JPH09267614A - 車両の台車連結検出装置 - Google Patents

車両の台車連結検出装置

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JPH09267614A
JPH09267614A JP8103223A JP10322396A JPH09267614A JP H09267614 A JPH09267614 A JP H09267614A JP 8103223 A JP8103223 A JP 8103223A JP 10322396 A JP10322396 A JP 10322396A JP H09267614 A JPH09267614 A JP H09267614A
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drive
vehicle
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trolley
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Application number
JP8103223A
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English (en)
Inventor
Yoshimi Niihara
良美 新原
Koichi Moriyama
耕一 森山
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動走行車への台車の連結状態を検出するの
に、連結部にセンサを設けるといったことが不要で、簡
単な構成で自動的に検出できるようにする。 【解決手段】 台車を牽引する自動走行車の左駆動モー
タの駆動電流ILと右駆動モータの駆動電流IRの和の
絶対値|IL+IR|の値は、ワーク実台車,空台車の
いずれかを牽引しているときはしきい値Itより大き
く、いずれも牽引していないときはIt以下となること
を利用してワーク脱着の自動検出を行う。また、速度フ
ィードバックを行う車両の場合は、駆動電流値に代えて
駆動電流指令値により台車連結状態を判定するようにし
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の台車連結検出
装置に関し、より詳しくは駆動モータにより駆動され台
車を牽引して所定の走行経路を自動走行する車両の台車
連結検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば自動車の組立ラインに
おいて組立部品等を所定の作業ステーションへ搬送する
場合に、路面に敷設したガイドテープにより誘導して走
行させる自動走行車両を用い、その自動走行車両に脱着
可能に台車を連結して牽引させるようにしたものがあ
る。
【0003】例えば、特開平4−328008号公報に
は、そのような自動走行車両の台車を自動で脱着するも
のが記載されている。
【0004】また、それとは別に、移動体の走行制御方
法として、所定の走行経路上を走行する移動体のモータ
駆動電流を計測し、その駆動電流の計測値によって走行
抵抗を判定し加減速度を変更するようにしたものが特開
昭64−69202号公報に示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば上記
のように自動車の組立ラインにおいて自動走行車両で台
車を牽引して組立部品等のワークを搬送する場合に、例
えば一方のステーションでワークを載せた台車(ワーク
実台車)を自動連結して他方のステーションまで牽引
し、そこでそのワーク実台車を外し、代わりに空の台車
を自動連結し、元のステーションまで牽引して、そこで
外し、また新たなワーク実台車を自動連結するといった
運転を行うためには、各ステーションでの台車の脱着が
確実に行われたかどうかを検知して、脱着異常があれば
停止するようシステムを組むことが必要である。しかし
ながら、このような台車の脱着を自動的に検出する方法
としては、従来は連結部にセンサを設けるといったこと
しかなく、装置が複雑になり、コストの高いものとなっ
ていた。
【0006】したがって、自動走行車両への台車の連結
状態を簡単な構成により自動で検出できるようにするこ
とが課題である。本発明はこのような課題を解決するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、駆動モータに
より駆動され台車を牽引して所定の走行経路を自動走行
する車両の台車連結検出装置に係るものであって、駆動
モータの駆動電流を検出する駆動電流検出手段と、台車
連結操作完了後に検出した駆動電流値が所定値以上であ
るときに台車連結状態と判定する連結判定手段からなる
ことを特徴とする。ここで、車両が2輪駆動の場合は、
左右駆動輪の駆動モータの駆動電流値を検出し、両駆動
モータの駆動電流値を加算した値が所定値以上であると
きに台車連結状態と判定するのがよい。車両が1輪駆動
の場合は、その駆動輪を駆動する一つの駆動モータの駆
動電流を検出し、その駆動電流値が所定値以上であると
きに台車連結状態と判定するよう構成する。それによ
り、自動走行車両への台車の連結状態を簡単な構成で自
動的に検出できる。
【0008】また、走行速度をフィードバック制御する
速度制御手段を備えた車両の場合は、駆動モータの電流
値を検出する代わりに駆動モータの駆動電流指令値を検
出し、駆動電流値に代えて駆動電流指令値により台車連
結状態を判定するようにしてもよい。そのように駆動電
流指令値によって台車連結状態を判定するものにおいて
は、車両が2輪駆動であれば、左右駆動輪の駆動モータ
の駆動電流指令値を検出し、両駆動モータの駆動電流指
令値を加算した値が所定値以上であるときに台車連結状
態と判定するのがよい。また、車両が1輪駆動の場合
は、その駆動輪を駆動する一つの駆動モータの駆動電流
指令値を検出し、その駆動電流指令値が所定値以上であ
るときに台車連結状態と判定するよう構成する。これに
よっても、自動走行車両への台車の連結状態を簡単な構
成で自動的に検出できる。
【0009】そして、台車連結に異常があったときにシ
ステムを停止させるよう、台車連結検出手段が台車連結
状態と判定しないときは駆動モータを停止させる駆動停
止手段を設けるのがよい。
【0010】
【発明の実施の形態】図1〜図8によって本発明による
車両の台車連結検出装置の一例を説明する。
【0011】図1は、2輪旋回駆動型自動走行車の機器
配置を示す正面図(a),平面図(b),側面図(c)
および底面図(d)である。この自動走行車1は、前輪
2A,2Bが二つ、後輪3A,3Bが二つで、前輪2
A,2B二つはモータ駆動式の駆動輪であり、後輪3
A,3B二つは固定式の従動輪である。そして、駆動輪
である左右二つの前輪2A,2Bは車体1Aの下面に回
転自在に設置された旋回台4に支持されている。そし
て、上記旋回台4には、左右の前輪2A,2Bに挟まれ
た位置に、これら2輪をそれぞれ駆動する操舵兼用の一
対の駆動モータ5A,5Bが設置されている。また、上
記旋回台4の前端中央には、路面6に敷設されたガイド
テープ(図示せず)に近接するようガイドセンサ7が取
り付けられている。また、車体1Aには、路面6に敷設
された番地板(図示せず)に近接するよう下面一側縁部
に番地センサ8が取り付けられている。また、車体1A
の後端には台車を連結する連結部9が設けられている。
また、車体1Aの正面上部は、各種操作用の操作スイッ
チ群11および各種運転状態表示用の表示灯群12を配
置した操作表示部13とされている。また、車体1A正
面中央には障害物の接近を検知する障害物センサ14が
設置されている。
【0012】上記ガイドセンサ7は、例えばホール素子
を車体横幅方向に所定間隔で複数並べたものである。
【0013】また、上記番地センサ8は、N極とS極の
組み合わせパターンを備えた番地板から直進,左折およ
び右折の各ガイド指令値信号を受け、また、高速,中
速,低速といった各走行速度指令値信号を受けて、それ
らガイド指令値信号および走行速度指令値信号を指定値
操作盤13内蔵のコントロールユニットの演算部(CP
U)に出力するよう構成されている。
【0014】上記自動走行車1の制御のための機器構成
は、上記ガイドセンサ7および番地センサ8と、コント
ロールユニットからなっている。図2はその機器構成ブ
ロック図である。コントロールユニットは、メモリ部2
1と演算部(CPU)22からなり、また、左モータ駆
動部23および右モータ駆動部24と、左モータ駆動電
流検出部25および右モータ駆動電流検出部26の機能
を備えるものである。左モータ駆動部23および右モー
タ駆動部24は、演算部22からの指令によって左駆動
モータ5Aおよび右駆動モータ5Bの回転速度を制御
し、その回転速度差によって分岐制御および軌跡制御を
行う。
【0015】図3は自動走行車の軌跡制御則を示すガイ
ド位置検知の説明図(a)および左右駆動モータの回転
速度演算式のグラフ(b)である。また、図4は、軌跡
制御およびワーク脱着検出制御の制御ブロック図であ
る。
【0016】図3(a)において、30は路面に敷設さ
れたガイドテープである。また、白抜き矢印は、ガイド
センサ7と一体の車両の進行方向を示す。図3(a)に
おいて、ガイドセンサ7は、車体横幅方向に所定間隔を
おいた複数のポイント(図の例では16のポイント)で
磁気を検知し、ガイドテープ30が位置するポイント
(図では左から3〜7番目に位置する5個のポイント)
でON信号を出力する。ガイドテープから外れたその他
のポイントではセンサ信号はOFFである。
【0017】図3(a)は直進状態を示すものであっ
て、直前の番地板からの直進指令のガイド指令値と、高
速,中速,低速のいずれかの走行速度指令値が、番地セ
ンサ8を介して左駆動モータ回転速度演算部22bおよ
び右駆動モータ回転速度演算部22cに入力されてい
る。この場合、ガイドテープ位置演算部22aは、ガイ
ドセンサ7の出力を受け、ON信号の各ポイントの重み
づけによる重心演算を行うことによってガイドテープ3
0の中心線のガイドセンサ7の中心位置に対する偏位
(ガイドテープ位置)を出す。そして、その偏位に基づ
いて、左駆動モータ回転速度演算部22bおよび右駆動
モータ回転速度演算部22cが左右駆動モータ5A,5
Bの回転速度を演算する。これら左駆動モータ回転速度
演算部22bおよび右駆動モータ回転速度演算部22c
による演算値をグラフで示したものが図3(b)であ
る。この演算値は、高速,中速および低速のそれぞれに
ついてコントロールユニットの上記メモリ部21から読
み出すものである。そして、左右駆動モータ5A,5B
が制御され、走行操舵機構部31が駆動されることによ
って、ガイドテープ30の中心線をガイドセンサ7の中
心位置に求心させつつ直進走行させるよう軌跡制御が行
われる。
【0018】また、自動走行車1をガイドテープの分岐
点で左折させる場合は、分岐点の手前の番地板から左折
指令のガイド指令値といずれかの走行速度指令値が番地
センサ8を介して左駆動モータ回転速度演算部22bお
よび右駆動モータ回転速度演算部22cに入力される。
この場合、左駆動モータ回転速度演算部22bおよび右
駆動モータ回転速度演算部22cは、分岐点におけるガ
イドテープ30の左エッジをガイドセンサ7のON信号
によって検出することにより、その左エッジに沿って自
動走行車1を左折させるよう左右駆動モータ5A,5B
の回転速度を演算し、自動走行車1を左折させる。次い
で、ガイドテープ位置演算部22aが上記左エッジを基
準としたガイドテープ幅の中心線に対し重心演算を行っ
て偏位を出す。そして、その偏位に基づいて、左駆動モ
ータ回転速度演算部22bおよび右駆動モータ回転速度
演算部22cが左右駆動モータ5A,5Bの回転速度を
演算し、やはり左右駆動モータ5A,5Bを制御して、
ガイドテープの中心線をガイドセンサの中心位置に求心
させつつ左折走行させる。
【0019】右折の場合は、分岐点の手前の番地板から
右折指令のガイド指令値とやはりいずれかの走行速度指
令値が番地センサ8を介して左駆動モータ回転速度演算
部22bおよび右駆動モータ回転速度演算部22cに入
力される。そして、左駆動モータ回転速度演算部22b
および右駆動モータ回転速度演算部22cは、分岐点に
おけるガイドテープ30の右エッジをガイドセンサ7の
ON信号によって検出し、右エッジに沿って自動走行車
1を左折させるよう左右駆動モータ5A,5Bの回転速
度を演算する。そして、ガイドテープ位置演算部22a
が上記右エッジを基準としたガイドテープ幅の中心線に
対し重心演算を行って偏位を出し、その偏位に基づい
て、左駆動モータ回転速度演算部22bおよび右駆動モ
ータ回転速度演算部22cが左右駆動モータ5A,5B
の回転速度を演算し、左右駆動モータ5A,5Bを制御
して、ガイドテープの中心線をガイドセンサの中心位置
に求心させつつ右折走行させる。
【0020】コントロールユニットの演算部22は、上
記ガイドテープ位置演算部22aと、左駆動モータ回転
速度演算部22bおよび右駆動モータ回転速度演算部2
2cを備え、また、台車の連結検出のためにワーク脱着
判定部22dを備えている。
【0021】上記自動走行車1は、例えば自動車の組立
ラインにおいて台車を牽引し組立部品等のワークを搬送
するのに使用するものである。図5はそのワーク搬送シ
ステムのルートを示している。この搬送システムは、ガ
イドテープ30により形成された誘導ラインにそって自
動走行車1が走行し、一方のステーションAでワークを
載せた台車すなわちワーク実台車40Aを自動連結して
他方のステーションBまで牽引し、そこでそのワーク実
台車40Aを外し、Uターンした後、ワークを降ろした
台車すなわち空台車40Bを自動連結し、元のステーシ
ョンAまで牽引して、そこで外し、またUターンして、
新たなワーク実台車40Aを自動連結し牽引するといっ
た運転を繰り返すよう構成されたものである。そして、
その各ステーションA,Bでの台車40A,40Bの脱
着が確実に行われたかどうかを検知するため、上記左モ
ータ駆動電流検出部25と右モータ駆動電流検出部26
とワーク脱着判定部22dとからなる台車連結検出手段
が設けられている。番地板は誘導ラインの各ポイントに
設けられるほか、各ステーションA,Bの位置に設けら
れる。そして、自動走行車1の番地センサ8が各番地板
から指令値を検出することにより上記システムが稼働す
る。
【0022】上記システムの台車連結検出手段は、ワー
ク脱着の自動検出を行うもので、その際、左駆動モータ
の駆動電流ILと右駆動モータの駆動電流IRの和の絶
対値|IL+IR|を所定のワーク脱着検出電流値(し
きい値)Itと比較する。
【0023】左駆動モータの駆動電流ILと右駆動モー
タの駆動電流IRの和の絶対値|IL+IR|は、自動
走行車1が上述のようにステーションAでワーク実台車
40Aを自動連結して他方のステーションBまで牽引
し、そこでワーク実台車40Aを外し、Uターンして、
空台車40Bを自動連結し、元のステーションAまで牽
引し、そこで外し、またUターンして、新たなワーク実
台車40Aを自動連結し牽引する間の時間の経過ととも
に、図6のタイムチャートに示すように変化する。そし
て、上記|IL+IR|の値は、ワーク実台車40A,
空台車40Bのいずれかを牽引しているときはしきい値
Itより大きく、いずれも牽引していないときはIt以
下である。上記システムにおけるワーク脱着の自動検出
のロジックはこの|IL+IR|とItの関係を利用し
たものである。
【0024】図7および図8はこのワーク脱着の自動検
出を実行するフローチャートである。
【0025】図7はメインルーチンであって、スタート
ボタンを押すことによって起動する(ステップS1)。
そして、ステーション位置の番地板を検出したかどうか
を見て(ステップS2)、番地板を検出したときは、そ
の番地板の指令値がワーク実台車牽引指令であるかどう
かを見る(ステップS3)。そして、ワーク実台車牽引
指令であれば、実台車連結のため図8に示すサブルーチ
ンによってワーク脱着判定を実行する(ステップS
4)。
【0026】図8のサブルーチンに入ると、まず、ワー
ク脱着が完了したかどうかを判定する(ステップS10
1)。この判定は、脱着完了位置の番地板を検出するこ
とにより判定できる。また、台車牽引指令を検出してか
らの時間の経過によって判定するようにしてもよい。そ
して、ワーク脱着完了と判定するまでぐるぐる回り、ワ
ーク脱着完了となったときに、左駆動モータの駆動電流
ILと右駆動モータの駆動電流IRの和の絶対値|IL
+IR|が所定のワーク脱着検出電流値(しきい値)I
t以下かどうかを見て、|IL+IR|がIt以下でな
ければ、台車牽引相当の負荷がかかっているということ
で、台車連結が完了と判定し、このサブルーチンを終わ
る。しかし、|IL+IR|がIt以下であれば、台車
が連結されていないということで、異常と判定し停止指
令を出す(ステップS103)。
【0027】こうしてステップS4のワーク脱着判定の
サブルーチンが終了すると、メインルーチンへ戻り、ワ
ーク空台車牽引指令かどうかを見て(ステップS5)。
ワーク空台車牽引指令でなければ、ステップS7に進
み、後述の軌跡制御に入る。
【0028】そして、ステップS5でワーク空台車牽引
指令になれば、番地板を検出し、ステップS3でワーク
実台車牽引指令でないというときは、ワーク実台車牽引
指令であれば、今度は空台車連結のため図8に示すサブ
ルーチンによってワーク脱着判定を実行する(ステップ
S6)。すなわち、ワーク脱着が完了したかどうかを判
定し(ステップS101)、ワーク脱着完了となったら
左駆動モータの駆動電流ILと右駆動モータの駆動電流
IRの和の絶対値|IL+IR|がIt以下かどうかを
見て、|IL+IR|がIt以下でなければ台車連結が
完了と判定してルーチンを終わり、|IL+IR|がI
t以下であれば停止指令を出す(ステップS103)。
そして、メインルーチンに戻り、ステップS7へ進んで
軌跡制御に入る。
【0029】また、ステップ2でステーション位置の番
地板検出でないというときは、そのままステーションS
7以下の軌跡制御に入る。
【0030】ステーションS7以下の軌跡制御では、ま
ず、ガイドテープ位置を演算し(ステップS7)。そし
て、ガイドテープ位置に基づいてモータ回転速度を演算
し(ステップS8)、モータ回転速度を演算した値に設
定し(ステップS9)、モータを駆動する(ステップS
10)。
【0031】そして、停止要求があるかどうかを見て
(ステップS10)、停止要求があるまでS2〜S10
のルーチンを繰り返し、停止要求があれば、モータ駆動
を停止する(ステップS12)。
【0032】上記自動走行車1は2輪旋回駆動型である
が、車体に固定した一対のモータで2輪を駆動し、他の
2輪をキャスター式の従動輪とした2輪固定駆動型の自
動走行車の場合も同様のシステムが適用できる。また、
これら2輪駆動の場合は、上記のように左右駆動輪の駆
動モータの駆動電流値を検出し、両駆動モータの駆動電
流値を加算した値が所定値以上であるときに台車連結状
態と判定いているが、車両が1輪駆動の場合は、その駆
動輪を駆動する一つの駆動モータの駆動電流を検出し、
その駆動電流値が所定値以上であるときに台車連結状態
と判定するよう構成することで同様に台車連結状態の判
定すなわちワーク脱着の自動検出ができる。
【0033】また、走行速度をフィードバック制御する
速度制御手段を備えた車両の場合は、駆動モータの電流
値を検出する代わりに駆動モータの駆動電流指令値を検
出し、その駆動電流指令値により台車連結状態を判定す
るようにしてもよい。その場合の機器構成は図9に示す
とおりで、左モータエンコーダ51と右モータエンコー
ダ52を設け、また、メモリ部21と演算部(CPU)
22からなるコントロールユニットは、左モータ駆動部
23,右モータ駆動部24,左モータ駆動電流検出部2
5および右モータ駆動電流検出部26の機能に加えて左
モータエンコーダ入力部53と右モータエンコーダ入力
部54を備えたものとする。また、制御ブロック図は図
10のとおりであり、左駆動モータ5Aおよび右駆動モ
ータ5Bのそれぞれに対し速度フィードバックを行うた
め左モータエンコーダ51および右モータエンコーダ5
2のそれぞれの出力を速度変換する左右の速度変換部5
3,54と、それら速度変換部53,54の出力を加え
てPI制御による速度指令信号として駆動電流指令値を
各モータ駆動部23,24に出力する左右のPI制御部
55,56を備えている。そして、その左右のPI制御
部の出力を受けてワーク脱着判定部22dがワーク脱着
の自動検出を行うよう構成されている。この場合、ワー
ク脱着判定部22dは、左駆動モータ5Aの駆動電流指
令値と右駆動モータの駆動電流指令値の和の絶対値が所
定のワーク脱着検出電流指令値以上であるときに台車連
結状態と判定する構成する。そして、この方式も2輪旋
回駆動型,2輪固定駆動型のいずれの車両にも適用で
き、また、1輪駆動の車両にも適用できる。1輪駆動の
車両の場合、その駆動輪を駆動する一つの駆動モータの
駆動電流指令値を検出し、その駆動電流指令値が所定値
以上であるときに台車連結状態と判定するよう構成する
ものである。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、自動走行車への台車の
連結状態を検出するのに、連結部にセンサを設けること
が不要で、簡単な構成で自動的に検出するようにでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動走行車の機器配置図である。
【図2】自動走行車の機器構成ブロック図である。
【図3】自動走行車の軌跡制御則の説明図およびグラフ
である。
【図4】自動走行車の制御ブロック図である。
【図5】自動走行車のワーク搬送システムのルート構成
図である。
【図6】ワーク脱着によるモータ駆動電流の変化を示す
タイムチャートである。
【図7】ワーク脱着の自動検出のメインルーチンを示す
フローチャートである。
【図8】ワーク脱着判定のサブルーチンを示すフローチ
ャートである。
【図9】速度フィードバックを行う自動走行車の機器構
成ブロック図である。
【図10】速度フィードバックを行う自動走行車の制御
ブロック図である。
【符号の説明】
1 自動走行車 5A,5B 駆動モータ 8 番地センサ 21 メモリ部 22 演算部 22d ワーク脱着判定部 25 左モータ駆動電流検出部 26 右モータ駆動電流検出部 40A ワーク実台車 40B 空台車 51 左モータエンコーダ 52 右モータエンコーダ 55,56 PI制御部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動モータにより駆動され台車を牽引し
    て所定の走行経路を自動走行する車両の台車連結検出装
    置であって、前記駆動モータの駆動電流を検出する駆動
    電流検出手段と、台車連結操作完了後の前記駆動電流検
    出手段により検出した駆動電流値が所定値以上であると
    きに台車連結状態と判定する連結判定手段からなること
    を特徴とする車両の台車連結検出装置。
  2. 【請求項2】 車両が2輪駆動で、左右駆動輪をそれぞ
    れの駆動モータにより駆動するものであり、前記駆動電
    流検出手段は両駆動モータの駆動電流値を検出するもの
    であり、前記台車連結検出手段は前記両駆動モータの駆
    動電流値を加算した値が所定値以上であるときに台車連
    結状態と判定するものである請求項1記載の車両の台車
    連結検出装置。
  3. 【請求項3】 車両が1輪駆動で、一つの駆動輪を一つ
    の駆動モータにより駆動するものであり、前記駆動電流
    検出手段は前記一つの駆動モータの駆動電流を検出する
    ものであり、前記台車連結検出手段は前記一つの駆動モ
    ータの駆動電流値が所定値以上であるときに台車連結状
    態と判定するものである請求項1記載の車両の台車連結
    検出装置。
  4. 【請求項4】 駆動モータにより駆動され台車を牽引し
    て所定の走行経路を自動走行する車両の台車連結検出装
    置であって、前記駆動モータの駆動電流指令値を検出す
    る駆動電流指令値検出手段と、台車連結操作完了後の前
    記駆動電流指令値検出手段により検出した駆動電流指令
    値が所定値以上であるときに台車連結状態と判定する連
    結判定手段からなることを特徴とする車両の台車連結検
    出装置。
  5. 【請求項5】 車両が2輪駆動で、左右駆動輪をそれぞ
    れの駆動モータにより駆動するものであり、前記駆動電
    流指令値検出手段は両駆動モータの駆動電流指令値を検
    出するものであり、前記台車連結検出手段は前記両駆動
    モータの駆動電流指令値を加算した値が所定値以上であ
    るときに台車連結状態と判定するものである請求項4記
    載の車両の台車連結検出装置。
  6. 【請求項6】 車両が1輪駆動で、一つの駆動輪を一つ
    の駆動モータにより駆動するものであり、前記駆動電流
    指令値検出手段は前記一つの駆動モータの駆動電流指令
    値を検出するものであり、前記台車連結検出手段は前記
    一つの駆動モータの駆動電流指令値が所定値以上である
    ときに台車連結状態と判定するものである請求項4記載
    の車両の台車連結検出装置。
  7. 【請求項7】 前記台車連結検出手段が台車連結状態と
    判定しないときは駆動モータを停止させる駆動停止手段
    を設けた請求項1,2,3,4,5または6記載の車両
    の台車連結検出装置。
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