(57)【要約】【課題】鉄道車両と自動車とを備えた交通システムにおいて、輸送需要がそれほど大きくない場合でも経済性を向上させることができる交通システムを提供する。【解決手段】鉄道車両は、舗装部１１に埋め込まれた磁性部材１２を有する走行路１０上、及び、鉄道線路上を走行可能であり、鉄道用車輪３８と、タイヤ付き車輪３９と、磁石部３３と、制御部ＣＵ１及びＣＵ２と、を有する。制御部ＣＵ１は、走行路１０上で鉄道用車輪３８が走行路１０に接触せず、且つ、鉄道線路上でタイヤ付き車輪３９が地上側設備に接触しないように、タイヤ付き車輪３９の半径を制御する。制御部ＣＵ２は、走行路１０上で緊急時に制動力及び案内力が補われるように、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の走行に用いられる第１走行路上、及び、鉄道線路上を走行可能な鉄道車両において、
車体と
前記車体を支持する複数の車輪部と、
前記車体の下側に設けられた永久磁石又は第１電磁石を含む磁石部と、
を有し、
前記第１走行路は、
前記第１走行路に沿った第１舗装部と、
前記第１舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第１磁性部材と、
を有し、
前記第１磁性部材は、前記第１走行路に沿って連続的に形成され、
前記複数の車輪部の各々は、
車軸と、
前記車軸に設けられた第１車輪と、
前記第１車輪と同軸且つ一体的に回転可能に設けられた第２車輪と、
を有し、
前記第１車輪は、
車輪本体部と、
前記鉄道車両の車幅方向において前記車輪本体部よりも中心側に設けられたフランジ部と、
を含み、
前記第２車輪は、
ホイール部と、
前記ホイール部の外周に装着されたタイヤ部と、
を含み、
前記第２車輪の第１半径が変更可能であり、
前記鉄道車両は、更に、
前記第１半径を制御する第１制御部と、
前記磁石部と前記第１磁性部材との間の第１磁気力を制御する第２制御部と、
を有し、
前記第１制御部は、前記鉄道車両が前記第１走行路上を走行する際に前記第１車輪が前記第１走行路に接触せず、且つ、前記鉄道車両が前記鉄道線路上を走行する際に前記第２車輪が地上側設備に接触しないように、前記第１半径を制御し、
前記第２制御部は、前記第１走行路上を走行している前記鉄道車両が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、前記第１磁気力により前記鉄道車両の制動力及び案内力が補われるように、前記第１磁気力を制御する、鉄道車両。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両において、
前記車輪本体部は、第２半径を有し、
前記フランジ部は、前記第２半径よりも大きい第３半径を有し、
前記タイヤ部を前記第２車輪の径方向に膨張又は収縮させることにより前記第１半径が変更可能であり、
前記第１制御部は、前記鉄道車両が前記第１走行路上を走行する際に前記第１半径が前記第３半径よりも大きくなり、且つ、前記鉄道車両が前記鉄道線路上を走行する際に前記第１半径が前記第２半径よりも小さくなるように、前記タイヤ部を前記径方向に膨張又は収縮させることにより前記第１半径を制御する、鉄道車両。
【請求項３】
請求項２に記載の鉄道車両において、
前記タイヤ部には、気体が充填されており、
前記第１制御部は、前記タイヤ部に充填されている気体の圧力を変更することにより、前記第１半径を制御する、鉄道車両。
【請求項４】
請求項２に記載の鉄道車両において、
前記タイヤ部には、弾性率が変更可能な樹脂が充填されており、
前記第１制御部は、前記タイヤ部に充填されている樹脂の弾性率を変更することにより、前記第１半径を制御する、鉄道車両。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の鉄道車両において、
前記鉄道車両は、前記第１走行路上、前記鉄道線路上、及び、道路上を走行可能であり、
前記タイヤ部の前記第１舗装部に対する第１摩擦係数が変更可能であり、
前記第１制御部は、前記第１摩擦係数が、前記タイヤ部の前記道路に対する第２摩擦係数と比較して、急制動時及びスリップ発生時は同程度以上となり、通常走行時は同程度以下となるように、前記第１摩擦係数を制御する、鉄道車両。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の鉄道車両において、
前記磁石部は、高さ位置が変更可能な前記永久磁石を含み、
前記第２制御部は、前記永久磁石と前記第１磁性部材との間の前記第１磁気力としての磁気吸引力を制御し、
前記第２制御部は、前記鉄道車両が前記第１走行路上を通常走行しているときに、前記永久磁石を上昇させて前記第１走行路から遠ざけることにより前記磁気吸引力を制御し、且つ、前記第１走行路上を走行している前記鉄道車両が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、前記永久磁石を下降させて前記第１走行路に近づけることにより前記磁気吸引力を制御し、
前記第２制御部は、更に、横転防止の必要があるときに前記永久磁石を前記第１走行路に吸着させることにより前記磁気吸引力を最大化する、鉄道車両。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の鉄道車両において、
前記磁石部は、前記第１電磁石を含み、
前記第２制御部は、前記第１電磁石と前記第１磁性部材との間の前記第１磁気力を制御し、
前記第２制御部は、前記第１走行路上を走行している前記鉄道車両が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、前記第１磁気力により前記鉄道車両の前記制動力及び前記案内力が補われるように、前記第１磁気力を制御し、
前記第２制御部は、更に、横転防止の必要があるときに前記第１電磁石を前記第１走行路に吸着させることにより前記第１磁気力を最大化する、鉄道車両。
【請求項８】
請求項７に記載の鉄道車両において、
前記磁石部は、複数の前記第１電磁石を含み、
前記複数の第１電磁石は、前記鉄道車両の走行方向に沿って配列され、
前記第１磁性部材は、導電性を有し、
前記複数の第１電磁石と前記第１磁性部材とにより第１リニア誘導モータが形成され、
前記第２制御部は、前記複数の第１電磁石の各々と前記第１磁性部材との間の前記第１磁気力を制御し、
前記第２制御部は、前記鉄道車両が前記第１走行路上を走行する際に、前記第１磁気力により前記鉄道車両の推進力及び前記案内力、又は、前記鉄道車両の前記制動力及び前記案内力が補われるように、前記第１磁気力を制御する、鉄道車両。
【請求項９】
請求項８に記載の鉄道車両において、
前記複数の第１電磁石は、前記走行方向及び前記車幅方向にマトリクス状に配列され、
前記第２制御部は、前記鉄道車両が前記第１走行路上を走行する際に、前記複数の第１電磁石により形成される磁界が、前記走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、前記複数の第１電磁石の各々に流れる電流を制御することにより、前記走行方向における前記鉄道車両の前記推進力又は前記制動力が補われるとともに、前記車幅方向における前記鉄道車両の前記案内力が増大するように、前記第１磁気力を制御する、鉄道車両。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の鉄道車両において、
前記鉄道車両は、自動車の走行に用いられる第２走行路上を走行可能であり、
前記第２走行路は、
前記第２走行路に沿った第２舗装部と、
前記第２舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第２磁性部材と、
前記第２舗装部に埋め込まれ、且つ、前記第２磁性部材の導電性よりも高い導電性を有する導電性部材と、
を有し、
前記第２磁性部材は、前記第２走行路に沿って連続的に形成され、
前記導電性部材は、前記第２走行路に沿って連続的に形成され、
前記複数の第１電磁石と前記導電性部材とにより第２リニア誘導モータが形成され、
前記第２制御部は、前記複数の第１電磁石の各々と前記第２磁性部材との間の第２磁気力、及び、前記複数の第１電磁石の各々と前記導電性部材との間の第３磁気力を制御し、
前記第２制御部は、前記第２走行路上を走行している前記鉄道車両が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、前記第２磁気力により前記鉄道車両の前記制動力及び前記案内力が補われるように、前記第２磁気力を制御し、且つ、前記鉄道車両が前記第２走行路上を走行する際に、前記第３磁気力により前記鉄道車両の前記推進力及び前記案内力、又は、前記鉄道車両の前記制動力及び前記案内力が補われるように、前記第３磁気力を制御する、鉄道車両。
【請求項１１】
請求項１０に記載の鉄道車両において、
前記複数の第１電磁石は、前記走行方向及び前記車幅方向にマトリクス状に配列され、
前記第２制御部は、前記鉄道車両が前記第２走行路上を走行する際に、前記複数の第１電磁石により形成される磁界が、前記走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、前記複数の第１電磁石の各々に流れる電流を制御することにより、前記走行方向における前記鉄道車両の前記推進力又は前記制動力が補われるとともに、前記車幅方向における前記鉄道車両の前記案内力が増大するように、前記第３磁気力を制御する、鉄道車両。
【請求項１２】
請求項８又は９に記載の鉄道車両において、
前記鉄道車両は、第３走行路上を走行可能であり、
前記第３走行路は、
前記第３走行路に沿った第３舗装部と、
前記第３舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第３磁性部材と、
前記第３舗装部に埋め込まれ、且つ、交流電流を流すことにより交流磁界を形成する第２電磁石と、
を有し、
前記第３磁性部材は、前記第３走行路に沿って連続的に形成され、
前記鉄道車両が前記第３走行路上を走行する際に、交流磁界を形成する前記第２電磁石と、前記複数の第１電磁石との間で電磁誘導により電力が授受される、鉄道車両。
【請求項１３】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の鉄道車両と、
前記第１走行路と、
前記第１走行路に接続された前記鉄道線路と、
を備えた交通システム。
【請求項１４】
請求項１０又は１１に記載の鉄道車両と、
前記第１走行路と、
前記第１走行路に接続された前記鉄道線路と、
前記第１走行路又は前記鉄道線路に接続された前記第２走行路と、
を備えた交通システム。
【請求項１５】
請求項１２に記載の鉄道車両と、
前記第１走行路と、
前記第１走行路に接続された前記鉄道線路と、
前記第１走行路又は前記鉄道線路に接続された前記第３走行路と、
を備えた交通システム。
【請求項１６】
鉄道車両の走行に用いられる第１走行路上、及び、道路上を走行可能な自動車において、
車体と、
前記車体を支持する複数の車輪と、
前記車体の下側に設けられた永久磁石又は第１電磁石を含む磁石部と、
を有し、
前記第１走行路は、
前記第１走行路に沿った第１舗装部と、
前記第１舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第１磁性部材と、
を有し、
前記第１磁性部材は、前記第１走行路に沿って連続的に形成され、
前記複数の車輪の各々は、
ホイール部と、
前記ホイール部の外周に装着されたタイヤ部と、
を含み、
前記タイヤ部の前記第１舗装部に対する第１摩擦係数が変更可能であり、
前記自動車は、更に、
前記第１摩擦係数を制御する第１制御部と、
前記磁石部と前記第１磁性部材との間の第１磁気力を制御する第２制御部と、
を有し、
前記第１制御部は、前記第１摩擦係数が、前記タイヤ部の前記道路に対する第２摩擦係数と比較して、急制動時及びスリップ発生時は同程度以上となり、通常走行時は同程度以下となるように、前記第１摩擦係数を制御し、
前記第２制御部は、前記第１走行路上を走行している前記自動車が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、前記第１磁気力により前記自動車の制動力及び案内力が補われるように、前記第１磁気力を制御する、自動車。
【請求項１７】
請求項１６に記載の自動車において、
前記タイヤ部には、気体が充填されており、
前記第１制御部は、前記タイヤ部に充填されている気体の圧力を変更することにより、前記第１摩擦係数を制御する、自動車。
【請求項１８】
請求項１６に記載の自動車において、
前記タイヤ部には、弾性率が変更可能な樹脂が充填されており、
前記第１制御部は、前記タイヤ部に充填されている樹脂の弾性率を変更することにより、前記第１摩擦係数を制御する、自動車。
【請求項１９】
請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の自動車において、
前記磁石部は、高さ位置が変更可能な前記永久磁石を含み、
前記第２制御部は、前記永久磁石と前記第１磁性部材との間の前記第１磁気力としての磁気吸引力を制御し、
前記第２制御部は、前記自動車が前記第１走行路上を通常走行しているときに、前記永久磁石を上昇させて前記第１走行路から遠ざけることにより前記磁気吸引力を制御し、且つ、前記第１走行路上を走行している前記自動車が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、前記永久磁石を下降させて前記第１走行路に近づけることにより前記磁気吸引力を制御し、
前記第２制御部は、更に、横転防止の必要があるときに前記永久磁石を前記第１走行路に吸着させることにより前記磁気吸引力を最大化する、自動車。
【請求項２０】
請求項１６乃至１９のいずれか一項に記載の自動車において、
前記磁石部は、前記第１電磁石を含み、
前記第２制御部は、前記第１電磁石と前記第１磁性部材との間の前記第１磁気力を制御し、
前記第２制御部は、前記第１走行路上を走行している前記自動車が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、前記第１磁気力により前記自動車の前記制動力及び前記案内力が補われるように、前記第１磁気力を制御し、
前記第２制御部は、更に、横転防止の必要があるときに前記第１電磁石を前記第１走行路に吸着させることにより前記第１磁気力を最大化する、自動車。
【請求項２１】
請求項２０に記載の自動車において、
前記磁石部は、複数の前記第１電磁石を含み、
前記複数の第１電磁石は、前記自動車の走行方向に沿って配列され、
前記第１磁性部材は、導電性を有し、
前記複数の第１電磁石と前記第１磁性部材とにより第１リニア誘導モータが形成され、
前記第２制御部は、前記複数の第１電磁石の各々と前記第１磁性部材との間の前記第１磁気力を制御し、
前記第２制御部は、前記自動車が前記第１走行路上を走行する際に、前記第１磁気力により前記自動車の推進力及び前記案内力、又は、前記自動車の前記制動力及び前記案内力が補われるように、前記第１磁気力を制御する、自動車。
【請求項２２】
請求項２１に記載の自動車において、
前記複数の第１電磁石は、前記走行方向及び前記自動車の車幅方向にマトリクス状に配列され、
前記第２制御部は、前記自動車が前記第１走行路上を走行する際に、前記複数の第１電磁石により形成される磁界が、前記走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、前記複数の第１電磁石の各々に流れる電流を制御することにより、前記走行方向における前記自動車の前記推進力又は前記制動力が補われるとともに、前記車幅方向における前記自動車の前記案内力が増大するように、前記第１磁気力を制御する、自動車。
【請求項２３】
請求項２１又は２２に記載の自動車において、
前記自動車は、鉄道車両の走行に用いられる第２走行路上を走行可能であり、
前記第２走行路は、
前記第２走行路に沿った第２舗装部と、
前記第２舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第２磁性部材と、
前記第２舗装部に埋め込まれ、且つ、前記第２磁性部材の導電性よりも高い導電性を有する導電性部材と、
を有し、
前記第２磁性部材は、前記第２走行路に沿って連続的に形成され、
前記導電性部材は、前記第２走行路に沿って連続的に形成され、
前記複数の第１電磁石と前記導電性部材とにより第２リニア誘導モータが形成され、
前記タイヤ部の前記第２舗装部に対する第３摩擦係数が変更可能であり、
前記第２制御部は、前記複数の第１電磁石の各々と前記第２磁性部材との間の第２磁気力、及び、前記複数の第１電磁石の各々と前記導電性部材との間の第３磁気力を制御し、
前記第１制御部は、前記第３摩擦係数が、前記第２摩擦係数と比較して、急制動時及びスリップ発生時は同程度以上となり、通常走行時は同程度以下となるように、前記第３摩擦係数を制御し、
前記第２制御部は、前記第２走行路上を走行している前記自動車が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、前記第２磁気力により前記自動車の前記制動力及び前記案内力が補われるように、前記第２磁気力を制御し、且つ、前記自動車が前記第２走行路上を走行する際に、前記第３磁気力により前記自動車の前記推進力及び前記案内力、又は、前記自動車の前記制動力及び前記案内力が補われるように、前記第３磁気力を制御する、自動車。
【請求項２４】
請求項２３に記載の自動車において、
前記複数の第１電磁石は、前記走行方向及び前記自動車の車幅方向にマトリクス状に配列され、
前記第２制御部は、前記自動車が前記第２走行路上を走行する際に、前記複数の第１電磁石により形成される磁界が、前記走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、前記複数の第１電磁石の各々に流れる電流を制御することにより、前記走行方向における前記自動車の前記推進力又は前記制動力が補われるとともに、前記車幅方向における前記自動車の前記案内力が増大するように、前記第３磁気力を制御する、自動車。
【請求項２５】
請求項２１又は２２に記載の自動車において、
前記自動車は、第３走行路上を走行可能であり、
前記第３走行路は、
前記第３走行路に沿った第３舗装部と、
前記第３舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第３磁性部材と、
前記第３舗装部に埋め込まれ、且つ、交流電流を流すことにより交流磁界を形成する第２電磁石と、
を有し、
前記第３磁性部材は、前記第３走行路に沿って連続的に形成され、
前記自動車が前記第３走行路上を走行する際に、交流磁界を形成する前記第２電磁石と、前記複数の第１電磁石との間で電磁誘導により電力が授受される、自動車。
【請求項２６】
請求項１６乃至２２のいずれか一項に記載の自動車と、
前記第１走行路と、
前記第１走行路に接続された前記道路と、
を備えた交通システム。
【請求項２７】
請求項２３又は２４に記載の自動車と、
前記第１走行路と、
前記第１走行路に接続された前記道路と、
前記第１走行路又は前記道路に接続された前記第２走行路と、
を備えた交通システム。
【請求項２８】
請求項２５に記載の自動車と、
前記第１走行路と、
前記第１走行路に接続された前記道路と、
前記第１走行路又は前記道路に接続された前記第３走行路と、
を備えた交通システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両、自動車及び交通システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムは、道路と自動車とを備えた交通システムに比べ、例えば高速且つ高密度な輸送が可能であることに特長を有する。また、道路と自動車とを備えた交通システムは、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムに比べ、例えば高い利便性を有するドアツードア輸送が可能であること、及び、高い柔軟性を有するオンデマンド輸送が可能であること、に特長を有する。
【０００３】
一方、鉄道車両と自動車とが共用して走行可能な共用走行路を備えた交通システムが提案されている。特開２００６−８８８０２号公報（特許文献１）には、複合交通システムにおいて、鉄道車両のみが走行する鉄道車両専用走行路と、ゴムタイヤシステムの車両が走行する一般道路と、鉄道車両とゴムタイヤシステムの車両とが共用して走行可能な共用走行路と、を具備する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８８８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
輸送需要がそれほど大きくない中小都市間に、鉄道線路と高速道路等の道路とが並走して設けられた場合、経済性が課題となる。具体的には、道路と自動車とを備えた交通システムにおいては、安全性及び信頼性を確保するために、タイヤのグリップ力を大きくする必要があるが、タイヤのグリップ力を大きくすると省エネルギー性が低下して経済性が低下する。また、鉄道車両と鉄道線路とを備えた交通システムにおいては、安全性及び信頼性を確保するために、地上側設備、即ちインフラストラクチャーを高頻度で高精度に維持管理する必要があるが、インフラストラクチャーを高頻度で高精度に維持管理すると、維持管理コストが輸送需要に見合わない金額まで増加して経済性が課題となる。
【０００６】
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、鉄道車両と自動車とを備えた交通システムにおいて、輸送需要がそれほど大きくない中小都市間に設けられた場合でも、経済性を向上させることができる交通システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００８】
本発明の一態様としての鉄道車両は、自動車の走行に用いられる第１走行路上、及び、鉄道線路上を走行可能である。当該鉄道車両は、車体と、車体を支持する複数の車輪部と、車体の下側に設けられた永久磁石又は第１電磁石を含む磁石部と、を有する。第１走行路は、第１走行路に沿った第１舗装部と、第１舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第１磁性部材と、を有する。第１磁性部材は、第１走行路に沿って連続的に形成されている。複数の車輪部の各々は、車軸と、車軸に設けられた第１車輪と、第１車輪と同軸且つ一体的に回転可能に設けられた第２車輪と、を有する。第１車輪は、車輪本体部と、鉄道車両の車幅方向において車輪本体部よりも中心側に設けられたフランジ部と、を含む。第２車輪は、ホイール部と、ホイール部の外周に装着されたタイヤ部と、を含む。第２車輪の第１半径が変更可能である。当該鉄道車両は、更に、第１半径を制御する第１制御部と、磁石部と第１磁性部材との間の第１磁気力を制御する第２制御部と、を有する。第１制御部は、鉄道車両が第１走行路上を走行する際に第１車輪が第１走行路に接触せず、且つ、鉄道車両が鉄道線路上を走行する際に第２車輪が地上側設備に接触しないように、第１半径を制御する。そして、第２制御部は、第１走行路上を走行している鉄道車両が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、第１磁気力により鉄道車両の制動力及び案内力が補われるように、第１磁気力を制御する。
【０００９】
また、他の一態様として、車輪本体部は、第２半径を有してもよい。フランジ部は、第２半径よりも大きい第３半径を有してもよい。タイヤ部を第２車輪の径方向に膨張又は収縮させることにより第１半径が変更可能であってもよい。そして、第１制御部は、鉄道車両が第１走行路上を走行する際に第１半径が第３半径よりも大きくなり、且つ、鉄道車両が鉄道線路上を走行する際に第１半径が第２半径よりも小さくなるように、タイヤ部を径方向に膨張又は収縮させることにより第１半径を制御してもよい。
【００１０】
また、他の一態様として、タイヤ部には、気体が充填されていてもよい。そして、第１制御部は、タイヤ部に充填されている気体の圧力を変更することにより、第１半径を制御してもよい。
【００１１】
また、他の一態様として、タイヤ部には、弾性率が変更可能な樹脂が充填されていてもよい。そして、第１制御部は、タイヤ部に充填されている樹脂の弾性率を変更することにより、第１半径を制御してもよい。
【００１２】
また、他の一態様として、鉄道車両は、第１走行路上、鉄道線路上、及び、道路上を走行可能であってもよい。タイヤ部の第１舗装部に対する第１摩擦係数が変更可能であってもよい。そして、第１制御部は、第１摩擦係数が、タイヤ部の道路に対する第２摩擦係数と比較して、急制動時及びスリップ発生時は同程度以上となり、通常走行時は同程度以下となるように、第１摩擦係数を制御してもよい。例えば急減速が必要な場合には、摩擦係数を高める制御が有効である。
【００１３】
また、他の一態様として、磁石部は、高さ位置が変更可能な永久磁石を含んでもよい。第２制御部は、永久磁石と第１磁性部材との間の第１磁気力としての磁気吸引力を制御してもよい。第２制御部は、鉄道車両が第１走行路上を通常走行しているときに、永久磁石を上昇させて第１走行路から遠ざけることにより磁気吸引力を制御し、且つ、第１走行路上を走行している鉄道車両が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、永久磁石を下降させて第１走行路に近づけることにより磁気吸引力を制御してもよい。そして、第２制御部は、更に、鉄道車両の横転を防止する必要があるときに、永久磁石を第１走行路に吸着させて磁気吸引力を最大化してもよい。
【００１４】
また、他の一態様として、磁石部は、第１電磁石を含んでもよい。第２制御部は、第１電磁石と第１磁性部材との間の第１磁気力を制御してもよい。第２制御部は、第１走行路上を走行している鉄道車両が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、第１磁気力により鉄道車両の制動力及び案内力が補われるように、第１磁気力を制御してもよい。そして、第２制御部は、更に、鉄道車両の横転を防止する必要があるときに、第１電磁石を第１走行路に吸着させて第１磁気力を最大化してもよい。
【００１５】
また、他の一態様として、磁石部は、複数の第１電磁石を含んでもよい。複数の第１電磁石は、鉄道車両の走行方向に沿って配列されていてもよい。第１磁性部材は、導電性を有してもよい。複数の第１電磁石と第１磁性部材とにより第１リニア誘導モータが形成されてもよい。第２制御部は、複数の第１電磁石の各々と第１磁性部材との間の第１磁気力を制御してもよい。そして、第２制御部は、鉄道車両が第１走行路上を走行する際に、第１磁気力により鉄道車両の推進力及び案内力、又は、鉄道車両の制動力及び案内力が補われるように、第１磁気力を制御してもよい。
【００１６】
また、他の一態様として、複数の第１電磁石は、走行方向及び車幅方向にマトリクス状に配列されていてもよい。そして、第２制御部は、鉄道車両が第１走行路上を走行する際に、複数の第１電磁石により形成される磁界が、走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、複数の第１電磁石の各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における鉄道車両の推進力又は制動力が補われるとともに、車幅方向における鉄道車両の案内力が増大するように、第１磁気力を制御してもよい。
【００１７】
また、他の一態様として、鉄道車両は、自動車の走行に用いられる第２走行路上を走行可能であってもよい。第２走行路は、第２走行路に沿った第２舗装部と、第２舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第２磁性部材と、第２舗装部に埋め込まれ、且つ、第２磁性部材の導電性よりも高い導電性を有する導電性部材と、を有してもよい。第２磁性部材は、第２走行路に沿って連続的に形成されていてもよい。導電性部材は、第２走行路に沿って連続的に形成されていてもよい。複数の第１電磁石と導電性部材とにより第２リニア誘導モータが形成されてもよい。第２制御部は、複数の第１電磁石の各々と第２磁性部材との間の第２磁気力、及び、複数の第１電磁石の各々と導電性部材との間の第３磁気力を制御してもよい。そして、第２制御部は、第２走行路上を走行している鉄道車両が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、第２磁気力により鉄道車両の制動力及び案内力が補われるように、第２磁気力を制御し、且つ、鉄道車両が第２走行路上を走行する際に、第３磁気力により鉄道車両の推進力及び案内力、又は、鉄道車両の制動力及び案内力が補われるように、第３磁気力を制御してもよい。
【００１８】
また、他の一態様として、複数の第１電磁石は、走行方向及び車幅方向にマトリクス状に配列されていてもよい。そして、第２制御部は、鉄道車両が第２走行路上を走行する際に、複数の第１電磁石により形成される磁界が、走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、複数の第１電磁石の各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における鉄道車両の推進力又は制動力が補われるとともに、車幅方向における鉄道車両の案内力が増大するように、第３磁気力を制御してもよい。
【００１９】
また、他の一態様として、当該鉄道車両は、第３走行路上を走行可能であってもよい。第３走行路は、第３走行路に沿った第３舗装部と、第３舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第３磁性部材と、第３舗装部に埋め込まれ、且つ、交流電流を流すことにより交流磁界を形成する第２電磁石と、を有してもよい。第３磁性部材は、第３走行路に沿って連続的に形成されていてもよい。そして、鉄道車両が第３走行路上を走行する際に、交流磁界を形成する第２電磁石と、複数の第１電磁石との間で電磁誘導により電力が授受されてもよい。
【００２０】
また、本発明の一態様としての交通システムは、当該鉄道車両と、第１走行路と、第１走行路に接続された鉄道線路と、を備えていてもよい。
【００２１】
また、本発明の一態様としての交通システムは、当該鉄道車両と、第１走行路と、第１走行路に接続された鉄道線路と、第１走行路又は鉄道線路に接続された第２走行路と、を備えていてもよい。
【００２２】
また、本発明の一態様としての交通システムは、当該鉄道車両と、第１走行路と、第１走行路に接続された鉄道線路と、第１走行路又は鉄道線路に接続された第３走行路と、を備えていてもよい。
【００２３】
また、本発明の一態様としての自動車は、鉄道車両の走行に用いられる第１走行路上、及び、道路上を走行可能である。当該自動車は、車体と、車体を支持する複数の車輪と、車体の下側に設けられた永久磁石又は第１電磁石を含む磁石部と、を有する。第１走行路は、第１走行路に沿った第１舗装部と、第１舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第１磁性部材と、を有する。第１磁性部材は、第１走行路に沿って連続的に形成されている。複数の車輪の各々は、ホイール部と、ホイール部の外周に装着されたタイヤ部と、を含む。タイヤ部の第１舗装部に対する第１摩擦係数が変更可能である。当該自動車は、更に、第１摩擦係数を制御する第１制御部と、磁石部と第１磁性部材との間の第１磁気力を制御する第２制御部と、を有する。第１制御部は、第１摩擦係数が、タイヤ部の道路に対する第２摩擦係数と比較して、急制動時及びスリップ発生時は同程度以上となり、通常走行時は同程度以下となるように、第１摩擦係数を制御する。そして、第２制御部は、第１走行路上を走行している自動車が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、第１磁気力により自動車の制動力及び案内力が補われるように、第１磁気力を制御する。
【００２４】
また、他の一態様として、タイヤ部には、気体が充填されていてもよい。そして、第１制御部は、タイヤ部に充填されている気体の圧力を変更することにより、第１摩擦係数を制御してもよい。例えば急減速が必要な場合には、摩擦係数を高める制御が有効である。
【００２５】
また、他の一態様として、タイヤ部には、弾性率が変更可能な樹脂が充填されていてもよい。そして、第１制御部は、タイヤ部に充填されている樹脂の弾性率を変更することにより、第１摩擦係数を制御してもよい。例えば急減速が必要な場合には、摩擦係数を高める制御が有効である。
【００２６】
また、他の一態様として、磁石部は、高さ位置が変更可能な永久磁石を含んでもよい。第２制御部は、永久磁石と第１磁性部材との間の第１磁気力としての磁気吸引力を制御してもよい。第２制御部は、自動車が第１走行路上を通常走行しているときに、永久磁石を上昇させて第１走行路から遠ざけることにより磁気吸引力を制御し、且つ、第１走行路上を走行している自動車が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、永久磁石を下降させて第１走行路に近づけることにより磁気吸引力を制御してもよい。そして、第２制御部は、更に、自動車の横転を防止する必要があるときに、永久磁石を第１走行路に吸着させて磁気吸引力を最大化してもよい。
【００２７】
また、他の一態様として、磁石部は、第１電磁石を含んでもよい。第２制御部は、第１電磁石と第１磁性部材との間の第１磁気力を制御してもよい。第２制御部は、第１走行路上を走行している自動車が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、第１磁気力により自動車の制動力及び案内力が補われるように、第１磁気力を制御してもよい。そして、第２制御部は、更に、自動車の横転を防止する必要があるときに、第１電磁石を第１走行路に吸着させて第１磁気力を最大化してもよい。
【００２８】
また、他の一態様として、磁石部は、複数の第１電磁石を含んでもよい。複数の第１電磁石は、自動車の走行方向に沿って配列されていてもよい。第１磁性部材は、導電性を有してもよい。複数の第１電磁石と第１磁性部材とにより第１リニア誘導モータが形成されてもよい。第２制御部は、複数の第１電磁石の各々と第１磁性部材との間の第１磁気力を制御してもよい。そして、第２制御部は、自動車が第１走行路上を走行する際に、第１磁気力により自動車の推進力及び案内力、又は、自動車の制動力及び案内力が補われるように、第１磁気力を制御してもよい。
【００２９】
また、他の一態様として、複数の第１電磁石は、走行方向及び自動車の車幅方向にマトリクス状に配列されていてもよい。そして、第２制御部は、自動車が第１走行路上を走行する際に、複数の第１電磁石により形成される磁界が、走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、複数の第１電磁石の各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における自動車の推進力又は制動力が補われるとともに、車幅方向における自動車の案内力が増大するように、第１磁気力を制御してもよい。
【００３０】
また、他の一態様として、自動車は、鉄道車両の走行に用いられる第２走行路上を走行可能であってもよい。第２走行路は、第２走行路に沿った第２舗装部と、第２舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第２磁性部材と、第２舗装部に埋め込まれ、且つ、第２磁性部材の導電性よりも高い導電性を有する導電性部材と、を有してもよい。第２磁性部材は、第２走行路に沿って連続的に形成されていてもよい。導電性部材は、第２走行路に沿って連続的に形成されていてもよい。複数の第１電磁石と導電性部材とにより第２リニア誘導モータが形成されてもよい。タイヤ部の第２舗装部に対する第３摩擦係数が変更可能であってもよい。第２制御部は、複数の第１電磁石の各々と第２磁性部材との間の第２磁気力、及び、複数の第１電磁石の各々と導電性部材との間の第３磁気力を制御してもよい。第１制御部は、第３摩擦係数が、第２摩擦係数と比較して、急制動時及びスリップ発生時は同程度以上となり、通常走行時は同程度以下となるように、第３摩擦係数を制御してもよい。そして、第２制御部は、第２走行路上を走行している自動車が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、第２磁気力により自動車の制動力及び案内力が補われるように、第２磁気力を制御し、且つ、自動車が第２走行路上を走行する際に、第３磁気力により自動車の推進力及び案内力、又は、自動車の制動力及び案内力が補われるように、第３磁気力を制御してもよい。
【００３１】
また、他の一態様として、複数の第１電磁石は、走行方向及び自動車の車幅方向にマトリクス状に配列されていてもよい。そして、第２制御部は、自動車が第２走行路上を走行する際に、複数の第１電磁石により形成される磁界が、走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、複数の第１電磁石の各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における自動車の推進力又は制動力が補われるとともに、車幅方向における自動車の案内力が増大するように、第３磁気力を制御してもよい。
【００３２】
また、他の一態様として、自動車は、第３走行路上を走行可能であってもよい。第３走行路は、第３走行路に沿った第３舗装部と、第３舗装部に埋め込まれ、且つ、磁性を有する第３磁性部材と、第３舗装部に埋め込まれ、且つ、交流電流を流すことにより交流磁界を形成する第２電磁石と、を有してもよい。第３磁性部材は、第３走行路に沿って連続的に形成されていてもよい。そして、自動車が第３走行路上を走行する際に、交流磁界を形成する第２電磁石と、複数の第１電磁石との間で電磁誘導により電力が授受されてもよい。
【００３３】
また、本発明の一態様としての交通システムは、当該自動車と、第１走行路と、第１走行路に接続された道路と、を備えていてもよい。
【００３４】
また、本発明の一態様としての交通システムは、当該自動車と、第１走行路と、第１走行路に接続された道路と、第１走行路又は道路に接続された第２走行路と、を備えていてもよい。
【００３５】
また、本発明の一態様としての交通システムは、当該自動車と、第１走行路と、第１走行路に接続された道路と、第１走行路又は道路に接続された第３走行路と、を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の一態様を適用することで、鉄道車両と自動車とを備えた交通システムにおいて、輸送需要がそれほど大きくない中小都市間に設けられた場合でも、経済性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施の形態１の交通システムを模式的に示す図である。
【図２】実施の形態１の交通システムを模式的に示す図である。
【図３】実施の形態１の鉄道車両の側面図である。
【図４】実施の形態１の鉄道車両の平面図である。
【図５】実施の形態１の鉄道車両が有する車輪部を示す正面図である。
【図６】実施の形態１の鉄道車両が有する車輪部を示す正面図である。
【図７】実施の形態１の鉄道車両が有するタイヤ付き車輪を示す断面図である。
【図８】実施の形態１の鉄道車両が有するタイヤ付き車輪を示す断面図である。
【図９】実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部及び車輪部並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図１０】実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部及び車輪部並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図１１】実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部及び車輪部並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図１２】実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部に含まれる複数の電磁石を模式的に示す平面図である。
【図１３】実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部及び車輪部並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図１４】実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部に含まれる複数の電磁石を模式的に示す平面図である。
【図１５】実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部に含まれる複数の電磁石を模式的に示す平面図である。
【図１６】実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部及び車輪部並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図１７】実施の形態１の交通システムのうち、図１６に示す走行路付近の部分を示す図である。
【図１８】実施の形態１の鉄道車両が有する情報入力部、演算部及び制御部の構成を示すブロック図である。
【図１９】実施の形態２の自動車の側面図である。
【図２０】実施の形態２の自動車の平面図である。
【図２１】実施の形態２の自動車が有する磁石部及び車輪並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図２２】実施の形態２の自動車が有する磁石部及び車輪並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図２３】実施の形態２の自動車が有する磁石部及び車輪並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図２４】実施の形態２の自動車が有する磁石部及び車輪並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図２５】実施の形態２の自動車が有する磁石部及び車輪並びに走行路を模式的に示す正面図である。
【図２６】実施の形態２の交通システムのうち、図２５に示す走行路付近の部分を示す図である。
【図２７】実施の形態２の自動車が有する情報入力部、演算部及び制御部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３９】
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【００４０】
また本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００４１】
（実施の形態１）
初めに、本発明の一実施形態である実施の形態１の鉄道車両及び交通システムについて説明する。本実施の形態１の鉄道車両は、鉄道車両及び自動車の走行に用いられる走行路上、及び、鉄道車両の走行に用いられる鉄道線路上を走行可能である。
【００４２】
＜交通システム＞
初めに、本実施の形態１の交通システムについて説明する。図１及び図２は、実施の形態１の交通システムを模式的に示す図である。
【００４３】
図１に示すように、本実施の形態１の交通システムは、走行路１０と、鉄道線路２０と、鉄道車両３０と、を備えている。走行路１０は、鉄道車両３０及び自動車５０の走行に用いられる。鉄道線路２０は、走行路１０に接続されており、鉄道車両３０の走行に用いられる。即ち、鉄道車両３０は、走行路１０上、及び、鉄道線路２０上を走行可能である。
【００４４】
走行路１０は、走行路１０（ある方向）に沿った舗装部１１と、磁性部材１２と、を有するが、それらの詳細な構成については、後述する。鉄道線路２０は、通常の鉄道線路であり、２本のレール２１を有する。２本のレール２１は、鉄道線路２０にそれぞれ沿っており、且つ、鉄道線路２０の幅方向において、互いに間隔を空けて配置されている。
【００４５】
本実施の形態１の交通システムにおいては、鉄道車両３０は、走行路１０上において、例えば自動車５０の前方又は後方を、当該自動車５０との間隔を任意に制御して単独又は隊列として走行することができる。即ち、本実施の形態１の交通システムにおいては、鉄道車両３０は、走行路１０上を、自動車５０と一緒に走行することができる。走行路１０上を走行可能な鉄道車両３０の詳細な構成については、後述する図３及び図４を用いて説明する。
【００４６】
鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムは、鉄道線路上を走行する鉄道車両の車幅方向における案内力が、鉄道用車輪に含まれるフランジにより発生するため、道路と自動車とを備えた交通システムに比べ、車両が走行する際に高い安全性及び高い信頼性を有することに、特長を有する。一方、道路と自動車とを備えた交通システムは、自動車のタイヤがゴム等の弾性体よりなるため、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムに比べ、地上側設備の保守作業を行う作業量が少なくて済むことに、特長を有する。
【００４７】
また、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムは、鉄道用車輪及び鉄道線路のいずれも鉄よりなるため、車両が走行する際の転がり抵抗が、道路と自動車とを備えた交通システムに比べて小さいこと、及び、車両が走行する際に消費するエネルギーが、道路と自動車とを備えた交通システムに比べて小さいことに、特長を有する。一方、道路と自動車とを備えた交通システムは、自動車のタイヤがゴム等の弾性体よりなるため、車両が走行する際のグリップ力が、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムに比べて大きいこと、及び、車両が走行する際の操舵力又は案内力が、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムに比べて大きいことに、特長を有する。
【００４８】
また、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムは、高度な運行管理システムと、信号保安システムと、を備えているために、道路と自動車とを備えた交通システムに比べ、高速且つ高密度な輸送が可能であることに、特長を有する。一方、道路と自動車とを備えた交通システムは、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムに比べ、高い利便性を有するドアツードア輸送が可能であること、及び、高い柔軟性を有するオンデマンド輸送が可能であることに、特長を有する。
【００４９】
本実施の形態１の交通システムでは、鉄道車両３０及び自動車５０が、走行路１０上を走行可能である。これにより、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムの特長と、道路と自動車とを備えた交通システムの特長とのいずれをも有する交通システムを実現することができる。
【００５０】
従って、本実施の形態１の交通システムでは、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に高い安全性及び高い信頼性を有し、且つ、走行路１０の保守作業を行う作業量が少なくて済む。また、詳細は、後述する図３及び図４を用いて説明するものの、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に消費するエネルギーが小さく、且つ、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際の案内力を確保できる。また、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に高速で高密度な輸送が可能であり、且つ、高い利便性及び高い柔軟性を有する輸送が可能である。
【００５１】
図１に示すように、走行路１０は、例えば高速道路等の道路６０と併設することが好ましい。これにより、例えば建設コストを削減することができる。
【００５２】
図２に示すように、例えば中小都市としての都市ＣＴ１と都市ＣＴ２との間に、都市ＣＴ１と都市ＣＴ２とを結ぶ鉄道としての鉄道線路２０と、都市ＣＴ１と都市ＣＴ２とを結ぶ道路６０と、が並走して設けられていた場合を考える。また、都市ＣＴ１と都市ＣＴ２との間の地域ＲＧ１及びＲＧ２のうち、地域ＲＧ２よりも都市ＣＴ１側に位置する地域ＲＧ１では、道路６０は、鉄道線路２０に比べ、曲がりくねっておらず、距離が短いものとする。また、都市ＣＴ１と都市ＣＴ２との間の地域のうち、地域ＲＧ１よりも都市ＣＴ２側に位置する地域ＲＧ２では、鉄道線路２０は、道路６０に比べ、曲がりくねっておらず、距離が短いものとする。
【００５３】
このような場合には、地域ＲＧ１において、道路６０に、鉄道車両３０（図１参照）及び自動車５０（図１参照）が走行可能な走行路１０を併設し、地域ＲＧ２において、鉄道線路２０の一部を、鉄道車両３０及び自動車５０が走行可能な走行路１０に変更することが好ましい。
【００５４】
これにより、地域ＲＧ１の走行路１０と、地域ＲＧ２における走行路１０及び鉄道線路２０と、を備えた新たな交通システムを建設することができ、都市ＣＴ１と都市ＣＴ２とを結ぶ交通システムの距離を短くすることができる。そして、走行路１０上及び鉄道線路２０上を走行可能な鉄道車両３０が走行路１０上及び鉄道線路２０上を走行することにより、従来の鉄道線路２０上のみを走行する場合に比べ、都市ＣＴ１と都市ＣＴ２との間を移動する時間を短縮することができる。また、地域ＲＧ１及びＲＧ２において、走行路１０を建設するだけでよいので、都市ＣＴ１と都市ＣＴ２との間に新たな高速鉄道を建設する場合に比べて、例えば用地取得費用が少なくて済むことにより建設コストを削減することができる。
【００５５】
図１に示すように、本実施の形態１の交通システムは、走行路１０と、鉄道線路２０と、道路６０と、鉄道車両３０と、を備えていてもよく、走行路１０に加えて、道路６０も、鉄道車両３０及び自動車５０の走行に用いられてもよい。このような場合、道路６０は、走行路１０と接続されており、鉄道車両３０の走行に用いられる。即ち、鉄道車両３０は、走行路１０上、鉄道線路２０上、及び、道路６０上を走行可能である。これにより、鉄道車両３０が、道路６０に面したあらゆる場所に到達することができるので、高い利便性を有するドアツードア輸送を更に容易に実現することができる。
【００５６】
＜鉄道車両＞
次に、本実施の形態１の鉄道車両３０、即ち走行路１０上を自動車５０と一緒に走行可能な鉄道車両３０について説明する。
【００５７】
図３は、実施の形態１の鉄道車両の側面図である。図４は、実施の形態１の鉄道車両の平面図である。なお、図３及び図４は、走行路１０上を走行する際の鉄道車両３０を示す。また、図４では、理解を簡単にするために、鉄道車両３０の車体３１を除去して車輪部３２及び磁石部３３を透視した状態を示す。
【００５８】
図５及び図６は、実施の形態１の鉄道車両が有する車輪部を示す正面図である。図５は、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際の鉄道用車輪３８及びタイヤ付き車輪３９を示し、図６は、鉄道車両３０が鉄道線路２０上を走行する際の鉄道用車輪３８及びタイヤ付き車輪３９を示す。
【００５９】
図３及び図４に示すように、鉄道車両３０は、車体３１と、複数の車輪部３２と、磁石部３３と、を有する。複数の車輪部３２は、車体３１を支持する。磁石部３３は、車体３１の下側に設けられた永久磁石３４又は電磁石３５を含む。なお、鉄道車両３０が車体３１を支持する台車３６を有する場合には、台車３６は、台車枠３６ａと、台車枠３６ａに軸受（図示は省略）を介して回転可能に設けられた複数の車輪部３２を有する。
【００６０】
本願明細書において、車体３１の下側に設けられている場合、とは、鉛直方向において、車体３１の下面よりも下方に配置されている場合、又は、鉛直方向において、車体３１の下面よりも上方であって、且つ、車体３１の中央よりは下方に配置されている場合、を意味する。
【００６１】
走行路１０は、舗装部１１と、磁性部材１２と、を有する。舗装部１１は、走行路１０（ある方向）に沿っており、例えばアスファルトよりなる。磁性部材１２は、舗装部１１の上面に埋め込まれ、且つ、磁性を有する。磁性部材１２は、走行路１０（ある方向）に沿って連続的に形成されている。磁性部材１２として、各種の磁性鋼板、又は、鉄等の金属若しくはフェライト等の非金属等の各種の磁性材料を含有する各種の無機材料若しくは有機材料を用いることができ、磁性部材１２は、例えば鉄板、又は、フェライト等を含有するアスファルトよりなる。
【００６２】
本願明細書において、磁性材料とは、磁性材料よりなる磁性部材が磁石に吸引又は吸着される材料であればよいので、常磁性、強磁性又はフェリ磁性を有する材料を意味する。
【００６３】
図４乃至図６に示すように、複数の車輪部３２の各々は、車軸３７と、鉄道用車輪３８と、タイヤ付き車輪３９と、を含む。車軸３７は、車軸３７の両端にある鉄道用車輪３８とタイヤ付き車輪３９を接続する一体構造ではなく、両端それぞれに独立して設けられる場合もある。
【００６４】
鉄道用車輪３８は、車軸３７に設けられている。鉄道用車輪３８は、車輪本体部４０と、フランジ部４１と、を含む。車輪本体部４０は、車軸３７に設けられている。フランジ部４１は、鉄道車両３０の車幅方向において車輪本体部４０よりも中心側に設けられている。車輪本体部４０及びフランジ部４１は、例えば鉄等の金属よりなる。
【００６５】
タイヤ付き車輪３９は、ホイール部４２と、タイヤ部４３と、を含む。ホイール部４２は、車軸３７に設けられている。タイヤ部４３は、ホイール部４２の外周に装着されている。ホイール部４２は、車軸３７に設けられており、鉄道用車輪３８と同軸且つ一体的に回転可能に設けられている。従って、タイヤ付き車輪３９も、鉄道用車輪３８と同軸且つ一体的に回転可能に設けられている。ホイール部４２は、例えば鉄又はアルミニウム等の金属よりなり、タイヤ部４３は、例えばゴム等の弾性体よりなる。
【００６６】
図４乃至図６に示す例では、鉄道用車輪３８とタイヤ付き車輪３９との組において、タイヤ付き車輪３９は、鉄道車両３０の車幅方向において、鉄道用車輪３８よりも中心側と反対側に設けられている。しかし、タイヤ付き車輪３９は、鉄道車両３０の車幅方向において、鉄道用車輪３８よりも中心側に設けられていてもよい。
【００６７】
本実施の形態１の鉄道車両３０では、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１が変更可能である。後述するように、タイヤ部４３の内部に充填又は封入されている空気等の気体の圧力、又は、タイヤ部４３の内部に充填又は封入されている樹脂の弾性率を変更し、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１を変更することにより、鉄道車両３０は、走行路１０上、及び、鉄道線路２０上を走行することができる。
【００６８】
図３及び図４に示すように、鉄道車両３０は、更に、制御部ＣＵ１と、制御部ＣＵ２と、を有する。制御部ＣＵ１は、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１（図５参照）を制御する。制御部ＣＵ２は、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。
【００６９】
制御部ＣＵ１は、鉄道用車輪３８とタイヤ付き車輪３９との組において、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に鉄道用車輪３８に含まれるフランジ部４１が走行路１０の上面に接触せず、且つ、鉄道車両３０が鉄道線路２０上を走行する際にタイヤ付き車輪３９が地上側設備に接触しないように、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１を制御する。
【００７０】
これにより、タイヤ付き車輪３９の外周面（踏面）が走行路１０の上面に接触した状態で、鉄道車両３０が走行路１０上を走行することができ、且つ、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に、鉄道用車輪３８が走行路１０に接触することを防止することができる。そして、鉄道用車輪３８に含まれる車輪本体部４０の外周面（踏面）が鉄道線路２０（図１参照）の上面に接触した状態で、鉄道車両３０が鉄道線路２０上を走行することができ、且つ、鉄道車両３０が鉄道線路２０上を走行する際に、タイヤ付き車輪３９が鉄道線路２０やその周辺の地上側設備に接触することを防止することができる。
【００７１】
なお、タイヤ付き車輪３９が地上側設備に接触しない、とは、例えば鉄道車両３０が鉄道用分岐器を通過する際に、鉄道用分岐器に含まれる分岐レールにタイヤ付き車輪３９が接触しないことを意味する。
【００７２】
制御部ＣＵ２は、走行路１０上を走行している鉄道車両３０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気力により鉄道車両３０の制動力及び案内力が補われるように、即ち鉄道車両３０の制動力と案内力がアシストされるように、磁気力を制御する。
【００７３】
図１に示したように、鉄道車両３０が、走行路１０上において、例えば自動車５０の後方を、当該自動車５０と間隔を空けて走行する場合には、鉄道車両３０の制動距離を、自動車５０の制動距離と略等しくすることが望ましい。しかし、鉄道車両３０の重量が、自動車５０の重量よりも大きいため、鉄道車両３０の制動距離は、自動車５０の制動距離に比べて長くなる場合が考えられる。そのような場合に、制御部ＣＵ２が、走行路１０上を走行している鉄道車両３０の制動力が補われるように、磁気力を制御することにより、鉄道車両３０の制動距離を、自動車５０の制動距離に近づけることができる。
【００７４】
図３及び図４に示す例では、鉄道車両３０は、走行方向における前端部から後端部にかけて順次連結された車両ＣＲ１、ＣＲ２及びＣＲ３を有する。このような場合、鉄道車両３０の走行方向における長さを例えば２０ｍ程度とし、車両ＣＲ１及び車両ＣＲ３の各々の走行方向における長さを例えば８ｍ程度とし、車両ＣＲ２の走行方向における長さを例えば４ｍ程度とすることができる。これにより、例えば鉄道線路２０の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する道路６０に併設された走行路１０上を容易に走行することができる。
【００７５】
なお、鉄道車両３０の走行方向とは、鉄道車両３０の車長方向であって、且つ、鉄道車両３０が進行する方向と同一方向を意味する。
【００７６】
また、図３及び図４では図示を省略するものの、鉄道車両３０は、例えば主電動機又はエンジン等の、車輪部３２が有する鉄道用車輪３８及びタイヤ付き車輪３９を回転駆動することにより鉄道車両３０が走行方向に推進する推進力を発生する推進部を有してもよい。即ち、鉄道車両３０は、電車、燃料電池車、ハイブリッド車、ディーゼル車又はその他の各種の駆動方式を有する鉄道車両であってもよい。
【００７７】
また、鉄道車両３０が主電動機を有する場合、鉄道車両３０は、主電動機を駆動するために主電動機に供給する電力を架線（図示は省略）集電するための集電装置であるパンタグラフ４４を有してもよい。また、鉄道車両３０は、例えばブレーキ等の、鉄道車両３０が走行方向と反対方向に制動する制動力を発生する制動部を有してもよい。
【００７８】
なお、鉄道車両３０が、走行路１０上、鉄道線路２０上、及び、道路６０上を走行可能であり、且つ、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が変更可能である場合、制御部ＣＵ１は、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。そして、好適には、制御部ＣＵ１は、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際であって、且つ、通常走行時に、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、鉄道車両３０が道路６０上を走行する際のタイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数と比較して、同程度以下となるように、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。
【００７９】
なお、本願明細書では、ある値と比較して同程度以下であるとは、その値の例えば１２０％以下であることを意味してもよく、その値よりも小さくなる場合を含んでもよい。或いは、タイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数が下限値と上限値とを備えた一定の範囲を有してもよく、そのような場合には、同程度以下であるとは、タイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数の上限値以下であることを意味してもよい。
【００８０】
これにより、走行路１０上でのタイヤ付き車輪３９の転がり抵抗を、道路６０上でのタイヤ付き車輪３９の転がり抵抗よりも小さくすることができるので、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に消費するエネルギーを低減することができる。一方、走行路１０上を走行する鉄道車両３０が緊急に減速する必要があるときには、制御部ＣＵ２が、鉄道車両３０の制動力が補われるように、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気力を制御するため、走行路１０上でのタイヤ付き車輪３９の転がり抵抗が小さい状態であっても、走行路１０上を走行している鉄道車両３０の制動距離を短くすることができる。そのため、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際の安全性及び経済性を両立させることができる。
【００８１】
また、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、タイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数と同等かそれ以上となるように制御すれば、走行用の消費エネルギーの低減は実現しなくなるが、制動距離を一層短くすることや、路面状態が滑りやすい場合のタイヤスリップ防止に寄与する。即ち、制御部ＣＵ１は、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際であって、且つ、急制動時及びスリップ発生時は、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、鉄道車両３０が道路６０上を走行する際のタイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数と比較して、同程度以上となるように、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。
【００８２】
なお、本願明細書では、ある値と比較して同程度以上であるとは、その値の例えば８０％以上であることを意味してもよく、その値よりも大きくなる場合を含んでもよい。或いは、タイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数が下限値と上限値とを備えた一定の範囲を有してもよく、そのような場合には、同程度以上であるとは、タイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数の下限値以上であることを意味してもよい。
【００８３】
＜タイヤ付き車輪＞
次に、図５及び図６を引き続き参照し、本実施の形態１の鉄道車両３０が有するタイヤ付き車輪について説明する。
【００８４】
図５及び図６に示すように、鉄道用車輪３８に含まれる車輪本体部４０は、半径ＲＤ２を有し、鉄道用車輪３８に含まれるフランジ部４１は、半径ＲＤ２よりも大きい半径ＲＤ３を有する。タイヤ部４３をタイヤ付き車輪３９の径方向に膨張又は収縮させることにより、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１が変更可能である。
【００８５】
制御部ＣＵ１（図３参照）は、鉄道用車輪３８とタイヤ付き車輪３９との組において、図５に示すように、鉄道車両３０（図３参照）が走行路１０（図３参照）上を走行する際に半径ＲＤ１が半径ＲＤ３よりも大きくなるように、タイヤ部４３をタイヤ付き車輪３９の径方向に膨張させることにより半径ＲＤ１を制御する。そして、制御部ＣＵ１は、鉄道用車輪３８とタイヤ付き車輪３９との組において、図６に示すように、鉄道車両３０が鉄道線路２０（図１参照）上を走行する際に半径ＲＤ１が半径ＲＤ２よりも小さくなるように、タイヤ部４３をタイヤ付き車輪３９の径方向に収縮させることにより半径ＲＤ１を制御する。
【００８６】
これにより、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に、鉄道用車輪３８が走行路１０に接触することを、確実に防止することができる。そして、鉄道車両３０が鉄道線路２０上を走行する際に、タイヤ付き車輪３９が地上側設備に接触することを、確実に防止することができる。
【００８７】
なお、車輪本体部４０の車幅方向における中心側と反対側（フランジ部４１側と反対側）の部分の半径は、車輪本体部４０の車幅方向における中心側（フランジ部４１側）の部分の半径よりも短い。そのため、本願明細書において、車輪本体部４０が有する半径ＲＤ２とは、車輪本体部４０の半径の最大値、即ち車輪本体部４０の車幅方向における中心側（フランジ部４１側）の部分の半径を意味する。
【００８８】
また、制御部ＣＵ１（図３参照）は、鉄道車両３０が鉄道線路２０上を走行する際には、半径ＲＤ１が車輪本体部４０の車幅方向における中心側と反対側（フランジ部４１側と反対側）の部分の半径よりも小さくなるように、半径ＲＤ１を制御してもよい。これにより、鉄道車両３０が鉄道線路２０上を走行する際に、タイヤ付き車輪３９が地上側設備に接触することを、更に確実に防止することができる。
【００８９】
図７及び図８は、実施の形態１の鉄道車両が有するタイヤ付き車輪を示す断面図である。図７は、タイヤ部４３の内部に空気等の気体が充填されている場合を示し、図８は、タイヤ部４３の内部に樹脂が充填されている場合を示す。なお、後述する実施の形態２の自動車５０が有する車輪５２の断面構造も、実施の形態１の鉄道車両３０が有するタイヤ付き車輪３９の断面構造と同様にすることができるので、図７及び図８は、便宜的に、実施の形態２の自動車５０が有する車輪５２の断面構造も示すものとする。
【００９０】
図７に示すように、タイヤ部４３の内部には、例えば空気等の気体が充填又は封入されていてもよく、制御部ＣＵ１（図３参照）は、タイヤ部４３の内部に充填又は封入されている気体の圧力を変更することにより、半径ＲＤ１（図５参照）を変更してもよい。なお、タイヤ部４３は、タイヤ４３ａと、タイヤ４３ａとホイール部４２との間の空間４３ｂと、を含み、タイヤ部４３の内部とは、空間４３ｂを意味する。
【００９１】
具体的には、制御部ＣＵ１は、鉄道車両３０（図３参照）が走行路１０（図３参照）上を走行する際には、気体の圧力を増加させてタイヤ部４３をタイヤ付き車輪３９の径方向に膨張させることにより、半径ＲＤ１が半径ＲＤ３（図５参照）よりも大きくなるように制御してもよい。そして、制御部ＣＵ１は、鉄道車両３０が鉄道線路２０（図１参照）上を走行する際には、気体の圧力を減少させてタイヤ部４３をタイヤ付き車輪３９の径方向に収縮させることにより、半径ＲＤ１が半径ＲＤ２よりも小さくなるように制御してもよい。このような方法により、制御部ＣＵ１は、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１を容易に制御することができる。
【００９２】
なお、鉄道車両３０が、走行路１０上、鉄道線路２０上、及び、道路６０（図１参照）上を走行可能であり、且つ、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が変更可能である場合を考える。このような場合には、制御部ＣＵ１は、タイヤ部４３の内部に充填又は封入されている気体の圧力を変更することにより、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御してもよい。
【００９３】
具体的には、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際の気体の圧力を、鉄道車両３０が道路６０上を走行する際の気体の圧力よりも増加させることにより、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、タイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数よりも小さくなるように制御してもよい。
【００９４】
或いは、図８に示すように、タイヤ部４３の内部には、弾性率、硬度又は粘度が変更可能な樹脂４３ｃが充填又は封入されていてもよく、制御部ＣＵ１（図３参照）は、タイヤ部４３の内部に充填又は封入されている樹脂４３ｃの弾性率、硬度又は粘度を変更することにより、半径ＲＤ１（図５参照）を変更してもよい。なお、樹脂４３ｃは、タイヤ４３ａとホイール部４２との間の空間４３ｂに充填されている。
【００９５】
具体的には、制御部ＣＵ１は、鉄道車両３０（図３参照）が走行路１０（図３参照）上を走行する際には、樹脂４３ｃの弾性率、硬度又は粘度を増加させてタイヤ部４３をタイヤ付き車輪３９の径方向に膨張させることにより、半径ＲＤ１が半径ＲＤ３（図５参照）よりも大きくなるように制御してもよい。そして、制御部ＣＵ１は、鉄道車両３０が鉄道線路２０（図１参照）上を走行する際には、樹脂４３ｃの弾性率、硬度又は粘度を減少させてタイヤ部４３をタイヤ付き車輪３９の径方向に収縮させることにより、半径ＲＤ１が半径ＲＤ２よりも小さくなるように制御してもよい。このような方法によっても、制御部ＣＵ１は、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１を容易に制御することができる。
【００９６】
このような樹脂４３ｃとして、各種の有機材料よりなる樹脂、又は、各種の無機材料を含有する各種の有機材料よりなる樹脂を用いることができる。一例として、電気粘性（Electro−Rheological：ＥＲ）流体をゲル化したゲルであって、電界を印加することによって表面の粘着特性が変更可能な電気粘着ゲル（Electro-Adhesive Gel：ＥＡＧ）を用いることができる。
【００９７】
なお、鉄道車両３０が、走行路１０上、鉄道線路２０上、及び、道路６０（図１参照）上を走行可能であり、且つ、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が変更可能である場合を考える。このような場合には、制御部ＣＵ１は、タイヤ部４３の内部に充填又は封入されている樹脂４３ｃの弾性率を変更することにより、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御してもよい。
【００９８】
具体的には、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際の樹脂の弾性率を、鉄道車両３０が道路６０上を走行する際の樹脂の弾性率よりも増加させることにより、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、タイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数よりも小さくなるように制御してもよい。
【００９９】
＜磁石部＞
次に、本実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部の各種の例について、当該鉄道車両の走行に用いられる走行路の種類に対応させて説明する。なお、以下に示す各種の例を、単独で用いてもよく、複数の例を組み合わせて用いてもよい。
【０１００】
図９乃至図１１、図１３及び図１６は、実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部及び車輪部並びに走行路を模式的に示す正面図である。図１２、図１４及び図１５は、実施の形態１の鉄道車両が有する磁石部に含まれる複数の電磁石を模式的に示す平面図である。図１７は、実施の形態１の交通システムのうち、図１６に示す走行路付近の部分を示す図である。
【０１０１】
なお、図１２、図１４及び図１５においては、複数の電磁石が有する磁極であって、走行路１０側（下側）に形成される磁極を示し、「Ｎ」はＮ極を意味し、「Ｓ」はＳ極を意味する。また、図１７においては、磁性部材１２の図示を省略している。
【０１０２】
また、図１２、図１４及び図１５においては、鉄道車両３０又は自動車５０の走行方向をＸ軸方向とし、鉄道車両３０又は自動車５０の車幅方向をＹ軸方向とし、鉛直方向であって、且つ、上方に向かう方向をＺ軸方向としている。
【０１０３】
また、後述する実施の形態２の自動車５０（後述する図１９参照）が有する複数の電磁石５５ｂ及び５５ｃの平面配置も、実施の形態１の鉄道車両３０が有する複数の電磁石３５ｂ及び３５ｃの平面配置と同様にすることができる。そのため、図１２、図１４及び図１５は、便宜的に、実施の形態２の自動車５０が有する複数の電磁石５５ｂ及び５５ｃの平面配置も示すものとする。
【０１０４】
図９乃至図１１に示す例では、走行路１０としての走行路１０ａは、舗装部１１としての舗装部１１ａと、磁性部材１２としての磁性部材１２ａと、のみを有する。舗装部１１ａは、走行路１０ａ（ある方向）に沿っており、例えばアスファルトよりなる。磁性部材１２ａは、舗装部１１ａの上面に埋め込まれ、且つ、磁性を有し、例えば鉄板、又は、フェライト等を含有するアスファルトよりなる。磁性部材１２ａは、走行路１０ａ（ある方向）に沿って連続的に形成されている。
【０１０５】
なお、磁性部材１２ａのうち、走行路１０ａの路幅方向における中心側と反対側の部分を、磁性部材１２ａの側面部１３と称する場合、図９乃至図１１に示すように、側面部１３の上部１３ａは、側面部１３の下部１３ｂよりも路幅方向に後退しており、磁性部材１２ａは、側面部１３の下部１３ｂが上下両側から舗装部１１ａに挟まれるように、舗装部１１ａの上面に埋め込まれている。これにより、磁性部材１２ａを舗装部１１ａに確実に埋め込むことができるので、磁石部３３により磁性部材１２ａに上方に磁気力としての磁気吸引力が印加された場合でも、磁性部材１２ａが上方に動かないように、磁性部材１２ａを確実に固定することができる。
【０１０６】
まず、図９に示す例を説明する。図９に示す例では、磁石部３３としての磁石部３３ａは、高さ位置が変更可能な永久磁石３４を含み、制御部ＣＵ２は、永久磁石３４と磁性部材１２ａとの間の磁気力としての磁気吸引力を制御する。
【０１０７】
好適には、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ａ上を通常走行しているときに、永久磁石３４を高さ位置ＨＰ１よりも高い高さ位置ＨＰ２に上昇させて走行路１０ａから遠ざけることにより磁気吸引力を制御する。そして、制御部ＣＵ２は、走行路１０ａ上を走行している鉄道車両３０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、永久磁石３４を高さ位置ＨＰ２よりも低い高さ位置ＨＰ１に下降させて走行路１０ａに近づけることによって、磁気力により鉄道車両３０の制動力及び案内力が補われるように、磁気吸引力を制御する。
【０１０８】
このとき、永久磁石３４と磁性部材１２ａとの間に磁気吸引力が作用することにより、タイヤ付き車輪３９が走行路１０ａに（下方に）押し付けられて、タイヤ部４３（図５参照）の舗装部１１ａの上面に対する摩擦係数が大きくなるので、鉄道車両３０の制動力を補うことができる。或いは、制御部ＣＵ２が、永久磁石３４を下降させて走行路１０ａの磁性部材１２ａに接触させて吸着させることにより、永久磁石３４が走行路１０ａの磁性部材１２ａに吸着し、永久磁石３４と走行路１０ａとの間の摩擦係数が大きく、永久磁石３４と走行路１０ａの磁性部材１２ａとの間の磁気吸引力も最大となるようにしてもよい。このような場合として、例えば横転防止の必要があるときが挙げられる。なお、後述する図１０に示す例でも、横転防止の必要があるときに、制御部ＣＵ２が、電磁石３５ａを走行路１０ａの磁性部材１２ａに吸着させることにより磁気力を最大化してもよい。
【０１０９】
磁石部３３ａが電磁石ではなく永久磁石３４を含むことにより、電磁石に電流を流す必要がないので、鉄道車両３０が走行路１０ａ上を走行する際に鉄道車両３０が消費するエネルギーを低減することができる。また、例えばばね及び止め金具等により永久磁石３４を緊急時に下降可能に保持することにより、例えば停電時でも永久磁石３４を下降して走行路１０ａに近づけることができ、鉄道車両３０の制動力と案内力を確実に補うことができる。
【０１１０】
また、好適には、永久磁石３４は、走行方向における前方及び後方に走行可能な鉄道車両３０に含まれる各車両ＣＲ１、ＣＲ２及びＣＲ３の前端部及び後端部に設けられる。そして、鉄道車両３０が走行方向における前方に走行する際に、各車両の後端部に設けられた永久磁石３４が磁石部３３ａとして用いられ、鉄道車両３０が走行方向における後方に走行する際に、各車両の前端部に設けられた永久磁石３４が磁石部３３ａとして用いられる。これにより、緊急時に永久磁石３４を下降させて走行路１０ａに接触させた場合でも、鉄道車両３０を安全に制動することができる。
【０１１１】
次に、図１０に示す例を説明する。図１０に示す例では、磁石部３３としての磁石部３３ｂは、電磁石３５として、電流を流すことにより磁界を形成する電磁石３５ａを含み、制御部ＣＵ２は、電磁石３５ａと磁性部材１２ａとの間の磁気力を制御する。磁石部３３ｂは、電磁石３５ａを複数個有していなくてもよく、磁石部３３ｂは、電磁石３５ａを１個のみ有してもよい。
【０１１２】
好適には、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ａ上を通常走行しているときに、電磁石３５ａに磁界を発生させず、且つ、走行路１０ａ上を走行している鉄道車両３０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、電磁石３５ａに磁界を形成させることによって、磁気力により鉄道車両３０の制動力及び案内力が補われるように、磁気力を制御する。
【０１１３】
このとき、電磁石３５ａと磁性部材１２ａとの間に磁気吸引力が作用することにより、タイヤ付き車輪３９が走行路１０ａに（下方に）押し付けられて、タイヤ部４３（図５参照）の舗装部１１ａの上面に対する摩擦係数が大きくなるので、鉄道車両３０の制動力を補うことができる。このとき更に、電磁石３５ａが磁性部材１２ａの上方から逸脱し始めた場合には、磁気吸引力の、鉄道車両３０の車幅方向（後述する図１２に示すＹ軸方向）の分力として案内力が得られる。
【０１１４】
磁石部３３ｂが永久磁石ではなく電磁石３５ａを含むことにより、電磁石３５ａに流す電流量を変更することにより電磁石３５ａが形成する磁界の強度を変更することができるので、電磁石３５ａと磁性部材１２ａとの間の磁気力の大きさを変更することができ、鉄道車両３０の制動力及び案内力を補う量を必要に応じて制御することができる。
【０１１５】
次に、図１１及び図１２に示す例を説明する。図１１及び図１２に示す例では、磁石部３３としての磁石部３３ｃは、電磁石３５として、電流を流すことにより磁界を形成する電磁石３５ｂを複数個含み、制御部ＣＵ２は、複数の電磁石３５ｂの各々と磁性部材１２ａとの間の磁気力を制御する。複数の電磁石３５ｂは、例えば鉄道車両３０の走行方向（図１２のＸ軸方向）及び車幅方向（図１２のＹ軸方向）にマトリクス状に配列されている。
【０１１６】
好適には、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ａ上を通常走行しているときに、複数の電磁石３５ｂに磁界を発生させず、且つ、走行路１０ａ上を走行している鉄道車両３０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、複数の電磁石３５ｂに磁界を形成させることによって、磁気力により鉄道車両３０の制動力及び案内力が補われるように、磁気力を制御する。このとき、複数の電磁石３５ｂの各々と磁性部材１２ａとの間に磁気吸引力が作用することにより、タイヤ付き車輪３９が走行路１０ａに（下方に）押し付けられて、タイヤ部４３（図５参照）の舗装部１１ａの上面に対する摩擦係数が大きくなるので、鉄道車両３０の制動力を補うことができる。このとき更に、電磁石３５ｂが磁性部材１２ａの上方から逸脱し始めた場合には、磁気吸引力の車幅方向（Ｙ軸方向）の分力として案内力が得られる。
【０１１７】
図１２では、鉄道車両３０が緊急に減速する必要があるときに、マトリクス状に配列された電磁石３５ｂのうち、走行方向（Ｘ軸方向）に配列された複数の電磁石３５ｂの各々が、互いに等しい極性であって、Ｓ極又はＮ極のうちいずれかである極性を有し、且つ、電磁石３５ｂの各々の下側に形成されている磁極を有することが示されている。
【０１１８】
磁性部材１２ａとして、例えば鉄板よりなる磁性部材１２ａを用いる場合、磁性部材１２ａは、導電性を有する。磁性部材１２ａが導電性を有する場合、複数の電磁石３５ｂと、走行路１０ａに沿って連続的に形成された磁性部材１２ａとにより、リニア誘導モータＬＭ１が形成される。なお、リニア誘導モータＬＭ１が形成されるためには、複数の電磁石３５ｂは、少なくとも鉄道車両３０の走行方向（Ｘ軸方向）に沿って配列されていればよい。
【０１１９】
本願明細書において、導電性を有する、とは、半導体の導電率よりも高い導電率を有することを意味し、導電率（電気抵抗率の逆数）が１０５Ｓｍ−１以上、即ち電気抵抗率が１０−５Ωｍ以下であることを意味する。
【０１２０】
なお、後述する図１４を用いて説明するのと同様に、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ａ上を走行する際に、複数の電磁石３５ｂにより形成される磁界が、走行方向と反対方向に移動するように、複数の電磁石３５ｂの各々に流れる電流を制御することによって、磁気力により走行方向における鉄道車両３０の推進力が補われるように、磁気力を制御してもよい。或いは、図１２に示す例でも、後述する図１５を用いて説明するのと同様に、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ａ上を走行する際に、複数の電磁石３５ｂにより形成される磁界が、走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、複数の電磁石３５ｂの各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における鉄道車両３０の推進力が補われるとともに、車幅方向における鉄道車両３０の案内力が発生して増大するように、磁気力を制御してもよい。即ち、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ａ上を走行する際に、複数の電磁石３５ｂと磁性部材１２ａとの間の磁気力により、鉄道車両３０の推進力及び案内力、又は、鉄道車両３０の制動力及び案内力が補われるように、複数の電磁石３５ｂと磁性部材１２ａとの間の磁気力を制御してもよい。
【０１２１】
しかし、磁性部材１２ａが導電性を有する場合、磁性部材１２ａは、例えば銅又はアルミニウム等の導電性材料の導電率よりも低い導電率を有する、例えば鉄等の磁性材料よりなる。そのため、リニア誘導モータＬＭ１が鉄道車両３０を駆動する駆動力は、後述する図１３を用いて説明するように、走行路１０ｂが例えば銅又はアルミニウム等の導電性材料よりなる導電性部材１４を有する場合に複数の電磁石３５ｃと導電性部材１４とにより形成されるリニア誘導モータＬＭ２が鉄道車両３０を推進する推進力に比べて小さい。
【０１２２】
次に、図１３乃至図１５に示す例を説明する。図１３乃至図１５に示す例では、交通システムは、走行路１０ａ（図９参照）に加えて、鉄道車両３０及び自動車の走行に用いられる走行路１０としての走行路１０ｂを有する。即ち、鉄道車両３０は、走行路１０ｂ上を走行可能である。走行路１０ｂは、走行路１０ａ又は鉄道線路２０（図１参照）に接続されている。なお、交通システムは、走行路１０ａを有さず、走行路１０ｂのみを有してもよいが、例えば鉄板の材料コストよりも高い材料コストを有する銅板等を用いなくて済む走行路１０ａを有することにより、交通システムの建設コストを削減することができる。
【０１２３】
走行路１０ｂは、走行路１０ａと同様に、舗装部１１としての舗装部１１ｂと、磁性部材１２としての磁性部材１２ｂと、を有する。舗装部１１ｂは、走行路１０ａが有する舗装部１１ａと同様に、走行路１０ｂ（ある方向）に沿っており、例えばアスファルトよりなる。磁性部材１２ｂは、走行路１０ａが有する磁性部材１２ａ（図９参照）と同様に、舗装部１１ｂの上面に埋め込まれ、且つ、磁性を有し、例えば鉄板、又は、フェライト等を含有するアスファルトよりなる。磁性部材１２ｂは、走行路１０ｂ（ある方向）に沿って連続的に形成されている。
【０１２４】
一方、走行路１０ｂは、走行路１０ａと異なり、導電性部材１４を有する。導電性部材１４は、舗装部１１ｂの上面に埋め込まれ、且つ、磁性部材１２ｂの導電性よりも高い導電性を有する。なお、磁性部材１２ｂが導電性を有さず、導電性部材１４のみが導電性を有してもよい。導電性部材１４は、走行路１０ｂに沿って連続的に形成されている。
【０１２５】
本願明細書において、導電性を有しない、とは、半導体の導電率と同等か又は半導体の導電率よりも低い導電性を有することを意味し、導電率（電気抵抗率の逆数）が１０５Ｓｍ−１未満、即ち電気抵抗率が１０−５Ωｍを超えることを意味する。
【０１２６】
図１３乃至図１５に示す例では、磁石部３３としての磁石部３３ｄは、電磁石３５としての電磁石３５ｃを複数個含み、制御部ＣＵ２は、複数の電磁石３５ｃの各々と磁性部材１２ｂとの間の磁気力、及び、複数の電磁石３５ｃの各々と導電性部材１４との間の磁気力を制御する。複数の電磁石３５ｃは、例えば鉄道車両３０の走行方向（図１４のＸ軸方向）及び車幅方向（図１４のＹ軸方向）にマトリクス状に配列されている。即ち、図１３乃至図１５に示す磁石部３３ｄは、図１１及び図１２に示した磁石部３３ｃと同様の磁石部である。
【０１２７】
複数の電磁石３５ｃと、走行路１０ｂに沿って連続的に形成された導電性部材１４とにより、リニア誘導モータＬＭ２が形成される。なお、リニア誘導モータＬＭ２が形成されるためには、複数の電磁石３５ｃは、少なくとも鉄道車両３０の走行方向（Ｘ軸方向）に沿って配列されていればよい。
【０１２８】
図１４に示すように、好適には、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ｂ上を走行する際に、複数の電磁石３５ｃにより形成される磁界が、走行方向と反対方向に移動するように、複数の電磁石３５ｃの各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における鉄道車両３０の推進力が補われるように、複数の電磁石３５ｃと導電性部材１４との間の磁気力を制御する。
【０１２９】
このとき、複数の電磁石３５ｃにより形成される磁界が、見かけ上走行方向と反対方向に移動することにより、導電性部材１４の内部に誘導電流が流れ、リニア誘導モータＬＭ２が導電性部材１４を走行方向と反対方向（後方）に押す力が発生する。そのため、逆に鉄道車両３０が導電性部材１４から走行方向（前方）に鉄道車両３０を推進する推進力を受けることになり、鉄道車両３０の推進力を補うことができる。
【０１３０】
導電性部材１４に含まれる例えば銅又はアルミニウム等の導電性材料は、例えば鉄等の磁性材料の導電率よりも高い導電率を有する。そのため、鉄道車両３０が走行路１０ｂ上を走行する際にリニア誘導モータＬＭ２が鉄道車両３０を推進する推進力は、鉄道車両３０が走行路１０ａ上を走行する際にリニア誘導モータＬＭ１が鉄道車両３０を推進する推進力に比べて大きい。
【０１３１】
走行路１０が走行路１０に沿って勾配を有する場合には、走行路１０として、走行路１０ａに代えて走行路１０ｂを設けることが望ましい。これにより、走行路１０のうち上り勾配を有する部分でも、鉄道車両３０が速度を減少させることなく走行することができる。
【０１３２】
図示は省略するものの、好適には、制御部ＣＵ２は、走行路１０ｂ上を走行する鉄道車両３０が緊急に減速する必要があるときに、複数の電磁石３５ｃにより形成される磁界が、走行方向に移動するように、複数の電磁石３５ｃの各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における鉄道車両３０の制動力が補われるように、複数の電磁石３５ｃと磁性部材１２ｂとの間の磁気力を制御する。
【０１３３】
このとき、複数の電磁石３５ｃにより形成される磁界が、見かけ上走行方向に移動することにより、導電性部材１４の内部に誘導電流が流れ、リニア誘導モータＬＭ２が導電性部材１４を走行方向（前方）に押す力が発生する。そのため、逆に鉄道車両３０が導電性部材１４から走行方向と反対方向（後方）に鉄道車両３０を制動する制動力を受けることになり、鉄道車両３０の走行方向の制動力を補うことができる。
【０１３４】
鉄道車両３０が走行路１０ｂ上を走行する際にリニア誘導モータＬＭ２が鉄道車両３０を制動する制動力は、鉄道車両３０が走行路１０ａ上を走行する際にリニア誘導モータＬＭ１が鉄道車両３０を制動する制動力に比べて大きい。そのため、前述したように、走行路１０が勾配を有する場合に、走行路１０として、走行路１０ａに代えて走行路１０ｂを設けることにより、走行路１０のうち下り勾配を有する部分でも、鉄道車両３０が緊急時に確実に速度を減少させることができる。
【０１３５】
図１５に示すように、好適には、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ｂ上を走行する際に、複数の電磁石３５ｃにより形成される磁界が、走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、複数の電磁石３５ｃの各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における鉄道車両３０の推進力が補われるとともに、車幅方向における鉄道車両３０の案内力が発生して増大するように、複数の電磁石３５ｃと導電性部材１４との間の磁気力を制御する。即ち、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ｂ上を走行する際に、複数の電磁石３５ｃと導電性部材１４との間の磁気力により、鉄道車両３０の推進力及び案内力、又は、鉄道車両３０の制動力及び案内力が補われるように、複数の電磁石３５ｃと導電性部材１４との間の磁気力を制御する。
【０１３６】
このとき、複数の電磁石３５ｃにより形成される磁界が、見かけ上車幅方向に移動することにより、導電性部材１４の内部に誘導電流が流れ、リニア誘導モータＬＭ２が導電性部材１４を車幅方向に押す力が発生する。そのため、逆に鉄道車両３０が導電性部材１４から車幅方向に案内する案内力を受けることになり、鉄道車両３０の車幅方向の案内力を向上させることができる。
【０１３７】
なお、前述した図１２を用いて説明したのと同様に、制御部ＣＵ２は、鉄道車両３０が走行路１０ｂ上を通常走行しているときに、複数の電磁石３５ｃに磁界を発生させず、且つ、走行路１０ｂ上を走行している鉄道車両３０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、複数の電磁石３５ｃに磁界を形成させることにより、磁気力としての磁気吸引力により鉄道車両３０の制動力及び案内力が補われるように、磁気力を制御してもよい。
【０１３８】
次に、図１６及び図１７に示す例を説明する。図１６及び図１７に示す例では、交通システムは、走行路１０ａに加えて、鉄道車両３０の走行に用いられる走行路１０としての走行路１０ｃを有する。即ち、鉄道車両３０は、走行路１０ｃ上を走行可能である。走行路１０ｃは、走行路１０ａ又は鉄道線路２０に接続されている。
【０１３９】
走行路１０ｃは、走行路１０ａと同様に、舗装部１１としての舗装部１１ｃと、磁性部材１２としての磁性部材１２ｃと、を有する。舗装部１１ｃは、走行路１０ａが有する舗装部１１ａと同様に、走行路１０ｃ（ある方向）に沿っており、例えばアスファルトよりなる。磁性部材１２ｃは、走行路１０ａが有する磁性部材１２ａと同様に、舗装部１１ｃの上面に埋め込まれ、且つ、磁性を有し、例えば鉄板、又は、フェライト等を含有するアスファルトよりなる。磁性部材１２ｃは、走行路１０ｃ（ある方向）に沿って連続的に形成されている。
【０１４０】
一方、走行路１０ｃは、走行路１０ａと異なり、電磁石１５を有する。電磁石１５は、舗装部１１ｃの上面に埋め込まれ、且つ、交流電流を流すことにより交流磁界を形成する。なお、走行路１０ｃが複数の電磁石１５を有する場合には、複数の電磁石１５は、走行路１０ｃに沿って配列されている。
【０１４１】
図１６に示す例では、磁石部３３としての磁石部３３ｅは、電磁石３５として、電流を流すことにより磁界を形成する電磁石３５ｄを複数個含み、制御部ＣＵ２は、複数の電磁石３５ｄと磁性部材１２ｃとの間の磁気力を制御する。複数の電磁石３５ｄは、例えば鉄道車両３０の走行方向及び車幅方向にマトリクス状に配列されている。即ち、図１６に示す磁石部３３ｅは、図１１に示した磁石部３３ｃと同様の磁石部である。複数の電磁石３５ｄと、走行路１０ｃに沿って連続的に形成された磁性部材１２ｃとにより、リニア誘導モータＬＭ３が形成される。なお、リニア誘導モータＬＭ３が形成されるためには、複数の電磁石３５ｄは、少なくとも鉄道車両３０の走行方向に沿って配列されていればよい。
【０１４２】
また、図１６及び図１７に示す例では、鉄道車両３０が走行路１０ｃ上を走行する際に、交流磁界を形成する電磁石１５と、複数の電磁石３５ｄとの間で電磁誘導により電力が授受される。これにより、鉄道車両３０が走行路１０ｃ上を走行する際に、地上側設備から鉄道車両３０に電力を非接触で供給することができるほか、鉄道車両３０において余剰となった電力を非接触で地上側設備に回生することができる。
【０１４３】
なお、図１７に示すように、走行路１０ｃは、複数の電磁石１５を有してもよく、また、図示は省略するものの、磁石部３３は、電磁石３５としての電磁石３５ｄを、１個のみ含んでもよい。また、複数の電磁石３５ｄと複数の電磁石１５とにより形成されるリニア誘導モータを用いて、鉄道車両３０の推進力又は制動力を補うことができる。
【０１４４】
図１７に示すように、走行路１０ｃは、走行路１０ａと鉄道線路２０との間に設けられていてもよい。即ち、鉄道線路２０が、走行路１０ｃを介して走行路１０ａに接続されていてもよい。また、実施の形態１の交通システムは、走行路１０ｃと鉄道線路２０との間に設けられた走行路１０ｄを有してもよい。走行路１０ｄは、２本のレール２１と、２つのスロープ１６と、を有する。２本のレール２１は、走行路１０ｄの幅方向において互いに間隔を空けて配置されている。２つのスロープ１６は、２本のレール２１の各々よりも走行路１０ｄの幅方向における中心側と反対側にそれぞれ配置されている。２つのスロープ１６の各々の上面は、走行路１０ｃ側の端部から鉄道線路２０側の端部に向かって、高さ位置が低くなるように、傾斜している。
【０１４５】
これにより、鉄道車両３０が走行路１０ｄ上を走行する際に、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１（図５参照）を減少させることにより、タイヤ付き車輪３９がスロープ１６に接触した状態から鉄道用車輪３８がレール２１に接触した状態に滑らかに変化させることができ、走行路１０ａ上及び走行路１０ｃ上を走行してきた鉄道車両３０が、鉄道線路２０上に進入することができる。また、鉄道車両３０が走行路１０ｄ上を走行する際に、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１を増加させることにより、鉄道用車輪３８がレール２１に接触した状態からタイヤ付き車輪３９がスロープ１６に接触した状態に滑らかに変化させることができ、鉄道線路２０上を走行してきた鉄道車両３０が、走行路１０ｃ上及び走行路１０ａ上を走行することができる。
【０１４６】
また、走行路１０ｄは、複数の電磁石１７と、架線２２と、を有し、複数の電磁石１７及び架線２２には、変電所２３から電力が供給されてもよい。これにより、鉄道車両３０が走行路１０ｄ上を走行する際に、複数の電磁石１７及び電磁石３５ｄを介して電力が供給される状態から、架線２２及びパンタグラフ４４を介して電力が供給される状態に変更することができ、走行路１０ａ上及び走行路１０ｃ上を走行してきた鉄道車両３０が、鉄道線路２０上に進入することができる。また、鉄道車両３０が走行路１０ｄ上を走行する際に、架線２２及びパンタグラフ４４を介して電力が供給される状態から、複数の電磁石１７及び電磁石３５ｄを介して電力が供給される状態に変更することができ、鉄道線路２０上を走行してきた鉄道車両３０が、走行路１０ｃ上及び走行路１０ａ上を走行することができる。なお、変電所２３から複数の電磁石１５に電力が供給されてもよい。
【０１４７】
なお、走行路１０ｄは、駅２４を有してもよい。これにより、走行路１０ｄで駅２４に停車している間に、鉄道用車輪３８とタイヤ付き車輪３９との間の切り替え、及び、複数の電磁石１７及び電磁石３５ｄを介しての電力の供給と、架線２２及びパンタグラフ４４を介しての電力の供給との間の切り替えを行うことができるので、交通システムの利便性が高まる。
【０１４８】
また、前述したように、図１７においては、磁性部材１２ａ（図９参照）及び磁性部材１２ｃ（図１６参照）の図示を省略しているが、走行路１０ｃについては、走行路１０ｃが磁性部材１２ｃを有さないものであってもよい。
【０１４９】
＜制御方法＞
次に、本実施の形態１の鉄道車両が有する制御部を用いた制御方法の例について説明する。図１８は、実施の形態１の鉄道車両が有する情報入力部、演算部及び制御部の構成を示すブロック図である。
【０１５０】
図１８に示すように、鉄道車両３０は、例えば情報入力部ＲＵ１と、演算部ＯＵ１と、制御部ＣＵ１と、制御部ＣＵ２と、を有する。
【０１５１】
情報入力部ＲＵ１には、鉄道車両３０の内部又は外部のネットワークＮＷ１から各種の情報が入力され、情報入力部ＲＵ１は、入力された各種の情報を取得する。情報入力部ＲＵ１には、各種の情報が入力される。情報入力部ＲＵ１は、例えば気象情報入力部ＲＵ１１と、路面情報入力部ＲＵ１２と、他車情報入力部ＲＵ１３と、管制情報入力部ＲＵ１４と、緊急情報入力部ＲＵ１５と、を含む。鉄道車両３０の外部のネットワークＮＷ１からの各種の情報は、例えば無線通信により情報入力部ＲＵ１に入力される。
【０１５２】
気象情報入力部ＲＵ１１には、鉄道車両３０の内部又は外部のネットワークＮＷ１から、降雪、降水又は風等に関する気象情報が入力される。路面情報入力部ＲＵ１２には、鉄道車両３０の内部又は外部のネットワークＮＷ１から、積雪、水たまり、障害物、勾配又は曲線等に関する路面情報が入力される。他車情報入力部ＲＵ１３には、鉄道車両３０の外部のネットワークＮＷ１として、他の鉄道車両３０、又は、他の自動車５０から情報が入力され、例えば前方走行車両からのセンシング情報又は走行情報等が入力される。管制情報入力部ＲＵ１４には、鉄道車両３０の内部又は外部のネットワークＮＷ１から、経路情報、隊列情報又は運行指示情報等が入力される。緊急情報入力部ＲＵ１５には、鉄道車両３０の内部又は外部のネットワークＮＷ１から、地震又は乗員異常等に関する緊急情報が入力される。
【０１５３】
演算部ＯＵ１は、情報入力部ＲＵ１から送られた各種の情報に基づいて、各種の制御パラメータの演算を行い、演算された制御パラメータを制御部ＣＵ１及びＣＵ２に送る。これにより、情報入力部ＲＵ１に入力された各種の情報に基づいて、最適な制御パラメータを演算することができるので、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際の安全性及び経済性を向上させることができる。
【０１５４】
鉄道車両３０の内部に設けられた演算部ＯＵ１のみが演算を行ってもよい。或いは、情報入力部ＲＵ１が取得した情報の種類が膨大であるか又は演算量が膨大である場合、鉄道車両３０の外部のネットワークＮＷ１に設けられた外部演算部ＯＵ２に情報を送信して大部分の演算を行わせ、鉄道車両３０の内部に設けられた演算部ＯＵ１は必要最低限の演算のみを行ってもよい。
【０１５５】
演算部ＯＵ１及び外部演算部ＯＵ２のいずれかとして、例えばディープラーニング機能を備えた人工知能を用いることができ、例えば瞬時に緊急事態を回避できるより適切な制御パラメータを演算することができる。
【０１５６】
外部演算部ＯＵ２として人工知能を用いる場合、走行車両からのセンシング情報を受け付け、最適な制御パラメータの出力を指示することができる。又は、外部演算部ＯＵ２として人工知能を用いる場合、走行路１０全体を統制し、走行路１０上を走行する複数の鉄道車両３０及び複数の自動車５０の各々に、運行判断を配信することができる。又は、走行路１０のメンテナンス情報を収集し、収集したメンテナンス情報に基づいて適切なタイミングで補修を指示する場合にも、外部演算部ＯＵ２として人工知能を活用することができる。そして、人工知能を用いることにより、情報入力部ＲＵ１に入力された各種の情報に基づいて、最適な制御パラメータを更に迅速に演算することができるので、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際の安全性及び経済性を更に向上させることができる。
【０１５７】
制御部ＣＵ１と、制御部ＣＵ２とは、演算部ＯＵ１から送られた各種の制御パラメータに基づいて、各種の制御を行う。
【０１５８】
制御部ＣＵ１は、半径制御部ＣＵ１１を有する。半径制御部ＣＵ１１は、前述したように、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１を制御する。そして、半径制御部ＣＵ１１は、鉄道用車輪３８とタイヤ付き車輪３９との組において、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に鉄道用車輪３８に含まれるフランジ部４１が走行路１０の上面に接触せず、且つ、鉄道車両３０が鉄道線路２０上を走行する際にタイヤ付き車輪３９が地上側設備に接触しないように、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１を制御する。
【０１５９】
なお、鉄道車両３０が、走行路１０上、鉄道線路２０上、及び、道路６０上を走行可能な場合、制御部ＣＵ１は、摩擦係数制御部ＣＵ１２を有してもよい。摩擦係数制御部ＣＵ１２は、前述したように、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。そして、摩擦係数制御部ＣＵ１２は、平常走行時であって路面が滑りにくい場合には、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、タイヤ部４３の道路６０の路面に対する摩擦係数よりも小さくなるように、タイヤ部４３の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。
【０１６０】
制御部ＣＵ２は、推進力制御部ＣＵ２１と、案内力制御部ＣＵ２２と、制動力制御部ＣＵ２３と、垂直吸引力制御部ＣＵ２４と、を有する。
【０１６１】
推進力制御部ＣＵ２１は、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に、複数の電磁石３５により形成される磁界が、走行方向と反対方向に移動するように、複数の電磁石３５の各々に流れる電流を制御することによって、複数の電磁石３５の各々と磁性部材１２との間の磁気力により走行方向における鉄道車両３０の推進力が補われるように、複数の電磁石３５の各々と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。なお、推進力制御部ＣＵ２１は、例えば鉄道車両３０が有する主電動機等の推進部が車輪を回転駆動して発生させる推進力を制御してもよい。
【０１６２】
案内力制御部ＣＵ２２は、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に、複数の電磁石３５により形成される磁界が、車幅方向に移動するように、複数の電磁石３５の各々に流れる電流を制御することによって、複数の電磁石３５の各々と磁性部材１２との間の磁気力により車幅方向における鉄道車両３０の案内力が発生して増大するように、複数の電磁石３５の各々と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。これに加えて、タイヤ付き車輪３９の操舵角を制御する。
【０１６３】
制動力制御部ＣＵ２３は、走行路１０上を走行している鉄道車両３０が緊急に減速する必要があるときに、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気力により鉄道車両３０の制動力が補われるように、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。なお、制動力制御部ＣＵ２３は、例えば鉄道車両３０が有するブレーキ等の制動部が鉄道車両３０を制動する制動力を制御してもよい。
【０１６４】
垂直吸引力制御部ＣＵ２４は、走行路１０上を走行している鉄道車両３０に横転等の恐れが生じて路盤に吸着する必要があるときに、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気力を最大化するよう磁石部３３を磁性部材１２に吸着させる。即ち、垂直吸引力制御部ＣＵ２４は、走行路１０の路面に対して垂直方向の吸引力を制御する。更に、走行路１０上を走行している鉄道車両３０にスリップの恐れがあるような場合には、垂直吸引力制御部ＣＵ２４は、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気力を発生させ、輪重を増加させる。
【０１６５】
また、鉄道車両３０は、情報出力部ＴＵ１を有してもよい。情報出力部ＴＵ１は、演算部ＯＵ１から送られた各種の制御パラメータを出力して、鉄道車両３０の外部のネットワークＮＷ１に送信する。例えば情報出力部ＴＵ１は、演算部ＯＵ１から送られた各種の制御パラメータを出力して、鉄道車両３０の外部のネットワークＮＷ１として、他の鉄道車両３０又は他の自動車５０に送信する。
【０１６６】
＜本実施の形態の主要な特徴と効果＞
本実施の形態１の鉄道車両３０は、自動車５０の走行に用いられる走行路１０上、及び、鉄道線路２０上を走行可能であり、鉄道用車輪３８と、タイヤ付き車輪３９と、磁石部３３と、制御部ＣＵ１及びＣＵ２と、を有する。走行路１０は、舗装部１１と、舗装部１１に埋め込まれた磁性部材１２と、を有する。制御部ＣＵ１は、鉄道車両３０が走行路１０上を走行する際に、鉄道用車輪３８が走行路１０に接触せず、且つ、鉄道車両３０が鉄道線路２０上を走行する際に、タイヤ付き車輪３９が地上側設備に接触しないように、タイヤ付き車輪３９の半径ＲＤ１を制御する。制御部ＣＵ２は、走行路１０上で緊急時に制動力及び案内力が補われるように、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。
【０１６７】
輸送需要がそれほど大きくない中小都市間に、鉄道線路と高速道路等の道路とが並走して設けられた場合、経済性が課題となる。具体的には、道路と自動車とを備えた交通システムにおいては、安全性及び信頼性を確保するために、タイヤのグリップ力を大きくする必要があるが、タイヤのグリップ力を大きくすると省エネルギー性が低下して経済性が低下する。また、鉄道車両と鉄道線路とを備えた交通システムにおいては、安全性及び信頼性を確保するために、地上側設備、即ちインフラストラクチャーを高頻度で高精度に維持管理する必要があるが、インフラストラクチャーを高頻度で高精度に維持管理すると、維持管理コストが輸送需要に見合わない金額まで増加して経済性が課題となる。
【０１６８】
更に、自動車と道路とを備えた交通システム、及び、鉄道車両と鉄道線路とを備えた交通システムは、いずれも突風又は降雪等の気象災害の影響を受けやすい。
【０１６９】
一方、本実施の形態１の鉄道車両３０を備えた交通システムによれば、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムと、自動車と道路とを備えた交通システムとの間で、インフラストラクチャーを整理統合することができる。即ち、既存のインフラストラクチャーを活用して新規なインフラストラクチャーを建設することができるので、新規なインフラストラクチャーを建設するための追加費用を抑制することができる。
【０１７０】
また、本実施の形態１の鉄道車両３０は、走行路１０上を走行する際に、タイヤ付き車輪３９のグリップ力が不足する場合には、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気吸引力により、グリップ力を補うことができる。一方、磁気吸引力により補われた場合でもなおグリップ力が不足する場合には、タイヤ部４３の内部に充填又は封入された気体の圧力、又は、タイヤ部４３の内部に充填又は封入された樹脂の弾性率を減少させる。これにより、本実施の形態１の鉄道車両３０は、例えば降雪等で滑りやすい場合には、省エネルギー性を犠牲にしつつグリップ力が十分補われた状態で、走行することができる。
【０１７１】
また、本実施の形態１の鉄道車両３０は、タイヤ付き車輪３９がスリップした時には、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気吸引力を作用させることにより、走行路１０からの逸脱を防止して鉄道車両３０を案内する案内力を向上させ、鉄道車両３０を制動する制動力を向上させることができる。このように、案内力及び制動力のいずれをも向上させることにより、走行路１０上における鉄道車両３０の最高速度を、２００ｋｍ／ｈ程度まで向上させることができる。また、本実施の形態１の鉄道車両３０を備えた交通システムに、運行管理システムと、車両同士の間又は車両と地上との間の通信と、を適用することにより、鉄道車両３０及び自動車５０が走行路１０上で渋滞を起こさずに走行することができる。
【０１７２】
また、本実施の形態１では、鉄道線路のうち維持コストが輸送需要に見合わない部分を本実施の形態１の走行路１０に置き換えることにより、維持コストを削減することができ、走行路１０を自動車５０と共同で利用することにより、利用効率を高めることができる。そして、鉄道線路のうち残っている部分と、鉄道線路の一部が置き換えられた走行路１０との間を、本実施の形態１の鉄道車両３０が直通運転する。同様に、高速道路等の道路で、維持コストが輸送需要に見合わない区間は、全部又は一部の車線を本実施の形態１の走行路１０に置き換え、経済性を高めることができる。なお、走行路１０のうち道路６０と併設された部分では、状況に応じて、走行路１０を道路６０として使用することができる。
【０１７３】
また、本実施の形態１の鉄道車両３０は、突風等で横転するおそれがある場合には、磁性部材１２に磁石部３３を緊急吸着させることにより、突風等による横転を防止しつつ制動することができる。また、本実施の形態１の鉄道車両３０は、磁石部３３と磁性部材１２との間の磁気吸引力によって、例えば降雪等で滑りやすい場合には、輪重を増加することでグリップ力を高めた走行を行い、タイヤ付き車輪３９がスリップした場合でも、走行路１０からの逸脱を防止して、鉄道車両３０を車幅方向に案内することができる。そのため、気象災害の影響を受けにくい交通システムを実現することができる。
【０１７４】
（実施の形態２）
次に、本発明の一実施形態である実施の形態２の自動車及び交通システムについて説明する。本実施の形態２の自動車は、鉄道車両及び自動車の走行に用いられる走行路上、及び、自動車の走行に用いられる道路上を走行可能である。
【０１７５】
＜交通システム＞
本実施の形態２の交通システムについては、前述した図１及び図２を用いて説明した実施の形態１の交通システムと同様にすることができる。そのため、以下では、図１及び図２を参照し、主として実施の形態１の交通システムと異なる点について、説明する。
【０１７６】
図１及び図２に示すように、本実施の形態２の交通システムは、走行路１０と、道路６０と、自動車５０と、を備えている。走行路１０は、鉄道車両３０及び自動車５０の走行に用いられる。道路６０は、走行路１０に接続されており、自動車５０の走行に用いられる。即ち、自動車５０は、走行路１０上、及び、道路６０上を走行可能である。
【０１７７】
本実施の形態２の交通システムにおいては、自動車５０は、走行路１０上において、例えば鉄道車両３０の前方又は後方を、当該鉄道車両３０との間隔を任意に制御して単独又は隊列として走行することができる。即ち、本実施の形態２の交通システムにおいては、自動車５０は、走行路１０上を、鉄道車両３０と一緒に走行することができる。走行路１０上を走行可能な自動車５０の詳細な構成については、後述する図１９及び図２０を用いて説明する。
【０１７８】
本実施の形態２の交通システムでは、実施の形態１の交通システムと同様に、鉄道車両３０及び自動車５０が、走行路１０上を走行可能である。これにより、実施の形態１の交通システムと同様に、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムの特長と、道路と自動車とを備えた交通システムの特長と、のいずれも有する交通システムを実現することができる。
【０１７９】
図１に示すように、本実施の形態２の交通システムは、走行路１０と、鉄道線路２０と、道路６０と、自動車５０と、実施の形態１の鉄道車両３０と、を備えていてもよい。このような場合、鉄道線路２０は、走行路１０と接続されており、実施の形態１の鉄道車両３０の走行に用いられる。
【０１８０】
＜自動車＞
次に、本実施の形態２の自動車５０、即ち走行路１０上を鉄道車両３０と一緒に走行可能な自動車５０について説明する。なお、走行路１０については、前述した図３及び図４を用いて説明した実施の形態１の走行路と同様にすることができる。
【０１８１】
図１９は、実施の形態２の自動車の側面図である。図２０は、実施の形態２の自動車の平面図である。なお、図１９及び図２０は、走行路１０上を走行する際の自動車５０を示す。また、図２０では、理解を簡単にするために、自動車５０の車体５１を除去して車輪５２及び磁石部５３を透視した状態を示す。
【０１８２】
図１９及び図２０に示すように、自動車５０は、車体５１と、複数の車輪５２と、磁石部５３と、を有する。複数の車輪５２は、車体５１を支持する。磁石部５３は、車体５１の下側に設けられた永久磁石５４又は電磁石５５を含む。
【０１８３】
走行路１０は、実施の形態１と同様に、舗装部１１と、磁性部材１２と、を有する。舗装部１１は、走行路１０（ある方向）に沿っており、例えばアスファルトよりなる。磁性部材１２は、舗装部１１の上面に埋め込まれ、且つ、磁性を有する。磁性部材１２は、走行路１０（ある方向）に沿って連続的に形成されている。磁性部材１２として、各種の磁性鋼板、又は、鉄等の金属若しくはフェライト等の非金属等の各種の磁性材料を含有する各種の無機材料若しくは有機材料を用いることができ、磁性部材１２は、例えば鉄板、又は、フェライト等を含有するアスファルトよりなる。
【０１８４】
複数の車輪５２の各々は、ホイール部５６と、タイヤ部５７と、を含む。自動車５０は、車体５１の下側に設けられた車軸５８を有し、ホイール部５６は、車軸５８に設けられている。タイヤ部５７は、ホイール部５６の外周に装着されている。ホイール部５６は、例えば鉄又はアルミニウム等の金属よりなり、タイヤ部５７は、例えばゴム等の弾性体よりなる。なお、車軸５８は、懸架部５９により車体に懸架されている。そのため、車体５１は、懸架部５９及び車軸５８を介して車輪５２により支持されている。
【０１８５】
本実施の形態２の自動車５０では、複数の車輪５２の各々のタイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が変更可能である。車輪５２においては、前述した図７及び図８を用いて説明したタイヤ付き車輪３９と同様に、タイヤ部５７の内部に充填又は封入されている気体の圧力、又は、タイヤ部５７の内部に充填又は封入されている樹脂の弾性率を変更することができる。そして、気体の圧力又は樹脂の弾性率を変更して、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を、タイヤ部５７の道路６０（図１参照）の路面に対する摩擦係数よりも小さくすることにより、自動車５０は、走行路１０上及び道路６０上の各々を最適な走行条件で走行することができる。
【０１８６】
自動車５０は、更に、制御部ＣＵ３と、制御部ＣＵ４と、を有する。制御部ＣＵ３は、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。制御部ＣＵ４は、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。
【０１８７】
制御部ＣＵ３は、自動車５０が走行路１０上を走行する際であって、且つ、通常走行時に、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、自動車５０が道路６０（図１参照）上を走行する際のタイヤ部５７の道路６０の路面に対する摩擦係数と比較して、同程度以下となるように、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。これにより、走行路１０上での車輪５２の転がり抵抗を、道路６０上での車輪５２の転がり抵抗よりも小さくすることができるので、自動車５０が走行路１０上を走行する際に消費するエネルギーを低減することができる。
【０１８８】
制御部ＣＵ４は、走行路１０上を走行している自動車５０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気力により自動車５０の制動力及び案内力が補われるように、即ち自動車５０の制動力と案内力がアシストされるように、磁気力を制御する。これにより、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を、タイヤ部５７の道路６０の路面に対する摩擦係数よりも小さくした場合でも、走行路１０上を走行している自動車５０の制動距離を短くして、道路６０上を走行している自動車５０の制動距離に近づけることができる。
【０１８９】
即ち、本実施の形態２の自動車５０は、制御部ＣＵ３が、複数の車輪５２の各々の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御し、制御部ＣＵ４が、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気力を制御することにより、走行路１０上を走行している自動車５０の安全性及び経済性を両立させることができる。
【０１９０】
また、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、タイヤ部５７の道路６０の路面に対する摩擦係数と同等かそれ以上となるように制御すれば、走行用の消費エネルギーの低減は実現しなくなるが、制動距離を一層短くすることや、路面状態が滑りやすい場合のタイヤスリップ防止に寄与する。即ち、制御部ＣＵ３は、自動車５０が走行路１０上を走行する際であって、且つ、急制動時及びスリップ発生時は、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、自動車５０が道路６０上を走行する際のタイヤ部５７の道路６０の路面に対する摩擦係数と比較して、同程度以上となるように、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。
【０１９１】
また、図１９及び図２０では図示を省略するものの、自動車５０は、例えば主電動機又はエンジン等の、複数の車輪５２のいずれかを回転駆動することにより自動車５０が走行方向に推進する推進力を発生する推進部を有してもよい。即ち、自動車５０は、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド自動車、ガソリン若しくはディーゼル車又はその他の各種の駆動方式を有する自動車であってもよい。
【０１９２】
また、自動車５０は、例えばブレーキ等の、自動車５０が走行方向と反対方向に制動する制動力を発生する制動部を有してもよい。また、自動車５０は、例えばステアリング等の、自動車５０を車幅方向に案内する案内力を発生する案内部を有してもよい。なお、自動車５０の走行方向とは、車長方向であって、且つ、自動車５０の後端部から前端部に向かう方向を意味する。
【０１９３】
＜車輪＞
次に、本実施の形態２の自動車５０が有する車輪５２について説明する。本実施の形態２の自動車５０が有する車輪５２については、前述した図７及び図８を用いて説明した実施の形態１の鉄道車両３０が有するタイヤ付き車輪３９と同様にすることができる。
【０１９４】
図７に示すように、タイヤ部５７は、タイヤ５７ａと、タイヤ５７ａとホイール部５６との間の空間５７ｂと、を含み、タイヤ部５７の内部とは、空間５７ｂを意味する。
【０１９５】
図７に示すように、タイヤ部５７の内部には、例えば空気等の気体が充填又は封入されていてもよく、制御部ＣＵ３（図１９参照）は、タイヤ部５７の内部に充填又は封入されている気体の圧力を変更することにより、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御してもよい。
【０１９６】
具体的には、自動車５０が走行路１０上を走行する際の気体の圧力を、自動車５０が道路６０上を走行する際の気体の圧力よりも増加させることにより、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、タイヤ部５７の道路６０の路面に対する摩擦係数よりも小さくなるように制御してもよい。
【０１９７】
或いは、図８に示すように、タイヤ部５７の内部には、弾性率、硬度又は粘度が変更可能な樹脂５７ｃが充填又は封入されていてもよく、制御部ＣＵ３（図１９参照）は、タイヤ部５７の内部に充填又は封入されている樹脂５７ｃの弾性率、硬度又は粘度を変更することにより、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御してもよい。
【０１９８】
具体的には、自動車５０が走行路１０上を走行する際の樹脂５７ｃの弾性率を、自動車５０が道路６０上を走行する際の樹脂５７ｃの弾性率よりも増加させることにより、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、タイヤ部５７の道路６０の路面に対する摩擦係数よりも小さくなるように制御してもよい。なお、図８に示すように、樹脂５７ｃは、タイヤ５７ａとホイール部５６との間の空間５７ｂに充填されている。
【０１９９】
＜磁石部＞
次に、本実施の形態２の自動車が有する磁石部の各種の例について、当該自動車の走行に用いられる走行路の種類に対応させて説明する。なお、以下に示す各種の例を、単独で用いてもよく、複数の例を組み合わせて用いてもよい。
【０２００】
図２１乃至図２５は、実施の形態２の自動車が有する磁石部及び車輪並びに走行路を模式的に示す正面図である。図２６は、実施の形態２の交通システムのうち、図２５に示す走行路付近の部分を示す図である。なお、実施の形態２の自動車５０が有する磁石部５３に含まれる複数の電磁石５５については、図１２、図１４及び図１５を参照して説明する。
【０２０１】
図２１乃至図２３に示す例では、走行路１０としての走行路１０ａは、舗装部１１としての舗装部１１ａと、磁性部材１２としての磁性部材１２ａと、のみを有する。走行路１０ａについては、前述した図９乃至図１１を用いて実施の形態１で説明した走行路１０ａと同様にすることができる。
【０２０２】
まず、図２１に示す例を説明する。図２１に示す例では、磁石部５３としての磁石部５３ａは、高さ位置が変更可能な永久磁石５４を含み、制御部ＣＵ４は、永久磁石５４と磁性部材１２ａとの間の磁気力としての磁気吸引力を制御する。
【０２０３】
好適には、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ａ上を通常走行しているときに、永久磁石５４を高さ位置ＨＰ３よりも高い高さ位置ＨＰ４に上昇させて走行路１０ａから遠ざけることにより磁気吸引力を制御する。そして、制御部ＣＵ４は、走行路１０ａ上を走行している自動車５０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、永久磁石５４を高さ位置ＨＰ４よりも低い高さ位置ＨＰ３に下降させて走行路１０ａに近づけることによって、磁気力により自動車５０の制動力及び案内力が補われるように、磁気吸引力を制御する。
【０２０４】
このとき、永久磁石５４と磁性部材１２ａとの間に磁気吸引力が作用することにより、車輪５２が走行路１０ａに（下方に）押し付けられて、タイヤ部５７（図１９参照）の舗装部１１ａの上面に対する摩擦係数が大きくなるので、自動車５０の制動力を補うことができる。或いは、制御部ＣＵ４が、永久磁石５４を下降させて走行路１０ａの磁性部材１２ａに接触させて吸着させることにより、永久磁石５４が走行路１０ａの磁性部材１２ａに吸着し、永久磁石５４と走行路１０ａとの間の摩擦係数が大きく、永久磁石５４と走行路１０ａの磁性部材１２ａとの間の磁気吸引力も最大となるようにしてもよい。このような場合として、例えば横転防止の必要があるときが挙げられる。なお、後述する図２２に示す例でも、横転防止の必要があるときに、制御部ＣＵ４が、電磁石５５ａを走行路１０ａの磁性部材１２ａに吸着させることにより磁気力を最大化してもよい。
【０２０５】
磁石部５３ａが電磁石ではなく永久磁石５４を含むことにより、電磁石に電流を流す必要がないので、自動車５０が走行路１０ａ上を走行する際に自動車５０が消費するエネルギーを低減することができる。また、例えばばね及び止め金具等により永久磁石５４を緊急時に下降可能に保持することにより、例えば自動車５０のバッテリーが充電されていない時でも永久磁石５４を下降して走行路１０ａに近づけることができ、自動車５０の制動力を確実に補うことができる。
【０２０６】
また、好適には、永久磁石５４は、走行方向における自動車５０の後端部に設けられる。そして、自動車５０が走行する際に、後端部に設けられた永久磁石５４が磁石部５３ａとして用いられる。これにより、緊急時に永久磁石５４を下降させて走行路１０ａに接触させた場合でも、自動車５０を安全に制動することができる。
【０２０７】
次に、図２２に示す例を説明する。図２２に示す例では、磁石部５３としての磁石部５３ｂは、電磁石５５として、電流を流すことにより磁界を形成する電磁石５５ａを含み、制御部ＣＵ４は、電磁石５５ａと磁性部材１２ａとの間の磁気力を制御する。
【０２０８】
好適には、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ａ上を通常走行しているときに、電磁石５５ａに磁界を発生させず、且つ、走行路１０ａ上を走行している自動車５０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、電磁石５５ａに磁界を形成させることによって、磁気力により自動車５０の制動力及び案内力が補われるように、磁気力を制御する。
【０２０９】
このとき、電磁石５５ａと磁性部材１２ａとの間に磁気吸引力が作用することにより、車輪５２が走行路１０ａに（下方に）押し付けられて、タイヤ部５７（図１９参照）の舗装部１１ａの上面に対する摩擦係数が大きくなるので、自動車５０の制動力を補うことができる。このとき更に、電磁石５５ａが磁性部材１２ａの上方から逸脱し始めた場合には、磁気吸引力の、自動車５０の車幅方向の分力として案内力が得られる。
【０２１０】
磁石部５３ｂが永久磁石ではなく電磁石５５ａを含むことにより、電磁石５５ａに流す電流量を変更することにより電磁石５５ａが形成する磁界の強度を変更することができるので、電磁石５５ａと磁性部材１２ａとの間の磁気力の大きさを変更することができ、自動車５０の制動力及び案内力を補う量を必要に応じて制御することができる。
【０２１１】
次に、図２３に示す例を説明する。図２３に示す例では、磁石部５３としての磁石部５３ｃは、電磁石５５として、電流を流すことにより磁界を形成する電磁石５５ｂを複数個含み、制御部ＣＵ４は、複数の電磁石５５ｂの各々と磁性部材１２ａとの間の磁気力を制御する。複数の電磁石５５ｂは、図１２に示すように、例えば自動車５０の走行方向（Ｘ軸方向）及び車幅方向（Ｙ軸方向）にマトリクス状に配列されている。
【０２１２】
好適には、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ａ上を通常走行しているときに、複数の電磁石５５ｂに磁界を発生させず、且つ、走行路１０ａ上を走行している自動車５０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、複数の電磁石５５ｂに磁界を形成させることによって、磁気力により自動車５０の制動力及び案内力が補われるように、磁気力を制御する。このとき、複数の電磁石５５ｂの各々と磁性部材１２ａとの間に磁気吸引力が作用することにより、車輪５２が走行路１０ａに（下方に）押し付けられて、タイヤ部５７（図１９参照）の舗装部１１ａの上面に対する摩擦係数が大きくなるので、自動車５０の制動力を補うことができる。このとき更に、電磁石５５ｂが磁性部材１２ａの上方から逸脱し始めた場合には、磁気吸引力の車幅方向（Ｙ軸方向）の分力として案内力が得られる。
【０２１３】
図１２に示すように、自動車５０が緊急に減速する必要があるときに、マトリクス状に配列された電磁石５５ｂのうち、走行方向（Ｘ軸方向）に配列された複数の電磁石５５ｂの各々が、互いに等しい極性であって、Ｓ極又はＮ極のうちいずれかである極性を有し、且つ、電磁石５５ｂの各々の下側に形成されている磁極を有することができる。
【０２１４】
磁性部材１２ａとして、例えば鉄板よりなる磁性部材を用い、磁性部材１２ａが導電性を有する場合、複数の電磁石５５ｂと、走行路１０ａに沿って連続的に形成された磁性部材１２ａとによりリニア誘導モータＬＭ４が形成される。なお、リニア誘導モータＬＭ４が形成されるためには、複数の電磁石５５ｂは、少なくとも自動車５０の走行方向（Ｘ軸方向）に沿って配列されていればよい。
【０２１５】
なお、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ａ上を走行する際に、複数の電磁石５５ｂにより形成される磁界が、走行方向と反対方向に移動するように、複数の電磁石５５ｂの各々に流れる電流を制御することによって、磁気力により走行方向における自動車５０の推進力が補われるように、磁気力を制御してもよい。或いは、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ａ上を走行する際に、複数の電磁石５５ｂにより形成される磁界が、走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、複数の電磁石５５ｂの各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における自動車５０の推進力が補われるとともに、車幅方向における自動車５０の案内力が発生して増大するように、磁気力を制御してもよい。即ち、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ａ上を走行する際に、複数の電磁石５５ｂと磁性部材１２ａとの間の磁気力により、自動車５０の推進力及び案内力、又は、自動車５０の制動力及び案内力が補われるように、複数の電磁石５５ｂと磁性部材１２ａとの間の磁気力を制御してもよい。
【０２１６】
しかし、磁性部材１２ａが導電性を有する場合、磁性部材１２ａは、例えば銅又はアルミニウム等の導電性材料の導電率よりも低い導電率を有する、例えば鉄等の磁性材料よりなる。そのため、リニア誘導モータＬＭ４が自動車５０を駆動する駆動力は、後述する図２４を用いて説明するように、走行路１０ｂが例えば銅又はアルミニウム等の導電性材料よりなる導電性部材１４を有する場合に複数の電磁石５５ｃと導電性部材１４とにより形成されるリニア誘導モータＬＭ５が自動車５０を推進する推進力に比べて小さい。
【０２１７】
次に、図２４に示す例を説明する。図２４に示す例では、交通システムは、走行路１０ａ（図２１参照）に加えて、鉄道車両３０及び自動車５０の走行に用いられる走行路１０としての走行路１０ｂを有する。走行路１０ｂについては、図１３を用いて実施の形態１で説明した走行路１０ｂと同様にすることができ、走行路１０ｂは、走行路１０ａと異なり、導電性部材１４を有する。即ち、自動車５０は、走行路１０ｂ上を走行可能である。走行路１０ｂは、走行路１０ａ又は道路６０（図１参照）に接続されている。なお、交通システムは、走行路１０ａを有さず、走行路１０ｂのみを有してもよいが、材料コストの安い走行路１０ａを有することにより、交通システムの建設コストを削減することができる。
【０２１８】
即ち、走行路１０ｂは、舗装部１１ｂと、磁性部材１２ｂと、導電性部材１４と、を有し、タイヤ部５７（図１９参照）の舗装部１１ｂに対する摩擦係数が変更可能である。制御部ＣＵ３は、タイヤ部５７の舗装部１１ｂに対する摩擦係数が、タイヤ部５７の道路６０の路面に対する摩擦係数よりも小さくなるように、タイヤ部５７の舗装部１１ｂに対する摩擦係数を制御する。
【０２１９】
図２４に示す例では、磁石部５３としての磁石部５３ｄは、電磁石５５としての電磁石５５ｃを複数個含み、制御部ＣＵ４は、複数の電磁石５５ｃの各々と磁性部材１２ｂとの間の磁気力、及び、複数の電磁石５５ｃの各々と導電性部材１４との間の磁気力を制御する。複数の電磁石５５ｃは、図１４に示すように、例えば自動車５０の走行方向（Ｘ軸方向）及び車幅方向（Ｙ軸方向）にマトリクス状に配列されている。即ち、図２４に示す磁石部５３ｄは、図２３に示した磁石部５３ｃと同様の磁石部である。
【０２２０】
複数の電磁石５５ｃと、走行路１０ｂに沿って連続的に形成された導電性部材１４とにより、リニア誘導モータＬＭ５が形成される。なお、リニア誘導モータＬＭ５が形成されるためには、複数の電磁石５５ｃは、少なくとも自動車５０の走行方向（Ｘ軸方向）に沿って配列されていればよい。
【０２２１】
図１４に示すように、好適には、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ｂ上を走行する際に、複数の電磁石５５ｃにより形成される磁界が、走行方向と反対方向に移動するように、複数の電磁石５５ｃの各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における自動車５０の推進力が補われるように、磁気力を制御する。
【０２２２】
このとき、複数の電磁石５５ｃにより形成される磁界が、見かけ上走行方向と反対方向に移動することにより、導電性部材１４の内部に誘導電流が流れ、リニア誘導モータＬＭ５が導電性部材１４を走行方向と反対方向（後方）に押す力が発生する。そのため、逆に自動車５０が導電性部材１４から走行方向（前方）に自動車５０を推進する推進力を受けることになり、自動車５０の推進力を補うことができる。
【０２２３】
導電性部材１４に含まれる例えば銅又はアルミニウム等の導電性材料は、例えば鉄等の磁性材料の導電率よりも高い導電率を有する。そのため、自動車５０が走行路１０ｂ上を走行する際にリニア誘導モータＬＭ５が自動車５０を推進する推進力は、自動車５０が走行路１０ａ上を走行する際にリニア誘導モータＬＭ４が自動車５０を推進する推進力に比べて大きい。
【０２２４】
走行路１０が走行路１０に沿って勾配を有する場合には、走行路１０として、走行路１０ａに代えて走行路１０ｂを設けることが望ましい。これにより、走行路１０のうち上り勾配を有する部分でも、自動車５０が速度を減少させることなく走行することができる。
【０２２５】
図示は省略するものの、好適には、制御部ＣＵ４は、走行路１０ｂ上を走行する自動車５０が緊急に減速する必要があるときに、複数の電磁石５５ｃにより形成される磁界が、走行方向に移動するように、複数の電磁石５５ｃの各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における自動車５０の制動力が補われるように、磁気力を制御する。
【０２２６】
このとき、複数の電磁石５５ｃにより形成される磁界が、見かけ上走行方向に移動することにより、導電性部材１４の内部に誘導電流が流れ、リニア誘導モータＬＭ５が導電性部材１４を走行方向（前方）に押す力が発生する。そのため、逆に自動車５０が導電性部材１４から走行方向と反対方向（後方）に自動車５０を制動する制動力を受けることになり、自動車５０の走行方向の制動力を補うことができる。
【０２２７】
自動車５０が走行路１０ｂ上を走行する際にリニア誘導モータＬＭ５が自動車５０を制動する制動力は、自動車５０が走行路１０ａ上を走行する際にリニア誘導モータＬＭ４が自動車５０を制動する制動力に比べて大きい。そのため、前述したように、走行路１０が勾配を有する場合に、走行路１０として、走行路１０ａに代えて走行路１０ｂを設けることにより、走行路１０のうち下り勾配を有する部分でも、自動車５０が緊急時に確実に速度を減少させることができる。
【０２２８】
図１５に示すように、好適には、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ｂ上を走行する際に、複数の電磁石５５ｃにより形成される磁界が、走行方向と反対方向に対して平面視で傾斜した方向に移動するように、複数の電磁石５５ｃの各々に流れる電流を制御することにより、走行方向における自動車５０の推進力が補われるとともに、車幅方向における自動車５０の案内力が発生して増大するように、磁気力を制御する。即ち、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ｂ上を走行する際に、複数の電磁石５５ｃと導電性部材１４との間の磁気力により、自動車５０の推進力及び案内力、又は、自動車５０の制動力及び案内力が補われるように、複数の電磁石５５ｃと導電性部材１４との間の磁気力を制御する。
【０２２９】
このとき、複数の電磁石５５ｃにより形成される磁界が、見かけ上車幅方向に移動することにより、導電性部材１４の内部に誘導電流が流れ、リニア誘導モータＬＭ５が導電性部材１４を車幅方向に押す力が発生する。そのため、逆に自動車５０が導電性部材１４から車幅方向に案内する案内力を受けることになり、自動車５０の車幅方向の案内力を向上させることができる。
【０２３０】
なお、前述した図１２を用いて説明したのと同様に、制御部ＣＵ４は、自動車５０が走行路１０ｂ上を通常走行しているときに、複数の電磁石５５ｃに磁界を発生させず、且つ、走行路１０ｂ上を走行している自動車５０が緊急に減速及び逸脱防止する必要があるときに、複数の電磁石５５ｃに磁界を形成させることにより、磁気力としての磁気吸引力により自動車の制動力及び案内力が補われるように、磁気力を制御してもよい。
【０２３１】
次に、図２５及び図２６に示す例を説明する。図２５及び図２６に示す例では、交通システムは、走行路１０ａに加えて、自動車５０の走行に用いられる走行路１０としての走行路１０ｃを有する。即ち、自動車５０は、走行路１０ｃ上を走行可能である。走行路１０ｃについては、走行路１０ｃが鉄道車両３０の走行ではなく自動車５０の走行に用いられる点を除いて、図１６及び図１７を用いて実施の形態１で説明した走行路１０ｃと同様にすることができる。即ち、走行路１０ｃは、舗装部１１ｃと、舗装部１１ｃに埋め込まれた磁性部材１２ｃと、舗装部１１ｃに埋め込まれ、且つ、交流電流を流すことにより交流磁界を形成する電磁石１５と、を有する。但し、本実施の形態２では、走行路１０ｃは、自動車５０の走行に用いられるため、走行路１０ｃは、走行路１０ａ又は道路６０に接続されている。
【０２３２】
図２５に示す例では、磁石部５３としての磁石部５３ｅは、電磁石５５として、電流を流すことにより磁界を形成する電磁石５５ｄを複数個含み、制御部ＣＵ４は、複数の電磁石５５ｄと磁性部材１２ｃとの間の磁気力を制御する。複数の電磁石５５ｄは、例えば自動車５０の走行方向及び車幅方向にマトリクス状に配列されている。即ち、図２５に示す磁石部５３ｅは、図２３に示した磁石部５３ｃと同様の磁石部である。複数の電磁石５５ｄと、走行路１０ｃに沿って連続的に形成された磁性部材１２ｃとにより、リニア誘導モータＬＭ６が形成される。なお、リニア誘導モータＬＭ６が形成されるためには、複数の電磁石５５ｄは、少なくとも自動車５０の走行方向に沿って配列されていればよい。
【０２３３】
また、図２５及び図２６に示す例では、自動車５０が走行路１０ｃ上を走行する際に、交流磁界を形成する電磁石１５から、複数の電磁石５５ｄとの間で電磁誘導により電力が授受される。これにより、自動車５０が走行路１０ｃ上を走行する際に、地上側設備から自動車５０に電力を非接触で供給することができるほか、自動車５０において余剰となった電力を非接触で地上側設備に回生することができる。また、複数の電磁石５５ｄと複数の電磁石１５とにより形成されるリニア誘導モータを用いて、自動車５０の推進力又は制動力を補うことができる。
【０２３４】
図２６に示すように、走行路１０ｃは、走行路１０ａと道路６０との間に設けられていてもよい。即ち、道路６０が、走行路１０ｃを介して走行路１０ａに接続されていてもよい。また、実施の形態２の交通システムは、走行路１０ｃと道路６０との間に設けられた走行路１０ｅを有してもよい。走行路１０ｅは、舗装部１１としての舗装部１１ｄを有する。図２６に示す例では、走行路１０ｅの高さ位置は、道路６０の高さ位置と等しく、走行路１０ａの高さ位置は、道路６０の高さ位置よりも高く、走行路１０ｃの上面は、走行路１０ｅ側の端部から走行路１０ａ側の端部に向かって、高さ位置が上昇するように、傾斜している。
【０２３５】
これにより、傾斜した走行路１０ｃ上を自動車５０が走行する際に、地上側設備から自動車５０に電力を非接触で供給することができる。また、複数の電磁石５５ｄと複数の電磁石１５とにより、自動車５０を加速させる等、自動車５０の推進力を補うことができる。
【０２３６】
また、自動車５０が走行路１０ｅ上を走行する際に、タイヤ部５７の内部に充填又は封入された気体の圧力又は樹脂の弾性率を減少させ、複数の車輪５２の各々の舗装部１１ｄの上面に対する摩擦係数を増加させることにより、グリップ力が小さい状態で走行路１０ａ上及び走行路１０ｃ上を走行してきた自動車５０が、グリップ力が大きい状態で道路６０に進入することができる。また、自動車５０が走行路１０ｅ上を走行する際に、タイヤ部５７の内部に充填又は封入された気体の圧力又は樹脂の弾性率を増加させ、複数の車輪５２の各々の舗装部１１ｄの上面に対する摩擦係数を減少させることにより、グリップ力が大きい状態で道路６０上を走行してきた自動車５０が、グリップ力が小さい状態で走行路１０ｃ上及び走行路１０ａ上を走行することができる。
【０２３７】
また、道路６０は、架線６１を有してもよく、走行路１０ｅは、複数の電磁石１８と、架線６１と、を有してもよく、複数の電磁石１８及び架線６１には、変電所６２から電力が供給されてもよい。また、自動車５０は、集電装置であるパンタグラフ６３を有してもよい。
【０２３８】
これにより、自動車５０が走行路１０ｅ上を走行する際に、複数の電磁石１８及び電磁石５５ｄを介して電力が供給される状態から、架線６１及びパンタグラフ６３を介して電力が供給される状態に変更することができ、走行路１０ａ上及び走行路１０ｃ上を走行してきた自動車５０が、例えばトロリーバスとして道路６０上に進入することができる。また、自動車５０が走行路１０ｅ上を走行する際に、架線６１及びパンタグラフ６３を介して電力が供給される状態から、複数の電磁石１８及び電磁石５５ｄを介して電力が供給される状態に変更することができ、例えばトロリーバスとして道路６０上を走行してきた自動車５０が、走行路１０ｃ上及び走行路１０ａ上を走行することができる。また、変電所６２から複数の電磁石１５に電力が供給されてもよい。
【０２３９】
なお、自動車５０がバスである場合、走行路１０ｅは、停留所６４を有してもよい。これにより、走行路１０ｅで停留所６４に停車している間に、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数の切り替え、及び、複数の電磁石１８及び電磁石５５ｄを介しての電力の供給と、架線６１及びパンタグラフ６３を介しての電力の供給と、の間の切り替えを行うことができるので、交通システムの利便性が高まる。
【０２４０】
また、図２６においては、磁性部材１２ａ（図２１参照）及び磁性部材１２ｃ（図２５参照）の図示を省略しているが、走行路１０ｃについては、走行路１０ｃが磁性部材１２ｃを有さないものであってもよい。
【０２４１】
＜制御方法＞
次に、本実施の形態２の自動車５０が有する制御部を用いた制御方法の例について説明する。図２７は、実施の形態２の自動車が有する情報入力部、演算部及び制御部の構成を示すブロック図である。
【０２４２】
図２７に示すように、自動車５０は、例えば情報入力部ＲＵ２と、演算部ＯＵ３と、制御部ＣＵ３と、制御部ＣＵ４と、を有する。
【０２４３】
情報入力部ＲＵ２には、自動車５０の内部又は外部のネットワークＮＷ２から各種の情報が入力され、情報入力部ＲＵ２は、入力された各種の情報を取得する。情報入力部ＲＵ２には、各種の情報が入力される。情報入力部ＲＵ２は、例えば気象情報入力部ＲＵ２１と、路面情報入力部ＲＵ２２と、他車情報入力部ＲＵ２３と、管制情報入力部ＲＵ２４と、緊急情報入力部ＲＵ２５と、を含む。自動車５０の外部のネットワークＮＷ２からの各種の情報は、例えば無線通信により情報入力部ＲＵ２に入力される。
【０２４４】
気象情報入力部ＲＵ２１には、自動車５０の内部又は外部のネットワークＮＷ２から、降雪、降水又は風等に関する気象情報が入力される。路面情報入力部ＲＵ２２には、自動車５０の内部又は外部のネットワークＮＷ２から、積雪、水たまり、障害物、勾配又は曲線等に関する路面情報が入力される。他車情報入力部ＲＵ２３には、自動車５０の外部のネットワークＮＷ２として、他の鉄道車両３０、又は、他の自動車５０から情報が入力され、例えば前方走行車両からのセンシング情報又は走行情報等が入力される。管制情報入力部ＲＵ２４には、自動車５０の内部又は外部のネットワークＮＷ２から、経路情報、隊列情報又は運行指示情報等が入力される。緊急情報入力部ＲＵ２５には、自動車５０の内部又は外部のネットワークＮＷ２から、地震又は乗員異常等に関する緊急情報が入力される。
【０２４５】
演算部ＯＵ３は、情報入力部ＲＵ２から送られた各種の情報に基づいて、各種の制御パラメータの演算を行い、演算された制御パラメータを制御部ＣＵ３及びＣＵ４に送る。これにより、情報入力部ＲＵ２に入力された各種の情報に基づいて、最適な制御パラメータを演算することができるので、自動車５０が走行路１０上を走行する際の安全性及び経済性を向上させることができる。
【０２４６】
自動車５０の内部に設けられた演算部ＯＵ３のみが演算を行ってもよい。或いは、情報入力部ＲＵ２が取得した情報の種類が膨大であるか又は演算量が膨大である場合、自動車５０の外部のネットワークＮＷ２に設けられた外部演算部ＯＵ４に情報を送信して大部分の演算を行わせ、自動車５０の内部に設けられた演算部ＯＵ３は必要最低限の演算のみを行ってもよい。
【０２４７】
演算部ＯＵ３及び外部演算部ＯＵ４のいずれかとして、実施の形態１の演算部ＯＵ１及び外部演算部ＯＵ２と同様に、例えばディープラーニング機能を備えた人工知能を用いることができる。そして、人工知能を用いることにより、情報入力部ＲＵ２に入力された各種の情報に基づいて、最適な制御パラメータを更に迅速に演算することができるので、自動車５０が走行路１０上を走行する際の安全性及び経済性を更に向上させることができる。
【０２４８】
制御部ＣＵ３と、制御部ＣＵ４とは、演算部ＯＵ３から送られた各種の制御パラメータに基づいて、各種の制御を行う。
【０２４９】
制御部ＣＵ３は、摩擦係数制御部ＣＵ３１を有する。摩擦係数制御部ＣＵ３１は、前述したように、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。そして、摩擦係数制御部ＣＵ３１は、自動車５０が走行路１０上を走行する際のタイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数が、自動車５０が道路６０上を走行する際のタイヤ部５７の道路６０の路面に対する摩擦係数よりも小さくなるように、タイヤ部５７の舗装部１１の上面に対する摩擦係数を制御する。
【０２５０】
制御部ＣＵ４は、推進力制御部ＣＵ４１と、案内力制御部ＣＵ４２と、制動力制御部ＣＵ４３と、垂直吸引力制御部ＣＵ４４と、を有する。
【０２５１】
推進力制御部ＣＵ４１は、自動車５０が走行路１０上を走行する際に、複数の電磁石５５により形成される磁界が、走行方向と反対方向に移動するように、複数の電磁石５５の各々に流れる電流を制御することによって、複数の電磁石５５の各々と磁性部材１２との間の磁気力により走行方向における自動車５０の推進力が補われるように、複数の電磁石５５の各々と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。なお、推進力制御部ＣＵ４１は、例えば自動車５０が有する主電動機又はエンジン等の推進部が車輪を回転駆動することにより発生する推進力を制御してもよい。
【０２５２】
案内力制御部ＣＵ４２は、自動車５０が走行路１０上を走行する際に、複数の電磁石５５により形成される磁界が、車幅方向に移動するように、複数の電磁石５５の各々に流れる電流を制御することによって、複数の電磁石５５の各々と磁性部材１２との間の磁気力により車幅方向における自動車５０の案内力が発生して増大するように、複数の電磁石５５の各々と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。これに加えて、車輪５２の操舵角を制御する。
【０２５３】
制動力制御部ＣＵ４３は、走行路１０上を走行している自動車５０が緊急に減速する必要があるときに、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気力により自動車５０の制動力が補われるように、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。なお、制動力制御部ＣＵ４３は、例えば自動車５０が有するブレーキ等の制動部が自動車５０を制動する制動力を制御してもよい。
【０２５４】
垂直吸引力制御部ＣＵ４４は、走行路１０上を走行している自動車５０に横転等の恐れが生じて路盤に吸着する必要があるときに、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気力を最大化するよう磁石部５３を磁性部材１２に吸着させる。即ち、垂直吸引力制御部ＣＵ４４は、走行路１０の路面に対して垂直方向の吸引力を制御する。更に、走行路１０上を走行している自動車５０にスリップの恐れがあるような場合には、垂直吸引力制御部ＣＵ４４は、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気力を発生させ、輪重を増加させる。
【０２５５】
また、自動車５０は、情報出力部ＴＵ２を有してもよい。情報出力部ＴＵ２は、演算部ＯＵ３から送られた各種の制御パラメータを出力して、自動車５０の外部のネットワークＮＷ２に送信する。例えば情報出力部ＴＵ２は、演算部ＯＵ３から送られた各種の制御パラメータを出力して、自動車５０の外部のネットワークＮＷ２として、他の鉄道車両３０又は他の自動車５０に送信する。
【０２５６】
＜本実施の形態の主要な特徴と効果＞
本実施の形態２の自動車５０は、鉄道車両３０の走行に用いられる走行路１０上、及び、道路６０上を走行可能であり、タイヤ部５７を含む車輪５２と、磁石部５３と、制御部ＣＵ３及びＣＵ４と、を有する。走行路１０は、舗装部１１と、舗装部１１に埋め込まれた磁性部材１２と、を有する。制御部ＣＵ３は、タイヤ部５７の舗装部１１に対する摩擦係数が、タイヤ部５７の道路６０に対する摩擦係数よりも小さくなるように、タイヤ部５７の舗装部１１に対する摩擦係数を制御する。制御部ＣＵ４は、走行路１０上で緊急時に制動力及び案内力が補われるように、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気力を制御する。
【０２５７】
これにより、本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、鉄道線路と鉄道車両とを備えた交通システムと、自動車と道路とを備えた交通システムとの間で、インフラストラクチャーを整理統合することができる。
【０２５８】
また、本実施の形態２の自動車５０は、転がり抵抗を制御できる車輪５２を用いることにより、省エネルギー性を確保することができる。車輪５２のグリップ力が不足する場合には、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気吸引力により、グリップ力を補うことができる。一方、磁気吸引力により補われた場合でもなおグリップ力が不足する場合には、タイヤ部５７の内部に充填又は封入された気体の圧力や、タイヤ部５７の内部に充填又は封入された樹脂の弾性率を減少させる。これにより、本実施の形態２の自動車５０は、例えば降雪等で滑りやすい場合には、省エネルギー性を犠牲にしつつグリップ力が十分補われた状態で、走行することができる。
【０２５９】
また、本実施の形態２の自動車５０は、車輪５２がスリップした時には、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気吸引力を作用させることにより、走行路１０からの逸脱を防止して自動車５０を案内する案内力を向上させ、自動車５０を制動する制動力を向上させることができる。このように、案内力及び制動力のいずれをも向上させることにより、走行路１０上における自動車５０の最高速度を、２００ｋｍ／ｈ程度まで向上させることができる。また、本実施の形態２の自動車５０を備えた交通システムに、運行管理システムと、車両同士の間又は車両と地上との間の通信と、を適用することにより、鉄道車両３０及び自動車５０が走行路１０上で渋滞を起こさずに走行することができる。
【０２６０】
また、本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、走行路１０を鉄道車両３０と共同で利用することにより、利用効率を高めることができる。そして、高速道路等の道路で、維持コストが輸送需要に見合わない区間は、全部又は一部の車線を本実施の形態２の走行路１０に置き換え、経済性を高めることができる。
【０２６１】
また、本実施の形態２の自動車５０は、実施の形態１の鉄道車両３０と同様に、磁性部材１２に磁石部５３を緊急吸着させることにより、突風等による横転を防止しつつ制動することができる。また、本実施の形態２の自動車５０は、実施の形態１の鉄道車両３０と同様に、磁石部５３と磁性部材１２との間の磁気吸引力によって、例えば降雪等で滑りやすい場合でもグリップ力を高めた走行を行い、車輪５２がスリップした場合でも、自動車５０を車幅方向に案内することができる。そのため、気象災害の影響を受けにくい交通システムを実現することができる。
【０２６２】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０２６３】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０２６４】
例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２６５】
本発明は、鉄道車両、自動車、及び、鉄道車両又は自動車を備えた交通システムに適用して有効である。
【符号の説明】
【０２６６】
１０、１０ａ〜１０ｅ  走行路
１１、１１ａ〜１１ｄ  舗装部
１２、１２ａ〜１２ｃ  磁性部材
１３  側面部
１３ａ  上部
１３ｂ  下部
１４  導電性部材
１５、１７、１８、３５、３５ａ〜３５ｄ、５５、５５ａ〜５５ｄ  電磁石
１６  スロープ
２０  鉄道線路
２１  レール
２２、６１  架線
２３、６２  変電所
２４  駅
３０  鉄道車両
３１、５１  車体
３２  車輪部
３３、３３ａ〜３３ｅ、５３、５３ａ〜５３ｅ  磁石部
３４、５４  永久磁石
３６  台車
３６ａ  台車枠
３７、５８  車軸
３８  鉄道用車輪
３９  タイヤ付き車輪
４０  車輪本体部
４１  フランジ部
４２、５６  ホイール部
４３、５７  タイヤ部
４３ａ、５７ａ  タイヤ
４３ｂ、５７ｂ  空間
４４、６３  パンタグラフ
５０  自動車
５２  車輪
５９  懸架部
６０  道路
６４  停留所
ＣＲ１〜ＣＲ３  車両
ＣＴ１、ＣＴ２  都市
ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３、ＣＵ４  制御部
ＣＵ１１  半径制御部
ＣＵ１２、ＣＵ３１  摩擦係数制御部
ＣＵ２１、ＣＵ４１  推進力制御部
ＣＵ２２、ＣＵ４２  案内力制御部
ＣＵ２３、ＣＵ４３  制動力制御部
ＣＵ２４、ＣＵ４４  垂直吸引力制御部
ＨＰ１〜ＨＰ４  高さ位置
ＬＭ１〜ＬＭ６  リニア誘導モータ
ＮＷ１、ＮＷ２  ネットワーク
ＯＵ１、ＯＵ３  演算部
ＯＵ２、ＯＵ４  外部演算部
ＲＤ１〜ＲＤ３  半径
ＲＧ１、ＲＧ２  地域
ＲＵ１、ＲＵ２  情報入力部
ＲＵ１１、ＲＵ２１  気象情報入力部
ＲＵ１２、ＲＵ２２  路面情報入力部
ＲＵ１３、ＲＵ２３  他車情報入力部
ＲＵ１４、ＲＵ２４  管制情報入力部
ＲＵ１５、ＲＵ２５  緊急情報入力部
ＴＵ１、ＴＵ２  情報出力部
【図１】
2018090180.tif 000003
【図２】
2018090180.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018090180.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018090180.tif 000008
【図７】
2018090180.tif 000009
【図８】
2018090180.tif 000010
【図９】
2018090180.tif 000011
【図１０】
2018090180.tif 000012
【図１１】
2018090180.tif 000013
【図１２】
2018090180.tif 000014
【図１３】
2018090180.tif 000015
【図１４】
2018090180.tif 000016
【図１５】
2018090180.tif 000017
【図１６】
2018090180.tif 000018
【図１７】
2018090180.tif 000019
【図１８】
2018090180.tif 000020
【図１９】
2018090180.tif 000021
【図２０】
2018090180.tif 000022
【図２１】
2018090180.tif 000023
【図２２】
2018090180.tif 000024
【図２３】
2018090180.tif 000025
【図２４】
2018090180.tif 000026
【図２５】
2018090180.tif 000027
【図２６】
2018090180.tif 000028
【図２７】
2018090180.tif 000029