JP6565826B2 - Traveling device - Google Patents
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Description
本発明は、ユーザが搭乗して走行する走行装置に関する。 The present invention relates to a traveling device on which a user travels.
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)。
In recent years, personal mobility has been in the spotlight. Personal mobility is often manufactured in a small size by giving priority to a small turn, and therefore there is a problem that stability at high speed is lacking. In addition to personal mobility, vehicles that can adjust the wheelbase length have been proposed from the viewpoint of enhancing stability during high-speed travel (see, for example,
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、乗用車から派生した車輌であるものが多く、自転車のように気軽に乗降することが考慮されていなかった。パーソナルモビリティのような軽量な走行装置においては、高速走行時の安定性を備えると共に、搭乗者がバランスを崩さずに安定して乗降できることが求められている。 Many of the vehicles proposed so far with adjustable wheelbase length are vehicles derived from passenger cars, and it has not been considered to get on and off easily like a bicycle. A lightweight traveling device such as personal mobility is required to have stability during high-speed traveling and to be able to get on and off stably without losing balance.
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、ホイールベース長が調整できる走行装置において、高速走行時の安定性と乗降時の安定性を両立するものである。 The present invention has been made to solve such a problem. In a traveling device in which the wheelbase length can be adjusted, the stability at high speed traveling and the stability at getting on and off are compatible.
本発明の第1の態様における走行装置は、走行方向に対して少なくとも前輪と後輪を有し、ユーザが搭乗して走行する走行装置であって、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、後輪支持部材に設置されたユーザの搭乗部と、前輪および後輪の少なくともいずれかを駆動する駆動部と、前輪支持部材と後輪支持部材を相対的に回転させる回転部を含み、ユーザの動作が伝達することにより前輪支持部材と後輪支持部材の成す角が変化して、前輪と後輪のホイールベース長が調整される調整機構と、ホイールベース長に連動するパラメータに基づいて駆動部を制御する制御部とを備え、搭乗部は、成す角が所定の大きさ以下になると走行面に接地する接地部材を有する。 A traveling device according to a first aspect of the present invention is a traveling device that has at least a front wheel and a rear wheel in a traveling direction and travels by a user riding on the front wheel support member that rotatably supports the front wheel. A rear wheel support member that rotatably supports the rear wheel, a user's riding section installed on the rear wheel support member, a drive unit that drives at least one of the front wheel and the rear wheel, a front wheel support member, and a rear wheel An adjustment that includes a rotating part that relatively rotates the support member, and that the angle formed by the front wheel support member and the rear wheel support member changes as the user's motion is transmitted, thereby adjusting the wheel base length of the front wheel and the rear wheel. A mechanism and a control unit that controls the drive unit based on a parameter that is linked to the wheelbase length are provided, and the riding unit has a grounding member that contacts the traveling surface when an angle formed is equal to or less than a predetermined size.
このような構成により、ホイールベース長を調整する調整機構に連動させて接地部材を走行面に接地させるので、電力を必要とすることなく、停止時における走行装置の姿勢を安定化することができる。 With such a configuration, the grounding member is grounded to the traveling surface in conjunction with the adjustment mechanism that adjusts the wheel base length, so that the posture of the traveling device at the time of stopping can be stabilized without requiring electric power. .
本発明の第2の態様における走行装置は、走行方向に対して少なくとも前輪と後輪を有し、ユーザが搭乗して走行する走行装置であって、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、後輪支持部材に設置されたユーザの搭乗部と、前輪および後輪の少なくともいずれかを駆動する駆動部と、前輪支持部材と後輪支持部材の相対位置を変化させることにより、前輪と後輪のホイールベース長を調整する調整機構と、ホイールベース長に連動するパラメータに基づいて駆動部を制御する制御部とを備え、搭乗部は、ホイールベース長が短縮されて予め定められた長さになるとストッパを走行面へ突出させる突出機構を有する。 A traveling device according to a second aspect of the present invention is a traveling device that has at least front wheels and rear wheels in the traveling direction and travels by a user riding on the front wheel support member that rotatably supports the front wheels. A rear wheel support member that rotatably supports the rear wheel, a user's riding section installed on the rear wheel support member, a drive unit that drives at least one of the front wheel and the rear wheel, a front wheel support member, and a rear wheel An adjustment mechanism that adjusts the wheelbase lengths of the front wheels and the rear wheels by changing the relative positions of the support members, and a control unit that controls the drive unit based on parameters linked to the wheelbase length, When the wheel base length is shortened to a predetermined length, the stopper has a protrusion mechanism that protrudes to the running surface.
このような構成により、ホイールベース長を調整する調整機構の構成によらず、停止時における走行装置の姿勢を安定化することができる。 With such a configuration, it is possible to stabilize the posture of the traveling device when stopped regardless of the configuration of the adjusting mechanism that adjusts the wheel base length.
本発明により、ホイールベース長が調整できる走行装置において、高速走行時の安定性と乗降時の安定性を両立できる。 According to the present invention, in a traveling device in which the wheelbase length can be adjusted, both stability during high-speed traveling and stability during getting on and off can be achieved.
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、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。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the invention according to the claims is not limited to the following embodiments. In addition, all of the configurations described in the embodiments are not necessarily essential as means for solving the problem.
第1の実施例について説明する。図1は、第1の実施例に係る走行装置100の停止時における側面概観図であり、図2は、図1の状態における走行装置100を上方から観察した上面概観図である。なお、図2では、図1において点線で示すユーザ900を省いている。
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a side view of the
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。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(右側後輪102a、左側後輪102b)を備える。前輪101は、ユーザ900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。右側後輪102aと左側後輪102bは、車軸103で連結されており、不図示のモータと減速機構によって駆動されて、駆動輪として機能する。
The
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900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。
The
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、車軸103を介して右側後輪102aと左側後輪102bを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、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、本体部122と共に搭乗部として機能する、ユーザ900が足を置くためのステップ141が設けられている。
The
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、車軸103の伸延方向と平行なヒンジ軸HA周りに、後側支柱121と相対的に回動する。
The front
このような構造により、ユーザ900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900は、ハンドル115を走行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、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900は、ハンドル115を走行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、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。
This structure, the
ヒンジ継手132の近傍には、付勢バネ133が取り付けられている。付勢バネ133は、ヒンジ軸HA周りに、前側支柱111と後側支柱121の成す角を小さくする回転方向へ付勢力を発揮する。付勢バネ133は、例えば、トーションバネである。付勢バネ133の付勢力は、ユーザ900がハンドル115に触れない場合に、前側支柱111と後側支柱121の成す角が構造上の最小角になるように変化させ、一方で、ユーザ900がハンドル115を走行方向に対して後方へ容易に傾けられる程度に設定されている。したがって、ユーザ900は、ハンドル115への加重およびステップ141への加重の少なくともいずれかを変化させることにより、前側支柱111と後側支柱121の成す角を調整でき、ひいてはWB長を調整できる。
An
ヒンジ継手132の近傍には、回転角センサ134が取り付けられている。回転角センサ134は、ヒンジ軸HA周りに前側支柱111と後側支柱121の成す角を出力する。回転角センサ134は、例えば、ロータリエンコーダである。回転角センサ134の出力は、後述する制御部へ送信される。
A
本体部122の後端には、WB長が最短となる図1の状態で接地するように長さが調整されたストッパ124が設けられている。本実施例にかかる走行装置100は、後述のように、WB長が最短となるときに速度を0とする制御を実行するので、ストッパ124は、停止時において走行面と接する。したがって、停止時には、本体部122とステップ141から構成される搭乗部は、2つの後輪102とストッパ124の3点で支持されることになるので、ユーザ900は、バランスを崩して走行装置100を倒したりすることなく、安定的に乗降することができる。
A
また、ユーザ900によりWB長が最短にされて走行装置100が走行状態から停止状態に移行する段階においては、ストッパ124は、走行面と摺動するブレーキとしても機能する。したがって、ブレーキとしての機能を強化するのであれば、ストッパ124の接地面を高摩擦部材で形成しても良い。
The
走行装置100は、WB長が短ければ低速で走行し、WB長が長ければ高速で走行する。図3は、図1と同様の走行装置100の側面概観図であるが、WB長が長い高速走行時の様子を示している。
The traveling
図示するように、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。
As shown in the figure, the angle formed by the
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。本実施例における走行装置100は、ユーザ900が回転角θを大きくすると加速し、小さくすると減速する。つまり、回転角θに対して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長と目標速度が対応付けられており、ユーザ900がWB長を調整すると、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。
The WB length has a one-to-one correspondence with the rotation angle θ and can be converted by a function of WB length = f (θ). Therefore, the WB length can be adjusted by changing the rotation angle θ. The traveling
回転角θが小さくなるとWB長が短くなるので、小回りが利く。すなわち、狭い場所でも動き回ることができる。逆に回転角θが大きくなるとWB長が長くなるので、走行安定性、特に直進性が向上する。すなわち、高速で走行しても路面上の段差等による揺動を受けにくい。また、速度とWB長が連動して変化するので、低速なのにWB長が長いような状態になることが無く、その速度で必要最低限な投影面積で移動ができる。すなわち、走行装置100が移動するために必要な路面上の面積が小さく、余分なスペースを必要としない。これは駐機する場合にも特にその効果を発揮する。また、ユーザ900は、ハンドル115を前後に傾ければ、速度とWB長の両方を連動させて変化させることができるので、運転操作としても簡便で容易である。
As the rotation angle θ is reduced, the WB length is shortened, so that a small turn is advantageous. That is, it can move around in a narrow place. On the contrary, when the rotation angle θ is increased, the WB length is increased, so that the running stability, particularly the straight traveling performance is improved. That is, even if the vehicle travels at a high speed, it is difficult to receive a swing due to a step on the road surface. Further, since the speed and the WB length change in conjunction with each other, the WB length does not become long although the speed is low, and the movement can be performed with the minimum necessary projection area at the speed. That is, the area on the road surface required for the traveling
なお、本体部122は、後側支柱121に連結固定されているので、停止状態から回転角θが大きくなると、本体部122も前傾する。本体部122が前傾するとストッパ124は持ち上がり、接地状態を離れるので、走行装置100の走行を阻害することがない。
In addition, since the main-
図4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、後輪102の回転制御を実行する。
FIG. 4 is a control block diagram of the traveling
車速センサ220は、後輪102または車軸103の回転量を監視して、走行装置100の速度を検出する。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134は、上述のように、回転角θを検出する。回転角センサ134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。
The
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。
The
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。
The
図5は、回転角θを目標速度に変換する変換テーブル251の一例としての、回転角θと目標速度の関係を示すグラフである。図示するように、目標速度は回転角θの一次関数として表されており、回転角θが大きくなるにつれて、目標速度が大きくなるように設定されている。最小角θMIN(度)のときに目標速度は0であり、最大角θMAX(度)のときに目標速度は最高速度Vm(km/h)である。このように、変換テーブル251は、関数形式であっても良い。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotation angle θ and the target speed as an example of the conversion table 251 for converting the rotation angle θ into the target speed. As shown in the figure, the target speed is expressed as a linear function of the rotation angle θ, and is set so that the target speed increases as the rotation angle θ increases. The target speed is 0 at the minimum angle θ MIN (degrees), and the target speed is the maximum speed V m (km / h) at the maximum angle θ MAX (degrees). Thus, the conversion table 251 may be in a function format.
図6は、回転角θを目標速度に変換する変換テーブル251の他の一例としての、回転角θと目標速度の関係を示すテーブルである。図5の例では、連続的に変化する回転角θに対して連続的に変化する目標速度を対応付けた。図6の例では、連続的に変化する回転角θを複数のグループに区分して、それぞれにひとつの目標速度を対応付ける。 FIG. 6 is a table showing the relationship between the rotation angle θ and the target speed as another example of the conversion table 251 for converting the rotation angle θ into the target speed. In the example of FIG. 5, the continuously changing target speed is associated with the continuously changing rotation angle θ. In the example of FIG. 6, the continuously changing rotation angle θ is divided into a plurality of groups, and one target speed is associated with each group.
図示するように、回転角θが、θMIN以上θ1未満である場合に目標速度0(km/h)を対応付け、θ1以上θ2未満である場合に目標速度5.0(km/h)を対応付け、θ2以上θ3未満である場合に目標速度10.0(km/h)を対応付け、θ3以上θMAX以下である場合に目標速度15.0(km/h)を対応付ける。このような場合の変換テーブル251は、ルックアップテーブル形式を採用することができる。このように目標速度を、ある程度幅を持たせた回転角θの範囲に対応付けると、例えばユーザ900の体の揺れに影響されて小刻みに目標速度が変わるようなことがなくなり、滑らかな速度変化を期待できる。もちろん、範囲の境界にヒステリシスを持たせても良く、加速時と減速時で範囲の境界を異ならせれば、より滑らかな速度変化を期待できる。
As illustrated, the rotation angle theta is, theta when it is more than theta less than 1 MIN associated target speed 0 (km / h), the target speed 5.0 is less than theta 1 or θ 2 (km / h) in correspondence, and when θ 2 or more and less than θ 3 , target speed 10.0 (km / h) is associated, and when θ 3 or more and θ MAX or less, target speed 15.0 (km / h) Associate. The conversion table 251 in such a case can adopt a lookup table format. In this way, when the target speed is associated with the range of the rotation angle θ that has a certain width, the target speed does not change little by little due to the shaking of the body of the
回転角θと目標速度の対応付けは、図5や図6の例に限らず、さまざまな対応付けが可能である。例えば、回転角θの変化量に対する目標速度の変化量を、低速領域においては小さく設定し、高速領域においては大きく設定するといったアレンジも可能である。また、本実施例では、回転角θがWB長と一対一に対応することから、媒介変数である回転角θを目標速度と対応付ける変換テーブル251を採用しているが、WB長を目標速度と対応付ける変換テーブルを採用しても良い。この場合は、回転角センサ134から取得される回転角θを上述の関数を用いてWB長に換算してから、変換テーブルを参照すれば良い。
The association between the rotation angle θ and the target speed is not limited to the examples in FIGS. 5 and 6, and various associations are possible. For example, it is possible to arrange such that the change amount of the target speed with respect to the change amount of the rotation angle θ is set small in the low speed region and large in the high speed region. In this embodiment, since the rotation angle θ has a one-to-one correspondence with the WB length, the conversion table 251 that associates the rotation angle θ, which is a parameter, with the target speed is used. However, the WB length is set as the target speed. A corresponding conversion table may be adopted. In this case, the conversion angle may be referred to after converting the rotation angle θ acquired from the
次に、本実施例における、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。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900が搭乗した時点から開始する。
Next, the traveling process in the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing processing during travel. The flow starts when the power switch is turned on and a signal with a load is received from the
制御部200は、ステップS101で、回転角センサ134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、目標速度を設定する。
In step S101, the
制御部200は、目標速度を設定したら、ステップS103へ進み、駆動ユニット210へ対して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ユニット210へ送信する。
After setting the target speed, the
制御部200は、加減速中も回転角θが変化したか、つまり、ユーザ900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。なお、図6のような変換テーブルを採用している場合は、回転角θがひとつの範囲に留まる間は、変化していないと判断する。
The
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、目標速度に到達したか否かを判断する。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、加減速を継続する。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、目標速度が0であったか否かを確認する。目標速度が0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、目標速度により走行中であるので、制御部200は、その速度で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)。
In step S105, the
制御部200は、ステップS107で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900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。
The
ステップS106で目標速度が0であったと確認したら、ステップS109へ進み、ユーザ900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900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。
If it is confirmed in step S106 that the target speed is 0, the process proceeds to step S109, and it is determined from the load signal received from the
次に、第2の実施例について説明する。図8は、第2の実施例に係る走行装置600の停止時における側面概観図であり、図9は、図8の状態における走行装置600を上方から観察した上面概観図である。なお、図9では、図8において点線で示すユーザ900を省いている。走行装置600は、第1の実施例の走行装置100と同様に、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。走行装置100と同様の機能を担う要素については、第1の実施例における符番と同じ符番を付して、その説明を省略する。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 8 is a schematic side view of the traveling
第1の実施例における走行装置100は、前輪101と後輪102のWB長を調整する機構として、ヒンジ継手132を介して前輪支持部材110と後輪支持部材120を接続し、これらを相対的に回転させる機構を採用した。そして、ユーザ900は、ハンドル115を前後に傾けることにより自らの力を作用させてWB長を調整した。第2の実施例における走行装置600は、前輪101と後輪102のWB長を調整する機構として、前輪支持部材110と後輪支持部材として機能する本体部122との間に介在するように設けられた伸縮ロッド610を伸縮させる機構を採用する。伸縮ロッド610は、制御部200の制御信号により不図示のアクチュエータが駆動されて伸縮する。
The traveling
伸縮ロッド610は、互いに径の異なる中空の連結棒が入れ子状に複数配列されており、それぞれの連結棒を収縮状態から伸長状態へまたは伸長状態から収縮状態へ変位させることができる構造を有する。したがって、制御部200は、WB長を、連結棒の数に応じて、段階的に長くしたり短くしたりすることができる。
The
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、フォーク112が固定された一端寄りの位置に固定されている。さらに、旋回継手131は、連結器620を構成する軸受部621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、軸受部621と相対的に回動する。連結器620は、軸受部621の他に接続部622を有し、軸受部621と接続部622は一体的に形成されている。接続部622は、前側支柱111とほぼ平行に伸延する柱状部材であり、軸受部621が設けられた一端側とは反対の他端側で収容ボックス630を支持している。
The swivel joint 131 is fixed at a position near one end to which the
収容ボックス630は、伸縮ロッド610を構成する連結棒のうち最細の連結棒の先端部を固定支持すると共に、収縮時には入れ子状となった連結棒の外周面の少なくとも一部を覆うように伸縮ロッド610を収容する。伸縮ロッド610を構成する連結棒のうち最太の連結棒の後端部は、本体部122に固定支持されている。
The
走行装置600は、ハンドル115を構成する右側のグリップが、伸縮ロッド610を伸張、収縮させる操作グリップ616として構成されている。操作グリップ616は、ハンドル116の伸延方向の軸周りに前回転と後回転ができるようになっており、ユーザ900によって前回転されると伸張信号が、後回転されると収縮信号が制御部200へ送信される。
In the traveling
本体部122の後端には、ストッパ駆動部626とストッパ627が設けられている。ストッパ駆動部626は、ストッパ627を走行面へ突出させる突出機構を含み、不図示のアクチュエータの駆動力によりストッパ627を突出させる。具体的には、制御部200は、伸縮ロッド610が収縮されて図8に示すWB長が最短となるタイミングに合わせて、ストッパ駆動部626を駆動してストッパ627を突出させる。なお、ストッパ627を突出させるアクチュエータは、モータ、ソレノイドなどを採用し得る。バネなどを併用することにより、ストッパ627を変位させる駆動時以外は電力を消費しない構成にすることが望ましい。
A
本実施例にかかる走行装置600は、第1の実施例における走行装置100と同様に、WB長が最短となるときに速度を0とする制御を実行するので、ストッパ627は、停止時において走行面と接する。したがって、停止時には、本体部122とステップ141から構成される搭乗部は、2つの後輪102とストッパ627の3点で支持されることになるので、ユーザ900は、バランスを崩して走行装置600を倒したりすることなく、安定的に乗降することができる。
Since the traveling
また、ユーザ900によりWB長が最短にされて走行装置600が走行状態から停止状態に移行する段階においては、ストッパ124は、走行面と摺動するブレーキとしても機能する。したがって、ブレーキとしての機能を強化するのであれば、ストッパ124の接地面を高摩擦部材で形成しても良い。
The
走行装置600は、操作グリップ616を介してユーザから伸縮ロッド610を伸縮させる指示を受けてWB長を調整する。そして、そのWB長に対応付けられた目標速度に追従するように速度調整が行われる。図10は、図8と同様の走行装置600の側面概観図であるが、高速走行時にWB長を長くしている様子を示している。
The traveling
制御部200は、走行装置600が停止した状態から伸縮ロッド610が伸張されるタイミングに同期して、ストッパ駆動部626を駆動してストッパ627を走行面から離間させる。走行装置600は伸縮ロッド610が伸張されると走行を開始するので、ストッパ627が走行を阻害することがない。
The
このような構成においても、低速走行時にはWB長が短くなるので、小回りが利く。すなわち、狭い場所でも動き回ることができる。逆に高速走行時にはWB長が長くなるので、走行安定性、特に直進性が向上する。すなわち、高速で走行しても路面上の段差等による揺動を受けにくい。また、WB長と速度が連動して変化するので、低速なのにWB長が長いような状態になることが無く、その速度で必要最低限な投影面積で移動ができる。すなわち、走行装置600が移動するために必要な路面上の面積が小さく、余分なスペースを必要としない。これは駐機する場合にも特にその効果を発揮する。また、ユーザ900は、操作グリップ616を前後に回転させれば、WB長と速度の両方を連動させて変化させることができるので、運転操作としても簡便で容易である。
Even in such a configuration, the WB length is shortened when traveling at a low speed, so that a small turn is effective. That is, it can move around in a narrow place. On the contrary, since the WB length becomes longer during high speed traveling, traveling stability, in particular, straight traveling performance is improved. That is, even if the vehicle travels at a high speed, it is difficult to receive a swing due to a step on the road surface. Further, since the WB length and the speed change in conjunction with each other, the WB length does not become long although the speed is low, and the movement can be performed with the minimum necessary projection area at the speed. That is, the area on the road surface required for traveling
以上のような構成の走行装置600においても、第1の実施例に類似する速度制御を実行することができる。具体的には、回転角θに対応付けられた目標速度の変換テーブルを、WB長に対応付けられた目標速度の変換テーブルに変更し、また、回転角θを検出して目標速度を設定する処理を、WB長を検出して目標速度を設定する処理に変更すれば良い。また、走行装置600は、制御部200がストッパ駆動部626を駆動してストッパ627を突出させるので、制御フローとして、WB長が最短となったらストッパ627を突出させる処理を加えれば良い。
Also in the traveling
なお、上記においてストッパ627は、走行装置600の停止時において走行面と接触するものとして説明したが、走行面からは若干浮かせた位置に留まるように突出状態を調整しても良い。具体的には、前輪101の接地点と後輪102の接地点で形成される平面に対して、間隙を有するようにストッパ627の突出状態を調整する。このように調整することで、ユーザ900が乗降するにあたってバランスを崩しそうになる場合にのみ、本体部122が傾いてストッパ627が走行面と接触し、ユーザを支えることが期待できる。通常は走行面と接していないので、走行面の微妙な凹凸により駆動輪を浮かせてしまうことがなく、走行開始時の妨げにならない。
In the above description, the
なお、実施例1のストッパ124は、回転角θの変化に伴って機構的に接地および離間する構成であったが、これに代えて、制御部によって制御される実施例2のストッパ駆動部626とストッパ627を実施例1の走行装置100に採用しても良い。この場合、制御部200は、回転角θが最小となるタイミングに合わせてストッパ627を突出させれば良い。
The
以上各実施例を説明したが、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、上記の各実施例では、WB長に連動するパラメータとして回転角θやWB長そのものに目標速度が一対一に対応付けられる制御例を説明したが、WB長に連動するパラメータに基づいて駆動を制御するものであれば、他の様々な制御も可能となる。例えば、WB長に連動するパラメータに最高速度制限値を対応付け、その制限値までの範囲であればユーザはアクセルスロットルなどによって加減速を調整できるように構成しても良い。 Although the embodiments have been described above, the front wheels and the rear wheels may not be wheels, and may be grounding elements such as spherical wheels and crawlers. The power source for driving the drive wheels is not limited to a motor, and may be a gasoline engine or the like. In each of the above-described embodiments, the control example in which the target speed is associated with the rotation angle θ or the WB length itself as a parameter linked to the WB length has been described as one-to-one. However, the driving is performed based on the parameter linked to the WB length. Various other controls are possible as long as they control the above. For example, a maximum speed limit value may be associated with a parameter linked to the WB length so that the user can adjust acceleration / deceleration by an accelerator throttle or the like within the range up to the limit value.
100 走行装置、101 前輪、102 後輪、103 車軸、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、124 ストッパ、131 旋回継手、132 ヒンジ継手、133 付勢バネ、134 回転角センサ、141 ステップ、200 制御部、210 駆動輪ユニット、220 車速センサ、240 荷重センサ、250 メモリ、251 変換テーブル、600 走行装置、610 伸縮ロッド、616 操作グリップ、620 連結器、621 軸受部、622 接続部、626 ストッパ駆動部、627 ストッパ、630 収容ボックス、900 ユーザ 100 traveling device, 101 front wheel, 102 rear wheel, 103 axle, 110 front wheel support member, 111 front column, 112 fork, 115 handle, 120 rear wheel support member, 121 rear column, 122 main body, 124 stopper, 131 swing joint , 132 hinge joint, 133 urging spring, 134 rotation angle sensor, 141 step, 200 control unit, 210 drive wheel unit, 220 vehicle speed sensor, 240 load sensor, 250 memory, 251 conversion table, 600 travel device, 610 telescopic rod, 616 operation grip, 620 coupler, 621 bearing, 622 connection, 626 stopper drive, 627 stopper, 630 storage box, 900 user
Claims (2)
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、
前記後輪支持部材に設置された前記ユーザの搭乗部と、
前記前輪および前記後輪の少なくともいずれかを駆動する駆動部と、
前記前輪支持部材と前記後輪支持部材を相対的に回転させる回転部を含み、前記ユーザの動作が伝達することにより前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の成す角が変化して、前記前輪と前記後輪のホイールベース長が調整される調整機構と、
前記ホイールベース長に連動するパラメータに基づいて前記駆動部を制御する制御部と
を備え、
前記搭乗部は、前記成す角が所定の大きさ以下になると走行面に接地する接地部材を有する走行装置。 A traveling device that has at least a front wheel and a rear wheel with respect to the traveling direction and that the user rides and travels,
A front wheel support member for rotatably supporting the front wheel;
A rear wheel support member for rotatably supporting the rear wheel;
A riding section of the user installed on the rear wheel support member;
A drive unit for driving at least one of the front wheel and the rear wheel;
A rotation unit that relatively rotates the front wheel support member and the rear wheel support member, and an angle formed by the front wheel support member and the rear wheel support member is changed by transmission of an operation of the user; And an adjustment mechanism for adjusting the wheel base length of the rear wheel,
A control unit for controlling the drive unit based on a parameter linked to the wheelbase length,
The riding section includes a grounding member that contacts a traveling surface when the angle formed is equal to or less than a predetermined size.
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、
前記後輪支持部材に設置された前記ユーザの搭乗部と、
前記前輪および前記後輪の少なくともいずれかを駆動する駆動部と、
前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の相対位置を変化させることにより、前記前輪と前記後輪のホイールベース長を調整する調整機構と、
前記ホイールベース長に連動するパラメータに基づいて前記駆動部を制御する制御部と
を備え、
前記搭乗部は、前記ホイールベース長が短縮されて予め定められた長さになるとストッパを走行面へ突出させる突出機構を有する走行装置。 A traveling device that has at least a front wheel and a rear wheel with respect to the traveling direction and that the user rides and travels,
A front wheel support member for rotatably supporting the front wheel;
A rear wheel support member for rotatably supporting the rear wheel;
A riding section of the user installed on the rear wheel support member;
A drive unit for driving at least one of the front wheel and the rear wheel;
An adjustment mechanism for adjusting a wheel base length of the front wheel and the rear wheel by changing a relative position of the front wheel support member and the rear wheel support member;
A control unit for controlling the drive unit based on a parameter linked to the wheelbase length,
The riding part has a projecting mechanism for projecting a stopper to a running surface when the wheel base length is shortened to a predetermined length.
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