行驶装置、行驶装置的控制方法以及行驶装置的控制程序与流程

本发明涉及行驶装置、行驶装置的控制方法以及行驶装置的控制程序。

背景技术：

已知的是使用陀螺仪传感器、加速度传感器等检测姿势信息并且基于已经检测到的姿势信息执行驱动控制的行驶装置。在这些行驶装置中，已知的是通过使用倒立摆的姿势控制模型来控制驱动轮的倒立式两轮车辆。日本未经审查专利申请公报no.2010-30436公开了例如一种倒立式两轮车辆，该倒立式两轮车辆可以通过驾乘者将他/她的重心向前或向后移动或者将手柄向右或向左倾斜而向前或向后移动或者转向。

技术实现要素：

当采用日本未经审查专利申请公报no.2010-30436中公开的行驶控制时，出现了在转向时由驾乘者假定的行驶轨迹与实际行驶轨迹之间存在差异的现象。当驾乘者需要在使右轮和左轮沿不同方向旋转的同时使车轮就地转向时，特别地，观察到了下述现象：车辆在沿前后方向平移的情况下实际上成螺旋形地转向，这不是驾乘者所期望的。在驱动左轮和右轮的行驶装置中，当存在沿左右方向的位置偏离时，使车辆返回至正确位置是相当困难的。

为了解决以上问题而做出了本发明，并且本发明旨在提供一种行驶装置，该行驶装置绘制了更忠实于驾乘者对于转向指令的意图的轨迹。

根据本发明的第一方面，提供了一种行驶装置，该行驶装置包括：驾乘部，驾乘者驾乘在驾乘部上；第一驱动轮，第一驱动轮构造成附接至驾乘部使得第一驱动轮在驾乘部的一侧移位，第一驱动轮被以旋转的方式驱动；第二驱动轮，第二驱动轮构造成附接至驾乘部使得第二驱动轮在驾乘部的另一侧移位，第二驱动轮独立于第一驱动轮被以旋转的方式驱动；接收部，接收部配置成接收来自驾乘者的转向指示；获取单元，获取单元配置成获取关于驾乘者的重心的重心信息；以及控制器，控制器配置成：在接收部接收到转向指示时，向第一驱动轮的第一旋转量增加第一校正量，用于以旋转的方式驱动第一驱动轮，并且向第二驱动轮的第二旋转量增加第二校正量，用于以旋转的方式驱动第二驱动轮，其中，第一驱动轮的第一旋转量是基于转向指示计算出的；第一校正量是基于由获取单元获取的重心信息计算出的；第二驱动轮的第二旋转量是基于转向指示计算出的；第二校正量是基于由获取单元获取的重心信息计算出的。

根据本发明的第二方面，提供了一种行驶装置的控制方法，行驶装置包括：驾乘部，驾乘者驾乘在驾乘部上；第一驱动轮，第一驱动轮构造成附接至驾乘部使得第一驱动轮在驾乘部的一侧移位，第一驱动轮被以旋转的方式驱动；以及第二驱动轮，第二驱动轮构造成附接至驾乘部使得第二驱动轮在驾乘部的另一侧移位，第二驱动轮独立于第一驱动轮被以旋转的方式驱动，并且该控制方法包括：接收步骤，接收步骤用于接收来自驾乘者的转向指示；获取步骤，获取步骤用于获取关于驾乘者的重心的重心信息；以及控制步骤，控制步骤用于：当在接收步骤中接收到转向指示时，向第一驱动轮的第一旋转量增加第一校正量，用于以旋转的方式驱动第一驱动轮，并且向第二驱动轮的第二旋转量增加第二校正量，用于以旋转的方式驱动第二驱动轮，其中，第一驱动轮的第一旋转量是基于转向指示计算出的；第一校正量是基于在获取步骤中获取的重心信息计算出的；第二驱动轮的第二旋转量是基于转向指示计算出的；第二校正量是基于在获取步骤中获取的重心信息计算出的。

根据本发明的第三方面，提供了一种存储行驶装置的控制程序的存储介质，行驶装置包括：驾乘部，驾乘者驾乘在驾乘部上；第一驱动轮，第一驱动轮构造成附接至驾乘部使得第一驱动轮在驾乘部的一侧移位，第一驱动轮被以旋转的方式驱动；以及第二驱动轮，第二驱动轮构造成附接至驾乘部使得第二驱动轮在驾乘部的另一侧移位，第二驱动轮独立于第一驱动轮被以旋转的方式驱动，并且行驶装置使计算机执行以下步骤：接收步骤，接收步骤用于接收来自驾乘者的转向指示；获取步骤，获取步骤用于获取关于驾乘者的重心的重心信息；以及控制步骤，控制步骤用于：当在接收步骤中接收到转向指示时，向第一驱动轮的第一旋转量增加第一校正量，用于以旋转的方式驱动第一驱动轮，并且向第二驱动轮的第二旋转量增加第二校正量，用于以旋转的方式驱动第二驱动轮，其中，第一驱动轮的第一旋转量是基于转向指示计算出的；第一校正量是基于在获取步骤中获取的重心信息计算出的；第二驱动轮的第二旋转量是基于转向指示计算出的；第二校正量是基于在获取步骤中获取的重心信息计算出的。

在前述的第一方面至第三方面中，可以额外地或选择性地采用以下结构。也就是说，第二驱动轮的旋转变化量可以通过将第二校正量用于第二旋转量而被减小，以通过将第一校正量用于第一旋转量来使第一驱动轮的旋转变化量增大，并且第一驱动轮的旋转变化量可以通过将第一校正量用于第一旋转量而被减小，以通过将第二校正量用于第二旋转量来使第二驱动轮的旋转变化量增大。此外，驾乘部可以包括踏板部，驾乘者站立并驾乘在踏板部上，获取单元可以包括设置在踏板部中的第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元检测驾乘者的左腿的负荷，第二检测单元检测驾乘者的右腿的负荷，并且获取单元可以基于由第一检测单元和第二检测单元检测到的结果来获取重心信息。此外，第一校正量和第二校正量可以基于重心的在将第一驱动轮与第二驱动轮连接的线的方向上的位移相对于第一驱动轮与第二驱动轮之间的间距的比率来计算。此外，由于驾乘者使重心移动的操作而由获取单元获取的重心信息可以接收作为转向指示。

根据本发明，可以提供一种相对于转向指令绘制出更忠实于轨迹的行驶装置。

本发明的以上及其他目的、特征和优点将通过下文给出的详细说明以及仅通过说明的方式并因此不被认为是限制本发明的附图而变得被更充分地理解。

附图说明

图1是根据实施方式的第一倒立式两轮车辆的外部立体图；

图2是示出了倒立式两轮车辆的主要结构的示意图；

图3是示出了倒立式两轮车辆的操作控制系统的概念的控制框图；

图4是用于描述关于转向指令的校正的概念和操作的说明图；

图5是用于描述在没有前进指示时的操作的说明图；

图6是用于描述关于转向指令的进程流程的流程图；以及

图7是根据经修改的示例的第二倒立式两轮车辆的外部立体图。

具体实施方式

尽管将在下文中参照实施方式对本发明进行描述，但是权利要求中阐述的发明不限于以下实施方式。此外，实施方式中所描述的所有结构不一定都作为用于解决问题的手段。

图1是根据该实施方式的第一倒立式两轮车辆100的外部立体图。倒立式两轮车辆100包括附接至形成整个框架的基座190的左轮131和右轮132、手柄110、左踏板121、右踏板122。手柄110由驾乘者抓握并且用作用于接收前进指示和转向指示的指示接收部。具体地，当驾乘者通过将驾乘者的重心向前倾斜而向踏板121和122给予前进指示时，倒立式两轮车辆100向前加速。当朝向前侧的倾斜角度进一步增大时，前进加速度增大。当驾乘者通过将手柄110相对于行驶方向向左侧倾斜而给予左转向的指示时，倒立式两轮车辆100沿向左的方向转向。当驾乘者通过将手柄110相对于行驶方向向右侧倾斜而给予右转向的指示时，倒立式两轮车辆100沿向右的方向转向。当向右侧或左侧的倾斜角度增大时，沿对应侧的转弯半径减小。此外，当驾乘者在将驾乘者的重心向前侧倾斜的同时将手柄110向右侧或左侧倾斜时，倒立式两轮车辆100执行将前进加速指示和转向指示相结合的操作。

尽管在该实施方式中假定了驾乘者在站立于倒立式两轮车辆100上的同时驾乘在倒立式两轮车辆100上的情况，但左踏板121和右踏板122分别用作下述驾乘部：驾乘者将他/她的左腿和右腿放置在所述驾乘部上。左踏板121和右踏板122可以固定至基座190，或者左踏板121和右踏板122可以设置有连杆机构，使得支撑表面根据沿左右方向的转向而变得倾斜。

左轮131是相对于左踏板121与右踏板122的中央向左移位的驱动轮，并且左轮131由将稍后描述的马达驱动成是可旋转的。右轮132是相对于左踏板121与右踏板122的中央向右移位的驱动轮，并且右轮132由将稍后描述的马达驱动成是可旋转的。左轮131和右轮132彼此平行地布置在同一轴线上。因此，当左轮131和右轮132沿同一方向以相同速度旋转时，车辆向前移动，并且当左轮131和右轮132以彼此不同的速度旋转时，车辆向右或向左转向。根据该实施方式的倒立式两轮车辆100是基于倒立摆的姿势控制模型来控制作为驱动轮的车轮131和132的旋转的同轴式两轮车辆。控制器(稍后描述)检测驾乘者所驾乘的倒立式两轮车辆100的整体姿势并且控制车轮131和132的旋转驱动，使得驾乘者驾乘在倒立式两轮车辆100上的状态可以被稳定地保持。稍后将对具体的控制进行描述。

在倒立式两轮车辆100的坐标系中，如图1中所示，与轮轴方向——两个车轮沿该轮轴方向彼此连接——垂直的前进方向限定为x轴正方向，沿轮轴方向——两个车轮沿该轮轴方向彼此连接——朝向车轮131的方向限定为y轴正方向，并且沿与x轴和y轴两者垂直的方向朝向驾乘者的头部的方向限定为z轴正方向。此外，限定了相对于各正交轴的右手方向为正方向的θx(侧倾轴)、θy(俯仰轴)和θz(横摆轴)。

图2是示出了倒立式两轮车辆100的主要结构的示意图。具体地，图2示意性地示出了从x轴正侧观察yz平面上的截面并且与转向控制有关的部件块彼此重叠的状态。

左轮131和右轮132由基座190支撑成是可旋转的，使得左轮131的轮轴181和右轮132的轮轴182对准。在基座190中固定地设置有用于驱动左轮131的马达161和用于驱动右轮132的马达162。马达161的驱动力经由还用作减速器的传动机构171传递至轮轴181，并且马达161的驱动力将车轮131驱动成是可旋转的。马达162的驱动力经由还用作减速器的传动机构172传递至轮轴182，并且马达162的驱动力将车轮132驱动成是可旋转的。也就是说，车轮131和132分别由彼此独立的马达161和传动机构171以及马达162和传动机构172单独地控制并且被驱动成是可旋转的。

手柄110的一个端部由基座190支撑成是可枢转的。旋转检测器230包括诸如编码器之类的角度检测传感器。旋转检测器230设置在枢转支撑部中并且检测手柄110的沿侧倾轴线方向上的摆角。

负荷传感器151是嵌置在踏板121——驾乘者将他/她的左腿放置在该踏板121上——中的负荷传感器，并且负荷传感器151检测来自驾乘者的左腿的负荷位置及其分布。负荷传感器152是嵌置在踏板122——驾乘者将他/她的右腿放置在该踏板122上——中的负荷传感器，并且负荷传感器152检测来自驾乘者的右腿的负荷位置及其分布。负荷传感器151和152可以是例如布置有多个压电膜的片状传感器。重心检测器220获取负荷传感器151和152中的检测结果并且计算驾乘者的重心信息。

直立的人的重心位置据说在三维视图中大致位于肚脐处。因此，当驾乘者在笔直站立于踏板121和122上的同时驾乘在相应的踏板121和122的中央部上时，y轴方向上的重心位置处于y＝0的位置。也就是说，由负荷传感器151检测到的负荷变得等于由负荷传感器152检测到的负荷，并且重心检测器220输出y＝0作为y轴方向上的重心位置。尽管重心最初是以三维坐标表达的，但是在该实施方式中，影响转向操作的y轴方向上的重心位置可以简单地称为重心位置。此外，负荷传感器151和152可以配置成能够检测xy平面方向上的二维负荷分布。在这种情况下，重心检测器220能够输出x轴方向上的重心位置和y轴方向上的重心位置。然而，在进行稍后描述的转向时，y轴方向上的重心位置用作重心信息。

控制器210是例如cpu，并且一体地控制倒立式两轮车辆100的部件。如将稍后描述的，控制器210接收例如重心检测器220的输出和旋转检测器230的输出、计算车轮131和132的角速度并且根据计算结果生成用于驱动马达161和162的驱动控制信号，从而驱动马达161和162。控制程序预先存储在存储器215中，并且控制器210在启动时从存储器215中读出控制程序，并且执行各种类型的控制。存储器215是非易失性存储介质并且可以是例如固态驱动器。除了控制程序以外，存储器215还存储用于控制的各种参数值、函数、查找表等。

电池300是例如二次电池，比如锂离子电池，并且电池300经由变压器电路等向马达161和162、控制器210等供应电力。二次电池可以例如通过家用交流(ac)电源充电，并且可以构造成附接至车辆或从车辆拆卸。

将对倒立式两轮车辆100的操作控制系统的概念进行简要描述。图3是示出了倒立式两轮车辆100的操作控制系统的概念的控制框图。在该描述中，为了简化描述，倒立式两轮车辆100被简称为车辆。此外，在下面的描述中，控制器210整体地用作表示为功能块的控制器。

首先，将对在以下描述中使用的变量进行说明。符号η表示车辆的俯仰角度，并且η’表示俯仰角速度。符号x表示车辆的位置，并且x’表示速度。俯仰角度η、俯仰角速度η’、位置x和速度x’表示检测到的值。此外，ηr表示俯仰角度指令，并且η’r表示俯仰角速度指令。符号xr表示位置指令，并且x’r表示速度指令。符号ζr表示横摆角度指令，并且ζ’r表示横摆角速度指令。俯仰角度指令ηr、俯仰角速度指令η’r、位置指令xr、速度指令x’r、横摆角度指令ζr和横摆角速度指令ζ’r表示作为目标值的指令值。也就是说，带有下标r的变量表示指令值，而没带下标r的变量表示检测到的值。此外，2l表示作为车轮之间的距离的轮距宽度，并且rw表示车轮半径。

驱动单元独立地驱动两个车轮。驱动单元包括用于驱动车轮的马达和放大器。驱动单元基于作为输入的扭矩指令而执行扭矩控制。根据马达的旋转，向车轮增加扭矩。此外，根据马达的旋转，向车身施加扭矩的反作用力，并且根据车轮的旋转，向车身施加作为来自地面的反作用力的力。

车轮角速度检测器(未示出)检测作为主体与车轮之间的相对角度和相对角速度的车轮角度和车轮角速度。车轮角速度检测器从例如来自设置在马达的旋转轴上的编码器的信息检测车轮角度和车轮角速度。

位置/姿势检测器检测车辆的位置x、速度x’、俯仰角度η和俯仰角速度η’。位置/姿势检测器利用gps或信标来检测位置x和速度x’，并且位置/姿势检测器利用陀螺仪传感器或加速度传感器来检测俯仰角度η和俯仰角速度η’。

位置/姿势控制器控制车辆的位置和姿势，使得由位置/姿势检测器检测到的位置x、速度x’、俯仰角度η和俯仰角速度η’追随待输入的位置指令xr、速度指令x’r、俯仰角度指令ηr和俯仰角速度指令η’r。也就是说，位置/姿势控制器基于由位置/姿势检测器检测到的位置x、速度x’、俯仰角度η和俯仰角速度η’以及待输入的位置指令xr、速度指令x’r、俯仰角度指令ηr和俯仰角速度指令η’r来生成位置/姿势速度指令。

更具体地，位置/姿势控制器计算待输入的位置指令xr、速度指令x’r、俯仰角度指令ηr和俯仰角速度指令η’r与由位置/姿势检测器检测到的位置x、速度x’、俯仰角度η和俯仰角速度η’之间的差并且执行pd(比例-微分)控制，以将该差收敛至0。通常，待输入的俯仰角度指令ηr和俯仰角速度指令η’r的值为0，并且位置/姿势控制器执行姿势控制，使得由于驾乘者的重心运动而产生的俯仰角度η和俯仰角速度η’保持为0。

位置/姿势控制器通过pd控制利用以下表达式(1)计算位置/姿势速度指令θ’。在表达式(1)中，kpp和kpx每个都表示比例增益并且kdp和kdx每个都表示微分增益。

θ′＝kpp(ηr-η)+kdp(η′r-η′)+kpx(xr-x)+kdx(x′r-x′)(1)

由于这些控制增益，马达的响应于位置指令xr、速度指令x’r、俯仰角度指令ηr和俯仰角速度指令η’r的以下能力发生变化。如果比例增益kpp被调节至较小的值，则例如马达转子以追随延迟的方式操作，以缓慢地追随指令。如果比例增益kpp被调节至较大的值，则马达转子高速地追随指令。由位置/姿势控制器执行的控制不限于pd控制，而可以是h∞控制、模糊控制等。

转向控制器基于待输入的横摆角度指令ζr和横摆角速度指令ζ’r生成转向指令γ。横摆角度指令ζr和横摆角速度指令ζ’r是基于驾乘者将手柄110相对于行驶方向沿向右的方向或向左的方向倾斜的倾斜角度而生成的。在本说明中，为了简化说明，假定：由于手柄110的倾斜，不生成横摆角指令ζr而生成横摆角速度指令ζ’r。在这种情况下，转向控制器根据以下表达式(2)由轮距宽度2l、车轮半径rw以及待输入的横摆角速度指令ζ’r计算转向指令γ。

转向控制器输出通过用转向指令γ乘以控制增益kpy而得到的kpy·γ作为转向速度指令。从位置/姿势控制器输出的位置/姿势速度指令θ’和从转向控制器输出的转向速度指令kpy·γ通过加法器被相加，并且将所得的值作为车轮角速度指令输入至速度控制器。至左轮131的左轮角速度指令θ’l由以下表达式(3)表示。

θ′l＝θ′-kpy·γ(3)

以类似的方式，至右轮132的右轮角速度指令θ’r由以下表达式(4)表示。

θ′r＝θ′+kpy·γ(4)

速度控制器向左轮角速度指令θ’l和右轮角速度指令θ’r增加作为本实施方式的一个特征的校正量(稍后描述)。稍后将对校正量的增加的细节进行描述。随后，速度控制器计算增加了校正量的车轮角速度指令与已检测到的车轮角速度之间的差，控制pd(比例-微分)以将该差收敛至0，并且控制速度使得检测到的值与指令值一致。也就是说，速度控制器基于增加了校正量的车轮角速度指令和已经检测到的车轮角速度来生成用于左轮和右轮的扭矩指令并且将扭矩指令输出至驱动单元。

申请人已经发现，在基于未增加前述校正量的车轮角速度指令的常规控制中，已经出现在转向时假定的行驶轨迹与实际行驶轨迹之间存在差异的现象。当驾乘者需要在使右轮和左轮沿不同的方向旋转的同时使车辆就地转向时，特别地，已经观察到下述现象：车辆在沿前后方向平移的情况下实际上成螺旋形地转向，这不是驾乘者所期望的。

申请人已经分析了这种现象，并且已经发现：由于驾乘者的重心在驾乘者给予转向指令时或在行驶装置转向的同时沿左右方向或沿前后方向移动而发生行驶轨迹的偏离。当驾乘者将手柄向右或向左倾斜时，例如，驾乘者的重心相对于倒立式两轮车辆的位置向右或向左移动。当倒立式两轮车辆在这种状态下开始转向时，驾乘者的身体在一些延迟以后转向。因而，重心由于因驾乘者的身体灵活性所引起的暂时追随延迟而在转向的中期沿前后方向偏离，即使在手柄未向前或向后倾斜时，这也会由于用以保持姿势的反馈控制而引起车辆的沿前后方向的运动。这使得倒立式两轮车辆绘制出与驾乘者的意图不同的螺旋行驶轨迹，尽管驾乘者期望执行例如就地转向。

在如上所述绘制螺旋行驶轨迹的情况下，当车辆的转向停止时，车辆相对于原始位置沿向左的方向和向右的方向中的任一者平移。在比如驱动左轮和右轮的倒立式两轮车辆的行驶装置中，当车辆的位置沿左右方向偏离时，驾乘者需要使车辆调转方向若干次以使车辆返回至正确的位置，这阻碍了平顺的行驶。在本实施方式中，向车轮角速度指令增加校正量，从而实现更加忠实于转向指令的行驶。在下文中将对该校正进行详细描述。

图4是用于描述关于转向指令的校正的概念和操作的说明图。图4中所示的示例假定了驾乘者在向前行驶期间给予向右转向的指示的情况。在这种情况下，如上所述，驾乘者的重心cg沿左右方向偏离，并且该偏离量由d指示。如图4中所示，由于y轴的向左的方向是正方向，因此偏离量d具有负值。此外，向右转向的转向指令γ具有负值。

在车辆沿向右的方向转向的图4中，驾乘者的重心cg沿向右的方向(y轴负方向)偏离。因此，为了使由于驾乘者的重心cg的偏离所引起的行驶轨迹的偏离减小，将理解的是，根据偏离量，可以使待增加至左轮131的旋转量大于常规控制量，并且可以使待从右轮132减去的旋转量小于常规控制量。换句话说，可以使左轮131的旋转变化量大于常规控制量，并且可以使右轮132的旋转变化量小于常规控制量。另一方面，当车辆沿向左的方向转向时，驾乘者的重心cg沿向左的方向(y轴正方向)偏离。因此，为了使由于驾乘者的重心cg的偏离所引起的行驶轨迹的偏离减小，将理解的是，根据偏离量，可以使待从左轮131减去的旋转量小于常规控制量，并且可以使待增加至右轮132的旋转量大于常规控制量。换句话说，可以使左轮131的旋转变化量小于常规控制量，并且可以使右轮132的旋转变化量大于常规控制量。

为了基于以上方法进行校正，在本实施方式中，如以下表达式(5)和(6)中所示那样对左轮角速度指令θ’l和右轮角速度指令θ’r进行校正。

根据表达式(5)将理解的是，已经校正的θ’l是通过向表达式(3)中的作为常规控制量的θ’l增加作为校正量的kpy·(d/l)·γ而得到的。也就是说，将理解的是，关于θ’l的校正量是基于重心的沿y轴方向的位移相对于车轮131与车轮132之间的间距的比率来计算的。当车辆沿向右的方向转向时，d和γ两者都为负值。因此，将理解的是，待被增加作为转向指令的旋转量变为比常规控制量(＝|-kpy·γ|)大。另一方面，当车辆沿向左的方向转向时，d和γ两者都为正值。因此，将理解的是，待被减去作为转向指令的旋转量变为比常规控制量(＝|-kpy·γ|)小。

类似地，根据表达式(6)将理解的是，已经校正的θ’r是通过向表达式(4)中的作为常规控制量的θ’r增加作为校正量的kpy·(d/l)·γ而得到的。因此，将理解的是，关于θ’r的校正量也是基于重心的沿y轴方向的位移相对于车轮131与车轮132之间的间距的比率来计算的。当车辆沿向右的方向转向时，d和γ两者都为负值。因此，将理解的是，待被减去作为转向指令的旋转量变为比常规控制量(＝|+kpy·γ|)小。另一方面，当车辆沿向左的方向转向时，d和γ两者都为正值。因此，将理解的是，待被增加作为转向指令的旋转量变得比常规控制量(＝|+kpy·γ|)大。

如上所述，通过使用已经校正的θ’l和θ’r，可以预期倒立式两轮车辆100沿着与所假定的轨迹更接近的轨迹行驶。由于如上所述向常规控制量增加校正量，因此如参照图3所描述的，速度控制器能够计算校正量、能够向作为输入的车轮角速度指令增加校正量并且能够输出θ’l和θ’r。替代性地，由于表达式(5)和(6)中的每个表达式的第一等式中的右侧的第二项对应于转向速度指令，因此转向控制器可以计算包括校正量的转向速度指令并且输出转向速度指令。由于θ’l和θ’r是车轮角速度指令，因此前述描述中的“旋转量”和“校正量”是每单位时间的“旋转量”和“校正量”并且是具有角速度的量纲的值。

图5是用于描述在没有前进指示的情况下的向右转向操作的说明图。当驾乘者未将手柄110沿向前的方向倾斜而是尽可能地将手柄110沿向右的方向倾斜时，倒立式两轮车辆100趋于就地转向(与所谓的回转转向类似的转向)。当倒立式两轮车辆100在就地向右转向时，如果假定用以保持车辆姿势的位置/姿势速度指令θ’大致为0，则表达式(5)可以由以下表达式表示。

由于γ是负值，因此右侧的第一项表示左轮131以恒定的角速度向前旋转。由于d也是负值，因此右侧的第二项的校正量总体上变为正，这意味着向前旋转的角速度增大。此外，表达式(6)由以下表达式表示。

由于γ是负值，因此右侧的第一项表示右轮132以恒定的角速度反向旋转。考虑到d也是负值并且满足|d/l|<1，因此右侧的第二项中的校正量总体上变为正，这意味着反向旋转的角速度减小。根据上述控制，可以预期在没有螺旋转向的情况下的就地转向操作。

图6是用于描述关于转向指令的进程流程的流程图。进程流程从驾乘者开始驾乘在倒立式两轮车辆100上或者在驾乘者向前行驶时开始。

在步骤s601中，控制器210判定驾乘者是否已经给予转向指示。具体地，控制器210获取旋转检测器230的输出，以判定手柄110是否已经沿左右方向倾斜。当确定驾乘者已经给予转向指示时，进程进行至步骤s602，而当确定驾乘者没有给予转向指示时，进程进行至步骤s606。

在步骤s602中，控制器210接收转向指示。具体地，控制器210从旋转检测器230的输出获取手柄110的倾斜方向和倾斜度，以计算与转向指示相对应的转向指令。随后，进程进行至步骤s603以获取重心信息。具体地，获取使用负荷传感器151和152的输出由重心检测器220检测到的y轴方向上的负荷分布来作为驾乘者的重心信息。更具体地，参照图4所描述的偏离量d是根据该重心信息计算的。

随后，进程进行至步骤s604，其中，控制器210计算参照图4和图5所描述的校正量，以确定左轮角速度指令θ’l和右轮角速度指令θ’r。随后，在步骤s605中，根据这些车轮角速度指令生成扭矩指令，并且所生成的指令被给予马达161和162，由此车轮131和132被驱动。随后，进程进行至步骤s606。

在步骤s606中，控制器210判定驾乘者是否给予停止指示。当确定驾乘者未给予停止指示时，进程返回至步骤s601。也就是说，在驾乘者保持给予转向指示的同时重复步骤s602至步骤s605。因此，即使在驾乘者由于转向而摇摆时，也可以大致实时地重新计算校正量并校正转向操作。该环路例如在2毫秒内进行一次循环。另一方面，当确定驾乘者已经给予停止指示时，控制器210使马达的驱动停止并使倒立式两轮车辆100的行驶停止。

尽管上述倒立式两轮车辆100是基于倒立摆的姿势控制模式的同轴式两轮车辆，但前述控制方法可应用于各种行驶装置。在基于倒立摆的控制模式的同轴式两轮车辆中，接收来自驾乘者的行驶指示的接收部不限于是手柄。此外，驾乘者可以不站立在驾乘部上，并且车辆可以是设置有座椅的两轮车辆。此外，车辆可以是配备有除了同轴的两个车轮以外的一个或更多个辅助车轮的三轮车辆或四轮车辆，并且车辆可以不执行倒立摆的控制。此外，本发明不限于一个人驾乘在车辆上的情况，而是多个人可以驾乘在车辆上。当多个驾乘者驾乘在车辆上时，车辆构造成能够检测所有驾乘者的总体重心运动。此外，对驱动轮进行驱动的驱动源不限于电动马达而可以是例如内燃发动机。无论如何，前述控制方法可以应用于驾乘者的重心运动影响行驶的包括有两个独立的驱动轮的行驶装置。

将参照附图对经修改的示例进行简要描述。图7是根据经修改的示例的第二倒立式两轮车辆700的外部立体图。与倒立式两轮车辆100不同，倒立式两轮车辆700不包括驾乘者对其给予行驶指示的手柄。驾乘者能够通过将他/她的身体倾斜来给予行驶指示。具体地，当驾乘者将他/她的身体沿向前的方向倾斜时，倒立式两轮车辆700向前移动，并且当驾乘者将他/她的身体向右或向左倾斜时，倒立式两轮车辆700相应地转向。类似于倒立式两轮车辆100，倒立式两轮车辆700包括负荷传感器，所述负荷传感器嵌置在左踏板721和右踏板722中并且检测左腿和右腿的负荷分布。因此，重心检测器还用作接收来自驾乘者的行驶指示的接收部。

在这种情况下，转向指令γ可以限定为以下表达式

从而使转向指令γ与驾乘者的重心运动成比例，使得控制可以得到简化，并且左轮角速度指令θ’l和右轮角速度指令θ’r此时可以由以下表达式(10)和(11)表示。

根据以上表达式(10)和(11)，驾乘者使他/她的重心朝向向左的方向移动以向左转向，并且使他/她的重心朝向向右的方向移动以向右转向。然而，当驾乘者在抓握固定至基座的抓握部的同时将他/她的身体沿一个方向较大程度地倾斜时，例如，驾乘者在倒立式两轮车辆沿与驾乘者使他/她的身体倾斜的方向相反的方向转向时可能感觉更自然。为了执行这种控制，转向指令的符号反转以限定

使得左轮角速度指令θ’l和右轮角速度指令θ’r如以下表达式(13)和(14)所示的那样被修改。

尽管在图7中所示的倒立式两轮车辆700中，驾乘者将他/她的左腿和右腿放置在其上的踏板721和722沿y轴方向布置，但踏板721和722可以沿着行驶方向(即，沿着x轴方向)布置。也就是说，当采用驾乘者如同驾乘在滑板上那样驾乘在车辆上的结构时，使用表达式(12)至(14)所描述的控制可能是优选的，原因在于该控制可能更符合驾乘者的感觉。

在上述行驶装置中，如参照图4等所描述的，重心运动d构成校正量的系数限定为d/l。然而，将重心运动d反映在校正量中以计算校正量的方式可以根据行驶装置、道路的状态、当时的前进速度、驾乘者的体重、周围环境的温度等而变化，或者可以基于状态变化的检测而动态地改变。该系数可以被限定为例如d²/l，或者可以由还包括其他参数的函数来表示。

应当指出的是，除非清楚指定“某事以前”和“某事之前”等或先前过程的输出被稍后过程所使用，否则可以以期望的次序实现上述实施方式中所描述的装置、系统、程序和方法中的操作、过程、步骤、阶段等的每个进程的执行顺序。即使为了方便而使用了诸如“第一”、“下一个”等用语，也并不意味着必需以这种次序的执行步骤。

根据这样描述的本发明，明显的是，本发明的实施方式可以以许多方式进行变型。这种变型不被认为是背离本发明的精神和范围，并且所有这种对于本领域技术人员而言明显的改型都旨在包括在以下权利要求的范围内。