JP4264835B2 - 有軌道台車システム - Google Patents

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Description

この発明は有軌道台車システムに関し、特に分岐や合流の制御のための分岐ローラの制御に関する。
有軌道台車システムでは、分岐部や合流部の走行制御のために、有軌道台車の左右に分岐ローラを設けると共に、走行レールの左右に分岐ローラをガイドするガイドレールを設ける。そして分岐ローラは、ガイドレールでガイドされる状態と、ガイドレールと干渉せずにその下部や上部を通過できる状態との間で制御手段により切り換えられ、これによって分岐部や合流部での有軌道台車の走行方向を決定する(特許文献1)。分岐ローラの切換に例えば1秒必要とすると、秒速3mの有軌道台車の場合、分岐部や合流部の手前に分岐ローラの切換可能な区間が3m程度あれば、停止せずに分岐ローラを切り換えられる。しかしながら実際にこれだけの区間を分岐部や合流部の直前に取れるとは限らず、このような場合、有軌道台車が停止して分岐ローラを切り換えるため搬送効率が低下する。
特開2003−212112号公報
この発明の課題は、分岐ローラの切換のための停止を減らし、有軌道台車の搬送効率を改善することにある。
この発明での追加の課題は、停止せずに分岐ローラを切り換えるのに適した区間を見逃さずに探索出来るようにすることにある。
請求項2の発明での追加の課題は、停止せずに分岐ローラを切り換えられる機会を最大にすることにある。
この発明の有軌道台車システムは、左右の分岐ローラと該分岐ローラの制御手段とを備えた有軌道台車を、前記分岐ローラをガイドするための左右のガイドレールを備え、かつ分岐部及び合流部からなる交差点を備えた軌道に沿って、出発地から目的地までの走行ルートに沿って走行させるシステムであって、前記分岐ローラは左分岐、直進、右分岐の3状態の間で制御手段により切換自在で、前記軌道は分岐ローラの切換可能区間と切換禁止区間とに区分され、かつ前記有軌道台車に、停止せずに交差点での走行方向に従って分岐ローラを切り換えるための切換区間の候補を、有軌道台車が分岐もしくは合流する交差点に対して、該交差点から有軌道台車の現在位置側へ、有軌道台車が分岐もしくは合流する方向と同方向への分岐もしくは合流がある交差点までの範囲で、走行ルートに沿って探索すると共に、探索した切換区間の候補から切換区間を選択するための探索手段を設けたことを特徴とする。
特に好ましくは、前記探索手段は、探索した候補の内で所要走行時間が最長の候補を切換区間とする。
この発明では、交差点の直前の切換可能区間で分岐ローラを切り換えるのではなく、交差点よりも上流側の複数の切換可能区間から、停止せずに分岐ローラを切り換えることが出来る区間を探索するため、分岐ローラの切換のために有軌道台車が停止することを減らし、搬送効率を改善できる。
この発明では、有軌道台車が分岐あるいは合流する交差点から上流側へ、有軌道台車の分岐や合流の方向と同方向への分岐や合流が自在な最初の交差点までの範囲を、切換区間の探索範囲とする。同方向への分岐や合流がある交差点よりも、上流側で分岐ローラを切り換えると、例えばその交差点で誤って分岐してしまう。そこで有軌道台車が分岐もしくは合流する交差点から前記の交差点までの範囲で、最適の切換区間を探索すると、最も広い探索範囲を探索できる。
最適の切換区間は例えば最長の区間としても良い。しかし各区間の所要時間を有軌道台車が記憶するマップや走行速度パターン等から求めることが出来る場合、所要走行時間が最長の区間で分岐ローラを切り換えると、分岐ローラの切換のために停止する頻度を最小に出来る。
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
図1〜図5に実施例とその変形とを示す。図において2は走行レールで、4は分岐部である。実施例では、交差点として分岐部4を例に説明するが、分岐部に代えて合流部を用いる場合も同様で、分岐部4と図示しない合流部は走行レール2の構造は同じで、走行方向が逆である。後述の天井走行車20から見た場合、分岐4も合流部も左右の分岐ローラ28,30の制御は同じで、直進と、分岐(カーブして分岐)もしくは合流(カーブしながら合流)があり、分岐や合流では分岐ローラ28,30を分岐や合流の方向の分岐状態にセットし、直進の場合、反対側の分岐方向にセットしても直進にセットしても良い。なお分岐ローラ28,30は(左分岐、直進(中立)、右分岐)の3状態を取る。
走行レール2は直線区間と、分岐部4や合流部などの交差点、並びにカーブ区間とから成り、分岐ローラ28,30を使用するのは分岐部4と合流部のみで、これ以外の区間では分岐ローラ28,30はガイドレール6〜14と接触せず、高中低の3位置の間で切換自在である。分岐ローラ28,30の状態は(左高、右低)=左分岐、(左中、右中)=直進、(左低、右高)=右分岐の3状態で、左右の分岐ローラ28,30は中立位置を中心に高低が逆になる。
6,8は分岐部4や合流部以外でのガイドレールで、分岐部4には直進側のガイドレール10と分岐側のガイドレール12及び補助ガイドレール14を設ける。ガイドレール(10,12)、(10,14)、(12,14)の間隔は通常のガイドレール6,8の間隔と同じであるが、ガイドレール10,12は幅が例えば1〜数mm程度外側に広げてあり、分岐ローラ28,30が接触するのはガイドレール10,12の外側の側面のみである。ここでは分岐部4は右側に分岐するので、直進側のガイドレール10が左に、分岐側のガイドレール12が右に表れるが、左側に分岐する場合、直進側のガイドレールが右に、分岐側のガイドレール12が左に表れる。16,18は踏面で、走行車輪32や補助車輪34を支持する面である。
図2にガイドレール10〜14の突き出し長と分岐ローラ28,30の高さレベルを模式的に示す。ガイドレール10〜14が天井から下方へ突き出す長さは、直進側のガイドレール10が長、分岐側のガイドレール12と補助ガイドレール14が短である。なお分岐部以外のガイドレール6,8の突き出し長は例えば短とするが、長としても良い。ガイドレール10は、直進側の分岐ローラ28が高もしくは中立の状態で接触し、低の状態では接触しない。突き出し長が短い分岐側のガイドレール12は、分岐ローラ30が高の状態でのみ接触し、中立や低の状態では接触しない。補助ガイドレール14は、分岐ローラ28,30が高の状態でのみ接触する。
図1に戻り、20は天井走行車で、地上走行の有軌道台車でもよく、例えば前後一対の走行台車22,24を備えている。走行台車22,24は、左右の固定ガイドローラ26と、前記の分岐ローラ28,30を備えている。32は走行車輪で、34は補助車輪、36は走行モータで、駆動輪38を駆動して、走行レール2の天井部分と接触して走行する。
図3に示すように、分岐ローラ28,30は走行台車に設けた切換制御部40により昇降し、前記のように(左,中立,右)の3つの状態を取る。左分岐(左)では、左分岐ローラ28が高位置を、右分岐ローラ30は低位置をとり、図1、図2の直進側のガイドレール10の左側面に接触して、分岐部を直進する。右分岐(右)では、右分岐ローラ30が高位置、左分岐ローラ28が低位置をとり、図1、図2の分岐側のガイドレール12の右側面にガイドされて分岐する。中立位置では分岐ローラ28,30は中位置をとり、直進側のガイドレール10と左分岐ローラ28が接触して直進する。
図4に実施例での分岐ローラの切換を示す。走行ルート42に沿って天井走行車20が出発ポイント60から行先ポイント62へ走行するものとする。この間に天井走行車20が実際に走行するルートを実際の走行ルートと言い、天井走行車20の分岐ローラの状態を図4の鎖線で示す。44〜49は分岐部、50〜56は合流部で、このうち分岐部44〜47と合流部50〜52が実際の走行ルートに含まれる。図4の分岐部や合流部でハッチング付きの鎖線で囲った範囲は、分岐ローラの切り換え禁止区間で、他は切換可能区間である。
出発ポイント60で天井走行車20は分岐ローラを切換自在で、次の分岐部44を直進するので、分岐ローラの状態を左分岐か中立(直進)にする。実施例では分岐部や合流部を直進する場合中立を優先し、分岐部44を中立で直進する。分岐部46で天井走行車20が初めて分岐するので、分岐ローラの切換区間を分岐部46から上流側へと探索し、分岐部44で分岐部46と同方向への分岐があるので、探索区間は分岐部46〜分岐部44の間となる。分岐部45は左分岐で、合流部50は左から合流で分岐や合流の方向が分岐部46と異なるので、その上流側も切換区間にすることができる。天井走行車20は走行ルートのマップを備えて、分岐部や合流部の配置を記憶すると共に、各交差点で分岐や合流の方向が左側か右側かを記憶している。また天井走行車20は、マップから、分岐部44〜49や合流部50〜56以外の個所で特に分岐ローラの切換を禁止された区間以外を、分岐ローラの切換可能区間とする。マップには各区間の所要走行時間や区間の長さが記載され、所要走行時間は天井走行車20の速度パターンと各区間の長さから求めても、マップに記載の所要時間をそのまま用いても良い。そして分岐部44と分岐部46間の分岐ローラの切換可能区間の中で、最長の走行所要時間の区間、ここでは分岐部44と分岐部45の間を分岐ローラの切換区間とする。
合流部51は天井走行車20が右側から合流するので、分岐ローラの状態は右分岐で良く、この状態のまま分岐部47や合流部52を通過して、行先ポイント62へ走行する。なお次の合流部56を天井走行車20は右分岐の状態では走行できないので、行先ポイント62での停止中に、以降の分岐方向や合流方向に合わせて分岐ローラを中立もしくは左分岐に切り換える。
図5に、実施例での分岐ローラの切換のアルゴリズムを示す。天井走行車は図示しないコントローラから搬送指令を受け取ると、現在地から行き先までの走行ルートを決定する。なお走行ルートはコントローラで作成して天井走行車に指示しても良い。分岐ローラの切換計画は例えば切換制御部で作成するものとし、天井走行車が最初に分岐もしくは合流する交差点を求める。なお分岐もしくは合流するとは直進以外のという意味である。分岐もしくは合流する交差点に対し、その上流側へ同方向の分岐や合流が自在な最初の交差点までの範囲で、走行所要時間が最長の分岐ローラの切換可能区間を探索し、切換区間とする。なお走行時間に代えて単に分岐ローラの切換が可能な最長の区間を求めても良い。次に行先までに他の交差点を通過するかどうかを調べ、通過する場合、現状の分岐ローラの状態で走行可能かどうかを調べ、走行不能であれば同様にしてその交差点の上流側で分岐ローラを切り換える区間を探索する。
実施例では以下の効果が得られる。
(1) 分岐ローラの切換のために天井走行車を減速あるいは停止させる頻度を最小にでき、搬送効率を改善できる。
(2) 分岐もしくは合流する交差点から、上流側へ同方向に分岐もしくは合流が自在な最初の交差点までの範囲で、分岐ローラの切換区間を探索するので、適切な切換区間を広い範囲から探索できる。
(3) 所要走行時間が最長の区間を選択して分岐ローラを切り換えるので、分岐ローラの切換のために減速もしくは停止する頻度を最小にできる。
実施例では、最初に分岐もしくは合流する交差点側から切換区間を決定したが、天井走行車が分岐もしくは合流する交差点で、行先に最も近い交差点から切換区間を決定しても良い。また実施例では(左分岐、中立、右分岐)の3状態の分岐ローラを用いた。なお(左分岐、右分岐)の2状態とすると、交差点を直進する場合でも、左分岐から右分岐かを選択する必要があるので、分岐ローラを切り換える回数が増して好ましくはない。
実施例の有軌道台車システムでのガイドレールの断面と有軌道台車の上面とを示す平面図 実施例でのガイドローラと分岐ローラとの高さレベルを模式的に示す図 実施例での固定ローラと分岐ローラとの制御を示すブロック図 実施例での出発ポイントから行先ポイントまでの分岐ローラの切換を示す図 実施例での分岐ローラの切換計画の作成アルゴリズムを示すフローチャート
符号の説明
2 走行レール
4 分岐部
6,8 ガイドレール
10 直進側のガイドレール
12 分岐側のガイドレール
14 補助ガイドレール
16,18 踏面
20 天井走行車
22,24 走行台車
26 固定ガイドローラ
28 左分岐ローラ
30 右分岐ローラ
32 走行車輪
34 補助車輪
36 走行モータ
38 駆動輪
40 切換制御部
42 走行ルート
42〜49 分岐部
50〜56 合流部
60 出発ポイント
62 行先ポイント

Claims (2)

  1. 左右の分岐ローラと該分岐ローラの制御手段とを備えた有軌道台車を、前記分岐ローラをガイドするための左右のガイドレールを備え、かつ分岐部及び合流部からなる交差点を備えた軌道に沿って、出発地から目的地までの走行ルートに沿って走行させるシステムであって、
    前記分岐ローラは左分岐、直進、右分岐の3状態の間で制御手段により切換自在で、前記軌道は分岐ローラの切換可能区間と切換禁止区間とに区分され、
    かつ前記有軌道台車に、停止せずに交差点での走行方向に従って分岐ローラを切り換えるための切換区間の候補を、有軌道台車が分岐もしくは合流する交差点に対して、該交差点から有軌道台車の現在位置側へ、有軌道台車が分岐もしくは合流する方向と同方向への分岐もしくは合流がある交差点までの範囲で、走行ルートに沿って探索すると共に、探索した切換区間の候補から切換区間を選択するための探索手段を設けたことを特徴とする、有軌道台車システム。
  2. 前記探索手段は、探索した候補の内で所要走行時間が最長の候補を切換区間とすることを特徴とする、請求項1の有軌道台車システム。
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