(57)【要約】【課題】ユーザがより安全に乗車および降車できる同軸二輪車を提供する。【解決手段】同軸二輪車１は、ユーザが乗車するステップ部１４と、ステップ部を支持する車両本体部１５と、車両本体部１５に回転可能に支持された一対の車輪１３と、車輪１３を駆動する駆動部と、車両本体部１５に接続され、ユーザの乗車時に当該ユーザに把持されるハンドルと、を有する。ハンドルは、ユーザの乗車または降車に応じて、ハンドルの位置を、ユーザが乗車および降車する際の第１の位置、又は車両走行中にユーザが操縦する際の第２の位置に移動させるものであって、第２の位置は第１の位置よりユーザから離隔する側に位置するものである。【選択図】図１
2011056980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが乗車するステップ部と、
前記ステップ部を支持する車両本体部と、
前記車両本体部に回転可能に支持された一対の車輪と、
前記車輪を駆動する駆動部と、
前記車両本体部に接続され、前記ユーザの乗車中に当該ユーザに把持されるハンドルと、を有し、
前記ハンドルは、その位置を、前記ユーザが乗車および降車する際の第１の位置、又は車両走行中にユーザが操縦する際の第２の位置に移動させるものであって、前記第１の位置は、前記第２の位置よりユーザ側に位置する、同軸二輪車。
【請求項２】
前記ハンドルは、前記ユーザの乗車を検知し、前記ハンドルの位置を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる制御部を有する請求項１記載の同軸二輪車。
【請求項３】
前記ハンドルは、前記ユーザの降車を検知し、前記ハンドルの位置を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる制御部を有する請求項１記載の同軸二輪車。
【請求項４】
前記ハンドルは、前記ハンドルの位置を前記第１の位置から前記第２の位置の間の位置に固定するロックボタンを有する請求項１乃至３のいずれか１項記載の同軸二輪車。
【請求項５】
前記第１の位置は、前記ハンドルが略垂直方向の位置であり、前記第２の位置は、前記ハンドルがユーザから離隔する側へ５度乃至２０度傾斜した位置である、請求項１乃至４のいずれか１項記載の同軸二輪車。
【請求項６】
前記ステップ部は、前記ユーザの乗車を検知する検知部を有し、
前記制御部は、前記検知部の検知結果に応じて前記ハンドルの位置を移動させる、請求項２又は３記載の同軸二輪車。
【請求項７】
ユーザが乗車するステップ部と、前記ステップ部を支持する車両本体部と、前記車両本体部に回転可能に支持された一対の車輪と、前記車輪を駆動する駆動部と、前記車両本体部に接続され、前記ユーザの乗車中に当該ユーザに把持されるハンドルとを有する同軸二輪車の制御方法であって、
ユーザが乗車完了したことを検知する第１の検知工程と、
前記第１の検知工程の検知結果に応じて、前記ハンドルの位置を第１の位置から、前記第１の位置よりユーザから離隔する側に位置する第２の位置に移動する第１のハンドル制御工程とを有する同軸二輪車の制御方法。
【請求項８】
前記ユーザが降車したことを検知する第２の検知工程と、
前記第２の検知工程の検知結果に応じて、前記ハンドルの位置を、前記第１の位置から前記第１の位置に移動する第２のハンドル制御工程とを有する請求項７記載の同軸二輪車の制御方法。
【請求項９】
前記第１の位置は、前記ハンドルが略垂直方向の位置であり、前記第２の位置は、前記ハンドルがユーザから離隔する側へ５度乃至２０度傾斜させた位置である、請求項７又は８記載の同軸二輪車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一軸心上に配置された２個の車輪を備えた同軸二輪車およびその制御方法に関し、特に人を乗せて走行できる同軸二輪車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立位のまま乗車し、ユーザが操縦する同軸二輪車の一例が特許文献１に記載されている。同軸二輪車は進行方向に沿って直交方向を左右の車輪の軸としている。特許文献1に記載の同軸二輪車では、前進、後退、左右旋回の進行方向をユーザの操作によって制御する。ユーザは、ハンドルの操作や、重心位置の移動、ステップの傾きを変化させるなどの動作によって同軸二輪車の進行方向を制御する。
【０００３】
従来の同軸二輪車の一例が特許文献２に記載されている。この特許文献１に記載の同軸二輪車は、少なくとも、ユーザが足を乗せるステップ部と、前後への移動を操作可能なハンドル部とを有し、ユーザを乗せて移動するものである。
【０００４】
当該同軸二輪車は、ユーザが降車することを検知すると、ユーザの降車方向に対する、ステップ部の傾斜角度を増加させる。そのことによって、ユーザは容易に降車できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１５６６６号公報
【特許文献２】特開２００９−１０１７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の同軸二輪車は、左右に車輪を有し、その各の車輪の上にユーザが足を乗せるステップ部を有している。同軸二輪車は、２個の車輪にのみ接地することによって小回りがきき、狭隘な場所においても困難なく操縦することができる。
【０００７】
しかしながら、同軸二輪車は前後の方向に対し不安定であるため、ユーザは乗車および降車の際には怪我をしないよう、細心の注意をする必要がある。従来の同軸二輪車のハンドルの形状は、ユーザが乗車した際に操縦しやすいよう、進行方向に沿って前方に傾斜している。前方に傾斜しているハンドルは、乗車または降車する場合には、ユーザの立ち位置に対し離れている。そのため、ユーザは乗車しにくく、必要以上に同軸二輪車に近づいて、車輪に足を挟まれる等のリスクが増大するという問題点があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ユーザがより安全に乗車および降車することができる同軸二輪車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる同軸二輪車は、ユーザが乗車するステップ部と、前記ステップ部を支持する車両本体部と、前記車両本体部に回転可能に支持された一対の車輪と、前記車輪を駆動する駆動部と、前記車両本体部に接続され、ユーザの乗車中に当該ユーザに把持されるハンドル部と、を有する。同軸二輪車の有する前記ハンドル部は、その位置をユーザが乗車および降車する際の第１の位置、又は車両走行中にユーザが操縦する際の第２の位置に移動させるものである。ここで、第１の位置は、第２の位置よりユーザ側に位置する。
【００１０】
本発明においては、乗車の際には、ハンドル部がユーザに近い側に位置することにより、ユーザが乗車及び降車する際に必要以上に同軸二輪車に近づく必要がなく、ユーザがより安全に乗車することおよび降車することができる。
【００１１】
また、前記ハンドル部は、前記ユーザの乗車を検知し、前記ハンドル部の位置を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる制御部を有することが望ましい。これにより、ユーザはより安全に乗車をすることができる。
【００１２】
さらに、前記ハンドル部は、前記ユーザの降車を検知し、前記検知結果に基づき前記ハンドル部の位置を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる制御部を有することが望ましい。これにより、ハンドル部は自動的に移動することができる。
【００１３】
さらにまた、前記ハンドル部は、前記ハンドル部の位置を前記第１の位置から前記第２の位置の間の位置に固定するロックボタンを有することが望ましい。これにより、手動でハンドルの位置を移動させることができ、ユーザが所望の位置にハンドル部を位置させることができる。
【００１４】
また、前記第１の位置は、前記ハンドル部が略垂直方向の位置であり、前記第２の位置は、前記ハンドル部がユーザから離隔する側へ５度乃至２０度傾斜した位置であることが好ましい。ユーザが乗車および降車する際はハンドル部が５度乃至２０度傾斜している第１の位置であるため、ユーザにとって把持しやすく、走行している際にはハンドル部が第２の位置であるのでその操縦が容易となる。
【００１５】
さらに、前記ステップ部は、前記ユーザの乗車を検知する検知部を有し、前記制御部は、前記検知部の検知結果に応じてハンドルの位置を変化させることが望ましい。これにより、ユーザが乗車したことを検知し、自動でハンドルの位置を変化させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、同軸二輪車のハンドルの位置を操縦している際と、乗降車する際とで変化させることで、ユーザがより安全に乗車および降車ができる同軸二輪車およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１にかかる同軸二輪車の全体図である。
【図２】実施の形態１にかかるハンドル部３を示す図である。
【図３】実施の形態１にかかる同軸二輪車の制御機構２を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる同軸二輪車におけるハンドル１０の動作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】
【００１８】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る同軸二輪車の全体図である。本実施の形態に係る同軸二輪車１は、ユーザが乗車するステップ部としての１４Ｒおよび１４Ｌ（以下、特に区別する必要のない場合はステップ部１４とする）と、ステップ部を支持する車両本体部１５と、を有する。同軸二輪車１は、さらに、車両本体部に回転可能に支持された一対の車輪としての車輪１３Ｒおよび１３Ｌ（以下、特に区別する必要のない場合は車輪１３という。）と、車輪１３を駆動する駆動部（不図示）と、車両本体部１５に接続され、前記ユーザの乗車時に当該ユーザに把持されるハンドル部３を有する。
【００１９】
ハンドル部３は、その位置を、ユーザが乗車および降車する際の第１の位置、又は車両走行中にユーザが操縦する際の第２の位置に移動させるハンドル１０を有する。ここで、第１の位置は、第２の位置よりユーザに近い側に位置する。このハンドル部３は、さらに、接合部１１と、支柱部１２と、ロックボタン１６とを有する。支柱部１２は、ハンドル支持部１７を介して車両本体部１５と接続されている。
【００２０】
本実施の形態にかかる同軸二輪車１は、車両に乗車するユーザの重心位置の移動またはユーザのハンドル操作によって走行状態を制御する同軸二輪車である。ここで、本実施の形態にかかる同軸二輪車は特に、ユーザが車両へ乗車または降車する際のハンドル部の位置とその制御方法とに特徴を有する。
【００２１】
本実施の形態にかかる同軸二輪車１は、ハンドル部３として、ユーザが車両に乗車するもしくは降車する際と、車両が走行する際とでその位置を移動させるハンドル１０と、接合部１１と、支柱部１２と、ロックボタン１６とを有する。ユーザが車両に乗車するもしくは降車する際は、ハンドル１０が第１の位置として略垂直方向の位置にあり、車両が走行する際は、ハンドル１０が第２の位置としてユーザから離隔する側へ傾斜させた位置であることが好ましい。
【００２２】
ハンドル１０の位置を移動させることで、乗車および降車する際はハンドル１０を把持しやすい位置とすることができ、走行している際には操縦しやすい位置とすることができる。
【００２３】
次に、ハンドル１０の第１の位置及び第２の位置について説明する。図２（ａ）は第２の位置としての走行中のハンドル部の形状を示し、図２（ｂ）は第１の位置としてのユーザが乗車する際と降車する際のハンドル部の形状を示す。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、第１の位置は、ハンドル１０が略垂直方向の位置である。図２（ａ）に示すように、第２の位置は、第１の位置に比べ、ハンドル１０をユーザから離隔する側へ傾斜させた位置とする。ここで、バンドル１０を、５度乃至２０度傾斜させた位置とすることが好ましい。５乃至２０度程度傾斜させることにより、ユーザが乗車及び降車する際に、ハンドル部３を把持しやすくなる。ここで、更に好ましい傾斜角は５度乃至１５度である。ロックボタン１６は、ユーザの手動操作により、ハンドル１０を第１の位置から第２の位置の間の位置に固定する。
【００２５】
ここで、本実施の形態にかかる同軸二輪車１について、詳細に説明する。図３は、本実施の形態にかかる同軸二輪車の制御機構２を示す図である。制御機構２は、制御部３５を有し、制御部に接続された姿勢センサ検出ユニット３１、ハンドル角度検出センサ３２、乗降車検出スイッチ３３及びステップセンサ３４Ｒおよび３４Ｌを有している。制御機構２は、電源（バッテリー）３９、非常停止スイッチ４１、グリップ駆動部４２および駆動回路４０Ｒおよび４０Ｌを有し、車輪駆動モータ（Ｒ）４３および車輪駆動モータ（Ｌ）４４を有している。制御部３５は、電源（バッテリー）３９、グリップ駆動部４２、駆動回路４０Ｒおよび４０Ｌと接続されている。駆動回路４０（以下、特に区別する必要のない場合はまとめて駆動回路４０という。）と電源（バッテリー）３９は非常停止スイッチ４１と接続されている。駆動回路４０Ｒおよび駆動回路４０Ｌはそれぞれ車輪駆動モータ（Ｒ）４３および車輪駆動モータ（Ｌ）４４と接続されている。ここで、メイン制御部３５は、制御部としてのグリップ位置制御部３８、演算回路（CPU）３６および記憶装置（メモリ）３７と、を有する。
【００２６】
姿勢センサ検出ユニット３１は、同軸二輪車１の走行時における角速度や加速度を検出してその角速度や加速度を制御するために用いられる。具体的には、ジャイロセンサおよび加速度センサを有する。
【００２７】
ハンドル角度検出センサ３２は、支柱部１２と車両本体部１５の間の傾斜角を測定し、また支柱部の回転角度を測定するものである。同軸二輪車１は、ユーザのハンドル操作またはユーザの重心位置の移動によって、進行方向が変化するよう制御される。ハンドル部３が進行方向に沿って前方に傾斜すれば車両は前方に進行し、後方に傾斜すれば車両は後ろに進行する。また、ハンドル部３が左右に傾斜すれば傾斜した方向に旋回する。また、ハンドル部３が左右に回転した場合には回転角の方向に旋回するようにしてもよい。このいずれの場合にも、ユーザが操作したハンドルの傾斜角または回転角の大きさに応じて車体の動作を制御する。前後に傾斜した角度が大きい場合は前後に進む速度が大きくなり、ハンドル部３の左右の傾斜角が大きい場合には旋回半径を小さくするよう制御する。またはハンドルの回転角が大きい場合は旋回半径を小さくするよう制御する。
【００２８】
ステップセンサ３４Ｒおよび３４Ｌは、ユーザが乗車する左右のステップ部１４Ｒおよび１４Ｌにそれぞれ設置され、ユーザが乗車したことを検出する。
【００２９】
乗降車検出スイッチ３３は、ステップセンサ３４Ｒおよび３４Ｌが検出した、ユーザが乗車または降車したことをメイン制御部３５に出力する。ステップセンサ３４Ｒおよび３４Ｌだけでなく、ユーザの動作を外部から入力するスイッチを設けるなどしてもよい。
【００３０】
電源（バッテリー）３９は、本体部に搭載され、各搭載装置に電流を送る燃料電池である。燃料電池は一例であって、同軸二輪車１に動力を送るものならば他のものでもよい。
【００３１】
非常停止スイッチ４１は、電源（バッテリー）３９と駆動回路４０Ｒおよび駆動回路４０Ｌとに接続されている。緊急の場合は、電源（バッテリー）３９と駆動回路４０Ｒおよび４０Ｌとの接続をオフにする。
【００３２】
駆動回路４０Ｒおよび駆動回路４０Ｌはそれぞれ車輪駆動モータ（Ｒ）４３および車輪駆動モータ（Ｌ）４４に接続され、左右で独立して車輪１３Ｒおよび１３Ｌを駆動させる。
【００３３】
演算回路（CPU）３６は例えば姿勢センサ検出ユニット３１およびハンドル角度検出センサ３２から入力された値をもとに同軸二輪車１の速度や旋回方向を算出し、駆動回路４０Ｒおよび駆動回路４０Ｌを制御する信号を出力する。
【００３４】
記憶装置（メモリ）３７は、車両本体部またはハンドル部３のプログラムメモリやデータメモリなどを有する。
【００３５】
グリップ駆動部４２は、グリップ位置制御部３８と接続されており、グリップ位置制御部３８からの制御信号に応じてハンドル１０と支柱部１２との間の角度を変化させる。
【００３６】
グリップ位置制御部３８は、ユーザが乗車したこともしくは降車することを、乗降車検出スイッチ３３またはステップセンサ３４から受け取ると、それに応じてハンドル１０の位置を移動させるようグリップ駆動部４２を制御する。
【００３７】
次に、ユーザが乗車する際のハンドル１０の動作について説明する。まず、ユーザが乗車していないとき、同軸二輪車１のハンドル部３は第１の位置になっている。第１の位置はハンドル部３のハンドル１０が略垂直方向の位置であり、乗車しようとするユーザに対して搭乗時よりよりユーザ側に接近する位置であり、ユーザがより把持しやすい位置となっている。
【００３８】
ユーザがステップ部１４に足をのせ、乗車が完了すると、ステップセンサ３４はユーザが乗車したことを検出する。ステップセンサ３４からユーザが乗車したことを受け取った乗降車検出スイッチ３３は、メイン制御部３５にユーザが乗車したことを出力する。
【００３９】
グリップ位置制御部３８は、ユーザが乗車したことを乗降車検出スイッチ３３から受け取ると、ハンドル１０の位置を第１の位置から第２の位置へ移動させる。ここで第２の位置は、第１の位置に比べ、ハンドル部３のハンドル１０をユーザから離隔する側へ傾斜させた位置であり、乗車したユーザが同軸二輪車１のハンドル操作をしやすい位置である。
【００４０】
ここで、ロックボタン１６はハンドル１０と支柱部１２の角度をユーザの任意の位置で固定できるため、ユーザは乗車した後に、支柱部１２に対し任意の角度でハンドル１０を固定することができる。
【００４１】
次に、ユーザが降車する際のハンドル１０の動作について説明する。まず、ユーザが乗車しているとき、同軸二輪車１のハンドル１０は第２の位置になっている。ユーザがステップ部１４から足を下ろし、降車が完了すると、ステップセンサ３４はユーザが降車したことを検出する。ステップセンサ３４からユーザが降車したことを受け取った乗降車検出スイッチ３３は、メイン制御部３５にユーザが降車したことを出力する。
【００４２】
グリップ位置制御部３８は、ユーザが降車したことを乗降車検出スイッチ３３から受け取ると、ハンドル１０の位置を第２の位置から第１の位置へ移動させる。
【００４３】
次に、ハンドル１０の動作についてさらに詳細に説明する。図４は同軸二輪車における
ハンドル１０の動作を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、ステップ部１４Ｒまたは１４Ｌにユーザが右足または左足を乗せると、ステップセンサ３４Ｒが検出して右足または左足の乗降車検出スイッチ３３がオンになる（ステップＳ２１）。次にステップ部１４Ｒまたは１４Ｌにユーザが他方の足を乗せると、ステップセンサ３４が検知して両足の乗降車検出スイッチ３３がオンになる（ステップＳ２２）。ここで、ユーザが乗車したことを検知したグリップ位置制御部３８は、グリップ駆動部４２にハンドル１０を走行状態に適した位置に移動させる。
【００４５】
ユーザが走行を終了した後（ステップＳ２３）、ステップ部１４Ｒまたは１４Ｌからユーザが片足を降ろすと、ステップセンサが検知して片足の乗降車検出スイッチ３３がオフになる（ステップＳ２４）。ステップ部１４Ｒまたは１４Ｌからユーザが他方の足を降ろすと、ステップセンサが感知して両方の乗降車検出スイッチ３３がオフになる（ステップＳ２５）。ここでユーザが降車したことを検知したグリップ位置制御部３８は、グリップ駆動部４２にハンドル１０を乗車に適した位置に移動させる。
【００４６】
ここでは降車した後にハンドル１０が位置を移動させる例について説明しているが、たとえばユーザが降車することを入力するスイッチなどを設け、ユーザが降車する前にグリップ部の位置を降車に適した位置に移動させるなどしてもよい。
【００４７】
以上のように、本実施の形態によれば、ユーザがより安全に乗車および降車できる同軸二輪車を提供することができる。ハンドルの位置は、ユーザが乗降車する際はユーザから近い位置にあり、操縦の際には従来の同軸二輪車と同様に、ハンドルは進行方向に沿って前方の少し離れた位置にある。これによって従来の同軸二輪車の操作性を保ちつつ、当該操作性と従来の同軸二輪車にはない乗車および降車のしやすさとを両立することができる。
【００４８】
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、ハンドルの形状はＴ字型ではなく、Ｕ字であったり、Ｉ字型であったり、Ｏ字型であったりしてもよい。また、グリップ部と乗車するユーザとの距離が、操縦する際のユーザとの位置より近くすればよいので、グリップ部と支柱部との角度を変化させるのではなく、グリップ部と支柱部とを固定させ、支柱部と車輪本体部との角度を変化させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  同軸二輪車
２  同軸二輪車の制御機構
３  ハンドル部
１０  ハンドル
１１  接合部
１２  支柱部
１３Ｒ、１３Ｌ  車輪
１４Ｒ、１４Ｌ  ステップ部
１５  車輪本体部
１６  ロックボタン
１７  ハンドル支持部
３１  姿勢センサ検出ユニット
３２  ハンドル角度検出センサ
３３  乗降車検出スイッチ
３４Ｒ、３４Ｌ  ステップセンサ
３５  メイン制御部
３６  演算回路（CPU）
３７  記憶装置（メモリ）
３８  グリップ位置制御部
３９  バッテリー（電源）
４０Ｒ、４０Ｌ  駆動回路
４１  非常停止スイッチ
４２  グリップ駆動部
４３  車輪駆動モータ（Ｒ）
４４  車輪駆動モータ（Ｌ）
【図１】
2011056980.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011056980.tif 000005
【図４】
2011056980.tif 000006