倒立二轮装置制造方法及图纸

一种倒立二轮装置(1，201)，包括：马达(22)，该马达驱动车轮(21)；角速度控制单元(51)，该角速度控制单元生成用于控制所述马达(22)的角速度的目标角速度(ω*)；角速度检测单元(23)，该角速度检测单元检测所述马达(22)的检测角速度(ω)；以及停止控制单元(53，55，253，255)，如果所述目标角速度(ω*)与检测角速度(ω)之间的差(Δω)等于或大于角速度阈值(Δω1)，则该停止控制单元抑制所述马达(22)的旋转。

【技术实现步骤摘要】
倒立二轮装置引置条款在2013年8月28日提交的包括说明书、附图和摘要的日本专利申请N0.2013-176425的公开的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种倒立二轮装置。
技术介绍
已知一种在维持倒立状态时行驶的倒立二轮装置。 例如，W02011/108029公开了一种倒立二轮装置，该倒立二轮装置包括:马达，该马达驱动车轮；驱动单元，该驱动单元生成力矩命令值，用于控制由马达的驱动而生成的力矩；以及姿势检测设备，该姿势检测设备检测倒立二轮装置的姿势信息。 顺便提及，将要搭乘倒立二轮装置的搭乘者有时候使装置过多地倾斜到搭乘者侦U。这使得在W02011/108029中公开的倒立二轮装置朝着搭乘者行驶，以维持倒立状态。这种行驶有时候使倒立二轮装置与搭乘者的脚进行接触并且持续推挤搭乘者的脚。
技术实现思路
本专利技术提供了一种倒立二轮装置，即使将要搭乘该倒立二轮装置的搭乘者使该装置过多地倾斜到搭乘者侧，该倒立二轮装置也不持续推挤搭乘者的脚。 本专利技术的第一方面涉及一种倒立二轮装置。一种倒立二轮装置，包括:马达，该马达驱动车轮；角速度控制单元，该角速度控制单元生成用于控制所述马达的角速度的目标角速度；角速度检测单元，该角速度检测单元检测所述马达的检测角速度；以及停止控制单元，如果所述目标角速度与所述检测角速度之间的差等于或大于角速度阈值，则该停止控制单元抑制所述马达的旋转。 根据上述方面，即使将要搭乘该装置的搭乘者使该装置过多地倾斜到搭乘者侧，该倒立二轮装置也不持续推挤搭乘者的脚。 上述方面中的倒立二轮装置可以还包括:踏上平台开始检测单元，该踏上平台开始检测单元检测搭乘者的踏上平台动作的开始；和踏上平台完成检测单元，该踏上平台完成检测单元检测所述搭乘者的踏上平台动作的完成。所述停止控制单元可以从检测到所述搭乘者的踏上平台动作开始的时间到检测到所述搭乘者的踏上平台动作完成的时间被执行。 上述方面中的倒立二轮装置可以还包括:第一台阶，该第一台阶支持所述搭乘者的一只脚；第二台阶，该第二台阶支持所述搭乘者的另一只脚；载重传感器，该载重传感器检测载重信息。所述踏上平台开始检测单元可以基于指示载重放置在所述第一台阶和所述第二台阶中的仅一个台阶上的载重信息，判定所述搭乘者的踏上平台动作的开始。所述踏上平台完成检测单元可以基于指示载重放置在所述第一台阶和所述第二台阶二者上的载重信息，判定所述搭乘者的踏上平台动作的完成。 另一方面，本专利技术的第二方面涉及一种倒立二轮装置。一种倒立二轮装置，包括:马达，该马达驱动车轮；力矩传感器，该力矩传感器检测所述马达的检测力矩；以及停止控制单元，该停止控制单元对所述检测力矩进行微分，从而计算检测力矩微分值，并且，如果所述检测力矩微分值等于或大于力矩微分值阈值，则抑制所述马达的旋转。 根据上述方面，即使将要搭乘该装置的搭乘者使该装置过多地倾斜到搭乘者侧，该倒立二轮装置也不持续推挤搭乘者的脚。 上述方面中的倒立二轮装置可以还包括:踏上平台开始检测单元，该踏上平台开始检测单元检测搭乘者的踏上平台动作的开始；和踏上平台完成检测单元，该踏上平台完成检测单元检测所述搭乘者的踏上平台动作的完成。所述停止控制单元可以从检测到所述搭乘者的踏上平台动作开始的时间到检测到所述搭乘者的踏上平台动作完成的时间被执行。 上述方面中的倒立二轮装置可以还包括:第一台阶，该第一台阶支持所述搭乘者的一只脚；第二台阶，该第二台阶支持所述搭乘者的另一只脚；载重传感器，该载重传感器检测载重信息。所述踏上平台开始检测单元可以基于指示载重放置在所述第一台阶和所述第二台阶中的仅一个台阶上的载重信息，判定所述搭乘者的踏上平台动作的开始。所述踏上平台完成检测单元可以基于指示载重放置在所述第一台阶和所述第二台阶二者上的载重信息，判定所述搭乘者的踏上平台动作的完成。 即使将要搭乘该装置的搭乘者使该装置过多地倾斜到搭乘者侧，上述方面中的倒立二轮装置也不持续推挤搭乘者的脚。 【附图说明】 下面将参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，其中，相同的标号表示相同的元件，并且其中: 图1是本专利技术的第一实施例中的倒立二轮装置的侧视图； 图2是本专利技术的第一实施例中的倒立二轮装置的构造图； 图3是示出本专利技术的第一实施例中的控制方法的流程图； 图4A至4G是示出本专利技术的第一实施例中的控制方法的示意图； 图5是示出角速度对时间的曲线； 图6是本专利技术的第二实施例中的倒立二轮装置的构造图；以及 图7是示出本专利技术的第二实施例中的控制方法的流程图。 【具体实施方式】 第一实施例 下面参考图1描述第一实施例中的倒立二轮装置。图1是第一实施例中的倒立二轮装置的侧视图。 如图1所示，倒立二轮装置I包括车轮单元2、平台单元3和手柄4。 车轮单元2包括车轮21、马达22和马达旋转角传感器23。马达22驱动车轮21。马达旋转角传感器23能够检测车轮21的角度。马达旋转角传感器23装备有例如解析器和编码器。马达旋转角传感器23通过对检测角度求微分来计算角速度ω (参见图2)，并且输出关于角速度ω的信号。 平台单元3包括:台阶31R和31L、姿势角检测传感器32、以及载重传感器33L和33R。设置在车轮单元2的上方的台阶31R是用于支持搭乘者的右脚的支持板。设置在车轮单元2的上方的台阶31L是用于支持搭乘者的左脚的支持板。姿势角检测传感器32是用于检测平台单元3和手柄4的姿势角的传感器。姿势角检测传感器32是诸如陀螺仪传感器或加速度传感器这样的传感器。姿势角检测传感器32对检测姿势角度η进行检测(参见图2)，并且输出关于检测姿势角度η的信号。载重传感器33L检测放置在台阶31L上的载重，并且载重传感器33R检测放置在台阶31R上的载重。载重传感器33L和33R能够检测放置在台阶31R和31L上的载重的重心、俯仰角和侧倾角。载重传感器33L和33R生成关于载重信息m的信号(参见图2)。载重信息m包括关于放置在台阶31L和31R上的载重的大小和重心的信息。载重信息m还可以包括诸如台阶31R和31L的俯仰角和侧倾角这样的信息。 手柄4包括:轴单元41，该轴单元41从平台单元3向上延伸；和把手单元42，该把手单元42支持在轴单元41的顶端处。把手单元42具有能够被搭乘者的双手把持的形状。把手单元42的形状可以改变，使得搭乘者用他或她的脚来保持该把手部。需要时，轴单元41的长度可以根据把手单元42的形状改变而改变。 接着，将参考图2描述倒立二轮装置的构造。图2是第一实施例中的倒立二轮装置的构造图。 如图2所示，控制单元50包括目标生成单元51、偏差计算单元52、反馈补偿控制单元53、马达驱动器54和判定单元55。另外，控制单元50可以包括:踏上平台开始检测单元56，该踏上平台开始检测单元56检测搭乘者的踏上平台动作的开始；和踏上平台完成检测单元57,该踏上平台完成检测单元57检测搭乘者的踏上平台动作的完成。控制单元50连接到未示出的电源，并且根据需要，将电流供给到控制单元50。控制单元50包括:操作电路，该操作电路具有中央处理单元(CPU);和存储装置，该存储装置具有程序存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒立二轮装置(1)，其特征在于，包括：马达(22)，该马达(22)驱动车轮；角速度控制单元(51)，该角速度控制单元(51)生成用于控制所述马达的角速度的目标角速度；角速度检测单元(23)，该角速度检测单元(23)检测所述马达的检测角速度；以及停止控制单元(53，55)，如果所述目标角速度与所述检测角速度之间的差等于或大于角速度阈值，则该停止控制单元(53，55)抑制所述马达的旋转。

【技术特征摘要】
2013.08.28 JP 2013-1764251.一种倒立二轮装置(I)，其特征在于，包括: 马达(22)，该马达(22)驱动车轮； 角速度控制单元(51)，该角速度控制单元(51)生成用于控制所述马达的角速度的目标角速度； 角速度检测单元(23)，该角速度检测单元(23)检测所述马达的检测角速度；以及停止控制单元(53，55)，如果所述目标角速度与所述检测角速度之间的差等于或大于角速度阈值，则该停止控制单元(53，55)抑制所述马达的旋转。2.根据权利要求1所述的倒立二轮装置，其特征在于，还包括: 踏上平台开始检测单元(56)，该踏上平台开始检测单元(56)检测搭乘者的踏上平台动作的开始；和 踏上平台完成检测单元(57)，该踏上平台完成检测单元(57)检测所述搭乘者的踏上平台动作的完成， 其中，所述停止控制单元从检测到所述搭乘者的踏上平台动作开始的时间到检测到所述搭乘者的踏上平台动作完成的时间被执行。3.根据权利要求2所述的倒立二轮装置，其特征在于，还包括: 第一台阶(31L)，该第一台阶(31L)支持所述搭乘者的一只脚； 第二台阶(31R)，该第二台阶(31R)支持所述搭乘者的另一只脚；以及 载重传感器(33L，33R)，该载重传感器(33L，33R)检测载重信息， 其中，基于指示载重放置在所述第一台阶和所述第二台阶中的仅一个台阶上的载重信息，所述踏上平台开始检测单元判定所述搭乘者的踏上平台动作的开始，并且 基于指示载重放置在所述第一台阶和所述第二台阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛一誠，上村真弘，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP