(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空中線の位置を指定する位置指令値を外部から入力し、この位置指令値で指定された位置に前記空中線を駆動する空中線駆動制御装置において、
前記空中線の位置を検出し、この位置を表す位置帰還信号を出力する位置センサと、
前記空中線を駆動するＮ個のモータ毎に設けられたＮ個の速度センサであって、それぞれ対応するモータの回転速度を検出し、前記回転速度を表すＮ個の速度帰還信号を出力する前記Ｎ個の速度センサと、
前記Ｎ個の速度センサが出力したＮ個の速度帰還信号の平均値を計算し、平均速度帰還信号を出力する平均値回路と、
前記位置指令値から、前記位置センサが出力した位置帰還信号を減算し、位置誤差信号を出力する位置帰還信号減算器と、
前記位置誤差信号に所定の係数を乗算し、速度指令値を出力する位置補償部と、
前記速度指令値から、前記平均速度帰還信号を減算し、速度誤差信号を出力する速度帰還信号減算器と、
前記速度誤差信号に所定の係数を乗算し、電流指令値を出力する速度補償部と、
前記電流指令値を、前記Ｎ個のモータへの総供給電流が調整されるよう制限し、さらに制限された前記電流指令値をＮ個出力する電流指令値制御部と、
前記電流指令制御部によって出力されたＮ個の制限された電流指令値毎に設けられたＮ個の電流補償部であって、対応する電流指令値に所定の係数を乗算すると共に、対応する電流指令値を前記モータを駆動する駆動電流に変換する前記Ｎ個の電流補償部と、
を含むことを特徴とする空中線駆動制御装置。
ここで、Ｎは、２以上の整数である。
【請求項２】
前記電流指令値制御部は、消費電力を制限する必要があるモードの場合にのみ、電流指令値を制限することを特徴とする請求項１に記載の空中線駆動制御装置。
【請求項３】
前記電流指令値制御部は、許容できる消費電力に基づいて定められた電流指令値のしきい値を越えないように、前記電流指令値が前記しきい値を越える場合には、前記電流指令値を前記しきい値に制限する事を特徴とする請求項１に記載の空中線駆動制御装置。
【請求項４】
前記電流指令値制御部は、供給された電流指令値をＫ倍する事を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空中線駆動制御装置。
ここで、Ｋは１未満の数である。
【請求項５】
第１空中線の位置を指定する第１位置指令値を外部から入力し、この第１位置指令値で指定された位置に前記第１空中線を駆動する第１制御部と、
第２空中線の位置を指定する第２位置指令値を外部から入力し、この第２位置指令値で指定された位置に前記第２空中線を駆動する第２制御部と、
を備えた空中線駆動制御装置において、
前記第１制御部は、
前記第１空中線の位置を検出し、この位置を表す第１位置帰還信号を出力する第１位置センサと、
前記第１空中線を駆動するＮ個の第１モータ毎に設けられたＮ個の第１速度センサであって、それぞれ対応するモータの回転速度を検出し、前記回転速度を表すＮ個の第１速度帰還信号を出力する前記Ｎ個の第１速度センサと、
前記Ｎ個の第１速度センサが出力したＮ個の第１速度帰還信号の平均値を計算し、第１平均速度帰還信号を出力する第１平均値回路と、
前記第１位置指令値から、前記第１位置センサが出力した第１位置帰還信号を減算し、第１位置誤差信号を出力する第１位置帰還信号減算器と、
前記第１位置誤差信号に所定の係数を乗算し、第１速度指令値を出力する第１位置補償部と、
前記第１速度指令値から、前記第１平均速度帰還信号を減算し、第１速度誤差信号を出力する第１速度帰還信号減算器と、
前記第１速度誤差信号に所定の係数を乗算し、第１電流指令値を出力する第１速度補償部と、
前記第１電流指令値を制限し、さらに、制限された前記第１電流指令値をＮ個出力する電流指令値制御部と、
前記電流指令制御部によって出力されたＮ個の制限された第１電流指令値毎に設けられたＮ個の第１電流補償部であって、対応する第１電流指令値に所定の係数を乗算すると共に、対応する第１電流指令値を前記第１モータ群を駆動する第１駆動電流に変換する前記Ｎ個の第１電流補償部と、
を含み、
前記第２制御部は、
前記第２空中線の位置を検出し、この位置を表す第２位置帰還信号を出力する第２位置センサと、
前記第２空中線を駆動するＭ個の第２モータ毎に設けられたＭ個の第２速度センサであって、それぞれ対応する第２モータの回転速度を検出し、前記回転速度を表すＭ個の第２速度帰還信号を出力する前記Ｍ個の第２速度センサと、
前記Ｍ個の第２速度センサが出力したＭ個の第２速度帰還信号の平均値を計算し、第２平均速度帰還信号を出力する第２平均値回路と、
前記第２位置指令値から、前記第２位置センサが出力した第２位置帰還信号を減算し、第２位置誤差信号を出力する第２位置帰還信号減算器と、
前記第２位置誤差信号に所定の係数を乗算し、第２速度指令値を出力する第２位置補償部と、
前記第２速度指令値から、前記第２平均速度帰還信号を減算し、第２速度誤差信号を出力する第２速度帰還信号減算器と、
前記第２速度誤差信号に所定の係数を乗算し、第２電流指令値を出力する第２速度補償部と、
を含み、
前記電流指令制御部が、前記第２電流指令値を制限し、さらに、制限された前記第２電流指令値をＭ個出力し、
前記第２制御部はさらに、
前記電流指令制御部によって出力されたＭ個の制限された第２電流指令信毎に設けられたＭ個の第２電流補償部であって、対応する第２電流指令値に所定の係数を乗算すると共に、対応する第２電流指令値を前記第２モータ群を駆動する第２駆動電流に変換する前記Ｍ個の第２電流補償部、
を含むことを特徴とする空中線駆動制御装置。
ここで、前記Ｎは２以上の整数であり、Ｍは２以上の整数である。
【請求項６】
前記電流指令値制御部は、前記第１空中線及び第２空中線の駆動に要する全消費電力を制限する必要があるモードの場合にのみ、前記電流指令値を制限することを特徴とする請求項５記載の空中線駆動制御装置。
【請求項７】
前記電流指令値制御部は、前記第１空中線及び第２空中線の駆動に費やすことができる消費電力に基づいて定められた電流指令値のしきい値を越えないように、前記電流指令値の総和を前記所定のしきい値に制限する事を特徴とする請求項５、６記載の空中線駆動制御装置。
【請求項８】
前記電流指令値制御部は、供給された電流指令値をＫ倍する事を特徴とする請求項５、６記載の空中線駆動制御装置。
ここで、Ｋは、１未満の数である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空中線の駆動制御装置に関する。特に、本発明は空中線の駆動電力を制限することができる空中線駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電波の送受信に用いられる空中線の向きを変更するための空中線駆動制御装置は広く用いられている。
【０００３】
従来の空中線駆動制御装置の構成ブロック図が図６に示されている。この図に示されているように、従来の空中線駆動制御装置は、外部から与えられる位置指令値ＲＰに基づき、空中線Ｌの向きをこの位置指令値ＲＰと合致させるように空中線を駆動するモータＭの回転を制御する。
【０００４】
図６において、空中線Ｌには、位置センサＢが備えられており、この位置センサＢは空中線Ｌの位置を検出し、この位置を表す位置帰還信号ＦＢＰを出力する。そして、位置帰還信号減算器１０は、この空中線駆動制御装置に与えられる位置指令値ＲＰから、上記位置帰還信号ＦＢＰを減算し、位置誤差信号１２を生成する。
【０００５】
次に、位置補償部ＧＰが、位置誤差信号１２に所定の乗数を乗算し、速度指令値ＲＲを算出・出力する。この速度指令値ＲＲは空中線を駆動するモータＭの回転速度を指令するものである。なお、モータＭには速度センサＡが設けられている。この速度センサＡはモータＭの回転速度を検出し、速度帰還信号ＦＢＲを出力している。
【０００６】
また、速度帰還信号減算器１４は、速度指令値ＲＲから、上記速度帰還信号ＦＢＲを減算し、速度誤差信号１６を出力する。そして、速度補償部ＧＲは、速度誤差信号１６に所定の乗数を乗算し、電流指令値ＲＣを算出・出力する。この電流指令値ＲＣは、空中線を駆動するモータＭの電流を指令するものである。
【０００７】
電流補償部ＧＣは、電流指令値ＲＣに所定の乗数を乗算し、駆動電流Ｉの算出を行うと共に、この駆動電流ＩをモータＭに供給する。このモータＭは上述したように空中線Ｌを駆動するものであるが、図６に示すように、モータＭは減速器Ｇ／Ｂを介して空中線Ｌに接続されている。
【０００８】
尚、上記位置指令値ＲＰはディジタル信号で与えられる場合が多い。それに伴って、位置帰還信号減算器１０、位置補償部ＧＰ、速度帰還信号減算器１４、速度補償部ＧＲ、電流補償部ＧＣ、等は主にディジタル回路で構成される。具体的にはＣＰＵや、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）等を用いてこれらの構成が実現されている。但し、電流補償部ＧＣに関しては、モータＭに駆動電流Ｉを供給するために、アナログ回路を含んでいる。
【０００９】
以上のような構成によって、位置ループと、速度ループとが形成されている。位置ループは、図６に示すように、空中線Ｌと、位置センサＢと、位置帰還信号減算器１０と、位置補償部ＧＰと、速度帰還信号減算器１４と、速度補償部ＧＲと、電流補償部ＧＣと、モータＭと、減速器Ｇ／Ｂと、から形成されるフィードバックループである。また、速度ループは、図６に示すように、モータＭと、速度センサＡと、速度帰還信号減算器１４と、速度補償部ＧＲと、電流補償部ＧＣと、から形成されるフィードバックループである。
【００１０】
このような２つのフィードバックループによって、外部から指示される位置指令値ＲＰで指定された位置に空中線Ｌの位置を迅速に設定することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の空中線駆動制御装置は、空中線Ｌの駆動方式として、位置ループと速度ループとを含むフィードバックループを利用していた。そして、電流補償部ＧＣ以降に対して電流制御を行っている。ここで、モータＭの電流制御を行うことは、モータＭのトルク制御を行うことに他ならない。その結果、速度補償部ＧＲで算出された電流指令値ＲＣで指示される駆動電流ＩがモータＭに供給される。この駆動電流Ｉは一般に商用電源から供給される場合が多い。
【００１２】
さて、天災などが生じた場合や、停電等においては、商用電源が使用できなくなくなる場合がある。このような場合に対処するため、予備のバッテリ等が備えられている場合も多く、非常時にはこのバッテリ等から電力が供給される。そして、バッテリ等から供給できる電力は小さい場合が多いため、このような非常時には上記駆動電流Ｉを制限することが望ましい。
【００１３】
しかしながら、このように駆動電流Ｉを制限するような仕組みは未だ世の中に存在しない。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上記駆動電流Ｉを効果的に制限しうる仕組みを提案し、非常時等においても空中線を駆動することができる空中線駆動制御装置を実現することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空中線の位置を指定する位置指令値を外部から入力し、この位置指令値で指定された位置に前記空中線を駆動する空中線駆動制御装置において、前記空中線の位置を検出し、この位置を表す位置帰還信号を出力する位置センサと、前記空中線を駆動するＮ個のモータ毎に設けられたＮ個の速度センサであって、それぞれ対応するモータの回転速度を検出し、前記回転速度を表すＮ個の速度帰還信号を出力する前記Ｎ個の速度センサと、前記Ｎ個の速度センサが出力したＮ個の速度帰還信号の平均値を計算し、平均速度帰還信号を出力する平均値回路と、前記位置指令値から、前記位置センサが出力した位置帰還信号を減算し、位置誤差信号を出力する位置帰還信号減算器と、前記位置誤差信号に所定の係数を乗算し、速度指令値を出力する位置補償部と、前記速度指令値から、前記平均速度帰還信号を減算し、速度誤差信号を出力する速度帰還信号減算器と、前記速度誤差信号に所定の係数を乗算し、電流指令値を出力する速度補償部と、前記電流指令値を、前記Ｎ個のモータへの総供給電流が調整されるよう制限し、さらに、制限された前記電流指令値をＮ個出力する電流指令値制御部と、前記電流指令制御部によって出力されたＮ個の制限された電流指令値毎に設けられたＮ個の電流補償部であって、対応する電流指令値に所定の係数を乗算すると共に、対応する電流指令値を前記モータを駆動する駆動電流に変換する前記Ｎ個の電流補償部と、を含むことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明は、前記電流指令値制御部は、消費電力を制限する必要があるモードの場合にのみ、電流指令値を制限することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明は、前記電流指令値制御部は、許容できる消費電力に基づいて定められた電流指令値のしきい値を越えないように、前記電流指令値が前記しきい値を越える場合には、前記電流指令値を前記しきい値に制限する事を特徴とするものである。
【００１９】
本発明は、前記電流指令値制御部は、供給された電流指令値をＫ倍する事を特徴とするものである。
【００２０】
本発明は、第１空中線の位置を指定する第１位置指令値を外部から入力し、この第１位置指令値で指定された位置に前記第１空中線を駆動する第１制御部と、第２空中線の位置を指定する第２位置指令値を外部から入力し、この第２位置指令値で指定された位置に前記第２空中線を駆動する第２制御部と、を備えた空中線駆動制御装置において、前記第１制御部は、前記第１空中線の位置を検出し、この位置を表す第１位置帰還信号を出力する第１位置センサと、前記第１空中線を駆動するＮ個の第１モータ毎に設けられたＮ個の第１速度センサであって、それぞれ対応するモータの回転速度を検出し、前記回転速度を表すＮ個の第１速度帰還信号を出力する前記Ｎ個の第１速度センサと、前記Ｎ個の第１速度センサが出力したＮ個の第１速度帰還信号の平均値を計算し、第１平均速度帰還信号を出力する第１平均値回路と、前記第１位置指令値から、前記第１位置センサが出力した第１位置帰還信号を減算し、第１位置誤差信号を出力する第１位置帰還信号減算器と、前記第１位置誤差信号に所定の係数を乗算し、第１速度指令値を出力する第１位置補償部と、前記第１速度指令値から、前記第１平均速度帰還信号を減算し、第１速度誤差信号を出力する第１速度帰還信号減算器と、前記第１速度誤差信号に所定の係数を乗算し、第１電流指令値を出力する第１速度補償部と、前記第１電流指令値を制限し、さらに、制限された前記第１電流指令値をＮ個出力する電流指令値制御部と、前記電流指令制御部によって出力されたＮ個の制限された第１電流指令値毎に設けられたＮ個の第１電流補償部であって、対応する第１電流指令値に所定の係数を乗算すると共に、対応する第１電流指令値を前記第１モータ群を駆動する第１駆動電流に変換する前記Ｎ個の第１電流補償部と、を含み、前記第２制御部は、前記第２空中線の位置を検出し、この位置を表す第２位置帰還信号を出力する第２位置センサと、前記第２空中線を駆動するＭ個の第２モータ毎に設けられたＭ個の第２速度センサであって、それぞれ対応する第２モータの回転速度を検出し、前記回転速度を表すＭ個の第２速度帰還信号を出力する前記Ｍ個の第２速度センサと、前記Ｍ個の第２速度センサが出力したＭ個の第２速度帰還信号の平均値を計算し、第２平均速度帰還信号を出力する第２平均値回路と、前記第２位置指令値から、前記第２位置センサが出力した第２位置帰還信号を減算し、第２位置誤差信号を出力する第２位置帰還信号減算器と、前記第２位置誤差信号に所定の係数を乗算し、第２速度指令値を出力する第２位置補償部と、前記第２速度指令値から、前記第２平均速度帰還信号を減算し、第２速度誤差信号を出力する第２速度帰還信号減算器と、前記第２速度誤差信号に所定の係数を乗算し、第２電流指令値を出力する第２速度補償部と、を含み、前記電流指令制御部が、前記第２電流指令値を制限し、さらに、制限された前記第２電流指令値をＭ個出力し、前記第２制御部はさらに、前記電流指令制御部によって出力されたＭ個の制限された第２電流指令信毎に設けられたＭ個の第２電流補償部であって、対応する第２電流指令値に所定の係数を乗算すると共に、対応する第２電流指令値を前記第２モータ群を駆動する第２駆動電流に変換する前記Ｍ個の第２電流補償部、を含むことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明は、前記電流指令値制御部は、前記第１空中線及び第２空中線の駆動に要する全消費電力を制限する必要があるモードの場合にのみ、前記電流指令値を制限することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明は、前記電流指令値制御部は、前記第１空中線及び第２空中線の駆動に費やすことができる消費電力に基づいて定められた電流指令値のしきい値を越えないように、前記電流指令値の総和を前記所定のしきい値に制限する事を特徴とするものである。
【００２３】
本発明は、前記電流指令値制御部は、供給された電流指令値をＫ倍する事を特徴とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
実施の形態１．
本発明の好ましい実施の形態１に係る空中線駆動制御装置の構成ブロック図が図１に示されている。この図に示されている空中線駆動制御装置は、消費電力を抑制する必要があるモードになった場合に、電流指令値ＲＣが所定の値を越えないように制御するものである。このように制御することによって、停電などが生じて、バッテリ駆動などが行われている場合に消費電力を抑制することができる。そして、この電流指令値ＲＣの制限値は、利用するバッテリなどの容量に基づき、許容できる消費電力を算出し、この消費電力に基づいて上記制限値が求められる。
【００２６】
図１に示されているように、本実施の形態１に係る空中線駆動制御装置は、上記従来の技術に係る空中線駆動制御装置（図６参照）とほぼ同様の構成をしている。すなわち、外部から与えられる位置指令値ＲＰから位置センサＢが出力する位置帰還信号ＦＢＰを減算する位置帰還信号減算器１０が備えられている。また、この位置帰還信号減算器１０が出力する位置誤差信号１２は、位置補償部ＧＰに供給され、所定の乗数が乗算されて速度指令値ＲＲが出力される。速度帰還信号減算器１４は、速度指令値ＲＲから速度帰還信号ＦＢＲを減算し、速度誤差信号１６を出力する。速度補償部ＧＲはこの速度誤差信号１６に所定の乗数を乗算し、電流指令値ＲＣを出力する。
【００２７】
本実施の形態１において特徴的なことは、電流指令値制御部ＧＣ１が備えられていることである。この電流指令値制御部ＧＣ１は、上記電流指令値ＲＣの値を制限する働きを有している。特に、本実施の形態１においては、天災などにより商用電源が遮断され、バッテリなどによって空中線Ｌが駆動される場合に、この電流指令値制御部ＧＣ１が、電流指令値ＲＣを制限することにより、消費電力を装置全体として低減させることができるのである。電流指令値制御部ＧＣ１は、電流指令値ＲＣを制限し、制限後の電流指令値ＲＣ１を出力する。この電流指令値制限後の電流指令値ＲＣ１は、上記従来の空中線駆動制御装置（図６参照）と同様に電流補償部ＧＣに供給される。電流補償部ＧＣは、制限後の電流指令値ＲＣ１に所定の乗数を乗算し、補償した値に変換した後、この値を最終的なモータＭの駆動電流Ｉに変換する。この駆動電流ＩはモータＭに供給され、減速器Ｇ／Ｂを介して空中線Ｌが駆動される。
【００２８】
なお、本実施の形態１においては、電流指令値制御部ＧＣ１以外の構成は、図６に示されている従来の空中線駆動制御装置と同様の構成をしている。すなわち、空中線Ｌには位置センサＢが設けられており、またモータＭには速度センサＡが備えられている。
【００２９】
本実施の形態１において特徴的な構成である電流指令値制御部ＧＣ１による電流指令値の制限動作の様子を表す説明図が図２及び図３に示されている。図２及び図３に示されているのは、電流指令値制御部ＧＣ１の入力電流指令値ＲＣと、出力される電流指令値ＲＣ１の関係を表すグラフである。このグラフにおいて横軸は入力される電流指令値ＲＣであり、縦軸は出力される制限された電流指令値ＲＣ１である。
【００３０】
まず図２に示されているグラフには、所定のしきい値を設定し、このしきい値より大きな電流指令値ＲＣは全てこのしきい値まで制限してしまう動作が表されている。この図２に示されているようなグラフに基づき電流指令値ＲＣ１を制限することにより、モータＭに流れる電流の最大値を制限することができ、結果として装置全体の消費電力を抑えることができる。なお、図２において破線は、通常時の動作を表し、実線は非常時の動作を表す。すなわち、電流指令値制御部ＧＣ１は、通常時には何ら電流指令値ＲＣの制限を行わずに、非常時の場合にのみ電流指令値ＲＣの制限を行っている。
【００３１】
図３に示されているグラフにおいても同様に、破線が通常時の動作を表し、実線が非常時の動作を表す。この図３のグラフにおいては、入力電流指令値ＲＣのＫ倍の値が、制限後の電流指令値ＲＣ１として出力される。ここで、Ｋは１未満の数である。すなわち、入力電流指令値ＲＣは所定の割合でその絶対値が小さくなり、この小さな値が出力すべき電流指令値ＲＣ１となるのである。この図３に示されているような制限動作によれば、入力電流指令値ＲＣの全ての値が一律に小さくされるため、非常時の消費電力を通常時の消費電力から所定の割合で小さくすることができる。その結果、低減後の消費電力の予想が立て易いという特徴を有する。
【００３２】
なお、本実施の形態１においては電流指令値ＲＣの制限動作として図２及び図３に示されている２通りの制限手法を提案したが、図２及び図３に示されている手法を組み合わせることも勿論好ましい。すなわち、入力される電流指令値ＲＣが所定のしきい値未満の場合にはＫ（Ｋは１未満の数）倍し、所定のしきい値を越える場合には一律に所定のしきい値に制限するのである。このような制限動作によれば、制限後の消費電力の予想が立て易くなると共に、消費電力の最大値を確実に抑えることができる。
【００３３】
実施の形態２．
さて、上記実施の形態１においてはモータＭが１台の場合について説明した。しかしながら、空中線Ｌが大型の場合には、複数のモータＭ１、Ｍ２、…Ｍｎが用いられる場合も多い。本実施の形態２は、このように単一の空中線Ｌを複数のモータＭ１、Ｍ２、…Ｍｎで駆動する場合の空中線駆動制御装置について説明する。図４には、このような空中線駆動制御装置の構成ブロック図が示されている。
【００３４】
この図に示されているように、本実施の形態２に係る空中線駆動制御装置が、上記図１に示されている空中線駆動制御装置と異なる点は、複数のモータＭ１、Ｍ２、…Ｍｎを制御していることである。すなわち、空中線Ｌには、複数のモータＭ１、Ｍ２、…Ｍｎが備えられており、それぞれ減速器Ｇ／Ｂ１、Ｇ／Ｂ２、…Ｇ／Ｂｎを介してこの空中線Ｌを駆動している。
【００３５】
空中線Ｌには、上記図１と同様に位置センサＢが設けられており、位置帰還信号ＦＢＰを出力している。この位置帰還信号ＦＢＰは、図１と同様に位置帰還信号減算器１０に供給される。一方、複数のモータＭ１、Ｍ２、…Ｍｎに対応して、速度センサＡも複数個備えられている。この複数の速度センサＡ１、Ａ２、…Ａｎはそれぞれ対応するモータＭ１〜Ｍｎの回転速度を検出し、速度帰還信号を出力する。速度帰還信号は、合計ｎ個となる。
【００３６】
本実施の形態２において特徴的なことは、この複数の速度帰還信号の平均値を算出する平均値回路２０が設けられていることである。この平均値回路２０によって平均速度帰還信号ＦＢＲ−Ａが算出されている。この平均速度帰還信号ＦＢＲ−Ａは、上記図１と同様に速度帰還信号減算器１４に供給される。速度帰還信号減算器１４は速度指令値ＲＲからこの平均速度帰還信号ＦＢＲ−Ａを減算し、速度誤差信号１６を出力する。この速度誤差信号１６を算出するという点においては、この実施の形態２は上記実施の形態１と同様の動作を行っている。
【００３７】
本実施の形態２において特徴的なことは空中線Ｌを駆動する複数のモータＭ１〜Ｍｎにそれぞれ設けられている速度センサＡ１〜Ａｎが出力する速度帰還信号ＦＢＲを平均して、平均速度帰還信号ＦＢＲ−Ａを求めたことである。このように複数のモータの速度の平均値を計算することによって、速度指令値ＲＲとの誤差信号１６を容易に計算することができたのである。従って、速度誤差信号１６としては、単一の信号のみを扱っているため、電流指令値制御部ＧＣ１も１個のみで電流の制御を行っている。
【００３８】
さて、速度誤差信号１６は、上記図１と同様に速度補償部ＧＲに供給される。速度補償部ＧＲは所定の乗数を速度誤差信号１６に乗算し、電流指令値ＲＣを出力する。そして、上記図１と同様にこの電流指令値ＲＣは、電流指令値制御部ＧＣ１によって、停電時などの非常時において、その値が制限されるのである。この電流指令値制御部ＧＣ１の制限動作は、上記実施の形態１における図２や図３のグラフに示されているのと同様の制限動作が実行される。
【００３９】
本実施の形態２において特徴的なことは、この電流指令値制御部ＧＣ１が制限後の電流指令値ＲＣ１を各モータＭ１〜Ｍｎ毎に出力したことである。換言すれば、電流指令値制御部ＧＣ１は複数の制限後の電流指令値ＲＣ１を出力するのである。これら複数の電流指令値ＲＣ１は各電流補償部ＧＣに供給される。図４に示されるように、本実施の形態２においては複数の電流補償部ＧＣが設けられている。この電流補償部ＧＣは、各モータＭ１〜Ｍｎ毎に設けられているものである。そして、それぞれ各電流補償部ＧＣは、与えられた電流指令値ＲＣ１に所定の乗数を乗算し補償した値を、駆動電流Ｉに変換する。そして、各駆動電流Ｉを、それぞれ対応するモータＭ１〜Ｍｎに供給するのである。
【００４０】
本実施の形態２において特徴的なことは、複数のモータＭ１〜Ｍｎに供給すべき駆動電流Ｉを単一の電流指令値制御部ＧＣ１で制限したことである。このように、複数の駆動電流Ｉを単一の電流指令値制御部ＧＣ１で制限したため電流指令値の総和が例えば所定のしきい値を越えないように制御したり、また、電流指令値の総和を一律にＫ倍（Ｋは、１未満の数）等することによって制限することもできるのである。
【００４１】
なお、本実施の形態２におけるモータＭ１〜Ｍｎが全て同じ容量のモータである場合には駆動電流Ｉは、全て同じ値を使うことも好ましいが、各モータＭ１〜Ｍｎにおけるトルクを調整するために、故意に異なる電流値とすることも勿論好ましい。また、各モータＭ１〜Ｍｎの容量が異なる場合には、各モータの容量に応じて駆動電流Ｉを変更することも勿論好ましい。
【００４２】
実施の形態３．
さて、上記実施の形態１においては制御対象である空中線Ｌが１個であり、それを駆動するモータＭも１個である場合の例を示した。また、上記実施の形態２においては制御対象である空中線Ｌが１個であり、それを駆動するモータＭが複数個の場合の例を示した。
【００４３】
本実施の形態３においては２個の空中線ＡＬ、ＢＬが制御対象であり、それぞれの空中線ＡＬ、ＢＬに対して複数個のモータＭが備えられている場合の例について説明する。本実施の形態３に係る空中線駆動制御装置の構成ブロック図が図５に示されている。この図に示されているように、本実施の形態３に係る空中線駆動制御装置は、第１制御部４０と、第２制御部４２とに大きく分かれている。そして、単一の電流指令値制御部ＧＣ１が設けられている。
【００４４】
第１制御部４０は、第１位置指令値ＡＲＰを入力し、この第１位置指令値ＡＲＰで指示される位置に第１空中線ＡＬを駆動制御するものである。また第２制御部４２は、第２位置指令値ＢＲＰを入力し、この第２位置指令値ＢＲＰで指示される位置に第２空中線ＢＬを駆動制御するものである。
【００４５】
第１制御部４０においては、第１指令値ＡＲＰから第１位置帰還信号ＡＦＢＰを減算する位置帰還信号減算器Ａ１０が備えられている。この位置帰還信号減算器Ａ１０は、位置誤差信号Ａ１２を出力する。そして、第１位置補償部ＡＧＰは位置誤差信号Ａ１２に所定の乗数を乗算し、第１速度指令値ＡＲＲを出力する。第１速度帰還信号減算器Ａ１４は、第１速度指令値ＡＲＲから第１平均速度帰還信号ＡＦＢＲ−Ａを減算し、第１速度誤差信号Ａ１６を出力する。
【００４６】
図５に示されているように、第１制御部４０で制御される第１空中線ＡＬは、複数のモータＡ１Ｍ〜ＡｎＭで駆動される。それぞれのモータＡ１Ｍ〜ＡｎＭは、それぞれ速度センサＡ１Ａ〜ＡｎＡが備えられており、それぞれ対応するモータＭの速度を検出し、速度帰還信号を出力している。この速度帰還信号は、第１平均値回路Ａ２０において平均値が算出される。この第１平均値回路Ａ２０の動作は、上記図４に示されている実施の形態２における平均値回路２０と同様である。そして、この第１平均値回路Ａ２０が上述した第１平均速度帰還信号ＡＦＢＲ−Ａを出力するのである。
【００４７】
次に、第１制御部４０においては、第１速度補償部ＡＧＲが、第１速度誤差信号Ａ１６に、所定の乗数を乗算し、第１電流指令値ＡＲＣを出力する。この第１電流指令値ＡＲＣは、電流指令値制御部ＧＣ１に供給される。この電流指令値制御部ＧＣ１は、図５に示されるように全体として単一の電流指令値制御部ＧＣ１のみが設けられている。
【００４８】
電流指令値制御部ＧＣ１は、第１電流指令値ＡＲＣを入力し、所定の値に制限した制限後の電流指令値であるＡ１ＲＣを出力する。この制限後の第１電流指令値Ａ１ＲＣは、第１電流補償部ＡＧＣにおいて、所定の乗数を乗算されると共に、各モータＡ１Ｍ〜ＡｍＭを駆動する各駆動電流ＡＩを出力する。図５に示されているように、本実施の形態３においては上記実施の形態２と同様に各モータＭ毎に第１電流補償部ＡＧＣが設けられている。そのため、電流指令値制御部ＧＣ１は、各モータＡ１Ｍ〜ＡｍＭに対応した電流を指示すべく複数の第１電流補償部ＡＧＣに対して制限後の電流指令値Ａ１ＲＣをそれぞれ出力するのである。なお、各モータＡ１Ｍ〜ＡｍＭはそれぞれ対応する第１減速器Ａ１Ｇ／Ｂ〜ＡｍＧ／Ｂを介して第１空中線ＡＬを駆動する。
【００４９】
次に、第２制御部４２に関して説明する。この第２制御部４２は、第１制御部４０とほぼ同様の構成をなしている。この第２制御部４２は、第２位置指令値ＢＲＰを入力し、この第２位置指令値ＢＲＰによって指示された位置に第２空中線ＢＬを制御駆動するものである。この第２制御部４２においても、装置全体に共通の構成である電流指令値制御部ＧＣ１によって非常時には電流の値が制限され消費電力の低減が行われている。
【００５０】
第２制御部４２の構成は第１制御部４０とそれぞれ対応している。すなわち、第２位置帰還信号減算器Ｂ１０は、上記第１位置帰還信号減算器Ａ１０に対応する構成であり、その動作も同様である。また、第２位置補償部ＢＧＰは、上記第１位置補償部ＡＧＰに対応する構成であり、その動作も同様である。また、第２速度帰還信号減算器Ｂ１４は、第１速度帰還信号減算器Ａ１４に対応する構成であり、その動作も同様である。この第２速度帰還信号減算器Ｂ１４は、第２速度指令値ＢＲＲから、第２平均速度帰還信号ＢＦＢＲ−Ａを減算するが、この第２平均速度帰還信号ＢＦＢＲ−Ａは、第２平均値回路Ｂ２０で生成される。この第２平均値回路Ｂ２０は、上記第１平均値回路Ａ２０に相当する構成であり、複数の（ｎ個の）モータＢ１Ｍ〜ＢｎＭにそれぞれ設けられている速度センサＢ１Ａ〜ＢｎＡが出力する速度帰還信号の平均値を算出する回路である。
【００５１】
この第２制御部４２においても、第２空中線ＢＬには複数のモータＢ１Ｍ〜ＢｎＭが備えられており、それぞれ対応する第２減算器Ｂ１Ｇ／Ｂ〜ＢｎＧ／Ｂを介して駆動されている。このように、第２制御部４２と第１制御部４０の構成はほぼ同様であるが、モータの個数は第１制御部４０側がｍ個であり、、第２制御部４２はｎ個である。モータの個数が異なること以外は、第１制御部４０と第２制御部４２とは同様の構成をしている。
【００５２】
第２制御部４２においては、第２速度補償部ＢＧＲが第２速度誤差信号Ｂ１６に所定の乗数を乗算し、第２電流指令値ＢＲＣを出力する。この第２電流指令値ＢＲＣは電流指令値制御部ＧＣ１に供給され、この電流指令値制御部ＧＣ１が電流指令値を制限するのである。第２制御部４２においても電流指令値制御部ＧＣ１は制限後の電流指令値を複数個Ｂ１ＲＣとして出力する。この複数の制限後の電流指令値Ｂ１ＲＣは各モータＢ１Ｍ〜ＢｎＭ毎に設けられている第２電流補償部ＢＧＣにそれぞれ供給される。第２電流補償部ＢＧＣは、上記第１電流補償部ＡＧＣに相当する構成であり、その動作も同様である。すなわち、各モータＢ１Ｍ〜ＢｎＭに供給する駆動電流ＢＩをそれぞれ出力する。
【００５３】
本実施の形態３において特徴的なことは電流指令値制御部ＧＣ１が第１制御部４０側の電流だけでなく、第２制御部４２側の電流の制限していることである。この結果、電流指令値制御部ＧＣ１は第１空中線ＡＬ側で消費される消費電力と第２空中線ＢＬ側で消費される消費電力の双方の和を制限するように動作を行うことができ、装置全体の消費電力の低減を図ることができるのである。なお、この実施の形態３においても、電流指令値制御部ＧＣ１が行う電流の制限手法は、上記図２や図３に示されているような種々の手法を採用することが好ましい。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、最終的にモータに印加される電流を制限したため、消費電力を制限することができる空中線駆動制御装置が得られる。
【００５５】
また、本発明によれば、複数個のモータに供給する駆動電流の総和を制限したため、装置全体の消費電力を軽減することができる空中線駆動制御装置が得られる。
【００５６】
また、本発明によれば、天災や停電などによって消費電力を制限する必要があるモードの場合にのみ、電流指令信号を制限したため、必要な場合にのみ電力を制限することができる空中線駆動制御装置が得られる。
【００５７】
また、本発明によれば、電流指令値に制限値を定め、この制限値より大きな電流指令値を一律にこの制限値に制限したため、消費電力を一定値以下に抑えることができる。
【００５８】
また、本発明によれば、電流指令信号をＫ倍にしたため（ここで、Ｋは１未満の数）、消費電力を一定の割合で低減させることができる空中線駆動制御装置が得られる。
【００５９】
また、本発明によれば、複数の空中線を駆動制御する場合においても、全体の消費電力を制限することができる空中線駆動制御装置が得られる。
【００６０】
また、本発明によれば、複数の空中線を駆動する場合においても、天災や停電などによって消費電力を制限する必要があるモードの場合にのみ、電流指令信号を制限したため、必要な場合にのみ電力を制限することができる空中線駆動制御装置が得られる。
【００６１】
また、本発明によれば、電流指令値に制限値を定め、この制限値より大きな電流指令値を一律にこの制限値に制限したため、複数の空中線を駆動する場合における消費電力を一定値以下に抑えることができる。
【００６２】
また、本発明によれば、電流指令信号をＫ倍にしたため（ここで、Ｋは１未満の数）、複数の空中線を駆動する場合における消費電力を一定の割合で低減させることができる空中線駆動制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１に係る空中線駆動制御装置の構成ブロック図である。
【図２】電流指令値制御部が電流指令値を制限する様子を表すグラフである。
【図３】電流指令値制御部が電流指令値を制限する様子を表すグラフである。
【図４】本実施の形態２に係る空中線駆動制御装置の構成ブロック図である。
【図５】本実施の形態３に係る空中線駆動制御装置の構成ブロック図である。
【図６】従来の空中線駆動制御装置の構成ブロック図である。
【符号の説明】
１０    位置帰還信号減算器、１２    位置誤差信号、１４    速度帰還信号減算器、１６    速度誤差信号、２０  平均値回路、ＲＰ    位置指令値、ＲＲ    速度指令値、ＲＣ    電流指令値、ＧＰ    位置補償部、ＧＲ    速度補償部、ＧＣ    電流補償部、Ｉ    駆動電流、Ｇ／Ｂ    減速器、ＦＢＰ    位置帰還信号、ＦＢＲ    速度帰還信号、Ｍ    モータ、Ｌ    空中線、Ａ    速度センサ、Ｂ    位置センサ、ＧＣ１    電流指令値制御部、ＲＣ１    電流指令値制限後の電流指令値、Ａ１０    位置帰還信号減算器、Ａ１２    第１位置誤差信号、Ａ１４    第１速度帰還信号減算器、Ａ１６    第１速度誤差信号、Ａ２０  第１平均値回路、４０    第１制御部、４２    第２制御部、ＡＲＰ    第１位置指令値、ＡＲＲ    第１速度指令値、ＡＲＣ    第１電流指令値、ＡＧＰ    第１位置補償部、ＡＧＲ    第１速度補償部、ＡＧＣ    第１電流補償部、ＡＩ    駆動電流、Ａ１Ｇ／Ｂ〜ＡｍＧ／Ｂ    減速器、ＦＢＰ    位置帰還信号、ＡＦＢＲ−Ａ    第１平均速度帰還信号、Ａ１Ｍ〜ＡｍＭ    モータ、ＡＬ第１空中線、Ａ１Ａ〜ＡｍＡ    速度センサ、ＡＢ    位置センサ、ＧＣ１    電流指令値制御部、Ａ１ＲＣ    電流指令値制限後の電流指令値、Ｂ１０    第２位置帰還信号減算器、Ｂ１２    第２位置誤差信号、Ｂ１４    第２速度帰還信号減算器、Ｂ１６    第２速度誤差信号、Ｂ２０  第２平均値回路、ＢＲＰ    第２位置指令値、ＢＲＲ    第２速度指令値、ＢＲＣ    第２電流指令値、ＢＧＰ    第２位置補償部、ＢＧＲ    第２速度補償部、ＢＧＣ    第２電流補償部、ＢＩ    駆動電流、Ｇ／Ｂ減速器、ＢＦＢＲ−Ａ    第２平均速度帰還信号、Ｂ１Ｍ〜ＢｎＭ    モータ、ＢＬ    第２空中線、Ｂ１Ａ〜ＢｎＡ    速度センサ、ＢＢ    位置センサ、Ｂ１ＲＣ    電流指令値制限後の電流指令値。
【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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【図６】
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