(57)【要約】【課題】  簡易な構成で十分な安全性を有する自走車両の追突防止装置を提供する。【解決手段】  レール１に配置された一対の制御線Ｘ，Ｙを複数の区間Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４．．．毎に絶縁して区切り、各車両６０ａ〜６０ｄの区間制御部４２の制御接続線４３は給電線Ｒ，Ｓ，Ｔのうちいずれかの給電線と制御線Ｘ，Ｙのうちいずれかの制御線との間を短絡し、リレー４５の駆動コイル４５１は、その一端を先行車両の制御接続線４３が接続した制御線に接続し、他端を先行車両の制御接続線４３が接続していない給電線に接続している。そして同区間に２台の車両が存在する場合に後続の車両では、駆動コイル４５１に励磁電流が流れてリレー４５がオンすることでモータコントローラ４０が駆動モータ１２を減速停止させる。さらに、光電管５０の検知信号によっても減速停止させることができ、リミットスイッチ５１の検知信号によって非常停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールと、前記レールに沿って配設した少なくとも一対の給電線と、前記レールに沿って複数の区間に分割して配設されて区間毎に互いに絶縁した少なくとも一対の制御線と、前記給電線から走行用モータに電力を供給されて前記レールに沿って走行する複数の自走車両とから構成され、前記各車両は、前方の所定距離内にある障害物を検知する障害物検知手段と、前記複数の給電線のうちいずれかの給電線と前記複数の制御線のうちいずれかの制御線との間を電気的に接続した接続手段と、先行車両の接続手段が接続した制御線と先行車両の接続手段が接続していない給電線との間に接続した電流検出手段と、前記障害物検知手段が障害物を検知したとき、及び先行車両と同一区間に存在して前記電流検出手段が電流を検出したときに走行用モータを停止させる制御手段とを備えることを特徴とする自走車両の追突防止装置。
【請求項２】
前記障害物検知手段は光電管とリミットスイッチとで構成され、前記制御手段は、光電管が障害物を検知したときに走行用モータを減速停止させ、リミットスイッチが障害物を検知したときに走行用モータを非常停止させることを特徴とする請求項１記載の自走車両の追突防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走車両の追突防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レールに沿って配設した給電線から走行用の駆動モータに給電されることで、人を乗せてレールに沿って走行する自走車両を具備するモノレール装置がある。このレール上には複数の車両が存在しており、車両の追突を防止するために各車両は先行車両を検知するための障害物センサ（例えば、光、超音波、レーザ、電磁波等を発信する発信装置）を前部に設けて、先行車両を検知したときは追突する前に減速・停止させていた。あるいは、軌道を複数の区間に分割し、１区間内には２台以上の車両が存在しないように管理する区間閉塞システムを用いて、安全運行を確保していた。（例えば、特許文献１参照）
次に図６を用いて従来の区間閉塞システムについて説明する。３相２００Ｖの給電線Ｒ，Ｓ，Ｔと、一対の制御線Ｘ，Ｙとを備えて、制御線Ｘ，Ｙを複数の区間Ｚ１，Ｚ２，．．．毎に絶縁して区切り、制御線Ｘを後の区間の制御線Ｙに区間接続線１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，．．．を各々介して接続している。各車両２００ａ，２００ｂ，．．．は、各区間の先端に設けられた前進用一時停止ストライカ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ、．．．を検出するストライカーセンサ９０を備えるとともに、給電線Ｒと制御線Ｘとの間を電気的に接続する制御接続線４３と、給電線Ｓと制御線Ｙとの間に接続された駆動コイル４５１を有するリレーとを備える。そして、車両２００ａ，２００ｂが隣接する区間Ｚ１，Ｚ２に各々存在する場合、給電線Ｒ→車両２００ａの集電子３１→車両２００ａの制御接続線４３→車両２００ａの集電子３４→区間Ｚ１の制御線Ｘ→区間Ｚ１と区間Ｚ２との間の区間接続線１００ｂ→区間Ｚ２の制御線Ｙ→車両２００ｂの集電子３５→車両２００ｂの駆動コイル４５１→車両２００ｂの集電子３２→給電線Ｓの閉ループが形成され、前進方向Ｆに走行している車両２００ｂでは駆動コイル４５１に励磁電流が流れてリレーがオンする。リレーがオンすると、車両２００ｂは減速して低速で走行する。この低速走行中に車両２００ａが区間Ｚ１を離脱せず、車両２００ｂのストライカーセンサ９０が区間Ｚ１の先端に設けられた前進用一時停止ストライカ８０ｂを検出すると、車両２００ｂは停止し区間Ｚ１には進入せず、区間Ｚ１に存在する車両２００ａに追突することはない。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００３−１４６２１６号公報
【特許文献２】特開平７−８１８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、障害物センサのみを備えただけでは運行の安全性が不十分であり、さらに上記従来の区間閉塞システムは、前後の区間の制御線との間に区間接続線１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，．．．が必要であり、施工時に結線ミスが発生する恐れがあるとともに、コスト高の要因になっていた。
【０００４】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コスト、簡易な構成で十分な安全性を有する自走車両の追突防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、レールと、前記レールに沿って配設した少なくとも一対の給電線と、前記レールに沿って複数の区間に分割して配設されて区間毎に互いに絶縁した少なくとも一対の制御線と、前記給電線から走行用モータに電力を供給されて前記レールに沿って走行する複数の自走車両とから構成され、前記各車両は、前方の所定距離内にある障害物を検知する障害物検知手段と、前記複数の給電線のうちいずれかの給電線と前記複数の制御線のうちいずれかの制御線との間を電気的に接続した接続手段と、先行車両の接続手段が接続した制御線と先行車両の接続手段が接続していない給電線との間に接続した電流検出手段と、前記障害物検知手段が障害物を検知したとき、及び先行車両と同一区間に存在して前記電流検出手段が電流を検出したときに走行用モータを停止させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、同一区間に２台の車両が存在する場合、一方の給電線→先行車両の制御接続線→制御線→後続車両の電流検出手段→他方の給電線の閉ループが形成され、後続車両では、電流検出手段に電流が流れることで同一区間内に先行車両が存在することを検知して走行用モータを停止させることができる。このとき、区間毎の制御線を互いに接続する必要はないので、施工時の結線ミスが発生せず、簡易な構成で低コスト化を図ることができる。さらに、障害物検知手段と併用することで十分な安全性を実現することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記障害物検知手段は光電管とリミットスイッチとで構成され、前記制御手段は、光電管が障害物を検知したときに走行用モータを減速停止させ、リミットスイッチが障害物を検知したときに走行用モータを非常停止させることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、所定距離内の先行車両を検知した時は減速停止させることで停止時の衝撃を低減するとともに、追突直前には確実に停止させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明では、低コスト、簡易な構成で十分な安全性を有する自走車両の追突防止装置を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
本実施形態の自走車両の追突防止装置を説明するために図３（ａ），（ｂ）に示すモノレール装置を例とする。このモノレール装置は、単軌条のレール１を敷設し、このレール１に台車２を走行可能に設け、この台車２に乗客を乗せる車体３を吊持することで構成された懸吊型の車両６０を用いており、レール１は、垂直板状のウェブ１ａの上下端に両側方に突出せる水平板状のフランジ１ｂを延設したＩ型鋼材にて構成されており、適宜間隔に立設した柱に沿ってこのＩ型鋼材を横架することで適宜の高さにレール１が敷設されている。ここで、ウェブ１ａにはレール１の長さ方向に亙って後述する給電線Ｒ，Ｓ，Ｔ、及び制御線Ｘ，Ｙが配置されている。
【００１２】
台車２は、主体を構成するフレーム９に、駆動輪１０及び従動輪１１を回転自在に配置すると共に、伝達手段を介して駆動輪１０を駆動させる駆動モータ１２を配置して構成されている。本例ではこの駆動輪１０はフレーム９の前後に並べて２個設けられている。ここで、前後方向は台車２のレール１への進退方向と同方向である。また、従動輪１１は台車２の進行方向且つ水平回転自在でレール１側面（詳しくはウェブ１ａの側面）に転動してレール１を側方から挟持するものであり、主にレール１に対する台車２の水平方向へのズレ（脱線）を抑制するために設けられている。本例ではこの従動輪１１は各駆動輪１０の下方位置に対応して設けられている。つまり、台車２は従動輪１１によって脱線防止が図られつつ駆動輪１０によってレール１上を自走できるようにされている。また、伝達手段は本例では減速機１３を介した伝達機構が採用されている。詳しくは、駆動モータ１２及び減速機１３の各軸部にそれぞれプーリ１４を取付け、このプーリ１４間にベルト１５を架け渡し、また減速機１３及び駆動輪１０の各軸部にそれぞれスプロケット１６を取付け、このスプロケット１６間にローラチェーン１７を架け渡すことで、駆動モータ１２の回転出力を減速機１３を介して駆動輪１０の回転駆動に効率良く変換できるようにしてある。本例では１つの駆動輪１０が駆動モータ１２により回転駆動されるようになっているが、２つの駆動輪１０を回転駆動させるようにしてもよいのは言うまでもない。また、台車２には上方からカバー１９が被着されて外観向上や防水処理等が施されている。
【００１３】
車体３は、乗客を乗せるゴンドラ３ａと、このゴンドラ３ａから上方に突出して台車２に吊持される棒状の連結体３ｂとで構成されている。ゴンドラ３ａはその前後両端に乗客が着座する座部がそれぞれ配置され、前後方向の中央部分に乗降扉２１を設けて構成されている。
【００１４】
図２は台車２の回路構成を示しており、台車２は集電子３１〜３５（図２参照）を備え、３相２００Ｖの給電線Ｒ，Ｓ，Ｔ、無電圧の制御線Ｘ，Ｙに各々摺接している。そして、台車２には走行制御盤Ｂ（図２参照）が設けられ、走行制御盤Ｂ内には、モータコントローラ４０、開閉器４１、区間制御部４２が配置され、集電子３１，３２，３３を介して入力された３相２００Ｖは区間制御部４２を介してモータコントローラ４０に入力され、モータコントローラ４０は開閉器４１を介して駆動モータ１２に接続されて、駆動モータ１２の回転速度を制御している。給電線Ｒ，Ｓ，Ｔから得た電力は駆動モータ１２だけでなく、車体３の乗降扉２１や照明、空調機器２２等の作動にも利用される。
【００１５】
さらに台車２の前部には、前方の先行車両等の障害物を検知するための光電管５０、リミットスイッチ５１（図２参照）が設けられており、光電管５０は前方の所定の距離内に障害物が存在すると検知信号を出力し、リミットスイッチ５１はアクチュエータが追突直前の障害物に当接することで検知信号を出力し、各検知信号はモータコントローラ４０に入力される。
【００１６】
以下、上記のような台車２を備える車両６０の追突防止装置について説明する。図１においては、４台の車両６０ａ〜６０ｄがレール１に前進方向Ｆへ自走可能に案内されており、車両６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄの順に前方から後方に配されている。レール１に長さ方向に亙って配置された一対の制御線Ｘ，Ｙを複数の区間Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４．．．毎に絶縁して区切り、車両６０ａは区間Ｚ１に、車両６０ｂは区間Ｚ２に、車両６０ｃは区間Ｚ３に、車両６０ｄは区間Ｚ４に各々存在している。なお、図１では各車両の区間制御部４２周辺の回路構成のみを示しており、他の構成は図２と同様である。
【００１７】
各車両６０ａ〜６０ｄの区間制御部４２は、制御接続線４３と、スイッチ４４と、リレー４５とから構成され、制御接続線４３は給電線Ｒ，Ｓ，Ｔのうちいずれかの給電線と制御線Ｘ，Ｙのうちいずれかの制御線との間を短絡しており、車両６０ａは給電線Ｓ−制御線Ｙ間、車両６０ｂは給電線Ｓ−制御線Ｘ間、車両６０ｃは給電線Ｒ−制御線Ｙ間、車両６０ｄは給電線Ｒ−制御線Ｘ間に接続している。また、制御接続線４３にはスイッチ４４が挿入されており、オン・オフすることで制御接続線４３を導通・遮断することができる。
【００１８】
リレー４５の駆動コイル４５１は、その一端を先行車両の制御接続線４３が接続した制御線に接続し、他端を先行車両の制御接続線４３が接続していない給電線に接続しており、車両６０ａは給電線Ｓ−制御線Ｘ間、車両６０ｂは給電線Ｒ−制御線Ｙ間、車両６０ｃは給電線Ｒ−制御線Ｘ間、車両６０ｄは給電線Ｓ−制御線Ｙ間に接続している。また、リレー４５のリレー接点４５１はモータコントローラ４０に接続している。
【００１９】
上記のように構成される車両６０ａ〜６０ｄは、区間毎に分割した制御線Ｘ，Ｙを用いた追突防止手段と、光電管５０及びリミットスイッチ５１を用いた追突防止手段との２系統を備えており、図４に追突防止動作のフローチャートを示す。まずフローが開始され（ステップＳ１）、動力線Ｒ，Ｓ，Ｔに電源が投入され、駅のプラットフォームにて乗客の乗車が完了して、車両６０に設けた走行開始ボタン（図示無し）をオペレータが押すと（ステップＳ２）、安全確認時間（数秒程度）の満了後に自動走行を開始する（ステップＳ３）。
【００２０】
そして、光電管５０及びリミットスイッチ５１の各検知信号による追突防止動作（ステップＳ４）を図５に示すフローチャートにしたがって行う。まず、光電管５０及びリミットスイッチ５１による追突防止のフローが開始され（ステップＳ１１）、通常運転中に（ステップＳ１２）光電管５０が先行車両を検知したか否かを判別する（ステップＳ１３）。光電管５０が先行車両を検知していなければ次にリミットスイッチ５１が先行車両を検知したか否かを判別し（ステップＳ１４）、リミットスイッチ５１が先行車両を検知していなければそのまま通常運転を継続し（ステップＳ１２）、先行車両を検知すればモータコントローラ４０は非常停止指示を記憶する（ステップＳ１５）。光電管５０が先行車両を検知している場合は、モータコントローラ４０は減速停止指示を記憶し（ステップＳ１６）、減速停止の途中でリミットスイッチ５１が先行車両を検知しなければ減速停止運転を継続しながら（ステップＳ１８）、ステップＳ１３に戻る。減速停止の途中でリミットスイッチ５１が先行車両を検知すれば、モータコントローラ４０は非常停止指示を記憶する（ステップＳ１９）。
【００２１】
そして、モータコントローラ４０は指示記憶から光電管５０とリミットスイッチ５１との検知結果を判別し（ステップＳ５）、非常停止指示であれば開閉器４１をオフ（遮断）して駆動モータ１２を非常停止させる（ステップＳ６）。減速停止指示であれば駆動モータ１２を減速停止させて（ステップＳ７）、ステップＳ４に戻る。減速停止の場合、減速してから停止することで停止時の衝撃を低減するとともに、先行車両が前方に離れていって光電管５０が先行車両を検知しなくなれば、自動的に走行を開始する。また非常停止の場合、追突直前に確実に停止させることができる
ステップＳ５で指示記憶がなければ通常運転を行いながら同区間に先行車両が存在するか否かを判別し（ステップＳ８）、同区間内に先行車両が存在すれば駆動モータ１２を減速停止させ（ステップＳ７）、存在しなければステップＳ４に戻る。
【００２２】
上記ステップＳ８の動作について以下詳述する。図１において例えば、先行車両６０ａがトラブルで区間Ｚ１内に停止した場合、区間Ｚ２内を通常運転で通過した後続車両６０ｂは、区間Ｚ１内に進入すると、給電線Ｓ→車両６０ａの集電子３２→車両６０ａの制御接続線４３→車両６０ａのスイッチ４４→車両６０ａの制御接続線４３→車両６０ａの集電子３５→区間Ｚ１の制御線Ｙ→車両６０ｂの集電子３５→車両６０ｂの駆動コイル４５１→車両６０ｂの集電子３１→給電線Ｒの閉ループが形成され、車両６０ｂでは駆動コイル４５１に励磁電流が流れてリレー接点４５２がオンし、リレー接点４５２のオン信号を入力されたモータコントローラ４０は駆動モータ１２を減速停止させる。したがって、車両６０ａと同一区間Ｚ１に進入した車両６０ｂは車両６０ａに追突することなく停止する。そして、車両６０ａが区間Ｚ１を離脱すると上記閉ループが不成立となり、車両６０ｂでは駆動コイル４５１の励磁電流が流れなくなってリレー接点４５２がオフし、モータコントローラ４０は駆動モータ１２の運転を再開して、車両６０ｂは自動的に走行を開始する。この動作は車両６０ａ，６０ｂだけでなく、他の全ての車両についても同様である。
【００２３】
また、制御接続線４３の途中に挿入されたスイッチ４４をオフすれば、制御線Ｘ，Ｙを用いた上記追突防止手段の動作を停止させ、光電管５０及びリミットスイッチ５１を用いた追突防止手段のみを動作させることができる。さらに、台車２の前後にはバンパー２０がそれぞれ設けられて万が一の台車２の衝突時に衝撃吸収を行い、安全性に対してさらなる配慮がなされている。
【００２４】
なお、本実施形態では図３（ａ），（ｂ）に示す構成のモノレール装置について説明したが、レールに沿って配設した給電線から駆動モータに給電されることで、レールに沿って走行する自走車両であれば、本実施形態の追突防止装置を適用すれば同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図である。
【図２】同上の台車の回路構成を示す図である。
【図３】同上の車両の外観であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図４】同上の追突防止動作を示すフローチャートである。
【図５】同上の光電管とリミットスイッチによる追突防止動作を示すフローチャートである。
【図６】従来の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  レール
２  台車
３１〜３５  集電子
４０  モータコントローラ
４２  区間制御部
４３  制御接続線
４４  スイッチ
４５  リレー
５０  光電管
５１  リミットスイッチ
６０  車両
Ｒ，Ｓ，Ｔ  給電線
Ｘ，Ｙ  制御線
【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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