JP2009056321A - 乗物の加速を制御するユーザ入力装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】乗物10は、ペイロード14を支える支持体と、支持体に関して定義された関係を持つ第2軸に関して可動である局所軸に関して可動である接地要素を含む。乗物は、また、前記接地要素の制御可能な動作を許容する動力駆動装置であって、動力動装置に動力が与えられていないときに少なくとも前後に延伸する平面において傾きに関して変動しやすい運転条件で作動する動力駆動装置を有する。乗物は、また、乗物に乗っていないアシスタント100から乗物の必要な運動の方向に関する指示を受けるための入力装置を有する。
【選択図】図6A
Description
・frame_pitchは重心CGから、gで表される垂直軸までの角度である。バランシングモード(以下を参照)では、frame_pitchはCGと接地点の間で測定される。4ホイールモードでは、frame_pitchは通常クラスタジョイント22に関するCGの角度であり、theta_calfの測定(以下を参照)と、既知の機械構成から得られる。
・theta_calfは重力線に対してカーフ34がなす角度である。
・RelClusterPosはカーフ34に対するクラスタ36の相対位置である。
・phiCは重力線に対してクラスタ36がなす角度であり、RelClusterPosにtheta_calfを加えることによって得られる。
・theta_ref_4_wheelsは、推測されたCGを直接クラスタジョイント22上に置く重力線に対するカーフ34のなす角度である。この角度は席の高さが変化するときに変化する。なぜならば、カーフ34がクラスタジョイント22上にCGを保つように動くからである。
・theta_balanceはバランス角度であり、推定されたCGを1個のホイール上に置くのに必要であるカーフ角度(theta_calf)と等しい。4個のホイールが地面にあるときの場合のように、いくつかのクラスタの向きに関して2つのバランス角度がある。
・theta_des_userは、CGのユーザによって命令された変化を収容するために制御ループに適用される修正である。
・RelClusterPos_dotはカーフに対するクラスタの速度である。一般に、「_dot」は変数の時間変化率を表し、「_hat」はフィルターされた変数を示す。
図3a−3cに関して、ここで、乗物の制御のために制御入力装置を介してユーザによって提供されたコマンドの前処理について議論する。そのようなコマンドは機械化された乗物の操作の様々なモードのいずれでも適用できる。「ジョイスティック」に関する記述は単なる例としてだけであって、本明細書及び特許請求の範囲に記載されるように、他の入力装置も本発明の範囲の中にある。
リモートモードは、ユーザを乗物からそして乗物へ搬送することを容易にするのに使用される。乗物は、ユーザが車に着席することなく、遠隔制御装置を介して制御される。発明の好ましい実施の態様によると、遠隔装置はユーザ制御インタフェイス8自体であり、係属中の米国特許出願No. 09/325,463に詳細に説明されるように、乗物から機械的に取り外すことができるように設けられる。ユーザ制御インタフェイス8と乗物10間のデータの送信は、例えば、拡張することができるケーブルを通してなすことができる。代わりに、例えば、電波か赤外線波を含む無線電磁波を介してデータを送信することができる。発明の好ましい実施の態様ではユーザコマンドインタフェース8は、非対称的迅速取り外し機構を用いて、メカニズム乗物のアームレストから容易に外される。
階段モードは、係属中の米国特許出願No. 09/428,007に詳細に説明されるようにユーザに一人で階段を独自に登らせることができ、あるいは、強壮な人の援助を借りて階段を登らせることができる。登りは、手すりに寄り掛かること及び/又は手すりを引くことによりユーザによって制御され、そして、ユーザは乗物の席の高さと傾き角度を指定することができる。ユーザかアシスタントの動作で治められるか否かに関係なく、クラスタ回転はCGの位置に基づいて制御される。
ClusterVoltage = Kp * PitchError - Kd * CluterVelocity
は以下の問題を扱うために階段登りモードの好ましい実施の態様に従って変更される。
a.ユーザCGは、搬送装置が登っている間に、後輪上方に保持される必要がある。
b. 同様に、ユーザ(または、アシスタント)は、下るときに、そのCGを前輪の上方に動かすようにフレームを十分に前方方向に置く必要がある。
c. 上り降りの両方のための単一モードが好ましい。
d. クラスタトランスミッションにおける付着滑りチャタリング効果を減少させるために摩擦補償を行うこととしても良い。
ClusterVoltage=Kp * PitchError-Kd * ClusterVelocity+Kpl * RearError+Kpl * FrontError
ここで、RearErrorとFrontErrorは、CGが図8に示す前後角限界の間にあるとき、ゼロである。CGピッチ角が前記前又は後角限界を超えるとき、RearErrorとFrontErrorはゼロではなくなる。限界誤りの場合のピッチ利得 Kpl は普通のピッチ利得 Kp よりもはるかに大きい。したがって、いずれか1つの角限界を超えているとき、事実上、フレームを垂直に支えるスプリングははるかにかたくなる。これはクラスタを回転させる。前後角限界をクラスタ位置の関数として移動させることによって、CGの位置を制御することができる。後角限界と前角限界が集まると、クラスタはカーフの角度に基づく正確な位置へ移動する。限界角がより離れると、クラスタはより活動的でなくなり、システムはより散逸性である。
ここで、図7において、本明細書において説明される制御モードによって制御できる種類の個人用乗物の代替実施態様を示す。この実施の態様によると、ホイール120と122はクラスタジョイント回りに共同して回転しないが、代わりに、支持体12に関して固定されうる1以上のピボット126での1以上の軸回りに個々に回転する部材124に取り付けた形態とすることができる。クラスタ運動に関して、上で説明し、参照のために本明細書に組み入れた先の搬送装置特許出願に記載された機能性は、代替的に、ホイール支持体部材124の鋏作用をループ制御することにより達成される。
Claims (5)
- 乗物の加速を制御するユーザ入力装置であって、
前記ユーザが命令した特定の速度に変位の度合いが対応するように、ユーザが変位させることができる可動部材を有する;
装置。 - 前記変位の度合いと前記特定の速度との対応関係には複数のゾーンが含まれ、それぞれのゾーンが異なった感度によって特徴付けられる;
請求項1の装置。 - 前記可動部材のニュートラル位置をさらに含み;
前記可動部材の前記ニュートラル位置への急な移動が前記乗物の向きを変えさせながら乗物を減速させるようにする;
請求項1の装置。 - 前記特定の速度は前後方向及び横方向成分を有する;
請求項1の装置。 - 乗物の加速を制御するユーザ入力装置であって、
前記ユーザが命令した特定の速度に変位の度合いが対応するように、ユーザが変位させることができる可動部材を有し、前記変位の度合いと前記特定の速度との対応関係には複数のゾーンが含まれ、それぞれのゾーンが異なった感度によって特徴付けられる;
装置。
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