(57)【特許請求の範囲】
【請求項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第一所定時間毎に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前記第一所定時間毎に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を時系列データとして記憶する記憶部と、
前記時系列データを用いて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前記第一所定時間よりも長い時間に設定された第二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、
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、前記時系列データから前記第二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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、乗員の安全性を確保するために、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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７９０４１号公報
【特許文献２】特開２００６−２２８００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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異常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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、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第一所定時間毎に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前記第一所定時間毎に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を時系列データとして記憶する記憶部と、前記時系列データを用いて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前記第一所定時間よりも長い時間に設定された第二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、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、前記時系列データから前記第二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。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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２】図１に示す移動体のブロック図である。
【図３】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４Ａ】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４Ｂ】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５Ａ】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５Ｂ】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６】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。
【図７】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８】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９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、左駆動装置４１の目標駆動量である左目標駆動量ＬＲｔおよび右駆動装置４２の目標駆動量である右目標駆動量ＲＲｔを演算する。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。
【００２５】
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、左目標駆動量ＬＲｔと右目標駆動量ＲＲｔとを加えた値である目標駆動量和Ｓｔを演算する。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、左目標駆動量ＬＲｔから右目標駆動量ＲＲｔを差し引いた値である目標駆動量差Ｒｔを演算する。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。
【００２６】
駆動量演算部７２は、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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によって構成されている。
【００２９】
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。
【００３０】
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、上述した速度演算部７１と同様に、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、直進速度ｖを推定する。また、第一速度推定部８１ａは、上述した速度演算部７１と同様に、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、旋回速度ｗを推定する。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、推定された直進速度ｖである第一推定直進速度ｖｅ１および推定された旋回速度ｗである第一推定旋回速度ｗｅ１を第一所定時間毎に記憶部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。
【００３１】
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に基づいて直進速度ｖを推定する。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に基づいて旋回速度ｗを推定する。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、推定された直進速度ｖである第二推定直進速度ｖｅ２および推定された旋回速度ｗである第二推定旋回速度ｗｅ２を第一所定時間毎に記憶部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。
【００３２】
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を第一所定時間毎に算出する。
【００３３】
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、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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の平均値との差である第一直進速度差Ｄｖ１を算出する。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の平均値との差である第一旋回速度差Ｄｗ１を算出する。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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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）。
【００４１】
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）。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、乗員の安全が確保される。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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との差である第二直進速度差Ｄｖ２を算出する。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との差である第二旋回速度差Ｄｗ２を算出する。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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）。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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）。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
また、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。
【符号の説明】
【００７０】
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）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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