[发明专利]车辆

说明书

本申请是国际申请号为PCT/JP2008/064052的国际申请在2010年02月09日进入中国国家阶段的、国家申请号为200880102504.7的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种利用倒立摆的姿态控制的车辆。

背景技术

以往，提出了有关利用倒立摆的姿态控制的车辆的技术。例如，提出了具有在同轴上配置的2个驱动轮、通过驾驶人员的重心移动来感知车身的姿态变换从而进行驱动的车辆，利用球体状的单一的驱动轮，一边控制姿态一边移动的车辆等的技术(例如，参照专利文献1)。

此时，利用传感器检测车身的平衡、动作的状态，对旋转体的动作进行控制，使车辆停止或移动。

专利文献1：日本专利特开2004-129435号公报

但是，在上述以往的车辆中，不能在坡道上维持停止状态，或不能进行稳定的行驶。例如，为了在坡道上停车，需要对驱动轮赋予驱动转矩，以使车辆不向下坡方向移动，但是当对驱动轮赋予驱动转矩时，会在车身上产生反作用，使该车身向下坡方向倾斜。另一方面，如果要想在垂直方向保持车身，则由于不能对驱动轮赋予驱动转矩，车辆会向下坡方向移动。

并且，在上述以往的车辆中，如果在坡道上进行与平地上的反馈控制一样的反馈控制，车身会在向下坡方向倾斜的状态下，慢慢地向下坡方向移动。

发明内容

本发明为了解决上述以往的车辆中的问题，其目的在于提供一种实用性高的车辆，该车辆通过在也考虑车身姿态的前提下推测路面的坡度，可以高精度地推测路面的坡度，从而与路面坡度无关，能够实现车辆的稳定的停止状态和行驶状态。

因此，在本发明的车辆中，具有能旋转地安装在车身上的驱动轮和对于赋予该驱动轮的驱动转矩进行控制而对上述车身的姿态进行控制的车辆控制装置，该车辆控制装置基于上述车身的姿态推测路面坡度，根据该路面坡度对上述驱动转矩进行修正。

在本发明的另一车辆中，进而，上述车辆控制装置基于上述驱动轮的状态量和上述车身的姿态推测路面坡度。

在本发明的另一车辆中，还具有能相对于上述车身移动地安装了的能动重量部，上述车辆控制装置对上述驱动转矩和上述能动重量部的位置中的至少一个进行控制而对上述车身的姿态进行控制，并且作为车身的姿态考虑上述车身的倾斜角和上述能动重量部的位置，推测路面坡度。

在本发明的另一车辆中，进而，上述车辆控制装置将与路面坡度成比例地作用在车身上的外力作为等于上述驱动轮的驱动力与惯性力之差的值，推测路面坡度。

在本发明的另一车辆中，具有能旋转地安装在车身上的驱动轮、能相对于上述车身移动地安装的能动重量部和对赋予上述驱动轮的驱动转矩和上述能动重量部的位置中的至少一个进行控制而对上述车身的姿态进行控制的车辆控制装置，该车辆控制装置取得路面坡度，根据该路面坡度使上述能动重量部移动，从而对上述车身的姿态进行控制。

在本发明的另一车辆中，进而，上述车辆控制装置使上述能动重量部移动，以抵消对应于上述路面坡度的上坡转矩的反转矩。

在本发明的另一车辆中，进而，上述车辆控制装置在上坡时使上述能动重量部向前方移动，在下坡时使上述能动重量部向后方移动。

在本发明的另一车辆中，进而，上述车辆控制装置在上述能动重量部的移动到达极限时，使车身倾斜。

在本发明的另一车辆中，进而，上述车辆控制装置在上述能动重量部的位置的目标值尚未达到预先设定的极限时不使车身倾斜，而在上述目标值达到上述极限以上时使车身倾斜。

根据技术方案1的结构，由于考虑车身的姿态，因此能够准确地推测路面坡度。这样，能够提供在坡道上也是安全舒适的车辆。并且，由于不需要测定路面坡度的装置，因此可以简化车辆结构，降低成本。

根据技术方案2的结构，由于考虑作为倒立型车辆固有的状态量的车身的倾斜角，因此能以高精度推测路面坡度。

根据技术方案3的结构，由于作为车身的姿态考虑车身的倾斜角和能动重量部的位置，推测路面坡度，因此能以非常高的精度推测路面坡度。

根据技术方案4的结构，由于将与路面坡度成比例地作用在车身上的外力作为等于驱动轮的驱动力与惯性力之差的值，推测路面坡度，因此能以高精度推测路面坡度。

根据技术方案5的结构，由于根据该路面坡度使能动重量部移动，从而即使在坡道上也能在车身姿态稳定的状态下维持停止状态，并且，能够在坡道上稳定地行驶。因此，能够提供在坡道上也是安全舒适的车辆。