JP2016049787A - Inverted moving body - Google Patents

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耕太 大石
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貢 菊地
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize a vehicle main body at off-boarding.SOLUTION: An inverted moving body travels while maintaining an inverted state, The inverted moving body comprises: a valve main body 2 on which an occupant gets on; drive means which drives at least one wheel arranged at the vehicle main body 2; an auxiliary stand 6 which is arranged at the vehicle main body 2 so as to be oscillatory in a vertical direction; and control means which descends the auxiliary stand 6 by controlling the oscillation of the auxiliary stand 6, makes the vehicle main body 2 inclined to a fore-and-aft direction by controlling the drive means, and makes the auxiliary stand 6 ground with a road face. A ground face between the auxiliary stand 6 and the road face is offset to a rear side with respect to a center axis around which the auxiliary stand 6 oscillates.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、倒立状態を維持して走行する倒立型移動体に関するものである。   The present invention relates to an inverted moving body that travels while maintaining an inverted state.

搭乗者が搭乗する車両本体に補助輪を設け車両本体を安定化させる倒立型移動体が知られている(例えば特許文献1参照)。   There is known an inverted moving body in which an auxiliary wheel is provided on a vehicle main body on which a passenger rides to stabilize the vehicle main body (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−168236号公報JP 2011-168236 A

上記倒立型移動体の車両本体に、例えば、補助スタンドを設けて搭乗者の降車を補助する場合を想定する。この場合、倒立型移動体は、例えば、駆動車輪を制御して車両本体を前傾させ補助スタンドを路面に接地させる。このとき、補助スタンドと路面との間に生じる摩擦力により、車両本体を後方に引きずる力が生じる。この引きずり力よって、車両本体が不安定化する虞がある。
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、降車時において車両本体を安定化させることができる倒立型移動体を提供することを主たる目的とする。
A case is assumed in which an auxiliary stand is provided on the vehicle body of the inverted moving body to assist a passenger to get off, for example. In this case, for example, the inverted moving body controls the drive wheels to tilt the vehicle body forward and ground the auxiliary stand on the road surface. At this time, a frictional force generated between the auxiliary stand and the road surface generates a force that drags the vehicle body backward. This drag force may cause the vehicle body to become unstable.
The present invention has been made to solve such a problem, and a main object of the present invention is to provide an inverted moving body capable of stabilizing the vehicle main body when getting off.

上記目的を達成するための本発明の一態様は、倒立状態を維持して走行する倒立型移動体であって、搭乗者が搭乗する車両本体と、前記車両本体に設けられた少なくとも一つの車輪を駆動する駆動手段と、前記車両本体に上下方向に搖動可能に設けられた補助スタンドと、前記補助スタンドの搖動を制御して前記補助スタンドを下げ、前記駆動手段を制御して前記車両本体を前後方向へ傾斜させることで、前記補助スタンドを路面に接地させる制御手段と、を備え、前記補助スタンドと路面との接地面は、前記補助スタンドが搖動する中心軸に対して、後方側にオフセットしている、ことを特徴とする倒立型移動体である。
この一態様において、前記補助スタンドが路面に接地したときに生じた反力によって前記中心軸を中心としたモーメント力が生じるように、前記補助スタンドと路面との接地面は、前記補助スタンドの中心軸に対して、後方側にオフセットしていてもよい。
この一態様において、前記補助スタンドが路面に接地したときに生じた反力による前記中心軸を中心としたモーメント力は、前記補助スタンドと路面とに間に生じる摩擦力による前記中心軸を中心としたモーメント力以上であってもよい。
この一態様において、前記補助スタンドの先端側には、該補助スタンドが下りた状態で後方側が突出するように傾斜面が形成されていてもよい。
この一態様において、前記補助スタンドが接地した状態で、該補助スタンドに対し前方に向けて当接して該補助スタンドの位置決めをするストッパを更に備えていてもよい。
An aspect of the present invention for achieving the above object is an inverted moving body that travels while maintaining an inverted state, in which a vehicle body on which a passenger rides and at least one wheel provided on the vehicle body Driving means for driving the vehicle, an auxiliary stand provided on the vehicle main body so as to be movable in the vertical direction, the auxiliary stand is lowered by controlling the swinging of the auxiliary stand, and the driving means is controlled to control the vehicle main body. Control means for grounding the auxiliary stand to the road surface by inclining in the front-rear direction, and the grounding surface between the auxiliary stand and the road surface is offset rearward with respect to a central axis on which the auxiliary stand swings It is an inverted type moving body characterized by that.
In this aspect, the grounding surface between the auxiliary stand and the road surface is the center of the auxiliary stand so that a moment force about the central axis is generated by a reaction force generated when the auxiliary stand contacts the road surface. It may be offset to the rear side with respect to the shaft.
In this aspect, the moment force centered on the central axis due to the reaction force generated when the auxiliary stand contacts the road surface is centered on the central axis due to the frictional force generated between the auxiliary stand and the road surface. It may be more than the moment force.
In this one aspect, an inclined surface may be formed on the distal end side of the auxiliary stand so that the rear side protrudes when the auxiliary stand is lowered.
In this aspect, the auxiliary stand may further include a stopper for positioning the auxiliary stand by abutting forward with respect to the auxiliary stand in a state where the auxiliary stand is grounded.

本発明によれば、降車時において車両本体を安定化させることができる倒立型移動体を提供することを主たる目的とする。   According to the present invention, it is a main object to provide an inverted moving body capable of stabilizing a vehicle main body when getting off.

本発明の一実施形態に係る倒立型移動体の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the inverted moving body which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る倒立型移動体のシステム構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the system configuration | structure of the inverted moving body which concerns on one Embodiment of this invention. 補助スタンドを下げた状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the state which lowered the auxiliary stand. 補助スタンドを上げた状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the state which raised the auxiliary stand. 補助スタンドの中心軸を中心にして生じるモーメント力を示す図である。It is a figure which shows the moment force produced centering on the center axis | shaft of an auxiliary stand. 本発明の一実施形態に係る倒立型移動体の降車補助制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vehicle exit assistance control method of the inverted moving body which concerns on one Embodiment of this invention.

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、本発明の一実施形態に係る倒立型移動体の構成を示す正面図である。また、図2は、本発明の一実施形態に係る倒立型移動体のシステム構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る倒立型移動体1は、例えば、搭乗者を乗せ倒立状態を維持して走行を行う倒立二輪車として構成されている。倒立型移動体1は、車両本体2と、車輪3L、3Rと、車輪駆動ユニット4L、4Rと、操作ハンドル5と、補助スタンド6と、搖動機構7と、制御装置8と、を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing a configuration of an inverted moving body according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the system configuration of the inverted moving body according to the embodiment of the present invention. The inverted mobile body 1 according to the present embodiment is configured as, for example, an inverted two-wheeled vehicle that travels while an occupant is placed and an inverted state is maintained. The inverted moving body 1 includes a vehicle body 2, wheels 3L and 3R, wheel drive units 4L and 4R, an operation handle 5, an auxiliary stand 6, a peristaltic mechanism 7, and a control device 8. .

操作ハンドル5は、これを前後方向に傾けることによって、倒立型移動体1の前進又は後退操作が実行される。また、ステップ部27Rまたは27Lに操作者が荷重を与えると車体上部材23、車体下部材24、各側面部材25L、25Rおよびコイルばね26L、26Rのリンク機構がロール方向へ変位し、これによって車体の旋回操作が可能になっている。このリンク機構の変位に伴って操作ハンドル5は左右何れかに傾くが、これは操作者の足による荷重のかけ方に伴う結果であり、操作者による荷重移動の際操作ハンドル5を支えとして利用することで、操作ハンドル5は操作者が車体上で体のバランスを保つための補助材となり得る。なお、ロール軸とは車体本体2の中心を通り倒立型移動体1の走行方向と平行な軸のことをいう。   The operation handle 5 is moved forward or backward by tilting the operation handle 5 in the front-rear direction. When the operator applies a load to the step portion 27R or 27L, the vehicle body upper member 23, the vehicle body lower member 24, the side members 25L and 25R, and the link mechanisms of the coil springs 26L and 26R are displaced in the roll direction. Can be turned. As the link mechanism is displaced, the operation handle 5 is tilted to the left or right. This is a result of the load applied by the operator's foot, and the operation handle 5 is used as a support when the operator moves the load. By doing so, the operation handle 5 can be an auxiliary material for the operator to maintain the balance of the body on the vehicle body. The roll axis refers to an axis that passes through the center of the vehicle body 2 and is parallel to the traveling direction of the inverted moving body 1.

操作ハンドル5の上端部には、例えば、降車スイッチ51が設けられている。搭乗者が降車スイッチ51を押下すると、降車補助開始トリガ信号が制御装置8に対して供給される。制御装置8は、降車補助開始トリガ信号に応じて、後述の搭乗者の降車を補助する降車補助制御を実行する。   For example, an exit switch 51 is provided at the upper end of the operation handle 5. When the passenger depresses the getting-off switch 51, a getting-off assist start trigger signal is supplied to the control device 8. The control device 8 executes a getting-off assist control for assisting the passenger to get off, which will be described later, in accordance with the getting-off assistance start trigger signal.

車両本体2は、操作ハンドル5をロール方向へ回転自在に支持する。また、一対の車輪3L、3Rは、車両本体2の走行方向と直交する方向の両側において同軸上に配置されると共に当該車両本体2に回転自在に支持されている。   The vehicle body 2 supports the operation handle 5 so as to be rotatable in the roll direction. The pair of wheels 3L and 3R are coaxially arranged on both sides in a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle main body 2 and are rotatably supported by the vehicle main body 2.

車両本体2の前方には、路面と接地する略T字状の補助スタンド6が上下方向に搖動可能に設けている(図3及び図4)。補助スタンド6は、車両本体2の設けられた中心軸21に軸支されており、この中心軸21を中心にして上下方向に搖動する。   A substantially T-shaped auxiliary stand 6 that comes in contact with the road surface is provided in front of the vehicle body 2 so as to be swingable in the vertical direction (FIGS. 3 and 4). The auxiliary stand 6 is pivotally supported by a central shaft 21 provided with the vehicle body 2 and swings in the vertical direction about the central shaft 21.

車両本体2には、補助スタンド6を搖動させる搖動機構7が設けられている。搖動機構7は、例えば、モータと、モータの回転軸に動力伝達可能に連結された減速ギアと、から構成されている。搖動機構7は、制御装置8からの制御信号に応じて、補助スタンド6を上下方向へ搖動させる。例えば、制御装置8は、降車補助制御を開始すると、搖動機構7を制御して補助スタンド6を下げる(図3)。そして、制御装置8は、各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御して車両本体2を前方向へ傾斜させることで、補助スタンド6を路面に接地させる。これにより、搭乗者は補助スタンド6により車両本体2を安定させた状態で安全に降車できる。   The vehicle body 2 is provided with a swing mechanism 7 that swings the auxiliary stand 6. The peristaltic mechanism 7 is composed of, for example, a motor and a reduction gear connected to a rotating shaft of the motor so as to be able to transmit power. The swing mechanism 7 swings the auxiliary stand 6 in the vertical direction in response to a control signal from the control device 8. For example, when starting the getting-off assist control, the control device 8 controls the peristaltic mechanism 7 to lower the auxiliary stand 6 (FIG. 3). Then, the control device 8 controls the wheel drive units 4L and 4R to tilt the vehicle main body 2 in the forward direction so that the auxiliary stand 6 is grounded on the road surface. As a result, the passenger can safely get off while the vehicle body 2 is stabilized by the auxiliary stand 6.

なお、制御装置8は、搖動機構7を制御して補助スタンド6を下げた後、降車補助制御を開始して、各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御して車両本体2を前方向へ傾斜させ、補助スタンド6を路面に接地させてもよい。さらに、制御装置8は、降車補助制御を開始すると、搖動機構7を制御して補助スタンド6を下げつつ、各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御して車両本体2を前方向へ傾斜させることで、補助スタンド6を路面に接地させてもよい。   The control device 8 controls the peristaltic mechanism 7 to lower the auxiliary stand 6 and then starts the getting-off assist control, and controls each wheel drive unit 4L, 4R to tilt the vehicle body 2 forward. The auxiliary stand 6 may be grounded on the road surface. Furthermore, when starting the getting-off assist control, the control device 8 controls the wheel drive units 4L and 4R to tilt the vehicle body 2 forward while controlling the peristaltic mechanism 7 and lowering the auxiliary stand 6. The auxiliary stand 6 may be grounded on the road surface.

制御装置8は、搭乗者が車両本体2上に乗車すると、搖動機構7を制御して補助スタンド6を上方に搖動させて路面から離脱させる(図4)。なお、制御装置8が搖動機構7を制御して補助スタンド6を自動的に搖動させているが、これに限らない。制御装置8は、搭乗者により入力された操作情報に応じて搖動機構7を制御して補助スタンド6を搖動させてもよい。   When the occupant gets on the vehicle main body 2, the control device 8 controls the peristaltic mechanism 7 so that the auxiliary stand 6 is perished upward to be separated from the road surface (FIG. 4). Although the control device 8 controls the swing mechanism 7 to automatically swing the auxiliary stand 6, it is not limited to this. The control device 8 may control the peristaltic mechanism 7 according to the operation information input by the passenger and cause the auxiliary stand 6 to peristate.

車両本体2には、補助スタンド6の反時計方向への搖動を制限するメカストッパ22(ストッパの一具体例)が設けられている。メカストッパ22の先端は、補助スタンド6が下り最下点を僅かに通過した位置で補助スタンド6に対し前方に向けて当接し、補助スタンドを位置決めする。これにより、補助スタンド6が路面との摩擦力によって、反時計方向に行き過ぎるのを防止し、補助スタンド6の接地位置を安定させることができる。   The vehicle main body 2 is provided with a mechanical stopper 22 (one specific example of a stopper) that restricts the counter-clockwise swing of the auxiliary stand 6. The tip of the mechanical stopper 22 abuts the auxiliary stand 6 toward the front at a position where the auxiliary stand 6 slightly passes the lowermost lower point, and positions the auxiliary stand. Thereby, it is possible to prevent the auxiliary stand 6 from going too far counterclockwise due to the frictional force with the road surface, and to stabilize the grounding position of the auxiliary stand 6.

車両本体2は、例えば、互いに平行をなして上下に配置された車体上部材23及び車体下部材24と、互いに平行をなして左右に配置されると共に車体上部材23及び車体下部材24と回動可能に連結された一対の側面部材25L、25Rと、を有する平行リンク機構として構成されている。この平行リンク機構の車体上部材23と車体下部材24との間には、車体上部材23及び車体下部材24と、一対の側面部材25L、25Rと、が成す角度を夫々直角に維持するようにばね力を発生する、一対のコイルばね26L、26Rが介在されている。一対の側面部材25L、25Rの上端部には、ステップ部27L、27Rが夫々独立して取り付けられている。各ステップ部27L、27Rは、搭乗者の重心移動に応じて、各側面部材25L、25Rと共に左右方向へ傾斜する。   The vehicle body 2 is, for example, a vehicle body upper member 23 and a vehicle body lower member 24 which are arranged vertically in parallel with each other and a vehicle body upper member 23 and a vehicle body lower member 24 which are arranged in parallel with each other and on the left and right. It is comprised as a parallel link mechanism which has a pair of side member 25L, 25R connected so that a movement was possible. Between the vehicle body upper member 23 and the vehicle body lower member 24 of the parallel link mechanism, the angles formed by the vehicle body upper member 23 and the vehicle body lower member 24 and the pair of side surface members 25L and 25R are maintained at right angles. A pair of coil springs 26L and 26R that generate a spring force are interposed. Step portions 27L and 27R are independently attached to the upper ends of the pair of side members 25L and 25R, respectively. Each step part 27L, 27R inclines in the left-right direction together with each side member 25L, 25R in accordance with the movement of the center of gravity of the passenger.

一対の側面部材25L、25Rの各外面には、車輪駆動ユニット4L、4Rが夫々取り付けられている。車輪駆動ユニット4L、4Rは、駆動手段の一具体例であり、一対の車輪3L、3Rを独立して回転駆動することができる。車輪駆動ユニット4L、4Rは、例えば、車輪駆動モータと、車輪駆動モータの回転軸に動力伝達可能に連結された減速ギアと、によって構成することができる。   Wheel drive units 4L and 4R are attached to the outer surfaces of the pair of side members 25L and 25R, respectively. The wheel drive units 4L and 4R are a specific example of the drive means, and can rotate and drive the pair of wheels 3L and 3R independently. The wheel drive units 4L and 4R can be constituted by, for example, a wheel drive motor and a reduction gear connected to a rotation shaft of the wheel drive motor so as to be able to transmit power.

車両本体2には、操作ハンドル5の操作量(回動量)を検出するための角度検出センサ9が取り付けられている。角度検出センサ9としては、例えば、ポテンショメータやバリコン構造のセンサ等を適用することができる。   An angle detection sensor 9 for detecting an operation amount (rotation amount) of the operation handle 5 is attached to the vehicle body 2. As the angle detection sensor 9, for example, a potentiometer, a variable capacitor structure sensor, or the like can be applied.

車体上部材23には、一対の車輪駆動ユニット4L、4R等を駆動する駆動回路10L、10Rが内蔵されている。また、車体下部材24には、車両本体2や操作ハンドル5等の姿勢を検出してそれらの検出信号を出力する姿勢センサユニット11と、一対の車輪駆動ユニット4L、4R等を駆動制御するための制御信号を出力する制御装置8と、が設けられている。   The vehicle body upper member 23 incorporates drive circuits 10L and 10R for driving a pair of wheel drive units 4L and 4R. In addition, the vehicle body lower member 24 is used to drive and control the attitude sensor unit 11 that detects the attitude of the vehicle body 2 and the operation handle 5 and outputs detection signals thereof, and a pair of wheel drive units 4L and 4R. And a control device 8 for outputting the control signal.

制御装置8は、制御手段の一具体例であり、姿勢センサユニット11からの検出信号、角度検出センサ9からの検出信号、降車スイッチ51からの降車補助開始トリガ信号等に基づいて所定の演算処理を実行し、必要な制御信号を一対の車輪駆動ユニット4L、4R等に対して出力する。制御装置8は、各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御することで、倒立型移動体1の倒立状態を維持する倒立制御を実行する。   The control device 8 is a specific example of the control means, and performs predetermined arithmetic processing based on a detection signal from the attitude sensor unit 11, a detection signal from the angle detection sensor 9, a dismount assistance start trigger signal from the dismount switch 51, and the like. And necessary control signals are output to the pair of wheel drive units 4L, 4R and the like. The control device 8 executes the inversion control for maintaining the inverted state of the inverted moving body 1 by controlling the wheel drive units 4L and 4R.

制御装置8は、例えば、マイクロコンピュータ(CPU)を有する演算回路81と、プログラムメモリ、データメモリ、その他のRAM、ROM等を有する記憶装置82と、を備えている。一対の駆動回路10L、10Rは、一対の車輪3L、3Rの回転速度や回転方向等を独立して制御するもので、これらに一対の車輪駆動ユニット4L、4Rが個別に接続されている。   The control device 8 includes, for example, an arithmetic circuit 81 having a microcomputer (CPU) and a storage device 82 having a program memory, a data memory, other RAMs, ROMs, and the like. The pair of drive circuits 10L and 10R independently control the rotational speed and direction of the pair of wheels 3L and 3R, and the pair of wheel drive units 4L and 4R are individually connected to them.

姿勢センサユニット11は、倒立型移動体1の角速度や角加速度を検出するのもで、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサなどから構成される。搭乗者が操作ハンドル5を前方または後方に傾けると、ステップ部27L、27Rが同方向に傾くことになるが、この姿勢センサユニット11は、かかる傾斜に対応した角速度や角加速度を検出する。   The attitude sensor unit 11 detects the angular velocity and angular acceleration of the inverted moving body 1, and is composed of, for example, a gyro sensor and an acceleration sensor. When the occupant tilts the operation handle 5 forward or backward, the step portions 27L and 27R tilt in the same direction. The posture sensor unit 11 detects angular velocity and angular acceleration corresponding to the tilt.

制御装置8は、姿勢センサユニット11によって検出された角速度や角加速度に基づいて、操作ハンドル5の傾斜方向に倒立型移動体1が移動するように、車輪駆動ユニット4L、4Rを駆動制御する。このように搭乗者は、重心移動によりステップ部27L、27Rを傾斜させることで、倒立型移動体1を前進又は後進させることができる。   Based on the angular velocity and the angular acceleration detected by the attitude sensor unit 11, the control device 8 drives and controls the wheel drive units 4 </ b> L and 4 </ b> R so that the inverted moving body 1 moves in the tilt direction of the operation handle 5. Thus, the passenger can move the inverted moving body 1 forward or backward by inclining the step portions 27L and 27R by moving the center of gravity.

ところで、倒立型移動体が、例えば、降車制御を実行すると、車両本体を前傾させ補助スタンドを路面に接地させる。このとき、補助スタンドと路面とに間に生じる摩擦力により、車両本体を後方に引きずる力が生じる。この引きずり力よって車両本体は引張られ、従来、車両本体が不安定化する虞がある。   By the way, when the inverted moving body executes, for example, getting-off control, the vehicle body is tilted forward and the auxiliary stand is grounded on the road surface. At this time, a force that drags the vehicle body backward is generated by the frictional force generated between the auxiliary stand and the road surface. The vehicle main body is pulled by the drag force, and the vehicle main body may become unstable conventionally.

これに対し、本実施形態1に係る倒立型移動体1においては、補助スタンド6と路面との接地面P1は、補助スタンド6が搖動する中心軸21に対して、後方側にオフセットしている(図5)。   On the other hand, in the inverted moving body 1 according to the first embodiment, the ground contact surface P1 between the auxiliary stand 6 and the road surface is offset to the rear side with respect to the central axis 21 on which the auxiliary stand 6 swings. (FIG. 5).

これにより、補助スタンド6が路面に接地したときに路面から受ける上方向の反力によって、中心軸21を中心とした反時計方向のモーメント力M1を生じさせることができる。同時に、補助スタンド6と路面とに間に生じる後方向への摩擦力によって中心軸21を中心とした時計方向のモーメント力M2が生じており、上記車両本体2の引きずり力となっている。しかしながら、本実施形態1に係る倒立型移動体1によれば、上記オフセットさせることで生じた反時計方向のモーメント力M1によって車両本体2の引きずり力となる時計方向のモーメント力M2を打ち消すことができる。したがって、車両本体2を安定化させることができる。   As a result, a counterclockwise moment force M1 about the central axis 21 can be generated by an upward reaction force received from the road surface when the auxiliary stand 6 contacts the road surface. At the same time, the moment force M2 in the clockwise direction around the central axis 21 is generated by the rearward frictional force generated between the auxiliary stand 6 and the road surface, and serves as the drag force of the vehicle body 2. However, according to the inverted moving body 1 according to the first embodiment, the counterclockwise moment force M1 generated by the offset can counteract the clockwise moment force M2 that becomes the drag force of the vehicle body 2. it can. Therefore, the vehicle body 2 can be stabilized.

例えば、補助スタンド6の先端側には、補助スタンド6が下りた状態で、後方側が下方へ突出するように傾斜面61が形成されている。これにより、補助スタンド6の傾斜面61の後方側のみが路面と接触する。さらに、補助スタンド6が路面と接地しメカストッパ22により位置決めされた状態で、補助スタンド6は鉛直線に対し反時計方向(メカストッパ側)に僅かに傾いている。したがって、補助スタンド6と路面との接地面P1は、中心軸21に対して後方側にオフセットする。このように、単に補助スタンド6の先端に傾斜面61に形成するだけで、簡易に、補助スタンド6と路面との接地面P1を中心軸21に対してオフセットさせ、車両本体2の安定化を図ることができる。   For example, an inclined surface 61 is formed on the front end side of the auxiliary stand 6 so that the rear side protrudes downward with the auxiliary stand 6 lowered. As a result, only the rear side of the inclined surface 61 of the auxiliary stand 6 is in contact with the road surface. Further, in a state where the auxiliary stand 6 is in contact with the road surface and positioned by the mechanical stopper 22, the auxiliary stand 6 is slightly inclined counterclockwise (mechanical stopper side) with respect to the vertical line. Therefore, the ground contact surface P <b> 1 between the auxiliary stand 6 and the road surface is offset rearward with respect to the central axis 21. In this way, simply by forming the inclined surface 61 at the tip of the auxiliary stand 6, the grounding surface P <b> 1 between the auxiliary stand 6 and the road surface can be easily offset with respect to the central axis 21, and the vehicle body 2 can be stabilized. Can be planned.

なお、補助スタンド6の先端側には、後方側が下方へ突出するように傾斜面61が形成されているが、これに限らず、例えば、後方側のみ下方に突出するような凸状部材を設けてもよい。また、メカストッパ22の位置を前後方向に調整することで、補助スタンド6が路面と接地し位置決めされる位置を調整してもよい。   In addition, although the inclined surface 61 is formed in the front end side of the auxiliary stand 6 so that the back side protrudes downward, it is not limited thereto, and for example, a convex member that protrudes downward only on the back side is provided. May be. Further, the position at which the auxiliary stand 6 contacts the road surface and is positioned may be adjusted by adjusting the position of the mechanical stopper 22 in the front-rear direction.

上記中心軸21と接地面P1とのオフセット量は、例えば、モーメント力M1≧モーメント力M2となるように上記傾斜面61の形状、メカストッパ22の位置などを調整することで設定する。ここで、モーメント力M1は、搭乗者の体重によって決定され、モーメント力M2は各車両駆動ユニット4L、4Rの駆動力によって決定される値である。したがって、車両本体2の挙動も予測し易く、上記オフセット量を容易に設定できる。   The offset amount between the central axis 21 and the ground contact surface P1 is set by adjusting the shape of the inclined surface 61, the position of the mechanical stopper 22 and the like so that the moment force M1 ≧ the moment force M2, for example. Here, the moment force M1 is determined by the weight of the passenger, and the moment force M2 is a value determined by the driving force of each vehicle drive unit 4L, 4R. Therefore, the behavior of the vehicle body 2 can be easily predicted, and the offset amount can be easily set.

図6は、本実施形態に係る倒立型移動体の降車補助制御方法を示すフローチャートである。搭乗者が車両本体2のステップ部27L、27R上に乗車すると(ステップS101)、制御装置8は、搖動機構7を制御して補助スタンド6を上方に搖動させて路面から離脱させる(図4)(ステップS102)。   FIG. 6 is a flowchart showing a method for assisting in getting off the inverted mobile body according to the present embodiment. When the passenger gets on the step portions 27L and 27R of the vehicle main body 2 (step S101), the control device 8 controls the peristaltic mechanism 7 to swing the auxiliary stand 6 upward to separate it from the road surface (FIG. 4). (Step S102).

制御装置8は、姿勢センサユニット11からの検出信号と、角度検出センサ9からの検出信号と、に基づいて、車輪駆動ユニット4L、4Rを制御して倒立制御を実行する(ステップS103)。例えば、搭乗者は重心移動により倒立型移動体1の前後進、左右旋回などの走行操作を行い、平衡感覚訓練を行う。   Based on the detection signal from the attitude sensor unit 11 and the detection signal from the angle detection sensor 9, the control device 8 controls the wheel drive units 4L and 4R to execute the inversion control (step S103). For example, the occupant performs traveling operations such as forward / backward movement and left / right turn of the inverted moving body 1 by moving the center of gravity, and performs an equilibrium sense training.

制御装置8は、降車スイッチ51からの降車補助開始トリガ信号に応じて、降車補助制御を開始する(ステップS104)。制御装置8は、降車補助制御を開始すると、搖動機構7を制御して補助スタンド6を下げる(図3)(ステップS105)。   The control device 8 starts getting-off assistance control in response to the getting-off assistance start trigger signal from the getting-off switch 51 (step S104). When starting the getting-off assist control, the control device 8 controls the peristaltic mechanism 7 to lower the auxiliary stand 6 (FIG. 3) (step S105).

制御装置8は、車両本体2を前方向へ所定角度まで傾斜するように各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御する(ステップS106)。なお、降車を補助するための上記所定角度は、搭乗者によって記憶装置82などに予め設定されている。   The control device 8 controls the wheel drive units 4L and 4R so as to incline the vehicle body 2 forward by a predetermined angle (step S106). Note that the predetermined angle for assisting getting off the vehicle is set in advance in the storage device 82 or the like by the passenger.

車両本体2の傾斜角度が所定角度になる前に、補助スタンド6が路面に接地する(ステップS107)。このとき、上述した中心軸21を中心としたモーメント力M1及びモーメント力M2が生じる(図5)。ここで、上述したようにモーメント力M1≧モーメント力M2の関係が成立している。これにより、モーメント力M1及びM2の合力は、補助スタンド6をメカストップ22に押付ける方向に作用するため、車両本体2の姿勢が一定位置で安定して維持される。   Before the inclination angle of the vehicle body 2 reaches a predetermined angle, the auxiliary stand 6 contacts the road surface (step S107). At this time, the moment force M1 and the moment force M2 around the center axis 21 described above are generated (FIG. 5). Here, as described above, the relationship of moment force M1 ≧ moment force M2 is established. Thereby, the resultant force of the moment forces M1 and M2 acts in the direction in which the auxiliary stand 6 is pressed against the mechanical stop 22, so that the posture of the vehicle body 2 is stably maintained at a fixed position.

制御装置8は、降車補助制御の開始後、一定時間経過すると、各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御して、各車輪3L、3Rを停止させ、降車補助制御を終了する(ステップS108)。   The control device 8 controls the wheel drive units 4L and 4R to stop the wheels 3L and 3R after the start of the getting-off assistance control, and ends the getting-off assistance control (step S108).

一方で、補助スタンド6が路面に接地する前に、車両本体2の傾斜角度が所定角度になる(ステップS109)。この場合、制御装置8は、車両本体2の傾斜角度が所定角度になると、各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御して各車輪3L、3Rを停止させ、降車補助制御を終了する(ステップS110)。   On the other hand, before the auxiliary stand 6 contacts the road surface, the inclination angle of the vehicle body 2 becomes a predetermined angle (step S109). In this case, when the inclination angle of the vehicle body 2 reaches a predetermined angle, the control device 8 controls the wheel drive units 4L and 4R to stop the wheels 3L and 3R, and ends the getting-off assist control (step S110). .

以上、本実施形態に係る倒立型移動体において、補助スタンド6と路面との接地面P1は、補助スタンド6が搖動する中心軸21に対して、後方側にオフセットしている。これにより、補助スタンド6が路面に接地したときに路面から受ける反力によってモーメント力M1を生じさせることができる。このモーメント力M1によって、車両本体2の引きずり力となるモーメント力M2を打ち消すことができる。したがって、降車時において車両本体2を安定化させることができる。   As described above, in the inverted moving body according to the present embodiment, the ground contact surface P1 between the auxiliary stand 6 and the road surface is offset rearward with respect to the central axis 21 on which the auxiliary stand 6 swings. Thereby, the moment force M1 can be generated by the reaction force received from the road surface when the auxiliary stand 6 contacts the road surface. By this moment force M1, the moment force M2 that is the drag force of the vehicle body 2 can be canceled. Therefore, the vehicle body 2 can be stabilized when getting off.

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。
上記実施形態において、倒立型移動体1は、倒立二輪車として構成されているが、これに限らない。倒立型移動体1は、例えば、一輪あるいは三輪以上を有する倒立型車両として構成されていてもよい。
上記実施形態において、補助スタンド6は車両本体2の前方に上下方向に搖動可能に設けているがこれに限らない。補助スタンド6は車両本体2の後方に上下方向に搖動可能に設けていてよい。さらに、補助スタンド6は、車両本体2の前後方に1つずつ上下方向に搖動可能に設けていてもよい。
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.
In the embodiment described above, the inverted moving body 1 is configured as an inverted motorcycle, but is not limited thereto. For example, the inverted moving body 1 may be configured as an inverted vehicle having one wheel or three or more wheels.
In the above embodiment, the auxiliary stand 6 is provided in front of the vehicle body 2 so as to be slidable in the vertical direction, but is not limited thereto. The auxiliary stand 6 may be provided at the rear of the vehicle body 2 so as to be swingable in the vertical direction. Further, the auxiliary stand 6 may be provided so as to be swingable in the vertical direction one by one at the front and rear of the vehicle body 2.

1 倒立型移動体、2 車両本体、3L、3R 車輪、4L、4R 車輪駆動ユニット、5 操作ハンドル、6 補助スタンド、7 搖動機構、8 制御装置、9 角度検出センサ、10L、10R 駆動回路、11 姿勢センサユニット、21 中心軸、61 傾斜面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverted type mobile body, 2 Vehicle main body, 3L, 3R wheel, 4L, 4R Wheel drive unit, 5 Operation handle, 6 Auxiliary stand, 7 Peristaltic mechanism, 8 Control device, 9 Angle detection sensor, 10L, 10R Drive circuit, 11 Attitude sensor unit, 21 central axis, 61 inclined surface

Claims (5)

倒立状態を維持して走行する倒立型移動体であって、
搭乗者が搭乗する車両本体と、
前記車両本体に設けられた少なくとも一つの車輪を駆動する駆動手段と、
前記車両本体に上下方向に搖動可能に設けられた補助スタンドと、
前記補助スタンドの搖動を制御して前記補助スタンドを下げ、前記駆動手段を制御して前記車両本体を前後方向へ傾斜させることで、前記補助スタンドを路面に接地させる制御手段と、を備え、
前記補助スタンドと路面との接地面は、前記補助スタンドが搖動する中心軸に対して、後方側にオフセットしている、ことを特徴とする倒立型移動体。
An inverted moving body that travels while maintaining an inverted state,
A vehicle body on which the passenger is boarded;
Drive means for driving at least one wheel provided in the vehicle body;
An auxiliary stand provided on the vehicle body so as to be movable in the vertical direction;
Control means for controlling the swinging of the auxiliary stand to lower the auxiliary stand and controlling the driving means to tilt the vehicle body in the front-rear direction so that the auxiliary stand contacts the road surface;
The inverted moving body characterized in that a grounding surface between the auxiliary stand and the road surface is offset rearward with respect to a central axis on which the auxiliary stand swings.
請求項1記載の倒立型移動体であって、
前記補助スタンドが路面に接地したときに生じた反力によって前記中心軸を中心としたモーメント力が生じるように、前記補助スタンドと路面との接地面は、前記補助スタンドの中心軸に対して、後方側にオフセットしている、ことを特徴とする倒立型移動体。
The inverted mobile body according to claim 1,
The grounding surface between the auxiliary stand and the road surface is in relation to the central axis of the auxiliary stand so that a moment force about the central axis is generated by a reaction force generated when the auxiliary stand contacts the road surface. An inverted moving body characterized by being offset to the rear side.
請求項2記載の倒立型移動体であって、
前記補助スタンドが路面に接地したときに生じた反力による前記中心軸を中心としたモーメント力は、前記補助スタンドと路面とに間に生じる摩擦力による前記中心軸を中心としたモーメント力以上である、ことを特徴する倒立型移動体。
The inverted mobile body according to claim 2,
The moment force about the central axis due to the reaction force generated when the auxiliary stand touches the road surface is greater than the moment force about the central axis due to the friction force generated between the auxiliary stand and the road surface. Inverted type moving body characterized by being.
請求項1乃至3のうちいずれか1項記載の倒立型移動体であって、
前記補助スタンドの先端側には、該補助スタンドが下りた状態で後方側が突出するように傾斜面が形成されている、ことを特徴とする倒立型移動体。
The inverted mobile body according to any one of claims 1 to 3,
An inverted moving body characterized in that an inclined surface is formed on a tip side of the auxiliary stand so that a rear side protrudes in a state where the auxiliary stand is lowered.
請求項1乃至4のうちいずれか1項記載の倒立型移動体であって、
前記補助スタンドが接地した状態で、該補助スタンドに対し前方に向けて当接して該補助スタンドの位置決めをするストッパを更に備える、ことを特徴とする倒立型移動体。
The inverted mobile body according to any one of claims 1 to 4,
An inverted movable body further comprising a stopper for positioning the auxiliary stand by contacting the auxiliary stand forward while the auxiliary stand is grounded.
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