JP2016078461A - 倒立型バランス訓練装置及び倒立型バランス訓練方法 - Google Patents
倒立型バランス訓練装置及び倒立型バランス訓練方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016078461A JP2016078461A JP2014208027A JP2014208027A JP2016078461A JP 2016078461 A JP2016078461 A JP 2016078461A JP 2014208027 A JP2014208027 A JP 2014208027A JP 2014208027 A JP2014208027 A JP 2014208027A JP 2016078461 A JP2016078461 A JP 2016078461A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balance training
- inverted
- pitch angle
- series data
- difficulty level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Abstract
【解決手段】倒立型バランス訓練装置は、搭乗者が搭乗する台車部のピッチ角度を検出する角度検出手段と、台車部に設けられた少なくとも1つの車輪を駆動する駆動手段と、角度検出手段により検出されたピッチ角度に基づいて、駆動手段の制御を行い倒立制御を実行する制御手段と、駆動手段の駆動出力を算出する出力算出手段と、角度検出手段により検出されたピッチ角度の時系列データと、出力算出手段により算出された駆動出力の時系列データと、の相関係数を算出する相関算出手段を備える。
【選択図】図5
Description
この一態様において、前記搭乗者が重心移動による走行操作を行う際の操作状態及び/又はバランス訓練課題の難易度を設定する難易度設定手段を更に備え、前記難易度設定手段は、前記相関算出手段により算出された相関係数に基づいて前記難易度を設定してもよい。
この一態様において、前記難易度設定手段は、前記相関算出手段により算出された相関係数が増加するに従って前記難易度を高く設定してもよい。
この一態様において、前記相関算出手段は、前記角度検出手段により検出されたピッチ角度の時系列データ、および、前記出力算出手段により算出された駆動出力の時系列データ、のうちいずれか一方を1周期分の時間だけ前後にずらし、最も相関が高くなる位置で相関係数を算出してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者が搭乗する台車部のピッチ角度を検出するステップと、前記検出されたピッチ角度に基づいて、前記台車部に設けられた少なくとも1つの車輪を駆動する駆動手段の制御を行い倒立制御を実行するステップと、 前記駆動手段の駆動出力を算出するステップと、を含む倒立型バランス訓練方法であって、前記検出されたピッチ角度の時系列データと、前記算出された駆動出力の時系列データと、の相関係数を算出するステップを含むことを特徴とする倒立型バランス訓練方法であってもよい。
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は、本発明の実施形態1に係る倒立型バランス訓練装置の概略的な構成を示す側面図である。図2は、本実施形態1に係る倒立型バランス訓練装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態1に係る倒立型バランス訓練装置1は、搭乗者の重心移動に応じて倒立状態を維持しつつ所望の走行を行う、例えば、倒立二輪車として構成されている。
あるいは、搭乗者は、上記制御装置8の倒立制御ゲインを増減させ、重心移動による走行操作の感度を変化させることで、その操作状態の難易度を設定することができる。
例えば、搭乗者のバランス能力が高い状態のとき、倒立型バランス訓練装置1と搭乗者とは一体となって動作する(図3)。この場合、台車部3のピッチ角度に車輪駆動ユニット7のモータ出力は追従する。すなわち、台車部3のピッチ角度と車輪駆動ユニット7のモータ出力とは、高い相関関係にある。
例えば、制御装置8は、台車部3のピッチ角度の時系列データに基づいて、台車部3のピッチ角度の増減する傾きを最小2乗法などを用いて算出する。同様に、制御装置8は、車輪駆動ユニット7のモータトルクの時系列データに基づいて、車輪駆動ユニット7のモータトルクの増減する傾きを最小2乗法などを用いて算出する。そして、制御装置8は、算出した台車部3のピッチ角度の傾きと、車輪駆動ユニット7のモータトルクの傾きと、の相関係数を算出する。なお、上記相関係数の算出方法は一例であり、これに限定されず、任意の算出方法を用いることができる。
本発明の実施形態2に係る倒立型バランス訓練装置1において、制御装置8は搭乗者が重心移動による走行操作を行う際の操作状態及び/又はバランス訓練課題の難易度を設定する。制御装置8は、算出した相関係数に基づいて訓練課題及び/又は操作状態の難易度を設定する。これにより、各搭乗者の現状のバランス能力に応じた適切な難易度の訓練課題及び/又は操作状態に自動的に設定できる。したがって、搭乗者は最適な難易度で常時バランス訓練を行うことができる。
図7は、制御装置により算出される相関係数と設定される難易度との一関係例を示す図である。図7に示すように、搭乗者の体調は刻一刻と変化し、そのバランス能力も変化している。そして、このバランス能力の変化に応じて相関係数も変化する。従がって、制御装置8は、算出した相関係数が増加すると難易度を増加させ、逆に相関係数が減少すると難易度を減少させる。
上記相関係数と難易度との関係は、例えば、各訓練課題毎にテーブル情報あるいはグラフ情報として予めROM8bやRAM8cに設定されている。
姿勢センサ5は、台車部3のピッチ角度を検出し、制御装置8に対して出力する(ステップS102)。
制御装置8は、算出した相関係数に基づいて訓練課題及び/又は操作状態の難易度を設定する(ステップS105)。
Claims (5)
- 搭乗者が搭乗する台車部のピッチ角度を検出する角度検出手段と、
前記台車部に設けられた少なくとも1つの車輪を駆動する駆動手段と、
前記角度検出手段により検出されたピッチ角度に基づいて、前記駆動手段の制御を行い倒立制御を実行する制御手段と、
前記駆動手段の駆動出力を算出する出力算出手段と、
を備える倒立型バランス訓練装置であって、
前記角度検出手段により検出されたピッチ角度の時系列データと、前記出力算出手段により算出された駆動出力の時系列データと、の相関係数を算出する相関算出手段を備えることを特徴とする倒立型バランス訓練装置。 - 請求項1記載の倒立型バランス訓練装置であって、
前記搭乗者が重心移動による走行操作を行う際の操作状態及び/又はバランス訓練課題の難易度を設定する難易度設定手段を更に備え、
前記難易度設定手段は、前記相関算出手段により算出された相関係数に基づいて前記難易度を設定する、ことを特徴とする倒立型バランス訓練装置。 - 請求項2記載の倒立型バランス訓練装置であって、
前記難易度設定手段は、前記相関算出手段により算出された相関係数が増加するに従って前記難易度を高く設定する、ことを特徴とする倒立型バランス訓練装置。 - 請求項2又は3記載の倒立型バランス訓練装置であって、
前記相関算出手段は、前記角度検出手段により検出されたピッチ角度の時系列データ、および、前記出力算出手段により算出された駆動出力の時系列データ、のうちいずれか一方を1周期分の時間だけ前後にずらし、最も相関が高くなる位置で相関係数を算出する、を特徴とする倒立型バランス訓練装置。 - 搭乗者が搭乗する台車部のピッチ角度を検出するステップと、
前記検出されたピッチ角度に基づいて、前記台車部に設けられた少なくとも1つの車輪を駆動する駆動手段の制御を行い倒立制御を実行するステップと、
前記駆動手段の駆動出力を算出するステップと、
を含む倒立型バランス訓練方法であって、
前記検出されたピッチ角度の時系列データと、前記算出された駆動出力の時系列データと、の相関係数を算出するステップを含むことを特徴とする倒立型バランス訓練方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014208027A JP6183328B2 (ja) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | 倒立型バランス訓練装置及び倒立型バランス訓練方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014208027A JP6183328B2 (ja) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | 倒立型バランス訓練装置及び倒立型バランス訓練方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016078461A true JP2016078461A (ja) | 2016-05-16 |
JP6183328B2 JP6183328B2 (ja) | 2017-08-23 |
Family
ID=55957309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014208027A Active JP6183328B2 (ja) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | 倒立型バランス訓練装置及び倒立型バランス訓練方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6183328B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008120347A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | 走行装置 |
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 |
JP2011140262A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Toyota Motor Corp | 訓練システム、その訓練方法及び訓練プログラム |
JP2012240484A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | 倒立二輪型車両、その動作方法、及びプログラム |
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 |
-
2014
- 2014-10-09 JP JP2014208027A patent/JP6183328B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008120347A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | 走行装置 |
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 |
JP2011140262A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Toyota Motor Corp | 訓練システム、その訓練方法及び訓練プログラム |
JP2012240484A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | 倒立二輪型車両、その動作方法、及びプログラム |
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6183328B2 (ja) | 2017-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5338726B2 (ja) | 訓練システム、その訓練方法及び訓練プログラム | |
JP5790677B2 (ja) | 移動制御装置、移動体制御方法、及び制御プログラム | |
JP6020328B2 (ja) | 移動体制御装置、移動体制御方法、及び制御プログラム | |
JP5761347B2 (ja) | 倒立型移動体制御装置、その制御方法及びプログラム | |
JPWO2011108029A1 (ja) | 倒立二輪装置、その制御方法及び制御プログラム | |
JP2011140262A (ja) | 訓練システム、その訓練方法及び訓練プログラム | |
JP6032084B2 (ja) | バランス訓練システム、及びバランス訓練方法 | |
US20140297126A1 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
JP6217592B2 (ja) | 倒立型移動体、その制御方法及び制御プログラム | |
JP6183328B2 (ja) | 倒立型バランス訓練装置及び倒立型バランス訓練方法 | |
US20130299253A1 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
JP6350421B2 (ja) | 訓練システム | |
WO2016016960A1 (ja) | 移動体 | |
JP5772373B2 (ja) | 倒立型移動体制御装置、及びその制御方法 | |
JP6225869B2 (ja) | 倒立二輪型移動体システム | |
JP6354447B2 (ja) | 訓練システム、訓練方法及び訓練プログラム | |
JP6217582B2 (ja) | 倒立型移動体及びその制御方法 | |
JP6233265B2 (ja) | 倒立二輪型移動体システム | |
JP2013112108A (ja) | 倒立型移動体、その制御方法、及びプログラム | |
JP5861651B2 (ja) | 移動装置、移動装置の制御方法、及びプログラム | |
JP2015128928A (ja) | 倒立型移動体 | |
JP5652043B2 (ja) | 倒立型移動体、その制御方法及び制御プログラム | |
JP6665533B2 (ja) | 倒立二輪車 | |
JP6245134B2 (ja) | 倒立型移動体 | |
JP5966882B2 (ja) | 移動体制御装置、移動体制御方法及びプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170622 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170627 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170710 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6183328 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |