(57)【要約】【課題】移動体が安定的に障害物への衝突を検知しつつ走行できるようにする。【解決手段】移動体の走行中にＤＣモータの回転速度を検出し、その出力信号と回転速度指令信号とを比較して比例・積分特性を付与し、その出力信号をＰＷＭ信号に変換し、ＤＣモータのデューティ比の変化と回転速度により異常状態かどうかを判別し、正常であればＰＷＭ信号をＤＣモータへ与えるとともに所定時間待機し、異常であれば異常状態が継続した時間を計測してその出力信号と異常検出のため予め定めた所定の閾値とを比較し、比較結果の出力信号が異常であればＤＣモータを停止させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＷＭ制御で回転駆動される駆動源である１つのＤＣモータと、前記ＤＣモータにより回転される１個以上の駆動輪と、前記駆動輪に従って回転する１個以上の従動輪とを備えた移動体の衝突検知装置であって、
前記移動体の走行中に前記ＤＣモータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、
前記モータ回転速度検出手段の出力信号と回転速度指令信号とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の出力信号に対して比例・積分特性を付与する補償手段と、
前記補償手段の出力信号を所定の関数に基づいてＰＷＭ信号に変換してこれを前記ＤＣモータに与えるＰＷＭ出力変換手段と、
前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号と前記第１の比較手段の出力信号に基づいて異常状態かどうかの判別を行う第１の異常状態判別手段と、
前記第１の異常状態判別手段の判別結果が異常であれば異常状態が継続した時間を計測する異常継続時間計測手段と、
前記異常継続時間計測手段の出力信号と異常検出のため予め定めた所定の閾値とを比較する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の出力信号に対してその出力信号が異常状態かどうかの判別を行う第２の異常状態判別手段と、
前記第２の異常状態判別手段の判別結果が異常であれば、前記ＤＣモータを停止させる停止手段と、
前記一連の処理を所定の間隔おきに実行させるサイクリック処理手段とを有することを特徴とする衝突検知装置。
【請求項２】
前記第１の異常状態判別手段は、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第１の閾値とを比較し、前記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たした場合、または前記第１の比較手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第２の閾値とを比較し、前記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たした場合に、異常状態であると判別することを特徴とする請求項１に記載の衝突検知装置。
【請求項３】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２に記載の衝突検知装置。
【請求項４】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２に記載の衝突検知装置。
【請求項５】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第１閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合
に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２に記載の衝突検知装置。
【請求項６】
前記回転速度異常条件は、前記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２に記載の衝突検知装置。
【請求項７】
前記回転速度異常条件は、前記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２に記載の衝突検知装置。
【請求項８】
前記回転速度異常条件は、前記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第２閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２に記載の衝突検知装置。
【請求項９】
前記第１の異常状態判別手段は、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第１の閾値とを比較し、前記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たしたという条件と、前記第１の比較手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第２の閾値とを比較し、前記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たしたという条件と、を共に満たした場合に異常状態であると判別することを特徴とする請求項１に記載の衝突検知装置。
【請求項１０】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合にＰＷＭ信号が異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項９に記載の衝突検知装置。
【請求項１１】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項９に記載の衝突検知装置。
【請求項１２】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項９に記載の衝突検知
装置。
【請求項１３】
前記回転速度異常条件は、前記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項９に記載の衝突検知装置。
【請求項１４】
前記回転速度異常条件は、前記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項９に記載の衝突検知装置。
【請求項１５】
前記回転速度異常条件は、前記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、前記異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項９に記載の衝突検知装置。
【請求項１６】
前記停止手段により停止した後、予め定めた動作パターンに基づいて走行を再開することを特徴とする請求項１に記載の衝突検知装置。
【請求項１７】
前記動作パターンは、前記停止手段により停止した後、停止する直前に回転していた前記駆動輪の回転方向と逆方向へ前記駆動輪が回転して前記移動体が移動するパターンであることを特徴とする請求項１６に記載の衝突検知装置。
【請求項１８】
ＰＷＭ制御で回転駆動される駆動源である１つのＤＣモータと、前記ＤＣモータにより回転される１個以上の駆動輪と、前記駆動輪に従って回転する１個以上の従動輪とを備えた移動体の衝突検知方法であって、
前記移動体の走行中に前記ＤＣモータの回転速度を検出する第１のステップと、
前記第１のステップで得た出力信号と回転速度指令信号とを比較する第２のステップと、
前記第２のステップで得た出力信号に対して比例・積分特性を付与する第３のステップと、
前記第３のステップで得た出力信号を所定の関数に基づいてＰＷＭ信号に変換する第４のステップと、
前記第４のステップで得た前記ＤＣモータに与えるＰＷＭ信号と前記第２のステップで得た出力信号が、予め定めた異常状態判別基準に基づいて、異常状態かどうかの判別を行う第５のステップと、
前記第５のステップの判別結果が正常であれば前記ＰＷＭ信号を前記ＤＣモータへ与える第６のステップと、
前記第５のステップの判別結果が異常であれば異常状態が継続した時間を計測する第７のステップと、
前記第７のステップで得た出力信号と異常検出のため予め定めた所定の閾値とを比較する第８のステップと、
前記第８のステップで得た出力信号に対してその出力信号が異常であれば、前記ＤＣモ
ータを停止させる第９のステップと、
前記第６のステップの後、所定時間待機する第１０のステップと、
前記第１〜第１０のステップをサイクリックに処理する第１１のステップとを有することを特徴とする衝突検知方法。
【請求項１９】
前記異常状態判別基準は、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第１の閾値とを比較し、前記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たした場合、または前記第２のステップで得た出力信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第２の閾値とを比較し、前記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たした場合に異常状態であると判別する基準であることを特徴とする請求項１８に記載の衝突検知方法。
【請求項２０】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項１９に記載の衝突検知方法。
【請求項２１】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項１９に記載の衝突検知方法。
【請求項２２】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項１９に記載の衝突検知方法。
【請求項２３】
前記回転速度異常条件は、前記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項１９に記載の衝突検知方法。
【請求項２４】
前記回転速度異常条件は、前記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項１９に記載の衝突検知方法。
【請求項２５】
前記回転速度異常条件は、前記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階
以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、前記異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項１９に記載の衝突検知方法。
【請求項２６】
前記異常状態判別基準は、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第１の閾値とを比較し、前記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たしたという条件と、前記第２のステップで得た出力信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第２の閾値とを比較し、前記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たしたという条件と、を共に満たした場合に異常状態であるとする判別基準であることを特徴とする請求項１８に記載の衝突検知方法。
【請求項２７】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に、ＰＷＭ信号が異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２６に記載の衝突検知方法。
【請求項２８】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２６に記載の衝突検知方法。
【請求項２９】
前記ＰＷＭ信号異常条件は、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第４のステップで得た前記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２６に記載の衝突検知方法。
【請求項３０】
前記回転速度異常条件は、前記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、前記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２６に記載の衝突検知方法。
【請求項３１】
前記回転速度異常条件は、前記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件であ
ることを特徴とする請求項２６に記載の衝突検知方法。
【請求項３２】
前記回転速度異常条件は、前記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、前記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から前記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件であることを特徴とする請求項２６に記載の衝突検知方法。
【請求項３３】
前記衝突検知では、前記第９のステップにより移動体が停止した後、予め定めた動作パターンに基づいて走行を再開することを特徴とする請求項１８に記載の衝突検知方法。
【請求項３４】
前記動作パターンは、前記第９のステップにより移動体が急停止した後、停止する直前に回転していた前記駆動輪の回転方向と逆方向へ駆動輪が回転して前記移動体が移動することを特徴とする請求項３３に記載の衝突検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＤＣモータにＰＷＭ制御を用いることで駆動される移動体における衝突検知装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体が移動中に障害物に衝突したこと自らが知るには、様々なセンサが使われてきた。これらのセンサが何らかの信号を送信し、これを解析もしくは検知することで移動体は自身が障害物に衝突したと判断していた。
【０００３】
しかし、移動体が衝突したことを自ら知るためにセンサを用いているので、用いられるセンサの信頼性に依存するシステムとなっていた。
【特許文献１】特開平７−１７５００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のセンサ等を用いる衝突検知装置および方法では、コスト高となり、非経済的な方法および装置となってしまう。また、衝突検知の信頼性もセンサやセンサが働く基板等の物理的な要素に依存することとなってしまう。
【０００５】
したがって、環境によって誤動作を起こす可能性を大きく抑えるまでには至らなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、センサを用いることなく、移動体が安定的に障害物への衝突を検知しながら走行することのできる衝突検知装置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、本発明の衝突検知装置は、ＰＷＭ制御で回転駆動される駆動源である１つのＤＣモータと、上記ＤＣモータにより回転される１個以上の駆動輪と、上記駆動輪に従って回転する１個以上の従動輪とを備えた移動体の衝突検知装置であって、上記移動体の走行中に上記ＤＣモータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、上記モータ回転速度検出手段の出力信号と回転速度指令信号とを比較する第１の比較手段と、上記第１の比較手段の出力信号に対して比例・積分特性を付与する補償手段と、上記補償手段の出力信号を所定の関数に基づいてＰＷＭ信号に変換してこれを上記ＤＣモータに与えるＰＷＭ出力変換手段と、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号と上記第１の比較手段の出力信号に基づいて異常状態かどうかの判別を行う第１の異常状態判別手段と、上記第１の異常状態判別手段の判別結果が異常であれば異常状態が継続した時間を計測する異常継続時間計測手段と、上記異常継続時間計測手段の出力信号と異常検出のため予め定めた所定の閾値とを比較する第２の比較手段と、上記第２の比較手段の出力信号に対してその出力信号が異常状態かどうかの判別を行う第２の異常状態判別手段と、上記第２の異常状態判別手段の判別結果が異常であれば、上記ＤＣモータを停止させる停止手段と、上記一連の処理を所定の間隔おきに実行させるサイクリック処理手段とを有する構成としたものである。
【０００８】
本発明の好ましい形態において、前記第１の異常状態判別手段は、前記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第１の閾値とを比較し、前記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たした場合、または前記第１の比較手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第２の閾値とを比較し、上記第２の閾値を超えたとい
う回転速度異常条件を満たした場合に、異常状態であると判別する。
【０００９】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００１０】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００１１】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００１２】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００１３】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００１４】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００１５】
本発明のさらに好ましい形態において、上記第１の異常状態判別手段は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第１の閾値とを比較し、上記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たしたという条件と、上記第１の比較手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第２の閾値とを比較し、上記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たしたという条件と、を共に満たした場合に異常状態であると判別する。
【００１６】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合にＰＷＭ信号が異常状態であるとする条件である。
【００１７】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００１８】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００１９】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００２０】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００２１】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００２２】
本発明のさらに好ましい形態において、上記停止手段により停止した後、予め定めた動作パターンに基づいて走行を再開する。
【００２３】
本発明のさらに好ましい形態において、上記動作パターンは、上記停止手段により停止した後、停止する直前に回転していた上記駆動輪の回転方向と逆方向へ上記駆動輪が回転して上記移動体が移動するパターンである。
【００２４】
この課題を解決するために、本発明の衝突検知方法は、ＰＷＭ制御で回転駆動される駆動源である１つのＤＣモータと、上記ＤＣモータにより回転される１個以上の駆動輪と、上記駆動輪に従って回転する１個以上の従動輪とを備えた移動体の衝突検知方法であって、上記移動体の走行中に上記ＤＣモータの回転速度を検出する第１のステップと、上記第１のステップで得た出力信号と回転速度指令信号とを比較する第２のステップと、上記第２のステップで得た出力信号に対して比例・積分特性を付与する第３のステップと、上記第３のステップで得た出力信号を所定の関数に基づいてＰＷＭ信号に変換する第４のステップと、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータに与えるＰＷＭ信号と上記第２のステップで得た出力信号が、予め定めた異常状態判別基準に基づいて、異常状態かどうかの判別を行う第５のステップと、上記第５のステップの判別結果が正常であれば上記ＰＷＭ信号を上記ＤＣモータへ与える第６のステップと、上記第５のステップの判別結果が異常であれば異常状態が継続した時間を計測する第７のステップと、上記第７のステップで得た出力信号と異常検出のため予め定めた所定の閾値とを比較する第８のステップと、上記第８のステップで得た出力信号に対してその出力信号が異常であれば、上記ＤＣモータを停止させる第９のステップと、上記第６のステップの後、所定時間待機する第１０のステップと、上記第１〜第１０のステップをサイクリックに処理する第１１のステップとを有するものである。
【００２５】
本発明の好ましい形態において、上記異常状態判別基準は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第１の閾値とを比較し、上記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たした場合、または上記第２のステップで得た出力信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第２の閾値とを比較し、上記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たした場合に異常状態であると判別する基準である。
【００２６】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００２７】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、前記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００２８】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００２９】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップ
で得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００３０】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００３１】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００３２】
本発明のさらに好ましい形態において、上記異常状態判別基準は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第１の閾値とを比較し、上記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たしたという条件と、上記第２のステップで得た出力信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第２の閾値とを比較し、上記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たしたという条件と、を共に満たした場合に異常状態であるとする判別基準である。
【００３３】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に、ＰＷＭ信号が異常状態であるとする条件である。
【００３４】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００３５】
本発明のさらに好ましい形態において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００３６】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００３７】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００３８】
本発明のさらに好ましい形態において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である。
【００３９】
本発明のさらに好ましい形態において、上記衝突検知では、上記第９のステップにより移動体が停止した後、予め定めた動作パターンに基づいて走行を再開する。
【００４０】
本発明のさらに好ましい形態において、上記動作パターンは、上記第９のステップにより移動体が急停止した後、停止する直前に回転していた上記駆動輪の回転方向と逆方向へ駆動輪が回転して上記移動体が移動する。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、ＤＣモータにＰＷＭ制御を行い、そのＤＣモータのデューティ比の変化と回転速度の変化とで障害物に衝突したかどうかを判別するようにしているので、移動体の走行において周囲の環境によって誤動作を起こすことなく確実に障害物への衝突を検知することが可能となり、センサを用いることなく、安定的に衝突を検知しながら走行することができるという有効な効果が得られる。
【００４２】
また、本発明によれば、システム全体としても誤動作を起こす可能性を大きく抑えることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００４３】
さらに、駆動源であるＤＣモータを１つにしているので、このＤＣモータにより回転される複数の駆動輪の１つでも障害物に衝突したことにより回転が落ちた場合には、他の駆動輪も含めて同時にすべての駆動輪の回転が落ち、障害物に衝突した後の移動体の回り込み等を防止することが可能になるという有効な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明の請求項１に記載の発明は、ＰＷＭ制御で回転駆動される駆動源である１つのＤＣモータと、上記ＤＣモータにより回転される１個以上の駆動輪と、上記駆動輪に従って回転する１個以上の従動輪とを備えた移動体の衝突検知装置であって、上記移動体の走行中に上記ＤＣモータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、上記モータ回転速度検出手段の出力信号と回転速度指令信号とを比較する第１の比較手段と、上記第１の比
較手段の出力信号に対して比例・積分特性を付与する補償手段と、上記補償手段の出力信号を所定の関数に基づいてＰＷＭ信号に変換してこれを上記ＤＣモータに与えるＰＷＭ出力変換手段と、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号と上記第１の比較手段の出力信号に基づいて異常状態かどうかの判別を行う第１の異常状態判別手段と、上記第１の異常状態判別手段の判別結果が異常であれば異常状態が継続した時間を計測する異常継続時間計測手段と、上記異常継続時間計測手段の出力信号と異常検出のため予め定めた所定の閾値とを比較する第２の比較手段と、上記第２の比較手段の出力信号に対してその出力信号が異常状態かどうかの判別を行う第２の異常状態判別手段と、上記第２の異常状態判別手段の判別結果が異常であれば、上記ＤＣモータを停止させる停止手段と、上記一連の処理を所定の間隔おきに実行させるサイクリック処理手段とを有する衝突検知装置であり、移動体の走行において周囲の環境によって誤動作を起こすことなく確実に障害物への衝突を検知することが可能となり、センサを用いることなく、安定的に衝突を検知しながら走行することができるという作用を有する。
【００４５】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記第１の異常状態判別手段は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第１の閾値とを比較し、上記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たした場合、または上記第１の比較手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第２の閾値とを比較し、上記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たした場合に、異常状態であると判別する衝突検知装置であり、移動体の走行において周囲の環境によって誤動作を起こすことなく確実に障害物への衝突を検知することが可能となり、センサを用いることなく、安定的に衝突を検知しながら走行することができるという作用を有する。
【００４６】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００４７】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００４８】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階
数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００４９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５０】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５１】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５２】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記第１の異常状態判別手段は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第１の閾値とを比較し、上記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たしたという条件と、上記第１の比較手段の出力信号と異常状態検出のため予め定めた第２の閾値とを比較し、上記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たしたという条件と、を共に満たした場合に異常状態であると判別する衝突検知装置であり、誤検知が少なくなり、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したときにこれを確実に検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５３】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号
異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合にＰＷＭ信号が異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５４】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５５】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記ＰＷＭ出力変換手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５６】
本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５７】
本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突すると
すべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５８】
本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第１の比較手段の出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第１の比較手段の出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知装置であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００５９】
本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記停止手段により停止した後、予め定めた動作パターンに基づいて走行を再開する衝突検知装置であり、移動体が走行中に障害物に衝突して停止した後、障害物があった方向以外の方向へ進行方向を修正することができるという作用を有する。
【００６０】
本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の発明において、上記動作パターンは、上記停止手段により停止した後、停止する直前に回転していた上記駆動輪の回転方向と逆方向へ上記駆動輪が回転して上記移動体が移動するパターンである衝突検知装置であり、移動体が走行中に障害物に衝突して停止した後、障害物に衝突する前に走行していた所定の位置へと戻り、その後検知した障害物がない方向へ進行方向を修正することができるという作用を有する。
【００６１】
本発明の請求項１８に記載の発明は、ＰＷＭ制御で回転駆動される駆動源である１つのＤＣモータと、上記ＤＣモータにより回転される１個以上の駆動輪と、上記駆動輪に従って回転する１個以上の従動輪とを備えた移動体の衝突検知方法であって、上記移動体の走行中に上記ＤＣモータの回転速度を検出する第１のステップと、上記第１のステップで得た出力信号と回転速度指令信号とを比較する第２のステップと、上記第２のステップで得た出力信号に対して比例・積分特性を付与する第３のステップと、上記第３のステップで得た出力信号を所定の関数に基づいてＰＷＭ信号に変換する第４のステップと、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータに与えるＰＷＭ信号と上記第２のステップで得た出力信号が、予め定めた異常状態判別基準に基づいて、異常状態かどうかの判別を行う第５のステップと、上記第５のステップの判別結果が正常であれば上記ＰＷＭ信号を上記ＤＣモータへ与える第６のステップと、上記第５のステップの判別結果が異常であれば異常状態が継続した時間を計測する第７のステップと、上記第７のステップで得た出力信号と異常検出のため予め定めた所定の閾値とを比較する第８のステップと、上記第８のステップで得た出力信号に対してその出力信号が異常であれば、上記ＤＣモータを停止させる第９のステップと、上記第６のステップの後、所定時間待機する第１０のステップと、上記第１〜第１０のステップをサイクリックに処理する第１１のステップとを有する衝突検知方法であり、移動体の走行において周囲の環境によって誤動作を起こすことなく確実に障害物への衝突を検知することが可能となり、センサを用いることなく、安定的に衝突を検知しながら走行することができるという作用を有する。
【００６２】
本発明の請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の発明において、上記異常状態判別基準は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第１の閾値とを比較し、上記第１の閾値を超えたというＰＷＭ
信号異常条件を満たした場合、または上記第２のステップで得た出力信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第２の閾値とを比較し、上記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たした場合に異常状態であると判別する基準である衝突検知方法であり、移動体の走行において周囲の環境によって誤動作を起こすことなく確実に障害物への衝突を検知することが可能となり、センサを用いることなく、安定的に衝突を検知しながら走行することができるという作用を有する。
【００６３】
本発明の請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００６４】
本発明の請求項２１に記載の発明は、請求項１９に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００６５】
本発明の請求項２２に記載の発明は、請求項１９に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対し予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００６６】
本発明の請求項２３に記載の発明は、請求項１９に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、ま
た障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００６７】
本発明の請求項２４に記載の発明は、請求項１９に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００６８】
本発明の請求項２５に記載の発明は、請求項１９に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、上記異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００６９】
本発明の請求項２６に記載の発明は、請求項１８に記載の発明において、上記異常状態判別基準は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第１の閾値とを比較し、上記第１の閾値を超えたというＰＷＭ信号異常条件を満たしたという条件と、上記第２のステップで得た出力信号と異常状態検出のため予め定めた所定の第２の閾値とを比較し、上記第２の閾値を超えたという回転速度異常条件を満たしたという条件と、を共に満たした場合に異常状態であるとする判別基準である衝突検知方法であり、誤検知が少なくなり、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したときにこれを確実に検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００７０】
本発明の請求項２７に記載の発明は、請求項２６に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に、ＰＷＭ信号が異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００７１】
本発明の請求項２８に記載の発明は、請求項２６に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対して予
め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００７２】
本発明の請求項２９に記載の発明は、請求項２６に記載の発明において、上記ＰＷＭ信号異常条件は、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第４のステップで得た上記ＤＣモータへ与えるＰＷＭ信号が異常状態検出のため予め定めた第１の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第１の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００７３】
本発明の請求項３０に記載の発明は、請求項２６に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、上記異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００７４】
本発明の請求項３１に記載の発明は、請求項２６に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００７５】
本発明の請求項３２に記載の発明は、請求項２６に記載の発明において、上記回転速度異常条件は、上記第２のステップで得た出力信号に対して予め定めた３段階以上の多段階の異常レベルを設定し、上記第２のステップで得た出力信号が異常状態検出のため予め定めた第２の閾値を超えるまでの間に、異常レベルの各段階の内予め定めた所定の割合の異常レベルの段階数以上を経由していない第１の条件と、異常レベルの段階が異常度が低い段階から上記第２の閾値に近いレベルの異常度が高い段階に遷移するまで予め定めた所定
の段階数以上飛び越えて遷移した状態になった第２の条件と、を満たした場合に異常状態であるとする条件である衝突検知方法であり、移動体が坂道を登っている時などに障害物に衝突したと誤検知する可能性を抑えることができ、走行中に障害物に衝突した場合に衝突したと検知し、また障害物に衝突するとすべての駆動輪が同時に回転速度を落とすことで衝突後のトラブルを抑え、安全に停止することができるという作用を有する。
【００７６】
本発明の請求項３３に記載の発明は、請求項１８に記載の発明において、上記衝突検知では、上記第９のステップにより移動体が停止した後、予め定めた動作パターンに基づいて走行を再開する衝突検知方法であり、移動体が走行中に障害物に衝突して停止した後、障害物があった方向以外の方向へ進行方向を修正することができるという作用を有する。
【００７７】
本発明の請求項３４に記載の発明は、請求項３３に記載の発明において、上記動作パターンは、上記第９のステップにより移動体が急停止した後、停止する直前に回転していた上記駆動輪の回転方向と逆方向へ駆動輪が回転して上記移動体が移動する衝突検知方法であり、移動体が走行中に障害物に衝突して停止した後、障害物に衝突する前に走行していた所定の位置へと戻り、その後検知した障害物がない方向へ進行方向を修正することができるという作用を有する。
【００７８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００７９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１において衝突検知方法を実現する移動体としての衝突検知装置を示す斜視図、図２は図１の衝突検知装置の平面図、図３は図１の衝突検知装置の内部構成を示すブロック図、図４は図１の衝突検知装置が衝突を検知するプロセスを示すフローチャート、図５は移動体が異常を検知するためのデューティ比の閾値と異常状態が継続した場合に移動体が衝突を検知するための閾値を示す説明図であり、（ａ）は通常走行時のデューティ比を示す説明図、（ｂ）は異常走行時のデューティ比を示す説明図、（ｃ）は異常を検知するためのＰＷＭ信号のデューティ比と閾値の関係を示す説明図、図６は異常状態判別における判別処理を示すフローチャート、図７はＰＷＭ信号のデューティ比とその異常度のレベルの関係を示す説明図、図８は移動体が異常を検知するためのＤＣモータの回転速度と回転速度指令値と異常を検知するための閾値の関係を示す説明図であり、（ａ）は通常走行時の状態を示す説明図、（ｂ）は障害物に衝突時の状態を示す説明図、図９は異常状態判別における判別処理を示すフローチャート、図１０はＤＣモータの回転速度とその異常度のレベルの関係を示す説明図、図１１は異常状態の判別において予め設定された閾値とそれを超えるまでに遷移した異常レベルの段階数に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート、図１２は異常状態の判別において予め設けた閾値とそれを超えるまでに所定の異常レベル数を飛び越えて遷移したかどうかという情報に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート、図１３は異常状態の判別において予め設けた所定の閾値と、その閾値を超えるまでに遷移した異常レベルの段階数と、閾値を超えるまでに所定の異常レベル数を飛び越えて遷移したかどうかという情報に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート、図１４は異常状態の判別において動的に設定される所定の閾値とその閾値を超えるまでに遷移した異常レベルの段階数に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート、図１５は異常状態の判別において動的に設定される所定の閾値とその閾値を超えるまでに所定の異常レベル数を飛び越えて遷移したかどうかとの情報に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート、図１６は異常状態の判別において動的に設定される所定の閾値とその閾値を超えるまでに遷移した異常レベルの段階数と閾値を超えるまでに所定の異常レベル数を飛び越えて遷移したかどうかという情報に基づい
て判別を行うプロセスを示すフローチャートである。
【００８０】
衝突検知装置である移動体は、図１に示すように、胴体部１１の左右にそれぞれ駆動輪１２が配置されている。また、胴体部１１の姿勢安定と進行方向決定のために設けられて駆動輪１２に従って回転する従動輪１３が、駆動輪１２の２カ所の接地点を結ぶ直線上とは異なる位置が接地点となるように配置されている。なお、図１において、駆動源に対し駆動輪１２が後方に２個直結されており、前方に１個の進行方向決定のための従動輪１３があるが、これは１個以上の駆動輪と１個以上の従動輪が移動体のバランスを保つために、合計３個以上配置されていればよく、後方の駆動輪の個数を２個、前方の従動輪の個数を１個に限定したものではない。また、駆動輪を前方に、従動輪を後方にそれぞれ配置してもよい。
【００８１】
図２に示すように、胴体部１１内には、１つの駆動源であるＤＣモータ３１が、その出力軸に固定された歯車２２と駆動輪１２に直結された回転軸２３に固定された歯車２４とが噛み合うことで、駆動輪１２に駆動力を伝達するよう構成されている。
【００８２】
また、図３に示すように、胴体部１１内にはＣＰＵ３３が配設されており、当該ＣＰＵ３３は、エンコーダ（モータ回転速度検出手段）３２から供給されるＤＣモータ３１の回転速度情報が含まれた回転速度信号Ｓｉｇ１に基づいてＤＣモータ３１へ与えるＰＷＭ信号Ｓｉｇ２を決定し、その決定したＰＷＭ信号Ｓｉｇ２を駆動源であるＤＣモータ３１へ与え、移動体を走行させる。
【００８３】
ＣＰＵ３３の内部では、ＤＣモータ３１へ与えるＰＷＭ信号と、エンコーダ３２から供給されるＤＣモータ３１の回転速度情報が含まれた回転速度信号Ｓｉｇ１をもとに算出したＤＣモータ３１の回転速度をもとに異常状態かどうかの判別を行う。そして、その判別結果が異常であれば、サイクリック処理において何回その異常状態が続いたかを記憶し、その回数、つまり異常が続いた時間を計測し、その異常継続時間と予め設定した閾値とを比較することで障害物に衝突したかどうかを判別する。その判別結果が正常であれば、先に決定したＰＷＭ信号Ｓｉｇ２をそのままＤＣモータ３１へ与え、判別結果が異常、すなわち障害物に衝突したと判別されれば、ＤＣモータ３１を急停止させる。なお、以下に説明する実施の形態を含め、移動体の停止態様は急停止ではなくてもよいが、できるだけ速やかな停止であるのが望ましい。
【００８４】
次に、エンコーダ３２から供給される回転速度信号Ｓｉｇ１に基づいて移動体が障害物に衝突したと検知するプロセスについて図４のフローチャートを用いて説明する。
【００８５】
図４において、移動体が走行を開始した後、移動体の駆動源であるＤＣモータ３１の回転速度をエンコーダ３２から出力される回転速度信号Ｓｉｇ１に基づいて算出し（ＳＴ１）、目標回転速度と比較して速度差分を算出し（ＳＴ２）、その速度差分に対して比例・積分特性を付与する（ＳＴ３）。その後、比例・積分特性が付与された速度差分データをＤＣモータ３１に与えるためのＰＷＭ信号へ変換し（ＳＴ４）、ＤＣモータ３１へ与えるＰＷＭ信号と、エンコーダ３２から供給されるＤＣモータ３１の回転速度情報が含まれた回転速度信号Ｓｉｇ１をもとに算出したＤＣモータ３１の回転速度に基づいて異常状態であるかどうかを判別する（ＳＴ５）。
【００８６】
正常でなければ、つまり異常であれば、異常値が続く時間を累積する（ＳＴ７）。そして、異常値が続く累積した時間が予め定めた所定の閾値以上になった場合（ＳＴ８）、移動体は障害物に衝突した（異常）と判断し、駆動源であるＤＣモータ３１を急停止させる（ＳＴ９）。
【００８７】
また、異常値が続く累積した時間が予め定めた所定の閾値よりも短い場合には（ＳＴ８）、またはＤＣモータ３１へ与えるＰＷＭ信号と、エンコーダ３２から供給されるＤＣモータ３１の回転速度情報が含まれた回転速度信号Ｓｉｇ１をもとに算出したＤＣモータ３１の回転速度をもとに異常状態であるかどうかの判別結果が正常であれば（ＳＴ５）、先に決定したＰＷＭ信号をＤＣモータ３１へ与える信号Ｓｉｇ２とし、駆動源であるＤＣモータ３１へ与える（ＳＴ６）。そして、所定時間待機し（ＳＴ１０）、その後再び、移動体の駆動源であるＤＣモータ３１の回転速度をエンコーダから出力される回転速度信号Ｓｉｇ１に基づいて算出し（ＳＴ１）、このループを繰り返す。
【００８８】
このようにすることで、移動体は障害物に衝突した場合にこれを確実に検知し、急停止するようになる。
【００８９】
ここで、ＳＴ５における異常状態判別結果について、図５を用いて説明する。この異常状態判別結果は、ＰＷＭ信号異常条件と回転速度異常条件のうちの何れかの条件を満たした場合に異常となり、上記２つの条件のうち、どちらの条件も満たさなかった場合に正常となる。ここで、ＰＷＭ信号異常条件について、ＰＷＭ信号のデューティ比に対して閾値を設け、その閾値を超えたら異常であるとする場合について説明する。
【００９０】
通常走行時のデューティ比（図５（ａ））と異常走行時のデューティ比（図５（ｂ））に示すように、通常走行時と異常走行時でそのデューティ比は大きく異なる。この点に着目し、常を検知するためのＰＷＭ信号のデューティ比と閾値の関係（図５（ｃ））に示すように、通常走行時（走行開始時を除く）のＰＷＭ信号のデューティ比が７５〜７５％の間で変動するのであれば、上記閾値を速く移動体が走行するためのあり得ないデューティ比、例えば９０％に設定する。
【００９１】
ここで、図６に示すように、ＰＷＭ信号のデューティ比とこのように設けた閾値とを比較し（ＳＴ５．１）、デューティ比が閾値を超えていれば前述のＰＷＭ信号異常条件を満たす、すなわち異常状態であると判別する（ＳＴ５．３）。また、ＰＷＭ信号のデューティ比が閾値以下であればＰＷＭ信号異常条件を満たさない、すなわち正常状態であると判別する（ＳＴ５．２）。
【００９２】
このようにすることで、デューティ比が閾値を超えるのは、移動体が停止した状態から走行を開始する最初の数ｍｓに限定することができる。
【００９３】
次に、回転速度異常条件について、ＤＣモータの回転速度に対して回転速度指令値によって動的に決定される閾値を設け、回転速度がその閾値を超えたら異常であるとする場合について説明する。
【００９４】
通常走行時のＤＣモータの回転速度と回転速度指令値の関係（図８（ａ））と障害物に衝突時のＤＣモータの回転速度と回転速度指令値と異常を検知するための閾値の関係（図８（ｂ））に示すように、通常走行時（走行開始時を除く）の回転速度が所定の範囲内８３で変動するのであれば、閾値をＤＣモータ３１の回転速度指令値に対して当該範囲内８３を大きく外れる遅い速度で走行する回転速度値に設定する。したがって、閾値はＤＣモータ３１の回転速度指令値に応じて動的に決定される。
【００９５】
ここで、図９に示すように、異常状態の判別では、先ずＤＣモータ３１の回転速度とこのように設けた閾値とを比較し（ＳＴ５．１）、回転速度が閾値を下回っていれば前述の回転速度異常条件を満たす、すなわち異常状態であると判別する（ＳＴ５．３）。また、回転速度が閾値以上であれば正常状態であると判別する（ＳＴ５．２）。
【００９６】
このようにすることで、回転速度が閾値を下回るのは、移動体が停止した状態から走行を開始する最初の数ｍｓに限定することができる。
【００９７】
次に、ＰＷＭ信号のデューティ比に対して設定した閾値を超えたという条件と、この閾値を超えるまでの過程で予め設定したＰＷＭ信号の異常度のレベルの内、所定の割合の段階数以上を経由していないという条件をＰＷＭ信号異常条件に設ける場合について説明する。
【００９８】
図７において、ＰＷＭ信号の異常度のレベルを示す閾値までの３段階の領域７２を、走行開始時や走行終了時を除いた通常走行時におけるＰＷＭ信号の振れ領域７１とＰＷＭ信号のデューティ比の閾値７５を超えた異常領域７３との間に設ける。上記３段階の領域７２の各段階をＰＷＭ信号の振れ領域７１に近い方から第１の異常レベル（１）、第２の異常レベル（２）、第３の異常レベル（３）とする。
【００９９】
ここで、図１１に示すように、まず、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当するかどうかを判別し（ＳＴ５．１）、該当した場合には変数ｍに０をセットし（ＳＴ５．２）、配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさない（正常状態）と判断する（ＳＴ５．８）。
【０１００】
また、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）に該当した場合（ＳＴ５．３）、変数ｍに１をセットし（ＳＴ５．４）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさない（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１０１】
さらに、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）に該当した場合（ＳＴ５．５）、変数ｍに２をセットし（ＳＴ５．６）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさない（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１０２】
そして、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、デューティ比と予め設定した閾値と比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、デューティ比が当該閾値以下であれば、配列Ｌ（  ）のすべての要素に０をセットし（ＳＴ５．１０）、ＰＷＭ信号のデューティ比は正常状態であると判別する（ＳＴ５．８）。
【０１０３】
また、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、デューティ比と予め設定した閾値と比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、デューティ比が当該閾値よりも大きければ、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）と１とを比較する（ＳＴ５．１１）。その結果、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）が１より大きければ、ＰＷＭ信号異常条件を満たさない（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、また、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）が１以下であれば、ＰＷＭ信号異常条件を満たす（異常状態）と判別する（ＳＴ５．１２）。
【０１０４】
このようにすることで、坂道等の影響でＰＷＭ信号が徐々に閾値に近づいていった場合を知ることができ、仮に当該閾値を超えた場合でも障害物に衝突したと誤検知する可能性を大きく減らすことができる。
【０１０５】
なお、ここでの説明では異常度のレベルを３段階としたが、３段階以上あればよく３段階に限定するものではない。
【０１０６】
次に、ＰＷＭ信号のデューティ比に対して設定した閾値を超えたという条件と、当該閾値を超えるまでの過程で予め設定したＰＷＭ信号の異常度のレベルの内、異常度が低いレベルから閾値に近いレベルの異常度が高いレベルに遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件をＰＷＭ信号異常条件に設ける場合について説明する。
【０１０７】
図７において、ＰＷＭ信号の異常度のレベルを示す閾値までの３段階の領域７２を、走行開始時や走行終了時を除いた通常走行時におけるＰＷＭ信号の振れ領域７１とＰＷＭ信号のデューティ比の閾値７５を超えた異常領域７３との間に設ける。上記３段階の領域７２の各段階を上記ＰＷＭ信号の振れ領域７１に近い方から第１の異常レベル（１）、第２の異常レベル（２）、第３の異常レベル（３）とする。
【０１０８】
ここで、図１２に示すように、まず、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当するかどうかを判別し（ＳＴ５．１）、該当した場合には変数ｍに０をセットし（ＳＴ５．２）、配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１０９】
また、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）に該当した場合（ＳＴ５．３）、変数ｍに１をセットし（ＳＴ５．４）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、ＰＷＭ信号異常条件は満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１１０】
さらに、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）に該当した場合（ＳＴ５．５）、変数ｍに２をセットし（ＳＴ５．６）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１１１】
そして、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、デューティ比と予め設定した閾値と比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、デューティ比が当該閾値以下であれば、配列Ｌ（  ）のすべての要素に０をセットし（ＳＴ５．１０）、ＰＷＭ信号異常条件は満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１１２】
また、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、デューティ比と予め設定した閾値と比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、デューティ比が当該閾値よりも大きければ、配列Ｌ（１）の値と１とを比較し、配列Ｌ（１）の値が１であれば（ＳＴ５．１１）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、また、配列Ｌ（１）の値が１でなければ（ＳＴ５．１１）、次に、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値と２とを比較する（ＳＴ５．１２）。配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値が２であれば、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、さらに、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値が２でなければ、ＰＷＭ信号異常条件を満たす（異常状態）と判別する（ＳＴ５．１３）。
【０１１３】
このようにすることで、坂道等の影響でＰＷＭ信号が徐々に閾値に近づいていった場合
を知ることができ、仮にその閾値を超えた場合でも障害物に衝突したと誤検知する可能性を大きく減らすことができる。
【０１１４】
なお、ここでの説明では異常度のレベルを３段階としたが、３段階以上あればよく３段階に限定するものではない。
【０１１５】
次に、ＰＷＭ信号のデューティ比に対して設定した閾値を超えたという条件と、当該閾値を超えるまでの過程で予め設定したＰＷＭ信号の異常度のレベルの内、所定の割合の段階数以上を経由していないという条件と、当該閾値を超えるまでの過程で予め設定したＰＷＭ信号の異常度のレベルの内、異常度が低いレベルからその閾値に近いレベルの異常度が高いレベルに遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件をＰＷＭ信号異常条件に設ける場合について説明する。
【０１１６】
図７において、ＰＷＭ信号の異常度のレベルを示す閾値までの３段階の領域７２を、走行開始時や走行終了時を除いた通常走行時におけるＰＷＭ信号の振れ領域７１とＰＷＭ信号のデューティ比の閾値７５を超えた異常領域７３との間に設ける。上記３段階の領域７２の各段階を上記ＰＷＭ信号の振れ領域７１に近い方から第１の異常レベル（１）、第２の異常レベル（２）、第３の異常レベル（３）とする。
【０１１７】
ここで、図１３に示すように、まず、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当するかどうかを判別し（ＳＴ５．１）、該当した場合には変数ｍに０をセットし（ＳＴ５．２）、配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１１８】
また、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）に該当した場合（ＳＴ５．３）、変数ｍに１をセットし（ＳＴ５．４）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１１９】
さらに、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）に該当した場合（ＳＴ５．５）、変数ｍに２をセットし（ＳＴ５．６）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１２０】
そして、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、デューティ比と予め設定した閾値と比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、デューティ比が当該閾値以下であれば、配列Ｌ（  ）のすべての要素に０をセットし（ＳＴ５．１０）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１２１】
また、ＰＷＭ信号のデューティ比が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、デューティ比と予め設定した閾値と比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、デューティ比が当該閾値よりも大きければ、配列Ｌ（１）の値と１とを比較し配列Ｌ（１）の値が１であれば（ＳＴ５．１１）、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、また、配列Ｌ（１）の値が１でなければ（ＳＴ５．１１）、次に、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値と２とを比較する（ＳＴ５．１２）。そして、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値が２であれば、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正
常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、また、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値が２でなければ、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）の値と１とを比較する（ＳＴ５．１３）。配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）の値が１より大きければ、ＰＷＭ信号異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）の値が１以下であれば、ＰＷＭ信号異常条件を満たす（異常状態）と判別する（ＳＴ５．１４）。
【０１２２】
このようにすることで、坂道等の影響でＰＷＭ信号が徐々に閾値に近づいていった場合を知ることができ、仮にその閾値を超えた場合でも障害物に衝突したと誤検知する可能性をより大きく減らすことができる。
【０１２３】
なお、ここでの説明では異常度のレベルを３段階としたが、３段階以上あればよく３段階に限定するものではない。
【０１２４】
次に、ＤＣモータの回転速度指令値に対して動的に設定された閾値をＤＣモータの回転速度が下回ったという条件と、当該閾値を下回るまでの過程で回転速度指令値に応じて動的に設定される回転速度の異常度のレベルの内、所定の割合の段階数以上を経由していないという条件を回転速度異常条件に設ける場合について説明する。
【０１２５】
図１０において、回転速度の異常度のレベルを示す閾値までの３段階の領域１０１を、走行開始時や走行終了時を除いた通常走行時における回転速度の振動領域８３と回転速度が閾値８４を超えた異常領域１０２との間に設ける。したがって、上記３段階の領域１０１もＤＣモータ３１の回転速度指令値に応じて動的に設定される。上記３段階の領域１０１の各段階を前述した回転速度の振動領域８３に近い方から第１の異常レベル（１）、第２の異常レベル（２）、第３の異常レベル（３）とする。
【０１２６】
ここで、図１４に示すように、まず、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当するかどうかを判別し（ＳＴ５．１）、該当した場合には変数ｍに０をセットし（ＳＴ５．２）、配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１２７】
また、回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）に該当した場合（ＳＴ５．３）、変数ｍに１をセットし（ＳＴ５．４）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１２８】
さらに、回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）に該当した場合（ＳＴ５．５）、変数ｍに２をセットし（ＳＴ５．６）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１２９】
そして、回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、回転速度と回転速度指令値に応じて動的に設定された閾値との比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、回転速度が当該閾値以上であれば、配列Ｌ（  ）のすべての要素に０をセットし（ＳＴ５．１０）、ＤＣモータ３１の回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１３０】
また、回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、回転速度と回転速度指令値に応じて動的に設定された閾値との比較を行
い（ＳＴ５．９）、その結果、回転速度が当該閾値よりも小さければ、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）と１とを比較する（ＳＴ５．１１）。その結果、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）が１より大きければ、ＤＣモータ３１の回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、また、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）が１以下であれば、ＤＣモータ３１の回転速度異常条件を満たす（異常状態）と判別する（ＳＴ５．１２）。
【０１３１】
このようにすることで、坂道等の影響で回転速度が徐々に閾値に近づいていった場合を知ることができ、仮にその閾値を超えた場合でも障害物に衝突したと誤検知する可能性を大きく減らすことができる。
【０１３２】
なお、ここでの説明では異常度のレベルを３段階としたが、３段階以上あればよく３段階に限定するものではない。
【０１３３】
次に、ＤＣモータの回転速度指令値に対して動的に設定された閾値をＤＣモータの回転速度が超えたという条件と、当該閾値を超えるまでの過程で回転速度指令値に応じて動的に設定される回転速度の異常度のレベルの内、異常度が低いレベルからその閾値に近いレベルの異常度が高いレベルに遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を回転速度異常条件に設ける場合について説明する。
【０１３４】
図１０において、回転速度の異常度のレベルを示す閾値までの３段階の領域１０１を、走行開始時や走行終了時を除いた通常走行時における回転速度の振動領域８３と回転速度が閾値８４を超えた異常領域１０２との間に設ける。したがって、上記３段階の領域１０１もＤＣモータ３１の回転速度指令値に応じて動的に設定される。上記３段階の領域１０１の各段階を前述した回転速度の振動領域８３に近い方から第１の異常レベル（１）、第２の異常レベル（２）、第３の異常レベル（３）とする。
【０１３５】
ここで、図１５に示すように、まず、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当するかどうかを判別し（ＳＴ５．１）、該当した場合には変数ｍに０をセットし（ＳＴ５．２）、配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１３６】
また、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）に該当した場合（ＳＴ５．３）、変数ｍに１をセットし（ＳＴ５．４）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１３７】
さらに、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）に該当した場合（ＳＴ５．５）、変数ｍに２をセットし（ＳＴ５．６）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１３８】
そして、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、回転速度と回転速度指令値に応じて動的に設定された閾値との比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、回転速度が当該閾値以上であれば、配列Ｌ（  ）のすべての要素に０をセットし（ＳＴ５．１０）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１３９】
また、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、回転速度と回転速度指令値に応じて動的に設定された閾値との比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、回転速度が当該閾値よりも小さければ、配列Ｌ（１）の値と１とを比較し、配列Ｌ（１）の値が１であれば（ＳＴ５．１１）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、また、配列Ｌ（１）の値が１でなければ（ＳＴ５．１１）、次に、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値と２とを比較する（ＳＴ５．１２）。配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値が２であれば、ＤＣモータ３１の回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、さらに、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値が２でなければ、ＤＣモータ３１の回転速度異常条件を満たす（異常状態）と判別する（ＳＴ５．１３）。
【０１４０】
このようにすることで、坂道等の影響で回転速度が徐々に閾値に近づいていった場合を知ることができ、仮にその閾値を超えた場合でも障害物に衝突したと誤検知する可能性を大きく減らすことができる。
【０１４１】
なお、ここでの説明では異常度のレベルを３段階としたが、３段階以上あればよく３段階に限定するものではない。
【０１４２】
次に、ＤＣモータの回転速度指令値に対して動的に設定された閾値をＤＣモータの回転速度が超えたという条件と、その閾値を超えるまでの過程で回転速度指令値に応じて動的に設定される回転速度の異常度のレベルの内、所定の割合の段階数以上を経由していないという条件と、その閾値を超えるまでの過程で上記異常度のレベルの内、異常度が低いレベルから当該閾値に近いレベルの異常度が高いレベルに遷移するまで予め定めた所定の段階数以上飛び越えて遷移したという条件を回転速度異常条件に設ける場合について説明する。
【０１４３】
図１０において、回転速度の異常度のレベルを示す閾値までの３段階の領域１０１を、走行開始時や走行終了時を除いた通常走行時における回転速度の振動領域８３と回転速度が閾値８４を超えた異常領域１０２との間に設ける。したがって、上記３段階の領域１０１もＤＣモータ３１の回転速度指令値に応じて動的に設定される。上記３段階の領域１０１の各段階を前述した回転速度の振動領域８３に近い方から第１の異常レベル（１）、第２の異常レベル（２）、第３の異常レベル（３）とする。
【０１４４】
ここで、図１６に示すように、まず、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当するかどうかを判別し（ＳＴ５．１）、該当した場合には変数ｍに０をセットし（ＳＴ５．２）、配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１４５】
また、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）に該当した場合（ＳＴ５．３）、変数ｍに１をセットし（ＳＴ５．４）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１４６】
さらに、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）に該当した場合（ＳＴ５．５）、変数ｍに２をセットし（ＳＴ５．６）、同じく配列Ｌ（ｍ）に１をセットし（ＳＴ５．７）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１４７】
そして、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、回転速度と回転速度指令値に応じて設定された閾値との比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、回転速度が当該閾値以上であれば、配列Ｌ（
）のすべての要素に０をセットし（ＳＴ５．１０）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別する（ＳＴ５．８）。
【０１４８】
また、ＤＣモータ３１の回転速度が第１の異常レベル（１）に該当せず（ＳＴ５．１）、第２の異常レベル（２）にも該当せず（ＳＴ５．３）、第３の異常レベル（３）にも該当しなかった場合（ＳＴ５．５）、回転速度と回転速度指令値に応じて設定された閾値との比較を行い（ＳＴ５．９）、その結果、回転速度が当該閾値よりも小さければ、配列Ｌ（１）の値と１とを比較し配列Ｌ（１）の値が１であれば（ＳＴ５．１１）、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、また、配列Ｌ（１）の値が１でなければ（ＳＴ５．１１）、次に、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値と２とを比較する（ＳＴ５．１２）。そして、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値が２であれば、回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、また、配列Ｌ（０）＋Ｌ（２）の値が２でなければ、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）の値と１とを比較する（ＳＴ５．１３）。配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）の値が１より大きければ、ＤＣモータ３１の回転速度異常条件を満たさず（正常状態）と判別し（ＳＴ５．８）、配列Ｌ（０）＋Ｌ（１）＋Ｌ（２）の値が１以下であれば、ＤＣモータ３１の回転速度異常条件を満たす（異常状態）と判別する（ＳＴ５．１４）。
【０１４９】
このようにすることで、坂道等の影響で回転速度が徐々に閾値に近づいていった場合を知ることができ、仮にその閾値を超えた場合でも障害物に衝突したと誤検知する可能性をより大きく減らすことができる。
【０１５０】
なお、ここでの説明では異常度のレベルを３段階としたが、３段階以上あればよく３段階に限定するものではない。
【０１５１】
次に、移動体が障害物に衝突したことを検知するための判別基準について説明する。
【０１５２】
前述したようにＰＷＭ異常条件と回転速度異常条件をもとに異常状態判別を行い、この異常状態判別結果が異常と判別された場合、次に、移動体が障害物に衝突したかどうかの判別を行う。その判別のために用いる閾値として、サイクリック処理において上記の異常状態判別結果が異常であると判別されることが連続した期間［ｍｓ］もしくは回数に閾値を設ける。
【０１５３】
この期間と回数との関係は、（サイクリック処理待ち時間＋処理の実行間隔［ｍｓ］）×（回数）がすなわち期間［ｍｓ］に相当する。例えば、サイクリック処理の待ち時間＋処理の実行時間が１０［ｍｓ］一定で、３回連続して異常であると判別された場合、３０［ｍｓ］の期間異常状態が続いたと判断する。移動体が停止した状態から走行を開始する走行開始時に、このような異常状態が連続して１０〜４０［ｍｓ］続くのであれば、上記の閾値はあり得ない値、例えば１００［ｍｓ］に、回数であれば１０［回］に設定する。
【０１５４】
このようにすることで、移動体が走行中に異常状態が続いた時間が上記の閾値を超えるのは、移動体が障害物に衝突した場合に限定することができる。
【０１５５】
このように、サイクリックにフィードバック制御を行うシステムの中で、移動体を移動させるために駆動源であるＤＣモータ３１へ与える操作量に相当するＰＷＭ信号のデューティ比の異常とその異常が継続する時間に着目することで、障害物に衝突した場合に確実
に駆動を速やかに停止させることができる。
【０１５６】
これにより、移動体が障害物に衝突したと誤検知する可能性をさらに低くすることができる。
【０１５７】
なお、実施の形態では、前述した異常状態の判別において、異常状態の判別結果はＰＷＭ信号異常条件と回転速度異常条件のうち何れかの条件を満たした場合に異常となり、これら２つの条件のうち何れの条件も満たさなかった場合に正常となるとしたが、異常状態の判別結果はＰＷＭ信号異常条件と回転速度異常条件のうち、両方の条件を同時に満たした場合に異常となり、これら２つの条件のうち何れか一方の条件でも満たさなかった場合は正常となるとしても、同様の手順で、移動体が障害物に衝突したことを検知できる。
【０１５８】
（実施の形態２）
図１は本発明の実施の形態２において衝突検知方法を実現する移動体としての衝突検知装置を示す斜視図、図２は図１の衝突検知装置の平面図、図３は図１の衝突検知装置の内部構成を示すブロック図、図４は図１の衝突検知装置が衝突を検知するプロセスを示すフローチャート、図１７は実施の形態２において移動体が障害物に衝突した後に取る動作を示す説明図、図１８は実施の形態２において移動体が障害物に衝突した後に取る動作を示すフローチャートである。
【０１５９】
衝突検知装置である移動体は、図１に示すように、胴体部１１の左右にそれぞれ駆動輪１２が配置されている。また、胴体部１１の姿勢安定と進行方向決定のために設けられて駆動輪１２に従って回転する従動輪１３が、駆動輪１２の２カ所の接地点を結ぶ直線上とは異なる位置が接地点となるように配置されている。なお、図１において、駆動源に対し駆動輪１２が後方に２個直結されており、前方に１個の進行方向決定のための従動輪１３があるが、これは１個以上の駆動輪と１個以上の従動輪が移動体のバランスを保つために、合計３個以上配置されていればよく、後方の駆動輪の個数を２個、前方の従動輪の個数を１個に限定したものではない。また、駆動輪を前方に、従動輪を後方にそれぞれ配置してもよい。
【０１６０】
図２に示すように、胴体部１１内には、１つの駆動源であるＤＣモータ３１が、その出力軸に固定された歯車２２と駆動輪１２に直結された回転軸２３に固定された歯車２４とが噛み合うことで、駆動輪１２に駆動力を伝達するよう構成されている。
【０１６１】
また、図３に示すように、胴体部１１内にはＣＰＵ３３が配設されており、当該ＣＰＵ３３は、エンコーダ（モータ回転速度検出手段）３２から供給されるＤＣモータ３１の回転速度情報が含まれた回転速度信号Ｓｉｇ１に基づいてＤＣモータ３１へ与えるＰＷＭ信号Ｓｉｇ２を決定し、その決定したＰＷＭ信号Ｓｉｇ２を駆動源であるＤＣモータ３１へ与え、移動体を走行させる。
【０１６２】
ＣＰＵ３３の内部では、ＤＣモータ３１へ与えるＰＷＭ信号と、エンコーダ３２から供給されるＤＣモータ３１の回転速度情報が含まれた回転速度信号Ｓｉｇ１をもとに算出したＤＣモータ３１の回転速度をもとに異常状態かどうかの判別を行う。そして、その判別結果が異常でであれば、サイクリック処理において何回その異常状態が続いたかを記憶し、その回数、つまり異常が続いた時間を計測し、その異常継続時間と予め設定した閾値とを比較することで障害物に衝突したかどうかを判別する。その判別結果が正常であれば、先に決定したＰＷＭ信号Ｓｉｇ２をそのままＤＣモータ３１へ与え、判別結果が異常、すなわち障害物に衝突したと判別されれば、ＤＣモータ３１を急停止させる。
【０１６３】
次に、エンコーダ３２から供給される回転速度信号Ｓｉｇ１に基づいて移動体が障害物
に衝突したと検知するプロセスについて図４のフローチャートを用いて説明する。
【０１６４】
図４において、移動体が走行を開始した後、移動体の駆動源であるＤＣモータ３１の回転速度をエンコーダ３２から出力される回転速度信号Ｓｉｇ１に基づいて算出し（ＳＴ１）、目標回転速度と比較して速度差分を算出し（ＳＴ２）、その速度差分に対して比例・積分特性を付与する（ＳＴ３）。その後、比例・積分特性が付与された速度差分データをＤＣモータ３１に与えるためのＰＷＭ信号へ変換し（ＳＴ４）、ＤＣモータ３１へ与えるＰＷＭ信号と、エンコーダ３２から供給されるＤＣモータ３１の回転速度情報が含まれた回転速度信号Ｓｉｇ１をもとに算出したＤＣモータ３１の回転速度に基づいて異常状態であるかどうかを判別する（ＳＴ５）。
【０１６５】
正常でなければ、つまり異常であれば、異常値が続く時間を累積する（ＳＴ７）。そして、異常値が続く累積した時間が予め定めた所定の閾値以上になった場合（ＳＴ８）、移動体は障害物に衝突した（異常）と判断し、駆動源であるＤＣモータ３１を急停止させる（ＳＴ９）。
【０１６６】
また、異常値が続く累積した時間が予め定めた所定の閾値よりも短い場合には（ＳＴ８）、またはＤＣモータ３１へ与えるＰＷＭ信号と、エンコーダ３２から供給されるＤＣモータ３１の回転速度情報が含まれた回転速度信号Ｓｉｇ１をもとに算出したＤＣモータ３１の回転速度をもとに異常状態であるかどうかの判別結果が正常であれば（ＳＴ５）、先に決定したＰＷＭ信号をＤＣモータ３１へ与える信号Ｓｉｇ２とし、駆動源であるＤＣモータ３１へ与える（ＳＴ６）。そして、所定時間待機し（ＳＴ１０）、その後再び、移動体の駆動源であるＤＣモータ３１の回転速度をエンコーダから出力される回転速度信号Ｓｉｇ１に基づいて算出し（ＳＴ１）、このループを繰り返す。
【０１６７】
このようにすることで、移動体は障害物に衝突した場合にこれを確実に検知し、急停止するようになる。
【０１６８】
ここで、移動体が上述したようにして障害物への衝突を検知して急停止した後の動作について、図１７を用いて説明する。
【０１６９】
図１１に示すように、障害物１７１に向かって（矢印１７２）進行している移動体１７３は、障害物１７１に衝突すると、一旦急停止し、その後障害物１７１に衝突する直前に回転していた駆動輪の回転方向と逆方向に駆動輪を回転させて走行を再開し（矢印１７４）、予め設定した所定の距離だけ走行すると、走行を停止する。符号１７５はそのときの移動体の位置を示している。
【０１７０】
このようにすることで、障害物１７１に衝突した後、障害物１７１に衝突する前の状態の位置に戻ることができ、結果として障害物１７１に衝突した後に障害物から予め定めた所定の距離だけ遠ざかるようになされている。
【０１７１】
具体的な処理としては、図１８に示すように、移動体が走行を急停止すると、駆動輪を障害物に衝突する直前に回転していた駆動輪の回転方向とは逆方向へと回転させ、再び走行を開始させる（ＳＴ１）。その後、移動体が所定の距離走行したかどうか判別を行い（ＳＴ２）、所定の距離走行していれば駆動輪の回転を停止させる（ＳＴ３）。また、所定の距離走行していなければ、再び駆動輪を障害物に衝突する直前に回転していた駆動輪の回転方向とは逆方向へと回転させ（ＳＴ１）、このループを繰り返す。
【０１７２】
このようにすることで、移動体は障害物に衝突した後、一旦それまでとは逆方向へ予め定めた所定の距離だけ移動するので、障害物に衝突した後予め定めた所定の距離だけ障害
物と距離をおくことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、ＤＣモータにＰＷＭ制御を行うことで走行する移動体における衝突検知技術に広く適用することができ、たとえば手で持ち上げることができる程度の小型の移動体のみならず、人間や重量物を運搬する大型の移動体にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の実施の形態１、２において衝突検知方法を実現する移動体としての衝突検知装置を示す斜視図
【図２】図１の衝突検知装置の平面図
【図３】図１の衝突検知装置の内部構成を示すブロック図
【図４】図１の衝突検知装置が衝突を検知するプロセスを示すフローチャート
【図５】移動体が異常を検知するためのデューティ比の閾値と異常状態が継続した場合に移動体が衝突を検知するための閾値を示す説明図
【図６】異常状態判別における判別処理を示すフローチャート
【図７】ＰＷＭ信号のデューティ比とその異常度のレベルの関係を示す説明図
【図８】移動体が異常を検知するためのＤＣモータの回転速度と回転速度指令値と異常を検知するための閾値の関係を示す説明図
【図９】異常状態判別における判別処理を示すフローチャート
【図１０】ＤＣモータの回転速度とその異常度のレベルの関係を示す説明図
【図１１】異常状態の判別において予め設定された閾値とそれを超えるまでに遷移した異常レベルの段階数に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート
【図１２】異常状態の判別において予め設けた閾値とそれを超えるまでに所定の異常レベル数を飛び越えて遷移したかどうかという情報に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート
【図１３】異常状態の判別において予め設けた所定の閾値と、その閾値を超えるまでに遷移した異常レベルの段階数と、閾値を超えるまでに所定の異常レベル数を飛び越えて遷移したかどうかという情報に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート
【図１４】異常状態の判別において動的に設定される所定の閾値とその閾値を超えるまでに遷移した異常レベルの段階数に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート
【図１５】異常状態の判別において動的に設定される所定の閾値とその閾値を超えるまでに所定の異常レベル数を飛び越えて遷移したかどうかとの情報に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート
【図１６】異常状態の判別において動的に設定される所定の閾値とその閾値を超えるまでに遷移した異常レベルの段階数と閾値を超えるまでに所定の異常レベル数を飛び越えて遷移したかどうかという情報に基づいて判別を行うプロセスを示すフローチャート
【図１７】実施の形態２において移動体が障害物に衝突した後に取る動作を示す説明図
【図１８】実施の形態２において移動体が障害物に衝突した後に取る動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１７５】
１１    胴体部
１２    駆動輪
１３    従動輪
２２    歯車
２３    回転軸
２４    歯車
３１    ＤＣモータ（駆動源）
３２    エンコーダ
３３    ＣＰＵ
５１    通常走行時のＰＷＭ信号の振れ幅
５２    異常状態かどうかを判別するための閾値
７１    走行開始時や走行終了時を除いた通常走行時におけるＰＷＭ信号の振れ領域
７２    ＰＷＭ信号の異常度のレベルを示す閾値までの３段階の領域
７３    ＰＷＭ信号のデューティ比が閾値を超えた異常領域
７４    ＰＷＭ信号の異常度のレベルを示す３段階の値
７５    ＰＷＭ信号のデューティ比の閾値
８１    回転速度指令値
８２    回転速度
８３    走行開始時や走行終了時を除いた通常走行時における回転速度の振動領域
８４    閾値
１０１    回転速度の異常度のレベルを示す閾値までの３段階の領域
１０２    回転速度が閾値を超えた異常領域
１０３    回転速度の異常度のレベルを示す３段階の値
１７１    障害物
１７２    移動体の進行方向
１７３    移動体
１７４    移動体の進行方向
１７５    移動体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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