(57)【要約】      （修正有）【課題】低速時も高速時も精度良く回転速度を検出する、荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置を提供する。【解決手段】ベアリングセンサから出力されるパルス間隔からモータ回転速度を検出するパルス間隔測定フェーズと、ベアリングセンサから所定時間内に出力されるパルス数を計測してモータ回転速度を検出するパルス計数フェーズとを有し、パルス間隔測定フェーズからパルス計数フェーズへ移行させる回転速度を、パルス計数フェーズ移行閾値として定めると共に、パルス計数フェーズからパルス間隔測定フェーズへ移行させる回転速度をパルス間隔測定フェーズ移行閾値として定め、パルス間隔測定フェーズにおいて回転速度がパルス計数フェーズ移行閾値を上回った状態でパルス計数フェーズに移行し、パルス計数フェーズにおいて回転速度がパルス間隔測定フェーズ移行閾値を下回った状態でパルス間隔測定フェーズに移行するようにした。【選択図】図２
2010133857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷役作業用車輛におけるモータ駆動軸、若しくはモータにより駆動される被駆動体の軸に設けられたベアリングセンサからのパルス出力を用い、モータ回転速度を検出する荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法において、
前記ベアリングセンサから出力されるパルス間隔から前記モータ回転速度を検出するパルス間隔測定フェーズと、前記ベアリングセンサから所定時間内に出力されるパルス数を計測して前記モータ回転速度を検出するパルス計数フェーズとを設け、前記パルス間隔測定フェーズからパルス計数フェーズへ移行させる前記モータの回転速度をパルス計数フェーズ移行閾値として定めると共に、前記パルス計数フェーズからパルス間隔測定フェーズへ移行させる前記モータの回転速度をパルス間隔測定フェーズ移行閾値として定め、
前記パルス間隔測定フェーズにおいて前記モータの回転速度が前記パルス計数フェーズ移行閾値を上回った状態で前記パルス計数フェーズに移行し、前記パルス計数フェーズにおいて前記モータの回転速度が前記パルス間隔測定フェーズ移行閾値を下回った状態で前記パルス間隔測定フェーズに移行して、前記モータの回転速度を検出することを特徴とする荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法。
【請求項２】
前記パルス計数フェーズは、パルス数を計測する所定時間を、前記モータの回転速度に対応させて変化させることを特徴とする請求項１に記載した荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法。
【請求項３】
前記パルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズとにおける、一のフェーズから他のフェーズへの移行時、その時点のモータ回転速度を保持すると共に、パルス間隔測定フェーズからパルス計数フェーズへ移行する場合、所定時間の設定と前記ベアリングセンサから出力されるパルス数を計数する準備を、パルス計数フェーズからパルス間隔測定フェーズへ移行する場合、前記ベアリングセンサから出力されるパルスの間隔を計時する準備を、それぞれ行うフェーズ変更のための設定変更を行う移行予約フェーズを設け、前記一のフェーズから他のフェーズへの移行時、前記移行予約フェーズを経由して移行することを特徴とする請求項２に記載した荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法。
【請求項４】
前記パルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズのそれぞれで検出する前記モータの回転速度は、相対的に前記パルス計数フェーズにおける前記モータの回転速度が前記パルス間隔測定フェーズにおける前記モータの回転速度よりも大きな回転速度であることを特徴とする請求項３に記載した荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法。
【請求項５】
荷役作業用車輛におけるモータ駆動軸、若しくはモータにより駆動される被駆動体の軸に設けられたベアリングセンサと、該ベアリングセンサからのパルス出力によりモータ回転速度を検出する荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置において、
前記ベアリングセンサから出力されるパルスを所定閾値を有して検出するパルス検出手段と、パルス計数手段と、計時手段と、演算手段と、前記パルス検出手段から出力されるパルスの間隔を前記計時手段で計時して計時結果を前記演算手段に送り、前記モータ回転速度を検出するパルス間隔測定フェーズ、及び、前記計時手段が計時する所定時間毎に、前記パルス計数手段が計数した前記パルス検出手段からのパルス数を前記演算手段に送り、前記モータ回転速度を検出するパルス計数フェーズのいずれかを実施する回転速度算出制御部と、前記パルス間隔測定フェーズからパルス計数フェーズへ移行するためのパルス計数フェーズ移行閾値と、前記パルス計数フェーズからパルス間隔測定フェーズへ移行するためのパルス間隔測定フェーズ移行閾値とを記憶した記憶装置と、前記演算手段の算出した回転速度と、前記記憶装置に記憶されているパルス計数フェーズ移行閾値、及びパルス間隔測定フェーズ移行閾値とを比較し、前記回転速度がパルス計数フェーズ移行閾値を越えたときにパルス計数フェーズ移行信号を、前記パルス間隔測定フェーズ移行閾値を下回ったときにパルス間隔測定フェーズ移行信号を出力する比較回路と、からなり、
前記回転速度算出制御部は、前記モータの電源ＯＮ時、もしくは前記比較回路からのパルス間隔測定フェーズ移行信号を受けて前記パルス間隔測定フェーズを、前記比較回路からのパルス計数フェーズ移行信号を受けて前記パルス計数フェーズを実施し、前記演算手段に前記モータ回転速度を算出させることを特徴とする荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置。
【請求項６】
前記パルス計数手段は前記パルス検出手段の検出したパルス数を計数する第１の計数手段からなり、前記計時手段は装置における制御用クロックパルスを計数する第２の計数手段からなり、前記回転速度算出制御部は、前記パルス間隔測定フェーズにおいて前記パルス検出手段の検出したパルスとパルスとの間に前記第２の計数手段が計数した計数結果を前記演算手段に送り、前記パルス計数フェーズにおいて、前記第２の計数手段が所定数の制御用クロックパルスを計数している間に前記第１の計数手段が計数した結果を前記演算手段に送って、前記モータの回転速度を算出させることを特徴とする請求項５に記載した荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置。
【請求項７】
前記記憶装置は、前記パルス計数フェーズにおいて用いる前記計時手段が計時する所定時間をモータの回転速度に対応させた速度−時間テーブルを記憶し、前記回転速度算出制御部は、前記パルス計数フェーズにおいて前記記憶装置の速度−時間テーブルを参照し、前記モータの回転速度に対応した所定時間を取得して、該取得した所定時間を用いて前記パルス計数フェーズを実施させるよう構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載した荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置。
【請求項８】
前記回転速度算出制御部は、前記比較回路からの信号を受けてパルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズにおける一の測定フェーズから他の測定フェーズへの移行時、前記記憶装置に移行前のモータ回転速度を記憶させ、前記パルス間隔測定フェーズからパルス計数フェーズへの移行時は、前記計時手段に前記所定時間を計時させるよう設定すると共に、前記パルス計数手段に前記所定時間内に前記パルス検出手段から出力されるパルスを計数するよう設定し、前記パルス計数フェーズからパルス間隔測定フェーズへの移行時は、前記パルス検出手段から出力されるパルスの時間間隔を前記計時手段に計時させるよう設定する、移行予約フェーズルーチンを有していることを特徴とする請求項７に記載した荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置。
【請求項９】
前記パルス計数フェーズ移行閾値は、パルス間隔測定フェーズ移行閾値より大きな値として定められていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載した荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォークリフトなどの荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置に係り、特に、荷役作業用車輛におけるモータ回転速度をベアリングセンサのように回転数が上がるとピッチ誤差が大きくなる特性のあるエンコーダを用い、低速回転時においても高速回転時においても正確に回転速度を検出することのできる、荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フォークリフトなどの荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法としては、モータの駆動軸やモータで駆動される駆動軸にエンコーダを取り付け、そのエンコーダから一定時間に入るパルスの数を数えるパルス計数法と、パルス間隔を測定するパルス間隔測定法とが用いられている。前者のパルス計数法は、精度は荒いがパルス間隔の誤差（ピッチ誤差）に強い。後者のパルス間隔測定法は、精度は良いがパルス間隔の誤差（ピッチ誤差）に弱い、という特徴がある。
【０００３】
また、回転数の算出精度は、モータが一回転する間に出力されるパルスの数にも依存する。一般的なエンコーダのパルス数は例えば１０００〜２０００である。しかし、ボールベアリングとパルスセンサとで構成した「ベアリングセンサ」とよばれるエンコーダのパルス数は、その構造上、たかだか１００〜２００である。モータの回転数が同じ場合、パルス数が多いエンコーダの方がパルス数の小さいベアリングセンサよりも多くの検知パルスを出力する。従って、ベアリングセンサが用いられる場合、サンプリング期間中に演算部が受け取るパルスの数は少なくなり、回転数の算出誤差は大きくなる。特に、モータが低速で回転している場合、演算部が受け取るパルスの数は極めて少なくなり、回転数の算出誤差は極めて大きくなる。このことは、安定的な車両の制御の観点から好ましくない。
【０００４】
一方、上記ベアリングセンサは、コストの面、サイズの面で大変優れている。例えばバッテリフォークリフトには、しばしば、このパルス数の少ないベアリングセンサが搭載される。これにより、コストが削減され、また、オペレータの居住空間が拡がる。このようにフォークリフトを始め、ベアリングセンサが搭載された車両において、特に低速走行時の安定性を向上させるため、正確な回転速度検出が望まれている。
【０００５】
しかしながら実際のベアリングセンサは、上記した出力パルス数が少ないという特性の他に、特に回転数が上がるとピッチ誤差（パルス間隔の誤差）が大きくなる特性を示すものがあり、精度とピッチ誤差に対するシステム特性を維持するロバスト性を両立させることは難しかった。そのためこのようなエンコーダを用いた場合、パルス間隔測定法で回転速度を計測すると、低速時には高精度で速度を検出できるが、高速時には精度が悪くなってしまう。逆にパルス計数法で回転速度を計測すると高速時には精度良く速度を検出できるが、低速時に精度が悪くなってしまう。そのため、このようなエンコーダを用いたフォークリフトなどの荷役作業車のオペレータは、自分の運転フィーリングにあった運転操作を実現できず、良い操作感覚が得られないという問題があった。
【０００６】
このような問題に対して例えば特許文献１に、フォークリフトの走行制御で極低速から車速を検出するため、１回転でパルスを８５０回発生するエンコーダを用いると、最高速では１秒間に数千回のパルス信号がＣＰＵに入力されるため、割込み要求が頻繁に入ってＣＰＵで使用するクロックに比べてパルス間の時間が短くなり、例えば、低速で１パルスを１００００クロックでカウントすれば精度は０．０１％であるのに、高速で１パルスを１００クロックでカウントすれば精度は１％に低下してしまい、他方、一定時間内に発生したパルス数から回転速度を計算すると、低回転速度で精度が低下することを解決する方法が示されている。
【０００７】
すなわちこの特許文献１では、回転軸の周方向に沿って該回転軸と一体回転可能に一定ピッチで形成された被検出部をセンサで検出するエンコーダを用い、ＣＰＵは所定周期Ｔ１（５ｍｓ）毎にパルス信号による割込みを許可すると共に、割込み許可の状態において１回目のパルス信号（１）が入力されると次の割込み許可の時期になるまでパルス信号（２）、（３）・・・による割込みを不許可とし、１回目のパルス信号１が入力された時から次の割込み許可後の最初のパルス信号が入力されるまでの経過時間ｔｏ−ｐｕｌｓｅが計測され、該経過時間ｔｏ−ｐｕｌｓｅとその間に入力されたパルス数とに基づいて、回転軸の回転速度がＣＰＵによって演算されるようにして、高速回転の際にもＣＰＵの負荷を実質的に増すことなく、精度良く回転速度を検出できるようにしている。
【０００８】
また、特許文献２で本願出願人は、ベアリングセンサを用いても優れた信頼性と優れた安定性を有する回転速度検出装置を提供するため、ベアリングセンサからの出力パルス間隔からモータの回転速度を算出するが、このベアリングセンサからの出力パルス間隔に応じ、停止状態である停止ステージと、６ｒｐｍ以下の回転数であるウェイトステージとを含む、回転数による複数のステージを設け、それぞれのステージにおいてステージをより低いステージに変更する、第１オーバーフロー時間と第２オーバーフロー時間とを定め、それによってステージを変更しながらパルス間隔Ｔによって回転速度を検出するようにした、回転速度検出装置を提案した。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３３４７３号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示された回転速度検出方法及び装置は、例えば１回転でパルスを８５０回発生する通常のエンコーダを用い、ＣＰＵの負荷を実質的に増すことなく精度良く回転速度を検出するようにしたもので、前記したようにコストの面、サイズの面で大変優れているベアリングセンサを用いたものではない。従って、例え低速であっても高速であっても精度的には問題なく、単にＣＰＵの負荷を軽減することだけを目的としている。
【００１１】
一方、特許文献２はベアリングセンサを用いてはいるが、パルス間隔Ｔによって回転速度を検出しているため、前記したように低速時には高精度で速度を検出できるが、高速時に回転数が上がるとピッチ誤差が大きくなる特性を示すものでは精度が悪くなってしまう。しかしこの特許文献２に示された技術では、低速時も高速時もパルス間隔Ｔによって回転速度を検出しており、高速時に精度が悪くなることは否めない。
【００１２】
そのため本発明においては、コスト、サイズの面で大変優れているベアリングセンサを用い、低速時も高速時も精度良く回転速度を検出して、フォークリフトなどの荷役作業車のオペレータが、自分の運転フィーリングにあった運転操作を実現できる、荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため本発明になる荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法は、
荷役作業用車輛におけるモータ駆動軸、若しくはモータにより駆動される被駆動体の軸に設けられたベアリングセンサからのパルス出力を用い、モータ回転速度を検出する荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法において、
前記ベアリングセンサから出力されるパルス間隔から前記モータ回転速度を検出するパルス間隔測定フェーズと、前記ベアリングセンサから所定時間内に出力されるパルス数を計測して前記モータ回転速度を検出するパルス計数フェーズとを設け、前記パルス間隔測定フェーズからパルス計数フェーズへ移行させる前記モータの回転速度をパルス計数フェーズ移行閾値として定めると共に、前記パルス計数フェーズからパルス間隔測定フェーズへ移行させる前記モータの回転速度をパルス間隔測定フェーズ移行閾値として定め、
前記パルス間隔測定フェーズにおいて前記モータの回転速度が前記パルス計数フェーズ移行閾値を上回った状態で前記パルス計数フェーズに移行し、前記パルス計数フェーズにおいて前記モータの回転速度が前記パルス間隔測定フェーズ移行閾値を下回った状態で前記パルス間隔測定フェーズに移行して、前記モータの回転速度を検出することを特徴とする。
【００１４】
そしてこの荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法を実施する装置は、
荷役作業用車輛におけるモータ駆動軸、若しくはモータにより駆動される被駆動体の軸に設けられたベアリングセンサと、該ベアリングセンサからのパルス出力によりモータ回転速度を検出する荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置において、
前記ベアリングセンサから出力されるパルスを所定閾値を有して検出するパルス検出手段と、パルス計数手段と、計時手段と、演算手段と、前記パルス検出手段から出力されるパルスの間隔を前記計時手段で計時して計時結果を前記演算手段に送り、前記モータ回転速度を検出するパルス間隔測定フェーズ、及び、前記計時手段が計時する所定時間毎に、前記パルス計数手段が計数した前記パルス検出手段からのパルス数を前記演算手段に送り、前記モータ回転速度を検出するパルス計数フェーズのいずれかを実施する回転速度算出制御部と、前記パルス間隔測定フェーズからパルス計数フェーズへ移行するためのパルス計数フェーズ移行閾値と、前記パルス計数フェーズからパルス間隔測定フェーズへ移行するためのパルス間隔測定フェーズ移行閾値とを記憶した記憶装置と、前記演算手段の算出した回転速度と、前記記憶装置に記憶されているパルス計数フェーズ移行閾値、及びパルス間隔測定フェーズ移行閾値とを比較し、前記回転速度がパルス計数フェーズ移行閾値を越えたときにパルス計数フェーズ移行信号を、前記パルス間隔測定フェーズ移行閾値を下回ったときにパルス間隔測定フェーズ移行信号を出力する比較回路と、からなり、
前記回転速度算出制御部は、前記モータの電源ＯＮ時、もしくは前記比較回路からのパルス間隔測定フェーズ移行信号を受けて前記パルス間隔測定フェーズを、前記比較回路からのパルス計数フェーズ移行信号を受けて前記パルス計数フェーズを実施し、前記演算手段に前記モータ回転速度を算出させることを特徴とする。
【００１５】
このようにパルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズとを設け、また、パルス計数フェーズ移行閾値とパルス間隔測定フェーズ移行閾値とを定めて、パルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズとをモータの回転速度で選択できるようにしたから、モータの低速時はパルス間隔測定フェーズを、高速時にはパルス計数フェーズで回転数の検出ができる。従って、コスト、サイズの面で大変優れてはいるが、１回転の出力パルス数が少ないため、低速時にパルス数を計数して速度を検出すると誤差が大きくなり、逆に高速時にはパルス間隔の誤差（ピッチ誤差）が生じるベアリングセンサを用いても、パルス計数による誤差が大きくなる低速時はパルス間隔測定フェーズで、パルス間隔の誤差が大きくなる高速時はパルス計数フェーズで回転速度を検出することで、低速時も高速時も精度良く回転速度を検出でき、オペレータが自分の運転フィーリングにあった運転操作を実現できる、荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置を提供することができる。
【００１６】
そして、前記パルス計数手段は前記パルス検出手段の検出したパルス数を計数する第１の計数手段からなり、前記計時手段は装置における制御用クロックパルスを計数する第２の計数手段からなり、前記回転速度算出制御部は、前記パルス間隔測定フェーズにおいて前記パルス検出手段の検出したパルスとパルスとの間に前記第２の計数手段が計数した計数結果を前記演算手段に送り、前記パルス計数フェーズにおいて、前記第２の計数手段が所定数の制御用クロックパルスを計数している間に前記第１の計数手段が計数した結果を前記演算手段に送って、前記モータの回転速度を算出させるようにすることで、特別なタイマー（計時装置）を用いず、装置における制御用クロックパルスを計数して計時を行うから、それだけコスト的に有利な荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置とすることができる。
【００１７】
さらに、前記パルス計数フェーズは、パルス数を計測する所定時間を、前記モータの回転速度に対応させて変化させ、そのため、前記記憶装置は、前記パルス計数フェーズにおいて用いる前記計時手段が計時する所定時間をモータの回転速度に対応させた速度−時間テーブルを記憶し、前記回転速度算出制御部は、前記パルス計数フェーズにおいて前記記憶装置の速度−時間テーブルを参照し、前記モータの回転速度に対応した所定時間を取得して、該取得した所定時間を用いて前記パルス計数フェーズを実施させることで、パルス計数フェーズにおいては、ベアリングセンサからの出力パルスを計数する所定時間を長くすると回転数の検出精度は良くなるが回転数の変化に対する応答は遅くなり、所定時間を短くすると回転数の精度は悪くなるが回転数の変化に対する応答は速くなるから、このように所定時間をモータの回転速度に対応させて変化させることで、精度と応答の両方を満足させて回転速度検出を行うことができる。従って、例えばフォークリフトなどの荷役作業車輛においては、操作者のフィーリングに即した操作を実現できるモータの回転速度検出方法とすることができる。
【００１８】
また、前記パルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズとにおける、一のフェーズから他のフェーズへの移行時、その時点のモータ回転速度を保持すると共に、パルス間隔測定フェーズからパルス計数フェーズへ移行する場合、所定時間の設定と前記ベアリングセンサから出力されるパルス数を計数する準備を、パルス計数フェーズからパルス間隔測定フェーズへ移行する場合、前記ベアリングセンサから出力されるパルスの間隔を計時する準備を、それぞれ行うフェーズ変更のための設定変更を行う移行予約フェーズを設け、前記一のフェーズから他のフェーズへの移行時、前記移行予約フェーズを経由して移行し、そのため、前記回転速度算出制御部は、前記比較回路からの信号を受けてパルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズにおける一の測定フェーズから他の測定フェーズへの移行時、前記記憶装置に移行前のモータ回転速度を記憶させ、前記パルス間隔測定フェーズからパルス計数フェーズへの移行時は、前記計時手段に前記所定時間を計時させるよう設定すると共に、前記パルス計数手段に前記所定時間内に前記パルス検出手段から出力されるパルスを計数するよう設定し、前記パルス計数フェーズからパルス間隔測定フェーズへの移行時は、前記パルス検出手段から出力されるパルスの時間間隔を前記計時手段に計時させるよう設定する、移行予約フェーズルーチンを有することで、制御に安価なマイコンを使う場合、パルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズの両者を同時に行うことは難しいが、このように移行予約フェーズを設け、その間に設定変更を含む切り換え処理を行うことで、安価なマイコンを用いてもフェーズ切換をスムーズに行うことができる。
【００１９】
そして、前記パルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズのそれぞれで検出する前記モータの回転速度は、相対的に前記パルス計数フェーズにおける前記モータの回転速度が前記パルス間隔測定フェーズにおける前記モータの回転速度よりも大きな回転速度であるようにし、また、前記パルス計数フェーズ移行閾値は、パルス間隔測定フェーズ移行閾値より大きな値として定められていることで、前記したようにコスト、サイズの面で大変優れてはいるが、１回転の出力パルス数が少ないため、低速時にパルス数を計数して速度を検出すると誤差が大きくなり、逆に高速時にはパルス間隔の誤差（ピッチ誤差）が生じるベアリングセンサを用いても、パルス計数による誤差が大きくなる低速時はパルス間隔測定フェーズで、パルス間隔の誤差が大きくなる高速時はパルス計数フェーズで、それぞれ回転速度を検出することができ、低速時も高速時も精度良く回転速度を検出できる、荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
このように本発明になる荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置は、コスト、サイズの面で大変優れてはいるが、１回転の出力パルス数が少ないため、低速時にパルス数を計数して速度を検出すると誤差が大きくなり、逆に高速時にはパルス間隔の誤差（ピッチ誤差）が生じるベアリングセンサを用いても、低速時も高速時も精度良く回転速度を検出できるから、フォークリフトなどの荷役作業車のオペレータが、自分の運転フィーリングにあった運転操作を実現できる、荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明になる荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置の概略ブロック図である。図中、１０は前記したようにボールベアリングとパルスセンサで構成されたベアリングセンサ、１２は所定閾値を有してベアリングセンサ１０からの出力パルスを検出するパルス検出回路、１４はパルス数を計数するカウンタ（パルス計数手段）、１６はタイマー（計時手段）、１８は回転速度制御部２４からの指示でカウンタ１４が計数したパルス数と、タイマー１６からの時間とを切り換えて演算回路２０に送り出す切替器、２４は切替器１８を切り換え、パルス検出回路１２から出力されるベアリングセンサ１０のパルスの間隔をタイマー１６で計時させて、計時結果を演算回路２０に送ってモータ回転速度を算出させるパルス間隔測定フェーズ、及び、タイマー１６が計時した所定時間毎に、カウンタ１４が計数したパルス検出回路１２からのパルス数を演算回路２０に送り、モータ回転速度を検出するパルス計数フェーズのいずれかを実施する回転速度算出制御部である。
【００２３】
２６は記憶装置２８に記憶されている計数閾値（パルス計数フェーズ移行閾値）２８２、間隔閾値（パルス間隔測定フェーズ移行閾値）２８４と、演算回路２０が算出したモータの回転速度とを比較し、回転速度がパルス計数フェーズ移行閾値２８２を越えたときにパルス計数フェーズ移行信号を、パルス間隔測定フェーズ移行閾値２８４を下回ったときにパルス間隔測定フェーズ移行信号を出力する比較回路、２８は計数閾値（パルス計数フェーズ移行閾値）２８２、間隔閾値（パルス間隔測定フェーズ移行閾値）２８４、パルス計数フェーズにおいてベアリングセンサ１０からの出力パルスを計数する所定時間を後記する図３、図４で説明するように、モータの回転速度に対応して変化させるための速度−時間テーブル２８６、パルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズとにおける、一のフェーズから他のフェーズへの移行時、その時点のモータ回転速度を現回転速度２８８として記憶する記憶装置である。なお、以下の説明では、この図１に示した回路ブロックで本発明の荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置が構成されているとして説明するが、本発明はＣＰＵを用いてプログラム的に各ブロックと同様な構成を設けて実施しても良いことは勿論である。
【００２４】
図３は、前記した所定時間内にベアリングセンサ１０から出力されるパルス数を計数し、回転速度を算出するパルス計数フェーズにおいて、回転速度に応じて所定時間を変化させるための速度−時間テーブルの一例である。すなわち、前記したようにパルス計数フェーズにおけるモータ回転数の検出精度は、パルス数を計数する所定時間を長く取ればそれだけ向上するが、高速回転させている場合にこの所定時間をあまり長くすると速度検出の応答性が悪くなり、フォークリフトなどの荷役作業車のオペレータの運転フィーリングにあった運転操作を実現できなくなる。逆に、低速回転の場合にこの所定時間をあまり短くすると、速度検出の精度が悪くなってしまう。
【００２５】
そのため本発明においては、この図３に示したように、モータ回転数に応じてベアリングセンサ１０から出力されるパルス数を計数する所定時間を変化させるようにして、応答性と精度の両方を常に満足するようにしたものである。この図３において横軸はモータの回転数、縦軸はベアリングセンサ１０から出力されるパルス数を計数する所定時間（ゲート時間）である。この図３では、縦軸の両側に正回転の場合と逆回転の場合とを示し、モータの電源がＯＮされて一定の回転数となるまで、すなわちパルス計数フェーズに移行するまでは一定のゲート時間（所定時間）を用い、その後、正回転においても逆回転においても、回転数が大きくなるにつれてゲート時間が短くなるようにしている。
【００２６】
図４はこのゲート時間の変化の様子を図で示したもので、「移動平均」と記した下の（ａ）に示したのは、それぞれの横幅が例えば１ｍｓであり、（ｂ）は３ｍｓ毎にベアリングセンサ１０から出力されるパルス数を計数することを示し、（ｃ）は同じく３ｍｓ毎に、（ｄ）は４ｍｓ毎に、（ｅ）は同じく４ｍｓ毎に、（ｆ）は５ｍｓ毎にベアリングセンサ１０から出力されるパルス数を計数することを示している。
【００２７】
このようにモータの回転速度に対応させてパルス数を計数する所定時間を変化させることで、精度と応答の両方を満足させて回転速度検出を行うことができ、従って、例えばフォークリフトなどの荷役作業車輛においては、操作者のフィーリングに即した操作を実現できるモータの回転速度検出方法とすることができる。
【００２８】
図２は、本発明になる荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法のフロー図である。以下、この図２に示したフロー図と図１のブロック図を用い、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２９】
図２のステップＳ１０で電源のモータがＯＮされると、図１の回転速度算出制御部２４は、ステップＳ１２でまずパルス間隔測定フェーズ（パルス時間間隔測定）にするため、カウンタ１４の計数を止め、切替器１８をタイマー１６からの信号が通過するよう切り換える。
【００３０】
そして、ベアリングセンサ１０から出力されたパルスが、パルス検出回路１２で検出されてその信号が回転速度算出制御部２４に送られて来ると、タイマー１６を動作させる。そしてパルス検出回路１２から次のパルス検出信号が来ると、タイマー１６の計数値、すなわちパルスとパルスの間隔時間を切替器１８を介して演算回路２０に送る。
【００３１】
そのため演算回路２０は、送られてきたパルスとパルスの間隔時間から、モータの回転速度を算出する。例えばベアリングセンサ１０が１回転で１００のパルスを出力し、タイマー１６がパルスとパルスの間隔時間を０．０１ｓと計測したら、モータ１回転に１秒かかるわけであるからこの場合は６０ｒｐｍの回転速度となる。この回転速度は演算回路２０から例えば図示していない表示装置や、フォークリフトなどの荷役作業車の制御装置に送られ、外部に表示されたり、制御装置の制御に使われる。
【００３２】
こうして回転速度が検出されたら次のステップＳ１４に進むわけであるが、ステップＳ１４でモータ電源がＯＦＦされたかどうかが判断され、ＯＦＦされたのであればステップＳ２８に進んで終了するが、ステップＳ２で最初のパルスが検出されてから所定時間内に次のパルスが検出されない場合、モータが停止している、と判断してその旨の表示をしたりステップＳ２８に進んで終了するようにしても良い。しかし現在、電源がＯＮされたばかりでこういったことはないとすると、次のステップＳ１６に進む。そしてこのステップＳ１６で回転速度算出制御部２４は、記憶装置２８から計数閾値（パルス計数フェーズ移行閾値）２８２を読み出して比較回路２６に送り、また、演算回路２０が算出したモータ回転速度を同様に比較回路２６に送って比較させる。そして、現在の回転速度が計数閾値（パルス計数フェーズ移行閾値）２８２より大きいかどうかを判断させ、大きい場合はステップＳ１８へ、大きくない場合はステップＳ１２に戻って以上のことを繰り返す。
【００３３】
ステップＳ１８へ進んだ場合、回転速度算出制御部２４は、ステップＳ１８でパルス計数移行予約フェーズとし、まず、算出された現在の回転速度を記憶装置２８の「現回転速度」２８８へ記憶させる。そして停止されていたカウンタ１４でのパルス検出回路１２からのパルスの計数が行えるようにし、タイマー１６の計時結果が切替器１８に送られないようにして、設定変更作業を実施する。また、前記図３、図４で説明した現在の速度に対応したゲート時間、すなわちベアリングセンサ１０が出力しているパルスを計数する所定時間を、記憶装置２８の速度−時間テーブル２８６を参照して読み出してタイマー１６にセットする。
【００３４】
こうして現回転速度の記憶と設定変更作業が済むと回転速度算出制御部２４は、次のステップＳ２０に進み、カウンタ１４にベアリングセンサ１０から出てパルス検出回路１２で検出されたパルス数を計数させ、タイマー１６にセットした所定時間が経過すると、切替器１８に指示してカウンタ１４の計数結果を演算回路２０に送らせる。そして演算回路２０にモータの回転速度を算出させるわけであるが、例えばベアリングセンサ１０が前記したように１回転で１００のパルスを出力し、タイマー１６に所定時間として１ｍｓ（０．００１ｓ）がセットされたとして、カウンタ１４が１０を計数したとすると、モータ１回転に１０ｍｓ（０．０１ｓ）かかるわけであるから、１秒間に１００回転、すなわち６０００ｒｐｍの回転速度となる。
【００３５】
そしてこの回転速度は、前記と同様、演算回路２０から例えば図示していない表示装置や、フォークリフトなどの荷役作業車の制御装置に送られ、外部に表示されたり、制御装置の制御に使われる。
【００３６】
こうしてパルス計数フェーズによる回転速度検出が行われるわけであるが、このパルス計数フェーズで回転速度算出制御部２４は、次のステップＳ２２で算出された回転速度を用いて記憶装置２８の速度−時間テーブル２８６を参照し、現在の回転速度が、前記ステップＳ１８でタイマー１６に設定した所定時間よりさらに短かいか長い所定時間に対応している場合、それを読みだしてタイマー１６に設定し、その新しい所定時間による回転速度検出を実施する。
【００３７】
そして次のステップＳ２４で回転速度算出制御部２４は、記憶装置２８に記憶されている間隔閾値（パルス間隔測定フェーズ移行閾値）２８４を読み出し、算出された現在の回転速度と比較して、現在の回転速度が間隔閾値（パルス間隔測定フェーズ移行閾値）２８４より下回っているか否かを判断する。そして下回っていない場合はステップＳ２０にもどって以上の処理を繰り返し、下回っている場合はステップＳに進んでパルス間隔測定移行予約フェーズとして、前記と同様、現回転速度を記憶装置２８の現回転速度２８８に記憶し、さらに設定変更を行う。
【００３８】
この場合の設定変更は、ステップＳ１２で説明したのと同様、カウンタ１４の計数を止め、切替器１８をタイマー１６からの信号が通過するよう切り換えるわけである。そしてこの設定変更がすむとステップＳ１２に戻り、以上説明してきた処理が繰り返される。
【実施例２】
【００３９】
なお、以上の説明では、タイマー１６を特別に設けるよう構成した場合を例に説明したが、例えば計時装置として装置における制御用クロックパルスを用い、そのクロックパルス数を計数してタイマーの代わりとしても良い。その場合の構成を示したのが図５である。この図５においては、前記した図１に対し、カウンタ１４が第１のカウンタ３４に、タイマー１６が、制御用クロックパルスを発生するクロック発生器３０、所定閾値を有してそのクロック発生器３０からのパルスを検出するパルス検出回路３２、パルス検出回路３２からのパルスを計数する第２のカウンタ３６により代替えされ、それ以外の構成要素は図１の場合と同様である。
【００４０】
そしてこの場合は第２のカウンタ３６の計数値が図１におけるタイマー１６の代わりをしているだけで、他の構成要素と動作は同じであり、図２のステップＳ１２でパルス間隔測定フェーズ（パルス時間間隔測定）にする場合、第１のカウンタ３４の計数が止められ、第２のカウンタ３６からの計数結果が切替器１８を通過するようにされる。
【００４１】
そしてステップＳ１８のパルス間隔測定フェーズにおいては、ベアリングセンサ１０から出力されたパルスが、パルス検出回路１２で検出されてその信号が回転速度算出制御部２４に送られることで、第２のカウンタ３６がクロックパルスの計数を開始し、パルス検出回路１２から次のパルス検出信号が来ると、第２のカウンタ３６の計数値、すなわちパルスとパルスの間隔時間を切替器１８を介して演算回路２０に送って回転速度が算出される。
【００４２】
また、ステップＳ２０においてパルス計数フェーズが実施される場合は、第１のカウンタ３４にベアリングセンサ１０から出てパルス検出回路１２で検出されたパルス数を計数させ、第２のカウンタ３６にセットした所定時間が経過すると、切替器１８に指示して第１のカウンタ３４の計数結果を演算回路２０に送って演算回路２０でモータの回転速度を算出させるわけである。それ以外の動作は前記図１を用いた場合と同様であるので説明は省略する。
【００４３】
以上が本発明になる、荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置であるが、以上の説明からもわかるとおり、本発明ではパルス間隔測定フェーズとパルス計数フェーズとをモータの回転速度に応じて選択し、それぞれの速度に適した回転速度検出方法を選択するようにしたから、コスト、サイズの面で大変優れてはいるが、１回転の出力パルス数が少ないため、低速時にパルス数を計数して速度を検出すると誤差が大きくなり、逆に高速時にはパルス間隔の誤差（ピッチ誤差）が生じるベアリングセンサを用いても、精度良く回転速度を検出でき、オペレータが自分の運転フィーリングにあった運転操作を実現できる、荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法と装置とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によれば、ピッチ誤差が問題となるがコスト、サイズの面で大変優れているベアリングセンサを用い、低速時も高速時も精度良く回転速度を検出して、フォークリフトなどの荷役作業車のオペレータが、自分の運転フィーリングにあった運転操作を実現でき、コスト的にも有利な荷役作業用車輛を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明になる荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置の実施例１の概略ブロック図である。
【図２】本発明になる荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出方法のフロー図である。
【図３】本発明で用いる、所定時間内にベアリングセンサから出力されるパルス数を計数して回転速度を算出するパルス計数フェーズにおいて、回転速度に応じて所定時間を変化させるための速度−時間テーブルの一例である。
【図４】ゲート時間を変化させる様子を示した概念図である
【図５】本発明になる荷役作業用車輛におけるモータ回転速度検出装置の実施例２の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  ベアリングセンサ
１２  パルス検出回路
１４  カウンタ（パルス計数手段）
１６  タイマー（計時手段）
１８  切替器
２０  演算回路
２４  回転速度算出制御部
２６  比較回路
２８  記憶装置
２８２  計数閾値（パルス計数フェーズ移行閾値）
２８４  間隔閾値（パルス間隔測定フェーズ移行閾値）
２８６  速度−時間テーブル
２８８  現回転速度
３０  クロック発生器
３２  パルス検出回路
３４  第１のカウンタ
３６  第２のカウンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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