JP2015123776A

JP2015123776A - Inverted movable body

Info

Publication number: JP2015123776A
Application number: JP2013267559A
Authority: JP
Inventors: 環西野; Tamaki Nishino; 隆宏戸田; Takahiro Toda; 直樹岩田; Naoki Iwata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-07-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverted movable body in which a rider can stably get off.SOLUTION: The inverted movable body related to the present invention comprises a getting-off detection part which detects getting-off of a rider of the inverted movable body, a posture detection part which detects the posture of the inverted movable body in a case that the getting-off detection part detects getting-off of the rider, and a posture control part which controls the inverted movable body so that the posture of the inverted movable body inclines to the front side further in a case that the posture of the inverted movable body detected by the posture detection part inclines to the front side beyond a first specified angle against the gravity axis, and controls the inverted movable body so that the posture of the inverted movable body inclines to the rear side further in a case that the posture of the inverted movable body detected by the posture detection part inclines to the rear side beyond a second specified angle against the gravity axis.

Description

本発明は倒立型移動体に関する。 The present invention relates to an inverted moving body.

ユーザが搭乗して操作することが可能な倒立型移動体（以下、単に移動体と記載）が提案されている。 An inverted mobile body (hereinafter simply referred to as a mobile body) that can be operated by a user has been proposed.

例えば、特許文献１では、旋回時等において、操作レバーあるいはステッププレートの姿勢を変化させて搭乗者の重心の重量ベクトルの接地点を車輪の接地点の内側に移すことにより、横転を防ぎ、安定した旋回走行が可能な同軸二輪車が開示されている。 For example, in Patent Document 1, when turning, the posture of the operation lever or the step plate is changed to move the ground point of the weight vector of the center of gravity of the occupant to the inside of the ground point of the wheel, thereby preventing rollover and stable. A coaxial two-wheeled vehicle that can be turned is disclosed.

特開２００６−３１５６６６号公報JP 2006-315666 A

移動体の搭乗者が移動体から降車する際には、予め定められた方向に降車することが多い。しかしながら、路面状態や移動体が停車した際の移動体の状態によっては、搭乗者が予め定められた方向に降車することが難しい場合がある。 When a passenger of a moving body gets off the moving body, it often gets off in a predetermined direction. However, depending on the road surface state and the state of the moving body when the moving body stops, it may be difficult for the passenger to get off in a predetermined direction.

特許文献１に記載の移動体は、降車の際の制御について何ら記載されておらず、上述の課題を解決することはできない。 The moving body described in Patent Document 1 is not described at all about the control at the time of getting off and cannot solve the above-described problem.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、搭乗者が安定して降車することが可能な倒立型移動体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an inverted moving body that allows a passenger to get off stably.

本発明にかかる倒立を実行する倒立型移動体は、前記倒立型移動体の搭乗者の降車を検出する降車検出部と、前記降車検出部が前記搭乗者の降車を検出した場合に、前記倒立型移動体の姿勢を検出する姿勢検出部と、前記姿勢検出部が検出した前記倒立型移動体の姿勢が重力軸に対し第１の所定の角度を超えて前方に傾いている場合には、前記倒立型移動体の姿勢を前方にさらに傾けるように前記倒立型移動体を制御し、前記姿勢検出部が検出した前記倒立型移動体の姿勢が重力軸に対し第２の所定の角度を超えて後方に傾いている場合には、前記倒立型移動体の姿勢を後方にさらに傾けるように前記倒立型移動体を制御する姿勢制御部と、を備える。 An inverted moving body that performs inversion according to the present invention includes an exit detection unit that detects an exit of an occupant of the inverted mobile body, and the inversion when the exit detection unit detects the exit of the occupant. When the posture detection unit that detects the posture of the mold moving body and the posture of the inverted moving body detected by the posture detection unit is tilted forward beyond the first predetermined angle with respect to the gravity axis, The inverted moving body is controlled so that the posture of the inverted moving body is further tilted forward, and the posture of the inverted moving body detected by the posture detecting unit exceeds a second predetermined angle with respect to the gravity axis. And a posture control unit that controls the inverted moving body so that the posture of the inverted moving body is further tilted rearward.

本発明により、搭乗者が安定して降車することが可能な倒立型移動体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an inverted moving body that allows a passenger to get off stably.

実施の形態１にかかる移動体の例を示した外観図である。3 is an external view showing an example of a moving object according to the first embodiment. FIG. 実施の形態１にかかるセンサ及び演算部の構成例を示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a sensor and a calculation unit according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる降車制御処理の一例を示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a getting-off control process according to the first embodiment; 実施の形態１にかかる降車制御の一例を示したイメージ図である。It is an image figure which showed an example of the getting-off control concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態１にかかる降車制御の一例を示したイメージ図である。It is an image figure which showed an example of the getting-off control concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態１において、姿勢角度と降車制御がされる方向の関係の一例を示したイメージ図である。In Embodiment 1, it is an image figure which showed an example of the relationship between a posture angle and the direction in which alighting control is performed. 実施の形態１にかかるセンサ及び演算部の別の構成例を示したブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating another configuration example of the sensor and the calculation unit according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる降車制御処理の別の例を示したフローチャートである。6 is a flowchart showing another example of the getting-off control process according to the first embodiment; 実施の形態１にかかる不感帯の一例を示したイメージ図である。FIG. 3 is an image diagram illustrating an example of a dead zone according to the first embodiment. 実施の形態２にかかるセンサ及び演算部の構成例を示したブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a sensor and a calculation unit according to a second embodiment. 実施の形態２にかかる路面角度演算部が行う路面角度の推定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the estimation method of the road surface angle which the road surface angle calculating part concerning Embodiment 2 performs. 実施の形態２にかかる降車制御処理の一例を示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a getting-off control process according to a second embodiment. 実施の形態２において、姿勢角度と降車制御がされる方向の関係の一例を示したイメージ図である。In Embodiment 2, it is the image figure which showed an example of the relationship between a posture angle and the direction in which alighting control is performed. 実施の形態２において、姿勢角度と降車制御がされる方向の関係の一例を示したイメージ図である。In Embodiment 2, it is the image figure which showed an example of the relationship between a posture angle and the direction in which alighting control is performed. 関連技術にかかる降車の様子を示したイメージ図である。It is the image figure which showed the mode of getting off concerning related technology. 関連技術にかかる降車の様子を示したイメージ図である。It is the image figure which showed the mode of getting off concerning related technology. 実施の形態２にかかるセンサ及び演算部の別の構成例を示したブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating another configuration example of a sensor and a calculation unit according to the second embodiment.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明にかかる倒立型移動体の説明においては、特徴となる構成要素について重点的に説明し、その他の周知の構成要素については適宜説明を省略している。 Embodiments of the present invention will be described below. Note that in the description of the inverted moving body according to the present invention, characteristic components are mainly described, and description of other known components is omitted as appropriate.

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１にかかる倒立型移動体の例を示した外観図である。移動体１０は、ハンドル１１、ステップ１２、車輪１３及び支持部１４を備える。図１において、右側が搭乗者の搭乗時における前方（進行方向）、左側が搭乗者の搭乗時における後方である。 Embodiment 1
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view illustrating an example of an inverted moving body according to the first embodiment. The moving body 10 includes a handle 11, a step 12, wheels 13 and a support part 14. In FIG. 1, the right side is the front (traveling direction) when the passenger is on board, and the left side is the rear when the passenger is on board.

ハンドル１１は、搭乗者がつかまることにより、安定して移動体１０に搭乗するために設けられている。ステップ１２（搭乗台）は、搭乗者が移動体１０に搭乗時に足を乗せるために設けられている。車輪１３は、移動体１０が移動するために設けられており、右車輪と左車輪の２つの車輪が移動体１０に備えられている。車輪１３は、図示しないモータ等により駆動される。支持部１４は、ハンドル１１の下端（かつステップ１２の前部）に設けられており、ハンドル１１及びステップ１２を支持する。 The handle 11 is provided in order to stably board the moving body 10 when the passenger grabs the handle 11. Step 12 (boarding board) is provided for the passenger to place his / her feet on the moving body 10 when boarding. The wheel 13 is provided for the moving body 10 to move, and the moving body 10 includes two wheels, a right wheel and a left wheel. The wheel 13 is driven by a motor or the like (not shown). The support portion 14 is provided at the lower end of the handle 11 (and the front portion of the step 12), and supports the handle 11 and the step 12.

図２は、センサ及び演算部の構成例を示したブロック図である。移動体１０は、センサとして、姿勢角センサ／姿勢角速度センサ１５、乗車検知センサ１６及びモータ角度センサ１７を備える。さらに移動体１０は、演算部１８を備える。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the sensor and the calculation unit. The moving body 10 includes a posture angle sensor / posture angular velocity sensor 15, a boarding detection sensor 16, and a motor angle sensor 17 as sensors. Furthermore, the moving body 10 includes a calculation unit 18.

姿勢角センサ／姿勢角速度センサ１５は、移動体１０の姿勢角又は姿勢角速度を測定し、測定結果を後述の姿勢演算部１８１に出力するセンサであり、例えば支持部１４近傍に設けられている。 The posture angle sensor / posture angular velocity sensor 15 is a sensor that measures the posture angle or posture angular velocity of the moving body 10 and outputs the measurement result to a posture calculation unit 181 described later, and is provided, for example, in the vicinity of the support unit 14.

乗車検知センサ１６は、搭乗者が移動体１０に搭乗したことを検知し、検知結果を後述の乗車判定部１８２に出力するセンサであり、ステップ１２の上部に設けられている。乗車検知センサ１６は、例えば、搭乗者の両足から荷重がかかっていることを検知可能なセンサである。乗車検知センサ１６は、移動体１０の搭乗者の降車を検出する降車検出部として機能する。 The boarding detection sensor 16 is a sensor that detects that the passenger has boarded the moving body 10 and outputs the detection result to a boarding determination unit 182 described later. The boarding detection sensor 16 is, for example, a sensor that can detect that a load is applied from both feet of the passenger. The boarding detection sensor 16 functions as a getting-off detection unit that detects a passenger getting off the moving body 10.

モータ角度センサ１７は、車輪１３の回転角度又は回転角速度を測定し、測定結果を後述のモータ制御部１８３に出力するセンサであり、例えばエンコーダやレゾルバから構成される。以上の各センサは、測定結果を演算部１８に出力する。 The motor angle sensor 17 is a sensor that measures the rotation angle or the rotation angular velocity of the wheel 13 and outputs the measurement result to a motor control unit 183 to be described later, and is composed of, for example, an encoder or a resolver. Each of the above sensors outputs the measurement result to the calculation unit 18.

演算部１８は、モータ制御や倒立制御、姿勢角度の算出を行うＩＣ（Integrated Circuit）であり、例えばマイコン（マイクロコントローラ）である。演算部１８は、姿勢演算部１８１、乗車判定部１８２、モータ制御部１８３及び降車制御演算部１８４を有する。 The calculation unit 18 is an IC (Integrated Circuit) that performs motor control, inversion control, and calculation of an attitude angle, and is, for example, a microcomputer (microcontroller). The calculation unit 18 includes an attitude calculation unit 181, a boarding determination unit 182, a motor control unit 183, and a getting-off control calculation unit 184.

姿勢演算部１８１は、姿勢角センサ／姿勢角速度センサ１５の測定結果に基づいて、移動体１０の姿勢角度又は姿勢角速度を演算し、演算結果を降車制御演算部１８４に出力する。ここで姿勢角度はピッチ角、即ち移動体１０の前後方向への角度のことをいう。姿勢角センサ／姿勢角速度センサ１５及び姿勢演算部１８１は、搭乗者の降車が検出された場合に、移動体１０の姿勢を検出する姿勢検出部として機能する。乗車判定部１８２は、乗車検知センサ１６の測定結果に基づいて、搭乗者の有無を判定し、判定結果をモータ制御部１８３及び降車制御演算部１８４に出力する。 The posture calculation unit 181 calculates the posture angle or the posture angular velocity of the moving body 10 based on the measurement result of the posture angle sensor / posture angular velocity sensor 15, and outputs the calculation result to the getting-off control calculation unit 184. Here, the attitude angle refers to a pitch angle, that is, an angle of the moving body 10 in the front-rear direction. The posture angle sensor / posture angular velocity sensor 15 and the posture calculation unit 181 function as a posture detection unit that detects the posture of the moving body 10 when the passenger gets out of the vehicle. The boarding determination unit 182 determines the presence or absence of a passenger based on the measurement result of the boarding detection sensor 16, and outputs the determination result to the motor control unit 183 and the getting-off control calculation unit 184.

モータ制御部１８３は、モータ角度センサ１７の測定結果、乗車判定部１８２の判定結果及び後述する降車制御演算部１８４の演算結果に基づいて、指令速度に追従するように目標トルクを与えることによりモータを制御する。降車制御演算部１８４は、姿勢演算部１８１の演算結果、乗車判定部１８２の判定結果及びモータ制御部１８３の制御に基づいて降車制御を行う。 The motor control unit 183 provides the target torque so as to follow the command speed based on the measurement result of the motor angle sensor 17, the determination result of the boarding determination unit 182 and the calculation result of the getting-off control calculation unit 184 described later. To control. The getting-off control calculation unit 184 performs getting-off control based on the calculation result of the posture calculation unit 181, the determination result of the boarding determination unit 182, and the control of the motor control unit 183.

図３は、降車制御演算部１８４の降車制御処理の一例を示したフローチャートである。以下、降車制御演算部１８４の具体的な処理について、図３を用いて説明する。なお、図３の処理は、移動体１０の車体が略停止している（即ち速度が０ｋｍ／ｓ近傍）ことが前提条件である。この前提条件を満たしているか否かは、モータ角度センサ１７が測定した車輪１３の回転角度又は回転角速度から、演算部１８が判定する。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the getting-off control process of the getting-off control calculation unit 184. Hereinafter, specific processing of the getting-off control calculation unit 184 will be described with reference to FIG. Note that the process of FIG. 3 is based on the precondition that the vehicle body of the moving body 10 is substantially stopped (that is, the speed is near 0 km / s). Whether the precondition is satisfied is determined by the calculation unit 18 from the rotation angle or the rotation angular velocity of the wheel 13 measured by the motor angle sensor 17.

まず、演算部１８に対して、降車制御処理を実行させるトリガとなる入力がなされる（ステップＳ１１）。このトリガ入力は、乗車検知センサ１６が、搭乗者の足（片足又は両足）がステップ１２から外されたことを検出して、その結果を演算部１８に対して出力することをいう。即ち、乗車検知センサ１６は、搭乗者が移動体１０から降りようとしていることを検出する。この入力により、乗車判定部１８２が、搭乗者が「有」から「無」の状態になることを判定する。この判定結果に応じて、降車制御演算部１８４の処理が開始される。また、姿勢演算部１８１は、姿勢演算を可能な状態にスイッチされる。 First, an input serving as a trigger for executing the getting-off control process is made to the calculation unit 18 (step S11). This trigger input means that the boarding detection sensor 16 detects that the passenger's foot (one foot or both feet) has been removed from the step 12 and outputs the result to the computing unit 18. That is, the boarding detection sensor 16 detects that the passenger is about to get off the moving body 10. With this input, the boarding determination unit 182 determines that the passenger changes from “present” to “absent”. In response to this determination result, the processing of the getting-off control calculation unit 184 is started. In addition, the posture calculation unit 181 is switched to a state in which posture calculation can be performed.

次に降車制御演算部１８４は、制御ゲインの変更を行う（ステップＳ１２）。具体的には、降車制御演算部１８４は、移動制御ゲインを下げるとともに、位置制御ゲインを上げる。これにより、演算部１８が行う制御は、今まで行っていた移動制御から、現在位置を目標値とする位置制御に切り替えられる。 Next, the getting-off control calculation unit 184 changes the control gain (step S12). Specifically, the getting-off control calculation unit 184 decreases the movement control gain and increases the position control gain. Thereby, the control performed by the calculation unit 18 is switched from the movement control performed until now to the position control using the current position as the target value.

次に降車制御演算部１８４は、制御ゲインが変更された状態から一定時間経過したか否か（所定の閾値の時間が経過したか）を判定する（ステップＳ１３）。一定時間経過したか否かは、例えば演算部１８が有するタイマー（図示せず）により測定される。 Next, the getting-off control calculation unit 184 determines whether or not a predetermined time has elapsed from the state in which the control gain has been changed (whether a predetermined threshold time has elapsed) (step S13). Whether or not a certain time has elapsed is measured by, for example, a timer (not shown) included in the calculation unit 18.

一定時間経過していない場合には（ステップＳ１３のＮｏ）、姿勢演算部１８１は、姿勢角センサ／姿勢角速度センサ１５の測定結果に基づいて、移動体１０の姿勢角度又は姿勢角速度を演算する（ステップＳ１４）。姿勢演算部１８１が姿勢角速度を演算した場合には、降車制御演算部１８４はその姿勢角速度に基づいて姿勢角度を演算する。 If the predetermined time has not elapsed (No in step S13), the posture calculation unit 181 calculates the posture angle or posture angular velocity of the moving body 10 based on the measurement result of the posture angle sensor / posture angular velocity sensor 15 ( Step S14). When the posture calculation unit 181 calculates the posture angular velocity, the getting-off control calculation unit 184 calculates the posture angle based on the posture angular velocity.

降車制御演算部１８４は、ステップＳ１４の処理で演算された姿勢角度が、マイナス側の所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１５）。なお「マイナス側」とは、移動体１０の姿勢角度が重力軸（重力に対して上下方向の軸であり、地面が平地の場合には垂直軸）に対して後方に傾いている（即ち、移動体１０の上部が後方に傾いている）状態をいう。 The getting-off control calculation unit 184 determines whether or not the posture angle calculated in the process of step S14 exceeds a predetermined negative threshold (step S15). The “minus side” means that the posture angle of the moving body 10 is tilted backward with respect to the gravity axis (the vertical axis with respect to gravity, and the vertical axis when the ground is flat) (that is, A state in which the upper part of the moving body 10 is inclined backward.

姿勢角度がマイナス側の所定の閾値を超えている場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、演算部１８は、搭乗者が後方へ降りるための降車制御を行う（ステップＳ１６）。この降車制御は、搭乗者が後方へ降りやすくするために、移動体１０の姿勢角度をさらに後方に傾ける倒立制御をいう。なお降車制御において、演算部１８は、予め設定された重力軸との目標角度になるように、所定の変化速度で移動体１０の傾きを変化させる。 When the posture angle exceeds a predetermined threshold value on the negative side (Yes in Step S15), the calculation unit 18 performs a getting-off control for the passenger to get off rearward (Step S16). This getting-off control refers to an inversion control in which the posture angle of the moving body 10 is further tilted backward to make it easier for the passenger to descend backward. In the getting-off control, the calculation unit 18 changes the inclination of the moving body 10 at a predetermined change speed so that the target angle with the gravity axis set in advance is obtained.

ステップＳ１４の処理で演算された姿勢角度がマイナス側の所定の閾値を超えていない場合（ステップＳ１５のＮｏ）、降車制御演算部１８４は、ステップＳ１４の処理で演算された姿勢角度が、プラス側の所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１７）。なお「プラス側」とは、姿勢角度が重力軸に対して前方に傾いている（即ち、移動体１０の上部が前方に傾いている）状態をいう。 When the posture angle calculated in the process of step S14 does not exceed the predetermined negative threshold (No in step S15), the getting-off control calculation unit 184 determines that the posture angle calculated in the process of step S14 is the plus side. It is determined whether or not a predetermined threshold is exceeded (step S17). The “plus side” means a state in which the posture angle is inclined forward with respect to the gravity axis (that is, the upper portion of the moving body 10 is inclined forward).

姿勢角度がマイナス側の所定の閾値を超えている場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、演算部１８は、搭乗者が前方へ降りるための降車制御を行う（ステップＳ１８）。この降車制御は、搭乗者が前方へ降りやすくするために、移動体１０の姿勢角度をさらに前方に傾ける倒立制御をいう。 When the posture angle exceeds a predetermined threshold value on the minus side (Yes in step S17), the calculation unit 18 performs a getting-off control for the passenger to get off (step S18). This getting-off control refers to an inversion control in which the posture angle of the moving body 10 is further tilted forward so that the passenger can easily get off.

姿勢角度がマイナス側の所定の閾値を超えていない場合（ステップＳ１７のＮｏ）、降車制御演算部１８４は、ステップＳ１３に戻って判定を再度行う（ステップＳ１３）。この場合には、姿勢角度は中立か、中立に近い状態であると考えられる。 When the posture angle does not exceed the predetermined negative threshold (No in Step S17), the getting-off control calculation unit 184 returns to Step S13 and performs the determination again (Step S13). In this case, the posture angle is considered to be neutral or close to neutral.

ステップＳ１３において、制御ゲインが変更された状態から一定時間経過した場合には（ステップＳ１３のＹｅｓ）、演算部１８は、搭乗者が降りるための降車制御を行う（ステップＳ１６）。ここで演算部１８は、前方又は後方のうち、予め決められた方向へ搭乗者が降りるための降車制御を行う。この降車制御は、搭乗者が前方又は後方へ降りやすくするために、移動体１０の姿勢角度を前方又は後方に傾ける倒立制御をいう。この方向は、予め設定されていてもよいし、ユーザにより変更が可能であってもよい。 In step S13, when a certain period of time has elapsed from the state in which the control gain has been changed (Yes in step S13), the calculation unit 18 performs the getting-off control for the passenger to get off (step S16). Here, the calculation unit 18 performs the getting-off control for the passenger to get off in a predetermined direction, either forward or backward. This getting-off control refers to an inversion control in which the posture angle of the moving body 10 is tilted forward or backward so that the passenger can easily get off forward or backward. This direction may be set in advance or may be changed by the user.

図４Ａ及び図４Ｂは、実施の形態１にかかる降車制御の一例を示した図である。図４Ａは、上り坂（進行方向において高さが高くなっている坂）において、搭乗者Ｐは移動体１０の前方から降車しようとする様子を示している。 4A and 4B are diagrams illustrating an example of getting-off control according to the first embodiment. FIG. 4A shows a state where the passenger P tries to get off from the front of the moving body 10 on an uphill (a slope whose height is high in the traveling direction).

このとき、移動体１０の演算部１８は、車体の角度を目標角度になるように制御する。演算部１８は、この目標角度を時系列で（時間経過に従って）、移動体１０がより前傾姿勢になるように変化させることにより、移動体１０の姿勢角度が最終的な目標角度になるように偏移させる。例えば、降車制御において時刻がｔ１→ｔ２→・・・→ｔｎと経過する場合には、重力軸からの目標角度が、時刻ｔ１ではθ１、時刻ｔ２ではθ２、・・・、時刻ｔｎではθｎ（θ１＜θ２＜・・・＜θｎ）となるように変化する。 At this time, the calculation unit 18 of the moving body 10 controls the vehicle body angle to be the target angle. The calculation unit 18 changes the target angle in time series (as time elapses) so that the moving body 10 has a more forward tilted posture, so that the posture angle of the moving body 10 becomes the final target angle. To shift to. For example, when the time elapses from t1 → t2 →... Tn in the getting-off control, the target angle from the gravity axis is θ1 at time t1, θ2 at time t2,. It changes so that θ1 <θ2 <.

これにより、移動体１０の姿勢角度が一遍に最終的な目標角度に移行する場合と比較して、姿勢角度の移行が段階的な（即ちゆっくりした）ものになるため、搭乗者が姿勢を崩す可能性を減らし、安全に搭乗者を降車させることができる。 Thereby, compared with the case where the posture angle of the mobile body 10 shifts to the final target angle all at once, the transition of the posture angle becomes stepwise (that is, slow), so that the passenger loses the posture. The possibility can be reduced and the passenger can be safely dismounted.

図４Ｂは、移動体１０の姿勢角度が最終的な目標角度になるように移行した後、搭乗者Ｐが移動体１０の前方から降車した様子を示している。移動体１０が前傾姿勢に傾くことにより、搭乗者Ｐと移動体１０前方の地面との距離が接近するため、搭乗者Ｐは容易に前方に降車することができる。 FIG. 4B shows a state in which the passenger P gets off from the front of the moving body 10 after shifting so that the posture angle of the moving body 10 becomes the final target angle. Since the distance between the occupant P and the ground in front of the moving body 10 approaches when the moving body 10 is tilted forward, the occupant P can easily get off the front.

なお、移動体１０は上り坂で降車制御を実行しているが、移動体１０が降車制御を実行する場所は平地であっても下り坂（即ち、進行方向において高さが低くなっている坂）であってもよい。 Although the moving body 10 performs the getting-off control on the uphill, the moving body 10 executes the getting-off control even if the place where the moving body 10 performs the getting-off control is a flat ground, that is, the downhill (that is, the slope whose height is low in the traveling direction). ).

図５は、実施の形態１において、姿勢角度と降車制御がされる方向の関係の一例を示したイメージ図である。図５において、重力軸（０°）から前方の角度をプラス側、重力軸から後方の角度をマイナス側として表示している。降車制御演算部１８４におけるプラス側の閾値（第１の所定の角度）は、図５における所定の角度＋ａ°である。ａは所定の正の値である。移動体１０が重力軸に対しこのプラス側の閾値を超えて前方に傾いている場合には、演算部１８は、移動体１０の姿勢を前方にさらに傾けるように移動体１０を制御する。なお、プラス側の閾値は、＋ａ°ではなく、（１）の範囲の値（０°〜＋ａ°）をとってもよい。 FIG. 5 is an image diagram showing an example of the relationship between the posture angle and the direction in which the getting-off control is performed in the first embodiment. In FIG. 5, the forward angle from the gravity axis (0 °) is indicated as the plus side, and the backward angle from the gravity axis is indicated as the minus side. The threshold value on the plus side (first predetermined angle) in the getting-off control calculation unit 184 is the predetermined angle + a ° in FIG. a is a predetermined positive value. When the moving body 10 is tilted forward beyond the threshold on the plus side with respect to the gravity axis, the calculation unit 18 controls the moving body 10 so that the posture of the moving body 10 is further tilted forward. The threshold value on the plus side is not + a °, but may be a value in the range of (1) (0 ° to + a °).

降車制御演算部１８４におけるマイナス側の閾値（第２の所定の角度）は、図５における所定の角度−ｂ°である。ｂは所定の正の値である。移動体１０が重力軸に対しこのマイナス側の閾値を超えて後方に傾いている場合（即ち、重力軸との角度がさらに広がる方向で傾いている場合）には、演算部１８は、移動体１０の姿勢を後方にさらに傾けるように移動体１０を制御する。なお、マイナス側の閾値は、−ｂ°ではなく、（２）の範囲の値（−ｂ°〜０°）をとってもよい。なお、ａとｂは同じ値であっても異なる値であってもよい。 The minus threshold (second predetermined angle) in the getting-off control calculation unit 184 is the predetermined angle −b ° in FIG. b is a predetermined positive value. When the moving body 10 is tilted backward beyond this negative threshold with respect to the gravity axis (that is, when the moving body 10 is tilted in a direction in which the angle with the gravity axis further expands), the computing unit 18 The moving body 10 is controlled so that the posture of 10 is further tilted backward. Note that the negative threshold value may be a value in the range of (2) (−b ° to 0 °) instead of −b °. Note that a and b may be the same value or different values.

プラス側の閾値、マイナス側の閾値は、例えば演算部１８内にあるメモリに格納され、上述の処理の際に降車制御演算部１８４により参照される。プラス側の閾値、マイナス側の閾値は、予め設定された値でもよいし、ユーザにより変更が可能であってもよい。 The positive threshold value and the negative threshold value are stored in, for example, a memory in the calculation unit 18 and are referred to by the getting-off control calculation unit 184 in the above-described processing. The positive threshold value and the negative threshold value may be preset values or may be changeable by the user.

以上、実施の形態１にかかる移動体１０は、通常の移動体と同じ機械構成で（特別な部品等を設ける必要なく）、移動体１０が前方又は後方に大きく傾いている場合には、搭乗者が前後方向に降車することが可能になる。また、移動体１０が垂直に近い姿勢角度にある場合には、搭乗者は、自身の意思に応じた方向へ降車することが可能になる。従って、移動体１０は、部品点数を増やすことなく、搭乗者が安定して降車することが可能なように降車方向を制御できる。 As described above, the moving body 10 according to the first embodiment has the same mechanical configuration as that of a normal moving body (no need to provide special parts or the like), and is boarded when the moving body 10 is greatly inclined forward or backward. A person can get off in the front-rear direction. In addition, when the moving body 10 is at a posture angle close to vertical, the passenger can get off in a direction according to his / her intention. Therefore, the moving body 10 can control the getting-off direction so that the passenger can get off stably without increasing the number of parts.

移動体の降車制御については、例えば関連技術である特願２０１０−４１７２５（特開２０１１−１７８１９６）に記載がある。この関連技術において同軸二輪車は、搭乗者の降車の際に補助用ステップ（補助バー）を出し、補助用ステップが設けられている前方側に同軸二輪車を傾ける。このようにして同軸二輪車を物理的に安定させた状態で、同軸二輪車は搭乗者を降車させている。 For example, Japanese Patent Application No. 2010-41725 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-178196), which is a related technique, describes the getting-off control of the moving body. In this related technology, the coaxial two-wheeled vehicle provides an auxiliary step (auxiliary bar) when the passenger gets off, and tilts the coaxial two-wheeled vehicle to the front side where the auxiliary step is provided. In this manner, the coaxial two-wheeled vehicle gets off the passenger while the coaxial two-wheeled vehicle is physically stabilized.

しかしながら、関連技術では、同軸二輪車の降車の際に補助用ステップを使用しているため、同軸二輪車の部品点数が増えてしまうという課題がある。実施の形態１にかかる移動体１０は、そのような課題を解決することができる。 However, in the related technology, since the auxiliary step is used when the coaxial two-wheeled vehicle gets off, there is a problem that the number of parts of the coaxial two-wheeled vehicle increases. The moving body 10 according to the first embodiment can solve such a problem.

また、一般の移動体では、移動体が搭乗者を降車させる処理は実行されておらず、降車方法が搭乗者任せとなっている。そのため、搭乗者は、降車に際して飛び降りる等の動作をする必要があった。しかしながら、実施の形態１にかかる移動体１０では、移動体が搭乗者を降車させる処理を行うため、搭乗者はよりスムーズに降車動作を行うことができる。 Moreover, in the general mobile body, the process for the mobile body to get off the passenger is not executed, and the way to get off is left to the passenger. Therefore, the passenger needs to perform an operation such as jumping off when getting off the vehicle. However, in the moving body 10 according to the first embodiment, since the moving body performs the process of getting off the passenger, the passenger can perform the getting-off operation more smoothly.

なお、上述では、降車制御処理を実行させるトリガ入力が乗車検知センサ１６の検出結果であると説明した。しかし、トリガはこの例に限らず、他のものを使用することもできる。 In the above description, the trigger input for executing the getting-off control process is a detection result of the boarding detection sensor 16. However, the trigger is not limited to this example, and other triggers can be used.

図６は、実施の形態１にかかるセンサ及び演算部の別の構成例を示したブロック図である。移動体１０は、降車スイッチ１９をさらに備える。降車スイッチ１９は、例えばハンドル１１など、搭乗者が操作しやすいところに設けられているボタン等のスイッチである。降車スイッチ１９は、移動体１０を少なくとも「搭乗モード」と「降車モード」の２つの状態に切り替えるようなスイッチである。ここで降車スイッチ１９は、移動体１０の搭乗者の降車を検出する降車検出部として機能する。 FIG. 6 is a block diagram illustrating another configuration example of the sensor and the calculation unit according to the first embodiment. The moving body 10 further includes an exit switch 19. The getting-off switch 19 is a switch such as a button provided at a place where the passenger can easily operate the handle 11 or the like. The getting-off switch 19 is a switch that switches the moving body 10 to at least two states of “boarding mode” and “get-off mode”. Here, the getting-off switch 19 functions as a getting-off detection unit that detects that the passenger of the moving body 10 gets off.

搭乗者が移動体１０に搭乗しているとき、搭乗者が降車スイッチ１９を「降車モード」に切り替える（例えばボタンを押す）等の操作をすることにより、演算部１８に降車制御処理を実行させるトリガとなる入力がなされる。このトリガに基づいて、図３に示すステップＳ１１以降の処理が行われる。 When the occupant is on the moving body 10, the occupant causes the computing unit 18 to execute the exit control process by performing an operation such as switching the exit switch 19 to the “exit mode” (for example, pressing a button). A trigger input is made. Based on this trigger, the process after step S11 shown in FIG. 3 is performed.

なお、降車スイッチ１９の切り替えと、乗車検知センサ１６の検出結果の両方が演算部１８に出力された場合に、演算部１８にトリガが入力されたと判定してもよい。つまり、搭乗者によって降車スイッチ１９が「降車モード」に切り替えられ、かつ搭乗者が足をステップ１２から外した場合に、図３に示すステップＳ１１以降の処理が行われてもよい。 In addition, when both the switching of the getting-off switch 19 and the detection result of the boarding detection sensor 16 are output to the calculation unit 18, it may be determined that a trigger is input to the calculation unit 18. That is, when the passenger switches the dismounting switch 19 to the “dismounting mode” and the passenger removes his / her foot from step 12, the processing after step S11 shown in FIG. 3 may be performed.

さらに、実施の形態１において、降車制御演算部１８４の降車制御処理は、以下に示すバリエーションに変更することもできる。図７は、降車制御演算部１８４の降車制御処理の別の例を示したフローチャートである。以下、降車制御演算部１８４の具体的な処理について、図７を用いて説明する。なお、図７の処理は、移動体１０の車体が略停止している（即ち速度が０ｋｍ／ｓ近傍）ことが前提条件である。 Furthermore, in the first embodiment, the getting-off control process of the getting-off control calculation unit 184 can be changed to the following variations. FIG. 7 is a flowchart showing another example of the getting-off control process of the getting-off control calculation unit 184. Hereinafter, specific processing of the getting-off control calculation unit 184 will be described with reference to FIG. Note that the process of FIG. 7 is a precondition that the vehicle body of the moving body 10 is substantially stopped (that is, the speed is in the vicinity of 0 km / s).

図７におけるステップＳ２１〜Ｓ２３は、図３のステップＳ１１〜Ｓ１３と同様であるため、説明を省略する。 Steps S21 to S23 in FIG. 7 are the same as steps S11 to S13 in FIG.

ステップＳ２３において、制御ゲインが変更された状態から一定時間経過していない場合には（ステップＳ２３のＮｏ）、降車制御演算部１８４は、ステップＳ２１で入力されたトリガが無効になったか否かを判定する（ステップＳ２４）。ここで「入力されたトリガが無効になった」とは、例えばトリガが乗車検知センサ１６の検出結果であるような場合、乗車検知センサ１６が、搭乗者の両足が再度ステップ１２に搭乗されたことを検出したことをいう。また、トリガが降車スイッチ１９の切り替えであるような場合には、搭乗者が降車スイッチ１９を「降車モード」から「搭乗モード」に再度切り替えたことをいう。降車スイッチ１９の切り替え及び乗車検知センサ１６の検出結果の両方がトリガとなる場合には、そのトリガのいずれか一方又は両方が打ち消されたことをいう。つまり、搭乗者が、降車する動作を中止した場合をいう。 In step S23, when a certain time has not elapsed since the control gain was changed (No in step S23), the getting-off control calculation unit 184 determines whether or not the trigger input in step S21 has become invalid. Determination is made (step S24). Here, “the input trigger has become invalid” means that, for example, when the trigger is a detection result of the boarding detection sensor 16, the boarding detection sensor 16 has boarded both feet of the passenger again in step 12. It means that it was detected. Further, when the trigger is switching of the getting-off switch 19, it means that the passenger switches the getting-off switch 19 from the “getting-off mode” to the “boarding mode” again. When both the switching of the getting-off switch 19 and the detection result of the boarding detection sensor 16 are triggers, it means that one or both of the triggers have been canceled. That is, it means a case where the passenger stops the operation of getting off.

トリガが無効になっていない場合には（ステップＳ２４のＮｏ）、降車制御演算部１８４はステップＳ２３に戻って判定を実行する（ステップＳ２３）。 If the trigger is not invalidated (No in step S24), the getting-off control calculation unit 184 returns to step S23 and executes determination (step S23).

なお、ステップＳ２３において、制御ゲインが変更された状態から一定時間経過した場合には（ステップＳ２３のＹｅｓ）、演算部１８は、搭乗者が降りるための降車制御を行う（ステップＳ２５）。ステップＳ２５は図３のステップＳ１９と同様の降車制御である。 In step S23, when a certain period of time has elapsed from the state in which the control gain has been changed (Yes in step S23), the calculation unit 18 performs the getting-off control for the passenger to get off (step S25). Step S25 is the exit control similar to step S19 in FIG.

ステップＳ２４に戻り、トリガが無効になっている場合には（ステップＳ２４のＹｅｓ）、姿勢演算部１８１は、姿勢角センサ／姿勢角速度センサ１５の測定結果に基づいて、移動体１０の姿勢角度又は姿勢角速度を演算する（ステップＳ２６）。このステップは、ステップＳ１４と同様である。 Returning to step S24, when the trigger is invalid (Yes in step S24), the posture calculation unit 181 determines the posture angle of the moving body 10 or the posture angle based on the measurement result of the posture angle sensor / posture angular velocity sensor 15. The attitude angular velocity is calculated (step S26). This step is the same as step S14.

そして、降車制御演算部１８４は、ステップＳ２６の処理で演算された姿勢角度が、不感帯内にあるか否かを判定する（ステップＳ２７）。 And the getting-off control calculating part 184 determines whether the attitude | position angle calculated by the process of step S26 exists in a dead zone (step S27).

ここで、不感帯について説明する。図８は、不感帯の設定について示したイメージ図である。不感帯は、重力軸から所定の範囲だけ前方及び後方の角度について設定されている。図８では、−ｂ°〜＋ａ°までの範囲が不感帯として設定されている。ここで、ａ、ｂは上述のａ、ｂと同様の値である。この不感帯においては、移動体１０は前方又は後方に傾いていると判定されない。 Here, the dead zone will be described. FIG. 8 is an image diagram showing the setting of the dead zone. The dead zone is set for the front and rear angles by a predetermined range from the gravity axis. In FIG. 8, a range from −b ° to + a ° is set as a dead zone. Here, a and b are the same values as a and b described above. In this dead zone, it is not determined that the moving body 10 is tilted forward or backward.

図７に戻り、姿勢角度が不感帯内にある場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）、演算部１８は、搭乗者が降りるための降車制御を行う（ステップＳ２８）。ステップＳ２８はステップＳ２５と同様の降車制御である。 Returning to FIG. 7, when the posture angle is within the dead zone (Yes in Step S <b> 27), the calculation unit 18 performs the getting-off control for the passenger to get off (Step S <b> 28). Step S28 is the exit control similar to step S25.

姿勢角度が不感帯内にない場合（ステップＳ２７のＮｏ）、降車制御演算部１８４は、ステップＳ２６の処理で演算された姿勢角度がマイナス側であるか否かを判定する（ステップＳ２９）。つまり、降車制御演算部１８４は、移動体１０の姿勢が後方に傾いているか前方に傾いているかを判定する。 When the posture angle is not within the dead zone (No in Step S27), the getting-off control calculation unit 184 determines whether or not the posture angle calculated in the process of Step S26 is a negative side (Step S29). That is, the getting-off control calculation unit 184 determines whether the posture of the moving body 10 is inclined backward or forward.

姿勢角度がマイナス側である場合（ステップＳ２９のＹｅｓ）、演算部１８は、搭乗者が後方へ降りるための降車制御を行う（ステップＳ３０）。ステップＳ３０はステップＳ１６と同様の降車制御である。 When the posture angle is on the minus side (Yes in Step S29), the calculation unit 18 performs the getting-off control for the passenger to get off rearward (Step S30). Step S30 is the exit control similar to step S16.

姿勢角度がプラス側である場合（ステップＳ２９のＮｏ）、演算部１８は、搭乗者が前方へ降りるための降車制御を行う（ステップＳ３１）。ステップＳ３１はステップＳ１８と同様の降車制御である。 When the posture angle is on the plus side (No in Step S29), the calculation unit 18 performs the getting-off control for the passenger to get off the front (Step S31). Step S31 is the exit control similar to step S18.

以上のように、降車制御演算部１８４が不感帯を用いて降車制御を行っても、搭乗者が安定して降車することが可能なように移動体１０の降車方向を制御することができる。なお、不感帯は必ずしも必須ではなく、降車制御演算部１８４は不感帯を用いずに（即ち図７においてステップＳ２７の判定を行わずに）、降車制御の処理を実行してもよい。 As described above, even when the getting-off control calculation unit 184 performs the getting-off control using the dead zone, the getting-off direction of the moving body 10 can be controlled so that the passenger can get off stably. Note that the dead zone is not necessarily required, and the getting-off control calculation unit 184 may execute the getting-off control process without using the dead zone (that is, without performing the determination in step S27 in FIG. 7).

実施の形態２
以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と同様の説明については適宜記載を省略する。 Embodiment 2
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that description of the same description as in Embodiment 1 is omitted as appropriate.

実施の形態２にかかる倒立型移動体（以下、移動体２０と記載）は、図１に記載の移動体１０と同様の外観上の構成を有する。また、移動体２０は、実施の形態１にかかる姿勢角センサ／姿勢角速度センサ１５、乗車検知センサ１６及びモータ角度センサ１７と同様の処理を行う姿勢角センサ／姿勢角速度センサ２５、乗車検知センサ２６及びモータ角度センサ２７を備える。以上のセンサの処理は実施の形態１に記載した通りである。 The inverted moving body (hereinafter referred to as the moving body 20) according to the second embodiment has the same external configuration as the moving body 10 illustrated in FIG. In addition, the moving body 20 includes a posture angle sensor / posture angular velocity sensor 25 and a ride detection sensor 26 that perform the same processing as the posture angle sensor / posture angular velocity sensor 15, the ride detection sensor 16 and the motor angle sensor 17 according to the first embodiment. And a motor angle sensor 27. The processing of the above sensor is as described in the first embodiment.

図９は、移動体２０が有する演算部２８の構成例を示したブロック図である。演算部２８は、姿勢演算部２８１、乗車判定部２８２、モータ制御部２８３、降車制御演算部２８４及び路面角度演算部２８５を有する。姿勢演算部２８１、乗車判定部２８２及びモータ制御部２８３の処理は、実施の形態１にかかる姿勢演算部１８１、乗車判定部１８２及びモータ制御部１８３の処理と同様であるため説明を省略する。 FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the calculation unit 28 included in the moving body 20. The calculation unit 28 includes an attitude calculation unit 281, a boarding determination unit 282, a motor control unit 283, a getting-off control calculation unit 284, and a road surface angle calculation unit 285. Since the processes of the attitude calculation unit 281, the boarding determination unit 282, and the motor control unit 283 are the same as the processes of the attitude calculation unit 181, the boarding determination unit 182, and the motor control unit 183 according to the first embodiment, description thereof will be omitted.

モータ制御部２８３は、モータ角度センサ２７の測定結果、乗車判定部２８２の判定結果及び後述する降車制御演算部２８４の演算結果に基づいて、指令速度に追従するように目標トルクを与えることによりモータを制御する。降車制御演算部２８４は、姿勢演算部２８１の演算結果、乗車判定部２８２の判定結果、モータ制御部２８３の制御及び後述する路面角度演算部２８５の演算結果に基づいて降車制御を行う。路面角度演算部２８５は、モータ角度センサ２７及びモータ制御部２８３の制御に基づいて、路面角度の推定の演算を行う。 The motor control unit 283 gives the target torque so as to follow the command speed based on the measurement result of the motor angle sensor 27, the determination result of the boarding determination unit 282, and the calculation result of the getting-off control calculation unit 284 described later. To control. The getting-off control calculation unit 284 performs getting-off control based on the calculation result of the attitude calculation unit 281, the determination result of the boarding determination unit 282, the control of the motor control unit 283, and the calculation result of the road surface angle calculation unit 285 described later. The road surface angle calculation unit 285 performs estimation of the road surface angle based on the control of the motor angle sensor 27 and the motor control unit 283.

図１０は、路面角度演算部２８５が行う路面角度の推定方法を説明するための図である。図１０では、移動体２０を球として模擬的に現し、移動体２０に重力ｇ及びモータトルクｆがかかっている様子が示されている。移動体２０は、上り坂で路面角度がαである坂道において動いている。ここで、上り坂の場合には路面角度を正とし、下り坂の場合に路面角度を負とする。また、路面角度の絶対値が増加するに伴い、坂の傾斜が急になるものとする。 FIG. 10 is a diagram for explaining a road surface angle estimation method performed by the road surface angle calculation unit 285. In FIG. 10, the moving body 20 is shown as a sphere in a simulated manner, and a state where gravity g and motor torque f are applied to the moving body 20 is shown. The moving body 20 is moving on an uphill slope having a road surface angle α. Here, in the case of an uphill, the road surface angle is positive, and in the case of a downhill, the road surface angle is negative. Further, it is assumed that the slope of the slope becomes steep as the absolute value of the road surface angle increases.

このとき、路面角度演算部２８５はモータ角度センサ２７から取得した速度が０ｋｍ／ｓ付近の場合に、モータトルクと重力中の路面方向に平行な成分とが釣り合っており、移動体２０がいる場所が進行方向に対して上り坂になっている（即ち路面角度が正である）と推定することができる。さらに、この状態で路面角度演算部２８５はモータ制御部２８３が出力した目標トルクを参照し、目標トルクが大きいほど急な坂になっていると推定することもできる。この目標トルクにより、路面角度演算部２８５は路面角度の大きさを演算（推定）することができる。 At this time, when the speed acquired from the motor angle sensor 27 is near 0 km / s, the road surface angle calculation unit 285 balances the motor torque with the component parallel to the road surface direction in gravity, and the place where the moving body 20 is located. Can be estimated to be uphill with respect to the traveling direction (that is, the road surface angle is positive). Further, in this state, the road surface angle calculation unit 285 can refer to the target torque output by the motor control unit 283 and estimate that the slope becomes steep as the target torque increases. With this target torque, the road surface angle calculation unit 285 can calculate (estimate) the magnitude of the road surface angle.

図１１は、降車制御演算部２８４の降車制御処理の一例を示したフローチャートである。以下、降車制御演算部２８４の具体的な処理について、図１１を用いて説明する。なお、図３の処理は、実施の形態１と同様、移動体２０の車体が略停止していることが前提条件である。 FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the getting-off control process of the getting-off control calculation unit 284. Hereinafter, specific processing of the getting-off control calculation unit 284 will be described with reference to FIG. 3 is based on the precondition that the vehicle body of the moving body 20 is substantially stopped as in the first embodiment.

図１１におけるステップＳ４１及びステップＳ４２は、実施の形態１における図３のステップＳ１１及びステップＳ１２と同様であるため、説明を省略する。 Steps S41 and S42 in FIG. 11 are the same as steps S11 and S12 in FIG.

次に、路面角度演算部２８５が上述の通りに路面角度を推定する。推定した路面角度に応じて、降車制御演算部２８４は、実施の形態１で説明したプラス側の閾値及びマイナス側の閾値（姿勢角度の閾値）を変更する（ステップＳ４３）。 Next, the road surface angle calculation unit 285 estimates the road surface angle as described above. In accordance with the estimated road surface angle, the getting-off control calculation unit 284 changes the plus-side threshold value and the minus-side threshold value (posture angle threshold value) described in the first embodiment (step S43).

なお、降車制御演算部２８４は、ステップＳ４３において、路面角度演算部２８５が推定した路面角度に応じて、次のステップＳ４４における時間経過の閾値を変更してもよい。さらに、降車制御演算部２８４は、演算部２８が降車制御の際に用いる目標角度への変化速度を変更してもよい。 In addition, the getting-off control calculation part 284 may change the threshold value of time passage in the next step S44 according to the road surface angle estimated by the road surface angle calculation part 285 in step S43. Furthermore, the getting-off control calculating unit 284 may change the changing speed to the target angle that is used by the calculating unit 28 during the getting-off control.

図１１におけるステップＳ４４〜ステップＳ５０は、実施の形態１における図３のステップＳ１３〜ステップＳ１９と同様であるため、説明を省略する。 Steps S44 to S50 in FIG. 11 are the same as steps S13 to S19 in FIG.

図１２Ａ、図１２Ｂは、実施の形態２において、姿勢角度と降車制御がされる方向の関係の一例を示したイメージ図である。図１２Ａ、図１２Ｂにおいても、重力軸（０°）から前方の角度をプラス側、重力軸から後方の角度をマイナス側としている。図１２Ａでは、移動体２０は、その進行方向（前方）において高さが高くなっている上り坂に位置している。図１２Ｂでは、移動体２０は下り坂に位置している。 12A and 12B are image diagrams illustrating an example of a relationship between a posture angle and a direction in which the getting-off control is performed in the second embodiment. 12A and 12B, the forward angle from the gravity axis (0 °) is the plus side, and the backward angle from the gravity axis is the minus side. In FIG. 12A, the moving body 20 is located on an uphill whose height is high in the traveling direction (forward). In FIG. 12B, the moving body 20 is located on the downhill.

降車制御演算部２８４におけるプラス側の閾値（第１の所定の角度）は、図１１における所定の角度＋ｃ°である。ｃは所定の正の値である。移動体２０が重力軸に対しこのプラス側の閾値を超えて前方に傾いている場合には、演算部２８は、移動体２０の姿勢を前方にさらに傾けるように移動体２０を制御する。 The threshold value on the plus side (first predetermined angle) in the getting-off control calculation unit 284 is the predetermined angle + c ° in FIG. c is a predetermined positive value. When the moving body 20 is tilted forward beyond the threshold on the plus side with respect to the gravity axis, the calculation unit 28 controls the moving body 20 so that the posture of the moving body 20 is further tilted forward.

降車制御演算部２８４におけるマイナス側の閾値（第２の所定の角度）は、図５における所定の角度−ｄ°である。ｄは所定の正の値である。移動体２０が重力軸に対しこのマイナス側の閾値を超えて後方に傾いている場合には、演算部２８は、移動体２０の姿勢を後方にさらに傾けるように移動体２０を制御する。 The minus threshold (second predetermined angle) in the getting-off control calculation unit 284 is the predetermined angle −d ° in FIG. d is a predetermined positive value. When the moving body 20 is tilted backward beyond the minus threshold with respect to the gravity axis, the calculation unit 28 controls the moving body 20 to further tilt the posture of the moving body 20 backward.

ここで、図１２Ａにおいて、姿勢角度の閾値には、ｃ＜ａ、ｂ＜ｄかつｃ＜ｄの関係がある（ａ、ｂは図５に示した値である）。これは、ステップＳ４３において路面角度演算部２８５が推定した路面角度が正である場合に（即ち坂が上り坂であると判定される場合に）、降車制御演算部２８４は、ｃを実施の形態１に示したａから小さくするとともに、ｄを実施の形態１に示したｂから大きくしているためである。このように降車制御演算部２８４が姿勢角度の閾値を変更することにより、上り坂において、搭乗者が降車する際に前方に降車できる場合が増加し、後方に降車できる場合が減少する。従って、搭乗者は、後方よりも安定した姿勢で降車可能と考えられる前方から降車しやすくなるため、安全な降車をすることができる。 Here, in FIG. 12A, the posture angle threshold values have a relationship of c <a, b <d and c <d (a and b are the values shown in FIG. 5). This is because when the road surface angle estimated by the road surface angle calculation unit 285 in step S43 is positive (that is, when it is determined that the hill is an uphill), the getting-off control calculation unit 284 sets c as an embodiment. This is because the value a is reduced from a shown in 1 and d is made larger than b shown in the first embodiment. Thus, when the getting-off control calculation unit 284 changes the threshold value of the posture angle, the number of cases where the passenger can get off the front when the passenger gets off on the uphill increases, and the case where the passenger can get off the rear decreases. Therefore, the passenger can easily get off from the front, which is considered to be able to get off with a more stable posture than the rear, and can get off safely.

降車制御演算部２８４は、路面角度の絶対値が増大、即ち坂の傾斜が急になるに従い、ｃをａからますます小さくして０に近づけるとともに、ｄをｂからますます大きくするように変更する。 As the absolute value of the road surface angle increases, that is, the slope becomes steep, the getting-off control calculation unit 284 is changed so that c is gradually decreased from a to 0 and d is further increased from b. To do.

さらに、図１２Ｂにおいて、姿勢角度の閾値には、ａ＜ｃ、ｄ＜ｂかつｄ＜ｃの関係がある。これは、ステップＳ４３において路面角度演算部２８５が推定した路面角度が負である場合に（即ち坂が下り坂であると判定される場合に）、降車制御演算部２８４は、ｃをａから大きくするとともに、ｄをｂから小さくしているためである。このように降車制御演算部２８４が姿勢角度の閾値を変更することにより、下り坂において、搭乗者が降車する際に後方に降車できる場合が増加し、前方に降車できる場合が減少する。従って、搭乗者は、前方よりも安定した姿勢で降車可能と考えられる後方から降車しやすくなるため、安全な降車をすることができる。 Further, in FIG. 12B, the posture angle threshold values have a relationship of a <c, d <b, and d <c. This is because when the road surface angle estimated by the road surface angle calculation unit 285 in step S43 is negative (that is, when it is determined that the slope is a downhill), the getting-off control calculation unit 284 increases c from a. This is because d is reduced from b. As described above, when the getting-off control calculation unit 284 changes the threshold value of the posture angle, the number of cases where the passenger can get off rearward on the downhill increases and the case where the passenger can get off forward decreases. Accordingly, the passenger can easily get off from the rear, which is considered to be able to get off with a more stable posture than the front, so that the passenger can get off safely.

なお、図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、プラス側の閾値は（３）の範囲の値（０°〜＋ｃ°）をとってもよいし、マイナス側の閾値は（４）の範囲の値（−ｄ°〜０°）をとってもよい。しかしながら、姿勢角度の閾値の大小関係については、上述の通りの関係が成り立つ。 In FIGS. 12A and 12B, the plus-side threshold value may take a value in the range of (3) (0 ° to + c °), and the minus-side threshold value may be in the range of (4) (−d ° to 0 °). However, the relationship as described above holds for the magnitude relationship between the threshold values of the posture angle.

以上、実施の形態２にかかる移動体２０は、通常の移動体と同じ機械構成で（部品点数を増やすことなく）、坂道において降車制御を行う際に、より安全な方向に搭乗者を降車させるような降車制御を行うことができる。 As described above, the moving body 20 according to the second embodiment has the same mechanical configuration as that of an ordinary moving body (without increasing the number of parts), and makes the passenger get off in a safer direction when the getting-off control is performed on the slope. Such getting-off control can be performed.

関連技術である特願２０１０−４１７２５に記載された同軸二輪車は、補助用ステップが格納されていない場合には、降車時に前方に傾き、補助用ステップが格納されている場合には、降車時に後方に傾く。 The coaxial two-wheeled vehicle described in Japanese Patent Application No. 2010-41725, which is a related technology, tilts forward when getting off when the auxiliary step is not stored, and rearward when getting off when the auxiliary step is stored. Lean on.

図１３Ａ及び図１３Ｂは、関連技術にかかる降車の様子を示したイメージ図である。ここでは、補助用ステップが格納されている場合を想定している。図１３Ａにおいて、搭乗者Ｐは同軸二輪車Ｖの後方から降車している。ここで搭乗者Ｐが降車しているのは平地であり、搭乗者Ｐは比較的安全に降車することができる。 13A and 13B are image diagrams showing a state of getting off according to the related art. Here, it is assumed that auxiliary steps are stored. In FIG. 13A, the passenger P gets off from behind the coaxial two-wheeled vehicle V. Here, the passenger P is getting off on a flat ground, and the passenger P can get off relatively safely.

しかしながら、図１３Ｂでは、上り坂において、搭乗者Ｐは同軸二輪車Ｖの後方から降車している。このとき、図１３Ａに示す平地での降車に比べて、図１３Ｂに示す高さｈ分だけ、乗車位置と地面との高低差が大きくなる。そのため、搭乗者が高低差に驚いて体勢を崩す等の危険が生じる可能性がある。このように、関連技術では降車制御を行う方向が決まっているため、坂道における搭乗者の降車に危険が生じる可能性がある。 However, in FIG. 13B, the occupant P gets off the rear of the coaxial two-wheeled vehicle V on the uphill. At this time, the difference in height between the boarding position and the ground is increased by the height h shown in FIG. 13B, compared to getting off on the flat ground shown in FIG. 13A. Therefore, there is a possibility that the passenger may be surprised at the height difference and lose his / her posture. In this way, in the related technology, since the direction in which the getting-off control is performed is determined, there is a possibility that the passenger gets off on the slope.

また、関連技術において、下り坂において同軸二輪車Ｖの前方に搭載された補助用ステップを駆動させる場合には、坂の傾斜によっては、補助用ステップが地面に届かない可能性がある。従って、補助用ステップが不要な部品となってしまう可能性がある。 In the related art, when the auxiliary step mounted in front of the coaxial two-wheel vehicle V is driven on a downhill, the auxiliary step may not reach the ground depending on the slope of the slope. Therefore, there is a possibility that the auxiliary step becomes an unnecessary part.

実施の形態２にかかる移動体２０は、坂道の傾斜に応じて降車制御の方向を変更するため、搭乗者を安全に降車させることができる。また、補助用ステップ等の移動体外部に設けられる部品も不要である。 Since the moving body 20 according to the second embodiment changes the direction of the getting-off control according to the slope of the hill, the passenger can get off safely. Further, parts provided outside the moving body such as auxiliary steps are not necessary.

その他、移動体２０は、実施の形態１にかかる移動体１０と同様の効果を奏する。 In addition, the moving body 20 has the same effects as the moving body 10 according to the first embodiment.

なお、搭乗者は、移動体２０が上り坂にあり、かつ移動体２０の姿勢角度がプラス側の閾値を超えているような場合でも、敢えて後方（高低差が大きいため、前方と比較すると安全ではない方向）に降車したいような場合も考えられる。このような場合には、ユーザは図示せぬ移動体２０の入力装置を操作することにより、演算部２８に後方での降車制御を行うように指示する。演算部２８はその入力に基づいて、降車時に、移動体２０の姿勢を後方にさらに傾けるように移動体２０を制御する。このようにして、搭乗者は移動体２０の後方から降車することができる。移動体２０が下り坂にあり、かつ移動体２０の姿勢角度がマイナス側の閾値を超えているような場合でも、搭乗者は同様にして移動体２０の前方から降車することができる。以上のように、坂道において搭乗者が安全ではない方向に降車する場合、ユーザが明示的に移動体２０に指示する必要がある。このため、移動体２０が自動的に安全ではない方向に降車制御を行うといった誤作動を防ぐことができる。 Even when the moving body 20 is on an uphill and the posture angle of the moving body 20 exceeds the plus-side threshold, the passenger dares to be safe (compared to the front because the difference in height is large. You may want to get off in a direction that is not. In such a case, the user operates the input device of the moving body 20 (not shown) to instruct the arithmetic unit 28 to perform the exit control at the rear. Based on the input, the calculation unit 28 controls the moving body 20 so that the posture of the moving body 20 is further tilted backward when getting off. In this way, the passenger can get off the vehicle 20 from behind. Even when the moving body 20 is on a downhill and the posture angle of the moving body 20 exceeds the minus threshold, the passenger can get off from the front of the moving body 20 in the same manner. As described above, when a passenger gets off in an unsafe direction on a slope, the user needs to explicitly instruct the moving body 20. For this reason, it is possible to prevent a malfunction such that the moving body 20 automatically performs the getting-off control in an unsafe direction.

実施の形態２において、移動体２０のセンサ及び演算部２８は、以下に示すバリエーションに変更することもできる。図１４は、センサ及び演算部の別の構成例を示したブロック図である。移動体２０は、図９に示した構成例に比較して、モータトルクセンサ２９を新たに備える。モータトルクセンサ２９は、移動体２０のモータトルクを検出し、検出結果を路面角度演算部２８５に出力する。 In the second embodiment, the sensor and calculation unit 28 of the moving body 20 can be changed to the following variations. FIG. 14 is a block diagram illustrating another configuration example of the sensor and the calculation unit. The moving body 20 newly includes a motor torque sensor 29 as compared with the configuration example shown in FIG. The motor torque sensor 29 detects the motor torque of the moving body 20 and outputs the detection result to the road surface angle calculation unit 285.

路面角度演算部２８５は、モータトルクセンサ２９が取得したモータトルクの大きさにより、移動体２０がいる場所が上り坂である（即ち路面角度が正である）と推定することができる。下り坂の場合にも同様に推定することができる。さらに、この状態でモータ制御部２８３が出力した目標トルクを参照することにより、路面角度演算部２８５は路面角度の大きさを演算（推定）することができる。なお、モータトルクセンサ２９及び姿勢演算部２８１は、搭乗者の降車が検出された場合に、移動体２０の姿勢を検出する姿勢検出部として機能する。 The road surface angle calculation unit 285 can estimate that the location where the moving body 20 is located is an uphill (that is, the road surface angle is positive) based on the magnitude of the motor torque acquired by the motor torque sensor 29. A similar estimation can be made for a downhill. Furthermore, by referring to the target torque output by the motor control unit 283 in this state, the road surface angle calculation unit 285 can calculate (estimate) the magnitude of the road surface angle. The motor torque sensor 29 and the posture calculation unit 281 function as a posture detection unit that detects the posture of the moving body 20 when the passenger gets off the vehicle.

さらに、実施の形態２において、路面角度演算部２８５は、モータ角度センサ２７やモータトルクセンサ２９の検出結果を使わず、別の方法により路面角度を推定してもよい。例えば、移動体２０が距離センサを備え、その距離センサが移動体２０と前方の地面との距離、及び移動体２０と後方の地面までの距離の差を測定し、測定データを路面角度演算部２８５に出力してもよい。路面角度演算部２８５は、その距離の差に基づいて、路面角度を推定することができる。例えば、平地であれば距離の差が０である（移動体２０との距離が等しい）場合に、移動体２０と前方の地面との間の距離の方が長い場合には、路面角度演算部２８５は、移動体２０が下り坂に位置していると判定することができる。 Furthermore, in the second embodiment, the road surface angle calculation unit 285 may estimate the road surface angle by another method without using the detection results of the motor angle sensor 27 and the motor torque sensor 29. For example, the moving body 20 includes a distance sensor, the distance sensor measures the difference between the distance between the moving body 20 and the front ground, and the distance between the moving body 20 and the rear ground, and the measurement data is used as a road surface angle calculation unit. You may output to 285. The road surface angle calculation unit 285 can estimate the road surface angle based on the difference in distance. For example, if the distance between the moving body 20 and the ground in front is longer when the difference in distance is 0 (the distance between the moving body 20 is equal) on a flat ground, the road surface angle calculation unit In 285, it can be determined that the moving body 20 is located on the downhill.

また、移動体２０がＧＰＳ（Global Positioning System）機器を備え、そのＧＰＳ機器が取得したＧＰＳ情報と、予め移動体２０に読み込まれた地図情報（例えば場所毎に高度が記載された地図情報）とを照合することにより、路面角度演算部２８５が現在の位置の路面角度を推定してもよい。 In addition, the mobile unit 20 includes a GPS (Global Positioning System) device, GPS information acquired by the GPS device, and map information previously read into the mobile unit 20 (for example, map information in which altitude is described for each location) , The road surface angle calculation unit 285 may estimate the road surface angle at the current position.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、搭乗者がフローに従わずに降車制御を行いたい場合には、移動体に降車制御を行う方向を指示入力することにより、搭乗者は手動で降車制御を行うことができる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, when the passenger wants to perform the getting-off control without following the flow, the passenger can manually perform the getting-off control by inputting an instruction to the moving body in the direction of the getting-off control.

図３のステップＳ１５とＳ１７の処理は、いずれが先に実行されてもよい。図１１におけるステップＳ４６とＳ４８の処理についても同様である。また、図７のステップＳ２９では、降車制御演算部１８４が、姿勢角度がプラス側の角度であるか否かを判定してもよい。 Either of the processes of steps S15 and S17 in FIG. 3 may be executed first. The same applies to the processing of steps S46 and S48 in FIG. In step S29 of FIG. 7, the getting-off control calculation unit 184 may determine whether or not the posture angle is a positive angle.

実施の形態１〜２に記載された倒立型移動体の各構成及び処理は、その実施の形態のみに適用されるだけではなく、他の実施の形態にかかる倒立型移動体の構成及び処理に適用することが可能である。 Each configuration and process of the inverted moving body described in the first and second embodiments is not only applied to the embodiment, but also in the configuration and processing of the inverted moving body according to another embodiment. It is possible to apply.

１０、２０倒立型移動体
１１ハンドル
１２ステップ
１３車輪
１４支持部
１５、２５姿勢角センサ／姿勢角速度センサ
１６、２６乗車検知センサ
１７、２７モータ角度センサ
１８、２８演算部
１９降車スイッチ
２９モータトルクセンサ
１８１、２８１姿勢演算部
１８２、２８２乗車判定部
１８３、２８３モータ制御部
１８４、２８４降車制御演算部
２８５路面角度演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20 Inverted type mobile body 11 Handle 12 Step 13 Wheel 14 Support part 15, 25 Attitude angle sensor / Attitude angular velocity sensor 16, 26 Boarding detection sensor 17, 27 Motor angle sensor 18, 28 Calculation part 19 Alighting switch 29 Motor torque sensor 181, 281 Attitude calculation unit 182, 282 Ride determination unit 183, 283 Motor control unit 184, 284 Alighting control calculation unit 285 Road surface angle calculation unit

Claims

An inverted mobile object that performs upside down,
A getting-off detection unit for detecting the getting-off of a passenger of the inverted moving body;
A posture detection unit that detects a posture of the inverted mobile body when the getting-off detection unit detects the passenger getting off;
When the posture of the inverted moving body detected by the posture detecting unit is tilted forward beyond a first predetermined angle with respect to the gravity axis, the posture of the inverted moving body is further tilted forward. To control the inverted moving body,
When the posture of the inverted moving body detected by the posture detecting unit is tilted backward beyond a second predetermined angle with respect to the gravity axis, the posture of the inverted moving body is further tilted backward. An attitude control unit for controlling the inverted moving body;
Inverted mobile body with