(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体及び該車体と接続された二つの車輪を含む全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車において、前記車体が、さらに支持フレームと、前記車輪の車軸に垂直する回転軸と、該回転軸によって前記支持フレームに回転可能に設置される足踏装置と、第一位置センサーと、制御装置とを含み、前記回転軸の大部分が前記足踏装置の内部に嵌込められ、前記回転軸が二つの車輪と接続せず、前記第一位置センサーが前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を感知することに用いられ、前記制御装置が、前記姿態情報によって前記車輪が回転又は移動することを駆動して、前記足踏装置が前記回転軸を巡って回転することによって、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を転向させ、足踏区域は、前記支持フレームが内部にくぼむ収容槽であり、前記足踏装置が前記足踏区域に設置され、前記足踏装置の対向する両端は、前記車輪の軸方向に沿って外部に突柱が延びており、該突柱によって前記車体とヒンジで接続されることを特徴とする全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項２】
前記支持フレームには、唯一の前記足踏区域が設置されることを特徴とする、請求項１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項３】
前記第一位置センサーが圧電装置であり、前記第一位置センサーの各々の方向の圧力を感知することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得することを特徴とする、請求項２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項４】
前記第一位置センサーが前記足踏装置と前記支持フレームとの間に設置され、前記足踏装置は、前記第一位置センサーを支点として、前記支持フレームに接近し、又は前記支持フレームから離れる方向に沿って揺れ動くことを特徴とする、請求項２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項５】
前記第一位置センサーがフレキシブル素子であり、前記第一位置センサーの各々の方向の圧縮量を測量することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得することを特徴とする、請求項４に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項６】
前記支持フレームが剛性軸であり、前記足踏装置が前記支持フレームをかぶせて設置され、剛性軸の対向する両端が前記車輪とそれぞれ回転可能に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項７】
第一位置センサーは、前記足踏装置と前記支持フレームとの間に設置され、前記支持フレームに対する前記足踏装置の回転角度を感知することに用いられることを特徴とする、請求項６に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項８】
前記車体は、さらに少なくとも二つのフレキシブル支持体を含み、少なくとも二つのフレキシブル支持体が前記足踏装置と前記支持フレームとの間に設置されることを特徴とする、請求項２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項９】
前記足踏装置は、前記回転軸を介して、前記支持フレームと回転可能に接続され、前記回転軸が前記支持フレームの軸線を垂直に等分して、前記支持フレームの軸線が前記車輪を通って、前記第一位置センサーは、前記支持フレームの軸線に対する前記足踏装置の回転情報を感知することを特徴とする、請求項２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項１０】
前記車体がさらに第二位置センサーを含み、該第二位置センサーは、地面に対する前記支持フレームの傾斜情報を感知することに用いられ、前記制御装置は、前記第二位置センサーが感知された傾斜情報によって、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を動かして、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を前進又は後退させ、前記第一位置センサーが感知した回転情報によって、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を転向させることを特徴とする、請求項９に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項１１】
前記第一位置センサーは、前記足踏装置と前記支持フレームとの間に位置するボール体の位置を検出するものであり、前記ボール体はいずれかの方向にも自由に転がることができ、前記第一位置センサーが前記足踏装置に対する転がる位置を検出することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得することを特徴とする、請求項２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項１２】
二つの前記車輪は、互いに平行して前記支持フレームの対向する両端に設置され、前記支持フレームと回転可能に接続され、前記足踏装置の中間部がリッジ状であることを特徴とする、請求項１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項１３】
前記足踏区域にセンサースイッチが設置され、該センサースイッチが前記足踏装置にユーザーを有するかどうかを感知することによって、前記車輪の起動又は停止を制御することを特徴とする、請求項１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【請求項１４】
前記車体は、更に電源、駆動装置を含み、前記電源は、前記駆動装置、前記第一位置センサー及び前記制御装置に給電することに用いられ、前記制御装置は、前記電源、前記駆動装置及び前記第一位置センサーを制御することに用いられ、且つ第一位置センサーが検出された姿態情報によって、前記駆動装置に駆動信号を送信して、前記車輪が回転することを駆動することを特徴とする、請求項１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、中国特許出願（出願番号がＣＮ２０１５１０６５１４５１．６であり、出願日が平成２７年１０月１０日）及びアメリカ特許出願（出願番号がＵＳ１５／１９３８５６であり、出願日が平成２８年６月２７日）の優先権を要求する。本出願は、中国特許出願の内容及びアメリカ特許出願の内容のすべてが参考として引用されたものである。本発明は、電動立ち乗り車に関し、特に全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動立ち乗り車は、体性感覚車（ｓｏｍａｔｏｓｅｎｓｏｒｙ  ｖｅｎｉｃｌｅ）又はセンサー制御車（ｓｅｎｓｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｖｅｈｉｃｌｅ）とも呼ばれる。その動作原理は、主に動的平衡（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ）と呼ばれる基本原理に築いて、車体の内部に設置されたジャイロスコープ及び加速度センサーを利用して、車体の姿勢の変化を検出する。そして、システムのバランスを維持するために、サーボ制御システムでモーターを精確に駆動して、調整をする。
【０００３】
現在の電動立ち乗り車は一般的にハンドルを有する電動立ち乗り車及びハンドルを有しない電動立ち乗り車に分けられる。ハンドルを有する電動立ち乗り車の前進、後退や転向がハンドルによって制御される。ハンドルを有しない電動立ち乗り車の前進及び後退が電動立ち乗り車の傾斜程度によって制御され、転向は、ユーザーが踏み板平板を踏み、二つの踏み板平板が相対回転する角度の差によって、制御される。ハンドルを有しない電動立ち乗り二輪車が主に特許文献１に開示されているマンマシンインタラクションの電動立ち乗り二輪車を代表として、電動立ち乗り二輪車における内蓋が対称的な左内蓋及び右内蓋を含み、左内蓋が右内蓋に対して回転可能に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国特許出願第２０１３２０３００９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電動立ち乗り車を操作する時に、二つの足が同時に左内蓋及び右内蓋に立たなければならない。座る方式又は一つの足で立つ方式によって制御できず、楽しく制御できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、従来技術の不足を解決するために、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を提供する。
【０００７】
本発明は、一つの全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を提供する。全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車は、車体及び該車体と接続された二つの車輪を含む。前記車体が、さらに支持フレームと、前記車輪の車軸に垂直する回転軸と、該回転軸によって前記支持フレームに回転可能に設置される足踏装置と、第一位置センサーと、制御装置とを含む。前記回転軸の大部分が前記足踏装置の内部に嵌込められる。前記第一位置センサーが前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を感知することに用いられる。前記制御装置が、前記姿態情報によって前記車輪が回転又は移動することを駆動する。前記足踏装置が前記回転軸を巡って回転することによって、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を転向させる。
【０００８】
前記支持フレームは、唯一の足踏区域が設置され、前記足踏装置が前記足踏区域に設置される。
【０００９】
前記第一位置センサーが圧電装置であり、前記第一位置センサーの各々の方向の圧力を感知することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得する。
【００１０】
前記第一位置センサーが前記足踏装置と前記支持フレームとの間に設置され、前記足踏装置は、前記第一位置センサーを支点として、前記支持フレームに接近し、又は前記支持フレームから離れる方向に沿って揺れ動く。
【００１１】
前記第一位置センサーがフレキシブル素子であり、前記第一位置センサーの各々の方向の圧縮量を測量することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得する。
【００１２】
前記足踏区域は、前記支持フレームが内部にくぼむ収容槽であり、前記足踏装置の対向する両端は、前記車輪の軸方向に沿って外部に突柱が延びており、該突柱によって前記車体とヒンジで接続される。
【００１３】
前記車体は、さらに複数の弾性支持柱を含み、複数の弾性支持柱が前記足踏装置と前記収容槽の底部との間に設置される。
【００１４】
前記足踏装置が前記支持フレームをかぶせて設置される。
【００１５】
前記支持フレームが剛性軸であり、剛性軸の対向する両端が前記車輪とそれぞれ回転可能に接続される。
【００１６】
第一位置センサーは、前記足踏装置と前記支持フレームとの間に設置され、前記支持フレームに対する前記足踏装置の回転角度を感知することに用いられる。
【００１７】
前記車体は、さらに少なくとも二つのフレキシブル支持体を含み、少なくとも二つのフレキシブル支持体が前記足踏装置と前記支持フレームとの間に設置される。
【００１８】
前記第一位置センサーが前記フレキシブル支持体の変形を検出することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得する。
【００１９】
前記足踏装置は、前記回転軸を介して、前記支持フレームと回転可能に接続され、前記回転軸が前記フレームの軸線を垂直に等分して、前記フレームの軸線が前記車輪を通って、前記第一位置センサーは、前記フレームの軸線に対する前記足踏装置の回転情報を感知する。
【００２０】
前記車体がさらに第二位置センサーを含み、該第二位置センサーは、地面に対する前記支持フレームの傾斜情報を感知することに用いられ、前記制御装置は、前記第二位置センサーが感知された傾斜情報によって、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を動かして、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を前進又は後退させ、前記第一位置センサーが感知した回転情報によって、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を転向がせる。
【００２１】
前記第一位置センサーは、前記足踏装置と前記支持フレームとの間に位置するマウスのボールに似るものであり、マウスのボールに似るものがいずれか方向に自由に転がることができ、前記第一位置センサーが前記足踏装置に対する転がる位置を測量することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得する。
【００２２】
二つの前記車輪は、互いに平行して前記支持フレームの対向する両端に設置され、前記支持フレームと回転可能に接続される。
【００２３】
前記足踏装置にセンサースイッチが設置され、該センサースイッチが前記足踏装置にユーザーを有するかどうかを感知することによって、前記車輪の起動又は停止を制御する。
【００２４】
前記センサースイッチが光電センサー又は圧電センサーを含み、前記光電センサー及び前記圧電センサーによって、前記足踏装置が押圧されるかどうかを感知することに用いられる。
【００２５】
前記車体は、更に電源、駆動装置を含み、前記電源は、前記駆動装置、前記第一位置センサー及び前記制御装置に給電することに用いられ、前記制御装置は、前記電源、前記駆動装置及び前記第一位置センサーを制御することに用いられ、且つ第一位置センサーが検出された姿態情報によって、前記駆動装置に駆動信号を送信して、前記車輪が回転することを駆動する。
【００２６】
本発明は、もう一つの全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を提供する。全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車は、車体及び該車体と接続された二つの車輪を含む。前記車体が、さらに支持フレームと、第一位置センサーと、制御装置とを含む。前記支持フレームが一体型構造であり、前記車輪と接続される。前記支持フレームに唯一の足踏区域が設置される。前記第一位置センサーは、前記足踏装置の位置変化を感知することによって、ユーザーの姿態情報を獲得する。前記制御装置は、前記姿態情報によって前記車輪の回転又は移動することを駆動する。
【００２７】
本発明は、もう一つの全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を提供する。全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車は、車体及び該車体と接続された二つの車輪を含む。前記車体が、さらに支持フレームと、前記支持フレームに設置さえる足踏装置、第一位置センサーと、制御装置とを含む。前記支持フレームが前記車輪と接続される。前記第一位置センサーは、前記足踏装置の位置変化を感知することによって、ユーザーの姿態情報を獲得する。前記制御装置は、前記姿態情報によって前記車輪の回転又は移動することを駆動する。
【００２８】
本発明は、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が以下の利点を有する。
【００２９】
本発明の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車は、足踏装置に踏むユーザーの姿態情報を検出することによって、車輪の回転又は移動を駆動する。理解できることは、ユーザーは座る方式又は一つの足で立つ方式などのいろいろな姿態によって、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を制御できるので、制御の楽しみが加わる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の好ましい実施例から提供された全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が分解された構造を示す図である。
【図２Ａ】図１の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を一つの運動状態の構造として示す図であり、車体及び踏み板が水平に保持する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が一定の速度で前進又は後退する。
【図２Ｂ】図１の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車をもう一つの運動状態の構造として示す図であり、車体が前方に傾斜する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が前進を速める。
【図２Ｃ】図１の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車をもう一つの運動状態の構造として示す図であり、車体が後方に傾斜する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が後退を速める。
【図３Ａ】図１の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車をもう一つの運動状態の構造として示す図であり、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が転向しない時に、直線に沿って前進又は後退する。
【図３Ｂ】図１の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車をもう一つの運動状態の構造として示す図であり、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が読者を向く方向に走行する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が右に折れ、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が読者を離れる方向に走行する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が左に折れる。
【図３Ｃ】図１の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車をもう一つの運動状態の構造として示す図であり、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が読者を向く方向に走行する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が左に折れ、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が読者を離れる方向に走行する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が右に折れる。
【図４Ａ−４Ｂ】図１の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車は、異なる形状の足踏装置を有する時の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の目的、技術方案及び利点をより明瞭に理解しやすくするために、図面及び実施例を参照して、本発明をさらに詳しく説明する。本明細書に記載される特定の実施例は、本発明を説明するだけであり、本発明を限定することを意図するものではない。
【００３２】
図１を参照すると、本発明の好ましい実施例の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００は、車体１０及び車体１０と接続された車輪２０を含む。
【００３３】
好ましくは、二つの車輪２０が互いに平行して、二つの車輪２０の車軸が基本的に同一直線にある。 二つの車輪２０が車体１０の対向する両側に取り付けられ、二つの車輪２０が車体１０の対向する両端に取り付けられてもよいし、車体１０の下方に取り付けられてもよい。本実施例において、車輪２０が車体１０の対向する両端に回転可能に取り付けられて、車輪２０が車軸方向に車体１０を巡って回転することができ、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００の運動を実現するようになる。
【００３４】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃを参照すると、車体１０は、支持フレーム１１と、支持フレーム１１に配置される足踏装置１２と、第一位置センサー１３と、制御装置１６とを含む。支持フレーム１１の地面から離れる側面に一つの足踏区域が設置され、この足踏区域が唯一の足踏区域であり、足踏装置１２が足踏区域に設置される。第一位置センサー１３が足踏装置１２に位置するユーザーの姿態情報を感知することに用いられ、感知された姿態情報を制御装置１６に伝送して、制御装置１６によって車輪２０の回転又は移動を駆動して、ユーザーに全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００を制御させ、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００の前進（図２Ｂを参照）、後退（図２Ｃを参照）、例えば、左に曲がる、又は右に曲がる（図３Ｂ及び図３Ｃを参照）などの転向させる操作を実現する。理解できることは、第一位置センサー１３は、ユーザーが足踏装置１２に踏む姿態情報を感知することに用いられることである。姿態情報は、具体的には、ユーザーが足踏装置１２に位置する位置情報を含む。本実施例において、支持フレーム１１が一体型構造であり、車輪２０と回転可能に接続される。一体型構造とは、足踏装置１２が取り付けられる支持フレーム１１は、内部が相対回転できないものであり、従来の内蓋の中の左内蓋と右内蓋が相対回転できるものと異なる。支持フレーム１１が一体成型、溶接、鋲締めなどの固定接続方式によって形成されることができる。支持フレーム１１の形状が制限されず、剛性の板状構造であってもよいし、剛性軸などの構造であってもよい。本実施例において、支持フレーム１１が剛性の板状構造である。
【００３５】
足踏装置１２は、互いに独自に支持フレーム１１に設置される。互いに独自に設置されることとは、足踏装置１２と支持フレーム１１が完全に固定に接続されるわけではなく、中間接続素子によって回転可能に接続されることを指す。足踏装置１２の運動は、支持フレーム１１に影響されない。足踏装置１２は、例えば、回転軸１５、ヒンジ、フック継ぎ手などの回転接続方式によって支持フレーム１１と接続される。足踏装置１２が回転軸１５又はヒンジによって支持フレーム１１と接続される時に、足踏装置１２は回転軸１５又はヒンジの軸線方向を巡って、支持フレーム１１に対して回転できる。足踏装置１２がフック継ぎ手よって支持フレーム１１と接続される時に、足踏装置１２はフック継ぎ手を巡って、いずれかの方向に回転できる。これらの回転の状態において、足踏装置１２の回転又は運動から姿態情報を獲得することができ、制御装置１６が姿態情報によって全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００の運動を制御する。足踏装置１２と支持フレーム１１との接続方式が制限されず、足踏装置１２が支持フレーム１１に対して回転できさえすればよい。本実施例において、足踏装置１２は、回転軸１５を介して、支持フレーム１１と回転可能に接続され、回転軸１５がフレーム１１の軸線を垂直に等分する。従って、ユーザーが足踏装置１２に立つ時に、足踏装置１２は、支持フレーム１１に対して回転できるので、支持フレーム１１に対して、一定の傾斜角度を有することができる。足踏装置１２の形状が制限されず、本実施例において、足踏装置１２が板状構造である。図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ｂ、図３Ｃを参照すると、足踏装置１２が回転軸１５の方向に沿って第一高度差を有する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が前進又は後退する。足踏装置１２が回転軸１５の方向に垂直する方向に沿って第二高度差を有する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が転向する。
【００３６】
第一位置センサー１３は、足踏装置１２に位置するユーザーの姿態情報を感知することに用いられる。第一位置センサー１３を利用するだけで、車輪２０の回転又は移動を制御することだけではなく、車輪２０の運動を制御できる。第一位置センサー１３は、足踏装置１２の左側傾斜角度、右側傾斜角度又はポテンシャル差を感知できる（足踏装置１２が向かう対応の車輪２０を対向する両端として、支持フレーム１１の表面を参考水平面をとして、足踏装置１２の対向する両端が垂直方向のポテンシャル差を計算して、該ポテンシャル差を垂直ポテンシャル差とする）。例えば、左側傾斜角度、右側傾斜角度又は垂直ポテンシャル差がゼロに接近すれば、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が直線に沿って前進又は後退して、左側傾斜角度又は垂直ポテンシャル差が大きければ、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が左に折れる。もちろん、ユーザーが好みによって、左側傾斜角度、右側傾斜角度又は垂直ポテンシャル差の閾値を設置することができ、閾値を超えると、転向を実現することができる。例えば、ユーザーが転向をより鋭く制御する要望がある場合には、左側傾斜角度、右側傾斜角度又は垂直ポテンシャル差の閾値を小さい数値に設置することができる。足踏装置１２と車輪２０の車軸との間が第一傾斜角度を有する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が前進又は後退して、足踏装置１２と回転軸１５との間が第二傾斜角度を有する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が転向する。
【００３７】
第一位置センサー１３の種類が制限されず、具体的には、第一位置センサー１３がジャイロスコープ、光電センサー又は圧電センサーを含む。第一位置センサー１３の数量及び配置位置が制限されず、第一位置センサー１３の数量が複数個又は１個であってもよい。本実施例において、第一位置センサー１３が圧電装置であり、第一位置センサー１３の各々の方向の圧力を感知することによって、足踏装置１２に踏むユーザーの姿態情報を獲得することができる。第一位置センサー１３が足踏装置１２と支持フレーム１１との間に設置される。具体的には、第一位置センサー１３は回転軸１５又はフック継ぎ手に集積することができ、足踏装置１２が回転軸１５又はフック継ぎ手を支点として、支持フレーム１１に接近し、又は支持フレーム１１から離れる方向に沿って揺れ動く。更に、第一位置センサー１３がフレキシブル素子であり、第一位置センサー１３の各々の方向の圧縮量を測量することによって、足踏装置１２に踏むユーザーの姿態情報を獲得することができる。従って、足踏装置１２をヒンジで支持フレーム１１の足踏区域に組み立てることができ、第一位置センサー１３が足踏装置１２の各々の方向の圧縮量を感知することに便利である。具体的には、足踏区域は、支持フレーム１１がその内部にくぼむ収容槽であり、足踏装置１２の対向する両端は、車輪２０の軸方向に沿って外部に突柱（図示せず）が延びており、突柱によって、車体１０とヒンジで接続され、足踏装置１２と支持フレーム１１とが回転可能に接続されることを実現するようになる。理解できることは、足踏区域が収容槽の代わりに平面である場合には、足踏装置１２が支持フレーム１１をかぶせて設置されることとなる。
【００３８】
理解できることは、第一位置センサー１３が全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車に応用される時に、他の方式で足踏装置１２に踏むユーザーの姿態情報を獲得してもよい。例えば、車体１０は、足踏装置１２と支持フレーム１１との間に少なくとも二つのフレキシブル支持体１４を設置して、第一位置センサー１３がフレキシブル支持体１４の変形を検出することによって、足踏装置１２に踏むユーザーの姿態情報を獲得する。更に、車体１０は、足踏装置１２と支持フレーム１１との間に少なくとも四つのフレキシブル支持体１４を設置して、第一位置センサー１３が四つのフレキシブル支持体１４の間に設置され、各フレキシブル支持体１４のバランス位置に基づいて、フレキシブル支持体１４の変形量を検出することによって、フレキシブル支持体１４の変形を検出するようになる。バランス位置とは、ユーザーが足踏装置１２に立って、重力作用のもとで、各フレキシブル支持体１４が変形を発生して表現された形態又は状態を指す（重力方向にユーザーが静止して立つと変位はないので、バランス状態にあると見なされる）。従って、ユーザーの重力作用のもとで、フレキシブル支持体１４が一定程度の変形を発生して、バランス位置に対する各々のフレキシブル支持体１４の変形量が検出されるので、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車の運動を制御することができる。他の実施例において、足踏装置１２に位置するユーザーが前方又は後方に傾斜することができ、足踏装置１２が支持フレーム１１に対して回転することができる。これによって、足踏装置１２が支持フレーム１１の軸線方向に支持フレーム１１に対して揺れ動くことができる。従って、足踏装置１２も前方又は後方に傾斜することもでき、足踏装置１２と支持フレーム１１との間に前方又は後方に傾斜する傾斜角を形成する。第一位置センサー１３は、支持フレーム１１の軸線に対する足踏装置１２の回転情報を感知することに用いられる。更に、車体１０が第二位置センサー（図示せず）を含み、第二位置センサーは、地面に対する支持フレーム１１の傾斜情報を感知することに用いられる。制御装置は、第二位置センサーが感知された傾斜情報によって、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を動かして、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車に前進又は後退させる。全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００の転向は、第一位置センサーが感知した回転情報及び制御装置によって実現する。或いは、第一位置センサーは、足踏装置１２と支持フレーム１１との間に位置するマウスのボールに似るものであり、マウスのボールに似るものがいずれか方向に自由に転がることができ、第一位置センサーが足踏装置１２に対する転がる位置を測量することによって、足踏装置１２に踏むユーザーの姿態情報を獲得することができる。
【００３９】
図２Ａ〜図２Ｃは、図１に示す全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が異なる運動状態の構造を示す図である。図２Ａを参照すると、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が等速に前方又は後方に走行することができる。即ち、この時に加速していないので、車体１０及び足踏装置１２もバランス状態を保持できる（全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が水平面に走行すると見なされる）。車体１０がバランス状態にあることを保持することによって、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００がユーザーに制御され、等速に走行することができる。従って、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が地面と摩擦する力に釣り合う牽引力を生成する。同様に足踏装置１２がバランス状態にあることを保持することによって、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００は、運動方向が変化せず、転向せず直線に沿って走行することを保持できる。従って、互いに独立に運動する二つの車輪２０が同じ速度で回転できるので、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が所定の方向に走行し、且つ直線に沿って運動することを保持できる。
【００４０】
全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００は、前方又は後方に走行することができる。例えば、図２Ｂに示すように、車体１０が前方に一定程度に傾斜する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００は、前方に走行する。一方では、車体１０を前方に傾斜させることによって（例えば、ユーザーの足の裏が下方に圧力を印加すると、車体が車輪の車軸を巡って回転するので、車体１０が点線に示す位置から実線に示す位置に運動して、足踏装置１２が回転軸１５に沿って、実線に示す位置から点線に示す位置まで第一高度差を形成する）、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００の速度が速くなることを制御でき、加速を実現するようになる。もう一方では、図２Ａに示すように、足踏装置１２を車体１０に平行させ、例えば、足踏装置１２が幅方向の中線方向（幅方向の中線が車輪の車軸の方向に垂直する）に回転するので、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００は、運動方向を保持して、転向しないように制御される。これは、互いに独立に二つの車輪の回転速度が同じであることを保持しさえすればよい。即ち、二つの車輪が同じ速度で走行すれば、同時に加速又は減速することもできる。同様に、図２Ｃに示すように、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が後方に運動する時に、車体１０が後方に傾斜するので（以前の点線に示す位置から現在の実線に示す位置まで、足踏装置１２が回転軸１５に沿って、点線に示す位置から実線に示す位置までもう一つの第一高度差を形成する）、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が後方に加速し、転向しないように制御することができる。特に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が前方に運動する場合には、ユーザーは車体１０が後方に傾斜することを制御すれば、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が減速することを制御できる。即ち、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が前方に走行する速度は、停止するまで遅くなる。
【００４１】
図３Ａ〜図３Ｃは、図１に示す全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が異なる運動状態の構造を示す図である。図３Ａを参照すると、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００は、前方又は後方に走行することができる（運動状態が図２Ａに示す運動状態と同じである）。仮に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が前方に運動し、且つ前方に運動する方向が読者に接近する方向であり、即ち、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が読者に接近する方向に沿って運動して、図２Ａに示すように、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が直線に沿って前方に運動して、転向しない。図３Ｂを参照すると、右の足と比べて、ユーザーは、左の足及び対応するフレキシブル支持体１４（ユーザーの左側に接近する箇所に二つのフレキシブル支持体１４が設置される）により大きな圧力を印加して、足踏装置１２を幅方向の中線方向（幅方向の中線が車輪の車軸方向に垂直する）に回転させ、フレキシブル支持体１４が異なる位置にある変形量によって、異なる位置の圧力を感知する。互いに独立に運動する二つの車輪が異なる速度で走行する時に、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が左に折れることに制御されることができる。例を挙げて、左側の車輪の回転速度が遅くなり、又は右側の車輪の回転速度が速くなる時に、右側の車輪が左側の車輪を超えるので、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が左に折れる。同様に、図３Ｃを参照すると、足踏装置１２の左端と比べて、ユーザーは、足踏装置１２の右端及び対応するフレキシブル支持体１４により大きな圧力を印加して、右端に対応するフレキシブル支持体１４の変形量が左端に対応するフレキシブル支持体１４の変形量より大きいので、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が右に折れることに制御されることができる。特に、図３Ａ〜図３Ｃを参照すると、回転軸１５に嵌込められる第一位置センサー１３は、フレキシブル支持体１４の変形量を感知することに用いられ、感知された変形情報によって、駆動信号を生成し、且つ制御装置１６に駆動信号を伝送して、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が運動することを駆動する。図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、足踏装置１２が回転軸１５に垂直する方向に第二高度差を有する時に全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が転向する。
【００４２】
ある実施例において、支持フレーム１１が剛性軸である場合には、剛性軸の対向する両端が車輪２０とそれぞれ回転可能に接続される。これによって、剛性軸１５が足踏装置１２をかぶせて設置される。第一位置センサー１３が、足踏装置１２と支持フレーム１１との間に設置され、剛性軸に対する足踏装置１２の回転角度を感知することによって、足踏装置１２に踏むユーザーの姿態情報を獲得する。
【００４３】
本実施例の好ましい方案として、本実施例の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００の車体１０は、足踏区域に更にセンサースイッチ（図示せず）が設置される。センサースイッチによって、足踏装置１２がセンサースイッチを押圧すかどうかを検出して、車輪２０の起動又は停止を制御するようになる。具体的には、センサースイッチに対する足踏装置１２の押圧が釣り合う時には、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００が起動される。これによって、ユーザーが足踏装置１２に立つ過程では、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００の車輪２０が回転するので、ユーザーにけがをさせることを防止できる。更に、センサースイッチが光電センサー又は圧電センサーを含み、光電センサー又は圧電センサーによって、足踏装置が押圧されるかどうかを感知する。
【００４４】
車体１０は、更に電源、駆動装置（図示せず）を含む。電源は、駆動装置、第一位置センサー１３及び制御装置１６に給電することに用いられる。制御装置１６は、電源、駆動装置及び第一位置センサー１３を制御することに用いられ、且つ、第一位置センサー１３が検出された傾斜情報によって、駆動装置に駆動信号を送信して、車輪を動かして、車輪を回転又は移動させる。好ましくは、車体１０が二つの駆動装置を含んでもよく、二つの駆動装置が二つの車輪にそれぞれ配置され、対応する車輪を制御するようになる。
【００４５】
図４Ａは、図１に示す全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車がもう一つの運動状態の構造を示す図である。図４Ａを参照すると、足踏装置１２が平坦な上表面を含み、足踏装置１２と車体１０との間に微小な隙間を有する。図４Ａは、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車の実際の構造とよく似る構造を示す図である。これは、足踏装置１２が車体１０に対して小幅な運動をすることができ（例えば、回転軸１５を巡って回転する）、小幅な運動が転向する信号を生成することとなり、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車に転向させることができる。また、回転軸１５の大部分が足踏装置１２の内部に嵌込めることができる。微小な隙間及び嵌込められた回転軸の構造を設置することによって、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車の安定性がよくなる。第一位置センサー１３は、足踏装置１２又は支持フレーム１１のいずれの位置に設置してもよい。
【００４６】
図４Ｂは、図１に示す全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車がもう一つの運動状態の構造を示す図である。図４Ａと異なることは、図４Ｂに示すような全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車における足踏装置１２の中間部が隆起したリッジ状である。回転軸１５の大部分が足踏装置１２の内部に嵌込めることができる。
【００４７】
特に、図４Ａ及び図４Ｂに示す全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車において、第一位置センサー１３が回転軸１５に設置されてもよく、回転軸１５に対する足踏装置１２の運動情況を検出することによって、ユーザーの姿態情報を獲得する。
【００４８】
第一位置センサー１３又は第二位置センサーは、ホールセンサー、光電エンコーダー又はジャイロセンサーが制限されず、支持フレーム１１に対する足踏装置１２の運動情況又は地面に対する支持フレーム１１の運動情況を検出できさえすればよい。
【００４９】
本発明の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車は、足踏装置１２を踏むユーザーの姿態情報を検出することによって、車輪２０の回転又は移動を駆動する。理解できることは、ユーザーが座る方式又は一つの足で立つ方式などのいろいろな姿態によって、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車１００を制御できるので、制御の楽しみが加わる。
【００５０】
上記のような実施形態が本発明の技術構想及び特徴を説明するだけであり、その目的が当業者に本発明の内容をよく分からせ、本発明の内容によって実施できることであり、これで本発明の保護範囲を制限するわけではない。当業者にとって、本発明の実質及び精神から逸脱しない範囲において、いろいろな更正及び変形を行なうことができ、これらが本発明の保護範囲に属される。
（付記）
（付記１）
車体及び該車体と接続された二つの車輪を含む全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車において、前記車体が、さらに支持フレームと、前記車輪の車軸に垂直する回転軸と、該回転軸によって前記支持フレームに回転可能に設置される足踏装置と、第一位置センサーと、制御装置とを含み、前記回転軸の大部分が前記足踏装置の内部に嵌込められ、前記第一位置センサーが前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を感知することに用いられ、前記制御装置が、前記姿態情報によって前記車輪が回転又は移動することを駆動して、前記足踏装置が前記回転軸を巡って回転することによって、全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を転向させることを特徴とする全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記２）
前記支持フレームは、唯一の足踏区域が設置され、前記足踏装置が前記足踏区域に設置されることを特徴とする、付記１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記３）
前記第一位置センサーが圧電装置であり、前記第一位置センサーの各々の方向の圧力を感知することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得することを特徴とする、付記２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記４）
前記第一位置センサーが前記足踏装置と前記支持フレームとの間に設置され、前記足踏装置は、前記第一位置センサーを支点として、前記支持フレームに接近し、又は前記支持フレームから離れる方向に沿って揺れ動くことを特徴とする、付記２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記５）
前記第一位置センサーがフレキシブル素子であり、前記第一位置センサーの各々の方向の圧縮量を測量することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得することを特徴とする、付記４に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記６）
前記足踏区域は、前記支持フレームが内部にくぼむ収容槽であり、前記足踏装置の対向する両端は、前記車輪の軸方向に沿って外部に突柱が延びており、該突柱によって前記車体とヒンジで接続されることを特徴とする、付記５に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記７）
前記車体は、さらに複数の弾性支持柱を含み、複数の弾性支持柱が前記足踏装置と前記収容槽の底部との間に設置されることを特徴とする、付記６に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記８）
前記支持フレームが剛性軸であり、前記足踏装置が前記支持フレームをかぶせて設置され、剛性軸の対向する両端が前記車輪とそれぞれ回転可能に接続されることを特徴とする、付記１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記９）
第一位置センサーは、前記足踏装置と前記支持フレームとの間に設置され、前記支持フレームに対する前記足踏装置の回転角度を感知することに用いられることを特徴とする、付記８に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１０）
前記車体は、さらに少なくとも二つのフレキシブル支持体を含み、少なくとも二つのフレキシブル支持体が前記足踏装置と前記支持フレームとの間に設置されることを特徴とする、付記２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１１）
前記第一位置センサーが前記フレキシブル支持体の変形を検出することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得することを特徴とする、付記１０に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１２）
前記足踏装置は、前記回転軸を介して、前記支持フレームと回転可能に接続され、前記回転軸が前記フレームの軸線を垂直に等分して、前記フレームの軸線が前記車輪を通って、前記第一位置センサーは、前記フレームの軸線に対する前記足踏装置の回転情報を感知することを特徴とする、付記２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１３）
前記車体がさらに第二位置センサーを含み、該第二位置センサーは、地面に対する前記支持フレームの傾斜情報を感知することに用いられ、前記制御装置は、前記第二位置センサーが感知した傾斜情報によって、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を動かして、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を前進又は後退させ、前記第一位置センサーが感知した回転情報によって、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車を転向させることを特徴とする、付記１２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１４）
前記第一位置センサーは、前記足踏装置と前記支持フレームとの間に位置するマウスのボールに似るものであり、マウスのボールに似るものがいずれかの方向に自由に転がることができ、前記第一位置センサーが前記足踏装置に対する転がる位置を測量することによって、前記足踏装置に位置するユーザーの姿態情報を獲得することを特徴とする、付記２に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１５）
二つの前記車輪は、互いに平行して前記支持フレームの対向する両端に設置され、前記支持フレームと回転可能に接続され、前記足踏装置の中間部がリッジ状であることを特徴とする、付記１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１６）
足踏区域にセンサースイッチが設置され、該センサースイッチが前記足踏装置にユーザーを有するかどうかを感知することによって、前記車輪の起動又は停止を制御することを特徴とする、付記１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１７）
前記センサースイッチが光電センサー又は圧電センサーを含み、前記光電センサー又は前記圧電センサーによって、前記足踏装置が押圧されるかどうかを感知することに用いられることを特徴とする、付記１６に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１８）
前記車体は、更に電源、駆動装置を含み、前記電源は、前記駆動装置、前記第一位置センサー及び前記制御装置に給電することに用いられ、前記制御装置は、前記電源、前記駆動装置及び前記第一位置センサーを制御することに用いられ、且つ第一位置センサーが検出された姿態情報によって、前記駆動装置に駆動信号を送信して、前記車輪が回転することを駆動することを特徴とする、付記１に記載の全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記１９）
車体及び該車体と接続された二つの車輪を含む全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車において、前記車体が、さらに支持フレームと、回転軸と、足踏装置と、第一位置センサーと、制御装置とを含み、
前記支持フレームが、二つの前記車輪と接続され、各車輪が前記支持フレームの外側に設置され、
前記足踏装置が、前記回転軸によって前記支持フレームと回転可能に接続され、
前記第一位置センサーが、足踏区域に位置するユーザーの姿態情報を感知することに用いられ、
前記制御装置が、前記姿態情報によって前記車輪が回転又は移動を駆動して、
前記回転軸の大部分が前記足踏装置の内部に嵌込められ、
前記足踏装置が前記回転軸の方向に沿って第一高度差を有する時に、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が前進又は後退して、前記足踏装置が前記回転軸の方向に垂直する方向に沿って第二高度差を有する時に、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が転向することを特徴とする全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
（付記２０）
車体及び該車体と接続された二つの車輪を含む全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車において、前記車体が、さらに支持フレームと、回転軸と、足踏装置と、第一位置センサーと、制御装置とを含み、
前記支持フレームが、二つの前記車輪と接続され、各車輪が前記支持フレームの外側に設置され、
前記足踏装置が、前記回転軸によって前記支持フレームと回転可能に接続され、
前記第一位置センサーが、足踏区域に位置するユーザーの姿態情報を感知することに用いられ、
前記制御装置が、前記姿態情報によって前記車輪が回転又は移動を駆動して、
前記回転軸の大部分が前記足踏装置の内部に嵌込められ、
前記足踏装置と前記車輪の車軸との間が第一傾斜角度を有する時に、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が前進又は後退して、前記足踏装置と前記回転軸との間が第二傾斜角度を有する時に、前記全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車が転向することを特徴とする全姿勢のマンマシンインタラクションの電動立ち乗り車。
【図１】
0006636622.tif 000002
【図２Ａ】
0006636622.tif 000003
【図２Ｂ】
0006636622.tif 000004
【図２Ｃ】
0006636622.tif 000005
【図３Ａ】
0006636622.tif 000006
【図３Ｂ】
0006636622.tif 000007
【図３Ｃ】
0006636622.tif 000008
【図４Ａ】
0006636622.tif 000009
【図４Ｂ】
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