CN104540726A - 倒立型移动体以及负载检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的倒立型移动体具备:乘坐部,其供乘坐者乘坐;输出部,其输出信号;输入部,其接受从输出部输出的信号的输入;导通遮断部,其具有以位于输出部与输入部之间的方式连结并能够导通信号的导通部与遮断信号的导通的遮断部;主支承部,其在未对乘坐部施加负载的情况下,以遮断部位于输出部与输入部之间来遮断信号的导通的方式弹性支承乘坐部,并且在对乘坐部施加了负载的情况下,以导通部位于输出部与输入部之间来导通信号的方式进行压缩变形;以及控制部,其在输出部与输入部之间导通了信号的情况下,进行倒立移动体的倒立移动控制。
Description
技术领域
本发明涉及倒立型移动体以及负载检测装置,尤其涉及在进行与是否施加了负载对应的控制的情况下,能够检测该负载的技术。
背景技术
在倒立双轮车中,需要确保控制的稳定性,从功能安全性的观点来看,要求检测乘坐者是否正乘坐于倒立双轮车。其理由在于,若无法检测乘坐者是否正乘坐于倒立双轮车,则无法进行与乘坐者的乘坐状况对应的适当控制。
这里,在专利文献1中公开了一种运输车的驾驶员检测器。对于该驾驶员检测器而言,若驾驶员乘车,则板下方的阀杆(stem)位移至妨碍光束。而且,若驾驶员从运输车下来,则板恢复为隆起的形状,返回到不妨碍光束的状态。然而,该驾驶员检测器通过与后述的本发明不同的结构,来检测驾驶员的乘坐。
专利文献1:日本专利第4162995号公报
发明内容
本发明是基于上述的认知而产生的,其目的在于,提供在进行与是否施加了负载对应的控制的情况下,能够检测该负载的倒立型移动体以及负载检测装置。
本发明的第1方式涉及的倒立型移动体是供乘坐者乘坐并移动的倒立移动体,其具备:乘坐部,其供上述乘坐者乘坐;输出部,其在上述乘坐部的下方,并输出信号;输入部,其在上述乘坐部的下方,并接受从上述输出部输出的信号的输入;导通遮断部,其在上述乘坐部的下方,并以位于上述输出部与上述输入部之间的方式被连结,并具有能够导通上述信号的导通部与将上述信号的导通遮断的遮断部;主支承部,在未对上述乘坐部施加负载的情况下,该主支承部以上述遮断部位于上述输出部与上述输入部之间来遮断上述信号的导通的方式弹性支承上述乘坐部,并且在对上述乘坐部施加了负载的情况下,该主支承部以上述导通部位于上述输出部与上述输入部之间来导通上述信号的方式进行压缩变形;以及控制部,在上述输出部与上述输入部之间导通了上述信号的情况下,进行上述倒立移动体的倒立移动控制。
本发明的第2方式涉及的负载检测装置具备:负载承受部,其承受来自外部的负载;输出部,其在上述负载承受部的下方,并输出信号;输入部,其在上述负载承受部的下方,并接受从上述输出部输出的信号的输入;导通遮断部,其在上述负载承受部的下方,并以位于上述输出部与上述输入部之间的方式被连结,并具有能够导通上述信号的导通部与将上述信号的导通遮断的遮断部;以及主支承部,在未对上述负载承受部施加负载的情况下,该主支承部以上述遮断部位于上述输出部与上述输入部之间来遮断上述信号的导通的方式弹性支承上述负载承受部,并且在对上述负载承受部施加了负载的情况下,该主支承部以上述导通部位于上述输出部与上述输入部之间来导通上述信号的方式进行压缩变形,上述输入部接受上述信号的输入,并输出对在该输入部与上述输出部之间导通了上述信号的情况进行通知的通知信号。
根据上述本发明的各方式,可提供在进行与是否施加了负载对应的控制的情况下,能够检测该负载的倒立型移动体以及负载检测装置。
附图说明
图1是简要地表示实施方式1涉及的倒立双轮车的图。
图2是表示实施方式1涉及的踏板(step)部的内部结构的图。
图3是表示乘坐者未乘坐的情况下的踏板部的状态的图。
图4是表示乘坐者乘坐的情况下的踏板部的状态的图。
图5A是表示乘坐者未乘坐的情况下的激光与狭缝柱塞(slitplunger)之间的关系的示意图。
图5B是表示乘坐者未乘坐的情况下的激光与狭缝柱塞之间的关系的示意图。
图6是实施方式1涉及的踏板部的外观图。
图7是表示踏板部的内部的激光的传输路径的第1例的图。
图8是表示踏板部的内部的激光的传输路径的第2例的图。
图9是表示实施方式1涉及的控制装置的结构的框图。
图10是表示实施方式1涉及的倒立双轮车的处理的流程图。
图11是表示实施方式2涉及的踏板部的内部构造的图。
图12是表示乘坐者未乘坐的情况下的踏板部的状态的图。
图13是表示允许体重的乘坐者乘坐的情况下的踏板部的状态的图。
图14是表示超过允许体重的乘坐者乘坐的情况下的踏板部的状态的图。
图15是表示实施方式2涉及的倒立双轮车的处理的流程图。
具体实施方式
<发明的实施方式1>
参照图1,对本发明的实施方式1涉及的倒立双轮车1进行说明。图1是简要地表示本发明的实施方式1涉及的倒立双轮车1的图。
倒立双轮车1具有一对车轮2以及踏板部3。踏板部3设有板状体的盖体(cover)4,该盖体4在乘坐者乘坐于倒立双轮车1时供乘坐者的脚放置。
倒立双轮车1利用传感器对乘坐在踏板部3的盖体4上的乘坐者沿倒立双轮车1的前后方向作用负载时的倒立双轮车1向前后方向的姿势角进行检测,并基于该检测结果对驱动左右车轮2的马达进行控制,以维持倒立双轮车1的倒立状态。即,倒立双轮车1以下述方式对驱动左右车轮2的马达进行控制:若乘坐于踏板部3的乘坐者向前方作用负载而使倒立双轮车1向前方倾斜,则以维持倒立双轮车1的倒立状态的方式向前方加速,若乘坐者向后方作用负载而使倒立双轮车1向后方倾斜,则以维持倒立双轮车1的倒立状态的方式向后方加速。
接着,参照图2对本发明的实施方式1涉及的踏板部3的内部构造进行说明。图2是表示本发明的实施方式1涉及的踏板部3的内部构造的图。
踏板部3具有:基盖(base cover)11、基底12、侧框13、柱塞14、狭缝柱塞15、光发送器16、光接收器17、发送侧光传输线路18、以及接收侧光传输线路19。
基盖11是在踏板部3的上部具备的踏板部3的盖体4。在乘坐者乘坐于倒立双轮车1的情况下,乘坐者乘坐在基盖11上。在基盖11的下部连接着柱塞14以及狭缝柱塞15。
在踏板部3的下部具备基底12。基底12的上部与柱塞14以及狭缝柱塞15连结。即,基盖11与基底12经由一对柱塞14以及狭缝柱塞15而相互连结。另外,基底12的两端部分别与一对侧框13的下部连结。基底主体30的上部安装在基底12的下部。在基底主体30的两端部分别安装有车轮2。
在踏板部3的两侧部分别具备侧框13。一个侧框13的内表面、与另一个侧框13的内表面相对置。在该相对置的面彼此的一方安装有光发送器16,在另一方安装有光接收器17。
柱塞14对基盖11进行弹性支承。柱塞14在其至少一部分具有弹性体,通过其弹力来弹性支承基盖11。这里,弹性体例如是橡胶或者弹簧等。柱塞14成为在因乘坐者乘坐于基盖11而对基盖11施加了规定值以上的负载的情况下由于从基盖11施加的负载而压缩变形那样的弹性系数。作为该规定值,可以预先决定考虑了乘坐者乘坐的任意负载。
在踏板部3中只要具备至少一个以上柱塞14即可,但为了稳定地支承基盖11,优选如图2所示具备多个柱塞14。此时,柱塞14也可以以基盖11的重心、或基盖11相对于前后方向或者左右方向的中心轴为中心来对称配置,从而平衡性良好地支承基盖11。
狭缝柱塞15在其至少一部分具有弹性体,通过其弹力来弹性支承基盖11。狭缝柱塞15成为在因乘坐者乘坐于基盖11而从基盖11施加了负载时对基盖11施加了上述规定值以上的负载的情况下由于从基盖11施加的负载而与柱塞14一起压缩变形那样的弹性系数。
狭缝柱塞15以位于在光发送器16与光接收器17之间传输的激光的传输路径上的方式与基盖11以及基底12连结。狭缝柱塞15由不使激光通过/透过地进行遮光的材料构成,但在其一部分具有使激光通过的狭缝20。狭缝柱塞15在因乘坐者乘坐于基盖11而压缩变形的情况下,以狭缝20位于光发送器16与光接收器17之间的激光的传输路径上(发送侧光传输线路18与接收侧光传输线路19之间)的方式进行变形。
由此,从光发送器16在发送侧光传输线路18中传输来的激光通过狭缝20而传输至接收侧光传输线路19并到达光接收器17。即,在从光发送器16发射出的激光被光接收器17接收的情况下,能够判断为乘坐者正乘坐于倒立双轮车1。
这里,狭缝20是用于使激光通过的孔,其形状可以为任意的形状。例如,狭缝20的形状可以为圆形,也可以为矩形。另外,狭缝20只要至少能够使激光导通即可,并不限定于孔。例如,狭缝20也可以被能够使光透过的材料充满。
光发送器16生成激光,并对光接收器17发射激光。光发送器16以与光接收器17相对置的方式安装在侧框13的内表面。
光接收器17接收从光发送器16发射出的激光。光接收器17以与光发送器16相对置的方式安装在侧框13的内表面。
发送侧光传输线路18以及接收侧光传输线路19对光接收器17传输从光发送器16发出的激光。发送侧光传输线路18以及接收侧光传输线路19例如是光纤或者自由空间(空气)。如上所述,在乘坐者未乘坐于基盖11、狭缝柱塞15的狭缝20不位于发送侧光传输线路18与接收侧光传输线路19之间的情况下,从发送侧光传输线路18传输来的激光被狭缝柱塞15遮断。
接着,参照图3、图4、图5A、图5B,对与本发明的实施方式1涉及的倒立双轮车1的乘坐检测对应的控制方法进行说明。图3是表示乘坐者未乘坐的情况下的踏板部3的状态的图。图4是表示乘坐者乘坐的情况下的踏板部3的状态的图。图5A是表示乘坐者未乘坐的情况下的激光与狭缝柱塞15之间的关系的示意图,图5B是表示乘坐者乘坐的情况下的激光与狭缝柱塞15之间的关系的示意图。
倒立双轮车1在如图3所示那样未被施加因乘坐者乘坐于基盖11引起的负载,并如图5A所示那样从光发送器16输出的激光被遮断而未被光接收器17接收的情况下,不进行倒立控制。即,倒立双轮车1保持停止的状态。
另一方面,倒立双轮车1在如图4所示那样被施加因乘坐者乘坐于基盖11引起的负载,并如图5B所示那样在光接收器17中接收到从光发送器16输出的激光的情况下,进行倒立控制。即,倒立双轮车1以倒立移动的方式进行控制。
如以上说明那样,当激光在光发送器16与光接收器17之间不导通时,不进行倒立控制,当激光在光发送器16与光接收器17之间导通时,进行倒立控制。这样,对于当激光在光发送器16与光接收器17之间不导通时不进行倒立双轮车1的倒立控制的情况而言,由于在产生了对乘坐者乘坐于踏板部3进行检测的开关无法正常动作的故障的情况下,使倒立双轮车1的控制内容倒向安全侧,所以能够保证安全性。例如,在如光发送器16、发送侧光传输线路18或者接收侧光传输线路19等的光轴偏离的情况、或者即便乘坐者乘坐狭缝柱塞15也未如期待那样被压缩变形而狭缝20未位于激光的传输路径上的情况等那样,未正常地检测到乘坐者的乘坐的情况下,倒立控制总是被抑制。因此,由于倒立双轮车1保持停止的状态,所以可保证在倒立双轮车1附近想要乘坐倒立双轮车1的人的安全性。
接着,参照图6~图8对踏板部3的内部的激光的传输路径的一个例子进行说明。图6是本发明的实施方式1涉及的踏板部3的外观图。图7是表示踏板部3的内部的激光的传输路径的第1例的图。图8是表示踏板部3的内部的激光的传输路径的第2例的图。
在上述的图2~图4中,仅图示了一个经由光发送器16与光接收器17之间的发送侧光传输线路18以及接收侧光传输线路19的激光的传输路径,但激光的传输路径不限定于一个,也可以具有多个。另外,激光的传输路径不限定于直线状,也可以是具有直线部分与弯曲部分的形状或者曲线形状等任意的非直线形状。接下来,对该例进行说明。
图6表示了踏板部3的右半部的外观。即,图6表示了踏板部3中供乘坐者的右脚放置的部分。而且,图7表示了图6所示的踏板部3(右半部)的将基盖11取下后的内部。激光的传输路径可以例如图7所示那样沿倒立双轮车1的前后方向配置成直线形状。其中,由于踏板部3的左半部的激光的传输路径的配置也以左右对称的方式同样配置,所以省略其说明。
这样,在踏板部3的右脚侧与左脚侧分别配置有激光的传输路径的情况下,当在左右的任意一个激光的传输路径中检测到激光的导通时,可判定为单脚放置于踏板部3,当在左右双方的激光的传输路径中检测到激光的导通时,可判定为双脚放置于踏板部3,乘坐者正在乘坐。即,在踏板部3设有多个激光的传输路径的情况下,当在全部的激光的传输路径中检测到激光的导通时,判定为乘坐者正在乘坐而进行倒立双轮车1的倒立控制。
另外,如上所述,激光传输路径也可以如图8所示那样形成为非直线状。该情况下,在利用自由空间作为发送侧光传输线路18以及接收侧光传输线路19的情况下,只要在使激光的传输路径弯曲的部分设置反射材料即可。
这里,利用接下来将说明的搭载于倒立双轮车1的控制装置100来进行以上说明的乘坐者的乘坐检测(激光的导通检测)以及与之对应的倒立双轮车1的倒立移动控制。控制装置100例如被搭载于倒立双轮车1的基底主体30。
接着,参照图9对本发明的实施方式1涉及的控制装置100的结构进行说明。图9是表示本发明的实施方式1涉及的控制装置100的结构的框图。
控制装置100具有:微型控制器101(以下也称为“微机”)、DCDC转换器(以下也称为“DCDC”)102、电池103、变频器104、105、马达106、107、旋转角传感器108、109、以及姿势角传感器110。
微机101分别是基于从姿势角传感器110输出的姿势角信号,来如上所述那样以维持倒立状态的方式控制马达106、107的ECU(发动机控制单元:Engine Control Unit)。微机101具有CPU(中央处理单元:Central Processing Unit)以及存储部,通过执行储存于存储部的程序,来执行作为本实施方式的微机101的处理。即,微机101的存储部中储存的程序包含用于使CPU执行本实施方式的微机101中的处理的代码。其中,存储部例如构成为包括能够储存该程序、CPU的处理所利用的各种信息的任意存储装置。存储装置例如为存储器等。
微机101将控制马达106的指令值输出至变频器104。另外,微机101将控制马达107的指令值输出至变频器105。
这里,微机101基于从旋转角传感器108输出的表示马达106的旋转角的旋转角信号,来生成针对变频器104的指令值,以便反馈控制马达106。另外,微机101基于从旋转角传感器109输出的表示马达107的旋转角的旋转角信号,来生成针对变频器105的指令值,以便反馈控制马达107。其中,微机101基于从DCDC102供给的电力来进行动作。
另外,在本实施方式1中,微机101如上所述那样检测乘坐者的乘坐,并且根据其检测结果对倒立双轮车1(马达106、107)进行倒立控制。具体而言,光接收器17在接收到从光发送器16输出的激光的情况下,将对接收到激光的情况进行通知的接收通知信号持续输出至微机101。微机101在从光接收器17接收到接收通知信号的输出的情况下,判定为乘坐者正在乘坐,进行倒立双轮车1的倒立控制。另外,微机101在未从光接收器17接收到接收通知信号的输出的情况下,判定为乘坐者未乘坐,不进行倒立双轮车1的倒立控制。
DCDC102将从电池103供给的电力中的电压变压成适于向微机101供给的电压,并将该电力供给至微机101。
电池103对控制装置100供给其动作所需的电力。具体而言,电池103将微机101的动作所需的电力供给至DCDC102。
变频器104基于从微机101输出的指令值,来进行PWM(脉冲宽度调制:Pulse Width Modulation)控制,由此根据从电池103供给的电力生成驱动马达106的驱动电流,并将该驱动电流供给至马达106。变频器105基于从微机101输出的指令值来进行PWM控制,由此根据从电池103供给的电力生成驱动马达107的驱动电流,并将该驱动电流供给至马达107。
基于从变频器104供给的驱动电流来驱动马达106。通过驱动马达106,来使倒立双轮车1的左侧的车轮2旋转。基于从变频器105供给的驱动电流来驱动马达107。通过驱动马达107,使倒立双轮车1的右侧的车轮2旋转。
旋转角传感器108检测马达106的旋转角,生成对检测出的旋转角进行表示的旋转角信号并将该旋转角信号输出至微机101。旋转角传感器109检测马达107的旋转角,生成对检测出的旋转角进行表示的旋转角信号并将该旋转角信号输出至微机101。
姿势角传感器110检测乘坐者针对踏板部3沿倒立双轮车1的前后方向作用了负载时的倒立双轮车1相对于前后方向的姿势角,并将表示检测出的姿势角的姿势角信号输出至微机101。姿势角传感器110例如构成为利用加速度传感器以及陀螺仪传感器来检测倒立型移动体1的姿势角。
接着,参照图10对本发明的实施方式1涉及的倒立双轮车1的处理进行说明。图10是表示本发明的实施方式1涉及的倒立双轮车1的处理的流程图。
微机101判定光接收器17是否处于对来自光发送器16的激光进行受光(接收)中(S1)。具体而言,在从光接收器17正输出接收通知信号的情况下,微机101判定为正对激光进行接收中(S1:否),在未从光接收器17输出接收通知信号的情况下,微机101判定为不是对激光进行接收中(S1:是)。
在判定为不是对激光进行接收中的情况下(S1:否),微机101判定为乘坐者未乘坐(S2)。该情况下,微机101不进行倒立双轮车1的倒立控制(S3)。即,微机101不驱动马达106、107,而保持倒立双轮车1停止的状态。
另一方面,在判定为正对激光进行接收中的情况下(S1:是),微机101判定为乘坐者正乘坐(S4)。该情况下,微机101进行倒立双轮车1的倒立控制(S5)。即,微机101基于从旋转角传感器108、109输出的旋转角信号来驱动马达106、107而进行使倒立双轮车1倒立移动的控制。
如以上说明那样,在本实施方式1中,柱塞14在未对基盖11施加负载的情况下,以狭缝柱塞15的遮断激光的部分位于光发送器16与光接收器17之间而将激光的导通切断的方式弹性支承基盖11。而且,柱塞14在对于基盖11施加了负载的情况下,以狭缝柱塞15的狭缝20位于光发送器16与光接收器17之间而导通激光的方式进行压缩变形。
由此,能够根据激光是否导通,来检测对基盖11施加负载的情况。
<发明的实施方式2>
在倒立双轮车中,从功能安全性的观点来看,作为附加功能而要求检测乘坐者的体重。对于如倒立双轮车那样需要确保运动的稳定性的服务型机器人而言,在比设计时设想的体重更重的用户乘坐的情况下,存在难以确保稳定性的问题。因此,需要具备对乘坐者的体重是否在设计时的设想以内进行检测的机构。
在本实施方式2中,对在上述的实施方式1中还能够满足该要求的倒立双轮车1进行说明。其中,由于本实施方式2涉及的倒立双轮车1的示意结构与参照图1说明了的实施方式1涉及的倒立双轮车1的示意结构相同,所以省略其说明。
接着,参照图11对本发明的实施方式2涉及的踏板部3的内部构造进行说明。图11是表示本发明的实施方式2涉及的踏板部3的内部构造的图。以下,对于与实施方式1相同之处省略其说明。
实施方式2涉及的踏板部3与实施方式1涉及的踏板部3相比,还具有辅助柱塞21。
辅助柱塞21的下部与侧框13的上部串联连结。辅助柱塞21形成为在柱塞14以及狭缝柱塞15发生压缩变形而使基盖11位移至激光通过狭缝20的位置的情况下,对基盖11进行弹性支承那样的高度。辅助柱塞21在其至少一部分具有弹性体,通过其弹力来弹性支承基盖11。这里,弹性体例如为橡胶或者弹簧等。辅助柱塞21成为在因超过允许体重的体重的乘坐者乘坐于基盖11而对基盖11施加了规定值以上的负载的情况下由于从基盖11施加的负载而与柱塞14以及狭缝柱塞15一起发生压缩变形那样的弹性系数。作为该规定值,可以预先决定考虑了超过允许体重的体重的乘坐者乘坐的任意负载。其中,该规定值成为比柱塞14以及狭缝柱塞15发生压缩变形而使基盖11被辅助柱塞21弹性支承时的负载更大的负载。
在踏板部3中只要具备至少一个以上辅助柱塞21即可,但为了稳定支承基盖11而优选具备多个辅助柱塞21。此时,辅助柱塞21也可以相对于基盖11的重心、或基盖11相对于前后或者左右方向的中心轴对称配置,从而平衡性良好地支承基盖11。
另外,辅助柱塞21只要被设置成在柱塞14以及狭缝柱塞15发生压缩变形而基盖11位移至激光通过狭缝20的位置的情况下,弹性支承基盖11即可,其配置部位不限定于上述位置。例如,辅助柱塞21也可以与基底12的上部连结。
接着,参照图12~图14对本实施方式2涉及的倒立双轮车1的乘坐检测方法进行说明。图12是表示乘坐者未乘坐的情况下的踏板部3的状态的图。图13是表示允许体重的乘坐者乘坐的情况下的踏板部3的状态的图。图14是表示超过允许体重的乘坐者乘坐的情况下的踏板部3的状态的图。
倒立双轮车1在如图12所示那样未对基盖11施加因乘坐者乘坐引起的负载,在光接收器17中未接收到从光发送器16输出的激光的情况下,不进行倒立控制。即,倒立双轮车1保持停止的状态。
另一方面,倒立双轮车1在如图13所示所示对基盖11施加了因乘坐者乘坐引起的负载,在光接收器17中接收到从光发送器16输出的激光的情况下,进行倒立控制。即,进行控制以使倒立双轮车1倒立移动。
另一方面,倒立双轮车1在如图14所示那样虽然对基盖11施加了因乘坐者乘坐引起的负载,但在光接收器17中没有接收到从光发送器16输出的激光的情况下,不进行倒立控制。即,倒立双轮车1保持停止的状态。
由此,即便在乘坐者正乘坐的情况下,也能够在该乘坐者的体重超过允许体重而无法保证稳定性的状况下,抑止倒立控制。因此,能够保证安全性。
这里,由于激光的传输路径以及控制装置100的结构与实施方式1相同,所以省略其说明。
接着,参照图15对本发明的实施方式2涉及的倒立双轮车1的处理进行说明。图15是表示本发明的实施方式2涉及的倒立双轮车1的处理的流程图。
在判定为光接收器17不是对来自光发送器16的激光进行接收中的情况下(S1:否),微机101判定为乘坐者未乘坐、或者乘坐者的体重超过了允许体重(S6)。该情况下,微机101不进行倒立双轮车1的倒立控制(S3)。其中,在判定为是对激光进行接收中的情况下(S1:是),由于与实施方式1相同,所以省略其说明。
如以上说明那样,在本实施方式2中,在对基盖11施加负载而因柱塞14发生压缩变形使得基盖11位移的位置,辅助柱塞21弹性支承基盖11。而且,在对基盖11施加了规定的容许负载值以上的负载的情况下,辅助柱塞21与柱塞14一起进行压缩变形以使狭缝柱塞15的遮断激光的部分位于光发送器16与光接收器17之间来遮断激光的导通。
由此,根据激光是否导通,能够检测对基盖11施加设想的负载以上的负载的情况。
<本发明的其他实施方式>
在上述的实施方式1以及2中,根据激光是否导通,来检测乘坐者的乘坐以及设想以上的体重的乘坐者的乘坐,但也可以利用激光那样的光信号以外的信号。例如也可以根据电(电流)那样的电信号是否导通来进行判定。
该情况下,狭缝柱塞15中的狭缝20的部分只要由通电的导电体构成即可,除此以外的部分只要由不通电而绝缘的绝缘体构成即可。发送侧光传输线路18以及接收侧光传输线路19只要成为进行通电的电传输路径即可。电传输路径例如只要是进行通电的导线即可。另外,只要代替光发送器16而具备输出电的输电部,代替光接收器17而具备接受从输电部输出的电的受电部即可。而且,受电部在接受来自输电部的电的情况下,将接收通知信号持续输出至微机101。
另外,该情况下,构成为当代替狭缝20的导电体位于输电部与受电部之间的激光的传输路径上(代替发送侧光传输线路18的电传输路径与代替接收侧光传输线路19的电传输路径之间)时,电传输路径分别与导电体接触,在输电部与受电部之间导通电。
这样一来,微机101在踏板S1中判定受电部是否正对来自输电部的电进行受电中,在判定为不是对电进行受电中的情况下(S1:否),可判定为乘坐者未乘坐、或者乘坐者的体重超过允许体重(S6)。另外,微机101在判定为正对电进行受电中的情况下(S1:是),判定为(允许体重的)乘坐者正在乘坐(S4)。
另外,也可以使上述的各种柱塞14、15、21的弹性体的恢复系数成为在乘坐者从基盖11下车时,柱塞14、15、21缓慢返回。例如也可以成为到狭缝20从激光的传输路径上离开为止,花费任意的零点几秒等规定的时间那样的任意的恢复系数。这样一来,即便在倒立双轮车1的行驶路面存在凹凸而乘坐者的脚瞬间从基盖11浮起的状况下,也能够使狭缝20不从激光的传输路径上离开。由此,能够防止虽然乘坐者未下车但却判断为乘坐者已下车而停止倒立控制的情况。另外,由于无需设置用于通过微机101的程序或者控制装置100的电子部件等来检测乘坐者的脚瞬间从基盖11浮起的状况来判断为未下车的算法、结构等,所以能够降低成本。
此外,本发明不限定于上述实施方式,在不脱离主旨的范围内能够适当地进行变更。
在上述实施方式中,对使控制系统成为单重结构的情况进行了例示,但为了提高控制的稳定性,也可以形成为多重的结构。例如,在使控制系统形成为双重结构的情况下,只要进而具备另一组上述的驱动倒立双轮车1(马达106、107)的构成要素101~105、108~110,在与任意一组对应的控制系统中检测到故障的情况下,使该控制系统退缩而仅利用其余的控制系统来驱动倒立双轮车1(马达106、107)即可。
附图标记说明:
1…倒立双轮车;2…车轮;3…踏板部;4…盖体;11…基盖;12…基底;13…侧框;14…柱塞;15…狭缝柱塞;16…光发送器;17…光接收器;18…发送侧光传输线路;19…接收侧光传输线路;20…狭缝;21…辅助柱塞;30…基底主体;100…控制装置;101…微机;102…DCDC;103…电池;104、105…变频器;106、107…马达;108、109…旋转角传感器;110…姿势角传感器。
Claims (6)
1.一种倒立移动体,是供乘坐者乘坐并移动的倒立移动体,其中,具备:
乘坐部,其供所述乘坐者乘坐;
输出部,其在所述乘坐部的下方,并输出信号;
输入部,其在所述乘坐部的下方,并接受从所述输出部输出的信号的输入;
导通遮断部,其在所述乘坐部的下方,并以位于所述输出部与所述输入部之间的方式被连结,并具有能够导通所述信号的导通部与将所述信号的导通遮断的遮断部;
主支承部,在未对所述乘坐部施加负载的情况下,该主支承部以所述遮断部位于所述输出部与所述输入部之间来遮断所述信号的导通的方式弹性支承所述乘坐部,并且在对所述乘坐部施加了负载的情况下,该主支承部以所述导通部位于所述输出部与所述输入部之间来导通所述信号的方式进行压缩变形;以及
控制部,在所述输出部与所述输入部之间导通了所述信号的情况下,该控制部进行所述倒立移动体的倒立移动控制。
2.根据权利要求1所述的倒立移动体,其中,
所述倒立移动体还具备辅助支承部,该辅助支承部在对所述乘坐部施加了负载、所述乘坐部因所述主支承部进行压缩变形而位移后的位置弹性支承所述乘坐部,
在对所述乘坐部施加了规定的容许负载以上的负载的情况下,所述辅助支承部以所述遮断部位于所述输出部与所述输入部之间来遮断所述信号的导通的方式与所述主支承部一起进行压缩变形。
3.根据权利要求1或2所述的倒立移动体,其中,
所述信号是光信号,
所述导通部是使所述光信号通过的光通过孔、或者由使所述光信号透过的材料形成的透光部,
所述遮断部是由不使所述光信号透过的材料构成的遮光部。
4.根据权利要求1或2所述的倒立移动体,其中,
所述信号是电信号,
所述导通部是由使所述电信号通过的材料构成的通电部,
所述遮断部是由不使所述电信号通过的材料构成的绝缘部。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的倒立移动体,其中,
在所述输出部与所述输入部之间所述信号的导通被遮断了的情况下,所述控制部抑制所述倒立移动体的倒立移动控制。
6.一种负载检测装置,其中,具备:
负载承受部,其承受来自外部的负载;
输出部,其在所述负载承受部的下方,并输出信号;
输入部,其在所述负载承受部的下方,并接受从所述输出部输出的信号的输入;
导通遮断部,其在所述负载承受部的下方,并以位于所述输出部与所述输入部之间的方式被连结,并具有能够导通所述信号的导通部与将所述信号的导通遮断的遮断部;以及
主支承部,在未对所述负载承受部施加负载的情况下,该主支承部以所述遮断部位于所述输出部与所述输入部之间来遮断所述信号的导通的方式弹性支承所述负载承受部,并且在对所述负载承受部施加了负载的情况下,该主支承部以所述导通部位于所述输出部与所述输入部之间来导通所述信号的方式进行压缩变形,
所述输入部接受所述信号的输入,并输出对在该输入部与所述输出部之间导通了所述信号的情况进行通知的通知信号。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106560384A (zh) * | 2015-10-01 | 2017-04-12 | 杭州骑客智能科技有限公司 | 人机互动体感车 |
CN106828726A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-06-13 | 杭州骑客智能科技有限公司 | 人机互动体感车 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110027657B (zh) * | 2015-11-06 | 2021-11-05 | 浙江阿尔郎科技有限公司 | 电动平衡车 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9001141U1 (zh) * | 1989-02-08 | 1990-04-05 | Landis & Gyr Betriebs Ag, Zug, Ch | |
US20030155167A1 (en) * | 1999-06-04 | 2003-08-21 | Kamen Dean L. | Personal transporter |
JP2007336785A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | 走行装置及びその制御方法 |
JP2011164040A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Toyota Motor Corp | 倒立車輪型移動体 |
WO2012025969A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 乗降判定装置及び乗降判定方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50131073A (zh) * | 1974-04-03 | 1975-10-16 | ||
JPS56161531U (zh) * | 1980-04-30 | 1981-12-01 | ||
JPS6438728U (zh) * | 1987-08-22 | 1989-03-08 | ||
DE4319386C1 (de) * | 1993-06-11 | 1994-07-21 | Andre Haake | Elektrische Schalteinrichtung |
JPH07176237A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-14 | Sega Enterp Ltd | 光学式押しボタンスイッチ |
DE19918747C1 (de) * | 1999-04-24 | 2001-03-15 | Andre Haake | Druckempfindliche Schalteinrichtung |
US7740099B2 (en) * | 1999-06-04 | 2010-06-22 | Segway Inc. | Enhanced control of a transporter |
AU2002211908B2 (en) * | 2000-10-13 | 2006-03-02 | Deka Products Limited Partnership | Control of a personal transporter |
US6538411B1 (en) * | 2000-10-13 | 2003-03-25 | Deka Products Limited Partnership | Deceleration control of a personal transporter |
JP4155311B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2008-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | 走行装置及び平行二輪車の車両制御方法 |
JP5207784B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2013-06-12 | 富士通コンポーネント株式会社 | 入力装置 |
JP5224456B2 (ja) * | 2008-05-28 | 2013-07-03 | 株式会社タイトー | フットスイッチ |
JP5131080B2 (ja) * | 2008-07-31 | 2013-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | 平行二輪制御装置及び方法 |
JP2011183864A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Toyota Motor Corp | 移動体 |
JP5278598B2 (ja) * | 2010-04-06 | 2013-09-04 | トヨタ自動車株式会社 | 移動体制御装置、その制御方法及び制御プログラム |
WO2012029087A1 (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 倒立型移動体及びその乗降方法 |
JP2012126353A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Bosch Corp | 倒立振子型移動体 |
-
2012
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- 2012-08-30 JP JP2014532573A patent/JPWO2014033788A1/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9001141U1 (zh) * | 1989-02-08 | 1990-04-05 | Landis & Gyr Betriebs Ag, Zug, Ch | |
US20030155167A1 (en) * | 1999-06-04 | 2003-08-21 | Kamen Dean L. | Personal transporter |
JP2007336785A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | 走行装置及びその制御方法 |
JP2011164040A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Toyota Motor Corp | 倒立車輪型移動体 |
WO2012025969A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 乗降判定装置及び乗降判定方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106560384A (zh) * | 2015-10-01 | 2017-04-12 | 杭州骑客智能科技有限公司 | 人机互动体感车 |
CN106560384B (zh) * | 2015-10-01 | 2021-09-21 | 浙江骑客机器人科技有限公司 | 人机互动体感车 |
CN106828726A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-06-13 | 杭州骑客智能科技有限公司 | 人机互动体感车 |
CN106828726B (zh) * | 2017-01-04 | 2022-11-08 | 浙江骑客机器人科技有限公司 | 人机互动体感车 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US20160039488A1 (en) | 2016-02-11 |
EP2891597A4 (en) | 2016-08-24 |
JPWO2014033788A1 (ja) | 2016-08-08 |
EP2891597A1 (en) | 2015-07-08 |
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