(57)【要約】      （修正有）【課題】暗い状況下での視認性を向上させることができる移動体を提供する。【解決手段】前後への傾動角度に基づいて前方又は後方への走行速度が制御される移動体１００である。移動体１００は、前照灯２０ａと、前照灯２０ａの光軸を変更する前照灯駆動手段と、前照灯駆動手段を制御する前照灯制御手段と、を備える。前照灯制御手段は、移動体の前方への走行速度が速くなるに従って、前照灯２０ａの光軸を上方に変更するよう前照灯駆動手段を制御する。【選択図】図１
2011183975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後への傾動角度に基づいて前方又は後方への走行速度が制御される移動体であって、
前照灯と、
前記前照灯の光軸を変更する前照灯駆動手段と、
前記前照灯駆動手段を制御する前照灯制御手段と、を備え、
前記前照灯制御手段は、前記移動体の前方への走行速度が速くなるに従って、前記前照灯の光軸を上方に変更するよう前記前照灯駆動手段を制御する、
移動体。
【請求項２】
前記移動体の傾動角度を検出する傾動検出手段を備えており、
前記前照灯制御手段は、前記傾動検出手段により検出された前記移動体の前方への傾動角度が大きくなるに従って、前記前照灯の光軸を上方に変更するよう前記前照灯駆動手段を制御する、
請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
前記前照灯制御手段は、予め設定された前記前照灯の基準角度と、前記移動体の前方への傾動角度に予め設定された係数を乗じたものと、を加算した値に基づいて、前記前照灯駆動手段を制御する、
請求項２に記載の移動体。
【請求項４】
車輪と、
前記車輪を駆動させる車輪駆動手段と、
前記車輪又は前記車輪駆動手段の回転数を検出する回転数検出手段と、を備え、
前記前照灯制御手段は、前記回転数検出手段により検出された前記車輪又は前記車輪駆動手段の回転数が増加するに従って、前記前照灯の光軸を上方に変更するよう前記前照灯駆動手段を制御する、
請求項１に記載の移動体。
【請求項５】
前記前照灯制御手段は、予め設定された前記前照灯の基準角度と、前記車輪又は前記車輪駆動手段の回転数に予め設定された係数を乗じたものと、を加算した値に基づいて、前記前照灯駆動手段を制御する、
請求項４に記載の移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に関し、特に前照灯を有する移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、前後への傾動角度に基づいて前方又は後方への走行速度が制御される移動体が開発されている。
【０００３】
このような移動体は、夜道や暗い屋内、すなわち暗い状況下を走行する場合がある。したがって移動体は、地面の視認性を確保するため、前方を照射する前照灯を搭載する場合がある。
例えば特許文献１には、２つの車輪を回転自在に支持する車体と車輪駆動手段と姿勢検出手段と、ハンドルポストに支持される前照灯とを備えた移動体に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０７４８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された移動体は、車体の傾動角度に比例して走行速度が上昇するよう制御される。したがって、前照灯がハンドルポストに固定されている場合には、走行速度が速いほど、前照灯の光軸が下向きに傾く。すなわち、移動体の走行速度が速いほど、前照灯は移動体の近辺の地面を照射することになる。
しかし移動体の搭乗者は、低速走行時には当該移動体の近辺の状況を把握し、高速走行時には遠方の状況を把握したいという要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる移動体は、前後への傾動角度に基づいて前方又は後方への走行速度が制御される移動体であって、前照灯と、前記前照灯の光軸を変更する前照灯駆動手段と、前記前照灯駆動手段を制御する前照灯制御手段と、を備え、前記前照灯制御手段は、前記移動体の前方への走行速度が速くなるに従って、前記前照灯の光軸を上方に変更するよう前記前照灯駆動手段を制御する。
これにより、移動体に搭載された前照灯は、移動体が低速走行を行っている場合には移動体の近辺を照射し、移動体が高速走行を行っている場合には移動体の遠方を照射することができる。
【０００７】
また、移動体は、移動体の傾動角度を検出する傾動検出手段を備えており、前記前照灯制御手段は、前記傾動検出手段により検出された前記移動体の前方への傾動角度が大きくなるに従って、前記前照灯の光軸を上方に変更するよう前記前照灯駆動手段を制御する。
【０００８】
さらにまた、前記前照灯制御手段は、予め設定された前記前照灯の基準角度と、前記移動体の前方への傾動角度に予め設定された係数を乗じたものと、を加算した値に基づいて、前記前照灯駆動手段を制御する。
【０００９】
また、移動体は、車輪と、前記車輪を駆動させる車輪駆動手段と、前記車輪又は前記車輪駆動手段の回転数を検出する回転数検出手段と、を備え、前記前照灯制御手段は、前記回転数検出手段により検出された前記車輪又は前記車輪駆動手段の回転数が増加するに従って、前記前照灯の光軸を上方に変更するよう前記前照灯駆動手段を制御する。
【００１０】
さらにまた、前記前照灯制御手段は、予め設定された前記前照灯の基準角度と、前記車輪又は前記車輪駆動手段の回転数に予め設定された係数を乗じたものと、を加算した値に基づいて、前記前照灯駆動手段を制御する。
【発明の効果】
【００１１】
暗い状況下での視認性を向上させることができる移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる移動体の概略を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかる移動体のブロック図である。
【図３】実施の形態２にかかる移動体の概略を示す図である。
【図４】実施の形態２にかかる移動体のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、実施の形態１にかかる移動体１００を概略的に示す。図２は、実施の形態１にかかる移動体１００のブロック図である。
【００１４】
移動体１００は、図１及び図２に示すように、車体１０と、操作バー１１と、第１の車輪１２と、第２の車輪１３と、第１の駆動手段１４と、第２の駆動手段１５と、第１の検出手段（傾動検出手段）１６と、第２の検出手段１７と、第１の制御手段（車輪制御手段）１８と、電源装置１９と、前照灯２０と、第２の制御手段（前照灯制御手段）２１と、を備えている。移動体１００は、前後への傾動角度に基づいて前方又は後方への走行速度が制御される倒立型移動体である。
【００１５】
車体１０は、典型的には人が乗降するステッププレートを上面に有している。平坦な路面上に移動体１００がある場合には、ステッププレートは水平となるように設けられている。車体１０には、第１の駆動手段１４と、第２の駆動手段１５と、第１の検出手段１６と、第２の検出手段１７と、第１の制御手段１８と、電源装置１９と、第２の制御手段２１などが搭載されている。車体１０には操作バー１１が連結している。
【００１６】
操作バー１１は、移動体１００の旋回を実現するべく、搭乗者に操作される。操作バー１１の一端は、車体１０の前方中央部に、当該車体１０の左右方向へ回動可能に連結されている。操作バー１１の他端部には把持部が形成されており、当該把持部は搭乗者により把持される。すなわち、搭乗者は、移動体１００の旋回方向に操作バー１１を傾動させる。
【００１７】
第１及び第２の車輪１２、１３は、車体１０の走行方向に直交した軸を中心に回転する。第１及び第２の車輪１２、１３は、当該直交する方向に沿って車体１０を挟んで両側に配設される。
第１及び第２の車輪１２、１３は、それぞれ第１及び第２の駆動手段１４、１５と接続されている。第１及び第２の車輪１２、１３は、それぞれ第１及び第２の駆動手段１４、１５により駆動力が与えられる。
【００１８】
第１及び第２の駆動手段１４、１５は、例えば電動モータ及び減速ギアなどを備える。第１及び第２の駆動手段１４、１５は、第１の制御手段１８からの制御信号に基づいて制御される。
【００１９】
第１の検出手段１６は、車体１０のピッチ角度又は／及びピッチ角速度を検出する。第１の検出手段１６は、検出した車体１０のピッチ角度やピッチ角速度を、第１の制御手段１８に出力する。ここで、移動体１００の前後への回転方向をピッチ方向とする。
第１の検出手段１６は、ジャイロセンサ、加速度センサ等を備えている。
【００２０】
第２の検出手段１７は、操作バー１１の左右方向の傾動角度を検出する。第２の検出手段１７は、検出した操作バー１１の傾動角度を、第１の制御手段１８に出力する。第２の検出手段１７は、車体１０と操作バー１１との連結部に配置されている。
【００２１】
第１の制御手段１８は、第１及び第２の検出手段１６、１７の検出信号に基づいて、第１及び第２の駆動手段１４、１５を制御する。すなわち、第１の制御手段１８は、第１及び第２の検出手段１６、１７からの検出信号等に基づき所定の演算処理を実行し、必要な制御信号を第１及び第２の駆動手段１４、１５に出力する。第１の制御手段１８は、例えば、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を有する演算回路と、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等を備えるＥＣＵ(Electric control Unit)である。
【００２２】
電源装置１９は、第１の制御手段１８や前照灯２０などに電源を供給する。典型的には、電源装置１９は、電気エネルギーを化学エネルギーに変換して蓄え、必要に応じて電気エネルギーに還元することによって電気エネルギーを使用できる、二次電池である。
【００２３】
前照灯２０は、操作バー１１の上部の前面に、上下方向へ回動自在に取り付けられている。前照灯２０は、光源２０１と、前照灯駆動手段２０２を備える。前照灯２０は、左右に突出する一対の回転軸２０３が設けられている。前照灯２０は、この回転軸２０３を介して操作バー１１に回動自在に支持されている。
【００２４】
光源２０１は、電源装置１９からの電力供給を受けて発光する。光源２０１は、白熱灯やＬＥＤ、その他各種の発光装置を内蔵している。
【００２５】
前照灯駆動手段２０２は、前照灯２０の光軸を変更するべく、前照灯２０の回転軸２０３を回転駆動する。すなわち、前照灯駆動手段２０２は、例えば電動モータと、ギア列などを備える。前照灯駆動手段２０２は、電動モータの駆動力をギア列を介して前照灯２０の回転軸２０３に伝達する。当該電動モータは、第２の制御手段２１からの制御信号に基づいて制御される。
【００２６】
第２の制御手段２１は、前照灯駆動手段２０２の電動モータを制御するべく、前照灯駆動手段２０２の電動モータに制御信号を出力する。すなわち、第２の制御手段２１は、第１の検出手段１６の検出信号等に基づき所定の演算処理を実行し、必要な制御信号を前照灯駆動手段２０２に出力する。
【００２７】
具体的には、第２の制御手段２１は、式（１）の演算を行う。
Ｚ＝αＡ＋Ｂ    （１）
ここで、Ｚは前照灯２０の振り角度、αは係数、Ａは第１の検出手段１６で検出された車体１０の傾動角度、Ｂはオフセット角度である。図１において、オフセット角度が０°の場合の前照灯２０を前照灯２０ａとし、式（１）の演算を用いて光軸を調整した後の前照灯２０を前照灯２０ｂとする。基準角度（オフセット角度）は、搭乗者により前照灯２０の光軸が所定の方向を向くように、前照灯２０が操作バー１１に設置された初期設置角度である。ここでオフセット角度は、操作バー１１に対して、前照灯２０の光軸が上下方向に直交する状態を０°とし、当該オフセット角度が０°での前照灯２０の光軸をはさんで、上向きであればプラス、下向きであればマイナスとする。
前照灯駆動手段２０２は、式（１）により求めたＺの値に基づく制御信号を、前照灯駆動手段２０２に出力する。当該制御信号に基づき、前照灯駆動手段２０２の電動モータが駆動し、前照灯２０が上下方向に回動する。これにより、前照灯２０の光軸が所定の方向を向く。
【００２８】
例えば、係数αが２であり、オフセット角度Ｂが−１０°であるものとする。また、移動体１００が前方に傾動して、車体１０の傾動角度Ａを０°から４°にしたものする。このとき、式（１）の演算を行うと、前照灯２０の振り角度Ｚは−２°となる。
第２の制御手段２１は、演算結果に基づき、前照灯２０の光軸が、車体１０の傾動角度より１０°下向きの状態から、２°下向きの状態になるように、前照灯駆動手段２０２を駆動する。すなわち第２の制御手段２１は、移動体１００が車体１０の傾動角度４°の状態で走行している場合には、前照灯２０の光軸は、水平方向を基準として、車体１０の傾動角度４°に前照灯２０の下向きの振り角２°を加えた、６°下向きの状態となるよう前照灯駆動手段２０２を制御する。
【００２９】
また同様に、係数αが２であり、オフセット角度Ｂを−１０°とし、移動体１００が上述の状態から後方に傾動して、車体１０の傾動角度Ａが４°から１°に変化したものとする。このとき、車体１０の傾動角度Ａを１°として式（１）の演算を行うと、前照灯２０の振り角度Ｚは−８°となる。
第２の制御手段２１は、演算結果に基づき、前照灯２０の光軸が、車体１０の傾動角度より２°下向きの状態から、８°下向きの状態になるように、前照灯駆動手段２０２を駆動する。すなわち第２の制御手段２１は、移動体１００が車体１０の傾動角度１°の状態で走行している場合には、前照灯２０の光軸は、水平方向を基準として、車体１０の傾動角度１°に前照灯２０の下向きの振り角８°を加えた、９°下向きの状態となるよう前照灯駆動手段２０２を制御する。
【００３０】
このように、第１の検出手段１６により検出された移動体１００の前方への傾動角度が大きくなるに従って、前照灯２０の光軸を上方に変更するよう前照灯駆動手段２０２を制御する。すなわち、第２の制御手段２１は、車体１０の傾動角度より大きく、前照灯２０を回動させる。例えば第２の制御手段２１は、車体１０がピッチ方向に１°傾動した場合に、前照灯２０の光軸が１°より大きく上方に向くように制御する。第２の制御手段２１は、例えば、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を有する演算回路と、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等を備えるＥＣＵである。
【００３１】
次に、実施の形態１にかかる移動体１００の動作について説明する。
【００３２】
搭乗者が移動体１００を前方又は後方へ移動させる際には、搭乗者の荷重を前方又は後方に移動させ、移動体１００を前後方向へ傾動させる。第１の検出手段１６は、車体１０の角度及び角速度を検出し、その検出信号を第１の制御手段１８に出力する。検出信号が入力された第１の制御手段１８は、当該検出信号に基づいて所定の演算処理を行い、移動体１００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、第１及び第２の駆動手段１４、１５に出力する。算出結果を示す信号が入力された第１及び第２の駆動手段１４、１５は、当該算出結果を示す信号に基づいて、第１及び第２の車輪１２、１３を回転駆動させる。このようにして、移動体１００の倒立制御、及び前方又は後方への走行が実現される。
このとき、第１の検出手段１６は車体１０の角度及び角速度を検出し、検出信号が第２の制御手段２１に出力する。第２の制御手段２１は、入力された検出信号と、前照灯２０のオフセット角度と、に基づいて、前述の式（１）の演算を行う。第２の制御手段２１は、式（１）の演算結果に応じた制御信号を、前照灯駆動手段２０２に出力する。前照灯駆動手段２０２は制御信号に基づき、前照灯２０の光軸が変化するよう動作する。
【００３３】
移動体１００を旋回させる際には、搭乗者が操作バー１１を旋回方向に傾動させる。このとき、第２の検出手段１７は、操作バー１１の傾動角度を検出すると、その検出信号を第１の制御手段１８に出力する。検出信号が入力された第１の制御手段１８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、第１及び第２の駆動手段１４、１５に出力する。算出結果を示す信号が入力された第１及び第２の駆動手段１４、１５は、当該算出結果を示す信号に基づいて、第１及び第２の車輪１２、１３を回転駆動させる。このようにして、移動体１００の旋回が実現される。
【００３４】
これにより、車体１０の傾動角度に基づいて、移動体１００が低速走行を行っている場合には、前照灯２０は移動体１００の近辺を照射し、移動体１００が高速走行を行っている場合には、前照灯２０は移動体１００の遠方を照射することができる。したがって、暗い状況下での視認性を向上させることができる。
【００３５】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２にかかる移動体２００を概略的に示す。図４は、実施の形態２にかかる移動体２００のブロック図である。なお、実施の形態１に示した移動体１００と同一の構成要素に対しては、同一の符号を付加し、該構成要素に関する説明を省略する。
【００３６】
移動体２００は、図３及び図４に示すように、実施の形態１にかかる移動体と略同様の構成とされているが、第３の検出手段（回転数検出手段）２２と、第４の検出手段（回転数検出手段）２３を備えている。すなわち、実施の形態２では、移動体２００の走行速度と対応する第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数に基づいて、前照灯２０を制御する。
【００３７】
第３の検出手段２２は、第１の駆動手段１４の電動モータの回転数を検出する。第３の検出手段２２は、検出した第１の駆動手段１４の電動モータの回転数を、第１の制御手段１８に出力する。典型的には、第３の検出手段２２はモータエンコーダである。
【００３８】
第４の検出手段２３は、第２の駆動手段１５の電動モータの回転数を検出する。第３の検出手段２３は、検出した第１の駆動手段１５の電動モータの回転数を、第１の制御手段１８に出力する。典型的には、第４の検出手段２３はモータエンコーダである。
【００３９】
第１の制御手段１８は、第３及び第４の検出手段２２、２３の検出信号に基づいて、第１及び第２の駆動手段１４、１５の回転数を確認する。第１の制御手段１８は、第１及び第２の駆動手段１４、１５の回転数に基づく信号を、第２の制御手段２１に出力する。第１の制御手段１８は、例えば第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数の平均値に基づく信号を第２の制御手段２１に出力する。
【００４０】
第２の制御手段２１は、前照灯駆動手段２０２の電動モータを制御するべく、前照灯駆動手段２０２の電動モータに制御信号を出力する。すなわち、第２の制御手段２１は、第１の制御手段１８から入力した当該信号に基づき所定の演算処理を実行し、必要な制御信号を前照灯駆動手段２０２に出力する。
【００４１】
具体的には、第２の制御手段２１は、式（２）の演算を行う。
Ｚ＝γＣ＋Ｂ    （２）
ここで、Ｚは前照灯２０の振り角度、γは係数、Ｂはオフセット角度である。Ｃは第３及び第４の検出手段２２、２３で検出された第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数であり、第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数の平均値とする。図３において、オフセット角度が０°の場合の前照灯２０を前照灯２０ｃとし、式（２）の演算を用いて光軸を調整した後の前照灯２０を前照灯２０ｄとする。オフセット角度は、搭乗者により前照灯２０の光軸が所定の方向を向くように、前照灯２０が操作バー１１に設置された初期角度である。ここでオフセット角度は、操作バー１１に対して、前照灯２０の光軸が上下方向に直交する状態を０°とし、当該オフセット角度が０°での前照灯２０の光軸をはさんで、上向きであればプラス、下向きであればマイナスとする。
前照灯駆動手段２０２は、式（２）により求めたＺの値に基づく制御信号を、前照灯駆動手段２０２に出力する。当該制御信号に基づき、前照灯駆動手段２０２の電動モータが駆動し、前照灯２０が上下方向に回動する。これにより、前照灯２０の光軸が所定の方向を向く。
【００４２】
例えば、オフセット角度Ｂが−１０°であるものとする。また、移動体２００が前方に傾動して、第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数が０回転／分から４００回転／分に変化したものとする。ここで、係数γを０．０２とする。このとき式（２）の演算を行うと、前照灯２０の振り角度Ｚは−２°となる。
第２の制御手段２１は演算結果に基づき、前照灯２０の光軸が、車体１０の傾動角度より１０°下向きの状態から、２°下向きの状態になるように、前照灯駆動手段２０２を駆動する。すなわち第２の制御手段２１は、移動体２００が第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数の平均値が４００回転／分の状態で走行している場合に、例えば車体１０の傾動角度が４°であれば、前照灯２０の光軸は、水平方向を基準として、車体１０の傾動角度４°に前照灯２０の下向きの振り角２°を加えた、６°下向きの状態となるよう前照灯駆動手段２０２を制御する。
【００４３】
また同様に、係数γが０．０２、オフセット角度Ｂが−１０°であり、移動体２００が上述の状態から後方に傾動して、第１及び第２の駆動手段１４、１５の回転数が４００回転／分から１００回転／分に変化したものとする。このとき、第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数を１００回転／分として式（２）の演算を行うと、前照灯２０の振り角度Ｚは−８°となる。
第２の制御手段２１は演算結果に基づき、前照灯２０の光軸が、車体１０の傾動角度より２°下向きの状態から、８°下向きの状態になるように、前照灯駆動手段２０２を駆動する。すなわち第２の制御手段２１は、移動体２００が第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数の平均値が１００回転／分の状態で走行している場合に、例えば車体１０の傾動角度が１°であれば、前照灯２０の光軸は、水平方向を基準として、車体１０の傾動角度１°に前照灯２０の下向きの振り角８°を加えた、９°下向きの状態となるよう前照灯駆動手段２０２を制御する。
【００４４】
このように、第２制御手段２１は、第３及び第４の検出手段２２、２３により検出された第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数が増加するに従って、前照灯２０の光軸を上方に変更するよう前照灯駆動手段２０２を制御する。
【００４５】
なお、第３及び第４の検出手段２２、２３は、第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数に代わり、第１及び第２の車輪１２、１３の回転数を検出してもよい。
【００４６】
これにより、第１及び第２の駆動手段１４、１５の電動モータの回転数、又は第１及び第２の車輪１２、１３の回転数に基づいて、移動体２００が低速走行を行っている場合には、前照灯２０は移動体２００の近辺を照射し、移動体２００が高速走行を行っている場合には、前照灯２０は移動体２００の遠方を照射することができる。したがって、暗い状況下での視認性を向上させることができる。
【００４７】
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。例えば実施の形態２において、第３及び第４の検出手段２２、２３は、第１及び第２の駆動手段１４、１５が発生するトルクを検出し、第２の制御手段２１は、第３及び第４の検出手段２２、２３で検出されたトルクに基づいて、前照灯２０の光軸を変更してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０    車体
１１    操作バー
１２    第１の車輪
１３    第２の車輪
１４    第１の駆動手段
１５    第２の駆動手段
１６    第１の検出手段
１７    第２の検出手段
１８    第１の制御手段
１９    電源装置
２０    前照灯
２０１    光源
２０２    前照灯駆動手段
２０３    回転軸
２１    第２の制御手段
２２    第３の検出手段
２３    第４の検出手段
１００    移動体
２００    移動体
【図１】
2011183975.tif 000003
【図２】
2011183975.tif 000004
【図３】
2011183975.tif 000005
【図４】
2011183975.tif 000006