(57)【要約】【課題】本発明は、生産コストを低減させるとともに、台車の移動距離を高精度に算出することを目的とする。【解決手段】  本発明は、台車１００に備えられ、外部から駆動力が与えられることにより台車１００を走行経路Ｌ上で移動させる駆動輪１１０と、駆動輪１１０とは別に台車１００に備えられた補助輪１２０と、補助輪１２０の回転量に応じたパルスを出力するインクリメンタルエンコーダ１４０と、走行経路Ｌ側に備えられたマークＭを検知するマーク検知部１５０と、マーク検知部１５０によりマークＭが検知されたことに基づいて、マークＭに対応する走行経路Ｌにおける位置を特定する位置特定部１６１と、インクリメンタルエンコーダ１４０から出力されたパルスに基づいてパルスの数を計数することにより、位置特定部１６１により特定された位置から台車の移動距離を積算する距離算出部１６２とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車に備えられ、外部から駆動力が与えられることにより該台車を走行経路上で移動させる駆動輪と、
前記駆動輪とは別に前記台車に備えられた補助輪と、
前記補助輪の回転量に応じたパルスを出力するインクリメンタルエンコーダと、
前記走行経路側に備えられた位置特定媒体を検知する媒体検知手段と、
前記媒体検知手段により位置特定媒体が検知されたことに基づいて、該位置特定媒体が備えられている位置を特定する位置特定手段と、
前記インクリメンタルエンコーダから出力されたパルスの数を計数することにより、前記位置特定手段により特定された位置から前記台車の移動距離を積算する距離算出手段と
を備えることを特徴とする距離算出装置。
【請求項２】
前記位置特定媒体は、前記走行経路のうちの直線部分よりも密に屈曲部分に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の距離算出装置。
【請求項３】
前記位置特定手段により特定された前回の位置から基準距離を超えるまでに該位置特定手段により今回の位置が特定されていない場合には、前記台車の速度を減速させる減速手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の距離算出装置。
【請求項４】
前記位置特定手段により位置が特定されていない場合には、該位置特定手段により位置が特定されるまで前記台車の速度を減速させる減速手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の距離算出装置。
【請求項５】
前方の台車を検知する台車検知手段が備えられており、
前記減速手段は、前記台車検知手段により前方の台車が検知されたことに基づいて、該前方の台車の直ぐ後方の台車の速度を減速させることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の距離算出装置。
【請求項６】
台車に備えられ、外部から駆動力が与えられることにより該台車を走行経路上で移動させる駆動輪と、
前記駆動輪とは別に前記台車に備えられた補助輪と、
前記補助輪の回転量に応じたパルスを出力するインクリメンタルエンコーダとを備える距離算出装置を用いた距離算出方法であって、
前記走行経路側に備えられた位置特定媒体を検知する第１ステップと、
前記第１ステップにより位置特定媒体が検知されたことに基づいて、該位置特定媒体が備えられている位置を特定する第２ステップと、
前記インクリメンタルエンコーダから出力されたパルスの数を計数することにより、前記第２ステップにより特定された位置から前記台車の移動距離を積算する第３ステップと
を備えることを特徴とする距離算出方法。
【請求項７】
前記位置特定媒体は、前記走行経路のうちの直線部分よりも密に屈曲部分に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の距離算出方法。
【請求項８】
前記第２ステップにより特定された前回の位置から基準距離を超えるまでに該第２ステップにより今回の位置が特定されていない場合には、前記台車の速度を減速させる第４ステップを備えることを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の距離算出方法。
【請求項９】
前記第２ステップによりにより位置が特定されていない場合には、該第２ステップにより位置が特定されるまで前記台車の速度を減速させる第４ステップを備えることを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の距離算出方法。
【請求項１０】
前方の台車を検知する第５ステップが備えられており、
前記第４ステップは、前記第５ステップにより前方の台車が検知されたことに基づいて、該前方の台車の直ぐ後方の台車の速度を減速させることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の距離算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台車の移動距離を算出する距離算出装置及び距離算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、走行経路を移動可能な台車の移動距離を算出する距離算出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この距離算出装置では、台車に備えられた駆動輪又は補助輪にアブソリュートエンコーダが備えられ、該アブソリュートエンコーダにより駆動輪又は補助輪の絶対的な回転角が出力されることにより、台車の移動距離が算出されている。また、その他には台車に位置検出装置（例えば、ＧＰＳ）が備えられることにより、台車の移動距離が算出されている。
【特許文献１】特開平６−２７８９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記アブソリュートエンコーダにより計数された駆動輪又は補助輪の回転数が上限値に達した場合には、該上限値のリセットが必要となり、それに伴ないアブソリュートエンコーダの内部構造が複雑となるため、アブソリュートエンコーダ自体のコストが高価となってしまい、全体としての距離算出装置の生産コストが低減され難かった。
【０００４】
また、台車の加減速が行われた場合には、台車がスリップすることがあり、台車の移動距離が正確に算出され難かった。これは、加減速の頻度が大きく、走行経路が長く、さらに走行経路に屈曲部分が存在する場合には、実際の台車の移動距離と算出された移動距離との間が顕著に広がってしまい、台車の移動距離がより正確に算出されないこととなる。
【０００５】
一方、走行経路側に位置特定媒体が備えられ、台車が位置特定媒体を検知することにより、走行経路における台車の移動距離が算出される技術も開示されている。これにより、アブソリュートエンコーダが用いられないため、製造コストが低減されるとともに、台車が位置特定媒体を検知する前にスリップしたか否かに関わらず、位置特定媒体が配置されている場所で台車の最終的な位置決めが行われるため、台車のスリップによる影響が大きく低減されるように見える。
【０００６】
ところが、台車の加速・停止などが位置特定媒体の位置で行われるため、当該台車の加速・停止などの位置が変更されるには、当該位置特定媒体の位置が変更されなければならない。このため、空中に台車の走行経路があり、当該走行経路に位置特定媒体が備えられている場合には、従業者等は、当該位置特定媒体の位置を細かに変更し難かった。
【０００７】
また、停電が生じて位置特定媒体の数のカウントにズレが生じた場合には、特殊な位置特定媒体が用いられなければ台車の絶対位置が特定されないこととなり、停電後の台車の移動距離が正確に算出され難かった。さらに、台車の位置がＧＰＳにより特定されたとしても、当該位置の精度を向上させることが困難であるため、台車の移動距離が正確に算出され難かった。
【０００８】
そこで、本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、生産コストを低減させることができ、台車の移動距離を高精度に算出することができる距離算出装置及び距離算出方法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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、台車に備えられ、外部から駆動力が与えられることにより台車を走行経路上で移動させる駆動輪と、駆動輪とは別に台車に備えられた補助輪と、補助輪の回転量に応じたパルスを出力するインクリメンタルエンコーダと、走行経路側に備えられた位置特定媒体を検知する媒体検知手段と、媒体検知手段により位置特定媒体が検知されたことに基づいて、位置特定媒体が配置されている位置を特定する位置特定手段と、インクリメンタルエンコーダから出力されたパルスの数を計数することにより、位置特定手段により特定された位置から台車の移動距離を積算する距離算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このような本発明によれば、アブソリュートエンコーダよりも低価格のインクリメンタルエンコーダが用いられるため、距離算出装置は、全体の製造コストを低減させることが可能な構造を持つことができる。また、補助輪が滑ることにより台車の移動距離にズレが生じても、常に位置特定手段により特定された位置（以下では単に特定位置と称する）から台車の移動距離が積算されるため、当該ズレに対応する移動距離が当該特定位置で補正されることとなり、距離算出装置は台車の移動距離を高精度に算出することができる。さらに、台車が位置特定媒体を通過した位置のみならず、各位置特定媒体の間における台車の位置も特定されるため、距離算出装置は、位置特定媒体が配置されている位置を台車の停止・加速などの位置にすることができるとともに、さらに各位置特定媒体の間における位置も台車の停止・加速などの位置にすることができ、細かに停止・加速などの位置を変更することができる。また、停電が生じても、再び位置特定媒体が配置されている位置から台車の移動距離が積算されるため、距離算出装置は、特殊な位置特定媒体が用いられなくても台車の絶対位置（台車が絶対的に存在する位置）を即座に特定することができる。
【００１１】
上記発明においては、位置特定媒体は、走行経路のうちの直線部分よりも密に屈曲部分に配置されてもよい。この場合には、走行経路の屈曲部分において補助輪が滑ることにより台車の移動距離にズレが生じても、当該屈曲部分では、直線部分よりも位置特定媒体が密に配置されているため、位置特定媒体の位置で当該ズレに対応する移動距離が逐次補正されることとなり、距離算出装置は走行経路の屈曲部分においても台車の移動距離を高精度に算出することができる。
【００１２】
上記発明においては、位置特定手段により特定された前回の位置から基準距離を超えるまでに位置特定手段により今回の位置が特定されていない場合には、台車の速度を減速させる減速手段を備えてもよい。もし、位置特定手段が位置特定媒体の前回の位置から基準距離を超えるまでに位置特定媒体の今回の位置を特定できない場合には、媒体検知手段が今回の位置特定媒体を読み飛ばした可能性が高いこととなる。この場合には、台車の速度が減速されることにより、台車が減速される前よりもインクリメンタルエンコーダからのパルスがより的確に出力されて、媒体検知手段が位置特定媒体を読み飛ばさなくなるため、距離算出装置は台車の位置をより的確に特定することができる。
【００１３】
上記発明においては、位置特定手段により位置が特定されていない場合には、位置特定手段により位置が特定されるまで台車の速度を減速させる減速手段を備えてもよい。この場合には、停電後においては位置特定手段により位置が特定されていない状態となるため、台車の速度が減速されることにより、距離算出装置は、台車が減速される前よりもインクリメンタルエンコーダからのパルスをより的確に検知することができ、台車の位置をより的確に特定することができる。
【００１４】
上記発明においては、前方の台車を検知する台車検知手段が備えられており、減速手段は、台車検知手段により前方の台車が検知されたことに基づいて、前方の台車の直ぐ後方の台車の速度を減速させてもよい。この場合には、前方の台車が低速で移動していても、後方の台車は、前方の台車を検知した場合には速度を減速させるため、前方の台車に衝突しないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、生産コストを低減させることができ、台車の移動距離を高精度に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（距離算出システム及び台車の構造）
本実施形態に係る距離算出システム１及び台車１００（距離算出装置）について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る距離算出システム１を示す図である。図１に示すように、距離算出システム１は、台車１００と、台車１００が移動可能な走行経路Ｌと、走行経路Ｌ側に備えられたマークＭ１〜Ｍ２２（いわゆるストライカである位置特定媒体）とを備えている。本実施形態では、走行経路Ｌが空中に備えられ、当該走行経路Ｌに沿って台車１００が移動するものとして説明するが、これに限定されずに、走行経路Ｌが地上などに備えられ、当該走行経路Ｌに沿って台車１００が移動してもよい。また、マークＭ１〜Ｍ２２のうちのいずれかは、走行経路Ｌのうちの直線部分よりも密に屈曲部分に配置されることが好ましい。すなわち、マークＭ１〜Ｍ２２のうちの屈曲部分に配置されたマークの間隔Ｋ２は、マークＭ１〜Ｍ２２のうちの直線部分に配置されたマークの間隔Ｋ１よりも短いことが好ましい。
【００１７】
図２は、本実施形態における台車１００を示す図である。図２に示すように、台車１００は、駆動輪１１０と、補助輪１２０と、駆動部１３０と、インクリメンタルエンコーダ１４０と、マーク検知部１５０と、制御部１６０と、近接検知部１７０とを備えている。
【００１８】
駆動輪１１０は、台車１００に備えられ、外部から駆動力（後述する駆動部１３０からの駆動力）が与えられることにより台車１００を走行経路Ｌ上で移動させる車輪である。補助輪１２０は、駆動輪１１０とは別に台車１００に備えられたものであり、駆動部１３０からの駆動力が与えられない車輪である。駆動部１３０は、駆動輪１１０に駆動力を与えるものである。インクリメンタルエンコーダ１４０は、補助輪１２０の回転量に応じたパルスを出力するものである。マーク検知部１５０は、走行経路Ｌ側に備えられたマークＭ１〜Ｍ２２を検知する媒体検知手段である。近接検知部１７０は、前方の台車１００を検知する台車検知手段である。なお、特段の断りがない限り、マークＭ１〜Ｍ２２とはせずに、単にマークＭとする。
【００１９】
前記制御部１６０は、位置特定部１６１と、距離算出部１６２と、速度制御部１６３と、記憶部１６４とを備えている。位置特定部１６１は、マーク検知部１５０によりマークＭが検知されたことに基づいて、当該マークＭが配置されている位置を特定する位置特定手段である。距離算出部１６２は、インクリメンタルエンコーダ１４０から出力されたパルスの数を計数することにより、位置特定部１６１により特定された位置から台車１００の移動距離を積算する距離算出手段である。
【００２０】
速度制御部１６３は、位置特定部１６１により特定された前回の位置から基準距離を超えるまでに位置特定部１６１により今回の位置が特定されていない場合には、台車１００の速度を減速させる減速手段である。また、速度制御部１６３は、位置特定部１６１により位置が特定されていない場合には、位置特定部１６１により位置が特定されるまで台車１００の速度を減速させる減速手段である。さらに、速度制御部１６３は、近接検知部１７０により前方の台車１００が検知されたことに基づいて、前方の台車１００の直ぐ後方の台車１００の速度を減速させる減速手段である。記憶部１６４は、制御部１６０を動作させるためのプログラムなどを記憶するものである。
【００２１】
図３及び図４は、本実施形態におけるマーク検知部１５０及びマークＭの配置関係を示す図である。図３に示すように、マーク検知部１５０は、マークＭに備えられた板２１０を検知するための近接スイッチ１４１を複数備えている。この近接スイッチ１４１は、出没可能なリミットスイッチを備えている。ここで、台車１００がマークＭに向かって移動すると、マークＭに備えられた板２１０により当該リミットスイッチが没状態となることにより、マーク検知部１５０がマークＭを検知する。このリミットスイッチが没状態となるパターンは、板２１０の配置状態に応じて複数存在するため、上記位置特定部１６１は、当該リミットスイッチの没状態のパターンにより、それぞれのマークＭを特定することができる。
【００２２】
また、図４に示すように、マークＭに備えられる板２１０は、ＩＤタグ２２０であってもよい。また、マーク検知部１５０に備えられる近接スイッチ１４１は、ＩＤタグ２２０を読み取るためのリーダー１４２であってもよい。さらに、マーク検知部１５０に備えられる近接スイッチ１４１は、マークＭに備えられる板２１０などを光学的な手法で検知する光電スイッチ（図示せず）であってもよい。
【００２３】
（距離算出システム及び台車の動作）
本実施形態における距離算出システム１及び台車１００の動作（距離算出方法）について図面を参照しながら説明する。図５は、本実施形態にける距離算出システム１及び台車１００の動作を示す図である。Ｓ１において、距離算出部１６２は、インクリメンタルエンコーダ１４０から出力されたパルスに基づいてパルスの数を計数することにより、位置特定部１６１により特定された位置（例えば、マークＭ１が備えられている位置）から台車１００の移動距離を積算する。
【００２４】
Ｓ２において、位置特定部１６１は、マーク検知部１５０により次のマークＭが検知されたか否か確認する。また、位置特定部１６１は、マーク検知部１５０により次のマークＭが検知された場合には、当該次のマークＭが配置されている位置を特定してステップ３の処理に移り、マーク検知部１５０により次のマークＭが検知されない場合にはステップ４の処理に移る。
【００２５】
Ｓ３において、距離算出部１６２は、位置特定部１６１により特定された位置（例えば、マークＭ２が備えられている位置）を基準として、台車１００の移動距離を積算する。これにより、補助輪１２０が滑ることにより台車１００の移動距離にズレが生じても、距離算出部１６２は、常に位置特定部１６１により特定された位置（以下では単に特定位置と称する）から台車１００の移動距離を積算するため、当該ズレに対応する移動距離を当該特定位置で補正することができる。
【００２６】
Ｓ４において、速度制御部１６３は、位置特定部１６１により特定された前回の位置から基準距離を超えるまでに位置特定部１６１により今回の位置が特定されているか否か確認する。また、速度制御部１６３は、位置特定部１６１により特定された前回の位置から基準距離を超えるまでに位置特定部１６１により今回の位置が特定されている場合にはＳ５の処理に移り、位置特定部１６１により特定された前回の位置から基準距離を超えるまでに位置特定部１６１により今回の位置が特定されていない場合にはＳ６の処理に移る。
【００２７】
Ｓ５において、速度制御部１６３は、台車１００の速度を減速させる。ここで、Ｓ４においてＹＥＳが判定された場合には、マーク検知部１５０が今回のマークＭを読み飛ばした可能性が高いこととなる。この場合には、速度制御部１６３が台車１００の速度を減速させることにより、台車１００が減速される前よりもインクリメンタルエンコーダ１４０からのパルスがより的確に出力されて、マーク検知部１５０がマークＭを読み飛ばさなくなるため、位置特定部１６１は、台車１００の位置をより的確に特定することができる。なお、マーク検知部１５０が台車１００の位置を読み飛ばした場合には、距離算出部１６２は、位置特定部１６１により特定された前回の位置から台車１００の移動距離を積算する。
【００２８】
Ｓ６において、速度制御部１６３は、積算された移動距離に関するデータが記憶部１６４に記憶されているか否か確認する。ここで、積算された移動距離に関するデータが記憶部１６４に記憶されていなければ、停電により移動距離に関するデータが記憶部１６４から削除されたこととなるため、間接的に速度制御部１６３は停電が生じていたことを確認することができる。
【００２９】
Ｓ７において、位置特定部１６１は、マーク検知部１５０により次のマークＭが検知されたか否か確認する。また、位置特定部１６１は、マーク検知部１５０により次のマークＭが検知された場合にはステップ９の処理に移り、マーク検知部１５０により次のマークＭが検知されない場合にはステップ８の処理に移る。
【００３０】
Ｓ８において、速度制御部１６３は、台車１００の速度を減速させる。ここで、Ｓ７においてＮＯが判定された場合には、停電後において位置特定部１６１により位置が特定されていない状態となるため、台車１００の速度が減速されることにより、マーク検知部１５０は、台車１００が減速される前よりもインクリメンタルエンコーダ１４０からのパルスをより的確に検知することができ、位置特定部１６１は、台車１００の位置をより的確に特定することができる。
【００３１】
Ｓ９において、速度制御部１６３は、近接検知部１７０により前方の台車１００が検知されたか否か確認する。また、速度制御部１６３は、近接検知部１７０により前方の台車１００が検知された場合にはＳ１０の処理に移り、近接検知部１７０により前方の台車１００が検知されていない場合にはＳ１の処理に戻る。
【００３２】
Ｓ１０において、速度制御部１６３は、台車１００の速度を減速又は停止させる。ここで、Ｓ９においてＹＥＳが判定された場合には、後方の台車１００が前方の台車１００と近接している状態となるため、速度制御部１６３が後方の台車１００の速度を減速させることにより、速度制御部１６３は後方の台車１００を前方の台車１００に衝突させないようにすることができる。
【００３３】
このような本発明によれば、アブソリュートエンコーダよりも低価格のインクリメンタルエンコーダ１４０が用いられるため、距離算出システム１は、全体の製造コストを低減させることが可能な構造を持つことができる。また、補助輪１２０が滑ることにより台車１００の移動距離にズレが生じても、常に位置特定部１６１により特定された位置（特定位置）から台車１００の移動距離が積算されるため、当該ズレに対応する移動距離が当該特定位置で補正されることとなり、距離算出システム１は台車１００の移動距離を高精度に算出することができる。
【００３４】
さらに、台車１００がマークＭを通過した位置のみならず、各マークの間における台車１００の位置も特定されるため、距離算出システム１は、マークＭが配置されている位置を台車１００の停止・加速などの位置にすることができるとともに、さらに各マークＭの間における位置も台車１００の停止・加速などの位置にすることができ、細かに停止・加速などの位置を変更することができる。また、停電が生じても、再びマークＭが配置されている位置から台車１００の移動距離が積算されるため、距離算出システム１は、特殊なマークＭが用いられなくても台車１００の絶対位置（台車１００が絶対的に存在する位置）を即座に特定することができる。
【００３５】
また、走行経路Ｌの屈曲部分において補助輪１２０が滑ることにより台車１００の移動距離にズレが生じても、当該屈曲部分では、直線部分よりもマークＭが密に配置されているため、マークＭの位置で当該ズレに対応する移動距離が逐次補正されることとなり、距離算出システム１は走行経路Ｌの屈曲部分においても台車１００の移動距離を高精度に算出することができる。さらに、当然ながら上記実施形態に示した効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態における距離算出システムを示す図である。
【図２】本実施形態における台車を示す図である。
【図３】本実施形態におけるマーク検知部とマークとの位置関係を示す図である（その１）。
【図４】本実施形態におけるマーク検知部とマークとの位置関係を示す図である（その２）。
【図５】本実施形態における距離算出システムの動作を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…距離算出システム、１００…台車、１１０…駆動輪、１２０…補助輪、１３０…駆動部、１４０…インクリメンタルエンコーダ、１４１…近接スイッチ、１４２…リーダー、１５０…マーク検知部、１６０…制御部、１６１…位置特定部、１６２…距離算出部、１６３…速度制御部、１６４…記憶部、１７０…近接検知部、２１０…板、２２０…ＩＤタグ
【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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