马达驱动式的行驶装置 |
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| 申请号 | CN201710325557.6 | 申请日 | 2017-05-10 | 公开(公告)号 | CN108859780B | 公开(公告)日 | 2021-09-28 |
| 申请人 | 夏普株式会社; | 发明人 | 藤原阳一; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种能够抑制予期外的车体的移动并安全地解除 制动 的 马 达驱动式行驶装置。该马达驱动式行驶装置具备：车体；行驶驱动用的马达，其作为制动器能够进行车体的制动； 电磁制动器 ，其对行驶的车体施加制动；动作切换 电路 ，其切换通过马达进行行驶驱动或进行制动；制动器解除 开关 ，其受理与马达以及电磁制动器的制动解除相关的操作；以及制动器控制电路，其在上述制动器解除开关被操作的期间响应于该操作对马达以及电磁制动器进行控制。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种马达驱动式的行驶装置，其特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 马达驱动式的行驶装置技术领域背景技术[0002] 对自主行驶装置、机器人装置等而言，考虑在电源被切断而作为驱动源的马达停止了的情况下，不会发生车体、臂等产生予期外的移动而对周围的人造成危险这一情况。具体而言，已知搭载了若驱动用的电源被驱动则制动器动作的电磁制动器。在驱动用的电源接通的期间马达进行动作，并且基于电磁制动器的制动被解除(例如，参照专利文献1、2)。 [0003] 专利文献1：日本特开2001－346400号公报 [0004] 专利文献2：日本特开2006－263894号公报 [0005] 无论是自主行驶装置还是人驾驶的行驶装置，在马达驱动式的行驶装置中例如故障、电池的剩余量变少而马达停止，此时为了安全往往电磁制动器工作而行驶装置停止。有时手推处于该状况下的行驶装置想将其移动到行驶路的傍边或作业用的空间。但是，在为了通过手推使车体移动而使电磁制动器接入电源时，存在马达利用电池的剩余量而旋转使车体移动、对周围的用户造成危险的可能性。 [0006] 为了安全，考虑构成在将电磁制动器接入电源而对制动进行解除了的情况下同时将马达的电源切断的电路。但是，例如在行驶装置在斜面停止的情况下对车体的开关进行按压而对电磁制动器进行通电来解除制动时，存在车体向在车体的傍边对开关进行按压的人移动的可能性、是危险的。若是超过人的体重程度的车体重量的话则更加危险。存在由予期外的车体的移动而使处于傍边的人跌倒或被卷入而负伤的危险。 发明内容[0007] 本发明是鉴于以上的那样的情况而做出的，提供一种能够抑制予期外的车体的移动而安全地解除制动的马达驱动式行驶装置。 [0008] 本发明提供一种马达驱动式的行驶装置，具备：车体；行驶驱动用的马达，其能够以短路制动或者发电制动的方式进行车体的制动；电磁制动器，其独立于上述马达而对上述车体进行制动；动作切换电路，其切换通过上述马达进行行驶驱动或制动；制动器解除开关，其受理与上述马达以及上述电磁制动器的制动解除相关的操作；以及制动器控制电路，其在上述制动器解除开关被操作的期间响应于该操作对上述马达以及上述电磁制动器进行控制。 [0009] 另外从不同的观点出发本发明提供一种制动器控制方法，其在具有能够以短路制动或者发电制动进行车体的制动的行驶驱动用的马达以及独立于上述马达对上述车体进行制动的电磁制动器的行驶装置中，由计算机执行以下步骤：在车体的停止中进行基于上述电磁制动器的制动，并且受理对制动器解除开关的操作；在制动器解除开关被操作的期间，根据该操作执行对基于上述电磁制动器的制动进行解除的控制、代替上述电磁制动器而进行基于上述马达的制动的控制或者对基于上述马达的制动进行解除的控制中的至少任意一个。 [0010] 进一步从不同的观点出发本发明提供一种非易失性的存储介质，其存储计算机能够读取的程序，该程序用于在具有能够以短路制动或者发电制动进行车体的制动的行驶驱动用的马达以及独立于上述马达对上述车体进行制动的电磁制动器的行驶装置中，由计算机执行以下处理：受理对制动器解除开关的操作的处理；在制动器解除开关被操作的期间，根据该操作执行对基于上述电磁制动器的制动进行解除的控制、代替上述电磁制动器而进行基于上述马达的制动的控制或者对基于上述马达的制动进行解除的控制中的至少任意一个。 [0011] 在本发明的马达驱动式的行驶装置中，上述制动器控制电路在上述制动器解除开关被操作的期间，响应于该操作来对上述马达以及上述电磁制动器进行控制，能够抑制用户对电磁制动器进行解除时的予期外的车体的移动而安全地解除制动。附图说明 [0012] 图1是表示本发明的马达驱动式行驶装置的一个方式的自主行驶车辆的外观的侧视图。 [0013] 图2是表示图1所示的自主行驶型车辆的概略结构的框图。 [0014] 图3是表示图2所示的自主行驶型车辆的制动解除的详细构成的框图。 [0015] 图4是表示图3所示的响应于制动器解除开关的操作而系统控制器解除制动的动作的说明图。 [0016] 图5是表示图3所示的马达驱动器的基本的构成的说明图。(直流有刷马达的情况)[0017] 图6是表示图3所示的马达驱动器的基本的构成的说明图。(直流无刷马达的情况)[0018] 图7A是表示图5所示的马达驱动器进行短路制动的状态的说明图。 [0019] 图7B是表示图6所示的马达驱动器进行短路制动的状态的说明图。 [0020] 图8A是表示图5所示的马达驱动器进行发电制动的状态的说明图。 [0021] 图8B是表示图6所示的马达驱动器进行发电制动的状态的说明图。 [0022] 图9是表示图2所示的自主行驶型车辆的制动解除的与图3不同的构成例的框图。 [0023] 图10是表示统控制器响应于对图9所示的制动器解除开关的操作系来解除制动的动作的说明图。(实施方式2) [0024] 图11是表示系统控制器响应于对制动器解除开关的操作来解除制动的动作的说明图。(实施方式3) [0025] 图12是表示与图1不同在车体的前部和后部设置了制动器解除开关的例子的侧视图。(实施方式6) [0026] 图13是表示图2所示的自主行驶型车辆的制动解除的构成例的框图。(实施方式7)[0027] 图14是表示系统控制器响应于对图13所示的电磁制动器解除开关以及短路制动解除开关的操作来解除制动的动作的说明图。 [0028] 图15是表示本发明的自主行驶车辆的与图1不同的方式的左侧视图。 [0029] 图16是表示本发明的自主行驶车辆的与图1以及图15不同的方式的左侧视图。 具体实施方式[0030] 以下，使用附图对本发明进一步地进行详述。此外，以下的说明只是对全部的点进行例示，并不应该解释为对本发明限定。 [0031] (实施方式1) [0032] 《作为马达驱动式行驶装置的自主行驶车辆》 [0033] 图1是表示本发明的马达驱动式行驶装置的一个方式的自主行驶车辆的外观的侧视图。图2是表示图1所示的自主行驶型车辆的概略结构的框图。 [0034] 如图1所示，自主行驶型车辆1主要具备：电动车台部10、被设置于电动车台部10上的罩18以及升降机构部50、被设置于升降机构部50的前端部的作为拍摄部的监视照相机60。另外，具备前部的保险杠130F以及后部的保险杠130T。 [0035] 电动车台部10的前端部上设置有距离检测部12，电动车台部10的后端部上设置有Wi‑Fi天线71以及警告灯72。电动车台部10的左右侧面以及后端面设置有CCD照相机73。升降机构部50的前端部中的监视照相机60的后方位置设置有GPS天线74。另外，侧面的CCD照相机73的附近设置有制动器解除开关120。 [0036] 距离检测部12具有对移动的前方区域、路面的状态进行确认的功能，具备射出光的发光部、对光进行受光的受光部、以朝向上述前方空间的规定的多个检测点射出上述光的方式对光的出射方向进行扫描的扫描控制部。 [0037] 作为距离检测部12，能够使用向规定的距离测定区域内的二维空间或者三维空间射出激光，对上述距离测定区域内的多个检测点的距离进行测定的LIDAR(Light Detection and Ranging(光探测和测距)或Laser Imaging Detection and Ranging(激光成像探测和测距)：光雷达)。 [0038] 电动车台部10具备：车台主体11、被设置于车台主体11的前后左右的4个车轮(包含图1所示的前轮31L、31R以及图2所示的后轮32L)。还具备分别独立地对左右一对的前轮31L以及前轮31R进行旋转驱动的2个马达41L、41R(参照图2)、对这些马达41L、41R供给电力的电池40(在图1、2中未图示)、距离检测部12以及系统控制器100(参照图2)。 [0040] 而且，系统控制器100包含本发明的制动器控制电路100b的功能。制动器控制电路100b对动作切换电路102L以及动作切换电路102R进行控制。 [0041] 该自主行驶型车辆1构成为对要行驶的区域的地图信息和移动路径信息进行预先存储，利用从监视照相机60、距离检测部12以及GPS(Global Positioning System)获取的信息，一边避开障碍物，一边在规定的路径上行驶。 [0042] 行驶中、自主行驶型车辆1，特别是利用监视照相机60、距离检测部12等，对指示者的姿势进行识别，基于与该姿势预先建立对应的指示，对电动车台部10的行进方向前方的状态进行确认并自主行驶。例如，检测出在前方存在障碍物、阶梯差等的情况下，为了防止与障碍物碰撞等而进行静止、旋转、后退、前进等动作来改变行进路线，执行与指示对应的功能。 [0043] 速度传感器101L以及101R分别对马达41L以及41R的旋转速度以及旋转方向进行测量，作为速度信息向系统控制器100发送。此外，在电磁制动器103L以及103R被解除的状态下而车体被外力移动的情况下，伴随着驱动轮的旋转而马达41L以及41R的轴旋转。速度传感器101L以及101R对因外力移动的车体的速度以及方向进行检测。 [0044] 系统控制器100基于作为驱动轮的前轮31L以及31R的直径和驱动系的减速比，将马达41L以及41R的旋转速度变换为自主行驶型车辆1的行驶速度。而且，通过动力控制、制动器控制对自主行驶型车辆1的行驶进行控制。 [0045] 图1所示的自主行驶型车辆1作为一个例子是车体的全长为约1.4米，整个宽度为约0.85米，车轮的直径为约0.4米，车体重量为约200公斤，马达41L以及41R的额定输出分别是400瓦。 [0046] 制动器解除的构成 [0047] 接着，对自主行驶型车辆1的制动解除进行说明。 [0048] 图3是表示图2所示的自主行驶型车辆1的制动解除的详细构成的框图。图2中前轮、马达、动作切换电路、电磁制动器等虽是左右1对而构成，但在图3中仅将成对的构成要素中的左边1组作为代表来表示。省略右边1组，其与左边是相同的构成。仅以左边1组作为代表来进行图示这一点，在图9以及图13中也是相同的。 [0049] 此外，并不限于自主行驶装置，也考虑了在由人驾驶的马达驱动式的行驶装置中安装上述那样的电磁制动器，在手推等时通过制动器解除开关来解除制动的情况。 [0050] 如图3所示，马达41L经由马达电源继电器121L以及马达驱动器122L与电池40连接。电磁制动器103L经由制动器电源继电器123L以及制动器驱动器124L与电池40连接。 [0051] 制动器控制电路100b对马达电源继电器121L、马达驱动器122L、制动器电源继电器123L以及制动器驱动器124L的与制动解除相关的动作进行控制。 [0052] 制动器解除开关120是在电磁制动器103L工作而自主行驶型车辆1停止了的状态下，通过用户的操作用于解除制动的开关。 [0053] 图3的制动器解除开关120是多段开关。这里所说的多段开关是假定用于照相机的快门按钮那样的机构。照相机的快门按钮，通常在手指轻按时焦点被固定，在手指离开时被固定的焦点被解除。若从焦点被固定的状态进一步往下按则快门进行动作。 [0054] 多段开关是根据这样的操作量而成为多个阶段的状态的开关。但是，并不限定于快门按钮那样的按式的开关。例如，也可是旋转式或杆式等，其他类型的开关。此外，本实施方式中的多段开关优选是若停止操作则可逆的返回原来的状态的自动复位型的安全性极好的开关安全。以下，以按式的开关作为代表例来进行说明。 [0055] 图4是表示响应于对图3所示的制动器解除开关120的操作系统控制器100解除制动的动作的说明图。制动器解除开关120是接受2阶段的操作的开关。此外，在图4中制动器解除开关的纵轴表示操作量。如图4所示，制动器解除开关从关闭的状态轻按而接受第1阶段的操作时，系统控制器100根据该操作将马达电源继电器121L关闭使马达41L以及马达驱动器122L从电池40切断。并且，对马达驱动器122L进行控制而成为短路制动的状态(关于短路制动将在后述，是对马达作为发电机而发挥功能的马达轴施加制动的方法)。另外，使制动器电源继电器123L以及制动器驱动器124L导通而对电磁制动器103L进行通电，解除工作中的电磁制动器。 [0056] 制动器解除开关120若从该状态进一步深按而接受第2阶段(最终阶段)的操作，则系统控制器100对马达驱动器122L进行控制而解除短路制动。 [0057] 若从为了手推自主行驶型车辆1而对制动器解除开关120进行操作的用户的观点来看，在欲开始手推而对制动器解除开关120进行了轻按的最初的阶段(第1阶段)中，成为电磁制动器103L虽被解除并施加了短路制动从而车体难以移动的状态。 [0058] 若从该状态欲使车体大幅移动而进一步对制动器解除开关120进行深按(第2阶段的操作)则短路制动被解除，以小的力能够移动车体。 [0059] 在斜面解除制动的情况等，存在若解除制动则由自重导致车体予期以外的移动的顾虑。该情况下，进行手推的用户对制动器解除开关的120进行操作，在进行了基于第1阶段的短路制动的制动的状态下，或对基于第1阶段的短路制动的制动和第2阶段的制动解除的状态进行适当地切换来进行手推即可。用户通过制动器解除开关120的操作能够抑制由自重而沿斜面下落的车体的加速，能够不对手推的人、位于车体的周围的人造成危险。 [0060] 另一方面，在水平面对自主行驶型车辆1进行长距离手推的情况下，通过对制动器解除开关120深按(第2阶段的操作)而设为制动解除状态，从而能够轻松地进行手推。 [0061] 以上那样，用户根据状况对制动器解除开关120的操作量进行调整，能够对制动器的解除进行调整。 [0062] 通过使用多段开关，使制动器解除开关120的操作量与制动力连动，由于制动力阶段性地变弱所以用户能够直观地对制动力进行调整。 [0063] 《马达驱动器、短路制动以及发电制动》 [0064] 图5以及图6是表示马达驱动器122L的基本的构成的说明图。 [0065] 图5是表示作为直流有刷马达的驱动器而被多用的全桥电路的构成。在图5中Tr1～Tr4表示作为开关而发挥功能的晶体管元件。系统控制器100对各晶体管元件的导通以及截止进行控制。例如，在使马达41L正转的情况下，使Tr1和Tr4导通而使Tr2和Tr3截止。在反转的情况下使Tr1和Tr4截止而使Tr2和Tr3导通。此外，使Tr4(或者Tr1)以比马达41L的机械式的响应时间充分短的周期导通以及截止来对该占空比(1个周期内的导通期间的比例)进行控制，从而能够控制马达41L的正转时的旋转速度。是被称为PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制的方法。反转时使Tr3(或者Tr2)导通以及关闭。 [0066] 图6表示作为直流无刷马达的驱动器构成的三相全桥电路的构成。系统控制器100对Tr1～Tr6这6个晶体管元件的导通以及截止进行控制而作为逆变器电路进行动作。各晶体管元件的导通以及截止的时机，使用霍尔元件等来对马达41L的转子的位置(旋转角度)进行检测，系统控制器100基于被检测出的转子位置来决定。 [0067] 这里，对马达的短路制动进行描述。短路制动已知有将马达作为发电机来发挥功能而对马达轴施加制动的方法。作为发电机而动作时通过使马达的端子在外部短路(short)，在马达的绕组电路中流动短路电流而由马达自身来消耗能量。即，在将马达轴旋转的机械式的能量变换为电能量的基础上而变换成热而进行消耗。这是所谓的短路制动。 [0068] 与短路制动相似的有发电制动。代替使马达端子在外部短路的短路制动，发电制动在马达端子间连接电阻，并通过该电阻来消耗能量。电流的大小根据连接的电阻的值而发生变化，因此能够通过电阻值的选择来对制动力进行选择。此外，与短路制动相比，发电制动使在电路中流动的电流减少与电阻相应的量，因此制动力与短路制动相比变弱。 [0069] 图7A以及图7B是表示使短路制动动作时的马达驱动器的控制的说明图。图7A与图5对应，表示直流有刷马达的短路制动。图7B与图6对应，表示直流无刷马达的短路制动。 [0070] 如图7A所示，直流有刷马达的情况下，系统控制器100将Tr1和Tr2设为断开(OFF)而将Tr3和Tr4设为接通(ON)。由马达41L产生的电力以在马达41L消耗的方式使短路电流经由马达41L的绕组、Tr3及Tr4而流动，对马达41L施加制动力而致马达轴变得难以旋转。 [0071] 使Tr3(或者Tr4)以比马达41L的机械式的响应时间充分短的周期进行接通以及断开来对其占空比进行控制则短路电流的平均值(平均时间)发生变化，制动力变化。这相当于以发电制动来改变电阻值。 [0072] 如图7B所示，在直流无刷马达的情况下，系统控制器100使Tr1、Tr2以及Tr3断开。而且，使Tr4、Tr5以及Tr6根据转子的位置而接通。由此，短路电流流经马达41L的绕组、Tr4，Tr5以及Tr6的任意一个(与转子的位置对应的任意2个晶体管元件)，能量被马达41L消耗而致马达41L变得难以旋转。 [0073] 若以比马达41L的机械式的响应时间充分短的周期使Tr4、Tr5以及Tr6接通以及断开来对其占空比进行控制则短路电流的平均值发生变化，制动器的强度变化。这相当于由发电制动改变电阻值。 [0074] 以上，对短路制动进行了描述。 [0075] 发电制动的情况如图8A以及图8B所示，在马达41L的驱动时使开关TrB接通、使开关TrA断开来将电池40的电压施加给马达41L的端子。另一方面，在制动器动作中将消耗马达41L发电的电力的电阻R插入至马达41L的端子间。具体而言，接通开关TrA以使电流在电阻R中流动，使开关TrB断开以使来自电池40的电流不流向电阻R。由此，自马达41L产生的能量被电阻R消耗，对马达轴施加制动。 [0076] (实施方式2) [0077] 在实施方式1中，对制动器解除开关120是受理2阶段的操作的多段开关的情况进行了说明。并不限于此，制动器解除开关120也可是对至少3阶段的操作量进行检测的多段开关。系统控制器100也可按照随着操作量从第1阶段进入下一阶段而使马达的制动力变弱的方式进行控制。 [0078] 图9是图2所示的自主行驶型车辆1的制动解除的构成例，是与图3不同的例子的框图。与图3不同的点是系统控制器100包含计时器电路100t。计时器电路100t被用于在短路制动时对晶体管元件的占空比进行控制。 [0079] 另外，图9具有图3中没有的倾斜传感器109。但是，倾斜传感器109并不是本实施方式中必须的构成要素。关于使用倾斜传感器109的方式将在实施方式5中记述。 [0080] 图10是表示系统控制器100响应于图9所示的制动器解除开关120的操作而解除制动的动作的说明图。与图4不同，图10中的系统控制器100在短路制动的工作中使晶体管元件以短的周期进行接通以及断开。而且，根据制动器解除开关120的操作量来改变接通以及断开的占空比。随着操作量从第1阶段进入下一阶段而使占空比变小(使1个周期内的接通的比例变小)，依次地使制动力减弱。 [0081] (实施方式3) [0082] 实施方式1、2中，制动器解除开关120虽是多段开关，但还考虑代替其而应用通常的接通及断开开关的方式。 [0083] 在该实施方式中，制动器解除开关120自身是设为接通以及断开的任一个状态的简易开关。 [0084] 其中，在该实施方式中系统控制器100使用计时器电路100t来对制动器解除开关120被按压的期间(接通的期间)进行测量。而且，根据接通期间的长度来使流过短路电流的晶体管元件的占空比变化。 [0085] 图11是表示在该实施方式中系统控制器100响应于对制动器解除开关120的操作来解除制动的动作的说明图。如图11所示，系统控制器100在制动器解除开关120接通的状态持续的期间，使流过短路电流的晶体管元件的占空比依次地、即阶段性地变小而使制动力减弱。通过该控制，在制动器解除开关120刚被按压之后，用户手推车体来使其移动需要大的力。但是，若制动器解除开关120的接通期间持续则缓缓地以小的力使车体移动。即，通过以一定的力手推车体，车体能够随着时间经过而缓缓地移动，并能够缓慢地加速移动。 [0086] 并且，在将接通状态的制动器解除开关120设为关闭的情况下，也可使晶体管元件的占空比逐渐地变大而使制动力缓缓地增强。 [0087] (实施方式4) [0088] 如在实施方式3所记述的那样，也可将随着时间的经过使制动力减弱的PWM控制与实施方式1、2的多段开关相结合。通过对两者进行结合，根据制动器解除开关120的开关的操作量而得到多个阶段的制动力，并且在操作量进入到下一阶段(例如从第1阶段到第2阶段和/或从第2阶段进入第1阶段)时使制动力缓缓地变化，能够使车体顺利地加速或减速。 [0089] (实施方式5) [0090] 在该实施方式中，由图9所示的倾斜传感器109对自主行驶型车辆1在行驶方向上的车体的倾斜(相对于水平面的倾斜的程度)进行测量，根据倾斜的大小(倾斜的程度)来对短路制动的制动力进行修正。 [0091] 根据该方式，系统控制器100在为了对斜面的中途停止的自主行驶型车辆1进行手推而解除制动的情况下，与水平面停止的情况相比，使晶体管元件导通的占空比变大，使短路制动的制动力增强。详细而言，与车体处于水平面的情况相比，处于斜面的情况下，将从第1阶段开始到最终阶段之前的操作量的晶体管元件的导通的占空比(即短路制动的制动力)变大。由此抑制车体因自重沿斜面下降这一情况。 [0092] 根据该方式，行驶方向上的车体的倾斜程度越大，则越能以强的制动力车抑制体沿斜面下降。由此，能够抑制予期以外的车体的移动而安全地解除制动。 [0093] (实施方式6) [0094] 在图1所示的自主行驶型车辆1中，制动器解除开关120被配置于电动车台部10的侧面。可以代替其而将制动器解除开关120设置于车体的前部和后部。 [0095] 图12与图1不同是将制动器解除开关120F设置于车体的前部、将制动器解除开关120T设置于车体的后部的自主行驶车辆的外观的侧视图。如图12所示的自主行驶型车辆1在车体的前部具有制动器解除开关120F，并且将具有相同的功能的制动器解除开关120T设置于车体的后部。 [0096] 根据该方式，在对斜面上停止的自主行驶型车辆1的制动进行解除的情况下，用户能够操作2个制动器解除开关120F以及120T中的、位于斜面的更上侧一方的开关来解除制动。若仅在车体的前后任意一方的一侧配置制动器解除开关120，则产生用户不得不绕到斜面的下侧来解除制动的状况。这样的操作中，在解除了制动时车辆会由于自重而沿斜面下降，伴随有用户与车体接触的危险。通过在车体的前部和后部，即在相反侧分别配置制动器解除开关120，能够避免危险。 [0097] 若考虑车体以前进或后退的状态进行停止的情况较多，则考虑在斜面停止的情况，优选将制动器解除开关120配置于车体的前部和后部。 [0098] 并且，在制动器控制电路100b中，由速度传感器101L以及101R分别对前轮31L以及前轮31R的旋转速度以及旋转方向进行检测。在制动被解除的状态下前轮31L以及31R通过外力而欲旋转的情况下，在制动器控制电路100b中，由速度传感器101L以及101R对该旋转的开始进行检测并对动作切换电路102L以及102R进行控制，对马达41L以及41R施加制动。 [0099] 即，在停止状态下制动器解除开关120F或者120T被操作而制动被解除，在以制动被解除的状态前轮31L或者31R开始旋转的情况下，若该旋转方向是允许旋转的方向则制动器控制电路100b使其保持原样地旋转。但是，若是应当阻止旋转的方向则将动作切换电路102L以及102R切换到制动来阻止前轮31L以及31R的旋转。 [0100] 这里，例如在被配置于车体前部的制动器解除开关120F被操作了的情况下，允许前轮31L以及31R的旋转的方向是车体前进的方向还是后退的方向，是由设计者预先设定的。该设定基于对制动器解除开关120F进行操作的用户是推压自主行驶型车辆1的车体来使其移动为前提还是牵引车体而使其移动为前提。 [0101] 优选在制动器解除开关120F以及120T的附近配置把手部。该把手部的形状以及配置若是以用户推压车体为前提来设计，则例如在车体前部的制动器解除开关120F被操作了的情况下允许的旋转方向是车体后退的旋转方向。另外，在车体后部的制动器解除开关120T被操作了的情况下允许的旋转方向是车体前进的旋转方向。设定为阻止与这些方向相反方向的旋转。 [0102] 另一方面，若把手部若是以牵引车体为前提来进行设计，则例如在车体前部的制动器解除开关120F被操作了的情况下允许的旋转方向是车体前进的旋转方向。另外，在车体后部的制动器解除开关120T被操作了的情况下允许的旋转方向是车体后退的旋转方向。并设定为阻止与这些方向相反方向的旋转。 [0103] 这样，用户从下游方向朝上游方向对车体进行推压来使在倾斜面爬升的中途停止的状态下的自主行驶型车辆1移动时，若用户对位于车体后部、即下游侧的制动器解除开关120T进行按压来进行制动解除，则这瞬间车体由于自重而欲向下游侧后退。若放任该状态，则存在后退的自主行驶型车辆1碾压用户的顾虑。 [0104] 根据该实施方式，制动器控制电路100b被设定为在制动器解除开关120T被操作了的情况下，允许使车体前进的方向的车轮旋转是，阻止使车体后退的方向的车轮的旋转。因此，在制动刚被解除后，即使车体要向下游方向进行稍许后退，也会立即作用基于马达的制动力。另一方面，在用户从下游方向对车体进行推压而前进时，由于允许前进方向的车轮的旋转，因此即使用户是一个人也能够安全地移动车体。 [0105] 另一方面，在以牵引车体来进行移动为前提的情况下，制动器控制电路100b被设定为在车体前方的制动器解除开关120F被操作了的情况下允许使车体前进的方向的车轮旋转，阻止使车体后退的方向的车轮的旋转。 [0106] (实施方式7) [0107] 对作为制动器解除开关120使用多段开关的方式、应用一个接通断开开关的方式进行了描述，也可考虑代替多段开关而使用接通断开开关。 [0108] 在该实施方式中，对与实施方式1中的操作的各阶段(第1阶段、第2阶段)对应来使用导通截止/开关的方式进行说明。 [0109] 图13是表示图2所示的自主行驶型车辆1的制动解除的与图3、图9不同的构成例的框图。图14是表示系统控制器响应于对图13所示的电磁制动器解除开关120a以及短路制动解除开关120b的操作来解除制动的动作的说明图。 [0110] 在该实施方式中，制动器解除开关120由2个接通断开开关构成。是电磁制动器解除开关120a和短路制动解除开关120b。 [0111] 这里若仅有电磁制动器解除开关120a被按压，则系统控制器100以实施了短路制动的状态对电磁制动器103L进行解除。 [0112] 并且，若短路制动解除开关120b被按压，则系统控制器100解除短路制动。 [0113] 但是，在仅有短路制动解除开关120b被按压了的情况下，系统控制器100不进行任何动作。即，电磁制动器103L、短路制动均不解除。这是为了即使制动器解除开关120的操作顺序产生错误，也不会对用户造成危险。 [0114] 在制动器解除开关120使用了多段开关的情况下，只要不设置特殊的显示等用户就不会知道短路制动的解除状态。因此，用户难以识别是否是容易对车体进行手推的状态。 [0115] 根据该实施方式，通过设置与操作的各阶段对应的开关，用户能够容易地识别制动解除的状态。在由多人手推车体的情况下等，优选每个人能够识别制动器的状况，可以说是适合这样的状况。 [0116] 虽描述了与2阶段的多段开关对应的实施方式，在比其多阶段的情况下也可设置与各阶段对应的数量的开关。但是，要操作的开关的数量太多则是不现实的，另外，如实施方式2所述那样若从第2阶段到最终阶段仅使短路制动的制动力变化，则关于短路制动，也可使用一个多阶段开关。即，也可是电磁制动器解除开关120a使用接通断开开关，短路制动解除开关120b使用一个多阶段开关。 [0117] (实施方式8) [0118] 图15是表示本发明的自主行驶车辆的与图1不同的方式的左侧视图。在图15中对与图1对应的构成要素赋予与图1相同的附图标记。 [0119] 在图1中，自主行驶车辆的前轮31L、后轮32L的任意一个都使用了带轮胎的车轮。与此相对，在图15所示的该实施方式的自主行驶型车辆1的情况下，作为后轮32L使用全向轮(Omni Wheel：注册商标)。未图示的右侧面的后轮32R也相同。 [0120] 通过将左右的后轮32L以及32R设为全向轮，能够在转弯时左右的后轮32L以及32R不使车轴旋转地向左右方向顺畅地移动。由此，在图15所示的自主行驶型车辆1中，若使带轮胎的车轮的左右的前轮31L以及31R以相同的转速向相互相反的方向旋转，则在俯视时以左前轮31L和右前轮31R的中间点为旋转轴，即使以小的转矩也能够顺畅地定点转弯。 [0121] 自主行驶型车辆1除了利用马达41L和41R使前轮31L和31R向相同方向旋转而前进或后退，还能够使前轮31L和31R以相互相反的方向旋转而以右旋或左旋方式进行定点转弯。 [0122] 此外，在图15的自主行驶型车辆1中，作为左右的后轮32L以及32R，也可代替全向轮而使用麦克纳姆轮(注册商标)。 [0123] 另外，在图15中，驱动轮是左右的前轮31L以及31R，从动轮是左右的后轮32L以及32R并且后轮是全向轮，但也可是驱动轮是后轮32L以及32R并且是带轮胎的车轮，从动轮是前轮31L以及31R并且是全向轮。 [0124] 与图12相同的自主行驶型车辆1在车体的前部配置制动器解除开关120F，在车体的后部设置制动器解除开关120T。并且，在车体的左侧面配置制动器解除开关120L，在图15中未图示的车体的右侧面配置制动器解除开关120R。 [0125] 制动器控制电路100b使速度传感器101L以及101R分别对前轮31L以及前轮31R的旋转速度以及旋转方向进行检测。在制动被解除的状态下前轮31L以及31R通过外力欲相互旋转的情况下，制动器控制电路100b使速度传感器101L以及101R对各个车轮旋转开始以及其方向进行检测。然后对动作切换电路102L以及102R进行控制，对马达41L以及41R施加制动。 [0126] 中该实施方式中，在停止状态下制动器解除开关120F或者120T被操作而制动被解除的情况下的控制与实施方式6相同。在该实施方式中，还在制动被解除的状态下前轮31L或者31R向相互相反的方向开始旋转的情况下，若该旋转方向是允许旋转的方向，制动器控制电路100b则使其保持原样地旋转来使车体转弯。另一方面，在若是应当阻止旋转的方向，则将动作切换电路102L以及102R切换到制动来对前轮31L以及31R施加制动以阻止车体的转弯。 [0127] 这里，例如在车体左侧面配置的制动器解除开关120L被操作了的情况下，允许前轮31L以及31R的旋转的方向是俯视时车体顺时针转弯的方向还是逆时针转弯的方向由设计者预先设定的。该设定基于对制动器解除开关120L进行操作的用户是以对自主行驶型车辆1的车体侧部进行按压来转弯为前提，还是以牵引车体侧部来转弯为前提。 [0128] 优选在制动器解除开关120L以及120R的附近分别配置对应的把手部。关于该把手部的形状以及配置，若以用户推压车体为前提而设计的，则例如车体左侧面的制动器解除开关120L被操作了的情况下允许的转弯方向如以下那样。通过推压车体的左侧面使全向轮的后轮向左右方向移动的方向，即、俯视时车体逆时针转弯的方向是被允许的。详细而言，是左侧的前轮31L后退而右侧的前轮31R前进的方向。车体右侧面的制动器解除开关120R被操作了的情况下允许的转弯方向是俯视时车体顺时针转弯的方向。详细而言，是左侧的前轮31L前进而右侧的前轮31R后退的方向。设定为阻止与这些方向相反的方向的旋转。 [0129] 另一方面，把手部若是以牵引车体为前提而设计的，则例如车体左侧面的制动器解除开关120L被操作了的情况下允许的转弯方向如以下那样。通过对车体的左侧面进行牵引而使全向轮的后轮向左右方向移动的方向，即、俯视时顺时针转弯的方向是允许的。详细而言，是左侧的前轮31L前进而右侧的前轮31R后退的方向。车体右侧面的制动器解除开关120R被操作了的情况下允许的转弯方向是车体在俯视时逆时针转弯的方向。详细而言，是左侧的前轮31L后退而右侧的前轮31R前进的方向。阻止与这些方向相反的方向的旋转。 [0130] 根据本实施方式，制动器控制电路100b被设定为在制动器解除开关120L被操作了的情况下允许用户对车体的侧部进行推压或牵引而使其转弯的方向的车轮旋转，但阻止相反方向的旋转。另一方面，在用户从下游方向对车体进行推压而使其前进时，由于前进方向的车轮的旋转被允许，所以即使用户一个人使车体移动也不危险。 [0131] 另一方面，在以对车体进行牵引来使其移动为前提的情况下，制动器控制电路100b被设定成在车体前方的制动器解除开关120F被操作了的情况下允许使车体前进的方向的车轮旋转，但阻止使车体后退的方向的车轮的旋转。 [0132] 根据该实施方式，即使自主行驶型车辆1在倾斜面停止了的情况下，也允许用户推压或牵引车体的侧部而使车体转弯的方向的车轮旋转，但阻止使车体向相反方向转弯的车轮旋转，因此即使用户一个人使车体转弯也没有危险。 [0133] (实施方式9) [0134] 图15所示的自主行驶型车辆1在前后左右的制动器解除开关120F、120T、120L、120R的附近具有用于用户手把来牵引车体的分别与制动器解除开关120F、120T、120L、120R对应的把手部131F、131T、131L、131R(图15在没有图示车体右侧方的把手部131R)。 [0135] 制动器解除开关的附近配置对应的把手部，因此在用户对任意一个制动器解除开关进行操作时，容易一边进行操作一边对自主行驶型车辆1的车体施加力来进行牵引，由一个人对制动器解除开关进行操作并且使车体移动或转弯也是容易且不危险的。 [0136] 图15虽然在自主行驶型车辆1的车体配置了把手部以及与其对应的制动器解除开关，但作为变形例也可将前后左右的全部或者一部分制动器解除开关和/或把手部配置于保险杠。也可将对应的制动器解除开关以及把手部的任意一方配置于车体，而将另一方配置于保险杠，但优选将两者配置在附近。 [0137] 另外，作为把手部的实施方式还考虑了图15所示的方式以外的、各种的形状、形态。例如，在车体的一部分形成凹部，手把持于该凹部来对车体进行牵引那样的装置。 [0138] 图16示出进一步的变形例。图16是保险杠兼具把手部的功能的方式。即，制动器解除开关120T被配置于后部的保险杠130T与车体对置的一侧。用户能够使手把持于后部的保险杠130T与车体之间来对车体进行牵引。前部也相同。前部的制动器解除开关120F被配置于前部的保险杠130F与车体对置的一侧。但是，图16中制动器解除开关120F隐藏于前部的保险杠130F而未图示。 [0139] 如以上所描述那样， [0140] (i)本发明的马达驱动式的行驶装置的特征在于具备：车体、能够以短路制动或者发电制动进行车体的制动的行驶驱动用的马达、与上述马达独立地对上述车体进行制动的电磁制动器、切换通过上述马达进行行驶驱动或制动的动作切换电路、受理与上述马达以及上述电磁制动器的制动解除相关的操作的制动器解除开关以及在上述制动器解除开关被操作的期间响应于该操作来对上述马达以及上述电磁制动器进行控制的制动器控制电路。 [0141] 在本发明中，电磁制动器是与基于行驶驱动用的马达的制动独立地对车体的行驶施加制动的装置。作为其具体的一个方式，例举了电磁制动器，在通电的期间制动被解除，若没有了通电则施加制动的装置。 [0142] 另外，马达是用于使车体行驶的驱动源。其具体的方式例如是将电池作为电源的直流的有刷马达、无刷马达。短路制动是将马达的端子短路而在马达的绕组中流过电流，从而将马达的轴旋转换为电能并通过短路电路来消耗该电能以作为制动器发挥功能。发电制动是在马达的端子间连接电阻并在流经绕组和电阻的电路中消耗电能而作为制动器发挥功能。通常短路制动与发电制动相比流过大的电流因此得到强的制动力。另一方面，发电制动通过改变插入到马达端子间的电阻的大小而得到各种制动力。但是，即使是短路制动也通过对马达驱动器的开关元件进行PWB控制而与发电制动同样地得到各种制动力。 [0143] 另外，动作切换电路是切换将马达用于车体的行驶驱动或用于通过短路制动等进行制动。其具体的方式例如是桥式的马达驱动器电路。若马达是直流有刷马达则能够由全桥电路构成，若是三相无刷马达则能够由桥式的逆变器电路构成。 [0144] 制动器解除开关是用于通过对上述的电磁制动器通电来解除制动的开关。 [0145] 制动器控制电路是对电磁制动器以及马达的制动器动作进行控制的电路。其具体的方式例如是使用了计算机的控制电路。 [0146] 并且，对本发明的优选实施方式进行说明。 [0147] (ii)上述制动器解除开关也可以是根据操作量进行至少2个阶段的切换的多段开关，上述制动器控制电路响应于对上述制动器解除开关的第1阶段的操作来解除上述电磁制动器的制动并且实施基于上述马达的制动，响应于最终阶段的操作来解除基于上述马达的制动。 [0148] 这样，在对上述制动器解除开关的第1阶段的操作中，解除上述电磁制动器的制动并且进行基于上述马达的制动，因此用户能够抑制在对电磁制动器进行解除时的予期外的车体的移动而安全地解除制动。 [0149] (iii)上述制动器解除开关也可以是进行至少3个阶段的切换的开关，上述制动器控制电路以随着上述制动器解除开关的操作量从第1阶段增加阶段而基于上述马达的制动力减弱的方式进行控制。 [0150] 这样，随着制动器解除开关的操作量从第1阶段到最终阶段都增加而基于马达的制动力减弱，因此用户能够对开关的操作量进行调整并且能够缓缓地解除制动。由此，能够抑制予期外的车体的移动而安全地解除制动。 [0151] (iv)上述制动器控制电路也可是通过对上述马达中流动的电流的大小的平均时间进行控制来对制动力进行控制的电路。 [0152] 这样，能够通过改变平均电流来对制动力的强弱进行调整。 [0153] (v)上述制动器解除开关也可以代替上述多段开关而是1阶段的开关，上述制动器控制电路响应于上述制动器解除开关的操作来对上述电磁制动器的制动进行解除并且实施基于上述马达的制动，并以随着时间的经过而对上述马达的制动力进行阶段性的减弱的方式进行控制。 [0154] 这样，即使在制动器解除开关中不使用多阶段开关，也能够缓缓地解除制动。由此，能够抑制予期外的车体的移动而安全地解除制动。 [0155] (vi)还可以具备对上述车体在行驶方向上的倾斜的程度进行检测的倾斜传感器，上述制动器控制电路以上述倾斜传感器检测出的车体的倾斜程度越大则越增强基于上述马达的制动力的方式进行控制。 [0156] 这样，车体在斜面的中途停止的情况下，车体在行驶方向上的倾斜程度越大，则越以强的制动力抑制车体由于自重从斜面下降这一情况。由此，能够对予期外的车体的移动进行抑制而安全地解除制动。 [0157] (vii)上述制动器解除开关也可是至少被配置于车体的前部和后部的自动复位型的开关，上述制动器控制电路响应于任意一个制动器解除开关接受的操作来对上述马达以及上述电磁制动器进行控制。 [0158] 这样，制动器解除开关被配置于车体的前部和后部这两者，车体在斜面的中途停止了的情况下能够通过对斜面的上侧的制动器解除开关进行操作而安全地解除制动。 [0159] (viii)上述制动器解除开也可代替上述多段开关而由至少包含第1开关和第2开关的多个开关构成，上述制动器控制电路响应于上述第1开关受理的操作来解除上述电磁制动器的制动并且实施基于上述马达的制动，之后，响应于上述第2开关受理的操作来解除基于上述马达的制动。 [0160] 在该情况下，优选能够目视确认各开关的接通以及断开的状态。据此，由不同开关进行制动解除的各阶段的操作，因此例如在多人配合来对行驶装置进行手推而使其移动的情况下，每个人一边看到各开关的状态来确认制动解除的操作的阶段，一边进行制动解除以及基于手推的行驶装置的移动作业。 [0161] (ix)上述制动器解除开关也可与车体能够移动的多个方向对应地被分别配置于不同的位置，上述制动器控制电路响应于任意一个制动器解除开关被操作，解除制动并对能够移动车体的方向进行限定。 [0162] 例如，在坡道上用户从下游方向朝上游方向推压车体而使其移动时，若按压制动器解除按钮而全部的车轮的制动被解除，则车体由于自重欲向下游方向移动，因此有在下游方向对车体推压的人被碾压的顾虑。 [0163] 根据上述构成，例如若与上游方向对应的制动器解除开关被操作，则制动器控制电路以阻止车体向下游方向的移动而使车体能够向上游方向移动的方式进行控制。这样，即使用户例如在车体在倾斜面停止的状态且从下游方向对车体进行推压而使其向上游方向移动的情况下，也能够使车体安全且顺畅地移动，即使一个人移动车体也不会有危险。 [0164] (x)还可以具备对使上述车体行驶的车轮以及该车轮的旋转速度以及旋转方向进行检测的速度传感器，上述制动器解除开关分别被配置于上述车体的至少前方和后方，上述制动器控制电路在上述马达的驱动停止且任意一个制动器解除开关被操作而制动被解除而车轮欲旋转时，以在前方的制动器解除开关被操作的情况下阻止使车体前进的方向的车轮的旋转并且仅允许车体的后退、在后方的制动器解除开关被操作的情况下阻止使车体后退的方向的车轮的旋转并且仅允许车体的前进的方式进行控制，或者，以在前方的制动器解除开关被操作的情况下阻止使车体后退的方向的车轮的旋转并且仅允许车体的前进，在后方的制动器解除开关被操作的情况下阻止使车体前进的方向的车轮的旋转并且仅允许车体的后退的方式进行控制。 [0165] 根据上述构成，例如，制动器控制电路仅允许车体向与被操作的制动器解除开关相反的方向前进。具体而言，例如，在后侧的制动器解除开关被操作了的情况下仅允许车体的前进，阻止后退。由此，在坡道上用户从下游方向对车体进行推压来使其前进的情况下，车体向下游方向的后退被阻止，能够使车体仅向上游方向前进。但是，在对车轮的旋转进行检测而进行基于马达的制动之前的期间车体往往会多少向下游方向移动。这样，用户例如即使在车体在倾斜面停止的状态下，也能够使车体安全并且顺畅地移动，即使一个人移动车体也没有危险。 [0166] 另一方面，不是用户推压车体来使其移动而是还考虑了牵引车体来使其移动的方式。在以对车体进行牵引来使其移动为前提的情况下，制动器控制电路以仅允许车体向被操作的制动器解除开关的方向前进的方式进行控制即可。 [0167] 是以对车体进行推压来使其移动为前提还是以牵引来使其移动为前提是由设计者决定的事项。 [0168] (xi)上述制动器解除开关还可以进一步被分别配置于上述车体的左侧方和右侧方，上述制动器控制电路在上述马达的驱动停止且任意一个制动器解除开关被操作而制动被解除且车轮欲旋转时，以在车体右侧方的制动器解除开关被操作的情况下仅允许车轮向对车体右侧进行推压而使车体转弯的方向或者对车体右侧进行牵引而使车体转弯的方向中的任意一个单方向的旋转而阻止相反方向的车轮的旋转，在车体左侧方的制动器解除开关被操作的情况下仅允许车轮向对车体左侧进行推压而使车体转弯的方向或者对车体左侧进行牵引而使车体转弯的方向中的任意一个单方向的旋转而阻止相反方向的车轮的旋转。 [0169] 这样，不仅是针对前进、后退，针对转弯，用户例如即使在车体在倾斜面停止的状态下也能够使车体安全并且顺畅地转弯，即使一个人使车体转弯也不会有危险。 [0170] (xii)上述制动器控制电路也可通过使用了上述马达的制动来阻止上述车轮的旋转。 [0171] (xiii)还可以进一步具备在碰撞时对上述车体进行保护的保险杠、被配置于上述车体或者上述保险杠的把手部供用户推压或牵引来使上述车体移动，上述制动器解除开关也可被配置于上述把手部或者其附近。 [0172] 这样，用户能够把持把手部来施力，容易使车体移动。另外，由于在把手部的附近配置制动器解除按钮，所以即使一个人也能够一边操作制动器解除按钮一边把持把手部，容易且安全地使车体移动。 [0173] (xiv)还可以进一步具备为了在碰撞时保护上述车体而被配置于车体的外侧的保险杠，上述制动器解除开关被配置于上述保险杠的车体侧。 [0174] 这样，用户能够对保险杠进行把持并牵引，容易地使车体移动。另外，在保险杠的车体侧配置制动器解除按钮，因此即使一个人也能够一边对制动器解除按钮进行操作一边把持保险杠，容易且安全地使车体移动。 [0175] 在本发明的优选实施方式中，包含对上述多个实施方式中的任意一个进行了组合的实施方式。 [0176] 前述的实施方式以外，关于本发明能够得到各种的变形例。应理解为这些变形例也包含在本发明的范围内。本发明应包含与技术方案均等的内容以及上述范围内的所有的变形。 [0177] 附图标记的说明 [0178] 1：自主行驶型车辆，10：电动车台部，11：车台主体，12：距离检测部，18：罩，31L、31R：前轮，32L、32R：后轮，40：电池，41L、41R：马达，50：升降机构部，60：监视照相机，71：Wi‑Fi天线，72：警告灯，73：CCD照相机，74：GPS天线，100：系统控制器，100b：制动器控制电路， 100t：计时器电路，101L、101R：速度传感器，102L、102R：动作切换电路，103L、103R：电磁制动器，109：倾斜传感器，120、120F、120T、120L、120R：制动器解除开关，120a：电磁制动器解除开关，120b：短路制动解除开关，121L：马达电源继电器，122L：马达驱动器，123L：制动器电源继电器，124L：制动器驱动器，130F、130T：保险杠，131F、131T、131L：把手部。 |
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