(57)【要約】自動操舵機構とフェイルセイフ機構を備えた軌道系交通システムにおいて、車両の軌道幅方向の偏倚量を精度良く検知でき、かつ信頼性の高い検出機構を実現する。車両が軌道上を走行し、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に区画された保護軌道及び車両の下部に設けられ該保護軌道内を非接触で移動する保護輪（４０）とからなるフェイルセイフ機構（１０）とを備えた軌道系交通システムにおいて、車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられ、保護軌道（１４）内に設置されるとともに検知波（ａ）が夫々該保護軌道の左右側壁（１４ａ）に向けて照射されるように配置された一対の非接触式変位計（１３）を設け、該一対の非接触式変位計によって非接触式変位計から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測するようにした。
2009011141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が予め定められた軌道上を走行し、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に区画された保護軌道及び車両の下部に設けられ該保護軌道内を非接触で移動する保護輪とからなるフェイルセイフ機構と、を備えた軌道系交通システムにおいて、
車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられ、前記保護軌道内に設置されるとともに検知波が夫々該保護軌道の左右の側壁に向けて照射されるように配置された一対の非接触式変位計を設け、
該一対の非接触式変位計によってこれら非接触式変位計の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測するようにしたことを特徴とする軌道系交通システム。
【請求項２】
前記一対の非接触式変位計を保護軌道の左右側壁に対して垂直又は斜めに検知波を照射するように配置したことを特徴とする請求項１に記載の軌道系交通システム。
【請求項３】
前記一対の非接触式変位計を覆うカバーを設け、外乱光線の保護軌道壁に対する反射光が前記非接触式変位計のレーザ光と重ならないようにしたことを特徴とする請求項２に記載の軌道系交通システム。
【請求項４】
車両が予め定められた軌道上を走行し、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に区画された保護軌道及び車両の下部に設けられ該保護軌道内を非接触で移動する保護輪とからなるフェイルセイフ機構と、を備えた軌道系交通システムにおいて、
車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられ、前記保護軌道内に設置されるとともに検知波が夫々該保護軌道の車両走行方向に向けて照射されるように配置された一対の非接触式変位計と、
該一対の非接触式変位計から照射された検知波を保護軌道の左右側壁に向けて反射する反射鏡とを備え、
該一対の非接触式変位計によってこれら非接触式変位計の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測するようにしたことを特徴とする軌道系交通システム。
【請求項５】
前記非接触式変位計がレーザ式変位計又は超音波式変位計であることを特徴とする請求項１又は４に記載の軌道系交通システム。
【請求項６】
前記非接触式変位計の近傍の車両下部に前記保護軌道の左右幅方向に向かって移動可能に取り付けられた一対の接触体と、
該接触体が常に保護軌道の左右側壁に押圧するように弾性力を付勢する手段と、
保護軌道の左右側壁に接した接触体の位置を検知する手段と、
該一対の接触体を保護軌道の左右側壁から離間した待機位置に保持する手段と、からなる接触式変位計を備えたことを特徴とする請求項１又は４に記載の軌道系交通システム。
【請求項７】
前記一対の接触体がローラであり、
一端が前記非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に回動可能に取り付けられたアームを備え、
該アームの他端に前記ローラを取り付けたことを特徴とする請求項６に記載の軌道系交通システム。
【請求項８】
前記一対の接触体がローラであり、
前記非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に向かってピストンロッドが伸縮可能な電動シリンダと、
該電動シリンダのピストンロッドに取り付けられた平行四辺形を構成するリンク機構と、を備え、
該リンク機構に前記ローラを取り付けたことを特徴とする請求項６に記載の軌道系交通システム。
【請求項９】
前記一対の接触体がローラであり、
前記非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に並設された複数のスライドロッドと、
該スライドロッドを保護軌道の左右幅方向に摺動可能に支持するスライドガイドと、を備え、
該スライドロッドの先端に前記ローラを取り付けたことを特徴とする請求項６に記載の軌道系交通システム。
【請求項１０】
前記一対の接触体がローラであり、
前記非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に向かって伸縮可能なリンク機構を備え、
該リンク機構の先端に前記ローラを取り付けたことを特徴とする請求項６に記載の軌道系交通システム。
【請求項１１】
車両が予め定められた軌道上を走行し、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に、車両走行方向と平行に延在する左右一対の側壁により区画された保護軌道と、車両の下部に設けられ該一対の側壁に挟まれる保護軌道内を非接触で移動する保護輪とからなるフェイルセイフ機構と、を備えた軌道系交通システムにおいて、
車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられた一対の非接触式変位計を具えると共に、該一の変位計の検知波（出射波）が一の側壁側に向け、他の変位計の検知波が他の側壁側に向け夫々照射されるように、前記一対の非接触式変位計を前記一対の側壁により挟まれる保護軌道内空間に配置し、  該一対の非接触式変位計の側壁よりの反射波を受けて、前記非接触式変位計夫々の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測して、保護軌道に対する車両の左右偏倚量を検出するようにしたことを特徴とする軌道系交通システム。
【請求項１２】
前記一対の非接触式変位計を非接触式変位計夫々の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの光路距離を稼ぐために、前記変位計を左右一対の側壁の延在方向と直交する方向に対し、検知波出射方向が斜めになるように、若しくは変位計設置位置中心を検知波出射方向と反対側の側壁側に向け偏位させて配置したことを特徴とする請求項１１に記載の軌道系交通システム。
【請求項１３】
前記一対の非接触式変位計の検知波入出射路と対応する部位を除いて、変位計を覆うカバーを黒体若しくは暗色体が被覆された光吸収体で形成し、外乱光線の保護軌道壁に対する反射光が前記非接触式変位計のレーザ光と重ならないようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の軌道系交通システム。
【請求項１４】
前記一対の非接触式変位計と夫々側壁側に出射する光路上に反射面を介在させて、前記一対の非接触式変位計非接触式変位計夫々の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの光路距離を稼いでなることを特徴とする請求項１１の軌道系交通システム。
【請求項１５】
前記非接触式変位計がレーザ式変位計又は超音波式変位計であることを特徴とする請求項１１又は１４に記載の軌道系交通システム。
【請求項１６】
前記非接触式変位計の近傍の車両下部に前記保護軌道の左右幅方向に向かって移動可能に取り付けられた一対の接触体と、
該接触体を弾性力付勢手段を介して保護軌道の左右側壁の押圧位置まで移動させる移動手段と、
保護軌道の左右側壁に夫々接触している接触体の位置を検知する手段と、
該一対の接触体を保護軌道の左右側壁から離間した待機位置に保持する待機手段と、からなる接触式変位計と前記非接触式変位計の異常の有無を判断する判断手段とを備え、
前記非接触式変位計が正常動作時は待機手段にて前記接触体を保護軌道の左右側壁から離間した待機位置に保持しておき、
異常判断時に前記移動手段により待機位置より前記保護軌道の対応する左右側壁の押圧位置まで前記一対の接触体を移動させて、弾性力付勢手段を介して保護軌道の左右側壁の押圧位置に位置させて、該接触体を介して保護軌道に対する車両の左右偏倚量を検出するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の軌道系交通システム。
【請求項１７】
前記移動手段は前記一対の接触体を対称に移動可能に構成し、保護軌道の左右側壁の押圧位置における弾性力付勢手段の付勢力が平衡させたことを特徴とする請求項１６に記載の軌道系交通システム。
【請求項１８】
前記一対の接触体がローラであり、一端が前記非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に回動可能に取り付けられたアームを備え、該アームの他端に前記ローラを取り付けたことを特徴とする請求項１６に記載の軌道系交通システム。
【請求項１９】
前記一対の接触体がローラであり、
前記非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に向かってピストンロッドが伸縮可能な電動シリンダと、
該電動シリンダのピストンロッドに取り付けられた平行四辺形を構成するリンク機構と、を備え、
該リンク機構に前記ローラを取り付けたことを特徴とする請求項１７に記載の軌道系交通システム。
【請求項２０】
前記一対の接触体がローラであり、
前記非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に並設された複数のスライドロッドと、
該スライドロッドを保護軌道の左右幅方向に摺動可能に支持するスライドガイドと、を備え、
該スライドロッドの先端に前記ローラを取り付けたことを特徴とする請求項１６に記載の軌道系交通システム。
【請求項２１】
前記一対の接触体がローラであり、
前記非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に向かって伸縮可能なリンク機構を備え、
該リンク機構の先端に前記ローラを取り付けたことを特徴とする請求項１７に記載の軌道系交通システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定められた軌道上を走行する車両の軌道系交通システムであって、車両の前輪及び後輪をアクチュエータによって自動操舵するとともに、自動操舵装置の異常時に車両が軌道から外れないようにするフェイルセイフ機構を備えた軌道系交通システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
先に、本出願人は、車両が予め定められた軌道上を走行し、車両の前輪及び後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構を備えた車両の軌道系交通システムであって、自動操舵機構が異常を起こした場合でも、車両が軌道から外れないようにするフェイルセイフ機構を備えた軌道系交通システムを提案している（特許文献１；特開２００６−３０６３３４号公報）。以下、特許文献１に開示された軌道系交通システムの構成を説明する。
図２４及び図２５に示すように、本軌道系交通システム０１０を備えた車両０１２は、軌道０１に沿って走行する。この軌道０１の略中央部には、断面形状がＵ字状の保護軌道０１４が路面０１５に対して溝状をなして設けられている。このＵ字状の保護軌道０１４は、Ｕ字形鋼を敷設することによって形成されている。
車両０１２の前後の下部には、車両０１２を支持する前輪台車０１６、後輪台車（図示せず）が設けられている。この前輪台車０１６には、前輪０１８の車軸が左右方向に旋回可能に取り付けられている。前輪０１８は、図示しないが中子式のゴムタイヤ０２０が装着されている。また後輪台車には、後輪０２２の車軸が左右方向に旋回可能に取り付けられる。後輪０２２も、前輪０１８同様に中子式のゴムタイヤ０２０が装着されている。
次に、操舵機構について、前輪０１８側部分に絞って説明する。なお、後輪０２２側についても同様の構成となる。
図２４及び図２５に示すように、左前輪０１８ｂに接続されて前方に延びる前ステアリングアーム０２８ａと、後方に延びる後ステアリングアーム０３０ａとが設けられている。また、右前輪０１８ａには、後方に延びる後ステアリングアーム３０ｂが設けられている。左右輪の後ステアリングアーム０３０ａ、０３０ｂの後端部間には、タイロッド０３２が架設されている。この後ステアリングアーム０３０ａ、０３０ｂとタイロッド０３２とは、球面ジョイント０３４によって回転可能に接合されている。
また、前ステアリングアーム０２８ａの前端部には、アクチュエータ０３６の可動ロッド０３８の端部が球面ジョイント０３４によって回転可能に接合している。このアクチュエータ０３６は、前輪台車０１６に取り付けられている。アクチュエータ０３６の具体的構造については、後述する電動機とボールねじ構造であるが、並進運動をするものであればよく、空気圧または油圧式サーボシリンダ構造や、リニアモータ構造等のものであってもよい。
なお、タイロッド０３２、後ステアリングアーム０３０ａ、０３０ｂによって、いわゆるアッカーマン・ジャント式リンク機構を構成し、旋回時の左右輪の旋回角度が適切にコントロールされる。また、タイロッド０３２で左前輪０１８ｂと右前輪０１８ａが連動するため、左右輪の操舵が確実に行なわれる。
次に、保護輪０４０について説明する。保護輪０４０は、円筒形状をしており、保護アーム０４２の前後端部の下面側に回転自在に支持されている。また、保護輪０４０は、Ｕ字状の保護軌道０１４の中に挿入され、その周面が保護軌道０１４の側壁に対向するように配設される。保護輪０４０の材質は、防振性と耐磨耗性の高いウレタンゴム、または、ゴムタイヤなどに用いられるスチールベルトを用いた素材などを使用するのが望ましい。
また、保護輪０４０と保護軌道０１４の側壁との間には、車両０１２がその軌道０１から左右にこれ以上偏向してはならない許容範囲より小さい隙間を有しており、操舵機構が正常な間は、保護輪０４０は保護軌道０１４の側壁に接しないように制御されている。通常この保護輪０４０と保護軌道０１４との隙間は８０ｍｍ〜１００ｍｍ程度に設定されている。
保護アーム０４２は、車両前後方向に延びた形状をし、前輪０１８の車軸０４４の下部にその中央部を回動可能に支持されて装着されている。
なお、保護輪０４０の高さは、図２５（ａ）に示すように、路面０１５よりも上に配置することもできるし、図２５（ｂ）に示すように、路面０１５よりも下に配置することも可能である。このことにより、リプレース仕様に対して、既設の走行軌道に合わせた構造を選択することができ、より柔軟な対応が可能になる。
保護アーム０４２の端部近傍と前ステアリングアーム０２８ａの前端部とは、連動ロッド０４６によって連結され、この連動ロッド０４６と保護アーム０４２とによって保護輪０４０を前輪０１８の操舵方向と同一の方向を向くように構成されている。
操舵機構は、アクチュエータ０３６、可動ロッド０３８、前ステアリングアーム０２８ａ、後ステアリングアーム０３０ａ、０３０ｂによって構成され、また連動機構は、保護アーム０４２、連動ロッド４６によって構成されている。
また、この前ステアリングアーム０２８ａの前端部には、２連球面ジョイント０５０が設けられ、この２連球面ジョイント０５０によって、アクチュエータ０３６の可動ロッド０３８の端部と、連動ロッド０４６の端部とが上下に重なった状態で前ステアリングアーム０２８ａの前端部に接合している。このような２連球面ジョイント０５０を使用することで、スペースの有効利用が図れる。
前輪台車０１６への操舵機構、保護アーム０４２、及びアクチュエータ０３６の装着状態を図２６及び図２７を参照して説明する。
図示しない駆動モータからの駆動力が入力される差動機構部０５６、および左右輪への駆動力を伝える車軸部０５８を一体構成したアクスルハウジング０６０が設けられ、そのアクスルハウジング０６０の上方には台車枠０６２が形成されている。
保護アーム０４２は、その回動中心を車軸軸中心に位置されて、差動機構部０５６の下部に支持する支持ブラケット０６４が取り付けられている。この支持ブラケット０６４は、上部が台車枠０６２に取り付けられ、差動機構部０５６に沿って下方へ回り込んで延び、下端部に保護アーム０４２を回動自在に保持するための保護枠０６６を有している。保護枠０６６では、保護アーム０４２の回動支軸を上下から挟み込むように該支軸を両持支持構造としている。また、保護枠０６６には、左右の縦壁０６８、０６８が形成されており、保護アーム０４２の回動範囲を規制する機能も有している。
図２７に示すように、アクチュエータ０３６は、略Ｌ字形断面形状のフレーム０７０の下面部分に、電動モータ０７２、クラッチ０７４、ボールねじ０７６、リミットガイド０７８が組み付けられ、アクチュエータ０３６をユニット化して構成している。これら部品が組み付けられてユニット化されたフレーム０７０は、台車枠０６２にボルトで取り付けられる。ボールねじ０７６の送りナット部０８０には、アクチュエータ０３６の可動ロッド０３８の一端部が接合され、可動ロッド０３８の他端部は、２連球面ジョイント５０の上側球面ジョイント部０５２に接合し、前ステアリングアーム０２８ａと連結している。
また、図２６に示すように、保護アーム０４２の端部と２連球面ジョイント０５０の下側球面ジョイント部０５４との間は、連動ロッド０４６によって連結され、前ステアリングアーム０２８ａと連結している。後ステアリングアーム０３０ａの後端部には、タイロッド０３２が接合され、右輪の後ステアリングアーム０３０ｂと連結されている。
以上のような装着構造によると、保護輪０４０が装着された保護アーム０４２を、剛性の高いアクスルハウジング０６０の差動機構部０５６の下部に支持するために、台車枠０６２に取り付けた支持ブラケット０６４を用いたので、保護アーム０４２の取り付けのための台車改造を不要として、従来からある前輪用の台車枠０６２を利用できる。このため、台車枠０６２の部品の共用化、製造コストの低減を図ることができる。また、アクチュエータ０３６をユニット化し、ユニット化したものを台車枠０６２に取り付ける構造であるため、組み立て作業、部品交換作業、メンテナンス作業の効率化を達成でき、さらにユニット化によって構造が簡素化されることから装置の軽量化を図ることができる。
また、通常は図示しない制御手段からの操舵指令によって、アクチュエータ０３６が作動して、アクチュエータ０３６によって、左前輪０１８ｂに操舵力が作用し、前ステアリングアーム０２８ａから後ステアリングアーム０３０ａ、そこからタイロッド０３２を介して右前輪０１８ａに操舵力が伝わる。また、アクチュエータ０３６からの操舵力は、２連球面ジョイント５０から連動ロッド０４６を介して保護アーム０４２にも伝わり、アクチュエータ０３６の動きに連動して保護輪０４０も動き、前輪０１８と同一方向に向く。このため、保護輪０４０は、保護軌道０１４内を保護軌道０１４の側壁と接触することなく車両０１２の移動とともに移動する。
前述の操舵機構に異常が発生した時は、保護輪０４０が保護軌道０１４の左右側壁に接触することにより、車両０１２が軌道上から外れて走行するのを防止することができる。
特許文献１に開示された操舵システムでは、車両が目標とする走行軌跡を辿っているかを判断し、車両の前輪及び後輪をアクチュエータによって自動操舵し、車両を案内する。しかし、車両が目標とする走行軌跡（正確には車両の前後台車夫々の車軸中心を結ぶ線）を辿っているかどうかを正確に把握するためには、車両進行方向に対して軌道幅方向の偏倚量を計測する必要がある。
車両の軌道幅方向の偏倚量を計測するために、計測のための基準位置となる地上構造物を必要とする。また、計測装置として、計測精度が良く、摩耗の問題を生じない非接触式の計測器が好適であるが、非接触式計測器は雨水や日光などの耐環境性に懸念があり、検出エラー発生時にシステム全体のトラブルに発展する可能性がある。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、前述のような自動操舵機構とフェイルセイフ機構を備えた軌道系交通システムにおいて、車両の軌道幅方向の偏倚量を精度良く検知でき、かつ信頼性の高い検出機構を実現することを目的とする。
また、非接触変位計の他に接触式変位計を併置させ、非接触変位計が異常の場合にのみ接触式変位計を保護起動に接触させるようにすることで、信頼性の高い検出機構を実現出来る発明を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、第１の本発明の軌道系交通システムは、車両が予め定められた軌道上を走行し、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に区画された保護軌道及び車両の下部に設けられ保護軌道内を非接触で移動する保護輪とからなるフェイルセイフ機構と、を備えた軌道系交通システムにおいて、車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられ、前記保護軌道内に設置されるとともに検知波が夫々該保護軌道の左右の側壁に向けて照射されるように配置された一対の非接触式変位計を設け、該一対の非接触式変位計の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測するようにしたものである。
より具体的には、前記目的を達成するため、第１の本発明の軌道系交通システムは、車両が予め定められた軌道上を走行し、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に区画された保護軌道及び車両の下部に設けられ該保護軌道内を非接触で移動する保護輪とからなるフェイルセイフ機構と、を備えた軌道系交通システムにおいて、車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられ、前記保護軌道内に設置されるとともに検知波が夫々該保護軌道の左右の側壁に向けて照射されるように配置された一対の非接触式変位計を設け、該一対の非接触式変位計によってこれら非接触式変位計の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測するようにしたことを特徴とし、より好ましくは、車両が予め定められた軌道上を走行し、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に、車両走行方向と平行に延在する左右一対の側壁により区画された保護軌道と、車両の下部に設けられ該一対の側壁に挟まれる保護軌道内を非接触で移動する保護輪とからなるフェイルセイフ機構と、を備えた軌道系交通システムにおいて、車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられた一対の非接触式変位計を具えると共に、該一の変位計の検知波（出射波）が一の側壁側に向け、他の変位計の検知波が他の側壁側に向け夫々照射されるように、前記一対の非接触式変位計を前記一対の側壁により挟まれる保護軌道内空間に配置し、該一対の非接触式変位計の側壁よりの反射波を受けて、前記非接触式変位計夫々の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測して、保護軌道に対する車両の左右偏倚量を検出するようにしたことを特徴とする。
第１の本発明においては、フェイルセイフ機構を構成する保護軌道を計測の基準構造物とし、車体の下部から非接触式変位計を垂下して保護軌道内に一対の非接触式変位計を配置するようにしている。そして一対の該非接触式変位計から夫々保護軌道の左右側壁に向けて検知波を照射して該左右側壁までの距離を計測するようにしている。このように、各非接触式変位計と左右側壁との距離を計測しているので、車両の軌道に対する偏倚量を検知することができる。
第１の本発明において、非接触式変位計から検知波を測定対象物に照射する場合に、非接触式変位計と測定対象物との距離がある一定距離以上離なれていないと、正確な距離の計測ができない場合がある。その場合には、非接触式変位計を保護軌道の左右側壁に対して斜め方向に検知波を照射するように配置すれば、測定に必要な距離を保持することができる。
より具体的には、例えば前記一対の非接触式変位計非接触式変位計夫々の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの光路距離を稼ぐために、前記変位計を左右一対の側壁の延在方向と直交する方向に対し、検知波出射方向が斜めになるように、若しくは変位計設置位置中心を検知波出射方向と反対側の側壁側に向け偏位させて配置すれば、測定に必要な距離を保持することができる。
第１の発明においては、保護軌道を計測の基準構造物とし、車両の下部に計測装置を設けたので、車体に大掛かりな構造変更を要することなく、低コストとなる。また、非接触式変位計を用いることにより、耐摩耗性に優れ、高い検出精度と高い応答性を得ることができる。
なお、非接触式変位計を覆うカバーを設け、外乱光線の保護軌道壁に対する反射光が前記非接触式変位計のレーザ光と重ならないようにするとよい。また、カバーを設けることによって、非接触式変位計の雨水や日光などに対する耐環境性を向上させることができる。
より具体的には、前記一対の非接触式変位計の検知波入出射路と対応する部位を除いて、変位計を覆うカバーを設け、好ましくは黒体若しくは暗色体が被覆された光吸収体で形成し、外乱光線の保護軌道壁に対する反射光が前記非接触式変位計のレーザ光と重ならないようにする。特に車両下部空間は、鉄路や鉄車輪同士若しくはブレーキやモータ等の火花が多く外乱光線が多い。また、黒体若しくは暗色体が被覆された光吸収体で形成したカバーを設けることによって、非接触式変位計の雨水や日光などに対する耐環境性をより向上させることができる。また、第２の本発明の軌道系交通システムは、車両が予め定められた軌道上を走行し、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に区画された保護軌道及び車両の下部に設けられ該保護軌道内を非接触で移動する保護輪とからなるフェイルセイフ機構と、を備えた軌道系交通システムにおいて、車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられ、前記保護軌道内に設置されるとともに検知波が夫々該保護軌道の車両走行方向に向けて照射されるように配置された一対の非接触式変位計と、該一対の非接触式変位計から照射された検知波を保護軌道の左右側壁に向けて反射する反射鏡とを備え、該一対の非接触式変位計によってこれら非接触式変位計の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測するようにしたものである。
より具体的には、第２の本発明の軌道系交通システムは、車両が予め定められた軌道上を走行し、車両の前輪および後輪をアクチュエータによって自動操舵する操舵機構と、該軌道の路面に区画された保護軌道及び車両の下部に設けられ該保護軌道内を非接触で移動する保護輪とからなるフェイルセイフ機構と、を備えた軌道系交通システムにおいて、車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられ、前記保護軌道内に設置されるとともに検知波が夫々該保護軌道の車両走行方向に向けて照射されるように配置された一対の非接触式変位計と、該一対の非接触式変位計から照射された検知波を保護軌道の左右側壁に向けて反射する反射鏡とを備え、該一対の非接触式変位計によってこれら非接触式変位計の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測するようにしたことを特徴とし、より好ましくは前記一対の非接触式変位計夫々側壁側に出射する光路上に反射面を介在させて、前記一対の非接触式変位計非接触式変位計夫々の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの光路距離を稼いでこれら非接触式変位計の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測するようにしたものである。
第２の本発明では、非接触式変位計から照射された検知波を保護軌道の左右側壁に向けて反射する反射鏡を設けたことにより、非接触式変位計の配置方向に自由度をもたせることができる。これによって、保護軌道内の狭い空間への設置がさらに容易になる。
本発明において、非接触式変位計とは、例えば、レーザ光照射方式又は超音波照射方式の変位計である。
また、前記第１発明又は第２発明において、好ましくは、前記非接触式変位計の近傍の車両下部に前記保護軌道の左右幅方向に向かって移動可能に取り付けられた一対の接触体と、該接触体が常に保護軌道の左右側壁の押圧するように弾性力を付勢する手段と、保護軌道の左右側壁に接触している接触体の位置を検知する手段と、
該一対の接触体を保護軌道の左右側壁から離間した待機位置に保持する手段と、からなる接触式変位計を備えるようにするとよい。
より具体的には、前記非接触式変位計の近傍の車両下部に前記保護軌道の左右幅方向に向かって移動可能に取り付けられた一対の接触体と、該接触体を弾性力付勢手段を介して保護軌道の左右側壁の押圧位置まで移動させる移動手段と、保護軌道の左右側壁に夫々接触している接触体の位置を検知する手段と、
該一対の接触体を保護軌道の左右側壁から離間した待機位置に保持する待機手段と、からなる接触式変位計と、
好ましくは前記非接触式変位計の異常の有無を判断する判断手段とを備え、
前記非接触式変位計が正常動作時は待機手段にて前記接触体を保護軌道の左右側壁から離間した待機位置に保持しておき、異常判断時に前記移動手段により待機位置より前記保護軌道の対応する左右側壁の押圧位置まで前記一対の接触体を移動させて、弾性力付勢手段を介して保護軌道の左右側壁の押圧位置に位置させて、該接触体を介して保護軌道に対する車両の左右偏倚量を検出するようにした。
前記構成を有する接触式変位計を備え、非接触式変位計が正常作動する間は、接触式変位計の接触体を保護軌道の左右側壁から離間した待機位置に保持ようにする。非接触式変位計が計測不良となった場合に、代わりに、接触式変位計を補助として用いることができる。このように、環境性に懸念があった非接触式変位計が計測不良となったときに、接触式変位計を用いることで、非接触式変位計のデメリットを補い、信頼性を向上させることができる。
接触式変位計は、非接触式変位計の近傍に設置し、非接触式変位計と接触式変位計との計測位置をなるべく近い位置とすることで、高精度の計測が可能となる。
また接触体を弾性力付勢手段により、保護軌道の左右側壁に押圧するので、接触体を確実に該側壁に接触させておくことができる。より具体的にはこの場合に前記移動手段は前記一対の接触体を対称に移動可能に構成し、保護軌道の左右側壁の押圧位置における弾性力付勢手段の付勢力が平衡させるのがよい。
接触式変位計として、例えば、前記一対の接触体がローラであり、一端が非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に回動可能に取り付けられたアームを備え、該アームの他端に前記ローラを取り付けるようにするとよい。
かかる構成では、ローラの支持機構に高い剛性を付与することができる。
接触式変位計の別な構成として、一対の接触体がローラであり、非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に向かってピストンロッドが伸縮可能な電動シリンダと、該電動シリンダのピストンロッドに取り付けられた平行四辺形を構成するリンク機構と、を備え、該リンク機構に前記ローラを取り付けたように構成してもよい。かかる構成では、ローラの支持機構に高い剛性を付与することができる。
また、接触式変位計の他の構成として、一対の接触体がローラであり、非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に並設された複数のスライドロッドと、該スライドロッドを摺動可能に支持するスライドガイドと、を備え、該スライドロッドの先端に前記ローラを取り付けた構成としてもよい。
より具体的には、接触式変位計の他の構成として、一対の接触体がローラであり、非接触式変位計の近傍の車両下部に左右の側壁からなる保護軌道の延在方向に対し直交する方向（保護軌道の側壁に対し離接する方向）に並設された複数のスライドロッドと、該スライドロッドを（保護軌道の側壁に対し離接する方向）に摺動可能に支持するスライドガイドと、を備え、該スライドロッドの先端に前記ローラを取り付けた構成としてもよい。
かかる構成とすれば、非接触式変位計の構成を簡素化することができる。
さらに、接触式変位計の別な構成として、一対の接触体がローラであり、非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の左右幅方向に向かって伸縮可能なリンク機構を備え、該リンク機構の先端に前記ローラを取り付けた構成としてもよい。
より具体的には、一対の接触体がローラであり、非接触式変位計の近傍の車両下部に保護軌道の側壁に対し離接する方向に向かって伸縮可能なリンク機構を備え、該リンク機構の先端に前記ローラを取り付けた構成としてもよい。
第１の本発明によれば、車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられ、保護軌道内に設置されるとともに検知波が夫々該保護軌道の左右の側壁に向けて照射されるように配置された一対の非接触式変位計を設け、該一対の非接触式変位計によってこれら非接触式変位計の設置位置から該左右の保護軌道の側壁までの距離を計測するようにしたことにより、車体の大掛かりな構造を要することなく、低コストで車両の軌道幅方向の偏倚量を検知することができる。また、非接触式変位計を用いることで、耐摩耗性に優れ、高い検出精度と高い応答性を得ることができる。
また、第２の本発明によれば、車体下部から下方に垂下された支持ブラケットに取り付けられ、保護軌道内に設置されるとともに検知波が夫々該保護軌道の車両走行方向に向けて照射されるように配置された一対の非接触式変位計と、該一対の非接触式変位計から照射された検知波を保護軌道の左右側壁に向けて反射する反射鏡とを備え、該一対の非接触式変位計によってこれら非接触式変位計の設置位置から該保護軌道の左右側壁までの距離を計測するようにしたことにより、前記発明の前記作用効果に加えて、非接触式変位計の配置の自由度をさらに増すことができ、そのため、装置構成をさらに簡素化できるとともに、非接触式変位計と測定対象物との距離を十分取ることができるので、さらに高い検出精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
第１図は、本発明の第１実施形態の平面断面図（図２中のＢ−Ｂ線に沿う断面図）である。
第２図は、前記第１実施形態の立面断面図（図１中Ａ−Ａ線断面図）である。
第３図は、前記第１実施形態の側面断面図（図１中のＣ−Ｃ線断面図）である。
第４図は、図１の一部拡大図（図５中のＥ−Ｅ線断面図）である。
第５図は、図２の一部拡大図（図４中のＤ−Ｄ断面図）である。
第６図は、本発明の第２実施形態の平面断面図（図７のＧ−Ｇ断面図）である。
第７図は、前記第２実施形態の立面断面図（図６中のＦ−Ｆ断面図）である。
第８図は、本発明の第３実施形態の平面断面図（図９中のＩ−Ｉ断面図）である。
第９図は、前記第３実施形態の立面断面図（図８中のＨ−Ｈ断面図）である。
第１０図は、本発明の第４実施形態の平面断面図（図１１中のＫ−Ｋ断面図）である。
第１１図は、前記第４実施形態の立面断面図（図１０中のＪ−Ｊ断面図）である。
第１２図は、前記第４実施形態の平面図である。
第１３図は、前記第４実施形態の立面図である。
第１４図は、本発明の第５実施形態の平面断面図（図１５中のＭ−Ｍ断面図）である。
第１５図は、前記第５実施形態の立面断面図（図１４中のＬ−Ｌ断面図）である。
第１６図は、前記第５実施形態の立面図である。
第１７図は、本発明の第６実施形態の平面断面図（図１８中のＯ−Ｏ断面図）である。
第１８図は、前記第６実施形態の立面断面図（図１７中のＮ−Ｎ断面図）である。
第１９図は、前記第６実施形態の立面断面図である。
第２０図は、本発明の第７実施形態の平面断面図（図２１中のＯ−Ｏ断面図）である。
第２１図は、前記第７実施形態の立面断面図（図２０中のＰ−Ｐ断面図）である。
第２２図は、前記第７実施形態の立面断面図である。
第２３図は、前記第７実施形態の平面断面図（図２２中のＲ−Ｒ断面図）である。
第２４図は、従来の軌道系交通システムの平面説明図である。
第２５図は、（ａ）は、図２３中のＳ−Ｓ断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す説明図である。
第２６図は、従来の軌道系交通システムの保護輪の取り付け状態を示す構造図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
第２７図は、従来の軌道系交通システムのアクチュエータの取り付け状態を示す構造図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明をそれのみに限定する趣旨ではない。
（実施形態１）
本発明の軌道系交通システムに係る第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本実施形態のフェイルセイフ機構１０を示す平面断面図（図２中のＢ−Ｂ断面図）であり、図２は断面立面図（図１中のＡ−Ａ断面図）、図３は側面断面図（図１中のＣ−Ｃ断面図）である。
本実施形態の自動操舵機構及びフェイルセイフ機構１０は前述の特許文献１で開示した構成と同一であるので、これらの説明を省略する。本実施形態は、特許文献１で開示した自動操舵機構及びフェイルセイフ機構と組み合わせて、保護軌道１４に対する保護アーム４２の回動中心の偏倚量（保護軌道幅方向の保護アーム４２の回動中心の偏倚量）を検知する変位計を設けたものである。
図１〜図３において、一端が図示しない台車枠に固着された支持ブラケット６４の他端が車軸４４の下方に延設され、保護アーム４２が支持ブラケット６４に支持され、保護アーム４２の回動中心が車軸中心位置に位置されている。支持ブラケット６４は保護アーム４２を回動自在に保持するための保護枠６６を有している。保護枠６６では、保護アーム４２の回動支軸６６ａを上下から挟み込むように両持支持構造としている。
また、保護枠６６には、左右の縦壁６８，６８が形成され、これらが保護アーム４２の回動範囲を規制する機能を有している。保護枠６６の下部には支持ブラケット１１が固設されている。支持ブラケット１１は保護枠６６の車軸４４の中心位置から下方に垂下され、保護軌道１４内に挿入される下端部には、センサカバー１２が取り付けられている。センサカバー１２の内部には一対のレーザ式変位計１３，１３が収納されている。
またセンサカバー１２は、検知波入出射路と対応する部位を除いて、変位計を覆うセンサカバー１２表面に黒体若しくは暗色体塗装をし、光吸収体として形成している。
尚、６９は保護枠６６内に収納されたコントローラで該一対のレーザ式変位計１３，１３にて保護軌道１４の側壁１４ａ，１４ａよりの反射波を受けて、前記非接触式変位計夫々の設置位置から該保護軌道１４の左右側壁１４ａ，１４ａまでの距離を計測したその計測信号をコントローラ６９内に取り込み、保護軌道１４に対する車両の左右偏倚量を検出する。
図４は図１の一部拡大図であり、図５は図２の一部拡大図である。図４及び図５において、レーザ式変位計１３，１３は、保護軌道１４の幅方向に対して車軸中心に位置されている。そして、レーザ光ａの照射方向が水平方向でかつ保護軌道１４の夫々別の側壁１４ａに直角となるように配置されている。各レーザ式変位計は、夫々別の側壁１４ａにレーザ光ａを照射するように配置されている。なお、図３において、各レーザ式変位計１３，１３には、レーザ式変位計１３，１３を電源に接続するためのケーブル１５が接続されている。
かかる構成の第１実施形態において、各レーザ式変位計１３，１３からレーザ光ａが保護軌道１４の側壁１４ａに向かって照射され、側壁１４ａから反射して返ってきたレーザ光ａをレーザ式変位計１３，１３に取り込むことによって、レーザ式変位計１３，１３と側壁１４ａ間の距離を計測し、それによって、保護アーム４２回動中心の保護軌道１４に対する左右偏倚量を検出する。
第１実施形態によれば、車軸４４の中心位置下方に非接触式のレーザ式変位計１３，１３を配置したことにより、高精度で保護軌道１４に対する左右偏倚量を検知することができる。また、レーザ式変位計１３，１３は高応答性を有し、非接触式であるため、摩耗を生じることがない。
このように、自動操舵機構と、保護輪０４０を装備した保護アーム０４２と保護軌道１４とからなるフェイルセイフ機構１０を備えた軌道系交通システムに、車両の軌道幅方向偏倚量を検知する変位計１３，１３を設けたことにより、精度の良い自動操舵を実施することができる。
レーザ式変位計は、検知対象物との間で一定以上の距離を有さないと、正確な検知ができない。本実施形態では、保護軌道１４の内部で一対のレーザ式変位計１３，１３を車軸４４の中心位置に配置し、かつ各レーザ式変位計１３，１３を水平に、また夫々別な側壁１４ａに対して直角に配置することにより、狭い保護軌道１４の内部でレーザ式変位計１３，１３と側壁１４ａとの距離を十分に保持することができる。
また、レーザ式変位計１３，１３を覆うセンサカバー１２を設けたことによって、外乱光線の保護軌道壁に対する反射光がレーザ式変位計１３，１３のレーザ光と重ならないようにすることができる。そのため、レーザ式変位計１３，１３の検出精度を向上させることができる。また、センサカバー１２を設けることによって、レーザ式変位計１３，１３の雨水や日光などに対する耐環境性を向上させることができる。
なお、本実施形態において、レーザ式変位計１３，１３の代わりに、超音波式の非接触式変位計を用いても同等の検知効果を得ることができる。
（実施形態２）
次に本発明の第２実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。図６は平面断面図（図７中のＧ−Ｇ断面図）であり、図７は立面断面図（図６中のＦ−Ｆ断面図）である。本実施形態は、前記第１実施形態と比べて、一対のレーザ式変位計１３，１３を車軸中心位置に配置するとともに、レーザ光ａが水平にかつ保護軌道１４の側壁１４ａに向かって斜めに傾斜角をもって照射されるように配置したものである。またレーザ式変位計１３，１３を覆うセンサカバー１２を設けている。
かかる本実施形態によって、各レーザ式変位計１３，１３から左右の側壁１４ａまでのレーザ光ａの照射距離を十分確保できるようになる。これによって、レーザ光ａの照射距離に余裕をもたせることができるので、保護軌道１４に対する偏倚量の検知精度を向上させることができる。また、レーザ式変位計１３，１３を覆うセンサカバー１２を設けことにより、外乱光線又はその反射光の侵入、又は日光や雨水の侵入による検知不良を防止することができる。
（実施形態３）
次に、本発明の第３実施形態を図示しない８及び図９に基づいて説明する。図８は平面断面図（図９中のＩ−Ｉ断面図）であり、図９は立面断面図（図８中のＨ−Ｈ断面図）である。本実施形態においては、支持ブラケット１１により保護アーム回動中心に設けられた一対のレーザ式変位計１３，１３は、保護輪４２の走行方向ｂに向けて配置されている。そして、該変位計の間には反射鏡台１６が設置されている。支持ブラケット１１の中央には、反射鏡台１６を挟んで上下に固定板２１が水平方向に架設され、固定台２１間に反射鏡台１６が挟装されている。
反射鏡台１６には反射鏡１７が固定され、反射鏡台１６の上下面には、反射鏡台１６を固定板２１に固定するためのボルト１８が取り付けられている。ボルト１８は固定板２１に穿設された長孔１９に遊嵌されており、ボルト１８を長孔１９内でスライドさせることにより、反射鏡台１６の取り付け角度を調整することができる。また、レーザ式変位計１３，１３及び反射鏡台１６を覆うセンサカバー１２が設けられている。
かかる構成の本実施形態において、一対のレーザ式変位計１３，１３からレーザ光ａが反射鏡１７に向けて照射される。反射鏡１７はレーザ式変位計１３，１３から照射されたレーザ光ａが保護軌道１４の側壁１４ａに向けて反射されるように固定角度が調整されている。そのため、反射鏡１７で反射されたレーザ光ａが側壁１４ａに対して直角に当るように進行させることができる。
このようにして、本実施形態では保護アーム回動中心の偏倚量を検知することができる。本実施形態によれば、レーザ式変位計１３，１３を保護輪４２の走行方向ｂに向けて配置することができるので、保護軌道１４内の狭い空間に容易にレーザ式変位計１３，１３を配設することができる。これによって、レーザ式変位計１３，１３と側壁１４ａとの距離を十分に確保できるので、精度良く偏倚量を検知することができる。さらに、反射鏡台１６の固定角度を変えることで、側壁１４ａに当るレーザ光ａの照射角度を所望の角度に設定することができる。
（実施形態４）
次に、本発明の第４実施形態を図１０〜図１３に基づいて説明する。図１０は平面断面図（図１１中のＫ−Ｋ断面図）であり、図１１は立面断面図（図１０中のＪ−Ｊ断面図）であり、本実施形態のフェイルセイフ機構１０を示す。図１０及び図１１において、保護アーム４２の回動中心に位置し保護枠６６の下方に、前記第１〜３実施形態のいずれかの構成を有するレーザ式変位計１３，１３が装着されている。また、保護アーム４２には、レーザ式変位計１３，１３を挟んで、一対の接触式変位計３０が装着されている。以下、この接触式変位計３０の構成を説明する。
保護軌道１４の内部でローラ３２を支持する支持柱３１が、接合部３１ａを介して保護アーム４２の下面に上下方向に取り付けられている。図１２は平面図であり、図１２において、保護アーム４２の内部に挿入される支持柱３１の上部には、支点軸３４を中心に一対のローラレバー３３が回動可能に取り付けられている。一方のローラレバー３３ａの一端はコイルバネ３５が接続されており、コイルバネ３５の他端は、固定部３５ａで保護アーム４２の下面に固定されている。
他方のローラレバー３３ｂは、ローラレバー３３ｂに取り付けられたピン３３ｃを介して電動シリンダ３６のピストンロッド３７に接続されている。電動シリンダ３６は固定部３６ａによって保護アーム４２の下面に固定されている。ピストンロッド３７には長孔３７ａが穿設されており、ピン３３ｃは長孔３７ａの内部で摺動可能に挿入されている。
図１３は立面断面図であり、図１３において、支持柱３１はシリンダ３８の内部に回動軸３９が設けられ、回動軸３９は軸受４０により回動可能に支持されている。回動軸３９の下端部ではローラ３２を回転可能に支持するアーム４１が結合されている。回動軸３９の上端は連結桿４２を介してローラレバー３３ｂに連結されている。一方、回動軸３９の上端は、カップリング４３を介してロータリエンコーダ又は角度センサ４５の検知軸４５ａに連結されている。これによって、回動軸３９の回動角はロータリエンコーダ等４５に検知され、この検知量からローラ３２の位置を検知し、さらには保護軌道１４に対する保護アーム４２の回動中心の偏倚量を検知することができる。
尚、６９は保護枠６６内に収納されたコントローラで該一対のレーザ式変位計１３，１３にて保護軌道１４の側壁１４ａ，１４ａよりの反射波を受けて、前記非接触式変位計夫々の設置位置から該保護軌道１４の左右側壁１４ａ，１４ａまでの距離を計測したその計測信号をコントローラ６９内に取り込み、保護軌道１４に対する車両の左右偏倚量を検出する。更に加えて、前記一対のレーザ式変位計１３，１３が異常信号を創出した場合（例えば前記レーザ式変位計１３，１３より取り出される保護軌道１４に対する車両の左偏倚量と右偏倚量を足した値は保護軌道間隔（幅長）と対応（レーザ式変位計１３，１３間の差分若しくは三角関数で演算することにより幅長が得られる）するが、これと対応しない数値が出た場合等は異常と判断できる。）
かかる構成の本実施形態において、車両の走行中、レーザ式変位計１３，１３によって保護軌道１４に対する保護アーム４２の回動中心の偏倚量を検知することができる。この間、非接触式変位計３０では、電動シリンダ３６を作動させて、ピストンロッド３７を後退させる。そして、ローラレバー３３ｂをｃで示す位置に回動させることにより、ローラ３２をｄの待機位置に後退させておく。
レーザ式変位計１３，１３に異常が起き、検知不能になった場合には、ローラ電動シリンダ３６を作動させてピストンロッド３７を前進させる。
より具体的には、レーザ式変位計１３，１３に異常が起き、検知不能になったことをコントローラ６９で判断した場合には、接触式変位計に切り替えるために、ローラ電動シリンダ３６を作動させてピストンロッド３７を前進させる。
これによって、ローラ３２はコイルバネ３５のバネ力により保護軌道１４の側壁１４ａに押圧した状態となる。この場合、ローラ３２の角度はロータリエンコーダ４５によって検知されるので、保護軌道１４に対する保護アーム４２の回動中心の偏倚量を検知することができる。
本実施形態によれば、通常は、高い精緻精度と高い応答性をもつ非接触式のレーザ式変位計１３，１３により保護軌道１４に対する保護アーム４２の回動中心の偏倚量を検知することができる。また、非接触式であるため、摩耗の問題を生じない。
レーザ式変位計１３，１３に異常が発生した場合には、接触式変位計３０を用いて、保護アーム回動中心の偏倚量を検知できるので、偏倚量検知手段の信頼性を向上させることができる。
より具体的には、レーザ式変位計１３，１３に異常が発生したことをコントローラ６９で判断した場合には接触式変位計３０に切り替え、接触式変位計３０を用いて、保護アーム回動中心の偏倚量を検知できるので、偏倚量検知手段の信頼性を向上させることができる。
さらに、本実施形態では、ローラ３２の支持機構を、アーム４１と、シリンダ３８及び回動軸３９から構成しているので、剛性の高いローラ支持機構を形成することができる。
このように、本実施形態によれば、非接触式変位計であるレーザ式変位計１３，１３の不具合発生時においても、車両の自動操舵が可能であり、正常運転を継続することができる。なお、本実施形態においては、非接触式変位計としてレーザ式変位計１３，１３を用いたが、レーザ式変位計１３，１３の代わりに、超音波式変位計を用いてもよい。
（実施形態５）
次に、本発明の第５実施形態を図１４〜図１６に基づいて説明する。図１４は平面断面図（図１５中のＭ−Ｍ断面図）であり、図１５は立面断面図（図１４中のＬ−Ｌ断面図）であり、図１６は立面図である。図１４〜図１６において、非接触式変位計としてレーザ式変位計１３，１３を用いた構成は、前記第４実施形態と同一であるので、この説明を省略する。本実施形態において、第４実施形態と異なる点は、接触式変位計５０の構成であるので、以下、接触式変位計５０の構成を説明する。
保護軌道１４の内部でローラ３２を支持する支持柱５１が、接合部５１ａを介して保護アーム４２の下面に上下方向に取り付けられている。図１４において、保護アーム４２の内部に挿入される支持柱５１の上部には、保護軌道１４の幅方向に向けてコイルバネ３５と電動シリンダ３６とが並設されている。コイルバネ３５の一端及び電動シリンダ３６のピストンロッドには、フレーム５２が連結されている。
図１６において、電動シリンダ３６は保護アーム４２の内側上面に固定されているとともに、コイルバネ３５の他端は固定部３５ａで保護アーム４２の内側上面に結合されている。また、フレーム５２には変位計５３の検知バー５３ａが接続されている。
保護アーム４２の下面には接合部５１ａを介してリンク受け５４が接合されている。フレーム５２は、リンク受け５４に設けられた支点軸５４ａに回動可能に取り付けられ、一方、吊りリンク５５がリンク受け５４の別の支点軸５４ｂにフレーム５２と平行に回動可能に取り付けられている。
そして、フレーム５２と吊りリンク５５とは、夫々ローラ受け５６に設けられた支点軸５４ａ及び５６ｂに回動可能に接続されている。ローラ受け５６にはローラ３２が回動自在に取り付けられている。
かかる構成の本実施形態において、車両の走行中、レーザ式変位計１３，１３によって保護軌道１４に対する保護アーム回動中心の偏倚量を検知するのは前記第４実施形態と同様である。この間、非接触式変位計５０は、電動シリンダ３６を作動させて、ピストンロッド３７を突出させ、フレーム５２を支点軸５４ａを中心に図１６中の５２’の位置まで回動させる。これによって、ローラ受け５６の支点軸５６ａを５６ａ’の位置に、かつローラ３２を３２’の位置に後退させる。
レーザ式変位計１３，１３に異常が起き、検知不能になった場合には、電動シリンダ３６を作動させてピストンロッド３７を後退させる。
より具体的には、レーザ式変位計１３，１３に異常が起き、検知不能になった場合には、これをコントローラ６９（図３、１３参照）で判断した場合には、接触式変位計に切り替え電動シリンダ３６を作動させてピストンロッド３７を後退させる。
これによって、フレーム５２がコイルバネ３５の圧縮力を受けるので、ローラ３２は保護軌道１４の側壁１４ａに押圧された状態となる。この場合、フレーム５２には変位計５３の検知バー５３ａが接続されているので、変位計５３によりフレーム５２の傾きを検知することができる。これによって、ローラ３２の位置が検知できるので、保護軌道１４に対する保護アーム回動中心の偏倚量を検知することができる。
本実施形態によれば、通常は、高い精緻精度と高い応答性をもつ非接触式のレーザ式変位計１３，１３により保護アーム回動中心の偏倚量を検知することができる。また、非接触式であるため、摩耗の問題を生じない。
レーザ式変位計１３，１３に異常が発生した場合には、接触式変位計５０を用いて、保護アーム回動中心の偏倚量を検知できるので、偏軌量検知手段の信頼性を向上させることができる。
本実施形態においては、特に、ローラ３２の支持機構として四辺形を形成したリンク機構を構成したので、シンプルな構成で高剛性のローラ支持機構を構成することができ、ローラ３２の待機位置への後退と、接触式変位計５０による検知時における側壁１４ａへのローラ３２の密な接触を確実に保つことができる。
（実施形態６）
次に、本発明の第６実施形態を図１７〜図１９に基づいて説明する。図１７は平面断面図（図１８中のＯ−Ｏ断面図）であり、図１８は立面断面図（図１７中のＮーＮ断面図）であり、図１９は立面図である。図１７〜図１９において、非接触式変位計としてレーザ式変位計１３，１３を用いた構成は、前記第４実施形態と同一であるので、この説明を省略する。本実施形態において、第４実施形態と異なる点は、接触式変位計７０の構成であるので、以下、接触式変位計７０の構成を説明する。
図１８において、保護軌道１４の内部でローラ３２を支持する支持柱７１が、接合板７１ａを介して保護アーム４２の下面に上下方向に取り付けられている。図１９において、保護アーム４２の下面には、接合板７１ａを兼ねるスライドガイド７３が固定され、スライドガイド７３には、複数の並列に並ぶスライドロッド７４が摺動自在に貫挿されている。スライドロッド７４の前端にはフレーム７２が接続され、スライドガイド７３とフレーム７２間のスライドロッド７４の外周にはコイルバネ７５が巻回されている。
フレーム７２の下端にはローラ３２が回動自在に装着されており、ローラ３２はコイルバネ７５のバネ力により保護軌道１４の側壁１４ａに押圧される。保護アーム４２の内部には固定シリンダ７６が設けられ、固定シリンダ７６のピストンロッド７６ａが保護アーム４２の下面から下方に突出可能になっている。該ピストンロッド７６ａがフレーム７２の背面側に固設された係合部７７に向かって突出することによって、係合部７７をその位置に係止させ、フレーム７２を図１９中の７２’の位置に固定することができる。これによって、ローラ３２を３２’の待機位置に保持することができる。
また、フレーム７２には変位計７８の検知バー７８ａが接続されている。
かかる構成の本実施形態において、車両の走行中、レーザ式変位計１３，１３によって保護軌道に対する保護アーム回動中心の偏倚量を検知するのは前記第４実施形態と同様である。この間、非接触式変位計７０は、固定シリンダ７６を作動させて、ピストンロッド７６ａを保護アーム４２の下面から下方に突出させ、フレーム７２を７２’の位置に保持させる。これによって、ローラ３２を３２’の待機位置に後退させておく。
レーザ式変位計１３，１３に異常が起き、検知不能になった場合には、固定シリンダ７６を作動させてピストンロッド７６ａを後退させる。
より具体的には、レーザ式変位計１３，１３に異常が起き、検知不能になった場合には、これをコントローラ６９（図３、１３参照）で判断した場合には、接触式変位計に切り替え固定シリンダ７６を作動させてピストンロッド７６ａを後退させる。
これによって、ローラ３２はコイルバネ７５のバネ力により保護軌道１４の側壁１４ａに押圧された状態となる。この場合、フレーム７２には変位計７８の検知バー７８ａが接続されているので、変位７８によりローラ３２の保護軌道幅方向の位置を検知することにより、保護軌道１４に対する保護アーム回動中心の偏倚量を検知することができる。
本実施形態によれば、通常は、高い精緻精度と高い応答性をもつ非接触式のレーザ式変位計１３，１３により保護アーム回動中心の偏倚量を検知することができる。また、非接触式であるため、摩耗の問題を生じない。
レーザ式変位計１３，１３に異常が発生した場合には、接触式変位計７０を用いて、保護アーム回動中心の偏倚量を検知できるので、偏倚量検知手段の信頼性を向上させることができる。
本実施形態においては、特に、ローラ３２の支持機構をスライドガイド７３と複数の並設されたスライドロッド７４からローラ３２の支持機構として、シンプルな構成で高剛性のローラ支持機構を構成することができる。
（実施形態７）
次に本発明の第７実施形態を図２０〜図２３に基づいて説明する。図２０は平面断面図（図２１中のＱ−Ｑ断面図）、図２１は立面断面図（図２０中のＰ−Ｐ断面図）、図２２は立面図、図２３は平面断面図（図２２中のＲ−Ｒ断面図）である。図２０〜図２３において、非接触式変位計としてレーザ式変位計１３，１３を用いた構成は、前記第４実施形態と同一であるので、この説明を省略する。本実施形態において、第４実施形態と異なる点は、接触式変位計８０の構成であるので、以下、接触式変位計８０の構成を説明する。
図２１において、保護軌道１４の内部でローラ３２を支持する支持柱８１が、接合板８１ａを介して保護アーム４２の下面に上下方向に取り付けられている。図２２及び図２３において、支持柱８１に一対の第１のリンク８２が支点軸８３に回動自在に接続されている。また、一対の第１のリンク８２には、支点軸８５を介して一対の第２のリンク８４が回動自在に接続されている。一対の第２のリンク８４は、支点軸８７を介してフレーム８６に回動可能に接続されている。フレーム８６の下部にはローラ３２が回動自在に装着されている。
第１のリンク８２と支持柱８１間には、一対のローラ張出しコイルバネ８９が架設され、第１のリンク８２及び第２のリンク８４から構成されるリンク機構９０に対してローラ３２を保護軌道１４の側壁１４ａに押し付ける弾性力を付与している。支持柱８１の下端部と支点軸８７間には、変位計８８が架設されている。変位計８８はシリンダ部分が支持柱８１に固定され、ピストンロッド８８ａが支点軸８７に接続され、ピストンロッド８８ａの張出量を検知して、保護輪４２の偏軌量を検知する。
また、保護アーム４２の内部には、ローラ格納用モータ９１が配置されている。ローラ格納用モータ９１の回転軸９１ａは、第１のリンク８２の一方の支点軸８３に接続されている。そして、ローラ格納用モータ９１により支点軸８３を回動させ、第１のリンク８２を矢印ｆ方向に移動させることにより、ローラ３２を保護軌道１４の側壁１４ａから引き離し、３２’の位置に格納する。
かかる構成の本実施形態において、車両の走行中、レーザ式変位計１３，１３によって保護軌道１４内における保護輪４２の偏倚量を検知するのは前記第４実施形態と同様である。この間、非接触式変位計８０は、ローラ格納用モータ９１を作動させて、図２２及び図２３中の３２’の位置に格納しておく。
レーザ式変位計１３，１３に異常が起き、検知不能になった場合には、ローラ格納用モータ９１を作動させて格納を解除し、ローラ張出しコイルバネ８９の弾性力によりローラ３２を保護軌道１４の側壁１４ａに押圧させる。
より具体的には、レーザ式変位計１３，１３に異常が起き、検知不能になった場合には、これをコントローラ６９（図３、１３参照）で判断した場合には、接触式変位計に切り替えローラ格納用モータ９１を作動させて格納を解除し、ローラ張出しコイルバネ８９の弾性力によりローラ３２を保護軌道１４の側壁１４ａに押圧させる。
このとき、変位計８８によりローラ３２の保護軌道幅方向の位置を検知することができる。これによって、保護軌道１４内における保護アーム回動中心の偏軌量を検知することができる。
本実施形態によれば、通常は、高い精緻精度と高い応答性をもつ非接触式のレーザ式変位計１３，１３により保護アーム回動中心の偏軌量を検知することができる。また、非接触式であるため、摩耗の問題を生じない。
レーザ式変位計１３，１３に異常が発生した場合には、接触式変位計８０を用いて、保護アーム回動中心の偏軌量を検知できるので、偏軌量検知手段の信頼性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
本発明によれば、自動操舵機構とフェイルセイフ機構を備えた軌道系交通システムにおいて、車体下部に垂下して保護軌道内に非接触式変位計を配設したことにより、保護軌道内の保護輪の偏軌量を精度良く検知できるとともに、好ましくは、非接触式変位計と接触式変位計とを併用することにより信頼性の高い検知システムを実現することができる。
より具体的には、本発明によれば、自動操舵機構とフェイルセイフ機構を備えた軌道系交通システムにおいて、車体下部に垂下して保護軌道内に非接触式変位計を配設したことにより、保護軌道内の保護輪の偏軌量を精度良く検知できるとともに、好ましくは、非接触式変位計と接触式変位計とを併用することにより信頼性の高い検知システムを実現することができる。
また本発明は、前述のような自動操舵機構とフェイルセイフ機構を備えた軌道系交通システムにおいて、非接触変位計にて車両の軌道幅方向の偏倚量を精度良く検知できるとともに、接触式変位計を併置させ、非接触変位計が異常の場合にのみ接触式変位計を保護起動に接触させるようにしたために、信頼性の高い検出機構を実現出来る。
【図１】
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【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】
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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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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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