(57)【要約】【課題】より安全性を向上させた走行装置、その制御方法及び制御プログラムを提供すること。【解決手段】倒立制御を行いつつ所望の走行を行う走行装置は、路面に対して接地状態又は非接地状態となるように動作する接地部材と、接地部材を駆動する駆動手段と、駆動手段の駆動を制御する制御手段と、目標走行速度に実質的に０が設定された時間である、無操作時間を算出する無操作時間算出手段と、を備えている。制御手段は、無操作時間算出手段により算出された無操作時間が増加するに従って接地部材を路面に接近させるように、駆動手段の駆動を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に対して接地状態又は非接地状態となるように動作する接地部材と、
前記接地部材を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、
倒立制御を行いつつ所望の走行を行う走行装置であって、
目標走行速度に実質的に０が設定された時間である、無操作時間を算出する無操作時間算出手段を備え、
前記制御手段は、前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間が増加するに従って前記接地部材を路面に接近させるように、前記駆動手段の駆動を制御する、ことを特徴とする走行装置。
【請求項２】
請求項１記載の走行装置であって、
前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間に応じて、前記接地部材と路面との距離の上限値を変更する上限値算出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記接地部材と路面との距離が前記上限値算出手段により算出された前記上限値以下となるように、前記駆動手段の駆動を制御する、ことを特徴とする走行装置。
【請求項３】
請求項２記載の走行装置であって、
前記上限値算出手段は、前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間が増加するに従って、前記上限値を減少させる、ことを特徴とする走行装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の走行装置であって、
前記無操作時間算出手段は、前記目標走行速度に実質的に０が設定された前記無操作時間から、前記目標走行速度に０よりも大きな値が設定された操作時間を減算することで、前記無操作時間を減少させる、ことを特徴とする走行装置。
【請求項５】
請求項４記載の走行装置であって、
前記制御手段は、前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間が減少するに従って前記接地部材を路面から離間させるように、前記駆動手段の駆動を制御する、ことを特徴とする走行装置。
【請求項６】
請求項１乃至５記載のうちいずれか１項記載の走行装置であって、
前記制御手段は、前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間が所定時間以上になると、前記接地部材を路面に接地させるように、前記駆動手段の駆動を制御する、ことを特徴とする走行装置。
【請求項７】
路面に対して接地状態又は非接地状態となるように動作する接地部材と、前記接地部材を駆動する駆動手段と、を備え、倒立制御を行いつつ所望の走行を行う走行装置の制御方法であって、
目標走行速度に実質的に０が設定された時間である、無操作時間を算出する工程と、
前記算出された無操作時間が増加するに従って前記接地部材を路面に接近させるように、前記駆動手段の駆動を制御する工程と、を含む、ことを特徴とする走行装置の制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の走行装置の制御方法であって、
前記算出された無操作時間に応じて、前記接地部材と路面との距離の上限値を変更する工程を更に含み、
前記接地部材と路面との距離が前記算出された上限値以下となるように、前記駆動手段の駆動を制御する、ことを特徴とする走行装置の制御方法。
【請求項９】
路面に対して接地状態又は非接地状態となるように動作する接地部材と、前記接地部材を駆動する駆動手段と、を備え、倒立制御を行いつつ所望の走行を行う走行装置の制御プログラムであって、
目標走行速度に実質的に０が設定された時間である、無操作時間を算出する処理と、
前記算出された無操作時間が増加するに従って前記接地部材を路面に接近させるように、前記駆動手段の駆動を制御する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする走行装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倒立制御を行いつつ所望の走行を行うことができる走行装置、その制御方法、及び制御プログラムに関し、特に、路面に接地する接地部材を備える走行装置、その制御方法、及び制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、倒立状態での走行中に異常等を検知した場合、安全に停車するために接地部材を路面に接地させる走行装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０７４８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に示す走行装置において、例えば、倒立状態での停車が長時間継続すると、その不安定な状態で搭乗者が誤って降車したり、その倒立制御の継続によって無駄なバッテリーの電力消費が行われたりする可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、より安全性を向上させた走行装置、その制御方法及び制御プログラムを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、路面に対して接地状態又は非接地状態となるように動作する接地部材と、前記接地部材を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、倒立制御を行いつつ所望の走行を行う走行装置であって、目標走行速度に実質的に０が設定された時間である、無操作時間を算出する無操作時間算出手段を備え、前記制御手段は、前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間が増加するに従って前記接地部材を路面に接近させるように、前記駆動手段の駆動を制御する、ことを特徴とする走行装置である。
【０００７】
また、この一態様において、前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間に応じて、前記接地部材と路面との距離の上限値を変更する上限値算出手段を更に備え、  前記制御手段は、前記接地部材と路面との距離が前記上限値算出手段により算出された前記上限値以下となるように、前記駆動手段の駆動を制御してもよい。
【０００８】
さらに、この一態様において、前記上限値算出手段は、前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間が増加するに従って、前記上限値を減少させてもよい。
【０００９】
さらにまた、この一態様において、前記無操作時間算出手段は、前記目標走行速度に実質的に０が設定された前記無操作時間から、前記目標走行速度に０よりも大きな値が設定された操作時間を減算することで、前記無操作時間を減少させてもよい。
【００１０】
さらにまた、この一態様において、前記制御手段は、前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間が減少するに従って、前記接地部材を路面から離間させるように前記駆動手段の駆動を制御してもよい。
【００１１】
さらにまた、この一態様において、前記制御手段は、前記無操作時間算出手段により算出された前記無操作時間が所定時間以上になると、前記接地部材を路面に接地させるように前記駆動手段の駆動を制御してもよい。
【００１２】
他方、上記目的を達成するための本発明の一態様は、路面に対して接地状態又は非接地状態となるように動作する接地部材と、前記接地部材を駆動する駆動手段と、を備え、倒立制御を行いつつ所望の走行を行う走行装置の制御方法であって、目標走行速度に実質的に０が設定された時間である、無操作時間を算出する工程と、前記算出された無操作時間が増加するに従って前記接地部材を路面に接近させるように、前記駆動手段の駆動を制御する工程と、を含む、ことを特徴とする走行装置の制御方法であってもよい。
【００１３】
この一態様において、前記算出された無操作時間に応じて、前記接地部材と路面との距離の上限値を変更する工程を更に含み、前記接地部材と路面との距離が前記算出された上限値以下となるように、前記駆動手段の駆動を制御してもよい。
【００１４】
また、上記目的を達成するための本発明の一態様は路面に対して接地状態又は非接地状態となるように動作する接地部材と、前記接地部材を駆動する駆動手段と、を備え、倒立制御を行いつつ所望の走行を行う走行装置の制御プログラムであって、目標走行速度に実質的に０が設定された時間である、無操作時間を算出する処理と、前記算出された無操作時間が増加するに従って前記接地部材を路面に接近させるように、前記駆動手段の駆動を制御する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする走行装置の制御プログラムであってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より安全性を向上させた走行装置、その制御方法、及び制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係る走行装置の２次元モデルを示すモデル図であり、側方から見た側面図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る走行装置の２次元モデルを示すモデル図であり、側方から見た側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る走行装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）目標走行速度が変化する状態の一例を示す図である。（ｂ）無操作時間が変化する状態の一例を示す図である。
【図４】無操作時間と補助輪高さの上限値との関係の一例を示す図である。
【図５】目標の補助輪高さが上限値により抑えられた状態の一例を示す図である。
【図６】（ａ）本実施形態に係る走行装置の動作状態の一例を示す図である。（ｂ）本実施形態に係る走行装置の動作状態の一例を示す図である。（ｃ）本実施形態に係る走行装置の動作状態の一例を示す図である。（ｄ）本実施形態に係る走行装置の動作状態の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る走行装置の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る走行装置の２次元モデルを示すモデル図であり、側方から見た側面図である。また、図１（ａ）は、補助輪が接地状態にある走行装置の一例を示す図であり、図１（ｂ）は、補助輪が非接地状態で、倒立状態にある走行装置の一例を示す図である。さらに、図２は、本発明の一実施形態に係る走行装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【００１８】
本実施形態に係る走行装置１０は、搭乗者が乗車するための車両本体１と、車両本体１に設けられた一対の駆動輪１１と、路面Ｅに接地して車両本体１を安定化させるための補助輪１２と、車両本体１等の各種の情報を検出するセンサ部２と、補助輪１２を補助バー１３を介して上下動させる補助バー駆動部１４と、車両本体１の駆動輪１１を回転駆動する車輪駆動部１５と、補助バー駆動部１４及び車輪駆動部１５を駆動制御する制御ユニット３と、を備えている。
【００１９】
車両本体１は、例えば、車椅子型の車両として構成されており、その両側に車両本体１を走行させるための左右一対の駆動輪１１が回転可能に夫々設けられている。また、車両本体１の前方及び後方には、夫々、路面Ｅに接地して車両本体１を安定化させるための補助輪１２が補助バー１３を介して設けられている。
【００２０】
なお、本実施形態において、車両本体１は車椅子型の車両として構成されているが、これに限らず、例えば、立乗り型の同軸二輪車等で構成されていてもよく、倒立制御を行う任意の車両として構成することができる。また、車両本体１の前方及び後方に、補助バー１３を介して、補助輪１２が設けられているが、これに限らず、例えば、後方のみ、若しくは前方のみに補助輪１２が設けられる構成であってもよく、設けられる補助輪１２の数及び位置は任意でよい。さらに、車両本体１に補助バー１３を介して補助輪１２が設けられ、補助輪１２を路面Ｅに接地させる構成であるが、これに限らず、例えば、車両本体１に補助バー１３のみが設けられ、補助バー１３の先端部を路面Ｅに接地させる構成であってよく、任意の接地部材の構成が適用可能である。
【００２１】
各補助バー１３の一端は車両本体１に上下方向へ揺動可能に設けられており、各補助バー１３の他端には補助輪１２が回転可能に設けられている。各補助バー１３が下方向へ揺動することで、各補助輪１２が路面Ｅに接近し接地する接地状態となる。一方、各補助バー１３が上方へ揺動することで、各補助輪１２が路面Ｅから離間する非接地状態になる。
【００２２】
本実施形態に係る走行装置１０は、例えば、図１（ａ）に示す如く、各補助輪１２を路面Ｅに接地させる接地状態になることで、倒立制御を行うことなく、車両本体１を安定的に走行又は停止させることができる。一方、走行装置１０は、図１（ｂ）に示す如く、補助バー１３を上方へ揺動させ、補助輪１２を路面Ｅから離間して倒立状態になることで、その倒立状態を維持する倒立制御を行いつつ、搭乗者の走行操作に応じて所望の走行（前進、後進、左旋回、右旋回、加速、減速、停止等）を行うことができる。
【００２３】
なお、搭乗者は、走行装置１０に対する各種の操作情報を、例えば、車両本体１に設けられ、制御ユニット３に接続されたＨＭＩ（Human Machine Interface）装置４を介して入力することができる。ＨＭＩ装置４には、ジョイスティック、スイッチ等が設けられており、搭乗者はこれらを操作することで種々の操作情報を入力することができる。
【００２４】
車両本体１には、車両本体１、補助バー１３等の各種の情報（状態量）を検出するための複数のセンサからなるセンサ部２が設けられている。センサ部２は、車両本体１の姿勢情報を検出する姿勢センサ２１と、各駆動輪１１の回転情報を検出する回転センサ２２と、補助バー１３の揺動角度を検出する角度センサ２３と、路面情報を検出する路面センサ２４と、を有している。
【００２５】
姿勢センサ２１としては、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサなどが用いられており、車両本体１の傾斜角度（姿勢角度）、傾斜角速度（姿勢角速度）、傾斜角加速度（姿勢角加速度）などを検出することができる。また、回転センサ２２は、例えば、各駆動輪１１の車軸に設けられており、各駆動輪１１の回転角度、回転角速度、回転角加速度等を夫々検出することができる。さらに、角度センサ２３は、例えば、ロ―タリエンコーダ、ポテンショメータなどが用いられており、各補助バー１３に設けられている。そして、角度センサ２３は、各補助バー１３の揺動角度などを検出することができる。路面センサ２４は、例えば、カメラ、超音波センサ、レーダセンサ等が用いられており、路面Ｅの形状、凹凸、傾斜、摩擦係数、路面Ｅ上の障害物等の路面情報を検出することができる。センサ部２は、制御ユニット３に接続されており、検出した検出値を制御ユニット３に対して出力する。
【００２６】
補助バー駆動部（駆動手段）１４は、各補助バー１３に設けられ、各補助バー１３を揺動させることができるモータや減速機等で構成されている。補助バー駆動部１４は、駆動回路１６を介して制御ユニット３に接続されており、制御ユニット３からの制御信号に応じて、各補助バー１３を上下方向へ揺動させる。
【００２７】
車輪駆動部１５は、車両本体１に設けられ、一対の駆動輪１１を独立して回転駆動できる一対のモータや減速機等で構成されている。車輪駆動部１５は、駆動回路１７を介して制御ユニット３に接続されており、制御ユニット３からの制御信号に応じて、各駆動輪１１を駆動する。
【００２８】
制御ユニット３は、補助バー駆動部１４を制御して各補助バー１３の揺動を制御することで、各補助輪１２を路面Ｅに対し接地状態又は非接地状態に制御する。また、制御ユニット３は、車輪駆動部１５を制御して各駆動輪１１の回転トルクを制御することで、倒立制御を行いつつ所望の走行を行う制御を実行する。
【００２９】
制御ユニット３は、制御指令値生成部３１と、偏差算出部３２と、倒立制御部３３と、実高さ算出部３４と、無操作時間算出部３５と、上限値算出部３６と、補助バー制御部３７と、を有している。
【００３０】
なお、制御ユニット３は、例えば、制御処理、演算処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）、処理データ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されていてもよい。
【００３１】
制御指令値生成部３１は、ＨＭＩ装置４を介して入力された操作情報等に基づいて、補助バー駆動部１４及び車輪駆動部１５を制御するための制御指令値を生成する。制御指令値としては、例えば、走行装置１０の目標走行速度、目標走行加速度、車両本体１の目標姿勢角度、目標姿勢角速度、目標姿勢角加速度、駆動輪１１の目標駆動輪回転角度、目標駆動輪回転速度、目標駆動輪回転加速度、補助バー１３の目標補助バー回転角度、などが含まれる。制御指令値生成部３１は、生成した制御指令値を偏差算出部３２及び無操作時間算出部３５に対して出力する。
【００３２】
偏差算出部３２は、制御指令値生成部３１により生成された制御指令値と、センサ部２により検出された検出値との偏差を算出する。偏差算出部３２は、算出した複数の偏差を倒立制御部３３に対して出力する。
【００３３】
倒立制御部３３は、偏差算出部３２により算出された各偏差に基づいて、車輪駆動部１５を制御するための制御信号を生成する。倒立制御部３３は、例えば、偏差算出部３２により算出された各偏差を０に収束させるような制御信号を生成することで、走行装置１０の倒立状態を維持させる倒立制御を行いつつ、所望の走行を行うことができる。倒立制御部３３は、生成した制御信号を、駆動回路１７を介して車輪駆動部１５に対して出力し、各駆動輪１１の回転トルクを制御する。なお、倒立制御部３３は、上記駆動輪１１に対する回転トルク制御を、例えば、状態フィードバック制御、ロバスト制御等の周知の制御方法を用いて行ってもよい。
【００３４】
実高さ算出部３４は、センサ部２の姿勢センサ２１により検出された車両本体１の姿勢角度と、角度センサ２３により検出された補助バー１３の揺動角度と、路面センサ２４により検出された路面Ｅの形状とに基づいて、補助輪１２と路面Ｅとの距離、すなわち、路面Ｅから補助輪１２の最下点（接地点）までの高さｈ（以下、補助輪高さｈと称す）を算出する。実高さ算出部３４は、算出した補助輪高さｈを、補助バー制御部３７に対して出力する。
【００３５】
無操作時間算出部（無操作時間算出手段）３５は、制御指令値生成部３１により生成された制御指令値（例えば、目標走行速度Ｖ）に基づいて、目標走行速度Ｖに実質的に０が設定された時間である、無操作時間Δt_zeroを算出する。
【００３６】
無操作時間Δt_zeroは、例えば、目標走行速度Ｖが実質的に０となった時刻t_zeroから、ある瞬間の時刻t_nowまでの経過時間であり、下記（１）式によって算出することができる。
Δt_zero  ＝  t_now−t_zero    （１）式
【００３７】
例えば、図３（ａ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間で目標走行速度Ｖに実質的に０が設定されたとすると、無操作時間Δt_zeroは、図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間において漸増する。そして、時刻ｔ２後に、走行操作が行われ目標走行速度Ｖに０よりも大きな値が設定されると、その値が設定された操作時間Δt_rの増加に応じて無操作時間Δt_zeroは漸減し（Δt_zero＝Δt_zero−Δt_r）、最終的に略０となる。無操作時間算出部３５は、算出した無操作時間Δt_zeroを上限値算出部３６に対して出力する。
【００３８】
上限値算出部（上限値算出手段）３６は、無操作時間算出部３５により算出された無操作時間Δt_zeroと、予め設定されたマップ情報とに基づいて、補助輪高さｈの上限値Ｈを算出する。ここで、マップ情報は、例えば、図４に示すような無操作時間Δt_zeroと上限値Ｈとの関係が設定されており、予め上記ＲＡＭに記憶されている。
【００３９】
図４に示すように、例えば、無操作時間Δt_zeroが増加するほど、上限値Ｈが減少するように、マップ情報は設定されている。より具体的には、無操作時間Δt_zeroが０からＸ１の場合（０≦Δt_zero≦Ｘ１）、上限値ＨはＨ１で一定となり、無操作時間Δt_zeroがＸ１からＸ２の場合（Ｘ１≦Δt_zero≦Ｘ２）、無操作時間Δt_zeroが増加するに従って上限値Ｈは漸減し、無操作時間Δt_zeroがＸ２以上の場合（Δt_zero≧Ｘ２）、上限値ＨはＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）で一定となる。ここで、上限値Ｈ２は、実質的に０（接地状態）に設定されているが、補助輪１２と路面Ｅとの間に僅かな隙間が生じる程度の値でもよい。また、無操作時間Δt_zeroと上限値Ｈとの関係は、上記関係に限らず、無操作時間Δt_zeroが増加するに従って上限値Ｈが減少するように設定されていれば任意の関係が適用可能である。
【００４０】
このように、無操作時間Δt_zeroが増加し、倒立状態での停止時間が増加するに従って、補助輪高さｈの上限値Ｈは減少し、補助輪高さｈは徐徐に低くなり、補助輪１２は路面Ｅに接近する。これにより、例えば、倒立かつ停止状態で搭乗者が誤って降車しようとした場合等において、予め路面Ｅに接近させた補助輪１２を迅速かつ確実に接地させ走行装置１０を安定化させることで、走行装置１０の安全性をより向上させることができる。
【００４１】
さらに、その状態で、無操作時間Δt_zeroが所定時間t_mv以上になると、補助輪１２が実質的に路面Ｅに接地する。これにより、走行操作が一定時間以上行われていないにもかかわらず実行されていた、不要な倒立制御を強制的に停止させることができるため、無駄なバッテリーの電力消費を抑制することができる。
【００４２】
なお、無操作時間Δt_zeroが所定時間t_mvになる前、すなわち、補助輪１２が実質的に路面Ｅに接地する前、再度、走行操作が行われ目標走行速度Ｖに０よりも大きな値が設定された場合、無操作時間算出部３５は無操作時間Δt_zeroからその操作時間Δt_rを減算する。これにより、操作時間Δt_rの増加に応じて無操作時間Δt_zeroが減少し、再び、上限値Ｈが増加することで、補助バー１３を連続的に上昇させることができる。したがって、補助バー１２を上昇させつつ、搭乗者は任意のタイミングで走行装置１０の走行を再開させることができる。上限値算出部３６は、上述のように算出した補助輪高さｈの上限値Ｈを、補助バー制御部３７に対して出力する。
【００４３】
補助バー制御部（制御手段）３７は、角度センサ２３により検出された補助バー１３の揺動角度が設定した目標角度となるように、補助バー駆動部１４を制御する。また、補助バー制御部３７は、実高さ算出部３４により算出された補助輪高さｈが上限値算出部３６により算出された補助輪高さｈの上限値Ｈ以下となるように、補助バー駆動部１４を制御して、補助バー１３の揺動を制御する。
【００４４】
例えば、図３（ｂ）に示すように無操作時間Δt_zeroが変化したとすると、上限値Ｈは、図４に示すマップ情報に基づいて、図５に示すように、時刻０から時刻ｔ１においてＨ１で一定となり、時刻ｔ１から時刻ｔ２において漸減し、時刻ｔ２以降において漸増する。
【００４５】
また、時刻０から時刻ｔ１２（ｔ１＜ｔ１２＜ｔ２）においては、上限値Ｈの方が通常の目標の補助輪高さよりも大きくなるため、その目標の補助輪高さに、実際の補助輪高さｈが維持される（図５の実線（１）、実際の補助輪高さｈ＝目標の補助輪高さ）。さらに、無操作時間Δt_zeroが増加し上限値Ｈが減少すると、時刻ｔ１２から時刻ｔ３（ｔ１２＜ｔ２＜ｔ３）において、仮に補助バー制御部３７による上記本制御が行われなかった場合、目標の補助輪高さの方が上限値Ｈよりも大きくなる。この場合、実際の補助輪高さｈは目標の補助輪高さと一致し、上限値Ｈよりも大きくなる（図５の点線（２）、目標の補助輪高さ＝実際の補助輪高さｈ）。
【００４６】
一方、本実施形態において、補助バー制御部３７は、無操作時間Δt_zeroが増加するに従って上限値Ｈを減少させ、かつ補助輪高さｈがその上限値Ｈ以下となるように補助バー１３の揺動を制御する。これにより、時刻ｔ１２から時刻ｔ３において、目標の補助輪高さが上限値Ｈによって抑えられ、目標の補助輪高さは上限値Ｈに沿って増減し、この目標の補助輪高さに一致するように実際の補助輪高さｈが変化する（図５の実線（３）、上限値Ｈ＝目標の補助輪高さ＝実際の補助輪高さｈ）。
【００４７】
ここで、例えば、走行装置１０が倒立制御を行いつつ、減速を行い（図６（ａ））、その後、目標走行速度Ｖが実質的に０に設定され、停車する場合（図６（ｂ））を想定する。この状態で、補助バー制御部３７は、無操作時間Δt_zeroの増加に応じて各補助バー１３を徐徐に降下させ、各補助輪１２を路面Ｅに接近させる（図６（ｃ））。これにより、搭乗者が誤って降車しようとした場合等において、予め路面Ｅに接近させた補助輪１２を迅速かつ安全に接地させることができる。
【００４８】
その後、各補助輪１２が実質的に路面Ｅに接地する前に、再度、走行操作が行われ目標走行速度Ｖに０よりも大きな値が設定された場合、無操作時間算出部３５は無操作時間Δt_zeroからその操作時間Δt_rを減算することで、無操作時間Δt_zeroを減少させる。そして、上限値算出部３６が、再度、上限値Ｈを増加させることで、補助バー制御部３７は、その上限値Ｈの増加に応じて補助バー１３及び補助輪１２を徐徐に上昇させつつ、走行装置１０の走行が再開される（図６（ｄ））。このように、各補助輪１２を路面Ｅに接近させた後でも、搭乗者は任意のタイミングで走行装置１０の走行を再開させることができる。
【００４９】
図７は、本実施形態に係る走行装置の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【００５０】
制御指令値生成部３１は、ＨＭＩ装置４に入力された操作情報に基づいて、補助バー駆動部１４及び車輪駆動部１５を制御するための制御指令値を生成し（ステップＳ１０１）、生成した制御指令値を偏差算出部３２及び無操作時間算出部３５に対して出力する。
【００５１】
実高さ算出部３４は、センサ部２の姿勢センサ２１により検出された車両本体１の姿勢角度と、角度センサ２３により検出された補助バー１３の揺動角度と、路面センサ２４により検出された路面Ｅの形状とに基づいて、補助輪高さｈを算出し（ステップＳ１０２）、算出した補助輪高さｈを補助バー制御部３７に対して出力する。
【００５２】
無操作時間算出部３５は、制御指令値生成部３１により生成された制御指令値の目標走行速度Ｖに基づいて、無操作時間Δt_zeroを算出し（ステップＳ１０３）、算出した無操作時間Δt_zeroを上限値算出部３６に対して出力する。
【００５３】
上限値算出部３６は、無操作時間算出部３５により算出された無操作時間Δt_zeroと、予め設定されたマップ情報とに基づいて、補助輪高さｈの上限値Ｈを算出し（ステップＳ１０４）、算出した上限値Ｈを補助バー制御部３７に対して出力する。
【００５４】
補助バー制御部３７は、実高さ算出部３４により算出された補助輪高さｈが上限値算出部３６により算出された補助輪高さｈの上限値Ｈ以下となるように、補助バー駆動部１４を制御して、補助バー１３の揺動を制御する（ステップＳ１０５）。
【００５５】
以上、本実施形態に係る走行装置１０において、補助バー制御部３７は、無操作時間算出部３５により算出された無操作時間Δt_zeroが増加するに従って、補助輪１２を路面Ｅに接近させるように、補助バー駆動部１４を制御する。これにより、例えば、搭乗者が誤って降車しようとした場合等において、予め路面Ｅに接近させた補助輪１２を迅速かつ確実に接地させることができるため、走行装置１０の安全性をより向上させることができる。
【００５６】
また、無操作時間Δt_zeroが所定時間以上になると、補助輪１２が実質的に路面Ｅに接地する。これにより、走行操作が一定時間以上行われていないにもかかわらず実行されていた、不要な倒立制御を強制的に停止させることができ、無駄なバッテリーの電力消費を抑制することができる。
【００５７】
さらに、補助輪１２が実質的に路面Ｅに接地する前、再度、走行操作が行われ目標走行速度Ｖに０よりも大きな値が設定された場合、無操作時間算出部３５はその操作時間Δt_rに応じて無操作時間Δt_zeroを減少させ、補助バー１３を連続的に上昇させる。したがって、搭乗者は任意のタイミングで走行装置１０の走行を再開させることができる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００５９】
例えば、上記一実施形態の、無操作時間Δt_zeroと上限値Ｈとの関係を示すマップ情報において、無操作時間Ｘ１及びＸ２近傍で、上限値Ｈをより滑らかに減少させるようにしてもよい。これにより、補助バー１３の動作をより滑らかにすることができる。また、無操作時間Δt_zeroがＸ１からＸ２へ増加するに従って、上限値Ｈを２次以上の多項式を用いて減少させるようにしてもよい。さらに、上記一実施形態において、無操作時間Δt_zeroが増加するときと、減少するときとで、ヒステリシスを設けるようにしてもよい。
【００６０】
上述の実施形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、また、インターネットその他の通信媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。また、記憶媒体には、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等が含まれる。また、通信媒体には、電話回線等の有線通信媒体、マイクロ波回線等の無線通信媒体等が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、例えば、車両を安定化させる接地部材を備え、倒立制御を行いつつ所望の走行を行う走行装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１    車両本体
２    センサ部
３    制御ユニット
１０    走行装置
１１    駆動輪
１２    補助輪
１３    補助バー
１４    補助バー駆動部
１５    車輪駆動部
３１    制御指令値生成部
３２    偏差算出部
３３    倒立制御部
３４    実高さ算出部
３５    無操作時間算出部
３６    上限値算出部
３７    補助バー制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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