JP2004243845A - Moving vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪を備えた移動車に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日まで、様々な種類の乗物が開発され、実用化されてきた。乗物に対する要求は尽きることがなく、技術の進歩および社会環境の変動の中で日々刻々と変化している。近年では、ユーザが直立した状態で乗ることのできる個人用の乗物が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
国際公開第00/75001号パンフレット
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、家の中などの狭い空間を自在に走行できるような移動車があると、日常の生活が非常に快適になることが考えられる。そのためには、乗車しているときだけでなく、乗車していないときであっても、移動車の取り扱いは容易であることが好ましい。特許文献1は、走行中の乗物の出力制御方法などにつき開示するが、停車時などの場合における乗物の機能について配慮したものではない。本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザが簡便に取り扱うことのできる移動車を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、車輪の接地点を1点とする、または複数の車輪の接地点が略直線上に並ぶ移動車を提供する。この移動車は、移動車の状態を検出する検出手段と、接地することで移動車の姿勢を保持する姿勢保持手段と、検出手段により検出された移動車の状態に基づいて、姿勢保持手段を接地する制御手段とを備える。移動車は、球状の車輪を備えてもよい。この態様の移動車は、姿勢保持手段を接地することにより、不安定な姿勢を安定な状態に保つことができる。そのため転倒する可能性が低減され、取り扱いの簡便な移動車を実現できる。
【0006】
この態様の移動車において、検出手段が移動車の停車を検出すると、制御手段が、姿勢保持手段を接地して、移動車の姿勢を保持してもよい。例えばイグニションスイッチをオフにするなど、移動車駆動用の動力がオフにされた場合に、移動車の停車が検出されてもよい。また検出手段が移動車の起動システムまたは駆動システムのエラーを検出すると、制御手段が、姿勢保持手段を接地して、移動車の姿勢を保持してもよい。例えば、イグニションスイッチがオンであるにもかかわらず、移動車を駆動するために必要な機能または構成が故障などにより作動しない場合に、起動システムのエラーが検出されてもよい。走行中はジャイロを用いて転倒しないように姿勢制御が行われていても、移動車の停車時または起動システムのエラー発生時にはジャイロを用いた姿勢制御ができないため、姿勢保持手段を接地することで、移動車の姿勢を安定に保持でき、移動車の転倒を防止できる。また例えば、走行中に駆動エネルギの残量が少なくなった場合に、駆動システムのエラーが検出されてもよい。駆動システムのエラーは、移動車が走行を続けるのに支障を生じた状態において検出される。姿勢保持手段は、接地するためのスタンドと、スタンドを格納位置と接地位置との間で移動させる駆動手段とを含んで構成されてもよい。
【0007】
本発明の別の態様は、ジャイロを用いた姿勢制御により転倒しないように走行可能な移動車であって、停車時、または起動システムもしくは駆動システムにエラーが生じた場合に、接地することで移動車の姿勢を保持する姿勢保持手段を備える移動車を提供する。移動車の停車時や、起動システムのエラー発生時にはジャイロを用いた姿勢制御ができないため、姿勢保持手段を接地することで、移動車の姿勢を安定に保持できる。また、駆動システムのエラー発生時には、順調な走行が困難となるため、姿勢保持手段を接地することで、移動車の姿勢を安定に保持できる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態に係る移動車1の構成を示す図である。移動車1は、球状に形成された球状車輪2、球状車輪2を回転可能に支持する基体3、基体3上に設けられた椅子4、およびユーザが移動車1に走行指示を与えるための操作スティック5を備える。操作スティック5の動きは、走行指示として電子制御装置(以下、「ECU」と表記する)に伝達される。ユーザは、操作スティック5を操作することにより球状車輪2の回転速度および方向を定め、移動車1を走行させる。移動車1は、1つの球状車輪2により駆動されるため自由に方向を転換でき、狭い空間でも自在に走行できる。また移動車1はジャイロを用いた姿勢制御により、転倒しないように走行できる。走行中の姿勢制御は、既知の方法を利用してもよい。
【0009】
図2(a)は、移動車1の断面構成の一部を示す図である。球状車輪2は、球受8により基体3に対して回転自在に支持される。基体3は球状車輪2の全体を周囲から抱持する。車輪駆動機構6は、その外周面の一部が球状車輪2に圧接される。車輪駆動機構6は回転駆動可能な油圧モータや電動機であり、球状車輪2との接触部において回転力を球状車輪2に伝達して、球状車輪2を回転させる。車輪駆動機構6の回転速度に応じて球状車輪2の回転速度、すなわち移動車1の走行速度が定められる。また車輪駆動機構6は、支持部材7により鉛直方向を中心軸として回転自在に支持される。支持部材7を鉛直方向中心に回転させることにより、車輪駆動機構6が回転する。これにより車輪駆動機構6の回転力の伝達方向が変化し、球状車輪2の回転方向、すなわち移動車1の進行方向が定められる。車輪駆動機構6および支持部材7に対する駆動指示は、ユーザからの走行指示を受け付けたECUにより供給される。
【0010】
移動車1は、基体3に設けられた穴部9に、転倒防止用のスタンド10を収納する。スタンド10は、その最下部が基体3の底面よりも上方にある格納位置と、地面に接する接地位置との間を移動するように構成されている。図2(a)は、移動車1が走行中で、スタンド10が格納位置にある状態が示される。
【0011】
図2(b)は、移動車1が停車し、スタンド10が接地位置にある状態が示される。移動車1は1つの球状車輪2で地面に接しており、また停車時にはジャイロを用いた姿勢制御が利用できないため、非常に不安定な姿勢となる。そのため、スタンド10を格納位置から接地位置に移動させることにより、移動車1を安定した姿勢に保持する。これにより転倒が防止され、停車時においても取り扱いの容易な移動車1を実現することができる。球状車輪2が1つの場合、移動車1は少なくとも2つのスタンド10を有することが好ましく、また3つ以上のスタンド10を有してもよい。複数のスタンド10は、椅子4の重量などを勘案して、基体3においてバランスよく配置されるのが好ましい。
【0012】
図3は、移動車1が姿勢を保持するための構成を示す。移動車1の姿勢を保持するための姿勢保持手段として、スタンド10、スタンドロック用のソレノイド11、バネ体12、バネ体13、ケーブル14、巻取モータ15が設けられる。図3は、スタンド10が接地された状態を示す。
【0013】
スタンド10は、バネ体13により接地位置に向かう方向に付勢されている。スタンド10の上端は、巻取モータ15により巻き取られるケーブル14の一端に釣支されている。バネ体13および巻取モータ15は、スタンド10の駆動手段として機能する。ソレノイド11は、シャフト11bをスタンド10に設けられた凹部に嵌合して、スタンド10をロックする機能をもつ。シャフト11bは、バネ体12によりスタンド10に向かう方向に付勢されている。ECU20は、ソレノイド11および巻取モータ15の動作を制御する。
【0014】
移動車1の走行中、スタンド10は格納位置にあり、スタンド10の最下部は基体3の底面よりも上方に位置する。移動車1が停車すると、ECU20はソレノイド11のコイル11aに電力を供給し、シャフト11bをスタンド10の凹部から離れるように移動させる。ソレノイド11のロックを解放することによって、スタンド10は、バネ体13の付勢力により穴部9から外に押し出され、地面に接触する。その後ECU20は、コイル11aへの電力供給を停止し、シャフト11bがスタンド10の凹部に嵌合される。これにより、移動車1は安定した姿勢を保つことができる。
【0015】
一方、移動車1が動き出す直前には、ECU20が、巻取モータ15に電力を供給し、ケーブル14を巻き上げてスタンド10を上方に引っ張る。同時に、ECU20は、ソレノイド11のコイル11aに電力を供給し、シャフト11bとスタンド10の凹部との嵌合を解放する。スタンド10が格納位置に到達すると、ECU20はコイル11aへの電力供給を停止し、シャフト11bがスタンド10の凹部に嵌合される。スタンド10をロックした後、ECU20は巻取モータ15への電力供給を停止する。
【0016】
図4は、スタンド10の動作制御フローの一例を示す。スタンド10の動作制御において、ECU20は、移動車1の状態を検出する検出手段として機能し、また検出した状態に基づいて、姿勢保持手段を制御する制御手段としても機能する。
【0017】
まずECU20が、イグニションスイッチがオンからオフになったか否かを検出する(S10)。ユーザによりイグニションスイッチがオフにされた場合(S10のY)、ECU20は、ソレノイド11のコイル11aに電力を供給してスタンド10のロックを解放し、スタンド10を接地する(S14)。続いて、ECU20がコイル11aへの電力供給を停止し、スタンド10をロックする(S16)。
【0018】
一方、ユーザによりイグニションスイッチがオンからオフにされるとき以外の状況下では(S10のN)、移動車1の起動システムにエラーが発生しているか否かを検出する(S12)。起動システムは、移動車1の起動に寄与する構成を意味する。ECU20は、例えば故障診断結果や燃料の残量検知結果などから、起動システムのエラーの有無を判定してもよい。起動処理に失敗した状態にあれば(S12のY)、ECU20はスタンド10を接地し(S14)、接地位置でスタンド10をロックする(S16)。一方、起動処理が成功した状態にあれば(S12のN)、ECU20は、スタンド10の動作制御フローを終了する。
【0019】
図5は、スタンド10の動作制御フローの別の例を示す。移動車1が走行中でない場合(S20のN)、この例における動作制御フローは実行されない。移動車1の走行中(S20のY)、ECU20は、駆動システムにエラーが生じているか否かを判断する(S22)。駆動システムは、移動車1の走行に寄与する構成を意味する。ECU20は、例えば駆動システムにトラブルが生じている場合や、駆動エネルギの残量が少なくなっている場合など、移動車1の走行を続行するのに支障が生じている状態または生じうる状態を検出して、駆動システムにエラーが生じていることを判断する。駆動システムにエラーが生じていると判断した場合(S22のY)、ECU20は、ソレノイド11のコイル11aに電力を供給してスタンド10のロックを解放し、スタンド10を接地する(S24)。続いて、ECU20がコイル11aへの電力供給を停止し、スタンド10をロックする(S26)。駆動システムにエラーが生じていないと判断した場合(S22のN)、ECU20は、スタンド10の動作制御フローを終了する。
【0020】
図6は、移動車の変形例の構成を示す図である。移動車30は、2つの車輪31、車輪32、基体33およびハンドル34を備える。基体33は、車輪31および車輪32を回転可能に支持している。ユーザは基体33の上面に直立した状態で移動車30を走行させる。ハンドル34は、図1における操作スティック5と同様の役割を果たし、ユーザは、ハンドル34を操作することにより車輪31および車輪32の回転速度を定め、移動車30を走行させる。移動車30はジャイロを用いた姿勢制御により、転倒しないように走行することができる。移動車30は、図1における移動車1と同様に、図3に示した姿勢保持手段を複数有する。これにより、移動車30の停車時や起動処理などに失敗したときであっても、複数のスタンド10を接地することにより、移動車30の姿勢を安定に保持して転倒を防ぐことができる。
【0021】
図7は、移動車の更なる変形例の構成を示す図である。移動車40は、1つの車輪41、基体42およびハンドル43を備える。基体42は、車輪41を回転可能に支持している。ユーザは基体42の上面に直立した状態で移動車40を走行させる。ハンドル43は、図1における操作スティック5と同様の役割を果たし、ユーザは、ハンドル43を操作することにより車輪41の回転速度を定め、移動車40を走行させる。移動車40はジャイロを用いた姿勢制御により、転倒しないように走行することができる。移動車40は、図1における移動車1と同様に、図3に示した姿勢保持手段を複数有する。これにより、移動車40の停車時や起動処理などに失敗したときであっても、複数のスタンド10を接地することにより、移動車40の姿勢を安定に保持して転倒を防ぐことができる。
【0022】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施の形態に限定されることなく、そのさまざまな変形例もまた、本発明の態様として有効である。本発明における移動車は、1人用の乗り物としてコンパクトに形成されるのが好ましいが、複数人が乗り込めるものであってよい。また、移動車が球状車輪を有する場合と、1輪または2輪の車輪を備える場合について説明したが、姿勢保持手段は、車輪の形状を問わず、車輪の接地点を1点とする移動車や、複数の全ての車輪の接地点が略直線上に並ぶ移動車に対して利用することができる。例えば、姿勢保持手段を、3輪の車輪の接地点が略直線上に並んだ移動車に対して利用することも可能である。本実施の形態で説明した姿勢保持手段は、停止時などにおいて不安定な姿勢となる移動車に対して効果的に利用されることができる。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、車輪の接地点を1点とする移動車や、複数の車輪の接地点が略直線上に並ぶ移動車に姿勢保持手段を設けたことにより、ジャイロを用いた姿勢制御ができないときであっても安定な状態を保ち、転倒を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る移動車の構成を示す図である。
【図2】(a)は、移動車のスタンドが格納位置にある状態を示す図であり、(b)は、移動車のスタンドが接地位置にある状態を示す図である。
【図3】移動車が姿勢を保持するための構成を示す図である。
【図4】スタンドの動作制御フローの一例を示す図である。
【図5】スタンドの動作制御フローの別の例を示す図である。
【図6】移動車の変形例の構成を示す図である。
【図7】移動車の更なる変形例の構成を示す図である。
【符号の説明】
1・・・移動車、2・・・球状車輪、3・・・基体、4・・・椅子、5・・・操作スティック、6・・・車輪駆動機構、7・・・支持部材、8・・・球受、9・・・穴部、10・・・スタンド、11a・・・コイル、11b・・・シャフト、11・・・ソレノイド、12、13・・・バネ体、14・・・ケーブル、15・・・巻取モータ、20・・・ECU、30、40・・・移動車、31、32、41・・・車輪、33、42・・・基体、34、43・・・ハンドル。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a moving vehicle provided with wheels.
[0002]
[Prior art]
To date, various types of vehicles have been developed and put into practical use. The demands on vehicles are endless and change every day as technology advances and social environment fluctuates. In recent years, a personal vehicle that allows a user to ride in an upright state has been proposed (for example, see Patent Literature 1).
[0003]
[Patent Document 1]
International Publication No. 00/75001 pamphlet
[Problems to be solved by the invention]
For example, if there is a moving vehicle that can freely travel in a narrow space such as in a house, it is conceivable that everyday life will be very comfortable. For that purpose, it is preferable that the handling of the moving vehicle is easy not only when the vehicle is on, but also when the vehicle is not on.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, one embodiment of the present invention provides a moving vehicle in which a single grounding point is provided for wheels, or where the grounding points of a plurality of wheels are arranged substantially on a straight line. The moving vehicle includes a detecting unit that detects a state of the moving vehicle, a posture holding unit that holds a posture of the moving vehicle by touching the ground, and a posture holding unit based on the state of the moving vehicle detected by the detecting unit. Control means for grounding. The moving vehicle may include spherical wheels. The mobile vehicle of this aspect can maintain an unstable posture in a stable state by grounding the posture holding means. Therefore, the possibility of falling is reduced, and a mobile vehicle that is easy to handle can be realized.
[0006]
In the mobile vehicle according to this aspect, when the detection unit detects the stop of the mobile vehicle, the control unit may ground the attitude holding unit and hold the attitude of the mobile vehicle. For example, when the power for driving the moving vehicle is turned off, such as turning off an ignition switch, the stopping of the moving vehicle may be detected. Further, when the detecting means detects an error of the starting system or the driving system of the moving vehicle, the control means may ground the posture holding means to hold the posture of the moving vehicle. For example, if the function or configuration necessary to drive the mobile vehicle does not operate due to a failure or the like even though the ignition switch is on, an error in the activation system may be detected. Even if attitude control is performed using a gyro so that the vehicle does not fall down while running, the attitude control using the gyro cannot be performed when the mobile vehicle stops or an error occurs in the start-up system. Thus, the posture of the moving vehicle can be stably held, and the falling of the moving vehicle can be prevented. Further, for example, when the remaining amount of the driving energy becomes low during traveling, an error of the driving system may be detected. An error in the drive system is detected in a state in which the moving vehicle has trouble keeping running. The posture holding means may include a stand for grounding, and a driving means for moving the stand between the storage position and the ground position.
[0007]
Another aspect of the present invention is a mobile vehicle capable of traveling so as not to overturn by attitude control using a gyro, and moving by landing when the vehicle is stopped or when an error occurs in a starting system or a driving system. Provided is a mobile vehicle including a posture holding unit that holds a posture of the vehicle. Since the attitude control using the gyro cannot be performed when the mobile vehicle stops or an error occurs in the activation system, the attitude of the mobile vehicle can be stably maintained by grounding the attitude holding means. In addition, when an error occurs in the drive system, it is difficult to run smoothly. Therefore, by grounding the attitude holding means, the attitude of the mobile vehicle can be stably held.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
[0009]
FIG. 2A is a diagram illustrating a part of a cross-sectional configuration of the
[0010]
The
[0011]
FIG. 2B shows a state where the
[0012]
FIG. 3 shows a configuration for the
[0013]
The
[0014]
While the
[0015]
On the other hand, immediately before the moving
[0016]
FIG. 4 shows an example of an operation control flow of the
[0017]
First, the
[0018]
On the other hand, under conditions other than when the ignition switch is turned off from on by the user (N in S10), it is detected whether or not an error has occurred in the activation system of the mobile vehicle 1 (S12). The activation system means a configuration that contributes to activation of the
[0019]
FIG. 5 shows another example of the operation control flow of the
[0020]
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a modified example of the moving vehicle. The moving
[0021]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a further modified example of the moving vehicle. The moving
[0022]
The present invention has been described based on the embodiments. Note that the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications thereof are also effective as aspects of the present invention. The mobile vehicle of the present invention is preferably formed compactly as a vehicle for one person, but may be a vehicle that can be carried by a plurality of people. In addition, the case where the moving vehicle has spherical wheels and the case where one or two wheels are provided have been described. However, the posture holding means is a moving vehicle having a single point of contact with the wheels regardless of the shape of the wheels. Alternatively, the present invention can be used for a moving vehicle in which the grounding points of all the wheels are arranged substantially on a straight line. For example, the posture holding means can be used for a moving vehicle in which the grounding points of three wheels are arranged substantially on a straight line. The posture holding means described in the present embodiment can be effectively used for a moving vehicle having an unstable posture when stopped.
[0023]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the attitude | position control using a gyro is provided by providing the attitude | position holding | maintenance means to the moving vehicle which makes the grounding point of a wheel one point, or the mobile vehicle in which the grounding points of several wheels are located in a substantially straight line. Even when it is not possible, a stable state can be maintained and a fall can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile vehicle according to an embodiment.
FIG. 2A is a diagram illustrating a state where a stand of a mobile vehicle is at a storage position, and FIG. 2B is a diagram illustrating a state where the stand of the mobile vehicle is at a ground contact position.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration for holding a posture of a moving vehicle.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a stand operation control flow.
FIG. 5 is a diagram showing another example of the stand operation control flow.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a modified example of a moving vehicle.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a further modified example of the moving vehicle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記移動車の状態を検出する検出手段と、
接地することで前記移動車の姿勢を保持する姿勢保持手段と、
前記検出手段により検出された前記移動車の状態に基づいて、前記姿勢保持手段を接地する制御手段と、
を備えることを特徴とする移動車。A vehicle in which the grounding points of the wheels are one point, or the grounding points of a plurality of wheels are arranged on a substantially straight line,
Detecting means for detecting a state of the moving vehicle;
Attitude holding means for holding the attitude of the moving vehicle by grounding,
Control means for grounding the attitude holding means based on a state of the moving vehicle detected by the detection means;
A mobile vehicle comprising:
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