スリップ検出システム
【課題】搬送台車の車輪の定常的なスリップを検出する。
【解決手段】少なくとも３輪の車輪１０を備え、該車輪１０のうち少なくとも２輪をそれぞれ異なるモータ８で駆動し、各モータ８には、該モータ８を制御する制御装置４が備わっており、各制御装置４からモータ８を制御するための制御情報４を取得し、取得した制御情報４を基に、車輪１０の定常的なスリップを検出する情報比較部１１，１２を有することを特徴とする。
【解決手段】少なくとも３輪の車輪１０を備え、該車輪１０のうち少なくとも２輪をそれぞれ異なるモータ８で駆動し、各モータ８には、該モータ８を制御する制御装置４が備わっており、各制御装置４からモータ８を制御するための制御情報４を取得し、取得した制御情報４を基に、車輪１０の定常的なスリップを検出する情報比較部１１，１２を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送台車のスリップ検出システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶テレビなどの製造工場（以下、ＦＡ（Factory Automation）工場）では、製造装置や搬送装置の自動化が進んでいる。ＦＡ工場とは、中央のコンピュータが、製造工程や搬送工程を一元的に管理するものであり、製造装置や搬送装置はこの中央のコンピュータから送信される命令を受信して所定の処理を実施する。このうち搬送装置には、ＯＨＶ（Over Head vehicle：天井搬送車）や、スタッカクレーンといった搬送台車が備えられている。このような搬送台車は、製造途中または製造が終了した製品や部品を次工程の製造装置へ搬送したり、あるいは棚などに一時保管するために製品を搬送したりする機能を有している。
【０００３】
これまで、このような搬送台車は、搬送台車に備えられている４つの車輪のうち、１つの車輪に１つのモータを設置していた。すなわち、搬送台車に備えられている４つの車輪のうち、１つが駆動していた。
しかしながら、近年における搬送重量の増大に伴い、各車輪にモータを備える方式が複数提案されている。このように複数のモータを用いると、モータで発生した推進力を伝えるための床またはレールと車輪との設置面積が増大するため、加速度を上昇させることができる点で有利である。
さらに、このような構成で、各モータをどのように制御するかについても複数提案されている。このような制御の方法では、代表となるサーボ（制御装置）の電流値を他のモータへ出力する搬送台車が提示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、前後一対の走行車輪のそれぞれに駆動モータが複数設けられ、走行速度情報を各車輪のサーボアンプに送信し、１つのモータに対して目標速度と検出された走行速度との偏差に基づいて制御し、残りのモータに対して追従性の低い制御を行う搬送台車が提示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、左右のタイヤをそれぞれ独立に駆動するモータとインバータとを備え、モータの速度が、モータの速度指令になるようにフィードバック制御する電気自動車も提示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００６−６２８４５号公報（段落００１５および段落００１６、図３）
【特許文献２】特開２００６−７６６９９号公報（請求項１、段落００２２および段落００４３〜段落００４７）
【特許文献１】特開２００１−１７７９０６号公報（請求項１、段落００１３〜段落００１５、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした中で、複数の車輪をモータによって同時に駆動する場合、モータの角速度の違いに起因した微小または大きな定常的スリップが発生して、タイヤまたは車輪のゴム等が容易に磨耗するという問題がある。
【０００７】
例えば、特許文献１〜特許文献３に記載されている技術において、特にスタッカクレーンは、車高が高く、またスタッカクレーンに備えるマストなどの構造体の剛性が低くて、たわみや、しなりが生じやすいため、走行中における重心位置の変化が著しい。それゆえ、各車輪の荷重バランスが大きく変動し、レールと車輪とのグリップ力が低下してスリップしやすくなる。また、車輪に備えられているタイヤへの付着物があると摩擦係数が低下して、同様にスリップする。この時、代表となるサーボによって制御されている車輪がグリップし、他の３輪のうちのいずれかがスリップしていた場合、スリップしている車輪はグリップしている車輪よりも高速で回転するため、タイヤが容易に磨耗することになる。
タイヤの磨耗は、維持費の増大だけでなく、とくに空気の清浄が要求されるクリーンルームにおいては飛散する塵の発生につながるという点で深刻である。また、スリップは、搬送台車の制御の不安定要因となって事故に拡大する恐れがあるため極力発生しないことが望ましく、これらの点で従来の方式は不十分であった。
【０００８】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、搬送台車の車輪の定常的なスリップを検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明のスリップ検出システムは、少なくとも３輪の車輪を備え、該車輪のうち少なくとも２輪をそれぞれ異なるモータで駆動し、各モータには、該モータを制御する制御装置が備わっており、入力部を介して入力された情報を基に算出されたモータの回転に関する情報を、それぞれの制御装置へ送る管理装置を有する搬送台車のスリップ検出システムであって、各制御装置からモータを制御するための制御情報を取得し、取得した制御情報を基に、車輪の定常的なスリップを検出する情報比較部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、搬送台車の車輪の定常的なスリップを検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための最良の形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、搬送台車の好適な一例として４つの車輪１０を備え、各車輪１０がモータ８によって駆動されるスタッカクレーンを例として用いることとする。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るスリップ検出システムの構成例を示すブロック図である。
スリップ検出システム１は、スタッカクレーンに設置されており、１つのマスタ制御装置２（マスタの制御装置）と、このマスタ制御装置２に接続されているスレーブ制御装置３（３ａ〜３ｃ：スレーブの制御装置）とを有している。マスタ制御装置２と、スレーブ制御装置３（３ａ〜３ｃ）とを合わせて制御装置４と記述することとする。スリップ検出システム１は、各制御装置４に備えられているモータ８（８ａ〜８ｄ）、モータ８（８ａ〜８ｄ）の角速度を監視し、角速度情報を出力するモータエンコーダ９（９ａ〜９ｄ）、そしてモータ８（８ａ〜８ｄ）に備えられている車輪１０（１０ａ〜１０ｄ）を有している。各車輪１０（１０ａ〜１０ｄ）には、図示しないタイヤが装着されている。さらに、スリップ検出システム１は、各制御装置４から電流値指令（電流値指令情報）を取得し、取得した各電流値指令を比較することによってタイヤの磨耗を検知する比較演算回路１１（情報比較部）を備える。比較演算回路１１の詳細については、図６〜図８を参照して後記する。
また、比較演算回路１１には、比較演算回路１１が算出した比較結果を基に、警報の度合いを選択する判定回路１２（情報比較部）が接続されている。判定回路１２の詳細については、図７および図８を参照して後記する。
【００１３】
ここで、電流値指令とは、モータ８のトルクを制御するための制御情報の１つであり、具体的には、モータ８を駆動するための電流値の目標値である。また、マスタ制御装置２に、スタッカクレーンの現在の目標位置の座標を入力する目標位置入力装置６と、スタッカクレーンの移動速度を検出して、検出した移動速度をマスタ制御装置２へ入力するスタッカクレーン速度センサ７を備える。スタッカクレーン速度センサ７には、例えばリニアエンコーダや、レーザー距離計などが用いられる。目標位置や、現在位置は、例えば、１次元座標値として入力される。
【００１４】
マスタ制御装置２は、以下の各要素を有してなる。
積分回路２１は、スタッカクレーン速度センサ７から入力されたスタッカクレーンの移動速度を積分することによって、スタッカクレーンの現在位置を１次元の座標値として算出する機能を有する。
位置差算出装置２２は、目標位置入力装置６から入力された目標位置の座標値と、積分回路２１から入力されたスタッカクレーンの現在位置の座標値との差を算出して、周速度コントローラ２３へ入力する機能を有する。
周速度コントローラ２３では、入力されたスタッカクレーンの目標位置の座標値と、現在の位置の座標値との差を基に、車輪１０（１０ａ〜１０ｄ）の周速度の目標値である周速度指令（モータの回転に関する情報）が算出される。具体的には、入力されたスタッカクレーンの目標位置の座標値と、現在の位置の座標値との差を所定の時間で除算することによって、周速度指令が算出される。
算出されたモータ８（８ａ〜８ｄ）の周速度指令は、マスタ制御装置２の周速度制御装置５（５ａ）、および各スレーブ制御装置３（３ａ〜３ｃ）の周速度制御装置５（５ｂ〜５ｄ）へ分配される。
周速度制御装置５は、入力された周速度指令と、モータエンコーダ９から入力された角速度情報とを基に、モータ８に入力する電流値を算出し、該電流値の電流をモータ８へ入力する機能を有する。周速度制御装置５は、電流値指令も出力しており、出力された電流値指令は、比較演算回路１１へ入力される。周速度制御装置５の詳細については、図２を参照して後記する。
【００１５】
スレーブ制御装置３（３ａ〜３ｃ）は、マスタ制御装置２から入力された周速度指令と、モータエンコーダ９（９ｂ〜９ｄ）から入力された角速度情報とを基に、モータ８（８ｂ〜８ｄ）に入力する電流値を算出し、該電流値の電流をモータ８（８ｂ〜８ｄ）へ入力する周速度制御装置５（５ｂ〜５ｄ）を有する。
【００１６】
次に、図１を参照しつつ、図２に沿って周速度制御装置５について説明する。
図２は、周速度制御装置の構成例を示すブロック図である。
周速度制御装置５は、以下の各要素を有してなる。
周速度差算出装置５１は、周速度コントローラ２３から入力された周速度指令と、現在の車輪１０の周速度の情報である周速度情報との差である周速度差情報を算出し、この周速度差情報を電流値指令コントローラ５２へ入力する。
【００１７】
電流値指令コントローラ５２は、入力された周速度差情報からモータ８へ送る電流値の目標値である電流値指令を算出して、電流値差算出装置５３へ入力する。また、電流値指令コントローラ５２から出力した電流値指令は、比較演算回路１１へも入力されている。
電流値差算出装置５３では、入力された電流値指令と、後記する電流センサ５５から送られた現在におけるモータ８へ入力されている電流値との差である電流値差情報を算出し、電流値コントローラ５４へ入力する。
電流値コントローラ５４では、現在の電流値に、電流値差情報の電流値を加算または減算することによって、入力された電流値指令の電流値の電流を発生させ、モータ８へ送る。なお、当該電流値は、制御情報の１つである。
【００１８】
電流値コントローラ５４と、モータ８との間には、モータ８へ入力されている電流の値を監視している電流センサ５５が備えられている。電流センサ５５は、モータ８へ入力されている電流の値である電流値情報を取得すると、この電流値情報を電流値差算出装置５３へフィードバックする。
電流を送られたモータ８は、車輪１０を駆動することによってスタッカクレーンを移動させる。
前記したようにモータ８には、モータ８の角速度を監視しているモータエンコーダ９が備えられている。モータエンコーダ９は、モータ８の現在の角速度の情報である角速度情報（回転速度情報）を取得すると、アンプ５６へ送る。なお、角速度情報は、制御情報の１つである。
アンプ５６は、入力された角速度情報の角速度に、予め設定されている車輪１０の半径ｒを乗算することによって車輪１０の周速度を算出し、算出した車輪１０の周速度の情報である周速度情報を周速度差算出装置５１へフィードバックすることによって速度制御ループを形成している。
【００１９】
しかしながら、車輪１０の直径または半径が制御回路にあらかじめ設定した値と乖離（例えば、アンプ５６の設定値（ｒ）と実際の車輪１０の半径（ｒ’）が１％以上乖離）がある場合、走行中に定常的なスリップが生じる可能性がある。
【００２０】
次に、図２を参照しつつ、図３〜図５に沿って、磨耗によるスリップが生じているときの周速度、スタッカクレーンの走行速度および電流値指令の状態を説明する。
図３は、車輪に磨耗が生じ、スリップが生じているときの車輪の周速度と、スタッカクレーンの走行速度の関係を示したグラフである。
図３において、実線は、磨耗を生じている車輪１０の周速度であり、破線は、スタッカクレーンの走行速度である。そして、図３において、横軸は、時刻を表し、縦軸は、車輪１０の周速度またはスタッカクレーンの走行速度を表している。図３では、実線と破線とが重なり合うことが理想の形である。
【００２１】
なお、図３において、磨耗を生じている車輪１０の半径ｒ’は、磨耗を生じていない車輪１０の半径ｒより５％小さい場合のシミュレーション結果である。図３に示されるように、スタッカクレーンの走行速度と車輪１０の周速度に乖離が生じており、スリップが発生していることがわかる。この定常的なスリップによって車輪１０の磨耗がさらに進行する場合がある。
従来の周速度指令を分配する方式は、ｒとｒ’とに乖離が生じないか、または僅少となるように、周速度の設定を更新することが肝要であり、この更新により車輪１０の磨耗を低減させている。
これに対し、本実施形態では図１に示した各制御装置４の電流値指令を相互に比較することによって、ｒとｒ’の乖離の評価指標とし、これをもって乖離の有無の判定に用いている。
【００２２】
本実施形態では、図３のような車輪１０の周速度と、スタッカクレーンの走行速度に定常的な乖離が生じている状態を「定常的なスリップ」と定義する。しかしながら、このようなスリップが、一見生じていないようにみえる状態でも、実際には微小なスリップが生じており、車輪１０を少しずつ磨耗させている。このような微小なスリップを、「定常的なスリップ」として定義し、本実施形態に係るスリップ検出システムを適用してもよい。
【００２３】
図４は、ｒ＝ｒ’（車輪半径設定値と実際の車輪半径が一致している）の場合と、ｒ＞ｒ’（車輪半径設定値より実際の車輪半径が小さい）の場合との、電流値指令のグラフである。
図４では、ｒ＝ｒ’の車輪１０に対する電流値指令を実線で示し、ｒ＞ｒ’の車輪１０に対する電流値指令を破線で示す。そして、図４において横軸は時刻、縦軸は電流値指令を示す。
磨耗によるスリップが生じることによって、ｒ＞ｒ’となった車輪１０は、空回りに近い状態となるため、このような車輪１０へ入力する電流値指令は、小さな値となる。
従って、図４に示すように、走行中においてｒ＝ｒ’の車輪１０に入力する電流値指令と、ｒ＞ｒ’の車輪１０に入力する電流値指令との間に定常的な乖離が生じていることがわかる。
このように、本実施形態に係る比較演算回路１１は、各制御装置４の電流値指令を比較し、所定の閾値より大きな乖離が生じているか否かを判定することによって、車輪１０の磨耗によるスリップが生じていると判定することができる。
【００２４】
これに対し、スタッカクレーンに積載されている荷物の移動などによって、一時的に車輪１０にかかる荷重が減少し、車輪１０がグリップ力を失ったために生じる一時的なスリップがある。
図５は、一時的に車輪がグリップ力を失ったために生じたスリップを示す図である。
図５において、グリップ力が大きい車輪１０における電流値指令を実線で示し、一時的にグリップ力が小さくなった車輪１０における電流値指令を破線で示している。また、図５において横軸は、時刻を示し、縦軸は、電流値指令を示している。
グリップ力が小さくなった瞬間は、小さなトルクですむため、入力される電流値指令は小さな値となる。
図５に示すように、一時的に車輪１０がグリップ力を失ったために生じた際の、電流値指令の乖離は、一時的なものである。このようなスリップは、磨耗による定常的なスリップではないため、スリップとして検出しないことが望ましい。しかしながら、前記したように、比較演算回路１１が各制御装置４から得られる電流値指令の差分を算出し、この差分の値が所定の値を超えたときに、スリップを検出するようにすると、図５のような一時的なスリップも、磨耗によるスリップと誤検出してしまう可能性がある。
【００２５】
このような誤検出を防止するため、本実施形態では、比較演算回路１１に以下のような処理を行わせることとした。以下に、図２を参照しつつ、図６に沿って比較演算回路１１における処理を説明する。
図６は、本実施形態に係る比較演算回路における処理を説明するための図であり、（ａ）は、定常的なスリップが生じている場合、（ｂ）は、一時的なスリップが生じている場合を示す図である。
比較演算回路１１は、１回の走行サイクル、すなわち、スタッカクレーンの停止、加速、定速、減速、停止において、各制御装置４から入力された電流値指令の差を、１回の走行サイクルの間累積した合計値を算出し、この合計値を演算結果として、磨耗によるスリップの検出に用いることとした。演算結果Ｓは、次のような式で算出される。
【００２６】
【数１】
【００２７】
ただし、式（１）においてｉｓｔは走行開始時刻でのインデックス（サンプリング番号）、ｉｅｎｄは走行終了時刻でのインデックス（サンプリング番号）、Ｔａ（ｉ），Ｔｂ（ｉ）は比較する車輪１０の電流値指令である。Ｌは走行距離であり、これで規格化すれば、Ｓの値は、走行距離に依存しなくなる。
ここで、式（１）におけるＳの意味するところは、図６（ａ）または図６（ｂ）における斜線部分（Ｓ１およびＳ２）の面積である。
図６（ａ）および図６（ｂ）を比較すると明らかなように、図６（ａ）すなわち車輪１０の磨耗による定常的なスリップでは式（１）により算出される値（図６（ａ）のＳ１）は大きな値となる。これに対し、図６（ｂ）すなわち一時的なスリップによる式（１）の結果（図６（ｂ）のＳ２）は、小さな値となる。
これにより、所定の閾値を設け、式（１）により算出されたＳの値が、この閾値より大きければ、比較演算回路１１は磨耗による定常的なスリップが生じていると判定し、この閾値より小さい場合、比較演算回路１１は、一時的なスリップが生じていると判定する。
【００２８】
本実施形態では、電流値指令の差を累積し、この値を基にスリップを検出したが、これに限らず、平均化処理、あるいは相関処理によって演算してもよい。このような処理とすることで荷重変動によって輪重が軽くなる場合に、電流値指令の大きさが一時的に小さくなる現象に対する誤検知を低減し、精度よく検出できるようになる。
【００２９】
図７は、比較演算回路および判定回路の構成例を示す図であり、（ａ）は、比較演算回路および判定回路の構成例であり、（ｂ）は、判定回路に格納されている演算結果−メッセージ対応リストである。
図７（ａ）に示すように、比較演算回路１１には、マスタ制御装置２および各スレーブ装置から電流値指令が入力される。これらの電流値指令を、例えばマスタ制御装置２から入力された電流値指令を基準として、各電流値指令に対し式（１）の演算を行って演算結果Ｓの値を算出する。すなわち、マスタ制御装置２から入力された電流値指令を式（１）におけるＴａ（ｉ）とし、各スレーブ制御装置３ａ〜３ｃから入力された電流値指令を式（１）におけるＴｂ（ｉ）とする。この結果、演算結果は、３つ算出される。算出された３つの演算結果（演算結果１〜３）は、判定回路１２に入力され、それぞれコンパレータ１２０１（１２０１ａ〜１２０１ｃ）によって予め設定されている閾値と比較される。ここで、図７（ａ）におけるＶは、閾値である。各コンパレータ１２０１（１２０１ａ〜１２０１ｃ）は、入力された演算結果と、閾値とを比較した結果、演算結果が閾値より大きければ「１」の値を出力し、演算結果が閾値以下であれば「０」を出力する。
【００３０】
判定回路１２には、例えば図７（ｂ）に示すような演算結果−メッセージ対応リストが格納されている。
図７（ｂ）において車輪１０ａは、マスタ制御装置２によって制御されており、車輪１０ｂは、スレーブ制御装置３ａによって制御されており、車輪１０ｂは、スレーブ制御装置３ｂによって制御されており、車輪１０ｃは、スレーブ制御装置３ｃによって制御されている。
また、Ｃ１〜Ｃ３は、図７（ａ）におけるコンパレータ１２０１ａ〜１２０１ｃから出力される値で、「０」または「１」の値である。
図７（ｂ）ではＣ１〜Ｃ３の値が「１」であった場合のメッセージに関して記載してある。
【００３１】
すなわち、Ｃ１の値が「１」であった場合は、車輪１０ａおよび車輪１０ｂに関するメッセージがＯＮとなり、判定回路１２は、図示しない表示部にメッセージを表示させる。ここで、メッセージは、車輪１０の磨耗によるスリップが発生しているなどといった警告などである。Ｃ１の値が「１」であった場合は、車輪１０ｃおよび車輪１０ｄに関するメッセージはＯＦＦとなり、車輪１０ｃおよび車輪１０ｄに関するメッセージは、表示されない。
同様に、Ｃ２の値が「１」であった場合は、車輪１０ａおよび車輪１０ｃに関するメッセージがＯＮとなり、車輪１０ｂおよび車輪１０ｄに関するメッセージはＯＦＦとなる。
また、Ｃ３の値が「１」であった場合は、車輪１０ａおよび車輪１０ｄに関するメッセージがＯＮとなり、車輪１０ｂおよび車輪１０ｃに関するメッセージはＯＦＦとなる。
図示しない表示部は、例えば判定回路１２に接続されたＰＣ（Personal Computer）のディスプレイなどである。
【００３２】
図７に示す例では閾値を１つとしたが、これに限らず複数の閾値を設定してもよい。
図８は、複数の閾値を設定したときの比較演算回路と、判定回路との構成例を示す図であり、（ａ）は、比較演算回路および判定回路の構成例であり、（ｂ）は、判定回路に格納されている演算結果−メッセージ対応リストである。
ただし、図８（ａ）および図８（ｂ）では、煩雑になることを避けるため、マスタ制御装置２と、スレーブ制御装置３ａとから入力された電流値指令を用いた例のみを示す。
実際には、スレーブ制御装置３ｂおよびスレーブ制御装置３ｃからも電流値指令が入力され、同様の処理が行われている。
図８（ａ）に示すように、比較演算回路１１によって、マスタ制御装置２およびスレーブ制御装置３ａから入力された電流値指令を基に、式（１）によって算出された演算結果は、判定回路１２で２つのコンパレータ１２０１（１２０１ｄ，１２０１ｅ）を用いて２つの閾値Ｖ１およびＶ２と比較される。コンパレータ１２０１ｄによって、閾値Ｖ１と比較された結果は、Ｃ４として出力され、コンパレータ１２０１ｅによって、閾値Ｖ２と比較された結果は、Ｃ５として出力される。
Ｃ４およびＣ５の値は、図７（ａ）におけるＣ１〜Ｃ３と同様である。Ｖ１とＶ２の関係は、例えばＶ１＞Ｖ２などとしておく。
【００３３】
判定回路１２は、予め設定されている演算結果−メッセージ対応リストによって、メッセージを選択し、図示しない表示部に選択したメッセージを表示させる。
例えば、Ｃ４およびＣ５の値が「０」であった場合、判定回路１２は、メッセージＡを図示しない表示部に表示させる。同様に、Ｃ４が「０」で、Ｃ５が「１」であった場合、判定回路１２は、メッセージＢを図示しない表示部に表示させる。また、Ｃ４が「１」で、Ｃ５が「０」であった場合、判定回路１２は、メッセージＣを図示しない表示部に表示させ、Ｃ４およびＣ５の値が「１」であった場合は、判定回路１２は、メッセージＤを図示しない表示部に表示させる。
ここで、メッセージＡは、最も危険度の低いメッセージ（例えば、異常なしなど）であり、メッセージＤは、最も危険度の高い（例えば、すぐにタイヤの交換を要求するなど）とする。また、メッセージＢおよびメッセージＣは、メッセージＡおよびメッセージＤの中間の危険度の警告とする。
このようにすることで、より細かい段階のメッセージを表示することができる。
【００３４】
なお、メッセージは、前記したような警告の他に、例えば磨耗量の情報、車輪交換の有無、その必要時期、交換車輪の在庫確保を促す内容、あるいは車輪半径の設定値の確認を促す内容などとしてもよい。
【００３５】
本実施形態では、比較演算回路１１へ入力する値は、電流値指令であるとしたがこれに限らず以下のような情報を比較演算回路１１に入力してもよい。
図９および図１０は、本実施形態に係る周速度制御装置の他の例を示すブロック図である。
図９に示す周速度制御装置５Ａでは、モータエンコーダ９から出力される角速度情報が、比較演算回路１１へ入力されている。
【００３６】
図１０に示す周速度制御装置５Ｂでは、電流値コントローラ５４から出力される電流値が、比較演算回路１１へ入力されている。
なお、図９および図１０におけるスリップ検出システム１（図１参照）における比較演算回路１１および判定回路１２の動作は、電流値指令が角速度情報または電流値となったこと以外は、図７および図８を参照して前記説明した処理とほぼ同様のため説明を省略する。
【００３７】
なお、本実施形態では、スタッカクレーンを搬送台車の例としているが、これに限らず、ＯＨＶなどの直線軌道を走行する搬送台車であれば同様の効果が得られる。
【００３８】
また、本実施形態では、比較演算回路１１へ入力する情報は、電流値指令や、角速度情報や、電流値情報としたが、これに限らず、各制御装置４（図１参照）間で比較可能な値であればよく、例えば周速度差算出装置５１（図１参照）が出力する周速度差情報や、電流値差算出装置５３（図１参照）が出力する電流値差情報を周速度制御装置５（図１参照）が、比較演算回路１１へ入力し、比較演算回路１１がこれらの情報を、前記したような方法で比較することによって磨耗によるスリップを検出してもよい。
さらに、本実施形態では、演算結果が閾値以下であった場合に、判定回路１２が図示しない表示部にメッセージを表示させる代わりに、電流値指令や、角速度や、電流値などを判定回路１２が、図示しない表示部に表示させてもよい。
【００３９】
（効果）
図１を参照しつつ、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態によれば、比較演算回路１１が、各制御装置４から取得した電流値指令や、角速度情報や、電流値などを比較することにより、スリップの検出を行うことが可能である。
さらに、比較演算回路１１が、各制御装置４から取得した電流値指令や、角速度指令や、電流値などの差を算出し、この差を１回の走行サイクルの間累積した値を用いて、スリップの検出を行うことで、搬送台車に積載されている荷物の移動などによって、一時的に車輪１０にかかる荷重が減少し、車輪１０がグリップ力を失ったために生じる一時的なスリップを、磨耗によるスリップであると誤検出することを防止することが可能である。
また、判定回路１２が、所定の閾値と、比較演算回路１１から出力された値を比較し、この比較の結果によって、表示部へ表示するメッセージの内容を変えることで、ユーザは、現在の搬送台車の車輪１０の磨耗の度合いを容易に認識することが可能となり、さらなるタイヤの交換や、磨耗を防止するための処置を迅速に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係るスリップ検出システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】周速度制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】車輪に磨耗が生じ、スリップが生じているときの車輪の周速度と、スタッカクレーンの走行速度の関係を示したグラフである。
【図４】ｒ＝ｒ’（車輪半径設定値と実際の車輪半径が一致している）の場合と、ｒ＞ｒ’（車輪半径設定値より実際の車輪半径が小さい）の場合との、電流値指令のグラフである。
【図５】一時的に車輪がグリップ力を失ったために生じたスリップを示す図である。
【図６】本実施形態に係る比較演算回路における処理を説明するための図であり、（ａ）は、定常的なスリップが生じている場合、（ｂ）は、一時的なスリップが生じている場合を示す図である。
【図７】比較演算回路および判定回路の構成例を示す図であり、（ａ）は、比較演算回路および判定回路の構成例であり、（ｂ）は、判定回路に格納されている演算結果−メッセージ対応リストである。
【図８】複数の閾値を設定したときの比較演算回路と、判定回路との構成例を示す図であり、（ａ）は、比較演算回路および判定回路の構成例であり、（ｂ）は、判定回路に格納されている演算結果−メッセージ対応リストである。
【図９】本実施形態に係る周速度制御装置の他の例を示すブロック図である。
【図１０】本実施形態に係る周速度制御装置の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ スリップ検出システム
２ マスタ制御装置
３，３ａ〜３ｃ スレーブ制御装置
４ 制御装置
５，５Ａ，５Ａ 周速度制御装置
６ 目標位置入力装置
７ スタッカクレーン速度センサ
８ モータ
９ モータエンコーダ
１０，１０ａ〜１０ｄ 車輪
１１ 比較演算回路（情報比較部）
１２ 判定回路（情報比較部）
２１ 積分回路
２２ 位置差算出装置
２３ 周速度コントローラ
５１ 周速度差算出装置
５２ 電流値指令コントローラ
５３ 電流値差算出装置
５４ 電流値コントローラ
５５ 電流センサ
５６ アンプ
１２０１，１２０１ａ〜１２０１ｅ コンパレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送台車のスリップ検出システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶テレビなどの製造工場（以下、ＦＡ（Factory Automation）工場）では、製造装置や搬送装置の自動化が進んでいる。ＦＡ工場とは、中央のコンピュータが、製造工程や搬送工程を一元的に管理するものであり、製造装置や搬送装置はこの中央のコンピュータから送信される命令を受信して所定の処理を実施する。このうち搬送装置には、ＯＨＶ（Over Head vehicle：天井搬送車）や、スタッカクレーンといった搬送台車が備えられている。このような搬送台車は、製造途中または製造が終了した製品や部品を次工程の製造装置へ搬送したり、あるいは棚などに一時保管するために製品を搬送したりする機能を有している。
【０００３】
これまで、このような搬送台車は、搬送台車に備えられている４つの車輪のうち、１つの車輪に１つのモータを設置していた。すなわち、搬送台車に備えられている４つの車輪のうち、１つが駆動していた。
しかしながら、近年における搬送重量の増大に伴い、各車輪にモータを備える方式が複数提案されている。このように複数のモータを用いると、モータで発生した推進力を伝えるための床またはレールと車輪との設置面積が増大するため、加速度を上昇させることができる点で有利である。
さらに、このような構成で、各モータをどのように制御するかについても複数提案されている。このような制御の方法では、代表となるサーボ（制御装置）の電流値を他のモータへ出力する搬送台車が提示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、前後一対の走行車輪のそれぞれに駆動モータが複数設けられ、走行速度情報を各車輪のサーボアンプに送信し、１つのモータに対して目標速度と検出された走行速度との偏差に基づいて制御し、残りのモータに対して追従性の低い制御を行う搬送台車が提示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、左右のタイヤをそれぞれ独立に駆動するモータとインバータとを備え、モータの速度が、モータの速度指令になるようにフィードバック制御する電気自動車も提示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００６−６２８４５号公報（段落００１５および段落００１６、図３）
【特許文献２】特開２００６−７６６９９号公報（請求項１、段落００２２および段落００４３〜段落００４７）
【特許文献１】特開２００１−１７７９０６号公報（請求項１、段落００１３〜段落００１５、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした中で、複数の車輪をモータによって同時に駆動する場合、モータの角速度の違いに起因した微小または大きな定常的スリップが発生して、タイヤまたは車輪のゴム等が容易に磨耗するという問題がある。
【０００７】
例えば、特許文献１〜特許文献３に記載されている技術において、特にスタッカクレーンは、車高が高く、またスタッカクレーンに備えるマストなどの構造体の剛性が低くて、たわみや、しなりが生じやすいため、走行中における重心位置の変化が著しい。それゆえ、各車輪の荷重バランスが大きく変動し、レールと車輪とのグリップ力が低下してスリップしやすくなる。また、車輪に備えられているタイヤへの付着物があると摩擦係数が低下して、同様にスリップする。この時、代表となるサーボによって制御されている車輪がグリップし、他の３輪のうちのいずれかがスリップしていた場合、スリップしている車輪はグリップしている車輪よりも高速で回転するため、タイヤが容易に磨耗することになる。
タイヤの磨耗は、維持費の増大だけでなく、とくに空気の清浄が要求されるクリーンルームにおいては飛散する塵の発生につながるという点で深刻である。また、スリップは、搬送台車の制御の不安定要因となって事故に拡大する恐れがあるため極力発生しないことが望ましく、これらの点で従来の方式は不十分であった。
【０００８】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、搬送台車の車輪の定常的なスリップを検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明のスリップ検出システムは、少なくとも３輪の車輪を備え、該車輪のうち少なくとも２輪をそれぞれ異なるモータで駆動し、各モータには、該モータを制御する制御装置が備わっており、入力部を介して入力された情報を基に算出されたモータの回転に関する情報を、それぞれの制御装置へ送る管理装置を有する搬送台車のスリップ検出システムであって、各制御装置からモータを制御するための制御情報を取得し、取得した制御情報を基に、車輪の定常的なスリップを検出する情報比較部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、搬送台車の車輪の定常的なスリップを検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための最良の形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、搬送台車の好適な一例として４つの車輪１０を備え、各車輪１０がモータ８によって駆動されるスタッカクレーンを例として用いることとする。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るスリップ検出システムの構成例を示すブロック図である。
スリップ検出システム１は、スタッカクレーンに設置されており、１つのマスタ制御装置２（マスタの制御装置）と、このマスタ制御装置２に接続されているスレーブ制御装置３（３ａ〜３ｃ：スレーブの制御装置）とを有している。マスタ制御装置２と、スレーブ制御装置３（３ａ〜３ｃ）とを合わせて制御装置４と記述することとする。スリップ検出システム１は、各制御装置４に備えられているモータ８（８ａ〜８ｄ）、モータ８（８ａ〜８ｄ）の角速度を監視し、角速度情報を出力するモータエンコーダ９（９ａ〜９ｄ）、そしてモータ８（８ａ〜８ｄ）に備えられている車輪１０（１０ａ〜１０ｄ）を有している。各車輪１０（１０ａ〜１０ｄ）には、図示しないタイヤが装着されている。さらに、スリップ検出システム１は、各制御装置４から電流値指令（電流値指令情報）を取得し、取得した各電流値指令を比較することによってタイヤの磨耗を検知する比較演算回路１１（情報比較部）を備える。比較演算回路１１の詳細については、図６〜図８を参照して後記する。
また、比較演算回路１１には、比較演算回路１１が算出した比較結果を基に、警報の度合いを選択する判定回路１２（情報比較部）が接続されている。判定回路１２の詳細については、図７および図８を参照して後記する。
【００１３】
ここで、電流値指令とは、モータ８のトルクを制御するための制御情報の１つであり、具体的には、モータ８を駆動するための電流値の目標値である。また、マスタ制御装置２に、スタッカクレーンの現在の目標位置の座標を入力する目標位置入力装置６と、スタッカクレーンの移動速度を検出して、検出した移動速度をマスタ制御装置２へ入力するスタッカクレーン速度センサ７を備える。スタッカクレーン速度センサ７には、例えばリニアエンコーダや、レーザー距離計などが用いられる。目標位置や、現在位置は、例えば、１次元座標値として入力される。
【００１４】
マスタ制御装置２は、以下の各要素を有してなる。
積分回路２１は、スタッカクレーン速度センサ７から入力されたスタッカクレーンの移動速度を積分することによって、スタッカクレーンの現在位置を１次元の座標値として算出する機能を有する。
位置差算出装置２２は、目標位置入力装置６から入力された目標位置の座標値と、積分回路２１から入力されたスタッカクレーンの現在位置の座標値との差を算出して、周速度コントローラ２３へ入力する機能を有する。
周速度コントローラ２３では、入力されたスタッカクレーンの目標位置の座標値と、現在の位置の座標値との差を基に、車輪１０（１０ａ〜１０ｄ）の周速度の目標値である周速度指令（モータの回転に関する情報）が算出される。具体的には、入力されたスタッカクレーンの目標位置の座標値と、現在の位置の座標値との差を所定の時間で除算することによって、周速度指令が算出される。
算出されたモータ８（８ａ〜８ｄ）の周速度指令は、マスタ制御装置２の周速度制御装置５（５ａ）、および各スレーブ制御装置３（３ａ〜３ｃ）の周速度制御装置５（５ｂ〜５ｄ）へ分配される。
周速度制御装置５は、入力された周速度指令と、モータエンコーダ９から入力された角速度情報とを基に、モータ８に入力する電流値を算出し、該電流値の電流をモータ８へ入力する機能を有する。周速度制御装置５は、電流値指令も出力しており、出力された電流値指令は、比較演算回路１１へ入力される。周速度制御装置５の詳細については、図２を参照して後記する。
【００１５】
スレーブ制御装置３（３ａ〜３ｃ）は、マスタ制御装置２から入力された周速度指令と、モータエンコーダ９（９ｂ〜９ｄ）から入力された角速度情報とを基に、モータ８（８ｂ〜８ｄ）に入力する電流値を算出し、該電流値の電流をモータ８（８ｂ〜８ｄ）へ入力する周速度制御装置５（５ｂ〜５ｄ）を有する。
【００１６】
次に、図１を参照しつつ、図２に沿って周速度制御装置５について説明する。
図２は、周速度制御装置の構成例を示すブロック図である。
周速度制御装置５は、以下の各要素を有してなる。
周速度差算出装置５１は、周速度コントローラ２３から入力された周速度指令と、現在の車輪１０の周速度の情報である周速度情報との差である周速度差情報を算出し、この周速度差情報を電流値指令コントローラ５２へ入力する。
【００１７】
電流値指令コントローラ５２は、入力された周速度差情報からモータ８へ送る電流値の目標値である電流値指令を算出して、電流値差算出装置５３へ入力する。また、電流値指令コントローラ５２から出力した電流値指令は、比較演算回路１１へも入力されている。
電流値差算出装置５３では、入力された電流値指令と、後記する電流センサ５５から送られた現在におけるモータ８へ入力されている電流値との差である電流値差情報を算出し、電流値コントローラ５４へ入力する。
電流値コントローラ５４では、現在の電流値に、電流値差情報の電流値を加算または減算することによって、入力された電流値指令の電流値の電流を発生させ、モータ８へ送る。なお、当該電流値は、制御情報の１つである。
【００１８】
電流値コントローラ５４と、モータ８との間には、モータ８へ入力されている電流の値を監視している電流センサ５５が備えられている。電流センサ５５は、モータ８へ入力されている電流の値である電流値情報を取得すると、この電流値情報を電流値差算出装置５３へフィードバックする。
電流を送られたモータ８は、車輪１０を駆動することによってスタッカクレーンを移動させる。
前記したようにモータ８には、モータ８の角速度を監視しているモータエンコーダ９が備えられている。モータエンコーダ９は、モータ８の現在の角速度の情報である角速度情報（回転速度情報）を取得すると、アンプ５６へ送る。なお、角速度情報は、制御情報の１つである。
アンプ５６は、入力された角速度情報の角速度に、予め設定されている車輪１０の半径ｒを乗算することによって車輪１０の周速度を算出し、算出した車輪１０の周速度の情報である周速度情報を周速度差算出装置５１へフィードバックすることによって速度制御ループを形成している。
【００１９】
しかしながら、車輪１０の直径または半径が制御回路にあらかじめ設定した値と乖離（例えば、アンプ５６の設定値（ｒ）と実際の車輪１０の半径（ｒ’）が１％以上乖離）がある場合、走行中に定常的なスリップが生じる可能性がある。
【００２０】
次に、図２を参照しつつ、図３〜図５に沿って、磨耗によるスリップが生じているときの周速度、スタッカクレーンの走行速度および電流値指令の状態を説明する。
図３は、車輪に磨耗が生じ、スリップが生じているときの車輪の周速度と、スタッカクレーンの走行速度の関係を示したグラフである。
図３において、実線は、磨耗を生じている車輪１０の周速度であり、破線は、スタッカクレーンの走行速度である。そして、図３において、横軸は、時刻を表し、縦軸は、車輪１０の周速度またはスタッカクレーンの走行速度を表している。図３では、実線と破線とが重なり合うことが理想の形である。
【００２１】
なお、図３において、磨耗を生じている車輪１０の半径ｒ’は、磨耗を生じていない車輪１０の半径ｒより５％小さい場合のシミュレーション結果である。図３に示されるように、スタッカクレーンの走行速度と車輪１０の周速度に乖離が生じており、スリップが発生していることがわかる。この定常的なスリップによって車輪１０の磨耗がさらに進行する場合がある。
従来の周速度指令を分配する方式は、ｒとｒ’とに乖離が生じないか、または僅少となるように、周速度の設定を更新することが肝要であり、この更新により車輪１０の磨耗を低減させている。
これに対し、本実施形態では図１に示した各制御装置４の電流値指令を相互に比較することによって、ｒとｒ’の乖離の評価指標とし、これをもって乖離の有無の判定に用いている。
【００２２】
本実施形態では、図３のような車輪１０の周速度と、スタッカクレーンの走行速度に定常的な乖離が生じている状態を「定常的なスリップ」と定義する。しかしながら、このようなスリップが、一見生じていないようにみえる状態でも、実際には微小なスリップが生じており、車輪１０を少しずつ磨耗させている。このような微小なスリップを、「定常的なスリップ」として定義し、本実施形態に係るスリップ検出システムを適用してもよい。
【００２３】
図４は、ｒ＝ｒ’（車輪半径設定値と実際の車輪半径が一致している）の場合と、ｒ＞ｒ’（車輪半径設定値より実際の車輪半径が小さい）の場合との、電流値指令のグラフである。
図４では、ｒ＝ｒ’の車輪１０に対する電流値指令を実線で示し、ｒ＞ｒ’の車輪１０に対する電流値指令を破線で示す。そして、図４において横軸は時刻、縦軸は電流値指令を示す。
磨耗によるスリップが生じることによって、ｒ＞ｒ’となった車輪１０は、空回りに近い状態となるため、このような車輪１０へ入力する電流値指令は、小さな値となる。
従って、図４に示すように、走行中においてｒ＝ｒ’の車輪１０に入力する電流値指令と、ｒ＞ｒ’の車輪１０に入力する電流値指令との間に定常的な乖離が生じていることがわかる。
このように、本実施形態に係る比較演算回路１１は、各制御装置４の電流値指令を比較し、所定の閾値より大きな乖離が生じているか否かを判定することによって、車輪１０の磨耗によるスリップが生じていると判定することができる。
【００２４】
これに対し、スタッカクレーンに積載されている荷物の移動などによって、一時的に車輪１０にかかる荷重が減少し、車輪１０がグリップ力を失ったために生じる一時的なスリップがある。
図５は、一時的に車輪がグリップ力を失ったために生じたスリップを示す図である。
図５において、グリップ力が大きい車輪１０における電流値指令を実線で示し、一時的にグリップ力が小さくなった車輪１０における電流値指令を破線で示している。また、図５において横軸は、時刻を示し、縦軸は、電流値指令を示している。
グリップ力が小さくなった瞬間は、小さなトルクですむため、入力される電流値指令は小さな値となる。
図５に示すように、一時的に車輪１０がグリップ力を失ったために生じた際の、電流値指令の乖離は、一時的なものである。このようなスリップは、磨耗による定常的なスリップではないため、スリップとして検出しないことが望ましい。しかしながら、前記したように、比較演算回路１１が各制御装置４から得られる電流値指令の差分を算出し、この差分の値が所定の値を超えたときに、スリップを検出するようにすると、図５のような一時的なスリップも、磨耗によるスリップと誤検出してしまう可能性がある。
【００２５】
このような誤検出を防止するため、本実施形態では、比較演算回路１１に以下のような処理を行わせることとした。以下に、図２を参照しつつ、図６に沿って比較演算回路１１における処理を説明する。
図６は、本実施形態に係る比較演算回路における処理を説明するための図であり、（ａ）は、定常的なスリップが生じている場合、（ｂ）は、一時的なスリップが生じている場合を示す図である。
比較演算回路１１は、１回の走行サイクル、すなわち、スタッカクレーンの停止、加速、定速、減速、停止において、各制御装置４から入力された電流値指令の差を、１回の走行サイクルの間累積した合計値を算出し、この合計値を演算結果として、磨耗によるスリップの検出に用いることとした。演算結果Ｓは、次のような式で算出される。
【００２６】
【数１】
【００２７】
ただし、式（１）においてｉｓｔは走行開始時刻でのインデックス（サンプリング番号）、ｉｅｎｄは走行終了時刻でのインデックス（サンプリング番号）、Ｔａ（ｉ），Ｔｂ（ｉ）は比較する車輪１０の電流値指令である。Ｌは走行距離であり、これで規格化すれば、Ｓの値は、走行距離に依存しなくなる。
ここで、式（１）におけるＳの意味するところは、図６（ａ）または図６（ｂ）における斜線部分（Ｓ１およびＳ２）の面積である。
図６（ａ）および図６（ｂ）を比較すると明らかなように、図６（ａ）すなわち車輪１０の磨耗による定常的なスリップでは式（１）により算出される値（図６（ａ）のＳ１）は大きな値となる。これに対し、図６（ｂ）すなわち一時的なスリップによる式（１）の結果（図６（ｂ）のＳ２）は、小さな値となる。
これにより、所定の閾値を設け、式（１）により算出されたＳの値が、この閾値より大きければ、比較演算回路１１は磨耗による定常的なスリップが生じていると判定し、この閾値より小さい場合、比較演算回路１１は、一時的なスリップが生じていると判定する。
【００２８】
本実施形態では、電流値指令の差を累積し、この値を基にスリップを検出したが、これに限らず、平均化処理、あるいは相関処理によって演算してもよい。このような処理とすることで荷重変動によって輪重が軽くなる場合に、電流値指令の大きさが一時的に小さくなる現象に対する誤検知を低減し、精度よく検出できるようになる。
【００２９】
図７は、比較演算回路および判定回路の構成例を示す図であり、（ａ）は、比較演算回路および判定回路の構成例であり、（ｂ）は、判定回路に格納されている演算結果−メッセージ対応リストである。
図７（ａ）に示すように、比較演算回路１１には、マスタ制御装置２および各スレーブ装置から電流値指令が入力される。これらの電流値指令を、例えばマスタ制御装置２から入力された電流値指令を基準として、各電流値指令に対し式（１）の演算を行って演算結果Ｓの値を算出する。すなわち、マスタ制御装置２から入力された電流値指令を式（１）におけるＴａ（ｉ）とし、各スレーブ制御装置３ａ〜３ｃから入力された電流値指令を式（１）におけるＴｂ（ｉ）とする。この結果、演算結果は、３つ算出される。算出された３つの演算結果（演算結果１〜３）は、判定回路１２に入力され、それぞれコンパレータ１２０１（１２０１ａ〜１２０１ｃ）によって予め設定されている閾値と比較される。ここで、図７（ａ）におけるＶは、閾値である。各コンパレータ１２０１（１２０１ａ〜１２０１ｃ）は、入力された演算結果と、閾値とを比較した結果、演算結果が閾値より大きければ「１」の値を出力し、演算結果が閾値以下であれば「０」を出力する。
【００３０】
判定回路１２には、例えば図７（ｂ）に示すような演算結果−メッセージ対応リストが格納されている。
図７（ｂ）において車輪１０ａは、マスタ制御装置２によって制御されており、車輪１０ｂは、スレーブ制御装置３ａによって制御されており、車輪１０ｂは、スレーブ制御装置３ｂによって制御されており、車輪１０ｃは、スレーブ制御装置３ｃによって制御されている。
また、Ｃ１〜Ｃ３は、図７（ａ）におけるコンパレータ１２０１ａ〜１２０１ｃから出力される値で、「０」または「１」の値である。
図７（ｂ）ではＣ１〜Ｃ３の値が「１」であった場合のメッセージに関して記載してある。
【００３１】
すなわち、Ｃ１の値が「１」であった場合は、車輪１０ａおよび車輪１０ｂに関するメッセージがＯＮとなり、判定回路１２は、図示しない表示部にメッセージを表示させる。ここで、メッセージは、車輪１０の磨耗によるスリップが発生しているなどといった警告などである。Ｃ１の値が「１」であった場合は、車輪１０ｃおよび車輪１０ｄに関するメッセージはＯＦＦとなり、車輪１０ｃおよび車輪１０ｄに関するメッセージは、表示されない。
同様に、Ｃ２の値が「１」であった場合は、車輪１０ａおよび車輪１０ｃに関するメッセージがＯＮとなり、車輪１０ｂおよび車輪１０ｄに関するメッセージはＯＦＦとなる。
また、Ｃ３の値が「１」であった場合は、車輪１０ａおよび車輪１０ｄに関するメッセージがＯＮとなり、車輪１０ｂおよび車輪１０ｃに関するメッセージはＯＦＦとなる。
図示しない表示部は、例えば判定回路１２に接続されたＰＣ（Personal Computer）のディスプレイなどである。
【００３２】
図７に示す例では閾値を１つとしたが、これに限らず複数の閾値を設定してもよい。
図８は、複数の閾値を設定したときの比較演算回路と、判定回路との構成例を示す図であり、（ａ）は、比較演算回路および判定回路の構成例であり、（ｂ）は、判定回路に格納されている演算結果−メッセージ対応リストである。
ただし、図８（ａ）および図８（ｂ）では、煩雑になることを避けるため、マスタ制御装置２と、スレーブ制御装置３ａとから入力された電流値指令を用いた例のみを示す。
実際には、スレーブ制御装置３ｂおよびスレーブ制御装置３ｃからも電流値指令が入力され、同様の処理が行われている。
図８（ａ）に示すように、比較演算回路１１によって、マスタ制御装置２およびスレーブ制御装置３ａから入力された電流値指令を基に、式（１）によって算出された演算結果は、判定回路１２で２つのコンパレータ１２０１（１２０１ｄ，１２０１ｅ）を用いて２つの閾値Ｖ１およびＶ２と比較される。コンパレータ１２０１ｄによって、閾値Ｖ１と比較された結果は、Ｃ４として出力され、コンパレータ１２０１ｅによって、閾値Ｖ２と比較された結果は、Ｃ５として出力される。
Ｃ４およびＣ５の値は、図７（ａ）におけるＣ１〜Ｃ３と同様である。Ｖ１とＶ２の関係は、例えばＶ１＞Ｖ２などとしておく。
【００３３】
判定回路１２は、予め設定されている演算結果−メッセージ対応リストによって、メッセージを選択し、図示しない表示部に選択したメッセージを表示させる。
例えば、Ｃ４およびＣ５の値が「０」であった場合、判定回路１２は、メッセージＡを図示しない表示部に表示させる。同様に、Ｃ４が「０」で、Ｃ５が「１」であった場合、判定回路１２は、メッセージＢを図示しない表示部に表示させる。また、Ｃ４が「１」で、Ｃ５が「０」であった場合、判定回路１２は、メッセージＣを図示しない表示部に表示させ、Ｃ４およびＣ５の値が「１」であった場合は、判定回路１２は、メッセージＤを図示しない表示部に表示させる。
ここで、メッセージＡは、最も危険度の低いメッセージ（例えば、異常なしなど）であり、メッセージＤは、最も危険度の高い（例えば、すぐにタイヤの交換を要求するなど）とする。また、メッセージＢおよびメッセージＣは、メッセージＡおよびメッセージＤの中間の危険度の警告とする。
このようにすることで、より細かい段階のメッセージを表示することができる。
【００３４】
なお、メッセージは、前記したような警告の他に、例えば磨耗量の情報、車輪交換の有無、その必要時期、交換車輪の在庫確保を促す内容、あるいは車輪半径の設定値の確認を促す内容などとしてもよい。
【００３５】
本実施形態では、比較演算回路１１へ入力する値は、電流値指令であるとしたがこれに限らず以下のような情報を比較演算回路１１に入力してもよい。
図９および図１０は、本実施形態に係る周速度制御装置の他の例を示すブロック図である。
図９に示す周速度制御装置５Ａでは、モータエンコーダ９から出力される角速度情報が、比較演算回路１１へ入力されている。
【００３６】
図１０に示す周速度制御装置５Ｂでは、電流値コントローラ５４から出力される電流値が、比較演算回路１１へ入力されている。
なお、図９および図１０におけるスリップ検出システム１（図１参照）における比較演算回路１１および判定回路１２の動作は、電流値指令が角速度情報または電流値となったこと以外は、図７および図８を参照して前記説明した処理とほぼ同様のため説明を省略する。
【００３７】
なお、本実施形態では、スタッカクレーンを搬送台車の例としているが、これに限らず、ＯＨＶなどの直線軌道を走行する搬送台車であれば同様の効果が得られる。
【００３８】
また、本実施形態では、比較演算回路１１へ入力する情報は、電流値指令や、角速度情報や、電流値情報としたが、これに限らず、各制御装置４（図１参照）間で比較可能な値であればよく、例えば周速度差算出装置５１（図１参照）が出力する周速度差情報や、電流値差算出装置５３（図１参照）が出力する電流値差情報を周速度制御装置５（図１参照）が、比較演算回路１１へ入力し、比較演算回路１１がこれらの情報を、前記したような方法で比較することによって磨耗によるスリップを検出してもよい。
さらに、本実施形態では、演算結果が閾値以下であった場合に、判定回路１２が図示しない表示部にメッセージを表示させる代わりに、電流値指令や、角速度や、電流値などを判定回路１２が、図示しない表示部に表示させてもよい。
【００３９】
（効果）
図１を参照しつつ、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態によれば、比較演算回路１１が、各制御装置４から取得した電流値指令や、角速度情報や、電流値などを比較することにより、スリップの検出を行うことが可能である。
さらに、比較演算回路１１が、各制御装置４から取得した電流値指令や、角速度指令や、電流値などの差を算出し、この差を１回の走行サイクルの間累積した値を用いて、スリップの検出を行うことで、搬送台車に積載されている荷物の移動などによって、一時的に車輪１０にかかる荷重が減少し、車輪１０がグリップ力を失ったために生じる一時的なスリップを、磨耗によるスリップであると誤検出することを防止することが可能である。
また、判定回路１２が、所定の閾値と、比較演算回路１１から出力された値を比較し、この比較の結果によって、表示部へ表示するメッセージの内容を変えることで、ユーザは、現在の搬送台車の車輪１０の磨耗の度合いを容易に認識することが可能となり、さらなるタイヤの交換や、磨耗を防止するための処置を迅速に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係るスリップ検出システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】周速度制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】車輪に磨耗が生じ、スリップが生じているときの車輪の周速度と、スタッカクレーンの走行速度の関係を示したグラフである。
【図４】ｒ＝ｒ’（車輪半径設定値と実際の車輪半径が一致している）の場合と、ｒ＞ｒ’（車輪半径設定値より実際の車輪半径が小さい）の場合との、電流値指令のグラフである。
【図５】一時的に車輪がグリップ力を失ったために生じたスリップを示す図である。
【図６】本実施形態に係る比較演算回路における処理を説明するための図であり、（ａ）は、定常的なスリップが生じている場合、（ｂ）は、一時的なスリップが生じている場合を示す図である。
【図７】比較演算回路および判定回路の構成例を示す図であり、（ａ）は、比較演算回路および判定回路の構成例であり、（ｂ）は、判定回路に格納されている演算結果−メッセージ対応リストである。
【図８】複数の閾値を設定したときの比較演算回路と、判定回路との構成例を示す図であり、（ａ）は、比較演算回路および判定回路の構成例であり、（ｂ）は、判定回路に格納されている演算結果−メッセージ対応リストである。
【図９】本実施形態に係る周速度制御装置の他の例を示すブロック図である。
【図１０】本実施形態に係る周速度制御装置の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ スリップ検出システム
２ マスタ制御装置
３，３ａ〜３ｃ スレーブ制御装置
４ 制御装置
５，５Ａ，５Ａ 周速度制御装置
６ 目標位置入力装置
７ スタッカクレーン速度センサ
８ モータ
９ モータエンコーダ
１０，１０ａ〜１０ｄ 車輪
１１ 比較演算回路（情報比較部）
１２ 判定回路（情報比較部）
２１ 積分回路
２２ 位置差算出装置
２３ 周速度コントローラ
５１ 周速度差算出装置
５２ 電流値指令コントローラ
５３ 電流値差算出装置
５４ 電流値コントローラ
５５ 電流センサ
５６ アンプ
１２０１，１２０１ａ〜１２０１ｅ コンパレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３輪の車輪を備え、該車輪のうち少なくとも２輪をそれぞれ異なるモータで駆動し、
前記各モータには、該モータを制御する制御装置が備わっており、
入力部を介して入力された情報を基に算出された前記モータの回転に関する情報を、それぞれの前記制御装置へ送る管理装置を有する搬送台車のスリップ検出システムであって、
前記各制御装置から前記モータを制御するための制御情報を取得し、前記取得した制御情報を基に、前記車輪の定常的なスリップを検出する情報比較部を有することを特徴とするスリップ検出システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記管理装置を備えたマスタの制御装置と、前記管理装置を備えないスレーブの制御装置とからなることを特徴とする請求項１に記載のスリップ検出システム。
【請求項３】
前記情報比較部は、
各制御装置から取得した前記制御情報間の差を時間毎に累積した値が、予め定められた閾値より大きいか否かによって、前記車輪の定常的なスリップを検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【請求項４】
前記情報比較部は、
少なくとも１つの閾値を格納し、前記制御情報間の差を時間毎に累積した値と、前記閾値とを比較し、この比較の結果ごとに異なったメッセージを表示部に表示させることを特徴とする請求項３に記載のスリップ検出システム。
【請求項５】
前記制御情報は、前記モータのトルクの情報である電流値指令情報であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【請求項６】
前記制御情報は、前記車輪の回転速度に関する情報である回転速度情報であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【請求項７】
前記制御情報は、前記モータへ送られる電流の電流値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【請求項８】
前記搬送台車とは、スタッカクレーンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【請求項１】
少なくとも３輪の車輪を備え、該車輪のうち少なくとも２輪をそれぞれ異なるモータで駆動し、
前記各モータには、該モータを制御する制御装置が備わっており、
入力部を介して入力された情報を基に算出された前記モータの回転に関する情報を、それぞれの前記制御装置へ送る管理装置を有する搬送台車のスリップ検出システムであって、
前記各制御装置から前記モータを制御するための制御情報を取得し、前記取得した制御情報を基に、前記車輪の定常的なスリップを検出する情報比較部を有することを特徴とするスリップ検出システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記管理装置を備えたマスタの制御装置と、前記管理装置を備えないスレーブの制御装置とからなることを特徴とする請求項１に記載のスリップ検出システム。
【請求項３】
前記情報比較部は、
各制御装置から取得した前記制御情報間の差を時間毎に累積した値が、予め定められた閾値より大きいか否かによって、前記車輪の定常的なスリップを検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【請求項４】
前記情報比較部は、
少なくとも１つの閾値を格納し、前記制御情報間の差を時間毎に累積した値と、前記閾値とを比較し、この比較の結果ごとに異なったメッセージを表示部に表示させることを特徴とする請求項３に記載のスリップ検出システム。
【請求項５】
前記制御情報は、前記モータのトルクの情報である電流値指令情報であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【請求項６】
前記制御情報は、前記車輪の回転速度に関する情報である回転速度情報であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【請求項７】
前記制御情報は、前記モータへ送られる電流の電流値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【請求項８】
前記搬送台車とは、スタッカクレーンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスリップ検出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１６２７１６（Ｐ２００８−１６２７１６Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５１１８６（Ｐ２００６−３５１１８６）
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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