(57)【要約】【課題】搭乗時の搭乗者の姿勢を安定させることができ、しかも安全性を向上させることができる搭乗姿勢保持機構を提供する。【解決手段】本発明に係る搭乗姿勢保持機構７０は、車体１０に支持された搭乗ステップ５０を備え、同軸上に配置された一対の車輪２０Ｌ、２０Ｒを駆動制御することにより、移動する同軸二輪車１に用いる搭乗姿勢保持機構である。搭乗姿勢保持機構７０は、車体１０と搭乗ステップ５０とを連結し、搭乗ステップ５０における同軸二輪車１の加速度方向側の端部が下降するように、搭乗ステップ５０を車体１０の前方又は後方へ傾動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に支持された搭乗ステップを備え、同軸上に配置された一対の車輪を駆動制御することにより、移動する同軸二輪車に用いる搭乗姿勢保持機構であって、
前記搭乗姿勢保持機構は、前記車体と前記搭乗ステップとを連結し、前記搭乗ステップにおける前記同軸二輪車の加速度方向側の端部が下降するように、前記搭乗ステップを前記車体の前方又は後方へ傾動させる搭乗姿勢保持機構。
【請求項２】
前記車体の重心位置を通る垂直面上に略配置され、前記搭乗ステップを前記車体の左右方向から支持する支持軸と、
前記搭乗ステップを前記車体の前方又は後方へ傾動させるべく、前記支持軸を案内するガイドと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の搭乗姿勢保持機構。
【請求項３】
前記ガイドは溝部を有し、前記溝部に前記支持軸が挿入されることを特徴とする請求項２に記載の搭乗姿勢保持機構。
【請求項４】
前記同軸二輪車の加速度が所定の大きさ以上となるまで、前記支持軸の動きを略抑制する抑制機構を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の搭乗姿勢保持機構。
【請求項５】
前記抑制機構として前記溝部に絞り込み部が形成されることを特徴とする請求項４に記載の搭乗姿勢保持機構。
【請求項６】
前記抑制機構として前記車体と前記搭乗ステップとの間に弾性部材が設けられることを特徴とする請求項４に記載の搭乗姿勢保持機構。
【請求項７】
前記抑制機構として、前記同軸二輪車に搭載された姿勢検出センサユニットが検出した加速度が所定の大きさ以上のとき、収納される爪部を備え、
前記姿勢検出センサユニットが検出した加速度が所定の大きさより小さいとき、前記爪部を突出させて前記搭乗ステップに接触させ、前記搭乗ステップの傾動を抑制することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の搭乗姿勢保持機構。
【請求項８】
前記搭乗ステップを傾動させる駆動力を前記搭乗ステップに与える駆動ユニットを備え、
前記駆動ユニットのモータは、前記同軸二輪車に搭載された姿勢検出センサユニットの検出値に基づいて制御されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の搭乗姿勢保持機構。
【請求項９】
前記駆動ユニットは、モータの駆動力を伝達手段を介して支持軸に与え、前記支持軸を前記ガイドに沿って移動させることによって、前記搭乗ステップを傾動させることを特徴とする請求項８に記載の搭乗姿勢保持機構。
【請求項１０】
前記駆動ユニットは、モータの駆動力を伝達手段を介して前記搭乗ステップに与え、前記搭乗ステップを傾動させることを特徴とする請求項８に記載の搭乗姿勢保持機構。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の搭乗姿勢保持機構を備える同軸二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭乗姿勢保持機構及び同軸二輪車に関し、特に車体に支持された搭乗ステップを備え、同軸上に配置された一対の車輪を駆動制御することにより、移動する同軸二輪車に用いる搭乗姿勢保持機構及び当該搭乗姿勢保持機構を備える同軸二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪駆動モータで駆動される一対の同軸車輪を有し、人が立位姿勢で搭乗ステップに搭乗した状態でバランスを保ちながら走行する同軸二輪車が知られている（例えば、特許文献１）。このような従来の同軸二輪車では、例えば、搭乗者の体重移動により、移動を制御している。
また、搭乗者が体重移動を行いやすくするために、搭乗ステップが車体とは独立して、当該車体の前後方向に傾動する同軸二輪車が知られている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１５６６６号公報
【特許文献２】特開２００７−１２４８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２の同軸二輪車は、急加速したり、急停止したりすることで、当該同軸二輪車の加速度に大きな変化が生じたとき、搭乗者が前のめりや反り返り姿勢となる。場合によっては、搭乗者が転倒する可能性がある。
【０００５】
本発明は、搭乗時の搭乗者の姿勢を安定させることができ、しかも安全性を向上させることができる搭乗姿勢保持機構及び同軸二輪車を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る搭乗姿勢保持機構は、車体に支持された搭乗ステップを備え、同軸上に配置された一対の車輪を駆動制御することにより、移動する同軸二輪車に用いる搭乗姿勢保持機構であって、前記搭乗姿勢保持機構は、前記車体と前記搭乗ステップとを連結し、前記搭乗ステップにおける前記同軸二輪車の加速度方向側の端部が下降するように、前記搭乗ステップを前記車体の前方又は後方へ傾動させる。これにより、搭乗者が慣性力に対して容易に対抗し得る姿勢をとることができるので、搭乗時の搭乗者の姿勢を安定させることができ、しかも安全性を向上させることができる。
【０００７】
前記車体の重心位置を通る垂直面上に略配置され、前記搭乗ステップを前記車体の左右方向から支持する支持軸と、前記搭乗ステップを前記車体の前方又は後方へ傾動させるべく、前記支持軸を案内するガイドと、を備えること、が好ましい。
前記ガイドは溝部を有し、前記溝部に前記支持軸が挿入されること、が好ましい。
【０００８】
前記同軸二輪車の加速度が所定の大きさ以上となるまで、前記支持軸の動きを略抑制する抑制機構を備えること、が好ましい。これにより、搭乗者が同軸二輪車を前方又は後方へ移動させるべく、荷重を前方又は後方へ移動させた際に、搭乗ステップが前後に振られることが少なく、同軸二輪車の操作性を向上させることができる。
前記抑制機構として前記溝部に絞り込み部が形成されること、が好ましい。
または前記抑制機構として前記車体と前記搭乗ステップとの間に弾性部材が設けられること、が好ましい。
前記抑制機構として、前記同軸二輪車に搭載された姿勢検出センサユニットが検出した加速度が所定の大きさ以上のとき、収納される爪部を備え、前記姿勢検出センサユニットが検出した加速度が所定の大きさより小さいとき、前記爪部を突出させて前記搭乗ステップに接触させ、前記搭乗ステップの傾動を抑制すること、が好ましい。
【０００９】
前記搭乗ステップを傾動させる駆動力を前記搭乗ステップに与える駆動ユニットを備え、前記駆動ユニットのモータは、前記同軸二輪車に搭載された姿勢検出センサユニットの検出値に基づいて制御されること、が好ましい。
前記駆動ユニットは、モータの駆動力を伝達手段を介して支持軸に与え、前記支持軸を前記ガイドに沿って移動させることによって、前記搭乗ステップを傾動させること、が好ましい。
または前記駆動ユニットは、モータの駆動力を伝達手段を介して前記搭乗ステップに与え、前記搭乗ステップを傾動させること、が好ましい。
【００１０】
本発明に係る同軸二輪車は、上述の搭乗姿勢保持機構を備える。これにより、搭乗者が慣性力に対して容易に対抗し得る姿勢をとることができるので、搭乗時の搭乗者の姿勢を安定させることができ、しかも安全性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、説明したように、本発明によると、搭乗時の搭乗者の姿勢を安定させることができ、しかも安全性を向上させることができる搭乗姿勢保持機構及び同軸二輪車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は、本発明に係る第１実施形態の同軸二輪車を概略的に示す後方斜視図である。（ｂ）は、（ａ）の同軸二輪車において、搭乗ステップを取り外した状態を概略的に示す後方斜視図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の同軸二輪車において、車体周辺の構成を概略的に示した側面図である。
【図３】搭乗ステップと搭乗姿勢保持機構との関係を示す図である。
【図４】（ａ）は、本発明に係る第１実施形態の同軸二輪車の通常走行時の状態を概略的に示す側面図である。（ｂ）は、本発明に係る第１実施形態の同軸二輪車の急停止時の状態を概略的に示す側面図である。（ｃ）は、本発明に係る第１実施形態の同軸二輪車において、搭乗ステップが後方へ傾動した状態を示す側面図である。
【図５】同軸二輪車の急停止時における搭乗ステップと搭乗姿勢保持機構との関係を示す図である。
【図６】（ａ）は、本発明に係る第１実施形態の同軸二輪車の通常走行時の状態を概略的に示す側面図である。（ｂ）は、本発明に係る第１実施形態の同軸二輪車の急加速時の状態を概略的に示す側面図である。（ｃ）は、本発明に係る第１実施形態の同軸二輪車において、搭乗ステップが前方へ傾動した状態を示す側面図である。
【図７】同軸二輪車の急加速時における搭乗ステップと搭乗姿勢保持機構との関係を示す図である。
【図８】本発明に係る第１実施形態の同軸二輪車の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態の搭乗姿勢保持機構を概略的に示す側面図である。
【図１０】本発明に係る第３実施形態の搭乗ステップ周辺の構成を概略的に示す側面図である。
【図１１】本発明に係る第４実施形態の搭乗ステップ周辺の構成を概略的に示す側面図である。
【図１２】本発明に係る第４実施形態の同軸二輪車の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る第４実施形態の同軸二輪車の制御系の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る第５実施形態の搭乗ステップ周辺の構成を概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。そのため、各図面が整合しない場合がある。ちなみに、本明細書において、ロール軸は車体の中心を通り、同軸二輪車の走行方向と平行をなす軸であり、また、ヨー軸は車体の中心を通り、同軸二輪車が走行する路面と垂直をなす軸である。
【００１４】
<第１実施形態>
本発明の第１実施形態を説明する。
本実施形態の同軸二輪車１は、いわゆる自走倒立二輪車である。
同軸二輪車１は、図１に示すように、車体１０と、左右一対の車輪２０Ｌ、２０Ｒと、左右一対の車輪駆動ユニット３０Ｌ、３０Ｒ（図８）と、操作レバー４０と、搭乗ステップ５０と、を備えている。
【００１５】
車体１０は、同軸二輪車１の骨格を成すフレーム体である。車体１０の左右端部には、車輪駆動ユニット３０Ｌ、３０Ｒを介して車輪２０Ｌ、２０Ｒが連結されている。つまり、車輪２０Ｌ、２０Ｒは、それぞれ独立に車輪駆動ユニット３０Ｌ、３０Ｒによって回転駆動する。車輪２０Ｌ、２０Ｒの回転軸は、平坦な路面上に置いたときには、互いの回転中心が同一軸心線上に配置される。車輪駆動ユニット３０Ｌ、３０Ｒは、例えば、電動モータと、その電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列等によって構成することができる。
【００１６】
車体１０の前端部には、操作レバー４０の下端部が回転可能に連結されている。操作レバー４０は、車体１０の左右方向の略中央位置に配置されている。搭乗者は、当該操作レバー４０を握りながら、同軸二輪車１を操縦する。搭乗者が当該操作レバー４０を車体１０の左右方向に回転（傾動）させると、操作レバー４０の回転角度は角度検出センサ６０（図８）によって検出される。角度検出センサ６０は、車体１０に対する操作レバー４０の回転角度を検出することができるように、車体１０に設けられている。角度検出センサ６０としては、例えば、ポテンショメータやバリコン構造のセンサ等を適用することができる。
【００１７】
車体１０の上方には、搭乗ステップ５０が配置されている。すなわち、車体１０の左右両側には、中央部に比べて一段高い突出部１１が形成されている。突出部１１における車体内方側の側面１１１は垂直面（車体１０のヨー軸と平行な面）であり、且つ車体１０のロール軸と平行である。突出部１１と１１の間の溝部１２に搭乗ステップ５０が配置されている。
【００１８】
搭乗ステップ５０は、搭乗者が搭乗するのに十分な平面積を有する。搭乗ステップ５０の左右の側面５１は、突出部１１の側面１１１と平行に形成されている。搭乗ステップ５０の底部５２は、図２及び３に示すように、側面視が逆三角形状に形成されている。すなわち、搭乗ステップ５０は、詳細は後述するが、前方及び後方へ傾動した際に、車体１０の上面と接触しないように、前方下部及び後方下部が切り欠かれた形状とされている。そのため、搭乗ステップ５０の底部５２における後方面５２１の傾斜角度θ１は、同軸二輪車１の前方への最大傾動角度と略等しく設定される。搭乗ステップ５０の底部５２における前方面５２２の傾斜角度θ２は、同軸二輪車１の後方への最大傾斜角度と略等しく設定される。但し、搭乗ステップ５０の底部５２の形状は、当該搭乗ステップ５０が前方及び後方へ傾動した際に、車体１０の上面に接触しない形状であれば良く、円弧状等でも良い。
【００１９】
搭乗ステップ５０は、図１及び２に示すように、車体１０に搭乗姿勢保持機構７０を介して連結されている。搭乗姿勢保持機構７０は、車体１０と搭乗ステップ５０とを連結し、搭乗ステップ５０における同軸二輪車の加速度方向側の端部を下降させるように、搭乗ステップ５０を車体１０の前方又は後方へ傾動させる構成とされている。
【００２０】
すなわち、搭乗姿勢保持機構７０は、支持軸７１と、ガイド７２と、を備える。支持軸７１は、搭乗ステップ５０の側面５１に設けられている。支持軸７１は、車体１０の重心位置を通る垂直面上にほぼ配置されている。支持軸７１は、車体１０の左右方向へ突出する。
【００２１】
ガイド７２は、搭乗ステップ５０を車体１０の前方又は後方へ傾動させるべく、支持軸７１を案内する。ガイド７２は、車体１０における各々の突出部１１の側面１１１に形成された溝部である。ガイド７２の幅寸法は支持軸７１の直径と略等しく設定されている。ガイド７２に支持軸７１が挿入されている。ガイド７２は、同軸二輪車１が停止した状態において最下点に配置され、且つ当該最下点を挟んで前後に上昇する円弧形状とされている。
【００２２】
このような構成の搭乗姿勢保持機構７０を備えた同軸二輪車１が急停止した時の動作を説明する。
図４（ａ）に示すように、通常の同軸二輪車１の走行時では、加速度の変化が小さく、搭乗ステップ５０に生じる慣性力が小さいので、搭乗ステップ５０は前後に殆ど移動せず、搭乗ステップ５０は略水平状態に維持される。そして、同軸二輪車１が急停止すると、同軸二輪車１の加速度方向は後向きであり、車体１０の前方へ向かって慣性力が搭乗ステップ５０に生じるので、図５に示すように、搭乗ステップ５０は車体１０の前方へ押し出される。このとき、搭乗姿勢保持機構７０の支持軸７１は、ガイド７２に案内されながら前方へ移動する。ガイド７２は、前方へ向かって上昇する円弧形状であるので、搭乗ステップ５０は、図４（ｂ）に示すように、同軸二輪車１の加速度方向側の端部、即ち後方端部が下降する。そのため、搭乗者の重心は、図４（ｃ）に示すように、後方へ移動し、搭乗者が当該慣性力に対して容易に対抗し得る姿勢をとることができる。
【００２３】
一方、搭乗姿勢保持機構７０を備えた同軸二輪車１が急加速した時の動作を説明する。
図６（ａ）に示すように、通常の同軸二輪車１の走行時では、加速度の変化が小さく、搭乗ステップ５０は略水平状態に維持される。そして、同軸二輪車１が急加速すると、同軸二輪車１の加速度方向は前向きであり、車体１０の後方へ向かって慣性力が搭乗ステップ５０に生じるので、図７に示すように、搭乗ステップ５０は車体１０の後方へ押し出される。このとき、搭乗姿勢保持機構７０の支持軸７１は、ガイド７２に案内されながら後方へ移動する。ガイド７２は、後方へ向かって上昇する円弧形状であるので、搭乗ステップ５０は、図６（ｂ）に示すように、同軸二輪車１の加速度方向側の端部、即ち前方端部が下降する。そのため、搭乗者の重心は、図６（ｃ）に示すように、前方へ移動し、搭乗者が当該慣性力に対して容易に対抗し得る姿勢をとることができる。
したがって、同軸二輪車１は、搭乗時の搭乗者の姿勢を安定させることができ、しかも安全性を向上させることができる。
【００２４】
車体１０の内部は格納部とされている（図示は省略）。この格納部には、左右の車輪駆動ユニット３０や制御装置その他の電子機器、電気装置等に電力を供給する電源の一具体例を示すバッテリー６１が格納されている。さらに格納部には、左右の車輪駆動ユニット３０等を駆動する駆動回路と、同軸二輪車１の姿勢を検出して、それらの検出信号を出力する姿勢検出手段である姿勢検出センサユニット６２と、左右の車輪駆動ユニット３０等を駆動制御するための制御信号を出力する制御装置６３が格納されている。
【００２５】
制御装置６３は、姿勢検出センサユニット６２からの検出信号や角度検出センサ６０からの検出信号等に基づき所定の演算処理を実行し、必要な制御信号を左右の車輪駆動ユニット３０等に出力する。制御装置６３は、図８に示すように、例えば、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を有する演算回路６３ａと、プログラムメモリやデータメモリその他のＲＡＭやＲＯＭ等を有する記憶装置６３ｂ等を備えている。制御装置６３には、バッテリー６１と左右の駆動回路６４（６４Ｌ、６４Ｒ）が接続されており、それらは非常停止スイッチ６５を介しても接続されている。左右の駆動回路６４Ｌ、６４Ｒは、左右の車輪２０の回転速度や回転方向等を個別に制御するもので、これらに左右の車輪駆動ユニット３０（３０Ｌ、３０Ｒ）が個別に接続されている。
【００２６】
この制御装置６３には、操作レバー４０の回転角度を検出する角度検出センサ６０からの検出信号と、姿勢検出センサユニット６２からの検出信号とが入力される。姿勢検出センサユニット６２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、当該角速度や加速度を制御するために用いられるもので、例えば、ジャイロセンサと、加速度センサとから構成されている。
【００２７】
このような構成の同軸二輪車１を旋回させる際には、搭乗者が操作レバー４０を旋回方向へ回転させる。このとき、角度検出センサ６０は、車体１０に対する当該操作レバー４０の回転角度を検出すると、その検出信号を制御装置６３に出力する。検出信号が入力された制御装置６３は、当該検出信号に基づいて所定の演算処理を行い、どの程度、旋回方向の内側の車輪の回転速度を減速させるか、又は旋回方向の外側の車輪の回転速度を加速させるかを算出し、その算出結果を示す信号を、車輪駆動ユニット３０に出力する。算出結果を示す信号が入力された車輪駆動ユニット３０は、当該算出結果を示す信号に基づいて、モータの回転速度を制御して車輪２０を駆動させる。このようにして、同軸二輪車１の旋回が実現される。
【００２８】
また、同軸二輪車１は、搭乗者が搭乗ステップ５０に搭乗して、搭乗者の荷重を前方又は後方へ移動させ、当該同軸二輪車１を前後方向へ回転させると、姿勢検出センサユニット６２が同軸二輪車１の角速度及び加速度を検出し、その検出信号を制御装置６３に出力する。検出信号が入力された制御装置６３は、当該検出信号に基づいて所定の演算処理を行い、同軸二輪車１が倒れないように安定化させるのに必要な駆動トルクを算出し、その算出結果を示す信号を、車輪駆動ユニット３０に出力する。算出結果を示す信号が入力された車輪駆動ユニット３０は、当該算出結果を示す信号に基づいて、モータの回転速度を制御して車輪２０を駆動させる。このようにして、同軸二輪車１の前方又は後方への走行が実現される。
【００２９】
<第２実施形態>
本発明の第２実施形態を説明する。但し、上記実施形態と重複する説明は省略する。
第１実施形態の搭乗姿勢保持機構７０は、支持軸７１によって搭乗ステップ５０を軸支しているだけの構成である。そのため、搭乗者が同軸二輪車１を前方又は後方へ移動させるべく、荷重を前方又は後方へ移動させた際に、搭乗ステップ５０が前後方向へ振られる場合がある。
【００３０】
そこで、本実施形態の搭乗姿勢保持機構７０１は、同軸二輪車１の加速度が所定の大きさ以上、言い換えると搭乗ステップ５０に生じる慣性力が所定の大きさ以上となるまで、支持軸７１の動きを略抑制する抑制機構７３を備える。すなわち、搭乗姿勢保持機構７０１は、図９に示すように、当該抑制機構７３としてガイド７２に絞り込み部７３１が形成されている。絞り込み部７３１は、ガイド７２における最下部の両側に形成されている。絞り込み部７３１は、ガイド７２の下端面から上方へ突出する突出部によって形成されている。このとき、ガイド７２は、搭乗ステップ５０に所定の大きさの慣性力が生じた際に、支持軸７１が絞り込み部７３１を乗り越えることができるように、変形可能な樹脂などの部材で構成されている。これにより、搭乗者が同軸二輪車１を前方又は後方へ移動させるべく、荷重を前方又は後方へ移動させた際に、搭乗ステップ５０が前後に振られることが少なく、同軸二輪車の操作性を向上させることができる。しかも、搭乗ステップ５０に所定の大きさの慣性力が生じると、第１実施形態の搭乗姿勢保持機構７０のように、搭乗ステップ５０における同軸二輪車の加速度方向側の端部が下降するので、搭乗者は慣性力に対して容易に対抗し得る姿勢をとることができる。
ちなみに、ガイド７２に形成される突出部の大きさは、予め設定される当該慣性力の大きさに基づいて、適宜設定される。
【００３１】
<第３実施形態>
本発明の第３実施形態を説明する。但し、上記実施形態と重複する説明は省略する。
本実施形態の搭乗姿勢保持機構７０２は、第２実施形態の搭乗姿勢保持機構７０１と同様の思想に基づくものである。すなわち、搭乗姿勢保持機構７０２も、搭乗者が同軸二輪車を前方又は後方へ移動させるべく、荷重を前方又は後方へ移動させた際に、搭乗ステップ５０が前後方向へ振られることを軽減するものである。
【００３２】
搭乗姿勢保持機構７０２は、図１０に示すように、抑制機構７４として車体１０と、搭乗ステップ５０の前部又は／及び後部との間に、バネ等の弾性部材７４１が設けられている。弾性部材７４１は、搭乗ステップ５０に所定の大きさの慣性力が生じるまで、搭乗ステップ５０の前方又は後方への傾動を抑制することができるように、予め弾性係数が設定されている。これにより、搭乗姿勢保持機構７０２も、搭乗者が同軸二輪車を前方又は後方へ移動させるべく、荷重を前方又は後方へ移動させた際に、搭乗ステップ５０が前後に振られることが少なく、同軸二輪車の操作性を向上させることができる。しかも、搭乗ステップ５０に所定の大きさの慣性力が生じると、第１実施形態の搭乗姿勢保持機構７０のように、搭乗ステップ５０における同軸二輪車の加速度方向側の端部が下降するので、搭乗者は慣性力に対して容易に対抗し得る姿勢をとることができる。
【００３３】
なお、図１０に示すように、搭乗ステップ５０の前後に弾性部材７４１を設ける場合は、車体１０と搭乗ステップ５０の前部との間に設ける弾性部材７４１をバネで構成し、車体１０と搭乗ステップ５０の後部との間に設ける弾性部材７４１をウレタン等の樹脂で構成するなどして、弾性部材を使い分けることができる。つまり、搭乗ステップ５０は、後方への最大傾斜角度に比べて前方への最大傾斜角度の方が大きいので、前側の弾性部材７４１のみ上下方向への大きな変位に耐え得る部材を用いれば良いからである。
【００３４】
ちなみに、図１０に示す抑制機構７４は、搭乗ステップ５０の上面を押さえ込み、当該搭乗ステップ５０の後方への傾動を抑制する爪部７４２をさらに備える。爪部７４２は、車体１０の前方から立設された支柱７４３の上端部に設けられている。爪部７４２は、図示を省略するが、鞘部に摺動可能に収められており、モータ等の駆動装置によって鞘部に収まったり、鞘部から突出したりする。このとき、爪部７４２は、同軸二輪車１に搭載された姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が所定の大きさ以上のときに収容される。一方、爪部７４２は、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が所定の大きさより小さいとき、突出して搭乗ステップ５０の上面に接触する。
【００３５】
すなわち、制御装置６３には、予め所定の大きさの加速度が閾値として設定されており、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が当該閾値以上のとき、制御装置６３は爪部７４２を駆動させる駆動装置に制御信号を出力して当該駆動装置を駆動させ、爪部７４２を鞘部内に収める。一方、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が当該閾値より小さいとき、制御装置６３は爪部７４２を駆動させる駆動装置に制御信号を出力して当該駆動装置を駆動させ、爪部７４２を鞘部から突出させる。これにより、抑制機構７４は搭乗ステップ５０が前後方向へ振られることを、より軽減することができる。
【００３６】
<第４実施形態>
本発明の第４実施形態を説明する。但し、上記実施形態と重複する説明は省略する。
上記実施形態の搭乗姿勢保持機構は、搭乗ステップ５０に生じる慣性力によって当該搭乗ステップ５０を前方又は後方へ傾動させているが、この限りでない。
【００３７】
すなわち、本実施形態の搭乗姿勢保持機構７０３は、図１１及び１２に示すように、駆動ユニット７５を備える。駆動ユニット７５は、モータ等の駆動装置７５１と、支持軸７１の端部に設けられたギア７５２とを備える。駆動装置７５１は、回転軸の端部にギア７５１１が設けられており、当該駆動装置７５１のギア７５１１と支持軸７１のギア７５２とが噛み合わされている。駆動装置７５１は、同軸二輪車１に搭載された姿勢検出センサユニット６２の検出値に基づいて制御される。つまり、制御装置６３には、予め所定の大きさの加速度が閾値として設定されており、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が当該閾値以上のとき、制御装置６３は駆動装置７５１に制御信号を出力して当該駆動装置７５１を駆動させる。駆動装置７５１の駆動力は、ギア７５１１と７５２を介して支持軸７１に伝達され、当該支持軸７１はガイド７２内を回転することで移動する。駆動装置７５１の回転数は、予め加速度の大きさを考慮して、搭乗ステップ５０における同軸二輪車の加速度方向側の端部が下降するように設定され、当該設定された回転数となるように制御装置６３は駆動装置７５１を制御する。
【００３８】
このような搭乗姿勢保持機構７０３を備えた同軸二輪車の制御フローを、図１３を用いて説明する。
先ず、同軸二輪車の主電源をＯＮにし、制御系を稼働状態とする（Ｓ１）。このとき、搭乗ステップ５０に搭載された傾斜センサ（図示を省略）の検出値が制御装置６３に出力され、当該制御装置６３は搭乗ステップ５０が水平状態となるように、駆動装置７５１に制御信号を出力する。
【００３９】
このように水平状態となった搭乗ステップ５０に搭乗者が搭乗し、同軸二輪車を操作する。このとき、制御装置６３は、姿勢検出センサユニット６２の検出値に基づいて、同軸二輪車が前進しているのか否かを判断する（Ｓ２）。制御装置６３は、同軸二輪車が前進していると判断すると、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が予め設定した閾値以上か否かを判断する（Ｓ３）。制御装置６３は、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が予め設定した閾値以上であると判断すると、搭乗ステップ５０の前端部を下降させるべく、駆動装置７５１に制御信号を出力する（Ｓ４）。一方、制御装置６３は、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が予め設定した閾値より小さいと判断すると、搭乗ステップ５０の水平状態を維持するために、搭乗ステップ５０の後端部を下降させるべく、駆動装置７５１に制御信号を出力する（Ｓ５）。
【００４０】
制御装置６３は、同軸二輪車が前進していないと判断すると、当該同軸二輪車が後進しているか否かを判断する（Ｓ６）。制御装置６３は、同軸二輪車が後進していると判断すると、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が予め設定した閾値以上か否かを判断する（Ｓ７）。制御装置６３は、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が予め設定した閾値以上であると判断すると、搭乗ステップ５０の後端部を下降させるべく、駆動装置７５１に制御信号を出力する（Ｓ８）。一方、制御装置６３は、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が予め設定した閾値より小さいと判断すると、搭乗ステップ５０の水平状態を維持するために、搭乗ステップ５０の前端部を下降させるべく、駆動装置７５１に制御信号を出力する（Ｓ９）。
同軸二輪車が搭乗者に操作されている間、上述のＳ２〜Ｓ９の制御が繰り返される。その後、搭乗者が搭乗ステップ５０から降車し、主電源をＯＦＦとすると、制御系が停止状態となる（Ｓ１０）。
【００４１】
<第５実施形態>
本発明の第５実施形態を説明する。但し、上記実施形態と重複する説明は省略する。
第４実施形態の駆動ユニット７５は、駆動装置によって支持軸７１を回転させているが、この限りでない。
【００４２】
本実施形態の駆動ユニット７６は、図１４に示すように、モータ等の駆動装置７６１の駆動力を、伝達手段７６２を介して搭乗ステップ５０に与え、搭乗ステップ５０を前方又は後方へ傾動させる構成とされている。すなわち、搭乗ステップ５０の下方には、伝達手段７６２である駆動ベルト（以下、伝達手段と同一の符号を付する。）が、車体のロール軸と当該駆動ベルト７６２の回転方向とが平行となるように、配置されている。駆動ベルト７６２の一方の端部は、搭乗ステップ５０の下面前端部に連結されている。駆動ベルト７６２の他方の端部は、搭乗ステップ５０の下面後端部に連結されている。この駆動ベルト７６２に駆動装置７６１の駆動力が、当該駆動装置７６１の回転軸に設けられたプーリ７６１１を介して伝達される。駆動装置７６１は、第３実施形態の駆動装置７５１と同様に制御装置６３に制御される。つまり、制御装置６３には、予め所定の大きさの加速度が閾値として設定されており、姿勢検出センサユニット６２が検出した加速度が当該閾値以上のとき、制御装置６３は駆動装置７６１に制御信号を出力して当該駆動装置７６１を駆動させる。駆動装置７６１の駆動力は、駆動ベルト７６２に伝達され、結果として搭乗ステップ５０は傾動する。駆動装置７６１の回転数は、予め加速度の大きさを考慮して、搭乗ステップ５０における同軸二輪車の加速度方向側の端部が下降するように設定され、当該設定された回転数となるように制御装置６３は駆動装置７６１を制御する。
【００４３】
以上、本発明に係る搭乗姿勢保持機構及び同軸二輪車の実施形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
例えば、上記実施形態の搭乗ステップは、車体の突出部に搭乗姿勢保持機構を介して連結されているが、この限りでない。要するに、搭乗ステップは、車体に搭乗姿勢保持機構を介して連結されていれば良い。
上記実施形態の同軸二輪車は、搭乗者が当該同軸二輪車を前後方向に傾動させることで、前進又は後進を実現しているが、この限りでない。同軸二輪車の前進又は後進は、搭乗者がスロットレバーなどを操作することがで、実現されても良い。
上記実施形態の爪部は、搭乗ステップの上面に接触する構成とされているが、この限りでない。搭乗ステップに、当該爪部が嵌合される凹み部が形成されており、爪部が当該凹み部に嵌め込まれることで、搭乗ステップの動きを略抑制する構成でも良い。要するに、爪部によって、搭乗ステップの動きを抑制することができる構成であれば良い。
上記実施形態の搭乗姿勢保持機構は、支持軸を搭乗ステップに形成し、ガイドを車体に形成しているが、逆の構成でも良い。
【符号の説明】
【００４４】
１  同軸二輪車
１０  車体、１１  突出部、１２  溝部、１１１  車体の側面
２０（２０Ｌ、２０Ｒ）  車輪
３０（３０Ｌ、３０Ｒ）  車輪駆動ユニット
４０  操作レバー
５０  搭乗ステップ、５１  搭乗ステップの側面、５２  搭乗ステップの底部、５２１  搭乗ステップの底部の後方面、５２２  搭乗ステップの底部の前方面
６０  角度検出センサ
６１  バッテリー
６２  姿勢検出センサユニット
６３  制御装置、６３ａ  演算回路、６３ｂ  記憶装置
６４（６４Ｌ、６４Ｒ）  駆動回路
６５  非常停止スイッチ
７０  搭乗姿勢保持機構、７１  支持軸、７２  ガイド
７３  抑制機構、７３１  絞り込み部
７５、７６  駆動ユニット
７０１、７０２、７０３  搭乗姿勢保持機構
７４  抑制機構、７４１  弾性部材、７４２  爪部、７４３  支柱
７５１  駆動装置、７５２  ギア
７６１  駆動装置、７６２  伝達手段（駆動ベルト）
７５１１  ギア
７６１１  プーリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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