JP5390320B2 - 倒立振子型移動体 - Google Patents
倒立振子型移動体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5390320B2 JP5390320B2 JP2009217824A JP2009217824A JP5390320B2 JP 5390320 B2 JP5390320 B2 JP 5390320B2 JP 2009217824 A JP2009217824 A JP 2009217824A JP 2009217824 A JP2009217824 A JP 2009217824A JP 5390320 B2 JP5390320 B2 JP 5390320B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- frame
- moving body
- inverted pendulum
- upper frame
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
- B62K11/007—Automatic balancing machines with single main ground engaging wheel or coaxial wheels supporting a rider
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Description
また、上記第2の発明によれば、電装ユニットを走行ユニットとバッテリユニットとの間に配置する構成としたため、よりコンパクトな倒立振子型移動体を実現することができる。
また、上記第3の発明によれば、下部フレームにおいて、倒立振子移動体の移動に供される走行ユニットをコンパクトに収容することが可能となる。
また、上記第4の発明によれば、上部フレームにおいて、着座部とバッテリとをコンパクトに収容することが可能となる。
図1および図3〜図5に示されているように、倒立振子型移動体(以下、単に移動体と略称する。)1は、概ね上下方向に延在する骨格構造としてのフレーム2と、フレーム2の下部に設けられた走行ユニット3と、フレーム2の上部に設けられた着座ユニット4と、フレーム2の内部に設けられた電装ユニット11と、各ユニットおよびセンサに電力を供給するバッテリユニット10とを主要構造として有している。電装ユニット11は、倒立振子制御ユニット(以下、単に制御ユニットと略称する)5と、荷重センサ6と、傾斜センサ7とを備えている。制御ユニット5は、倒立振子制御に基づいて各種センサからの入力信号に応じて走行ユニット3を駆動制御し、移動体1を倒立姿勢に維持する。また、移動体1は、電装ユニット11とは別体に、ひずみセンサ8L,8Rやロータリエンコーダ9L,9Rを適所に備えている。
図1に示されているように、フレーム2は、中空の外殻構造をなし、前後方向の幅が左右方向の幅に比べて大きい扁平形状を呈している。また、フレーム2は、上下方向における中央にくびれ部2Aを有し、くびれ部2Aは前後方向における幅が左右方向よりも大きく凹んでいる。このくびれ部2Aには、電装ユニット11が収容されている。これにより、フレーム2は、左右方向から見て外縁が略8の字状を呈する。図3に示されているように、フレーム2は、そのくびれ部2Aにおいて上下に分割可能であり、互いに別体の上部フレーム21と下部フレーム22とから構成されている。上部フレーム21および下部フレーム22は、それぞれカーボンプリプレグシートを熱硬化させることによって形成されたドライカーボン(炭素繊維強化プラスチック:CFRP)である。後述するように、上部フレーム21と下部フレーム22とは、荷重センサ6を介して連結されている。
図7に示されているように、着座ユニット4は、ベース本体61と、左右一対のサドルアーム62L,62Rと、左右一対のサドル63L,63Rとを備えている。ベース本体61は、上部フレーム21の上部開口部27を通して上部内部空間26Cに配置され、その上部に接続された上壁により上部開口部27を閉塞している。また、ベース本体61は、その下部に前後方向に延設された支持軸65を備えている。
ベース本体61の上部に接続された上壁には、操作者による移動体の支持に供される格納式のハンドル71が設けられている。ハンドル71は、不使用時は、図2中の実線で示すように、ベース本体61の上壁に凹設されたハンドル格納部72に格納される。一方、ハンドル71は、使用時には、図2中の2点鎖線で示すように、前後の脚部71A,71Aが上方にスライドすることによりベース本体61の上方に突出する。操作者は、ハンドル71を把持して、移動体1を持ち上げて運んだり、運転停止中の移動体1を支えてその傾倒を防止したりすることができる。
図3〜図5に示されているように、走行ユニット3は、支持部材としての左右一対のマウント部材81L,81Rと、これらマウント部材81L,81Rにそれぞれ取り付けられた左右一対の電動モータ82L,82Rと、波動歯車装置83L,83Rを介して電動モータ82L,82Rにそれぞれ回転させられる駆動体84L,84Rと、左右の駆動体84L,84Rによって回転させられる主輪85とを備えている。DCモータからなる電動モータ82L,82Rおよび波動歯車装置83L,83Rは周知の構成を有する。電動モータ82L,82Rの出力は、それぞれ波動歯車装置83L,83Rを介して減速された後、駆動体84L,84R(ドライブディスク121L,121R)に伝達されるようになっている。
図3に示されているように、下部フレーム22の左右側壁33の外側には、左右ステップベース180L、180Rが設けられる。各ステップベース180L,180Rは、金属材料から形成されて環形状をなし、切欠部36の周縁部および2つの突片37に沿う形状に形成されている。各ステップベース180L,180Rには、それぞれステップ183L,183Rが回動可能に支持されている。各ステップ183L,183Rは、基端部において概ね前後方向に延在する回動軸をもって各突出部181L,181R付近に支持されており、その先端部が基端部の概ね上方に位置し、下部フレーム22に概ね沿った状態となる格納位置(図2参照)と、その先端部が基端部の概ね左右方向に位置し、下部フレーム22から突出した状態となる使用位置(図1参照)との間で回動可能となっている。
図8および図9に示されているように、電装ユニット11を構成する制御ユニット5と、荷重センサ6と、傾斜センサ7とのそれぞれは、骨格となる電装マウントフレーム202に取り付けられて一体となっている。以下の電装ユニット11の説明では、電装ユニット11が下部フレーム22に取り付けられた状態を基準にして、前後、左右、上下の方向を設定する。
図4および図6に示されているように、バッテリユニット10は、2つのバッテリ281,281と、これらバッテリ281,281にそれぞれ取り付けられた2つのバッテリマネジメント基板282,282とを備えている。各バッテリマネジメント基板282は、図示しないマイクロコンピュータを構成するCPUやメモリ等を有するバッテリマネジメント回路285(図10参照)を備えており、各バッテリ281,281の充放電や使用するバッテリ281,281の選択を行う。なお、バッテリマネジメント基板282,282は、必ずしもバッテリ281,281と共にバッテリユニット10を構成する必要はなく、例えば、電装ユニット11に設けてもよい。しかしながら、バッテリマネジメント基板282,282をバッテリ281,281と共に上部フレーム21に配置することにより、下部フレーム22から上部フレーム21を分離してバッテリ281,281の充電を容易に行うことができる。
次に、上部フレーム21、着座ユニット4、バッテリユニット10等から構成される上部構造体13と、下部フレーム22、走行ユニット3、電装ユニット11等から構成させる下部構造体14との連結構造について説明する。
図9に示されているように、制御回路261には、入力インターフェース回路265を介して、荷重センサ6、傾斜センサ7、ひずみセンサ8L,8Rからの信号が入力される。この制御回路261は、倒立振子制御を行うものであって、入力される各種信号に基づいて、移動体1の倒立姿勢を維持すべく、左右ドライバ回路253,254を駆動させるためのPWM信号を生成する。
2 フレーム
2A くびれ部(接続部)
3 走行ユニット
4 着座ユニット(荷重受け部)
5 倒立振子制御ユニット
6 荷重センサ(力センサ)
7 傾斜センサ
8 ひずみセンサ
10 バッテリユニット
11 電装ユニット
13 上部構造体
14 下部構造体
21 上部フレーム
22 下部フレーム
24 サドル格納部
26 内部空間
28 サドル取付孔
29 接続凹部
30 連結孔
39 通気孔
63L,63R サドル
71 ハンドル
82L,82R 電動モータ
84L,84R 駆動体
85 主輪
183L,183R ステップ(ステップ部)
185 下部カバー
186L,186R サイドカバー
202 電装マウントフレーム
205 ボディ部
206 入力軸
210 連結部材ベース
214 第1コネクタ
216 第2コネクタ
241 制御基板
242 電源基板
243 モータドライバ基板
244 モータドライバ基板
246 通気路
247 送風ファン
261 制御回路
269 傾斜推定部
270 ゴムブッシュ
281 バッテリ
282 バッテリマネジメント基板
297 第3コネクタ
301 第4コネクタ
411 電力・信号ライン(接続ライン)
Claims (3)
- 下部フレームと、当該下部フレームの上側に分離可能に接続された上部フレームとからなる外殻構造を有する倒立振子型移動体であって、
前記下部フレームに保持された移動用の走行ユニットと、
前記上部フレームに保持され、前記走行ユニットに電力を供給するバッテリユニットと、
前記下部フレームと前記上部フレームとのいずれかに保持されると共に、鉛直方向における前記走行ユニットと前記バッテリユニットとの間に配置された倒立振子制御用の電装ユニットと
を備え、
前記電装ユニットは荷重センサを備え、前記上部フレームと前記下部フレームとが前記荷重センサを介して連結されていることを特徴とする倒立振子型移動体。 - 下部フレームと、当該下部フレームの上側に分離可能に接続された上部フレームとからなる外殻構造を有する倒立振子型移動体であって、
前記下部フレームに保持された移動用の走行ユニットと、
前記上部フレームに保持され、前記走行ユニットに電力を供給するバッテリユニットと、
前記上部フレームに保持され、操作者の臀部を支持する着座部と
を備え、
前記上部フレームが、前記バッテリユニットを収容する環状のバッテリ収容部を有し、前記着座部は、当該バッテリ収容部の中央の開口部に収容可能であることを特徴とする倒立振子型移動体。 - 前記走行ユニットは、環状の主輪と、当該主輪を回転駆動する電動モータと、当該電動モータの動力を前記主輪に伝達する駆動体とを有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の倒立振子型移動体。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009217824A JP5390320B2 (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | 倒立振子型移動体 |
US12/884,748 US8567537B2 (en) | 2009-09-18 | 2010-09-17 | Inverted pendulum type vehicle |
US12/884,724 US8513917B2 (en) | 2009-09-18 | 2010-09-17 | Recharging system for a rechargeable battery of an inverted pendulum type vehicle |
US12/884,738 US8353378B2 (en) | 2009-09-18 | 2010-09-17 | Frictional drive device and inverted pendulum type vehicle using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009217824A JP5390320B2 (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | 倒立振子型移動体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011063207A JP2011063207A (ja) | 2011-03-31 |
JP5390320B2 true JP5390320B2 (ja) | 2014-01-15 |
Family
ID=43949909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009217824A Expired - Fee Related JP5390320B2 (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | 倒立振子型移動体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5390320B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2976548B1 (fr) * | 2011-06-17 | 2013-06-07 | Univ Paris Sud 11 | Gyropode "hubless" de structure simplifiee |
US8776934B2 (en) * | 2012-05-14 | 2014-07-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Inverted pendulum type vehicle |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW390326U (en) * | 1998-04-10 | 2000-05-11 | Success Sports & Stationery Co | Electrical tricycle |
JP4787426B2 (ja) * | 2001-07-11 | 2011-10-05 | 昌司 大石 | ボールを駆動輪とする電動車両 |
JP2006282160A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-10-19 | Univ Of Tokyo | 全方向移動ロボット及び該ロボットの全方向移動駆動機構 |
JP4650327B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2011-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | 同軸二輪車 |
KR101113927B1 (ko) * | 2007-04-20 | 2012-02-29 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 전방향 구동 장치 및 그것을 이용한 전방향 이동차 |
-
2009
- 2009-09-18 JP JP2009217824A patent/JP5390320B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011063207A (ja) | 2011-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5426681B2 (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP5352673B2 (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP5260455B2 (ja) | 倒立振子型移動体 | |
US8567537B2 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
JP5352672B2 (ja) | 倒立振子型移動体 | |
US8353378B2 (en) | Frictional drive device and inverted pendulum type vehicle using the same | |
US7717200B2 (en) | Coaxial two-wheel vehicle | |
KR20190013708A (ko) | 롤러 스케이팅 장치 및 전동 균형차 | |
JP5390320B2 (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP2011110980A (ja) | 倒立振子型移動体の電装部品冷却装置 | |
JP5337648B2 (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP2011063212A (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP2011063155A (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP2011063216A (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP2011063211A (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP2011068160A (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP2011063218A (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP5325722B2 (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP5432649B2 (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP2011063221A (ja) | 倒立振子型移動体およびその制御装置 | |
JP2011063161A (ja) | 倒立振子型移動体 | |
JP5136377B2 (ja) | 移動体、及びそのメンテナンス方法 | |
JP2010132108A (ja) | 移動体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20111014 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120518 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130604 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130726 |
|
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: 20130924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131010 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5390320 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |