CN101511667B - 行驶车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种行驶车辆(1)，其具有车体(2)、被车体(2)支承并能旋转的车轮(8)、和驱动车轮(8)的驱动机构(7)。该行驶车辆(1)具有检测车体(2)的姿态的车体姿态检测机构(21)、通过移动锤(14)来控制车体(2)的姿态的平衡器(10)、和基于车体姿态检测机构(21)所检测到的车体姿态来控制平衡器(10)的车体姿态控制机构(22)。当平衡器(10)出现故障时，车体姿态控制机构(22)只利用驱动机构(7)对车体(2)的姿态进行控制，因此，即使当控制行驶车辆(1)的平衡的平衡器(10)出现故障时，也能够稳定地控制行驶车辆(1)的行驶和制动。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用平衡器稳定地控制姿态的行驶车辆。
背景技术
在现有技术中，作为搬送装置的姿态控制，通过采用配重来维持良好的平衡状态(专利文献1)。
另外有如下所述的技术，其利用具备行驶控制部的人用移动机器，通过移动锤来改变重心位置，从而减小制动时的车体倾斜。该行驶控制部根据姿态感知传感器的输出，对左右的驱动轮进行驱动控制，从而进行用于保持前后方向的平衡的姿态控制和行驶控制。
[专利文献1]日本专利特开2004-129435号公报；
[专利文献2]日本专利特开2004-276727号公报。
发明内容
但是，在专利文献1及专利文献2记载的发明中，当控制车辆平衡的平衡器出现故障时，不能适当地控制平衡器的位置，车辆的重心会发生移动，因此不能够对采用平衡器的车辆的形式和制动进行稳定地控制。
本发明解决上述问题，其目的在于提供即使当控制车辆姿态的平衡器出现故障也能够稳定地控制车辆的行驶和制动的行驶车辆。
因此，本发明提供一种行驶车辆，其具有：车体；被所述车体支承并能旋转的车轮；以及驱动所述车轮的驱动机构，所述行驶车辆的特征在于，具有：检测所述车体的姿态的车体姿态检测机构；通过移动锤来控制所述车体的姿态的平衡器；以及基于所述车体姿态检测机构所检测到的车体姿态来控制所述平衡器的车体姿态控制机构，其中，当所述平衡器出现故障时，所述车体姿态控制机构只利用所述驱动机构对车体的姿态进行控制。
另外，所述行驶车辆的特征在于，具有：当所述平衡器出现故障时，固定所述平衡器的所述锤的位置的锤位置固定机构；检测所述锤的位置的锤位置检测机构；以及所述车体姿态控制机构根据所述锤位置检测机构所检测到的所述锤的位置计算所述行驶车辆的新的重心位置的重心计算机构，基于所述重心计算机构的计算结果，对所述驱动机构进行控制。
另外，所述行驶车辆的特征在于，具有当所述平衡器出现故障时判断所述锤能否移动的锤移动判断机构，当利用所述锤移动判断机构判断为能够移动时，将所述锤移动到预先确定的规定位置，之后利用所述锤固定机构进行固定。
发明效果
由此，在本发明的行驶车辆中具有：车体；被所述车体支承并能旋转的车轮；以及驱动所述车轮的驱动机构，并且所述行驶车辆还具有：检测所述车体的姿态的车体姿态检测机构；通过移动锤来控制所述车体的姿态的平衡器；以及基于所述车体姿态检测机构所检测到的车体姿态来控制所述平衡器的车体姿态控制机构，其中，当所述平衡器出现故障时，所述车体姿态控制机构只利用所述驱动机构对车体的姿态进行控制。因此，即使在故障时也能够让行驶车辆进行行驶，至少可以移动到路肩或修理厂。
另外，所述行驶车辆还具有：当所述平衡器出现故障时，固定所述平衡器的所述锤的位置的锤位置固定机构；检测所述锤的位置的锤位置检测机构；以及所述车体姿态控制机构根据所述锤位置检测机构所检测到的所述锤的位置计算所述行驶车辆的新的重心位置的重心计算机构，基于所述重心计算机构的计算结果，对所述驱动机构进行控制。因此能够进行更加细致的控制。
另外，所述行驶车辆还具有当所述平衡器出现故障时判断所述锤能否移动的锤移动判断机构，当利用所述锤移动判断机构判断为能够移动时，将所述锤移动到预先确定的规定位置，之后利用所述锤固定机构进行固定。因此不需要计算行驶车辆的新的重心位置，可以简单地进行控制。
附图说明
图1是表示本实施方式的行驶车辆的图。
图2是表示本实施方式的平衡器的图。
图3是本实施方式的方框图。
图4是平衡器故障时控制的概念图。
图5是表示平衡器故障时控制的流程的图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明作为本发明一例的实施方式。
图1是表示本实施方式的行驶车辆的图。图中，1是行驶车辆，2是车体，3是作为乘员搭载部一例的座席，4是脚踏板，5是防倾倒支承杆，6是操纵杆，7是作为驱动机构一例的车轮马达，8是车轮，10是平衡器。
行驶车辆1具有车体2、座席3、脚踏板4、防倾倒支承杆5、操纵杆6、左右的车轮马达7、车轮8、和平衡器10。车体2在上部搭载乘员M乘坐的座席3，在大致中央部搭载平衡器10，同时在前方与放置乘员M的脚部的脚踏板4结合，在下部与向前后延伸的防倾倒支承杆5结合。座席3被车体支承，具有搭载乘员M的座部3a和作为乘员M的靠背的座椅靠背3b。座椅靠背3b的高度优选高于乘员M的头部。操纵杆6由坐在座席3上的乘员M操作，并被车体2所支承。左右的车轮马达7在同一轴上受到车体2的支承，可以独立地控制前后驱动力，并与被车体2支承且能够旋转的车轮8连接。平衡器10搭载在车体2上，控制行驶车辆1的姿态。
图2是表示本实施方式的平衡器10的图。平衡器10在导轨11上设置滚珠螺杆12，通过螺母块(ナツトブロツク)13被滚珠螺杆12保持，同时使载置锤14的滑块15通过伺服马达等平衡器促动器16沿着导轨11进行移动。利用平衡器位置传感器17检测锤14的位置。作为锤14，可以采用电池或ECU等。
图3是本实施方式的方框图。图中，6是操纵杆，7是作为驱动机构一例的车轮马达，71是第一车轮马达，72是第二车轮马达，21是作为车体姿态检测机构一例的姿态传感器，22是作为车体姿态检测机构一例的ECU，22a是锤移动判断机构，22b是重心计算机构，23是作为车体姿态控制机构一例的车轮马达ECU，16是作为锤位置固定机构一例的平衡器促动器，17是作为锤位置检测机构一例的平衡器位置传感器。
操纵杆6操作行驶车辆1的前进后退及转弯等，其操作量等输出到ECU22。姿态传感器21检测角速度、倾斜角、加速度等车体2的姿态，并向ECU22输出信号。ECU22从姿态传感器21的检测值中向各促动器输出对车体姿态进行控制的信号。
通常，行驶车辆1将乘员M利用操纵杆6进行的前进后退或转弯的操作值、利用姿态传感器21的角速度、倾斜角、加速度等的姿态检测值以及来自车轮马达7的分解器(レゾルバ)和来自平衡器促动器16的计数编码器(力ウンタエンコ一ダ)作为输入，利用ECU22和车轮马达ECU22对第一车轮马达71和第二车轮马达72进行控制，利用ECU22对平衡器促动器16进行控制，从而保持姿态，进行行驶。
图4是平衡器10由于故障不能进行控制时的本实施方式的故障时控制的概念图。如图4(a)所示，通常，行驶车辆1通过平衡器10的锤14的动作来控制姿态，从而能够在行驶中不倾倒。如图4(b)所示，当平衡器10由于故障不能进行控制时，利用锤移动判断机构22a判断能否进行移动，然后利用平衡器促动器16将锤14固定在当前位置或规定位置。然后，利用平衡器位置传感器17检测平衡器10的锤14的位置，基于利用重心计算机构22b计算的车辆重心位置，利用车轮马达7的驱动转矩对姿态进行控制，如图4(c)所示进行行驶。
接着，说明这种行驶车辆1的平衡器10故障时控制的流程。图5是表示本实施方式的平衡器10故障时控制的流程的图。
在本实施方式的行驶车辆1中，首先在步骤1，判断平衡器10是否出现异常(ST1)。所谓平衡器10的异常，指的是下述情况：虽然向平衡器促动器16发出指令，但平衡器促动器16的编码器的值却不变化，平衡器10不进行动作；反过来，虽然没有向平衡器促动器16发出指令，平衡器促动器16的编码器的值却发生变化，平衡器10进行动作；或者，编码器的值的计数与导轨传感器17的检测值不一致的情况等。
当判断平衡器10出现异常时，在ST2，向乘员发出平衡器10出现异常的警告(ST2)。如果判断平衡器10没有出现异常，则不执行平衡器10故障时控制。
接着，在步骤3，判断行驶车辆1是否处于行驶中(ST3)。如果判断行驶车辆1处于行驶中，则在步骤31停止行驶车辆1，进入步骤4。如果判断行驶车辆1没有处于行驶中，则直接进入步骤4。
在步骤4，判断是否固定了平衡器10的锤14，以使其不能移动(ST4)。如果固定了，则进入步骤7。如果没有固定，则在步骤5，利用锤移动判断机构22a判断平衡器10的锤14能否移动(ST5)。如果不能移动，则在步骤51，将锤14固定在该位置(ST51)，然后进入步骤7。如果能够移动，则在步骤6，将锤14移动到预先确定的规定位置(ST6)。
接着，在步骤7，根据平衡器促动器15的编码器或导轨传感器17的检测值来检测锤14的位置(ST7)。接着，在步骤8，利用重心计算机构22b，根据在步骤7求得的锤14的位置来计算行驶车辆1的重心位置(ST8)。最后在步骤9，根据在步骤8求得的行驶车辆1的重心位置，对行驶车辆1的姿态进行控制(ST9)。例如，如果重心位置在前面，则通过控制车轮马达7的驱动转矩，使行驶车辆1向后方稍微倾斜以保持平衡，如果重心位置在后面，则通过控制车轮马达7的驱动转矩，使行驶车辆1向前方稍微倾斜以保持平衡。
这样，在行驶车辆1的平衡器10由于故障不能进行控制时，可以切断利用平衡器10对行驶车辆1的姿态控制，同时固定平衡器10的锤14的位置，利用车轮马达7对行驶车辆1的姿态进行控制，从而可以使行驶车辆1进行行驶，移动到路肩或修理厂。
工业实用性
如上所述，本发明的行驶车辆具有车体、被车体支承并能旋转的车轮、和驱动车轮的驱动机构，并具有检测车体的姿态的车体姿态检测机构、通过移动锤来控制车体的姿态的平衡器、和基于车体姿态检测机构所检测的车体姿态来控制平衡器的车体姿态控制机构，当平衡器出现故障时，车体姿态控制机构只利用驱动机构对车体的姿态进行控制，因此，即使在故障时也能够让行驶车辆进行行驶，至少可以移动到路肩或修理厂。
另外，具有当平衡器出现故障时固定平衡器的所述锤的位置的锤位置固定机构、检测锤的位置的锤位置检测机构、和车体姿态控制机构根据锤位置检测机构所检测的锤的位置来计算行驶车辆的新的重心位置的重心计算机构，基于重心计算机构的计算结果，对驱动机构进行控制。因此能够进行更加细致的控制。
另外，具有当平衡器出现故障时判断锤能否移动的锤移动判断机构，当利用锤移动判断机构判断为能够移动时，将锤移动到预先确定的规定位置，之后利用锤固定机构进行固定。因此不需要计算行驶车辆的新的重心位置，可以简单地进行控制。
Claims (3)
1.一种行驶车辆，具有：车体；被所述车体支承并能旋转的车轮；以及驱动所述车轮的驱动机构，
所述行驶车辆的特征在于，具有：
检测所述车体的姿态的车体姿态检测机构；
通过移动锤来控制所述车体的姿态的平衡器；以及
基于所述车体姿态检测机构所检测到的车体姿态来控制所述平衡器的车体姿态控制机构，
其中，当所述平衡器出现故障时，所述车体姿态控制机构只利用所述驱动机构对车体的姿态进行控制。
2.根据权利要求1所述的行驶车辆，其特征在于，具有：
当所述平衡器出现故障时，固定所述平衡器的所述锤的位置的锤位置固定机构；
检测所述锤的位置的锤位置检测机构；以及
所述车体姿态控制机构根据所述锤位置检测机构所检测到的所述锤的位置计算所述行驶车辆的新的重心位置的重心计算机构，
其中，基于所述重心计算机构的计算结果，对所述驱动机构进行控制。
3.根据权利要求2所述的行驶车辆，其特征在于，
具有当所述平衡器出现故障时判断所述锤能否移动的锤移动判断机构，当利用所述锤移动判断机构判断为能够移动时，所述平衡器将所述锤移动到预先确定的规定位置，之后利用所述锤固定机构进行固定。
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