JP2013198302A - 機種判別システム - Google Patents

Abstract

【課題】構成の簡易化を図ることができ、コストの増大を抑制できる機種判別システムを提供する。
【解決手段】機種判別システム１は、モータ９，１１を制御するモータドライバ５，７と、モータドライバ５，７を制御するＥＣＵ３と、ＥＣＵ３に対してモータドライバ５，７を通信可能に並列に接続し、ＥＣＵ３から出力される制御信号をモータドライバ５，７に伝送する制御ラインＬ１と、モータドライバ５，７とＥＣＵ３とを通信可能に接続し、ＥＣＵ３から出力されるイネーブル信号をモータドライバ５，７に伝送する信号ラインＬ２，Ｌ３とを備え、ＥＣＵ３は、モータドライバ５，７が制御動作を開始する前に、判別信号を信号ラインＬ２，Ｌ３によってモータドライバ５，７に出力し、モータドライバ５，７は、ＥＣＵ３から出力された判別信号より自機の制御対象を判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、機種判別システムに関する。

電動フォークリフトには、走行用モータや荷役用モータなど、複数のモータが搭載されており、また、これら複数のモータのそれぞれに対応して当該モータを制御するためのモータドライバが搭載されている（例えば、特許文献１参照）。これら複数のモータドライバは、コストや汎用性の観点から、走行用と荷役用とでハードウェア構成を同じにしている。そして、同じハードウェア構成を有する複数のモータドライバは同一の通信ライン（ＣＡＮＢＵＳライン）に接続され、制御装置によってそれぞれの動作が制御される。このため、各モータドライバは、モータを動作させる前に自機の制御対象を判別するための判別信号を制御装置から受け取り、その判別信号に応じて制御対象を判別してソフトウェアを切り替えている。この制御装置から伝送される判別信号の受け取りには、各モータドライバに専用で設けられた機種判別信号線が利用される。

特開２００１−３１６０９６号公報

しかしながら、従来の構成では、モータの搭載数が多くなるとこれに応じて機種判別信号線の数も多くなるため、配線の構成が複雑化すると共にコストが増大するといった問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、構成の簡易化を図ることができ、コストの増大を抑制できる機種判別システムを提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る機種判別システムは、モータの駆動を制御する複数のモータドライバと、複数のモータドライバを制御する制御装置と、制御装置に対して複数のモータドライバを通信可能に並列に接続し、制御装置から出力される制御信号を複数のモータドライバに伝送する制御ラインと、複数のモータドライバと制御装置とをそれぞれ通信可能に接続し、制御装置から出力されるモータの動作を停止させる信号を各モータドライバに伝送する複数の信号ラインと、を備え、制御装置は、複数のモータドライバがモータを駆動するための制御動作を開始する前に、モータドライバが自機の制御対象を判別するための判別信号を、各信号ラインによって各モータドライバにそれぞれ出力し、各モータドライバは、制御装置から出力された判別信号より自機の制御対象を判別することを特徴とする。

この機種判別システムでは、制御装置が、モータドライバが制御動作を開始する前に、モータドライバが自機の制御対象を判別するための判別信号を、信号ラインによって各モータドライバに出力する。モータの動作を停止させる信号である例えばイネーブル信号やスタンバイ信号などは、モータが動作しているときに信号ラインを介して制御装置から各モータドライバに伝送される信号である。この信号ラインは、モータの制御を実施するために必須のラインであり、通常はモータの動作中に用いられる。そこで、モータが動作を開始する前に、判別信号を信号ラインによって各モータドライバに出力することにより、判別信号を伝送するためのラインを設けなくとも予め設けられている信号ラインによって判別信号をモータドライバに伝送できる。したがって、判別信号用のラインを削減できる。その結果、構成の簡易化を図ることができ、コストの増大を抑制できる。

判別信号は方形波のパルス信号であり、判別信号では、パルス信号のパルス幅を制御対象毎に変えることにより、制御対象が区別されている。また、判別信号は方形波のパルス信号であり、判別信号では、パルス信号のパルス周期を制御対象毎に変えることにより、制御対象が区別されている。このような判別信号を用いることにより、モータドライバにおいて制御対象を好適に判別できる。

本発明によれば、構成の簡易化を図ることができ、コストの増大を抑制できる。

機種判別システムの構成を示すブロック図である。 判別信号の波形を示す図である。 判別信号の波形を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、機種判別システムの構成を示すブロック図である。図１に示す機種判別システム１は、例えば電動フォークリフトに搭載されるシステムである。機種判別システム１は、ＥＣＵ（Electric Control Unit：制御装置）３と、複数（ここでは２機）の第１及び第２モータドライバ５，７とを備えている。ＥＣＵ３と第１及び第２モータドライバ５，７とは、制御ラインＬ１、及び、第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３により接続されている。本実施形態では、第１及び第２モータドライバ５，７が走行モータ９と荷役モータ１１との２つのモータを制御する形態を一例に説明する。

制御ラインＬ１は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）ＢＵＳであり、ＥＣＵ３と第１及び第２モータドライバ５，７とを相互に通信可能に接続している。制御ラインＬ１により、第１及び第２モータドライバ５，７は、ＥＣＵ３に対して並列に接続されている。制御ラインＬ１は、後述するＥＣＵ３から出力される制御信号を伝送すると共に、第１及び第２モータドライバ５，７から出力される信号（情報）を伝送する。

第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３は、ＥＣＵ３と第１及び第２モータドライバ５，７のそれぞれとを通信可能に接続している。第１信号ラインＬ２は、ＥＣＵ３と第１モータドライバ５とを一対一に接続しており、第２信号ラインＬ３は、ＥＣＵ３と第２モータドライバ７とを一対一に接続している。すなわち、第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３は、ＥＣＵ３と第１及び第２モータドライバ５，７のそれぞれとを独立して接続している。

第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３は、ＥＣＵ３から出力されるＥＮ（イネーブル）信号やスタンバイ信号（モータ９，１１の動作を停止させる信号）を伝送する。ＥＮ信号及びスタンバイ信号は、第１及び第２モータドライバ５，７がモータ９，１１の動作を制御しているときにＥＣＵ３から出力される信号であり、モータ９，１１の動作を許可又は緊急停止させるものである。即ち、ＥＮ信号やスタンバイ信号は、モータ９，１１が動作していない第１及び第２モータドライバ５，７の非制御中には伝送する必要がない。そこで、この第１及び第２モータドライバ５，７の非制御中の期間を使用して、第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３は、ＥＣＵ３から出力される判別信号Ｓ１，Ｓ２（図２参照）を伝送する。

ＥＣＵ３は、電動フォークリフトの動作を総合的に制御する部分である。ＥＣＵ３は、制御ラインＬ１を介して第１及び第２モータドライバ５，７にモータ９，１１を制御するための制御信号を出力する。ＥＣＵ３から出力される制御信号には、第１モータドライバ５及び第２モータドライバ７それぞれの動作を制御する情報が含まれている。

また、ＥＣＵ３は、第１モータドライバ５及び第２モータドライバ７に対して、第１モータドライバ５及び第２モータドライバ７において自機の制御対象を判別するための判別信号を出力する。図２は、判別信号の波形を示す図である。図２に示すように、判別信号Ｓ１，Ｓ２は、方形波のパルス信号である。判別信号Ｓ１，Ｓ２は、走行モータ９用（図２（ａ））と荷役モータ１１用（図２（ｂ））との２種類があり、第１及び第２モータドライバ５，７のそれぞれに出力される。

判別信号Ｓ１と判別信号Ｓ２とは、一周期Ｔにおけるパルス幅（デューティ比）が異なっており、これにより走行モータ９用と荷役モータ１１用とに区別されている。具体的には、図２（ａ）に示すように、走行モータ９用の判別信号Ｓ１は、一周期Ｔにおいてオン期間（Ｈｉ）が「ｄ１_ＯＮ」であり、オフ期間（Ｌｏｗ）が「ｄ１_ＯＦＦ」である。また、図２（ｂ）に示すように、荷役モータ１１用の判別信号Ｓ２は、一周期Ｔにおいてオン期間が「ｄ２_ＯＮ」であり、オフ期間「ｄ２_ＯＦＦ」である。このように、判別信号Ｓ１と判別信号Ｓ２とでは、一周期Ｔにおけるオン期間とオフ期間との割合が異なっている（ｄ１_ＯＮ＜ｄ２_ＯＮ，ｄ１_ＯＦＦ＞ｄ２_ＯＦＦ）。なお、後述する第１及び第２モータドライバ５，７は、例えば０．５ｍｓ間隔で信号を取得している。そのため、判別信号におけるパルス幅は、第１及び第２モータドライバ５，７が信号を取得する間隔（例えば０．５ｍｓ）よりも大きいことが好ましい。

ＥＣＵ３は、例えば電動フォークリフトがオンにされると、第１モータドライバ５及び第２モータドライバ７に判別信号Ｓ１，Ｓ２を第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３を介してそれぞれ出力する。すなわち、ＥＣＵ３は、第１及び第２モータドライバ５，７が制御動作を開始する前に、第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３を介して判別信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。ＥＣＵ３は、判別信号Ｓ１，Ｓ２を出力した後、第１モータドライバ５及び第２モータドライバ７に対して、制御信号を制御ラインＬ１を介して出力する。

第１モータドライバ５と第２モータドライバ７とは、同じハードウェア構成を有している。また、第１モータドライバ５及び第２モータドライバ７には、走行モータ９を制御するためのソフトウェアと、荷役モータ１１を制御するためのソフトウェアとがプログラムされている。第１及び第２モータドライバ５，７では、ソフトウェアが制御対象に応じて切り替え可能とされている。そのため、第１及び第２モータドライバ５，７では、走行モータ９及び荷役モータ１１の両方の制御が可能とされている。

第１モータドライバ５は、ＥＣＵ３から出力される制御信号に応じて、モータの駆動を制御する。本実施形態では、第１モータドライバ５には例えば走行モータ９が接続されており、第１モータドライバ５が走行モータ９を制御する。第１モータドライバ５は、ＥＣＵ３から第１信号ラインＬ２を介して出力された判別信号Ｓ１を受けとると、判別信号Ｓ１が走行モータ９用又は荷役モータ１１用であるのかを判別する。具体的には、第１モータドライバ５は、受信した判別信号Ｓ１と予め設定されている２種類の判別信号とを比較し、受信した判別信号Ｓ１が走行モータ９用又は荷役モータ１１用であるのかを判別する。

第１モータドライバ５は、ＥＣＵ３から出力された判別信号Ｓ１が走行モータ９用であると判別すると、プログラムされている走行モータ９用のソフトウェアを選択して設定する。また、第１モータドライバ５は、走行モータ９用であると判別したことを示す信号を制御ラインＬ１を介してＥＣＵ３に出力する。これにより、ＥＣＵ３は、この信号を受け取ると、判別信号Ｓ１の出力を停止する。そして、第１モータドライバ５は、ＥＣＵ３から出力される制御信号のうち、走行モータ９の制御に係る信号を取得して、制御信号に応じて走行モータ９を制御する。また、第１モータドライバ５は、ＥＣＵ３から第１信号ラインＬ２を介してＥＮ信号（スタンバイ信号）を受け取ると、走行モータ９の制御を終了（走行モータ９の動作を停止）する。

第２モータドライバ７は、ＥＣＵ３から出力される制御信号に応じて、モータの駆動を制御する。本実施形態では、第２モータドライバ７には例えば荷役モータ１１が接続されており、第２モータドライバ７が荷役モータ１１を制御する。第２モータドライバ７は、ＥＣＵ３から第２信号ラインＬ３を介して出力された判別信号Ｓ２を受け取ると、判別信号Ｓ２が走行モータ９用又は荷役モータ１１用であるのかを判別する。具体的には、第２モータドライバ５は、受信した判別信号Ｓ２と予め設定されている２種類の判別信号とを比較し、受信した判別信号Ｓ２が走行モータ９用又は荷役モータ１１用であるのかを判別する。

第２モータドライバ７は、ＥＣＵ３から出力された判別信号Ｓ２が荷役モータ１１用であると判別すると、プログラムされている荷役モータ１１用のソフトウェアを選択して設定する。また、第２モータドライバ７は、荷役モータ１１用であると判別したことを示す信号を制御ラインＬ１を介してＥＣＵ３に出力する。これにより、ＥＣＵ３は、この信号を受け取ると、判別信号Ｓ２の出力を停止する。そして、第２モータドライバ７は、ＥＣＵ３から出力される制御信号のうち、荷役モータ１１の制御に係る信号を取得して、制御信号に応じて荷役モータ１１を制御する。また、第２モータドライバ７は、ＥＣＵ３から第２信号ラインＬ３を介してＥＮ信号（スタンバイ信号）を受け取ると、荷役モータ１１の制御を終了（荷役モータ１１の動作を停止）する。

第１及び第２モータドライバ５，７では、電動フォークリフトが起動されたときに初期化され、判別内容がリセットされる。すなわち、第１及び第２モータドライバ５，７では、電動フォークリフトが起動される度に、上述の判別処理が実施される。

続いて、機器判別システム１の動作を説明する。まず、電動フォークリフトにおいてキースイッチがオンにされると、ＥＣＵ３は、第１及び第２モータドライバ５，７のそれぞれに判別信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。

次に、第１及び第２モータドライバ５，７は、ＥＣＵ３から出力された判別信号Ｓ１，Ｓ２を受け取ると、予め記憶されている判別信号と判別信号Ｓ１，Ｓ２とを比較し、ＥＣＵ３から出力された判別信号Ｓ１，Ｓ２が走行モータ９用又は荷役モータ１１用であるのかを判別する。そして、第１及び第２モータドライバ５，７は、判別結果に応じてソフトウェアを切り替えると共に、ＥＣＵ３に判別した結果を示す信号を出力する。

続いて、第１及び第２モータドライバ５，７は、ＥＣＵ３から出力される制御信号のうち、判別した制御対象（走行モータ９又は荷役モータ１１）に係る制御信号を受け取り、当該制御信号に応じて走行モータ９及び荷役モータ１１のそれぞれを制御信号に応じて制御する。

以上説明したように、本実施形態では、ＥＣＵ３が、第１及び第２モータドライバ５，７が制御動作を開始する前に、第１及び第２モータドライバ５，７が自機の制御対象を判別するための判別信号Ｓ１，Ｓ２を、第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３によって第１及び第２モータドライバ５，７に出力する。モータ９，１１の動作を停止させる信号である例えばＥＮ信号やスタンバイ信号などは、モータ９，１１が動作しているときに第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３を介してＥＣＵ３から第１及び第２モータドライバ５，７に伝送される信号である。この第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３は、モータ９，１１の制御を実施するために必須のラインであり、通常はモータ９，１１の動作中に用いられる。

そこで、モータ９，１１が動作を開始する前に、判別信号Ｓ１，Ｓ２を第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３によって第１及び第２モータドライバ５，７に出力することにより、判別信号Ｓ１，Ｓ２を伝送するためのラインを設けなくとも予め設けられている第１及び第２信号ラインＬ２，Ｌ３によって判別信号Ｓ１，Ｓ２を第１及び第２モータドライバ５，７に伝送できる。したがって、判別信号Ｓ１，Ｓ２専用のラインを削減できる。その結果、構成の簡易化を図ることができ、コストの増大を抑制できる。具体的には、例えば判別信号用の専用のラインが不要になり、そのラインが接続されるコネクタにおいてピンの数を減らすことができるので、コネクタの小型化及び簡易化が図れ、コストの増大が抑制できる。

また、本実施形態では、判別信号Ｓ１と判別信号Ｓ２とを、パルス信号におけるパルス幅により区別している。これにより、第１及び第２モータドライバ５，７において、自機が制御対象とするモータが走行モータ９又は荷役モータ１１であるのかを好適に判別できる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、判別信号Ｓ１，Ｓ２において、一周期Ｔにおけるパルス幅をそれぞれ変えることにより、走行モータ９用と荷役モータ１１用とが区別されているが、判別信号は以下のような信号であってもよい。図３は、判別信号の波形を示す図である。

図３に示すように、判別信号Ｓ１１と判別信号Ｓ１２とは、パルス周期が異なっている。図３（ａ）に示すように、判別信号Ｓ１１は、例えば所定時間Ｓにおいて２周期存在するパルス周期Ｔ１を有している。また、図３（ｂ）に示すように、判別信号Ｓ１２は、例えば所定時間Ｓにおいて１０周期存在するパルス周期Ｔ２を有している。このような判別信号Ｓ１１，Ｓ１２により、第１及び第２モータドライバ５，７において、自機の制御対象を好適に判別できる。なお、判別信号は、図２及び図３に示す信号に限定されず、モータドライバ５，７において判別可能な信号であればよい。

また、上記実施形態に加えて、機種判別システム１では、第１モータドライバ５及び第２モータドライバ７のそれぞれに接続される機器に基づいて、自機の制御対象を判別してもよい。例えば、走行モータ９を制御する第１モータドライバ５には、回転角を検出するホールＩＣが２個（前進用及び後進用）接続されていると共に、モータ温度センサが接続されている。一方、荷役モータ１１を制御する第２モータドライバ７には、ホールＩＣが１個接続されており、温度センサは接続されていない。このように、機種判別システム１では、第１及び第２モータドライバ５，７が自機に接続されている機器に基づいて制御対象を判別してもよい。

また、上記実施形態では、モータドライバを２機備える構成を一例に説明したが、モータドライバは、制御対象となるモータの数に対応して設けられればよい。このような構成では、ＥＣＵ３と各モータドライバとが信号ラインにより接続され、判別信号が各モータドライバに出力されればよい。

また、上記実施形態では、機器判別システム１を電動フォークリフトに適用した一例を示したが、機器判別システム１は、例えばハイブリット車やインホイールモータを備える車両などに適用できる。

１…機種判別システム、３…ＥＣＵ（制御装置）、５…第１モータドライバ、７…第２モータドライバ、９…走行モータ、１１…荷役モータ、Ｌ１…制御ライン、Ｌ２…第１信号ライン、Ｌ３…信号ライン、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１，Ｓ１２…判別信号。

Claims (3)

1. モータの駆動を制御する複数のモータドライバと、
   複数の前記モータドライバを制御する制御装置と、
   前記制御装置に対して複数の前記モータドライバを通信可能に並列に接続し、前記制御装置から出力される制御信号を複数の前記モータドライバに伝送する制御ラインと、
   複数の前記モータドライバと前記制御装置とをそれぞれ通信可能に接続し、前記制御装置から出力される前記モータの動作を停止させる信号を各前記モータドライバに伝送する複数の信号ラインと、
   を備え、
   前記制御装置は、複数の前記モータドライバが前記モータを駆動するための制御動作を開始する前に、前記モータドライバが自機の制御対象を判別するための判別信号を、各前記信号ラインによって各前記モータドライバにそれぞれ出力し、
   各前記モータドライバは、前記制御装置から出力された前記判別信号より自機の制御対象を判別することを特徴とする機種判別システム。
2. 前記判別信号は方形波のパルス信号であり、
   前記判別信号では、前記パルス信号のパルス幅を前記制御対象毎に変えることにより、前記制御対象が区別されている、請求項１記載の判別システム。
3. 前記判別信号は方形波のパルス信号であり、
   前記判別信号では、前記パルス信号のパルス周期を前記制御対象毎に変えることにより、前記制御対象が区別されている、請求項１記載の機種判別システム。

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