| 【発明の名称】 |
走行車協調制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】常脇 寛
【氏名】高見 英明
【氏名】小林 一太
【氏名】田原 諭
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| 【要約】 |
【課題】先頭走行車と後続走行車との間の走行距離に差が発生しても連結器に働く力をゼロになるように制御して上記の不具合を解消した走行車協調制御装置を提供する。
【解決手段】複数台の走行車１、２が連結器７により連結され、各々の走行車１、２に搭載された駆動モータ４、６により駆動される走行車協調制御装置において、前記連結器７に力検出器８を設け、該力検出器８により前記連結器７に働く力を測定し、この測定値に基づいて前記走行車１、２の移動速度を、前記連結器７に働く力がゼロになるように制御する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数台の走行車が連結器により連結され、各々の走行車に搭載された駆動モータにより駆動される走行車協調制御装置において、前記連結器に力検出器を設け、該力検出器により前記連結器に働く力を測定し、この測定値に基づいて前記走行車の移動速度を、前記連結器に働く力が実質的にゼロに近付くように制御することを特徴とする走行車協調制御装置。
【請求項２】 前記走行車は、少なくとも１台の先頭走行車と１又は複数の後続走行車からなり、前記力検出器の測定値に基づいて前記先頭走行車ではなく、後続走行車の移動速度を制御することを特徴とする請求項１記載の走行車協調制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行車協調制御装置に関し、詳しくは、連結された複数台の走行車を協調制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に従来の複数台連結された走行車の装置構成を示しており、１は先頭走行車、２は後続走行車であって、連結器７により連結されている。先頭走行車１には駆動輪３の駆動モータ４が搭載され、後続走行車２には駆動輪５の駆動モータ６が搭載されている。これらの駆動モータ４、６には回転角を検出できる回転角検出器１４（図６参照）が設けられている。
【０００３】図６に上記先頭走行車１（後続走行車２も同じ）の速度制御系のブロック図を示しており、９は速度増幅器、１０は電流増幅器、１１はＰＷＭ（パルス幅変調）発振回路、１２は整流器、１３は電流検出センサ、２１、２２は減算器を示し、前記第１の減算器２１に投入された速度指令信号から回転角検出器１４より得た実際の速度信号を減算して速度偏差信号を得、該偏差速度信号を速度増幅器９にて増幅した後、ＰＷＭ（パルス幅変調）発振回路１１と電流センサ１３及び第２の減算器２２により電源周波数と電流を制御して回転速度を調整する一般的な誘導モータの速度制御システムが使用されている。
【０００４】図７に協調制御動作のフローチャートを示している。先頭走行車１および後続走行車２の各駆動輪３、５の回転角を回転角検出器１４より読み込み、（ステップＳ１１）、この回転角より先頭走行車１および後続走行車２の移動距離ＬａおよびＬｂを算出し（ステップＳ１２）、この移動距離Ｌａと移動距離Ｌｂの関係を後記フローにしたがって判断する（ステップＳ１３）。
【０００５】即ち、先頭走行車１の移動距離Ｌａが後続走行車２の移動距離Ｌｂより長い（Ｌａ＞Ｌｂ）場合、移動距離Ｌａを移動距離Ｌｂに対してＫ（Ｌａ−Ｌｂ）だけ遅くするように先頭走行車速度指令値（１−Ｋ）Ｌａ＋ＫＬｂを算出する（ステップＳ１４）。又、先頭走行車１の移動距離Ｌａが後続走行車２の移動距離Ｌｂより短い（Ｌａ＜Ｌｂ）場合、移動距離Ｌａを移動距離Ｌｂに対してＫ（Ｌａ−Ｌｂ）だけ早くするように後続走行車速度指令値（１＋Ｋ）Ｌａ−ＫＬｂを算出する（ステップＳ１５）。
【０００６】次に、図６の速度制御系に前記（ステップＳ１４、１５）で求めたこれらの速度指令値が入力され、この速度指令値に従い先頭走行車１や後続走行車２の駆動モータ４、６を制御してこれらの走行車１、２の移動速度を制御するようになっている。そして、ステップＳ１６で目標値に達したか否かが判断され、ＹＥＳであれば終了し、ＮＯであればステップＳ１に戻り、上記動作を繰り返す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の協調制御装置では、回転検出器１４の検出による移動距離で速度指令値を算出するので、走行車１、２が曲がり部を走行する場合、内外輪差により先頭走行車１と後続走行車２との間の走行距離に差が発生し、先頭走行車１と後続走行車２の連結器７に引張力あるいは押付け力が働き、先頭走行車１の後輪あるいは後続走行車２の前輪が浮く等の不具合が発生し、正常な走行ができなくなるという問題があった。
【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、特に、内外輪差等により先頭走行車と後続走行車との間の走行距離に差が発生しても連結器に働く力をゼロになるように制御して上記の不具合を解消した走行車協調制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するべく、本発明は、複数台の走行車が連結器により連結され、各々の走行車に搭載された駆動モータにより駆動される走行車協調制御装置において、前記連結器に力検出器を設け、該力検出器により前記連結器に働く力（押付け力または引張力）を測定し、この測定値に基づいて前記走行車の移動速度を、前記連結器に働く力が実質的にゼロに近付くように制御することを特徴とする。前記走行車は、少なくとも１台の先頭走行車と一又は複数の後続走行車からなり、前記力検出器の測定値に基づいて前記先頭走行車ではなく、後続走行車の移動速度を制御するようになっている。
【００１０】本発明では、走行車が曲がり部を走行するとき、駆動輪の滑りや内外輪差により、先頭走行車と後続走行車とに走行距離に差が発生して連結器に押付け力または引張力の力が働いた場合、この力を力検出器で測定し、この測定値に基づいて速度指令値を算出して速度系に指令を送ることにより、連結器に働く力を実質的にゼロにすることができる。この結果、先頭走行車１の後輪あるいは後続走行車２の前輪が浮く等の不具合が生じる事なく、正常な走行が可能となる。この場合、前記力検出器の測定値に基づいて前記先頭走行車ではなく、後続走行車の移動速度を制御することにより、定速度走行を可能にしつつ連結器に働く力を実質的にゼロにすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実施の形態を例示的に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構造部品の寸法、材質、形状、相対位置など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のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。なお、図５および図６と同一部材または同一機能のものは同一符号で示している。
【００１２】図１において、１は先頭走行車、２は後続走行車であって、連結器７により連結されている。連結器７には、該連結器７に働く力（押付け力／引張力）を検出する力検出器８が設けられている。先頭走行車１には駆動輪３の駆動モータ４が搭載され、後続走行車２には駆動輪５の駆動モータ６が搭載され、各々の駆動輪３、５を駆動することにより、矢印方向に走行するようになっている。これらの駆動モータ４、６には回転角を検出できる回転角検出器１４（図２参照）が設けられている。
【００１３】図２に、上記後続走行車２の速度制御系を示しており、９は速度増幅器、１０は電流増幅器、１１はＰＷＭ（パルス幅変調）発振回路、１２は整流器、１３は電流検出センサ、２１、２２は減算器を示し、前記第１の減算器２１に投入された速度指令信号から回転角検出器１４より得た実際の速度信号を減算して、速度偏差信号を得、該偏差速度信号を速度増幅器９にて増幅した後、ＰＷＭ（パルス幅変調）発振回路１１と電流センサ１３及び第２の減算器２２により電源周波数と電流を制御して回転速度を調整する一般的な誘導モータの速度制御システムにおいて、前記力検出器８により検出された信号は演算部１６に入力され、該演算部１６で速度指令値を算出して速度指令信号を上記速度制御システムの第１の減算器２１に入力するように構成している。
【００１４】図３に、本実施形態に係る走行車の協調制御動作のフローチャートを示している。駆動輪３、５の滑り、あるいは駆動輪３、５の内外輪差に起因する先頭走行車１と後続走行車２の移動距離相違により、両走行車１、２間の連結器７に引張力または押付け力が発生する。この連結器７に働く力を力検出器８で検出し、この力検出器８の検出信号を演算部１６で読み込み（ステップＳ１）、この力検出信号の大きさが正（連結器７に押付け力が働いた状態）か負（連結器７に引張力が働いた状態）かを判断する（ステップＳ２）。
【００１５】力検出信号が正のときはステップＳ３に進み、負のときはステップＳ５に進み、かつ力検出信号がゼロ（押付け力も引張力もない状態）のときはステップＳ７に進む。ステップＳ３において、演算部１６で後続走行車２の速度指令値を次のようにして算出する。
【００１６】図４に示すグラフは、Ｘ軸に後続走行車の移動速度、Ｙ軸に連結器７への作用力（プラス側が押付け力、マイナス側が引張力）を取っている。後続走行車２の移動速度がプラス方向に大きくなる程連結器７への押付け力が大きくなるので、連結器７に働く力を「ゼロ」にするためには後続走行車２の移動速度を遅くするような速度指令値（後進速度指令値）を算出して図２の速度制御系に入力させる（ステップＳ４）。これにより、後続走行車２の駆動モータ６を介して駆動輪５の回転速度が遅くなり、後続走行車２の先頭走行車１に対する相対速度が遅くなり、その結果連結器７への押付け力を小さくすることができる。
【００１７】また、逆に、後続走行車２の移動速度がマイナス方向になる程連結器７への引張力が大きくなるので、連結器７に働く力を「ゼロ」にするためには後続走行車２の移動速度を速くするような速度指令値（前進速度指令値）を算出（ステップＳ５）して速度制御系に入力させる（ステップＳ６）。これにより、後続走行車２の駆動モータ６を介して駆動輪５の回転速度が早くなり、後続走行車２の先頭走行車１に対する相対速度が速くなり、その結果連結器７への引張力を小さくすることができる。
【００１８】ステップＳ７において、連結器７に働く力が「ゼロ」になったか否かを演算部１６で判断し、ＹＥＳであれば終了し、ＮＯであればステップＳ１に戻り、上記動作を繰り返す。
【００１９】上記実施の形態では、先頭走行車１に後続走行車２が連結器７で連結され、後続走行車２の移動速度を制御することにより、力検出器８に働く力をゼロにするようにした例を示している。この実施の形態では、走行車が曲がり部を走行するとき、駆動輪３、５の滑りや内外輪差により、先頭走行車１と後続走行車２とに走行距離に差が発生して連結器７に押付け力または引張力の力が働いた場合、先頭走行車１の速度に関係なく後続走行車２の速度を制御でき、これにより、連結器７に働く力を「ゼロ」にすることができる。ただし、この実施の形態に限定するものではなく、先頭走行車１の方の速度を制御して連結器７に働く力を「ゼロ」にすることも可能である。また、２台以上の任意の複数台の走行車を連結した構成にも当然に適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上、詳述したように、請求項１記載の発明によれば、連結器に力検出器を設けて連結器に働く力を測定し、この測定値に基づいて走行車の移動速度を制御して連結器に働く力をゼロになるようにしたので、駆動輪の滑りや内外輪差により、先頭走行車と後続走行車とに走行距離に差が発生して連結器に押付け力または引張力の力が働いても、即座にこの力を検出して走行車の速度を制御でき、これにより連結器に働く力をゼロにすることができ、曲がり部においても駆動輪が浮く等の不具合をなくすることができ、安定した走行が可能となる。
【００２１】又請求項２記載の発明によれば、前記力検出器の測定値に基づいて前記先頭走行車ではなく、後続走行車の移動速度を制御することにより、定速度走行を可能にしつつ連結器に働く力を実質的にゼロにすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）５月１３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 昌久 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３３２０２７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１３０４１２ |
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