JP2014088054A

JP2014088054A - Inverted mobile entity and control method thereof

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Publication number: JP2014088054A
Application number: JP2012237630A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Nakajima; 一誠中島; Minoru Yamauchi; 実山内; Takuma Nakamura; 卓磨中村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-05-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverted mobile entity on which a user can easily ride, and a control method thereof.SOLUTION: A mobile entity 1 in accordance with the present invention includes a step sensor unit 132 that is included in a boarding portion of a vehicle body and individually detects placement of one foot of a boarding person and placement of the other foot, a vehicle state arithmetic unit 140 that detects through inverted control that the vehicle body has been moved, and an inverted control arithmetic unit 103 that when the placement of one foot of the boarding person is detected, if the movement of the vehicle body is detected, corrects a target posture, which is attained when the movement of the vehicle body is detected, so that a posture tilting in a moving direction of the vehicle body will be a new target posture.

Description

本発明は、倒立型移動体及びその制御方法に関する。 The present invention relates to an inverted moving body and a control method thereof.

車輪に対して本体部が起立した状態を維持して走行可能に構成された車両（以下、倒立型移動体と呼ぶこともある）は、コンパクト構成であることに加えて、搭乗の容易さ・迅速さを利点とする。この利点を更に進展させるため、従来から、倒立移動体に対する搭乗者の搭乗手順を改良し、よりユーザ志向の製品を提供することが求められている。 A vehicle configured to be able to travel with the main body standing up with respect to the wheels (hereinafter also referred to as an inverted type moving body) has a compact configuration and is easy to board. Speed is an advantage. In order to further develop this advantage, it has been conventionally required to provide a more user-oriented product by improving a passenger's boarding procedure for an inverted mobile body.

例えば、特許文献１には、搭乗者の搭乗の前後において、倒立制御のゲインを調整する車両が開示されている。具体的には、車両は、搭乗者の片足が車両に載置したことを検知して、始動制御を開始する。そして、車両は、搭乗者の両足が車両に載置したことを検知して、始動制御時よりも大きなゲインで車輪を制御する。これにより、車両始動時においては、両足が載置した状態よりも小さいゲインで車両が制御されるため、車両が搭乗者に接近することを抑制できる。 For example, Patent Document 1 discloses a vehicle that adjusts the gain of the inverted control before and after boarding by the passenger. Specifically, the vehicle detects that the one leg of the passenger has been placed on the vehicle and starts the start control. Then, the vehicle detects that both feet of the passenger are placed on the vehicle, and controls the wheels with a gain larger than that at the start control time. As a result, when the vehicle is started, the vehicle is controlled with a smaller gain than the state where both feet are placed, so that the vehicle can be prevented from approaching the passenger.

特開２０１２−２５０８４８号公報JP 2012-250848 A

特許文献１の技術においては、車両始動時において、両足が載置した状態よりも小さいゲインで車両が制御される。しかし、搭乗動作中のユーザが予め定められた範囲を超えてハンドルを傾けた場合には、車両がユーザに接近し続ける可能性がある。そのため、搭乗に不慣れなユーザにとっては、車両への搭乗（車両に両足を載置すること）が難しいという問題があった。 In the technique of Patent Document 1, the vehicle is controlled with a smaller gain than when both feet are placed when the vehicle is started. However, when the user during the boarding operation tilts the handle beyond a predetermined range, the vehicle may continue to approach the user. Therefore, there is a problem that it is difficult for a user unaccustomed to boarding to board the vehicle (place both feet on the vehicle).

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、ユーザが容易に搭乗することができる倒立型移動体及びその制御方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an inverted mobile body that can be easily boarded by a user and a control method therefor.

本発明の一態様にかかる倒立型移動体は、車輪と、前記車輪に支持され、搭乗者が搭乗可能な車体と、前記車体の搭乗部に設けられ、前記搭乗者の一方又は他方の足の一方が前記搭乗部に載置されたことを検出する載置検出手段と、予め設定された目標姿勢に対して前記車体が傾斜した方向に、前記車体を移動させることで、前記車体の倒立状態を維持する倒立制御手段と、前記倒立制御手段の倒立制御により、前記車体が移動したことを検出する移動検出手段と、前記搭乗者の一方又は他方の足の一方の載置が検出されているときに、前記車体の移動が検出された場合、前記車体の移動が検出されたときの前記目標姿勢に対して前記車体の移動方向に傾斜した姿勢が新たな目標姿勢となるように、前記目標姿勢を補正する目標姿勢補正手段と、を備えるものである。これにより、搭乗時に車体が傾いていても、倒立型移動体は、バランスが取れている状態であると認識する。その結果、倒立型移動体は静止するため、搭乗者は容易に搭乗することができる。 An inverted mobile body according to an aspect of the present invention includes a wheel, a vehicle body supported by the wheel, and capable of being boarded by a passenger, and provided on a riding portion of the vehicle body, and the one of the passenger's legs or the other leg. An inversion state of the vehicle body by moving the vehicle body in a direction in which the vehicle body is inclined with respect to a preset target posture, and a placement detection means for detecting that one is placed on the riding section The inversion control means for maintaining the vehicle, the movement detection means for detecting that the vehicle body has moved, and the placement of one of the occupant's one or other legs are detected by the inversion control of the inversion control means. When the movement of the vehicle body is detected, the target is set such that a posture inclined in the movement direction of the vehicle body with respect to the target posture when the movement of the vehicle body is detected becomes a new target posture. Target posture correction means for correcting posture , It is those with a. Thereby, even if the vehicle body is tilted at the time of boarding, the inverted moving body recognizes that it is in a balanced state. As a result, since the inverted moving body is stationary, the passenger can easily board.

また、前記目標姿勢補正手段は、前記目標姿勢の補正処理として、少なくとも前記車体のピッチ角の目標値の補正を行ってもよい。 In addition, the target posture correcting means may correct at least the target value of the pitch angle of the vehicle body as the correction processing of the target posture.

また、前記目標姿勢補正手段は、前記搭乗者の両方の足の載置が検出されるまで、前記目標姿勢の補正処理を行ってもよい。これにより、搭乗者の搭乗が完了するまでは、目標姿勢の補正処理が行われる。 The target posture correcting means may perform the target posture correction processing until the placement of both feet of the occupant is detected. Thereby, the correction process of the target posture is performed until boarding of the passenger is completed.

また、前記目標姿勢補正手段は、前記搭乗者の両方の足の載置が検出された場合、補正後の前記目標姿勢を、前記予め設定された目標姿勢に変化させてもよい。これにより、倒立型移動体は、搭乗完了後において、予め設定された目標姿勢に基づく倒立走行を実現できる。 Further, the target posture correcting means may change the corrected target posture to the preset target posture when the placement of both feet of the occupant is detected. Thereby, the inverted mobile body can realize inverted traveling based on a preset target posture after boarding is completed.

また、前記目標姿勢補正手段は、前記目標姿勢を前記予め設定された目標姿勢まで変化させた場合、前記目標姿勢を固定してもよい。これにより、移動体１は、安定した倒立走行を実現できる。 Further, the target posture correcting means may fix the target posture when the target posture is changed to the preset target posture. Thereby, the mobile body 1 can implement | achieve the stable inversion driving | running | working.

また、前記予め設定された目標姿勢は、前記車体の軸が鉛直方向の軸と略平行な姿勢であってもよい。これにより、車体軸線が鉛直方向を向くため、安定した倒立状態を維持できる。 Further, the preset target posture may be a posture in which the axis of the vehicle body is substantially parallel to the axis in the vertical direction. Thereby, since a vehicle body axis line turns to the perpendicular direction, the stable inverted state can be maintained.

また、前記移動検出手段は、前記車輪の角速度を検出し、検出した前記車輪の角速度の変化に基づいて、前記車体の移動を検出してもよい。 Further, the movement detecting means may detect an angular velocity of the wheel and detect a movement of the vehicle body based on the detected change in the angular velocity of the wheel.

また、前記目標姿勢補正手段は、前記車輪の現在の角速度と目標角速度の差に応じて、前記目標姿勢の補正量を決定してもよい。これにより、車体姿勢に対して最適な補正量を用いて補正処理を行うことができる。 The target posture correcting means may determine the correction amount of the target posture according to the difference between the current angular velocity of the wheel and the target angular velocity. As a result, correction processing can be performed using an optimal correction amount for the vehicle body posture.

前記目標姿勢の補正量には、上限が設定されていてもよい。これにより、目標姿勢の急な変化を抑制し、倒立型移動体の不安定な動作を抑制できる。 An upper limit may be set for the correction amount of the target posture. Thereby, a sudden change in the target posture can be suppressed, and an unstable operation of the inverted moving body can be suppressed.

本発明の一態様にかかる倒立型移動体の制御方法は、車輪と、前記車輪に支持され、搭乗者が搭乗可能な車体と、予め設定された目標姿勢に対して前記車体が傾斜した方向に、前記車体を移動させることで、前記車体の倒立状態を維持する倒立制御手段と、を備える倒立型移動体の制御方法であって、前記車体の搭乗部に、前記搭乗者の一方又は他方の足の一方が載置されたことを検出しているときに、前記倒立制御手段の倒立制御により、前記車体が移動したことを検出した場合、前記車体が移動したことを検出したときの前記目標姿勢に対して前記車体の移動方向に傾斜した姿勢が新たな目標姿勢となるように、前記目標姿勢を補正するものである。これにより、搭乗時に車体が傾いていても、倒立型移動体は、バランスが取れている状態であると認識する。その結果、倒立型移動体は静止するため、搭乗者は容易に搭乗することができる。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an inverted mobile object, comprising: a wheel; a vehicle body supported by the wheel and capable of boarding a passenger; and a direction in which the vehicle body is inclined with respect to a preset target posture. And an inverted control means for maintaining the inverted state of the vehicle body by moving the vehicle body, wherein the vehicle body has a riding part on one or the other side of the passenger. When it is detected that one of the feet has been placed and the vehicle body has been moved by the inversion control of the inversion control means, the target when the vehicle body has been detected is detected. The target posture is corrected so that a posture inclined in the moving direction of the vehicle body with respect to the posture becomes a new target posture. Thereby, even if the vehicle body is tilted at the time of boarding, the inverted moving body recognizes that it is in a balanced state. As a result, since the inverted moving body is stationary, the passenger can easily board.

本発明によれば、ユーザが容易に搭乗することができる倒立型移動体及びその制御方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inverted type mobile body which a user can board easily and its control method can be provided.

実施の形態にかかる倒立型移動体の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the inverted moving body concerning an embodiment. 実施の形態にかかる倒立型移動体内部のブロック図である。It is a block diagram inside the inverted type moving body concerning an embodiment. 実施の形態にかかる演算ユニットのブロック図である。It is a block diagram of the arithmetic unit concerning an embodiment. 実施の形態にかかる倒立型移動体への搭乗手順を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the boarding procedure to the inverted type moving body concerning embodiment. 実施の形態にかかる倒立型移動体の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the inverted moving body concerning embodiment. 実施の形態にかかる倒立型移動体の動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating operation | movement of the inverted moving body concerning embodiment. 参考例にかかる倒立型移動体の動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating operation | movement of the inverted moving body concerning a reference example. 変形例にかかる演算ユニットのブロック図である。It is a block diagram of the arithmetic unit concerning a modification.

＜移動体１の構成＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。始めに、図１を参照して、本実施の形態にかかる移動体１の構成について説明する。図１は、移動体１の外観斜視図である。なお、移動体１の具体的外観構成は任意であり、図１に示すものに限定されるものではない。 <Configuration of moving body 1>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 1, the structure of the moving body 1 concerning this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is an external perspective view of the moving body 1. In addition, the specific external appearance structure of the mobile body 1 is arbitrary, and is not limited to what is shown in FIG.

図１に示すように、移動体１は、ハンドル部３０１と、支柱部３０２と、ベース収容部３０３と、ステップ部３０４と、車輪３０５と、を備える。ハンドル部３０１は、搭乗者２００によって自由な把持が可能となるように略三角形状の輪状体で構成される。支柱部３０２は、起立状態の搭乗者２００の足から胴部付近まで延在するように構成される。支柱部３０２の下端は、ベース収容部３０３に対して連結している。支柱部３０２の上端には、ハンドル部３０１が取り付けられている。ベース収容部３０３は、バッテリ、モータ、コンピュータ、ロジック回路、センサ、配線、機械機構等（図示省略）を内蔵する。ステップ部３０４（搭乗部）は、搭乗者２００の両足に対応して、左足用ステップ部３０４ａ、右足用ステップ部３０４ｂを有する。ステップ部３０４は、内側から外側へ、車輪３０５上まで延在する。一組の車輪３０５は、左車輪３０５ａ及び右車輪３０５ｂを有する。車輪３０５は、車体（ハンドル部３０１、支柱部３０２、ベース収容部３０３、及びステップ部３０４）を支持する。 As shown in FIG. 1, the moving body 1 includes a handle portion 301, a support column portion 302, a base accommodating portion 303, a step portion 304, and wheels 305. The handle portion 301 is formed of a substantially triangular ring-shaped body so that the passenger 200 can freely hold it. The support column 302 is configured to extend from the legs of the standing passenger 200 to the vicinity of the torso. The lower end of the column part 302 is connected to the base accommodation part 303. A handle portion 301 is attached to the upper end of the column portion 302. The base housing portion 303 contains a battery, a motor, a computer, a logic circuit, a sensor, wiring, a mechanical mechanism, and the like (not shown). The step unit 304 (boarding unit) includes a left foot step unit 304a and a right foot step unit 304b corresponding to both feet of the passenger 200. The step part 304 extends from the inside to the outside on the wheel 305. The set of wheels 305 includes a left wheel 305a and a right wheel 305b. The wheels 305 support the vehicle body (the handle portion 301, the support column portion 302, the base accommodating portion 303, and the step portion 304).

搭乗者２００は、ハンドル部３０１を両手で把持した状態で重心移動する。これに応じて移動体１は平面移動する。例えば、搭乗者２００が前方に重心をかけると、ハンドル部３０１は前方に押され、支柱部３０２は前方へ傾斜する。移動体１は、支柱部３０２の前方への傾きに応じて、前方への移動指令を生成し、これに応じて前方へ移動する。つまり、移動体１は、目標姿勢に対して車体が傾斜した方向に、車体を移動させることで、移動体１の倒立状態を維持する倒立型移動体である。なお、目標姿勢とは、移動体１の車体が目標とする姿勢であり、予め設定されている。目標姿勢は、例えば、予め設定された車体のピッチ角の目標値（目標姿勢角度）を用いて設定される。 The passenger 200 moves in the center of gravity while holding the handle portion 301 with both hands. In response to this, the moving body 1 moves in a plane. For example, when the occupant 200 puts the center of gravity forward, the handle portion 301 is pushed forward, and the column portion 302 is inclined forward. The moving body 1 generates a forward movement command in accordance with the forward tilt of the support column 302, and moves forward in response to this. That is, the moving body 1 is an inverted moving body that maintains the inverted state of the moving body 1 by moving the vehicle body in a direction in which the vehicle body is inclined with respect to the target posture. The target posture is a posture targeted by the vehicle body of the moving body 1 and is set in advance. The target posture is set using, for example, a preset target value (target posture angle) of the pitch angle of the vehicle body.

次に、図２に示したブロック図を参照して、移動体１の内部構成について説明する。図２に示すように、移動体１は、指令生成部１０１、加算部１０２、倒立制御演算部１０３、駆動／センサ系１１０、車両状態演算部１４０、及び情報入出力部１５０を有する。加算部１０２は、加算部１０２ａ〜１０２ｄを備える。駆動／センサ系１１０は、駆動系１２０、およびセンサ系１３０を有する。駆動系１２０は、アンプ部１２１、モータ部１２２、アンプ部１２３、及びモータ部１２４を有する。なお、アンプ部１２１、モータ部１２２は、右車輪駆動系を構成する。アンプ部１２３、モータ部１２４は、左車輪駆動系を構成する。センサ系１３０は、電源スイッチ部１３１、ステップセンサ部１３２、回転量検出部１３３、及び角速度検出部１３４を有する。 Next, the internal configuration of the moving body 1 will be described with reference to the block diagram shown in FIG. As shown in FIG. 2, the moving body 1 includes a command generation unit 101, an addition unit 102, an inverted control calculation unit 103, a drive / sensor system 110, a vehicle state calculation unit 140, and an information input / output unit 150. The adding unit 102 includes adding units 102a to 102d. The drive / sensor system 110 includes a drive system 120 and a sensor system 130. The drive system 120 includes an amplifier unit 121, a motor unit 122, an amplifier unit 123, and a motor unit 124. The amplifier unit 121 and the motor unit 122 constitute a right wheel drive system. The amplifier unit 123 and the motor unit 124 constitute a left wheel drive system. The sensor system 130 includes a power switch unit 131, a step sensor unit 132, a rotation amount detection unit 133, and an angular velocity detection unit 134.

上述の各機能部の接続関係について説明する。指令生成部１０１の第１出力は、加算部１０２ａの第１入力に接続される。指令生成部１０１の第２出力は、加算部１０２ｂの第１入力に接続される。指令生成部１０１の第３出力は、加算部１０２ｃの第１入力に接続される。加算部１０２ａの出力は、倒立制御演算部１０３の第１入力に接続される。加算部１０２ｂの出力は、倒立制御演算部１０３の第２入力に接続される。加算部１０２ｃの出力は、倒立制御演算部１０３の第３入力に接続される。加算部１０２ｄの出力は、倒立制御演算部１０３の第４入力に接続される。倒立制御演算部１０３の第１出力は、アンプ部１２１に接続される。倒立制御演算部１０３の第２出力は、アンプ部１２３に接続される。倒立制御演算部１０３の第３出力は、指令生成部１０１に接続される。アンプ部１２１の出力は、モータ部１２２に接続される。アンプ部１２３の出力は、モータ部１２４に接続される。 The connection relationship of each functional unit described above will be described. The first output of the command generator 101 is connected to the first input of the adder 102a. The second output of the command generator 101 is connected to the first input of the adder 102b. The third output of the command generator 101 is connected to the first input of the adder 102c. The output of the adder 102 a is connected to the first input of the inverted control calculator 103. The output of the adder 102 b is connected to the second input of the inverted control calculator 103. The output of the adder 102 c is connected to the third input of the inverted control calculator 103. The output of the adder 102d is connected to the fourth input of the inverted control calculator 103. The first output of the inverted control calculation unit 103 is connected to the amplifier unit 121. The second output of the inverted control calculation unit 103 is connected to the amplifier unit 123. A third output of the inverted control calculation unit 103 is connected to the command generation unit 101. The output of the amplifier unit 121 is connected to the motor unit 122. The output of the amplifier unit 123 is connected to the motor unit 124.

電源スイッチ部１３１の出力は、情報入出力部１５０に接続される。ステップセンサ部１３２の出力は、情報入出力部１５０に接続される。回転量検出部１３３の出力は、車両状態演算部１４０に接続される。角速度検出部１３４の出力は、車両状態演算部１４０に接続される。車両状態演算部１４０の第１出力は、加算部１０２ａの第２入力に接続される。車両状態演算部１４０の第２出力は、加算部１０２ｂの第２入力に接続される。車両状態演算部１４０の第３出力は、加算部１０２ｃの第２入力に接続される。車両状態演算部１４０の第４出力は、加算部１０２ｄの第２入力に接続される。 The output of the power switch unit 131 is connected to the information input / output unit 150. The output of the step sensor unit 132 is connected to the information input / output unit 150. The output of the rotation amount detection unit 133 is connected to the vehicle state calculation unit 140. The output of the angular velocity detection unit 134 is connected to the vehicle state calculation unit 140. A first output of the vehicle state calculation unit 140 is connected to a second input of the addition unit 102a. The second output of the vehicle state calculation unit 140 is connected to the second input of the addition unit 102b. The third output of the vehicle state calculation unit 140 is connected to the second input of the addition unit 102c. The fourth output of the vehicle state calculation unit 140 is connected to the second input of the addition unit 102d.

なお、図２では、図示の便宜上、電源スイッチ部１３１とステップセンサ部１３２の出力を結線させているが、実際は、各出力が個別に情報入出力部１５０へ供給されるものとする。回転量検出部１３３の出力と角速度検出部１３４の出力間の結線についても同様である。 In FIG. 2, for convenience of illustration, the outputs of the power switch unit 131 and the step sensor unit 132 are connected, but in actuality, each output is individually supplied to the information input / output unit 150. The same applies to the connection between the output of the rotation amount detector 133 and the output of the angular velocity detector 134.

指令生成部１０１（目標姿勢補正手段）は、移動体１に具備された入力装置を介して入力される搭乗者２００の入力指示を処理し、車体の姿勢角度の目標値（Ｖ１）、車***置の目標値（Ｖ２）、車体の姿勢角速度の目標値（Ｖ３）、及び車輪３０５の角速度の目標値（Ｖ１１）を生成する。すなわち、指令生成部１０１は、移動体１の目標姿勢を生成する。 The command generation unit 101 (target posture correction means) processes an input instruction of the occupant 200 input via an input device provided in the moving body 1, and determines a target value (V1) of the vehicle body posture angle, vehicle body position The target value (V2) of the vehicle body, the target value (V3) of the posture angular velocity of the vehicle body, and the target value (V11) of the angular velocity of the wheel 305 are generated. That is, the command generation unit 101 generates a target posture of the moving body 1.

加算部１０２は、指令生成部１０１から供給された各目標値を車両状態演算部１４０から供給される補正値を加算し、実質的に、目標値から補正値を減算する処理をする（例えば、目標値が正の値であれば、補正値が負の値であるため）。加算部１０２ａは、目標値Ｖ１から補正値Ｖ４を減算し、倒立制御演算部１０３に出力する。加算部１０２ｂは、目標値Ｖ２から補正値Ｖ５を減算し、倒立制御演算部１０３に出力する。加算部１０２ｃは、目標値Ｖ３から補正値Ｖ６を減算し、倒立制御演算部１０３に出力する。加算部１０２ｄは、目標値Ｖ１１から補正値Ｖ１２を減算し、倒立制御演算部１０３に出力する。なお、各補正値については後述する。 The adding unit 102 adds the correction value supplied from the vehicle state calculation unit 140 to each target value supplied from the command generation unit 101 and substantially subtracts the correction value from the target value (for example, If the target value is positive, the correction value is negative). The adding unit 102a subtracts the correction value V4 from the target value V1 and outputs it to the inverted control calculation unit 103. The adder 102b subtracts the correction value V5 from the target value V2 and outputs it to the inverted control calculator 103. The adder 102c subtracts the correction value V6 from the target value V3 and outputs the result to the inverted control calculator 103. The adder 102d subtracts the correction value V12 from the target value V11 and outputs the result to the inverted control calculator 103. Each correction value will be described later.

倒立制御演算部１０３（倒立制御手段、目標姿勢補正手段）は、加算部１０２から供給される各出力値に基づいて、トルク値Ｖ２０、トルク値Ｖ２１、及び車体角度（ピッチ角）の目標値を補正するための値Ｖ１３（以下、補正目標姿勢角度と称す場合もある）を生成する。 The inverted control calculation unit 103 (inverted control unit, target posture correcting unit) calculates the target values of the torque value V20, the torque value V21, and the vehicle body angle (pitch angle) based on the output values supplied from the adding unit 102. A value V13 for correction (hereinafter sometimes referred to as a corrected target posture angle) is generated.

ここで、加算部１０２と倒立制御演算部１０３とが協調してトルク値を演算する工程について説明する。以下、加算部１０２と倒立制御演算部１０３とを演算ユニットと呼ぶ。演算ユニットは、適宜、次の数１〜数３にてトルクを算出し、算出したトルクを合算する。 Here, the process in which the adding unit 102 and the inverted control calculating unit 103 cooperate to calculate the torque value will be described. Hereinafter, the addition unit 102 and the inverted control calculation unit 103 are referred to as a calculation unit. The arithmetic unit appropriately calculates the torque by the following equations 1 to 3, and adds the calculated torque.

以下に示す数１は、倒立状態を維持するためのピッチ角制御を規定する。数２は、接地面上の車体の位置を制御するためのＸ軸制御を規定する。数３は、接地面上における車体の旋回を制御するためのヨー軸制御を規定する。数４は、数１〜３にて個別に算出したトルクを合算して出力トルクを算出する際に用いられる。なお、搭乗時（搭乗者２００が片足乗車してから両足乗車するまでの期間）には数１に基づく制御（車体のピッチ角の制御）で必要十分のため、演算ユニットは、搭乗時、数２、数３に基づく制御は実行しない。 Equation 1 below defines the pitch angle control for maintaining the inverted state. Equation 2 defines X-axis control for controlling the position of the vehicle body on the ground plane. Equation 3 defines the yaw axis control for controlling the turning of the vehicle body on the ground plane. Equation 4 is used when calculating the output torque by adding the torques individually calculated in Equations 1-3. It should be noted that since the control based on Equation 1 (control of the pitch angle of the vehicle body) is necessary and sufficient at the time of boarding (the period from when the passenger 200 rides on one foot to the time on both feet), the arithmetic unit is The control based on 2 and Equation 3 is not executed.

数１〜４に含まれる記号、Kpp、Kdp、Kip、Kpx、Kdx、Kix、Kpy、Kdy、Kiyは、ゲイン係数である。θrefは、目標ピッチ角である（その微分値は、目標角速度である）。θは、車両状態演算部１４０から供給される現在のピッチ角である（その微分値は、現在のピッチ角である）。Ｘrefは、進行方向における目標位置である（その微分値は、目標車両速度である）。Ｘは、車両状態演算部１４０から供給される現在の位置である（その微分値は、現在の車体速度である）。γrefは、目標ヨー角である（その微分値は、目標ヨー角速度である）。γは、車両状態演算部１４０から供給される現在のヨー角である（その微分値は、現在のヨー角速度である）。

Symbols Kpp, Kdp, Kip, Kpx, Kdx, Kix, Kpy, Kdy, and Kiy included in Equations 1 to 4 are gain coefficients. θref is a target pitch angle (the differential value is a target angular velocity). θ is the current pitch angle supplied from the vehicle state calculation unit 140 (the differential value is the current pitch angle). Xref is a target position in the traveling direction (the differential value is the target vehicle speed). X is the current position supplied from the vehicle state calculation unit 140 (the differential value is the current vehicle speed). γref is the target yaw angle (the differential value is the target yaw angular velocity). γ is the current yaw angle supplied from the vehicle state calculation unit 140 (the differential value is the current yaw angular velocity).

上記した数式及び図２のブロック図から明らかなように、各式１〜３に含まれる（）内の減算処理は、加算部１０２で実行されている。 As is clear from the above equation and the block diagram of FIG. 2, the subtraction processing in parentheses included in each of Equations 1 to 3 is executed by the addition unit 102.

また、加算部１０２と倒立制御演算部１０３とが協調して補正目標姿勢角度を演算する工程について説明する。図３に補正目標姿勢角度を算出する演算ユニット４００のブロック図を示す。演算ユニット４００は、積分演算部４０１と、微分演算部４０２と、Ｐゲイン演算部４０３と、Ｉゲイン演算部４０４と、Ｄゲイン演算部４０５と、加算部４０６と、を有する。図３に示す演算ユニット４００は、次の数５を用いて補正目標姿勢角度を算出し、算出した値を指令生成部１０１に出力する。 A process in which the addition unit 102 and the inverted control calculation unit 103 calculate the corrected target posture angle in cooperation with each other will be described. FIG. 3 shows a block diagram of the arithmetic unit 400 that calculates the corrected target posture angle. The arithmetic unit 400 includes an integral arithmetic unit 401, a differential arithmetic unit 402, a P gain arithmetic unit 403, an I gain arithmetic unit 404, a D gain arithmetic unit 405, and an adding unit 406. The arithmetic unit 400 shown in FIG. 3 calculates the corrected target posture angle using the following formula 5, and outputs the calculated value to the command generation unit 101.

数５に含まれる記号Ｐ、Ｉ、Ｄは、補正目標姿勢角度を算出する際のゲイン係数である。Δθrefは、補正目標姿勢角度（Ｖ１３）である。θ_ｗrefは、目標車輪角である（その微分値は、目標車輪角速度である（Ｖ１１））。θ_ｗは、車両状態演算部１４０から供給される現在の車輪角度（実車輪角度）である（その微分値は、現在の車輪角速度（Ｖ１２）である）。

Symbols P, I, and D included in Equation 5 are gain coefficients for calculating the corrected target posture angle. Δθref is the corrected target posture angle (V13). θ _w ref is the target wheel angle (the differential value is the target wheel angular velocity (V11)). theta _w is the current wheel angle supplied from the vehicle state calculating section 140 (actual wheel angle) (the differential value is the current wheel angular velocity (V12)).

具体的には、加算部１０２ｄは、指令生成部１０１から入力されたθ_ｗrefの微分値（目標車輪角速度Ｖ１１）からθ_ｗの微分値（現在の車輪角速度Ｖ１２）を減算し、その計算結果を倒立制御演算部１０３に出力する。倒立制御演算部１０３では、Ｐゲイン演算部４０３が、目標車輪角速度と現在の車輪角速度の差分にゲイン係数Ｐを乗算し、加算部４０６に出力する。また、積分演算部４０１が、目標車輪角速度と現在の車輪角速度の差分を積分し、Ｉゲイン演算部４０４に出力する。Ｉゲイン演算部４０４は、入力された値にゲイン係数Ｉを乗算して、加算部４０６に出力する。さらに、微分演算部４０２は、目標車輪角速度と現在の車輪角速度の差分を微分し、Ｄゲイン演算部４０４に出力する。Ｄゲイン演算部４０５は、入力された値にゲイン係数Ｄを乗算して、加算部４０６に出力する。加算部４０６は入力された３つの値を合計する。これにより、倒立制御演算部１０３は、補正目標姿勢角度Ｖ１３を算出する。 Specifically, the addition unit 102d, the differential value of theta _w ref input from the command generating unit 101 a differential value of theta _w from (target wheel angular velocity V11) (current wheel angular velocity V12) is subtracted, the result of the calculation Is output to the inverted control calculation unit 103. In the inverted control calculation unit 103, the P gain calculation unit 403 multiplies the difference between the target wheel angular velocity and the current wheel angular velocity by the gain coefficient P and outputs the result to the addition unit 406. Further, the integral calculation unit 401 integrates the difference between the target wheel angular velocity and the current wheel angular velocity and outputs the result to the I gain calculation unit 404. The I gain calculation unit 404 multiplies the input value by the gain coefficient I and outputs the result to the addition unit 406. Further, the differential calculation unit 402 differentiates the difference between the target wheel angular velocity and the current wheel angular velocity and outputs the result to the D gain calculation unit 404. The D gain calculation unit 405 multiplies the input value by the gain coefficient D and outputs the result to the addition unit 406. The adding unit 406 adds up the three input values. Thereby, the inverted control calculation unit 103 calculates the corrected target posture angle V13.

アンプ部１２１は、倒立制御演算部１０３から供給されるトルク値Ｖ２０を増幅し、モータ部１２２へ出力する。アンプ部１２３は、倒立制御演算部１０３から供給されるトルク値Ｖ２１を増幅し、モータ部１２４へ出力する。モータ部１２２は、アンプ部１２１から供給された駆動電圧波形に応じて、その回転軸を回転させる。モータ部１２４は、アンプ部１２３から供給された駆動電圧波形に応じて、その回転軸を回転させる。モータ部１２２の駆動に応じて、右車輪が回転し、モータ部１２４の駆動に応じて、左車輪が回転する。 The amplifier unit 121 amplifies the torque value V <b> 20 supplied from the inverted control calculation unit 103 and outputs the amplified torque value V <b> 20 to the motor unit 122. The amplifier unit 123 amplifies the torque value V21 supplied from the inverted control calculation unit 103 and outputs the amplified torque value V21 to the motor unit 124. The motor unit 122 rotates the rotation shaft in accordance with the drive voltage waveform supplied from the amplifier unit 121. The motor unit 124 rotates the rotation shaft in accordance with the drive voltage waveform supplied from the amplifier unit 123. The right wheel rotates according to the drive of the motor unit 122, and the left wheel rotates according to the drive of the motor unit 124.

センサ系１３０は、車体の現動作状態を検出し、この検出結果を移動体１の駆動にフィードバックさせるために設けられている。 The sensor system 130 is provided for detecting the current operation state of the vehicle body and feeding back the detection result to the driving of the moving body 1.

電源スイッチ部１３１は、移動体１をオン／オフ切り替えするためのスイッチである。電源スイッチ部１３１をオンとすることで、移動体１がオン状態（移動体１に電力が供給された状態）となる。電源スイッチ部１３１をオフとすることで、移動体１がオフ状態（移動体１に電力が供給されていない状態）となる。 The power switch unit 131 is a switch for switching the moving body 1 on / off. By turning on the power switch unit 131, the moving body 1 is turned on (a state where electric power is supplied to the moving body 1). By turning off the power switch unit 131, the moving body 1 is turned off (a state where no power is supplied to the moving body 1).

ステップセンサ部１３２（載置検出手段）は、搭乗者２００の足がステップ部３０４に載置を個別検出する。つまり、ステップセンサ部１３２は、搭乗者２００の一方又は他方の足の一方がステップ部３０４に載置されたことを検出する。例えば、ステップセンサ部１３２は、搭乗者２００の片方の足がステップ部３０４に載った時、検出値"００"を情報入出力部１５０に出力する。ステップセンサ部１３２は、搭乗者２００の両方の足がステップ部３０４に載った時、検出値"０１"を情報入出力部１５０に出力する。つまり、ステップセンサ部１３２は、搭乗者２００が片足乗車（一方の足がステップ部３０４に載置された状態）または両足乗車（両方の足がステップ部３０４に載置された状態）を検出できる。なお、ステップセンサ部１３２は、光学的、磁気的、電気的等の様々な手法にて構成することが可能であり、その具体的な構成は任意である。 The step sensor unit 132 (placement detection means) individually detects the placement of the feet of the passenger 200 on the step unit 304. That is, the step sensor unit 132 detects that one of the passengers 200 or one of the other legs is placed on the step unit 304. For example, the step sensor unit 132 outputs the detection value “00” to the information input / output unit 150 when one foot of the passenger 200 is placed on the step unit 304. The step sensor unit 132 outputs the detection value “01” to the information input / output unit 150 when both feet of the passenger 200 are placed on the step unit 304. That is, the step sensor unit 132 can detect whether the occupant 200 is on one foot (a state where one foot is placed on the step unit 304) or both feet (a state where both feet are placed on the step unit 304). . Note that the step sensor unit 132 can be configured by various methods such as optical, magnetic, and electrical, and the specific configuration is arbitrary.

回転量検出部１３３は、一組の車輪３０５に個別に設けられており、各車輪３０５ａ、３０５ｂの回転量を検出する。例えば、ロータリーエンコーダを採用すれば良い。ロータリーエンコーダの種類は任意である。 The rotation amount detection unit 133 is provided individually for the set of wheels 305 and detects the rotation amounts of the wheels 305a and 305b. For example, a rotary encoder may be employed. The type of the rotary encoder is arbitrary.

角速度検出部１３４は、移動体１の車体部分（例えば、ハンドル部３０１、支柱部３０２等）に設けられ、センサ自身の空間変位を検出する。角速度検出部１３４は、ｘ軸方向における角速度を検出するユニット、ｙ軸方向における角速度を検出するユニット、およびｚ軸方向における角速度を検出するユニットを有する。角速度検出部１３４は、各軸方向における角速度を検出し、これを車両状態演算部１４０へ出力する。 The angular velocity detection unit 134 is provided in a vehicle body portion (for example, the handle unit 301, the column unit 302, etc.) of the moving body 1 and detects the spatial displacement of the sensor itself. The angular velocity detection unit 134 includes a unit that detects an angular velocity in the x-axis direction, a unit that detects an angular velocity in the y-axis direction, and a unit that detects an angular velocity in the z-axis direction. The angular velocity detector 134 detects the angular velocity in each axial direction and outputs this to the vehicle state calculator 140.

角速度検出部１３４は、機械式、ガス式、光学式等のタイプがある。角速度検出部１３４は、例えば、ＭＥＭＳ(Micro-Electro Mechanical Systems)を活用したジャイロセンサから構成される。 The angular velocity detection unit 134 includes a mechanical type, a gas type, an optical type, and the like. The angular velocity detection unit 134 is composed of, for example, a gyro sensor using MEMS (Micro-Electro Mechanical Systems).

車両状態演算部１４０（移動検出手段）は、様々な入力に応じて車体の状態を示す値を演算する。例えば、車両状態演算部１４０は、角速度検出部１３４から入力される角速度を積分して現在の姿勢角度を算出する。車両状態演算部１４０は、回転量検出部１３３から入力する回転量の単位時間当たりの変化量を算出し、現在の車輪の角速度を算出する。なお、時間計測方法は任意であり、例えば、車輪の回転と同時にカウント動作を開始するタイマー等を活用すれば良い。また、車両状態演算部１４０は、算出した移動速度を積分し、移動距離（現状の位置）も算出する。 The vehicle state calculation unit 140 (movement detection means) calculates a value indicating the state of the vehicle body according to various inputs. For example, the vehicle state calculation unit 140 calculates the current posture angle by integrating the angular velocity input from the angular velocity detection unit 134. The vehicle state calculation unit 140 calculates the amount of change per unit time of the rotation amount input from the rotation amount detection unit 133, and calculates the current angular velocity of the wheel. Note that the time measurement method is arbitrary. For example, a timer that starts a counting operation simultaneously with the rotation of the wheel may be used. In addition, the vehicle state calculation unit 140 integrates the calculated moving speed and calculates a moving distance (current position).

車両状態演算部１４０は、現在の車体の姿勢角度を補正値Ｖ４として加算部１０２ａに出力する。車両状態演算部１４０は、現在の車体の位置を補正値Ｖ５として加算部１０２ｂに出力する。車両状態演算部１４０は、現在の車体の角速度（ピッチ方向の角速度）を補正値Ｖ６として加算部１０２ｃに出力する。車両状態演算部１４０は、現在の車輪３０５の角速度を補正値Ｖ１２として加算部１０２ｄに出力する。 The vehicle state calculation unit 140 outputs the current vehicle body posture angle as the correction value V4 to the addition unit 102a. The vehicle state calculation unit 140 outputs the current position of the vehicle body as the correction value V5 to the addition unit 102b. The vehicle state calculation unit 140 outputs the current angular velocity (angular velocity in the pitch direction) of the vehicle body as the correction value V6 to the adding unit 102c. The vehicle state calculation unit 140 outputs the current angular velocity of the wheel 305 as the correction value V12 to the addition unit 102d.

情報入出力部１５０は、Ｉ／Ｏ（Input/Output）を制御する機能部であり、上述のように各種センサの出力が入力される。ステップセンサ部１３２の出力値は、情報入出力部１５０を介して、倒立制御演算部１０３へ伝送される。 The information input / output unit 150 is a functional unit that controls I / O (Input / Output), and receives outputs from various sensors as described above. The output value of the step sensor unit 132 is transmitted to the inverted control calculation unit 103 via the information input / output unit 150.

＜移動体１の動作＞
続いて、本実施の形態にかかる移動体１の動作について説明する。始めに、移動体１への搭乗動作について、図４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は、搭乗者２００が移動体１に搭乗する際の模式図である。なお、図４（ａ）〜（ｄ）においては、移動体１の車両軸線Ｘ２が鉛直軸線Ｘ１に対して成すピッチ角度（姿勢角度）をθとする。このとき、鉛直軸線Ｘ１は、鉛直方向に対して平行な軸線である。車両軸線Ｘ２は、移動体１が備える車輪３０５の回転軸に対して略直交し、かつ支柱部３０２に沿って延在する軸線である。言い換えると、車両軸線Ｘ２は、ステップ部３０４のステップ面１４１に対して略直交する。 <Operation of moving body 1>
Subsequently, the operation of the moving body 1 according to the present embodiment will be described. First, a boarding operation on the moving body 1 will be described with reference to FIGS. 4A to 4D are schematic diagrams when the passenger 200 gets on the moving body 1. 4A to 4D, the pitch angle (posture angle) formed by the vehicle axis X2 of the moving body 1 with respect to the vertical axis X1 is defined as θ. At this time, the vertical axis X1 is an axis parallel to the vertical direction. The vehicle axis line X <b> 2 is an axis line that is substantially orthogonal to the rotation axis of the wheel 305 included in the moving body 1 and extends along the support column 302. In other words, the vehicle axis X <b> 2 is substantially orthogonal to the step surface 141 of the step unit 304.

まず、図４（ａ）に示すように、搭乗者２００は、停車中（姿勢角度が略０°の状態）の移動体１のハンドル部３０１を把持する。このとき、車両軸線Ｘ２は、鉛直軸線Ｘ１に対して略平行である。なお、図４（ａ）においては、未だ移動体１の倒立制御は開始されていない。 First, as shown in FIG. 4A, the occupant 200 grips the handle portion 301 of the moving body 1 that is stopped (the posture angle is approximately 0 °). At this time, the vehicle axis X2 is substantially parallel to the vertical axis X1. In FIG. 4A, the inversion control of the moving body 1 has not yet been started.

次に、図４（ｂ）に示すように、搭乗者２００は、移動体１を自らに近づけようと、移動体１を自らの方向に傾ける。つまり、姿勢角度θが０°から変化する。なお、図４（ｂ）においても、未だ移動体１の倒立制御は開始されていない。 Next, as shown in FIG.4 (b), the passenger 200 inclines the mobile body 1 to an own direction so that the mobile body 1 may approach itself. That is, the posture angle θ changes from 0 °. In addition, also in FIG.4 (b), the inversion control of the mobile body 1 is not yet started.

その後、図４（ｃ）に示すように、搭乗者２００は、いずれか一方の足をステップ部３０４に載せる。ステップ部３０４に足が載ると、ステップセンサ部１３２は、搭乗者２００の足の一方がステップ部３０４に載置したことを検出する。これにより、移動体１のサーボ系がＯＮ状態となり、倒立制御が開始される。 Thereafter, as shown in FIG. 4C, the occupant 200 places one of the feet on the step unit 304. When the foot is placed on the step unit 304, the step sensor unit 132 detects that one of the legs of the passenger 200 is placed on the step unit 304. Thereby, the servo system of the moving body 1 is turned on, and the inversion control is started.

最後に、図４（ｄ）に示すように、搭乗者２００は、他方の足もステップ部３０４に載せ、ステップ部３０４上に起立する。そして、移動体１の倒立制御によって、移動体１の姿勢角度は略０°になる。 Finally, as shown in FIG. 4D, the passenger 200 puts the other leg on the step unit 304 and stands on the step unit 304. And by the inversion control of the moving body 1, the attitude angle of the moving body 1 becomes substantially 0 °.

なお、搭乗者２００の搭乗手順は、図４（ａ）〜（ｄ）に示した手順に限られない。搭乗者２００が、姿勢角度θが０°の状態で、一方の足を載せ、その後、ハンドル部３０１を手前に引いて、移動体１を傾ける場合もある。また、図４（ａ）〜（ｄ）においては、搭乗者２００は、ハンドル部３０１を手前に引きつつ搭乗しているが、これに限られるものではない。搭乗者２００が、ハンドル部３０１を前方に押しつつ（移動体１を前方に傾けつつ）搭乗する場合もある。 In addition, the boarding procedure of the passenger 200 is not limited to the procedure shown in FIGS. In some cases, the occupant 200 tilts the moving body 1 by putting one foot on the posture angle θ of 0 ° and then pulling the handle portion 301 forward. 4 (a) to 4 (d), the passenger 200 is riding while pulling the handle portion 301 toward the front, but the present invention is not limited to this. The passenger 200 may board while pushing the handle portion 301 forward (tilting the moving body 1 forward).

続いて、本実施の形態にかかる移動体１の具体的な動作例について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。初期状態として、移動体１のサーボ系はＯＦＦ状態である（ステップＳ１０１）。つまり、図２に示した倒立制御演算部１０３や駆動系１２０はＯＦＦ状態となっており、移動体１の倒立制御は行われない。 Next, a specific operation example of the moving body 1 according to the present embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG. As an initial state, the servo system of the moving body 1 is in an OFF state (step S101). That is, the inversion control calculation unit 103 and the drive system 120 illustrated in FIG. 2 are in the OFF state, and the inversion control of the moving body 1 is not performed.

次に、移動体１は搭乗者２００が片足乗車したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。具体的には、ステップセンサ部１３２が、移動体１のステップ部３０４に搭乗者２００の足のいずれか一方が載置されたか否かを検出する。搭乗者２００が片足乗車していない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、移動体１のサーボ系はＯＦＦ状態を維持する。 Next, the moving body 1 determines whether or not the passenger 200 gets on one leg (step S102). Specifically, the step sensor unit 132 detects whether one of the legs of the passenger 200 is placed on the step unit 304 of the moving body 1. When the passenger 200 is not on one leg (step S102: No), the servo system of the moving body 1 maintains the OFF state.

一方、搭乗者２００が片足乗車した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ステップセンサ部１３２は、ステップ部３０４に搭乗者２００の足のいずれか一方が載置されたことを示す検出値を情報入出力部１５０に出力する。これにより、倒立制御演算部１０３は、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる。それと共に、駆動系１２０もＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる。これにより、移動体１のサーボ系がＯＦＦ状態からＯＮ状態になる（ステップＳ１０３）。つまり、ステップ部３０４に搭乗者２００の足のいずれか一方が載置されたことに応じて、移動体１のサーボ系がＯＮ状態となる。 On the other hand, when the passenger 200 gets on one leg (step S102: Yes), the step sensor unit 132 inputs and outputs a detection value indicating that one of the legs of the passenger 200 is placed on the step unit 304. Output to the unit 150. Thereby, the inversion control calculating part 103 switches from an OFF state to an ON state. At the same time, the drive system 120 is switched from the OFF state to the ON state. As a result, the servo system of the moving body 1 changes from the OFF state to the ON state (step S103). That is, the servo system of the moving body 1 is turned on in response to any one of the legs of the passenger 200 being placed on the step unit 304.

サーボ系がＯＮ状態となると、移動体１は、倒立制御を実行する。つまり、回転量検出部１３３及び角速度検出部１３４の検出値に基づいて、車両状態演算部１４０が、車体の現在の姿勢角度を算出する。そして、現在の姿勢角度が目標姿勢角度に近づくように、倒立制御演算部１０３は、モータ部１２２、１２４を駆動させるトルクを算出し、モータ部１２２、１２４を駆動させる。これにより、移動体１は倒立状態を維持する。 When the servo system is turned on, the moving body 1 executes the inversion control. That is, based on the detection values of the rotation amount detection unit 133 and the angular velocity detection unit 134, the vehicle state calculation unit 140 calculates the current posture angle of the vehicle body. And the inversion control calculating part 103 calculates the torque which drives the motor parts 122 and 124, and drives the motor parts 122 and 124 so that the present attitude angle may approach the target attitude angle. Thereby, the moving body 1 maintains an inverted state.

なお、移動体１の目標姿勢角度（姿勢角度の目標値）は、初期値として予め０°に設定されているものとする。姿勢角度が０°とは、車両軸線Ｘ２が鉛直軸線Ｘ１に対して平行になる状態である。つまり、移動体１の目標姿勢は、車両軸線Ｘ２が鉛直軸線Ｘ１と平行になる姿勢に予め設定されている。 It is assumed that the target posture angle (target value of the posture angle) of the mobile body 1 is set to 0 ° in advance as an initial value. The attitude angle of 0 ° is a state in which the vehicle axis X2 is parallel to the vertical axis X1. That is, the target posture of the moving body 1 is set in advance to a posture in which the vehicle axis X2 is parallel to the vertical axis X1.

このとき、図４（ｃ）に示したように、搭乗者２００は片足をステップ部３０４に載せた状態で、移動体１を手前に傾ける。つまり、現在の姿勢角度が０°（目標姿勢角度の初期値）ではない状態でサーボ系がＯＮ状態となる。このため、移動体１は、現在の姿勢角度を目標姿勢角度（０°）に近づけようと、車輪３０５を駆動させて、搭乗者２００の方向へ移動する。 At this time, as shown in FIG. 4C, the occupant 200 tilts the moving body 1 toward the front with one foot placed on the step portion 304. That is, the servo system is turned on when the current posture angle is not 0 ° (the initial value of the target posture angle). For this reason, the mobile body 1 moves in the direction of the passenger 200 by driving the wheels 305 so as to bring the current posture angle closer to the target posture angle (0 °).

ここで、ステップセンサ部１３２は、ステップ部３０４に搭乗者の両足が載置したか否かを検出する（ステップＳ１０４）。ステップ部３０４に搭乗者の両足が載置していない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、車両状態演算部１４０は、移動体１が移動したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、車両状態演算部１４０は、車輪３０５の回転量や現在の角速度に基づいて、移動体１が移動したか否かを判定する。このとき、車両状態演算部１４０は、車輪３０５の回転方向（移動体１の移動方向）を取得する。そして、車両状態演算部１４０は、移動体１の移動の有無及び移動方向を倒立制御演算部１０３に出力する。 Here, the step sensor unit 132 detects whether or not both feet of the passenger are placed on the step unit 304 (step S104). When both feet of the passenger are not placed on the step unit 304 (step S104: No), the vehicle state calculation unit 140 determines whether or not the moving body 1 has moved (step S105). For example, the vehicle state calculation unit 140 determines whether the moving body 1 has moved based on the rotation amount of the wheels 305 and the current angular velocity. At this time, the vehicle state calculation unit 140 acquires the rotation direction of the wheel 305 (the movement direction of the moving body 1). Then, the vehicle state calculation unit 140 outputs the presence / absence and movement direction of the moving body 1 to the inverted control calculation unit 103.

移動体１が移動していない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップセンサ部１３２は、再度ステップ部３０４に搭乗者の両足が載置したか否かを検出する（ステップＳ１０４）。 When the moving body 1 is not moving (step S105: No), the step sensor unit 132 detects again whether or not both feet of the passenger are placed on the step unit 304 (step S104).

移動体１が移動した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、倒立制御演算部１０３は、車輪３０５の現在の角速度及び目標角速度に基づいて、上記した数５を用いて補正目標姿勢角度を計算する（ステップＳ１０６）。倒立制御演算部１０３は、算出した補正目標姿勢角度を、指令生成部１０１に出力する。 When the moving body 1 has moved (step S105: Yes), the inverted control calculation unit 103 calculates the corrected target posture angle using the above equation 5 based on the current angular velocity and the target angular velocity of the wheel 305 (step S105). S106). The inverted control calculation unit 103 outputs the calculated corrected target posture angle to the command generation unit 101.

なお、搭乗時においては、移動体１が静止していることが好ましい。このため、目標車輪角速度（数５のθ_ｗrefの微分値）は予め０に設定されている。また、数５の式から明らかなように、現在の車輪角速度と目標車輪角速度（＝０）との差が大きい程、補正目標姿勢角度Δθrefも大きくなる。逆に、現在の車輪角速度と目標車輪角速度（＝０）との差が小さい程、補正目標姿勢角度Δθrefも小さくなる。つまり、倒立制御演算部１０３は、現在の車輪角速度と目標車輪角速度との差に応じて、補正目標姿勢角速度（目標姿勢の補正量）を決定する。 In addition, it is preferable that the moving body 1 is stationary when boarding. For this reason, the target wheel angular velocity (the differential value of θ _w ref in Equation 5) is set to 0 in advance. As is clear from the equation (5), the corrected target attitude angle Δθref increases as the difference between the current wheel angular velocity and the target wheel angular velocity (= 0) increases. Conversely, the smaller the difference between the current wheel angular velocity and the target wheel angular velocity (= 0), the smaller the corrected target posture angle Δθref. That is, the inverted control calculation unit 103 determines the corrected target posture angular velocity (target posture correction amount) according to the difference between the current wheel angular velocity and the target wheel angular velocity.

指令生成部１０１は、入力された補正目標姿勢角度を用いて、目標姿勢角度を補正する（ステップＳ１０７）。具体的には、指令生成部１０１は、入力された補正目標姿勢角度Δθrefを予め設定された目標姿勢角度θrefから減算する。そして、指令生成部１０１は、Δθrefを減算した値を新たな目標姿勢角度θrefとして設定する。例えば、最初の補正処理の場合、指令生成部１０１は、目標姿勢角度の初期値である０°から補正目標姿勢角度を減算する。これにより、新たな目標となる車両軸線は、鉛直軸線に対して傾いた線となる。そして、ステップセンサ部１３２は、再度ステップ部３０４に搭乗者の両足が載置したか否かを検出する（ステップＳ１０４）。つまり、搭乗者の両足がステップ部３０４に載置するまで、目標姿勢角度の補正処理（ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）が繰り返される。なお、２回目以降の補正処理の場合、指令生成部１０１は、既に補正された目標姿勢角度に補正目標姿勢角度を加算する。 The command generation unit 101 corrects the target posture angle using the input corrected target posture angle (step S107). Specifically, the command generation unit 101 subtracts the input corrected target posture angle Δθref from a preset target posture angle θref. Then, the command generation unit 101 sets a value obtained by subtracting Δθref as a new target posture angle θref. For example, in the case of the first correction process, the command generation unit 101 subtracts the corrected target posture angle from 0 ° that is the initial value of the target posture angle. As a result, the new target vehicle axis is a line inclined with respect to the vertical axis. And the step sensor part 132 detects again whether a passenger's both feet were mounted in the step part 304 (step S104). That is, the target posture angle correction process (steps S105 to S107) is repeated until both the feet of the passenger are placed on the step unit 304. In the second and subsequent correction processes, the command generation unit 101 adds the corrected target posture angle to the already corrected target posture angle.

一方、移動体１のステップ部３０４に搭乗者の両足が載置した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、倒立制御演算部１０３は、ステップＳ１０７において補正した目標姿勢角度を初期値（０°）に戻す（ステップＳ１０８）。このとき、目標姿勢角度を補正後の値から初期値へ一気に戻すと、急に目標姿勢角度が変化してしまうため、倒立制御が不安定になるおそれがある。そのため、倒立制御演算部１０３は、一定の速度で（例えば、所定時間毎に１°ずつ）目標姿勢角度を補正後の値から初期値に戻すことが好ましい。 On the other hand, when both the feet of the passenger are placed on the step unit 304 of the moving body 1 (step S104: Yes), the inverted control calculation unit 103 returns the target posture angle corrected in step S107 to the initial value (0 °). (Step S108). At this time, if the target posture angle is returned from the corrected value to the initial value all at once, the target posture angle suddenly changes, so that the inversion control may become unstable. Therefore, it is preferable that the inverted control calculation unit 103 returns the target posture angle from the corrected value to the initial value at a constant speed (for example, by 1 ° every predetermined time).

その後、倒立制御演算部１０３は、目標姿勢角度が初期値と一致したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。未だ目標姿勢角度が初期値と一致していない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、倒立制御演算部１０３は、継続して目標姿勢角度を一定速度で初期値に近づける（ステップＳ１０８）。 Thereafter, the inverted control calculation unit 103 determines whether or not the target posture angle matches the initial value (step S109). If the target posture angle still does not match the initial value (step S109: No), the inversion control calculation unit 103 continues to bring the target posture angle close to the initial value at a constant speed (step S108).

一方、目標姿勢角度が初期値と一致した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、倒立制御演算部１０３は、倒立走行状態へと移行する。具体的には、目標姿勢角度を初期値に固定したまま、倒立走行制御を実行する。 On the other hand, when the target posture angle matches the initial value (step S109: Yes), the inverted control calculation unit 103 shifts to the inverted running state. Specifically, the inverted traveling control is executed while the target posture angle is fixed to the initial value.

ここで、図６（ａ）〜（ｄ）を参照して、目標姿勢角度の補正処理の一例を説明する。まず、図６（ａ）に示す状態は、搭乗者２００がステップ部３０４に片足を載せて移動体１を−１０°傾けた状態で、サーボ系がＯＮになった場合を示している（図４（ｃ）に示した搭乗過程に対応する）。このとき、移動体１の目標姿勢角度は０°である。つまり、目標とする車両軸線Ｘ３（目標姿勢）は鉛直方向の軸線であるである。しかし、搭乗者２００により移動体１の車両軸線Ｘ２は目標車両軸線Ｘ３に対して搭乗者２００側に、１０°傾いている。つまり、移動体１の現在の姿勢角度は−１０°である。 Here, an example of the correction process of the target posture angle will be described with reference to FIGS. First, the state shown in FIG. 6A shows a case where the occupant 200 puts one foot on the step portion 304 and tilts the moving body 1 by −10 ° and the servo system is turned on (FIG. 6). 4 (c) corresponding to the boarding process). At this time, the target posture angle of the moving body 1 is 0 °. That is, the target vehicle axis X3 (target posture) is a vertical axis. However, the vehicle axis line X2 of the moving body 1 is inclined 10 ° toward the passenger 200 side with respect to the target vehicle axis line X3 by the passenger 200. That is, the current posture angle of the moving body 1 is −10 °.

そのため、移動体１は、現在の姿勢角度を目標姿勢角度である０°にするために、車輪３０５を駆動させて搭乗者２００の方向へ移動しようとする。これにより、図６（ｂ）に示すように、移動体１は、搭乗者２００の方向へわずかに移動する。つまり、車輪３０５が図６（ｂ）の矢印ｄで示した方向にわずかに回転する。 Therefore, the moving body 1 tries to move in the direction of the passenger 200 by driving the wheels 305 in order to set the current posture angle to 0 ° which is the target posture angle. Thereby, as shown in FIG.6 (b), the mobile body 1 moves slightly in the direction of the passenger | crew 200. FIG. That is, the wheel 305 slightly rotates in the direction indicated by the arrow d in FIG.

倒立制御演算部１０３は、移動体１の移動方向に移動体１の目標車両軸線Ｘ３（目標姿勢）が傾くように、補正目標姿勢角度を算出する。つまり、図６（ｂ）に示すように、移動体１の目標車両軸線Ｘ３が、鉛直方向に対して移動体１の移動方向に傾くように、倒立制御演算部１０３は、補正目標姿勢角度を算出する。 The inverted control calculation unit 103 calculates the corrected target posture angle so that the target vehicle axis X3 (target posture) of the moving body 1 is inclined in the moving direction of the moving body 1. That is, as shown in FIG. 6B, the inversion control calculation unit 103 sets the corrected target attitude angle so that the target vehicle axis X3 of the moving body 1 is inclined in the moving direction of the moving body 1 with respect to the vertical direction. calculate.

より詳細には、回転量検出部１３３は、回転した車輪３０５の回転量を検出する。車両状態演算部１４０は、車輪３０５の回転量に基づいて、現在の車輪角速度を算出する。そして、倒立制御演算部１０３は、目標車輪角速度と現在の車輪角速度との差を用いて、数５により補正目標姿勢角度を計算する。本例においては、倒立制御演算部１０３は、補正目標姿勢角度として１０°を算出したとする。倒立制御演算部１０３は、算出した補正目標姿勢角度を、指令生成部１０１に出力する。つまり、倒立制御演算部１０３は、移動体１の移動が検出されたときの目標姿勢角度（０°）に対して移動体１の移動方向に傾斜した姿勢角度が新たな目標姿勢角度（−１０°）となるように、補正目標姿勢角度（１０°）を算出する。 More specifically, the rotation amount detection unit 133 detects the rotation amount of the rotated wheel 305. The vehicle state calculation unit 140 calculates the current wheel angular velocity based on the rotation amount of the wheel 305. And the inversion control calculating part 103 calculates a correction | amendment target attitude | position angle by Formula 5 using the difference of a target wheel angular velocity and the present wheel angular velocity. In this example, it is assumed that the inverted control calculation unit 103 calculates 10 ° as the corrected target posture angle. The inverted control calculation unit 103 outputs the calculated corrected target posture angle to the command generation unit 101. That is, the inverted control calculation unit 103 determines that the posture angle inclined in the moving direction of the moving body 1 with respect to the target posture angle (0 °) when the movement of the moving body 1 is detected is a new target posture angle (−10). The corrected target posture angle (10 °) is calculated so that

指令生成部１０１は、予め設定された目標姿勢角度（０°）から、入力された補正目標姿勢角度を減算して、新たな目標姿勢角度を生成する。つまり、図６（ｃ）に示すように、新たな目標姿勢角度は、０°−１０°＝−１０°となる。言い換えると、目標車両軸線Ｘ３（目標姿勢）は、鉛直方向に対して、搭乗者２００側に１０°傾いた軸線となる。 The command generation unit 101 generates a new target posture angle by subtracting the input corrected target posture angle from a preset target posture angle (0 °). That is, as shown in FIG. 6C, the new target posture angle is 0 ° −10 ° = −10 °. In other words, the target vehicle axis X3 (target posture) is an axis that is inclined 10 ° toward the passenger 200 with respect to the vertical direction.

そして、倒立制御演算部１０３は、移動体１の姿勢角度が新たな目標姿勢角度になるように、モータ部１２２、１２４を制御する。このとき、図６（ｃ）に示すように、移動体１の車両軸線Ｘ２は、鉛直方向に対して−１０°傾いている。つまり、移動体１の車両軸線Ｘ２は、目標車両軸線Ｘ３と一致する。言い換えると、移動体１の現在の姿勢角度は、新たな目標姿勢角度と一致する。そのため、倒立制御演算部１０３は、移動体１の現在の姿勢がバランスのとれた状態であると認識し、車輪３０５を駆動させない。したがって、移動体１はその場に静止する。 Then, the inverted control calculation unit 103 controls the motor units 122 and 124 so that the posture angle of the moving body 1 becomes a new target posture angle. At this time, as shown in FIG.6 (c), the vehicle axis line X2 of the mobile body 1 inclines -10 degrees with respect to the perpendicular direction. That is, the vehicle axis X2 of the moving body 1 coincides with the target vehicle axis X3. In other words, the current posture angle of the moving body 1 matches the new target posture angle. Therefore, the inverted control calculation unit 103 recognizes that the current posture of the moving body 1 is balanced and does not drive the wheels 305. Therefore, the moving body 1 is stationary on the spot.

その後、搭乗者２００がステップ部３０４に両足を載せると、図６（ｄ）に示すように、倒立制御演算部１０３は、補正後の目標姿勢角度（−１０°）を、目標姿勢角度の初期値（０°）に一定の速度で戻す。目標姿勢角度が０°に戻ると（目標車両軸線Ｘ３が鉛直方向に戻ると）、移動体１は、倒立制御演算部１０３は、目標姿勢角度を０°に固定する。そして、移動体１は、倒立走行状態（車体の傾斜方向に走行する状態）に移行する。 Thereafter, when the occupant 200 places his / her feet on the step unit 304, as shown in FIG. 6D, the inverted control calculation unit 103 sets the corrected target posture angle (−10 °) to the initial target posture angle. Return to the value (0 °) at a constant speed. When the target posture angle returns to 0 ° (when the target vehicle axis line X3 returns to the vertical direction), the inversion control calculation unit 103 of the moving body 1 fixes the target posture angle to 0 °. Then, the moving body 1 shifts to an inverted traveling state (a state in which the vehicle 1 travels in the vehicle body tilt direction).

以上のように、本実施の形態にかかる移動体１の構成によれば、車両状態演算部１４０が移動体１の移動を検出する。また、ステップセンサ部１３２が、搭乗者の搭乗動作の開始（一方の足の載置）を検出する。そして、倒立制御演算部１０３は、搭乗者の一方の足の載置が検出されているときに、車体の移動が検出された場合、車体の移動が検出されたときの目標姿勢に対して車体の移動方向に傾斜した姿勢が新たな目標姿勢となるように、補正目標姿勢を算出する。指令生成部１０１は、算出された補正目標姿勢に基づいて、目標姿勢を補正する。これにより、移動体１は移動方向側に傾いた姿勢でバランスをとろうとする。その結果、搭乗時にサーボ系がＯＮになった状態で搭乗者が移動体１を傾けた場合であっても、移動体１が移動することを抑制することができる。したがって、搭乗者は容易に移動体１に搭乗することができる。 As described above, according to the configuration of the moving body 1 according to the present embodiment, the vehicle state calculation unit 140 detects the movement of the moving body 1. In addition, the step sensor unit 132 detects the start of the boarding operation of the passenger (placement of one foot). Then, when the movement of the vehicle body is detected when the placement of one foot of the occupant is detected, the inverted control calculation unit 103 detects the vehicle body relative to the target posture when the movement of the vehicle body is detected. The corrected target posture is calculated so that the posture inclined in the moving direction becomes a new target posture. The command generation unit 101 corrects the target posture based on the calculated corrected target posture. Thereby, the mobile body 1 tries to balance with the attitude | position inclined to the moving direction side. As a result, even when the passenger tilts the moving body 1 with the servo system turned on at the time of boarding, it is possible to suppress the moving body 1 from moving. Therefore, the passenger can easily board the moving body 1.

＜参考例＞
ここで、図７（ａ）〜（ｃ）を参照して参考例について説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は、参考例にかかる移動体９の搭乗手順を説明するための模式図である。なお、図７（ａ）〜（ｃ）に示す移動体９は、搭乗動作の開始（一方の足の載置）が検出された場合でも、目標姿勢角度を初期値（０°）から変化させない。つまり、移動体９の目標姿勢は常に固定されている。 <Reference example>
Here, a reference example will be described with reference to FIGS. FIGS. 7A to 7C are schematic views for explaining the boarding procedure of the moving body 9 according to the reference example. Note that the moving body 9 shown in FIGS. 7A to 7C does not change the target posture angle from the initial value (0 °) even when the start of the riding operation (placement of one foot) is detected. . That is, the target posture of the moving body 9 is always fixed.

まず、図７（ａ）に示すように、搭乗者２００は、移動体９を手前に傾ける。そして、図７（ｂ）に示すように、搭乗者２００は、片足を移動体９に載せる。これにより、移動体９のサーボ系がＯＮ状態となる。 First, as shown to Fig.7 (a), the passenger 200 inclines the mobile body 9 to this side. Then, as shown in FIG. 7B, the passenger 200 places one leg on the moving body 9. As a result, the servo system of the moving body 9 is turned on.

サーボ系がＯＮ状態となり、かつ、移動体９が搭乗者２００側に傾いているため、図７（ｂ）に示すように、移動体９は、現在の姿勢角度を目標姿勢角度に近づけようと、搭乗者２００の方向へ移動する。つまり、移動体９は、現在の車両軸線Ｘ２を目標車両軸線Ｘ３に近づけようと、搭乗者２００の方向へ移動する。このとき、目標姿勢角度（目標車両軸線Ｘ３）は変化しない。このため、図７（ｃ）に示すように、移動体９は、搭乗者２００への接近を続ける。その結果、搭乗者２００が移動体９に搭乗することが困難となる。 Since the servo system is turned on and the moving body 9 is inclined toward the passenger 200, the moving body 9 tries to bring the current posture angle closer to the target posture angle as shown in FIG. And move toward the passenger 200. That is, the moving body 9 moves in the direction of the passenger 200 so as to bring the current vehicle axis X2 closer to the target vehicle axis X3. At this time, the target posture angle (target vehicle axis X3) does not change. For this reason, as shown in FIG.7 (c), the mobile body 9 continues approaching the passenger 200. FIG. As a result, it becomes difficult for the passenger 200 to board the moving body 9.

これに対して、上述の実施の形態では、図６（ａ）〜（ｄ）に示した手順によって搭乗者２００が移動体１に搭乗する。したがって、参考例のように、移動体が搭乗者２００に近づいてくることを抑制できる。その結果、搭乗者２００は、容易に移動体１に搭乗することができる。 On the other hand, in the above-described embodiment, the passenger 200 gets on the moving body 1 according to the procedure shown in FIGS. Therefore, it can suppress that a mobile body approaches the passenger 200 like a reference example. As a result, the passenger 200 can easily board the moving body 1.

＜変形例＞
本実施の形態の変形例について説明する。変形例にかかる移動体においては、補正目標姿勢角度の算出方法が上述した実施の形態とは異なる。なお、その他の構成、動作については、上記の移動体１と同様であるため、説明を省略する。 <Modification>
A modification of the present embodiment will be described. In the mobile body according to the modified example, the calculation method of the corrected target posture angle is different from the above-described embodiment. Other configurations and operations are the same as those of the mobile unit 1 described above, and thus description thereof is omitted.

補正目標姿勢角度の算出に用いられる演算ユニットのブロック図を図８に示す。変形例にかかる演算ユニット４００は、図３に示したブロック図の構成に加えて、Ｉゲイン演算部４０４の後段及び加算部４０６の後段にリミッタ４０７、４０８を有する。リミッタ４０７は、Ｉゲイン演算部４０４の出力に上限を設ける。リミッタ４０８は、加算部４０６の出力に上限を設ける。 FIG. 8 shows a block diagram of an arithmetic unit used for calculating the corrected target posture angle. In addition to the configuration of the block diagram shown in FIG. 3, the arithmetic unit 400 according to the modified example includes limiters 407 and 408 at the subsequent stage of the I gain calculating unit 404 and the subsequent stage of the adding unit 406. The limiter 407 sets an upper limit on the output of the I gain calculation unit 404. The limiter 408 sets an upper limit on the output of the adding unit 406.

このような構成により、補正目標姿勢角度の大きな変動を抑制することができる。したがって、目標姿勢角度が急激に変化すること抑制することができる。その結果、移動体の不安定な動作を抑制でき、より安定した搭乗動作が可能となる。 With such a configuration, large fluctuations in the corrected target posture angle can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the target posture angle from changing abruptly. As a result, an unstable operation of the moving body can be suppressed, and a more stable boarding operation is 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。倒立二輪型車両の具体的な構成は任意である。ソフトウェア制御に代えて、ワイヤードロジックにより機能部を具現化させても良い。また、目標姿勢を示す値として移動体１のピッチ角を用いて説明したが、移動体１のピッチ軸回りの姿勢を特定する値であれば、他のパラメータを用いてもよい。 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. The specific configuration of the inverted two-wheeled vehicle is arbitrary. Instead of software control, the functional unit may be embodied by wired logic. Moreover, although the pitch angle of the moving body 1 has been described as a value indicating the target posture, other parameters may be used as long as the values specify the posture of the moving body 1 around the pitch axis.

１移動体
１０１指令生成部
１０２加算部
１０３倒立制御演算部
１１０センサ系
１２０駆動系
１２１アンプ部
１２２モータ部
１２３アンプ部
１２４モータ部
１３０センサ系
１３１電源スイッチ部
１３２ステップセンサ部
１３３回転量検出部
１３４角速度検出部
１４０車両状態演算部
１５０情報入出力部
２００搭乗者
３０１ハンドル部
３０２支柱部
３０３ベース収容部
３０４ステップ
３０５車輪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile body 101 Command production | generation part 102 Addition part 103 Inversion control calculating part 110 Sensor system 120 Drive system 121 Amplifier part 122 Motor part 123 Amplifier part 124 Motor part 130 Sensor system 131 Power switch part 132 Step sensor part 133 Rotation amount detection part 134 Angular velocity detection unit 140 Vehicle state calculation unit 150 Information input / output unit 200 Passenger 301 Handle unit 302 Strut unit 303 Base accommodation unit 304 Step 305 Wheel

Claims

車輪と、
前記車輪に支持され、搭乗者が搭乗可能な車体と、
前記車体の搭乗部に設けられ、前記搭乗者の一方又は他方の足の一方が前記搭乗部に載置されたことを検出する載置検出手段と、
予め設定された目標姿勢に対して前記車体が傾斜した方向に、前記車体を移動させることで、前記車体の倒立状態を維持する倒立制御手段と、
前記倒立制御手段の倒立制御により、前記車体が移動したことを検出する移動検出手段と、
前記搭乗者の一方又は他方の足の一方の載置が検出されているときに、前記車体の移動が検出された場合、前記車体の移動が検出されたときの前記目標姿勢に対して前記車体の移動方向に傾斜した姿勢が新たな目標姿勢となるように、前記目標姿勢を補正する目標姿勢補正手段と、
を備える倒立型移動体。 Wheels,
A vehicle body supported by the wheel and on which a passenger can ride;
A placement detecting means provided in a riding part of the vehicle body, for detecting that one of the rider's one or the other leg is placed on the riding part;
An inversion control means for maintaining the inverted state of the vehicle body by moving the vehicle body in a direction in which the vehicle body is inclined with respect to a preset target posture;
Movement detection means for detecting that the vehicle body has moved by the inversion control of the inversion control means;
When the movement of the vehicle body is detected when the placement of one of the occupants or one of the other legs is detected, the vehicle body with respect to the target posture when the movement of the vehicle body is detected Target posture correcting means for correcting the target posture so that the posture inclined in the moving direction becomes a new target posture;
Inverted mobile body with

前記目標姿勢補正手段は、前記目標姿勢の補正処理として、少なくとも前記車体のピッチ角の目標値の補正を行う請求項１に記載の倒立型移動体。 The inverted moving body according to claim 1, wherein the target posture correcting means corrects at least a target value of the pitch angle of the vehicle body as the correction processing of the target posture.

前記目標姿勢補正手段は、前記搭乗者の両方の足の載置が検出されるまで、前記目標姿勢の補正処理を行う請求項１または２に記載の倒立型移動体。 The inverted moving body according to claim 1 or 2, wherein the target posture correction means performs the target posture correction processing until placement of both feet of the occupant is detected.

前記目標姿勢補正手段は、前記搭乗者の両方の足の載置が検出された場合、補正後の前記目標姿勢を、前記予め設定された目標姿勢に変化させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の倒立型移動体。 The target posture correcting means changes the corrected target posture to the preset target posture when the placement of both feet of the occupant is detected. The inverted moving body according to the item.

前記目標姿勢補正手段は、前記目標姿勢を前記予め設定された目標姿勢まで変化させた場合、前記目標姿勢を固定する請求項４に記載の倒立型移動体。 The inverted moving body according to claim 4, wherein the target posture correcting means fixes the target posture when the target posture is changed to the preset target posture.

前記予め設定された目標姿勢は、前記車体の軸が鉛直方向の軸と略平行な姿勢である請求項４または５に記載の倒立型移動体。 The inverted movable body according to claim 4 or 5, wherein the preset target posture is a posture in which an axis of the vehicle body is substantially parallel to an axis in a vertical direction.

前記移動検出手段は、前記車輪の角速度を検出し、
検出した前記車輪の角速度の変化に基づいて、前記車体の移動を検出する請求項１〜６のいずれか一項に記載の倒立型移動体。 The movement detecting means detects an angular velocity of the wheel;
The inverted moving body according to any one of claims 1 to 6, wherein the movement of the vehicle body is detected based on the detected change in the angular velocity of the wheel.

前記目標姿勢補正手段は、前記車輪の現在の角速度と目標角速度の差に応じて、前記目標姿勢の補正量を決定する請求項１〜７のいずれか一項に記載の倒立型移動体。 The inverted moving body according to any one of claims 1 to 7, wherein the target posture correcting means determines a correction amount of the target posture according to a difference between a current angular velocity and a target angular velocity of the wheel.

前記目標姿勢の補正量には、上限が設定されている請求項８に記載の倒立型移動体。 The inverted moving body according to claim 8, wherein an upper limit is set for the correction amount of the target posture.

車輪と、前記車輪に支持され、搭乗者が搭乗可能な車体と、予め設定された目標姿勢に対して前記車体が傾斜した方向に、前記車体を移動させることで、前記車体の倒立状態を維持する倒立制御手段と、を備える倒立型移動体の制御方法であって、
前記車体の搭乗部に、前記搭乗者の一方又は他方の足の一方が載置されたことを検出しているときに、前記倒立制御手段の倒立制御により、前記車体が移動したことを検出した場合、
前記車体が移動したことを検出したときの前記目標姿勢に対して前記車体の移動方向に傾斜した姿勢が新たな目標姿勢となるように、前記目標姿勢を補正する倒立型移動体の制御方法。 Maintaining an inverted state of the vehicle body by moving the vehicle body in a direction in which the vehicle body is supported by a wheel, a vehicle body on which the passenger can ride, and the vehicle body is inclined with respect to a preset target posture An inverted control means comprising: an inverted control means comprising:
When detecting that one of the occupants or one of the other feet is placed on the riding part of the vehicle body, the vehicle body has detected that the vehicle body has been moved by the inversion control of the inversion control means. If
An inverted moving body control method for correcting the target posture so that a posture inclined in the moving direction of the vehicle body becomes a new target posture with respect to the target posture when the movement of the vehicle body is detected.