CN105122168A - 移动体控制设备，移动体控制方法和控制程序 - Google Patents

Abstract

移动体控制设备包括姿态角检测部分，所述姿态角检测部分被配置成检测倒立式移动体的姿态角，命令值生成部分，所述命令值生成部分被配置成按照姿态角检测部分检测的姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值，控制部分，所述控制部分被配置成按照命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动，判定部分，所述判定部分被配置成判定倒立式移动体是否恒向行进规定时间或更长时间，和加减速命令部分，所述加减速命令部分被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。

Description

移动体控制设备，移动体控制方法和控制程序

技术领域

本发明涉及控制一边维持倒立状态，一边行进的倒立式移动体的移动体控制设备、移动体控制方法和控制程序。

背景技术

在维持移动体的倒立状态的时候，按照移动体的倾斜，进行诸如前进或后退之类期望的行进的倒立式移动体已为人们所知(例如，参见公开的PCT申请的日语译文No.2010-500220(JP2010-500220A))。

顺便提及，例如在制动的情况下，要求上述倒立式移动体沿与行进方向相反的方向倾斜。然而，当倒立式移动体高速移动时，倒立式移动体在行进方向上倾斜较大。从而，当在这种状态下进行制动时，难以快速使倒立式移动体沿与行进方向相反的方向倾斜，从而导致制动距离的可能增大。在为了便利制动，进行时常限制倒立式移动体的倾斜的大小的控制的情况下，倒立式移动体的速度受到限制。

发明内容

为了解决上述问题，作出了本发明，本发明提供一种能够制动距离短地实现制动，而不限制正常状态下的倒立式移动体的移动速度的移动体控制设备、移动体控制方法和控制程序。

本发明的一个方面提供一种移动体控制设备，包括：姿态角检测部分，所述姿态角检测部分被配置成检测倒立式移动体的姿态角；命令值生成部分，所述命令值生成部分被配置成按照姿态角检测部分检测的姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值；控制部分，所述控制部分被配置成按照命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动；判定部分，所述判定部分被配置成判定倒立式移动体是否恒向行进规定时间或更长时间；和加减速命令部分，所述加减速命令部分被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。在这方面，加减速命令部分可被配置成生成正弦式加减速命令值，移动体控制设备还可包括加法器部分，所述加法器部分被配置成相加由加减速命令部分生成的正弦式加减速命令值和由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。在这方面，加减速命令部分可被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，以致倒立式移动体的重心的平均移动速度变得恒定。在这方面，加减速命令部分可被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，和增大或减小倒立式移动体的驱动轮的移动速度，以随着摆动改变倒立式移动体的倾斜。在这方面，加减速命令部分可被配置成按照倒立式移动体在其中移动的环境的信息，增大或减小正弦式加减速命令值的周期。在这方面，加减速命令部分可被配置成当判定倒立式移动体在室内环境中移动时，减小正弦式加减速命令值的周期，而当判定倒立式移动体在室外环境中移动时，增大正弦式加减速命令值的周期。在这方面，移动体控制设备还可包括存储部分，所述存储部分被配置成保存倒立式移动体的行进信息，加减速命令部分可被配置成按照保存在存储部分中的倒立式移动体的行进信息，增大或减小正弦式加减速命令值的周期。在这方面，加减速命令部分可被配置成当倒立式移动体的行进信息的变动较大时，减小正弦式加减速命令值的周期，而当倒立式移动体的行进信息的变动较小时，增大正弦式加减速命令值的周期。在这方面，倒立式移动体的行进信息可包括倒立式移动体的姿态角、姿态角速度、姿态角加速度、移动距离、移动速度和移动加速度至少之一。在这方面，加减速命令部分可被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行前进、后退或转向时，增大或减小命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。在这方面，移动体控制设备还可包括：搭乘者搭乘在上面的踏板部分，所述踏板部分被配置成沿左右方向倾斜；和驱动部分，所述驱动部分被配置成沿左右方向倾斜踏板部分。加减速命令部分可被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行转向时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，并控制驱动部分，从而控制踏板部分的倾斜。在这方面，加减速命令部分可被配置成当生成的正弦式加减速命令值为负值时，控制驱动部分，从而向转向的外侧减小踏板部分的倾斜角，而当生成的正弦式加减速命令值为正值时，控制驱动部分，从而向转向的内侧增大踏板部分的倾斜角。为了实现所述目的，按照本发明的一个方面的移动体控制方法可以是包括以下步骤的移动体控制方法：检测倒立式移动体的姿态角；按照检测的姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值；按照生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动；判定倒立式移动体是否恒向行进规定时间或更长时间；和当判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小生成的姿态角速度命令值。为了实现所述目的，按照本发明的一个方面的控制程序可以是包括以下处理的控制程序：按照检测的倒立式移动体的姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值的处理；按照生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动的处理；判定倒立式移动体是否恒向行进规定时间或更长时间的处理；和当判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小生成的姿态角速度命令值的处理，控制程序使计算机执行所述这些处理。

本发明的各个方面可提供能够制动距离短地实现制动，而不限制正常状态下的倒立式移动体的移动速度的移动体控制设备、移动体控制方法和控制程序。

附图说明

下面参考附图，说明本发明的例证实施例的特征、优点以及技术和产业意义，附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1是表示按照本发明的第一实施例的倒立式移动体的透视图；

图2是表示按照本发明的第一实施例的移动体控制设备的示意系统结构的方框图；

图3表示倒立式移动体的倾斜随着摆动的变化；

图4是表示按照本发明的第一实施例的控制设备的示意系统结构的方框图；

图5是表示按照第一实施例的移动体控制设备的控制方法的控制处理流程的流程图；

图6是表示按照本发明的第二实施例的控制设备的示意系统结构的方框图；

图7是表示按照本发明的第三实施例的控制设备的示意系统结构的方框图；以及

图8是表示按照本发明的第四实施例的控制设备的示意系统结构的方框图。

具体实施方式

[第一实施例]下面参考附图，说明本发明的实施例。按照本发明的第一实施例的移动体控制设备控制例如图1中所示的一边维持倒立状态，一边行进的倒立式移动体1的行进。

倒立式移动体1包括车辆主体2，安装在车辆主体2上、搭乘者搭乘在上面的一对左右踏板部分3，可倾斜地安装在车辆主体2上、搭乘者握着的操作把手4，可转动地安装在车辆主体2上的一对左右驱动轮5。

倒立式移动体1是例如作为其中同轴地布置驱动轮5，并在维持倒立状态的同时行进的同轴两轮车构成的。倒立式移动体1被配置成通过向前或向后移动搭乘者的重心，向前或向后倾斜车辆主体2的踏板部分3，进行前进或后退，和通过向右或向左移动搭乘者的重心，向右或向左倾斜车辆主体2的踏板部分3，进行右转或左转。如上所述的这种同轴两轮车被用作倒立式移动体1；不过，可以采用一边维持倒立状态，一边行进的任何移动体。

图2是表示按照本发明的第一实施例的移动体控制设备的示意系统结构的方框图。按照第一实施例的移动体控制设备10包括驱动相应驱动轮5的一对车轮驱动单元6，检测车辆主体2的姿态的姿态传感器7，检测相应驱动轮5的转动信息的一对转动传感器8，控制各个车轮驱动单元6的控制设备9，和检测搭乘者的脚踏上或离开各个踏板部分3的一对踏板传感器13。

车轮驱动单元6包含在车辆主体2中，驱动一对相应的驱动轮5。车轮驱动单元6可独立转动和驱动一对相应的驱动轮5。每个车轮驱动单元6例如由电动机61和连接到电动机61的转动轴以便能够传送动力的减速齿轮62构成。

姿态传感器7是姿态角检测部分的一个具体例子，设置在车辆主体2中，以检测车辆主体2、操作把手4等的诸如姿态角(倾斜角)、姿态角速度(倾斜角速度)和姿态角加速度(倾斜角加速度)之类的姿态信息。姿态传感器7检测倒立式移动体1的行进期间的姿态信息，例如由陀螺传感器、加速度传感器等构成。当搭乘者向前或向后倾斜操作把手4时，踏板部分3沿相同方向倾斜。姿态传感器7检测对应于所述倾斜的姿态信息。姿态传感器7把检测的姿态信息输出给控制设备9。

转动传感器8设置在各个驱动轮5等中，能够检测各个驱动轮5的诸如转动角、转动角速度和转动角加速度之类的转动信息。各个转动传感器8例如由旋转编码器，旋转变压器等构成。转动传感器8把检测的转动信息输出给控制设备9。

控制设备9根据从安装在移动体1中的各个传感器输出的检测值，生成并输出用于驱动和控制各个车轮驱动单元6的控制信号。控制设备9根据从姿态传感器7输出的姿态信息、从各个转动传感器8输出的驱动轮5的转动信息等，执行规定的计算处理，并向各个车轮驱动单元6输出必要的控制信号。控制设备9控制各个车轮驱动单元6，以执行用于维持例如倒立式移动体1的倒立状态的倒立控制。

控制设备9具有以微计算机作为主要组件的硬件结构，所述微计算机例如由进行控制处理、计算处理等的CPU(中央处理器)91、由保存CPU91执行的计算程序等的ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)构成的存储器92、往来于外部进行信号的输入和输出的接口部分(I/F)93构成。CPU91、存储器92和接口部分93通过数据总线94等相互连接。

顺便提及，例如当倒立式移动体进行制动时，需要沿与行进方向相反的方向，倾斜倒立式移动体的姿态。然而，当倒立式移动体高速移动时，倒立式移动体在行进方向上倾斜较大。从而，当在这种状态下进行制动时，难以在与行进方向相反的方向，快速倾斜倒立式移动体，从而导致制动距离的可能增大。例如，在为了便利制动，进行时常限制倒立式移动体的倾斜的大小的控制的情况下，倒立式移动体的速度受到限制。

从而，在第一实施例中，当倒立式移动体1恒向行进规定时间或更长时间时，姿态角速度命令值被增大或减小，以增大或减小驱动轮5的移动速度，从而随着摆动，改变倒立式移动体1的倾斜(图3)。结果，搭乘者能够在倒立式移动体1周期性向后倾斜之际，容易地进行制动，从而能够减小制动距离。另外，如上所述，由于倒立式移动体1的倾斜只是被有意改变，因此在正常状态下，不需要限制倒立式移动体1的移动速度。

这里，详细说明用于实现上述控制的按照第一实施例的控制设备9的结构。图4是表示按照第一实施例的控制设备的示意系统结构的方框图。按照第一实施例的控制设备9具有倒立控制计算部分95、判定部分96、加减速命令计算部分97、加法器部分98和电动机控制部分99。

倒立控制计算部分95是命令值生成部分的一个具体例子，根据从姿态传感器7输出的车辆主体2的姿态角，生成倒立式移动体1的姿态角速度的命令值(下面称为“姿态角速度命令值”)，以致倒立式移动体1维持倒立状态。倒立控制计算部分95把生成的姿态角速度命令值输出给判定部分96和加法器部分98。

判定部分96是判定部分的一个具体例子，判定倒立式移动体1是否恒向行进规定时间或更长时间。

判定部分96例如根据从姿态传感器7输出的车辆主体2的姿态角和从倒立控制计算部分95输出的姿态角速度命令值，判定倒立式移动体1是否恒向行进规定时间或更长时间(例如，诸如约3秒之类的短时间)。判定部分96可根据从各个转动传感器8输出的转动信息，计算倒立式移动体1的移动速度，并根据计算的移动速度，判定倒立式移动体1是否恒向行进规定时间或更长时间。

根据倒立式移动体1在其中移动的周围环境，设定所述规定时间的最佳值。例如，在倒立式移动体1在诸如障碍物较多的室内环境之类环境中行进的情况下，比通常时间短地设定所述规定时间。另一方面，在倒立式移动体1在诸如障碍物较少的室外环境之类环境中行进的情况下，比通常时间长地设定所述规定时间。例如，在根据保存在控制设备9中的倒立式移动体1的行进信息(移动速度、移动加速度等)，行进信息的变动较大的情况下，比通常时间短地设定所述规定时间。另一方面，在根据保存在控制设备9中的倒立式移动体1的行进信息，行进信息的变动较小的情况下，比通常时间长地设定所述规定时间。此外，恒向包括例如恒向前进或后退，和恒向转向。

当判定部分96根据从姿态传感器7输出的车辆主体2的姿态角，和从倒立控制计算部分95输出的姿态角速度命令值，判定倒立式移动体1恒向行进规定时间或更长时间时，例如判定部分96向加减速命令计算部分97输出指示所述判定的ON信号。

加减速命令计算部分97是加减速命令部分的一个具体例子，当判定部分96判定倒立式移动体1恒向行进规定时间或更长时间时，增大或减小由倒立控制计算部分95生成的姿态角速度命令值。例如，加减速命令计算部分97生成正弦式加减速命令值，并且当从判定部分96收到ON信号时，把生成的加减速命令值输出给加法器部分98。当从加减速命令计算部分97输出加减速命令值时，加法器部分98相加正弦式加减速命令值和从倒立控制计算部分95输出的姿态角速度命令值。从而，当倒立式移动体1恒向行进规定时间或更长时间时，由倒立控制计算部分95生成的姿态角速度命令值被增大或减小。

加减速命令计算部分97例如利用下面的式(1)，生成正弦式加减速命令值。在下面的式(1)中，项A是预置的加减速命令值(姿态角速度命令值)的振幅[rad/s]。项T是预置的加减速命令值(姿态角速度命令值)的周期[s]。

加减速命令值＝A·sin(2π/T)t式(1)

当从判定部分96收到ON信号时，加减速命令计算部分97把利用式(1)计算的加减速命令值输出给加法器部分98。

当未从加减速命令计算部分97输出加减速命令值时，加法器部分98不进行加法地把从倒立控制计算部分95输出的姿态角速度命令值输出给电动机控制部分99。这种情况下，倒立式移动体1按照姿态角速度命令值，进行通常的倒立控制。

另一方面，当从加减速命令计算部分97输出正弦式加减速命令值时，加法器部分98依据下面的式(2)，相加输出的加减速命令值和从倒立控制计算部分95输出的姿态角速度命令值，从而计算校正的姿态角速度命令值。

校正的姿态角速度命令值＝加减速命令值+姿态角速度命令值式(2)

从而，加法器部分98计算校正的姿态角速度命令值，并将其输出给电动机控制部分99。这种情况下，倒立式移动体1在按照校正的姿态角速度命令值，随着摆动改变倾斜的同时，进行倒立控制(图3)。

加减速命令计算部分97把如上所述的这种正弦式加减速命令值输出给加法器部分98，以增大或减小从倒立控制计算部分95输出的姿态角速度命令值，以致倒立式移动体1的重心G的姿态的平均移动速度变得恒定。这种情况下，如图3中所示，尽管驱动轮5反复增大和减小，从而倒立式移动体1的倾斜随着摆动而变化，不过重心G的姿态维持大体的恒定速度。从而，即使倒立式移动体1的倾斜随着摆动而变化，搭乘者也不太可能感到不适，从而能够适当地维持行进舒适。

电动机控制部分99根据从加法器部分98输出的姿态角速度命令值，生成用于控制各个车轮驱动单元6的控制信号，并将其输出给各个车轮驱动单元6。各个车轮驱动单元6的电动机61按照从电动机控制部分99输出的控制信号，转动从而驱动相应的驱动轮5。

图5是表示按照第一实施例的移动体控制设备的控制方法的控制处理流程的流程图。在每个规定时间中重复执行图5中所示的控制处理。

姿态传感器7检测车辆主体2的姿态角(步骤101)，并将其输出给控制设备9的倒立控制计算部分95和判定部分96。

倒立控制计算部分95根据从姿态传感器7输出的车辆主体2的姿态角，生成姿态角速度命令值(步骤S102)，并将其输出给判定部分96和加法器部分98。

判定部分96根据从姿态传感器7输出的车辆主体2的姿态角，和从倒立控制计算部分95输出的姿态角速度命令值，判定倒立式移动体1是否恒向行进规定时间或更长时间(步骤S103)。

当判定部分96判定倒立式移动体1恒向行进规定时间或更长时间(步骤S103中“是”)时，判定部分96向加减速命令计算部分97输出指示所述判定的ON信号。当从判定部分96收到ON信号时，加减速命令计算部分97利用式(1)，计算正弦式加减速命令值(步骤S104)，并将其输出给加法器部分98。加法器部分98相加从加减速命令计算部分97输出的加减速命令值，和从倒立控制计算部分95输出的姿态角速度命令值，以计算校正的姿态角速度命令值(步骤S105)，并将其输出给电动机控制部分99。

另一方面，当判定部分96判定倒立式移动体1未恒向行进规定时间或更长时间(步骤103中“否”)时，控制处理结束。

电动机控制部分99根据从加法器部分98输出的姿态角速度命令值，控制各个车轮驱动单元6(步骤106)。

如上所述，当倒立式移动体1恒向行进规定时间或更长时间时，在按照第一实施例的移动体控制设备10中，姿态角速度命令值被增大或减小。从而，在倒立式移动体1周期性向后倾斜之际，能够容易地进行制动，从而能够减小制动距离。另外，如上所述，由于仅仅有意地随着摆动改变倒立式移动体1的倾斜，因此不需要限制通常状态下的倒立式移动体1的移动速度。即，能够在不限制通常状态下的倒立式移动体1的移动速度的情况下，进行制动距离短的制动。

[第二实施例]本发明的第二实施例的特征在于按照倒立式移动体1在其中移动的周围环境，增大或减小正弦式加减速命令值的周期。如图3中所示，当倒立式移动体1恒向行进规定时间或更长时间时，倾斜随着摆动而变化。这种状态下，周期性地产生倒立式移动体1向后倾斜，从而易于被制动的时机(下面称为“制动时机”)。

在第二实施例中，加减速命令计算部分97按照倒立式移动体1在其中移动的周围环境，增大或减小正弦式加减速命令值的周期，从而把制动时机的长度调整为对周围环境来说的最佳长度。

例如，假定搭乘者在诸如障碍物多的室内环境之类周围环境中，周期较短(频度高)地进行倒立式移动体1的制动。从而，响应短周期的制动，可以较短地设定正弦式加减速命令值的周期。

例如，当根据倒立式移动体1的当前位置信息，判定倒立式移动体1在室内环境中行进时，加减速命令计算部分97减小式(1)中的周期T。从而，由于周期较短地产生制动时机，搭乘者能够在周期短的制动时机，很快进行制动。

另一方面，假定搭乘者在诸如障碍物少的室外环境之类周围环境(进行长距离直线行进的环境等)中，周期较长(频度低)地进行倒立式移动体1的制动。从而，响应长周期的制动，可以较长地设定正弦式加减速命令值的周期。

例如，当根据倒立式移动体1的当前位置信息，判定倒立式移动体1在室外环境中行进时，加减速命令计算部分97增大式(1)中的周期T。从而，周期较长地产生制动时机。搭乘者能够在周期长的制动时机，确实地进行制动。

加减速命令计算部分97例如根据从各个转动传感器8输出的转动信息，计算倒立式移动体1的移动距离和移动方向，并根据计算的移动距离和移动方向以及预置的地图信息，计算倒立式移动体1的当前位置信息。或者，加减速命令计算部分97可根据从安装在倒立式移动体1中的GPS(全球定位系统)设备11(图6)输出的位置信息，计算倒立式移动体1的当前位置信息，并可利用任意方法计算倒立式移动体1的当前位置信息。

另外，加减速命令计算部分97可根据利用相机12拍摄的倒立式移动体周围的图像信息，检测倒立式移动体周围的障碍物，从而计算周围环境中的障碍物的密度。当判定计算的障碍物的密度等于或高于规定阈值时，加减速命令计算部分97增大式(1)中的周期T。另一方面，当判定计算的障碍物的密度等于或低于规定阈值时，加减速命令计算部分97减小式(1)中的周期T。

在第二实施例中，其它结构大体和第一实施例相同。从而，将向相同部分赋予相同的附图标记，不再重复详细的说明。

如上所述，在第二实施例中，按照倒立式移动体1在其中移动的周围环境，增大或减小正弦式加减速命令值的周期。从而，按照倒立式移动体1的周围环境，增大或减小正弦式加减速命令值的周期，倒立式移动体1向后倾斜因而能够容易地被制动的制动时机从而被调整成对周围环境来说的最佳长度。从而，能够在不限制通常状态下的倒立式移动体1的移动速度的情况下，进行制动距离较短的制动。

[第三实施例]本发明的第三实施例的特征在于按照倒立式移动体1的行进信息，增大或减小由加减速命令计算部分97计算的正弦式加减速命令值的周期。

例如，在倒立式移动体1的过去的行进信息(比如姿态角、姿态角速度、姿态角加速度、转动角、转动角速度、转动角加速度、移动速度、移动加速度和移动距离)的变动较大的情况下，假定搭乘者周期较短地进行制动。从而，响应短周期的制动，可较短地设定正弦式加减速命令值的周期。另一方面，在倒立式移动体1的行进信息的变动较小的情况下，假定搭乘者周期较长地进行制动。从而，响应长周期的制动，可较长地设定正弦式加减速命令值的周期。

例如，当根据倒立式移动体1的过去的移动速度信息，判定移动速度的变动较大(变动量是第一规定阈值或更大)时，加减速命令计算部分97减小式(1)中的周期T。从而，由于周期较短地产生制动时机，因此搭乘者能够在周期短的制动时机，很快进行制动。

例如，当根据倒立式移动体1的过去的移动速度信息，判定移动速度的变动较小(变动量是第二规定阈值或更小)时，加减速命令计算部分97减小式(1)中的周期T。从而，周期较长地产生制动时机。搭乘者能够在周期长的制动时机，确实地进行制动。

顺便提及，例如，在倒立式移动体1中安装其中累积行进期间的倒立式移动体1的行进信息的行车记录仪(存储部分的一个具体例子)13等(图7)。加减速命令计算部分97可通过利用累积在行车记录仪13中的倒立式移动体1的过去的行进信息，作出关于行进信息的变动的判定。

在第三实施例中，其它结构大体和第一实施例相同。从而，相同部分将被赋予相同的附图标记，不再重复详细的说明。

如上所述，在第三实施例中，按照倒立式移动体1的行进信息，增大或减小正弦式加减速命令值的周期。从而，按照倒立式移动体1的行进信息，增大或减小正弦式加减速命令值的周期，倒立式移动体1向后倾斜因而能够容易地被制动的制动时机从而可被调整成对应于行进信息的长度。结果，能够在不限制通常状态下的倒立式移动体的移动速度的情况下，进行制动距离较短的制动。

[第四实施例]本发明的第四实施例的特征在于当倒立式移动体1持续规定时间或更长时间恒向转向时，增大或减小姿态角速度命令值，以随着摆动改变倾斜，并控制车辆主体2的各个踏板部分3的倾斜。

各个踏板部分3例如由车辆主体2的平行连杆机构14支承，以便能够沿滚转方向改变姿态(图8)。平行连杆机构14具有彼此平行地上下布置的车体上部件和车体下部件，和彼此平行地左右布置并且可转动地与车体上部件和车体下部件耦接的一对侧面部件。产生弹力的一对盘簧被置于车体上部件和车体下部件之间，以便在车体上部件和车体下部件与一对侧面部件之间，维持直角。响应当搭乘者沿左右方向移动重心时的重心的移动，平行连杆机构允许踏板部分3在左右方向的平行倾斜。平行连杆机构14的上述结构是一个例子。本发明并不局限于此，而是可以应用任意结构，只要能够平行地倾斜踏板部分3即可。

例如，在平行连杆机构14中设置平行地倾斜平行连杆机构14的作动器(驱动部分的一个具体例子)15。作动器15按照从控制设备9的加减速命令计算部分97输出的控制信号，平行地倾斜平行连杆机构14，从而倾斜踏板部分3。

此时，当在倒立式移动体1的转向期间，加减速命令计算部分97增大或减小姿态角速度命令值时，响应倒立式移动体1的加速或减速，对于搭乘者的离心力变动。因而，可在抵消对于搭乘者的离心力的变动的方向，控制车辆主体2的踏板部分3的倾斜。从而，即使在倒立式移动体1的转向期间，姿态角速度命令值被增大或减小，也能够降低离心力的变动的影响，从而能够改善倒立式移动体1的稳定性。

例如，当来自加减速命令计算部分97的加减速命令值变成负值时，姿态角速度命令值被减小，从而降低倒立式移动体1的移动速度。于是，对于搭乘者的离心力被减小。从而，可以进行用于减小车辆主体2的踏板部分3的倾斜角(向转向的内侧的倾斜)的控制，以便抵消离心力的减小。这种情况下，如果判定计算的加减速命令值为负值，那么加减速命令计算部分97控制作动器，进行用于向转向的外侧，减小车辆主体2的踏板部分3的倾斜角的控制。

例如，当来自加减速命令计算部分97的加减速命令值变成正值时，姿态角速度命令值被增大，从而增大倒立式移动体1的移动速度。于是，对于搭乘者的离心力被增大。从而，可以进行用于增大车辆主体2的踏板部分3的倾斜角(向转向的内侧的倾斜)的控制，以便抵消离心力的增大。这种情况下，如果判定计算的加减速命令值为正值，那么加减速命令计算部分97控制作动器，进行用于向转向的内侧，增大车辆主体2的踏板部分3的倾斜角的控制。

在第四实施例中，其它结构大体和第一实施例相同。从而，相同部分将被赋予相同的附图标记，不再重复详细的说明。

如上所述，在第四实施例中，当倒立式移动体1持续规定时间或更长时间恒向转向时，姿态角速度命令值被增大或减小，以随着摆动改变倾斜，并控制车辆主体2的各个踏板部分3的倾斜。因而，在倒立式移动体1的转向期间，当姿态角速度命令值被增大或减小时的离心力的变动的影响可被降低，从而能够改善倒立式移动体1的稳定性。

应注意本发明并不局限于以上实施例，相反可被适当变更，而不脱离本发明的本质。

在本发明中，例如，可通过使CPU91执行计算机程序，实现图5中所示的处理。

通过利用各种非临时性计算机可读介质，所述程序可被保存和提供给计算机。非临时性计算机可读介质包括各种有形的存储介质。非临时性计算机可读介质的例子包括磁存储介质(比如软盘、磁盘和硬盘驱动器)、磁光存储介质(比如磁光盘)，CD-ROM(只读存储器)，CD-R，CD-R/W和半导体存储器(比如MaskROM，PROM(可编程ROM)，EPROM(可擦PROM)，闪速ROM和RAM(随机存取存储器))。

可利用各种临时性计算机可读介质，把程序提供给计算机。临时性计算机可读介质的例子包括电信号、光信号和电磁波。临时性计算机可读介质可经诸如电线和光纤之类的有线通信路径，或者无线通信路径，把程序提供给计算机。

Claims (14)

1.一种移动体控制设备，包括：

姿态角检测部分，所述姿态角检测部分被配置成检测倒立式移动体的姿态角；

命令值生成部分，所述命令值生成部分被配置成按照姿态角检测部分检测的姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值；

控制部分，所述控制部分被配置成按照命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动；

判定部分，所述判定部分被配置成判定倒立式移动体是否持续规定时间或更长时间恒向行进；和

加减速命令部分，所述加减速命令部分被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。

2.按照权利要求1所述的倒立式移动体控制设备，还包括加法器部分，其中

加减速命令部分被配置成生成正弦式加减速命令值，和

加法器部分被配置成相加由加减速命令部分生成的正弦式加减速命令值和由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。

3.按照权利要求1或2所述的移动体控制设备，其中加减速命令部分被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，以致倒立式移动体的重心的平均移动速度变得恒定。

4.按照权利要求1-3任意之一所述的移动体控制设备，其中加减速命令部分被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，和增大或减小倒立式移动体的驱动轮的移动速度，以随着摆动改变倒立式移动体的倾斜。

5.按照权利要求2所述的移动体控制系统，其中加减速命令部分被配置成按照倒立式移动体在其中移动的环境的信息，增大或减小正弦式加减速命令值的周期。

6.按照权利要求5所述的移动体控制系统，其中加减速命令部分被配置成当判定倒立式移动体在室内环境中移动时，减小正弦式加减速命令值的周期，而当判定倒立式移动体在室外环境中移动时，增大正弦式加减速命令值的周期。

7.按照权利要求2所述的移动体控制设备，还包括存储部分，所述存储部分被配置成保存倒立式移动体的行进信息，其中加减速命令部分被配置成按照保存在存储部分中的倒立式移动体的行进信息，增大或减小正弦式加减速命令值的周期。

8.按照权利要求7所述的移动体控制系统，其中加减速命令部分被配置成当倒立式移动体的行进信息的变动较大时，减小正弦式加减速命令值的周期，而当倒立式移动体的行进信息的变动较小时，增大正弦式加减速命令值的周期。

9.按照权利要求7或8所述的移动体控制设备，其中倒立式移动体的行进信息包括倒立式移动体的姿态角、姿态角速度、姿态角加速度、移动距离、移动速度和移动加速度至少之一。

10.按照权利要求1-3任意之一所述的移动体控制设备，其中加减速命令部分被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行前进、后退或转向时，增大或减小命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。

11.按照权利要求10所述的移动体控制设备，还包括：

搭乘者搭乘在上面的踏板部分，所述踏板部分被配置成沿左右方向倾斜；和

驱动部分，所述驱动部分被配置成沿左右方向倾斜踏板部分，其中

加减速命令部分被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行转向时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，并控制驱动部分以控制踏板部分的倾斜。

12.按照权利要求11所述的移动体控制系统，其中加减速命令部分被配置成当生成的正弦式加减速命令值为负值时，控制驱动部分，从而向转向的外侧减小踏板部分的倾斜角，而当生成的正弦式加减速命令值为正值时，控制驱动部分，从而向转向的内侧增大踏板部分的倾斜角。

13.一种移动体控制方法，包括：

检测倒立式移动体的姿态角；

按照检测的姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值；

按照生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动；

判定倒立式移动体是否持续规定时间或更长时间恒向行进；和

当判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小生成的姿态角速度命令值。

14.一种控制程序，包括：

按照检测的倒立式移动体姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值的处理；

按照生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动的处理；

判定倒立式移动体是否持续规定时间或更长时间恒向行进的处理；和

当判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小生成的姿态角速度命令值的处理，

其中控制程序使计算机执行所述这些处理。