JP2016097904A - Attitude control device and control method - Google Patents

Attitude control device and control method Download PDF

Info

Publication number
JP2016097904A
JP2016097904A JP2014238381A JP2014238381A JP2016097904A JP 2016097904 A JP2016097904 A JP 2016097904A JP 2014238381 A JP2014238381 A JP 2014238381A JP 2014238381 A JP2014238381 A JP 2014238381A JP 2016097904 A JP2016097904 A JP 2016097904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
acceleration
control device
attitude
tilt
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.)
Pending
Application number
JP2014238381A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
友夫 窪田
Tomoo Kubota
友夫 窪田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
KYB Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KYB Corp filed Critical KYB Corp
Priority to JP2014238381A priority Critical patent/JP2016097904A/en
Publication of JP2016097904A publication Critical patent/JP2016097904A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Seats For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an attitude control device and a control method thereof capable of achieving a comfortable ride or maintaining the appropriate attitude of a transported article during article transportation.SOLUTION: The attitude control device 100 includes an inclination mechanism 30, an acceleration sensor 60, and a control unit 50. The inclination mechanism 30 is configured to incline a seat 10 to be controlled, and includes, for example, a mount part 31, a plurality of linear driving units 350 or the like. The acceleration sensor 60 can detect acceleration in a direction other than at least the direction of gravity applied on the seat 10 in the optional attitude of the seat 10. The control unit 50 controls the inclination mechanism 30 so as to reduce the acceleration detected in the direction other than the gravy direction by the acceleration sensor 60.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両や運搬機等の移動中の姿勢を少なくとも制御する姿勢制御装置および制御方法に関する。   The present invention relates to an attitude control device and a control method for controlling at least the attitude of a vehicle, a transporter, or the like during movement.

自動車等の車両に搭載されるサスペンション装置は、ばねおよびショックアブソーバ等の要素を用いて、パッシブまたはアクティブに路面からの振動を抑制したり、あるいは、車体の姿勢を制御したりしている(例えば特許文献1参照)。このようなサスペンション装置により、操縦安定性や乗り心地の向上が図られる。   Suspension devices mounted on vehicles such as automobiles use elements such as springs and shock absorbers to passively or actively suppress vibration from the road surface or control the posture of the vehicle body (for example, Patent Document 1). With such a suspension device, it is possible to improve steering stability and ride comfort.

特開平6-234316号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-23416

しかしながら、近年では、乗り心地のさらなる向上が求められており、サスペンション装置のみでは、その要求への対応が難しくなってきている。   However, in recent years, further improvement in riding comfort has been demanded, and it has become difficult to meet the demand only with the suspension device.

また、物を載せて運搬する運搬機では、運搬中であっても、被運搬物によってはその姿勢を適切な姿勢に保つことを要求される場合がある。   Further, in a transporter that loads and transports an object, it may be required to maintain the posture in an appropriate posture depending on the object to be transported even during transport.

本発明の目的は、快適な乗り心地を実現し、あるいは、物の運搬中において被運搬物の姿勢を適切な姿勢に保つことができる姿勢制御装置およびその制御方法を提供することにある。   The objective of this invention is providing the attitude | position control apparatus which can implement | achieve comfortable riding comfort, or can maintain the attitude | position of a to-be-conveyed object in a suitable attitude | position during conveyance of an object, and its control method.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る姿勢制御装置は、傾斜機構と、検出部と、制御部とを具備する。
前記傾斜機構は、制御対象を傾斜させることが可能に構成される。
前記検出部は、前記制御対象に取り付けられ、前記制御対象が任意の姿勢にある状態で前記制御対象に働く少なくとも重力方向以外の方向の加速度を検出可能である。
前記制御部は、前記検出部により検出された前記重力方向以外の方向の加速度が減るように、前記傾斜機構を制御する。
本発明の制御部は、制御対象が任意の姿勢にある状態での制御対象に働く重力以外の、検出部による加速度の出力値が減るように、傾斜機構を制御するので、制御対象が利用者が座るシートであれば、快適な乗り心地を実現することができる。あるいは、制御対象が被運搬物であれば、制御対象の姿勢に応じてその姿勢を変化させ、被運搬物に適切な姿勢を維持させることができる。
In order to achieve the above object, an attitude control device according to an aspect of the present invention includes a tilt mechanism, a detection unit, and a control unit.
The tilt mechanism is configured to tilt the control target.
The detection unit is attached to the control target, and can detect acceleration in a direction other than the gravitational direction acting on the control target in a state where the control target is in an arbitrary posture.
The control unit controls the tilt mechanism so that acceleration in a direction other than the gravity direction detected by the detection unit is reduced.
Since the control unit of the present invention controls the tilt mechanism so that the acceleration output value by the detection unit other than the gravity acting on the control target in a state where the control target is in an arbitrary posture is controlled, the control target is the user. If the seat is seated, a comfortable ride can be achieved. Or if a control object is a conveyed product, the attitude | position can be changed according to the attitude | position of a controlled object, and an appropriate attitude | position can be maintained at the conveyed object.

前記傾斜機構は、マウント部と、駆動機構とを有していてもよい。
前記マウント部は、ベース部に減衰機構および弾性機構のうち少なくとも一方を介して接続される。
前記駆動機構は、前記マウント部と前記制御対象とを接続し、前記制御部から発せられる制御指令値を取得し、前記制御指令値に基づき前記制御対象を駆動する。
これにより傾斜機構を実現することができる。傾斜機構に、減衰機構または弾性機構が含まれる構成であってもよい。
The tilt mechanism may have a mount portion and a drive mechanism.
The mount portion is connected to the base portion via at least one of a damping mechanism and an elastic mechanism.
The drive mechanism connects the mount unit and the control target, acquires a control command value issued from the control unit, and drives the control target based on the control command value.
Thereby, an inclination mechanism can be realized. The inclination mechanism may include a damping mechanism or an elastic mechanism.

前記傾斜機構は、前記駆動機構と前記マウント部との間、および、前記駆動機構と前記制御対象との間のうち、少なくとも一方に設けられた関節部をさらに有ていてもよい。
これにより、駆動機構および/または制御対象が、関節部の駆動方向で傾斜しやすくなり、傾斜機構は、制御対象に発生する当該関節の駆動方向の外力に対して、機械的な応答精度が向上する。
The tilt mechanism may further include a joint portion provided at least one of the drive mechanism and the mount portion and between the drive mechanism and the control target.
As a result, the drive mechanism and / or the control target can easily be tilted in the joint drive direction, and the tilt mechanism has improved mechanical response accuracy with respect to the external force generated in the control target in the joint drive direction. To do.

前記駆動機構は、リニアモータを有する1以上のリニア駆動ユニットを含んでいてもよい。
リニアモータを有するリニア駆動ユニットが用いられることにより、回転運動をリニア運動に変換する時の回転の慣性力を発生しない。したがって、駆動機構の応答速度を高め、高周波振動が制御対象に伝達されることを抑制することができる。
The drive mechanism may include one or more linear drive units having a linear motor.
By using a linear drive unit having a linear motor, no rotational inertia force is generated when the rotational motion is converted into linear motion. Therefore, the response speed of the drive mechanism can be increased and the transmission of high-frequency vibrations to the controlled object can be suppressed.

前記駆動機構は、1以上のダンパを含み、前記傾斜機構は、前記マウント部と前記制御対象とを接続する弾性部材をさらに有していてもよい。
これにより、制御部は、例えばセミアクティブサスペンション技術を利用した制御を実現することができる。
The drive mechanism may include one or more dampers, and the tilt mechanism may further include an elastic member that connects the mount portion and the control target.
Thereby, the control part can implement | achieve control using a semi-active suspension technique, for example.

前記検出部は、前記傾斜機構による前記制御対象の傾斜が発生していないときに重力方向に一致する方向に沿って設けられた、振動による加速度の検出軸を有していてもよい。そして、前記制御部は、前記検出軸で検出された加速度に基づき、前記駆動機構をさらに制御してもよい。
これにより、制御部は、制御対象に働く振動を制御することができる。
The detection unit may include a detection axis for acceleration due to vibration provided along a direction coinciding with the direction of gravity when the tilt of the control target is not generated by the tilt mechanism. The control unit may further control the drive mechanism based on the acceleration detected by the detection axis.
Thereby, the control part can control the vibration which acts on a control object.

前記駆動機構は、前記検出軸で検出された加速度の方向の振動を減衰させる1以上のダンパを含んでいてもよい。
これにより、制御部は、上記のようにセミアクティブサスペンション技術を利用して、制御対象に概ね上下方向に働く振動を減衰させることができる。
The drive mechanism may include one or more dampers that attenuate vibrations in the direction of acceleration detected by the detection shaft.
Thereby, the control part can attenuate the vibration which acts on a controlled object substantially up and down using the semi-active suspension technology as described above.

本発明の他の姿勢制御装置は、傾斜機構と、ダンパと、検出部と、制御部とを具備する。
前記傾斜機構は、重力方向以外の方向の外力が制御対象に働くことで、前記制御対象の傾きをパッシブに制御することが可能に構成される。
前記ダンパは、前記傾斜機構と前記制御対象とを接続する。
前記検出部は、前記傾斜機構による前記制御対象の傾斜が発生していないときに重力方向に一致する方向に沿って設けられた、振動による加速度の検出軸を有する。
前記制御部は、前記検出部の検出軸で検出された加速度から得られる速度に基づき、前記ダンパの減衰特性を制御する。
この姿勢制御装置は、傾斜機構により制御対象を傾斜させることにより、姿勢制御を行い、かつ、検出部の検出軸で検出された加速度から得られる速度に基づき、ダンパの減衰特性を制御することにより、振動制御を行うことができる。これにより、快適な乗り心地を実現し、あるいは、物の運搬中において被運搬物の姿勢を適切な姿勢に保つことができる。
Another attitude control device of the present invention includes a tilt mechanism, a damper, a detection unit, and a control unit.
The tilt mechanism is configured to be capable of passively controlling the tilt of the control target by applying an external force in a direction other than the gravitational direction to the control target.
The damper connects the tilt mechanism and the control target.
The detection unit includes a detection axis for acceleration due to vibration provided along a direction that coincides with the direction of gravity when the tilt of the control target is not generated by the tilt mechanism.
The control unit controls the damping characteristic of the damper based on the speed obtained from the acceleration detected by the detection axis of the detection unit.
This attitude control device performs attitude control by inclining the controlled object by an inclination mechanism, and controls the damping characteristics of the damper based on the speed obtained from the acceleration detected by the detection axis of the detection unit. Vibration control can be performed. Thereby, a comfortable riding comfort can be realized, or the posture of the object to be transported can be kept in an appropriate posture during transportation of the object.

本発明に係る制御方法は、制御対象に取り付けられた検出部により、前記制御対象が任意の姿勢にある状態で前記制御対象に働く少なくとも重力方向以外の方向の加速度を検出することを含む。
前記検出部により検出された前記重力方向以外の方向の加速度が減るように、前記制御対象を傾斜させることが可能な傾斜機構が、制御部により制御される。
The control method according to the present invention includes detecting an acceleration in a direction other than the gravitational direction acting on the control target in a state where the control target is in an arbitrary posture by a detection unit attached to the control target.
An inclination mechanism capable of inclining the control target is controlled by the control unit so that acceleration in a direction other than the gravity direction detected by the detection unit is reduced.

本発明の他の制御方法は、重力方向以外の方向の外力が制御対象に働くことで、前記制御対象の傾きを傾斜機構によりパッシブに制御することを含む。
前記傾斜機構による前記制御対象の傾斜が発生していないときに重力方向に一致する方向に沿って設けられた検出軸であって、制御対象に取り付けられた検出部の検出軸により、振動の加速度が検出される。
前記振動による加速度から得られる速度に基づき、前記傾斜機構と前記制御対象とを接続するダンパの減衰特性が制御される。
Another control method of the present invention includes passively controlling the tilt of the control object by an inclination mechanism by applying an external force in a direction other than the gravitational direction to the control object.
Acceleration of vibration by a detection axis provided along a direction that coincides with the direction of gravity when the tilt of the control target by the tilt mechanism does not occur, and by a detection axis of a detection unit attached to the control target Is detected.
Based on the speed obtained from the acceleration due to the vibration, the damping characteristic of the damper connecting the tilt mechanism and the control target is controlled.

以上、本発明によれば、快適な乗り心地を実現し、あるいは、物の運搬中において被運搬物の姿勢を適切な姿勢に保つことができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a comfortable ride or to keep the posture of the object to be transported in an appropriate posture during the transportation of the object.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る姿勢制御装置が、車両のシートに適用された例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example in which the attitude control device according to the first embodiment of the present invention is applied to a vehicle seat. 図2は、シートの模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the sheet. 図3A〜Dは、車両の様々な動きの状態に応じて、姿勢が制御されたシートの状態をそれぞれ示す。3A to 3D respectively show the state of the seat whose posture is controlled in accordance with the state of various movements of the vehicle. 図4A、Bは、車両が前進方向に加速する時のシートの姿勢を示す。4A and 4B show the posture of the seat when the vehicle accelerates in the forward direction. 図5A、Bは、車両にブレーキ力が働く時のシートの姿勢を示す。5A and 5B show the posture of the seat when the braking force is applied to the vehicle. 図6は、本発明の第2の実施形態に係る姿勢制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the attitude control device according to the second embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第3の実施形態に係る姿勢制御装置の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an attitude control device according to the third embodiment of the present invention. 図8A、Cは、容器に重力以外の外力が働く時の液体の状態をそれぞれ示し、図8Bは重力のみが働くときの液体の状態を示す。8A and 8C show the state of the liquid when an external force other than gravity acts on the container, and FIG. 8B shows the state of the liquid when only gravity works. 図9は、本発明の第4の実施形態に係る姿勢制御装置を示す模式的な図であり、その原理を説明するための図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an attitude control device according to the fourth embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the principle thereof. 図10は、ブレーキ力に対応して姿勢制御装置が制御対象の姿勢を制御している状態を示す。FIG. 10 shows a state in which the attitude control device controls the attitude of the control target in response to the braking force. 上記第4の実施形態に係る姿勢制御装置の一部の構造例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the one part structural example of the attitude | position control apparatus which concerns on the said 4th Embodiment. 図12は、図11に示す構造の平面図である。12 is a plan view of the structure shown in FIG. 図13は、図11に示す構造の分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view of the structure shown in FIG. 図14A、Bは、ばねの周囲にばねの動きを規制する規制部材が設けられる構造を示す。14A and 14B show a structure in which a regulating member that regulates the movement of the spring is provided around the spring. 図15は、第5の実施形態に係る姿勢制御装置を模式的に示す図である。FIG. 15 is a diagram schematically illustrating an attitude control device according to the fifth embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
(姿勢制御装置の構成)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る姿勢制御装置が、車両のシート10に適用された例を示す図である。図2は、シート10上から見た姿勢制御装置(駆動機構35)の模式図である。
[First Embodiment]
(Configuration of attitude control device)
FIG. 1 is a diagram showing an example in which the attitude control device according to the first embodiment of the present invention is applied to a vehicle seat 10. FIG. 2 is a schematic diagram of the attitude control device (drive mechanism 35) viewed from above the seat 10. FIG.

姿勢制御装置100を構成する主なハードウェアは、主にシート10の下部に配置されている。なお、シート10は車両に搭載されるものに限られず、例えば飛行機、船舶などの航行体や、その他の乗り物に適用されるシートであってもよい。   Main hardware constituting the attitude control device 100 is mainly disposed in the lower part of the seat 10. Note that the seat 10 is not limited to the one mounted on the vehicle, and may be a seat applied to a navigation body such as an airplane or a ship or other vehicles.

姿勢制御装置100は、加速度センサ(検出部)60、傾斜機構30、および制御部50を備える。加速度センサ60は、例えば姿勢制御の制御対象となるシート10の基部10aの下部に取り付けられている。制御対象が剛体であれば、制御原理上は、加速度センサ60は、制御対象のどの部分に配置されていてもよい。典型的には、加速度センサ60は、シート10の基部10aの中心あるいは重心に配置される。   The attitude control device 100 includes an acceleration sensor (detection unit) 60, a tilt mechanism 30, and a control unit 50. The acceleration sensor 60 is attached to the lower part of the base 10a of the seat 10 to be controlled for posture control, for example. If the controlled object is a rigid body, the acceleration sensor 60 may be arranged in any part of the controlled object on the control principle. Typically, the acceleration sensor 60 is disposed at the center or the center of gravity of the base 10a of the seat 10.

加速度センサ60は、シート10が任意の姿勢にある状態でシート10に働く少なくとも重力方向以外の方向の加速度を検出するように構成される。典型的には、加速度センサ60は、重力方向も含む直交3軸の検出軸を有する。   The acceleration sensor 60 is configured to detect acceleration in a direction other than the gravitational direction acting on the seat 10 in a state where the seat 10 is in an arbitrary posture. Typically, the acceleration sensor 60 has three orthogonal detection axes including the direction of gravity.

以降では、説明の便宜上、加速度センサ60に固定の座標系を(x'、y'、z')軸で表し、地球上の慣性座標系、つまり3次元空間内の座標系を(x、y、z)軸で表す。(x'、y'、z')軸が加速度センサ60の直交3軸の検出軸となる。z軸は重力方向に沿う鉛直軸である。重力方向とは、文字通り、地球の中心に向かう方向である。そして、シート10に座った利用者の前後方向(車両の前後方向)をy軸に沿う方向とし、図1中左方向を前方向(車両の進行方向)とし、右方向を後ろ方向とする。   Hereinafter, for convenience of explanation, a coordinate system fixed to the acceleration sensor 60 is represented by an (x ′, y ′, z ′) axis, and an inertial coordinate system on the earth, that is, a coordinate system in a three-dimensional space is represented by (x, y Z) axis. The (x ′, y ′, z ′) axes are the three orthogonal detection axes of the acceleration sensor 60. The z axis is a vertical axis along the direction of gravity. The direction of gravity is literally the direction toward the center of the earth. Then, the front-rear direction (front-rear direction of the vehicle) of the user sitting on the seat 10 is a direction along the y-axis, the left direction in FIG. 1 is the front direction (vehicle traveling direction), and the right direction is the rear direction.

なお、xまたはyの1軸周りのみのシート10の傾きを制御する場合、加速度センサ60はそれに対応する1軸のみの検出軸を有していればよい。   When controlling the inclination of the sheet 10 about only one axis of x or y, the acceleration sensor 60 may have only one detection axis corresponding thereto.

制御対象に働く重力方向以外の方向として、例えば慣性力が挙げられる。また、制御対象がたとえ静止している場合でも、水平面(x−y平面)から傾いている場合には、その傾斜に沿う方向も、重力方向以外の方向である。後述するベース部15上のマウント部31の平面が、水平面(x−y平面)に平行である時、加速度センサ60の検出軸の3軸(x'、y'、z')が、(x、y、z)の各軸に一致する。   As a direction other than the direction of gravity acting on the controlled object, for example, an inertia force can be cited. Moreover, even when the controlled object is stationary, when it is tilted from the horizontal plane (xy plane), the direction along the tilt is also a direction other than the gravitational direction. When the plane of the mount portion 31 on the base portion 15 described later is parallel to the horizontal plane (xy plane), the three axes (x ′, y ′, z ′) of the detection axes of the acceleration sensor 60 are (x , Y, z).

傾斜機構30は、制御対象を傾斜させることが可能に構成されており、例えばマウント部31、減衰ばね機構20、および駆動機構35を有する。マウント部31は、シャーシやフレーム等で構成されるベース部15上に減衰ばね機構20を介して設けられている。すなわち、減衰ばね機構20により、ベース部15とマウント部31とが接続されている。なお、傾斜機構30は、減衰ばね機構20を含まない概念であってもよい。   The tilt mechanism 30 is configured to be able to tilt a control target, and includes, for example, a mount portion 31, a damping spring mechanism 20, and a drive mechanism 35. The mount portion 31 is provided on the base portion 15 constituted by a chassis, a frame, and the like via the damping spring mechanism 20. That is, the base portion 15 and the mount portion 31 are connected by the damping spring mechanism 20. The tilt mechanism 30 may be a concept that does not include the damping spring mechanism 20.

減衰ばね機構20は、例えば減衰機能(減衰機構)および弾性機能(弾性機構)を発揮する構成であれば、どのような構成であってもよい。例えば減衰ばね機構20は、減衰機構としてパッシブダンパ24、および、弾性機構としてコイルばね22により構成される。もちろんコイルばね22に限られず、ゴム、空気ばね、板ばね等であってもよい。おおよそ10Hz〜20Hzといった比較的高い周波数成分を持つ振動を抑制するように、減衰ばね機構20の減衰係数、ばね定数、構造等が設計され、また、パッシブダンパ24の数やコイルばね22の数が設計される。パッシブダンパ24およびコイルばね22のうちいずれか一方のみが設けられていてもよい。   The damping spring mechanism 20 may have any configuration as long as it has a damping function (damping mechanism) and an elastic function (elastic mechanism), for example. For example, the damping spring mechanism 20 includes a passive damper 24 as a damping mechanism and a coil spring 22 as an elastic mechanism. Of course, it is not limited to the coil spring 22, and may be a rubber, an air spring, a leaf spring, or the like. The damping coefficient, spring constant, structure, etc. of the damping spring mechanism 20 are designed so as to suppress vibration having a relatively high frequency component such as about 10 Hz to 20 Hz, and the number of passive dampers 24 and the number of coil springs 22 are the same. Designed. Only one of the passive damper 24 and the coil spring 22 may be provided.

駆動機構35は、マウント部31とシート10とを接続している。駆動機構35は、リニアサーボモータ等のリニアモータ(図示せず)を有するリニア駆動ユニット350を含む。リニアモータは、回転モータのように回転駆動力を発生しないため、回転運動をリニア運動に変換する時の慣性力が発生せず、応答速度を上げることができる。また、当該変換時の慣性力が発生することによって減衰ばね機構20では除去しきれない高周波振動が制御対象に伝達される、という懸念を解消することができる。   The drive mechanism 35 connects the mount portion 31 and the seat 10. The drive mechanism 35 includes a linear drive unit 350 having a linear motor (not shown) such as a linear servo motor. Since a linear motor does not generate a rotational driving force unlike a rotary motor, an inertial force is not generated when converting rotational motion into linear motion, and the response speed can be increased. Further, it is possible to eliminate the concern that high-frequency vibrations that cannot be removed by the damping spring mechanism 20 are transmitted to the controlled object due to the generation of inertial force during the conversion.

リニア駆動ユニット350の数は単数でもよいが、複数設けられることが好ましい。複数の場合、2つでもよいが、例えばz方向で見て三角形の頂点に3つ、または、四角形の頂点に4つ設けられることが好ましい。あるいは、5つ以上であってもよい。   Although the number of linear drive units 350 may be single, it is preferable that a plurality of linear drive units 350 be provided. In the case of a plurality, the number may be two, but for example, it is preferable that three are provided at the vertices of the triangle or four at the vertices of the quadrangle when viewed in the z direction. Or five or more may be sufficient.

リニア駆動ユニット350の数が1、または2つの場合、姿勢制御装置100は、z軸に直交する任意の1軸(例えばx軸)周りの傾きを制御することで、シート10の姿勢を制御することができる。リニア駆動ユニット350の数が3つ以上の場合、姿勢制御装置100は、x−y平面に平行な任意の複数の軸周りの傾きを制御することで、シート10の任意の方向の姿勢を制御することができる。原理上、リニア駆動ユニット350の数が増えるほど、対応可能な制御方向は増える。以下では、基本的には、4つのリニア駆動ユニット350(図2において、符号350F(350F1、350F2)、350R(350R1、350R2)で示す。)が設けられる形態を説明する。   When the number of the linear drive units 350 is one or two, the attitude control device 100 controls the attitude of the seat 10 by controlling the inclination around any one axis (for example, the x axis) orthogonal to the z axis. be able to. When the number of linear drive units 350 is three or more, the attitude control device 100 controls the attitude of the sheet 10 in any direction by controlling the inclinations around any axis parallel to the xy plane. can do. In principle, as the number of linear drive units 350 increases, the control directions that can be handled increase. Hereinafter, a mode in which four linear drive units 350 (indicated by reference numerals 350F (350F1, 350F2) and 350R (350R1, 350R2) in FIG. 2) are provided will be described.

駆動機構35とマウント部31との間、また、駆動機構35とシート10との間に、関節部としてスフェリカルジョイント38がそれぞれ設けられている。これにより、シート10は、マウント部31に対してシート10が3軸の自由度で傾くような姿勢を取ることができる。   A spherical joint 38 is provided as a joint between the drive mechanism 35 and the mount 31 and between the drive mechanism 35 and the seat 10. As a result, the seat 10 can take a posture such that the seat 10 is inclined with respect to the mount portion 31 with three degrees of freedom.

なお、1軸周りのみの姿勢を制御する場合、関節部は少なくとも1軸の自由度を有するジョイントであればよい。関節部、例えばスフェリカルジョイント38は、駆動機構35とマウント部31との間にのみ設けられていもよいし、または、駆動機構35とシート10との間にのみ設けられていてもよい。   When controlling the posture only around one axis, the joint may be a joint having at least one degree of freedom. The joint part, for example, the spherical joint 38 may be provided only between the drive mechanism 35 and the mount part 31, or may be provided only between the drive mechanism 35 and the seat 10.

マウント部31とシート10の間とには、弾性部材としてのばね33が設けられている。ばね33の数、配置、ばね定数等は、適宜設計される。また、マウント部31には、シート10の傾きを規制するストッパ39が設置されている。ストッパ39の数、配置等も適宜設計される。ストッパ39はコイルばねであってもよい。   A spring 33 as an elastic member is provided between the mount portion 31 and the seat 10. The number, arrangement, spring constant, etc. of the springs 33 are appropriately designed. Further, the mount portion 31 is provided with a stopper 39 that restricts the inclination of the sheet 10. The number and arrangement of the stoppers 39 are also designed as appropriate. The stopper 39 may be a coil spring.

制御部50は、加速度センサ60からの出力される信号、すなわち加速度信号を取得し、その加速度に基づき、傾斜機構30のうち駆動機構35の駆動を制御する。本実施形態では、制御部50は、上述の重力方向以外の方向の加速度に基づき、その加速度が減るように、例えばその加速度がゼロになるように、各リニア駆動ユニット350に制御信号である制御指令値を出力する。各リニア駆動ユニット350はその制御指令値を受け、これに従い、シート10の姿勢(傾き)を制御する。リニア駆動ユニット350がリニアサーボモータを駆動源とする場合、制御指令値は電流値または電圧値となる。   The control unit 50 acquires a signal output from the acceleration sensor 60, that is, an acceleration signal, and controls driving of the drive mechanism 35 in the tilt mechanism 30 based on the acceleration. In the present embodiment, the control unit 50 controls each linear drive unit 350 as a control signal based on the acceleration in a direction other than the above-described gravity direction so that the acceleration decreases, for example, the acceleration becomes zero. Outputs the command value. Each linear drive unit 350 receives the control command value and controls the posture (inclination) of the seat 10 according to the control command value. When the linear drive unit 350 uses a linear servo motor as a drive source, the control command value is a current value or a voltage value.

制御部50は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等のコンピュータに用いられるハードウェア要素および必要なソフトウェアにより実現され得る。CPUに代えて、またはこれに加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のPLD(Programmable Logic Device)、あるいは、DSP(Digital Signal Processor)等が用いられてもよい。   The control unit 50 can be realized by hardware elements used in a computer such as a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read Only Memory) and necessary software. Instead of or in addition to the CPU, a PLD (Programmable Logic Device) such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a DSP (Digital Signal Processor) may be used.

(姿勢制御装置による姿勢制御の方法)
次に、姿勢制御装置100による姿勢制御の方法を説明する。ここでは、「姿勢制御」のみを説明するため、路面からの振動による加速度(主にz方向の振動加速度)を無視する。「振動制御」については後述する。
(Attitude control method by attitude control device)
Next, a method of posture control by the posture control apparatus 100 will be described. Here, in order to describe only “posture control”, acceleration due to vibration from the road surface (mainly vibration acceleration in the z direction) is ignored. “Vibration control” will be described later.

図3A〜Dは、車両の任意の走行状態に応じて、シート10の姿勢が制御された状態を示す。具体的には、図3Aは、車両が加速して前進する場合に、シート10の姿勢が制御された状態を示し、図3Bは、車両がブレーキ力により減速する場合に、シート10の姿勢が制御された状態を示す。図3Cは、車両が左カーブを走行または左折する場合に場合に、シート10の姿勢が制御された状態であってシートを後ろ側から見た状態を示す。図3Dは、車両が右カーブを走行または右折する場合に、シート10の姿勢が制御された状態であってシートを後ろ側から見た状態を示す。なお、図1は、シート10に重力のみが働いている状態を示す。   3A to 3D show a state in which the posture of the seat 10 is controlled according to an arbitrary traveling state of the vehicle. Specifically, FIG. 3A shows a state in which the posture of the seat 10 is controlled when the vehicle accelerates and moves forward, and FIG. 3B shows the posture of the seat 10 when the vehicle decelerates by the braking force. Indicates a controlled state. FIG. 3C shows a state in which the posture of the seat 10 is controlled and the seat is viewed from the rear side when the vehicle runs on the left curve or makes a left turn. FIG. 3D shows a state in which the posture of the seat 10 is controlled and the seat is viewed from the rear side when the vehicle runs on the right curve or makes a right turn. FIG. 1 shows a state where only gravity is working on the sheet 10.

図3A、Bに示すように、シート10の前後の傾きを制御する場合、駆動機構35のうち、前後のリニア駆動ユニット350Fおよび350Rの駆動が制御される。図3C、Dに示すように、シート10の左右の傾きを制御する場合、駆動機構35のうち、リニア駆動ユニット[350F1および350R1]および/または[350F2および350R2]の駆動が制御される。実際には、駆動機構35は、図3A〜Dに示した駆動を複合的に実行する。例えば、車両が右カーブを走行しながら加速する場合、駆動機構35は、図3AおよびDに示した両方の駆動を行う。   As shown in FIGS. 3A and 3B, when the front / rear inclination of the seat 10 is controlled, the driving of the front / rear linear drive units 350F and 350R in the drive mechanism 35 is controlled. As shown in FIGS. 3C and 3D, when the left / right inclination of the seat 10 is controlled, the drive of the linear drive units [350F1 and 350R1] and / or [350F2 and 350R2] in the drive mechanism 35 is controlled. Actually, the driving mechanism 35 performs the driving shown in FIGS. For example, when the vehicle accelerates while traveling on a right curve, the drive mechanism 35 performs both of the drives shown in FIGS. 3A and 3D.

図4Aに示すように、車両が加速する時、加速度センサ60は、重力以外の外力である慣性力によるy'軸後ろ方向の加速度を検出する。制御部50は、検出されたy'軸後ろ方向の加速度を減らすように、あるいはゼロにするようにするための力の指令値を演算し、これを駆動機構35へ出力する。これにより、駆動機構35は、図3Aおよび図4Bに示すように、シート10の後部を上げ、および/または、シート10の前部を下げるようにして、シート10を傾ける。これにより、検出されたy'軸後ろ方向の加速度を減らし、またはゼロにすることができる。すなわち、駆動機構35は、y'軸前方向に傾きによる重力成分の加速度(図4B参照)を与えるように、シート10を駆動することにより、検出されたy'軸後ろ方向の加速度を減らし、またはゼロにすることができる。   As shown in FIG. 4A, when the vehicle accelerates, the acceleration sensor 60 detects an acceleration in the rearward direction of the y ′ axis due to an inertial force that is an external force other than gravity. The control unit 50 calculates a force command value for reducing the detected acceleration in the rearward direction of the y′-axis or making it zero, and outputs this to the drive mechanism 35. As a result, the drive mechanism 35 tilts the seat 10 so as to raise the rear portion of the seat 10 and / or lower the front portion of the seat 10 as shown in FIGS. 3A and 4B. Thereby, the detected acceleration in the rearward direction of the y ′ axis can be reduced or made zero. That is, the drive mechanism 35 reduces the detected acceleration in the rearward direction of the y ′ axis by driving the seat 10 so as to give the acceleration of the gravity component due to the tilt in the forward direction of the y ′ axis (see FIG. 4B). Or it can be zero.

一方、図5Aに示すように、車両が減速する時、加速度センサ60は、重力以外の外力である慣性力によるy'軸前方向の加速度を検出する。制御部50は、検出されたy'軸前方向の加速度を減らすように、あるいはゼロにするようにするための指令値を演算し、これを駆動機構35へ出力する。これにより、駆動機構35は、図3Bおよび図5Bに示すように、シート10の後部を下げ、および/または、シート10の前部を上げるようにして、シート10を傾ける。これにより、検出されたy'軸前方向の加速度を減らし、またはゼロにすることができる。すなわち、駆動機構35は、y'軸後ろ方向に傾きによる重力成分の加速度(図5B参照)を与えるように、シート10を駆動することにより、検出されたy'軸前方向の加速度を減らし、またはゼロにすることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 5A, when the vehicle decelerates, the acceleration sensor 60 detects an acceleration in the y′-axis forward direction due to an inertial force that is an external force other than gravity. The control unit 50 calculates a command value for reducing the detected acceleration in the y′-axis forward direction or making it zero, and outputs this to the drive mechanism 35. As a result, the drive mechanism 35 tilts the seat 10 so as to lower the rear portion of the seat 10 and / or raise the front portion of the seat 10 as shown in FIGS. 3B and 5B. Thereby, the detected acceleration in the forward direction of the y ′ axis can be reduced or made zero. That is, the drive mechanism 35 reduces the detected acceleration in the front direction of the y ′ axis by driving the seat 10 so as to give the acceleration of the gravity component due to the tilt in the rear direction of the y ′ axis (see FIG. 5B). Or it can be zero.

図3C、Dに示すように、左右方向の傾き(y軸周りの傾き)駆動原理につても、上述した前後方向の傾き(x軸周りの傾き)駆動原理と同様である。   As shown in FIGS. 3C and 3D, the principle of driving in the horizontal direction (tilt around the y-axis) is the same as the principle of driving in the front-rear direction (tilt around the x-axis) described above.

なお、制御部50は、検出された加速度と、リニア駆動ユニット350の駆動量(ストローク量)を得るための制御指令値とが関連付けられたルックアップテーブルを持っていてもよい。この場合、リニア駆動ユニット350は複数設けられるので、各リニア駆動ユニット350ごとにルックアップテーブルがあればよい。   The control unit 50 may have a lookup table in which the detected acceleration is associated with a control command value for obtaining the drive amount (stroke amount) of the linear drive unit 350. In this case, since a plurality of linear drive units 350 are provided, a lookup table may be provided for each linear drive unit 350.

以上のような制御により、利用者は、車両の加速および減速により、後方および前方に力を受けても、その力が減るように、または打ち消されるように、身体が傾くので乗り心地が向上する。また利用者は、カーブ、あるいは右左折により、左右に力を受けても、その力が減るように、または打ち消されるように、身体が傾くので乗り心地が向上する。例えば、走行中に、飲料物を飲む場合であっても、利用者および当該飲料物に働く外力が低減されるので、飲料物をこぼさずに飲むことができる。また走行中に、例えば新聞、雑誌、書籍等が読みやすくなり、あるいは走行中にコンピュータを使用して仕事をしたり等、快適な移動環境を提供することができる。   By the control as described above, even if the user receives a force backward and forward due to acceleration and deceleration of the vehicle, the user leans so that the force is reduced or canceled so that the riding comfort is improved. . In addition, even if the user receives a force from side to side due to a curve or a left or right turn, the body tilts so that the force is reduced or canceled, so that the riding comfort is improved. For example, even when drinking a beverage while traveling, the external force acting on the user and the beverage is reduced, so that the beverage can be drunk without spilling. In addition, it is possible to provide a comfortable moving environment such as easy reading of newspapers, magazines, books, etc. during traveling, or working using a computer during traveling.

また、本実施形態では、関節部としてスフェリカルジョイント38が設けられることにより、シート10に発生するあらゆる方向の外力に対して、機械的な応答精度が向上する。   In the present embodiment, since the spherical joint 38 is provided as the joint portion, the mechanical response accuracy is improved with respect to the external force generated in all directions in the seat 10.

なお、本姿勢制御装置100を構成するハードウェアは、乗用車であれば後部座席の全部または一部にのみ設けるようにしてもよい。   Note that the hardware constituting the attitude control device 100 may be provided only on all or a part of the rear seat if it is a passenger car.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。これ以降の説明では、上記第1の実施形態に係る姿勢制御装置100が含む機構や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。本実施形態に係る姿勢制御装置200のハードウェア構成の説明には、少なくとも図1を用いれば足りるのでそれを参照する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, description of the same mechanism, function, and the like included in the attitude control device 100 according to the first embodiment will be simplified or omitted, and different points will be mainly described. The description of the hardware configuration of the attitude control device 200 according to the present embodiment will suffice if at least FIG. 1 is used.

本実施形態に係る姿勢制御装置200は、例えば上記姿勢制御に加えて、主にz軸に沿う方向(振動方向)の振動を制御する。この振動周波数は、おおよそ1Hz〜2Hz(〜数Hz)といった比較的低い周波数である。   The posture control apparatus 200 according to the present embodiment controls, for example, vibration in a direction (vibration direction) mainly along the z axis in addition to the posture control described above. This vibration frequency is a relatively low frequency of about 1 Hz to 2 Hz (up to several Hz).

上記第1の実施形態では、駆動機構35としてリニアモータによるリニア駆動ユニット350が用いられたが、この姿勢制御装置200では、z'方向の振動を制御するために、駆動機構35が有する駆動ユニットとして1つ以上のダンパ360(図6参照)が用いられる。ダンパ360は、例えばアクティブサスペンション、またはセミアクティブサスペンション方式で利用されるショックアブソーバである。ダンパ360の数は、第1実施形態と同じく3、4、あるいは5つ以上であることが好ましい。   In the first embodiment, the linear drive unit 350 using a linear motor is used as the drive mechanism 35. However, in this attitude control device 200, the drive unit included in the drive mechanism 35 in order to control vibration in the z ′ direction. One or more dampers 360 (see FIG. 6) are used. The damper 360 is a shock absorber used, for example, in an active suspension or semi-active suspension system. The number of dampers 360 is preferably 3, 4, or 5 or more, as in the first embodiment.

加速度センサ60は、例えば、直交3軸(x'、y'、z')の検出軸を有する。振動制御に用いられる検出軸はz'軸である。z'軸方向の検出軸は、「傾斜機構による制御対象の傾斜が発生していないときに重力方向に一致する方向に設けられた検出軸」である。本実施形態に係る姿勢制御装置200は、このz'軸方向の振動の加速度を抑制するものである。   The acceleration sensor 60 has, for example, detection axes with three orthogonal axes (x ′, y ′, z ′). The detection axis used for vibration control is the z ′ axis. The detection axis in the z′-axis direction is “a detection axis provided in a direction that coincides with the direction of gravity when the tilt of the control target by the tilt mechanism is not generated”. The attitude control device 200 according to the present embodiment suppresses the acceleration of vibration in the z′-axis direction.

図6は、この第2の実施形態に係る姿勢制御装置200の構成を示すブロック図である。制御部55は、姿勢制御指令値演算部51、積分演算部53、振動制御指令値演算部52を備える。   FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the attitude control device 200 according to the second embodiment. The control unit 55 includes an attitude control command value calculation unit 51, an integration calculation unit 53, and a vibration control command value calculation unit 52.

加速度センサ60で検出された加速度は、姿勢制御指令値演算部51に入力され、上記第1の実施形態と同様に、姿勢制御ための指令値が演算される。   The acceleration detected by the acceleration sensor 60 is input to the attitude control command value calculation unit 51, and a command value for attitude control is calculated as in the first embodiment.

また、加速度センサ60で検出された加速度は、積分演算部53に入力され、積分されることにより、速度が算出される。算出された速度は、振動制御指令値演算部52に入力され、振動制御指令値演算部52は、その速度に基づき、振動制御のための指令値を算出する。制御部55は、例えばダンパ360の減衰係数(減衰特性)とダンパ速度(ピストン速度)との関係を示すルックアップテーブルを有しており、これに基づいて、振動制御のための制御指令値(電流値や電圧値)を出力する。すなわち、加速度センサ60で得られたz'方向の加速度を積分して得られる速度(ダンパ速度に対応)に基づいて、ダンパ360の減衰係数を設定することにより、適切な減衰力が得られる。   In addition, the acceleration detected by the acceleration sensor 60 is input to the integration calculation unit 53 and integrated to calculate the speed. The calculated speed is input to the vibration control command value calculation unit 52, and the vibration control command value calculation unit 52 calculates a command value for vibration control based on the speed. The control unit 55 has a look-up table indicating the relationship between the damping coefficient (damping characteristics) of the damper 360 and the damper speed (piston speed), for example, and based on this, a control command value ( Current value and voltage value). That is, an appropriate damping force can be obtained by setting the damping coefficient of the damper 360 based on the speed (corresponding to the damper speed) obtained by integrating the acceleration in the z ′ direction obtained by the acceleration sensor 60.

加速度センサ60で得られたz'方向の加速度を積分して得られる速度とは、つまり、シート10のz'方向成分の振動による速度である。   The speed obtained by integrating the acceleration in the z ′ direction obtained by the acceleration sensor 60 is the speed due to the vibration of the z ′ direction component of the seat 10.

制御部55は、姿勢制御指令値演算部51で算出された指令値と、振動制御指令値演算部52で算出された指令値とを加算して、これを各ダンパ360に出力する。これにより、駆動機構35は、上記第1の実施形態と同様の姿勢制御のための駆動と、z'方向の振動制御のための駆動とを同時に行うことができる。その結果、振動が抑制され、さらに快適な乗り心地を実現することができる。   The control unit 55 adds the command value calculated by the attitude control command value calculation unit 51 and the command value calculated by the vibration control command value calculation unit 52, and outputs this to each damper 360. As a result, the drive mechanism 35 can simultaneously perform drive for posture control similar to that in the first embodiment and drive for vibration control in the z ′ direction. As a result, vibration is suppressed and a more comfortable ride can be realized.

[第3の実施形態]
図7は、本発明の第3の実施形態に係る姿勢制御装置の構成を示す図である。この姿勢制御装置300は、曲面状、典型的には球面を有するベース部115上に搭載される。具体的には、姿勢制御装置300は、主に、ベース部115上に設けられた、制御対象であるシート10を傾斜させることが可能に構成された傾斜機構70を備え、また、シート10と傾斜機構70とを接続する駆動機構75として、ダンパ750等を備える。また、ダンパ750に並列してばね等の弾性機構73も設けられている。ダンパ750は1つでもよいが、複数設けられることが好ましい。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an attitude control device according to the third embodiment of the present invention. This attitude control device 300 is mounted on a base portion 115 having a curved surface, typically a spherical surface. Specifically, the posture control device 300 mainly includes a tilt mechanism 70 provided on the base portion 115 and configured to tilt the seat 10 to be controlled. A damper 750 or the like is provided as a drive mechanism 75 that connects the tilt mechanism 70. An elastic mechanism 73 such as a spring is also provided in parallel with the damper 750. Although one damper 750 may be provided, it is preferable to provide a plurality of dampers.

傾斜機構70は、重力方向以外の方向の外力がシート10に働くことで、パッシブにシート10を傾斜させてこの傾きを制御するように構成される。例えば傾斜機構70は、マウント部71と、マウント部71とベース部115との間に設けられた複数のボール72とを有する。これらのボール72は、定位置で回転自在に設けられている。   The tilt mechanism 70 is configured to passively tilt the sheet 10 and control the tilt by an external force acting in a direction other than the gravitational direction acting on the sheet 10. For example, the tilt mechanism 70 includes a mount portion 71 and a plurality of balls 72 provided between the mount portion 71 and the base portion 115. These balls 72 are rotatably provided at fixed positions.

マウント部71の少なくとも下面はベース部115の表面に沿う曲面状、球面状に形成される。すなわち、マウント部71は、ベース部115上の曲面、球面上での回転の自由度を持つ。本実施形態では、ダンパ750とシート10との間、あるいは、ダンパ750とマウント部71との間には、上述したスフェリカルジョイント等の関節部は設けられていない。したがって、傾斜機構70により、発進時加速やブレーキ減速による慣性力等の重力以外の外力がシート10およびマウント部71等に働くと、シート10およびマウント部71が自ずと(パッシブに)その外力の方向に一体に移動して傾く。   At least the lower surface of the mount portion 71 is formed in a curved surface shape or a spherical shape along the surface of the base portion 115. That is, the mount portion 71 has a degree of freedom of rotation on the curved surface and spherical surface on the base portion 115. In the present embodiment, the joint portion such as the above-described spherical joint is not provided between the damper 750 and the seat 10 or between the damper 750 and the mount portion 71. Therefore, when an external force other than gravity, such as inertial force due to acceleration at the time of start or brake deceleration, acts on the seat 10 and the mount portion 71 by the tilt mechanism 70, the seat 10 and the mount portion 71 naturally (passively) the direction of the external force. Tilt to move together.

なお、マウント部71の周囲には、マウント部71の移動範囲を規制する複数のストッパ39が配置されている。また、   A plurality of stoppers 39 for restricting the movement range of the mount portion 71 are disposed around the mount portion 71. Also,

本実施形態では、制御部150が、ダンパ750を制御することでz'方向の振動制御を行う。シート10に取り付けられた加速度センサ60は、少なくともz'方向の1軸の加速度を検出するものであればよい。制御部150は、検出されたz'方向の加速度を、上記第2の実施形態と同様に積分し、得られた速度に基づき、ダンパ750の減衰特性を制御するために、ダンパ750に制御指令値を出力する。これにより、適切な減衰力が得られる。   In the present embodiment, the control unit 150 performs vibration control in the z ′ direction by controlling the damper 750. The acceleration sensor 60 attached to the seat 10 only needs to detect at least one-axis acceleration in the z ′ direction. The control unit 150 integrates the detected acceleration in the z ′ direction in the same manner as in the second embodiment, and controls the damper 750 to control the damping characteristic of the damper 750 based on the obtained speed. Output the value. Thereby, an appropriate damping force can be obtained.

以上のように、傾斜機構70によりシート10の姿勢制御をパッシブに行い、制御部150によりシート10の振動制御を行うことによっても、快適な乗り心地を実現できる。   As described above, a comfortable riding comfort can also be realized by passively controlling the posture of the seat 10 by the tilt mechanism 70 and controlling the vibration of the seat 10 by the control unit 150.

[第4の実施形態]
(姿勢制御装置の原理的な説明)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図8Bに示す液体2が入った容器1に、ブレーキや発進に伴う加速度が働くと、液体2に慣性力が働き、図8A、Cに示すように、その慣性力により液面が傾く。本実施形態に係る姿勢制御の趣旨は、図8D、Eに示すように、容器1に対する液面の傾きをなくすように、つまり、液体2がこぼれないように、容器1の傾きを制御することである。つまり、本実施形態は、制御対象に働く重力方向以外の方向の加速度が減るように傾斜機構を制御する、という上記第1、2の実施形態と共通の特徴を有している。
[Fourth Embodiment]
(Principle explanation of attitude control device)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. When acceleration accompanying braking or starting acts on the container 1 containing the liquid 2 shown in FIG. 8B, an inertial force acts on the liquid 2, and the liquid surface is tilted by the inertial force as shown in FIGS. 8A and 8C. The purpose of the attitude control according to the present embodiment is to control the inclination of the container 1 so as to eliminate the inclination of the liquid surface with respect to the container 1, that is, so that the liquid 2 does not spill, as shown in FIGS. It is. That is, this embodiment has a feature common to the first and second embodiments in which the tilt mechanism is controlled so that the acceleration in the direction other than the gravity direction acting on the control target is reduced.

図9は、本実施形態に係る姿勢制御装置400を示す模式的な図であり、その原理を説明するための図である。この姿勢制御装置400は、典型的には、二輪車等の車両に搭載される出前品運搬機に適用される装置である。この姿勢制御装置400は、上記第1または2の実施形態に係る姿勢制御装置100、200の上下を逆にしたような構成を有している。例えば、車両に固定されるフレーム12に、この姿勢制御装置400を構成するハードウェアが接続されている。図において、説明の便宜上、y軸の左方向を車両が前進する方向とし、その逆である右方向を車両の後ろ方向とする。   FIG. 9 is a schematic diagram showing the attitude control device 400 according to the present embodiment, and is a diagram for explaining the principle. This attitude control device 400 is typically a device that is applied to a food delivery device mounted on a vehicle such as a two-wheeled vehicle. The posture control device 400 has a configuration in which the posture control devices 100 and 200 according to the first or second embodiment are turned upside down. For example, hardware constituting the attitude control device 400 is connected to the frame 12 fixed to the vehicle. In the figure, for convenience of explanation, the left direction of the y-axis is the direction in which the vehicle moves forward, and the opposite right direction is the rear direction of the vehicle.

姿勢制御装置400は、マウント部31と、このマウント部31と側部から見てL字状のフレーム12とを接続する減衰ばね機構20と、マウント部31と制御対象である収容箱(一般的に「岡持ち」と呼ばれる)11とを接続する駆動機構35(例えばリニア駆動ユニット350)およびばね33とを備える。減衰ばね機構20は、比較的高周波(例えば10Hz〜20Hz)の振動を抑制するように構成される。収容箱11内に設けられた載置部11aに、飲食物が入った容器1(例えばどんぶり)が置かれ、例えば載置部11aの下部に加速度センサ60が固定されて配置されている。ばね33は、例えばマウント部31および収容箱11の中心または重心に接続される。   The posture control device 400 includes a mount 31, a damping spring mechanism 20 that connects the mount 31 and the L-shaped frame 12 as viewed from the side, a mount 31 and a storage box (general) A drive mechanism 35 (for example, a linear drive unit 350) and a spring 33. The damping spring mechanism 20 is configured to suppress vibration at a relatively high frequency (for example, 10 Hz to 20 Hz). A container 1 (for example, a bowl) containing food and drink is placed on a placement portion 11 a provided in the storage box 11. For example, an acceleration sensor 60 is fixed to the lower portion of the placement portion 11 a. For example, the spring 33 is connected to the center or the center of gravity of the mount 31 and the storage box 11.

少なくとも、マウント部31および駆動機構35により、傾斜機構30が構成される。   The tilt mechanism 30 is configured by at least the mount portion 31 and the drive mechanism 35.

第1の実施形態のように姿勢制御のみを行う場合、加速度センサ60の検出軸は、z'軸に垂直な水平面内の任意の少なくとも1軸(x'またはy'軸)を有していればよい。この場合、前後、左右の姿勢制御を行う場合は、x'およびy'軸の両方が必要になる。   When only attitude control is performed as in the first embodiment, the detection axis of the acceleration sensor 60 may have at least one arbitrary axis (x ′ or y ′ axis) in a horizontal plane perpendicular to the z ′ axis. That's fine. In this case, both the x ′ and y ′ axes are required when performing front / rear and left / right posture control.

上記第2の実施形態のように、姿勢制御および振動制御の両方を行う場合、少なくとも、上記水平面内の任意の1軸と、上下方向の振動加速度を検出するz'軸とを有していればよい。   When performing both posture control and vibration control as in the second embodiment, at least one arbitrary axis in the horizontal plane and a z ′ axis for detecting vibration acceleration in the vertical direction are provided. That's fine.

姿勢制御装置400は、加速度センサ60から得られた加速度を取得し、これに基づき、駆動機構35を制御する制御部50を備える。姿勢制御のみを行う場合、駆動機構35としては、上述したリニア駆動ユニット350が用いられる。リニア駆動ユニット350は、1つまたは複数設けられる。   The attitude control device 400 includes a control unit 50 that acquires the acceleration obtained from the acceleration sensor 60 and controls the drive mechanism 35 based on the acceleration. When performing only the attitude control, the linear drive unit 350 described above is used as the drive mechanism 35. One or a plurality of linear drive units 350 are provided.

姿勢制御および振動制御の両方を行う場合、駆動機構35としては、上述したダンパ360が用いられる。この場合、制御部としては、上述した制御部55(図6参照)が用いられる。   When performing both attitude control and vibration control, the above-described damper 360 is used as the drive mechanism 35. In this case, the above-described control unit 55 (see FIG. 6) is used as the control unit.

駆動機構35およびマウント部31の間、また、駆動機構35および収容箱11の間には、関節部としてのスフェリカルジョイント38が設けられている。駆動機構35による振動制御の対象となる振動の周波数領域は、例えば1Hz〜2Hz(〜数Hz)である。   Between the drive mechanism 35 and the mount part 31 and between the drive mechanism 35 and the storage box 11, a spherical joint 38 as a joint part is provided. The frequency range of vibration to be subjected to vibration control by the drive mechanism 35 is, for example, 1 Hz to 2 Hz (up to several Hz).

姿勢制御装置400が姿勢制御を行う場合において、例えば車両のブレーキ力により、加速度センサ60が、重力以外の外力による加速度として、y'軸の前方向の加速度を検出したとする(図9参照)。この時、収容箱11(容器1)がそのままの姿勢を維持すると、図8Aに示すように、容器1内の飲食物が前方向に移動し、これを放置するとスロッシング現象も起こる可能性がある。   When the posture control device 400 performs posture control, for example, the acceleration sensor 60 detects acceleration in the forward direction of the y ′ axis as acceleration due to an external force other than gravity due to the braking force of the vehicle (see FIG. 9). . At this time, if the storage box 11 (container 1) maintains the posture as it is, as shown in FIG. 8A, the food and drink in the container 1 moves forward, and if this is left unattended, a sloshing phenomenon may occur. .

しかし、制御部50は、図10に示すように、y'軸の前方向の加速度が減るように、またはゼロとなるように、制御部50が駆動機構35に制御指令値を出力して、収容箱11を傾ける。この場合、前側のリニア駆動ユニット350を縮め、後ろ側のリニア駆動ユニット350を伸ばすことにより、収容箱11の前側が上に移動し、後ろ側が下に移動するように傾くので、y'軸の前方向の加速度が減る。y'軸の前方向の加速度の大きさによっては、前側のリニア駆動ユニット350のみを縮め、または、後ろ側のリニア駆動ユニット350のみを伸ばすように駆動してもよい。   However, as shown in FIG. 10, the control unit 50 outputs a control command value to the drive mechanism 35 so that the acceleration in the forward direction of the y ′ axis decreases or becomes zero, as shown in FIG. The storage box 11 is tilted. In this case, the front linear drive unit 350 is contracted and the rear linear drive unit 350 is extended, so that the front side of the storage box 11 moves upward and the rear side moves downward. Forward acceleration decreases. Depending on the magnitude of the forward acceleration of the y ′ axis, only the front linear drive unit 350 may be contracted, or only the rear linear drive unit 350 may be extended.

あるいは、姿勢制御装置400が姿勢制御を行う場合において、例えば車両の前進方向の加速度が働くことにより、加速度センサ60が、重力以外の外力による加速度として、y'軸の後ろ方向の加速度を検出したとする。この時、収容箱11(容器1)がそのままの姿勢を維持すると、図8Cに示すように、容器1内の飲食物が後ろ方向に移動し、これを放置するとスロッシング現象も起こる可能性がある。   Alternatively, when the posture control device 400 performs posture control, for example, acceleration in the forward direction of the vehicle acts, so that the acceleration sensor 60 detects acceleration in the backward direction of the y ′ axis as acceleration due to an external force other than gravity. And At this time, if the storage box 11 (container 1) maintains the posture as it is, the food and drink in the container 1 moves backward as shown in FIG. 8C, and if this is left unattended, a sloshing phenomenon may occur. .

しかし、制御部50は、図示しないが、y'軸の後ろ方向の加速度が減るように、またはゼロとなるように、制御部50が駆動機構35に制御指令値を出力して、収容箱11を傾ける。この場合、後ろ側のリニア駆動ユニット350を縮め、前側のリニア駆動ユニット350を伸ばすことにより、収容箱11の後ろ側が上に移動し、前側が下に移動するように傾くので、y'軸の後ろ方向の加速度が減る。y'軸の後ろ方向の加速度の大きさによっては、後ろ側のリニア駆動ユニット350のみを縮め、または、前側のリニア駆動ユニット350のみを伸ばすように駆動してもよい。   However, although not shown, the control unit 50 outputs a control command value to the drive mechanism 35 so that the acceleration in the rearward direction of the y ′ axis decreases or becomes zero, and the storage box 11 Tilt. In this case, the rear linear drive unit 350 is contracted and the front linear drive unit 350 is extended, so that the rear side of the storage box 11 moves upward and the front side tilts so that it moves downward. The acceleration in the backward direction decreases. Depending on the magnitude of the acceleration in the rearward direction of the y ′ axis, only the rear linear drive unit 350 may be contracted, or only the front linear drive unit 350 may be extended.

以上の動作により、収容箱11および容器1の姿勢を適切な姿勢に保つことができるので、容器1内の飲食物がこぼれることや、スロッシング現象が発生することなどを抑制することができる。   With the above operation, the posture of the storage box 11 and the container 1 can be maintained in an appropriate posture, so that it is possible to prevent food and drink in the container 1 from spilling and a sloshing phenomenon to occur.

また、z'方向の振動制御により、その振動加速度が抑制されるので、上記の容器1内の飲食物がこぼれること、また、スロッシング現象が発生することの抑制に寄与する。   Moreover, since the vibration acceleration is suppressed by the vibration control in the z ′ direction, it contributes to the suppression of the spilling of food and drink in the container 1 and the occurrence of the sloshing phenomenon.

(姿勢制御装置の構造例)
次に、上記第4の実施形態に係る姿勢制御装置400の構造例を説明する。図11は、その構造の一部を示す斜視図である。図12は、その平面図である。図13は、この姿勢制御装置400'の分解斜視図である。
(Structural example of attitude control device)
Next, a structural example of the attitude control device 400 according to the fourth embodiment will be described. FIG. 11 is a perspective view showing a part of the structure. FIG. 12 is a plan view thereof. FIG. 13 is an exploded perspective view of the attitude control device 400 ′.

この構造例に係る姿勢制御装置400'は、板状またはフレーム状のマウント部31を備える。マウント部31は例えば矩形状に構成される。図13に示すように、マウント部31の下面側であってその4つのコーナに、弾性機能を有する空気ばね21(ブラダ:bladder)の上端が接続される。空気ばね21には、例えば小さい孔が設けられており、これにより減衰機能を実現し、その結果、減衰ばね機構20が構成される。   The attitude control device 400 ′ according to this structural example includes a plate-like or frame-like mount portion 31. The mount part 31 is configured in a rectangular shape, for example. As shown in FIG. 13, the upper end of an air spring 21 (bladder) having an elastic function is connected to the four corners on the lower surface side of the mount portion 31. The air spring 21 is provided with, for example, a small hole, thereby realizing a damping function, and as a result, the damping spring mechanism 20 is configured.

空気ばね21の下端には、ベース部となるベースフレーム12'が接続される。ベースフレーム12'は、上述のL字状のフレーム12に固定される。なお、ベースフレーム12'は、平面で見て放射状に広がる脚部12'aを有し、これら脚部12'aの端部に空気ばね21がそれぞれ接続されている。   A base frame 12 ′ serving as a base portion is connected to the lower end of the air spring 21. The base frame 12 ′ is fixed to the L-shaped frame 12 described above. The base frame 12 ′ has leg portions 12 ′ a that expand radially when viewed in plan, and air springs 21 are connected to the end portions of the leg portions 12 ′ a, respectively.

図11〜13に示すように、マウント部31の下面側であって、各4つの辺の中央にはスフェリカルジョイント38を介して、駆動機構35が接続されている。駆動機構35は、上述した複数のリニア駆動ユニット350(またはダンパ360でもよい)である。マウント部31の中央には、ばね33の上端が接続されている。   As shown in FIGS. 11 to 13, a drive mechanism 35 is connected via a spherical joint 38 on the lower surface side of the mount portion 31 and at the center of each of the four sides. The drive mechanism 35 is the above-described plurality of linear drive units 350 (or may be dampers 360). The upper end of the spring 33 is connected to the center of the mount portion 31.

駆動機構35の下端には、スフェリカルジョイント38を介して、制御対象となる収容箱11が接続されている(図11参照)。また、ばね33は、ベースフレーム12'に設けられた中央の穴12'bを介して、ベースフレーム12'の下方に導出され、ばね33の下端に収容箱11が接続される。ばね33は、マウント部31および収容箱11の実質的に中心または重心にそれぞれ接続されることが好ましい。これにより、収容箱11は静止時にそのばねを中心としてバランスすることができる。   A storage box 11 to be controlled is connected to the lower end of the drive mechanism 35 via a spherical joint 38 (see FIG. 11). The spring 33 is led out below the base frame 12 ′ through a central hole 12 ′ b provided in the base frame 12 ′, and the storage box 11 is connected to the lower end of the spring 33. The spring 33 is preferably connected to the substantial center or the center of gravity of the mount 31 and the storage box 11 respectively. Thereby, the storage box 11 can be balanced around the spring when stationary.

この構造例に係る姿勢制御装置400'が図9に示した姿勢制御装置400の構造と異なる点は、ベースフレーム12'がマウント部31の下に配置されている点である。しかしながら、両者は動作原理は同じである。すなわち、以上のような構造例に係る姿勢制御装置400'により、図9、10に示した姿勢制御装置400の動作および効果を実現することができる。   The attitude control device 400 ′ according to this structural example is different from the structure of the attitude control device 400 shown in FIG. 9 in that the base frame 12 ′ is disposed below the mount portion 31. However, the operating principle of both is the same. That is, the operation and effect of the attitude control device 400 shown in FIGS. 9 and 10 can be realized by the attitude control device 400 ′ according to the above structural example.

この構造例に係る姿勢制御装置400'において、収容箱11の傾斜角度の上限を設定するため、ばね33の動きを規制する規制手段を設けるようにしてもよい。図14Aは、その規制手段を実現する規制部材40を含む姿勢制御装置の要部を示す。規制部材40は、軸方向(図では上下方向)において、一端部(上端部)から他端部(下端部)に向かうにしたがい外径および内径が広くなる形状を有する筒状の部材である。つまり、その形状はスカート状、コーン状である。   In the attitude control device 400 ′ according to this structural example, in order to set the upper limit of the inclination angle of the storage box 11, a regulating means for regulating the movement of the spring 33 may be provided. FIG. 14A shows a main part of the attitude control device including a regulating member 40 that realizes the regulating means. The restricting member 40 is a cylindrical member having a shape in which the outer diameter and the inner diameter increase in the axial direction (vertical direction in the drawing) from one end (upper end) to the other end (lower end). That is, the shape is a skirt shape or a cone shape.

規制部材40の上端部がマウント部31の下面に取り付けられて固定され、下端部は開放されている。規制部材40の両端部は開口され、マウント部31と収容箱11とを接続するばね33は、この規制部材40の内部に挿入されて配置されている。   The upper end portion of the restricting member 40 is attached and fixed to the lower surface of the mount portion 31, and the lower end portion is open. Both ends of the restricting member 40 are opened, and springs 33 that connect the mount portion 31 and the storage box 11 are inserted and disposed inside the restricting member 40.

収容箱11の上面11b(静止時に水平面に実質的に平行な面)に対する、規制部材40の下端部の側面の角度が所定の角度αに設定される。その角度αは例えば20〜45°、あるいは30〜45°である。これにより、図14Bに示すように、ばね33の屈曲角度が上記角度αに制限され、その角度αを超える収容箱11の傾斜を防止することができる。   The angle of the side surface of the lower end portion of the regulating member 40 with respect to the upper surface 11b of the containing box 11 (a surface substantially parallel to the horizontal plane when stationary) is set to a predetermined angle α. The angle α is, for example, 20 to 45 °, or 30 to 45 °. Accordingly, as shown in FIG. 14B, the bending angle of the spring 33 is limited to the angle α, and the storage box 11 can be prevented from tilting beyond the angle α.

規制部材40の下端部の側面の角度αの最大値を45°とした理由は次の通りである。例えば、前進加速やブレーキ力等の慣性力は、0.5G程度を見積もれば問題ない。しかし、共振等も考慮して当該慣性力を1G程度見積もると、それと重力1Gとの合力により、原理的には、収容箱11は最大45°傾斜するからである。   The reason why the maximum value of the angle α of the side surface of the lower end portion of the regulating member 40 is 45 ° is as follows. For example, inertial forces such as forward acceleration and braking force can be estimated by about 0.5G. However, if the inertial force is estimated to be about 1 G in consideration of resonance or the like, the containment box 11 in principle is inclined at a maximum of 45 ° due to the resultant force of gravity and 1G.

なお、規制部材40の形状は図のような形状に限られない。規制部材は、制御すべき軸(例えばx軸周りの傾き、またはy軸周りの傾きなど)、およびそれによりばね33が屈曲する方向に応じて、その屈曲角度を規制することができる形状であれば、どのような形状であってもよい。その場合、規制部材は、必要な位置に複数分離されて配置されていてもよい。   The shape of the restricting member 40 is not limited to the shape shown in the figure. The restricting member may have a shape that can restrict the bending angle according to the axis to be controlled (for example, the inclination about the x axis or the inclination about the y axis) and the direction in which the spring 33 is bent. Any shape may be used. In that case, a plurality of restricting members may be arranged separately at necessary positions.

[第5の実施形態]
図15は、第5の実施形態に係る姿勢制御装置を模式的に示す図である。この姿勢制御装置500は、動作原理上、上記第3の実施形態(図7参照)と同様な構造を有する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 15 is a diagram schematically illustrating an attitude control device according to the fifth embodiment. This attitude control device 500 has the same structure as the third embodiment (see FIG. 7) in terms of operation principle.

例えば、姿勢制御装置500は、制御対象である収容箱11を、重力以外の外力によってパッシブに傾斜させる傾斜機構170を有する。傾斜機構170は、例えばスフェリカルジョイント178および減衰機構172等(弾性機構を含んでいてもよい)と、これらを介してフレーム12に接続されたマウント部171とを有する。このような構成の傾斜機構170により、パッシブに収容箱11の傾斜が制御される。   For example, the attitude control device 500 includes a tilt mechanism 170 that passively tilts the storage box 11 to be controlled by an external force other than gravity. The tilt mechanism 170 includes, for example, a spherical joint 178, a damping mechanism 172, and the like (which may include an elastic mechanism), and a mount portion 171 connected to the frame 12 through these. By the tilt mechanism 170 having such a configuration, the tilt of the storage box 11 is passively controlled.

駆動機構75の駆動ユニットとしてのダンパ175は、マウント部171と収容箱11とを接続し、主にz'軸方向の振動を抑制するように、制御部150によりその駆動が制御される。すなわち、制御部150は、加速度センサ60で検出されたz'方向の加速度に基づき(積分して速度を求め)、減衰特性を制御することにより、z'方向の振動を抑制することができる。また、マウント部171と収容箱11との間にはばね33が設けられている。なお、収容箱11には、取付部材19を介して、駆動機構75やばね33が取り付けられている。   The damper 175 as a drive unit of the drive mechanism 75 connects the mount portion 171 and the storage box 11, and its drive is controlled by the control portion 150 so as to mainly suppress vibration in the z′-axis direction. That is, the control unit 150 can suppress the vibration in the z ′ direction by controlling the damping characteristic based on the acceleration in the z ′ direction detected by the acceleration sensor 60 (integration to obtain the speed). A spring 33 is provided between the mount portion 171 and the storage box 11. A drive mechanism 75 and a spring 33 are attached to the storage box 11 via an attachment member 19.

以上の構成により、姿勢制御装置500は、傾斜機構170により収容箱11の姿勢制御をパッシブに行い、かつ、制御部150により収容箱11の振動を制御する。これにより、被運搬物の姿勢を適切な姿勢に保つことができる。   With the above configuration, the attitude control device 500 passively controls the attitude of the storage box 11 with the tilt mechanism 170 and controls the vibration of the storage box 11 with the control unit 150. Thereby, the attitude | position of a to-be-conveyed object can be maintained in a suitable attitude | position.

[その他の実施形態]
本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiment described above, and other various embodiments can be realized.

上記第3の実施形態では、xおよびy軸周り、つまり2軸周りの自由度でシート10の傾きを制御する傾斜機構30等を示したが、傾斜機構30等は、x軸周りのみ、またはy軸周りのみ、つまり1軸周りの自由度で傾きを制御する構成であってもよい。   In the third embodiment, the tilt mechanism 30 or the like that controls the tilt of the seat 10 with the degrees of freedom around the x and y axes, that is, around the two axes is shown, but the tilt mechanism 30 or the like is only around the x axis, or The configuration may be such that the tilt is controlled only with respect to the y axis, that is, with a degree of freedom around one axis.

姿勢制御および振動制御の両方を行う場合、駆動機構35として、例えばリニア駆動ユニット350およびダンパ360の両方が用いられてもよい。   When performing both attitude control and vibration control, for example, both the linear drive unit 350 and the damper 360 may be used as the drive mechanism 35.

上記各実施形態に係る駆動機構35は、ダンパ360またはリニア駆動ユニット350であったが、他の駆動機構(傾斜機構)として、多関節リンク機構が用いられてもよい。ただし、多関節リンク機構が用いられる場合、回転モータを使用するため、上述したように回転の慣性力が発生することに注意する必要がある。   The drive mechanism 35 according to each of the above embodiments is the damper 360 or the linear drive unit 350, but an articulated link mechanism may be used as another drive mechanism (tilt mechanism). However, when an articulated link mechanism is used, since a rotary motor is used, it is necessary to pay attention to the fact that a rotational inertia force is generated as described above.

上記第4、5の実施形態に係る姿勢制御装置400、500は、出前品の運搬機に適用される例を示した。しかし、姿勢制御装置は、被運搬物は収容箱11に収容された飲食物に限られず、姿勢を保って運搬される必要がある他の被運搬物を運搬する運搬機にも適用可能である。   The attitude control devices 400 and 500 according to the fourth and fifth embodiments have been described as examples applied to delivery vehicles. However, the attitude control device is not limited to the food and drink contained in the storage box 11, but can be applied to a transporter that transports other objects that need to be transported while maintaining the attitude. .

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも2つの特徴部分を組み合わせることも可能である。   It is also possible to combine at least two feature portions among the feature portions of each embodiment described above.

10…シート
11…収容箱
15、115…ベース部
20…減衰ばね機構
30、70、170…傾斜機構
31、71、171…マウント部
33…ばね
35、75…駆動機構
38…スフェリカルジョイント
40…規制部材
50、55、150…制御部
51…姿勢制御指令値演算部
52…振動制御指令値演算部
53…積分演算部
60…加速度センサ
100、200、300、400、400'、500…姿勢制御装置
350…リニア駆動ユニット
360、750…ダンパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Seat 11 ... Storage box 15, 115 ... Base part 20 ... Damping spring mechanism 30, 70, 170 ... Inclination mechanism 31, 71, 171 ... Mount part 33 ... Spring 35, 75 ... Drive mechanism 38 ... Spherical joint 40 ... Restriction Members 50, 55, 150 ... Control unit 51 ... Attitude control command value calculation unit 52 ... Vibration control command value calculation unit 53 ... Integration calculation unit 60 ... Acceleration sensor 100, 200, 300, 400, 400 ', 500 ... Attitude control device 350 ... Linear drive unit 360, 750 ... Damper

Claims (10)

制御対象を傾斜させることが可能に構成された傾斜機構と、
前記制御対象に取り付けられ、前記制御対象が任意の姿勢にある状態で前記制御対象に働く少なくとも重力方向以外の方向の加速度を検出可能な検出部と、
前記検出部により検出された前記重力方向以外の方向の加速度が減るように、前記傾斜機構を制御する制御部と
を具備する姿勢制御装置。
A tilt mechanism configured to tilt the control target; and
A detection unit that is attached to the control target and that can detect acceleration in a direction other than at least a gravitational direction acting on the control target in a state where the control target is in an arbitrary posture;
An attitude control device comprising: a control unit that controls the tilt mechanism so that acceleration in a direction other than the gravitational direction detected by the detection unit decreases.
請求項1に記載の姿勢制御装置であって、
前記傾斜機構は、
ベース部に減衰機構および弾性機構のうち少なくとも一方を介して接続されたマウント部と、
前記マウント部と前記制御対象とを接続し、前記制御部から発せられる制御指令値を取得し、前記制御指令値に基づき前記制御対象を駆動する駆動機構とを有する
姿勢制御装置。
The attitude control device according to claim 1,
The tilt mechanism is
A mount portion connected to the base portion via at least one of a damping mechanism and an elastic mechanism;
An attitude control apparatus comprising: a drive mechanism that connects the mount unit and the control target, acquires a control command value issued from the control unit, and drives the control target based on the control command value.
請求項2に記載の姿勢制御装置であって、
前記傾斜機構は、前記駆動機構と前記マウント部との間、および、前記駆動機構と前記制御対象との間のうち、少なくとも一方に設けられた関節部をさらに有する
姿勢制御装置。
The attitude control device according to claim 2,
The inclination control device further includes a joint portion provided at least one of the drive mechanism and the mount portion and between the drive mechanism and the control target.
請求項2または3に記載の姿勢制御装置であって、
前記駆動機構は、リニアモータを有する1以上のリニア駆動ユニットを含む
姿勢制御装置。
The attitude control device according to claim 2 or 3,
The drive mechanism includes at least one linear drive unit having a linear motor.
請求項2または3に記載の姿勢制御装置であって、
前記駆動機構は、1以上のダンパを含み、
前記傾斜機構は、前記マウント部と前記制御対象とを接続する弾性部材をさらに有する
姿勢制御装置。
The attitude control device according to claim 2 or 3,
The drive mechanism includes one or more dampers,
The inclination control device further includes an elastic member that connects the mount unit and the control target.
請求項2から5のうちいずれか1項に記載の姿勢制御装置であって、
前記検出部は、前記傾斜機構による前記制御対象の傾斜が発生していないときに重力方向に一致する方向に沿って設けられた、振動による加速度の検出軸を有し、
前記制御部は、前記検出軸で検出された加速度に基づき、前記駆動機構をさらに制御する
姿勢制御装置。
The attitude control device according to any one of claims 2 to 5,
The detection unit includes a detection axis of acceleration caused by vibration provided along a direction that coincides with the direction of gravity when the tilt of the control target by the tilt mechanism is not generated,
The control unit further controls the drive mechanism based on the acceleration detected by the detection axis.
請求項6に記載の姿勢制御装置であって、
前記駆動機構は、前記検出軸で検出された加速度の方向の振動を減衰させる1以上のダンパを含む
姿勢制御装置。
The attitude control device according to claim 6,
The attitude control device, wherein the drive mechanism includes one or more dampers that attenuate vibrations in the direction of acceleration detected by the detection shaft.
重力方向以外の方向の外力が制御対象に働くことで、前記制御対象の傾きをパッシブに制御することが可能に構成された傾斜機構と、
前記傾斜機構と前記制御対象とを接続するダンパと、
前記傾斜機構による前記制御対象の傾斜が発生していないときに重力方向に一致する方向に沿って設けられた、振動による加速度の検出軸を有する検出部と、
前記検出部の検出軸で検出された加速度から得られる速度に基づき、前記ダンパの減衰特性を制御する制御部と
を具備する姿勢制御装置。
An inclination mechanism configured to be able to passively control the inclination of the control object by applying an external force in a direction other than the gravitational direction to the control object;
A damper connecting the tilt mechanism and the control object;
A detection unit having a detection axis of acceleration due to vibration, provided along a direction coinciding with the direction of gravity when the tilt of the control object by the tilt mechanism is not generated;
An attitude control device comprising: a control unit that controls a damping characteristic of the damper based on a speed obtained from an acceleration detected by a detection axis of the detection unit.
制御対象に取り付けられた検出部により、前記制御対象が任意の姿勢にある状態で前記制御対象に働く少なくとも重力方向以外の方向の加速度を検出し、
前記検出部により検出された前記重力方向以外の方向の加速度が減るように、前記制御対象を傾斜させることが可能な傾斜機構を、制御部により制御する
制御方法。
A detection unit attached to the control object detects acceleration in a direction other than the gravitational direction acting on the control object in a state where the control object is in an arbitrary posture;
A control method for controlling, by the control unit, a tilting mechanism capable of tilting the control target so that acceleration in a direction other than the gravitational direction detected by the detection unit is reduced.
重力方向以外の方向の外力が制御対象に働くことで、前記制御対象の傾きを傾斜機構によりパッシブに制御し、
前記傾斜機構による前記制御対象の傾斜が発生していないときに重力方向に一致する方向に沿って設けられた検出軸であって、制御対象に取り付けられた検出部の検出軸により、振動の加速度を検出し、
前記振動による加速度から得られる速度に基づき、前記傾斜機構と前記制御対象とを接続するダンパの減衰特性を制御する
制御方法。
As the external force in the direction other than the gravitational direction acts on the control object, the inclination of the control object is passively controlled by the tilt mechanism,
Acceleration of vibration by a detection axis provided along a direction that coincides with the direction of gravity when the tilt of the control target by the tilt mechanism does not occur, and by a detection axis of a detection unit attached to the control target Detect
A control method for controlling a damping characteristic of a damper connecting the tilt mechanism and the control target based on a speed obtained from acceleration due to the vibration.
JP2014238381A 2014-11-26 2014-11-26 Attitude control device and control method Pending JP2016097904A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014238381A JP2016097904A (en) 2014-11-26 2014-11-26 Attitude control device and control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014238381A JP2016097904A (en) 2014-11-26 2014-11-26 Attitude control device and control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016097904A true JP2016097904A (en) 2016-05-30

Family

ID=56076719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014238381A Pending JP2016097904A (en) 2014-11-26 2014-11-26 Attitude control device and control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016097904A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017223266A (en) * 2016-06-14 2017-12-21 株式会社堀内機械 Active vibration control device and control method for the same
WO2018221744A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-06 デルタ工業株式会社 Suspension mechanism
JP2019064320A (en) * 2017-09-28 2019-04-25 株式会社Subaru Seat control device for vehicle
JP2020054797A (en) * 2018-10-01 2020-04-09 正通 亀井 Oscillation-type sleep induction bed and horizontal oscillation apparatus for bed
CN111071126A (en) * 2018-10-19 2020-04-28 宝马股份公司 Cup holder for vehicle, control method, device, equipment and storage medium
CN111452683A (en) * 2020-04-16 2020-07-28 上海海洋大学 Intelligent three-direction acceleration control child seat
CN115195555A (en) * 2021-04-02 2022-10-18 丰田自动车株式会社 Vehicle control device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10203221A (en) * 1996-05-14 1998-08-04 Sears Mfg Co Active suspension system for vehicle seat
JP2000280807A (en) * 1999-03-29 2000-10-10 Unisia Jecs Corp Seat suspension control device for vehicle
JP2006199118A (en) * 2005-01-19 2006-08-03 Tokai Rika Co Ltd Driver's seat
KR20090064758A (en) * 2007-12-17 2009-06-22 두산인프라코어 주식회사 Seat assembly for cabin for construction heavy equipments

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10203221A (en) * 1996-05-14 1998-08-04 Sears Mfg Co Active suspension system for vehicle seat
US6059253A (en) * 1996-05-14 2000-05-09 Sears Manufacturing Company Active suspension system for vehicle seats
JP2000280807A (en) * 1999-03-29 2000-10-10 Unisia Jecs Corp Seat suspension control device for vehicle
JP2006199118A (en) * 2005-01-19 2006-08-03 Tokai Rika Co Ltd Driver's seat
KR20090064758A (en) * 2007-12-17 2009-06-22 두산인프라코어 주식회사 Seat assembly for cabin for construction heavy equipments

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017223266A (en) * 2016-06-14 2017-12-21 株式会社堀内機械 Active vibration control device and control method for the same
WO2018221744A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-06 デルタ工業株式会社 Suspension mechanism
JP2018203040A (en) * 2017-06-02 2018-12-27 デルタ工業株式会社 Suspension mechanism
JP2019064320A (en) * 2017-09-28 2019-04-25 株式会社Subaru Seat control device for vehicle
JP7029916B2 (en) 2017-09-28 2022-03-04 株式会社Subaru Vehicle seat control device
JP2020054797A (en) * 2018-10-01 2020-04-09 正通 亀井 Oscillation-type sleep induction bed and horizontal oscillation apparatus for bed
CN111071126A (en) * 2018-10-19 2020-04-28 宝马股份公司 Cup holder for vehicle, control method, device, equipment and storage medium
CN111452683A (en) * 2020-04-16 2020-07-28 上海海洋大学 Intelligent three-direction acceleration control child seat
CN115195555A (en) * 2021-04-02 2022-10-18 丰田自动车株式会社 Vehicle control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016097904A (en) Attitude control device and control method
US8346441B2 (en) Motor vehicle with dynamic balancing occupant riding portion
JP6557880B2 (en) vehicle
CN108215946B (en) Active vehicle seat structure for inertia compensation of a motor vehicle
JP6557841B2 (en) vehicle
JP6524343B2 (en) vehicle
JP4888639B2 (en) Traveling vehicle
JPWO2015011803A1 (en) Sheet
CN101400545A (en) Moving seat for vehicles
US11124272B2 (en) System and method for vibration cancellation
EP3793860A1 (en) Method and apparatus for state based control of active platforms
US20160229256A1 (en) Rotational damper for a motor vehicle
CN102336155A (en) Anti-dizziness chair capable of being automatically balanced
JP2010000989A (en) Two-wheeled automobile
EP3584110B1 (en) Seat-based force nullification systems and methods for seated vehicle occupants
JPH07114331A (en) Virtual reality device
JP2018193010A (en) vehicle
CN112977208B (en) Vehicle seat with a scissors frame arrangement
WO2022208888A1 (en) Vehicle and vehicle control system
JP7111083B2 (en) two-wheeled vehicle
US11820275B2 (en) Carrier platform with suspension mechanism for supporting a vibration-sensitive load on a vehicle
TW202300377A (en) Carrier module
JP2019081475A (en) vehicle
US20240075780A1 (en) Rear suspension for vehicle having improved swing arm
CN115892305A (en) Bearing module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170720

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180501

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180904