JP4638078B2 - Vehicle steering system and steering method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め定められた軌道に沿って走行する車両の操舵システムに関し、特に、操舵のためのガイドレールを必要としない車両の操舵システム及び操舵方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムタイヤで車体を支持し、これを駆動回転することによって走行する新交通システムの車両においては、通常、レール上を走行する鉄道車両と異なり、走行輪である前記ゴムタイヤを定められた軌道に沿って転向するために、操舵用の案内用車輪が設けられている。
【０００３】
図８は、かかる案内用車輪を設けた従来の操舵システムの一例を示した図である。ここに示す操舵システムは、２案内輪式走行輪ステアリング方式によるものである。図の（ａ）は、全体の構成を、図の（ｂ）は、車輪とガイドレールの関係を示している。図に示すように、車両５１は、各車両毎に、前後を各々２輪のゴムタイヤ５５ａ、５５ｂで支持され、軌道５２上を軌道の両側に設けられたガイドレール５３にガイドされて走行する。
【０００４】
図示していないが、車両５１の下面には台車があり、その台車には車軸本体５４が設けられ、車軸本体５４の両端にはゴムタイヤ５５ａ、５５ｂが水平方向に転向自在に取り付けられている。かかるゴムタイヤ５５ａ、５５ｂには、それらを転向させるためのてこ５６ａ、５６ｂが固定してあり、これらのてこ５６ａ、５６ｂは、一方の先端がタイロッド５７で連結されている。てこ５６ａのもう一方の先端には、ピン５８ａによって連結竿５９が回転自在に連結されており、連結竿５９の他方の先端は、ピン６１ａによってアーム６０と連結されている。アーム６０は、その中央部においてピン６２ａにより前記台車と回転自在に連結されており、また先端部においてピン６２ｂによって案内バー６３に回転自在に取り付けられている。そして、案内バー６３の両端には、案内輪６４ａ、６４ｂが取り付けられている。
【０００５】
いま、車両５１が図の矢印の方向へ走行中に、図に示すようなカーブにさしかかると、案内輪６４ａがガイドレール５３にぶつかりガイドレール５３から押圧Ｆを受ける。すると、案内バー６３が進行方向右側に移動し、アーム６０がピン６２ａを中心に右方向に回転する。その結果、連結竿５９が右方向に引っ張られ、てこ５６ａを介してゴムタイヤ５５ａが右方向に転向されると同時に、てこ５６ａにタイロッド５７で連結されているてこ５６ｂを介して他方のゴムタイヤ５５ｂも右方向に転向する。従って、車両５１は、右方向に舵を切って走行することになる。
【０００６】
また、車両５１が逆方向（図の矢印の反対方向）に進む場合には、図示していない前後進切替え装置によって連結竿５９とアーム６０の連結をピン６１ｂの位置に切り換えて、案内バー６３の移動方向とゴムタイヤ５５ａ、５５ｂの転向方向を逆方向にすることにより、操舵を行う。
【０００７】
従来の操舵システムには、このような２案内輪式走行輪ステアリング方式の他に、４案内輪式ボギー方式などがあるが、いずれの方式においても、ガイドレール５３と案内輪６４ａ、６４ｂが不可欠となっている。
【０００８】
また、図８の（ｂ）に示したガイドレール５３は、側方案内方式と呼ばれる場合のものであり、他にも図９に示すような方式のものがある。図９の（ａ）に示すのは、中央案内方式と呼ばれるものであり、軌道５２の中央にガイドレール６５を配設する。この方式では、駆動装置などの車両の床下機器の配置が制約されるため、図に示すように、ガイドレール６５を軌道５２の下部に配置する構造が取られる場合が多い。図９の（ｂ）に示すのは、中央溝案内方式と呼ばれるものであり、図に示すように、ガイドレール６６を軌道５２の下部の側面に設ける構造となっている。
【０００９】
以上説明したように、従来の操舵システムでは、ガイドレールと案内輪が用いられていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の操舵システムでは、車両５１側から案内輪６４ａ、６４ｂを介して受取る作用力に対して十分な強度を持つガイドレール５３、６５、６６を、軌道５２の全線に渡って高い精度で設置する必要があり、軌道５２の建設費が高いものであった。図８に示した側方案内方式においては、特に、軌道５２の巾を広くする必要があると共に、左右のガイドレール５３の間隔を高精度に製作、調整する必要があり、建設費が高くなった。一方、図９の（ａ）及び（ｂ）に示した方式では、特に、軌道５２の下部にガイドレール６５、６６を設けるため軌道５２の形状が複雑となり、軌道５２の建設費が高いものとなった。
【００１１】
また、車両５１の案内輪６４ａ、６４ｂは、走行中に断続的又は連続的に衝撃を伴ってガイドレール５３、６５、６６に接触するため、摩耗が激しく、定期的に交換が必要となり、保守費がかかった。
【００１２】
更に、案内輪６４ａ、６４ｂとガイドレール５３、６５、６６の接触により、振動及び騒音が発生し、乗心地や環境の面でも問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、予め定められた軌道に沿って走行する車両において、操舵用のガイドレールを必要とせず、建設費及び保守費のコストダウンを図れると共に、発生する振動や騒音を低減することのできる車両の操舵システム及び操舵方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、車両が走行する軌道の全長に亘って当該車両の運転に必要な情報を記憶、発信する複数の地上子を敷設しておき、当該車両が走行する際に、当該車両に設けられた制御装置が前記各地上子が発信する情報に基づいて、順次操舵指令を発し、当該操舵指令に従って車両に設けられた操舵装置が操舵を行うことである。従って、本発明によれば、操舵用のガイドレールが不要となり、軌道の建設費が大幅に削減できると共に、案内輪等の消耗部品が不要になるため保守費も低減できる。また、ガイドレールと案内輪の接触に伴う騒音や振動がなくなり、乗心地等が改善される。
【００１８】
上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、予め定められた軌道に沿って走行する車両の操舵システムであって、前記軌道の全長に亘って設置され、それぞれ識別情報を記憶する複数の地上子と、前記車両に設置され、前記各地上子から発信される前記識別情報を受信する受信装置と、前記軌道の全長に亘り前記地上子と地上子の間に設置される複数の補助地上子と、前記車両に設置され、前記車両が前記各補助地上子の上を通過したことを検出し、検出信号を発する検出装置と、前記車両に設置され、前記検出信号と前記受信装置で受信された前記地上子の識別情報に基づいて、前記補助地上子の識別情報を決定する演算装置と、前記車両に設置され、前記地上子の識別情報及び前記補助地上子の識別情報に対応する前記車両の運転情報を格納する記憶装置と、前記車両に設置され、前記車両が前記地上子の上を経過する際には、前記受信装置で受信された前記地上子の識別情報に対応する前記運転情報を前記記憶装置から取得して当該運転情報に基づく操舵指令を発し、前記車両が前記補助地上子の上を経過する際には、前記演算装置で決定された前記補助地上子の識別情報に対応する前記運転情報を前記記憶装置から取得して当該運転情報に基づく操舵指令を発する制御装置と、前記車両に設置され、前記操舵指令に従って、前記車両の車輪を転向することにより、前記車両を操舵する操舵装置とを有し、前記操舵装置が、前記車輪を転向させるための機構と、前記操舵指令に従って前記機構を駆動するアクチュエータとを有し、且つ、複数の前記補助地上子が隣り合う前記地上子の間に配置されると共に前記地上子と前記補助地上子とが前記軌道の全長に亘って連続的に敷設され、前記演算装置で決定された前記補助地上子の識別情報が前記補助地上子の位置を表す位置情報または前記補助地上子を識別する識別番号であることを特徴とする。
【００１９】
更に、上記の発明において、その好ましい態様は、前記地上子の識別情報が、前記地上子の位置を表す位置情報、又は前記地上子を識別する識別番号であることを特徴とする。
【００２０】
また、上記の発明において、別の態様は、前記地上子が無電源であり、更に、前記車両に設置され、前記地上子に電力を供給する送信装置を有することを特徴とする。
【００２４】
また、上記の発明において、別の態様は、予め定められた軌道に沿って走行する車両の操舵方法であって、前記軌道には、全長に亘ってそれぞれ固有情報を記憶する複数の地上子が設けられ、前記車両には、受信装置と制御装置と操舵装置が備えられると共に、前記操舵装置が、前記車輪を転向させるための機構と、前記操舵指令に従って前記機構を駆動するアクチュエータとを備え、且つ、前記受信装置が、前記車両が前記地上子の上を通過した際に、当該地上子が発する前記固有情報を受信する第一のステップと、前記制御装置が、前記受信装置が受信した固有情報に基づいて、前記車両の操舵指令を発信する第二のステップと、前記操舵装置が、前記操舵指令に従って前記アクチュエータおよび前記機構を駆動して前記車両の車輪を転向することにより、前記車両を操舵する第三のステップとを有し、前記車両が、前記各地上子の上を通過する度に、前記第一から第三のステップを、繰返し実行し、前記地上子が記憶する固有情報が、前記各地上子の識別情報であり、前記車両には、更に、前記車両の運転に必要な運転情報を前記識別情報に対応して格納する記憶装置が備えられ、前記第二のステップにおける前記固有情報に基づく操舵指令の発信が、前記制御装置が前記識別情報に対応する前記運転情報を前記記憶装置から取得し、当該取得した運転情報に基づいて前記操舵指令を発信し、
更に、前記軌道の全長に亘り前記地上子と地上子の間に複数の補助地上子が設置され、前記車両には、検出装置と演算装置が備えられ、前記記憶装置には、前記補助地上子の識別情報に対応して前記運転情報を格納し、前記検出装置が、前記車両が前記補助地上子の上を通過した際に、前記車両が前記補助地上子の上を通過したことを検出し、検出信号を発する第四のステップと、前記演算装置が、当該検出信号と前記地上子の識別情報に基づいて、当該補助地上子の識別情報を決定する第五のステップと、前記制御装置が、当該補助地上子の識別情報に対応する前記運転情報を前記記憶装置から取得し、当該取得した運転情報に基づいて前記車両の操舵指令を発信する第六のステップと、前記操舵装置が、前記操舵指令に従って、前記車両の車輪を転向することにより、前記車両を操舵する第七のステップとを有し、前記車両が、前記各補助地上子の上を通過する度に、前記第四から第七のステップを、繰返し実行し、且つ、複数の前記補助地上子が隣り合う前記地上子の間に配置されると共に前記地上子と前記補助地上子とが前記軌道の全長に亘って連続的に敷設され、前記演算装置で決定された前記補助地上子の識別情報が前記補助地上子の位置を表す位置情報または前記補助地上子を識別する識別番号であることを特徴とする。
【００２５】
本発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の実施の形態から明らかになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照番号又は参照記号を付して説明する。
【００２７】
図１は、本発明を適用した新交通車両の操舵システムに係る第一の実施の形態例を示した構成図である。図の（ａ）は側面図を、図の（ｂ）は正面図を示している。図の車両３が、新交通システムの車両であり、軌道１に沿って走行を行う。車両３は、各々前後に空気バネを介して設けられた台車４に取り付けられたゴムタイヤ５によって支持されており、駆動モータ６の回転駆動により走行し、アクチュエータ７によって操舵を行う。
【００２８】
第一の実施の形態例に係る操舵システム７１は、地上子２、送信器８、受信器９、制御装置１０及び操舵装置８０から構成され、前記ゴムタイヤ５を転向することにより、車両３の操舵を行う。地上子２は、図に示すように、前記軌道１の全長に亘り、軌道１に沿って所定の間隔で複数敷設される無電源の地上子であり、それぞれ固有の情報が設定されている。かかる固有の情報には、各地上子２の識別番号と位置情報、軌道情報及び制御情報が含まれている。位置情報とは、絶対位置座標や基準点からの距離などその地上子２の位置に関する情報である。更に、その地上子２の地点における勾配、曲率、カント、及び分岐など軌道１の条件を示す軌道情報、及び速度指令や加減速指令等の運転条件を示す制御情報が、必要に応じて前記固有の情報として地上子２に設定される。これら地上子２に設定される情報は、車両３の運転に必要な情報であり、以下、まとめて運転情報と呼ぶことにする。
【００２９】
かかる地上子２は、無電源であるが、電力の供給を受けると、前記設定されている運転情報の信号を発するように設けられている。地上子２は、例えば、前記運転情報を記憶するＲＯＭを含む電子回路で構成される。
【００３０】
送信器８は、前記地上子２に電波によって電力を供給する装置であり、また、受信器９は、電力の供給を受けた地上子２から発せられる前記運転情報を受信する装置である。制御装置１０は、前記受信器９が受信した運転情報に基づいて、所定のデータ処理を行い、前記駆動モータ６及び前記アクチュエータ７に対して、速度指令及び操舵指令を伝達する装置である。
【００３１】
操舵装置８０は、前記操舵指令に従って動作するアクチュエータ７を含む、前記ゴムタイヤ５を転向するための装置であり、その具体例を図２に示す。図に示すように、操舵装置８０は、図８に基づいて説明した従来装置における案内輪６４でガイドされる案内バー６３に代えて、アクチュエータ７が配設された構成となっている。即ち、台車４にその一端をピン１２により回転自在に取り付けられたアーム１１、アーム１１の先端に連結された電気式、油圧式、あるいは空気圧式のアクチュエータ７、連結竿５９、左右のゴムタイヤ５用のてこ５６ａ、５６ｂ、及びそれらを連結するタイロッド５７によって構成されている。
【００３２】
前記制御装置１０からの操舵指令に従って、アクチュエータ７が移動すると、それに伴ってアーム１１がピン１２を中心に回転し、その移動により、連結竿５９及びタイロッド５７を介しててこ５６ａ、５６ｂが動作し、ゴムタイヤ５が左右に転向される。
【００３３】
以上説明したような構成を有する本実施の形態例に係る操舵システム７１は、ガイドレールを用いずに、地上子２に記憶された運転情報に基づいて、車両３の操舵を行おうとするものである。
【００３４】
図３は、本操舵システム７１の構成要素間の関係を示したブロック図である。以下、本操舵システム７１による操舵の手順について説明する。車両３がある地上子２の上を通過すると、まず、送信器８が電波によってその地上子２へ電力を供給する。電力の供給を受けた地上子２は、前記設定されている運転情報の信号の発信を開始する。発信された運転情報は、受信器９によって受信され、その情報が制御装置１０へ入力される。
【００３５】
制御装置１０では、入力された地上子２からの運転情報、即ち位置情報、軌道情報、及び制御情報等に基づいて、当該車両３の運転制御に関するデータ処理を実行し、速度指令と操舵指令を生成する。生成された速度指令は、前記駆動モータ６へ伝達され、その指令に従って駆動モータ６が動作する。また、生成された操舵指令は、アクチュエータ７へ伝達され、その指令に従ってアクチュエータ７が作動する。アクチュエータ７が作動すると操舵装置８０が前述のように動作し、ゴムタイヤ５が操舵される。
【００３６】
以上説明した動作が、軌道１上に連続的に敷設された各地上子２について順次実行され、従って、車両３は、連続的に速度調整及び操舵制御を受けて、軌道１に沿って自動的に目的地まで走行することになる。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態例に係る操舵システム７１により、操舵用のガイドレールを用いずに車両３の操舵が行われ、操舵用のガイドレールが不要となるため、軌道１の建設費を大幅に削減することが可能となる。また、案内輪を用いないので、それらの消耗部品が不要となり保守費を低減できる。更に、案内輪とガイドレールの接触がなくなり、振動や騒音の低減が図れる。
【００３８】
なお、本実施の形態例では、地上子２を無電源のものとしたが、電源を有する地上子として、送信器８を削除した構成としても良い。この場合においても、同様の機能と効果が得られる。
【００３９】
また、車両３の暴走や脱線防止のために、保安上のガイドレールを設けるようにしても良いが、従来の操舵用のガイドレールと比べ、操舵用でないため高い設置精度が必要でなく、この場合においても、軌道１の建設費を削減できる。また、この場合に、車両３側にガイド板などが必要となるが、案内輪よりも簡単な構造であり、保守も殆ど不要となるため、従来の案内輪よりもコストを低減することができる。
【００４０】
次に、本発明を適用した操舵システムの第二の実施の形態例について説明する。図４は、第二の実施の形態例に係る構成図である。図に示す第二の実施の形態例に係る操舵システム７２は、第一の実施の形態例に係る操舵システム７１とほぼ同様の構成をしているが、地上子２が地上子２０となっている点と、記憶装置３０が追加されている点が異なる。
【００４１】
地上子２０の地上子２との相違は、記憶する固有の情報が少ないという点である。具体的には、前述した運転情報のうち、識別番号と位置情報のみを記憶している。また、記憶装置３０は、第一の実施の形態例においては地上子２に記憶されていた前記軌道情報と制御情報を格納した記憶装置であり、車両３に設置される。記憶される軌道情報及び制御情報は、地上子２０に記憶される識別番号及び位置情報と対応して格納され、記憶装置３０と接続された制御装置１０から、識別番号及び位置情報を基に読み出される。
【００４２】
かかる構成を有する第二の実施の形態例に係る操舵システム７２は、第一の実施の形態例の場合と同様、地上子２０に記憶された情報に基づいて、ガイドレールを使用せずに、車両３の操舵を行おうとするものであるが、運転に必要とされる運転情報の全てを地上子側に記憶しないことにより、地上子２０の構造を第一の実施の形態例の場合よりも簡単にしようとするものである。
【００４３】
図５は、第二の実施の形態例に係る操舵システム７２の構成要素間の関係を示したブロック図である。本操舵システム７２においても、車両３が地上子２０の上を通過する際に、送信器８から地上子２０に対して電力が供給され、その電力により地上子２０が記憶している運転情報（識別情報及び位置情報）の信号を発信する。発信された情報は、受信器９によって受信され、制御装置１０へ渡される。
【００４４】
次に、制御装置１０は、記憶装置３０にアクセスし、受取った識別情報及び位置情報に対応する軌道情報及び制御情報を読み出し、地上子２０から受け取った情報と記憶装置３０から読み出した情報に基づいて、第一の実施の形態例の場合と同様に、データ処理を実行する。その結果、制御装置１０から速度指令と操舵指令が発せられ、それらの指令に基づいて、駆動モータ６とアクチュエータ７がそれぞれ動作し、車両３の速度調整と操舵が行われる。
【００４５】
以上説明した動作が、軌道１上に連続的に敷設された各地上子２０について順次実行され、従って、車両３は、第一の実施の形態例の場合と同様に、連続的に速度調整及び操舵制御を受けて、軌道１に沿って自動的に目的地まで走行することになる。
【００４６】
以上説明したように、第二の実施の形態例に係る操舵システム７２により、操舵用のガイドレールを用いずに車両３の操舵が可能となり、第一の実施の形態例と同様の効果が得られる。更に、本操舵システム７２では、地上子２０が記憶すべき情報が、第一の実施の形態例より少ないため、地上子２０を単純な構造とすることができ、第一の実施の形態例の場合よりも更に建設費を軽減することができる。
【００４７】
なお、前述の例では、地上子２０に記憶する情報を識別情報と位置情報としたが、それらのうちのどちらか一方のみを記憶する様にしても良い。識別情報のみを記憶する場合には、その識別情報に対応する各地上子２０の位置情報は、記憶装置３０側に記憶され、他の情報と共に制御装置１０から読み出されて利用される。また、第一の実施の形態例の場合と同様に、地上子２０を電源を有するものとすることもできる。
【００４８】
次に、本発明を適用した操舵システムの第三の実施の形態例について説明する。図６は、第三の実施の形態例に係る構成図である。第三の実施の形態例に係る操舵システム７３は、第二の実施の形態例に係る操舵システム７２を更に改良したものであり、以下相違点のみを説明する。
【００４９】
まず、図に示すように、第二の実施の形態例よりも地上子２０の敷設間隔を広く取り（例えば５０ｍ間隔）、その間に等間隔で補助地上子２１を敷設する。この補助地上子２１は、何らの情報も記憶していない簡単な構造のものであり、例えば、近接スイッチに対応する作動片のようなもので構成することができる。また、本操舵システム７３は、車両３がこの補助地上子２１の上を通過したことを検出するための位置検出器２２を車両３側に有している。
【００５０】
また、本操舵システム７３は、演算処理により前記補助地上子２１の位置情報を出力する演算装置３１を有している。演算装置３１は、地上子２０から受信器９を介して受け取った地上子２０の位置情報を基に、前記補助地上子２１の位置情報を演算し、その結果を制御装置１０へ渡す。更に、本操舵システム７３の記憶装置３０には、第二の実施の形態例と同様、地上子２０の識別番号及び位置情報に対応する軌道情報、制御情報を格納すると共に、地上子２０の間においては、任意の位置情報に対して軌道情報や制御情報が提供できるように情報が設定されている。例えば、「位置情報のＸ座標がＡからＢの間では、速度を２０ｋｍ／ｈにする」などの情報を格納している。
【００５１】
以上説明したような構成を有する第三の実施の形態例に係る操舵システム７３は、第一及び第二の実施の形態例と同様、ガイドレールを使用せずに、地上子からの情報を基に車両３の操舵を行おうとするものであるが、補助地上子２１の利用により、更にコストダウンを図ろうとするものである。
【００５２】
図７は、第三の実施の形態例に係る操舵システム７３の構成要素間の関係を示したブロック図である。以下、操舵の手順について説明する。まず、車両３が地上子２０の上を通過した際には、第二の実施の形態例の場合と同様な手順で操舵が行われる。即ち、送信器８から供給される電力によって地上子２０から発せられた位置情報等が、受信器９で受け取られ、制御装置１０へ入力される。制御装置１０は、その位置情報等に対応する運転情報を記憶装置３０から読み出して、それらを基に速度指令及び操舵指令を発信する。なお、この地上子２０の上を通過した際に、地上子２０の位置情報が受信器９から演算装置３１へも送信される。
【００５３】
また、車両３が補助地上子２１の上を通過した際には、前記位置検出器２２が補助地上子２１を検出し、その検出信号が前記演算装置３１に入力される。演算装置３１では、前記地上子２０の上を通過した際に送信された地上子２０の位置情報を基に、当該補助地上子２１の位置情報を演算処理して求める。本実施の形態例では、補助地上子２１が等間隔で配置されているので、直前に通過した地上子２０から何番目の補助地上子２１であるかをカウントすることにより、地上子２０からの距離が算出され、その距離から補助地上子２１の位置情報を求めることができる。
【００５４】
次に、求められた補助地上子２１の位置情報は、制御装置１０へ入力される。前述のように、記憶装置３０では演算された任意の位置情報から運転情報を取り出せるように情報が格納されているため、制御装置１０は、その受け取った位置情報に対応する運転情報を記憶装置３０から読み出す。そして、制御装置１０は、その運転情報等を基に、運転制御のためのデータ処理を実行し、速度指令及び操舵指令を発する。発せられた速度指令及び操舵指令に従って、駆動モータ６及びアクチュエータ７による速度調整と操舵が実行される。
【００５５】
以上説明した動作が、軌道１上に連続的に敷設された各地上子２０及び各補助地上子２１について順次実行され、従って、車両３は、第一及び第二の実施の形態例の場合と同様に、連続的に速度調整及び操舵制御を受けて、軌道１に沿って自動的に目的地まで走行することになる。なお、位置検出器２２の検出ミスや、演算装置３１による演算ミスなどにより、地上子２０の間における補助地上子２１の位置情報に誤差が生じても、次の地上子２０を通過した際に正しい位置情報に補正されるので、適当な間隔で地上子２０が配設されていることにより、大きな誤差を生ずることなく走行が行われる。
【００５６】
以上説明した実施の形態例の変形例として、各補助地上子２１にもそれぞれ識別番号を与え、その識別番号に対応する位置情報、軌道情報、及び制御情報を地上子２０と同様に記憶装置３０に記憶させておく態様としてもよい。この場合、前記演算装置３１は、地上子２０から何番目の補助地上子２１であるかのカウントによりその補助地上子２１の識別番号を特定し、それを制御装置１０へ渡す。制御装置１０では、地上子２０の場合と同様に、その識別番号に対応する運転情報を記憶装置３０から読み出して制御することができる。
【００５７】
また、この場合に、各補助地上子２１の表面に、その補助地上子２１の識別番号を表すバーコードを表示し、そのバーコードを読むことにより、その補助地上子２１の識別番号を特定するようにしても良い。
【００５８】
更に、別の変形例として、補助地上子２１及びその位置検出器２２を削除し、その代わりにゴムタイヤ５の回転数を検出する装置を取り付け、演算装置３１がその装置で検出される回転数からその地点の位置情報を演算する態様としても良い。この場合には、地上子２０の間では、予め定められた時間や回転数に達する度に前記位置情報の演算が行われて、その位置情報に基づいて、制御装置１０による制御が、前述した第三の実施の形態例と同様に実行される。
【００５９】
以上説明したように、第三の実施の形態例に係る操舵システム７３により、操舵用のガイドレールを用いずに車両３の操舵が可能となり、第一及び第二の実施の形態例と同様の効果が得られる。更に、本操舵システム７３では、第二の実施の形態例と比較し、大部分の地上子２０が更に単純な構造の補助地上子２１になるため、更に建設費を軽減することができる。なお、第一及び第二の実施の形態例の場合と同様に、地上子２０を電源を有するものとすることもできる。
【００６０】
本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００６１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、車両の走行に操舵用のガイドレールが不要となり、軌道の建設費が大幅に削減できると共に、案内輪等の消耗部品が不要になるため保守費も低減できる。また、ガイドレールと案内輪の接触に伴う騒音や振動がなくなり、乗心地等が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した新交通車両の操舵システムに係る第一の実施の形態例を示した構成図である。
【図２】操舵装置８０の具体例を示した図である。
【図３】第一の実施の形態例における操舵システム７１の構成要素間の関係を示したブロック図である。
【図４】第二の実施の形態例に係る構成図である。
【図５】第二の実施の形態例に係る操舵システム７２の構成要素間の関係を示したブロック図である。
【図６】第三の実施の形態例に係る構成図である。
【図７】第三の実施の形態例に係る操舵システム７３の構成要素間の関係を示したブロック図である。
【図８】案内用車輪を設けた従来の操舵システムの一例を示した図である。
【図９】中央案内方式及び中央溝案内方式によるガイドレールの例を示した図である。
【符号の説明】
１ 軌道
２ 地上子
３ 車両
４ 台車
５ ゴムタイヤ
６ 駆動モータ
７ アクチュエータ
８ 送信器
９ 受信器
１０ 制御装置
１１ アーム
１２ ピン
２０ 地上子
２１ 補助地上子
２２ 位置検出器
３０ 記憶装置
３１ 演算装置
５１ 車両
５２ 軌道
５３ ガイドレール
５４ 車軸本体
５５ａ、５５ｂ ゴムタイヤ
５６ａ、５６ｂ てこ
５７ タイロッド
５８ ピン
５９ 連結竿
６０ アーム
６１ａ、６１ｂ ピン
６２ａ、６２ｂ ピン
６３ 案内バー
６４ａ、６４ｂ 案内輪
６５ ガイドレール
６６ ガイドレール
７１ 操舵システム
７２ 操舵システム
７３ 操舵システム
８０ 操舵装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering system for a vehicle that travels along a predetermined track, and more particularly to a steering system and a steering method for a vehicle that do not require a guide rail for steering.
[0002]
[Prior art]
In a vehicle of a new traffic system that travels by supporting a vehicle body with a rubber tire and driving and rotating the rubber tire, the rubber tire that is a traveling wheel is usually along a predetermined track unlike a railway vehicle that travels on a rail. In order to turn, a steering wheel for steering is provided.
[0003]
FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional steering system provided with such guide wheels. The steering system shown here is based on a two guide wheel type traveling wheel steering system. (A) of a figure shows the whole structure, (b) of the figure has shown the relationship between a wheel and a guide rail. As shown in the figure, the vehicle 51 is supported by two rubber tires 55a and 55b on the front and rear sides of each vehicle, and travels on the track 52 while being guided by guide rails 53 provided on both sides of the track.
[0004]
Although not shown, there is a carriage on the lower surface of the vehicle 51. The carriage is provided with an axle main body 54, and rubber tires 55a and 55b are attached to both ends of the axle main body 54 so as to be freely turned in the horizontal direction. Lever 56a, 56b for turning them is fixed to the rubber tires 55a, 55b, and one end of each of the levers 56a, 56b is connected by a tie rod 57. A connecting rod 59 is rotatably connected to the other tip of the lever 56a by a pin 58a, and the other tip of the connecting rod 59 is connected to the arm 60 by a pin 61a. The arm 60 is rotatably connected to the carriage by a pin 62a at the center thereof, and is rotatably attached to the guide bar 63 by a pin 62b at the tip. Guide wheels 64 a and 64 b are attached to both ends of the guide bar 63.
[0005]
Now, when the vehicle 51 is traveling in the direction of the arrow in the figure and reaches a curve as shown in the figure, the guide wheel 64 a hits the guide rail 53 and receives a pressure F from the guide rail 53. Then, the guide bar 63 moves to the right in the traveling direction, and the arm 60 rotates rightward about the pin 62a. As a result, the connecting rod 59 is pulled rightward and the rubber tire 55a is turned rightward through the lever 56a. At the same time, the other rubber tire 55b is also connected through the lever 56b connected to the lever 56a by the tie rod 57. Turn right. Accordingly, the vehicle 51 travels with the rudder turned to the right.
[0006]
When the vehicle 51 travels in the reverse direction (the direction opposite to the arrow in the figure), the connection between the connecting rod 59 and the arm 60 is switched to the position of the pin 61b by a forward / reverse switching device (not shown) to guide the guide bar 63. Steering is performed by reversing the direction of movement and the direction of turning of the rubber tires 55a and 55b.
[0007]
In the conventional steering system, there are a 4-guide-wheel bogie system and the like in addition to the 2-guide wheel-type traveling wheel steering system. In any system, the guide rail 53 and the guide wheels 64a and 64b are indispensable. It has become.
[0008]
Further, the guide rail 53 shown in FIG. 8B is a case called a side guide method, and there is another type as shown in FIG. FIG. 9A shows what is called a central guide system, and a guide rail 65 is disposed in the center of the track 52. In this method, since the arrangement of the vehicle underfloor equipment such as the drive device is restricted, a structure in which the guide rail 65 is arranged below the track 52 as shown in the drawing is often employed. FIG. 9B shows what is called a center groove guide system, and has a structure in which a guide rail 66 is provided on the side surface of the lower portion of the track 52 as shown in the figure.
[0009]
As described above, in the conventional steering system, the guide rail and the guide wheel are used.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional steering system, the guide rails 53, 65, 66 having sufficient strength with respect to the acting force received from the vehicle 51 via the guide wheels 64 a, 64 b are high over the entire track 52. It was necessary to install with high accuracy, and the construction cost of the track 52 was high. In the side guide system shown in FIG. 8, in particular, the width of the track 52 needs to be widened, and the interval between the left and right guide rails 53 needs to be manufactured and adjusted with high accuracy, which increases the construction cost. It was. On the other hand, in the method shown in FIGS. 9A and 9B, since the guide rails 65 and 66 are provided below the track 52, the shape of the track 52 is complicated, and the construction cost of the track 52 is high. became.
[0011]
Further, since the guide wheels 64a and 64b of the vehicle 51 come into contact with the guide rails 53, 65, and 66 with impacts intermittently or continuously during traveling, the wear is intense and needs to be replaced periodically. It cost money.
[0012]
Further, vibration and noise are generated by the contact between the guide wheels 64a and 64b and the guide rails 53, 65 and 66, and there are problems in terms of riding comfort and environment.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the need for a steering guide rail in a vehicle traveling along a predetermined track, thereby reducing construction costs and maintenance costs, and reducing generated vibration and noise. It is an object to provide a vehicle steering system and a steering method that can be used.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, one aspect of the present invention lays a plurality of ground elements for storing and transmitting information necessary for driving the vehicle over the entire length of the track on which the vehicle travels, When the vehicle travels, a control device provided in the vehicle sequentially issues a steering command based on information transmitted from each ground element, and a steering device provided in the vehicle performs steering in accordance with the steering command. That is. Therefore, according to the present invention, the guide rail for steering is not required, the construction cost of the track can be greatly reduced, and consumable parts such as guide wheels are not required, so that the maintenance cost can be reduced. Further, noise and vibration associated with the contact between the guide rail and the guide wheel are eliminated, and riding comfort and the like are improved.
[0018]
  In order to achieve the above object, another aspect of the present invention is a vehicle steering system that travels along a predetermined track, and is installed over the entire length of the track and stores identification information respectively. A plurality of ground elements, a receiving device that is installed in the vehicle and receives the identification information transmitted from each ground element, and a plurality of ground elements that are installed between the ground element and the ground element over the entire length of the orbit. An auxiliary ground element, a detection device that is installed in the vehicle and detects that the vehicle has passed over each auxiliary ground element and emits a detection signal, and the detection signal and the reception signal that are installed in the vehicle Based on the identification information of the ground element received by the device, the computing device that determines the identification information of the auxiliary ground element, and the identification information of the ground element and the identification information of the auxiliary ground element that are installed in the vehicle Corresponding luck of the vehicle A storage device for storing information; and when the vehicle passes over the ground unit, the driving information corresponding to the identification information of the ground unit received by the receiving unit is stored in the vehicle. A steering command based on the driving information acquired from the storage device is issued, and when the vehicle passes over the auxiliary ground element, the information corresponding to the identification information of the auxiliary ground element determined by the arithmetic unit A control device that obtains driving information from the storage device and issues a steering command based on the driving information, and a steering device that is installed in the vehicle and steers the vehicle by turning the wheels of the vehicle according to the steering command. With equipmentAndThe steering device has a mechanism for turning the wheel and an actuator for driving the mechanism in accordance with the steering command.And a plurality of the auxiliary ground elements are arranged between the adjacent ground elements, and the ground elements and the auxiliary ground elements are continuously laid over the entire length of the trajectory, The determined identification information of the auxiliary ground element is position information indicating the position of the auxiliary ground element or an identification number for identifying the auxiliary ground element.It is characterized by that.
[0019]
  Furthermore, in the above-described invention, a preferred embodiment thereof is the identification of the ground unitInformationThe landUpper childPosition information indicating the position, or the locationKnow your childIt is a separate identification number.
[0020]
In the above invention, another aspect is characterized in that the ground unit has no power supply, and further includes a transmission device installed in the vehicle and supplying power to the ground unit.
[0024]
  In the above invention, another aspect is as follows.A method of steering a vehicle that travels along a predetermined track, wherein the track is provided with a plurality of ground elements each storing unique information over its entire length, and the vehicle includes a receiving device and a control unit. And a steering device, the steering device includes a mechanism for turning the wheel, and an actuator that drives the mechanism according to the steering command, and the receiving device is configured such that the vehicle is the ground. A first step of receiving the unique information emitted by the ground child when passing over the child, and the control device issues a steering command for the vehicle based on the unique information received by the receiving device; And a second step of steering the vehicle by driving the actuator and the mechanism in accordance with the steering command to turn the wheel of the vehicle. Each time the vehicle passes over each ground element, the first to third steps are repeatedly executed, and the unique information stored in the ground element is The vehicle is further provided with a storage device that stores driving information necessary for driving the vehicle in correspondence with the identification information, and is based on the unique information in the second step. When the steering command is transmitted, the control device acquires the driving information corresponding to the identification information from the storage device, and transmits the steering command based on the acquired driving information.
  Further, a plurality of auxiliary ground elements are installed between the ground element and the ground element over the entire length of the trajectory, the vehicle is provided with a detection device and a computing device, and the storage device includes the auxiliary ground element. The driving information is stored corresponding to the identification information, and the detection device detects that the vehicle has passed over the auxiliary ground element when the vehicle has passed over the auxiliary ground element. A fourth step of issuing a detection signal; a fifth step in which the arithmetic device determines identification information of the auxiliary ground element based on the detection signal and identification information of the ground element; and the control apparatus A sixth step of acquiring the driving information corresponding to the identification information of the auxiliary ground element from the storage device and transmitting a steering command for the vehicle based on the acquired driving information; and According to the steering command, the vehicle By turning the wheel, and a seventh step of steering said vehicle, said vehicle, each time passing over the respective auxiliary ground element, a seventh step from the fourth, repeatedly executedAnd a plurality of the auxiliary ground elements are arranged between the adjacent ground elements, and the ground elements and the auxiliary ground elements are continuously laid over the entire length of the trajectory, The determined identification information of the auxiliary ground element is position information indicating the position of the auxiliary ground element or an identification number for identifying the auxiliary ground element.It is characterized by that.
[0025]
Further objects and features of the present invention will become apparent from the embodiments of the invention described below.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, such an embodiment does not limit the technical scope of the present invention. In the drawings, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals or reference symbols.
[0027]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a new traffic vehicle steering system to which the present invention is applied. (A) of the figure shows a side view, and (b) of the figure shows a front view. A vehicle 3 in the figure is a vehicle of a new transportation system and travels along the track 1. The vehicle 3 is supported by rubber tires 5 attached to a carriage 4 provided on the front and rear sides via air springs, travels by a rotational drive of a drive motor 6, and is steered by an actuator 7.
[0028]
A steering system 71 according to the first embodiment includes a ground element 2, a transmitter 8, a receiver 9, a control device 10 and a steering device 80, and turns the rubber tire 5 to steer the vehicle 3. I do. As shown in the figure, the ground unit 2 is a plurality of non-powered ground units that are laid at predetermined intervals along the track 1 over the entire length of the track 1, and each has unique information. Such unique information includes the identification number, position information, trajectory information, and control information of each ground element 2. The position information is information regarding the position of the ground element 2 such as absolute position coordinates and a distance from the reference point. Furthermore, the trajectory information indicating the conditions of the trajectory 1 such as the gradient, curvature, cant and branch at the point of the ground element 2 and the control information indicating the operating conditions such as the speed command and the acceleration / deceleration command are stored as necessary. Is set in the ground unit 2. The information set in the ground unit 2 is information necessary for driving the vehicle 3 and is hereinafter collectively referred to as driving information.
[0029]
The ground unit 2 has no power supply, but is provided so as to emit a signal of the set operation information when supplied with electric power. The ground unit 2 is composed of, for example, an electronic circuit including a ROM that stores the operation information.
[0030]
The transmitter 8 is a device that supplies power to the ground unit 2 by radio waves, and the receiver 9 is a device that receives the operation information emitted from the ground unit 2 that has been supplied with power. The control device 10 is a device that performs predetermined data processing based on the driving information received by the receiver 9 and transmits a speed command and a steering command to the drive motor 6 and the actuator 7.
[0031]
The steering device 80 is a device for turning the rubber tire 5 including the actuator 7 that operates according to the steering command, and a specific example thereof is shown in FIG. As shown in the figure, the steering device 80 has a configuration in which an actuator 7 is provided instead of the guide bar 63 guided by the guide wheel 64 in the conventional device described with reference to FIG. That is, an arm 11 having one end rotatably attached to the carriage 4 by a pin 12, an electric, hydraulic or pneumatic actuator 7 connected to the tip of the arm 11, a connecting rod 59, and left and right rubber tires 5 The levers 56a and 56b and tie rods 57 connecting them are used.
[0032]
When the actuator 7 moves in accordance with the steering command from the control device 10, the arm 11 rotates around the pin 12 accordingly, and the levers 56 a and 56 b operate through the connecting rod 59 and the tie rod 57 by the movement. The rubber tire 5 is turned left and right.
[0033]
The steering system 71 according to the present embodiment having the configuration described above is intended to steer the vehicle 3 based on the driving information stored in the ground unit 2 without using the guide rail. is there.
[0034]
FIG. 3 is a block diagram showing the relationship between the components of the present steering system 71. Hereinafter, a steering procedure by the steering system 71 will be described. When the vehicle 3 passes over a certain ground element 2, first, the transmitter 8 supplies power to the ground element 2 by radio waves. The ground unit 2 that has received the power supply starts transmitting the set operation information signal. The transmitted driving information is received by the receiver 9, and the information is input to the control device 10.
[0035]
The control device 10 executes data processing related to the driving control of the vehicle 3 based on the driving information from the ground unit 2, that is, position information, trajectory information, control information, and the like, and outputs a speed command and a steering command. Generate. The generated speed command is transmitted to the drive motor 6, and the drive motor 6 operates according to the command. Further, the generated steering command is transmitted to the actuator 7, and the actuator 7 operates according to the command. When the actuator 7 is operated, the steering device 80 operates as described above, and the rubber tire 5 is steered.
[0036]
The operation described above is sequentially executed for each ground element 2 continuously laid on the track 1, so that the vehicle 3 is automatically subjected to speed adjustment and steering control and automatically along the track 1. Will travel to the destination.
[0037]
As described above, the steering system 71 according to the present embodiment steers the vehicle 3 without using the steering guide rail, so that the steering guide rail is not necessary. Costs can be greatly reduced. Further, since no guide wheels are used, those consumable parts are not required, and maintenance costs can be reduced. Furthermore, there is no contact between the guide wheel and the guide rail, and vibration and noise can be reduced.
[0038]
In the present embodiment, the ground unit 2 has no power supply, but the transmitter 8 may be omitted as a ground unit having a power source. Even in this case, similar functions and effects can be obtained.
[0039]
In addition, to prevent runaway and derailment of the vehicle 3, a safety guide rail may be provided. However, compared with a conventional guide rail for steering, since it is not for steering, high installation accuracy is not required. Even in this case, the construction cost of the track 1 can be reduced. Further, in this case, a guide plate or the like is required on the vehicle 3 side, but the structure is simpler than that of the guide wheel and almost no maintenance is required, so that the cost can be reduced as compared with the conventional guide wheel. .
[0040]
Next, a second embodiment of the steering system to which the present invention is applied will be described. FIG. 4 is a configuration diagram according to the second embodiment. The steering system 72 according to the second embodiment shown in the figure has substantially the same configuration as the steering system 71 according to the first embodiment, but the ground element 2 becomes the ground element 20. The difference is that the storage device 30 is added.
[0041]
The difference between the ground element 20 and the ground element 2 is that there is little inherent information to be stored. Specifically, only the identification number and the position information are stored among the above-described driving information. The storage device 30 is a storage device that stores the trajectory information and control information stored in the ground element 2 in the first embodiment, and is installed in the vehicle 3. The stored trajectory information and control information are stored in correspondence with the identification number and position information stored in the ground unit 20 and are read out from the control device 10 connected to the storage device 30 based on the identification number and position information. It is.
[0042]
As in the case of the first embodiment, the steering system 72 according to the second embodiment having such a configuration is based on the information stored in the ground unit 20 without using the guide rail. Although the vehicle 3 is to be steered, by not storing all the driving information required for driving on the ground unit side, the structure of the ground unit 20 is made more than in the case of the first embodiment. It is something that tries to be simple.
[0043]
FIG. 5 is a block diagram showing the relationship between the components of the steering system 72 according to the second embodiment. Also in the present steering system 72, when the vehicle 3 passes over the ground child 20, electric power is supplied from the transmitter 8 to the ground child 20, and the driving information stored in the ground child 20 by the electric power ( (Identification information and position information) signal. The transmitted information is received by the receiver 9 and passed to the control device 10.
[0044]
Next, the control device 10 accesses the storage device 30, reads the trajectory information and control information corresponding to the received identification information and position information, and based on the information received from the ground unit 20 and the information read from the storage device 30. In the same manner as in the first embodiment, data processing is executed. As a result, a speed command and a steering command are issued from the control device 10, and the drive motor 6 and the actuator 7 are operated based on these commands, respectively, and the speed adjustment and steering of the vehicle 3 are performed.
[0045]
The operation described above is sequentially executed for each ground element 20 continuously laid on the track 1, so that the vehicle 3 continuously adjusts the speed and the speed as in the case of the first embodiment. Under the steering control, the vehicle automatically travels along the track 1 to the destination.
[0046]
As described above, the steering system 72 according to the second embodiment enables the vehicle 3 to be steered without using the steering guide rail, and the same effect as the first embodiment can be obtained. It is done. Furthermore, in the present steering system 72, since the information to be stored in the ground unit 20 is less than that in the first embodiment, the ground unit 20 can have a simple structure, which is the same as in the first embodiment. The construction cost can be further reduced than the case.
[0047]
In the above example, the information stored in the ground unit 20 is the identification information and the position information, but only one of them may be stored. When only the identification information is stored, the position information of each ground child 20 corresponding to the identification information is stored on the storage device 30 side and read out from the control device 10 together with other information and used. Further, as in the case of the first embodiment, the ground unit 20 may have a power source.
[0048]
Next, a third embodiment of the steering system to which the present invention is applied will be described. FIG. 6 is a configuration diagram according to the third embodiment. The steering system 73 according to the third embodiment is a further improvement of the steering system 72 according to the second embodiment, and only the differences will be described below.
[0049]
First, as shown in the figure, the laying interval of the ground unit 20 is set wider than that of the second embodiment (for example, 50 m interval), and the auxiliary ground unit 21 is laid at regular intervals therebetween. The auxiliary ground element 21 has a simple structure that does not store any information, and can be configured by an operating piece corresponding to a proximity switch, for example. Further, the steering system 73 has a position detector 22 on the vehicle 3 side for detecting that the vehicle 3 has passed over the auxiliary ground element 21.
[0050]
Further, the steering system 73 includes a calculation device 31 that outputs position information of the auxiliary ground element 21 by calculation processing. The calculation device 31 calculates the position information of the auxiliary ground element 21 based on the position information of the ground element 20 received from the ground element 20 via the receiver 9, and passes the result to the control apparatus 10. Further, the storage device 30 of the present steering system 73 stores trajectory information and control information corresponding to the identification number and position information of the ground unit 20 as in the second embodiment, and between the ground units 20. The information is set so that trajectory information and control information can be provided for arbitrary position information. For example, information such as “when the X coordinate of the position information is between A and B, the speed is set to 20 km / h” is stored.
[0051]
The steering system 73 according to the third embodiment having the above-described configuration is based on information from the ground unit without using guide rails, as in the first and second embodiments. Although the vehicle 3 is to be steered, the cost is further reduced by using the auxiliary ground element 21.
[0052]
FIG. 7 is a block diagram showing the relationship between the components of the steering system 73 according to the third embodiment. Hereinafter, the steering procedure will be described. First, when the vehicle 3 passes over the ground element 20, steering is performed in the same procedure as in the second embodiment. That is, position information and the like emitted from the ground unit 20 by the power supplied from the transmitter 8 is received by the receiver 9 and input to the control device 10. The control device 10 reads out driving information corresponding to the position information and the like from the storage device 30 and transmits a speed command and a steering command based on them. Note that the position information of the ground element 20 is also transmitted from the receiver 9 to the arithmetic unit 31 when passing over the ground element 20.
[0053]
When the vehicle 3 passes over the auxiliary ground element 21, the position detector 22 detects the auxiliary ground element 21, and the detection signal is input to the arithmetic device 31. The arithmetic device 31 calculates the position information of the auxiliary ground element 21 based on the position information of the ground element 20 transmitted when passing over the ground element 20. In this embodiment, since the auxiliary ground elements 21 are arranged at equal intervals, by counting the number of auxiliary ground elements 21 from the ground element 20 that has passed immediately before, The distance is calculated, and the position information of the auxiliary ground element 21 can be obtained from the distance.
[0054]
Next, the obtained position information of the auxiliary ground element 21 is input to the control device 10. As described above, since information is stored in the storage device 30 so that the operation information can be extracted from the calculated arbitrary position information, the control device 10 stores the operation information corresponding to the received position information in the storage device 30. Read from. And the control apparatus 10 performs the data process for driving | operation control based on the driving | operation information etc., and issues a speed command and a steering command. In accordance with the issued speed command and steering command, speed adjustment and steering by the drive motor 6 and the actuator 7 are executed.
[0055]
The operation described above is sequentially executed for each ground element 20 and each auxiliary ground element 21 continuously laid on the track 1, and therefore the vehicle 3 is the same as in the case of the first and second embodiments. Similarly, the vehicle travels automatically along the track 1 to the destination by continuously receiving speed adjustment and steering control. Even if an error occurs in the position information of the auxiliary ground element 21 between the ground elements 20 due to a detection error of the position detector 22 or a calculation error of the arithmetic device 31, when the next ground element 20 passes. Since the position information is corrected to the correct position information, the ground piece 20 is disposed at an appropriate interval, so that the vehicle can travel without causing a large error.
[0056]
As a modification of the embodiment described above, each auxiliary ground element 21 is also given an identification number, and the position information, trajectory information, and control information corresponding to the identification number are stored in the storage device 30 in the same manner as the ground element 20. It is good also as an aspect memorize | stored in. In this case, the arithmetic unit 31 specifies the identification number of the auxiliary ground element 21 by counting the number of the auxiliary ground element 21 from the ground element 20 and passes it to the control apparatus 10. In the control device 10, as in the case of the ground unit 20, the operation information corresponding to the identification number can be read from the storage device 30 and controlled.
[0057]
In this case, a barcode representing the identification number of the auxiliary ground element 21 is displayed on the surface of each auxiliary ground element 21, and the identification number of the auxiliary ground element 21 is specified by reading the barcode. You may do it.
[0058]
Furthermore, as another modification, the auxiliary ground element 21 and its position detector 22 are deleted, and instead a device for detecting the rotational speed of the rubber tire 5 is attached, and the arithmetic device 31 is detected from the rotational speed detected by the device. It is good also as an aspect which calculates the positional information on the point. In this case, the position information is calculated between the ground elements 20 every time a predetermined time or rotation speed is reached, and the control by the control device 10 is based on the position information as described above. This is executed in the same manner as in the third embodiment.
[0059]
As described above, the steering system 73 according to the third embodiment enables the vehicle 3 to be steered without using a steering guide rail, and is the same as in the first and second embodiments. An effect is obtained. Furthermore, in the present steering system 73, since most of the ground elements 20 become the auxiliary ground elements 21 having a simpler structure as compared with the second embodiment, the construction cost can be further reduced. As in the case of the first and second embodiments, the ground unit 20 may have a power source.
[0060]
The protection scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but covers the invention described in the claims and equivalents thereof.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a guide rail for steering is not required for traveling of the vehicle, the construction cost of the track can be greatly reduced, and consumable parts such as guide wheels are not required, so that maintenance costs can be reduced. Further, noise and vibration associated with the contact between the guide rail and the guide wheel are eliminated, and riding comfort and the like are improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a steering system for a new traffic vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a specific example of a steering device 80. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a relationship between components of the steering system 71 in the first embodiment.
FIG. 4 is a configuration diagram according to a second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a relationship between components of a steering system 72 according to a second embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram according to a third embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing a relationship between components of a steering system 73 according to a third embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional steering system provided with guide wheels.
FIG. 9 is a view showing an example of a guide rail by a center guide system and a center groove guide system.
[Explanation of symbols]
1 orbit
2 Ground children
3 Vehicle
4 carts
5 Rubber tires
6 Drive motor
7 Actuator
8 Transmitter
9 Receiver
10 Control device
11 Arm
12 pins
20 Ground child
21 Auxiliary ground child
22 Position detector
30 storage device
31 Arithmetic unit
51 vehicles
52 orbit
53 Guide rail
54 Axle body
55a, 55b Rubber tire
56a, 56b lever
57 Tie Rod
58 pins
59 Linkage
60 arms
61a, 61b pin
62a, 62b pins
63 Information bar
64a, 64b guide wheels
65 Guide rail
66 Guide rail
71 Steering system
72 Steering system
73 Steering system
80 Steering device

Claims (4)

予め定められた軌道に沿って走行する車両の操舵システムであって、
前記軌道の全長に亘って設置され、それぞれ識別情報を記憶する複数の地上子と、
前記車両に設置され、前記各地上子から発信される前記識別情報を受信する受信装置と、
前記軌道の全長に亘り前記地上子と地上子の間に設置される複数の補助地上子と、
前記車両に設置され、前記車両が前記各補助地上子の上を通過したことを検出し、検出信号を発する検出装置と、
前記車両に設置され、前記検出信号と前記受信装置で受信された前記地上子の識別情報に基づいて、前記補助地上子の識別情報を決定する演算装置と、
前記車両に設置され、前記地上子の識別情報及び前記補助地上子の識別情報に対応する前記車両の運転情報を格納する記憶装置と、
前記車両に設置され、前記車両が前記地上子の上を経過する際には、前記受信装置で受信された前記地上子の識別情報に対応する前記運転情報を前記記憶装置から取得して当該運転情報に基づく操舵指令を発し、前記車両が前記補助地上子の上を経過する際には、前記演算装置で決定された前記補助地上子の識別情報に対応する前記運転情報を前記記憶装置から取得して当該運転情報に基づく操舵指令を発する制御装置と、
前記車両に設置され、前記操舵指令に従って、前記車両の車輪を転向することにより、前記車両を操舵する操舵装置とを有し、
前記操舵装置が、前記車輪を転向させるための機構と、前記操舵指令に従って前記機構を駆動するアクチュエータとを有し、且つ、
複数の前記補助地上子が隣り合う前記地上子の間に配置されると共に前記地上子と前記補助地上子とが前記軌道の全長に亘って連続的に敷設され、前記演算装置で決定された前記補助地上子の識別情報が前記補助地上子の位置を表す位置情報または前記補助地上子を識別する識別番号であることを特徴とする車両の操舵システム。A vehicle steering system that travels along a predetermined track,
A plurality of ground elements installed over the entire length of the orbit, each storing identification information;
A receiving device that is installed in the vehicle and receives the identification information transmitted from each ground unit;
A plurality of auxiliary ground elements installed between the ground element and the ground element over the entire length of the orbit;
A detection device that is installed in the vehicle, detects that the vehicle has passed over each auxiliary ground element, and generates a detection signal;
An arithmetic device that is installed in the vehicle and determines the identification information of the auxiliary ground element based on the detection signal and the identification information of the ground element received by the receiving device;
A storage device that is installed in the vehicle and stores driving information of the vehicle corresponding to the identification information of the ground unit and the identification information of the auxiliary ground unit;
When the vehicle passes over the ground unit, the driving information corresponding to the identification information of the ground unit received by the receiving device is acquired from the storage device and the driving is performed. A steering command based on information is issued, and when the vehicle passes over the auxiliary ground element, the driving information corresponding to the identification information of the auxiliary ground element determined by the arithmetic unit is acquired from the storage device. A control device for issuing a steering command based on the driving information;
Wherein is installed in a vehicle, in accordance with the steering command, by turning the wheels of the vehicle, have a steering device for steering said vehicle,
The steering apparatus, possess a mechanism for turning the wheels, and an actuator for driving the mechanism in accordance with the steering command, and,
A plurality of the auxiliary ground elements are arranged between the adjacent ground elements, and the ground elements and the auxiliary ground elements are continuously laid over the entire length of the orbit, and determined by the arithmetic unit The vehicle steering system, wherein the identification information of the auxiliary ground element is position information indicating a position of the auxiliary ground element or an identification number for identifying the auxiliary ground element . 請求項１において、前記地上子の識別情報が、前記地上子の位置を表す位置情報、又は前記地上子を識別する識別番号であることを特徴とする車両の操舵システム。In claim 1, the vehicle steering system, wherein the identification information of the ground unit is position information indicating the position of the ground upper child, or the land upper child is an identification number that identifies. 請求項１または２において、前記地上子が無電源であり、更に、前記車両に設置され、前記地上子に電力を供給する送信装置を有することを特徴とする車両の操舵システム。According to claim 1 or 2, wherein the ground element is no power supply, further, is installed in the vehicle, the vehicle steering system, characterized in that it comprises a transmitting device for supplying power to the ground unit. 予め定められた軌道に沿って走行する車両の操舵方法であって、
前記軌道には、全長に亘ってそれぞれ固有情報を記憶する複数の地上子が設けられ、前記車両には、受信装置と制御装置と操舵装置が備えられると共に、前記操舵装置が、前記車輪を転向させるための機構と、前記操舵指令に従って前記機構を駆動するアクチュエータとを備え、且つ、
前記受信装置が、前記車両が前記地上子の上を通過した際に、当該地上子が発する前記固有情報を受信する第一のステップと、
前記制御装置が、前記受信装置が受信した固有情報に基づいて、前記車両の操舵指令を発信する第二のステップと、
前記操舵装置が、前記操舵指令に従って前記アクチュエータおよび前記機構を駆動して前記車両の車輪を転向することにより、前記車両を操舵する第三のステップとを有し、
前記車両が、前記各地上子の上を通過する度に、前記第一から第三のステップを、繰返し実行し、
前記地上子が記憶する固有情報が、前記各地上子の識別情報であり、
前記車両には、更に、前記車両の運転に必要な運転情報を前記識別情報に対応して格納する記憶装置が備えられ、
前記第二のステップにおける前記固有情報に基づく操舵指令の発信が、前記制御装置が前記識別情報に対応する前記運転情報を前記記憶装置から取得し、当該取得した運転情報に基づいて前記操舵指令を発信し、
更に、
前記軌道の全長に亘り前記地上子と地上子の間に複数の補助地上子が設置され、
前記車両には、検出装置と演算装置が備えられ、
前記記憶装置には、前記補助地上子の識別情報に対応して前記運転情報を格納し、
前記検出装置が、前記車両が前記補助地上子の上を通過した際に、前記車両が前記補助地上子の上を通過したことを検出し、検出信号を発する第四のステップと、
前記演算装置が、当該検出信号と前記地上子の識別情報に基づいて、当該補助地上子の識別情報を決定する第五のステップと、
前記制御装置が、当該補助地上子の識別情報に対応する前記運転情報を前記記憶装置から取得し、当該取得した運転情報に基づいて前記車両の操舵指令を発信する第六のステップと、
前記操舵装置が、前記操舵指令に従って、前記車両の車輪を転向することにより、前記車両を操舵する第七のステップとを有し、
前記車両が、前記各補助地上子の上を通過する度に、前記第四から第七のステップを、繰返し実行し、且つ、
複数の前記補助地上子が隣り合う前記地上子の間に配置されると共に前記地上子と前記補助地上子とが前記軌道の全長に亘って連続的に敷設され、前記演算装置で決定された前記補助地上子の識別情報が前記補助地上子の位置を表す位置情報または前記補助地上子を識別する識別番号であることを特徴とする車両の操舵方法。 A method of steering a vehicle traveling along a predetermined track,
The track is provided with a plurality of ground elements for storing unique information over the entire length, and the vehicle is provided with a receiving device, a control device, and a steering device, and the steering device turns the wheels. And a mechanism for driving the mechanism according to the steering command, and
A first step in which the receiving device receives the specific information emitted by the ground unit when the vehicle passes over the ground unit;
A second step in which the control device transmits a steering command for the vehicle based on the unique information received by the receiving device;
The steering device includes a third step of steering the vehicle by turning the wheels of the vehicle by driving the actuator and the mechanism according to the steering command;
Each time the vehicle passes over each ground element, the first to third steps are repeatedly executed,
The unique information stored in the ground unit is identification information of each ground unit,
The vehicle further includes a storage device that stores driving information necessary for driving the vehicle corresponding to the identification information,
In the transmission of the steering command based on the specific information in the second step, the control device acquires the driving information corresponding to the identification information from the storage device, and outputs the steering command based on the acquired driving information. Outgoing,
Furthermore,
A plurality of auxiliary ground elements are installed between the ground element and the ground element over the entire length of the orbit,
The vehicle includes a detection device and a calculation device,
The storage device stores the operation information corresponding to the identification information of the auxiliary ground element,
A fourth step in which the detection device detects that the vehicle has passed over the auxiliary ground element when the vehicle has passed over the auxiliary ground element, and issues a detection signal;
A fifth step in which the arithmetic device determines the identification information of the auxiliary ground element based on the detection signal and the identification information of the ground element;
A sixth step in which the control device acquires the driving information corresponding to the identification information of the auxiliary ground element from the storage device, and transmits a steering command for the vehicle based on the acquired driving information;
The steering device has a seventh step of steering the vehicle by turning the wheels of the vehicle according to the steering command;
Each time the vehicle passes over each auxiliary ground element, the fourth to seventh steps are repeatedly executed , and
A plurality of the auxiliary ground elements are disposed between the adjacent ground elements, and the ground elements and the auxiliary ground elements are continuously laid over the entire length of the trajectory, and are determined by the arithmetic unit. The vehicle steering method, wherein the identification information of the auxiliary ground element is position information indicating a position of the auxiliary ground element or an identification number for identifying the auxiliary ground element .
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