JP6314371B2 - 移動体システム及び移動体の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動体が移動経路に沿って移動する移動体システム、及び移動体の駆動方法に関する。

従来から、リニアモータを利用した移動体システムが知られている。この移動体システムにおいて、地上二次式リニアモータを利用したものがある。地上二次式は、可動子（移動体）側にリニアモータが搭載され、固定子（軌道）側に磁石が配置される方式である。この種の移動体システムとして、例えば、特許文献１に記載されているように、軌道（移動経路）上にＳ極とＮ極の磁石が交互に配置され、リニアモータが搭載された移動体が軌道に沿って移動する移動体システムが知られている。

特開２００６−２７４２１号公報

上記した特許文献１に記載された移動体システムのように、軌道上にＳ極とＮ極の磁石が交互に配置される場合は、軌道長（すなわち移動経路の距離）が磁石のピッチの整数倍でなければ、軌道上の磁石の間に隙間が生じる。そして、軌道上の磁石の間に隙間が生じた場合は、磁石による磁極とリニアモータの電気角とで位相がずれてしまう。このため、磁石による磁極とリニアモータの電気角との同期がとれなくなり、リニアモータを正常に駆動することができなくなる。

また、軌道上の磁石の間に隙間が生じないように、磁石のピッチを変更して並べることも考えられる。しかし、磁石のピッチは予め決められていることが多いため、磁石のピッチを変更することは容易ではない。また、磁石のピッチを変更した場合は、リニアモータの推力（推進力）が低下するなどの問題が発生する。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、移動経路の距離を磁石のピッチに制限されない移動体システム、及び移動体の駆動方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、Ｓ極とＮ極の磁石を交互に配置した移動経路と、この移動経路に沿って移動する移動体とを備える移動体システムであって、移動体は、移動方向において異なる位置に配置される複数のモータと、複数のモータの駆動を制御する駆動制御部と、を有し、複数のモータのうちの一のモータが磁石の磁極の配置が規則的でない不規則区間に位置したときに、一のモータ以外のモータのうちの少なくとも１つのモータが不規則区間でない区間に位置し、駆動制御部は、不規則区間に位置するモータの駆動を停止することを特徴とする。

また、不規則区間は、磁石が配置されていない区間であってもよく、不規則区間は、Ｓ極とＮ極の磁石が交互に配置されていない区間であってもよい。また、不規則区間は、複数のモータのうちの移動方向における両端に配置されるモータ間の距離よりも短くてもよい。

また、移動体は、不規則区間を検出する検出部を有し、駆動制御部は、検出部による不規則区間の検出に基づいてモータの駆動を停止するように構成してもよい。また、検出部は、不規則区間に加えて、磁石の磁極の配置が規則的である規則区間を検出し、駆動制御部は、検出部が不規則区間を検出した後に規則区間を検出した場合に、停止していたモータの駆動を再開するものでもよい。また、検出部は、磁石を検出することにより、不規則区間に加えて、磁石の磁極の配置が規則的である規則区間を検出し、駆動制御部は、検出部が不規則区間を検出した後に、規則区間において最初の磁石から複数個の磁石を連続して検出した場合に、停止していたモータの駆動を再開するものでもよい。また、検出部は、複数のモータ毎に設けられてもよい。また、検出部は、磁石を検出する光学式センサであることが好ましい。また、検出部は、不規則区間の検出と移動体の位置検出とを兼ねていてもよい。また、駆動制御部は、ブートストラップ回路を含み、このブートストラップ回路のブートストラップコンデンサは、モータを停止させた時間とモータの駆動に必要な電圧とブートストラップコンデンサのチャージポンプ特性とに応じた充電時間で充電される構成であることが好ましい。

また、本発明では、Ｓ極とＮ極の磁石を交互に配置した移動経路に沿って移動する移動体の駆動方法であって、移動体の移動方向において異なる位置に配置される複数のモータのうちの一のモータが磁石の磁極の配置が規則的でない不規則区間に位置しているときに、一のモータの駆動を停止することを特徴とする。

本発明によれば、移動体が移動方向において異なる位置に配置される複数のモータを有し、複数のモータのうちの一のモータが磁石の磁極の配置が規則的でない不規則区間に位置したときに、一のモータ以外のモータのうち少なくとも１つのモータが不規則区間でない区間に位置するので、一のモータ以外のモータのうち少なくとも１つのモータによって正常に駆動させることができる。従って、移動経路の距離を磁石のピッチに制限されないようにすることができる。

また、不規則区間は、磁石が配置されていない区間を含むので、移動経路上に磁石が配置されていない区間においても移動体を正常に駆動させることができる。また、不規則区間は、Ｓ極とＮ極の磁石が交互に配置されていない区間を含むので、移動経路上にＳ極とＮ極の磁石が交互に配置されていない区間においても移動体を正常に駆動させることができる。また、移動体は、不規則区間に位置するモータの駆動を停止する駆動制御部を有するので、不規則区間においてモータと磁石の磁極との同期がとれなくなることを防止することができるとともに、不規則区間の終了後にモータと磁石の磁極との同期をとることができる。

また、移動体は、不規則区間を検出する検出部を有し、駆動制御部は、検出部による不規則区間の検出に基づいてモータの駆動を停止するので、モータが不規則区間に位置していることを確実に検出することができる。従って、確実に不規則区間においてモータの駆動を停止させることができる。また、検出部が複数のモータ毎に設けられるので、複数のモータのそれぞれについて不規則区間に位置していることを確実に検出することができる。また、検出部が磁石を検出する光学式センサである場合は、光の発光及び受光を利用して精度よく不規則区間を検出することができる。また、駆動制御部は、ブートストラップ回路を含み、このブートストラップ回路のブートストラップコンデンサは、モータを停止させた時間に応じた充電時間で充電されるので、最短時間で確実にモータの駆動を開始させることができる。

本実施形態に係る移動体システムを示すブロック図である。 制御部及び駆動制御部の内部構成を示すブロック図である。 軌道上における不規則区間を説明するための図であって、（Ａ）は第１磁石無検出センサ１１Ａが不規則区間に位置していない状態を示す図であり、（Ｂ）は第１磁石無検出センサ１１Ａが不規則区間に位置している状態を示す図である。 磁石無検出センサによる不規則区間の検出位置を示す図である。 制御部による駆動指令処理を示すフローチャートである。 磁石無しの検出とモータの駆動との関係を示すタイミングチャートである。 インバータに実装されるブートストラップ回路の構成を示す回路図である。 ブートストラップ回路における初期充電時の各電圧の関係を示すタイミングチャートである。 ブートストラップコンデンサの電圧の波形を示す波形図である。 制御部による位置指令処理を示すフローチャートである。 第１位置検出センサが不規則区間に位置しているときの第２位置検出センサによる位置検出の補完制御を説明するための図である。 ボギー台車を示す概略図であって、（Ａ）は軌道が直線の場合のボギー台車の位置を示し、（Ｂ）は軌道が曲線の場合のボギー台車の位置を示している。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る移動体システムを示すブロック図である。図１に示す移動体システムは、地上二次式リニアモータを利用したシステムである。この移動体システムは、移動体としての搬送台車１と、移動体の移動経路としての軌道（レール）２とを備える。軌道２にはＳ極とＮ極の磁石３が交互に所定のピッチで一列に配置されている。なお、図１に示す移動体システムは、例えば天井に設置された軌道２に沿って搬送台車１が走行する天井走行車のシステムである。また、本実施形態では、軌道２が数Ｋｍ、搬送台車１が３００台〜４００台の移動体システムが想定されている。なお、本実施形態における移動体は搬送台車１に限定されず、搬送台車１以外の他の台車や、ロボットアーム等の移動体であってもよい。

搬送台車１は、２つのモータ（第１モータ１０Ａ、第２モータ１０Ｂ）と、２つの磁石無検出センサ（第１磁石無検出センサ１１Ａ、第２磁石無検出センサ１１Ｂ）と、２つの位置検出センサ（第１位置検出センサ１２Ａ、第２位置検出センサ１２Ｂ）と、制御部１３と、駆動制御部１４とを備えている。

第１モータ１０Ａ及び第２モータ１０Ｂは、それぞれ、軌道２上に交互に配置されたＳ極とＮ極の磁石３の磁極と電気角とが同期するように磁界を変化させるリニアモータである。例えば、リニアモータとして３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）のリニア同期モータが使用される。第１モータ１０Ａ及び第２モータ１０Ｂは、それぞれ、搬送台車１の移動方向（図１に示す軌道２の方向）において異なる位置に配置されている。また、第１モータ１０Ａ及び第２モータ１０Ｂは、それぞれ、搬送台車１において軌道２の磁石３と対向する位置であって、その磁石３に近接した位置に配置されている。なお、第１モータ１０Ａは搬送台車１の進行方向に対して前方の位置に設けられ、第２モータ１０Ｂは搬送台車１の進行方向に対して後方の位置に設けられている。進行方向に対して前方をフロントといい、進行方向に対して後方をリアという。

第１磁石無検出センサ１１Ａ及び第２磁石無検出センサ１１Ｂは、それぞれ、軌道２上における磁石３を検出する検出部である。第１磁石無検出センサ１１Ａは、第１モータ１０Ａが軌道２における磁石３が配置されていない区間（図３に示す不規則区間）に位置していることを検出するための検出部である。また、第２磁石無検出センサ１１Ｂは、第２モータ１０Ｂが軌道２における磁石３が配置されていない区間（図３に示す不規則区間）に位置していることを検出するための検出部である。

これら第１磁石無検出センサ１１Ａ及び第２磁石無検出センサ１１Ｂは、例えば、発光素子が発光した光を受光素子で受光することにより物体（図１ではＳ極とＮ極の磁石３）を検出するフォトセンサで構成されている。第１磁石無検出センサ１１Ａ及び第２磁石無検出センサ１１Ｂも、それぞれ、搬送台車１において軌道２の磁石３と対向する位置であって、その磁石３に近接した位置に配置されている。また、第１磁石無検出センサ１１Ａ及び第２磁石無検出センサ１１Ｂは、それぞれ、検出信号を制御部１３に出力する。

第１位置検出センサ１２Ａ及び第２位置検出センサ１２Ｂは、それぞれ、軌道２上の搬送台車１の位置を検出する位置検出部である。第１位置検出センサ１２Ａが軌道２における磁石３が配置されている区間（図１１に示す不規則区間以外の区間）に位置しているときは、第１位置検出センサ１２Ａの検出位置に基づいて搬送台車１の位置が特定される。また、第１位置検出センサ１２Ａが軌道２における磁石３が配置されていない区間（図１１に示す不規則区間）に位置しているときは、第２位置検出センサ１２Ｂの検出位置に基づいて搬送台車１の位置が特定される。

第１位置検出センサ１２Ａ及び第２位置検出センサ１２Ｂは、例えば、ホール効果素子（磁気変換素子、以下、単に「ホール素子」という。）を用いた磁極検出センサで構成されている。これら第１位置検出センサ１２Ａ及び第２位置検出センサ１２Ｂは、検出ヘッドにホール素子が設けられている。そして、搬送台車１の移動に伴って検出ヘッドが磁石３に対して相対的に移動すると、ホール素子の感磁面に対する磁界方向が変化する。そして、その変化した角度に対応した電気信号がホール素子から出力される。この電気信号の値（電圧値）に基づいて搬送台車１の軌道２上の位置が検出される。第１位置検出センサ１２Ａ及び第２位置検出センサ１２Ｂも、それぞれ、搬送台車１において軌道２の磁石３と対向する位置であって、その磁石３に近接した位置に配置されている。また、第１位置検出センサ１２Ａ及び第２位置検出センサ１２Ｂは、それぞれ、検出信号を制御部１３に出力する。

制御部１３は、第１磁石無検出センサ１１Ａからの検出信号に基づいて、第１モータ１０Ａが不規則区間に位置しているか否かを判定する。そして、制御部１３は、第１モータ１０Ａが不規則区間に位置していないと判定した場合は、駆動制御部１４に対して第１モータ１０Ａの駆動を指示する駆動オン指令を出力する。また、制御部１３は、第１モータ１０Ａが不規則区間に位置していると判定した場合は、駆動制御部１４に対して第１モータ１０Ａの駆動の停止を指示する駆動オン指令を出力する。同様に、制御部１３は、第２磁石無検出センサ１１Ｂからの検出信号に基づいて、第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置しているか否かを判定する。そして、制御部１３は、第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置していないと判定した場合は、駆動制御部１４に対して第２モータ１０Ｂの駆動を指示する駆動オン指令を出力する。また、制御部１３は、第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置していると判定した場合は、駆動制御部１４に対して第２モータ１０Ｂの駆動の停止を指示する駆動オン指令を出力する。なお、駆動オン指令は、信号レベルがハイレベル（オン状態）のときはモータ１０Ａ，１０Ｂを駆動することを示し、信号レベルがロウレベル（オフ状態）のときはモータ１０Ａ，１０Ｂを駆動しないことを示している（図６参照）。

また、制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間以外の区間に位置しているときは、第１位置検出センサ１２Ａからの検出信号に基づいて搬送台車１の位置を判定する。一方、制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置しているときは、第２位置検出センサ１２Ｂからの検出信号に基いて搬送台車１の位置を特定する。そして、制御部１３は、特定した搬送台車１の位置に基づいて、搬送台車１を移動位置に移動させることを指示する位置指令を駆動制御部１４に対して出力する。

駆動制御部１４は、制御部１３からの第１モータ１０Ａについての駆動オン指令に応じて、第１モータ１０Ａを駆動又は停止の制御を行う。また、駆動制御部１４は、制御部１３からの第２モータ１０Ｂについての駆動オン指令に応じて、第２モータ１０Ｂを駆動又は停止の制御を行う。また、駆動制御部１４は、制御部１３からの位置指令に基づいて搬送台車１が移動位置に移動するように第１モータ１０Ａ及び第２モータ１０Ｂの駆動制御を実行する。

なお、図１に示す例では、第１磁石無検出センサ１１Ａ及び第１位置検出センサ１２Ａは、第１モータ１０Ａに近い位置に設けられているが、そのような位置に設けなくてもよい。同様に、第２磁石無検出センサ１１Ｂ及び第２位置検出センサ１２Ｂは、第２モータ１０Ｂに近い位置に設けられているが、そのような位置に設けなくてもよい。

図２は、制御部及び駆動制御部の内部構成を示すブロック図である。図２に示す構成において、図１に示す制御部１３は、ポジションコントローラ１３１、マグネットレス・コントローラ１３２、及びモーション・コントローラ１３３から構成される。また、図１に示す駆動制御部１４は、第１モータ１０Ａの駆動制御を実行する第１駆動制御部１４Ａと、第２モータ１０Ｂの駆動制御を実行する第２駆動制御部１４Ｂとから構成される。

なお、図２に示す「ＭＬＤ」はマグネット・レス・ディテクト（Magnet Less Detect）、つまり磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂを表している。また、図２に示す「ＰＳ」はポジションセンサ(Position Sensor)、つまり位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂを表している。

ポジションコントローラ１３１は、第１磁石無検出センサ１１Ａからの検出信号に基づいて、第１モータ１０Ａが不規則区間に位置しているか否かを判定する。ポジションコントローラ１３１は、第１モータ１０Ａが不規則区間に位置していないと判定した場合は、その状態を示す磁石無検出状態信号（図２中の「ＭＬＤ−ｓｔａｔｕｓ」）をマグネットレス・コントローラ１３２及びモーション・コントローラ１３３に出力する。また、ポジションコントローラ１３１は、第２磁石無検出センサ１１Ｂからの検出信号に基づいて、第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置しているか否かを判定する。ポジションコントローラ１３１は、第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置していないと判定した場合は、その状態を示す磁石無検出信号をマグネットレス・コントローラ１３２及びモーション・コントローラ１３３に出力する。

また、ポジションコントローラ１３１は、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間以外の区間に位置しているときは、第１位置検出センサ１２Ａからの検出信号に基づいて搬送台車１の位置を判定する。また、ポジションコントローラ１３１は、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置しているときは、第２位置検出センサ１２Ｂからの検出信号に基いて搬送台車１の位置を特定する。そして、ポジションコントローラ１３１は、特定した搬送台車１の現在の位置を示す位置情報をモーション・コントローラ１３３、第１駆動制御部１４Ａ、及び第２駆動制御部１４Ｂに出力する。

マグネットレス・コントローラ１３２は、ポジションコントローラ１３１からの第１モータ１０Ａについての磁石無検出信号に基づいて、第１駆動制御部１４Ａに対して第１モータ１０Ａの駆動／停止（ドライブのオン／オフ）を指示する駆動オン指令を出力する。また、マグネットレス・コントローラ１３２は、ポジションコントローラ１３１からの第２モータ１０Ｂについての磁石無検出信号に基づいて、第２駆動制御部１４Ｂに対して第２モータ１０Ｂの駆動／停止を指示する駆動オン指令を出力する。

モーション・コントローラ１３３は、ポジションコントローラ１３１からの磁石無検出信号に基づいて、第１モータ１０Ａ及び第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置しているか否かを判定する。また、モーション・コントローラ１３３は、ポジションコントローラ１３１からの位置情報に基づいて搬送台車１の現在の位置を確認する。そして、モーション・コントローラ１３３は、不規則区間に位置していないモータ１０Ａ，１０Ｂの駆動制御部１４Ａ，１４Ｂに対して、搬送台車１を所定位置（搬送台車１を移動させようとする移動位置）に移動させることを示す位置指令を出力する。

第１駆動制御部１４Ａは、位置制御部１４１Ａ、微分器１４２Ａ、速度制御部１４３Ａ、電流制御部１４４Ａ、インバータ１４５Ａ、及びコイル１４６Ａが設けられている。位置制御部１４１Ａは、モーション・コントローラ１３３からの位置指令が示す移動位置と、ポジションコントローラ１３１からの位置情報が示す現在位置との差分量をデータ（差分位置データ）が入力される。そして、位置制御部１４１Ａは、差分位置データに応じた速度データを出力する。また、速度制御部１４３Ａは、位置制御部１４１Ａからの速度データと、微分器１４２Ａにおいてポジションコントローラ１３１からの位置情報を微分したデータとの差分量のデータ（差分速度データ）が入力される。そして、速度制御部１４３Ａは、差分速度データに応じた電流値データを出力する。

また、電流制御部１４４Ａは、速度制御部１４３Ａからの電流値データと、コイル（負荷）１４６Ａからの現在の電流値に応じたフィードバックデータ（つまり、コイル１４６Ａに供給する電流を検出する抵抗の両端電圧に基づきフィードバックされる実電流信号）との差分量のデータ（差分電流値データ）が入力される。そして、電流制御部１４４Ａは、差分電流値データに応じた駆動電流を出力する。インバータ１４５Ａは、電流制御部１４４Ａからの直流の駆動電流を交流の駆動電流に変換する装置である。このインバータ１４５Ａは、ＩＰＭ(Intelligent Power Module)を使用する３相インバータである。このインバータ１４５Ａが変換した交流の駆動電流が第１モータ１０Ａに出力される。

第２駆動制御部１４Ｂは、位置制御部１４１Ｂ、微分器１４２Ｂ、速度制御部１４３Ｂ、電流制御部１４４Ｂ、インバータ１４５Ｂ、及びコイル１４６Ｂが設けられている。なお、第２駆動制御部１４Ｂにおける各部の構成は、第１駆動制御部１４Ａと同様であるため説明を省略する。

図３は、軌道上における不規則区間を説明するための図であって、（Ａ）は第１磁石無検出センサ１１Ａが不規則区間に位置していない状態を示す図であり、（Ｂ）は第１磁石無検出センサ１１Ａが不規則区間に位置している状態を示す図である。図３に示すように、本実施形態では、Ｎ極の磁石３１とＳ極の磁石３２の組み合わせが２組（合計４つの磁石３が）配置された磁石ユニット３Ｕが軌道２上に並べて設置されている。このように、作業者が磁石ユニット３Ｕを軌道２に設置するようにすれば、磁石３を１つずつ設置していくよりも作業者の作業負担が大幅に軽減される。これに対して、作業者が軌道２上に磁石ユニット３Ｕを並べて設置する場合、軌道２の距離が磁石ユニット３Ｕの整数倍でなければならず、軌道２上に磁石３が配置されていない不規則区間が生じやすくなる。また、不規則区間の距離も長くなる。図３に示す例では、磁石３の２つ分のピッチ程度の不規則区間が発生している。

図３（Ａ）に示す場合は、第１磁石無検出センサ１１Ａ及び第２磁石無検出センサ１１Ｂのいずれも不規則区間に入っていない。従って、第１モータ１０Ａ及び第２モータ１０Ｂのいずれも駆動されている。一方、図３（Ｂ）に示す場合は、第２磁石無検出センサ１１Ｂは不規則区間に入っていないが、第１磁石無検出センサ１１Ａは不規則区間に入っている。従って、第２モータ１０Ｂのみ駆動され、第１モータ１０Ａは駆動されていない（すなわち第１磁石無検出センサ１１Ａの駆動は停止されている）。なお、搬送台車１が進行方向に移動すると、第２磁石無検出センサ１１Ｂが不規則区間に入る。この場合は、第２モータ１０Ｂの駆動が停止される。

本実施形態において、「不規則区間」とは、磁石の磁極の配置が規則的でない区間、すなわち、Ｎ極の磁石３１とＳ極の磁石３２とが規則的に配置されていない区間のことをいう。従って、「不規則区間」は、磁石３が配置されていない区間に限らず、Ｎ極の磁石３１とＳ極の磁石３２とが交互に配置されていない区間も含む。また、磁石３の磁力が弱くなっている区間も含む。そして、このような区間においても、モータ１０Ａ，１０Ｂの駆動を停止させる制御が実行される。

また、本実施形態では、２つのモータ１０Ａ，１０Ｂのうちの一のモータ（例えば第１モータ１０Ａ）が磁石３の磁極の配置が規則的でない不規則区間に位置したときに、一のモータ以外の他のモータ（例えば第２モータ１０Ｂ）が不規則区間でない区間に位置するように構成されている。このような構成によれば、一のモータが不規則区間に位置しているときでも、他のモータの駆動により搬送台車１を移動させることができる。かかる構成を実現するためには、少なくとも２つのモータ１０Ａ，１０Ｂの距離よりも不規則区間の距離が短くなければならない。従って、２つのモータ１０Ａ，１０Ｂの距離が予めわかっている場合は、不規則区間は、その距離よりも短い距離に設定される。

図４は、磁石無検出センサによる不規則区間の検出位置を示す図である。図４に示すように、本実施形態では、１つの磁石３（Ｎ極の磁石３１及びＳ極の磁石３２）における搬送台車１の移動方向のピッチは３３ｍｍとされている。磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂは、少なくとも、磁石３の検出位置が磁石３の無くなった位置から磁石３の１／４ピッチになるまでに、磁石３が配置されていないこと、すなわち不規則区間に入ったことを検出する。なぜなら、Ｎ極の磁石３１とＳ極の磁石３２との組み合わせのピッチ（２つ分の磁石３のピッチ）で３６０°（２π）の磁極の位相をとした場合に、磁極の位相とモータ１０Ａ，１０Ｂの電気角の位相とが９０°（π／２）ずれてしまうと、水平方向の推力がｃｏｓ９０°となるとともに、垂直方向への力がｓｉｎ９０°となる。すなわち、推力がなくなるとともに、垂直方向への力が大きく働いてしまう。この場合、垂直方向への力が働くことにより、モータ１０Ａ，１０Ｂと磁石３が吸着したり、搬送台車１が飛び上がったりすることが起こり得る。また、このような状況が繰り返されると、磁石３自体が減磁することも起こり得る。このような事態を避けるために、モータ１０Ａ，１０Ｂが不規則区間に位置しているときは、モータ１０Ａ，１０Ｂの駆動を停止させる。

ここで、磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂは、モータ１０Ａ，１０Ｂが不規則区間に位置しているか否かを判定しているので、磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂの位置とモータ１０Ａ，１０Ｂの位置とが一致または近い位置にあることが好ましい。しかし、磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂの位置とモータ１０Ａ，１０Ｂの位置との距離が予めわかっている場合は、その距離に基づいて、磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂが不規則区間に入った時点からモータ１０Ａ，１０Ｂが不規則区間に入った時点までの時間を、搬送台車１の現在の速度を参照して予測することが可能である。

次に、移動体システムの動作について説明する。

（１）磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂの検出信号に基づくモータ駆動制御：
図５は、制御部による駆動指令処理を示すフローチャートである。また、図６は、磁石無しの検出とモータの駆動との関係を示すタイミングチャートである。なお、図６において、（Ｆ）はフロント（前方）を意味し、（Ｒ）はリア（後方）を意味する。

図５に示すように、制御部１３は、第１磁石無検出センサ１１Ａからの検出信号を常時確認している（ステップＳ１）。そして、制御部１３は、第１磁石無検出センサ１１Ａが磁石無しを検出していない場合は（ステップＳ１のＮＯ）、第１モータ１０Ａを継続して駆動させる（ステップＳ２）。すなわち、制御部１３は、第１駆動制御部１４Ａに第１モータ１０Ａの駆動を指示する駆動オン指令を継続して出力する。

一方、制御部１３は、第１磁石無検出センサ１１Ａが磁石無しを検出した場合は（ステップＳ１のＹＥＳ）、第１モータ１０Ａを駆動を停止させる（ステップＳ３）。すなわち、制御部１３は、第１駆動制御部１４Ａに第１モータ１０Ａの駆動の停止を指示する駆動オン指令を出力する。

具体的には、ステップＳ１〜Ｓ３として以下のような処理が行われる。制御部１３は、図６の時間ｔ１までは、第１磁石無検出センサ１１Ａからの検出信号がロウレベルであるので、第１磁石無検出センサ１１Ａが磁石無しを検出していないと判定する。このとき、制御部１３は、第１駆動制御部１４Ａに対して第１モータ１０Ａの駆動を指示する駆動オン指令を出力する。図６に示すように、駆動の停止を指示する駆動オン指令は、ハイレベルの信号である。図６の時間ｔ１になったときに、第１磁石無検出センサ１１Ａからの検出信号がロウレベルからハイレベルに変化する。これにより、制御部１３は、第１磁石無検出センサ１１Ａが磁石無しを検出したと判定する。そして、制御部１３は、第１駆動制御部１４Ａに対して第１モータ１０Ａの駆動の停止を指示する駆動オン指令を出力する。図６に示すように、駆動を指示する駆動オン指令は、ロウレベルの信号である。図６の時間ｔ１からｔ２までの時間は、制御部１３が検出信号がハイレベルに変化したと判断してから駆動オン指令をロウレベルに変化させるまでのタイムラグの時間である。または、第１磁石無検出センサ１１Ａと第１モータ１０Ａとの間に距離がある場合において、第１磁石無検出センサ１１Ａが不規則区間に入った時点から第１モータ１０Ａが不規則区間に入った時点までの時間である。

第１駆動制御部１４Ａは、制御部１３からの駆動オン指令に基づいて、第１モータ１０Ａを駆動している状態から停止した状態に制御する。図６に示すように、第１モータ１０Ａの駆動のオン状態はハイレベルであり、駆動のオフ状態はロウレベルである。図６の時間ｔ２からｔ３までの時間は、第１駆動制御部１４Ａが駆動オン指令がロウレベルに変化したと判断してから第１モータ１０Ａを実際に停止させるまでのタイムラグの時間である。

図６の時間ｔ４になったときに、第１磁石無検出センサ１１Ａからの検出信号がハイレベルからロウレベルに変化する。これにより、制御部１３は、第１磁石無検出センサ１１Ａが磁石無しを検出していないと判定する。そして、制御部１３は、第１駆動制御部１４Ａに対して第１モータ１０Ａの駆動を指示する駆動オン指令を出力する。図６の時間ｔ４からｔ５までの時間は、制御部１３が検出信号がロウレベルに変化したと判断してから駆動オン指令をハイレベルに変化させるまでのタイムラグの時間である。または、第１磁石無検出センサ１１Ａと第１モータ１０Ａとの間に距離がある場合において、磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂが不規則区間から出た時点からモータ１０Ａ，１０Ｂが不規則区間から出た時点までの時間である。

第１駆動制御部１４Ａは、制御部１３からの駆動オン指令に基づいて、第１モータ１０Ａの駆動を停止している状態から駆動した状態に制御する。図６の時間ｔ５からｔ６までの時間は、第１駆動制御部１４Ａが駆動オン指令がハイレベルに変化したと判断してから第１モータ１０Ａを実際に駆動させるまでのタイムラグの時間である。

図５の説明に戻り、制御部１３は、第２磁石無検出センサ１１Ｂからの検出信号を常時確認している（ステップＳ４）。そして、制御部１３は、第２磁石無検出センサ１１Ｂが磁石無しを検出していない場合は（ステップＳ４のＮＯ）、第２モータ１０Ｂを継続して駆動させる（ステップＳ５）。すなわち、制御部１３は、第２駆動制御部１４Ｂに第２モータ１０Ｂの駆動を指示する駆動オン指令を継続して出力する。

一方、制御部１３は、第２磁石無検出センサ１１Ｂが磁石無しを検出した場合は（ステップＳ４のＹＥＳ）、第２モータ１０Ｂを駆動を停止させる（ステップＳ５）。すなわち、制御部１３は、第２駆動制御部１４Ｂに第２モータ１０Ｂの駆動の停止を指示する駆動オン指令を出力する。

具体的には、ステップＳ４〜Ｓ６として以下のような処理が行われる。制御部１３は、図６の時間ｔ７までは、第２磁石無検出センサ１１Ｂからの検出信号がロウレベルであるので、第２磁石無検出センサ１１Ｂが磁石無しを検出していないと判定する。このとき、制御部１３は、第２駆動制御部１４Ｂに対して第２モータ１０Ｂの駆動を指示する駆動オン指令を出力する。図６の時間ｔ７になったときに、第２磁石無検出センサ１１Ｂからの検出信号がロウレベルからハイレベルに変化する。これにより、制御部１３は、第２磁石無検出センサ１１Ｂが磁石無しを検出したと判定する。そして、制御部１３は、第２駆動制御部１４Ｂに対して第２モータ１０Ｂの駆動の停止を指示する駆動オン指令を出力する。図６の時間ｔ７からｔ８までの時間は、制御部１３が検出信号がハイレベルに変化したと判断してから駆動オン指令をロウレベルに変化させるまでのタイムラグの時間である。または、第２磁石無検出センサ１１Ｂと第２モータ１０Ｂとの間に距離がある場合において、第２磁石無検出センサ１１Ｂが不規則区間に入った時点から第２モータ１０Ｂが不規則区間に入った時点までの時間である。

第２駆動制御部１４Ｂは、制御部１３からの駆動オン指令に基づいて、第２モータ１０Ｂを駆動している状態から停止した状態に制御する。図６に示すように、第２モータ１０Ｂの駆動のオン状態はハイレベルであり、駆動のオフ状態はロウレベルである。図６の時間ｔ８からｔ９までの時間は、第２駆動制御部１４Ｂが駆動オン指令がロウレベルに変化したと判断してから第２モータ１０Ｂを実際に停止させるまでのタイムラグの時間である。

図６の時間ｔ１０になったときに、第２磁石無検出センサ１１Ｂからの検出信号がハイレベルからロウレベルに変化する。これにより、制御部１３は、第２磁石無検出センサ１１Ｂが磁石無しを検出していないと判定する。そして、制御部１３は、第２駆動制御部１４Ｂに対して第２モータ１０Ｂの駆動を指示する駆動オン指令を出力する。図６の時間ｔ１０からｔ１１までの時間は、制御部１３が検出信号がロウレベルに変化したと判断してから駆動オン指令をハイレベルに変化させるまでのタイムラグの時間である。または、第２磁石無検出センサ１１Ｂと第２モータ１０Ｂとの間に距離がある場合において、第２磁石無検出センサ１１Ｂが不規則区間から出た時点から第２モータ１０Ｂが不規則区間から出た時点までの時間である。

第２駆動制御部１４Ｂは、制御部１３からの駆動オン指令に基づいて、第２モータ１０Ｂの駆動を停止している状態から駆動した状態に制御する。図６の時間ｔ１１からｔ１２までの時間は、第２駆動制御部１４Ｂが駆動オン指令がハイレベルに変化したと判断してから第２モータ１０Ｂを実際に駆動させるまでのタイムラグの時間である。

本実施形態では、第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置しているときに、制御部１３が第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂの駆動を停止させている。従って、第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置しているときにおいて、第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂと磁石３との同期がとれなくなることが防止される。

また、第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂが不規則区間から規則区間（Ｎ極の磁石３１とＳ極の磁石３２が交互に規則的に配置されている区間）に移動したときに、制御部１３が第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂの駆動を開始させる。すなわち、第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂが規則区間に移動した時点（不規則区間が終了した時点）で、制御部１３が駆動制御部１４に駆動オン指令を出力するとともに、新たに位置指令を駆動制御部１４に出力する。これにより、駆動制御部１４が磁石３の位置と同期させて第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂの駆動制御を実行する。従って、第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂが不規則区間を通過した後に、第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂの電気角と磁石３の磁極とが同期しなくなることが防止される。

なお、不規則区間が終了した後の規則区間における最初の磁石３の位置から第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂの駆動が開始されるのではなく、規則区間における最初の磁石３から数個の磁石３の位置から第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂの駆動が開始されるようにしてもよい。具体的には、第１磁石無検出センサ１１Ａ又は第２磁石無検出センサ１１Ｂが規則区間における数個の磁石３を連続して検出した時点で、制御部１３は、駆動制御部１４に駆動オン指令を出力するとともに、新たに位置指令を駆動制御部１４に出力するようにしてもよい。このような構成によれば、規則区間の開始時に確実に第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂの電気角と磁石３の位置とを同期させることができる。

（２）ブートストラップ回路の動作：
次に、駆動制御部１４Ａ，１４Ｂのインバータ１４５Ａ，１４５Ｂに実装されているブートストラップ回路の構成について説明する。図７は、インバータに実装されるブートストラップ回路の構成を示す回路図である。インバータ１４５Ａ，１４５Ｂは、ブートストラップ回路５０を実装することにより、通常の回路構成ではＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)の駆動用にそれぞれ必要な電源を、一方側の電源１つで動作させることができる。モータの始動時に、一方側のＩＧＢＴをターンオンさせることによって、コンデンサ（ブートストラップコンデンサ）に電荷をチャージする。そして、駆動中はコンデンサを反対側の駆動用の電源として使用する。

ところで、一方側のＩＧＢＴがターンオフされることによりコンデンサが放電される。このため、始動時において、駆動中に必要な電荷をコンデンサへチャージするのに十分なチャージ時間を確保する必要がある。そして、インバータ１４５Ａ，１４５Ｂの出力を完全に停止するために、ＩＧＢＴの全てをターンオフする場合に、停止状態から高速な始動が不可能となる。特に、本実施形態では、モータ１０Ａ，１０Ｂが不規則区間に位置しているときに、モータ１０Ａ，１０Ｂの駆動を停止させるためにインバータ１４５Ａ，１４５Ｂの出力を停止させ、その後、モータ１０Ａ，１０Ｂが不規則区間に位置しなくなったときに、モータ１０Ａ，１０Ｂを駆動させるためにインバータ１４５Ａ，１４５Ｂの出力を開始させる（図６参照）。従って、本実施形態では、停止状態から高速な始動が必要となる。

インバータに実装されるブートストラップ回路５０の回路構成について説明する。ブートストラップ回路５０は、ブートストラップコンデンサ６０と、ブートストラップダイオード（高耐圧高速ダイオード）６１と、電流制限抵抗６２とで構成されている。図７において、Ｐ−ｓｉｄｅＩＧＢＴ５４（以下、ＩＧＢＴ５４又はＰ側ＩＧＢＴ５４という）のコレクタ端子と電圧Ｖｃｃを入力するＰ端子５１とが接続されるとともに、ＩＧＢＴ５４のエミッタ端子と各相の出力端子５３（例えばＵ端子など）とが接続されている。また、ＩＧＢＴ５４のゲート端子にＨＶＩＣ(High Voltage IC)５６が接続されている。また、ＩＧＢＴ５４のコレクタ端子とエミッタ端子との間に、負荷電流を転流させるためのダイオード５５が接続されている。ＨＶＩＣ５６は、マイクロコンピュータ（本実施形態では駆動制御部１４Ａ，１４Ｂのマイクロコンピュータ）などの入力信号により、直接、高電圧側のＩＧＢＴ５４のゲートを駆動するＩＣ回路である。

また、Ｎ−ｓｉｄｅＩＧＢＴ５７（以下、ＩＧＢＴ５７又はＮ側ＩＧＢＴ５７という）のコレクタ端子と各相の出力端子５３とが接続されるとともに、ＩＧＢＴ５７のエミッタ端子と電位がグランドレベルのＮ端子５２とが接続されている。また、ＩＧＢＴ５７のゲート端子にＬＶＩＣ(Low Voltage IC)５９が接続されている。また、ＩＧＢＴ５７のコレクタ端子とエミッタ端子との間に、負荷電流を転流させるためのダイオード５８が接続されている。ＬＶＩＣ５９は、マイクロコンピュータ（本実施形態では駆動制御部１４Ａ，１４Ｂのマイクロコンピュータ）などの入力信号により、直接、低電圧側のＩＧＢＴ５７のゲートを駆動するＩＣ回路である。

ブートストラップコンデンサ６０は、ＨＶＩＣ５６の入力側の接続点と各相の出力端子５３との間に接続されている。また、ＨＶＩＣ５６の入力側の接続点とＬＶＩＣ５９の入力側の接続点との間に、ブートストラップダイオード６１と電流制限抵抗６２とが直列に接続されている。また、電源ＶＤ６３はＩＧＢＴ５７の駆動用の電源である。この電源ＶＤ６３は、ＩＧＢＴ５７のコレクタ端子とエミッタ端子との間に接続されている。

インバータ１４５Ａ，１４５Ｂの駆動中は、ＨＶＩＣ５６がＩＧＢＴ５５をターンオンさせるとともに、ＬＶＩＣ５９がＩＧＢＴ５７をターンオフさせることにより、各相の出力端子５３の電位がＶｃｃレベルの電位となる。また、ＨＶＩＣ５６がＩＧＢＴ５５をターンオフさせるとともに、ＬＶＩＣ５９がＩＧＢＴ５７をターンオンさせることにより、各相の出力端子５３の電位がグランドレベルの電位となる。このような動作を繰り返し実行することにより、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御が行われる。

図８は、ブートストラップ回路における初期充電時の各電圧の関係を示すタイミングチャートである。始動時Ｔ１において、まず、電圧Ｖｃｃが徐々に上昇するとともに、電圧ＶＤが上昇する。電圧Ｖｃｃが所定電圧になった時点Ｔ２で、マイクロコンピュータからＬＶＩＣ５９に対してパルス電圧ＶＩＮ（Ｎ）が入力される。ＬＶＩＣ５９に対してパルス電圧ＶＩＮ（Ｎ）が入力されると、ＬＶＩＣ５９がＩＧＢＴ５７を駆動し、ＩＧＢＴ５７がターンオンする。ＩＧＢＴ５７がターンオンすると、図７に示すようなループで電流が流れ、ブートストラップコンデンサ６０に電荷がチャージされていく。ブートストラップコンデンサ６０に電荷がチャージされていくとともに、ブートストラップコンデンサ６０の充電電圧ＶＤＢが徐々に上昇していく。そして、Ｔ３の時点でＩＧＢＴ５４がＨＶＩＣ５６の駆動によってターンオンすると、ブートストラップコンデンサ６０の電荷量がＵＧＢＴ５４の駆動用に用いられて、充電電圧ＶＤＢが徐々に低下していく。

図９は、ブートストラップコンデンサの電圧の波形を示す波形図である。図９に示すように、モータの駆動オンの状態のとき（インバータ１４５Ａ，１４５Ｂの駆動中）は、充電と放電が繰り返されるため、ブートストラップコンデンサ６０の充電電圧ＶＤＢは上昇と下降を繰り返す。このとき、ＩＧＢＴ５４の駆動用の電源として機能するためには充電電圧ＶＤＢは電圧Ｖｍｉｎ以上必要とされている。

モータの駆動オフの状態（インバータ１４５Ａ，１４５Ｂの駆動が停止した状態）になると、ブートストラップコンデンサ６０の充電電圧ＶＤＢは徐々に低下していく。その後、モータの駆動オンの状態になる前に、ＩＧＢＴ５７がターンオンすることにより、ブートストラップコンデンサ６０の充電電圧ＶＤＢが徐々に上昇していく。そして、充電電圧ＶＤＢが電圧値Ｖｍｉｎになった時点からインバータ１４５Ａ，１４５Ｂの駆動が開始され、モータの駆動オンの状態となる。

図９に示すように、モータの駆動オンの状態から駆動オフの状態に移行する場合、モータの駆動がオフとなった時点（具体的にはＩＧＢＴ５７がターンオフした時点）から時間τ１（モータの駆動がオフとなっていた時間）経過後の充電電圧の電圧値Ｖ１は、コンデンサの放電特性によって、Ｖ１＝Ｆ（τ１，Ｖ０）となる。

また、チャージポンプが再開されてから時間τ２経過後の充電電圧ＶＤＢの電圧値Ｖ２は、コンデンサのチャージポンプ特性によって、Ｖ２＝Ｇ（τ２，Ｖ１）となる。この式をτ２に対して解くことにより、τ２＝ｇ（Ｖ１，Ｖ２）となる。そして、Ｐ側ＩＧＢＴ５４の駆動に必要な電圧をＶｍｉｎとすると、τ２＝ｇ（Ｆ（τ１，Ｖ０），Ｖｍｉｎ）と算出される。通常、電圧値Ｖ０は、駆動中の最低値として設計されており、電圧値Ｖｍｉｎとともに固定値として、τ２＝ｆ（τ１）の式で算出される。

このようなことから、チャージポンプの再開後における充電電圧ＶＤＢの電圧値Ｖ２が電圧値Ｖｍｉｎ以上になった時点で、モータの駆動オンの状態とすることができる。従って、駆動オフした時間τ１（ブートストラップコンデンサ６０の放電時間）に応じて充電時間τ２を決定することにより、最短時間で確実にＩＧＢＴ５４をターンオンさせることができる。

このような構成を実現するために、駆動制御部１４のマイクロコンピュータなどにおいて、Ｐ側ＩＧＢＴ５７がターンオフした時点からチャージポンプが開始されるまでの時間を計測し、計測した時間に応じた充電時間を算出する。そして、マイクロコンピュータなどにおいて、算出した充電時間でブートストラップコンデンサ６０を充電する。

（３）位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂの検出信号に基づく位置制御：
図１０は、制御部による位置指令処理を示すフローチャートである。図１０に示すように、制御部１３は、上述したように、常時、第１位置検出センサ１２Ａ及び第２位置検出センサ１２Ｂからの検出信号を監視している。そして、制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａからの検出信号に基づいて搬送台車１の現在位置を特定する（ステップＳ１１）。

また、制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａからの検出信号に基づいて、この第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置していないと判定した場合は（ステップＳ１２のＮＯ）、制御部１３は、ステップＳ１１で特定した搬送台車１の現在位置に基づいて、搬送台車１の移動位置を指示する位置指令を駆動制御部１４に出力する（ステップＳ１５）。このとき、制御部１３のモーション・コントローラ１３３は、第１モータ１０Ａが不規則区間に位置していないことを示す磁石無検出状態信号をポジションコントローラ１３１から入力していることを条件に、第１駆動制御部１４Ａに位置指令を出力する。同様に、モーション・コントローラ１３３は、第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置していないことを示す磁石無検出状態信号をポジションコントローラ１３１から入力していることを条件に、第２駆動制御部１４Ｂに位置指令を出力する。

一方、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置していると判定した場合は（ステップＳ１２のＹＥＳ）、制御部１３は、第２位置検出センサ１２Ｂからの検出信号に基づいて、搬送台車１の不規則区間の移動距離を特定する（ステップＳ１３）。そして、制御部１３は、搬送台車１の不規則区間の移動距離から搬送台車１の現在位置を特定する（ステップＳ１４）。その後、制御部１３は、ステップＳ１４で特定した搬送台車１の現在位置に基づいて、搬送台車１の移動位置を指示する位置指令を駆動制御部１４に出力する（ステップＳ１５）。

図１１は、第１位置検出センサが不規則区間に位置しているときの第２位置検出センサによる位置検出の補完制御を説明するための図である。制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置していない場合は（ステップＳ１２のＮＯ）、ステップＳ１１において第１位置検出センサ１２Ａからの検出信号に基づいて搬送台車１の現在位置を特定する（ステップＳ１１）。具体的には、第１位置検出センサ１２Ａは、搬送台車１の移動に伴って変化する、ホール素子からの電圧値に応じた検出信号を制御部１３（ここではポジションコントローラ１３１）に出力する。例えば、搬送台車１が一定速度で走行しているときは、同じ周期で変化する検出信号が出力される。制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａからの検出信号の変化をカウント（すなわちインクリメント）することにより、搬送台車１が通過した磁石３の数を特定し、搬送台車１の位置を特定する。

図１１において、制御部１３は、Ｎ極の磁石３１とＳ極の磁石３２の１組の単位で、１のローカル位置を特定し、そのローカル位置を足し合わせる（統合する）ことによって搬送台車１の統合位置を特定する。

ここで、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置しているか否かは、以下のような処理で行われる。すなわち、制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａの検出信号の変化と第２位置検出センサ１２Ｂの検出信号の変化とを比較し、それらの検出信号の変化が一致しなくなった場合に、検出センサ１２Ａ，１２Ｂのいずれか一方が不規則区間に位置していると判断する。そして、制御部１３は、搬送台車１の進行方向から、検出センサ１２Ａ，１２Ｂのいずれが不規則区間に位置しているかを特定する。

図１１に示すように、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置している場合は（ステップＳ１２のＹＥＳ）、制御部１３は、搬送台車１の位置特定に用いる位置検出センサを、第１位置検出センサ１２Ａから第２位置検出センサ１２Ｂに切り替える。このとき、第１位置検出センサ１２Ａは不規則区間に位置しているが、第２位置検出センサ１２Ｂは不規則区間に位置していない。従って、第２位置検出センサ１２Ｂを用いて搬送台車１の移動距離を特定することが可能となる。

上述したように、制御部１３は、第２位置検出センサ１２Ｂからの検出信号に基づいて、搬送台車１の不規則区間の移動距離を特定し（ステップＳ１３）、搬送台車１の不規則区間の移動距離から搬送台車１の現在位置を特定する（ステップＳ１４）。すなわち、制御部１３は、第２位置検出センサ１２Ｂからの検出信号の変化をカウント（すなわちインクリメント）することにより、搬送台車１が通過した磁石３の数を特定し、搬送台車１の移動距離を特定する。そして、制御部１３は、搬送台車１の移動距離を搬送台車１の統合位置に統合することにより、搬送台車１の位置を特定する。なお、第２位置検出センサ１２Ｂの検出信号を用いる場合に、第１位置検出センサ１２Ａと第２位置検出センサ１２Ｂとの距離に基づいて搬送台車１の位置を特定するようにしてもよい。すなわち、制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａのみならず、第２位置検出センサ１２Ｂからの検出信号によっても搬送台車１の統合位置を特定する。制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置しているときに、第２位置検出センサ１２Ｂの検出信号による搬送台車１の統合位置に、第１位置検出センサ１２Ａと第２位置検出センサ１２Ｂとの距離を足し合わせる。これにより、第１位置検出センサ１２Ａの検出信号による搬送台車１の統合位置を特定する。

図１２は、ボギー台車を示す概略図であって、（Ａ）は軌道が直線の場合のボギー台車の位置を示し、（Ｂ）は軌道が曲線の場合のボギー台車の位置を示している。搬送台車１における軌道２との接触部は、この搬送台車１の車体（図示せず）に対して回転可能な機構を備えたボギー台車で構成されている。なお、図１２は、天井に敷設された軌道２を下から見ている場合を示している。

図１２に示すように、搬送台車１は、２つのボギー台車１００Ａ，１００Ｂを備えている。ボギー台車１００Ａは、中心ピン１０１Ａで搬送台車１の車体に対して回転可能に連結されている。また、ボギー台車１００Ｂは、中心ピン１０１Ｂで搬送台車１の車体に対して回転可能に連結されている。

ボギー台車１００Ａとボギー台車１００Ｂとの間に中間部１１０が配置されている。ボギー台車１００Ａと中間部１１０とが連結器１１１で連結されている。また、ボギー台車１００Ｂと中間部１１０とが連結器１１２で連結されている。連結器１１１，１１２も回転可能に構成されている。また、図１２に示すように、ボギー台車１００Ａにおける中間部１１０と反対側の面に第１位置検出センサ１２Ａが取り付けられている。また、ボギー台車１００Ｂにおける中間部１１０と反対側の面に第２位置検出センサ１２Ｂが取り付けられている。

図１２に示すように、ボギー台車１００Ａ，１００Ｂにおいては、軌道２が直線の場合（図１２（Ａ））と軌道２が曲線の場合（図１２（Ｂ））とで、ボギー台車１００Ａ，１００Ｂの中心ピン１０１Ａ，１０１Ｂ間の距離Ｌは変化しない。一方、軌道２が直線の場合（図１２（Ａ））と軌道２が曲線の場合（図１２（Ｂ））とで、ボギー台車１００Ａと中間部１１０との距離や、ボギー台車１００Ｂと中間部１１０との距離が変化する。従って、図１２に示すように、軌道２が直線の場合（図１２（Ａ））と軌道２が曲線の場合（図１２（Ｂ））とで、位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂ間の距離が変化する。すなわち、軌道２が直線の場合（図１２（Ａ））では、位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂ間の距離はＫ１である。一方、軌道２が曲線の場合（図１２（Ｂ））では、位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂ間の距離はＫ２である。

このように、軌道２が直線か曲線かによって位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂ間の距離が変化する場合は、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置しているときの第２位置検出センサ１２Ｂによる位置検出の補完制御に支障を来すように思われる。しかし、本実施形態では、制御部１３は、第１位置検出センサ１２Ａからの検出信号をインクリメントすることにより、磁石３の位置を特定し、その磁石３の位置から搬送台車１の位置を特定している。従って、位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂ間の距離が変化した場合であっても、制御部１３が第１位置検出センサ１２Ａからの検出信号に基づきインクリメントする磁石３の数を間違わなければ、搬送台車１の統合位置が本来の位置とずれてしまうことはない。

以上に説明したように、本実施形態では、移動体１が移動方向において異なる位置に配置される２つのモータ１０Ａ，１０Ｂを有し、２つのモータのうちの一のモータが磁石３の磁極の配置が規則的でない不規則区間に位置したときに、一のモータ以外の他のモータが不規則区間でない区間に位置する。従って、一のモータが不規則区間に位置しているときでも他のモータを駆動させることにより搬送台車１を移動させることができる。従って、不規則区間の存在が許容され、移動経路の距離を磁石のピッチに制限されなくなる。

また、不規則区間は、磁石３が配置されていない区間を含むので、軌道２上に磁石３が配置されていない区間においても搬送台車１を正常に駆動させることができる。また、不規則区間は、Ｓ極とＮ極の磁石が交互に配置されていない区間を含むので、軌道２上に磁石３が規則的に交互に配置されていない区間においても搬送台車１を正常に駆動させることができる。また、搬送台車１は、不規則区間に位置するモータ１０Ａ，１０Ｂの駆動を停止する駆動制御部１４を有するので、不規則区間においてモータ１０Ａ，１０Ｂと磁石３の磁極との同期がとれなくなることを防止することができるとともに、不規則区間の終了後にモータ１０Ａ，１０Ｂと磁石３の磁極との同期をとることができる。

また、搬送台車１は、不規則区間を検出する検出部１１Ａ，１１Ｂを有し、駆動制御部１４は、検出部１１Ａ，１１Ｂによる不規則区間の検出に基づいてモータ１０Ａ，１０Ｂの駆動を停止するので、モータ１０Ａ，１０Ｂが不規則区間に位置していることを確実に検出することができる。従って、確実に不規則区間においてモータ１０Ａ，１０Ｂの駆動を停止させることができる。また、検出部１１Ａ，１１Ｂが複数のモータ毎に設けられるので、複数のモータ１０Ａ，１０Ｂのそれぞれについて不規則区間に位置していることを確実に検出することができる。

また、検出部１１Ａ，１１Ｂは、磁石３を検出する光学式センサであるので、光の発光及び受光を利用して精度よく不規則区間を検出することができる。また、駆動制御部１４は、ブートストラップ回路５０を含み、このブートストラップ回路５０のブートストラップコンデンサ６０は、モータ１０Ａ，１０Ｂを停止させた時間に応じた充電時間で充電されるので、最短時間で確実にモータ１０Ａ，１０Ｂの駆動を開始させることができる。

また、本実施形態では、制御部１３は第１位置検出部１２Ａが磁石３の磁極の配置が規則的でない不規則区間に位置しているときに、第２位置検出部１２Ｂの検出位置に基づいて、移動体１の位置を特定するので、移動経路２において位置を検出することができない不規則区間がある場合でも、移動体１の正確な位置を特定することができる。

また、第２位置検出部１２Ｂが磁石３の磁極を検出することにより、移動体１の位置を検出するので、磁石３単位で確実に移動体１の位置を特定することができる。また、制御部１３は、第１位置検出部１２Ａによる検出位置と、第２位置検出部１２Ｂによる検出位置とを対比することにより、第１位置検出部１２Ａ及び第２位置検出部１２Ｂのいずれか一方が不規則区間に位置していることを判断するので、第１位置検出部１２Ａ及び第２位置検出部１２Ｂのいずれか一方が不規則区間に位置していることを確実に特定することができる。また、不規則区間は、磁石３が配置されていない区間を含むので、磁石３が配置されていない区間においても移動体１の位置を確実に特定することができる。また、不規則区間は、Ｓ極とＮ極の磁石３１，３２が交互に配置されていない区間を含むので、Ｓ極とＮ極の磁石３１，３２が交互に配置されていない区間においても移動体１の位置を確実に特定することができる。

以上の実施形態について説明したが、本発明は図示の構成等に限定されるものではなく、各構成の機能や用途などを逸脱しない範囲で変更は可能である。なお、出願当初の請求項１に係る移動体システムは、Ｓ極とＮ極の磁石（例えば、磁石３１、３２）を交互に配置した移動経路（例えば、軌道２）と、この移動経路に沿って移動する移動体（例えば、搬送台車１）とを備える移動体システムであって、前記移動体は、移動方向において異なる位置に配置される複数のモータ（例えば、第1モータ１０Ａ及び第２モータ１０Ｂ）を有し、前記複数のモータのうちの一のモータが前記磁石の磁極の配置が規則的でない不規則区間に位置したときに、前記一のモータ以外のモータのうちの少なくとも１つのモータが前記不規則区間でない区間に位置することを特徴とする。

上記した実施形態では、検出部１１Ａ，１１Ｂ（第１磁石無検出センサ１１Ａ、第２磁石無検出センサ１１Ｂ）はフォトセンサで構成されていたが、このような構成に限られず、ホール素子を用いた磁極検出センサで構成されていてもよい。この場合、磁極検出センサのホール素子が不規則区間における磁界の歪み（乱れ）を検出することにより不規則区間を検出する。このような構成によれば、検出部１１Ａ，１１Ｂが磁界の歪みによって、より確実に不規則区間を検出することができる。また、検出部１１Ａ，１１Ｂは、接触式の測定器（例えばプローブを用いた測定器）であってもよい。

また、上記した実施形態では、位置検出部１２Ａ，１２Ｂ（第１位置検出センサ１２Ａ、第２位置検出センサ１２Ｂ）は、磁極を検出する磁極検出センサで構成されていたが、このような構成に限られず、フォトセンサで構成されていてもよい。また、制御部１３は、位置検出部１２Ａ，１２Ｂからの検出信号をインクリメントすることにより磁石３の位置を特定し、搬送台車１の位置を特定していた。しかし、このような構成に限られず、位置検出部１２Ａ，１２Ｂは、搬送台車１の移動距離の絶対値を検出する。そして、制御部１３は、位置検出部１２Ａ，１２Ｂが検出した搬送台車１の移動距離の絶対値に基づいて搬送台車１の位置を特定するように構成されていてもよい。搬送台車１の移動距離の絶対値（絶対位置）をエンコーダなどにより検出するようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、不規則区間における磁石３の有無を第１磁石無検出センサ１１Ａ及び第２磁石無検出センサ１１Ｂで検出し、搬送台車１の位置を第１位置検出センサ１２Ａ及び第２位置検出センサ１２Ｂで検出していた。しかし、１組の検出センサで不規則区間における磁石３の有無と搬送台車１の位置を検出するようにしてもよい。すなわち、磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂと位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂとを共通の検出部としてもよい。この場合、制御部１３は、第１検出部からの検出信号により第１モータ１０Ａが不規則区間に位置していると判定するとともに、第２検出部からの信号に基づいて搬送台車１の位置を特定する。また、制御部１３は、第２検出部からの検出信号により第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置していると判定するとともに、第１検出部からの検出信号に基づいて搬送台車１の位置を特定する。このような構成によれば、検出部が少なくなりコストが低減されるとともに、処理の簡略化を図ることができる。

また、上記した実施形態では、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置しているときに、第２位置検出センサ１２Ｂを用いて搬送台車１の位置を特定するように構成していた。すなわち、制御部１３は第１位置検出センサ１２Ａの検出信号に基づいて搬送台車１の位置を特定し、第１位置検出センサ１２Ａが不規則区間に位置しているときに限って、第２位置検出センサ１２Ｂの検出信号に基づいて搬送台車１の位置特定を補完するように構成していた。しかし、このような構成に限られず、制御部１３は、２つの位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂのそれぞれの検出信号に基づいて、それぞれローカル位置と統合位置を特定する。そして、２つの位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂのいずれかが不規則区間に位置しているときに、不規則区間に位置していない位置検出センサの検出信号に基づいて、他方の統合位置の特定を補完するように構成してもよい。この場合、より確実に搬送台車１の位置を特定することができる。また、第１モータ１０Ａに対応させて第１位置検出センサ１２Ａによる位置検出で第１モータ１０Ａの位置を特定し、第２モータ１０Ｂに対応させて第２位置検出センサ１２Ｂによる位置検出で第２モータ１０Ｂの位置を特定することもできる。

また、上記した実施形態では、搬送台車１に設けられたモータは２台とされていたが、３台以上のモータを設けてもよい。この場合においても、複数のモータのうち一のモータが不規則区間に位置しているときに、複数のモータのうち一のモータ以外のモータが不規則区間に位置していないように構成される。さらに、この場合において、磁石無検出センサや位置検出センサはモータ毎に設けられることが好ましい。

また、２つのモータ１０Ａ，１０Ｂに対応して２つの磁石無検出センサ１１Ａ，１１Ｂが設けられていたが、１つの磁石無検出センサのみ設けるようにしてもよい。この場合、制御部１３は、例えば、磁石無検出センサが不規則区間を検出したタイミングと、その磁石無検出センサと第１モータ１０Ａとの距離と、から第１モータ１０Ａが不規則区間に位置するタイミングを特定する。同様に、磁石無検出センサが不規則区間を検出したタイミングと、その磁石無検出センサと第２モータ１０Ｂとの距離と、から第２モータ１０Ｂが不規則区間に位置するタイミングを特定する。

また、上記した実施形態において、モータ１０Ａ，１０Ｂの移動方向のピッチは、磁石３のピッチ（３３ｍｍ）の５倍を想定していたが、そのようなピッチに限られない。また、移動体システムとしては、天井走行車を用いたシステムに限られず、例えば、地上に敷設された軌道２に沿って搬送台車が移動するシステムであってもよい。

また、図１２に示した例では、２つの位置検出センサ１２Ａ，１２Ｂが搬送台車１（ボギー台車１００Ａ，１００Ｂ）に取り付けられていたが、そのような位置に取り付けられる場合に限らず、他の位置に取り付けられてもよい。また、中間部１１０にも位置検出センサが取り付けられてもよい。この場合、中間部１１０がボギー台車１００Ａ，１００Ｂの中間に位置しているため、中間部１１０に取り付けられた検出センサより、正確な搬送台車１の位置（搬送台車１の中心位置）を検出することができる。

また、上記した実施形態では、搬送台車１は２つのモータ１０Ａ，１０Ｂによる推力で移動する。ここで、２つのモータ１０Ａ，１０Ｂによる推力を１００％とした場合、モータ１つ（第１モータ１０Ａ又は第２モータ１０Ｂ）の推力は、それぞれ５０％となる。この場合、２つのモータのいずれかが不規則区間に位置しているときは、そのモータが停止されることにより搬送台車１の推力は５０％に低下する。このような場合であっても、２つのモータのいずれかが不規則区間に位置している時間は短時間であるので、搬送台車１の駆動制御に及ぶ影響は少ない。ただし、２つのモータのいずれかが不規則区間に位置し、そのモータが停止されるときに、他のモータの推力を上昇させるように駆動制御が行われてもよい。例えば、一方のモータが不規則区間に位置して駆動が停止されたときに、他のモータの推力を１００％（２倍）又はそれに近い推力に制御するようにしてもよい。このような構成によれば、２つのモータのいずれかが不規則区間に位置したときでも搬送台車１の推力を低下させず走行させることができる。

１ 搬送台車（移動体）
２ 軌道（移動経路）
３ 磁石
１０Ａ 第１モータ（モータ）
１０Ｂ 第２モータ（モータ）
１１Ａ 第１磁石無検出センサ（検出部）
１１Ｂ 第２磁石無検出センサ（検出部）
１２Ａ 第１位置検出センサ（第１位置検出部）
１２Ｂ 第２位置検出センサ（第２位置検出部）
１３ 制御部
１４ 駆動制御部
３１ Ｎ極の磁石
３２ Ｓ極の磁石
５０ ブートストラップ回路
６０ ブートストラップコンデンサ

Claims (12)

1. Ｓ極とＮ極の磁石を交互に配置した移動経路と、この移動経路に沿って移動する移動体とを備える移動体システムであって、
   前記移動体は、
   移動方向において異なる位置に配置される複数のモータと、
   前記複数のモータの駆動を制御する駆動制御部と、
   を有し、
   前記複数のモータのうちの一のモータが前記磁石の磁極の配置が規則的でない不規則区間に位置したときに、前記一のモータ以外のモータのうちの少なくとも１つのモータが前記不規則区間でない区間に位置し、
   前記駆動制御部は、前記不規則区間に位置するモータの駆動を停止することを特徴とする移動体システム。
2. 前記不規則区間は、前記磁石が配置されていない区間であることを特徴とする請求項１に記載の移動体システム。
3. 前記不規則区間は、前記Ｓ極とＮ極の磁石が交互に配置されていない区間であることを特徴とする請求項１に記載の移動体システム。
4. 前記不規則区間は、前記複数のモータのうちの前記移動方向における両端に配置されるモータ間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか１項に記載の移動体システム。
5. 前記移動体は、前記不規則区間を検出する検出部を有し、
   前記駆動制御部は、前記検出部による前記不規則区間の検出に基づいて前記モータの駆動を停止することを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載の移動体システム。
6. 前記検出部は、前記不規則区間に加えて、前記磁石の磁極の配置が規則的である規則区間を検出し、
   前記駆動制御部は、前記検出部が前記不規則区間を検出した後に前記規則区間を検出した場合に、停止していた前記モータの駆動を再開することを特徴とする請求項５に記載の移動体システム。
7. 前記検出部は、前記磁石を検出することにより、前記不規則区間に加えて、前記磁石の磁極の配置が規則的である規則区間を検出し、
   前記駆動制御部は、前記検出部が前記不規則区間を検出した後に、前記規則区間において最初の磁石から複数個の磁石を連続して検出した場合に、停止していた前記モータの駆動を再開することを特徴とする請求項６に記載の移動体システム。
8. 前記検出部は、前記複数のモータ毎に設けられることを特徴とする請求項５〜請求項７のうちいずれか１項に記載の移動体システム。
9. 前記検出部は、前記磁石を検出する光学式センサであることを特徴とする請求項５〜請求項８のうちいずれか１項に記載の移動体システム。
10. 前記検出部は、前記不規則区間の検出と前記移動体の位置検出とを兼ねていることを特徴とする請求項５〜請求項９のうちいずれか１項に記載の移動体システム。
11. 前記駆動制御部は、ブートストラップ回路を含み、
    このブートストラップ回路のブートストラップコンデンサは、前記モータを停止させた時間と前記モータの駆動に必要な電圧と前記ブートストラップコンデンサのチャージポンプ特性とに応じた充電時間で充電されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のうちいずれか１項に記載の移動体システム。
12. Ｓ極とＮ極の磁石を交互に配置した移動経路に沿って移動する移動体の駆動方法であって、
    前記移動体の移動方向において異なる位置に配置される複数のモータのうちの一のモータが前記磁石の磁極の配置が規則的でない不規則区間に位置しているときに、前記一のモータの駆動を停止することを特徴とする移動体の駆動方法。
    

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