[发明专利]速度监视装置

说明书

本发明提供了一种速度监视装置，该速度监视装置可使用低分辨率位置传感器、同时提供无错误探测的高速响应。该速度监视装置在存储单元中存储允许幅度PM、对比距离VC（其为移动元件在一个周期时间段内允许的最大移动距离）、以及从当前时刻t到M个循环之前所获取的移动元件的位置数据P(t‑nT)（n为自然数，小于或等于M）。在速度测定过程中，对于从1到M的每一个整数n，确定不等式|P(t)‑P(t‑nT)|>VC*n+PM是否成立。当不等式成立时，确定速度超出速度限制。

优先权信息

本申请要求于2011年10月18日提交的、申请号为2011-228874的日本专利申请的优先权，在此以引用的方式纳入该申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及一种速度监视装置，用于基于位置探测器输出的位置数据来监视移动元件的速度是否处于安全速度限制内。

背景技术

近年来，随着控制设备上安装的电路的尺寸增大、信号处理速度提高、集成电路小型化以及与控制设备一体式集成的软件更为复杂化，控制设备发生意外故障的可能性也增大了。针对这种情况，控制设备配备了安全功能，以在控制设备发生故障时使作为受控对象的移动机器安全地停止。

另外，速度监视装置作为探测控制设备故障的装置，用于监视移动元件的速度是否超出安全速度限制，该速度监视装置安装在配备有安全功能的控制设备上。

发明内容

一种用于监视安全速度的通用速度监视装置，其基于探测移动元件位置的位置传感器在每个恒定周期中获取的位置数据差来探测速度，并监视该速度是否超出预定速度。由于安全速度通常为相对较低的速度，因此，为在足够分辨率下监视速度，需要延长一个周期以进行减法处理，或提高位置传感器的分辨率。然而，为进行减法处理而延长周期具有削弱速度探测响应性的缺点。即，从移动元件达到危险速度到该移动元件真正被阻止的响应时间延长了，导致安全性能降低的问题。另外，提高位置传感器的分辨率能够在短时间内探测到低速。然而，存在一个问题：即使对于安全而轻微的位置改变，只要其是突然移动、例如由机械后冲等引起，则该移动便会被错误地探测为危险速度。在传统处理中，为避免这类错误探测问题，决定仅当连续数次探测到该超速时，才将其确定为超速。以这种方式避免错误探测，即使位置传感器的分辨率提高了，也会导致速度探测响应性的削弱。另外，位置传感器分辨率的提高导致了位置传感器成本的增加。

基于以上原因，需求一种能使用低分辨率位置传感器并提供无错误探测的高速响应的速度监视装置。

本发明正是基于上述情形而作出的，本发明的目的是提供一种速度监视装置，其能高速响应而无错误探测，并使用廉价的低分辨率位置传感器。

本发明的速度监视装置基于位置传感器在每个恒定周期T输出的位置数据来监视移动元件的速度，该速度监视装置具有存储单元和速度测定单元，所述存储单元至少存储有允许的移动幅度PM、对比距离VC（其为移动元件在一个周期时间段内的允许最大移动距离）、以及从当前时刻t到M个周期前的移动元件的位置数据P(t-nT)（n为小于或等于M的自然数），所述速度测定单元在不等式|P(t)-P(t-nT)|>VC*n+PM对于从1到M的全部整数中的至少一个整数n成立时，测定为速度超出速度限制。

在优选实施例中，速度测定单元在速度监视开启后，立即将M的值设定为足够小于M的预定最大值Mmax，接着逐渐增大M，并在M达到Mmax时将其固定为Mmax。

在另一优选实施例中，当对速度是否超出速度限制的测定开启时，存储单元用在测定开启时获取的位置数据P(t)替代M个周期之前的任何以往位置数据P(t-nT)。

在另一优选实施例中，速度监视装置具有两种模式，一种模式用于监视速度是否超出速度限制，另一种模式用于监视速度是否降低；当选择用于监视速度是否降低的模式时，M的值被设定为小于用于监视速度是否超出速度限制的模式下的M的值。