(57)【要約】【課題】操作性を向上させるとともに、降車動作の妨げを抑える倒立型移動体及びその制御方法を提供する。【解決手段】本発明に係る倒立型移動体１は、搭乗者の重心移動に応じて倒立状態で走行する倒立型移動体１であって、搭乗者の足を載置するステップ９と、搭乗者の足とステップ９とを固定する足固定機構１３と、降車操作の指示を検出する降車トリガ設定部５４と、を備え、降車操作の指示を検出した場合、足固定機構１３の固定を解除することを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭乗者の重心移動に応じて倒立状態で走行する倒立型移動体であって、
前記搭乗者の足を載置するステップ部と、
前記搭乗者の足と前記ステップ部とを固定する固定部と、
降車操作の指示を検出する降車操作検出部と、を備え、
前記降車操作の指示を検出した場合、前記固定部の固定を解除することを特徴とする倒立型移動体。
【請求項２】
前記固定部は、電磁石またはソレノイドで構成され、前記電磁石または前記ソレノイドへ電源を供給することで前記搭乗者の足と前記ステップ部とを固定する、
請求項１に記載の倒立型移動体。
【請求項３】
前記降車操作の指示を検出した場合、前記電磁石または前記ソレノイドへの電源の供給を停止することで前記搭乗者の足と前記ステップ部との固定を解除する、
請求項２に記載の倒立型移動体。
【請求項４】
前記降車操作検出部は、前記倒立型移動体の故障または異常の検知に応じて前記降車操作の指示を検出する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の倒立型移動体。
【請求項５】
前記降車操作検出部は、前記搭乗者による入力操作に応じて前記降車操作の指示を検出する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の倒立型移動体。
【請求項６】
搭乗者の足を載置するステップ部を備え、前記搭乗者の重心移動に応じて倒立状態で走行する倒立型移動体の制御方法であって、
前記搭乗者の足と前記ステップ部とを固定し、
降車操作の指示を検出したか否か判定し、
前記降車操作の指示を検出した場合、前記固定を解除することを特徴とする倒立型移動体の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倒立型移動体及びその制御方法に関し、特に、搭乗者の重心移動に応じて走行する倒立型移動体及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連する倒立型移動体として、例えば、特許文献１の移動体が知られている。特許文献１に記載された倒立型移動体は、搭乗者が足を載置して乗るステップを備えており、搭乗者の重心移動に応じて車輪の回転を制御することで、倒立状態を維持しつつ所望の走行を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０５６６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
関連する倒立型移動体では、所望の走行を行うため、ステップに搭乗者の足を載置した状態で、搭乗者が重心を移動させて倒立型移動体を操作する必要がある。このため、搭乗者の重心の移動により操作を行う際に、ステップ上の搭乗者の足の位置がずれる可能性がある。そうすると、操作中に搭乗者の足の位置がずれることにより、操作性が低下する恐れがある。
【０００５】
そこで、操作性を向上させるため、ステップ上で足がずれないように足の位置を固定する例が考えられる。しかしながら、ステップに足をしっかりと固定してしまうと、移動体の異常時等の急な降車が必要な場合に搭乗者の降車動作を妨げてしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、操作性を向上させるとともに、降車動作の妨げを抑えることが可能な倒立型移動体及びその制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る倒立型移動体は、搭乗者の重心移動に応じて倒立状態で走行する倒立型移動体であって、前記搭乗者の足を載置するステップ部と、前記搭乗者の足と前記ステップ部とを固定する固定部と、降車操作の指示を検出する降車操作検出部と、を備え、前記降車操作の指示を検出した場合、前記固定部の固定を解除することを特徴とするものである。これによれば、ステップ部に搭乗者の足を固定することで操作性を向上させつつ、降車操作の指示を検出した場合にステップ部と搭乗者の足との固定を解除することで降車動作の妨げを抑えることができる。すなわち、走行の操作時は足の位置をステップ部に固定し、急な降車が必要な場合は素早くこの固定を解除できるため、良好な操作性を確保しつつ、急な降車時に搭乗者の降車動作を妨げることなく降車することが可能となる。
【０００８】
前記固定部は、電磁石またはソレノイドで構成され、前記電磁石または前記ソレノイドへ電源を供給することで前記搭乗者の足と前記ステップ部とを固定してもよく、また、前記降車操作の指示を検出した場合、前記電磁石または前記ソレノイドへの電源の供給を停止することで前記搭乗者の足と前記ステップ部との固定を解除してもよい。固定部を、電磁石またはソレノイドで構成することにより、確実に、ステップ部に搭乗者の足を固定し、また、ステップ部と搭乗者の足との固定を解除することができる。
【０００９】
また、前記降車操作検出部は、前記倒立型移動体の故障または異常の検知に応じて前記降車操作の指示を検出してもよい。倒立型移動体の故障または異常の検出に応じて降車トリガを検出することにより、倒立型移動体の故障または異常時に、安全に降車することができる。
【００１０】
さらに、前記降車操作検出部は、前記搭乗者による入力操作に応じて前記降車操作の指示を検出してもよい。搭乗者による入力操作に応じて降車指示を検出することにより、搭乗者が所望する降車タイミングで、降車動作を妨げることなく降車することができる。
【００１１】
他方、本発明に係る倒立型移動体の制御方法は、搭乗者の足を載置するステップ部を備え、前記搭乗者の重心移動に応じて倒立状態で走行する倒立型移動体の制御方法であって、前記搭乗者の足と前記ステップ部とを固定し、降車操作の指示を検出したか否か判定し、前記降車操作の指示を検出した場合、前記固定を解除することを特徴とするものである。これによれば、ステップ部に搭乗者の足を固定することで操作性を向上させつつ、降車操作の指示を検出した場合にステップ部と搭乗者の足との固定を解除することで降車動作の妨げを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、操作性を向上させるとともに、降車動作の妨げを抑えることが可能な倒立型移動体及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る倒立型移動体の概略的な外観構成を示す正面図である
【図２】実施の形態１に係る倒立型移動体の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る足固定機構の一例を示す概略構成図である。
【図４】実施の形態１に係る足固定機構の他の例を示す概略構成図である。
【図５】実施の形態１に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る倒立型移動体の制御方法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】
【００１４】
（実施の形態１）
搭乗者の体重移動によって移動方向を指示する倒立型移動体などの搭乗型ロボットでは、搭乗者の搭乗位置が移動体の操作のしやすさに大きく影響する。そうすると、例えば搭乗者が操作に夢中になってしまい、意図せず搭乗位置がずれてしまう可能性がある。また、同様の搭乗型移動体である患者のバランスを訓練するバランス訓練機においては、患者の症状によっては、搭乗位置を保つことが困難となる場合がある。
【００１５】
一方で、単純に搭乗者の搭乗位置を固定してしまうと、移動体の異常発生時の咄嗟の危険回避行動を妨げる恐れがある。そこで、本実施の形態では、移動体の正常、異常状態によって搭乗位置固定強度を変更することで、咄嗟の危険回避行動の妨げとならない搭乗位置固定方法の提供を可能とする。
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る倒立型移動体の概略的な外観構成を示す正面図である。図２は、本実施の形態に係る倒立型移動体の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【００１７】
本実施の形態に係る倒立型移動体１は、搭乗者の重心移動に応じて倒立状態を維持しつつ所望の走行を行う、倒立二輪車として構成されている。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。
【００１８】
図１及び図２に示すように、倒立型移動体１は、車両本体６、車輪７Ｌ及び７Ｒ、ステップ９Ｌ及び９Ｒ、ハンドル１０等を備えており、また、姿勢センサ２、回転センサ３、一対の車輪駆動ユニット４Ｌ及び４Ｒ、制御装置５、降車スイッチ１１、ステップセンサ１２Ｌ及び１２Ｒ、足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒを搭載している。なお、符号に“Ｌ”が付された構成は、搭乗者から見て（前進方向に向かって）左側に位置する構成であり、符号に“Ｒ”が付された構成は、搭乗者から見て（前進方向に向かって）右側に位置する構成である。
【００１９】
ハンドル１０は、搭乗者が倒立状態で把持し、必要な操作を行うための操作レバーである。ハンドル１０は、車両本体６の上部に倒立するように支持されている。例えば、搭乗者がハンドル１０を操作することで、車両本体６を介して、ステップ９Ｌ及び９Ｒの姿勢をロール方向へ変化させる。ハンドル１０の把持部の上端部には、降車スイッチ１１が設けられている。降車スイッチ（降車ボタン）１１は、搭乗者が降車しようとする意思（降車の意思）を入力（指示）するスイッチである。降車スイッチ１１は、搭乗者の入力操作に応じて降車指示信号を制御装置５に供給する。
【００２０】
左右一対のステップ（ステップ部）９Ｌ及び９Ｒは、搭乗者が搭乗するステッププレートの一例であり、搭乗者の足を載置する足載置部である。ステップ９Ｌ及び９Ｒは、搭乗者が片足ずつ乗せて搭乗可能な形状であり、人の足の大きさと同程度か又は多少大きく形成された偏平な一対の板体から構成されている。ステップ９Ｌ及び９Ｒは、車両本体６の上部の左右両側に、ロール方向へ姿勢変更可能に支持されている。
【００２１】
ステップ９Ｌ及び９Ｒには、それぞれステップセンサ１２Ｌ及び１２Ｒが設けられている。ステップセンサ１２Ｌ及び１２Ｒは、例えば重量センサ等により構成されている。ステップセンサ１２Ｌ及び１２Ｒは、ステップ９Ｌ及び９Ｒのそれぞれに搭乗者の足が乗っているか（載置されているか）どうかを検出し、足が乗っている場合に足検出信号を制御装置５に供給する。
【００２２】
ステップ９Ｌ及び９Ｒには、それぞれ足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒが設けられている。足固定機構（固定部）１３Ｌ及び１３Ｒは、搭乗者の左右の足と各ステップ９Ｌ及び９Ｒとを固定する固定部である。足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒは、制御装置５からの制御に応じて、搭乗者の左右の足と各ステップ９Ｌ及び９Ｒとを固定し、また、搭乗者の左右の足と各ステップ９Ｌ及び９Ｒとの固定を解除する。
【００２３】
左右一対の車輪７Ｌ及び７Ｒは、車両本体６の走行方向と直交する方向の両側において同軸上に配置されるとともに、車両本体６に回転可能に支持されている。一対の車輪駆動ユニット４Ｌ及び４Ｒは、車輪７Ｌ及び７Ｒを独立して回転駆動する車輪駆動手段である。車輪駆動ユニット４Ｌ及び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。車輪駆動ユニット４Ｌ及び４Ｒは、各駆動回路８Ｌ及び８Ｒを介して制御装置５に接続されており、制御装置５からの制御に応じて、各車輪７Ｌ及び７Ｒを駆動する。
【００２４】
車輪駆動ユニット４Ｌ及び４Ｒは、例えば、車両本体６の側部に固定される固定部と、その固定部に回転自在に支持された回転部とから構成され、その回転部に一対の車輪７Ｌ及び７Ｒがそれぞれ取り付けられている。このように一対の車輪駆動ユニット４Ｌ及び４Ｒを介して車両本体６の側部に支持された一対の車輪７Ｌ及び７Ｒは、平坦な路面上に置いたときには、互いの回転中心が同一軸心線上に一致することになる。
【００２５】
なお、倒立型移動体１は、同軸二輪車として構成されているが、これに限らず、搭乗者の重心移動により走行操作が行われ、かつ倒立制御を行う任意の車両に適用可能である。例えば、その他の搭乗型ロボットや、バランス訓練機などでもよい。
【００２６】
姿勢センサ２は、倒立型移動体１の車両本体６のピッチ角度、ピッチ角速度、ピッチ角加速度、ロール角度、ロール角速度、ロール角加速度等の姿勢情報を検出する。例えば、姿勢センサ２は、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。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（傾斜角度）を検出し、また、搭乗者が重心を左右へ移動させることで生じた車両本体６（ステップ９Ｌ、９Ｒ）のロール角度（傾斜角度）を検出することができる。なお、ピッチ軸とは、一対の車輪７Ｌ及び７Ｒの車軸に相当する軸であり、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。姿勢センサ２は、検出した車両本体６の姿勢情報に応じた姿勢検出信号を制御装置５に供給する。
【００２７】
回転センサ３は、倒立型移動体１に設けられた車輪７Ｌ及び７Ｒの回転角度、回転速度、回転加速度等の回転情報を検出する。回転センサ３は、検出した各車輪７Ｌ及び７Ｒの回転情報に応じた回転検出信号を制御装置５に供給する。
【００２８】
制御装置５は、倒立型移動体１が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及び４Ｒを制御して、各車輪７Ｌ及び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（姿勢検出信号）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（回転検出信号）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。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及び４Ｒを介して各車輪７Ｌ及び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及び４Ｒを制御して左右の車輪７Ｌ及び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。
【００２９】
さらに、制御装置５は、ステップセンサ１２Ｌ及び１２Ｒからの足検出信号に応じて、足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒを制御し、搭乗者の左右の足と各ステップ９Ｌ及び９Ｒとを固定する。また、制御装置５は、降車スイッチ１１からの降車指示信号や倒立型移動体１の状態に応じて、足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒを制御し、搭乗者の左右の足と各ステップ９Ｌ及び９Ｒとの固定を解除する。
【００３０】
なお、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、処理データ等を一時的に記憶する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。例えば、本実施の形態に係る制御プログラムがＲＯＭ５ｂに記憶されており、このプログラムをＣＰＵ５ａが実行することで、本実施の形態に係る制御方法が実現される。
【００３１】
図３及び図４は、本実施の形態に係る足固定機構の構成例を示している。図３及び図４のように、電磁石やソレノイドなど、供給される電源に応じた電磁力を発生させる電磁的手段を利用して搭乗者の足を固定することで、簡易な構成で確実に足を固定／解除することができる。
【００３２】
図３の例では、足固定機構１３（各足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒ）は、電磁石９１により構成されている。例えば、ステップ９（各ステップ９Ｌ及び９Ｒ）の内部に電磁石９１を搭載し、搭乗者の靴底９０（両足の各靴底）に被固定部材９２が取り付けられている。被固定部材９２は、例えば鉄などの強磁性体であり、磁石と吸着可能な部材である。電磁石９１と被固定部材９２とは、ステップ９の中央に搭乗者が足を乗せたとき、対向する位置に配置されている。例えば、ステップ９の略中央に電磁石９１が配置され、搭乗者の靴底９０の略中央に被固定部材９２が配置されている。
【００３３】
電磁石９１に電源（電流）を供給してＯＮ（作動状態）にすると、磁力が発生し、被固定部材９２が電磁石９１に吸着されるため、搭乗者の靴底９０がステップ９に固定される。また、電磁石９１への電源（電流）の供給を停止してＯＦＦ（停止状態）にすると、磁力の発生が止まり、被固定部材９２が電磁石９１から離脱可能となるため、搭乗者の靴底９０とステップ９の固定が解除される。なお、電流のＯＮ／ＯＦＦに限らず、任意の電流値により電磁石の力の強弱を制御することで、足を固定／解除するようにしてもよい。例えば、足の固定時よりも電流値を下げることで、電磁石の力（固定力）を弱めて、足の固定を解除してもよい。
【００３４】
なお、電磁石９１と被固定部材９２が吸着できれば、その他の位置に電磁石９１と被固定部材９２を配置してもよい。例えば、電磁石９１と被固定部材９２を、ステップ９及び靴底９０の前側や後側に配置してもよいし、複数の位置に配置してもよい。電磁石９１を、ステップ９の上面や下面に配置してもよいし、被固定部材９２を、靴の側面や上面、内側に配置してもよい。また、搭乗者の足や靴下に被固定部材９２を張り付けてもよい。
【００３５】
図４の例では、足固定機構１３（各足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒ）は、ソレノイド９３により構成されている。例えば、ステップ９（各ステップ９Ｌ及び９Ｒ）の表面にソレノイド９３を搭載し、搭乗者の靴底９０（両足の各靴底）に被固定部材９４が取り付けられている。被固定部材９４は、ソレノイド９３と嵌合可能な部材であればよい。ソレノイド９３と被固定部材９４とは、ステップ９の中央に搭乗者が足を乗せたとき、嵌合可能な位置に配置されている。例えば、ステップ９の後側から中央へ突出するようにソレノイド９３が配置され、搭乗者の靴底の略中央に被固定部材９４が配置されている。
【００３６】
ソレノイド９３に電源（電流）を供給してＯＮ（作動状態）にすると、ソレノイド９３の先端部が延伸し、この先端部が被固定部材９２と嵌合するため、搭乗者の靴底がステップ９に固定される。また、電磁石９１への電源（電流）の供給を停止してＯＦＦ（停止状態）にすると、ソレノイド９３の先端部が後退し、この先端部が被固定部材９２から離脱するため、搭乗者の靴底９０とステップ９の固定が解除される。なお、電流のＯＮ／ＯＦＦに限らず、任意の電流値によりソレノイドの先端の延伸量を制御することで、足を固定／解除するようにしてもよい。例えば、足の固定時よりも電流値を下げることで、ソレノイドの先端の延伸量（固定力）を小さくして、足の固定を解除してもよい。
【００３７】
なお、ソレノイド９３と被固定部材９４が嵌合できれば、その他の位置にソレノイド９３と被固定部材９４を配置してもよい。例えば、ソレノイド９３をステップ９の前側に配置してもよい。ソレノイド９３をステップ９の略中央に配置し、被固定部材９４を靴底９０の前側や後側に配置してもよい。
【００３８】
図５は、本実施の形態に係る制御装置の構成例を示している。図５に示すように、制御装置５は、乗車検出部５１、降車指示受付部５２、異常検出部５３、降車トリガ設定部５４、足固定制御部５５を備えている。
【００３９】
乗車検出部５１は、搭乗者が倒立型移動体１に乗車したことを検出する。例えば、乗車検出部５１は、ステップセンサ１２Ｌ及び１２Ｒからの足検出信号に基づいて搭乗者の乗車を検出する。
【００４０】
降車指示受付部５２は、降車スイッチ１１から搭乗者の入力操作に応じた降車指示信号を受け付ける。異常検出部５３は、倒立型移動体１の故障または異常を検出する。例えば、倒立型移動体１のバッテリ（電源）が所定値よりも低下した場合や、倒立型移動体の速度（車輪の回転速度）が所定値を超えた場合、倒立型移動体の傾きの角度が所定値を超えた場合などに異常を検出する。また、各センサやスイッチなど各部に不具合（誤作動や無応答）がある場合に故障を検出する。
【００４１】
降車トリガ設定部５４は、搭乗者が降車しようとする降車トリガ（降車トリガ信号）を設定する（ＯＮにする）。降車トリガ設定部５４は、降車指示受付部５２による降車指示信号の受け付けの有無や、異常検出部５３による故障または異常を検出の有無に基づいて、降車トリガをＯＮにする。この降車トリガが足固定制御部５５へ出力される。なお、その他の状態では、降車トリガは設定されていない（ＯＦＦである）。
【００４２】
降車トリガは、降車操作（降車動作）の指示を示す信号であり、降車トリガ設定部５４は、降車指示信号や故障、異常の発生に応じて、降車操作の指示を検出する降車操作検出部であると言える。降車指示信号に応じて降車操作の指示を検出する（降車トリガをＯＮにする）ことで、搭乗者が降車の意思を示すタイミングで、降車制御（足の固定解除）を開始することができる。また、倒立型移動体の故障や異常の発生に応じて降車操作の指示を検出することで、故障や異常による緊急時に、降車制御を開始することができる。
【００４３】
足固定制御部５５は、足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒに対し搭乗者の足とステップ９Ｌ及び９Ｒとの固定／解除を制御する。足固定制御部５５は、乗車検出部５１による搭乗者の乗車の検出に基づいて、搭乗者の足とステップ９Ｌ及び９Ｒとを固定するように足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒを制御する。乗車時に搭乗者の足を固定することで、乗車中の体重移動による操作性を向上することができる。
【００４４】
足固定制御部５５は、降車トリガ設定部５４による降車トリガの設定に基づいて、搭乗者の足とステップ９Ｌ及び９Ｒとの固定を解除するように足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒを制御する。降車トリガの設定に基づいて搭乗者の足の固定を解除することで、降車操作の指示の検出時（搭乗者の入力操作時、倒立型移動体の故障や異常発生時）、搭乗者がすぐに降車することが可能となる。
【００４５】
図６は、本実施の形態に係る倒立型移動体の制御方法を示している。図６に示すように、まず、倒立型移動体１は、搭乗者の足を固定する（ステップＳ１０１）。例えば、搭乗者が倒立型移動体１に乗車した場合に搭乗者の足を固定する。すなわち、搭乗者がステップ９Ｌ及び９Ｒの上に足を乗せて乗車すると、ステップセンサ１２Ｌ及び１２Ｒが搭乗者の足を検出し、乗車検出部５１は搭乗者が乗車したことを検出する。なお、ステップセンサ１２Ｌ及び１２Ｒのいずれかの検出に応じて搭乗者の乗車を検出してもよい。
【００４６】
足固定制御部５５は、搭乗者の乗車が検出されると、搭乗者の足とステップ９Ｌ及び９Ｒとを固定するように足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒを制御する。具体的には、ステップ９Ｌ及び９Ｒに設けられた電磁石９１またはソレノイド９３に電源（電流）を供給してＯＮ（作動状態）にすることで、搭乗者の足を固定する。なお、ステップ９Ｌ及び９Ｒのいずれかと搭乗者の片方の足のみを固定してもよい。また、乗車を検出した場合に限らず、搭乗者がハンドルやスイッチを操作した場合や、倒立型移動体が移動を開始した場合などに、搭乗者の足を固定してもよい。
【００４７】
続いて、倒立型移動体１は、降車トリガがＯＮか否か判定する（ステップＳ１０２）。例えば、搭乗者が降車スイッチ１１を押すことにより降車の意思を伝えることで降車トリガがＯＮとなり、また、倒立型移動体１の故障や異常状態を検出することによって自動的に降車トリガがＯＮとなる。なお、これに限らず、外部装置からの要求など、その他の要因に応じて降車トリガをＯＮとしてもよい。
【００４８】
例えば、搭乗者が降車スイッチ１１を操作すると、降車指示受付部５２が降車スイッチ１１から降車指示信号を受け付ける。また、倒立型移動体１の故障または異常が発生すると、異常検出部５３が故障または異常を検出する。降車トリガ設定部５４は、降車指示受付部５２が降車指示信号を受け付けた場合、または、異常検出部５３が故障または異常を検出した場合、降車トリガをＯＮにする。
【００４９】
降車トリガがＯＮではない場合（ＯＦＦの場合）、搭乗者の足の固定状態を維持し（ステップＳ１０１）、また、降車トリガがＯＮの場合、倒立型移動体１は、搭乗者の足の固定を解除する（ステップＳ１０３）。すなわち、降車スイッチ１１の操作や倒立型移動体１の状態に応じて降車トリガがＯＮになると、足固定制御部５５は、搭乗者の足とステップ９Ｌ及び９Ｒとの固定を解除するように足固定機構１３Ｌ及び１３Ｒを制御する。具体的には、ステップ９Ｌ及び９Ｒに設けられた電磁石９１またはソレノイド９３への電源（電流）の供給を停止してＯＦＦ（停止状態）にすることで、搭乗者の足の固定を解除する。なお、ステップ９Ｌ及び９Ｒのいずれかのみで足を固定している場合、固定されているステップのみで、足の固定を解除する。
【００５０】
以上のように、本実施の形態では、搭乗者の体重移動によって前後左右に移動する倒立型移動体において、ステップに搭乗者の足を固定する固定機構を備え、移動体の状態や搭乗者の意思に応じて固定力を制御可能な構成とした。
【００５１】
関連する技術では、ステップ上で搭乗者の足が自由に動いてしまうため、搭乗中に足の位置がずれてしまい、操作性が低下する場合があった。このため、本実施の形態では、固定機構により搭乗者の足をステップに固定するようにしたため、搭乗中における足の位置のずれを防ぎ、操作性を向上することができる。
【００５２】
また、単純に搭乗者の足を固定すると、移動体の異常発生時など速やかに降車する必要がある場合に、足の固定により降車の妨げとなる恐れがある。このため、本実施の形態では、移動体の異常発生時や搭乗者の操作に応じて、搭乗者の足の固定を自動的に解除するようにしたため、操作性を向上しつつ、搭乗者の降車の妨げを抑えることができる。
【００５３】
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。
【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
６      車両本体
７Ｌ、７Ｒ    車輪
８Ｌ、８Ｒ    駆動回路
９Ｌ、９Ｒ    ステップ
１０    ハンドル
１１    降車スイッチ
１２Ｌ、１２Ｒ  ステップセンサ
１３Ｌ、１３Ｒ  足固定機構
５１    乗車検出部
５２    降車指示受付部
５３    異常検出部
５４    降車トリガ設定部
５５    足固定制御部
９０    靴底
９１    電磁石
９２    被固定部材
９３    ソレノイド
９４    被固定部材
【図１】
2016124419.tif 000003
【図２】
2016124419.tif 000004
【図３】
2016124419.tif 000005
【図４】
2016124419.tif 000006
【図５】
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【図６】
2016124419.tif 000008