JP2016174452A - 移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
このように、特許文献1の移動体においては、駆動制御回路1によってエンコーダ4に故障があると判定することが可能である。しかしながら、駆動制御回路1自体に故障が発生した場合、推定回転数が正確な値でないときがある。この場合、駆動制御回路1は、エンコーダ4に故障があることを検出できないときがある。よって、故障検知の構成において、比較的高い信頼性を確保するためには、制御回路の故障を検知する装置等を別途設ける必要が生じる。
変化量算出部81dは、記憶部81cに記憶された時系列データを用いて、推定直進速度ve1,ve2および推定旋回速度we1,we2のそれぞれの変化量を算出するものである。具体的には、変化量算出部81dは、現時点の第一推定直進速度ve1と、現時点から第一所定時間T1前の時点の第一推定直進速度ve1との差の絶対値を、第一推定直進速度ve1の変化量に相当する第一直進速度変化量Cv1として算出する。変化量算出部81dは、同様に、第一推定旋回速度we1の変化量に相当する第一旋回速度変化量Cw1、第二推定直進速度ve2の変化量に相当する第二直進速度変化量Cv2および第二推定旋回速度we2の変化量に相当する第二旋回速度変化量Cw2を算出する。なお、直進速度変化量Cv1,Cv2および旋回速度変化量Cw1,Cw2は、上述したように絶対値を求めているため、正の値として算出される。変化量算出部81dは、直進速度変化量Cv1,Cv2および旋回速度変化量Cw1,Cw2を第一所定時間毎に算出する。
なお、第二所定時間内(変数iがnに達する前)において、例えば、乗員によって操作装置60が操作され、所望直進速度xjsが変更されたことにより、第一直進速度変化量Cv1が直進変化量判定値Hcvより大きくなった場合、第二制御装置80は、ステップS116にて、電動車椅子1の速度が安定した状態でないと判定する。この場合、第二制御装置80は、ステップS116にて「NO」と判定し、プログラムをステップS102に戻し、改めて第二所定時間の計測を開始する。そして、第二制御装置80は、上述したステップS104〜120を繰り返し実行する。
これによれば、例えば電動車椅子1の走行機能を構成する駆動装置40や各装置への電力の供給状態に故障が発生した場合、操作装置60から送信された制御信号に基づいて推定される電動車椅子1の第一推定速度ve1,we1と、実駆動量検出装置50によって検出された検出信号に基づいて推定される電動車椅子1の第二推定速度ve2,we2との速度差である第一直進速度差Dv1および第一旋回速度差Dw1のうち少なくとも一方が、駆動装置40等に故障が発生していない場合に比べて大きくなる。第二制御装置80は、第一直進速度差Dv1が第一直進速度差判定値Hdv1以上である場合、または、第一旋回速度差Dw1が第一旋回速度差判定値Hdw1以上である場合、電動車椅子1の走行機能の故障が発生したことを検知して、駆動装置40への電力の供給を遮断する。よって、電動車椅子1は、従来技術のように複数のセンサや二重系のサブシステムを構成することなく走行機能の故障を検知できるため、故障検知の構成を従来技術のものに比べて簡便にすることができる。したがって、電動車椅子1の走行機能の故障検知の構成を低コストで達成することができる。
また、上述した故障検知部81を電動車椅子1に構成しない場合、走行機能の故障の発生頻度を極めて低くするためには、走行機能を構成する部品が比較的高い信頼性を有している必要がある。この場合、部品の高コスト化による電動車椅子1の高コスト化や、部品の大型化による電動車椅子1の大型化を招くときがある。これに対し、上述した故障検知部81を有する電動車椅子1においては、故障検知部81以外の部位を比較的低コストの一般的な信頼性を有する部品等にて構成することができる。よって、故障検知部81によって、走行機能に対する比較的高い信頼性を確保しつつ電動車椅子1の低コスト化を図ることができるとともに、電動車椅子1の大型化を抑制することができる。
これによれば、電動車椅子1の走行機能の故障を検知する故障検知部81を含む第二制御装置80と遮断装置30とから構成される遮断ユニット90を、電動車椅子1から電気的に切り離すことにより、電動車椅子1から独立させるができる。よって、上述したように、遮断ユニット90と第一制御装置70等とをコネクタ等によって電気的に着脱可能にすることにより、遮断ユニット90を電動車椅子1の後付けのオプションとすることができる。また、故障検知部81および遮断装置30を備えていない電動車椅子に遮断ユニット90を電気的に接続して付け加えることで、この電動車椅子に故障検知部81および遮断装置30を追加することができる。さらに、遮断ユニット90のメンテナンスを比較的簡便に行うことができる。
これによれば、例えば、電動車椅子1の速度が安定した状態である場合、速度変化量Cv1,Cv2,Cw1,Cw2が比較的小さくなる。この場合、直進速度変化量Cv1,Cv2が第二所定時間内において継続して直進変化量判定値Hcv以下である場合、かつ、旋回速度変化量Cw1,Cw2が第二所定時間内において継続して旋回変化量判定値Hcw以下である場合、第二制御装置80は、電動車椅子1の直進速度vおよび旋回速度wが安定した状態であると判定する。このとき、第二制御装置80は、第二所定時間内における第一直進速度差Dv1および第一旋回速度差Dw1を算出して、電動車椅子1の走行機能に故障があるか否かを判定する。よって、第二制御装置80は、電動車椅子1の速度が安定した状態であるときに電動車椅子1の走行機能に故障があるか否かの判定を行うため、走行機能の故障判定の精度を向上させることができる。
また、上述した実施形態において、操作装置60はジョイスティックであるが、これに代えて、操作装置60を、電動車椅子1の直進速度vを指示するアクセルおよび電動車椅子1の旋回方向を指示するハンドルによって構成するようにしても良い。
また、上述した実施形態において、第一制御装置70と第二制御装置80とは別体にて構成されているが、第一制御装置70と第二制御装置80とを一体にて構成するようにしても良い。
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、駆動装置40の個数、各装置の配置位置、電源経路Ldや制御信号経路Lcの経路、速度差の算出方法等を変更しても良い。
Claims (3)
- 電源に接続され、かつ、乗員による操作装置への操作量に相当する操作信号に従って駆動制御される駆動装置によって走行する走行機能を有する移動体であって、
前記移動体は、
前記電源と前記駆動装置とを電気的に接続または遮断する遮断装置と、
前記駆動装置の実際の駆動量である実駆動量を検出する実駆動量検出装置と、
前記操作装置から送信された前記操作信号に基づいて前記駆動装置の目標駆動量を設定し、前記目標駆動量に相当する駆動信号を前記駆動装置に出力することにより前記移動体の走行を制御する走行制御部、前記走行機能の故障を検知する故障検知部、および、前記故障検知部によって前記走行機能の故障を検知した場合、前記駆動装置と前記電源とを前記遮断装置によって電気的に遮断する遮断制御部を有する制御装置と、を備え、
前記故障検知部は、
前記操作装置から送信された前記操作信号に基づいて、前記移動体の速度を推定する第一速度推定部と、
前記実駆動量検出装置によって検出された前記実駆動量に相当する検出信号に基づいて、前記移動体の速度を推定する第二速度推定部と、
前記第一速度推定部によって推定された前記移動体の速度である第一推定速度と、前記第二速度推定部によって推定された前記移動体の速度である第二推定速度との差である速度差を算出する速度差算出部と、
前記速度差算出部によって算出された前記速度差が速度差判定値以上である場合、前記走行機能に故障があると判定する故障判定部と、を備えている移動体。 - 前記制御装置は、前記走行制御部を備えている第一制御装置、並びに、前記故障検知部および前記遮断制御部を備えている第二制御装置の二つの装置を有し、
前記移動体は、前記第二制御装置および前記遮断装置によって構成される遮断ユニットをさらに備え、
前記遮断ユニットは、前記移動体に電気的に接続されることにより組み込まれている請求項1記載の移動体。 - 前記故障検知部は、
前記第一推定速度および前記第二推定速度の少なくともいずれか一方の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量算出部によって算出された前記変化量が所定時間内において継続して変化量判定値以下である場合、前記移動体の速度が安定した状態であると判定する速度判定部と、をさらに備え、
前記速度差算出部は、前記速度判定部によって前記移動体の速度が安定した状態であると判定された場合、前記所定時間内における前記第一推定速度と前記第二推定速度との前記速度差を算出する請求項1または請求項2記載の移動体。
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