WO2007077690A1

WO2007077690A1 - 車輪支持・駆動装置

Info

Publication number: WO2007077690A1
Application number: PCT/JP2006/323422
Authority: WO
Inventors: Nobuaki Miki; Munehisa Horiguchi; Katsunori Doi
Original assignee: Equos Research Co., Ltd.
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2007-07-12
Also published as: US8346441B2; EP2213562A3; EP2213562A2; CN102114881A; EP1967409A4; EP1967409A1; US20100017069A1; DE602006019642D1; EP1967409B1

Description

走行車両

技術分野

[0001] 本発明は、一軸上に車輪を配置した車両の乗員の姿勢を快適に保持でき、また、搭乗者の姿勢を自由に変更できるようにした走行車両に関する。

背景技術

[0002] 従来、左右に配置された 2個の車輪を有する台車に搭載されるサドルとして、搭乗者の荷重が付加される可動永久磁石と、この可動永久磁石に反発磁極を対向させて配置されるとともに台車に固定される浮上用固定永久磁石を有し、可動永久磁石と浮上用固定永久磁石で構成される磁性バネにより可動永久磁石を浮上用固定永久磁石力浮上させて支持する構造の車两装置がある（特許文献 1)。

[0003] また、図 17 (a)及び図 17 (b)は、従来の加速時における走行車両 1及び乗員 Mの状態を示す概念図である。図中、 1は走行車両、 2は車体、 3は搭載手段の一例としてのシート、 4は車軸、 5は車輪、 G1は全体の重心、 G2は乗員の重心、 gは重力、 Fi は慣性力、 Ffは前方への力、 Vは鉛直軸、 Eは平衡軸、 Bは車体軸、 Pは接地点である。

[0004] 図 17 (a)において、走行車両 1は、車体 2に、車軸 4及び車輪 5を連結し、シート 3を載置したものである。この走行車両 1が加速するときには、車体 2及ぴ乗員 Mには慣性力 F S作用するので、このま速すると、車体 2及び乗員 Mは、その慣性力 Fiの影響で後方に転倒してしまう。そこで、平衡軸 E上に全体の重心 G1を置き、転倒を防止する必要がある。

[0005] 次に、図 18 (a)及ぴ図 18 (b)は、従来の旋回時における走行車両 1及ぴ乗員 Mの状態を示す図である。図中、 1は走行車両、 2は車体、 3は搭載手段の一例としてのシート、 4は車軸、 5は車輪、 G1は全体の重心、 G2は乗員の重心、 gは重力、 Fcは遠心力、 Vは鉛直軸、 Eは平衡軸、 Bは車体軸、 Sは搭乗車軸、 Tはトレッドである。

[0006] 図 18 (a)において、走行車両 1は、車体 2に、車軸 4及び車輪 5を連結し、シート 3を載置したものである。この走行車両 1が旋回するときには、車体 2及び乗員 Mには遠

差替え用紙（規則 26) 心力 Fcが作用するので、このまま加速すると、車体 2及び乗員 Mは、その遠心力 Fc の影響で外側に転倒しまう。そこで、車体 2を鉛直軸 Vよりも大きく内側に傾斜させ、車輪のトレッド内に点線 E〃Sが地面を交差する点を置き、平衡軸 E上に全体の重心 G1を置くことで、転倒を防止し、釣り合いを保持しなければならない。

特許文献 1 :特開 2005— 145296号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、図 17 (b)で示すように、車体 2を平衡軸 Eよりも大きく前方に傾斜させ釣り合いを保持した場合、乗員には前方への力 Ffが働くことになる。この場合、加速しているにもかかわらず、前方への力 Ffを感じることとなり、乗員には、前方への力 Ff は不自然なので、乗り心地が悪いものである。

[0008] また、旋回時における乗員 Mの状態は、図 18 (b)のようになる。乗員の重心 G2は、車体 2を鉛直軸 Vよりも大きく内側に傾斜させたことで、トレッド Tの外側に位置することとなり、障害物と接触する場合がある。また、乗員の視界が傾斜することや、乗員の旋回して!/、る感覚が鈍ることで、速度及び操舵等の操作に影響を及ぼす恐れがある

[0009] 本発明は、上記課題を解決するものであって、乗員搭載部にカゝかる慣性力又は遠心力に釣り合うように乗員搭載部を移動、又は、乗員搭載部を任意の姿勢に制御する走行車両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

[0010] そのために本発明は、車体と、前記車体に回転可能に支持し、一軸上に配置された車輪と、前記車体に支持し乗員を搭載する乗員搭載部と、を有した走行車両において、前記車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、前記車体姿勢検出手段の検出した車体姿勢を制御する車体姿勢制御手段と、を備え、前記乗員搭載部は、前記走行車両の加減速又は旋回動作によって生じる慣性力又は遠心力に対応して、前記慣性力又は遠心力に釣り合うように移動することを特徴とする。

[0011] また、前記車体は、前記乗員搭載部を吊り下げ支持する乗員搭載支持部を有することを特徴とする。 [0012] また、前記車体と前記乗員搭載部とは、前記乗員搭載部及び前記乗員の重心よりも下方におヽて減衰手段で連結することを特徴とする。

[0013] また、前記車体は、前記乗員搭載部を支持する乗員搭載支持部を有し、前記乗員搭載部と前記乗員搭載支持部との間に球体を介在させ、さらにパネで連結したことを特徴とする。

[0014] また、前記乗員搭載支持部は、周縁に止め部を有することを特徴とする。

[0015] また、前記乗員搭載支持部は、液体が貯留されて、ることを特徴とする。

[0016] さらに、車体と、前記車体に回転可能に支持し、一軸上に配置された車輪と、前記車体に支持し乗員を搭載する乗員搭載部と、を有する走行車両において、前記車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、前記車体姿勢検出手段の検出した検出値により、車体姿勢を制御する車体姿勢制御手段と、前記車体姿勢検出手段の検出した検出値に対応して前記乗員搭載部の姿勢を制御する乗員姿勢制御手段と、を備えることを特徴とする。

[0017] また、前記走行車両は、前記乗員搭載部の姿勢を検出する乗員姿勢検出手段と、を備え、前記乗員姿勢制御手段は、前記車体姿勢検出手段の検出した検出値及び前記乗員姿勢検出手段の検出した乗員姿勢に対応して、前記乗員搭載部の姿勢を制御することを特徴とする。

[0018] また、前記車体姿勢検出手段は、前記車体の加減速を検出する加速度検出手段を含み、前記乗員姿勢制御手段は、前記加速度検出手段の検出した加減速に対応して前記乗員搭載部の姿勢を制御することを特徴とする。

[0019] また、前記走行車両は、前記乗員搭載部の姿勢を検出する乗員姿勢検出手段と、を備え、前記乗員姿勢制御手段は、前記加速度検出手段の検出した加減速及び前記乗員姿勢検出手段の検出した乗員姿勢に対応して、前記乗員搭載部の姿勢を制御することを特徴とする。

発明の効果

[0020] 本発明は、車体と、前記車体に回転可能に支持し、一軸上に配置された車輪と、前記車体に支持し乗員を搭載する乗員搭載部と、を有した走行車両において、前記車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、前記車体姿勢検出手段の検出した車体姿勢を制御する車体姿勢制御手段と、を備え、前記乗員搭載部は、前記走行車両の加減速又は旋回動作によって生じる慣性力又は遠心力に対応して、前記慣性力又は遠心力に釣り合うように移動するので、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じような力を感じ、加減速や旋回時の乗員の負担を軽減することができる。

[0021] また、前記車体は、前記乗員搭載部を吊り下げ支持する乗員搭載支持部を有するので、慣性力又は遠心力に釣り合うように自動的に傾斜し、余分なエネルギーを使用する必要がない。

[0022] また、前記車体と前記乗員搭載部とは、前記乗員搭載部及び前記乗員の重心よりも下方において減衰手段で連結するので、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じような力を感じ、乗員部の重量、慣性モーメント、重心高さ、減衰手段の減衰能等で決まる固有振動数を調整することで，加減速や旋回時の乗員の負担を軽減できる。また、減衰手段を車体と乗員搭載部の間に配設するので、車体軸の素早い変化に対して，乗員の姿勢変化を緩やかにすることができる。

[0023] また、前記車体は、前記乗員搭載部を支持する乗員搭載支持部を有し、前記乗員搭載部と前記乗員搭載支持部との間に球体を介在させ、さらにパネで連結したので、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じような力を感じ、乗員部の重量、慣性モーメント、重心高さ、底面の曲率半径で決まる固有振動数を調整することで，慣性力又は遠心力の急激な変化に対する乗員の負担を軽減でき、両面の摩擦を減らし車体と連結することができると共に、慣性力又は遠心力により自動的に傾斜するので、エネルギ一がいらない。

[0024] また、前記乗員搭載支持部は、周縁に止め部を有するので、車体の上端面とシートの底面との間の空間力該ボールが飛び出さない。

[0025] また、前記乗員搭載支持部は、液体が貯留されて、るので、減衰能をもたせることができ、減衰係数をパラメータとして固有振動数を調整することができる。

[0026] さらに、本発明は、車体と、前記車体に回転可能に支持し、一軸上に配置された車輪と、前記車体に支持し乗員を搭載する乗員搭載部と、を有する走行車両において、前記車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、前記車体姿勢検出手段の検出した検出値により、車体姿勢を制御する車体姿勢制御手段と、前記車体姿勢検出手段の検出した検出値に対応して前記乗員搭載部の姿勢を制御する乗員姿勢制御手段と、を備えるので、乗員搭載部の姿勢を変更することによって、走行車両の加速度が変化するときに、乗員が体感する加速度を任意に設定することが可能となるので、乗員を滑らかに動かすことが可能となると共に、乗員の姿勢を自由に設定することができる。また、乗員姿勢制御手段は、既存の車体姿勢制御手段に連結可能なので、コスト面で有利である。

[0027] また、前記走行車両は、前記乗員搭載部の姿勢を検出する乗員姿勢検出手段と、を備え、前記乗員姿勢制御手段は、前記車体姿勢検出手段の検出した検出値及び前記乗員姿勢検出手段の検出した乗員姿勢に対応して、前記乗員搭載部の姿勢を制御するので、より精度の良い制御が可能となる。

[0028] また、前記車体姿勢検出手段は、前記車体の加減速を検出する加速度検出手段を含み、前記乗員姿勢制御手段は、前記加速度検出手段の検出した加減速に対応して前記乗員搭載部の姿勢を制御するので、加速度計のみを使用する簡単な構造で、制御が可能となる。

[0029] また、前記走行車両は、前記乗員搭載部の姿勢を検出する乗員姿勢検出手段と、を備え、前記乗員姿勢制御手段は、前記加速度検出手段の検出した加減速及び前記乗員姿勢検出手段の検出した乗員姿勢に対応して、前記乗員搭載部の姿勢を制御するので、より精度の良い制御が可能となる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]第一 -実施形態の概念図

圆 2]第一 -実施形態の第 1実施例を示す図

[図 3]第一 -実施形態の第 1実施例を示す図

圆 4]第— -実施形態の第 2実施例を示す図

[図 5]第一 -実施形態の第 2実施例を示す図

圆 6]第二：実施形態の概念図

[図 7]第二：実施形態の制御手段構成を示す図

圆 8]第二：実施形態の制御フローチャートを示す図

圆 9]第二：実施形態の第 1実施例を示す図 [図 10]第二実施形態の第 1実施例を示す図

[図 11]第二実施形態の第 2実施例を示す図

[図 12]第二実施形態の第 2実施例を示す図

[図 13]第二実施形態の第 3実施例を示す図

[図 14]第二実施形態の第 3実施例を示す図

[図 15]第二実施形態の第 4実施例を示す図

[図 16]第二実施形態の第 4実施例を示す図

[図 17]従来の技術を示す図

[図 18]従来の技術を示す図

発明を実施するための最良の形態

[0031] 以下、本発明の一例としての実施形態を図面に基づいて説明する。

図 1は第一実施形態の概念図である。図中の符号については、従来の技術である図 17又は図 18で示したものと同じものを使用する。

[0032] この場合、本実施形態の走行車両 1は、後述する車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段の一例としての角速度計 121及び加速度計 122と、角速度計 121及びカロ速度計 122の検出した車体姿勢を制御する車体姿勢制御手段 120により、走行可能に制御されている（図 7参照)。また、シート 3にかかる慣性力又は遠心力に釣り合うように、車体 2とは独立に，シート 3を平衡軸 Eの向きに傾斜する構造とする。

[0033] このような構造とすることにより、釣り合い時、乗員 Mは静止しているのと同じような力を感じ、加減速や旋回時の乗員の負担を軽減することができる。

[0034] 図 2及び図 3は第一実施形態の第 1実施例を示す図である。図 2及び図 3は、シートの回転中心をシートと乗員の重心よりも上方に設置し、吊り下げたシートにダンバを適用した例を示す。図 2は乗員を搭載した状態の概略図、図 3 (a)は、乗員搭載部分の拡大図、図 3 (b)は、図 3 (a)の平面図である。

[0035] 図中、 1は走行車両、 12は車体、 12aは上部、 12bは中間部、 12cは下部、 12dは第一吊り下げ部、 12eは第二吊り下げ部、 13は乗員搭載部の一例としてのシート、 1 4は車軸、 15は車輪、 16は減衰手段の一例としてのダンバ、 17はジョイントである。

[0036] 車体 12は、上部 12a、中間部 12b、下部 12c、第一吊り下げ部 12d及び第二吊り下げ部 12eを有する。

[0037] 乗員搭載支持部の一例としての上部 12aは、シート 13の上方から後方にシート 13 の背もたれ 13bを迂回するように湾曲して設け、上端を第一吊り下げ部 12d及び第二吊り下げ部 12eとジョイント 17を介して連結し、下端をシート 13の後方にぉ、て中間部 12b及びダンバ 16とジョイント 17を介して連結する。第一吊り下げ部 12d及び第二吊り下げ部 12eとの連結点である上端はシート 13の回転中心となる。

[0038] 中間部 12bは、湾曲部 12b 1と放射状部 12b2とを有し、湾曲部 12blは、シート 13 のわずかに下方において、シート座面 43cを迂回するように一方の側部から後方を経て他方の側部へ湾曲して延びる形状のもので、放射状部 12b2は、下部 12cの上端と湾曲部 12blとを結ぶものである。本例の放射状部 12b 1において、一本は、下部 12cの上端から上部 12aと湾曲部 12blとの交点へ延び、残りの二本は下部 12cの上端から湾曲部 12b 1の端部へ延び、それぞれジョイント 47を介して結合されてヽる。中間部 12bとシート 13とは、ダンバ 16とジョイント 17を介して連結する。本例では、一本は、上部 12aと湾曲部 12blとの交点と、シート座面 13cとの間に連結し、残りの二本は湾曲部 12b 1の端部と、シート座面 13cの左右前方とを連結する。

[0039] 下部 12cは、上端が中間部 12bの放射状部 12b2の中心に位置し、下端は車軸 14 を支持している。第一吊り下げ部 12dは、上部 12aの上端とシート 13のヘッドレスト 1 3aとをジョイントを介して連結するもので、これにより、シート 13が上部 13aの上端から吊された状態となる。第二吊り下げ部 12eは、上部 12aの上端と中間部 12bの湾曲部 12bl端部とを連結する。

[0040] このような構造とすることにより、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じような力を感じ、乗員部の重量、慣性モーメント、重心高さ、ダンバの減衰能等で決まる固有振動数を調整することで，加減速や旋回時の乗員の負担を軽減できる。また、ダンバを車体とシートの間に配設するので、車体軸の素早い変化に対して，乗員の姿勢変化を緩やかにすることができる。

[0041] 次に、第一実施形態の第二実施例について説明する。図 4及び図 5は、球面とボールを適用した例を示す。図 4は乗員を搭載した状態の概略図、図 5 (a)は、シート駆動部分の拡大図、図 5 (b)は、図 5 (a)の平面図である。 [0042] 図中、 1は走行車両、 22は車体、 22aは上端面、 22bは止め部、 23は乗員搭載部の一例としてのシート、 23aは底面、 23bはパネ取付部、 24は車軸、 25は車輪、 26 はボーノレ、 27はノネ、 28は液体である。

[0043] 車体 22は、上部に乗員搭載支持部の一例としての球面状の上端面 22a及び上端面の周縁に止め部 22bを有し、パネ 29によりシート 23と連結されている。シート 23は、球面状の底面 23aを有する。車体 22の上端面 22aとシート 23の底面 23aとの間には、ボール 26を介在させる。車体 22の上端面 22a周縁には、止め部 22bを設け、該止め部 22bとシート 23のパネ取付部 23bとの間に径方向にパネ 27を配設する。また、車体 22の球面上の上端面 22aには、液体 28が貯留されている。

[0044] このような構造とすることで、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じようなカを感じ、乗員部の重量、慣性モーメント、重心高さ、底面の曲率半径、液体の粘性で決まる固有振動数を調整することで，加減速や旋回時の乗員の負担を軽減できる。また、車体 22の上端面 22aには、止め部 22bを設けるので、車体 22の上端面 22aとシート 23の底面 23aとの間の空間カも該ボール 26が飛び出さない。さらに、該止め部 22b とシート 23のパネ取付部 23bとの間に径方向にパネ 27を配設するので、車体 22とシート 23とを連結することができる。そして、車体 22の上端面 22aとシート 23の底面 23 aとの間には、ボール 26を介在させるので、両面間の摩擦を減らすことができる。また、液体 28を貯留させることにより、減衰能をもたせることができる。さらに、相対速度に対して不連続な特性をもつ静摩擦、動摩擦ではなぐ相対速度に対して連続的な特性をもつ液体の粘性摩擦を使うことにより、姿勢変化が滑らかになる。

[0045] 次に、第二実施形態として、乗員姿勢制御手段を適用した場合について述べる。

[0046] 図 6は第二実施形態の概念図である。第二実施形態の加速時における制御後の乗員の状態は第 1図と同様のものである。図 6は第二実施形態の旋回時における制御後の乗員の状態を示す図である。図中の符号については、従来の技術である図 1 7及び図 18で示したものと同じものを使用する。

[0047] 加速時における制御後の乗員 Mの状態は図 1と同様のものであり、搭乗軸 Sが平衡軸 Eと同じ傾斜角度となるように、シートを後方に傾斜させる。

[0048] このように制御することで、乗員 Mに慣性力が加わることがなくなり、静止状態のように感じることとなる。また、シート 3を更に後方に傾斜させるように制御すると、後ろ向きの力を感じ、加速度を体感することができる。すなわち、乗員 Mのシート 3の姿勢を変更することによって、走行車両 1の加速度が変化するときに、乗員 Mが体感する加速度を任意に設定することが可能となるので、乗員 Mを滑らかに動かすことが可能となると共に、乗員 Mの姿勢を自由に設定することができる。

[0049] 図 6は、旋回時における制御後の乗員 Mの状態を示す図であり、シート 3を側方に回動させ、正面から見て乗員 Mの姿勢が鉛直方向となるように車体軸 Bを制御する。

[0050] このように制御することで、乗員 Mが常に直立した状態で旋回することが可能となり、乗員 Mがトレッド Tの外側に出ることはない。また、ある程度の遠心力を感じるように旋回することが可能となり、旋回中であることを実感することができる。すなわち、乗員 Mのシート 3の姿勢を変更することによって、走行車両 1の旋回半径や速度の変化に対して、乗員 Mを滑らかに動かすことが可能となると共に、乗員 Mの姿勢を自由に設定することができる。

次に、このような走行車両の制御手段構成を図 7により説明する。図 7は、第二実施形態の制御手段構成を示す図である。図中、 110は走行車両制御システム、 120は車体姿勢制御手段、 121は車体姿勢検出手段の一例としての角速度計、 122は車体姿勢検出手段の一例としての加速度計、 123は操作手段、 124は車体 ECU、 12 5は車体姿勢制御用ァクチユエータ、 130は乗員姿勢制御手段の一例としてのシート姿勢制御手段、 131はシート相対傾斜角測定装置、 132はシート ECU、 133はシ一ト傾斜角調整用ァクチユエータである。

[0051] 本実施形態の走行車両 1は、車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段の一例としての角速度計 121及び加速度計 122と、角速度計 121及び加速度計 122の検出した車体姿勢を制御する車体姿勢制御手段 120により、走行可能に制御されている。また、乗員姿勢制御手段の一例としてのシート姿勢制御手段 130は、乗員姿勢検出手段の一例としてのシート相対傾斜角測定装置 131の検出した傾斜角、前記車体姿勢検出手段 120の検出した車体姿勢、特に加速度計 120の検出した加減速、又はジョイスティック等の操作手段 123の操作に対応して乗員搭載部の一例としてのシート 3の姿勢を制御する。 [0052] 車体制御手段 120は、 2軸の角速度計 121が検出した車体傾斜角速度及び 3軸の加速度計 122が検出した加速度若しくはジョイスティック等の操作手段 123からの操作情報を車体 ECU 124で演算して、指令値を車体姿勢制御用ァクチユエータ 125 に出力することで車体 2を制御するものである。また、車体姿勢制御手段 120は、シート姿勢制御手段 130を連結し、車体 ECU 124から車体傾斜角及び加速度をシート ECU132に出力し、シート制御手段 130から車体傾斜角 '位置目標修正量を車体 ECU124に出力することで、シート 3の相対傾斜角を考慮した車体の姿勢制御を実行することができる。

[0053] シート姿勢制御手段 130は、既存の車体姿勢制御手段 120に連結可能であり、乗員姿勢検出手段の一例としての 2軸のシート相対傾斜角測定装置 131が検出した車体とのシート相対傾斜角並びに車体姿勢制御手段 120の車体 ECU124からの車体傾斜角及び加速度をシート ECU132で演算して、車体傾斜角目標修正量を車体 E CU124に出力すると共に指令値をシート傾斜角調整用ァクチユエータ 133に出力することでシート傾斜角を制御するものである。なお、車体 ECU 124への入力としては、角速度計 121、加速度計 122又は操作手段 123を独立で使用してもよいし、様々な組み合わせで使用してもょ、。

[0054] 次に、このような制御手段のフローチャートについて説明する。図 8は、第二実施形態の制御フローチャートを示す図である。まず、ステップ 1で、車体搭載の加速度計 1 22で加速度の向きを測定する（Sl)。次に、ステップ 2で、車体傾斜角の目標値 (釣り合い角度)を算出する（S2)。次に、ステップ 3で、車体搭載の加速度計 122と角速度計 121の測定値から車体傾斜角を算出する（S3)。次に、ステップ 4で、後述するシート傾斜角調整処理を実行する（S4)。次に、ステップ 5で、車体傾斜角の測定値と修正目標値が等し、かどうか及び各々の時間変化率が等、かどうかを判断する（S 5)。判断の結果、車体傾斜角の測定値と修正目標値が等しぐ各々の時間変化率も等しい場合、スタートに戻る。判断の結果、車体傾斜角の測定値と修正目標値が等しくないか、又は、各々の時間変化率が等しくない場合、ステップ 6へ進む。ステップ 6では、車体傾斜角の目標値に近づけるのに必要なァクチユエータ出力値の算出を実行する（S6)。最後に、ステップ 6で算出した結果をもとに、ステップ 7で、車体姿勢制御用ァクチユエータに出力する（S7)。

[0055] ここで、ステップ 4におけるシート傾斜角調整処理にっ、て説明する。まず、ステツプ 41で、車体の加速度の向きと車体傾斜角からシート傾斜角の目標値を算出する（ S41)。次に、ステップ 42で、車体とシートの間に設置されたシート相対傾斜角測定装置でシート傾斜角を測定する（S42)。次に、ステップ 43で、シート傾斜に伴う重心移動に対する車体傾斜角目標値の修正量を算出する（S43)。次に、ステップ 44で、シート傾斜角の測定値と目標値は等しいかどうか、及び、各々の時間変化率も等しい力どうかを判断する (S44)。判断の結果、シート傾斜角の測定値と目標値、及び、各々の時間変化率も等しい場合、シート傾斜角調整処理を終了する。シート傾斜角の測定値と目標値が等しくないか、又は、各々の時間変化率が等しくない場合、ステツプ 45で、シート傾斜角の目標値に近づけるのに必要なァクチユエータ出力値の算出を実行する（S45)。最後に、ステップ 45で算出した結果をもとに、ステップ 46でシート傾斜角制御用ァクチユエータに出力する（S46)。

[0056] 続、て、このような第二実施形態の様々な実施例を示す。まず、第二実施形態の第一実施例について説明する。図 9及び図 10は、上方から吊り下げシートにロッド型ァクチユエータを適用した例を示す。図 9は乗員を搭載した状態の概略図、図 10 (a) は、乗員搭載部分の拡大図、図 10 (b)は、図 10 (a)の平面図である。

[0057] 図中、 1は走行車両、 62は車体、 62aは上部、 62bは中間部、 62cは下部、 62dは第一吊り下げ部、 62eは第二吊り下げ部、 63は乗員搭載部の一例としてのシート、 6 4は車軸、 65は車輪、 66はァクチユエータ、 67はジョイントである。

[0058] この構造は、図 2及び図 3で示した第 1実施形態の第一実施例のダンバ 16をァクチユエータ 66に変えたものであり、このような構造とし、ァクチユエータ 46を制御することにより、シート 13を任意の傾斜角に制御することができる。

[0059] したがって、乗員搭載部は、走行車両の加減速又は旋回動作によって生じる慣性力又は遠心力に対応して、慣性力又は遠心力に釣り合うように移動できるので、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じような力を感じ、加減速や旋回時の乗員の負担を軽減することができる。さらに、停止時及び一定速度走行時の直立姿勢保持にェネルギ一が不要となる。 [0060] 次に、第二実施形態の第二実施例について説明する。図 11及び図 12は、電磁力を適用した例を示す。図 11は乗員を搭載した状態の概略図、図 12 (a)は、シート駆動部分の拡大図、図 12 (b)は、図 12 (a)の平面図である。

[0061] 図中、 1は走行車両、 72は車体、 72aは上端面、 72bは止め部、 72cはコイル取付部、 73は乗員搭載部の一例としてのシート、 73aは底面、 73bはパネ取付部、 74は車軸、 75は車輪、 76はコイル、 77は永久磁石、 78はボール、 79はパネである。

[0062] 車体 72は、上部に球面状の上端面 72a及び上端面の縁に止め部 72bを、該上端面 72aの下方に複数のコイル 76を設置したコイル取付部 72cを有し、パネ 79によりシート 73と連結されている。シート 73は、球面状の底面 73aを有し、該底面 73aには永久磁石 77を、車体 72のコイル取付部 72aに取り付けたコイル 76に対向して設置する。車体 72の上端面 72aとシート 73の底面 73aとの間〖こは、非磁性体のボール 78 を介在させる。車体 72の上端面 72aには、止め部 72bを設け、該止め部 72bとシート 73のパネ取付部 73bとの間に径方向にパネ 79を配設する。

[0063] このような構造とすることで、車体 72のコイル取付部 72cに取り付けたコイル 76の電流配分を制御することにより、シート 73を任意の傾斜角に制御することができる。また、車体 72の上端面 72aには、止め部 72bを設けるので、車体 72の上端面 72aとシート 73の底面 73aとの間の空間カも該ボール 78が飛び出さない。さらに、該止め部 72 bとシート 73のパネ取付部 73bとの間に径方向にパネ 79を配設するので、車体 72とシート 73とを連結することができる。そして、車体 72の上端面 72aとシート 73の底面 7 3aとの間には、非磁性体のボール 78を介在させるので、両面間の摩擦を減らすことができる。さらに、停止時及び一定速度走行時の直立姿勢保持にエネルギーが不要となる。

[0064] したがって、乗員搭載部は、走行車両の加減速又は旋回動作によって生じる慣性力又は遠心力に対応して、慣性力又は遠心力に釣り合うように移動できるので、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じような力を感じ、加減速や旋回時の乗員の負担を軽減することができる。

[0065] 次に、第三実施例について説明する。図 13及び図 14は、ロッド型ァクチユエータを適用した例を示す。図 13は、乗員を搭載した状態の概略図、図 14 (a)は、シート駆動部分の拡大図、図 14 (b)は、図 14 (a)の平面図である。

[0066] 図中、 1は走行車両、 82は車体、 82aはメインフレーム、 82bはシート取付フレーム、 83は乗員搭載部の一例としてのシート、 84は車軸、 85は車輪、 86はァクチユエ一タ、 87はノネ、 88はジョイントである。

[0067] 車体 82は、メインフレーム 82a及びシート取付フレーム 82bからなる。シート取付フレーム 82bは、シート 83の下部に対角線上に配設し、メインフレーム 82aは、シート取付フレーム 82bの対角線の交点と車軸 84とをユニバーサルジョイント等のジョイント 8 8を介して連結している。また、ァクチユエータ 86は、ボールネジ又は電磁ァクチユエ一タ等を用い、メインフレーム 82aの略中間部とシート取付フレーム 82bの進行方向側一端とをジョイント 88を介して連結している。さらに、パネ 87は、メインフレーム 82a の略中間部とシート取付フレーム 82bの進行方向後側一端とをジョイント 88を介して連結している。

[0068] このような構造とすることで、ァクチユエータ 86を伸縮させることにより、シート 83を任意の傾斜角に制御することが可能となる。また、パネ 87を設置することにより、停止時及び一定速度走行時の直立姿勢保持にエネルギーが不要となると共に、ァクチュエータ 86故障時に後方に転倒することを防止することができる。

[0069] したがって、乗員搭載部は、走行車両の加減速又は旋回動作によって生じる慣性力又は遠心力に対応して、慣性力又は遠心力に釣り合うように移動できるので、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じような力を感じ、加減速や旋回時の乗員の負担を軽減することができる。

[0070] 次に、第四実施例について説明する。図 15及び図 16は、スライドァクチユエータを適用した例を示す。図 15は乗員を搭載した状態の概略図、図 16 (a)は、シート駆動部分の拡大図、図 16 (b)は、図 16 (a)の平面図である。

[0071] 図中、 1は走行車両、 92は車体、 92aは上端部、 92bは中間部、 92cは下部、 92d はレール、 93は乗員搭載部の一例としてのシート、 94は車軸、 95は車輪、 96はァクチユエータ、 96aは棒状部、 96bは台状部、 97は移動体、 98はノネ、 99はジョイントである。

[0072] 車体 92は、四角形状の上端部 92aと、車軸 94と連結する下部 92cと、上端部 92a の四角形の頂点と、下部 92cとを連結する中間部 92bとを有し、該上端部 92aの各辺上面には、レール 92dが配設されている。各レール 92d上には、各移動体 97を設置し、各移動体 97はァクチユエータ 96と結合されている。ァクチユエータ 96は、ボールねじ型又は電磁型のものを適用し、対向する二辺上の移動体 97と結合される直交する 2本の棒状部 96aと、それぞれの棒状部 96aと相対移動可能に連結させる台状部 9 6bとを有する。パネ 98は、車体 92の中間部 92bと下部 92cとの交点と、ァクチユエ一タ 96の台状部 96bとの間に、ボールジョイント又はユニバーサルジョイント等のジョイント 99を介して設けられ、ァクチユエータ 96の台状部 96bが車体 92の下部 92cの延長線上にあるように付勢されて、る。

[0073] このような構造とすることにより、ァクチユエータ 96を制御することにより、シート 93を車体 92の上端部 92a内の任意の位置に移動可能に制御することができる。また、バネ 98を取り付けることにより、停止時及び一定速度走行時の直立姿勢保持にェネルギ一が不要となると共に、ァクチユエータ 96が故障した場合に、姿勢の保持を助けることができる。

[0074] したがって、乗員搭載部は、走行車両の加減速又は旋回動作によって生じる慣性力又は遠心力に対応して、慣性力又は遠心力に釣り合うように移動できるので、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じような力を感じ、加減速や旋回時の乗員の負担を軽減することができる。

産業上の利用可能性

[0075] 以上のように、本発明にかかる走行車両は、車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、車体姿勢検出手段の検出した車体姿勢を制御する車体姿勢制御手段と、を備え、乗員搭載部は、走行車両の加減速又は旋回動作によって生じる慣性力又は遠心力に対応して、慣性力又は遠心力に釣り合うように移動する。これによつて、釣り合い時、乗員は静止しているのと同じような力を感じ、加減速や旋回時の乗員の負担を軽減することができる。また、走行車両は、車体姿勢検出手段の検出した検出値に対応して乗員搭載部の姿勢を制御する乗員姿勢制御手段を備える。これによつて、走行車両の加速度が変化するときに、乗員が体感する加速度を任意に設定することが可能となるので、乗員を滑らかに動かすことが可能となると共に、乗員の姿勢を自由に設定することができる。また、乗員姿勢制御手段は、既存の車体姿勢制御手段に連結可能なので、コスト面で有利である。

Claims

請求の範囲

[1] 車体と、前記車体に回転可能に支持し、一軸上に配置された車輪と、前記車体に支持し乗員を搭載する乗員搭載部と、を有した走行車両において、前記車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、前記車体姿勢検出手段の検出した車体姿勢を制御する車体姿勢制御手段と、を備え、前記乗員搭載部は、前記走行車両の加減速又は旋回動作によって生じる慣性力又は遠心力に対応して、前記慣性力又は遠心力に釣り合うように移動することを特徴とする走行車両。

[2] 前記車体は、前記乗員搭載部を吊り下げ支持する乗員搭載支持部を有することを特徴とする請求項 1に記載の走行車両。

[3] 前記車体と前記乗員搭載部とは、前記乗員搭載部及び前記乗員の重心よりも下方において減衰手段で連結することを特徴とする請求項 2に記載の走行車両。

[4] 前記車体は、前記乗員搭載部を支持する乗員搭載支持部を有し、前記乗員搭載部と前記乗員搭載支持部との間に球体を介在させ、さらにパネで連結したことを特徴とする請求項 1に記載の走行車両。

[5] 前記乗員搭載支持部は、周縁に止め部を有することを特徴とする請求項 4に記載の走行車両。

[6] 前記乗員搭載支持部は、液体が貯留されてヽることを特徴とする請求項 4に記載の走行車両。

[7] 車体と、前記車体に回転可能に支持し、一軸上に配置された車輪と、前記車体に支持し乗員を搭載する乗員搭載部と、を有する走行車両において、前記車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、前記車体姿勢検出手段の検出した検出値により、車体姿勢を制御する車体姿勢制御手段と、前記車体姿勢検出手段の検出した検出値に対応して前記乗員搭載部の姿勢を制御する乗員姿勢制御手段と、を備えることを特徴とする走行車両。

[8] 前記走行車両は、前記乗員搭載部の姿勢を検出する乗員姿勢検出手段と、を備え、前記乗員姿勢制御手段は、前記車体姿勢検出手段の検出した検出値及び前記乗員姿勢検出手段の検出した乗員姿勢に対応して、前記乗員搭載部の姿勢を制御することを特徴とする請求項 7に記載の走行車両。

[9] 前記車体姿勢検出手段は、前記車体の加減速を検出する加速度検出手段を含み、前記乗員姿勢制御手段は、前記加速度検出手段の検出した加減速に対応して前記乗員搭載部の姿勢を制御することを特徴とする請求項 7に記載の走行車両。

[10] 前記走行車両は、前記乗員搭載部の姿勢を検出する乗員姿勢検出手段と、を備え、前記乗員姿勢制御手段は、前記加速度検出手段の検出した加減速及び前記乗員姿勢検出手段の検出した乗員姿勢に対応して、前記乗員搭載部の姿勢を制御することを特徴とする請求項 9に記載の走行車両。