(57)【要約】【課題】自動車を自動操舵運転することができ、しかも、自動車に特別な装備を備える必要もないようにする。【解決手段】本発明の自動車用軌道システム１は、自動車５の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法を検出する検出手段２を備え、右のタイヤをほぼ挟むようにして案内するものであって挟む方向に移動可能に設けられた１対のタイヤガイド壁部を有する右タイヤ案内ガイド６を備え、左のタイヤをほぼ挟むようにして案内するものであって挟む方向にそれぞれ移動可能に設けられた１対のタイヤガイド壁部を有する左タイヤ案内ガイド７を備え、検出された自動車の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法に基づいて前記右タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部及び前記左タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部をそれぞれ駆動制御するように構成したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法を検出する検出手段と、
自動車の右のタイヤをほぼ挟むようにして案内するものであって挟む方向にそれぞれ移動可能に設けられた１対のタイヤガイド壁部を有する右タイヤ案内ガイドと、
自動車の左のタイヤをほぼ挟むようにして案内するものであって挟む方向にそれぞれ移動可能に設けられた１対のタイヤガイド壁部を有する左タイヤ案内ガイドと、
前記右タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部及び前記左タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部をそれぞれ駆動する駆動手段と、
検出された自動車の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法に基づいて前記右タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部及び前記左タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部をそれぞれ駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする自動車用軌道システム。
【請求項２】
前記右タイヤ案内ガイド及び前記左タイヤ案内ガイドは、所定の長さのものを複数連続するように配設して構成されていることを特徴とする請求項１記載の自動車用軌道システム。
【請求項３】
前記右タイヤ案内ガイド及び前記左タイヤ案内ガイドの長さは、直線部分では長く設定され、カーブ部分では短く設定されていることを特徴とする請求項２記載の自動車用軌道システム。
【請求項４】
前記右タイヤ案内ガイド及び前記左タイヤ案内ガイドの始端部に自動車のタイヤを導入するためのタイヤ導入ガイドを備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自動車用軌道システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の走行を案内して自動操舵運転を実行可能にした自動車用軌道システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
陸上の主要交通手段である自動車（乗用車やトラック等）は、時間的・空間的な自由度が大きい交通手段であるが、道路逸脱、車両接触、衝突、交通流量集中による渋滞、速度や走路占有空間の制限、輸送量制限等の欠点を有する。これに対して、鉄道等の軌道システムは、高速大量輸送を高い安全度で実現できるが、利用に関して時間・空間面で自由度に制約がある。
【特許文献１】特開平０５−３３８５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記２つの交通手段の長所を取り込むさまざまな試みが従来より実施されている。例えば、カートレイン（鉄道車両で乗客と自動車を同時に運ぶものであり、例えば英仏トンネルやスイスアルプスの峠越えで使用されている）があるが、このものでは、乗降タイミングや乗降場所について、鉄道同様の制約がある。
【０００４】
また、ガイドウエーバス（軌道案内輪を有するバスで自動操舵運転を行うものであり、一般道では、普通のバスと同様な運転ができるものであり、例えば名古屋ガイドウエーバスゆとりーとラインが知られている）においては、軌道専用の機械的案内装置を有する限定した車両しか専用軌道上を走行できない。尚、特許文献１には、ガイドウエーバス専用の特殊案内装置の一例が記載されている。
【０００５】
また、ＤＭＶ（Ｄｕａｌ  Ｍｏｄｅ  Ｖｅｈｉｃｌｅ、例えばＪＲ北海道で開発されたもの）は、道路も走行できる鉄道車両であるが、上記ガイドウエーバスと同様の欠点がある。
【０００６】
ＩＭＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｇｅｎｔ  Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ  Ｔｒａｎｓｉｔ  Ｓｙｓｔｅｍ、例えば愛・地球博会場で使用されたもの）では、完全な自動運転（無人運転）を実行できるが、車両及び軌道共に専用のものに限定されてしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、自動車を自動操舵運転することができ、しかも、自動車に特別な装備を備える必要もない自動車用軌道システムを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の自動車用軌道システムは、自動車の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法を検出する検出手段を備え、自動車の右のタイヤをほぼ挟むようにして案内するものであって挟む方向にそれぞれ移動可能に設けられた１対のタイヤガイド壁部を有する右タイヤ案内ガイドを備え、自動車の左のタイヤをほぼ挟むようにして案内するものであって挟む方向にそれぞれ移動可能に設けられた１対のタイヤガイド壁部を有する左タイヤ案内ガイドを備え、前記右タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部及び前記左タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部をそれぞれ駆動する駆動手段を備え、検出された自動車の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法に基づいて前記右タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部及び前記左タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部をそれぞれ駆動制御する制御手段を備えたところに特徴を有する。
【０００９】
上記構成によれば、自動車の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法を検出し、検出した自動車の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法に基づいて右タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部及び左タイヤ案内ガイドの１対のタイヤガイド壁部をそれぞれ駆動制御するように構成したので、通常の自動車であれば、自動車に特別な装備を備えることなく、左右のタイヤ案内ガイドによって走行案内することができ、自動車を自動操舵運転することができる。
【００１０】
また、上記構成の場合、前記右タイヤ案内ガイド及び前記左タイヤ案内ガイドは、所定の長さのものを複数連続するように配設して構成されていることが好ましい。
更に、前記右タイヤ案内ガイド及び前記左タイヤ案内ガイドの長さは、直線部分では長く設定され、カーブ部分では短く設定されていることが良い構成である。
【００１１】
更にまた、前記右タイヤ案内ガイド及び前記左タイヤ案内ガイドの始端部に自動車のタイヤを導入するためのタイヤ導入ガイドを備えることがより一層好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。まず、図１は、本実施例の自動車用軌道システム１の全体構成を概略的に示す上面図である。自動車用軌道システム１は、導入計測部２と、導入ガイド部３と、案内ガイド軌道部４とを備えて構成されており、各部２、３、４は道路上に設けられている。
【００１３】
導入計測部２は、道路の路面及び道路側面に設けられたセンサ群により、自動車５の車軸数、重量、各軸のトレッド、ホイールベース（輪距）、タイヤ幅、車幅、車長、車高、車体数（一般には１、トラクタトレーラは２）、車種等を計測する機能を有している。尚、この導入計測部２は、公知の構成（特開平０１−３０２４９８号公報、特開平０４−２３１８２４号公報、特開平０８−２３３５２５号公報等）により適宜実現すれば良い。上記導入計測部２が、自動車５の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法を検出する検出手段を構成している。
【００１４】
案内ガイド軌道部４は、自動車５の右のタイヤ及び左のタイヤをそれぞれ走行ガイドする右タイヤ案内ガイド６+及び左タイヤ案内ガイド７を備えている。右タイヤ案内ガイド６および左タイヤ案内ガイド７は、道路上にシステムの終端部までずっと配設されており（図１には始端部周辺が示されている）、複数に分割されている。即ち、右タイヤ案内ガイド６及び左タイヤ案内ガイド７は、所定の長さ（例えば２ｍ程度の長さ）のものを複数連続するように配設して構成されている。
【００１５】
右タイヤ案内ガイド６及び左タイヤ案内ガイド７は、左右対称の構成であり、それ以外の構成は同じであるから、左タイヤ案内ガイド７について、図２を参照して具体的に説明する。
【００１６】
左タイヤ案内ガイド７は、図２に示すように、自動車５の左のタイヤ８をほぼ挟むようにして案内する１対のタイヤガイド壁部９、１０を有する。タイヤガイド壁部９、１０は、十分な横剛性を持つ構造体であり、下部に設けられた案内ガイド調整輪１１により図２中の左右方向（自動車１の車軸１２の方向）に移動可能なように構成されている。そして、タイヤガイド壁部９、１０は、例えば油圧シリンダ等からなる案内ガイド調整アクチュエータ１３により移動駆動されるように構成されている。
【００１７】
この場合、自動車１のタイヤ８の幅寸法とトレッド幅寸法（左右のタイヤ８の間隔）に基づいて、案内ガイド調整アクチュエータ１３によりタイヤガイド壁部９、１０を移動駆動することにより、タイヤ８をほぼ挟むようにしてその走行を案内する位置に位置させて固定するように構成されている。そして、タイヤガイド壁部９、１０の各移動位置を検出するセンサとして、第１のタイヤガイド位置センサ１４（図５参照）と、第２のタイヤガイド位置センサ１５（図５参照）とが設けられている。
【００１８】
また、タイヤガイド壁部９、１０のタイヤ側側面には、テフロン（登録商標）等の低摩擦係数及び高耐久度を有する素材で表面処理を施した円弧踏面９ａ、１０ａが形成されている。これにより、タイヤ８の側面を傷めることなく、タイヤ８を脱輪させずに走行案内する構成となっている。そして、タイヤガイド壁部９、１０の高さ寸法は、タイヤ８を脱輪させないために必要十分な高さ寸法（例えば約２０ｃｍ程度）に設定されている。尚、タイヤガイド壁部９、１０には、自動車１の位置や速度や異常横力等を検出するための各種のセンサ（圧力センサや光センサ等）が配設されている。
【００１９】
ここで、案内ガイド軌道部４の始端部のタイヤガイド壁部９、１０の移動を制御する始端部ガイド制御部１６の電気的構成について、図５を参照して説明する。始端部ガイド制御部１６は、車両重量演算部１７、左のタイヤ幅演算部１８、右のタイヤ幅演算部１９、車両全長演算部２０、車速演算部２１、タイヤ／ガイド差分演算部２２、アクチュエータ駆動制御部２３を有して構成されている。
【００２０】
車両重量演算部１７は、導入計測部２の路面のセンサ群２４からの検出信号に基づいて、自動車５の車両重量を演算する。左のタイヤ幅演算部１８は、導入計測部２の路面のセンサ群２４からの検出信号に基づいて、自動車５の左のタイヤの幅寸法を演算する。右のタイヤ幅演算部１９は、導入計測部２の路面のセンサ群２４からの検出信号に基づいて、自動車５の右のタイヤの幅寸法を演算する。
【００２１】
車両全長演算部２０は、導入計測部２の道路側面のセンサ群２５からの検出信号に基づいて、自動車５の車両全長を演算する。車速演算部２１は、導入計測部２の道路側面のセンサ群２５からの検出信号に基づいて、自動車５の車速を演算する。
【００２２】
タイヤ／ガイド差分演算部２２は、車両重量演算部１７、左のタイヤ幅演算部１８、右のタイヤ幅演算部１９、車両全長演算部２０及び車速演算部２１からの各演算信号に基づいて、左右のタイヤについて、各タイヤとタイヤガイド壁部９、１０との間に設定する隙間（差分）を演算し、この演算した隙間を確保するように、左右のタイヤ案内ガイド６、７の各タイヤガイド壁部９、１０の位置を決定する。そして、アクチュエータ駆動制御部２３は、タイヤ／ガイド差分演算部２２で決定した各タイヤガイド壁部９、１０の位置に、各タイヤガイド壁部９、１０が位置するように、案内ガイド調整アクチュエータ１３を駆動制御するように構成されている。この構成の場合、始端部ガイド制御部１６は制御手段を構成している。
【００２３】
図６は、案内ガイド軌道部４の始端部のタイヤガイド壁部９、１０に隣接して接続するタイヤガイド壁部９、１０並びにそれ以降連続するすべてのタイヤガイド壁部９、１０の移動をそれぞれ制御する隣接部ガイド制御部２６の電気的構成を示す図である。隣接部ガイド制御部２６は、図６に示すように、タイヤ／ガイド差分演算部２２、アクチュエータ駆動制御部２３を有して構成されている。
【００２４】
タイヤ／ガイド差分演算部２２は、タイヤガイド壁部９、１０に設けられた各種のセンサ群２７からの検出信号と、前の隣接部ガイド制御部２６’（または始端部ガイド制御部１６）から送信された次に進入する自動車５の車両情報（車両の位置、左のタイヤの幅寸法、右のタイヤの幅寸法、車両全長、車速等の各情報を示す信号）とに基づいて、左右のタイヤについて、各タイヤとタイヤガイド壁部９、１０との間に設定する隙間（差分）を演算し、この演算した隙間を確保するように、左右のタイヤ案内ガイド６、７の各タイヤガイド壁部９、１０の位置を決定する。そして、アクチュエータ駆動制御部２３は、タイヤ／ガイド差分演算部２２で決定した各タイヤガイド壁部９、１０の位置に、各タイヤガイド壁部９、１０が位置するように、案内ガイド調整アクチュエータ１３を駆動制御するように構成されている。
【００２５】
また、タイヤ／ガイド差分演算部２２は、後の隣接部ガイド制御部２６”へ、次に退出する自動車５の車両情報（車両の位置、左のタイヤの幅寸法、右のタイヤの幅寸法、車両全長、車速等の各情報を示す信号）を送信するように構成されている。この構成の場合、隣接部ガイド制御部２６が制御手段を構成している。
【００２６】
次に、自動車５を案内ガイド軌道部４へ案内する導入ガイド部３について、図１、図３図４を参照して説明する。導入ガイド部３は、案内ガイド軌道部４の右タイヤ案内ガイド６へ右のタイヤを案内する右ガイド部２８と、案内ガイド軌道部４の左タイヤ案内ガイド７へ左のタイヤを案内する左ガイド部２９とを備えている。右ガイド部２８と左ガイド部２９は、左右対称な構成であり、ほぼ同じ構成であるから、以下右ガイド部２８について説明する。
【００２７】
右ガイド部２８は、右のタイヤの外側の側面をガイドする外側ガイド壁部３０と、右のタイヤの内側の側面をガイドする内側ガイド壁部３１とを備えている。外側ガイド壁部３０及び内側ガイド壁部３１は、路面上に垂直に立設された金属板で構成されていると共に、この金属板は、図３に実線及び破線で示すように、右タイヤ案内ガイド６のタイヤガイド壁部９、１０の移動に応じて変形可能且つその変形に応じて路面上を移動可能なように構成されている。
【００２８】
この場合、外側ガイド壁部３０（または内側ガイド壁部３１）を変形及び移動させるに際しては、図４に示すように、狭い間隔で配置された複数のアクチュエータ３２により、垂直な金属板、即ち、外側ガイド壁部３０を水平方向に押すことで、曲線形状を有する外側ガイド壁部３０を実現している。そして、変形移動に伴う外側ガイド壁部２７の曲線部の長さの変位は、例えば２枚の金属板３０ａ、３０ｂをタイヤの進入側を内側にして重ね合わせることにより、吸収するように構成されている。金属板３０ａは、自動車５が進入する側に配設されており、金属板３０ｂは、案内ガイド軌道部４のタイヤガイド壁部９、１０に接続する側に配設されている。
【００２９】
また、案内ガイド軌道部４の適宜部位（１以上の地点）には、図７に示すような非常停止装置３３が配設されている。この非常停止装置３３は、運転者の運転ミスやアクセルを踏んだまま意識を失った際に自動車を外部から停車させるものであり、案内ガイド軌道部４上の必要な場所に適宜配設されている。非常停止装置３３は、図７に示すように、門形状に構成されており、水入り停止バー３３ａと、ダンパー入り支柱３３ｂ，３３ｂとを有している。ダンパー入り支柱３３ｂ，３３ｂは、支持柱部３３ｃの上部で前方へ折曲（傾倒）可能なように構成されている。
【００３０】
上記構成の場合、自動車５を非常停車させるときには、非常停止装置３３を、図７にて破線で示すように、前方へ倒し、自動車５の前方を水入り停止バー３３ａで遮るようにする。そして、自動車５が水入り停止バー３３ａに衝突すると、その衝撃で水入り停止バー３３ａ内にためていた水が破裂して飛散する。これにより、自動車５のタイヤと路面の摩擦係数が減少する。そこで、ダンパー入り支柱３３ｂ，３３ｂのダンパーにより自動車５の運動エネルギーを熱エネルギーに変換させて自動車５を停止させる構成となっている。
【００３１】
尚、案内ガイド軌道部４の適宜部位（１以上の地点）には、図示しない表示装置が配設されている。この表示装置には、自動車５の運転者に対して必要な情報やメッセージ等が表示されるようになっている。
【００３２】
次に、上記構成の動作について説明する。自動車５が導入計測部２を通過するときに、導入計測部２により自動車５の車両情報（自動車５の左右のタイヤの間隔及び各タイヤの幅寸法の情報を含む）が検出される。検出された車両情報は、導入ガイド部３と、案内ガイド軌道部４の始端部ガイド制御部１６へ送信される。
【００３３】
始端部ガイド制御部１６は、始端部の右タイヤ案内ガイド６、左タイヤ案内ガイド７の各タイヤガイド壁部９、１０を移動させて、各タイヤガイド壁部９、１０が自動車５の左右のタイヤをほぼ挟むようにして案内する位置に位置付ける。これと共に、導入ガイド部３は、右ガイド部２８及び左ガイド部２９の各外側ガイド壁部３０及び各内側ガイド壁部３１を動作させて、図３に示すように、案内ガイド軌道部４の右タイヤ案内ガイド６へ右のタイヤを案内するとともに、案内ガイド軌道部４の左タイヤ案内ガイド７へ左のタイヤを案内するように設定する。
【００３４】
更に、上記検出された車両情報は、始端部ガイド制御部１６から隣接する隣接部ガイド制御部２６へ送信される。すると、上記隣接部ガイド制御部２６は、右タイヤ案内ガイド６、左タイヤ案内ガイド７の各タイヤガイド壁部９、１０を移動させて、各タイヤガイド壁部９、１０が自動車５の左右のタイヤをほぼ挟むようにして案内する位置に位置付ける。そして、上記検出された車両情報は、上記隣接部ガイド制御部２６からそれに隣接する（次の）隣接部ガイド制御部２６へ送信されると共に、受信した隣接部ガイド制御部２６は、右タイヤ案内ガイド６、左タイヤ案内ガイド７の各タイヤガイド壁部９、１０を移動させて、各タイヤガイド壁部９、１０が自動車５の左右のタイヤをほぼ挟むようにして案内する位置に位置付ける処理を実行する。以下、前の隣接部ガイド制御部２６からそれに隣接する後の隣接部ガイド制御部２６へ検出された車両情報が送信されるとともに、後の隣接部ガイド制御部２６が、右タイヤ案内ガイド６、左タイヤ案内ガイド７の各タイヤガイド壁部９、１０を移動させて、各タイヤガイド壁部９、１０が自動車５の左右のタイヤをほぼ挟むようにして案内する位置に位置付ける処理を逐次実行していくように構成されている。
【００３５】
尚、案内ガイド軌道部４の始端部には表示装置が配設されており、この表示装置に、上記検出された車両情報並びにその自動車５の案内走行を許可するメッセージ等が適宜表示されるように構成されている。また、自動車５が案内走行できない種類（２輪車やサイドカー等）のものであるときには、その旨を表すメッセージ等を適宜表示する構成となっている。
【００３６】
そして、自動車５が導入ガイド部３によりガイドされながら案内ガイド軌道部４内に進入すると、タイヤ案内ガイド６、７の各タイヤガイド壁部９、１０により自動車５の左右のタイヤがほぼ挟まれるようにして案内されるようになり、運転者がステアリングを操作しなくても自動車５が案内ガイド軌道部４内を走行できるようになる。即ち、自動操舵運転を実現することができ、しかも、この構成の場合、自動車５に特別な装備を施す必要もない。
【００３７】
また、上記実施例においては、内輪差が非常に大きい特性を有するホイールベースの長い車両や、トラクタトラック、連接バスのような複数車体を有する車両が、案内ガイド軌道部４内を走行する場合、逆相の総輪操舵機能が働くので、カーブ路の占有面積を減少させることができ、また、鋭角路やＳ字路での走行を安全に行うことができる。
【００３８】
更に、上記実施例の自動車用軌道システム１を、小型の自動車５専用のシステムとして構成した場合には、車両の幅に加えて必要となる余裕幅を鉄道車両並みに減少させることが可能であるから、上記システムを設置する道路の施工断面積を減少させることができる。反対に、小型車専用道路車線に上記自動車用軌道システム１を設置する場合、小型車専用道路車線幅員が２．７５ｍであるから、車両幅２．５ｍの自動車を走行させることが可能になる。
【００３９】
尚、上記実施例においては、右タイヤ案内ガイド６及び左タイヤ案内ガイド７の長さを、所定の長さ例えば２ｍ程度の長さに設定したが、これに限られるものではなく、２ｍ以下でも良いし、２ｍ以上であっても良い。また、道路（軌道）のカーブ部分では、右タイヤ案内ガイド６及び左タイヤ案内ガイド７の長さを短くし、道路（軌道）の直線部分では、右タイヤ案内ガイド６及び左タイヤ案内ガイド７の長さを長く設定するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例を示すものであり、自動車用軌道システムの概略構成を示す上面図
【図２】左タイヤ案内ガイド周辺を示す図
【図３】導入ガイド部と案内ガイド軌道部との接続関係を示す上面図
【図４】導入ガイド部の左ガイド部を示す上面図
【図５】始端部ガイド制御部のブロック図
【図６】隣接部ガイド制御部のブロック図
【図７】非常停止装置を説明する図
【符号の説明】
【００４１】
図面中、１は自動車用軌道システム、２は導入計測部（検出手段）、３は導入ガイド部、４は案内ガイド軌道部、５は自動車、６は右タイヤ案内ガイド、７は左タイヤ案内ガイド、８はタイヤ、９、１０はタイヤガイド壁部、１１は案内ガイド調整輪、１２は車軸、１３は案内ガイド調整アクチュエータ（駆動手段）、１４は第１のタイヤガイド位置センサ、１５は第２のタイヤガイド位置センサ、１６は始端部ガイド制御部（制御手段）、１７は車両重量演算部、１８は左のタイヤ幅演算部、１９は右のタイヤ幅演算部、２２はタイヤ／ガイド差分演算部、２３はアクチュエータ駆動制御部、２４は路面のセンサ群、２５は道路側面のセンサ群、２６は隣接部ガイド制御部（制御手段）、２８は右ガイド部、２９は左ガイド部、３０は外側ガイド壁部、３０ａ、３０ｂは金属板、３１は内側ガイド壁部、３３は非常停止装置を示す。
【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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