JP6217582B2 - 倒立型移動体及びその制御方法 - Google Patents
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Description
この一態様において、前記制御手段は、前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度が、予め設定された前記倒立制御時における台車部の姿勢角度の範囲を超えていないと判断したとき、前記倒立制御の実行を開始し、前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度が、予め設定された前記倒立制御時における台車部の姿勢角度の範囲を超えていると判断したとき、前記倒立制御を実行しなくてもよい。
この一態様において、前記制御手段は、前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度と、予め設定された前記接地部材が路面に接地したときにおける静的安定状態の前記台車部の姿勢角度と、を比較して前記姿勢角検出手段の精度を判断することで、前記倒立制御の実行開始の可否を判断してもよい。
この一態様において、前記制御手段が、前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度が予め設定された前記倒立制御時における台車部の姿勢角度の範囲を超えていると判断したとき、警告を行う警告手段を更に備えていてもよい。
この一態様において、前記制御手段は、所定時間、前記姿勢角度を前記姿勢検出手段から取得し、該取得した複数の姿勢角度に基づいて前記台車部の姿勢の安定性を判断し、
該台車部の姿勢が安定したと判断したときの姿勢角度を用いて、前記倒立制御の実行開始の可否を判断してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者が搭乗する台車部と、前記台車部に設けられ、路面に接地する接地部材と、前記台車部の姿勢角度を検出する姿勢角検出手段と、前記接地部材を路面から離間させ、前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度に基づいて倒立状態を維持する倒立制御を実行する制御手段と、を備える倒立型移動体の制御方法であって、予め設定された前記倒立制御時における台車部の姿勢角度の範囲と、前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度と、に基づいて、前記倒立制御の実行開始の可否を判断する、ことを特徴とする倒立型移動体の制御方法であってもよい。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る倒立型移動体の概略的な構成を示す側面図である。図2は、本実施の形態1に係る倒立型移動体の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態1に係る倒立型移動体1は、搭乗者の重心移動に応じて倒立状態を維持しつつ所望の走行を行う、例えば、倒立二輪車として構成されている。
倒立制御時における台車部3の姿勢角度の範囲(ピッチ角度の範囲)は、制御装置8のROM8bやRAM8cに予め設定されている。この倒立制御を行なったときの台車部3のピッチ角度の範囲は、予め計測される。例えば、図4に示すように、最大ピッチ角度(前傾)2.2度となり、最大ピッチ角度(後傾)0.9°となる。したがって、倒立制御時における台車部3の姿勢角度の範囲は前傾ピッチ角度2.2°〜後傾ピッチ角度0.9°となる。
制御装置8は、姿勢センサ5から取得した接地部材31が路面に接地したときにおける台車部3のピッチ角度と、設定した倒立許容角度と、を比較し、倒立制御の実行開始の可否を判断する。制御装置8は、姿勢センサ5から取得した接地部材31が路面に接地したときにおける台車部3のピッチ角度が設定した倒立許容角度以上であると判断したとき、台車部3と路面と距離が十分に確保されていると判断する。この場合、制御装置8は、倒立制御の実行を開始する。
倒立スイッチ9がオン状態になると、倒立スイッチ9は制御装置8にトリガー信号を出力する(ステップS101)。
本発明の実施形態2に係る倒立型移動体1は、上記倒立許容角度の判断に加えて、姿勢センサ5の精度判断を行って、倒立制御の実行開始の可否を判断することを特徴とする。
制御装置8は、姿勢センサ5から出力されるピッチ角度と、予め設定された静的安定状態のピッチ角度と、の差分を算出する。制御装置8は、算出した差分が予め設定された閾値より大きくなるとき、姿勢センサ5の精度が低いと判断する。一方、制御装置8は、算出した差分が予め設定された閾値以下となるとき、姿勢センサ5の精度が高いと判断する。制御装置8は、姿勢センサ5の精度が高いと判断すると、姿勢センサ5から出力されるピッチ角度に基づいて倒立制御の実行を開始する。
Claims (6)
- 搭乗者が搭乗する台車部と、
前記台車部に設けられ、路面に接地する接地部材と、
前記台車部の姿勢角度を検出する姿勢角検出手段と、
前記接地部材を路面から離間させ、前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度に基づいて倒立状態を維持する倒立制御を実行する制御手段と、を備える倒立型移動体であって、
前記制御手段は、予め設定された前記倒立制御時における台車部の姿勢角度の範囲と、前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度と、に基づいて、前記倒立制御の実行開始の可否を判断する、ことを特徴とする倒立型移動体。 - 請求項1記載の倒立型移動体であって、
前記制御手段は、
前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度が、予め設定された前記倒立制御時における台車部の姿勢角度の範囲を超えていないと判断したとき、前記倒立制御の実行を開始し、
前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度が、予め設定された前記倒立制御時における台車部の姿勢角度の範囲を超えていると判断したとき、前記倒立制御を実行しない、
ことを特徴とする倒立型移動体。 - 請求項1又は2記載の倒立型移動体であって、
前記制御手段は、前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度と、予め設定された前記接地部材が路面に接地したときにおける静的安定状態の前記台車部の姿勢角度と、を比較して前記姿勢角検出手段の精度を判断することで、前記倒立制御の実行開始の可否を判断する、
ことを特徴とする倒立型移動体。 - 請求項1乃至3のうちいずれか1項記載の倒立型移動体であって、
前記制御手段が、前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度が予め設定された前記倒立制御時における台車部の姿勢角度の範囲を超えていると判断したとき、警告を行う警告手段を更に備える、
ことを特徴とする倒立型移動体。 - 請求項1乃至4のうちいずれか1項記載の倒立型移動体であって、
前記制御手段は、
所定時間、前記姿勢角度を前記姿勢角検出手段から取得し、該取得した複数の姿勢角度に基づいて前記台車部の姿勢の安定性を判断し、
該台車部の姿勢が安定したと判断したときの姿勢角度を用いて、前記倒立制御の実行開始の可否を判断する、ことを特徴とする倒立型移動体。 - 搭乗者が搭乗する台車部と、
前記台車部に設けられ、路面に接地する接地部材と、
前記台車部の姿勢角度を検出する姿勢角検出手段と、
前記接地部材を路面から離間させ、前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度に基づいて倒立状態を維持する倒立制御を実行する制御手段と、を備える倒立型移動体の制御方法であって、
予め設定された前記倒立制御時における台車部の姿勢角度の範囲と、前記接地部材が路面に接地したときに前記姿勢角検出手段により検出された姿勢角度と、に基づいて、前記倒立制御の実行開始の可否を判断する、ことを特徴とする倒立型移動体の制御方法。
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JP2014208028A JP6217582B2 (ja) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | 倒立型移動体及びその制御方法 |
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