(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練システムであって、
前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記走行操作を可能とした状態で、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う制御手段を備える、ことを特徴とする訓練システム。
【請求項２】
請求項１記載の訓練システムであって、
前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を徐々に小さくして停止させる、ことを特徴とする訓練システム。
【請求項３】
請求項１記載の訓練システムであって、
前記所定動作させるための前記移動体の目標姿勢角度のオフセット値を設定する設定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記設定手段により設定された目標姿勢角度のオフセット値に基づいて前記移動体の所定動作を制御しており、
前記設定手段は、所定の波形ブロックに従って前記目標姿勢角度のオフセット値を増減させて設定しており、
前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、現在の前記所定の波形ブロックに従った目標姿勢角度のオフセット値による制御が終了した後、前記移動体の所定動作を停止させる、ことを特徴とする訓練システム。
【請求項４】
請求項３記載の訓練システムであって、
前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、現在の前記所定の波形ブロックに従った目標姿勢角度のオフセット値による制御が終了した後、前記移動体の所定動作を停止させることに代えて、前記設定手段により設定された目標姿勢角度のオフセット値を徐々に減少させて前記移動体の所定動作を停止させる、ことを特徴とする訓練システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の訓練システムであって、
前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断し、前記移動体の所定動作を停止させた後、前記移動体の所定位置からの距離が閾値より小さいと判断したとき、所定時間経過後、前記移動体の所定動作を再開させる、ことを特徴とする訓練システム。
【請求項６】
搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練方法であって、
前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記走行操作を可能とした状態で、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う、ことを特徴とする訓練方法。
【請求項７】
搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練プログラムであって、
前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記走行操作を可能とした状態で、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う処理をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする訓練プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体を動作させて訓練を行う訓練システム、訓練方法及び訓練プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、その所定動作に応じて搭乗者が重心移動により移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練システムが知られている（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２０１１−１４０２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記訓練システムにおいては、例えば、訓練中に搭乗者がバランスを崩し、移動体が訓練エリアから外れてしまう場合、周囲の障害物等に接触する虞がある。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、移動体が訓練エリアから外れた場合でも、移動体の所定動作を停止させ安全性を確保できる訓練システム、訓練方法及び訓練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】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練システムであって、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う制御手段を備える、ことを特徴とする訓練システムである。
この一態様において、前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を徐々に小さくして停止させてもよい。
この一態様において、前記所定動作させるための前記移動体の目標姿勢角度のオフセット値を設定する設定手段を更に備え、前記制御手段は、前記設定手段により設定された目標姿勢角度のオフセット値に基づいて前記移動体の所定動作を制御しており、前記設定手段は、所定の波形ブロックに従って前記目標姿勢角度のオフセット値を増減させて設定しており、前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、現在の前記所定の波形ブロックに従った目標姿勢角度のオフセット値による制御が終了した後、前記移動体の所定動作を停止させてもよい。
この一態様において、前記所定動作させるための前記移動体の目標姿勢角度のオフセット値を設定する設定手段を更に備え、前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記設定手段により設定された目標姿勢角度のオフセット値を徐々に減少させて前記移動体の所定動作を停止させてもよい。
この一態様において、前記制御手段は、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断し、前記移動体の所定動作を停止させた後、前記移動体の所定位置からの距離が閾値より小さいと判断したとき、所定時間経過後、前記移動体の所定動作を再開させてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練方法であって、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う、ことを特徴とする訓練方法であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練プログラムであって、前記移動体の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、前記移動体の所定動作を停止させる制御を行う処理をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする訓練プログラムであってもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、移動体が訓練エリアから外れた場合でも、移動体の所定動作を停止させ安全性を確保できる訓練システム、訓練方法及び訓練プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）本発明の実施形態１に係る訓練システムの構成を示す概略図である。（ｂ）本発明の実施形態１に係る訓練システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る訓練システムの概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る倒立型移動体の概略的な構成を示す正面図である。
【図４】並進角速度指令値の算出方法を示すブロック線図である。
【図５】旋回角速度指令値の算出方法を示すブロック線図である。
【図６】目標姿勢角度オフセット値の波形ブロックの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る訓練システムによる訓練方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態２に係る訓練システムによる訓練方法のフロー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】
【０００８】
実施の形態１
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、本発明の実施の形態１に係る訓練システムの概略的構成を示す図である。本実施の形態１に係る訓練システム１０は、倒立状態を維持しつつ搭乗者の重心移動に応じて走行を行う倒立型移動体１のバランス訓練を行うためのシステムである。このバランス訓練においては、例えば、倒立型移動体１に遠隔的にピッチ方向やロール方向の目標姿勢角度のオフセット値（外乱指示）が設定され、この目標姿勢角度のオフセット値に応じて倒立型移動体１が傾斜し移動（所定動作）する。これに対して、搭乗者が重心移動を行い、倒立型移動体１のバランスをとる、あるいは、元の位置に留めることでそのバランスを訓練する。
【０００９】
図２は、本実施の形態１に係る訓練システムの概略的なシステム構成を示すブロック図である。図３は、本実施の形態に係る倒立型移動体の概略的な構成を示す正面図である。
【００１０】
本実施の形態１に係る訓練システム１０は、図３に示すような倒立型移動体１に搭載された、姿勢センサ２、回転センサ３、一対の車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒ、及び制御装置５と、設定装置１１と、を備えている。
【００１１】
倒立型移動体１は、例えば、搭乗者が車両本体６に立った状態で乗車することができる立ち乗り型の同軸二輪車として、構成されているが、これに限らず、倒立状態を維持しつつ、搭乗者の重心移動に応じて走行する任意の倒立型移動体に適用可能である。この倒立型移動体１は、例えば、搭乗者が重心を前後に移動させることで前進後退を行い、搭乗者が重心を左右に移動させることで左右旋回を行うことができるように構成されている。
【００１２】
姿勢センサ２は、倒立型移動体１の車両本体６におけるピッチ角度、ヨー角度、ロール角度、ピッチ角速度、ヨー角速度、ロール角速度、ピッチ角加速度、ヨー角加速度、ロール角加速度などの姿勢情報を検出する。姿勢センサ２は、例えば、搭乗者が重心を前後へ移動させることで生じた車両本体６のピッチ角度、ピッチ角速度、又はピッチ角加速度を検出することができる。
【００１３】
姿勢センサ２は、制御装置５に接続されており、検出した車両本体６の姿勢情報を制御装置５に対して出力する。なお、姿勢センサ２は、例えば、ジャイロセンサや加速度センサなどにより構成されている。ここで、ピッチ軸とは、一対の車輪７Ｌ、７Ｒの車軸に相当する軸である。また、ロール軸とは、車両本体６の中心を通り、倒立型移動体１の走行方向と平行をなす軸である。
【００１４】
回転センサ３は、倒立型移動体１に設けられた車輪７Ｌ、７Ｒの回転角度、回転角速度、回転角加速度等の回転情報を検出する。回転センサ３は、制御装置５に接続されており、検出した各車輪７Ｌ、７Ｒの回転情報を制御装置５に対して出力する。また、制御装置５は、回転センサ３により検出された各車輪７Ｌ、７Ｒの回転情報に基づいて、倒立型移動体１の移動加速度、移動速度、移動量等を算出することができる。
【００１５】
一対の車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒは、倒立型移動体１に回転可能に設けられた左右一対の車輪７Ｌ、７Ｒを駆動することで、倒立型移動体１を走行させる。各車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒは、例えば、電動モータと、その電動モータの回転軸に動力伝達可能に連結された減速ギア列等によって構成することができる。各車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒは、駆動回路８Ｌ、８Ｒを介して制御装置５に接続されており、制御装置５からの制御信号に応じて、各車輪７Ｌ、７Ｒを駆動する。
【００１６】
制御装置５は、制御手段の一具体例であり、倒立型移動体１が、例えば、倒立状態を維持する倒立制御を行いつつ、所望の走行（前進、後進、加速、減速、停止、左旋回、右旋回等）を行うように、各車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒを制御して、各車輪７Ｌ、７Ｒの回転を制御する。また、制御装置５は、姿勢センサ２により検出された倒立型移動体１の姿勢情報と、回転センサ３により検出された各車輪７Ｌ、７Ｒの回転情報と、に基づいて、フィードバック制御、ロバスト制御等の周知の制御を行う。
【００１７】
例えば、制御装置５は、搭乗者が重心を前後に移動させたときに、姿勢センサ２により検出された車両本体６のピッチ角度に応じて、各車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒを介して各車輪７Ｌ、７Ｒの回転を制御することで、倒立型移動体１を前進又は後進させる。また、制御装置５は、搭乗者が重心を左右に移動させたときに、姿勢センサ２により検出された車両本体６のロール角度に応じて、各車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒを制御して左右車輪７Ｌ、７Ｒ間で回転差を生じさせ、倒立型移動体１を左旋回又は右旋回させる。
【００１８】
さらに、制御装置５は、例えば、姿勢センサ２により検出された車両本体６のピッチ角度に所定の制御ゲインを乗算して、各車輪７Ｌ、７Ｒの回転トルクを算出する。そして、制御装置５は、算出した回転トルクが各車輪７Ｌ、７Ｒに生じるように、各車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒを制御する。
【００１９】
これにより、制御装置５は、車両本体６が傾斜している方向へ各車輪７Ｌ、７Ｒを回動させ、倒立型移動体１の重心位置を各車輪７Ｌ、７Ｒの車軸を通る鉛直線上へ戻すような倒立制御を行う。また、制御装置５は、各車輪７Ｌ、７Ｒに対して適切な回転トルクを夫々付加することで、車両本体６のピッチ角度がある一定値を超えないような倒立状態を維持しつつ、さらに、姿勢センサ２からの姿勢情報に応じて、前進、後進、停止、減速、加速、左旋回、右旋回等の移動体１の移動制御を行うことができる。
【００２０】
制御装置５は、回転センサ３により検出された各車輪７Ｌ、７Ｒの回転情報に基づいて、倒立型移動体１の所定位置（例えば、バランス訓練開始の初期位置）からの距離を算出する。制御装置５は、回転センサ３により検出された各車輪７Ｌ、７Ｒの回転情報に基づいて、下記式を用いて所定位置からの距離を算出する。なお、所定位置は、設定装置１１などを介して、ユーザが任意に設定変更できるように構成されていてもよい。
【００２１】
ＯｄｍＸ（ｔ）＝ＯｄｍＸ（ｔ−１）＋∫｛Ｘ（ｔ）ｃｏｓγ（ｄ）ｄｔ｝
ＯｄｍＹ（ｔ）＝ＯｄｍＹ（ｔ−１）＋∫｛Ｙ（ｔ）ｓｉｎγ（ｄ）ｄｔ｝
但し、上記式において、倒立型移動体１の時刻ｔにおけるオドメトリＸ位置をＯｄｍＸ（ｔ）、時刻ｔにおけるオドメトリＹ位置ＯｄｍＹ（ｔ）、時刻ｔにおける車両本体６の旋回角度γ（ｔ）、及び時刻ｔにおける車両本体６の中心速度Ｘ（ｔ）とする。
【００２２】
制御装置５は、例えば、制御処理、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）５ａ、ＣＰＵ５ａ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）５ｂ、処理データ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）５ｃ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る。
【００２３】
上述のような車両制御の構成により、倒立型移動体１は、例えば、搭乗者が重心を前後に移動させ車両本体６を前後に傾斜させることで前進後退を行い、搭乗者が重心を左右に移動させ車両本体６を左右に傾斜させることで、左右旋回を行うことができる。
【００２４】
設定装置１１は、設定手段の一具体例であり、制御装置５に対して、倒立型移動体１のピッチ方向及びロール方向の目標姿勢角度のオフセット値（以下、目標姿勢角度オフセット値）を設定する。設定装置１１は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）、スマートフォンなどの携帯端末などにより構成されている。設定装置１１は、有線あるいは無線で制御装置５に接続されている。設定装置１１は、倒立型移動体１の目標姿勢角度オフセット値を制御装置５に送信する。
【００２５】
制御装置５は、設定装置１１から送信される目標姿勢角度オフセット値に基づいて、倒立型移動体１の姿勢角度を制御する。制御装置５は、例えば、設定装置１１から出力される目標姿勢角度オフセット値と、目標姿勢角度と、姿勢センサ２から出力されるピッチ方向の姿勢角度と、目標姿勢角速度と、姿勢センサ２から出力されるピッチ方向の姿勢角速度と、目標速度抑制量と、に基づいて、倒立型移動体１の並進方向の角速度指令値（以下、並進角速度指令値）を算出する。制御装置５は、算出した並進角速度指令値に応じた制御信号を各車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒに出力する。
【００２６】
図４は、並進角速度指令値の算出方法を示すブロック線図である。
制御装置５は、例えば、設定装置１１から出力される目標姿勢角度オフセット値と、目標姿勢角度と、を加算する。そして、制御装置５は、その加算値と、姿勢センサ２から出力されるピッチ方向の姿勢角度と、の偏差を算出し、算出した偏差にゲインを乗算する。制御装置５は、目標姿勢角速度と、姿勢センサ２から出力されるピッチ方向の姿勢角速度と、の偏差を算出し、算出した偏差にゲインを乗算する。制御装置５は、この乗算値に上記乗算値を加算し、符号を反転させる。制御装置５は、この演算値に、目標速度抑制量にゲインを乗算した乗算値を加算することで、並進角速度指令値を算出する。
【００２７】
また、制御装置５は、例えば、設定装置１１から出力される目標姿勢角度オフセット値と、姿勢センサ２から出力されるロール方向の姿勢角度と、に基づいて、倒立型移動体１の旋回方向の角速度指令値（以下、旋回角速度指令値）を算出する。制御装置５は、算出した旋回角速度指令値に応じた制御信号を各車輪駆動ユニット４Ｌ、４Ｒに出力する。
【００２８】
図５は、旋回角速度指令値の算出方法を示すブロック線図である。
制御装置５は、例えば、設定装置１１から出力される目標姿勢角度オフセット値にゲインを乗算する。制御装置５は、姿勢センサ２から出力されるロール方向の姿勢角度にゲインを乗算し、この乗算値に上記乗算値を加算することで、旋回角速度指令値を算出する。
【００２９】
設定装置１１は、倒立型移動体１の目標姿勢角度オフセット値を設定し、制御装置５に対して出力する。ここで、目標姿勢角度オフセット値の設定方法について説明する。設定装置１１は、バランス訓練中における倒立型移動体１の目標姿勢角度オフセット値の変動パターンを設定する。設定装置１１は、例えば、図６に示すような所定の波形ブロックを連続的に生成する。設定装置１１は、生成した所定の波形ブロックに従って目標姿勢角度オフセット値を増減させて設定し、制御装置５に対して出力する。
【００３０】
なお、上記所定の波形ブロックは、周期ｔ４、振動時間ｔ３、外乱ａ、立ち上がり時間ｔ１、および、立ち下り時間ｔ２に基づいて構成されている。待機時間（波形ブロック間の間隔）は、周期から振動時間を差し引いた値（ｔ４−ｔ３）となっている。なお、波形ブロック毎に振動時間が変動（周期≧振動時間）するため、待機時間が無い場合も想定される。
【００３１】
ところで、例えば、訓練中に搭乗者がバランスを崩し、倒立型移動体が訓練エリアから外れてしまう場合、周囲の障害物等に接触する虞がある。これに対し、本実施形態１に係る訓練システム１０は、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、倒立型移動体１の所定動作を停止させる制御を行う。これにより、倒立型移動体１が訓練エリアから外れた場合でも、倒立型移動体１の所定動作を停止させることで、周囲の障害物等に接触するのを確実に防止でき、安全性を確保できる。
【００３２】
制御装置５は、例えば、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上であり、訓練エリアから外れていると判断したとき、設定装置１１から出力される目標姿勢角度オフセットを０として倒立型移動体１の所定動作を停止させる制御を行う。なお、上記閾値は、例えば、倒立型移動体１のバランス訓練を行うエリアに応じて上記ＲＯＭ５ｂやＲＡＭ５ｃに予め設定されている。
【００３３】
ここで、制御装置５が、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上となった判断したとき即座に目標姿勢角度オフセットを０にすると、倒立型移動体１の姿勢が急激に変化し不安定となる虞がある。したがって、制御装置５は、現在の所定の波形ブロックに従った目標姿勢角度オフセット値による制御が終了した時点（待機時間）で、目標姿勢角度オフセットを０に維持し、倒立型移動体１の所定動作を停止させるのが好ましい。これにより、目標姿勢角度オフセット値を大きく変化させることなく、倒立型移動体１の姿勢を安定させて倒立型移動体１の所定動作を停止させることができる。
【００３４】
さらに、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、倒立型移動体１の所定動作を徐々に小さくし、停止させてもよい。制御装置５が、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、フィルタなどを用いて目標姿勢角度オフセット値を徐々に減少（例えば、漸減あるいは段階的減少）させて０にし、倒立型移動体１の所定動作を停止させてもよい。これにより、倒立型移動体１の姿勢が緩やかに変化し停止するため、より安全性が向上する。
【００３５】
図７は、本実施形態１に係る訓練システムによる訓練方法を示すフローチャートである。制御装置５が通常の倒立制御を実行している（ステップＳ１０１）。そして、制御装置５は、この状態から、ユーザ指示に応じて、上記バランス訓練を開始するための訓練モードに切替わると（ステップＳ１０２）、倒立型移動体１の現在位置を所定位置として設定する（ステップＳ１０３）。
【００３６】
設定装置１１は、倒立型移動体１の目標姿勢角度オフセット値を設定し、制御装置５に対して出力する（ステップＳ１０４）。制御装置５は、設定装置１１から出力される目標姿勢角度オフセット値に従って並進角速度指令値及び／又は旋回角速度指令値を生成することで、倒立型移動体１を所定動作させる（ステップＳ１０５）。
【００３７】
制御装置５は、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。制御装置５が、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上となった判断したとき（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、目標姿勢角度オフセットを０に維持し、倒立型移動体１の所定動作を停止させる制御を行う（ステップＳ１０７）。これにより、制御装置５は、通常の倒立制御を実行している（ステップＳ１０８）。
【００３８】
以上、本実施形態に係る訓練システム１０は、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、倒立型移動体１の所定動作を停止させる制御を行う。これにより、倒立型移動体１が訓練エリアから外れた場合でも、倒立型移動体１の所定動作を停止させ安全性を確保できる。
【００３９】
実施形態２．
上記実施形態１に係る訓練システム１０は、倒立型移動体１が訓練エリアから外れたとき所定動作を停止させる制御を行なっている。一方、本実施形態２に係る訓練システム１０は、倒立型移動体１が訓練エリアから一度外れ所定動作を停止した後、再度、訓練エリア内に戻ったときに所定動作を再開させる制御を行なっている。
【００４０】
図８は、本実施形態２に係る訓練システムによる訓練方法のフローを示すフローチャートである。制御装置５が通常の倒立制御を実行している（ステップＳ２０１）。そして、制御装置５は、この状態から、ユーザ指示に応じて、上記バランス訓練を開始するための訓練モードに切替わると（ステップＳ２０２）、倒立型移動体１の現在位置を所定位置として設定する（ステップＳ２０３）。
【００４１】
設定装置１１は、倒立型移動体１の目標姿勢角度オフセット値を設定し、制御装置５に対して出力する（ステップＳ２０４）。制御装置５は、設定装置１１から出力される目標姿勢角度オフセット値に従って並進角速度指令値及び／又は旋回角速度指令値を生成することで、倒立型移動体１を所定動作させる（ステップＳ２０５）。
【００４２】
制御装置５は、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。制御装置５が、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上となった判断したとき（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、目標姿勢角度オフセットを０に維持し、倒立型移動体１の所定動作を停止させる制御を行う（ステップＳ２０７）。これにより、制御装置５は、通常の倒立制御を実行する（ステップＳ２０８）。
【００４３】
ここで、倒立型移動体１が、例えば、介助者などにより訓練エリア内に戻されると（ステップＳ２０９）、制御装置５は、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値より小さくなり、倒立型移動体１が訓練エリア内に戻った判断する（ステップＳ２１０のＮＯ）。
【００４４】
制御装置５は、設定装置１１から出力される目標姿勢角度オフセット値に従って並進角速度指令値及び／又は旋回角速度指令値を生成することで、倒立型移動体１の所定動作を再開させる（ステップＳ２１１）。
【００４５】
なお、制御装置５は、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値より小さくなった判断したときに、所定時間経過後に、倒立型移動体１の所定動作を再開させるのが好ましい。これは、倒立型移動体１が訓練エリア内に戻ったときに、即座に所定動作を開始すると、倒立型移動体１がその付近の介助者等に接触する虞があるからである。したがって、倒立型移動体１が訓練エリア内に戻った後、一定時間待つことで、介助者等は訓練エリア内から確実に退避でき、安全性の向上に繋がる。
【００４６】
以上、本実施形態２に係る訓練システム１０によれば、倒立型移動体１の所定動作を停止させた後でも、倒立型移動体１が再度訓練エリア内に戻った場合は、倒立型移動体１の所定動作を再開させ、バランス訓練を再開することができる。
【００４７】
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。
【００４８】
例えば、上記実施形態において、制御装置５は、バランス訓練時、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上となった判断したとき、倒立型移動体１の所定動作を停止させる制御を行なっているが、これに限らない。制御装置５は、任意のタイミングで、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上となった判断したとき、倒立型移動体１の所定動作を停止させる制御を行なってもよい。
【００４９】
上記実施形態において、制御装置５が回転センサ３により検出された各車輪７Ｌ、７Ｒの回転情報に基づいて、倒立型移動体１の所定位置からの距離を算出し、その距離が閾値以上であるか否かを判断しているが、これに限らない。
【００５０】
例えば、制御装置５は、環境内に設置されたセンサ（カメラ、超音波センサ、ミリ波センサなどの距離センサ）を用いて、倒立型移動体１の所定位置からの距離を算出し、その距離が閾値以上であるか否かを判断してもよい。さらに、設定装置１１などの外部モジュールが、環境内に設置されたセンサや倒立型移動体１のセンサを用いて、倒立型移動体１の所定位置からの距離を算出し、その距離が閾値以上であるか否かを判断してもよい。この場合、外部モジュールは、倒立型移動体１の所定位置からの距離が閾値以上であると判断したとき、制御装置５に対して、倒立型移動体１の所定動作を停止させるための制御信号を送信する。
上記実施形態において、制御装置５は、設定装置１１を含む構成であってもよい。
【００５１】
また、本発明は、例えば、図７及び図８に示す処理を、ＣＰＵ５ａ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。
【００５２】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。
【００５３】
また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  倒立型移動体、２  姿勢センサ、３  回転センサ、４Ｌ、４Ｒ  車輪駆動ユニット、５  制御装置、１０  訓練システム、１１  設定装置
【図１】
0006354447.tif 000002
【図２】
0006354447.tif 000003
【図３】
0006354447.tif 000004
【図４】
0006354447.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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