JP7258265B1 - 搬送システム - Google Patents

Abstract

搬送システム（１）は、搬送体が移動する搬送路（１０）を構成し、かつ、搬送体へ動力を与えることによって搬送体を移動させる複数の搬送路ユニット（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ）を備える。複数の搬送路ユニット（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ）の各々である搬送路ユニットは、動力を発生する駆動部と、スイッチング素子を有し、スイッチング素子のスイッチングによる電力変換を経た電力を駆動部へ供給するインバータ回路と、を備える。搬送路（１０）のうち搬送体が存在していない部分における１または２以上の搬送路ユニットの少なくとも１つは、スイッチングを停止する。

Description

本開示は、物を搬送する搬送システムに関する。

ファクトリーオートメーションが導入される生産ライン、例えば、工業製品を組み立てるための生産ライン、または、食品を包装するための生産ラインなどには、ワークを搬送する搬送システムが一般的に用いられる。近年、ワークを搬送する搬送路を複数のゾーンに分割し、ワークが載せられた台車を、各ゾーンに配置された制御装置によって走行させる搬送システムが多く用いられている。かかる搬送システムは、生産効率の面で優れた搬送システムの１つとして知られている。

特許文献１には、リニアモータを用いた搬送システムが開示されている。特許文献１に開示される搬送システムは、磁石を有する台車と、搬送路において台車の進行方向に並べられた複数のコイルとを備える。特許文献１に開示される搬送システムは、フルブリッジインバータ回路またはハーフブリッジインバータ回路といったインバータ回路により、各コイルに流す電流を制御する。

特開２０１９－２２１１３１号公報

特許文献１に開示されるような搬送システムでは、搬送システムがランタイムに移行した場合、すべてのインバータ回路のスイッチングが開始される。この場合、搬送システムの全体においてインバータ回路のスイッチングに起因するノイズが大きくなり、また、搬送システムの全体においてインバータ回路のスイッチングに起因するエネルギー損失が大きくなるという課題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、ノイズの低減とエネルギー損失の低減とを可能とする搬送システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる搬送システムは、搬送体が移動する搬送路を構成し、かつ、搬送体へ動力を与えることによって搬送体を移動させる複数の搬送路ユニットを備える。複数の搬送路ユニットの各々である搬送路ユニットは、動力を発生する駆動部と、スイッチング素子を有し、スイッチング素子のスイッチングによる電力変換を経た電力を駆動部へ供給するインバータ回路と、を備える。搬送路のうち搬送体が存在していない部分における１または２以上の搬送路ユニットの少なくとも１つは、スイッチングを停止する。

本開示にかかる搬送システムは、ノイズの低減とエネルギー損失の低減とが可能となるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる搬送システムの構成例を示す図 実施の形態１にかかる搬送システムに備えられる搬送路ユニットの構成例を示す図 実施の形態１の搬送路ユニットに備えられるインバータ回路の構成例を示す図 実施の形態１にかかる搬送システムに備えられる各搬送路ユニットの動作について説明するための図 実施の形態２にかかる搬送システムの構成例を示す図 実施の形態２にかかる搬送システムに備えられる各搬送路ユニットの動作について説明するための図 実施の形態３にかかる搬送システムに備えられるコントローラの構成例を示す図 実施の形態３のコントローラに備えられる学習装置の構成例を示す図 実施の形態３のコントローラに備えられる学習装置の処理手順を示すフローチャート 実施の形態３のコントローラに備えられる位置指令生成部の構成例を示す図 実施の形態３のコントローラに備えられる位置指令生成部およびコイル駆動指令生成部の処理手順を示すフローチャート 実施の形態１から３にかかる制御回路の構成例を示す図 実施の形態１から３にかかる専用のハードウェア回路の構成例を示す図

以下に、実施の形態にかかる搬送システムを図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる搬送システム１の構成例を示す図である。搬送システム１は、物の搬送に使用されるシステムである。実施の形態１では、搬送システム１は、物が載せられた搬送体を移動させることによって、物を搬送する。

搬送システム１は、複数の搬送路ユニット１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈと、コントローラ１２と、直流（Direct Current：ＤＣ）電源１３と、台車１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃとを備える。以下の説明では、搬送路ユニット１１とは、搬送路ユニット１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈの各々を区別せずに称したものとする。

複数の搬送路ユニット１１は、互いに連結されており、搬送体が移動する搬送路１０を構成する。複数の搬送路ユニット１１は、搬送体へ動力を与えることによって搬送体を移動させる。台車１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの各々は、搬送体である。以下の説明では、台車１６とは、台車１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの各々を区別せずに称したものとする。

図１に示す搬送路１０は、環状である。すなわち、図１に示す搬送路１０は、閉じた経路である。搬送システム１の搬送路１０は、開いた経路、すなわち、始点および終点を有する経路でも良い。

搬送路ユニット１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｅ，１１Ｆは、直線経路を構成する直線型の搬送路ユニット１１である。搬送路ユニット１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｇ，１１Ｈは、曲線経路を構成する曲線型の搬送路ユニット１１であって、搬送体の進行方向を変化させる。搬送路１０は、直線経路を構成する搬送路ユニット１１を持たず、曲線経路を構成する搬送路ユニット１１のみからなるものでも良い。搬送路１０の全体の形状は、任意であるものとする。

台車１６は、搬送路１０の側面に取り付けられる。台車１６は、搬送路１０の側面に設けられているガイドレールに沿って移動する。台車１６は、搬送路１０の側面において移動し、搬送路１０の側面において停止する。実施の形態１にかかる搬送システム１は、ムービングマグネット型リニアモータである。台車１６は、搬送路１０の上面に設けられているガイドレールに沿って移動するものでも良い。台車１６は、可動子である永久磁石と、リニアスケール用の永久磁石と、回転によりガイドレール上を移動するガイドローラとを備える。図１では、ガイドレールと、ガイドローラと、可動子である永久磁石と、リニアスケール用の永久磁石との図示を省略する。

図１に示す例では、搬送システム１は、８個の搬送路ユニット１１と３個の台車１６とを備える。搬送システム１に備えられる搬送路ユニット１１の数は任意であるものとする。すなわち、搬送路１０を構成する搬送路ユニット１１の数は任意であるものとする。搬送システム１は、複数の搬送路ユニット１１を備えていれば良い。搬送路１０を移動する台車１６の数は任意であるものとする。搬送システム１は、１または複数の台車１６を備えていれば良い。

搬送システム１は、リニアモータを備えるシステムに限られず、回転型モータを備えるシステムでも良い。搬送システム１は、回転型モータと、回転型モータによって回転するベルトとを備えるベルトコンベアでも良い。ベルトコンベアは、ベルトに載せられたワークを移動させる。搬送システム１は、複数のローラと、ローラを回転させる回転型モータとを備えるローラコンベアでも良い。ローラコンベアは、ローラに載せられたワークを移動させる。

ＤＣ電源１３は、ＤＣ電源バス１５を介して各搬送路ユニット１１に接続されている。ＤＣ電源１３は、直流電圧を出力する電源装置または電源回路である。ＤＣ電源１３は、各搬送路ユニット１１へ電力を供給する。各搬送路ユニット１１は、ＤＣ電源１３を共用する。搬送システム１は、マルチドロップ接続により各搬送路ユニット１１がＤＣ電源１３に接続される構成を備える。各搬送路ユニット１１とＤＣ電源１３との接続形態は、マルチドロップ接続に限られず、デイジーチェーン接続であっても良い。図１に示す例では搬送システム１に備えられるＤＣ電源１３は１個であるが、搬送システム１に備えられるＤＣ電源１３の数は複数でも良い。すなわち、搬送システム１には複数の電源ドメインが構成されても良い。

コントローラ１２は、データ通信線１４を介して各搬送路ユニット１１に接続されている。コントローラ１２は、複数の搬送路ユニット１１の各々を制御する。データ通信線１４は、コントローラ１２と、複数の搬送路ユニット１１の１つである搬送路ユニット１１Ａとを接続する線と、互いに隣り合う搬送路ユニット１１同士を接続する線とにより構成される。搬送システム１は、デイジーチェーン接続により各搬送路ユニット１１がコントローラ１２に接続される構成を備える。各搬送路ユニット１１とコントローラ１２との接続形態は、デイジーチェーン接続に限られない。各搬送路ユニット１１とコントローラ１２との接続形態は、各搬送路ユニット１１が通信ハブを介してコントローラ１２と接続されるスター接続でも良い。または、搬送システム１は、複数のデータ通信線１４を備え、各搬送路ユニット１１とコントローラ１２とがデータ通信線１４により直接接続されても良い。

コントローラ１２は、台車１６を移動させる位置を示す位置指令を生成し、位置指令に基づいてコイル駆動指令を生成する。コントローラ１２は、各搬送路ユニット１１へコイル駆動指令を出力する。各搬送路ユニット１１は、コイル駆動指令に従ってコイルを駆動する。コントローラ１２は、各搬送路ユニット１１へコイル駆動指令を出力することによって、各台車１６の移動を制御する。

各台車１６の進行方向は、図１における時計回りの方向、または、図１における反時計回りの方向である。進行方向のうち、図１における時計回りの方向を、順方向とする。進行方向のうち、図１における反時計回りの方向を、逆方向とする。矢印１７Ａは、順方向を表す。矢印１７Ｂは、逆方向を表す。

コントローラ１２には、プログラマブルロジックコントローラといった、コントローラ１２よりも上位の制御装置が接続されても良い。かかる制御装置は、シーケンス制御のための指令をコントローラ１２へ出力する。コントローラ１２には、ヒューマンマシンインタフェースが接続されても良い。かかるヒューマンマシンインタフェースは、オペレータによる入力を受け付ける。また、かかるヒューマンマシンインタフェースは、搬送システム１の状況を示す情報を表示等により出力する。コントローラ１２は、上位の制御装置またはヒューマンマシンインタフェースから台車１６の運行情報を取得し、運行情報に基づいて位置指令を生成しても良い。運行情報は、搬送路１０における複数の台車１６の各々の移動についてのスケジュールを示す情報である。

次に、搬送路ユニット１１の構成について説明する。ここでは、直線型の搬送路ユニット１１を例として、搬送路ユニット１１の構成を説明する。曲線型の搬送路ユニット１１では、直線型の搬送路ユニット１１の場合とはコイルの配置態様が異なる。曲線型の搬送路ユニット１１の構成は、コイルの配置態様が異なる点を除いて、直線型の搬送路ユニット１１の構成と同様である。

図２は、実施の形態１にかかる搬送システム１に備えられる搬送路ユニット１１の構成例を示す図である。図２には、搬送路ユニット１１と、台車１６に備えられる永久磁石３０，３１とを示す。永久磁石３０は、可動子である永久磁石である。永久磁石３１は、リニアスケール用の永久磁石である。

搬送路ユニット１１は、複数のコイル２０を備える。各コイル２０は、動力を発生する駆動部として機能する。図２に示す例では、搬送路ユニット１１には９個のコイル２０が備えられる。搬送路ユニット１１に備えられるコイル２０の数は任意であるものとする。直線型の搬送路ユニット１１では、複数のコイル２０は、直線の方向に配列される。なお、曲線型の搬送路ユニット１１では、複数のコイル２０は、曲線の方向に配列される。

搬送路ユニット１１の各コイル２０には、インバータ回路２１が接続される。インバータ回路２１は、コイル２０に流す電流を制御する。インバータ回路２１は、単相フルブリッジインバータ回路、または単相ハーフブリッジインバータ回路である。インバータ回路２１は、３個のコイル２０に接続される３相インバータ回路でも良い。コイル２０は、インバータ回路２１からの電力供給によって、台車１６を移動させる動力である電磁力を発生する。搬送路ユニット１１の各コイル２０には、電流センサ２２が接続される。電流センサ２２は、コイル２０に流れる電流の電流値であるコイル実電流値を検出する。

インバータ回路２１には、インバータ回路２１を制御する電流制御器２４が接続される。電流制御器２４は、コイル２０に流す電流の電流指令値と、電流センサ２２によって検出されたコイル実電流値とに基づいて、コイル２０に印加する電圧の電圧値を算出する。電流制御器２４は、算出された電圧値と三角波との比較によって得られるパルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）信号をインバータ回路２１へ送信する。電流制御器２４は、インバータ回路２１へＰＷＭ信号を送信することによって、インバータ回路２１にスイッチングを行わせる。これにより、電流制御器２４は、所望の電流値の電流をコイル２０に流すための電圧をコイル２０に印加する。電流制御器２４は、電流指令値とコイル実電流値との偏差に基づいて、コイル２０に印加する電圧のＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御を行うことで、コイル２０に印加する電圧の電圧値を算出しても良い。

インバータ回路２１は、ＤＣ電源バス１５の正極配線とＤＣ電源バス１５の負極配線とに接続される。正極配線は、ＤＣ電源１３の正極に接続される配線である。負極配線は、ＤＣ電源１３の負極に接続される配線である。ＤＣ電源１３の正極側の線とＤＣ電源１３の負極側の線との間には、コンデンサ２３が接続される。

搬送路ユニット１１は、リニアスケール２５とプロセッサ２７とを備える。リニアスケール２５は、搬送路ユニット１１上における台車１６の位置を検知する検知部である。リニアスケール２５は、複数の搬送路ユニット１１が互いに連結されて搬送路１０を構成することで、搬送路１０に設けられることとなる。プロセッサ２７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）である。

リニアスケール２５は、複数の位置センサ２６を備える。各位置センサ２６は、ホールセンサまたは磁気抵抗センサといった、磁界を検出するセンサである。各位置センサ２６は、永久磁石３０の磁界、または永久磁石３１の磁界を検出する。ここでは、位置センサ２６は、２個のホール素子が搭載されたホールセンサとする。２個のホール素子の間隔は、永久磁石３１の磁極ピッチの半分に相当する間隔である。各ホール素子は、磁界を電気信号に変換し、電気信号を出力する。各ホール素子が出力する電気信号は、台車１６の移動に伴って変化する。一方のホール素子が出力する電気信号の波形は、ｓｉｎ波となる。他方のホール素子が出力する電気信号の波形は、ｃｏｓ波となる。

プロセッサ２７に備えられるＡＤ（Analog to Digital）コンバータは、ｓｉｎ波とｃｏｓ波とを検出する。プロセッサ２７は、ｓｉｎ波の情報とｃｏｓ波の情報とに基づいてａｒｃｔａｎを計算することによって、位置センサ２６に対する台車１６の位置を検知する。これにより、プロセッサ２７は、台車１６の位置を示す位置情報を取得する。

搬送路ユニット１１は、通信従局２８を備える。通信従局２８は、搬送路ユニット１１の側の通信従局である。データ通信線１４は、通信従局２８に接続される。各搬送路ユニット１１とコントローラ１２とがデイジーチェーン接続により接続される場合、通信従局２８は、２個のデータ通信線１４を接続可能に構成される。通信従局２８は、搬送路ユニット１１に備えられる複数のコイル２０の各々について、コイル２０に流す電流の電流指令値を示す電流指令をコントローラ１２から受信する。通信従局２８は、リニアスケール２５に備えられる複数の位置センサ２６の各々から、位置センサ２６により取得された位置情報を取得する。通信従局２８は、取得された位置情報をコントローラ１２へ送信する。

通信従局２８は、例えば、一定の周期において電流指令を受信するとともに位置情報を送信する定周期通信を行う。通信従局２８は、かかる定周期通信に代えて、電流指令の受信と位置情報の送信とを非周期的に行うこととしても良い。

このように、搬送路ユニット１１は、主に、コイル２０の通電制御を行う機能と、位置情報を取得する機能とを備える。搬送路１０を構成する複数の搬送路ユニット１１の全ては、コイル２０の通電制御を同様に行い、かつ、位置情報を同様に取得する。

次に、インバータ回路２１の構成について説明する。図３は、実施の形態１の搬送路ユニット１１に備えられるインバータ回路２１の構成例を示す図である。ここでは、インバータ回路２１が単相フルブリッジインバータ回路である場合を例とする。

インバータ回路２１は、４個のスイッチング素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄと、４個の絶縁ゲートドライバ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄと、２個のブートストラップ回路４２Ａ，４２Ｂと、二次側電源４４とを備える。また、インバータ回路２１は、正極配線４５と、負極配線４６と、信号線４７とを備える。正極配線４５は、ＤＣ電源バス１５の正極配線に接続される配線である。負極配線４６は、ＤＣ電源バス１５の負極配線に接続される配線である。信号線４７は、電流制御器２４からのＰＷＭ信号が入力される信号線である。

スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂは、正極配線４５に接続される。スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂは、ＤＣ電源１３の正極とコイル２０との間に接続されるスイッチング素子である。スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂは、上アーム用のパワースイッチング素子である。スイッチング素子４０Ｃ，４０Ｄは、負極配線４６に接続される。スイッチング素子４０Ｃ，４０Ｄは、ＤＣ電源１３の負極とコイル２０との間に接続されるスイッチング素子である。スイッチング素子４０Ｃ，４０Ｄは、下アーム用のパワースイッチング素子である。スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄは、フルブリッジ型回路を構成する。各スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄは、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）である。各スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などでも良い。

絶縁ゲートドライバ４１Ａ，４１Ｂは、上アーム用の絶縁ゲートドライバである。絶縁ゲートドライバ４１Ａ，４１Ｂは、上アームを駆動するスイッチングドライバ回路である。絶縁ゲートドライバ４１Ａのゲート信号線は、スイッチング素子４０Ａに接続される。絶縁ゲートドライバ４１Ｂのゲート信号線は、スイッチング素子４０Ｂに接続される。絶縁ゲートドライバ４１Ｃ，４１Ｄは、下アーム用の絶縁ゲートドライバである。絶縁ゲートドライバ４１Ｃ，４１Ｄは、下アームを駆動するスイッチングドライバ回路である。絶縁ゲートドライバ４１Ｃのゲート信号線は、スイッチング素子４０Ｃに接続される。絶縁ゲートドライバ４１Ｄのゲート信号線は、スイッチング素子４０Ｄに接続される。

スイッチング素子４０Ａ，４０Ｄをオン、スイッチング素子４０Ｂ，４０Ｃをオフにすると、コイル２０には、矢印４８で示す方向へ、コイル実電流値の電流が流れる。一方、スイッチング素子４０Ａ，４０Ｄをオフ、スイッチング素子４０Ｂ，４０Ｃをオンにすると、コイル２０には、矢印４８とは逆の方向へ、コイル実電流値の電流が流れる。このようにして、インバータ回路２１は、コイル２０に流れる電流の正負を切り換える。また、インバータ回路２１は、ＰＷＭ信号に従い、絶縁ゲートドライバ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄのゲート信号を高い周波数でオンオフする。インバータ回路２１は、ゲート信号のオンオフによって、コイル実電流値を調整する。

インバータ回路２１の全てのスイッチング素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄをオフにした場合、コイル２０は開放状態とされる。すなわち、コイル２０の通電が遮断される。スイッチング素子４０Ａ，４０Ｄをオン、かつ、スイッチング素子４０Ｂ，４０Ｃをオフにした場合、コイル２０は閉回路を構成する。スイッチング素子４０Ａ，４０Ｄをオフ、かつ、スイッチング素子４０Ｂ，４０Ｃをオンにした場合、コイル２０は閉回路を構成する。

スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄの各々は、オフからオンへのスイッチングの際、または、オンからオフへのスイッチングの際に、ノイズを発生する。スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄの各々は、オフからオンへのスイッチングの際、または、オンからオフへのスイッチングの際に、エネルギー損失を発生する。

絶縁ゲートドライバ４１Ｃ，４１Ｄの二次側には、二次側電源４４が接続される。絶縁ゲートドライバ４１Ａの二次側には、ブートストラップ回路４２Ａが接続される。絶縁ゲートドライバ４１Ｂの二次側には、ブートストラップ回路４２Ｂが接続される。ブートストラップ回路４２Ａは、絶縁ゲートドライバ４１Ａを駆動するブートストラップ型電源回路である。ブートストラップ回路４２Ｂは、絶縁ゲートドライバ４１Ｂを駆動するブートストラップ型電源回路である。インバータ回路２１は、絶縁ゲートドライバ４１Ａ，４１Ｂを駆動するブートストラップ回路４２Ａ，４２Ｂを備えることによって、二次側電源４４を１個にすることができる。インバータ回路２１は、２個の二次側電源４４を備える場合に比べて、製造コストの低減が可能となる。

実施の形態１では、搬送システム１の複数の搬送路ユニット１１の各々は、リニアスケール２５による検知結果から、搬送路ユニット１１に台車１６が存在しているか否かを認定する。搬送システム１の複数の搬送路ユニット１１のうち、搬送路ユニット１１に台車１６が存在していないと認定した搬送路ユニット１１は、インバータ回路２１におけるスイッチングを停止する。これにより、搬送路１０のうち台車１６が存在していない部分における１または２以上の搬送路ユニット１１は、インバータ回路２１におけるスイッチングを停止する。

次に、インバータ回路２１におけるスイッチングを停止させる際における搬送路ユニット１１の動作について説明する。ここでは、搬送システム１が図１に示す状態である場合を例として、各搬送路ユニット１１の動作について説明する。搬送システム１が図１に示す状態であるとき、台車１６Ａは、搬送路ユニット１１Ａに存在している。また、台車１６Ｂは、搬送路ユニット１１Ｃと搬送路ユニット１１Ｄとに跨って存在している。台車１６Ｃは、搬送路ユニット１１Ｅと搬送路ユニット１１Ｆとに跨って存在している。

図４は、実施の形態１にかかる搬送システム１に備えられる各搬送路ユニット１１の動作について説明するための図である。図４に示す表は、複数の搬送路ユニット１１の各々について、台車１６の有無と、スイッチングの実行またはスイッチングの停止とを表す。図４において、「搬送路ユニット」の欄に示す「Ａ」、「Ｂ」、・・・「Ｈ」は、それぞれ、搬送路ユニット１１Ａ、搬送路ユニット１１Ｂ、・・・、搬送路ユニット１１Ｈを表す。

搬送路ユニット１１Ｂのプロセッサ２７は、リニアスケール２５により台車１６が検知されていないことで、搬送路ユニット１１Ｂには台車１６が無いと認定する。搬送路ユニット１１Ｂは、リニアスケール２５による検知結果から台車１６が存在していないと認定された搬送路ユニット１１である。搬送路ユニット１１Ｂのプロセッサ２７は、搬送路ユニット１１Ｂのインバータ回路２１におけるスイッチングを停止させる。

搬送路ユニット１１Ｂに台車１６が存在しないとき、搬送路ユニット１１Ｂにより駆動力を与える対象が存在しない。この場合、搬送路ユニット１１Ｂにより駆動力を与える対象が存在しないことから、搬送路ユニット１１Ｂは、スイッチングを停止することにより、コイル２０への電流を停止する。

搬送路ユニット１１Ｇ，１１Ｈは、搬送路ユニット１１Ｂと同様に、リニアスケール２５による検知結果から台車１６が存在していないと認定された搬送路ユニット１１である。搬送路ユニット１１Ｇ，１１Ｈは、インバータ回路２１におけるスイッチングを停止させる。搬送路ユニット１１Ｇ，１１Ｈは、スイッチングを停止することにより、コイル２０への電流を停止する。

なお、プロセッサ２７は、搬送路ユニット１１に台車１６が存在していないと認定した場合に、スイッチング停止指示を生成しても良い。この場合、搬送路ユニット１１は、スイッチング停止指示に従って、インバータ回路２１におけるスイッチングを停止する。

搬送路ユニット１１Ａのプロセッサ２７は、位置情報を基に、台車１６があると認定する。搬送路ユニット１１Ａは、リニアスケール２５による検知結果から台車１６が存在していると認定された搬送路ユニット１１である。各搬送路ユニット１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆは、搬送路ユニット１１Ａと同様に、リニアスケール２５による検知結果から台車１６が存在していると認定された搬送路ユニット１１である。各搬送路ユニット１１Ａ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆは、インバータ回路２１におけるスイッチングを実行する。各搬送路ユニット１１Ａ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆでは、スイッチングの実行により、コイル２０へ電流が流れる。

このように、実施の形態１では、搬送システム１の複数の搬送路ユニット１１のうち、リニアスケール２５による検知結果から台車１６が存在していないと認定された搬送路ユニット１１は、インバータ回路２１におけるスイッチングを停止する。また、搬送システム１の複数の搬送路ユニット１１のうち、リニアスケール２５による検知結果から台車１６が存在していると認定された搬送路ユニット１１は、インバータ回路２１におけるスイッチングを実行する。各搬送路ユニット１１は、台車１６が存在するか否かに応じて、スイッチングの実行とスイッチングの停止とを切り換える。

搬送路ユニット１１は、スイッチングを停止する際、スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄをオフ状態に固定し、コイル２０を開放状態とする。または、搬送路ユニット１１は、スイッチングを停止する際、スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄをオン状態に固定し、コイル２０を含む閉回路を構成する。

一般に、ＰＷＭ信号によるスイッチングの周期に対して、台車１６が搬送路ユニット１１上に存在しない時間は十分に長い。このため、搬送システム１は、台車１６が存在していない搬送路ユニット１１のスイッチングを停止することで、搬送システム１の全体におけるスイッチングの回数を大幅に減少させることができる。搬送システム１は、スイッチングの回数を減少させることによって、搬送システム１の全体において、スイッチングに起因するノイズを低減できる。また、搬送システム１は、スイッチングの回数を減少させることによって、搬送システム１の全体において、スイッチングに起因するエネルギー損失を低減できる。

インバータ回路２１は、スイッチングを停止する際、スイッチング素子４０Ａ，４０Ｂをオフ状態に固定し、かつ、スイッチング素子４０Ｃ，４０Ｄをオン状態に固定しても良い。すなわち、上アームであるスイッチング素子４０Ａ，４０Ｂは、スイッチングを停止させる期間において開放状態とされ、下アームであるスイッチング素子４０Ｃ，４０Ｄは、スイッチングを停止させる期間において通電状態とされる。

ブートストラップ回路４２Ａ，４２Ｂを備える構成においてスイッチング素子４０Ｃ，４０Ｄをオン状態に固定することで、ブートストラップ回路４２Ａ，４２Ｂのコンデンサへの電荷のチャージが続けられる。このため、インバータ回路２１は、スイッチングを停止させる期間を利用して、ブートストラップ回路４２Ａ，４２Ｂにおける電荷のチャージを行うことができる。

インバータ回路２１は、スイッチングを停止している間にチャージを行うことで、台車１６が存在していなかった搬送路ユニット１１へ台車１６が進入したタイミングにおいて、絶縁ゲートドライバ４１Ａ，４１Ｂを即座に起動させることができる。インバータ回路２１は、絶縁ゲートドライバ４１Ａ，４１Ｂを即座に起動させることによって、コイル２０へ流す電流の制御を即座に開始できる。これにより、搬送システム１は、搬送路ユニット１１同士の間において台車１６をスムーズに移動させることができる。

搬送システム１は、互いに隣り合う搬送路ユニット１１に台車１６が跨るときに当該各搬送路ユニット１１においてスイッチングを実行する。これにより、搬送システム１は、互いに隣り合う搬送路ユニット１１に台車１６が跨るときに、台車１６の推力低下を防ぐことができる。

実施の形態１によると、搬送システム１では、搬送路１０のうち搬送体が存在していない部分における１または２以上の搬送路ユニット１１がスイッチングを停止する。これにより、搬送システム１では、ノイズの低減とエネルギー損失の低減とが可能となるという効果を奏する。

実施の形態２．
実施の形態２では、台車１６が存在していない搬送路ユニット１１のうち、台車１６が存在している搬送路ユニット１１に隣接する搬送路ユニット１１においてスイッチングを実行する例について説明する。実施の形態２では、通信周期において、ある搬送路ユニット１１を移動していた台車１６がその隣の搬送路ユニット１１へ進入したときに、台車１６をスムーズに移動させることができる。通信周期は、コントローラ１２と搬送路ユニット１１との間の通信の周期とする。実施の形態２では、上記の実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１とは異なる構成について主に説明する。

図５は、実施の形態２にかかる搬送システム２の構成例を示す図である。搬送システム２では、コントローラ１２による処理が実施の形態１の場合とは異なる。搬送システム２の構成は、図１に示す搬送システム１の構成と同様である。搬送システム２は、図２または図３に示す構成と同様の構成を備える。

図５に示す例では、搬送システム２は、８個の搬送路ユニット１１と２個の台車１６とを備える。搬送システム２に備えられる搬送路ユニット１１の数は任意であるものとする。すなわち、搬送路１０を構成する搬送路ユニット１１の数は任意であるものとする。搬送システム２は、複数の搬送路ユニット１１を備えていれば良い。搬送路１０を移動する台車１６の数は任意であるものとする。搬送システム２は、１または複数の台車１６を備えていれば良い。

搬送路ユニット１１の通信従局２８は、リニアスケール２５に備えられる複数の位置センサ２６の各々から、位置センサ２６により取得された位置情報を取得する。通信従局２８は、取得された位置情報を、データ通信線１４を介してコントローラ１２へ送信する。

コントローラ１２は、各搬送路ユニット１１の通信従局２８から送信される位置情報を受信する。コントローラ１２は、各搬送路ユニット１１の通信従局２８からの位置情報を合成することによって、搬送路１０における台車１６の位置を示す位置情報を取得する。コントローラ１２は、搬送路１０における台車１６の位置を示す位置情報を基に、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１とスイッチングを停止する搬送路ユニット１１とを決定する。

コントローラ１２は、複数の搬送路ユニット１１のうち第１の搬送路ユニットおよび第２の搬送路ユニットを、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１に決定する。コントローラ１２は、複数の搬送路ユニット１１のうち第１の搬送路ユニットおよび第２の搬送路ユニット以外の搬送路ユニット１１を、スイッチングを停止する搬送路ユニット１１に決定する。第１の搬送路ユニットは、搬送体である台車１６が存在している搬送路ユニット１１である。第２の搬送路ユニットは、搬送路１０における台車１６の進行方向の前方において第１の搬送路ユニットの隣に位置するＭ個の搬送路ユニット１１、および、当該進行方向の後方において第１の搬送路ユニットの隣に位置するＮ個の搬送路ユニット１１である。ＭおよびＮの各々は、１以上の任意の整数とする。実施の形態２において、搬送路１０のうち台車１６が存在していない部分における１または２以上の搬送路ユニット１１の少なくとも１つは、スイッチングを停止する。

次に、インバータ回路２１におけるスイッチングを停止させる際における搬送路ユニット１１の動作について説明する。ここでは、搬送システム２が図５に示す状態である場合を例として、各搬送路ユニット１１の動作について説明する。搬送システム２が図５に示す状態であるとき、台車１６Ａは、搬送路ユニット１１Ａに存在している。また、台車１６Ｂは、搬送路ユニット１１Ｃと搬送路ユニット１１Ｄとに跨って存在している。

図６は、実施の形態２にかかる搬送システム２に備えられる各搬送路ユニット１１の動作について説明するための図である。コントローラ１２は、取得された位置情報から第１の搬送路ユニットを認定する。図５に示す例の場合、台車１６Ａが存在している搬送路ユニット１１Ａと、台車１６Ｂが存在している搬送路ユニット１１Ｃ，１１Ｄとが、第１の搬送路ユニットである。

次に、コントローラ１２は、認定された第１の搬送路ユニットに基づいて、第２の搬送路ユニットを認定する。ここでは、Ｍ＝１およびＮ＝１とする。図５に示す例の場合、各搬送路ユニット１１Ｂ，１１Ｅ，１１Ｈが、第２の搬送路ユニットである。コントローラ１２は、第１の搬送路ユニットである各搬送路ユニット１１Ａ，１１Ｃ，１１Ｄと、第２の搬送路ユニットである各搬送路ユニット１１Ｂ，１１Ｅ，１１Ｈとを、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１に決定する。コントローラ１２は、各搬送路ユニット１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｈへスイッチング実行指示を送信する。スイッチング実行指示は、例えば、スイッチングの実行を表すフラグがオンにされた信号である。

次に、コントローラ１２は、搬送システム１が備える複数の搬送路ユニット１１のうち、第１の搬送路ユニットおよび第２の搬送路ユニット以外の搬送路ユニット１１を認定する。図５に示す例の場合、各搬送路ユニット１１Ｆ，１１Ｇが、第１の搬送路ユニットおよび第２の搬送路ユニット以外の搬送路ユニット１１である。コントローラ１２は、各搬送路ユニット１１Ｆ，１１Ｇを、スイッチングを停止する搬送路ユニット１１に決定する。コントローラ１２は、各搬送路ユニット１１Ｆ，１１Ｇへスイッチング停止指示を送信する。スイッチング停止指示は、例えば、スイッチングの実行を表すフラグがオフにされた信号である。

各搬送路ユニット１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｈの通信従局２８は、コントローラ１２からのスイッチング実行指示を受信する。各搬送路ユニット１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｈは、スイッチング実行指示に従って、インバータ回路２１におけるスイッチングを実行する。

各搬送路ユニット１１Ｆ，１１Ｇの通信従局２８は、コントローラ１２からのスイッチング停止指示を受信する。各搬送路ユニット１１Ｆ，１１Ｇは、スイッチング停止指示に従って、インバータ回路２１におけるスイッチングを停止する。

進行方向の前方において第１の搬送路ユニットの隣に位置する第２の搬送路ユニットの数であるＭ、および、進行方向の後方において第１の搬送路ユニットの隣に位置する第２の搬送路ユニットの数であるＮは、あらかじめ設定される。ＭおよびＮの少なくとも一方は、搬送路１０における台車１６の速度に基づいて算出されても良い。

ここで、搬送路１０における台車１６の速度に基づいてＭおよびＮを算出する方法の例を説明する。ここで、搬送路ユニット１１の経路長をＬ、台車１６の最大速度をＶｍａｘ、コントローラ１２と搬送路ユニット１１との間の通信の通信周期をＴｃｙｃとする。ＭおよびＮの各々は、Ｌ／（Ｖｍａｘ×Ｔｃｙｃ）の小数点以下を切り上げることによって求まる。

このように、実施の形態２では、搬送システム２は、台車１６が存在している第１の搬送路ユニットのみならず、第１の搬送路ユニットと隣り合う第２の搬送路ユニットでもスイッチングを実行する。第１の搬送路ユニットを移動していた台車１６がその隣の第２の搬送路ユニットへ進入するとき、スイッチングを実行している第２の搬送路ユニットへ台車１６が進入する。これにより、搬送システム２は、通信周期において、スイッチングを停止している搬送路ユニット１１へ台車１６が進入することが無くなるため、搬送路ユニット１１同士が隣り合う部分において台車１６をスムーズに移動させることができる。

上記説明では、ＭおよびＮは１以上の任意の整数としたが、ＭおよびＮの少なくとも一方がゼロであっても良い。すなわち、第２の搬送路ユニットは、進行方向の前方において第１の搬送路ユニットの隣に位置する１または２以上の搬送路ユニット１１と、進行方向の後方において第１の搬送路ユニットの隣に位置する１または２以上の搬送路ユニット１１との少なくとも一方であれば良い。搬送システム２は、通信周期ごとにおける台車１６の進行方向に基づいて、通信周期ごとに、ＭおよびＮの一方をゼロと１以上の整数とに切り換えても良い。

実施の形態２によると、搬送システム２は、第１の搬送路ユニットと第２の搬送路ユニットとにおいてスイッチングを実行することによって、台車１６をスムーズに移動させることができる。また、搬送システム２は、複数の搬送路ユニット１１のうち第１の搬送路ユニットおよび第２の搬送路ユニット以外の搬送路ユニット１１においてスイッチングを停止させることにより、搬送路１０のうち台車１６が存在していない部分における１または２以上の搬送路ユニット１１の少なくとも１つにおいて、スイッチングを停止させる。これにより、搬送システム２は、ノイズの低減とエネルギー損失の低減とが可能となる。

実施の形態３．
実施の形態３では、コントローラ１２が各搬送路ユニット１１へ出力する位置指令の生成に学習を適用する例について説明する。コントローラ１２は、各台車１６の運行情報から、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数が少なくなるような位置指令を、学習済モデルに基づいて生成する。

例えば、ある時点から２秒後に、現在の位置から３ｍ先の目的位置に台車１６を到達させることを示す運行情報が取得されたとする。この場合において、台車１６を移動させる位置指令のパターンとして、あらゆるパターンを取り得る。取り得るパターンの１つは、当該２秒間の始点から終点にかけての台形加減速により台車１６を移動させるパターンである。その他のパターンとしては、始点から１秒間における台形加減速により台車１６を移動させて残りの１秒間は台車１６を停止させるパターン、または、始点から１秒間台車１６を停止させて残りの１秒間における台形加減速により台車１６を移動させるパターンなどがある。位置指令のパターンとして取り得るパターンは無数に存在する。

各台車１６についての位置指令のパターンが適宜設定されることによって、制御周期ごとの、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数を少なくすることができる。実施の形態３では、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数が少なくなる位置指令を、機械学習の手法により導き出す。

実施の形態３にかかる搬送システム２の構成は、図５に示す搬送システム２の構成と同様であるものとする。実施の形態３にかかる搬送システム２のコントローラ１２は、実施の形態２の場合と同様に、搬送路１０における台車１６の位置を示す位置情報を取得する。実施の形態３では、学習のための構成要素がコントローラ１２に追加されている点が、実施の形態２の場合とは異なる。

図７は、実施の形態３にかかる搬送システム２に備えられるコントローラ１２の構成例を示す図である。コントローラ１２は、学習装置５１と、学習済モデル記憶部５２と、位置指令生成部５３と、コイル駆動指令生成部５４とを備える。

学習装置５１は、搬送システム２が備える複数の台車１６の各々の運行情報と、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数が少なくなるような位置指令との関係を学習する。運行情報は、搬送路１０における複数の台車１６の各々の移動についてのスケジュールを示す情報である。位置指令は、台車１６を移動させる位置を示す。学習装置５１は、学習の結果である学習済モデルを出力する。学習済モデル記憶部５２は、学習済モデルを記憶する。

位置指令生成部５３は、搬送システム２が備える複数の台車１６の各々について、台車１６を移動させる位置を示す位置指令を生成する。位置指令生成部５３は、学習済モデル記憶部５２から学習済モデルを読み出す。位置指令生成部５３は、学習済モデルへ運行情報を入力することによって、搬送路ユニット１１の数が少なくなるような位置指令を推論する。位置指令生成部５３は、かかる推論によって、位置指令を生成する。

コイル駆動指令生成部５４は、位置指令に基づいてコイル駆動指令を生成する。コントローラ１２は、各搬送路ユニット１１へコイル駆動指令を出力することによって、各台車１６の移動を制御する。

図８は、実施の形態３のコントローラ１２に備えられる学習装置５１の構成例を示す図である。学習装置５１は、データ取得部６１とモデル生成部６２とを備える。データ取得部６１は、学習用データを取得し、学習用データをまとめ合わせたデータセットを作成する。学習用データは、運行情報および位置指令である。すなわち、データ取得部６１は、運行情報と位置指令とを含む学習用データを取得する。

モデル生成部６２は、学習用データを用いて学習済モデルを生成する。モデル生成部６２は、運行情報からの位置指令の推論に使用される学習済モデルを、学習用データに基づいて生成する。

モデル生成部６２が用いる学習アルゴリズムとしては、教師あり学習、教師なし学習、または強化学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。一例として、モデル生成部６２が用いる学習アルゴリズムに強化学習（Reinforcement Learning）を適用する場合について説明する。強化学習は、ある環境内におけるエージェントである行動主体が、現在の状態を観測し、取るべき行動を決定する、というものである。エージェントは行動を選択することで環境から報酬を得て、一連の行動を通じて報酬が最も多く得られるような方策を学習する。強化学習の代表的な手法として、Ｑ学習（Q-Learning）およびＴＤ学習（TD-Learning）などが知られている。例えば、Ｑ学習の場合、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）の一般的な更新式である行動価値テーブルは、次の式（１）で表される。行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）は、環境「ｓ」のもとで行動「ａ」を選択する行動の価値である行動価値Ｑを表す。

式（１）において、「ｓ_ｔ」は、時刻「ｔ」における環境を表す。「ａ_ｔ」は、時刻「ｔ」における行動を表す。行動「ａ_ｔ」によって、環境は「ｓ_ｔ＋１」に変わる。「ｒ_ｔ＋１」は、その環境の変化によってもらえる報酬を表す。「γ」は、割引率を表す。「α」は、学習係数を表す。運行情報が環境「ｓ_ｔ」となる。位置指令が行動「ａ_ｔ」となる。

式（１）により表される更新式は、時刻「ｔ＋１」における最良の行動「ａ」の行動価値が、時刻「ｔ」において実行された行動「ａ」の行動価値Ｑよりも大きければ、行動価値Ｑを大きくし、逆の場合は、行動価値Ｑを小さくする。換言すれば、時刻「ｔ」における行動「ａ」の行動価値Ｑを、時刻「ｔ＋１」における最良の行動価値に近づけるように、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）を更新する。それにより、ある環境における最良の行動価値が、それ以前の環境における行動価値に順次伝播する。

モデル生成部６２は、報酬計算部６３および関数更新部６４を有する。報酬計算部６３は、データセットに基づいて報酬を計算する。関数更新部６４は、報酬計算部６３によって算出される報酬に従って、運用計画を決定するための関数を更新する。

具体的には、報酬計算部６３は、制御周期ごとの、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数に基づいて、報酬「ｒ」を計算する。例えば、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数が、搬送システム２が備える台車１６の数以下である場合に、報酬計算部６３は、報酬「ｒ」を増大させる。報酬計算部６３は、報酬の値である「１」を与えることによって報酬「ｒ」を増大させる。なお、報酬の値は「１」に限られない。一方、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数が、搬送システム２が備える台車１６の数よりも多い場合に、報酬計算部６３は、報酬「ｒ」を減少させる。報酬計算部６３は、報酬の値である「－１」を与えることによって報酬「ｒ」を減少させる。なお、報酬の値は「－１」に限られない。

関数更新部６４は、報酬計算部６３によって計算される報酬に従って、位置指令を決定するためのモデルである関数を更新する。関数の更新は、データセットに従って、例えば行動価値テーブルを更新することによって行うことができる。行動価値テーブルは、任意の行動と、その行動価値とを関連付けてテーブルの形式で記憶したデータセットである。例えばＱ学習の場合、上記の式（１）により表される行動価値関数Ｑ（ｓ_ｔ，ａ_ｔ）を、位置指令を決定するための関数として用いる。

図９は、実施の形態３のコントローラ１２に備えられる学習装置５１の処理手順を示すフローチャートである。図９のフローチャートを参照して、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）を更新する強化学習方法について説明する。

ステップＳ１１において、学習装置５１は、データ取得部６１により、運行情報と位置指令とを取得する。すなわち、学習装置５１は、学習用データを取得する。データ取得部６１は、学習用データをまとめたデータセットをモデル生成部６２へ出力する。

ステップＳ１２において、学習装置５１は、報酬計算部６３により報酬を計算する。報酬計算部６３は、各台車１６についての運行情報と各台車１６についての位置指令との組み合わせに対する報酬を計算する。報酬計算部６３は、制御周期ごとの、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数に基づいて、報酬を増大または減少させる。

ステップＳ１３において、学習装置５１は、関数更新部６４により行動価値関数を更新する。関数更新部６４は、ステップＳ１２において計算された報酬に基づいて行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）を更新する。学習装置５１は、学習済モデル記憶部５２に記憶されている行動価値関数Ｑ（ｓ_ｔ，ａ_ｔ）を更新する。

ステップＳ１４において、学習装置５１は、関数更新部６４により、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）が収束したか否かを判断する。関数更新部６４は、ステップＳ１３における行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）の更新が行われなくなることによって行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）が収束したと判断する。

行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）が収束していないと判断された場合（ステップＳ１４，Ｎｏ）、学習装置５１は、手順をステップＳ１１へ戻す。一方、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）が収束したと判断された場合（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、学習装置５１は、図９に示す手順による処理を終了する。なお、学習装置５１は、ステップＳ１４による判断をせず、ステップＳ１３からステップＳ１１へ手順を戻すことによって学習を継続しても良い。学習済モデル記憶部５２は、生成された行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）である学習済モデルを記憶する。

実施の形態３では、学習装置５１が用いる学習アルゴリズムに強化学習を適用する場合について説明したが、学習アルゴリズムには、強化学習以外の学習が適用されても良い。学習装置５１は、強化学習以外の公知の学習アルゴリズム、例えば、深層学習（Deep Learning）、ニューラルネットワーク、遺伝的プログラミング、帰納論理プログラミングあるいはサポートベクターマシンといった学習アルゴリズムを用いて機械学習を実行しても良い。

図７および図８に示す学習装置５１は、コントローラ１２に内蔵される装置である。学習装置５１は、コントローラ１２の外部の装置でも良い。コントローラ１２の外部の装置である学習装置５１は、搬送システム２を構成する。学習装置５１は、ネットワークを介してコントローラ１２に接続可能な装置でも良い。学習装置５１は、クラウドサーバ上に存在する装置でも良い。

学習装置５１は、複数の搬送システム２について作成されたデータセットに従って、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数が少なくなるような位置指令を学習しても良い。学習装置５１は、同一の場所で使用される複数の搬送システム２から学習用データを取得しても良く、または、互いに異なる場所で使用される複数の搬送システム２から学習用データを取得しても良い。学習用データは、複数の場所において互いに独立して稼働する複数の搬送システム２から収集されたものでも良い。複数の搬送システム２からの学習用データの収集を開始した後に、学習用データが収集される対象に新たな搬送システム２が追加されても良い。また、複数の搬送システム２からの学習用データの収集を開始した後に、学習用データが収集される対象から、複数の搬送システム２のうちの一部が除外されても良い。

ある１つの搬送システム２について学習を行った学習装置５１は、当該搬送システム２以外の他の搬送システム２についての学習を行っても良い。当該他の搬送システム２についての学習を行う学習装置５１は、当該他の搬送システム２における再学習によって、学習済モデルを更新することができる。

図１０は、実施の形態３のコントローラ１２に備えられる位置指令生成部５３の構成例を示す図である。位置指令生成部５３は、運行情報から位置指令を推論する推論装置としての機能を備える。位置指令生成部５３は、データ取得部６５と推論部６６とを備える。

データ取得部６５は、推論用データを取得する。推論用データは、搬送システム２が備える複数の台車１６の各々についての運行情報である。推論部６６は、学習装置５１によって生成された学習済モデルを、学習済モデル記憶部５２から読み出す。推論部６６は、学習済モデルへ推論用データを入力することによって、位置指令を推論する。推論部６６は、推論結果である位置指令をコイル駆動指令生成部５４へ出力する。コイル駆動指令生成部５４は、位置指令に基づいてコイル駆動指令を生成する。

図１１は、実施の形態３のコントローラ１２に備えられる位置指令生成部５３およびコイル駆動指令生成部５４の処理手順を示すフローチャートである。

ステップＳ２１において、位置指令生成部５３は、データ取得部６５により、各台車１６の運行情報を取得する。データ取得部６５は、取得された運行情報を推論部６６へ出力する。

ステップＳ２２において、位置指令生成部５３は、推論部６６において、各台車１６の運行情報を学習済モデルへ入力することによって、位置指令を生成する。ステップＳ２３において、推論部６６は、コイル駆動指令生成部５４へ位置指令を出力する。ステップＳ２４において、コイル駆動指令生成部５４は、位置指令に基づいてコイル駆動指令を生成する。以上により、位置指令生成部５３およびコイル駆動指令生成部５４は、図１１に示す手順による処理を終了する。コントローラ１２は、コイル駆動指令生成部５４によって生成されたコイル駆動指令を、データ通信線１４を介して各搬送路ユニット１１へ送信する。

実施の形態３によると、搬送システム２は、学習装置５１と、推論装置である位置指令生成部５３とを備えることによって、スイッチングを実行する搬送路ユニット１１の数が少なくなるような位置指令を導き出すことができる。これにより、搬送システム２は、ノイズの低減とエネルギー損失の低減とが可能となる。

ここまで、実施の形態２にかかる搬送システム２における位置指令の生成に、学習を適用する例を説明した。実施の形態３において説明する学習は、実施の形態１のように、台車１６が存在していない搬送路ユニット１１のスイッチングを停止する場合における位置指令の生成に適用されても良い。搬送システム２は、学習以外の手法により位置指令を生成しても良い。

次に、実施の形態１から３にかかるコントローラ１２を実現するハードウェアについて説明する。コントローラ１２は、処理回路により実現される。処理回路は、プロセッサがソフトウェアを実行する回路であっても良いし、専用の回路であっても良い。

処理回路がソフトウェアにより実現される場合、処理回路は、例えば、図１２に示す制御回路である。図１２は、実施の形態１から３にかかる制御回路８０の構成例を示す図である。制御回路８０は、入力部８１、プロセッサ８２、メモリ８３および出力部８４を備える。入力部８１は、制御回路８０の外部から入力されたデータを受信してプロセッサ８２に与えるインターフェース回路である。出力部８４は、プロセッサ８２またはメモリ８３からのデータを制御回路８０の外部に送るインターフェース回路である。

処理回路が図１２に示す制御回路８０である場合、コントローラ１２は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ８３に格納される。処理回路は、メモリ８３に記憶されたプログラムをプロセッサ８２が読み出して実行することにより、コントローラ１２の各機能を実現する。すなわち、処理回路は、コントローラ１２の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ８３を備える。また、これらのプログラムは、コントローラ１２の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

プロセッサ８２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）である。メモリ８３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等が該当する。

図１２は、汎用のプロセッサ８２およびメモリ８３によりコントローラ１２を実現する場合のハードウェアの例であるが、コントローラ１２は、専用のハードウェア回路により実現されても良い。図１３は、実施の形態１から３にかかる専用のハードウェア回路８５の構成例を示す図である。

専用のハードウェア回路８５は、入力部８１、出力部８４および処理回路８６を備える。処理回路８６は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせた回路である。コントローラ１２の各機能を機能別に処理回路８６で実現しても良いし、各機能をまとめて処理回路８６で実現しても良い。なお、コントローラ１２は、制御回路８０とハードウェア回路８５とが組み合わされて実現されても良い。

以上の各実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。各実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。各実施の形態の構成同士が適宜組み合わせられても良い。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、各実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。

１，２ 搬送システム、１０ 搬送路、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ 搬送路ユニット、１２ コントローラ、１３ ＤＣ電源、１４ データ通信線、１５ ＤＣ電源バス、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ 台車、１７Ａ，１７Ｂ，４８ 矢印、２０ コイル、２１ インバータ回路、２２ 電流センサ、２３ コンデンサ、２４ 電流制御器、２５ リニアスケール、２６ 位置センサ、２７，８２ プロセッサ、２８ 通信従局、３０，３１ 永久磁石、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ スイッチング素子、４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ 絶縁ゲートドライバ、４２Ａ，４２Ｂ ブートストラップ回路、４４ 二次側電源、４５ 正極配線、４６ 負極配線、４７ 信号線、５１ 学習装置、５２ 学習済モデル記憶部、５３ 位置指令生成部、５４ コイル駆動指令生成部、６１，６５ データ取得部、６２ モデル生成部、６３ 報酬計算部、６４ 関数更新部、６６ 推論部、８０ 制御回路、８１ 入力部、８３ メモリ、８４ 出力部、８５ ハードウェア回路、８６ 処理回路。

Claims (10)

1. 搬送体が移動する搬送路を構成し、かつ、前記搬送体へ動力を与えることによって前記搬送体を移動させる複数の搬送路ユニットを備え、
   前記複数の搬送路ユニットの各々である搬送路ユニットは、
   前記動力を発生する駆動部と、
   スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチングによる電力変換を経た電力を前記駆動部へ供給するインバータ回路と、を備え、
   前記搬送路のうち前記搬送体が存在していない部分における１または２以上の前記搬送路ユニットの少なくとも１つは、前記スイッチングを停止することを特徴とする搬送システム。
2. １または複数の前記搬送体を備え、
   前記駆動部は、前記インバータ回路からの電力供給によって前記動力である電磁力を発生するコイルを有し、
   前記搬送体には、永久磁石が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記搬送路には、前記搬送体の位置を検知する検知部が設けられ、
   前記複数の搬送路ユニットのうち、前記検知部による検知結果から前記搬送体が存在していないと認定された前記搬送路ユニットは、前記インバータ回路における前記スイッチングを停止することを特徴とする請求項１または２に記載の搬送システム。
4. 前記複数の搬送路ユニットの各々を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、前記搬送路における前記搬送体の位置を示す位置情報を基に、前記スイッチングを実行する前記搬送路ユニットと前記スイッチングを停止する前記搬送路ユニットとを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の搬送システム。
5. 前記コントローラは、
   前記搬送体が存在している前記搬送路ユニットである第１の搬送路ユニット、および、前記搬送路における前記搬送体の進行方向の前方において前記第１の搬送路ユニットの隣に位置する１または２以上の前記搬送路ユニットと前記進行方向の後方において前記第１の搬送路ユニットの隣に位置する１または２以上の前記搬送路ユニットとの少なくとも一方である第２の搬送路ユニットを、前記スイッチングを実行する前記搬送路ユニットに決定し、
   前記複数の搬送路ユニットのうち前記第１の搬送路ユニットおよび前記第２の搬送路ユニット以外の前記搬送路ユニットを、前記スイッチングを停止する前記搬送路ユニットに決定することを特徴とする請求項４に記載の搬送システム。
6. 前記進行方向の前方において前記第１の搬送路ユニットの隣に位置する前記第２の搬送路ユニットの数、および、前記進行方向の後方において前記第１の搬送路ユニットの隣に位置する前記第２の搬送路ユニットの数の少なくとも一方は、前記搬送路における前記搬送体の速度に基づいて算出されることを特徴とする請求項５に記載の搬送システム。
7. 前記搬送路における複数の前記搬送体の各々の移動についてのスケジュールを示す情報である運行情報と、複数の前記搬送体の各々についての前記搬送体を移動させる位置を示す位置指令とを含む学習用データを取得するデータ取得部と、
   前記運行情報からの前記位置指令の推論に使用される学習済モデルを、前記学習用データに基づいて生成するモデル生成部と、
   を有する学習装置を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送システム。
8. 複数の前記搬送体の各々についての前記搬送体を移動させる位置を示す位置指令を生成する位置指令生成部を有し、前記複数の搬送路ユニットの各々を制御するコントローラを備え、
   前記位置指令生成部は、
   前記搬送路における複数の前記搬送体の各々の移動についてのスケジュールを示す情報である運行情報を取得するデータ取得部と、
   複数の前記搬送体の各々についての前記搬送体を移動させる位置を示す位置指令を前記運行情報から推論するための学習済モデルへ前記運行情報を入力することによって、前記位置指令を推論する推論部と、
   を有することを特徴とする請求項１または２に記載の搬送システム。
9. 前記インバータ回路に接続される電源の正極と前記駆動部との間に接続される前記スイッチング素子である上アームは、前記スイッチングを停止させる期間において開放状態とされ、
   前記電源の負極と前記駆動部との間に接続される前記スイッチング素子である下アームは、前記スイッチングを停止させる期間において通電状態とされることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送システム。
10. 前記インバータ回路は、
    前記上アームを駆動するスイッチングドライバ回路と、
    前記スイッチングドライバ回路を駆動するブートストラップ型電源回路と、を有することを特徴とする請求項９に記載の搬送システム。

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