(57)【要約】【課題】その場旋回の操作が煩雑であるという問題があった。【解決手段】ユーザが搭乗して走行する走行装置であって、操舵輪となる前輪と、後輪と、前輪を回転可能に支持する前輪支持部材と、後輪を回転可能に支持する後輪支持部材と、前輪および後輪の少なくとも１つを駆動する駆動部と、を備える。前輪支持部材と後輪支持部材の相対姿勢に応じて前輪と後輪のホイールベース長が可変となるように、前輪支持部材と後輪支持部材が支軸を介して連結され、前輪支持部材が後輪支持部材に対して旋回可能に旋回軸で連結され、ホイールベース長が長くなるにしたがって、走行装置の前進方向の速度が大きくなるように制御される。ここで、前進方向の速度が略ゼロとなるホイールベース長となる時には、前輪が直進方向に向いている状態では、旋回軸の路面との交点が、前輪の路面との接地点から後輪側にオフセットされた位置に配置されるように、旋回軸が設定されている。【選択図】図１
2018039383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが搭乗して走行する走行装置であって、
操舵輪となる前輪と、
後輪と、
前記前輪を回転可能に支持する前輪支持部材と、
前記後輪を回転可能に支持する後輪支持部材と、
前記前輪および前記後輪の少なくとも１つを駆動する駆動部と、
を備え、
前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の相対姿勢に応じて前記前輪と前記後輪のホイールベース長が可変となるように、前記前輪支持部材と前記後輪支持部材が支軸を介して連結され、
前記前輪支持部材が前記後輪支持部材に対して旋回可能に旋回軸を介して連結され、
前記ホイールベース長が長くなるにしたがって、前記駆動部の駆動によって達成される前記走行装置の前進方向の速度が大きくなるように制御され、
前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の相対姿勢が、前記前進方向の速度が略ゼロとなる前記ホイールベース長となる姿勢である時には、前記前輪が直進方向に向いている状態では、前記旋回軸の路面との交点が、前記前輪の路面との接地点から前記後輪側にオフセットされた位置に配置されるように、前記旋回軸が設定されている、走行装置。
【請求項２】
前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の相対姿勢が前記ホイールベース長が所定長さ以上となる姿勢である時には、前記前輪が直進方向に向いている状態では、前記旋回軸の路面との交点が、前記前輪の路面との接地点から前記後輪とは反対側にオフセットされた位置に配置されるように、前記旋回軸が設定されている、請求項１に記載の走行装置。
【請求項３】
前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の相対姿勢が前記ホイールベース長が所定長さ以上となる姿勢である時には、前記前輪が直進方向に向いている状態では、前記ホイールベース長が長くなるにしたがって、前記旋回軸の路面との交点と、前記前輪の路面との接地点と、の間の距離が大きくなるように、前記旋回軸が設定されている、請求項２に記載の走行装置。
【請求項４】
前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の相対姿勢が、前記前進方向の速度が略ゼロとなる前記ホイールベース長となる姿勢である時に、所定のスイッチがオンされると、前記走行装置が後進方向に走行するように前記駆動部によって前記後輪を駆動する、請求項１から３のいずれか１項に記載の走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザが搭乗して走行する走行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルモビリティが脚光を浴びている。パーソナルモビリティは、小回りを優先させて小型に製造されることが多く、そのために高速走行時の走行安定性には欠けるという課題があった。パーソナルモビリティに限らず、高速走行時の走行安定性を高める観点から、ホイールベース長を調整できる車輌が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１０６７１７号公報
【特許文献２】特開２００５−２３１４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホイールベース長が調整できるこれまでに提案されている車輌は、ホイールベース長を長くすると加速し、ホイールベース長を短くすると減速していた。その一方で、パーソナルモビリティは、例えばエレベータの中などの狭い空間で方向転換を図るために、その場旋回を行うことがある。
【０００５】
しかし、上述の車輌は、ホイールベース長を長くしないと、駆動輪が駆動せず、車速が出ない。そのため、ユーザは、その場旋回を行うには、ある程度の車速を出すためにホイールベース長を長くする操作と、操舵輪を回転させる操作と、連続して行う必要があり、その場旋回の操作が煩雑になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ユーザが煩雑な操作を行うことなく、その場旋回を実現することができる走行装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る走行装置は、
ユーザが搭乗して走行する走行装置であって、
操舵輪となる前輪と、
後輪と、
前記前輪を回転可能に支持する前輪支持部材と、
前記後輪を回転可能に支持する後輪支持部材と、
前記前輪および前記後輪の少なくとも１つを駆動する駆動部と、
を備え、
前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の相対姿勢に応じて前記前輪と前記後輪のホイールベース長が可変となるように、前記前輪支持部材と前記後輪支持部材が支軸を介して連結され、
前記前輪支持部材が前記後輪支持部材に対して旋回可能に旋回軸を介して連結され、
前記ホイールベース長が長くなるにしたがって、前記駆動部の駆動によって達成される前記走行装置の前進方向の速度が大きくなるように制御され、
前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の相対姿勢が、前記前進方向の速度が略ゼロとなる前記ホイールベース長となる姿勢である時には、前記前輪が直進方向に向いている状態では、前記旋回軸の路面との交点が、前記前輪の路面との接地点から前記後輪側にオフセットされた位置に配置されるように、前記旋回軸が設定されている。
【発明の効果】
【０００８】
このような構成により、ユーザが、操舵輪である前輪を９０度回転させると、旋回軸が後輪から離れる方向にずれ、ホイールベース長が最短から僅かに長くなることで車速が出るため、その場旋回が実現される。したがって、ユーザは、その場旋回を実現するには、前輪を回転させるだけで良く、煩雑な操作を行う必要がない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る走行装置のＷＢ長が最短である時の側面概観図である。
【図２】図１の走行装置のＷＢ長が所定長さ以上である時の側面概観図である。
【図３】図１の走行装置の前輪を右向きに９０度回転させた時の側面概観図である。
【図４】図１の走行装置の上面概略図である。
【図５】図３の走行装置の上面概略図である。
【図６】実施の形態１に係る走行装置の制御ブロック図である。
【図７】走行中の処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、各実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。
【００１１】
＜実施の形態１＞
実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１に係る走行装置１００の側面概観図である。
【００１２】
走行装置１００は、パーソナルモビリティの一種であり、ユーザが立って搭乗することを想定した電動式の移動用車輌である。ユーザは、搭乗時には、ステップ１４１に足を置いて走行装置１００に搭乗する。
【００１３】
走行装置１００は、走行方向に対して１つの前輪１０１と２つの後輪１０２（後述の右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂ）を備える。前輪１０１は、ユーザがハンドル１１５を操作することで向きが変わり、操舵輪として機能する。２つの後輪１０２は、不図示の車軸で連結されており、不図示のモータと減速機構からなる駆動部によって駆動されて、駆動輪として機能する。走行装置１００は、３つの車輪によって３点で接地しており、ユーザが搭乗していない駐機状態でも自立する、静的安定車輌である。
【００１４】
前輪１０１は、前輪支持部材１１０により回転可能に支持されている。前輪支持部材１１０は、前側支柱１１１とフォーク１１２を含む。フォーク１１２は、前側支柱１１１の一端側に固定されており、前輪１０１を両側方から挟んで回転自在に軸支している。前側支柱１１１の他端側には、ハンドル１１５が前輪１０１の回転軸方向に延伸するように固定されている。ユーザがハンドル１１５を旋回操作すると、前側支柱１１１は、その操作力を伝達して前輪１０１の向きを変える。
【００１５】
後輪１０２は、後輪支持部材１２０により回転可能に支持されている。後輪支持部材１２０は、後側支柱１２１と本体部１２２を含む。本体部１２２は、後側支柱１２１の一端側を固定支持すると共に、２つの後輪１０２を不図示の車軸を介して回転自在に軸支している。本体部１２２は、上述のモータと減速機構からなる駆動部、モータに給電するバッテリ等を収容する筐体の機能も担う。本体部１２２の上面には上述のステップ１４１が設けられている。
【００１６】
前輪支持部材１１０と後輪支持部材１２０とは、旋回継手１３１とヒンジ継手１３２を介して連結されている。旋回継手１３１は、前輪支持部材１１０を構成する前側支柱１１１のうち、ハンドル１１５が固定された他端寄りの位置に固定されている。さらに、旋回継手１３１は、ヒンジ継手１３２に枢設されており、前側支柱１１１の伸延方向と平行な旋回軸ＴＡ周りに、ヒンジ継手１３２と相対的に回動する。ヒンジ継手１３２は、後輪支持部材１２０を構成する後側支柱１２１のうち、本体部１２２に支持された一端とは反対側の他端と枢設されており、２つの後輪１０２を連結する不図示の車軸の伸延方向と平行なヒンジ軸（支軸）ＨＡ周りに、後側支柱１２１と相対的に回動する。
【００１７】
このような構造により、ユーザは、ハンドル１１５を旋回させると、後輪支持部材１２０に対して旋回軸ＴＡ周りに前輪支持部材１１０が旋回して前輪１０１の向きを変えられる。また、ユーザは、ハンドル１１５を前進方向に対して前方へ傾けると、前輪支持部材１１０と後輪支持部材１２０とがヒンジ軸ＨＡ周りに相対的に回転して相対姿勢が変化し、前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角を小さくできる。前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角が小さくなると、前輪１０１と後輪１０２のホイールベース（ＷＢ）の間隔であるＷＢ長は短くなる。逆に、ユーザは、ハンドル１１５を前進方向に対して後方へ傾けると、前輪支持部材１１０と後輪支持部材１２０とがヒンジ軸ＨＡ周りに相対的に回転して相対姿勢が変化し、前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角を大きくできる。前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角が大きくなると、ＷＢ長は長くなる。
【００１８】
走行装置１００は、ＷＢ長が最短の時は停止する。また、ハンドル１１５には、例えばユーザが手で操作するタイプの不図示の後進スイッチが配置されており、ＷＢ長が最短の時に、ユーザが、ハンドル１１５上の後進スイッチをオンすると、走行装置１００は、所定速度で後進方向に走行する。このときの後進方向の所定速度は、低速な一定速度であり、例えば２．０〜３．０（ｋｍ／ｈ）を想定しているが、これには限られない。
【００１９】
その一方、走行装置１００は、ＷＢ長が最短以外の時は、前進方向に走行し、ＷＢ長が長くなるにしたがって、前進方向の速度が大きくなる。つまり、走行装置１００は、ＷＢ長が短ければ、前進方向に低速で走行し、ＷＢ長が長ければ、前進方向に高速で走行する。図１は、ＷＢ長が最短の時の様子を示している。図２は、図１と同様の走行装置１００の側面概観図であるが、ＷＢ長が最短以外、具体的には、後述の所定長さ以上で、最長または最長に近い長さである時の様子を示している。また、図１および図２は共に、前輪１０１が直進方向に向いている時の様子を示している。
【００２０】
図２に示されるように、ヒンジ軸ＨＡ周りに前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角を、相対的に開く方向を正として、回転角θとする。また、回転角θが取り得る最小値（最小角）をθＭＩＮ、最大値（最大角）をθＭＡＸとする。例えばθＭＩＮ＝１０度でありθＭＡＸ＝８０度である。換言すると、回転角θがθＭＩＮとθＭＡＸの範囲に収まるように、構造上の規制部材が設けられている。
【００２１】
ＷＢ長は、回転角θと一対一に対応し、ＷＢ長＝ｆ（θ）の関数により換算できる。したがって、回転角θを変化させることによりＷＢ長を調整できる。走行装置１００は、ユーザが回転角θを大きくすると前進方向に加速し、小さくすると前進方向に減速する。つまり、回転角θに対して前進方向の目標速度が対応付けられており、回転角θが変化すると、それに応じた目標速度に到達するように前進方向に加減速する。別言すれば、回転角θを媒介変数としてＷＢ長と前進方向の目標速度が対応付けられており、ユーザがＷＢ長を調整すると、前進方向の目標速度がそのＷＢ長に応じて変化する構成となっている。回転角θが最小値の時、つまりＷＢ長が最短の時は、目標速度は０（ｋｍ／ｈ）とする。一方、回転角θが最大値の時、つまりＷＢ長が最大の時は、目標速度は、例えば２０．０（ｋｍ／ｈ）を想定しているが、これには限られない。
【００２２】
このように、走行装置１００は、回転角θが大きくなるとＷＢ長が長くなって前進方向に加速し、逆に、回転角θが小さくなるとＷＢ長が短くなって前進方向に減速し、ＷＢ長が最短になると停止する。
【００２３】
ところで、その場旋回は、走行装置１００が停止した状態から行うことが多いと考えられる。しかし、その場旋回を行うためには、ある程度の車速を出すためにＷＢ長を最短から長くする必要がある。この場合に、ＷＢ長を長くする操作と、前輪１０１を回転させる操作とを、連続して行う必要があると、その場旋回の操作が煩雑になってしまう。
【００２４】
また、自転車や自動車等の一般的なモビリティは、走行方向の大半が前進方向であることから、前進方向に正となる後述のトレイルを施すことにより、前進方向への走行の直進安定性を確保している。その一方、歩行空間を走行するパーソナルモビリティの一種である走行装置１００は、前進方向および後進方向の走行の切り替えが頻繁に行われることから、一方向のみの直進安定性を確保するだけでは不十分である。
【００２５】
そこで、走行装置１００は、ＷＢ長に応じて、前輪１０１の路面との接地点Ｇと、旋回軸ＴＡの路面との交点Ｔと、の間の距離を表すトレイルＴＲを、適正に施すことで、上述の問題の解決を図ることとしている。図３は、図１と同様の走行装置１００の側面概観図であるが、前輪１０１が直進方向に対して右向きに９０度回転した時の様子を示している。図４および図５はそれぞれ、図１および図３の上面概略図である。なお、図４および図５では、図１および図３の前輪１０１および後輪１０２以外の構成要素を省いている。
【００２６】
トレイルＴＲとは、上述のように、前輪１０１の路面との接地点Ｇと、旋回軸ＴＡの路面との交点と、の間の距離を表すものである。本明細書では、トレイルＴＲは、旋回軸ＴＡの路面との交点が、前輪１０１の路面との接地点Ｇよりも、走行方向に対して前方に位置していれば、その走行方向には正のトレイルであると定義し、これとは逆に、旋回軸ＴＡの路面との交点が、前輪１０１の路面との接地点Ｇよりも、走行方向に対して後方に位置していれば、その走行方向には負のトレイルであると定義する。
【００２７】
まず、図１、図３〜図５を参照して、ＷＢ長が最短である時のトレイルＴＲについて説明する。
走行装置１００は、ＷＢ長が最短の時には、前輪１０１が直進方向に向いている状態（図１および図４の状態）では、旋回軸ＴＡが略垂直となっている。このとき、旋回軸ＴＡの路面との交点は、前輪１０１の路面との接地点Ｇから後輪１０２側にオフセットされた位置に配置されている。したがって、トレイルＴＲは、前進方向に負のトレイルとなっている。このときのトレイルＴＲのトレイル量は、一般的な自転車と同様の５０ｍｍ〜９０ｍｍであることを想定しているが、これには限られない。
【００２８】
図１および図４の状態で、ユーザが、ハンドル１１５を例えば右に旋回させると、前輪１０１は、接地点Ｇを中心に右向きに回転する。そのため、旋回軸ＴＡは、前輪１０１の接地点Ｇ周りに時計方向に回転動作を行う。旋回軸ＴＡの回転動作による動力は、ヒンジ軸ＨＡを介して右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂに伝達され、右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂを動作させようとする。
【００２９】
その一方、右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂは、不図示のモータの駆動力または右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂを連結する不図示の車軸の粘性抵抗により、その場に留まろうとする。この留まろうとする力が、ヒンジ軸ＨＡを介してＷＢ長が伸びる力よりも大きい場合、旋回軸ＴＡは、上述の回転動作により右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂから離れる方向にずれ、その結果、ＷＢ長は最短から僅かに長くなる。このとき、右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂも、旋回軸ＴＡの回転動作の動力により、旋回軸ＴＡの回転方向とは反対の左向きに回転する力を受ける。このときの右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂの動作量は、上述のモータの駆動力又は車軸の粘性抵抗に応じて決まる。
【００３０】
ＷＢ長が最短よりも長くなると、そのＷＢ長に応じた目標速度で前進方向に走行するように右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂが駆動されるため、走行装置１００は、旋回軸ＴＡの角度に応じた旋回半径で旋回動作を行うことになる。
【００３１】
そして、ユーザが、前輪１０１が直進方向に対して右向きに９０度回転した状態（図３および図５の状態）になるまで、ハンドル１１５を旋回させると、旋回中心は右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂとの中点付近に位置することになり、その結果、その場旋回が実現される。このとき、右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂは、互いに同じ回転速度で、反対の回転方向に回転することとなる。このときの回転速度は、ＷＢ長に応じた目標速度に応じて決まる。
【００３２】
なお、以上の説明では、前輪１０１を右向きに回転させる動作について説明したが、左向きに回転させる場合も、旋回軸ＴＡは、前輪１０１の接地点Ｇ周りに反時計方向に回転し、右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂから離れる方向にずれることになるため、その場旋回を実現することができる。
【００３３】
以上の通り、走行装置１００は、ＷＢ長が最短の時には、前輪１０１が直進方向に向いている状態では、旋回軸ＴＡの路面との交点が、前輪１０１の路面との接地点Ｇから後輪１０２側にオフセットされた位置に配置されるように、旋回軸ＴＡが設定されている。そのため、ユーザが、前輪１０１を左または右向きに９０度回転させると、旋回軸ＴＡは、後輪１０２から離れる方向にずれるため、ＷＢ長は僅かに長くなり、車速が出て、その場旋回が実現される。したがって、ユーザは、その場旋回を実現するには、前輪１０１を回転させるだけで良く、煩雑な操作を行う必要がない。
【００３４】
また、走行装置１００は、上述のように、ＷＢ長が最短の時には、後進方向へも走行可能である。ユーザが、ＷＢ長が最短の時に、ハンドル１１５上の不図示の後進スイッチをオンすると、走行装置１００は、所定速度で後進方向に走行するように、右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂを駆動する。このとき、トレイルＴＲは、後進方向には正のトレイルとなるため、後進方向の走行の直進安定性が確保される。
【００３５】
続いて、図２を参照して、ＷＢ長が最短ではない時のトレイルＴＲについて説明する。
走行装置１００は、ＷＢ長が最短から長くなるにしたがって、旋回軸ＴＡが前進方向の後方に斜めに傾くため、ＷＢ長は最短よりも長くなる。そして、ＷＢ長が所定長さ以上になると、前輪１０１が直進方向に向いている状態（図２の状態）では、旋回軸ＴＡの路面との交点は、前輪１０１の路面との接地点Ｇから後輪１０２とは反対側にオフセットされた位置に配置されることになる。その結果、トレイルＴＲは、正負が逆転し、前進方向に正のトレイルになる。したがって、この状態で前進方向に走行すると、前進方向の走行の直進安定性が確保される。
【００３６】
なお、走行装置１００は、トレイルＴＲの正負が逆転するＷＢ長（上述の所定長さ）を、任意の長さとして構わない。しかし、上述のように、トレイルＴＲの正負が逆転し、前進方向に正のトレイルになると、前進方向の走行の直進安定性が確保されることから、上述の所定長さは、最短に近い長さとするのが良い。また、走行装置１００は、ＷＢ長が所定長さ以上の時には、ＷＢ長が長くなるにしたがって、前進方向に正のトレイルＴＲのトレイル量が大きくなる。そのため、車速が高速になるほど、前進方向の走行の直進安定性が向上する。
【００３７】
以上の通り、走行装置１００は、ＷＢ長が所定長さ以上になると、トレイルＴＲの正負が逆転し、前進方向に正のトレイルになるように、旋回軸ＴＡが設定されている。これにより、ＷＢ長が最短の時は、旋回軸ＴＡが略垂直になり、トレイルＴＲは、前進方向に負のトレイルとなる。この状態で後進方向に走行すると、後進方向には正のトレイルとなるため、後進方向の走行の直進安定性が確保される。一方、ＷＢ長が最短から長くなると、旋回軸ＴＡが前進方向の後方に斜めに傾き、ＷＢ長が所定長さ以上になると、トレイルＴＲは、正負が逆転し、前進方向に正のトレイルとなる。そのため、前進方向の走行の直進安定性が確保される。したがって、前進方向および後進方向の双方向の走行の直進安定性を確保することができる。
【００３８】
また、走行装置１００は、ＷＢ長が所定長さ以上の時には、ＷＢ長が長くなるにしたがって、前進方向に正のトレイルＴＲのトレイル量が大きくなる。そのため、車速が高速になるほど、前進方向の走行の直進安定性が向上する。逆に、低速になるほど、旋回性が向上する。したがって、高速走行時には、ハンドル１１５の旋回操作がしにくくなるため、旋回動作が制限される。高速走行時に急旋回動作を行うと、ユーザにかかる遠心力を走行装置１００で支えきれず、ユーザが転倒しまうおそれがある。しかし、走行装置１００は、高速走行時に旋回操作がしにくい構成であるため、ユーザの転倒を抑制することができる。また、低速走行時には、ハンドル１１５の旋回操作をし易くすることができる。
【００３９】
図６は、走行装置１００の制御ブロック図である。制御部２００は、例えばＣＰＵであり、本体部１２２に収容されている。駆動輪ユニット２１０は、駆動輪である２つの後輪１０２を駆動するための駆動回路やモータを含み、本体部１２２に収容されている。制御部２００は、駆動輪ユニット２１０へ駆動信号を送ることにより、２つの後輪１０２の回転制御を実行する。
【００４０】
車速センサ２２０は、２つの後輪１０２または２つの後輪１０２を連結する不図示の車軸の回転方向および回転量を監視して、走行装置１００の走行方向および速度を検出する。車速センサ２２０は、制御部２００の要求に応じて、検出結果を速度信号として制御部２００へ送信する。回転角センサ２３０は、ヒンジ軸ＨＡ周りに前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す回転角θを検出する、例えばロータリエンコーダである。回転角センサ２３０は、制御部２００の要求に応じて、検出結果を回転角信号として制御部２００へ送信する。
【００４１】
荷重センサ２４０は、ステップ１４１へ加えられる荷重を検出する、例えば圧電フィルムであり、ステップ１４１に埋め込まれている。荷重センサ２４０は、制御部２００の要求に応じて、検出結果を荷重信号として制御部２００へ送信する。
【００４２】
スイッチセンサ２６０は、ハンドル１１５上の不図示の後進スイッチがオンされたかを検出するセンサであり、ハンドル１１５に埋め込まれている。スイッチセンサ２６０は、制御部２００の要求に応じて、検出結果をスイッチ信号として制御部２００へ送信する。
【００４３】
メモリ２５０は、不揮発性の記憶媒体であり、例えばソリッドステートドライブが用いられる。メモリ２５０は、走行装置１００を制御するための制御プログラムの他にも、制御に用いられる様々なパラメータ値、関数、ルックアップテーブル等を記憶している。メモリ２５０は、回転角θを目標速度に変換する変換テーブル２５１を記憶している。
【００４４】
変換テーブル２５１は、回転角θと目標速度の関係を示すテーブルであり、回転角θが大きくなるにつれて、前進方向の目標速度が大きくなるように設定されている。変換テーブル２５１は、例えば、前進方向の目標速度を回転角θの関数として表した関数形式として良いが、変換テーブル２５１の形式はこれに限られない。
【００４５】
次に、本実施の形態１における走行処理について説明する。図７は、走行中の処理を示すフロー図である。図７のフローは、電源スイッチがオンにされ、荷重センサ２４０から荷重ありの信号を受け取った時点、すなわちユーザが搭乗した時点から開始する。
【００４６】
制御部２００は、ステップＳ１０１で、回転角センサ２３０から回転角信号を取得して現在の回転角θを算出する。そして、ステップＳ１０２で、算出した回転角θを、メモリ２５０から読み出した変換テーブル２５１に当てはめ、前進方向の目標速度を設定する。このとき、回転角θが最低値であれば、前進方向の目標速度は０（ｋｍ／ｈ）となる。
【００４７】
制御部２００は、前進方向の目標速度を設定したら、ステップＳ１０３へ進み、駆動輪ユニット２１０へ前進方向の加減速の駆動信号を送信する。具体的には、まず車速センサ２２０から速度信号を受け取り、現在の前進方向の速度を確認する。そして、目標速度が、現在の速度より大きければ加速する駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信し、現在の速度より小さければ減速する駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信する。このとき、ユーザが搭乗してから、現在の回転角θが０を維持している場合には、目標速度は０（ｋｍ／ｈ）のままであるため、加速も減速も行わない。
【００４８】
制御部２００は、前進方向への加減速中も回転角θが変化したか、つまり、ユーザがハンドル１１５を前後に傾けたかを監視する（ステップＳ１０４）。回転角θが変化したと判断したら、再度ステップＳ１０１からやり直す。変化していないと判断したらステップＳ１０５へ進む。
【００４９】
制御部２００は、ステップＳ１０５で、車速センサ２２０から速度信号を受け取り、前進方向の目標速度に到達したか否かを判断する。前進方向の目標速度に到達していないと判断したら、ステップＳ１０３へ戻り、前進方向への加減速を継続する。前進方向の目標速度に到達したと判断したら、ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６では、前進方向の目標速度が０（ｋｍ／ｈ）であったか否かを確認する。目標速度が０（ｋｍ／ｈ）であったなら、ステップＳ１０６の時点では走行装置１００は停止していることになる。そうでなければ、目標速度により前進方向へ走行中であるので、制御部２００は、その速度で前進方向の走行を維持するように駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信する（ステップＳ１０７）。
【００５０】
制御部２００は、ステップＳ１０７で前進方向に定速走行している間も、回転角θが変化したか、つまり、ユーザがハンドル１１５を前後に傾けたかを監視する（ステップＳ１０８）。回転角θが変化したと判断したら、ステップＳ１０１へ戻る。変化していないと判断したら定速走行を続けるべく、ステップＳ１０７へ戻る。
【００５１】
ステップＳ１０６で目標速度が０（ｋｍ／ｈ）であったと確認したら、ステップＳ１０９へ進み、ユーザが後進スイッチをオンしたかをスイッチセンサ２６０から受信するスイッチ信号から判断する。ユーザが後進スイッチをオンしていないと判断したら、ステップＳ１１２へ進む。後進スイッチをオンしたと判断したら、制御部２００は、所定速度で後進方向に走行するように駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信する（ステップＳ１１０）。具体的には、車速センサ２２０から受け取った速度信号により、現在の後進方向の速度を確認しながら、現在の後進方向の速度が所定速度に達するまでは、加速する駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信し、所定速度に達したら、その速度で後進方向の走行を維持するように駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信する。
【００５２】
制御部２００は、ステップＳ１１０で後進方向に定速走行している間、ユーザが後進スイッチをオフしたかを監視する（ステップＳ１１１）。ユーザが後進スイッチをオフしていないと判断したら、後進方向の定速走行を続けるべく、ステップＳ１１０へ戻る。後進スイッチをオフしたと判断したら、ステップＳ１１２へ進む。
【００５３】
制御部２００は、ステップＳ１１２で、ユーザが降機したかを荷重センサ２４０から受信する荷重信号から判断する。ユーザが降機していない、つまり荷重があると判断したら、走行制御を継続すべくステップＳ１０１へ戻る。降機したと判断したら、一連の処理を終了する。
【００５４】
＜他の実施の形態＞
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。例えば、走行装置は、自立可能な静的安定車輌でなくても良い。また、前輪、後輪は、車輪でなくても良く、球状輪、クローラなどの接地要素であっても構わない。また、駆動輪は、後輪に限らず、前輪であっても構わない。また、駆動輪を駆動する動力源はモータに限らず、ガソリンエンジンなどであっても構わない。また、後進スイッチは、ハンドルに設けなくても良いし、手で操作するものでなくても良い。例えば、後進スイッチは、ステップに設けて、足で操作するものであっても構わない。
【００５５】
また、走行装置は、ＷＢ長が最短の時には、不図示のモータで後輪をロックする制御をしても良い。これにより、前輪を回転させる操作をした時に、旋回軸が後輪から離れる方向により確実にずれるようになるため、その操作だけでその場旋回が実現されるという効果がより確実に発揮されることが期待される。また、走行装置は、旋回軸を斜めに傾けることで、トレイルの正負を逆転させているが、別の手段でトレイルの正負を逆転させても構わない。
【００５６】
また、走行装置は、ＷＢ長が最短の時は、前進方向の速度がゼロとなり、前進方向に負のトレイルとなり、この時に、後進スイッチがオンされると、所定速度で後進方向に走行する構成としたが、これには限られない。走行装置は、前進方向の速度が略ゼロとなるＷＢ長となる時に、前進方向に負のトレイルとなり、この時に、後進スイッチがオンされると、所定速度で後進方向に走行する構成であっても構わない。
【符号の説明】
【００５７】
１００  走行装置、１０１  前輪、１０２  後輪、１０２ａ  右側後輪、１０２ｂ  左側後輪、１１０  前輪支持部材、１１１  前側支柱、１１２  フォーク、１１５  ハンドル、１２０  後輪支持部材、１２１  後側支柱、１２２  本体部、１３１  旋回継手、１３２  ヒンジ継手、１４１  ステップ、２００  制御部、２１０  駆動輪ユニット、２２０  車速センサ、２３０  回転角センサ、２４０  荷重センサ、２５０  メモリ、２５１  変換テーブル、２６０  スイッチセンサ
【図１】
2018039383.tif 000003
【図２】
2018039383.tif 000004
【図３】
2018039383.tif 000005
【図４】
2018039383.tif 000006
【図５】
2018039383.tif 000007
【図６】
2018039383.tif 000008
【図７】
2018039383.tif 000009