JP6319162B2 - Balance training system and display control method - Google Patents

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Description

本発明は、バランス訓練システム及び表示制御方法に関する。   The present invention relates to a balance training system and a display control method.

ユーザが搭乗して操作することで、倒立状態を維持する倒立制御を行いつつ走行できる倒立型移動体(以下、単に移動体とも記載)が提案されている。   There has been proposed an inverted moving body (hereinafter also simply referred to as a moving body) that can travel while performing an inverted control that maintains an inverted state by a user boarding and operating.

例えば、特許文献1には、移動体に搭乗した搭乗者のバランス機能を訓練するバランス訓練システムが開示されている。搭乗者は、表示装置に表示されたゲーム画面を見ながら、重心移動や移動体のハンドル操作をする。移動体は、搭乗者の重心移動やハンドル操作に基づいて駆動部を制御することで、倒立制御を行いつつ走行する。このようにして、搭乗者は、移動体を用いてバランス機能の訓練をすることができる。   For example, Patent Literature 1 discloses a balance training system for training a balance function of a passenger who has boarded a moving body. The occupant moves the center of gravity and operates the handle of the moving object while viewing the game screen displayed on the display device. The moving body travels while performing the inversion control by controlling the drive unit based on the movement of the center of gravity of the occupant and the steering wheel operation. In this way, the occupant can train the balance function using the moving body.

特開2014−182318号公報JP 2014-182318 A

上述の通り、搭乗者は、バランス機能の訓練中に、ゲーム画面が表示された表示装置を見る。このゲーム画面には、搭乗者が訓練をし易くするように、仮想的な移動体が表示されることがある。この表示される仮想的な移動体の向きは、移動体のセンサが検出した移動体の向きの変化に追従して変化する。しかしながら、移動体のセンサが検出できないような移動体の微小な向きの変化が生じ、その変化が累積した場合に、現実の移動体の向きと仮想的な移動体の向きとがずれてしまう。   As described above, the passenger looks at the display device on which the game screen is displayed during the training of the balance function. A virtual moving body may be displayed on the game screen so that the passenger can easily train. The direction of the displayed virtual moving body changes following the change in the direction of the moving body detected by the sensor of the moving body. However, when a change in the direction of the moving body that cannot be detected by the sensor of the moving body occurs and the change is accumulated, the direction of the actual moving body and the direction of the virtual moving body shift.

このように、現実の移動体の向きと仮想的な移動体の向きとがずれてしまった場合に、訓練を円滑に行うためには、現実の移動体の向きと仮想的な移動体の向きとを揃える必要がある。しかしながら、現実の移動体の向きと仮想的な移動体の向きとを揃えようとして、搭乗者が現実の移動体を旋回させるように操作すると、表示装置に表示された仮想的な移動体の向きも、現実の移動体の旋回に追従して変化してしまう。そのため、現実の移動体の向きと仮想的な移動体の向きとを揃えることができないという課題があった。   In this way, if the orientation of the actual moving body and the orientation of the virtual moving body are misaligned, the orientation of the actual moving body and the orientation of the virtual moving body can be used for smooth training. It is necessary to align. However, if the occupant operates to turn the actual moving body in an attempt to align the orientation of the actual moving body with the orientation of the virtual moving body, the orientation of the virtual moving body displayed on the display device However, it will change following the actual turning of the moving body. For this reason, there is a problem that the direction of the actual moving body cannot be aligned with the direction of the virtual moving body.

本発明に係るバランス訓練システム及び表示制御方法は、表示装置に仮想的な移動体を表示して搭乗者のバランス訓練を行う際に、現実の移動体の向きと表示装置に表示された仮想的な移動体の向きとがずれた場合に、両者を揃えることを可能にするものである。   In the balance training system and the display control method according to the present invention, when the virtual moving body is displayed on the display device to perform the balance training of the occupant, the actual moving body orientation and the virtual direction displayed on the display device are displayed. This makes it possible to align both of them when the direction of the moving body deviates.

本発明の第1の態様にかかるバランス訓練システムは、旋回操作部の操作に基づいて旋回する倒立型移動体と、前記旋回操作部の操作に基づいて、表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きを変更する表示制御部と、前記倒立型移動体の向きを補正するための旋回指示が入力される旋回指示入力部と、を備える。前記旋回指示入力部に前記旋回指示の入力がなされた場合、前記倒立型移動体は、前記入力に基づいて旋回を行い、前記表示制御部は、前記入力にもかかわらず、前記仮想的な倒立型移動体の向きを変更しない。   The balance training system according to the first aspect of the present invention includes an inverted moving body that turns based on an operation of a turning operation unit, and a virtual inversion displayed on a display device based on the operation of the turning operation unit. A display control unit that changes the direction of the movable body, and a turn instruction input unit that receives a turn instruction for correcting the direction of the inverted movable body. When the turning instruction is input to the turning instruction input unit, the inverted moving body turns based on the input, and the display control unit performs the virtual inversion in spite of the input. Do not change the direction of the moving object.

このバランス訓練システムでは、旋回指示入力部に入力がなされた場合、倒立型移動体が入力に基づいて旋回を行う一方、表示制御部は、入力にもかかわらず、仮想的な倒立型移動体の向きを変更しない。従って、倒立型移動体の向きと仮想的な倒立型移動体の向きとがずれている場合でも、旋回指示入力部に入力を行って倒立型移動体を旋回させることで、倒立型移動体の向きを表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きに合わせることができる。即ち、現実の倒立型移動体の向きと表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きとを揃えることができる。   In this balance training system, when an input is made to the turning instruction input unit, the inverted moving body turns based on the input, while the display control unit does not have a virtual inverted moving body regardless of the input. Do not change the orientation. Therefore, even when the direction of the inverted mobile body is deviated from the direction of the virtual inverted mobile body, by inputting to the turn instruction input unit and turning the inverted mobile body, The direction can be matched with the direction of the virtual inverted moving body displayed on the display device. That is, the actual orientation of the inverted moving body and the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device can be aligned.

また、本発明の第2の態様にかかるバランス訓練システムは、旋回操作部の操作に基づいて旋回する倒立型移動体と、前記旋回操作部の操作に基づいて、表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きを変更する表示制御部と、前記倒立型移動体の向きを補正するための旋回指示が入力される旋回指示入力部と、を備える。前記旋回指示入力部に前記旋回指示の入力がなされた場合、前記倒立型移動体は、前記入力に基づいて旋回を行い、前記表示制御部は、前記入力をトリガとして前記仮想的な倒立型移動体の向きを予め定めた向きに変更する。   Further, the balance training system according to the second aspect of the present invention includes an inverted moving body that turns based on the operation of the turning operation unit, and a virtual that is displayed on the display device based on the operation of the turning operation unit. A display control unit that changes the orientation of the inverted moving body, and a turning instruction input unit that receives a turning instruction for correcting the orientation of the inverted moving body. When the turning instruction is input to the turning instruction input unit, the inverted moving body turns based on the input, and the display control unit uses the input as a trigger to perform the virtual inverted moving Change the body orientation to a predetermined orientation.

このバランス訓練システムでは、旋回指示入力部に入力がなされた場合、倒立型移動体が入力に基づいて旋回を行う一方、表示制御部は、表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きを予め定めた向きに変更する。このため、倒立型移動体の向きと仮想的な倒立型移動体の向きとがずれている場合でも、旋回指示入力部に入力を行って倒立型移動体を旋回させることで、倒立型移動体を予め定めた向きに合わせることができる。即ち、現実の倒立型移動体の向きと表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きとを揃えることができる。   In this balance training system, when an input is made to the turning instruction input unit, the inverted moving body turns based on the input, while the display control unit is a virtual inverted moving body displayed on the display device. Change the orientation to a predetermined orientation. For this reason, even if the orientation of the inverted mobile body is deviated from the orientation of the virtual inverted mobile body, the inverted mobile body can be turned by performing input to the turn instruction input unit and turning the inverted mobile body. Can be set in a predetermined direction. That is, the actual orientation of the inverted moving body and the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device can be aligned.

上述のバランス訓練システムにおいて、旋回指示入力部は、旋回方向を入力可能としてもよい。これにより、現実の倒立型移動体の向きと表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きとを揃えるのに時間がかからない旋回方向を、旋回指示入力部で入力することができる。即ち、現実の倒立型移動体の向きと表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きとを短時間で揃えることができる。   In the balance training system described above, the turning instruction input unit may be able to input a turning direction. Thereby, the turning instruction input unit can input a turning direction that does not take time to align the actual direction of the inverted moving body with the direction of the virtual inverted moving body displayed on the display device. That is, the actual orientation of the inverted moving body and the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device can be aligned in a short time.

また、本発明の第3の態様にかかる表示制御方法は、旋回操作に基づいて旋回する倒立型移動体を備えたバランス訓練システムにおいて、表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きを制御する表示制御方法である。この表示制御方法では、通常運動するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを変更し、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを、実際の倒立型移動体の向きのずれを補正するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、前記倒立型移動体が旋回するにもかかわらず、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを変更しない。   In addition, the display control method according to the third aspect of the present invention is directed to the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device in the balance training system including the inverted moving body that rotates based on the turning operation. This is a display control method for controlling. In this display control method, when the inverted moving body is swung for normal motion, the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device is changed and displayed on the display device. When the inverted moving body is swung to correct the orientation of the virtual inverted moving body to correct the deviation of the actual inverted moving body, the inverted moving body also turns. Regardless, the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device is not changed.

このバランス訓練システムでは、実際の倒立型移動体の向きのずれを補正するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、倒立型移動体が旋回する一方、仮想的な倒立型移動体の向きは変更されない。従って、倒立型移動体の向きと仮想的な倒立型移動体の向きとがずれている場合でも、倒立型移動体の向きのずれを補正することで、現実の倒立型移動体の向きと表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きとを揃えることができる。   In this balance training system, when the inverted moving body is turned in order to correct the deviation in the direction of the actual inverted moving body, the inverted moving body turns, while the virtual inverted moving body The orientation is not changed. Therefore, even if the orientation of the inverted mobile object is deviated from the direction of the virtual inverted mobile object, the actual orientation of the inverted mobile object is displayed by correcting the deviation of the orientation of the inverted mobile object. The direction of the virtual inverted moving body displayed on the apparatus can be aligned.

また、本発明の第4の態様にかかる表示制御方法は、旋回操作に基づいて旋回する倒立型移動体を備えたバランス訓練システムが、表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きを制御する表示制御方法である。この表示制御方法では、通常運動するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを変更し、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを、実際の倒立型移動体の向きのずれを補正するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、前記倒立型移動体が旋回するにもかかわらず、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを予め定めた向きに変更する。   In addition, the display control method according to the fourth aspect of the present invention provides a balance training system having an inverted moving body that turns based on a turning operation, wherein the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device is This is a display control method for controlling. In this display control method, when the inverted moving body is swung for normal motion, the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device is changed and displayed on the display device. When the inverted moving body is swung to correct the orientation of the virtual inverted moving body to correct the deviation of the actual inverted moving body, the inverted moving body also turns. Regardless, the direction of the virtual inverted moving body displayed on the display device is changed to a predetermined direction.

このバランス訓練システムでは、実際の倒立型移動体の向きのずれを補正するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、倒立型移動体が旋回する一方、仮想的な倒立型移動体の向きは予め定めた向きに変更される。従って、倒立型移動体の向きと仮想的な倒立型移動体の向きとがずれている場合でも、倒立型移動体の向きのずれを補正して予め定めた向きに合わせることで、現実の倒立型移動体の向きと表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きとを揃えることができる。   In this balance training system, when the inverted moving body is turned in order to correct the deviation in the direction of the actual inverted moving body, the inverted moving body turns, while the virtual inverted moving body The direction is changed to a predetermined direction. Therefore, even when the orientation of the inverted moving body is deviated from the direction of the virtual inverted moving body, the actual inversion is achieved by correcting the deviation of the orientation of the inverted moving body and adjusting it to a predetermined direction. The direction of the mold moving body and the direction of the virtual inverted moving body displayed on the display device can be aligned.

本発明により、表示装置に仮想的な移動体を表示して搭乗者のバランス訓練を行う際に、現実の移動体の向きと表示装置に表示された仮想的な移動体の向きとがずれた場合に、両者を揃えることができる。   According to the present invention, when the virtual moving body is displayed on the display device to perform the balance training for the passenger, the orientation of the actual moving body and the direction of the virtual moving body displayed on the display device are shifted. In some cases, both can be aligned.

実施の形態1に係るバランス訓練システムの模式図である。1 is a schematic diagram of a balance training system according to Embodiment 1. FIG. 移動体の側面図である。It is a side view of a moving body. 移動体の背面図である。It is a rear view of a moving body. 移動体のステップ部の上面図である。It is a top view of the step part of a moving body. 移動体の旋回指示パネルの上面図である。It is a top view of the turning instruction | indication panel of a moving body. 移動体の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a moving body. 操作ハンドルが操作される前の、移動体及びロボット座標系を示す図である。It is a figure which shows a moving body and a robot coordinate system before an operation handle is operated. 操作ハンドルが操作される前の、ディスプレイに表示された仮想的な移動体を示す図である。It is a figure which shows the virtual moving body displayed on the display before the operation handle is operated. 操作ハンドルが操作された後の、移動体及びロボット座標系を示す図である。It is a figure which shows a moving body and a robot coordinate system after the operation handle is operated. 操作ハンドルが操作された後の、ディスプレイに表示された仮想的な移動体を示す図である。It is a figure which shows the virtual moving body displayed on the display after the operation handle was operated. 旋回指示ボタンが押下される前の、移動体及びロボット座標系を示す図である。It is a figure which shows a mobile body and a robot coordinate system before a rotation instruction | indication button is pressed down. 旋回指示ボタンが押下される前の、ディスプレイに表示された仮想的な移動体を示す図である。It is a figure which shows the virtual moving body displayed on the display before a turning instruction | indication button is pressed down. 旋回指示ボタンが押下された後の、移動体及びロボット座標系を示す図である。It is a figure which shows a moving body and a robot coordinate system after the rotation instruction | indication button is pressed down. 旋回指示ボタンが押下された後の、ディスプレイに表示された仮想的な移動体を示す図である。It is a figure which shows the virtual mobile body displayed on the display after the rotation instruction | indication button was pressed down. 旋回指示ボタンの押下に基づく移動体の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the moving body based on pressing of a rotation instruction | indication button. 実施の形態2に係る、旋回指示ボタンが押下される前の、移動体及びロボット座標系を示す図である。It is a figure which shows a mobile body and a robot coordinate system before the turn instruction | indication button is pressed based on Embodiment 2. FIG. 旋回指示ボタンが押下される前の、ディスプレイに表示された仮想的な移動体を示す図である。It is a figure which shows the virtual moving body displayed on the display before a turning instruction | indication button is pressed down. 旋回指示ボタンが押下された後の、移動体及びロボット座標系を示す図である。It is a figure which shows a moving body and a robot coordinate system after the rotation instruction | indication button is pressed down. 旋回指示ボタンが押下された後の、ディスプレイに表示された仮想的な移動体を示す図である。It is a figure which shows the virtual mobile body displayed on the display after the rotation instruction | indication button was pressed down. 旋回指示ボタンの押下に基づく移動体の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the moving body based on pressing of a rotation instruction | indication button.

[実施の形態1]
以下、図面を参照して本発明の実施の形態1について説明する。図1に示すように、バランス訓練システム1は、大きく分けて、移動体11と、画面生成装置12と、ディスプレイ13とを備える。
[Embodiment 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the balance training system 1 roughly includes a moving body 11, a screen generation device 12, and a display 13.

搭乗者Pは、移動体11に搭乗し、ディスプレイ13に表示された訓練のためのゲーム画面を見ながら重心移動やハンドル操作をすることで、移動体11の移動を制御する。移動体11は、倒立制御により倒立状態を維持しつつ、車輪をモータによって駆動することで走行を行う二輪型のロボットである。画面生成装置12は、仮想的な移動体(以下、仮想移動体とも記載)が表示されたゲーム画面を生成する。なお、画面生成装置12は、移動体全体の形状を仮想移動体として表示させてもよいし、移動体の一部の形状を仮想移動体として表示させてもよい。ディスプレイ13は、画面生成装置12の制御に基づいて、ゲーム画面を表示する表示装置である。また、補助者Sは、搭乗者Pの近傍におり、必要に応じて移動体11を操作する。   The passenger P controls the movement of the moving body 11 by boarding the moving body 11 and moving the center of gravity or operating the handle while viewing the game screen for training displayed on the display 13. The moving body 11 is a two-wheeled robot that travels by driving wheels with a motor while maintaining an inverted state by the inversion control. The screen generation device 12 generates a game screen on which a virtual moving body (hereinafter also referred to as a virtual moving body) is displayed. Note that the screen generation device 12 may display the shape of the entire moving object as a virtual moving object, or may display the shape of a part of the moving object as a virtual moving object. The display 13 is a display device that displays a game screen based on the control of the screen generation device 12. The assistant S is in the vicinity of the passenger P and operates the moving body 11 as necessary.

以下、移動体11の構成について詳述する。図2、図3に示すように、移動体11は、外部構成において、車両本体部21と、車輪22R、22Lと、ステップ部23R、23Lと、操作ハンドル24と、搭乗者用グリップ25と、旋回指示パネル26と、補助者用グリップ27とを備える。   Hereinafter, the configuration of the moving body 11 will be described in detail. As shown in FIGS. 2 and 3, the moving body 11 includes, in an external configuration, a vehicle main body portion 21, wheels 22 </ b> R and 22 </ b> L, step portions 23 </ b> R and 23 </ b> L, an operation handle 24, a passenger grip 25, A turning instruction panel 26 and an assistant grip 27 are provided.

車輪22Rは、車両本体部21の右側面(移動体11の右下方)に回転自在に支持されており、車輪22Lは、車両本体部21の左側面(移動体11の左下方)に回転自在に支持されている。一対の車輪22R、22Lは、車両本体部21の左右方向において同軸上に配置されている接地モジュールである。なお、図2、図3では、X軸が前後方向、Y軸が左右方向、Z軸が上下方向である。   The wheel 22R is rotatably supported on the right side surface of the vehicle main body 21 (lower right of the moving body 11), and the wheel 22L is rotatable on the left side surface of the vehicle main body 21 (lower left of the moving body 11). It is supported by. The pair of wheels 22 </ b> R and 22 </ b> L is a grounding module that is coaxially disposed in the left-right direction of the vehicle main body 21. 2 and 3, the X-axis is the front-rear direction, the Y-axis is the left-right direction, and the Z-axis is the up-down direction.

ステップ部23Rは、車両本体部21の右側面であって車輪22Rの上方に設けられ、ステップ部23Lは、車両本体部21の左側面であって車輪22Lの上方に設けられる。ステップ部23R、23Lは、搭乗者Pがそれぞれ右足、左足を乗せて搭乗するステップである(図4を参照)。   The step portion 23R is provided on the right side surface of the vehicle main body portion 21 and above the wheel 22R, and the step portion 23L is provided on the left side surface of the vehicle main body portion 21 and above the wheel 22L. Step portions 23R and 23L are steps in which the passenger P gets on the right foot and the left foot, respectively (see FIG. 4).

操作ハンドル24は、車両本体部21の前部に連結されており、車両本体部21の上方に突出している。ここで、車両本体部21は、操作ハンドル24をロール方向(左右方向)へ回転自在に支持する。また、搭乗者用グリップ25が、操作ハンドル24の上部に連結されている。搭乗者Pは、搭乗者用グリップ25を把持し、搭乗者用グリップ25を介して操作ハンドル24を左右方向に傾斜させることで、移動体11を左右に旋回させることができる。このように、操作ハンドル24は、移動体11を旋回させる旋回操作部として機能する。なお、操作ハンドル24は、ピッチ方向(前後方向)に回転自在であってもよい。   The operation handle 24 is connected to the front portion of the vehicle main body 21 and protrudes above the vehicle main body 21. Here, the vehicle main body 21 supports the operation handle 24 so as to be rotatable in the roll direction (left-right direction). A passenger grip 25 is connected to the upper portion of the operation handle 24. The passenger P can turn the moving body 11 left and right by holding the passenger grip 25 and tilting the operation handle 24 in the left-right direction via the passenger grip 25. As described above, the operation handle 24 functions as a turning operation unit that turns the moving body 11. The operation handle 24 may be rotatable in the pitch direction (front-rear direction).

また、操作ハンドル24には、旋回指示パネル26が設けられている。図5に示すように、旋回指示パネル26は、旋回指示ボタン26A、26B(旋回指示入力インタフェース)を有する。旋回指示ボタン26A、26Bは補助者Sが押下するボタンであり、旋回指示ボタン26Aが押下される間、移動体11は右旋回を実行し続け、旋回指示ボタン26Bが押下される間、移動体11は左旋回を実行し続ける。従って、旋回指示ボタン26A、26Bが押下される時間が長いほど、移動体11の旋回量は大きくなる。このように、旋回指示ボタン26A、26Bは、移動体11の向きを補正するための旋回指示が入力される旋回指示入力部として機能する。なお、旋回指示パネル26には、補助者Sが移動体11を把持するためのグリップとして、補助者用グリップ27が設けられている。   The operation handle 24 is provided with a turning instruction panel 26. As shown in FIG. 5, the turn instruction panel 26 includes turn instruction buttons 26A and 26B (turn instruction input interface). The turn instruction buttons 26A and 26B are buttons pressed by the assistant S, and while the turn instruction button 26A is pressed, the mobile body 11 continues to perform a right turn and moves while the turn instruction button 26B is pressed. The body 11 continues to perform a left turn. Accordingly, the longer the time for which the turn instruction buttons 26A and 26B are pressed, the greater the turn amount of the mobile body 11. In this way, the turn instruction buttons 26A and 26B function as a turn instruction input unit to which a turn instruction for correcting the direction of the moving body 11 is input. The turning instruction panel 26 is provided with an assistant grip 27 as a grip for the assistant S to grip the moving body 11.

次に、移動体11のシステム構成について説明する。図6に示すように、移動体11は、旋回指示ボタン26A、26Bと、右モータエンコーダ31Aと、左モータエンコーダ31Bと、速度演算部32と、姿勢角センサ33と、並進指令演算部34と、リーン角度センサ35と、旋回補正入力判定部36と、旋回指令演算部37と、モータ制御指令演算部38と、右モータ駆動部39Aと、左モータ駆動部39Bと、オドメトリ計算部40と、通信部41とを備える。以下、各部について説明する。   Next, the system configuration of the moving body 11 will be described. As shown in FIG. 6, the mobile body 11 includes turn instruction buttons 26 </ b> A and 26 </ b> B, a right motor encoder 31 </ b> A, a left motor encoder 31 </ b> B, a speed calculation unit 32, an attitude angle sensor 33, and a translation command calculation unit 34. A lean angle sensor 35, a turning correction input determination unit 36, a turning command calculation unit 37, a motor control command calculation unit 38, a right motor drive unit 39A, a left motor drive unit 39B, and an odometry calculation unit 40. And a communication unit 41. Hereinafter, each part will be described.

右モータエンコーダ31Aは、車輪22Rを駆動させるモータ(以降、右モータと記載)の回転角度及び回転角速度を検出するものであり、それらの検出結果を速度演算部32に出力する。同様に、左モータエンコーダ31Bは、車輪22Lを駆動させるモータ(以降、左モータと記載)の回転角度及び回転角速度を検出するものであり、それらの検出結果を速度演算部32に出力する。   The right motor encoder 31 </ b> A detects a rotation angle and a rotation angular velocity of a motor (hereinafter referred to as a right motor) that drives the wheel 22 </ b> R, and outputs the detection results to the speed calculation unit 32. Similarly, the left motor encoder 31B detects a rotation angle and a rotation angular velocity of a motor that drives the wheel 22L (hereinafter referred to as a left motor), and outputs the detection results to the speed calculation unit 32.

速度演算部32は、右モータエンコーダ31A及び左モータエンコーダ31Bから出力された検出結果に基づいて、移動体11の現在速度を演算する。演算した現在速度の情報は、速度の絶対値の情報と、速度の向きの情報とを含む。速度演算部32は、演算した移動体11の現在速度を、並進指令演算部34とオドメトリ計算部40とに出力する。   The speed calculation unit 32 calculates the current speed of the moving body 11 based on the detection results output from the right motor encoder 31A and the left motor encoder 31B. The calculated current speed information includes information on the absolute value of the speed and information on the direction of the speed. The speed calculation unit 32 outputs the calculated current speed of the moving body 11 to the translation command calculation unit 34 and the odometry calculation unit 40.

姿勢角センサ33は、ジャイロセンサ、加速度センサ等から構成され、移動体11のピッチ方向の傾斜角度、傾斜角速度、傾斜角加速度等の姿勢情報を検出し、検出結果を並進指令演算部34に出力する。また、姿勢角センサ33は、ロール方向の姿勢情報を検出してもよい。   The attitude angle sensor 33 includes a gyro sensor, an acceleration sensor, and the like, detects attitude information such as the tilt angle, tilt angular velocity, and tilt angle acceleration of the movable body 11 in the pitch direction, and outputs the detection result to the translation command calculation unit 34. To do. Further, the posture angle sensor 33 may detect posture information in the roll direction.

並進指令演算部34は、速度演算部32から出力された移動体11の現在速度と、姿勢角センサ33から出力された移動体11のピッチ方向の傾斜角度と、図示しないメモリに格納された目標姿勢角度とを取得する。なお、目標姿勢角度とは、倒立制御をするときの目標となるピッチ方向の傾斜角度であり、地面に対して垂直な角度を基準としている。並進指令演算部34は、これらの情報に基づいて、移動体11の走行モードに応じて、移動体11のピッチ軸の角度目標値、移動体11のピッチ軸の角速度目標値、移動体11の目標ブレーキ量、移動体11の並進速度を演算する。角度目標値は、現在の姿勢角度と目標姿勢角度との間の角度として設定される。並進指令演算部34は、これらの値を演算して、モータ制御指令演算部38に出力することで、現在の姿勢角度を目標角度に近づける制御を行う。   The translation command calculation unit 34 includes the current speed of the moving body 11 output from the speed calculation unit 32, the pitch direction inclination angle of the moving body 11 output from the attitude angle sensor 33, and a target stored in a memory (not shown). Get posture angle. Note that the target posture angle is an inclination angle in the pitch direction that is a target when the inversion control is performed, and is based on an angle perpendicular to the ground. Based on these pieces of information, the translation command calculation unit 34 determines the pitch axis angle target value of the mobile body 11, the pitch axis angular velocity target value of the mobile body 11, and the mobile body 11. The target brake amount and the translation speed of the moving body 11 are calculated. The angle target value is set as an angle between the current posture angle and the target posture angle. The translation command calculation unit 34 calculates these values and outputs them to the motor control command calculation unit 38 to control the current posture angle to be close to the target angle.

例えば、移動体11がピッチ方向に傾斜した(つまり前後に傾斜した)際に、姿勢角センサ33は、その傾斜角度を検出し、並進指令演算部34は、その検出された傾斜角度に応じて、移動体11の傾斜方向に移動体11が移動するように、角度目標値、角速度目標値、目標ブレーキ量、並進速度を演算する。このように搭乗者Pは、その重心移動により各ステップ部23R、23Lを前後に傾斜させることで、移動体11を前後に移動させることができる。このように、姿勢角センサ33の検出情報は、移動体11の倒立制御に用いられる。   For example, when the moving body 11 is tilted in the pitch direction (that is, tilted back and forth), the attitude angle sensor 33 detects the tilt angle, and the translation command calculation unit 34 responds to the detected tilt angle. The target angle value, the target angular velocity value, the target brake amount, and the translation speed are calculated so that the movable body 11 moves in the tilt direction of the movable body 11. Thus, the passenger P can move the moving body 11 back and forth by inclining the step portions 23R and 23L back and forth by moving the center of gravity. As described above, the detection information of the posture angle sensor 33 is used for the inversion control of the moving body 11.

リーン角度センサ35は、操作ハンドル24の傾斜角度を検出するものであり、例えばポテンショメータやバリコン構造のセンサ等がリーン角度センサ35として用いられる。リーン角度センサ35は、検出した操作ハンドル24の傾斜角度を旋回補正入力判定部36に出力する。   The lean angle sensor 35 detects an inclination angle of the operation handle 24. For example, a potentiometer, a sensor having a variable condenser structure, or the like is used as the lean angle sensor 35. The lean angle sensor 35 outputs the detected inclination angle of the operation handle 24 to the turning correction input determination unit 36.

旋回指示ボタン26A、26Bは、押下されている最中、右又は左の旋回指示を旋回補正入力判定部36に出力する。   The turning instruction buttons 26 </ b> A and 26 </ b> B output a right or left turning instruction to the turning correction input determination unit 36 while being pressed.

旋回補正入力判定部36には、リーン角度センサ35が検出した操作ハンドル24のロール方向の傾斜角度と、旋回指示ボタン26A、26Bが出力した旋回指示とが入力される。旋回補正入力判定部36は、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力されたか否かを判定し、判定結果に基づいて、出力を変更する。   The turning correction input determination unit 36 receives the tilt angle in the roll direction of the operation handle 24 detected by the lean angle sensor 35 and the turning instruction output by the turning instruction buttons 26A and 26B. The turning correction input determination unit 36 determines whether or not a turning instruction is output from the turning instruction buttons 26A and 26B, and changes the output based on the determination result.

旋回補正入力判定部36は、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力されていない場合、操作ハンドル24のロール方向の傾斜角度を、そのまま旋回指令演算部37に出力する。旋回補正入力判定部36は、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力された場合、旋回指令演算部37には、旋回指示ボタン26A、26Bから出力された旋回指示を出力し、オドメトリ計算部40には、移動体11の位置座標を更新せず、その現在値を保持する指示を出力する。   When the turning instruction is not output from the turning instruction buttons 26 </ b> A and 26 </ b> B, the turning correction input determination unit 36 outputs the tilt angle in the roll direction of the operation handle 24 to the turning command calculation unit 37 as it is. When the turning instruction is output from the turning instruction buttons 26A and 26B, the turning correction input determination unit 36 outputs the turning instruction output from the turning instruction buttons 26A and 26B to the turning instruction calculation unit 37, and the odometry calculation unit. In 40, an instruction to maintain the current value without outputting the position coordinates of the moving body 11 is output.

旋回指令演算部37は、操作ハンドル24のロール方向の傾斜角度又は旋回指示ボタン26A、26Bからの旋回指示に基づいて、移動体11の目標旋回角速度を演算する。旋回指令演算部37は、演算した目標旋回角速度をモータ制御指令演算部38に出力する。   The turning command calculation unit 37 calculates the target turning angular velocity of the moving body 11 based on the tilt angle of the operation handle 24 in the roll direction or the turning instruction from the turning instruction buttons 26A and 26B. The turning command calculation unit 37 outputs the calculated target turning angular velocity to the motor control command calculation unit 38.

モータ制御指令演算部38には、並進指令演算部34から、移動体11のピッチ軸の角度目標値、移動体11のピッチ軸の角速度目標値、移動体11の目標ブレーキ量、移動体11の並進速度が出力される。また、旋回指令演算部37からは、移動体11の目標旋回角速度が出力される。以上に示した移動体11の目標状態の情報に基づいて、モータ制御指令演算部38は、左右のモータそれぞれの角速度目標値を演算し、右モータの角速度目標値を右モータ駆動部39Aに出力し、左モータの角速度目標値を左モータ駆動部39Bに出力する。   The motor control command calculation unit 38 receives from the translation command calculation unit 34 an angle target value of the pitch axis of the moving body 11, an angular velocity target value of the pitch axis of the moving body 11, a target brake amount of the moving body 11, The translation speed is output. Further, the turning command calculation unit 37 outputs the target turning angular velocity of the moving body 11. Based on the target state information of the moving body 11 shown above, the motor control command calculation unit 38 calculates the angular velocity target values of the left and right motors, and outputs the angular velocity target value of the right motor to the right motor driving unit 39A. Then, the angular velocity target value of the left motor is output to the left motor drive unit 39B.

例えば、モータ制御指令演算部38は、移動体11を右旋回させる場合、左モータの角速度目標値を右モータの角速度目標値よりも大きく演算し、移動体11を左旋回させる場合、右モータの角速度目標値を左モータの角速度目標値よりも大きく演算する。   For example, the motor control command calculation unit 38 calculates the angular velocity target value of the left motor larger than the angular velocity target value of the right motor when turning the moving body 11 to the right, and turns the right motor when turning the moving body 11 to the left. Is calculated to be larger than the angular velocity target value of the left motor.

右モータ駆動部39Aは、モータ制御指令演算部38から出力された右モータの角速度目標値に基づいて、右モータを駆動する。左モータ駆動部39Bは、モータ制御指令演算部38から出力された左モータの角速度目標値に基づいて、左モータを駆動する。   The right motor drive unit 39A drives the right motor based on the target angular velocity value of the right motor output from the motor control command calculation unit 38. The left motor drive unit 39B drives the left motor based on the target angular velocity value of the left motor output from the motor control command calculation unit 38.

オドメトリ計算部40には、速度演算部32から移動体11の現在速度が出力される。また、旋回補正入力判定部36からは、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力されている場合に、位置座標の現在値を保持する指示が出力される。   The current speed of the moving body 11 is output from the speed calculation unit 32 to the odometry calculation unit 40. In addition, the turning correction input determination unit 36 outputs an instruction to hold the current value of the position coordinates when the turning instruction is output from the turn instruction buttons 26A and 26B.

オドメトリ計算部40は、移動体11の現在速度に基づいて、オドメトリの方法により、現在の移動体11の位置座標を計算する。計算される位置座標は、二次元平面での位置及び左右への旋回角度(ヨー角)を含む。また、オドメトリ計算部40は、旋回補正入力判定部36から位置座標の現在値を保持する指示が出力された場合、位置座標を変更せず、そのままに保持する。   The odometry calculation unit 40 calculates the current position coordinates of the moving body 11 by the odometry method based on the current speed of the moving body 11. The calculated position coordinates include the position on the two-dimensional plane and the turning angle (yaw angle) to the left and right. Further, when an instruction to hold the current value of the position coordinate is output from the turning correction input determination unit 36, the odometry calculation unit 40 does not change the position coordinate and holds it as it is.

通信部41は、オドメトリ計算部40が計算した位置座標を、無線又は有線により画面生成装置12に出力する。画面生成装置12は、通信部41から出力された位置座標に基づいて、仮想移動体が表示されたゲーム画面を生成し、ディスプレイ13に出力する。ここで、画面生成装置12は、表示される仮想移動体の向きを、通信部41から出力された位置座標に基づいて決定する。従って、オドメトリ計算部40は、操作ハンドル24の操作に基づいて、ディスプレイ13に表示される仮想移動体の向きを変更する表示制御部として機能する。   The communication unit 41 outputs the position coordinates calculated by the odometry calculation unit 40 to the screen generation device 12 wirelessly or by wire. The screen generation device 12 generates a game screen on which the virtual moving body is displayed based on the position coordinates output from the communication unit 41 and outputs the game screen to the display 13. Here, the screen generation device 12 determines the orientation of the displayed virtual moving body based on the position coordinates output from the communication unit 41. Therefore, the odometry calculation unit 40 functions as a display control unit that changes the orientation of the virtual moving body displayed on the display 13 based on the operation of the operation handle 24.

なお、速度演算部32、並進指令演算部34、旋回補正入力判定部36、旋回指令演算部37、モータ制御指令演算部38、オドメトリ計算部40は、移動体11のECU(Engine Control Unit)で実現される。具体的には、ECU内のCPU(Central Processing Unit)といった制御部がメモリからプログラムを読み込み、制御演算を行うことで、上述の各部の構成を実現できる。また、移動体11は、図示した構成要素の他にも、倒立制御及び走行を可能にする構成部品(例えば電源)を適宜有する。   The speed calculation unit 32, translation command calculation unit 34, turn correction input determination unit 36, turn command calculation unit 37, motor control command calculation unit 38, and odometry calculation unit 40 are an ECU (Engine Control Unit) of the moving body 11. Realized. Specifically, the configuration of each unit described above can be realized by a control unit such as a CPU (Central Processing Unit) in the ECU reading a program from the memory and performing a control calculation. In addition to the components shown in the figure, the mobile body 11 appropriately includes components (for example, a power source) that enable inversion control and traveling.

以下、移動体11が旋回をするときに移動体11が実行する処理について、図7〜図10を参照して説明する。なお、簡略化のため、以下の図面において、移動体11及び仮想移動体は、ステップ部23R、23Lのみを図示し、全体の図示を省略している。   Hereinafter, processing performed by the moving body 11 when the moving body 11 turns will be described with reference to FIGS. 7 to 10. For simplification, in the following drawings, the moving body 11 and the virtual moving body show only the step portions 23R and 23L, and the entire illustration is omitted.

まず、操作ハンドル24が操作された際の移動体11の処理について説明する。   First, processing of the moving body 11 when the operation handle 24 is operated will be described.

図7は、操作ハンドル24が操作される前の、移動体11及び移動体11の座標系(ロボット座標系)を示す。以降では、オドメトリ計算部40が計算した位置座標のヨー角を、このロボット座標系で表す。このとき、位置座標におけるヨー角は0°であり、図7に示したロボット座標系のRx軸、Ry軸は、それぞれX軸、Y軸と一致している。移動体11は、X軸の正の方向を向いており、移動体11の前面には、ディスプレイ13が設けられている。   FIG. 7 shows the moving body 11 and the coordinate system (robot coordinate system) of the moving body 11 before the operation handle 24 is operated. Hereinafter, the yaw angle of the position coordinates calculated by the odometry calculation unit 40 is expressed in this robot coordinate system. At this time, the yaw angle in the position coordinates is 0 °, and the Rx axis and Ry axis of the robot coordinate system shown in FIG. 7 coincide with the X axis and the Y axis, respectively. The moving body 11 faces the positive direction of the X axis, and a display 13 is provided on the front surface of the moving body 11.

図8は、移動体11が図7に示した状態であるときに、ディスプレイ13に表示された仮想移動体Vを示す。ディスプレイ13の表示画面を示す。図8におけるX’軸、Y’軸は、図7におけるX軸、Y軸とそれぞれ対応しており、X’軸は表示画面の上下方向の軸、Y’軸は表示画面の左右方向の軸である。画面生成装置12は、オドメトリ計算部40が生成した位置座標のヨー角に基づいて、ディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きを決定する。ここで、図8に示すように、ディスプレイ13に表示された仮想移動体VはX’軸の正方向を向いている。図7に示した移動体11はX軸の正方向を向いているため、ディスプレイ13に表示された仮想移動体Vの向きは、図7に示した移動体11の向きと対応している。このように、移動体11の向きと仮想移動体Vの向きとが対応していることを、両者の向きが揃っていると定義する。   FIG. 8 shows the virtual mobile object V displayed on the display 13 when the mobile object 11 is in the state shown in FIG. The display screen of the display 13 is shown. The X ′ axis and Y ′ axis in FIG. 8 correspond to the X axis and Y axis in FIG. 7 respectively, the X ′ axis is the vertical axis of the display screen, and the Y ′ axis is the horizontal axis of the display screen. It is. The screen generation device 12 determines the orientation of the virtual moving body V displayed on the display 13 based on the yaw angle of the position coordinates generated by the odometry calculation unit 40. Here, as shown in FIG. 8, the virtual moving object V displayed on the display 13 faces the positive direction of the X ′ axis. Since the moving body 11 shown in FIG. 7 faces the positive direction of the X axis, the orientation of the virtual moving body V displayed on the display 13 corresponds to the orientation of the moving body 11 shown in FIG. Thus, it is defined that the direction of the moving body 11 and the direction of the virtual moving body V correspond to each other.

図7に示した状態から、搭乗者Pは、操作ハンドル24を右方向に傾斜させる。リーン角度センサ35が操作ハンドル24の傾斜角度を検出し、旋回補正入力判定部36はその傾斜角度の情報を、旋回指令演算部37に出力する。なお、このとき、旋回指示ボタン26A、26Bは押下されていない。旋回指令演算部37は、上述に示したように移動体11の目標旋回角速度を演算し、モータ制御指令演算部38はその目標旋回角速度に基づいて、左右のモータそれぞれの角速度目標値を演算する。左右のモータがこの角速度目標値に従い駆動することで、移動体11は右に旋回する。この右旋回は、図7では、Ryawとして示される。また、オドメトリ計算部40は、移動体11の現在速度に基づいて移動体11の右旋回を検出し、位置座標のヨー角を変更する。   From the state shown in FIG. 7, the passenger P tilts the operation handle 24 to the right. The lean angle sensor 35 detects the inclination angle of the operation handle 24, and the turning correction input determination unit 36 outputs information on the inclination angle to the turning command calculation unit 37. At this time, the turn instruction buttons 26A and 26B are not pressed. The turning command calculation unit 37 calculates the target turning angular velocity of the moving body 11 as described above, and the motor control command calculation unit 38 calculates the angular velocity target values of the left and right motors based on the target turning angular velocity. . When the left and right motors are driven according to the target angular velocity value, the moving body 11 turns to the right. This right turn is shown as Ryaw in FIG. Further, the odometry calculation unit 40 detects the right turn of the moving body 11 based on the current speed of the moving body 11 and changes the yaw angle of the position coordinates.

図9は、移動体11の旋回後の状態を示す。図9において、移動体11は、図7に示した状態からθ1(90°>θ1>0°)だけ右に旋回している。また、オドメトリ計算部40が計算する位置座標のヨー角がθ1だけ変化している。この状態は、図9に示したロボット座標系が、図7に示したロボット座標系からθ1だけ右に回転していることで表されている。この回転後のロボット座標系を、図9ではRx’、Ry’として示している。このようにして、操作ハンドル24が傾けられることで、移動体11の旋回と、位置座標の変更とがなされる。   FIG. 9 shows a state after the mobile body 11 is turned. In FIG. 9, the moving body 11 turns to the right by θ1 (90 °> θ1> 0 °) from the state shown in FIG. 7. Further, the yaw angle of the position coordinates calculated by the odometry calculation unit 40 is changed by θ1. This state is represented by the fact that the robot coordinate system shown in FIG. 9 is rotated to the right by θ1 from the robot coordinate system shown in FIG. The robot coordinate system after this rotation is shown as Rx 'and Ry' in FIG. In this way, when the operation handle 24 is tilted, the moving body 11 is turned and the position coordinates are changed.

図10は、移動体11が図9に示した状態であるときのディスプレイ13に表示された仮想移動体Vを示す。画面生成装置12は、オドメトリ計算部40が変更した位置座標に基づいて、ディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きを変更する。従って、図10に示すように、ディスプレイ13に表示された仮想移動体Vの向きは、図8に示された仮想移動体Vの向きから変更されており、図9に示した移動体11の向きと揃っている。   FIG. 10 shows the virtual moving object V displayed on the display 13 when the moving object 11 is in the state shown in FIG. The screen generation device 12 changes the orientation of the virtual moving object V displayed on the display 13 based on the position coordinates changed by the odometry calculation unit 40. Therefore, as shown in FIG. 10, the orientation of the virtual moving object V displayed on the display 13 is changed from the orientation of the virtual moving object V shown in FIG. 8, and the moving object 11 shown in FIG. It is aligned with the direction.

次に、旋回指示ボタン26Aが押下された際の移動体11の処理について説明する。   Next, processing of the moving body 11 when the turn instruction button 26A is pressed will be described.

図11は、旋回指示ボタン26Aが押下される前の、移動体11及びロボット座標系を示す。移動体11の前後方向の中心軸C1は、X軸と一致しておらず、X軸から角度θ2(90°>θ2>0°)だけ回転している。つまり、移動体11は、X軸の正の方向を向いていない。これに対し、移動体11の位置座標におけるヨー角は0°のままである。そのため、図11に示したロボット座標系のRx軸、Ry軸は、それぞれX軸、Y軸と一致している。   FIG. 11 shows the mobile object 11 and the robot coordinate system before the turn instruction button 26A is pressed. The center axis C1 in the front-rear direction of the moving body 11 does not coincide with the X axis, and is rotated from the X axis by an angle θ2 (90 °> θ2> 0 °). That is, the moving body 11 does not face the positive direction of the X axis. On the other hand, the yaw angle at the position coordinates of the moving body 11 remains 0 °. For this reason, the Rx axis and the Ry axis of the robot coordinate system shown in FIG. 11 coincide with the X axis and the Y axis, respectively.

図12は、移動体11が図11に示した状態であるときのディスプレイ13に表示された仮想移動体Vを示す。図12に示した仮想移動体Vの向きは、図11に示したロボット座標系に対応した向きとなっている。つまり、仮想移動体VはX’軸の正方向を向いている。従って、ディスプレイ13に表示された仮想移動体Vの向きは、図11に示した移動体11の向きと揃っていない。   FIG. 12 shows the virtual moving object V displayed on the display 13 when the moving object 11 is in the state shown in FIG. The orientation of the virtual moving object V shown in FIG. 12 is an orientation corresponding to the robot coordinate system shown in FIG. That is, the virtual moving body V faces the positive direction of the X ′ axis. Therefore, the orientation of the virtual moving body V displayed on the display 13 is not aligned with the orientation of the moving body 11 shown in FIG.

以上の場合に、補助者Sは、図11に示した移動体11の向きを、図12に示した仮想移動体Vの向きに揃えるため、旋回指示ボタン26Aを押下する。すると、旋回指令演算部37は、旋回指示ボタン26Aからの旋回指示に基づいて、移動体11の目標旋回角速度を演算する。モータ制御指令演算部38は、この目標旋回角速度に基づいて、左右のモータの角速度目標値を生成することで、移動体11を右に旋回させる。   In the above case, the assistant S presses the turn instruction button 26A in order to align the direction of the moving body 11 shown in FIG. 11 with the direction of the virtual moving body V shown in FIG. Then, the turning command calculation unit 37 calculates the target turning angular velocity of the moving body 11 based on the turning instruction from the turning instruction button 26A. The motor control command calculation unit 38 generates the angular velocity target values of the left and right motors based on the target turning angular velocity, thereby turning the moving body 11 to the right.

このとき、オドメトリ計算部40は、旋回補正入力判定部36から位置座標の現在値を保持する指示が出力されているので、位置座標を変更せず、そのままに保持する。   At this time, since the instruction to hold the current value of the position coordinate is output from the turning correction input determination unit 36, the odometry calculation unit 40 does not change the position coordinate and holds it as it is.

図13は、移動体11の旋回後の状態を示す。図13において、移動体11は、図11に示した状態からθ2だけ右に旋回している。従って、移動体11の前後方向の新たな中心軸C2はX軸と一致し、移動体11はX軸の正の方向を向いている。しかしながら、上述の通り、位置座標は変更されていないため、ロボット座標系は図11と変わらない。   FIG. 13 shows a state after the mobile object 11 is turned. In FIG. 13, the moving body 11 turns to the right by θ2 from the state shown in FIG. 11. Therefore, the new center axis C2 in the front-rear direction of the moving body 11 coincides with the X axis, and the moving body 11 faces the positive direction of the X axis. However, as described above, since the position coordinates are not changed, the robot coordinate system is the same as in FIG.

図14は、移動体11が図13に示した状態であるときのディスプレイ13に表示された仮想移動体Vを示す。画面生成装置12は、ディスプレイ13に表示される仮想移動体の向きを変更しないため、図14においてディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きは、図12に示した向きと変わらない。従って、ディスプレイ13に表示された仮想移動体Vの向きは、図13に示した移動体11の向きと揃っている。   FIG. 14 shows the virtual moving object V displayed on the display 13 when the moving object 11 is in the state shown in FIG. Since the screen generation device 12 does not change the orientation of the virtual moving object displayed on the display 13, the orientation of the virtual moving object V displayed on the display 13 in FIG. 14 is the same as that shown in FIG. Therefore, the direction of the virtual moving body V displayed on the display 13 is aligned with the direction of the moving body 11 shown in FIG.

以下、旋回指示ボタン26A、26Bの押下に基づく移動体11の処理について、図15を参照して説明する。なお、以下の処理の詳細については、上記の説明の通りであるため説明を省略する。   Hereinafter, processing of the moving body 11 based on pressing of the turn instruction buttons 26A and 26B will be described with reference to FIG. Note that the details of the following processing are the same as described above, and thus description thereof is omitted.

まず、旋回補正入力判定部36は、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力されたか否かを判定する(ステップS1)。   First, the turning correction input determination unit 36 determines whether or not a turning instruction is output from the turning instruction buttons 26A and 26B (step S1).

旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力された場合(ステップS1のYes)、オドメトリ計算部40は、位置座標を変更せず、現在値のままに固定する。そのため、仮想移動体Vの向きは変更されない(ステップS2)。そして、移動体11のモータ制御指令演算部38は、旋回指示に基づいて、左右のモータの角速度目標値を生成することで、移動体11を左右いずれかに旋回させる(ステップS3)。   When a turn instruction is output from the turn instruction buttons 26A and 26B (Yes in step S1), the odometry calculation unit 40 does not change the position coordinates and fixes the current value as it is. Therefore, the direction of the virtual moving object V is not changed (step S2). Then, the motor control command calculation unit 38 of the moving body 11 generates the angular velocity target values of the left and right motors based on the turning instruction, thereby turning the moving body 11 left or right (step S3).

ステップS3の後、旋回補正入力判定部36は、ステップS1に戻り、判定を続行する。旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力された場合(ステップS1のYes)、オドメトリ計算部40は、位置座標をなおも現在値のままにする。そのため、旋回指示ボタン26A、26Bが押下されている間は、位置座標は現在値のままで動かない。   After step S3, the turning correction input determination unit 36 returns to step S1 and continues the determination. When a turn instruction is output from the turn instruction buttons 26A and 26B (Yes in Step S1), the odometry calculation unit 40 still keeps the position coordinates at the current values. Therefore, while the turn instruction buttons 26A and 26B are pressed, the position coordinates remain at the current values and do not move.

ステップS1において、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力されていない場合(ステップS1のNo)、移動体11は、旋回指示ボタン26A、26Bからの旋回指示に基づく旋回を行わない(ステップS4)。オドメトリ計算部40は、操作ハンドル24の傾斜角度及び移動体11の現在速度に基づいて、現在の移動体11の位置座標を更新する。そのため、旋回に伴い、仮想移動体Vの向きが変更される(ステップS5)。   In Step S1, when the turn instruction is not output from the turn instruction buttons 26A and 26B (No in Step S1), the mobile body 11 does not turn based on the turn instruction from the turn instruction buttons 26A and 26B (Step S4). ). The odometry calculation unit 40 updates the current position coordinates of the moving body 11 based on the tilt angle of the operation handle 24 and the current speed of the moving body 11. Therefore, the direction of the virtual moving body V is changed with turning (step S5).

バランス訓練において、ゲーム画面が表示されたディスプレイ13には、移動体11の位置座標に基づく仮想移動体Vの向きが表示されている。従って、本来、現実の移動体11の向きと、ゲーム画面上の仮想移動体Vの向きとは揃っているはずである。しかしながら、移動体11の向きが微小に変化した場合、その変化が右モータエンコーダ31A及び左モータエンコーダ31Bで検出できないことがある。この微小な向きの変化が蓄積すると、現実の移動体11の向きと、位置座標で示される移動体11の向き(即ち、ディスプレイ上での仮想移動体Vの向き)とがずれてしまう。このような場合に、操作ハンドル24を操作して移動体11を旋回させてしまうと、ディスプレイ13に表示された仮想移動体Vの向きも移動体11の旋回に追従して変化してしまうため、現実の移動体11の向きと仮想移動体Vの向きとを揃えることができない。   In the balance training, the display 13 on which the game screen is displayed displays the direction of the virtual moving body V based on the position coordinates of the moving body 11. Therefore, the orientation of the actual moving body 11 and the orientation of the virtual moving body V on the game screen should be aligned. However, when the direction of the moving body 11 changes slightly, the change may not be detected by the right motor encoder 31A and the left motor encoder 31B. When this minute change in orientation is accumulated, the actual orientation of the mobile body 11 and the orientation of the mobile body 11 indicated by the position coordinates (that is, the orientation of the virtual mobile body V on the display) are shifted. In such a case, if the moving body 11 is turned by operating the operation handle 24, the orientation of the virtual moving body V displayed on the display 13 also changes following the turning of the moving body 11. The direction of the actual moving body 11 and the direction of the virtual moving body V cannot be aligned.

しかしながら、旋回指示ボタン26A、26Bを押下すると、移動体11は、旋回指示ボタン26A、26Bの押下に基づいて旋回を行う一方、オドメトリ計算部40は、位置座標を変更しない。即ち、オドメトリ計算部40は、仮想移動体Vの向きを変更しない。換言すれば、通常運動するために移動体11を旋回させる場合(例えば、操作ハンドル24が操作される場合)には、ディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きが変化する。これに対し、ディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きを、実際の移動体11の向きのずれを補正するために移動体11を旋回させる場合(例えば、旋回指示ボタン26A、26Bが押下された場合)には、移動体11が旋回するにもかかわらず、ディスプレイ13に表示される仮想移動体の向きは変更しない。   However, when the turn instruction buttons 26A and 26B are pressed, the mobile body 11 turns based on the press of the turn instruction buttons 26A and 26B, while the odometry calculation unit 40 does not change the position coordinates. That is, the odometry calculation unit 40 does not change the direction of the virtual moving object V. In other words, when the moving body 11 is turned for normal motion (for example, when the operation handle 24 is operated), the orientation of the virtual moving body V displayed on the display 13 changes. On the other hand, the direction of the virtual moving body V displayed on the display 13 is turned when the moving body 11 is turned in order to correct a deviation in the direction of the actual moving body 11 (for example, the turn instruction buttons 26A and 26B are pressed). When the mobile object 11 turns, the orientation of the virtual mobile object displayed on the display 13 is not changed.

従って、旋回指示ボタン26A、26Bを押下することで、移動体11の旋回に伴い、現実の移動体11の向きとディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きとを揃えることができる。   Therefore, by pressing the turn instruction buttons 26 </ b> A and 26 </ b> B, the actual direction of the mobile body 11 and the direction of the virtual mobile body V displayed on the display 13 can be aligned with the turning of the mobile body 11.

また、旋回指示ボタン26A、26Bは、それぞれ右旋回、左旋回の旋回方向が入力できる。これにより、現実の移動体11の向きをディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きに揃えるのに時間がかからないような旋回方向を入力できる。例えば、移動体11が図11に示した向きである場合に、移動体11を図13に示した向きにするためにかかる時間は、移動体11を右旋回させる方が、左旋回させるよりも少ないと考えられる。これは、移動体11の向きを図11に示した向きから図13に示した向きに変更するために動かす必要がある角度が、右旋回では角度θ2なのに対し、左旋回では角度(360°−θ2)となり、右旋回の方が左旋回よりも動かす角度が小さくてすむためである。従って、旋回指示ボタン26Aを押下して移動体11を右旋回させることで、移動体11の向きとディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きとを短時間で揃えることができる。   Further, the turning instruction buttons 26A and 26B can input the turning directions of the right turn and the left turn, respectively. Thereby, it is possible to input a turning direction that does not take time to align the actual direction of the moving body 11 with the direction of the virtual moving body V displayed on the display 13. For example, when the moving body 11 is in the orientation shown in FIG. 11, the time taken to make the moving body 11 in the orientation shown in FIG. It is thought that there are few. This is because the angle that needs to be moved to change the orientation of the moving body 11 from the orientation shown in FIG. 11 to the orientation shown in FIG. 13 is the angle θ2 in the right turn, but the angle (360 ° in the left turn). −θ2), and the right turn requires a smaller angle of movement than the left turn. Therefore, by pressing the turn instruction button 26A and turning the moving body 11 to the right, the direction of the moving body 11 and the direction of the virtual moving body V displayed on the display 13 can be aligned in a short time.

[実施の形態2]
以下、図面を参照して本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態1では、旋回指示ボタン26A、26Bが操作された場合に、ディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きは変更されない。これに対して、実施の形態2では、旋回指示ボタン26A、26Bが操作された場合に、位置座標を初期位置に再設定することで、ディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きを初期の向きに戻す。
[Embodiment 2]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment, when the turn instruction buttons 26A and 26B are operated, the direction of the virtual moving body V displayed on the display 13 is not changed. On the other hand, in the second embodiment, when the turn instruction buttons 26A and 26B are operated, the orientation of the virtual moving body V displayed on the display 13 is initialized by resetting the position coordinates to the initial position. Return to the direction.

実施の形態2に係る移動体11の外部構成については、図2〜図5と同様であるため、説明を省略する。   About the external structure of the mobile body 11 which concerns on Embodiment 2, since it is the same as that of FIGS. 2-5, description is abbreviate | omitted.

実施の形態2に係る移動体11の内部構成は、図6と同様である。ここで、実施の形態2において、実施の形態1と異なる点は次の通りである。旋回補正入力判定部36は、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力された場合、旋回指令演算部37には、旋回指示ボタン26A、26Bから出力された旋回指示を出力する。また、旋回補正入力判定部36は、位置座標を初期位置に再設定させる指示を、オドメトリ計算部40に出力する。オドメトリ計算部40は、旋回補正入力判定部36から位置座標を初期位置に再設定させる指示が出力された場合、位置座標を初期位置に再設定する。   The internal structure of the moving body 11 according to Embodiment 2 is the same as that shown in FIG. Here, the second embodiment is different from the first embodiment in the following points. When the turning instruction is output from the turning instruction buttons 26A and 26B, the turning correction input determination unit 36 outputs the turning instruction output from the turning instruction buttons 26A and 26B to the turning instruction calculation unit 37. In addition, the turning correction input determination unit 36 outputs an instruction to reset the position coordinates to the initial position to the odometry calculation unit 40. When the instruction for resetting the position coordinates to the initial position is output from the turning correction input determination section 36, the odometry calculation section 40 resets the position coordinates to the initial position.

通信部41は、オドメトリ計算部40が設定した現在の位置座標を、無線又は有線により画面生成装置12に出力する。画面生成装置12は、通信部41から出力された位置座標の情報に基づいて、仮想移動体が表示されたゲーム画面を生成し、ディスプレイ13に出力する。従って、オドメトリ計算部40が位置座標を初期位置に再設定した場合、画面生成装置12は、表示される仮想移動体の向きを、初期設定の向きに戻す。   The communication unit 41 outputs the current position coordinates set by the odometry calculation unit 40 to the screen generation device 12 wirelessly or by wire. The screen generation device 12 generates a game screen on which the virtual moving body is displayed based on the position coordinate information output from the communication unit 41, and outputs the game screen to the display 13. Therefore, when the odometry calculation unit 40 resets the position coordinates to the initial position, the screen generation device 12 returns the orientation of the displayed virtual moving body to the initial orientation.

以下、移動体11を例示しながら説明する。図16は、旋回指示ボタン26Aが押下される前の移動体11及びロボット座標系を示す。移動体11の前後方向の中心軸C3は、X軸と一致しておらず、X軸から左回りに角度θ3(90°>θ2>0°)だけずれている。これに対し、移動体11の位置座標におけるヨー角は、X軸から右回りに角度θ4(90°>θ2>0°)の値を有する。この状態は、図16において、ロボット座標系のRx軸がX軸から右回りに角度θ4だけずれていることで表されている。   Hereinafter, the moving body 11 will be described as an example. FIG. 16 shows the mobile object 11 and the robot coordinate system before the turn instruction button 26A is pressed. The center axis C3 in the front-rear direction of the moving body 11 does not coincide with the X axis and is shifted counterclockwise from the X axis by an angle θ3 (90 °> θ2> 0 °). On the other hand, the yaw angle in the position coordinates of the moving body 11 has a value of an angle θ4 (90 °> θ2> 0 °) clockwise from the X axis. This state is represented by the fact that the Rx axis of the robot coordinate system is shifted clockwise from the X axis by an angle θ4 in FIG.

図17は、移動体11が図11に示した状態であるときのディスプレイ13に表示された仮想移動体Vを示す。図17に示した仮想移動体Vの向きは、図16に示したロボット座標系に対応した向きとなっている。従って、ディスプレイ13に表示された仮想移動体Vの向きは、図16に示した移動体11の向きと揃っていない。   FIG. 17 shows the virtual moving body V displayed on the display 13 when the moving body 11 is in the state shown in FIG. The virtual moving body V shown in FIG. 17 has a direction corresponding to the robot coordinate system shown in FIG. Therefore, the orientation of the virtual moving body V displayed on the display 13 is not aligned with the orientation of the moving body 11 shown in FIG.

以上の場合に、補助者Sは、移動体11の向きを、ディスプレイ13に表示された仮想移動体Vの向きに揃うようにするため、旋回指示ボタン26Aを押下する。すると、旋回指令演算部37は、旋回指示ボタン26Aからの旋回指示に基づいて、移動体11の目標旋回角速度を演算する。モータ制御指令演算部38は、この目標旋回角速度に基づいて、左右のモータの角速度目標値を生成することで、移動体11を右に旋回させる。   In the above case, the assistant S presses the turn instruction button 26 </ b> A in order to align the direction of the moving body 11 with the direction of the virtual moving body V displayed on the display 13. Then, the turning command calculation unit 37 calculates the target turning angular velocity of the moving body 11 based on the turning instruction from the turning instruction button 26A. The motor control command calculation unit 38 generates the angular velocity target values of the left and right motors based on the target turning angular velocity, thereby turning the moving body 11 to the right.

このとき、オドメトリ計算部40は、旋回補正入力判定部36から位置座標を初期位置に再設定する指示が出力されているので、位置座標を初期位置に再設定する。ここで、位置座標の初期位置では、ヨー角が0°となるように設定される。つまり、ロボット座標系のRx軸、Ry軸は、それぞれX軸、Y軸と一致するように設定される。   At this time, since the instruction to reset the position coordinates to the initial position is output from the turning correction input determination section 36, the odometry calculation section 40 resets the position coordinates to the initial position. Here, at the initial position coordinates, the yaw angle is set to 0 °. That is, the Rx axis and Ry axis of the robot coordinate system are set to coincide with the X axis and the Y axis, respectively.

図18は、移動体11の旋回後の状態を示す。図18において、移動体11は、図16に示した状態からθ3だけ右に旋回している。従って、移動体11の前後方向の新たな中心軸C4はX軸と一致し、移動体11は、X軸の正方向を向いている。   FIG. 18 shows a state after the mobile object 11 is turned. In FIG. 18, the moving body 11 is turned to the right by θ3 from the state shown in FIG. Accordingly, the new center axis C4 in the front-rear direction of the moving body 11 coincides with the X axis, and the moving body 11 faces the positive direction of the X axis.

図19は、移動体11が図18に示した状態であるときのディスプレイ13に表示された仮想移動体Vを示す。上述の通り、位置座標は初期位置に再設定されるため、図19においてディスプレイ13に表示される仮想移動体Vは、X’軸の正方向を向くように設定されている。従って、ディスプレイ13に表示された仮想移動体Vの向きは、図18に示した移動体11の向きと揃っている。   FIG. 19 shows the virtual moving body V displayed on the display 13 when the moving body 11 is in the state shown in FIG. As described above, since the position coordinates are reset to the initial position, the virtual moving body V displayed on the display 13 in FIG. 19 is set to face the positive direction of the X ′ axis. Therefore, the direction of the virtual moving body V displayed on the display 13 is aligned with the direction of the moving body 11 shown in FIG.

以下、旋回指示ボタン26A、26Bの押下に基づく実施の形態2に係る移動体11の処理について、図20を参照して説明する。なお、実施の形態1で説明した処理の詳細については、説明を省略する。   Hereinafter, processing of the moving body 11 according to the second embodiment based on pressing of the turn instruction buttons 26A and 26B will be described with reference to FIG. Note that the description of the details of the processing described in Embodiment 1 is omitted.

まず、旋回補正入力判定部36は、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力されたか否かを判定する(ステップS1)。   First, the turning correction input determination unit 36 determines whether or not a turning instruction is output from the turning instruction buttons 26A and 26B (step S1).

旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力された場合(ステップS1のYes)、オドメトリ計算部40は、位置座標を初期位置に再設定する。そのため、仮想移動体Vの向きは初期の向きに変更される(ステップS6)。そして、移動体11のモータ制御指令演算部38は、旋回指示に基づいて、左右のモータの角速度目標値を生成することで、移動体11を左右いずれかに旋回させる(ステップS3)。   When a turn instruction is output from the turn instruction buttons 26A and 26B (Yes in step S1), the odometry calculation unit 40 resets the position coordinates to the initial position. Therefore, the direction of the virtual moving body V is changed to the initial direction (step S6). Then, the motor control command calculation unit 38 of the moving body 11 generates the angular velocity target values of the left and right motors based on the turning instruction, thereby turning the moving body 11 left or right (step S3).

ステップS3の後、旋回補正入力判定部36は、ステップS1に戻り、判定を続行する。旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力された場合(ステップS1のYes)、オドメトリ計算部40は、位置座標を初期位置に再設定する。そのため、旋回指示ボタン26A、26Bが押下されている間は、位置座標は初期設定のままで変化しない。   After step S3, the turning correction input determination unit 36 returns to step S1 and continues the determination. When a turn instruction is output from the turn instruction buttons 26A and 26B (Yes in step S1), the odometry calculation unit 40 resets the position coordinates to the initial position. For this reason, while the turn instruction buttons 26A and 26B are pressed, the position coordinates remain unchanged from the initial settings.

ステップS1において、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力されていない場合(ステップS1のNo)、移動体11は、旋回指示ボタン26A、26Bからの旋回指示に基づく旋回は行わない(ステップS4)。オドメトリ計算部40は、操作ハンドル24の傾斜角度及び移動体11の現在速度に基づいて、現在の移動体11の位置座標を更新する。そのため、旋回に伴い、仮想移動体Vの向きが変更される(ステップS5)。   In Step S1, when the turn instruction is not output from the turn instruction buttons 26A and 26B (No in Step S1), the mobile body 11 does not turn based on the turn instruction from the turn instruction buttons 26A and 26B (Step S4). ). The odometry calculation unit 40 updates the current position coordinates of the moving body 11 based on the tilt angle of the operation handle 24 and the current speed of the moving body 11. Therefore, the direction of the virtual moving body V is changed with turning (step S5).

実施の形態2では、旋回指示ボタン26A、26Bを押下すると、移動体11は、旋回指示ボタン26A、26Bの押下に基づいて旋回を行う一方、オドメトリ計算部40は、旋回指示ボタン26A、26Bの押下をトリガとして、位置座標における移動体11の向きを初期設定の向きに変更する。つまり、オドメトリ計算部40は、仮想移動体Vの向きを初期設定の向きに変更する。換言すれば、通常運動するために移動体11を旋回させる場合(例えば、操作ハンドル24が操作される場合)には、ディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きが変化する。これに対し、ディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きを、実際の移動体11の向きのずれを補正するために移動体11を旋回させる場合(例えば、旋回指示ボタン26A、26Bが押下された場合)には、移動体11が旋回するにもかかわらず、ディスプレイ13に表示される仮想移動体の向きを初期設定の向きに変更する。   In the second embodiment, when the turn instruction buttons 26A and 26B are pressed, the moving body 11 turns based on the press of the turn instruction buttons 26A and 26B, while the odometry calculator 40 uses the turn instruction buttons 26A and 26B. Using the press as a trigger, the orientation of the moving body 11 in the position coordinates is changed to the initial orientation. That is, the odometry calculation unit 40 changes the orientation of the virtual moving object V to the initial orientation. In other words, when the moving body 11 is turned for normal motion (for example, when the operation handle 24 is operated), the orientation of the virtual moving body V displayed on the display 13 changes. On the other hand, the direction of the virtual moving body V displayed on the display 13 is turned when the moving body 11 is turned in order to correct a deviation in the direction of the actual moving body 11 (for example, the turn instruction buttons 26A and 26B are pressed). ), The direction of the virtual moving body displayed on the display 13 is changed to the initial setting direction even though the moving body 11 turns.

従って、旋回指示ボタン26A、26Bを押下することで、移動体11の旋回に伴い、現実の移動体11の向きとディスプレイ13に表示される仮想移動体Vの向きとを揃うようにすることができる。   Therefore, by pressing the turn instruction buttons 26 </ b> A and 26 </ b> B, the actual direction of the mobile body 11 and the direction of the virtual mobile body V displayed on the display 13 can be aligned with the turning of the mobile body 11. it can.

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。例えば、ディスプレイ13には、仮想移動体Vそのものは表示されず、仮想移動体Vの向きだけを示した情報が表示されてもよい。   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. For example, the display 13 may not display the virtual moving object V itself, but may display information indicating only the orientation of the virtual moving object V.

搭乗者Pが移動体11を旋回させるための操作ハンドル24は、ボタン、タッチパネル等で代用されてもよい。同様に、旋回指示ボタン26A、26Bは、ハンドル、タッチパネル等で代用されてもよい。   The operation handle 24 for the passenger P to turn the moving body 11 may be substituted with a button, a touch panel, or the like. Similarly, the turn instruction buttons 26A and 26B may be substituted with a handle, a touch panel, or the like.

また、旋回指示ボタン26A、26Bは、左右両方の旋回指示ではなく、左右いずれか一方の旋回の指示が入力できてもよい。このようにしても、現実の移動体11の向きと、仮想移動体Vの向きとを揃うようにすることができる。   Further, the turn instruction buttons 26A and 26B may be capable of inputting a turn instruction on either the left or right instead of turning instructions on both the left and right. Even in this case, the actual direction of the moving body 11 and the direction of the virtual moving body V can be aligned.

さらに、旋回指示ボタン26A、26Bは、移動体11の左右の旋回角度を数値で入力可能なものであってもよい。旋回指示ボタン26A、26Bは、旋回指示とともに、入力された旋回角度を旋回補正入力判定部36に出力する。旋回補正入力判定部36は、旋回指示及び旋回角度を旋回指令演算部37に出力する。旋回指令演算部37は、旋回指示ボタン26A、26Bからの旋回指示及び旋回角度に基づいて、移動体11の目標旋回角速度を演算する。移動体11のモータ制御指令演算部38は、演算された目標旋回角速度に基づいて、左右のモータの角速度目標値を生成することで、入力された旋回角度だけ移動体11を旋回させる。   Further, the turn instruction buttons 26A and 26B may be capable of inputting the left and right turning angles of the moving body 11 numerically. The turning instruction buttons 26 </ b> A and 26 </ b> B output the inputted turning angle to the turning correction input determination unit 36 together with the turning instruction. The turning correction input determination unit 36 outputs the turning instruction and the turning angle to the turning command calculation unit 37. The turning command calculation unit 37 calculates the target turning angular velocity of the moving body 11 based on the turning instruction and the turning angle from the turning instruction buttons 26A and 26B. The motor control command calculation unit 38 of the moving body 11 generates the angular velocity target values of the left and right motors based on the calculated target turning angular speed, thereby turning the moving body 11 by the input turning angle.

実施の形態1において、オドメトリ計算部40は、旋回指示ボタン26A、26Bが押下された場合、位置座標のヨー角のみを変更しないようにしてもよい。また、実施の形態2において、オドメトリ計算部40は、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力された場合、位置座標におけるヨー角だけを初期設定に戻してもよい。つまり、オドメトリ計算部40は、仮想移動体Vの向きだけを初期設定に戻すような制御をしてもよい。また、オドメトリ計算部40は、旋回指示ボタン26A、26Bから旋回指示が出力された場合に、初期設定の位置座標に限らず、予め定めた位置座標に位置座標を設定してもよい。   In the first embodiment, the odometry calculation unit 40 may not change only the yaw angle of the position coordinates when the turn instruction buttons 26A and 26B are pressed. In the second embodiment, the odometry calculation unit 40 may return only the yaw angle at the position coordinates to the initial setting when the turning instruction is output from the turning instruction buttons 26A and 26B. That is, the odometry calculation unit 40 may perform control such that only the direction of the virtual moving object V is returned to the initial setting. Further, the odometry calculation unit 40 may set the position coordinates not only to the initial position coordinates but also to the predetermined position coordinates when a turn instruction is output from the turn instruction buttons 26A and 26B.

図15において、ステップS2とステップS3の処理は、いずれを先に実行してもよい。また、ステップS4とステップS5の処理も、いずれを先に実行してもよい。同様に、図20において、ステップS6とステップS3の処理は、いずれを先に実行してもよい。   In FIG. 15, the process of step S2 and step S3 may be executed first. In addition, either of the processes of step S4 and step S5 may be executed first. Similarly, in FIG. 20, either of the processes of step S6 and step S3 may be executed first.

1 バランス訓練システム
11 倒立型移動体
12 画面生成装置
13 ディスプレイ
21 車両本体部
22R、22L 車輪
23R、23L ステップ部
24 操作ハンドル
25 搭乗者用グリップ
26 旋回指示パネル
26A、26B 旋回指示ボタン
27 補助者用グリップ
31A 右モータエンコーダ
31B 左モータエンコーダ
32 速度演算部
33 姿勢角センサ
34 並進指令演算部
35 リーン角度センサ
36 旋回補正入力判定部
37 旋回指令演算部
38 モータ制御指令演算部
39A 右モータ駆動部
39B 左モータ駆動部
40 オドメトリ計算部
41 通信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Balance training system 11 Inverted type mobile body 12 Screen generation apparatus 13 Display 21 Vehicle body part 22R, 22L Wheel 23R, 23L Step part 24 Operation handle 25 Passenger grip 26 Turn instruction panel 26A, 26B Turn instruction button 27 For assistant Grip 31A Right motor encoder 31B Left motor encoder 32 Speed calculation unit 33 Attitude angle sensor 34 Translation command calculation unit 35 Lean angle sensor 36 Turn correction input determination unit 37 Turn command calculation unit 38 Motor control command calculation unit 39A Right motor drive unit 39B Left Motor drive unit 40 Odometry calculation unit 41 Communication unit

Claims (5)

旋回操作部の操作に基づいて旋回する倒立型移動体と、
前記旋回操作部の操作に基づいて、表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きを変更する表示制御部と、
前記倒立型移動体の向きを補正するための旋回指示が入力される旋回指示入力部と、を備え、
前記旋回指示入力部に前記旋回指示の入力がなされた場合、
前記倒立型移動体は、前記入力に基づいて旋回を行い、
前記表示制御部は、前記入力にもかかわらず、前記仮想的な倒立型移動体の向きを変更しない、
バランス訓練システム。
An inverted moving body that turns based on the operation of the turning operation unit;
A display control unit that changes the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device based on the operation of the turning operation unit;
A turning instruction input unit for inputting a turning instruction for correcting the direction of the inverted moving body,
When the turning instruction is input to the turning instruction input unit,
The inverted moving body turns based on the input,
The display control unit does not change the orientation of the virtual inverted moving body despite the input,
Balance training system.
旋回操作部の操作に基づいて旋回する倒立型移動体と、
前記旋回操作部の操作に基づいて、表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きを変更する表示制御部と、
前記倒立型移動体の向きを補正するための旋回指示が入力される旋回指示入力部と、を備え、
前記旋回指示入力部に前記旋回指示の入力がなされた場合、
前記倒立型移動体は、前記入力に基づいて旋回を行い、
前記表示制御部は、前記入力をトリガとして前記仮想的な倒立型移動体の向きを予め定めた向きに変更する、
バランス訓練システム。
An inverted moving body that turns based on the operation of the turning operation unit;
A display control unit that changes the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device based on the operation of the turning operation unit;
A turning instruction input unit for inputting a turning instruction for correcting the direction of the inverted moving body,
When the turning instruction is input to the turning instruction input unit,
The inverted moving body turns based on the input,
The display control unit changes the direction of the virtual inverted moving body to a predetermined direction using the input as a trigger,
Balance training system.
前記旋回指示入力部は、旋回方向を入力可能とする
請求項1又は2に記載のバランス訓練システム。
The balance training system according to claim 1, wherein the turning instruction input unit can input a turning direction.
旋回操作に基づいて旋回する倒立型移動体を備えたバランス訓練システムにおいて、表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きを制御する表示制御方法であって、
通常運動するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを変更し、
前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを、実際の倒立型移動体の向きのずれを補正するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、前記倒立型移動体が旋回するにもかかわらず、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを変更しない、
表示制御方法。
In a balance training system including an inverted moving body that turns based on a turning operation, a display control method for controlling the orientation of a virtual inverted moving body displayed on a display device,
When turning the inverted moving body for normal exercise, change the direction of the virtual inverted moving body displayed on the display device,
When turning the inverted moving body to correct the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device in order to correct the deviation of the actual inverted moving body, the inverted moving body is used. Despite the body turning, the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device is not changed.
Display control method.
旋回操作に基づいて旋回する倒立型移動体を備えたバランス訓練システムが、表示装置に表示される仮想的な倒立型移動体の向きを制御する表示制御方法であって、
通常運動するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを変更し、
前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを、実際の倒立型移動体の向きのずれを補正するために前記倒立型移動体を旋回させる場合には、前記倒立型移動体が旋回するにもかかわらず、前記表示装置に表示される前記仮想的な倒立型移動体の向きを予め定めた向きに変更する、
表示制御方法。
A balance training system having an inverted moving body that turns based on a turning operation is a display control method for controlling the orientation of a virtual inverted moving body displayed on a display device,
When turning the inverted moving body for normal exercise, change the direction of the virtual inverted moving body displayed on the display device,
When turning the inverted moving body to correct the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device in order to correct the deviation of the actual inverted moving body, the inverted moving body is used. Despite the body turning, the orientation of the virtual inverted moving body displayed on the display device is changed to a predetermined orientation.
Display control method.
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