KR101156822B1 - 이동체 및 이동체의 제어 방법 - Google Patents

이동체 및 이동체의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101156822B1
KR101156822B1 KR1020097018229A KR20097018229A KR101156822B1 KR 101156822 B1 KR101156822 B1 KR 101156822B1 KR 1020097018229 A KR1020097018229 A KR 1020097018229A KR 20097018229 A KR20097018229 A KR 20097018229A KR 101156822 B1 KR101156822 B1 KR 101156822B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slip
rotating
turning
road surface
occurrence
Prior art date
Application number
KR1020097018229A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090104915A (ko
Inventor
잇세이 나까시마
도시오 후와
Original Assignee
도요타지도샤가부시키가이샤
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 도요타지도샤가부시키가이샤 filed Critical 도요타지도샤가부시키가이샤
Publication of KR20090104915A publication Critical patent/KR20090104915A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101156822B1 publication Critical patent/KR101156822B1/ko

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
    • B62K17/00—Cycles not otherwise provided for
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • 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
    • B62K3/00—Bicycles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/04—Roller skates; Skate-boards with wheels arranged otherwise than in two pairs
    • A63C17/06—Roller skates; Skate-boards with wheels arranged otherwise than in two pairs single-track type
    • A63C17/08—Roller skates; Skate-boards with wheels arranged otherwise than in two pairs single-track type single-wheel type with single axis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/12—Roller skates; Skate-boards with driving mechanisms

Abstract

회전체와 노면 사이에 있어서의 슬립의 발생을 검출함으로써 슬립 해소를 위한 처리의 실행을 가능하게 한다. 도립 진자형 이동체(1)는 차륜(10L 및 R)의 회전 상태를 나타내는 물리량을 검지하고, 검지된 당해 물리량의 크기에 따른 신호를 출력하는 인코더(17L 및 R)와, 차륜(10L 및 R)이 접하는 노면 상에서의 이동체(1)의 선회 상태를 나타내는 물리량을 검지하고, 검지된 당해 물리량의 크기에 따른 신호를 출력하는 레이트 자이로(18)와, 인코더(17L 및 R)의 출력 신호를 사용하여, 이동체(1)의 선회량을 나타내는 선회 파라미터의 예측값을 산출하는 예측값 산출부(101)와, 예측값 산출부(101)에 의해 얻어진 예측값과 레이트 자이로(18)의 출력신호를 입력하여 얻어지는 선회 파라미터의 실측값을 비교함으로써 차륜(10L 및 R)의 슬립 발생을 검출하는 슬립 검출부(102)를 갖는다.
회전체, 노면, 차륜, 인코더, 레이트 자이로

Description

이동체 및 이동체의 제어 방법 {MOBILE AND CONTROL METHOD OF MOBILE}
본 발명은, 회전 구동되는 2 이상의 회전체에 의해 주행하는 이동체에 관한 것이다. 특히, 2 이상의 회전체에 의해 주행 상태에 있어서 이동체의 전후 방향으로 요동 가능하게 지지되는 차체를 갖고, 차체의 경사각 등을 입력 변수로 하여 차체의 도립을 유지하기 위한 도립 안정화 제어 및 전후 방향의 주행 제어를 행하는 도립 진자형 이동체에 관한 것이다.
본 명세서에 있어서의 도립 진자형 이동체란, 차체와 차체에 연결된 2 이상의 회전체(차륜 등)를 갖고, 차체가 이동체의 전후 방향으로 경사 가능한 상태로 차체와 회전체의 사이를 연결하여 구성되며, 차체의 무게 중심 또는 차체 및 차체 상에 지지되는 탑승자 등의 대상을 합계한 총 질량의 무게 중심이, 회전체의 회전 중심 위치보다 상방에 위치하는 상태, 즉 차체의 도립 상태를 유지하면서 회전체의 회전에 의해 이동하는 것이 가능한 이동체를 가리킨다. 이러한 도립 진자형 이동체는 예를 들어 특허 문헌 1 및 2에 개시되어 있다.
특허 문헌 1에 개시되는 장치는, 2 이상의 차륜과, 이들 차륜에 지지되는 차체를 갖는 도립 진자형 이동체이다. 또한, 차체는 2 이상의 차륜의 중심을 연결하는 차축 방향과 직교하는 주행 방향으로 연장되고, 탑승자의 좌우의 발이 개별로 놓여지는 한 쌍의 탑승 데크를 갖는다. 또한, 한 쌍의 탑승 데크의 피치 방향(차축 주위)의 경사각과, 롤 방향(주행 방향에 평행한 이동체의 전후축 주위)의 경사각의 검출 결과에 따라 이동체의 주행 제어를 행한다.
특허 문헌2에 개시되는 장치는, 도립 진자 제어에 의해 전방 추진 방향으로의 추력을 제어하는 동축 이륜형의 이동 기구를 구비하는 이동 로봇이다. 또한 당해 이동 로봇은, 로봇의 상체를 롤 방향(전방 추진 방향에 평행한 이동 로봇의 전후축 주위)으로 자율적으로 요동 경사시킬 수 있도록 구성되어 있고, 이동 로봇의 무게 중심에 작용하는 원심력과 중력의 합성 벡터를 연장한 선과 차륜의 접지면(노면)의 교점 위치를 좌우의 차륜 사이의 영역에 유지하도록 요동 자세를 제어한다. 이러한 무게 중심 이동을 행하는 구성에 의해, 급선회 시에 발생하는 원심력이나 노면의 경사에 기인하는 이동 로봇의 전도나 차륜의 슬립의 발생이 억제되고 있다.
[특허 문헌1] 일본공개특허 제2006-1384호 공보
[특허 문헌2] 일본공개특허 제2006-136962호 공보
도립 진자형 이동체를 유지하는 차륜 등의 회전체와 노면 사이에서 슬립이 발생하면, 노면 상에서의 급선회 등의 예기치 못한 거동이 발생하고, 또한 차체의 도립을 유지하기 위한 도립 안정화 제어 및 전후 방향의 주행 제어에 지장이 발생한다. 이로 인해, 도립 진자형 이동체에 있어서는, 회전체의 슬립 발생을 조기에 검출하여, 당해 검출의 결과에 따라 슬립 해소를 위한 처치를 신속하게 실행할 수 있는 것이 바람직하다.
상술한 특허 문헌2는 로봇 상체(차체)의 롤 방향의 경사에 의한 무게 중심 이동에 의해 선회 시나 경사진 노면의 주행 시에 슬립의 발생을 억제할 수 있는 것을 개시하지만, 차륜의 슬립 발생을 검출하기 위한 기구나, 슬립 검출에 따라 슬립을 해소하기 위한 기구를 개시하지 않고 있다.
본 발명은, 상술한 사정을 고려하여 이루어진 것이며, 회전체와 노면 사이에 있어서의 슬립의 발생을 검출함으로써 슬립 해소를 위한 처리의 실행을 가능하게 하는 이동체 및 이동체의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 형태에 따른 이동체는, 노면에 접하는 제1 및 제2 회전체와, 상기 제1 및 제2 회전체에 지지되는 차체를 구비하는 이동체로서, 상기 제1 및 제2 회전체는, 상기 제1 회전체 및 상기 노면이 접하는 접점과 상기 제2 회전체 및 상기 노면이 접하는 접점 사이를 연결하는 직선이 상기 이동체의 전후 방향에 대하여 비평행이 되도록 배치되는 동시에, 상기 이동체의 전후 방향으로 회전 구동된다. 또한, 상기 이동체는, 상기 제1 및 제2 회전체의 회전 상태를 나타내는 물리량을 검지하고, 검지된 당해 물리량의 크기에 따른 신호를 출력하는 회전 센서와, 상기 제1 및 제2 회전체가 접하는 노면 상에서의 상기 이동체의 선회 상태를 나타내는 물리량을 검지하고, 검지된 당해 물리량의 크기에 따른 신호를 출력하는 선회 센서와, 상기 회전 센서의 출력 신호를 사용하여, 상기 이동체의 선회량을 나타내는 선회 파라미터의 예측값을 산출하는 산출부와, 상기 선회 센서의 출력 신호를 입력하여 얻어지는 상기 선회 파라미터의 실측값과 상기 예측값을 비교함으로써 상기 제1 또는 제2 회전체의 슬립 발생을 검출하는 슬립 검출부를 갖는다. 이와 같은 구성에 의해, 이동체의 슬립 발생의 검출이 가능해지고, 슬립 검출에 따라 슬립을 해소하기 위한 제어를 실행하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 회전 센서에 의해 검지되는 회전 상태를 나타내는 물리량에는, 상기 제1 및 제2 회전체의 회전수나 회전 방향, 회전각, 회전 각속도, 회전 각가속도 등이 적절하게 사용된다. 예를 들어, 후술하는 발명의 제1 실시 형태에 있어서는, 인코더(17L 및 R)가 본 발명의 제1 형태에 있어서의 회전 센서에 상당하고, 회전 상태를 나타내는 물리량은, 차륜(10L 및 R)의 회전각(θL 및 θR)이다. 또한, 상기 선회 센서에 의해 검지되는 선회 상태를 나타내는 물리량에는, 선회수나 선회 방향, 선회각, 선회 각속도, 선회 각가속도 등이 적절하게 사용된다. 예를 들어, 후술하는 발명의 제1 실시 형태에 있어서는, 레이트 자이로(18)가 본 발명의 제1 형태에 있어서의 선회 센서에 상당하고, 선회 상태를 나타내는 물리량은 이동체(1)의 선회 각속도(ωM)이다.
본 발명의 제2 형태에 따른 이동체는, 상기 본 발명의 제1 형태에 따른 이동체에 있어서, 상기 선회 파라미터를, 상기 노면에 수직한 가상축을 중심으로 하는 상기 이동체의 선회각 또는 선회 각속도로 한 것이다.
본 발명의 제3 형태에 따른 이동체는, 상기 본 발명의 제1 형태에 따른 이동체에 있어서, 상기 회전 센서를, 상기 제1 및 제2 회전체 각각의 회전량, 회전 각도 또는 회전 위치를 검지하는 인코더로 한 것이다.
본 발명의 제4 형태에 따른 이동체는, 상기 본 발명의 제1 내지 제3 형태 중 어느 하나에 따른 이동체에 있어서, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체와 상기 노면 사이의 운동 마찰력이 증대되도록, 상기 차체의 자세를 제어하는 제어부를 더 구비하는 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 슬립의 해소가 가능해진다.
본 발명의 제5 형태에 따른 이동체는, 상기 본 발명의 제4 형태에 따른 이동체에 있어서, 상기 차체의 자세의 제어량을 상기 선회 파라미터의 실측값과 예측값의 차의 크기에 따라 결정하는 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 슬립의 정도에 따른 적절한 차체의 자세 제어를 행할 수 있다.
본 발명의 제6 형태에 따른 이동체는, 상기 본 발명의 제1 내지 제3 형태 중 어느 하나에 따른 이동체에 있어서, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체에 대한 하중 비율을 변경하는 제어부를 더 구비하는 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 슬립이 발생한 회전체와 노면 사이의 운동 마찰력을 증대시킬 수 있어, 슬립의 해소가 가능해진다.
본 발명의 제7 형태에 따른 이동체는, 상기 본 발명의 제6 형태에 따른 이동체에 있어서, 상기 제1 및 제2 회전체가, 상기 차체에 대한 상대 위치가 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 차체에 설치되고, 또한 상기 제어부가, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체를 상방향으로 이동시키는 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 이동체의 위치의 이동량에 대하여 상대적으로 큰 차체의 무게 중심 이동을 행할 수 있기 때문에, 제1 및 제2 회전체에 대한 하중 비율의 변경을 효율적으로 신속하게 행할 수 있다.
본 발명의 제8 형태에 따른 이동체는, 상기 본 발명의 제7 형태에 따른 이동체에 있어서, 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체의 이동량을 상기 선회 파라미터의 실측값과 예측값의 차의 크기에 따라 결정하는 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 하중 비율의 변경 제어를 슬립의 정도에 따라 적절하게 행할 수 있다.
본 발명의 제9 형태에 따른 이동체는, 상기 본 발명의 제6 형태에 따른 이동체에 있어서, 상기 제어부가, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 차체의 무게 중심을 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체에 근접하도록 상기 차체의 자세를 변경시키는 것이다.
본 발명의 제10 형태에 따른 이동체는 상기 본 발명의 제4 또는 제6 형태에 따른 이동체에 있어서, 상기 제1 및 제2 회전체를 구동하는 구동부를 구비하는 것으로 하여 상기 제어부가 또한, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체에 대한 상기 구동부에 의한 구동력의 부여를 정지시키는 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 슬립 상태를 신속하게 해소할 수 있다.
본 발명의 제11 형태에 따른 방법은, 노면에 접하는 제1 및 제2 회전체와, 상기 제1 및 제2 회전체에 지지되는 차체를 구비하고, 상기 제1 및 제2 회전체가, 상기 제1 회전체 및 상기 노면이 접하는 접점과 상기 제2 회전체 및 상기 노면이 접하는 접점 사이를 연결하는 직선이 상기 이동체의 전후 방향에 대하여 비평행이 되도록 배치되는 동시에, 상기 이동체의 전후 방향으로 회전 구동되는 이동체의 제어 방법이다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 제어 방법은, 상기 제1 및 제2 회전체의 회전 상태를 나타내는 물리량을 검지하는 회전 센서의 출력 신호를 사용하여, 상기 이동체의 선회량을 나타내는 선회 파라미터의 예측값을 산출하는 처리와, 상기 제1 및 제2 회전체가 접하는 노면 상에서의 상기 이동체의 선회 상태를 나타내는 물리량을 검지하는 선회 센서의 출력 신호를 입력하여 얻어지는 상기 선회 파라미터의 실측값과 상기 예측값을 비교함으로써 상기 제1 또는 제2 회전체의 슬립 발생을 검출하는 처리와, 상기 제1 또는 제2 회전체의 슬립 발생이 검출된 것에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체에 대한 하중 비율을 변경하는 처리를 포함한다. 이러한 방법에 의해, 이동체의 슬립 발생의 검출이 가능해져, 슬립 검출에 따라 슬립을 해소하기 위한 제어를 실행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제12 형태에 따른 방법은, 상기 본 발명의 제11 형태에 따른 방법에 있어서, 상기 제1 또는 제2 회전체의 슬립 발생이 검출된 것에 따라, 또한 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체에 대한 구동력의 부여를 정지시키는 것이다. 이에 의해, 슬립 상태를 신속하게 해소할 수 있다.
본 발명에 의해, 회전체와 노면 사이에 있어서의 슬립의 발생을 검출함으로써 슬립 해소를 위한 처리를 실행 가능하게 하는 이동체 및 이동체의 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1A는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체의 외관을 도시하는 측면도이다.
도 1B는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체의 외관을 도시하는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체의 제어계를 도시하는 도면이다.
도 3은 슬립 검출의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4A는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체에 있어서의 슬립을 억제하기 위한 차체의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4B는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체에 있어서의 슬립을 억제하기 위한 차체의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체에 있어서의 슬립 검출 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 6A는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체에 있어서의 슬립을 억제하기 위한 차체의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 6B는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체에 있어서의 슬립을 억제하기 위한 차체의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
<부호의 설명>
1, 2 : 이동체
11 : 차체
12 : 좌석
13 : 조종 레버
14 : 컴퓨터 MCU
15L, 15R, 105L, 105R : 모터
16L, 16R : 모터 드라이버
17L, 17R, 106L, 106R : 인코더
18 : 레이트 자이로
19 : 배터리
20 : 차체 프레임
21 : 차체
101 : 예측값 산출부
102 : 슬립 검출부
103 : 안정화?주행 컨트롤러
104 : 차륜 이동 기구
107L, 107R : 직동 가이드
211 : 차체 기부
212 : 차체 상부
213 : 차체 연결부
이하에서는, 본 발명을 적용한 구체적인 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일 요소에는 동일한 부호가 부여되어 있으며, 설명의 명확화를 위해 필요에 따라 중복 설명은 생략된다.
본 발명의 제1 실시 형태.
본 실시 형태에 따른 도립 진자형 이동체(1)[이하, 단순히 이동체(1)라고 한 다]는 탑승자의 조작에 따라 주행 가능한 이동체이다. 본 실시 형태에 따른 이동체(1)의 외관을 도 1A 및 도 1B에 도시한다. 도 1A는 이동체(1)의 측면도이며, 도 1B는 이동체(1)의 정면도이다. 또한, 설명의 용이화를 위해, 도 1A 및 도 1B에는 차체(11) 내부의 구성을 적절하게 도시하고 있다.
도 1A 및 도 1B에 도시된 바와 같이, 이동체(1)의 하부에는 좌우의 차륜(10L 및 R)이 설치되어 있다. 차륜(10L 및 R)은 차륜(10L) 및 노면이 접하는 접점과 차륜(10R) 및 노면이 접하는 접점 사이를 연결하는 직선이 이동체(1)의 전후 방향에 대하여 비평행이 되도록 배치되고, 이동체(1)의 전후 방향으로 회전 구동된다. 보다 구체적으로 서술하면, 본 실시 형태에서는 2개의 접점의 사이를 연결하는 직선은, 이동체(1)의 전후 방향에 대하여 수직이다. 또한, 차체(11)는 이동체(1)의 좌우축을 중심으로 하여 이동체(1)의 전후 방향(피치 방향)으로 요동 가능하다. 차체(11)는, 좌석(12), 조종 레버(13), 컴퓨터(14), 모터(15L 및 R), 모터 드라이버(16L 및 R), 인코더(17L 및 R), 레이트 자이로(18), 배터리(19) 및 차체 프레임(20)을 갖고 있다.
조종 레버(13)는 좌석(12)에 착석한 탑승자에 의한 조작 입력을 접수하고, 탑승자에 의한 조종 레버(13)의 조작량에 따른 조작량 신호를 출력한다.
컴퓨터(14)는 이동체(1)가 차체(11)의 도립을 유지하면서, 탑승자에 의한 조종 레버(13)의 조작에 따라 주행할 수 있도록 제어를 실행한다. 보다 구체적으로 서술하면, 컴퓨터(14)는, 예를 들어 조종 레버(13)의 조작량의 크기에 대응된 이동체(1)의 속도 목표값 또는 가속도 목표값과, 차체(11)의 연직 방향으로부터의 경사 각의 변화 속도(경사각 속도)의 목표값을 산출하여, 이들을 제어 목표값으로 하는 도립 안정화 제어 및 주행 제어를 실행한다.
또한, 컴퓨터(14)는 차륜(10L 및 R)과 이들이 접하는 노면 사이의 슬립의 발생을 검출하고, 슬립 상태를 해소하기 위한 제어를 실행한다. 또한, 슬립 검출 및 슬립 해소를 위한 제어 내용의 상세에 대해서는 후술한다.
모터(15L 및 R)는, 각각 차륜(10L 및 R)과 연결되어 있다. 모터 드라이버(16L 및 R)는 컴퓨터(14)가 출력하는 토크 지령값(τL 및 τR)에 따라 각각 모터(15L 및 R)를 구동한다. 이동체(1)는 차륜(10L 및 R)이 모터(15L 및 R)에 의해 구동됨으로써 이동체(1)의 전후 방향으로 주행할 수 있다.
또한, 모터(15L 및 R)는 차체(11)의 상하 방향으로 이동할 수 있도록 차체 프레임(20)에 설치되어 있다. 모터(15L 및 R)의 설치 위치를 이동 가능하게 하기 위해서는, 예를 들어 차체 프레임(20)으로의 모터(15L 및 R)의 설치에 볼 나사 구동 방식의 직동 가이드(도시하지 않음)를 사용해도 좋다. 그리고, 직동 가이드의 나사 축 또는 너트를 회전 구동함으로써 차체 프레임(20)과 모터(15L 및 R) 사이의 상대 위치를 변경 가능하게 하면 된다. 모터(15L 및 R)의 차체 프레임(20)에 대한 설치 위치를 이동시킴으로써, 차륜(10L 및 R)의 차체(11)에 대한 상대 위치를 차체(11)의 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
인코더(17L 및 R)는 모터(15L 및 R)의 회전각, 즉 차륜(10L 및 R)의 회전각(θL 및 θR)을 계측하기 위한 센서이다. 인코더(17L 및 R)의 출력을 사용하여 차 륜(10L 및 R)의 단위 시간당의 회전각을 산출함으로써 차륜(10L 및 R)의 회전 각속도(ωL 및 ωR)가 얻어진다. 또한, 차륜(10L 및 R)의 회전 각속도(ωL 및 ωR), 차륜(10L 및 R)의 반경(R), 및 차륜(10L 및 R) 사이의 거리(La)를 사용함으로써 이동체(1)가 접하는 노면에 수직한 가상축 주위의 이동체(1)의 선회 각속도의 예측값(ωP)을 산출할 수 있다.
레이트 자이로(18)는 노면 상에서의 이동체(1)의 선회 상태를 계측하는 센서이다. 즉, 레이트 자이로(18)에 의해 얻어지는 각속도에 의해, 이동체(1)가 접하는 노면에 수직한 축 주위의 이동체(1)의 선회 각속도의 실측값(ωM)이 얻어진다.
계속하여 이하에서는, 본 실시 형태에 따른 이동체(1)의 제어계에 대하여 설명한다. 도 2는 차륜(10L 및 R)의 슬립 검출 및 슬립 억제를 위한 제어에 관한 이동체(1)의 제어계를 도시하고 있다. 도 2에 있어서, 예측값 산출부(101)는 인코더(17L 및 R)에 의해 계측되는 차륜(10L 및 R)의 회전각(θL 및 θR)을 입력하여 이동체(1)의 선회 각속도의 예측값(ωP)을 산출한다.
현재, 도 3에 도시된 바와 같이 차륜(10L 및 R) 사이의 거리를 LA로 하면, 노면에 수직한 축 주위의 이동체(1)의 선회각(φ)은 이하의 수학식 1에 의해 표현된다. 또한, 도 3은 이동체(1)가 갖는 차륜(10L 및 R)을 상방으로부터 본 평면도이다. 또한, 수학식 1에 있어서, R은 차륜(10L 및 R)의 반경이다. 따라서, 이동체(1)의 선회 각속도의 예측값(ωP)은 이하의 수학식 2에 의해 산출할 수 있다.
Figure 112009053661745-pct00001
Figure 112009053661745-pct00002
슬립 검출부(102)는 레이트 자이로(18)에 의해 얻어지는 이동체(1)의 선회 각속도의 실측값(ωM)과, 예측값 산출부(101)에 의해 산출되는 예측값(ωP)을 입력하고, 이들 값을 비교함으로써 차륜(10L 및 R)의 슬립 발생을 검출한다. 구체적으로는, 예를 들어 실측값(ωM)과 예측값(ωP)의 차(Δω=ωM-ωP)를 산출하고, 산출된 Δω의 절대값이 미리 정해진 임계값(Thd)보다 클 경우에 슬립 발생으로 판정하면 된다. 또한, 차륜(10L 및 R) 중 어느 한쪽이 슬립하고 있는지는, Δω의 음양에 의해 판정할 수 있다. 즉, 상술한 Δω의 정의에 따르면, Δω가 양일 때에 차륜(10R)이 슬립하고 있다고 판정할 수 있다. 다른 한편, Δω가 음일 때에 차륜(10L)이 슬립하고 있다고 판정할 수 있다. 또한, Δω의 절대값이 클수록 슬립의 정도가 큰 것을 알 수 있다.
안정화?주행 컨트롤러(103)는 이동체(1)의 도립 안정화 제어 및 주행 제어를 실행하는 제어부이다. 구체적으로는, 조종 레버(13)의 조작량에 따라 결정되는 목표 속도 또는 목표화 속도나 차체(11)의 경사각 속도 등을 제어 목표값으로 하여, 이들 제어 편차를 제로에 근접하도록 모터 드라이버(16L 및 R)에 대한 토크 지 령값(τL 및 τR)을 산출한다.
또한, 안정화?주행 컨트롤러(103)는 슬립 검출부(102)에 의해 차륜(10L 또는 R)의 슬립 발생이 검출된 것에 따라, 슬립 상태를 해소하기 위한 제어를 실행한다. 보다 구체적으로 서술하면, 본 실시 형태에서는, 차륜 이동 기구(104)로서 모터(15L 및 R)를 지지하는 직동 가이드(107L 및 R), 직동 가이드(107L 및 R)의 나사 축 또는 너트를 회전 구동하는 모터(105L 및 R)와, 모터(105L 및 R)의 회전량을 계측하는 인코더(106L 및 R)를 이동체(1)에 설치하는 것으로 한다. 그리고, 안정화?주행 컨트롤러(103)는 모터(105L 및 R)에 대하여 토크 지령값을 출력하고, 차륜(10L 및 R)의 설치 위치의 상하차에 의해 차체(11)를 경사시킴으로써 차륜(10L 및 R)에 대한 하중 비율을 변경시킨다. 또한, Δω의 절대값의 크기가 슬립의 정도를 나타내기 때문에 차륜(10L 및 R)에 대한 하중 비율의 변경의 정도는 Δω의 크기에 따라 결정하면 좋다.
또한, 안정화?주행 컨트롤러(103)는 슬립 검출부(102)에 의한 슬립 발생의 검출에 따라 차륜(10L 및 R) 중 슬립이 발생한 차륜에 대한 토크 지령값을 제로로 한다.
도 4A 및 도 4B를 참조하여 본 실시 형태에 있어서의 슬립 해소의 원리를 설명한다. 도 4A는 좌우의 차륜(10L 및 R)이 차체(11)에 대하여 동일한 높이로 되는 위치에 설치된 상태를 도시하고 있다. 이러한 상태에서는 차륜(10L 및 R)에 대한 하중은 균등해진다. 이로 인해, 차륜(10L 및 R)에 대한 노면으로부터의 수직 항 력(FL 및 FR)의 크기는 이론상 동등해진다.
한편, 차륜(10L)이 슬립하고 있는 경우에는, 도 4B에 도시된 바와 같이 차륜(10L)의 설치 위치를 차륜(10R)보다 상대적으로 높은 위치로 이동시키면 좋다. 이에 의해, 차체(11)가 차륜(10L)측으로 경사지게 되어 차륜(10L)에 대한 하중이 증대된다. 즉, 차륜(10L)에 대한 노면으로부터의 수직 항력(FL)이 증대되어, 차륜(10L)과 노면 사이의 운동 마찰력이 증대된다. 이로 인해, 차륜(10L)의 슬립을 해소할 수 있다.
또한, 제어계의 구성을 도시하는 도 2는, 설명의 용이화를 위해 이동체(1)의 슬립 검출 및 슬립 해소를 위한 제어에 필요한 요소만을 기재하고 있다. 즉, 도 2에 도시된 요소 이외에도 이동체(1)의 자세 및 주행을 제어하기 위한 컨트롤러나 센서가 필요에 따라 이동체(1)에 대하여 추가되는 것은 물론이다.
상술한 예측값 산출부(101), 슬립 검출부(102) 및 안정화?주행 컨트롤러(103)의 처리는 컴퓨터(14)를 사용하여 실현 가능하다. 구체적으로는, 일정한 시간 간격으로 발생하는 타이머 인터럽에 따라, 도 5에 도시된 처리를 컴퓨터(14)에 행하게 하기 위한 프로그램을 실행하면 된다.
도 5의 흐름도에 있어서의 스텝 S11에서는 인코더(17L 및 R)에 의한 차륜 회전각(θL 및 θR)의 계측 정보를 사용하여 선회 각속도의 예측값(ωP)을 산출한다. 스텝 S12에서는 레이트 자이로(18)로부터 선회 각속도의 실측값(ωM)을 취득한다. 또한, 스텝 S11 및 S12의 실행 순서는 편의적인 것이며, 실행 순서가 반대이어도 좋고, 병행하여 행하여져도 좋다.
스텝 S13에서는 실측값(ωM)과 예측값(ωP)의 차(Δω)를 계산한다. 스텝 S14에서는 산출된 Δω를 소정의 임계값(Thd)과 비교하여 Δω의 절대값이 임계값(Thd)을 초과하여 클 경우에 슬립 발생으로 판정한다. 또한, 임계값(Thd)의 크기는 인코더(17L 및 R) 및 레이트 자이로(18)의 계측 오차를 고려하여 결정하면 된다.
스텝 S14에 있어서 슬립 발생으로 판정된 경우, 슬립이 발생한 차륜에 대한 토크 지령값을 제로로 하여, 모터(15L 또는 R)에 의한 구동력의 부여를 정지시킨다(스텝 S15). 또한, 스텝 S16에 있어서, 차륜(10L 및 R) 중 슬립이 발생한 차륜의 차체(11)에 대한 설치 위치가 다른 쪽의 차륜의 설치 위치보다 상대적으로 높은 위치로 되도록 차륜 설치 위치를 이동시킴으로써 차륜(10L 및 R)에 대한 하중 비율을 변경시킨다.
이상 서술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 이동체(1)는 레이트 자이로(18)에 의해 얻어지는 이동체(1)의 선회 각속도의 실측값(ωM)과, 차륜(10L 및 R)의 회전각으로부터 예측되는 선회 각속도의 예측값(ωP)의 비교에 의해, 이동체(1)가 갖는 차륜(10L 및 R)의 슬립 발생을 검출하는 것으로 했다. 이에 의해, 도립 진자형 이동체인 이동체(1)의 슬립 발생을 검출할 수 있어 슬립을 해소하기 위한 제어를 실행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 슬립 검출의 원리는, 이동체(1)가 언덕길 을 주행하는 경우에도 적용 가능하다. 이 경우에는, 레이트 자이로(18)로서, 3축 레이트 자이로를 사용하면 좋다. 3축 레이트 자이로의 계측 정보를 사용하면, 임의의 축 주위의 선회 각속도를 얻을 수 있다. 또한, 차체(11)의 경사각을 계측하는 경사각 센서를 이동체(1)에 탑재하여, 차체(11)의 경사각에 따른 좌표 변환에 의해 노면에 수직한 축 주위의 선회 각속도의 실측값을 얻으면 좋다. 이에 의해, 차륜(10L 및 R)의 회전각(θL 및 θR)을 사용하여 산출된 선회 각속도의 예측값(ωP)과 선회 각속도의 실측값의 비교를 용이하게 행할 수 있다.
발명의 제2 실시 형태
본 실시 형태에 따른 이동체(2)는 차륜(10L 및 R)의 하중 비율을 변경하기 위해서, 차체(21)의 일부를 이동시킴으로써 차체(21)의 무게 중심을 이동하는 기구를 채용하고 있는 점이, 발명의 제1 실시 형태에 따른 이동체(1)와 상이하다. 또한, 이동체(2)에 있어서의 도립 안정화 제어, 주행 제어 및 슬립 검출을 위한 제어는 상술한 발명의 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 이들 제어에 관한 상세 설명을 생략한다.
이동체(2)의 외관을 도 6A에 도시한다. 도 6A에 있어서의 차체(21)는 차체 기부(211), 차체 상부(212) 및 차체 연결부(213)를 갖고 있다. 차체 기부(211)는 이동체(2)의 좌우축을 중심으로 하여 이동체(2)의 전후 방향(피치 방향)으로 요동 가능해지도록 차륜(10L 및 R)에 의해 지지된다. 차체 연결부(213)는 차체 기부(211) 및 차체 상부(212)를 연결한다. 차체 상부(212)는 이동체(2)의 좌우 방향 으로 미끄럼 이동 가능하다.
이동체(2)가 갖는 안정화?주행 컨트롤러(103)는 슬립 검출부(102)에 의한 차륜(10L 또는 R)의 슬립 검출에 따라, 슬립 상태를 해소하기 위한 제어를 실행한다. 보다 구체적으로 서술하면, 안정화?주행 컨트롤러(103)는 차륜(10L 및 R) 중 슬립이 발생한 차륜측으로 차체 상부(212)를 슬라이드시킨다.
예를 들어, 차륜(10L)이 슬립하고 있는 경우에는, 도 6B에 도시된 바와 같이 차체 상부(212)를 차륜(10L)측으로 슬라이드시킨다. 이에 의해, 차체(21)의 무게 중심이 차륜(10L)측에 근접하기 때문에 차륜(10L)에 대한 하중이 증대된다. 즉, 차륜(10L)에 대한 노면으로부터의 수직 항력(FL)이 증대되어, 차륜(10L)과 노면 사이의 운동 마찰력이 증대된다. 이로 인해, 차륜(10L)의 슬립을 해소할 수 있다.
기타의 실시 형태.
발명의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는 이동체(1)의 선회 각속도의 실측값과 예측값의 비교에 의해 슬립 발생을 검출하는 것으로 했다. 그러나, 선회 각속도는, 슬립 발생의 검출에 사용하는 선회 파라미터의 일례에 지나지 않는다. 예를 들어, 선회 각속도 대신에 노면에 수직한 축 주위의 이동체(1 및 2)의 선회각이나 선회량을 선회 파라미터로 해도 좋다. 이동체(1 및 2)의 선회각을 선회 파라미터로 하는 경우에는, 레이트 자이로(18)의 계측 정보를 적분하여 이동체(1)의 방위각을 산출하면 된다. 또한, 레이트 자이로(18) 대신에 방위각 센서를 이동체(1)에 탑재하여, 방위각 센서에 의해 이동체(1 및 2)의 선회각을 얻어도 좋다.
또한, 발명의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는 슬립이 검출된 차륜(10L 및 R)에 대한 구동력의 부여를 정지시키는 것으로 했다. 차륜(10L 및 R)의 슬립은 차륜(10L 및 R)에 대한 구동 토크가 차륜 반경(R)과 운동 마찰력의 곱을 초과할 경우에 발생한다. 이로 인해, 슬립 차륜의 구동 토크를 저하시킴으로써 슬립 상태를 신속하게 해소할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그러나, 슬립이 검출된 차륜에 대한 구동력을 정지시키지 않고, 슬립 발생 시의 구동력보다 작게 해도 좋다. 또한, 슬립이 검출된 차륜에 대한 구동력을 단계적으로 서서히 작게 해도 좋다. 또한, 차륜(10L 및 R)에 대한 하중 비율의 변경하는 것만으로 슬립의 해소가 가능하면, 슬립이 검출된 차륜의 구동력을 작게 하는 제어를 실행하지 않아도 좋다.
또한, 발명의 제1 실시 형태에서는 모터(15L 및 R)의 차체(11)에 대한 설치 위치를 상하로 이동시킴으로써 차륜(10L 및 R)의 차체(11)에 대한 상대 위치를 변경하는 것으로 했다. 그러나, 차륜(10L 및 R)의 차체(11)에 대한 상대 위치를 변경하기 위한 구성은 발명의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 기재된 구체적인 구성에 한정되지 않는 것은 물론이다. 예를 들어, 차륜(10L 및 R)이 독립 현가식의 서스펜션을 통하여 차체(11)에 설치되는 경우이면 서스펜션을 상하 이동시킴으로써 차륜(10L 및 R)의 차체(11)에 대한 상대 위치를 변경해도 좋다.
또한, 발명의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태는, 인간이 탑승 가능한 도립 진자형 이동체에 본 발명을 적용한 구체예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 그 밖의 이동체에 대해서도 적용 가능하다. 예를 들어, 휴머노이드 로봇의 이동 기구로서 로봇의 하반신에 세트된 이동체, 즉 휴머노이드 로봇의 상반신이 차체에 탑재된 이동체나, 짐 등의 적재물을 탑재하여 이동하는 이동체 등에도 적용 가능하다.
또한, 발명의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 따른 이동체(1 및 2)는 차륜(10L 및 R)의 설치 위치의 상하 이동에 의해 차체(11)가 경사져 있는 경우를 제외하고, 2개의 차륜(10L 및 R)의 회전축이 동축 상에 위치하는 것이다. 즉, 차륜(10L) 및 노면이 접하는 접점과 차륜(10R) 및 노면이 접하는 접점 사이를 연결하는 직선이 이동체(1 및 2)의 전후 방향에 대하여 수직이다. 그러나, 본 발명은 차륜(10L)의 회전축과 차륜(10R)의 회전축이 동축 상에 없는 이동체, 바꾸어 말하면 차륜(10L) 및 노면이 접하는 접점과 차륜(10R) 및 노면이 접하는 접점 사이를 연결하는 직선이 이동체(1 및 2)의 전후 방향에 대하여 수직이 아닌 이동체에도 적용가능하다.
또한, 발명의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는 이동체(1 및 2)가 2개의 차륜(10L 및 R)을 구비하는 것으로 했지만, 본 발명은 이와 같은 구성의 이동체에 한하지 않고 적용 가능하다. 예를 들어, 차륜 대신에 단면이 원형 형상인 구형이나 원기둥형의 회전체를 사용해도 좋다. 또한, 이동체(1 및 2)는 3개 이상의 차륜을 가져도 좋다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에만 한정되는 것이 아니라, 상술한 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다.
회전 구동되는 2 이상의 회전체에 의해 주행하는 이동체에 적용할 수 있다.

Claims (12)

  1. 노면에 접하는 제1 및 제2 회전체(10R, 10L)와, 상기 제1 및 제2 회전체에 지지되는 차체(11)를 구비하는 이동체(1)이며,
    상기 제1 및 제2 회전체는, 상기 제1 회전체 및 상기 노면이 접하는 접점과 상기 제2 회전체 및 상기 노면이 접하는 접점 사이를 연결하는 직선이 상기 이동체의 전후 방향에 대하여 비평행이 되도록 배치되는 동시에, 상기 이동체의 전후 방향으로 회전 구동되고,
    상기 제1 및 제2 회전체 각각의 회전 상태를 검지하는 회전 센서(17R, 17L)와,
    상기 노면 상에서의 상기 이동체의 선회 상태를 나타내는 물리량을 검지하고, 검지된 당해 물리량의 크기에 따른 신호를 출력하는 선회 센서(18)와,
    상기 회전 센서의 출력에 기초하여 얻어지는 상기 제1 및 제2 회전체 각각의 상기 회전 상태를 나타내는 제1 및 제2 물리량의 차분을 사용하여, 상기 이동체의 선회량을 나타내는 선회 파라미터의 예측값을 산출하는 산출부(101)와,
    상기 예측값과, 상기 선회 센서의 출력 신호에 의해 얻어지는 상기 선회 파라미터의 실측값을 비교함으로써 상기 제1 또는 제2 회전체의 슬립 발생을 검출하는 슬립 검출부(102)를 구비하는, 이동체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선회 파라미터는, 상기 노면에 수직한 가상축을 중심으로 하는 상기 이동체의 선회각 또는 선회 각속도인, 이동체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전 센서는, 상기 제1 및 제2 회전체 각각의 회전량, 회전 각도 또는 회전 위치를 검지하는 인코더인, 이동체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체와 상기 노면 사이의 운동 마찰력이 증대되도록 상기 차체의 자세를 제어하는 제어부(103)를 더 구비하는, 이동체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 차체의 자세의 제어량이, 상기 선회 파라미터의 실측값과 예측값의 차의 크기에 따라 결정되는, 이동체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체에 대한 하중 비율을 변경하는 제어부를 더 구비하는, 이동체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 회전체는, 상기 차체에 대한 상대 위치가 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 차체에 설치되어 있으며,
    상기 제어부는, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체를 상방향으로 이동시키는, 이동체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체의 상방향으로의 이동량이, 상기 선회 파라미터의 실측값과 예측값의 차의 크기에 따라 결정되는, 이동체.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 차체의 무게 중심을 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체에 근접하도록 상기 차체의 자세를 변경시키는, 이동체.
  10. 제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 회전체를 구동하는 구동부(105R, 105L)를 구비하고,
    상기 제어부는 또한, 상기 슬립 검출부에 의한 슬립 발생의 검출에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체에 대한 상기 구동부에 의한 구동력의 부여를 정지시키는, 이동체.
  11. 노면에 접하는 제1 및 제2 회전체(10R, 10L)와, 상기 제1 및 제2 회전체에 지지되는 차체(11)를 구비하고, 상기 제1 및 제2 회전체가, 상기 제1 회전체 및 상기 노면이 접하는 접점과 상기 제2 회전체 및 상기 노면이 접하는 접점 사이를 연결하는 직선이 이동체의 전후 방향에 대하여 비평행이 되도록 배치되는 동시에, 상기 이동체의 전후 방향으로 회전 구동되는 이동체의 제어 방법이며,
    상기 제1 및 제2 회전체 각각의 회전 상태를 나타내는 제1 및 제2 물리량의 차분을 사용하여, 상기 이동체의 선회량을 나타내는 선회 파라미터의 예측값을 산출하고, 상기 예측값과, 상기 노면 상에서의 상기 이동체의 선회 상태를 나타내는 물리량을 검지하는 선회 센서의 출력 신호에 의해 얻어지는 상기 선회 파라미터의 실측값을 비교함으로써 상기 제1 또는 제2 회전체의 슬립 발생을 검출하고,
    상기 제1 또는 제2 회전체의 슬립 발생이 검출된 것에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체에 대한 하중 비율을 변경하는, 이동체의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 회전체의 슬립 발생이 검출된 것에 따라, 상기 제1 및 제2 회전체 중 슬립 발생이 검출된 회전체에 대한 구동력의 부여를 정지시키는, 이동체의 제어 방법.
KR1020097018229A 2007-02-02 2007-12-03 이동체 및 이동체의 제어 방법 KR101156822B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007024269A JP4779982B2 (ja) 2007-02-02 2007-02-02 移動体及び移動体の制御方法
JPJP-P-2007-024269 2007-02-02
PCT/JP2007/073739 WO2008096500A1 (ja) 2007-02-02 2007-12-03 移動体及び移動体の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090104915A KR20090104915A (ko) 2009-10-06
KR101156822B1 true KR101156822B1 (ko) 2012-06-18

Family

ID=39681415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097018229A KR101156822B1 (ko) 2007-02-02 2007-12-03 이동체 및 이동체의 제어 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8224524B2 (ko)
EP (1) EP2128011B1 (ko)
JP (1) JP4779982B2 (ko)
KR (1) KR101156822B1 (ko)
CN (1) CN101600618B (ko)
WO (1) WO2008096500A1 (ko)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4625859B2 (ja) * 2008-09-30 2011-02-02 株式会社日立製作所 倒立振子型移動機構
JP5167077B2 (ja) * 2008-11-12 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 移動体、及びその制御方法
US8513917B2 (en) * 2009-09-18 2013-08-20 Honda Motor Co., Ltd. Recharging system for a rechargeable battery of an inverted pendulum type vehicle
WO2011033575A1 (ja) * 2009-09-18 2011-03-24 本田技研工業株式会社 倒立振子型移動体
US8567537B2 (en) * 2009-09-18 2013-10-29 Honda Motor Co., Ltd Inverted pendulum type vehicle
US8353378B2 (en) * 2009-09-18 2013-01-15 Honda Motor Co., Ltd. Frictional drive device and inverted pendulum type vehicle using the same
JP5306951B2 (ja) * 2009-09-18 2013-10-02 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両
US8873832B2 (en) 2009-10-30 2014-10-28 Yujin Robot Co., Ltd. Slip detection apparatus and method for a mobile robot
JP5330198B2 (ja) * 2009-11-13 2013-10-30 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両の制御装置
JP5330199B2 (ja) * 2009-11-13 2013-10-30 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両の制御装置
JP5330200B2 (ja) * 2009-11-13 2013-10-30 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両の制御装置
EP2543582B1 (en) * 2010-03-05 2016-06-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Two-wheeled inverted pendulum device, method for controlling same, and control program
JP5488095B2 (ja) * 2010-03-23 2014-05-14 トヨタ自動車株式会社 倒立型移動体及びその制御方法
US8731758B2 (en) * 2010-04-06 2014-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control apparatus, control method thereof, and control software
JP2012126353A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Bosch Corp 倒立振子型移動体
JP5505319B2 (ja) * 2011-01-18 2014-05-28 株式会社エクォス・リサーチ 車両
CN103687783B (zh) * 2011-07-22 2016-04-27 丰田自动车株式会社 倒立型移动体控制装置、其控制方法及程序
US8898033B2 (en) * 2011-10-12 2014-11-25 GM Global Technology Operations LLC Vehicle stability systems and methods
JP5873879B2 (ja) * 2011-12-09 2016-03-01 株式会社日立製作所 倒立振子型移動装置
JP5959927B2 (ja) * 2012-05-14 2016-08-02 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両
JP6034593B2 (ja) * 2012-05-14 2016-11-30 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両
JP5959928B2 (ja) * 2012-05-14 2016-08-02 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両
JP6081081B2 (ja) * 2012-05-14 2017-02-15 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両
US9230609B2 (en) * 2012-06-05 2016-01-05 Rambus Inc. Memory bandwidth aggregation using simultaneous access of stacked semiconductor memory die
GB2506726B (en) * 2013-07-16 2014-10-22 Sergey Nikolaevich Andreev Two-wheel gyroscope-stabilized vehicle and methods for controlling thereof
JP5904175B2 (ja) * 2013-08-28 2016-04-13 トヨタ自動車株式会社 倒立二輪装置
US10369453B2 (en) * 2013-10-21 2019-08-06 Equalia LLC Pitch-propelled vehicle
US9211470B2 (en) 2013-10-21 2015-12-15 Equalia LLC. Pitch-propelled vehicle
TWI600575B (zh) * 2013-10-30 2017-10-01 財團法人車輛研究測試中心 主動式載具可變傾角裝置及其應用方法
US9529347B2 (en) * 2014-08-28 2016-12-27 Caterpillar Inc. Operator assistance system for machine
JP6432060B2 (ja) * 2014-10-20 2018-12-05 株式会社ケーイーアール 二輪ビークルならびにその制御方法および操作制御方法
JP6219326B2 (ja) * 2015-03-02 2017-10-25 本田技研工業株式会社 二輪車
US11399995B2 (en) 2016-02-23 2022-08-02 Deka Products Limited Partnership Mobility device
US10908045B2 (en) 2016-02-23 2021-02-02 Deka Products Limited Partnership Mobility device
PT3420417T (pt) 2016-02-23 2023-05-04 Deka Products Lp Sistema de controlo de dispositivo de mobilidade
US10926756B2 (en) 2016-02-23 2021-02-23 Deka Products Limited Partnership Mobility device
US10821796B2 (en) 2016-03-23 2020-11-03 Ford Global Technologies, Llc Versatile urban electric transport device and system
DK3443426T3 (da) 2016-04-14 2023-01-23 Deka Products Lp Transportfartøj og en fremgangsmåde til styring af et transportfartøj
WO2018119260A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Dana Automotive Systems Group, Llc Method of determining and predicting a ball loss in a ball and ramp assembly
USD846452S1 (en) 2017-05-20 2019-04-23 Deka Products Limited Partnership Display housing
USD829612S1 (en) 2017-05-20 2018-10-02 Deka Products Limited Partnership Set of toggles
CN107348910B (zh) * 2017-09-12 2019-10-08 珠海市一微半导体有限公司 机器人打滑的检测方法和建图方法及芯片
JP7091733B2 (ja) * 2018-03-14 2022-06-28 トヨタ自動車株式会社 位置推定システム、位置検出方法、およびプログラム
US10504961B2 (en) * 2018-03-16 2019-12-10 Micron Technology, Inc. Methods of forming integrated circuitry
WO2019205000A1 (zh) * 2018-04-25 2019-10-31 深圳市大疆创新科技有限公司 机器人的过弯和运行控制方法、装置
WO2019237031A1 (en) 2018-06-07 2019-12-12 Deka Products Limited Partnership System and method for distributed utility service execution
CN110375770A (zh) * 2018-11-02 2019-10-25 北京京东尚科信息技术有限公司 一种定位误差的校准方法和装置
CN112549072A (zh) * 2019-09-10 2021-03-26 苏州科瓴精密机械科技有限公司 机器人的打滑检测方法
DE102019008680A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 Franka Emika Gmbh Mobile Plattform und Verfahren zur Bewegungssteuerung
CN112849125B (zh) * 2020-12-31 2022-03-25 深兰科技（上海）有限公司 打滑检测控制方法、装置、移动机器人及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0270561A (ja) * 1988-06-15 1990-03-09 Aisin Seiki Co Ltd 車両の運動制御装置
JP2004510637A (ja) * 2000-10-13 2004-04-08 デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ 個人用輸送車の制御

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6561294B1 (en) * 1995-02-03 2003-05-13 Deka Products Limited Partnership Balancing vehicle with passive pivotable support
JPH1011140A (ja) 1996-06-27 1998-01-16 Nissan Motor Co Ltd 無人搬送台車の走行制御方法および走行制御装置
US6796396B2 (en) * 1999-06-04 2004-09-28 Deka Products Limited Partnership Personal transporter
US6789640B1 (en) * 2000-10-13 2004-09-14 Deka Products Limited Partnership Yaw control for a personal transporter
JP3555107B2 (ja) * 1999-11-24 2004-08-18 ソニー株式会社 脚式移動ロボット及び脚式移動ロボットの動作制御方法
US6538411B1 (en) * 2000-10-13 2003-03-25 Deka Products Limited Partnership Deceleration control of a personal transporter
US6948576B2 (en) * 2002-01-10 2005-09-27 Jorge Angeles Driving and transmission unit for use in rolling vehicles
US7152882B2 (en) * 2002-03-28 2006-12-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Mobile carriage
WO2003090982A1 (fr) * 2002-04-26 2003-11-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif de commande et dispositif de determination de pas pour robot mobile sur jambes
WO2003095261A1 (fr) * 2002-05-07 2003-11-20 Kabushiki Kaisha Bridgestone Procede et dispositif permettant de commander un vehicule
JP2003325587A (ja) 2002-05-13 2003-11-18 Sanyo Electric Co Ltd 車椅子用動力推進装置
JP2004345608A (ja) 2003-05-26 2004-12-09 Sony Corp 重心移動により操舵可能な車両
JP2005212671A (ja) 2004-01-30 2005-08-11 Mitsuba Corp パワーアシスト付き搬送装置の制御方法及びパワーアシスト付き搬送装置
US7004870B2 (en) * 2004-02-25 2006-02-28 Dana Corporation Integrated torque and roll control system
JP4572594B2 (ja) * 2004-06-16 2010-11-04 トヨタ自動車株式会社 平行二輪車
JP4691912B2 (ja) 2004-06-16 2011-06-01 トヨタ自動車株式会社 不安定走行装置
JP2006014404A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Denso Corp 駆動輪の空転検知装置およびトラクション制御装置
JP2006136962A (ja) * 2004-11-11 2006-06-01 Hitachi Ltd 移動ロボット
US8016060B2 (en) * 2005-03-11 2011-09-13 Equos Research Co., Ltd. Vehicle
JP4886201B2 (ja) * 2005-03-14 2012-02-29 株式会社日立製作所 移動ロボット
JP4635692B2 (ja) 2005-04-12 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 車両装置及びその制御方法
WO2006137545A1 (ja) * 2005-06-24 2006-12-28 Equos Research Co., Ltd. 車両
JP3993883B2 (ja) * 2005-07-26 2007-10-17 松下電器産業株式会社 倒立二輪走行型ロボット及びその制御方法
US7979179B2 (en) * 2006-08-11 2011-07-12 Segway Inc. Apparatus and method for pitch state estimation for a vehicle
JP4506776B2 (ja) * 2007-04-05 2010-07-21 トヨタ自動車株式会社 走行装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0270561A (ja) * 1988-06-15 1990-03-09 Aisin Seiki Co Ltd 車両の運動制御装置
JP2004510637A (ja) * 2000-10-13 2004-04-08 デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ 個人用輸送車の制御

Also Published As

Publication number Publication date
EP2128011B1 (en) 2012-11-21
CN101600618A (zh) 2009-12-09
JP4779982B2 (ja) 2011-09-28
KR20090104915A (ko) 2009-10-06
WO2008096500A1 (ja) 2008-08-14
CN101600618B (zh) 2012-12-26
US8224524B2 (en) 2012-07-17
JP2008189089A (ja) 2008-08-21
US20100023220A1 (en) 2010-01-28
EP2128011A1 (en) 2009-12-02
EP2128011A4 (en) 2011-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101156822B1 (ko) 이동체 및 이동체의 제어 방법
US8011459B2 (en) Inverted wheel type moving body and method of controlling same
JP4605204B2 (ja) 倒立振子型移動体、及びその制御方法
US8825254B2 (en) Inverted pendulum type vehicle, and control method of inverted pendulum type vehicle
JP4735598B2 (ja) 倒立車輪型移動体、及びその制御方法
US8447506B2 (en) Traveling device and its control method
EP2664524B1 (en) Inverted pendulum type vehicle
WO2008032587A1 (fr) Vehicule
US9845101B2 (en) Pushcart
KR101117040B1 (ko) 도립 진자형 이동 기구
WO2022059714A1 (ja) 二輪車
JP2008241462A (ja) 車輪半径推定装置
US8678124B2 (en) Inverted pendulum type vehicle
JP5167077B2 (ja) 移動体、及びその制御方法
JP5045354B2 (ja) 車両
JP4844369B2 (ja) 車両
JP5959927B2 (ja) 倒立振子型車両
JP5392027B2 (ja) 車両
WO2024048532A1 (ja) リーン車両
JP4888317B2 (ja) 車両
JP2016088307A (ja) 倒立二輪型移動体
JP4888318B2 (ja) 車両

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150515

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160517

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170522

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180517

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 8