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Title:
TRAVELING VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/026511
Kind Code:
A1
Abstract:
A traveling vehicle (1) having a vehicle body (2), wheels (8) rotatably supported by the vehicle body (2), drive means (7) for driving the wheels (8), vehicle body attitude detection means (21) for detecting the attitude of the vehicle body (2), a balancer (10) for controlling the attitude of the vehicle body (2) by moving a weight (14), and vehicle body attitude control means for controlling the balancer (10) based on the attitude of the vehicle body detected by the vehicle body attitude detection means. When the balancer (10) has a failure, the vehicle body attitude control means causes only the drive means (7) to control the attitude of the vehicle body (2), and even if the balancer (10) for controlling the balance of the traveling vehicle (1) fails, the vehicle body attitude control means stably controls travel and braking of the traveling vehicle (1).

Inventors:
NAITO, Takashi (2-19-12, Sotokanda,Chiyoda-k, Tokyo 21, 1010021, JP)
Application Number:
JP2007/066433
Publication Date:
March 06, 2008
Filing Date:
August 24, 2007
Export Citation:
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Assignee:
Equos Research Co., Ltd. (2-19-12, Sotokanda Chiyoda-k, Tokyo 21, 1010021, JP)
株式会社エクォス・リサーチ (〒21 東京都千代田区外神田2丁目19番12号 Tokyo, 1010021, JP)
International Classes:
B62K17/00; B62K3/00; B60L15/00; B62K17/00; B62K3/00; B60L15/00
Attorney, Agent or Firm:
KOYAMA, Takashi et al. (AZUSA PATENT OFFICE, Ueno-Suzuki Bldg.7th Floor, 16-3, Ueno 3-chome,Taito-k, Tokyo 05, 1100005, JP)
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Claims:
 車体と、
 前記車体に回転可能に支持された車輪と、
 前記車輪を駆動する駆動手段と、
を有する走行車両において、
 前記車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、
 錘を移動させることで前記車体の姿勢を制御するバランサと、
 前記車体姿勢検出手段の検出した車体姿勢に基づき、前記バランサを制御する車体姿勢制御手段と、を備え、
 前記車体姿勢制御手段は、前記バランサが故障した場合、前記駆動手段のみで車体の姿勢を制御することを特徴とする走行車両。
 前記バランサが故障した場合、前記バランサの前記錘の位置を固定する錘位置固定手段と、
 前記錘の位置を検出する錘位置検出手段と、
 前記車体姿勢制御手段は、前記錘位置検出手段の検出した前記錘の位置から、前記走行車両の新たな重心の位置を算出する重心算出手段と、を備え、
 前記重心算出手段の算出結果に基づき、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の走行車両。
 前記バランサが故障した場合、前記錘が移動可能か否かを判断する錘移動判断手段と、前記錘移動判断手段により移動可能と判断された場合、前記錘を予め決められた所定位置に移動させた後、前記錘固定手段により固定することを特徴とする請求項2に記載の走行車両。
Description:
走行車両

 本発明は、バランサを用いて姿勢を安定 制御するようにした走行車両に関する。

 従来、搬送装置の姿勢制御としてカウン ウエイトを適用することでバランス状態を 好に維持するものがある(特許文献1参照)。

 また、左右の駆動輪を姿勢感知センサの出 に応じて制御駆動することで前後方向のバ ンス保持のための姿勢制御と走行制御とを う走行制御部を備えた人用移動機器で、錘 移動することにより、重心位置を変更し、 動時の車体の傾斜を小さくするものがある

特開2004-129435号公報

特開2004-276727号公報

 しかしながら、特許文献1及び2に記載さ た発明では、車両のバランスを制御するバ ンサが故障した場合、バランサの位置を適 に制御できず、車両の重心が移動するため バランサを用いた車両の走行や制動を安定 制御することができない。

 本発明は、上記課題を解決するものであ て、車両の姿勢を制御するためのバランサ 故障した場合でも車両の走行や制動を安定 制御する走行車両を提供することを目的と る。

 そのために本発明は、車体と、前記車体 回転可能に支持された車輪と、前記車輪を 動する駆動手段と、を有する走行車両にお て、前記車体の姿勢を検出する車体姿勢検 手段と、錘を移動させることで前記車体の 勢を制御するバランサと、前記車体姿勢検 手段の検出した車体姿勢に基づき前記バラ サを制御する車体姿勢制御手段と、を備え 前記車体姿勢制御手段は、前記バランサが 障した場合、前記駆動手段のみで車体の姿 を制御することを特徴とする。

 また、前記バランサが故障した場合、前 バランサの前記錘の位置を固定する錘位置 定手段と、前記錘の位置を検出する錘位置 出手段と、前記車体姿勢制御手段は、前記 位置検出手段の検出した前記錘の位置から 前記走行車両の新たな重心の位置を算出す 重心算出手段と、を備え、前記重心算出手 の算出結果に基づき、前記駆動手段を制御 ることを特徴とする。

 また、前記バランサが故障した場合、前 錘が移動可能か否かを判断する錘移動判断 段と、前記錘移動判断手段により移動可能 判断された場合、前記錘を予め決められた 定位置に移動させた後、前記錘固定手段に り固定することを特徴とする。

 それによって、車体と、前記車体に回転 能に支持された車輪と、前記車輪を駆動す 駆動手段と、を有する走行車両において、 記車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段 、錘を移動させることで前記車体の姿勢を 御するバランサと、前記車体姿勢検出手段 検出した車体姿勢に基づき前記バランサを 御する車体姿勢制御手段と、を備え、前記 体姿勢制御手段は、前記バランサが故障し 場合、前記駆動手段のみで車体の姿勢を制 するので、故障時でも走行車両を走行させ ことが可能となり、少なくとも、路肩や修 場まで移動することが可能となる。

 また、前記バランサが故障した場合、前 バランサの前記錘の位置を固定する錘位置 定手段と、前記錘の位置を検出する錘位置 出手段と、前記車体姿勢制御手段は、前記 位置検出手段の検出した前記錘の位置から 前記走行車両の新たな重心の位置を算出す 重心算出手段と、を備え、前記重心算出手 の算出結果に基づき、前記駆動手段を制御 るので、より繊細な制御が可能となる。

 また、前記バランサが故障した場合、前 錘が移動可能か否かを判断する錘移動判断 段と、前記錘移動判断手段により移動可能 判断された場合、前記錘を予め決められた 定位置に移動させた後、前記錘固定手段に り固定するので、走行車両の新たな重心の 置を算出する必要がなく、簡単に制御する とができる。

本実施形態の走行車両を示す図 本実施形態のバランサを示す図 本実施形態のブロック図 バランサ故障時制御の概念図 バランサ故障時制御のフローチャート 示す図

 以下、本発明の一例としての実施形態を図 に基づいて説明する。
図1は本実施形態の走行車両を示す。図中、1 走行車両、2は車体、3は乗員搭載部の一例 しての座席、4はフットレスト、5は転倒防止 バー、6はジョイスティック、7は駆動手段の 例としてのホイールモータ、8は車輪、10は ランサである。

 走行車両1は、車体2、座席3、フットレス 4、転倒防止バー5、ジョイスティック6左右 ホイールモータ7、車輪8及びバランサ10等を 備えている。車体2は、上部に、乗員Mの座る 席3を、略中央部に、バランサ10を搭載する 共に、前方に、乗員Mの脚部を載せるフット レスト4、下部に、前後に延びる転倒防止バ 5を結合している。座席3は、車体に支持され 、乗員Mを搭載する座部3a及び乗員Mの背もた となるシートバック3bを有する。シートバッ ク3bの高さは乗員Mの頭部より高いことが好ま しい。ジョイスティック6は、座席3に座る乗 Mが操作するもので、車体2に支持されてい 。左右のホイールモータ7は、共通な軸上で 体2に支持されており、前後駆動力を独立に 制御することができ、車体2に回転可能に支 された車輪8と連結される。バランサ10は、 体2に搭載され、走行車両1の姿勢を制御する 。

 図2は、本実施形態のバランサ10を示す図 ある。バランサ10は、レール11にボールねじ 12を設置し、ナットブロック13によりボール じ12に保持されると共に、錘14を載置したス イダ15を、サーボモータ等のバランサアク ュエータ16によりレール11に沿って移動させ ものである。錘14の位置は、バランサ位置 ンサ17により検出される。錘14としては、バ テリやECU等を利用するとよい。

 図3は、本実施形態のブロック図を示す。 図中、6はジョイスティック、7は駆動手段の 例としてのホイールモータ、71は第1ホイー モータ、72は第2ホイールモータ、21は車体 勢検出手段の一例としての姿勢センサ、22は 車体姿勢制御手段の一例としてのECU、22aは錘 移動判断手段、22bは重心算出手段、23は車体 勢制御手段の一例としてのホイールモータE CU、16は錘位置固定手段の一例としてのバラ サアクチュエータ、17は錘位置検出手段の一 例としてのバランサ位置センサである。

 ジョイスティック6は、走行車両1の前後 及び旋回等を操作し、その操作量等をECU22に 出力するものである。姿勢センサ21は、角速 、傾斜角、加速度等の車体2の姿勢を検出し 、ECU22へ信号を出力する。ECU22は、姿勢セン 21の検出値から車体姿勢を制御する信号を各 アクチュエータに出力する。

 通常時、走行車両1は、乗員Mのジョイス ィック6による前後進や旋回の操作値、姿勢 ンサ21による角速度、傾斜角及び加速度等 姿勢検出値並びにホイールモータ7からのレ ルバやバランサアクチュエータ16からのカ ンタエンコーダ等を入力とし、ECU22及びホイ ールモータECU22により第1ホイールモータ71及 第2ホイールモータ72を制御し、ECU22により ランサアクチュエータ16を制御することによ って姿勢を保持し走行する。

 図4は、バランサ10が故障により制御不能 なった場合の本実施形態の故障時制御の概 図を示す。図4(a)に示すように、通常、走行 車両1は、バランサ10の錘14を動作させること により姿勢制御され、転倒しないように走 することができる。図4(b)に示すように、バ ランサ10が故障により制御不能になった場合 は、錘移動判断手段22aにより移動可能かど か判断した後、バランサアクチュエータ16 より錘14を現在位置又は所定位置に固定する 。そして、バランサ10の錘14の固定位置をバ ンサ位置センサ17により検出し、重心算出手 段22bにより算出した車両重心位置に基づいて ホイールモータ7の駆動トルクで姿勢を制御 、図4(c)に示すように走行する。

 次に、このような走行車両1のバランサ10 障時制御のフローチャートについて説明す 。図5は、本実施形態のバランサ10故障時制 のフローチャートを示す図である。

 本実施形態の走行車両1では、まず、ステ ップ1で、バランサ10の異常が発生したかどう かを判断する(ST1)。バランサ10の異常は、バ ンサアクチュエータ16に指令をしているのに 、バランサアクチュエータ16のエンコーダの が変化せず、バランサ10が動作しない場合 逆に、バランサアクチュエータ16に指令をし ていないのに、バランサアクチュエータ16の ンコーダの値が変化し、バランサ10が動作 てしまう場合、又は、エンコーダの値のカ ントと、レールセンサ17の検出値とが一致し ない場合等である。

 バランサアクチュエータ10の異常の発生 あると判断した場合、ST2で、乗員へバラン アクチュエータ10の故障を警告する(ST2)。バ ンサアクチュエータ10の異常の発生がない 判断した場合、バランサアクチュエータ10故 障時制御は実行しない。

 次に、ステップ3で、走行車両1が走行中 あるかどうかを判断する(ST3)。走行車両1が 行中であると判断した場合、ステップ31で走 行車両1を停止して、ステップ4へ進む。走行 両1が走行中でないと判断した場合、そのま まステップ4へ進む。

 ステップ4では、バランサ10の錘14が動か いように固定されているかどうかを判断す (ST4)。固定されている場合、ステップ7へ進 。固定されていない場合、ステップ5で、バ ンサ10の錘14が移動可能かどうかを錘移動判 断手段22aにより判断する(ST5)。移動可能でな 場合、ステップ51で、錘14をその位置で固定 し(ST51)、ステップ7へ進む。移動可能な場合 ステップ6で、錘14を予め決められた所定位 へ移動させる(ST6)。

 次に、ステップ7で、バランサアクチュエ ータ15のエンコーダやレールセンサ17の検出 から錘14の位置を検出する(ST7)。次に、ステ プ8で、ステップ7で求めた錘14の位置から走 行車両1の重心位置を重心算出手段22bにより 出する(ST8)。最後にステップ9で、ステップ8 求めた走行車両1の重心位置から、走行車両 1の姿勢制御を実行する(ST9)。例えば、重心位 置が前であれば、ホイールモータ7の駆動ト クを制御することで走行車両1を後方に少し 斜させることで釣り合わせ、重心位置が後 であれば、ホイールモータ7の駆動トルクを 制御することで走行車両1を前方に少し傾斜 せることで釣り合わせる。

 このように、走行車両1のバランサ10が故 により制御不能になった場合、バランサ10 よる走行車両1の姿勢制御を切断すると共に バランサ10の錘14の位置を固定し、ホイール モータ7で走行車両1の姿勢制御を実行するこ で、走行車両1を走行させることが可能とな り、路肩や修理場等へ移動することができる 。

 以上のように、本発明にかかる走行車両 、車体と、車体に回転可能に支持された車 と、車輪を駆動する駆動手段と、を有し、 体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、 を移動させることで車体の姿勢を制御する ランサと、車体姿勢検出手段の検出した車 姿勢に基づきバランサを制御する車体姿勢 御手段と、を備え、車体姿勢制御手段は、 ランサが故障した場合、駆動手段のみで車 の姿勢を制御するので、故障時でも走行車 を走行させることが可能となり、少なくと 、路肩や修理場まで移動することが可能と る。

 また、バランサが故障した場合、バラン の前記錘の位置を固定する錘位置固定手段 、錘の位置を検出する錘位置検出手段と、 体姿勢制御手段は、錘位置検出手段の検出 た錘の位置から、走行車両の新たな重心の 置を算出する重心算出手段と、を備え、重 算出手段の算出結果に基づき、駆動手段を 御するので、より繊細な制御が可能となる

 また、バランサが故障した場合、錘が移 可能か否かを判断する錘移動判断手段と、 移動判断手段により移動可能と判断された 合、錘を予め決められた所定位置に移動さ た後、錘固定手段により固定するので、走 車両の新たな重心の位置を算出する必要が く、簡単に制御することができる。




 
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