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

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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