(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と、
前記車両が走行する走行路、及び前記走行路幅方向両側に延設された案内部を有する軌道とを備える交通システムであって、
前記軌道は、前記案内部によって前記車両が案内されることで前記車両が前記軌道上を走行する第一の区間と、
前記車両自身の操舵により前記軌道上を走行する第二の区間とを有し、
前記車両が、
車両本体と、
前記車両本体下部に取り付けられた走行輪と、
前記車両本体に対する走行輪の方向を操舵可能な操舵機構と、
前記車両本体の幅方向両側に設けられて前記案内部に案内されるとともに、該案内部同士の間隔に対して、互いの距離が所定寸法小さく設定されている被案内部を具備し、前記被案内部の幅方向の位置に応じて前記操舵機構によって前記走行輪の方向を操舵させる案内機構と、
アクチュエータを具備し、前記アクチュエータの駆動により前記操舵機構を操作させて前記走行輪の方向を操舵させ、かつ前記案内機構と支持枠を介して接続されている駆動機構とを有し、
前記駆動機構が、
予め記憶した軌道線形情報に対し、前記車両の位置を特定し、その位置から先の軌道線形に沿って前記車両が走行するように前記操舵機構を操舵制御するフィードフォワード演算部と、
前記車両の左右において、前記案内部と前記被案内部との距離が一定になるように前記操舵機構を操舵制御するフィードバック演算部と、を有し、
前記軌道内で予め設定され、前記駆動機構によって前記操舵機構を制御する第二の区間では前記駆動機構の駆動を制御するとともに、前記軌道内で予め設定され、前記案内機構によって前記操舵機構を制御する第一の区間では前記駆動機構による駆動を停止させる操舵制御の切替制御部を備え、
前記車両の前記案内機構は、幅方向の位置に応じて前記操舵機構による前記走行輪の向きを調整可能とする補助被案内部を有し、
前記軌道は、前記案内部が前記車両の前記被案内部と予め設定された隙間以上となるようにして設けられているとともに、前記補助被案内部を案内する補助案内部を有し、該補助案内部と前記補助被案内部との隙間は、前記案内部と前記被案内部との隙間よりも小さく設定されており、
前記第一の区間と前記第二の区間とで前記案内部同士の間隔の寸法が同じである、
ことを特徴とする交通システム。
【請求項２】
前記被案内部同士の距離寸法が変更可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の交通システム。
【請求項３】
前記アクチュエータは、油圧シリンダによって構成されており、
前記駆動機構に、前記案内機構より許容値以上の負荷が加わった場合に前記アクチュエータの油圧を逃がすリリーフ弁が油圧回路の中に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の交通システム。
【請求項４】
前記車両には、前記走行輪、前記操舵機構、前記駆動機構、及び前記案内機構を有する走行装置が、前記車両の前後方向に２つ対称配置で設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の交通システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両と、この車両が走行する走行路及び走行路幅方向両側に延設された案内部を有する軌道とを備える交通システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
バスや鉄道以外の新たな交通手段として、車両がゴムタイヤからなる走行輪で軌道上を走行するとともに、この車両の両側部に設けられた案内輪が軌道の両側部に設けられた案内レールによって案内される軌道系交通システムが知られている。このような軌道系交通システムは、一般に新交通システムやＡＰＭ（Automated People Mover）と呼ばれている。
【０００３】
上述の軌道系交通システムは、二つの異なる方向に同時走行可能とするために二つの本線軌道が並設されることによって複線化されており、さらに、一部区間においては二つの本線軌道間で車両を受け渡し可能とする受渡走行路が設けられている
【０００４】
また、この種の新交通システムにおいては、操舵方式として、サイドガイド方式とセンターガイド方式とがある。これらの操舵方式は、いずれも案内輪が案内レールに沿うことによって車両が誘導案内される、所謂パッシブ操舵方式である。このうち、サイドガイド方式は、軌道の両側に設けた案内レールに車両の両側に取り付けられた案内輪を沿わせて車両を操舵するものである。サイドガイド式においては、案内レールと、車両の案内輪の間には隙間が設けられており、車両の両側にある案内輪は、どちらかが常に案内レールに接触している（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、案内レールは、鉄道のレールと同様に走行方向に沿って複数が連続して配置されており、季節による温度差の影響を考慮して、案内レールと案内レールの間には所定の隙間が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２７２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の交通システムは、案内輪のいずれかが、案内レールに常に接触しているため、案内レールの精度不良に起因して、案内レールが撓んでいたり、連続する案内レール間に段差が発生したりすることによって、車両の走行中に左右方向の振動が発生し、車両の乗り心地が悪化するという問題がある。よって、案内レールを敷設する際は、可能な限り調整を行い、車両の乗り心地を改善しているが、このように調整に時間をかけることにより、敷設時のコストが上昇するという問題がある。
【０００８】
案内レールの精度を向上させるために、案内レールの剛性を上げる方法もあるが、この場合案内レールの重量が増し、輸送コストや、設置コストの観点から好ましくない。
一方、案内レールに案内される案内輪は、案内荷重を常に負担しているため寿命が短く、やはりコスト高の原因となっている。特に、高速運転中に車両が左右に振られた場合、停止していた案内輪が案内レールに接触すると同時に高速回転させられるため、案内輪に対する負担が大きい。
【０００９】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、乗り心地が良く走行可能である交通システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の交通システムは、車両と、前記車両が走行する走行路、及び前記走行路幅方向両側に延設された案内部を有する軌道とを備える交通システムであって、前記軌道は、前記案内部によって前記車両が案内されることで前記車両が前記軌道上を走行する第一の区間と、前記車両自身の操舵により前記軌道上を走行する第二の区間とを有し、前記車両が、車両本体と、前記車両本体下部に取り付けられた走行輪と、前記車両本体に対する走行輪の方向を操舵可能な操舵機構と、前記車両本体の幅方向両側に設けられて前記案内部に案内されるとともに、該案内部同士の間隔に対して、互いの距離が所定寸法小さく設定されている被案内部を具備し、前記被案内部の幅方向の位置に応じて前記操舵機構によって前記走行輪の方向を操舵させる案内機構と、アクチュエータを具備し、前記アクチュエータの駆動により前記操舵機構を操作させて前記走行輪の方向を操舵させ、かつ前記案内機構と支持枠を介して接続されている駆動機構とを有し、前記駆動機構が、予め記憶した軌道線形情報に対し、前記車両の位置を特定し、その位置から先の軌道線形に沿って前記車両が走行するように前記操舵機構を操舵制御するフィードフォワード演算部と、前記車両の左右において、前記案内部と前記被案内部との距離が一定になるように前記操舵機構を操舵制御するフィードバック演算部と、を有し、前記軌道内で予め設定され、前記駆動機構によって前記操舵機構を制御する第二の区間では前記駆動機構の駆動を制御するとともに、前記軌道内で予め設定され、前記案内機構によって前記操舵機構を制御する第一の区間では前記駆動機構による駆動を停止させる操舵制御の切替制御部を備え、前記車両の前記案内機構は、幅方向の位置に応じて前記操舵機構による前記走行輪の向きを調整可能とする補助被案内部を有し、前記軌道は、前記案内部が前記車両の前記被案内部と予め設定された隙間以上となるようにして設けられているとともに、前記補助被案内部を案内する補助案内部を有し、該補助案内部と前記補助被案内部との隙間は、前記案内部と前記被案内部との隙間よりも小さく設定されており、前記第一の区間と前記第二の区間とで前記案内部同士の間隔の寸法が同じである、ことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、第二の区間において車両自身が案内部に案内されることなく、軌道上を走行するため、案内部の状態に依存せずに車両を走行させることができる。これにより、車両が走行する全軌道のうち、車両が案内部に接触することにより左右振動する区間が短くなり、乗り心地を向上させることができる。
【００１３】
上記構成によれば、駆動機構により案内部を用いることなく走行輪の方向を操舵することができる。これにより、案内部の状態に依存せずに車両を走行させることができるため、車両は左右振動することなく乗り心地が良く走行することができる。その一方で、案内機構の被案内部の幅方向の位置を案内部の案内によって位置決めすることで、走行輪の方向を正確に操舵して位置調整することも可能である。
【００１５】
上記実施形態によれば、切替制御部を用いて駆動機構と案内機構とを切り替えることによって、操舵機構を区間に合わせて制御することが可能となる。
【００１７】
上記実施形態によれば、補助案内部と補助被案内部との隙間が案内部と被案内部との隙間よりも小さく設定されているため、第一の区間においては補助案内部と補助被案内部によって車両を誘導案内することができる。
【００１８】
また、上記交通システムにおいて、前記被案内部同士の距離寸法が変更可能に設けられていることが好ましい。
【００１９】
上記実施形態によれば、第二の区間では被案内部を案内部から離間させて駆動機構を働かせることで車両の左右振動を抑えることができる。また、第一の区間では被案内部を案内部に当接させて車両を誘導案内させることができる。即ち、第一の区間においても既存の交通システムと同様に案内部と被案内部を利用して誘導案内を行うため、既存の交通システムの案内部及び補助案内部は既存の交通システムと同様のものを利用することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、駆動機構により案内部を用いることなく走行輪の方向を操舵することができる。これにより、案内部の状態に依存せずに車両を走行させることができるため、車両は左右振動することなく乗り心地のよい交通システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る路線の概略図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る交通システムの正面図である。
【図３】第一実施形態に係る交通システムの走行装置を示す平面図である。
【図４】走行装置の要部を示す平面図である。
【図５】走行装置の要部を示す正面図である。
【図６】第一実施形態に係るアクチュエータを作動させるための油圧回路について説明する概略図である。
【図７】第一実施形態に係る案内レール及び案内輪の詳細について説明する概略図である。
【図８】第一実施形態に係る制御システムを示す図である。
【図９】第一実施形態に係るパッシブ操舵とアクティブ操舵の切替フローを示すフローチャートである。
【図１０】第二実施形態に係る案内レールと案内輪の機構を説明する平面図である。
【図１１】第二実施形態に係る案内レール及び案内輪の詳細について説明する概略図である。
【図１２】参考例に係る駅部・分岐部における案内レール及び案内輪の詳細について説明する概略図である。
【図１３】参考例に係る駅間高速区間における案内レール及び案内輪の詳細について説明する概略図である。
【図１４】別の実施形態に係る走行装置及びセンターガイドを説明する正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係る交通システムについて説明する。
本実施形態の交通システム１は、予め定められた軌道２上を走行する軌道系車両３を用いたものである。図１に示すように、軌道２はＡ駅とＢ駅を結ぶ路線に敷設されており、上り路線と下り路線にそれぞれ設けられている。また、Ａ駅とＢ駅との間には、分岐が設けられており、軌道系車両３は必要に応じて上り路線と下り路線を切り替えることができる。
【００２５】
また、本実施形態の路線においては、軌道２内において予め駅部・分岐部ＳＴと、駅間高速区間Ｈが設定されている。駅部・分岐部Ｓは、軌道系車両３が低速で走行する区間であり、軌道系車両３は、後述する案内レール５によって誘導される。駅間高速区間Ｈにおいては、軌道系車両３は駅部・分岐部Ｓよりも高速で移動するように設定されている。
【００２６】
本実施形態の交通システム１は、駅部・分岐部ＳＴにおいて軌道系車両３を案内レール５によって誘導する一方、駅間高速区間Ｈにおいては軌道系車両３自身の走行輪操舵によって軌道２上を走行するシステムである。
なお、駅間高速区間Ｈにおいては、必ずしも軌道系車両３を高速で移動させる必要はなく、駅部・分岐部Ｓと同じ速度で軌道系車両３を走行させてもよい。
【００２７】
図２に示すように、軌道系車両３の案内方式としては、主案内レール７と分岐案内レール８からなる案内レール５を用いた所謂サイドガイド方式が採用されている。
本実施形態の交通システム１は、既存の主案内レール７を活用して構築されるシステムである。即ち、本実施形態の交通システム１を既存の交通システムに適用する場合、既存の主案内レール７をそのまま利用することができる。
【００２８】
交通システム１の軌道２は、軌道系車両３が走行する走行路４と、この軌道系車両３の幅方向Ｘ両側に延設された案内レール５と、走行路４の幅方向Ｘ両側に延設された電車線６とを有している。
上述したように、案内レール５には、走行路４の両側に配置されている主案内レール７と、走行路４が分岐する分岐部及び駅部に設けられている分岐案内レール８とがある。分岐案内レール８は、主案内レール７との干渉を避けるために、主案内レール７よりも下方の位置に設けられている。また、走行路４に沿った位置には、軌道２の全長に亘って軌道系車両３の運転に必要な情報を記憶し発信する複数の地上子９が設置されている。
【００２９】
次に、軌道系車両３の詳細について説明する。
図２、図３、及び図４に示すように、軌道系車両３は、車体１０と、車体１０を車両の前後方向Ｙにおける前方及び後方で支持する２つの走行装置１１と、走行タイヤ１２の走行方向に対する角度を変更させるアクチュエータ１３と、軌道系車両３の幅方向Ｘ両側に配された集電装置１４を備えている。車体１０は、走行装置１１の上に直方体形状の車体本体１６が形成されたものである。集電装置１４は、走行タイヤ１２を回転させる電動機（図示せず）と軌道２の電車線６と接触することで電動機に電力を供給するものである。
【００３０】
また、軌道系車両３は、軌道系車両３をアクチュエータ１３を用いて能動的に操舵するアクティブ駆動機構５２を有している。さらに、アクティブ駆動機構５２を軌道系車両３の位置に応じて作動させるか停止させるかを切り替える切替制御部５１を有している。
【００３１】
次に、走行装置１１について軌道系車両３の前方側に絞って説明する。なお、後方側についても同様の構成となる。
走行装置１１は、左右一対の走行タイヤ１２と、この一対の走行タイヤ１２を連結する車軸１７と、車軸１７及び一対の走行タイヤ１２を支える懸架装置１８と、案内輪１９と、走行タイヤ１２を操舵するパッシブ案内機構２０と、を備えている。
【００３２】
なお、以下では、軌道系車両３に関して、特に断りなく、単に、「上下方向」「前後方向」「左右方向（車幅方向）」としている場合、これらの方向は、軌道系車両３が直進部分の走行路４に位置しているときの車体１０を基準にした方向を示しているものとする。すなわち、「上下方向」とは案内レール５の延在方向に直交する断面において案内レール５に対して垂直な方向を意味し、「前後方向」とは案内レール５の延在方向を意味し、さらに、「左右方向」とは軌道系車両３の車幅方向を意味している。
【００３３】
案内輪１９は、前述の主案内レール７に接して転動する主案内輪２１と、前述の分岐案内レール８に接して転動する分岐案内輪２２とを有している。分岐案内レール８に接する分岐案内輪２２は、主案内レール７に接する主案内輪２１よりも下方に設けられている。主案内輪２１及び分岐案内輪２２で構成される案内輪１９は、車体１０の両側に設けられている。主案内レール７は、主案内輪２１を基準として、走行路の幅方向Ｘの外側に位置し、分岐案内レール８は、分岐案内輪２２を基準として、走行路の幅方向Ｘの内側に位置している。主案内輪２１及び分岐案内輪２２は、いずれも、その外周部分が例えばウレタンゴム等の弾性体で形成されている。
【００３４】
パッシブ案内機構２０は、前後及び幅方向Ｘの両端のそれぞれで案内輪１９を転動可能に支持する支持枠２４と、車体１０の床面に対して垂直な旋回軸回りに支持枠２４を旋回可能に支持する旋回軸受２５と、支持枠２４の旋回に応じて走行タイヤ１２を操舵する操舵リンク機構２６と、を有している。
【００３５】
支持枠２４は、幅方向Ｘに延び、車軸１７を中心として前後に配置されている前後一対の第一横梁３１と、前後方向Ｙに延び、前後一対の第一横梁３１を連結する左右一対の縦梁３２と、一対の縦梁３２を接続するように幅方向Ｘに延びる第二横梁３３を有している。第二横梁３３は、支持枠２４の前後方向Ｙ中央よりも離間して、前側の第一横梁３１に沿うように配置されている。
【００３６】
旋回軸受２５は、旋回軸受２５の外輪と内輪とのうち、一方が支持枠２４に固定され、他方が懸架装置１８に固定されている。操舵リンク機構２６は、走行タイヤ１２のキングピン（不図示）を基準として走行タイヤ１２と一体的に揺動するステアリングアーム２７と、このステアリングアーム２７と第二横梁３３とを連結するステアリングロッド２８と、を有している。ステアリングロッド２８の一方の端部は、ステアリングアーム２７の端部とピン結合され、他方の端部は第二横梁３３の中央部とピン結合されている。
【００３７】
アクチュエータ１３は、可動ロッド３６を有する油圧シリンダであり、アクチュエータ１３のシリンダ部は、走行装置１１の所定のフレーム１１ａに可動ロッド３６の伸縮方向が左右方向に沿うように取り付けられている。可動ロッド３６の端部は、支持枠２４の第二横梁３３の中央部と連結ピン３７を介してピン結合されている。アクチュエータ１３の具体的な構造については後述する。
【００３８】
また、アクチュエータ１３の左右方向反対側には、直進復元バネ３８が取り付けられている。直進復元バネ３８は一端が連結ピン３７にピン結合されており、他端が走行装置１１の所定のフレーム１１ａに、直進復元バネ３８が左右方向に沿うように取り付けられている。直進復元バネ３８は、走行タイヤ１２に対し、常に直進方向に向くように連結ピン３７に対して復元力を付与するものである。
【００３９】
また、走行装置１１の左右には変位センサ４８が取り付けられている。変位センサ４８は、主案内輪２１と主案内レール７との距離を測定するためのセンサであり、例えばレーザーセンサ、渦電流センサ等を採用することができる。
変位センサ４８は、走行装置１１の両側部に二つずつ、即ち、一台の軌道系車両３に四つ取り付けられている。変位センサ４８の前後方向Ｙの位置は、走行装置１１の前後方向Ｙ中央部である。変位センサ４８は、走行装置１１の支持枠２４に所定の方法で取り付けられている。また、変位センサ４８は、主案内輪２１と略同じ高さに取り付けられている。即ち、変位センサ４８は、案内レール７と略同じ高さに取り付けられている。
この変位センサ４８からの信号は、後述するアクティブ操舵によって操舵リンク機構２６を操作する際の、入力信号として利用される。
【００４０】
次に、アクチュエータ１３を作動させるための油圧回路４０について説明する。
図６に示すように、アクチュエータ１３を構成する油圧シリンダの油圧回路４０は、油圧シリンダに作動油を供給するギヤポンプ４１と、ギヤポンプ４１を駆動するモータ４２と、作動油の貯油タンク４３と、油圧回路に許容値以上の負荷が加わった場合に開くことで作動油を貯油タンク４３に逃がすリリーフ弁４４が設けられた閉回路で構成されている。また、アクチュエータ１３は、片ロッドシリンダであるため、このシリンダロッド分の体積差を補償するために、ギヤポンプ４１の吐出側にマイクロシャトル弁４５と貯油タンク４３とからなる補償回路４６が設けられている。
【００４１】
操舵リンク機構２６は、走行タイヤ１２を２つの方法で操舵することができる。第一の方法は、受動的動作による操舵方法であるパッシブ操舵である。第二の方法は、能動的動作による操舵方法であるアクティブ操舵である。これらの操舵方法は、切替制御部５１によって切り替えることができる。
【００４２】
まず、パッシブ操舵の作用について説明する。
軌道系車両３の主案内輪２１が主案内レール７に接触し、この主案内レール７から車幅方向Ｘの力を受けると、この主案内輪２１を支持している支持枠２４は、主案内輪２１から車幅方向Ｘの力を受けて、旋回軸回りに旋回する。支持枠２４が旋回すると、この旋回に伴って、操舵リンク機構２６のステアリングロッド２８が変位し、この変位より、ステアリングアーム２７及び走行タイヤ１２がキングピンを中心として回転する。つまり、走行タイヤ１２が操舵される。また、軌道系車両３の分岐案内輪２２が分岐案内レール８に接触し、この分岐案内レール８から車幅方向Ｘの力を受けたときも、以上と同様、この分岐案内輪２２を支持している支持枠２４が旋回し、この旋回により、走行タイヤ１２が操舵される。
【００４３】
次に、アクティブ操舵の作用について説明する。
アクティブ操舵は、アクチュエータ１３の作動により行われる。即ち、アクチュエータ１３の可動ロッド３６が伸縮することによって、連結ピン３７を介して第二横梁３３を構成する支持枠２４が旋回軸回りに旋回する。支持枠２４の旋回により、パッシブ操舵と同様に、走行タイヤ１２が操舵される。アクチュエータ１３の動作量、即ち、操舵リンク機構２６の操舵量は、後述する操舵量演算部５４によって決定される。
【００４４】
次に、主案内レール７、分岐案内レール８、及び案内輪１９の詳細について、図７を参照して説明する。
案内レール７同士の間隔の寸法Ｗ（以下レール間隔と称す）は、既存の交通システムにおけるレール間隔と略同一の寸法とすることができる。寸法Ｗは、例えば２，９００ｍｍとする。
【００４５】
左右の案内輪２１の幅方向Ｘ外端同士の距離（以下、外幅Ｐと称す）は、レール間隔Ｗに対して所定寸法小さく設定されている。外幅Ｐは、例えば２，８００ｍｍとする。なお、この２，８００ｍｍという寸法は、既存の交通システムの軌道系車両の外幅よりも１００ｍｍ小さい値である。即ち、既存の交通システムにおいては、レール間隔Ｗに対して、案内輪の外幅はレール間隔Ｗと同一か僅かに狭く設定されている。また、案内輪２１の外形Ｄ１は例えば２００ｍｍとすることができる。
軌道系車両３が左右の主案内レールＲに対して中心に配置された状態では、主案内輪２１と主案内レール７との間に隙間Ｇが生じる。例えば、Ｗ＝２，９００ｍｍ、Ｐ＝２，８００ｍｍとすると、隙間Ｇは５０ｍｍとなる。
【００４６】
分岐案内レール８は、駅部及び分岐部ＳＴにおいて、分岐案内輪２２を案内するための断面Ｕ字形状のレールである。分岐案内レール８は分岐案内輪２２の左右方向両側に配置された２つの案内壁、即ち、主案内壁７１と副案内壁７２を備えている。主案内壁７１は、駅部・分岐部ＳＴにおいて分岐案内輪２２を案内するものである。副案内壁７２は、駅部・分岐部ＳＴにおいて、分岐案内輪２２が左右方向外方側へ移動するのを防止するために設けられている。主案内壁７１と副案内壁７２の内側間隔Ｃは分岐案内輪２２の外径Ｄ２より僅かに大きく設定されている。
【００４７】
次に、本実施形態の軌道系車両３を制御するための、切替制御部５１、アクティブ駆動機構５２について説明する。
図８に示すように、切替制御部５１には、地点信号、及び自車位置情報が入力される。地点信号（地点情報）とは、地上子９から送られてくる位置情報であり、軌道２に全長に亘り、軌道２に沿って所定の間隔で複数敷設される無電源の地上子９から送られてくる信号をいう。送られてくる情報には、各々の地上子９の識別番号、位置情報、軌道情報、および制御情報が含まれている。位置情報には、その地上子９に関する絶対位置座標や基準点からの距離が含まれている。
【００４８】
自車位置情報とは、自車がどこにいるかの信号であり、地上子９間の距離をＧＰＳ（Gloval Positioning System）情報、またはタイヤの回転数パルス信号、駆動モータの回転パルス信号等によって、補完して自車位置を算出した情報をいう。また、無線信号によって監視センタ、指令センタ等から自車位置情報を送信するようにしてもよい。
【００４９】
切替制御部５１は、これら地点信号、及び自車位置情報の少なくとも一方の入力に基づいて操舵リンク機構２６の操舵方法をアクティブ操舵、パッシブ操舵のいずれかに切り替える制御を行う。
【００５０】
アクティブ駆動機構５２は、地点信号、自車位置情報、及び変位センサ４８からの情報に基づき、アクチュエータ１３によって操舵リンク機構２６をアクティブ操舵する機構である。
詳しくは、アクティブ駆動機構５２は、操舵量演算部５４と、アクチュエータ１３とからなる。操舵量演算部５４は、地点信号、及び自車位置情報が入力されるフィードフォワード演算部５５、及び変位センサ４８の情報が入力されるフィードバック演算部５６とを有している。
【００５１】
フィードフォワード演算部５５は、地点信号及び自車位置情報の入力に基づいて操舵リンク機構２６の操舵量を決定する演算部である。フィードフォワード演算部５５は、上述した地点信号及び自車位置情報の少なくとも一方の情報によって軌道系車両３の位置を特定し、その位置における軌道情報に基づいて軌道系車両３が直線状の軌道を走行するか曲線状の軌道を走行するかを事前に判断し、操舵リンク機構２６をその軌道に沿うように操作する。
【００５２】
軌道系車両３がどのような軌道を走行しているかは、地点信号及び自車位置情報により取得することができる。フィードフォワード演算部５５は、記憶された軌道線形情報に対し自車位置を特定し、その先の軌道線形に沿って軌道系車両３が走行するように操舵リンク機構２６を操舵制御する。当然ながら、軌道系車両３は、軌道２の中央を走行するように制御される。
【００５３】
フィードバック演算部５６は、変位センサ４８からの入力に基づいて操舵リンク機構２６の操舵量を決定する演算部である。フィードバック演算部５６は、変位センサ４８の入力より、車両の左右変位を計測し、常に左右の隙間が一定になるように操舵リンク機構２６を操作する。
操舵量演算部５４の演算結果はアクチュエータ１３に入力され、アクチュエータ１３が駆動される。
【００５４】
次に、制御手順を図９のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートは、図１に示すように、パッシブ操舵でＡ駅をスタートした軌道系車両３が、駅間高速区間Ｈにおいてアクティブ操舵に切り替えたのち、Ｂ駅まで走行する場合を説明するものである。
アクティブ操舵とパッシブ操舵の切り替え地点は、駅から所定距離離間した地点であり、交通システム１の仕様に応じて適宜設定されるものである。
【００５５】
まず、切替制御部５１は、距離情報に基づいて、Ａ駅基準からの軌道系車両３までの距離を計測し（Ｓ１）、軌道系車両３のＡ駅からの距離がアクティブ操舵ＯＮまでのＡ駅からの距離であるＡ１以上か否かを判断する（Ｓ２）。即ち、距離Ａ１に達していなかった場合、パッシブ操舵は継続され、距離Ａ１に達した場合、即ち、軌道系車両３がアクティブ操舵の区間（駅間高速区間）を走行していると判断された場合、切替制御部５１によってアクティブ操舵がＯＮにされ（Ｓ３）、アクティブ操舵フロー（Ｓ４）に従って操舵リンク機構２６の制御が行われる。
【００５６】
アクティブ操舵中には、軌道系車両３のＡ駅からの距離がアクティブ制御ＯＦＦまでのＡ駅からの距離であるＡ２以上か否かを判断する（Ｓ５）。距離Ａ２に達した場合、即ち、アクティブ操舵の区間が終了したと判断された場合、切替制御部５１によってアクティブ操舵がＯＦＦにされ（Ｓ６）、パッシブ操舵に切り替えられる。
【００５７】
次に、アクティブ操舵フローについて説明する。
アクティブ操舵フローにおいては、まず、地点信号に含まれるＡ駅とＢ駅間の軌道情報、車両重量情報、車両運行情報に基づき制御パターンを演算する（Ｓ８）。次いで、制御パターンの演算結果に基づきフィードフォワード演算部によってフィードフォワード制御が行われる（Ｓ９）。
また、アクティブ操舵フローにおいては、フィードバック演算部５６を用いてフィードバック制御も行われる（Ｓ１０）。フィードバック制御は、変位センサ４８の情報に基づき車両の左右変位を計測し（Ｓ１１）、左右変位が変位センサ４８のセンシングの不感帯値より大きいか否かを判定し（Ｓ１２）、左右変位がセンシングの不感帯値よりも大きくなった場合は、操舵リンク機構２６の修正を行う。
【００５８】
上記実施形態によれば、全ての軌道２のうち駅間高速区間Ｈにおいては、軌道系車両３自身が主案内レール５に案内されることなく軌道２上を走行するため、案内レール５の状態に依存せずに軌道系車両３を走行させることができる。これにより、軌道系車両３が走行する全ての軌道２のうち、軌道系車両３が主案内レール７に接触することにより左右振動する区間が短くなり、乗り心地を向上させることができる。
【００５９】
また、軌道系車両３自身の走行操舵は、案内レール５を用いることなく、アクティブ駆動機構によって走行タイヤ１２の方向を操舵することによって行われる。これにより、案内レール５の状態に依存せずに軌道系車両３を走行させることができるため、軌道系車両３は左右振動することがなくなり、乗り心地のよい交通システム１を提供することができる。
【００６０】
また、案内レール５を用いることなく軌道系車両３を走行させるため、案内レール５の精度が現状ほど要求されない。これにより、案内レール５を調整するために必要な時間が短縮できると共に、案内レール５の保守にも時間を掛けなくて済むため、初期設置費用、保守費用とも大幅に圧縮できる。
【００６１】
また、案内輪１９が案内レール５と接触しないことから、接触により案内レール５がズレることで引き起こされる案内レール５の不整（段差やたわみ）が発生しなくなり、レール損傷も少なくなり保守費低減となる。
【００６２】
また、高速走行状態において案内輪１９と案内レール５とが接触することが無くなることから、案内輪１９の摩耗を殆ど考慮する必要がなくなる。さらに、案内輪１９に耐久性の高いものとする必要が無くなることから、大幅にコスト低減ができる。
【００６３】
また、案内輪１９だけでなく、案内輪１９を支持するシャフト等に用いられる軸受関係にも負荷がかからないことから、走行装置１１の保守内容を簡単にできると共に、保守間隔を延ばすことも可能となり、大幅に保守費用削減可能である。
また、案内輪１９が案内レール５と接触しないことから案内輪１９と案内レール５の接触音がなくなり、騒音低減が可能となる。
【００６４】
また、既存の軌道系車両３との混在運用が可能であると共に、主案内レール７のレール間隔が既存の交通システムにおけるレール間隔と略同一の寸法であることから、既存システムへの導入を容易に行うことができる。
さらに、駅部・分岐部ＳＴにおいては、分岐案内レール８をＵ字形状のレールとしたことによって、分岐案内レール８のみによって軌道系車両３を誘導案内することができる。
【００６５】
（第二実施形態）
第二実施形態は、第一実施形態の変形例を示すものであり、第一実施形態と同一の要素については、同一符号を用いてそれらの説明を省略する。
図１０は、本実施形態の案内レール５Ｂと案内輪１９Ｂの機構を説明する平面図である。図１１は、第一実施形態の図７に対応する断面図である。図１０に示すように、本実施形態の案内輪１９Ｂは伸縮式となっており、駅間高速区間と、駅部・分岐部とで、外幅Ｐを変化させることができる。
【００６６】
本実施形態の案内輪１９Ｂは、伸縮機構６０に取り付けられている。伸縮機構６０は、支持枠２４（図３参照）の所定位置に固定された、Ｌ字形状のベースフレーム６１と、ベースフレーム６１の一端６１ａに取り付けられた油圧シリンダ６２と、連結ピン６４を介してベースフレーム６１の他端６１ｂに回動自在に取り付けられたレバー６５とを有している。
【００６７】
レバー６５は屈曲部６５ｃにおいて屈曲した略棒形状の部材であり、屈曲部６５ｃが連結ピン６４によってベースフレーム６１の他端６１ｂに取り付けられている。油圧シリンダ６２は、本体部６３と可動ロッド６６からなり、本体部６３の端部がベースフレーム６１の一端６１ａに取り付けられていると共に、可動ロッド６６の端部がレバー６５の一端６５ａに連結ピン６７を介して取り付けられている。また、油圧シリンダ６２の本体部６３には、バネ６３ａが内蔵されており、このバネ６３ａにより油圧シリンダ６２は常時伸び状態とされている。
【００６８】
また、レバー６５の他端６５ｂは、案内輪１９Ｂを回転自在に支持している。
上述したような伸縮機構６０においては、レバー６５と、油圧シリンダ６２とが協働して、主案内輪２１の外幅Ｐを縮めることが可能なように構成されている。主案内輪２１の外幅Ｐは、例えば片側につき３０ｍｍ〜５０ｍｍ伸縮可能に構成されている。
【００６９】
次に、図１１を参照して、本実施形態の案内レールの詳細寸法について説明する。
本実施形態のレール間隔Ｗは、第一実施形態と同様に例えば２，９００ｍｍとすることができる。
分岐案内レール８は、既存の分岐案内レール８と略同一の形状である。即ち、本実施形態の分岐案内レール８は、断面Ｌ字形のレールであり、第一実施形態の副案内壁７２（図７参照）に相当する部位は設けられていない。
【００７０】
次に、本実施形態の案内輪１９Ｂの伸縮機構６０の制御方法について説明する。
伸縮機構６０は、切替制御部５１によってアクティブ操舵とパッシブ操舵と同様のタイミングで制御される。詳しくは、パッシブ操舵の区間（駅部・分岐部）においては、伸縮機構６０は、主案内輪の外幅Ｐは例えば２，９００ｍｍとされる。即ち、主案内輪２１の外幅Ｐを、主案内輪２１が主案内レール７に誘導案内されるような寸法に設定する。
【００７１】
一方、アクティブ操舵（駅間高速区間）の区間においては、伸縮機構６０は主案内輪２１の外幅Ｐを、主案内輪２１と主案内レール７との間に所定の隙間Ｇが生じるように縮める。例えば、主案内輪２１と主案内レール７との間に３０ｍｍ〜５０ｍｍの隙間Ｇが生じるように設定する。
【００７２】
なお、これらの伸縮動作のうち、収縮動作は左右同時とし、伸ばし動作は、変位センサ４８により左右の変位を見て、間隔の広い側から伸ばすと共に、適宜動作速度を制御し、衝撃が出ないようにする。
【００７３】
上記実施形態によれば、分岐案内レール８を含め、案内レール５は既存の案内レールを使用することができるため、既存の交通システムを運用しながら導入することができる。
【００７４】
（参考例）
参考例は、第一実施形態の変形例を示すものであり、第一実施形態と同一の要素については、同一符号を用いてそれらの説明を省略する。
本参考例の交通システム１Ｃは、第一実施形態の軌道系車両３と比較して、主案内輪２１の外幅Ｐを変更した軌道系車両３Ｃを用いている。さらに、駅部・分岐部ＳＴ（パッシブ操舵区間）のレール間隔Ｗ１と、駅間高速区間Ｈ（アクティブ操舵区間）のレール間隔Ｗ２を異なるものとしている。以下、図を参照して具体的に説明する。
【００７５】
図１２及び図１３は、本参考例の案内レールと案内輪の詳細寸法を説明する図である。このうち、図１２は、駅部・分岐部ＳＴ（パッシブ操舵区間）の案内レールと案内輪の詳細寸法を示しており、図１３は、駅間高速区間Ｈ（アクティブ操舵区間）の案内レールと案内輪の概略を示している。
【００７６】
本参考例の軌道系車両３Ｃの主案内輪の外幅Ｐは、例えば２，９００ｍｍであり、これ以外の構成は第一実施形態の軌道系車両３と同様である。即ち、本参考例の軌道系車両３Ｃの外幅Ｐは、既存の軌道系車両と同一の寸法とすることができる。一方、駅部・分岐部ＳＴのレール間隔Ｗ１は、主案内輪の外幅Ｐと略同一とする。即ち、駅部・分岐部においては、軌道系車両３Ｃは、主案内レール７による誘導案内される。
【００７７】
図１３に示すように、本参考例の駅間高速区間Ｈのレール間隔Ｗ２は、駅部・分岐部ＳＴのレール間隔Ｗ１に対して所定の寸法分広くされている。例えば、駅間高速区間Ｈのレール間隔Ｗ２は２９４０ｍｍ〜３０００ｍｍとされている。即ち、アクティブ操舵が行われる駅間高速区間Ｈにおいては、主案内輪２１と主案内レール７との間に所定の隙間Ｇ（例えば３０ｍｍ〜５０ｍｍ）が生じる。
また、駅部・分岐部ＳＴと駅間高速区間Ｈとの遷移区間においては、案内レール５は、徐々に変化するように斜めにて接合されている。
また、軌道系車両３Ｃのアクティブ駆動機構５２など、アクティブ操舵に関する機構は第一実施形態の軌道系車両３と同様である。
【００７８】
本参考例によれば、駅部・分岐部と駅間高速区間とで、主案内レール７のレール幅を変更したことにより、駅部・分岐部において、分岐案内輪２２のみによる片側案内が無くなるため、分岐案内輪２２の耐久性が向上する。
また、軌道系車両３Ｃに関しては、現状の軌道系車両にアクチュエータ等のアクティブ駆動機構５２を付加するのみでよいため、軌道系車両の改修を容易に実施することができる。
【００７９】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。例えば、以上で説明した各実施形態では、アクティブ操舵は、主案内レール７と主案内輪２１との間隔を軌道系車両３の両側部に設けた変位センサ４８によって測定したがこれに限ることはない。
例えば、図１４に示すように、走行路４上に新規にセンターガイド８１を設け、軌道系車両３の変位センサ８２をこのセンターガイド８１に向けて設置する構成としてもよい。
このように、新規にセンターガイド８１を設ける、即ち、案内レール５と独立したセンシング対象を設けることによって、案内レールの状態によらず、正確な位置制御を実施することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…交通システム
２…軌道
３…軌道系車両
４…走行路
５…案内レール（案内部）
７…主案内レール
８…分岐案内レール（補助案内部）
１０…車体
１１…走行装置
１２…走行タイヤ（走行輪）
１３…アクチュエータ
１５…車台
１６…車両本体
１９…案内輪
２０…パッシブ案内機構
２１…主案内輪
２２…分岐案内輪（補助被案内部）
２６…操舵リンク機構（操舵機構）
４８…変位センサ
５１…切替制御部
５２…アクティブ駆動機構
６０…伸縮機構
Ｈ…駅間高速区間（第二の区間）
ＳＴ…駅部・分岐部（第一の区間）
【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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