倒立二輪車
【課題】複数の状態センサ間の個体差による検知データのバラツキによって発生する無駄な消費電力を抑える。
【解決手段】相互に電気的に絶縁された第１巻線２２及び第２巻線２３を有し、駆動輪を回転させるための第１モータ４と、第１駆動系６と、第２駆動系７と、を備える。第１駆動系６は、第１状態センサ１２と、第１制御回路１１を有する。第２駆動系７は、第２状態センサ１７と、第２制御回路１６を有する。第１駆動系６の第１状態センサ１２の第１検知データと、第２駆動系７の第２状態センサ１７の第２検知データは、第１駆動系６と第２駆動系７の間で共有される。第１駆動系６の第１制御回路１１は、共有している検知データに基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御する。第２駆動系７の第２制御回路１６は、共有している検知データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御する。
【解決手段】相互に電気的に絶縁された第１巻線２２及び第２巻線２３を有し、駆動輪を回転させるための第１モータ４と、第１駆動系６と、第２駆動系７と、を備える。第１駆動系６は、第１状態センサ１２と、第１制御回路１１を有する。第２駆動系７は、第２状態センサ１７と、第２制御回路１６を有する。第１駆動系６の第１状態センサ１２の第１検知データと、第２駆動系７の第２状態センサ１７の第２検知データは、第１駆動系６と第２駆動系７の間で共有される。第１駆動系６の第１制御回路１１は、共有している検知データに基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御する。第２駆動系７の第２制御回路１６は、共有している検知データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倒立二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、電動車両の駆動輪を駆動するための電動動力源装置を開示している。各駆動輪に設けられた電気モータは３相交流電気モータであって、各相を互いに絶縁された２重巻線により構成している。そして、電気モータの一方の巻線は第１の駆動回路に接続されており、他方の巻線は第２の駆動回路に接続されている。
【０００３】
この構成で、通常時は、第１の駆動回路と第２の駆動回路の両方用いて、電気モータを所定通り駆動する。そして、第１の駆動回路に故障が発生したら、電気モータの駆動は、故障が生じていない第２の駆動回路にて継続させることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2005-312234号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本願発明者らは、駆動系に冗長性を持たせた倒立二輪車を開発している。具体的には、倒立二輪車は、第１の駆動系と第２の駆動系を有する。倒立二輪車の駆動輪を回転させる電気モータは、互いに絶縁された２重巻線を有する。電気モータの一方の巻線は第１の駆動系に接続されており、他方の巻線は第２の駆動系に接続されている。第１の駆動系及び第２の駆動系は、夫々、状態センサと、この状態センサの検知データに基づいて巻線への電力供給を制御する制御部と、を有している。この構成によれば、一方の駆動系が故障しても、残された駆動系で電気モータの駆動制御を継続することができる。
【０００６】
しかし、第１の駆動系の状態センサの検知データと、第２の駆動系の状態センサの検知データとは、状態センサの個体差により、必ずしも一致するとは限らない。従って、特には、電気モータの出力トルクをゼロにしたい場合に問題となる。
【０００７】
即ち、電気モータの出力トルクをゼロにしたい場合、通常は、第１の駆動系の巻線で発生する出力トルクも、第２の駆動系で発生する出力トルクもゼロになるべきである。しかしながら、第１の駆動系の制御部も、第２の駆動系の制御部も、それぞれの状態センサの検知データでフィードバック制御されるものであることから、場合によっては、第１の駆動系の巻線で発生する出力トルクが"１０"であり、第２の駆動系で発生する出力トルクが"−１０"となることで初めて電気モータの出力トルクがゼロになる場合がある。この場合、本来であれば消費電力は極めて小さいはずなのに、実際にはある程度の電力が消費されてしまう結果となる。
【０００８】
本願発明の目的は、冗長性な駆動系で電気モータを駆動制御する倒立二輪車において、消費電力を抑える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の第１の観点によれば、倒立二輪車は、倒立二輪車本体と、前記倒立二輪車本体によって回転自在に支持される駆動輪と、相互に電気的に絶縁された複数の巻線を有し、前記駆動輪を回転させるための電気モータと、前記倒立二輪車本体の状態を検知して検知データを出力する状態検知手段と、前記状態検知手段からの前記検知データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する制御手段と、を有する複数の駆動系と、を備える。各駆動系に属する前記状態検知手段の前記検知データは、前記複数の駆動系間で共有されるように構成する。各駆動系の前記制御手段は、共有している前記複数の検知データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する。以上の構成によれば、前記複数の状態検知手段間の個体差による前記複数の検知データのバラツキによって発生する無駄な消費電力を抑えることができるようになる。
【００１０】
また、各駆動系の前記制御手段は、共有している前記複数の検知データを所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御することが好ましい。以上の構成によれば、各駆動系の前記制御手段が生成した各合成データは、相互に一致することになる。従って、各駆動系の前記制御手段は、相互に一致する前記合成データに基づいて、前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御することになる。従って、前記複数の状態検知手段間の個体差による前記複数の検知データのバラツキによって発生する無駄な消費電力が効果的に抑えられる。
【００１１】
本願発明の第２の観点によれば、倒立二輪車は、倒立二輪車本体と、前記倒立二輪車本体によって回転自在に支持される駆動輪と、相互に電気的に絶縁された第１巻線及び第２巻線を有し、前記駆動輪を回転させるための電気モータと、前記倒立二輪車本体の状態を検知して第１検知データを出力する第１状態検知手段と、前記第１状態検知手段からの前記第１検知データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御する第１制御手段と、を有する第１駆動系と、前記倒立二輪車本体の状態を検知して第２検知データを出力する第２状態検知手段と、前記第２状態検知手段からの前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する第２制御手段と、を有する第２駆動系と、を備える。前記第１状態検知手段の前記第１検知データと前記第２状態検知手段の前記第２検知データは、前記第１駆動系と前記第２駆動系の間で共有されるように構成する。前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する。以上の構成によれば、前記第１状態検知手段と前記第２状態検知手段間の個体差による前記第1検知データと前記第２検知データのズレによって発生する無駄な消費電力を抑えることができるようになる。
【００１２】
また、前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを前記所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて、前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御することが好ましい。以上の構成によれば、前記第１駆動系の前記第１制御手段が生成する合成データと、前記第２駆動系の前記第２制御手段が生成する合成データは、相互に一致することになる。従って、各駆動系の前記制御手段は、相互に一致する前記合成データに基づいて、前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御することになる。従って、前記第１状態検知手段と前記第２状態検知手段間の個体差による前記第1検知データと前記第２検知データのズレによって発生する無駄な消費電力が効果的に抑えられる。
【００１３】
また、前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成し、この平均化データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成し、この平均化データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御することが好ましい。以上の構成で、仮に、前記第２駆動系が故障したとすると、前記第１駆動系の前記第１制御手段が単独で前記電気モータを制御することになる。具体的には、前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データのみに基づいて、前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御する。このとき、前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御するに際し前記第１制御手段が参照するデータにはステップ状の変化が発生することになる。前記第２駆動系に代えて前記第１駆動系が故障した場合も同様である。これに対し、前記第１制御手段及び前記第２制御手段が通常運行時から前記平均化データを参照するようにしておくことで、上記のステップ状の変化の幅を最小限に抑えることができる。従って、故障発生後に行う対処動作を一層滑らかに遂行することができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、前記複数の状態検知手段間の個体差による前記複数の検知データのバラツキによって発生する無駄な消費電力を抑えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、倒立二輪車の外観図である。
【図２】図２は、倒立二輪車の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１及び図２に基づいて、本願発明の好適な実施形態を説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本実施形態において、倒立二輪車１は、倒立二輪車本体２と、倒立二輪車本体２によって回転自在に支持される一対の駆動輪３と、各駆動輪３を回転させるための第１モータ４（電気モータ）及び第２モータ５（電気モータ）と、第１駆動系６（駆動系）と、第２駆動系７（駆動系）と、を備えて構成されている。倒立二輪車本体２は、乗員Pが直立した姿勢で乗車可能な筐体８と、乗員Pが把持可能なハンドル９が先端に取り付けられ、基端が筐体８に固定されたハンドル支柱１０と、を主たる構成として備えている。
【００１８】
第１駆動系６は、第１制御回路１１（制御手段、第１制御手段）と、第１状態センサ１２（状態検知手段、第１状態検知手段）と、第１アンプ１３と、第２アンプ１４と、によって構成されている。第１制御回路１１は、第１平均化回路１５を有している。
【００１９】
第２駆動系７は、第２制御回路１６（制御手段、第２制御手段）と、第２状態センサ１７（状態検知手段、第２状態検知手段）と、第３アンプ１８と、第４アンプ１９と、によって構成されている。第２制御回路１６は、第２平均化回路２０を有している。
【００２０】
第１駆動系６と第２駆動系７は、通常運行時、協力して第１モータ４を駆動制御する。即ち、第１駆動系６と第２駆動系７は、通常運行時、第１モータ４の出力の半分ずつを担当している。同様に、第１駆動系６と第２駆動系７は、通常運行時、協力して第２モータ５を駆動制御する。即ち、第１駆動系６と第２駆動系７は、通常運行時、第２モータ５の出力の半分ずつを担当している。そして、第１制御回路１１と第２制御回路１６は、信号線２１によって相互に接続されている。この信号線２１の存在により、第１制御回路１１と第２制御回路１６は双方向通信可能となっている。
【００２１】
第１モータ４は、相互に電気的に絶縁された第１巻線２２（巻線、第１巻線）及び第２巻線２３（巻線、第２巻線）を有し、駆動輪３を回転させるための電気モータである。第１モータ４は、例えば３相交流電気モータによって構成されている。
【００２２】
第２モータ５は、相互に電気的に絶縁された第３巻線２４（巻線、第１巻線）及び第４巻線２５（巻線、第２巻線）を有し、駆動輪３を回転させるための電気モータである。第２モータ５は、例えば３相交流電気モータによって構成されている。
【００２３】
第１状態センサ１２は、倒立二輪車本体２の加速度や倒立二輪車本体２の姿勢を含む、倒立二輪車本体２の状態を検知して第１検知データ（検知データ）を第１制御回路１１に出力する。第１状態センサ１２は、加速度センサやジャイロセンサによって構成されている。
【００２４】
第２状態センサ１７は、倒立二輪車本体２の加速度や倒立二輪車本体２の姿勢を含む、倒立二輪車本体２の状態を検知して第２検知データ（検知データ）を第２制御回路１６に出力する。第２状態センサ１７は、加速度センサやジャイロセンサによって構成されている。
【００２５】
第１制御回路１１は、第１アンプ１３を介して第１モータ４の第１巻線２２に接続されている。第１制御回路１１は、第１状態センサ１２からの第１検知データに基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御する。同様に、第１制御回路１１は、第２アンプ１４を介して第２モータ５の第３巻線２４に接続されている。第１制御回路１１は、第１状態センサ１２からの第１検知データに基づいて第２モータ５の第３巻線２４への電力供給を制御する。
【００２６】
第２制御回路１６は、第３アンプ１８を介して第１モータ４の第２巻線２３に接続されている。第２制御回路１６は、第２状態センサ１７からの第２検知データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御する。同様に、第２制御回路１６は、第４アンプ１９を介して第２モータ５の第４巻線２５に接続されている。第２制御回路１６は、第２状態センサ１７からの第２検知データに基づいて第２モータ５の第４巻線２５への電力供給を制御する。
【００２７】
本実施形態において第１制御回路１１は、第１状態センサ１２からの第１検知データを信号線２１を介して第２制御回路１６に転送するように構成されている。第２制御回路１６も同様に、第２状態センサ１７からの第２検知データを信号線２１を介して第１制御回路１１に転送するように構成されている。端的に言えば、第１状態センサ１２の第１検知データと、第２状態センサ１７の第２検知データは、信号線２１を介して第１駆動系６と第２駆動系７の間で共有されるように構成されている。
【００２８】
そして、本実施形態において第１制御回路１１は、第１状態センサ１２の第１検知データに加えて、第２状態センサ１７の第２検知データも考慮して、第１モータ４の第１巻線２２や第２モータ５の第３巻線２４への電力供給を制御する。即ち、第１制御回路１１は、第２制御回路１６と共有している第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データに基づいて、第１モータ４の第１巻線２２や第２モータ５の第３巻線２４への電力供給を制御する。具体的には、第１制御回路１１の第１平均化回路１５は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成する。端的に言えば、第１制御回路１１の第１平均化回路１５は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを平均化した平均化データを生成する。そして、第１制御回路１１は、この平均化データに基づいて、第１モータ４の第１巻線２２や第２モータ５の第３巻線２４への電力供給を制御する。
【００２９】
同様に、本実施形態において第２制御回路１６は、第２状態センサ１７の第２検知データに加えて、第１状態センサ１２の第１検知データも考慮して、第１モータ４の第２巻線２３や第２モータ５の第４巻線２５への電力供給を制御する。即ち、第２制御回路１６は、第１制御回路１１と共有している第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データに基づいて、第１モータ４の第２巻線２３や第２モータ５の第４巻線２５への電力供給を制御する。具体的には、第２制御回路１６の第２平均化回路２０は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを同じ比率（５０：５０）で足し合わせて平均化データを生成する。端的に言えば、第２制御回路１６の第２平均化回路２０は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを平均化した平均化データを生成する。そして、第２制御回路１６は、この平均化データに基づいて、第１モータ４の第２巻線２３や第２モータ５の第４巻線２５への電力供給を制御する。
【００３０】
なお、第１制御回路１１の第１平均化回路１５が生成した平均化データと、第２制御回路１６の第２平均化回路２０が生成した平均化データは、相互に一致する。
【００３１】
（作動）
次に、倒立二輪車１の作動を説明する。
【００３２】
（通常運行時）
第１状態センサ１２と第２状態センサ１７は同じ倒立二輪車本体２の状態を検知するものであるから、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データは理屈上、一致するはずである。しかしながら、第１状態センサ１２と第２状態センサ１７の間には製造誤差に基づく個体差が必然的に存在する。ここで、説明の便宜上、第１状態センサ１２の第１検知データが"５"であり、第２状態センサ１７の第２検知データが"−５"であったとする。
【００３３】
この場合、第１制御回路１１の第１平均化回路１５が生成する平均化データは"０"となる。同様に、第２制御回路１６の第２平均化回路２０が生成する平均化データは"０"となる。
【００３４】
そして、第１制御回路１１は、第１平均化回路１５が生成した平均化データ"０"に基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御する。同様に、第２制御回路１６は、第２平均化回路２０が生成した平均化データ"０"に基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御する。この結果、第１モータ４の出力トルクは"０"となる。
【００３５】
ここで、もし仮に、第１制御回路１１が第１状態センサ１２の第１検知データである"５"に基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御し、第２制御回路１６が第２状態センサ１７の第２検知データである"−５"に基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御していたとする。すると、第１モータ４の第１巻線２２が生成する出力トルクと、第１モータ４の第２巻線２３が生成する出力トルクは、絶対値は等しいが符号が逆になる。この結果、第１モータ４の第１巻線２２が生成する出力トルクと、第１モータ４の第２巻線２３が生成する出力トルクは相殺されて、結果的には、上述のように第１モータ４の出力トルクは"０"となる。しかしながら、明らかに無駄な電力を消費することとになっている。この意味で、平均化データに基づく制御は、消費電力削減の観点から極めて有益であることが理解されよう。
【００３６】
以上に、第１モータ４の第１巻線２２及び第２巻線２３での消費電力について説明したが、第２モータ５の第３巻線２４及び第４巻線２５での消費電力についても同様のことが言える。
【００３７】
なお、消費電力削減の観点から言えば、第１制御回路１１の第１平均化回路１５は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを、例えば８０：２０の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御し、第２制御回路１６の第２平均化回路２０は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを、同じ比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御するようにしてもよい。
【００３８】
（第１駆動系６の故障時）
次に、第１駆動系６が故障し、この第１駆動系６の故障が図示しない故障検知手段により検知された場合を説明する。この場合、第１駆動系６に属する第１制御回路１１、第１状態センサ１２は無効化され、第１モータ４の第１巻線２２への電力供給は停止すると共に、第２モータ５の第３巻線２４への電力供給も停止する。従って、第１駆動系６の故障が検知された後は、第１モータ４や第２モータ５は、第２駆動系７のみによって駆動制御されることになる。即ち、第２駆動系７は、第１モータ４や第２モータ５を適切に駆動制御することにより、第１駆動系６の故障により一時的に好ましくない状態となった倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢を降車姿勢とする。降車姿勢とは、図１において乗員Pが倒立二輪車１から下車するのに好適となる、倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢を意味する。このときの第２駆動系７の作動を以下に詳しく説明する。
【００３９】
第１駆動系６の故障が検知される前は、第２制御回路１６は、第２平均化回路２０が生成した平均化データに基づいて、第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御していた。これに対し、第１駆動系６の故障が検知されると、第２制御回路１６は、第２平均化回路２０が生成した平均化データに代えて、第２状態センサ１７の第２検知データに基づいて、第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御することになる。
【００４０】
先程と同様に、説明の便宜上、第１状態センサ１２の第１検知データが"５"であり、第２状態センサ１７の第２検知データが"−５"であったとする。この場合、第２平均化回路２０が生成する平均化データは"０"である。従って、第２制御回路１６が第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御するに際し基準とするデータである制御基準データは、"０"から"−５"へとステップ状に変化することになる。換言すれば、この場合、制御基準データのステップ状の変化幅は、"５"となる。そして、このように制御基準データがステップ状に変化することで、倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢は急峻に変化することになり、不快な乗り心地を招く。
【００４１】
しかしながら、このステップ状の変化幅は、第１駆動系６の故障が検知される前、第２制御回路１６が、第２平均化回路２０が生成した平均化データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御していたからこそ、最小化できていると言及することができる。
【００４２】
というのは、仮に、第１駆動系６の故障が検知される前の制御基準データが、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データとを８０：２０の比率で足し合わせた合成データである"（５×８０+（−５）×２０）／１００＝３"だったとする。この場合も、前述した消費電力削減の効果は十二分に発揮される。しかし、この場合、制御基準データは、"３"から"−５"へとステップ状に変化することになる。換言すれば、この場合、制御基準データのステップ状の変化幅は、"８"となる。単純に"５"と"８"を比較して判る通り、制御基準データのステップ状の変化幅は前述した場合と比較して大きくなっている。従って、制御基準データのステップ状の変化幅は、第１駆動系６の故障が検知される前、第２制御回路１６が、第２平均化回路２０が生成した平均化データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御していたからこそ、最小化できていると言及することができる。
【００４３】
なお、第１駆動系６ではなく第２駆動系７の故障が検知された場合は、前述の「８０：２０の比率」を採用した方が、制御基準データのステップ状の変化幅が当然小さくなる。しかしながら、第１駆動系６と第２駆動系７の何れが故障するかが予測できるものでない以上、第１駆動系６ではなく第２駆動系７の故障が検知された場合に大変有利であるという理由だけで、第１駆動系６が故障した際に不利となる「８０：２０の比率」を採用することがベストと言うことはできない。
【００４４】
以上に、第１駆動系６が故障した場合を説明したが、第２駆動系７が故障した場合についても勿論、同様である。
【００４５】
付言するならば、第１駆動系６又は第２駆動系７の故障検知時に発生する制御基準データのステップ状の変化幅を最小化する技術は、単に、乗り心地の悪化を抑えるのみならず、以下のような有用性が認められる。即ち、一般に、第１駆動系６又は第２駆動系７の故障を検知するには、ノイズ等に起因する誤検知を排除するために、ある程度の時間をかけて各種信号を監視する必要がある。従って、第１駆動系６又は第２駆動系７の故障を検知した後で実際に対処動作を実行しようとする時点では既に倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢は相当悪化している虞がある。このように倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢が相当悪化している状態で制御基準データがステップ状に大きく変化すると、まさに故障時の状況に対して追い討ちをかけることに他ならない。このような事情から、制御基準データのステップ状の変化幅は、可能な限り最小限に抑えることが肝要であると言える。つまり、制御基準データのステップ状の変化幅の大小は、決して軽視できるものではない。
【００４６】
なお、第１駆動系６の故障が検知された後は、第１モータ４は、第２駆動系７のみによって駆動制御されることになる。そのとき、第２駆動系７の第２制御回路１６は、第１モータ４の定格最大電流を超えるような大きな電流を一時的に第１モータ４の第２巻線２３に供給することで大きなトルクが発生するように、第２状態センサ１７の第２検知データに対して高いゲインで第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御することになる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 倒立二輪車
４ 第１モータ
５ 第２モータ
６ 第１駆動系
７ 第２駆動系
１２ 第１状態センサ
１５ 第１平均化回路
１７ 第２状態センサ
２０ 第２平均化回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倒立二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、電動車両の駆動輪を駆動するための電動動力源装置を開示している。各駆動輪に設けられた電気モータは３相交流電気モータであって、各相を互いに絶縁された２重巻線により構成している。そして、電気モータの一方の巻線は第１の駆動回路に接続されており、他方の巻線は第２の駆動回路に接続されている。
【０００３】
この構成で、通常時は、第１の駆動回路と第２の駆動回路の両方用いて、電気モータを所定通り駆動する。そして、第１の駆動回路に故障が発生したら、電気モータの駆動は、故障が生じていない第２の駆動回路にて継続させることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2005-312234号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本願発明者らは、駆動系に冗長性を持たせた倒立二輪車を開発している。具体的には、倒立二輪車は、第１の駆動系と第２の駆動系を有する。倒立二輪車の駆動輪を回転させる電気モータは、互いに絶縁された２重巻線を有する。電気モータの一方の巻線は第１の駆動系に接続されており、他方の巻線は第２の駆動系に接続されている。第１の駆動系及び第２の駆動系は、夫々、状態センサと、この状態センサの検知データに基づいて巻線への電力供給を制御する制御部と、を有している。この構成によれば、一方の駆動系が故障しても、残された駆動系で電気モータの駆動制御を継続することができる。
【０００６】
しかし、第１の駆動系の状態センサの検知データと、第２の駆動系の状態センサの検知データとは、状態センサの個体差により、必ずしも一致するとは限らない。従って、特には、電気モータの出力トルクをゼロにしたい場合に問題となる。
【０００７】
即ち、電気モータの出力トルクをゼロにしたい場合、通常は、第１の駆動系の巻線で発生する出力トルクも、第２の駆動系で発生する出力トルクもゼロになるべきである。しかしながら、第１の駆動系の制御部も、第２の駆動系の制御部も、それぞれの状態センサの検知データでフィードバック制御されるものであることから、場合によっては、第１の駆動系の巻線で発生する出力トルクが"１０"であり、第２の駆動系で発生する出力トルクが"−１０"となることで初めて電気モータの出力トルクがゼロになる場合がある。この場合、本来であれば消費電力は極めて小さいはずなのに、実際にはある程度の電力が消費されてしまう結果となる。
【０００８】
本願発明の目的は、冗長性な駆動系で電気モータを駆動制御する倒立二輪車において、消費電力を抑える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の第１の観点によれば、倒立二輪車は、倒立二輪車本体と、前記倒立二輪車本体によって回転自在に支持される駆動輪と、相互に電気的に絶縁された複数の巻線を有し、前記駆動輪を回転させるための電気モータと、前記倒立二輪車本体の状態を検知して検知データを出力する状態検知手段と、前記状態検知手段からの前記検知データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する制御手段と、を有する複数の駆動系と、を備える。各駆動系に属する前記状態検知手段の前記検知データは、前記複数の駆動系間で共有されるように構成する。各駆動系の前記制御手段は、共有している前記複数の検知データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する。以上の構成によれば、前記複数の状態検知手段間の個体差による前記複数の検知データのバラツキによって発生する無駄な消費電力を抑えることができるようになる。
【００１０】
また、各駆動系の前記制御手段は、共有している前記複数の検知データを所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御することが好ましい。以上の構成によれば、各駆動系の前記制御手段が生成した各合成データは、相互に一致することになる。従って、各駆動系の前記制御手段は、相互に一致する前記合成データに基づいて、前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御することになる。従って、前記複数の状態検知手段間の個体差による前記複数の検知データのバラツキによって発生する無駄な消費電力が効果的に抑えられる。
【００１１】
本願発明の第２の観点によれば、倒立二輪車は、倒立二輪車本体と、前記倒立二輪車本体によって回転自在に支持される駆動輪と、相互に電気的に絶縁された第１巻線及び第２巻線を有し、前記駆動輪を回転させるための電気モータと、前記倒立二輪車本体の状態を検知して第１検知データを出力する第１状態検知手段と、前記第１状態検知手段からの前記第１検知データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御する第１制御手段と、を有する第１駆動系と、前記倒立二輪車本体の状態を検知して第２検知データを出力する第２状態検知手段と、前記第２状態検知手段からの前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する第２制御手段と、を有する第２駆動系と、を備える。前記第１状態検知手段の前記第１検知データと前記第２状態検知手段の前記第２検知データは、前記第１駆動系と前記第２駆動系の間で共有されるように構成する。前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する。以上の構成によれば、前記第１状態検知手段と前記第２状態検知手段間の個体差による前記第1検知データと前記第２検知データのズレによって発生する無駄な消費電力を抑えることができるようになる。
【００１２】
また、前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを前記所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて、前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御することが好ましい。以上の構成によれば、前記第１駆動系の前記第１制御手段が生成する合成データと、前記第２駆動系の前記第２制御手段が生成する合成データは、相互に一致することになる。従って、各駆動系の前記制御手段は、相互に一致する前記合成データに基づいて、前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御することになる。従って、前記第１状態検知手段と前記第２状態検知手段間の個体差による前記第1検知データと前記第２検知データのズレによって発生する無駄な消費電力が効果的に抑えられる。
【００１３】
また、前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成し、この平均化データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成し、この平均化データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御することが好ましい。以上の構成で、仮に、前記第２駆動系が故障したとすると、前記第１駆動系の前記第１制御手段が単独で前記電気モータを制御することになる。具体的には、前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データのみに基づいて、前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御する。このとき、前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御するに際し前記第１制御手段が参照するデータにはステップ状の変化が発生することになる。前記第２駆動系に代えて前記第１駆動系が故障した場合も同様である。これに対し、前記第１制御手段及び前記第２制御手段が通常運行時から前記平均化データを参照するようにしておくことで、上記のステップ状の変化の幅を最小限に抑えることができる。従って、故障発生後に行う対処動作を一層滑らかに遂行することができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、前記複数の状態検知手段間の個体差による前記複数の検知データのバラツキによって発生する無駄な消費電力を抑えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、倒立二輪車の外観図である。
【図２】図２は、倒立二輪車の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１及び図２に基づいて、本願発明の好適な実施形態を説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本実施形態において、倒立二輪車１は、倒立二輪車本体２と、倒立二輪車本体２によって回転自在に支持される一対の駆動輪３と、各駆動輪３を回転させるための第１モータ４（電気モータ）及び第２モータ５（電気モータ）と、第１駆動系６（駆動系）と、第２駆動系７（駆動系）と、を備えて構成されている。倒立二輪車本体２は、乗員Pが直立した姿勢で乗車可能な筐体８と、乗員Pが把持可能なハンドル９が先端に取り付けられ、基端が筐体８に固定されたハンドル支柱１０と、を主たる構成として備えている。
【００１８】
第１駆動系６は、第１制御回路１１（制御手段、第１制御手段）と、第１状態センサ１２（状態検知手段、第１状態検知手段）と、第１アンプ１３と、第２アンプ１４と、によって構成されている。第１制御回路１１は、第１平均化回路１５を有している。
【００１９】
第２駆動系７は、第２制御回路１６（制御手段、第２制御手段）と、第２状態センサ１７（状態検知手段、第２状態検知手段）と、第３アンプ１８と、第４アンプ１９と、によって構成されている。第２制御回路１６は、第２平均化回路２０を有している。
【００２０】
第１駆動系６と第２駆動系７は、通常運行時、協力して第１モータ４を駆動制御する。即ち、第１駆動系６と第２駆動系７は、通常運行時、第１モータ４の出力の半分ずつを担当している。同様に、第１駆動系６と第２駆動系７は、通常運行時、協力して第２モータ５を駆動制御する。即ち、第１駆動系６と第２駆動系７は、通常運行時、第２モータ５の出力の半分ずつを担当している。そして、第１制御回路１１と第２制御回路１６は、信号線２１によって相互に接続されている。この信号線２１の存在により、第１制御回路１１と第２制御回路１６は双方向通信可能となっている。
【００２１】
第１モータ４は、相互に電気的に絶縁された第１巻線２２（巻線、第１巻線）及び第２巻線２３（巻線、第２巻線）を有し、駆動輪３を回転させるための電気モータである。第１モータ４は、例えば３相交流電気モータによって構成されている。
【００２２】
第２モータ５は、相互に電気的に絶縁された第３巻線２４（巻線、第１巻線）及び第４巻線２５（巻線、第２巻線）を有し、駆動輪３を回転させるための電気モータである。第２モータ５は、例えば３相交流電気モータによって構成されている。
【００２３】
第１状態センサ１２は、倒立二輪車本体２の加速度や倒立二輪車本体２の姿勢を含む、倒立二輪車本体２の状態を検知して第１検知データ（検知データ）を第１制御回路１１に出力する。第１状態センサ１２は、加速度センサやジャイロセンサによって構成されている。
【００２４】
第２状態センサ１７は、倒立二輪車本体２の加速度や倒立二輪車本体２の姿勢を含む、倒立二輪車本体２の状態を検知して第２検知データ（検知データ）を第２制御回路１６に出力する。第２状態センサ１７は、加速度センサやジャイロセンサによって構成されている。
【００２５】
第１制御回路１１は、第１アンプ１３を介して第１モータ４の第１巻線２２に接続されている。第１制御回路１１は、第１状態センサ１２からの第１検知データに基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御する。同様に、第１制御回路１１は、第２アンプ１４を介して第２モータ５の第３巻線２４に接続されている。第１制御回路１１は、第１状態センサ１２からの第１検知データに基づいて第２モータ５の第３巻線２４への電力供給を制御する。
【００２６】
第２制御回路１６は、第３アンプ１８を介して第１モータ４の第２巻線２３に接続されている。第２制御回路１６は、第２状態センサ１７からの第２検知データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御する。同様に、第２制御回路１６は、第４アンプ１９を介して第２モータ５の第４巻線２５に接続されている。第２制御回路１６は、第２状態センサ１７からの第２検知データに基づいて第２モータ５の第４巻線２５への電力供給を制御する。
【００２７】
本実施形態において第１制御回路１１は、第１状態センサ１２からの第１検知データを信号線２１を介して第２制御回路１６に転送するように構成されている。第２制御回路１６も同様に、第２状態センサ１７からの第２検知データを信号線２１を介して第１制御回路１１に転送するように構成されている。端的に言えば、第１状態センサ１２の第１検知データと、第２状態センサ１７の第２検知データは、信号線２１を介して第１駆動系６と第２駆動系７の間で共有されるように構成されている。
【００２８】
そして、本実施形態において第１制御回路１１は、第１状態センサ１２の第１検知データに加えて、第２状態センサ１７の第２検知データも考慮して、第１モータ４の第１巻線２２や第２モータ５の第３巻線２４への電力供給を制御する。即ち、第１制御回路１１は、第２制御回路１６と共有している第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データに基づいて、第１モータ４の第１巻線２２や第２モータ５の第３巻線２４への電力供給を制御する。具体的には、第１制御回路１１の第１平均化回路１５は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成する。端的に言えば、第１制御回路１１の第１平均化回路１５は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを平均化した平均化データを生成する。そして、第１制御回路１１は、この平均化データに基づいて、第１モータ４の第１巻線２２や第２モータ５の第３巻線２４への電力供給を制御する。
【００２９】
同様に、本実施形態において第２制御回路１６は、第２状態センサ１７の第２検知データに加えて、第１状態センサ１２の第１検知データも考慮して、第１モータ４の第２巻線２３や第２モータ５の第４巻線２５への電力供給を制御する。即ち、第２制御回路１６は、第１制御回路１１と共有している第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データに基づいて、第１モータ４の第２巻線２３や第２モータ５の第４巻線２５への電力供給を制御する。具体的には、第２制御回路１６の第２平均化回路２０は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを同じ比率（５０：５０）で足し合わせて平均化データを生成する。端的に言えば、第２制御回路１６の第２平均化回路２０は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを平均化した平均化データを生成する。そして、第２制御回路１６は、この平均化データに基づいて、第１モータ４の第２巻線２３や第２モータ５の第４巻線２５への電力供給を制御する。
【００３０】
なお、第１制御回路１１の第１平均化回路１５が生成した平均化データと、第２制御回路１６の第２平均化回路２０が生成した平均化データは、相互に一致する。
【００３１】
（作動）
次に、倒立二輪車１の作動を説明する。
【００３２】
（通常運行時）
第１状態センサ１２と第２状態センサ１７は同じ倒立二輪車本体２の状態を検知するものであるから、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データは理屈上、一致するはずである。しかしながら、第１状態センサ１２と第２状態センサ１７の間には製造誤差に基づく個体差が必然的に存在する。ここで、説明の便宜上、第１状態センサ１２の第１検知データが"５"であり、第２状態センサ１７の第２検知データが"−５"であったとする。
【００３３】
この場合、第１制御回路１１の第１平均化回路１５が生成する平均化データは"０"となる。同様に、第２制御回路１６の第２平均化回路２０が生成する平均化データは"０"となる。
【００３４】
そして、第１制御回路１１は、第１平均化回路１５が生成した平均化データ"０"に基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御する。同様に、第２制御回路１６は、第２平均化回路２０が生成した平均化データ"０"に基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御する。この結果、第１モータ４の出力トルクは"０"となる。
【００３５】
ここで、もし仮に、第１制御回路１１が第１状態センサ１２の第１検知データである"５"に基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御し、第２制御回路１６が第２状態センサ１７の第２検知データである"−５"に基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御していたとする。すると、第１モータ４の第１巻線２２が生成する出力トルクと、第１モータ４の第２巻線２３が生成する出力トルクは、絶対値は等しいが符号が逆になる。この結果、第１モータ４の第１巻線２２が生成する出力トルクと、第１モータ４の第２巻線２３が生成する出力トルクは相殺されて、結果的には、上述のように第１モータ４の出力トルクは"０"となる。しかしながら、明らかに無駄な電力を消費することとになっている。この意味で、平均化データに基づく制御は、消費電力削減の観点から極めて有益であることが理解されよう。
【００３６】
以上に、第１モータ４の第１巻線２２及び第２巻線２３での消費電力について説明したが、第２モータ５の第３巻線２４及び第４巻線２５での消費電力についても同様のことが言える。
【００３７】
なお、消費電力削減の観点から言えば、第１制御回路１１の第１平均化回路１５は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを、例えば８０：２０の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて第１モータ４の第１巻線２２への電力供給を制御し、第２制御回路１６の第２平均化回路２０は、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データを、同じ比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御するようにしてもよい。
【００３８】
（第１駆動系６の故障時）
次に、第１駆動系６が故障し、この第１駆動系６の故障が図示しない故障検知手段により検知された場合を説明する。この場合、第１駆動系６に属する第１制御回路１１、第１状態センサ１２は無効化され、第１モータ４の第１巻線２２への電力供給は停止すると共に、第２モータ５の第３巻線２４への電力供給も停止する。従って、第１駆動系６の故障が検知された後は、第１モータ４や第２モータ５は、第２駆動系７のみによって駆動制御されることになる。即ち、第２駆動系７は、第１モータ４や第２モータ５を適切に駆動制御することにより、第１駆動系６の故障により一時的に好ましくない状態となった倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢を降車姿勢とする。降車姿勢とは、図１において乗員Pが倒立二輪車１から下車するのに好適となる、倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢を意味する。このときの第２駆動系７の作動を以下に詳しく説明する。
【００３９】
第１駆動系６の故障が検知される前は、第２制御回路１６は、第２平均化回路２０が生成した平均化データに基づいて、第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御していた。これに対し、第１駆動系６の故障が検知されると、第２制御回路１６は、第２平均化回路２０が生成した平均化データに代えて、第２状態センサ１７の第２検知データに基づいて、第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御することになる。
【００４０】
先程と同様に、説明の便宜上、第１状態センサ１２の第１検知データが"５"であり、第２状態センサ１７の第２検知データが"−５"であったとする。この場合、第２平均化回路２０が生成する平均化データは"０"である。従って、第２制御回路１６が第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御するに際し基準とするデータである制御基準データは、"０"から"−５"へとステップ状に変化することになる。換言すれば、この場合、制御基準データのステップ状の変化幅は、"５"となる。そして、このように制御基準データがステップ状に変化することで、倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢は急峻に変化することになり、不快な乗り心地を招く。
【００４１】
しかしながら、このステップ状の変化幅は、第１駆動系６の故障が検知される前、第２制御回路１６が、第２平均化回路２０が生成した平均化データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御していたからこそ、最小化できていると言及することができる。
【００４２】
というのは、仮に、第１駆動系６の故障が検知される前の制御基準データが、第１状態センサ１２の第１検知データと第２状態センサ１７の第２検知データとを８０：２０の比率で足し合わせた合成データである"（５×８０+（−５）×２０）／１００＝３"だったとする。この場合も、前述した消費電力削減の効果は十二分に発揮される。しかし、この場合、制御基準データは、"３"から"−５"へとステップ状に変化することになる。換言すれば、この場合、制御基準データのステップ状の変化幅は、"８"となる。単純に"５"と"８"を比較して判る通り、制御基準データのステップ状の変化幅は前述した場合と比較して大きくなっている。従って、制御基準データのステップ状の変化幅は、第１駆動系６の故障が検知される前、第２制御回路１６が、第２平均化回路２０が生成した平均化データに基づいて第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御していたからこそ、最小化できていると言及することができる。
【００４３】
なお、第１駆動系６ではなく第２駆動系７の故障が検知された場合は、前述の「８０：２０の比率」を採用した方が、制御基準データのステップ状の変化幅が当然小さくなる。しかしながら、第１駆動系６と第２駆動系７の何れが故障するかが予測できるものでない以上、第１駆動系６ではなく第２駆動系７の故障が検知された場合に大変有利であるという理由だけで、第１駆動系６が故障した際に不利となる「８０：２０の比率」を採用することがベストと言うことはできない。
【００４４】
以上に、第１駆動系６が故障した場合を説明したが、第２駆動系７が故障した場合についても勿論、同様である。
【００４５】
付言するならば、第１駆動系６又は第２駆動系７の故障検知時に発生する制御基準データのステップ状の変化幅を最小化する技術は、単に、乗り心地の悪化を抑えるのみならず、以下のような有用性が認められる。即ち、一般に、第１駆動系６又は第２駆動系７の故障を検知するには、ノイズ等に起因する誤検知を排除するために、ある程度の時間をかけて各種信号を監視する必要がある。従って、第１駆動系６又は第２駆動系７の故障を検知した後で実際に対処動作を実行しようとする時点では既に倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢は相当悪化している虞がある。このように倒立二輪車１の倒立二輪車本体２の姿勢が相当悪化している状態で制御基準データがステップ状に大きく変化すると、まさに故障時の状況に対して追い討ちをかけることに他ならない。このような事情から、制御基準データのステップ状の変化幅は、可能な限り最小限に抑えることが肝要であると言える。つまり、制御基準データのステップ状の変化幅の大小は、決して軽視できるものではない。
【００４６】
なお、第１駆動系６の故障が検知された後は、第１モータ４は、第２駆動系７のみによって駆動制御されることになる。そのとき、第２駆動系７の第２制御回路１６は、第１モータ４の定格最大電流を超えるような大きな電流を一時的に第１モータ４の第２巻線２３に供給することで大きなトルクが発生するように、第２状態センサ１７の第２検知データに対して高いゲインで第１モータ４の第２巻線２３への電力供給を制御することになる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 倒立二輪車
４ 第１モータ
５ 第２モータ
６ 第１駆動系
７ 第２駆動系
１２ 第１状態センサ
１５ 第１平均化回路
１７ 第２状態センサ
２０ 第２平均化回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
倒立二輪車本体と、
前記倒立二輪車本体によって回転自在に支持される駆動輪と、
相互に電気的に絶縁された複数の巻線を有し、前記駆動輪を回転させるための電気モータと、
前記倒立二輪車本体の状態を検知して検知データを出力する状態検知手段と、前記状態検知手段からの前記検知データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する制御手段と、を有する複数の駆動系と、
を備え、
各駆動系に属する前記状態検知手段の前記検知データは、前記複数の駆動系間で共有されるように構成し、
各駆動系の前記制御手段は、共有している前記複数の検知データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【請求項２】
請求項１に記載の倒立二輪車であって、
各駆動系の前記制御手段は、共有している前記複数の検知データを所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【請求項３】
倒立二輪車本体と、
前記倒立二輪車本体によって回転自在に支持される駆動輪と、
相互に電気的に絶縁された第１巻線及び第２巻線を有し、前記駆動輪を回転させるための電気モータと、
前記倒立二輪車本体の状態を検知して第１検知データを出力する第１状態検知手段と、前記第１状態検知手段からの前記第１検知データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御する第１制御手段と、を有する第１駆動系と、
前記倒立二輪車本体の状態を検知して第２検知データを出力する第２状態検知手段と、前記第２状態検知手段からの前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する第２制御手段と、を有する第２駆動系と、
を備え、
前記第１状態検知手段の前記第１検知データと前記第２状態検知手段の前記第２検知データは、前記第１駆動系と前記第２駆動系の間で共有されるように構成し、
前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【請求項４】
請求項３に記載の倒立二輪車であって、
前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、
前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを前記所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて、前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【請求項５】
請求項４に記載の倒立二輪車であって、
前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成し、この平均化データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、
前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成し、この平均化データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【請求項１】
倒立二輪車本体と、
前記倒立二輪車本体によって回転自在に支持される駆動輪と、
相互に電気的に絶縁された複数の巻線を有し、前記駆動輪を回転させるための電気モータと、
前記倒立二輪車本体の状態を検知して検知データを出力する状態検知手段と、前記状態検知手段からの前記検知データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する制御手段と、を有する複数の駆動系と、
を備え、
各駆動系に属する前記状態検知手段の前記検知データは、前記複数の駆動系間で共有されるように構成し、
各駆動系の前記制御手段は、共有している前記複数の検知データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【請求項２】
請求項１に記載の倒立二輪車であって、
各駆動系の前記制御手段は、共有している前記複数の検知データを所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて前記電気モータの対応する前記巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【請求項３】
倒立二輪車本体と、
前記倒立二輪車本体によって回転自在に支持される駆動輪と、
相互に電気的に絶縁された第１巻線及び第２巻線を有し、前記駆動輪を回転させるための電気モータと、
前記倒立二輪車本体の状態を検知して第１検知データを出力する第１状態検知手段と、前記第１状態検知手段からの前記第１検知データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御する第１制御手段と、を有する第１駆動系と、
前記倒立二輪車本体の状態を検知して第２検知データを出力する第２状態検知手段と、前記第２状態検知手段からの前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する第２制御手段と、を有する第２駆動系と、
を備え、
前記第１状態検知手段の前記第１検知データと前記第２状態検知手段の前記第２検知データは、前記第１駆動系と前記第２駆動系の間で共有されるように構成し、
前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【請求項４】
請求項３に記載の倒立二輪車であって、
前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、
前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを前記所定の比率で足し合わせて合成データを生成し、この合成データに基づいて、前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【請求項５】
請求項４に記載の倒立二輪車であって、
前記第１駆動系の前記第１制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成し、この平均化データに基づいて前記電気モータの前記第１巻線への電力供給を制御し、
前記第２駆動系の前記第２制御手段は、前記第１検知データ及び前記第２検知データを同じ比率で足し合わせて平均化データを生成し、この平均化データに基づいて前記電気モータの前記第２巻線への電力供給を制御する、
倒立二輪車。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１７０２１２（Ｐ２０１２−１７０２１２Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８４１９（Ｐ２０１１−２８４１９）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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