WO2016147520A1 - 移動体 - Google Patents

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WO2016147520A1
WO2016147520A1 PCT/JP2015/086292 JP2015086292W WO2016147520A1 WO 2016147520 A1 WO2016147520 A1 WO 2016147520A1 JP 2015086292 W JP2015086292 W JP 2015086292W WO 2016147520 A1 WO2016147520 A1 WO 2016147520A1
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speed
unit
estimated
failure
straight
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PCT/JP2015/086292
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安藤　充宏
博敏 落合
哲明 松本
智仁 水野
古田　貴之
清水　正晴
秀彰 大和
戸田　健吾
崇 小太刀
Original Assignee
アイシン精機株式会社
株式会社ヴィッツ
学校法人千葉工業大学
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    • B60L3/0038—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to sensors
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a moving body, and more particularly to a moving body that travels by the operation of a passenger.
  • Patent Document 1 As a type of moving body that moves by being operated, one disclosed in Patent Document 1 is known.
  • a moving body such as an electric wheelchair
  • a relatively high reliability is required for a failure detection configuration that detects a failure in a traveling function of the moving body in order to improve the safety of an occupant.
  • a moving body that is an electric wheelchair drives a drive control circuit 1 that performs overall control of the moving body, a storage battery 2 that is a power source of the moving body, and a driving function failure detection configuration.
  • a motor 3 for running the moving body, an encoder 4 for detecting the rotational speed of the motor 3, and a motor current detecting means 5 for detecting the current value of the motor 3 are provided.
  • the drive control circuit 1 determines the motor 3 from the voltage value of the storage battery 2, the current value detected by the motor current detection means 5, and the armature resistance Ra and the induced voltage constant Ke of the motor 3 stored in advance. Estimate the rotation speed.
  • the drive control circuit 1 compares the estimated rotational speed that is the estimated rotational speed with the actual rotational speed that is the actual rotational speed of the motor 3 detected by the encoder 4.
  • the drive control circuit 1 determines that there is a failure in the encoder 4 when the difference between the estimated rotation speed and the actual rotation speed continuously exceeds a predetermined value for a predetermined time or more.
  • the drive control circuit 1 can determine that the encoder 4 has a failure.
  • the drive control circuit 1 when a failure occurs in the drive control circuit 1 itself, the estimated rotational speed may not be an accurate value. In this case, the drive control circuit 1 sometimes cannot detect that the encoder 4 has a failure. Therefore, in order to ensure relatively high reliability in the failure detection configuration, it is necessary to separately provide a device or the like for detecting a failure in the control circuit.
  • Patent Document 2 As a type of system capable of detecting a failure, the one shown in Patent Document 2 is known. As shown in FIG. 1 of Patent Document 2, the system 1 transmits a duplex system D, a subsystem A, or a subsystem B composed of a subsystem A and a subsystem B to which an input U from a controller C is input. A determination selection unit G that determines whether any of the calculation model X, which is a function model, and the subsystems A and B has a failure, and outputs a normal output value as a system output is provided. . The decision selection unit G compares the outputs Q A and Q B that are the outputs of the subsystems A and B with the pseudo output P that is the output of the calculation model X to which the input U is input. It is determined whether or not the subsystems A and B have a failure. The determination selection unit G determines that the pseudo output P is always correct. Thereby, the system 1 can determine the failure of the system without using a sensor.
  • a determination selection unit G that
  • the system of Patent Document 2 has a relatively large number of parts because it is necessary to configure a dual subsystem. Also, for failure detection in the traveling function of the moving body, combining the failure detection configuration of the drive device that travels the moving body as in Patent Document 1 and the failure detection configuration of the control circuit as in Patent Document 2 Since the number of parts is further increased by a plurality of sensors and dual subsystems, the cost of the moving body is increased.
  • an object of the present invention is to achieve a failure detection configuration for detecting a failure of a traveling function of a moving object at a low cost.
  • the mobile body according to claim 1 has a traveling function of traveling by a drive device that is connected to a power source and that is driven and controlled according to an operation signal corresponding to an operation amount to the operation device by a passenger.
  • a failure detection unit that detects a failure of the vehicle, and a control device that includes a cutoff control unit that electrically shuts off the drive device and the power supply by a cutoff device when a failure of the traveling function is detected by the failure detection unit,
  • the failure detection unit includes a first speed estimation unit that estimates the speed of the moving body based on the operation signal transmitted from the operation device, and a detection signal corresponding to the actual drive amount detected by the actual drive amount detection device.
  • the driving function Based on the second speed estimator for estimating the speed of the mobile body, the first estimated speed that is the speed of the mobile body estimated by the first speed estimator, and the mobile body estimated by the second speed estimator A speed difference calculation unit that calculates a speed difference that is a difference from the second estimated speed that is the speed of the vehicle and a speed difference calculated by the speed difference calculation unit is greater than or equal to a speed difference determination value, the driving function has a failure A failure determination unit.
  • the moving body is estimated based on the control signal transmitted from the operating device.
  • the speed difference between the one estimated speed and the second estimated speed of the moving body estimated based on the detection signal detected by the actual driving amount detecting device is larger than that in the case where no failure has occurred in the driving device or the like.
  • the control device detects that a failure of the traveling function of the moving body has occurred and interrupts the supply of power to the drive device.
  • the moving body can detect a failure in the traveling function without configuring a plurality of sensors or a dual subsystem as in the conventional technology, the configuration of the failure detection is simplified compared to the conventional technology. be able to. Therefore, the failure detection configuration of the traveling function of the moving body can be achieved at a low cost.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the structure of one Embodiment of the moving body by this invention. It is a block diagram of the moving body shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the operation amount of the operating device of FIG. 1,
  • shaft represents the front-back direction of the moving body, and the horizontal axis represents the left-right direction of the moving body.
  • stored in the 1st control apparatus shown in FIG. 2 is a map which showed the relationship between desired linear travel speed, the target linear travel speed of a moving body, and 1st estimated linear travel speed.
  • FIG. 3 is a third map stored in the first control device shown in FIG. 2, in which the target straight speed and the second estimated straight speed, the target drive amount sum that is the sum of the left target drive amount and the right target drive amount, and the left It is the map which showed the relationship with the actual drive amount sum which is the sum of the actual drive amount and the right actual drive amount.
  • FIG. 4 is a fourth map stored in the first control device shown in FIG. 2, with a target turning speed and a second estimated turning speed, a target driving amount difference obtained by subtracting the right target driving amount from the left target driving amount, and left actual driving.
  • FIG. 1 An example of the electric wheelchair 1 shown in FIG. 1 will be described as a moving body in the present embodiment.
  • the upper side and the lower side in FIG. 1 are the upper and lower sides of the electric wheelchair 1, respectively, and the lower left side and the upper right side are the front and rear sides of the electric wheelchair 1, respectively.
  • the lower right side will be described as the right side and the left side of the electric wheelchair 1, respectively.
  • FIG. 1 shows arrows indicating the respective directions.
  • the electric wheelchair 1 includes a wheelchair body 10, a power supply 20, a shut-off device 30, a drive device 40, an actual drive amount detection device 50, an operation device 60, a first control device 70, and a second control.
  • a device 80 is provided.
  • the electric wheelchair 1 is connected to the power source 20 and has a traveling function of traveling by a driving device 40 that is driven and controlled according to an operation signal corresponding to an operation amount to the operation device 60 by the occupant.
  • the power supply 20, the shut-off device 30, the drive device 40, the actual drive amount detection device 50, the operation device 60, the first control device 70, and the second control device 80 are attached to the wheelchair body 10.
  • the wheelchair body 10 includes a frame 11, a seat 12 on which an occupant sits, and wheels 13.
  • the seat 12 and the wheel 13 are attached to the frame 11.
  • the wheel 13 is configured to be rotatable around a rotation axis.
  • the wheels 13 are disposed on the left and right sides of the wheelchair body 10, and are driven by the drive device 40, the left driving wheel 13 a and the right driving wheel 13 b, and the left auxiliary wheel 13 c and the right auxiliary wheel that assist the traveling of the electric wheelchair 1. 13d.
  • the power supply 20 is connected to the drive device 40, the actual drive amount detection device 50, the operation device 60, the first control device 70, and the second control via a power supply path Ld (indicated by a double line). Electric power is supplied to the device 80.
  • the power supply 20 is a storage battery, for example.
  • the drive device 40 is supplied with power from the power supply 20 via the shut-off device 30.
  • the shutoff device 30 is for electrically connecting or shutting off the power source 20 and the drive device 40.
  • the shut-off device 30 is, for example, a normally open type switch that is opened when not in operation.
  • the shut-off device 30 electrically connects the power source 20 and the driving device 40 by closing the circuit, and supplies power from the power source 20 to the driving device 40.
  • the shut-off device 30 electrically shuts off the power source 20 and the drive device 40 by opening the circuit, thereby shutting off the supply of power from the power source 20 to the drive device 40.
  • the drive device 40 is configured to drive the electric wheelchair 1 by rotationally driving each of the drive wheels 13a and 13b.
  • the drive device 40 is configured, for example, by combining an electric motor (not shown) and a speed reducer (not shown).
  • the driving device 40 includes a left driving device 41 that rotates the left driving wheel 13a and a right driving device 42 that rotates the right driving wheel 13b.
  • the actual drive amount detection device 50 detects the actual drive amount that is the actual drive amount of the drive device 40.
  • the actual drive amount detection device 50 is, for example, a rotation sensor that detects the rotation speed and rotation direction of the electric motor that constitutes the drive device 40.
  • the actual drive amount detection device 50 detects the actual drive amount every first predetermined time T1.
  • the first predetermined time T1 is, for example, 1/5 second.
  • the actual drive amount detection device 50 includes a left actual drive amount detection device 51 that detects a left actual drive amount LRr that is an actual drive amount of the left drive device 41, and a right actual drive amount that is an actual drive amount of the right drive device 42.
  • a right actual drive amount detection device 52 for detecting RRr is provided.
  • the left actual driving amount detection device 51 When the left driving wheel 13a is rotationally driven in the counterclockwise direction (the direction in which the electric wheelchair 1 is advanced) when viewed from the left side of the electric wheelchair 1, the left actual driving amount detection device 51 has the left actual driving amount LRr. Is detected as a positive drive amount. On the other hand, the left actual drive amount detection device 51 detects the left actual drive amount LRr as a negative drive amount when the left drive wheel 13a is rotationally driven in the clockwise direction opposite to the above-described counterclockwise direction. Further, the right actual drive amount detection device 52, when the right drive wheel 13b is rotationally driven in the clockwise direction (the direction in which the electric wheelchair 1 is advanced) when viewed from the right side of the electric wheelchair 1, the right actual drive amount.
  • the right actual drive amount detection device 52 detects the right actual drive amount RRr as a negative drive amount when the right drive wheel 13b is rotationally driven in the counterclockwise direction opposite to the clockwise direction described above.
  • the operating device 60 is operated by an occupant to instruct the straight traveling speed v and the turning speed w (see FIG. 1) of the electric wheelchair 1.
  • the straight traveling speed v and the turning speed w correspond to the speed of the present invention.
  • the straight traveling speed v is the speed of the electric wheelchair 1 in the forward direction (front direction) of the electric wheelchair 1.
  • the turning speed w is an angular speed at which the electric wheelchair 1 turns around the center of gravity of the electric wheelchair 1 at the place where the electric wheelchair 1 is located.
  • the operation device 60 is a joystick.
  • the operating device 60 is positioned in a vertically standing state at a position where it is not operated (hereinafter referred to as a neutral position).
  • the operating device 60 is operated by being tilted by the occupant from the neutral position.
  • the amount by which the operation device 60 is operated (operation amount) can be represented by the coordinates of the tip of the operation device 60 when the operation device 60 is projected onto the XY plane parallel to the horizontal plane.
  • the X axis is the same as the front-rear direction of the electric wheelchair 1, and the positive direction of the X axis is the same direction as the front direction of the electric wheelchair 1.
  • the Y axis is the same as the left-right direction of the electric wheelchair 1, and the positive direction of the Y axis is the same direction as the right direction of the electric wheelchair 1.
  • the value of the X coordinate is a desired straight traveling speed xjs that is a straight traveling speed v of the electric wheelchair 1 desired by the passenger.
  • the value of the Y coordinate is a desired turning speed yjs that is the turning speed w of the electric wheelchair 1 desired by the passenger.
  • the desired straight traveling speed xjs and the desired turning speed yjs are given to the first control device 70 and the second control device 80 every first predetermined time T1 as operation signals corresponding to the amount of operation of the occupant to the operation device 60. Is output.
  • the first control device 70 sets a target drive amount of the drive device 40 based on the operation signal transmitted from the operation device 60, and outputs a drive signal corresponding to the target drive amount to the drive device 40, thereby allowing the electric wheelchair 1. It controls the running of. As shown in FIG. 2, the first control device 70 is connected to the drive device 40 and the operation device 60 via a control signal path Lc (indicated by a thin line) for transmitting a control signal.
  • the first control device 70 includes a speed calculation unit 71 and a drive amount calculation unit 72.
  • the speed calculation unit 71 and the drive amount calculation unit 72 correspond to the travel control unit of the present invention.
  • the traveling control in which the first control device 70 causes the electric wheelchair 1 to travel will be described.
  • the first control device 70 starts traveling control from the time when the operation device 60 is operated and the first control device 70 acquires the operation signal transmitted from the operation device 60.
  • the operation signal is acquired by the speed calculation unit 71.
  • the speed calculation unit 71 calculates the target straight traveling speed vt and the target turning speed wt of the electric wheelchair 1 from the acquired operation signals (desired straight traveling speed xjs and desired turning speed yjs).
  • the speed calculation unit 71 calculates the target straight travel speed vt from the acquired desired straight travel speed xjs based on the first map M1 shown in FIG. 4A.
  • the first map M1 shows the relationship between the desired straight traveling speed xjs, the target straight traveling speed vt, and the first estimated straight traveling speed ve1 (described later). Further, the speed calculation unit 71 calculates the target turning speed wt from the acquired desired turning speed yjs based on the second map M2 shown in FIG. 4B.
  • the second map M2 shows the relationship between the desired turning speed yjs, the target turning speed wt, and the first estimated turning speed we1 (described later).
  • the first map M1 and the second map M2 are stored in a storage unit (not shown) of the first control device 70.
  • the first map M1 has a proportional portion mv1 in which the desired straight traveling speed xjs and the target straight traveling speed vt are proportional to each other, and a value in which the target straight traveling speed vt is constant regardless of the magnitude of the desired straight traveling speed xjs.
  • the insensitive part mv2 is provided.
  • the second map M2 has a proportional part mw1 in which the desired turning speed yjs and the target turning speed wt are proportional, and the target turning speed wt is constant regardless of the magnitude of the desired turning speed yjs.
  • the insensitive part mw2 which is a value is provided.
  • the drive amount calculation unit 72 calculates the target drive amount (target rotation speed) of the drive device 40 from the target straight traveling speed vt and the target turning speed wt calculated by the speed calculation unit 71.
  • the drive amount calculation unit 72 calculates the left target drive amount LRt and the right target drive amount RRt as the target drive amount of the drive device 40.
  • the left target drive amount LRt is a target drive amount of the left drive device 41.
  • the right target drive amount RRt is a target drive amount of the right drive device 42.
  • the left target drive amount LRt is positive, the left drive device 41 is rotationally driven in the counterclockwise direction (the direction in which the electric wheelchair 1 is advanced) when the left drive wheel 13a is viewed from the left side of the electric wheelchair 1. To drive.
  • the right drive device 42 rotationally drives the right drive wheel 13b in the clockwise direction (direction in which the electric wheelchair 1 is advanced) when the right drive wheel 13b is viewed from the right side of the electric wheelchair 1.
  • the left target drive amount LRt is negative
  • the left drive device 41 drives the left drive wheel 13a to rotate in the direction opposite to the above-described direction.
  • the right target drive amount RRt is negative
  • the right drive device 42 drives the right drive wheel 13b to rotate in the direction opposite to the above-described direction.
  • the drive amount calculator 72 calculates the left target drive amount LRt and the right target drive amount RRt from the target drive amount sum St and the target drive amount difference Rt.
  • the target drive amount sum St is a value obtained by adding the left target drive amount LRt and the right target drive amount RRt.
  • the target drive amount difference Rt is a value obtained by subtracting the right target drive amount RRt from the left target drive amount LRt.
  • the drive amount calculation unit 72 derives the target drive amount sum St from the target straight traveling speed vt based on the third map M3. As shown in FIG. 5A, the third map M3 shows the relationship between the target straight traveling speed vt, the target drive amount sum St, and the actual drive amount sum Sr (described later).
  • the target straight traveling speed vt and the target drive amount sum St are in a proportional relationship.
  • the drive amount calculation unit 72 derives the target drive amount difference Rt from the target turning speed wt based on the fourth map M4.
  • the fourth map M4 shows the relationship between the target turning speed wt, the target drive amount difference Rt, and the actual drive amount difference Rr (described later).
  • the target turning speed wt and the target drive amount difference Rt are in a proportional relationship.
  • the third map M3 and the fourth map M4 are derived by actual measurement in advance through experiments or the like, and are stored in the storage unit of the first control device 70.
  • the drive amount calculation unit 72 calculates the left target drive amount LRt and the right target drive amount RRt from the derived target drive amount sum St and target drive amount difference Rt.
  • the drive amount calculation unit 72 outputs the calculated left target drive amount LRt and right target drive amount RRt to the drive device 40 as drive signals that are control signals corresponding to the target drive amount. Since the drive device 40 is PWM-controlled, the drive signal is calculated with a duty ratio.
  • the electric wheelchair 1 travels when the drive device 40 is driven according to the drive signal. As described above, the traveling control of the electric wheelchair 1 is executed by the drive device 40 being driven in accordance with the operation of the passenger.
  • the travel control by the first control device 70 ends.
  • the second control device 80 detects the failure of the running function, and when the failure detecting unit 81 detects the failure of the running function, the second control device 80 turns on the driving device 40 and the power source 20.
  • a shutoff control unit 82 that performs shutoff control for electrically shutting off by the shutoff device 30 is provided.
  • the traveling function is a function of traveling the electric wheelchair 1, and is realized by the power source 20, the driving device 40, the operation device 60, the first control device 70, the power source path Ld, and the control signal path Lc described above.
  • the failure detection unit 81 performs failure detection control for detecting a failure as a failure of the traveling function when a failure occurs in any of the parts constituting the traveling function.
  • the failure detection unit 81 includes a first speed estimation unit 81a, a second speed estimation unit 81b, a storage unit 81c, a change amount calculation unit 81d, a speed determination unit 81e, a speed difference calculation unit 81f, and a failure determination unit 81g.
  • the first speed estimation unit 81a estimates the straight traveling speed v and the turning speed w of the electric wheelchair 1 based on the operation signals (desired straight traveling speed xjs and desired turning speed yjs) transmitted from the operating device 60. Specifically, the first speed estimating unit 81a estimates (derived) the first estimated straight traveling speed ve1 from the acquired desired straight traveling speed xjs based on the first map M1 shown in FIG. 4A. The first estimated straight traveling speed ve1 is the straight traveling speed v estimated by the first speed estimating unit 81a. Further, the first speed estimation unit 81a estimates (derived) the first estimated turning speed we1 from the acquired desired turning speed yjs based on the second map M2 shown in FIG. 4B.
  • the first estimated turning speed we1 is the turning speed w estimated by the first speed estimating unit 81a.
  • the straight speed v and the turning speed w are estimated every first predetermined time T1 when the operation signal is transmitted.
  • the first speed estimation unit 81a transmits the first estimated straight traveling speed ve1 and the first estimated turning speed we1 to the storage unit 81c every first predetermined time T1.
  • the first estimated straight traveling speed ve1 and the first estimated turning speed we1 correspond to the first estimated speed of the present invention.
  • the second speed estimation unit 81b determines the straight traveling speed v and the turning speed w of the electric wheelchair 1. To be estimated.
  • the second speed estimation unit 81b estimates (derived) the second estimated straight traveling speed ve2 based on the third map M3 from the actual driving amount sum Sr that is a value obtained by adding the left actual driving amount LRr and the right actual driving amount RRr. )
  • the second estimated straight traveling speed ve2 is the straight traveling speed v estimated by the second speed estimating unit 81b.
  • the second speed estimation unit 81b estimates the second estimated turning speed we2 based on the fourth map M4 from the actual drive amount difference Rr that is a value obtained by subtracting the right actual drive amount RRr from the left actual drive amount LRr ( Derived).
  • the second estimated turning speed we2 is the turning speed w estimated by the second speed estimating unit 81b.
  • the straight speed v and the turning speed w are estimated every first predetermined time T1 when the detection signal is transmitted.
  • the second speed estimation unit 81b transmits the second estimated straight traveling speed ve2 and the second estimated turning speed we2 to the storage unit 81c every first predetermined time T1.
  • the second estimated straight traveling speed ve2 and the second estimated turning speed we2 correspond to the second estimated speed of the present invention.
  • the storage unit 81c stores the estimated straight traveling speeds ve1 and ve2 and the estimated turning speeds we1 and we2 transmitted every first predetermined time T1 as time series data.
  • the change amount calculation unit 81d calculates the respective change amounts of the estimated straight traveling speeds ve1 and ve2 and the estimated turning speeds we1 and we2 using the time series data stored in the storage unit 81c. Specifically, the change amount calculation unit 81d calculates the absolute value of the difference between the current first estimated straight traveling speed ve1 and the first estimated straight traveling speed ve1 at the time before the first predetermined time T1 from the current time as the first estimated It is calculated as a first straight speed change amount Cv1 corresponding to the change amount of the straight speed ve1.
  • the change amount calculation unit 81d has a first turning speed change amount Cw1 corresponding to a change amount of the first estimated turning speed we1, a second straight speed change amount Cv2 corresponding to a change amount of the second estimated straight speed ve2, and A second turning speed change amount Cw2 corresponding to the change amount of the second estimated turning speed we2 is calculated.
  • the straight speed change amounts Cv1, Cv2 and the turning speed change amounts Cw1, Cw2 are calculated as positive values because absolute values are obtained as described above.
  • the change amount calculation unit 81d calculates the straight speed change amounts Cv1 and Cv2 and the turning speed change amounts Cw1 and Cw2 every first predetermined time T1.
  • the speed determination unit 81e determines whether or not the speed of the electric wheelchair 1 is in a stable state.
  • the state in which the speed of the electric wheelchair 1 is stable is a state in which the electric wheelchair 1 is traveling at an approximately constant straight speed v and an approximately constant turning speed w.
  • the first straight travel speed change amount Cv1 and the second straight travel speed change amount Cv2 calculated by the change amount calculation unit 81d are the second predetermined time (corresponding to the predetermined time of the present invention). It is continuously determined whether or not it is equal to or less than the straight-ahead change amount determination value Hcv.
  • the second predetermined time is set to be longer than the first predetermined time T1.
  • the second predetermined time is, for example, 3 seconds.
  • the straight change amount determination value Hcv is, for example, 0.5 (km / hour).
  • the speed determination unit 81e determines whether or not the first turning speed change amount Cw1 and the second turning speed change amount Cw2 are equal to or less than the turning change amount determination value Hcw.
  • the turning change amount determination value Hcw is, for example, ⁇ / 2 (rad / second).
  • the speed determination unit 81e continues the second predetermined time, and the first straight travel speed change amount Cv1 and the second straight travel speed change amount Cv2 are equal to or less than the straight travel change amount determination value Hcv, and the first turning speed change amount Cw1 and When the second turning speed change amount Cw2 is equal to or less than the turning change amount determination value Hcw, it is determined that the speed of the electric wheelchair 1 is stable.
  • the straight change amount determination value Hcv and the turning change amount determination value Hcw correspond to the change amount determination value of the present invention.
  • the speed difference calculation unit 81f calculates the first estimated rectilinear speed ve1 and the second estimated rectilinear speed ve2 within the second predetermined time. The difference and the difference between the first estimated turning speed we1 and the second estimated turning speed we2 are calculated. Specifically, the speed difference calculation unit 81f is a time between the time point when the speed determination unit 81e determines that the speed of the electric wheelchair 1 is in a stable state and the time point before the second predetermined time from this time point.
  • a difference between the average value of the first estimated straight traveling speed ve1 and the average value of the second estimated straight traveling speed ve2 is calculated as the first straight traveling speed difference Dv1 from the series data. Further, the speed difference calculation unit 81f is based on time-series data between the time point when the speed determination unit 81e determines that the speed of the electric wheelchair 1 is stable and the time point before the second predetermined time from this time point. A difference between the average value of the first estimated turning speed we1 and the average value of the second estimated turning speed we2 is calculated as a first turning speed difference Dw1. The first straight traveling speed difference Dv1 and the first turning speed difference Dw1 correspond to the speed difference of the present invention.
  • the failure determination unit 81g determines whether or not there is a failure in the traveling function. Specifically, the failure determination unit 81g determines that there is a failure in the traveling function when the first straight traveling speed difference Dv1 is greater than or equal to the first straight traveling speed difference determination value Hdv1.
  • the first straight traveling speed difference determination value Hdv1 is, for example, 1 (km / hour).
  • the failure determination unit 81g determines that the traveling function has a failure even when the first turning speed difference Dw1 is equal to or greater than the first turning speed difference determination value Hdw1.
  • the first turning speed difference determination value Hdw1 is, for example, ⁇ / 3 (rad / second).
  • the first straight traveling speed difference determination value Hdv1 and the first turning speed difference determination value Hdw1 correspond to the speed difference determination value of the present invention.
  • the electric wheelchair 1 further includes a blocking unit 90 configured by the second control device 80 and the blocking device 30.
  • the blocking unit 90 includes a second control device 80 and a blocking device 30 that are integrally formed.
  • the blocking unit 90 is incorporated by being electrically connected to the electric wheelchair 1.
  • the second control device 80 is electrically detachable from the power source 20, the actual drive amount detection device 50, and the operation device 60, for example, a relay connector CN (see FIG. 2). Connected by.
  • blocking apparatus 30 is connected to the power supply 20 and the drive device 40, respectively so that attachment or detachment is possible electrically, for example by the relay connector CN.
  • failure detection control and cutoff control performed by the second control device 80 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the second control device 80 electrically connects the power source 20 and the driving device 40 by closing the shut-off device 30 to cause a failure.
  • Execute detection control and shut-off control First, a case will be described in which traveling control is executed in a state in which no failure has occurred in the traveling function of the electric wheelchair 1 and the speed (the straight traveling speed v and the turning speed w) of the electric wheelchair 1 is stable.
  • the second controller 80 sets the variable i to the initial value 1 in step S102.
  • the variable i is a variable for measuring the second predetermined time.
  • the second control device 80 determines whether or not the first predetermined time T1 has elapsed. If the first predetermined time T1 has not elapsed, the second control device 80 determines “NO” in step S104, and repeatedly executes step S104. On the other hand, when the first predetermined time T1 has elapsed, the second control device 80 determines “YES” in step S104, and advances the program to step S106.
  • the second control device 80 acquires the desired straight traveling speed xjs and the desired turning speed yjs transmitted from the operating device 60 in step S106. In step S108, the second control device 80 estimates the first estimated straight traveling speed ve1 and the first estimated turning speed we1 from the desired straight traveling speed xjs and the desired turning speed yjs (first speed estimating section 81a). Store as series data (storage unit 81c).
  • the second control device 80 acquires the left actual drive amount LRr and the right actual drive amount RRr transmitted from the actual drive amount detection device 50 in step S110. In step S112, the second control device 80 estimates the second estimated straight traveling speed ve2 and the second estimated turning speed we2 from the left actual driving amount LRr and the right actual driving amount RRr (second speed estimating unit 81b). Store as time series data (storage unit 81c).
  • Step S114 the second control device 80 calculates the straight speed change amounts Cv1, Cv2 and the turning speed change amounts Cw1, Cw2 using the time series data (change amount calculation unit 81d).
  • step S116 the second controller 80 determines whether or not the first straight travel speed change amount Cv1 and the second straight travel speed change amount Cv2 are equal to or less than the straight travel change amount determination value Hcv, and the first turning speed change amount Cw1. Then, it is determined whether or not the second turning speed change amount Cw2 is equal to or less than the turning change amount determination value Hcw (speed determination unit 81e).
  • the second control device 80 determines “YES” in step S116, and advances the program to step S118.
  • step S118 when the variable i becomes the first predetermined value n in step S118, the second predetermined time has elapsed since the time when the variable i was set to the initial value in step S102. If the second predetermined time has not elapsed (the variable i is not n), the second control device 80 determines “NO” in step S118. Then, the second control device 80 increments the variable i by 1 in step S120, and returns the program to step S104. The second control device 80 repeats steps S104 to S120 described above until the second predetermined time has elapsed.
  • step S118 when the variable i becomes n, that is, the second control device 80 continues for the second predetermined time, the straight speed change amounts Cv1 and Cv2 are equal to or less than the straight change amount determination value Hcv, and When the turning speed change amounts Cw1 and Cw2 are equal to or less than the turning change amount determination value Hcw, the second control device 80 determines that the speed of the electric wheelchair 1 is stable. Therefore, in this case, “YES” is determined in step S118, and the program proceeds to step S122.
  • the second controller 80 determines in step S116 that the speed of the electric wheelchair 1 is not in a stable state. In this case, the second control device 80 determines “NO” in step S116, returns the program to step S102, and starts measuring the second predetermined time again. Then, the second control device 80 repeatedly executes steps S104 to S120 described above.
  • Step S122 the second control device 80 calculates the first straight traveling speed difference Dv1 and the first turning speed difference Dw1 (speed difference calculating unit 81f). Then, in step S124, the second control device 80 determines whether or not there is a failure in the traveling function. Specifically, the second control device 80 determines whether or not the first straight traveling speed difference Dv1 is greater than or equal to the first straight traveling speed difference determination value Hdv1 (failure determination unit 81g). When the speed of the electric wheelchair 1 is stable and there is no failure in the traveling function of the electric wheelchair 1, the difference between the first estimated straight traveling speed ve1 and the second estimated straight traveling speed ve2 is relatively small.
  • the second control device 80 determines that there is no failure in the traveling function. In this case, the second control device 80 determines “NO” in step S124, and advances the program to step S126.
  • the second control device 80 determines whether or not there is a failure in the traveling function in step S126. Specifically, the second control device 80 determines whether or not the first turning speed difference Dw1 is greater than or equal to the first turning speed difference determination value Hdw1 (failure determination unit 81g). When the speed of the electric wheelchair 1 is stable and there is no failure in the traveling function of the electric wheelchair 1, the difference between the first estimated turning speed we1 and the second estimated turning speed we2 is relatively small. Thereby, when the first turning speed difference Dw1 is smaller than the first turning speed difference determination value Hdw1, the second control device 80 determines that there is no failure in the traveling function. In this case, the second controller 80 determines “NO” in step S126, and returns the program to step S102. Thus, when the speed of the electric wheelchair 1 is in a stable state, the second control device 80 determines whether or not there is a failure in the traveling function of the electric wheelchair 1 every second predetermined time.
  • the left actual driving of the left driving device 41 is performed with respect to a driving signal corresponding to the left target driving amount LRt corresponding to the desired straight traveling speed xjs and the desired turning speed yjs.
  • a malfunction of the traveling function occurs such that the amount LRr is insufficient and the straight traveling speed v becomes smaller than the target straight traveling speed vt.
  • the second control device 80 executes the above-described steps S102 to S120.
  • the straight speed change amounts Cv1, Cv2 and the turning speed change amounts Cw1, Cw2 are relatively small, and the straight speed change amounts Cv1, Cv2 continue straight for the second predetermined time.
  • the change amount determination value Hcv or less and the turning speed change amounts Cw1 and Cw2 become the turn change amount determination value Hcw or less.
  • the second controller 80 determines “YES” in step S118, and calculates the first straight traveling speed difference Dv1 and the first turning speed difference Dw1 in step S122.
  • the second estimation estimated from the left actual drive amount LRr and the right actual drive amount RRr The straight traveling speed ve2 is smaller than the first estimated straight traveling speed ve1 estimated from the desired straight traveling speed xjs.
  • the second control device 80 travels in step S124. Judge that there is a malfunction in the function. In this case, the second control device 80 determines “YES” in step S124, and advances the program to step S128.
  • the second control device 80 electrically shuts off the power source 20 and the drive device 40 by the shut-off device 30 in step S128 (shut-off control unit 82). Specifically, the second control device 80 opens the shut-off device 30 and shuts off the supply of power from the power supply 20 to the drive device 40. Thereby, since the drive of the drive device 40 stops and the electric wheelchair 1 stops, a passenger
  • the second control device 80 determines “NO” in step S124. Then, due to the failure of the left drive device 41, for example, the second estimated turning speed we2 becomes smaller than the first estimated turning speed we1, so that the first turning speed difference Dw1 is greater than or equal to the first turning speed difference determination value Hdw1. In this case, the second control device 80 determines in step S126 that there is a failure in the traveling function. In this case, the second control device 80 determines “YES” in step S126, and electrically shuts off the power source 20 and the drive device 40 by the shut-off device 30 in step S128.
  • the second estimated turning speed we2 is, for example, the first estimated turning speed we1.
  • the second control device 80 electrically connects the power source 20 and the drive device 40 with the shut-off device 30. Shut off.
  • the electric wheelchair 1 has a traveling function that is connected to the power source 20 and travels by the drive device 40 that is driven and controlled according to an operation signal corresponding to an operation amount to the operation device 60 by the occupant.
  • the electric wheelchair 1 includes a shut-off device 30 that electrically connects or disconnects the power source 20 and the drive device 40, and an actual drive amount detection device 50 that detects actual drive amounts LRr and RRr that are actual drive amounts of the drive device 40.
  • the target driving amount LRt, RRt of the driving device 40 is set based on the operation signal transmitted from the operating device 60, and the driving signal corresponding to the target driving amount is output to the driving device 40, thereby driving the electric wheelchair 1.
  • the first control device 70 having the speed calculating unit 71 and the driving amount calculating unit 72 for controlling the driving function, the failure detecting unit 81 for detecting a failure of the traveling function, and the failure detecting unit 81 detecting a failure of the traveling function, And a second control device 80 having a shut-off control unit 82 that electrically shuts off the drive device 40 and the power source 20 by the shut-off device 30.
  • the failure detection unit 81 is detected by the first speed estimation unit 81a that estimates the straight traveling speed v and the turning speed w of the electric wheelchair 1 and the actual drive amount detection device 50 based on the operation signal transmitted from the operation device 60.
  • the second speed estimation unit 81b for estimating the straight traveling speed v and the turning speed w of the electric wheelchair 1 and the electric wheelchair estimated by the first speed estimation unit 81a
  • the first straight travel speed difference Dv1 that is the difference between the first estimated straight travel speed ve1 that is the first straight travel speed v and the second estimated straight travel speed ve2 that is the straight travel speed v of the electric wheelchair 1 estimated by the second speed estimation unit 81b.
  • the first estimated turning speed we1 that is the turning speed w of the electric wheelchair 1 estimated by the first speed estimating unit 81a and the electric wheelchair estimated by the second speed estimating unit 81b
  • a speed difference calculation unit 81f that calculates a first turning speed difference Dw1 that is a difference from the second estimated turning speed we2 that is the turning speed w of the first, and a first straight traveling speed difference Dv1 that is calculated by the speed difference calculation unit 81f If it is equal to or greater than the straight-forward speed difference determination value Hdv1, or if the first turning speed difference Dw1 calculated by the speed difference calculation unit 81f is equal to or more than the first turning speed difference determination value Hdv1, A failure determination unit 81g for determination.
  • the electric motor estimated based on the control signal transmitted from the operation device 60.
  • First straight travel that is a speed difference between the first estimated speeds ve1 and we1 of the wheelchair 1 and the second estimated speeds ve2 and we2 of the electric wheelchair 1 estimated based on the detection signal detected by the actual drive amount detection device 50
  • At least one of the speed difference Dv1 and the first turning speed difference Dw1 is larger than that in the case where no failure has occurred in the drive device 40 or the like.
  • the configuration of the failure detection is simpler than that of the conventional technology. can do. Therefore, the configuration for detecting the failure of the traveling function of the electric wheelchair 1 can be achieved at low cost.
  • the failure detection unit 81 when the above-described failure detection unit 81 is not configured in the electric wheelchair 1, in order to extremely reduce the occurrence frequency of the failure of the traveling function, it is necessary that the components constituting the traveling function have relatively high reliability. There is. In this case, the cost of the electric wheelchair 1 may be increased due to the increased cost of the components, and the size of the electric wheelchair 1 may be increased due to the increased size of the components. On the other hand, in the electric wheelchair 1 having the above-described failure detection unit 81, the parts other than the failure detection unit 81 can be configured with components having general reliability at a relatively low cost. Therefore, the failure detection unit 81 can reduce the cost of the electric wheelchair 1 while ensuring relatively high reliability with respect to the traveling function, and can suppress an increase in the size of the electric wheelchair 1.
  • the electric wheelchair 1 includes a first control device 70 including a speed calculation unit 71 and a drive amount calculation unit 72, and a second control device 80 including a failure detection unit 81 and a shut-off control unit 82.
  • the electric wheelchair 1 further includes a blocking unit 90 configured by the second control device 80 and the blocking device 30, and the blocking unit 90 is incorporated by being electrically connected to the electric wheelchair 1. Yes.
  • blocking unit 90 comprised from the 2nd control apparatus 80 and the interruption
  • the electric wheelchair 1 can be made independent.
  • the blocking unit 90 can be an option for retrofitting the electric wheelchair 1.
  • blocking apparatus 30 can be added to this electric wheelchair by electrically connecting and adding the interruption
  • the maintenance of the blocking unit 90 can be performed relatively easily.
  • the failure detection unit 81 includes a change amount calculation unit 81d that calculates the straight travel speed change amounts Cv1 and Cv2 and the turn speed change amounts Cw1 and Cw2 that are the change amounts of the estimated straight travel speeds ve1 and ve2 and the estimated swing speeds we1 and we2.
  • a change amount calculation unit 81d that calculates the straight travel speed change amounts Cv1 and Cv2 and the turn speed change amounts Cw1 and Cw2 that are the change amounts of the estimated straight travel speeds ve1 and ve2 and the estimated swing speeds we1 and we2.
  • the speed difference calculation unit 81f calculates the first estimated rectilinear speed ve1 and the second estimated rectilinear speed ve2 within the second predetermined time.
  • a first straight traveling speed difference Dv1 and a first turning speed difference Dw1 between the first estimated turning speed we1 and the second estimated turning speed we2 are calculated. According to this, for example, when the speed of the electric wheelchair 1 is in a stable state, the speed change amounts Cv1, Cv2, Cw1, and Cw2 are relatively small.
  • the second control device 80 determines that the straight traveling speed v and the turning speed w of the electric wheelchair 1 are in a stable state. At this time, the second control device 80 calculates the first straight traveling speed difference Dv1 and the first turning speed difference Dw1 within the second predetermined time, and determines whether or not the traveling function of the electric wheelchair 1 has a failure. . Therefore, since the second control device 80 determines whether or not there is a failure in the traveling function of the electric wheelchair 1 when the speed of the electric wheelchair 1 is stable, the accuracy of the failure determination of the traveling function is improved. Can be made.
  • the second control device 180 of this modification includes a failure detection unit 181 as shown in FIG.
  • the failure detection unit 181 does not have the change amount calculation unit 81d and the speed determination unit 81e as compared to the failure detection unit 81 described above.
  • the failure detection unit 181 includes a speed difference calculation unit 181f and a failure determination unit 181g instead of the speed difference calculation unit 81f and the failure determination unit 81g of the failure detection unit 81 described above.
  • the speed difference calculation unit 181f calculates a difference between the first estimated straight travel speed ve1 and the second estimated straight travel speed ve2 as a second straight travel speed difference Dv2. Further, the speed difference calculation unit 181f calculates a difference between the first estimated turning speed we1 and the second estimated turning speed we2 at the present time as the second turning speed difference Dw2.
  • the failure determination unit 181g determines that there is a failure in the traveling function when the second straight travel speed difference Dv2 calculated by the speed difference calculation unit 181f is equal to or greater than the second straight travel speed difference determination value Hdv2 for the third predetermined time. To do.
  • the third predetermined time is set to be longer than the first predetermined time T1.
  • the third predetermined time is, for example, 5 seconds.
  • the second straight traveling speed difference determination value Hdv2 is, for example, 1 (km / hour).
  • the failure determination unit 181g has a failure in the traveling function when the second turning speed difference Dw2 calculated by the speed difference calculation unit 181f is equal to or greater than the second turning speed difference determination value Hdw2 for the third predetermined time. It is determined.
  • the second turning speed difference determination value Hdw2 is, for example, ⁇ / 4 (rad / second).
  • the failure detection control and the cutoff control in the second control device 180 of the present modification are executed by the flowcharts shown in FIGS. 8 and 9 instead of the flowchart shown in FIG. 6 executed by the second control device 80 described above. To do.
  • the failure detection control is performed according to the flowchart shown in FIG. 8, there is a failure in the traveling function when the second straight traveling speed difference Dv2 is equal to or greater than the second straight traveling speed difference determination value Hdv2 for the third predetermined time. It is determined.
  • the second control device 180 sets the variable i to the initial value 1 in step S202, and confirms whether or not the first predetermined time T1 has elapsed in step S204.
  • step S204 determines “NO” in step S204, and repeatedly executes step S204.
  • the second control device 180 determines “YES” in step S204, and advances the program to step S206.
  • the second control device 180 acquires the desired straight traveling speed xjs in step S206, and estimates and stores the first estimated straight traveling speed ve1 in step S208 (first speed estimating unit 81a). Further, the second control device 180 acquires the left actual drive amount LRr and the right actual drive amount RRr in step S210, and estimates and stores the second estimated straight traveling speed ve2 in step S212 (second speed estimation unit). 81b). Then, the second control device 180 calculates the second straight traveling speed difference Dv2 in Step S214 (speed difference calculating unit 181f), and in Step S216, the second straight traveling speed difference Dv2 is equal to or greater than the second straight traveling speed difference determination value Hdv2. (Failure determination unit 181g).
  • step S216 “NO” is determined, and the program is returned to step S202.
  • the second control device 180 repeatedly executes steps S202 to S216.
  • the second straight traveling speed difference Dv2 becomes large, and the second straight traveling speed difference Dv2 is equal to or greater than the second straight traveling speed difference determination value Hdv2.
  • the second controller 180 determines “YES” in step S216, and advances the program to step S218.
  • the second control device 180 determines whether or not the variable i is the second predetermined value m in step S218.
  • the second straight traveling speed difference Dv2 is continuously equal to or greater than the second straight traveling speed difference determination value Hdv2
  • the second control device 180 repeats the above-described steps S204 to S220 until the third predetermined time has elapsed. .
  • step S218 When the variable i is equal to m in step S218, that is, when the second straight traveling speed difference Dv2 is equal to or greater than the second straight traveling speed difference determination value Hdv2 for a third predetermined time, the second control device 180 travels. It is determined that there is a failure in the function (failure determination unit 181g). In this case, the second control device 180 determines “YES” in step S218, and electrically shuts off the power source 20 and the drive device 40 in step S222 (shut-off control unit 82).
  • the second control device 180 acquires the desired turning speed yjs in step S306, and estimates and stores the first estimated turning speed we1 in step S308 (first speed estimating unit 81a). Moreover, the 2nd control apparatus 180 estimates and memorize
  • the moving body is an electric wheelchair, but instead of this, a boarding type moving body such as a small vehicle or a mobile robot may be used.
  • the operating device 60 is a joystick. Instead, the operating device 60 is operated by an accelerator that indicates the straight traveling speed v of the electric wheelchair 1 and a handle that indicates the turning direction of the electric wheelchair 1. You may make it comprise.
  • the first straight traveling speed difference Dv1 is a difference between the average value of the first estimated straight traveling speed ve1 and the average value of the second estimated straight traveling speed ve2 within the second predetermined time.
  • the first straight traveling speed difference Dv1 may be a difference between the maximum value of the first estimated straight traveling speed ve1 and the maximum value of the second estimated straight traveling speed ve2 within the second predetermined time. The same may be applied to the first turning speed difference Dw1.
  • the second control device 80 uses the first straight traveling speed difference Dv1, which is a difference between the first estimated straight traveling speed ve1 and the second estimated straight traveling speed ve2, or the like, to determine whether the traveling function has a failure.
  • the travel function is calculated using the difference between the left target drive amount LRt and the left actual drive amount LRr, or the difference between the right target drive amount RRt and the right actual drive amount RRr. It may be determined whether or not there is a failure.
  • the second control device 80 continues for the second predetermined time, and the straight speed change amounts Cv1, Cv2 are equal to or less than the straight speed change amount determination value Hcv and the turning speed change amounts Cw1, Cw2 are turned.
  • the change amount determination value Hcw or less it is determined that the speed of the electric wheelchair 1 is stable (step S120; speed determination unit 81e).
  • the straight-ahead speed change amounts Cv1 and Cv2 continue to be either the straight-ahead change amount determination value Hcv or less and the turning speed change amounts Cw1 and Cw2 become the turning-change amount determination value Hcw or less continuously for the second predetermined time.
  • step S126 it may be determined that the speed of the electric wheelchair 1 is in a stable state. Further, in this case, when the straight traveling speed change amounts Cv1 and Cv2 become equal to or less than the straight traveling change amount determination value Hcv continuously for the second predetermined time, the determination of the first turning speed difference Dw1 is not performed (step S126). Only the determination (step S124) of whether or not the first straight traveling speed difference Dv1 is greater than or equal to the first straight traveling speed difference determination value Hdv1 may be performed.
  • the first turning speed difference Dv1 is not determined (step S124), and the first turning You may make it perform only determination (step S126) whether the speed difference Dw1 is more than 1st turning speed difference determination value Hdw1. Note that when one of the straight-ahead speed change amounts Cv1 and Cv2 continues for the second predetermined time and becomes equal to or less than the straight-ahead change amount determination value Hcv, it is determined that the speed of the electric wheelchair 1 is in a stable state. Also good. The same may be applied to the turning speed change amounts Cw1 and Cw2.
  • the blocking unit 90 includes the blocking device 30 and the second control device 80 integrally. However, instead of this, the blocking device 30 and the second control device 80 are separated. You may make it comprise. In the above-described embodiment, the first control device 70 and the second control device 80 are configured separately, but the first control device 70 and the second control device 80 are configured integrally. Therefore.
  • the first control device 70 and the second control device 80 are individually connected to the operation device 60 so as to be able to communicate with each other, but instead, the operation device 60 and the first control device are connected. 70 and the second control device 80 may be connected so as to be able to communicate with each other by, for example, CAN. In this case, all of the devices constituting the traveling function such as the blocking device 30 and the driving device 40 may be connected to each other by a CAN or the like so as to communicate with each other. Further, the number of drive devices 40, the arrangement positions of the devices, the power supply path Ld and the control signal path Lc, the speed difference calculation method, and the like may be changed without departing from the scope of the present invention.
  • straight-forward speed change amount (change amount), Cw1, Cw2 turning speed change amount (change) Amount), Dv1, Dv2 ... straight speed difference (speed difference), Dw1, Dw2 ... turning speed difference (speed difference), Hcv ... straight ahead change amount judgment value (change amount judgment value), Hcw ... turn change amount judgment value (change) (Quantity judgment value), Hdv1, Hdv2, ... straight speed Determination value (speed difference determination value), Hdw1, Hdw2 ... turning speed difference determination value (speed difference determination value), LRr, RRr ... actual drive amount, LRt, RRt ... target drive amount, v ... straight forward speed (speed), ve1 ... first estimated straight speed (first estimated speed), ve2 ... second estimated straight speed (second estimated speed), w ... turning speed (speed), we1 ... first estimated turning speed (first estimated speed), we2 ... second estimated turning speed (second estimated speed).

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Abstract

　移動体の走行機能の故障を検知する故障検知の構成を、低コストで達成することを目的とする。電動車椅子の故障検知部は、操作装置の操作信号に基づいて、電動車椅子の直進速度を推定する第一速度推定部と、実駆動量検出装置によって検出された実駆動量に基づいて、電動車椅子の直進速度を推定する第二速度推定部と、第一速度推定部によって推定された直進速度と、第二速度推定部によって推定された直進速度との差である第一直進速度差を算出する速度差算出部と、速度差算出部によって算出された第一直進速度差が第一直進速度差判定値以上である場合、走行機能に故障があると判定する故障判定部と、を備えている。

Description

移動体
　本発明は、移動体、特に、乗員の操作によって走行する移動体に関する。
　操作されることにより移動する移動体の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。例えば電動車椅子等の移動体において、乗員の安全性を向上させるために、移動体の走行機能の故障を検知する故障検知の構成には、比較的高い信頼性が求められている。特許文献１の図１に示すように、電動車椅子である移動体は、走行機能の故障検知の構成として、移動体を統括制御する駆動制御回路１、移動体の電源である蓄電池２、駆動することにより移動体を走行させるモータ３、モータ３の回転数を検出するエンコーダ４、モータ３の電流値を検出するモータ電流検出手段５を備えている。また、駆動制御回路１は、蓄電池２の電圧値、モータ電流検出手段５によって検出された電流値、ならびに、予め記憶されているモータ３の電機子抵抗Ｒａおよび誘起電圧定数Ｋｅから、モータ３の回転数を推定する。駆動制御回路１は、この推定された回転数である推定回転数と、エンコーダ４によって検出されたモータ３の実際の回転数である実回転数とを比較する。駆動制御回路１は、推定回転数と実回転数との差が所定時間以上連続して所定値以上となった場合、エンコーダ４に故障があると判定している。
　このように、特許文献１の移動体においては、駆動制御回路１によってエンコーダ４に故障があると判定することが可能である。しかしながら、駆動制御回路１自体に故障が発生した場合、推定回転数が正確な値でないときがある。この場合、駆動制御回路１は、エンコーダ４に故障があることを検出できないときがある。よって、故障検知の構成において、比較的高い信頼性を確保するためには、制御回路の故障を検知する装置等を別途設ける必要が生じる。
　故障検知可能なシステムの一形式として、特許文献２に示すものが知られている。特許文献２の図１に示すようにシステム１は、コントローラＣからの入力Ｕをそれぞれ入力されるサブシステムＡおよびサブシステムＢから構成された二重系Ｄ、サブシステムＡまたはサブシステムＢの伝達関数モデルである計算モデルＸ、および、サブシステムＡ，Ｂのうちのいずれに故障があるか否かを判定し、正常な方の出力値をシステムの出力とする判定選択部Ｇを備えている。判定選択部Ｇは、サブシステムＡ，Ｂの出力である出力ＱＡおよび出力ＱＢと、入力Ｕが入力された計算モデルＸの出力である疑似出力Ｐとを比較して、多数決理論によって、サブシステムＡ，Ｂに故障があるか否かを判定している。判定選択部Ｇは、疑似出力Ｐが常に正しいものとして判定を行っている。これにより、システム１は、センサを用いることなく、システムの故障を判定することができる。
特開２００１－７９０４１号公報 特開２００６－２２８００２号公報
　特許文献２のシステムによって、制御回路の故障を検知することが可能となるが、特許文献２のシステムは、二重系のサブシステムを構成する必要があるため、部品点数が比較的多い。また、移動体の走行機能における故障検知のために、特許文献１のように移動体を走行させる駆動装置の故障検知の構成および特許文献２のように制御回路の故障検知の構成を組み合わせることは、複数のセンサや二重系のサブシステムによって部品点数がさらに多くなるため、移動体の高コスト化を招く。
　そこで、本発明は、上述した課題を解消するためになされたもので、移動体の走行機能の故障を検知する故障検知の構成を、低コストで達成することを目的とする。
　上記の課題を解決するため、請求項１に係る移動体は、電源に接続され、かつ、乗員による操作装置への操作量に相当する操作信号に従って駆動制御される駆動装置によって走行する走行機能を有する移動体であって、移動体は、電源と駆動装置とを電気的に接続または遮断する遮断装置と、駆動装置の実際の駆動量である実駆動量を検出する実駆動量検出装置と、操作装置から送信された操作信号に基づいて駆動装置の目標駆動量を設定し、目標駆動量に相当する駆動信号を駆動装置に出力することにより移動体の走行を制御する走行制御部、走行機能の故障を検知する故障検知部、および、故障検知部によって走行機能の故障を検知した場合、駆動装置と電源とを遮断装置によって電気的に遮断する遮断制御部を有する制御装置と、を備え、故障検知部は、操作装置から送信された操作信号に基づいて、移動体の速度を推定する第一速度推定部と、実駆動量検出装置によって検出された実駆動量に相当する検出信号に基づいて、移動体の速度を推定する第二速度推定部と、第一速度推定部によって推定された移動体の速度である第一推定速度と、第二速度推定部によって推定された移動体の速度である第二推定速度との差である速度差を算出する速度差算出部と、速度差算出部によって算出された速度差が速度差判定値以上である場合、走行機能に故障があると判定する故障判定部と、を備えている。
　これによれば、例えば移動体の走行機能を構成する駆動装置や各装置への電力の供給状態に故障が発生した場合、操作装置から送信された制御信号に基づいて推定される移動体の第一推定速度と、実駆動量検出装置によって検出された検出信号に基づいて推定される移動体の第二推定速度との速度差が、駆動装置等に故障が発生していない場合に比べて大きくなる。制御装置は、その速度差が速度差判定値以上である場合、移動体の走行機能の故障が発生したことを検知して、駆動装置への電力の供給を遮断する。よって、移動体は、従来技術のように複数のセンサや二重系のサブシステムを構成することなく走行機能の故障を検知できるため、故障検知の構成を従来技術のものに比べて簡便にすることができる。したがって、移動体の走行機能の故障検知の構成を低コストで達成することができる。
本発明による移動体の一実施形態の構成を示す概要図である。 図１に示す移動体のブロック図である。 図１の操作装置の操作量を示す模式図であり、縦軸は、移動体の前後方向を、横軸は移動体の左右方向を表している。 図２に示す第一制御装置に記憶されている第一マップであり、所望直進速度と、移動体の目標直進速度および第一推定直進速度との関係を示したマップである。 図２に示す第一制御装置に記憶されている第二マップであり、所望旋回速度と、移動体の目標旋回速度および第一推定旋回速度との関係を示したマップである。 図２に示す第一制御装置に記憶されている第三マップであり、目標直進速度および第二推定直進速度と、左目標駆動量および右目標駆動量の和である目標駆動量和、並びに左実駆動量および右実駆動量の和である実駆動量和との関係を示したマップである。 図２に示す第一制御装置に記憶されている第四マップであり、目標旋回速度および第二推定旋回速度と、左目標駆動量から右目標駆動量を差し引いた目標駆動量差および左実駆動量から右実駆動量を差し引いた実駆動量差との関係を示したマップである。 図２に示す第二制御装置にて実行されるプログラムのフローチャートである。 本発明による移動体の一実施形態の変形例における移動体のブロック図である。 図７に示す第二制御装置にて実行されるプログラムのフローチャートである。 図７に示す第二制御装置にて実行されるプログラムのフローチャートである。
　以下、本発明による移動体の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態における移動体として、図１に示す電動車椅子１を例に挙げて説明する。なお、本明細書においては説明の便宜上、図１における上側および下側をそれぞれ電動車椅子１の上方および下方とし、同じく左下側および右上側をそれぞれ電動車椅子１の前方および後方とし、同じく左上側および右下側を、それぞれ電動車椅子１の右方および左方として説明する。また、図１には、各方向を示す矢印を示している。
　電動車椅子１は、図１および図２に示すように、車椅子本体１０、電源２０、遮断装置３０、駆動装置４０、実駆動量検出装置５０、操作装置６０、第一制御装置７０および第二制御装置８０を備えている。電動車椅子１は、電源２０に接続され、かつ、乗員による操作装置６０への操作量に相当する操作信号に従って駆動制御される駆動装置４０によって走行する走行機能を有する。電源２０、遮断装置３０、駆動装置４０、実駆動量検出装置５０、操作装置６０、第一制御装置７０および第二制御装置８０は、車椅子本体１０に取り付けられている。
　車椅子本体１０は、図１に示すように、フレーム１１、乗員が着座する座席１２および車輪１３を備えている。座席１２および車輪１３は、フレーム１１に取り付けられている。車輪１３は、回転軸回りに回転可能に構成されている。車輪１３は、車椅子本体１０の左右両側に配設され、駆動装置４０によって駆動される左駆動輪１３ａおよび右駆動輪１３ｂ、並びに、電動車椅子１の走行を補助する左補助輪１３ｃおよび右補助輪１３ｄを備えている。
　電源２０は、図２に示すように、電源経路Ｌｄ（二重線にて示す）を介して、駆動装置４０、実駆動量検出装置５０、操作装置６０、第一制御装置７０および第二制御装置８０に電力を供給するものである。電源２０は、例えば蓄電池である。駆動装置４０は、遮断装置３０を介して電源２０の電力が供給される。
　遮断装置３０は、電源２０と駆動装置４０とを電気的に接続または遮断するものである。遮断装置３０は、例えば非作動時に開路とするノーマルオープン型の開閉器である。遮断装置３０は、閉路することにより電源２０と駆動装置４０とを電気的に接続して、電源２０から駆動装置４０への電力の供給を行う。一方、遮断装置３０は、開路することにより電源２０と駆動装置４０とを電気的に遮断して、電源２０から駆動装置４０への電力の供給を遮断する。
　駆動装置４０は、各駆動輪１３ａ，１３ｂそれぞれを回転駆動させて、電動車椅子１を走行させるものである。駆動装置４０は、例えば、電動モータ（図示なし）と減速機（図示なし）とを組み合わせることにより構成されている。駆動装置４０は、図１に示すように、左駆動輪１３ａを回転駆動させる左駆動装置４１、および、右駆動輪１３ｂを回転駆動させる右駆動装置４２を備えている。
　実駆動量検出装置５０は、駆動装置４０の実際の駆動量である実駆動量を検出するものである。実駆動量検出装置５０は、例えば、駆動装置４０を構成する電動モータの回転数および回転方向を検出する回転センサである。実駆動量検出装置５０は、実駆動量を第一所定時間Ｔ１毎に検出する。第一所定時間Ｔ１は、例えば、１／５秒である。実駆動量検出装置５０は、左駆動装置４１の実駆動量である左実駆動量ＬＲｒを検出する左実駆動量検出装置５１、および、右駆動装置４２の実駆動量である右実駆動量ＲＲｒを検出する右実駆動量検出装置５２を備えている。
　左実駆動量検出装置５１は、左駆動輪１３ａが電動車椅子１の左側から見たときに反時計周り方向（電動車椅子１を前進させる方向）に回転駆動している場合、左実駆動量ＬＲｒを正の駆動量として検出する。一方、左実駆動量検出装置５１は、左駆動輪１３ａが上述した反時計周り方向と反対の時計周り方向に回転駆動している場合、左実駆動量ＬＲｒを負の駆動量として検出する。また、右実駆動量検出装置５２は、右駆動輪１３ｂが電動車椅子１の右側から見たときに時計周り方向（電動車椅子１を前進させる方向）に回転駆動している場合、右実駆動量ＲＲｒを正の駆動量として検出する。一方、右実駆動量検出装置５２は、右駆動輪１３ｂが上述した時計周り方向と反対の反時計周り方向に回転駆動している場合、右実駆動量ＲＲｒを負の駆動量として検出する。
　操作装置６０は、電動車椅子１の直進速度ｖおよび旋回速度ｗ（図１参照）を指示するために乗員によって操作されるものである。直進速度ｖおよび旋回速度ｗは、本発明の速度に相当する。直進速度ｖは、電動車椅子１の前方向（正面方向）における電動車椅子１の速度である。旋回速度ｗは、電動車椅子１の位置する場所において、電動車椅子１が電動車椅子１の重心を中心に旋回する角速度である。本実施形態において、操作装置６０は、ジョイスティックである。操作装置６０は、操作されていない位置（以下、ニュートラル位置とする）において、鉛直方向に起立した状態で位置決めされている。
　操作装置６０は、ニュートラル位置から乗員に傾けられることにより操作される。操作装置６０が操作された量（操作量）は、図３に示すように、操作装置６０を水平面と平行なＸＹ平面に投影したときにおける操作装置６０の先端の座標によって表すことができる。Ｘ軸は、電動車椅子１の前後方向と同じであり、Ｘ軸の正の方向は、電動車椅子１の前方向と同じ方向である。Ｙ軸は、電動車椅子１の左右方向と同じであり、Ｙ軸の正の方向は、電動車椅子１の右方向と同じ方向である。Ｘ座標の値は、乗員が所望する電動車椅子１の直進速度ｖである所望直進速度ｘｊｓである。Ｙ座標の値は、乗員が所望する電動車椅子１の旋回速度ｗである所望旋回速度ｙｊｓである。所望直進速度ｘｊｓおよび所望旋回速度ｙｊｓは、乗員による操作装置６０への操作量に相当する制御信号である操作信号として、第一制御装置７０および第二制御装置８０に第一所定時間Ｔ１毎に出力される。
　第一制御装置７０は、操作装置６０から送信された操作信号に基づいて駆動装置４０の目標駆動量を設定し、目標駆動量に相当する駆動信号を駆動装置４０に出力することにより電動車椅子１の走行を制御するものである。第一制御装置７０は、図２に示すように、制御信号を送信する制御信号経路Ｌｃ（細線にて示す）を介して、駆動装置４０および操作装置６０に接続されている。第一制御装置７０は、速度演算部７１および駆動量演算部７２を備えている。速度演算部７１および駆動量演算部７２は、本発明の走行制御部に相当する。
　第一制御装置７０が電動車椅子１を走行させる走行制御について説明する。操作装置６０が操作され、操作装置６０から送信された操作信号を第一制御装置７０が取得した時点から、第一制御装置７０は、走行制御を開始する。操作信号は、速度演算部７１によって取得される。
　速度演算部７１は、取得した操作信号（所望直進速度ｘｊｓおよび所望旋回速度ｙｊｓ）から、電動車椅子１の目標直進速度ｖｔおよび目標旋回速度ｗｔを演算するものである。速度演算部７１は、取得した所望直進速度ｘｊｓから、図４Ａに示す第一マップＭ１に基づいて、目標直進速度ｖｔを演算する。第一マップＭ１は、所望直進速度ｘｊｓと目標直進速度ｖｔおよび第一推定直進速度ｖｅ１(後述する)との関係を示したものである。また、速度演算部７１は、取得した所望旋回速度ｙｊｓから、図４Ｂに示す第二マップＭ２に基づいて、目標旋回速度ｗｔを演算する。第二マップＭ２は、所望旋回速度ｙｊｓと目標旋回速度ｗｔおよび第一推定旋回速度ｗｅ１(後述する)との関係を示したものである。第一マップＭ１および第二マップＭ２は、第一制御装置７０の記憶部（図示なし）に記憶されている。
　第一マップＭ１は、図４Ａに示すように、所望直進速度ｘｊｓと目標直進速度ｖｔとが、比例する比例部ｍｖ１と、所望直進速度ｘｊｓの大きさにかかわらず目標直進速度ｖｔが一定の値である不感部ｍｖ２備えている。目標直進速度ｖｔが正である場合、電動車椅子１が前進する。一方、目標直進速度ｖｔが負である場合、電動車椅子１が後退する。また、第二マップＭ２は、図４Ｂに示すように、所望旋回速度ｙｊｓと目標旋回速度ｗｔとが比例する比例部ｍｗ１と、所望旋回速度ｙｊｓの大きさにかかわらず目標旋回速度ｗｔが一定の値である不感部ｍｗ２を備えている。目標旋回速度ｗｔが正である場合、電動車椅子１が右旋回する。一方、目標旋回速度ｗｔが負である場合、電動車椅子１が左旋回する。
　駆動量演算部７２は、速度演算部７１によって演算された目標直進速度ｖｔおよび目標旋回速度ｗｔから駆動装置４０の目標駆動量（目標回転数）を演算するものである。駆動量演算部７２は、駆動装置４０の目標駆動量として、左目標駆動量ＬＲｔおよび右目標駆動量ＲＲｔを演算する。左目標駆動量ＬＲｔは、左駆動装置４１の目標駆動量である。右目標駆動量ＲＲｔは、右駆動装置４２の目標駆動量である。なお、左目標駆動量ＬＲｔが正である場合、左駆動装置４１は、左駆動輪１３ａを電動車椅子１の左側から見たときに反時計周り方向（電動車椅子１を前進させる方向）に回転駆動させるように駆動する。また、右目標駆動量ＲＲｔが正である場合、右駆動装置４２は、右駆動輪１３ｂを電動車椅子１の右側から見たときに時計周り方向（電動車椅子１を前進させる方向）に回転駆動させるように駆動する。一方、左駆動装置４１は、左目標駆動量ＬＲｔが負である場合、左駆動輪１３ａを上述した方向と逆方向に回転駆動させるように駆動する。また、右駆動装置４２は、右目標駆動量ＲＲｔが負である場合、右駆動輪１３ｂを上述した方向と逆方向に回転駆動させるように駆動する。
　駆動量演算部７２は、左目標駆動量ＬＲｔおよび右目標駆動量ＲＲｔを、目標駆動量和Ｓｔと目標駆動量差Ｒｔとから演算する。目標駆動量和Ｓｔは、左目標駆動量ＬＲｔと右目標駆動量ＲＲｔとが加えられた値である。目標駆動量差Ｒｔは、左目標駆動量ＬＲｔから右目標駆動量ＲＲｔを差し引かれた値である。
　駆動量演算部７２は、目標直進速度ｖｔから第三マップＭ３に基づいて、目標駆動量和Ｓｔを導出する。第三マップＭ３は、図５Ａに示すように、目標直進速度ｖｔと目標駆動量和Ｓｔおよび実駆動量和Ｓｒ（後述する）との関係を示したものである。本実施形態において、目標直進速度ｖｔと目標駆動量和Ｓｔは、比例関係である。また、駆動量演算部７２は、目標旋回速度ｗｔから第四マップＭ４に基づいて、目標駆動量差Ｒｔを導出する。第四マップＭ４は、図５Ｂに示すように、目標旋回速度ｗｔと目標駆動量差Ｒｔおよび実駆動量差Ｒｒ（後述する）との関係を示したものである。本実施形態において、目標旋回速度ｗｔと目標駆動量差Ｒｔは、比例関係である。第三マップＭ３および第四マップＭ４は、予め実験等により実測されて導出され、第一制御装置７０の記憶部に記憶されている。
　駆動量演算部７２は、導出された目標駆動量和Ｓｔおよび目標駆動量差Ｒｔから、左目標駆動量ＬＲｔおよび右目標駆動量ＲＲｔを演算する。駆動量演算部７２は、演算された左目標駆動量ＬＲｔおよび右目標駆動量ＲＲｔを目標駆動量に相当する制御信号である駆動信号として駆動装置４０に出力する。なお、駆動装置４０がＰＷＭ制御されているため、駆動信号は、デューティ比にて算出される。駆動装置４０が、駆動信号に応じて駆動することにより、電動車椅子１が走行する。このように、電動車椅子１の走行制御は、乗員の操作に従って駆動装置４０が駆動することにより実行される。
　第一制御装置７０が走行制御を行っている際に、乗員が操作装置６０の位置をニュートラル位置にした場合、目標直進速度ｖｔおよび目標旋回速度ｗｔがゼロとなることで、左目標駆動量ＬＲｔおよび右目標駆動量ＲＲｔがゼロとなる。これにより、駆動装置４０の駆動量がゼロとなるため、電動車椅子１が停止する。このように、第一制御装置７０による走行制御が終了する。
　第二制御装置８０は、図２に示すように、走行機能の故障を検知する故障検知部８１、および、故障検知部８１によって走行機能の故障を検知した場合、駆動装置４０と電源２０とを遮断装置３０によって電気的に遮断する遮断制御を行う遮断制御部８２を備えている。走行機能は、電動車椅子１を走行させる機能であり、上述した電源２０、駆動装置４０、操作装置６０および第一制御装置７０、並びに、電源経路Ｌｄおよび制御信号経路Ｌｃによって実現されている。
　故障検知部８１は、走行機能を構成する部位のうちの何れかに故障が発生した場合、その故障を走行機能の故障として検知する故障検知制御を行うものである。故障検知部８１は、第一速度推定部８１ａ、第二速度推定部８１ｂ、記憶部８１ｃ、変化量算出部８１ｄ、速度判定部８１ｅ、速度差算出部８１ｆおよび故障判定部８１ｇを備えている。
　第一速度推定部８１ａは、操作装置６０から送信された操作信号（所望直進速度ｘｊｓおよび所望旋回速度ｙｊｓ）に基づいて、電動車椅子１の直進速度ｖおよび旋回速度ｗを推定するものである。第一速度推定部８１ａは、具体的には、取得した所望直進速度ｘｊｓから、図４Ａに示す第一マップＭ１に基づいて、第一推定直進速度ｖｅ１を推定（導出）する。第一推定直進速度ｖｅ１は、第一速度推定部８１ａによって推定された直進速度ｖである。また、第一速度推定部８１ａは、取得した所望旋回速度ｙｊｓから、図４Ｂに示す第二マップＭ２に基づいて、第一推定旋回速度ｗｅ１を推定（導出）する。第一推定旋回速度ｗｅ１は、第一速度推定部８１ａによって推定された旋回速度ｗである。直進速度ｖおよび旋回速度ｗの推定は、操作信号が送信される第一所定時間Ｔ１毎に行われる。第一速度推定部８１ａは、第一推定直進速度ｖｅ１および第一推定旋回速度ｗｅ１を第一所定時間Ｔ１毎に記憶部８１ｃに送信する。第一推定直進速度ｖｅ１および第一推定旋回速度ｗｅ１は、本発明の第一推定速度に相当する。
　第二速度推定部８１ｂは、実駆動量検出装置５０によって検出された左実駆動量ＬＲｒおよび右実駆動量ＲＲｒに相当する検出信号に基づいて、電動車椅子１の直進速度ｖおよび旋回速度ｗを推定するものである。第二速度推定部８１ｂは、左実駆動量ＬＲｒと右実駆動量ＲＲｒとを加えた値である実駆動量和Ｓｒから、第三マップＭ３に基づいて第二推定直進速度ｖｅ２を推定（導出）する。第二推定直進速度ｖｅ２は、第二速度推定部８１ｂによって推定された直進速度ｖである。また、第二速度推定部８１ｂは、左実駆動量ＬＲｒから右実駆動量ＲＲｒを差し引いた値である実駆動量差Ｒｒから、第四マップＭ４に基づいて第二推定旋回速度ｗｅ２を推定（導出）する。第二推定旋回速度ｗｅ２は、第二速度推定部８１ｂによって推定された旋回速度ｗである。直進速度ｖおよび旋回速度ｗの推定は、検出信号が送信される第一所定時間Ｔ１毎に行われる。第二速度推定部８１ｂは、第二推定直進速度ｖｅ２および第二推定旋回速度ｗｅ２を第一所定時間Ｔ１毎に記憶部８１ｃに送信する。第二推定直進速度ｖｅ２および第二推定旋回速度ｗｅ２は、本発明の第二推定速度に相当する。
　記憶部８１ｃは、第一所定時間Ｔ１毎に送信される推定直進速度ｖｅ１，ｖｅ２および推定旋回速度ｗｅ１，ｗｅ２を時系列データとして記憶するものである。
　変化量算出部８１ｄは、記憶部８１ｃに記憶された時系列データを用いて、推定直進速度ｖｅ１，ｖｅ２および推定旋回速度ｗｅ１，ｗｅ２のそれぞれの変化量を算出するものである。具体的には、変化量算出部８１ｄは、現時点の第一推定直進速度ｖｅ１と、現時点から第一所定時間Ｔ１前の時点の第一推定直進速度ｖｅ１との差の絶対値を、第一推定直進速度ｖｅ１の変化量に相当する第一直進速度変化量Ｃｖ１として算出する。変化量算出部８１ｄは、同様に、第一推定旋回速度ｗｅ１の変化量に相当する第一旋回速度変化量Ｃｗ１、第二推定直進速度ｖｅ２の変化量に相当する第二直進速度変化量Ｃｖ２および第二推定旋回速度ｗｅ２の変化量に相当する第二旋回速度変化量Ｃｗ２を算出する。なお、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２および旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２は、上述したように絶対値を求めているため、正の値として算出される。変化量算出部８１ｄは、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２および旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２を第一所定時間Ｔ１毎に算出する。
　速度判定部８１ｅは、電動車椅子１の速度が安定した状態であるか否かを判定するものである。電動車椅子１の速度が安定した状態は、電動車椅子１が、およそ一定の直進速度ｖ、かつ、およそ一定の旋回速度ｗにて走行している状態である。速度判定部８１ｅは、具体的には、変化量算出部８１ｄによって算出された第一直進速度変化量Ｃｖ１および第二直進速度変化量Ｃｖ２が、第二所定時間（本発明の所定時間に相当）内において継続して直進変化量判定値Ｈｃｖ以下であるか否かを判定する。第二所定時間は、第一所定時間Ｔ１より長い時間に設定されている。第二所定時間は、例えば３秒である。直進変化量判定値Ｈｃｖは、例えば０．５（ｋｍ／時）である。また、速度判定部８１ｅは、第一旋回速度変化量Ｃｗ１および第二旋回速度変化量Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下であるか否かを判定する。旋回変化量判定値Ｈｃｗは、例えばπ／２（ｒａｄ／秒）である。
　速度判定部８１ｅは、第二所定時間継続して、第一直進速度変化量Ｃｖ１および第二直進速度変化量Ｃｖ２が直進変化量判定値Ｈｃｖ以下であり、かつ、第一旋回速度変化量Ｃｗ１および第二旋回速度変化量Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下である場合、電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定する。直進変化量判定値Ｈｃｖおよび旋回変化量判定値Ｈｃｗは、本発明の変化量判定値に相当する。
　速度差算出部８１ｆは、速度判定部８１ｅによって電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定された場合、第二所定時間内における第一推定直進速度ｖｅ１と第二推定直進速度ｖｅ２との差、および、第一推定旋回速度ｗｅ１と第二推定旋回速度ｗｅ２との差を算出するものである。具体的には、速度差算出部８１ｆは、速度判定部８１ｅによって電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定された時点と、この時点から第二所定時間前の時点との間の時系列データから第一推定直進速度ｖｅ１の平均値と第二推定直進速度ｖｅ２の平均値との差を第一直進速度差Ｄｖ１として算出する。また、速度差算出部８１ｆは、速度判定部８１ｅによって電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定された時点と、この時点から第二所定時間前の時点との間の時系列データから第一推定旋回速度ｗｅ１の平均値と第二推定旋回速度ｗｅ２の平均値との差を第一旋回速度差Ｄｗ１として算出する。第一直進速度差Ｄｖ１および第一旋回速度差Ｄｗ１は、本発明の速度差に相当する。
　故障判定部８１ｇは、走行機能に故障があるか否かを判定するものである。具体的には、故障判定部８１ｇは、第一直進速度差Ｄｖ１が第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１以上である場合、走行機能に故障があると判定する。第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１は、例えば１（ｋｍ／時）である。また、故障判定部８１ｇは、第一旋回速度差Ｄｗ１が第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１以上である場合においても、走行機能に故障があると判定する。第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１は、例えばπ／３（ｒａｄ／秒）である。第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１および第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１は、本発明の速度差判定値に相当する。
　また、電動車椅子１は、第二制御装置８０および遮断装置３０によって構成される遮断ユニット９０をさらに備えている。本実施形態において、遮断ユニット９０は、図１および図２に示すように、第二制御装置８０と遮断装置３０とが一体に構成されている。遮断ユニット９０は、電動車椅子１に電気的に接続されることにより組み込まれている。具体的には、図２に示すように、第二制御装置８０は、電源２０、実駆動量検出装置５０および操作装置６０それぞれに電気的に着脱可能に、例えば中継コネクタＣＮ（図２参照）によって接続されている。また、遮断装置３０は、電源２０および駆動装置４０それぞれに電気的に着脱可能に、例えば中継コネクタＣＮによって接続されている。
　次に、第二制御装置８０が行う故障検知制御および遮断制御について、図６に示すフローチャートに沿って説明する。第二制御装置８０は、電動車椅子１が起動され、電源２０から電力を供給されている場合、遮断装置３０を閉路とすることにより電源２０と駆動装置４０とを電気的に接続して、故障検知制御および遮断制御を実行する。はじめに、電動車椅子１の走行機能に故障が発生しておらず、電動車椅子１の速度（直進速度ｖおよび旋回速度ｗ）が安定した状態にて、走行制御が実行されている場合について説明する。
　第二制御装置８０は、ステップＳ１０２にて、変数ｉを初期値１に設定する。変数ｉは、第二所定時間を計測するための変数である。第二制御装置８０は、ステップＳ１０４にて、第一所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。第一所定時間Ｔ１が経過していない場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１０４にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０４を繰り返し実行する。一方、第一所定時間Ｔ１が経過した場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１０４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１０６に進める。
　第二制御装置８０は、ステップＳ１０６にて、操作装置６０から送信される所望直進速度ｘｊｓおよび所望旋回速度ｙｊｓを取得する。第二制御装置８０は、ステップＳ１０８にて、所望直進速度ｘｊｓおよび所望旋回速度ｙｊｓから、第一推定直進速度ｖｅ１および第一推定旋回速度ｗｅ１を推定して（第一速度推定部８１ａ）、時系列データとして記憶する（記憶部８１ｃ）。
　第二制御装置８０は、ステップＳ１１０にて、実駆動量検出装置５０から送信される左実駆動量ＬＲｒおよび右実駆動量ＲＲｒを取得する。第二制御装置８０は、ステップＳ１１２にて、左実駆動量ＬＲｒおよび右実駆動量ＲＲｒから第二推定直進速度ｖｅ２および第二推定旋回速度ｗｅ２を推定して（第二速度推定部８１ｂ）、時系列データとして記憶する（記憶部８１ｃ）。
　第二制御装置８０は、ステップＳ１１４にて、時系列データを用いて直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２および旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２を算出する（変化量算出部８１ｄ）。第二制御装置８０は、ステップＳ１１６にて、第一直進速度変化量Ｃｖ１および第二直進速度変化量Ｃｖ２が直進変化量判定値Ｈｃｖ以下であるか否か、かつ、第一旋回速度変化量Ｃｗ１および第二旋回速度変化量Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下であるか否かを判定する（速度判定部８１ｅ）。電動車椅子１の速度が安定した状態である場合、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２および旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が比較的小さいため、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２が直進変化量判定値Ｈｃｖ以下、かつ、旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下となっている。よって、第二制御装置８０は、ステップＳ１１６にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１１８に進める。
　第二制御装置８０は、ステップＳ１１８にて、第二所定時間継続して、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２が直進変化量判定値Ｈｃｖ以下、かつ、旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下となっているか否かを判定する（速度判定部８１ｅ）。具体的には、第二制御装置８０は、変数ｉが第一所定値ｎであるか否かを判定する。本実施形態においては、第一所定時間Ｔ１のｎ倍に、第二所定時間が設定されている（第二所定時間＝第一所定時間Ｔ１×ｎ）。すなわち、ステップＳ１１８にて、変数ｉが第一所定値ｎとなった場合、ステップＳ１０２にて変数ｉを初期値に設定した時点から第二所定時間が経過している。第二所定時間が経過していない（変数ｉがｎでない）場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１１８にて「ＮＯ」と判定する。そして、第二制御装置８０は、ステップＳ１２０にて変数ｉを１ＵＰし、プログラムをステップＳ１０４に戻す。第二制御装置８０は、第二所定時間が経過するまで、上述したステップＳ１０４～ステップＳ１２０を繰り返す。
　一方、第二制御装置８０は、ステップＳ１１８にて、変数ｉ＝ｎになった場合、すなわち第二所定時間継続して、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２が直進変化量判定値Ｈｃｖ以下、かつ、旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下となった場合、第二制御装置８０は、電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定する。よって、この場合、ステップＳ１１８にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１２２に進める。
　なお、第二所定時間内（変数ｉがｎに達する前）において、例えば、乗員によって操作装置６０が操作され、所望直進速度ｘｊｓが変更されたことにより、第一直進速度変化量Ｃｖ１が直進変化量判定値Ｈｃｖより大きくなった場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１１６にて、電動車椅子１の速度が安定した状態でないと判定する。この場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１１６にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１０２に戻し、改めて第二所定時間の計測を開始する。そして、第二制御装置８０は、上述したステップＳ１０４～１２０を繰り返し実行する。
　第二制御装置８０は、ステップＳ１２２にて、第一直進速度差Ｄｖ１および第一旋回速度差Ｄｗ１を算出する（速度差算出部８１ｆ）。そして、第二制御装置８０は、ステップＳ１２４にて、走行機能に故障があるか否かを判定する。具体的には、第二制御装置８０は、第一直進速度差Ｄｖ１が第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１以上であるか否かを判定する（故障判定部８１ｇ）。電動車椅子１の速度が安定した状態であり、かつ、電動車椅子１の走行機能に故障が無い場合、第一推定直進速度ｖｅ１と第二推定直進速度ｖｅ２との差が比較的小さい。これにより、第一直進速度差Ｄｖ１が第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１より小さい場合、第二制御装置８０は、走行機能に故障がないと判定する。この場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１２４にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１２６に進める。
　さらに、第二制御装置８０は、ステップＳ１２６にて、走行機能に故障があるか否かを判定する。具体的には、第二制御装置８０は、第一旋回速度差Ｄｗ１が第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１以上であるか否かを判定する（故障判定部８１ｇ）。電動車椅子１の速度が安定した状態であり、かつ、電動車椅子１の走行機能に故障が無い場合、第一推定旋回速度ｗｅ１と第二推定旋回速度ｗｅ２との差が比較的小さい。これにより、第一旋回速度差Ｄｗ１が第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１より小さい場合、第二制御装置８０は、走行機能に故障がないと判定する。この場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１２６にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１０２に戻す。このように、第二制御装置８０は、電動車椅子１の速度が安定した状態である場合、第二所定時間毎に電動車椅子１の走行機能に故障があるか否かを判定する。
　次に、例えば左駆動装置４１に故障が発生したことにより、所望直進速度ｘｊｓおよび所望旋回速度ｙｊｓに応じた左目標駆動量ＬＲｔに相当する駆動信号に対して、左駆動装置４１の左実駆動量ＬＲｒが不足し、直進速度ｖが目標直進速度ｖｔに対して小さくなるような、走行機能の故障が発生した場合について説明する。第二制御装置８０は、この場合においても、上述したステップＳ１０２～ステップＳ１２０を実行する。また、左駆動装置４１に故障が発生した場合においても直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２および旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が比較的小さく、第二所定時間継続して直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２が直進変化量判定値Ｈｃｖ以下、かつ、旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下となるときがある。このとき、第二制御装置８０は、ステップＳ１１８にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１２２にて第一直進速度差Ｄｖ１および第一旋回速度差Ｄｗ１を算出する。
　左駆動装置４１の故障によって左目標駆動量ＬＲｔに相当する駆動信号に対する左実駆動量ＬＲｒが不足している場合、例えば、左実駆動量ＬＲｒおよび右実駆動量ＲＲｒから推定される第二推定直進速度ｖｅ２が、所望直進速度ｘｊｓから推定される第一推定直進速度ｖｅ１に対して小さい。これにより、第一直進速度差Ｄｖ１が比較的大きくなることで、第一直進速度差Ｄｖ１が第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１以上である場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１２４にて、走行機能に故障があると判定する。この場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１２４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１２８に進める。
　第二制御装置８０は、ステップＳ１２８にて、電源２０と駆動装置４０とを遮断装置３０によって電気的に遮断する（遮断制御部８２）。具体的には、第二制御装置８０は、遮断装置３０を開路とし、電源２０から駆動装置４０への電力の供給を遮断する。これにより、駆動装置４０の駆動が停止して、電動車椅子１が停止するため、乗員の安全性が向上する。
　なお、左駆動装置４１が故障した場合においても、第一直進速度差Ｄｖ１が第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１より小さい場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１２４にて「ＮＯ」と判定する。そして、左駆動装置４１の故障により、例えば第二推定旋回速度ｗｅ２が第一推定旋回速度ｗｅ１に対して小さくなることで、第一旋回速度差Ｄｗ１が第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１以上である場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１２６にて、走行機能に故障があると判定する。この場合、第二制御装置８０は、ステップＳ１２６にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１２８にて電源２０と駆動装置４０とを遮断装置３０によって電気的に遮断する。
　また、左駆動装置４１の故障だけではなく、操作装置６０や電源経路Ｌｄ等の走行制御を構成する装置等が故障した場合において、例えば第二推定旋回速度ｗｅ２が第一推定旋回速度ｗｅ１に対して小さくなることで、第一旋回速度差Ｄｗ１が第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１以上であるときも同様に、第二制御装置８０は、電源２０と駆動装置４０とを遮断装置３０によって電気的に遮断する。
　本実施形態によれば、電動車椅子１は、電源２０に接続され、かつ、乗員による操作装置６０への操作量に相当する操作信号に従って駆動制御される駆動装置４０によって走行する走行機能を有する。電動車椅子１は、電源２０と駆動装置４０とを電気的に接続または遮断する遮断装置３０と、駆動装置４０の実際の駆動量である実駆動量ＬＲｒ，ＲＲｒを検出する実駆動量検出装置５０と、操作装置６０から送信された操作信号に基づいて駆動装置４０の目標駆動量ＬＲｔ，ＲＲｔを設定し、目標駆動量に相当する駆動信号を駆動装置４０に出力することにより電動車椅子１の走行を制御する速度演算部７１および駆動量演算部７２を有する第一制御装置７０と、走行機能の故障を検知する故障検知部８１、および、故障検知部８１によって走行機能の故障を検知した場合、駆動装置４０と電源２０とを遮断装置３０によって電気的に遮断する遮断制御部８２を有する第二制御装置８０と、を備えている。故障検知部８１は、操作装置６０から送信された操作信号に基づいて、電動車椅子１の直進速度ｖおよび旋回速度ｗを推定する第一速度推定部８１ａと、実駆動量検出装置５０によって検出された実駆動量ＬＲｒ，ＲＲｒに相当する検出信号に基づいて、電動車椅子１の直進速度ｖおよび旋回速度ｗを推定する第二速度推定部８１ｂと、第一速度推定部８１ａによって推定された電動車椅子１の直進速度ｖである第一推定直進速度ｖｅ１と第二速度推定部８１ｂによって推定された電動車椅子１の直進速度ｖである第二推定直進速度ｖｅ２との差である第一直進速度差Ｄｖ１、および、第一速度推定部８１ａによって推定された電動車椅子１の旋回速度ｗである第一推定旋回速度ｗｅ１と第二速度推定部８１ｂによって推定された電動車椅子１の旋回速度ｗである第二推定旋回速度ｗｅ２との差である第一旋回速度差Ｄｗ１を算出する速度差算出部８１ｆと、速度差算出部８１ｆによって算出された第一直進速度差Ｄｖ１が第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１以上である場合、または、速度差算出部８１ｆによって算出された第一旋回速度差Ｄｗ１が第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１以上である場合、走行機能に故障があると判定する故障判定部８１ｇと、を備えている。
　これによれば、例えば電動車椅子１の走行機能を構成する駆動装置４０や各装置への電力の供給状態に故障が発生した場合、操作装置６０から送信された制御信号に基づいて推定される電動車椅子１の第一推定速度ｖｅ１，ｗｅ１と、実駆動量検出装置５０によって検出された検出信号に基づいて推定される電動車椅子１の第二推定速度ｖｅ２，ｗｅ２との速度差である第一直進速度差Ｄｖ１および第一旋回速度差Ｄｗ１のうち少なくとも一方が、駆動装置４０等に故障が発生していない場合に比べて大きくなる。第二制御装置８０は、第一直進速度差Ｄｖ１が第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１以上である場合、または、第一旋回速度差Ｄｗ１が第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１以上である場合、電動車椅子１の走行機能の故障が発生したことを検知して、駆動装置４０への電力の供給を遮断する。よって、電動車椅子１は、従来技術のように複数のセンサや二重系のサブシステムを構成することなく走行機能の故障を検知できるため、故障検知の構成を従来技術のものに比べて簡便にすることができる。したがって、電動車椅子１の走行機能の故障検知の構成を低コストで達成することができる。
　また、上述した故障検知部８１を電動車椅子１に構成しない場合、走行機能の故障の発生頻度を極めて低くするためには、走行機能を構成する部品が比較的高い信頼性を有している必要がある。この場合、部品の高コスト化による電動車椅子１の高コスト化や、部品の大型化による電動車椅子１の大型化を招くときがある。これに対し、上述した故障検知部８１を有する電動車椅子１においては、故障検知部８１以外の部位を比較的低コストの一般的な信頼性を有する部品等にて構成することができる。よって、故障検知部８１によって、走行機能に対する比較的高い信頼性を確保しつつ電動車椅子１の低コスト化を図ることができるとともに、電動車椅子１の大型化を抑制することができる。
　また、電動車椅子１は、速度演算部７１および駆動量演算部７２を備えている第一制御装置７０、並びに、故障検知部８１および遮断制御部８２を備えている第二制御装置８０の二つの装置を有し、電動車椅子１は、第二制御装置８０および遮断装置３０によって構成される遮断ユニット９０をさらに備え、遮断ユニット９０は、電動車椅子１に電気的に接続されることにより組み込まれている。
　これによれば、電動車椅子１の走行機能の故障を検知する故障検知部８１を含む第二制御装置８０と遮断装置３０とから構成される遮断ユニット９０を、電動車椅子１から電気的に切り離すことにより、電動車椅子１から独立させるができる。よって、上述したように、遮断ユニット９０と第一制御装置７０等とをコネクタ等によって電気的に着脱可能にすることにより、遮断ユニット９０を電動車椅子１の後付けのオプションとすることができる。また、故障検知部８１および遮断装置３０を備えていない電動車椅子に遮断ユニット９０を電気的に接続して付け加えることで、この電動車椅子に故障検知部８１および遮断装置３０を追加することができる。さらに、遮断ユニット９０のメンテナンスを比較的簡便に行うことができる。
　また、故障検知部８１は、推定直進速度ｖｅ１，ｖｅ２および推定旋回速度ｗｅ１，ｗｅ２の変化量である直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２および旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２を算出する変化量算出部８１ｄと、変化量算出部８１ｄによって算出された直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２が第二所定時間内において継続して直進変化量判定値Ｈｃｖ以下である場合、かつ、変化量算出部８１ｄによって算出された旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が第二所定時間内において継続して旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下である場合、電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定する速度判定部８１ｅと、をさらに備えている。速度差算出部８１ｆは、速度判定部８１ｅによって電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定された場合、第二所定時間内における第一推定直進速度ｖｅ１と第二推定直進速度ｖｅ２との第一直進速度差Ｄｖ１、および第一推定旋回速度ｗｅ１と第二推定旋回速度ｗｅ２との第一旋回速度差Ｄｗ１を算出する。
　これによれば、例えば、電動車椅子１の速度が安定した状態である場合、速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｗ１，Ｃｗ２が比較的小さくなる。この場合、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２が第二所定時間内において継続して直進変化量判定値Ｈｃｖ以下である場合、かつ、旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が第二所定時間内において継続して旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下である場合、第二制御装置８０は、電動車椅子１の直進速度ｖおよび旋回速度ｗが安定した状態であると判定する。このとき、第二制御装置８０は、第二所定時間内における第一直進速度差Ｄｖ１および第一旋回速度差Ｄｗ１を算出して、電動車椅子１の走行機能に故障があるか否かを判定する。よって、第二制御装置８０は、電動車椅子１の速度が安定した状態であるときに電動車椅子１の走行機能に故障があるか否かの判定を行うため、走行機能の故障判定の精度を向上させることができる。
　次に、上述した実施形態の変形例について、主として上述した実施形態と異なる部分について説明する。上述した実施形態の第二制御装置８０の故障検知部８１に代えて、本変形例の第二制御装置１８０は、図７に示すように、故障検知部１８１を備えている。故障検知部１８１は、上述した故障検知部８１と比べて、変化量算出部８１ｄおよび速度判定部８１ｅを有さない。また、故障検知部１８１は、上述した故障検知部８１の速度差算出部８１ｆおよび故障判定部８１ｇに代えて、速度差算出部１８１ｆおよび故障判定部１８１ｇを備えている。
　速度差算出部１８１ｆは、現時点における第一推定直進速度ｖｅ１と第二推定直進速度ｖｅ２との差を第二直進速度差Ｄｖ２として算出する。また、速度差算出部１８１ｆは、現時点における第一推定旋回速度ｗｅ１および第二推定旋回速度ｗｅ２との差を第二旋回速度差Ｄｗ２として算出する。
　故障判定部１８１ｇは、速度差算出部１８１ｆによって算出された第二直進速度差Ｄｖ２が第三所定時間継続して第二直進速度差判定値Ｈｄｖ２以上である場合、走行機能に故障があると判定するものである。第三所定時間は、第一所定時間Ｔ１より長い時間に設定されている。第三所定時間は、例えば５秒である。第二直進速度差判定値Ｈｄｖ２は、例えば１（ｋｍ／時）である。また、故障判定部１８１ｇは、速度差算出部１８１ｆによって算出された第二旋回速度差Ｄｗ２が第三所定時間継続して第二旋回速度差判定値Ｈｄｗ２以上である場合、走行機能に故障があると判定するものである。第二旋回速度差判定値Ｈｄｗ２は、例えばπ／４（ｒａｄ／秒）である。
　また、本変形例の第二制御装置１８０における故障検知制御および遮断制御は、上述した第二制御装置８０によって実行される図６に示すフローチャートに代えて、図８および図９に示すフローチャートを実行する。図８に示すフローチャートに沿って故障検知制御が行われた場合、第二直進速度差Ｄｖ２が第三所定時間継続して第二直進速度差判定値Ｈｄｖ２以上であるとき、走行機能に故障があると判定される。具体的には、第二制御装置１８０は、ステップＳ２０２にて変数ｉを初期値１に設定し、ステップＳ２０４にて第一所定時間Ｔ１が経過したか否かを確認する。第一所定時間Ｔ１が経過していない場合、第二制御装置１８０は、ステップＳ２０４にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ２０４を繰り返し実行する。一方、第一所定時間Ｔ１が経過した場合、第二制御装置１８０は、ステップＳ２０４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ２０６に進める。
　第二制御装置１８０は、ステップＳ２０６にて所望直進速度ｘｊｓを取得し、ステップＳ２０８にて第一推定直進速度ｖｅ１を推定して記憶する（第一速度推定部８１ａ）。また、第二制御装置１８０は、ステップＳ２１０にて左実駆動量ＬＲｒおよび右実駆動量ＲＲｒを取得し、ステップＳ２１２にて第二推定直進速度ｖｅ２を推定して記憶する（第二速度推定部８１ｂ）。そして、第二制御装置１８０は、ステップＳ２１４にて第二直進速度差Ｄｖ２を算出し（速度差算出部１８１ｆ）、ステップＳ２１６にて第二直進速度差Ｄｖ２が第二直進速度差判定値Ｈｄｖ２以上であるか否かを確認する（故障判定部１８１ｇ）。
　走行機能に故障が発生していない場合において、第二直進速度差Ｄｖ２が比較的小さいことにより、第二直進速度差Ｄｖ２が第二直進速度差判定値Ｈｄｖ２より小さいとき、第二制御装置１８０は、ステップＳ２１６にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ２０２に戻す。このように、走行機能に故障が発生していない場合、第二制御装置１８０は、ステップＳ２０２～２１６を繰り返し実行する。一方、例えば、駆動装置４０の異常により走行機能に故障が発生した場合において、第二直進速度差Ｄｖ２が大きくなり、第二直進速度差Ｄｖ２が第二直進速度差判定値Ｈｄｖ２以上であるとき、第二制御装置１８０は、ステップＳ２１６にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ２１８に進める。
　第二制御装置１８０は、ステップＳ２１８にて変数ｉが第二所定値ｍであるか否かを判定する。本変形例においては、第一所定時間Ｔ１のｍ倍に、第三所定時間が設定されている（第三所定時間＝第一所定時間Ｔ１×ｍ）。すなわち、ステップＳ２１８にて、変数ｉが第二所定値ｍとなった場合、ステップＳ２０２にて変数ｉを初期値１に設定した時点から第三所定時間が経過している。第三所定時間が経過していない（変数ｉがｍでない）場合、第二制御装置１８０は、ステップＳ２１８にて「ＮＯ」と判定する。そして、第二制御装置８０は、ステップＳ２２０にて変数ｉを１ＵＰし、プログラムをステップＳ２０４に戻す。そして、第二直進速度差Ｄｖ２が継続して第二直進速度差判定値Ｈｄｖ２以上である場合、第二制御装置１８０は、第三所定時間が経過するまで、上述したステップＳ２０４～ステップＳ２２０を繰り返す。
　第二制御装置１８０は、ステップＳ２１８にて、変数ｉ＝ｍとなった場合、すなわち第三所定時間継続して第二直進速度差Ｄｖ２が第二直進速度差判定値Ｈｄｖ２以上である場合、走行機能に故障があると判定する（故障判定部１８１ｇ）。この場合、第二制御装置１８０は、ステップＳ２１８にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ２２２にて電源２０と駆動装置４０とを電気的に遮断する（遮断制御部８２）。
　また、図９に示すフローチャートに沿って故障検知制御が行われた場合、第二旋回速度差Ｄｗ２が第三所定時間継続して第二旋回速度差判定値Ｈｄｗ２以上であるとき、走行機能に故障があると判定される。図９に示すフローチャートについて、図８に示すフローチャートと異なる部分についてのみ説明する。第二制御装置１８０は、ステップＳ３０６にて所望旋回速度ｙｊｓを取得し、ステップＳ３０８にて第一推定旋回速度ｗｅ１を推定して記憶する（第一速度推定部８１ａ）。また、第二制御装置１８０は、ステップＳ３１２にて第二推定旋回速度ｗｅ２を推定して記憶する（第二速度推定部８１ｂ）。そして、第二制御装置１８０は、ステップＳ３１４にて第二旋回速度差Ｄｗ２を算出し、ステップＳ３１６にて第二旋回速度差Ｄｗ２が第二旋回速度差判定値Ｈｄｗ２以上であるか否を確認する。
　なお、上述した実施形態において、移動体の一例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、上述した実施形態において、移動体は、電動車椅子であるが、これに代えて、小型車両や移動ロボット等の搭乗型の移動体としても良い。
　また、上述した実施形態において、操作装置６０はジョイスティックであるが、これに代えて、操作装置６０を、電動車椅子１の直進速度ｖを指示するアクセルおよび電動車椅子１の旋回方向を指示するハンドルによって構成するようにしても良い。
　また、上述した実施形態において、第一直進速度差Ｄｖ１は、第二所定時間内における第一推定直進速度ｖｅ１の平均値と第二推定直進速度ｖｅ２の平均値との差であるが、これに代えて、第一直進速度差Ｄｖ１を、第二所定時間内における第一推定直進速度ｖｅ１の最大値と第二推定直進速度ｖｅ２の最大値との差としても良い。なお、第一旋回速度差Ｄｗ１についても同様にしても良い。
　また、上述した実施形態において、第二制御装置８０は、第一推定直進速度ｖｅ１と第二推定直進速度ｖｅ２と差である第一直進速度差Ｄｖ１等を用いて、走行機能に故障があるか否かを判定しているが、これに代えて、左目標駆動量ＬＲｔと左実駆動量ＬＲｒとの差、または、右目標駆動量ＲＲｔと右実駆動量ＲＲｒとの差を用いて走行機能に故障があるか否かを判定しても良い。この場合、第二制御装置８０は、例えば、左目標駆動量ＬＲｔと左実駆動量ＬＲｒとの差が、第三所定時間継続して所定判定値（例えば５０ｒｐｍ）以上である場合、走行機能に故障があると判定する。
　また、上述した実施形態において、第二制御装置８０は、第二所定時間継続して、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２が直進変化量判定値Ｈｃｖ以下、かつ、旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下となった場合、電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定している（ステップＳ１２０；速度判定部８１ｅ）。これに代えて、第二所定時間継続して、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２が直進変化量判定値Ｈｃｖ以下および旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下の何れか一方となった場合、電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定されるようにしても良い。さらに、この場合、第二所定時間継続して、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２が直進変化量判定値Ｈｃｖ以下となったとき、第一旋回速度差Ｄｗ１の判定（ステップＳ１２６）を行わずに、第一直進速度差Ｄｖ１が第一直進速度差判定値Ｈｄｖ１以上であるか否かの判定（ステップＳ１２４）のみを行うようにしても良い。一方、第二所定時間継続して、旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２が旋回変化量判定値Ｈｃｗ以下となったとき、第一直進速度差Ｄｖ１の判定（ステップＳ１２４）を行わずに、第一旋回速度差Ｄｗ１が第一旋回速度差判定値Ｈｄｗ１以上であるか否かの判定（ステップＳ１２６）のみを行うようにしても良い。なお、直進速度変化量Ｃｖ１，Ｃｖ２のうち一方が第二所定時間継続して直進変化量判定値Ｈｃｖ以下となった場合、電動車椅子１の速度が安定した状態であると判定されるようにしても良い。旋回速度変化量Ｃｗ１，Ｃｗ２についても同様にしても良い。
　また、上述した実施形態において、遮断ユニット９０は、遮断装置３０と第二制御装置８０とが一体に構成されているが、これに代えて、遮断装置３０と第二制御装置８０とを別体に構成するようにしても良い。
　また、上述した実施形態において、第一制御装置７０と第二制御装置８０とは別体にて構成されているが、第一制御装置７０と第二制御装置８０とを一体にて構成するようにしても良い。
　また、上述した実施形態において、第一制御装置７０および第二制御装置８０は、操作装置６０とそれぞれ個別に通信可能に接続されているが、これに代えて、操作装置６０、第一制御装置７０および第二制御装置８０を例えばＣＡＮ等により相互に通信可能に接続しても良い。また、この場合、遮断装置３０や駆動装置４０等の走行機能を構成する装置等の全部をＣＡＮ等により相互に通信可能に接続しても良い。
　また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、駆動装置４０の個数、各装置の配置位置、電源経路Ｌｄや制御信号経路Ｌｃの経路、速度差の算出方法等を変更しても良い。
　１…電動車椅子、２０…電源、３０…遮断装置、４０…駆動装置、５０…実駆動量検出装置、６０…操作装置、７０…第一制御装置、７１…速度演算部（走行制御部）、７２…駆動量演算部（走行制御部）、８０…第二制御装置、８１…故障検知部、８１ａ…第一速度推定部、８１ｂ…第二速度推定部、８１ｄ…変化量算出部、８１ｅ…速度判定部、８１ｆ…速度差算出部、８１ｇ…故障判定部、８２…遮断制御部、９０…遮断ユニット、Ｃｖ１，Ｃｖ２…直進速度変化量（変化量）、Ｃｗ１，Ｃｗ２旋回速度変化量（変化量）、Ｄｖ１，Ｄｖ２…直進速度差（速度差）、Ｄｗ１，Ｄｗ２…旋回速度差（速度差）、Ｈｃｖ…直進変化量判定値（変化量判定値）、Ｈｃｗ…旋回変化量判定値（変化量判定値）、Ｈｄｖ１，Ｈｄｖ２…直進速度差判定値（速度差判定値）、Ｈｄｗ１，Ｈｄｗ２…旋回速度差判定値（速度差判定値）、ＬＲｒ，ＲＲｒ…実駆動量、ＬＲｔ，ＲＲｔ…目標駆動量、ｖ…直進速度（速度）、ｖｅ１…第一推定直進速度（第一推定速度）、ｖｅ２…第二推定直進速度（第二推定速度）、ｗ…旋回速度（速度）、ｗｅ１…第一推定旋回速度（第一推定速度）、ｗｅ２…第二推定旋回速度（第二推定速度）。

Claims (3)

  1. 　電源に接続され、かつ、乗員による操作装置への操作量に相当する操作信号に従って駆動制御される駆動装置によって走行する走行機能を有する移動体であって、
    　前記移動体は、
    　前記電源と前記駆動装置とを電気的に接続または遮断する遮断装置と、
    　前記駆動装置の実際の駆動量である実駆動量を検出する実駆動量検出装置と、
    　前記操作装置から送信された前記操作信号に基づいて前記駆動装置の目標駆動量を設定し、前記目標駆動量に相当する駆動信号を前記駆動装置に出力することにより前記移動体の走行を制御する走行制御部、前記走行機能の故障を検知する故障検知部、および、前記故障検知部によって前記走行機能の故障を検知した場合、前記駆動装置と前記電源とを前記遮断装置によって電気的に遮断する遮断制御部を有する制御装置と、を備え、
    　前記故障検知部は、
    　前記操作装置から送信された前記操作信号に基づいて、前記移動体の速度を推定する第一速度推定部と、
    　前記実駆動量検出装置によって検出された前記実駆動量に相当する検出信号に基づいて、前記移動体の速度を推定する第二速度推定部と、
    　前記第一速度推定部によって推定された前記移動体の速度である第一推定速度と、前記第二速度推定部によって推定された前記移動体の速度である第二推定速度との差である速度差を算出する速度差算出部と、
    　前記速度差算出部によって算出された前記速度差が速度差判定値以上である場合、前記走行機能に故障があると判定する故障判定部と、を備えている移動体。
  2. 　前記制御装置は、前記走行制御部を備えている第一制御装置、並びに、前記故障検知部および前記遮断制御部を備えている第二制御装置の二つの装置を有し、
    　前記移動体は、前記第二制御装置および前記遮断装置によって構成される遮断ユニットをさらに備え、
    　前記遮断ユニットは、前記移動体に電気的に接続されることにより組み込まれている請求項１記載の移動体。
  3. 　前記故障検知部は、
    　前記第一推定速度および前記第二推定速度の少なくともいずれか一方の変化量を算出する変化量算出部と、
    　前記変化量算出部によって算出された前記変化量が所定時間内において継続して変化量判定値以下である場合、前記移動体の速度が安定した状態であると判定する速度判定部と、をさらに備え、
    　前記速度差算出部は、前記速度判定部によって前記移動体の速度が安定した状態であると判定された場合、前記所定時間内における前記第一推定速度と前記第二推定速度との前記速度差を算出する請求項１または請求項２記載の移動体。
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