JPWO2019111561A1 - 自動装置および通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のモータの動作を同期させることが容易な自動装置を提供する。【解決手段】自動装置は、支持体と、支持体に取り付けられた第1のモータと、支持体に取り付けられた第2のモータと、第1のモータを駆動する第1のモータ駆動部と、第2のモータを駆動する第2のモータ駆動部と、第1のモータ駆動部を制御する第1の制御部と、第2のモータ駆動部を制御する第2の制御部とを備える。第1の制御部は、外部の制御装置と無線通信するための第1の無線通信回路を備える。第1の制御部と第2の制御部は、相互に通信可能に有線接続されている。【選択図】図5

Description

本発明は、自動装置および通信システムに関する。
特許文献1には、制御端末から1つのロボットに設けられた複数のモータモジュールに無線通信で指示情報を与える技術が開示されている。
特許第6108645号公報
しかし、無線通信では、伝播損失により、すべてのモータモジュールが指示情報を受信することができるとは限らない。また、伝播経路または無線通信方式によっては、複数のモータモジュールの指示情報の受信時期が相違することもありうる。したがって、複数のモータモジュールの動作が同期しないことがありうる。
そこで、本発明の一つの態様は、複数のモータの動作を同期させることが容易な自動装置および通信システムを提供することを目的とする。
本発明の一つの態様に係る自動装置は、支持体と、前記支持体に取り付けられた第1のモータと、前記支持体に取り付けられた第2のモータと、前記第1のモータを駆動する第1のモータ駆動部と、前記第2のモータを駆動する第2のモータ駆動部と、前記第1のモータ駆動部を制御する第1の制御部と、前記第2のモータ駆動部を制御する第2の制御部とを備え、前記第1の制御部は、外部の制御装置と無線通信するための第1の無線通信回路を備え、前記第1の制御部と前記第2の制御部は、相互に通信可能に有線接続されている。
本発明の一つの態様に係る通信システムは、前記自動装置と、前記外部の制御装置とを備える。
本発明の態様においては、第1の制御部が外部の制御装置から無線通信で第1のモータと第2のモータに関するコマンドを受信し、第2の制御部に有線通信で第2のモータに関する指示情報を送信することにより、第1のモータと第2のモータの動作を同期させることが容易である。また、有線通信の堅牢性により、第2のモータに関する指示情報を第2の制御部に確実かつ迅速に送信することができる。また、自動装置内の有線通信により、外部の制御装置との無線通信のトラフィックを削減することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る自動装置である移動体を示す斜視図である。 図2は、実施形態に係る移動体の回転台ユニットの正面図である。 図3は、本発明の実施形態に係る移動装置を示す側面図である。 図4は、実施形態に係る移動装置を示す斜視図である。 図5は、実施形態に係る移動体を含む制御システムのブロック図である。 図6は、実施形態に係る制御システムにおける複数のモータの制御の動作の一例を示すシーケンス図である。 図7は、実施形態に係る制御システムの外部コンピュータから送信される制御コマンドの例を示す図である。 図8は、実施形態に係る制御システムにおける複数のモータの制御の動作の他の一例を示すシーケンス図である。 図9は、実施形態に係る制御システムにおける状態の測定および報告の動作の一例を示すシーケンス図である。 図10は、実施形態に係る制御システムの外部コンピュータから送信される測定コマンドの例を示す図である。 図11は、実施形態に係る移動体の内部で送信される状態報告の例を示す図である。 図12は、実施形態に係る制御システムの移動体から外部コンピュータに送信される状態報告の例を示す図である。 図13は、実施形態に係る制御システムにおける状態の測定および報告の動作の他の一例を示すシーケンス図である。
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。
<移動体>
図1は、本発明の実施形態に係る自動装置を示す斜視図である。本実施形態では、自動装置は移動体1である。移動体1は、車体(シャーシ、支持体)2と、車体2に支持されて回転する2つの車輪4A,4Bとを備える。車体2は、移動体1の下部に設けられたほぼ水平なフレームである。車輪4A,4Bは、同形同大であり、同心に配置されている。
車体2には、車輪4A,4Bをそれぞれ駆動する2つの車輪用モータ6A,6Bが積載されている。また、車体2には、車輪用モータ6A,6Bを駆動するための電源であるバッテリが収容されたバッテリケース8が積載されている。さらに、車体2には、車輪用モータ6A,6Bを駆動するための回路が配置されるプリント基板10A,10B,12A,12Bが実装されている。プリント基板12A,12Bは、後述する有線通信のためにケーブル13で接続されている。
さらに、車体2には、複数の支柱14が取り付けられており、支柱14には回転台ユニット16が支持されている。回転台ユニット16は、互いに同じ直径を有する支持台18と回転台20を備える。支持台18は、支柱14の上端に固定されている。回転台20は、支持台18の上方に、支持台18に同心に配置されている。
図2に示すように、支持台18には、軸受22が取り付けられ、軸受22には、回転台20の回転台用金具24が挿入されている。回転台20に軸受22が取り付けられ、軸受22に支持台18の回転台用金具24が挿入されていてもよい。いずれにせよ、回転台20は、ほぼ鉛直な軸線を中心にして、支持台18に対して回転することが可能である。
移動体1には、回転台ユニット16の回転台20の回転角度を測定する測定装置が設けられている。測定装置については限定されないが、例えばフォトセンサ26であってよい。具体的には、図1に示すように、支持台18にはブラケット28が取り付けられ、ブラケット28にはフォトセンサ26が支持されている。フォトセンサ26は、例えば2つのフォトリフレクタ29a,29bを有する。
回転台20の外周面には、複数の白い部分と複数の黒い部分が交互に設けられている。複数の白い部分は、互いに均等な角間隔をおいて配置され、複数の黒い部分も、互いに均等な角間隔をおいて配置されている。白い部分および黒い部分は、着色により設けてもよいし、白いテープと黒いテープを回転台20に貼付することにより設けてもよい。
フォトリフレクタ29a,29bの各々は、発光素子(例えば発光ダイオード)と受光素子(例えばフォトトランジスタ)とを有しており、発光素子から発せられた光のうち、回転台20の外周面で反射した光を受光素子が受ける。受光素子は受けた光の強度に応じた電気信号を出力する。受光素子が出力する電気信号のレベルは、受光素子が白い部分に対面するか黒い部分に対面するかによって、異なる。したがって、回転台20が基準の角度位置にあった時からの電気信号のレベルの変化の回数を把握することによって、回転台20の回転角度を測定することができる。
本実施形態では、回転台20に対する角度位置が異なる2つのフォトリフレクタ29a,29bが設けられている。角度位置の相違により、2つのフォトリフレクタ29a,29bの出力位相が異なるため、回転台20の回転方向を判別することができる。
<移動装置>
図3および図4は、実施形態に係る移動装置30を示す。この移動装置30においては、2つの移動体1の回転台ユニット16の回転台20が連結荷台32によって連結されている。
具体的には、各回転台20の中央には、溝または凹部34が形成され、連結荷台32の下面には2つの突起36が形成または取付けされている。突起36は、凹部34にそれぞれ嵌め込まれている。各移動体1の回転台20に対して、連結荷台32は回転しない。
連結荷台32の上面は平坦であり、上面には荷物38を積載することができる。
移動体1は、単独でも荷物38を運搬することができる。この場合には、連結荷台32を使用せず、回転台ユニット16の回転台20の上に荷物38が積載される。
しかし、複数の移動体1を連結荷台32で連結した移動装置30によって、重量が大きい荷物38を運搬することができる。この場合、複数の移動体1のそれぞれの走行方向に応じて、連結荷台32で連結された複数の移動体1の回転台ユニット16の回転台20が回転するので、複数の移動体1の走行を阻害しない。
図示の移動装置30では、2つの移動体1が連結されているが、3つ以上の移動体1の回転台ユニット16の回転台20を連結してもよい。
<制御システム>
図5は、本発明の実施形態に係る移動体1を含む制御システムのブロック図である。移動体1は、移動体1を遠隔操作する外部コンピュータ(外部の制御装置)40と無線通信で通信することができる。したがって、図5に示す制御システムは、通信システムと考えることもできる。無線通信の手法としては、限定されないが、例えばWi−Fi(登録商標)であってよい。
移動体1は、2つのモータユニット、すなわち第1のモータユニット42Aと第2のモータユニット42Bを有する。モータユニット42A,42Bは、それぞれ車輪用モータ6A,6Bに対応する。
モータユニット42A,42Bは、電源43により給電される。電源43は、バッテリケース8(図1参照)に収容されたバッテリである。フォトセンサ26も電源43により給電される。
第1のモータユニット42Aは、車輪用モータ6A、無線通信回路44A、メイン制御部46A、メモリ48A、モータ駆動制御部50A、駆動回路52Aおよび速度センサ54Aを有する。第2のモータユニット42Bは、車輪用モータ6B、無線通信回路44B、メイン制御部46B、メモリ48B、モータ駆動制御部50B、駆動回路52Bおよび速度センサ54Bを有する。以下、車輪用モータ6Aを第1の車輪用モータ6Aと呼ぶことがあり、車輪用モータ6Bを第2の車輪用モータ6Bと呼ぶことがある。
無線通信回路44A、メイン制御部46A、メモリ48A、およびモータ駆動制御部50Aは、メイン制御回路として、プリント基板12A(図1参照)に実装される。駆動回路52Aは、インバータやモータドライバを含み、プリント基板10A(図1参照)に実装される。無線通信回路44B、メイン制御部46B、メモリ48B、およびモータ駆動制御部50Bは、メイン制御回路として、プリント基板12B(図1参照)に実装される。駆動回路52Bは、インバータやモータドライバを含み、プリント基板10B(図1参照)に実装される。
無線通信回路44A,44Bは、外部コンピュータ40と無線通信する機能を有する。但し、本実施形態では、第1のモータユニット42Aの無線通信回路44Aのみを通常、使用する。第2のモータユニット42Bの無線通信回路44Bは、無線通信回路44Aが故障した場合の予備として使用することができる。あるいは、第2のモータユニット42Bの無線通信回路44Bを補助的に使用することができる。例えば、無線通信回路44Aを外部コンピュータ40からの受信に使用し、無線通信回路44Bを外部コンピュータ40への送信に使用することができる。
メイン制御部46A,46Bの各々は、プロセッサであり、記録媒体(図示せず)に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、動作する。したがって、記録媒体から読み出されたプログラム(プログラムコード)自体が実施形態の機能を実現することになる。また、当該プログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することができる。
メイン制御部46Aは、無線通信回路44Aを用いて、外部コンピュータ40と無線通信する。また、メイン制御部46Aは、モータ駆動制御部50Aを制御することにより、車輪用モータ6Aの駆動を制御する。さらに、メイン制御部46Aは、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bに通信可能に有線接続されている。
メイン制御部46Bは、モータ駆動制御部50Bを制御することにより、車輪用モータ6Bの駆動を制御する。また、メイン制御部46Bは、必要に応じて、無線通信回路44Bを用いて、外部コンピュータ40と無線通信することができる。
メモリ48A,48Bの各々は、メイン制御部46Aまたは46Bが処理を行うために必要なデータを記憶する。メイン制御部46A,46Bの各々は、メモリ48Aまたは48Bから必要なデータを読み出す。メモリ48A,48Bは、揮発性メモリであるが、不揮発性メモリであってもよい。また、メモリ48A,48Bの各々が、揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を備えていてもよい。
モータ駆動制御部50Aは、メイン制御部46Aからの指令に従って、車輪用モータ6Aの駆動(例えば回転速度)を制御する。モータ駆動制御部50Bは、メイン制御部46Bからの指令に従って、車輪用モータ6Bの駆動(例えば回転速度)を制御する。モータ駆動制御部50A,50Bの各々は、例えば、PID(Proportional-Integral-Differential)制御またはベクトル制御を行うことができ、例えば、マイクロプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはDSP(Digital Signal Processor)である。
駆動回路52Aは、モータ駆動制御部50Aの制御の下で、車輪用モータ6Aを駆動する。駆動回路52Bは、モータ駆動制御部50Bの制御の下で、車輪用モータ6Bを駆動する。
速度センサ54A,54Bは、それぞれ車輪用モータ6A,6Bの回転速度を示す電気信号を出力する。速度センサ54A,54Bの各々は、例えば、車輪用モータ6Aまたは6Bの内部に取り付けられたホールセンサーであって、磁界を電気信号に変換する。モータ駆動制御部50Aは、速度センサ54Aの出力信号に基づいて車輪用モータ6Aの回転速度を判定する。すなわち、モータ駆動制御部50Aは車輪用モータ6Aの回転速度を測定する。モータ駆動制御部50Bは、速度センサ54Bの出力信号に基づいて車輪用モータ6Bの回転速度を判定する。すなわち、モータ駆動制御部50Bは車輪用モータ6Bの回転速度を測定する。測定された車輪用モータ6Aの回転速度の値は、メイン制御部46Aに通知され、メイン制御部46Aは、車輪用モータ6Aの回転速度の値を使用して、モータ駆動制御部50Aに車輪用モータ6Aの駆動の制御のための指令を与える。測定された車輪用モータ6Bの回転速度の値は、メイン制御部46Bに通知され、メイン制御部46Bは、車輪用モータ6Bの回転速度の値を使用して、モータ駆動制御部50Bに車輪用モータ6Bの駆動の制御のための指令を与える。
また、モータ駆動制御部50Aは、駆動回路52Aの電流値に基づいて、公知の計算方式で、車輪用モータ6Aのトルクを計算する。すなわち、モータ駆動制御部50Aは車輪用モータ6Aのトルクを測定する。モータ駆動制御部50Bは、駆動回路52Bの電流値に基づいて、公知の計算方式で、車輪用モータ6Bのトルクを計算する。すなわち、モータ駆動制御部50Bは車輪用モータ6Bのトルクを測定する。測定された車輪用モータ6Aのトルクの値は、メイン制御部46Aに通知され、メイン制御部46Aは、車輪用モータ6Aのトルクの値を使用して、モータ駆動制御部50Aに車輪用モータ6Aの駆動の制御のための指令を与える。測定された車輪用モータ6Bのトルクの値は、メイン制御部46Bに通知され、メイン制御部46Bは、車輪用モータ6Bのトルクの値を使用して、モータ駆動制御部50Bに車輪用モータ6Bの駆動の制御のための指令を与える。
また、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aには、フォトセンサ26の2つのフォトリフレクタ29a,29bの出力信号が供給される。上記の方式によって、フォトリフレクタ29a,29bの出力信号に基づいて、メイン制御部46Aは、回転台20の回転方向を判別するとともに、回転台20の回転角度を判定する。すなわち、メイン制御部46Aは、回転台20の回転角度を測定する。
<モータの制御の動作例>
図6および図7を参照し、外部コンピュータ40からの制御コマンドに基づく、モータユニット42A,42Bの車輪用モータ6A,6Bの制御の動作の例を説明する。当該動作は、複数の移動体1を備える移動装置30(図3および図4参照)では、各移動体1について個別に実行される。
図6に示すように、外部コンピュータ40は、すべてのモータユニット42A,42B用の制御コマンドを第1のモータユニット42Aに無線通信で送信する。すべてのモータユニット42A,42B用の制御コマンドは、車輪用モータ6A,6Bの両方の駆動の制御に関する制御コマンドである。
図7に示すように、制御コマンドのフォーマットの例は、コマンドタイプを示すフィールドと、目標達成時間を示すフィールドと、第1の装置ID(第1のモータユニット42Aの装置ID)を示すフィールドと、第1の車輪用モータ6Aの目標速度を示すフィールドと、第2の装置ID(第2のモータユニット42Bの装置ID)を示すフィールドと、第2の車輪用モータ6Bの目標速度を示すフィールドとを有する。コマンドタイプを示すフィールドは、送信されるコマンドが目標速度を設定する制御コマンドであることを示すビット列を含む。目標達成時間を示すフィールドは、当該制御コマンドの受信後に車輪用モータ6A,6Bが目標速度に到達するまでの時間を示すビット列を含む。装置IDを示すフィールドは、当該制御コマンドによって制御されるべき車輪用モータを有するモータユニットのIDを示すビット列を含む。すなわち、装置IDを示す2つのフィールドの各々は、第1のモータユニット42Aの装置IDを示すビット列、または第2のモータユニット42Bの装置IDを示すビット列を含む。第1のモータユニット42Aの装置IDを示すフィールドの直後の目標速度を示すフィールドは、第1の車輪用モータ6Aの目標速度を示すビット列を含む。第2のモータユニット42Bの装置IDを示すフィールドの直後の目標速度を示すフィールドは、第2の車輪用モータ6Bの目標速度を示すビット列を含む。
この制御コマンドにおいて、例えば、目標達成時間が100msを指定し、第1の車輪用モータ6Aの目標速度が100rpmを指定し、第2の車輪用モータ6Bの目標速度が200rpmを指定することを想定する。この場合には、制御コマンドの受信後100msの時間で、第1のモータユニット42Aは車輪用モータ6Aの回転速度を100rpmに制御し、第2のモータユニット42Bは車輪用モータ6Bの回転速度を200rpmに制御すべきであることを、制御コマンドは意味する。
図6に戻り、第1のモータユニット42Aでは、無線通信回路44Aが制御コマンドを受信すると、メイン制御部46Aは、第1の車輪用モータ6Aと第2の車輪用モータ6Bの制御計画を作成する。具体的には、メイン制御部46Aは、目標達成時間までの各瞬間での第1の車輪用モータ6Aと第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度を決定する。各瞬間は、一定の制御周期、離れている。
当該決定は、各モータの現在の回転速度と、制御コマンドに指定されたそのモータの目標速度と、制御コマンドに指定された目標達成時間に基づいて、補間によって行ってよい。例えば、上記の想定例の制御コマンドを受信した時点で、車輪用モータ6A,6Bが停止していた場合(回転速度が0rpmの場合)、メイン制御部46Aは、1msごとに1rpmずつ第1の車輪用モータ6Aの回転速度を上昇させるように、1msおきの各瞬間の瞬時目標速度を決定する。また、メイン制御部46Aは、1msごとに2rpmずつ第2の車輪用モータ6Bの回転速度を上昇させるように、1msおきの各瞬間の瞬時目標速度を決定する。これにより、100msの経過後に、車輪用モータ6Aの回転速度は100rpmに到達し、車輪用モータ6Bの回転速度は200rpmに到達する。この例では、メイン制御部46Aは直線補間を利用して、車輪用モータ6A,6Bの瞬時目標速度を決定するが、他の補間アルゴリズムを利用してもよい。
無線通信回路44Aが制御コマンドを受信すると、メイン制御部46Aは、制御計画の作成の前に、受信した制御コマンドをメモリ48Aに格納し、メモリ48Aから読み出した制御コマンドを用いて制御計画を作成する。
上記のように、車輪用モータ6A,6Bの瞬時目標速度を決定すると、メイン制御部46Aは、メモリ48Aに車輪用モータ6A,6Bの瞬時目標速度を格納する。
この後、メイン制御部46Aは、制御計画に従って、モータ駆動制御部50Aを制御して第1の車輪用モータ6Aの回転速度を制御する。すなわち、メイン制御部46Aは、各瞬間に第1の車輪用モータ6Aの瞬時目標速度をメモリ48Aから読み出して、第1の車輪用モータ6Aの回転速度が瞬時目標速度になるようにモータ駆動制御部50Aを制御することを、一定の制御周期で(例えば1msごとに)繰り返す。また、メイン制御部46Aは、制御計画に従って、第2の車輪用モータ6Bの駆動の制御に関する制御指示情報を第2のモータユニット42Bに有線通信で送信する。すなわち、メイン制御部46Aは、各瞬間に第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度をメモリ48Aから読み出して、第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度を示す制御指示情報を第2のモータユニット42Bに有線通信で送信することを、一定の制御周期で(例えば1msごとに)繰り返す。
第2のモータユニット42Bでは、メイン制御部46Bは、第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度を示す制御指示情報を第1のモータユニット42Aから、一定の制御周期で(例えば1msごとに)繰り返し受信する。メイン制御部46Bは、制御指示情報を受信するたびに、制御指示情報に従って、第2の車輪用モータ6Bの回転速度が瞬時目標速度になるようにモータ駆動制御部50Bを制御する。
第1のモータユニット42Aでは、無線通信回路44Aが新たな制御コマンドを受信すると、各モータの現在の回転速度と、新たな制御コマンドに指定されたそのモータの目標速度と、新たな制御コマンドに指定された目標達成時間に基づいて、メイン制御部46Aは、第1の車輪用モータ6Aと第2の車輪用モータ6Bの新たな制御計画を作成する。新たな制御計画の作成は、各モータの現在の回転速度が、直前の制御コマンドで指定された目標速度に到達していなくても実行される。
この後、メイン制御部46Aは、新たな制御計画に従って、モータ駆動制御部50Aを制御して第1の車輪用モータ6Aの回転速度を制御し、新たな制御計画に従って、第2の車輪用モータ6Bの駆動の制御に関する制御指示情報を第2のモータユニット42Bに有線通信で送信する。このようにして、車輪用モータ6A,6Bの回転速度が同期して繰り返し制御される。
上記の例では、各モータの制御周期は、1msであるが、1msに限らず、例えば5msであってもよい。
図8は、実施形態に係る制御システムにおける複数のモータの制御の動作の他の一例を示すシーケンス図である。外部コンピュータ40、第1のモータユニット42Aおよび第2のモータユニット42Bは、図8のシーケンス図に従って動作してもよい。
図8に示すように、外部コンピュータ40は、上記と同じ、すべてのモータユニット42A,42B用の制御コマンドを第1のモータユニット42Aに無線通信で送信する。第1のモータユニット42Aにおいては、無線通信回路44Aが制御コマンドを受信すると、メイン制御部46Aは、受信した制御コマンドをメモリ48Aに格納する。
メイン制御部46Aは、第1の車輪用モータ6Aの制御計画(第1の制御計画)を作成する。具体的には、メイン制御部46Aは、目標達成時間までの各瞬間での第1の車輪用モータ6Aの瞬時目標速度を決定する。各瞬間は、一定の制御周期C1(例えば1ms)、離れている。当該決定は、上記と同様に、モータ6Aの現在の回転速度と、制御コマンドに指定されたモータ6Aの目標速度と、制御コマンドに指定された目標達成時間に基づいて、補間、例えば直線補間によって行ってよい。車輪用モータ6Aの制御周期C1おきの瞬時目標速度を決定すると、メイン制御部46Aは、メモリ48Aに車輪用モータ6Aの瞬時目標速度を格納する。
また、メイン制御部46Aは、制御コマンドに基づいて、制御周期C1より長い制御周期C2(例えば5ms)おきの第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度を決定する。モータ6Bの現在の回転速度と、制御コマンドに指定されたモータ6Bの目標速度と、制御コマンドに指定された目標達成時間に基づいて、補間、例えば直線補間によって行ってよい。車輪用モータ6Bの制御周期C2おきの瞬時目標速度を決定すると、メイン制御部46Aは、メモリ48Aに車輪用モータ6Bの瞬時目標速度を格納する。
次に、メイン制御部46Aは、第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度をメモリ48Aから読み出して、第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度を示す制御指示情報を第2のモータユニット42Bに有線通信で送信する。メイン制御部46Aは、長い制御周期C2で、第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度を読み出して、制御指示情報を第2のモータユニット42Bに有線通信で送信することを繰り返す。
第1のモータユニット42Aから制御指示情報を受信すると、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bは、第2の車輪用モータ6Bの制御計画(第2の制御計画)を作成する。具体的には、メイン制御部46Bは、短い制御周期C1おきの各瞬間での第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度を決定する。当該決定は、モータ6Bの現在の回転速度と、制御指示情報に指定されたモータ6Bの目標速度と、制御周期C2の長さに基づいて、補間、例えば直線補間によって行ってよい。車輪用モータ6Bの制御周期C1おきの瞬時目標速度を決定すると、メイン制御部46Bは、メモリ48Bに車輪用モータ6Bの瞬時目標速度を格納する。
この後、メイン制御部46Aは、第1の制御計画に従って、モータ駆動制御部50Aを制御して第1の車輪用モータ6Aの回転速度を制御する。すなわち、メイン制御部46Aは、各瞬間に第1の車輪用モータ6Aの瞬時目標速度をメモリ48Aから読み出して、第1の車輪用モータ6Aの回転速度が瞬時目標速度になるようにモータ駆動制御部50Aを制御することを、制御周期C2で繰り返す。
また、メイン制御部46Bは、第2の制御計画に従って、モータ駆動制御部50Bを制御して第2の車輪用モータ6Bの回転速度を制御する。すなわち、メイン制御部46Bは、各瞬間に第2の車輪用モータ6Bの瞬時目標速度をメモリ48Bから読み出して、第2の車輪用モータ6Bの回転速度が瞬時目標速度になるようにモータ駆動制御部50Bを制御することを、制御周期C2で繰り返す。このようにして、車輪用モータ6A,6Bの回転速度が同期して繰り返し制御される。この場合には、短い制御周期C1で第1のモータユニット42Aから第2のモータユニット42Bに制御指示情報を送信することができなくても、短い制御周期C1で車輪用モータ6Bの回転速度を制御することができる。
第1のモータユニット42Aでは、無線通信回路44Aが新たな制御コマンドを受信すると、メイン制御部46Aは、第1の車輪用モータ6Aのために新たな第1の制御計画を作成し、第2の車輪用モータ6Bのために長い制御周期C2おきの瞬時目標速度を決定する。新たな第1の制御計画の作成および車輪用モータ6Bの瞬時目標速度の決定は、各モータの現在の回転速度が、直前の制御コマンドで指定された目標速度に到達していなくても実行される。
この後、メイン制御部46Aは、第2の車輪用モータ6Bの駆動の制御に関する制御指示情報を第2のモータユニット42Bに有線通信で送信し、新たな第1の制御計画に従って、モータ駆動制御部50Aを制御して第1の車輪用モータ6Aの回転速度を制御する。メイン制御部46Bは、第2の車輪用モータ6Bのために新たな第2の制御計画を作成し、新たな第2の制御計画に従って、モータ駆動制御部50Bを制御して第2の車輪用モータ6Bの回転速度を制御する。
上記の通り、無線通信で送信される制御コマンドは、車輪用モータ6A,6Bの駆動の目標達成時間を示す情報を含む。目標達成時間は常に一定(例えば100ms)であってもよい。しかし、無線通信では、伝播経路によって信号の到達時間が異なりうる。そこで、好ましくは、外部コンピュータ40は、外部コンピュータ40と無線通信回路44Aとの間の無線伝播遅延に応じて、車輪用モータ6A,6Bの駆動の目標達成時間を決定する。具体的には、無線伝播遅延が長いほど、目標達成時間を長く決定する。これにより、無線伝播遅延に関わらず、車輪用モータ6A,6Bの駆動を同期させるのが容易である。無線伝播遅延は、外部コンピュータ40と無線通信回路44Aとの間のラウンドトリップタイムを公知の手法で測定することによって推定することができる。
外部コンピュータ40が第1のモータユニット42Aに送信する制御コマンドの送信間隔は、車輪用モータ6A,6Bの駆動の目標達成時間と同じであってもよい。しかし、無線通信では、伝播経路によって信号の到達時間が異なりうる。したがって、制御コマンドの送信間隔は、目標達成時間より短いことが好ましい。これは目標達成時間が一定でも可変でも言えることである。例えば、目標達成時間を100msに設定し、制御コマンドの送信間隔を80msに設定することができる。新たな制御コマンドの受信時に、各モータの現在の回転速度が直前の制御コマンドで指定された目標速度に到達していなくても、移動体1では、現在の回転速度と新たな制御コマンドで指定された目標速度に基づいて、車輪用モータ6A,6Bの瞬時目標速度を決定することができる。これにより、無線伝播遅延に関わらず、車輪用モータ6A,6Bの駆動を同期させるのが容易である。
本実施形態においては、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aが外部コンピュータ40から無線通信で車輪用モータ6A,6Bに関する制御コマンドを受信し、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bに有線通信で車輪用モータ6Bに関する制御指示情報を送信することにより、車輪用モータ6A,6Bの動作を同期させることが容易である。また、有線通信の堅牢性により、車輪用モータ6Bに関する制御指示情報をメイン制御部46Bに確実かつ迅速に送信することができる。また、移動体1内の有線通信により、外部コンピュータ40との無線通信のトラフィックを削減することができる。
<モータの状態の測定および報告の動作例>
図9を参照し、モータユニット42A,42Bによるモータユニット42A,42Bの状態の測定および報告の動作の例を説明する。当該動作は、複数の移動体1を備える移動装置30(図3および図4参照)では、各移動体1について個別に実行される。
図9に示すように、外部コンピュータ40は、すべてのモータユニット42A,42B用の測定コマンドを第1のモータユニット42Aに無線通信で送信する。すべてのモータユニット42A,42B用の測定コマンドは、第1のモータユニット42Aの第1の車輪用モータ6Aの現在の回転速度および現在のトルク、第2のモータユニット42Bの第2の車輪用モータ6Bの現在の回転速度および現在のトルク、ならびに回転台20の現在の回転角度を測定して、これらを報告することを指示するコマンドである。
図10に示すように、測定コマンドのフォーマットの例は、コマンドタイプを示すフィールドと、状態測定開始時期を示すフィールドと、報告継続期間を示すフィールドと、報告の周期(測定の周期)を示すフィールドとを有する。コマンドタイプを示すフィールドは、送信されるコマンドが測定コマンドであることを示すビット列を含む。
第1のモータユニット42Aでは、無線通信回路44Aが外部コンピュータ40からの測定コマンドを受信すると、メイン制御部46Aは、測定コマンドをメモリ48Aに格納する。また、メイン制御部46Aは、第2のモータユニット42B用の測定指示情報を第2のモータユニット42Bに有線通信で送信する。測定指示情報は、測定コマンドと同じフォーマットを有し、測定コマンドに指定された状態測定開始の時期、報告継続期間および報告の周期を示す。第2のモータユニット42Bでは、メイン制御部46Bが第1のモータユニット42Aからの測定指示情報を有線通信で受信すると、メイン制御部46Bは、測定指示情報をメモリ48Bに格納する。
メイン制御部46Aは、測定コマンドで指定された状態測定開始の時期に、状態測定を実行する。具体的には、メイン制御部46Aは、第1の車輪用モータ6Aの回転速度およびトルクをモータ駆動制御部50Aに測定させて、回転速度およびトルクの測定値をモータ駆動制御部50Aから受け取る。また、メイン制御部46Aは、回転台20の回転角度を測定する。
また、メイン制御部46Bは、測定指示情報で指定された状態測定開始の時期に、状態測定を実行する。具体的には、メイン制御部46Bは、第2の車輪用モータ6Bの回転速度およびトルクをモータ駆動制御部50Bに測定させて、回転速度およびトルクの測定値をモータ駆動制御部50Bから受け取る。測定完了後、メイン制御部46Bは、第2のモータユニット42Bの状態報告として、測定結果を示す報告を第1のモータユニット42Aに有線通信で送信する。第2のモータユニット42Bの状態報告のフォーマットの例を図11に示す。図11の報告タイプのフィールドは、この報告が第2のモータユニット42Bの状態報告であることを示すビット列を含む。
第2のモータユニット42Bの状態報告を受信すると、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aは、メイン制御部46Aでの測定結果とメイン制御部46Bでの測定結果を示すすべてのモータユニット42A,42Bの状態報告を一括的に無線通信で外部コンピュータ40に送信する。すなわち、メイン制御部46Aは、メイン制御部46Aでの測定結果とメイン制御部46Bでの測定結果を連結して1つの状態報告を生成し、当該情報報告を外部コンピュータ40に送信する。すべてのモータユニット42A,42Bの状態報告フォーマットの例を図12に示す。図12の報告タイプのフィールドは、この報告がすべてのモータユニットの状態報告であることを示すビット列を含む。
以降、測定コマンドで指定された報告の周期(測定の周期)に、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aは状態測定を実行し、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bは状態測定を実行する。そして、第2のモータユニット42Bは、第1のモータユニット42Aへ第2のモータユニット42Bの状態報告を有線通信で送信し、第1のモータユニット42Aは、すべてのモータユニット42A,42Bの状態報告を一括的に無線通信で外部コンピュータ40に送信する。無線通信で送信される1つの状態報告は、メイン制御部46Aでの測定結果とメイン制御部46Bでの測定結果を含むので、測定結果を個別に無線通信で送信する場合に比べて、無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の受信処理負担を削減することができる。
外部コンピュータ40が報告の周期を測定コマンドに含めるので、一度測定コマンドを送信することにより、移動体1は周期的に測定および報告をすることができる。したがって、周期的にコマンドを送信する場合に比べて、無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の送信処理負担を削減することができる。
上記の状態報告は、測定コマンドで指定された報告継続期間が経過するまで、繰り返される。報告継続期間が経過すると、モータユニット42A,42Bは状態測定および状態報告の送信を終了する。外部コンピュータ40が報告継続期間を測定コマンドに含めるので、測定終了のコマンドを送信しなくても、移動体1は測定および報告を終了することができる。したがって、測定終了のコマンドを送信する場合に比べて、無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の送信処理負担を削減することができる。
本動作例においては、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aが外部コンピュータ40から無線通信で車輪用モータ6A,6Bに関する測定コマンドを受信し、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bに有線通信で車輪用モータ6Bに関する測定指示情報を送信することにより、車輪用モータ6A,6Bに関する測定を同期させることが容易である。また、有線通信の堅牢性により、車輪用モータ6Bに関する測定指示情報をメイン制御部46Bに確実かつ迅速に送信することができる。また、移動体1内の有線通信により、外部コンピュータ40との無線通信のトラフィックを削減することができる。さらに、移動体1内の有線通信を利用した報告、および第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aからの無線通信での一括的な報告により、外部コンピュータ40との無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の受信処理負担を削減することができる。
本動作例においては、1つの測定コマンドに応じて、複数の項目、すなわちモータの回転速度およびトルク、ならびに回転台20の回転角度が測定されて報告される。したがって、各項目に対して測定コマンドを無線通信で送信する場合に比べて、無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の送信処理負担を削減することができる。
<モータの状態の測定および報告の他の動作例>
図13は、実施形態に係る制御システムにおけるモータユニット42A,42Bによるモータユニット42A,42Bの状態の測定および報告の動作の他の一例を示すシーケンス図である。外部コンピュータ40、第1のモータユニット42Aおよび第2のモータユニット42Bは、図13のシーケンス図に従って動作してもよい。
図13の動作例では、第2のモータユニット42Bの無線通信回路44Bが使用される。第1のモータユニット42Aの無線通信回路44Aは外部コンピュータ40からの受信に使用され、第2のモータユニット42Bの無線通信回路44Bは外部コンピュータ40への送信に使用される。
当該動作例では、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bが第1のモータユニット42Aに状態報告を送信するのではなく、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aが第2のモータユニット42Bに状態報告を送信する。また、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aがすべてのモータユニットの状態報告を外部コンピュータ40に送信するのではなく、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bがすべてのモータユニットの状態報告を外部コンピュータ40に送信する。他の特徴は、図9の動作例と同じである。
すなわち、外部コンピュータ40は、すべてのモータユニット42A,42B用の測定コマンドを第1のモータユニット42Aに無線通信で送信し、メイン制御部46Aは、第2のモータユニット42B用の測定指示情報を第2のモータユニット42Bに有線通信で送信する。
メイン制御部46Aは、外部コンピュータ40から無線通信で送信された測定コマンドで指定された状態測定開始の時期に、状態測定を実行する。具体的には、メイン制御部46Aは、第1の車輪用モータ6Aの回転速度およびトルクをモータ駆動制御部50Aに測定させて、回転速度およびトルクの測定値をモータ駆動制御部50Aから受け取る。また、メイン制御部46Aは、回転台20の回転角度を測定する。
測定完了後、メイン制御部46Aは、第1のモータユニット42Aの状態報告として、測定結果を示す報告を第2のモータユニット42Bに有線通信で送信する。第2のモータユニット42Bの状態報告のフォーマットの例は図11に示すものと類似する。但し、報告タイプのフィールドは、この報告が第1のモータユニット42Aの状態報告であることを示すビット列を含む。また、第1のモータユニット42Aの状態報告は、第1の車輪用モータ6Aの回転速度およびトルク、ならびに回転台20の回転角度を示す。
また、メイン制御部46Bは、測定指示情報で指定された状態測定開始の時期に、状態測定を実行する。具体的には、メイン制御部46Bは、第2の車輪用モータ6Bの回転速度およびトルクをモータ駆動制御部50Bに測定させて、回転速度およびトルクの測定値をモータ駆動制御部50Bから受け取る。
第1のモータユニット42Aの状態報告を受信すると、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bは、メイン制御部46Aでの測定結果とメイン制御部46Bでの測定結果を示すすべてのモータユニット42A,42Bの状態報告を一括的に無線通信で外部コンピュータ40に送信する。すなわち、メイン制御部46Bは、メイン制御部46Aでの測定結果とメイン制御部46Bでの測定結果を連結して1つの状態報告を生成し、当該情報報告を外部コンピュータ40に送信する。
以降、測定コマンドで指定された報告の周期(測定の周期)に、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aは状態測定を実行し、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bは状態測定を実行する。そして、第1のモータユニット42Aは、第2のモータユニット42Bへ第1のモータユニット42Aの状態報告を有線通信で送信し、第2のモータユニット42Bは、すべてのモータユニット42A,42Bの状態報告を一括的に無線通信で外部コンピュータ40に送信する。無線通信で送信される1つの状態報告は、メイン制御部46Aでの測定結果とメイン制御部46Bでの測定結果を含むので、測定結果を個別に無線通信で送信する場合に比べて、無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の受信処理負担を削減することができる。
外部コンピュータ40が報告の周期を測定コマンドに含めるので、一度測定コマンドを送信することにより、移動体1は周期的に測定および報告をすることができる。したがって、周期的にコマンドを送信する場合に比べて、無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の送信処理負担を削減することができる。
上記の状態報告は、測定コマンドで指定された報告継続期間が経過するまで、繰り返される。報告継続期間が経過すると、モータユニット42A,42Bは状態測定および状態報告の送信を終了する。外部コンピュータ40が報告継続期間を測定コマンドに含めるので、測定終了のコマンドを送信しなくても、移動体1は測定および報告を終了することができる。したがって、測定終了のコマンドを送信する場合に比べて、無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の送信処理負担を削減することができる。
本動作例においては、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aが外部コンピュータ40から無線通信で車輪用モータ6A,6Bに関する測定コマンドを受信し、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bに有線通信で車輪用モータ6Bに関する測定指示情報を送信することにより、車輪用モータ6A,6Bに関する測定を同期させることが容易である。また、有線通信の堅牢性により、車輪用モータ6Bに関する測定指示情報をメイン制御部46Bに確実かつ迅速に送信することができる。また、移動体1内の有線通信により、外部コンピュータ40との無線通信のトラフィックを削減することができる。さらに、移動体1内の有線通信を利用した報告、および第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bからの無線通信での一括的な報告により、外部コンピュータ40との無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の受信処理負担を削減することができる。
本動作例においては、1つの測定コマンドに応じて、複数の項目、すなわちモータの回転速度およびトルク、ならびに回転台20の回転角度が測定されて報告される。したがって、各項目に対して測定コマンドを無線通信で送信する場合に比べて、無線通信のトラフィックを削減することができ、外部コンピュータ40の送信処理負担を削減することができる。
<変形例>
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。
例えば、上記の実施形態では、各移動体1に2つの車輪4A,4Bが設けられ、2つの車輪用モータ6A,6Bが設けられている。しかし、各移動体1に3つ以上の車輪、および3つ以上の車輪を駆動するための3つ以上のモータユニットが設けられてもよい。この場合には、1つのモータユニット(第1のモータユニット42A)のメイン制御部が無線通信で外部コンピュータ40からの制御コマンドおよび測定コマンドを受信し、他の複数のモータユニット(複数の第2のモータユニット)に制御指示情報および測定指示情報を有線通信で送信することができる。また、複数の第2のモータユニットがそれぞれの状態報告を、外部コンピュータ40から測定コマンドを受信した1つのモータユニット(第1のモータユニット42A)に送信し、第1のモータユニット42Aがすべてのモータユニットの状態報告を一括的に無線通信で外部コンピュータ40に送信することができる。あるいは、第1のモータユニット42Aを含む複数のモータユニットがそれぞれの状態報告を、第1のモータユニット42A以外の1つのモータユニット(第2のモータユニット42B)に送信し、第2のモータユニット42Bがすべてのモータユニットの状態報告を一括的に無線通信で外部コンピュータ40に送信することができる。
上記の実施形態では、回転台20の回転角度は、第1のモータユニット42Aのメイン制御部46Aで測定されるが、第2のモータユニット42Bのメイン制御部46Bで測定してもよい。
上記の実施形態では、モータの速度およびトルクならびに回転台20の回転角度が測定されて、報告される。しかし、他の状態を測定して報告してもよい。例えば、移動体1が移動体1自体の位置または各車輪の位置を測定して、外部コンピュータ40に報告してもよい。例えば、航法衛星システム、Wi−Fi測位システム、基地局測位システム、カメラ画像測位システムまたはこれらの組合せによって、移動体1は、移動体1自体の位置または各車輪の位置を測定することができる。
上記の実施形態では、自動装置の例は移動体1であるが、自動装置は、製造用ロボット、サービスロボットなどのロボットでもよいし、ベルトコンベア、ローラコンベアなどの搬送装置でもよい。
1…移動体(自動装置)、2…車体(支持体)、6A,6B…車輪用モータ、40…外部コンピュータ(外部の制御装置)、42A…第1のモータユニット、42B…第2のモータユニット、44A…無線通信回路、46A,46B…メイン制御部、50A,50B…モータ駆動制御部、52A,52B…駆動回路

Claims (15)

  1. 支持体と、
    前記支持体に取り付けられた第1のモータと、
    前記支持体に取り付けられた第2のモータと、
    前記第1のモータを駆動する第1のモータ駆動部と、
    前記第2のモータを駆動する第2のモータ駆動部と、
    前記第1のモータ駆動部を制御する第1の制御部と、
    前記第2のモータ駆動部を制御する第2の制御部と、を備え、
    前記第1の制御部は、外部の制御装置と無線通信するための第1の無線通信回路を備え、
    前記第1の制御部と前記第2の制御部は、相互に通信可能に有線接続されている自動装置。
  2. 前記第1の制御部は、
    前記外部の制御装置から無線通信で前記第1のモータと前記第2のモータに関するコマンドを受信し、
    前記コマンドに基づいて、前記第1のモータに関する動作を行い、
    前記コマンドに基づく前記第2のモータに関する指示情報を、前記第2の制御部に有線通信で送信し、
    前記第2の制御部は、
    前記第2のモータに関する指示情報を前記第1の制御部から有線通信で受信し、
    前記第2のモータに関する指示情報に従って、前記第2のモータに関する動作を行う
    請求項1に記載の自動装置。
  3. 前記第1の制御部は、
    前記外部の制御装置から無線通信で前記第1のモータの駆動と前記第2のモータの駆動の制御に関する制御コマンドを受信し、
    前記制御コマンドに基づいて、前記第1のモータの駆動と前記第2のモータの駆動を制御するための制御計画を作成し、
    前記制御計画に従って、前記第1のモータ駆動部を制御し、
    前記制御計画に従って、前記第2のモータの駆動の制御に関する制御指示情報を前記第2の制御部に有線通信で送信し、
    前記第2の制御部は、
    前記第2のモータの駆動の制御に関する制御指示情報を前記第1の制御部から有線通信で受信し、
    前記第2のモータの駆動の制御に関する制御指示情報に従って、前記第2のモータ駆動部を制御する
    請求項2に記載の自動装置。
  4. 前記第1の制御部は、
    前記外部の制御装置から無線通信で前記第1のモータの駆動と前記第2のモータの駆動の制御に関する制御コマンドを受信し、
    前記制御コマンドに基づいて、前記第1のモータの駆動を制御するための第1の制御計画を作成し、
    前記制御コマンドに基づいて、前記第2のモータの駆動を制御するための制御目標値を決定し、
    前記第1の制御計画に従って、前記第1のモータ駆動部を第1の周期で制御し、
    前記第1の周期より長い第2の周期で、前記制御目標値を示す制御指示情報を前記第2の制御部に有線通信で送信し、
    前記第2の制御部は、
    前記制御指示情報を前記第1の制御部から有線通信で受信し、
    前記制御指示情報に示された前記制御目標値に基づいて、前記第2のモータの駆動を制御するための第2の制御計画を作成し、
    前記第2の制御計画に従って、前記第2のモータ駆動部を前記第1の周期で制御する
    請求項2に記載の自動装置。
  5. 前記第1の制御部は、
    前記外部の制御装置から無線通信で前記第1のモータと前記第2のモータの状態の測定に関する測定コマンドを受信し、
    前記測定コマンドに従って、前記第1のモータの状態を測定し、
    前記第2のモータに関する測定指示情報を前記第2の制御部に有線通信で送信し、
    前記第2の制御部は、
    前記第2のモータに関する測定指示情報を前記第1の制御部から有線通信で受信し、
    前記第2のモータに関する測定指示情報に従って、前記第2のモータの状態を測定する
    請求項2から4のいずれか1項に記載の自動装置。
  6. 前記第2の制御部は、前記第2の制御部で測定された前記第2のモータの状態を有線通信で前記第1の制御部に報告し、
    前記第1の制御部は、前記第2の制御部から報告された前記第2のモータの状態と、前記第1の制御部で測定された前記第1のモータの状態を前記外部の制御装置に無線通信で報告する
    請求項5に記載の自動装置。
  7. 前記第2の制御部は、前記第2のモータの状態を周期的に測定し、前記第2の制御部で測定された前記第2のモータの状態を有線通信で前記第1の制御部に周期的に報告し、
    前記第1の制御部は、前記第1のモータの状態を周期的に測定し、前記第2の制御部から報告された前記第2のモータの状態と、前記第1の制御部で測定された前記第1のモータの状態を前記外部の制御装置に無線通信で周期的に報告する
    請求項6に記載の自動装置。
  8. 前記第2の制御部は、前記外部の制御装置と無線通信するための第2の無線通信回路を備える
    請求項1から7のいずれか1項に記載の自動装置。
  9. 前記第2の制御部は、前記外部の制御装置と無線通信するための第2の無線通信回路を備え、
    前記第1の制御部は、前記第1の制御部で測定された前記第1のモータの状態を有線通信で前記第2の制御部に報告し、
    前記第2の制御部は、前記第1の制御部から報告された前記第1のモータの状態と、前記第2の制御部で測定された前記第2のモータの状態を前記外部の制御装置に無線通信で報告する
    請求項5に記載の自動装置。
  10. 前記第1の制御部は、前記第1のモータの状態を周期的に測定し、前記第1の制御部で測定された前記第1のモータの状態を有線通信で前記第2の制御部に周期的に報告し、
    前記第2の制御部は、前記第2のモータの状態を周期的に測定し、前記第1の制御部から報告された前記第1のモータの状態と、前記第2の制御部で測定された前記第2のモータの状態を前記外部の制御装置に無線通信で周期的に報告する
    請求項9に記載の自動装置。
  11. 前記支持体は車体であって、前記第1のモータおよび前記第2のモータは、前記支持体に取り付けられた2つの車輪をそれぞれ回転させる
    請求項1から9のいずれか1項に記載の自動装置。
  12. 請求項1から11のいずれか1項に記載の自動装置と、
    前記外部の制御装置とを
    備える通信システム。
  13. 請求項3または4に記載の自動装置と、
    前記外部の制御装置とを
    備え、
    前記外部の制御装置は、前記外部の制御装置と前記第1の無線通信回路との間の無線伝播遅延が長いほど、前記第1のモータと前記第2のモータの駆動の目標達成時間が長いように、前記無線伝播遅延に応じて、前記目標達成時間を決定し、前記制御コマンドに前記目標達成時間を示す情報を含める通信システム。
  14. 請求項3または4に記載の自動装置と、
    前記外部の制御装置とを
    備え、
    前記外部の制御装置は、
    前記第1のモータと前記第2のモータの駆動の目標達成時間を示す情報を前記制御コマンドに含め、
    前記目標達成時間より短い間隔で、前記制御コマンドを繰り返し送信する通信システム。
  15. 請求項5から7、9および10のいずれか1項に記載の自動装置と、
    前記外部の制御装置とを
    備え、
    前記外部の制御装置は、前記第1のモータと前記第2のモータの状態の測定の周期を前記測定コマンドに含める
    通信システム。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021142005A1 (en) * 2020-01-06 2021-07-15 Workhorse Group, Inc. Land vehicles incorporating removable powertrain units, powertrain units, and methods therefor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09128019A (ja) * 1995-11-02 1997-05-16 Omron Corp Plcのリモートi/oシステム
JPH11194821A (ja) * 1997-12-26 1999-07-21 Mazda Motor Corp 車両の走行制御設定装置、制御パラメータ設定方法および設定プログラムを記憶した記憶媒体
JP2009037424A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Hitachi Ltd 制御システムおよび制御方法
WO2012114435A1 (ja) * 2011-02-21 2012-08-30 三菱電機株式会社 電動機制御システムおよび通信方法
JP2014106874A (ja) * 2012-11-29 2014-06-09 Toyota Motor Corp 同軸二輪移動体及びその制御方法
JP6108645B1 (ja) * 2016-01-31 2017-04-05 貴司 徳田 モーターモジュールシステム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007179366A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Secom Co Ltd 警備システム
JP4291822B2 (ja) * 2006-02-03 2009-07-08 トヨタ自動車株式会社 倒立車輪型の走行体
JP4360376B2 (ja) * 2006-03-31 2009-11-11 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動輪構造
JP5894516B2 (ja) * 2012-10-05 2016-03-30 株式会社日立製作所 制御システム
WO2014056443A1 (zh) * 2012-10-10 2014-04-17 苏州宝时得电动工具有限公司 自动行走设备远程监控系统、远程监控方法、警报系统及报警方法
JP5790677B2 (ja) * 2013-02-15 2015-10-07 トヨタ自動車株式会社 移動制御装置、移動体制御方法、及び制御プログラム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09128019A (ja) * 1995-11-02 1997-05-16 Omron Corp Plcのリモートi/oシステム
JPH11194821A (ja) * 1997-12-26 1999-07-21 Mazda Motor Corp 車両の走行制御設定装置、制御パラメータ設定方法および設定プログラムを記憶した記憶媒体
JP2009037424A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Hitachi Ltd 制御システムおよび制御方法
WO2012114435A1 (ja) * 2011-02-21 2012-08-30 三菱電機株式会社 電動機制御システムおよび通信方法
JP2014106874A (ja) * 2012-11-29 2014-06-09 Toyota Motor Corp 同軸二輪移動体及びその制御方法
JP6108645B1 (ja) * 2016-01-31 2017-04-05 貴司 徳田 モーターモジュールシステム

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