JP2012162195A - 軌道系交通車両及びその車体姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軌道系交通車両の加減速時の乗り心地をよくする。
【解決手段】車両Ｖの前部と後部とに配置され、上下方向に変位して車体１を走行方向で傾ける傾斜アクチュエータ３５と、この傾斜アクチュエータ３５の駆動量を制御する傾斜アクチュエータコントローラ３１とを備えている。傾斜アクチュエータコントローラ３１は、車両Ｖの加減速によって、車体内の乗客Ｍに作用する車体の床面２に平行な前後方向の加速度α_ｄを、同方向成分の重力加速度ｇ_ｄで打ち消し得る車体１の走行方向の傾斜角度θを求める。そして、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、この傾斜角度θを実現し得る傾斜アクチュエータ３５の駆動量を求めて、この駆動量を目標駆動量とする駆動指令を傾斜アクチュエータ３５に出力する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車体の前後それぞれに配置され、軌道上を走行する走行輪を備えている軌道系交通車両及びその車体姿勢制御装置に関する。

軌道系交通車両の車体姿勢制御装置としては、例えば、以下の特許文献１に開示されている装置がある。この装置は、車体と、左右一対の車輪を連結する輪軸との間に、左右一対の空気バネを有し、車両が曲線部分を走行している際に、左右一対の空気バネの高さを調整して、車体を強制的に内側に傾けることで、曲線通過中に乗客が感じる遠心力を抑えて、乗客の乗り心地の改善を図っている。

特開平７−８１５５９号公報

一般的に、車両の加減速時には、この加減速方向と逆向きの慣性力が車体に作用し、この慣性力により、車幅方向に延びる軸回りに車体を回転させようとするモーメント（ピッチングモーメント）が発生する。このため、車体は、加減速時に走行方向で傾く。具体的に、車両の加速時には、車体の前部が浮き上がる一方で、車体の後部が沈み込む。また、車両の減速時には、車体の前部が沈み込む一方で、車体の後部が浮き上がる。

軌道系交通車両では、一般乗用車などに比べて、全重量に対する乗客重量の割合、及び、車体重心位置が高いことから、加減速時に車体が走行方向で傾き易く、乗客の乗り心地に影響を及ぼす。さらに、軌道系交通車両では、乗客が立位である機会もあり、この場合、加減速時の慣性力によって、よろめくなど、乗り心地により一層の影響を及ぼす。

このように、加減速時に走行方向で車体が傾くと、軌道系交通車両の乗客には、車両の加速と逆向きの慣性力の他、重力の分力も作用する。このため、乗客は実際の加速度以上の加速度を感じることになり、乗客にとって加減速時の乗り心地が悪い。

そして、上記特許文献１に記載の技術では、前述したように、軌道系交通車両の曲線通過中における乗客の乗り心地の改善を図っているものの、軌道系交通車両の走行方向における加減速時の乗り心地を改善するものではなく、上記のように加減速時の乗り心地が悪いという問題点がある。

また、上記特許文献１に記載の技術では、機械的構造のみによる対応であるため、急な車体の傾きに対して十分追従できない上に、車体に傾きが生じた後に変位を起こさせるものであるため、絶対的な傾斜量が大きくなってしまう。

そこで、本発明は、走行方向における加減速時の乗り心地をよくすることができる軌道系交通車両、及びその車体姿勢制御装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するための発明に係る軌道系交通車両の車体姿勢制御装置は、
車体と、該車体の前後それぞれに配置されている走行輪と、該走行輪に回転力及び制動力を加えて軌道系交通車両を走行方向で加減速させる加減速速源と、を備えている軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前後に配置されている前記走行輪のうち、少なくとも一方に対する前記車体の上下方向の位置を変えて、前記走行方向で該車体を傾けるアクチュエータと、前記アクチュエータの目標駆動量を求め、該アクチュエータの駆動量を該目標駆動量とする駆動指令を、該アクチュエータに出力するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記軌道系交通車両の加減速情報を用いて、該軌道系交通車両の加減速によって前記車体内の物体に作用する慣性力のうち、該車体の床面に平行な前後方向の分力の少なくとも一部が該物体に作用する重力の分力で打ち消される該車体の傾斜状態となる、前記アクチュエータの駆動量を前記目標駆動量とすることを特徴とする。

当該姿勢制御装置では、軌道系交通車両の加減速によって、車体内の物体に作用する慣性力のうち、車体の床面に平行な前後方向の方向成分の慣性力の少なくとも一部が、重力の同方向成分の分力で打ち消されるよう、車体を傾斜させているので、軌道系交通車両の加減速時に乗客に作用する加速度が小さくなり、加減速時の乗り心地をよくすることができる。

ここで、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記軌道系交通車両の加減速情報には、該軌道系交通車両の加減速度を事前に示す事前加減速情報が含まれ、前記コントローラは、前記事前加減速情報が示す前記軌道系交通車両の加減速度の情報を用いて、前記目標駆動量を求めてもよい。

当該姿勢制御装置では、軌道系交通車両が実際に加減速する前の事前加減速情報を用いて、加減速時の姿勢制御を行っているので、加減速時の姿勢制御の制御遅れを無くす、又は最小限に抑えることができる。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記軌道系交通車両の加減速情報には、前記車体内の前記物体に作用する前記前後方向の加減速度として、実際に検知された実加減速度の情報が含まれ、前記コントローラは、前記事前加減速情報を用いて求められた前記目標駆動量に基づく前記駆動指令を前記アクチュエータに出力した後、前記実加減速度の情報を受け付け、該実加減速度の情報を用いて、新たな目標駆動量を求め、該新たな目標駆動量に基づく前記駆動指令を該アクチュエータに出力してもよい。

当該姿勢制御装置では、事前加減速情報を用いて目標駆動量を求め、この目標駆動量に基づく駆動指令を出力した後、加速度センサ等で検知された実加減速度を用いて新たな目標駆動量を求め、この新たな目標駆動量に基づく駆動指令を出力しているので、事前加減速情報に基づく駆動指令では打消し得ない加減速による慣性力も、打ち消すことができ、軌道系交通車両の加減速時に乗客に作用する加速度を極めて小さくすることができる。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記事前加減速情報には、前記加減速源に与えられる加減速指令が含まれ、前記コントローラは、前記加減速指令が示す前記軌道系交通車両の加減速度の情報を用いて、前記アクチュエータの前記目標駆動量を求めてもよい。

事前加減速情報として、加減速源に与えられる加減速指令を用いると、軌道系交通車両の運転計画が変更になった場合でも対応することができる。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記軌道系交通車両の位置と該軌道系交通車両の速度との関係を示す走行計画が記憶されているデータベースを備え、前記事前加減速情報には、前記データベースに記憶されている前記走行計画で定まる前記軌道系交通車両の加減速度の情報が含まれ、前記コントローラは、前記データベースを参照して、前記軌道系交通車両の各位置での前記走行方向の加減速度を求め、該軌道系交通車両の各位置での該加減速度の情報を用いて、該軌道系交通車両の各位置での前記目標駆動量を求めてもよい。

この場合、前記コントローラは、前記軌道系交通車両の運行開始前に、該軌道系交通車両の各位置での前記目標駆動量を求めて、記憶し、該軌道系交通車両の運行が開始されると、現時点での該軌道系交通車両の位置情報を取得し、予め記憶しておいた該軌道系交通車両の各位置での該目標駆動量から、現在位置での該目標駆動量を取得し、該目標駆動量に基づく前記駆動指令を前記アクチュエータに出力してもよい。

事前加減速情報として、運転計画で定まる軌道系交通車両の加減速度を用いると、当該軌道系交通車両の運行前に、運行計画に基づいてアクチュエータの目標駆動量を求めておけるため、当該軌道系交通車両の運行時におけるコントローラの負荷を軽減することができる。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記軌道系交通車両の加減速情報には、前記車体内の前記物体に作用する該車体の床面に平行な前記前後方向の加減速度として、実際に検知された実加減速度の情報が含まれ、前記コントローラは、前記実加減速度の情報を受け付けると、該実加減速度の情報を用いて、前記目標駆動量を求め、該目標駆動量に基づく前記駆動指令を該アクチュエータに出力してもよい。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記アクチュエータの駆動量を検知する駆動量センサを備え、前記コントローラは、前記目標駆動量に基づく前記駆動指令を前記アクチュエータに出力した後、前記駆動量センサで検知された前記アクチュエータの前記駆動量と、該目標駆動量との偏差を求め、該偏差が小さくなるよう前記駆動指令を補正し、補正した駆動指令を該アクチュエータに出力してもよい。

当該姿勢制御装置では、アクチュエータの駆動量をより目標駆動量に近づけることができる。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記車体の走行方向での傾斜角度を検知する傾斜センサを備え、前記コントローラは、前記軌道系交通車両の加減速によって前記車体内の物体に作用する慣性力のうち、前記前後方向の分力の少なくとも一部が該物体に作用する重力の分力で打ち消される該車体の傾斜状態となる、該車体の傾斜角度を求め、該傾斜角度を目標傾斜角度とし、前記目標駆動量に基づく前記駆動指令を前記アクチュエータに出力した後、前記傾斜センサで検知された前記車体の傾斜角度と前記目標傾斜角度との角度偏差を求め、該角度偏差が小さくなるよう前記駆動指令を補正し、補正した駆動指令を該アクチュエータに出力してもよい。

当該姿勢制御装置でも、アクチュエータの駆動量をより目標駆動量に近づけることができる。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記軌道系交通車両は、前記走行輪に対する前記車体の少なくとも上下方向における相対変位を抑制する変位緩衝体を備え、前記アクチュエータは、前記変位緩衝体と前記車体との間に配置されていてもよい。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記軌道系交通車両は、前記走行輪に対する前記車体の少なくとも上下方向における相対変位を抑制する変位緩衝体を備え、前記アクチュエータは、上下方向に駆動する駆動端を有し、前記変位緩衝体と並列に、前記走行輪の軸と前記車体との間に配置され、前記コントローラからの前記駆動指令に応じた駆動量での該駆動端の上下方向の位置が、上下方向の荷重に応じて変位するアクチュエータであってもよい。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記軌道系交通車両は、前記走行輪に対する前記車体の少なくとも上下方向における相対変位を抑制する変位緩衝体を備え、前記アクチュエータは、前記変位緩衝体と、前記コントローラから前記駆動指令を受けると、該変位緩衝体を変形させて、上下方向の該変位緩衝体の幅を該目標駆動量に対応した大きさの幅に近づける変形量調節手段と、を有してもよい。

また、前記軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、前記走行輪は、前記車体の前後のそれぞれで、車幅方向で対を成して設けられており、前記アクチュエータは、前記対を成す走行輪のうち、一方の走行輪に対する前記車体の上下方向の位置を変えて、軌道幅方向でも該車体を傾けることができるアクチュエータであり、前記コントローラは、前記車両の床面に平行な前記車幅方向の加速度情報を用いて、該加速度情報が示す加速度によって前記車体内の物体に作用する慣性力のうち、前記車幅方向の分力の少なくとも一部が該物体に作用する重力の分力で打ち消す該車体の傾斜状態となる、前記アクチュエータの前記目標駆動量を求め、該目標駆動量に基づく前記駆動指令を該アクチュエータに出力してもよい。

当該姿勢制御装置では、さらに、軌道幅方向の車体の傾斜にも対応できるので、軌道系交通車両の曲線通過中における乗客の乗り心地もよくすることができる。

上記問題点を解決するための発明に係る軌道系交通車両は、前記車体姿勢制御装置と、前記車体と、該車体の前後それぞれに配置されている前記走行輪と、該走行輪に回転力及び制動力を加える前記加減速源と、を備えていることを特徴とする。

当該軌道系交通車両も、前記車体姿勢制御装置を備えているので、加減速時の乗り心地をよくすることができる。

本発明では、軌道系交通車両の加減速によって、車体内の物体に作用する慣性力のうち、車体の床面に平行な前後方向の方向成分の慣性力の少なくとも一部が、重力の同方向成分の分力で打ち消されるよう、車体を傾斜させる。よって、本発明によれば、軌道系交通車両の加減速時に乗客に作用する加速度が小さくなり、加減速時の乗り心地をよくすることができる。

本発明に係る第一実施形態における走行装置の側面図である。 本発明に係る第一実施形態における走行装置の平面図である。 本発明に係る第一実施形態における車体姿勢制御装置の機能ブロック図である。 本発明に係る第一実施形態における傾斜アクチュエータコントローラの動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第一実施形態の軌道系交通車両の定速走行時又は停止時の状態を示す説明図である。 本発明に係る第一実施形態の軌道系交通車両の加速時の状態を示す説明図で、同図（Ａ）は姿勢制御を実行していない際の状態を示し、同図（Ｂ）は姿勢制御を実行している際の状態を示している。 本発明に係る第二実施形態における車体姿勢制御装置の機能ブロック図である。 本発明に係る第二実施形態における軌道系交通車両の各位置と各種パラメータとの関係を示す説明図で、同図（Ａ）は軌道系交通車両の各位置での速度を示し、同図（Ｂ）は軌道系交通車両の各位置での加速度を示し、同図（Ｃ）は軌道系交通車両の各位置での前側の傾斜アクチュエータの目標駆動量を示し、同図（Ｄ）は軌道系交通車両の各位置での後側の傾斜アクチュエータの目標駆動量を示している。 本発明に係る第二実施形態における傾斜アクチュエータコントローラの動作を示すフローチャートである。 本発明に係る上記実施形態における傾斜アクチュエータの第一変形例を示す説明図である。 本発明に係る上記実施形態における傾斜アクチュエータの第二変形例を示す説明図である。

以下、本発明に係る軌道系交通車両の各種実施形態について、図面を用いて説明する。

「第一実施形態」
まず、本発明に係る軌道系交通車両の第一実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。

本実施形態の軌道系交通車両は、側方案内軌条式の新交通システムの車両である。なお、以下の説明での車両は、この軌道系交通車両を意味する。この車両Ｖは、図１及び図２に示すように、車体１と走行装置Ｔとを備えている。走行装置Ｔは、左右一対の走行タイヤ３と、この一対の走行タイヤ３を連結する車軸５と、走行タイヤ３を回転駆動させる走行モータ７と、走行タイヤ３に制動力を加えるブレーキ８と、車軸５及び一対の走行タイヤ３を支える懸架装置１０と、車両Ｖの両側に設置されている側方案内軌条Ｇに沿った方向に走行タイヤ３を向かせる操舵案内装置２０と、を備えている。

懸架装置１０は、車軸５を支える台枠１１と、台枠１１と車体１との間に配置されている左右一対の空気バネ（変位緩衝体）１９と、台枠１１を上下方向に変位可能に支える複数のリンク１４及び左右一対の懸架枠１５と、を備えている。

台枠１１は、車体１の前後方向に延びている一対の縦梁部１２ａと一対の縦梁部１２ａを接続する横梁部１２ｂを有する本体１２と、一対の縦梁部のそれぞれから下方に垂下している垂下部１３と、を有している。車軸５は、この台枠１１の左右一対の垂下部１３に取り付けられている。左右一対の懸架枠１５は、それぞれ、台枠１１の垂下部１３の前側Ｆの位置に、下方に延びる垂下部１６を有している。

走行モータ７は、車体１に固定されており、その出力軸がギアや継ぎ手等を介して車軸５に接続されている。また、ブレーキ８は、走行タイヤ３のタイヤハウス内に設けられている。これら走行モータ７及びブレーキ８は、車両Ｖを走行方向で加減速させる加減速源を構成している。

なお、図１及び図２は、いずれも、車両Ｖの後側の走行装置Ｔを示しており、車両Ｖの前側の走行装置Ｔでは、後側の走行装置Ｔに対して、前後方向が逆になっている。このため、車両Ｖの前側の走行装置Ｔでは、例えば、台枠１１の垂下部１３の後側に、懸架枠１５の垂下部１６が位置している。

懸架枠１５の垂下部１６と台枠１１とは、上下に並び、互いに平行なリンク１４により連結されている。これらのリンク１４の一方の端部は、懸架枠１５の垂下部１６とピン結合し、これらのリンク１４の他方の端部は、台枠１１とピン結合している。懸架枠１５の垂下部１６と台枠１１と２本のリンク１４とは、平行４リンク機構を構成している。このため、台枠１１は、懸架枠１５の垂下部１６に対する向きを変えずに、上下動することができる。また、２本のリンク１４は、走行タイヤ３の駆動力や減速力を車体１に伝えるための牽引ロッドとしての役目も担っている。

空気バネ１９は、台枠１１の本体１２と車体１との間に設けられている。この空気バネ１９により、車体１に対する、走行タイヤ３及び車軸５の相対的な上下動が抑制される。

操舵案内装置２０は、走行タイヤ３の操舵軸となるキングピン（不図示）と、このキングピンを基準として走行タイヤ３と一体的に揺動するナックルアーム２８と、車体１の幅方向、つまり車幅方向に延び、懸架装置１０の後側に配置されている案内ロッド２１と、案内ロッド２１の両端部に設けられている案内輪２２と、車幅方向に案内ロッド２１を変位可能に台枠１１の本体１２に連結する連結板２３及び回動アーム２４と、左右一対の走行タイヤ３のうち一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の一方の端部と連結板２３とを連結する連結ロッド２５と、一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の他方の端部と他方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の端部とを連結するタイロッド２６と、を備えている。

連結ロッド２５の一方の端部は、連結板２３とピン結合され、他方の端部は、左右一対の走行タイヤ３のうち一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の一方の端部とピン結合されている。また、タイロッド２６の両端部は、それぞれ、一対の走行タイヤ３の各ナックルアーム２８の端部とピン結合されている。

操舵案内装置２０の案内輪２２が、側方案内軌条Ｇに接して、この側方案内軌条Ｇから車幅方向の力を受けると、案内ロッド２１が車体１の車幅方向に変位する。この案内ロッド２１の車幅方向の変位は、連結板２３及び連結ロッド２５を介して、一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８に伝えられ、この一方の走行タイヤ３及びナックルアーム２８は、キングピンを基準にして揺動する。また、この一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の揺動は、タイロッド２６を介して、他方の走行タイヤ３のナックルアーム２８に伝えられ、この他方の走行タイヤ３及びナックルアーム２８も、一方の走行タイヤ３と同様に、キングピンを基準にして揺動する。

本実施形態の車両Ｖは、以上の他、さらに、図３に示すように、外部の統括制御器４０と無線通信する通信機４１と、統括制御器４０から送られてきた運行指令に基づいて速度指令を出力する自動運転制御器４２と、自動運転制御器４２からの速度指令に基づいて加減速源指令を出力する加減速源コントローラ４３と、車体姿勢制御装置３０と、を備えている。

統括制御器４０は、コンピュータと無線通信機とを備えている。この統括制御器４０は、予め定められている車両毎の運行計画に従って、各車両の運行指令を該当車両Ｖへ無線送信する。

車両Ｖの自動運転制御器４２は、通信機４１が受信した統括制御器４０から運行指令に基づいて、その時々の車両Ｖの速度を示す速度指令を加減速源コントローラ４３へ出力する。この加減速源コントーラ４３は、加減速源である、走行タイヤ３に回転力を加える走行モータ７や、走行タイヤ３に制動力を加えるブレーキ８の動作を制御する。具体的に、加減速源コントローラ４３は、自動運転制御器４２からの速度指令が示す車両Ｖの速度が得られるよう、走行モータ７の印加電圧値を示すモータ指令（加減速指令）を作成し、これを走行モータ７に出力すると共に、ブレーキ８の油圧値を示すブレーキ指令（加減速指令）を作成し、これをブレーキ８に出力する。

車体姿勢制御装置３０は、車両Ｖの前部及び後部に設けられ、走行方向で車体１を傾斜させる傾斜アクチュエータ３５と、この傾斜アクチュエータ３５の駆動量を検知する駆動量センサ３６と、車体１の床面に平行な前後方向の加減速度を検知する加速度センサ３７と、傾斜アクチュエータ３５の駆動量を制御する傾斜アクチュエータコントローラ３１と、を備えている。

傾斜アクチュエータ３５は、図１及び図２に示すように、走行装置の空気バネ１９と車体１との間に配置されている。傾斜アクチュエータコントローラ３１は、加減速源コントローラ４３が走行モータ７やブレーキ８へ出力する加減速指令（事前加減速情報）と、駆動量センサ３６が検知した傾斜アクチュエータ３５の実駆動量と、加速度センサ３７が検知した実加減速度とに基づいて、傾斜アクチュエータ３５を制御する。

次に、図４に示すフローチャートに従って、傾斜アクチュエータコントローラ３１の動作について説明する。

傾斜アクチュエータコントローラ３１は、加減速源コントローラ４３が加減速源（走行モータ７、ブレーキ８）へ加減速指令を出力すると、この加減速指令を受け付け（Ｓ１０）、この加減速指令が車両Ｖの加減速を示すものであるか否かを判断する（Ｓ１１）。

加減速源コントローラ４３が加減速源へ出力する加減速指令は、前述したように、例えば、走行モータ７の印加電圧値を示すモータ指令や、ブレーキ８の油圧値を示すブレーキ指令である。このため、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、この加減速指令が示す値と前のルーチンで受け付けた加減速指令が示す値とを比較することで、この加減速指令が加減速を示すものであるか、定速走行又は停止を示すものであるかを判断できる。

傾斜アクチュエータコントローラ３１は、ステップＳ１１で、加減速源への加減速指令が加減速を示すものではない、つまり、定速走行又は停止を示すものであると判断すると、傾斜アクチュエータ３５へ駆動停止指令を出力して（Ｓ２０）、一連の処理を終了し、加減速源への新たな加減速指令の出力の受け付けを待つ。

一方、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、ステップＳ１１で、加減速源への加減速指令が加減速を示すものであると判断すると、前のルーチンで受け付けた加減速指令と比較して、今回のルーチンで受け付けた加減速指令が示す車両Ｖの加減速度に変化があるか否かを判断する（Ｓ１２）。

傾斜アクチュエータコントローラ３１は、ステップＳ１２で、車両Ｖの加減速度に変化がある（定速から加速及び減速、停止からの加速を含む）と判断すると、後述する方法で、走行方向における車体１の目標傾斜角度を求め、この目標傾斜角度を実現する傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を求めて、これを一時的に記憶する（Ｓ１３）。そして、この目標駆動量に対応した印加電圧値を示す駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力する（Ｓ１４）。この結果、傾斜アクチュエータ３５が駆動して、車体１は走行方向で傾く。なお、ここでは、傾斜アクチュエータ３５が印加電圧に応じて駆動量が変化するものを対象にしているため、駆動指令は、印加電圧値を示すものであるが、傾斜アクチュエータ３５が例えば供給される電流に応じて駆動量が変化するものであれば、駆動指令は、この電流値を示すものである。

一方、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、ステップＳ１２で、車両Ｖの加減速度に変化がないと判断すると、既に記憶している目標駆動量を取得し、この目標駆動量に対応した印加電圧値を示す駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力する（Ｓ１４）。

傾斜アクチュエータコントローラ３１は、駆動指令を出力すると、駆動量センサ３６から傾斜アクチュエータ３５の駆動量を受け付け（Ｓ１５）、目標駆動量と実駆動量との偏差を求める（Ｓ１６）。そして、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、傾斜アクチュエータ３５の駆動量が目標駆動量になるよう、ステップＳ１４で出力した指令が示す印加電圧値に、ステップＳ１５で求めた偏差相当の電圧値を加え、この電圧値を示す駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力する（Ｓ１７）。すなわち、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、目標駆動量と実駆動量との偏差が小さくなるよう、先に出力した駆動指令を補正し、補正した駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力し、駆動量のフィードバック制御を行う。なお、駆動量センサ３６からの出力に高周波成分が含まれている場合には、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、この高周波成分を除去するために、例えば、駆動量センサ３６からの出力をローパスフィルターを通し（例えば、１Ｈｚより高い周波数成分をカットする）、このローパスフィルターからの出力を傾斜アクチュエータ３５の実駆動量として採用することが望ましい。

以上の結果、傾斜アクチュエータ３５の駆動量は目標駆動量に近づき、車体１の傾斜角度は目標傾斜角度に近づく。

次に、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、加速度センサ３７から、車体１の床面に平行な前後方向の加減速度、つまり実加減速度を受け付ける（Ｓ１８）。そして、この実加減速度を用いて、後述する方法で、走行方向における車体１の新たな目標傾斜角度を求め、この新たな目標傾斜角度を実現する傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を求めて、既に記憶している目標駆動量を新たな目標駆動量に更新し（Ｓ１９）、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１０に戻り、加減速源への新たな加減速指令を受け付けると、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、再び、この加減速指令が車両Ｖの加減速を示すものであるか否かを判断する（Ｓ１１）。傾斜アクチュエータコントローラ３１は、このステップＳ１１で、加減速源への加減速指令が加減速を示すものではない、つまり、定速走行又は停止を示すものであると判断すると、ステップＳ１９で記憶した新たな目標駆動量に基づく駆動指令を出力することなく、傾斜アクチュエータ３５へ駆動停止指令を出力して（Ｓ２０）、一連の処理を終了する。

一方、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、このステップＳ１１で、加減速源への加減速指令が加減速を示すものであると判断すると、前のルーチンで受け付けた加減速指令と比較して、今回のルーチンで受け付けた加減速指令が示す車両Ｖの加減速度に変化があるか否かを判断する（Ｓ１２）。

傾斜アクチュエータコントローラ３１は、ステップＳ１２で、車両Ｖの加減速度に変化があると判断すると、前述したように、走行方向における車体１の目標傾斜角度を求め、この目標傾斜角度を実現する傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を求めて、これを一時的に記憶し（Ｓ１３）、この目標駆動量に対応した駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力する（Ｓ１４）。

一方、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、ステップＳ１２で、車両Ｖの加減速度に変化がないと判断すると、ステップＳ１９で記憶した新たな目標駆動量を取得し、この目標駆動量に対応した駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力する（Ｓ１４）。

以降、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、ステップＳ１５〜Ｓ１９、ステップＳ１０〜Ｓ１４の処理、すなわち、ステップＳ１０〜Ｓ１９の処理を繰り返して実行し、ステップＳ１１で、加減速源への加減速指令が加減速を示すものではないと判断すると、傾斜アクチュエータ３５へ駆動停止指令を出力して（Ｓ２０）、一連の処理を終了する。

次に、図５及び図６を用いて、加減速時の車体１の姿勢変化及び前述の目標傾斜角度の求め方について説明する。

図５に示すように、車両Ｖが停止している際や定速走行している場合、乗客Ｍは、車体１の床面２に平行な前後方向の加速度を受けない。また、車体１は車両Ｖの走行方向で傾いていない。つまり、この場合、車両Ｖの走行方向と、車体１の床面２に平行な前後方向とは同じ方向である。

一方、図６（Ａ）に示すように、車両Ｖが前方Ｆへ加速している場合、姿勢制御を実行しないと、車体１の前部が浮き上がる一方で、車体１の後部が沈み込み、走行方向で車体１は傾く。言い換えると、車体１の床面２に平行な前後方向は、車両Ｖの走行方向に対して傾く。この際、乗客Ｍは、車両Ｖの加速と逆向きの慣性力の他、重力の分力も作用する。

具体的に、乗客Ｍには、車両Ｖの加速度ａに対して逆向きの加速度α（＝−ａ）のうち、床面２に平行な前後方向成分の加速度α_ｄと、重力加速度ｇのうち、床面２に平行な前後方向成分の重力加速度ｇ_ｄが作用する。

そこで、本実施形態では、図６（Ｂ）に示すように、車両Ｖが加速している場合、姿勢制御を実行しない場合とは逆に、車体１の前部に対して車体１の後部が高くなるよう、車体１を傾けることで、車両Ｖの加速によって乗客Ｍに作用する加速度αのうち、床面２に平行な前後方向成分の加速度α_ｄと逆向きに、同方向成分の重力加速度ｇ_ｄを作用させて、床面２に平行な方向で、乗客Ｍに作用する加速度α_ｄを低減させている。なお、車両Ｖが減速している場合、姿勢制御を実行しないと、車体１の前部に対して車体１の後部が高くなるので、姿勢制御の際には、車両Ｖが加速している場合とは逆に、車体１の前部に対して車体１の後部が低くなるよう、車体１を傾ける。

ここで、姿勢制御の際の車体１の走行方向における傾斜角度をθとすると、車両Ｖの加速によって乗客Ｍに作用する加速度αのうち、床面２に平行な前後方向成分の加速度α_ｄは、α・ｃｏｓθとなり、乗客Ｍに作用する重力加速度ｇのうち、床面２に平行な前後方向成分の重力加速度ｇ_ｄは、ｇ・ｓｉｎθとなる。本実施形態では、以下に式（１）に示すように、床面２に平行な前後方向成分の加速度（α・ｃｏｓθ）と、床面２に平行な前後方向成分の重力加速度（ｇ・ｓｉｎθ）とが、乗客Ｍに対して逆向きに作用し、且つ両加速度が同じ大きさになる傾斜角度θを求め、この傾斜角度θを目標傾斜角度としている。
ｇ・ｓｉｎθ＝α・ｃｏｓθ ・・・・・・・・・・・（１）

傾斜アクチュエータコントローラ３１は、以上のように、目標傾斜角度θを求めると、車体１を目標傾斜角度θに傾けた際の前側傾斜アクチュエータ３５の駆動量と後側アクチュエータ３５の駆動量との差ｄを、以下の式（２）で求める。
ｄ＝Ｌ・ｓｉｎθ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
なお、式（２）において、Ｌは、前側傾斜アクチュエータ３５と後側アクチュエータ３５の間隔、つまり、実質的に、前走行タイヤと後走行タイヤとの間隔であるホイールベースである。

仮に、車両Ｖが前方Ｆへ加速し、車体１の前部に対して車体１の後部が高くなるよう、車体１を傾ける場合、前側傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量に対して、後側アクチュエータの目標駆動量は差ｄだけ大きくする。具体的には、前側傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量をｓ（ｓは０の場合も含む）とすると、後側アクチュエータの目標駆動量は（ｓ＋ｄ）となる。また、後側傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量をｓ（ｓは０の場合も含む）とすると、前側傾斜アクチュエータの目標駆動量は（ｓ−ｄ）となる。また、前側傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を（−）ｄ／２とすると、後側アクチュエータの目標駆動量は（＋）ｄ／２となる。各傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量の設定は、以上の各設定態様のうち、いずれの設定態様を採用してもよい。但し、乗り心地をより良くするために、車両Ｖの重心位置が極力下側に位置するように、各傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を設定することが望ましい。

なお、前側傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量と後側傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量とのうち、いずれか一方の目標駆動量が当該傾斜アクチュエータ３５の駆動範囲を超える場合には、この駆動範囲内で、先に定めた目標駆動量に近い駆動量を、記憶すべき目標駆動量とする。

図４におけるステップＳ１３の処理では、以上で説明した目標傾斜角度θの算出、目標駆動量の算出を実行する。

ところで、以上のように、事前加減速情報を用いて、傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を求め、この目標駆動量に基づく駆動指令を出力した後であっても、例えば、乗客数が多くて車体重量が増加している場合や、加減速時に傾斜走行路を走行している場合等では、車両Ｖは、事前加減速情報が示す加減速度にならないことがある。そこで、本実施形態では、前述したように、加速度センサ３７から、車体１の床面２に平行な前後方向の実加減速度を受け付け（Ｓ１８）、この実加減速度を用いて、新たな目標傾斜角度を求め、さらに、この目標傾斜角度に対応した目標駆動量を求めている（Ｓ１９）。

このステップＳ１９で、新たな目標傾斜角度を求める際には、加速度センサ３７から受け付けた、車体１の床面２に平行な前後方向の実加減速度α１が、重力加速度ｇの同方向成分の分力により、完全に打ち消される車体１の傾斜角度を目標傾斜角度θとする。そして、この新たな目標駆動角度θを用いて、前述の手法で、各傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を求める。但し、この場合も、前側傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量と後側傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量とのうち、いずれか一方の目標駆動量が当該傾斜アクチュエータ３５の駆動範囲を超える場合には、この駆動範囲内で、先に定めた目標駆動量に近い駆動量を、記憶すべき目標駆動量とする。

以上、本実施形態では、車両Ｖの加減速によって、車体１内の物体（乗客Ｍ）に作用する慣性力のうち、車体１の床面２に平行な前後方向の分力の少なくとも一部を、重力の同方向成分の分力で、打ち消し得るよう、車体１を傾斜させているので、車両Ｖの加減速時に乗客に作用する加速度αが小さくなり、加減速時の乗り心地をよくすることができる。

また、本実施形態では、車両Ｖが実際に加減速する前の事前加減速情報を用いて、加減速時の姿勢制御を行っているので、加減速時の姿勢制御の制御遅れを無くす、又は最小限に抑えることができる。

また、本実施形態では、駆動量センサ３６からの出力を用いて、傾斜アクチュエータ３５の駆動量をフィードバック制御しているので、傾斜アクチュエータ３５の駆動量を極めて正確に目標の値にすることができる。

さらに、本実施形態では、事前加減速情報を用いて目標駆動量を求め、この目標駆動量に基づく駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力した後、加速度センサ３７からの出力を用いて新たな目標駆動量を求め、この新たな目標駆動量に基づく駆動指令を出力しているので、事前加減速情報に基づく駆動指令では打消し得ない加速度も、打ち消すことができ、車両Ｖの加減速時に乗客に作用する加速度を極めて小さくすることができる。

なお、本実施形態では、事前加減速情報として、加減速源コントローラ４３から加減速源へ出力される加減速指令を用いているが、この代わりに、自動運転制御器４２から加減速源コントローラ４３へ出力される速度指令を、事前加減速情報として用いてもよい。

「第二実施形態」
次に、本発明に係る軌道系交通車両の第二実施形態について、図７〜図９を用いて説明する。

なお、第一実施形態は、事前加減速情報として、加減速源コントローラ４３から加減速源へ出力される加減速指令を用いる例であるが、本実施形態は、事前加減速情報として、当該車両Ｖの運行前に受け付けた運行計画で定まる車両Ｖの加減速度の情報を用いる例であり、その他の点では基本的に第一実施形態と同様である。そこで、以下では、運行計画の利用形態を主として説明する。

本実施形態の姿勢制御装置３０ａは、図７に示すように、当該車両Ｖの運行計画が格納される運行計画データベース３８を有している。この運行計画データベース３８には、当該車両Ｖの運行前に、統括制御器４０から無線通信機４１が受け付けた運行計画を格納してもよいし、運転員又は車掌が持ち込んだ記憶媒体に記憶されている運行計画を格納してもよい。

運行計画データベース３８に格納される運行計画は、図８（Ａ）に示すように、当該車両Ｖが運行する走行路中の各位置における速度を示すデータである。本実施形態の傾斜アクチュエータコントローラ３１ａは、この運転計画を用いて、当該車両Ｖの運行前に、加減速度テーブル３２及び目標駆動量テーブル３３（図７）を作成し、これらのテーブル３２，３３を記憶する。

具体的に、傾斜アクチュエータコントローラ３１ａは、運行計画が示す車両Ｖの各位置における速度を用いて、図８（Ｂ）に示すように、車両Ｖの各位置における加減速度を示すデータを作成し、これを加減速度テーブル３２として記憶する。さらに、傾斜アクチュエータコントローラ３１ａは、加減速テーブル３２が示す車両Ｖの各位置における加減速度（事前加減速情報）を用いて、図８（Ｃ）（Ｄ）に示すように、車両Ｖの各位置における前後の傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を示すデータを作成し、これを目標駆動量テーブル３３として記憶する。

傾斜アクチュエータコントローラ３１ａは、当該車両Ｖの運行が実際に開始されると、図９のフローチャートに示す動作をする。

すなわち、傾斜アクチュエータコントローラ３１ａは、走行距離計４７（図７）から走行距離を取得し、走行路中の現在位置を逐次把握し、加減速度テーブル３２を参照して、現在位置が加減速域であるか否かを判断する（Ｓ１１ａ）。なお、走行距離計４７は、車両Ｖの走行速度等を把握するために車軸の回転数を検知する回転数計４６に接続されており、この回転数計３６で計測された回転数に走行タイヤ３の周長を掛けて、走行距離を得ている。なお、走行路中の現在位置は総括制御器４０から得られる走行位置情報に基づき決定することも可能である。この場合、走行距離計４７に基づく現在位置の把握は不要となる。

傾斜アクチュエータコントローラ３１ａは、このステップＳ１１ａで、現在位置が加減速域ではない、つまり、定速走行又は停止域であると判断すると、傾斜アクチュエータ３５へ駆動停止指令を出力して（Ｓ２０）、一連の処理を終了する。

一方、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、このステップＳ１１ａで、現在位置が加減速域であると判断すると、第一実施形態と同様、前のルーチンでの現在位置のときと比較して、今回のルーチンでの現在位置での車両Ｖの加減速度に変化があるか否かを判断する（Ｓ１２）。

傾斜アクチュエータコントローラ３１ａは、ステップＳ１２で、車両Ｖの加減速度に変化があると判断すると、走行方向における車体１の目標傾斜角度を求め、この目標傾斜角度を実現する傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を求めて、これを一時的に記憶し（Ｓ１３）、この目標駆動量に対応した駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力する（Ｓ１４）。一方、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、ステップＳ１２で、車両Ｖの加減速度に変化がないと判断すると、ステップＳ１９で記憶した新たな目標傾斜角度を取得し、この目標駆動量に対応した駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力する（Ｓ１４））。

以降、第一実施形態と同様に、ステップＳ１５〜Ｓ１９を実行し、ステップＳ１１ａに戻ったときに、現在位置が加減速域ではないと判断すると、傾斜アクチュエータ３５へ駆動停止指令を出力して（Ｓ２０）、一連の処理を終了する。

以上、本実施形態は、第一実施形態と比較して、事前加減速情報が異なる点を除いて同一であるため、基本的に第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、運行計画に基づいて、傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を予め求めているため、実際の車両Ｖの運行時における傾斜アクチュエータコントローラ３１ａの演算負荷を軽減することができる。

ところで、当該車両Ｖの走行路中の他の車両や機器等に故障等がない正常状態では、統括制御器４０が当該車両Ｖの運行計画に従った運行指令を当該車両Ｖに送信する。一方、当該車両Ｖの走行路中の他の車両や機器等に故障等が生じた異常状態では、統括制御器４０が当該異常状態に見合った運行指令を当該車両Ｖに送信する。すなわち、異常状態の際、当該車両は、運行計画に従った運行指令とは異なる運行指令に基づいて運行することになる。仮に、当該車両Ｖが運行中に異常状態になっても、運行計画に基づいた目標駆動量をそのまま用いて、傾斜アクチュエータ３５を制御すると、定速走行時に車体１が傾斜したりする等、却って、乗り心地が悪くなってしまう。

そこで、本実施形態では、自動運転制御器４２が、無線通信機４１を介して統括制御器４０から異常時運転指令を受信すると、この異常時運転指令を加減速源コントローラ４３に送ると共に、傾斜アクチュエータコントローラ３１ａにも送り、この傾斜アクチュエータコントローラ３１ａの姿勢制御ルーチンに割り込みをかけて、図９に示すフローの実行を停止させる一方で、図４に示すフローを実行させるようにしている。

なお、本実施形態では、車両Ｖの現在位置を把握するため、走行距離計４７からの出力を用いているが、この代わりに、ＧＰＳ受信機を設けて、このＧＰＳ受信器からの出力を用いるようにしてもよいし、走行距離計４７とＧＰＳ受信機とを併用してもよい。

また、本実施形態では、運行計画データベース３８に格納されている運行計画を参照して、傾斜アクチュエータコントローラ３１ａが加減速度テーブル３２や目標駆動量テーブル３３を作成しているが、運行計画に、この運行計画が示す車両Ｖの各位置に対応付けて、車両Ｖの加減速度や目標駆動量を付加されているものを外部から取得し、これを運行計画データベース３８に格納するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、傾斜アクチュエータ３５として、油圧アクチュエータや電磁アクチュエータを想定しているが、エアアクチュエータ、油圧ダンパ、電磁ダンパ等のその他のアクチュエータを用いてもよい。

「傾斜アクチュエータの変形例」
次に、傾斜アクチュエータの変形例について、図１０及び図１１を用いて説明する。

まず、図１０を用いて、傾斜アクチュエータの第一変形例について説明する。

以上の各実施形態は、いずれも、上下方向に変位可能な空気バネ１９の上に、同じく上下方向に変位可能な傾斜アクチュエータ３５を直列的に設けたものである。一方、本変形例は、空気バネ１９の横隣に、傾斜アクチュエータ３５ｂを並列的に設けたものである。すなわち、本変形例では、車軸５（図１に示す）を支える台枠１１と車体１との間に、空気バネ１９と傾斜アクチュエータ３５ｂとを並列的に設けている。

ところで、本変形例のように、空気バネ１９と並列的に設けられる傾斜アクチュエータ３５ｂとして、油圧アクチュエータや電磁アクチュエータのように、入力に対して、その駆動端の位置が一意的に定まるタイプのアクチュエータを採用すると、空気バネ１９とアクチュエータとが相互に干渉して、アクチュエータが機能しなくなってしまったり、空気バネ１９が機能しなくなってしまったりすることがある。

そこで、本変形例では、傾斜アクチュエータ３５ｂとして、例えば、エアアクチュエータや油圧ダンパ等のように、入力に対して、その駆動端３５ｔが目的の位置に移動しようとするものの、駆動端３５ｔの移動方向である上下方向の荷重に応じて、駆動端３５ｔが変位し得るアクチュエータを採用する。

次に、図１１を用いて、傾斜アクチュエータの第二変形例について説明する。

本変形例では、空気バネ１９と、この空気バネ１９に供給される圧縮空気が貯められている圧縮空気タンク４９との間に、流量調節弁（変形量調節手段）３９を設け、この流量調節弁３９に傾斜アクチュエータコントローラ３１からの駆動指令を入力するようにしたものである。すなわち、本変形例の傾斜アクチュエータ３５ｃは、空気バネ１９と、この空気バネ１９に供給する圧縮空気の量を調節する流量調節弁３９とで構成されている。なお、圧縮空気タンク４９には、コンプレッサ（不図示）の吐出口が接続されている。

本変形例では、以上のように、空気バネ１９を傾斜アクチュエータ３５ｃの構成要素にしている。このため、流量調節弁３９への入力（アクチュエータへの駆動指令）に対して、空気バネ１９の上下方向の変位量（駆動量）が車体重量等の影響を受けて常に一定でない。

そこで、本変形例のように、空気バネ１９を傾斜アクチュエータ３５ｃの構成要素にする場合、空気バネ１９の変位量を検知する変位量（駆動量）センサを設け、傾斜アクチュエータコントローラ３１が、目標駆動量に基づく駆動指令を出力した後、変位量センサからの出力を用いて、空気バネ１９の変位量（駆動量）をフィードバック制御することが好ましい。

以上、本変形例では、空気バネ１９を変位緩衝体として機能させると共に、傾斜アクチュエータ３５ｃとしても機能させるので、部品点数を減少させることができる。この結果、本変形例では、製造コストの低減を図ることができると共に、走行装置の軽量化を図ることができる。

なお、本変形例は、走行タイヤ３に対する車体１の少なくとも上下方向における相対変位を抑制する変位緩衝体として、空気バネ１９が用いられている場合に、この空気バネ１９を傾斜アクチュエータとしても利用するものであるが、変位緩衝体として、この空気バネ１９の代わりに、油圧ダンパや電磁ダンパ等のダンパ作用のあるものを用いている場合には、これら油圧ダンパや電磁ダンパ等を傾斜アクチュエータとして利用してもよい。

「その他の変形例」
以上の各実施形態では、傾斜アクチュエータ３５の駆動量をフィードバック制御するために、各傾斜アクチュエータ３５に駆動量センサ３６を設けているが、この駆動量センサ３６の代わりに、走行方向に対する車体の傾斜角度を検知する傾斜センサを車体1に設けてもよい。この場合、傾斜センサで検知された車体１の傾斜角度と目標傾斜角度との角度偏差を求め、この角度偏差を補える指令を傾斜アクチュエータ３５に出力する。すなわち、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、目標傾斜角度と実傾斜角度との角度偏差が小さくなるよう、先に出力した駆動指令を補正し、補正した駆動指令を傾斜アクチュエータ３５へ出力し、駆動量のフィードバック制御を行う。また、この場合、傾斜アクチュエータコントローラ３１は、前述のステップＳ１３（図４）において、目標駆動量を求める前段階として求めている目標傾斜角度を、フィードバック制御の目標値として記憶しておく必要がある。

また、上記のように、駆動量センサ３６の代わりに、車体１に傾斜センサを設けた場合、第二実施形態における目標駆動量テーブル３３のように、目標傾斜角度テーブルを予め準備しておいてもよい。この場合、例えば、第二実施形態において、傾斜アクチュエータコントローラ３１ａが、運行計画データベース３８中の運行計画、つまり、図８（Ａ）を用いて前述した、当該車両Ｖが運行する走行路中の各位置における速度を示すデータを用いて、目標傾斜角度テーブルを作成する。この目標傾斜角度テーブルは、当該車両Ｖが運行する走行路中の各位置における目標傾斜角度を示すデータである。この目標傾斜角度テーブルは、車体１の傾斜角度をフィードバック制御する際に用いられる。具体的には、前述のステップＳ１５（図４、図９）において、傾斜センサから車体１の傾斜角度を受け付け、前述のステップＳ１６で、目標傾斜角度テーブルから当該車両Ｖの位置に応じた目標傾斜角度を取得し、傾斜センサから得られた車体１の傾斜角度と目標傾斜角度との角度偏差を求め、前述のステップＳ１７において、角度偏差を補える新たな駆動指令を傾斜アクチュエータ３５に出力する。

なお、ここでは、運行計画データベース３８に格納されている運行計画を参照して、傾斜アクチュエータコントローラ３１ａが、目標傾斜角度テーブルを作成するようにしているが、運行計画が示す車両Ｖの各位置に対応付けて、車両Ｖの加減速度や目標駆動量を付加されているものを外部から取得し、これを運行計画データベース３８に格納するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、傾斜アクチュエータ３５の駆動量をフィードバック制御しているが、このフィードバック制御は必ずしも必要なものではない。このため、傾斜アクチュエータ３５の種類や車体１の傾斜角度の要求精度等を考慮して、フィードバック制御を実行するか否かを定めることが好ましい。

また、以上の実施形態では、傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を、事前加減速情報を用いて求めると共に、加速度センサ３７から出力された実加速度を用いて求めているが、事前加減速情報と実加速度とのうち、いずれか一方のみで目標駆動量を求めてもよい。

また、以上の実施形態では、車両Ｖの前部と後部とのそれぞれに傾斜アクチュエータ３５を設けているが、車両Ｖの前部と後部とのうち、いずれか一方のみに傾斜アクチュエータ３５を設けてもよい。

また、以上の実施形態は、いずれも、車両Ｖの加減速による走行方向の車体の傾斜に対応するものであるが、曲線通過時等における軌道幅方向の車体の傾斜にも対応できるよう、さらに、傾斜アクチュエータコントローラ３１，３１ａが、車体１の床面に平行な車幅方向の加速度情報を取得し、この車幅方向の加速度情報に基づいて、車幅方向で対を成している傾斜アクチュエータ３５（図３、図７）のそれぞれの駆動量を制御するようにしてもよい。この場合、前述の走行方向に関する目標傾斜角度や目標駆動量を求める手法と同様の手法で、車幅方向の加速度情報から目標傾斜角度や目標駆動量を求め、これら目標値を用いて、車幅方向で対を成している傾斜アクチュエータ３５のそれぞれの駆動量についてフィードフォワード制御や、フィードバック制御を実行するとよい。この結果、走行方向の傾斜のみならず、軌道幅方向の傾斜に対してもて、適切な姿勢制御を行うことができる。なお、このように走行方向及び車幅方向での傾斜制御を実行する場合、車体１の前後のそれぞれで車幅方向で対を成す傾斜アクチュエータ３５のそれぞれに対して、個別の駆動指令を与えることになる。また、軌道幅方向の傾斜制御に関する目標傾斜角度や目標駆動量は、車両Ｖの走行中に傾斜アクチュエータコントローラ３１，３１ａが求めてもよいが、運行計画データベース３８に格納されている運行計画を参照して、軌道幅方向の傾斜制御に関する目標傾斜角度テーブルや目標駆動量テーブルを事前に準備しておくようにしてもよい。

さらに、この場合、車体１の床面に平行な車幅方向の加速度情報として、例えば、車幅方向の加速度を検知する加速度センサから出力を用いてもよしい。また、車両Ｖの走行路中の各位置における車両Ｖの速度を示す運転計画中に、走行路中の各位置に対応付けて車幅方向の加速度のデータを付しておき、このデータを事前加減速度情報として用いるようにしてもよい。また、軌道幅方向に対する車体の傾斜角度を検知する傾斜センサを車体1設け、傾斜センサからの出力に基づいて、軌道幅方向の傾斜制御を実行するようにしてもよい。

また、傾斜アクチュエータコントローラ３１，３１ａによる軌道幅方向の傾斜制御は、基本的に、走行方向の傾斜制御と独立した制御ルーチンで実行されるが、曲線通過中に走行方向に加減速した場合には、軌道幅方向の傾斜制御ルーチンで求められた傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量に、走行方向の傾斜制御ルーチンで求められた傾斜アクチュエータ３５の目標駆動量を付加することが好ましい。

また、以上のように、傾斜アクチュエータコントローラ３１，３１ａによる軌道幅方向の傾斜制御を実行する場合も、第一実施形態の傾斜アクチュエータ３５を用いてもよいし、前述の「傾斜アクチュエータの変形例」で説明したものを用いてもよい。

さらに、以上の実施形態は、側方案内軌条式の新交通システムの車両に本発明を適用した例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、中央案内軌条式の新交通システムの車両に適用してもよいし、その他の軌道系交通車両に適用してもよい。

１：車体１、３：走行タイヤ、５：車軸、７：走行モータ、８：ブレーキ、１０：懸架装置、１１：台枠、１５：懸架枠、２０：操舵案内装置、３０，３０ａ：姿勢制御装置、３１，３１ａ：傾斜アクチュエータコントローラ、３２：加減速度テーブル、３３：目標駆動量テーブル、３５，３５ｂ，３５ｃ：傾斜アクチュエータ、３６：駆動量センサ、３７：加速度センサ、３８：運行計画データベース、４０：統括制御器、４１：無線通信機、４２：自動運転制御器、４３：加減速源コントローラ、４７：走行距離計

Claims (14)

1. 車体と、該車体の前後それぞれに配置されている走行輪と、該走行輪に回転力及び制動力を加えて軌道系交通車両を走行方向で加減速させる加減速速源と、を備えている軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
   前後に配置されている前記走行輪のうち、少なくとも一方に対する前記車体の上下方向の位置を変えて、前記走行方向で該車体を傾けるアクチュエータと、
   前記アクチュエータの目標駆動量を求め、該アクチュエータの駆動量を該目標駆動量とする駆動指令を、該アクチュエータに出力するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記軌道系交通車両の加減速情報を用いて、該軌道系交通車両の加減速によって前記車体内の物体に作用する慣性力のうち、該車体の床面に平行な前後方向の分力の少なくとも一部が該物体に作用する重力の分力で打ち消される該車体の傾斜状態となる、前記アクチュエータの駆動量を前記目標駆動量とする、
   ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
2. 請求項１に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
   前記軌道系交通車両の加減速情報には、該軌道系交通車両の加減速度を事前に示す事前加減速情報が含まれ、
   前記コントローラは、前記事前加減速情報が示す前記軌道系交通車両の加減速度の情報を用いて、前記目標駆動量を求める、
   ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
3. 請求項２に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
   前記軌道系交通車両の加減速情報には、前記車体内の前記物体に作用する前記前後方向の加減速度として、実際に検知された実加減速度の情報が含まれ、
   前記コントローラは、前記事前加減速情報を用いて求められた前記目標駆動量に基づく前記駆動指令を前記アクチュエータに出力した後、前記実加減速度の情報を受け付け、該実加減速度の情報を用いて、新たな目標駆動量を求め、該新たな目標駆動量に基づく前記駆動指令を該アクチュエータに出力する、
   ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
4. 請求項２又は３に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
   前記事前加減速情報には、前記加減速源に与えられる加減速指令が含まれ、
   前記コントローラは、前記加減速指令が示す前記軌道系交通車両の加減速度の情報を用いて、前記アクチュエータの前記目標駆動量を求める、
   ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
5. 請求項２又は３に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
   前記軌道系交通車両の位置と該軌道系交通車両の速度との関係を示す走行計画が記憶されているデータベースを備え、
   前記事前加減速情報には、前記データベースに記憶されている前記走行計画で定まる前記軌道系交通車両の加減速度の情報が含まれ、
   前記コントローラは、前記データベースを参照して、前記軌道系交通車両の各位置での前記走行方向の加減速度を求め、該軌道系交通車両の各位置での該加減速度の情報を用いて、該軌道系交通車両の各位置での前記目標駆動量を求める、
   ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
6. 請求項５に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
   前記コントローラは、前記軌道系交通車両の運行開始前に、該軌道系交通車両の各位置での前記目標駆動量を求めて、記憶し、該軌道系交通車両の運行が開始されると、現時点での該軌道系交通車両の位置情報を取得し、予め記憶しておいた該軌道系交通車両の各位置での該目標駆動量から、現在位置での該目標駆動量を取得し、該目標駆動量に基づく前記駆動指令を前記アクチュエータに出力する、
   ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
7. 請求項１に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
   前記軌道系交通車両の加減速情報には、前記車体内の前記物体に作用する該車体の床面に平行な前記前後方向の加減速度として、実際に検知された実加減速度の情報が含まれ、
   前記コントローラは、前記実加減速度の情報を受け付けると、該実加減速度の情報を用いて、前記目標駆動量を求め、該目標駆動量に基づく前記駆動指令を該アクチュエータに出力する、
   ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
   前記アクチュエータの駆動量を検知する駆動量センサを備え、
   前記コントローラは、前記目標駆動量に基づく前記駆動指令を前記アクチュエータに出力した後、前記駆動量センサで検知された前記アクチュエータの前記駆動量と、該目標駆動量との偏差を求め、該偏差が小さくなるよう前記駆動指令を補正し、補正した駆動指令を該アクチュエータに出力する、
   ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
9. 請求項１から７のいずれか一項に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
   前記車体の走行方向での傾斜角度を検知する傾斜センサを備え、
   前記コントローラは、前記軌道系交通車両の加減速によって前記車体内の物体に作用する慣性力のうち、前記前後方向の分力の少なくとも一部が該物体に作用する重力の分力で打ち消される該車体の傾斜状態となる、該車体の傾斜角度を求め、該傾斜角度を目標傾斜角度とし、前記目標駆動量に基づく前記駆動指令を前記アクチュエータに出力した後、前記傾斜センサで検知された前記車体の傾斜角度と前記目標傾斜角度との角度偏差を求め、該角度偏差が小さくなるよう前記駆動指令を補正し、補正した駆動指令を該アクチュエータに出力する、
   ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
    前記軌道系交通車両は、前記走行輪に対する前記車体の少なくとも上下方向における相対変位を抑制する変位緩衝体を備え、
    前記アクチュエータは、前記変位緩衝体と前記車体との間に配置されている、
    ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
11. 請求項１から９のいずれか一項に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
    前記軌道系交通車両は、前記走行輪に対する前記車体の少なくとも上下方向における相対変位を抑制する変位緩衝体を備え、
    前記アクチュエータは、上下方向に駆動する駆動端を有し、前記変位緩衝体と並列に、前記走行輪の軸と前記車体との間に配置され、前記コントローラからの前記駆動指令に応じた駆動量での該駆動端の上下方向の位置が、上下方向の荷重に応じて変位するアクチュエータである、
    ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
12. 請求項１から９のいずれか一項に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
    前記軌道系交通車両は、前記走行輪に対する前記車体の少なくとも上下方向における相対変位を抑制する変位緩衝体を備え、
    前記アクチュエータは、前記変位緩衝体と、前記コントローラから前記駆動指令を受けると、該変位緩衝体を変形させて、上下方向の該変位緩衝体の幅を該目標駆動量に対応した大きさの幅に近づける変形量調節手段と、を有する、
    ことを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置において、
    前記走行輪は、前記車体の前後のそれぞれで、車幅方向で対を成して設けられており、
    前記アクチュエータは、前記対を成す走行輪のうち、一方の走行輪に対する前記車体の上下方向の位置を変えて、軌道幅方向でも該車体を傾けることができるアクチュエータであり、
    前記コントローラは、前記車両の床面に平行な前記車幅方向の加速度情報を用いて、該加速度情報が示す加速度によって前記車体内の物体に作用する慣性力のうち、前記車幅方向の分力の少なくとも一部が該物体に作用する重力の分力で打ち消す該車体の傾斜状態となる、前記アクチュエータの前記目標駆動量を求め、該目標駆動量に基づく前記駆動指令を該アクチュエータに出力する、
    ことを特徴とすることを特徴とする軌道系交通車両の車体姿勢制御装置。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の軌道系交通車両の車体姿勢制御装置と、前記車体と、該車体の前後それぞれに配置されている前記走行輪と、該走行輪に回転力及び制動力を加える前記加減速源と、を備えていることを特徴とする軌道系交通車両。

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