JPS6255361B2 - - Google Patents

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JPS6255361B2
JPS6255361B2 JP57149457A JP14945782A JPS6255361B2 JP S6255361 B2 JPS6255361 B2 JP S6255361B2 JP 57149457 A JP57149457 A JP 57149457A JP 14945782 A JP14945782 A JP 14945782A JP S6255361 B2 JPS6255361 B2 JP S6255361B2
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JP
Japan
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torque
train
amount
running
speed
Prior art date
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Application number
JP57149457A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5937809A (en
Inventor
Yukio Uozumi
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication of JPS6255361B2 publication Critical patent/JPS6255361B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、走行輪にゴムタイヤを用いたゴムタ
イヤ列車の自動運転装置、特に車上で速度パター
ンを発生する自動運転方式において有効な装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic driving device for a rubber tire train using rubber tires for running wheels, and particularly to a device effective in an automatic driving system that generates a speed pattern on the train.

列車の自動運転装置を大別すると、いわゆる地
上パターン方式と、車上パターン方式とに分けら
れる。前者は、軌道上の各地点における列車の走
行すべき速度情報が地上から常時列車に伝送さ
れ、その速度情報にできるだけ追随するように、
列車内部において走行速度を制御するものであ
り、一般的に自己の実走行速度を把握することで
制御が行なわれる。ここにおいて精度の高い運転
制御を行なうためには実走行速度の正確な把握が
必要である。後者は、一定速度で走行する区間に
おける指定速度情報と、停止すべき位置から一定
距離だけ手前の地点の情報のみを地上から受け、
列車内部において第１図に示すように、走行距離
Ｓに対して走行すべき速度Ｖを示すようなパター
ンを電気的に発生し、そのパターンに追随するよ
うに列車内部において走行速度を制御するもので
ある。この後者の技術においては、前記パターン
の横軸で示される実走行距離が必要であり、さら
に前記パターンの縦軸と比較すべき実走行速度が
必要である。しかも精度の高い運転制御を行なう
ためにこれらの正確な把握を要する。停止すべき
位置Ｑから一定距離だけ離れたパターン起点Ｒ
は、たとえば速度Ｖが50Km／ｈのときにおいて、
通常性能の旅客車では、乗心地上の関係もあつ
て、150〜200ｍの位置となる。この距離において
列車内で距離積算を行なうとすると、その精度が
たとえば１％であれば、1.5〜２ｍの誤差を有し
て列車が停止することになり、実用上問題であ
る。そこで列車の停止精度の目標を±20cmとする
と、距離精度は少なくとも0.1％程度が必要であ
る。 Automatic train driving systems can be roughly divided into so-called on-ground pattern systems and on-board pattern systems. In the former, information on the speed at which the train should run at each point on the track is constantly transmitted from the ground to the train, and the system is designed to follow the speed information as much as possible.
It controls the running speed inside the train, and is generally controlled by knowing the actual running speed of the train itself. In this case, in order to perform highly accurate driving control, it is necessary to accurately grasp the actual traveling speed. The latter receives from the ground only the specified speed information for the section where the vehicle is traveling at a constant speed and information about a point a certain distance before the point where it should stop.
As shown in Figure 1, inside the train, a pattern is electrically generated that indicates the speed V at which the train should travel relative to the traveling distance S, and the traveling speed is controlled inside the train so as to follow that pattern. It is. This latter technique requires the actual travel distance shown on the horizontal axis of the pattern, as well as the actual travel speed to be compared with the vertical axis of the pattern. Moreover, in order to perform highly accurate operation control, it is necessary to accurately grasp these. Pattern starting point R that is a certain distance away from the position Q where it should be stopped
For example, when the speed V is 50 km/h,
In a normal performance passenger car, the distance is 150 to 200 meters due to the comfort of the ride. If distance integration is carried out in a train over this distance, and the accuracy is, for example, 1%, the train will stop with an error of 1.5 to 2 meters, which is a practical problem. Therefore, if the target for train stopping accuracy is ±20cm, the distance accuracy needs to be at least 0.1%.

距離や速度の検出手段として、地上に金属片や
コイルを細かいピツチで配置し、その上を列車が
通過することによつて電気パルスを得、その積算
によつて距離を得ることができ、また一定時間内
のパルスで速度を得ることができ、その精度を非
常に高いものとすることが可能である。しかし地
上設備の費用が大であり、実用化し難い。 As a means of detecting distance and speed, metal pieces or coils are placed on the ground at a fine pitch, and as the train passes over them, electrical pulses are obtained, and distance can be obtained by integrating the electrical pulses. Velocity can be obtained by pulses within a certain period of time, and the accuracy can be very high. However, the cost of ground equipment is large, making it difficult to put it into practical use.

そこで列車内のみで距離と、速度とを検出する
ために、公知技術では、車輪の回転を利用するの
が一般的である。ところがゴムタイヤを用いた案
内軌道車やモノレールにおいては、車輪としてゴ
ムタイヤの走行輪と案内輪とが用いられており、
距離・速度の検出にこれらの車輪が利用対象に挙
げられる。しかし、ゴムタイヤはそのラジアル負
荷によつて撓みを生じ、実効直径すなわち列車の
移動距離を、その間の車輪の総回転数および円周
率で除した値が変動する要素を有している。さら
に駆動トルクあるいはブレーキトルクを受けた場
合にも、ゴムタイヤは実効直径が増減する特性を
有している。 Therefore, in order to detect distance and speed only within the train, known techniques generally utilize the rotation of the wheels. However, in guided rail cars and monorails that use rubber tires, rubber tire running wheels and guide wheels are used as wheels.
These wheels can be used to detect distance and speed. However, rubber tires are deflected by the radial load, and their effective diameter, that is, the value obtained by dividing the distance traveled by the train by the total number of rotations of the wheels during that time and the circumference ratio, has a variable element. Furthermore, rubber tires have the characteristic that their effective diameter increases or decreases when subjected to driving torque or braking torque.

そこで実効直径の変動が少ない車輪であり、か
つ回転量を検出することができる機械、すなわち
パルスゼネレータ等の取付けが容易な車輪を選ぶ
必要がある。案内輪は乗客や荷物の増減の影響を
受けることはないが、曲線路の通過時において
は、横圧によつて案内輪荷重が最大値ないし零に
変動し、時としては軌条から離れて回転しない場
合も予想され、変動が大きく、それらを防止する
特殊な構造をもたないかぎり一般的には実用化が
困難である。走行輪については、車両の懸架装置
などが十分な機能を有し、微小時間の走行輪ジヤ
ンプなどのないことを前提としなければならない
が、概して次のように考えられる。すなわち走行
輪は、乗客や荷物の増減によつて負荷変動はある
が、案内輪よりも負荷変動率ははるかに小さい。
この走行輪のうち駆動輪には、力行時に駆動トル
クが作用し、ブレーキ時にも逆方向のブレーキト
ルクが作用する。また付随輪は、力行時にトルク
は作用しないが、ブレーキ時には、駆動輪と同様
にブレーキトルクが作用する。列車の自動運転の
制御において、距離および速度の検出精度が最も
高いことを要求されるのは、所定位置に停止する
制御を行なう場合であり、このときは実際上大部
分のブレーキ状態であつて、駆動輪あるいは付随
輪のいずれにもブレーキトルクが作用するので、
両車輪の間で走行速度、走行距離を得るための精
度に実用上大きな差違はない。 Therefore, it is necessary to select a wheel that has a small variation in effective diameter and a machine that can detect the amount of rotation, that is, a wheel that can be easily attached with a pulse generator or the like. The guide wheels are not affected by the increase or decrease of passengers or luggage, but when passing through a curved road, the load on the guide wheels changes from the maximum value to zero due to lateral pressure, and sometimes rotates away from the rails. It is expected that there may be cases in which this phenomenon does not occur, the fluctuations are large, and it is generally difficult to put it into practical use unless there is a special structure to prevent such fluctuations. Regarding the running wheels, it must be assumed that the suspension system of the vehicle has a sufficient function and there is no slight jump in the running wheels, but the following can be generally considered. In other words, although the running wheels experience load fluctuations due to changes in the number of passengers and luggage, the rate of load fluctuation is much smaller than that of the guide wheels.
A driving torque acts on the drive wheel among the running wheels during power running, and a brake torque in the opposite direction acts on the driving wheel during braking. Furthermore, no torque is applied to the accompanying wheels during power running, but during braking, braking torque is applied to the accompanying wheels in the same way as to the driving wheels. In the control of automatic train operation, the highest accuracy in detecting distance and speed is required when controlling trains to stop at a predetermined position, and in this case, in practice, most of the braking conditions are , brake torque acts on either the driving wheel or the trailing wheel, so
In practice, there is no big difference in the accuracy for obtaining the traveling speed and distance between the two wheels.

一方、回転量の検出については、付随輪では車
輪自体とブレーキデイスク等のみが検出対象物で
あり、駆動輪では車輪、ブレーキデイスク等のほ
かに歯車ないし原動機までが対象に含まれ、選択
範囲が広いので、パルスゼネレータなどの取付け
が容易である。この点から実用上駆動輪が選択さ
れることが多い。 On the other hand, when detecting the amount of rotation, in the case of a companion wheel, only the wheel itself and the brake disc are the objects to be detected, while in the case of a driving wheel, in addition to the wheel, brake disk, etc., gears or even the prime mover are included, and the selection range is limited. Since it is wide, it is easy to install pulse generators, etc. From this point of view, drive wheels are often selected for practical purposes.

ゴムタイヤは、その負担する荷重が増加する
と、車輪の中心高さは低下し、静的な車輪の半径
が減少するとともに、転動する回転数が増大し、
実効直径が小さくなる傾向にある。しかし空気タ
イヤの一般的な構造がそうであるように、第２図
に示すごとく、タイヤ１の外周を形成するトレツ
ドゴム２の内層に補強コード３が設けられている
場合には、補強コード３は、特に一般にスチール
ラジアルと呼称されるタイヤでは、スチールワイ
ヤを無端状に形成して用いられており、その無端
状のコード３の円周長は、ほとんど変化しない。
そのため、車輪一回転あたり路面４に対する補強
コード３の移動は大きく差を生ずるはずがない。
しかし補強コード３の外周にあるトレツドゴムに
は、薄いながらも、負荷によつて撓みを生ずるの
で、補強コード３と走行路との間でわずかなずれ
を生じる。このずれの量が実効直径の変動とな
る。さらにタイヤに力行あるいはブレーキのトル
クが負荷されているときには、第２図に示すよう
に、矢符Ｔの方向の転動時に接地開始点Ｕから接
地終了点Ｗの間において、トレツドゴム２に剪断
力が作用し、その剪断変形が補強コード３と走行
路面との相対的なずれを生じ、実効直径の変動と
なる。この状態を第３図に示す。 As the load that rubber tires bear increases, the center height of the wheel decreases, the static radius of the wheel decreases, and the rolling speed increases.
The effective diameter tends to become smaller. However, as is the case with the general structure of pneumatic tires, when the reinforcing cord 3 is provided in the inner layer of the tread rubber 2 forming the outer periphery of the tire 1, as shown in FIG. In particular, in a tire generally called a steel radial, a steel wire formed into an endless shape is used, and the circumferential length of the endless cord 3 hardly changes.
Therefore, the movement of the reinforcing cord 3 with respect to the road surface 4 per wheel rotation should not make a large difference.
However, although the tread rubber on the outer periphery of the reinforcing cord 3 is thin, it flexes under load, so that a slight misalignment occurs between the reinforcing cord 3 and the running path. The amount of this shift is the change in effective diameter. Furthermore, when powering or braking torque is applied to the tire, shearing force is applied to the tread rubber 2 between the ground contact start point U and the ground contact end point W during rolling in the direction of arrow T, as shown in Fig. 2. acts, and the shearing deformation causes a relative deviation between the reinforcing cord 3 and the running road surface, resulting in a variation in the effective diameter. This state is shown in FIG.

第３図において、Ｅ１は補強コード３からトレ
ツドゴム２に与えられる剪断力の分布を示し、Ｅ
２は路面４からトレツドゴム２に与えられる剪断
力の分布を示し、Ｆは剪断変形を示す。剪断力
は、接地開始点Ｕから接地終了点Ｗに向けて蓄積
され、それに応じて変形量も大となる。このよう
な変形すなわち実効直径の変動は、力行時には直
径減小に作用し、ブレーキ時には直径増大に作用
する。実際のスチールラジアルタイヤにおけるそ
の様子を第４図に示す。 In FIG. 3, E1 indicates the distribution of shearing force applied from the reinforcing cord 3 to the tread rubber 2;
2 shows the distribution of shear force applied to the tread rubber 2 from the road surface 4, and F shows the shear deformation. The shear force is accumulated from the ground contact start point U to the ground contact end point W, and the amount of deformation increases accordingly. Such deformation, that is, variation in the effective diameter, acts to reduce the diameter during power running and to increase the diameter during braking. Fig. 4 shows the situation in an actual steel radial tire.

第４図において、横軸はタイヤ路面に発生する
進行方向の水平力を、タイヤの垂直負荷で除した
値であり、一般的に車両の加減速度に比例する。
これを中央Ｏを起点にしてα、βで示している。
縦軸では、実効直径をＤで示している。D0はト
ルク零のときの実効直径であり、Ｄ〓naxはα
maxのときの実効直径であり、Ｄ〓naxはβmax
のときの実効直径である。このような特性は、タ
イヤ固有のものであり、直線Ａで示したように、
実効直径の変動はトルク量に比例している。タイ
ヤの垂直負荷の変動があつてもこの固有特性の変
化は少なく、直線Ａを実用上すべてに適用するこ
とができる。特にスチールラジアルではそれが顕
著である。最大の力行あるいはブレーキ時におけ
る実効直径の変動率の最大値Ｄ〓ｎａｘ−Ｄ０／Ｄ０あ
るい はＤ〓ｎａｘ−Ｄ０／Ｄ０は、一般的にそれぞれ約２％
程度 である。実際の走行時に発生するトルク量の平均
値を、最大値の約半分程度と仮定すると、実効直
径の平均変動率は約１％と考えられるが、この値
は冒頭に述べた必要な距離積算精度0.1％の10倍
に当り、このままでは実用上大きな問題となる。 In FIG. 4, the horizontal axis is a value obtained by dividing the horizontal force in the traveling direction generated on the tire road surface by the vertical load of the tire, and is generally proportional to the acceleration/deceleration of the vehicle.
This is indicated by α and β with center O as the starting point.
On the vertical axis, D indicates the effective diameter. D 0 is the effective diameter when the torque is zero, and D〓 nax is α
is the effective diameter when max, and D〓 nax is βmax
This is the effective diameter when . These characteristics are unique to tires, and as shown by straight line A,
The variation in effective diameter is proportional to the amount of torque. Even if the vertical load of the tire fluctuates, this characteristic characteristic changes little, and the straight line A can be practically applied to all cases. This is especially noticeable with steel radials. The maximum value of the rate of change in effective diameter during maximum power running or braking, D〓 nax −D 0 /D 0 or D〓 nax −D 0 /D 0 , is generally about 2% each.
That's about it. Assuming that the average value of the amount of torque generated during actual driving is approximately half of the maximum value, the average fluctuation rate of the effective diameter is considered to be approximately 1%, but this value is determined by the required distance accumulation accuracy mentioned at the beginning. This is 10 times higher than 0.1%, and if left as is, it will pose a major problem in practice.

本発明は上述の点に着目してなされたものであ
り、ゴムタイヤの固有特性を把握して、その誤差
補正を行ない、高い制御精度を得るとともに、そ
の補正の機能を持たせるために付加する装置が簡
単なものとなるゴムタイヤ列車の自動運転装置を
提供することを目的としたもので、特に車上で速
度パターンを発生するものに適する。 The present invention has been made with attention to the above-mentioned points, and is a device that is added to grasp the unique characteristics of rubber tires, correct their errors, obtain high control accuracy, and provide the function of correction. The purpose of this invention is to provide an automatic driving system for rubber-tired trains that is simple and is particularly suitable for generating speed patterns on the train.

本発明はゴムタイヤを走行輪に用いた列車にお
いて、構造の簡単化のため走行輪の回転量から走
高速度および走行距離を得る方式とすることを前
提とし、走行輪の回転量の検出器と、走行輪に負
荷されるトルク量の検出器と、走行輪の回転量を
積算して走行距離を算出するとともに、走行輪の
回転量に比例した走行速度を算出する積算器と、
負荷されるトルク量に応じて生じる走行輪の回転
量の変動分を前記ゴムタイヤの既知固有特性に従
つて算出し、前記積算器で算出した走行距離およ
び走行速度の少なくともいずれか一方を補正する
補正演算器と、前記補正演算器の演算値に基づい
て列車を一定の速度で走行させるかあるいは所定
のパターンに従つて所定の位置に停止させるよう
に力行およびブレーキ装置に指令を発する手段と
で構成されるゴムタイヤ列車の自動運転装置を要
旨とするものである。 The present invention is based on the premise that, in a train using rubber tires for running wheels, a system is adopted in which running speed and traveling distance are obtained from the amount of rotation of the running wheels in order to simplify the structure, and a detector for the amount of rotation of the running wheels is used. a detector for the amount of torque applied to the running wheels; an integrator that calculates the traveling distance by integrating the amount of rotation of the running wheels; and a running speed proportional to the amount of rotation of the running wheels;
Correction for calculating at least one of the travel distance and travel speed calculated by the integrator by calculating a variation in the amount of rotation of the running wheels that occurs depending on the amount of torque applied according to the known inherent characteristics of the rubber tire. Consisting of a computing unit, and means for issuing commands to the power running and braking equipment to cause the train to run at a constant speed or to stop at a predetermined position according to a predetermined pattern based on the computed value of the correction computing unit. The gist of this paper is an automated driving system for rubber-tired trains.

以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第５図は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図である。本発明に従う自動運転装置は、パ
ルスセネレータ５と、トルク計７と、積算器６
と、補正演算器８と、パターン発生器９と、比較
器１０とを含む。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. The automatic driving device according to the present invention includes a pulse generator 5, a torque meter 7, and an integrator 6.
, a correction calculator 8 , a pattern generator 9 , and a comparator 10 .

ゴムタイヤ１の回転量は、パルスゼネレータ５
によつてパルス化して検出され、このパルスは、
積算器６に与えられる。積算器６においては、入
力されたパルスを積算することによつて、走行距
離を得ることができ、また一定時間間隔でのパル
スを取り出すことにより、走行速度を得ることが
できる。この際ゴムタイヤ１の直径が一定である
ときのみに、正しい走行距離および走行速度が得
られるが、ゴムタイヤ１が駆動トルクまたはブレ
ーキトルクを受けている際には、ゴムタイヤ１の
実効直径が変動し、その分だけ補正を行なわなけ
れば正確な走行距離および走行速度を得ることが
できない。そこで、ゴムタイヤ１に関連して設け
たトルク計７によるトルク検出値を補正演算器８
に入力する。この補正演算器８においては、積算
器６から入力された走行距離および走行速度がト
ルク計７によるトルク値を用い、予め判つている
トルクに対するタイヤの特性に従い補正され、正
確な走行距離および走行速度が得られる。補正演
算器８で得られた走行距離はパターン発生器９に
与えられ、走行速度は比較器１０に与えられる。 The rotation amount of the rubber tire 1 is determined by the pulse generator 5.
This pulse is detected as a pulse by
The signal is applied to an integrator 6. In the integrator 6, the travel distance can be obtained by integrating the input pulses, and the travel speed can be obtained by extracting pulses at fixed time intervals. In this case, the correct running distance and running speed can be obtained only when the diameter of the rubber tire 1 is constant, but when the rubber tire 1 is receiving driving torque or braking torque, the effective diameter of the rubber tire 1 changes, Accurate travel distance and travel speed cannot be obtained unless correction is made accordingly. Therefore, the torque detected by the torque meter 7 provided in relation to the rubber tire 1 is corrected by the correction calculator 8.
Enter. In this correction calculator 8, the traveling distance and traveling speed inputted from the integrator 6 are corrected using the torque value from the torque meter 7 according to the tire characteristics with respect to the torque known in advance, so that accurate traveling distance and traveling speed can be obtained. is obtained. The traveling distance obtained by the correction calculator 8 is given to a pattern generator 9, and the traveling speed is given to a comparator 10.

列車が地上から情報を受け定速で走行するとき
はパターン発生器９に速度が一定のパターンを発
生し、停止に当つては第１図における定点Ｒにお
いて、地表からの信号をアンテナ１１で受信する
と、パターン発生器９が起動し、補正演算器８か
らの走行距離入力に応じた基準となるべき速度を
パターンとして出力し、比較器１０に与える。比
較器１０においては、走行速度と前記パターン速
度とが比較され、実走行速度がパターン速度に追
随するように力行あるいはブレーキの指令をノツ
チの形で出力する。力行に関しては、制御器１２
に指令が力行ノツチとして入力され、それによつ
て電動機１３が制御される。ブレーキに関して
は、電気ブレーキの範囲内においては、制御器１
２に入力されたブレーキノツチに従つて、電動機
１３を制御してブレーキ作用を果すようにする。
電気ブレーキには、ブレーキ作用速度範囲があ
る。電気ブレーキは、高速度ではブレーキ効果を
よく発揮するが、低速度ではブレーキ効果をもた
ない。このために、電気ブレーキ範囲外でのブレ
ーキ時においては、比較器１０からブレーキ制御
器１４に入力されたブレーキノツチに基づいて、
ブレーキシリンダ１５への圧力空気の供給が定速
走行時に速度と定速走行すべき距離が指定される
方式においては距離の積算にも補正を行う。 When the train receives information from the ground and runs at a constant speed, the pattern generator 9 generates a pattern with a constant speed, and when the train stops, the antenna 11 receives a signal from the ground at fixed point R in Figure 1. Then, the pattern generator 9 is activated and outputs the speed to be a reference according to the travel distance input from the correction calculator 8 as a pattern, and provides it to the comparator 10. The comparator 10 compares the traveling speed with the pattern speed, and outputs a power running or braking command in the form of a notch so that the actual traveling speed follows the pattern speed. Regarding power running, the controller 12
A command is input as a power running notch to control the electric motor 13. Regarding brakes, within the range of electric brakes, controller 1
The electric motor 13 is controlled in accordance with the brake notch input to the brake controller 2 to perform a braking action.
Electric brakes have a braking speed range. Electric brakes have good braking effect at high speeds, but have no braking effect at low speeds. For this reason, when braking outside the electric braking range, based on the brake notch input from the comparator 10 to the brake controller 14,
In a system in which the speed and the distance to be traveled at constant speed are specified when pressurized air is supplied to the brake cylinder 15 while traveling at constant speed, the cumulative distance is also corrected.

なお、トルク計７は、車軸に発生するねじりの
弾性歪をストレインゲージで検出する構成として
もよく、あるいは、進行方向の推力を走行車輪か
ら車体に伝達する部材の弾性歪をストレインゲー
ジで検出するようにしてもよい。このようなスト
レインゲージを用いることにより、トルクを直接
計測することができ、精度良くトルク値を検出す
ることができる。 The torque meter 7 may be configured to use a strain gauge to detect the torsional elastic strain generated in the axle, or may use a strain gauge to detect the elastic strain of a member that transmits thrust in the traveling direction from the running wheels to the vehicle body. You can do it like this. By using such a strain gauge, torque can be directly measured and the torque value can be detected with high accuracy.

第６図は本発明の他の実施例の構成を示すブロ
ツク図であり、第５図の実施例に対応する部分に
は同一の参照符を付す。この実施例は、前述の実
施例におけるトルク計７に代えて、電動機１３の
電流計測と、ブレーキシリンダ１５の供給空気圧
力とをもつてトルク計測に替えるものである。な
お、力行あるいはブレーキ時の電動機１３の電流
値、あるいはブレーキシリンダ１５の空気圧力値
は、或る比例系数を乗ずることによつてトルク値
が得られる性格のものであるので、トルクを間接
的に計測することになる。すなわち、制御器１２
から電動機１３に与えられる電流は、整合器１６
を介して補正演算器８に与えられ、またブレーキ
制御器１４からブレーキシリンダ１５に与えられ
る空気圧力値は、整合器１７を介して補正演算器
８に与えられる。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, and parts corresponding to the embodiment of FIG. 5 are given the same reference numerals. In this embodiment, instead of the torque meter 7 in the previous embodiment, current measurement of the electric motor 13 and supply air pressure of the brake cylinder 15 are used for torque measurement. Note that the current value of the electric motor 13 or the air pressure value of the brake cylinder 15 during power running or braking is such that the torque value can be obtained by multiplying it by a certain proportional system, so the torque can be calculated indirectly. It will be measured. That is, the controller 12
The current given to the motor 13 from the matching box 16
The air pressure value given to the correction calculator 8 via the brake controller 14 and the air pressure value given to the brake cylinder 15 from the brake controller 14 is given to the correction calculator 8 via the matching unit 17.

第７図は本発明の他の実施例の構成を示すブロ
ツク図であり、前述の各実施例に対応する部分に
は同一の参照符を付す。この実施例では比較器１
０の出力である力行ノツチおよびブレーキノツチ
をもつてトルク計測に代えるものである。制御器
１２と電動機１３の性能が規定値であり、しかも
ブレーキ制御器１４とブレーキシリンダ１５の性
能が規定値であれば、各制御器１２，１４からの
指令信号がすなわちトルクと見なされるので、力
行ノツチは整合器１８を介して補正演算器８に与
えられ、ブレーキノツチは整合器１９を介して補
正演算器８に入力され、それによつて補正演算器
８におけるトルク値による補正演算が達成され
る。 FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, and parts corresponding to each of the embodiments described above are given the same reference numerals. In this example, comparator 1
It replaces torque measurement with a power running notch and a brake notch which have an output of 0. If the performance of the controller 12 and the electric motor 13 is at the specified value, and the performance of the brake controller 14 and the brake cylinder 15 is at the specified value, the command signal from each controller 12, 14 is regarded as torque. The power running notch is applied to the correction calculator 8 via the matching unit 18, and the brake notch is input to the correction calculator 8 via the matching unit 19, whereby a correction calculation based on the torque value in the correction calculator 8 is achieved. Ru.

なお、第６図および第７図に示した構成は、第
６図の実施例の構成よりも誤差を生じる可能性が
大であるが、構造が簡単化される長所を有してい
る。 Although the configurations shown in FIGS. 6 and 7 have a greater possibility of causing errors than the configuration of the embodiment shown in FIG. 6, they have the advantage of simplifying the structure.

第５図〜第７図の実施例では、補正演算器８に
積算器６の出力を与えるようにしているが、本発
明の他の実施例として第８図に示すようにパター
ン発生器９の後に補正演算器８を配置してパター
ンを補正することも可能である。 In the embodiments shown in FIGS. 5 to 7, the output of the integrator 6 is supplied to the correction calculator 8, but as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. It is also possible to arrange the correction calculator 8 later to correct the pattern.

上述のごとく本発明によれば、一般的な列車自
動運転装置に必要な機能を要素に、トルクを検出
する手段および補正演算器を追加する程度の簡単
な構成により、制御精度の高い列車自動運転装置
を実現することができる。 As described above, according to the present invention, automatic train operation with high control accuracy is achieved by a simple configuration that includes the functions necessary for a general automatic train operation system and the addition of a means for detecting torque and a correction calculator. The device can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、公知の一般的な列車の自動運転装置
における車上パターンの事例を示す説明図、第２
図は一般的なトレツド内層に補強コードを有する
一般的なタイヤの縦断面図、第３図は剪断力を受
けたときにおける第２図をさらに詳細に説明した
図、第４図はゴムタイヤに力行あるいはブレーキ
トルクが負荷されたときのゴムタイヤの実効直径
の変動を示すグラフ、第５図は本発明の一実施例
の構成を示すブロツク図、第６図、第７図および
第８図は本発明の他の実施例の構成をそれぞれ示
すブロツク図である。 １……ゴムタイヤ、２……補強コード、３……
トレードゴム、５……パルスゼネレータ、６……
積算器、７……トルク検出器、８……補正演算
器、９……パターン発生器、１０……比較器、１
２……制御器、１３……電動機、１４……ブレー
キ制御器、１５……ブレーキシリンダ、１６，１
７，１８，１９……整合器。 Fig. 1 is an explanatory diagram showing an example of an on-board pattern in a known general train automatic driving system;
The figure is a longitudinal cross-sectional view of a typical tire with a reinforcing cord in the inner layer of the tread, Figure 3 is a more detailed explanation of Figure 2 when subjected to shear force, and Figure 4 is a rubber tire subjected to power application. Alternatively, a graph showing the variation in the effective diameter of a rubber tire when brake torque is applied, FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIGS. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of other embodiments of the present invention. 1...Rubber tire, 2...Reinforcement cord, 3...
Trade rubber, 5... Pulse generator, 6...
Integrator, 7...Torque detector, 8...Correction calculator, 9...Pattern generator, 10...Comparator, 1
2... Controller, 13... Electric motor, 14... Brake controller, 15... Brake cylinder, 16,1
7, 18, 19... matching box.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ ゴムタイヤを走行輪に用いた列車の自動運転
装置において、 走行輪の回転量の検出器と、 走行輪に負荷されるトルク量の検出手段と、 走行輪の回転量を積算して走行距離を算出する
とともに、走行輪の回転量に比例した走行速度を
算出する積算器と、 負荷されるトルク量に応じて生じる走行輪の回
転量の変動分を、前記ゴムタイヤの既知固有特性
に従つて算出し、前記積算器で算出した走行距離
および走行速度の少なくともいずれか一方を補正
する補正演算器と、 前記補正演算器の演算値に基づいて、列車を一
定の速度で走行させるかあるいは所定のパターン
に従つて所定の位置に停止させるように力行およ
びブレーキ装置に指令を発する手段とを含むこと
を特徴とするゴムタイヤ列車の自動運転装置。 ２ 前記トルク量の検出手段は、力行あるいはブ
レーキ時のトルクに応じて走行装置の構成部材に
発生する荷重計測値に基づいてトルク値を得るよ
うに構成されたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のゴムタイヤ列車の自動運転装置。 ３ 前記トルク量の検出手段は、駆動電動機の電
流およびブレーキシリンダへの作用圧力の少なく
ともいずれか一方をトルク量に換算する整合器を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のゴムタイヤ列車の自動運転装置。 ４ 前記トルク量の検出手段は、力行指令ノツチ
およびブレーキ指令ノツチの少なくともいずれか
一方をトルク量に換算する整合器を有することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のゴムタイ
ヤ列車の自動運転装置。[Scope of Claims] 1. An automatic train driving system using rubber tires as running wheels, comprising: a detector for the amount of rotation of the running wheels; a means for detecting the amount of torque applied to the running wheels; and a means for detecting the amount of torque applied to the running wheels; an integrator that calculates the travel distance by integrating and calculates the travel speed proportional to the amount of rotation of the running wheels; and an integrator that calculates the running speed proportional to the amount of rotation of the running wheels; a correction calculator for calculating at least one of the traveling distance and the traveling speed calculated by the integrator according to the characteristic characteristics; and a correction calculator for causing the train to run at a constant speed based on the calculated value of the correction calculator. 1. An automatic driving system for a rubber tire train, comprising means for issuing a command to a power running and braking device to stop the train at a predetermined position according to a predetermined pattern. 2. Claims characterized in that the torque amount detection means is configured to obtain a torque value based on a measured value of a load generated in a component of the traveling device according to torque during power running or braking. The automatic operation device for a rubber tire train according to item 1. 3. The rubber tire according to claim 1, wherein the torque amount detection means includes a matching device that converts at least one of the current of the drive motor and the pressure applied to the brake cylinder into a torque amount. Automatic train driving equipment. 4. The automatic operation of a rubber tire train according to claim 1, wherein the torque amount detection means includes a matching device that converts at least one of a power running command notch and a brake command notch into a torque amount. Device.
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