JP5892085B2 - Mobile body and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、移動体及びその制御方法に関し、特にバッテリの電力を使用することで移動体を制御する技術に関する。 The present invention relates to a moving body and a control method therefor, and more particularly to a technique for controlling a moving body by using battery power.
特許文献１に開示されるように、人間を運ぶための車両が検討されてきている。特許文献１には、制御系が、Ａ群のコンポーネントと、Ｂ群のコンポーネントとに２重化された個人輸送車が開示されている。この個人輸送車は、Ａ群のコンポーネントとＢ群のコンポーネントのそれぞれは、プロセッサ、モータに電流を出力する増幅器、プロセッサ及びモータに電力を供給する電力源が含まれている。そして、Ａ群のコンポーネントが故障した場合、Ｂ群のコンポーネントによってモータを駆動する。
As disclosed in
上述したように、特許文献１に開示の個人輸送車では、Ａのコンポーネントが故障した場合、Ｂ群のコンポーネントによってモータを駆動する。よって、モータに供給する電力量が半減してしまうことになるため、モータに対する十分な出力を維持することができず、モータを十分なトルクで駆動することができなくなってしまうという問題がある。
As described above, in the personal transportation vehicle disclosed in
特に、バッテリの低温、バッテリの残量低下、又はバッテリの劣化時等によってバッテリの出力が低下してしまう場合や、高出力を必要とする場合（急ブレーキ時又は搭乗者の体重が重い等）にトルク不足となってしまい、動作が不安定となってしまう可能性もある。 In particular, when the battery output decreases due to low battery temperature, low battery level, or when the battery deteriorates, or when high output is required (due to sudden braking or heavy passenger weight, etc.) In addition, the torque may become insufficient and the operation may become unstable.
この問題を回避するために、個々のバッテリの出力量を増加させる方法も考えられる。しかし、そのようにした場合、それに応じてバッテリも大型化してしまい、個人輸送車の小型化・軽量化ができなくなってしまうという問題がある。特に、倒立二輪車を代表とする移動体では、小型化・軽量化されていることが望ましい。 In order to avoid this problem, a method of increasing the output amount of each battery is also conceivable. However, in such a case, there is a problem that the battery is increased in size accordingly, and the personal transport vehicle cannot be reduced in size and weight. In particular, it is desirable that a moving body represented by an inverted motorcycle be reduced in size and weight.
本発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、バッテリの大型化を抑制しつつ、モータに対する十分な出力を維持することができる移動体及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of the above-described knowledge, and an object thereof is to provide a moving body capable of maintaining a sufficient output for a motor while suppressing an increase in the size of a battery and a control method thereof. To do.
本発明の第１の態様にかかる移動体は、車輪と、前記車輪を回転させるモータと、前記モータを駆動する第１の制御部と、前記モータを駆動する第２の制御部と、前記第１の制御部及び前記第２の制御部に前記モータを駆動するための電力を供給する第１のバッテリと、前記第１の制御部及び前記第２の制御部に前記モータを駆動するための電力を供給する第２のバッテリと、を備え、前記第１の制御部及び前記第２の制御部は、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリのうち、いずれか１つで供給可能な範囲内の電力で前記モータを駆動し、前記第２の制御部は、前記第１の制御部に異常が発生して前記第１の制御部が縮退した場合に、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの両方で供給可能な範囲内で増加されるとして予め定められた増加度合いで、前記モータを駆動する電力を増加するものである。 The moving body according to the first aspect of the present invention includes a wheel, a motor that rotates the wheel, a first control unit that drives the motor, a second control unit that drives the motor, A first battery for supplying electric power for driving the motor to the first control unit and the second control unit; and for driving the motor to the first control unit and the second control unit. A second battery for supplying electric power, and the first control unit and the second control unit can be supplied by any one of the first battery and the second battery. The motor is driven with electric power within a range, and the second control unit is configured such that when the first control unit is degenerated due to an abnormality in the first control unit, the first battery and the first control unit Predetermined as increased within the range that can be supplied by both of the second batteries. In increasing degree, which is, it is to increase the power to drive the motor.
本発明の第２の態様にかかる制御方法は、モータを駆動することで車輪を回転させて移動する移動体の制御方法であって、第１の制御部及び第２の制御部のそれぞれが、前記第１のバッテリ及び第２のバッテリから供給される電力を使用して、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリのうち、いずれか１つで供給可能な範囲内の電力で、前記モータの駆動を開始するステップと、前記第１の制御部の異常の検出に応じて、前記第１の制御部を縮退するステップと、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの両方で供給可能な範囲内の電力になるとして予め定められた増加度合いで、前記第２の制御部が前記モータを駆動する電力を増加させるステップと、を備えたものである。 The control method according to the second aspect of the present invention is a control method of a moving body that moves by rotating a wheel by driving a motor, wherein each of the first control unit and the second control unit is Using the electric power supplied from the first battery and the second battery, the motor with electric power within a range that can be supplied by either one of the first battery and the second battery. Can be supplied by both the first battery and the second battery, the step of deactivating the first controller in response to the detection of an abnormality in the first controller, and the step of deactivating the first controller. And a step of increasing the electric power for driving the motor by the second control unit at a predetermined increase degree that the electric power is within a certain range.
上述した本発明の各態様によれば、バッテリの大型化を抑制しつつ、モータに対する十分な出力を維持することができる移動体及びその制御方法を提供することができる。 According to each aspect of the present invention described above, it is possible to provide a moving body that can maintain a sufficient output to the motor while suppressing an increase in the size of the battery, and a control method therefor.
以下に図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について説明する。以下の実施の形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、それに限定されるものではない。また、以下の記載及び図面では、説明の明確化のため、当業者にとって自明な事項等については、適宜、省略及び簡略化がなされている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Specific numerical values and the like shown in the following embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and are not limited thereto unless otherwise specified. In the following description and drawings, matters obvious to those skilled in the art are omitted or simplified as appropriate for the sake of clarity.
＜発明の実施の形態１＞
図１を参照して、本実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概要構成について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概要構成を示す図である。
<
With reference to FIG. 1, a schematic configuration of an inverted
倒立二輪車１は、ハンドル４を把持してステップカバー３に搭乗した搭乗者が、倒立二輪車１の前後方向に荷重を作用させた際における、前後方向への倒立二輪車１の姿勢角（ピッチ角）をセンサを利用して検出し、この検出結果に基づいて、倒立二輪車１の倒立状態を維持するように左右の車輪２を駆動するモータを制御する。すなわち、倒立二輪車１は、ステップカバー３に搭乗した搭乗者が前方に荷重を作用させて倒立二輪車１を前方に傾斜させると、倒立二輪車１の倒立状態を維持するように前方に加速し、搭乗者が後方に荷重を作用させて倒立二輪車１を後方に傾斜させると、倒立二輪車１の倒立状態を維持するように後方に加速するように、左右の車輪２を駆動するモータを制御する。倒立二輪車１は、制御の安定性を確保するために、モータを制御する制御系が２重化されている。
The inverted two-
なお、これらのモータの制御は、倒立二輪車１に搭載された制御装置１０によって行われる。
The control of these motors is performed by the
続いて、図２を参照して、本実施の形態１にかかる制御装置１０の構成について説明する。図２は、本実施の形態１にかかる制御装置１０の構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the
制御装置１０は、マイクロコントローラ１１、１２（以下、「マイコン」とも呼ぶ）、インバータ１３〜１６、モータ１７、１８、回転角センサ１９〜２２、ジャイロセンサ２３、２４、バッテリ２５、２６、及び保護回路２７を有する。
The
制御装置１０は、倒立二輪車１の制御の安定性を確保するために、その制御系を、０系の制御系と１系の制御系とに二重化させた二重系システムとなっている。０系の制御系は、マイコン１１、インバータ１３、１４、回転角センサ１９、２０、及びジャイロセンサ２３を含む。０系の制御系は、０系のＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１０として機能する。１系の制御系は、マイコン１２、インバータ１５、１６、回転角センサ２１、２２、及びジャイロセンサ２４を含む。１系の制御系は、１系のＥＣＵ１２０として機能する。
The
マイコン１１、１２のそれぞれは、ジャイロセンサ２３、２４のそれぞれから出力される角速度信号に基づいて、上述したように、倒立二輪車１の倒立状態を維持するようにモータ１７、１８を制御する。マイコン１１、１２のそれぞれは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び記憶部を有し、記憶部に格納されたプログラムを実行することによって、本実施の形態におけるマイコン１１、１２のそれぞれとしての処理を実行する。すなわち、マイコン１１、１２のそれぞれの記憶部に格納されるプログラムは、本実施の形態におけるマイコン１１、１２のそれぞれにおける処理を、ＣＰＵに実行させるためのコードを含む。なお、記憶部は、例えば、このプログラムや、ＣＰＵにおける処理に利用される各種情報を格納することができる任意の記憶装置を含んで構成される。記憶装置は、例えば、メモリ等である。
Each of the
マイコン１１は、モータ１７を制御する指令値をインバータ１３に出力する。また、マイコン１１は、モータ１８を制御する指令値をインバータ１４に出力する。マイコン１２は、モータ１７を制御する指令値をインバータ１５に出力する。また、マイコン１２は、モータ１８を制御する指令値をインバータ１６に出力する。具体的には、マイコン１１、１２のそれぞれは、ジャイロセンサ２３、２４のそれぞれから出力される角速度信号が示す倒立二輪車１のピッチ軸周りの角速度（ピッチ角速度）を積分することで倒立二輪車１の前後方向の姿勢角（ピッチ角）を算出し、算出した姿勢角に基づいて倒立二輪車１の倒立状態を維持するようにモータ１７、１８を制御する指令値を生成する。
The
ここで、制御装置１０は、ジャイロセンサ２３、２４に代えて、倒立二輪車１の前後方向の姿勢角（ピッチ角）を検出し、検出した姿勢角を示す姿勢角信号をマイコン１１、１２のそれぞれ出力する姿勢角センサを有するようにしてもよい。姿勢角センサは、例えば、加速度センサ及びジャイロセンサによって、倒立二輪車１の姿勢角を検出するように構成される。そして、マイコン１１、１２のそれぞれは、姿勢角センサから出力された姿勢角信号が示す姿勢角に基づいて、倒立二輪車１の倒立状態を維持するようにモータ１７、１８を制御する指令値を生成するようにしてもよい。
Here, the
また、マイコン１１、１２のそれぞれは、回転角センサ１９、２１のそれぞれから出力される、モータ１７の回転角を示す回転角信号に基づいて、モータ１７をフィードバック制御するように、インバータ１３、１５のそれぞれに対する指令値を生成する。また、マイコン１１、１２のそれぞれは、回転角センサ２０、２２のそれぞれから出力される、モータ１８の回転角を示す回転角信号に基づいて、モータ１８をフィードバック制御するように、インバータ１４、１６のそれぞれに対する指令値を生成する。
Each of the
インバータ１３は、マイコン１１から出力された指令値に基づいて、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行うことで、バッテリ２５、２６から供給される電力から、モータ１７を駆動する駆動電流を生成してモータ１７に供給する。インバータ１４は、マイコン１１から出力された指令値に基づいて、ＰＷＭ制御を行うことで、バッテリ２５、２６から供給される電力から、モータ１８を駆動する駆動電流を生成してモータ１８に供給する。インバータ１５は、マイコン１２から出力された指令値に基づいて、ＰＷＭ制御を行うことで、バッテリ２５、２６から供給される電力から、モータ１７を駆動する駆動電流を生成してモータ１７に供給する。インバータ１６は、マイコン１２から出力された指令値に基づいて、ＰＷＭ制御を行うことで、バッテリ２５、２６から供給される電力から、モータ１８を駆動する駆動電流を生成してモータ１８に供給する。
The
モータ１７、１８のそれぞれは、二重巻線のモータである。モータ１７は、インバータ１３から供給される駆動電流と、インバータ１５から供給される駆動電流とに基づいて駆動される。モータ１７を駆動することによって、倒立二輪車１の左側の車輪２が回転する。モータ１８は、インバータ１４から供給される駆動電流と、インバータ１６から供給される駆動電流とに基づいて駆動される。モータ１８を駆動することによって、倒立二輪車１の右側の車輪２が回転する。
Each of the
回転角センサ１９は、モータ１７の回転角を検出し、検出した回転角を示す回転角信号を生成してマイコン１１に出力する。回転角センサ２０は、モータ１８の回転角を検出し、検出した回転角を示す回転角信号を生成してマイコン１１に出力する。回転角センサ２１は、モータ１７の回転角を検出し、検出した回転角を示す回転角信号を生成してマイコン１２に出力する。回転角センサ２２は、モータ１８の回転角を検出し、検出した回転角を示す回転角信号を生成してマイコン１２に出力する。なお、回転角センサ１９〜２２として、例えばエンコーダ又はレゾルバ等のモータ１７、１８の回転角を検出可能なセンサのうち、任意のセンサを利用するようにしてよい。
The
ジャイロセンサ２３、２４のそれぞれは、搭乗者がステップカバー３に対して、倒立二輪車１の前後方向に荷重を作用させた際における、倒立二輪車１の前後方向に対する角速度（ピッチ軸周りの角速度、ピッチ角速度）を検出し、検出した角速度を示す角速度信号をマイコン１１、１２のそれぞれに出力する。
Each of the
バッテリ２５、２６は、ＥＣＵ１１０、１２０に対して、その動作に必要な電力を供給する。例えば、バッテリ２５、２６は、マイコン１１、１２の動作に必要な電力をマイコン１１、１２に供給する。また、バッテリ２５、２６は、モータ１７、１８に対する駆動電流の生成に必要な電力をインバータ１３〜１６に供給する。
The
保護回路２７は、ＥＣＵ１１０、１２０の故障（例えばマイコン１１、１２内の回路のショート等）によって、バッテリ２５、２６からＥＣＵ１１０、１２０に大電流（過電流）が流れることによる、バッテリ２５、２６の出力低下を防止する。保護回路２７のより詳細な構成については、後述する。
The
続いて、図３を参照して、本実施の形態１にかかる供給電力維持方法について説明する。図３は、本実施の形態１にかかる制御装置１０におけるバッテリ２５、２６とＥＣＵ１１０、１２０の接続関係を示す図である。
Next, the method for maintaining power supply according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a connection relationship between the
図３に示すように、ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０は、ＥＣＵ間通信路２００によるＥＣＵ間通信を介して、相互に任意の情報を送受信しつつ、倒立二輪車１の倒立制御を実施する。なお、ＥＣＵ間通信は、厳密には、マイコン１１とマイコン１２との間の通信となる。また、図３に示すように、保護回路２７は、ダイオード３１、３２及び過電流遮断部３３、３４を有している。
As shown in FIG. 3, the
ダイオード３１は、バッテリ２５に対する電流の逆流を防止する整流用のダイオードである。ダイオード３２は、バッテリ２６に対する電流の逆流を防止する整流用のダイオードである。過電流遮断部３３は、ＥＣＵ１１０の故障によってバッテリ２５、２６からＥＣＵ１１０に対して過電流が流れてしまった場合に、その過電流を検出してバッテリ２５、２６からＥＣＵ１１０を回路的に分離することで遮断する。過電流遮断部３４は、ＥＣＵ１２０の故障によってバッテリ２５、２６からＥＣＵ１２０に対して過電流が流れてしまった場合に、その過電流を検出してバッテリ２５、２６からＥＣＵ１１０を回路的に分離することで遮断する。過電流遮断部３３、３４は、ヒューズであってもよく、ヒューズ及びコンデンサ等が組み込まれ、ヒューズの溶断タイミングが制御された過電流検出（過電流保護）ＩＣ（Integrated Circuit）であってもよく、
The
バッテリ２５とＥＣＵ１１０（マイコン１１）とは、ＳＭ（System Management Bus）バスによって相互に接続されており、任意の情報を送受信することが可能である。バッテリ２６とＥＣＵ１２０（マイコン１２）とは、ＳＭバスによって相互に接続されており、任意の情報を送受信することが可能である。なお、バッテリ２５、２６のそれぞれと、ＥＣＵ１１０、１２０のそれぞれとの間の通信規格は、ＳＭバスに限られず、他の通信規格を採用するようにしてもよい。
The
図３に示すように、バッテリ２５の出力端は、ダイオード３１の入力端と接続されている。ダイオード３１の出力端は、過電流遮断部３３及び過電流遮断部３４の入力端のそれぞれと接続されている。過電流遮断部３３の出力端は、ＥＣＵ１１０（マイコン１１及びインバータ１３、１４等）と接続されている。
As shown in FIG. 3, the output terminal of the
また、バッテリ２６の出力端は、ダイオード３２の入力端と接続されている。ダイオード３２の出力端は、過電流遮断部３３及び過電流遮断部３４の入力端のそれぞれと接続されている。過電流遮断部３４の出力端は、ＥＣＵ１２０（マイコン１２及びインバータ１５、１６等）と接続されている。なお、上記の説明は、上記の各要素２５、２６、３１〜３４、１１０、１２０の間に、他の任意の回路等が接続されることを制限するものではない。
The output terminal of the
すなわち、バッテリ２５及びバッテリ２６のそれぞれは、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０のいずれにも電力が供給可能となるように、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０の両方に接続されている。
That is, each of the
以上に説明したように、本実施の形態１によれば、バッテリ２５及びバッテリ２６のそれぞれは、ＥＣＵ１１０、１２０の両方に対して電力を供給することができる。これによれば、ＥＣＵ１１０、１２０のいずれか一方が故障によって縮退した場合であっても、他方のＥＣＵがバッテリ２５、２６の両方から供給される電力によってモータ１７、１８を制御することができる。そのため、バッテリの出力量を増加させてバッテリを大型化させることなく、モータ１７、１８に対する十分な電力の供給を維持することができる。
As described above, according to the first embodiment, each of the
また、このような構成としているため、ＥＣＵ１１０のマイコン１１及びＥＣＵ１２０のマイコン１２のそれぞれは、初期状態では、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０のそれぞれで使用する電力が、バッテリ２５、２６の１つ分で供給可能として予め定めた範囲内の電力となるような、モータ１７、１８に対する出力（マイコン１１、１２からの指令値及びそれによってインバータ１３〜１６で生成される駆動電流）で、モータ１７、１８を制御する。これによって、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０のそれぞれが、バッテリ２５、２６の両方の電力を使用していても、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０の合計の消費電力は、バッテリ２５、２６の両方から供給可能な範囲内となる。
Further, because of such a configuration, each of the
例えば、ＥＣＵ１１０、１２０がバッテリ２５、２６から供給可能な範囲を超えて電流を引いてしまうと、バッテリ２５、２６の電圧が低下し、ＥＣＵ１１０、１２０が動作可能な電圧を下回り、ＥＣＵ１１０、１２０がダウンしてしまう可能性がある。それに対して、モータ１７、１８に対する出力を、上記のようにすることで、その発生を回避することができる。
For example, if the
続いて、図４〜図６を参照して、本実施の形態１にかかる制御装置１０による異常検出時処理について説明する。
Next, with reference to FIGS. 4 to 6, the abnormality detection process performed by the
まず、図４を参照して、ＥＣＵ１１０の部品に故障が発生し、ＥＣＵ１１０（０系の制御系）の動作をＥＣＵ１１０が自ら停止する場合における処理について説明する。図４は、本実施の形態１にかかるＥＣＵ１１０の故障検出時処理を示すフローチャートである。なお、以下では、ＥＣＵ１１０の部品に故障が発生した場合について説明するが、ＥＣＵ１２０の部品に故障が発生した場合にも同様の処理が実施される。その場合の処理は、ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０の関係が逆になること以外は同様となることは自明であるため、説明は省略する。
First, with reference to FIG. 4, a process in the case where a failure occurs in a part of the
ＥＣＵ１１０は、例えば所定の一定時間間隔毎に、ＥＣＵ１１０の部品（マイコン１１、インバータ１３、１４、回転角センサ１９、２０、又はジャイロセンサ２３等）の故障が発生しているか否かを判定する（Ｓ１）。なお、ここでの各部品の故障の判定は、予め定めた任意の方法によって判定するようにしてよい。例えば、センサ（回転角センサ１９、２０又はジャイロセンサ２３）の故障であれば、センサ値（回転角信号が示す回転角又は角速度信号が示す角速度）が異常である場合に故障と判定するようにしてもよい。
The
ＥＣＵ１１０の部品が故障していないと判定した場合（Ｓ１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１１０は、モータ１７、１８を制御することによる、倒立二輪車１の制御を継続する（Ｓ２）。
When it is determined that the components of the
ＥＣＵ１１０の部品が故障していると判定した場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１１０は、その動作を停止する（Ｓ３）。具体的には、マイコン１１は、モータ１７、１８の制御を停止する。よって、ＥＣＵ１１０のインバータ１３、１４によるモータ１７、１８に対する駆動電流の供給は停止され、インバータ１３、１４によってバッテリ２５、２６の電力が消費されなくなる。
When it is determined that a component of the
ＥＣＵ１２０は、ＥＣＵ１１０の動作が停止した場合、モータ１７、１８に対する出力を２倍に変更する（Ｓ４）。具体的には、ＥＣＵ１１０は、ＥＣＵ１１０の部品の故障を検出した場合、ＥＣＵ１２０に故障の検出を通知する通知情報を出力する。そして、ＥＣＵ１２０は、ＥＣＵ１１０から故障を通知する通知情報の出力に応じて、上述のモータ１７、１８に対する出力を初期状態の２倍に変更する。これによれば、ＥＣＵ１１０を縮退したときであっても、ＥＣＵ１２０のみからで、バッテリ２５、２６からモータ１７、１８に対する十分な電力の供給を維持することができるようになる。
When the operation of
なお、ステップＳ４では、最終的に出力が２倍になるのであれば、どのような手順で出力を増加させるようにしてもよい。例えば、ＥＣＵ１２０は、通知情報の出力に応じて、出力を直接２倍に変更してもよい。また、ＥＣＵ１２０は、通知情報の出力時から、所定の一定時間毎に所定幅ずつ出力を増加させることで、段階的に出力が２倍となるように変更するようにしてもよい。
In step S4, the output may be increased by any procedure as long as the output is finally doubled. For example, the
これにより、バッテリ２５とバッテリ２６からの電流の大半はＥＣＵ１２０へと流れるようになる（Ｓ５）。すなわち、ＥＣＵ１１０では、マイコン１１が動作する程度の小さい電流量の電力がバッテリ２５、２６から消費されるようになる。
As a result, most of the current from the
以降、ＥＣＵ１２０のみで、降車制御等の安全処理、又は、巡航の継続が行われる（Ｓ６）。すなわち、マイコン１２は、故障したＥＣＵ１１０は縮退されているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ継続して走行させる制御を継続してもよい。また、マイコン１２は、ＥＣＵ１１０が故障しているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ停止させる降車制御を行うようにしてもよい。
Thereafter, only
なお、降車制御を実施する場合には、ＥＣＵ１２０は、ＥＣＵ１１０からの故障の検出を通知する通知情報の出力に応じて、降車制御を実施するようにすればよい。
In the case of executing the getting-off control, the
なお、上記の例では、ＥＣＵ１１０の部品として回転角センサ１９、２０又はジャイロセンサ２３等のセンサが故障した場合にも、ＥＣＵ１１０を縮退するようにしているが、これに限られない。例えば、ＥＣＵ１１０のセンサの故障が発生した場合には、他系のＥＣＵ１２０からセンサ値を取得し、取得したセンサ値に基づいて倒立二輪車１の制御を継続するようにしてもよい。これについては、ＥＣＵ１２０のセンサの故障が発生した場合についても同様である。
In the above example, the
例として、ＥＣＵ１１０に含まれるジャイロセンサ２３の故障を検出した場合について説明する。例えば、ＥＣＵ１２０のマイコン１２は、所定の一定時間間隔毎に、ジャイロセンサ２４から取得した角速度に基づいて算出した姿勢角を示す姿勢角情報を生成し、ＥＣＵ１１０のマイコン１１に出力するようにする。または、マイコン１２は、マイコン１１からのジャイロセンサ２３の故障の検出によって出力される通知情報に応じて、ＥＣＵ１１０への姿勢角情報の出力を開始するようにしてもよい。そして、マイコン１１は、マイコン１２から出力された姿勢角情報が示す姿勢角に基づいて、倒立二輪車１の倒立制御を継続するようにする。
As an example, a case where a failure of the
これは、回転角センサ１９又は回転角センサ２０が故障した場合も同様である。すなわち、この場合は、マイコン１２が、所定の一定時間間隔毎に、回転角センサ２１又は回転角センサ２２から取得した回転角を示す回転角情報を生成し、マイコン１１に出力する。そして、マイコン１１は、マイコン１２から出力された回転角情報が示す回転角に基づいて、フィードバック制御を行い、倒立二輪車１の倒立制御を継続するようにすればよい。
The same applies when the
続いて、図５を参照して、ＥＣＵ１１０の部品において回路がショートする故障が発生してしまい、ＥＣＵ１１０（０系の制御系）がバッテリ２５、２６から大電流を引いてしまった場合における処理について説明する。図５は、本実施の形態１にかかるＥＣＵ１１０の故障による大電流検出時処理を示すフローチャートである。なお、以下では、ＥＣＵ１１０の部品に故障が発生し、ＥＣＵ１１０が大電流を引いてしまった場合について説明するが、ＥＣＵ１２０の部品に故障が発生し、大電流を引いてしまった場合にも同様の処理が実施される。その場合の処理は、ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０の関係が逆になること以外は同様となることは自明であるため、説明は省略する。
Next, referring to FIG. 5, a process in the case where a failure that causes a short circuit in a part of
ＥＣＵ１１０の部品に故障が発生せず、ＥＣＵ１１０によって大電流が引かれていない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、過電流遮断部３３は、バッテリ２５、２６からＥＣＵ１１０に対する電力の供給を継続する。これによって、ＥＣＵ１１０は、倒立二輪車１の倒立制御を継続する（Ｓ１２）。
When a failure does not occur in the components of the
ＥＣＵ１１０の部品に故障が発生し、ＥＣＵ１１０によって大電流が引かれてしまった場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、過電流遮断部３３は、バッテリ２５、２６からＥＣＵ１１０への大電流の経路を遮断する（Ｓ１３）。言い換えると、過電流遮断部３３は、バッテリ２５、２６からＥＣＵ１１０を分離して、バッテリ２５、２６からＥＣＵ１１０に対する電力の供給を遮断する。
When a failure occurs in a part of the
ＥＣＵ１２０は、ステップＳ４と同様に、モータ１７、１８に対する出力を２倍に変更し、モータ１７、１８に対する十分な電力の供給を維持することができるようにする（Ｓ１４）。しかし、ステップＳ１４の場合は、ＥＣＵ１１０は、電力の供給の遮断によって動作が停止され、通知情報を出力することができなくなっている。そのため、この場合、ＥＣＵ１２０は、ＥＣＵ１１０の動作停止を、ＥＣＵ１１０との間での通信の途絶によって検出し、検出に応じて出力を変更するようにすればよい。例えば、ＥＣＵ１１０、１２０は、所定の一定時間間隔毎に、相互にハートビート信号を他系のＥＣＵに出力するようにし、他系のＥＣＵからハードビート信号が途絶えた場合に、他系のＥＣＵが動作停止したと判定するようにする。なお、ステップＳ１４でも、ステップＳ４と同様に、最終的に出力が２倍になるのであれば、どのような手順で出力を増加させるようにしてもよい。
Similar to step S4,
これにより、ＥＣＵ１１０は分離され、バッテリ２５とバッテリ２６からの電流はＥＣＵ１２０へと流れるようになる（Ｓ１５）。以降、ＥＣＵ１２０のみで、降車制御等の安全処理、又は、巡航の継続が行われる（Ｓ１６）。すなわち、マイコン１２は、故障したＥＣＵ１１０は遮断されているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ継続して走行させる制御を継続してもよい。また、マイコン１２は、ＥＣＵ１１０が故障しているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ停止させる降車制御を行うようにしてもよい。
Thereby, ECU110 is isolate | separated and the electric current from the
なお、降車制御を実施する場合には、ＥＣＵ１２０は、ＥＣＵ１１０との間での通信の途絶の検出に応じて、降車制御を実施するようにすればよい。 In addition, when implementing alighting control, ECU120 should just carry out alighting control according to the detection of the interruption of communication between ECU110.
続いて、図６を参照して、バッテリ２５に故障が発生する等し、バッテリ２５からの出力（電力の供給）が停止した場合における処理について説明する。図６は、本実施の形態１にかかるバッテリ２５の異常検出時処理を示すフローチャートである。なお、以下では、バッテリ２５の出力が停止した場合について説明するが、バッテリ２６の出力が停止した場合にも同様の処理が実施される。その場合の処理は、ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０の関係が逆になり、バッテリ２５に代えてバッテリ２６に対して処理が行われること以外は同様となることは自明であるため、説明は省略する。
Next, with reference to FIG. 6, processing when the output from the battery 25 (power supply) is stopped due to a failure in the
ここで、バッテリ２５、２６の出力は、ＥＣＵ１１０の消費電力とＥＣＵ１２０の消費電力の合計となるため、バッテリ２５、２６のいずれかからの出力が停止し、一方のバッテリのみでしか、ＥＣＵ１１０、１２０に電力を供給することができなくなってしまった場合、残り１つのバッテリから２つのＥＣＵ１１０、１２０によって電流が引かれることにより、上述したようにバッテリの出力電圧の低下が発生し、ＥＣＵ１１０、１２０がダウンしてしまう（システムダウンしてしまう）可能性がある。そこで、本実施の形態１では、以下に説明するように、バッテリ２５、２６のいずれかが故障してしまった場合には、ＥＣＵ１１０、１２０における消費電力を低減するように変更する。
Here, since the outputs of the
ＥＣＵ１１０は、所定の一定時間間隔毎に、バッテリ２５の出力が停止しているか否かを判定する（Ｓ２１）。具体的には、ＥＣＵ１１０は、ＳＭバスを介してバッテリ２５からバッテリ２５の状態を示す状態情報を受信し、その受信した状態情報に基づいて、バッテリ２５の出力が停止しているか否かを判定する。状態情報として、バッテリ２５の任意の状態を示す情報を予め定めるようにしてよい。例えば、状態情報として、バッテリ２５の残量があるか否かを示す情報、バッテリ２５に不具合が検出されているか否かを示す情報、又はバッテリ２５が出力している電流値又は電圧値を示す情報としてもよい。そして、ＥＣＵ１１０は、状態情報によって、バッテリ２５の残量がない、バッテリ２５に不具合が検出されている、若しくは、バッテリ２５が出力している電流値又は電圧値が０（又はそれに近い所定値未満）であると判定される場合、バッテリ２５の出力が停止していると判定する。
The
バッテリ２５の出力が停止していないと判定した場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０は、モータ１７、１８を制御することによる、倒立二輪車１の制御を継続する（Ｓ２２）。
If it is determined that the output of the
バッテリ２５の出力が停止していると判定した場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１１０のマイコン１１は、ＥＣＵ間通信を介して、バッテリ２５の出力が停止したことを通知する通知情報をＥＣＵ１２０のマイコン１２に出力する（Ｓ２３）。
If it is determined that the output of the
ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０のそれぞれは、上述のモータ１７、１８に対する出力を１／２倍にする（Ｓ２４）。これによれば、２つのＥＣＵ１１０、１２０によって、１つのバッテリ２６からその供給限界を上回る電力を利用してしまうことを防止し、バッテリ２６の出力電圧の低下によるシステムダウンを防止することができる。
Each of
以降、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０は、降車制御等の安全処理、又は、巡航を継続する（Ｓ２５）。すなわち、マイコン１１及びマイコン１２は、バッテリ２６の出力低下が発生しないように出力が調整されているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ継続して走行させる制御を継続してもよい。また、マイコン１１及びマイコン１２は、バッテリ２５が出力停止しているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ停止させる降車制御を行うようにしてもよい。
Thereafter, the
ここで、ステップＳ２４では、最終的に出力が１／２倍になるのであれば、どのような手順で出力を減少させるようにしてもよい。例えば、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を直接１／２倍に変更し、ＥＣＵ１２０は、ＥＣＵ１１０からの通知情報の出力に応じて、出力を直接１／２倍に変更してもよい。また、次に、図７を参照して説明するように、段階的に出力が１／２倍になるように調整するようにしてもよい。
Here, in step S24, the output may be decreased by any procedure as long as the output is finally halved. For example,
また、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を１／２倍に変更する前に、出力を１／２倍にすることを通知する通知情報をＥＣＵ１２０に出力し、ＥＣＵ１２０は、その通知情報の出力に応じて、出力を１／２倍に変更してもよい。また、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を１／２倍に変更した後に、出力を１／２倍にしたことを通知する通知情報をＥＣＵ１２０に出力し、ＥＣＵ１２０は、その通知情報の出力に応じて、出力を１／２倍に変更してもよい。
In addition, in response to detection of the output stop of the
続いて、図７を参照して、バッテリ２５、２６の異常検出時の出力調整処理について説明する。図７は、本実施の形態１にかかるバッテリ２５、２６の異常検出時の出力調整処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、ＥＣＵ１１０の出力を徐々に増加させ、ＥＣＵ１２０の出力を徐々に減少させるようにしているが、ＥＣＵ１２０の出力を徐々に増加させ、ＥＣＵ１１０の出力を徐々に減少させるようにしてもよい。その場合の処理は、ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０の関係が逆になること以外は同様となることは自明であるため、説明は省略する。
Next, with reference to FIG. 7, output adjustment processing when an abnormality is detected in the
ＥＣＵ１１０は、出力を停止、又は、所定の限りなく小さいレベルまで低下させる（Ｓ１０１）。なお、ＥＣＵ１２０の出力は、停止又は低下させず、そのままとする。
The
ＥＣＵ１２０は、所定幅だけ出力を絞る（Ｓ１０２）。例えば、ＥＣＵ１２０は、初期状態における出力の１／１０の大きさだけ出力を減少させる。そして、ＥＣＵ１２０は、ＥＣＵ間通信を利用し、ＥＣＵ１２０の出力を絞ったことを通知する通知情報をＥＣＵ１１０に出力する（Ｓ１０３）。
The
ＥＣＵ１１０は、ＥＣＵ１２０からの通知情報の出力に応じて、所定幅だけ出力を増やす（Ｓ１０４）。例えば、ＥＣＵ１１０は、初期状態における出力の１／１０の大きさだけ出力を増加させる。
ＥＣＵ１１０は、ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０との出力が一致するか否かを判定する（Ｓ１０５）。ＥＣＵ１２０の現在の出力は、例えば、ステップＳ１０３における通知情報によってＥＣＵ１１０に通知するようにすればよい。
ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０との出力が一致しないと判定した場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、再度、ステップＳ１０２に戻る。例えば、ＥＣＵ１１０は、出力の再調整を指示する指示情報をＥＣＵ１２０に出力し、ＥＣＵ１２０は、ＥＣＵ１１０からの指示情報の出力に応じて、ステップＳ１０２から再実行するようにすればよい。
When it determines with the output of ECU110 and ECU120 not matching (S105: No), it returns to step S102 again. For example,
ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０との出力が一致したと判定した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、出力調整処理を終了する。 When it determines with the output of ECU110 and ECU120 having corresponded (S105: Yes), an output adjustment process is complete | finished.
以上に説明したように、本実施の形態１では、移動体（倒立二輪車１）は、第１の制御部（例えばＥＣＵ１１０）及び第２の制御部（例えばＥＣＵ１２０）にモータを駆動するための電力を供給する第１のバッテリ（例えばバッテリ２５）と、第１の制御部及び第２の制御部にモータを駆動するための電力を供給する第２のバッテリ（例えばバッテリ２６）と、を備えている。第１の制御部及び第２の制御部は、第１のバッテリ及び第２のバッテリのうち、いずれか１つで供給可能な範囲内の電力でモータを駆動する。そして、第２の制御部は、第１の制御部に異常が発生して第１の制御部が縮退した場合に、第１のバッテリ及び第２のバッテリの両方で供給可能な範囲内で増加されるとして予め定められた増加度合い（例えば２倍）で、モータを駆動する電力を増加するようにしている。 As described above, in the first embodiment, the moving body (inverted two-wheeled vehicle 1) uses the electric power for driving the motor to the first control unit (for example, ECU 110) and the second control unit (for example, ECU 120). A first battery (e.g., battery 25) that supplies power, and a second battery (e.g., battery 26) that supplies power for driving the motor to the first control unit and the second control unit. Yes. The first control unit and the second control unit drive the motor with electric power within a range that can be supplied by either one of the first battery and the second battery. The second control unit increases within a range that can be supplied by both the first battery and the second battery when an abnormality occurs in the first control unit and the first control unit is degenerated. As a result, the electric power for driving the motor is increased at a predetermined degree of increase (for example, twice).
これによれば、第１の制御部が縮退した場合であっても、第２の制御部が、第１のバッテリ及び第２のバッテリのいずれか一方でなく、第１のバッテリ及び第２のバッテリの両方からの電力を利用しつつモータを制御する電力を増加させているため、個々のバッテリを大型化させることなく、モータに対する十分な電力の供給を維持することができる。 According to this, even when the first control unit is degenerated, the second control unit is not one of the first battery and the second battery, but the first battery and the second battery. Since the electric power for controlling the motor is increased while using the electric power from both of the batteries, it is possible to maintain a sufficient electric power supply to the motor without increasing the size of each battery.
＜発明の実施の形態２＞
続いて、実施の形態２について説明する。実施の形態２にかかる倒立二輪車１の概要構成については、図１を参照して説明した実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概要構成と同様であるため、説明を省略する。
<
Next, the second embodiment will be described. The schematic configuration of the
続いて、図８を参照して、本実施の形態２にかかる制御装置１０の構成について説明する。図８は、本実施の形態２にかかる制御装置１０の構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the
本実施の形態２にかかる制御装置１０は、実施の形態１にかかる制御装置１０と比較して、さらに、Ａ／Ｄ変換器３５、３６を有する。Ａ／Ｄ変換器３５は、０系の制御系（０系のＥＣＵ）に含まれる。Ａ／Ｄ変換器３６は、１系の制御系（１系のＥＣＵ）に含まれる。
The
Ａ／Ｄ変換器３５は、バッテリ２６から出力される電力における電流値をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後の電流値を示す電力情報をマイコン１１に出力する。Ａ／Ｄ変換器３６は、バッテリ２５から出力される電力における電流値をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後の電流値を示す電力情報をマイコン１２に出力する。
The A / D converter 35 A / D converts the current value in the power output from the
続いて、図９を参照して、本実施の形態２にかかるバッテリ２５、２６の異常検出方法について説明する。図９は、本実施の形態２にかかる制御装置１０におけるバッテリ２５、２６、ＥＣＵ１１０、１２０、及びＡ／Ｄ変換器３５、３６の接続関係を示す図である。なお、以下では、図３と同様の内容については、適宜、説明を省略する。
Next, with reference to FIG. 9, the abnormality detection method for the
図９に示すように、バッテリ２６の出力端は、Ａ／Ｄ変換器３５の入力端と接続されている。これにより、Ａ／Ｄ変換器３５は、上述したように、バッテリ２６から出力されている電流値を検出し、その電流値を示す電力情報をＥＣＵ１１０に出力する。なお、ＥＣＵ１１０は、実施の形態１と同様に、ＳＭバスを介した通信によって、バッテリ２５からバッテリの状態を示す状態情報を受信可能となっている。
As shown in FIG. 9, the output terminal of the
また、バッテリ２５の出力端は、Ａ／Ｄ変換器３６の入力端と接続されている。これにより、Ａ／Ｄ変換器３６は、上述したように、バッテリ２５から出力されている電流値を検出し、その電流値を示す電力情報をＥＣＵ１２０に出力する。なお、ＥＣＵ１２０は、実施の形態１と同様に、ＳＭバスを介した通信によって、バッテリ２６からバッテリの状態を示す状態情報を受信可能となっている。
The output terminal of the
ＥＣＵ１１０、１２０のそれぞれは、Ａ／Ｄ変換器３５、３６のそれぞれから取得した電力情報が示す電流値が、出力停止時の電流値（例えば、０Ａ）を示している場合、Ａ／Ｄ変換器３５、３６のそれぞれに対応するバッテリ２６、２５の出力が停止していると判定する。なお、バッテリ２５、２６の出力が停止していると判定する電流値（出力停止時の電流値）は、上記のように完全に出力停止した場合における電流値（０Ａ）に限られず、ほぼ停止したと見なせる程度に小さな電流値（所定の十分に小さい閾値未満）も含めるようにしてもよい。
Each of the
以上に説明した構成とすることで、本実施の形態２によれば、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５との通信によってバッテリ２５の異常を検出することができ、Ａ／Ｄ変換器３５からの出力によってバッテリ２６の異常を検出することができる。また、ＥＣＵ１２０は、バッテリ２６との通信によってバッテリ２６の異常を検出することができ、Ａ／Ｄ変換器３６からの出力によってバッテリ２５の異常を検出することができる。そのため、ＥＣＵ１１０、１２０のそれぞれが、直接的にバッテリ２５、２６の異常を検出して、より迅速にバッテリ２５、２６の異常に応じた処理を実施することが可能となる。
With the configuration described above, according to the second embodiment,
続いて、図１０を参照して、バッテリ２５に故障が発生する等し、バッテリ２５からの出力（電力の供給）が停止した場合における処理について説明する。図１０は、本実施の形態２にかかるバッテリ２５の異常検出時処理を示すフローチャートである。なお、以下では、バッテリ２５の出力が停止した場合について説明するが、バッテリ２６の出力が停止した場合にも同様の処理が実施される。その場合の処理は、ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０の関係が逆になり、バッテリ２５に代えてバッテリ２６に対して処理が行われる以外は同様となることは自明であるため、説明は省略する。
Next, with reference to FIG. 10, processing when the output from the battery 25 (power supply) is stopped due to a failure in the
ＥＣＵ１１０は、所定の一定時間間隔毎に、バッテリ２５の出力が停止しているか否かを判定する（Ｓ３１）。具体的には、上述したステップＳ２１と同様に、ＥＣＵ１１０は、ＳＭバスを介してバッテリ２５からバッテリ２５の状態を示す状態情報を受信し、受信した状態情報に基づいて、バッテリ２５の出力が停止しているか否かを判定する。
The
バッテリ２５の出力が停止していないと判定した場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１１０は、モータ１７、１８を制御することによる、倒立二輪車１の制御を継続する（Ｓ２２）。なお、この場合は、ＥＣＵ１２０でも、Ａ／Ｄ変換を通してのバッテリ２５の出力停止は検出されないため、ＥＣＵ１２０も、モータ１７、１８を制御することによる、倒立二輪車１の制御を継続する。
When it is determined that the output of the
バッテリ２５の出力が停止していると判定した場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、バッテリ２５の出力が停止しているため、バッテリ２５から出力される電力の電流値も出力停止時の電流値（例えば０Ａ）となる。そのため、Ａ／Ｄ変換器３６から出力される電力情報が示す電流値も、出力停止時の電流値を示すようになる。ＥＣＵ１２０は、このように、Ａ／Ｄ変換器３６から出力される電力情報が示す電流値が、出力停止時の電流値を示している場合、バッテリ２５の出力が停止していると判定する（Ｓ３３）。
When it is determined that the output of the
ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０のそれぞれは、上述のモータ１７、１８に対する出力を１／２倍にする（Ｓ３４）。これによれば、２つのＥＣＵ１１０、１２０が、１つのバッテリ２６からバッテリ２６の供給限界を上回る電力を利用することを防止し、バッテリ２６の出力電圧の低下によるシステムダウンを防止することができる。
Each of
以降、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０は、降車制御等の安全処理、又は、巡航を継続する（Ｓ３５）。すなわち、マイコン１１及びマイコン１２は、バッテリ２６の出力低下が発生しないように出力が調整されているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ継続して走行させる制御を継続してもよい。また、マイコン１１及びマイコン１２は、バッテリ２５が出力停止しているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ停止させる降車制御を行うようにしてもよい。
Thereafter, the
ここで、ステップＳ３４では、最終的に出力が１／２になるのであれば、どのような手順で出力を減少させるようにしてもよい。例えば、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を直接１／２倍に変更し、ＥＣＵ１２０も、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を直接１／２倍に変更してもよい。また、図７を参照して説明したように、段階的に出力が１／２倍になるように調整するようにしてもよい。
Here, in step S34, as long as the output finally becomes ½, the output may be decreased by any procedure. For example, the
また、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を１／２倍に変更する前に、出力を１／２倍にすることを通知する通知情報をＥＣＵ１２０に出力し、ＥＣＵ１２０は、その通知情報の出力又は自身での出力停止の検出のうち、先に発生した事象に応じて、出力を１／２倍に変更してもよい。また、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を１／２倍に変更した後に、出力を１／２倍にしたことを通知する通知情報をＥＣＵ１２０に出力し、ＥＣＵ１２０は、その通知情報の出力又は自身での出力停止の検出のうち、先に発生した事象に応じて、出力を１／２倍に変更してもよい。同様に、ＥＣＵ１２０が、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、通知情報をＥＣＵ１１０に出力し、ＥＣＵ１１０が、その通知情報の出力又は自身での出力停止の検出のうち、先に発生した事象に応じて、出力を１／２倍に変更するようにしてもよい。
In addition, in response to detection of the output stop of the
なお、以上の説明では、Ａ／Ｄ変換器３５、３６が、バッテリ２５、２６から出力されている電力における電流値をＡ／Ｄ変換するようにしているが、これに限られない。Ａ／Ｄ変換器３５、３６は、電流値に代えて、電圧値、又は、電流値及び電圧値の両方を、Ａ／Ｄ変換して電力情報としてマイコン１１、１２に出力するようにしてもよい。そして、電圧値をＡ／Ｄ変換する場合、ＥＣＵ１１０、１２０は、電力情報が示す電圧値が、出力停止時の電圧値（０Ｖ又は所定の閾値未満）を示している場合、バッテリの出力が停止していると判定するようにすればよい。また、電流値及び電圧値の両方をＡ／Ｄ変換する場合、ＥＣＵ１１０、１２０は、電力情報が示す電流値及び電圧値のいずれか一方又は両方が、出力停止時の値（０又は所定の閾値未満）を示している場合、バッテリの出力が停止していると判定するようにすればよい。
In the above description, the A /
以上に説明したように、本実施の形態２では、第１の制御部（例えばＥＣＵ１１０）のみならず、第２の制御部（例えばＥＣＵ１２０）も、Ａ／Ｄ変換器３５から出力された電力情報に基づいて、第１のバッテリ（例えばバッテリ２５）の異常を検出した場合、第２のバッテリ（例えばバッテリ２６）で第１の制御部及び第２の制御部の両方に供給可能な範囲内に減少されるとして予め定められた減少度合いで、モータ（例えばモータ１７又は１８）を駆動する電力を減少するようにしている。
As described above, in the second embodiment, not only the first control unit (for example, ECU 110) but also the second control unit (for example, ECU 120) outputs power information output from the A /
これによれば、第１の制御部のみならず、第２の制御部も直接的に第１のバッテリの異常を検出して、より迅速に第１のバッテリの異常に応じた処理を実施することが可能となる。 According to this, not only the first control unit but also the second control unit directly detects the abnormality of the first battery, and more quickly performs the process according to the abnormality of the first battery. It becomes possible.
＜発明の実施の形態３＞
続いて、実施の形態３について説明する。実施の形態３にかかる倒立二輪車１の概要構成については、図１を参照して説明した実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概要構成と同様であるため、説明を省略する。実施の形態３にかかる制御装置１０の構成についても、図２を参照して説明した実施の形態１にかかる制御装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
<Third Embodiment of the Invention>
Subsequently,
続いて、図１１を参照して、本実施の形態３にかかるバッテリ２５、２６の異常検出方法について説明する。図１１は、本実施の形態３にかかるバッテリ２５、２６と、ＥＣＵ１１０、１２０との接続関係を示す図である。なお、以下では、図３と同様の内容については、適宜、説明を省略する。
Next, with reference to FIG. 11, the abnormality detection method for the
本実施の形態３では、図３に示す接続関係と比較して、さらに、バッテリ２６とＥＣＵ１１０とが、ＳＭバスによって相互に接続されており、バッテリ２５とＥＣＵ１２０とが、ＳＭバスによって相互に接続されている。すなわち、バッテリ２６とＥＣＵ１１０とは、ＳＭバスを介して任意の情報を送受信可能であり、バッテリ２５とＥＣＵ１２０とは、ＳＭバスを介して任意の情報を送受信可能である。なお、バッテリ２６とＥＣＵ１１０との間と、バッテリ２５とＥＣＵ１２０との間の通信規格も、ＳＭバスに限られず、他の通信規格を採用するようにしてもよい。
In the third embodiment, as compared with the connection relationship shown in FIG. 3, the
以上に説明した構成とすることで、本実施の形態３によれば、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５との通信によってバッテリ２５の異常を検出することができ、バッテリ２６との通信によってバッテリ２６の異常も検出することができる。また、ＥＣＵ１２０は、バッテリ２６との通信によってバッテリ２６の異常を検出することができ、バッテリ２６との通信によってバッテリ２５の異常も検出することができる。そのため、ＥＣＵ１１０、１２０のそれぞれが、直接的にバッテリ２５、２６の異常を検出して、より迅速にバッテリ２５、２６の異常に応じた処理を実施することが可能となる。
With the configuration described above, according to the third embodiment,
続いて、図１２を参照して、本実施の形態３にかかる制御装置１０によるバッテリ２５の異常検出時処理について説明する。図１２は、本実施の形態３にかかるバッテリ２５の異常検出時処理を示すフローチャートである。なお、以下では、バッテリ２５の出力が停止した場合について説明するが、バッテリ２６の出力が停止した場合にも同様の処理が実施される。その場合の処理は、バッテリ２５に代えてバッテリ２６に対して処理が行われる以外は同様となることは自明であるため、説明は省略する。
Then, with reference to FIG. 12, the abnormality detection process of the
ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０のそれぞれは、所定の一定時間間隔毎に、バッテリ２５の出力が停止しているか否かを判定する（Ｓ４１）。具体的には、上述したステップＳ２１と同様に、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０のそれぞれは、ＳＭバスを介してバッテリ２５からバッテリ２５の状態を示す状態情報を受信し、受信した状態情報に基づいて、バッテリ２５の出力が停止しているか否かを判定する。
Each of the
バッテリ２５の出力が停止していないと判定した場合（Ｓ４１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０のそれぞれは、モータ１７、１８を制御することによる、倒立二輪車１の制御を継続する（Ｓ４２）。
When it is determined that the output of the
バッテリ２５の出力が停止していると判定した場合（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０のそれぞれは、上述のモータ１７、１８に対する出力を１／２倍にする（Ｓ４３）。これによれば、２つのＥＣＵ１１０、１２０が、１つのバッテリ２６からバッテリ２６の供給限界を上回る電力を利用することを防止し、バッテリ２６の出力電圧の低下によるシステムダウンを防止することができる。
When it is determined that the output of the
以降、ＥＣＵ１１０及びＥＣＵ１２０は、降車制御等の安全処理、又は、巡航を継続する（Ｓ４４）。すなわち、マイコン１１及びマイコン１２は、バッテリ２６の出力低下が発生しないように出力が調整されているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ継続して走行させる制御を継続してもよい。また、マイコン１１及びマイコン１２は、バッテリ２５が出力停止しているため、倒立二輪車１を倒立制御しつつ停止させる降車制御を行うようにしてもよい。
Thereafter, the
ここで、ステップＳ４３では、最終的に出力が１／２になるのであれば、どのような手順で出力を減少させるようにしてもよい。例えば、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を直接１／２倍に変更してもよく、ＥＣＵ１２０も、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を直接１／２倍に変更してもよい。また、図７を参照して説明したように、段階的に出力が１／２倍になるように調整するようにしてもよい。
Here, in step S43, as long as the output finally becomes ½, the output may be reduced by any procedure. For example, the
また、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を１／２倍に変更する前に、出力を１／２倍にすることを通知する通知情報をＥＣＵ１２０に出力し、ＥＣＵ１２０は、その通知情報の出力又は自身での出力停止の検出のうち、先に発生した事象に応じて、出力を１／２倍に変更してもよい。また、ＥＣＵ１１０は、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、出力を１／２倍に変更した後に、出力を１／２倍にしたことを通知する通知情報をＥＣＵ１２０に出力し、ＥＣＵ１２０は、その通知情報の出力又は自身での出力停止の検出のうち、先に発生した事象に応じて、出力を１／２倍に変更してもよい。同様に、ＥＣＵ１２０が、バッテリ２５の出力停止の検出に応じて、通知情報をＥＣＵ１１０に出力し、ＥＣＵ１１０が、その通知情報の出力又は自身での出力停止の検出のうち、先に発生した事象に応じて、出力を１／２倍に変更するようにしてもよい。
In addition, in response to detection of the output stop of the
なお、以上の説明では、ＥＣＵ１１０、１２０のそれぞれと、バッテリ２５、２６のそれぞれとが、ピアツーピアのリンク結合となっている場合について例示したが、これに限られない。例えば、ＥＣＵ１１０、１２０及びバッテリ２５、２６が、相互にバス結合されていてもよい。
In the above description, the
以上に説明したように、本実施の形態３では、第１の制御部（例えばＥＣＵ１１０）のみならず、第２の制御部（例えばＥＣＵ１２０）も、第１のバッテリ（例えばバッテリ２５）から出力された状態情報に基づいて、第１のバッテリの異常を検出した場合、第２のバッテリ（例えばバッテリ２６）で第１の制御部及び第２の制御部の両方に供給可能な範囲内に減少されるとして予め定められた減少度合いで、モータ（例えばモータ１７又は１８）を駆動する電力を減少するようにしている。 As described above, in the third embodiment, not only the first control unit (for example, ECU 110) but also the second control unit (for example, ECU 120) is output from the first battery (for example, battery 25). When the abnormality of the first battery is detected based on the status information, the second battery (for example, the battery 26) is reduced within a range that can be supplied to both the first control unit and the second control unit. The power for driving the motor (for example, the motor 17 or 18) is reduced at a predetermined reduction degree.
これによれば、第１の制御部のみならず、第２の制御部も直接的に第１のバッテリの異常を検出して、より迅速に第１のバッテリの異常に応じた処理を実施することが可能となる。 According to this, not only the first control unit but also the second control unit directly detects the abnormality of the first battery, and more quickly performs the process according to the abnormality of the first battery. It becomes possible.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
上記実施の形態では、ＥＣＵ１１０、１２０のうち、いずれかのＥＣＵが縮退又は分離された場合に、残りのＥＣＵの出力を初期状態の２倍に変更するようにしているが、モータ１７、１８を駆動する電力が、バッテリ２５、２６の両方で供給可能な範囲内に増加されるのであれば、これとは異なる所定の増加度合いで出力を増加させるようにしてもよい。
In the above embodiment, when any one of the
上記実施の形態では、バッテリ２５、２６のうち、いずれかに異常が発生した場合に、ＥＣＵ１１０、１２０の出力を初期状態の１／２倍に変更するようにしているが、モータ１７、１８を駆動する電力が、残りのバッテリで供給可能な範囲内に減少されるのであれば、これとは異なる所定の減少度合いで出力を減少させるようにしてもよい。例えば、ＥＣＵ１１０の出力を初期状態の１／４倍に変更し、ＥＣＵ１２０の出力を初期状態の３／４倍に変更するようにしてもよい。ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０の全体としての出力が初期状態の１／２倍になるのであれば、残り１つのバッテリで電力供給が可能となるからである。すなわち、この例のように、バッテリ２５、２６の異常発生時における、ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０における出力の減少度合いは、相互に異なっていてもよい。また、モータ１７、１８を駆動する電力が、残りのバッテリでＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０の両方に供給可能な範囲内に減少されるのであれば、ＥＣＵ１１０とＥＣＵ１２０の全体としての出力の減少度合いは、初期状態の１／２倍に限られない。
In the above embodiment, when an abnormality occurs in any of the
しかしながら、好ましくは、上記実施の形態で例示したように、バッテリ２５、２６のうち、いずれかに異常が発生した場合に、ＥＣＵ１１０、１２０の出力を初期状態の１／２倍に変更するようにするとよい。そのようにすることで、バッテリ２５、２６のうち、いずれかに異常が発生した後に、ＥＣＵ１１０、１２０のいずれかが縮退又は分離されて、再度出力を２倍にする（元に戻す）ときにおける出力の変化量を低減されるため、即応性を向上し、制御の安定性を向上することができる。
However, preferably, as illustrated in the above embodiment, when an abnormality occurs in any of the
１ 倒立二輪車
２ 車輪
３ ステップカバー
４ ハンドル
１０ 制御装置
１１、１２ マイコン
１３、１４、１５、１６ インバータ
１７、１８ モータ
１９、２０、２１、２２ 回転角センサ
２３、２４ ジャイロセンサ
２５、２６ バッテリ
２７ 保護回路
３１、３２ ダイオード
３３、３４ 過電流遮断部
３５、３６ Ａ／Ｄ変換器
１１０、１２０ ＥＣＵ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記車輪を回転させるモータと、
前記モータを駆動する第１の制御部と、
前記モータを駆動する第２の制御部と、
前記第１の制御部及び前記第２の制御部に前記モータを駆動するための電力を供給する第１のバッテリと、
前記第１の制御部及び前記第２の制御部に前記モータを駆動するための電力を供給する第２のバッテリと、を備え、
前記第１の制御部及び前記第２の制御部は、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリのうち、いずれか１つで供給可能な範囲内の電力で前記モータを駆動し、
前記第２の制御部は、前記第１の制御部に異常が発生して前記第１の制御部が縮退した場合に、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの両方で供給可能な範囲内で増加されるとして予め定められた増加度合いで、前記モータを駆動する電力を増加する、
移動体。 Wheels,
A motor for rotating the wheel;
A first control unit for driving the motor;
A second control unit for driving the motor;
A first battery for supplying electric power for driving the motor to the first controller and the second controller;
A second battery for supplying power for driving the motor to the first control unit and the second control unit,
The first control unit and the second control unit drive the motor with electric power within a range that can be supplied by any one of the first battery and the second battery,
The second control unit is a range that can be supplied by both the first battery and the second battery when an abnormality occurs in the first control unit and the first control unit is degenerated. Increasing the power to drive the motor with a predetermined degree of increase in
Moving body.
前記第２の制御部は、前記第１の制御部が前記過電流遮断部によって分離された場合に、前記増加度合いで、前記モータを駆動する電力を増加させる、
請求項１に記載の移動体。 When the mobile body further detects an overcurrent from the first battery and the second battery to the first control unit, the mobile unit moves the first control unit to the first battery and the second battery. With an overcurrent interrupter that separates from the battery
The second control unit increases the electric power for driving the motor with the increase degree when the first control unit is separated by the overcurrent interrupting unit.
The moving body according to claim 1.
前記第１の制御部は、前記第１のバッテリから出力された状態情報に基づいて、前記第１のバッテリの異常を検出した場合、前記第２のバッテリで前記第１の制御部及び前記第２の制御部の両方に供給可能な範囲内に減少されるとして予め定められた第１の減少度合いで、前記モータを駆動する電力を減少するとともに、前記第１のバッテリの異常の検出に応じた通知情報を前記第２の制御部に出力し、
前記第２の制御部は、前記第１の制御部からの前記通知情報の出力に応じて、前記第２のバッテリで前記第１の制御部及び前記第２の制御部の両方に供給可能な範囲内に減少されるとして予め定められた第２の減少度合いで、前記モータを駆動する電力を減少する、
請求項１又は２に記載の移動体。 The first battery outputs state information indicating a state of the first battery to the first control unit,
When the first control unit detects an abnormality of the first battery based on the state information output from the first battery, the first control unit and the first battery are detected by the second battery. The power for driving the motor is reduced at a first reduction degree that is predetermined as being reduced within a range that can be supplied to both of the two control units, and in response to detection of an abnormality in the first battery. Output the notification information to the second control unit,
The second control unit can be supplied to both the first control unit and the second control unit by the second battery according to the output of the notification information from the first control unit. Reducing the power to drive the motor with a second degree of reduction predetermined as being reduced within the range;
The moving body according to claim 1 or 2.
前記移動体は、さらに、前記第１のバッテリから出力された電力における電流値及び電圧値の少なくとも１つをＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後の電流値及び電圧値の少なくとも１つを示す電力情報を、前記第２の制御部に出力するＡ／Ｄ変換器を備え、
前記第１の制御部は、前記第１のバッテリから出力された状態情報に基づいて、前記第１のバッテリの異常を検出した場合、前記第２のバッテリで前記第１の制御部及び前記第２の制御部の両方に供給可能な範囲内に減少されるとして予め定められた第１の減少度合いで、前記モータを駆動する電力を減少し、
前記第２の制御部は、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された電力情報に基づいて、前記第１のバッテリの異常を検出した場合、前記第２のバッテリで前記第１の制御部及び前記第２の制御部の両方に供給可能な範囲内に減少されるとして予め定められた第２の減少度合いで、前記モータを駆動する電力を減少する、
請求項１又は２に記載の移動体。 The first battery outputs state information indicating a state of the first battery to the first control unit,
The mobile unit further A / D converts at least one of a current value and a voltage value in the power output from the first battery, and at least one of the current value and the voltage value after A / D conversion is converted. An A / D converter that outputs power information to the second control unit;
When the first control unit detects an abnormality of the first battery based on the state information output from the first battery, the first control unit and the first battery are detected by the second battery. Reducing the electric power for driving the motor by a first reduction degree that is predetermined as being reduced within a range that can be supplied to both of the two control units,
When the second control unit detects an abnormality in the first battery based on the power information output from the A / D converter, the second control unit and the second control unit Decreasing the electric power for driving the motor by a second reduction degree predetermined as being reduced within a range that can be supplied to both of the second control units,
The moving body according to claim 1 or 2.
前記第１の制御部は、前記第１のバッテリから出力された状態情報に基づいて、前記第１のバッテリの異常を検出した場合、前記第２のバッテリで前記第１の制御部及び前記第２の制御部の両方に供給可能な範囲内に減少されるとして予め定められた第１の減少度合いで、前記モータを駆動する電力を減少し、
前記第２の制御部は、前記第１のバッテリから出力された状態情報に基づいて、前記第１のバッテリの異常を検出した場合、前記第２のバッテリで前記第１の制御部及び前記第２の制御部の両方に供給可能な範囲内に減少されるとして予め定められた第２の減少度合いで、前記モータを駆動する電力を減少する、
請求項１又は２に記載の移動体。 The first battery outputs state information indicating a state of the first battery to the first control unit and the second control unit,
When the first control unit detects an abnormality of the first battery based on the state information output from the first battery, the first control unit and the first battery are detected by the second battery. Reducing the electric power for driving the motor by a first reduction degree that is predetermined as being reduced within a range that can be supplied to both of the two control units,
When the second control unit detects an abnormality of the first battery based on the state information output from the first battery, the second control unit and the first control unit are connected to the second battery. Reducing the electric power for driving the motor by a second reduction degree that is predetermined as being reduced within a range that can be supplied to both of the two control units,
The moving body according to claim 1 or 2.
請求項３乃至５のいずれか１項に記載の移動体。 The first reduction degree and the second reduction degree are ½ times.
The moving body according to any one of claims 3 to 5.
第１の制御部及び第２の制御部のそれぞれが、第１のバッテリ及び第２のバッテリから供給される電力を使用して、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリのうち、いずれか１つで供給可能な範囲内の電力で、前記モータの駆動を開始するステップと、
前記第１の制御部の異常の検出に応じて、前記第１の制御部を縮退するステップと、
前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの両方で供給可能な範囲内の電力になるとして予め定められた増加度合いで、前記第２の制御部が前記モータを駆動する電力を増加させるステップと、
を備えた制御方法。
A method for controlling a moving body that moves by rotating a wheel by driving a motor,
Each of the first control unit and the second control unit uses the power supplied from the first battery and the second battery, and is either the first battery or the second battery. Starting the drive of the motor with power within a range that can be supplied by one;
Degenerating the first control unit in response to detection of an abnormality in the first control unit;
Increasing the power for the second control unit to drive the motor at a predetermined increase degree that the power is within a range that can be supplied by both the first battery and the second battery; ,
Control method with.
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