本教示の移動支援デバイス(MD)は、小型で、軽量で、かつ電動式の車両を含むことができ、これは、ユーザに、閉鎖空間内で操縦し、縁石、階段、および他の障害物を昇降する能力を含む、日常生活の環境をナビゲートする能力を提供することができる。MDは、高架された座席高さで動作することで、起伏があって困難である地形を横断することを可能にすることによって、運動障害を有する個人の生活の質を改良することができる。高架された座席高さは、日常生活のアクティビティ(例えば、より高い棚にアクセスする)および定常または移動中のいずれかの間の「目線レベル」での他の人々との相互作用に利点をもたらすことができる。
ここで主に図1Aおよび1Bを参照すると、本教示の移動支援デバイス(MD)は、中心歯車箱21514と、出力機構と、車輪クラスタアセンブリ21100/21201(図6A)とを含み得る、基盤アセンブリ21513を含むことができる。中心歯車箱21514は、アセンブリ21100/21201(図6A)の回転を制御することができる、反動を限定することができ、構造完全性をMDに提供することができる。いくつかの構成では、中心歯車箱21514は、軽量であって、それによって、MDが収容し得る可能性として考えられる有効荷重を増加させ、MDの動作範囲を改良し得る、高度に耐久性のある材料から構築されることができる。中心歯車箱21514は、クラスタ駆動部および座席高さ伝達のための駆動伝動装置を含むことができ、電子機器と、2つのキャスタアセンブリと、2つの車輪クラスタアセンブリと、2セットの座席高さアームと、2つの車輪駆動のためのモータおよびブレーキとのための構造搭載インターフェースを提供することができる。他のコンポーネントおよび座席は、例えば、レール30081の使用によって、基盤アセンブリ21513に取り付けられることができる。可動伝達部品は、基盤アセンブリ21513の内部に含有され、シールされ、汚染から保護することができる。中心歯車箱21514は、電力を提供し、車輪クラスタを回転させ、座席高さアクチュエータを駆動し得る、歯車列を含むことができる。基盤アセンブリ21513は、4棒リンク機構、2つの駆動アーム(中心歯車箱21514の各側に1つ)、2つのスタビライザアーム(中心歯車箱21514の各側に1つ)、および座席ブラケット24001の要素のための構造および搭載点を提供することができる。基盤アセンブリ21513は、電気および機械力を駆動車輪およびクラスタに提供し、座席高さ作動を提供することができる。中心歯車箱21514は、クラスタ伝動装置と、座席高さアクチュエータ伝動装置と、電子機器とを収納することができる。2つの車輪クラスタアセンブリ21100(図6A)は、中心歯車箱21514に取り付けられることができる。座席支持構造、キャスタ、バッテリ、および随意のドッキングブラケットもまた、中心歯車箱21514に取り付けられることができる。中心歯車箱21514は、EM遮蔽を中心歯車箱21514内に格納される部品に提供するように構築されることができる。中心歯車箱21514は、電磁エネルギー伝達を阻止するように構築されることができ、例えば、限定ではないが、NUSILRTVシリコーン等のEM遮蔽を提供し得る材料によって、その継目においてシールされることができる。
図1Aおよび1Bを継続して参照すると、MDは、アームを持ち上げ、安定化させるための座席配置オプションの接続を通して、座席配置に適応することができる。MDは、例えば、限定ではないが、電動座席配置等、ライトおよび座席配置制御オプション等の随意の特徴のための電力、通信、および構造インターフェースを提供することができる。MDを構築するために使用され得る、材料は、限定ではないが、アルミニウム、デルリン、マグネシウム、合板、中炭素鋼、およびステンレス鋼を含むことができる。MDの能動的安定化は、MDの中に、配向およびMDの配向の変化率を検出し得るセンサと、高出力および高速サーボ動作を生産し得る、モータと、情報をセンサおよびモータから取り込み得、かつ適切なモータコマンドを算出し、能動的安定性を達成し、ユーザのコマンドを実装し得る、コントローラとを組み込むことによって、遂行されることができる。左および右輪モータは、デバイスの両側の主要車輪を駆動することができる。前輪および後輪は、ともに駆動するように結合されることができ、したがって、2つの左輪は、ともに駆動することができ、2つの右輪は、ともに駆動することができる。旋回は、左および右モータを異なる速度で駆動することによって、遂行されることができる。クラスタモータは、車輪基部を前/後方向に回転させることができる。これは、MDが、前輪が後輪より高くまたはより低くなる間、水平のままであることを可能にすることができる。クラスタモータは、縁石を昇降するとき、デバイスを水平に保つために使用されることができ、階段を昇降するとき、車輪基部を繰り返し回転させるために使用されることができる。座席は、自動的に、上昇および降下されることができる。
ここで図1Cおよび1Dを参照すると、バッテリパック70001は、充電および放電するとき、熱を生成し得る。バッテリパック70001を中心筐体21514の上部に位置付け、空隙70001−1をバッテリパック70001間に含むことは、熱消散を補助し得る、空気流を可能にすることができる。バッテリパック70001は、締結具ポート70001−4において歯車箱蓋21524に動作可能に結合することができる。
ここで図1Eを参照すると、バッテリ70001は、MDのための主要エネルギー源としての役割を果たすことができる。複数の別個の同じバッテリ70001は、冗長エネルギー供給をデバイスに提供することができる。各バッテリ70001は、別個の電力バスを供給することができ、そこから他のコンポーネントは、電力を引き出すことができる。各バッテリ70001は、切替電力コンバータを通して、電力をセンサ、コントローラ、およびモータに提供することができる。バッテリ70001はまた、再生電力をモータから受け取ることができる。バッテリ70001は、交換可能であることができ、ツールの有無にかかわらず、可撤性であることができる。各バッテリ70001は、例えば、限定ではないが、ブラインド噛合コネクタを介して、MDに接続することができる。バッテリ据付の間、コネクタの電力端子は、バッテリ信号端子の前に噛合し、バッテリ回路への損傷を防止することができる。コネクタは、正しい接続を可能にすることができ、正しくない接続を抑止および/または防止することができる。各バッテリ70001は、比較的に高エネルギー密度かつ比較的に低重量の電池29を含むことができ、例えば、限定ではないが、再充電可能リチウムイオン(Li−ION)電池、例えば、限定ではないが、16s2p配列における円筒形18650電池であって、公称電圧約58Vおよび約5Ah容量を提供する。各バッテリは、約50〜100Vの範囲内で動作することができる。
図1Eを継続して参照すると、いくつかの構成では、少なくとも2つのバッテリ70001が、並列に組み合わせられなければならない。これらの組み合わせられたパックは、バッテリバンクを形成することができる。いくつかの耐故障性構成では、2つの独立バッテリバンク(「バンクA」および「バンクB」)が存在することができる。いくつかの構成では、随意の第3のバッテリが各バッテリバンク内に存在することができる。いくつかの構成では、負荷は、全てのパックを横断して等しく共有されることができる。いくつかの構成では、最大6つのバッテリパックが、一度にシステム上で使用されることができる。いくつかの構成では、最小4つのバッテリパックが、動作のために必要とされる。付加的2つのバッテリは、延在される範囲にわたって追加されることができる。いくつかの構成では、これらのバッテリパックのためのエネルギー貯蔵レベルは、標準コンピュータバッテリと同一であって、商業用航空機による運搬を可能にすることができる。空のバッテリパック70001の設置は、MD上の未使用バッテリ接続ポートを保護し、MDのための均一かつ完全な外観を提供することができる。いくつかの構成では、空バッテリパックスロットは、例えば、バッテリ充電器または他のアイテムを格納し得る、格納コンパートメント(図示せず)と交換されることができる。格納容器は、電子機器への空バッテリ開口部をシールし、中心筐体への環境汚染を防止することができる。バッテリパックは、壁21524Aによって、損傷から保護されることができる。
図1Eを継続して参照すると、例えば、限定ではないが、TIbq34z100−G1幅範囲燃料ゲージ等の燃料ゲージからの情報は、I2Cバス接続を経由して、PSCボード50002(図15G)に提供されることができる。バッテリパック70001は、PSCボード50002(図15G)、したがって、PBCボード50001(図15G)と通信することができる。バッテリパック70001は、対で搭載され、冗長性を維持することができる。対のうちの1つのバッテリパック70001は、プロセッサA1/A243A/43B(図18C)に接続されることができ、もう1つは、プロセッサB1/B243C/43D(図18D)に接続されることができる。したがって、対のバッテリパック70001のうちの一方が、機能不全になる場合、対の他方は、動作したままであることができる。さらに、対のバッテリパック70001が、機能不全になる場合、1つまたはそれを上回る他の対のバッテリパック70001は、動作したままであることができる。
図1Eを継続して参照すると、プロセッサ401(図15J)上で実行し得る、バッテリコントローラは、限定ではないが、各バッテリを初期化し、バッテリが接続される場合、各バッテリタスクを稼働させ、各バッテリからのタスクの結果を平均し、プロセッサA/B39/41(図18C/18D)によって被られるであろうバスバッテリ電圧を取得し、現在使用中のバッテリのためのADCチャネルから電圧を取得し、燃料ゲージデータからバッテリ電圧を取得し、燃料ゲージデータからの電圧とADCチャネルからの電圧を比較し、接続されるバッテリの数を取得し、バッテリ70001をバスに接続し、MDに給電し、バッテリを監視し、バッテリ温度をチェックするためのコマンドを含むことができる。報告され得る、温度閾値は、限定ではないが、低温、中温、および高温バッテリ状態を含むことができる。バッテリコントローラは、バッテリ70001の充電量をチェックし、充電量と閾値を比較し、低充電量条件下では、警告レベルを発することができる。いくつかの構成では、4つの閾値、すなわち、低充電量、低充電量アラート、制限付き低充電量、および最小充電量が、存在することができる。バッテリコントローラは、バッテリ70001が充電され得ることをチェックおよび確実にすることができる。いくつかの構成では、バッテリ70001は、少なくともある電圧、例えば、限定ではないが、約30Vでなければならず、充電されるために、PSC50002(図15G)と通信しなければならない。バッテリコントローラは、例えば、バッテリ70001が、バッテリ保護回路が有効にされる点まで放電された場合、例えば、バッテリ70001を事前に充電することによって、バッテリ70001を復元することができる。バッテリ70001を充電するためのDC電力は、外部AC/DC電力供給源によって供給されることができる。ユーザは、ユーザをバッテリ70001から隔離することによって、潜在的衝撃危険から隔離されることができる。
ここで主に図1Fを参照すると、中心歯車箱21514は、電子ボックスの蓋21524(図1G)と、ブレーキレバー30070(図1A)と、電源オフ要求スイッチ60006(図1A)と、締結ポート257と、リフトアーム制御ポート255と、キャスタアームポート225と、クラスタポート261と、バンパ筐体263とを含むことができる。電源オフ要求スイッチ60006(図11E)は、歯車箱21514(図1A)の正面上に搭載されることができ、PBCボード50001(図11A)に配線されることができる。少なくとも1つのバッテリパック70001(図1C)は、電子ボックスの蓋21524上に搭載されることができる。クリート21534は、バッテリパックリップ70001−2(図1E)において、バッテリパック70001(図1C)の位置付けおよび固着を可能にすることができる。コネクタ空洞21524−1は、蓋21524から突出し得る、筒口を含むことができる。コネクタ空洞21524−1は、筒口の基部の周囲にガスケット(図示せず)、例えば、限定ではないが、エラストマガスケットを含むことができる。バッテリコネクタ50010(図1E)は、コネクタ空洞21524−1を通して、バッテリ70001(図1C)をMDの電子機器に動作可能に結合することができ、締結空洞70001−4(図1D)内に搭載される締結具によってもたらされるバッテリ70001(図1C)の圧力は、コネクタ空洞21524−1内のガスケットに対してシールされ、MDの歯車および電子機器を環境汚染から保護することができる。
ここで図1Gを参照すると、電子機器エンクロージャは、MDのための一次安定化センサおよび意思決定システムを収納することができる。電子機器エンクロージャは、放出を含有しながら、内容物を電磁干渉から保護することができる。電子機器エンクロージャは、エンクロージャ内で生成された過剰熱を消散させながら、異物侵入を阻害することができる。エンクロージャは、カバーおよび環境ガスケットでシールされることができる。有意な量の熱を生成し得る、エンクロージャ内のコンポーネントは、熱伝導性材料を介して、エンクロージャフレームに物理的に接続されることができる。電子ボックスの蓋21524は、バッテリコネクタ開口部201と、その場で形成されるガスケット(図示せず)と、電子ボックスの蓋21524上へのバッテリパック70001(図1E)の搭載部を収容するための搭載クリートアタッチメント点205とを含むことができる。バッテリコネクタ開口部201は、平面ガスケットを含み得る、細長い長方形を含むことができる。バッテリは、組立の間、平面ガスケットを圧縮させることができ、これらのガスケットは、バッテリとMDのシャーシとの間の環境シールを形成することができる。その場で形成されるガスケット(図示せず)は、歯車、モータ、および電子機器を含み得る、中心歯車箱21514の一部を流体を含む異物の侵入からシールすることができる。いくつかの構成では、ハーネス60007(図10C)、60008(図10D)、および60009(図10E)は、シールされたパネル搭載型コネクタに接続し、環境およびEMC保護を維持することができる。ハーネス60007(図10C)、60008(図10D)、および60009(図10E)は、異物に不浸透性であり得る、平面ガスケットまたはOリングを組み込む、パッキン押えおよび/またはパネル搭載型コネクタによって、囲繞されることができる。中心歯車箱21514内の表面は、存在する場合、環境汚染が、MDの敏感な部品から離れるように運ばれ得るように、傾けられることができる。中心歯車箱トップキャップ筐体30025(図1H)は、ヒンジ30025−1(図1H)と、ケーブル配索ガイド30025−2(図1H)とを含むことができる。ケーブルは、例えば、特に、座席が上下に移動するにつれて、座席とのケーブルの交絡を回避し得る、配索ガイド30025−2を通して、UC130(図12A)と中心歯車箱21514との間に配索されることができる。ヒンジ付きケーブル筐体(図示せず)は、ヒンジ30025−1(図1H)に動作可能に取り付けられることができる。ヒンジ付きケーブル筐体(図示せず)はさらに、交絡を回避するために、ケーブルを拘束することができる。
ここで図1Iおよび1Jを参照すると、中心歯車箱21514は、ともに接合され、座席およびクラスタ歯車列のためのエンクロージャと、MDの電子機器のためのエンクロージャとを形成し得る、第1の区分エンクロージャ30020と、第2の区分エンクロージャ30021と、第3の区分エンクロージャ30022と、第4の区分エンクロージャ30023とを含むことができる。区分は、例えば、限定ではないが、エラストマ接合材料によって、ともに接合されることができる。接合材料は、区分のそれぞれの縁に適用されることができ、区分は、とともに締結され、縁が衝合し、エンクロージャを形成することができる。
ここで図1Kを参照すると、扇形歯車クロスシャフト21504は、ガラス充填プラスチックブッシング21504−1、21504−2、21504−3、および21504−4上に支持されることができる。各ブッシングは、第1の区分エンクロージャ30020、第2の区分エンクロージャ30021、第3の区分エンクロージャ30022、および第4の区分エンクロージャ30023のうちの1つによって、支持されることができる。冗長シャフト支持体は、第1の区分エンクロージャ30020、第2の区分エンクロージャ30021、第3の区分エンクロージャ30022、および第4の区分エンクロージャ30023間で負荷を効率的に共有することができ、第1の区分エンクロージャ30020、第2の区分エンクロージャ30021、第3の区分エンクロージャ30022、および第4の区分エンクロージャ30023の任意の1つにかかる負荷を低減させ、筐体構造をより軽量にすることを可能にすることができる。
ここで図1Lを参照すると、区分30020−30023のうちの1つと相互を噛合することに先立って、例えば、限定ではないが、室温加硫シリコンビード等の高温抵抗、酸およびアルカリ抵抗、および経年劣化抵抗等の特性を有する、シーラントビードが、例えば、周界30023−1に適用されることができる。
ここで図1Mを参照すると、ボルト40056によって停止される、油ポート40056−1は、油を歯車列エンクロージャに追加するために使用されることができる。筐体に穿通する、各シャフトは、エラストマリップおよび/またはOリングシールによって囲繞されることができる。中心筐体から退出する、電気ケーブルハーネス筐体30116A、30116B、および30116Cは、Oリングで筐体にシールし得る、漏出防止コネクタを通してそのようにする。電子機器エンクロージャは、中心筐体に圧着される周界の周囲のシールを含み得る、蓋21524(図1F)によって閉鎖される。電子機器エンクロージャは、エンクロージャの内外への電磁エネルギーの伝達からの遮蔽を提供することができる。いくつかの構成では、筐体をともに接合し得るシール材料と、電子ボックスの蓋21524(図1G)および中心筐体を結合するガスケットとは、導電性材料から製造され、電磁エネルギー伝達を遮蔽するエンクロージャの能力を改良することができる。中心筐体から退出する電気コネクタは、電磁エネルギー遮蔽回路を有し、ケーブルクランプ30116によって定位置に保持され得るケーブルに沿った電磁エネルギーの伝達を停止する、印刷回路基板を含むことができる。中心筐体30020/30021/30022/30023(図1Iおよび1J)はそれぞれ、隣接する筐体の中に圧接されるばねピン40008(図1J−1)によって、隣接する筐体に整合されることができる。
ここで図1N−1Rを参照すると、スキッドプレート30026(図1R)は、筐体の下面を衝撃および傷から保護することができる。スキッドプレート30026(図1R)は、据え付けられると、随意の駆動係止キングピン30070−4(図1Nおよび1P)を収容することができる。いくつかの構成では、スキッドプレート30026(図1R)は、擦過および傷の可視性を限定するように着色され得る、破損抵抗プラスチックから製造されることができる。スキッドプレート30026(図1R)は、油が中心歯車箱21514から滴下する場合、油に対する障壁を提供することができる。随意のドッキングアタッチメントを具備するとき、MDは、例えば、市販のものであり得る、車両搭載型ユーザ作動式拘束システムと併せて、運搬のために固着されることができる。ドッキングアタッチメントは、限定ではないが、ドッキング溶接部30700(図1P)と、背面スタビライザループ20700(図1O)とを含むことができる。ドッキング溶接部30700(図1P)は、MDの主要シャーシに搭載されることができる。ドッキング溶接部30700(図1P)は、車両搭載型拘束システムと係合し、MDのための係留を提供することができ、事故の場合、その移動を限定することができる。MDの拘束システムは、ユーザが、車両内での運搬のためにMDに着座したままであることを可能にすることができる。ドッキング溶接部30700(図1P)は、限定ではないが、駆動係止キングピン30700−4(図1Nおよび1P)と、駆動係止プレート基部30700−2(図1P)と、駆動係止プレート正面30700−3(図1P)とを含むことができる。ドッキング溶接部30700(図1P)は、随意に、MDとともに含まれることができ、駆動係止プレート正面30700−3(図1P)において中心歯車箱21514(図1N)に取り付けられることができる。駆動係止基部30700−2(図1P)は、駆動係止キングピン30700−4(図1P)を含み得る、駆動係止基部の第1の側297(図1P)と、駆動係止基部の第1の側297(図1Q)の反対にあり得、中心歯車箱21514(図1N)と同一平面に搭載され得る、駆動係止基部の第2の側299(図1Q)とを含むことができる。駆動係止プレート基部30700−2(図1P)は、随意に、例えば、MDの重量管理を可能にし、重量および材料コストを低減させ得る、少なくとも1つの空洞295(図1Q)を含むことができる。駆動係止キングピン30700−4は、駆動係止基部の第1の側297から突出することができ、例えば、車両内のメス型コネクタ(図示せず)と相互係止することができる。駆動係止キングピン30700−4は、MDの下面から突出し、メス型コネクタ(図示せず)と相互係止するための十分な隙間を提供し、また、任意の動作途絶を回避するために、地面から十分な隙間を提供することができる。いくつかの構成では、駆動係止キングピン30700−4は、例えば、1.5インチだけ、地面から離れることができる。いくつかの構成では、背面固着ループ20700(図1O)は、駆動係止キングピン30700−4(図1R)がメス型コネクタと相互係止するのと同時に、またはその前に、またはその後に、例えば、車両内のフック(図示せず)に係合することができる。背面固着ループ20070(図1O)と係合する、フックは、例えば、背面固着ループ20070(図1O)が係合される場合、車両に報告し得る、センサを含むことができる。背面固着ループ20070(図1O)が、係合されない場合、車両は、警告をユーザに提供することができる、または係合が報告されるまで、車両が移動することを可能にしなくてもよい。いくつかの構成では、駆動係止基部プレート30700−2(図1P)は、駆動係止キングピン30700−4を随時挿入および除去するために使用され得る、可撤性型抜部分30026−1(図1R)を含むことができる。例えば、MDは、可撤性型抜部分30026−1(図1R)を伴う駆動係止基部プレート30700−2(図1P)を具備し得る。種々のタイプの駆動係止キングピン30700−4が、搭載可撓性を可能にするように適応されることができる。
ここで図2Aを参照すると、中心歯車箱湿潤区分は、限定ではないが、座席およびクラスタ歯車ならびにシャフトと、位置センサとを含み得る、中心歯車箱筐体左外側30020(図2A)と、中心歯車箱筐体左内側30021(図2A)と、右内側筐体30022(図2A)とを含むことができる。
ここで図2B−2Eを参照すると、クラスタおよび座席のための歯車列が、示される。クラスタ駆動歯車列は、2つの出力を伴う、4つの段を含むことができる。第3の段の歯車上のシャフトは、基盤に跨架することができる。各側の最終段歯車は、車輪クラスタアセンブリのための搭載表面を提供することができる。中心歯車箱湿潤区分は、クラスタ駆動歯車セットを含むことができ、これは、シャフトピニオン段1クラスタ回転部21518(図2M)を含むことができ、これ自体は、ピニオン歯車クラスタ回転部段2ピニオン21535(図2O、2P、2B)を駆動することができ、これは、クラスタ回転部ピニオン歯車段3ピニオン21536(図2Q、2B)を駆動することができ、これ自体は、クラスタ回転部歯車−ピニオンクロスシャフト段321537(図2R、2B)を駆動することができ、これは、左および右クラスタクロスシャフト30888および30888−1(図6D、2D、および2E)に接続され、これは、クラスタ回転部段4リング歯車30891(図6D)を駆動することができる。左および右クラスタリング歯車30891(図6D)は、車輪クラスタ筐体21100(図6A)と動作可能に結合されることができる。クラスタ駆動歯車列は、ピニオンシャフト段130617(図2D)を含むことができ、これは、歯車クラスタ段130629(図2D)およびピニオンシャフト段230628(図2D)を駆動することができ、これは、順に、歯車クラスタ段230627(図2D)およびピニオンシャフト30626(図2D)を駆動することができ、これは、歯車クラスタ回転部段330766(図2D)およびクロスシャフトクラスタ回転部30765(図2D)を駆動することができる。車輪クラスタアセンブリの入力シャフトは、入力シャフトに対して対称的に設置された2つの歯車列に係合することができる。2つの歯車減速段が存在し、電力を入力シャフトから、車輪アセンブリ21203(図1A)が搭載され得る、出力シャフトに伝達する。2つの車輪クラスタアセンブリは、同じであることができる。
ここで図2F−2Vを参照すると、座席駆動伝達歯車列は、2つの出力を伴う、4つの段を含むことができる。最終段歯車上のシャフトは、基盤に跨架することができ、インターフェースを駆動アームに提供することができる。中心歯車箱湿潤区分はまた、座席駆動歯車列を含むことができ、これは、ピニオン高さアクチュエータシャフト段130618(図2G、2N)を含むことができ、これは、ピニオン歯車高さアクチュエータ段221500(図2H)を駆動することができ、これは、歯車高さアクチュエータ段230633(図2T)を駆動することができ、これは、歯車高さアクチュエータ段330625(図2U)およびピニオン高さアクチュエータシャフト段430877(図2U)を駆動することができる。歯車高さアクチュエータ段330625(図2U)は、ピニオン高さアクチュエータシャフト段330632(図2T)を駆動することができる。段4のピニオン歯車高さアクチュエータ21502(図2U)は、クロスシャフト扇形歯車段4の高さアクチュエータ30922(図2S)を駆動することができ、これは、クロスシャフト扇形歯車高さアクチュエータ段4 30909(図2S)上に搭載され、これは、255において、左および右リフトアーム30065(図5A)に動作可能に結合される。座席絶対位置センサ21578(図3L)は、クロスシャフト扇形歯車高さアクチュエータ30909(図2S)と関連付けられることができる。
ここで図3Aおよび3Bを参照すると、座席モータアセンブリ21582(図3A)およびクラスタモータアセンブリ21583は、筐体30020、30021、および30022内に固着して位置付けられることができる。座席高さ絶対位置センサ21578(図3B)は、背面半歯車クランプ30135(図3J)と動作可能に結合される、歯車歯背面クランプ30135(図3J)と動作可能に結合され、扇形歯車クロスシャフト30909(図3B)上に搭載されることができる。
ここで主に図3Cを参照すると、中心歯車箱筐体21515は、座席/クラスタブレーキ、モータ、およびセンサのための搭載面積を含むことができる。各駆動伝動装置は、モータと、ブレーキと、歯車伝動装置とを含むことができる。ブレーキは、電力が印加されると係脱されることができ、電力が除去されると係合されることができる。座席/クラスタモータ搭載面積は、モータ搭載底部30126(図3Dおよび3E)およびモータ搭載上部30127(図3Dおよび3E)と、座席/クラスタモータアセンブリ21582(図3Dおよび3E)と、DCモータ70707(図3D)と、手動解除70708−2を伴わないブレーキ(図3H)とを収納することができる。車輪モータ搭載面積は、車輪モータアセンブリ21583(図3Fおよび3G)と、モータ搭載上部30125と、手動解除70708−2を伴わないブレーキ(図3H)とを収納することができる。いくつかの構成では、座席およびクラスタクロスシャフト、モータ、ブレーキ、ならびにモータカップリングは、同一または類似部品を含むことができる。モータは、MD上、すなわち、車輪、クラスタ、および座席の一次タイプの運動を提供することができる。車輪モータ21583(図3F)は、各車輪伝動装置を駆動することができる。クラスタモータ21582(図3D)は、クラスタ伝動装置を駆動することができる。デバイス安全性および信頼性要件は、二重冗長負荷共有モータ構成を示唆し得る。各モータは、共通筐体内に搭載される、2セットの固定子巻線を有することができる。2つの別個のモータ駆動部が、2セットの固定子巻線に給電するために使用されることができる。駆動部毎の電力供給源は、別個のバッテリであることができる。本構成は、バッテリ70001(図1E)からモータ出力までの経路内の任意の単点故障の影響を最小限にすることができる。各セットの固定子巻線は、回転子のその対応するセグメント(モータ半体と称される)とともに、通常動作の間、ほぼ等しいトルクに寄与することができる。1つのモータ半体は、デバイス動作のために要求されるトルクを提供可能にすることができる。各モータ半体は、整流のために、回転子位置フィードバックセンサのセットを含むことができる。座席/クラスタモータ21582(図3D)および車輪モータ21583(図3F)は、限定ではないが、単一シャフトと、正弦波駆動(電圧範囲50〜66VDC)を伴って最大66VDCで動作する、二重(冗長)固定子BLDCモータとを含むことができる。モータは、インターフェースボード上に搭載される、2つの12−V中継器を含むことができる。1つの中継器は、モータのアクティビティを統制することができる。いくつかの構成では、モータ半体あたり3つのセンサ出力が存在することができ、各センサは、次のセンサから60°オフセットされる。センサは、例えば、限定ではないが、ホールセンサを含むことができる。センサは、整流のために使用されることができ、さらなるフィードバックのために、位置情報を提供することができる。モータは、二重モータ巻線と、駆動部と、ブレーキコイル構成とを含むことができる。すなわち、2つの別個のセットのモータ巻線および2つの別個のモータ駆動部が、1つのシャフトを駆動するために利用されることができる。同様に、ブレーキ駆動部は、1つのシャフトのために、2つのコイルを駆動し、ブレーキを係脱するために使用されることができる。本構成は、システムが、安全状態が達成され得るまで、そのモータおよびブレーキの動作を継続することによって、電子機器の単点故障に応答することを可能にすることができる。座席およびクラスタモータシャフトは、モータが据え付けられるにつれて、モータカップリングによって、座席およびクラスタ駆動系入力シャフトと整合される。モータシャフトは、モータ搭載締結具によって、本正しい整合に固着される。
図3Cを継続して参照すると、各座席センサ21578(図3M)およびクラスタセンサ21579(図3O)の機械的パッケージは、情報をPBCボード50001(図15B)に中継し得る、2つの独立電子センサを収納することができる。座席位置センサプロセッサA(図18C)およびクラスタ位置センサプロセッサA(図18C)は、位置情報をA側電子機器の中に受信し、座席位置センサプロセッサB(図18D)およびクラスタ位置センサプロセッサB(図18D)は、位置情報をB側電子機器の中に受信し、電子機器の片側に問題が生じる場合でも、完全システム動作を可能にし得る、冗長電子機器を提供することができる。AおよびB側電子機器にフィードする、座席センサおよびクラスタセンサは、共同設置され、類似する機械的移動の測定を可能にすることができる。共同設置は、結果比較および異常検出を可能にすることができる。絶対座席およびクラスタ位置センサは、座席およびクラスタの位置を報告することができ、MDが電源投入される度に、MDが電源投入されるときのバックアップ位置基準として参照されることができる。MDが電源投入される間、座席およびクラスタモータの中に内蔵される位置センサは、座席およびクラスタ位置を判定するために使用されることができる。座席位置センサ上側/下側筐体30138/30137(図3M)は、電子センサと、シャフトと、センサを、それぞれ、扇形歯車クロスシャフトアセンブリ21504(図3J)およびクラスタクロスシャフト30765(図6D)に接続する、単段歯車列の歯車とを収納することができる。シャフトおよび歯車は、例えば、付加的軸受材料または潤滑剤を伴わずに形成を可能にし得る、例えば、潤滑プラスチック等のプラスチックから、単一部品として成型されることができる。
ここで図3D−3Gを参照すると、座席/クラスタモータ21583(図3F)および車輪モータ21582(図3D)は、それぞれ、モータに熱的に接続され得る、少なくとも1つのサーミスタ70025を含むことができる。少なくとも1つのサーミスタ70025は、温度データをA側およびB側電子機器に報告することができる。温度データは、例えば、限定ではないが、モータが事前に選択された閾値温度に到達すると、モータへの損傷を回避するために、電力使用量を低減させるために使用されることができる。いくつかの構成では、各モータは、モータの冗長半体毎に1つの2つのサーミスタ70025を含むことができる。サーミスタ70025は、モータ本体を構成する積層体と動作可能に結合され得る、スリーブに添着されることができる。サーミスタ70025は、モータ巻線温度の間接推定を可能にすることができる。特定のモータに関する温度データは、モータと関連付けられたプロセッサにルーティングされることができる。いくつかの構成では、温度データは、必要に応じて、プロセッサ上のアナログ/デジタルコンバータによって量子化されることができ、量子化された値は、温度推定器アルゴリズムの中にフィードされることができる。アルゴリズムは、筐体からモータが搭載されるシャーシまで、巻線および筐体を通る熱流束(サーミスタ70025がその測定を行う)である、巻線に送達される電力を考慮し得る、モータ毎に実験的に導出された熱伝達経路のモデルを含むことができる。熱推定器アルゴリズムは、モータに流れる電流ならびにモータ筐体(サーミスタ)温度を使用して、モータ巻線温度と、限定ではないが、モータ速度等の他の変数との推定値を提供することができる。モータが高速で回転している場合、例えば、渦電流喪失に起因して、より多くの加熱が生じ得る。モータが、失速される場合、電流は、1つの位相に集中され得、その巻線内の加熱率を増加させ得る。サーミスタ信号は、モータとPBC50001(図15B)との間のケーブルに沿って伝送されることができる。PBC50001(図15B)では、各モータケーブルは、2つのコネクタ、すなわち、(1)3つのモータ位相ワイヤのためのピンを含む、第1のコネクタ50001−1A(図15B)と、(2)ホールセンサ、位相中継器、ブレーキ、およびサーミスタ70025のための第2のコネクタ50001−1B(図15B)とに分割されることができる。いくつかの構成では、第1のコネクタ50001−1A(図15B)は、限定ではないが、4ピンMolexMega−Fitコネクタを含むことができる。いくつかの構成では、第2のコネクタ50001−1B(図15B)は、限定ではないが、10ピンMolexMicro−Fitコネクタを含むことができる。MDのモータは、中心筐体に締結される、MDの筐体の中に熱的に圧接されることができる。熱圧接は、モータから中心筐体までの熱伝導経路を提供することができる。
ここで図3Hおよび3Iを参照すると、別個の電磁保持ブレーキが、各モータに結合されることができる。電磁保持ブレーキは、2つの電気的に隔離されたコイルを含むことができ、それぞれ、モータ駆動部のそれぞれ内のブレーキ駆動部によって励起されることができる。ブレーキは、そのコイルの両方が励起されると係脱することができ、そのコイルの一方のみが励起されると係脱されることができる。ブレーキは、ユニットがオフにされると、または全電力喪失の場合、自動的に係合し、したがって、位置および/またはフェイルセーフを保持するように設計されることができる。電磁ブレーキは、車輪が作動中ではないとき、MDを定位置に保持するために使用されることができ、類似ブレーキも、作動中ではないとき、クラスタおよび座席を定位置に保持することができる。ブレーキは、基盤プロセッサからのコマンドによって制御されることができる。MDの電源が切断されると、ブレーキは、自動的に係合し、MDが転動しないように防止することができる。自動ブレーキが、電源オン時、手動で係脱される場合、モータ駆動部は、アクティブ化し、MDを定位置に保持することができ、システムは、ユーザに、車輪ブレーキが係脱されたことを報告することができる。ブレーキレバーが、電源がオンにされた後、係脱される場合、電源オフ要求は、電源が切断された後、いくつかの状況下では、MDの非意図的転動を回避するために、阻止されることができる。自動ブレーキの係脱は、電源がオフにされるとき、MDを手動で押動するために使用されることができる。右輪、左輪、クラスタ、および座席を駆動する、4つのモータはそれぞれ、保持ブレーキに結合されることができる。各ブレーキは、二重冗長コイルを伴う、ばね印加式の電磁解除ブレーキであることができる。いくつかの構成では、モータブレーキは、手動解除レバーを含むことができる。ブレーキレバー70708−2を伴わないブレーキ(図3H)は、限定ではないが、モータインターフェース590と、搭載インターフェース591とを含むことができる。いくつかの構成では、モータインターフェース590は、六角形モータシャフトと噛合し得る、六角形プロファイルを含むことができる。ブレーキレバー70708−1を伴うブレーキ(図3I)は、六角形プロファイル590Aを含み得る、搭載インターフェース591Aを含むことができる。ブレーキレバー70708−1を伴うブレーキは、手動ブレーキ解除レバー592Aを含むことができ、これは、ブレーキ解除ばねアーム30000(図9G)と動作可能に結合することができ、これは、ばね40037(図9J)と動作可能に結合することができる。
ここで図3J−3Lを参照すると、中心歯車箱筐体21515は、少なくとも1つの絶対座席位置センサ21578(図3M)を含むことができ、これは、座席位置センサ歯車歯クランプ30135(図3K)と動作可能に結合されることができる。座席位置センサ歯車歯クランプ30135(図3K)は、エンボス加工273(図3K)を含み、クロスシャフト段4扇形歯車21504の周囲にあって、背面半歯車クランプ30136に締結される、座席位置センサ歯車歯クランプ30135(図3K)の整合および配向を補助することができる。絶対座席位置センサ21578(図3M)の座席位置センサ歯歯車30134(図3M)は、クロスシャフト扇形歯車高さアクチュエータ30909(図21A−3)が移動するにつれて、座席位置センサ歯歯車30134(図3M)と位置センサ歯車歯クランプ30135(図3K)を相互係止することができる。扇形クロスシャフト30909(図3L)は、中空シャフトを含むことができ、これは、座席駆動系を中心筐体の左および右側の座席リフトアームに動作可能に結合することができる。第4段の座席高さ扇形歯車は、シャフト上に圧着され、シャフトと歯車との間の楔接続によって、シャフトを中心として回転しないように拘束される。左および右リフトアームは、相互に整合され、座席が対称的に持ち上げられるであろうことを確実にするために必要とされる。左および右リフトアームは、ピンおよびボルトによって正しい配向にのみ組み立てられ得る、非対称パターンで接続される。これは、リフトアームを強制的に常時整合させる。座席絶対位置センサ21578(図3M)は、中心歯車箱21514(図1A)の左および右側の座席リフト駆動アーム21301(図5D)に接続し、それを持ち上げる、扇形歯車クロスシャフト30909(図3L)の回転を測定することができる。扇形歯車クロスシャフト30909(図3J)は、90°未満の回転を通して回転することができ、座席位置センサ21578(図3M)を180°を上回って回転させ、それによって、座席の位置測定の感度を2倍にし得る、1段歯車列を通して、座席位置センサ21578(図3M)に結合されることができる。座席位置センサ歯車クランプ30136(図3J)は、扇形歯車クロスシャフト30909(図3J)の周囲の座席位置センサ歯車歯クランプ30135(図3K)と噛合相互係止することができる。相互係止された組み合わせは、座席絶対位置センサ21578(図3M)との歯車式相互作用を提供することができる。座席絶対位置センサ21578(図3M)は、限定ではないが、座席位置センサ歯歯車30139(図3M)と、ホールセンサ70020(図3M)と、磁石70019(図3M)と、座席位置センサ上側プレート30138(図3M)と、座席位置センサ下側プレート30137(図3M)とを含むことができる。磁石70019(図3M)は、上側プレート30138(図3M)上に搭載されることができる。上側プレート30138(図3M)は、下側プレート30137(図3M)上に固着して搭載されることができる。
ここで図3Oを参照すると、少なくとも1つの絶対クラスタ位置センサ21579(図3O)は、ホールセンサ70020(図3O)と、クラスタ位置センサクラスタクロスシャフト歯車30145(図6E)と、クラスタ位置歯歯車30147(図3O)とを含むことができる。クラスタ回転部段3クロスシャフト21537(図2R)は、クラスタ位置センサ歯歯車30147(図3O)を通して、絶対クラスタ位置センサ21579(図3O)と歯車連動し、インターフェースをとることができる。座席絶対位置センサ21578(図3M)は、中心歯車箱21514(図9)に対する座席支持ブラケット24001(図8B)の場所を判定することができる。クラスタ位置センサ21579(図3O)は、中心歯車箱21514(図9)に対する車輪クラスタ筐体21100(図6A)の位置を判定することができる。座席絶対位置センサ21578(図3M)およびクラスタ位置センサ21579(図3O)はともに、車輪クラスタアセンブリ21100(図6A)に対する座席の位置を判定することができる。座席位置センサ21578(図3M)およびクラスタ位置センサ21579(図3O)は、絶対位置を感知することができる。絶対座席位置センサ21578(図3M)は、座席が前の電源オフ/オン以降に移動したことを感知することができる。MDの電源がオフにされ、座席またはクラスタ駆動系が移動する場合、座席およびクラスタセンサは、MDの電源がオンに戻されるとき、中心歯車箱21514(図9)に対する座席およびクラスタの新しい場所を感知することができる。MDの完全内部センサシステムは、機械的影響、残骸、および水損傷に対する保護をセンサに提供することができる。
ここで主に図4を参照すると、キャスタ車輪21001は、座席高さがその最低位置にあるときの使用のために中心歯車箱21514に取り付けられ、MDが標準モード100−1(図22A)にあるとき、MDの一部を支持することができる。キャスタ車輪21001は、垂直軸を中心として旋回し、方向の変更を可能にすることができる。キャスタ車輪21001は、操縦性および障害物横断を可能にすることができる。キャスタアセンブリ21000は、第1の端部において、キャスタ車輪21001に動作可能に接続され得る、キャスタアーム30031を含むことができる。キャスタアーム30031は、キャスタアームポート225におけるキャスタアーム30031と中心歯車箱21514との間の動作可能接続を可能にし得る、キャスタアームシャフト229を含むことができる。キャスタアーム30031は、ポケット225内に固着され、回転を可能にする間、摺動して外れないように防止することができる。ポケット225は、プラスチックブッシングと整列され、キャスタアーム30031が回転することを可能にすることができる。キャスタばねプレート30044は、中心歯車箱21514に動作可能に接続されることができる。圧縮ばね40038は、キャスタアセンブリ21000が障害物に遭遇すると、衝撃吸収、安定性、および継続動作を可能にすることができる。圧縮ばね40038は、キャスタ車輪21001が動作時、サスペンションをシステムに提供することができる。キャスタアセンブリ21000は、圧縮ばね40038上に静置することができ、それ自体は、キャスタばねプレート30044上に静置することができる。圧縮ばね40038は、ばねキャップ30037、スリーブブッシング40023、およびOリング40027によって、キャスタばねプレート30044に取り付けられることができる。いくつかの構成では、Oリング40027−3は、反発バンパとして使用されることができる。圧縮ばね40038は、キャスタアーム30031の回転範囲を制限し、キャスタ車輪21001を容認可能場所に維持することができる。
ここで主に図5Aを参照すると、ユーザの垂直位置は、座席アセンブリを中心歯車箱21514に取り付ける伝動装置および4棒リンク機構から成る、座席駆動機構を通して変化されることができる。4棒リンク機構の要素は、限定ではないが、中心歯車箱21514、2つの駆動アーム30065(中心歯車箱の各側に1つ)と、2つのスタビライザアーム30066(各側に1つ)と、座席ブラケット30068とを含むことができる。座席駆動伝動装置は、ユーザおよび座席アセンブリを中心歯車箱21514に対して持ち上げるために、有意な減速を含み、トルクを駆動アームリンクの両方に提供することができる。中心歯車箱21514は、座席を駆動する4棒リンク機構の要素として作用するため、中心歯車箱21514は、地面に対して回転し、座席遷移の間、座席角度を維持することができる。したがって、クラスタ駆動部および座席駆動部は、座席遷移の間、連動して作用することができる。中心歯車箱21514の回転は、キャスタアセンブリ21000を移動させることができ、その移動は、例えば、限定ではないが、縁石等の障害物を回避することができる。任意の種類の座席が、座席を座席ブラケット30068に取り付けることによって、MDと併用されることができる。リフトアーム21301(図5D/5E)は、リフトアームの第1の端部243において、座席ブラケット30068と動作可能に結合することができる。リフトアーム21301(図5D/5E)は、リフトアームの第2の端部245において、中心歯車箱21514と動作可能に結合されることができる。リフトアーム21301(図5D/5E)の移動は、中心歯車箱21514内に格納される電子機器から制御ポート255を通してリフトアーム21301(図5D/5E)に伝送される信号を用いて制御されることができる。リフトアーム21301(図5D/5E)は、例えば、限定ではないが、車両内へのMDの固着設置を可能にし得る、タイダウン233(図5E)を含むことができる。スタビライザアーム21302(5C)は、リンクの第1の端部239(5C)において、座席ブラケット30068と動作可能に結合することができる。スタビライザアーム21302(5C)は、リンクの第2の端部241(5C)において、中心歯車箱21514と動作可能に結合されることができる。スタビライザアーム21302(5C)の移動は、リフトアーム21301(図5D/5E)の移動によって制御されることができる。スタビライザリンク静置バンパ30055は、MDのユーザのために乗降を平滑にすることができ、電子機器21514を伴う中心歯車箱内の歯車の摩耗を低減させることができる。いくつかの構成では、バンパ30055は、バンパ筐体263内に静置することができ、スタビライザリンク静置端部キャップ30073によって、定位置に固着されることができる。リフトアーム21301およびスタビライザリンク21302(5C)によって形成される、リンク機構アセンブリは、MDが標準モードにあるとき、バンパ30055上に静置することができる。モータと関連付けられた絶対位置センサによって判定される、モータの絶対位置は、リンク機構アセンブリがバンパ30055上に静置すべきときを判定することができる。リンク機構を移動させるために要求されるモータ電流は、リンク機構アセンブリがバンパ30055上に静置しているときを判定するために監視されることができる。リンク機構アセンブリが、バンパ30055上に静置しているとき、歯車列は、例えば、MDによって被られる障害物および/またはMDを運搬する車両によって被られる障害物および車両運動から生じ得る、影響に暴露され得ない。
ここで図5Bを参照すると、車両タイダウン30069は、座席ブラケット30068と動作可能に結合され、MDが自動車両内に固着されることを可能にすることができる。MDの拘束システムは、ユーザが、車両内での運搬のためにMD内に着座したままであることを可能にするように設計されることができる。座席ブラケット30068は、限定ではないが、座席支持ブラケット30068と中心歯車箱21514(図5A)との間のインターフェースを提供し得る、座席支持ブラケットプレート30068Aを含むことができる。座席アタッチメントレール30081は、使用のために選定される座席に従って定寸されることができる。座席ブラケット30068は、各タイプの座席をリフトアーム21301(図5D)およびスタビライザアーム21302(5C)に取り付けるためにカスタマイズされることができる。座席ブラケット30068は、例えば、座席を変更するために、かつ運搬および格納を可能にするために、座席が、迅速かつ容易に除去されることを可能にすることができる。
ここで主に図6Aおよび6Bを参照すると、クラスタアセンブリは、クラスタ筐体30010/30011(図6K)と、クラスタインターフェースピン30160(図6A)と、クラスタ接続において、中心歯車箱21514の内部を環境的に隔離し得る、Oリング40027−6(図6A)とを含むことができる。各クラスタアセンブリは、中心歯車箱21514の左および右の両側に複製され、各クラスタアセンブリを同時に駆動するための2段歯車列を含むことができる。各クラスタアセンブリは、2つの車輪21203(図6A)のセットを車輪クラスタ21100(図6A)上で独立して動作させ、それによって、コマンドに応じて、MDの順方向、逆方向、および回転運動を提供することができる。クラスタアセンブリは、車輪クラスタ21100(図6A)のための構造支持と、車輪21203(図6A)のための動力伝達とを提供することができる。クラスタアセンブリは、限定ではないが、リング歯車ナット30016(図6B)と、リング歯車21591(6J)と、リング歯車シール30155(図6B)と、クラスタインターフェースカバー21510(図6C)と、第1の構成のクラスタプレートインターフェース30014(図6I)と、クラスタインターフェースガスケット40027−14(図6B)と、クラスタ回転部段4のピニオンシャフト30888(図31A4)と、手動解除70708を伴うブレーキ(図3I)と、ブラシレスDCサーボモータ2インチスタック21583(図3D)と、モータアダプタ30124(図6B)とを含むことができる。第2の構成のクラスタインターフェースプレート30014A(図6H)は、代替として、第1の構成のクラスタインターフェースプレート30014(図6I)の機能性を提供することができる。クラスタインターフェースアセンブリは、基盤コントローラボード50001(図15B)上の基盤プロセッサの制御下、クラスタ車輪駆動アセンブリ21100(図6A)を駆動することができる。クラスタインターフェースアセンブリは、機械力を提供し、車輪駆動アセンブリ21100(図6A)をともに回転させ、クラスタアセンブリ回転に依存する機能、例えば、限定ではないが、階段および縁石昇降、段差のある地形、座席傾斜調節、および平衡モードを可能にすることができる。クラスタモータ21583(図6B)は、入力トルクをクラスタインターフェースアセンブリに供給することができる。クラスタインターフェースアセンブリは、階段を昇降する、または平衡モード100−3(図22B)に対して持ち上げるとき、減速を提供し、MD上に着座したユーザを持ち上げるために要求されるトルクを送達することができる。クラスタモータ21583(図6B)からの電力は、出力シャフトに伝送され、階段および障害物ナビゲーションのために要求される低速高トルク性能を提供することができる。クラスタOリング40027−14(図6B)は、クラスタプレート30014(図6A)と、クラスタインターフェース筐体キャップ30014(図6B)と、中心筐体21514(図6A)との間の3方向シールを形成することができる。
図6Bを継続して参照すると、クラスタ駆動系ダンパ40027−21は、クラスタ駆動系を定常に保持することが必要であるとき、発振を減衰させることができる。例えば、クラスタ歯車列が、標準モードで前輪を地面から離して保持しているとき、クラスタ駆動系は、駆動系における反動のため、モータコマンドを用いて定常を保持することが困難であり得る。モータコマンドは、必要とされるよりも多くの補正を生成し得、かつ発振につながり得る方向に補正を要求し得る。発振は、クラスタ駆動系における追加摩擦を用いて減衰されることができる。エラストマ材料が、摩擦を生じさせ得る、クラスタ出力軸受とクラスタインターフェースプレート30014との間に圧着され得る。代替として、青銅またはプラスチックブッシングのような有意な抗力を伴う、あまり効率的ではない軸受が、使用され得る。
主に図6Cを参照すると、クラスタクロスシャフト30765(図6D)は、クラスタ筐体21100(図6A)を回転させ得る、リング歯車30891と動作可能に結合することができる。クラスタ筐体21100(図6A)はそれぞれ、クラスタ筐体21100(図6A)の回転中心を中心として対称的に位置付けられる、2つの車輪21203(図6A)を含むことができる。いくつかの構成では、MDは、クラスタ筐体21100(図6A)上のどの車輪21203(図6A)が静置キャスタ車輪21001(図4)の最近傍にあるかどうかにかかわらず、実質的に同じように機能することができる。クラスタ位置センサ21579(図3O)は、対称性に基づいて、クラスタ筐体21100(図6A)の半回転毎に1回転、クラスタ位置センサ21579(図3O)を回転させ得る、歯車比を伴う、クラスタクロスシャフト30765(図6C)とのカップリングを含むことができ、これは、クラスタ位置センサ21579(図3O)の分解能を2倍にする。クラスタ筐体21100(図6A)は、半回転毎に、1回転が生じたかのようにクラスタが機能するであろうように、対称である。
ここで主に図6Cおよび6Dを参照すると、クラスタ歯車列の一部である、クラスタクロスシャフト30765(図6F)は、中心に位置する第3段の歯車クラスタ回転部30766(図6F)を、クラスタインターフェースキャップ30014(図6C)下、中心筐体21514(図6A)の左および右側に搭載される、歯車列の第4段30888(図6D)に動作可能に結合することができる。クラスタクロスシャフト30765(図6F)は、メス型スプライン30765−3(図6G)を含み得る、中空シャフト30765−4(図6G)を含むことができる。第4段30888(図6D)は、一端に、オス型スプライン30888−1(図6C)と、他端に、オス型スプライン30888−1の歯と整合される、ピニオン歯車30888−2(図6C)とを含むことができる。本構成では、第4段30888(図6D)上のピニオン歯車30888−2(図6C)の歯は、それらが組み立てられると、整合される。いくつかの構成では、スプラインおよび歯車は、15本の歯を含むことができるが、他の数の歯も、本教示では、適応されることができる。歯車整合は、車輪が整合されるように、左および右クラスタ筐体が中心筐体上に組み立てられることを可能にすることができる。本重要な整合は、MDが、4つの主要駆動車輪とともに駆動するとき、全4つの車輪上に静置することを可能にする。
ここで図6Kを参照すると、クラスタ車輪駆動部21100(図6A)は、限定ではないが、外側クラスタ筐体30011と、入力ピニオンプラグアセンブリ21105と、車輪駆動部出力歯車30165と、車輪駆動部出力シャフト30102と、車輪駆動部中間シャフトおよびピニオンスパー30163と、車輪駆動部中間歯車30164と、内側クラスタ筐体30010とを含むことができる。磁石筐体40064−1において筐体30010/30011間に捕捉される、少なくとも1つの磁石40064は、クラスタ筐体21100A内の油に暴露されるように位置付けられることができ、鉄系金属粒子を誘引し、油から除去し、油内の粒子によって生じる、歯車、軸受、およびシール摩耗を低減させることができる。入力ピニオンプラグ21105の歯は、車輪駆動部中間段スパー30163と係合することができ、車輪駆動部中間段スパー30163は、車輪駆動部出力歯車30165と係合することができる。駆動アセンブリ21532(図6L)が回転すると、出力段スパー21533が、回転し、出力段スパーシャフトが、回転し、車輪21203(図6A)が、回転することができる。車輪駆動部中間段スパー30163(図6L)は、車輪駆動部中間歯車30164(図6L)のシャフト空洞内に嵌合する、歯車楔30602(図6L)と結合することによって、正しい位置付けを達成および維持することができる。
ここで図6Mを参照すると、クラムシェル筐体21101/21103は、周界の周囲に継目21100−1を含み、油を筐体21100/21103内に貯留し、筐体21101/21103への環境汚染を防止することができる。接合材料21101−2、例えば、限定ではないが、エラストマ接合材料が、筐体21100/21103の噛合表面に適用されることができる。リップおよび/またはOリングシールが、筐体21101/21103の中に、および/またはそれ通して通過する、各シャフトを囲繞することができる。クラスタ筐体21100Aは、油を追加するための油ポート21101−4を含むことができる。
ここで主に図7Aを参照すると、主要駆動車輪は、MDが障害物を乗り越えることを可能にするために十分に大きいが、しかし、階段の踏板上に固着して嵌合するために十分に小さくあることができる。タイヤのコンプライアンスは、ユーザに伝達される振動およびMDに伝達される負荷を低減させることができる。主要駆動車輪は、意図的措置がユーザまたは技術者によって講じられない限り、MDに固定されたままであることができる。タイヤは、表面横断/接触の間、静電蓄積を最小限にするように設計されることができる。スプリットリム車輪空気圧タイヤアセンブリ21203は、MDのクラスタアセンブリ21100(図6A)上に搭載され、自走移動をMDにもたらすことができる。
ここで図7Bを参照すると、スプリットリム車輪タイヤアセンブリ21203は、限定ではないが、外側スプリットリム30111と、タイヤ40060(図7D)と、内側管40061と、リムストリップ40062と、遮蔽ディスク30113と、遮蔽ディスクスペーサ30123と、内側スプリットリム30112とを含むことができる。空気圧タイヤは、内側管40061を収納することができ、これは、リムストリップ40062を囲繞することができる。遮蔽ディスク30113は、スプリットリムアセンブリ21203の内側リムと外側リムとの間に捕捉されることができる。遮蔽ディスク30113は、事前に選択された形状において予荷重され、例えば、固着位置付けを可能にすることができる。遮蔽ディスク30113は、車輪タイヤアセンブリ21203を通した異物突出に対して保護することができる。遮蔽ディスク30113は、異物の詰まりおよび車輪損傷を抑止し得る、平滑表面を提供することができる。遮蔽ディスク30113は、カスタマイズの機会を提供することができ、例えば、カスタム色および設計が、選択され、遮蔽ディスク30113上に提供されることができる。いくつかの構成では、タイヤアセンブリ21203は、例えば、限定ではないが、発泡体充填タイヤ等の中実タイヤを収容することができる。タイヤ選択は、耐久性、平滑乗降、および低故障率等、ユーザが所望する特徴に基づくことができる。
ここで図7Cから7Mを参照すると、主要駆動車輪21203(図7B)は、限定ではないが、砂状表面を含む、様々なタイプの地形にわたる進行に適応するように構成されることができる。いくつかの構成では、第1の外側スプリットリム21201A(図7C)等の駆動車輪21203(図7B)はそれぞれ、着脱可能な第2の駆動車輪21201B(図7C)を収容することができる。第2の駆動車輪21201B(図7C)は、MD内に着座したユーザまたは補助者によって据え付けられることができる。第2の駆動車輪21201B(図7C)は、第2の駆動車輪21201B(図7C)を第1の駆動車輪21201A(図7C)上に押圧し、第2の駆動車輪21201B(図7C)を回転させ、係合されるまで、係止ピン21201−A4(図7K)を挿入することによって、第1の駆動車輪21201A(図7C)に取り付けられることができる。取付ステップは、ユーザが困難な地形に遭遇することを予期すると、MD内に着座したユーザによって実施されることができる。取付ステップはまた、MD内に着座していない間にも実施されることができる。第1の駆動車輪21201A(図7C)は、第1の駆動車輪21201A(図7C)と第2の駆動車輪21201B(図7C)を相互係止するための手段を提供し得る、アタッチメント基部40062−1(図7F)を含むことができる。アタッチメント基部40062−1(図7F)は、係止ピン受容部40062−1B(図7F)と、第2の駆動車輪21201B(図7C)のツイストロック車輪アタッチメントのための保定リップ30090−1A(図7E)とを含むことができる。第2の駆動車輪21201B(図7C)は、第2の駆動車輪21201B(図7C)の係止ピン受容部40062−1B(図7F)と動作可能に噛合し得る、係止ピン21201−A4(図7K)を含むことができる。係止ピン21201−A4(図7K)は、係止ピン21201−A4(図7K)が係脱された後、係止ピン21201−A4(図7K)へのアクセスを可能にし得、かつ係止ピン21201−A4(図7K)が係合されると、係止ピン21201−A4(図7K)の固着係止を可能にし得る、ばね21201−A2(図7I)を含むことができる。アタッチメント基部40062−1(図7F)は、ツイストロック車輪アタッチメントのための保定タング40062−1A(図7F)を含むことができる。保定タング40062−1A(図7F)は、第1の駆動車輪21201A(図7C)の保定リップ30090−1B(図7E)と動作可能に結合することができる。いくつかの構成では、第2の駆動車輪21201B(図7C)は、係止ピン除去リング21201−A4A(図7K)のためのアクセス開口部21201−A1A(図7H)を提供し得る、ハブキャップ21201−A1(図7H)を収容することができる。いくつかの構成では、第1の駆動車輪21201A(図7C)および第2の駆動車輪21201B(図7C)は、異なるまたは同一サイズであることができ、および/または異なるもしくは同一トレッドをタイヤ40060上に有することができる。
図7Cから7Mを継続して参照すると、いくつかの構成では、第1の駆動車輪21201A(図7C)と第2の駆動車輪21201B(図7C)との間のアタッチメント手段は、複数の半径方向に延在するタブを有する、溝付きの押し込みかつ回転係止式の手段(図示せず)と、複数の保定部材を有する、搭載構造とを含むことができる。いくつかの構成では、アタッチメント手段は、アンダーカットまたはオス型リップ(図示せず)を含むことができる。いくつかの構成では、アタッチメント手段は、特徴(図示せず)をスポーク30090−1C(図7E)上に含むことができる。いくつかの構成では、アタッチメント手段は、第2の駆動車輪21201B(図7C)および第1の駆動車輪21201A(図7C)のハブ21201−A2(図7E)間に搭載され得る、締結具筐体21201−A3(図7J)を含むことができる。例えば、限定ではないが、ねじまたはボルト等の締結具は、締結具筐体21201−A3(図7J)内の空洞を通して、第1の駆動車輪21201A(図7C)と第2の駆動車輪21201B(図7C)を動作可能に係合することができる。
ここで主に図8を参照すると、MDは、任意の構成において、任意の数のセンサ147(図16B)と装備することができる。いくつかの構成では、センサ147(図16B)のいくつかは、MD背面122上に搭載され、具体的目標、例えば、バックアップ安全性を遂行することができる。ステレオカラーカメラ/照明122A、超音波ビーム距離計122B、飛行時間カメラ122D/122E、および単点LIDARセンサ122Fが、例えば、限定ではないが、MDの背後の障害物を協働して感知するために搭載されることができる。MDは、カメラおよびセンサからの情報を含み得、かつMDがユーザの視野外で生じ得るものに反応することを可能にし得る、メッセージを受信することができる。MDは、随意に、さらなるセンサを装備し得る、反射体122Cを含むことができる。ステレオカラーカメラ/照明122Aは、尾灯として使用されることができる。他のタイプのカメラおよびセンサも、MD上に搭載されることができる。カメラおよびセンサからの情報は、情報をMDに提供し、平衡モード(本明細書に説明される)への遷移を妨害し得る障害物の位置特定を可能にすることによって、平衡モード100−3(図3A)への平滑遷移を可能にするために使用されることができる。
ここで主に図9Aを参照すると、常用ブレーキは、ブレーキ力を車輪駆動部モータカップリングに印加し、車輪が旋回しないように停止させることによって、MDを定位置に保持するために使用されることができる。ブレーキは、デバイスが移動していないときは常に、抑速ブレーキとして機能することができる。ブレーキは、MDの電源がオンまたはオフにされるとき、それを保持することができる。手動ブレーキ解除レバーは、電源がオフにされると、MDが合理的量の労力で手動で押動され得るように、提供されることができる。いくつかの構成では、レバーは、基盤の正面に位置することができ、ユーザまたは付添人のいずれかによってアクセス可能であることができる。いくつかの構成では、手動解除レバーは、手動解除レバーの位置を示し得る、リミットスイッチによって感知されることができる。中心歯車箱21514は、限定ではないが、手動ブレーキ解除ブラケット30003(図9E)と、手動ブレーキ解除シャフトアーム30001(図9H)と、手動ブレーキ解除ばねアーム30000(図9G)と、ホールセンサ70020(図9A)と、表面搭載磁石70022と、手動ブレーキ解除カム30004(図9F)と、手動ブレーキ解除シャフト30002(図9D)とを含む、ブレーキ解除コンポーネントを含むことができる。ブレーキ解除レバーハンドル30070(図9I)は、手動ブレーキ解除シャフト30002(図9D)を通して、手動ブレーキ解除をアクティブ化することができる。手動ブレーキ解除シャフト30002(図9D)は、手動ブレーキ解除ブラケット30003(図9E)によって、定位置に保持されることができる。手動ブレーキ解除シャフト30002(図9D)は、テーパ状端部30002A(図9D)を含むことができ、これは、手動ブレーキ解除シャフトアーム30001(図9H)に係合することができ、これは、手動ブレーキ解除カム30004(図9F)に動作可能に接続されることができる。手動ブレーキ解除カム30004(図9H)は、2つの手動ブレーキ解除ばねアーム30000(図9G)に動作可能に接続されることができる。ばねアーム30000は、ブレーキ解除レバー592A(図3I)に動作可能に接続することができる。ホールセンサ70020(図9A)は、PBCボード50001(図9I)と動作可能に結合されることができる。
ここで図9Bおよび9Cを参照すると、ブレーキ解除レバーハンドル30070(図9I)は、戻り力、例えば、ばね荷重力を有し、係合位置にあるとき、それを引き寄せる。回転ダンパ40083は、レバー30070(図9I)のための跳ね返り回避を可能にすることができる。回転ダンパ40083は、接続カラー30007およびダンパアクチュエータアーム30009を通して、ブレーキシャフト30002(図9D)と動作可能に結合されることができる。回転ダンパ40083は、レバー30070(図9I)がブレーキが係合される垂直位置からブレーキが解除される水平位置に時計回りに旋回されるとき、比較的に非制限移動を可能にすることができる。レバー30070(図9I)が、反時計回りに旋回され、ブレーキに再係合すると、回転ダンパ40083は、ブレーキシャフト30002(図9D)の回転に対して抵抗を提供し、レバー30070(図9I)が垂直位置に戻る速度を減速させ、したがって、レバー30070(図9I)が垂直位置に跳ね返らないように実質的に防止することができる。回転ダンパ40083は、ブレーキアセンブリ停止筐体30003(図9E)と動作可能に結合されることができる。ダンパアクチュエータアーム30009(図9B)は、ブレーキシャフト30002(図9D)と動作可能に結合されることができる。
ここで図9Iを参照すると、手動ブレーキ解除レバー30070は、過剰な力が印加されるとき、他の手動ブレーキ解除部品が損傷される前に損傷され得る、材料を含むことができる。手動ブレーキ解除レバー30070が、損傷される場合、手動ブレーキ解除レバー30070は、中心筐体を開放せずに交換されることができる。
ここで主に図9J−9Nを参照すると、手動解除ブレーキアセンブリは、手動ブレーキ解除ブラケット30003(図9E)と、手動ブレーキ解除シャフトアーム30001(図9H)と、手動ブレーキ解除ばねアーム30000(図9G)と、ホールセンサ70020(図9J)と、表面搭載磁石70022と、手動ブレーキ解除枢動インターフェース30004(図9F)と、手動ブレーキ解除シャフト30002(図9D)とを含むことができる。ブレーキ解除レバーハンドル30070(図9I)は、手動ブレーキ解除シャフト30002(図9D)を通して、手動ブレーキ解除をアクティブ化することができる。手動ブレーキ解除シャフト30002(図9D)は、手動ブレーキ解除ブラケット30003(図9E)によって、定位置に保持されることができる。手動ブレーキ解除シャフト30002(図9D)は、テーパ状端部30002−2A(図9D)を含むことができ、これは、手動ブレーキ解除シャフトアーム30001(図9H)に係合することができ、これは、手動ブレーキ解除枢動インターフェース30004(図9F)に動作可能に接続されることができる。手動ブレーキ解除枢動インターフェース30004(図9F)は、締結空洞30004A−1(図9F)および30004A−2(図9F)において、2つの手動ブレーキ解除ばねアーム30000(図15)と動作可能に結合されることができる。ばねアーム30000(図9G)は、ブレーキ解除レバー592A(図3I)と動作可能に結合することができる。
主に図9J−9Nを継続して参照すると、常用ブレーキは、限定ではないが、トラベルストップ30005(図9K)を含むことができ、これは、MDの正面から見ると、垂直位置から水平位置への時計回り方向へのレバー30070の運動を限定することができる。トラベルストップ30005(図9K)は、レバー30070(図9J)が反時計回り方向に回転しないように防止することができ、オペレータがブレーキを解除および係合することを補助することができる。トラベルストップ30005(図9K)は、金属から構築されることができ、第2のブレーキ解除シャフト30002(図9D)と動作可能に結合することができる。トラベルストップ30005(図9K)は、中心筐体21515(図9A)の特徴とインターフェースをとることができ、これは、シャフト30002−2(図9L)の回転を限定することができる。ホールセンサ70020は、手動ブレーキ解除が係合または係脱される場合、それを感知することができる。ホールセンサ70020は、ケーブル/コネクタ70030を使用して、A側およびB側電子機器の両方と動作可能に結合することができ、これは、ホールセンサ70020をA側およびB側電子機器から機械的に隔離することができる。トラベルストップ30005(図9M)は、締結具40000−1(図9M)を通して、シャフト30002−2(図9L)と動作可能に結合することができる。トラベルストップ30005は、突出部40003−2に遭遇することができ、これは、シャフト30002−2(図9L)の回転の限定を可能にすることができる。
ここで図10A−10Eおよび11Bを参照すると、ハーネスが、ケーブルポートにおいて、中心歯車箱21514のシールされた部分の内側および外側に跨嵌するように搭載されることができ、例えば、限定ではないが、Oリングまたはガスケット等のシール特徴によって囲繞されることができる。UCポートハーネス60007(図10C)は、PSCボード50002(図11B)に接続し得る、UCP EMIフィルタ50007(図10A)から延出するワイヤを嵌通することができる。UCポートハーネス60007(図10C)は、ケーブル60016(図10A)が噛合し、それによって、UCP EMIフィルタ50007をUC130(図12A)に接続し得る、コネクタを含むことができる。充電入力ポートハーネス60008(図10D)は、充電器ポート1158(図10A、11A−11D)を介して、PSCボード50002(図9I)を充電手段、例えば、限定ではないが、充電電力供給源70002(図11A−11D)に接続し得る、充電入力フィルタ50008(図10A)から延出するワイヤを嵌通することができる。付属ポートハーネス60009(図10E)は、付属ワイヤをPSCボード50002に接続し得る、補助コネクタフィルタ50009から延出するワイヤを嵌通することができる。ケーブル退出場所は、MDの正面壁とバッテリ70001(図1E)との間に位置付けられることによって、衝撃および環境汚染から保護されることができる。関節接合ケーブル鎖1149(図11A−11D)は、ケーブルを保護することができ、ケーブルを中心筐体から座席まで配索し、ケーブルがリフトおよび/またはスタビライザアーム内で交絡しないように保護することができる。
ここで図11A−11Dを参照すると、種々の配線構成は、PBCボード50001、PSCボード50002、およびバッテリパック70001(図1E)と、UC130、充電ポート1158、および随意の付属品1150を接続することができる。緊急電源オフ要求スイッチ60006は、パネル搭載部1153を通して、電子ボックス1146とインターフェースをとることができる。随意の付属品DC/DCモジュール1155は、例えば、限定ではないが、PSCボード50002に差し込まれ得る、モジュールを含むことができる。いくつかの構成では、随意の付属品のためのDC/DC供給源1155は、PSCボード50002の中に統合され、制御された環境外で電子ボックス1146を開放する必要性を排除することができる。いくつかの構成では、充電ポート1158は、ポートへのケーブルのはんだ端子を含むことができる。伝達手段1151が、ケーブルを含む場合、ケーブルは、例えば、限定ではないが、IGUSエネルギーチェーンZ06−10−018またはZ06−20−028等のケーブル担体1149の使用によって閉じ込められることができる。いくつかの構成では、限定ではないが、PBCボード50001およびPSCボード50002を含み得る、電子ボックス1146は、接合点1157(図11A)および伝達手段1151を通して、UC130、随意の付属品1150、および充電ポート1158に接続されることができる。いくつかの構成では、歪み緩和手段1156(図11C)は、電子ボックス1146およびUC130と、充電ポート1158と、随意の付属品1150との間のインターフェースを提供することができる。いくつかの構成では、ケーブル遮蔽体は、フォークコネクタまで引き回され、例えば、ねじ(図11D参照)を用いて、金属電子ボックス1146で終了されることができる。いくつかの構成では、1つまたはそれを上回る印刷回路基板1148(図11C)は、歪み緩和手段1156L、J、およびK(図11C)と動作可能に結合することができ、これは、電子ボックス1146に搭載されることができる。歪み緩和手段1156L、J、およびK(図11C)は、環境シールとしての二重の役割を果たすことができ、電気信号または電力が通過し得るチャネルを提供することができる。歪み緩和手段1156L、J、およびK(図11C)は、例えば、グロメットもしくはパッキン押えを含むことができる、またはオーバーモールドされ、ケーブルから分離不可能であり得る。1つまたはそれを上回る印刷回路基板1148(図11C)は、(1)印刷回路基板1148(図11C)とPSCボード50002との間の内部ハーネスに接続するための場所を提供し、(2)電磁両立性(EMC)フィルタ処理および静電放電(ESD)保護のための場所を提供することができる。EMCフィルタ処理およびESD保護は、印刷回路基板1148(図11C)を金属電子ボックス1146に接続し、シャーシ接地1147を形成することによって、可能にされることができる。
図11A−11Dを継続して参照すると、充電器ポート1158は、AC/DC電力供給源70002がMDに接続され得る場所である。AC/DC電力供給源は、ラインコード60025を介して、主電源に接続されることができる。ラインコード60025は、種々の壁コンセントスタイルに適応するように変更されることができる。充電器ポート1158は、UC130(図12A)と別個であって、充電器ポート1158が各エンドユーザに最もアクセスしやすい場所内に位置付けられることを可能にすることができる。エンドユーザは、異なるレベルの運動能力を有し、充電器ポート1158が個人的にアクセス可能な場所に位置付けられることを必要とし得る。充電器ポート1158の中に差し込まれる、コネクタは、限定された手の機能を伴うユーザにアクセスのしやすさを可能にするために、ラッチを伴わずに作製されることができる。充電器ポート1158は、携帯電話またはタブレット等の外部アイテムをMDからの電力で充電するためのUSBポートを含むことができる。充電器ポート1158は、AC/DC電力供給源上のメス型ピンと動作可能に結合する、オス型ピンとともに構成されることができる。いくつかの構成では、AC/DC電力供給源が主電源に接続されているかどうかにかかわらず、充電器ポート1158が係合されているとき、MDを動作させることが不可能であってもよい。
ここで図12Aおよび12Bを参照すると、ユーザコントローラ(UC)130は、限定ではないが、制御デバイス(例えば、限定ではないが、ジョイスティック70007)と、モード選択制御と、座席高さおよび傾斜/傾き制御と、ディスプレイパネルと、速度選択制御と、電力オンおよびオフスイッチと、可聴アラートおよび消音能力と、ホーンボタンとを含むことができる。いくつかの構成では、駆動中のホーンボタンの使用が、可能にされる。UC130は、MDの不認可使用を防止するための手段を含むことができる。UC130は、MD上の任意の場所に搭載されることができる。いくつかの構成では、UC130は、左または右アームレスト上に搭載されることができる。UC130のディスプレイパネルは、バックライトを含むことができる。いくつかの構成では、UC130は、ジョイスティック70007(図12A)と、上側筐体30151と、下側筐体30152と、トグル筐体30157と、アンダーキャップ30158と、例えば、ボタン押下を通してオプションの選択を可能にし得る、ボタンプラットフォーム50020(図12A)とを含むことができる。タッチスクリーン、トグルデバイス、ジョイスティック、サムホイール、および他のユーザ入力デバイスも、UC130によって収容されることができる。
ここで図12Cおよび12Dを参照すると、第2の構成のUC130−1は、トグルプラットフォーム70036(図12C)を含むことができ、これは、例えば、限定ではないが、オプションの選択を可能にし得る、トグルレバー70036−2およびトグルスイッチ70036−1を含むことができる。いくつかの構成では、トグルレバー70036−2は、4方向トグル操作(上、下、左、および右)を可能にすることができ、トグルスイッチ70036−1は、2方向トグル操作を可能にすることができる。他のオプション選択手段が、必要に応じて、ボタンおよびトグルに取って代わり、特定の障害に適応することができる。UC130(図12A)および第2の構成のUC130−1は、ケーブル60026と、ケーブルコネクタ60026−1とを含むことができる。ケーブルコネクタ60026−2は、UC PCB50004(図14A)と動作可能に結合し、データおよび電力をUCの各構成に提供することができる。コネクタ60026−1は、回路基板50007(図10B)に噛合するケーブル60016(図10A)を通して、UC130(図12A)と基盤を動作可能に結合することができる。
ここで図12Eおよび12Fを参照すると、第3の構成のUC130−1Aは、例えば、限定ではないが、MDの最大速度を調節するために使用され得る、サムホイールノブ30173を含むことができる。いくつかの構成では、サムホイールノブ30173は、停止部を伴わずに、1回転することができる。停止部を省略することによって、位置のマッピング、位置の変化、回転速度、およびサムホイールノブ30173の機能は、システムの構成に応じて、種々の異なる方法で解釈されることができる。いくつかの構成では、ユーザは、サムホイールノブ30173を「上」にダイヤルし、より高い速度利得を要求し、「下」にダイヤルし、MDをよりゆっくりと移動させることができる。サムホイールノブ30173の絶対位置ではなく、位置の変化が、MDの特性を構成するために使用されることができる。サムホイールノブ30173の感度は、構成可能であることができる。例えば、サムホイールノブ30173をわずかずつロールおよび/またはツイストするために十分な指の強度、感度、および器用さを伴うユーザは、サムホイールノブ30173およびその下層機能性の微調整を達成することができる。一方、器用さが損なわれているユーザは、それを手の節または縁と衝突させることによって、サムホイールノブ30173を調節し得る。したがって、いくつかの構成では、比較的に高い感度設定は、例えば、180°の進行を横断して、最小から最大まで速度利得を変動させることを可能にすることができる。いくつかの構成では、比較的に低い感度設定は、同一利得範囲を横断するために、例えば、それぞれ、90°の分断バンプを要求する。サムホイールノブ30173を「上」に継続的にダイヤルすることは、最終的に、速度値の増加を中断させることができる。さらに「上」にダイヤルしても、無視され得る。サムホイールノブ30173を「下」にダイヤルすることは、検出されることができ、利得値を直ちに減少させることができる、すなわち、サムホイールノブ30173の無視された上向き移動の「巻き戻し」は、必要とされ得ない。サムホイールノブ30173の絶対位置は、サムホイールノブ30173からの入力を処理する際の要因となり得ないため、例えば、限定ではないが、モード変化および電源サイクル等のMDへの変化を通した利得値は、動的に構成されることができる。いくつかの構成では、利得値は、電源再投入後、デフォルト値に戻ることができる。いくつかの構成では、利得値は、サムホイールノブ30173が電源切断後に移動した場合でも、電源切断の間に保存された設定によって判定されることができる。
図12Eおよび12Fを継続して参照すると、MDは、MDが設置され得る状況、例えば、限定ではないが、MDが屋内または屋外のいずれかにあるとき、それに適応し得る、種々の速度設定を含むことができる。速度設定は、ジョイスティック移動と関連付けられることができる。例えば、特定の設定のために適切であり得る、最大順方向速度は、ジョイスティックが操縦される程度にかかわらず、ユーザが最大速度を超えて進み得ないように設定されることができる。いくつかの構成では、MDは、ジョイスティック移動を無視するように構成されることができる。サムホイールアセンブリの効果は、ジョイスティック移動に対するMDの反応に加えて利得を印加するためのものである。
図12Eおよび12Fを継続して参照すると、いくつかの構成では、サムホイールノブ30173は、1回転未満のハードストップ間で回転することができる。いくつかの構成では、車輪位置の変化は、最大速度の変化を示すことができる。MDの電源がオンにされると、電源オフに進む前のサムホイールノブ30173の位置が、呼び戻されることができ、新しい最大速度は、サムホイールノブ30173が回転されると、サムホイールノブ30173の呼び戻された位置に基づくことができる。いくつかの構成では、サムホイールノブ30173の感度は、調節されることができる。感度調節に応じて、サムホイールノブ30173の回転は、比較的に小量から比較的に大量まで、最大速度を調節することができる。サムホイールノブ30173は、盲穴の中に組み立てられ、したがって、サムホイールアセンブリの搭載点における環境シールの必要性を排除することができ、水、埃、および/または他の汚染物質がUC筐体に進入する潜在的場所を排除することができる。さらに、サムホイール機構は、清掃および点検されることができ、部品は、UC筐体の残りにアクセスせずに、交換されることができる。サムホイールノブ30173のシャフトの角度は、非接触ホール効果センサによって測定されることができる。非接触センサである、ホール効果センサは、本質的に、無限寿命を有することができる。センサは、サムホイールの回転位置に対応する、電圧を提供することができる。いくつかの構成では、信号は、アナログ/デジタルコンバータによって処理されることができ、デジタル結果は、さらに処理されることができる。いくつかの構成では、センサは、直接、デジタル信号を出力し得、これは、例えば、I2Cを介して、UC主要プロセッサ(図14C参照)に通信され得る。いくつかの構成では、センサは、二重冗長であることができる。
ここで図12Gを参照すると、第3の構成の上側筐体30151Aは、限定ではないが、LCDディスプレイ70040と、ボタンキーパッド70035と、ジョイスティック70007と、アンテナ50025と、スペーサ30181と、ジョイスティック支持リング30154と、ディスプレイカバーガラス30153とを含むことができる。いくつかの構成では、ボタン70035は、ボタン70035が押下されると、ユーザがそれを感知することを可能にし得る、アンダーマウント式スナップドーム(図示せず)を含むことができる。アンテナ50025は、第3の構成の上側筐体30151A内に搭載されることができ、例えば、第3の構成のUC130−1A(図12F)間の無線通信を可能にすることができる。スペーサ30181は、LCDディスプレイ70040を第3の構成のUC130−1A(図12F)内の他の電子機器から分離することができる。LCDディスプレイ70040は、ディスプレイカバーガラス30153によって、環境危険から保護されることができる。ジョイスティック70007は、電力をジョイスティック70007に提供し得、かつジョイスティック70007からの信号伝達を可能にし得る、コネクタ70007−1(図12H)を含むことができる。いくつかの構成では、ジョイスティック70007の移動方向は、冗長性を可能にするための1つを上回る独立手段によって測定されることができる。
ここで図12I−12Kを参照すると、UC130は、上側筐体30151および下側筐体30152によって格納および保護され得る、回路基板50004を含むことができる。UC130は、ディスプレイカバーガラス30153を含むことができ、これは、オプションをユーザに提示し得る、画面への視覚的アクセスを提供することができる。ディスプレイは、可撓性コネクタ50004−2(図14A)によって、UC PCB50004に接続されることができる。随意のEMC遮蔽体50004−3は、UC PCB50004へ/からの電磁干渉の入射および/または出射放出を保護することができる。ボタンアセンブリ50020−Aおよびトグルスイッチ70036は、随意に、含まれることができる。ボタンおよび/またはトグルは、トグル筐体30157上に搭載されることができ、これは、アンダーキャップ30158を通して、下側筐体30152および上側筐体30151と動作可能に接続されることができる。UC130は、搭載クリート30106を通して、種々の方法および場所において、MD上に搭載されることができる。全体を通してUC130は、例えば、限定ではないが、トグル筐体リング130A等のOリング、ケーブルグロメット40028(図12K)等のグロメット、および接着剤等の環境隔離を特徴とし、例えば、回路基板50004等のコンポーネントを、水、埃、および他の可能性として考えられる汚染物質から隔離する。いくつかの構成では、ジョイスティック70007およびスピーカ60023は、市販のアイテムであることができる。例えば、限定ではないが、APEMHFシリーズ等のジョイスティック70007は、例えば、保護鞘搭載空洞30151−3およびジョイスティック支持リング30154の圧力搭載によって収容され得る、保護鞘を含むことができる。
ここで図12Lを参照すると、上側筐体30151は、回路基板50004を支持し得る、リブ30151−5を含むことができる。上側筐体30151は、ジョイスティック70007(図12A)の固着搭載のための空間である、搭載スペーサ30151−4を含むことができる。上側筐体30151は、限定ではないが、UC130の表示画面のための視覚的アクセス手段のための場所を提供し得る、ディスプレイ空洞30151−2を含むことができる。上側筐体30151はまた、ボタン空洞、例えば、限定ではないが、電源ボタン空洞30151−6およびメニューボタン空洞30151−7を含むことができる。上側筐体30151は、MDの他の側面と一貫したルック・アンド・フィールを提供し得る、形成された周界30151−1を含むことができる。上側筐体30151は、例えば、限定ではないが、ポリカーボネート、ポリカーボネートアクリロニトリルブタジエンスチレン混成物、またはUCと関連付けられた強度および重量要件を満たし得る、他の材料から構築されることができる。ジョイスティック70007(図12A)は、例えば、ガスケット、支持リング30154(図12Q)、例えば、限定ではないが、ジョイスティック70007および支持リング30154(図12Q)を上側筐体30151に取り付けるために使用され得る、ねじおよび締結具孔30151−X等の締結手段を使用して、保護鞘搭載空洞30151−3内に据え付けられることができる。ジョイスティック保護鞘の据付は、UC PCB50004(図14A)および他の敏感なコンポーネントを環境から隔離することができる。上側筐体30151は、組立の間、ジョイスティック70007の配向を可能にし得る、成型基準30151−X2を含むことができる。いくつかの構成では、ケーブル基準30151−X2は、ジョイスティックケーブルコネクタ70007−1(図12H)が位置付けられ得る場所を示すことができる。
ここで図12Mを参照すると、下側筐体30152は、周界幾何学形状30152−2において、上側筐体30151(図12L)に継合することができる。下側筐体30152と上側筐体30151(図12L)の組み合わせは、他の部品の中でもとりわけ、UC PCB50004(図14A)と、スピーカ60023(図12K)と、ディスプレイカバーガラス30153(図12P)と、ジョイスティック支持リング30154(図12Q)とを収納することができる。継目における環境隔離特徴は、例えば、限定ではないが、ガスケットと、Oリングと、接着剤とを含むことができる。下側筐体30152は、スピーカ搭載場所30152−6に隣接して位置し得る、オーディオアクセス孔30152−1を含むことができる。市販のスピーカが、スピーカ搭載場所30152−6内に搭載されることができ、例えば、限定ではないが、接着剤、ねじ、およびかぎ留め締結具等のアタッチメント手段を使用して、下側筐体30152に固着して取り付けられることができる。下側筐体30152は、少なくとも1つの支柱30152−7を含むことができ、その上にUC PCB50004(図12I)が、静置されることができる。下側筐体30152は、下側筐体30152内に、例えば、限定ではないが、ジョイスティックコネクタ50004−8(図14A)と、電力および通信コネクタ50004−7(図14A)とを収容するための空間を提供し得る、コネクタ逃げ面30152−3を含むことができる。下側筐体30152は、例えば、ねじ、ボルト、かぎ留め締結具、および接着剤等の締結手段を通して、MDに取り付けられることができる。ねじが、使用されるとき、下側筐体30152は、締結具受容部30152−5を含むことができ、これは、トグル筐体30157(図12R)を下側筐体30152に取り付け得る、締結具を受容することができる。下側筐体30152はまた、貫通ガイド30152−4を含むことができ、これは、下側筐体30152とアンダーキャップ30158(図12K)を固着して接続し得る、締結具、例えば、限定ではないが、シール締結具を位置付けることができる。シール締結具は、環境隔離を提供することができる。いくつかの構成では、下側筐体30152は、例えば、限定ではないが、強度を構造に提供し得る、ダイキャストアルミニウムから構築されることができる。
ここで図12Nを参照すると、第3の構成の下側筐体30152Aは、サムホイール幾何学形状30152−A1を含むことができ、これは、サムホイール30173を収容することができる。下側筐体30152は、随意に、内側後面30152−9の中に成型される、骨組み(図示せず)を含むことができる。骨組みは、UC130の損傷に対する強度および抵抗を増加させることができ、また、UC PCB50004(図12I)のための静置位置を提供することができる。下側筐体30152Aはまた、隆起支柱30173−XYZを提供することができ、これは、UC PCB50004のためのシャーシ接地接点を提供することができ、これは、基盤に接地されることができる。ケーブル遮蔽体60031(図12V)のためのシャーシ接地接点30173−2は、下側筐体30152Aからの金属を基盤の金属に結び付けることができる。第3の構成の下側筐体30152Aは、例えば、限定ではないが、位置センサ等のサムホイール対応ハードウェアを含むことができ、例えば、AMSAS5600位置センサ等の磁気回転式位置センサを含むことができ、これは、サムホイールノブ30173が回転すると回転する磁石40064によって作成された磁場の方向を感知することができる。磁気センサは、フレックス回路アセンブリ上に搭載されることができ、これは、電力を磁気センサに提供し、情報をそこから受信することができる。いくつかの構成では、限定ではないが、ブッシング40023、磁石40064、磁石シャフト30171、Oリング40027、保定ナット30172、およびねじ40003を含む、対応ハードウェアは、サムホイールノブ30173と第2の構成下側筐体30152Aを動作可能に結合することができ、磁石40064の移動が磁気センサによって確実に感知されることを可能にすることができる。下側筐体30152Aは、円筒形ポケットを下側筐体30152Aの壁内に含むことができ、そこにブッシング40023が、位置付けられる。ブッシング40023は、シャフト30171のための半径方向および軸方向軸受表面を提供することができる。シャフト30171は、フランジを含むことができ、その上にOリング40027が、設置される。シャフト30171は、シャフト30171を嵌合するように定寸され、フランジ/Oリング40027より小さい、貫通孔を含む、保定ねじ山付きナット30172によって捕捉される。組み立てられると、Oリング40027は、圧縮され、これは、軸方向あそびを排除することができ、シャフト30171が旋回されると、粘性抗力を作成することができる。サムホイールノブ30173は、例えば、限定ではないが、低頭部締結具、単純摩擦嵌合、および/またはローレット切り等の締結手段を用いて、シャフト30171に組み立てられる。シャフト30171は、磁石40064を含むことができる。磁化方向は、シャフト30171の軸に法線のベクトルを作成し、これは、ホール効果センサによって測定されることができる。磁化ベクトルの測定は、センサによってUC130(図12A)に提供されることができる。UC130(図12A)は、磁化ベクトル方向に基づいて、最大速度の相対的変化を算出することができる。いくつかの構成では、対応ハードウェアの少なくともいくつかの部品、例えば、限定ではないが、Oリング40027は、例えば、限定ではないが、シリコーングリースで潤滑され、平滑ユーザ体験を提供することができる。いくつかの構成では、戻り止めが、サムホイールアセンブリに追加され、サムホイールノブ30173が操作されるにつれて、クリックを提供することができる。
ここで図12Oを参照すると、ねじ40003は、サムホイール30173を通して通過することができ、磁石シャフト30171と動作可能に結合することができる。対応ハードウェアの幾何学形状は、相互係止し、サムホイール30173を第2の構成の下側筐体30152Aに保定することができ、示される構成では、シャフトが第2の構成の下側筐体30152Aを穿刺する必要がないため、環境隔離をUC130の内部に提供することができる。サムホイールアセンブリの幾何学形状は、上側筐体30151(図12E)を下側筐体30152Aから分離せずに、現場点検および/または交換を可能にする。特に、サムホイールノブ30173は、衝撃によって損傷される、または使用から摩耗される場合、交換されることができる。いくつかの構成では、サムホイールノブ30173は、クリックオンまたは圧入締結手段によって、シャフト30171と動作可能に結合されることができる。
ここで図12Pを参照すると、ディスプレイカバーガラス30153は、ユーザのためのメニューおよびオプションディスプレイを暴露し得る、クリア開口30153−1を含むことができる。クリア開口30153−1の寸法は、例えば、限定ではないが、ディスプレイアクティブ面積と異なることができる。ディスプレイカバーガラス30153は、感圧式接着剤層で黒色にマスクされ得る、フレーム30153−4を含むことができる。いくつかの構成では、ディスプレイカバーガラス30153は、黒色塗料でマスクされることができ、両面テープが、黒色マスクの上部に適用される。クリアな非マスク面積30153−3は、周囲光を受けることができる。UC130は、周囲光に基づいて、ディスプレイの明るさを変動させることができる。ディスプレイカバーガラス30153は、ボタン空洞30153−5および30153−6を含むことができ、これは、ボタンキーパッド70035のための場所を提供することができる。ディスプレイカバーガラス30153は、外向き面30153−2を含むことができ、これは、いくつかの構成では、コーティングを含むことができ、これは、例えば、グレア反射を低減させ、および/または傷抵抗を改良することができる。いくつかの構成では、空間は、カバーガラス30153の材料とフレーム30153−4との間に存在することができる。空間は、例えば、限定ではないが、製品ロゴ等の装飾要素を含むことができ、消えないように印刷および/またはエッチングされることができる。
ここで図12Qを参照すると、ジョイスティック支持リング30154は、限定ではないが、ジョイスティック保護鞘および本体を収納するための受容部30154−3と、支持リング30154を上側筐体30151(図12L)に締結するための孔/スロット30154−2とを含むことができる。孔/スロット30154−2は、複数のサイズのジョイスティック70007(図12A)を収容するように定寸されることができる。孔30154−1は、例えば、UC130(図12A)の各コンポーネント間の接続を収容することができる。いくつかの構成では、支持リング30154は、孔30154−1およびスロット30154−2に対して円周方向に配向される、切り欠き30154−X2のパターンを含むことができる。切り欠き30154−X2は、上側筐体30151(図12M)内のリブ30151−4(図12M)とインターフェースをとることができ、UC130(図12A)の組立の間、支持リング30154内の孔およびスロットパターンの正しい回転位置を確実にすることができる。
ここで図12Rを参照すると、トグル筐体30157は、トグルモジュール、例えば、限定ではないが、ボタンプラットフォーム50020−A(図12BB)を収納し得る、ポケット30157−2を含むことができる。トグル筐体30157は、コネクタ空洞30157−3を含み、トグルデバイスから延出する可撓性ケーブルを収容することができる。トグル筐体30157は、貫通孔30157−4を含み、締結手段を収容することができ、これは、UC130(図12A)のコンポーネントをともに接続することができる。トグル筐体30157は、下側筐体コネクタ空洞30157−5を含むことができ、これは、締結手段が係合するための開口部を提供することができる。トグル筐体30157は、シール幾何学形状30157−6を含むことができ、これは、トグル筐体30157とアンダーキャップ30158との間の噛合/シールを可能にすることができ、これは、アンダーキャップ締結手段空洞30157−8によって固着されることができる。トグル筐体30157は、トグルモジュール締結具空洞30157−7を含み、トグルモジュールとトグル筐体30157の取付を可能にすることができる。トグル筐体30157は、フォークガイド30157−1を含み、電力/通信ケーブル60031(図12X)のためのガイドを提供することができる。Oリング130Bは、トグル筐体30157と下側筐体30152A(図12N)との間のシールおよび環境隔離を可能にすることができる。
ここで図12Sおよび12Tを参照すると、トグル筐体の第2の構成30157Bは、トグルプラットフォーム70036(図12T)の搭載を可能にすることができる。トグル筐体の第2の構成30157Bは、それぞれ、トグルレバー70036−2(図12T)およびトグルスイッチ70036−1(図12T)のための支持構造を提供し得る、トグルレバー支持幾何学形状30157A−1(図12S)と、トグルスイッチ支持幾何学形状30157B−1(図12S)とを含むことができる。トグル筐体の第2の構成30157Aは、コネクタ空洞30157A−3を含み、トグルプラットフォーム70036(図12T)とUC130(図12A)の電子コンポーネントとの間の接続を収容することができる。トグル筐体30157Bは、トグルモジュール、例えば、限定ではないが、ボタンプラットフォーム50020−A(図12BB)を収納し得る、ポケット30157−2を含むことができる。トグル筐体30157Bは、コネクタ空洞30157A−3を含み、トグルデバイスから延出する可撓性ケーブルを収容することができる。トグル筐体30157Bは、貫通孔30157A−4を含み、締結手段を収容することができ、これは、UC130(図12A)のコンポーネントをともに接続することができる。トグル筐体30157Bは、下側筐体コネクタ空洞30157A−5を含むことができ、これは、締結手段が係合するための開口部を提供することができる。トグル筐体30157Bは、シール幾何学形状30157A−6を含むことができ、これは、トグル筐体30157Bとアンダーキャップ30158(図12U)との間の噛合/シールを可能にすることができ、これは、アンダーキャップ締結手段空洞30157A−8によって固着されることができる。トグル筐体30157Bは、トグルモジュール締結具空洞30157A−7を含み、トグルモジュールとトグル筐体30157Bの取付を可能にすることができる。トグル筐体30157Bは、フォークガイド30157A−1を含み、電力/通信ケーブル60031(図12X)のためのガイドを提供することができる。Oリング(図示せず)は、トグル筐体30157Bと下側筐体30152A(図12N)との間のシールおよび環境隔離を可能にすることができる。トグルレバー70036−2(図12T)およびトグルスイッチ70036−1(図12T)は、種々の手の幾何学形状を有するユーザに適応するように位置付けられ、定寸されることができる。特に、トグルレバー70036−2(図12T)は、約25〜50mmだけトグルスイッチ70036−1(図12T)から離間されることができる。トグルレバー70036−2(図12T)は、丸みを帯びた縁を有することができ、その上部は、若干凸面かつ略水平であることができ、その上部を横断した測定値は、10〜14mmであることができ、約19〜23mmの高さであることができる。トグルスイッチ70036−1(図12T)は、長さ約26〜30mm、幅10〜14mm、および高さ13−17mmであることができる。トグルレバー70036−2(図12T)およびトグルスイッチ70036−1(図12T)は、ジョイスティック70007(図12K)に対して15°〜45°の角度で位置付けられることができる。
ここで図12Uを参照すると、アンダーキャップ30158は、貫通締結孔30158−1を含むことができ、これは、UC130(図12A)のコンポーネントに動作可能に結合するための締結手段を収容することができる。アンダーキャップ30158は、グロメット空洞30158−2を含むことができ、これは、グロメット40028を収納することができ、これは、ケーブル進入点を環境的にシールすることができる。アンダーキャップ30158は、搭載クリート面30158−5を含むことができ、これは、搭載クリート30106(図12Z)のための接続点を提供することができる。アンダーキャップ30158は、締結収容部30158−4を含むことができ、これは、アンダーキャップ30158とトグル筐体30157の締結を可能にすることができる。アンダーキャップ30158は、トグルモジュール締結具のための逃げ面カット30158−3を含むことができる。アンダーキャップ30158は、ガスケット130Aを収容することができ、これは、アンダーキャップ30158をトグル筐体30157に対して環境的にシールすることができる。
ここで図12V−12Xを参照すると、第2の構成のアンダーキャップ30158−1は、限定ではないが、EMI抑制フェライト70041と、フェライト保定具30174とを含むことができる。フェライト保定具30174は、搭載特徴30158−3(図12X)および支柱30158−2(図12X)を通して、第2の構成のアンダーキャップ30158−1と動作可能に結合することができる。保定具30174は、支柱30158−2(図12X)を熱かしめすることによって、アンダーキャップ30158に添着されることができる。いくつかの構成では、フェライト保定具30174は、ねじ山付き締結具、接着剤、および/またはスナップ特徴を用いて、アンダーキャップ30158に添着されることができる。いくつかの構成では、ケーブル60031が、フェライト保定具30174を通して螺入されると、EMI抑制フェライト70041は、UC130のための電力およびキャンバス接続を収納し得るケーブル60031から発出する、EMI放出からUC130を保護することができる。遮蔽体60031−4は、ケーブル60031から延出することができ、コネクタ60031−3において、筐体30152の特徴に接続することができる。金属バレル60031−1は、遮蔽体が基盤まで継続することを可能にすることができる。
ここで図12Cを参照すると、UC搭載デバイス16074は、UC130(図12A)が、ステム16160Aと、ステムスプリット対合部16164と、座席ブラケット24001(図1A)との動作可能結合を通してMD上に搭載される従来の座席とを収容し得る、任意のデバイスを用いて、MDに固着して搭載されることを可能にすることができる。緊締オリフィス162−672は、デバイス16074をMDに固着搭載するための手段を提供することができる。搭載デバイス16074は、搭載本体16160から隆起し、UC搭載特徴30158(図12B)を収容し得る、リブ16177を含むことができる。UC130(図12A)は、搭載クリート30106(図12Z)をリブ16177と搭載本体16160との間で摺動させることによって、搭載デバイス16074と動作可能に結合することができる。解除レバー16161は、ばね荷重解除ノブ16162と併せて動作し、UC130の搭載デバイス16074へ/からの固着締結および容易な解除を可能にすることができる。
ここで図12Zを参照すると、搭載クリート30106は、例えば、搭載デバイス16074(図12Y)によって、MD、例えば、アームレスト上へのUC130(図12A)の搭載を可能にすることができる。搭載クリート30106は、係合リップ30106−3を含むことができ、これは、例えば、UC130(図12A)が正しく位置付けられるまで、ラッチボタンを押下することによって、搭載クリート30106と受容部の摺動および係止係合を可能にし得る、幾何学形状を含むことができる。その位置で、ラッチボタンは、ボタン空洞30106−1の中に突出し、それによって、UC130(図12A)を定位置に係止し得る。搭載クリート30106の縁30106−4は、受容部内に嵌合されることができる。搭載クリート30106は、搭載クリート30106を搭載クリート面30158−5(図14A)に締結するための締結空洞を含むことができる。
ここで図12AAを参照すると、グロメット40028−1は、ケーブル60031(図12X)を囲繞する環境シールを提供することができる。グロメット40028−1は、グロメット空洞30158−2(図12U)内に静置することができ、縮径部40028−1Bが、グロメット空洞30158−2(図12U)の幾何学形状によって捕捉される。ケーブル60031(図12X)は、ケーブル入口40028−1Aからケーブル出口40028−1Cまでグロメット40028−1を横断することができる。いくつかの構成では、ケーブルグロメット40028−1は、歪み緩和をケーブル60031(図12X)に提供することができる。歪み緩和は、ケーブル60026が屈曲または引動される場合、損傷を防止することができる。いくつかの構成では、ケーブルグロメット40028−1は、ケーブル60031(図12X)と一体型のオーバーモールドされた特徴であることができる。
ここで図12BBおよび12CCを参照すると、ボタンアセンブリ50020−Aは、UC130(図12A)におけるボタンオプションエントリを可能にすることができる。ボタンアセンブリ50020−Aは、ボタン50020−A1、例えば、限定ではないが、ボタン回路基板50020−A9上に搭載され得る、一時的プッシュボタンを含むことができる。ボタン50020−A1は、ボタン回路基板50020−A9と動作可能に結合することができ、これは、ケーブルコネクタ50020−A2を含むことができ、これは、例えば、限定ではないが、可撓性ケーブルを収容することができる。ボタンアセンブリ50020−Aは、スペーサプレート50020−S(図12CC)を含むことができ、これは、ボタン50020−A1のための空洞50020−S1(図12CC)を提供することができる。グラフィックおよび環境シールを提供する、カバーレイ(図示せず)は、ボタン50020−A1を被覆することができる。
ここで図12DDおよび12EEを参照すると、トグルプラットフォーム70036は、トグルレバー70036−2(図12T)と、トグルスイッチ70036−1(図12T)と、トグルプラットフォーム70036をトグル筐体の第2の構成30157A上に搭載するためのトグル搭載手段70036−3とを含むことができる。トグル搭載手段70036−3は、トグルレバー支持幾何学形状30157A−2(図12U)に隣接することができる。いくつかの構成では、トグルレバー70036−2(図12DD)の代わりに、D−パッド70036A−2(図12EE)と、トグルスイッチ70036−1(図12DD)の代わりに、ロッカスイッチ70036A−1(図12EE)とを含む、薄型トグルモジュール70036A(図12GG)が、含まれることができる。いくつかの構成では、トグルレバー70036−2(図12DD)は、電動式座席配置傾斜およびリクライニングのための制御に類似し得る、2つの2方向トグル(図示せず)によって置換されることができる。結果として生じるモジュールは、3つの2方向トグルを含むことができる。
ここで主に図13Aを参照すると、UCホルダ133Aは、例えば、ジョイスティック、ディスプレイ、および関連付けられた電子機器等の手動および視覚的インターフェースを収納することができる。いくつかの構成では、UCアシストホルダ145Aは、ツールなしで視覚的/手動インターフェースホルダ145Cに取り付けられることができる。UCアシストホルダ145Aは、プロセッサ100(図16B)とインターフェースをとり得、かつセンサ122A(図8)、122B(図8)、122C(図8)、122D(図8)、122E(図8)、および122F(図8)からのデータを処理し得る、電子機器を含むことができる。これらのセンサのいずれかは、限定ではないが、TEXAS INSTRUMENTS製OPT8241飛行時間センサ、またはセンサによって感知されるデータの3次元場所を提供し得る、任意のデバイスを含むことができる。UCアシストホルダ145Aは、MD上の任意の場所に位置することができ、視覚的/手動インターフェースホルダ145C上に搭載されることに限定されなくてもよい。
ここで主に図13Bを参照すると、手動/視覚的インターフェースホルダ145Cは、限定ではないが、手動/視覚的インターフェースホルダ145Cの第1の側133Eで利用可能である、視覚的インターフェース視認窓137Aと、手動インターフェース搭載空洞133Bとを含むことができる。コネクタ133Cは、手動/視覚的インターフェースホルダ145Cの第2の側133Dに提供され、手動/視覚的インターフェースホルダ145CをUCアシストホルダ145A(図13C)に接続することができる。視認窓137A、手動インターフェース搭載空洞133B、およびコネクタ133Cのいずれかは、手動/視覚的インターフェースホルダ145Cの任意の部分上に位置することができる、または完全に不在であることができる。手動/視覚的インターフェースホルダ145C、視覚的インターフェース視認窓137A(図13B)、手動インターフェース搭載空洞133B、およびコネクタ133Cは、任意のサイズであることができる。手動/視覚的インターフェースホルダ145Cは、視覚的インターフェース視認窓137A、手動インターフェース搭載空洞133B、およびコネクタ133Cを搭載するために好適な任意の材料から構築されることができる。角度145Mは、UCホルダ133Aの種々の配向と関連付けられることができ、したがって、種々の値であることができる。UCホルダ133Aは、固定配向を有することができる、またはヒンジ付きであることができる。
ここで主に図13Cを参照すると、UCアシストホルダ145Aは、限定ではないが、フィルタ空洞136Gと、レンズ空洞136Fとを含み、例えば、限定ではないが、TEXAS INSTRUMENTS製OPT8241 3D飛行時間センサ等の、例えば、限定ではないが、飛行時間センサ光学フィルタおよびレンズに可視性を提供することができる。UCアシストホルダ145Aは、任意の形状およびサイズであることができ、MD、ならびに例えば、UCアシストホルダ145A内に提供される、センサ、プロセッサ、および電力供給源上の搭載位置に応じて、任意の材料から構築されることができる。空洞136Gおよび136Fならびにホルダ145A上の丸みを帯びた縁は、任意の形状の縁によって置換されることができる。
ここで図14A−14Cを参照すると、UCボード50004は、電子機器およびコネクタを提供し、UC130(図12A)のアクティビティを制御することができる。UCボード50004は、回路基板50004−9を含むことができ、その上にコネクタおよびICが、搭載されることができる。例えば、ジョイスティックコネクタ50004−8、電力および通信コネクタ50004−7、トグルコネクタ50004−5、サムホイールコネクタ50004−4、スピーカコネクタ50004−6、およびディスプレイコネクタ50004−2が、搭載ボード50004−9上に含まれることができる。いくつかの構成では、UCボード50004は、周囲光センサ50004−X(図14A)を含むことができ、そこからの信号は、屋内および屋外環境における視認のためにディスプレイの明るさおよびコントラストを変動させるために使用されることができる。EMC遮蔽体50004−3は、EMC保護をUCボード50004に提供することができる。無線アンテナ50025(図12H)への接続50004−1は、例えば、限定ではないが、ばね接触を含むことができる。ボタンスナップドーム50004−10は、例えば、ボタン押下アクティブ化に適応することができる。いくつかの構成では、ボタンスナップドーム50004−10はそれぞれ、例えば、限定ではないが、LEDからのバックライトと関連付けられることができる。トグルスイッチおよびトグルレバーも、同様に収容されることができる。UCボード50004は、ユーザ、PBCボード50001(図15Aおよび15B)、PSCボード50002(図15G)、および無線アンテナへ/から伝送されるデータを処理することができる。UCボード50004は、着信データのフィルタ処理を実施することができ、図23A−23KKに説明される遷移およびワークフローを可能にすることができる。UCボード50004は、限定ではないが、無線送受信機を含むことができ、これは、例えば、限定ではないが、BLUETOOTH(登録商標)低エネルギープロトコルを使用して無線通信をサポートし得る、プロセッサおよび送受信機を含むことができる。無線送受信機は、例えば、限定ではないが、Nordic Semiconductor nRF51422チップを含むことができる。
ここで図15Aおよび15Bを参照すると、中心歯車箱21514は、PSCボード50002と、PBCスタックとを含むことができる。PSCボード50002の電子機器は、電力を管理し、電力をPBCボード50001に提供することができ、PBCボード50001は、順に、電力をMDのモータに提供する。PBCボード50001は、冗長コンピュータおよび電子機器を含むことができ、その責任は、慣性センサデータの処理およびMDを制御するために使用されるモータコマンドの算出を含むことができる。PBCボード50001のための電子機器は、少なくとも1つの慣性測定ユニット(IMU)50003(図15B)およびUC130(図12A)とインターフェースをとることができる。PBCボード50001は、冗長プロセッサを含むことができ、これは、相互から物理的に分離されることができ、その相互接続部上に隔離障壁を有し、冗長アーキテクチャのロバスト性を増加させることができる。能動的冗長性は、アクチュエータコマンドおよび他の重要データに関する投票を通して、異常条件の間、競合解消を可能にすることができる。いくつかの構成では、センサ、基盤プロセッサ、および電力バスは、MD内で物理的に複製されることができる。本冗長アーキテクチャからのセンサ入力、プロセッサ出力、およびモータコマンドは、相互監視および比較され、全ての信号が容認可能公差内にあるかどうかを判定することができる。通常動作の間、全ての信号は、「一致」し(容認可能公差内にあって)、MDの完全機能性が、ユーザに利用可能である。1セットのこれらの信号のうちの任意の1セットが、他の3つの範囲内にない場合、MDは、非合致セットからのデータを無視することができ、残りのセンサ/プロセッサストリングからのデータを使用して動作を継続することができる。冗長性の喪失に応じて、異常条件が、識別されることができ、ユーザは、例えば、視覚的および可聴信号を介して、アラートされることができる。冗長性のために、PBCおよびPSCはそれぞれ、「A」側および「B」側を含むことができる。PBC「A」側は、「A1」および「A2」象限に分割されることができ、これは、PSC「A」側によって給電されることができる。PBC「B」側は、「B1」および「B2」象限に分割されることができ、これは、PSC「B」側によって給電されることができる。IMUは、例えば、4つの慣性センサを含むことができ、これはそれぞれ、直接、PBC象限のうちの1つにマップされることができる。
図15Aおよび15Bを継続して参照すると、負荷共有冗長性が、モータおよびバッテリを通常無異常条件のために定寸するために、さらに、システム異常の間、より高い応力短持続時間動作を可能にするために、電力増幅器、高電圧電力バス、および一次アクチュエータのために使用されることができる。負荷共有冗長性は、他の冗長性アプローチより軽量かつより高性能のフォールトトレラントシステムを可能にすることができる。MDは、複数の別個のバッテリパック70001(図1E)を含むことができる。各PBC側に専用の複数のバッテリパック70001(図1E)は、バッテリ故障条件が緩和され得るように、冗長性を提供することができる。冗長負荷共有コンポーネントは、システム全体を通して別個に保たれ、片側における故障が連鎖的故障を他側に生じさせる機会を最小限にすることができる。電力送達コンポーネント(バッテリパック70001(図1E)、配線、モータ駆動部回路、およびモータ)は、システム性能要件を満たしながら、ユーザの安全を保つために十分な電力を送達するように定寸されることができる。
図15Aおよび15Bを継続して参照すると、MD電子機器およびモータは、熱を生成するが、これは、MDの過熱を防止するように消散されることができる。いくつかの構成では、PBCボード50001のコンポーネントは、−25℃〜+80℃温度範囲にわたって動作することができる。ヒートスプレッダ30050は、ヒートスプレッダプレート30050と、基盤コントローラボード50001内の孔に穿通し、慣性測定ユニット(IMU)アセンブリ50003(図15D)を支持し得る、少なくとも1つのスタンドオフ30052(図15B)とを含むことができる。ヒートスプレッダプレート30051は、例えば、電子機器から中心筐体への熱のための熱伝導経路を提供し得る、薄い電気絶縁材料を通して、中心筐体およびMDの回路基板に動作可能に接続されることができる。いくつかの構成では、ヒートスプレッダ30050と筐体30020−30023上の搭載特徴との間の金属間接触は、熱を消散させることができる。スタンドオフグロメット30187(図15C)とともに、スタンドオフ30052(図15B)は、IMUアセンブリを基盤コントローラボード50001およびヒートスプレッダ30050の振動から隔離することができる。振動は、基盤全体を通した振動から生じ得る。本教示の熱管理システムは、ヒートスプレッダ30050上に搭載されるが、PBCボード50001に触れない、バー30114(図15B)と、PBCボード50001上の銅面積と、PBCボード50001とヒートスプレッダ30050との間の熱伝導性を提供する熱間隙パッドとを含むことができる。
ここで図15Bを参照すると、ヒートスプレッダ30050上に搭載されるIMUは、振動を減衰させ得る、軟硬度グロメット30187(図15C)と、電気接続をPBCボード50001に提供し得る、フレックスケーブル50028−9B(図15C)とを含むことができる。IMUセンサは、センサ608(図15E)が搭載されるIMU PCB50003(図15E)を機械的に隔離することによって、MDの座席、クラスタ、および車輪駆動系によって生成された振動から隔離されることができる。IMUアセンブリは、ヒートスプレッダプレート30050に締結される少なくとも1つの支柱30052に取り付けられ得る、少なくとも1つのエラストマグロメット30187(図15C)上に搭載されることができる。少なくとも1つのグロメット30187(図15C)は、低硬度および減衰能力を含むことができ、これは、MDからIMUへの振動の伝達を限定することができる。フレックス回路ケーブル50028−9Bは、応従性であることができ、有意な振動をIMUアセンブリに伝達し得ない。
図15Bを継続して参照すると、磁束遮蔽体30008は、PBCボード50001上の電子機器を手動ブレーキ解除位置センサ70020(図9J)からの磁気信号から保護することができる。磁束遮蔽体30008は、鉄系金属を含むことができ、手動ブレーキ解除位置センサ70020(図9J)とPBCボード50001との間のヒートスプレッダアセンブリ30050と動作可能に結合することができる。鉄系金属は、手動ブレーキ解除位置センサ70020(図9J)の磁束を封じ、再指向し、PBCボード50001の電子機器への干渉を実質的に防止することができる。可能性として、MDの全体的信頼性を増加させるために、ケーブルは、ラッチ機構を有する、コネクタを利用することができる。
ここで図15C−15Dを参照すると、IMUアセンブリ50003は、限定ではないが、慣性センサ608(図15D)と、メモリ610(図15D)とを含み得る、メインボード50003B(図15D)を含むことができる。IMUアセンブリ50003は、振動を緩衝し、慣性センサ608の安定性を維持し得る、少なくとも1つのグロメット30187(図15C)と、振動伝達を低減させるように、IMUアセンブリ50003をPBCボード50001(図15B)に接続し得る、剛性フレックス回路50028−9Bとを含むことができる。剛性フレックス回路50028−9Bは、丈夫な接続を促進し得る、補強材50028−9Sを含むことができる。剛性フレックス回路50028−9Bは、屈曲を含むことができ、これは、剛性フレックス回路ケーブル50028−9Bを2つの部分に分割することができ、これは、センサインターフェースおよびコネクタインターフェースを提供することができる。少なくとも1つのグロメット30187(図15C)が、空洞608A(図15D)において、メインボード50003(図15B)を通して、かつ随意のIMU遮蔽体70015(図15C)およびPBCボード50001(図15B)内の類似空洞を通して延在することができ、スタンドオフ30052(図15B)と動作可能に結合することができる。他の幾何学形状の剛性フレックス回路ケーブル50028−9B(図15C)も、他のコネクタパターンおよびグロメット場所と同様に可能性として考えられる。
図15C−15Dを継続して参照すると、少なくとも1つの慣性センサ608は、例えば、限定ではないが、ST Microelectronics LSM330DLC IMUを含むことができる。IMUアセンブリ50003は、IMU PCB50003Bを含むことができ、これは、スタンドオフ30052(図15B)を収容し、IMU PCB50003BのPBCボード50001の上方への高架および緩衝搭載を可能にすることができる。IMUアセンブリ50003は、IMU遮蔽体70015(図15C)をIMU PCB50003B上に搭載することを可能にするための特徴を含むことができる。随意のIMU遮蔽体70015は、慣性センサ608(図15D)を、限定ではないが、PBCボード50001(図15B)および/またはPSCボード50002(図15G)からのEM干渉を含む、可能性として考えられる干渉から保護することができる。IMU PCB50003Bは、信号を慣性センサ608へ/からPBCボード50001(図15B)へ/から受信する/伝送し得る、コネクタ609(図15F)を含むことができる。慣性センサ608(図15D)は、IMU PCB50003Bに搭載されることができ、これは、IMUアセンブリ50003がMDの残りと別個に較正されることを可能にすることができる。IMU PCB50003Bは、例えば、較正データを保持し得る、メモリ610(図15D)のための搭載部を提供することができる。不揮発性メモリ610(図15D)は、例えば、限定ではないが、マイクロチップ25AA320AT−I/MNYを含むことができる。較正データの記憶は、複数のシステムからのIMUアセンブリ50003が、単一バッチにおいて較正され、任意の付加的較正を伴わずに据え付けられることを可能にすることができる。センサ技術が変化するにつれて、慣性センサ608(図15D)は、IMUアセンブリ50003がPBCボード50001から比較的に隔離され得るため、相対的電子機器設計隔離において、最新の利用可能なセンサで更新されることができる。慣性センサ608は、相互に対して角度を付けて位置付けられることができる。角度位置付けは、慣性センサ608から受信されるデータの正確度を改良することができる。1つの慣性センサ608の1つの感知軸に完全に依拠し得る、ピッチ角度またはヨー速度等の慣性情報は、角度付けられた慣性センサの2つの感知軸を横断して拡散されることができる。いくつかの構成では、2つの慣性センサ608が、2つの他の慣性センサ608から45°角度付けて位置付けられることができる。いくつかの構成では、角度付けられた慣性センサ608は、角度付けられていない慣性センサ608と場所を交互することができる。
ここで図15Eおよび15Fを参照すると、第2の構成のIMUアセンブリ50003Aは、少なくとも1つの慣性センサ608を含むことができる。第2の構成のIMUアセンブリ50003Aは、第2の構成のIMU PCB50003A−1を含むことができ、これは、スタンドオフ30052(図15B)を収容し、PBCボード50001の上方への第2の構成のIMU PCB50003A−1の高架および緩衝搭載を可能にすることができる。第2の構成のIMUアセンブリ50003Aは、IMU遮蔽体70015を第2の構成のIMU PCB50003A上に搭載することを可能にするための特徴を含むことができる。随意のIMU遮蔽体70015は、慣性センサ608を、限定ではないが、PBCボード50001および/またはPSCボード50002(図15G)からのEM干渉を含む、可能性として考えられる干渉から保護することができる。第2の構成のIMU PCB50003Aは、慣性センサ608へ/からPBCボード50001(図15B)へ/から信号を受信/伝送し得る、コネクタ609(図15F)を含むことができる。慣性センサ608(図15E)は、第2の構成のIMU PCB50003Aに搭載されることができる。第2の構成のIMU PCB50003Aは、例えば、較正データを保持し得る、メモリ610(図15E)のための搭載部を提供することができる。
ここで主に図15Gおよび15Hを参照すると、PSCボード50002は、バッテリ70001(図1E)が電力をPSCボード50002に供給することを可能にし得る、コネクタ277(図15G)を含むことができる。コネクタ277は、例えば、接点と、回路基板搭載手段、例えば、限定ではないが、MOLEXMLX44068−0059とを含むことができる。PSCボード50002は、少なくとも1つのマイクロコントローラ401を含むことができ、PSCボード50002と電子ボックスの蓋21524(図1G)との間のインターフェースを緩衝するための少なくとも1つのバンパ30054/30054Aと、PSCボード50002とPBCボード50001(図15B)との間の間隔を維持するための少なくとも1つのスペーサ30053とを含むことができる。いくつかの構成では、例えば、金属を含み得る、スペーサ30053は、PSCボード50002と動作可能に結合されることができる。いくつかの構成では、スペーサ30053は、EMC目的のために、MDのシャーシへの電気接続として使用されることができる。スペーサ30053は、耐久性およびロバスト性をMDに提供することができる。PSCボード50002は、図15Iおよび15Jに示されるように接続される、充電入力コネクタ1181と、UCコネクタ1179と、補助コネクタ1175Aと、PBCコネクタ1173への少なくとも1つの電力相互接続と、キャンバス/PBCコネクタ1179Aとを含むことができる。PSCボード50002は、少なくとも1つの電源スイッチ401Cと、少なくとも1つのバッテリ充電回路1171/1173Aと、少なくとも1つのリアルタイムクロック1178A(図15J)に給電するための少なくとも1つのコイン電池バッテリ1175ABCとを含むことができる。PSCボード50002は、本明細書に列挙された部品に限定されず、MDの動作を可能にし得る、任意の集積回路および他の部品を含むことができる。
ここで図15I−15Jを参照すると、PSCボード50002は、例えば、限定ではないが、15−V調整器1175、UCコネクタ1179、24−V調整器1175XYZ、および補助コネクタ1175Aを通して、電力をUC130(図12A)および補助デバイスに提供し得る、バッテリ70001(図15I)と通信することができる。PSCボード50002は、バッテリ管理システム50015(図1E)と通信することができ、そこから、例えば、限定ではないが、バッテリ容量および温度が、判定されることができる。PSCボード50002は、ライン電圧をバッテリパック70001(図15I)から監視することができ、例えば、充電器電力供給源コード70002(図11A−11D)が差し込まれているかどうかを監視することができる。バッテリ70001(図15I)は、例えば、限定ではないが、調整器1176(図15J)、例えば、限定ではないが、3.3−V調整器と、調整器1177(図15J)、例えば、限定ではないが、5−V調整器とを通して、電力を少なくとも1つのマイクロコントローラ401(図15J)に提供することができる。PSCボード50002は、例えば、限定ではないが、SAMTECPES−02等のボード間コネクタ1173/1173A(図15J)を通して、電力をPBCボード50001に提供する。少なくとも1つのマイクロコントローラ401(図15J)、例えば、限定ではないが、Renaesas RX64Mは、バッテリ70001(図15I)とPBCボード50001へのボード間コネクタ1173/1173A(図15J)との間の電源スイッチ401C(図15J)の開閉を制御することができる。少なくとも1つのマイクロコントローラ401(図15J)は、メモリ1178(図15J)、例えば、限定ではないが、電源がオフにされた後、データを保持し得る、強誘電不揮発性メモリを含むことができる。PSCボード50002は、例えば、使用データおよびイベントログをタイムスタンプするために使用され得る、リアルタイムクロックを含むことができる。リアルタイムクロックは、バッテリ70001(図15I)によって、または代替として、リチウムコイン電池1175ABC(図15J)によって、給電されることができる。少なくとも1つのマイクロコントローラ401(図15J)とバッテリ70001(図15I)との間の通信は、I2CバスおよびI2Cアクセラレータ1174(図15J)によって可能にされることができる。少なくとも1つのマイクロコントローラ401(図15J)とUC130(図12A)との間の通信は、UCコネクタ1179(図15I/15G)を通して、キャンバスプロトコルによって可能にされることができる。少なくとも1つのマイクロコントローラ401(図15G)とPBCボード50001(図15B)との間の通信は、コネクタ1179Aを通して、キャンバスプロトコルによって可能にされることができる。センサ401B(図15J)は、PSCボード50002全体を通して位置付けられ、バッテリ70001(図15I)によって報告され、センサ410A(図15I)によって感知される電圧のレベルに対して、PBCボード50001に供給されている電圧および電流の実際のレベルを判定することができる。少なくとも1つのセンサ410A(図15I)は、例えば、限定ではないが、強い衝撃、車両衝突、および出荷の際の誤操作等の高加速イベントを感知することができる。高加速イベントは、ログ付けされることができ、例えば、アフター点検および保証請求の一部として使用されることができ、例えば、品質改良努力のためのデータを提供し得る、使用統計を提供することができる。いくつかの構成では、少なくとも1つのセンサ410A(図15I)は、PSCボード50002上に常駐することができ、例えば、小型周辺インターフェース(SPI)バスを介して、対応するPSCプロセッサ401(図15J)に通信することができる。
図15I−15Jを継続して参照すると、電力は、各バッテリパック70001(図15I)から、PSCボード50002を通して、そこからPBCボード50001(図15B)を通して、モータに流動することができる。バッテリパック70001(図15I)は、例えば、内部インピーダンス差のため、異なる速度で放電し得る。それらは、ともに電気的に連動されるため、A側バッテリは、ほぼ同一電圧を有し、B側バッテリは、ほぼ同一電圧を有するが、A側バッテリ内の電圧とB側バッテリ内の電圧との間に差異が存在し得る。バス電圧は、監視されることができ、必要に応じて、各側のバッテリ70001の電圧は、若干より大きいコマンドをより高い電圧を有する側のモータに、より小さいコマンドを他側のモータに送信することによって、等化されることができる。電流限定デバイスが、電力分布全体を通して使用され、1つのサブシステム上の過電流条件が別のサブシステムへの電力送達に影響を及ぼさないように防止することができる。わずかな電力供給源動作によって生じる異常は、1)臨界アナログ回路のための供給量監視と、2)デジタル回路のための電力供給源スーパーバイザリ特徴とによって緩和されることができる。
ここで図16Aを参照すると、MDは、限定ではないが、基盤21514Aと、通信手段53と、動力手段54と、UC130と、遠隔制御デバイス140とを含むことができる。基盤21514Aは、例えば、限定ではないが、キャンバスプロトコル等のプロトコルを使用して、通信手段53を使用して、UC130と通信することができる。ユーザコントローラ130は、例えば、限定ではないが、例えば、BLUETOOTH(登録商標)技術等の無線技術18を通して、遠隔制御デバイス140と通信することができる。いくつかの構成では、基盤21514Aは、本明細書に議論されるように、冗長性を含むことができる。いくつかの構成では、通信手段53および動力手段54は、基盤21514Aの内側で動作することができ、その中で冗長であることができる。いくつかの構成では、通信手段53は、基盤21514Aから基盤21514Aの外部のコンポーネントへの通信を提供することができる。
ここで主に図16Bを参照すると、いくつかの構成では、MD制御システム200Aは、限定ではないが、システムシリアルバスメッセージングシステム130Fを使用して、シリアルバス143を経由して双方向に通信し得る、少なくとも1つの基盤プロセッサ100と、少なくとも1つの電源コントローラ11とを含むことができる。システムシリアルバスメッセージング130Fは、外部アプリケーション140、I/Oインターフェース130G、およびUC130間で双方向通信を可能にすることができる。MDは、限定ではないが、入力/出力(I/O)インターフェース130Gおよび外部通信インターフェース130Dを含み得る、インターフェースモジュールを通して、周辺機器、プロセッサ、およびコントローラにアクセスすることができる。いくつかの構成では、I/Oインターフェース130Gは、メッセージを、例えば、限定ではないが、オーディオインターフェース150A、電子インターフェース149A、手動インターフェース153A、および視覚的インターフェース151Aのうちの少なくとも1つへ/から伝送/受信することができる。オーディオインターフェース150Aは、情報を、例えば、MDが注意を要求するとき、アラートを発し得る、例えば、スピーカ等のオーディオデバイスに提供することができる。電子インターフェース149Aは、メッセージを、例えば、限定ではないが、外部センサ147へ/から伝送/受信することができる。外部センサ147は、限定ではないが、飛行時間カメラおよび他のセンサを含むことができる。手動インターフェース153Aは、メッセージを、例えば、限定ではないが、ジョイスティック70007(図12A)および/またはスイッチ70036−1/2(図12V)ならびにボタン70035(図12H)、および/またはLED光等の情報灯、および/または、例えば、タッチスクリーンを有する、UC130(図12A)へ/から伝送/受信することができる。UC130およびプロセッサ100は、情報を、I/Oインターフェース130G、外部通信130D、および相互へ/から伝送/受信することができる。
主に図16Bを継続して参照すると、システムシリアルバスインターフェース130Fは、UC130、プロセッサ100(また、例えば、プロセッサA143A(図18C)、プロセッサA243B(図18C)、プロセッサB143C(図18D)、およびプロセッサB2 43D(図18D)としても示される)、および電源コントローラ11(また、例えば、電源コントローラA98(図18B)および電源コントローラB99(図18B)としても示される)間で通信を可能にすることができる。本明細書に説明されるメッセージは、例えば、限定ではないが、システムシリアルバス143を使用して、UC130およびプロセッサ100間で交換されることができる。外部通信インターフェース130Dは、例えば、限定ではないが、BLUETOOTH(登録商標)技術等の無線通信144を使用して、例えば、UC130および外部アプリケーション140間の通信を可能にすることができる。UC130およびプロセッサ100は、メッセージを、MDの自動および/または半自動制御を可能にするために使用され得る、外部センサ147へ/から伝送/受信することができる。
ここで主に図17Aを参照すると、基盤コントローラ50001(図15B)は、基盤プロセッサ100を含むことができ、これは、着信モータデータ775およびセンサデータ767を処理することができ、これに車輪コマンド769、クラスタコマンド771、および座席コマンド773は、少なくとも部分的に、基づくことができる。データ処理を実施するために、基盤プロセッサ100は、限定ではないが、通信を管理するキャンバスコントローラ311と、モータコマンドを準備するモータ駆動部制御プロセッサ305と、タイミングを管理するタイマ中断点検要求プロセッサ301と、冗長データを管理する投票/コミットプロセッサ329と、種々のデータ入力および出力を管理するメインループプロセッサ321と、着信データを受信および処理するコントローラ処理タスク325とを含むことができる。コントローラ処理タスク325は、限定ではないが、IMUデータ準備を管理するIMUフィルタ753と、速度関連特徴を管理する速度限定プロセッサ755と、重量関連特徴を管理する重量プロセッサ757と、障害物回避を管理する適応性速度制御プロセッサ759と、困難な地形を管理する牽引力制御プロセッサ762と、安定性特徴を管理する能動的安定化プロセッサ763とを含むことができる。慣性センサパック1070/23/29/35は、IMUデータ767をIMUフィルタ753に提供することができ、これは、車輪コマンド769を右輪モータ駆動部19/31および左輪モータ駆動部21/33にもたらし得る、データを提供することができる。IMUフィルタ753は、限定ではないが、本体速度対重力速度および予測速度プロセッサ1102(図19A)と、本体速度および重力対オイラー角および速度プロセッサ1103(図19A)と、重力速度誤差および予測ヨー速度誤差対本体速度プロセッサ1103(図19A)とを含むことができる。座席モータ45/47は、モータデータ775を重量プロセッサ757に提供することができる。投票プロセッサ329は、限定ではないが、一次投票プロセッサ873と、二次投票プロセッサ871と、三次投票プロセッサ875とを含むことができる。
ここで主に図17Bおよび17Cを参照すると、いくつかの構成では、基盤プロセッサ100は、例えば、キャンバス53A/B(図18B)を通して、キャンバスコントローラタスク311(図17B)によって制御されるように、慣性センサパック1070/23/29/35(図17A)からの加速度計およびジャイロスコープデータを共有することができる。基盤シリアルバス53A/B(図18B)は、プロセッサA1/A2/B1/B2 43A−43D(図18C/18D)とMDの他のコンポーネントを通信可能に結合することができる。キャンバスコントローラ311(図17B)は、キャンバスメッセージが到着すると、インタラプトを受信することができ、現在のフレームバッファ307(図17B)および前のフレームバッファ309(図17B)を維持することができる。加速度計およびジャイロスコープデータ(センサデータ767(図17A))が、プロセッサA1/A2/B1/B2 43A−43D(図18C/18D)から到着すると、キャンバスコントローラ311(図17B)は、コミット処理開始メッセージ319(図17B)を投票/コミットプロセッサ329(図17C)に送信することができる。投票/コミットプロセッサ329(図17C)は、投票プロセス、例えば、限定ではないが、例えば、モータデータ775(図17A)およびIMUデータ767(図17A)に適用される方法150(図21B/21C)の投票プロセスの結果を含み得る、コミットメッセージ331(図17C)を送信することができ、コントローラ処理開始メッセージ333(図17C)をコントローラ処理タスク325(図17C)に送信することができる。コントローラ処理タスク325(図17C)は、少なくとも、例えば、受信されたIMUデータ767(図17A)およびモータデータ775(図17A)に基づいて、推定値を算出することができ、少なくとも、推定値に基づいて、MDの牽引力(牽引力制御プロセッサ762(図17A))、速度(速度プロセッサ755(図17A)、適応性速度制御プロセッサ759(図17A))、および安定化(能動的安定化プロセッサ763(図17A))を管理することができ、モータ関連メッセージ335を送信することができる。キャンバスコントローラ311(図17B)が、例えば、限定ではないが、5ms等のタイムアウト周期内に、メッセージをプロセッサA1/A2/B1/B2 43A−D(図18C/18D)から受信しない場合、タイマ中断点検要求プロセッサ301(図17B)が、タイマが切れると、コミット処理開始メッセージ319(図17B)をコミット処理タスク329(図17C)に送信することによって、コミット処理を開始し得る、コミットバックアップタイマ317(図17B)を開始することができる。タイマ中断点検要求プロセッサ301(図17B)はまた、タイマが切れると、例えば、5ms毎に、メインループ開始メッセージ315(図17B)をメインループプロセッサ321(図17B)に送信し、モータ駆動部制御305(図17B)へのモータメッセージ303(図17B)を更新することができ、メインループプロセッサ321(図17B)は、センサデータおよびユーザコントローラ130(図16A)からのデータを捕捉することができる。メインループプロセッサ321(図17B)は、メインループプロセッサ321(図17B)が、プロセッサA1/A2/B1/B2 43A−D(図18C/18D)のマスタ上で実行している場合、キャンバス53A/B(図18B)を経由して、同期メッセージ313(図17B)を送信することができる。メインループプロセッサ321(図17B)は、基盤プロセッサ21514A(図16A)を横断して計時されたアクティビティを追跡することができ、他のプロセスも開始することができ、基盤出力パケット323(図17B)を通して通信を可能にすることができる。
ここで主に図18A−18Dを参照すると、PBCボード50001(図15G)は、限定ではないが、少なくとも1つのプロセッサ43A−43D(図18C/18D)と、少なくとも1つのモータ駆動プロセッサ1050、19、21、25、27、31、33、37(図18C/18D)と、少なくとも1つの電源コントローラ(PSC)プロセッサ11A/B(図18B)とを含むことができる。PBCボード50001(図15G)は、例えば、限定ではないが、電子通信手段53Cと、例えば、キャンバスプロトコル等のプロトコルとを通して、例えば、限定ではないが、UC130(図18A)と動作可能に結合されることができ、PBCボード50001(図15G)は、少なくとも1つのIMUと、慣性システムプロセッサ1070、23、29、35(図18C/18D)とに動作可能に結合されることができる。UC130(図18A)は、随意に、例えば、限定ではないが、タブレットおよびパーソナルコンピュータ等のコンピュータ、電話、ならびにライトシステム等の電子デバイスと動作可能に結合されることができる。UC130(図18A)は、限定ではないが、少なくとも1つのジョイスティックと、少なくとも1つのディスプレイとを含むことができる。UC130(図18A)は、プッシュボタンと、トグルとを含むことができる。UC130(図18A)は、随意に、周辺制御モジュール1144(図18A)と、センサ補助モジュール1141(図18A)と、自律的制御モジュール1142/1143(図18A)と通信可能に結合されることができる。通信は、例えば、限定ではないが、キャンバスプロトコルおよびEthernet(登録商標)プロトコル271(図18A)によって可能にされることができる。
主に図18A−18Dを継続して参照すると、プロセッサ39/41(図18C/18D)は、車輪モータプロセッサ85/87/91/93(図18C/18D)、クラスタモータプロセッサ1050/27(図18C/18D)、および座席モータプロセッサ45/47(図18C/18D)へのコマンドを制御することができる。プロセッサ39/41(図18C/18D)は、ジョイスティック、座席高さ、およびフレーム傾きコマンドをUC130(図12A)から受信することができる。UC130(図12A)を有効にし得る、ソフトウェアは、ディスプレイ処理を含む、ユーザインターフェース処理を実施することができ、外部製品インターフェースと通信することができる。PSC11A/B(図18B)を有効にし得る、ソフトウェアは、例えば、限定ではないが、I2CバスまたはSMバス等のバスを経由して、情報をバッテリ70001(図1E)から読み出すことができ、UC130(図12A)が解釈するために、その情報をキャンバス53A/53B(図18B)上で送信することができる。プロセッサ39/41(図18C/18D)上で実行するブートコードソフトウェアは、システムを初期化することができ、アプリケーションソフトウェアを更新する能力を提供することができる。外部アプリケーションは、例えば、限定ではないが、パーソナルコンピュータ、携帯電話、およびメインフレームコンピュータ等のプロセッサ上で実行することができる。外部アプリケーションは、MDと通信し、例えば、構成および開発をサポートすることができる。例えば、製品インターフェースは、例えば、保守要員、製造業者、および臨床医によって、MDを構成および点検するために使用され得る、外部アプリケーションである。エンジニアリングインターフェースは、MDを作動させるとき、例えば、製造業者によって、UC130(図12A)、プロセッサ39/41(図18C/18D)、およびPSC11A/B(図18B)と通信するために使用され得る、外部アプリケーションである。ソフトウェアインストーラは、例えば、製造業者および保守要員によって、ソフトウェアをUC130(図12A)、プロセッサ39/41(図18C/18D)、およびPSC11A/B(図18B)上にインストールするために使用され得る、外部アプリケーションである。
主に図18C−18Dを継続して参照すると、いくつかの構成では、各少なくとも1つのプロセッサ43A−43D(図18C/18D)は、限定ではないが、少なくとも1つのクラスタモータ駆動プロセッサ1050、27(図18C/18D)と、少なくとも1つの右輪モータ駆動プロセッサ19、31(図18C)と、少なくとも1つの左輪モータ駆動プロセッサ21と、33(図18C/18D)、少なくとも1つの座席モータ駆動プロセッサ25、37(図18C/18D)と、少なくとも1つの慣性センサパックプロセッサ1070、23、29、35(図18C/18D)とを含むことができる。少なくとも1つのプロセッサ43A−43Dはさらに、少なくとも1つのクラスタブレーキプロセッサ57/69(図18C/18D)と、少なくとも1つのクラスタモータプロセッサ83/89(図18C/18D)と、少なくとも1つの右輪ブレーキプロセッサ59/73(図18C/18D)と、少なくとも1つの左輪ブレーキプロセッサ63/77(図18C/18D)と、少なくとも1つの右輪モータプロセッサ85/91(図18C/18D)と、少なくとも1つの左輪モータプロセッサ87/93(図18C/18D)と、少なくとも1つの座席モータプロセッサ45/47(図18C/18D)と、少なくとも1つの座席ブレーキプロセッサ65/79(図18C/18D)と、少なくとも1つのクラスタ位置センサプロセッサ55/71(図18C/18D)と、少なくとも1つの手動ブレーキ解除プロセッサ61/75(図18C/18D)とを含むことができる。プロセッサ43A−43Dは、車輪形成地面接触モジュールのクラスタアセンブリ21100(図6A)を駆動するために使用されることができる。地面接触モジュールは、クラスタアセンブリ21100(図6A)上に搭載されることができ、地面接触モジュールの各車輪は、右輪モータ駆動プロセッサA19(図18C)または冗長右輪モータ駆動プロセッサB31(図18D)によってコマンドされる、車輪モータ駆動部によって駆動されることができる。クラスタアセンブリ21100(図6A)は、クラスタ軸を中心として回転することができ、回転は、例えば、クラスタモータ駆動プロセッサA1050(図18C)または冗長クラスタモータ駆動プロセッサB27(図18D)によって統制される。例えば、限定ではないが、少なくとも1つのクラスタ位置センサプロセッサ55/71(図18C/18D)、少なくとも1つの手動ブレーキ解除センサプロセッサ61/75(図18C/18D)、少なくとも1つのモータ電流センサプロセッサ(図示せず)、および少なくとも1つの慣性センサパックプロセッサ17、23、29、35(図18C/18D)等のセンサプロセッサのうちの少なくとも1つは、MD上に常駐するセンサから伝送されるデータを処理することができる。プロセッサ43A−43D(図18C/18D)は、ユーザ入力を受信するために、UC130(図18A)に動作可能に結合されることができる。UC130(図18A)、PSC11A/11B(図18B)、およびプロセッサ43A−43D(図18C/18D)間の通信53A−53C(図18B)は、限定ではないが、キャンバスプロトコルを含む、任意のプロトコルに従うことができる。少なくとも1つのVバス95/97(図18B)は、少なくとも1つのPSC11A/B(図18B)を、プロセッサ43A−43D(図18C/18D)と、外部Vバス107(図18B)を通して、PBCボード50001(図15G)の外部のコンポーネントとに動作可能に結合することができる。いくつかの構成では、プロセッサA143A(図18C)は、キャンバスA53A(図18B)のマスタであることができる。キャンバスA53A(図18B)上のスレーブは、プロセッサA243B(図18C)、プロセッサB143C(図18D)、およびプロセッサB243D(図18D)であることができる。いくつかの構成では、プロセッサB143C(図18D)は、キャンバスB53B(図18B)のマスタであることができる。キャンバスB53B(図18B)上のスレーブは、プロセッサB243C(図18D)、プロセッサA143A(図18C)、およびプロセッサA243B(図18C)であることができる。いくつかの構成では、UC130(図18A)は、キャンバスC53C(図18B)のマスタであることができる。キャンバスC53C(図18B)上のスレーブは、PSC11A/B(図18B)およびプロセッサA1/A2/B1/B2 43A/B/C/D(図18C/18D)であることができる。マスタノード(プロセッサ43A−43D(図18C/18D)またはUC130(図18A)のいずれか)は、データをスレーブに送信する、またはそこからデータを要求することができる。
主に図18C/18Dを参照すると、いくつかの構成では、基盤コントローラボード50001(図15G)は、クラスタ21100(図6A)を制御し、駆動車輪21201(図7B)を回転させ得る、冗長プロセッサセットA/B39/41を含むことができる。右/左輪モータ駆動プロセッサA/B19/21、31/33は、MDの右および左側の車輪21201(図7B)を駆動させる、右/左輪モータA/B85/87/91/93を駆動することができる。車輪21201(図7B)は、結合され、ともに駆動することができる。旋回は、左輪モータプロセッサA/B87/93および右輪モータプロセッサA/B85/91を異なる速度で駆動することによって遂行されることができる。クラスタモータ駆動プロセッサA/B1050/27は、クラスタモータプロセッサA/B83/89を駆動することができ、これは、車輪基部を前/後方向に回転させることができ、これは、前輪21201(図6A)が後輪21201(図6A)より高いまたはより低い間、MDが水平のままであることを可能にすることができる。クラスタモータプロセッサA/B83/89は、縁石を昇降するとき、MDを水平に保つことができ、車輪基部を繰り返し回転させ、階段を昇降することができる。座席モータ駆動プロセッサA/B25/37は、座席(図示せず)を上昇および下降させ得る、座席モータプロセッサA/B45/47を駆動することができる。
図18C/18Dの参照をさらに継続すると、クラスタ位置センサプロセッサA/B55/71は、クラスタ21100(図3)の位置を示し得る、データをクラスタ位置センサから受信することができる。クラスタ位置センサおよび座席位置センサからのデータは、プロセッサ43A−43D間で通信されることができ、プロセッサセットA/B39/41によって使用され、例えば、右輪モータ駆動プロセッサA/B19/31、クラスタモータ駆動プロセッサA/B15/27、および座席モータ駆動プロセッサA/B25/37に送信されるべき情報を判定することができる。クラスタ21100(図3)および駆動車輪21201(図7B)の独立制御は、MDがいくつかのモードで動作することを可能にし、それによって、ユーザまたはプロセッサ43A−43Dが、例えば、局所地形に応答して、モード間を切り替えることを可能にすることができる。
図18C/18Dの参照をなおもさらに継続すると、慣性センサパックプロセッサ1070、23、29、35は、例えば、限定ではないが、MDの配向を示し得る、データを受信することができる。各慣性センサパックプロセッサ1070、23、29、35は、例えば、限定ではないが、加速度計およびジャイロスコープからのデータを処理することができる、。いくつかの構成では、各慣性センサパックプロセッサ1070、23、29、35は、4セットの3軸加速度計および3軸ジャイロスコープからの情報を処理することができる。加速度計およびジャイロスコープデータは、融合されることができ、重力ベクトルが、MDの配向および慣性回転率を算出するために使用され得るように生産されることができる。融合されたデータは、プロセッサ43A−43Dを横断して共有されることができ、閾値基準に従うことができる。閾値基準は、デバイス配向および慣性回転率の正確度を改良するために使用されることができる。例えば、ある閾値を超えるあるプロセッサ43A−43Dからの融合されたデータは、破棄されることができる。事前に選択された限界内のプロセッサ43A−43Dのそれぞれからの融合されたデータは、例えば、限定ではないが、任意の他の形態において平均または処理されることができる。慣性センサパックプロセッサ1070、23、29、35は、例えば、STmicroelectronics LSM330DLC、または3Dデジタル加速度計および3Dデジタルジャイロスコープを供給する任意のセンサ、またはさらに重力および本体速度を測定し得る、任意のセンサ等のセンサからのデータを処理することができる。センサデータは、処理、例えば、限定ではないが、フィルタ処理を受け、MDの制御を改良することができる。クラスタ位置センサプロセッサA/B55/71、座席位置センサプロセッサA/B67/81、および手動ブレーキ解除センサプロセッサA/B61/75は、限定ではないが、ホールセンサデータを処理することができる。プロセッサ39/41は、ユーザに特有の情報の記憶を管理することができる。
ここで主に図19Aを参照すると、少なくとも1つの慣性センサパックプロセッサ17、23、29、35(図18C/18D)は、IMUフィルタ9753を通して、IMU608(図15D)からのセンサ情報を処理することができる。状態推定器は、本体座標系内で測定されたセンサ情報からの慣性座標系に対して、すなわち、MDと関連付けられた座標系に対して、MDの動的状態を推定することができる。推定プロセスは、搭載される軸系(本体座標系)上でIMUボード50003(図15B)によって行われる加速および速度測定値と慣性座標系を関連させ、動的状態推定値を生成することを含むことができる。本体座標フレームと慣性座標フレームを関連させる動的状態は、オイラー角および速度を用いて説明されることができ、これは、地球の重力場ベクトルの推定値から算出される。ジャイロスコープは、その搭載基準フレームに対する速度測定値を供給することができる。ピッチオイラー角9147およびロールオイラー角9149は、以下のように推定されることができる。
基準の本体座標フレームからの速度と基準の慣性座標フレームのマッピングは、ベクトルの回転の運動学方程式を評価することを含むことができる。
式中、
は、重力速度ベクトルであって、
は、フィルタ処理された重力ベクトルであって、Ωfは、本体速度ベクトルである。
経時的に積分すると、
は、重力ベクトル推定値を提供する。予測される重力速度推定値は、以下のようになる。
式中、
は、予測される重力速度である。
誤差を積分し、ジャイロスコープバイアスを補償するために、慣性速度を本体座標フレームに逆マッピングすることは、以下のように遂行されることができる。
式中、
は、重力速度誤差であって、Ωeは、本体速度誤差であって、これは、以下と等価である。
式中、
は、フィルタ処理された重力ベクトル9125の成分であって、
は、フィルタ処理された本体速度誤差9157の成分であって、
は、フィルタ処理された重力速度誤差9129の成分である。予測される重力速度は、以下のように算出されることができる。
または
上記の行列と結合されると、これは、Ax=b形式で見られ得る、行列をもたらす。
本体速度誤差9157を解法するために、「A」行列の擬似逆行列が、以下のように算出されることができる。
「A」行列で乗算された転置「A」行列は、以下の行列をもたらす。
フィルタ処理された重力ベクトル9125は、単位ベクトルであるため、前述の行列は、3×3単位行列に簡略化され、その逆行列も、3×3単位行列である。したがって、Ax=b問題の擬似逆行列解は、以下に要約される。
式中、
は、予測される重力速度9119と右/左輪モータから受信されたデータから導出される車輪速度との間の差異である。結果として生じる行列は、以下の恒等式として記述されることができる。
フィルタ処理された重力ベクトル9125は、オイラーピッチ9147およびオイラーロール9149に変換されることができる。
オイラー角:
θ(ピッチ)=−asin(Gfy)
φ(ロール)=−atan(Gfx/Gfz)
フィルタ処理された本体速度は、オイラーピッチ速度9153およびオイラーロール速度9155に変換されることができる。
ピッチ速度:
ロール速度:
ヨー速度:
図19Aを継続して参照すると、IMUフィルタ9753は、重力ベクトル9125をフィルタ処理することができ、これは、慣性z−軸を表すことができる。IMUフィルタ9753は、3次元空間内の2次元慣性基準を提供することができる。測定された本体速度9113(例えば、慣性センサパックの一部であり得る、ジャイロスコープから測定される)、加速度計データに基づいて算出された、フィルタ処理された重力ベクトル9127、および微分車輪速度9139(左および右輪21201(図1A)の右/左輪モータ駆動部から受信されたデータから算出され得る)が、IMUフィルタ9753に入力されることができる。IMUフィルタ9753は、ピッチ9147、ロール9149、ヨー速度9151、ピッチ速度9153、およびロール速度9155を算出することができ、これは、例えば、車輪コマンド769(図21A)を算出するために使用される。フィルタ処理された出力(G)および測定された入力(Gmeas)は、重力予測速度と微分車輪速度の比較とともに、誤差を求めるために比較される。誤差は、速度測定値にフィードバックされ、速度センサバイアスを補償する。フィルタ処理された重力ベクトル9125およびフィルタ処理された本体速度9115は、ピッチ9147、ロール9149、ヨー速度9151、ピッチ速度9153、およびロール速度9155を算出するために使用されることができる。
ここで図19Bを参照すると、IMUフィルタ9753(図19A)を使用してデータを処理するための方法9250は、限定ではないが、ジャイロスコープバイアスをジャイロスコープ読取値から減算9251し、オフセットを除去するステップを含むことができる。方法9250はさらに、少なくとも、フィルタ処理された本体速度9115(図19A)およびフィルタ処理された重力ベクトル9125(図19A)に基づいて、重力速度ベクトル9143(図19A)および予測される重力速度推定値9119(図19A)を算出9255するステップを含むことができる。方法9250はなおもさらに、利得K1と重力ベクトル誤差の積を重力速度ベクトル9117(図19A)から減算9257し、フィルタ処理された重力速度9143(図19A)を経時的に積分9259し、フィルタ処理された重力ベクトル9125(図19A)を求めるステップを含むことができる。重力ベクトル誤差9129(図19A)は、少なくとも、フィルタ処理された重力ベクトル9125(図19A)および測定された重力ベクトル9127(図19A)に基づくことができる。方法9250はさらに、フィルタ処理された重力速度ベクトル9125(図19A)およびフィルタ処理された本体速度9115(図19A)に基づいて、ピッチ速度9153(図19A)、ロール速度9155(図19A)、ヨー速度9151(図19A)、ピッチ、およびロールを算出9261するステップを含むことができる。ジャイロスコープバイアス9141(図19A)は、車輪21201(図1A)間の微分車輪速度9139(図19A)を予測される重力速度推定値9119(図19A)から減算し、予測される速度誤差9137(図19A)を求めることによって算出されることができる。さらに、重力ベクトル誤差9129(図19A)とフィルタ処理された重力ベクトル9125(図19A)のクロス積が、算出され、フィルタ処理された重力ベクトル9125(図19A)と予測される重力速度推定値誤差9137(図19A)のドット積に加算され、本体速度誤差9157(図19A)を求めることができる。方法9250は、利得K29133(図19A)を本体速度誤差9157(図19A)の経時的積分9135(図19A)に適用し、ステップ9251において減算されるジャイロスコープバイアスを求めることに基づいて、ジャイロスコープバイアス9141(図19A)を算出するステップを含むことができる。方法9250を説明する方程式は、以下である。
式中
は、測定された重力速度ベクトルであって、
は、フィルタ処理された重力ベクトルであって、ωは、フィルタ処理された本体速度ベクトルである。
式中、
は、予測される速度である。
式中、
は、予測される速度誤差であって、
は、微分車輪速度である。
式中、
は、フィルタ処理された重力速度であって、
は、測定された重力速度ベクトルであって、K1は、利得であって、
は、重力誤差ベクトルである。
式中、Gmは、加速度計読取値から測定された重力ベクトルである。
式中、
は、本体速度誤差ベクトルであって、
は、重力速度誤差ベクトルである。
式中、
は、積分された本体速度誤差ベクトルであって、K29133(図19A)は、利得である。
式中、ωmは、測定された本体速度ベクトルである。
図20を参照すると、弱め界磁は、必要に応じて、例えば、予期しない状況が生じるとき、随時、モータを一時的により高速で稼働させることができる。回転基準フレーム内のモータに関する運動の電気系方程式は、以下となる。
式中、VdLNは、中性点への直流電圧ラインであって、
ωeは、電気速度であって、
LLNは、中性点への巻線インダクタンスラインであって、
Iqは、直交電流であって、
Idは、直流電流であって、
RLNは、中性点接地抵抗であって、
VqLNは、中性点への直交電圧ラインであって、
KeLNは、中性点への逆EMFラインであって、
ωmは、機械的速度であって、
ブラシレスモータ駆動部の通常磁界方向制御下、Idは、ゼロに調整され、以下となる。
磁界方向制御スキームにおいて弱め界磁を実装するために、項ωeLLNIqは、直流電流コントローラに非ゼロ電流コマンドを与え、より高いモータ速度および減少トルク能力をもたらすことによって増加加され得る。
図20を継続して参照すると、基準の回転フレーム内の弱め界磁は、以下のように実装されることができる。弱め界磁を伴わない従来の駆動では、最大コマンド電圧は、
であって、式中、Vbusは、バス電圧である。直交コマンド電圧が増加するにつれて、モータ駆動電圧コントローラは、デューティサイクルがコマンド電圧と等しいその最大かつ逆EMF電圧に到達するまで、デューティサイクルを増加させ、コマンドされた入力を整合させる。直流電流が、ゼロに調整されると、弱め界磁を伴わない通常モータ制御条件下、以下となる。
式中、Vcommandは、基盤からコマンドされた電圧である。
弱め界磁条件下、方程式(2)における最終項は、非ゼロであって、以下をもたらす。
直交電圧が、バスにおいて飽和すると、直接軸電流は、非ゼロ値にコマンドされ、モータ速度を増加させ、基盤車輪速度コントローラによって被られるようなモータに対するより高い電圧コマンドをエミュレートすることができる。方程式(6)の直流電流成分を隔離することによって、直流電流コマンドは、以下のように算出され得る。
速度コントローラは、事実上、より高い速度をモータにコマンドすることができ、モータは、より大きい電圧を受信するかのように挙動することができる。
図20を継続して参照すると、いくつかの構成では、約25アンペアの直流電流の追加は、例えば、予期しない安定化が要求されるとき、あるモータの最大速度を約2倍にし、比較的に高速の比較的に短バーストを可能にすることができる。電流および電圧コマンド限界は、以下のように算出されることができる。
直流電流コントローラは、直流電流を調整するとき、優先順位を有し、残余を直交コントローラに残し、後続限界をプロセッサA/B39/41(図18C/18D)に報告することができる。
図20を継続して参照すると、コマンド電圧限界および電流限界を算出するための方法10160は、限定ではないが、FET温度に基づいて、全体的電流限界Ilimを算出10161するステップと、測定されたバス電圧、
に基づいて、電圧限界Vlimを算出するステップとを含むことができる。方法10160は、全体的電流限界および前の測定からコマンドされた直流電流に基づいて、クワッド電圧コントローラ電流限界を設定10163するステップを含むことができる。方法10160はさらに、直流電流コマンドを算出10165するステップと、全体的電流限界Ilimを制限するステップと、コマンドされた直流電圧VdLNCommandedを算出するステップとを含むことができる。方法10160は、全体的電圧限界および直流電流コントローラからコマンドされた直流電圧に基づいて、クワッド電圧コントローラ電流限界を設定10167するステップを含むことができる。
図20を継続して参照すると、従来のモータ駆動部では、電圧飽和は、電流コントローラからの電圧コマンドがバス電圧限界
において飽和すると、報告される。弱め界磁が使用されると、モータ駆動部は、直交電圧が飽和すると、直流電流を注入し、モータ速度を増加させる。直流電流コントローラは、コマンドされた電圧が直交電圧をコマンドするバスの能力を超えるときのみ、直流電流コマンドを算出する。そうでなければ、直流電流は、ゼロに調整され、効率を維持する。したがって、電圧飽和は、従来の駆動部のように、直交電圧がバス電圧限界において飽和するときではなく、直流電流コントローラが直流電流コマンドを最大値に調整しようとするときに報告されることができる。従来のモータ駆動部では、電流飽和は、電圧コントローラからの電流コマンドが、熱によって別様に限定されない限り、最大電流、例えば、限定ではないが、35アンペアにおいて飽和すると、報告される。しかしながら、電圧コントローラの電流コマンドは、最大直交電圧コマンドがバス限界に到達すると、飽和する。これが、弱め界磁にも当てはまる場合、電圧コントローラは、実際の直交電流にかかわらず、電流飽和を報告するであろう。したがって、直交電圧コントローラが、最大電流コマンドを発しており、直交電流コントローラが、電圧ヘッドルームを使い果たしていない場合、最大電流に到達している。直交電流コントローラが、電圧ヘッドルームを使い果たしている場合、直交電流コントローラは、最大電流を生成することは不可能であって、電流限界は、到達していない。
ここで主に図21Aを参照すると、フェイルセーフ動作を可能にするために、MDは、限定ではないが、冗長サブシステムを含むことができ、それによって、例えば、各サブシステムと関連付けられたデータと残りのサブシステムと関連付けられたデータの比較によって、故障が、検出されることができる。冗長サブシステム内の故障検出は、耐故障性機能性を作成することができ、MDは、MDが、ユーザを危険に曝すことなく、安全モードにもたらされ得るまで、1つのサブシステムに欠陥があると見出される場合、残りの非故障サブシステムによって提供される情報に基づいて、動作を継続することができる。故障したサブシステムが、検出される場合、残りのサブシステムは、動作を継続するために、事前に規定された限界内に一致することが要求され得、動作は、残りのサブシステム間の不一致の場合、終了され得る。投票プロセッサ329は、限定ではないが、少なくとも1つの方法を含み、冗長サブシステムから使用するための値を判定することができ、いくつかの構成では、投票プロセッサ329は、異なるタイプのデータ、例えば、限定ではないが、計算されたコマンドデータおよび慣性測定ユニットデータを異なる方法で管理することができる。
主に図21Aを継続して参照すると、投票プロセッサ329は、限定ではないが、一次投票プロセッサ873と、二次投票プロセッサ871と、三次投票プロセッサ875とを含むことができる。一次投票プロセッサ873は、限定ではないが、各プロセッサA1/A2/B1/B2 43A−43D(図18C/18D)からのセンサデータ767またはコマンドデータ767A(本明細書では、プロセッサ値と称される)を平均するためのコンピュータ命令を含むことができる。一次投票プロセッサ873はさらに、各プロセッサ値と平均値との間の絶対値差を算出し、最高絶対値差を破棄し、3つの残りのプロセッサ値を残すためのコンピュータ命令を含むことができる。二次投票プロセッサ871は、限定ではないが、残りのプロセッサ値と相互との間の差異を算出し、差異と事前に選択された閾値を比較し、それらの間の最高差を有するプロセッサ値と残りの値を比較し、最高差を伴うプロセッサ値を残りの値から投票で除外し、投票で除外された値と残りの値を比較し、該当する場合、事前に選択された閾値を上回る任意の差異を投票で除外し、例えば、プロセッサ値が表すデータのタイプに応じて、残りのプロセッサ値またはプロセッサ値の平均値を選択するためのコンピュータ命令を含むことができる。三次投票プロセッサ875は、限定ではないが、事前に選択された閾値を上回る差異が存在しない場合、破棄された値と残りの値を比較し、事前に選択された閾値を上回る任意の差異が存在する場合、破棄された値を投票で除外し、例えば、プロセッサ値が表すデータのタイプに応じて、残りのプロセッサ値または残りのプロセッサ値の平均値のうちの1つを選択するためのコンピュータ命令を含むことができる。三次投票プロセッサ875はまた、事前に選択された閾値を上回る差異が存在しない場合、残りのプロセッサ値または残りのプロセッサ値の平均値を選択するためのコンピュータ命令を含むことができる。破棄される値が投票で除外されず、全てのプロセッサ値が選択または平均されたままであることも、可能性として考えられ得る。三次投票プロセッサ875はなおもさらに、プロセッサ値が、事前に選択された回数、投票で除外される場合、アラームを発し、投票スキームが、選択基準を満たすプロセッサ値を見出すことに失敗する場合、フレームカウンタをインクリメントするためのコンピュータ命令を含むことができる。三次投票プロセッサ875はまた、フレームカウンタが、事前に選択された数のフレームを超えない場合、投票スキームが選択基準を満たすプロセッサ値を見出すことに失敗した、プロセッサ値を含有するフレームを破棄し、使用され得る少なくとも1つのプロセッサ値を伴う最後のフレームを選択するためのコンピュータ命令を含むことができる。三次投票プロセッサ875はまた、フレームカウンタが、事前に選択された数のフレームを上回る場合、MDをフェイルセーフモードに移行させるためのコンピュータ命令を含むことができる。
ここで図21Bおよび21Cを参照すると、本明細書では、「投票」と称される、冗長プロセッサからの使用するための値を解決するための方法150は、限定ではないが、カウンタを初期化149するステップと、各プロセッサ43A−43D(図21A)からの値、例えば、限定ではないが、センサまたはコマンド値(本明細書では、プロセッサ値と称される)を平均151するステップと、各プロセッサ値と平均値との間の絶対値差を算出153するステップと、最高差を破棄するステップとを含むことができる。方法150はさらに、残りのプロセッサ値と相互との間の差異を算出155するステップを含むことができる。157において、事前に選択された閾値を上回る任意の差異が存在する場合、方法150は、それらの間の最高差を有する値と残りの値を比較167するステップと、最高差を伴う値を残りの値から投票で除外169するステップと、投票で除外された値と残りの値を比較171するステップと、事前に選択された閾値を上回る任意の差異を投票で除外173し、残りのプロセッサ値またはプロセッサ値の平均のうちの1つを選択するステップとを含むことができる。例えば、プロセッサA1 43A(図21A)、B1 43C(図21A)、およびB2 43D(図21A)からのプロセッサ値が、残る場合、残りのプロセッサのいずれかからのプロセッサ値(またはプロセッサ値の平均)が、選定されることができる。157において、事前に選択された閾値を上回る差異が存在しない場合、方法150は、投票で除外された値と残りの値を比較159することができる。161において、事前に選択された閾値を上回る任意の差異が存在する場合、方法150は、比較159ステップにおいて投票で除外された値を投票で除外163するステップと、残りのプロセッサ値または残りのプロセッサ値の平均値のうちの1つを選択するステップとを含むことができる。161において、事前に選択された閾値を上回る差異が存在しない場合、方法150は、残りのプロセッサ値または残りのプロセッサ値の平均値のうちの1つを選択165するステップを含むことができる。185において、プロセッサ値が、事前に選択された回数、投票で除外される場合、方法150は、アラーム187を発するステップを含むことができる。175において、投票スキームが選択基準を満たすプロセッサ値を見出すことに失敗する場合、方法150は、カウンタをインクリメント177するステップを含むことができる。179において、カウンタが事前に選択された数を超えない場合、方法150は、残りのプロセッサ値を有していないフレームを破棄するステップと、選択基準を満たす少なくとも1つのプロセッサ値を有する前のフレームを選択181するステップとを含むことができる。179において、フレームカウンタが、事前に選択された数を上回る場合、方法150は、MDをフェイルセーフモードに移行183させるステップを含むことができる。
ここで主に図21Dを参照すると、投票の実施例1519は、第1の算出521を含むことができ、プロセッサA1−B2 43A−43D(図21A)のためのプロセッサ値は、平均されることができ、算出された平均値と比較されることができる。平均値からの最大差を有するプロセッサ、実施例1 519では、プロセッサA1 43A(図21A)は、破棄されることができる。プロセッサB2 43D(図21A)からのプロセッサ値が、代わりに、破棄され得る。第2の算出523は、残りの3つのプロセッサA2/B1/B243B−43D(図21A)のプロセッサ値間の比較を含むことができる。比較は、プロセッサA143A(図21A)の破棄されたプロセッサ値と3つの残りのプロセッサA2/B1/B2 43B−43D(図21A)のプロセッサ値との間で行われることができる。実施例1 519では、差異のいずれも、例示的閾値15を超えない。実施例1 519からの投票結果は、プロセッサA1/A2/B1/B2 43A−43D(図21A)からのプロセッサ値のいずれかが選択されることができるというものである。
ここで主に図21Eを参照すると、投票の実施例2 501は、第1の算出507を含むことができ、プロセッサA1−B2 43A−43D(図21A)のためのプロセッサ値は、平均されることができ、算出された平均値と比較されることができる。平均値からの最大差を有するプロセッサ、実施例2 501では、プロセッサA1 43A(図21A)が、破棄される。第2の算出509は、残りの3つのプロセッサA2/B1/B243B−43D(図21A)のプロセッサ値間の比較を含むことができる。実施例2 501では、差異のいずれも、例示的閾値15を超えない。比較は、破棄されたプロセッサA1 43A(図21A)のプロセッサ値と残りのプロセッサA2/B1/B243B−43D(図21A)の3つのプロセッサ値との間で行われることができる。実施例2 501では、差異のうちの1つ、プロセッサA1 43A(図21A)およびプロセッサB2 43D(図21A)のプロセッサ値間の差異が、例示的閾値15を超える。1つの差異が例示的閾値を超えるため、破棄されたプロセッサA1 43A(図21A)からのプロセッサ値は、投票で除外されることができる。実施例2 501からの投票結果は、プロセッサA1 43A(図21A)が投票で除外されたため、プロセッサA2/B1/B2 43A−43D(図21A)からのプロセッサ値のいずれかが選択されることができるとうものである。
ここで主に図21Fを参照すると、投票の実施例3 503は、第1の算出511を含むことができ、プロセッサA1−B2 43A−43D(図21A)のためのプロセッサ値は、平均されることができ、算出された平均値と比較されることができる。平均値からの最大差を有するプロセッサ、実施例3 503では、プロセッサA1 43A(図21A)は、破棄される。第2の算出513は、残りの3つのプロセッサA2/B1/B243B−43D(図21A)のプロセッサ値間の比較を含むことができる。実施例3 511では、差異のいずれも、例示的閾値15を超えない。比較は、破棄されたプロセッサA1 43A(図21A)のプロセッサ値と3つの残りのプロセッサA2/B1/B2 43B−43D(図21A)のプロセッサ値との間で行われることができる。実施例3 511では、差異の2つ、プロセッサA1 43A(図21A)とプロセッサB1/B2 43C/43D(図21A)との間の差異が、例示的閾値15を超える。少なくとも1つの差異が例示的閾値を超えるため、破棄されたプロセッサA1 43A(図21A)からのプロセッサ値は、投票で除外されることができる。
主に図21Gを継続して参照すると、投票の実施例4 505は、第1の算出515を含むことができ、プロセッサA1−B2 43A−43D(図21A)のためのプロセッサ値は、平均されることができ、算出された平均値と比較されることができる。平均値からの最大差を有するプロセッサ、実施例4 515では、プロセッサB2 43D(図21A)は、破棄される。第2の算出517は、残りの3つのプロセッサA1/A2/B143A−43C(図21A)のプロセッサ値間の比較を含むことができる。実施例4 505では、プロセッサA1/B1 43A/C(図21A)のプロセッサ値間の差異は、例示的閾値15を超える。比較は、プロセッサA1/B1 43A/C(図21A)のプロセッサ値と残りのプロセッサA243B(図21A)との間で行われることができる。実施例4 505では、プロセッサA1/A2 43A/B(図21A)のプロセッサ値間の差異は、閾値15と等しく、したがって、2つのプロセッサA1/B1 43A/C(図21A)のうち、プロセッサA1 43A(図21A)が、破棄されることができる。比較は、破棄されたプロセッサA1/B2 43A/43D(図21A)のプロセッサ値と2つの残りのプロセッサA2/B1 43B−43C(図21A)のプロセッサ値との間で行われることができる。実施例4 505では、差異のうちの1つ、プロセッサA1 43A(図21A)とプロセッサA2 43B(図21A)のプロセッサ値間の差異は、例示的閾値15を超えない。したがって、プロセッサA1およびB2 43A/D(図21A)からのプロセッサ値は、投票で除外されることができる。実施例4 505からの投票結果は、プロセッサA2 43B(図21A)またはB1 43C(図21A)のいずれかからのプロセッサ値が、選択されることができ、A2 43B(図21A)が、実施例4 505では選択される。
ここで図22Aを参照すると、MDは、いくつかのモードで動作することができる。標準モード100−1では、MDは、2つの駆動車輪および2つのキャスタ車輪上で動作することができる。標準モード100−1は、比較的にしっかりとした水平表面(例えば、屋内環境、歩道、舗装道路)上で旋回性能および移動性を提供することができる。座席傾斜は、調節され、圧力緩和を提供し、座席底面および背面をともに傾斜させることができる。標準モード100−1から、ユーザは、4輪100−2、ドッキング100−5、階段100−4、および遠隔100−6モード、かつ他のモードを通して、平衡モード100−3に遷移することができる。標準モード100−1は、表面が平滑であって、旋回の容易性が重要である場合、例えば、限定ではないが、椅子を机に向けて位置付ける、他の支持体へおよびそこからのユーザの運搬のために操縦する、およびオフィスまたは自宅で乗り回す場合に使用されることができる。標準100−1、遠隔100−6、およびドッキングモード100−5への移入は、MDが現在ある動作モードおよびクラスタ/車輪速度に基づくことができる。拡張モードまたは4輪モード100−2では、MDは、4つの駆動車輪上で動作することができ、オンボードセンサを通して能動的に安定化されることができ、主要シャーシ、キャスタ、および座席配置を上昇させることができる。4輪モード100−2は、ユーザに、種々の環境における移動性を提供し、ユーザが、急峻な上り坂を登り、ソフトかつ段差のある地形にわたって進行することを可能にすることができる。4輪モード100−2では、全ての4つの駆動車輪が、展開されることができ、キャスタ車輪は、MDを回転させることによって、後退されることができる。4つの車輪を駆動させ、車輪上の重量分布を等化させることは、MDが、急峻な坂道を昇降し、多くのタイプの砂利、砂、雪、および泥を通して駆動することを可能にすることができる。クラスタ回転は、段差のある地形上での動作を可能にし、デバイスの重心を車輪にわたって維持することができる。駆動車輪は、縁石に登り、それを乗り越えることができる。本機能性は、ユーザに様々な屋外環境における移動性を提供することができる。座席高さは、ユーザによって調節され、障害物を乗り越え、傾きに沿った必要な隙間を提供することができる。ユーザは、直接、最大10°の上下傾きに対して、4輪モードで動作するように訓練されることができ、安定性が、12°まで試験され、余裕を実証することができる。MDは、しっかりして、安定しているが、湿潤している、屋外表面でも動作することができる。
図22Aを継続して参照すると、凍上および他の自然現象は、屋外表面を劣化させ、亀裂および弛緩材料を作成し得る。4輪モード100−2では、MDは、事前に選択された条件下、これらの劣化した表面上で動作することができる。4輪モード100−2は、例えば、標準100−1、平衡100−3、および階段100−4モードから、ユーザによる選択のために利用可能であることができる。ユーザは、4輪モード100−2からこれらの他のモードのそれぞれに遷移してもよい。牽引力の喪失または障害物の中への駆動に起因して、平衡モード100−3における安定性の喪失の場合、MDは、4輪モード100−2への自動遷移の実行を試みることができる。センサデータおよびユーザコマンドが、閉ループ制御システムにおいて処理されることができ、MDは、地形の変化、外部影響、および他の要因によって生じるピッチの変化に反応することができる。4輪モード100−2は、車輪およびクラスタモータの両方を使用して、安定性を維持することができる。障害物の横断は、動的アクティビティであることができ、ユーザおよびMDは、可能性として、車輪が地形に追従し、クラスタモータが地形の変化する傾きを補償するにつれて、前後に縦揺する。4輪モード100−2は、必要に応じて、ユーザを保護することができ、車輪およびクラスタモータを協調させ、MDをユーザの真下に保つことができる。4輪モード100−2は、ユーザに、傾斜、砂利、および縁石等の段差のある地形を横断する能力を与えることができる。4輪モード100−2は、2車輪コントローラが故障する場合(牽引力の喪失、衝突等に起因して)の平衡モード100−3からの自動遷移および階段モード100−4から最上部への通常遷移をもたらすために使用されることができる。座席高さは、「クラスタ間隙高さ」と最大座席高さとの間で調節可能であることができる。フレーム傾き位置は、能動的安定化のために最適位置に設定されることができる。4輪モード100−2は、車輪およびクラスタサーボを協調させ、MDを能動的に安定化させることができる。
図22Aを継続して参照すると、平衡モード100−3では、MDは、高架座席高さにおいて2つの駆動車輪上で動作することができ、オンボードセンサを通して能動的に安定化されることができる。平衡モード100−3は、高架座席高さにおいて移動性を提供することができる。平衡モード100−3では、MDは、ヒト平衡を模倣することができる、すなわち、MDは、2つの車輪上で動作することができる。付加的高さは、部分的に、クラスタを回転させ、単一対の車輪をユーザの直下に置くことによって生じる。座席高さは、同様に、ユーザによって調節されてもよい。平衡モード100−3は、いくつかのモードから要求されることができ、平衡モード100−3は、車輪およびクラスタモータが実質的に静止し、MDが水平である場合に入ることができる。較正モードが、具体的MDのためのユーザの重心を判定するために使用されることができる。較正モードでは、コントローラがMDのピッチを平均する間、ユーザは、規定された較正点において平衡を達成することができる。平均された値は、ユーザ重心(CG)適合パラメータを計算する際に使用するために、座席高さおよびクラスタ位置とともに記憶されることができる。CG適合パラメータは、MD/ユーザの重心を判定するために使用されることができる。階段モード100−4では、MDは、車輪クラスタを使用して、階段を昇降することができ、能動的に安定化されることができる。MDは、機械が、少なくとも部分的に、ユーザまたは付添人によって平衡されている間、クラスタを回転させることによって、階段を昇降することができる。ユーザは、MDを平衡点からオフセットさせることによって、クラスタの運動を制御することができる。MDが、前方に縦揺される場合、クラスタは、下向き昇降方向に回転することができる(階段は、ユーザが階段から離れるように向いた状態で昇降されることができる)。逆に言えば、MDは、後方に縦揺される場合、クラスタは、上向き昇降方向に回転することができる。ユーザは、中程度の力をハンドレールに印加することによって、MDを平衡させることができる、または代替として、補助者が、MD上の付添人ハンドルを使用して、MDを平衡させることができる。階段モード100−4は、ユーザが、階段を昇降することを可能にすることができる。MDが、階段モード100−4において安定性を喪失し始める場合、MDは、前方に転倒する代わりに、後方に転倒され、安全性特徴をユーザに提供することができる。
図22Aを継続して参照すると、遠隔モード100−6では、MDは、乗車されていない状態で、4つの駆動車輪上で動作することができる。遠隔モード100−6は、ユーザに、その中に着座していないときにデバイスを動作させる方法を提供することができる。本モードは、運搬、運搬後デバイスを駐車させる(例えば、ベッドに運搬後、ユーザは、デバイスを邪魔にならないように移動させることができる)、および他の目的のためにデバイスを操縦するために有用であり得る。遠隔モード100−6は、標準モード100−1が使用され得る任意の環境内ならびに急峻な傾斜上で使用されることができる。遠隔モード100−6では、MDは、地面上で4つの駆動車輪を用いて、キャスタが上昇され得るように、フレーム傾きがリクライニングされた状態で動作することができる。ジョイスティック70007(図12A)は、フレーム傾きが背面戻り止めにない限り、非アクティブであることができる。背面戻り止めは、例えば、20°上り坂等の比較的に急峻な上り坂を前方に昇るための十分なキャスタ隙間を提供するために選択されることができる。UC130(図12A)は、例えば、無線インターフェースを通して、デバイスと遠隔通信することができ、これは、MDを遠隔モード100−6で制御することができる。随意のドッキングモード100−5では、MDは、4つの駆動車輪および2つのキャスタ車輪上で動作し、したがって、主要シャーシを降下させることができる。ドッキングモード100−5は、ユーザが、ドッキングベースとの係合のために、MDを操縦することを可能にすることができる。ドッキングモード100−5は、ドッキングアタッチメントを降下させ、MDと車両ドッキングベースを係合し得る、構成で動作することができる。ドッキングモード100−5は、例えば、ドッキングベースとともに構成される、自動車両内で使用されることができる。ユーティリティモードは、種々のデバイス特徴にアクセスし、MDを構成する、またはMDに関する問題を診断するために使用されることができる。ユーティリティモードは、デバイスが定常であるとき、かつ標準モード100−1において、アクティブ化されることができる。
図22Aを継続して参照すると、MDは、キャスタ車輪21001(図7)が展開されるとき、フレーム傾きがリクライニングされた状態で4つの駆動車輪21201(図1A)上にあるとき、または座席が遷移の間に調節されているとき、標準モード100−1に入ることができる。標準モード100−1では、MDは、慣性データを使用して、傾き限界、座席高さ限界、速度、および加速を設定し、MDの安定性を改良することができる。慣性データが、利用不可能である場合、速度、加速、座席高さ、および傾き限界は、限定ではないが、保守的推定値であり得る、デフォルト値をとることができる。標準モード100−1では、能動的制御は、MDを直立位置に維持するために必要とされなくてもよい。MDは、冗長システムのうちの1つの故障後、標準モード100−1を継続することができる。いくつかの構成では、標準モード100−1への移入は、MDの現在のモードに依存することができる。いくつかの構成では、標準モード100−1への移入は、少なくともクラスタおよび車輪速度に依存することができる。MDが遠隔モード100−6にあるとき、標準モード100−1への移入は、MDの移動およびキャスタ車輪21001(図7)の位置に基づくことができる。いくつかの構成では、標準モード100−1への移入は、MDの移動に基づくことができる。いくつかの構成では、標準モード100−1への移入は、座席コントローラをアクティブ化することができ、MDの現在のモードに基づいて、MDをサブモードに設定することができる。MDの傾きおよび座席限界、ジョイスティックステータス、ならびにクラスタ速度は、サブモードに基づくことができる。標準モード100−1にある間、MDは、所望の前/後およびヨー速度を受信およびフィルタ処理し、クラスタ速度、車輪、およびヨー位置、および速度誤差を計算することができ、要求される場合、速度を限定することができる。標準モード100−1にある間、MDは、MDが移動していないとき、車輪およびクラスタブレーキを適用し、例えば、電力を保存することができ、車輪速度を監視することができ、ジョイスティック70007(図12A)を無効にすることができる。いくつかの構成では、IMU50003(図15C)から生じるデータが、不正確である場合、MDは、自動的に、傾き限界および加速を調節して戻すことができる。いくつかの構成では、ジョイスティックコマンドが、現在の速度の逆方向である場合、ブレーキが、調節され、上り坂上で生じ得、かつ安定性に問題を生じさせ得る、逆方向コマンドから順方向コマンドへの任意の急激な変化を最小限にすることができる。
図22Aを継続して参照すると、いくつかの構成では、標準モード100−1において、複数の機械ステータス、例えば、限定ではないが、駆動、リクライニング、および遷移が存在することができる。駆動ステータスでは、キャスタ車輪21001(図7)は、地面に触れることができ、前方駆動車輪21513は、地面から離れるように保持されることができる。リクライニングステータスでは、キャスタ車輪21001(図7)は、地面から離れるように上昇されることができ、クラスタは、ユーザによって移動されることができ、ジョイスティックは、無効にされることができる。遷移ステータスでは、MDは、4輪モード100−2に遷移することができる。いくつかの構成では、遷移は、フレームを後方に傾け、座席を上昇/降下させ、4輪モード100−2にアクセスする/それを終了させる等の位相を含むことができる。いくつかの構成では、リクライニングステータスのためのリクライニング角度限界は、例えば、限定ではないが、水平から約6°リクライニングされた座席底面角度に対応し得る、クラスタ角度に設定され得る、前方傾き限界に基づくことができる。いくつかの構成では、標準モード100−1のための背面フレーム傾き限界は、重心およびクラスタ角度に関連するパラメータに基づくことができる。後方静的安定性は、後方駆動車輪21201(図1A)に対する重心に基づくことができる。いくつかの構成では、後方傾き限界は、例えば、13°未満の後方静的安定性に設定され、安定性余裕を提供することができ、後方傾き限界に関する絶対限界が存在し得る。いくつかの構成では、付加的後方フレーム傾きは、重心場所が車輪駆動車輪基部外にある、傾きが標準モード100−1における動作にとって過剰である場合、または他の理由から、許可されない場合がある。
図22Aを継続して参照すると、いくつかの構成では、ジョイスティック70007(図12A)は、キャスタ車輪21001(図7)が、例えば、限定ではないが、フレーム傾きまたは座席高さ調節に起因して、事前から離れるように移動している場合、標準モード100−1では、無効にされることができる。いくつかの構成では、ジョイスティック70007(図12A)は、車輪モータが高温であって、所望の車輪速度が車輪コマンドと同一方向または所望のヨー速度がヨーコマンドと同一方向である場合は常に無効にされるが、そうでなければ有効にされることができる。所望の速度コマンドは、UC130(図12A)から取得されることができる。所望の速度コマンドは、標準モード100−1における前/後速度制御のための容認可能加速および制動速度を提供するように成形されることができる。フィルタは、コマンドを容認可能軌道に成形するために使用されることができる。フィルタのコーナ周波数は、MDが加速または制動しているかどうかに応じて、変動することができる。ヨーフィルタのコーナ周波数は、MDがゆっくりと進行しているとき、低減されることができる。いくつかの構成では、コーナ周波数は、車輪速度が、例えば、限定ではないが、1.5m/秒等、例えば、限定ではないが、事前に選択された値未満であるとき、スケーリングされることができる。いくつかの構成では、フィルタ係数は、車輪速度が減少するにつれて、線形にスケーリングされることができ、減少は、事前に選択された値、例えば、限定ではないが、オリジナル値の25%に限定されることができる。いくつかの構成およびある条件下では、MDが、水平地面上で加速している場合、フィルタコーナ周波数は、例えば、限定ではないが、0.29Hz等の事前に選択された値に設定されることができる。他の条件下、例えば、MDが、例えば、限定ではないが、5°等、例えば、事前に選択された値までの傾きにある場合、加速は、ピッチの線形関数として低減されることができ、最大コーナ周波数は、例えば、限定ではないが、0.29Hz等の事前に選択された値に設定されることができ、最小コーナ周波数は、例えば、限定ではないが、0.15Hz等の事前に選択された値に設定されることができる。いくつかの構成では、MDが、例えば、限定ではないが、5°等、例えば、事前に選択された値を上回る傾きにあって、他の条件が満たされる場合、例えば、限定ではないが、0.15Hz等の事前に選択された値の最小コーナ周波数が、加速を低減させるために使用されることができる。後方速度は、MDが、事前に選択された値、例えば、限定ではないが、5°を上回る傾きにあって、他の条件が満たされる場合、例えば、限定ではないが、0.35m/秒等の事前に選択された値に限定されることができる。いくつかの構成では、いくつかのモード下および/またはMDが制動しているとき、フィルタコーナ周波数は、一定に設定されることができる。
ここで主に図22Bを参照すると、いくつかの構成では、MDは、限定ではないが、標準モード100−1、拡張モード100−2、平衡モード100−3、階段モード100−4、ドッキングモード100−5、および遠隔モード100−6を含み得る、少なくとも1つの動作モードをサポートすることができる。点検モードは、限定ではないが、復元モード100−7、フェイルセーフモード100−9(図22C)、更新モード100−10(図22C)、自己試験モード100−13(図22C)、較正モード100−8、電源オンモード100−12(図22C)、および電源オフモード100−11(図22C)を含むことができる。モード説明およびモードに伴う画面フローは、本明細書に説明される。復元モード100−7に関して、MDが、例えば、限定ではないが、標準モード100−1、ドッキングモード100−5、または遠隔モード100−6等の事前に選択されたモードのセットのうちの1つにないとき、電源オフが生じる場合、MDは、復元モード100−7に入り、MDを、例えば、標準モード100−1の駆動位置に安全に復元することができる。復元モード100−7の間、基盤コントローラ100(図22D)は、例えば、座席モータ駆動部A/B25/37(図18C/18D)およびクラスタモータ駆動部A/B1050/27(図18C/18D)等のアクティブ化するためのあるコンポーネントを選択することができる。機能性は、例えば、座席およびクラスタ21100(図6A)の位置の制御に限定されることができる。較正モード100−8では、基盤コントローラ100(図22D)は、MDの重心に関連するデータを、例えば、ユーザコントローラ130(図12A)から受信し、それらのデータを使用して、重心データを更新することができる。モード情報は、アクティブコントローラ64Aに供給されることができる、これは、モード情報をモードコントローラ62A(図17A12)に供給することができる。
ここで主に図22Cおよび22Dを参照すると、基盤コントローラ100(図22D)は、基盤コントローラ100(図22D)が、MDがもはや事実上動作することができないことを判定すると、MDをフェイルセーフモード100−9に遷移させることができる。フェイルセーフモード100−9(図22C)では、基盤コントローラ100(図22D)は、少なくともいくつかのアクティブ動作を停止し、潜在的に誤ったまたは未制御運動から保護することができる。基盤コントローラ100(図22D)は、標準モード100−1(図22B)から更新モード100−10(図22C)に遷移し、例えば、限定ではないが、MDの外部で実行し得る、アプリケーションと通信することを可能にすることができる。基盤コントローラ100(図22D)は、MDが最初に電源投入されると、自己試験モード100−13(図22C)に遷移することができる。自己試験モード100−13(図22C)では、基盤コントローラ100(図22D)内の電子機器は、自己診断を実施することができ、相互に同期することができる。いくつかの構成では、基盤コントローラ100(図22D)は、通常動作の間に容易に試験可能ではない、システム自己試験、例えば、メモリ完全性検証試験および回路無効試験を実施し、システムの完全性をチェックすることができる。自己試験モード100−13(図22C)にある間、動作機能は、無効にされることができる。モードコントローラ62A(図17A12)は、要求されるモードを判定することができ、MDが遷移し得るモードを設定することができる。いくつかの構成では、基盤コントローラ100(図22D)は、MDの重心を較正することができる。基盤コントローラ100(図22D)は、例えば、コントローラタスク325を通して、タスク作成を制御することができ、例えば、ユーザ通知タスク165Aを通して、ユーザ通知を制御することができる。
ここで図23A−23Kを参照すると、ユーザがMDとインターフェースをとる、プロセスの第1の構成は、障害のあるユーザに具体的にユーザフレンドリであり得る、ワークフローを含むことができる。UC130(図12A)上で電源ボタンが、選択されると、UC130(図12A)は、開始画面1000(図23A)、例えば、限定ではないが、スプラッシュスクリーンを表示することができる。10001(図23A)において、MDが復元モードにある場合、かつ10001A(図23F)において、ある状況下で復元が生じる場合、UC130(図12A)は、特定の種類の復元のために、具体的グラフィックユーザインターフェース(GUI)情報を表示することができる。10001(図23A)において、MDが復元モードにない場合、UC130(図12A)は、例えば、種々のアイコン、通知アイコンを表示し得る、通知バナー、現在の時間、現在のモード、現在の速度、およびバッテリステータスを含み得る、ホーム画面1020(図24A)を表示することができる。ユーザが、座席高さの変更を選択する場合、かつ10001C(図23B)において、ユーザが、現在のモードにおいて座席高さを変化させることができる場合、UC130(図12A)は、10005A(図23B)において、座席高さ変更コマンドをプロセッサA/B39/41(図18C/18D)に送信することができる。10001C(図23B)において、ユーザが、現在のモードにおいて座席高さを変更させることができない場合、UC130(図12A)は、10005B(図23B)における座席高さ変更要求を無視することができる。ユーザはまた、座席を傾ける/傾斜させることを選定することができる。10001D(図23B)において、ユーザが、現在のモードにおいて座席を傾けることができる場合、UC130(図12A)は、10005D(図23B)において、座席傾きアイコンを表示することができる。10001D(図23B)において、ユーザが、現在のモードにおいて座席を傾けることができない場合、UC130(図12A)は、10005C(図23B)における座席傾き要求を無視することができる。ユーザは、UC入力デバイス、例えば、ジョイスティック70007(図12A)を移動させることができる。10001E(図23C)において、移動が、前方もしくは後方への二重タップまたは迅速押動および保持である場合、UC130(図12A)は、遷移画面1040(図24I)を表示することができる。いくつかの構成では、ユーザが、平衡モード100−3(図22B)から/へ標準モード100−1(図22B)へ/から移行中、UC130(図12A)は、例えば、平衡モード100−3(図22B)および標準モード100−1(図22B)と関連付けられたアイコンを表示することができる。10001E(図23C)において、移動が、前方または後方への二重タップではない場合、および10001F(図23C)において、移動が、前方または後方への単一保持運動である場合、UC130(図12A)は、遷移画面1040(図24I)を表示することができる。10001F(図23C)において、移動が、前方または後方への単一保持運動ではない場合、UC130(図12A)は、ホーム画面1020(図24A)を表示することができる。ユーザは、ホーム画面1020(図24A)が表示されている間、電源ボタンを押下することができる。10006(図23A)において、UC130(図12A)が、標準モード100−1(図22B)またはドッキングモード100−5(図22A)にある場合、UC130(図12A)は、オフ状態10006B(図23A)に遷移することができる。10006(図23A)において、UC130(図12A)が、任意のモードにあって、電源ボタンが、迅速に押動される場合、UC130(図12A)は、10006A(図23A)において、ホーム画面1020(図24A)上で現在の速度をゼロに変更する、すなわち、緊急/急停止することができる。
図23A−23Kを継続して参照すると、メニューボタンが、ホーム駆動画面から押下される場合、UC130(図12A)は、メインメニュー画面1010(図24C)を表示することができる。メニューボタンが、遷移画面を除く、ホーム駆動画面以外の画面から押下される場合、ユーザは、ホーム駆動画面にもたらされることができる。メインメニュー画面1010(図24C)を使用して、ユーザは、例えば、限定ではないが、モードを選択する、座席を調節する、速度を調節する、およびデバイスを構成することができる。デバイスの構成は、限定ではないが、明るさを調節する、非重要な注意およびアラートの無音化、点検レンチマークのクリア、および強制電源オフを含むことができる。ユーザが、モード(図23D)変更を選択する場合、UC130(図12A)は、選択画面1050(図24E)を表示することができ、ユーザは、例えば、限定ではないが、標準、4輪、平衡、階段、ドッキング、および遠隔の中から選択することができる。ユーザが、10007A(図23E)において、新しいモード選択を確認する場合、UC130(図12A)は、遷移画面1040(図24I)を表示し、MDを選択されたモードに遷移させ、ホーム画面1020(図24A)を表示することができる。ユーザが、MDがすでに入っているモードを確認する場合、ホーム画面1020(図24A)が、表示される。ユーザが、座席(図23D)調節を選定する場合、UC130(図12A)は、選択画面1050(図24E)を表示することができ、ユーザは、限定ではないが、座席高さ調節および座席傾き/傾斜を含む、例えば、限定ではないが、種々の座席調節の中から選択することができ、ディスプレイホーム画面1020(図24A)が、表示されることができる。ユーザが、速度(図23D)調節を選定する場合、UC130(図12A)は、選択画面1050(図24E)を表示することができ、ユーザは、例えば、限定ではないが、速度0(ジョイスティックオフ)、速度1(屋内)、または速度2(屋外)等、例えば、限定ではないが、種々の速度オプションの中から選択することができる。ユーザが、10010(図23D)において、選択された速度オプション(図23D)を確認する場合、UC130(図12A)は、プロセッサA/B39/41(図18C/18D)に、選択された速度オプションを知らせることができ、ホーム画面1020(図24A)を表示することができる。臨床医が、設定(図23D、図29−7)調節を選定する場合、UC130(図12A)は、選択画面1050(図24E)を表示することができ、ユーザおよび/または臨床医は、例えば、限定ではないが、点検レンチマークのクリア、点検コードの視認、点検依頼のログ付け、UC130(図12A)の明るさ/コントラストの設定、非重要な注意およびアラートの無音化、点検更新の入力(臨床医および保守要員/技術者)、および電源オフの強制の中から選択することができる。いくつかの構成では、UC130(図12A)は、事前に選択された条件下、例えば、限定ではないが、UC130(図12A)が、臨床医が設定の調節を試みていることを検出すると、設定選択画面1050(図24E)を表示することができる。臨床医が、CG適合(図23G)の実施を選定する場合、UC130(図12A)は、CG適合選択画面1050(図24E)を表示することができる。臨床医が、10005Gにおいて、CG適合の継続を選定する場合、UC130(図12A)は、例えば、較正アイコンを有する、遷移画面1040(図24I)、またはCG適合画面1070(図24M/24N)を表示することができる。UC130(図12A)は、10009−1(図23H)において、ユーザをCG適合を実施するために必要な第1のステップにおいて誘導し得る、座席高さアイコンを表示することができる。ユーザが、ステップを完了すると、MDは、10009−2(図23H)において、CG適合関連較正を実施することができる。10009−3(図23H)において、較正が成功する場合、UC130(図12A)は、10009−4(図23H)において、CG適合を実施するために必要な第2から第6のステップ(図23H−23J)においてユーザを誘導し得る、座席傾きおよび/または座席高さアイコンを表示することができる。10009−3(図23H)において、較正が成功しない場合、UC130(図12A)は、10009−6(図23H)において、MDを標準モード100−1(図22B)に遷移させることができ、10009−7(図23H)において、CG適合選択画面1070(図24M/24N)に戻り、CG適合を再び開始する前に、注意を識別することができる。いくつかの構成では、遷移画面1040(図24I)における後方ジョイスティック移動は、全ての遷移を終了させることができる。ユーザが、全6つのステップの完了に成功すると、UC130(図12A)は、プロセッサA/B39/41(図18C/18D)に、10012−2(図23J)において、MDを標準モード100−1(図22B)に遷移させるように命令することができ、10012−1(図23J)において、CG適合のステータスを表示することができ、メニュー画面1010(図24C)を表示し、ユーザ入力に応じて、ホーム画面1020(図24A)を選択することができる。ユーザが、点検コードを視認し、および/またはUC130(図12A)の明るさ/コントラストを調節することを選択する場合(図23G)、UC130(図12A)は、適切な選択画面1050を表示することができ(図24E)、表示される画面に基づいて、ユーザ入力を受け取ることができ、ユーザ入力に応じて、メニュー画面1010(図24C)を表示することができる(図23D)。ユーザが、MDの強制電源オフを選択する場合(図29−11)、UC130(図12A)は、10013−1(図23K)において、電源オフユーザシーケンス10013−2(図23K)が前方ジョイスティック保持を通して実施されるように促し得る、設定画面(図23G)を表示することができる。
図23A−23Kを継続して参照すると、メニュー画面1010(図24C)上における特定のアイコン上での左/右ジョイスティック移動は、選択画面1050(図24E)を開くことができる。例えば、モードアイコン上での左/右ジョイスティック移動は、モード選択画面を開くことができる。モード選択、座席調節、速度選択、および設定における左/右ジョイスティック移動は、オプションをユーザにサイクル表示することができる。アイコンは、ループすることができ、例えば、モード選択画面に関して、ジョイスティックの移動は、4輪、標準、平衡、階段、ドッキング、遠隔モードのためのアイコンを出現させ、次いで、4輪アイコンに戻し得る。例えば、限定ではないが、第1の事前に選択された色の矢印によって示される、メニュー画面1010(図27)上の上/下ジョイスティック移動は、選択されたアイコンを変更することができる。例えば、限定ではないが、第2の事前に選択された色の矢印によって示される、任意の他の画面上の上/下ジョイスティック移動は、選択の確認として使用されることができる。メニュー画面1010(図24C)に入ると、アイコンは、強調されることができ、例えば、モードアイコンは、強調されることができる。いくつかの構成では、MDを駆動している間、ユーザが、メニューボタンに偶発的に当たる場合、メニュー画面1010(図24C)は、ジョイスティック70007(図12A)が中立位置にない限り、無効にされてもよい。遷移画面1040(図24I)が、表示される場合、ユーザは、例えば、ジョイスティックまたはトグル(利用可能な場合)を使用して、遷移を完了することができる。メニューボタンは、遷移画面1040(図24I)が表示されている間、無効にされてもよい。遷移画面1040(図24I)は、遷移が終了するまで、表示されたままであることができる、または遷移に関する問題が存在することになる。遷移に問題が存在する場合、UC130(図12A)は、遷移が適切に完了されなかったことのインジケーションをユーザに提供することができる。注意状態の間、ユーザは、注意のレベルがユーザが駆動しないように妨げない限り、例えば、バッテリ70001(図1E)が枯渇していないとき、駆動することができる。ユーザが、駆動することができる場合、ディスプレイは、モードおよび速度を含むことができる。ユーザが、駆動することができない場合、速度アイコンは、ユーザが再び駆動可能になるために行う必要があるものを示す、プロンプトと置換されることができる。ユーザが、標準モード100−1(図22B)において座席を傾斜させているとき、UC130(図12A)は、例えば、座席調節アイコンを表示することができる。注意音が、ユーザが、例えば、ボタン押下等のあるアクションを行うまで、継続することができる。アラームアイコンは、アラーム条件が解決されるまで、照明されたままであってもよい。ユーザが、平衡モード100−3(図22B)から標準モード100−1(図22B)に遷移している場合、UC130(図12A)は、MDが標準モード100−1(図22B)に遷移していることを示すことができる。しかしながら、MDが、段差のある地形上にある場合、MDは、自動的に、停止し、4輪モード100−2(図22B)に進んでもよく、UC130(図12A)は、ユーザに知らせてもよい。いくつかの構成では、MD上の負荷が、事前に選択された閾値を下回る場合、平衡モード100−3(図22B)の選択は、否認されることができる。デフォルトモード選択画面1050(図24E)は、4輪モード100−2(図22B)、標準モード100−1(図22B)、および平衡モード100−3(図22B)オプションを含むことができ、そのうちの1つは、強調され、例えば、中心円形内に位置付けられることができ、例えば、標準モード100−1(図22B)である。ジョイスティックを右または左に移動させることは、別のモードを中心円形の中に移動させることができ、そのモードを強調することができる。ユーザが、ユーザが他のモードに遷移しないように妨げ得るモードにある場合、UC130(図12A)は、例えば、限定ではないが、アクセスされることができないモードをグレーアウトすることによって、ユーザに通知することができる。
ここで図23L−23Xを参照すると、第2の構成のワークフローは、ユーザおよび/または臨床医が、MDを制御することを可能にし得る、画面を含むことができる。MDがオフ状態にあって、MDが復元モードにないとき、電源ボタンが、ユーザまたは臨床医によって押下されると、ユーザは、ホーム画面1020(図23L、24A)を提示されることができる。ホーム画面1020(図23L)以外の画面が、表示され、電源ボタンが、3+秒にわたって押下されると、標準、遠隔、またはドッキングモードにある場合、MDは、シャットダウンすることができる。任意の他のモードでは、ユーザは、現在の画面に留まることができ、MDは、緊急停止を被ることができる。電源ボタンの短押下が存在する場合、MDの速度は、修正されることができる。ホーム画面1020(図23L)から、ユーザは、MDステータスを視認することができ、MDステータスに基づいて、オプションを選択することができる。オプションは、限定ではないが、座席高さおよび傾き調節、メインメニュー画面1010(図23O、24C)に進むことを含むことができる。メインメニュー画面1010(図23O)は、例えば、限定ではないが、モード選択(図23P)、座席調節(図23O)、速度制御(図23O)、および設定制御(図23R)等のオプションを提供することができる。MDが、復元モードにある場合、電源ボタンが押下される(図23V参照)と、復元のためのオプションは、限定ではないが、標準復元を含むことができる。各タイプの復元は、異なるワークフロー、可能性として、異なる命令をユーザに提供し、例えば、UC130は、ユーザに、4輪モード100−2(図22B)から標準モード100−1(図22B)に遷移するように命令することができる。
図23L−23Xを継続して参照すると、いくつかの構成では、遷移画面1040(図23N、24I)は、現在のモードからMDの選択されたモードへの遷移を通してユーザを誘導するために表示されることができる。いくつかの構成では、標準モード100−1(図22B)は、ユーザがモード選択画面1060(図23P)を開くと、選択されたオプションとして、自動的に示されることができる。いくつかの構成では、MDは、ホーム画面1020(図23L)上の駆動速度エリア1020−2(図24A)内の駆動の可用性についての情報を表示することができる。いくつかの構成では、メインメニュー画面1010(図23O)が、遷移(図23Q)の間に選択されると、設定選択は、自動的に、選択されたオプションとして示されることができる。いくつかの構成では、設定選択画面1110(図23R)が表示されると、アイコンは、例えば、限定ではないが、CG適合、MD点検、明るさ/コントラスト編集、無線への接続、および強制電源オフ等のオプションとともに示されることができる。ユーザは、所望の設定をスクロールし、選択することができ、選択をスクロールし、確認することができる。いくつかの構成では、CG適合が選択される(図23R参照)場合、臨床医がUC130に接続すると、CG適合画面(図24Mおよび24N)が、表示されることができる。いくつかの構成では、無線画面1120(図23R)が選択されると、接続されたアイコンまたはステータスアイコンが、表示されることができる。臨床医が戻る(メニュー)ボタンを選択し、無線画面が終了する場合、無線接続はまた、終了されることができる。CG適合ワークフロー(図23S−23U参照)の間、UC130は、ジョイスティックを移動させるべき方向を表示することができる。メニューボタンは、CG適合ワークフローに移行し、CG適合ワークフローを終了し、MDを駆動するために使用されることができる。点検画面(図23X参照)が選択される場合、点検コードが表示され得る。いくつかの構成では、「X」でグレーアウトされた点検アイコンは、点検コードが存在しない場合、表示されることができる。8桁のコードが、レンチマーククリアが必要ではない場合に表示されることができる。レンチマーククリアが必要な場合、ユーザが点検によって与えられるコマンド(例えば、限定ではないが、N、S、E/R、W/L)を入力後、数字1−4が、ジョイスティックの移動に対応し得るように表示されることができる。ユーザが、6桁を入力後、緑色上矢印が、ユーザが、次いで、ジョイスティックを前方に保持するために表示されることができる。ユーザが、強制電源オフが必要な位置にある場合(図23W参照)、例えば、ユーザが、遷移の途中に立ち往生する場合、ユーザが、事前に選択された時間量、例えば、6+秒にわたってメニューボタンを保持する場合、ホーム画面1020(図23L)は、MDの条件に関連するアイコンを有して表示されることができる。ユーザが、事前に選択されたステップを終え、電源オフを確認する場合、MDの電源が、切断されることができる。
ここで図23Y−23KKを参照すると、第3の構成のワークフローは、ユーザおよび/または臨床医がMDを制御することを可能にし得る、画面を含むことができる。MDがオフ状態にあって、MDが復元モードにないとき、電源ボタンが、ユーザまたは臨床医によって押下されると、ユーザは、ホーム画面1020(図23Y、24A)を提示されることができる。電源ボタンが、ホーム画面1020(図23Y、24A)から押下される場合、かつ10005において、ユーザが、あるモード、例えば、限定ではないが、標準、ドッキング、または遠隔モードにある場合、ユーザは、電源オフ画面を提示されることができる。電源ボタンが、事前に選択された時間量、例えば、限定ではないが、約2秒にわたって、押下および保持される場合、MDは、オフ状態に遷移されることができる。電源ボタンが、事前に選択された時間にわたって保持されない場合、ユーザは、再び、電源オフ画面を提示されることができる。いくつかの構成では、確認は、シャットダウンのために必要とされない。ある事前に選択されたモードのうちの1つ以外のモードでは、10006において、電源ボタンが、第1の時間にわたって短押下を被る場合、MDの速度は、修正されることができ、例えば、緊急停止が、10006Bにおいて、開始されることができ、ホーム画面1020(図23Y、24A)が、再び、ユーザに提示されることができる。10006において、電源ボタンが、第1の時間にわたって短押下を被らない場合、MDは、電源ボタンが押下される前の速度の前の値に戻ることができ、ホーム画面1020(図23Y、24A)が、ユーザに提示されることができる。ホーム画面1020(図23Y、24A)から、ユーザは、MDステータスを視認することができ、MDステータスに基づいて、オプションを選択することができる。オプションは、限定ではないが、座席高さおよび傾き調節、例えば、限定ではないが、ホーン等のオーディオアクティブ化、設定、およびメインメニュー画面1010(図23BB、24C)に進むことを含むことができる。メインメニュー画面1010(図23O)は、例えば、限定ではないが、モード選択(図23CC)、座席調節(図23BB)、速度制御図23BB)、および設定制御(図23EE)等のオプションを提供することができる。MDが、復元モードにある場合、電源ボタンが押下される(図23II参照)と、復元のためのオプションは、限定ではないが、標準復元を含むことができる。各タイプの復元は、異なるワークフロー、可能性として、異なる命令をユーザに提供することができ、例えば、UC130は、ユーザに4輪モード100−12(図22B)から標準モード100−1(図22B)に遷移するように命令することができる。ユーザは、遷移が生じる前に、1つのモードから別のモードに移行する方法を命令されることができる。
図23Y−23KKを継続して参照すると、いくつかの構成では、遷移画面1040(図23DD、24I)は、現在のモードからMDの選択されたモードへの遷移を通してユーザを誘導するために表示されることができる。いくつかの構成では、標準モード100−1(図22B)は、ユーザがモード選択画面1060(図23CC)を開くと、選択されたオプションとして、自動的に示されることができる。いくつかの構成では、駆動が、遷移(図23Q)の間、可能にされない場合、MDは、ホーム画面1020(図23L)上の駆動速度エリア1020−2(図24A)内の駆動の可用性についての情報を表示することができる。いくつかの構成では、メインメニュー画面1010(図23DD)が、遷移(図23DD)の間、選択されると、モード選択は、自動的に、選択されたオプションとして示されることができる。いくつかの構成では、設定選択画面1110(図23EE)が、表示されると、アイコンは、例えば、限定ではないが、CG適合、MD点検、明るさ/コントラスト編集、無線への接続、および強制電源オフ等のオプションとともに示されることができる。ユーザは、所望の設定をスクロールし、選択することができ、選択をスクロールし、確認することができる。いくつかの構成では、CG適合が、選択される(図23EE参照)場合、CG適合画面(図23FF−23HH参照)が、臨床医が無線ディスプレイとUC130との間の接続を設定すると、表示されることができる。いくつかの構成では、ユーザは、ディスプレイを見ることができない。いくつかの構成では、無線画面1120(図23EE)への接続が選択されると、接続された無線アイコンまたはステータスアイコンが、表示されることができる。臨床医が、戻る(メニュー)ボタンを選択し、無線画面が終了される場合、無線接続はまた、終了されることができる。CG適合ワークフロー(図23FF−23HH参照)の間、UC130が、ジョイスティックを移動させるべき方向を表示すると、いくつかの構成では、ユーザが、ジョイスティックを移動させる場合、ユーザは、ジョイスティックの配向に応じて、CGワークフロー内のステップに進められることができる。メニューボタンは、CG適合ワークフローに移行し、CG適合ワークフローを終了し、MDを駆動するために使用されることができる。点検画面(図23KK参照)が、選択される場合、点検コードが表示され得る。いくつかの構成では、「X」を伴う点検アイコンは、点検コードが存在せず、既存の条件が存在しない場合、表示されることができる。既存の条件が存在する場合、「X」を伴う点検アイコンは、コードとともに表示されることができる。ユーザが、強制電源オフが必要な位置にある(図23JJ参照)場合、かつユーザが、事前に選択された時間量、例えば、6+秒にわたってメニューボタンを保持する場合、設定(図23EE参照)が、ユーザに提示されることができる。ユーザが、事前に選択されたステップを終え、電源オフを確認する場合、MDの電源が、切断されることができる。
図23Y−23KKを継続して参照すると、いくつかの構成では、ユーザおよび/または臨床医は、駆動中、ホーン(図23Y参照)を使用してもよく、電源ボタン(図23Y参照)を押下することによって、緊急停止を強制してもよい。いくつかの構成では、駆動中のメニューボタンの押下は、メニューボタンのディスプレイを表示させず、これは、ジョイスティックが中立位置にある間、表示されることができる。1つのモードから別のモードに遷移しているとき、ユーザは、ジョイスティック70007(図12A)および/またはトグル70036−2(図12D)のいずれかを用いて、MDを制御することができる。いくつかの構成では、標準モード100−1(図22B)から平衡モード100−3(図22B)に遷移しており、地形が段差であるとき、MDは、停止され、4輪モード100−2(図22B)において遷移を終了することができる。いくつかの構成では、UC130(図12A)が、遷移の間、MDから接続解除される場合、UC130(図12A)が、再接続されると、遷移ステータスが、呼び戻されることができる。アラーム状態の間、アラーム音は、ユーザがホーンボタンを押下するまで、継続することができる。いくつかの画面上のジョイスティック70007(図12A)の左/右移動は、選択を開くことができる一方、他の画面上では、移動は、オプションをユーザにサイクル表示することができる。ジョイスティック70007(図12A)の上/下移動は、いくつかの画面上の選択されたアイコンを変更することができる一方、他の画面上では、移動は、選択の確認として使用されることができる。
ここで図23LL−23VVを参照すると、第4の構成のワークフローは、ユーザおよび/または臨床医がMDを制御することを可能にし得る、画面を含むことができる。ワークフローは、限定ではないが、通常ワークフロー1070(図23LL)、電源ボタンワークフロー1072(図23MM)、階段モードワークフロー1074(図23NN)、強制電源オフワークフロー1076(図23OO)、CG適合ワークフロー1078(図23PP−1、23PP−2)、復元モードワークフロー1080(図23QQ)、無線ワークフロー1082(図23RR)、明るさワークフロー1084(図23SS)、アラーム消音ワークフロー1086(図23TT)、ショートカットトグルワークフロー1088(図23UU)、およびバッテリ充電ワークフロー1090(図23VV)を含み得る、サブフローに分割されることができる。通常ワークフロー1070(図23LL)は、開始画面1000のディスプレイを含むことができ、MDが復元モードにない場合、ホーム/駆動画面1020が、表示されることができる。そうでなければ、ディスプレイは、復元モードワークフロー1080(図23QQ)に遷移することができる。ホーム/駆動画面1020が表示されているとき、メニューボタンが押下される場合、メインメニュー画面1010が、表示されることができ、オプションを選択するためのジョイスティックの操作は、設定画面1043、速度選択画面1041、座席調節選択画面1042、またはモード選択画面1060のいずれかを表示させることができる。メニューボタンが押下される場合、ホーム/駆動画面1020が、表示されることができる。設定画面1043が表示される場合、アラーム消音ワークフロー1086(図23TT)、明るさワークフロー1084(FI.23SS)、CG適合ワークフロー1078(図23PP、23PP−1)、FPOワークフロー1076(図23OO)、および無線ワークフロー1082(図23RR)のいずれかに、入ることができる。設定画面1043が表示され、メニューボタンが押下される場合、ホーム/駆動画面1020が、表示されることができる。速度選択画面1041が表示される場合、ユーザは、ジョイスティックで速度を選択するか、またはメニューボタンを押下することによって、ホーム/駆動画面1020に戻るからのいずれかを行うことができる。座席調節選択画面が、押下される場合、ユーザは、座席を調節し、メニューボタンを押下することによって、ホーム/駆動画面1020に戻ることができる。モード選択画面1060が表示される場合、ユーザは、モードを選定し、ジョイスティック操作を通して、それを確認する、またはメニューボタンを押下することによって、ホーム/駆動画面1020に戻ることができる。ユーザが、階段モードを選定する場合、MDは、階段モードワークフロー1074(図23NN)に入ることができる。ユーザが、階段モードを選定しない場合、遷移画面1040が、表示されることができ、遷移が完了すると、ホーム/駆動画面1020が、表示されることができる。
ここで図23MMを参照すると、電源ボタンが押下される場合、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、遷移画面1040が表示されている間に電源ボタンが押下されない限り、表示されることができる。MDが、標準モード100−1(図22A)、ドッキングモード100−5(図22A)、または遠隔モード100−6(図22A)にあって、ユーザが、事前に選択された時間量にわたって電源ボタンを押下する場合、MDの電源が、切断されることができる。ユーザが、事前に選択された時間量にわたって電源ボタンを押下しない場合、緊急停止が、有効にされることができ、速度が0に設定される。MDが、標準モード100−1(図22A)、ドッキングモード100−5(図22A)、または遠隔モード100−6(図22A)になく、ユーザが、電源ボタンを押下する場合、緊急停止が、有効にされることができる。ユーザは、電源ボタンを再び押下し、MDが、電源ボタンが押下される前に進行していた速度に戻り、ホーム/駆動画面1020に戻ることを可能にすることができる(図23LL)。
ここで図23NNを参照すると、ユーザが、階段モードを選択する場合、階段モードワークフロー1074に入ることができる。単独モードが選択される場合、遷移画面1040が、表示された後、ハンドレール握持確認画面1092が続くことができる。ユーザが、ハンドレールが使用されるべきであることを確認する場合、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、表示されることができる。メニューボタンが押下される場合、さらなる入力は、承認されない。ユーザが、ハンドレールの使用を拒否する場合、MDは、自動的に、4輪モード100−2(図22A)に遷移し、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、表示されることができる。補助モードが選択される場合、階段付添人確認画面1094が、表示されることができる。ユーザが、階段付添人の使用を拒否する場合、モード選択画面1060が、表示されることができる。ユーザが、メニューボタンを押下する場合、さらなる入力は、承認されない。ユーザが、階段付添人の使用を確認する場合、遷移画面1040は、遷移が完了するまで表示されることができ、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、表示されることができる。
ここで図23OOを参照すると、ユーザが、事前に選択された時間量、例えば、限定ではないが、6+秒にわたってメニューボタンを押下および保持する場合、強制電源オフワークフロー1076に入ることができ、設定画面1043が、表示されることができる。ジョイスティックが操作される場合、強制電源オフ確認画面1096が、表示されることができ、メニューボタンが押下される場合、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、表示されることができる。強制電源オフが、確認される場合、MDの電源が、切断される。強制電源オフが、確認されない場合、ユーザは、事前に選択された時間量後、強制電源オフを遂行する別の機会を与えられることができる。ユーザは、メニューボタンを押下し、ホーム/駆動画面1020(図23LL)を表示することができる。ユーザが、事前に選択された時間量にわたってメニューボタンを保持しない場合、ホーム/駆動画面1020が、表示されることができ、メインメニュー画面1010が、メニューボタンが押下される場合、表示されることができる。ユーザは、本明細書に説明されるように、設定画面1043を開き、ジョイスティックを操作し、強制電源オフ確認画面1096の表示を可能にすることによって、強制電源オフを可能にすることができる。
ここで図23PP−1および23PP−2を参照すると、CG適合が、設定画面1043(図23LL)から選択される場合、CG適合ワークフロー1078に入ることができる。CG適合に入る方法に応じて、CG適合アイコンは、設定画面1043(図23LL)上に出現するかまたは出現しないかのいずれかとなり得る。CG適合アイコンが出現する場合、ジョイスティック操作は、標準モード100−1(図22A)から平衡モード100−3(図22A)に遷移することを可能にすることができる。ジョイスティックが、後方に移動される場合、CF適合ワークフロー1078は、終了されることができる。そうでなければ、CG適合プロセスにおけるステップが、表示されることができる。ステップ毎のサブステップは、限定ではないが、MDがCG適合ステップにあることのインジケーションを表示する、ホーン/確認応答ボタン押下の選択を受信する、MDを較正する、およびステップの成功をチェックすることを含むことができる。全てのステップが実行されると、MDは、標準モード100−1(図22A)に遷移することができ、設定画面1043(図23LL)が、較正が完了したことのインジケーションとともに表示されることができる。MD電源が再投入される場合、CG適合較正は、MDから除去されることができる。全てのステップの完了が成功しなかった場合、MDは、標準モード100−1(図22A)に遷移することができ、CG適合失敗アイコンが、表示されることができ、視覚的および/または可聴アラートが、生成されることができる。プロセスのいずれかは、繰り返されることができる、またはメニューボタンが、押下されることができ、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、表示されることができる。
ここで図23QQを参照すると、電源オンおよび開始画面1000の表示に続いて、MDが復元モードにある場合、復元モードワークフロー1080が、実行されることができる。特に、プロンプトが、ディスプレイのステータスエリア内に出現し、ユーザは、標準モード100−1(図22A)に戻り得る方法を示すことができる。標準モード100−1(図23LL)への遷移が完了すると、またはMDが開始時に復元モードにない場合、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、表示されることができる。
ここで図23RRを参照すると、無線コネクティビティが選択されると、無線ワークフロー1082が、実行されることができる。特に、点検更新画面1083が、表示されることができ、ユーザは、パスコードを入力する、または別の形態の認証を提供することができる。ユーザは、臨床医であることができ、無線コネクティビティは、MDを遠隔で制御するために使用されることができる。ユーザが認証される場合、点検更新画面1083が、ユーザが無線で接続することが許可されているインジケーションとともに、表示されることができる。ユーザは、認証のために事前に選択された最大回数を与えられることができる。
ここで図23SSを参照すると、明るさ調節が、設定画面1043(図23LL)から選択されると、明るさワークフロー1084が、実行されることができる。明るさ画面1085が、表示されることができ、ジョイスティック操作は、ディスプレイの明るさを変更することができる。メニューボタンが押下される場合、明るさ設定は、保存されることができ、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、表示されることができる。
ここで図23TTを参照すると、アラーム消音が、設定画面1043(図23LL)から選択されると、アラーム消音ワークフロー1086が、実行されることができる。アラーム消音画面1087が、表示されることができ、ジョイスティック操作は、音量を有効または無効にすることができる。さらにジョイスティック操作は、音量設定を保存し、ホーム/駆動画面1020(図23LL)に戻ることができる一方、メニューボタンの押下は、音量設定を保存せずに、ホーム/駆動画面1020(図23LL)に戻ることができる。
ここで図23UUを参照すると、ショートカットが、ホーム/駆動画面1020から行われると、ショートカットトグルワークフロー1088が、実行されることができる。可能性として考えられるショートカットは、限定ではないが、座席高さショートカット、座席傾きショートカット、およびショートカットトグルを含むことができる。座席高さおよび座席傾きは、あるモードにおいてのみ変更されることができるため、座席高さおよび座席傾きショートカットを通してを含む、座席高さおよび/または座席傾きを変更する任意の試みは、無視されることができる。MDが、座席高さおよび/または座席傾きが変更され得るモードにある場合、座席高さショートカットおよび/または座席傾きショートカットは、座席高さおよび/または座席傾きを変更するために使用されることができる。座席高さ変更の間、ユーザは、駆動を継続することができる。座席高さおよび/または座席傾きが、変更された後、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、表示されることができる。ショートカットトグルを使用するために、ジョイスティックは、事前に選択された方法、例えば、限定ではないが、短タップおよび保持で操作される。これが生じると、遷移画面1040が、表示されることができ、MDのモードは、変更されることができ、例えば、MDは、標準モード100−1(図22A)から平衡モード100−3(図23LL)およびその逆に遷移することができる。ジョイスティックが、異なる事前に選択された方法、例えば、単一保持で操作される場合、遷移画面1040が、表示されることができる。そうでなければ、ホーム/駆動画面1020(図23LL)が、表示されることができる。
ここで図23VVを参照すると、MDのバッテリを充電するために、バッテリ充電ワークフロー1090が、実行されることができる。MDの電源が、切断される場合、かつA/Cアダプタが、MDに接続される場合、バッテリ充電アイコンが、バッテリが充電されるまで、またはバッテリ異常が生じるまで、表示されることができる。バッテリが充電される場合、フルバッテリアイコンが、表示されることができる。バッテリ異常が生じる場合、バッテリ異常アイコンが、表示されることができる。ユーザが、A/CアダプタをMDから接続解除すると、MDの電源が、切断されることができる。MDの電源が切断されず、A/CアダプタがMDに接続されない場合、バッテリが充電されていないインジケーションが、ホーム/駆動画面1020(図23LL)上に表示されることができる。MDの電源が切断されず、A/Cアダプタは、MDに接続される場合、例えば、限定ではないが、可聴アラート等の現在のステータスのインジケーションが、例えば、アラートが消音されるまで、発報されることができる。
ここで図24Aおよび24Bを参照すると、UCホーム画面1020/1020Aは、限定ではないが、限定ではないが、時間、ならびに駐車ブレーキのステータス、アラートステータス、点検要求ステータス、および温度ステータスのインジケーションを含み得る、ベースバナー1020−1を含むことができる。UCホーム画面1020/1020Aは、例えば、限定ではないが、MDの速度を提示し得る、また、座席調節のためのショートカットを提供し得る、第1の画面エリア1020−2を含むことができる。プロンプトは、ユーザに、座席が駆動を防止位置にあることを知らせることができる。第2の画面エリア1020−3は、例えば、限定ではないが、アイコン形態において、例えば、限定ではないが、MDの現在のモードを表示することができる。UCホーム画面1020A(図24B)は、例えば、赤色、黄色、および緑色で、例えば、視覚的に強調される得る、例えば、限定ではないが、バッテリステータスを提供し得る、バッテリステータスストリップ1020−4を含むことができる。
ここで図24Cおよび24Dを参照すると、UCメインメニュー画面1010/1010Aは、限定ではないが、本明細書に説明されるように、ベースバナー1020−1と、随意に、バッテリステータスストリップ1020−4(図24D)とを含むことができる。UCメインメニュー画面1010/1010Aは、モード、座席調節、速度、および設定の選択を収容することができる。選択は、例えば、選択されたエリア1010−2内の強調されるアイコン存在によって示されることができ、これは、さらに選択オプション矢印1010−1によって囲繞されることができる。選択エリア1010−3はそれぞれ、限定ではないが、可能性として考えられる選択オプションを示すアイコンを含むことができる。
ここで図24E−24Hを参照すると、UC選択画面1050/1050A/1050B/1050Cは、本明細書に説明されるように、限定ではないが、ベースバナー1020−1と、随意に、バッテリステータスストリップ1020−4(図24F)とを含むことができる。UC選択画面1050/1050A/1050B/1050Cは、モード選択エリア1050−1内で選択されたモードのインジケーションを収容することができる。随意に、選択されたモードはまた、未選択であるが、未選択エリア1050−2および1050−4内の可能性として考えられるモードによって囲繞され得る、選択された遷移エリア1050−3に表示されることができる。UC選択画面は、ナビゲートされるモードのナビゲーション経路を提供し得る、ブレッドクラム1050B−1(図24G)を含むことができる。
ここで図24Iおよび24Jを参照すると、UC遷移画面1040/1040Aは、本明細書に説明されるように、限定ではないが、ベースバナー1020−1と、随意に、バッテリステータスストリップ1020−4(図24D)とを含むことができる。UC遷移画面1040/1040Aは、標的モードエリア1040−1を含むことができ、例えば、遷移が生じるモードを示すアイコンが、表示されることができる。UC遷移画面1040/1040Aは、1つのモードから別のモードへの遷移のステータスおよび方向を示し得る、遷移方向エリア1040−2および遷移ステータスエリア1040−3を含むことができる。
ここで図24Kを参照すると、UC電源オフ画面1060Aは、限定ではないが、ベースバナー1020−1と、電源オフ第1画面エリア1060A−1と、電源オフ第2画面エリア1060A−2と、随意のバッテリステータスエリア1020−4とを含むことができる。ユーザが、通常条件下、MDの電源切断の所望を示すと、例えば、限定ではないが、ユーザが、UC130上の電源ボタンを押下および保持すると、電源オフ第1画面エリア1060A−1は、MDが進行している速度を示すことができ、電源オフ第2画面エリア1060A−2は、電源オフ進行度を示すことができる。いくつかの構成では、電源オフ進行度は、電源オフ第2画面エリア1060A−2内の形状の内側のエリアの色の漸次的変化によって示されることができる。ベースバナー1020−1および随意のバッテリステータスエリア1020−4は、本明細書のいずれかに説明される。
ここで図24Lを参照すると、UC強制電源オフ画面1060Bは、限定ではないが、ベースバナー1020−1と、強制電源オフ第1画面エリア1060B−1と、電源オフ第2画面エリア1060A−2と、随意のバッテリステータスエリア1020−4とを含むことができる。ユーザが、通常以外の条件下、MDの電源切断の所望を示すと、例えば、限定ではないが、MDが、機械的問題を被っている場合、強制電源オフ画面1060Aは、電源切断シーケンスの進行度を表示することができる。特に、強制電源オフ第1画面エリア1060B−1は、強制電源オフシーケンスが進行中であることを示すことができ、電源オフ第1画面エリア1060A−1は、強制電源オフ進行度を示すことができる。いくつかの構成では、強制電源オフ進行度は、電源オフ第2画面エリア1060A−2内の形状の内側のエリアの色の漸次的変化によって示されることができる。いくつかの構成では、ユーザは、メニューをナビゲートし、強制電源オフを選択することによって、強制電源オフシーケンスを開始することができる。
ここで図24Mおよび24Nを参照すると、CG適合画面1070は、限定ではないが、ベースバナー1020−1と、CG適合ブレッドクラム1070−1と、メニューボタンインジケータ1070−2と、随意のバッテリステータスエリア1020−4とを含むことができる。ユーザが、CG適合を実施する所望を示すと、CG適合画面1070は、CG適合を実施するために必要とされ得るアクションのためのプロンプトを表示することができる。特に、CG適合ブレッドクラム1070−1は、CG適合が進行中であることを示すことができ、CG適合プロセスにおける1つのステップから次のステップに移行するために要求されるジョイスティックアクションを示し得る、プロンプトが、表示されることができる。ステップは、例えば、図23FF−23HHに概略されたもの等、入力がMDによって受信されると、MDを上昇、降下、および傾斜させることを含むことができる。メニューボタン1070−2は、CG適合が進行中、MDを駆動することが所望されるとき、押下されることができる。いくつかの構成では、CG適合プロセスの完了成功または不成功のいずれかは、CG適合プロセスの終了が可能であることを示すことができる。
ここで図25Aを参照すると、速度プロセッサ755は、持続的に調節可能なスケール因子を適応し、MDを制御することができる。ユーザおよび/または臨床医は、ユーザおよび/または臨床医の駆動必要性に従って調節され得る、少なくとも1つのパラメータ境界765を設定することができる。車輪コマンド769は、限定ではないが、ks601/607(図25E)、ka603/609(図25E)、kd605/611(図25E)、およびkm625(図25E)を含み得る、ジョイスティック入力629およびプロファイル定数768の関数として計算されることができ、ks601/607(図25E)は、最大速度範囲であって、ka603/609(図25E)は、加速範囲であって、kd605/611(図25E)は、不感帯範囲であって、km625(図25E)は、マージ範囲であって、kwは、車輪数から速度への変換である。プロファイル定数ks、ka、kd、およびkm625(図25E)の範囲は、変動し得、本明細書に提供される範囲は、例示的である。パラメータ境界765およびプロファイル定数768は、例えば、限定ではないが、ユーザによって供給されることができ、事前に設定することができ、かつ任意の他の方法で判定されることができる。速度プロセッサ755は、パラメータ境界765およびプロファイル定数768にアクセスすることができる。プロファイル定数768に関する例示的範囲は、以下を含むことができる。
ks=最大速度値、例えば、限定ではないが、1−4m/sからスケーリングされることができる。
ka=加速値、例えば、限定ではないが、0.5−1.5からスケーリングされることができる。
kd=不感帯値、例えば、限定ではないが、0−5.5からスケーリングされることができる。
km=マージ値、例えば、限定ではないが、0−1からスケーリングされることができる。
式中、kx,1は、利得kxの範囲の最小値であって、kx,2は、利得kxの範囲の最大値であって、x=sまたはaまたはmである。例示的パラメータ境界765は、以下を含むことができる。Jmax=最大ジョイスティックコマンド
C1=一次係数=kd,m
C3=三次係数=ks,m
式中、kd,mは、プロファイルA613(図25E)とプロファイルB615(図25E)のマージの利得kdであって、ks、mは、プロファイルA613(図25E)とプロファイルB615(図25E)のマージの利得ksである。
kw=m/sあたりの車輪数
Vmax=最大コマンド=C1Jmax+C3Jmax 3
車輪コマンド769に関する例示的算出は、以下を含むことができる。
Ji=ジョイスティックコマンド
式中、Wi769は、右/左輪モータ駆動部19/31、21/33に送信される、速度またはヨーコマンドである。
主に図25Aを継続して参照すると、C3の調節は、プロファイルの曲線の形状、したがって、ユーザコマンド、例えば、限定ではないが、ジョイスティックコマンド629が、車輪コマンド769に変換されるときのユーザ体験を調節することができる。特に、C3の調節は、不感帯605/611(図25E)のサイズならびに不感帯605−611(図25E)の両側の最大値および最小値を調節することができる。速度プロセッサ755は、限定ではないが、ジョイスティックコマンド629を受信するためのコンピュータ命令を含む、ジョイスティックプロセッサ756と、プロファイル定数768およびマージ値625(図25E)にアクセスし、例えば、限定ではないが、本明細書に記載される方程式に示されるように、少なくとも、マージ値625(図25E)に基づいて、プロファイル定数768をスケーリングするためのコンピュータ命令を含む、プロファイル定数プロセッサ754とを含むことができる。速度プロセッサ755はまた、例えば、限定ではないが、本明細書に記載される方程式に示されるように、少なくとも、プロファイル定数768および最大ジョイスティックコマンドに基づいて、最大速度を算出し、少なくとも、プロファイル定数768および最大速度に基づいて、比例利得を算出するためのコンピュータ命令を含む、境界プロセッサ760を含むことができる。速度プロセッサ755はまた、例えば、限定ではないが、本明細書に記載される方程式に示されるように、少なくとも、プロファイル定数768およびジョイスティックコマンド629に基づいて、車輪コマンド769を算出し、車輪コマンド769を車輪モータ駆動部19/31/21/33に提供するためのコンピュータ命令を含む、車輪コマンドプロセッサ761を含むことができる。
ここで主に図25Bを参照すると、持続的に調節可能スケール因子を適応するための方法550は、限定ではないが、ジョイスティックコマンド629(図25A)を受信551するステップと、プロファイル定数768(図25A)およびマージ値(プロファイルA613(図25E)とプロファイルB615(図25E)のマージを示す、マージ値625(図25E)として例示的に示される)にアクセス553するステップと、少なくとも、マージ値に基づいて、プロファイル定数768(図25A)をスケーリング555するステップと、少なくとも、プロファイル定数768(図25A)および最大ジョイスティックコマンド(速度601(図25E)、加速603(図25E)、および不感帯605(図25E)の最大値として例示的に示される)に基づいて、最大速度を算出557するステップと、少なくとも、プロファイル定数768(図25A)および最大速度に基づいて、比例利得を算出559するステップと、少なくとも、プロファイル定数768(図25A)およびジョイスティックコマンド629(図25A)に基づいて、車輪コマンド769(図25A)を算出561するステップと、車輪コマンド769(図25A)を車輪モータ駆動部19/31/21/33(図25A)に提供563するステップとを含むことができる。いくつかの構成では、基盤コントローラ100は、ジョイスティックコマンド629がジョイスティックプロセッサ756に提供される前に、ユーザコントローラ130によって提供されるジョイスティックコマンド629を修正することができる。いくつかの構成では、ユーザコントローラ130は、ジョイスティックコマンド629をジョイスティックから受信し得る一方、いくつかの構成では、ユーザコントローラ130は、ジョイスティックを含むことができる。
ここで主に図25Cを参照すると、ジョイスティック130(図12A)は、例えば、ユーザの能力に従って、異なる条件下で使用されるための異なる伝達関数を有するように構成されることができる。速度テンプレート(伝達関数)700は、特定の伝達関数を用いた伝達関数処理後のジョイスティック70007(図12A)の物理的変位702とUC130(図12A)の出力703との間の例示的関係を示す。ジョイスティック70007(図12A)の順方向および逆方向進行は、MDの座席内のユーザから見ると、それぞれ、順方向縦方向要求および逆方向縦方向要求として解釈されることができ、コマンドされた速度と等価であることができる。ジョイスティック70007(図12A)の左および右進行は、座席内のユーザから見ると、それぞれ、左旋回要求および右旋回要求として解釈されることができ、コマンドされた旋回速度と等価であることができる。ジョイスティック出力703は、例えば、限定ではないが、バッテリ電圧条件、座席の高さ、モード、ジョイスティック70007(図12A)の故障条件、および速度修正が基盤コントローラ100(図25A)によって要求されるとき等のある条件の間、修正されることができる。ジョイスティック出力703は、無視されることができ、ジョイスティック70007(図12A)は、例えば、限定ではないが、モード変更が生じるとき、更新モードにある間、バッテリ充電器が接続されるとき、階段モードにあるとき、ジョイスティック70007(図12A)が無効にされるとき、またはある他の条件下、中心にあると見なされ得る。
主に図25Cを継続して参照すると、MDは、特定のユーザに適合するように構成されことができる。いくつかの構成では、MDは、例えば、速度テンプレートおよびモード制限を設定することによって、ユーザの能力に合わせられることができる。いくつかの構成では、MDは、例えば、限定ではないが、携帯電話、コンピュータタブレット、およびパーソナルコンピュータ等のデバイス上で実行する、外部アプリケーション140(図16B)から、コマンドを受信することができる。コマンドは、例えば、構成パラメータのためのデフォルトおよび/または動的に判定可能な設定を提供することができる。いくつかの構成では、ユーザおよび/または付添人は、MDを構成することができる。
ここで主に図25Dを参照すると、いくつかの構成では、速度設定は、ジョイスティック移動に対するシステム応答を制御することができる。いくつかの構成では、速度0等の速度設定は、ジョイスティック移動に対する応答を無効にするために使用されることができ、速度1等の速度設定は、屋内進行のために適切であり得る、最大速度を設定するために使用されることができ、速度2等の速度設定は、屋外および/または廊下進行のために適切であり得る、最大速度を設定するために使用されることができる。MDは、任意の数の速度設定で構成されることができ、ジョイスティック移動とモータコマンドとの間の関係は、非線形機能を含むことができる。例えば、放物線関係は、低速でより細かい制御を提供し得る。いくつかの構成では、図12Pにおけるようなサムホイールアセンブリは、説明される速度設定に加えて利得を適用するために使用されることができる。いくつかの構成では、利得は、0から1まで変動することができ、1の利得は、速度変動が構成される速度に所望されないときに使用されることができる。サムホイールアセンブリが、サムホイールノブ30173(図12N)を「下」にダイヤルすることによって、利得を変化させるために使用されるとき、最大速度および構成される速度軌道に沿った全ての速度は、「下」にダイヤルする量に比例して低減されることができる。例えば、速度1および2のための任意の最大値が、構成されることができ、最小値も同様に、構成されることができる。いくつかの構成では、速度2は、速度1の最大速度を上回る最小速度を含むことができ(図25D−3参照)、速度2の最小速度および速度1の最大速度は、重複することができ(図25D−1参照)、速度2の最小値は、速度1の最大値とほぼ等しくあることができる(図25D−2参照)。いくつかの構成では、現在の速度設定がすでにその最大値であるとき、例えば、サムホイール30173(図12N)の「上」にさらにダイヤルすることは、無視されることができ、速度の変化をもたらさないことができる。しかしながら、サムホイールの「下」への任意のダイヤルは、サムホイールの「下向き」移動に比例して、速度利得を直ちに減少させることができる。同様に、現在の速度設定がその最小値にあるとき、サムホイールを「下」にダイヤルすることは、変化をもたらすことができないが、「上」にダイヤルすることは、速度利得を直ちに増加させることができる。
図25Dを継続して参照すると、いくつかの構成では、サムホイールノブ30173(図12N)の操作は、速度設定変更のための所望として解釈されることができる。いくつかの構成では、利得がその速度の最大値においてすでに飽和しているとき、サムホイールを「上」にダイヤルし続けることは、速度設定を増加させるための要求を示すことができる。同様に、利得がその最小値にあるとき、「下」にダイヤルし続けることは、速度設定を減少させための要求を示すことができるる。いくつかの構成では、サムホイールノブ30173(図12N)のダイヤル、任意のサムホイールアセンブリ操作の一時停止、およびサムホイールノブ30173(図12N)のダイヤルの再開は、速度設定の変更のための要求を示すことができる。いくつかの構成では、1回またはそれを上回る一時停止の周囲の複数の操作は、速度設定の変更のための要求を示すことができる。いくつかの構成では、サムホイールノブ30173(図12N)の操作速度は、利得自体の変更ではなく、代わりに、速度設定を変更するための要求を示すことができる。
ここで主に図25Eを参照すると、ユーザおよび/または臨床医は、グラフィカルユーザインターフェースディスプレイを使用することができ、これは、例えば、限定ではないが、ユーザコントローラ130(図12A)内に含まれ、ジョイスティックコマンド成形の形態で駆動オプションの構成を可能にすることができ、これは、ユーザおよび/または臨床医が、駆動選好のためにMDを構成することを可能にすることができる。テンプレートが、ユーザ/臨床医が、プロファイル定数768(図25A)を設定または事前に設定するために提供されることができ、これは、MDを、少なくとも1つの状況、例えば、限定ではないが、スポーツ状況、快適性状況、または経済状況に設置することができる。経済モードでは、例えば、速度および加速は、電力消費を低減させるために限定されることができる。スポーツ状況では、ユーザは、例えば、限定ではないが、最大速度を達成することによって、積極的に駆動することを可能にされ得る。快適性状況は、経済状況とスポーツ状況との間の平均を表すことができる。他の状況も、可能性として考えられることができる。プロファイル定数ks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625は、例えば、限定ではないが、可変ディスプレイアイテムを通して、調節されることができ、車輪コマンド速度Wi627は、少なくとも、調節されたks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625に基づいて、算出およびグラフ化されることができる。例えば、プロファイルA/B613/615は、ks601およびks607が異なり、kd605およびkd611が類似するように、速度および不感帯範囲を調節することから生じることができる。車輪コマンド速度Wi627は、ks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625の最小値(プロファイルA613)とks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625の最大値(プロファイルB615)の両方のためのジョイスティックコマンド数629の範囲に関して算出およびグラフ化されることができる。プロファイルA613およびプロファイルB615は、プロファイル定数ks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625の他の構成とのより容易な比較のために平均されることができる。例えば、第1のジョイスティック制御グラフ600は、100ジョイスティックコマンド数における1.5m/秒の平均車輪コマンド617が、ks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625の第1の構成から生じることを示す。
ここで図25Fを参照すると、ks601およびks607が類似し、kd605およびkd611が異なるとき、車輪コマンド速度Wi627は、ks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625の最小値(プロファイルA623)と、ks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625の最大値(プロファイルB621)の両方のためのジョイスティックコマンド数629の範囲に関して算出およびグラフ化されることができる。プロファイルA623およびプロファイルB621は、平均され、プロファイル定数ks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625の他の構成と比較されることができる。例えば、第2のジョイスティック制御グラフ700は、100ジョイスティックコマンド数における1.75m/秒の平均車輪コマンド617が、プロファイル定数ks601/607、ka603/609、kd605/611、およびkm625の第2の構成から生じることを示す。ka603およびka609の変更は、ある状況下におけるスケールフィルタ定数であることができる。さらに、ジョイスティックコマンド629は、ジョイスティックフィルタによってフィルタ処理され、加速を管理することによって、速度に敏感な操向を可能にすることができる。例えば、ジョイスティックフィルタの比較的に低コーナ周波数CFは、ジョイスティックコマンド629とMDのアクティビティとの間の比較的に高減衰応答をもたらすことができる。例えば、コーナ周波数CFは、例えば、限定ではないが、MDが比較的に高速で進行しているとき、ジョイスティックコマンド629と車輪コマンド速度Wi769との間の比較的に高率関係をもたらし、MDが比較的に低速で進行しているとき、ジョイスティックコマンド629と車輪コマンド速度Wi769との間の比較的に低率関係をもたらし得る、速度の調節可能関数であることができる。例えば、車輪コマンド速度Wi769は、全速力閾値Tと比較されることができ、コーナ周波数CFは、比較の結果に従って設定されることができる。いくつかの構成では、車輪コマンド速度Wi769が、少なくとも、閾値Tに基づく値未満である場合、コーナ周波数CFは、第1の値に設定されることができる、または車輪コマンド速度Wi769が、閾値T未満である場合、コーナ周波数CFは、別の値、例えば、(Wi×CF)/Tに設定されることができる。減速率および加速率は、別個に管理されることができ、相互から独立することができる。例えば、減速率は、加速率ほど積極的にされなくてもよい。減速率は、例えば、加速率に依存することができる、またはある他の方法で動的に変動することができる、または固定値であることができる。ユーザは、例えば、減速率を制御することができる。
ここで図25Gを参照すると、MDの適応性速度制御のための適応性速度制御プロセッサ759は、限定ではないが、MDの近傍の地形および障害物データを受信するためのコンピュータ命令を含む、地形/障害物データ受信機1107を含むことができる。地形および障害物検出センサ、例えば、限定ではないが、LIDARを使用することによって、遠隔感知技術が、標的をレーザで照明し、反射された光、ステレオカメラ、およびレーダを分析することによって、距離を測定することができる。適応性速度制御プロセッサ759はまた、少なくとも、地形および障害物データに基づいて、障害物および接近する地形をリアルタイムでマッピングするためのコンピュータ命令を含む、マッピングプロセッサ1109を含むことができる。適応性速度制御プロセッサ759はさらに、少なくとも、マッピングされたデータに基づいて、仮想溝を算出するためのコンピュータ命令を含む、仮想溝プロセッサ1111を含むことができる。仮想溝プロセッサ1111は、本明細書では、MDの近傍の仮想溝と称される、下位面積を境界することができる。仮想溝は、少なくとも1つの低点と、少なくとも1つの低点からの徐々におよび/または急激な高度増加と、徐々におよび/または急激な高度増加が辺縁で終端する、少なくとも1つの低点を囲繞する少なくとも1つの辺縁とを含むことができる。仮想溝では、比較的に高車輪コマンド769が、可能性として、MDを仮想溝の低点内に留まりやすくする、仮想溝から抜け出るために要求され得る。適応性速度制御プロセッサ759はさらに、少なくとも、マッピングされたデータに基づいて、衝突可能性面積を算出するためのコンピュータ命令を含む、衝突可能性プロセッサ1113を含むことができる。衝突可能性面積は、MDの近傍にあるとき、適応性速度制御プロセッサ759がMDを障害物へと操向することを困難にし得る、下位面積であることができる。衝突可能性面積は、例えば、MDが物体にぶつからないように防止することができる。MDの位置は、例えば、MDの任意の部品または複数の部品、例えば、中心、周縁、またはその間の任意の場所から測定されることができる。適応性速度制御プロセッサ759はさらに、少なくとも、マッピングされたデータおよびMDの速度に基づいて、減速面積を算出するためのコンピュータ命令を含む、減速プロセッサ1115を含むことができる。適応性速度制御プロセッサ759は、MDを減速面積内で減速させることができる。適応性速度制御プロセッサ759はさらに、非減速面積への旋回に対して、減速面積への旋回を困難にすることができる。適応性速度制御プロセッサ759は、それぞれ、特性のセットを有する、任意の数のタイプの減速面積を認識することができる。例えば、適応性速度制御プロセッサ759は、いくつかのタイプの減速面積では、その他と異なるように、MDへの前/後コマンドの処理を調節することができる。いくつかの構成では、異なるタイプの減速面積のサイズは、MDの速度が変化するにつれて、変化することができる。適応性速度制御プロセッサ759はなおもさらに、減速面積に関するユーザ選好を受信するためのコンピュータ命令を含む、選好プロセッサ1117を含むことができる。適応性速度制御プロセッサ759は、少なくとも、例えば、限定ではないが、仮想溝、衝突可能性面積、減速面積、およびユーザ選好に基づいて、車輪コマンド769を算出し、車輪コマンド769を車輪モータ駆動部19/31/21/33に提供するためのコンピュータ命令を含む、車輪コマンドプロセッサ761を含むことができる。適応性速度制御プロセッサ759が、MDが、例えば、衝突可能性面積に進入したことを検出すると、適応性速度制御プロセッサ759は、例えば、MDを衝突可能性面積から離れるように移動させることができる。適応性速度制御プロセッサ759は、MDを衝突可能性面積と反対方向、衝突可能性面積と平行方向、またはMDを衝突が無い面積に移動させる方向に移動させることができる。
ここで主に図25Hを参照すると、MDの適応性速度制御のための方法1150は、限定ではないが、地形および障害物検出データを受信1151するステップと、該当する場合、少なくとも、地形および障害物検出データに基づいて、地形および障害物をリアルタイムでマッピング1153するステップと、該当する場合、少なくとも、マッピングされたデータに基づいて、随意に、仮想溝を算出1155するステップと、該当する場合、少なくとも、マッピングされたデータに基づいて、衝突可能性面積を算出1157するステップと、該当する場合、少なくとも、マッピングされたデータおよびMDの速度に基づいて、減速面積を算出1159するステップと、該当する場合、減速面積ならびに所望の運動方向および速度に関するユーザ選好を受信1161するステップと、少なくとも、衝突可能性面積、減速面積、およびユーザ選好と、随意に、仮想溝とに基づいて、車輪コマンド769(図25G)を算出1163するステップと、車輪コマンド769(図25G)を車輪モータ駆動部19/31/21/33(図25G)に提供1165するステップとを含むことができる。衝突可能性面積は、離散障害物の輪郭に追従し得る、緩衝を含み得る、またはあるタイプの輪郭、例えば、限定ではないが、離散障害物を包囲する多角形に追従し得る、離散障害物を含むことができる。衝突可能性面積はまた、単一離散障害物として見なされる、いくつかの離散障害物を含むことができる。1つの下位面積と別の下位面積との間の遷移面積は、例えば、急または徐々にであることができる。仮想溝の形状は、少なくとも、仮想溝内のMDの位置に基づいて、動的であることができる。
ここで図25Iを参照すると、勾配マップ1120が、ユーザに、例えば、限定ではないが、ユーザコントローラ130(図12A)において、周期的または動的にのいずれかで更新される、MDの近傍の下位面積を示すために使用されることができる。例えば、衝突可能性面積1121は、適応性速度制御プロセッサ759が自動的に操向不可能にし得、かつMDが自動的に物体にぶつからないように防止され得、例えば、限定ではないが、異なる進行方向に操向され得る、場所であることができる。いくつかの構成では、MDの位置は、MDの中心から測定されることができ、いくつかの構成では、MDの縁は、MDの近傍の物理的物体の実質的に近傍にあることができる。いくつかの構成では、第1の減速面積1125は、適応性速度制御プロセッサ759が、MDを自動的に若干減速させ得、かつ第1の減速面積1125への旋回を無障壁下位面積1127への旋回より困難にし得る、場所であることができる。いくつかの構成では、第2の減速面積1123は、適応性速度制御プロセッサ759が、第1の減速下位面積1125内よりMDへの前/後コマンドを自動的に減速させ得、かつ適応性速度制御プロセッサ759が、第2の減速下位面積1123への旋回を第1の減速下位面積1125への旋回より自動的に困難にし得る、場所であることができる。
ここで図25Jを参照すると、経路マップ1130は、適応性速度制御プロセッサ759(図25G)が特殊下位面積をMDの近傍に認識すると、MDが追従し得る、経路1133を示すことができる。ユーザコントローラ130(図16A)が、順方向速度コマンドを受信するにつれて、MDは、適応性速度制御プロセッサ759(図25G)の制御下、経路1133に従って、無障壁下位面積1127に向かって向きを変える、例えば、より衝突の可能性が低い進行方向に旋回することができる。
ここで図25Kを参照すると、適応性速度制御プロセッサ759は、移動している物体(本明細書では、動的物体と称される)を認識することができる。地形/障害物データ受信機1107は、センサ1105から、非定常(動的)物体1134の特性である、地形/障害物検出データ1101を受信することができる。選好プロセッサ1117は、例えば、直線経路1132がユーザ選択進行方向であるが、動的物体1134がMDの前方にあるとき、直線経路1132が、動的物体1134と交差するであろうことを示す、ジョイスティックコマンド629を受信することができ、動的物体プロセッサ1119(図25G)は、第1の減速面積1125から開始し、次いで、第2の減速下位面積1123に遷移し、最後に、衝突可能性下位面積1121に遷移する、動的物体1134の周囲の下位面積のセットを指定することができる。センサ1105が、動的物体1134の近傍の下位面積を認識すると、減速プロセッサ1115は、第1の減速下位面積1125に進入するとき、MDを減速させることができ、動的物体プロセッサ1119は、第2の減速下位面積1123内の動的物体1134のペースに合致させることができる。選好プロセッサ1117が、第1の減速下位面積1125および/または第2の減速下位面積1123内において、積極的順方向コマンド、すなわち、斜方向コマンドを受信する場合、動的物体プロセッサ1119は、例えば、経路1131内において、動的物体1134を通り過ぎる最安全最近傍経路に追従するために向きを変えるように経路1132を調節することができる。順方向速度コマンドは、適応性速度制御プロセッサ759(図25G)の不在下では、MDに、直接、第1の減速下位面積1125、第2の減速下位面積1123、および衝突可能性下位面積1121を通る経路1132に追従させ得る。
ここで主に図26Aを参照すると、牽引力制御プロセッサ762は、車輪21201(図6A)に印加されるトルクを調節し、滑動を最小限にすることができる。特に、トルクの調節は、車輪21201(図6A)が過剰に滑動しないように防止することができる。慣性センサパック1070/23/29/35によって測定された線形加速と、車輪速度から測定された線形加速が、事前に選択された閾値と一致しないとき、クラスタ21100(図6A)は、車輪21201(図6A)およびキャスタアセンブリ21000(図7)が地面上にあるように降下することができる。車輪21201(図6A)およびキャスタアセンブリ21000(図7)を地面上に同時に有することは、MDの車輪基部を延長させることができ、MDと地面との間の摩擦係数を増加させることができる。線形加速プロセッサ1351は、少なくとも、車輪21201(図6A)の速度に基づいて、MDの加速を算出するためのコンピュータ命令を含むことができる。IMU加速プロセッサ1252は、少なくとも、慣性センサパック1070/23/29/35からのセンサデータ767に基づいて、IMU加速を算出するためのコンピュータ命令を含むことができる。牽引力喪失プロセッサ1254は、MD加速とIMU加速との間の差異を算出し、差異と事前に選択された閾値を比較することができる。閾値を超える場合、車輪/クラスタコマンドプロセッサ761は、車輪21201(図6A)およびキャスタアセンブリ21000(図7)が地面上にあるように降下させるためのクラスタコマンド771(図17A)をクラスタ21100(図6A)に送信することができる。車輪/クラスタコマンドプロセッサ761は、牽引力喪失が検出される場合、駆動電流限界を動的に調節することによって、車輪モータ駆動部19/21/31/33へのトルクを調節することができる。いくつかの構成では、車輪/クラスタコマンドプロセッサ761は、相互から独立し、少なくとも、MDの速度および車輪21201(図6A)の速度に基づき得る、車輪21201(図6A)のためのトルク値を算出することができる。いくつかの構成では、牽引力喪失プロセッサ1254は、MDの重心を、例えば、限定ではないが、後方および前方に動的に調節し、MDのための牽引力を管理するためのコンピュータ命令を含むことができるをする。
図26Aの参照をなおもさらに継続すると、標準モード100−1(図22B)では、クラスタ21100(図6A)は、積極的および/または迅速制動が要求されるとき、車輪21201(図6A)が地面と接触し得るように、回転され、牽引力に影響を及ぼすことができる。積極的制動は、MDが前方に進行しており、事前に選択された閾値を超える、逆方向コマンドを、例えば、ユーザコントローラ130(図12A)から受信するときに生じることができる。拡張モード100−2(図22B)では、牽引力制御プロセッサ762は、(1)ジャイロスコープ測定デバイスヨーと予測されるデバイスヨーの微分車輪速度との間の差異を求めることにより、牽引力の喪失を検出し、(2)牽引力の喪失が検出されると、駆動電流限界を動的に低減させることにより、車輪モータ駆動部A/B19/21/31/33へのトルクを低減させることによって、牽引力制御を遂行することができる。
ここで主に図26Bを参照すると、MDの牽引力を制御するための方法1250は、限定ではないが、MDの線形加速を算出1253するステップと、MDのIMU測定加速を受信1255するステップとを含むことができる。1257において、予期される線形加速とMDの測定された線形加速との間の差異が、事前に選択された閾値を上回るまたはそれと等しい場合、クラスタ/車輪モータ駆動部19/21/31/33(図2C/D)へのトルクを調節1259する。1257において、予期される線形加速とMDの測定された線形加速との間の差異が、事前に選択された閾値未満である場合、方法1250は、牽引力の喪失に関する試験を継続することができる(ステップ1253)。
ここで図27Aを参照すると、MDの転倒は、MDを能動的に安定化させ、例えば、後方転倒に対して保護するように制御することができる。いくつかの構成では、標準モード100−1(図22A)は、能動的に安定化されなくてもよい。キャスタ車輪21001が、順方向運動が生じないような障害物に対面する場合、連続順方向コマンドが、重なり得る。本シナリオにおける過剰コマンドは、後方転倒につながり得る。いくつかの構成では、全体的コマンド限界は、車輪コマンドに関して設けられ、車輪が移動不可能であるとき、過剰な車輪コマンドが重ならないように防止することができる。いくつかの構成では、転倒防止は、MDの後方ピッチが、例えば、限定ではないが、約5°〜30°等の範囲内にあるときに有効にされることができる。転倒制御は、キャスタ車輪21001がフレーム傾き調節の間に上昇されるとき、またはMDが4輪モード100−2に遷移しているとき、またはIMU50003(図15C)におけるある条件下、無効にされることができる。
図27Aを継続して参照すると、MDが、後輪21201上で後方に傾くと、MDは、後輪21201を後方に駆動し、潜在的後方転倒からの回復を試みる。転倒制御は、転倒防止および車輪コントローラの相互作用を通して実装されることができ、2つのコントローラのモータ制御権限は、後方ピッチ角度に依存するランプ関数によって統制される。車輪速度比例および積分誤差ならびにピッチ比例および微分誤差が、ランプ関数によって乗算され、後方ピッチ角度に関するMDの挙動を変化させることができる。ピッチ誤差は、例えば、限定ではないが、−6.0°の公称ピッチに対して算出されることができる。ピッチ速度は、フィルタ処理され、誤差測定値を平滑化することができ、例えば、限定ではないが、0.7Hzフィルタでフィルタ処理されることができる。不感帯が、ピッチ速度値に適用されることができる。コントローラ利得は、ランプ関数によって乗算されるとき、後方ピッチ誤差の範囲にわたって0と1との間で変動する、可変関数として適用されることができる。ランプ関数は、標準モード100−1において、持続的に使用されることができる。
図27Aを継続して参照すると、車輪コントローラは、ジョイスティック入力からの所望の車輪速度に基づいて、コマンドを算出しながら、同時に、椅子が後方に転倒しないように防止するために、後方ピッチ値に応答することができる。PIループが、車輪速度誤差に基づいて、コマンドを算出するために使用されることができる。後方ピッチ誤差の値によって特徴付けられる、MDの動的状態は、車輪前/後コマンドを算出するために使用される項を判定するために使用されることができる。ランプ関数は、MDのピッチに基づくことができる。ランプ関数は、ピッチ、ピッチ速度、および車輪誤差に作用する、スライディング利得である。ランプ関数は、車輪コントローラおよび転倒防止コントローラが、相互作用し、MDの安定性および制御性を維持することを可能にすることができる。転倒制御は、例えば、限定ではないが、MD上の慣性センサが、初期化されていない場合、または慣性推定器が、異常を有する場合、かつMDが転倒した場合、無効にされることができる。
ここで主に図27Bを参照すると、標準モード車輪制御では、方法8750は、8267において、例えば、MDがすでに転倒しているかどうか、または慣性推定器が異常を有するかどうか、またはMDが遷移しているかどうかに基づいて、安定化が可能であるかどうかを判定するステップを含むことができる。8267において、安定化が不可能である場合、安定化が不可能であるかかどうかに応じて、種々のアクションが、行われることができる。8267において、安定化が可能である場合、方法8750は、例えば、限定ではないが、能動的安定化が取り組まれてからMDが移動した距離および測定されたピッチ角度に基づいて、安定化メトリックを算出8255するステップを含むことができる。方法8750は、例えば、限定ではないが、後方角度のみを可能にし、比例利得を受けるようにフィルタ処理された、測定されたピッチ角度に基づいて、安定化係数を算出8257するステップを含むことができる。安定化係数は、測定されたピッチ速度に基づくことができ、その周囲にヒステリシス帯が設置され、導関数利得が適用される。ランプ関数が、安定化係数に適用されることができる。方法8750は、所望の前/後速度、所望の前/後速度、測定された前/後速度、所望のヨー速度、および測定されたヨー速度の経時的導関数に基づいて、車輪コマンド入力を算出8259するステップを含むことができる。速度の導関数は、フィードフォワード成分を算出するために使用されることができる。所望および測定された前/後速度は、PIコントローラに入力されることができ、ランプ関数は、結果に適用されることができる。所望および測定されたヨー速度は、比例コントローラに入力されることができる。8261において、メトリックが、安定化が必要とされることを示す場合、方法8750は、車輪コマンド入力および安定化係数に基づいて、右/左輪電圧コマンドを算出するステップを含むことができる。8261において、メトリックが、安定化が必要とされないことを示す場合、方法8750は、車輪コマンド入力に基づいて、右/左輪電圧コマンドを算出するステップを含むことができる。
ここで主に図27Cを参照すると、方法8750(図27B)を実装するための制御が、示される。フィルタ8843が、測定されたピッチ角度8841に適用され、後方転倒方向におけるピッチ速度をもたらすことができ、ヒステリシス帯8849が、測定されたピッチ速度8847の周囲に設置されることができる。所望の前/後速度8853の導関数が、車輪コントローラにおけるフィードフォワード項として使用される。所望の前/後速度8853および測定された前/後速度8855は、第1の比例積分(PI)コントローラ8857にフィードされることができ、ランプ関数8859が、第1のPIコントローラ8857の出力に適用されることができる。所望のヨー速度8861および測定されたヨー速度8863は、比例コントローラ8865にフィードされることができる。能動的安定化が、取り組まれる場合、フィルタ処理され、比例利得8845が適用された、測定されたピッチ角度8841が、修正され、導関数利得8851が適用された、測定されたピッチ速度8849と組み合わせられる。ランプ関数8867が、組み合わせに適用されることができる。右輪電圧コマンド768Aおよび左輪電圧コマンド768Bは、組み合わせ結果ならびにPIコントローラ8857および比例コントローラ8865の結果に基づくことができる。
図27Cを継続して参照すると、MDのCG適合が、少なくとも、ピッチ角度θ705(図27A)およびMDのための重心判定に基づいて、後方転倒を防止することに役立ち得る、最大許容加速を推定することができる。能動的安定化プロセッサ763は、MDが後方に転倒し始めると、自動的に、前方運動を減速させ、後方運動を加速させることによって、MDの安定性を維持し得る、閉ループコントローラを含むことができる。少なくとも、例えば、限定ではないが、測定されたピッチ角度に基づき得る、動的メトリック845は、ピッチ速度フィードバックを車輪電圧コマンド768に含むべきかどうかを制御し、それによって、能動的安定化の適用を計測することができる。随意に、転倒防止コントローラは、その計算を少なくとも部分的にCG場所に基づかせることができる。転倒防止コントローラが、MDを事前に選択された距離を超えて後方に駆動する場合、MDは、フェイルセーフモードに入ることができる。
ここで図27Dを参照すると、能動的安定化プロセッサ763は、限定ではないが、少なくとも、モードに基づいて、重心を推定するためのコンピュータ命令を含む、重心推定器1301と、少なくとも、重心推定値に基づいて、平衡を維持するために要求されるピッチ角度を推定するための慣性推定器1303とを含むことができる。いくつかの構成では、重心181(図27A)の場所は、フレーム傾き限界を設定するために使用されることができる。いくつかの構成では、重心181(図27A)の場所の推定値は、例えば、限定ではないが、移動支援デバイス120(図27A)を能動的に安定化させ、モード間の遷移を調整するために使用されることができる。重心181(図27A)の場所は、各ユーザおよび座席設定組み合わせに伴って変動することができ、座席105(図27A)の高さおよびクラスタ21100(図3)の位置の関数である。移動支援デバイス120(図27A)の通常動作の間に生じ得る、座席高さおよびクラスタ位置の範囲にわたる重心181(図27A)の推定値が、計算されることができる。較正パラメータが、重心181(図27A)の場所をシステムの平衡点に関連させ得る、種々の基準ピッチ角度を判定するために使用され得るように計算されることができる。較正パラメータは、座席高さおよびクラスタ位置が変化するにつれた制御サイクル毎に基準角度が計算されることを可能にすることができる。推定プロセスは、移動支援デバイス120(図27A)およびその負荷をクラスタ21100(図3)の種々の角度および種座席105(図27A)の々の高さにおいて平衡させるステップと、重力に対する移動支援デバイス120(図27A)のピッチ角度を含む、各場所におけるデータを収集するステップとを含むことができる。これらのデータは、推定プロセスの結果を誤差チェックするために使用されることができる。基盤コントローラ100は、少なくとも、重心181(図27A)の場所、例えば、限定ではないが、(1)拡張モード100−2(図22A)および階段モード100−4(図22A)において使用される、座席105(図27A)の高さの関数である、重心181(図27A)をクラスタ21100(図3)の軸にわたって設置する、移動支援デバイス120(図27A)の角度と、(2)平衡モード100−3(図22A)において使用される、座席105(図27A)の高さおよびクラスタ21100(図3)の位置の関数である、重心181(図27A)を1セットの車輪21201(図27A)にわたって設置し得る、基盤160(図27A)の角度と、(3)標準モード100−1(図22A)および階段モード100−4(図22A)において使用される、座席105(図27A)の高さの関数である、クラスタ21100(図3)の枢動点から推定された重心までの距離とに基づいて、基準変数を算出することができる。これらの値は、コントローラが能動的平衡を維持することを可能にすることができる。
ここで図27Eを参照すると、重心適合(CG適合)を算出するための方法11350は、限定ではないが、(1)平衡モードに入る11351ステップと、(2)少なくとも1つの車輪クラスタの事前に選択された位置および座席の事前に選択された位置において平衡を維持するために要求されるピッチ角度を含む、データを測定11353するステップと、(3)移動支援デバイス/ユーザ対を複数の事前に選択された点に移動11355させ、複数の事前に選択された点のそれぞれにおいて較正データを収集するステップと、(4)複数の事前に選択された点のそれぞれにおいて、ステップ(2)および(3)を繰り返す11357ステップと、(5)測定されたデータが事前に選択された限界内にあることを検証11359するステップと、(6)較正係数のセットを生成11361し、検証された測定データに基づいて、機械動作の間、任意の使用可能クラスタおよび座席位置において重心を確立するステップとを含むことができる。方法11350は、随意に、移動支援デバイス120(図27A)の動作の間の使用のために、係数を、例えば、限定ではないが、不揮発性メモリの中に記憶するステップを含むことができる。MDに着座したまま車両に進入するための方法は、限定ではないが、MDが地面と車両との間の傾斜に遭遇していることのインジケーションを受信するステップと、車輪のクラスタに、地面との接触を維持するように指示するステップと、インジケーションに従って、車輪のクラスタの配向を変化させ、車輪間のデバイス重心を維持するステップと、座席と車輪のクラスタとの間の距離を動的に調節し、座席を可能な限り低く保ちながら、座席と車輪との間の接触を防止するステップとを含むことができる。MDおよびユーザは、座席が可能な限り低くかつ車輪のクラスタに近接したままである場合、かつMDが車両の内外へと傾斜を横断する間、MDが能動的に安定化される場合、車両のドア枠を乗り越えることができる。平衡移動支援デバイスを比較的に急峻な地形上で移動させるための方法は、限定ではないが、移動支援デバイスが急峻な地形上にあることのインジケーションを受信するステップと、車輪のクラスタに、地面との接触を維持するように指示するステップと、少なくとも、インジケーションおよび移動支援デバイスの能動的安定化に基づいて、座席と車輪のクラスタとの間の距離を動的に調節するステップとを含むことができる。本方法は、随意に、インジケーションに基づいて、移動支援デバイスの進行速度を設定するステップを含むことができる。
ここで主に図28Aを参照すると、MD上のある負荷のためのコントローラ利得は、負荷の重量の関数であることができ、MDの安定性は、少なくともコントローラ利得の関数である。コントローラ利得は、限定ではないが、例えば、負荷が軽量であるとき、または平衡モード100−3(図22B)に遷移しているとき、MDを安定化させるために拡張モード100−2(図22B)の間に適用される利得を含むことができる。基盤コントローラ100は、MDのための重心に関する少なくとも1つのデフォルト値を含むことができる。MD上の負荷の重量は、使用される重心に関するデフォルト値を判定することができる。負荷の重量および/または負荷の重量の変化ならびに重心の選定されたデフォルト値は、コントローラ利得を調節するために使用されることができる。コントローラ利得は、ある範囲の離散値またはアナログ値を含むことができる。例えば、負荷が、座席から転倒する場合、MDは、比較的に小入力トルクから生じる比較的に大加速を被り得る。いくつかの構成では、座席上の負荷重量の変化は、少なくとも、負荷重量に基づいて、コントローラ利得を変化させ得る。重量プロセッサ757は、少なくとも、負荷重量の変化に基づいて、MDの安定性を調節することができる。重量プロセッサ757は、少なくとも、例えば、限定ではないが、座席モータ45/47(図18C/18D)のモータ電流に基づいて、負荷の重量を判定することができる。重量プロセッサ757は、潜在的に、例えば、限定ではないが、回転離散高速フーリエ変換を使用して、収集されたピッチ速度データを処理し、不安定性生成変化を表し得る、結果として生じるピッチ速度周波数の値を認識し、少なくとも、認識される値に基づいて、ピッチ速度周波数をフィルタ処理し、フィルタ処理されたピッチ速度周波数を2乗し、少なくとも、潜在的不安定性の既知のプロファイルに基づいて、2乗ピッチ速度周波数を分析することによって、不安定な状況を検出することができる。MDを安定化させるための重量プロセッサ757は、限定ではないが、MD上の負荷の重量を推定するためのコンピュータ命令を含む、重量推定プロセッサ956と、少なくとも、重量に基づいて、コントローラ利得を算出するためのコンピュータ命令を含む、コントローラ利得プロセッサ947と、コントローラ利得を適用し、MDを制御する、車輪コマンドプロセッサ761とを含むことができる。
ここで主に図28Bを参照すると、MDを安定化させるための方法800は、限定ではないが、MD上の負荷の重量および/または重量の変化を推定851するステップと、MDの重心のためのデフォルト値または複数の値を選定853するステップと、少なくとも、重量および/または重量の変化ならびに重心値に基づいて、コントローラ利得を算出855するステップと、コントローラ利得を適用857し、MDを制御するステップとを含むことができる。
ここで主に図28Cを参照すると、重量−電流プロセッサは、MD上の負荷の重量を測定することができる。重量−電流プロセッサ758は、限定ではないが、位置および機能受信機1551と、モータ電流プロセッサ1552と、トルク−重量プロセッサ1553とを含むことができる。位置および機能受信機1551は、センサデータ767およびモード情報776を受信し、負荷に対して行われ得る、可能性として考えられるアクションを判定することができる。モータ電流プロセッサ1552は、例えば、限定ではないが、MDが拡張モード100−2(図22B)に遷移しているとき、座席モータ駆動部25/37(図18C/18D)への測定された電流を処理することができる。モータ電流は、トルクに比例するため、トルク−重量プロセッサ1553は、電流読取値を使用して、座席内の負荷を持ち上げるために要求されるトルクの推定値を提供することができる。いくつかの構成では、例示的モータ、MD幾何学形状、および座席の高さに関して、座席上の負荷の重量は、以下のように、算出されることができ、式中、SC=座席補正、SH=座席高さ、およびMC=モータ電流である。
SC=a×SH+b、式中、aおよびbは、MDの幾何学形状によって判定された定数である。
MC(補正)=MC(測定)+SC
MC(補正)>Tである場合、重量=c×MC(補正)×MC(補正)+d×MC(補正)−eであって、式中、c、d、およびeは、モータ電流をユーザ、座席、およびUC重量に関連させる定数である。総システム重量は、ユーザ/座席/UC重量と基盤および車輪の重量の和である。
主に図28Cを継続して参照すると、座席が安定位置に到達すると、かつ座席ブレーキが係合されると、モータ巻線を通して流れる電流は、存在しない。座席ブレーキが解除されると、座席の位置を保持するために要求される電流が、測定されることができる。いくつかの構成では、負荷の重量は、少なくとも、座席モータプロセッサ45/47(図18C/18D)からの電流信号の連続監視に基づいて、重量の連続推定値を算出することによって、推定されることができる。重量の急変の予測は、少なくとも、例えば、限定ではないが、加速度計データ、座席モータプロセッサ45/47(図18C/18D)以外からの電流データ、クラスタ21100(図6A)を急旋回させるために要求される電流、および車輪加速に基づくことができる。具体的予測器は、少なくとも、MDが定常または移動しているかどうかに基づくことができる。
ここで主に図28Dを参照すると、MD上の重量を算出するための方法900は、限定ではないが、MD上の負荷の位置を受信951するステップと、標準モード100−1(図22B)へのMDの設定を受信953するステップと、少なくとも1回、MDを拡張モード100−2(図22B)に移行させるために要求されるモータ電流を測定955するステップと、少なくとも、モータ電流に基づいて、トルクを算出957するステップと、少なくとも、トルクに基づいて、負荷の重量を算出959するステップと、少なくとも、重量に基づいて、コントローラ利得を調節961し、MDを安定化させるステップとを含むことができる。
ここで図29Aを参照すると、MDは、向上された機能性145をユーザに提供し、例えば、限定ではないが、ユーザが、障害物を回避する、ドアを通過する、階段を上る、エレベータに乗る、およびMDを駐車/運搬することを補助することができる。一般に、MDは、例えば、限定ではないが、ユーザインターフェースデバイスおよびセンサ147からのメッセージを通して、ユーザ入力(例えば、UIデータ633)および/またはMDからの入力を受信することができる。MDはさらに、例えば、限定ではないが、センサ処理システム661を通して、センサ入力を受信することができる。UIデータ633およびセンサ処理システム661からの出力は、例えば、自動的にまたは手動で選択されたモードを呼び出すために、コマンドプロセッサ601に知らせることができる。コマンドプロセッサ601は、UIデータ633およびセンサ処理システム661からの出力を、呼び出されたモードを有効にし得る、プロセッサに渡すことができる。プロセッサは、少なくとも、前の移動コマンド630、UIデータ633、およびセンサ処理システム661からの出力に基づいて、移動コマンド630を生成することができる。
図29Aを継続して参照すると、MDは、限定ではないが、コマンドプロセッサ601と、移動プロセッサ603と、同時位置特定およびマッピング(SLAM)プロセッサ609と、点群ライブラリ(PCL)プロセッサ611と、幾何学形状プロセッサ613と、障害物プロセッサ607とを含むことができる。コマンドプロセッサ601は、メッセージバスからユーザインターフェース(UI)データ633を受信することができる。UIデータ633は、限定ではないが、例えば、MDの所望の移動方向および速度のインジケーションを提供する、ジョイスティック70007(図12A)からの信号を含むことができる。UIデータ633はまた、MDが遷移され得る代替モード等の選択を含むことができる。いくつかの構成では、図22Bに関して説明されるモードに加え、MDは、限定ではないが、ドアモード605A、化粧室モード605B、拡張階段モード605C、エレベータモード605D、動的駐車モード605E、および静的格納/充電モード605F等のモード選択を処理することができる。これらのモードのいずれも、定位置に移動モードを含むことができる、またはユーザは、MDにある位置に移動するように指示することができる。メッセージバス54は、MDに関する制御情報をUIデータ633の形態で受信することができ、かつ限定ではないが、速度および方向を含み得る、移動コマンド630等のコマンドの形態でMDによって行われる処理の結果を受信することができる。移動コマンド630は、メッセージバス54によって、本情報を車輪モータ駆動部19/21/31/33(図18C/18D)およびクラスタモータ駆動部1050/27(図18C/18D)に伝送し得る、MDに提供されることができる。移動コマンド630は、移動プロセッサ603によって、モード特有のプロセッサによって提供される情報に基づいて、判定されることができる。モード特有のプロセッサは、とりわけ、センサハンドリングプロセッサ661を通して提供される情報に基づいて、モード依存データ657を判定することができる。
主に図29Aを継続して参照すると、センサハンドリングプロセッサ661は、限定ではないが、MD幾何学形状プロセッサ613と、PCLプロセッサ611と、SLAMプロセッサ609と、障害物プロセッサ607とを含むことができる。移動プロセッサ603は、移動コマンド630をセンサハンドリングプロセッサ661に提供し、MDの将来的移動を判定するために必要な情報を提供することができる。センサ147は、例えば、限定ではないが、障害物623およびMDについての幾何学的情報を含み得る、環境情報651を提供することができる。いくつかの構成では、センサ147は、MD上の任意の場所に搭載され得る、少なくとも1つの飛行時間センサを含むことができる。複数のセンサ147が、MD上に搭載されることができる。PCLプロセッサ611は、環境情報651を集め、処理することができ、かつPCLデータ655を生産することができる。2D/3D画像データを処理するためのコードライブラリのグループである、PCLは、例えば、環境情報651を処理することを補助することができる。他の処理技法も、使用されることができる。
主に図29Aを継続して参照すると、MD幾何学形状プロセッサ613は、センサ147からMD幾何学形状情報649を受信することができ、モード依存プロセッサによる使用のためのMD幾何学形状情報649を準備するために必要な任意の処理を実施することができ、かつ処理されたMD幾何学形状情報649をモード依存プロセッサに提供することができる。MDの幾何学形状は、限定ではないが、MDが、例えば、階段構造およびドア等の空間内および/またはそれを通して適合し得るかどうかを自動的に判定するために使用されることができる。SLAMプロセッサ609は、例えば、限定ではないが、UIデータ633、環境情報651、および移動コマンド630に基づいて、ナビゲーション情報653を判定することができる。MDは、少なくとも部分的に、ナビゲーション情報653によって設定された経路内を進行することができる。障害物プロセッサ607は、障害物623および障害物623までの距離621を位置特定することができる。障害物623は、限定ではないが、MDの経路の付近のドア、階段、自動車、および種々雑多な特徴を含むことができる。
ここで図29Bおよび29Cを参照すると、MDをナビゲートしながら、少なくとも1つの障害物623(図29D)を処理するための方法650は、限定ではないが、少なくとも1つの移動コマンドを受信するステップと、PCLデータ655(図29D)を受信およびセグメント化1151(図29B)するステップと、セグメント化されたPCLデータ655(図29D)内の少なくとも1つの平面を識別1153(図29B)するステップと、少なくとも1つの平面内の少なくとも1つの障害物623(図29D)を識別1155(図29B)するステップとを含むことができる。方法650はさらに、少なくとも、少なくとも1つの障害物、UIデータ633(図29D)、および移動コマンド630(図29D)に基づいて、少なくとも1つの状況識別子624(図29D)を判定1157(図29B)するステップと、少なくとも、少なくとも1つの状況識別子624(図29D)に基づいて、MDと少なくとも1つの障害物623(図29D)との間の距離621(図29D)を判定1159(図29B)するステップとを含むことができる。方法650はまた、距離621(図29D)、少なくとも1つの障害物623(図29D)、および少なくとも1つの状況識別子624(図29D)に関連する少なくとも1つの許可コマンドにアクセス1161(図29B)するステップを含むことができる。方法650はなおもさらに、少なくとも1つの許可コマンドに対する少なくとも1つの自動応答にアクセス1163(図29B)するステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29D)と少なくとも1つの許可コマンドのうちの1つをマッピング1167(図29C)するステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29D)およびマッピングされた許可コマンドと関連付けられた少なくとも1つの自動応答をモード依存プロセッサに提供1169(図29C)するステップとを含むことができる。
図29Bおよび29Cを継続して参照すると、少なくとも1つの障害物623(図29D)は、随意に、少なくとも1つの定常物体および/または少なくとも1つの移動物体を含むことができる。距離621(図29D)は、随意に、固定量および/または動的に変動する量を含むことができる。少なくとも1つの移動コマンド630(図29D)は、随意に、追従コマンド、少なくとも1つの障害物を少なくとも1回通過するコマンド、少なくとも1つの障害物の傍を進行するコマンド、および少なくとも1つの障害物非追従コマンドを含むことができる。方法650は、随意に、例えば、障害物データ623(図29D)を記憶するステップと、MDの外部システムによって、クラウド記憶装置607G(図29D)および/またはローカル記憶装置607H(図29D)内に記憶された記憶された障害物データへのアクセスを可能にするステップとを含むことができる。PCLデータ655(図29D)は、随意に、センサデータ147(図29A)を含むことができる。方法650は、随意に、MD上に搭載される少なくとも1つの飛行時間センサからセンサデータ147(図29A)を収集するステップと、点群ライブラリ(PCL)を使用して、センサデータ147(図29A)を分析するステップと、MDの場所に基づく移動物体の検出および追跡(DATMO)を伴う、同時位置特定およびマッピング(SLAM)を使用して、少なくとも1つの移動物体を追跡するステップと、例えば、限定ではないが、ランダムサンプルコンセンサスおよびPCLライブラリを使用して、障害物データ623(図29D)内の少なくとも1つの平面を識別するステップと、マッピングされた許可コマンドと関連付けられた少なくとも1つの自動応答をモード依存プロセッサに提供するステップとを含むことができる。方法650はまた、随意に、再開コマンドを受信するステップと、再開コマンドに続いて、少なくとも1つの移動コマンド630(図29D)、およびマッピングされた許可コマンドと関連付けられた少なくとも1つの自動応答をモード依存プロセッサに提供するステップとを含むことができる。少なくとも1つの自動応答は、随意に、速度制御コマンドを含むことができる。
ここで図29Dを参照すると、MDをナビゲートしながら少なくとも1つの障害物623を処理するための障害物プロセッサ607は、限定ではないが、PCLプロセッサ611からのPCLデータ655を受信し、セグメント化し、セグメント化されたPCLデータ655内の少なくとも1つの平面を識別し、少なくとも1つの平面内の少なくとも1つの障害物623を識別する、ナビ/PCLデータプロセッサ607Fを含むことができる。障害物プロセッサ607はさらに、少なくとも、UIデータ633、少なくとも1つの移動コマンド630、および少なくとも1つの障害物623に基づいて、少なくとも1つの状況識別子624を判定する、距離プロセッサ607Eを含むことができる。距離プロセッサ607Eは、少なくとも、少なくとも1つの状況識別子624に基づいて、MDと少なくとも1つの障害物623との間の距離621を判定することができる。移動物体プロセッサ607Dおよび/または定常物体プロセッサ607Cは、距離621、少なくとも1つの障害物623、および少なくとも1つの状況識別子624に関連する、少なくとも1つの許可コマンドにアクセスすることができる。移動物体プロセッサ607Dおよび/または定常物体プロセッサ607Cは、自動応答リスト627から、少なくとも1つの許可コマンドと関連付けられた少なくとも1つの自動応答にアクセスすることができる。移動物体プロセッサ607Dおよび/または定常物体プロセッサ607Cは、例えば、速度/信号コマンドおよび方向コマンド/信号を含む、少なくとも1つの移動コマンド630にアクセスし、少なくとも1つの移動コマンド630と少なくとも1つの許可コマンドのうちの1つをマッピングすることができる。移動物体プロセッサ607Dおよび/または定常物体プロセッサ607Cは、少なくとも1つの移動コマンド630およびマッピングされた許可コマンドと関連付けられた少なくとも1つの自動応答をモード依存プロセッサに提供することができる。
図29Dを継続して参照すると、定常物体プロセッサ607Cは、随意に、少なくとも1つの定常物体に遭遇するときに必要な任意の特殊処理を実施することができ、移動物体プロセッサ607Dは、随意に、少なくとも1つの移動物体に遭遇するときに必要な任意の特殊処理を実施することができる。距離プロセッサ607Eは、随意に、固定および/または動的に変動する量であり得る、距離621を処理することができる。少なくとも1つの移動コマンド630は、随意に、追従コマンド、通過コマンド、傍進行コマンド、定位置に移動コマンド、および非追従コマンドを含むことができる。ナビ/PCLプロセッサ607Fは、随意に、障害物623を、例えば、限定ではないが、ローカル記憶装置607H内および/または記憶クラウド607G上に記憶することができ、かつ、例えば、限定ではないが、外部アプリケーション140(図16B)等のMDの外部システムによって、記憶された障害物623にアクセスすることを可能にすることができる。PCLプロセッサ611は、随意に、MD上に搭載される少なくとも1つの飛行時間カメラからセンサデータ147(図29A)を収集することができ、かつ点群ライブラリ(PCL)を使用して、センサデータ147(図10)を分析し、PCLデータ655をもたらすことができる。移動物体プロセッサ607Dは、随意に、MDの場所に基づいて、同時位置特定およびマッピング(SLAM)プロセッサ609によって収集されるナビゲーション情報653を使用して、少なくとも1つの移動物体を追跡し、例えば、限定ではないが、ランダムサンプルコンセンサスおよびPCLライブラリを使用して、少なくとも1つの平面を識別することができ、かつマッピングされた許可コマンドと関連付けられた少なくとも1つの自動応答に基づいて、少なくとも1つの移動コマンド630をモード依存プロセッサに提供することができる。障害物プロセッサ607は、随意に、再開コマンドを受信し、再開コマンドに続いて、マッピングされた許可コマンドと関連付けられた少なくとも1つの自動応答に基づいて、少なくとも1つの移動コマンド630をモード依存プロセッサに提供することができる。少なくとも1つの自動応答は、随意に、速度制御コマンドを含むことができる。例えば、70007(図12A)が、MDを、例えば、壁等の障害物623との衝突コース内に位置付け得る、方向を示す場合、少なくとも1つの自動応答は、速度制御を含み、MDを衝突から保護することができる。少なくとも1つの自動応答は、逆のユーザコマンドによって無効化され得る、例えば、ジョイスティック70007(図12A)が、解除され得、MDの移動が停止され得る。ジョイスティック70007(図12A)は、次いで、MDの移動を障害物623に向かって再開するように再係合され得る。
ここで主に図29E−29Hを参照すると、環境情報651(図29A)は、センサ147(図29A)から受信されることができる。MDは、環境情報651(図29A)を処理することができる。いくつかの構成では、PCLプロセッサ611(図29A)は、センサ147(図29A)を使用して、例えば、それに応じて、環境情報651(図29A)、すなわち、点群ライブラリ(PCL)機能を処理することができる。MDが、潜在的障害物2001Aの周囲の進行経路2001(図29H)に沿って移動するにつれて、センサ147(図29A)は、センサ147(図29A)から、例えば、それに応じて、点群、すなわち、円錐台2003(図29F−29H)の形状をとり得るデータを含み得る、ボックス2005(図29G−29H)を検出することができる。例えば、限定ではないが、PCLからのサンプルコンセンサス方法、例えば、限定ではないが、ランダムサンプルコンセンサス方法は、点群間の平面を見出すために使用されることができる。MDは、予測される群を作成することができ、かつ点群正対応を判定し、これらから、予測される群の重心を判定することができる。中心基準点148は、MDに対して環境条件の場所を判定するために使用されることができる。例えば、MDが、障害物に向かって、もしくはそこから離れて移動しているかどうか、またはMDに対するドアヒンジの場所が、中心基準点148の場所に基づいて判定されることができる。センサ147(図29A)は、例えば、飛行時間センサ147Aを含むことができる。
ここで主に図29Iを参照すると、MDが階段をナビゲートすることを可能にするための方法750は、限定ではないが、少なくとも1つの階段コマンドを受信1251するステップと、MD上に搭載されるセンサ147(図29A)から、障害物プロセッサ607(図29A)を通して、環境情報651(図29A)を受信1253するステップとを含むことができる。方法750はさらに、環境情報651(図29A)に基づいて、環境情報651(図29A)内の少なくとも1つの階段構造643(図29J)を位置特定1255するステップと、階段構造643(図29J)のうちの少なくとも1つから選択された階段構造643A(図29J)の選択を受信1257するステップを含むことができる。方法750はなおもさらに、選択された階段構造643A(図29J)の少なくとも1つの特性645(図29J)を測定1259するステップと、環境情報651(図29J)に基づいて、該当する場合、選択された階段構造643A(図29J)上の障害物623(図29J)を位置特定1261するステップとを含むことができる。方法750はまた、環境情報651(図29J)に基づいて、選択された階段構造643A(図29J)の最後の階段を位置特定1263するステップと、測定された少なくとも1つの特性645(図29J)、最後の階段、および該当する場合、障害物623(図29J)に基づいて、移動コマンド630(図29J)を提供1265し、MDを選択された階段構造643A(図29J)上に移動させるステップとを含むことができる。1267において、最後の階段に到達していない場合、方法750は、移動コマンド630(図29J)の提供を継続し、MDを移動させることができる。方法750は、随意に、GPSデータに基づいて、階段構造643(図29J)のうちの少なくとも1つを位置特定するステップと、例えば、限定ではないが、SLAMを使用して、選択された階段構造643A(図29J)のマップを構築および保存するステップとを含むことができる。方法750はまた、随意に、MDの幾何学形状649(図29J)にアクセスするステップと、幾何学形状649(図29J)と選択された階段構造643A(図29J)の特性645(図29J)のうちの少なくとも1つを比較するステップと、比較するステップに基づいて、ナビゲートするステップを修正するステップとを含むことができる。特性645(図29J)のうちの少なくとも1つは、随意に、選択された階段構造643A(図29J)の少なくとも1つの蹴込の高さ、少なくとも1つの蹴込の表面テクスチャ、および少なくとも1つの蹴込の表面温度を含むことができる。方法750は、随意に、表面温度が閾値範囲外にあって、表面テクスチャが静止摩擦設定外にある場合、アラートを生成するステップを含むことができる。閾値範囲は、随意に、33°Fを下回る温度を含むことができる。静止摩擦設定は、随意に、カーペットテクスチャを含むことができる。方法750はさらに、環境情報651(図29J)に基づいて、選択された階段構造643A(図29J)を囲繞する面積のトポグラフィを判定するステップと、トポグラフィが平坦ではない場合、アラートを生成するステップとを含むことができる。方法750はなおもさらに、随意に、極限状況のセットにアクセスするステップを含むことができる。
ここで主に図29Jを参照すると、階段の自動化されたナビゲーションは、MDが階段をナビゲートすることを可能にするための階段プロセッサ605Cによって有効にされることができる。MD上のセンサ147(図29A)は、該当する場合、環境情報651(図29A)が、少なくとも1つの階段構造643を含むかどうかを判定することができる。少なくとも1つの階段構造643の場所の任意の自動判定と併せて、UIデータ633は、階段モード215(図22B)の選択を含むことができ、これは、自動、半自動、または半手動階段昇降プロセスを呼び出すことができる。少なくとも1つの階段構造643の自動位置特定またはUIデータ633の受信のいずれも、拡張階段ナビゲーション機能のための階段プロセッサ605Cを呼び出すことができる。階段プロセッサ605Cは、障害物プロセッサ607から、例えば、少なくとも1つの障害物623、少なくとも1つの障害物623までの距離621、状況624、ナビゲーション情報653、およびMDに関する幾何学形状情報649等のデータを受信することができる。ナビゲーション情報は、限定ではないが、MDが横断する可能性として考えられる経路を含むことができる。少なくとも1つの障害物623は、他の障害物の中でもとりわけ、少なくとも1つの階段構造643を含むことができる。階段プロセッサ605Cは、少なくとも1つの階段構造643を位置特定することができ、かつ自動的にまたは別様にのいずれかにおいて、例えば、限定ではないが、ナビゲーション情報653および/またはUIデータ633および/またはMD幾何学形状情報649に基づいて、選択された階段構造643Aを判定することができる。例えば、蹴込情報等の選択された階段構造643Aの特性645は、第1の階段および次の階段までの距離640を判定するために使用されることができる。階段プロセッサ605Cは、例えば、限定ではないが、特性645、距離621、およびナビゲーション情報647に基づいて、MDの移動コマンド630を判定することができる。移動プロセッサ603は、移動コマンド630および次の階段までの距離640に基づいて、MDを移動させることができ、かつ選択された階段構造643Aからの階段が横断された後、制御をセンサ処理661に移行することができる。センサ処理661は、MDが選択された階段構造643Aの横断を完了したかどうかに応じて、選択された階段構造643Aのナビゲートを進めるか、またはナビゲーション情報653によって設定された経路の追従を継続するかのいずれかを行うことができる。MDが、選択された階段構造643Aを横断中の間、障害物プロセッサ607は、選択された階段構造643A上の障害物623を検出することができ、階段プロセッサ605Cは、障害物623を回避するために、移動コマンド630を提供することができる。障害物623の場所は、将来的使用のために、MDのローカルで、および/またはMDの外部に記憶されることができる。
主に図29Jを継続して参照すると、階段プロセッサ605Cは、限定ではないが、UIデータ633内に含まれる少なくとも1つの階段コマンドを受信する、階段構造プロセッサ641Bと、MD上に搭載されるセンサ147(図29A)から障害物プロセッサ607(図29A)を通して環境情報651(図29A)を受信する、階段構造ロケータ641Aとを含むことができる。階段構造ロケータ641Aはさらに、環境情報651(図29A)に基づいて、環境情報651(図29A)内の階段構造643のうちの少なくとも1つを位置特定することができ、かつ階段構造643のうちの少なくとも1つから選択された階段構造643Aの選択肢を受信することができる。選択された階段構造643Aは、可能性として考えられる将来的使用のために、記憶装置643B内に記憶されることができる。階段特性プロセッサ641Cは、選択された階段構造643Aの特性645のうちの少なくとも1つを測定することができ、かつ環境情報651に基づいて、該当する場合、選択された階段構造643A上の少なくとも1つの障害物623を位置特定することができる。階段移動プロセッサ641Dは、環境情報651に基づいて、選択された階段構造643Aの最後の階段を位置特定し、移動プロセッサ603に、測定された少なくとも1つの特性645、最後の階段、および該当する場合、少なくとも1つの障害物623に基づいて、MDが選択された階段構造643A上を移動するための移動コマンド630を提供することができる。階段構造ロケータ641Aは、随意に、GPSデータに基づいて、階段構造643のうちの少なくとも1つを位置特定することができ、かつSLAMを使用して、選択された階段構造643Aのマップを構築および保存することができる。マップは、MDのローカルでの使用のために、および/または他のデバイスによる使用のために保存されることができる。階段構造プロセッサ641Bは、随意に、MDの幾何学形状649にアクセスし、幾何学形状649と選択された階段構造643Aの特性645のうちの少なくとも1つを比較することができ、かつ比較に基づいて、MDのナビゲーションを修正することができる。階段構造プロセッサ641Bは、随意に、選択された階段構造643Aの蹴込の表面温度が閾値範囲外にあって、選択された階段構造643Aの表面テクスチャが静止摩擦設定外にある場合、アラートを生成することができる。階段移動プロセッサ641Dは、随意に、環境情報651(図29A)に基づいて、選択された階段構造643Aを囲繞する面積のトポグラフィを判定することができ、かつトポグラフィが平坦ではない場合、アラートを生成することができる。階段移動プロセッサ641Dは、随意に、極限状況のセットにアクセスすることができる。
ここで主に図29K−29Lを参照すると、ドア675(図29M)が、ドアスイング、ヒンジ場所、および扉口を含み得る、MDを操縦しながらドア675(図29M)とネゴシエートするための方法850は、限定ではないが、MD上に搭載されるセンサ147(図29A)から環境情報651(図29A)を受信し、セグメント化1351(図29K)するステップを含むことができる。環境情報651(図29A)は、MDの幾何学形状を含むことができる。方法850は、セグメント化されたセンサデータ内の少なくとも1つの平面を識別1353(図29K)するステップと、少なくとも1つの平面内のドア675(図29M)を識別1355(図29K)するステップとを含むことができる。方法850はさらに、ドア675(図29M)を測定1357(図29K)し、ドア測定を提供するステップを含むことができる。方法850はまた、ドアスイングを判定1361(図29K)するステップを含むことができる。方法850はさらに、ドア675(図29M)の取手へのアクセスのために、少なくとも1つの移動コマンド630(図29M)を提供1363(図29L)し、MDを移動させるステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29M)を提供1365(図29L)し、ドア675(図29M)が開放するにつれて、ドア測定に基づく距離だけドア675(図29M)から離れるようにMDを移動させるステップとを含むことができる。ドア675(図29M)が、押戸の場合、方法850は、少なくとも1つの移動コマンドを提供し、ドア675(図29M)に対してMDを移動させ、したがって、扉口を通したMDの移動のために、ドア675(図29M)を位置付けるステップを含むことができる。方法850はまた、ドアスイングがMDに向かっている場合、少なくとも1つの移動コマンド630(図29M)を提供1367(図29L)し、扉口を通して前方にMDを移動させ、MDがドア675(図29M)を開放位置に維持するステップを含むことができる。
ここで図29Mを参照すると、センサ処理661は、センサ147(図29A)からの情報を通して、ドア675のヒンジ側、ならびにドアの方向、角度、および距離を判定することができる。移動プロセッサ603は、左旋回の開始/停止、右旋回の開始/停止、前方移動の開始/停止、後方移動の開始/停止等のコマンドをMDに生成することができ、かつMDを停止させ、MDが完了中であり得る目標をキャンセルし、ジョイスティック70007(図12A)をセンタリングすることによって、ドアモード605Aを促進することができる。ドアプロセッサ671Bは、ドア675が、例えば、押戸、引戸、またはスライド式であるかどうかを判定することができる。ドアプロセッサ671Bは、MDの現在の位置および配向を判定し、ドア枢動点のx/y/z場所を判定することによって、ドア675の幅を判定することができる。ドアプロセッサ671Bが、障害物623および/またはPCLデータ655(図29A)から導出されるドア675の画像内の有効点の数が閾値を上回ることを判定する場合、ドアプロセッサ671Bは、MDからドア675までの距離を判定することができる。ドアプロセッサ671Bは、センサプロセッサ661からのPCLデータ655(図29A)の連続サンプルに基づいて、ドア675が移動中であるかどうかを判定することができる。いくつかの構成では、ドアプロセッサ671Bは、MDの側面がドア675の取手側と平行であると仮定することができ、かつその仮定を使用して、ドア枢動点の位置とともに、ドア675の幅を判定することができる。
主に図29Mを継続して参照すると、ドア675の移動が、MDに向かっている場合、ドア移動プロセッサ671Dは、移動コマンド630を生成し、移動プロセッサ603に提供し、ドア675が移動中の所定または動的に判定されたパーセンテージの量だけ後方にMDを移動させることができる。移動プロセッサ603は、移動コマンド630をMDに提供することができ、MDは、GUIデータ633Aを受け取り、GUIデータ633Aを移動プロセッサ603に提供することができる。ドア675が、MDから離れるように移動中である場合、ドア移動プロセッサ671Dは、移動コマンド630を生成し、MDに、ドア675が移動する所定または動的に判定されたパーセンテージの量だけ前方に移動するように指示することができる。前方にまたは後方のいずれかにおけるMDが移動する量は、ドア675の幅に基づくことができる。ドアプロセッサ671Bは、ドア枢動点の場所に基づいて、ドア675のための開放/閉鎖機能を提供するドア675の側を位置特定することができる。ドアプロセッサ671Bは、センサ147(図16B)の正面の平面までの距離を判定することができる。ドア移動プロセッサ671Dは、移動コマンド630を生成し、ドア675を通して移動するようにMDに指示することができる。ドア移動プロセッサ671Dは、MDの移動が完了するための事前に選択された時間量だけ待機することができ、ドア移動プロセッサ671Dは、ドア675の位置に基づいて、移動コマンド630を生成し、MDの場所を調節することができる。ドアプロセッサ671Bは、ドア角度およびドア枢動点を判定することができる。ドアプロセッサ671Bは、ドア675が定常であるかどうかを判定することができ、ドア675が移動中であるかどうかを判定することができ、かつドア675が移動中である方向を判定することができる。ドアモード605Aが完了すると、ドア移動プロセッサ671Dは、移動を中断するようにMDに指示し得る、移動コマンド630を生成することができる。
なおもさらに主に図29Mを継続して参照すると、ドア675が、ドアスイング、ヒンジ場所、および扉口を含み得る、MDを操縦しながらドア675とネゴシエートするためのドアモード605Aは、限定ではないが、MD上に搭載されるセンサ147(図29A)から環境情報651を受信し、セグメント化する、センサ処理661を含むことができ、環境情報651は、MDの幾何学形状649を含むことができる。ドアモード605Aはまた、セグメント化されたセンサデータ内の少なくとも1つの平面を識別し、少なくとも1つの平面内のドア675を識別する、ドアロケータ671Aを含むことができる。アプロセッサ671Bは、ドア675を測定し、ドア測定645Aを提供するステップを含むことができる。ドア移動プロセッサ671Dは、ドア測定645AがMDの幾何学形状649より小さい場合、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、ドア675から離れるようにMDを移動させることができる。ドアプロセッサ671Bはまた、ドアスイングを判定するステップを含むことができ、ドア移動プロセッサ671Dは、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、扉口を通して前方にMDを移動させることができる。MDは、ドアスイングがMDから離れている場合、ドア675を開放し、ドア675を開放位置に維持することができる。ドア移動プロセッサ671Dは、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、ドア675の取手へのアクセスのために、MDを移動させることができ、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、ドア675が開放するにつれて、ドア測定645Aに基づく距離だけドア675から離れるようにMDを移動させることができる。ドア移動プロセッサ671Dは、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、扉口を通して前方にMDを移動させることができる。MDは、ドアスイングがMDに向かっている場合、ドア675を開放位置に維持することができる。
ここで図29Nを参照すると、MDは、化粧室設備の使用を自動的にネゴシエートすることができる。MDは、化粧室のドア、複数のドアが存在する場合、化粧室の個室のドアを自動的に位置特定することができ、移動コマンド630(図29O)を自動的に生成し、ドアを通してMDを移動させることができ、かつMDを化粧室備品に対して自動的に位置付けることができる。化粧室備品の使用が完了後、MDは、ドアを自動的に位置特定し、移動コマンド630(図29O)を自動的に生成し、ドアを通してMDを移動させ、化粧室の個室および/または化粧室から退出させることができる。化粧室の個室が、ドア675(図29O)を有し得、ドア675(図29O)が、ドア敷居およびドアスイングを有し得る、MDに乗った状態で、化粧室内の化粧室の個室とネゴシエートするための方法950は、限定ではないが、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供し、MDをドア敷居を横断させ、化粧室に進入1451させるステップを含むことができる。方法950はまた、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1453し、ドアの出入用取手にアクセスするために、MDを位置付けるステップと、ドアスイングがMDに向かっている場合、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1455し、ドア675(図29O)が閉鎖するにつれて、ドア675(図29O)から離れるようにMDを移動させるステップとを含むことができる。方法950はまた、ドアスイングがMDから離れている場合、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1457し、ドア675(図29O)が閉鎖するにつれて、MD(図100)をドア675(図29O)に向かって移動させるステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供し、第1の化粧室備品の傍にMDを位置付ける1459ステップとを含むことができる。方法950は、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1461し、MDを停止させるステップを含むことができ、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1463し、第2の化粧室備品の近傍にMDを位置付けるステップを含むことができる。方法950は、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1465し、ドア敷居を横断させ、化粧室の個室から退出させるステップを含むことができる。
主に図29Nを継続して参照すると、ドア敷居を自動的に横断するステップは、随意に、限定ではないが、MD上に搭載されるセンサ147(図29A)から環境情報651(図29A)を受信し、セグメント化1351するステップ(図29K)を含むことができる。環境情報651(図10)は、MDの幾何学形状を含むことができる。ドア敷居を自動的に横断するステップはまた、随意に、セグメント化されたセンサデータ内の少なくとも1つの平面を識別1353するステップ(図29K)と、少なくとも1つの平面内のドア675(図29M)を識別1355するステップ(図29K)とを含むことができる。ドア敷居を自動的に横断するステップはさらに、随意に、ドア675(図29M)を測定1357(図29K)し、ドア測定を提供するステップと、ドア測定がMDの幾何学形状649(図29M)より小さい場合、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1359(図29K)し、ドア675(図29M)から離れるようにMDを移動させるステップとを含むことができる。ドア敷居を自動的に横断するステップはまた、随意に、ドアスイングを判定1361(図29K)するステップと、ドアスイングがMDから離れている場合、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供し、扉口を通して前方にMDを移動させ、MDにドア675(図29M)を開放させ、ドア675(図1A)を開放位置に維持1363(図29K)させるステップとを含むことができる。ドア敷居を自動的に横断するステップはさらに、随意に、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1365(図29L)し、ドアの取手へのアクセスのために、MDを移動させるステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1367(図29L)し、ドア675(図29M)が開放するにつれて、ドア測定に基づく距離だけドア675(図29M)から離れるようにMDを移動させるステップとを含むことができる。ドア敷居を自動的に横断するステップはまた、随意に、ドアスイングがMDに向かっている場合、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供1369(図29L)し、扉口を通して前方にMDを移動させ、MDにドア675(図29M)を開放位置に維持させるステップを含むことができる。方法950は、随意に、化粧室を自動的に位置特定するステップと、MDを化粧室に自動的に駆動するステップとを含むことができる。SLAM技法が、随意に、目的地、例えば、化粧室を位置特定するために使用されることができる。MDは、随意に、頻繁に訪問される場所のデータベースにアクセスすることができ、頻繁に訪問される場所のうちの1つの選択を受信することができ、少なくとも1つの移動コマンド630(図29O)を提供し、例えば、限定ではないが、化粧室を含み得る、選択された場所にMDを移動させることができる。
ここで図29Oを参照すると、化粧室の個室が、ドアを有し得、ドアが、ドア敷居およびドアスイングを有し得る、MDに乗った状態で、化粧室内の化粧室の個室とネゴシエートするための化粧室モード605Bは、限定ではないが、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、MDをドア敷居を横断させ、化粧室に進入させる、ドアモード605Aを含むことができる。化粧室はまた、例えば、限定ではないが、トイレ、シンク、およびおむつ交換台等の備品を含むことができる。進入/退出プロセッサ681Cは、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、ドアの出入用取手にアクセスするために、MDを位置付けることができ、かつドアスイングがMDに向かっている場合、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、ドアが閉鎖するにつれて、ドアから離れるようにMDを移動させることができる。進入/退出プロセッサ681Cは、ドア675のドアスイングがMDから離れている場合、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、ドア675が閉鎖するにつれて、ドア675に向かってMDを移動させることができる。固定プロセッサ681Bは、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、第1の化粧室備品の傍にMDを位置付けることができ、少なくとも1つの移動コマンドを提供し、MDを停止させることができる。固定プロセッサ681Bはまた、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、第2の化粧室備品の近傍にMDを位置付けることができる。進入/退出プロセッサ681Cは、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、ドア敷居を横断させ、化粧室の個室から退出させることができる。
ここで図29Pおよび29Qを参照すると、例えば、限定ではないが、車椅子で利用可能なバン等の車両内にMDを自動的に格納するための方法1051は、ユーザの車両の自立使用を補助することができる。ユーザが、MDから降り、可能性として、車両の運転手として、車両に乗るとき、MDは、車両の外に駐車したままにすることができる。MDが、後の使用のために車両内においてユーザに携行されるべき場合、動的駐車モード605E(図29R)は、移動コマンド630(図29R)をMDに提供し、自動的にまたはコマンドに応じてのいずれかにおいて、MD本体を格納させ、加えて、車両のドアに回収させることができる。MDは、例えば、外部アプリケーション140(図16B)から受信されたコマンドを通して、本体を格納するようにコマンドされることができる。いくつかの構成では、携帯電話、ラップトップ、および/またはタブレット等のコンピュータ駆動デバイスが、1つまたはそれを上回る外部アプリケーション140(図16B)を実行し、MDを最終的に制御し得る情報を生成するために使用されることができる。いくつかの構成では、MDが、例えば、ユーザによって駐車モードに設置されると、MDは、ユーザがMDから降りた後、動的駐車モード605Eに自動的に進むことができる。移動コマンド630(図29R)は、MDが格納されるために進入するであろう車両のドアを位置特定するためのコマンドと、MDをドアに指向するためのコマンドとを含むことができる。動的駐車モード605E(図29R)は、例えば、限定ではないが、ドアが小さすぎてMDが進入することができない場合等、エラー条件を判定することができ、かつ例えば、限定ではないが、オーディオインターフェース150A(図16B)を通したオーディオアラートおよび/または外部アプリケーション140(図16B)へのメッセージを通して、ユーザにエラー条件をアラートすることができる。ドアが、MDが進入するために十分に広い場合、動的駐車モード605E(図29R)は、車両制御コマンドを提供し、車両にドアを開放するようにコマンドすることができる。動的駐車モード605E(図29R)は、車両ドアが開放されているときと、MDが格納されるための空間があるかどうかとを判定することができる。動的駐車モード605E(図29R)は、障害物処理607(図29M)を呼び出し、車両ドアのステータスと、車両内にMDを格納するための余裕があるかどうかとの判定を補助することができる。動的駐車モード605E(図29R)が、MDの十分な余裕があることを判定する場合、動的駐車モード605E(図29R)は、移動コマンド630(図29R)を提供し、車両内の格納空間の中にMDを移動させることができる。動的駐車モード605E(図29R)は、車両制御コマンドを提供し、MDを定位置にロックし、車両ドアを閉鎖するように車両にコマンドすることができる。MDが、再び必要とされると、外部アプリケーション140(図16B)が、例えば、動的駐車モード605Eを呼び出すために使用されることができる。動的駐車モード605E(図29R)は、MDのステータスを呼び戻すことができ、かつ車両制御コマンドを提供し、車両にMDをロック解除し、車両のドアを開放するようにコマンドすることによって、処理を開始することができる。動的駐車モード605E(図29R)は、再び、車両のドアを位置特定することができる、または、例えば、ローカル記憶装置607H(図29M)および/またはクラウド記憶装置607G(図29M)から、ドアの場所にアクセスすることができる。動的駐車モード605E(図29R)は、移動コマンド630(図29R)を提供し、車両ドアを通して、例えば、外部アプリケーション140(図16B)によって命じられた乗車者用ドアまでMDを移動させることができる。いくつかの構成では、車両は、例えば、MDの格納のための入口ドア等の定位置にタグ付けされることができる。動的駐車モード605Eは、例えば、限定ではないが、基準、バーコード、および/またはQRCODE等のタグ等を認識することができ、かつタグを認識する結果として、本明細書に説明される方法を実行することができる。適切な格納場所を示すための格納コンパートメント内のタグおよび車両乗車者用ドア上のタグ等、他のタグも、含まれることができる。タグは、RFID対応であることができ、例えば、MDは、RFID読取機を含むことができる。
主に図29Pおよび29Qを継続して参照すると、MDを車両内に自動的に格納するための方法1051は、限定ではないが、少なくとも1つの移動コマンド630(図29R)を提供1551し、MDが車両内の格納空間に格納されるために進入するであろう車両のドアを位置特定するステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29R)を提供1553し、MDをドアに指向させるステップとを含むことができる。1555において、車両ドアが、MDが進入するために十分に広い場合、方法1051は、少なくとも1つの車両制御コマンドを提供1557し、車両にドアを開放するようにコマンドするステップを含むことができる。1559において、ドアは、開放される場合、かつ1561において、車両内にMDを格納するための余裕がある場合、方法1051は、少なくとも1つの移動コマンド630(図29R)を提供1563し、車両内の格納空間の中にMDを移動させるステップを含むことができる。方法1051は、少なくとも1つの車両制御コマンドを提供1565し、車両に、MDを定位置にロックし、車両のドアを閉鎖するようにコマンドするステップを含むことができる。1555において、車両ドアが、十分に広くない場合、または1559において、車両ドアが開放されない場合、または1561において、MDのための空間がない場合、方法1051は、ユーザにアラート1567するステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29R)を提供1569し、MDをユーザに戻すステップとを含むことができる。
主に図29Pおよび29Qを継続して参照すると、MDを格納するための少なくとも1つの移動コマンド630(図29R)は、外部アプリケーション140(図16B)から受信される、および/または自動的に生成されることができる。方法1051は、随意に、例えば、限定ではないが、オーディオインターフェース150A(図16B)を通したオーディオアラートおよび/または外部アプリケーション140(図16B)へのメッセージを通して、ユーザにエラー条件をアラートするステップを含むことができる。方法1051は、随意に、障害物処理607(図29M)を呼び出し、車両のドアを位置特定し、車両内にMDを格納するための十分な余地があるかどうかを判定し、車両内の任意のロック機構を位置特定することを補助することができる。MDが、再び必要とされるとき、すなわち、ユーザが車両内の目的地に到着すると、外部アプリケーション140(図16B)が、例えば、MDを起動するために使用されることができる。方法1051は、MDのステータスを呼び戻すステップを含むことができ、車両制御コマンドを提供し、車両にMDをロック解除し、車両のドアを開放するようにコマンドするステップを含むことができる。方法1051は、車両のドアを位置特定するステップを含むことができる、または、例えば、ローカル記憶装置607H(図29M)および/またはクラウド記憶装置607G(図29M)から、車両ドアの場所にアクセスするステップを含むことができる。方法1051は、移動コマンド630(図29R)を提供し、車両ドアを通して、例えば、限定ではないが、外部アプリケーション140(図16B)によって命じられた乗車者用ドアまでMDを移動させるステップを含むことができる。
ここで図29Rを参照すると、動的駐車モード605Eは、限定ではないが、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、MDが車両内の格納空間に格納されるために進入するであろう、車両のドア675を位置特定し得る、車両ドアプロセッサ691Dを含むことができる。車両ドアプロセッサ691Dはまた、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、MDをドア675に指向させることができる。ドア675が、MDが進入するために十分に広い場合、車両コマンドプロセッサ691Cは、少なくとも1つの車両制御コマンドを提供し、車両にドア675を開放するようにコマンドすることができる。ドア675が、開放される場合、かつ車両内にMDを格納するための余裕がある場合、空間プロセッサ691Bは、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、車両内の格納空間の中にMDを移動させることができる。車両コマンドプロセッサ691Cは、少なくとも1つの車両制御コマンドを提供し、車両に、MDを定位置にロックし、車両のドア675を閉鎖するようにコマンドすることができる。ドア675が、十分に広くない場合、またはドア675が、開放されない場合、またはMDのための空間がない場合、エラープロセッサ691Eは、ユーザにアラートすることができ、かつ少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、MDをユーザに戻すことができる。
図29Rを継続して参照すると、車両ドアプロセッサ691Dは、随意に、MDのステータスを呼び戻すことができ、車両コマンドプロセッサ691Cは、車両制御コマンドを提供し、車両に、MDをロック解除し、車両のドア675を開放するようにコマンドすることができる。車両ドアプロセッサ691Dは、再び、車両のドア675を位置特定することができる、または、例えば、ローカル記憶装置607H(図29M)および/またはクラウド記憶装置607G(図29M)および/またはドアデータベース673Bから、ドア675の場所にアクセスすることができる。車両ドアプロセッサ691Dは、移動コマンド630を提供し、ドア675を通して、例えば、外部アプリケーション140(図16B)によって命じられた乗車者用ドアまでMDを移動させることができる。
ここで主に図29Sを参照すると、MDを格納/再充電するための方法1150は、ユーザが、MDを格納し、可能性として、再充電することを補助することができる。例えば、MDは、ユーザが睡眠時、再充電され得る。ユーザが、MDから降りた後、コマンドが、例えば、外部アプリケーション140(図16B)において、おそらく、人が乗っていないMDを格納/ドッキングエリアに移動するように開始されることができる。いくつかの構成では、ユーザがMDを使用中の間のユーザによるモード選択は、ユーザがMDから降りた後、自動格納/ドッキング機能を開始することができる。MDが、再び、必要とされると、コマンドが、外部アプリケーション140(図16B)によって、MDをユーザに戻すように開始されることができる。方法1150は、限定ではないが、少なくとも1つの格納/充電エリアを位置特定1651するステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29T)を提供1655し、第1の場所から格納/充電エリアにMDを移動させるステップとを含むことができる。方法1150は、格納/充電エリア内の充電ドックを位置特定1657するステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29T)を提供1663し、MDと充電ドックを結合するステップとを含むことができる。方法1150は、随意に、MDが起動コマンドを受信すると、少なくとも1つの移動コマンド630(図29T)を提供し、第1の場所にMDを移動させるステップを含むことができる。1653において、格納/充電エリアが存在しない場合、または1659において、充電ドックが存在しない場合、または1666において、MDが、充電ドックと結合することができない場合、方法1150は、随意に、少なくとも1つのアラートをユーザに提供1665するステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29T)を提供1667し、第1の場所にMDを移動させるステップとを含むことができる。
ここで図29Tを参照すると、静的格納/充電モード605Fは、限定ではないが、少なくとも1つの格納/充電エリアを位置特定し得、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、第1の場所から格納/充電エリアにMDを移動させ得る、格納/充電エリアプロセッサ702Aを含むことができる。結合プロセッサ702Dは、格納/充電エリア内の充電ドックを位置特定することができ、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、MDと充電ドックを結合することができる。帰還プロセッサ702Bは、随意に、MDが起動コマンドを受信すると、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、第1の場所にMDを移動させることができる。格納/充電エリアが存在しない場合、または充電ドックが存在しない場合、またはMDが充電ドックと結合することができない場合、エラープロセッサ702Eは、随意に、少なくとも1つのアラートをユーザに提供することができ、かつ少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、第1の場所にMDを移動させることができる。
ここで図29Uを参照すると、MDを操縦しながらエレベータとネゴシエートするための方法1250は、ユーザがMDに乗った状態でエレベータ685(図29V)に昇降することを補助することができる。センサ処理661は、例えば、エレベータ685(図29V)を位置特定するために使用されることができる、またはエレベータ場所685A(図29V)は、ローカル記憶装置607H(図29M)および/または記憶クラウド607G(図29M)から判定されることができる。エレベータ685(図29V)が、位置特定されると、かつユーザが、所望のエレベータ方向を選択すると、かつエレベータ685(図29V)が到着し、ドアが開放すると、エレベータモード605D(図29V)は、移動コマンド630(図29V)を提供し、エレベータ685(図29V)の中にMDを移動させることができる。エレベータ685(図29V)の幾何学形状が、判定されることができ、移動コマンド630(図29V)が、提供され、ユーザがエレベータ選択パネルから所望のアクティビティを選択することを可能にする場所にMDを移動させることができる。MDの場所はまた、エレベータ685(図29V)から退出するためにも適切であることができる。エレベータドアが開放すると、移動コマンド630(図29V)が、提供され、MDを移動させ、エレベータ685(図29V)から完全に退出させることができる。方法1250は、限定ではないが、エレベータ685(図29V)を位置特定するステップを含むことができ、エレベータ685(図29V)は、エレベータドアと、エレベータドアと関連付けられたエレベータ敷居を有する。方法1250は、少なくとも1つの移動コマンド630(図29V)を提供し、エレベータドアを通してエレベータ敷居を越えてMDを移動させるステップを含むことができる。方法1250はまた、エレベータ685(図29V)の幾何学形状を判定するステップと、少なくとも1つの移動コマンド630(図29V)を提供し、エレベータ敷居に対して階選択/退出場所にMDを移動させるステップとを含むことができる。方法1250はまた、少なくとも1つの移動コマンド630(図29V)を提供し、エレベータ敷居を横断して、かつそれを越えて、MDを移動させ、エレベータ685(図29V)から退出させるステップを含むことができる。
ここで主に図29Vを参照すると、エレベータモード605Dは、限定ではないが、エレベータドアと、エレベータドアと関連付けられたエレベータ敷居とを有する、エレベータ685を位置特定し得る、エレベータロケータ711Aを含むことができる。エレベータロケータ711Aは、障害物623、エレベータ685、およびエレベータ場所685Aを、例えば、エレベータデータベース683B内に保存することができる。エレベータデータベース683Bは、ローカルで、またはMD120から遠隔に位置することができる。進入/退出プロセッサ711Bは、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、エレベータドアを通してエレベータ敷居を越えて、MDを移動させ、エレベータ685に進入するか、またはそこから退出するかのいずれかを行うことができる。エレベータ幾何学形状プロセッサ711Dは、エレベータ685の幾何学形状を判定することができる。進入/退出プロセッサ711Bは、少なくとも1つの移動コマンド630を提供し、エレベータ敷居に対して階選択/退出場所にMDを移動させることができる。
ここで主に図30Aを参照すると、SSB143(図16B)は、例えば、キャンバスプロトコルの使用を通して、通信を提供することができる。SSB143(図16B)に接続されるデバイスは、SSBメッセージング130F(図16B)によって受信、処理、および伝送される具体的メッセージに応答し/それをリッスンするようにプログラムされることができる。メッセージは、限定ではないが、パケットのソースを識別し得る、データおよびキャンバスデバイス識別を含み得る、パケットを含むことができる。キャンバスパケットを受信するデバイスは、無効キャンバスパケットを無視することができる。無効キャンバスパケットが、受信されると、被受信側デバイスは、例えば、MDの現在のモード、前のキャンバスメッセージ、および受信側デバイスに応じて、代替措置を講じることができる。代替措置は、例えば、MDの安定性を維持することができる。SSB143(図16B)のバスマスタは、マスタ同期パケット901を伝送し、フレームベースでバスアライブシーケンスを確立し、時間基準を同期させることができる。PBP A1 43A(図18C)は、例えば、SSB143(図16B)のマスタとして指定されることができ、PBP B1 43C(図18D)、例えば、PBP A1 43A(図18C)がもはやバス上で伝送していない場合、SSB143(図16B)の二次マスタとして指定されることができる。SSB143(図16B)のマスタは、周期的レート、例えば、限定ではないが、全ての20ms+/−1%でマスタ同期パケット901を伝送することができる。SSB143(図16B)を使用して通信するデバイスは、メッセージの伝送とマスタ同期パケット901の開始を同期させることができる。PSCパケット905は、PSC11(図16B)によって発信されるデータを含むことができ、PBPパケット907は、PBP100(図16B)によって発信されるデータを含むことができる。
ここで主に図30Bを参照すると、ユーザ制御パケット903は、例えば、限定ではないが、BLUETOOTH(登録商標)プロトコルを使用して、主に、外部アプリケーション140(図16B)へおよびそこから無線で進行する、メッセージのためのヘッダ、メッセージID、およびデータを含むことができる。ユーザ制御パケット903(図30A)は、例えば、パケットフォーマット701を含むことができる。パケットフォーマット701は、限定ではないが、ステータス701Aと、エラーデバイス識別701Bと、要求されるモード701Cと、制御外れ701Dと、コマンドされた速度701Eと、コマンドされた旋回速度701Fと、座席制御701Gと、システムデータ701Hとを含むことができる。ステータス701Aは、限定ではないが、例えば、進行中の自己試験、デバイスOK、非致命的デバイス故障(データOK)、および受信側デバイスがパケット内のデータを無視し得る、致命的デバイス故障等の可能性を含むことができる。UC130が、例えば、デバイス故障ステータスを受信する場合、UC130は、エラーを、例えば、UC130(図12A)上のグラフィカルユーザインターフェース(GUI)にポストすることができる。エラーデバイスID701Bは、受信された通信がエラーであると判定されたデバイスの論理IDを含むことができる。エラーデバイスID701Bは、エラーが受信されないとき、ゼロに設定されることができる。
ここで主に図30Cを参照すると、要求されるモードコード701C(図30B)は、単一ビットエラーが別の有効モードを示し得ないように定義されることができる。例えば、モードコードは、限定ではないが、自己試験、標準、拡張または4輪、階段、平衡、ドッキング、遠隔、較正、更新、電源オフ、電源オン、フェイルセーフ、復元、自動点滅装置、ドア、動的格納、静的格納/充電、化粧室、エレベータ、および拡張階段を含むことができ、これらの意味は、本明細書で議論される。要求されるモードコード701Cは、要求されているモードが、(1)現在のモードを維持するか、もしくは許可されたモード変更を実行するかのいずれか、または(2)状況依存処理を有効にするように処理されるべきかどうかを示すことができる。いくつかの構成では、特殊な状況が、MDの自動制御を要求し得る。例えば、MDは、MDが階段構造の最上部に到達すると、階段モード100−4(図22B)から拡張モード100−2(図22B)に自動的に遷移することができる。いくつかの構成では、MDは、例えば、限定ではないが、ジョイスティック70007(図12A)からのコマンドに対するMDの応答を、例えば、MDを特定のモードに設定することによって、修正することができる。いくつかの構成では、MDは、MDが階段モード100−4(図22B)から遷移されると、自動的に、低速駆動モードに設定されることができる。いくつかの構成では、MDが、階段モード100−4(図22B)から拡張モード100−2(図22B)に自動的に遷移すると、ジョイスティック70007(図12A)は、無効にされることができる。モードが、例えば、限定ではないが、ユーザ入力を通して選択されると、モード可用性が、少なくとも部分的に、現在の動作条件に基づいて、判定されることができる。
主に図30Cを継続して参照すると、いくつかの構成では、遷移が、現在のモードからユーザ選択されたモードに可能にされない場合、ユーザは、アラートされることができる。あるモードおよびモード遷移は、ユーザ通知および可能性としてユーザ補助を要求し得る。例えば、座席の調節が、MD上の負荷とともに、MDの重心の判定のために、MDを位置付けるときに必要とされ得る。ユーザは、現在のモードおよび/または遷移が生じ得るモードに基づいて、具体的動作を実施するように促されることができる。いくつかの構成では、MDは、例えば、限定ではないが、高速、中速、中速減衰、または低速テンプレートのために構成されることができる。MDの速度は、例えば、出力703(25A)(および車輪コマンド)とジョイスティック変位702(25A)を関連させる、速度テンプレート700(25A)を使用することによって、修正されることができる。
ここで図30Dを参照すると、制御外れ701D(図30B)は、例えば、限定ではないが、電源切断OK 801A、駆動選択801B、緊急電源オフ要求801C、較正状態801D、モード制限801E、ユーザ訓練801F、およびジョイスティックセンタリング801G等の限定ではないが、インジケーションを含むことができる。いくつかの構成では、電源切断801A OKは、電源切断が現在許可されていない場合、ゼロであるように定義されることができ、駆動選択801Bは、モータ駆動部1(ビット6=0)またはモータ駆動部2(ビット6=1)を規定するように画定されることができる。いくつかの構成では、緊急電源オフ要求801Cは、緊急電源オフ要求が正常である(ビット5=0)、または緊急電源オフ要求シーケンスが処理中である(ビット5=1)かどうかを示すように定義されることができ、較正状態801Dは、ユーザ較正のための要求を示すように定義されることができる(ビット4=1)。いくつかの構成では、モード制限801Eは、特定のモードに入るための制限があるかどうかを示すように定義されることができる。モードが、制限を伴わずに入ることができる場合、ビット3は、ゼロであることができる。モードに入るために制限がある場合、例えば、限定ではないが、平衡−臨界モードは、MDの乗車者の安全性を維持するためのある制限を要求し得、ビット3は、1であることができる。ユーザ訓練801Fは、ユーザ訓練が可能である(ビット2=1)、または不可能である(ビット2=0)かどうかを示すために定義されることができ、ジョイスティックセンタリング801Gは、ジョイスティック70007(図12A)がセンタリングされる(ビット0−1=2)、またはセンタリングされない(ビット0−1=1)かどうかを示すために定義されることができる。
再び主に図30Bを参照すると、コマンドされた速度701Eは、例えば、順方向または逆方向速度を表す値を含むことができる。順方向速度は、例えば、正の値を含むことができ、逆方向速度は、負の値であることができる。コマンドされた旋回速度701Fは、左または右コマンドされた旋回速度を表す値を含むことができる。左旋回は、正の値を含むことができ、右旋回は、負の値を含むことができる。値は、コマンドされた速度701Eに均等にスケーリングされた車輪21201(図1A)の左と右との間の微分速度を表すことができる。
再び主に図30Dを参照すると、ジョイスティック70007(図12A)は、複数の冗長ハードウェア入力を含むことができる。例えば、コマンドされた速度701E(図30B)、コマンドされた旋回速度701F(図30B)、およびジョイスティックセンタリング801G等の信号が、受信および処理されることができる。コマンドされた速度701E(図30B)およびコマンドされた旋回速度701F(図30B)は、第1の複数のハードウェア入力から判定されることができ、ジョイスティックセンタリング801Gは、第2のハードウェア入力から判定されることができる。ジョイスティックセンタリング801Gの値は、非ゼロのコマンドされた速度701E(図30B)および非ゼロのコマンドされた旋回速度701F(図30B)が有効であるときを示すことができる。例えば、XおよびY方向における、ジョイスティック70007(図12A)の異常条件が、検出されることができる。例えば、ジョイスティック70007(図12A)の各軸は、二重センサと関連付けられることができる。各センサ対入力(X(コマンドされた速度701E(図30B))およびY(コマンド旋回速度701F(図30B))は、独立A/Dコンバータと関連付けられることができ、それぞれ、電圧基準チャネルチェック入力を伴う。いくつかの構成では、コマンドされた速度701E(図30B)およびコマンドされた旋回速度701F(図30B)は、不整合を回避するために、二次入力によってゼロに保持されることができる。ジョイスティックセンタリング801Gが、最小不感帯内にある、またはジョイスティック70007(図12A)が、異常を有する場合、ジョイスティック70007(図12A)は、センタリングとして示されることができる。不感帯は、ジョイスティック70007(図12A)からの非ゼロ出力が出現し得る前に生じ得る、ジョイスティック70007(図12A)の変位量を示すことができる。不感帯範囲は、例えば、限定ではないが、定義された信号範囲の45%〜55%であり得る、電気中心位置を含むように、ゼロ基準領域を設定することができる。
ここで主に図30Eを参照すると、座席制御701G(図30B)は、座席調節コマンドを伝達することができる。フレーム傾きコマンド921は、例えば、無効、前方傾き、後方傾き、およびアイドル等の値を含むことができる。座席高さコマンド923は、例えば、無効、座席降下、座席上昇、およびアイドル等の値を含むことができる。
ここで図31Aを参照すると、MDの遠隔制御は、制御デバイス5107と、その構成がMD(移動支援デバイス5111A(図31D)とも称される)を含み得る、被制御デバイス5111との間のセキュアな通信によって可能にされることができる。制御デバイス5107は、限定ではないが、携帯電話、パーソナルコンピュータ、およびタブレットベースのデバイスを含むことができ、本明細書では、外部デバイスとも称され、その構成は、外部アプリケーション5107A(図31D)を含むことができる。いくつかの構成では、UC130(図12A)は、移動支援デバイス5111A(図31D)へ/からの無線通信のためのサポートを含むことができる。移動支援デバイス5111A(図31D)および外部アプリケーション5107A(図31D)は、例えば、ジョイスティック70007(図12I)によって生成されたコマンドを上書きし得る、仮想ジョイスティックソフトウェアに適応することができる。制御デバイス5107は、被制御デバイス5111を制御するために使用され得る、音声認識を含むことができる。制御デバイス5107および被制御デバイス5111は、第1のプロトコル、第2のプロトコル、および、例えば、例えば、限定ではないが、BLUETOOTH(登録商標)低エネルギープロトコル等の無線プロトコルを使用して、通信することができる。
ここで図31Bを参照すると、第1のプロトコルは、制御デバイスインターフェース5115(図31A)から物理的に遠隔にあり得る、通信制御デバイス5107(図31A)との間でサポートすることができる。いくつかの構成では、第1のプロトコルは、RISプロトコルを含むことができ、各メッセージは、ヘッダ5511と、ペイロード5517と、データチェック5519とを含むことができる。制御デバイス5107(図31A)および制御デバイスインターフェース5115(図31A)上で実行するメッセージングシステムは、ヘッダ5511を解析し、データチェックセクション5519を検証することができる。ヘッダ5511は、限定ではないが、ある長さのペイロード5501、コマンド5503、サブコマンド5515、およびシーケンス番号5505を含むことができる。シーケンス番号5505は、送信される新しいメッセージ毎に、インクリメントされることができる。データチェックセクション5519は、限定ではないが、ヘッダ5511およびペイロード5517の巡回冗長検査を含むことができる。第1のプロトコルは、限定ではないが、長さが変動し得る、メッセージを含むことができる。メッセージは、ヘッダ5511と、ペイロード5517と、CRC5519とを含むことができる。制御デバイスインターフェース5115(図31A)は、あるメッセージが被制御デバイス5111(図31A)の遠隔制御をサポートするために第1のプロトコルにおいて利用可能であることを要求し得る。第1のプロトコルは、第2のプロトコルでフォーマットされ、例えば、無線リンク5136を経由した伝送および受信のために、第1のプロトコルに従ってフォーマットされるメッセージ内にカプセル化される、メッセージを透過的にトンネリングすることができる。第2のプロトコルを使用して通信する、デバイスは、無線プロトコルおよび/または第1のプロトコルにおいて生じ得る任意の更新と互換性があることができ、シームレスに動作するために変更を要求しないことができる。
主に図31Bを継続して参照すると、通信デバイスドライバは、例えば、シリアル周辺インターフェース(SPI)および遠隔通信ドライバによって使用され得る、メッセージヘッダ5511の前に、ドライババイト5513を提供することができる。サブコマンド5515は、メッセージがコマンド5503への応答であることを示し得る、応答ビットを含むことができる。いくつかの構成では、最大メッセージ長は、ドライババイト5513を含み得ないように強いられることができる。被制御デバイス5111(図31A)が、医療デバイスである場合、メッセージは、療法番号5613(図32A)をペイロード5517に含み得る、療法コマンドを含むことができる。いくつかの構成では、次の療法番号は、ステータスメッセージまたは応答のいずれか内に提供されることができる。療法コマンドは、被制御デバイス5111(図31A)が療法のために構成されていない場合、否認されることができる。いくつかの構成では、応答メッセージのシーケンス番号5505は、オリジナルメッセージのシーケンス番号5505に合致しなければならない。制御デバイスインターフェース5111(図31A)および被制御デバイスインターフェース5103は、例えば、限定ではないが、CRC非一貫性、タイムアウト、および療法番号非一貫性等の通信問題を検出し、それに反応することができる。
図31Bの参照をなおもさらに継続すると、第1のプロトコルCRC5519は、ヘッダ5511およびペイロード5517にわたって算出されることができる。CRC検証に合格したことのメッセージが、受信されると、応答メッセージが、送信されることができる。いくつかの構成では、メッセージが、有効コマンド5503を含まない、またはコマンド5503が、システムによって現在処理されることができない場合、応答は、メッセージが無効または動作不可能と見なされる理由を示し得る、コードを有し得る、負の確認応答を含むことができる。CRC検証に失敗したことのメッセージまたは予期しないメッセージ応答は、ドロップされ、トランスポートの間に喪失された任意のメッセージと同様に取り扱われることができる。被制御デバイスインターフェース5103(図31A)および制御デバイスインターフェース5115(図31A)は両方とも、それぞれ、ソースメッセージの発信元および/または導線であり得るため、ソースノード機能を実施することができる。被制御デバイスインターフェース5103(図31A)または制御デバイスインターフェース5115(図31A)のいずれがメッセージを送信しても、必要に応じて、タイムアウトを生成し、必要に応じて、メッセージ送信再試行を実施し、ドロップされたメッセージが検出される場合、ドロップされたメッセージの負の確認応答を自己生成することができる。
ここで図31Cを参照すると、被制御デバイスインターフェース5103(図31A)および制御デバイスインターフェース5115(図31A)は、第1のプロトコルメッセージから第2のプロトコルおよびその逆に従ってフォーマットされるメッセージの抽出を管理することができる。通信メッセージ管理は、第1のプロトコルメッセージを識別するステップと、必要に応じて、トンネリングされた第2のプロトコルメッセージを抽出するステップとを含むことができる。第2のプロトコルメッセージを含む、第1のプロトコルメッセージは、他のメッセージと別個に処理されることができる。第1のプロトコルメッセージは、第2のプロトコルメッセージが含まれるかどうかに応じて、別個に伝送のために準備され、待ち行列に入れられることができる。第2のプロトコルに従ってフォーマットされるメッセージは、制御バイトと、メッセージID、データと、制御バイト、メッセージID、およびデータにわたって算出されたCRCとを含むことができる。制御バイト5521は、メッセージアドレス指定のために使用されることができ、被制御デバイスインターフェース5103(図31A)によって生成され得、制御デバイスインターフェース5115(図31A)によってエコーバックされ得る、メッセージシーケンス番号を含むことができる。シーケンス番号は、被制御デバイスインターフェース5103(図31A)によって使用され、受信された応答メッセージを送信される要求メッセージに合致させることができる。いくつかの構成では、シーケンス番号は、0hから開始することができ、メッセージが送信された後、インクリメントされ、Fh後、0hに戻ることができる。制御バイト5521は、メッセージへの応答が予期され得る、識別を示すことができる。制御バイト5521は、メッセージが意図されるプロセッサを識別し得る、プロセッサIDを含むことができる。
図31Cを継続して参照すると、メッセージID5523は、メッセージデータ5525の識別のコマンドおよび/またはインジケーションを提供することができる。いくつかの構成では、メッセージID5523は、表Iにおける例示的値をとることができる。いくつかの構成では、メッセージID5523を有するメッセージの送信側は、表Iに示されるように、例示的応答を予期することができる。
図31Cを継続して参照すると、交換され得る、第2のプロトコルメッセージは、限定ではないが、制御デバイス5107(図31A)から被制御デバイス5111(図31A)に送信され得る、初期化メッセージと、被制御デバイス5111(図31A)から制御デバイス5107(図31A)に送信され得る、初期化応答メッセージとを含むことができる。初期化メッセージは、限定ではないが、プロトコルマップと、アプリケーションIDと、通信タイムアウト値と、パディングとを含むことができる。第2のプロトコルメッセージは、制御デバイス5107(図31A)から被制御デバイス5111(図31A)に送信され得、ジョイスティック(仮想ジョイスティック)のX−偏向と、ジョイスティック(仮想ジョイスティック)のY−偏向と、パティングとを含み得る、ジョイスティックコマンドを含むことができる。第2のプロトコルメッセージは、制御デバイス5107(図31A)と被制御デバイス5111(図31A)との間の通信を可能にし得る、例えば、BLUETOOTH(登録商標)プロトコル等の無線プロトコルとインターフェースをとるために使用される、コマンドを含むことができる。コマンドは、例えば、周辺機器を走査する、走査を中断する、周辺機器の名称を読み出す、例えば、制御デバイス5107(図31A)とともに周辺機器として動作する被制御デバイス5111(図31A)等の周辺機器に接続する、周辺接続をキャンセルする等のアクションを始めることができる。コマンドは、例えば、周辺機器のサービスおよび特性を発見し、特性の値を読み取り、設定することによって、周辺機器に照会することができる。コマンドへの応答は、限定ではないが、周辺機器、接続、サービス、および特性に関するステータス更新を含むことができる。
ここで主に図31Bおよび31Cを参照すると、第1のプロトコルコマンドは、制御デバイスインターフェース5115(図31A)が制御デバイス5107(図31A)を伴わずに動作を継続し得、かつアラームが制御デバイスインターフェース5115(図31A)から受信される場合、制御デバイス5107(図31A)が反応し得る、無線通信を無効にするステップを含むことができる。第2のプロトコルコマンドは、例えば、限定ではないが、エコー、システムイベントの設定/取得、ログの消去、データの取得、強制アラーム、制御デバイス5111(図31A)上のログ記録の設定、制御デバイス5111(図31A)の強制リセット、制御デバイス5111(図31A)の試験開始、統合試験コマンド、および無線サービスコマンド等のコマンドを含むことができる。第2のプロトコルコマンドは、例えば、限定ではないが、制御デバイス5111(図31A)の識別の設定、較正および測定オプションの設定、製造試験の実行、およびイベントのリストの提供等のコマンドを含むことができる。
ここで図31Dを参照すると、無線通信システム100Pは、例えば、限定ではないが、制御デバイス5107(図31A)(例えば、携帯電話、PC、またはタブレット)上で実行する外部アプリケーション(EA)5107Aを通して、被制御デバイス5111(図31A)、例えば、限定ではないが、移動支援デバイス5111Aの制御を可能にすることができる。無線通信システム100Pは、限定ではないが、移動支援デバイス5111Aと、その間で移動するメッセージをデコードおよび使用し得る、外部アプリケーション5107Aとを含むことができる。無線通信システム100Pは、限定ではないが、プロトコル変換プロセス5317と、入力待ち行列5311/5335と、出力待ち行列5309/5333と、状態機械5305Eおよび5305Mと、無線プロセッサ5325/5330とを含むことができる。移動支援デバイス状態機械5305Mは、移動支援デバイス5111Aの観点から無線で通信するプロセスを管理することができる。外部アプリケーション状態機械5305Eは、外部アプリケーション5107Aの観点から無線で通信するプロセスを管理することができる。特に、移動支援デバイス状態機械5305Mおよび外部アプリケーション状態機械5305Eは両方とも、状態の開始および終了を管理することができ、そこからメッセージが、事前に選択されたプロトコルに従って、生成かつ送信および/または受信されることができる。メッセージは、例えば、直接移動支援デバイス5111Aおよび/または外部アプリケーション5107Aに、dradio5349のステータスに応答するように指示することができる。外部アプリケーション無線プロセッサ5325は、制御デバイス5107(図31A)上で実行することができ、外部アプリケーション5107Aと通信することができる。移動支援デバイス無線プロセッサ5330は、移動支援デバイス5111A上で実行することができ、移動支援デバイス5111Aのコンポーネントと通信することができる。
図31Dを継続して参照すると、外部アプリケーション無線プロセッサ5325および移動支援デバイス無線プロセッサ5330は両方とも、本明細書では、便宜上、dradio5349と称される、無線制御コードを実行し得る、プロセッサ、例えば、限定ではないが、ARMプロセッサ5329を含むことができる。制御デバイス5107(図31A)上で実行するdradio5349は、少なくとも1つの外部アプリケーション無線状態機械5337Eを含むことができ、移動支援デバイス5111A上で実行するdradio5349は、少なくとも1つの移動支援デバイス無線状態機械5337Mを含むことができる。少なくとも1つの無線状態機械は、ソフトデバイス5347へのI/Oの状態を管理することができる。ソフトデバイス5347は、例えば、限定ではないが、BLUETOOTH(登録商標)低エネルギープロトコルを使用して通信する、プロセッサ等の無線プロトコルプロセッサを含むことができる。外部アプリケーション無線状態機械5337Eおよび移動支援デバイス無線状態機械5337Mは両方とも、無線5331の状態を管理することができ、無線5331についての情報を外部アプリケーション5107Aおよび移動支援デバイス5111Aに提供することができる。dradio5349は、汎用機能性およびカスタマイズされたサービスを含み、例えば、移動支援デバイス5111Aをサポートすることができる。移動支援デバイス5111Aと制御デバイス5107(図31A)との間の通信手段は、移動支援デバイス5111Aの内部のプロセッサ間のデジタル通信をサポートすることができる。外部アプリケーション5107は、例えば、限定ではないが、パーソナルコンピュータおよびモバイルデバイス等の制御デバイス5107(図31A)上で実行することができる。通信手段は、様々な能力および物理的特性のユーザのために移動支援デバイス5111Aのカスタマイズ、新しいユーザのための訓練モードの構成、格納のためのデバイスの遠隔制御、ならびにパラメータおよび性能データのダウンロードを可能にすることができる。いくつかの構成では、UC130(図12A)は、無線プロセッサ5325を含むことができる。移動支援デバイス5111Aが、無線対応モードに入ると、外部アプリケーション5107Aは、コマンドを移動支援デバイス5111Aに送信することができ、対応する応答を受信することができる。外部アプリケーション5107Aは、例えば、限定ではないが、RISプロトコル(図31C参照)等、例えば、限定ではないが、第1のプロトコルに従ってフォーマットされるメッセージを作成し、情報を移動支援デバイス5111Aのプロセッサおよびその逆に通信することができる。外部アプリケーション5107Aは、例えば、限定ではないが、SCAプロトコル(図31B参照)等、例えば、限定ではないが、第2のプロトコルに従ってフォーマットされるメッセージを作成し、制御コマンドおよびデータを移動支援デバイス5111Aのプロセッサに通信することができる。第2のプロトコルは、種々のタイプの被制御デバイス5111(図31A)および外部アプリケーション5107Aを通して利用可能な種々の機能に適応するように拡張可能であることができる。例えば、IPODデバイス上で実行する無線制御アプリケーションは、例えば、限定ではないが、RISプロトコル(図31C参照)に従ってメッセージを使用することによって、通信を確立することができ、例えば、限定ではないが、SCAプロトコル(図31B参照)に従って、メッセージを使用することによって、仮想ジョイスティックコマンドを移動支援デバイス5111Aに送信することができる。
図31Dを継続して参照すると、ユーザのコマンドにおいて、dradio5349は、状態機械5337E/Mおよびソフトデバイス5347を通して、協働して、周辺無線を走査し、その通信の準備ができた状態をアドバタイズしているものを選定し、所望の周辺無線、例えば、限定ではないが、移動支援デバイス5111Aの周辺無線と無線セッションを開始する。BLUETOOTH(登録商標)(登録商標)通信が、使用される場合、無線5331およびソフトデバイス5347は、移動支援デバイス5111Aと制御デバイス5107(図31A)との間の通信を設定および維持するために要求されるBLUETOOTH(登録商標)(登録商標)中心無線機能性を提供することができる。いくつかの構成では、ANDROID(登録商標)およびiOSデバイス上で実行する外部アプリケーション5107Aは、ANDROID(登録商標)またはiOSの内部の無線機構を使用して、移動支援デバイス5111Aと通信することができる。外部アプリケーション状態機械5305Eは、特定のモード、例えば、中心無線モード等において、無線チップ5325を設定、制御、および監視することができる。
図31Dを継続して参照すると、dradio5349は、例えば、限定ではないが、メッセージおよび応答を送信し、無線5331をコマンドおよび照会する、無線リンク5136を経由してデータを送信する、遠隔無線5331をセキュアにペアリングする、無線トラフィックを暗号化する、事前に選択されたデバイスをアドバタイズしている周辺無線のリストからフィルタ処理する、および最後にペアリングされた遠隔無線5331をホワイトリスト化する等の機能性を通して、無線5331を管理することができ、これは、走査/ペアリング/接続シーケンスを補助することができる。移動支援デバイス5111Aに関して、状態機械5337Mは、無線5331を管理することができ、シリアルI/Oプロセッサ5339は、低レベルスレッドセーフシリアルI/Oサポートを提供することができ、RIS−SCAプロセス5317は、SCAメッセージをRISプロトコルペイロードから抽出する/内に埋め込むことができる。いくつかの構成では、無線5331によって伝送/受信されるRIS専用メッセージは、外部アプリケーション無線状態機械5305Eまたは被制御デバイスインターフェース5103によって破棄されることができる。カプセル化されたSCAメッセージ、例えば、限定ではないが、コマンドおよびステータス要求は、出力待ち行列5309への転送のためにSCA出力待ち行列5319Oに入れられることができる。種々のタイプの被制御デバイス5115(図31A)をサポートするために、特定の被制御デバイス5115(図31A)に特有のRISメッセージは、RISメッセージの基本セットを拡張することができる。着信データパケットに関して、SCAメッセージは、着信RISメッセージから抽出されることができ、メッセージは、外部アプリケーション5107Aまたは移動支援デバイス5111Aによる消費のためにスレッドセーフ巡回待ち行列にディスパッチされることができる。発信メッセージは、それらがRISまたはSCAメッセージであるかどうかに応じて、別個に待ち行列に入れられることができる。外部アプリケーション5107Aから発信されるRISメッセージは、RIS出力Q5303Oに入れられ、待ち行列スロットが利用可能になると、出力待ち行列5309に移動されることができる。RIS−SCAプロセス5317は、SCAメッセージをRISメッセージおよびその逆から読み出し、システム100P内のSCA認識ソフトウェアに対する透過性を維持することができる。
図31Dを継続して参照すると、いくつかの構成では、第1のプロトコルにおいてフォーマットされたメッセージ内の第2のプロトコルにおいてフォーマットされたメッセージのカプセル化は、移動支援デバイス5111Aと外部アプリケーション5107Aとの間のフレキシブルな通信を可能にすることができる。外部アプリケーション5107Aは、情報を、例えば、ユーザから受信することができ、情報は、第2のプロトコルメッセージに変換されることができ、これは、次いで、第1のプロトコルメッセージ内にカプセル化され、移動支援デバイス5111Aに伝送されることができる。無線状態機械5305E/Mは、無線プロセッサ5325/5330の状態を管理し得る、ソフトウェア構造体を含むことができる。状態機械5305E/Mは、移動支援デバイス5111Aおよび外部アプリケーション5107Aの周辺および中心無線状態の同期を維持することができる。
ここで主に図31Eを参照すると、外部アプリケーション状態機械5305E(図31D)は、例えば、限定ではないが、無線5331がアクティビティを被らない、アイドル状態3001と、無線5331が開始される、開始状態3003と等の状態を認識することができる。開始状態3003では、外部アプリケーション状態機械5305E(図31D)は、外部アプリケーション状態機械5305E(図31D)に、無線5331(図31D)の開始の準備ができていることを伝える、ステータスメッセージを無線5331(図31D)からリッスンするように設定される。チェック状態3005では、外部アプリケーション状態機械5305E(図31D)は、準備完了/開始ステータスメッセージを待機する。他の状態は、送信状態3007を含むことができ、外部アプリケーション状態機械5305E(図31D)が、dradio5349(図31D)についての情報、例えば、限定ではないが、そのソフトウェアバージョン番号を要求し、開始無線コマンドをdradio5349(図31D)に送信し、dradio5349(図31D)に、移動支援デバイス5111A(図31D)とのペアリングを始めるためのコマンドを送信し、dradio5349(図31D)に、ユーザが選択した可能性として考えられる移動支援デバイス5111A(図31D)について知らせる。確認応答待機状態3009は、外部アプリケーション状態機械5305E(図31D)を、最後に送信されたメッセージからの応答、例えば、限定ではないが、無線バージョン番号、無線開始、ペアリング、走査開始、およびデータ解析に関する確認応答を待機する状態に設定する。データ解析確認応答に関して、確認応答待機状態3009は、dradio5349(図31D)に、応答が受信されたことを知らせ、ペアリングが選択されるまで、または走査が停止されるまで、前の状態にループバックする。待機され得る他の応答は、接続応答メッセージおよび接続ステータスメッセージを含むことができ、本状態は、移動支援デバイス5111A(図31D)と外部アプリケーション5107A(図31D)の接続成功を待機する。走査待機状態3011は、ペアリングプロセス開始のコマンドを待機し、利用可能な移動支援デバイス5111A(図31D)からの応答をリッスンする。走査開始状態3013は、コマンドをdradio5349(図31D)に送信し、利用可能な移動支援デバイス5111A(図31D)の走査を開始し、外部アプリケーション状態機械5305E(図31D)が接続状態3015に入る接続を有効にするように状態機械を設定する。無線リンク5136(図31D)が喪失される場合、またはメッセージ応答がタイムアウトする場合、または外部要求において、外部アプリケーション状態機械5305E(図31D)は、開始リセット状態3017に入ることができ、そこから無線リセット状態3019に入ることができ、リセットコマンドが、dradio5349(図31D)に送信され、リセットコマンドの応答3017の待機が続く。停止状態3021は、外部アプリケーション状態機械5305E(図31D)をクリーンアップし、アイドル状態3001に戻るように設定することができる。
ここで図31Fを参照すると、移動支援デバイス状態機械5305M(図31D)は、例えば、限定ではないが、無線アクティビティが存在しない、アイドル状態3101と、無線5331(図31D)が有効にされる、開始状態3103と、移動支援デバイス5111A(図32)が無線通信のために移動支援デバイス5111A(図31D)の可用性をアドバタイズするための許可を受信する、アドバタイズ許可状態3105と、移動支援デバイス5111A(図31D)識別情報が、例えば、外部アプリケーション5107A(図31D)と関連付けられた無線5331(図31D)等の無線をリッスンするために利用可能にされる、アドバタイズ状態3107等の状態を含むことができる。状態はさらに、接続要求待機状態3109と、接続要求承認状態と、移動支援デバイス5111A(図31D)が所望の中心無線と通信することができる、接続状態3111と、ユーザアクションまたは無線信号の喪失によってかどうかにかかわらず、移動支援デバイス5111A(図31D)が無線セッションの終了を待機する、待機状態3113とを含むことができる。状態はさらに、無線5331(図31D)がリセット状態3119に置かれ得る、リセット要求状態3117と、無線5331(図31D)が、無線セッションが終了した状態に応じて、無線セッションに自動的に再接続することを試み得る、自動再接続状態3115とを含むことができる。
ここで図31Gを参照すると、外部アプリケーション5107A(図31D)は、外部デバイス上で実行するユーザインターフェース5107Bと無線通信手段との間のインターフェースを提供することができる。いくつかの構成では、無線通信手段は、BLUETOOTH(登録商標)低エネルギープロトコルに基づくことができ、移動支援デバイス5111Aと外部アプリケーション5107Aとの間の通信を構成するステップと、移動支援デバイス5111Aと外部アプリケーション5107Aとの間のメッセージの送信を開始するステップと、大きいメッセージを分割するステップと、外部デバイスのユーザによって開始され、移動支援デバイス5111Aに伝送される、仮想ジョイスティックコマンドを有効にするステップとを含むことができる。交換され得る、メッセージは、限定ではないが、デバイスの走査、走査停止、およびデバイスの読出を含むことができ、デバイスは、移動支援デバイス5111Aを含むことができる。移動支援デバイス5111Aおよび外部アプリケーション5107Aは、外部アプリケーション5107Aと移動支援デバイス5111Aとの間のメッセージの伝送および受信を管理し得る、無線プロセッサ5325/5330と通信することができる。外部アプリケーション5107Aは、例えば、限定ではないが、作成されたメッセージ2001を受信し得る、外部アプリケーション無線プロセッサ5325と通信し得る、アプリケーションプログラムインターフェースを使用して、メッセージ2001を生成および作成し、作成されたメッセージ2001からの情報を使用して、アドバタイズ情報2003を構築し、移動支援デバイス無線プロセッサ5330に送信することができる。アドバタイズ情報2003は、限定ではないが、企業識別、プロジェクト識別、および顧客識別を含むことができる。移動支援デバイス無線プロセッサ5330は、アドバタイズ情報2003を使用して、アドバタイズデータ2005を構築し、外部アプリケーション無線プロセッサ5325を通して、外部アプリケーション5107Aに送信することができ、これは、デバイス情報を構築し、ユーザインターフェース5107Bに送信し、外部デバイス上に表示することができる。外部アプリケーション5107Aは、接続要求2007を外部アプリケーション無線プロセッサ5325に送信することができ、これは、接続要求を構築し、移動支援デバイス無線プロセッサ5330に送信することができる。移動支援デバイス無線プロセッサ5330は、外部アプリケーション無線プロセッサ5325を通して、外部アプリケーション5107Aに対して接続要求に応答することができ、これは、サービス要求2009を外部アプリケーション無線プロセッサ5325に送信することによって、応答に反応することができ、これは、サービス2011を外部アプリケーション5107Aに送信することによって、応答することができる。接続要求2007は、移動支援デバイス5111Aに接続する、および/または移動支援デバイス5111Aへの接続をキャンセルするためのコマンドを含むことができる。接続要求2007への応答は、成功または失敗通知を含むことができる。外部アプリケーション5107は、サービス2011を受信し、外部デバイスユーザインターフェース5107Bに、デバイスが接続されたことを通知することができる。通信開始が進行するにつれて、外部アプリケーション無線プロセッサ5325内の中央マネージャは、外部アプリケーション無線プロセッサ5325の状態を更新し、更新された状態情報を外部アプリケーション5107Aに送信することができる。接続解除要求および応答が、通信が進行中、交換され得、外部アプリケーション無線プロセッサ5325は、接続解除要求を外部アプリケーション5107Aに提供することができる。通信開始が進行するにつれて、外部アプリケーション5107Aは、例えば、限定ではないが、移動支援デバイス5111Aのサービスおよび特性の発見ならびに移動支援デバイス5111Aから/への値の読取および書込の要求等のメッセージを送信することによって、移動支援デバイス5111Aにクエリすることができる。クエリは、移動支援デバイス5111Aのデータおよびステータスを提供し得る応答によって、回答されることができる。
ここで図31Hを参照すると、通信開始に続いて、外部アプリケーション5107Aは、外部アプリケーション無線プロセッサ5325にコマンドし、初期化メッセージ2013を送信し、ジョイスティック有効メッセージ2027を送信し、ハートビートメッセージ2025を移動支援デバイス無線プロセッサ5330に送信することによって、移動支援デバイス5107Aとの通信を開始することができる。移動支援デバイス無線プロセッサ5330は、ジョイスティック有効メッセージ2027を受信し、移動支援デバイス5111Aに、外部アプリケーション5107Aの仮想ジョイスティックが有効であることを通知することができる。外部アプリケーション無線プロセッサ5325は、移動支援デバイス無線プロセッサ5330を通して、移動支援デバイス5111Aのステータスを要求することができる。移動支援デバイス5111Aは、ステータス要求を受信し、ステータスにアクセスし、ステータスメッセージ2119を移動支援デバイス無線プロセッサ5330および外部アプリケーション無線プロセッサ5325を通して外部アプリケーション5107Aに送信することができ、これは、ステータスを外部デバイスユーザインターフェース5107Bに提供することができる。外部アプリケーション無線プロセッサ5325は、移動支援デバイス無線プロセッサ5330を通して、ログを移動支援デバイス5111Aから要求することができる。移動支援デバイス5111Aは、ログ要求を受信し、ログにアクセスし、ログメッセージ2121を移動支援デバイス無線プロセッサ5330および外部アプリケーション無線プロセッサ5325を通して外部アプリケーション5107Aに送信することができ、これは、ログを外部格納デバイスに提供することができる。
図32Aを参照すると、MDのセキュリティが危殆化され得る、いくつかの点が存在し得る。外部通信および内部制御は、明示的または偶発的に活用され、軽微から壊滅的な結果を生じさせ得る。外部通信は、例えば、限定ではないが、メッセージトラフィックの悪意のある修正5603、盗聴およびリプレイ攻撃5601、および制御デバイスインターフェース5115(図31A)の取込制御5621を通して、リスクに曝され得る。内部制御危殆化は、限定ではないが、MDのセキュリティを危殆化し得る、意図および/または意図されない結果を生じさせ得る、悪意のあるおよび/または誤ったアプリケーション5617を含むことができる。メッセージトラフィックのインフライト修正5603は、例えば、限定ではないが、セキュアなリンクがElliptic Curve Diffie−Hellmanキー交換およびAES−128暗号化を使用して確立され得る、BLUETOOTH(登録商標)低エネルギー規格に準拠する、製品等の商業用無線製品5607において利用可能であり得る、標準的手順によって検出されることができる。CRC保護5605もまた、インフライト脅威を検出するために使用されることができる。
図32Aを継続して参照すると、中間者(MitM)脅威5601に関して、無線デバイスが、最初にペアリングされると、攻撃者は、自らを接続の「中間」に設置し得る。2つの有効であるが別個の無線暗号化接続が、自らを中央に設置し、2つの暗号化された接続間で利用可能であり得る、非暗号化クリアテキストを読み取るまたは修正する、不正行為者と確立され得る。MITM攻撃5601は、攻撃者の監視メッセージを含み、メッセージを改変し、および/または通信チャネルの中に投入し得る。一実施例は、能動的盗聴であって、攻撃者は、犠牲者と独立接続を行い、メッセージを彼らの間で中継し、プライベート接続を経由して、直接相互に会話していると信じ込ませるが、実際には、会話全体が、攻撃者によって制御されている。攻撃者は、2人の犠牲者間でやりとりされるメッセージを傍受し、新しいものを投入することができる。犠牲者はまた、MitMが、トラフィックを記録し、同一テキストを含有する新しいメッセージを挿入し、次いで、メッセージを継続的に再生する、リプレイ攻撃を受け得る。例えば、認証、機密性、および認可等の商業用無線プロトコル5607の標準的セキュリティ特徴は、いくつかのタイプのMitM攻撃5601を妨害し得る。認証は、そのデバイスアドレスに基づいて、通信デバイスの識別を検証するステップを含むことができる。機密性は、認可されたデバイスのみが伝送されたデータにアクセスし、それを視認し得ることを確実にすることによって、情報を盗聴から保護するステップを含むことができる。認可は、デバイスがサービスを使用することを認可されていることを保証するステップを含むことができる。MITM脅威5601は、パスキーエントリペアリング方法、帯域外ペアリング方法、または数値比較方法を使用することによって、妨害されることができる。
図32Aを継続して参照すると、MitM脅威5601からのPIN保護5609は、短期キーを使用した制御デバイスインターフェース5115(図31A)と制御デバイス5107(図31A)との間のコード、例えば、6桁のコードの交換を含むことができる。6桁のコードは、一度に1ビット交換されることができ、両者は、別のビットが交換され得る前に、ビット設定に合意しなければならない。ペアリング時、制御デバイス5107(図31A)は、制御デバイスインターフェース5115(図31A)上に物理的に位置し得る、6桁のコードのエントリを要求することができ、制御デバイスインターフェース5115(図31A)は、同一6桁のコードで応答することができる。MitM脅威5601は、制御デバイスインターフェース5115(図31A)上に物理的に位置する6桁のコードへのアクセスを有しておらず、したがって、制御デバイス5107(図31A)から制御デバイスインターフェース5115(図31A)の制御を支配することができない。ペアリング機構は、制御デバイス5107(図31A)および制御デバイスインターフェース5115(図31A)が、将来的データ交換のために暗号化キーを設定するための準備となる識別情報を交換する、プロセスである。
図32Aを継続して参照すると、完全なシステムを購入する誰もが、被制御デバイスPINを把握することができ、MitM攻撃5601を企てることができる。MitMは、システムを動作させ、第1のプロトコルを導き出し得る。または、MitMは、制御デバイス5107(図31A)と制御デバイスインターフェース5115(図31A)との間のメッセージトラフィックを搾取し、第1のプロトコルを知り得る。または、MitMは、制御デバイスインターフェース5115(図31A)の内部電気バスを調べ、第1のプロトコルトラフィックを捕捉し、第1のプロトコルを導き出し得る。クリアテキスト難読化5611は、これらのタイプの脅威を妨害し得る。クリアテキスト難読化5611は、同一メッセージが何度も送信される場合でも、盗聴バージョンがランダムに変動するように、クリアテキストをランダム化するステップを含むことができる。制御デバイス5107(図31A)または制御デバイスインターフェース5115(図31A)のいずれかは、メッセージを伝送する前に、メッセージ内のクリアテキストを難読化することができ、制御デバイスインターフェース5115(図31A)または制御デバイス5107(図31A)のいずれかは、クリアテキストの難読化を解除することができる。いったん難読化されると、メッセージは、ランダム長に見え、かつランダムデータを含有するように見え、クリアテキストは、制御デバイスインターフェース5115(図31A)または制御デバイス5107(図31A)外では見られない。制御デバイス5107(図31A)上の難読化アルゴリズムは、例えば、Licel's DexProtectorツール等のセキュリティ特徴を通して秘密に保たれることができる。難読化アルゴリズムは、コードの読出を禁止し、デバッグ特徴にアクセスするように、制御デバイスインターフェース5115(図31A)内の無線プロセッサを設定することによって、制御デバイスインターフェース5115(図31A)上で秘密に保たれることができる。いくつかの構成では、難読化アルゴリズムは、伝送されるメッセージが、任意の前のメッセージトラフィックから独立して復元され、送信機と受信機との間の任意の共有状態を維持する必要性を排除し得るという点において、「ステートレス」であり得る。いくつかの構成では、同一長の一連のメッセージであるクリアテキストに関してさえ、難読化されたメッセージの長さは、ランダムに変動することができる。いくつかの構成では、全てのメッセージの最初の数バイトは、ランダムであることができる。いくつかの構成では、アルゴリズムは、データテーブルのためのROMを伴わずに、比較的に少量のRAM、コード、および算出サイクルを用いて、実行することができる。
ここで図32Bを参照すると、プレーンテキストを難読化するための方法5150は、限定ではないが、ランダムバイトをランダムキーとして使用して、ランダムバイトを生成6151するステップと、ランダムキーを既知の範囲内のランダムバイトのカウントに変換6153するステップと、そのカウントと等しいランダムバイトの数を生成6155するステップと、ランダムバイトのうちのいくつかを線形帰還シフトレジスタ(LFSR)シード値に変換6157するステップとを含むことができる。方法5150は、LFSRシード値を使用して、入力カウントストリングをホワイトニング6159するステップを含むことができる。
ここで図32Cを参照すると、クリアテキストを難読化解除するための方法5160は、限定ではないが、ランダムキーを既知の範囲内のランダムバイトのカウントに変換6161するステップと、ランダムバイトのうちのいくつかをLFSRシード値に変換6163するステップと、オリジナルカウントストリングのバイトカウント値をホワイトニング解除6165するステップと、バイトカウント値を使用して、カウントストリングをホワイトニング解除6167するステップとを含むことができる。
再び図32Aを参照すると、MitMは、制御デバイス5107(図31A)と制御デバイスインターフェース5115(図31A)との間のメッセージを記録することができ、それを絶え間なく再生することができる。制御デバイスインターフェース5115(図31A)が、医療デバイスである場合、被制御デバイスによって伝送されるランダム療法メッセージ番号は、制御デバイス5107(図31A)がランダム療法メッセージ番号を次のコマンドメッセージとともに反復しなければならないため、リプレイ攻撃を妨害することができる。制御デバイス5107(図31A)が、ランダム療法メッセージ番号を含まない場合、被制御デバイスは、メッセージを否認し、それによって、同一メッセージを何度も再生することを防止することができる。いくつかの構成では、信頼境界5619が、制御デバイス5107(図31A)とオペレーティングシステム環境との間に確立されることができる。信頼境界手段は、限定ではないが、事前に選択されたキー、サンドボックス、ファイル暗号化権利、および事前に選択されたキーに結び付けられたファイルシステム暗号化の使用を含むことができる。
ここで図32Dを参照すると、制御デバイス5107(図31A)と制御デバイスインターフェース5115(図31A)との間で使用される無線プロトコルに従って通信し得る、無線デバイスを有する誰もが、制御デバイスインターフェース5115(図31A)と制御デバイス5107(図31A)との間でハッキングすることができるため、課題/応答プロセス5615が、悪意のある行為者を妨害するために使用されることができる。例えば、第三者アプリケーションが、例えば、アプリケーションストア内でモバイルデバイス上で販売のために容易に利用可能となる場合、制御デバイスインターフェース5115(図31A)または制御デバイス5107(図31A)のいずれかは、送信機として作用し、課題を制御デバイス5107(図31A)に提示することができる、または制御デバイスインターフェース5115(図31A)のいずれかは、受信機として作用し、受信機は、正しい応答を提示しなければならない。本方法、送信機の視点から、課題/応答によってセキュリティ脅威を妨害するために、限定ではないが、大乱数を選別7701するステップと、大乱数を受信機に送信7703するステップと、送信機および受信機によって、大乱数を同一の秘密の方法で変換7705/7709するステップとを含むことができる。本方法は、送信機および受信機によって、変換された数を暗号論的にセキュアな方法でハッシュ化または暗号化7707/7711するステップと、受信機から、ハッシュ化または暗号化された数を受信7713するステップと、送信機によってハッシュ化または暗号化された数と受信機によってハッシュ化または暗号化された数が等しいことをチェック7715するステップとを含むことができる。課題/応答プロセスは、同一の秘密の変換アルゴリズムを使用して、送信機および受信機の両方に依拠することができる。変換された数が非暗号化方式で無線を経由して進行することはなく、秘密の変換を保護する。アルゴリズムを秘密に保つために、コントローラは、例えば、限定ではないが、例えば、ストリング、クラス、およびリソース暗号化、完全性制御、ならびにアプリケーションプログラミングインターフェースの隠蔽を提供し得る、Licel DEXProtector等の市販のツールを使用することができる。
ここで図33を参照すると、エラーおよび異常条件のハンドリングを含む、イベント処理は、UC130、PSC98/99、およびプロセッサ39/41間の動的で、フレキシブルで、かつ統合されたイベント管理を含むことができる。イベントハンドリングは、限定ではないが、イベント受信機2101と、イベントルックアッププロセッサ2103と、イベントディスパッチプロセッサ2105とを含むことができる。イベント受信機2101は、イベント2117を、限定ではないが、UC130、PSC98/99、およびPB39/41を含む、MDの任意の部品から受信することができる。イベントルックアッププロセッサ2103は、イベント2117をイベント受信機2101から受信することができ、イベント2117をイベントインデックス2119に変換することができる。イベントルックアッププロセス2103は、例えば、限定ではないが、テーブルルックアップおよびハッシュ化アルゴリズム等の手段を使用して、イベント情報を特定するための手段を作成することができる。イベントルックアッププロセス2103は、イベントインデックス2119をイベントディスパッチプロセッサ2105に提供することができる。イベントディスパッチプロセッサ2105は、少なくとも部分的に、イベントインデックス2119に基づいて、イベントエントリ2121を判定することができる。イベントエントリ2121は、イベント2117への応答に関連し得る、情報を含むことができる。イベントは、UC130、PSC98/99、およびPB39/41によって処理されることができ、それぞれ、限定ではないが、ステータスレベルプロセッサ2107と、フィルタプロセッサ2109と、アクションプロセッサ2111と、インジケーションプロセッサ2115とを含むことができる。ステータスレベルプロセッサ2107は、ステータスレベル、例えば、限定ではないが、異常カテゴリをイベントエントリ2121から抽出することができ、ステータスレベルに基づいて、インジケーションを提供することができる。いくつかの構成では、ステータスレベル、例えば、値の範囲は、過渡から深刻に及ぶ条件に適応することができ、可能性として考えられる可聴トーンから点滅光および自動電源切断に及ぶインジケーションを提供することができる。UC130は、例えば、限定ではないが、潜在的故障条件が検出されると、ユーザに聴覚的および視覚的に通知することができ、ユーザが、例えば、可聴アラート等のアラートを無効にすることを可能にすることができる。UC130は、例えば、限定ではないが、電源オフ等のイベントのユーザ確認を要求することができ、電源オフは、ある時間、例えば、限定ではないが、4輪モード100−2(図22A)、平衡モード100−3(図22A)、および階段モード100−4(図22A)では、無効にされることができる。
図33を継続して参照すると、フィルタプロセッサ2109は、イベントエントリ2121から、イベント2117がハンドリングされるべきときのインジケーションを抽出することができる。いくつかの構成では、イベント2117は、直ちにハンドリングされることができる、またはある回数のイベント2117の経過が報告された後にハンドリングされることができる。いくつかの構成では、報告は、非連続であることができる。いくつかの構成では、イベント2117は、第1のレートで報告されることができ、第2のレートで処理されることができる。いくつかの構成では、イベント2117は、報告されると、バッチ処理のためにハンドリングを先延ばしにする代わりに、イベント2117が、事前に選択された時間において、または事前に選択されたタイプのエラーに関して検出されると、ハンドリングされることができる。UC130、PSC98/99、およびPB39/41はそれぞれ、特定のイベントカウント閾値を含むことができる。いくつかの構成では、イベントハンドリングは、事前に選択された数のイベント2117が生じた場合、ラッチされることができる。いくつかの構成では、ラッチは、電源再投入まで維持されることができる。
図33の参照をなおもさらに継続すると、アクションプロセッサ2111は、イベントエントリ2121から、イベント2117と関連付けられたアクションのインジケーションを抽出することができる。いくつかの構成では、アクションは、MDに、移動を中断し、データをイベントログおよび/またはアラームログに入れるようにコマンドするステップを含むことができる。いくつかの構成では、PB39/41、UC130、およびPSC98/99からのイベントおよび/またはアラームログデータは、PSC98/99によって管理されることができる。いくつかの構成では、外部アプリケーションは、イベントおよび/またはアラームログデータをPSC98およびPSC99から読み出し、データを同期させることができる。データは、例えば、限定ではないが、コントローラ故障および位置センサ異常等の特定のイベントおよびステータス識別と関連付けられ得る、アラームおよび報告のリストを含むことができる。コントローラ故障は、ログ付けされ得る、故障に関する明示的理由と関連付けられることができる。いくつかの構成では、イベント2117は、深刻化し得、深刻化は、報告されるイベントと関連付けられ得る、報告イベント2117を含み得る。いくつかの構成では、イベントエントリ2121は、イベント2117が検出されるとインクリメントされるようにアキュムレータを規定することができる。いくつかの構成では、PB39/41、UC130、およびPSC98/99の全て内のアキュムレータは、PSC98/99によって管理され、外部アプリケーションによってアクセスされることができる。いくつかの構成では、イベントエントリ2121は、イベント2117と関連付けられた点検要求インジケーションの仕様を含むことができ、これもまた、本明細書に説明されるように、PSC98/99によって管理され、外部アプリケーションによって読み出されることができる。いくつかの構成では、イベントエントリ2121は、イベント2117が検出されると使用されるべきブラックボックストリガ名を含むことができる。制限プロセッサ2113は、イベントエントリ2121から、イベント2117の即時および下流影響についての情報を抽出することができる。いくつかの構成では、即時影響は、ユーザ通知を含むことができ、例えば、可聴および可視通知は、バッテリが充電される必要があるとき、MDの温度が事前に選択された閾値を超えるとき、およびMDが点検を必要とするとき、利用可能にされることができる。即時影響はまた、ユーザにイベント2117の深刻度を通知するステップを含むことができる。いくつかの構成では、下流影響は、イベント2117に基づいて、動作モードを制限するステップを含むことができる。いくつかの構成では、エントリは、拡張、平衡、階段、および遠隔モードに制限されることができる。いくつかの構成では、下流影響は、MDの動作に及ぼす影響、例えば、速度を限定する、移動を無効にする、あるモードに自動的に遷移する、MD傾きを制限する、電源オフを制限する、および外部アプリケーション通信を阻止することを含むことができる。いくつかの構成では、4輪モードへの復帰は、例えば、限定ではないが、2つの車輪上での平衡遷移が失敗した、MDのピッチが平衡モードのための安全動作限界を超えた、および/または車輪が平衡モードにおいて牽引力を喪失した等、ある事前に選択された条件下では、自動であることができる。
図33を継続して参照すると、インジケーションプロセッサ2115は、イベントエントリ2121から、イベント2117の結果、引き起こされるはずである任意のインジケーションを抽出することができる。いくつかの構成では、インジケーションは、MDのコンポーネント間、例えば、PSC98/99とUC130との間およびPB39とPB41との間の通信の喪失が生じるとき、およびバッテリ電圧が事前に選択された閾値を下回るとき、引き起こされ得る。いくつかの構成では、イベントエントリ2121は、プロセス間の通信を提供することができ、例えば、ステータスフラグは、座席、クラスタ、ヨー、ピッチ、およびIMUインジケータのステータスを提供することができる。
本教示の構成は、本明細書の説明において議論される方法を遂行するためのコンピュータシステムと、これらの方法を遂行するためのプログラムを含有するコンピュータ可読媒体とを対象とする。未加工データおよび結果が、将来的読出および処理のために記憶される、印刷される、表示される、別のコンピュータに転送される、および/または他の場所に転送されることができる。通信リンクは、例えば、セルラー通信システム、軍事通信システム、および衛星通信システムを使用した、有線または無線であることができる。本システムの部品は、可変数のCPUを有するコンピュータで動作することができる。他の代替コンピュータプラットフォームも、使用されることができる。
本構成はまた、本明細書で議論される方法を遂行するためのソフトウェアと、これらの方法を遂行するためのソフトウェアを記憶するコンピュータ可読媒体とを対象とする。本明細書に説明される種々のモジュールは、同一CPU上で遂行されることができる、または異なるコンピュータで遂行されることができる。法令に準拠して、本構成は、構造的および方法論的特徴に関して多かれ少なかれ具体的用語で説明されている。しかしながら、本明細書に開示される手段は、本構成を実行に移すための好ましい形態を備えるため、本構成は、図示および説明される具体的特徴に限定されないことを理解されたい。
方法は、全体的または部分的に、電子的に実装されることができる。システムの要素および他の開示される構成によって行われるアクションを表す信号は、少なくとも1つのライブ通信ネットワークを経由して進行することができる。制御およびデータ情報は、電子的に実行され、少なくとも1つのコンピュータ可読媒体上に記憶されることができる。システムは、少なくとも1つのライブ通信ネットワーク内の少なくとも1つのコンピュータノード上で実行するように実装されることができる。一般的形態の少なくとも1つのコンピュータ可読媒体は、例えば、限定ではないが、フロッピー(登録商標)ディスク、可撓性ディスク、ハードディスク、磁気テープ、または任意の他の磁気媒体、コンパクトディスク読取専用メモリまたは任意の他の光学媒体、パンチカード、紙テープ、または孔のパターンを伴う任意の他の物理的媒体、ランダムアクセスメモリ、プログラマブル読取専用メモリ、およびクリア可能プログラマブル読取専用メモリ(EPROM)、Flash EPROM、または任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、もしくはコンピュータが読み取ることができる、任意の他の媒体を含むことができる。さらに、少なくとも1つのコンピュータ可読媒体は、必要に応じて、適切なライセンスに従って、限定ではないが、グラフィック・インターチェンジ・フォーマット(GIF)、ジョイント・フォトグラフィック・エキスパート・グループ(JPEG)、ポータブル・ネットワーク・グラフィックス(PNG)、スケーラブル・ベクター・グラフィックス(SVG)、およびタグ付きイメージファイルフォーマット(TIFF)を含む、任意の形態におけるグラフを含有することができる。
本教示は、具体的構成の観点から上記に説明されるが、それらは、これらの開示される構成に限定されないことを理解されたい。多くの修正および他の構成が、当業者に想起され、これは、本開示および添付の請求項の両方によって網羅されることが意図され、かつそのように網羅される。本教示の範囲は、本明細書および添付の図面における本開示に依拠して当業者によって理解されるように、添付の請求項およびその法的均等物の適切な解釈および構造によって判定されるべきであることが意図される。