿本チエイン | オイルによって空気侵入経路をシールしたオイル作動式テンショナ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5353812A (en) | 1978-05-16 |
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