JP2016043781A - 訓練システム、訓練方法及び訓練プログラム - Google Patents
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本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、移動体が訓練エリアから外れた場合でも、移動体の所定動作を停止させ安全性を確保できる訓練システム、訓練方法及び訓練プログラムを提供することを主たる目的とする。
この一態様において、前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を徐々に小さくして停止させてもよい。
この一態様において、前記所定動作させるための前記移動体の目標姿勢角度のオフセット値を設定する設定手段を更に備え、前記制御手段は、前記設定手段により設定された目標姿勢角度のオフセット値に基づいて前記移動体の所定動作を制御しており、前記設定手段は、所定の波形ブロックに従って前記目標姿勢角度のオフセット値を増減させて設定しており、前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、現在の前記所定の波形ブロックに従った目標姿勢角度のオフセット値による制御が終了した後、前記移動体の所定動作を停止させてもよい。
この一態様において、前記所定動作させるための前記移動体の目標姿勢角度のオフセット値を設定する設定手段を更に備え、前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記設定手段により設定された目標姿勢角度のオフセット値を徐々に減少させて前記移動体の所定動作を停止させてもよい。
この一態様において、前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断し、前記移動体の所定動作を停止させた後、前記移動体の所定位置からの距離が閾値より小さいと判断したとき、所定時間経過後、前記移動体の所定動作を再開させてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練方法であって、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う、ことを特徴とする訓練方法であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練プログラムであって、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う処理をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする訓練プログラムであってもよい。
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(a)及び(b)は、本発明の実施の形態1に係る訓練システムの概略的構成を示す図である。本実施の形態1に係る訓練システム10は、倒立状態を維持しつつ搭乗者の重心移動に応じて走行を行う倒立型移動体1のバランス訓練を行うためのシステムである。このバランス訓練においては、例えば、倒立型移動体1に遠隔的にピッチ方向やロール方向の目標姿勢角度のオフセット値(外乱指示)が設定され、この目標姿勢角度のオフセット値に応じて倒立型移動体1が傾斜し移動(所定動作)する。これに対して、搭乗者が重心移動を行い、倒立型移動体1のバランスをとる、あるいは、元の位置に留めることでそのバランスを訓練する。
OdmY(t)=OdmY(t−1)+∫{Y(t)sinγ(d)dt}
但し、上記式において、倒立型移動体1の時刻tにおけるオドメトリX位置をOdmX(t)、時刻tにおけるオドメトリY位置OdmY(t)、時刻tにおける車両本体6の旋回角度γ(t)、及び時刻tにおける車両本体6の中心速度X(t)とする。
制御装置5は、例えば、設定装置11から出力される目標姿勢角度オフセット値と、目標姿勢角度と、を加算する。そして、制御装置5は、その加算値と、姿勢センサ2から出力されるピッチ方向の姿勢角度と、の偏差を算出し、算出した偏差にゲインを乗算する。制御装置5は、目標姿勢角速度と、姿勢センサ2から出力されるピッチ方向の姿勢角速度と、の偏差を算出し、算出した偏差にゲインを乗算する。制御装置5は、この乗算値に上記乗算値を加算し、符号を反転させる。制御装置5は、この演算値に、目標速度抑制量にゲインを乗算した乗算値を加算することで、並進角速度指令値を算出する。
制御装置5は、例えば、設定装置11から出力される目標姿勢角度オフセット値にゲインを乗算する。制御装置5は、姿勢センサ2から出力されるロール方向の姿勢角度にゲインを乗算し、この乗算値に上記乗算値を加算することで、旋回角速度指令値を算出する。
上記実施形態1に係る訓練システム10は、倒立型移動体1が訓練エリアから外れたとき所定動作を停止させる制御を行なっている。一方、本実施形態2に係る訓練システム10は、倒立型移動体1が訓練エリアから一度外れ所定動作を停止した後、再度、訓練エリア内に戻ったときに所定動作を再開させる制御を行なっている。
上記実施形態において、制御装置5は、設定装置11を含む構成であってもよい。
Claims (7)
- 搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練システムであって、
前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う制御手段を備える、ことを特徴とする訓練システム。 - 請求項1記載の訓練システムであって、
前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を徐々に小さくして停止させる、ことを特徴とする訓練システム。 - 請求項1又は2記載の訓練システムであって、
前記所定動作させるための前記移動体の目標姿勢角度のオフセット値を設定する設定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記設定手段により設定された目標姿勢角度のオフセット値に基づいて前記移動体の所定動作を制御しており、
前記設定手段は、所定の波形ブロックに従って前記目標姿勢角度のオフセット値を増減させて設定しており、
前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、現在の前記所定の波形ブロックに従った目標姿勢角度のオフセット値による制御が終了した後、前記移動体の所定動作を停止させる、ことを特徴とする訓練システム。 - 請求項1乃至3のうちいずれか1項記載の訓練システムであって、
前記所定動作させるための前記移動体の目標姿勢角度のオフセット値を設定する設定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記設定手段により設定された目標姿勢角度のオフセット値を徐々に減少させて前記移動体の所定動作を停止させる、ことを特徴とする訓練システム。 - 請求項1乃至4のうちいずれか1項記載の訓練システムであって、
前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断し、前記移動体の所定動作を停止させた後、前記移動体の所定位置からの距離が閾値より小さいと判断したとき、所定時間経過後、前記移動体の所定動作を再開させる、ことを特徴とする訓練システム。 - 搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練方法であって、
前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う、ことを特徴とする訓練方法。 - 搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練プログラムであって、
前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う処理をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする訓練プログラム。
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JP2011031669A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Toyota Motor Corp | 移動体制御システム、その制御方法及び制御プログラム |
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JP2014182318A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Toyota Motor Corp | バランス訓練システム及びその制御方法 |
JP2014184891A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Toyota Motor Corp | バランス訓練システム、及びバランス訓練方法 |
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