(57)【要約】    【課題】予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できるモーター駆動式走行装置を提供する。    【解決手段】車体と、ブレーキとして車体の制動を行い得る走行駆動用のモーターと、走行する車体にブレーキをかける電磁ブレーキと、モーターにより走行駆動するか制動を行うかを切換える動作切換回路と、モーターおよび電磁ブレーキのブレーキ解除に係る操作を受付けるブレーキ解除スイッチと、ブレーキ解除スイッチが操作されている間その操作に応答してモーターおよび電磁ブレーキを制御するブレーキ制御回路とを備えるモーター駆動式走行装置。【選択図】図４
2017205002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
ショートブレーキまたは発電ブレーキとして車体の制動を行い得る走行駆動用のモーターと、
前記モーターと別に前記車体を制動する電磁ブレーキと、
前記モーターにより走行駆動するか制動を行うかを切換える動作切換回路と、
前記モーターおよび前記電磁ブレーキのブレーキ解除に係る操作を受付けるブレーキ解除スイッチと、
前記ブレーキ解除スイッチが操作されている間その操作に応答して前記モーターおよび前記電磁ブレーキを制御するブレーキ制御回路とを備えるモーター駆動式の走行装置。
【請求項２】
前記ブレーキ解除スイッチは操作量に応じて少なくとも２段階の切換を行う多段スイッチであり、
前記ブレーキ制御回路は、前記ブレーキ解除スイッチへの第１段階の操作に応答して前記電磁ブレーキのブレーキを解除すると共に前記モーターによる制動を実施し、最終段階の操作に応答して前記モーターによる制動を解除する請求項１に記載の走行装置。
【請求項３】
前記ブレーキ解除スイッチは、少なくとも３段階の切換を行うものであり、
前記ブレーキ制御回路は、前記ブレーキ解除スイッチの操作量が第１段階から段階を増すにつれて前記モーターによる制動力が弱まるように制御する請求項１または２に記載の走行装置。
【請求項４】
前記ブレーキ制御回路は、前記モーターに流れる電流の大きさの時間平均を制御することによって制動力を制御する請求項３に記載の走行装置。
【請求項５】
前記ブレーキ制御回路は前記ブレーキ解除スイッチの操作に応答して前記電磁ブレーキのブレーキを解除すると共に前記モーターによる制動を実施し、時間の経過と共に前記モーターによる制動力を段階的に弱めるように制御する請求項１に記載の走行装置。
【請求項６】
前記車体の走行方向における傾きの度合いを検出する傾斜センサをさらに備え、
前記ブレーキ制御回路は、前記傾斜センサが検出した車体の傾き度合いが大きいほど前記モーターによる制動力を強くするように制御する請求項１〜５の何れか一つに記載の走行装置。
【請求項７】
前記ブレーキ解除スイッチは、少なくとも車体の前部と後部とに配置された自己復帰型のスイッチであり、
前記ブレーキ制御回路は、何れかのブレーキ解除スイッチが受け付けた操作に応答して前記モーターおよび前記電磁ブレーキを制御する請求項１〜６の何れか一つに記載の走行装置。
【請求項８】
前記ブレーキ解除スイッチは、少なくとも第１スイッチと第２スイッチを含む複数のスイッチからなり、
前記ブレーキ制御回路は、前記第１スイッチが受け付けた操作に応答して前記電磁ブレーキのブレーキを解除すると共に前記モーターによる制動を実施し、その後、前記第２スイッチが受け付けた操作に応答して前記モーターによる制動を解除する請求項１に記載の走行装置。
【請求項９】
前記ブレーキ解除スイッチは、車体が移動可能な複数の方向に対応して異なる箇所にそれぞれ配置され、
前記ブレーキ制御回路は、何れのブレーキ解除スイッチが操作されたかに応じて、ブレーキを解除して車体を移動可能とする方向を限定する請求項１〜６の何れか一つに記載の走行装置。
【請求項１０】
前記車体を走行させる車輪およびその車輪の回転速度および回転方向を検出する速度センサをさらに備え、
前記ブレーキ解除スイッチは、前記車体の少なくとも前方および後方にそれぞれ配置され、
前記ブレーキ制御回路は、前記モーターの駆動が停止しかつ何れかのブレーキ解除スイッチが操作されてブレーキが解除され車輪が回転しようとするとき、前方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体を前進させる方向の車輪の回転を阻止し車体の後退のみ許容し、後方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体を前進させる方向の車輪の回転を阻止し車体の後退のみ許容するように制御するか、若しくは、前方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体を後退させる方向の車輪の回転を阻止し車体の前進のみ許容し、後方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体を後退させる方向の車輪の回転を阻止し車体の前進のみ許容するように制御する請求項９に記載の走行装置。
【請求項１１】
前記ブレーキ解除スイッチは、さらに前記車体の左側方および右側方にそれぞれ配置され、
前記ブレーキ制御回路は、前記モーターの駆動が停止しかつ何れかのブレーキ解除スイッチが操作されてブレーキが解除され車輪が回転しようとするとき、車体右側方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体右側を押して車体が旋回する方向または車体右側を引っ張って車体が旋回する方向の何れか一方向の車輪の回転のみを許容して逆方向の車輪の回転を阻止し、車体左側方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体左側を押して車体が旋回する方向または車体左側を引っ張って車体が旋回する方向の何れか一方向の車輪の回転のみを許容して逆方向の車輪の回転を阻止するように制御する請求項１０に記載の走行装置。
【請求項１２】
前記ブレーキ制御回路は、前記モーターを用いた制動によって前記車輪の回転を阻止する請求項９〜１１の何れか一つに記載の走行装置。
【請求項１３】
衝突から前記車体を保護するバンパーと、
ユーザーが押すかまたは引いて前記車体を移動させるために前記車体または前記バンパーに配置される取っ手部とをさらに備え、
前記ブレーキ解除スイッチは、前記取っ手部またはその近傍に配置される請求項１〜１１２の何れか一つに記載の走行装置。
【請求項１４】
衝突から前記車体を保護すべく車体の外側に配置されるバンパーをさらに備え、
前記ブレーキ解除スイッチは、前記バンパーの車体側に配置される請求項１〜１２の何れか一つに記載の走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モーター駆動式の走行装置に関し、より詳細には電磁ブレーキに通電してブレーキを解除する際に、予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できるモーター駆動式の走行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自律走行装置やロボット装置などは、電源が切れて駆動源であるモーターが停止した場合に、車体やアーム等が予期せぬ動きをして周囲の人に危険がおよぶことのないように考慮されている。具体的には、駆動用の電源が切れるとブレーキが作動する電磁ブレーキを搭載したものが知られている。駆動用の電源が入っている間はモーターが動作し、かつ電磁ブレーキによるブレーキは解除されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３４６４００号公報
【特許文献２】特開２００６−２６３８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自律走行装置か人が運転する走行装置かを問わず、モーター駆動式の走行装置では例えば故障やバッテリーの残容量が少なくなってモーターが停止し、その際に安全のため電磁ブレーキがはたらいて走行装置が停止することがある。この状況下にある走行装置を手押しで、走行路の傍らや作業用のスペースまで移動させたい場合がある。ところが、手押しで車体を移動させるために電磁ブレーキに電源を入れると、バッテリーの残容量でモーターが回転して車体が動き、周囲のユーザーに危険が及ぶ可能性がある。
安全のために、電磁ブレーキに電源を入れてブレーキを解除した場合は同時にモーターを電源から遮断するように回路を構成することが考えられる。しかしそれでも、例えば走行装置が斜面で停止している場合に車体のスイッチを押して電磁ブレーキに通電しブレーキを解除すると、車体の傍でスイッチを押した人に向かって車体が動く可能性があり、危険である。人の体重を超える程の車体重量があればなおさら危険である。予期せぬ車体の動きで傍にいる人が転倒したり巻き込まれたりして負傷する危険がある。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できるモーター駆動式走行装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、車体と、ショートブレーキまたは発電ブレーキとして車体の制動を行い得る走行駆動用のモーターと、前記モーターと別に前記車体を制動する電磁ブレーキと、前記モーターにより走行駆動するか制動を行うかを切換える動作切換回路と、前記モーターおよび前記電磁ブレーキのブレーキ解除に係る操作を受付けるブレーキ解除スイッチと、前記ブレーキ解除スイッチが操作されている間その操作に応答して前記モーターおよび前記電磁ブレーキを制御するブレーキ制御回路とを備えるモーター駆動式の走行装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によるモーター駆動式の走行装置において、前記ブレーキ制御回路は、前記ブレーキ解除スイッチが操作されている間その操作に応答して前記モーターおよび前記電磁ブレーキを制御するので、ユーザーは電磁ブレーキを解除する際の予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明のモーター駆動式走行装置の一態様である自律走行車両の外観を示す側面図である。
【図２】図１に示す自律走行型車両の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す自律走行型車両のブレーキ解除に係る構成の詳細を示すブロック図である。
【図４】図３に示すブレーキ解除スイッチの操作に応答してシステムコントローラがブレーキを解除する動作を示す説明図である。
【図５】図３に示すモータードライバの基本的構成を示す説明図である。（直流ブラシモーターの場合）
【図６】図３に示すモータードライバの基本的構成を示す説明図である。（直流ブラシレスモーターの場合）
【図７Ａ】図５に示すモータードライバがショートブレーキを作動させる状態を示す説明図である。
【図７Ｂ】図６に示すモータードライバがショートブレーキを作動させる状態を示す説明図である。
【図８Ａ】図５に示すモータードライバが発電ブレーキを作動させる状態を示す説明図である。
【図８Ｂ】図６に示すモータードライバが発電ブレーキを作動させる状態を示す説明図である。
【図９】図２に示す自律走行型車両のブレーキ解除に係る図３と異なる構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９に示すブレーキ解除スイッチに対する操作に応答してシステムコントローラがブレーキを解除する動作を示す説明図である。（実施の形態２）
【図１１】ブレーキ解除スイッチに対する操作に応答してシステムコントローラがブレーキを解除する動作を示す説明図である。（実施の形態３）
【図１２】図１と異なり車体の前部と後部にブレーキ解除スイッチが設けられた例を示す側面図である。（実施の形態６）
【図１３】図２に示す自律走行型車両のブレーキ解除に係る構成例を示すブロック図である。（実施の形態７）
【図１４】図１３に示す電磁ブレーキ解除スイッチおよびショートブレーキ解除スイッチに対する操作に応答してシステムコントローラがブレーキを解除する動作を示す説明図である。
【図１５】この発明に係る自律走行車両の図１と異なる態様を示す左側面図である。
【図１６】この発明に係る自律走行車両の図１および図１５と異なる態様を示す左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
（実施の形態１）
≪モーター駆動式走行装置としての自律走行車両≫
図１は、この発明のモーター駆動式走行装置の一態様である自律走行車両の外観を示す側面図である。図２は、図１に示す自律走行型車両の概略構成を示すブロック図である。
【０００９】
図１に示すように、自律走行型車両１は、主として、電動車台部１０と、電動車台部１０上に設けられたカバー１８および昇降機構部５０と、昇降機構部５０の先端部に設けられた撮像部としての監視カメラ６０を備える。また、前部のバンパー１３０Ｆおよび後部のバンパー１３０Ｔを備える。
電動車台部１０の前端部上には距離検出部１２が設けられ、電動車台部１０の後端部上にはＷｉ‐Ｆｉアンテナ７１および警告灯７２が設けられている。電動車台部１０の左右側面および後端面にはＣＣＤカメラ７３が設けられている。昇降機構部５０の先端部における監視カメラ６０の後方位置にはＧＰＳアンテナ７４が設けられている。また、側面のＣＣＤカメラ７３の近傍に、ブレーキ解除スイッチ１２０が設けられている。
【００１０】
距離検出部１２は、移動する前方領域や路面の状態を確認する機能を有し、光を出射する発光部と、光を受光する受光部と、前記前方空間の所定の複数の測点に向けて前記光が出射されるように、光の出射方向を走査させる走査制御部とを備える。
距離検出部１２としては、所定の距離測定領域内の２次元空間または３次元空間に、レーザーを出射し、前記距離測定領域内の複数の測点における距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、あるいはLaser Imaging Detection and Ranging：ライダー）を用いることができる。
【００１１】
電動車台部１０は、車台本体１１と、車台本体１１の前後左右に設けられた４つの車輪（図１に示す前輪３１Ｌ、３１Ｒおよび図２に示す後輪３２Ｌを含む）を備える。さらに、左右一対の前輪３１Ｌおよび前輪３１Ｒをそれぞれ個別に回転駆動する２つのモーター４１Ｌ、４１Ｒ（図２参照）と、それらのモーター４１Ｌ、４１Ｒに電力を供給するバッテリー４０（図１、２に図示せず）と、距離検出部１２と、システムコントローラ１００（図２参照）とを備える。
【００１２】
システムコントローラ１００は、この自律走行型車両１の有する走行機能や監視機能などを実行する部分であり、ハードウェア資源としてはＣＰＵを中心としてメモリー、入出力インターフェイス回路、タイマー回路、通信インターフェイス回路などで構成される。
そして、システムコントローラ１００はこの発明に係るブレーキ制御回路１００ｂの機能を包含する。ブレーキ制御回路１００ｂは、動作切換回路１０２Ｌおよび動作切換回路１０２Ｒを制御する。
【００１３】
この自律走行型車両１は、走行すべき領域の地図情報と移動経路情報とを予め記憶し、監視カメラ６０、距離検出部１２およびＧＰＳ（Global Positioning System）から取得した情報を利用して、障害物を避けながら、所定の経路を走行するよう構成されている。
走行中、自律走行型車両１は、特に、監視カメラ６０や距離検出部１２等を利用して、指示者の姿勢を認識して、その姿勢に予め対応づけられた指示に基づいて、電動車台部１０の進行方向前方の状態を確認しながら自走する。例えば、前方に、障害物や段差等が存在することを検出した場合には、障害物に衝突することなどを防止するために、静止、回転、後退、前進等の動作を行って進路を変更し、指示に対応する機能を実行する。
【００１４】
速度センサ１０１Ｌおよび１０１Ｒは、モーター４１Ｌおよび４１Ｒの回転速度および回転方向をそれぞれ計測し、速度情報としてシステムコントローラ１００に送る。なお、電磁ブレーキ１０３Ｌおよび１０３Ｒが解除された状態で車体が外力で移動する場合、駆動輪の回転に伴ってモーター４１Ｌおよび４１Ｒの軸が回転する。速度センサ１０１Ｌおよび１０１Ｒは、外力によって移動する車体の速度および方向を検出する。
システムコントローラ１００は、モーター４１Ｌおよび４１Ｒの回転速度を、駆動輪である前輪３１Ｌおよび３１Ｒの直径と駆動系の減速ギア比とに基づいて、自律走行型車両１の走行速度に変換する。そして、動力制御やブレーキ制御によって自律走行型車両１の走行を制御する。
図１に示す自律走行型車両１は、一例で車体の全長が約１．４メートル、全幅が約０．８５メートル、車輪の径が約０．４メートル、車体重量が約２００キログラム、モーター４１Ｌおよび４１Ｒの定格出力がそれぞれ４００ワットである。
【００１５】
≪ブレーキ解除に係る構成≫
続いて、自律走行型車両１におけるブレーキ解除について説明する。
図３は、図２に示す自律走行型車両１のブレーキ解除に係る構成の詳細を示すブロック図である。図２において前輪、モーター、動作切換回路、電磁ブレーキ等は左右１対で構成されるが、図３には対をなす構成要素のうちの左の１組だけを代表で示している。右の１組は省略しているが、左と同様の構成である。左の１組だけを代表で図示している点は、図９および図１３も同様である。
なお、自律走行装置に限らず、人が運転するモーター駆動式の走行装置でも、上述のような電磁ブレーキが搭載され、手押し等の際にブレーキ解除スイッチでブレーキを解除する場合が考えられる。
【００１６】
図３に示すように、モーター４１Ｌは、モーター電源リレー１２１Ｌおよびモータードライバ１２２Ｌを介してバッテリー４０に接続されている。電磁ブレーキ１０３Ｌは、ブレーキ電源リレー１２３Ｌおよびブレーキドライバ１２４Ｌを介してバッテリー４０に接続されている。
ブレーキ制御回路１００ｂは、モーター電源リレー１２１Ｌ、モータードライバ１２２Ｌ、ブレーキ電源リレー１２３Ｌおよびブレーキドライバ１２４Ｌのブレーキ解除に係る動作を制御する。
ブレーキ解除スイッチ１２０は、電磁ブレーキ１０３Ｌが作動して自律走行型車両１が停止した状態において、ユーザーの操作によりブレーキを解除するためのスイッチである。
【００１７】
図３のブレーキ解除スイッチ１２０は多段スイッチである。ここでいう多段スイッチとは、カメラのシャッターボタンに用いられているような機構を想定している。カメラのシャッターボタンは一般に、指で浅く押すとフォーカスが固定され、指を離すと固定されていたフォーカスが解除される。フォーカスが固定された状態からさらに深く押し込むとシャッターが作動する。
多段スイッチとは、このように操作量に応じて複数段階の状態をとるスイッチである。ただし、シャッターボタンのようなプッシュ式のスイッチに限定されるものでない。例えば、ロータリー式あるいはレバー式など、他のタイプのスイッチであってもよい。なお、この実施形態における多段スイッチは、操作をやめると可逆的に元の状態に戻る自己復帰型のスイッチであることが安全上極めて好ましい。以下、プッシュ式のスイッチを代表例として説明する。
【００１８】
図４は、図３に示すブレーキ解除スイッチ１２０に対する操作に応答してシステムコントローラ１００がブレーキを解除する動作を示す説明図である。ブレーキ解除スイッチ１２０は、２段階の操作を受付けるものとしている。なお、図４でブレーキ解除スイッチの縦軸は操作量を示している。図４に示すように、ブレーキ解除スイッチがオフの状態から浅く押されて第１段階の操作を受付けると、システムコントローラ１００はその操作に応答してモーター電源リレー１２１Ｌをオフしてモーター４１Ｌおよびモータードライバ１２２Ｌをバッテリー４０から切り離す。さらに、モータードライバ１２２Ｌを制御してショートブレーキがかった状態にする（ショートブレーキについては後述するが、モーターを発電機として機能させモーター軸に制動をかける手法である）。また、ブレーキ電源リレー１２３Ｌおよびブレーキドライバ１２４Ｌをオンして電磁ブレーキ１０３Ｌに通電し、作動中の電磁ブレーキを解除する。
【００１９】
ブレーキ解除スイッチ１２０が、その状態からさらに深く押し込まれて第２段階（最終段階）の操作を受付けると、システムコントローラ１００はモータードライバ１２２Ｌを制御してショートブレーキを解除する。
自律走行型車両１を手押しするためにブレーキ解除スイッチ１２０を操作するユーザーの視点からすると、手押しを始めようとしてブレーキ解除スイッチ１２０を軽く押した最初の段階（第１段階）においては、電磁ブレーキ１０３Ｌが解除されるもののショートブレーキがかかって車体が動きにくい状態になる。
その状態から車体を大きく動かそうとしてさらにブレーキ解除スイッチ１２０を深く押し込むと（第２段階の操作）ショートブレーキが解除され、軽い力で車体を動かすことができるようになる。
【００２０】
斜面でブレーキを解除する場合等、ブレーキを解除すると自重で車体が予期せずに動く虞がある。その場合、手押しするユーザーはブレーキ解除スイッチの１２０を操作して、第１段階のショートブレーキによる制動が行われた状態で、あるいは第１段階のショートブレーキによる制動と第２段階のブレーキ解除の状態とを適宜切り替えつつ手押しすればよい。ユーザーはブレーキ解除スイッチ１２０の操作によって自重で斜面を下る車体の加速を抑制し、手押しする者や車体の周囲に居る者に危険が及ばないようにできる。
【００２１】
一方、自律走行型車両１を水平面で長い距離手押しする場合は、ブレーキ解除スイッチ１２０を深く押し込んで（第２段階の操作）ブレーキ解除状態とすることで、楽に手押しができる。
以上のように、状況に応じてユーザーがブレーキ解除スイッチ１２０の操作量を調整して、ブレーキの解除を調整できる。
多段スイッチを用いることで、ブレーキ解除スイッチ１２０の操作量と制動力とが連動し、段階的に制動力が弱くなるためユーザーは直感的に制動力を調整できる。
【００２２】
≪モータードライバ、ショートブレーキおよび発電ブレーキについて≫
図５および図６は、モータードライバ１２２Ｌの基本的構成を示す説明図である。
図５は直流ブラシモーターのドライバとして多用されるフルブリッジ回路の構成を示している。図５でＴｒ１〜Ｔｒ４は、スイッチとして機能するトランジスタ素子を示している。システムコントローラ１００は、各トランジスタ素子のオンおよびオフを制御する。例えば、モーター４１Ｌを正転させる場合はＴｒ１とＴｒ４とをオンしてＴｒ２とＴｒ３とをオフする。逆転させる場合は、Ｔｒ１とＴｒ４とをオフしてＴｒ２とＴｒ３とをオンする。なお、Ｔｒ４（またはＴｒ１）をモーター４１Ｌの機械的な応答時間よりも十分短い周期でオンおよびオフさせてそのデューティー比（１周期内のオン期間の割合）を制御することによりモーター４１Ｌの正転時の回転速度が制御できる。ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御と呼ばれる手法である。逆転時はＴｒ３（またはＴｒ２）をオンおよびオフさせる。
【００２３】
図６は、直流ブラシレスモーターのドライバ構成である三相フルブリッジ回路の構成を示している。システムコントローラ１００は、Ｔｒ１〜Ｔｒ６の６個のトランジスタ素子のオンおよびオフを制御してインバータ回路として動作させる。各トランジスタ素子のオンおよびオフのタイミングは、ホール素子等を用いてモーター４１Ｌのローターの位置（回転角度）を検出し、検出されたローター位置に基づいてシステムコントローラ１００が決定する。
【００２４】
ここで、モーターのショートブレーキについて述べておく。ショートブレーキはモーターを発電機として機能させてモーター軸にブレーキをかける手法として知られている。発電機として動作する際にモーターの端子を外部で短絡（ショート）させることによって、モーターの巻き線回路に短絡電流が流れてモーター自身でエネルギーを消費する。即ち、モーター軸が回転する機械的エネルギーを電気エネルギーに変換したうえで熱に変換して消費する。これが、ショートブレーキと呼ばれる所以である。
ショートブレーキと似たものに発電ブレーキがある。モーター端子を外部で短絡するショートブレーキに代えて、発電ブレーキはモーター端子間に抵抗を接続し、その抵抗でエネルギーを消費する。接続する抵抗の値によって電流の大きさが変わるので、抵抗値の選択により制動力を選択することができる。なお、ショートブレーキに比べて発電ブレーキは回路を流れる電流が抵抗分だけ小さくなるので、制動力はショートブレーキよりも弱くなる。
【００２５】
図７Ａおよび図７Ｂは、ショートブレーキを作動させる際のモータードライバの制御を示す説明図である。図７Ａは図５に対応し、直流ブラシモーターのショートブレーキを示す。図７Ｂは図６に対応し、直流ブラシレスモーターのショートブレーキを示す。
図７Ａに示すように、直流ブラシモーターの場合はシステムコントローラ１００がＴｒ１とＴｒ２とをオフしてＴｒ３とＴｒ４とをオンする。モーター４１Ｌで発生した電力がモーター４１Ｌで消費するようにモーター４１Ｌの巻き線とＴｒ３とＴｒ４とを経て短絡電流が流れ、モーター４１Ｌに制動力がはたらいてモーター軸が回転しにくくなる。
Ｔｒ３（またはＴｒ４）をモーター４１Ｌの機械的な応答時間よりも十分短い周期でオンおよびオフさせてそのデューティー比を制御すると短絡電流の平均値（時間平均）が変わり、制動力が変わる。これは、発電ブレーキで抵抗値を変えることに相当する。
【００２６】
図７Ｂに示すように、直流ブラシレスモーターの場合、システムコントローラ１００がＴｒ１、Ｔｒ２およびＴｒ３をオフする。そして、Ｔｒ４、Ｔｒ５およびＴｒ６をローターの位置に応じてオンする。これによって、短絡電流がモーター４１Ｌの巻き線と、Ｔｒ４、Ｔｒ５およびＴｒ６の何れか（ローターの位置に応じた何れか２つのトランジスタ素子）を経て流れ、モーター４１Ｌでエネルギーが消費されてモーター４１Ｌが回転しにくくなる。
【００２７】
モーター４１Ｌの機械的な応答時間よりも十分短い周期でＴｒ４、Ｔｒ５およびＴｒ６をオンおよびオフさせてそのデューティー比を制御すると短絡電流の平均値が変わり、ブレーキの強さが変わる。これは、発電ブレーキで抵抗値を変えることに相当する。
以上、ショートブレーキについて述べた。
発電ブレーキの場合は、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、モーター４１Ｌの駆動時はスイッチＴｒＢをオンし、スイッチＴｒＡをオフしてバッテリー４０の電圧をモーター４１Ｌの端子に印加する。一方、ブレーキ動作中はモーター４１Ｌが発電した電力を消費する抵抗Ｒをモーター４１Ｌの端子間に挿入する。具体的には、抵抗Ｒに電流が流れるようにスイッチＴｒＡをオンし、バッテリー４０からの電流が抵抗Ｒに流れないようにスイッチＴｒＢをオフする。これにより、モーター４１Ｌから発生したエネルギーを抵抗Ｒで消費され、モーター軸に制動がかかる。
【００２８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、ブレーキ解除スイッチ１２０が２段階の操作を受付ける多段スイッチであるとして説明した。これに限らず、ブレーキ解除スイッチ１２０が少なくとも３段階の操作量を検出する多段スイッチであってもよい。システムコントローラ１００は、操作量が第１段階から次の段階へ進むにつれてモーターによる制動力を弱めるように制御してもよい。
【００２９】
図９は、図２に示す自律走行型車両１のブレーキ解除に係る構成例であって、図３と異なる例を示すブロック図である。図３と異なる点は、システムコントローラ１００がタイマー回路１００ｔを含むことである。タイマー回路１００ｔは、ショートブレーキの際、トランジスタ素子のデューティー比を制御するために用いられる。
また、図９は図３にない傾斜センサ１０９を有する。ただし、傾斜センサ１０９はこの実施形態における必須の構成要素ではない。傾斜センサ１０９を用いる態様については、実施の形態５で述べる。
【００３０】
図１０は、図９に示すブレーキ解除スイッチ１２０の操作に応答してシステムコントローラ１００がブレーキを解除する動作を示す説明図である。図４と異なり、図１０におけるシステムコントローラ１００は、ショートブレーキの作動中にトランジスタ素子を短い周期でオンおよびオフさせている。そして、ブレーキ解除スイッチ１２０の操作量に応じてオンおよびオフのデューティー比を変えている。操作量が第１段階から次の段階へ進むにつれてデューティー比を小さくして（１周期内のオンの割合を小さくして）、次第に制動力を弱めている。
【００３１】
（実施の形態３）
実施の形態１、２で、ブレーキ解除スイッチ１２０は多段スイッチであるが、それに代えて通常のオンオフ・スイッチを適用する態様も考えられる。
この実施形態で、ブレーキ解除スイッチ１２０それ自体はオンおよびオフの何れかの状態をとる単純なスイッチである。
ただし、この実施形態においてシステムコントローラ１００は、タイマー回路１００ｔを用いてブレーキ解除スイッチ１２０が押されている期間（オンの期間）を計測する。そして、オン期間の長さに応じて短絡電流を流すトランジスタ素子のデューティー比を変化させる。
【００３２】
図１１は、この実施形態においてブレーキ解除スイッチ１２０に対する操作に応答してシステムコントローラ１００がブレーキを解除する動作を示す説明図である。図１１に示すように、システムコントローラ１００は、ブレーキ解除スイッチ１２０がオンの状態を継続している期間、短絡電流を流すトランジスタ素子のデューティー比を次第に、つまり段階的に小さくして制動力を弱くする。この制御によって、ブレーキ解除スイッチ１２０が押された直後は、ユーザーが車体を手押しで動かすために大きな力を必要とする。しかし、ブレーキ解除スイッチ１２０のオン期間が続くと徐々に小さな力で車体が動かせるようになる。すなわち、一定の力で車体を手押しすることで、車体が時間と共に徐々に動かせるようになり、ゆっくりと加速して移動させることができる。
さらに、オン状態のブレーキ解除スイッチ１２０をオフにした場合に、トランジスタ素子のデューティー比を次第に大きくして制動力を徐々に強めるようにしてもよい。
【００３３】
（実施の形態４）
実施の形態３で述べたような、時間の経過と共に制動力を弱めるＰＷＭ制御を、実施の形態１や２の多段スイッチと組み合わせてもよい。両者を組み合わせることで、ブレーキ解除スイッチ１２０スイッチの操作量に応じて複数の段階の制動力を得、かつ、操作量が次の段階（例えば第１段階から第２段階および／または第２段階から第１段階）へ進む際に制動力を徐々に変化させて、車体を滑らかに加速あるいは減速させることが可能である。
【００３４】
（実施の形態５）
この実施形態では、図９に示す傾斜センサ１０９で自律走行型車両１の走行方向における車体の傾き（水平面に対する傾きの度合い）を計測し、傾きの大きさ（傾きの度合い）に応じてショートブレーキの制動力を補正する。
この態様によれば、システムコントローラ１００は、斜面の途中で停止している自律走行型車両１を手押しするためにブレーキを解除する場合、水平面で停止している場合に比べてトランジスタ素子をオンおよびオフするデューティー比を小さくし、ショートブレーキの制動力を強くする。詳細には、第１段階をはじめ最終段階未満の操作量におけるトランジスタ素子のオンオフのデューティー比（即ちショートブレーキの制動力）を、車体が水平面にある場合に比べて斜面にある場合は強くする。これによって、自重によって車体が斜面を下ろうとするのを抑制する。
この態様によれば、走行方向における車体の傾き度合いが大きいほど、車体が斜面を下ろうとするのを強い制動力で抑制できる。よって、予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できる。
【００３５】
（実施の形態６）
図１に示す自律走行型車両１において、ブレーキ解除スイッチ１２０は電動車台部１０の側面に配置されている。これに代えて、車体の前部と後部にブレーキ解除スイッチ１２０を設けてもよい。
図１２は、図１と異なり車体の前部にブレーキ解除スイッチ１２０Ｆが設けられ、車体の後部にブレーキ解除スイッチ１２０Ｔが設けられた自律走行車両の外観を示す側面図である。図１２に示す自律走行型車両１は、車体の前部にブレーキ解除スイッチ１２０Ｆを備えると共に、同じ機能を有するブレーキ解除スイッチ１２０Ｔを車体の後部に備える。
【００３６】
この態様によれば、斜面で停止している自律走行型車両１のブレーキを解除する場合、ユーザーは２つあるブレーキ解除スイッチ１２０Ｆおよび１２０Ｔのうち、斜面のより上側にある方を操作してブレーキを解除できる。車体の前後何れか一方の側にのみブレーキ解除スイッチ１２０が配置されていると、斜面の下側にユーザーが回り込んでブレーキを解除せざるを得ない状況が起こり得る。そのような操作は、ブレーキを解除した際に車両が自重で斜面を下ろうとすることがあり、ユーザーが車体に接触する危険を伴う。車体の前部と後部、即ち反対の側にそれぞれブレーキ解除スイッチ１２０を配置することにより、危険を回避できる。
車体が前進もしくは後進している状態で停止する場合が多いことを考慮すると、斜面で停止した場合を考慮して、ブレーキ解除スイッチ１２０を車体の前部と後部に配置することが好ましい。
【００３７】
さらに、ブレーキ制御回路１００ｂは、速度センサ１０１Ｌおよび１０１Ｒで前輪３１Ｌおよび前輪３１Ｒの回転速度および回転方向をそれぞれ検出する。ブレーキが解除された状態で外力によって前輪３１Ｌおよび３１Ｒが回転しようとする場合、ブレーキ制御回路１００ｂは、速度センサ１０１Ｌおよび１０１Ｒでその回転の開始を検出して動作切換回路１０２Ｌおよび１０２Ｒを制御し、モーター４１Ｌおよび４１Ｒに制動をかける。
即ち、停止状態でブレーキ解除スイッチ１２０Ｆまたは１２０Ｔが操作されてブレーキが解除され、ブレーキが解除された状態で前輪３１Ｌまたは３１Ｒが回転し始めた場合、ブレーキ制御回路１００ｂは、その回転方向が回転を許容する方向であればそのまま回転させる。しかし、回転を阻止すべき方向であれば、動作切換回路１０２Ｌおよび１０２Ｒを制動に切換えて前輪３１Ｌおよび３１Ｒの回転を阻止する。
ここで、例えば、車体前部に配置されたブレーキ解除スイッチ１２０Ｆが操作された場合に、前輪３１Ｌおよび３１Ｒの回転を許容する方向が、車体が前進する方向か後退する方向かは、設計者が予め設定する。その設定は、ブレーキ解除スイッチ１２０Ｆを操作するユーザーが自律走行型車両１の車体を押して移動させることを前提とするのか、車体を引っ張って移動させることを前提とするのかによる。
【００３８】
好ましくは、ブレーキ解除スイッチ１２０Ｆおよび１２０Ｔの近傍に取っ手部が配置される。その取っ手部の形状および配置が、ユーザーが車体を押すことを前提に設計されたものであれば、例えば車体前部のブレーキ解除スイッチ１２０Ｆが操作された場合に許容する回転方向は、車体が後退する回転方向である。また、車体後部のブレーキ解除スイッチ１２０Ｔが操作された場合に許容する回転方向は、車体が前進する回転方向である。それらと逆方向の回転は阻止するように設定される。
一方、取っ手部が、車体を引っ張ることを前提に設計されたものであれば、例えば車体前部のブレーキ解除スイッチ１２０Ｆが操作された場合に許容する回転方向は、車体が前進する回転方向である。また、車体後部のブレーキ解除スイッチ１２０Ｔが操作された場合に許容する回転方向は、車体が後退する回転方向である。それらと逆方向の回転は阻止するように設定される。
【００３９】
このようにすれば、傾斜面を上る途中で停止した状態の自律走行型車両１を、下り方向から上り方向へユーザーが車体を押して移動させようとする際、ユーザーが車体後部、即ち下り側にあるブレーキ解除スイッチ１２０Ｔを押してブレーキ解除すると、その瞬間は自重で車体が下り側に後退しようとする。その状態を放置すると、後退する自律走行型車両１がユーザーを轢いてしまう恐れがある。
この実施形態によれば、ブレーキ制御回路１００ｂは、ブレーキ解除スイッチ１２０Ｔが操作された場合に、車体を前進させる方向の車輪回転は許容するが、車体を後退させる方向の車輪の回転は阻止するように設定される。よって、ブレーキが解除された直後は、下り方向に車体が若干後退するとしても、すぐにモーターによる制動力が働く。一方、ユーザーが下り方向から車体を押して前進させる際には、前進方向の車輪の回転が許容されるので、ユーザーは一人であっても安全に車体を移動させることができる。
一方、車体を引っ張って移動させることを前提としている場合、ブレーキ制御回路１００ｂは、車体前方のブレーキ解除スイッチ１２０Ｆが操作された場合に車体を前進させる方向の車輪回転は許容するが、車体を後退させる方向の車輪の回転は阻止するように設定される。
【００４０】
（実施の形態７）
ブレーキ解除スイッチ１２０として多段スイッチを用いる態様や１個のオンオフ・スイッチを適用する態様について述べたが、多段スイッチに代えて複数のオンオフ・スイッチを用いる態様も考えられる。
この実施形態では、実施の形態１における操作の各段階（第１段階、第２段階）に対応してオンオフ・スイッチを用いる態様を説明する。
【００４１】
図１３は、図２に示す自律走行型車両１のブレーキ解除に係る図３、図９と異なる構成例を示すブロック図である。図１４は、図１３に示す電磁ブレーキ解除スイッチ１２０ａおよびショートブレーキ解除スイッチ１２０ｂに対する操作に応答してシステムコントローラがブレーキを解除する動作を示す説明図である。
この実施形態で、ブレーキ解除スイッチ１２０は、２つのオンオフ・スイッチから構成される。電磁ブレーキ解除スイッチ１２０ａとショートブレーキ解除スイッチ１２０ｂである。
【００４２】
ここで電磁ブレーキ解除スイッチ１２０ａのみが押されると、システムコントローラ１００はショートブレーキがかかった状態で電磁ブレーキ１０３Ｌを解除する。
さらに、ショートブレーキ解除スイッチ１２０ｂが押されると、システムコントローラ１００はショートブレーキを解除する。
しかし、ショートブレーキ解除スイッチ１２０ｂのみが押された場合、システムコントローラ１００は何もしない。即ち、電磁ブレーキ１０３Ｌもショートブレーキも解除しない。ブレーキ解除スイッチ１２０の操作手順を誤っても、ユーザーに危険がおよばないようにするためである。
【００４３】
ブレーキ解除スイッチ１２０に多段スイッチを用いた場合、ショートブレーキの解除状態は、特段の表示等を設けないかぎりユーザーにわからない。そのため、車体を手押しし易い状態か否かをユーザーが認識することが難しい。
この態様によれば、操作の各段階に対応したスイッチを設けることで、ユーザーがブレーキ解除の状態を容易に認識できる。複数人で車体を手押しする場合などは、ブレーキの状況を各人が認識できることが好ましく、そういう状況に適しているといえる。
【００４４】
２段階の多段スイッチに対応する態様を述べたが、それより多い段階の場合も各段階対応する数のスイッチを設けてもよい。しかし、操作すべきスイッチの数があまりに多くなると現実的でなく、また、実施の形態２で述べたように第２段階から最終段階まではショートブレーキの制動力を変化させるだけであるなら、ショートブレーキに関しては１つの多段階スイッチを用いてもよい。即ち、電磁ブレーキ解除スイッチ１２０ａはオンオフ・スイッチを用い、ショートブレーキ解除スイッチ１２０ｂは１個の多段階スイッチを用いてもよい。
【００４５】
（実施の形態８）
図１５は、この発明に係る自律走行車両の図１と異なる態様を示す左側面図である。図１５において図１に対応する構成要素には図１と同じ符号を付している。
図１では、自律走行車両の前輪３１Ｌ、後輪３２Ｌの何れにもタイヤ付きホイールが用いられていた。これに対して図１５に示すこの実施形態の自律走行型車両１の場合、後輪３２Ｌとしてオムニホイール（登録商標）が用いられている。図示しない右側面の後輪３２Ｒも同様である。
左右の後輪３２Ｌおよび３２Ｒをオムニホイールにすることにより、旋回時に左右の後輪３２Ｌおよび３２Ｒは車軸を回転させることなく左右方向へスムーズに移動することができる。よって、図１５に示す自律走行型車両１は、タイヤ付きホイールの左右の前輪３１Ｌおよび３１Ｒを相互に逆方向に同じ回転数で回転させると、平面視で左の前輪３１Ｌと右の前輪３１Ｒとの中間点を旋回軸として小さなトルクでもスムーズに定置旋回できる。
【００４６】
自律走行型車両１は、モーター４１Ｌと４１Ｒとによって前輪３１Ｌと３１Ｒを同方向に回転させて前進あるいは後退することに加え、前輪３１Ｌと３１Ｒを互いに逆方向に回転させて右回りあるいは左回りに定置旋回できる。
なお、図１５の自律走行型車両１において、左右の後輪３２Ｌおよび３２Ｒとして、オムニホールの代わりにメカナムホイール（登録商標）を用いてもよい。
また、図１５では、駆動輪が左右の前輪３１Ｌおよび３１Ｒで従動輪が左右の後輪３２Ｌおよび３２Ｒであって後輪がオムニホイールであるが、駆動輪が後輪３２Ｌおよび３２Ｒであってタイヤ付きホイールで、従動輪が前輪３１Ｌおよび３１Ｒであってオムニホイールであってもよい。
【００４７】
図１２と同様に自律走行型車両１は、車体の前部にブレーキ解除スイッチ１２０Ｆが配置され、車体の後部にブレーキ解除スイッチ１２０Ｔが設けられている。さらに、車体の左側面にブレーキ解除スイッチ１２０Ｌが配置され、図１５に図示しない車体の右側面にブレーキ解除スイッチ１２０Ｒが配置されている。
ブレーキ制御回路１００ｂは、速度センサ１０１Ｌおよび１０１Ｒで前輪３１Ｌおよび前輪３１Ｒの回転速度および回転方向をそれぞれ検出する。ブレーキが解除された状態で外力によって前輪３１Ｌおよび３１Ｒが互いに回転しようとする場合、ブレーキ制御回路１００ｂは、速度センサ１０１Ｌおよび１０１Ｒでそれぞれの車輪が回転し始めたことおよびその方向を検出する。そして動作切換回路１０２Ｌおよび１０２Ｒを制御し、モーター４１Ｌおよび４１Ｒに制動をかける。
【００４８】
この実施形態で、停止状態でブレーキ解除スイッチ１２０Ｆまたは１２０Ｔが操作されてブレーキが解除された場合の制御は実施の形態６と同様である。この実施の形態ではさらに、ブレーキが解除された状態で前輪３１Ｌまたは３１Ｒが互いに逆方向に回転し始めた場合、ブレーキ制御回路１００ｂは、その回転方向が回転を許容する方向であればそのまま回転させて車体を旋回させる。一方、回転を阻止すべき方向であれば、動作切換回路１０２Ｌおよび１０２Ｒを制動に切換えて前輪３１Ｌおよび３１Ｒに制動をかけて車体の旋回を阻止する。
ここで、例えば、車体左側面に配置されたブレーキ解除スイッチ１２０Ｌが操作された場合に、前輪３１Ｌおよび３１Ｒの回転を許容する方向が、平面視で車体が時計回りに旋回する方向か反時計回りに旋回する方向かは、設計者が予め設定する。その設定は、ブレーキ解除スイッチ１２０Ｌを操作するユーザーが自律走行型車両１の車体側部を押して旋回させることを前提とするのか、車体側部を引っ張って旋回させることを前提とするのかによる。
【００４９】
好ましくは、ブレーキ解除スイッチ１２０Ｌおよび１２０Ｒの近傍に、対応する取っ手部がそれぞれ配置される。その取っ手部の形状および配置が、ユーザーが車体を押すことを前提に設計されたものであれば、例えば車体左側面のブレーキ解除スイッチ１２０Ｌが操作された場合に許容する旋回方向は以下のとおりである。車体の左側面が押されることによってオムニホイールの後輪が左右方向へ移動する方向、即ち、平面視で車体が反時計回りに旋回する方向が許容される。詳細には、左側の前輪３１Ｌが後退し右側の前輪３１Ｒが前進する方向である。車体右側面のブレーキ解除スイッチ１２０Ｒが操作された場合に許容する旋回方向は、平面視で車体が時計回りに旋回する方向である。詳細には、左側の前輪３１Ｌが前進し右側の前輪３１Ｒが後退する方向である。それらと逆方向の回転は阻止するように設定される。
【００５０】
一方、取っ手部が、車体を引っ張ることを前提に設計されたものであれば、例えば車体左側面のブレーキ解除スイッチ１２０Ｌが操作された場合に許容する旋回方向次のとおりである。車体の左側面が引っ張られることによってオムニホイールの後輪が左右方向へ移動する方向、即ち、平面視で時計回りに旋回する方向が許容される。詳細には、左側の前輪３１Ｌが前進し右側の前輪３１Ｒが後退する方向である。車体右側面のブレーキ解除スイッチ１２０Ｒが操作された場合に許容する旋回方向は、車体が平面視で反時計回りに旋回する方向である。詳細には、左側の前輪３１Ｌが後退し右側の前輪３１Ｒが前進する方向である。それらと逆方向の旋回は阻止するように設定される。
【００５１】
この実施形態によれば、ブレーキ制御回路１００ｂは、ブレーキ解除スイッチ１２０Ｌが操作された場合に、ユーザーが車体の側部を押してあるいは引っ張って旋回させる方向の車輪回転は許容するが、逆方向の旋回は阻止するように設定される。一方、ユーザーが下り方向から車体を押して前進させる際には、前進方向の車輪の回転が許容されるので、ユーザーが一人で車体を移動させても危険ではない。
一方、車体を引っ張って移動させることを前提としている場合、ブレーキ制御回路１００ｂは、車体前方のブレーキ解除スイッチ１２０Ｆが操作された場合に車体を前進させる方向の車輪回転は許容するが、車体を後退させる方向の車輪の回転は阻止するように設定される。
この実施形態によれば、自律走行型車両１が傾斜面で停止した場合でも、ユーザーが車体の側部を押してあるいは引っ張って車体を旋回させる方向の車輪回転は許容するが、逆方向に車体を旋回させる車輪回転は阻止されるので、ユーザーが一人で車体を旋回させても危険ではない。
【００５２】
（実施の形態９）
図１５に示す自律走行型車両１は、前後左右のブレーキ解除スイッチ１２０Ｆ、１２０Ｔ、１２０Ｌ、１２０Ｒの近傍に、ユーザーが手を引っ掛けて車体を引っ張るためのそれぞれに対応する取っ手部１３１Ｆ、１３１Ｔ、１３１Ｌ、１３１Ｒを有している（車体右側方の取っ手部１３１Ｒは図１５に不図示）。
ブレーキ解除スイッチの近傍に、対応する取っ手部が配置されているので、ユーザーは何れかのブレーキ解除スイッチを操作する際に、操作をしながら自律走行型車両１の車体に力をかけて引っ張り易く、一人でブレーキ解除スイッチを操作しながら車体を移動あるいは旋回させることも容易でありかつ危険ではない。
【００５３】
図１５は、自律走行型車両１の車体に取っ手部およびそれに対応するブレーキ解除スイッチが配置されているが、変形例として前後左右の全部または一部のブレーキ解除スイッチおよび／または取っ手部がバンパーに配置されてもよい。対応するブレーキ解除スイッチおよび取っ手部のいずれか一方が車体に配置され、他方がバンパーに配置されてもよいが、両者が近傍に配置されることが好ましい。
また、図１５に示す態様の他、取っ手部の実施形態として種々の形状や形態が考えられる。例えば、車体の一部に凹部が形成され、その凹部に手を引っ掛けて車体を引っ張るようなものも考えられる。
さらなる変形例を図１６に示す。図１６は、バンパーが取っ手部の機能を兼ねる態様である。即ち、ブレーキ解除スイッチ１２０Ｔは後部のバンパー１３０Ｔが車体と対向する側に配置されている。ユーザーは、後部のバンパー１３０Ｔと車体との間に手を引っ掛けて車体を引っ張ることができる。前部についても同様である。前部のブレーキ解除スイッチ１２０Ｆは前部のバンパー１３０Ｆが車体と対向する側に配置されている。ただし、図１６では前部のバンパー１３０Ｆに隠れてブレーキ解除スイッチ１２０Ｆが図示されていない。
【００５４】
以上に述べたように、
（i）この発明によるモーター駆動式の走行装置は、車体と、ショートブレーキまたは発電ブレーキとして車体の制動を行い得る走行駆動用のモーターと、前記モーターと別に前記車体を制動する電磁ブレーキと、前記モーターにより走行駆動するか制動を行うかを切換える動作切換回路と、前記モーターおよび前記電磁ブレーキのブレーキ解除に係る操作を受付けるブレーキ解除スイッチと、前記ブレーキ解除スイッチが操作されている間その操作に応答して前記モーターおよび前記電磁ブレーキを制御するブレーキ制御回路とを備えることを特徴とする。
【００５５】
この発明において、電磁ブレーキは、走行駆動用のモーターによる制動とは別に、車体の走行にブレーキをかけるものである。その具体的な一態様としては、電磁ブレーキであって、通電されている間はブレーキが解除され、通電されなくなるとブレーキがかかるものが挙げられる。
また、モーターは、車体を走行させるための駆動源となるものである。その具体的な態様は、例えば、電池を電源とする直流のブラシモーターやブラシレスモーターである。ショートブレーキは、モーターの端子を短絡してモーターの巻き線に電流を流すことにより、モーターの軸回転を電気エネルギーに変換しその電気エネルギーを短絡回路で消費させてブレーキとして機能させるものである。発電ブレーキはモーターの端子間に抵抗を接続して巻き線と抵抗を流れる回路で電気エネルギーを消費させてブレーキとして機能させるものである。一般にショートブレーキは発電ブレーキに比べて大きな電流が流れるので強い制動力が得られる。一方、発電ブレーキはモーター端子間に挿入する抵抗の大きさを変えることによって種々の制動力が得られる。ただし、ショートブレーキであってもモータードライバのスイッチング素子をＰＷＢ制御することによって発電ブレーキと同様に種々の制動力が得られる。
【００５６】
また、動作切換回路は、モーターを車体の走行駆動に用いるかショートブレーキ等により制動に用いるかを切換える回路である。その具体的な態様は、例えば、ブリッジ型のモータードライバ回路である。モーターが直流ブラシモーターであればフルブリッジ回路で構成でき、三相ブラシレスモーターであればブリッジ型のインバータ回路で構成できる。
ブレーキ解除スイッチは、上述の電磁ブレーキに通電することによってブレーキを解除するためのスイッチである。
ブレーキ制御回路は、電磁ブレーキおよびモーターのブレーキ動作を制御するものである。その具体的な態様は、例えば、コンピューターを用いた制御回路である。
【００５７】
さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
（ii）前記ブレーキ解除スイッチは操作量に応じて少なくとも２段階の切換を行う多段スイッチであり、前記ブレーキ制御回路は、前記ブレーキ解除スイッチへの第１段階の操作に応答して前記電磁ブレーキのブレーキを解除すると共に前記モーターによる制動を実施し、最終段階の操作に応答して前記モーターによる制動を解除してもよい。
このようにすれば、前記ブレーキ解除スイッチへの第１段階の操作では、前記電磁ブレーキのブレーキを解除すると共に前記モーターによる制動が行われるので、ユーザーは電磁ブレーキを解除する際の予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できる。
（iii）前記ブレーキ解除スイッチは、少なくとも３段階の切換を行うものであり、前記ブレーキ制御回路は、前記ブレーキ解除スイッチの操作量が第１段階から段階を増すにつれて前記モーターによる制動力が弱まるように制御してもよい。
このようにすれば、ブレーキ解除スイッチの操作量が第１段階から最終段階にかけて増すにつれてモーターによる制動力が弱まるので、ユーザーはスイッチの操作量を調整しながらブレーキを徐々に解除できる。よって、予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できる。
【００５８】
（iv）前記ブレーキ制御回路は、前記モーターに流れる電流の大きさの時間平均を制御することによって制動力を制御するものであってもよい。
このようにすれば、平均電流を変えることで制動力の強弱を調整できる。
【００５９】
（v）前記ブレーキ解除スイッチが、前記多段スイッチに代えて１段階のスイッチであり、前記ブレーキ制御回路は前記ブレーキ解除スイッチの操作に応答して前記電磁ブレーキのブレーキを解除すると共に前記モーターによる制動を実施し、時間の経過と共に前記モーターによる制動力を段階的に弱めるように制御してもよい。
このようにすれば、ブレーキ解除スイッチに多段階スイッチを用いなくても、ブレーキを徐々に解除できる。よって、予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できる。
【００６０】
（vi）前記車体の走行方向における傾きの度合いを検出する傾斜センサをさらに備え、  前記ブレーキ制御回路は、前記傾斜センサが検出した車体の傾き度合いが大きいほど前記モーターによる制動力を強くするように制御してもよい。
このようにすれば、斜面の途中で車体が停止している場合に、走行方向における車体の傾き度合いが大きいほど、自重で車体が斜面を下ろうとするのを強い制動力で抑制できる。よって、予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できる。
【００６１】
（vii）前記ブレーキ解除スイッチは、少なくとも車体の前部と後部とに配置された自己復帰型のスイッチであり、前記ブレーキ制御回路は、何れかのブレーキ解除スイッチが受け付けた操作に応答して前記モーターおよび前記電磁ブレーキを制御してもよい。
このようにすれば、車体の前部と後部の両方にブレーキ解除スイッチが配置されているので、斜面の途中で車体が停止している場合に斜面の上側のブレーキ解除スイッチを操作することによって安全にブレーキを解除できる。
【００６２】
（viii）前記ブレーキ解除スイッチは、前記多段スイッチに代えて少なくとも第１スイッチと第２スイッチを含む複数のスイッチからなり、前記ブレーキ制御回路は、前記第１スイッチが受け付けた操作に応答して前記電磁ブレーキのブレーキを解除すると共に前記モーターによる制動を実施し、その後、前記第２スイッチが受け付けた操作に応答して前記モーターによる制動を解除するものであってもよい。
この場合、各スイッチのオンおよびオフの状態が目視で確認できることが好ましい。このようにすれば、ブレーキ解除の各段階の操作を異なるスイッチで行うので、例えば複数の者が協働して走行装置を手押しで移動させる場合でも、それぞれの者は各スイッチの状態を見てブレーキ解除の操作の段階を確認ながらブレーキ解除および手押しによる走行装置の移動作業を行える。
【００６３】
（ix）前記ブレーキ解除スイッチは、車体が移動可能な複数の方向に対応して異なる箇所にそれぞれ配置され、前記ブレーキ制御回路は、何れのブレーキ解除スイッチが操作されたかに応じて、ブレーキを解除して車体を移動可能とする方向を限定してもよい。
例えば、坂道で下り方向から上り方向へユーザーが車体を押して移動させる際、ブレーキ解除ボタンを押して全ての車輪のブレーキが解除されると、自重で車体が下り方向へ移動しようとするので、下り方向で車体を押す人を轢いてしまう虞がある。
上記構成によれば、例えば、上り方向に対応したブレーキ解除スイッチが操作されるとブレーキ制御回路は、下り方向への車体の移動を阻止するが上り方向へは車体が移動可能なように制御する。このようにすれば、ユーザーは例えば傾斜面で車体が停止した状態にあって下り方向から車体を押して上り方向へ移動させる場合でも、車体を安全かつスムーズに移動させることが可能であって、一人で車体を動かすことも危険ではない。
【００６４】
（x）前記車体を走行させる車輪およびその車輪の回転速度および回転方向を検出する速度センサをさらに備え、前記ブレーキ解除スイッチは、前記車体の少なくとも前方および後方にそれぞれ配置され、前記ブレーキ制御回路は、前記モーターの駆動が停止しかつ何れかのブレーキ解除スイッチが操作されてブレーキが解除され車輪が回転しようとするとき、前方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体を前進させる方向の車輪の回転を阻止し車体の後退のみ許容し、後方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体を前進させる方向の車輪の回転を阻止し車体の後退のみ許容するように制御するか、若しくは、前方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体を後退させる方向の車輪の回転を阻止し車体の前進のみ許容し、後方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体を後退させる方向の車輪の回転を阻止し車体の前進のみ許容するように制御してもよい。
【００６５】
上記構成によれば、例えば、ブレーキ制御回路は操作されたブレーキ解除スイッチと反対の方向へ車体が進むことのみを許容する。具体的には、例えば、後側のブレーキ解除スイッチが操作された場合に車体の前進のみを許容し、後退を阻止する。よって、坂道でユーザーが下り方向から車体を押して前進させる場合、下り方向への車体の後退は阻止され、上り方向のみに車を前進させることができる。ただし、車輪の回転を検知してモーターによる制動か行われるまでの間に車体は多少下り方向へ動くことはある。このようにすれば、ユーザーは例えば傾斜面で車体が停止した状態にあっても、車体を安全かつスムーズに移動させることが可能であって、一人で動かすことも危険ではない。
一方、ユーザーが車体を押すのではなく引っ張って移動させる態様も考えられる。車体を引っ張って移動させることを前提にした場合、ブレーキ制御回路は操作されたブレーキ解除スイッチの方向へ車体が進むことのみ許容するように制御すればよい。
車体を押して移動させることを前提とするか、引っ張って移動させることを前提とするかは、設計者が決める事項である。
【００６６】
（xi）前記ブレーキ解除スイッチは、さらに前記車体の左側方および右側方にそれぞれ配置され、前記ブレーキ制御回路は、前記モーターの駆動が停止しかつ何れかのブレーキ解除スイッチが操作されてブレーキが解除され車輪が回転しようとするとき、車体右側方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体右側を押して車体が旋回する方向または車体右側を引っ張って車体が旋回する方向の何れか一方向の車輪の回転のみを許容して逆方向の車輪の回転を阻止し、車体左側方のブレーキ解除スイッチが操作されている場合は車体左側を押して車体が旋回する方向または車体左側を引っ張って車体が旋回する方向の何れか一方向の車輪の回転のみを許容して逆方向の車輪の回転を阻止するように制御してもよい。
このようにすれば、前進、後退のみならず旋回についてもユーザーは例えば傾斜面で車体が停止した状態にあっても、車体を安全かつスムーズに旋回させることが可能であって、一人で旋回させることも危険ではない。
（xii）前記ブレーキ制御回路は、前記モーターを用いた制動によって前記車輪の回転を阻止してもよい。
【００６７】
（xiii）衝突から前記車体を保護するバンパーと、ユーザーが押すかまたは引いて前記車体を移動させるために前記車体または前記バンパーに配置される取っ手部とをさらに備え、前記ブレーキ解除スイッチは、前記取っ手部またはその近傍に配置されてもよい。
このようにすれば、ユーザーは取っ手部を持って力をかけ、車体を容易に移動させることができる。また、取っ手部の近傍にブレーキ解除ボタンが配置されるので、一人でもブレーキ解除ボタンを操作しながら取っ手部を持ち、容易かつ安全に車体を移動させることができる。
【００６８】
（xiv）衝突から前記車体を保護すべく車体の外側に配置されるバンパーをさらに備え、前記ブレーキ解除スイッチは、前記バンパーの車体側に配置されてもよい。
このようにすれば、ユーザーはバンパーを持って引っ張り、車体を容易に移動させることができる。また、バンパーの車体側にブレーキ解除ボタンが配置されるので、一人でもブレーキ解除ボタンを操作しながらバンパーを持ち、容易かつ安全に車体を移動させることができる。
【００６９】
この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【符号の説明】
【００７０】
１：自律走行型車両、    １０：電動車台部、    １１：車台本体、    １２：距離検出部、    １８：カバー、    ３１Ｌ，３１Ｒ：前輪、    ３２Ｌ，３２Ｒ：後輪、    ４０：バッテリー、    ４１Ｌ，４１Ｒ：モーター、    ５０：昇降機構部、    ６０：監視カメラ、    ７１：Ｗｉ‐Ｆｉアンテナ、    ７２：警告灯、    ７３：ＣＣＤカメラ、    ７４：ＧＰＳアンテナ
１００：システムコントローラ、    １００ｂ：ブレーキ制御回路、    １００ｔ：タイマー回路、    １０１Ｌ，１０１Ｒ：速度センサ、    １０２Ｌ，１０２Ｒ：動作切換回路、    １０３Ｌ，１０３Ｒ：電磁ブレーキ、    １０９：傾斜センサ、    １２０，１２０Ｆ，１２０Ｔ，１２０Ｌ，１２０Ｒ：ブレーキ解除スイッチ、    １２０ａ：電磁ブレーキ解除スイッチ、    １２０ｂ：ショートブレーキ解除スイッチ、    １２１Ｌ：モーター電源リレー、    １２２Ｌ：モータードライバ、    １２３Ｌ：ブレーキ電源リレー、    １２４Ｌ：ブレーキドライバ、    １３０Ｆ，１３０Ｔ：バンパー、    １３１Ｆ，１３１Ｔ，１３１Ｌ：取っ手部
【図１】
2017205002.tif 000003
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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