CN101678872A

CN101678872A - 同轴二轮车及其控制方法

Info

Publication number: CN101678872A
Application number: CN200880020628A
Authority: CN
Inventors: 及川晋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2028-09-17
Also published as: CN101678872B; KR101145287B1; WO2009054208A1; KR20090098916A; US8256545B2; JP4862801B2; EP2213563A1; JP2009101760A; US20100038163A1; EP2213563B1; EP2213563A4

Abstract

本发明提供一种能够容易下车且安全性高的同轴二轮车及其控制方法。本发明的同轴二轮车(10)具有放脚的踏板部(11L、11R)以及能够操作以向前后移动的手柄(15)，并在乘载乘客的情况下移动。当通过下车开关(38)等检测到乘客下车时，所述同轴二轮车(10)的控制装置(46)执行使踏板部(11L、11R)在乘客的下车方向上的倾斜角度增加的下车辅助控制。

Description

同轴二轮车及其控制方法

技术领域

本发明涉及具有两个配置在同一轴心线上的车轮的同轴二轮车及其控制方法，特别涉及由人搭乘并进行行驶操作的同轴二轮车及其控制方法。

背景技术

专利文献1公开了以往的同轴二轮车的一个例子。该专利文献1提出了具有使用者通过站立来乘车的车辆构造的同轴二轮车。在专利文献1所公开的同轴二轮车中，根据来自方向盘的指示、或由乘客重心的移动产生的指示以及由乘客搭乘的踏板的倾斜产生的指示等，进行前进、后退、左右转弯等操作，并操纵车辆。另外，该同轴二轮车与其他通常的同轴二轮车相同，在其构造上前后不稳定，因此根据来自姿态传感器的反馈来控制车轮，以达到前后稳定。

专利文献1：日本专利文献特开2006-315666号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

同轴二轮车如上述那样使用姿态传感器等控制行姿态(平衡)，但就平衡控制的性质来说，乘车时或下车时容易失去平衡，因而为了防止这种情况，迫使乘客必须采用不自然的姿态谨慎地乘车、下车。

即，在根据现有技术执行平衡控制的状态下，当乘客为了从同轴二轮车下来而试图将一个脚向后探出时，乘客的重心位置就会后移，车辆开始后退。如果乘客忽视该后退动作并强行将一个脚放到地面上，则可能导致后退过来的车辆与脚碰撞。

因此，在具有以往的平衡控制机构的同轴二轮车中，当乘客下车时，乘客自身必须在将上半身前倾来保持平衡的同时以不自然的姿态进行下车动作，以便将一个脚向后面探出时不使车辆后退。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够容易下车且安全性高的同轴二轮车及其控制方法。

用于解决问题的手段

本发明提供一种同轴二轮车，其具有放脚的踏板部以及能够操作以至少向前后移动的操作部，并在乘载乘客的情况下移动，所述同轴二轮车包括：控制装置，该控制装置在乘客下车时执行使所述踏板部相对于乘客的下车方向的倾斜角度增加的下车辅助控制。

这里，当通过所述操作部使所述踏板部向前后倾斜时，所述控制装置控制所述同轴二轮车，以使所述同轴二轮车向所述踏板部的倾斜方向移动。

另外，也可以在所述同轴二轮车的移动方向与乘客的下车方向一致时，在使所述踏板部向与所述移动方向相反侧的方向倾斜之后，使所述踏板部向所述移动方向侧倾斜。

优选的是，还具有生成下车控制开始触发信号的下车开关，所述控制装置响应从所述下车开关提供的所述下车控制开始触发信号而检测乘客下车，并执行所述下车辅助控制。

也可以还包括踏板传感器，该踏板传感器检测乘客的脚是否放在了所述踏板部上，并且所述控制装置基于所述踏板传感器的检测结果来检测乘客的下车动作，并执行所述下车辅助控制。

另外，优选的是，所述控制装置通过改变目标姿态角度来使所述踏板部的倾斜角度增加。

所述控制装置也可以通过数字低通滤波器使所述目标姿态角度平滑地变化来使得所述踏板部的倾斜角度增加。

另外，所述控制装置也可以通过使所述目标姿态角度沿连结多个二次或更高次曲线而成的曲线变化来使得所述踏板部的倾斜角度增加。

另外，优选的是，所述控制装置在检测出所述同轴二轮车的速度为0时停止姿态控制，并控制车轮的驱动马达以维持所述同轴二轮车停止了的状态。

另外，优选的是，所述控制装置控制所述驱动马达以使驱动速度沿二次或更高次曲线变化，从而使得所述同轴二轮车变为完全停止的状态。

另外，优选的是，包括检测乘客的双脚都离开了所述踏板部的单元，

所述控制装置在检测出乘客的双脚都离开了所述踏板部时停止对车轮的驱动马达的控制。

本发明提供一种同轴二轮车的控制方法，其中，同轴二轮车具有放脚的踏板部以及能够操作以至少向前后移动的操作部，并在乘载乘客的情况下移动，所述同轴二轮车的控制方法包括以下步骤：检测乘客下车；以及当检测出所述乘客下车时，执行使所述踏板部相对于乘客的下车方向的倾斜角度增加的下车辅助控制。

这里，优选的是，当通过所述操作部使所述踏板部前后倾斜时，控制所述同轴二轮车，以使所述同轴二轮车向所述踏板部的倾斜方向移动。

另外，优选的是，通过改变目标姿态角度来使所述踏板部的倾斜角度增加。

另外，也可以通过数字低通滤波器使所述目标姿态角度平滑地变化来使所述踏板部的倾斜角度增加。

另外，也可以通过使所述目标姿态角度沿连结多个二次或更高次曲线而成的曲线变化来使所述踏板部的倾斜角度增加。

这里，也可以在检测出所述同轴二轮车的速度为0时，停止姿态控制，并控制车轮的驱动马达以维持所述同轴二轮车停止了的状态。

另外，优选的是，控制所述驱动马达以使驱动速度沿二次或更高次曲线变化，从而使得所述同轴二轮车变为完全停止的状态。

另外，优选的是，当检测出乘客的双脚都离开了所述踏板部时，停止对车轮的驱动马达的控制。

发明效果

根据本发明，可提供能够容易下车且安全性高的同轴二轮车及其控制方法。

附图说明

图1A是用于说明发明实施方式1涉及的同轴二轮车的控制动作的说明图；

图1B是用于说明发明实施方式1涉及的同轴二轮车的控制动作的说明图；

图2A是用于说明从没有实施发明时的同轴二轮车下车的动作的图；

图2B是用于说明从没有实施发明时的同轴二轮车下车的动作的图；

图3A是发明实施方式1涉及同轴二轮车的主视图和侧视图；

图3B是发明实施方式1涉及的同轴二轮车的主视图和侧视图；

图4是示出发明实施方式1涉及的同轴二轮车的控制部的简要构成的框图；

图5是示出发明实施方式1涉及的同轴二轮车的控制流程的流程图；

图6是示出发明实施方式1涉及的同轴二轮车的一控制曲线(controlprofile)例的图；

图7是示出发明实施方式1涉及的同轴二轮车的一控制曲线例的图；

图8是示出发明实施方式1涉及的同轴二轮车的一控制曲线例的图；

图9是示出发明实施方式1涉及的同轴二轮车的一控制曲线例的图；

图10是示出发明实施方式2涉及的同轴二轮车的一控制曲线例的图。

标号说明

10同轴二轮车

11L、11R踏板部

12车辆主体

13L、13R车轮

14L、14R车轮驱动单元

15、55、65、75手柄

16车身上部件

18L、18R侧面部件

21L、21R上转动支承销

22L、22R下转动支承销

24操作杆支架

25上前转动支承轴

26下前转动支承轴

31角度检测传感器

32固定板

38下车开关

39踏板传感器

40蓄电池(电源收纳部)

41电源盖

44L、44R驱动电路

45姿态传感器单元

46控制装置

47运算电路

48存储装置

49紧急停止开关

具体实施方式

发明实施方式1

首先，利用附图对本发明涉及的同轴二轮车的控制方法的概要进行说明。本发明涉及的同轴二轮车尤其在用于辅助乘客从车辆下车时的下车动作的下车辅助控制上具有特点。图1A、图1B是用于说明本发明涉及的控制方法的图。所述图示出了乘客从同轴二轮车向车辆后方下车的情形。

另外，本例涉及的同轴二轮车是所谓的手柄操作式同轴二轮车，可以通过倾斜从车辆主体向上方延伸的手柄来操作前进、后退、左右转弯等的动作。具体地说，当将手柄向前方倾倒时，执行前进动作，当将手柄向后方倾倒时，执行后退动作，当将手柄向左或右倾倒时，进行转弯动作。例如专利文献1中已公开了使用手柄的移动控制动作。

图1A示出了乘客把持手柄并搭乘在所述同轴二轮车上的状态。在该状态下，车辆与乘客的重心成为一体而到达了平衡。图1B示出了从图1A所示的状态乘客向车辆的后方下车并将右脚放在地面上的状态。

如果假定在图1A所示的乘车时车辆停止并保持了平衡，则可以说在图1B所示的下车时，在车辆从原位置向前方移动数十厘米、并且乘客的重心从原位置后移数厘米的情况下可获得最自然的下车姿态。在本发明涉及的下车辅助控制中，如图1B所示，使车辆的踏板向车辆的后侧倾斜。这里，车辆与乘客的重心的移动距离由车辆重量与乘客体重的比率决定。

图2A、图2B示出了不执行本发明涉及的下车辅助控制从而不辅助下车动作的倾斜。图2A示出了乘客把持手柄并搭乘在所述同轴二轮车上的状态，图2B示出了从图2A所示的状态乘客向车辆的后方下车并将右脚放在地面上的状态。在此情况下，车辆的轮胎接地位置在下车前和下车后没有发生变化。因此，乘客要经过在乘客的重心位置处于车辆正上方的情况下将一个脚(以后称为落地腿)触地这样的不自然且难受的姿态之后，才将另一个脚(以后称为支承腿)从踏板放下，从而完成下车。

另一方面，在图2A所示的状态下，也可以考虑在下车时中止平衡控制而执行使驱动车轮的马达停止的控制。但是，如果进行这样的控制，则车辆向前倾倒还是向后倾倒将变得不可预知，其结果是乘客可能会不知道应该向前还是向后下来。

发明人经专心研究发现：如上所述进行下车动作时发生种种问题是因为在进行下车动作时也与通常乘车时(即，行驶时)同样地继续进行平衡(姿态)控制的缘故。下车动作原本是车辆与乘客的重心从保持平衡的状态转变为不平衡的状态的动作，因此与行驶时的以“不失去平衡”为目的的控制是相互矛盾。

如图1A、图1B所示，当乘客搭乘在车上时，车辆与乘客合成的重心位置位于轮胎的正上方，当向后方下车后，必须变化为车辆在前、乘客在后的位置关系。在以往的同轴二轮车所采用的平衡控制中，将车辆和乘客的重心视为一体来处理，从而无法应对如下车时那样重心分为前后两个的的过渡状态。

因此，在本发明涉及的控制方法中，当进行下车动作时，首先使踏板的倾斜角度增加。例如，当乘客相对于车辆向前方下车时，增加踏板的前倾角度，当乘客相对于车辆向后方下车时，增加踏板的后倾角度。

接着，利用图3A、图3B对本实施方式涉及的同轴二轮车的构成进行说明。该同轴二轮车的构成除了控制单元以外与上述专利文献1所记载的构成相同。另外，在本说明书中，仰俯轴(pitch axis)是与一对车轮13L、13R的车轴相当的轴，侧倾轴是通过车辆主体12的中心并与车辆的行驶方向平行的轴，并且横摆轴是通过车辆主体12的中心并与车辆所行驶的路面垂直的轴。

所述同轴二轮车10包括车辆主体12、车轮13L、13R、车轮驱动单元14L、14R以及手柄15。

手柄15是通过将其向前后方向倾斜来进行前进、后退操作并且通过将其向侧倾方向倾斜来进行转弯操作的操作部。该手柄15的下端部被固定在操作杆支架24上。具体地说，手柄15包括手柄柱35以及设置在手柄柱35的上端部的手柄杆36。

在手柄杆36的一个突起部的上端部安装有转弯操作环37，该转弯操作环37能够控制一对车轮驱动单元14L、14R的驱动。转弯操作环37用于通过手动操作来控制车辆的转弯动作，并构成了用于转弯动作的加速环(accelerator ring)。通过将该转弯操作环37向驾驶者想要转弯的期望的方向转动，与该操作量相应的信号被输出给后述的控制装置。由此，能够根据转弯操作环37的操作量，控制装置46控制一对车轮驱动单元14L、14R的驱动，使左右的车轮13L、13R产生旋转差，以期望的速度进行转弯行驶。

在手柄杆36的另一个突起部的上端部设置有下车开关38。下车开关38是生成下车辅助开始触发信号的开关，下车辅助开始触发信号引发作为本发明的特征性处理的下车辅助控制的执行。一旦乘客按下下车开关，下车辅助开始触发信号就被供应给控制装置46。控制装置46响应下车辅助开始触发信号来开始执行下车辅助控制。

车辆主体12支承手柄15以使其可向侧倾方向旋转。一对车轮13L、13R被同轴配置在与车辆主体12的行驶方向垂直的方向上的两侧，并且可旋转地被该车辆主体12支承。

车辆驱动单元14L、14R是将一对车轮13L、13R分别独立地旋转驱动的车轮驱动单元。

在车辆主体12的上表面中位于手柄15的左右两侧的位置设置有两个踏板部11L、11R。踏板部11L、11R是供乘客各放置一个脚来搭乘用的踏板。踏板部11L、11R由一对板体构成，每个板体被形成为具有与人脚掌的大小相同或比其稍大的大小。在踏板部11L、11R的每一个上设置有踏板传感器39L、39R。踏板传感器39L、39R例如由重量传感器构成，检测乘客的脚是否已搭乘在踏板部11L、11R的每一个上，并且在乘客的脚已搭乘了的情况下将脚检测信号供应给控制装置46。控制装置46能够检测乘客的脚是否已搭乘在踏板部11L、11R的某一个或两个上。

车辆主体12具有专利文献1所记载的平行连杆构造。车辆主体12被构成为平行连杆机构，该平行连杆机构包括：彼此上下平行配置的车身上部件16和车身下部件17；以及彼此平行地左右配置并且可转动地与车身上部件16和车身下部件17连结的一对侧面部件18L、18R。在该平行连杆机构的车身上部件16与车身下部件17之间插入有一对螺旋弹簧19L、19R，该一对螺旋弹簧19L、19R产生弹簧力，以将车身上部件16以及车身下部件17与一对侧面部件18L、18R所成的角度分别维持为直角。

在一对侧面部件18L、18R的各个外表面分别安装有车轮驱动单元14L、14R。车轮驱动单元14L、14R例如可以通过驱动马达以及与该驱动马达的旋转轴连结以能够传递动力的减速齿轮系等构成。各车轮驱动单元14L、14R包括固定在各侧面部件18L、18R上的固定部以及旋转自如地被该固定部支承的旋转部，一对车轮13L、13R分别被安装在该旋转部上。当如上经由一对车轮驱动单元14L、14R被一对侧面部件18L、18R支承的一对车轮13L、13R置于平坦路面上时，彼此的旋转中心在同一轴心线上相一致。

另外，一对侧面部件18L、18R的上端部从车身上部件16的上表面适当地向上方突出，在其上端面分别独立地安装有踏板部11L、11R。一对踏板部11L、11R被设置成在作为车轴方向的左右方向上相隔预定间隙并在相同的高度位置水平展开。一对踏板部11L、11R的间隔距离被设置为人自然站立时的两脚间距离。

另外，在车身上部件16和车身下部件17的左右方向上的中央部安装有操作杆支架24。操作杆支架24由被构成为在前后方向上跨越车身上部件16的鞍形部件构成，在其前部设置有延伸至车身下部件17的下部的前表面部，在其后部设置有延伸至车身上部件16的下部附近的后表面部。并且，在操作杆支架24的上表面设置有用于固定支承手柄柱35的嵌合部。在操作杆支架24的前表面部的与车身上部件16的前中央轴承孔和车身下部件17的中央轴承孔相对应的位置处分别设置有轴承孔。并且，在其后表面部的与车身上部件16的后中央轴承孔相对应的位置处设置有轴承孔。

上前转动支承轴25可转动地被嵌合在操作杆支架24的前表面部的上中央轴承孔中。并且，上后转动支承轴(未图示)可转动地被嵌合在操作杆支架24的后表面部的中央轴承孔中。上前转动支承轴25的轴心线和上后转动支承轴的轴心线以使彼此的轴心线一致的方式被设定在同一轴上。上前转动支承轴25的轴前端部嵌合在设置在车身上部件16的前表面上的孔中，并通过贯穿车身上部件16的前表面的固定螺栓而被拧紧固定。同样地，上后转动支承轴的轴前端部嵌合在设置在车身上部件16的后表面上的孔中，并通过贯穿车身上部件16的后表面的固定螺栓而被拧紧固定。

下前转动支承轴26可转动地嵌合在操作杆支架24的前表面部的下中央轴承孔中。操作杆支架24以该下前转动支承轴26为转动中心向侧倾方向转动。为了允许该操作杆支架24在预定范围内的转动，在车身上部件16和车身下部件17的前表面设置有用于避免与操作杆支架24接触的凹陷部16d、17d。另外，为了通过操作杆支架24向侧倾方向的转动量(转动角度)来检测手柄15的操作量(转动量)，在上前转动支承轴25上安装有角度检测传感器31。

角度检测传感器31包括固定在上前转动支承轴25上的轴部、以及检测与该轴部之间的相对旋转变位量的检测部。检测部被固定在固定板32的一端，该固定板32的另一端通过固定螺栓被固定在操作杆支架24的前表面部。角度检测传感器31例如可以采用电位计或可变电容器构造的传感器等。操作杆154的下端部被固定在操作杆支架24的嵌合部。

在作为手柄15的基部的操作杆支架24的上表面设置有电源收纳部40，该电源收纳部40中收纳有作为向一对车轮驱动单元14L、14R、控制装置及其他电子设备、电气装置等供应电力的电源的一个具体例的蓄电池。电源收纳部39被电源盖41覆盖。

驱动一对车轮驱动单元14L、14R等的驱动电路内置在车身上部件16的框体部内。另外，在车身下部件17上设置有姿态传感器单元以及控制装置46，所述姿态传感器单元是检测车辆主体12、手柄15等的姿态并输出它们的检测信号的姿态检测装置，所述控制装置46输出用于驱动控制一对车轮驱动单元14L、14R等的控制信号。控制装置46基于来自姿态传感器单元45的检测信号、来自角度检测传感器31的检测信号、来自下车开关38的下车辅助开始触发信号、来自踏板传感器39的脚检测信号等进行预定的运算处理，并向一对车轮驱动单元14L、14R等输出必要的控制信号。

如图4所示，控制装置46例如包括具有微型计算机(CPU)的运算电路47、以及具有程序存储器、数据存储器以及RAM、ROM等的存储装置48等。在控制装置46上连接有蓄电池40和一对驱动电路44L、44R，蓄电池40和一对驱动电路44L、44R还经由紧急停止开关49连接。一对驱动电路44L、44R个别控制一对车轮13L、13R的转速或旋转方向等，一对车轮驱动单元14L、14R个别连接在一对驱动电路44L、44R上。

来自检测15的倾斜角度的角度检测传感器31的检测信号、来自姿态传感器单元45的检测信号、来自下车开关38的下车辅助开始触发信号、来自踏板传感器39的脚检测信号被提供给该控制装置46。控制装置46除通常的姿态控制之外，还基于下车辅助开始触发信号和脚检测信号来执行下车辅助控制。

姿态传感器单元45检测同轴二轮车10行驶时的角速度和加速度，用于控制该角速度和行驶加速度，例如由陀螺传感器和加速度传感器构成。当将手柄15向前或后方倾斜时，踏板部11L、11R向相同方向倾斜，该姿态传感器中元45检测与该倾斜相应的角速度和加速度。并且，控制装置46基于由姿态传感器单元45测出的角速度和加速度来对车轮驱动单元14L、14R进行驱动控制，以使车辆向手柄15的倾斜方向移动。

接着，使用图5的流程图来说明本实施方式的控制方法、即下车辅助控制。

本实施方式的下车辅助控制在乘客乘上车并执行姿态控制的状态下，根据表示乘客开始下车的意图的下车辅助开始触发而开始(S101)。具体地说，一旦乘客按下下车开关38，下车辅助开始触发信号随之被提供给控制装置46，由此下车辅助开始触发被通知给控制装置46。控制装置46响应下车辅助开始触发信号而开始下车辅助控制。

这里，下车辅助开始触发不限于通过由下车开关38被按下引起的控制来生成，可以通过各种方式生成。例如，也可以通过踏板传感器39检测脚从车辆主体的踏板部11L、11R的某一个移下来的情况，在检测到的情况下，生成下车辅助开始触发。另外，还可以通过配置在车辆主体12的后部的光学传感器来检测一个脚向后移动了的情况，并在检测到的情况下，生成下车辅助开始触发。

接着，被通知下车辅助开始触发的控制装置46根据曲线图(profile)来改变目标姿态角度(S102)。这里，曲线图根据控制装置46接收到下车辅助开始触发时、即开始下车辅助控制时的车辆速度来确定。具体地说，目标姿态角度以使其平滑变化的方式被改变。另外，当乘客向后方下车时，目标姿态角度是车辆向后倾斜的角度，当乘客向前方下车时，目标姿态角度是车辆向前倾斜的角度。

可以使目标姿态角度以角度变化相对于时间变化简单地成线性比的方式来改变，但由于姿态角速度会不连续地变化，因此乘客会感到不快的冲击。为了解决这种姿态角速度的不连续，防止不快的冲击，如图6所示，可以通过使用数字低通滤波器进行处理，以使目标姿态的变化平滑连结而不成为一次直线。另外，如图7所示，也可以进行将多个二次或更高次曲线连结的处理。

此时，改变后的目标姿态角度被设定为比车身主体的位于比车轮靠后侧的一部分与地面接触的角度(后倾界限角度)小的角度。这是因为如果目标姿态角度大于等于后倾界限角度就会导致车辆翻倒的缘故。当乘客向前方下车时，改变后的目标姿态角度被设定为比车身主体的位于比车轮靠前侧的一部分与地面接触的角度(前倾界限角度)小的角度。

如果增大目标姿态角度，从而车辆的后倾角度(或前倾角度)也随之变大，则包括乘客在内的车辆的重心就会位于比车轮靠后(或靠前)的位置处，由此向车辆施加制动。尤其是，在乘客的前方设置有手柄的同轴二轮车的情况下，由于手柄将乘客的身体向后推，因此乘客的重心必然后移，从而包括乘客在内的车辆的重心位于比车轮靠后的位置处。

此时，当在同轴二轮车10停止的状态下下车辅助开始触发被通知给控制装置46时，车辆在稍稍前进之后被施加制动。在图6和图7的图中，横轴既可以是时间也可以是速度。在横轴为速度的情况下，加速度越大，车辆就越快地后倾，从而被施加越大的制动。

如此，如果控制装置46增大目标姿态角度，则当乘客向后方下车时重心位置后移，当乘客向前方下车时重心位置前移，并且车辆被施加制动，因此驱动车轮的驱动马达的角速度减少。并且，驱动马达的角速度进而暂时超过0而变负，即暂时反向旋转。

控制装置46判定驱动马达的角速度是否小于等于0(S103)。当控制装置46判定为驱动马达的角速度小于等于0时，转移到下一个控制步骤S104。

在控制步骤S104中，控制装置46停止车辆的平衡控制(即，姿态控制)，仅执行左右驱动马达的速度控制。具体地说，由于转移到控制步骤S104时的车辆速度处于0附近，因此控制装置46执行使车辆速度维持在0附近的控制。因此，即使在乘客要向后踏出一个脚(落地腿)时由于反作用而通过放置在车辆上的脚(支承腿)对车辆施加要使车辆相对向前移动的力，通过使车辆速度维持在0附近的控制，车辆也不会前进，从而补充了支承乘客身体所需的力。如果驱动马达的控制被停止，则接受并抑制由支承腿施加的要使车辆相对向前移动的力的反作用力不起作用，因此车辆变为空转状态。此时乘客会感到就好像支承腿的脚底掉下来的不快感。

但是，在控制步骤S104中，如果只是简单地将角速度维持为0，加速度会就会变得不连续，从而会对乘客的支承腿施加不快的冲击。因此，优选进行控制，以使驱动马达的角速度按照二次或更高次曲线变化并变为0。图8是使驱动马达的角速度按照三次曲线变化时的曲线图。在此情况下，表示驱动马达加速度的变化的曲线图如图9所示，由于加速度平滑地变化，因此乘客以自然的感觉继续下车动作。

控制装置46在执行控制步骤S104的状态下还监视踏板传感器39的输出，并判定乘客的双脚是否都离开了车辆的踏板部11L、11R(S105)。此时，也可以通过配置在车辆主体12的后部的光学传感器来检测一个脚后退的情况，从而检测乘客的双脚都离开了车辆的踏板。当控制装置46判定为乘客的双脚都离开了车辆的踏板部11L、11R时，完全切断驱动马达的转矩，从而停止驱动马达的控制(S106)。

如上所述，在本发明涉及的控制方法中，当进行下车动作时，首先使踏板的倾斜角度增加。并且，在驱动车轮的马达的转速反转之后，停止平衡控制、即姿态反馈控制，转移到仅控制马达转速的模式。另外，在检测到脚从左右两个踏板上离开之后，切断马达的动力，以停止马达的旋转控制。

通过进行这样的控制，辅助乘客的下车动作，使其即使不采取不自然的姿态也能够下车。并且，能够防止下车时失去平衡，乘客的脚与同轴二轮车碰撞。另外，即使在速度大于等于预定速度时，通过根据其前后方向的速度来进行适当的车辆控制，能够对车辆和乘客施加制动，从而以安全的速度、安全的姿态下车。

另外，当停止平衡控制仅进行马达转速的控制时，根据紧接该控制之前获得的转速变化率(即，加速度)进行使转速平滑地变为0的控制，由此可抑制剧烈的制动，缓和施加给乘客的脚的冲击，并且起到支承脚底以使乘客移动自己的重心而不会感到焦虑的作用。

发明实施方式2

在发明实施方式1涉及的控制方法中，如果在车辆与乘客同时后退时启动了下车辅助开始触发，则当乘客要向后方下车时，会感到好像被抛向后方的感觉。

为了抑制这样的不快感，本实施方式2的特点在于，使用图10所示的后进用曲线图。具体地说，控制装置46在启动了下车辅助开始触发时，如果车辆的速度为负(即，车辆正在后退)，则暂时将目标姿态角度设置前倾角，以对乘客身体和车身施加制动使其向前方倾斜，之后向后倾侧增大目标姿态角度，以使乘客向后方下车。

具体地说，如果在t＝t0时下车辅助开始触发被启动，则控制装置46判定车辆的速度。当判定为车辆的速度为负时，控制装置46向负的方向调整目标姿态角度，即调整目标姿态角度，以使车辆前倾。然后，当达到预先确定的时间、或者根据预定的判断基准所确定的时间t1时，调整角度以使车辆后倾，并进行控制以使该角度逐渐变大。然后，在预先确定的时间、或者根据预定的判断基准所确定的时间t2，目标姿态角度达到预定的最大值。

当乘客在车辆前进的情况下向前方下车时也一样，在暂时先使目标姿态角度后倾之后再向前倾侧增大目标姿态角度。

如此，在车辆的行进方向与乘客下车的方向一致的情况下，先以使车辆向与车辆的行进方向相反的方向倾斜的方式设定目标姿态角度，然后再以使车辆向与车辆的行进方向相同的方向倾斜的方式设定目标姿态角度，由此能够抑制好像向车辆的行进方向被抛出的不快感。

这里，不但控制车辆的姿态或马达，而且还通过具有在开始了下车辅助时从系统发出警告音的警告音发生单元，能够增强乘客的下车意图，从而乘客能够顺利地下车。

另外，不仅在根据乘客的下车意图的下车辅助开始触发的情况下启动下车辅助，而且在控制装置46检测出某些异常而需要结束控制时也启动下车辅助，由此引导乘客安全下车，能够减小同轴二轮车10被损坏的效果。

另外，也可以将下车辅助控制用作当乘客恐慌时用于应对该恐慌的制动器。由此，即便在还不习惯于操纵同轴二轮车的初学者错误地胡乱操作的情况下也能够安全停车并下车。

产业上的实用性

本发明涉及具有两个配置在同一轴心线上的车轮的同轴二轮车及其控制方法，尤其能够适用于人搭乘在其上并进行行驶操作的同轴二轮车及其控制方法。

Claims

1.一种同轴二轮车，所述同轴二轮车具有放脚的踏板部以及能够操作以至少向前后移动的操作部，并在乘载乘客的情况下移动，所述同轴二轮车包括：

控制装置，该控制装置在乘客下车时执行使所述踏板部相对于乘客的下车方向的倾斜角度增加的下车辅助控制。

2.如权利要求1所述的同轴二轮车，其特征在于，

当通过所述操作部使所述踏板部前后倾斜时，所述控制装置控制所述同轴二轮车，以使所述同轴二轮车向所述踏板部的倾斜方向移动。

3.如权利要求1或2所述的同轴二轮车，其特征在于，

当所述同轴二轮车的移动方向与乘客的下车方向一致时，在使所述踏板部向与所述移动方向相反侧的方向倾斜之后，使所述踏板部向所述移动方向侧倾斜。

4.如权利要求1至3中任一项所述的同轴二轮车，其特征在于，

还具有生成下车控制开始触发信号的下车开关，

所述控制装置响应从所述下车开关提供的所述下车控制开始触发信号而检测乘客下车，并执行所述下车辅助控制。

5.如权利要求1至4中任一项所述的同轴二轮车，其特征在于，

还包括踏板传感器，该踏板传感器检测乘客的脚是否放在了所述踏板部上，

所述控制装置基于所述踏板传感器的检测结果来检测乘客的下车动作，并执行所述下车辅助控制。

6.如权利要求1至5中任一项所述的同轴二轮车，其特征在于，

所述控制装置通过改变目标姿态角度来使所述踏板部的倾斜角度增加。

7.如权利要求6所述的同轴二轮车，其特征在于，

所述控制装置通过数字低通滤波器使所述目标姿态角度平滑地变化来使所述踏板部的倾斜角度增加。

8.如权利要求6所述的同轴二轮车，其特征在于，

所述控制装置通过使所述目标姿态角度沿连结多个二次或更高次曲线而成的曲线变化来使所述踏板部的倾斜角度增加。

9.如权利要求1至8中任一项所述的同轴二轮车，其特征在于，

所述控制装置在检测出所述同轴二轮车的速度为0时停止姿态控制，并控制车轮的驱动马达以维持所述同轴二轮车停止了的状态。

10.如权利要求9所述的同轴二轮车，其特征在于，

所述控制装置控制所述驱动马达以使驱动速度沿二次或更高次曲线变化，从而使得所述同轴二轮车变为完全停止的状态。

11.如权利要求1至10中任一项所述的同轴二轮车，其特征在于，

包括检测乘客的双脚都离开了所述踏板部的单元，

12.一种同轴二轮车的控制方法，所述同轴二轮车具有放脚的踏板部以及能够操作以至少向前后移动的操作部，并在乘载乘客的情况下移动，所述同轴二轮车的控制方法包括以下步骤：

检测乘客下车；以及

当检测出所述乘客下车时，执行使所述踏板部相对于乘客的下车方向的倾斜角度增加的下车辅助控制。

13.如权利要求12所述的同轴二轮车的控制方法，其特征在于，

当通过所述操作部使所述踏板部前后倾斜时，控制所述同轴二轮车，以使所述同轴二轮车向所述踏板部的倾斜方向移动。

14.如权利要求12或13所述的同轴二轮车的控制方法，其特征在于，当所述同轴二轮车的移动方向与乘客的下车方向一致时，在使所述踏板部向与所述移动方向相反侧的方向倾斜之后，使所述踏板部向所述移动方向侧倾斜。

15.如权利要求12至14中任一项所述的同轴二轮车的控制方法，其特征在于，通过改变目标姿态角度来使所述踏板部的倾斜角度增加。

16.如权利要求15所述的同轴二轮车的控制方法，其特征在于，

通过数字低通滤波器使所述目标姿态角度平滑地变化来使所述踏板部的倾斜角度增加。

17.如权利要求15所述的同轴二轮车的控制方法，其特征在于，

通过使所述目标姿态角度沿连结多个二次或更高次曲线而成的曲线变化来使所述踏板部的倾斜角度增加。

18.如权利要求12至17中任一项所述的同轴二轮车的控制方法，其特征在于，当检测出所述同轴二轮车的速度为0时，停止姿态控制，并控制车轮的驱动马达以维持所述同轴二轮车停止了的状态。

19.如权利要求18所述的同轴二轮车的控制方法，其特征在于，

控制所述驱动马达以使驱动速度沿二次或更高次曲线变化，从而使得所述同轴二轮车变为完全停止的状态。

20.如权利要求12至19中任一项所述的同轴二轮车的控制方法，其特征在于，当检测出乘客的双脚都离开了所述踏板部时，停止对车轮的驱动马达的控制。