説明

軌道走行車両の走行制御装置

【課題】複数台の軌道走行車両が連結された状態で走行するときに発生する走行速度のオーバーシュートを低減可能な軌道走行車両の走行制御装置を提供する。
【解決手段】
鉄輪15と、鉄輪15を回転駆動する鉄輪駆動モータ16と、走行操作装置130,180と、コントローラ140と、速度センサ150とを備えた軌陸作業車1と、同様の構成の車両100と、軌陸作業車1と車両100を連結する連結棒70とを備え、コントローラ140は、軌陸作業車1および車両100が連結棒70により連結された状態で走行する際に、走行操作装置130,180の指令値に基づいて鉄輪駆動モータ16および116の駆動を制御し、さらに鉄輪駆動モータ16について、速度センサ150または250により検出された走行速度を検出し、走行速度を指令値に対応する目標速度とするように補正して鉄輪駆動モータ16の駆動を制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軌道上を走行しながら架線の張替作業等を行うための軌道走行車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
軌道走行車両は、軌道に沿って設置されたトロリ線等の架線や鉄道設備の工事・点検等の作業を行うために用いられる作業用車両でありトラックをベースとして構成されている。この軌道走行車両は車体の前後左右4箇所にタイヤ車輪(道路走行用車両)を有して道路を走行可能であるとともに、車体の前後左右4箇所に軌道を走行するための鉄輪(軌道走行用車輪)を備えており、作業者が作業のために搭乗する作業台が設けられ、この作業台を所望の位置に移動させるためのシザースリンク機構または伸縮ブーム等を備えた車両等がある。また、架線が巻き付けられるドラムを搭載可能になっている車両もあり当該ドラムを回転駆動させることにより架線の繰り出しまたは巻き取りを行うドラム駆動装置を備えた車両等がある(例えば、特許文献1を参照)。なお、これらの軌道走行車両は速度センサを備え、所定時間毎に走行速度が検出されるとともに、当該走行速度が操作レバー等の走行操作手段から出力された指令値に対応した目標速度に到達するため駆動力を補正し当該駆動力で鉄輪(軌道走行用車輪)を回転させるような制御(走行速度のフィードバック制御)を行う軌道走行車両もある。
【0003】
上述したような軌道走行車両は、1台のみを用いて作業を行う場合もあるが、例えば、図2に示すように、ドラム駆動装置を搭載した車両にシザースリンク機構を備えた車両を連結させてドラム駆動装置を搭載した車両に乗り込んだ作業者が架線の繰り出しまたは巻き取りを行い、連結されたシザースリンク機構を備えた車両の作業台に乗っている作業者が高所に位置する作業台で架線の着脱を行う等、複数台の車両を連結させた状態で作業を行うことも多い。こうした状態で作業を行う際には、複数台の軌道走行車両を、内部に互いの車両の情報を交換するための信号線が設けられた金属の連結棒により連結させた状態で、走行しながら軌道上の架線の張替作業を行っていく。
【特許文献1】特許第4067668号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記のように車両を連結した状態で走行させる場合、連結した軌道走行車両それぞれの加速性能(走行操作手段により加減速の操作信号を出力してから実際に車体が加減速するまでの時間の長短)が異なることもある。このため、連結された車両それぞれが上述した走行速度のフィードバック制御を行いながら走行する場合、実際に操作してから車体が加減速するまでの時間が車両毎に異なるため、車両の走行速度が走行操作手段による操作に対応した目標速度に収束せず安定しなくなる走行速度のオーバーシュートが大きくなる問題が発生する虞がある。
【0005】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、複数台の軌道走行車両が連結された状態で走行するときに発生する走行速度のオーバーシュートを低減可能な軌道走行車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明に係る軌道走行車両における走行制御装置は、軌道用のレール上を走行可能な第1の軌道走行用車輪を備えた第1の車体と、第1の軌道走行用車輪を回転駆動する第1の車輪駆動手段と、第1の車体に操作可能に設けられて操作に対応した目標速度で第1の車体を走行させる指令値を出力する第1の操作手段と、第1の車体の走行速度を検出する速度検出手段と、第1の操作手段からの指令値に基づいて第1の車輪駆動手段の駆動を制御する走行制御手段とを備えた第1の軌道走行車両と、軌道用のレール上を走行可能な第2の軌道走行用車輪を備えた第2の車体と、第2の軌道走行用車輪を回転駆動する第2の車輪駆動手段とを備えた第2の軌道走行車両と、第1の軌道走行車両と第2の軌道走行車両を連結させる連結手段とを備え、走行制御手段は、第1および第2の軌道走行車両が連結手段により連結された状態で走行するときに、第1の操作手段からの指令値に基づいて第1および第2の車輪駆動手段の駆動を制御し、さらに第1の車輪駆動手段について、速度検出手段により検出された第1の車体の走行速度を検出し、走行速度を指令値に対応する目標速度とするように補正して第1の車輪駆動手段および第2の車輪駆動手段の一方の駆動を制御することを特徴とする。
【0007】
また、第2の車体に操作可能に設けられて操作に対応した目標速度で第2の車体を走行させる指令値を出力する第2の操作手段をさらに備え、走行制御手段は、第1および第2の軌道走行車両が連結手段により連結された状態で第2の操作手段の操作により走行するときに、第2の操作手段からの指令値に基づいて第1および第2の車輪駆動手段の駆動を制御し、さらに第1の車輪駆動手段について、速度検出手段により検出された第1の車体の走行速度を検出し、走行速度を指令値に対応する目標速度とするように補正して第1の車輪駆動手段および第2の車輪駆動手段の一方の駆動を制御することが好ましい。
【0008】
さらに、走行制御手段は、速度検出手段により検出された走行速度を指令値に対応する目標速度とするように補正して第1の車輪駆動手段の駆動を制御してから所定時間が経過しても走行速度が目標速度にならないときに、速度検出手段により検出された走行速度を指令値に対応する目標速度とするように補正して第1の車輪駆動手段および第2の車輪駆動手段の他方の駆動を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る軌道走行車両の走行制御装置によれば、第1および第2の軌道走行車両が連結手段により連結された状態で走行するときに、走行制御手段が、速度検出手段により検出された走行速度が第1の操作手段からの指令値に対応した目標速度になるように補正(フィードバック)して第1の車輪駆動手段の駆動を制御するのに対し、第1の操作手段からの指令値に基づいて第2の車輪駆動手段の駆動を制御することにより、第1の軌道走行車両のみが走行速度のフィードバックを行うようにすることにより2台の加速性能が異なる車両を連結することによって生じる走行速度のオーバーシュートを低減させることができる。
【0010】
また、第2の車体に設けられた第2の操作手段の操作により連結車両を走行させたときでも、走行制御手段が、速度検出手段により検出された走行速度が第2の操作手段からの指令値に対応した目標速度になるように補正(フィードバック)して第1の車輪駆動手段の駆動を制御するのに対し、第2の操作手段からの指令値に基づいて第2の車輪駆動手段の駆動を制御することにより、第1の軌道走行車両のみが走行速度のフィードバックを行うようにすることにより、同様に走行速度のオーバーシュートを低減させることができる。
【0011】
さらに、走行制御手段が、速度検出手段により検出された走行速度を指令値に対応する目標速度とするように補正して第1の車輪駆動手段の駆動を制御してから所定時間が経過しても走行速度が目標速度にならないときに、速度検出手段により検出された走行速度を指令値に対応する目標速度とするように補正して第2の車輪駆動手段の駆動を制御することにより、所定時間経過しても目標速度に達しないときには第2の軌道走行車両にも走行速度のフィードバックを行うようにすることにより、上述したオーバーシュートを短時間でより効率的に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。まず、図1を参照しながら、軌道上に架設するトロリ線等の架線の延線・巻取作業を行うためのドラム駆動装置20を搭載した軌陸作業車1の構成について説明する。軌陸作業車1は、乗用自動車が通る道路と電車が通る軌道上の両方を走行可能に構成され、軌道上の保線作業等を行うための作業用の車両である。以下では、図1の矢印に示すように、車幅方向を左右方向、および車長方向を前後方向として説明する。
【0013】
軌陸作業車1は、車体2に設けられた運転キャブ2aを有するトラック車両をベースとして構成されており、車体2の前後左右の4箇所に車輪3(前輪3a,後輪3b)が設けられ、車輪3の回転によって道路上を走行することができる。また、前後方向中間部の車体2の下面には、上下に伸縮可能な転車台6が取り付けられている。この転車台6を下方に伸長して下端部を接地させることにより、車体2を持ち上げ、車体2を持ち上げた状態で車体2を水平方向に回転させることができるようになっている。また、車体2の前後左右の4箇所には車輪3とは別に軌道上を走行するための鉄輪15(前鉄輪15a、後鉄輪15b)を備えた軌道走行装置10が設けられている。
【0014】
軌道走行装置10は、車体2の下部に配設され、車体2に対して上下に揺動自在に設けられた鉄輪支持部材14と、鉄輪支持部材14に保持されて左右に延びる回転軸(図示せず)を中心にして油圧駆動する鉄輪駆動モータ16により回転自在に設けられた円盤状の軌道走行用車輪である鉄輪15(前鉄輪15aおよび後鉄輪15b)と、ボトム部がシリンダブラケット(図示せず)に枢結されてロッド部が鉄輪支持部材14を上下に揺動させる揺動シリンダ13等を有して構成されている。鉄輪15は、揺動シリンダ13の伸縮作動により鉄輪支持部材14を介して、車体2に対して下方に張り出したり上方に格納したりするように上下に揺動自在に設けられている。そして、軌陸作業車1は、鉄輪15を下方に張り出した状態で車体2を軌道上に載置し、鉄輪駆動モータ16により鉄輪15を回転駆動させることにより軌道上を自走可能となっている。
【0015】
また、軌陸作業車1は、図1に示すように、トロリ線等架線の延線・巻き取り作業を行うためのドラム駆動装置20と、ドラム駆動装置20の操作を行うための中央キャビン30と、高所作業装置40とが搭載されている。ドラム駆動装置20は、その外周にトロリ線等の架線を巻き付けることが可能なドラム25を回転駆動して架線の繰り出し・巻き取りを行う装置であり、車体2上に車幅方向に立設された一対のドラム支持部材21,21と、このドラム支持部材21,21に車幅方向に延びて回転自在、且つ着脱可能に取り付けられたドラムシャフト22と、ドラムシャフト22を回転駆動させるドラム駆動モータ23とから構成され、ドラムシャフト22の長手方向中間部にドラム25がドラムシャフト22と一体回転するように固定されている。ドラム駆動モータ23は、ドラムシャフト22を正逆両方向に回転駆動させることができ、ドラムシャフト22に固定されたドラム25を正逆両方向に回転させることが可能になっている。
【0016】
ドラム駆動装置20の前側上方には、トラバーサ26が設けられている。トラバーサ26は、架線の巻き取り時に使用される架線案内機構であり、ドラム駆動装置20の前側上方において車幅方向に延びるトラバース軸27と、トラバース軸27にその軸方向に移動自在に取り付けられたガイド台28と、ガイド台28内に回転自在に設けられた上下一対のガイドローラ(図示せず)とから構成され、このガイドローラ間に架線を通してトラバーサ駆動モータ(図示せず)によりガイド台28をトラバース軸27に沿って移動させることにより、ドラム25への架線の巻き取り位置を調整することができるようになっている。
【0017】
中央キャビン30は、後に詳述する高所作業装置40とドラム駆動装置20の間に設けられた作業者が搭乗可能な箱状の操作室であり、内部に作業者が着座するためのオペレータシート(図示せず)と、車体2上に配設された各装置の作動操作を行うための中央操作装置(図示せず)が設けられている。中央キャビン30に搭乗した作業者は、中央操作装置を操作することにより、高所作業装置40における昇降移動操作、ドラム駆動装置20におけるドラム25の回転駆動操作等、架線の延線・巻き取り作業に関する各装置の操作を行うことができるようになっている。
【0018】
なお、中央キャビン30は、車体2上において180度の水平旋回が可能(図1(b)に示す矢印F−R間で旋回可能)に設けられており、中央キャビン30に搭乗したオペレータシートに着座した作業者は、旋回モータ(図示せず)により中央キャビン30を旋回動させることで、車体2の前方もしくは後方(ドラム駆動装置20側)を向いた状態で各種操作を行うことができるようになっている。
【0019】
高所作業装置40は、運転キャブ2aの後側で垂直に立設され入れ子式に伸縮自在な昇降ポスト42と、この昇降ポスト42の上部に取り付けられた作業者搭乗用の作業台43とから構成されており、昇降ポスト42に内蔵された昇降シリンダ(図示せず)の伸縮作動により作業台43を昇降作動できるようになっている。作業台43には、昇降操作装置44と、主としてドラム駆動装置20に架線を巻き取る際に使用されるガイドローラ41とが設けられている。作業台43に搭乗した作業者は、昇降操作装置44を操作することにより作業台43を昇降移動させることができる。ガイドローラ41は、作業台43に対して揺動自在なローラ支持部材41aに回転自在に取り付けられており、不使用時には下方に揺動させて作業台43内に格納できるようになっている。なお、図1では、ガイドローラ41を上方に揺動させた使用時の状態を示している。
【0020】
ところで、軌陸作業車1は1台のみで作業を行う場合もあるが、軌道上で行う架線の延線・巻き取り作業は、図2に示すように、他の車両100を連結させた状態で作業を行うことが多い。図2(a)は、ドラム駆動装置20を操作することにより張替え用のトロリ線Tが巻き付けられたドラム25からトロリ線Tを順次繰り出し、S字フック73を介してトロリ線Tを延線する作業を示している。図2(b)は、ドラム駆動装置20を操作してトロリ線Tをドラム25に順次巻き取っていく作業を示している。なお、吊架線71は鉄道レール上に張架されてトロリ線を支持するためのケーブルであり、ハンガー72はトロリ線を吊架線71に吊り下げ支持するための部材である。
【0021】
ところで、図2(a)または図2(b)のように車両を連結させる際には、軌陸作業車1の前端部及び後端部に設けられている連結手段60及び連結棒70が用いられる。以下では、この連結手段60及び連結棒70について、図3と図4を参照しながら説明する。なお、図3は車両の上部から連結手段60及び連結棒70を示した図、図4は連結手段60及び連結棒70を車両の車長方向に平行な面で切断したときの連結手段60及び連結棒70付近を拡大した部分断面図である。
【0022】
連結手段60は、図3及び図4に示すように、車体2の前端部及び後端部に、上下に離れて互いに平行に設けられる2枚の連結プレート61,62と、連結ボルト63と、ナット64と、連結検出器65等により構成されている。図4に示すように、各連結プレート61,62の中央には、ここを上下方向に貫通する貫通孔61a,62aが形成されている。また、下側の連結プレート62の下面には、貫通孔62aの開口を囲むようにナット64が溶接により固定されている。連結検出器65は、図示省略する信号線とコネクタ等により構成されており、車両を連結するときに信号線をコネクタによりそれぞれ連結することで、車両が連結された旨の検出信号が連結された車両間で入出力され、当該検出信号の入出力により後述するコントローラが車両の連結を検出するようになっている。なお、前端部と後端部に取り付けられている連結手段60は、向きが異なるだけで構成は全く同じになっている。
【0023】
上側の連結プレート61と下側の連結プレート62の間には、前後方向に延びる連結棒70を取り付けることが可能になっており、連結棒70の両端には、上下方向に貫通する貫通孔70aが形成されている。連結棒70は、金属性の棒状の部材で構成されており、容易に曲がったり伸縮したりしないようになっている。また、連結棒70の内部には上述した信号線が設けられ、車両を連結し後述するコントローラにより車両の連結が検出された時点で、軌陸作業車1は、連結した車両に関する情報(車両のタイプ、鉄輪の径、車両の向き、車両の加速性能等)を、連結した車両から連結棒70を介して受信することが可能になっている。
【0024】
上述した連結手段60及び連結棒70を用いて軌陸作業車1の後方に連結させる、本実施形態の車両100について以下で簡単に説明する。車両100は、図5に示すように、運転キャブ102aを有するトラック車両であり、車輪103と、転車台106と、軌道走行装置110等により構成されている。なお、車輪103と、転車台106と、軌道走行装置110は、上述した軌陸作業車1の車輪3と、転車台6と、軌道走行装置10と全く同じ構成になっているので説明は割愛し、以下では異なる部分についてのみ説明する。
【0025】
車両100の上部には、架装フレーム107を介して垂直昇降装置120が設けられている。垂直昇降装置120は、架装フレーム107に左右一対のシザースリンク機構121(図5では車体左側のシザースリンク機構121のみが示されている)を並設して構成され、図示省略する昇降シリンダの伸縮作動によって垂直昇降装置120の上部に設けられた作業台122を架装フレーム107及び車体102に対して上下に昇降させることが可能になっている。作業台122上には、垂直昇降装置120の昇降操作等を行うための操作装置122aおよび架線を案内するためのガイドローラ125が設けられている。操作装置122aを操作することにより車両100及び車両100に連結された車両の走行操作、並びに作業台122の昇降操作を行うことが可能になっている。また、車両100には、架線の移動案内をするためのガイド手段が設けられており、ガイド手段は、図5に示すように、架線案内用の溝が設けられた案内滑車123と、油圧により駆動され上下方向に伸縮自在とされたシリンダ124とから構成されている。
【0026】
上記のような車両100が軌陸作業車1に連結される場合には、図2、図3及び図4に示すように、連結棒70が上述した連結手段60の連結プレート61及び62の間に挿入される。そして、各貫通孔61a,62a,70aの上下方向位置を合わせた後に、この合わせた箇所に上方から連結ボルト63が挿入され、さらにナット64にねじ込まれる。これにより、連結プレート61,62と連結棒70とが結合され、軌陸作業車1と車両100が連結された状態となる。
【0027】
また、上述した軌陸作業車1及び車両100には車両の走行速度等を制御するための走行制御装置が設けられており、以下でこの軌陸作業車1及び車両100の走行制御装置について説明する。走行制御装置は、各作業車の走行状態を操作するための走行操作装置と、各作業車の制御機構であるコントローラと、速度センサと、鉄輪駆動モータ16,116に供給する油量を制御する比例制御弁であるコントロールバルブ等により構成されており、図6に示すように、走行操作装置は、軌陸作業車1には運転キャブ2a(走行操作装置130)と中央キャビン30(走行操作装置180)に設けられており、車両100には運転キャブ102a(走行操作装置230)と作業台122の操作装置122a(走行操作装置280)に設けられている。軌陸作業車1と車両100を連結したときには、上記運転キャブ2aの走行操作装置130、中央キャビン30の走行操作装置180、運転キャブ102aの走行操作装置230、操作装置122aの走行操作装置280の4箇所のうちいずれの位置からでも、連結した車両の走行操作を行うことが可能になっている。また、上記4箇所のうちいずれか1箇所の走行操作装置130,180,230,280で操作を開始した時点で、他の走行操作装置の操作が規制されるようになっている。
【0028】
また、上述したコントローラ、速度センサ、コントロールバルブは、軌陸作業車1及び車両100それぞれに一つずつ設けられており(軌陸作業車1にはコントローラ140、速度センサ150、コントロールバルブ160、車両100にはコントローラ240、速度センサ250、コントロールバルブ260が設けられている)、走行操作装置130,180,230,280、コントローラ140,240、速度センサ150,250、コントロールバルブ160,260は、本実施形態においては同じものを用いているので、以下では、走行操作装置130、コントローラ140、速度センサ150、コントロールバルブ160についてのみ説明する。
【0029】
走行操作装置130は、図6に示すように、電源スイッチ131と、速度設定ボリューム132と、操作レバー133と、緊急停止スイッチ134と、走行モード切替スイッチ135とを有し、電源スイッチ131を作動させると走行操作装置130が図示省略する電源と電気的に接続されて作業者による操作が可能となるように構成されている。
【0030】
速度設定ボリューム132は、走行操作装置130による走行時(軌道上を走行している時)の最高速度(例えば0km/h〜45km/h)を設定可能に構成されている。操作レバー133は、手動により中立位置から前方もしくは後方へ傾動操作可能な中立位置自動復帰型のレバーであり、これを手動により中立位置から前方もしくは後方へ傾動操作すると走行操作信号を後述するコントローラ140に出力する。この走行操作信号は、速度設定ボリューム132により設定された速度範囲内(0km/h〜最高速度)において操作レバー133の操作量(傾動量)に応じた速度情報を含んでおり、より高速で走行したいときには操作レバー133の操作量を大きくすればよい。なお、操作レバー133の操作量を最大にしたときに速度設定ボリューム132によって設定した最高速度で走行することができる。また、操作レバー133が中立位置にあるときにはブレーキ装置(図示せず)によって鉄輪15,115に制動力が働くようになっている。
【0031】
緊急停止スイッチ134は、軌道上を走行中の軌陸作業車1または車両100を緊急停止させるためのスイッチであり、これを作動させると緊急停止信号がコントローラ140に出力される。走行モード切替スイッチ135は、移動走行モードと作業走行モードとに切替設定可能に構成されている、この走行モード切替スイッチ135を移動走行モードに切り替えると、速度設定ボリューム132と操作レバー133によって操作設定された指令速度に応じた走行操作信号をコントローラ140に出力する。一方、走行モード切替スイッチ135を作業走行モードに切り替えて操作レバー133を傾動操作すると、速度設定ボリューム132により設定された最高速度および操作レバー133の操作量に拘わらず、所定の作業走行速度(例えば5km/h)に応じた走行操作信号をコントローラ140に出力する。
【0032】
コントローラ140は、図6に示すように、バルブ制御部141と、速度演算部142とを有して構成されており、緊急停止スイッチ134の緊急停止信号と走行モード切替スイッチ135により選択された走行モードに関する情報を受信可能になっており、速度設定ボリューム132と操作レバー133によって操作設定された走行操作信号及び後述する速度センサ150により検出された走行速度に関する情報が速度演算部142に入力されるようになっている。速度演算部142は、走行操作信号に基づいて軌陸作業車1及び車両100を走行させるための指令速度を演算し、そして、指令速度と速度センサ150から入力された走行速度の差分から駆動能力速度(車両を指令速度で走行させるために必要な出力を速度として表したもの)を設定し、当該駆動能力速度に基づいて、バルブ制御部141が後に詳述するコントロールバルブ160の開弁度を調整して油圧モータである鉄輪駆動モータ16の回転数をコントロールすることが可能になっている。
【0033】
速度センサ150は、図6に示すように、軌陸作業車1の鉄輪15及び車両100の鉄輪115それぞれの回転数を所定時間(例えば、0.1秒)毎に検出し、その回転数から軌陸作業車1及び車両100の速度を検出するようになっている。検出した走行速度は速度演算部142に送信されるようになっている。なお、連結棒70により他の車両が連結されている場合は、軌陸作業車1及び車両100は連結されている他の車両の走行速度を検出することも可能になっており、それぞれの車両の走行速度は、連結棒70を介して連結している他の車両の速度演算部142にも送信されるようになっている。
【0034】
コントロールバルブ160は、バルブ制御部141から受信した制御信号に従って作動する比例制御弁であり、鉄輪駆動モータ16に対応して設けられている。コントロールバルブ160は、速度演算部142により設定された駆動能力速度に対応するバルブ制御部141からの出力値に基づいて、油圧ポンプPによって発生させた油圧を鉄輪駆動モータ16に供給するよう構成される。
【0035】
以上のように構成された軌陸作業車1及び車両100は、走行操作装置130,180,230,280による指令速度及び速度センサ150,250により検出された走行速度に基づいて、速度センサ150,250により検出された走行速度が指定速度に到達するようにコントローラ140,240がコントロールバルブ160,260の開弁度を調整して鉄輪駆動モータ16,116の回転数のコントロールを行うことにより加減速を行うことが可能になっている。ところで、これらの車両が連結して連結車両として走行する場合、互いの車両の加速性能が異なることにより、特に坂道等を走行し走行速度と指令速度の差分が大きくなった際にオーバーシュートが発生し、このオーバーシュートが大きくなることにより走行速度が指令速度から乖離し安定しなくなる可能性がある。
【0036】
以下で、このようなオーバーシュートが大きくなる問題について、図7(a)を参照しながら説明する。なお、以下では、特に車両のタイプを限定する必要がないため、2台の車両をそれぞれ車両A、車両Bとし、車両Bの加速性能は車両Aの加速性能と比較して高いものとする。ここでいう加速性能とは、操作レバー等を操作して加減速の指令を出力してから実際に車両が加減速されるまでの時間の長短を表し、当該時間が短い方が加速性能が良く、長い方が加速性能が悪いというように定義する。
【0037】
まず、車両Aと車両Bが連結した状態(以下、車両A及びBとする)において、平坦な路面のみを走行する場合は、加速性能が良い車両Bが先に加減速を行いそして時間の経過に伴い加速性能の悪い方の車両Aも加減速を行う。これにより、最終的には走行速度が指令速度に到達し指令速度と走行速度の差分がなくなるため、上述したようなオーバーシュートは発生しなくなる。しかし、傾斜がある路面を車両A及びBが走行する場合は、平坦な路面を走行した場合とは挙動が異なるため、以下で図7(a)を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では車両A及びBが下り坂を走行する例について示し、下り坂の走行を開始した時刻を0sとする。また、時刻0sにおける車両A及びBの走行速度、指令速度、駆動能力速度は時速5kmであり、操作レバー等走行操作装置による操作量は変化させないものとし、下り坂の影響により車両の走行速度が変化したときには、コントローラの速度演算部が指令速度を演算して走行速度を時速5km(目標速度)に補正する制御を行う。
【0038】
時刻0sにおいて、車両A及びBは下り坂を走行し走行速度が時速5kmから増加し、車両A及びBの速度センサが当該走行速度の増加を検出する。そして速度演算部は、速度センサが検出した速度の増加を検出した後、車両A及びBの走行速度を時速5km(目標速度)に補正するため指令速度を低下させると(時刻2s)、まず、加速性能が良い車両Bが駆動能力速度を落とし始める(時刻3s)。その後遅れて加速性能が悪い車両Aが駆動能力速度を落とし始め、それと同時に走行速度も低下し始める(時刻4s)。そして、車両A及びBの走行速度が減少し、車両A及びBの速度センサは当該走行速度が時速5km(目標速度)を下回ったことを検出する(時刻8s)。速度演算部は速度センサが検出した速度の減少を検出した後、車両A及びBの走行速度を時速5km(目標速度)に補正するため指令速度を上昇させると、車両Bが駆動能力速度を上げ始め走行速度も上がり始めるが(時刻10s)、車両Aの駆動能力速度はすぐには上昇せず、時刻12s頃から徐々に上昇し始める。このため、時刻15sに速度演算部が、走行速度が時速5km(目標速度)を超過したことを検出し指令速度を再度低下させても、加速性能の悪い車両Aの駆動能力速度は未だ上昇し続けているため、車両A及びBの走行速度は目標速度に対して大幅に上昇し、時刻18sの時点では指令速度が時速4.2kmであるのに対して、車両A及びBの走行速度は時速5.8kmまで上昇した状態になっている。このように、連結した車両の加速性能が異なる場合は、走行速度が目標速度(時速5km)に定まらないというオーバーシュートが発生する問題がある。
【0039】
これに対して、本発明に係る走行制御装置においては、上述したようなオーバーシュートを低減させるため、車両AとBの両方に走行速度制御(以下、速度フィードバック制御とする)を行わせるのではなく、車両を連結した時点で速度フィードバック制御を行う1台の車両を決定して、当該1台の車両のみに速度フィードバック制御を行わせることにより、オーバーシュートを低減させようとするものである。以下で、本発明に係る走行制御装置による速度フィードバック制御について、車両Bのみに速度フィードバック制御を行わせた例として図7(b)を参照しながら説明する。なお、図7(a)と同様、車両A及びBが下り坂での走行を開始した時刻を0s、時刻0sにおける車両A及びBの走行速度、指令速度、駆動能力速度は時速5kmであるものとする。また、操作レバー等走行操作装置の操作量は変化させず、速度演算部が走行速度を時速5km(目標速度)に保持する制御を行う。
【0040】
時刻0sにおいて、車両A及びBは下り坂を走行し走行速度が時速5kmから増加し、車両A及びBの速度センサが当該走行速度の増加を検出する。そして速度演算部は、速度センサが検出した速度の増加を検出した後、車両A及びBの走行速度を時速5km(目標速度)に補正するため指令速度を低下させると(時刻2s)、まず、車両Bが駆動能力速度を低下させ始める(時刻3s)。その後走行速度が低下し始め(時刻5s)、車両Aの駆動能力速度は時速5kmの状態を維持し続ける。そして、車両A及びBの走行速度が減少し、車両A及びBの速度センサは当該走行速度の減少を検出する(時刻8s)。そして速度演算部は速度センサが検出した速度の減少を検出した後、車両A及びBの走行速度を時速5km(目標速度)に補正するため指令速度を上昇させると、車両Bが駆動能力速度を上げ始め(時刻10s)、車両A及びBの走行速度は時刻11sに時速5kmを下回った後時速5km強に推移するようになる。そして、時刻18sの時点において指令速度が時速4.6kmであるのに対し、車両A及びBの走行速度は時速5.1kmとなり、指令速度と走行速度の差分が小さくなるとともに、走行速度を目標速度である時速5kmに近い値に収束させることが可能となり、上述したオーバーシュートを低減させることができる。
【0041】
以上、上述した実施形態における走行制御装置(走行操作装置、コントローラ、速度センサ、コントロールバルブ)においては、車両を連結させた場合、連結されたそれぞれの車両が速度フィードバック制御を行うのではなく、予め速度フィードバック制御を行う車両を決定し、当該車両のみが速度フィードバック制御を行うことにより、速度フィードバック制御時のオーバーシュートを低減させることができる。
【0042】
また、上述した実施形態においては、車両Bのみが速度フィードバック制御を行う例について説明したが、例えば、傾斜が大きい路面を走行する場合等において、車両Bのみが速度フィードバック制御を行い、所定時間が経過した後においても走行速度が指令速度に到達しないような場合には、速度フィードバック制御を行う車両を車両Aに変更したり、また、2台の車両に速度フィードバック制御をさせることもできる。
【0043】
なお、上述した実施形態においては、連結車両が坂道等を走行し指令速度と走行速度の差分が大きくなった場合、速度フィードバック制御を行う車両を1台に限定し、このとき加速性能の高い車両(車両B)を選択する例について説明したが、これに限られることなく、加速性能の低い車両を選択するようにしてもよい。
【0044】
また、上述した実施形態においては、軌陸作業車1に連結させるための車両100がシザースリンク機構を備えた高所作業車である例について説明したが、このタイプの車両に限られることなく、例えば、伸縮ブームを備えた高所作業車等を連結させるようにしてもよい。
【0045】
そして、上述した実施形態においては、軌陸作業車1の運転キャブ2a及び中央キャビン30、並びに車両100の運転キャブ102a及び操作装置122aの全てに、電源スイッチと、速度設定ボリュームと、操作レバーと、緊急停止スイッチと、走行モード切替スイッチとを有する同じタイプの走行操作装置が設けられている例について説明したが、走行操作装置のタイプはこれに限られるものではない。例えば、速度設定ボリュームではなく、速度モードを多段階で選択できる速度レンジ選択スイッチを用いても構わない。
【0046】
さらに、上述した実施形態においては、車両が2台連結された例についてのみ説明したが、2台に限らず、3台またはそれ以上連結させても本発明に係る走行制御装置を適用させることができる。なお、そのときは、速度フィードバック制御を行う車両を所定時間経過する毎に変更することで、より短時間で効率的にオーバーシュートを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】(a)ドラム操作装置を備える軌陸作業車1を示す側面図である。(b)上記軌陸作業車1の上面図である。
【図2】(a)軌道上において架線の延線作業を行う際に上記軌陸作業車1と車両100を連結させた状態を示す側面図である。(b)軌道上において架線の巻き取り作業を行う際に上記軌陸作業車1と車両100を連結させた状態を示す側面図である。
【図3】連結手段60及び連結棒70により軌陸作業車1と車両100を連結させた状態を示す上面図である。
【図4】連結手段60及び連結棒70により軌陸作業車1と車両100を連結させた状態において、連結手段60及び連結棒70を車長方向と平行な面で切断した際における連結手段60及び連結棒70付近を示す部分断面図である。
【図5】(a)シザースリンク機構を備えた軌陸作業車である車両100を示した側面図である。(b)上記車両100の上面図である。
【図6】本発明に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図7】互いに加速性能が異なる車両A及びBが下り坂を走行する際における走行速度、指令速度、そして駆動能力速度の推移を示したグラフである。(a)は、車両Aと車両Bの両方が速度フィードバック制御を行った場合、(b)は、車両B1台のみが速度フィードバック制御を行った場合のグラフである。
【符号の説明】
【0048】
1 軌陸作業車
10 軌道走行装置
15 鉄輪(軌道走行用車輪)
16 鉄輪駆動モータ(車輪駆動手段)
60 連結手段
70 連結棒(連結手段)
100 車両
110 軌道走行装置
115 鉄輪(軌道走行用車輪)
116 鉄輪駆動モータ(車輪駆動手段)
130,180,230,280 走行操作装置(操作装置)
140,240 コントローラ(走行制御手段)
150,250 速度センサ(速度検出手段)



【特許請求の範囲】
【請求項1】
軌道用のレール上を走行可能な第1の軌道走行用車輪を備えた第1の車体と、前記第1の軌道走行用車輪を回転駆動する第1の車輪駆動手段と、前記第1の車体に操作可能に設けられて操作に対応した目標速度で前記第1の車体を走行させる指令値を出力する第1の操作手段と、前記第1の車体の走行速度を検出する速度検出手段と、前記第1の操作手段からの指令値に基づいて前記第1の車輪駆動手段の駆動を制御する走行制御手段とを備えた第1の軌道走行車両と、
軌道用のレール上を走行可能な第2の軌道走行用車輪を備えた第2の車体と、前記第2の軌道走行用車輪を回転駆動する第2の車輪駆動手段とを備えた第2の軌道走行車両と、
前記第1の軌道走行車両と前記第2の軌道走行車両を連結させる連結手段とを備え、
前記走行制御手段は、前記第1および第2の軌道走行車両が前記連結手段により連結された状態で走行するときに、前記第1の操作手段からの指令値に基づいて前記第1および前記第2の車輪駆動手段の駆動を制御し、さらに前記第1の車輪駆動手段について、前記速度検出手段により検出された前記第1の車体の走行速度を検出し、前記走行速度を前記指令値に対応する目標速度とするように補正して前記第1の車輪駆動手段および前記第2の車輪駆動手段の一方の駆動を制御することを特徴とする軌道走行車両の走行制御装置。
【請求項2】
前記第2の車体に操作可能に設けられて操作に対応した目標速度で前記第2の車体を走行させる指令値を出力する第2の操作手段をさらに備え、
前記走行制御手段は、前記第1および第2の軌道走行車両が前記連結手段により連結された状態で前記第2の操作手段の操作により走行するときに、前記第2の操作手段からの指令値に基づいて前記第1および第2の車輪駆動手段の駆動を制御し、さらに前記第1の車輪駆動手段について、前記速度検出手段により検出された前記第1の車体の走行速度を検出し、前記走行速度を前記指令値に対応する目標速度とするように補正して前記第1の車輪駆動手段および前記第2の車輪駆動手段の一方の駆動を制御することを特徴とする請求項1に記載の軌道走行車両の走行制御装置。
【請求項3】
前記走行制御手段は、前記速度検出手段により検出された走行速度を前記指令値に対応する目標速度とするように補正して前記第1の車輪駆動手段の駆動を制御してから所定時間が経過しても前記走行速度が前記目標速度にならないときに、前記速度検出手段により検出された走行速度を前記指令値に対応する目標速度とするように補正して前記第1の車輪駆動手段および前記第2の車輪駆動手段の他方の駆動を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の軌道走行車両の走行制御装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2010−154718(P2010−154718A)
【公開日】平成22年7月8日(2010.7.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−332694(P2008−332694)
【出願日】平成20年12月26日(2008.12.26)
【出願人】(000116644)株式会社アイチコーポレーション (168)
【Fターム(参考)】