JP2014144730A - Transfer apparatus and control method and program for the same - Google Patents
Transfer apparatus and control method and program for the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014144730A JP2014144730A JP2013015265A JP2013015265A JP2014144730A JP 2014144730 A JP2014144730 A JP 2014144730A JP 2013015265 A JP2013015265 A JP 2013015265A JP 2013015265 A JP2013015265 A JP 2013015265A JP 2014144730 A JP2014144730 A JP 2014144730A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control command
- actuator
- handle
- resistance force
- torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 7
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Handcart (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
本発明は移動装置、移動装置の制御方法、及びプログラムに関し、特に移動装置に設けられたハンドルの傾きに応じて車輪に与えるトルクを制御する移動装置、移動装置の制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a moving device, a moving device control method, and a program, and more particularly, to a moving device that controls a torque applied to a wheel according to a tilt of a handle provided in the moving device, a moving device control method, and a program.
倒立二輪制御を有する移動装置は重量があり、乗り手のいない移動装置をユーザが運搬することは困難である。そこで近年、ユーザの入力に応じて車輪への制御指令を生成し、倒立状態を維持して走行する移動装置が広く用いられている。ユーザは、移動装置のハンドルを操作すること(前後方向に傾ける等)により速度や進行方向の制御を行い、移動装置を運搬する。 A mobile device having an inverted two-wheel control is heavy, and it is difficult for a user to carry a mobile device without a rider. Therefore, in recent years, a mobile device that generates a control command for a wheel according to a user input and travels while maintaining an inverted state has been widely used. The user carries the mobile device by operating the handle of the mobile device (for example, tilting in the front-rear direction) to control the speed and the traveling direction.
例えば特許文献1には、倒立状態を維持しつつユーザがハンドルを操作して移動装置におけるトルク制御に関する技術が開示されている。
For example,
上述の一般的な移動装置は、ユーザによる入力(すなわちハンドル操作)に応じて制御指令を算出する。移動装置は、当該制御指令に応じて車輪にトルクを与えることにより移動を行う。ここでユーザがハンドル操作を誤った場合、ユーザが把持するハンドルに対して大きな力が生じることがある。この場合、ハンドルを把持したユーザが、安全に移動装置を運搬することが困難になるという問題が生じていた。 The general mobile device described above calculates a control command in accordance with an input (that is, a steering operation) by a user. The moving device moves by applying torque to the wheels according to the control command. Here, if the user performs a wrong handle operation, a large force may be generated on the handle held by the user. In this case, there has been a problem that it becomes difficult for the user holding the handle to safely carry the moving device.
そこで本発明は、上記の課題を鑑みたなされたものであって、ユーザが移動装置のハンドルを把持して安全に運搬を行うことができる移動装置、移動装置の制御方法、及びプログラムを提供することを主たる目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a moving device, a moving device control method, and a program that allow a user to grip the handle of the moving device and carry it safely. The main purpose.
本発明の一実施の態様にかかる移動装置は、台車に取り付けられたハンドルの傾きに応じて車輪に与えるトルクを発生するアクチュエータを備え、ユーザによる運搬を補助する移動装置であって、前記ハンドルの傾きに応じて前記アクチュエータが発生させるトルク量を指示する制御指令を算出する制御指令演算部と、前記アクチュエータが発生させたトルクを検出し、検出したトルクと前記移動装置の各種パラメータとを用いた演算により前記ハンドルが前記ユーザに与える抵抗力を推定する抵抗力推定部と、前記抵抗力と所定ゲインに基づいて前記制御指令を減少させた修正制御指令を生成して前記アクチュエータに入力する制御指令修正部と、を備えるものである。
このような構成により高度な技量を要することなくユーザが安全に移動装置に搭乗することができる。
A moving device according to an embodiment of the present invention is a moving device that includes an actuator that generates a torque to be applied to a wheel according to the inclination of a handle attached to a carriage, and that assists the user in transporting the vehicle. A control command calculation unit for calculating a control command for instructing a torque amount generated by the actuator according to an inclination, a torque generated by the actuator is detected, and the detected torque and various parameters of the moving device are used. A resistance force estimation unit that estimates a resistance force that the handle gives to the user by calculation, and a control command that generates a correction control command that reduces the control command based on the resistance force and a predetermined gain and inputs the corrected control command to the actuator And a correction unit.
With such a configuration, the user can safely board the mobile device without requiring high skill.
前記制御指令修正部は、前記抵抗力と前記所定ゲインとの乗算を用いて算出した値を前記制御指令から減算することにより前記修正制御指令を算出し、前記所定ゲインは、0よりも大きく1よりも小さいことが望ましい。
これにより、移動装置1が静止状態で移動してしまうことや抵抗力が増加してしまう事態を回避することができる。
The control command correction unit calculates the correction control command by subtracting a value calculated by multiplying the resistance force and the predetermined gain from the control command, and the predetermined gain is greater than 0 and 1 It is desirable to be smaller.
Thereby, the situation where the moving
前記所定ゲインは、前記移動装置の官能評価によって算出された値であることが望ましい。 The predetermined gain is preferably a value calculated by sensory evaluation of the moving device.
前記制御指令演算部は、ユーザの不感帯に関する入力に応じて、前記ハンドルの傾きと前記制御指令との関係を示す複数のテーブルから1つのテーブルを選択し、選択したテーブルに応じて前記制御指令を算出する、ことが望ましい。
これにより、ユーザは不感帯の大きさを自由に選択して移動装置を制御することができる。
The control command calculation unit selects one table from a plurality of tables indicating a relationship between the handle inclination and the control command in response to an input related to a user's dead zone, and outputs the control command according to the selected table. It is desirable to calculate.
Accordingly, the user can freely select the size of the dead zone and control the moving device.
本発明の一実施の態様にかかる移動装置の制御方法は、台車に取り付けられたハンドルの傾きに応じて車輪に与えるトルクを発生するアクチュエータを備え、ユーザによる運搬を補助する移動装置の制御方法であって、前記ハンドルの傾きに応じて前記アクチュエータが発生させるトルク量を指示する制御指令を算出する制御指令演算ステップと、前記アクチュエータが発生させたトルクを検出し、検出したトルクと前記移動装置の各種パラメータとを用いた演算により前記ハンドルが前記ユーザに与える抵抗力を推定する抵抗力推定ステップと、前記抵抗力と所定ゲインに基づいて前記制御指令を減少させた修正制御指令を生成して前記アクチュエータに入力する制御指令修正ステップと、を備えるものである。
このような構成により高度な技量を要することなくユーザが安全に移動装置に搭乗することができる。
A method of controlling a moving device according to an embodiment of the present invention is a method of controlling a moving device that includes an actuator that generates torque to be applied to a wheel according to the inclination of a handle attached to a carriage, and that assists transportation by a user. A control command calculating step for calculating a control command for instructing a torque amount generated by the actuator in accordance with a tilt of the handle; detecting a torque generated by the actuator; and detecting the detected torque and the moving device A resistance force estimation step for estimating a resistance force applied to the user by the handle by calculation using various parameters, and a correction control command in which the control command is reduced based on the resistance force and a predetermined gain, A control command correcting step for inputting to the actuator.
With such a configuration, the user can safely board the mobile device without requiring high skill.
本発明の一実施の態様にかかるプログラムは、台車に取り付けられたハンドルの傾きに応じて車輪に与えるトルクを発生するアクチュエータを備え、ユーザによる運搬を補助する移動装置の制御プログラムであって、コンピュータに、前記ハンドルの傾きに応じて前記アクチュエータが発生させるトルク量を指示する制御指令を算出する制御指令演算ステップと、前記アクチュエータが発生させたトルクを検出し、検出したトルクと前記移動装置の各種パラメータとを用いた演算により前記ハンドルが前記ユーザに与える抵抗力を推定する抵抗力推定ステップと、前記抵抗力と所定ゲインに基づいて前記制御指令を減少させた修正制御指令を生成して前記アクチュエータに入力する制御指令修正ステップと、を実行させるものである。
このような構成により高度な技量を要することなくユーザが安全に移動装置に搭乗することができる。
A program according to an embodiment of the present invention is a control program for a mobile device that includes an actuator that generates torque to be applied to a wheel according to the inclination of a handle attached to a carriage, and that assists the user in transporting the computer. And a control command calculation step for calculating a control command for instructing a torque amount generated by the actuator in accordance with a tilt of the handle, a torque generated by the actuator is detected, and the detected torque and various types of the moving device are detected. A resistance force estimation step for estimating a resistance force applied to the user by the handle by calculation using a parameter; and a modified control command for reducing the control command based on the resistance force and a predetermined gain to generate the actuator The control command correction step to be input to is executed.
With such a configuration, the user can safely board the mobile device without requiring high skill.
本発明では、高度な技量を要することなく安全に搭乗を行うことができる移動装置、移動装置の制御方法、及びプログラムを提供することができる。 In the present invention, it is possible to provide a mobile device, a control method for the mobile device, and a program that can safely board without requiring a high level of skill.
<実施の形態1>
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる移動装置の外観構成を示す図である。移動装置1は、アクチュエータ2、台車3、センサ4、一対の車輪5(5R及び5L)、及びハンドル6を有する。台車3の水平面(地面)に対する傾きは、ユーザのハンドル6の操作に応じて変化する。台車3の水平面(地面)に対する傾き(すなわちハンドル6の傾き)の変化に応じて、アクチュエータ2が車輪5に与えるトルクを制御する。以下、各構成要素について詳細に説明する。
<
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an external configuration of a moving device according to the present embodiment. The
アクチュエータ2は、車輪5R及び5Lに与えるトルクを発生させる。例えばアクチュエータ2は、電動モータである。なおアクチュエータ2は、後述する制御システム10の算出した修正制御指令に応じたトルクを車輪5R及び5Lに与える。
The
台車3は、例えば移動装置が積載される板状の筐体である。なお台車3の形状は、任意の形状でよい。ハンドル6の一端は台車3の前方部分に連結されており、他端が鉛直方向に延びて配置される。ユーザは、ハンドル6の他端を把持して操作することにより、移動装置1の動作を制御する。すなわちユーザは、ハンドル6を把持して傾けることにより台車3を傾けることができる。
The
センサ4は、台車3の傾きを検出する周知の傾き検出手段である。センサ4は、例えば加速度センサやジャイロセンサ等の一般的なセンサデバイスを用いて構成される。図1に示すように、移動装置1の進行方向の前方方向に延びる軸をロール軸、移動装置1の左方向に延びる軸をピッチ軸、移動装置1の鉛直方向の上方に延びる軸をヨー軸とする。この場合にセンサ4は、ピッチ軸周りにおけるハンドル6の傾き(すなわち、ロール軸周りの台車3の傾き角度)を検出する。
The
車輪5Rと5Lは、台車3の側面に配置され、同軸上に設けられている。車輪5Rと5Lは、アクチュエータ2から与えられるトルクを受けて回転する。なお、移動装置1は、図示するような円状の車輪のみならずクローラ等にみられる形状を持つ車輪を有してもよい。すなわち、移動装置1は、アクチュエータ2の発生したトルクに応じて移動を行う構成であればよい。
The
移動装置1には、図示しないスイッチ等の入力手段が設けられている。ユーザは、これらのスイッチ等を制御することにより、移動装置1に対する各種の入力処理を実行することができる。たとえばユーザは、スイッチの押下により移動装置1の動作モードの変更を指定することができる。また移動装置1は、移動装置1を制御する制御システム10(図1には図示せず)を有する。制御システム10は、例えばCPU(Central Processing Unit)や記憶装置(RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等)を有する一般的な演算装置から構成される。
The
続いて図2を参照して移動装置1内に設けられた制御システム10の構成について説明する。図2は、移動装置1内に設けられた制御システムの概念構成を示すブロック図である。制御システム10は、制御選択判定部11、姿勢演算部12、制御指令演算部13、制御指令修正部14、抵抗力推定部15、及び駆動部16を備える。
Next, the configuration of the
制御選択判定部11は、ユーザによるスイッチ(図示せず)の制御に応じて移動装置1の制御モードの選択を判定する。制御モードとは、例えば通常モード、待機モード等が含まれる。姿勢演算部12は、センサ4が検出したデータからハンドル6の傾き(すなわち台車3の傾き)を算出する。姿勢演算部12によるハンドル6の傾きの算出手法は、小型移動モビリティの分野において一般的に用いられる手法であれば良い。
The control
制御指令演算部13は、姿勢演算部12が算出したハンドル6の傾きからアクチュエータ2に与える制御指令を算出する。制御指令とは、アクチュエータ2が発生させるトルクの大きさを指示する指令である。制御指令の算出手法について、図3を参照して説明する。図3は、制御指令演算部13が制御指令の算出の際に参照するテーブルである。当該テーブルは、ピッチ角度(ハンドル6の傾き)とトルク指令(制御指令)の関係を保持する。なお図3では、ピッチ角度(radian)に対応する角度(degree)も合わせて示している。また図3は、トルク指令に対応する移動装置1の時速についても参考として表示している。制御指令演算部13は、姿勢演算部12が算出したハンドル6の傾き、すなわちピッチ角度に対応するトルク指令を当該テーブルから算出し、算出したトルク指令を制御指令修正部14に供給する。例えば制御指令演算部13は、ピッチ角度が"−0.5410(rad)"である場合、トルク指令として"−1.2000"を制御指令修正部14に供給する。
The control
なお制御指令演算部13は、ユーザによる不感帯の大きさの選択に応じて使用するテーブルを切り替えてもよい。はじめに不感帯について図4を参照して説明する。図4は、移動装置1の概略図と不感帯との関係を示す概念図である。不感帯とは、アクチュエータ2がトルクを発生させない領域である。制御指令演算部13は、図示するように移動装置1が倒立に近い状態、またはハンドル6の傾きが大きい状態には不感帯に属する状態とする。すなわち制御指令演算部13は、移動装置1が倒立に近い状態、またはハンドルの傾きが大きい状態にはアクチュエータ2がトルクを発生しないように制御する。
The control
ユーザは、図示しないスイッチの操作等によりこの不感帯の大きさを制御する。図5は、不感帯を大きくした場合のピッチ角度とトルク指令との関係を示すテーブルである。図示するように、時速が0(km/h)となる角度領域(図中の矢印部分であり、−30°〜−0°)が図3に示す角度領域(図中の矢印部分であり、−20°〜−10°)よりも大きい。一方、図6は不感帯を小さくした場合のピッチ角度とトルク指令との関係を示すテーブルである。図示するように、時速が0(km/h)となる角度領域(図中の矢印部分であり、−16°〜−14°)が図3に示す角度領域(図中の矢印部分であり、−20°〜−10°)よりも小さい。 The user controls the size of the dead zone by operating a switch (not shown). FIG. 5 is a table showing the relationship between the pitch angle and the torque command when the dead zone is increased. As shown in the drawing, the angle region (the arrow portion in the figure, −30 ° to −0 °) where the speed is 0 (km / h) is the angle region (the arrow portion in the drawing) shown in FIG. Greater than −20 ° to −10 °). On the other hand, FIG. 6 is a table showing the relationship between the pitch angle and the torque command when the dead zone is reduced. As shown in the figure, the angle region (arrow portion in the figure, −16 ° to −14 °) where the speed is 0 (km / h) is the angle region (arrow portion in the drawing) shown in FIG. Smaller than −20 ° to −10 °).
なお制御指令演算部13は、制御指令としてトルク指令ではなく、角速度指令を出力してもよい。図7は、制御指令として角速度指令を出力する場合に参照するテーブルの例を示す図である。制御指令演算部13は、同様の手法により角速度指令を算出し、制御指令修正部14に供給する。なお以下の説明では、制御指令演算部13は、トルク指令を出力するものとする。
The control
再び図2を参照する。抵抗力推定部15は、アクチュエータ2において発生したトルクを検知する。例えば抵抗力推定部15は、アクチュエータ2が発生させた電流値からトルクを検知する。そして、抵抗力推定部15は、摩擦要素を考慮してハンドル6がユーザを押す抵抗力を推定する。詳細には、抵抗力推定部15は、以下の(式1)を用いて抵抗力fを推定する。(式1)に示すように、抵抗力指定部15は、移動装置1に関する各種パラメータ(タイヤ半径、車両重量等)を用いて抵抗力fを算出する。抵抗力推定部15は、算出した抵抗力推定値fを制御指令修正部14に供給する。
Refer to FIG. 2 again. The
制御指令修正部14は、抵抗力推定部15の算出した抵抗力推定値fを用いて制御指令演算部13が算出した制御指令を修正する。詳細には制御指令修正部14は、以下の算出式(式2)を用いて修正制御指令を算出する。制御指令修正部14は、算出した修正制御指令を駆動部16に供給する。修正制御指令は、アクチュエータ2が最終的に発生させるトルクの大きさを指示する命令である。アクチュエータ2は、修正制御指令に応じて発生させるトルクを調整し、車輪5を駆動する。
The control
上述のように調整ゲインKaは、0<Ka<1の範囲で設定される。これにより、移動装置1が静止状態で移動してしまうことや抵抗力が増加してしまう(すなわちハンドル6がユーザを押す力を強くしてしまう)事態を回避することができる。
Adjusting gain K a as described above, it is set in a range 0 <K a <1 in. Thereby, it is possible to avoid a situation in which the moving
上述の調整ゲインKaは、官能評価に応じて設定することが望ましい。詳細には、複数のユーザに移動装置1を操作してもらい、その評価(操作しやすやの評価)に応じた最適な値に設定する。なお、ユーザ毎に移動装置1を安全に操作できるか否かの感覚は異なるため、図示しないスイッチの制御に応じて適宜調整ゲインKaを変更できるようにしても良い。
Adjustment gain K a described above, it is preferable to set according to the sensory evaluation. More specifically, a plurality of users are operated on the
駆動部16は、アクチュエータ2を制御する処理部である。駆動部16は、制御指令修正部14から供給された修正制御指令に応じたトルクをアクチュエータ2が発生させるように制御(例えばソフトウェア的な制御)を行う。駆動部16は、アクチュエータ2の回転軸に動力伝達可能に連結された減速ギア列や車輪5の回転数を検出するためのカウンタ等に対して適宜制御を行うことができる。
The
続いて図8を参照して移動装置1による制御指令の修正処理について説明する。図8は、移動装置1による制御指令の修正処理の流れを示すフローチャートである。
移動装置1の電源がONとなった後に、移動装置1は、制御指令修正処理を行うことを示すスイッチのON検出を行う(S101)。その後に、姿勢演算部12は、センサ4が検出したデータからハンドル6の傾き(すなわち台車3の傾き、ピッチ角度)を算出する(S102)。
Next, a control command correction process by the
After the power of the
制御指令演算部13は、姿勢演算部12が算出したハンドル6の傾き(ピッチ角度)から上述のテーブル(図3等)を用いた演算により制御指令を算出する(S103)。S103の処理と平行して、抵抗力推定部15は、アクチュエータ2において発生したトルクからハンドル6がユーザを押す抵抗力を推定する(S104)。抵抗力の推定処理は、たとえば上述の(式1)を用いた演算により行う。
The control
制御指令修正部14は、抵抗力推定部15の算出した抵抗力推定値を用いて制御指令演算部13が算出した制御指令を修正する(S105)。制御指令の修正には、たとえば上述の(式2)を用いた演算により行う。駆動部16は、算出した修正制御指令を用いてアクチュエータ2が生成するトルクを調整する。
The control
続いて本実施の形態にかかる移動装置1の効果について説明する。上述のように移動装置1は、ハンドル6の操作により算出した制御指令に対し、抵抗力推定値に応じて修正を行っている。これにより移動装置1のハンドル6がユーザを押す力を小さくすることができる。ハンドル6がユーザを押す力を小さくすることにより、ユーザは安全に移動装置1を運搬することが可能となる。
Then, the effect of the moving
詳細には上述のように、調整ゲインKaを0<Ka<1の範囲で設定することにより、制御指令修正部14は、ハンドル6がユーザを押す力を確実に小さくすることができる。これにより、ユーザは移動装置1を安全に運搬することができる。
Specifically, as described above, by setting the adjustment gain K a in the range of 0 <K a <1, the control
調整ゲインKaは、0<Ka<1の範囲で官能評価に応じて定めた値に設定される。上述のように官能評価は、多くのユーザが移動装置1を操作して行う評価である。これにより、多くのユーザが安全に感じる車両制御を実現することができる。
Adjustment gain K a is set to a value determined according to the sensory evaluation in the
なお、上述の制御システム10(制御選択判定部11、姿勢演算部12、制御指令演算部13、制御指令修正部14、抵抗力推定部15、及び駆動部16)の処理は、CPUによってプログラムの形式で実行されてもよい。プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
The processing of the control system 10 (the control
台車3は、重量のある物等が積載される板状の筐体であってもよい。この場合ユーザが移動装置1の傍らでハンドル6の操作を行うことにより移動装置1を移動させ、台車3の上に乗せた積載物を運搬する。すなわち、移動装置1は、ユーザが台車3上に乗せた積載物を運搬することを補助することができる。
The
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
1 移動装置
2 アクチュエータ
3 台車
4 センサ
5(5R、5L) 車輪
6 ハンドル
10 制御システム
11 制御選択判定部
12 姿勢演算部
13 制御指令演算部
14 制御指令修正部
15 抵抗力推定部
16 駆動部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ハンドルの傾きに応じて前記アクチュエータが発生させるトルクの大きさを指示する制御指令を算出する制御指令演算部と、
前記アクチュエータが発生させたトルクを検出し、検出したトルクと前記移動装置の各種パラメータとを用いた演算により前記ハンドルが前記ユーザに与える抵抗力を推定する抵抗力推定部と、
前記抵抗力と所定ゲインに基づいて前記制御指令を減少させた修正制御指令を生成して前記アクチュエータに入力する制御指令修正部と、
を備える移動装置。 A moving device that includes an actuator that generates torque to be applied to a wheel according to the inclination of a handle attached to a carriage, and that assists transportation by a user,
A control command calculation unit for calculating a control command for instructing the magnitude of torque generated by the actuator according to the inclination of the handle;
A resistance force estimation unit that detects torque generated by the actuator, and estimates a resistance force that the handle gives to the user by calculation using the detected torque and various parameters of the moving device;
A control command correction unit that generates a correction control command in which the control command is reduced based on the resistance force and a predetermined gain and inputs the correction control command to the actuator;
A mobile device comprising:
前記抵抗力と前記所定ゲインとの乗算を用いて算出した値を前記制御指令から減算することにより前記修正制御指令を算出し、
前記所定ゲインは、0よりも大きく1よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載の移動装置。 The control command correction unit is
Calculating the corrected control command by subtracting a value calculated by multiplying the resistance force and the predetermined gain from the control command;
The moving device according to claim 1, wherein the predetermined gain is larger than 0 and smaller than 1.
ユーザの不感帯に関する入力に応じて、前記ハンドルの傾きと前記制御指令との関係を示す複数のテーブルから1つのテーブルを選択し、選択したテーブルに応じて前記制御指令を算出する、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動装置。 The control command calculator is
Selecting one table from a plurality of tables indicating the relationship between the steering wheel tilt and the control command in response to an input relating to a user's dead zone, and calculating the control command according to the selected table. The moving apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記ハンドルの傾きに応じて前記アクチュエータが発生させるトルクの大きさを指示する制御指令を算出する制御指令演算ステップと、
前記アクチュエータが発生させたトルクを検出し、検出したトルクと前記移動装置の各種パラメータとを用いた演算により前記ハンドルが前記ユーザに与える抵抗力を推定する抵抗力推定ステップと、
前記抵抗力と所定ゲインに基づいて前記制御指令を減少させた修正制御指令を生成して前記アクチュエータに入力する制御指令修正ステップと、
を備える移動装置の制御方法。 A method of controlling a moving device that includes an actuator that generates torque to be applied to a wheel according to the inclination of a handle attached to a carriage, and that assists transportation by a user,
A control command calculation step for calculating a control command for instructing the magnitude of torque generated by the actuator according to the inclination of the handle;
A resistance force estimating step of detecting a torque generated by the actuator, and estimating a resistance force that the handle gives to the user by calculation using the detected torque and various parameters of the moving device;
A control command correction step of generating a correction control command in which the control command is decreased based on the resistance force and a predetermined gain and inputting the correction control command to the actuator;
A method for controlling a mobile device comprising:
コンピュータに、
前記ハンドルの傾きに応じて前記アクチュエータが発生させるトルクの大きさを指示する制御指令を算出する制御指令演算ステップと、
前記アクチュエータが発生させたトルクを検出し、検出したトルクと前記移動装置の各種パラメータとを用いた演算により前記ハンドルが前記ユーザに与える抵抗力を推定する抵抗力推定ステップと、
前記抵抗力と所定ゲインに基づいて前記制御指令を減少させた修正制御指令を生成して前記アクチュエータに入力する制御指令修正ステップと、
を実行させる、プログラム。 A control program for a moving device that includes an actuator that generates torque to be applied to a wheel according to a tilt of a handle attached to a carriage, and that assists transportation by a user,
On the computer,
A control command calculation step for calculating a control command for instructing the magnitude of torque generated by the actuator according to the inclination of the handle;
A resistance force estimating step of detecting a torque generated by the actuator, and estimating a resistance force that the handle gives to the user by calculation using the detected torque and various parameters of the moving device;
A control command correction step of generating a correction control command in which the control command is decreased based on the resistance force and a predetermined gain and inputting the correction control command to the actuator;
A program that executes
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013015265A JP5861651B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | MOBILE DEVICE, MOBILE DEVICE CONTROL METHOD, AND PROGRAM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013015265A JP5861651B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | MOBILE DEVICE, MOBILE DEVICE CONTROL METHOD, AND PROGRAM |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014144730A true JP2014144730A (en) | 2014-08-14 |
JP5861651B2 JP5861651B2 (en) | 2016-02-16 |
Family
ID=51425352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013015265A Active JP5861651B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | MOBILE DEVICE, MOBILE DEVICE CONTROL METHOD, AND PROGRAM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5861651B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016049950A (en) * | 2014-09-02 | 2016-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | Inverted two-wheel type moving body and control method therefor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004278754A (en) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Calsonic Kansei Corp | Selection assisting apparatus of automatic transmission |
JP2007118807A (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Equos Research Co Ltd | Vehicle |
JP2008264171A (en) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | Travel device |
JP2011051557A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Toyota Motor Corp | Mobile body, method for controlling mobile body, and program |
JP2012020739A (en) * | 2011-09-29 | 2012-02-02 | Toyota Motor Corp | Traveling body |
JP2012035742A (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Toyota Motor Corp | Inverted movable body, method and program for controlling the same |
-
2013
- 2013-01-30 JP JP2013015265A patent/JP5861651B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004278754A (en) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Calsonic Kansei Corp | Selection assisting apparatus of automatic transmission |
JP2007118807A (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Equos Research Co Ltd | Vehicle |
JP2008264171A (en) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | Travel device |
JP2011051557A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Toyota Motor Corp | Mobile body, method for controlling mobile body, and program |
JP2012035742A (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Toyota Motor Corp | Inverted movable body, method and program for controlling the same |
JP2012020739A (en) * | 2011-09-29 | 2012-02-02 | Toyota Motor Corp | Traveling body |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016049950A (en) * | 2014-09-02 | 2016-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | Inverted two-wheel type moving body and control method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5861651B2 (en) | 2016-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9317039B2 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
US20140172262A1 (en) | Inverted vehicle control apparatus, and method and program therefor | |
US10981617B2 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
JP5278598B2 (en) | MOBILE BODY CONTROL DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND CONTROL PROGRAM | |
US8949010B2 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
JP5659710B2 (en) | vehicle | |
JP5861651B2 (en) | MOBILE DEVICE, MOBILE DEVICE CONTROL METHOD, AND PROGRAM | |
JP6217592B2 (en) | Inverted type moving body, its control method and control program | |
JP5786633B2 (en) | MOBILE BODY CONTROL DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND PROGRAM | |
JP6225869B2 (en) | Inverted two-wheeled mobile system | |
US9367066B2 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
JP5772373B2 (en) | Inverted moving body control device and control method thereof | |
JP5316336B2 (en) | Inverted type moving body, its control method and control program | |
JP2014088054A (en) | Inverted mobile entity and control method thereof | |
JP6233265B2 (en) | Inverted two-wheeled mobile system | |
US20160176465A1 (en) | Inverted moving body | |
JP5966882B2 (en) | MOBILE BODY CONTROL DEVICE, MOBILE BODY CONTROL METHOD, AND PROGRAM | |
JP5652043B2 (en) | Inverted type moving body, its control method and control program | |
JP2015128928A (en) | Inverted movable body | |
JP6183328B2 (en) | Inverted balance training apparatus and inverted balance training method | |
JP6020386B2 (en) | MOBILE BODY, CONTROL METHOD, CONTROL PROGRAM | |
JP2016136319A (en) | Autonomous moving truck | |
JP2016055729A (en) | Inverted carriage | |
JP6265143B2 (en) | Balance training system | |
JP2016150147A (en) | Balance training apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151106 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151207 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5861651 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |