(57)【要約】【課題】優れた信頼性を有する回転速度検出装置を提供すること。優れた安定性を有する車両を提供すること。【解決手段】回転速度検出装置１は、モータ３の回転を検知するベアリングセンサ４と、そのベアリングセンサ４から回転に応じた数の検知パルス群ＳＰを受け取る演算部５とを備える。検知パルス群ＳＰは、第１パルスと、第１パルスの次に出力される第２パルスとを含む。演算部５は、第１パルスと第２パルスの間隔である「パルス間隔Ｔ」から、モータ３の回転数ＲＰＭを算出する。【選択図】      図３
2006234514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転を検知するベアリングセンサと、
前記ベアリングセンサから前記回転に応じた数の検知パルス群を受け取る演算部と
を具備し、
前記検知パルス群は、
第１パルスと、
前記第１パルスの次に出力される第２パルスと
を含み、
前記演算部は、前記第１パルスと前記第２パルスの間隔であるパルス間隔から、前記モータの回転数を算出する
回転速度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転速度検出装置であって、
前記演算部は、前記モータの回転状態を複数のステージに分類し、
前記複数のステージは、
前記演算部が前記回転数を所定の値以下の値に固定する低速ステージと、
前記演算部が前記回転数を前記パルス間隔に基づいて算出する中高速ステージと
を含み、
前記中高速ステージにおいて、前記第１パルスが出力されてから第１オーバーフロー時間が経過するまでに前記第２パルスが出力されない場合、
前記演算部は、前記回転状態を、前記中高速ステージから前記低速ステージに変更する
回転速度検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転速度検出装置であって、
前記低速ステージは、
停止ステージと、
ウェイトステージと
を含み、
前記停止ステージにおいて、前記演算部は、前記回転数を０に設定し、
前記ウェイトステージにおいて、前記演算部は、前記回転数を前記所定の値に設定する
回転速度検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転速度検出装置であって、
前記中高速ステージにおいて、前記第１パルスが出力されてから前記第１オーバーフロー時間が経過するまでに前記第２パルスが出力されない場合、
前記演算部は、前記回転状態を、前記中高速ステージから前記ウェイトステージに変更する
回転速度検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の回転速度検出装置であって、
前記ウェイトステージの開始から前記第１オーバーフロー時間内に、前記検知パルス群を受け取らない場合、
前記演算部は、前記回転状態を、前記ウェイトステージから前記停止ステージに変更し、
前記ウェイトステージの開始から前記第１オーバーフロー時間内に、前記検知パルス群を受け取った場合、
前記演算部は、前記回転状態を、前記ウェイトステージから前記中高速ステージに変更する
回転速度検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転速度検出装置であって、
前記停止ステージにおいて、前記検知パルス群を受けとった場合、
前記演算部は、前記回転状態を、前記停止ステージから前記ウェイトステージに変更する
回転速度検出装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれかに記載の回転速度検出装置であって、
前記所定の値は、前記第１オーバーフロー時間を前記パルス間隔に設定した場合に算出される前記モータの回転数である。
回転速度検出装置。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかに記載の回転速度検出装置であって、
前記中高速ステージは、
第１ステージと、
第２ステージと
を含み、
前記第１ステージにおいて、前記第１パルスが出力されてから前記第１オーバーフロー時間が経過するまでに前記第２パルスが出力されない場合、
前記演算部は、前記回転状態を、前記第１ステージから前記低速ステージに変更し、
前記第２ステージにおいて、前記第１パルスが出力されてから第２オーバーフロー時間が経過するまでに前記第２パルスが出力されない場合、
前記演算部は、前記回転状態を、前記第２ステージから前記第１ステージに変更し、
前記第２オーバーフロー時間は、前記第１オーバーフロー時間より短く設定された
回転速度検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の回転速度検出装置であって、
前記第１ステージにおいて、前記算出された回転数が第１回転数より大きくなった場合、
前記演算部は、前記回転状態を、前記第１ステージから前記第２ステージに変更し、
前記第２ステージにおいて、前記算出された回転数が第２回転数より小さくなった場合、
前記演算部は、前記回転状態を、前記第２ステージから前記第１ステージに変更する
回転速度検出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の回転速度検出装置であって、
前記第２回転数は、前記第１回転数より小さく設定された
回転速度検出装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の回転速度検出装置を有する
車両。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の回転速度検出装置を有する
フォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転速度検出装置に関する。特に、本発明は、ベアリングセンサを備える回転速度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータの回転を検知するセンサが知られている。そのセンサは、モータの回転を検知したことを示す検知パルスを出力する。例えば、モータが１回転すると、そのセンサは、数千個の検知パルス群を出力する。センサに接続された演算部は、入力されるパルス群に基づいて、モータの回転数（回転速度）を算出することができる。算出された回転数は、そのモータを搭載した車両を制御するために用いられる。
【０００３】
図１は、従来の回転速度算出方法を説明するための図である。図１には、センサから出力される出力パルス（群）が示されている。従来技術によれば、所定のサンプリング期間における出力パルスの数をカウントすることによって、モータの回転数が算出（推定）されていた。カウント値が大きいほど、モータは高速で回転しており、カウント値が小さいほど、モータは低速で回転していることが検出される。しかしながら、この方法によれば、モータの回転が低速になってくると、算出される回転数の誤差が大きくなるという問題点がある。例えば、出力パルスのカウント値が８の場合、演算部によってある回転数が算出されるが、８回目の出力パルスが出力された直後なのか、９回目の出力パルスが出力される直前なのかによって、実際の回転数は異なるからである。
【０００４】
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（以下、「パルス数」と参照される）にも依存する。一般的なセンサ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で構成される「ベアリングセンサ」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、図１に示されるように、パルス数が多いセンサの方が、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。
【０００５】
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。このような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ことが望まれる。
【０００６】
回転速度の検出に関連する技術が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている技術によれば、所定の演算タイミングで、パルス信号のパルス幅が中間エッジ演算方法によって検出される。パルス信号の変化が検出された場合、その演算タイミングにおいて、そのパルス信号のパルス幅が計測される。一方、パルス信号の変化が検出されない場合、最新のパルス幅とその１つ前のパルス幅との差に基づいて、その演算タイミングにおけるパルス幅が推定される。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３８９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、ベアリングセンサを備える回転速度検出装置によって算出される回転数の誤差を低減することにある。特に、本発明の目的は、モータが低速で回転している時においても、その誤差を低減することができる技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ベアリングセンサを備える回転速度検出装置の信頼性を向上させることにある。
【００１０】
本発明の更に他の目的は、ベアリングセンサを備える車両の安定性を向上させることにある。特に、本発明の目的は、低速走行時においても、その車両を安定的に制御することができる技術を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、コストを削減しつつ、優れた信頼性を有するフォークリフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号を用いて、［課題を解決するための手段］を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１３】
本発明に係る回転速度検出装置（１）は、モータ（３）の回転を検知するベアリングセンサ（４）と、そのベアリングセンサ（４）から回転に応じた数の検知パルス群（ＳＰ）を受け取る演算部（５）とを備える。検知パルス群（ＳＰ）は、第１パルスと、第１パルスの次に出力される第２パルスとを含む。演算部（５）は、第１パルスと第２パルスの間隔である「パルス間隔（Ｔ）」から、モータ（３）の回転数（ＲＰＭ）を算出する。
【００１４】
この回転速度検出装置（１）において、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を「複数のステージ」に分類する。その複数のステージは、演算部（５）が回転数（ＲＰＭ）を所定の値以下の値に固定する「低速ステージ」と、演算部（５）が回転数（ＲＰＭ）をパルス間隔（Ｔ）に基づいて算出する「中高速ステージ」とを含む。中高速ステージにおいて、第１パルスが出力されてから第１オーバーフロー時間が経過するまでに第２パルスが出力されない場合、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を、中高速ステージから低速ステージに変更する。
【００１５】
上記低速ステージは、「停止ステージ」と、「ウェイトステージ」とを含む。停止ステージにおいて、演算部（５）は、回転数（ＲＰＭ）を０に設定する。また、ウェイトステージにおいて、演算部（５）は、回転数（ＲＰＭ）を所定の値に設定する。中高速ステージにおいて、第１パルスが出力されてから第１オーバーフロー時間が経過するまでに第２パルスが出力されない場合、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を、中高速ステージからウェイトステージに変更する。
【００１６】
ウェイトステージの開始から第１オーバーフロー時間内に、検知パルス群（ＳＰ）を受け取らない場合、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を、ウェイトステージから停止ステージに変更する。一方、ウェイトステージの開始から第１オーバーフロー時間内に、検知パルス群（ＳＰ）を受け取った場合、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を、ウェイトステージから中高速ステージに変更する。停止ステージにおいて、検知パルス群（ＳＰ）を受けとった場合、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を、即座に停止ステージからウェイトステージに変更する。
【００１７】
上記所定の値は、第１オーバーフロー時間をパルス間隔（Ｔ）に設定した場合に算出されるモータ（３）の回転数（ＲＰＭ）であると好ましい。
【００１８】
また、中高速ステージは、少なくとも「第１ステージ」と、「第２ステージ」とを含む。第１ステージにおいて、第１パルスが出力されてから第１オーバーフロー時間が経過するまでに第２パルスが出力されない場合、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を、第１ステージから低速ステージに変更する。また、第２ステージにおいて、第１パルスが出力されてから第２オーバーフロー時間が経過するまでに第２パルスが出力されない場合、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を、第２ステージから第１ステージに変更する。ここで、その第２オーバーフロー時間は、第１オーバーフロー時間より短く設定される。
【００１９】
第１ステージにおいて、算出された回転数（ＲＰＭ）が第１回転数（ＲＰＭ）より大きくなった場合、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を、第１ステージから第２ステージに変更する。第２ステージにおいて、算出された回転数（ＲＰＭ）が第２回転数（ＲＰＭ）より小さくなった場合、演算部（５）は、モータ（３）の回転状態を、第２ステージから第１ステージに変更する。その第２回転数（ＲＰＭ）は、その第１回転数（ＲＰＭ）より小さく設定される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ベアリングセンサを備える回転速度検出装置によって算出される回転数の誤差が低減される。特に、モータが低速で回転している時においても、その誤差を低減することが可能となる。これにより、その回転速度検出装置の信頼性が向上する。
【００２１】
また、本発明によれば、ベアリングセンサを備える車両の安定性が向上する。特に、本発明によれば、低速走行時においても、その車両を安定的に制御することが可能となる。
【００２２】
また、本発明によれば、優れた信頼性を有するフォークリフトが提供される。そのフォークリフトはベアリングセンサを搭載しているので、コストが削減され、また、オペレータの居住空間が広くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
添付図面を参照して、本発明による回転速度検出装置を説明する。
【００２４】
図２は、本発明に係る回転速度検出装置が搭載されるシステムの構成を示すブロック図である。回転速度検出装置１は、シャフト２を回転させるモータ３を有する装置に搭載される。例えば、本発明に係る回転速度検出装置１は、フォークリフト等の車両に搭載される。この回転速度検出装置１は、モータ３の回転数を検出する。
【００２５】
具体的には、回転速度検出装置１は、ベアリングセンサ４と回転数演算部５を備えている。ベアリングセンサ４は、ボールベアリングとパルスセンサを備え、モータ３の回転を検知する。そして、ベアリングセンサ４は、モータ３の回転を検知したことを示す検知パルス信号ＳＰを出力する。モータ３が高速で回転しているほど、出力される検知パルスの数は多くなり、モータ３が低速で回転しているほど、出力される検知パルスの数は少なくなる。つまり、ベアリングセンサ４は、モータ３の回転に応じた数の検知パルス群を出力する。また、モータ３が一回転する間に出力される検知パルスの数（以下、パルス数と参照される）は、例えば、１００である。
【００２６】
ベアリングセンサ４から出力される検知パルス信号（群）ＳＰは、回転数演算部５に入力される。この回転数演算部５は、演算処理装置を備えており、受け取った検知パルス群に基づいて、モータ３の回転数を算出する。具体的な演算方法は、後に詳しく説明される。回転数演算部５によって算出された回転数を示す回転数データＤＲは、システムを制御する制御部６に出力される。制御部６は、算出された回転数に基づいて、車両の動作の制御を行う。例えば、制御部６は、算出された回転数を参照して、ブレーキの制御を行う。
【００２７】
図３は、本発明に係る回転数演算部５による回転数（回転速度）の算出方法を説明するための図である。図３には、ベアリングセンサ４から回転数演算部５に入力される検知パルス群が示されている。本発明によれば、モータ３の回転数は、検知パルスをカウントする代わりに、「パルス間隔」を測定することによって算出される。ここで、「パルス間隔」は、ある検知パルスと、その次に出力される検知パルスの間隔として定義される。例えば、図３において、第１検知パルスＰ１が入力される時刻ｔ１から、第２検知パルスＰ２が入力される時刻ｔ２までの期間が、１つのパルス間隔である。また、第２検知パルスＰ２が入力される時刻ｔ２から、第３検知パルスＰ３が入力される時刻ｔ３までの期間が、１つのパルス間隔である。
【００２８】
ベアリングセンサ４のパルス数がＮで与えられ、あるパルス間隔がＴ［ｍｓ］で与えられる時、モータ３の回転数ＲＰＭ［ｒｐｍ］は、次の式（１）により求められる。
ＲＰＭ＝（６０×１０００）／（Ｎ×Ｔ）  ・・・（１）
例えば、パルス数Ｎが１００である場合、モータ３の回転数ＲＰＭは、次の式（２）により求められる。
ＲＰＭ［ｒｐｍ］＝６００／Ｔ［ｍｓ］  ・・・（２）
例えば、パルス間隔Ｔが１００ｍｓの場合、モータ３の回転数は、６ｒｐｍと算出される。
【００２９】
従来技術のように、所定のサンプリング期間内のパルスの数がカウントされる場合は、モータの回転数は推定されているに過ぎなかった。例えば、カウント値が２の場合、２番目のパルスが出力された直後か、３番目のパルスが出力される直前かによって、実際の回転数は異なっていた。しかし、カウント値（＝２）から算出される回転数は１通りであり、実際の回転数との間に誤差が生じていた。その誤差は、モータ３の回転が低速になればなるほど顕著になる。
【００３０】
本発明によれば、回転数演算部５は、パルス間隔からモータ３の回転数ＲＰＭを直接算出する。従って、パルス間隔が長くなっても短くなっても、モータ３の回転数ＲＰＭは正確に算出され得る。言い換えれば、モータ３が速く回転しても遅く回転しても、その回転数ＲＰＭは、式（１）に基づいて同様に正確に算出される。このように、本発明によれば、回転速度検出装置１によって算出される回転数ＲＰＭの誤差が低減され、信頼性が向上する。特に、モータ３が低速で回転している場合や、パルス数が小さい場合において、その誤差は著しく低減される。よって、本発明に係る回転速度検出装置１は、パルス数の小さいベアリングセンサが用いられる場合に好適である。
【００３１】
次に、モータ３が超低速で回転している場合や、回転が停止している場合を考慮する。この場合、ある検知パルスが出力されてから次の検知パルスが出力される間隔が極端に延びる、あるいは、次の検知パルスは出力されない。単純にパルス間隔からモータ３の回転数ＲＰＭが計算される場合は、その回転数ＲＰＭが算出されるまでの時間が極端に長くなる、あるいは、永久に回転数ＲＰＭが算出されない。それは、制御部６による車両の制御に支障をきたす。従って、本発明によれば、「オーバーフロー時間」という概念が導入される。
【００３２】
ある検知パルスが出力された時刻から、所定のオーバーフロー時間が経過するまでに、次の検知パルスが出力されない場合、回転数演算部５は、モータ３の回転数ＲＰＭとしてある値を決定する。図３に示された例の場合、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの所定の期間が、オーバーフロー時間ＴＯＦであるとする。時刻ｔ３において第３検知パルスＰ３が出力された後、時刻ｔ４までに、次の検知パルスは出力されない。従って、回転数演算部５は、時刻ｔ４において、モータ３の回転数ＲＰＭとしてある値を決定する。
【００３３】
本発明に係る回転数演算部５は、このオーバーフロー時間ＴＯＦを有効に活用するために、モータ３の回転数ＲＰＭ（あるいはパルス間隔）に基づいて、モータ３の回転状態を複数のステージに分類する。図４及び図５は、その複数のステージの例、及びその複数のステージ間の遷移を説明するための図である。以下に説明される例において、パルス数Ｎは１００であるとし、回転数ＲＰＭの算出には上記式（２）が用いられるとする。
【００３４】
図４に示されるように、その複数のステージは、「低速ステージ」と「中高速ステージ」に分類される。より具体的には、低速ステージは、「停止ステージ」と「ウェイトステージ」に分類される。図４及び図５に示されるように、「停止ステージ」において回転数ＲＰＭは０ｒｐｍに設定され、「ウェイトステージ」において回転数ＲＰＭは６ｒｐｍに設定される。このように、低速ステージにおいて、回転数演算部５は、モータ３の回転数ＲＭＰを所定の値に固定する。一方、中高速ステージは、「第１ステージ」と「第２ステージ」と「第３ステージ」に分類される。図４及び図５に示されるように、「第１ステージ」は、回転数ＲＰＭが６〜３００ｒｐｍの状態に対応し、「第２ステージ」は、回転数ＲＰＭが２４０〜３０００ｒｐｍの状態に対応し、「第３ステージ」は、回転数ＲＰＭが２４００ｒｐｍ以上の状態に対応する。中高速ステージにおいて、回転数演算部５は、モータ３の回転数ＲＰＭを、上述のようにパルス間隔に基づいて算出する。
【００３５】
次に、これら複数のステージ間の遷移アルゴリズムを詳しく説明する。まず、モータ３の回転状態は、「第１ステージ」にあるとする。この第１ステージにおいて、オーバーフロー時間ＴＯＦは、１００ｍｓ（第１オーバーフロー時間）に設定される。つまり、第１オーバーフロー時間は、第１ステージにおいて検出されるパルス間隔Ｔの臨界値（最大値）に相当する。パルス間隔Ｔが第１オーバーフロー時間（１００ｍｓ）である場合（臨界状態）、上記式（２）から明らかなように、回転数ＲＰＭは「６ｒｐｍ」である。この回転数（６ｒｐｍ）は、第１ステージにおいて算出される回転数ＲＰＭの臨界値（最小値）に相当する（図５参照）。
【００３６】
「第１ステージ」において、回転数演算部５は、モータ３の回転数ＲＰＭをパルス間隔に基づいて算出する。しかし、ある検知パルスが出力されてから第１オーバーフロー時間が経過するまでに、次の検知パルスが出力されない場合、回転数演算部５は、オーバーフローが発生したと判断する。言い換えれば、回転数ＲＰＭが６ｒｐｍを下回るような回転状態になると、回転数演算部５は、オーバーフローが発生したと判断する。その場合、回転数演算部５は、回転状態を「第１ステージ」から「ウェイトステージ」に変更する。オーバーフローと判定された場合、パルス間隔の勘定はリセットされる。
【００３７】
「ウェイトステージ」において、回転数ＲＰＭは、６ｒｐｍに設定される。この回転数（６ｒｐｍ）は、上述の臨界値に相当する値である。また、ウェイトステージにおいても、オーバーフロー時間ＴＯＦは、第１オーバーフロー時間（１００ｍｓ）に設定される。上述の通り、第１ステージからウェイトステージに遷移する際、パルス間隔の勘定はリセットされており、パルス間隔の勘定はウェイトステージの開始時刻から始まる。
【００３８】
ウェイトステージの開始から第１オーバーフロー時間内に、検知パルスが出力されない場合、回転数演算部５は、オーバーフローが発生したと判断する。この場合、回転数演算部５は、回転状態を「ウェイトステージ」から「停止ステージ」に変更する。一方、ウェイトステージの開始から第１オーバーフロー時間内に、検知パルスが出力された場合、回転数演算部５は、回転状態を「ウェイトステージ」から「第１ステージ」に変更する。このように、ウェイトステージにおいては、第１オーバーフロー時間（１００ｍｓ）内に検知パルスを受け取るか否かによって、動作が異なる。その意味で、第１オーバーフロー時間は、サンプリング期間に相当する。サンプリング期間内に検知パルスが存在すれば、回転状態は「第１ステージ」に遷移し、存在しなければ、回転状態は「停止ステージ」に遷移する。従って、この第１オーバーフロー時間は、システムで許される応答時間に基づいて決定されればよい。
【００３９】
「停止ステージ」において、回転数ＲＰＭは、０ｒｐｍに設定される。停止ステージにおいて、回転数演算部５は、検知パルスが出力されるか否かに注目する。検知パルスを受け取ると、回転数演算部５は、回転状態を「停止ステージ」から「ウェイトステージ」に即座に変更する。ここで、回転数演算部５は、回転状態を「停止ステージ」から「第１ステージ」まで一気に変更しない。停止ステージから第１ステージに移行する場合、回転状態は、必ず「ウェイトステージ」を経る。すなわち、回転数ＲＰＭは、０ｒｐｍから６ｒｐｍに変更された後に、パルス間隔に基づいて決定されるようになる。このように、回転数ＲＰＭの急激な変化が緩和されるので、制御部６による車両の制御が安定化される。特に、超低速走行時においても、車両を安定的に制御することが可能となる。
【００４０】
第１ステージに割り当てられた回転数領域は、６ｒｐｍ〜３００ｒｐｍである。第１ステージにおいて、算出された回転数ＲＰＭが３００ｒｐｍ（第１回転数）より大きくなった場合、次の周期から、回転状態は、「第１ステージ」より「第２ステージ」に移る。
【００４１】
「第２ステージ」に割り当てられた回転数領域は、２４０〜３０００ｒｐｍである。また、第２ステージにおいて、オーバーフロー時間ＴＯＦは、３ｍｓ（第２オーバーフロー時間）に設定される。このように、第１ステージと第２ステージとでは、オーバーフロー時間ＴＯＦが異なる値に設定される。第２ステージにおいて、回転数演算部５は、モータ３の回転数ＲＰＭをパルス間隔に基づいて算出する。算出された回転数ＲＰＭが２４０ｒｐｍ（第２回転数）より小さくなった場合、次の周期から、回転状態は、「第２ステージ」より「第１ステージ」に移る。また、算出された回転数ＲＰＭが３０００ｒｐｍより大きくなった場合、次の周期から、回転状態は、「第２ステージ」より「第３ステージ」に移る。
【００４２】
また、第２ステージにおいてモータ３の回転が突然遅くなる場合も考えられる。つまり、ある検知パルスが出力されてから第２オーバーフロー時間（３ｍｓ）が経過するまでに、次の検知パルスが出力されない場合が考えられる。その場合、回転数演算部５は、オーバーフローが発生したと判断し、回転状態を「第２ステージ」から「第１ステージ」に変更し、回転数ＲＰＭを２４０ｒｐｍ（下限値）に設定する。オーバーフローと判定された場合、パルス間隔の勘定はリセットされる。
【００４３】
このように、第１ステージと第２ステージとでは、オーバーフロー時間ＴＯＦが異なる値に設定される。特に、第２オーバーフロー時間（３ｍｓ）は、第１オーバーフロー時間（１００ｍｓ）より短く設定されている。上述の通り、オーバーフロー時間は、サンプリング期間に相当する量である。従って、モータの回転が高速になるにつれて、サンプリング期間が短くなり、より緻密に車両を制御することが可能となる。逆に、モータの回転が低速になるにつれて、サンプリング期間が長くなり、過剰な回転速度演算が防止される。また、図５に示されるように、第２ステージにおける最小回転数（２４０ｒｐｍ）は、第１ステージにおける最大回転数（３００ｒｐｍ）より小さく設定されている。つまり、第１ステージと第２ステージはヒステリシスの関係を保っている。これにより、ステージ間の滑らかな遷移が実現され、車両の安定性が増す。
【００４４】
「第３ステージ」に割り当てられた回転数領域は、２４００ｒｐｍ以上である。また、第３ステージにおいて、オーバーフロー時間ＴＯＦは、０．５ｍｓ（第３オーバーフロー時間）に設定される。第３ステージにおいて、回転数演算部５は、モータ３の回転数ＲＰＭをパルス間隔に基づいて算出する。算出された回転数ＲＰＭが２４００ｒｐｍより小さくなった場合、次の周期から、回転状態は、「第３ステージ」より「第２ステージ」に移る。図５に示されるように、第３ステージにおける最小回転数（２４００ｒｐｍ）は、第２ステージにおける最大回転数（３０００ｒｐｍ）より小さく設定されている。つまり、第２ステージと第３ステージはヒステリシスの関係を保っている。これにより、ステージ間の滑らかな遷移が実現され、車両の安定性が増す。
【００４５】
また、第３ステージにおいて、ある検知パルスが出力されてから第３オーバーフロー時間（０．５ｍｓ）が経過するまでに、次の検知パルスが出力されない場合が考えられる。その場合、回転数演算部５は、オーバーフローが発生したと判断し、回転状態を「第３ステージ」から「第２ステージ」に変更し、回転数ＲＰＭを２４００ｒｐｍ（下限値）に設定する。オーバーフローと判定された場合、パルス間隔の勘定はリセットされる。このように、第３オーバーフロー時間（０．５ｍｓ）は、第２オーバーフロー時間（３ｍｓ）より短く設定されている。従って、モータの回転が高速になるにつれて、サンプリング期間が短くなり、より緻密に車両を制御することが可能となる。逆に、モータの回転が低速になるにつれて、サンプリング期間が長くなり、過剰な回転速度演算が防止される。
【００４６】
図６は、本発明に係る回転速度検出装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。最初、回転状態は、第１ステージにあるとする。時刻ｔ１において検知パルスが入力され、その時に決定されるパルス間隔に基づいて、回転数ＲＰＭは２０ｒｐｍと算出される。時刻ｔ２において次の検知パルスが入力され、その時に決定されるパルス間隔（６０ｍｓ）に基づいて、回転数ＲＰＭは１０ｒｐｍと算出される（式（２）参照）。
【００４７】
時刻ｔ２から第１オーバーフロー時間（１００ｍｓ）が経過した時刻ｔ３までの期間、次の検知パルスは入力されない。よって、回転数演算部５は、オーバーフローが発生したと判断し、時刻ｔ３において、回転状態をウェイトステージに変更する。同時に、回転数演算部５は、回転数ＲＰＭを６ｒｐｍと決定する。時刻ｔ３から第１オーバーフロー時間（１００ｍｓ）が経過した時刻ｔ４までの期間、次の検知パルスは入力されない。よって、回転数演算部５は、オーバーフローが発生したと判断し、時刻ｔ４において、回転状態を停止ステージに変更する。同時に、回転数演算部５は、回転数ＲＰＭを０ｒｐｍと決定する。
【００４８】
時刻ｔ５において、新たな検知パルスが入力される。よって、回転数演算部５は、即座に、回転状態を停止ステージからウェイトステージに変更する。同時に、回転数ＲＰＭを６ｒｐｍと決定する。時刻ｔ６において、次の検知パルスが入力される。よって、回転数演算部５は、オーバーフローが発生しなかったと判断し、時刻ｔ６において、回転状態を第１ステージに変更する。また、時刻ｔ６において決定されるパルス幅（６０ｍｓ）に基づいて、回転数ＲＰＭは１０ｒｐｍと算出される。時刻ｔ７において次の検知パルスが入力され、その時に決定されるパルス間隔（４０ｍｓ）に基づいて、回転数ＲＰＭは１５ｒｐｍと算出される。
【００４９】
以上に説明されたように、本発明に係る回転速度検出装置によれば、パルス数の小さいベアリングセンサを用いているにも関わらず、超低速走行時（６ｒｐｍ以下）においても良好に動作する。つまり、適切な応答時間を実現するように第１オーバーフロー時間（１００ｍｓ）が設定されているので、超低速走行時においても、車両の制御が支障なく実行される。言い換えれば、コスト及びサイズの面で優れているベアリングセンサを用いるにあたり、課題であった低速走行時の安定制御が実現されている。
【００５０】
特に、フォークリフトにはベアリングセンサがしばしば用いられるので、本発明をフォークリフトに適用することが好適である。これにより、フォークリフトを安定的に制御することが可能となり、且つ、コストの削減・オペレータの居住空間の拡大という効果を享受することが可能となる。すなわち、本発明によれば、優れた信頼性を有するフォークリフトが提供される。
【００５１】
本発明によれば、回転数演算部５は、パルス間隔からモータ３の回転数ＲＰＭを算出する。従って、パルス数が少ない場合に算出される回転数ＲＰＭの誤差が低減され、信頼性が向上する。また、本発明によれば、モータ３の回転状態が複数のステージに分類され、車両の制御が行われる。図５に示されるように、中高速ステージにおいては、隣接するステージがヒステリシスの関係を保っている。これにより、ステージ間の滑らかな遷移が実現され、車両の安定性が増す。また、低速ステージにおいては、ウェイトステージが用意されている。これにより、低速走行時において、算出される回転数ＲＰＭの急激な変化が緩和されるので、車両の制御が安定化する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、従来の回転速度算出方法を説明するための図である。
【図２】図２は、本発明に係る回転速度検出装置が搭載されるシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明に係る回転速度算出方法を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明に係る回転速度検出方法を示す概念図である。
【図５】図５は、本発明に係る回転速度検出方法を示す概念図である。
【図６】図６は、本発明に係る回転速度検出装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１    回転速度検出装置
２    シャフト
３    モータ
４    ベアリングセンサ
５    回転数演算部
６    制御部
【図１】
2006234514.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006234514.tif 000005
【図４】
2006234514.tif 000006
【図５】
2006234514.tif 000007
【図６】
2006234514.tif 000008