JP5077270B2 - Round-trip X-ray equipment - Google Patents
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Description
本発明は、操作ハンドルの力に応答して前進または後退する動力駆動型X線撮影装置に係わり、特に、駆動モータに流れる電流に制限を設けた回診用X線撮影装置に関する。 The present invention relates to a power-driven X-ray imaging apparatus that moves forward or backward in response to the force of an operation handle, and more particularly, to a round-patient X-ray imaging apparatus in which a current flowing through a drive motor is limited.
従来、回診用X線撮影装置には、この装置の重量が400kg以上になるので、走行用のモータが備えられており、モータが駆動することで回診用X線撮影装置が移動することができる。このモータ駆動はパルス幅変調(Pulse Width Modulation)制御(以下、PWM制御と称す)により制御されており、操作レバーハンドルの位置により、PWM制御のパルス幅を制御している。モータの回転数が操作レバーハンドルからの入力信号に対する所定の回転数よりも低ければ、PWM制御のパルス幅を広げることでモータの回転数を上げる。また、モータの回転数が操作レバーハンドルからの入力信号に対する所定の回転数よりも高ければ、PWM制のパルス幅を狭めることでモータの回転数を下げる。このようにして、操作レバーハンドルの位置によりモータの回転数を制御している。 Conventionally, a roundabout X-ray imaging apparatus has a weight of 400 kg or more, and therefore a traveling motor is provided, and the roundabout X-ray imaging apparatus can be moved by driving the motor. . This motor drive is controlled by pulse width modulation control (hereinafter referred to as PWM control), and the pulse width of PWM control is controlled by the position of the operation lever handle. If the rotational speed of the motor is lower than a predetermined rotational speed for the input signal from the operation lever handle, the rotational speed of the motor is increased by widening the pulse width of the PWM control. Further, if the motor rotation speed is higher than a predetermined rotation speed for the input signal from the operation lever handle, the rotation speed of the motor is lowered by narrowing the pulse width of the PWM system. In this way, the rotational speed of the motor is controlled by the position of the operation lever handle.
このような回診用X線撮影装置では、登坂時と平地走行時とに同じモータ駆動電流を流しても路面の傾斜が変われば負荷も変わるので、上り坂では重く下り坂では軽くなる。そこで、登坂時には、大きなモータ駆動電流を流してモータからの出力トルクを増大する必要があるが、このようにモータを制御すると、平地における発進時にもモータに過大な駆動電流が流れ、急発進するという問題が生じた。 In such an X-ray apparatus for round trips, even if the same motor drive current is applied during climbing and traveling on flat ground, the load also changes if the road surface slope changes, so that it is heavy on an uphill and light on a downhill. Therefore, when climbing up, it is necessary to increase the output torque from the motor by flowing a large motor drive current. When the motor is controlled in this way, an excessive drive current flows through the motor even when starting on flat ground, and the vehicle starts suddenly. The problem that occurred.
そこで、特許文献1に記載されている回診用X線撮影装置においては、予め、走行するいろいろな傾斜角度θによる車輪回転速度とモータ駆動回路出力とを記憶し、それぞれの速度と出力の平均値の比Ro(θ)と、実際に走行する時の速度と出力との平均値の比Rとを比較して、登坂傾斜角度θを推定し、操作レバーハンドルからの入力信号に登坂傾斜角度θに応じた係数を乗算して、モータの回転速度を制御している。 Therefore, in the round-ray X-ray imaging apparatus described in Patent Document 1, wheel rotational speeds and motor drive circuit outputs according to various traveling inclination angles θ are stored in advance, and average values of the respective speeds and outputs. Is compared with the ratio R of the average value of the speed and the output when actually traveling, the uphill inclination angle θ is estimated, and the uphill inclination angle θ is input to the input signal from the operation lever handle. The rotation speed of the motor is controlled by multiplying by a coefficient corresponding to.
しかしながら、特許文献1に記載されている回診用X線撮影装置では、この装置の仕様を変更するごとに、走行するいろいろな傾斜角度θによる車輪回転速度とモータ駆動回路出力とを測定しなければならず、これらのデータを取得することは大変な労力を必要とする。 However, in the roundabout X-ray imaging apparatus described in Patent Document 1, every time the specification of the apparatus is changed, the wheel rotation speed and the motor drive circuit output due to various traveling inclination angles θ must be measured. Rather, acquiring such data requires a great deal of effort.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、上り坂においてもスムースに登坂し、平地においては急加速を防ぐことができる回診用X線撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an X-ray imaging apparatus for round trips that can smoothly climb uphill and prevent sudden acceleration on flat ground. To do.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、回診用X線撮影装置であって、互いに独立に駆動される一対の車輪と、前記車輪を駆動するモータと、前記モータを駆動制御するモータ駆動制御回路と、前記モータに流れる電流値を検出する電流検出手段と、前記回診用X線撮影装置の走行状態に応じて前記モータに流す電流の上限値である制限電流値を算出する演算部と、前記制限電流値と前記モータに流れる電流値とを比較する制限電流判別部とを備え、前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えたことを前記制限電流判別部が判別した場合、前記モータ駆動制御回路は前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えないように制御することを特徴とする。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention according to claim 1 is an X-ray imaging apparatus for round trips, which is a pair of wheels that are driven independently of each other, a motor that drives the wheels, and a motor drive control circuit that drives and controls the motor. Current detecting means for detecting a current value flowing through the motor, a calculation unit for calculating a limit current value that is an upper limit value of a current flowing through the motor according to a traveling state of the round-trip X-ray imaging apparatus, A limiting current determining unit that compares a limiting current value and a current value flowing through the motor, and when the limiting current determining unit determines that the current value flowing through the motor exceeds the limiting current value, the motor The drive control circuit controls the current value flowing through the motor so as not to exceed the limit current value.
上記構成によれば、回診用X線撮影装置の走行状態に応じてモータへ流す電流の上限値である制限電流値が演算部により算出される。また、モータに流れる電流値は電流検出手段により検出され、このモータに流れる電流値と制限電流値とが制限電流判別部において比較される。制限電流判別部においてモータに流れる電流値が制限電流値を超えていると判別した場合、モータに流れる電流値が制限電流値を超えないようにモータ駆動制御回路が制御するので、直ちにモータに流れる電流値が制限電流値内に収まる。これより、モータに過剰な電流が流れないので、モータから適正な出力トルクを得ることができ、平地走行時において急加速することがない。また、制限電流値は回診用X線撮影装置の走行状態に応じて変化するので、登坂時などモータ電流を多く必要とするときには制限電流値が大きくなる。このように、平地走行時と登坂時とでは、モータに流れる電流の制限電流値が異なるので、どちらを走行するときにおいても違和感なく自然に操作することができる。 According to the said structure, the limiting current value which is the upper limit of the electric current sent to a motor according to the driving | running | working state of a roundabout X-ray imaging apparatus is calculated by a calculating part. Further, the current value flowing through the motor is detected by the current detecting means, and the current value flowing through the motor and the limited current value are compared in the limited current determining unit. When the current limit value determining unit determines that the current value flowing through the motor exceeds the limit current value, the motor drive control circuit controls so that the current value flowing through the motor does not exceed the limit current value. The current value falls within the limit current value. As a result, since no excessive current flows through the motor, an appropriate output torque can be obtained from the motor, and sudden acceleration does not occur during traveling on flat ground. Further, since the limit current value changes according to the traveling state of the round-trip X-ray imaging apparatus, the limit current value increases when a large amount of motor current is required, such as during climbing. As described above, the limit current value of the current flowing through the motor is different when traveling on a flat ground and when climbing a hill.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回診用X線撮影装置において、前記モータ駆動制御回路は、前記モータを駆動するモータ駆動回路と、前記モータに流れる電流をパルス幅変調制御するパルス信号を前記モータ駆動回路へ送るパルス幅変調制御回路とを備え、前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えたことを前記制限電流判別部が判別した場合、前記パルス幅変調制御回路は前記パルス信号のパルス幅を変調して前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えないように制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the X-ray imaging apparatus for round visits according to the first aspect, the motor drive control circuit includes a motor drive circuit for driving the motor, and a pulse width modulation control for a current flowing through the motor. A pulse width modulation control circuit that sends a pulse signal to the motor drive circuit, and when the limit current determination unit determines that the current value flowing through the motor exceeds the limit current value, the pulse width modulation control The circuit modulates the pulse width of the pulse signal to control the current value flowing through the motor so as not to exceed the limit current value.
上記構成によれば、制限電流判別部においてモータに流れる電流値が制限電流値を超えていると判別した場合、モータに流れる電流値が制限電流値を超えないようにパルス幅変調制御回路はパルス幅を変調して制御するので、直ちにモータに流れる電流値が制限電流値内に収めることができる。 According to the above configuration, the pulse width modulation control circuit controls the pulse width modulation control circuit so that the current value flowing through the motor does not exceed the limit current value when the limit current determination unit determines that the current value flowing through the motor exceeds the limit current value. Since the width is modulated and controlled, the value of the current flowing through the motor immediately can be within the limit current value.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の回診用X線撮影装置において、前記モータ駆動制御回路は、前記モータを駆動するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路に印加する電圧をパルス振幅変調制御するパルス振幅変調制御回路とを備え、前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えたことを前記制限電流判別部が判別した場合、前記パルス振幅変調制御回路は前記モータに印加する電圧をパルス振幅変調制御して前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えないように制御することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the X-ray imaging apparatus for round visits according to the first aspect, the motor drive control circuit pulses a motor drive circuit for driving the motor and a voltage applied to the motor drive circuit. A pulse amplitude modulation control circuit that performs amplitude modulation control, and the pulse amplitude modulation control circuit is applied to the motor when the limit current determination unit determines that the current value flowing through the motor exceeds the limit current value wherein the current flowing value to the motor voltage pulse amplitude modulation control to the to the control so as not to exceed the limited current value.
上記構成によれば、制限電流判別部においてモータに流れる電流値が制限電流値を超えていると判別した場合、モータに流れる電流値が制限電流値を超えないようにパルス振幅変調制御回路は前記モータ駆動制御回路に供給する電圧を制御するので、直ちにモータに流れる電流値を制限電流値内に収めることができる。 According to the above configuration, when the current limit value determining unit determines that the current value flowing through the motor exceeds the limit current value, the pulse amplitude modulation control circuit is configured to prevent the current value flowing through the motor from exceeding the limit current value. Since the voltage supplied to the motor drive control circuit is controlled, the current value flowing through the motor can be immediately kept within the limit current value.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3いずれか1つに記載の回診用X線撮影装置において、前記回診用X線撮影装置の傾斜状態を検出する傾斜検出手段を備え、前記演算部は、前記傾斜検出手段により検出された傾斜情報より前記制限電流値を算出することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the X-ray imaging apparatus for round visits according to any one of the first to third aspects, an inclination detection means for detecting an inclination state of the X-ray imaging apparatus for round visits is provided, and the calculation is performed. The unit calculates the limit current value from the tilt information detected by the tilt detection means.
上記構成によれば、回診用X線撮影装置の走行状態を傾斜検出手段により検出する。すなわち、傾斜検出手段により回診用X線撮影装置がどの程度の傾斜状態にあるかを検出し、その傾斜状態に最適な制限電流値を演算部が算出する。これより、傾斜状態に応じて制限電流値を変えることができるので、登坂時には平地走行時よりも制限電流値を大きくすることで、平地走行時に比べモータのより大きい出力トルクを得ることができる。このように、登坂時と平地走行時とで制限電流値を変えることで、上り坂および平地のどちらを走行するときにおいても違和感なく自然に操作することができる。 According to the above configuration, the traveling state of the round X-ray apparatus is detected by the inclination detection means. In other words, the tilt detection means detects how much the roundabout X-ray imaging apparatus is in the tilt state, and the calculation unit calculates an optimum current limit value for the tilt state. Thus, the limit current value can be changed in accordance with the inclination state. Therefore, when the hill is climbed, the output current of the motor can be increased by increasing the limit current value as compared with when traveling on a flat ground. In this way, by changing the current limit value between when climbing up and running on flat ground, it is possible to operate naturally without any sense of incompatibility when traveling on either uphill or flat ground.
請求項5に記載の発明は、請求項1から3いずれか1つに記載の回診用X線撮影装置において、前記演算部は、前記制限電流値に閾値を設定しつつ、前記モータに流れる電流値と前記閾値との差を前記制限電流値に加算したものを新たな制限電流値とすることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the X-ray imaging apparatus for round visits according to any one of the first to third aspects, the calculation unit sets a threshold value for the limit current value and the current flowing through the motor. A value obtained by adding a difference between the value and the threshold value to the limit current value is set as a new limit current value.
上記構成によれば、回診用X線撮影装置の走行状態を、演算部が制限電流値に設けた閾値とモータに流れる電流値との比較により検出する。演算部は、モータに流れる電流値と閾値との差を制限電流値に加算し、これを新たな制限電流値とする。これより、モータに流れる電流値に対応して制限電流値が変動する。登坂時のように、モータに流す電流値が時間とともに増加傾向にある場合、モータに流れる電流値と閾値との差の分だけ制限電流値も大きくなるので、平地走行時に比べモータのより大きい出力トルクを得ることができる。また、平地走行時など、モータに流れる電流値が閾値を超えない場合、閾値とモータに流れる電流値との差の分だけ制限電流値が小さくなるので、回診用X線撮影装置が急加速するのを防ぐことができる。このように、どちらを走行するときにおいても違和感なく自然に操作することができる。 According to the above-described configuration, the traveling state of the round-trip X-ray imaging apparatus is detected by comparing the threshold value provided for the limit current value by the calculation unit and the current value flowing through the motor. The calculation unit adds the difference between the current value flowing through the motor and the threshold value to the limit current value, and sets this as a new limit current value. As a result, the limit current value varies in accordance with the value of the current flowing through the motor. When the current value flowing through the motor tends to increase with time, such as during climbing, the limit current value increases by the difference between the current value flowing through the motor and the threshold value. Torque can be obtained. In addition, when the current value flowing through the motor does not exceed the threshold value, such as when driving on flat ground, the limited current value is reduced by the difference between the threshold value and the current value flowing through the motor, so the round-trip X-ray imaging apparatus accelerates rapidly. Can be prevented. In this way, the vehicle can be operated naturally without any discomfort when traveling either way.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の回診用X線撮影装置において、前記演算部は、前記制限電流値に予め決められた係数を乗算して前記閾値を設定することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the X-ray imaging apparatus for round visits according to the fifth aspect, the calculation unit sets the threshold value by multiplying the limit current value by a predetermined coefficient. And
上記構成によれば、閾値は制限電流値に予め決められた係数を乗算して設定するので、モータに流れる電流値の変動に対応して制限電流値が変動すれば閾値も変動するので、モータに流れる電流値の変動に最適な閾値および制限電流値を算出することができる。 According to the above configuration, the threshold value is set by multiplying the limit current value by a predetermined coefficient. Therefore, if the limit current value changes corresponding to the change in the current value flowing through the motor, the threshold value also changes. It is possible to calculate a threshold value and a limit current value that are optimal for fluctuations in the current value flowing through the.
請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載の回診用X線撮影装置において、 前記演算部は、前記モータに流れる電流値を所定周期毎に平均した値として前記閾値との差を算出することを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the round-trip X-ray imaging apparatus according to the fifth or sixth aspect, wherein the arithmetic unit calculates a difference between the current value flowing through the motor and the threshold value as an average value for each predetermined period. Is calculated.
上記構成によれば、演算部はモータに流れる電流値を所定周期毎に平均した値として閾値との差を算出するので、制限電流値が急激に変化するのを防ぐことができ、より滑らかな加速を実現することができる。 According to the above configuration, since the calculation unit calculates the difference from the threshold value as an average value of the current value flowing through the motor every predetermined period, the limit current value can be prevented from changing suddenly, and the smoother Acceleration can be realized.
本発明に係る回診用X線撮影装置によれば、上り坂においてもスムースに登坂し、平地においては急加速を防ぐことができる回診用X線撮影装置を提供することができる。 According to the round-trip X-ray apparatus according to the present invention, it is possible to provide a round-trip X-ray apparatus capable of smoothly climbing even on an uphill and preventing sudden acceleration on a flat ground.
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図1は回診用X線撮影装置の概略側面図であり、図2は回診用X線撮影装置の構成を示すブロック図であり、図3はPWM制御回路を示すブロック図であり、図4はモータ駆動回路を示す回路図である。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view of a roundabout X-ray imaging apparatus, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the roundabout X-ray imaging apparatus, FIG. 3 is a block diagram showing a PWM control circuit, and FIG. It is a circuit diagram which shows a motor drive circuit.
<回診用X線撮影装置>
図1および図2に示すように、回診用X線用撮影装置1は、X線を照射するX線管2と、X線管2を保持するアーム3と、アーム3を支持しつつ台車4上で旋回可能な支柱5と、旋回自在の前輪5およびかじ取り不能の後輪6(左後輪7、右後輪8)とを備え、台車4に取り付けられたハンドル保持台9に設けられたレバーハンドル10を前後に操作することによって、下部に設けられた駆動モータ11(左モータ12、右モータ13)が回転して前進または後進することができる。
<X-ray system for round trips>
As shown in FIGS. 1 and 2, an X-ray imaging apparatus 1 for round trips includes an
アーム3にはX線管2の支持機構と回転機構が備えられており、水平方向に伸縮するアーム3は支柱5上をスムースに垂直移動し、バランスが取れる機構に設計され、被検者の撮影部位に応じてあらゆる方向と空間的な位置に、X線管2のコリメータ14(X線放射口)をむけることができる。
The
台車4の後部には固定したかじ取り不能の一対の後輪6が設けられ、台車4の前部には、一対のキャスターすなわち旋回自在の前輪5によって支持されている。また、後輪6と駆動モータ11は左右に独立の制御系統を持ち、後輪6は、台車に装着された駆動モータ11により互いに独立に駆動される。つまり、前輪5を正面にして後輪6の左側の左後輪7は左モータ12に、後輪6の右側の右後輪8は右モータ13により駆動される。
A pair of fixed non-steerable
そして、台車4には、自動車用バッテリとインバータで主回路100〜120V、60Hzを内部電源とし、高電圧変圧器とコンデンサとを備えている。その制御回路はソリッドシステム化され、撮影操作は自動プログラム化したワンタッチ式の装置が多く使用されている。 And the cart 4 is equipped with a high voltage transformer and a capacitor using a main circuit 100 to 120 V, 60 Hz as an internal power source by an automobile battery and an inverter. The control circuit is made into a solid system, and one-touch type devices that are automatically programmed for shooting operations are often used.
また、前輪5および後輪6にはゴムタイヤなどを用い、病室での出入りが自在であるように設計され、その他ブレーキシステム、カセッテボックス、付属装置を備えている。この回診用X線撮影装置1は移動型装置として小型・軽量で移動操作性の良いことが重要であり、病院内でベッドルーム、技工室、手術室、小児室、レントゲン室、乳児室、エレベータ等に容易に移動して、手軽に現場でX線撮影用として使用される。
The
レバーハンドル10は比較的堅いが可撓性のあるバネ部材を介して台車4に接続されている。台車4の両側に接続された2個所のバネ部材は、堅い板バネで構成され、そのバネ部材を設けたことにより、レバーハンドル10を押したり引いたりするようなレバーハンドル10に加えられる力に応じて、レバーハンドル10を僅かに前後方向に変位させることができる。レバーハンドル10を前後に操作することで、バネ部材のバネ作用により、レバーハンドル10は比較的容易に変位させることができるとともに、レバーハンドル10を離したとき、中性位置または中心位置にすばやく復帰させることができる。 The lever handle 10 is connected to the carriage 4 via a relatively rigid but flexible spring member. The two spring members connected to both sides of the carriage 4 are composed of rigid leaf springs, and by providing the spring members, the force applied to the lever handle 10 to push and pull the lever handle 10 is increased. Accordingly, the lever handle 10 can be slightly displaced in the front-rear direction. By operating the lever handle 10 back and forth, the lever handle 10 can be displaced relatively easily by the spring action of the spring member, and when the lever handle 10 is released, it returns quickly to the neutral position or the center position. Can be made.
レバーハンドル10の両端にはレバーハンドル10と共に動く一対の線形磁石がそれぞれ取り付けられている。一方、一対のホール効果センサ(左圧力センサ18、右圧力センサ19)が台車4に取り付けられ、それぞれ対応する磁石に隣接して配置される。
A pair of linear magnets that move with the lever handle 10 are attached to both ends of the
ホール効果センサ(左圧力センサ18、右圧力センサ19)が磁石に対して中心位置にあるとき、ホール効果センサ(左圧力センサ18、右圧力センサ19)の出力信号はゼロ・レベルになり、磁石をずらすと、ホール効果センサ(左圧力センサ18、右圧力センサ19)の出力信号は正の最大値と負の最大値の間でほぼ線形に変化する。
When the Hall effect sensor (left
センサ信号の符号すなわち極性はレバーハンドル10の変位の方向を表し、センサ信号の大きさは変位量に比例する。このようにして、レバーハンドル10に加わる操作力を電気信号に変換することができる。また、ホールセンサ以外の圧力センサを用いて操作力を検出してもよい。左圧力センサ18および右圧力センサ19は本発明における操作力検出手段に相当する。
The sign or polarity of the sensor signal represents the direction of displacement of the
操作者が台車4のレバーハンドル10を前後に操作すると、レバーハンドル10の両端に設けられた左圧力センサ18および右圧力センサ19からの操作力信号Ft(左操作力信号20、右操作力信号21)が左右独立してCPU(Central Processing Unit)17に入力される。一方、左車輪7および右車輪8の車軸に設けられ左モータ12または右モータ13の回転速度Vtをそれぞれ検出する左エンコーダ22と右エンコーダ23から、モータ回転速度信号としてCPU17に入力される。
When the operator operates the lever handle 10 of the carriage 4 back and forth, the operation force signal Ft (the left
また、傾斜検出回路24から回診用X線撮影装置1の傾斜角度に応じて傾斜信号がCPU17に入力される。傾斜検出回路24は、回診用X線撮影装置1が平地を走行しているのか、坂道を上っているのかあるいは下っているのかを検出することができる。傾斜検出回路24として、ジャイロスコープや重力センサ等を採用することができる。
In addition, an inclination signal is input from the
次に、CPU17は、左圧力センサ18および右圧力センサ19からの前進、後退の操作力信号Ft(左操作力信号20、右操作力信号21)に比例したPWM制御のデューティ比を算出し、デューティ比信号を左右それぞれ独立にPWM制御回路16へ送る。また、CPU17は、傾斜検出回路24からの傾斜信号を基に、傾斜角度に応じた制限電流値を算出し、この制限電流値を制限電流判別部25へ送る。CPU17は本発明における演算部に相当する。
Next, the
PWM制御回路16は、CPU17から送られたデューティ比信号を基にデューティ比が決められたスイッチングパルス信号を生成し、モータ駆動回路15をPWM制御する。また、PWM制御回路16には、左PWM制御回路と右PWM制御回路とを備え、どちらも同じ制御回路である。左PWM制御回路は左モータ駆動回路へスイッチングパルス信号を送り、右PWM制御回路は右モータ駆動回路へスイッチングパルス信号を送る。このように、PWM制御のスイッチングパルス信号がモータ駆動回路15へ左右それぞれ独立に送られる。
The
モータ駆動回路15は、左モータ駆動回路と右モータ駆動回路とを備えており、どちらも同じ回路構成である。左モータ駆動回路は左モータ12の回転を制御し、右モータ駆動回路は右モータ13の回転を制御する。モータ駆動回路15はPWM制御回路16から送られるPWM制御されたスイッチングパルス信号により、左モータ12および右モータ13に流れる電流をオン・オフ制御することで各モータが出力トルクTで回転する。このようにして、左モータ12は左後輪7を、右モータ13は右後輪8をそれぞれ独立に駆動する。
The
こうして出力トルクTで回転する駆動モータ11(左モータ12、右モータ13)の回転速度Vtを左エンコーダ22および右エンコーダ23がそれぞれ検出し、そのモータ回転速度信号が再びCPU17に入力される。回転速度Vtがレバーハンドル10からの操作力信号Ftに対する所定の回転数よりも低ければ、PWM制御のパルス幅を広げ、また、高ければPWM制御のパルス幅を狭めて帰還制御する。CPU17は、それに対応したデューティ比信号をPWM制御回路16に入力し、PWM制御回路16はモータ駆動回路15を制御し、モータ駆動回路15は左モータ12および右モータ13の回転速度Vを制御するものである。次に各構成部について詳細に説明する。
Thus, the
<制限電流判別部>
制限電流判別部25は、図2および図3に示すように、モータ駆動回路15から送られる駆動モータ11に流れる電流値がCPU17から送られる制限電流値を超えるか超えないかの判別を行う。電流計33で検出された電流値(モータ電流値と称す)がCPU17から送られた制限電流値以下である場合には、制限電流判別部25はPWM制御回路16に対してなにも作動しない。しかしながら、モータ電流値がCPU17から送られた制限電流値を超えている場合には、制限電流判別部25はPWM制御回路16に対して、CPU17から送られるデューティ比信号のデューティ比をパルス幅が小さくなるように変更するデューティ比変更信号をPWM制御回路16へ送る。どの程度、パルス幅を小さくするかは適宜設定すればよい。
<Limit current discrimination unit>
As shown in FIGS. 2 and 3, the limit
<PWM制御回路>
PWM制御回路16は、図3に示すように、パルスを発生するパルス発生回路26と、CPU17から送られるデューティ比信号および制限電流判別部25から送られるデューティ比変更信号により、パルス発生回路26にて発生したパルスのデューティ比を変更するデューティ比変更回路27とを備える。すなわち、左PWM制御回路と右PWM制御回路とには、パルス発生回路26およびデューティ比変更回路27をそれぞれ備える。デューティ比変更回路27にデューティ比信号およびデューティ比変更信号が送られている時は、デューティ比信号によるデューティ比よりも小さいパルス幅のスイッチングパルス信号を生成する。デューティ比変更回路25にてデューティ比が変更されたスイッチングパルス信号はモータ駆動回路15へ送られる。
<PWM control circuit>
As shown in FIG. 3, the
<モータ駆動回路>
モータ駆動回路15は、左モータ駆動回路および右モータ駆動回路それぞれに、図4に示すように、直流定電圧が出力される直流電源Vと、供給される電流により装置を走行させる駆動モータ11(左モータ12、右モータ13)と、駆動モータに流れるモータ電流を検出する電流計33と、FETトランジスタ等のスイッチング素子SW1〜SW4で構成されたHブリッジ回路と、各スイッチング素子SW1〜SW4と並列に接続されたダイオードD1〜D4と、各スイッチング素子SW1〜SW4をオン、オフするためのスイッチング素子駆動回路30とを備える。
<Motor drive circuit>
As shown in FIG. 4, the
スイッチング素子SW1とSW2とは、両端が直流電源Vと接続された通電線31に直列に接続されており、スイッチング素子SW3とSW4とは、両端が直流電源Vと接続された通電線32に直列に接続されている。すなわち、通電線31と通電線32とは互いに並列に接続されている。また、駆動モータ11と電流計33とが直列に、通電線31のスイッチング素子SW1とSW2との間、並びに通電線32のスイッチング素子SW3とSW4との間に接続されている。
The switching elements SW1 and SW2 are connected in series to an
このH型ブリッジ回路によれば、スイッチング素子SW1をオン状態、SW2とSW3とをオフ状態にして、SW4をPWM制御すれば、駆動モータ11を正転駆動することができる。また、スイッチング素子SW3をオン状態、SW1とSW4とをオフ状態にしてSW2をPWM制御すれば、駆動モータ11を逆転駆動することができる。
According to this H-type bridge circuit, when the switching element SW1 is turned on, SW2 and SW3 are turned off, and SW4 is PWM-controlled, the
モータ駆動回路15内のスイッチング素子駆動回路30には、PWM制御回路16内のデューティ比変更回路25からスイッチングパルス信号が送られる。このスイッチングパルス信号に基づいてスイッチング素子駆動回路30から駆動信号が発せられてスイッチング素子SW1とSW4とがオン・オフ制御される。スイッチング素子SW1とSW4とがオン状態のときに、直流電源V、スイッチング素子SW1、モータ11、スイッチング素子SW4とで閉回路が形成されるのでモータの駆動電流Iaが流れて駆動モータ11が正回転して回診用X線撮影装置1が前方向へ加速する。
A switching pulse signal is sent from the duty
一方、回診用X線撮影装置1を後方へ走行させたい場合には、同様に、レバーハンドル10を後ろへ操作すると、スイッチング素子駆動回路30から駆動信号が発せられてスイッチング素子SW2とSW3とがオン状態、SW1とSW4とがオフ状態となり、上記駆動電流Iaとは逆方向の駆動電流が流れて駆動モータ11が逆回転して回診用X線撮影装置1が後方へ移動する。
On the other hand, when it is desired to run the round-trip X-ray imaging apparatus 1 backward, similarly, when the lever handle 10 is operated backward, a driving signal is generated from the switching
次に、平地において発進する場合を説明する。平地において発進する場合、後輪6は停止しているので、左エンコーダ22および右エンコーダ23からCPU17へ入力されるモータ回転速度信号はゼロ・レベルである。これよりレバーハンドル10からの操作力信号Ftとモータ回転速度信号との差が大きいので、CPU17はパルス幅の大きなデューティ比を算出し、PWM制御回路16へデューティ比信号を送る。また、傾斜検出回路24からCPU17に入力される傾斜信号は、平地であるのでゼロ・レベルであり、この入力信号に基づいた制限電流値が制限電流判別部25へ送られる。
Next, the case of starting on flat ground will be described. When starting on flat ground, the
PWM制御回路16は、CPU17が算出したデューティ比に基づき、生成したパルスのデューティ比を変更し、デューティ比の変更されたスイッチングパルス信号をモータ駆動回路15へ送る。モータ駆動回路15では送られたスイッチングパルス信号をもとに、スイッチング素子がオン・オフ制御されモータ駆動電流Iaが流れる。モータ駆動電流Iaが流れると、直ちに電流計33により駆動モータ11に流れる電流値が検出され、検出されたモータ電流値は制限電流判別部25へ送られる。
The
制限電流判別部25では、送られたモータ電流値と制限電流値とを比較する。モータ電流値が制限電流値を超えていることを判別した場合、デューティ比変更信号をPWM制御回路16へ送る。PWM制御回路16では、制限電流判別部25からデューティ比変更信号が送られると、CPU17から送られるデューティ比信号によるデューティ比よりもパルス幅が小さくなるようにデューティ比が変更されたスイッチングパルス信号がモータ駆動回路15へ送られる。
The limit
このように、平地発進時には、制限電流値を超えるモータ駆動電流が一瞬の間、駆動モータ11に流れるものの、直ちに制限電流値以下の電流が駆動モータ11に流れるように変更されるので、モータの過大な出力トルクを防止した発進となり、急加速をしないので操作者は安心して回診用X線撮影装置を発進することができる。
As described above, when starting on a flat ground, the motor drive current exceeding the limit current value flows to the
次に、回診用X線撮影装置1が上り坂を走行する場合を説明する。この場合には、傾斜検出回路24は上り坂であることを検出し、上り坂であることを示す傾斜信号をCPU17に送る。CPU17は、送られた傾斜信号より検出された傾斜角度に応じて制限電流値を算出する。算出された制限電流値は制限電流判別部25へ送られる。つまり、上り坂では平地よりも制限電流値が大きくなる。これより、モータ駆動回路15へは、平地走行時よりも大きい駆動電流Iaを駆動モータ11へ流すことができるので、平地走行時に比べて駆動モータ11の出力トルクTが大きくなり、快適に上り坂を走行することができる。
Next, a case where the round trip X-ray imaging apparatus 1 travels uphill will be described. In this case, the
また、回診用X線撮影装置1が下り坂を走行する場合には、傾斜検出回路24は下り坂であることを検出し、下り坂であることを示す傾斜信号をCPU17に送る。CPU17は、送られた傾斜信号により検出された傾斜角度に応じて制限電流値を算出する。算出された制限電流値は制限電流判別部25へ送られる。つまり、下り坂では平地よりも制限電流値が小さくなる。これより、モータ駆動回路15へは、平地走行時よりも小さい駆動電流Iaしか駆動モータ11へ流すことができないので、平地走行時に比べて駆動モータ11の出力トルクTが抑えられ、不用意に下り坂を急加速することがないので安心して下り坂を走行することができる。
Further, when the round-trip X-ray imaging apparatus 1 travels on a downhill, the
このように、実施例1の回診用X線撮影装置によれば、登坂時には制限電流値が大きいので、駆動モータ11に大きな駆動電流Iaを流すことができ、駆動モータ11の出力トルクTを大きくすることができる。一方、平地や下り坂の走行時には制限電流値が小さいので、駆動モータ11に大きな駆動電流Iaを流すことができず、駆動モータ11に過大なトルクが発生するのを防ぐことができる。これより、登坂時には滑らかな加速をすることができ、平地や下り坂の走行時には、急加速をしないので操作者にとって走行しやすい。また、傾斜角度により制限電流値を変更することができるので、傾斜の大小にかかわらず同じ走行性とすることもできる。
Thus, according to the round-trip X-ray apparatus of Example 1, since the limiting current value is large when climbing, a large driving current Ia can be supplied to the driving
次に、図面を参照して本発明の実施例2を説明する。
図5は回診用X線撮影装置の構成を示すブロック図であり、図6および図7は制限電流値の変動を示す説明図である。実施例1と同様の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next,
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the round-trip X-ray imaging apparatus, and FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams showing fluctuations in the limit current value. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
実施例1と実施例2との違いは、実施例1では制限電流値を路面の傾斜角度により決定していたのを、実施例2では制限電流値に閾値を設け、この閾値とモータ電流値との関係から制限電流値を決定する構成である。以下にその詳細を説明する。 The difference between the first embodiment and the second embodiment is that, in the first embodiment, the limit current value is determined by the inclination angle of the road surface. In the second embodiment, a threshold value is provided for the limit current value. The limiting current value is determined from the relationship between Details will be described below.
実施例2における回診用X線撮影装置41では、図5に示すように、実施例1とは違い傾斜検出回路を備えていない。また、モータ駆動回路15の電流計33にて検出されたモータ電流値は、CPU42へも送られる。CPU42は時刻t1における制限電流値CL(t1)よりも小さい閾値Ct1を、係数αを用いて下式のように算出する。
Unlike the first embodiment, the round trip X-ray imaging apparatus 41 according to the second embodiment does not include an inclination detection circuit as shown in FIG. The motor current value detected by the
Ct1=CL(t1)×α ,(0<α<1) … (1) Ct 1 = CL (t 1 ) × α, (0 <α <1) (1)
さらに、次の時刻(t2)における制限電流値CL(t2)を、検出されたモータ電流値Cdと閾値Ct1との差だけ時刻t1時の制限電流値CL(t1)に加算した値とするので下式が成立する。 Further, the limit current value CL (t 2 ) at the next time (t 2 ) is added to the limit current value CL (t 1 ) at time t 1 by the difference between the detected motor current value Cd and the threshold value Ct 1. Therefore, the following formula is established.
CL(t2)=CL(t1)+(Cd−Ct1) … (2) CL (t 2 ) = CL (t 1 ) + (Cd−Ct 1 ) (2)
また、次の時刻(t2)における閾値Ct2を、モータ電流値Cdと閾値Ct1との差に係数αを乗算した値を時刻t1時の閾値Ct1に加算した値とするので、下式が成立する。 Further, the threshold value Ct 2 at the next time (t 2 ) is set to a value obtained by adding a value obtained by multiplying the difference between the motor current value Cd and the threshold value Ct 1 by the coefficient α to the threshold value Ct 1 at time t 1 . The following formula holds.
Ct2=Ct1+α×(Cd−Ct1) … (3) Ct 2 = Ct 1 + α × (Cd−Ct 1 ) (3)
(3)式は、(1)式と(2)式からも算出される。 The expression (3) is also calculated from the expressions (1) and (2).
また、(2)式および(3)式におけるモータ電流値Cdは電流計33が検出したモータ電流値の時間T間の平均値とする。これは閾値以上の電流が流れてから制限電流値を変えるまでの間、一定の時間を空けることと等価である。これより、制限電流値が急激に変化することを防ぐことができる。CPU42は、モータ駆動回路15より送られるモータ電流値の時間T間における平均値も算出する。この時間T間における平均値は移動平均値として算出してもよい。
The motor current value Cd in the equations (2) and (3) is the average value of the motor current values detected by the
CPU42は、(2)式で得られた制限電流値を制限電流判別部43へ送り、制限電流判別部43は、制限電流値CL(t2)とモータ電流値とを比較して、モータ電流値が制限電流値を超えるときには、デューティ比変更信号をPWM制御回路16へ送る。
The
実施例2の構成によれば、図6(a)に示すように、登坂時などモータ電流値が増加傾向にある場合、時間間隔T間に移動平均されたモータ電流値Cdと閾値Ct1との差の分ΔCL(=Cd−Ct1)だけ、図6(b)に示すように、時刻t1時の制限電流値に加算する。また、α×ΔCLだけ、時刻t1時の閾値に加算する。登坂時などモータ電流値が増加傾向にある場合には、モータ電流値が閾値を超えて、Cd>Ct1となり、ΔCLの符号はプラスになる。これより、制限電流値の上限が引き上げられるので、駆動モータ11(左モータ12、右モータ13)にさらに駆動電流Iaを流すことができ、駆動モータ11の出力トルクを上げることができる。
According to the configuration of the second embodiment, as shown in FIG. 6A, when the motor current value tends to increase such as when climbing, the motor current value Cd and the threshold value Ct 1 that are moving averaged during the time interval T are The difference ΔCL (= Cd−Ct 1 ) is added to the limit current value at time t 1 as shown in FIG. 6B. Further, only α × ΔCL is added to the threshold at time t 1 . When the motor current value like time uphill tends to increase, the motor current value exceeds the threshold, Cd> Ct 1, and the sign of the ΔCL becomes positive. As a result, the upper limit of the limit current value is raised, so that the drive current Ia can further flow through the drive motor 11 (the
また、図7(a)に示すように、上り坂を登りきった後の平地走行時や、下降時などモータ電流値が減少傾向にある場合には、時間間隔T間に移動平均されたモータ電流値Cdと閾値Ct1との差の分ΔCL(=Cd−Ct1)だけ、図7(b)に示すように、制限電流値に加算される。また、α×ΔCLだけ、時刻t1時の閾値に加算する。モータ電流値が減少傾向にある場合、Cd<Ct1となりΔCLの符号はマイナスになる。これより、制限電流値の上限が引き下げられるので、駆動モータ11に流すことのできる駆動電流Iaがより制限され、急加速するのを防ぐことができる。
In addition, as shown in FIG. 7A, when the motor current value tends to decrease, such as when traveling on a flat ground after climbing uphill, or when descending, the motor averaged during the time interval T The difference ΔCL (= Cd−Ct 1 ) corresponding to the difference between the current value Cd and the threshold value Ct 1 is added to the limit current value as shown in FIG. 7B. Further, only α × ΔCL is added to the threshold at time t 1 . When the motor current value tends to decrease, Cd <Ct 1 and ΔCL has a minus sign. Thus, since the upper limit of the limit current value is lowered, the drive current Ia that can be passed to the
このように、傾斜検出回路の代わりにモータ電流値に応じて制限電流値を変化させた場合でも、登坂時の走行をスムースにすることができる。また、実施例2による制限電流値の算出方法であると、登坂走行が終わり、駆動モータ11に流れる駆動電流Iaが小さくなった場合でも、それに合わせて制限電流値が小さくなる。これより、登坂走行終了時の平地や下り坂での走行においても、急加速することがない。また、平地や下り坂走行時にも加速開始直後に突入電流として大きな電流が流れるが、モータ電流値を移動平均値として制限電流値を算出するので、制限電流値の急激な変化を抑制することができる。これより、駆動モータ11に流れる駆動電流Iaも急激に変わることが無いので、回診用X線装置41の急な加速を防ぐことができる。
As described above, even when the limit current value is changed in accordance with the motor current value instead of the inclination detection circuit, it is possible to smoothly travel on the uphill. Further, according to the method of calculating the limit current value according to the second embodiment, even when the uphill traveling is finished and the drive current Ia flowing through the
次に、図面を参照して本発明の実施例3を説明する。
図8は回診用X線撮影装置の構成を示すブロック図であり、図9はモータ駆動回路を示す回路図である。実施例1と同様の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next,
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a round-trip X-ray imaging apparatus, and FIG. 9 is a circuit diagram showing a motor drive circuit. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
実施例1と実施例3との違いは、実施例1では駆動モータ11に流れる電流をPWM制御していたのを、実施例3では、駆動モータ11に直流定電圧を供給する直流電源Vをパルス振幅変調(Pulse Amplitude Modulation)制御(以下、PAM制御と称す)することで、駆動モータ11に流れる電流を制御する構成である。実施例1と異なる構成部分を以下に説明する。
The difference between the first embodiment and the third embodiment is that, in the first embodiment, the current flowing through the
回診用X線撮影装置51に備えられたCPU52は、左圧力センサ18および右圧力センサ19からの前進、後退の操作力信号Ft(左操作力信号20、右操作力信号21)に比例したPAM制御の振幅を算出し、PAM振幅信号を左右それぞれ独立にPAM制御回路54へ送る。また、CPU52は、傾斜検出回路24からの傾斜信号を基に、傾斜角度に応じた制限電流値を算出し、この制限電流値を制限電流判別部53へ送る。CPU52は本発明における演算部に相当する。
The
PAM制御回路54は、CPU52から送られたPAM振幅信号を基に、直流電源Vからモータ駆動回路55へ供給する電圧値が決められ、モータ駆動回路55をPAM制御する。また、PAM制御回路54には、左PAM制御回路と右PAM制御回路とを備え、どちらも同じ制御回路である。左PAM制御回路は左モータ駆動回路へPAM制御した電圧を供給し、右PAM制御回路は右モータ駆動回路へPAM制御した電圧を供給する。このように、PAM制御された電圧がモータ駆動回路55へ左右それぞれ独立に送られる。
The
モータ駆動回路55は、左モータ駆動回路と右モータ駆動回路とを備えており、どちらも同じ回路構成である。モータ駆動回路55はPAM制御回路54から送られるPAM制御された電圧により、左モータ12および右モータ13に流れる電流を制御することで各モータが出力トルクTで回転する。
The
こうして出力トルクTで回転する駆動モータ11(左モータ12、右モータ13)の回転速度Vtを左エンコーダ22および右エンコーダ23がそれぞれ検出し、そのモータ回転速度信号が再びCPU52に入力される。回転速度Vtがレバーハンドル10からの操作力信号Ftに対する所定の回転数よりも低ければ、PAM制御の振幅を広げてモータ駆動回路55へ供給する電圧値を上げ、また、高ければPAM制御の振幅を狭めてモータ駆動回路55へ供給する電圧値を下げる帰還制御をする。CPU52は、それに対応したPAM振幅信号をPAM制御回路54に入力し、PAM制御回路54はモータ駆動回路55をPAM制御し、モータ駆動回路55は左モータ12および右モータ13の回転速度Vを制御するものである。
Thus, the
制限電流判別部53は、図8および図9に示すように、モータ駆動回路55から送られる駆動モータ11に流れる電流値がCPU52から送られる制限電流値を超えるか超えないかの判別を行う。モータ電流値がCPU52から送られた制限電流値以下である場合には、制限電流判別部53はPAM制御回路54に対してなにも作動しない。しかしながら、モータ電流値がCPU52から送られた制限電流値を超えている場合には、制限電流判別部53はPAM制御回路54に対して、CPU52から送られるPAM制御の振幅が小さくなるように変更するPAM振幅変更信号をPAM制御回路54へ送る。どの程度、振幅を小さくするかは適宜設定すればよい。
As shown in FIGS. 8 and 9, the limit
モータ駆動回路55は、図9に示すように、供給される電流により装置を走行させる駆動モータ11と、駆動モータに流れるモータ電流を検出する電流計33と、FETトランジスタ等のスイッチング素子SW1〜SW4で構成されたHブリッジ回路と、各スイッチング素子SW1〜SW4と並列に接続されたダイオードD1〜D4と、各スイッチング素子SW1〜SW4をオン、オフするためのスイッチング素子駆動回路56とを備える。
As shown in FIG. 9, the
スイッチング素子SW1とSW2とは、両端がPAM制御回路54と接続された通電線31に直列に接続されており、スイッチング素子SW3とSW4とは、両端がPAM制御回路54と接続された通電線32に直列に接続されている。
The switching elements SW1 and SW2 are connected in series to a conducting
このH型ブリッジ回路によれば、スイッチング素子SW1とSW4をオン状態、SW2とSW3とをオフ状態にして、PAM制御すれば、駆動モータ11を正転駆動することができる。また、スイッチング素子SW3とSW2をオン状態、SW1とSW4とをオフ状態にしてPAM制御すれば、駆動モータ11を逆転駆動することができる。
According to this H-type bridge circuit, if the switching elements SW1 and SW4 are turned on and SW2 and SW3 are turned off and PAM control is performed, the
モータ駆動回路55内のスイッチング素子駆動回路56には、レバーハンドル10の前又は後ろへの移動に伴い、CPU52からスイッチング信号が送られる。このスイッチング信号に基づいてスイッチング素子駆動回路56から駆動信号が発せられてスイッチング素子SW1とSW4とがオン・オフ制御される。スイッチング素子SW1とSW4とがオン状態のときに、PAM制御回路54、スイッチング素子SW1、モータ11、スイッチング素子SW4とで閉回路が形成されるのでモータの駆動電流Iaが流れて駆動モータ11が正回転して回診用X線撮影装置1が前方向へ加速する。
A switching signal is sent from the
一方、回診用X線撮影装置1を後方へ走行させたい場合には、同様に、レバーハンドル10を後ろへ操作すると、スイッチング素子駆動回路56から駆動信号が発せられてスイッチング素子SW2とSW3とがオン状態、SW1とSW4とがオフ状態となり、上記駆動電流Iaとは逆方向の駆動電流が流れて駆動モータ11が逆回転して回診用X線撮影装置1が後方へ移動する。
On the other hand, when it is desired to run the round-trip X-ray imaging apparatus 1 backward, similarly, when the lever handle 10 is operated backward, a driving signal is generated from the switching
次に、平地において発進する場合を説明する。平地において発進する場合、レバーハンドル10からの操作力信号Ftとモータ回転速度信号との差が大きいので、CPU52はPAM制御の大きな振幅を算出し、PAM制御回路54へPAM振幅信号を送る。また、傾斜検出回路24からCPU52に入力される傾斜信号は、平地であるのでゼロ・レベルであり、この入力信号に基づいた制限電流値が制限電流判別部53へ送られる。
Next, the case of starting on flat ground will be described. When starting on flat ground, the difference between the operation force signal Ft from the
PAM制御回路54は、CPU52が算出したPAM制御の振幅に基づき、直流電源Vから供給される電圧をPAM制御して、モータ駆動回路55への供給電圧を制御する。モータ駆動回路55ではPAM制御された電圧が供給されることでモータ駆動電流Iaが流れる。モータ駆動電流Iaが流れると、直ちに電流計33により駆動モータ11に流れる電流値が検出され、検出されたモータ電流値は制限電流判別部53へ送られる。
The
制限電流判別部53では、送られたモータ電流値と制限電流値とを比較する。モータ電流値が制限電流値を超えていることを判別した場合、PAM振幅変更信号をPAM制御回路54へ送る。PAM制御回路54では、制限電流判別部53からPAM振幅変更信号が送られると、CPU52から送られるPAM振幅信号によるパルス振幅よりも小さくなるようにパルス振幅が変更された電圧がモータ駆動回路55へ送られる。
The limit
このように、平地発進時には、制限電流値を超えるモータ駆動電流が一瞬の間、駆動モータ11に流れるものの、直ちに制限電流値以下の電流が駆動モータ11に流れるように変更されるので、モータの過大な出力トルクを防止した発進となり、急加速をしないので操作者は安心して回診用X線撮影装置を発進することができる。
As described above, when starting on a flat ground, the motor drive current exceeding the limit current value flows to the
次に、回診用X線撮影装置51が上り坂を走行する場合を説明する。この場合には、傾斜検出回路24は上り坂であることを検出し、上り坂であることを示す傾斜信号をCPU52に送る。CPU52は、送られた傾斜信号より検出された傾斜角度に応じて制限電流値を算出する。算出された制限電流値は制限電流判別部53へ送られる。つまり、上り坂では平地よりも制限電流値が大きくなる。これより、モータ駆動回路55へは、平地走行時よりも大きい駆動電流Iaを駆動モータ11へ流すことができるので、平地走行時に比べて駆動モータ11の出力トルクTが大きくなり、快適に上り坂を走行することができる。
Next, a case where the round trip
また、回診用X線撮影装置51が下り坂を走行する場合には、傾斜検出回路24は下り坂であることを検出し、下り坂であることを示す傾斜信号をCPU52に送る。CPU52は、送られた傾斜信号により検出された傾斜角度に応じて制限電流値を算出する。算出された制限電流値は制限電流判別部53へ送られる。つまり、下り坂では平地よりも制限電流値が小さくなる。これより、モータ駆動回路55へは、平地走行時よりも小さい駆動電流Iaしか駆動モータ11へ流すことができないので、平地走行時に比べて駆動モータ11の出力トルクTが抑えられ、不用意に下り坂を急加速することがないので安心して下り坂を走行することができる。
In addition, when the round-trip
このように、実施例3の回診用X線撮影装置によれば、登坂時には制限電流値が大きいので、駆動モータ11に大きな駆動電流Iaを流すことができ、駆動モータ11の出力トルクTを大きくすることができる。一方、平地や下り坂の走行時には制限電流値が小さいので、駆動モータ11に大きな駆動電流Iaを流すことができず、駆動モータ11に過大なトルクが発生するのを防ぐことができる。これより、登坂時には滑らかな加速をすることができ、平地や下り坂の走行時には、急加速をしないので操作者にとって走行しやすい。また、傾斜角度により制限電流値を変更することができるので、傾斜の大小にかかわらず同じ走行性とすることもできる。
As described above, according to the round-trip X-ray apparatus of Example 3, since the limiting current value is large when climbing, a large driving current Ia can be supplied to the driving
また、実施例3では、制限電流値を路面の傾斜角度により算出していたのを、実施例2のように制限電流値に閾値を設け、この閾値とモータ電流値との関係から制限電流値を算出する構成でもよい。 In the third embodiment, the limit current value is calculated based on the inclination angle of the road surface. A threshold value is provided for the limit current value as in the second embodiment, and the limit current value is calculated from the relationship between the threshold value and the motor current value. May be configured to calculate.
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した実施例では、制限電流判別部25において制限電流値を超えるモータ電流値が検出されると、デューティ比変更信号がPWM制御回路16に送られて、CPU17、42から送られるデューティ比信号に基づいたデューティ比のパルス幅よりもパルス幅を小さくしたデューティ比のスイッチングパルス信号がPWM制御回路16からモータ駆動回路15へ送られていた。このように制御する代わりに、デューティ比変更信号によりパルス幅をゼロに変更して、スイッチングパルス信号の送信を停止する制御でもよい。
(1) In the above-described embodiment, when the motor current value exceeding the limit current value is detected in the limit
駆動モータ11にモータ駆動電流Iaが流れなくても、駆動モータ11は慣性回転するので回診用X線撮影装置が惰性走行する。また、制限電流判別部25、43はモータ電流値がゼロになり、制限電流値よりも下回ったことを判別すると、再び、デューティ比信号に基づいたデューティ比のスイッチングパルス信号の送信を再開するのでモータ駆動電流Iaが流れる。このように制御することで、平地走行時や下り坂走行時において、急加速を防ぐことができる。
Even if the motor drive current Ia does not flow through the
(2)上述した実施例ではモータに流れる電流値の検出手段として電流計を採用したが、これに限らず、電流検出回路として検出してもよい。これより、駆動モータ11に流れる電流値をより高精度に検出することができるので、精度のよいモータ制御をすることができる。
(2) In the above-described embodiment, an ammeter is used as a means for detecting the value of the current flowing through the motor. However, the present invention is not limited to this, and it may be detected as a current detection circuit. As a result, the value of the current flowing through the
(3)上述した実施例では、PWM制御をすることで、スイッチング素子のオン・オフ制御を実施していたが、これに限らず、パルス数変調(Pulse Number Modulation)制御(以下PNM制御と称す)することで、スイッチング素子のオン・オフ制御をしてもよい。 (3) In the above-described embodiment, the on / off control of the switching element is performed by performing the PWM control. However, the present invention is not limited to this, and pulse number modulation control (hereinafter referred to as PNM control). ), The switching element may be turned on / off.
(4)上述した実施例では、PWM制御、PNM制御またはPAM制御をすることで、駆動モータ11に流れる電流の制御を実施していたが、これに限らず、PWM制御、PNM制御、およびPAM制御の2つ以上を併用して駆動モータ11に流れる電流の制御をしてもよい。駆動モータ11の回転数によって、PWM制御、PNM制御、およびPAM制御とを使い分けることで、駆動モータ11を効率よく駆動制御することができる。
(4) In the embodiment described above, the current flowing through the
1、51 … 回診用X線撮影装置
6 … 後輪
7 … 左後輪
8 … 右後輪
11 … 駆動モータ
12 … 左モータ
13 … 右モータ
14、55 … モータ駆動回路
15 … PWM制御回路
16、52 … CPU
17 … 右圧力センサ
18 … 左圧力センサ
21 … 左エンコーダ
22 … 右エンコーダ
24 … 傾斜検出手段
25、53 … 制限電流判別部
33 … 電流計
54 … PAM制御回路
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (7)
互いに独立に駆動される一対の車輪と、
前記車輪を駆動するモータと、
前記モータを駆動制御するモータ駆動制御回路と、
前記モータに流れる電流値を検出する電流検出手段と、
前記回診用X線撮影装置の走行状態に応じて前記モータに流す電流の上限値である制限電流値を算出する演算部と、
前記制限電流値と前記モータに流れる電流値とを比較する制限電流判別部とを備え、
前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えたことを前記制限電流判別部が判別した場合、
前記モータ駆動制御回路は前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えないように制御する
ことを特徴とする回診用X線撮影装置。 A round-trip X-ray apparatus,
A pair of wheels driven independently of each other;
A motor for driving the wheel;
A motor drive control circuit for driving and controlling the motor;
Current detection means for detecting a current value flowing through the motor;
A calculation unit that calculates a limit current value that is an upper limit value of a current that flows to the motor according to a traveling state of the round-trip X-ray imaging apparatus;
A limiting current determination unit that compares the limiting current value and a current value flowing through the motor;
When the current limit value determining unit determines that the current value flowing through the motor exceeds the current limit value,
The motor drive control circuit performs control so that a current value flowing through the motor does not exceed the limit current value.
前記モータ駆動制御回路は、
前記モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記モータに流れる電流をパルス幅変調制御するパルス信号を前記モータ駆動回路へ送るパルス幅変調制御回路とを備え、
前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えたことを前記制限電流判別部が判別した場合、前記パルス幅変調制御回路は前記パルス信号のパルス幅を変調して前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えないように制御する
ことを特徴とする回診用X線撮影装置。 The round X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The motor drive control circuit is
A motor drive circuit for driving the motor;
A pulse width modulation control circuit that sends a pulse signal for pulse width modulation control of the current flowing through the motor to the motor drive circuit;
When the current limit value determination unit determines that the current value flowing through the motor exceeds the current limit current value, the pulse width modulation control circuit modulates the pulse width of the pulse signal to determine the current value flowing through the motor. Control is performed so as not to exceed the limit current value.
前記モータ駆動制御回路は、
前記モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路に印加する電圧をパルス振幅変調制御するパルス振幅変調制御回路とを備え、
前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えたことを前記制限電流判別部が判別した場合、前記パルス振幅変調制御回路は前記モータに印加する電圧をパルス振幅変調制御して前記モータに流れる電流値が前記制限電流値を超えないように制御する
ことを特徴とする回診用X線撮影装置。 The round X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The motor drive control circuit is
A motor drive circuit for driving the motor;
A pulse amplitude modulation control circuit that performs pulse amplitude modulation control on the voltage applied to the motor drive circuit;
When the current limit value discriminating unit determines that the current value flowing through the motor exceeds the current limit value, the pulse amplitude modulation control circuit controls the voltage applied to the motor through pulse amplitude modulation control and flows to the motor . A round trip X-ray imaging apparatus, wherein the current value is controlled so as not to exceed the limit current value.
前記回診用X線撮影装置の傾斜状態を検出する傾斜検出手段を備え、
前記演算部は、前記傾斜検出手段により検出された傾斜情報より前記制限電流値を算出する
ことを特徴とする回診用X線撮影装置。 In the X-ray imaging apparatus for rounds according to any one of claims 1 to 3,
Inclination detecting means for detecting the inclination state of the round X-ray imaging apparatus,
The operation unit calculates the limit current value from the inclination information detected by the inclination detection means.
前記演算部は、前記制限電流値に閾値を設定しつつ、
前記モータに流れる電流値と前記閾値との差を前記制限電流値に加算したものを新たな制限電流値とする
ことを特徴とする回診用X線撮影装置。 In the X-ray imaging apparatus for rounds according to any one of claims 1 to 3,
The calculation unit sets a threshold value for the limit current value,
A roundabout X-ray imaging apparatus characterized by adding a difference between the current value flowing through the motor and the threshold value to the limit current value as a new limit current value.
前記演算部は、前記制限電流値に予め決められた係数を乗算して前記閾値を設定する
ことを特徴とする回診用X線撮影装置。 In the X-ray imaging apparatus for round visits according to claim 5,
The operation unit sets the threshold value by multiplying the limited current value by a predetermined coefficient.
前記演算部は、前記モータに流れる電流値を所定周期毎に平均した値として前記閾値との差を算出する
ことを特徴とする回診用X線撮影装置。 The round X-ray imaging apparatus according to claim 5 or 6,
The arithmetic unit calculates a difference from the threshold value as a value obtained by averaging current values flowing through the motor every predetermined period.
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