欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

個人交通工具控制裝置的制作方法

文檔序號:11868117閱讀:377來源:國知局
個人交通工具控制裝置的制作方法
本發(fā)明涉及用于控制電動式的輪椅等個人交通工具的行駛的個人交通工具控制裝置。

背景技術(shù):
輪椅等個人交通工具具有:具有供使用者就座的就座部的車身;設(shè)置于車身且位于就座于就座部的使用者的右側(cè)的右車輪;設(shè)置于車身且位于就座于就座部的使用者的左側(cè)的左車輪。在個人交通工具的車身上設(shè)有操作部,用于輸入與車身行駛速度及車身的轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的指令值。然而,當(dāng)個人交通工具沿橫切傾斜的路面的方向直行行駛(以下稱為斜面(cant)行駛)時,在路面的傾斜嚴(yán)重而車身相對于側(cè)傾軸的側(cè)傾角度較大的情況下會發(fā)生問題。即,即使使用者操作操作部以便進(jìn)行直行行駛,但仍會在路面上發(fā)生車身的滑移(側(cè)滑),因此有可能會有損個人交通工具的直行行駛性。本申請的發(fā)明人在專利文獻(xiàn)1中公開了能夠減輕上述問題的個人交通工具控制裝置。專利文獻(xiàn)1的個人交通工具控制裝置具有以下控制部:在個人交通工具進(jìn)行斜面行駛的過程中,即使在個人交通工具的側(cè)傾角度較大的情況下,只要以進(jìn)行直行的方式操作操作部,就能夠抑制車身的滑移,以能夠確保個人交通工具的直行行駛性的方式進(jìn)行控制(為方便而將該控制稱為控制規(guī)則4)。圖11中表示專利文獻(xiàn)1中公開的控制規(guī)則4的流程圖??刂埔?guī)則4以如下方式執(zhí)行。首先,控制部讀取路面的側(cè)傾角度(步驟S402)。若路面的側(cè)傾角度為一定以上(步驟S404中為是的情況下),則控制部求出通過設(shè)置于個人交通工具的速率陀螺儀(rategyro)檢測的個人交通工具相對于橫擺(yaw)軸的轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw(步驟S406)。接著,控制部求出從操作部輸入的轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref(步驟S408)。進(jìn)而,控制部求出轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref與轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw的差或比率(步驟S410)。然后,若差或比率為一定值以上(步驟S412中為是的情況下),則控制部對轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref與轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw的差或比率乘以轉(zhuǎn)彎角速度反饋增益,求出左右車輪的轉(zhuǎn)彎角速度修正值。然后,根據(jù)該轉(zhuǎn)彎角速度修正值,對使用者所指令的右車輪的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點R_ref進(jìn)行修正,而且對使用者所指令的左車輪的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點L_ref進(jìn)行修正(步驟S414)。進(jìn)而,控制部根據(jù)由右車輪編碼器檢測出的右車輪的旋轉(zhuǎn)角速度θ點R與右車輪的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref的差、以及由右車輪編碼器檢測出的右車輪的旋轉(zhuǎn)角度θR與轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點R_ref的積分值的差,對右車輪的驅(qū)動扭矩TR進(jìn)行修正。另外,控制部根據(jù)由左車輪編碼器檢測出的左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度θ點L與左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點L_ref的差、以及由左車輪編碼器檢測出的左車輪的旋轉(zhuǎn)角度θL與旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點L_ref的積分值的差,對左車輪的驅(qū)動扭矩TL進(jìn)行修正(步驟S416)。由此能夠抑制斜面行駛中的個人交通工具的滑移。專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-193939號公報在上述的控制規(guī)則4中,僅根據(jù)個人交通工具的轉(zhuǎn)彎角速度的指令值與實測值的差或比率,求出左右車輪的轉(zhuǎn)彎角速度修正值。因此通過反復(fù)執(zhí)行控制規(guī)則4,而使轉(zhuǎn)彎角速度的指令值與實測值的差逐漸接近0,或比率逐漸接近1,從而個人交通工具的滑移逐漸得到抑制。但是,在該控制規(guī)則4中,無法使已經(jīng)發(fā)生于個人交通工具的滑移(側(cè)滑)或轉(zhuǎn)彎速度的偏差復(fù)原。因此若斜面行駛長時間持續(xù),則滑移及轉(zhuǎn)彎角度的偏差蓄積而存在有損個人交通工具的直行行駛性的問題。在個人交通工具的斜面行駛中,在斜面行駛開始時,個人交通工具的滑移或轉(zhuǎn)彎角度的偏差易顯著地發(fā)生。但如上所述,在控制規(guī)則4中,無法使已經(jīng)發(fā)生的滑移或轉(zhuǎn)彎角度的偏差復(fù)原。另外,在控制規(guī)則4那樣的通過反饋修正而進(jìn)行的控制中,存在若使已經(jīng)發(fā)生的滑移或轉(zhuǎn)彎速度的偏差復(fù)原則需要時間的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述實情而做出的,其課題在于提供一種個人交通工具控制裝置,在個人交通工具沿橫切傾斜的路面的方向進(jìn)行斜面行駛時,即使在個人交通工具的側(cè)傾角度較大的情況下,只要以進(jìn)行直行的方式操作操作部,就能夠迅速修正車身的滑移,能夠確保直行行駛性。為了解決上述課題,技術(shù)方案1的個人交通工具控制裝置的發(fā)明的構(gòu)成上的特征在于,個人交通工具控制裝置用于對個人交通工具進(jìn)行控制,該個人交通工具具有:具有供使用者就座的就座部的車身;設(shè)置于所述車身并位于就座于所述就座部的使用者的右側(cè)的右車輪;設(shè)置于所述車身并位于就座于所述就座部的使用者的左側(cè)的左車輪,所述個人交通工具控制裝置的特征在于,具備:操作部,其用于輸入包括與所述車身的轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的指令值的原指令值;軸角度傳感器,其用于檢測與所述車身相對于側(cè)傾軸的側(cè)傾角度相關(guān)的物理量、以及與所述車身相對于橫擺軸的轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的物理量;右車輪傳感器,其用于檢測與所述右車輪的旋轉(zhuǎn)角速度相關(guān)的物理量;左車輪傳感器,其用于檢測與所述左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度相關(guān)的物理量;控制部,其實施第一運算規(guī)則和第二運算規(guī)則,其中所述第一運算規(guī)則,根據(jù)由所述軸角度傳感器檢測出的與所述側(cè)傾角度相關(guān)的物理量而求出側(cè)傾角度,并根據(jù)求出的側(cè)傾角度以及所述原指令值,求出用于驅(qū)動所述右車輪及所述左車輪的與旋轉(zhuǎn)角速度相關(guān)的實際指令值,所述第二運算規(guī)則,求出對從所述操作部輸入的與所述轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的指令值和由所述軸角度傳感器檢測出的與所述轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的物理量的差以及/或者比率進(jìn)行時間積分所得到的積分值,并根據(jù)求出的積分值以及所述原指令值,以使所述差減小的方式以及/或者使所述比率接近1的方式,求出所述實際指令值,所述控制部確定所述積分值為一定值以下的時間是否持續(xù)一定時間,并且在所述積分值為所述一定值以下的所述時間持續(xù)所述一定時間的情況下,將所述積分值重置為零。在此,作為軸角度傳感器,能夠使用速率陀螺儀或加速度計。如果采用速率陀螺儀則檢測車身的間距方向的角速度、側(cè)傾方向的角速度、以及橫擺方向的角速度。另外右車輪傳感器對與車身的右車輪的旋轉(zhuǎn)角速度相關(guān)的物理量(例如旋轉(zhuǎn)角速度本身或旋轉(zhuǎn)速度等)進(jìn)行檢測。左車輪傳感器檢測與車身的左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度相關(guān)的物理量。作為右車輪傳感器及左車輪傳感器,例如能夠使用編碼器。通過編碼器等旋轉(zhuǎn)角度傳感器來檢測右車輪及左車輪的旋轉(zhuǎn)角度。然后,根據(jù)以旋轉(zhuǎn)角度的時間變化率(時間微分值)求出的旋轉(zhuǎn)角速度與右車輪及左車輪的半徑的乘積,求出個人交通工具的車輛行駛速度。如個人交通工具進(jìn)行斜面行駛那樣,有時是由使用者從操作部對控制部輸入原指令值。其中若車身的側(cè)傾角度大,則即使在操作部被以進(jìn)行直行行駛的方式操作,仍有可能因重力而發(fā)生車身的滑移。該情況下,有損個人交通工具的直行行駛性。因此,本發(fā)明的控制部,實施以下說明的第一運算規(guī)則和第二運算規(guī)則中的至少一個運算規(guī)則。第一運算規(guī)則中,控制部根據(jù)由軸角度傳感器檢測出的與側(cè)傾角度相關(guān)的物理量而求出側(cè)傾角度,并根據(jù)求出的側(cè)傾角度和原指令值,求出與用于對右車輪及左車輪進(jìn)行驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)角速度相關(guān)的實際指令值(前饋控制)。第二運算規(guī)則中,控制部求出對從操作部輸入的與轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的指令值(例如轉(zhuǎn)彎角速度或轉(zhuǎn)彎角度的指令值)和由軸角度傳感器檢測出的與轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的物理量(例如轉(zhuǎn)彎角速度或轉(zhuǎn)彎角度的物理量)的差以及/或者比率進(jìn)行時間積分所得到的積分值,根據(jù)求出的積分值以及原指令值,以使差減小的方式以及/或者使比率接近1的方式求出實際指令值(使用了積分項的反饋控制)。例如,對轉(zhuǎn)彎角速度的差進(jìn)行了時間積分所得到的積分值,相當(dāng)于車身的轉(zhuǎn)彎角度的指令值與實測值的差。這樣,由控制部進(jìn)行第一運算規(guī)則的前饋控制、以及第二運算規(guī)則的使用了積分項的反饋控制的至少一方,求出用于驅(qū)動右車輪和左車輪的實際指令值。因此當(dāng)個人交通工具進(jìn)行斜面行駛時,能夠抑制車身的滑移并在確保直行行駛性的狀態(tài)下進(jìn)行斜面行駛。另外,即使在斜面行駛開始時等情況下發(fā)生了車身的滑移,也能夠迅速地進(jìn)行修正,因此能夠使直行行駛性提高。技術(shù)方案2涉及的發(fā)明的構(gòu)成上的特征在于,在技術(shù)方案1的所述個人交通工具控制裝置中,所述控制部實施第三運算規(guī)則,該第三運算規(guī)則根據(jù)所述差以及/或者所述比率來推定斜面行駛時所述車身有無滑移,根據(jù)所述差以及/或者所述比率以及所述原指令值,以使所述差減小的方式以及/或者使所述比率接近1的方式求出所述實際指令值。在第三運算規(guī)則中,控制部求出與轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的指令值和與轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的物理量。然后,控制部根據(jù)指令值與物理量的差以及/或者比率,推定斜面行駛時車身有無滑移。在該差相對較大以及/或者該比率相對遠(yuǎn)離1的情況下,容易發(fā)生個人交通工具的滑移??刂撇恳允乖摬顪p小的方式以及/或者使該比率接近1的方式,求出用于驅(qū)動右車輪及左車輪的實際指令值(使用了比例項的反饋控制)。在技術(shù)方案2的發(fā)明中,控制部在第一運算規(guī)則及第二運算規(guī)則的至少一方的基礎(chǔ)上并用了第三運算規(guī)則,因此即使在斜面行駛長時間持續(xù)的情況下,個人交通工具的滑移或轉(zhuǎn)彎角度的偏差也不會蓄積,能夠更良好地確保直行行駛性。技術(shù)方案3涉及的發(fā)明的構(gòu)成上的特征在于,對于所述控制部而言,當(dāng)判定為所述車身進(jìn)行平地直行時,求出由所述軸角度傳感器檢測出的與所述轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的物理量、以及根據(jù)所述右車輪傳感器和所述左車輪傳感器求出的與所述車身的轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的物理量,當(dāng)兩個所述物理量的差或兩個所述物理量中較大的量除以較小的量所得到的比率為規(guī)定值以上且持續(xù)規(guī)定時間以上時,推定為所述右車輪的直徑與所述左車輪的直徑發(fā)生了不平衡或所述車身的框架發(fā)生了不平衡,并對所述實際指令值進(jìn)行修正。其中,兩個物理量中較大的量除以較小的量所得到的比率為1以上。若該比率為規(guī)定值以上,則意味著兩個物理量的差較大。當(dāng)由于因構(gòu)成右車輪及左車輪的輪胎的空氣壓而造成的右車輪以及/或者左車輪的直徑的變動、因輪胎的磨損造成的直徑的變動等而在右車輪及左車輪發(fā)生不平衡,或在車身的框架產(chǎn)生變形時,兩個物理量的差或比率會成為規(guī)定值以上。該情況下,即使車身進(jìn)行平地直行,也有可能損害車身的直行行駛性。因此,根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明,當(dāng)車身在平地進(jìn)行直行時,控制部求出由軸角度傳感器檢測出的與轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的物理量(例如轉(zhuǎn)彎角速度)、以及根據(jù)右車輪傳感器以及左車輪傳感器求出的與車身的轉(zhuǎn)彎角度相關(guān)的物理量(例如轉(zhuǎn)彎角速度)。然后,對于控制部而言,當(dāng)兩個物理量的差、或兩個物理量中較大的量除以較小的量所得到的比率為規(guī)定值以上且持續(xù)規(guī)定時間以上時,推定為發(fā)生了右車輪的直徑與左車輪的直徑的不平衡或車身的框架的不平衡,而對實際指令值進(jìn)行修正。由此能夠確保車身在平地上的直行行駛性。技術(shù)方案4的發(fā)明的構(gòu)成上的特征在于,具備檢測所述車身的加速度的加速度計,對于所述控制部而言,在求出根據(jù)對所述加速度計的計測值進(jìn)行了時間積分所得到的積分值的車身行駛速度、以及根據(jù)所述右車輪傳感器和所述左車輪傳感器的車身行駛速度,當(dāng)兩個所述車身行駛速度的差或兩個所述車身行駛速度中較大的速度除以較小的速度所得到的比率為規(guī)定值以上且持續(xù)規(guī)定時間以上時,推定為所述右車輪以及/或者所述左車輪的直徑發(fā)生了變化,并根據(jù)所述直徑的變化以實際的車身行駛速度不超過最高限速值的方式,對所述實際指令值進(jìn)行修正。在個人交通工具中,為了行駛安全等,多數(shù)情況下規(guī)定有車身行駛速度的最高限速值(法定最高速度)。其中有時個人交通工具的右車輪以及/或者左車輪的直徑發(fā)生變化。例如,若對車輪的輪胎補充空氣而增加空氣壓或更換為新的車輪時則車輪的直徑會增加,因此即使車輪的旋轉(zhuǎn)角速度相同,車身行駛速度也有可能增加。其結(jié)果,個人交通工具的實際的車身行駛速度有可能超過最高限速值。其中,考慮求出實際的車身行駛速度的兩個方法。即,采用對加速度計的計測值進(jìn)行時間積分的第一方法,能夠運算第一車身行駛速度Vacc。另一方面,根據(jù)由右車輪傳感器及左車輪傳感器檢測出的與旋轉(zhuǎn)角速度相關(guān)的物理量,能夠求出右車輪及左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度本身。采用該旋轉(zhuǎn)角速度乘以車輪的直徑的第二方法,能夠運算第二車身行駛速度Ven。通常,兩個車身行駛速度Vacc、Ven一致。但是第二車身行駛速度Ven會追隨車輪直徑的變化而變化,因此會引起與第一車身行駛速度Vacc不一致的情況。在技術(shù)方案4的發(fā)明中,控制部根據(jù)第一車身行駛速度Vacc與第二車身行駛速度Ven的差或比率,推定車輪的直徑發(fā)生了變化。然后,通過根據(jù)車輪的直徑的變化對實際指令值進(jìn)行修正,能夠使個人交通工具的實際的車身行駛速度不超過法定最高速度。根據(jù)本發(fā)明,即使在路面傾斜而個人交通工具的側(cè)傾角度較大的情況下,只要以使個人交通工具沿橫切路面的方向進(jìn)行直行行駛(斜面行駛)的方式操作操作部,則控制部能夠?qū)嵤┑谝贿\算規(guī)則及第二運算規(guī)則的至少一方,進(jìn)而并用第三運算規(guī)則,就能夠適當(dāng)?shù)厍蟪鲇糜隍?qū)動右車輪及左車輪的實際指令值。因此能夠迅速修正在路面上車身的滑移。因此能夠良好地確保在斜面行駛中個人交通工具的直行行駛性。附圖說明圖1是示意性地說明裝備有實施方式的個人交通工具控制裝置的個人交通工具在平地直行行駛的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖2是示意性地說明圖1所示的個人交通工具在傾斜的路面上向上坡方向行駛的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖3是說明實施方式的個人交通工具控制裝置的構(gòu)成的框圖。圖4是說明根據(jù)加速度信號及速率陀螺儀信號的物理量進(jìn)行濾波處理而算出路面傾斜角度的方式的說明圖。圖5是示意性地說明圖1所示的個人交通工具進(jìn)行斜面行駛的狀態(tài)的后視圖。圖6是說明根據(jù)加速度信號及速率陀螺儀信號的物理量進(jìn)行濾波處理而算出路面的側(cè)傾角度的方式的說明圖。圖7是說明利用實施方式的個人交通工具控制裝置而實施的控制規(guī)則3的效果的曲線圖,表示個人交通工具進(jìn)行斜面行駛時的行駛距離與側(cè)滑量的關(guān)系。圖8是表示實施方式的個人交通工具控制裝置具有的控制部所執(zhí)行的控制規(guī)則1的流程圖。圖9是表示實施方式的個人交通工具控制裝置具有的控制部所執(zhí)行的控制規(guī)則2的流程圖。圖10是表示實施方式的個人交通工具控制裝置具有的控制部所執(zhí)行的控制規(guī)則3的流程圖。圖11是表示以往的個人交通工具控制裝置具有的控制部所執(zhí)行的控制規(guī)則4的流程圖。附圖標(biāo)記說明:1…個人交通工具;10…就座部;11…車身;12…車輪;12R…右車輪;12L…左車輪;14…操作部;141…速度指令部;142…轉(zhuǎn)彎角速度指令部;2…控制部;51…速率陀螺儀(軸角度傳感器);52…加速度計(軸角度傳感器);53R…右車輪編碼器(車輪傳感器);53L…左車輪編碼器(車輪傳感器);accx…x方向加速度;R…右左車輪的半徑的平均值;R_r…右車輪的半徑;R_l…左車輪的半徑;Vacc…根據(jù)加速度計的車身行駛速度;Ven…根據(jù)車輪傳感器的車身行駛速度;αy…側(cè)傾角度;θR…右車輪的旋轉(zhuǎn)角度;θL…左車輪的旋轉(zhuǎn)角度;θi…轉(zhuǎn)彎角速度的差的積分值;ωref…轉(zhuǎn)彎角速度指令值;ωgyaw…車身的轉(zhuǎn)彎角速度。具體實施方式本實施方式中,個人交通工具1(以下,僅稱為交通工具1)相當(dāng)于電動式的輪椅。圖1是示意性地說明裝備有實施方式的個人交通工具控制裝置的個人交通工具1在平地直行行駛的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖1中,前方(箭頭Fx方向)表示規(guī)矩地就座于交通工具1的使用者的面部所朝的方向,而且表示交通工具1前進(jìn)的方向。后方(箭頭Rx方向)表示規(guī)矩地就座于交通工具1的使用者的面部背對的方向,而且表示交通工具1后退的方向。另外,圖2是示意性地說明圖1所示的個人交通工具1在傾斜的路面90向上坡方向行駛的狀態(tài)的側(cè)視圖。交通工具1具備:具有供使用者就座的就座部10的車身11;安裝于車身11的左右的能夠旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪即左右車輪12L、12R;作為使車輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動源的左右車輪馬達(dá)13L、13R;對車輪馬達(dá)13R、13L的驅(qū)動進(jìn)行操作的操作部14;位于車輪12的前方且安裝于車身11的能夠旋轉(zhuǎn)的左右的前輪15;以朝向車輪12的后方延伸的方式安裝于車身11的支承部件16;安裝于支承部件16的前端部16a的能夠旋轉(zhuǎn)的后輪17。就座部10具有:支承使用者的腰部的座部10a;支承使用者的背部的靠背部10b。連結(jié)左右車輪12L、12R的旋轉(zhuǎn)中心12a(參照圖2)的旋轉(zhuǎn)軸線,在交通工具1的前后方向上配置在重心位置G的正下方或其附近。前輪15是具有比左右車輪12L、12R的直徑小的直徑的腳輪(caster)。前輪15雖然左右地設(shè)置,但根據(jù)情況也可以是設(shè)置在車寬方向的中央的單數(shù)對于后輪17例示了配置于車身11的左右方向且能夠左右移動的萬向輪,但并不限定于此。不過,后輪17也可以配置于車寬方向的中央,后輪17的數(shù)量無特別限定。圖3是說明實施方式的個人交通工具控制裝置的構(gòu)成的框圖。如圖3所示,個人交通工具控制裝置由操作部14、傳感器系統(tǒng)、控制部2以及車輪驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)成。操作部14設(shè)置于就座部10附近,以使就座于就座部10的使用者容易操作。并不限定于此,也可以是與車身11分離的遙控方式的操作部。操作部14是用于經(jīng)由控制部2內(nèi)的AD轉(zhuǎn)換器21而對CPU23輸入原指令值的部位,由操縱桿形成。操作部14具備:對車輛行駛速度進(jìn)行指令的速度指令部141、和對轉(zhuǎn)彎角速度進(jìn)行指令的轉(zhuǎn)彎角速度指令部142。若使操作部14向前方傾斜,則從速度指令部141輸出前進(jìn)指令。若使操作部14向后方傾斜,則從速度指令部141輸出后退指令。而且,采用根據(jù)操作部14的前后方向的傾斜角度而增加直行速度指令值Vref的方式。另外,若將操作部14向右方傾斜,則從轉(zhuǎn)彎角速度指令部142輸出使車身11右轉(zhuǎn)彎的指令。若將操作部14向左方傾斜,則從轉(zhuǎn)彎角速度指令部142輸出使車身11左轉(zhuǎn)彎的指令。而且,采用根據(jù)操作部14的右左方向的傾斜角度而增加轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref的方式。但操作部14不限定于使用操縱桿的方式。如圖3所示,傳感器系統(tǒng)具備設(shè)置于車身11的速率陀螺儀51、加速度計52、右車輪編碼器53R以及左車輪編碼器53L。速率陀螺儀51以及加速度計52的信號,分別經(jīng)由控制部2內(nèi)的AD轉(zhuǎn)換器21而輸入至CPU23。各車輪編碼器53R、53L的信號分別經(jīng)由控制部2內(nèi)的計數(shù)器22而輸入至CPU23。利用速率陀螺儀51,能夠檢測以車身11的重心位置G為中心的間距方向的角速度、側(cè)傾方向的角速度以及橫擺方向的角速度。所謂間距方向是指:在交通工具1的前進(jìn)后退方向(圖2的箭頭Fx、Rx方向)上,車輪12繞徑向的中心12a進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動的方向。此外,將左右車輪12L、12R的旋轉(zhuǎn)中心12a連結(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線,相當(dāng)于間距方向的運動中心即間距軸。加速度計52能夠分別檢測交通工具1的車身11的前進(jìn)后退方向(x方向)的加速度、車身11的左右移動方向(y方向)的加速度、車身11的上下方向(z方向)的加速度。在交通工具1向間距方向傾斜時,加速度計52的輸出值受到重力加速度g的影響。因此加速度計52能夠檢測交通工具1的間距角度θ1(參照圖2)。這樣,速率陀螺儀51和加速度計52能夠作為傳感器發(fā)揮功能,該傳感器求出圖2的相對于水平線的路面90的路面傾斜角度αx、即車身11的間距方向的傾斜角度θ1。對路面傾斜角度αx的檢測方式進(jìn)一步加以說明。圖4是說明根據(jù)加速度信號及速率陀螺儀信號的物理量進(jìn)行濾波處理而算出路面傾斜角度αx的方式的說明圖。加速度計52能夠作為檢測路面90的路面傾斜角度αx的傾斜計來利用。但是由于加速度計52會受到車身11的前進(jìn)后退的加速度的影響,因此這成為路面傾斜角度αx的計測誤差的要因。另一方面,雖然利用CPU23對速率陀螺儀51求出的速率陀螺儀信號進(jìn)行積分由此得到路面傾斜角度αx,但積分所導(dǎo)致的偏差的積累誤差會成為問題。因此,如圖4所示,控制部2根據(jù)從作為一方的傳感器的加速度計52求出的交通工具1的x方向的加速度的輸出accx,考慮重力加速度g,求出sin-1(accx/g)的值。進(jìn)而,利用低通濾波器(截止頻率fc)對該值進(jìn)行濾波,求出除去高頻帶的噪音后的值θHL1x。另外,控制器2求出對作為另一方的傳感器的速率陀螺儀51的輸出值即間距方向的轉(zhuǎn)彎角速度ωgpit進(jìn)行了時間積分所得到的積分值,并利用高通濾波器(截止頻率fc)對該值進(jìn)行濾波,求出除去低頻帶的噪音后的值θHL2x??刂撇?將兩個值θHL1x及值θHL2x相加,求出路面傾斜角度αx。關(guān)于如上述那樣根據(jù)加速度計52的輸出值的值θHL1x,利用低通濾波器進(jìn)行濾波。與此相對,關(guān)于根據(jù)速率陀螺儀51的輸出值的值θHL2x,利用高通濾波器進(jìn)行濾波。即,借助在高頻帶精度不充分的加速度計52和在低頻帶精度不充分的速率陀螺儀51,來相互彌補各個傳感器特性。由此,能夠從低頻帶通過高頻帶提高路面傾斜角度αx的檢測精度。此外,優(yōu)選使低通濾波器的截止頻率fc與高通濾波器的截止頻率fc為同值,但并不限于此。右車輪編碼器53R是檢測右車輪12R的旋轉(zhuǎn)速度θR進(jìn)行的右車輪傳感器,也作為交通工具1的速度傳感器發(fā)揮功能。左車輪編碼器53L是對左車輪12L的旋轉(zhuǎn)速度θL進(jìn)行檢測的左車輪傳感器,也作為交通工具1的速度傳感器發(fā)揮功能。通過CPU23,分別對右車輪12R的旋轉(zhuǎn)速度θR、以及左車輪12L的旋轉(zhuǎn)速度θL進(jìn)行時間微分,則能夠獲得右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角速度θ點R,以及左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角速度θ點L。點表示微分值。即,右左車輪編碼器53R、53L還作為檢測旋轉(zhuǎn)角速度θ點R、θ點L的旋轉(zhuǎn)角速度傳感器發(fā)揮功能。控制部2具備:具有接口功能的AD轉(zhuǎn)換器21、計數(shù)器22、單個或多個CPU23、具有接口功能的DA轉(zhuǎn)換器24。AD轉(zhuǎn)換器21對從操作部14、速率陀螺儀51以及加速度計52輸入的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,并交付于CPU23。計數(shù)器22將從右車輪編碼器53R以及左車輪編碼器53L輸入的信號交付于CPU23。CPU23從AD轉(zhuǎn)換器21及右車輪編碼器53R接收各種信號,進(jìn)行后述的各種運算而求出交通工具1的行駛控制所需的實際指令值。DA轉(zhuǎn)換器24將CPU23的實際指令值進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換并向車輛驅(qū)動系統(tǒng)輸出。車輪驅(qū)動系統(tǒng)具備:右車輪馬達(dá)13R、右車輪馬達(dá)驅(qū)動器131、左車輪馬達(dá)13L、左車輪馬達(dá)驅(qū)動器132。從CPU23經(jīng)由DA轉(zhuǎn)換器24向右左車輪馬達(dá)驅(qū)動器131、132輸入實際指令值。由右車輪馬達(dá)驅(qū)動器131來控制右車輪馬達(dá)13R,從而控制右車輪12R的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。利用左車輪馬達(dá)驅(qū)動器132來控制左車輪馬達(dá)13L,從而控制左車輪12L的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。當(dāng)就座于就座部10的使用者操作操作部14時,則根據(jù)操作部14的操作,向控制部2輸出交通工具1的直行速度指令值Vref以及轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref。在控制部2中,直行速度指令值Vref以及轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref,根據(jù)下面的算式(1)轉(zhuǎn)換為右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref,并且根據(jù)算式(2)轉(zhuǎn)換為左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點L_ref。算式(1)及算式(2)中,T表示右車輪12R與左車輪12L之間的距離(輪距)。R_r表示右車輪12R的半徑。R_l表示左車輪12L的半徑。算式(1)算式(2)右車輪及左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度指令值Vref:交通工具的直行速度指令值T:左右車輪間的距離(輪距)R_r、R_l:右車輪及左車輪的半徑ωref:交通工具的轉(zhuǎn)彎角速度指令值根據(jù)算式(1)及算式(2),直行速度指令值Vref越大且右車輪12R的半徑R_r以及左車輪12L的半徑R_l越小,則右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref以及左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點L_ref增加。右左的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref、θ點L_ref是實際指令值。進(jìn)而,在控制部2中,根據(jù)下面的算式(3)求出右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR,同樣地,根據(jù)下面的算式(4)求出左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL。算式(3)算式(4)TR、TL:右車輪及左車輪的驅(qū)動扭矩KVR、KVL:右車輪及左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度反饋增益KPR、KPL:右車輪及左車輪的旋轉(zhuǎn)角度反饋增益θR、θL:右車輪及左車輪的旋轉(zhuǎn)角度右車輪及左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度右車輪及左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度指令值在算式(3)及算式(4)中,KVR表示右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角速度反饋增益,KVL表示左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角速度反饋增益。另外,KPR表示右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角度反饋增益,KPL表示左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角度反饋增益。θR表示右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角度,θL表示左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角度。θ點R表示對右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角度以時間進(jìn)行微分后的旋轉(zhuǎn)角速度。θ點L表示對左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角度以時間進(jìn)行微分后的旋轉(zhuǎn)角速度。求出的右左的驅(qū)動扭矩TR、TL是實際指令值。根據(jù)算式(3),檢測到的右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角速度θ點R與指令的右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref的差越大,則右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR越大。另外根據(jù)算式(4),檢測到的左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角速度θ點L與指令的左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點L_ref的差越大,則左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL越大。根據(jù)這樣求出的右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR以及左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL,由控制部2實現(xiàn)交通工具1的前進(jìn)后退的控制以及轉(zhuǎn)彎的控制。若右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR與左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL基本相同,則交通工具1直行。若右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR比左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL大,則交通工具1向左方轉(zhuǎn)彎行駛。若左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL比右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR大,則交通工具1向右方轉(zhuǎn)彎行駛。此外,考慮右車輪12R以及左車輪12L的半徑R_r、R_l基本上通常為大致相同長度,因而以下的算式(5)成立。因此也可以將算式(5)代入算式(1)以及算式(2)來簡化運算處理。算式(5)R_r=R_l=R(5)在本實施方式中,控制部2實施控制規(guī)則1(參照圖8)、控制規(guī)則2(參照圖9)以及控制規(guī)則3(參照圖10)。控制規(guī)則1相當(dāng)于本發(fā)明的技術(shù)方案4中控制部進(jìn)行的修正內(nèi)容,是以交通工具1的車身行駛速度不超過法定最高速度的方式,對實際指令值進(jìn)行修正的控制。控制規(guī)則2相當(dāng)于本發(fā)明的技術(shù)方案3中控制部進(jìn)行的修正內(nèi)容,是針對交通工具1的右車輪12R以及左車輪12L的直徑的不平衡或車身11的框架的變形,為了確保直行行駛性而對實際指令值進(jìn)行修正的控制??刂埔?guī)則3相當(dāng)于本發(fā)明的技術(shù)方案1以及技術(shù)方案2中控制部進(jìn)行的修正內(nèi)容,是用于在斜面行駛時防止交通工具1的滑移并提高直行行駛性的控制。(控制規(guī)則1)本實施方式中實施的控制規(guī)則1如下所述。通常,交通工具1的車身行駛速度以如下方式由控制部2求出。即,右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角速度θ點R以及左車輪12L的旋轉(zhuǎn)角速度θ點L,通過對由車輪編碼器53R、53L檢測到的旋轉(zhuǎn)角度θR、θL進(jìn)行時間微分而求出。因此交通工具1的車身行駛速度Ven,通過旋轉(zhuǎn)角速度θ點R與右車輪12R的半徑R_r的相乘,以及旋轉(zhuǎn)角速度θ點L與左車輪12L的半徑R_l的乘法運算而算出。但是,有可能因輪胎空氣壓的增加或更換為新輪胎等,因而增加輪胎直徑(車輪直徑)。該情況下,根據(jù)車輪編碼器53R、53L而算出的交通工具1的車身行駛速度Ven會產(chǎn)生誤差,實際的車身行駛速度可能會超過法定最高速度。交通工具1是電動式的輪椅,法定最高速度規(guī)定為6km/h,因此需要避免超過該速度行駛。因此,實施方式的個人交通工具控制裝置實施控制規(guī)則1。即,分別使用加速度計52的第一方法、以及使用車輪編碼器53R、53L的第二方法而求出車身行駛速度,并對兩個車身行駛速度進(jìn)行比較,對第二方法中所含的車輪的直徑進(jìn)行修正,由此消除超過法定最高速度行駛的情況。首先,由于加速度的時間積分相當(dāng)于速度,因此通過對由加速度計52檢測出的x方向加速度accx進(jìn)行時間積分,從而求出第一車身行駛速度Vacc。但由于對加速度計52而言,交通工具1行駛的路面90的路面傾斜角度αx(參照圖2)越大,則有可能受重力加速度g的影響較大,因此需要消除該影響。即,從加速度計52輸出的車身11的行進(jìn)方向(x方向)的加速度accx的信號,包括因重力加速度g的影響而與路面90的路面傾斜角度αx相應(yīng)的加速度。因此,如下面的算式(6)那樣,將基于重力加速度g的影響的加速度成分消除,進(jìn)行一階積分,由此能夠根據(jù)加速度accx求出第一車身行駛速度Vacc。算式(6)Vacc=∫(accx-gsinαx)dt(6)Vacc:由加速度計求出的行駛速度accx:由加速度計輸出的X方向加速度αx:交通工具的前后方向的路面傾斜角度在算式(6)中,accx表示從加速度計52輸出的x方向加速度。另外,對路面傾斜角度αx,使用通過圖4中說明的濾波處理的方式算出的值。Vacc是通過使用加速度計52的第一方法求出的第一車身行駛速度。該情況下,如前述那樣由于可能無法避免積累積分誤差的這一問題,所以當(dāng)根據(jù)車輪編碼器53R、53L求出的第二車身行駛速度Ven為0時,即,在交通工具1停止的狀態(tài)下,對第一車身行駛速度Vacc進(jìn)行初始化使其為0。而且,從交通工具1的加速被認(rèn)可起僅在一定時間a期間,根據(jù)從加速度計52輸出的加速度accx而求出第一車身行駛速度Vacc。說明前后,不過在使用車輪編碼器53R、53L的第二方法中,對右左車輪12R、12L的旋轉(zhuǎn)角速度θ點R、θ點L乘以左右車輪12L、12R的直徑的平均值R,計算第二車身行駛速度Ven。接著,求出第一車身行駛速度Vacc與第二車身行駛速度Ven的比Z(=Vacc/Ven),考慮閾值β,進(jìn)行下面的算式(8)及算式(9)的比較。此外,在交通工具1的直行行駛時,以左右車輪的直徑R相等作為條件,算式(7)成立。算式(7)算式(8)算式(9)Vacc:由加速度計求出的行駛速度Ven:由編碼器求出的行駛速度β:用于輪胎直徑變化檢測的閾值當(dāng)?shù)谝卉嚿硇旭偹俣萔acc與第二車身行駛速度Ven存在差時,比Z不為1。將該比Z與一定的第一值(1+β)相比較,并將比Z與一定的第二值(1-β)相比較。然后,判定比Z比第一值(1+β)大還是比Z比第二值(1-β)小。通過用于對車輪12R、12L的半徑R_r、R_l變化的情況進(jìn)行檢測的閾值β,調(diào)整判定靈敏度。當(dāng)滿足算式(8)以及算式(9)的時間超過規(guī)定時間b時,控制部2做出如下判斷:右車輪12R的半徑R_r以及/或者左車輪12L的半徑R_l變化,交通工具1的直行速度隨動性降低。此時,控制部2根據(jù)算式(10)求出用于對車輪12R、12L的半徑R_r、R_l的平均值R更新的、車輪的半徑的更新值R_new。算式(10)這樣作為車輪的半徑的更新值R_new,對右車輪12R的半徑R_r以及左車輪12L的半徑R_l進(jìn)行修正。然后,將修正后的右車輪12R的半徑R_r以及左車輪12L的半徑R_l代入算式(1)以及算式(2),對右車輪12R的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點R_ref以及左車輪12L的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點L_ref進(jìn)行修正。進(jìn)而,根據(jù)算式(3)對右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR進(jìn)行修正,根據(jù)算式(4)對左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL進(jìn)行修正。根據(jù)這樣修正后的右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR以及左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL,實現(xiàn)交通工具1的行駛控制。由此,對實際指令值進(jìn)行修正,能夠以交通工具1的行駛速度不超過法定最高速度的方式進(jìn)行控制。以上說明的控制規(guī)則1的流程如圖8所示。如圖8所示,若交通工具1的電源接通(步驟S102中為是的情況下),則控制部2判定根據(jù)車輪編碼器53R、53L算出的第二車身行駛速度Ven是否為0(步驟S104)。當(dāng)?shù)诙嚿硇旭偹俣萔en為0時(步驟S104中為是的情況下),控制部2對通過加速度計52的輸出值的積分得到的第一車身行駛速度Vacc進(jìn)行初始化(步驟S106)。進(jìn)而,控制部2根據(jù)來自速率陀螺儀51的信號,判定交通工具1是否處于平地直行的最高速度以內(nèi)(步驟S108)。若交通工具1處于平地直行的最高速度以內(nèi)(步驟S108中為是的情況下),則控制部2使用上述算式(6)求出第一車身行駛速度Vacc(步驟S110)。接著,控制部2判定從初始化起算的經(jīng)過時間是否為規(guī)定時間a以內(nèi)(步驟S112)。若為規(guī)定時間a以內(nèi)(步驟S112中為是的情況下),則控制部根據(jù)車輪編碼器53R、53L的輸出值,求出第二車身行駛速度Ven(步驟S114)。接著,求出第一車身行駛速度Vacc與第二車身行駛速度Ven的比率Z(步驟S116)。另外,也可以取代比率Z,而求出對第一車身行駛速度Vacc減去第二車身行駛速度Ven而得到的差D(D=Vacc-Ven)。接著,控制部2判定比率Z或差D是否與初始值或前次測定值(閾值)存在差(步驟S118)。若存在差(步驟S118中為是的情況下),判定是否持續(xù)規(guī)定時間b以上(步驟S120)。若持續(xù)規(guī)定時間b以上(步驟S120中為是的情況下),則控制部2做出右車輪12R的半徑R_r以及/或者左車輪12L的半徑R_l正在變化、交通工具1的車身行駛速度正在變化的判斷。接著,以交通工具1的實際的車身行駛速度不超過法定最高速度的方式,對車輪的半徑R_r、R_l以及實際指令值進(jìn)行修正(步驟S122)。關(guān)于具體的修正,能夠根據(jù)算式(10)、算式(1)、算式(2)、算式(3)以及算式(4)實施。此外,在步驟S102、S104、S108、S112、S118以及S120的各判斷步驟中為不滿足條件的否的情況下,立即結(jié)束流程。(控制規(guī)則2)本實施方式中實施的控制規(guī)則2如下所述。在交通工具1中,有時右車輪12R的半徑R_r與左車輪12L的半徑R_l發(fā)生不平衡,或車身11的框架發(fā)生變形。作為其要因,能夠舉出構(gòu)成右車輪12R及左車輪12L的輪胎的空氣壓的變動或輪胎的磨損等。在這樣的情況下,即使在以車身11平地直行的方式對操作部14進(jìn)行操作時,仍有可能損害車身11的直行行駛性。因此,實施方式的個人交通工具控制裝置實施控制規(guī)則2。當(dāng)控制部2根據(jù)來自速率陀螺儀51的信號而判定為交通工具1正進(jìn)行平地直行時,實施控制規(guī)則2。對于控制部2而言,首先,求出與由速率陀螺儀51檢測的車身11相對于橫擺軸的轉(zhuǎn)彎相關(guān)的物理量即第一轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw、以及根據(jù)車輪編碼器53R、53L求出的與車身11的轉(zhuǎn)彎相關(guān)的物理量即第二轉(zhuǎn)彎角速度ωen。然后,對于控制部2而言,當(dāng)兩者的差或兩者的比率為規(guī)定值以上、且持續(xù)規(guī)定時間d以上時,推定為在右車輪12R的半徑R_r與左車輪12L的半徑R_l之間產(chǎn)生不平衡、或者產(chǎn)生車身11的框架的不平衡。由此控制部2對實際指令值進(jìn)行修正,確保車身22在平地上的直行行駛性。以下,對上述控制規(guī)則2進(jìn)一步加以說明??刂撇?求出從速率陀螺儀51求出的第一轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw與從車輪編碼器53R、53L通過計算求出的第二轉(zhuǎn)彎角速度ωen的差的絕對值|Dabs(=|ωgyaw-ωen|)。控制部2根據(jù)算式(11)對該差的絕對值Dabs與閾值βω的大小關(guān)系進(jìn)行監(jiān)視。其中,閾值βω是用于檢測右車輪12R以及左車輪12L的直徑的不平衡的量,通過閾值βω來調(diào)整判定靈敏度。算式(11)Dabs=|ωgyaw-ωen|>βω(11)ωgyaw:由橫擺軸陀螺儀求出的轉(zhuǎn)彎角速度由編碼器求出的轉(zhuǎn)彎角速度βω:用于檢測左右輪胎直徑的不平衡的閾值在滿足算式(11)的時間持續(xù)規(guī)定時間d以上的情況下,控制部2判斷為車輪直徑的不平衡或框架的變形正在發(fā)生。在此,在起因于車輪直徑的不平衡時,考慮轉(zhuǎn)彎角速度的差的絕對值Dabs越大,則右車輪12R的半徑R_r與左車輪12L的半徑R_l的差越大,越會損害平地上的交通工具1的直行行駛性。此外,右車輪12R的半徑R_r與左車輪12L的半徑R_l的差R_diff_new,根據(jù)算式(12)求出。算式(12)進(jìn)而,使用通過算式(10)及算式(12)計算的值,右車輪12R的半徑R_r以下述算式(13)的方式進(jìn)行修正并更新。另外,左車輪12L的半徑R_l以下述算式(14)的方式進(jìn)行修正并更新。算式(13)算式(14)然后,通過將右車輪12R的半徑R_r及左車輪12L的半徑R_l代入算式(1)以及算式(2),對右車輪12R的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref進(jìn)行修正,并且對左車輪12L的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點L_ref進(jìn)行修正。然后,根據(jù)算式(3)以及算式(4),根據(jù)右車輪12R的半徑R_r以及左車輪12L的半徑R_l,對右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR以及左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL進(jìn)行修正。由此,當(dāng)交通工具1在平地進(jìn)行直行行駛時,能夠確保交通工具1的車身行駛速度及交通工具1的直行行駛性。以上說明的控制規(guī)則2的流程圖如圖9所示。如圖9所示,控制部2首先讀取操作部14的原指令值的信號(步驟S202)??刂撇?判定交通工具1是否為平地直行指令(步驟S204)。若為平地直行指令(步驟S204中為是的情況下),則控制部2根據(jù)速率陀螺儀51的輸出值求出第一轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw(步驟S206),并且根據(jù)車輪編碼器53R、53L的輸出值求出第二轉(zhuǎn)彎角速度ωen(步驟S208)。進(jìn)而,控制部2求出第一轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw與第二轉(zhuǎn)彎角速度ωen的差的絕對值Dabs(步驟S210)。此外,并不限于差的絕對值Dabs,也可以求出帶有正負(fù)符號的差D2、或者第一轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw除以第二轉(zhuǎn)彎角速度ωen而得到的比率Z2。接著,控制部2判定差的絕對值Dabs(或差D2或比率Z2)是否與初始值或前次測定值(閾值)存在差(步驟S212)。若存在差(步驟S212中為是的情況下),控制部2判定存在差的時間是否持續(xù)規(guī)定時間d以上(步驟S214)。然后,若持續(xù)規(guī)定時間d以上(步驟S214中為是的情況下),控制部2判斷為右車輪12R的半徑R_r與左車輪12L的半徑R_l產(chǎn)生不平衡。此時,控制部2求出右車輪12R的半徑R_r與左車輪12L的半徑R_l的差R_diff_new(步驟S216)。右車輪12R的半徑R_r如算式(13)那樣進(jìn)行修正及更新,并且左車輪12L的半徑R_l如算式(14)那樣進(jìn)行修正及更新(步驟S218)。然后,將修正后的半徑R_r、半徑R_l代入算式(1)以及算式(2),對右車輪的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點R_ref以及左車輪的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點L_ref進(jìn)行修正(步驟S220)。進(jìn)而,根據(jù)算式(3)以及算式(4),對右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR以及左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL進(jìn)行修正(步驟S222)。此外,在步驟S204、S212以及S214的各判斷步驟中為不滿足條件的否的情況下,立即結(jié)束流程。(控制規(guī)則3)本實施方式中實施的控制規(guī)則3如下所述。控制規(guī)則3是防止圖5中例示的斜面行駛時進(jìn)行的交通工具1的滑移而提高直行行駛性的控制。圖5是示意性地表示圖1所示的個人交通工具進(jìn)行斜面行駛的狀態(tài)的后視圖。如圖5所示,當(dāng)路面90的側(cè)傾角度αy較大時且交通工具1進(jìn)行斜面行駛的情況下,有可能會產(chǎn)生繞橫擺軸的力矩。該情況下,即使就座于交通工具1的使用者利用操作部14(操縱桿)輸入沿橫切路面90的方向(圖5的紙面的垂直方向)直行行駛指令,交通工具1仍可能會因重力的影響而朝向路面90的斜面下方滑移(參照圖5中的空心的粗箭頭)。因此,實施方式的個人交通工具控制裝置實施控制規(guī)則3??刂埔?guī)則3包括本發(fā)明的第一運算規(guī)則、第二運算規(guī)則以及第三運算規(guī)則的全部。首先,對直至第二運算規(guī)則以及第三運算規(guī)則的途中進(jìn)行說明??刂撇?求出由速率陀螺儀51檢測出的交通工具1相對于橫擺軸的轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw。接著,控制部2求出從操作部14輸入的轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref。進(jìn)而,控制部2求出轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref與轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw的差(ωref-ωgyaw)。差(ωref-ωgyaw)越大,在路面90進(jìn)行斜面行駛的交通工具1發(fā)生滑移的可能性越增加。在第三運算規(guī)則中使用該差(ωref-ωgyaw)。另外,根據(jù)算式(15),控制部2求出對差(ωref-ωgyaw)進(jìn)行了時間積分所得到的積分值θi。積分值θi相當(dāng)于車身11的轉(zhuǎn)彎角度的指令值與實測值的差。因此,積分值θi越大,在路面90進(jìn)行斜面行駛的交通工具1的滑移量(側(cè)滑量)越大。在第二運算規(guī)則中使用積分值θi。算式(15)θi=∫(ωref-ωgyaw)dt(15)下面,對直至第一運算規(guī)則的途中進(jìn)行說明。對于控制部2而言,以與圖4中說明的路面傾斜角度αx的檢測方式同樣的圖6的方式,高精度地求出交通工具1以及路面90的側(cè)傾角度αy。圖6是說明根據(jù)加速度信號及速率陀螺儀信號的物理量進(jìn)行濾波處理而算出路面90的側(cè)傾角度αy的方式的說明圖。如圖6所示,控制部2根據(jù)從作為一方的傳感器的加速度計52求出的交通工具1的y方向的加速度的輸出accy,考慮重力加速度g,求出sin-1(accy/g)的值。進(jìn)而,利用低通濾波器(截止頻率fc)對該值進(jìn)行濾波,求出將高頻的噪音除去后的值θHL1y。另外,控制器2求出對作為另一方的傳感器的速率陀螺儀51的輸出值即側(cè)傾方向的轉(zhuǎn)彎角速度ωgrol進(jìn)行了時間積分的積分值,并利用高通濾波器(截止頻率fc)對該值進(jìn)行濾波,求出將低頻的噪音除去后的值θHL2y。然后,控制部2將兩個值θHL1y以及θHL2y相加求出側(cè)傾角度αy。接著,由于第一~第三運算規(guī)則的途中以后是相同的運算處理,因此統(tǒng)一進(jìn)行說明。控制部2根據(jù)算式(16),考慮差(ωref-ωgyaw)、差(ωref-ωgyaw)的積分值θi、以及側(cè)傾角度αy,求出右車輪12R的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點R_ref。而且,控制部2根據(jù)算式(17),考慮差(ωref-ωgyaw)、差(ωref-ωgyaw)的積分值θi、以及側(cè)傾角度αy,求出左車輪12L的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點L_ref。這樣的實際指令值的運算,利用根據(jù)原指令值即直行速度指令值Vref及轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref的運算、以及前饋控制及反饋控制進(jìn)行的修正運算來實現(xiàn)。對其進(jìn)行詳述,算式(16)以及算式(17)的右邊,由五個項構(gòu)成。右邊的第一項是直行速度指令值Vref除以車輪的半徑R_r、R_l所得到的項,第二項是右左車輪間距離T(輪距)除以車輪的半徑R_r、R_l的2倍再乘以轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref所得到的項。即,第一項及第二項是根據(jù)原指令值的項。另外,差(ωref-ωgyaw)乘以轉(zhuǎn)彎角速度反饋增益Kω的第三項,是與第三運算規(guī)則相關(guān)的項,換言之是使用了比例項的反饋控制的項。積分值θi乘以轉(zhuǎn)彎角度反饋增益Kωi的第四項,是與第四運算規(guī)則相關(guān)的項,換言之是使用了積分項的反饋控制的項。側(cè)傾角度αy乘以側(cè)傾角度前饋增益的第五項,是與第一運算規(guī)則相關(guān)的項,換言之是通過前饋控制對斜面行駛開始時等進(jìn)行迅速的修正的項。僅第一項在算式(16)及算式(17)中均為正符號。另外,第二~第五項,相互絕對值相等,在算式(16)中為正符號,而在算式(17)中為負(fù)符號。另外,算式(16)及算式(17)的第三項還可以取代差(ωref-ωgyaw)而置換為:包括轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref與轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw的比率(ωref/ωgyaw)的項、或包括差(ωref-ωgyaw)以及比率(ωref/ωgyaw)的雙方的項。然后,求出的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點R_ref、θ點L_ref被代入算式(3)及算式(4),從而求出右車輪12R的驅(qū)動扭矩TR以及左車輪12L的驅(qū)動扭矩TL。由此,能夠抑制在路面90進(jìn)行斜面行駛的交通工具1的滑移,能夠確保交通工具1的直行行駛性。在此,根據(jù)算式(16)及算式(17),差(ωref-ωgyaw)越大,則右車輪12R的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點R_ref與左車輪12L的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點L_ref的差增加。而且,差(ωref-ωgyaw)越小,則右車輪12R的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點R_ref與左車輪12L的轉(zhuǎn)彎角速度指令值θ點L_ref的差減少。因此在斜面行駛時,優(yōu)選使差(ωref-ωgyaw)減少(優(yōu)選使其為0)。算式(16)算式(17)右車輪及左車輪的旋轉(zhuǎn)角速度指令值Vref:交通工具的直行速度指令值T:左右車輪間的距離(輪距)R_r、R_l:右車輪及左車輪的半徑ωref:交通工具的轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωgyaw:從橫擺軸陀螺儀求得的轉(zhuǎn)彎角速度αy:交通工具及路面的側(cè)傾角度Kω:交通工具的轉(zhuǎn)彎角速度反饋增益Kωi:交通工具的轉(zhuǎn)彎角度反饋增益Kr:側(cè)傾角度前饋增益以上說明的控制規(guī)則3的流程如圖10所示。如圖10所示,控制部2從操作部14讀取原指令值,而且,讀取各傳感器51、52、53R、53L的輸出值(步驟S302)。接著,控制部2求出由速率陀螺儀51檢測的交通工具1相對于橫擺軸的轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw(步驟S306)。接著,控制部2求出原指令值中的轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref(步驟S308)。進(jìn)而,控制部2求出轉(zhuǎn)彎角速度指令值ωref與轉(zhuǎn)彎角速度ωgyaw的差(ωref-ωgyaw)或比率(步驟S310)。接著,控制部2使用算式(15)求出差(ωref-ωgyaw)的積分值θi(步驟S312)。此時通過對積分值θi設(shè)定上限值,能夠防止根據(jù)積分值θi實際指令值被急劇修正的情況,能夠使實際指令值平穩(wěn)地變化。而且,若積分值θi為一定值以下的時間持續(xù)一定時間(步驟S314中為是的情況下),則判斷為斜面行駛的狀況發(fā)生了變化,將積分值θi重置為0(步驟S316),并進(jìn)入步驟S318。另一方面,在積分值θi超過一定值的情況下或雖為一定值以下但未持續(xù)一定時間的情況下(步驟S314中為否的情況下),直接進(jìn)入步驟S318.接著,若差(ωref-ωgyaw)、ωref與ωgyaw的比率、或者積分值θi為一定值以上(步驟S318中為是的情況下),則控制部2根據(jù)由速率陀螺儀51輸出的轉(zhuǎn)彎角速度ωgrol以及從加速度計52輸出的y方向加速度accy,高精度地求出側(cè)傾角度αy(步驟S320)。進(jìn)而,控制部2將算式(16)及算式(17)的右邊的第一項至第五項全部求出,最終求出左邊的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref、θ點L_ref(步驟S322)。進(jìn)而,控制部2根據(jù)算式(3)及算式(4),求出右左的驅(qū)動扭矩TR、TL(步驟S324)。接著,對應(yīng)用了本發(fā)明的實施方式的第一至第五應(yīng)用方式進(jìn)行說明。本發(fā)明中,在控制規(guī)則3中并不需要將第一至第三運算規(guī)則的三個全部實施。在各應(yīng)用方式中,在控制規(guī)則3中省略第一至第三運算規(guī)則的一部分,由此能夠?qū)⒖刂撇?的運算處理簡化。在本發(fā)明的第一應(yīng)用方式中,在控制規(guī)則3中僅實施第一運算規(guī)則的前饋控制。即,將算式(16)及算式(17)的右邊的第三項及第四項省略。由此,能夠通過下述的算式(18)及算式(19)求出右左的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref、θ點L_ref。算式(18)算式(19)在本發(fā)明的第二應(yīng)用方式中,在控制規(guī)則3中僅實施使用了第二運算規(guī)則的積分項的反饋控制。即,將算式(16)及算式(17)的右邊的第三項及第五項省略。由此能夠通過下述算式(20)及算式(21)求出右左的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref、θ點L_ref。算式(20)算式(21)在本發(fā)明的第三應(yīng)用方式中,在控制規(guī)則3中一并實施第一運算規(guī)則的前饋控制以及使用了第二運算規(guī)則的積分項的反饋控制。即,將算式(16)及算式(17)的右邊的第三項。由此,能夠通過下述的算式(22)及算式(23)求出右左的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref、θ點L_ref。算式(22)算式(23)在本發(fā)明的第四應(yīng)用方式中,在控制規(guī)則3中一并實施第一運算規(guī)則的前饋控制以及使用了第三運算規(guī)則的比例項的反饋控制。即,將算式(16)及算式(17)的右邊的第四項省略。由此,能夠通過下述的算式(24)及算式(25)求出右左的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref、θ點L_ref。算式(24)算式(25)在本發(fā)明的第五應(yīng)用方式中,在控制規(guī)則3中一并實施第二運算規(guī)則的使用了積分項的反饋控制以及第三運算規(guī)則的使用了比例項的反饋控制。即,將算式(16)及算式(17)的右邊的第五項省略。由此,能夠通過下述的算式(26)及算式(27)求出右左的旋轉(zhuǎn)角速度指令值θ點R_ref、θ點L_ref。算式(26)算式(27)實施例通過以下敘述的實施例,對實施方式中控制部2實施的控制規(guī)則3的效果進(jìn)行驗證。圖7是說明利用實施方式的個人交通工具控制裝置而實施的控制規(guī)則3的效果的曲線圖,表示了個人交通工具1進(jìn)行斜面行駛時的行駛距離與側(cè)滑量(即滑移量)的關(guān)系。在本實施例中,將路面90的側(cè)傾角度αy設(shè)為5度(參照圖5),將直行行駛指令從操作部14(操縱桿)輸出到交通工具1的控制部2,進(jìn)行交通工具1的斜面行駛。即,在斜面行駛中不使操作部14(操縱桿)向左右方向動作而僅使其向前方傾斜,從而保證了恒定的直行速度指令值Vref。圖7中用實線表示的實施例1的曲線,是利用包括本實施方式的第一~第三運算規(guī)則的控制規(guī)則3進(jìn)行控制的情況下的交通工具1的斜面行駛的結(jié)果。實施例1的曲線中,在交通工具1行駛至行駛距離2.3m的時刻,基本不發(fā)生側(cè)滑。圖7中用單點劃線表示的實施例2的曲線,是利用包括本實施方式的第二~第三運算規(guī)則的控制規(guī)則3進(jìn)行控制的情況下的交通工具1的斜面行駛的結(jié)果。實施例2的曲線中,在交通工具1行駛至行駛距離2.3m的時刻,發(fā)生0.3m的較弱的側(cè)滑量。相對于此,圖7中用雙點劃線表示的比較例1的曲線,是不進(jìn)行將前述的算式(16)及算式(17)的第三項~第五項省略的用于抑制滑移的控制的情況下的交通工具1的斜面行駛的結(jié)果。比較例1的曲線中,在交通工具1行駛至行駛距離2.3m的時刻,發(fā)生0.45m左右的側(cè)滑量。根據(jù)上述的實施例1和比較例1的對比,證實了通過實施包括第一~第三運算規(guī)則的控制規(guī)則3,具有極其良好地抑制在路面90進(jìn)行斜面行駛的交通工具1的滑移的效果。另外,根據(jù)實施例2與比較例1的對比,證實了在省略第一運算規(guī)則而包括第二及第三運算規(guī)則的控制規(guī)則3的情況下,仍具有抑制交通工具1的滑移的效果。采用這樣的實施方式或應(yīng)用方式,利用控制規(guī)則1,由于能夠根據(jù)右車輪12R的半徑R_r以及/或者左車輪12L的半徑R_l的變化對實際指令值進(jìn)行修正,因此能夠使交通工具1的車身行駛速度不超過法定最高速度。另外利用控制規(guī)則2,由于能夠根據(jù)右車輪12R的半徑R_r以及左車輪12L的半徑R_l的不平衡對實際指令值進(jìn)行修正,因此在交通工具1在平地進(jìn)行直行行駛時能夠確保車身行駛速度及直行行駛性。另外,通過控制規(guī)則3,能夠?qū)嵤┑谝灰约暗诙\算規(guī)則的至少一方,進(jìn)而能夠適當(dāng)?shù)夭⒂玫谌\算規(guī)則,而適當(dāng)?shù)厍蟪鲇糜趯τ臆囕喴约白筌囕嗊M(jìn)行驅(qū)動的實際指令值。由此,當(dāng)交通工具1進(jìn)行斜面行駛時,能夠抑制路面90上的車身11的滑移,能夠確保車身11的直行行駛性地進(jìn)行斜面行駛。詳細(xì)地說,通過根據(jù)差(ωref-ωgyaw)的使用比例項的反饋控制,能夠逐漸抑制斜面行駛時的車身11的轉(zhuǎn)彎。另外,通過使用了差(ωref-ωgyaw)的積分值θi的使用了積分項的反饋控制,能夠使已發(fā)生于交通工具1的轉(zhuǎn)彎角度的偏差復(fù)原。由此,即使在斜面行駛長時間持續(xù)的情況下,交通工具1的滑移或轉(zhuǎn)彎角度的偏差也不會蓄積,能夠確保交通工具1的直行行駛性。而且,通過根據(jù)側(cè)傾角度αy的前饋控制,能夠迅速修正路面90上的車身11的滑移,能夠使斜面行駛開始時等情況下的直行行駛性提高。此外,本發(fā)明的個人交通工具控制裝置,并不限于上述的實施方式以及第一~第五應(yīng)用方式,當(dāng)然在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠以實施了可進(jìn)行的變更、改良等的各種方式進(jìn)行實施。例如,本實施方式的個人交通工具控制裝置,控制部2實施控制規(guī)則1、控制規(guī)則2、以及控制規(guī)則3的全部,但也可以采用僅實施控制規(guī)則3的方式、實施控制規(guī)則1及控制規(guī)則3的方式、實施控制規(guī)則2及控制規(guī)則3的方式。工業(yè)上的實用性本發(fā)明能夠用于以電動式的輪椅、個人用車輛等為代表的個人交通工具。
當(dāng)前第1頁1 2 3 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
永昌县| 彭阳县| 深水埗区| 云安县| 东阳市| 广西| 绿春县| 河间市| 承德县| 台东市| 大埔区| 海阳市| 宁德市| 青浦区| 平罗县| 大新县| 尼玛县| 霞浦县| 萍乡市| 盐边县| 曲周县| 吉安县| 武冈市| 县级市| 枝江市| 秀山| 石屏县| 扎囊县| 宜章县| 苏州市| 泽州县| 长寿区| 东安县| 汽车| 周至县| 新津县| 高州市| 清流县| 视频| 炉霍县| 平度市|