[发明专利]移动体控制设备和移动体控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制一边维持倒立状态，一边行进的倒立式移动体的移动体控制设备、移动体控制方法和控制程序。

背景技术

在维持移动体的倒立状态的时候，按照移动体的倾斜，进行诸如前进或后退之类期望的行进的倒立式移动体已为人们所知(例如，参见公开的PCT申请的日语译文No.2010-500220(JP 2010-500220 A))。

顺便提及，例如在制动的情况下，要求上述倒立式移动体沿与行进方向相反的方向倾斜。然而，当倒立式移动体高速移动时，倒立式移动体在行进方向上倾斜较大。从而，当在这种状态下进行制动时，难以快速使倒立式移动体沿与行进方向相反的方向倾斜，从而导致制动距离的可能增大。在为了便利制动，进行时常限制倒立式移动体的倾斜的大小的控制的情况下，倒立式移动体的速度受到限制。

发明内容

为了解决上述问题，作出了本发明，本发明提供一种能够制动距离短地实现制动，而不限制正常状态下的倒立式移动体的移动速度的移动体控制设备、移动体控制方法和控制程序。

本发明的一个方面提供一种移动体控制设备，包括：姿态角检测部分，所述姿态角检测部分被配置成检测倒立式移动体的姿态角；命令值生成部分，所述命令值生成部分被配置成按照姿态角检测部分检测的姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值；控制部分，所述控制部分被配置成按照命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动；判定部分，所述判定部分被配置成判定倒立式移动体是否恒向行进规定时间或更长时间；和加减速命令部分，所述加减速命令部分被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。在这方面，加减速命令部分可被配置成生成正弦式加减速命令值，移动体控制设备还可包括加法器部分，所述加法器部分被配置成相加由加减速命令部分生成的正弦式加减速命令值和由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。在这方面，加减速命令部分可被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，以致倒立式移动体的重心的平均移动速度变得恒定。在这方面，加减速命令部分可被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，和增大或减小倒立式移动体的驱动轮的移动速度，以随着摆动改变倒立式移动体的倾斜。在这方面，加减速命令部分可被配置成按照倒立式移动体在其中移动的环境的信息，增大或减小正弦式加减速命令值的周期。在这方面，加减速命令部分可被配置成当判定倒立式移动体在室内环境中移动时，减小正弦式加减速命令值的周期，而当判定倒立式移动体在室外环境中移动时，增大正弦式加减速命令值的周期。在这方面，移动体控制设备还可包括存储部分，所述存储部分被配置成保存倒立式移动体的行进信息，加减速命令部分可被配置成按照保存在存储部分中的倒立式移动体的行进信息，增大或减小正弦式加减速命令值的周期。在这方面，加减速命令部分可被配置成当倒立式移动体的行进信息的变动较大时，减小正弦式加减速命令值的周期，而当倒立式移动体的行进信息的变动较小时，增大正弦式加减速命令值的周期。在这方面，倒立式移动体的行进信息可包括倒立式移动体的姿态角、姿态角速度、姿态角加速度、移动距离、移动速度和移动加速度至少之一。在这方面，加减速命令部分可被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行前进、后退或转向时，增大或减小命令值生成部分生成的姿态角速度命令值。在这方面，移动体控制设备还可包括：搭乘者搭乘在上面的踏板部分，所述踏板部分被配置成沿左右方向倾斜；和驱动部分，所述驱动部分被配置成沿左右方向倾斜踏板部分。加减速命令部分可被配置成当判定部分判定持续规定时间或更长时间恒向进行转向时，增大或减小由命令值生成部分生成的姿态角速度命令值，并控制驱动部分，从而控制踏板部分的倾斜。在这方面，加减速命令部分可被配置成当生成的正弦式加减速命令值为负值时，控制驱动部分，从而向转向的外侧减小踏板部分的倾斜角，而当生成的正弦式加减速命令值为正值时，控制驱动部分，从而向转向的内侧增大踏板部分的倾斜角。为了实现所述目的，按照本发明的一个方面的移动体控制方法可以是包括以下步骤的移动体控制方法：检测倒立式移动体的姿态角；按照检测的姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值；按照生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动；判定倒立式移动体是否恒向行进规定时间或更长时间；和当判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小生成的姿态角速度命令值。为了实现所述目的，按照本发明的一个方面的控制程序可以是包括以下处理的控制程序：按照检测的倒立式移动体的姿态角，生成倒立式移动体的姿态角速度命令值的处理；按照生成的姿态角速度命令值，控制倒立式移动体的驱动的处理；判定倒立式移动体是否恒向行进规定时间或更长时间的处理；和当判定持续规定时间或更长时间恒向进行行进时，增大或减小生成的姿态角速度命令值的处理，控制程序使计算机执行所述这些处理。