(57)【要約】【課題】走行モードの切替えにより車両の挙動が変化し不安定にならないこと。【解決手段】走行装置は、ユーザが搭乗する車両本体と、車両本体に前後方向に相対移動可能に設けられた前輪及び後輪と、前輪及び後輪のうち少なくとも一方を駆動する駆動手段と、前輪及び後輪の間の距離に基づいて、駆動手段を制御し、車両本体の移動速度を調整する制御手段と、を備える。制御手段は、車両本体を前進させる制御を行う前進モード、後進させる制御を行う後進モード、旋回させる制御を行う旋回モード、及び停止させる制御を行う停止モードなどを含む走行モードを有している。切替指示手段は、制御手段に対して走行モードの切替指示を行う。制御手段は、切替指示手段により走行モードの切替指示が行われたとき、車両本体が安定する所定条件に従って走行モードの切替を行う。【選択図】図２
2018065505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが搭乗する車両本体と、
前記車両本体に前後方向に相対移動可能に設けられた前輪及び後輪と、
前記前輪及び後輪のうち少なくとも一方を駆動する駆動手段と、
前記前輪及び後輪の間の距離に基づいて、前記駆動手段を制御し、前記車両本体の移動速度を調整する制御手段と、を備える、走行装置であって、
前記制御手段は、前記車両本体を前進させる制御を行う前進モード、後進させる制御を行う後進モード、旋回させる制御を行う旋回モード、及び停止させる制御を行う停止モードのうちの少なくとも２つを含む走行モードを有しており、
前記制御手段に対して前記走行モードの切替指示を行う切替指示手段を備え、
前記制御手段は、前記切替指示手段により走行モードの切替指示が行われたとき、前記車両本体が安定する所定条件に従って、該走行モードの切替を行う、
ことを特徴とする走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪及び後輪の間の距離に基づいて車両の移動速度を調整する走行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前輪及び後輪の間の距離に基づいて、車両の減速制御を変更する走行装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３１６６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような前輪及び後輪の間の距離を変化させる走行装置において、例えば、無条件で、車両本体が前進する前進モード、車両本体が後進する後進モード、車両本体が旋回する旋回モード、車両本体が停止する停止モード、などの走行モードの切替えを急に行うと、車両の挙動が急激に変化し不安定になる虞がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、走行モードの切替えにより、車両の挙動が変化し不安定にならない走行装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
ユーザが搭乗する車両本体と、
前記車両本体に前後方向に相対移動可能に設けられた前輪及び後輪と、
前記前輪及び後輪のうち少なくとも一方を駆動する駆動手段と、
前記前輪及び後輪の間の距離に基づいて、前記駆動手段を制御し、前記車両本体の移動速度を調整する制御手段と、を備える、走行装置であって、
前記制御手段は、前記車両本体を前進させる制御を行う前進モード、後進させる制御を行う後進モード、旋回させる制御を行う旋回モード、及び停止させる制御を行う停止モードのうちの少なくとも２つを含む走行モードを有しており、
前記制御手段に対して前記走行モードの切替指示を行う切替指示手段を備え、
前記制御手段は、前記切替指示手段により走行モードの切替指示が行われたとき、前記車両本体が安定する所定条件に従って、該走行モードの切替を行う、
ことを特徴とする走行装置
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、走行モードの切替えにより、車両の挙動が変化し不安定にならない走行装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る走行装置の概略的構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る走行装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る走行装置の制御方法のフローの一例を示すフローチャートである。
【図４】ブレーキ機構の制動解除後に所定条件に従って走行モードの切替を行う制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態１
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る走行装置の概略的構成を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る走行装置１は、ユーザが搭乗する車両本体２と、車両本体２に前後方向に相対移動可能に設けられた前輪３及び後輪４と、を備えている。車両本体２は、左右一対の前輪３を回転可能に支持する前輪支持部２１と、後輪４を回転する後輪支持部２２と、搭乗者が着座する座席２３と、を有している。前輪支持部２１と後輪支持部２２は、前後方向に搖動することで、前輪３及び後輪４は車両本体２に対して前後方向に相対移動する。車両本体２の座席２３の近傍には、後述の走行スイッチ、軸間レバー、後進ボタン、旋回レバー、などが設けられている。
【００１０】
図２は、本実施形態１に係る走行装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態１に係る走行装置１は、左右の前輪３を駆動する一対の車輪駆動ユニット５と、後輪支持部２２を搖動させる搖動ユニット６と、車輪駆動ユニット５及び搖動ユニット６を制御する制御ユニット７と、を備えている。
【００１１】
車輪駆動ユニット５は、駆動手段の一具体例である。車輪駆動ユニット５は、車両本体２の前輪支持部２１に設けられている。車輪駆動ユニット５は、例えば、車輪駆動モータと、その車輪駆動モータの回転軸に動力伝達可能に連結された減速ギアと、を有している。車輪駆動ユニット５は、制御ユニット７からの制御信号に応じて、前輪３を回転駆動する。例えば、車輪駆動ユニット５は、前輪３を正転あるいは逆転させることで、車両本体２を前進あるいは後進させる。また、各車輪駆動ユニット５は、左右の前輪３を異なる回転速度で回転させることで、車両本体２を左右旋回させる。
【００１２】
搖動ユニット６は、制御ユニット７から制御信号に応じて、前輪支持部２１に対して、後輪支持部２２を前後方向へ搖動させる。搖動ユニット６は、例えば、前輪支持部２１に対して、後輪支持部２２を前方向へ搖動させることで、前輪３と後輪４との間の距離を減少させる。一方、搖動ユニット６は、例えば、前輪支持部２１に対して、後輪支持部２２を後方向へ搖動させることで、前輪３と後輪４との間の距離を増加させる。搖動ユニット６は、前輪支持部２１に対して、後輪支持部２２を前後方向へ搖動させる搖動機構と、搖動機構を駆動する搖動モータと、を有している。
【００１３】
制御ユニット７は、制御手段の一具体例である。制御ユニット７は、例えば、制御処理、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＣＰＵ７１によって実行される演算プログラム、制御プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ７２、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）７３、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、それぞれ、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ７１、メモリ７２、及びインターフェイス部７３は、データバス７４などを介して相互に接続されている。
【００１４】
制御ユニット７は、例えば、走行スイッチ８からの低高速モードを示すモード信号に応じて、走行装置１を低速で走行させる低速モードと、走行装置１を高速で走行させる高速モードとに、切替わる。走行スイッチ８は、ユーザのスイッチ操作に応じてモード信号を制御ユニット７に出力する。
【００１５】
制御ユニット７は、前輪３及び後輪４の間の距離に基づいて、車輪駆動ユニット５を制御し、走行装置１の移動速度を調整する。
制御ユニット７は、低速モードにおいて、搖動ユニット６を制御して、前輪３と後輪４との間の距離を第１所定距離に設定し短くすることで、走行装置１の重心位置を高くする。このとき、制御ユニット７は、車輪駆動ユニット５を制御して、走行装置１の最高速度を低く（例えば、６ｋｍ／ｈ程度）設定するように、移動速度を調整する。これにより、走行装置１は、、小さな旋回半径で旋回可能となる。
【００１６】
一方で、制御ユニット７は、高速モードにおいて、搖動ユニット６を制御して、前輪３と後輪４との間の距離を第２所定距離に設定し長くすることで、走行装置１の重心位置を低くする。このとき、制御ユニット７は、車輪駆動ユニット５を制御し、走行装置１の最高速度を高く（例えば、３０ｋｍ／ｈ程度）設定するように、移動速度を調整する。これにより、走行装置１は、低重心で高速かつ安定して走行できる。
【００１７】
また、制御ユニット７は、軸間レバー９からの操作信号に応じて、搖動ユニット６を制御し、前輪３と後輪４との間の距離を増減させる。軸間レバー９は、ユーザのレバー操作に応じて、前輪３と後輪４との間の距離の増減を示す操作信号を制御ユニット７に出力する。制御ユニット７は、例えば、前輪３と後輪４との間の距離が増加すると、その距離に応じて、車輪駆動ユニット５を制御して、走行装置１を加速させる。一方、制御ユニット７は、例えば、前輪３と後輪４との間の距離が減少すると、その距離に応じて、車輪駆動ユニット５を制御して、走行装置１を減速させる。なお、制御ユニット７は、前輪３と後輪４との間の距離を、例えば、センサなどにより検出された、搖動モータの回転角あるいは、前輪支持部２１と後輪支持部２２とが成す角度に基づいて、算出する。
【００１８】
制御ユニット７は、車両本体２が前進するように車輪駆動ユニット５を制御する前進モード、車両本体２が後進するように車輪駆動ユニット５を制御する後進モード、車両本体２が旋回するように車輪駆動ユニット５を制御する旋回モード、および、車両本体２が停止するように車輪駆動ユニット５を制御する停止モード、のうちの少なくとも２つを含む走行モードを有している。
【００１９】
制御ユニット７は、制御ユニット７は、後進ボタン１０からの後進信号に応じて、後進モードに切替わり、車輪駆動ユニット５を制御して、走行装置１を後進させる。後進ボタン１０は、切替指示手段の一具体例である。後進ボタン１０は、ユーザの押圧操作に応じて、後進信号を制御ユニット７に出力する。
【００２０】
制御ユニット７は、旋回レバー１１からの左右旋回信号に応じて、旋回モードに切替わり、車輪駆動ユニット５を制御して、走行装置１を右旋回あるいは左旋回させる。旋回レバー１１は切替指示手段の一具体例である。旋回レバー１１は、ユーザのレバー操作に応じて、左右旋回信号を制御ユニット７に出力する。
【００２１】
ところで、従来の走行装置において、前進モード、後進モード、旋回モード、停止モードなどの走行モードの切替えを急に行うと、車両の挙動が急激に変化し不安定になる虞がある。例えば、前輪と後輪との間の距離が大きい状態で、制御ユニットが後進モードや停止モードから前進モードに切替わったとする。この場合、制御ユニットは、設定された前輪と後輪との間の大きな距離に応じて、車両本体を大きく加速させるように車輪駆動ユニット５を制御する。このため、後進や停止直後に車両本体が不意の加速動作を行うため、車両本体が不安定になる虞がある。
【００２２】
これに対し、本実施形態１に係る走行装置１において、制御ユニット７は、走行モードの切替指示が行われたとき（例えば、後進ボタン１０からの後進信号や旋回レバー１１からの左右旋回信号を受けたとき）、車両本体２が安定する所定条件に従って、走行モードの切替を行う。これにより、車両本体２が安定する所定条件に従って走行モードの切替を行うことができるため、走行モードの切替えにより、車両の挙動が変化し不安定にならない。
【００２３】
制御ユニット７は、例えば、後進ボタン１０からの後進信号や旋回レバー１１からの左右旋回信号を受けたとき、車両本体２の移動速度が所定速度（１ｋｍ／ｈなど）以下であるときに、走行モードの切替を行う。なお、制御ユニット７は、例えば、前輪３に設けられた回転センサにより検出された前輪３の回転角に基づいて、車両本体２の移動速度を算出する。所定速度は、例えば、走行装置１の挙動や走行装置１の部品強度に応じて上記メモリ７２などに設定されている。メモリ７２に設定された所定速度は、ユーザ（乗員やモビリティ提供施設の管理者など）によって変更可能なように構成されている。
【００２４】
制御ユニット７は、例えば、後進ボタン１０からの後進信号や旋回レバー１１からの左右旋回信号を受けたとき、算出した前輪３及び後輪４の間の距離が所定距離以下であるときに、走行モードの切替を行ってもよい。
【００２５】
図３は、本実施形態１に係る走行装置の制御方法のフローの一例を示すフローチャートである。
制御ユニット７は、例えば、前進モードで、車両本体２が前進するように車輪駆動ユニット５を制御する（ステップＳ１０１）。
【００２６】
旋回レバー１１は、ユーザのレバー操作に応じて、左右旋回信号を制御ユニット７に出力する（ステップＳ１０２）。
制御ユニット７は、旋回レバー１１からの左右旋回信号を受けたとき、車両本体２の移動速度が所定速度以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００２７】
制御ユニット７は、車両本体２の移動速度が所定速度以下であると判定したとき（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、前進モードから旋回モードに切替わる（ステップＳ１０４）。制御ユニット７は、旋回モードに切替わると、旋回レバー１１からの左右旋回信号に応じて、車輪駆動ユニット５を制御して、走行装置１を右旋回あるいは左旋回させる。この場合、移動速度は、所定速度以下の低速であることから、走行装置１が旋回したとしても車両本体２は安定している。
【００２８】
一方、制御ユニット７は、車両本体２の移動速度が所定速度以下でないと判定したとき（ステップＳ１０３のＮＯ）、前進モードを維持する（ステップＳ１０５）。この場合、移動速度は、所定速度以下なく高速であることから、走行装置１の旋回を行わないため、車両の挙動が変化し不安定にならない。
【００２９】
以上、本実施形態１に係る走行装置１において、制御ユニット７は、走行モードの切替指示が行われたとき、車両本体２が安定する所定条件に従って、走行モードの切替を行う。これにより、車両本体２が安定する所定条件に従って走行モードの切替を行うことができるため、走行モードの切替えにより、車両の挙動が変化し不安定にならない。
【００３０】
実施形態２
本実施形態２に係る走行装置１の制御ユニット７は、設定された走行モードを終了すると、車両本体２が安定する所定条件に従って、走行モードの切替を行う。例えば、制御ユニット７は、後進モードが終了したとき、あるいは旋回モードが終了したとき、車両本体２が安定する所定条件に従って、通常の走行モード（前進モードなど）に切替わる。
【００３１】
これにより、設定された走行モードを終了しても、車両本体２が安定する所定条件に従って通常の走行モードに切替を行うことができる。従がって、走行モードの切替えにより、車両の挙動が変化し不安定にならない。
【００３２】
後進ボタン１０は、ユーザが押圧操作をしている間、後進信号を制御ユニット７に出力する。ユーザが後進ボタン１０の押圧操作を止めると、後進ボタン１０は、後進信号の出力を停止し、制御ユニット７は、この後進信号の停止に応じて後進モードが終了したと判断する。同様に、旋回レバー１１は、ユーザがレバー操作をしている間、左右旋回信号を制御ユニット７に出力する。ユーザが旋回レバーのレバー操作を止めると、旋回レバー１１は、左右旋回信号の出力を停止し、制御ユニット７は、この左右旋回信号の停止に応じて旋回モードが終了したと判断する。
【００３３】
制御ユニット７は、旋回モードが終了したとき、車両本体２が安定する所定条件を満たしている（例えば、車両本体２の移動速度が所定速度以下である）と判定したとき、通常の走行モードに切替わる。
【００３４】
一方、制御ユニット７は、旋回モードが終了したとき、車両本体２が安定する所定条件を満たしていない（例えば、車両本体２の移動速度が所定速度以下でない）と判定すると、通常の走行モードに切替わらない。
【００３５】
なお、本実施形態２に係る所定条件と上記実施形態１に係る所定条件は同一であるが、異なっていてもよい。例えば、所定条件として、制御ユニット７は、前輪３と後輪４との間の距離が所定距離（走行装置１が停止する際の距離）であるか否かを判定してもよい。また、制御ユニット７は、走行モードが終了した後、所定時間（例えば、数秒程度）経過しているか否かを判定してもよい。より具体的には、制御ユニット７は、後進モードが終了した後、２秒経過していると判定すると、そのときの前輪３と後輪４との間の距離に応じた加速度となるように、車輪駆動ユニット５を制御する。
【００３６】
さらに、制御ユニット７は、切替わった走行モード（後進モードなど）の状態で走行装置１の電源がオフ状態となり、その後、走行装置１の電源がオン状態になった場合、通常の走行モード（前進モードなど）となってもよい。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００３８】
上記実施形態において、制御ユニット７は、ブレーキ機構の制動解除後に、車両本体２が安定する所定条件に従って、走行モードの切替を行ってもよい。前輪支持部２１又は後輪支持部２２には前輪３又は後輪４を制動するブレーキ機構が設けられている。制御ユニット７は、車両本体２の移動速度によらず、ブレーキ機構による制動を行う。一方で、制御ユニット７がブレーキ機構による制動を行い車両本体２を停止させたとき、前輪３と後輪４との間の距離が大きい状態となることも想定される。したがって、制御ユニット７は、ブレーキ機構による制動を行い車両本体２を停止させ、ブレーキ機構の制動解除後、車両本体２が安定する所定条件に従って、走行モードの切替を行う。
【００３９】
図４は、上述したブレーキ機構の制動解除後に所定条件に従って走行モードの切替を行う制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
制御ユニット７は、例えば、前進モードで、車両本体２が前進するように車輪駆動ユニット５を制御する（ステップＳ２０１）。
【００４０】
制御ユニット７は、停止モードとなり、ブレーキ機構を制御して前輪３の制動を行い（ステップＳ２０２）、車両本体２を停止させる（ステップＳ２０３）。
制御ユニット７は、ブレーキ機構の制動を解除する制御を行う（ステップＳ２０４）。
【００４１】
制御ユニット７は、所定条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ２０５）。例えば、制御ユニット７は、旋回レバーからの左右旋回信号を受けたとき、車両本体２の移動速度が所定速度以下であるか否かを判定する。
【００４２】
制御ユニット７は、所定条件を満たしていると判定したとき、（ステップＳ２０５のＹＥＳ）、停止モードから前進モードに切替わる（ステップＳ２０６）。
一方、制御ユニット７は、所定条件を満たしていないと判定したとき（ステップＳ２０５のＮＯ）、停止モードを維持する（ステップＳ２０７）。
【００４３】
本発明は、例えば、図３及び４に示す処理を、ＣＰＵ７１にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
【００４４】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。
【００４５】
プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００４６】
１  走行装置、２  車両本体、３  前輪、４  後輪、５  車輪駆動ユニット、６  搖動ユニット、７  制御ユニット、８  走行スイッチ、９  軸間レバー、１０  後進ボタン、１１  旋回レバー、２１  前輪支持部、２２  後輪支持部、２３  座席
【図１】
2018065505.tif 000003
【図２】
2018065505.tif 000004
【図３】
2018065505.tif 000005
【図４】
2018065505.tif 000006