CN100522732C - 车辆、车辆控制装置以及控制方法 - Google Patents

车辆、车辆控制装置以及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100522732C
CN100522732C CNB200510067923XA CN200510067923A CN100522732C CN 100522732 C CN100522732 C CN 100522732C CN B200510067923X A CNB200510067923X A CN B200510067923XA CN 200510067923 A CN200510067923 A CN 200510067923A CN 100522732 C CN100522732 C CN 100522732C
Authority
CN
China
Prior art keywords
angle
inclination
change
wheel
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB200510067923XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1689895A (zh
Inventor
平松裕二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Publication of CN1689895A publication Critical patent/CN1689895A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100522732C publication Critical patent/CN100522732C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/004—Roller skates; Skate-boards with auxiliary wheels not contacting the riding surface during steady riding
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/01—Skateboards
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/01—Skateboards
    • A63C17/014—Wheel arrangements
    • A63C17/016—Wheel arrangements with wheels arranged in one track
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/04—Roller skates; Skate-boards with wheels arranged otherwise than in two pairs
    • A63C17/06—Roller skates; Skate-boards with wheels arranged otherwise than in two pairs single-track type
    • A63C17/08—Roller skates; Skate-boards with wheels arranged otherwise than in two pairs single-track type single-wheel type with single axis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/12—Roller skates; Skate-boards with driving mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D37/00—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D61/00—Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/14—Vehicles with one wheel only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/34—Stabilising upright position of vehicles, e.g. of single axle vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

本发明涉及车辆、车辆控制装置以及控制方法。平衡式电动滑板车包括车轮转动角度检测传感器、回转传感器和加速度传感器。运算处理部根据车轮转动角度检测传感器、回转传感器和加速度传感器的输出信号计算转动角度变化值、转动角度值、倾斜角度变化值和倾斜角度值。控制模式为乘车模式时，控制模式切换部根据转动角度变化值、转动角度值、倾斜角度变化值和倾斜角度值将控制模式切换到待机模式。

Description

车辆、车辆控制装置以及控制方法
技术领域
本发明涉及独轮车和同轴两轮车等车辆、车辆控制装置以及控制方法。
背景技术
一直以来，能够使车辆本体的姿态自立地稳定的独轮车和同轴两轮车等不稳定车辆是公知的(例如参考特开平9-175462号公报、专利第3070015号公报或特表2003-502002号公报)。这种不稳定车辆具有以车轮为支点而自由摆动的结构。
在特开平9-175462号公报中，记载了一种能够降低摆动同时能够调整自立稳定力的独轮车。在这种独轮车中，由CMG(控制力矩回转仪/陀螺仪)减摆装置来降低车轴的摆动角速度。由此使行驶中的独轮车前后方向和左右方向的稳定性提高。
在专利第3070015号公报中记载了独轮车等不稳定车辆的行驶控制装置。这种不稳定车辆的行驶控制装置通过根据车架的倾斜方向、倾斜角度和倾斜角速度而驱动转动体，使不稳定车辆行驶。
在特表2003-502002号公报中记载了一种同轴两轮车等个人用移动车辆。在该个人用移动车辆中，根据车辆前后方向的倾斜确定车辆行进方向和行进速度。
然而上述特开平9-175462号公报的独轮车和专利第3070015号公报的不稳定车辆的行驶控制装置不能对使用者乘车和下车进行判断。因而，在使用者乘车或下车时，也由减摆装置或行驶控制装置控制车辆本体的姿态。因此，特别是在专利第3070015号公报记载的自行式车辆中，在下车时，存在车辆进行与使用者意图相反的动作的情形。由此，下车变得困难。
另一方面，在上述特表2003-502002号公报的个人用移动车辆中，虽然由邻接传感器进行使用者乘车和下车的判断，但是由设置所述邻接传感器而提高了制造成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够按照使用者意图结束行进动作的低成本并安全的车辆、车辆控制装置和控制方法。
根据本发明一种情形的车辆，它包括：使用者所乘的本体部；自由转动地支承在所述本体部上的车轮；驱动所述车轮的驱动部；检测所述车轮的转动角度的变化率的信息的第1检测部；检测所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息、或者所述本体部的倾斜角度的信息的第2检测部；和以所述本体部进行行进动作的方式控制所述驱动部的控制部，其中，所述控制部根据所述车轮的转动角度的变化率与所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述车轮的转动角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息，控制所述驱动部以结束所述行进动作。
在根据本发明的车辆中，以本体部进行行进动作的方式由控制部控制所述驱动部。由第1检测部检测与车轮的转动动作有关的信息。由第2检测部检测与上述本体部的运动和姿态有关的信息。而且，根据与上述车轮的转动动作有关的信息、与上述本体部的运动有关的信息以及与上述本体部的姿态有关的信息中的至少一种信息，由控制部对驱动部进行控制以结束上述行进动作。
此时，使用者通过有意地调整与上述车轮的转动动作有关的信息、与上述本体部的运动有关的信息以及与上述本体部的姿态有关的信息，能够按照使用者意图结束本体部的行进动作。由此使用者可以安全地从本体部下车。而且由于无需单独设置用于结束行进动作的传感器和开关等，能够降低车辆的制造成本。
与所述转动动作有关的信息包含所述车轮的转动角度的变化率；所述控制部在所述转动角度的变化率满足第1条件时，控制所述驱动部以结束所述行进动作。
此时，当车轮的转动角度的变化率满足第1条件时，本体部的行进动作结束。由此，由于能够防止在违反使用者意图的速度下的行进动作，使用者能够安全地享受车辆的行驶。而且，在行进动作结束时，使用者能够安全地从本体部下车。
上述转动角度的变化率也可以是单位规定时间的转动角度的变化量。此时，当单位规定时间的转动角度的变化量满足第1条件时，本体部的行进动作结束。由此，由于能够防止在违反使用者意图的速度下的行进动作，使用者能够安全地享受车辆的行驶。而且，在行进动作结束时，使用者能够安全地从本体部下车。
上述第1条件也可以包含所述转动角度的变化率大于等于规定的第1阈值的情况。此时，当转动角度的变化率变得大于等于规定的第1阈值时，本体部的行进动作结束。由此，由于能够防止违反使用者意图而增大车辆的行进速度，使用者能够更安全地享受车辆的行驶。而且，在行进动作结束时，使用者能够安全地从本体部下车。
与上述本体部的运动和姿态有关的信息包括所述本体部的加速度；所述控制部在所述加速度满足第2条件时，控制所述驱动部以结束所述行进动作。此时，当本体部的加速度满足第2条件时，行进动作结束。由此，使用者能够安全地从本体部下车。
上述第2条件包含所述加速度大于等于规定的第2阈值而且该状态持续一大于等于规定时间的时间的情况。此时，使用者通过有意地使加速度大于等于规定的第2阈值，并使该状态持续规定时间或更长时间，能够结束行进动作。由此，使用者能够安全地从本体部下车。
第2条件也可以包含所述加速度在规定期间内以小于等于规定时间的周期上下变动并且所述加速度的振幅的最大值在所述规定期间内超过规定的第3阈值的情况。
此时，当在规定期间内本体部的加速度以短周期变动而且其振幅超过规定的第3阈值时行进动作结束。因而，在使用者从本体部下车而不能维持本体部稳定的场合下行进动作结束。由此，能够防止在使用者没乘在本体部上的状态下继续进行行进动作。
与上述转动动作有关的信息包含所述车轮的转动角度的变化率；与所述本体部的运动和姿态有关的信息包括所述本体部的倾斜角度和倾斜角度的变化率，其中，所述控制部，根据所述转动角度的变化率、所述倾斜角度和所述倾斜角度的变化率计算所述驱动部的驱动转矩的指令值，根据所述指令值控制所述驱动部以进行所述行进动作、并在所述转动角度的变化率和所述指令值满足第3条件时控制所述驱动部以结束所述行进动作。
此时，根据转动角度的变化率、上述倾斜角度和倾斜角度的变化率来计算驱动转矩的指令值，并根据所算出的指令值驱动上述驱动部。而且，当转动角度的变化率和指令值满足第3条件时，上述行进动作结束。因而，能够由使用者有意地调整转动角度的变化率和指令值来结束行进动作。
上述第3条件也可以包括所述转动角度的变化率为0并且所述驱动转矩的指令值大于等于第4阈值的状态持续一大于等于规定时间的时间的情况。此时，在驱动转矩的指令值大于等于第4阈值的状态下，当使用者有意地制止车轮的转动一规定时间或更长时间时，控制部控制所述驱动部以结束行进动作。由此，由于在强迫停止车轮的状态下能够防止将驱动转矩给予驱动部，从而能够降低电力消耗并能够延长驱动部的寿命。
与本体部的运动和姿态有关的信息包括所述本体部的倾斜角度，所述控制部在所述倾斜角度满足第4条件时控制所述驱动部以结束所述行进动作。
此时，为了满足第4条件，使用者可有意地调整与本体部的运动和姿态有关的信息，从而能够结束行进动作。
第4条件也可以包括所述倾斜角度大于等于规定的第5阈值并且该状态持续一大于等于规定时间的时间的情况。此时，使用者通过有意地使本体部的倾斜角度大于等于规定的第5阈值并使该状态持续一规定时间或更长时间，能够结束行进动作。
所述车轮也可以以能够绕与本体部的行进方向垂直的方向上的轴转动的方式设置在所述本体部的中央部的下面侧上。此时，使用者容易调整与本体部的姿态有关的信息，同时，能够在本体部上容易地保持平衡。
所述本体部也可以被设置成以所述车轮为支点上下自由地倾斜。此时，使用者能够更容易地调整与本体部的姿态有关的信息。
所述控制部也可以在所述行进动作结束后根据与所述转动动作有关的信息控制所述驱动部以停止所述车轮。
此时，由在行进动作结束后，根据与车轮的转动动作有关的信息使车轮停止，能够防止由行进动作时的惯性而造成本体部继续行进动作。由此，能够防止与使用者意图相反的行进动作。
与转动动作有关的信息也可以包括所述车轮的转动角度的变化率。此时，由于根据车轮的转动角度的变化率使车轮停止，从而能够对应于本体部的速度而可靠地停止本体部的行进。
转动角度变化率也可以是单位规定时间的所述车轮的转动角度的变化量。此时，由于根据单位时间的车轮的转动角度的变化量使车轮停止，从而能够对应于本体部的速度而可靠地停止本体部的行进。
根据本发明其它情形的车辆控制装置，用于对包括使用者所乘的本体部、自由转动地支承在所述本体部上的车轮、驱动所述车轮的驱动部的车辆进行控制，所述控制装置包括：检测所述车轮的转动角度的变化率的信息的第1检测部；检测所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息、或者所述本体部的倾斜角度的信息的第2检测部；和以所述本体部进行行进动作的方式控制所述驱动部的控制部，其中，所述控制部，根据所述车轮的转动角度的变化率与所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述车轮的转动角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息，控制所述驱动部以结束所述行进动作。
在根据本发明的车辆控制装置中，以本体部进行行进动作的方式由控制部对驱动部进行控制。由第1检测部检测与车轮的转动动作有关的信息。由第2检测部检测与本体部的运动和姿态有关的信息。由此，根据与车轮的转动动作有关的信息、与本体部的运动有关的信息以及与本体部的姿态有关的信息中的至少一种信息，控制部控制上述驱动部以结束上述行进动作。
此时，使用者通过有意地调整与车轮的转动动作有关的信息、与本体部的运动有关的信息以及与本体部的姿态有关的信息，能够根据使用者意图结束本体部的行进动作。由此，使用者能够安全地从本体部下车。由于无需单独设置用于结束行进动作的传感器和开关，所以能够降低制造成本。
根据本发明其它情形的一种车辆控制方法，用于对包括使用者所乘的本体部、自由转动地支承在所述本体部上的车轮、驱动所述车轮的驱动部的车辆进行控制，所述控制方法包括：检测所述车轮的转动角度的变化率的信息的步骤；检测所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息、或者所述本体部的倾斜角度的信息的步骤；和根据所述车轮的转动角度的变化率与所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述车轮的转动角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息，控制所述驱动部以使车辆结束行进动作的步骤。
在根据本发明的车辆控制方法中，根据与车轮的转动动作有关的信息、与本体部的运动有关的信息以及与本体部的姿态有关的信息中的至少一种信息，以结束行进动作的方式控制上述驱动部。
此时，使用者通过有意地调整与车轮的转动动作有关的信息、与本体部的运动有关的信息以及与本体部的姿态有关的信息，能够根据使用者意图结束本体部的行进动作。由此，使用者能够安全地从本体部下车。由于无需单独设置用于结束行进动作的传感器和开关，从而能够降低制造成本。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施形态的车辆结构的示意性模式图；
图2是图1的平衡式电动滑板车的示意性侧视图；
图3是示出平衡式电动滑板车的驱动控制部结构的框图；
图4是示出微型计算机的控制动作的示意性流程图；
图5是示出由微型计算机和控制程序实现的运算处理部的功能结构的框图；
图6是示出各控制模式关系的框图；
图7是示出由微型计算机和控制程序实现的控制模式设定部的功能结构的框图；
图8～15是详细示出控制模式设定处理的流程图；
图16是示出在加速度传感器值G2V的绝对值比第1加速度传感器的阈值TH1G2V大且该状态持续规定时间的场合下，加速度传感器值G2V随时间变化的一个示例的视图；
图17是示出在加速度传感器值G2V的绝对值比第1加速度传感器的阈值TH1G2V大但是该状态不持续规定时间的场合下，加速度传感器值G2V随时间变化的一个示例的视图；
图18是用于检测异常振动的流程图；
图19是示出平衡式电动滑板车在异常振动状态场合时的加速度传感器值G2V随时间变化的一个示例的视图；
图20是示出在判断为转动角度变化值Δθw为0且驱动指令转矩T的绝对值比第1转矩阈值TH1T大的状态已经持续了规定时间的场合下，驱动指令转矩T随时间变化的示例的视图；
图21是示出平衡式电动滑板车的其它结构的示意性侧视图。
具体实施方式
下文参考附图对根据本发明实施形态的车辆进行说明。
(1)平衡式电动滑板车的结构
图1是示出根据本发明一实施形态的车辆结构的示意性模式图。在图1中，作为车辆的一个示例示出了独轮平衡式电动滑板车(電動バランスボ—ド)1。而且，图1(a)是从斜上方看平衡式电动滑板车1的视图，图1(b)是从斜下方看平衡式电动滑板车1的视图。而且在下文说明中，图1中箭头方向表示前方，其相反方向表示后方。
如图1所示，平衡式电动滑板车1具有由FRP(纤维强化塑料)、木材等构成的板状滑板本体部2。在滑板本体部2的前方侧和后方侧上，分别安装有长条状的支承板3和支承板4。在所述支承板3和支承板4上分别安装有基本与滑板本体部2相同高度的透明搁脚板5和搁脚板6。而且在下文的说明中，将滑板本体部、支承板3、支承板4、搁脚板5和搁脚板6称作滑板部。
由支持件7将车轮8可转动地安装在滑板本体部2的下面。车轮8例如由橡胶或树脂等制成，内置有电机(电动机)8a和减速机构8b。减速机构8b例如具有行星齿轮机构。而且，在车轮8上设置有车轮转动角检测传感器8c。车轮转动角检测传感器8c例如由3相式编码器构成，以检测车轮8的转动角度。而且，为了使用者容易旋转，车轮8的中央部形成凸状。
在滑板本体部2的中央部埋设有驱动控制部9。驱动控制部9驱动电机8a。
在根据本实施形态的平衡式电动滑板车1中，使用者分别将脚踏在搁脚板5和6上，沿行驶方向(图1中箭头所示方向)，在两脚并排状态下，以车轮8为支点，一边由两脚保持滑板部的平衡一边乘车。换句话说，平衡式电动滑板车1是朝向行驶方向的滑板部以车轮8为支点自由倾斜的车辆。
图2是图1的平衡式电动滑板车1的示意性侧视图。
如图2所示，在滑板本体部2的中央下部设置有姿态检测单元GG。姿态检测单元GG由回转传感器(ジャイロセンサ)G1和加速度传感器G2构成，用以检测滑板本体部2的倾斜角度，而且，回转传感器G1检测滑板本体部2的角速度。此外，加速度传感器G2检测作用于滑板本体部2的重力加速度的倾斜方向的分量。
(2)驱动控制部的结构
下文参考附图说明平衡式电动滑板车1的驱动控制部9的结构。图3是示出平衡式电动滑板车1的驱动控制部9的结构的框图。
如图3所示，驱动控制部9包控制器91、电机驱动器92和成为电源的蓄电池93。控制器91包括微型计算机94、脉冲发生器95和A/D(模拟/数字)转换器96。
A/D转换器96将车轮转动角度检测传感器8c、回转传感器G1和加速度传感器G2的模拟输出信号转换成数字信号，然后将上述数字信号给予微型计算机94。
微型计算机94根据由A/D转换器96给予的数字信号，将由脉冲发生器95脉冲宽度调制(PWM)后的电流指令值给予到电机驱动器92。
电机驱动器92根据来自微型计算机94的电流指令值使驱动电流在电机8a内流动。由此，电机8a通过减速机构8b而驱动车轮8。
(3)微型计算机的处理
下文参考附图说明驱动控制部9的微型计算机94的控制动作。
图4是示出微型计算机94的控制动作的示意性流程图。
如图4所示，设置在滑板本体部2上的开关(图中未示)一旦被打开，微型计算机94按顺序进行初始化处理(步骤S1)、数字信号获得处理(步骤S2)、运算处理(步骤S3)、控制模式设定处理(步骤S4)和驱动指令处理(步骤S5)。而且在步骤S5的驱动指令处理后，微型计算机94返回步骤S2的数字信号获得处理，在规定周期(例如10毫秒)内反复进行从步骤S2～步骤S5的处理。
下文对步骤S1～步骤S5的各处理进行说明。
(3-1)初始化处理(步骤S1)
在步骤S1的初始化处理中，微型计算机94进行平衡式电动滑板车1的各个部分的初始化。在步骤S1中，将供给到电机驱动器92的电流指令值设定为0。
(3-2)数字信号获得处理(步骤S2)
在步骤S2的数字信号获得处理中，微型计算机94将车轮转动角度检测传感器8c、回转传感器G1和加速度传感器G2的输出信号从A/D转换器96作为数字信号获取。
(3-3)运算处理(步骤S3)
在步骤S3的运算处理中，根据在步骤S2中取得的数字信号，微型计算机94计算出车轮8的转动角度变化值Δθw、滑板本体部2的倾斜角度变化值Δθb以及滑板本体部2的倾斜角度值θb。而且，转动角度变化值Δθw相当于单位采样时间(采样间隔，例如10毫秒)的车轮8的转动角度。倾斜角度变化值Δθb相当于单位采样时间的滑板本体部2的倾斜角度的变化量。倾斜角度值θb相当于滑板本体部2相对于地面的倾斜角度。下文对转动角度变化值Δθw、倾斜角度变化值Δθb和倾斜角度值θb的计算方法进行说明。
图5是示出由微型计算机94和控制程序实现的运算处理部94a的功能结构的框图。下文对在任意采样时的转动角度变化值Δθwn、倾斜角度变化值Δθbn和倾斜角度值θbn的计算方法进行说明。而且在图5中虽然没有示出A/D转换器96，但是车轮转动角度检测传感器8c、回转传感器G1和加速度传感器G2的输出信号通过A/D转换器96被给予运算处理部94a。
(a)转动角度变化值Δθw的计算
如图5所示，从车轮转动角度检测传感器8c，将与平衡式电动滑板车1的电源接通时刻为基准的车轮8的转动角度对应的输出信号作为转动角度值θwn输入到运算处理部94a。运算部941从转动角度值θwn减去上次采样时所检测到的转动角度值θwn-1，由此计算出车轮8的转动角度变化值Δθwn。
而且，如果以平衡式电动滑板车1前进时车轮8的转动方向为正(向)转动，以其相反方向为逆转动，则转动角度变化值Δθw在车轮8正转动时为正值，在车轮8逆转动时为负值。而且，在平衡式电动滑板车1从电源接通时的位置向前方移动时，转动角度变化值Δθw为正值，而在滑板车向后方移动时，转动角度变化值Δθw为负值。
(b)倾斜角度变化值Δθb的计算
从回转传感器G1将与在采样时间内滑板本体部2的倾斜角度的变化量对应的输出信号作为第1倾斜角度变化值Δθbn1输入运算处理部94a。
运算部942从第1倾斜角度变化值Δθbn1中减去回转传感器G1的补偿值(オフセット)G1Vo。由此，计算出采样时间内滑板本体部2的倾斜角度变化值Δθbn。而且，在补偿值运算部OS中计算出补偿值G1Vo。将在下文对补偿值运算部OS进行说明。
而且，倾斜角度变化值Δθb在滑板部(滑板本体部2)的前方侧接近地面地倾斜时为正值，在滑板部(滑板本体部2)的后方侧接近地面地倾斜时为负值。
(c)倾斜角度值θb的计算
在本实施形态中，使用根据回转传感器G1的输出信号计算出的第1倾斜角度值θ1b以及根据加速度传感器G2的输出信号算出的第2倾斜角度值θ2b，来计算倾斜角度值θb。下文对此进行说明。
(c-1)第1倾斜角度值θ1b的计算
运算部943将上述计算出的倾斜角度变化值Δθbn与上回采样时计算出的倾斜角度值θbn-1相加，由此，计算出第1倾斜角度值θ1bn。
(c-2)第2倾斜角度值θ2b的计算
从加速度传感器G2将与滑板本体部2的倾斜角度对应的输出信号作为加速度传感器值G2Vn输入运算处理部94a。而且在本例中使用的加速度传感器G2如上所述检测作用于滑板本体部2的重力加速度的倾斜方向的分量。加速度传感器值G2Vn对应于滑板本体部2的倾斜角度而增减。
运算部944从加速度传感器值G2Vn中减去加速度传感器值G2的补偿值G2V0，计算出加速度传感器值G2Vn1。然后，变换部945将加速度传感器值G2Vn1变换成第2倾斜角度值θ2bn。
(c-3)倾斜角度θbn的计算
在上述第1倾斜角度θ1bn的计算中，根据回转传感器G1的输出信号而计算出的倾斜角度变化值Δθbn以单位采样时间进行加和计算。此时，由于回转传感器G1的输出信号包含误差，导致在每个采样时间在第1倾斜角度θ1bn上误差累积。因而，第1倾斜角度θ1bn不能表示滑板本体部2的正确倾斜角度。
另一方面，上述第2倾斜角度θ2bn的计算是根据加速度传感器G2的输出信号进行的。此时，惯性力对加速度传感器G2的输出信号有很大影响。因而，在大的惯性力作用在加速度传感器G2上时，也就是滑板本体部2高速倾斜时或平衡式电动滑板车1高速前后行进时，如果由加速度传感器G2的输出信号计算滑板本体部2的倾斜角度，则产生大的误差。因而，第2倾斜角度值θ2bn不能表示滑板本体部2的正确的倾斜角度。
于是，在运算部946中计算第1倾斜角度值θ1bn和第2倾斜角度值θ2bn之差(下文称作差分值θ12)。然后在运算部947中，将上述差分值θ12乘以补正系数Ke，计算出补正值Keθ12。然后，运算部948从第1倾斜角度值θ1bn中减去补正值Keθ12。由此，对回转传感器G1和加速度传感器G2的误差进行补正，计算出滑板本体部2的倾斜角度值θbn。而且，补正系数Ke能够通过实验求取。补正系数Ke例如是0.01。
而且，在滑板部(滑板本体部2)相对地面维持水平时，倾斜角度值θb为0。在滑板部(滑板本体部2)的前方侧从水平方向向地面侧倾斜时，倾斜角度值θb为正值。在滑板部(滑板本体部2)的后方侧从水平方向向地面侧倾斜时，倾斜角度值θb为负值。
(d)补偿值运算处理部OS
下文对补偿值运算处理部OS进行简单说明。
在图5中，平衡式电动滑板车1的电源接通时，回转传感器G1的补偿值为G1V1。一般，回转传感器容易受温度变化影响，补偿值G1V1伴随着温度变化而改变。因而，在通过从回转传感器G1的输出信号中减去补偿值G1V1而进行补偿调整时，由环境气体温度而产生测量误差。于是，为了对该测量误差进行补正，补偿值运算部OS的补正部949根据上述差分值θ12计算温度补正值V。然后运算部950从补偿值G1V1中减去温度补正值V。由此，伴随着温度变化的补偿值G1V1的误差被补正，计算出依赖于温度变化的补偿值G1V0。
(3-4)控制模式设定处理(步骤S4)
在步骤S4的控制模式设定处理中，微型计算机94从准备模式、待机模式、乘车模式、起升模式和平衡稳定模式中选择一种控制模式。
图6是示出各个控制模式的关系的框图
如图6所示，如果接通平衡式电动滑板车1的电源，微型计算机94首先将平衡式电动滑板车1的控制模式设定为准备模式，在准备模式中，确保用于使平衡式电动滑板车1的各个部分的输出稳定化的时间。
然后，微型计算机94将控制模式变更为待机模式或继续准备模式。将控制模式的变更条件在下文进行说明。
在待机模式中，判断使用者是否已经乘载到平衡式电动滑板车1上，并对应于所述判断，选择控制模式。
然后，微型计算机94将控制模式改变成乘车模式、起升模式或平衡稳定模式中任一种，或继续处于待机模式。
在乘车模式下，当使用者乘载到平衡式电动滑板车1上时，根据使用者的意图，使平衡式电动滑板车1行进或停止。当控制模式处于乘车模式时，微型计算机94将控制模式变更为待机模式，或继续乘车模式。
在起升模式下，当使用者没有乘上平衡式电动滑板车1上时，使平衡式电动滑板车1的搁脚板5或搁脚板6(参考图1)从地面上扬/升起，使滑板部(滑板本体部2和搁脚板5、6)相对于地面为水平状态。当控制模式是起升模式时，微型计算机94将控制模式变更为平衡稳定模式或待机模式，或继续处于起升模式。
在平衡稳定模式下，在起升模式中滑板部相对于地面成为水平状态时，维持该状态规定时间。控制模式为平衡稳定模式时，微型计算机94将控制模式变更为待机模式，或继续平衡稳定模式。
而且在本实施的形态中，由起升模式和平衡稳定模式中的滑板部的运动和姿势控制，在使用者没有乘上平衡式电动滑板车1时，能够确认平衡式电动滑板车1的电源已经接通。由此，在不使用平衡式电动滑板车1时，能够防止在平衡式电动滑板车1的电源接通状态下放置平衡式电动滑板车1。
(a)各个模式的驱动指令转矩
下文说明各个控制模式中的电机8a的驱动指令转矩T。
在本实施形态中，根据图5说明的倾斜角度变化值Δθb、倾斜角度值θb、转动角度变化值Δθw和转动角度值θw，确定各个控制模式中的电机8a的驱动指令转矩T。微型计算机94将与该驱动指令转矩T对应的电流指令值给予电机驱动器92。而且，在驱动指令转矩T的值为正时，向车轮8的正转动方向给予转矩，当驱动指令转矩T的值为负时，向车轮8的负转动方向给予转矩。
表1示出了各个控制模式和驱动指令转矩T的关系。
表1
 
控制模式 驱动指令转矩
准备模式 T＝0
待机模式 T＝K<sub>1d</sub>·Δθw
乘车模式 T＝K<sub>2a</sub>·θb+K<sub>2b</sub>·Δθb+K<sub>2d</sub>·Δθw
起升模式 T＝K<sub>3a</sub>·θb+K<sub>3b</sub>·Δθb
平衡稳定模式 T＝K<sub>4a</sub>·θb+K<sub>4b</sub>·Δθb+K<sub>4c</sub>·θw+K<sub>4d</sub>·Δθw
(a-1)准备模式
如表1所示，在准备模式中，电机8a的驱动指令转矩T设定为0。也就是在准备模式中，平衡式电动滑板车1处于停止状态。
(a-2)待机模式
如表1所示，在待机模式中，电机8a的驱动指令转矩T由下式(1)确定。
T＝K1d·Δθw    ...(1)
此时，上式(1)的K1d为负系数。因而，驱动指令转矩T的值在转动角度变化值Δθw为正时变成负值，在转动角度变化值Δθw为负时变成正值。也就是在待机模式下，向与车轮8转动方向相反的方向给予转矩。由此，能够向平衡式电动滑板车1上施加制动，使平衡式电动滑板车1停止。而且，在车轮8不转动时，驱动指令转矩T的值为0，平衡式电动滑板车1维持其停止状态。
(a-3)乘车模式
如表1所示，在乘车模式中，电机8a的驱动指令转矩T由下式(2)确定。
T＝K2a·θb+K2b·Δθb+K2d·Δθw   ...(2)
上式(2)的K2a、K2b和K2d是正系数。
此时，在乘上平衡式电动滑板车1的状态下，使用者通过使滑板部(滑板本体部2)倾斜、任意调整倾斜角度变化值Δθb和倾斜角度值θb，能够确定平衡式电动滑板车1的行进方向和速度。而且，由于能够将转动角度变化值Δθw反馈到驱动指令转矩T中，能够进行圆滑的速度调整。
(a-4)起升模式
如表1所示，在起升模式中，电机8a的驱动指令转矩T由下式(3)确定。
T＝K3a·θb+K3b·Δθb   ...(3)
上式(3)的K3a、K3b是正系数。
此时，在滑板部的前方侧(搁脚板5)接触地面的状态下，倾斜角度值θb为正。在滑板部的后方侧(搁脚板6)接触地面的状态下，倾斜角度值θb为负。也就是说，在搁脚板5接触地面时，为了使搁脚板5从地面上扬(向上升起)，车轮8正转动。在搁脚板6接触地面时，为了使搁脚板6从地面上扬，车轮8逆向转动。
而且，在通过车轮8正转动而使搁脚板5上扬时，在搁脚板5从水平方向向上侧倾斜时，倾斜角度值θb成为负值，车轮8逆向转动。另一方面，在通过车轮8逆向转动而使搁脚板6上扬时，在搁脚板6从水平方向向上侧倾斜时，倾斜角度值θb成为正值，车轮8正向转动。
也就是在滑板部的前方侧接近地面时，车轮8正向转动，滑板部的前方侧上扬。在滑板部的后方侧接近地面时，车轮8逆向转动，滑板部的后方侧上扬。由此，滑板部相对地面变成水平状态。
(a-5)平衡稳定模式
如表1所示，在平衡稳定模式中，电机8a的驱动指令转矩T由下式(4)确定。
T＝K4a·θb+K4b·Δθb+K4c·θw+K4d·Δθw   ...(4)
上式(4)的K4a、K4b、K4c和K4d是正系数。
此时，平衡式电动滑板车1能够相对于地面维持滑板部的水平状态，同时，能够维持在电源接通时的平衡式电动滑板车1的位置。
(b)控制模式设定处理(步骤S4)的详细情况
下文使用附图对步骤S4的控制模式设定处理进行详细说明。
图7是示出由微型计算机94和控制程序实现的控制模式设定部94b的功能结构的框图。图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15是详细示出控制模式设定处理的流程图。
如图7所示，控制模式设定部94b包括控制模式识别部94c、控制模式确定处理部94d、电流指令值计算部94e和时钟部/计时部94f。而且，控制模式确定处理部94d包括经过时间判定部941d、控制模式切换部942d、车轮转动速度判定部943d、滑板角速度判定部944d、加速度传感器值判定部945d、驱动转矩判定部946d、滑板角度判定部947d和车轮转动角度判定部948d。下文使用附图针对控制模式设定部94b的各个构成部的处理进行说明。
在控制模式设定处理中，如图8所示，首先控制模式识别部94c进行控制模式识别处理(步骤S41)。在该控制模式识别处理中，如下文所述，对目前的控制模式进行识别。
其次，控制模式确定处理部94d实施控制模式确定处理(步骤S42)。在该控制模式确定处理中，如下文所述，根据由控制模式确定处理部94d的各个构成部所判定的各种判定结果，来确定控制模式。
然后，电流指令值计算部94e计算出在步骤S42中所确定的控制模式中的驱动指令转矩T，计算与上述算出的驱动指令转矩T对应的电流指令值(步骤S43)。
然后，控制模式识别部94c判定在步骤S42中控制模式是否发生了变更(步骤S44)。当控制模式发生了变更时，时钟部94f重新设定用于时间管理的计数值(步骤S45)。然后，微型计算机94进行到图4的步骤S5的处理。
当在步骤S44中的控制模式没有变更时，时钟部94f增加计数值(步骤S46)。然后，微型计算机94进行到图4的步骤S5的处理。
下文参考附图，对步骤S41的控制模式识别处理和步骤S42的控制模式确定处理进行详细说明。
(b-1)控制模式识别处理(步骤S41)
如图9所示，在控制模式识别处理中，控制模式识别部94c(参考图7)首先判定目前的控制模式是否为准备模式(步骤S411)。当是准备模式时，微型计算机94进入下文所述的步骤S421的处理。
在步骤S411中，在目前的控制模式不是准备模式时，控制模式识别部94c判定目前的控制模式是否为待机模式(步骤S412)。当是待机模式时，微型计算机94进入下文所述步骤S424的处理(参考图11)。
在步骤S412中，当目前的控制模式不是待机模式时，控制模式识别部94c判定目前的控制模式是否为乘车模式(步骤S413)。当是乘车模式时，微型计算机94进入下文所述步骤S430的处理(参考图12)。
在步骤S413中，当目前的控制模式不是乘车模式时，控制模式识别部94c判定目前的控制模式是否为起升模式(步骤S414)。当是起升模式时，微型计算机94进入下文所述步骤S438的处理(参考图14)。
在步骤S414的处理中，当判断目前的控制模式不是起升模式时，也就是当控制模式识别部94c判定目前的控制模式是平衡稳定模式时，微型计算机94进入下文所述步骤S443的处理(参考图15)。
(b-2)控制模式确定处理(步骤S42)
在控制模式确定处理中，在图9的步骤S411中控制模式为准备模式时，如图10所示，经过时间判定部941d(参考图7)判断是否已经经过了规定时间(例如0.5秒)(步骤S421)。设置该步骤S421的处理是用以确保在平衡式电动滑板车1的电源接通后直到平衡式电动滑板车1的各个部分的输出稳定为止的时间。而且，在平衡式电动滑板车1的电源刚接通后，控制模式设定为准备模式。
步骤S421中当经过规定时间时，微型计算机94判断平衡式电动滑板车1的各个部分的输出已经稳定。此时，控制模式切换部942d(参考图7)将控制模式切换成待机模式(步骤S422)。然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。
在步骤S421的处理中当没有经过规定时间时，微型计算机94判断平衡式电动滑板车1的各个部分的输出尚未稳定。此时，控制模式切换部942d持续准备模式(步骤S423)。然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。
在图9的步骤S412中控制模式为待机模式时，如图11所示，经过时间判定部941d判断是否已经经过了规定时间(例如0.5秒)(步骤S424)。设置该步骤S424的处理用以确保当控制模式从其它模式切换为待机模式后直到平衡式电动滑板车1的各个部分的输出稳定为止的时间。
在步骤S424中，当经过规定时间时，微型计算机94判断平衡式电动滑板车1各个部分的输出已稳定。此时，车轮转动速度判定部943d(参考图7)和经过时间判定部941d判断转动角度变化值Δθw(平衡式电动滑板车1的车速)是否为0且该状态是否持续了规定时间(例如3秒)(步骤S425)。当转动角度变化值Δθw为0且该状态持续了规定时间时，微型计算机94判断使用者没有乘上平衡式电动滑板车1。此时，控制模式切换部942d将控制模式切换成起升模式(步骤S426)。然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。
在步骤S425中，当转动角度变化值Δθw不是0或没有持续规定时间时，滑板角速度判定部944d(参考图7)判断倾斜角度变化值Δθb的绝对值是否比乘车角速度的阈值THonΔθb大(步骤S427)。当倾斜角度变化值Δθb的绝对值比乘车角速度的阈值THonΔθb大时，微型计算机94判断为：使用者乘上平衡式电动滑板车1而有意使滑板部的前方侧或后方侧上扬以在平衡式电动滑板车1上行进。此时，控制模式切换部942d将控制模式切换为乘车模式(步骤S428)。然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理中。而且，乘车角速度的阈值THonΔθb设定成：在滑板本体部2的倾斜角速度例如大于等于180°/s时倾斜角度变化值Δθb的绝对值比乘车角速度的阈值THonΔθb大。
在步骤S424中没有经过规定时间时，微型计算机94判断平衡式电动滑板车1的各个部分的输出不稳定。此时，控制模式切换部942d持续待机模式(步骤S429)，然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。
在步骤S427中，当倾斜角度变化值Δθb的绝对值小于等于乘车角速度的阈值THonΔθb时，微型计算机94判断使用者无意使滑板部的前方侧或后方侧上扬，此时，控制模式切换部942d持续待机模式(步骤S429)，然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。
在图9的步骤S413的处理中，当判断控制模式为乘车模式时，如图12所示，滑板角速度判定部944d判断倾斜角度变化值Δθb的绝对值是否比下车角速度的阈值THoffΔθb大(步骤S430)。当倾斜角度变化值Δθb的绝对值比下车角速度的阈值THoffΔθb大时，微型计算机94判断使用者要从平衡式电动滑板车1下车。此时，控制模式切换部942d将控制模式切换为待机模式(图13的步骤S431)。然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。而且，下车角速度的阈值THoffΔθb设定成：在滑板本体部2的倾斜角速度例如大于等于180°/s时倾斜角度变化值Δθb的绝对值比乘车角速度的阈值THoffΔθb大。
在步骤S430中，当倾斜角度变化值Δθb的绝对值小于等于下车角速度的阈值THoffΔθb时，车轮转动速度判定部943d判断转动角度变化值Δθw的绝对值是否比停止速度阈值THstΔθw大(步骤S432)。当转动角度变化值Δθw的绝对值比停止速度阈值THstΔθw大时，控制模式切换部942d将控制模式切换为待机模式(图13的步骤S431)。而且，将停止速度阈值THstΔθw设置成：当平衡式电动滑板车1的行驶速度例如大于等于10km/h时，转动角度变化值Δθw的值比停止速度阈值THstΔθw大。此时，使用者能够安全地享受平衡式电动滑板车1的行驶。
在步骤S432中，转动角度变化值Δθw小于等于停止速度阈值THstΔθw时，加速度传感器值判定部945d和经过时间判定部941d判断加速度传感器值G2V(参考图5)的绝对值是否比第1加速度传感器的阈值TH1G2V大而且是否该状态持续了规定时间(例如100毫秒)(步骤S433)。
在此使用附图对步骤S433的处理进行说明。图16是示出在步骤S433中，在加速度传感器值G2V的绝对值比第1加速度传感器的阈值TH1G2V大而且该状态持续了规定时间场合下，加速度传感器值G2V随时间变化的一个示例的视图。而图17是示出在步骤S431的处理中，在加速度传感器值G2V的绝对值比第1加速度传感器的阈值TH1G2V大但是该状态没有持续规定时间的场合下，加速度传感器值G2V随时间变化的一个示例的视图。而且在图16和图17中，纵轴表示加速度传感器值G2V，横轴表示时间。
如上所述，惯性力对加速度传感器G2的输出信号有很大影响。因而，例如，当使用者有意使平衡式电动滑板车1向前后迅速移动时，加速度传感器值G2V如图16所示缓缓变化，此时，加速度传感器值G2V的绝对值比第1加速度传感器的阈值TH1G2V大的状态持续规定时间(图16中，100毫秒)以上。
另一方面，当平衡式电动滑板车1由地面凹凸不平等影响而振动时，加速度传感器值G2V如图17所示急剧变化。此时，虽然加速度传感器值G2V的绝对值比第1加速度传感器的阈值TH1G2V大，但是该状态不持续规定时间(在图17中，100毫秒)以上。也就是说在步骤S433中，判断是否使用者有意使加速度传感器值G2V变化。而且，在步骤S433中，对应于平衡式电动滑板车1的结构对规定时间和第1加速度传感器阈值TH1G2V进行设置。
在步骤S433的处理中，在加速度传感器值G2V的绝对值比第1加速度传感器的阈值TH1G2V大且该状态持续规定时间的场合下，微型计算机94判断使用者要从平衡式电动滑板车1上下车。此时，控制模式切换部942d将控制模式切换到待机模式(图13的步骤S431)。
在步骤S433中，在加速度传感器值G2V的绝对值小于等于第1加速度传感器的阈值TH1G2V或没有持续规定时间的场合下，加速度传感器值判定部945d判断是否平衡式电动滑板车1处于异常振动状态(步骤S434)。
在此利用附图对步骤S434的处理进行说明。图18是用于检测步骤S434中异常振动的流程图。
在步骤S434中，如图18所示，加速度传感器值判定部945d首先以100毫秒的采样时间读取过去1秒间的加速度传感器值G2V(步骤S4341)。也就是，在步骤S4321中，读入10次加速度传感器值G2V。
然后，加速度传感器值判定部945d计算在步骤S4341中作为正值读入的加速度传感器值G2V的个数以及作为负值读入的加速度传感器值G2V的个数之差(步骤S4342)。
然后，加速度传感器值判定部945d判断在步骤S4342中算出的差值是否小于等于2(步骤S4343)。当差值小于等于2时，加速度传感器值判定部945d判断在步骤S4341中所读取的加速度传感器值G2V的绝对值中至少1个是否比第2加速度传感器阈值TH2G2V大(步骤S4344)。
当步骤S4341中所读取的加速度传感器值G2V的绝对值中至少1个比第2加速度传感器阈值TH2G2V大时，加速度传感器值判定部945d判断平衡式电动滑板车1处于异常振动状态(步骤S4345)。
步骤S4342中计算出的差大于等于3时，在步骤S4343中，加速度传感器值判定部945d判断平衡式电动滑板车1不处于异常振动状态(步骤S4346)。
在步骤S4344中，步骤S4341中读取的加速度传感器值G2V的绝对值中所有值都小于等于第2加速度传感器阈值TH2G2V时，加速度传感器值判定部945d判断平衡式电动滑板车1不处于异常振动状态(步骤S4346)。
下文使用附图对判断平衡式电动滑板车1处于异常振动状态的场合进行说明。图19是示出平衡式电动滑板车1在异常振动状态的场合时，加速度传感器值G2V随时间变化的一个示例的视图。而且在图19中，纵轴表示加速度传感器值G2V，横轴表示时间。
当控制模式是乘车模式而且使用者没有乘上平衡式电动滑板车1时，平衡式电动滑板车1的滑板部不稳定。因而，滑板部不规则地振动，加速度传感器值G2V如图19所示以短周期上下往复变化。
在图19所示任意期间P中，当以100毫秒的采样时间读取10次加速度传感器值G2V的场合下，正值有4个，负值有6个。此时，在图18的步骤S4343中，判断为所述差小于等于2个。
而且，在图19中，所读取的加速度传感器值G2V的绝对值中5个比第2加速度传感器阈值TH2G2V大。此时，在图18的步骤S4344的处理中，判断为所读取的加速度传感器值G2V的绝对值中至少1个比第2加速度传感器阈值TH2G2V大，从而断定平衡式电动滑板车1处于异常振动状态。
另一方面，当使用者乘上平衡式电动滑板车1时，由于由使用者的体重使滑板部稳定，即使平衡式电动滑板车1因地面凹凸等振动时，加速度传感器输出值G2V的绝对值的最大值也不比第2加速度传感器阈值TH2G2V大。也就是说，通过设置图18的步骤S4344的处理，在使用者乘上平衡式电动滑板车1时，能够防止将平衡式电动滑板车1判断为异常振动状态。
而且，在乘车模式下进行普通行驶时，加速度传感器值G2V缓缓变化。此时，如果以100毫秒的采样时间读取10次加速度传感器值G2V，则10个加速度传感器值G2V基本上全是正值或负值。因而在步骤S4343中，判断为所述差大于等于3个。由此判断平衡式电动滑板车1不处于异常振动状态。即，通过设置步骤S4343的处理，在通常行驶状态下，能够防止将平衡式电动滑板车1判断为异常振动状态。
如上所述，通过在图12的步骤S434中判断平衡式电动滑板车1是否处于异常振动状态，能够在乘车模式下判断使用者是否已乘上平衡式电动滑板车1。而且，步骤S434中的采样时间和第2加速度传感器阈值TH2G2V最好对应于平衡式电动滑板车1的结构等由实验求取。
当在步骤S434中判定为异常振动状态时，微型计算机94判断使用者没有乘上平衡式电动滑板车1。此时，控制模式切换部942d将控制模式切换为待机模式(图13的步骤S431)。由此，能够防止平衡式电动滑板车1在使用者没有乘车的状态下行驶。
在图12的步骤S434中判断不处于异常振动状态时，如图13所示，车轮转动速度判定部943d、驱动转矩判定部946d(参考图7)和经过时间判定部941d进行如下判断：转动角度变化值Δθw是否为0(平衡式电动滑板车停止状态)并且由上述式(4)计算的驱动指令转矩T的绝对值比第1转矩阈值TH1T大的状态是否持续了规定时间(步骤S435)。
在此，使用附图对步骤S435的处理进行说明。图20是示出在步骤S435中，在判断为转动角度变化值Δθw为0且驱动指令转矩T的绝对值比第1转矩阈值TH1T大的状态已经持续了规定时间的场合下，驱动指令转矩T随时间变化的示例的视图。在图20中，纵轴表示驱动指令转矩T，横轴表示时间。
图20(a)示出使滑板部倾斜成滑板部前方侧接近地面并在此状态下使平衡式电动滑板车1停止时的驱动指令转矩T随时间变化的一个示例。在图20(a)的时刻T1-T2之间，滑板部相对于地面呈大致水平状态，在时刻T2-T3之间，滑板部以前方侧接近地面的方式缓缓倾斜。此外，在时刻T3之后，在滑板部以一定角度倾斜的状态下，平衡式电动滑板车1停止。
而且，图20(b)示出使滑板部倾斜成滑板部后方侧接近地面并在此状态下使平衡式电动滑板车1停止时的驱动指令转矩T随时间变化的一个示例。在图20(b)的时刻T4-T5之间，滑板部相对于地面大致呈水平状态，在时刻T5-T6之间，滑板部以后方侧接近地面的方式缓缓倾斜。而且，在时刻T6之后，在滑板部以一定角度倾斜的状态下，平衡式电动滑板车1停止。
如图20(a)、20(b)所示，一旦在滑板部以一定角度倾斜的状态下使平衡式电动滑板车1停止，驱动指令转矩T维持对应于滑板部的倾斜角度的一定值。在没有设置步骤S435的处理场合下，虽然平衡式电动滑板车1停止，但是仍然继续向电机8a供应驱动电流。由此，尽管平衡式电动滑板车1已停止，但是电流消耗增加。而且，由于在电机8a上施加大的负荷，所以电机8a发生故障的概率增高。
在此，通过在本实施形态中设置步骤S435的处理，在使用者有意使平衡式电动滑板车1停止的场合，可以防止给予电机8a电流。由此，能够削减电能消耗，同时能够延长电机8a的寿命。而且，在步骤S435中规定时间和第1转矩阈值TH1T可对应于平衡式电动滑板车1的结构等进行设定。
在步骤S435中，当转动角度变化值Δθw为0而且驱动指令转矩T的绝对值比第1转矩阈值TH1T大的状态持续规定时间时，微型计算机94判断使用者要从平衡式电动滑板车1上下车而有意地停止平衡式电动滑板车1。此时，控制模式切换部942d将控制模式切换为待机模式(步骤S431)。
在步骤S435中，当转动角度变化值Δθw不为0，驱动指令转矩T的绝对值小于等于第1转矩阈值TH1T或没有持续规定时间时，滑板角度判定部947d(参考图7)和经过时间判定部941d判断倾斜角度θb的绝对值是否比第1倾斜角度阈值TH1θb大并且该状态是否持续规定时间(步骤S436)。当判定倾斜角度θb的绝对值比第1倾斜角度阈值TH1θb大而且该状态持续了规定时间时，微型计算机94判断使用者使滑板部的前方侧或后方侧接近地面以使平衡式电动滑板车1停止，此时，控制模式切换部942d将控制模式切换为待机模式(步骤S431)。
在步骤S436中，当倾斜角度θb的绝对值小于等于第1倾斜角度阈值TH1θb或没有持续规定时间时，微型计算机94判定使用者要使平衡式电动滑板车1继续行驶。此时控制模式切换部942d继续乘车模式(步骤S437)。而且，使用者能够任意设定在步骤S436中的第1倾斜角度阈值TH1θb和规定时间。
在图9的步骤S414中控制模式是起升模式时，如图14所示，经过时间判定部941d判定是否已经过了规定时间(例如1秒)(步骤S438)。当经过了规定时间时，控制模式切换部942d将控制模式切换为待机模式(步骤S439)。然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。
在本实施形态中，控制模式成为起升模式后，当在1秒内不能转换为平衡稳定模式时，认为向平衡稳定模式的转换失败。即，步骤S438的处理设置成用于：在从起升模式向平衡稳定模式的转换失败时，使控制模式转换到待机模式。
在步骤S438中，当没有经过规定时间时，滑板角度判定部947b和车轮转动速度判定部943d进行如下判断：倾斜角度θb的绝对值是否比第2倾斜角度阈值TH2θb小，并且转动角度变化值Δθw的绝对值是否比静止角速度阈值THquΔθw小(步骤S440)。当倾斜角度θb的绝对值比第2倾斜角度阈值TH2θb小，并且转动角度变化值Δθw的绝对值比静止角速度阈值THquΔθw小时，微型计算机94判断平衡式电动滑板车1静止并将滑板部维持成大致水平。此时，控制切换部942d将控制模式切换为平衡稳定模式(步骤S441)，然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。而且，在步骤S440中，第2倾斜角度阈值TH2θb和静止角速度阈值THquΔθw根据平衡式电动滑板车1的结构等进行设定。
在步骤S440中，当倾斜角度θb的绝对值大于等于第2倾斜角度阈值TH2θb，或转动角度变化值Δθw的绝对值大于等于静止角速度阈值THquΔθw时，微型计算机94判断为平衡式电动滑板车1不处于静止并将滑板部维持成大致水平的状态。此时，控制切换部942d持续起升模式(步骤S442)。然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。
在图9的步骤S414中，当控制模式不是起升模式时，即控制模式为平衡稳定模式时，如图15所示，车轮转动角度判定部948d(参考图7)判断转动角度值θw的绝对值是否大于转动角度阈值THθw(步骤S443)。当转动角度值θw的绝对值大于转动角度阈值THθw时，控制模式切换部942d将控制模式切换为待机模式(步骤S444)。然后，微型计算机94进入图8的步骤S43的处理。
步骤S443被设置成用于：从电源接通直至成为平衡稳定模式为止，当转动角度值θw变化很大时即平衡式电动滑板车1的位置移动很大时，结束平衡稳定模式。而且，转动角度阈值THθw的值可根据平衡式电动滑板车1的使用场所等条件进行设定。
在步骤S443中，当转动角度值θw的绝对值小于等于转动角度阈值THθw时，车轮转动角度判定部948d、驱动转矩判定部944d和经过时间判定部941d进行如下判断：转动角度变化值Δθw(平衡式电动滑板车1的车速)是否为0、并且驱动指令转矩T的绝对值比第2转矩阈值TH2T大的状态是否持续了规定时间(步骤S445)。当转动角度变化值Δθw为0，并且驱动指令转矩T的绝对值比第2转矩阈值TH2T大的状态持续了规定时间时，微型计算机94判断由使用者有意地停止平衡式电动滑板车1。此时，控制模式转换部942d将控制模式转换为待机模式(步骤S444)。而且，在步骤S445中，使用者能够任意设定第2转矩阈值TH2T和规定时间。
在步骤S445中，当转动角度变化值Δθw不是0、驱动指令转矩T的绝对值小于等于第2转矩阈值TH2T、或没有持续规定时间时，控制模式转换部942d持续平衡稳定模式(步骤S446)。
(3-5)驱动指令处理(步骤S5)
在步骤S5的驱动指令处理(参考图4)中，微型计算机94将图8的步骤S43的电流指令值计算处理中所算出的电流指令值给予电机驱动器92。由此，平衡式电动滑板车1进行对应于各个控制模式的动作。
(4)根据本实施形态的平衡式电动滑板车的效果
如上所述，在根据本实施形态的平衡式电动滑板车1中，控制模式设定部94b根据由运算处理部94a计算出的各个数值设定控制模式。此时，微型计算机94能够在判断使用者的乘车和下车的同时对应于所判定的状态控制平衡式电动滑板车1的动作。因而，没有必要设置用于判断使用者的乘车和下车的装置以及用于切换控制模式的开关等，由此，能够降低平衡式电动滑板车1的制造成本。
而且如图12的步骤S432所示，当控制模式是乘车模式时，当转动角度变化值Δθw的绝对值变得比停止速度阈值THstΔθw大时，控制模式变换为待机模式。即当平衡式电动滑板车1的车速变得大于等于规定速度时，控制模式切换为待机模式，平衡式电动滑板车1停止。由此，使用者能够安全地享受行驶并能够安全地从平衡式电动滑板车1上下车。
而且如图12的步骤S433所示，当控制模式是乘车模式时，当加速度传感器值G2V的绝对值比第1加速度传感器阈值TH1G2V大而且该状态持续规定时间时，控制模式变换为待机模式。即在使用者有意使滑板部向前后迅速地移动时，控制模式变换为待机模式，平衡式电动滑板车1停止。由此，使用者能够安全地从平衡式电动滑板车1下车。
而且如图12的步骤S434所示，当控制模式是乘车模式时，当判断平衡式电动滑板车1振动异常时，控制模式变更为待机模式。即，当使用者在平衡式电动滑板车1行驶中从平衡式电动滑板车1上下车时，控制模式切换为待机模式，平衡式电动滑板车1停止。由此，在使用者没有乘车的状态下，能够防止平衡式电动滑板车1行驶。
而且如图13的步骤S435所示，当控制模式是乘车模式时，当转动角度变化值Δθw为0而且驱动指令转矩T的绝对值比第1转矩阈值TH1T大的状态持续规定时间时，控制模式变换为待机模式。即在使用者有意地使平衡式电动滑板车1停止时，控制模式切换为待机模式，平衡式电动滑板车1停止。由此，使用者能够安全地从平衡式电动滑板车1下车。而且，由于在强制车轮8停止的状态下防止给予驱动电机8a驱动转矩，所以能够降低电力消耗，同时，延长驱动电机8a的寿命。
而且如图13的步骤S436所示，当控制模式是乘车模式时，当倾斜角度值θb的绝对值变得比第1倾斜角度阈值TH1θb大而且该状态持续规定时间时，控制模式变换为待机模式。即当使用者在使滑板部处于大的倾斜状态下规定时间以上而使平衡式电动滑板车1行驶时，控制模式变换为待机模式，平衡式电动滑板车1停止。由此，使用者能够安全地从平衡式电动滑板车1下车。
(5)权利要求的各个构成要素与实施形态的各个部分的对应
在上述实施形态中，滑板部相当于本体部，电机8a相当于驱动部，车轮转动角度检测传感器8c相当于第1检测部，回转传感器G1和加速度传感器G2相当于第2检测部，驱动控制部9和微型计算机94相当于控制部。
而且，转动角度变化值Δθw相当于与车轮的转动动作有关的信息，相当于车轮的转动角度的变化率和单位规定时间的转动角度的变化量。加速度传感器值G2V相当于与本体部的运动有关信息和加速度，倾斜角度值θb和倾斜角度变化值Δθb相当于与本体部的姿态有关的信息，倾斜角度值θb相当于本体部的倾斜角度，倾斜角度变化值Δθb相当于倾斜角度的变化率，停止速度阈值THstΔθw相当于第1阈值。第1加速度传感器阈值TH1G2V相当于第2阈值，第2加速度传感器阈值TH2G2V相当于第3阈值。第1转矩阈值TH1T相当于第4阈值，第1倾斜角度阈值TH1θb相当于第5阈值。
(6)其它实施形态
在上述实施形态中，图5的运算处理部94a和图7的控制模式设定部94b的各个功能部由微型计算机94和其控制程序实现，但是运算处理部94a和控制模式设定部94b的各个功能部的一部分或全体也可以由逻辑电路等硬件实现。而且，也可以使用CPU和存储器替代微型计算机94。
而且，本体部并不局限于上述实施形态的滑板部，例如，也可以使用一体形成的板状部件作为滑板部。而且，作为驱动部，也可以使用发动机等其它转动力发生器来替代电机8a。
在上述实施形态中，以具有1个车轮8的平衡式电动滑板车1为例进行说明，但是，也可以设置同轴的多个车轮来替代一个车轮8。即也可以在与行驶方向垂直的方向上具有多个车轮。
而且，第1检测部并不局限于编码器，也可以使用各种光学传感器、机械开关等。而且，第2检测部并不局限于回转传感器G1和加速度传感器G2。也可以使用回转传感器G1和加速度传感器G2中的任一个。
而且在图13的步骤S436中，根据滑板部的倾斜角度判断是否将控制模式切换为待机模式，但是也可以由下述说明的方法判断是否将控制模式切换为待机模式。
图21是示出平衡式电动滑板车的其它结构的示意性侧视图。图21的平衡式电动滑板车与图2的平衡式电动滑板车1不同之处如下所述。
在图21的平衡式电动滑板车1a中，在搁脚板5和搁脚板6的前端部和后端部上设置有辅助轮5a和辅助轮6a。而且，辅助轮5a和辅助轮6a分别具有开关5b和开关6b。例如开关5b和开关6b设定成在辅助轮5a和辅助轮6a接触地面时接通。
此时，通过测量开关5b或开关6b处于接通状态的时间，能够测定在辅助轮5a或辅助轮6a接触地面状态即滑板部处于大的倾斜状态下，平衡式电动滑板车1的行驶时间。因而，当开关5b或开关6b处于接通状态持续了规定时间时，也可以由控制模式切换部942d将控制模式切换为待机模式。由此，能够进行与图13的步骤S436相同的判断。

Claims (13)

1.一种车辆，它包括：
使用者所乘的本体部；
自由转动地支承在所述本体部上的车轮；
驱动所述车轮的驱动部；
检测所述车轮的转动角度的变化率的信息的第1检测部；
检测所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息、或者所述本体部的倾斜角度的信息的第2检测部；和
以所述本体部进行行进动作的方式控制所述驱动部的控制部，
其中，所述控制部根据所述车轮的转动角度的变化率与所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述车轮的转动角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息，控制所述驱动部以结束所述行进动作。
2.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述控制部在所述转动角度的变化率大于等于规定的第1阈值时，控制所述驱动部以结束所述行进动作。
3.如权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述转动角度的变化率是单位规定时间的转动角度的变化量。
4.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述控制部在所述加速度大于等于规定的第2阈值并且该状态持续一大于等于规定时间的时间时，控制所述驱动部以结束所述行进动作。
5.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述控制部控制所述驱动部，使得在所述加速度在规定期间内以小于等于规定时间的周期上下变动并且所述加速度的振幅的最大值在所述规定期间内超过规定的第3阈值时，结束所述行进动作。
6.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述控制部根据所述转动角度的变化率、所述倾斜角度和所述倾斜角度的变化率计算所述驱动部的驱动转矩的指令值，并且根据所述指令值控制所述驱动部以进行所述行进动作，在所述转动角度的变化率为0并且所述驱动转矩的指令值大于等于规定的第4阈值的状态持续一大于等于规定时间的时间时控制所述驱动部以结束所述行进动作。
7.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述控制部在所述倾斜角度大于等于规定的第5阈值并且该状态持续一大于等于规定时间的时间时控制所述驱动部以结束所述行进动作。
8.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车轮以能够绕与所述本体部的行进方向垂直的方向上的轴转动的方式设置在所述本体部的中央部的下面侧上。
9.如权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述本体部被设置成以所述车轮为支点上下自由地倾斜。
10.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述控制部在所述行进动作结束后根据与所述车轮的转动角度的变化率有关的信息控制所述驱动部以停止所述车轮。
11.如权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述转动角度变化率是单位规定时间的所述车轮的转动角度的变化量。
12.一种车辆控制装置，用于对包括使用者所乘的本体部、自由转动地支承在所述本体部上的车轮、驱动所述车轮的驱动部的车辆进行控制，所述控制装置包括：
检测所述车轮的转动角度的变化率的信息的第1检测部；
检测所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息、或者所述本体部的倾斜角度的信息的第2检测部；和
以所述本体部进行行进动作的方式控制所述驱动部的控制部，
其中，所述控制部，根据所述车轮的转动角度的变化率与所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述车轮的转动角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息，控制所述驱动部以结束所述行进动作。
13.一种车辆控制方法，用于对包括使用者所乘的本体部、自由转动地支承在所述本体部上的车轮、驱动所述车轮的驱动部的车辆进行控制，所述控制方法包括：
检测所述车轮的转动角度的变化率的信息的步骤；
检测所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息、或者所述本体部的倾斜角度的信息的步骤；和
根据所述车轮的转动角度的变化率与所述本体部的倾斜角度和所述倾斜角度的变化率的信息、或者所述车轮的转动角度的变化率的信息、或者所述本体部的加速度的信息，控制所述驱动部以使所述车辆结束行进动作的步骤。
CNB200510067923XA 2004-04-28 2005-04-28 车辆、车辆控制装置以及控制方法 Expired - Fee Related CN100522732C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP134903/2004 2004-04-28
JP2004134902 2004-04-28
JP2004134903 2004-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1689895A CN1689895A (zh) 2005-11-02
CN100522732C true CN100522732C (zh) 2009-08-05

Family

ID=36925495

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100679210A Expired - Fee Related CN100475636C (zh) 2004-04-28 2005-04-28 车辆、车辆控制装置以及控制方法
CNB200510067923XA Expired - Fee Related CN100522732C (zh) 2004-04-28 2005-04-28 车辆、车辆控制装置以及控制方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100679210A Expired - Fee Related CN100475636C (zh) 2004-04-28 2005-04-28 车辆、车辆控制装置以及控制方法

Country Status (2)

Country Link
US (2) US7424927B2 (zh)
CN (2) CN100475636C (zh)

Families Citing this family (122)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060186617A1 (en) * 2003-07-11 2006-08-24 Ryan Farrelly Personal transportation device for supporting a user's foot having multiple transportation attachments
US7138774B2 (en) 2004-08-05 2006-11-21 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Vehicle control unit and vehicle
JP4760162B2 (ja) * 2005-06-29 2011-08-31 トヨタ自動車株式会社 移動台車の制御方法及び移動台車
US7488265B2 (en) * 2006-02-27 2009-02-10 Brad Miller Baseball training device and method of using the same
US7811217B2 (en) * 2006-04-28 2010-10-12 Larry Richard Odien Motorized apparatus and method for dynamic balancing exercise
ITRE20060103A1 (it) * 2006-09-11 2008-03-12 Corghi Spa Metodo di equilibratura per ruote di autoveicoli
TWM318418U (en) * 2007-01-08 2007-09-11 Univ Chung Yuan Christian Self-propelled vehicle
US8567537B2 (en) * 2009-09-18 2013-10-29 Honda Motor Co., Ltd Inverted pendulum type vehicle
US8513917B2 (en) * 2009-09-18 2013-08-20 Honda Motor Co., Ltd. Recharging system for a rechargeable battery of an inverted pendulum type vehicle
US8353378B2 (en) * 2009-09-18 2013-01-15 Honda Motor Co., Ltd. Frictional drive device and inverted pendulum type vehicle using the same
US8973695B2 (en) 2010-06-15 2015-03-10 Eyal Jacob Aloni Vehicle wheeled device
RU2456195C2 (ru) * 2010-10-06 2012-07-20 Павел Сергеевич Сулимов Одноколесное транспортное средство и устройство стабилизации транспортного средства
KR101194699B1 (ko) * 2011-02-14 2012-10-29 강두환 곡선트랙 시뮬레이션 장치
JP2012200076A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動車両の制御装置
CN102179039A (zh) * 2011-04-20 2011-09-14 路海燕 电动独轮滑板车
US8672062B2 (en) 2011-05-26 2014-03-18 Gregory C Schroll Internal means for rotating an object between gravitationally stable states
CN102358370A (zh) * 2011-08-10 2012-02-22 路海燕 一种电动独轮脚踏车
EP2757202B1 (en) * 2011-09-15 2016-11-02 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Electric turning control apparatus and control method for electric motor for turning
CN102527024B (zh) * 2011-12-31 2015-01-07 杭州亿脑智能科技有限公司 一种电动平衡滑板车及其控制实现方法
US8738278B2 (en) 2012-02-12 2014-05-27 Shane Chen Two-wheel, self-balancing vehicle with independently movable foot placement sections
US8960353B2 (en) * 2012-03-30 2015-02-24 Shane Chen Foot-controlled powered vehicle
US9387363B1 (en) 2012-07-29 2016-07-12 Nautilus, Inc. Ball and board balance training device
US9101525B2 (en) * 2013-03-01 2015-08-11 David Scott Maw Self body massager
WO2014182527A1 (en) 2013-05-06 2014-11-13 Future Motion, Inc. Self-stabilizing skateboard
DE202013005826U1 (de) * 2013-06-28 2014-09-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Anordnung zum Erkennen des Aussteigens eines Insassen eines Fahrzeugs aus dem Fahrzeug, Anordnung zum Aktivieren oder Deaktivieren einer Funktion in einem Fahrzeug, sowie Fahrzeug
US9682732B2 (en) 2013-09-06 2017-06-20 Jason Thomas Strack Fully self-balanced hands-free portable vehicle
US10369453B2 (en) 2013-10-21 2019-08-06 Equalia LLC Pitch-propelled vehicle
US9643077B2 (en) * 2013-10-21 2017-05-09 Equalia LLC Pitch-propelled vehicle
US9211470B2 (en) * 2013-10-21 2015-12-15 Equalia LLC. Pitch-propelled vehicle
EP3043877B1 (de) 2013-12-06 2018-09-12 Innovated Transport Systems UG Haftungsbeschränkt Fahrzeug für die fortbewegung eines fahrers mit einer auf einem boden und in beliebige richtungen abrollenden kugel
DE102013113643A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Innovated Transport Systems Ug (Haftungsbeschränkt) Fahrzeug für die Fortbewegung eines Fahrers mit einer auf einem Boden und in beliebige Richtungen abrollenden Kugel
USD747668S1 (en) * 2014-02-10 2016-01-19 Shane Chen One-wheeled vehicle
JP2015224931A (ja) * 2014-05-27 2015-12-14 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラム
CN104014123A (zh) 2014-06-13 2014-09-03 杭州骑客智能科技有限公司 纵向双轮车体
WO2016037139A1 (en) 2014-09-05 2016-03-10 Dynamic Labs, Llc Motorized vehicle
USD746928S1 (en) 2014-10-20 2016-01-05 Future Motion, Inc. Skateboard
CN209204611U (zh) * 2014-11-05 2019-08-06 未来动力公司 电动交通工具和电动滑板
WO2016106372A1 (en) 2014-12-23 2016-06-30 Razor Usa Llc Powered unicycle with handle
CN104689557A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 常州爱尔威智能科技有限公司 电动滑板车的控制方法及控制装置
CN104689554B (zh) * 2015-03-17 2016-09-28 常州爱尔威智能科技有限公司 电动滑板车及其控制方法
CN104856408A (zh) * 2015-04-29 2015-08-26 无锡市崇安区科技创业服务中心 一种基于转轮方向自动控制装置的行李箱
US10252724B2 (en) 2015-09-24 2019-04-09 P&N Phc, Llc Portable two-wheeled self-balancing personal transport vehicle
USD779375S1 (en) * 2015-09-30 2017-02-21 Jiangxi DBK Corporation Co., Ltd., Fuzhou (CN) Intelligent self-balancing electric vehicle
USD784196S1 (en) * 2015-09-30 2017-04-18 Hangzhou Chic Intelligent Technology Co., Ltd. Human machine interaction vehicle
USD783452S1 (en) * 2015-10-09 2017-04-11 Hangzhou Chic Intelligent Technology Co., Ltd. Human-machine interaction vehicle
USD784195S1 (en) * 2015-10-09 2017-04-18 Hangzhou Chic Intelligent Technology Co., Ltd. Human machine interaction vehicle
US11260905B2 (en) 2015-10-10 2022-03-01 Hangzhou Chic Intelligent Technology Co., Ltd. Human-machine interaction vehicle
CN106627895B (zh) 2016-11-25 2020-01-07 杭州骑客智能科技有限公司 一种人机互动体感车及其控制方法与装置
WO2017077362A1 (en) * 2015-11-03 2017-05-11 Koofy Development Limited Self balancing single wheel board with shock absorber
WO2017081523A1 (en) * 2015-11-15 2017-05-18 Koofy Development Limited Self-balancing single wheel board with anti-fall and brake safety systems
USD784197S1 (en) * 2015-12-02 2017-04-18 Hangzhou Chic Intelligent Technology Co., Ltd. Human-machine interaction vehicle
USD786130S1 (en) * 2015-12-08 2017-05-09 Shenzhen Wellsn Technology Co., Ltd. Self-balancing vehicle
USD778782S1 (en) * 2015-12-22 2017-02-14 Zhejiang Luqi Intelligent Technology Co., Ltd. Hoverboard
CN105644670B (zh) * 2015-12-23 2018-09-04 小米科技有限责任公司 滑板车的模式切换方法及装置
USD780626S1 (en) * 2016-01-11 2017-03-07 E-Link Technology Co, Ltd Two-wheeled self-balancing vehicle
USD797875S1 (en) 2016-01-19 2017-09-19 Koofy Development Limited Skateboard
CN105501348A (zh) * 2016-01-27 2016-04-20 众城领跑者（北京）科贸有限公司 一种独轮自平衡滑板车
GB2547260B (en) * 2016-02-12 2019-05-15 Artemev Timur Motorized footwear
USD768252S1 (en) 2016-02-25 2016-10-04 Equalia LLC Pitch-propelled vehicle
US9598141B1 (en) 2016-03-07 2017-03-21 Future Motion, Inc. Thermally enhanced hub motor
US10112680B2 (en) 2016-03-07 2018-10-30 Future Motion, Inc. Thermally enhanced hub motor
USD827747S1 (en) 2016-03-14 2018-09-04 Koofy Innovation Limited Skateboard
USD817811S1 (en) * 2016-03-15 2018-05-15 SHENZHEN XIAOBAIMA ENERGY TECH Co., LTD. Self-balanced vehicle
WO2017161351A1 (en) * 2016-03-17 2017-09-21 Shane Chen Self-balancing transportation device with angular movement of foot platform
US9656713B1 (en) * 2016-03-21 2017-05-23 Notilt, Llc Tilting propulsion device safety mechanism
US10988032B2 (en) 2016-04-19 2021-04-27 Walnut Technology Limited Self-propelled personal transportation device
USD784198S1 (en) * 2016-05-04 2017-04-18 Zake Ip Holdings, Llc Two wheel balancing scooter
US9908580B2 (en) 2016-06-02 2018-03-06 Future Motion, Inc. Vehicle rider detection using strain gauges
CN205931056U (zh) * 2016-06-24 2017-02-08 深圳飞亮智能科技有限公司 一种限制下压角度的电动独轮滑板车
USD941948S1 (en) 2016-07-20 2022-01-25 Razor Usa Llc Two wheeled board
USD840872S1 (en) 2016-07-20 2019-02-19 Razor Usa Llc Two wheeled board
USD803963S1 (en) 2016-07-20 2017-11-28 Razor Usa Llc Two wheeled board
US9962597B2 (en) * 2016-10-11 2018-05-08 Future Motion, Inc. Suspension system for one-wheeled vehicle
CN106275211B (zh) * 2016-10-18 2021-11-05 西安科技大学 一种单轮电动滑板车及其使用方法
US9999827B2 (en) 2016-10-25 2018-06-19 Future Motion, Inc. Self-balancing skateboard with strain-based controls and suspensions
CN108116519B (zh) * 2016-11-28 2023-06-06 四川农业大学 一种智能车身调平小车
USD824803S1 (en) * 2016-12-26 2018-08-07 Hangzhou Chic Intelligent Technology Co., Ltd. Electric balance vehicle
USD826777S1 (en) * 2016-12-26 2018-08-28 Hangzhou Chic Intelligent Technology Co., Ltd. Self-balanced vehicle
USD821517S1 (en) 2017-01-03 2018-06-26 Future Motion, Inc. Skateboard
CN106741519A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 胡耀起 脚控式自平衡电动滑板车
US20180208076A1 (en) * 2017-01-25 2018-07-26 Shane Chen Auto-balancing vehicle with power based situational operating limits
WO2018140979A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-02 Shane Chen Central wheel structure auto-balancing device
AR107969A1 (es) * 2017-03-23 2018-07-04 Filipich Carlos Damian Dispositivo portátil giroscópico y conjunto de dispositivo portátil giroscópico y accesorios para el transporte de objetos o individuos
CN107102581B (zh) * 2017-04-06 2019-07-12 上海玺力电子科技有限公司 一种智能启停控制系统及方法
CN107340778B (zh) * 2017-06-23 2021-02-12 纳恩博（北京）科技有限公司 一种平衡控制方法及车辆
JP6709292B2 (ja) * 2017-07-27 2020-06-10 納恩博（北京）科技有限公司Ｎｉｎｅｂｏｔ （Ｂｅｉｊｉｎｇ） Ｔｅｃｈ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． ローラースケート装置及び電動バランス車
CN107512348B (zh) * 2017-07-27 2020-11-24 纳恩博（北京）科技有限公司 电动平衡车
CN107281740B (zh) * 2017-07-27 2021-04-23 纳恩博（北京）科技有限公司 轮滑装置
CN107561975A (zh) * 2017-08-07 2018-01-09 昆明理工大学 一种电动滑板车过弯防侧滑控制器及其控制方法
KR102002902B1 (ko) * 2017-10-13 2019-07-24 네이버랩스 주식회사 퍼스널 모빌리티
WO2019109102A1 (en) 2017-12-01 2019-06-06 Future Motion, Inc. Control system for electric vehicles
US10010784B1 (en) 2017-12-05 2018-07-03 Future Motion, Inc. Suspension systems for one-wheeled vehicles
DE212018000376U1 (de) * 2017-12-07 2020-07-10 Future Motion, Inc. Absteigesteuerungen für Einradfahrzeuge
CN107867359A (zh) * 2017-12-12 2018-04-03 深圳市自由侠科技有限公司 一种橄榄球形独轮车
CN209553392U (zh) 2017-12-22 2019-10-29 美国锐哲有限公司 电动平衡车
CN108398964A (zh) * 2018-02-08 2018-08-14 西北工业大学 一种滑板车启动和速度控制方法
USD843532S1 (en) 2018-02-23 2019-03-19 Future Motion, Inc. Skateboard
USD850552S1 (en) 2018-02-23 2019-06-04 Future Motion, Inc. Skateboard
DE102018106133A1 (de) * 2018-03-16 2019-09-19 Franz Oberreiter Sportgerät
CN108407952A (zh) * 2018-05-21 2018-08-17 常州爱尔威潜航智能科技有限公司 电动滑板车
WO2020146420A1 (en) 2019-01-07 2020-07-16 Future Motion, Inc. Self-balancing systems for electric vehicles
US10456658B1 (en) 2019-02-11 2019-10-29 Future Motion, Inc. Self-stabilizing skateboard
USD881307S1 (en) 2019-03-11 2020-04-14 Future Motion, Inc. Fender for electric vehicle
USD890278S1 (en) 2019-03-11 2020-07-14 Future Motion, Inc. Electric vehicle
USD888175S1 (en) 2019-03-11 2020-06-23 Future Motion, Inc. Electric vehicle front
USD890280S1 (en) 2019-03-11 2020-07-14 Future Motion, Inc. Rider detection sensor for electric vehicle
USD890279S1 (en) 2019-03-11 2020-07-14 Future Motion, Inc. Electric vehicle with fender
USD897469S1 (en) 2019-03-11 2020-09-29 Future Motion, Inc. Foot pad for electric vehicle
USD889577S1 (en) 2019-03-11 2020-07-07 Future Motion, Inc. Rotatable handle for electric vehicle
USD886929S1 (en) 2019-03-11 2020-06-09 Future Motion, Inc. Rear bumper for electric vehicle
USD881308S1 (en) 2019-03-11 2020-04-14 Future Motion, Inc. Fender for electric vehicle
CN110393908B (zh) * 2019-08-07 2020-09-29 王乙童 一种电动滑板
US11794090B2 (en) * 2020-01-08 2023-10-24 Acme Land Surf Co., LLC Wheeled vehicle and deck for wheeled vehicle
KR20210115888A (ko) * 2020-03-16 2021-09-27 엘지전자 주식회사 전동 이동 장치 및 이의 조립에 이용되는 브라켓
CN212709805U (zh) * 2020-06-19 2021-03-16 浙江阿尔郎科技有限公司 一种上壳体组件及其平衡车
CN214356465U (zh) * 2020-12-29 2021-10-08 美国锐哲有限公司 一种独轮电动平衡车
US11840303B2 (en) * 2021-06-11 2023-12-12 Future Motion, Inc. Suspension system for a one-wheeled vehicle
CN113212622A (zh) * 2021-06-24 2021-08-06 深圳百客电子商务有限公司 一种平衡车及其控制方法和以平衡车为动力的卡丁车
US11273364B1 (en) 2021-06-30 2022-03-15 Future Motion, Inc. Self-stabilizing skateboard
US20230054949A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Nicholas John Vitale Cushioned footpad with reinforcing support structure
US11299059B1 (en) 2021-10-20 2022-04-12 Future Motion, Inc. Self-stabilizing skateboard
US11890528B1 (en) 2022-11-17 2024-02-06 Future Motion, Inc. Concave side rails for one-wheeled vehicles

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2802300A (en) * 1954-03-30 1957-08-13 Howard G Rogers Gyroscopically-controlled cycles
US3399742A (en) * 1966-06-23 1968-09-03 Franklin S. Malick Powered unicycle
US4505477A (en) * 1982-07-09 1985-03-19 Wilkinson John M Balancing board
JP3070015B2 (ja) 1990-11-30 2000-07-24 本田技研工業株式会社 不安定車両の走行制御装置
US5106110A (en) * 1991-03-04 1992-04-21 Williamson Lawrence J Unicycle roller skate
US6779621B2 (en) * 1993-02-24 2004-08-24 Deka Products Limited Partnership Riderless stabilization of a balancing transporter
US7370713B1 (en) * 1993-02-24 2008-05-13 Deka Products Limited Partnership Personal mobility vehicles and methods
US7546889B2 (en) * 1993-02-24 2009-06-16 Deka Products Limited Partnership Guided control of a transporter
US6868931B2 (en) * 1994-05-27 2005-03-22 Deka Products Limited Partnership Speed limiting for a balancing transporter accounting for variations in system capability
US6050357A (en) * 1995-05-31 2000-04-18 Empower Corporation Powered skateboard
JPH09175462A (ja) 1995-12-25 1997-07-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 一輪車
US7275607B2 (en) * 1999-06-04 2007-10-02 Deka Products Limited Partnership Control of a personal transporter based on user position
US6302230B1 (en) * 1999-06-04 2001-10-16 Deka Products Limited Partnership Personal mobility vehicles and methods
US6796396B2 (en) * 1999-06-04 2004-09-28 Deka Products Limited Partnership Personal transporter
FR2845009B1 (fr) * 2002-10-01 2004-11-19 Alain Bouvet Planche a roue a propulsion
US6805657B2 (en) * 2002-11-05 2004-10-19 Justin W. Trenary Body-connected bike
JP2005094858A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Sony Corp 走行装置及びその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100475636C (zh) 2009-04-08
US7424927B2 (en) 2008-09-16
US7467681B2 (en) 2008-12-23
CN1689895A (zh) 2005-11-02
US20050241864A1 (en) 2005-11-03
CN1689894A (zh) 2005-11-02
US20050242538A1 (en) 2005-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100522732C (zh) 车辆、车辆控制装置以及控制方法
US7643933B2 (en) Overturn prevention control device
JP6620326B2 (ja) 手押し車
US6874591B2 (en) Speed limiting for a balancing transporter
US6868931B2 (en) Speed limiting for a balancing transporter accounting for variations in system capability
KR101406469B1 (ko) 전기 운송수단의 속도 제한
EP1512055B1 (en) Hybrid human/electric powered vehicle
US6543564B1 (en) Balancing personal vehicle
US10232871B2 (en) Pushcart
US8532877B2 (en) Coaxial two-wheeled vehicle and its control method
KR101234302B1 (ko) 전도 방지 제어장치 및 컴퓨터 프로그램
US20170057595A1 (en) Smart auxiliary power system for bicycle
US20210061348A1 (en) Vehicle
JP2005335678A (ja) 車両、車両の制御装置および制御方法
JP2005335677A (ja) 車両、車両の制御装置および制御方法
JP2004338507A (ja) 自動二輪車
CN102378715B (zh) 车辆
WO2019102997A1 (ja) 車両
JP5203368B6 (ja) 電動車両の速度制限
KR20240008215A (ko) 전기적 도로주행 탑승체의 주행 제어시스템

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090805

Termination date: 20110428