JPH0546892B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ ブレーキ試験指令信号の受信に応答して車輪
付き車輌のブレーキを制御可能に試験するための
装置１０において、上記車輌は、電源４６と、上
記電源４６に及び少なくとも１つの車輌車輪に制
御可能に接続された主電動機５２と、少なくとも
１つの車輌車輪と連係する車輌ブレーキ１２とを
有しており、 少なくとも１つの上記車輌車輪の回転に応答し
て車輪回転信号を発生するためのトランスジユー
サ手段４０と、 ブレーキの係合及び係合解除の制御信号のそれ
ぞれの受信に応答して上記車輌ブレーキ１２を制
御可能に係合及び係合解除させるためのアクチユ
エータ手段１８と、 上記ブレーキ試験指令信号を受信してこれに応
答して上記ブレーキ係合制御信号を発生し、上記
ブレーキ係合制御信号を上記アクチユエータ手段
１８へ送つて上記車輌ブレーキ１２を係合させ、
所定期間にわたつて所定量の電力を上記電源４６
から上記主電動機５２へ制御可能に供給し、上記
トランスジユーサ手段４０から上記車輌回転信号
を受信して上記所定期間の所定部分中の上記車車
輪の回転角を測定し、及び上記車輌車輪の上記測
定された回転角に応答してブレーキ状態信号を発
生するためのプロセツサ手段５４とを備えて成る
装置１０。

２ 電源４６から主電動機５２へ送られる電力
が、所定の大きさの主電動機トルクを発生するた
めに制御可能に調整される請求の範囲第１項記載
の装置１０。

３ プロセツサ手段５４が、所定期間の所定部分
中の車輌車輪の回転角が所定量よりも小さいこと
に応答して第１の車輌ブレーキ状態信号を、及び
上記所定期間の上記所定部分中の上記車輌車輪の
回転角が上記所定量よりも小さくないことに応答
して第２の車輌ブレーキ状態信号を発生する請求
の範囲第１項記載の装置１０。

４ トランスジユーサ手段４０が、車輌の一つと
連係しておつて上記車輪の回転角に応答するデイ
ジタル信号を発生するようになつている回転式リ
ゾルバ４２及びデイジタルコンバータ４４に対す
るリゾルバを含んでいる請求の範囲第１項記載の
装置１０。

５ 車輌が、遠隔発生されたブレーキ試験指令信
号を受信し、これに応答して上記ブレーキ試験指
令信号をプロセツサ手段５４へ送り、上記プロセ
ツサ手段５４からブレーキ状態信号を受信し、及
びこれに応答して上記ブレーキ状態信号を電磁信
号として送信するための電磁信号送信及び受信手
段５８，６０を含んでいる請求の範囲第１項記載
の装置１０。

６ 車輪付き車輌のブレーキを制御可能に試験す
るための方法において、上記車輌は、電源４６
と、上記電源４６及び少なくとも一つの車輌車輪
に接続された主電動機５２と、少なくとも１つの
車輌車輪と連係する車輌ブレーキ１２と、少なく
とも１つの車輌車輪に接続された車輪回転角トラ
ンスジユーサ４０とを有しており、 上記車輌ブレーキ１２を係合させる段階と、上
記電源４６からの調整された所定量の電力を上記
主電動機５２に供給して所定量のモータトルクを
発生させる段階と、 第１の所定時に上記車輪回転トランスジユーサ
４０から第１の車輪回転角信号を受信して記憶す
る段階と、 上記第１の所定時の後の第２の所定時に上記車
輪回転トランスジユーサ４０から第２の車輪回転
角信号を受信して記憶する段階と、 上記第１及び第２の車輪回転信号受信相互間の
間隔中に上記車輌車輪が回転する角度を計算する
段階と、 上記回転角度が所定量よりも小さいことに応答
して第１のブレーキ状態信号を、及び上記回転角
度が上記所定量よりも小さくないことに応答して
第２のブレーキ状態信号を発生する段階とを有す
る車輌ブレーキ試験方法。

技術分野 本発明は一般に車輌ブレーキを試験するための
装置及び方法に関し、更に詳細には、車輛付き車
輌のブレーキを制御可能に試験し、上記ブレーキ
の状態に応答してブレーキ状態（status）信号を
発生するための装置及び方法に関する。

背景技術 今日使用されている事実上全ての自動車は何等
の型式の付属制動装置を有しており、この制動装
置は、一般に、車輌の１つまたはそれ以上の車輪
と連係するデイスク型またはドラム型のいずれか
の機械的ブレーキから成つている。上記ブレーキ
は機械的、液圧的、または電気的に作動させら
れ、そして、一般に、車輌を停止させるのに十分
な摩擦を生じさせるために該車輌の回転部材と接
触して配置された何等かの種類の摩擦材を有して
いる。上記制動装置は、所望よりも小さいブレー
キングとなる可能性のある種々の状態におかれ
る。例えば、摩擦材が、推奨距離内で車輌を停止
させるのに十分な摩擦をもはや生じない程度まで
摩耗する場合、または電気的もしくは液圧的故障
のための重大な遅延が生ずる場合などがある。

運転者が制御する車輌、例えば、一般の産業用
リフトトラツクの場合には、制御装置の劣化は運
転者によつて敏速に検出され、適切な保守処理が
なされる。しかし、今日の製造的操業は、特定の
用途に対する無人車の配備を要求している。例
ば、材料取扱いの分野においては、一つの産業施
設の全体にわたつて材料を一点から移動させるの
に無人車輌を有利に使用することができる。かか
る無人車輌は一般に１つまたはそれ以上の車上コ
ンピユータシステムによつて制御され、この車上
コンピユータシステムは、屡々、定置式マスタコ
ンピユータシステムと連絡している。上記マスタ
コンピユータ及び車上コンピユータは、何等かの
型式のリンク、例えば無線トランシーバを介して
互いに通信する。

かかる無人車輌の場合には、付属の制動装置を
良好な作動状態に保持しておくとが特に重要であ
る。しかし、運転者の介入なしに或る特定の時に
車輌ブレーキ状態を客観的に測定することは困難
である。従つて、無人車輌の潜在的能力を実現さ
せるためには、車輌コンピユータシステムによつ
て頻繁な間隔で自動的に行なうことのできる車輌
ブレーキに対する試験を開発することが必要であ
る。

本発明の前述の如き１つまたはそれ以上の問題
を克服しようとするものである。

発明の開示 本発明の一つの態様においては、車輪付き車輌
のブレーキを制御可能に試験するための装置が提
供される。上記車輌は、動力源、上記動力源即ち
電源に及び少なくとも１つの車輌車輪に制御可能
に接続された主電動機、及び少なくとも１つの車
輌車輪と連係する車輛ブレーキを有する。少なく
とも１つの車輌車輪の回転に応答して車輪回転信
号を発生するためのトランスジユーサ手段が設け
られ、そして、ブレーキ係合制御信号及びブレー
キ係合解除制御信号のそれぞの受信に応答して上
記車輌ブレーキを制御可能に係合及び係合解除す
るためのアクチユエータ手段が設けられている。
ブレーキ試験指令信号を受信し、これに応答して
ブレーキ係合制御信号及びブレーキ係合解除制御
信号を発生し、そしてブレーキ係合信号を上記ア
クチユエータ手段へ送つて上記車輌ブレーキを係
合させるためのプロセツサ手段が設けられてい
る。上記プロセツサ手段は、所定期間にわたつて
所定量の電力を上記電源から上記主電動機に供給
する。上記ブロセツサ手段は、上記トランスジユ
ーサ手段によつて発生された車輪回転信号を受信
し、そして上記所定期間の所定部分中の上記車輌
車輪の回転角を測定する。最後に、上記プロセツ
サ手段は、上記測定された車輌車輪の回転角に応
答してブレーキ状態信号を発生する。

本発明の第２の態様においては、車輪付き車輌
のブレーキを制御可能に試験するための方法が提
供される。上記車輌は、動力源、上記電力源即ち
電源に及び少なくとも１つの車輌車輪に制御可能
に接続された主電動機、少なくとも１つの車輌車
輪と連係する車輌ブレーキ、及び少なくとも１つ
の車輌車輪に接続された車輪回転トランスジユー
サを有する。この方法は、上記車輌ブレーキを係
合させる段階と、調整された所定量の電力を上記
電源から上記主電動機に供給して所定量のモータ
トルクを発生させる段階とを有する。上記車輪回
転トランスジユーサからの第１及び第２車輪回転
信号が第１及び第２の所定の時に受信されて記憶
される。次いで、上記記憶された第１及び第２の
車輪回転信号を用い、上記第１及び第２の車輪回
転信号受信相互間の間隔中に上記車輌車輪が回転
する角度が計算される。最後に、上記回転角度が
所定量よりも小さいことに応答して第１のブレー
キ状態信号が発生され、また、上記回転角度が上
記所定量に等しいかまたはこれよりも大きいこ
と、即ち該所定量よりも小さくないことに応答し
て第２のブレーキ状態信号が発生される。

本発明は、車上車輌コンピユータシスエムによ
つて自動的に行なうことのできる客観的なブレー
キ試験をなすものである。この試験手順は、例え
ば、コールドスタートに引き続く車輌移動に先立
つて、所定の間隔で行なうことが可能であり、ま
たは、マスタコンピユータシステムもしくは手動
式試験入力からの指令に応じて行なうことも可能
である。

【図面の簡単な説明】

本発明をよりよく理解するために、添付の図面
を参照されたい。

図面において、 第１図は本発明の一実施例の略図、 第２図ないし第５図は本発明の一実施例につい
て用いられるソフトウエアのフローチヤートであ
る。

発明を実施するための最良の態様 第１図について説明すると、本発明の原理の或
るものを具現する装置を参照番号１０で示す。以
下の詳細な説明は装置１０の好ましい実施例に関
するものである。しかし、装置１０は、当業者に
は明らかになるように、添付の請求の範囲を逸脱
することなしに、数多くの他の態様をとることが
できる。

第１図は本発明の一実施例の略図であり、代表
的な車輌の必要な部材を含んでいる。車輌ブレー
キ１２は、ブレーキドラム１４、ブレーキパツド
１６、及びアクチユーエータ手段１８を有す。ア
クチユエータ手段１８は、例えば、ブレーキシユ
即ちパツド１６と車輌の不動部分２２との間に枢
着されたベルクランク２０を有する。ベルクラン
ク２０は、ブレーキシユー１６をブレーキドラム
１４と常時係合させるように、ばね２４によつて
バイアスされている。ソレノイド２６が液圧シリ
ンダー２８のピストンに接続されている。ソレノ
イド２６は、該ソレノイド２６の状態、及び液圧
シリンダ２８のピストンの位置に応答して、車輌
ブレーキ１２を制御可能に係合及び係合解除させ
る。

上記液圧シリンダのピストンの動きは、方向性
シヤツトル弁３２を通る液圧ポンプ３０かりの液
圧流体の流量に応答する。上記液圧流体の流れの
方向は、１対のトランジスタ３４，３６の一方ま
たは他方の導通に応答してシヤツトル弁３２を一
方の方向または他の方向に電気的に偏らせること
によつて制御される。ソレノイド２６の付勢はも
う一つのトランジスタ３８の状態によつて制御さ
れる。

装置１０はまた、車輌車輪の少なくとも１つの
車輪の回転に応答して車輌回転信号を発生するた
めのトランスジユーサ手段４０を有する。トラン
スジユーサ手段４０は、例えば、車輌車輪の一つ
に接続されたリゾルバ４２、及び上記リゾルバに
接続されたデイジタルコンバータに対するリゾル
バ４４を有する。

この車輌はまた電源４６、例えば電池４８を有
す。パワー駆動スイツチ５０、例えば複数のパワ
ートランジスタが、電池４８と主電動機５２との
間に直列接続されている。主電動機５２は、この
車輌の１つまたはそれ以上の駆動輪と連係してい
る。

プロセツサ手段５４は、例えば、今日一般に市
販されている形式のマイクロプロセツサ５６であ
る。マイクロプロセツサ５６は、装置１０に専用
のものであつてもよいし、または全体的車輌制御
コンピユータシステムの一部であつてよい。プロ
セツサ手段５４は、種々の周辺装置に接続された
複数の入力ポート及び出力ポートを有する。例え
ば、入力ポートPI−１はデイジタルコンバータ
に対するリゾルバ４４に接続されている。第１の
出力ポートPO−１はソレノイド駆動トランジス
タ３８に接続されている。同様に、出力ポート
PO−２及びPO−３はシヤツトル弁駆動トランジ
スタ３６，３４にそれぞれ接続されている。第４
の出力ポートPO−４は駆動モータパワースイツ
チ５０に接続されている。

最後に、本発明の一実施例においては、プロセ
ツサ手段５４は、適当な通信インタフエース５８
を介して車輌トランシーバ６０に接続された入出
力ポートPIO−１を有する。車輌トランシーバ６
０は、例えば、通例の無線周波数送信機及び受信
機である。プロセツサ手段５４と遠隔マスタコン
ピユータシステムとの間の通信を容易ならしめる
ために対応の遠隔コンピユータトランシーバ６２
を設けてもよい。

産業上の適用性 第２図ないし第５図は、第１図に示す本発明の
実施例とともに用いるように意図されたソフトウ
エアのフローチヤートである。上記のソフトウエ
アはプロセツサ手段５４とともに用いるように特
に意図されたものである。装置１０の作動を、車
輌、例えば無人産業用車輌に対する使用について
詳細に説明する。第２図ないし第５図のソフトウ
エアプログラムについての以下の説明において
は、第１図に示す関連のハードウエア部材を参照
すると助けとなる。

第２図なしい第５図に示すソフトウエアプログ
ラムはプロセツサ手段５４をイネーブルして少な
くとも下記の機能を行なわせる。プロセツサ手段
５４はブレーキ係合制御信号及びブレーキ係合解
除制御信号を発生し、そしてブレーキ係合制御信
号をアクチユエータ手段１８へ送り、このように
して車輌ブレーキ１２を係合させる。次いでプロ
セツサ手段５４は調整されて所定量の電力を電源
４６から主電動機５２に制御可能に供給し、この
ようにして所定量のモータトルクを車輌車輪にお
いて発生させる。電源４６からの電力の供与に続
いて第１の所定期間が経過した後、第１の車輪回
転角信号がトランスジユーサ手段４０から受信さ
れ、そしてこの受信された車輪回転角信号は所定
のコンピユータレジスタに記憶される。第２の所
定期間が経過した後、第２の車輪回転角信号がト
ランスジユーサ手段４０から受信され、そして同
様に所定のコンピユータレジスタに記憶される。

プロセツサ手段５４は上記記憶された第１及び
第２の車輪回転角信号を用い、上記第１及び第２
の車輪回転信号の受信相互間の間隔中に車輌車輪
が回転する回転角を計算する。次いでプロセツサ
手段５４は、上記計算された回転角が所定量、例
えば10度よりも小さいことに応答して第１のブレ
ーキ状態信号を発生し、また、上記計算された回
転角が上記所定量に等しいかまたはそれよりも大
きいことに応答して第２のブレーキ状態信号を発
生する。

ソフトウエアプログラムの一つの特定のインプ
リメンテーシヨンは第２図におけるブロツク１０
０で始まる。ブロツク１００は、自動ブレーキ試
験を実行するソフトウエアルーチンに対する始点
である。本発明の好ましい実施例においては、ブ
ロツク１００で始まるソフトウエアルーチンは、
マスタ指令コンピユータシステムによつて遠隔発
生され、遠隔コンピユータトランシーバ６２から
車輌トランシーバ６０へ送信され、そして通信イ
ンタフエース５８を介してポートPIO−１へ送ら
れるブレーキ試験指令信号の受信に応答して、プ
ロセツサ手段５４によつて開始される。

ブロツク１０２において、論理「０」がプロセ
ツサ手段５４によつてポートPO−１において出
力される。この信号はトランジスタ３８をターン
オフさせてソレノイド２６を除勢する。これに応
答してソレノイド２６のプランジヤは通例の内部
ソレノイドばねによつてベルクランク２０から引
つ込ませられ、ブレーキシユー１６をブレーキド
ラム１４と係合させる。

プロセツサ手段５４内の作業は、一般に、以下
の説明において英数字記号で示す特定のメモリレ
ジスタとともに生ずる。ブロツク１０４におい
て、リテラル数または計数「256」がレジスタ
「Ｂ」に入力される。ブロツク１０５は、単に、
このコンピユータプログラムのフロー内への入口
点であり、上記プログラムにおいて後で参照され
る。

ブロツク１０６において、論理「１」がポート
PO−４へ送り出される。これは、駆動モータス
イツチ手段５０をターンオンさせ、電源４６から
主電動機５２への電力供給のプロセスを開始させ
る。次に、レジスタ「Ａ」が、ブロツク１０８に
おいて所定のパルス「オン」計数でロードされ、
次いでブロツク１１０において１ずつ減少させら
れる。次いでレジスタ「Ａ」はブロツク１１２に
おいて検査されて該レジスタが数「０」までカウ
ントダウンしたか否かが測定され、レジスタ
「Ａ」が「０」に等しくなる時までループが入力
される。ブロツク１１２においてレジスタ「Ａ」
が「０」に等しくなつたことが見い出されると、
ブロツク１１４において論理「０」がポートPO
−４へ送られる。これはモータ即ち主電動機５２
への電力の供給を止め、そしてブロツク１１６に
おいてレジスタ「Ｂ」は１ずつ減少させられる。

ブロツク１１８において、レジスタ「Ｂ」がチ
エツクされ、該レジスタが数「128」に等しくな
つているかどうかが測定される。そうなつている
場合には、ポートPI−１においてリゾルバから
デイジタルコンバータ４４へ与えられた値がブロ
ツク１２０においてレジスタ「Ｃ」内へ読出され
る。次いでレジスタ「Ｂ」は、ブロツク１２２に
おいて該レジスタが数「０」に等しくなつている
かどうかを見るためにチエツクされる。ブロツク
１１８においてレジスタ「Ｂ」が「128」に等し
くなつていない場合には、制御は直ちに試験ブロ
ツク１２２へ行く。ブロツク１２２においてレジ
スタ「Ｂ」が「０」に等しくなつていない場合に
は、ブロツク１２４においてレジスタ「Ｆ」がパ
ルス「オフ」計数でロードされる。次いでブロツ
ク１２６においてレジスタ「Ｆ」が１ずつ減少さ
せられ、そして該レジスタが「０」に等しくなつ
ているかどうかを見るためにブロツク１２８にお
いて試験される。そうなつていない場合には、レ
ジスタ「Ｆ」は、該レジスタが「０」に等しくな
る時までブロツク１２６において減少し続ける。
次いで制御は、ブロツク１０５として示されてい
る入口点へ戻る。ブロツク１２２においてレジス
タ「Ｂ」が「０」に等しくなつている場合には、
制御はブロツク１３０へ行き、該ブロツクにおい
て、リゾルからデイジタルコンバータ４４への値
がポートPI−１において再び読出され、そして
レジスタ「Ｄ」に記憶される。

次に、レジスタ「Ｃ」及び「Ｄ」に既に記憶さ
れている値を用いて、車輪回転がクロツク１３２
において計算される。ブロツク１３４において、
レジスタ「Ｅ」が「ブレーキ検査」状態コードで
ロードされ、プログラム制御はブロツク１３６へ
行く。ブロツク１３２において計算された車輪回
転がブロツク１３６における所定の角度数よりも
小さいということが見い出されると、レジスタ
「Ｅ」はブロツク１２８において「ブレーキオー
ケー」状態コードで再ロードされる。上記計算さ
れた車輪回転が所定の量に等しいかまたはこれよ
りも大きくなつている場合には、制御はブロツク
１３６からブロツク１４０へ直接行く。いずれの
場合も、レジスタ「Ｅ」に記憶されている状態コ
ードはブロツク１４０において信号として出力さ
れる。第１図に示す実施例においては、ブレーキ
状態信号はポートPI−１へ送られ、次いで通信
インタフエース５８へ送られる。次いで、この状
態信号の電磁表示が車輌トランシーバ６０によつ
て送信され、マスタ遠隔コンピユータトランシー
バ６２によつて受信される。このようにして、上
記マスタ遠隔コンピユータトランシーバは、上記
車輌ブレーキの状態に関する状態情報を与えられ
る。かかる情報は、例えば、摩耗したブレーキに
よつて生ずる事態を避ける際に、及び車輌保守の
必要性を検討する際に有用である。

上記ブレーキ状態信号は他の多くの仕方でも用
いられる。例えば、上記状態信号は、明滅光また
は可聴信号のような車輌に付属している種々の警
報装置を始動させることができ、または、規定さ
れている何等からの処置がとられるまで車輌のそ
れ以上の作動を不能化するのに用いられる。

いずれにしても、ブレーキ試験が終ると、論理
「１」信号がブロツク１４２においてポートPO−
２へ送られる。これに応答して、トランジスタ３
６が付勢され、シヤツトル弁３２が動かされてポ
ンプ３０から液圧流体を液圧シリンダ２８へ供給
する。これは、シリンダ２８のピストンを引つ込
ませ、ソレノイド２６を動かしてベルクランク２
０との係合から外す。ブロツク１４５における遅
延が、上記ピストンが完全に引つ込むための時間
を確保する。次いで、論理値「１」がブロツク１
４４においてポートPO−１へ送られ、上記ソレ
ノイドプランジヤを再び伸長させる。ブロツク１
４６において、論理「０」がポートPO−２へ送
られ、論輪「１」がブロツク１４８においてポー
トPO−３へ送られる。これに応答して、トラン
ジスタ３６はターンオフされてトランジスタ３４
がターンオンされ、シヤツトル弁３２が再び動か
し、ポンプ３０からの液圧流体の流れを液圧シリ
ンダ３８へ逆転させる。これに応答して、ソレノ
イド２６がベルクランク２０に対して移動させら
れてばね２４を伸長させ、ブレーキシユー１６を
ブレーキドラム１４との接触から外す。ブロツク
１４９における遅延が上記ブレーキの完全解除の
ための時間を確保する。最後に、ブロツク１５０
において、論理「０」がポートPO−３へ送られ、
シヤツトル弁３２に中央または中立位置をとら
せ、車輌ブレーキ１２を係合解除位置に保持す
る。次いで、この主車輌制御ソフトウエアプログ
ラムはブロツク１５２に再入させられる。

当業者が理解しうるように、或る与えられた装
置においては、第２図ないし第５図のフローチヤ
ートに示してある全てのステツプを行なうことが
不可欠であるということはない。また、プログラ
ムされたマイクロプロセツサを用いて第２図ない
し第５図のステツプを実施することが必要である
ということもない。しかし、適当するマイクロプ
ロセツサが広く市販されており、マイクロプロセ
ツサに対するプログラミング技術についての理解
が普及しており、近年用いられているマイクロプ
ロセツサ回路の価格が低減しており、またプログ
マブル装置を用いることによつて柔軟性が得られ
るので、このような実施は本発明を実施すること
についての最良の態様であると考えられる。ま
た、第１図に示す実施例における他の種々の部材
を機能的に等価の部材で置き換えることもでき
る。例えば、車輌ブレーキ１２及びアクチユエー
タ手段１８を適当な電気ブレーキ装置で置き換え
ることができる。従つて、価格が高くなるのと引
き換えに、この装置は、液圧部材及び機械的ベル
クランク２０及び付属の装置を省くことによつて
簡単化される。同様に、リゾルバ４２及びデイジ
タルコンバータ４４に対するリゾルバを他の適当
なホイールトランスジユーサで置き換えることが
できる。かかる変更及び置き換えは、添付の請求
の範囲から逸脱することなしに行なうことができ
る。

本発明の他の態様、目的、利点及び使用は、図
面、開示、及び添付の請求の範囲を検討すれば解
る。