移動体本体に懸架されて床面を走行面とし、進行方向に垂直な同一平面上に備えられた一対の車輪と、この車輪を回転させる駆動機構と、前記移動体本体の重心位置と前記一対の前記車輪の車軸を結ぶ直線と鉛直方向のなす上体の傾斜角速度を計測する姿勢計測手段と、前記駆動機構を制御することで移動体本体の倒立状態を維持する機構制御部とを備えた倒立振子型移動体において、前記移動体の移動中に速度変更の必要が生じた際において、前記上体の傾斜角速度と上体の傾斜角度が二次関数の関係になるように移動計画を行う速度計画装置を備えたことを特徴とする倒立振子型移動体。請求項1の倒立振子型移動体において、前記移動体の移動中に速度変更の必要が生じた際において、一定の車輪駆動力を発生させた後に、上体の傾斜角速度と上体の傾斜角度が二次関数の関係になるように移動計画を行う速度計画装置を備えたことを特徴とする倒立振子型移動体。請求項1または2のいずれかに記載の倒立振子型移動体において、上体の傾斜角度目標値が非零かつ、上体の傾斜角速度を零である目標値を一定時間計画する速度計画装置を備えたことを特徴とする倒立振子型移動体。請求項1または2のいずれかに記載の倒立振子型移動体において、速度変更の際に、速度変更終了まで上体の傾斜角度が零かつ、上体の傾斜角速度が零を目標値として出力しない速度計画装置を備えたことを特徴とする倒立振子型移動体。倒立振子型移動体はその底面積が小さいことから、人間が搭乗する移動体として利用するケースや、サービスロボットなど物を運搬するための台車として理由するケースが考えられる。このように、倒立振子型移動体は人間と共存しながらあらゆる環境で活躍することが期待されている。人間の近傍で動作する倒立振子型移動体は曲がり角からの飛び出しや接触、段差乗越え時の衝撃などによる姿勢の乱れに対して速やかに姿勢を回復させ、最短距離で停止して安全を確保することが重要である。しかしながら特許文献1記載の技術では駆動輪の最大トルクが考慮されておらず、倒立振子型移動体が必ずしも最大加速度に達しないため、最短距離で止まることは難しい。また、過大な加速度が要求された場合は転倒に至る可能性もある。また特許文献2記載の技術では最大トルクを考慮した移動計画を行っているが、姿勢の乱れた状態で加減速中からの計画を行うことができない。したがって、移動中の速度変更が難しく、緊急停止等の姿勢の乱れが予想されるような状況下では活用できない可能性がある。また、最大加速度を維持しない為、最短距離で止まることも難しい。本発明の目的は、加減速中や段差を踏み越え中に姿勢が乱れたような状況からも、安全な緊急停止を含む速度変更を可能にする倒立振子型移動体を提供することにある。上記目的は、移動体本体に懸架されて床面を走行面とし、進行方向に垂直に備えられた一対の車輪と、この車輪を回転させる駆動機構と、前記移動体本体の重心位置と前記一対の前記車輪の車軸を結ぶ直線と鉛直方向のなす上体角速度を計測する姿勢計測手段と、前記駆動機構を制御することで移動体本体の倒立状態を維持する機構制御部とを備えた倒立振子型移動体において、前記移動体の移動中に速度変更の必要が生じた際において、前記上体角速度と上体角度が二次関数の関係になるように移動計画を行う速度計画装置を備えたことにより達成される。また上記目的は、前記移動体の移動中に速度変更の必要が生じた際において、一定の車輪駆動力を発生させた後に、上体角速度と上体角度が二次関数の関係になるように移動計画を行う速度計画装置を備えることが好ましい。また上記目的は、上体角度目標値が非零かつ、上体角速度を零である目標値を一定時間計画する速度計画装置を備えることが好ましい。また上記目的は、速度変更の際に、速度変更終了まで上体角度が零かつ、上体角速度が零を目標値として出力しない速度計画装置を備えることが好ましい。本発明によれば、加減速中や段差を踏み越え中に姿勢が乱れたような状況からも、安全な緊急停止を含む速度変更を可能にする倒立振子型移動体を提供できる。以下、本発明の一実施例を図に沿って説明する。本実施例の倒立振子型移動体1の機構構成を図1を参照しながら説明する。図1は本実施例の倒立振子型移動体1の機構構成を説明する側面図であり、図1は倒立振子型移動体1の正面図である。図1において、倒立振子型移動体1は大きく移動機構10と上体2により構成される。移動機構10は左右1対から成る同軸上の車輪13R、Lと機構制御部11とモータ12R、Lを備え、車輪13R、Lは其々独立のモータ12R、Lに接続されている。モータ12R、Lは機構制御部11に接続され、所定のトルクを発生させるように制御される。車輪13R、Lの回転角度と回転角速度はモータ12R、Lを介して機構制御部11によって取得される。上体2は移動機構10の上部に備えられている。上体2は後述する演算を行うための計算機3と、周囲の状況を測定するための環境センサ4と、車輪13R、Lを除く倒立振子型移動体1の重心位置と車軸を結んだ直線と鉛直方向のなす傾斜角度θ、傾斜角速度dθを測定するための姿勢センサ5を備えている。計算機3と移動機構10とは情報交換ができる様に接続されている。次に図2を用いて倒立振子型移動体1のシステム構成について述べる。図2は本発明が対象とする倒立振子型移動体のシステム構成を表すフロー図である。図2において、計算機3は障害物認識部21、行動決定部22、経路計画部23、速度計画部24、倒立制御部25を備えている。計算機3は環境センサ4、姿勢センサ5、移動機構10に接続されている。環境センサ4は倒立振子型移動体1外部の状況を観測するためのセンサであり、例えば、レーザスキャナを用いることで、平面または立体で周囲の物体までの距離を測定することができる。また、例えば、ステレオカメラを用いることでも同様に周囲の物体までの距離を認識することができる。姿勢センサ5は例えば、ジャイロセンサを用いることで構成され、これにより上体2の傾斜角度θや傾斜角速度dθを計測することができる。障害物認識部21は環境センサ4から得られる周囲の物体までの距離を、姿勢センサ5より得られる傾斜角度θを用いてcosθを乗じて補正し、障害物の位置と速度と形状を算出する。障害物の算出手法としては例えば以下の方法例えば、特開200865755号公報の方法がある。この方法ではまず、ある時刻tにレーザスキャナから得られた距離値の角度に対する急激な変化点を検出し、連続する点の纏まりごとにデータ列を分割してセグメントとする。これによって、時間tにおける各セグメントの重心などの代表位置、形状などの特徴量を得る。次に、時刻tΔtで同様に計算し、各セグメントの特徴量を得る。ここで、時刻tで得られたセグメントの特徴量と、時刻tΔtで得られたセグメントの特徴量を比較し、特徴量の近いセグメント同士は同一の障害物であると認識し、代表位置の変化量から、障害物の速度を算出する。また同一の障害物と認識したデータ列より形状を、得られた形状に内接する円の中心座標を算出する。また、移動速度がほぼ0である障害物は静止障害物とみなし、レーザスキャナによる各データ点を幅0の障害物とみなす。また上記の処理はセグメントごとに実行されるため、複数の障害物に対しても認識できる。以上の処理を行うことにより障害物認識部21は単数または複数の障害物の位置と速度と形状を算出する。行動決定部22は障害物認識部21から所得する障害物の位置と速度と形状、及び姿勢センサ5から取得する傾斜角度θ、傾斜角速度dθ、経路計画部23から取得する経路計画、速度計画部24から取得する速度計画から倒立振子型移動体1の挙動を決定する。以下、行動決定部22での行動決定処理を図3、図4で説明する。図3は本発明の実施例に係る行動決定部の処理を説明するフロー図である。図4は本発明の実施例に係る行動決定部の障害物との接触判定を説明する図である。図3において、S221では行動決定部22は予め設定されている、またはプログラムにより決定される、または人間によって入力される移動目標を取得する。移動目標は移動先位置pr、移動先旋回方向ωr、最大移動速度vr、モータ最大トルクτrを含む。S222において行動決定部22は経路計画部23に移動目標を検討命令と共に送信し、経路計画部23及び速度計画部24から経路計画と速度計画を取得する。経路計画部23と速度計画部24の内部処理については後述する。S223において行動決定部22は姿勢センサ5より傾斜角度θ及び傾斜角速度dθを、倒立制御部25から倒立振子型移動体1の現在位置pを速度計画部24を介して取得する。S224において行動決定部22は数式1を用いて倒立振子型移動体1の姿勢が崩れていないかを判断する。ただし、θ1u、dθu、θ2uは倒立振子型移動体1の特性により決定される定数であり、θ1u0、dθu0、θ2u0である。数式1が真である場合、処理をS2210へ進め、それ以外の場合はS225へ処理を進める。S225において行動決定部22は障害物認識部21より障害物の位置poと速度vo、形状を円で近似し半径rを取得する。S226において行動決定部22はS225で取得した障害物の情報とS222で取得した経路計画及び速度計画から倒立振子型移動体1と障害物が接触するかを判定する。接触を判定するには、例えば、図4に示すように倒立振子型移動体1の時刻tにおける速度をv、位置を経路計画に沿い、現在時刻からt0秒後までの速度の積分引数にする関数p∫vtdtとし、障害物と同様に倒立振子型移動体1の形状を半径wの円とすると数式2により倒立振子型移動体1と障害物との接触を予測する。数式2が偽の場合、倒立振子型移動体1と障害物との接触は無いと判定し行動決定部22は処理をS227に進める。数式2が真の場合、行動決定部22は処理をS2210に進める。S227において、行動決定部22はS221において移動目標を取得した後に移動命令を発行しているかを判定し、移動命令が発行されていない場合はS228において行動決定部22は経路計画部23と速度計画部24に対しS222で発行した移動目標と移動命令を発信し、さらに処理をS229へ進める。移動命令が発信済みの場合、行動決定部22は処理をS229に進める。S22S229において行動決定部22はS221で取得した移動目標とS223で取得した現在位置pを数式3を用いて比較する。ただし、εは予め設定された定数である。数式3が真の場合、行動決定部22は移動決定処理を終了する。数式3が偽の場合、行動決定部22は処理をS223へ戻り繰り返す。S2210において、行動決定部22は経路計画部23に緊急停止命令を発行し処理を終了する。経路計画部23は行動決定部22より移動目標を取得し、経路を生成する。経路生成方法には走行計画部24を介し移動機構10より取得した現在位置p、移動先位置prを直線で結ぶ。まはた、移動先位置prと現在位置pにおいて目標とする旋回方向ωrと現在の旋回方向ωが異なる場合は現在位置pと移動先位置pを滑らかに接続するベジェ曲線やスプライン曲線を経路としても良い。また、経路計画部は生成した経路情報を経路上にある点の位置座標データ群として、行動決定部22と速度計画部24に送信するとともに、行動決定部22から取得した検討命令や移動命令も速度計画部24に送信する。速度計画部24は行動決定部22より移動目標を、経路計画部23より経路計画を、姿勢センサ5より上体の傾斜角度θと傾斜角速度dθを、移動機構10より倒立制御部25を介して車輪速度dφを取得し速度計画を生成する。また生成した速度計画と取得した経路計画を倒立制御部25に送信する。以下、速度計画部24での速度計画処理を図5のフローチャートを用いて述べる。また、図5フローチャート中の処理S247の詳細については図7のフローチャートを用いて述べる。図5は本発明の実施例に係る速度計画部の処理を説明するフロー図である。図6は本発明の実施例に係る倒立振子型移動体のモデル化の例を示す図である。図5のS241において、速度計画部24は行動決定部22より移動目標と移動命令または検討命令を取得する。S242において、速度計画部24は経路計画部23より経路情報を取得する。S243において、速度計画部24は取得した経路情報から移動距離lを算出する。移動距離lの算出は、経路情報をn点からなる位置座標データ群であるので、数式4に従って算出する。ただしhiは経路情報個々の点を表す。S244において、速度計画部24は姿勢センサ5より上体の傾斜角度θと傾斜角速度dθを、倒立制御部25より車輪角速度dφと現在位置を取得する。S245において速度計画部24は行動決定部22より緊急停止命令を取得しているかを判断する。緊急停止命令を取得していない場合は処理をS246へ進め、取得している場合は処理をS247に進める。S246において速度計画部24は移動目標から抽出する最大移動速度vr、モータ最大トルクτr、及び算出した移動距離l、姿勢センサから取得した傾斜角度θ、傾斜角速度dθをもとに速度計画を生成する。速度計画は倒立振子型移動体1の運動方程式に従って生成され、運動方程式算出のためのモデルを図6に、算出された運動方程式を数式5に示す。車輪13の半径をR、質量をM0、慣性モーメントをJ0、倒立振子型移動体1の車輪以外の部分の質量をM1、慣性モーメントをJ1、重心と車輪13の車軸までの距離をL、重心と車軸を含む直線からの車輪13の回転角度をφ、回転角速度をdφ、重力加速度をgとしている。数式5は図6に示したモデルよりラグランジュ方程式を介し、θ0近傍で線形化している。また、式を簡便にするために定数項部分をS、T、U、Vで置き換えた。さらに数式5に対して媒介変数qを用いることにより状態量である、傾斜角度θ、傾斜角速度dθ、車輪角度φ、車輪角速度dφ、モータトルクτの関係を数式6のように得る。ただしqi[i=1、2、3]はqのi階微分を表す。数式6より不動点qを設計することで全ての状態量を設計できる。倒立振子型移動体1は速度を変更する際に、その力学的特性から一旦、車輪13を上体2より進みたい方向に対して逆方向に動かす必要がある。この時の倒立振子型移動体1全体の回転中心がqである。qの設計方法として、移動開始と移動終了時の傾斜角度θと傾斜角速度dθを0と見なせる場合は特許文献2記載の技術が利用できる。この時q4は0、k、-kk>0のいずれかの値をとり、移動開始時時刻tsと移動終了時時刻teに状態が安定していることを条件に、qits=qite=0[i=1、2、3]を導き、さらに移動距離l、最大移動速度vr、モータ最大トルクτrを用いてq4を設定し、q4を積分し数式6の関係で変換することで全ての状態量を設計している。傾斜角度θ、傾斜角速度dθ、車輪角度φ、車輪角速度dφの時系列に沿ったデータ列を速度計画として生成する。S248において、速度計画部24は行動決定部22より取得した命令が検討命令ならば処理をS249へ、移動命令ならば処理をS2410へ進める。S249において、速度計画部24は行動決定部22へ生成した速度計画を送信し終了する。S2410において、速度計画部24は行動決定部22と倒立制御部25へ生成した速度計画を送信し終了する。S247において、速度計画部24は現状の状態量を開始地点とする緊急停止動作を実行し終了する。この場合では移動開始時と移動終了時の状態が安定ではないため特許文献2の方法は使えない。そこで図7に示すフローチャートと図8を用いて停止計画を作成する。図7は本発明の実施例に係る速度計画部の緊急停止動作処理を表すフロー図である。図8は本発明の実施例に係る速度計画部の緊急停止動作処理を説明する図である。図8は横軸にq、縦軸にqをとったものであり、これらは倒立振子型移動体1の加速度と加速度変化率の関係を表す。図7、図8において、本実施例では車輪速度dφが正の場合から0に減速するまでを扱うが、符号を適切にすることにより車輪速度dφが負の場合からも0まで加速することができる。S2471において、速度計画部24はkを定数とした数式7で表される減速曲線100と数式8であらわされる減速曲線101を算出する。数式7及び8においてkは時不変で共通であり、qの絶対値と等しく、例えば、最大モータトルクτrと最大移動速度vrと車輪13の半径から求められるdφと数式6の関係を用いることで算出する。qはトルクが計画で直接指定されていない場合はk、kのいずれかの値とする。また、数式6よりkつまりqの絶対値が決定されているならば最大モータトルクτrは最大上体傾斜角度θの一次関数の関係である。これを利用して、要求するモータトルクの絶対値が最大となる、θの絶対値が最大となるq=0の場合について前述の一次関数を解くことでCが算出できる。本減速曲線に沿った計画に追従することで、倒立振子型移動体1は任意の姿勢から、最大モータトルクでモータ12を駆動した後でも、最大の減速を行い停止することができる。S2472において、速度計画部24は、姿勢センサ5より傾斜角度θと傾斜角速度dθを取得し、数式6の関係を用いてそれぞれqとqに変換し、図8における減速曲線100の右にあるか左にあるかを判定する。右の場合は処理をS2473に進め、減速曲線100の近傍にある場合はS2474に処理を進め、十分に左にある場合はS2475に進める。S2473において、速度計画部24は倒立制御部25にモータトルクτがモータ最大トルクτrとなるように指示を送り、S2472へ処理を戻す。S2473の間は図8に示すように倒立振子型移動体1の状態は左下方向に動く。S2474において、速度計画部24は、姿勢センサ5と機構制御部11より倒立制御部25を介して車輪角速度dφ、傾斜角度θと傾斜角速度dθを取得し、数式6の関係を用いてこれら状態量を変換し、qi1、2、3を生成する。得られたqに対してqkとし数式6の関係とqを積分することで減速曲線100に沿った速度計画を生成し、傾斜角速度dθq0となる部分までを倒立制御部25に送信する。傾斜角速度dθq0となった場合は処理をS2477に進める。S2474の間は図8に示すように倒立振子型移動体1の状態は減速曲線100に沿って動く。S2475において、速度計画部24はモータトルクτが0となるように倒立制御部25に指示を送り、倒立振子型移動体1を転倒させ移動を終了させる。S2476において、速度計画部24は、S2474と同様に減速曲線100に従って減速し、減速曲線100と減速曲線101の交点でqkとして減速曲線101に沿ってさらに減速を続ける計画において、qq0となった場合において車輪角速度dφが0となるかを判定する。判定結果が偽の場合は判定結果が真となるまで目標傾斜角度、目標傾斜角速度を維持することで減速を続け、ループ処理を行う。判定結果が真の場合はS2477に処理を進め判定結果が真となった減速計画を倒立制御部25へ送信し終了する。倒立制御部25は速度計画部24から送られた計画またはトルク指令と移動機構10から取得した車輪13R、Lの回転角度φR、Lと回転角速度dφR、Lに基づいてモータ12R、Lを制御するための指示を機構制御部11に送信する。計画として受信している場合では計画の時系列に従い、現在時刻に対応する目標値を使用する。また、倒立振子型移動体1の現在位置pを算出する。現在時刻t0における位置の算出方法は数式9による。tは時刻を表し車輪角度φR、Lと回転角速度dφR、Lはtの関数で記述される。またfは車輪13Rと13Lの間隔である。速度計画部24から計画が状態量を目標として取得された場合は数式10に従った並進用モータトルクτsを算出する。ただし、Ki1、2、3、4はスカラー量であり、ヒューリスティックに、またLQRやH∞制御論により設計できる。またθr、dθr、φ、dφはそれぞれ上体角度目標値、上体角速度目標値、車輪角度目標値、車輪角速度目標値である。またφは車輪回転角度φR、Lの平均、dφは車輪回転角速度dφR、Lの平均である。緊急停止動作時のように車輪回転角度φrが指定されない場合は車輪回転角度に関する部分は無視する。速度計画部24より最大トルク指示、または転倒指示を受け取った場合は取得したモータトルク目標値をそのまま機構制御部11に送信する。経路計画に追従するための旋回モータトルクτcの算出法について述べる。経路計画は前述のように経路上の点群データでありhiで表記するi5、6、7はスカラー量であり、ヒューリスティックに、または前述のような各種制御理論により設計できる。倒立制御部25は機構制御部11に対してモータ12Lに出力させるためのトルクとしてτsとτcの和を、モータ12Rに出力させるためのトルクとしてτsとτcの差を送信する。移動機構10が停止命令を受信した場合は、機構制御部11はモータ12R、Lがトルクを出力しないように制御する。また車輪13R、Lの角度と角速度をモータ12R、Lを介して計測し、倒立制御部25に送信する。以上のように構成された倒立振子型移動体1は姿勢が乱れた状態からでも最大加速度=最大モータトルクで停止することができる。また、途中で加速度が0にならない為に目標値に上体の傾斜角度と上体の傾斜角速度が0になる場面が計画終了の点以外に存在しない。本実施例で構成された倒立振子型移動体1の緊急停止動作実施時のシミュレーションによる挙動を図9に示す。図9は本発明の実施例に係る効果のシミュレーション結果を表すグラフ図である。図9において、倒立振子型移動体1が加速中に本実施例の緊急計画を行った際の例を実線で、従来例として、緊急停止計画を単に車輪角速度dφと傾斜角度θと傾斜角速度dθを0としたものを破線で表している。従来手法では急激な目標値変化に対応できず、転倒に至っているが、本実施例の手法では速度変更に成功し、停止に成功している。実施例1では、前進移動中に速度を0とする緊急停止を示したが、後進移動中に速度を0とする場合、または任意の速度に現状の速度から変更する場合にも用いることができる。また、実施例1の例えば、S2472やS2476では取得した現在の情報をもとに処理を進めたが、計画開始時点での状況をもとにシミュレートを行い、タイミングを決定し、全ての計画を予め生成しても良い。実施例1では、経路計画部23において経路を生成していたが、行動決定部22と同様に予め設定されている経路や、外部より直接経路情報を取得しても良い。また、経路計画を速度計画部24に送信するに際し、経路計画情報を座標のデータで送信せず、時刻をパラメータとした関数や時刻と座標を組みとするデータ群で送信しても良い。実施例1の緊急停止動作生成では最大加速度で停止するとしたが、変更後速度が変更前である現在の速度との差が小さい場合においては最大加速度を用いず、適当に小さな加速度を用いても良い。また、減速曲線に姿勢を動かすS2473においても最大トルクを用いなくとも良い。実施例1では姿勢センサから上体の傾斜角度を取得するとしたが、姿勢センサは傾斜角速度のみを測定し、計算機が傾斜角速度を取得後に積分することで傾斜角度を得ても良い。