CN105189273A - 倒立型移动体及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种倒立型移动体，其包括：主体；两个车轮，所述两个车轮被能够转动地支撑于主体上；驱动器，所述驱动器能够转动地驱动两个车轮；载荷分布检测器，所述载荷分布检测器检测主体由于搭乘者的重量而接收到的载荷的分布；中心位置计算器，所述中心位置计算器计算载荷分布的中心位置；操作杆，所述操作杆被支撑于所述主体上，并且被操作，以便由搭乘者使操作杆倾斜；姿势检测器，所述姿势检测器检测操作杆的姿势；目标行进速度设定部分，所述目标行进速度设定部分基于中心位置和操作杆的姿势设定目标行进速度；和驱动控制器，所述驱动控制器基于目标行进速度控制驱动器。

Description

倒立型移动体及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种倒立型移动体及其控制方法。

背景技术

作为这种类型的技术，日本专利申请公报No.2011-164040(JP2011-164040A)公开了一种倒立型双轮移动体，其响应于搭乘者的操作而移动。该倒立型双轮移动体包括：手柄，搭乘者用双手握持所述手柄；和一对踏板，搭乘者鞋底踩在所述一对踏板上。倒立型双轮移动体响应于搭乘者的使手柄向后或者向前倾斜的操作而前进移动或者后退移动。

然而，当搭乘者操作手柄时，抵抗该操作的惯性力作用在手柄上。结果，在搭乘者希望倒立型双轮移动体移动和倒立型双轮移动体实际移动之间存在不容忽视的时滞。

发明内容

本发明提供了一种能够以较小的时滞控制的倒立型移动体。

本发明的第一方面涉及一种倒立型移动体。倒立型移动体包括：主体；两个车轮，所述两个车轮被能够转动地支撑于主体上；驱动器，所述驱动器能够转动地驱动两个车轮；载荷分布检测器，所述载荷分布检测器检测主体由于以站立姿势搭乘在主体上的搭乘者的重量而接收到的载荷的分布；中心位置计算器，所述中心位置计算器计算载荷分布的中心位置；操作杆，所述操作杆被支撑于主体上，并且被操作，以便搭乘者使所述操作杆倾斜；姿势检测器，所述姿势检测器检测操作杆的姿势；目标行进速度设定部分，所述目标行进速度设定部分基于中心位置和操作杆的姿势设定目标行进速度，所述目标行进速度是倒立型移动体的目标行进速度；和驱动控制器，所述驱动控制器基于目标行进速度控制所述驱动器。

在上述方面中，当中心位置朝向前进方向侧运动时，与当中心位置不朝向所述前进方向侧运动时的目标行进速度相比，目标行进速度设定部分可以将目标行进速度设定为前进方向侧。

在上述方面中，当中心位置朝向后退方向侧运动时，与当所述中心位置不朝向后退方向侧运动时的目标行进速度相比，目标行进速度设定部分可以将目标行进速度设定为后退方向侧。

在上述方面中，倒立型移动体还可以包括载荷检测器，所述载荷检测器检测载荷。

在上述方面中，倒立型移动体还可以包括载荷适当性判定部分，所述载荷适当性判定部分判定载荷是否适当。当载荷适当性判定部分判定载荷不适当时，驱动控制器可以不启动倒立型移动体。

在上述方面中，倒立型移动体还可以包括载荷变化判定部分，所述载荷变化判定部分判定载荷是否已经变化。当载荷变化判定部分判定载荷在倒立型移动体正在行进时已经变化时，驱动控制器可以致使倒立型移动体减速行进。

在上述方面中，倒立型移动体还包括载荷变化判定部分，所述载荷变化判定部分判定载荷是否已经变化。当载荷变化判定部分判定载荷在倒立型移动体正在行进时已经变化时，驱动控制器致使倒立型移动体停止行进。

倒立型移动体还可以包括正常操作判定部分，所述正常操作判定部分通过将中心位置和所述操作杆的姿势相互比较来判定载荷分布检测器和姿势检测器是否正常操作。

在上述方面中，操作杆可以被操作，以便搭乘者使所述操作杆向前倾斜或向后倾斜。如果操作杆被操作以朝向前进方向侧倾倒，则目标行进速度设定部分可以将目标行进速度设定为前进方向侧。

本发明的第二方面涉及一种倒立型移动体的控制方法，所述倒立型移动体包括：主体；两个车轮，所述两个车轮被能够转动地支撑于所述主体上；驱动器，所述驱动器能够转动地驱动所述两个车轮；和操作杆，所述操作杆被支撑于所述主体上，并且被操作，以便搭乘者使所述操作杆倾斜。所述控制方法包括：检测主体由于以站立姿势搭乘在主体上的搭乘者的重量而接收到的载荷的分布；计算载荷分布的中心位置；检测操作杆的姿势；基于中心位置和操作杆的姿势设定目标行进速度，所述目标行进速度是倒立型移动体的目标行进速度；和基于目标行进速度控制驱动器。

在上述方面中，操作杆可以被操作，以便搭乘者使操作杆向前倾斜或向后倾斜。如果操作杆被操作以朝向前进方向侧倾倒，则可以将目标行进速度设定为前进方向侧。

根据上述第一方面和第二方面，能够以较小的时滞控制倒立型移动体。

附图说明

将参照附图在下文描述本发明的示例性实施例的特征、优势和技术以及工业意义，在所述附图中形同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是根据本发明的一个实施例的倒立型双轮移动体的透视图；

图2是根据本发明的一个实施例的垫板的平面图；

图3是根据本发明的一个实施例的倒立型双轮移动体的功能方块图；

图4是根据本发明的一个实施例的倒立型双轮移动体的控制流程图；

图5是图解了根据本发明的一个实施例的设定目标行进速度的方法的曲线图；

图6是图解了根据本发明的一个实施例的判定倒立型双轮移动体的正常操作的方法的曲线图；

图7是图解了根据本发明的一个实施例的判定倒立型双轮移动体的正常操作的方法的曲线图；

图8是图解了根据本发明的一个实施例的判定倒立型双轮移动体的正常操作的方法的曲线图；

图9是示出了根据本发明的一个实施例的倒立型双轮移动体在移动体在起伏不平路面上行进时的简图；

图10是示出了当根据本发明的一个实施例的倒立型双轮移动体在起伏不平路面上行进时的载荷变化的曲线图；

图11是示出了根据本发明的一个实施例的倒立型双轮移动体在移动体下台阶时的简图；和

图12是示出了当根据本发明的一个实施例的倒立型双轮移动体下台阶时的载荷变化的曲线图。

具体实施方式

倒立型双轮移动体1(倒立型移动体)用作用户U(搭乘者)的近距离运输设施。如图1至图3所示，倒立型双轮移动体1包括倒立型双轮移动体主体2(主体)；两个车轮3(右车轮3a和左车轮3b)，所述两个车轮被可转动地支撑于倒立型双轮移动体主体2；和手柄本体4(操作杆)，所述手柄本体4被支撑于倒立型双轮移动体主体2，并且被操作以便由搭乘者U使手柄本体4倾斜。

倒立型双轮移动体主体2包括：驱动设备8，所述驱动设备8容纳电池5以及左车轮电动机6和右车轮电动机7；控制设备9，所述控制设备9容纳控制板；和一对垫板10(右垫板10a和左垫板10b)。

电池5为控制设备9供电。右车轮电动机6是用于驱动右车轮3a转动的电动机。左车轮电动机7是用于驱动左车轮3b转动的电动机。

控制设备9包括中央处理单元(CPU)11、随机存取存储器(RAM)12和只读存储器(ROM)13。ROM13存储倒立型双轮移动体控制程序。通过将倒立型双轮移动体控制程序装载到CPU11并且由CPU11执行，倒立型双轮移动体控制程序将诸如CPU11的硬件用作载荷分布信息获取部分14、中心位置计算器15、移动体主体角度信息获取部分16、目标行进速度设定部分17、驱动控制器18、载荷计算器19、载荷适当性判定部分20、载荷变化判定部分21和正常操作判定部分22。

所述一对垫板10是由用户U搭乘的部分。一对垫板10由右垫板10a和左垫板10b构成。用户U将右腿Ua放在右垫板10a上。右腿Ua的鞋底与右垫板10a接触。用户U将左腿Ub放在左垫板10b上。左腿Ub的鞋底接触左垫板10b。如图2所示，右垫板10a包括右腿前传感器23和右腿后传感器24。右腿前传感器23和右腿后传感器24沿着倒立型双轮移动体1的直线前进方向并排布置。右腿前传感器23和右腿后传感器24布置成沿着倒立型双轮移动体1的直线前进方向彼此分离开。右腿前传感器23相对于右腿后传感器24布置在倒立型双轮移动体1的前进方向侧上。右腿前传感器23和右腿后传感器24例如由压电元件构成。右腿前传感器23和右腿后传感器24将由右垫板10a接收到的载荷转换成电压并且将电压输出到控制设备9。由于右腿前传感器23和右腿后传感器24布置成沿着倒立型双轮移动体1的直线前进方向相互分离开，右腿前传感器23和右腿后传感器24能够检测右垫板10a接收到的载荷沿着倒立型双轮移动体1的直线前进方向的分布。例如，当用户U作为前载荷时，右腿前传感器23的输出电压值变得大于右腿后传感器24的输出电压值。相反，当用户U作为后载荷时，右腿前传感器23的输出电压值变得小于右腿后传感器24的输出电压值。以类似的方式，左垫板10b包括左腿传感器25和左腿后传感器26。左腿前传感器25和左腿后传感器26沿着倒立型双轮移动体1的直线前进方向并排布置。左腿前传感器25和左腿后传感器26布置成沿着倒立型双轮移动体1的直线前进方向相互分离开。左腿前传感器25相对于左腿后传感器26布置在倒立型双轮移动体1的前进方向侧上。左腿前传感器25和左腿后传感器26由例如压电元件构成。左腿前传感器25和左腿后传感器26将左垫板10b接收到的载荷转换成电压并且将电压输出到控制设备9。由于左腿前传感器25和左腿后传感器26布置成沿着倒立型双轮移动体1的直线前进方向相互分离开，所以左腿前传感器25和左腿后传感器26能够检测左垫板10b接收到的载荷沿着倒立型双轮移动体1的直线前进方向的分布。例如，当用户U作为前载荷时，左腿前传感器25的输出电压值变得大于左腿后传感器26的输出电压值。相反，当用户U作为后载荷时，左腿前传感器25的输出电压值变得小于左腿后传感器26的输出电压值。右腿前传感器23、右腿后传感器24、左腿前传感器25和左腿后传感器26构成作为载荷分布检测器的载荷传感器单元28。右腿前传感器23的输出电压值、右腿后传感器24的输出电压值、左腿前传感器25的输出电压值和左腿后传感器26的输出电压值构成载荷分布信息。因此，载荷传感器单元28将载荷分布信息输出到控制设备9。

手柄本体4是操作杆，所述手柄本体4被操作，以便由用户U使手柄本体4向前或者向后倾斜。手柄本体4包括：手柄4a，所述手柄4a由用户U握持；和手柄支撑件4b，所述手柄支撑件4b支撑手柄4a。手柄支撑件4b固定到倒立型双轮移动体主体2的控制设备9。手柄支撑件4b包括移动体本体角度传感器27，用于检测手柄支撑件4b的姿势。移动体本体角度传感器27由例如陀螺仪传感器或者角度传感器构成。具体地，手柄支撑件4b的姿势指的是手柄支撑件4b关于水平线的姿势。在这个实施例中，手柄支撑件4b的姿势和倒立型双轮移动体主体2的姿势联动。移动体本体角度传感器27检测手柄支撑件4b的姿势并且将与手柄支撑件4b的姿势相对应的移动体本体角度信息θ输出到控制设备9。换言之，移动体本体角度传感器27检测倒立型双轮移动体主体2的姿势并且将与倒立型双轮移动体主体2的姿势相对应的移动体本体角度信息θ输出到控制设备9。

载荷分布信息获取部分14从载荷传感器单元28获取载荷分布信息，并将获取到的载荷分布信息存储在RAM12中。

中心位置计算器15从RAM12获取载荷分布信息，根据获取的载荷分布信息计算载荷分布的中心位置，并将对应于中心位置的中心位置信息X_C(其为计算结果)存储在RAM12中。中心位置计算器15使用以下方程(1)计算中心位置信息X_C。在以下方程(1)中，f_(R,F)表示右腿前传感器23的输出电压值。f_(L,F)表示左腿前传感器25的输出电压值。f_(R,R)表示右腿后传感器24的输出电压值。f_(L,R)表示左腿后传感器26的输出电压值。∑f表示右腿前传感器23的输出电压值f_(R,F)、右腿后传感器24的输出电压值f_(R,R)、左腿前传感器25的输出电压值f_(L,F)、和左腿后传感器26的输出电压值f_(L,R)的总和。如图2所示，X_F表示当限定平行于前进方向的X轴线时右腿前传感器23和左腿前传感器25的X值。以类似的方式，X_R表示右腿后传感器24和左腿后传感器26的X值。

$x_c=\frac{(f_{(R,F)}+f_{(L,F)})\×x_F+(f_{(R,R)}+f_{(L,R)})\×x_R}{\mathrm{\Σ}f}...\left(1\right)$

移动体本体角度信息获取部分16从移动体本体角度传感器27获取移动体本体角度信息θ并将获取的移动体本体角度信息θ存储在RAM12中。

目标行进速度设定部分17从RAM12获取中心位置信息X_C和移动体本体角度信息θ，根据中心位置信息X_C和移动体本体角度信息θ设定作为倒立型双轮移动体1的目标行进速度的目标行进速度，并且将对应于所设定的目标行进速度的目标行进速度信息V存储在RAM12中。

驱动控制器18从RAM12获取目标行进速度信息V，并控制右车轮电动机6和左车轮电动机7，使得倒立型双轮移动体1的行进速度匹配目标行进速度信息V的目标行进速度。

载荷计算器19计算倒立型双轮移动体主体2由于以站立姿势搭乘在倒立型双轮移动体主体2上的搭乘者的重量而接收到的载荷，并且将对应于载荷(其为计算结果)的载荷信息F存储在RAM12中。

F＝Σf…(2)

载荷适当性判定部分20从RAM12获取载荷信息F，并且判定载荷信息F是否适当。具体地，载荷适当性判定部分20判定载荷信息F是否处于规定范围内。

载荷变化判定部分21从RAM12获取载荷信息F，并且判定载荷信息F是否已经发生变化。

正常操作判定部分22通过将中心位置信息X_C和移动体本体角度信息θ相互比较来判定载荷传感器单元28和移动体本体角度传感器27是否正常操作。

接下来，将描述倒立型双轮移动体1的操作。

当用户U登上倒立型双轮移动体1时，载荷分布信息获取部分14从载荷传感器单元28获取载荷分布信息，并将获取到的载荷分布信息存储在RAM12中(S100)。接下来，载荷计算器19从RAM12获取载荷分布信息，根据载荷分布信息计算载荷，并且将作为计算结果的载荷信息F存储在RAM12(S110)中。接下来，载荷适当性判定部分20从RAM12获取载荷信息F，并且判定载荷信息F是否适当(S120)。当载荷适当性判定部分20判定载荷信息F适当(S120：是)时，处理前进至S130。另一方面，当载荷适当性判定部分20判定载荷信息F不适当(S120：否)时，驱动控制器18不会启动倒立型双轮移动体1并且终止处理(S140)。在S130中，载荷分布信息获取部分14再次从载荷传感器单元28获取载荷分布信息，并且将获取到的载荷分布信息存储在RAM12中(S130)。接下来，中心位置计算器15从RAM12获取载荷分布信息，根据获取的载荷分布信息计算载荷分布的中心位置，并且将作为计算结果的与中心位置对应的中心位置信息X_C存储在RAM12中(S145)。接下来，移动体本体角度信息获取部分16从移动体本体角度传感器27获取移动体本体角度信息θ并且将获取的移动体本体角度信息θ存储在RAM12(S150)中。

接下来，目标行进速度设定部分17从RAM12获取中心位置信息X_C和移动体本体角度信息θ，根据中心位置信息X_C和移动体本体角度信息θ设定作为倒立型双轮移动体1的目标行进速度的目标行进速度，并且将对应于设定的目标行进速度的目标行进速度信息V存储在RAM12中(S160)。

此时，将参照图5描述目标行进速度设定部分17设定目标行进速度所使用的具体方法。图5同时示出了中心位置信息X_C、移动体本体角度信息θ和目标行进速度信息V的曲线图。在目标行进速度信息V的曲线图中，由实线描绘了根据本实施例的目标行进速度信息V，并且由双点划线描绘了根据一个比较示例的目标行进速度信息V。

在该比较示例中，当目标行进速度设定部分17设定目标行进速度时，不考虑中心位置信息X_C，而是仅考虑移动体本体角度信息θ。换言之，目标行进速度设定部分17根据V＝G(θ)(其中G()表示函数)设定目标行进速度信息V。相比之下，在这个实施例中，除了移动体本体角度信息θ之外，目标行进速度设定部分17还考虑中心位置信息X_C。换言之，目标行进速度设定部分17根据V＝G(θ+X_C×p)(其中，p表示系数)设定目标行进速度信息V。结果，产生以下效果。

例如，我们假设用户U试图从静止状态启动倒立型双轮移动体1。在这种情况下，用户U操作手柄本体4，从而致使手柄本体4朝向前进方向侧倾倒。此时，由于惯性力作用在手柄本体4上，所以在用户U试图启动倒立型双轮移动体1的时刻和手柄本体4实际开始倾斜的时刻之间存在时滞。另外，由于存在时滞，所以倒立型双轮移动体1实际上在从用户U试图启动倒立型双轮移动体1的时刻起经过一段不容忽视的时间之后才启动。

另一方面，当用户U试图从静止状态启动倒立型双轮移动体1时，在操作手柄本体4以致使手柄本体4朝向前进方向侧倾倒之前，用户U无意识地向前进方向侧移动他或她的重心。鉴于此，根据本实施例的目标行进速度设定部分17通过检测如上所述在操作手柄本体之前出现的用户U的重心移动以及将用户U的重心移动视作与手柄本体4的操作属于同一类别来减小在启动倒立型双轮移动体1时产生的时滞。

具体地，如图5所示，根据比较示例，倒立型双轮移动体1在移动体本体角度信息θ开始运行的时间点开始启动。相比之下，根据本实施例，倒立型双轮移动体1在中心位置信息X_C的运动开始(其发生在移动体本体角度信息θ开始运行之前)时启动。因此，根据本实施例，能够减小用户U试图启动倒立型双轮移动体1的时刻和倒立型双轮移动体1实际启动的时刻之间的时滞。

接下来，参照图4，载荷计算器19从RAM12获取载荷分布信息，基于载荷分布信息计算载荷，并且将作为计算结果的最新载荷信息F存储在RAM12中(S170)。接下来，载荷变化判定部分21从RAM12获取最新载荷信息F和先前的载荷信息F，并且通过将最新载荷信息F和先前的载荷信息F相互比较来判定载荷信息F是否已经发生变化(S180)。当载荷变化判定部分21判定载荷信息F没有变化(S180：否)时，驱动控制器18从RAM12获取目标行进速度信息V，并且控制右车轮电动机6和左车轮电动机7，使得倒立型双轮移动体1的行进速度匹配目标行进速度信息V的目标行进速度(S190)。接下来，正常操作判定部分22通过从RAM12获取中心位置信息X_C和移动体本体角度信息θ并且将中心位置信息X_C和移动体本体角度信息θ相互比较来判定载荷传感器单元28和移动体本体角度传感器27是否正常操作(S200)。具体地，如果载荷传感器单元28和移动体本体角度传感器27正常操作，则中心位置信息X_C和移动体本体角度信息θ应当如图6所示的那样以近似联动的方式变化。然而，例如，当尽管移动体本体角度信息θ如图7所示那样变化但是中心位置信息X_C一直没有变化时，则可以想到的是载荷传感器单元28出现故障。以类似的方式，例如，当尽管中心位置信息X_C如图8所示那样变化但移动体本体角度信息θ一直没有变化时，则可以想到的是移动体本体角度传感器27出现故障。在这种情况下，正常操作判定部分22判定载荷传感器单元28或者移动体本体角度传感器27没有正常操作(S200：否)，驱动控制器18立即使倒立型双轮移动体1停止行进(S210)，并且终止处理(S220)。另一方面，当正常操作判定部分22判定载荷传感器单元28和移动体本体角度传感器27均正常操作(S200：是)时，处理返回到S130。

在S180中，例如，当载荷变化判定部分21判定由于倒立型双轮移动体1如图9所示在起伏不平路面上行进而导致载荷信息F如图10所示发生波动(S180：是)时，驱动控制器18使倒立型双轮移动体1减速行进(S230)，并且处理前进至S200。替代地，例如，当载荷变化判定部分21判定由于倒立型双轮移动体1如图11所示下台阶而导致载荷信息F如图12所示发生波动(S180：是)时，驱动控制器18立即使倒立型双轮移动体1停止行进(S210)，并且终止处理(S220)。

尽管已经在上文描述了本发明的一个优选实施例，但是该实施例具有以下特征。

(1)倒立型双轮移动体1(倒立型移动体)包括：倒立型双轮移动体主体2(主体)；右车轮3a和左车轮3b(两个车轮)，所述右车轮3a和所述左车轮3b能够转动地被支撑于倒立型双轮移动体主体2；右车轮电动机6和左车轮电动机7(驱动器)，所述右车轮电动机6和所述左车轮电动机7可转动地驱动右车轮3a和左车轮3b；载荷传感器单元28(载荷分布检测器)，所述载荷传感器单元28检测由于以站立姿势搭乘在倒立型双轮移动体主体2上的用户U(搭乘者)的重量而由倒立型双轮移动体主体2接收到的载荷的分布；中心位置计算器15(中心位置计算器)，其计算载荷分布的中心位置；手柄本体4(操作杆)，所述手柄本体4被支撑于倒立型双轮移动体主体2，并且被操作，以便由用户U使其倾斜；移动体本体角度传感器27(姿势检测器)，其检测手柄本体4的姿势；目标行进速度设定部分17(目标行进速度设定部分)，其基于手柄本体4的中心位置和姿势设定作为倒立型双轮移动体1的目标行进速度的目标行进速度；和驱动控制器18(驱动控制器)，其基于目标行进速度控制右车轮电动机6和左车轮电动机7。根据上述构造，能够以较小的时滞控制倒立型双轮移动体1。

(2)例如，如图5所示，当中心位置朝向前进方向侧移动时，与所述中心位置不朝向所述前进方向侧运动时的目标行进速度相比，目标行进速度设定部分17将目标行进速度设定为前进方向侧。而且，在中心位置没有朝向前进方向侧移动的情况下的目标行进速度对应于图5中的双点划线，所述双点划线表示比较示例。

(3)另外，当中心位置朝向后退方向侧运动时，与当中心位置不朝向后退方向侧运动时的目标行进速度相比，目标行进速度设定部分17将目标行进速度设定为后退方向侧。

此外，已经主要参照图5描述了在倒立型双轮移动体1朝向前进方向侧启动时发生的时滞。上述实施例关于在倒立型双轮移动体1朝向后退方向侧启动时的时滞方面产生了完全相同的效果。此外，即使在倒立型双轮移动体1正在行进时，通过考虑中心位置(重心位置)的移动，可以根据需要增大或者减小目标行进速度信息V。在这种情况下，例如，还能够实施手动控制，其中，通过操作手柄本体4来粗调倒立型双轮移动体1的行进速度，并且通过中心位置(重心位置)的移动来微调倒立型双轮移动体1的行进速度。

此外，可以引入这样的控制模式，在中心位置(重心位置)在手柄本体4正被操作以使手柄本体4沿着向前方向倾斜时沿着向后方向运动时，该控制模式不是仅减小倒立型双轮移动体1的行进速度，而是立即使倒立型双轮移动体1停止行进。

(4)另外，倒立型双轮移动体1还包括检测载荷的载荷检测器。载荷检测器由载荷传感器单元28和载荷计算器19实现。根据上述构造，能够通过最优化控制右车轮电动机6或者左车轮电动机7时的电流值来抑制倒立型双轮移动体1的能耗。

(5)此外，倒立型双轮移动体1还包括载荷适当性判定部分20(载荷适当性判定部分)，所述载荷适当性判定部分20判定载荷是否适当。当载荷适当性判定部分20判定载荷不适当时，驱动控制器18不启动倒立型双轮移动体1。根据上述构造，例如，能够排除体重过重或者过轻的用户U搭乘。此外，例如，可以在手柄本体4上设置警告灯或者警告蜂鸣器，以在载荷适当性判定部分20判定载荷不适当时启动警告灯或者警告蜂鸣器。

(6)另外，倒立型双轮移动体1还包括载荷变化判定部分21(载荷变化判定部分)，其判定载荷是否已经发生变化。当载荷变化判定部分21在倒立型双轮移动体1正在行进时载荷已经发生变化时，驱动控制器18使倒立型双轮移动体1减速行进。根据上述构造，例如，当倒立型双轮移动体1在起伏不平的路面上行进时，可以使倒立型双轮移动体1减速行进。

(7)此外，倒立型双轮移动体1还包括载荷变化判定部分21，所述载荷变化判定部分21判定载荷是否已经发生变化。当载荷变化判定部分21判定在倒立型双轮移动体1正在行进时载荷已经发生变化时，驱动控制器18使倒立型双轮移动体1停止行进。例如，当倒立型双轮移动体1下台阶时，可以使倒立型双轮移动体1停止行进。

(8)另外，倒立型双轮移动体1还包括正常操作判定部分22(正常操作判定部分)，其通过将中心位置和手柄本体4的姿势相互比较来判定载荷传感器单元28和移动体本体角度传感器27是否正常操作。根据上述构造，能够利用简单的构造来检测载荷传感器单元28和移动体本体角度传感器27中的任意一个的故障。

(9)此外，根据如下文(a)至(e)所表示的方法来控制倒立型双轮移动体1，所述倒立型双轮移动体1包括：倒立型双轮移动体主体2；右车轮3a和左车轮3b，所述右车轮3a和所述左车轮3b可转动地被支撑于倒立型双轮移动体主体2；驱动右车轮3a和左车轮3b的右车轮电动机6和左车轮电动机7；和手柄本体4，所述手柄本体4被支撑于倒立型双轮移动体主体2，并且被操作，以便由用户U使其倾斜。(a)检测倒立型双轮移动体1由于以站立姿势搭乘在倒立型双轮移动体主体2上的用户U的重量而接收到的载荷的分布的步骤(S130)。(b)计算载荷分布的中心位置的步骤(S145)。(c)检测手柄本体4的姿势的步骤(S150)。(d)基于中心位置和手柄本体4的姿势设定作为倒立型双轮移动体1的目标行进速度的目标行进速度的步骤(S160)。(e)基于目标行进速度控制右车轮电动机6和左车轮电动机7的步骤(S190)。

(附录)

另外，一般的倒立型双轮移动体不能检测搭乘者重量。鉴于此，提出了以下构造，以提供能够检测搭乘者重量的倒立型双轮移动体。

(附录1)

一种倒立型移动体，其包括：主体；两个车轮，所述两个车轮被能够转动地支撑于所述主体上；驱动器，所述驱动器能够转动地驱动所述两个车轮；载荷检测器，所述载荷检测器检测主体由于以站立姿势搭乘在所述主体上的搭乘者的重量而接收到的载荷；操作杆，所述操作杆被支撑于所述主体上，并且被操作，以便由搭乘者使所述操作杆倾斜；姿势检测器，所述姿势检测器检测操作杆的姿势；目标行进速度设定部分，所述目标行进速度设定部分基于操作杆的姿势设定作为主体的目标行进速度的目标行进速度；和驱动控制器，所述驱动控制器基于目标行进速度控制所述驱动器。

(附录2)

根据附录1的倒立型移动体还包括载荷适当性判定部分，所述载荷适当性判定部分判定载荷是否适当。在载荷适当性判定部分判定载荷不适当时，驱动控制器不启动所述倒立型移动体。

(附录3)

根据附录1或2的倒立型移动体，还包括载荷变化判定部分，所述载荷变化判定部分判定载荷是否已经变化。在载荷变化判定部分判定载荷在倒立型移动体行进期间已经变化时，驱动控制器致使倒立型移动体减速行进。

(附录4)

根据附录1或2所述的倒立型移动器，还包括载荷变化判定部分，所述载荷变化判定部分判定载荷是否已经变化。当载荷变化判定部分判定载荷在倒立型移动体行进期间已经变化时，驱动控制器致使所述倒立型移动体停止行进。

Claims (11)

1.一种倒立型移动体，所述倒立型移动体包括：

主体；

两个车轮，所述两个车轮被能够转动地支撑于所述主体上；

驱动器，所述驱动器能够转动地驱动所述两个车轮；

载荷分布检测器，所述载荷分布检测器检测所述主体由于以站立姿势搭乘在所述主体上的搭乘者的重量而接收到的载荷的分布；

中心位置计算器，所述中心位置计算器计算载荷分布的中心位置；

操作杆，所述操作杆被支撑于所述主体上，并且被操作，以便由搭乘者使所述操作杆倾斜；

姿势检测器，所述姿势检测器检测所述操作杆的姿势；

目标行进速度设定部分，所述目标行进速度设定部分基于所述中心位置和所述操作杆的姿势设定目标行进速度，所述目标行进速度是所述主体的目标行进速度；和

驱动控制器，所述驱动控制器基于所述目标行进速度控制所述驱动器。

2.根据权利要求1所述的倒立型移动体，其中

当所述中心位置朝向前进方向侧运动时，与当所述中心位置不朝向所述前进方向侧运动时的目标行进速度相比，所述目标行进速度设定部分将所述目标行进速度设定为所述前进方向侧。

3.根据权利要求1或2所述的倒立型移动体，其中

当所述中心位置朝向后退方向侧运动时，与当所述中心位置不朝向所述后退方向侧运动时的目标行进速度相比，所述目标行进速度设定部分将所述目标行进速度设定为所述后退方向侧。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的倒立型移动体，所述倒立型移动体还包括检测所述载荷的载荷检测器。

5.根据权利要求4所述的倒立型移动体，所述倒立型移动体还包括：

载荷适当性判定部分，所述载荷适当性判定部分判定载荷是否适当，其中

当所述载荷适当性判定部分判定载荷是不适当的时，所述驱动控制器不启动所述倒立型移动体。

6.根据权利要求4或5所述的倒立型移动体，所述倒立型移动体还包括：

载荷变化判定部分，所述载荷变化判定部分判定载荷是否已经变化；其中

当所述载荷变化判定部分判定载荷在所述倒立型移动体行进期间已经变化时，所述驱动控制器致使所述倒立型移动体减速行进。

7.根据权利要求4或5所述的倒立型移动体，所述倒立型移动体还包括：

载荷变化判定部分，所述载荷变化判定部分判定载荷是否已经变化；其中

当所述载荷变化判定部分判定载荷在所述倒立型移动体行进期间已经变化时，所述驱动控制器致使所述倒立型移动体停止行进。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的倒立型移动体，所述倒立型移动体还包括：

正常操作判定部分，所述正常操作判定部分通过将所述中心位置和所述操作杆的姿势相互比较来判定所述载荷分布检测器和所述姿势检测器是否正常操作。

9.根据权利要求1所述的倒立型移动体，其中

所述操作杆被操作，以便由所述搭乘者使所述操作杆向前倾斜或向后倾斜，并且

如果所述操作杆被操作以朝向前进方向侧倾倒，则所述目标行进速度设定部分将所述目标行进速度设定为所述前进方向侧。

10.一种倒立型移动体的控制方法，所述倒立型移动体包括：主体；两个车轮，所述两个车轮被能够转动地支撑于所述主体上；驱动器，所述驱动器能够转动地驱动所述两个车轮；和操作杆，所述操作杆被支撑于所述主体上，并且被操作，以便由搭乘者使所述操作杆倾斜，所述控制方法包括：

检测所述主体由于以站立姿势搭乘在所述主体上的搭乘者的重量而接收到的载荷的分布；

计算载荷分布的中心位置；

检测所述操作杆的姿势；

基于所述中心位置和所述操作杆的姿势设定目标行进速度，所述目标行进速度是所述主体的目标行进速度；和

基于所述目标行进速度控制所述驱动器。

11.根据权利要求10所述的倒立型移动体，其中

所述操作杆被操作，以便由所述搭乘者使所述操作杆向前倾斜或向后倾斜，并且

如果所述操作杆被操作以朝向前进方向侧倾倒，则将所述目标行进速度设定为所述前进方向侧。