JP2012203788A

JP2012203788A - 台車走行制御システム

Info

Publication number: JP2012203788A
Application number: JP2011069624A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tanaka; 宏明田中; Nobuki Saegusa; 信樹三枝
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】軌道上を自走する台車の走行の安全性を高める。
【解決手段】台車１が走行する軌道２に沿って被検出体（センサ金具１１ａ〜１１ｄ）を配置し、当該被検出体を検出するセンサ（磁気検出センサ１２ａ〜１２ｄ）を台車１に設けた。そして、台車１の停車中にセンサにより被検出体が検出されない場合には、台車１の発車を禁止するようにした。また、台車１の走行中にセンサにより被検出体が検出されなくなった場合には、台車１を制動（減速や停止）させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、軌道上を自走する台車の走行を制御する台車走行制御システムに関する。

走行経路となる軌道（レール）上を自走する台車（所謂、自走式台車）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
従来、このような台車の走行の制御する台車走行制御システムでは、台車の減速（低速走行）や停止等の制動動作を行うことが設定された区間に台車が到達したことを検出するための被検出体（例えば、センサ金具）を当該区間に対応させて配置しておき、台車に設けられたセンサにより被検出体の存在を検出（例えば、センサ金具の磁気を検出）することで、台車が設定された区間に到達したこと（或いは通過中であること）を認識し、その区間に対応する制動動作（ブレーキング）を実行するように制御していた。

図３には、従来方式に係る台車走行制御システムにおける被検出体の配置例を示してある。
図３の例では、台車１が走行する軌道２（台車１の走行経路）について、異なる内容の制動動作を行うことが設定された４つの区間Ａ１〜Ａ４が設定されている。そして、前進中の減速に係る制動動作を行う区間Ａ１に沿って前進減速金具２１ａが配置され、前進中の停止に係る制動動作を行う区間Ａ２に沿って前進停止金具２１ｂが配置され、後退中の減速に係る制動動作を行う区間Ａ３に沿って後退減速金具２１ｃが配置され、後退中の停止に係る制動動作を行う区間Ａ４に沿って後退停止金具２１ｄが配置されている。
また、台車１には、被検出体（センサ金具２１ａ〜２１ｄ）を検出するセンサとして、前進減速金具２１ａを検出する前進減速センサ２２ａ、前進停止金具２１ｂを検出する前進停止センサ２２ｂ、後退減速金具２１ｃを検出する後退減速センサ２２ｃ、後退停止金具２１ｄを検出する後退停止センサ２２ｄが設けられている。

図３の台車走行制御システムでは、台車１が前進中に、前進減速センサ２２ａにより前進減速金具２１ａが検出された場合（台車１が区間Ａ１に位置する場合）に、台車１が減速（低速走行）するように制動動作を実行させ、前進停止センサ２２ｂにより前進停止金具２１ｂが検出された場合（台車１が区間Ａ２に位置する場合）に、台車１が停止するように制動動作を実行させる。
また、台車１が後退中に、後退減速センサ２２ｃにより後退減速金具２１ｃが検出された場合（台車１が区間Ａ３に位置する場合）に、台車１が減速（低速走行）するように制動動作を実行させ、後退停止センサ２２ｄにより後退停止金具２１ｄが検出された場合（台車１が区間Ａ４に位置する場合）に、台車１が停止するように制動動作を実行させる。
ここで、区間Ａ１又はＡ４を過ぎても台車１を停止できず、センサ金具２１ａ〜２１ｄの２個以上が検出された場合には、台車極限状態になり、異常状態となる。

特開２００８−０７５９７０号公報

図３に例示したような構成の場合、何らかの問題で水等が浸入すると、磁気検出センサ（センサ２２ａ〜２２ｄ）の反応が鈍くなり、或いは動作しない場合がある。このようなセンサ異常が発生すると、台車１が本来停止すべき位置で停止されずにそのまま走行を続け、脱線等が発生するおそれが考えられる。

本発明は、上記従来の事情に鑑みて為されたものであり、軌道上を自走する台車の走行の安全性を高める技術を提案することを目的としている。

本発明では、軌道上を自走する台車の走行を制御する台車走行制御システムを、次のような構成とした。
すなわち、軌道上を自走する台車と、前記軌道に沿って設けられた被検出体と、前記台車に設けられ、前記被検出体を検出するセンサと、前記台車の走行を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記台車の停車中に前記センサにより前記被検出体が検出されない場合に、前記台車の発車を禁止する。
また、前記制御部は、前記台車の走行中に前記センサにより前記被検出体が検出されなくなった場合に、前記台車を制動させる。
これにより、センサの故障等により本来検出されるべき被検出体を検出できない状況では、台車が停止するように制御されることになる。

本発明によれば、軌道上を自走する台車の走行の安全性を、本発明を適用しない場合に比べて高めることができる。

本発明の一実施例に係る台車走行制御システムにおける被検出体の配置例を示す図である。本発明の一実施例に係る台車走行制御システムにおけるパンタグラフの配置例を示す図である。従来方式に係る台車走行制御システムにおける被検出体の配置例を示す図である。従来方式に係る台車走行制御システムにおけるパンタグラフの配置例を示す図である。

本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る台車走行制御システムにおける被検出体の配置例を示してある。
本例では、台車１が走行する軌道２（台車１の走行経路）について、異なる内容の制動動作を行うことが設定された４つの区間Ａ１〜Ａ４が設定されている。
そして、前進中の減速に係る制動動作を行う区間Ａ１以外の区間に沿って前進減速金具１１ａが配置され、前進中の停止に係る制動動作を行う区間Ａ２以外の区間に沿って前進停止金具１１ｂが配置され、後退中の減速に係る制動動作を行う区間Ａ３以外の区間に沿って後退減速金具１１ｃが配置され、後退中の停止に係る制動動作を行う区間Ａ４以外の区間に沿って後退停止金具１１ｄが配置されている。以下、前進減速金具１１ａ、前進停止金具１１ｂ、後退減速金具１１ｃ、後退停止金具１１ｄをまとめてセンサ金具１１ａ〜１１ｄと略記することがある。これらの被検出体（センサ金具１１ａ〜１１ｄ）は、軌道２に対して平行に連続して配置されている。

また、台車１には、被検出体を検出するセンサ（例えば、センサ金具１１ａ〜１１ｄの磁気を検出する磁気検出センサ）として、前進減速金具１１ａを検出する前進減速センサ１２ａ、前進停止金具１１ｂを検出する前進停止センサ１２ｂ、後退減速金具１１ｃを検出する後退減速センサ２２ｃ、後退停止金具１１ｄを検出する後退停止センサ１２ｄが設けられている。以下、前進減速センサ１２ａ、前進停止センサ１２ｂ、後退減速センサ２２ｃ、後退停止センサ１２ｄをまとめて磁気検出センサ１２ａ〜１２ｄと略記することがある。

本例の台車走行制御システムでは、停車中の台車１について次のような制御を行う。
すなわち、台車１の前進方向の発車について、前進停止センサ１２ｂにより前進停止金具１１ｂが検出されたことを条件に発車させるようにし、前進停止金具１１ｂが検出されない場合には、台車１の発車を禁止する。なお、前進停止センサ１２ｂによる前進停止金具１１ｂの検出だけでなく、前進減速センサ１２ａにより前進減速金具１１ａが検出されたことを条件に台車１を発車させるようにし、前進停止金具１１ｂ及び前進減速金具１１ａが検出されない場合に台車１の発車を禁止するようにしてもよい。

また、台車１の後退について、後退停止センサ１２ｄにより後退停止金具１１ｄが検出されたことを条件に発車させるようにし、後退停止金具１１ｄが検出されない場合には、台車１の発車を禁止する。なお、後退停止センサ１２ｄによる前進停止金具１１ｄの検出だけでなく、後退減速センサ１２ｃにより後退減速金具１１ｃが検出されたことを条件に台車１を発車させるようにし、後退停止金具１１ｄ及び後退減速金具１１ｃが検出されない場合に台車１の発車を禁止するようにしてもよい。

本例の台車走行制御システムでは、走行中の台車１について次のような制御を行う。
すなわち、前進中の台車１について、前進減速センサ１２ａにより前進減速金具１１ａが検出されなくなった場合（前進減速金具１１ａが非配置の区間Ａ１に台車１が位置する場合）に、台車１を減速（低速走行）させ、前進停止センサ１２ｂにより前進停止金具１１ｂが検出されなくなった場合（前進停止金具１１ｂが非配置の区間Ａ２に台車１が位置する場合）に、台車１を停止させる。

また、後退中の台車１について、後退減速センサ１２ｃにより後退減速金具１１ｃが検出されなくなった場合（後退減速金具１１ｃが非配置の区間Ａ３に台車１が位置する場合）に、台車１を減速（低速走行）させ、後退停止センサ１２ｄにより後退停止金具１１ｄが検出されなくなった場合（後退停止金具１１ｄが非配置の区間Ａ４に台車１が位置する場合）に、台車１を停止させる。

以上のように、本例の台車走行制御システムでは、台車１が走行する軌道２に沿って被検出体（センサ金具１１ａ〜１１ｄ）を配置し、当該被検出体を検出するセンサ（磁気検出センサ１２ａ〜１２ｄ）を台車１に設けた。そして、台車１の停車中にセンサにより被検出体が検出されない場合には、台車１の発車を禁止するようにした。また、台車１の走行中にセンサにより被検出体が検出されなくなった場合には、台車１を制動（減速や停止）させるようにした。

本例では、台車１が減速区間（前進減速金具１１ａが非配置の区間Ａ１及び後退減速金具１１ｃが非配置の区間Ａ３）を通過中の場合には所定の速度にまで減速させて低速走行に移行し、減速区間を通過後は加速して通常走行に戻るようにしているが、例えば、低速走行への移行後は減速区間を通過しても通常走行に戻らず、停止区間（前進停止金具１１ｂが非配置の区間Ａ２及び後退停止金具１１ｄが非配置の区間Ａ４）に到達するまで低速走行を続けるようにしてもよい。

ここで、停止区間（区間Ａ２、Ａ４）を過ぎても台車１を停止できず、センサ（磁気検出センサ１２ａ〜１２ｄ）により被検出体（センサ金具１１ａ〜１１ｄ）の２個以上が検出されない場合には、台車極限状態になり、異常状態となる。なお、前進停止センサ１２ｂの故障等が生じて前進停止金具１１ｂを検出できない場合には、区間Ａ２に到達する前に停止され、また、後退停止センサ１２ｄの故障等が生じて後退停止金具１１ｄを検出できない場合には、区間Ａ４に到達する前に停止されるため、区間Ａ２又はＡ４を過ぎても台車１を停止できないという状況に陥ることは、後述する制御部や制動装置などが故障した場合などの特殊な事情を除き、基本的に発生しない。

このように、本例では、従来方式のように被検出体が検出された場合に台車１の制動を行うのではなく、これとは逆に、被検出体が検出されなかった場合に台車１の制動を行うようにしている。つまり、被検出体が検出された状態でのみ台車１の走行を許容し、被検出体が検出されない状態では台車１の走行を禁止するように構成しており、浸水等によりセンサの反応が鈍くなった場合やセンサが故障した場合などの障害発生時において、危険がより少ない方向に動作（停止させる方向に動作）させるフェールセーフを採用している。このため、センサの故障等により本来検出されるべき被検出体を検出できない状況では自動的に台車１を停止させるように制御することから、停止位置を過ぎて脱線してしまう等の事故が発生することを抑制でき、台車１の走行の安全性を高めることができる。

ここで、本例の台車１は、台車１を走行させるための駆動源となるモータ等の駆動装置、台車１を制動（減速や停止）させる制動装置、駆動装置及び制動装置の動作を制御する制御部を有している。そして、制御部が、各磁気検出センサ１２ａ〜１２ｄによる検出結果に基づく制御情報を駆動装置及び制動装置に送信して各装置の動作を制御することで、台車１の走行を制御している。なお、台車１とは別体の装置に制御部を設け、無線又は有線の通信により台車１側に制御情報を送信することにより、台車１の走行を遠隔制御するようにしてもよい。

制御部は、一例として、以下のような制御を行う。
台車１の発車を禁止する制御では、制動装置による制動を実施しつつ、駆動装置を非動作状態とする。台車１を発車させる制御では、制動装置による制動を解除し、駆動装置を動作状態とする。台車１を減速させる制御では、制動装置による制動を実施させる。台車１を停止させる制御では、制動装置による制動の実施に加え、駆動装置を非動作状態とする。
なお、上述した制御の仕方は一例に過ぎず、他の手法により台車１の走行を制御してもよい。例えば、駆動装置及び制動装置の動作状態を段階的に制御するようにしてもよい。また、例えば、駆動装置及び制動装置の両方を制御するのではなく、駆動装置又は制動装置のいずれか一方を制御するようにしてもよい。

次に、台車１の走行例について説明する。
図１に示す位置に台車１が停車している状態の場合には、前進停止金具１１ｂ（及び前進減速金具１１ａ）と後退停止金具１１ｄ（及び後退減速金具１１ｃ）が検出されるので、前進方向の発車及び後退方向の発車の両方を行える。

前進方向に台車１が発車し、区間Ａ２に到達すると前進減速金具１１ａが検出されなくなるので、台車１は減速される。その後、区間Ａ２を通過すると前進減速金具１１ａが再び検出されるので、台車１の減速は解除されて通常走行に戻る。その後、区間Ａ１に到達すると前進停止金具１１ｂが検出されなくなるので、台車１は停止される。
区間Ａ１に台車１が停車している状態の場合には、前進停止金具１１ｂが検出されないので、前進方向の発車は禁止されるが、後退停止金具１１ｄ（及び後退減速金具１１ｃ）が検出されるので、後退方向の発車を行える。

区間Ａ１から後退方向に台車１が発車し、区間Ａ３に到達すると後退減速金具１１ｃが検出されなくなるので、台車１は減速される。その後、区間Ａ３を通過すると後退減速金具１１ｃが再び検出されるので、台車１の減速は解除されて通常走行に戻る。その後、区間Ａ４に到達すると後退停止金具１１ｄが検出されなくなるので、台車１は停止される。
区間Ａ４に台車１が停車している状態の場合には、後退停止金具１１ｄが検出されないので、後退方向の発車は禁止されるが、前進停止金具１１ｂ（及び前進減速金具１１ａ）が検出されるので、前進方向の発車を行える。

次に、本例の台車１における給電方式の工夫について説明する。
まず、図４に例示する従来方式に係る台車走行制御システムにおけるパンタグラフの配置例を参照して、従来方式の給電方式の問題点について説明する。
図４の例は、屋外仕様のトロリー給電方式の自走式台車に関するものであり、台車１が走行する軌道２（台車１の走行経路）に沿って、台車１に電力を供給するためのトロリー軌道３が配置されている。また、台車１にはパンタグラフ２３が設けられており、当該パンタグラフによりトロリー軌道３から給電を受ける。ここで、トロリー軌道３は複数のトロリーで構成されており、その繋ぎ目にパンタグラフ２３が位置したタイミングで瞬停（瞬時停電）等の現象が発生し、制御系に異常動作を発生させる一因となっていた。

このような事情に鑑み、本例の台車１では、図２に例示するようにパンタグラフを配置するようにした。
本例の台車１は、２個のパンタグラフ１３ａ，１３ｂを有する。これらのパンタグラフ１３ａ，１３ｂは、トロリー軌道３を構成する各トロリーの間隔とは異なる間隔（本例では、トロリーの間隔より広い間隔）で配置されている。これにより、片方のパンタグラフ（図２の例では、パンタグラフ１３ｂ）がトロリーの繋ぎ目に位置して当該パンタグラフにて瞬停が発生したとしても、他方のパンタグラフ（図２の例では、パンタグラフ１３ａ）はトロリーの繋ぎ目でない場所に位置することなるため、当該他方のパンタグラフにより給電を継続させることができる。

ここで、上述した本例の台車走行制御システムは、軌道上を自走する種々の形式の台車に適用することができる。例えば、荷物を所定の位置に運搬する運搬装置に係る台車や、射撃訓練或いは遊戯用の標的を所定の軌道に沿って移動させる標的装置に係る台車などに適用することができる。
また、上記の説明では、前進と後退の双方向に移動可能な台車に適用した例をもとに説明しているが、一方向（前進）にのみ移動可能な台車に適用してもよい。
なお、上記の説明では、被検出体として、磁気を有する金具（センサ金具１１ａ〜１１ｄ）を用い、被検出体を検出するセンサとして、磁気を検出するセンサ（磁気検出センサ１２ａ〜１２ｄ）を用いているが、他の検出方式に対応した被検出体及びセンサを用いるようにしてもよい。

１：台車（自走式台車）、２：起動（レール）、３：トロリー起動、
１１ａ：前進減速金具、１１ｂ：前進停止金具、１１ｃ：後退減速金具、１１ｄ：後退停止金具、１２ａ：前進減速センサ、１２ｂ：前進停止センサ、１２ｃ：後退減速センサ、１２ｄ：後退停止センサ、１３ａ，１３ｂ：パンタグラフ
２１ａ：前進減速金具、２１ｂ：前進停止金具、２１ｃ：後退減速金具、２１ｄ：後退停止金具、２２ａ：前進減速センサ、２２ｂ：前進停止センサ、２２ｃ：後退減速センサ、２２ｄ：後退停止センサ、２３：パンタグラフ

Claims

軌道上を自走する台車と、
前記軌道に沿って設けられた被検出体と、
前記台車に設けられ、前記被検出体を検出するセンサと、
前記台車の走行を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記台車の停車中に前記センサにより前記被検出体が検出されない場合に、前記台車の発車を禁止する、
ことを特徴とする台車走行制御システム。
請求項１に記載の台車走行制御装置において、
前記制御部は、前記台車の走行中に前記センサにより前記被検出体が検出されなくなった場合に、前記台車を制動させる、
ことを特徴とする台車走行制御システム。