JP2010064672A - 移動体、及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一態様にかかる移動体1は、搭乗者が搭乗する搭乗席8と、搭乗席8を支持する車台13と、車台13を移動させる車輪6と、搭乗席8の座面に加わる力に応じた計測信号を出力する力センサ9と、力センサ9からの出力に応じて、車輪6を駆動するための指令値を算出する制御計算部51と、移動体モードと、移動体モードの場合よりも車輪6の駆動を制限して椅子としての使用を可能とする椅子モードとの間で動作モードを切替えるモード切替手段と、を備えるものである。
【選択図】図1
Description
実施形態1に係る移動体1について、図1、図2を用いて説明する。図1は、移動体1の構成を模式的に示す正面図であり、図2は、移動体1の構成を模式的に示す側面図である。なお、図1、及び図2には、XYZの直交座標系が示されている。Y軸が移動体1の左右方向を示し、X軸が移動体1の前後方向を示し、Z軸が鉛直方向を示している。従って、X軸がロール軸に対応し、Y軸がピッチ軸、Z軸がヨー軸となる。図1、2において、+X方向が移動体1の前方向であるとして説明する。
Mx=SMx+c・SFy−b・SFz
My=SMy+a・SFz−c・SFx
Mz=SMz+b・SFx−a・SFy
なお、図3は、各軸を説明するための図である。力センサ9として、モーメント(Mx、My、Mz)を計測できるものであればよい。各軸周りのモーメント(SMx、SMy、SMz)を計測できる3軸力センサを制御座標原点に配置して、Mx,My、Mzを直接計測してもよい。また、1軸の力センサを3つ設けてもよい。さらには、歪みゲージや、ポテンショを用いたアナログジョイスティックなどでもよい。すなわち、直接的又は間接的に3軸周りのモーメントを計測できるものであればよい。そして、力センサ9は、3つのモーメント(Mx、My、Mz)を計測信号として出力する。
本実施の形態では、実施の形態1に比べて、移動体モードと椅子モードとの間で動作モードを切替えるモード切替手段が異なっている。すなわち、本実施の形態では、移動体モードと椅子モードとの間の動作モードの切替を入力するスイッチを備えている。なお、以下に特に説明する点を除いて、他の構成、及び制御については、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
ここでは、図9に示すように搭乗席8に背もたれ部21を設けることで、椅子モードの場合には、例えば、背もたれにもたれかかっているかのように、搭乗者は感じることができる。移動体モードの場合には、搭乗者の体重移動に応じて移動体1と座面を動作させる。これにより、搭乗者の利用状況に応じて、移動体の制御モードを切替えることで、高い操作性を実現することができる。
上述した実施の形態では、椅子モードの場合に、ゲインを変更するものとして説明したが、ゲインの変更方法としてはさまざま変更方法が考えられる。例えば、移動体1にゲインの大きさを調整する調整器を更に設けて、搭乗者1による調整器の操作量に応じて、ゲインの大きさを変更するようにしてもよい。これにより、搭乗者の体重移動に対して、駆動モータ603の応答性を変化させることで、例えば、椅子モードの場合には、移動体1の位置をゆっくりと移動させることができる。また、調整器の操作量に応じて、椅子モードと移動体モードとの間を切替えるようにしてもよい。これにより、搭乗者の利用状況に応じて、より柔軟に移動体の制御モードを切替えることができ、高い操作性を実現することができる。
501 ヨー軸機構、 501a エンコーダ、
502 ピッチ軸機構、 502a エンコーダ、
503 ロール軸機構、 503a エンコーダ、
603 駆動モータ、 603a エンコーダ、
6 車輪、 601 前輪、 602 後輪、
603 駆動モータ、 603a エンコーダ、
8 搭乗席、 8a 座面、 9 力センサ、 10 フットレスト、
11 筐体、 12 判別部、 13 車台、
20 肘掛部、 21 背もたれ部、 22 スイッチ、
51 制御計算部、 52 バッテリ、 53 センサ処理部
58 接触センサ、 59 判別情報処理部、
201 第1の平行リンク機構、 201a 横リンク、 201b 縦リンク、
202 第2の平行リンク機構、 202a 横リンク、 202b 縦リンク、
301 支持軸
Claims (14)
- 搭乗者が搭乗する搭乗席と、
前記搭乗席を支持する本体部と、
前記本体部を移動させる移動機構と、
前記搭乗席の座面に加わる力に応じた計測信号を出力するセンサと、
前記センサからの出力に応じて、前記移動機構を駆動するための指令値を算出する制御計算部と、
移動体モードと、前記移動体モードの場合よりも前記移動機構の駆動を制限して椅子としての使用を可能とする椅子モードとの間で動作モードを切替えるモード切替手段と、
を備える移動体。 - 前記モード切替手段は、搭乗者が接触しているか否かを判別する接触センサを含み、
前記センサからの出力と前記接触センサからの判別結果とに基づいて、前記移動体モードと前記椅子モードとの間の動作モードの切替を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の移動体。 - 前記モード切替手段は、前記移動体モードと前記椅子モードとの間の動作モードの切替を入力するスイッチを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の移動体。 - 前記モード切替手段は、
前記椅子モードの場合に、前記制御計算部が前記移動機構を駆動するための指令値を算出するときのゲインを、前記移動体モードの場合よりも小さくする
ことを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の移動体。 - 前記モード切替手段は、
前記ゲインの大きさを調整する調整器を含む
ことを特徴とする請求項4に記載の移動体。 - 前記搭乗席の座面の角度を変えるように、前記搭乗席を駆動する搭乗席駆動機構を更に備え、
前記制御計算部は、前記搭乗席駆動機構の駆動量と前記搭乗席の平衡位置姿勢と前記センサからの計測信号とに基づいて、前記移動機構、及び前記搭乗席駆動機構を駆動するための指令値を算出する
ことを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項に記載の移動体。 - 前記搭乗席駆動機構の駆動量と前記搭乗席の平衡位置姿勢と前記センサからの計測信号に基づいて、前記搭乗席駆動機構の目標駆動量を算出し、
前記搭乗席駆動機構の目標駆動量に基づいて、前記移動体の前後進移動速度が算出されることを特徴とする請求項6に記載の移動体。 - 搭乗者が搭乗する搭乗席と、
前記搭乗席を支持する本体部と、
前記本体部を移動させる移動機構と、
前記搭乗席の座面に加わる力に応じた計測信号を出力するセンサと、を備えた移動体の制御方法であって、
前記センサからの出力に応じて、前記移動機構を駆動するための指令値を算出するステップと、
移動体モードと、前記移動体モードの場合よりも前記移動機構の駆動を制限して椅子としての使用を可能とする椅子モードとの間で動作モードを切替えるステップと、
を備える移動体の制御方法。 - 搭乗者が接触しているか否かを判別する接触センサにより、
前記センサからの出力と前記接触センサからの判別結果とに基づいて、前記移動体モードと前記椅子モードとの間の動作モードの切替を行う
ことを特徴とする請求項8に記載の移動体の制御方法。 - スイッチにより前記移動体モードと前記椅子モードとの間の動作モードの切替を行う
ことを特徴とする請求項8に記載の移動体の制御方法。 - 前記椅子モードの場合に、前記制御計算部が前記移動機構を駆動するための指令値を算出するときのゲインを、前記移動体モードの場合よりも小さくする
ことを特徴とする請求項8乃至10いずれか1項に記載の移動体の制御方法。 - 調整器により、前記ゲインの大きさを調整する
ことを特徴とする請求項11に記載の移動体の制御方法。 - 前記移動体は、前記搭乗席の座面の角度を変えるように、前記搭乗席を駆動する搭乗席駆動機構を更に備え、
前記搭乗席駆動機構の駆動量と前記搭乗席の平衡位置姿勢と前記センサからの計測信号とに基づいて、前記移動機構、及び前記搭乗席駆動機構を駆動するための指令値を算出する
ことを特徴とする請求項8乃至12いずれか1項に記載の移動体の制御方法。 - 前記搭乗席駆動機構の駆動量と前記搭乗席の平衡位置姿勢と前記センサからの計測信号に基づいて、前記搭乗席駆動機構の目標駆動量を算出し、
前記搭乗席駆動機構の目標駆動量に基づいて、前記移動体の前後進移動速度が算出されることを特徴とする請求項13に記載の移動体の制御方法。
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